阅读说明：本技术 操作台、医生端操控装置及主从超声检测系统 (Operation panel, doctor end controlling device and master-slave ultrasonic detection system ) 是由 官晓龙 熊麟霏 李金福 段宾 吴昊天 姚涛 伍利 于 2019-01-09 设计创作，主要内容包括：本发明提供一种操作台,所述操作台应用于主从超声检测系统中,所述操作台具有一操作面,所述操作面与探头配合以使所述探头可在所述操作面上移动、施压以执行超声检测,所述操作台包括弹性材料层及柔性传感器层,所述弹性材料层各处沿厚度方向具有弹性形变量,所述弹性形变量允许所述弹性材料层在所述探头作用于所述操作面上时发生形变,以使所述操作台模拟人体或动物体皮肤弹性,所述柔性传感器层用于感测所述探头于所述操作面上的位置。本发明还提供一种应用所述操作台的医生端操控装置及主从超声检测系统。应用本发明,可提升医生超声打图的真实感。(The invention provides an operation table, which is applied to a master-slave ultrasonic detection system and comprises an operation surface, wherein the operation surface is matched with a probe so that the probe can move and press on the operation surface to execute ultrasonic detection, the operation table comprises an elastic material layer and a flexible sensor layer, the elastic material layer is provided with an elastic deformation amount along the thickness direction at each position, the elastic deformation amount allows the elastic material layer to deform when the probe acts on the operation surface, so that the operation table simulates the elasticity of the skin of a human body or an animal body, and the flexible sensor layer is used for sensing the position of the probe on the operation surface. The invention also provides a doctor end control device applying the operating table and a master-slave ultrasonic detection system. By applying the invention, the reality of ultrasonic imaging of doctors can be improved.)

操作台、医生端操控装置及主从超声检测系统

技术领域

本发明涉及超声检测，尤其涉及超声检测用的操作台、医生端操控装置及主从超声检测系统。

背景技术

在经济发展的过程中，地域发展的不平衡是不可避免的一个中间过程，而医疗资源的不平衡尤其明显，很多偏远地区的医疗条件差，无法跟发达地区相比。主从超声机器人系统在此背景下应运而生。而因为超声检查的特殊性,必须由医生亲自操作机器才能进行诊断，控制端需要最大程度地还原现场，增强医生的真实体验，才能够提高检查的准确性，提高产品的实用性。目前在医疗领域使用比较多的操作手是力反馈操作手，但是由于其结构的限制，无法满足临床医生的需求，同时因其价格昂贵，无法做到大规模普及推广，尤其是在偏远欠发达地区的推广。

目前主从操作中使用的操作手为力反馈操作手，其可以提供控制机器人需要的6个自由度信息及力控信息。现在广泛使用的系统采用串联或并联机械操作手获得6自由度位姿信息并提供3维触觉反馈，然应用该系统主要存在以下问题：独家代理，成本过高；系统封闭，同时稳定性较差，技术支持不到位；操作时位置和姿态范围都有限制，且并非针对主从超声设计，医生反馈操作和体验效果欠佳，不能满足超声医生灵活的打图手法需求。

此外，现有系统中，因操作手与位置传感器接触部分为硬接触，医生的体验比较差，无法真实的模拟医生真实打图时候的体验感；医生无法根据操作手确定打图的位置信息，且无法根据不同体型的患者改变操作的范围。

发明内容

有鉴于此，有必要提供一种操作台、医生端操控装置及主从超声检测系统，以解决上述问题中的其中至少一个问题。

一方面，提供一种操作台，所述操作台应用于主从超声检测系统中，所述操作台具有一操作面，所述操作面与探头配合以使所述探头可在所述操作面上移动、施压以执行超声检测，所述操作台包括弹性材料层及柔性传感器层，所述弹性材料层各处沿厚度方向具有弹性形变量，所述弹性形变量允许所述弹性材料层在所述探头作用于所述操作面上时发生形变，以使所述操作台模拟人体或动物体皮肤弹性，所述柔性传感器层用于感测所述探头于所述操作面上的位置。

