TWI681755B

TWI681755B - 脊椎側彎量測系統與方法

Info

Publication number: TWI681755B
Application number: TW107146865A
Authority: TW
Inventors: 陳金亮; 吳孝三
Original assignee: 山衛科技股份有限公司
Priority date: 2018-12-24
Filing date: 2018-12-24
Publication date: 2020-01-11
Also published as: CN111354072A; CN111354072B; TW202023478A

Abstract

一種脊椎側彎量測系統，包括有一治具、一第一影像擷取裝置以及一影像處理模組。該治具，用以沿著一受檢者的待測脊椎之一側移動，該治具上具有至少一標記。該第一影像擷取裝置，用以於該治具移動的過程中，擷取該治具的動態影像，而產生一第一影像訊號。該影像處理模組，用以接收該第一影像訊號，該影像處理模組由該第一影像訊號解析出該治具上至少一標記隨著該治具移動過程中的移動軌跡，進而產生關於該待測脊椎之一量測資訊。

Description

脊椎側彎量測系統與方法

本發明為一種脊椎測灣量測技術，特別是者一種利用治具與影像擷取裝置組合來量測脊椎側彎狀態，或者是脊椎側彎與脊椎表面形貌的一種脊椎側彎量測系統與方法。

一般臨床，使用X光來做脊椎側彎篩檢及診斷，其係大概可以分成兩種類型，第一種為直接透過X光顯像照射，例如：中國專利第CN108053394號或者是中華民國公開專利第201042556號等都是屬於此類。第二類則是透過智慧型手持裝置裝設有偵測角度的應用程式(APP)，將手持裝置放在X光影像上面進行量測，例如，市售的智慧型手持裝置用的CobbMeter APP。雖然X光影像可以清楚看到人體脊椎的側彎情形，不過由於醫療成本及輻射暴露的考量下，無法用於大量篩檢。

因此，在習用技術中，另一種量測方式為改用亞當(Adam)前屈測試來作為篩檢測試。這種方式雖然可以檢測出脊椎有無側彎，但是無法定量患者旋轉角度及預估側彎程度。因此，在習用技術中，有利用脊椎側彎量角器(Scoliometer)，結合亞當前屈測試，來進行脊椎側彎的量測。脊椎側彎量角器，主要量測軀幹旋轉角度( Angle of trunk rotation, ATR)，量測角度大於5度，判定有脊椎側彎，不過一般而言，這種方式仍然需要進一步搭配X光片做診斷。

在另一實施例中，如中華民國公開專利第201813585號所公開的一種用於對脊椎畸形進行表徵的裝置、系統及方法。將具有傾斜計或加速度計的行動裝置(如，智慧型手機)，牢固地保持在支撐結構中，使其沿著脊椎表面移動，用以偵測脊椎側彎及/或駝背的脊椎畸形。另外，還有一種利用超音波的量測方式，例如：中國專利第CN106361376所教導的技術。

另外美國專利第US4832049 也教導了一種透過至少一組斜向投射線狀光(slit beam)到病患的背部，再以影像擷取裝置擷取關於該光源的影像，進而可以決定脊椎側彎的狀態。

本發明提供一種脊椎側彎量測系統與方法，其係透過具有至少一標記的治具，使其沿著待側者的脊椎移動，透過影像擷取裝置擷取關於該治具的影像，然後解析出治具上標記的移動軌跡，進而得到關於該脊椎彎曲的資訊。透過影像擷取結合治具的方式，可以有效準確的量測出脊椎側彎的狀況。

本發明提供一種脊椎側彎量測系統與方法，更進一步地，可以透過第二台影像擷取裝置或者是由特定圖案的撓性物件緊貼在該待側脊椎的外部組織上，例如待檢者的背部，更進一步地量測出待檢測者背部的表面形貌。透過此種方式，可以不用大區域掃描即可以相對低的成本快速得到待檢測者背部的形貌，進而作為輔助判斷脊椎測彎情況的資訊。此外，透過背部表面形貌的偵測與紀錄，可以作為日後復健狀況復原程度的輔助判斷工具，減少利用放射線成像所產生的風險。

