一種呼吸監(jiān)測傳感器及呼吸引導系統(tǒng)的制作方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及醫(yī)療設備領域，具體是一種用于呼吸監(jiān)測的呼吸監(jiān)測傳感器及呼吸引導系統(tǒng)。
【背景技術】
[0002]放射治療是從1895年倫琴發(fā)現(xiàn)X射線后開始的，隨著醫(yī)療技術的不斷發(fā)展，放射治療成為了目前腫瘤治療的發(fā)展趨勢，已成為了腫瘤治療的重要方法之一。大量的臨床數(shù)據(jù)表明，經(jīng)過科學、合理的放射治療后，腫瘤患者的生存率顯著提高，壽命得到有效延長。伴隨著影像技術、精密機械技術、放射生物技術、放射物理技術、臨床治療技術等學科的發(fā)展，放療技術也從50年代的初級放療，發(fā)展為常規(guī)放療，再發(fā)展到適形放療技術、調(diào)強放療技術，以及先進的圖像引導精確放療技術。
[0003]而放射治療對于腫瘤患者而言，患者由于接受放射治療時會或多或少的存在恐懼感，難免會有呼吸的不確定性波動，對于動態(tài)靶區(qū)患者的放療便造成了較大的不確定性影響，如靶區(qū)定位、靶區(qū)跟蹤等問題的解決。因此，呼吸門控技術也便成了放療中常用的一種技術手段。雖然一些圖像引導的放療技術和設備，可以不采用呼吸門控技術，如Cyberknife系統(tǒng)，但其設備的價格昂貴，不利于推廣，同時采用的圖像引導方式要求實時性高，患者一旦出現(xiàn)較大的呼吸波動，便會造成治療計劃的重新制定、患者重新擺位或者治療停止等，會極大地影響治療效率和治療的質(zhì)量。而現(xiàn)有的呼吸門控技術多采用“屏氣”一類的方式，對于患者而言具有強制性，會增強患者的不適感和不舒服性，終歸不是一種人性化的技術。
[0004]此外，在一些局部麻醉的介入外科手術中，比如局部肝臟、腎動脈消融、動脈血管栓塞等，呼吸運動會造成器官、血管等的蠕動，對于治療帶來不利，此時如果可以引導患者實現(xiàn)規(guī)律性正常呼吸，對于患者實施治療會帶來一定幫助。但現(xiàn)在的介入類手術系統(tǒng)中，并無呼吸引導類設備與裝置。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]為了克服現(xiàn)有技術的不足，本實用新型提出一種呼吸監(jiān)測傳感器及呼吸引導系統(tǒng)，可以根據(jù)監(jiān)測到的患者呼吸運動的規(guī)律，主動式地自適應引導患者趨于正常呼吸，提高治療的質(zhì)量，降低患者呼吸的不確定性波動。
[0006]本實用新型的目的是通過以下技術方案實現(xiàn)的:
[0007]一種呼吸監(jiān)測傳感器，包括監(jiān)測應變片和控制電路；監(jiān)測應變片包含橫向監(jiān)測應變片、斜向監(jiān)測應變片和縱向監(jiān)測應變片，所述監(jiān)測應變片包含有邊緣粘貼帶和傳感電路，邊緣粘貼帶設置在傳感電路外緣，邊緣粘貼帶用來將應變片粘貼在患者胸腹皮膚表面，傳感電路用來采集呼吸造成的皮膚表面的力變化或位移變化數(shù)據(jù)；所述傳感電路與控制電路之間電通信連接，控制電路用于處理每個監(jiān)測應變片的傳感電路采集的數(shù)據(jù)。
[0008]本實用新型所述的呼吸監(jiān)測傳感器方案中，所述的橫向監(jiān)測應變片優(yōu)選沿著患者寬度方向粘貼，縱向監(jiān)測應變片優(yōu)選沿著患者長度方向粘貼，斜向監(jiān)測應變片沿著與橫向監(jiān)測應變片和縱向監(jiān)測應變片分別成一定斜角的方向粘貼，優(yōu)選成45斜角方向；更進一步，人體呼吸時胸腹隔膜處的運動幅度較大，呼吸運動的表現(xiàn)較為明顯，為了提高呼吸監(jiān)測的精度，優(yōu)選橫向監(jiān)測應變片、縱向監(jiān)測應變片和斜向監(jiān)測應變片均貼在患者胸腹部隔膜對應處的表面皮膚上。
[0009]一種呼吸引導系統(tǒng)，包括呼吸監(jiān)測傳感器、數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)、主控制器、顯示設備和呼吸引導裝置；所述呼吸監(jiān)測傳感器、數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)、顯示設備和呼吸引導裝置均與主控制器電連接；所述呼吸監(jiān)測傳感器包括監(jiān)測應變片和控制電路，監(jiān)測應變片包含橫向監(jiān)測應變片、斜向監(jiān)測應變片和縱向監(jiān)測應變片，所述監(jiān)測應變片包含有邊緣粘貼帶和傳感電路，邊緣粘貼帶用來將應變片粘貼在患者胸腹皮膚表面，傳感電路用來采集呼吸造成的皮膚表面的力變化或位移變化數(shù)據(jù)，控制電路用于處理每個監(jiān)測應變片的傳感電路采集的數(shù)據(jù)；所述呼吸引導裝置包括燈光引導裝置或/和語音引導系統(tǒng)。