进一步地，所述操作台还包括压力检测装置，所述压力检测装置用于感测所述探头作用于所述操作面上的力度。

进一步地，所述弹性材料层贴合于所述柔性传感器层上，所述弹性材料层上形成所述操作面；或者，所述柔性传感器层贴合于所述弹性材料层上，所述柔性传感器层上形成所述操作面。

进一步地，所述操作台包括柔性显示器层，所述柔性显示器层用于显示所述主从超声系统中的超声探头所在被检测者被检测部位的图像信息。

进一步地，所述柔性传感器层贴合于所述柔性显示器层上，所述弹性材料层贴合于所述柔性传感器层上，所述弹性材料层与所述柔性传感器层采用透明或半透明材料，所述弹性材料层上形成所述操作面；或者，所述柔性传感器层贴合于所述柔性显示器层上，所述柔性显示器层贴合于所述弹性材料层上，所述柔性传感器层采用透明或半透明材料，所述柔性传感器层上形成所述操作面。

进一步地，所述操作面呈弧面。

另一方面，还提供一种医生端操控装置，所述医生端操控装置包括前述的操作台及仿形探头。

进一步地，所述仿形探头上设置姿态传感器与导电层，所述姿态传感器用于实时感测和输出所述仿形探头的姿态信息，所述导电层与所述柔性传感器层之间形成电耦合以使所述柔性传感器层感测所述仿形探头于所述操作面上的位置。

再一方面，还提供一种主从超声检测系统，所述主从超声检测系统包括医生端设备与被检测者端设备，所述医生端设备包括前述的医生端操控装置、控制装置、通讯装置及显示装置，所述被检测者端设备包括摄像装置、机械臂、超声探头、控制装置及通讯装置，其中：所述摄像装置用于获取每一被检测者被检查部位的三维图像数据，所述医生端设备的控制装置或者所述被检测者端设备的控制装置将每一被检测者被检测部位的三维图像数据处理成三维数据并与所述操作面的有效区域的三维数据进行匹配，以使每一被检测者被检测部位的每一个位置均与所述操作面的有效区域的其中一个位置唯一对应。

进一步地，所述医生端设备的控制装置或者所述被检测者端设备的控制装置还用于根据每一被检测者被检测部位的三维数据并与所述操作面的有效区域的三维数据的匹配结果，与实时获取的所述仿形探头的位置信息生成控制所述机械臂位置的位置命令，以使所述机械臂控制所述超声探头位于对应被检测者被检测部位的位置。

本发明实施方式提供的操作台、医生端操控装置及主从超声检测系统，第一方面，通过在操作台上设置弹性材料层，可以模拟人体(动物体)皮肤弹性，最大程度模拟超声探头接触人体(动物体)皮肤的场景，增强医生打图的体验；第二方面，将操作台的操作面模拟被检测部位的形状设置，方便医生对不同部位打图，例如，将操作面设置成弧形，模拟人体腹部设置，可方便医生对被检测者侧腹部进行扫查；第三方面，通过将不同被检测者被检测部位的三维数据与操作台操作面的三维数据进行匹配，可以使操作台适应于不同被检测者而无需改变医生的打图习惯；第四方面，在仿形探头接触操作面处显示被检查者当前检查位置的图像，结合操作台的仿皮肤设置，可以提供给医生压在真实皮肤上的感受。

附图说明

图1为本发明一实施方式中的医生端操控装置的立体示意图。

图2为图1所示医生端操控装置的操作台的第一种实施方式的分解示意图。

图3为图1所示医生端操控装置的操作台的第二种实施方式的分解示意图。

图4为图1所示医生端操控装置的操作台的第三种实施方式的分解示意图。

图5为图1所示医生端操控装置的操作台的第四种实施方式的分解示意图。

图6为应用图1所示医生端操控装置的主从超声系统的硬件设施连接示意图。

图7为图6所示主从超声系统的功能模块与硬件设施连接示意图。

主要元件符号说明

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

需要说明的是，当组件被称为“装设于”另一个组件，它可以直接在另一个组件上或者也可以存在居中的组件。当一个组件被认为是“设置于”另一个组件，它可以是直接设置在另一个组件上或者可能同时存在居中组件。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“或/及”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