在一實施例中，本發明提供一種脊椎側彎量測系統，包括一治具、一第一影像擷取裝置以及一影像處理模組。該治具，用以沿著一受檢者的待測脊椎之一側移動，該治具上具有至少一標記。該第一影像擷取裝置，用以於該治具移動的過程中，擷取該治具上關於該至少一標記的動態影像，而產生一第一影像訊號。該影像處理模組，用以接收該第一影像訊號，該影像處理模組由該第一影像訊號解析出該治具上至少一標記隨著該治具移動過程中的移動軌跡，進而產生關於該待測脊椎之一量測資訊。

在一實施例中，本發明提供一種脊椎側彎量測方法，其係包括有下列步驟，首先使用具有至少一標記的一治具，使其沿著一受檢者的待測脊椎之一側移動。接著，以一第一影像擷取裝置，於該治具移動的過程中，擷取該治具關於該至少一標記的動態影像，而產生一第一影像訊號。最後，再以一影像處理模組接收該第一影像訊號，該影像處理模組由該第一影像訊號解析出該治具上至少一標記隨著該治具移動過程中的移動軌跡，進而產生關於該待測脊椎之一量測資訊。

在一實施例中，該脊椎側彎量測系統更包括有具有一特定圖案的撓性物件緊貼在該待側脊椎的外部組織上，該第一影像訊號更包括有關於該特定圖案變形的影像資訊，該影像處理模組根據該特定圖案變形的影像資訊解析該特定圖案之變形狀態，以重建該外部組織與該待測脊椎的表面形貌資訊。

在一實施例中，該脊椎側彎量測系統更具有一第二影像擷取裝置，該第一與第二影像擷取裝置分別擷取該待測脊椎周圍之外部組織，進而產生一第二與第三影像訊號，該影像處理模組根據該第二與第三影像訊號重建出該外部組織的表面形貌資訊。

在下文將參考隨附圖式，可更充分地描述各種例示性實施例，在隨附圖式中展示一些例示性實施例。然而，本發明概念可能以許多不同形式來體現，且不應解釋為限於本文中所闡述之例示性實施例。確切而言，提供此等例示性實施例使得本發明將為詳盡且完整，且將向熟習此項技術者充分傳達本發明概念的範疇。類似數字始終指示類似元件。以下將以多種實施例配合圖式來說明所述脊椎側彎量測系統與方法，然而，下述實施例並非用以限制本發明。

請參閱圖1所示，該圖為本發明之一脊椎側彎量測系統示意圖。該系統2包括有一治具20、一第一影像擷取裝置21以及一影像處理模組22。該治具20上具有至少一標記200。該標記200可以選擇為符號或者是圖案，例如：特定形狀的圖案，例如：圓點狀或十字狀，或者是特定顏色的圖案，或者是發光元件所構成，例如：發光二極體。該治具20可以在操作之下，用以沿著一受檢者90的待測脊椎900之一側移動。檢測者90的姿態，可以彎腰、站立、躺著或者是坐著受檢測，並無一定的限制。

該第一影像擷取裝置21，用以於該治具20移動的過程中，擷取該治具20的動態影像，而產生一第一影像訊號。該第一影像擷取裝置21可以固定在定位，或者是設置在可以進行XYZ方向移動與轉動的台座上，或者是可以由醫護人員手持來進行影像擷取。該第一影像擷取裝置21可以為一般錄影機、具有錄影功能的單影像機，或者是智慧型手持裝置，例如：手機或平板電腦(Pad)。該影像處理模組22，用以接收該第一影像訊號，該影像處理模組22由該第一影像訊號解析出該治具20上至少一標記200隨著該治具20移動過程中的移動軌跡，進而產生關於該待測脊椎900之一量測資訊。該影像處理模組22為具有運算處理能力的裝置，例如，桌上型電腦、手提型電腦、工作站、雲端伺服器、或者是智慧型手持裝置，例如：平板電腦或手機。

本實施例中，該第一影像擷取裝置21與該影像處理模組22可以為整合在一起裝置(21, 22)，例如：智慧型手機，同時具有運算處理能力，也可以擷取動態影像。本實施例中，可以在智慧型手機內安裝應用程式APP，啟動APP程式之後，在該程式的選單中啟動攝影功能，在該治具20沿著該待側脊椎90移動的過程中，擷取該治具20移動的第一影像訊號。該第一影像訊號再由APP的影像運算處理程序，找到治具20上的標記200，進而解析出該標記200的軌跡。