[0010]上述方案中，所述燈光引導裝置包括一組發(fā)光燈、安裝支架和引導控制器，所述一組發(fā)光燈設置于安裝框架的一側(cè)；所述引導控制器設置在安裝支架另一側(cè)或設置在呼吸引導系統(tǒng)的主控制器中，所述引導控制器控制一組發(fā)光燈按照控制規(guī)律連續(xù)發(fā)光，用于引導患者按照燈光變化規(guī)律呼吸。
[0011]上述方案中，所述控制規(guī)律為一種與患者正常呼吸規(guī)律自適應變化的控制規(guī)律，該自適應關系具體為:控制規(guī)律輸出的呼吸頻率與正常呼吸頻率成指數(shù)關系，指數(shù)關系中設置有自適應系數(shù)，其取值確定的方法為:當患者當前呼吸規(guī)律較正常呼吸規(guī)律差值較大時，如當前呼吸頻率較正常呼吸頻率過快或過慢時，控制規(guī)律與呼吸規(guī)律之間的自適應系數(shù)的絕對值較大，可以引導患者盡快趨向正常呼吸規(guī)律；當患者當前呼吸規(guī)律較正常呼吸規(guī)律接近時，控制規(guī)律與呼吸規(guī)律之間的自適應系數(shù)的絕對值接近于1，此時引導患者保持該呼吸規(guī)律的同時進一步趨于正常呼吸規(guī)律。
[0012]上述方案中，所述自適應系數(shù)由自適應系數(shù)運算器根據(jù)當前呼吸運動規(guī)律與正常呼吸規(guī)律之間的差值運算得到。
[0013]上述方案中，所述安裝支架優(yōu)選一種眼鏡框架，可以直接佩戴在患者眼部。
[0014]上述方案中，所述一組發(fā)光燈優(yōu)選6個雙色LED燈，排成一字型斜線，具有漸變上升的感覺；當6個雙色LED燈以第一種燈光色沿著漸變上升方向依次亮燈，用于指示吸氣過程；相反，當6個雙色LED燈以第二種燈光色沿著漸變上升的反方向依次滅燈，用于指示呼氣過程。
[0015]上述方案中，所述語音引導系統(tǒng)優(yōu)選地包括一個語音輸出設備和耳機，語音輸出設備用于向患者提供語音信息，耳機用于患者收聽語音輸出設備的信息。
[0016]本實用新型的有益效果在于:
[0017](1)采用多個監(jiān)測應變片作為呼吸傳感器的數(shù)據(jù)采集端，數(shù)據(jù)采集的可靠性提高，即使有一個應變片出現(xiàn)了漂移和數(shù)據(jù)失真現(xiàn)象，也不會較大的影響數(shù)據(jù)的真實性；同時在所述監(jiān)測應變片有邊緣粘貼帶，可以直接粘貼在患者體表，免去了穿戴背心等；
[0018](2)呼吸引導系統(tǒng)包含用于數(shù)據(jù)采集的呼吸傳感器，數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)，主控制器和呼吸引導裝置，從患者的呼吸監(jiān)測到最終的呼吸引導，構(gòu)成了一個閉環(huán)反饋系統(tǒng)，提高了呼吸引導控制的精度，且其“引導”是一種自適應患者正常呼吸的引導策略，對于有效地控制患者呼吸在正常呼吸頻率狀態(tài)微小波動，而不強迫或者影響患者的呼吸，對于患者是一種適應，而非強制，是一種以“患者為中心”的人性化設計，其對于提高動態(tài)靶區(qū)腫瘤的治療和呼吸運動模型分析精度具有非常明顯的作用；
[0019](3)采用一組一字型斜線排列的雙色燈，按照燈光與色彩漸變的方式作為引導的指示符號，能夠更加清楚的指示患者趨向正常的呼吸規(guī)律。
【附圖說明】
[0020]圖1為本實用新型所述一種呼吸監(jiān)測傳感器結(jié)構(gòu)示意圖。
[0021]圖2為本實用新型所述一種呼吸引導系統(tǒng)的系統(tǒng)組成方框圖。
[0022]圖3為本實用新型所述的一種呼吸引導裝置為燈光引導裝置的實施例的示意圖。
[0023]圖中數(shù)字的含義為:
[0024]1:監(jiān)測應變片；11:橫向監(jiān)測應變片；12:斜向監(jiān)測應變片；13:縱向監(jiān)測應變片；111，121，131:邊緣粘貼帶；112，122，132:傳感電路；2:控制電路；3:發(fā)光燈；4:眼鏡框架。
具體實施例
[0025]下面結(jié)合附圖及實施例進一步詳述本實用新型，但本實用新型不僅限于所述實施例。
[0026]實施例一
[0027]如圖1所示，一種呼吸監(jiān)測傳感器，包括監(jiān)測應變片1和控制電路2 ;監(jiān)測應變片包含橫向監(jiān)測應變片11、斜向監(jiān)測應變片12和縱向監(jiān)測應變片13，所述橫向監(jiān)測應變片11包含有邊緣粘貼帶111和傳感電路112，邊緣粘貼帶111設置在傳感電路112外緣，所述斜向監(jiān)測應變片12包含有邊緣粘貼帶121和傳感電路122，邊緣粘貼帶121設置在傳感電路122外緣，所述縱向監(jiān)測應變片13包含有邊緣粘貼帶131和傳感電路132，邊緣粘貼帶131設置在傳感電路132內(nèi)部，邊緣粘貼帶用來將應變片粘貼在患者胸腹皮膚表面，傳感電路用來采集呼吸造成的皮膚表面的力變化或位移變化數(shù)據(jù)；所述傳感電路與控制電路2之間電通信連接，控制