请参阅图1所示，所述医生端操控装置1包括仿形探头10及操作台20。所述仿形探头10模拟真实的超声探头在操作台20上移动、施压以模拟真实的超声探头在被检测者身体部位进行超声检测的全过程。所述仿形探头10与操作台20接触的部位设有软橡胶材料，以降低仿形探头10与操作台20接触部分的刚性，同时降低与操作台20之间的摩擦阻力，增加二者的使用寿命。所述操作台20为一仿皮肤操作台，具有一与所述仿形探头10配合的操作面21。所述操作面21为一仿形操作面21，所述仿形的意思是所述操作面21整体的延伸与起伏弯曲大体模拟被检测者被检测的身体部位的表面形状，在本实施方式中，所述操作面21仿形被检测者的腹部位置，大体呈弧面，包括对应前腹部的第一区域211及对应侧腹部的第二区域212。对应侧腹部的第二区域212为两个，分别位于第一区域211的两侧，每一第二区域212从第一区域211往后弯曲，从而使操作面21呈现对应人体腹部的立体感。

请参阅图2所示，在图2所示实施方式中，所述操作台20还包括操作台主体22、置于操作台主体22下方的压力检测装置23、及置于操作台主体22上方的柔性显示器层24、柔性传感器层25与弹性材料层26。其中，所述操作台主体22、压力检测装置23、柔性显示器层24、柔性传感器层25及弹性材料层26在垂直于叠置方向、即垂直于各自厚度方向的尺寸大小一致，所述压力检测装置23贴合于操作台主体22的下侧，所述柔性显示器层24贴合于操作台主体22的上侧。所述柔性传感器层25贴合于柔性显示器层24上侧，所述弹性材料层26贴合于柔性传感器层25的上侧。所述操作面21形成于弹性材料层26上。所述操作台主体22上侧表面仿形被检测者的腹部位置的弧状设置，从而使形成于弹性材料层26上的操作面21亦呈仿形被检测者腹部的表面形状。所述弹性材料层26采用允许光线通过的透明或半透明材料，且沿其厚度方向具有弹性形变量，可在外力作用下沿厚度方向发生形变，较优地，所述弹性材料层26各处具有均匀地弹性，更优地，所述弹性材料层26为一仿皮肤弹性层，所述各部件之间的贴合方式为采用水胶、光学胶等进行完全贴合。所述柔性传感器层25采用透明或半透明材料。

请参阅图3所示，在图3所示实施方式中，所述弹性材料层26贴合于操作台主体22的上侧，所述柔性显示器层24贴合于弹性材料层26的上侧，所述柔性传感器层25贴合于柔性显示器层24的上侧，所述操作面21形成于柔性传感器层25上。所述柔性传感器层25采用透明或半透明材料，所述弹性材料层既可采用透明或半透明材料，也可采用阻止光线通过的不透明材料。

请参阅图4所示，在图4所示实施方式中，省略了柔性显示器层，所述柔性传感器层25直接贴合于操作台主体22上侧，所述弹性材料层26贴合于柔性传感器层25上，所述柔性传感器层25与弹性材料层26均可采用透明、半透明或不透明材料。

请参阅图5所示，在图5所示实施方式中，同样省略了柔性显示器层，所述弹性材料层26贴合于操作台主体22上侧，所述柔性传感器层25直接贴合于弹性材料层26上。所述柔性传感器层25与弹性材料层26均可采用透明、半透明或不透明材料。

在上述各实施方式中，所述弹性材料层26的设置使操作台20获得类似人体或动物体的皮肤弹性，提高了医生的体验和接受度，所述柔性传感器层25的设置为获得仿形探头10在操作面21上的位置及/或移动轨迹，所述柔性显示器层24的设置为显示被检查者被检查部位的图像信息，所述压力检测装置23的设置为感测仿形探头10施加于操作面21上的力度。为获得较好的灵敏度，当将所述弹性材料层26贴合于柔性传感器层25上时，较优地，所述弹性材料层26的厚度小于12mm，所述柔性传感器层25的厚度小于5mm。较优地，在柔性传感器层25置于最上层与仿形探头10接触时，为增加所述柔性传感器层25的使用寿命，还可在柔性传感器层25的表面做贴膜处理，厚度为1mm左右。