此外，在另一實施例中，該第一影像擷取裝置21與該影像處理模組22可以為獨立分開的裝置，例如：該第一影像擷取裝置21為錄影機或智慧型手機，該影像處理模組22為一筆記型電腦或者是雲端伺服器。該第一影像擷取裝置21所擷取的第一影像訊號可以透過無線傳輸、有線傳輸或者是儲存媒體，例如：USB隨身碟的方式，將第一影像訊號傳給該運算處理膜組22。該影像處理模組22內安裝有可以解析該第一影像訊號，找出治具20上的標記200的應用程式。因此透過執行該應用程式處理該第一影像訊號，進而解析出該標記200的軌跡。

要說明的是，當標記200只有一個的時候，當治具20沿著該待側脊椎900移動的時候，該標記200會隨著治具20的移動而改變其位置，因此當第一影像擷取裝置21擷取該治具20移動過程的第一影像訊號之後，該第一影像訊號透過該影像處理模組22的運算處理，例如在一實施例中，該運算處理包括有過濾除雜訊、轉換灰階，再利用二值化處理找到每一幀畫面中的該標記200的位置，隨著不同幀畫面中的標記位置，即可勾勒出該標記200移動的軌跡。該軌跡係相應於該待側脊椎900在平面上的彎曲軌跡。要說明的是，透過影像處理分析找到標記的方式可以有很多種方式，且為本領域技術之人所熟悉，因此並不以前述列舉方式為限制。

此外，在另一實施例中，如圖2所示，其係為說明利用該治具量測脊椎側彎角度示意圖。圖2的左側圖為待側脊椎900。以治具20在待側脊椎900上的特定區域900a進行量測來說明，待測脊椎900係由複數個脊椎節903連接而成，當該標記200為兩個(或以上)的時候，使用者移動治具20，除了可以決定出該待側脊椎的彎曲軌跡之外，透過兩個標記的連線，可以找到脊椎在任兩個相鄰量測位置的夾角，進而達到量測脊椎彎曲角度的目的。以圖2為例，透過影像處理程序，先在區域900a中治具20在第一位置(A)的時候找到兩標記200，並決定其中心連線901。然後再找到下一時間點時，與該治具20移動到第二位置(B)，兩標記200的中心連線902。透過此兩個連線901與902就可以得知脊椎側彎的角度θ。要說明的是，因為本實施例中的標記200為圓點狀，因此需要兩個以上才能算角度。但再另一實施例中，若該標記為一個可識別角度變化的形狀時，例如：十字時或有其他非對稱的形狀，例如：直角三角形，或不等邊長的多邊形時，可以使用單一個標記就可以計算出角度。

前述的實施例是用來量測脊椎側彎的軌跡與角度，屬於平面二維的資訊。然而對有脊椎側彎的受檢者而言，除了內部脊椎結構側彎之外，側彎的情況還會影響到整的背部骨架結構位置以及肌肉生組織長狀態。因此，如果可以進一步掌握脊椎以及其周圍背部的表面形貌，除了可以幫助對受檢者脊椎側彎程度的了解，更可以在日後復健的過程中，協助醫生了解復原狀況。如此，就不用每次矯正之後，還需要透過放射線的攝影來取得脊椎的形貌，大幅降低受到輻射劑量影響的風險。

在取得脊椎三維形貌的一實施例中，本發明更提供一種量測受檢者背部表面形貌的方式，如圖3A與3B所示，本實施例中，更具有一特定圖案的撓性物件23緊貼在該待側脊椎900的外部組織上，本實施例中，該待側脊椎900的外部組織為待檢測者的背部。本實施例中，該撓性物件23為一衣服，其具方格狀的特定圖案。要說明的是，特定圖案並不以方格為限制，其他種花紋也可以可實施，例如;在一實施例中，也可以為黑白橫條紋相間隔的圖案，或者是黑白直條紋相間隔的圖案。當該撓性物件23尚未穿在受檢者身上時，方格狀圖案尚未變形，因此具有一定的大小。當穿著在待檢者90身上時，因為待檢個身體架構與肌肉組織，使得方格狀圖案產生變形。此時，該第一影像擷取裝置21擷取關於該撓性物件變形的影像資訊。該影像處理模組22於處理該影像資訊時，根據該特定圖案變形的影像資訊解析該特定圖案之變形狀態，以重建該外部組織與該待測脊椎的表面形貌資訊。處理該特定圖案變形而得到物體表面形貌的演算技術，係屬習用之技術，例如： 3D視覺重建演算法或全像散斑演算法等，在此不作贅述。

要說明的是，產生該方格狀的特定圖案方式並不以該撓性物件23的方式為限制，在另一實施例中，如圖3C所示，該系統2a也可透過投影設備28產生具有特定圖案的結構光280，例如：棋盤格結構光、黑白相間的橫條紋結構光，或者是黑白相間的直條紋結構光等，在將該結構光280投射至該待側脊椎900的外部組織上，隨著背部組織的起伏，該結構光280上的特定圖案281也會產生變形，本實施例中，該特定圖案281為黑白相間的橫條紋結構光。然後該第一影像擷取裝置21取得關於該結構光280變形的影像。該影像處理模組22於處理該影像資訊時，根據該特定圖案變形的影像資訊解析該特定圖案之變形狀態，以重建該外部組織與該待測脊椎900的表面形貌資訊。

在另一實施例中，如圖3D所示，該圖為本發明之脊椎側彎量測系統另一實施例示意圖。有別於前述利用特定圖案的結構光或撓性物件的方式，本實施例中的脊椎側彎量測系統2b係透過兩個影像擷取裝置來演算出該待側脊椎900的外部組織上的表面形貌。除了具有第一影像擷取裝置21之外，本實施例係更具有一第二影像擷取裝置21a，該第一與第二影像擷取裝置21與21a從不同的角度方位，分別擷取該待測脊椎900周圍之外部組織，進而產生一第二與第三影像訊號，該影像處理模組22根據該第二與第三影像訊號重建出該外部組織的表面形貌資訊。在本實施例中，該影像處理模組22為一雲端伺服器，第二影像訊號與第三影像訊號傳輸至雲端伺服器，再由該雲端伺服器進行演算，得到該外部組織的表面形貌資訊。在另一實施例中，該影像處理模組22可以整合在該第一或第二影像擷取裝置21或21a其中之一。此外，該該影像處理模組22也可以為一筆記型電腦或桌上型電腦。

請參閱圖4所示，該圖為本發明之脊椎側彎量測系統另一實施例示意圖。在本實施例中，該脊椎側彎量測系統2c，其係更具有一雲端伺服器24，用以接收該量測資訊，並予以儲存。雲端伺服器24為遠端的資料路，透過有線或無線網路通訊的協定，提供連接通訊的介面，以傳輸或接收資訊。影像處理模組22運算處理之後所得到的關於該脊椎測彎的資訊，例如變形的軌跡、角度與表面形貌等資訊，會上傳到雲端伺服器24中儲存。此外，該雲端伺服器24更可以提供給至少一台終端裝置25連線。該終端裝置25，用以透過有線或無線通訊的方式與該雲端伺服器24電性連接，該終端裝置25用以取得該量測資訊，並於該終端裝置25進行顯示。該終端裝置25，在一實施例中，可以為桌上型電腦、手提型電腦、工作站、雲端伺服器、或者是智慧型手持裝置，例如：平板電腦或手機。在一實施例中，該終端裝置25也可以與該第一影像擷取裝置21整合在一起。例如：在一實施例中，該第一影像擷取裝置21為智慧型手機，除了具有影像擷取、影像運算處理的功能外，也可以當作終端裝置，隨時連上該雲端伺服器24以存取儲存在雲端伺服器24內的資訊。