请参阅图6所示，为一主从超声检测系统的硬件设施连接示意图。所述主从超声检测系统3包括医生端设备4与被检测者端设备5。所述医生端设备4主要包括仿形探头10、操作台20、控制装置41、通讯装置42及显示装置43，所述被检测者端设备5主要包括摄像装置51、机械臂52、超声探头53、控制装置54及通讯装置55。所述医生端设备4与被检测者端设备5通过各自的通讯装置42、55进行通讯，例如，医生端设备4与被检测者端设备5物理距离较近时，医生端设备4与被检测者端设备5可通过数据线或者蓝牙等面对面传输方式进行通讯，或者，无论距离远近，所述医生端设备4与被检测者端设备5也可通过各自的通讯装置42、55搭载有线及/或无线网络实现连通。

具体地，所述仿形探头10包括姿态传感器11，所述姿态传感器11实时感测和输出所述仿形探头10的姿态信息至所述控制装置41。所述操作台20包括柔性传感器251、柔性显示器241及压力检测装置23与所述控制装置41相连，所述柔性传感器251构成所述柔性传感器层25的部分或全部，所述柔性传感器251用于实时获取和输出所述仿形探头10的位置信息至所述控制装置41。具体地，在一种实施方式中，所述仿形探头10上设置导电层，仿形探头10与柔性传感器251之间采用电容触摸传感、电感触摸传感或类似传感技术形成电耦合，使柔性传感器251能实时获取仿形探头10位于操作面21上的具体位置；在另一种实施方式中，所述仿形探头10与柔性传感器251之间采用电阻触摸传感或类似传感技术实现柔性传感器251对仿形探头10具体位置的实时获取。所述柔性显示器241构成所述柔性显示器层24的部分或全部，所述柔性显示器241用于实时显示被检查者当前检查部位的图像信息。在其他实施方式中，所述柔性显示器241显示被检测者被检测部位的整体图像信息，例如整体腹部表面的图像信息。通过被检查者被检查部位的图像呈现，可以提供给医生压在真实皮肤上的感受。所述压力检测装置23用于实时感测仿形探头10施加于所述操作台20的操作面21的力度，并输出力度信息至所述控制装置41。

所述控制装置41根据实时获取的仿形探头10的姿态信息、位置信息及仿形探头10施加于操作面21上的力度信息，生成控制所述机械臂52的控制命令，所述机械臂52根据控制命令控制超声探头53。所述超声探头53通常与被检测者的体表皮肤直接接触，在超声成像过程中，超声探头53将电信号变换为超声波，使超声波在被检测者体内一目标区域(如人体或动物体内的器官、组织、血管等)传播，之后接收从该目标区域发射回来的含有被测区域信息的超声回波，并将该超声回波转换为电信号。

请参阅图7所示，图7中省略了通讯装置42、55的示出，然应当理解，控制装置41、54之间是通过通讯装置42、55直接或者搭载在有线及/或无线网络上进行通讯的。

所述控制装置41进一步包括控制命令生成模块411、位置信息显示模块412及超声图像显示模块413。所述控制命令生成模块411根据实时获取的所述仿形探头10的姿态信息、位置信息及仿形探头10施加于操作面21上的力度信息，生成控制所述机械臂52的控制命令，其中，所述控制命令生成模块411根据所述仿形探头10的姿态信息生成控制所述机械臂52姿态的姿态命令，使所述机械臂52控制超声探头53复制所述仿形探头10的姿态。其中，所述姿态为仿形探头10的空间方位朝向。所述控制命令生成模块411根据仿形探头10的位置信息生成控制所述机械臂52位置的位置命令，使所述机械臂52控制超声探头53移动至被检测者身体对应的位置。所述控制命令生成模块411根据仿形探头10施加于操作面21上的力度信息，生成控制所述机械臂52力度的力度命令，使所述机械臂控制超声探头53作用于被检测者身体的力度。