在一實施例中，該雲端伺服器24更儲存有一參考資訊資料庫240，儲存有各種復健矯正資訊，用以提供指導人員根據該量測資訊，提供該至少一種復健矯正資訊給該受檢者作為復健參考。例如，在此實施例中，醫護人員可以透過該終端裝置25連線到該雲端伺服器24，透過終端裝置25本身所安裝的應用程式，或者是利用雲端伺服器24提供的網頁作為介面，一方面可以檢視待檢者的量測資訊，然後透過該應用程式或者是網頁內建的智能判斷程式模組26，由該參考資訊資料庫240找出至少一種矯正復健資訊，提供給醫護人員作為參考。該醫護人員根據該至少一種矯正復健資訊，決定對待檢者合適的復健方式，再回傳給該待檢者的終端裝置。在另一實施例中，該智能判斷程式模組26也可以啟動自動模式，直接自動地由該參考資訊資料庫240找出合適的至少一復健資訊，再直接傳給待檢者的終端裝置，本實施例中，該待檢者的終端裝置為整合有該第一影像擷取裝置21的運算處理模組22，其係為智慧型手機。在另一實施例中，該待檢者的終端裝置25為筆記型電腦、或桌上型電腦，或其他具有網路連線、運算以及顯示功能的裝置，其係和該運算處理模組22分開設置。要說明的是，本實施例中，該智能判斷程式模組26係設置於該雲端伺服器24內，但在另一實施例中，該智能判斷程式模組26也可以設置在終端裝置25內。

該脊椎側彎量測系統2c更具有一復健指導模組27，其係可以設置在雲端伺服器24內，該復健指導模組27用以根據該至少一種復健矯正資訊，指導受檢者復健矯正步驟。在一實施例中，當待檢者或復健者啟動該復健指導模組27之後，該復健指導模組27可以透過語音或者是以影音的方式傳給終端裝置25，以撥放執行該復健資訊執行的每一個步驟。在另一實施例中，待檢者在執行復健指導模組27時，更可以同步啟動第一影像擷取裝置21，透過該第一影像擷取裝置21擷取該待檢者根據復健矯正資訊執行復健的過程。該第一影像擷取裝置21產生一錄製影像，並上傳至該雲端伺服器24。該雲端伺服器24可以將該錄製影像儲存，提供給醫護人員進行檢閱。要說明的是，該復健指導模組27也可以設置在圖1、圖3A~3C或圖4的影像處理模組22內。要說明的是，本實施例中，該復健指導模組27係設置於該雲端伺服器24內，但在另一實施例中，該復健指導模組27也可以設置在終端裝置25內。

請參閱圖5所示，該圖為本發明之脊椎側彎量測方法之一實施例流程示意圖。該方法3可以應用在圖1、圖3A~3C或圖4所示的量測系統2~2c，本實施例係以圖4來說明。該方法3包括有下列步驟：首先進行步驟30，使用具有至少一標記的一治具，使其沿著一受檢者的待測脊椎之一側移動。本步驟中，請參閱圖4所示，待檢者彎腰，醫護人員利用具有一對標記200的治具20沿著受檢者90的待測脊椎900移動。

接著，進行步驟31，以一第一影像擷取裝置，於該治具移動的過程中，擷取該治具的動態影像，而產生一第一影像訊號。本步驟中，該第一影像擷取裝置21係固定在一定位，視野對著該待檢者受檢的區域，直接擷取動態的治具20移動的第一影像訊號。

取得該第一影像訊號之後，進行步驟32，以一影像處理模組接收該第一影像訊號，該影像處理模組由該第一影像訊號解析出該治具上至少一標記隨著該治具移動過程中的移動軌跡，進而產生關於該待測脊椎之一量測資訊。該量測資訊，在本實施例中，為脊椎側彎的軌跡以及脊椎側彎的角度。此外，本實施例中，該第一影像擷取裝置21與影像處理模組22整合在一智慧型手機上，因此第一影像擷取裝置21所產生的影像訊號，直接輸入至影像處理模組22進行影像解析。該影像處理模組22具有運算處理能力，透過執行影像處理程式，對該第一影像訊號進行處理，找出構成該第一影像訊號中每一幀畫面的標記位置，進而決定該標記的移動軌跡。有了標記的移動軌跡，就可以決定出脊椎側彎的軌跡資訊。此外，由於該治具20上具有一對標記200，因此可以根據圖2示意的方式決定相鄰脊椎或相鄰兩個量測位置脊椎側彎的角度。

接著進行步驟33，將該量測資訊上傳至雲端伺服器儲存。本步驟中，雲端伺服器24內具有對應有每一位受檢者帳戶的資料庫，用以儲存對應每一位受檢者的量測資訊。相應的帳戶都有對應的帳號密碼以提供檢測者隱私的保護。

請參閱圖6A所示，該圖為應用量測資訊之復建流程之實施例示意圖。在本實施例中，該流程4包括有步驟40，醫護人員透過終端裝置連線到該雲端伺服器。本步驟中，如圖4所示的系統為例，終端裝置25本身所安裝的應用程式，或者是利用雲端伺服器24提供的網頁作為介面。因此醫護人員可以在受檢者的授權之下，透過終端裝置25連線到雲端伺服器24，取得檢測者的量測資訊。接著進行步驟41，提供一矯正復健資訊給受檢者。在步驟41的一實施例中，醫護人員可以直接透過經驗分析該量測資訊，透過終端裝置送出合適的復健矯正方式建議給使用者。

在步驟41的另一實施例中，也可以透過終端裝置所安裝的應用程式或者是網頁內建的智能判斷程式模組26，由一參考資訊資料庫240找出至少一種矯正復健資訊。在此實施例中，該智能判斷程式模組26係為程式所構成的判斷模組，而參考資訊資料庫240在一實施例中，則是建立在雲端伺服器24內，裡面儲存有各種不同的矯正與復建方式。因此，當醫護人員執行智能判斷程式模組26時，該智能判斷程式模組26可以將該量測資訊的脊椎側彎狀態從參考資訊資料庫240中找出合適的至少一種矯正復健資訊，並顯示在醫護人員的終端裝置上，醫護人員可以由該至少一種矯正復健資訊，決定出對於受檢者合適的矯正復健方式，再回傳給該待檢者的終端裝置。要說明的是智能程式判斷模組26具有人工智慧(artificial intelligence, AI)的學習能力，該智能程式判斷模組26可以接收脊椎側彎的各種量測資訊與各種不同矯治復健方式的資訊，利用習用技術的演算法，進行大數據的資料學習。因此，當有新的量測資訊提供給該智能程式判斷模組26時，該智能程式判斷模組26可以根據量測資訊產生矯正復健方式的建議。

接著進行步驟42，受檢者根據該矯正復健方式進行復建。在本步驟中的一實施例中，受檢者可以啟動復健指導模組27，用以根據該至少一種復健矯正資訊，指導受檢者復健矯正步驟。該復健指導模組27內儲存有關於每一種矯正復建資訊的實行方式，例如：分解動作說明、動作注意事項、以及復健動作的更換提醒等，但不以此為限制，透過語音或影音的方式在受檢者使用的終端裝置上呈現出來。如此可以讓使用者更容易學習與執行矯正復健的動作。

請參閱圖6B所示，其流程基本上與圖6A相似，差異的是，本實施例中，更包括有步驟43，上傳執行矯正復健的過程。在本步驟中，主要是要讓受檢者執行矯正復健方式時，可以和醫護人員互動，而非只有來自於復健指導模組27單向的指導。本步驟的一實施例中，受檢者可以啟動該第一影像擷取裝置21，以圖4為例，由於第一影像擷取裝置21為智慧型手機，因此可以利用內部安裝的APP啟動上傳模式，此時在受檢者執行矯正復健程序的同時，可以同時錄影受檢者執行的動作，將檢者進行該復健矯正步驟時擷取相關影像，以產生一錄製影像，並上傳至該雲端伺服器24。此時，醫護人員可以利用其終端裝置，觀看該錄影影像，提供即時的指導資訊，和執行矯正復健的受檢者互動。醫護人員和受檢者的互動方式可以為即時的互動給予意見或建議，或者是事後再給予意見或建億。

請參閱圖7所示，該圖為本發明之脊椎側彎量測方法之另一實施例流程示意圖。在本實施例中，基本上是將圖5的流程和圖6A或圖6B組合，形成的量測方法。該方法5包括有利用步驟50，先執行圖5的流程，之後再進行步驟51，在一段期間內，重複進行如圖6A或圖6B的復健程序複數次。本步驟中，該期間可以天、週或月為單位來進行。步驟51的程序進行完畢之後，再進行步驟52，亦即重複進行如圖5的流程，再次量測受檢者的脊椎側彎，以長期追蹤復健的成效。透過圖7的方式，可以在減少使用輻射照射的條件下，有效的掌握受檢者的矯正復健情況。