所述控制装置41还包括一位置匹配模块414，所述位置匹配模块414根据每一被检测者被检测部位的三维数据与所述操作面21的有效区域的三维数据进行匹配，使每一被检测者被检测部位的每一个位置均能与所述操作面21的有效区域的其中一个位置唯一对应，从而使每一被检测者，无论其被检测部位的大小、形状如何，均能与操作面21的有效区域有效对应，使操作超声检测的医生，无需照顾每一被检测者被检测部位形体的差异调整其超声打图的位置或方式，从而方便医生的超声打图作业。其中，所述操作面21的有效区域是指仿形探头10作用于操作面21上时，操作台20能检测到仿形探头10的位置和施加的力度的所有位置点的集合。在本实施方式中，所述操作面21仿形被检测者的腹部位置，具有对应前腹部的第一区域211及对应两侧侧腹部的两个第二区域212，因此，每一被检测者腹部位置的三维数据亦被分为前腹部、两侧侧腹部三个区域，所述位置匹配模块414将前腹部的三维数据与操作面21第一区域211的有效区域的三维数据进行匹配，获得每一被检测者前腹部每一位置点与操作面21第一区域211的有效区域的每一位置点的一一对应关系。较优地，所述第一区域211的有效区域为整个第一区域211。所述位置匹配模块414将两侧腹部的左侧腹部的三维数据与操作面21位于左侧的第二区域212的有效区域的三维数据进行匹配，获得每一被检测者左侧腹部的每一位置点与操作面21左侧第二区域212的有效区域的每一位置点的一一对应关系；所述位置匹配模块414将两侧腹部的右侧腹部的三维数据与操作面21位于右侧的第二区域212的有效区域的三维数据进行匹配，获得每一被检测者右侧腹部的每一位置点与操作面21右侧第二区域212的有效区域的每一位置点的一一对应关系。较优地，所述左侧第二区域212的有效区域为整个左侧第二区域212，所述右侧第二区域212的有效区域为整个右侧第二区域212。在将被检测者被检测部位与操作面21有效区域匹配的过程中，根据其中的一个实施方式，所述位置匹配模块414将被检测者每一被检测区域的大小与操作面21对应区域的大小进行比较，通过等比放大缩小将每一被检测区域对应到操作面21的对应区域，并获得对应的比例数据。例如，当一被检测者的前腹部的宽度小于操作面21的第一区域211的宽度、而高度大于操作面21第一区域211的高度时，位置匹配模块414获得被检测者前腹部的宽度与操作面21的第一区域211的宽度的比值、及获得被检测者前腹部的高度与操作面21的第一区域211的高度的比值，并根据两个比值将被检测者前腹部宽度与高度方向的每一位置与第一区域211的宽度与高度方向的每一位置一一对应，从而将具有形体差异的不同被检测者的被检测部位与操作面21的有效区域进行拟合，使操作台20适应于每一被检测者。

所述位置匹配模块414根据医生的操作启动匹配作业并在匹配完成后返回一匹配结果，例如，所述位置匹配模块414根据医生操作一特定按钮来启动，在匹配完成后，所述位置匹配模块414返回一匹配完成的消息给医生端设备4，或者，同时给被检测者端设备5，所述医生端设备4、被检测端设备5通过显示及/或语音的方式提示匹配结果。在其他实施方式中，所述位置匹配模块414也可在每一超声检测任务启动后自动启动匹配作业。

在所述位置匹配模块414完成匹配后，所述控制命令生成模块411便可根据位置匹配模块414提供的匹配数据，如被检测者被检测部位与操作面21有效区域之间的比例数据，与实时获取的仿形探头10的位置信息生成控制机械臂52位置的位置命令。所述位置信息显示模块412便可根据位置匹配模块414提供的匹配数据与超声探头53的位置信息显示超声探头53的位置信息于操作面21的对应位置上。在一种实施方式中，所述位置信息为由摄像装置51拍摄的超声探头53所在位置的图像信息。