以上所述，乃僅記載本發明為呈現解決問題所採用的技術手段之較佳實施方式或實施例而已，並非用來限定本發明專利實施之範圍。即凡與本發明專利申請範圍文義相符，或依本發明專利範圍所做的均等變化與修飾，皆為本發明專利範圍所涵蓋。

2、2a、2b、2c‧‧‧脊椎側彎量測系統 20‧‧‧治具 200‧‧‧標記 21‧‧‧第一影像擷取裝置 22‧‧‧影像處理模組 23‧‧‧撓性物件 24‧‧‧雲端伺服器 240‧‧‧參考資訊資料庫 25‧‧‧終端裝置 26‧‧‧智能判斷程式模組 27‧‧‧復健指導模組 28‧‧‧投影設備 3~5‧‧‧方法流程 30~33‧‧‧步驟 40~43‧‧‧步驟 50~52‧‧‧步驟 90‧‧‧受檢者 900‧‧‧待測脊椎 901~902‧‧‧連線 903‧‧‧脊椎節

圖1為本發明一實施例之脊椎側彎量測系統示意圖。圖2為本發明之利用治具量測脊椎側彎角度的一實施例示意圖。圖3A為本發明一實施例之撓性物體示意圖。圖3B為本發明另一實施例之脊椎側彎量測系統示意圖。圖3C為本發明又一實施例之脊椎側彎量測系統示意圖。圖3D為本發明再一實施例之脊椎側彎量測系統示意圖。圖4為本發明另一實施例之脊椎側彎量測系統示意圖。圖5為本發明之脊椎側彎量測方法之一實施例流程示意圖。圖6A與圖6B為本發明之脊椎側彎量測方法之應用量測資訊之矯正復建實施例流程示意圖。圖7為本發明之脊椎側彎量測方法之另一實施例流程示意圖。

2‧‧‧脊椎側彎量測系統

20‧‧‧治具

200‧‧‧標記

21‧‧‧第一影像擷取裝置

22‧‧‧影像處理模組

90‧‧‧受檢者

900‧‧‧待測脊椎

Claims

一種脊椎側彎量測系統，包括：一治具，用以沿著一受檢者的待測脊椎之一側移動，該治具上具有至少一標記；一第一影像擷取裝置，用以於該治具移動的過程中，擷取該治具的動態影像，而產生一第一影像訊號；以及一影像處理模組，用以接收該第一影像訊號，該影像處理模組由該第一影像訊號解析出該治具上至少一標記隨著該治具移動過程中的移動軌跡，進而產生關於該待測脊椎之一量測資訊。
如申請專利範圍第1項所述之脊椎側彎量測系統，其中該標記為發光體、特定形狀的圖案或者是特定顏色的圖案。
如申請專利範圍第1項所述之脊椎側彎量測系統，其中該量測資訊為該待測脊椎之一側彎狀態資訊、一表面形貌資訊或者是前述兩者之組合。
如申請專利範圍第3項所述之脊椎側彎量測系統，其係更包括有具有一特定圖案的撓性的物件緊貼在該待側脊椎的外部組織上或者是以具有一特定圖案之一結構光投射在該待側脊椎的外部組織上，該第一影像訊號更包括有關於該特定圖案變形的影像資訊，該影像處理模組根據該特定圖案變形的影像資訊解析該特定圖案之變形狀態，以重建該外部組織與該待測脊椎的表面形貌資訊。
如申請專利範圍第1項所述之脊椎側彎量測系統，其係更具有一雲端伺服器，用以接收該量測資訊，並予以儲存。
如申請專利範圍第5項所述之脊椎側彎量測系統，其係更具有一終端裝置，用以與該雲端伺服器耦接，該終端裝置用以取得該量測資訊，並於該終端裝置進行顯示。
如申請專利範圍第5項所述之脊椎側彎量測系統，其中該雲端伺服器更儲存有一參考資訊資料庫，儲存有各種復健矯正資訊，用以提供指導人員根據該量測資訊，提供該至少一種復健矯正資訊給該受檢者作為復健參考。
如申請專利範圍第7項所述之脊椎側彎量測系統，其係更包括有一復健指導模組，用以根據該至少一種復健矯正資訊，指導受檢者復健矯正步驟，該第一影像擷取裝置更於受檢者進行該復健矯正步驟時擷取相關影像，以產生一錄製影像，並上傳至該雲端伺服器。
如申請專利範圍第3項所述之脊椎側彎量測系統，其係更具有一第二影像擷取裝置，該第一與第二影像擷取裝置分別擷取該待測脊椎周圍之外部組織，進而產生一第二與第三影像訊號，該影像處理模組根據該第二與第三影像訊號重建出該外部組織的表面形貌資訊。
如申請專利範圍第1項所述之脊椎側彎量測系統，其中該第一影像擷取裝置與該影像處理模組係設置於同一裝置內，或者是分別設置於不同的裝置。
如申請專利範圍第1項所述之脊椎側彎量測系統，其中該標記為單一點時，該量測資訊包括有該待測脊椎彎曲的軌跡，該標記為兩個以上的圓點狀或者是可以識別角度變化的形狀時，該量測資訊包括有該待測脊椎之至少一特定位置的彎曲角度。
一種脊椎側彎量測方法，其係包括有下列步驟：使用具有至少一標記的一治具，使其沿著一受檢者的待測脊椎之一側移動；以一第一影像擷取裝置，於該治具移動的過程中，擷取該治具的動態影像，而產生一第一影像訊號；以及以一影像處理模組接收該第一影像訊號，該影像處理模組由該第一影像訊號解析出該治具上至少一標記隨著該治具移動過程中的移動軌跡，進而產生關於該待測脊椎之一量測資訊。
如申請專利範圍第12項所述之脊椎側彎量測方法，其中該標記為發光體、特定形狀的圖案或者是特定顏色的圖案。
如申請專利範圍第12項所述之脊椎側彎量測方法，其中該量測資訊為該待測脊椎之一側彎狀態資訊、一表面形貌資訊或者是前述兩者之組合。
如申請專利範圍第14項所述之脊椎側彎量測方法，其係更包括有下列步驟：提供具有一特定圖案的撓性物件緊貼在該待側脊椎的外部組織上或者是以具有一特定圖案之一結構光投射在該待側脊椎的外部組織上，該第一影像訊號內更包含關於該特定圖案變形的影像資訊；以及該影像處理模組根據該特定圖案變形的影像資訊解析該特定圖案之變形狀態，重建該外部組織與該待測脊椎的表面形貌資訊。
如申請專利範圍第12項所述之脊椎側彎量測方法，其係更具有一雲端伺服器，用以接收該量測資訊，並予以儲存。
如申請專利範圍第16項所述之脊椎側彎量測方法，其係更具有一終端裝置，用以與該雲端伺服器耦接，該終端裝置用以取得該量測資訊，並於該終端裝置進行顯示。
如申請專利範圍第16項所述之脊椎側彎量測方法，其中該雲端伺服器更儲存有一參考資訊資料庫，儲存有各種復健矯正資訊，用以提供指導人員根據該側彎狀態資訊，提供該至少一種復健矯正資訊給該受檢者作為復健參考。
如申請專利範圍第18項所述之脊椎側彎量測方法，其係更包括有下列步驟：提供一復健指導模組，用以根據該至少一種復健矯正資訊，指導受檢者復健矯正步驟；以及使該第一影像擷取裝置於受檢者進行該復健矯正步驟時擷取相關影像，以產生一錄製影像，並上傳至該雲端伺服器。
如申請專利範圍第14項所述之脊椎側彎量測方法，其係更包括有下列步驟：提供一第二影像擷取裝置；該第一與第二影像擷取裝置分別擷取該待測脊椎周圍之外部組織，進而產生一第二與第三影像訊號；以及使該影像處理模組根據該第二與第三影像訊號重建出該外部組織的表面形貌資訊。
如申請專利範圍第12項所述之脊椎側彎量測方法，其中該第一影像擷取裝置與該影像處理模組係設置於同一裝置內，或者是分別設置於不同的裝置。
如申請專利範圍第12項所述之脊椎側彎量測方法，其中該標記為單一點時，該量測資訊包括有該待測脊椎彎曲的軌跡，該標記為兩個以上的圓點狀或者是可以識別角度變化的形狀時，該量測資訊包括有該待測脊椎之至少一特定位置的彎曲角度。