所述超声图像显示模块413用于将从被检测者端设备5传回的超声图像信息显示于显示装置43上，供医生查看。

所述控制装置54进一步包括三维数据处理模块540、控制命令解析模块541、超声信号处理模块542及位置信息提供模块543。所述三维数据处理模块540与摄像装置51相连，所述摄像装置51可以包括一个摄像头，所述摄像头可在控制装置54或其他控制部件的控制下移动以拍摄被检测者被检测部位的三维图像数据，所述摄像装置51也可包括多个摄像头，每一摄像头获得被检测者被检测部位的其中一块区域的三维图像数据，通过将所有摄像头获取的三维图像数据的拼接即可获得被检测部位整体的三维图像数据。所述三维数据处理模块540获得摄像装置51拍摄的被检测部位的三维图像数据并处理成三维数据，在一种实施方式中，所述处理包括拼接(针对多摄像头情况)、去除色彩数据等。所述三维数据处理模块540将三维数据通过通讯装置55、42传送给控制装置41，以便位置匹配模块414可进行匹配作业。一种实施方式中，在所述位置匹配模块414启动后，所述位置匹配模块414发送请求信号给三维数据处理模块540，所述三维数据处理模块540根据位置匹配模块414发送的请求信号启动三维数据的传送。在另一实施方式中，所述三维数据处理模块540根据位置匹配模块414发送的请求信号启动数据处理及三维数据的传送。

所述控制命令解析模块541将控制命令生成模块411生成的控制命令进行解析，生成对机械臂52各个自由度的控制，从而使机械臂52控制超声探头53复制所述仿形探头10姿态、位置及施加于被检测者身上的力度。所述超声信号处理模块542接收超声探头53回传的电信号并对其进行一系列处理得到超声图像数据。所述超声图像数据包括但不限于B型、C型、D型等二维图像数据、三维超声图像数据及含有时间维度的四维图像数据。所述超声图像数据可以是一或多个图像帧，也可以是由图像帧序列形成的视频文件。进一步地，所述超声图像数据还可以包括用于生成超声回波的相应检测模式、检测参数及被检测者资料(如年龄、过往病史等)等相关信息。所述超声图像数据被实时传送至控制装置41，由超声图像显示模块413实时显示于显示装置43上。在另一实施方式中，被检测者端设备5还可包括显示装置，超声图像数据同时被显示于该显示装置上。所述位置信息提供模块543与摄像装置51有线或无线连接，以获取所述摄像装置51拍摄的超声探头53所在位置的图像信息，并将所述图像信息提供给所述位置信息显示模块412。

综上所述，本发明实施方式提供的操作台20及主从超声检测系统3，第一方面，通过在操作台20上设置弹性材料层26，可以模拟人体(动物体)皮肤弹性，最大程度模拟超声探头接触人体(动物体)皮肤的场景，增强医生打图的体验；第二方面，将操作台20的操作面21模拟被检测部位的形状设置，方便医生对不同部位打图，例如，将操作面21设置成弧形，模拟人体腹部设置，可方便医生对被检测者侧腹部进行扫查；第三方面，通过将不同被检测者被检测部位的三维数据与操作台20操作面21的三维数据进行匹配，可以使操作台20适应于不同被检测者而无需改变医生的打图习惯；第四方面，在仿形探头10接触操作面21处显示被检查者当前检查位置的图像，结合操作台20的仿皮肤设置，可以提供给医生压在真实皮肤上的感受。

可以理解，在上述实施方式中，仿形探头10为模仿真实超声探头的结构形状设计，在其他实施方式中，仿形探头10也可由非仿形的其他探头代替。

可以理解，当操作台20上省略了柔性显示器层24时，控制装置41中的位置信息显示模块412与控制装置54中的位置信息提供模块543均可省略。

可以理解，在其他实施方式中，所述控制命令生成模块411与位置匹配模块414也可设置于控制装置54内，此时可将医生端设备4获得的姿态信息、位置信息、力度信息等传送给所述控制装置54。

可以理解，在其他实施方式中，所述三维数据处理模块540、超声信号处理模块542、位置信息提供模块543亦可设置于控制装置41内，此时可将被检测者端设备5获得的三维图像数据、超声探头获得的电信号、摄像装置获得的图像信息等传送给所述控制装置54。

可以理解，控制装置41、54可以包括合适的处理单元与存储单元，以完成控制装置41、54所需具有的功能。

可以理解，控制装置41、54中的处理单元可以执行系列软件程序，所述存储单元存储由处理单元执行的软件程序并可同时存储处理单元执行软件程序获得的一些结果数据，从而实现上述功能，本说明书中所出现的模块，即为对所述控制装置41、54所执行的软件程序的各个功能的概括与描述。

本技术领域的普通技术人员应当认识到，以上的实施方式仅是用来说明本发明，而并非用作为对本发明的限定，只要在本发明的实质精神范围的内，对以上实施方式所作的适当改变和变化都落在本发明要求保护的范围的内。