用于放疗的呼吸引导节拍器

1.本发明涉及一种用于放疗的呼吸引导节拍器法,属于医疗器械技术领域。


背景技术：

2.现有技术下，患者在放疗治疗时，放疗模拟定位时的呼吸与正式放疗时的呼吸很难保持一致，对于容易受呼吸运动影响的胸腹部肿瘤，如肺癌和肝癌的放疗精度会受到不利影响。


技术实现要素：

3.本发明的目的是提供一种呼吸引导节拍器，用于患者呼吸周期的引导，使得患者模拟定位时和治疗时呼吸状态尽量保持一致，从而提高患者的放疗精度。
4.本发明采取以下技术方案：
5.一种用于放疗的呼吸引导节拍器，包括呼吸记录和转换仪1、呼吸压力感应探头10、发声器；所述呼吸记录和转换仪1包括控制器和内置基于根据呼吸节拍而做出语音提醒的程序的存储器；所述呼吸压力感应探头10用于探测患者呼吸时胸部或腹部的外部压力变化，并通过信号线传输给所述控制器，控制器对输入呼吸压力变化信号进行识别，提取出患者ct定位扫描出束时各个呼吸周期特征(如吸气、呼气速度特征和时间特征)，寻找出各呼吸周期中相似度高、出现频率高的呼吸周期特征作为模板呼吸信号，并转换为语音信息，所述控制器对发声器做出播放对应语音的指令。
6.优选的，所述发声器为蓝牙耳机。
7.优选的，所述呼吸记录和转换仪1上设有触摸屏2。
8.进一步的，还包括依次连接的蓝牙发射器地沟线5、蓝牙发射器导线7、蓝牙发射器9；所述蓝牙发射器地沟线5与呼吸记录和转换仪1连接。
9.优选的，还包括依次连接的呼吸压力感应探头连接地沟线6、呼吸压力感应探头金属导线8、呼吸压力感应探头10；所述呼吸压力感应探头连接地沟线6与呼吸记录和转换仪1连接。
10.优选的，所述呼吸记录和转换仪1上部设有无线蓝牙耳机存放及充电区3。
11.本发明的有益效果在于：
12.1)通过呼吸记录和转换仪将呼吸信号转换为语音信息，通过语音对患者的呼吸进行引导，可以为大部分放疗患者所接受，可以提高患者模拟定位和放疗过程中的呼吸重复性。
13.2)声音引导患者易接受，无需花费大量时间对患者进行训练。
14.3)模拟定位和放疗期间呼吸重复性好，照射位置重复性好，提高放疗精度。
15.4)呼吸记录和转换仪内的呼吸状态数据可导出，可用于放疗后的科研工作，分析呼吸状态和疗效的关系。
附图说明
16.图1是本发明用于放疗的呼吸引导节拍器结构简图。
17.图中，1为呼吸记录和转换仪；2为触摸屏；3为无线蓝牙耳机存放及充电区；4为数据导入/导出接口；5为蓝牙发射器地沟线；6为呼吸压力感应探头连接地沟线；7为蓝牙发射器导线；8为呼吸压力感应探头金属导线；9为蓝牙发射器；10为呼吸压力感应探头；11为呼吸压力感应探头感应区；12为无线蓝牙耳机。
具体实施方式
18.下面结合附图和具体实施例对本发明进一步说明。
19.参见图1，一种用于放疗的呼吸引导节拍器，包括呼吸记录和转换仪1、呼吸压力感应探头10、发声器；所述呼吸记录和转换仪1包括控制器和内置基于根据呼吸节拍而做出语音提醒的程序的存储器；所述呼吸压力感应探头10用于探测患者呼吸时胸部或腹部的外部压力变化，并通过信号线传输给所述控制器，所述控制器对发声器做出播放对应语音的指令。
20.在此实施例中，所述发声器为蓝牙耳机。图中未表示出蓝牙耳机。
21.在此实施例中，所述呼吸记录和转换仪1上设有触摸屏2。
22.在此实施例中，还包括依次连接的蓝牙发射器地沟线5、蓝牙发射器导线7、蓝牙发射器9；所述蓝牙发射器地沟线5与呼吸记录和转换仪1连接。
23.在此实施例中，还包括依次连接的呼吸压力感应探头连接地沟线6、呼吸压力感应探头金属导线8、呼吸压力感应探头10；所述呼吸压力感应探头连接地沟线6与呼吸记录和转换仪1连接。
24.在此实施例中，所述呼吸记录和转换仪1上部设有无线蓝牙耳机存放及充电区3。
25.呼吸压力感应探头10为小圆饼形，可以用塑料材质。小圆饼感应区11后方嵌入弹性材料，通过弹性材料随呼吸的伸缩采集患者的呼吸信号。金属导线连接呼吸压力探头10与呼吸记录和转换仪1，金属导线末端可在呼吸记录和转换仪延伸出的地沟线上进行拔插，探头损坏后可以更换。呼吸记录和转换仪1内置入信号转换系统和对应的引导程序，可以将患者的呼吸信号转换为呼吸语音引导信息。呼吸记录和转换仪1上还置有蓝牙连接口，连接蓝牙发射器地沟线5，蓝牙发射器导线7接入蓝牙发射器地沟线5。蓝牙发射器9可以连接蓝牙耳机，播放患者的呼吸语音引导信息。呼吸记录和转换仪1上布有数据导入和导出接口，可以通过移动存储设备进行不同机器间的数据交换。呼吸记录和转换仪上还布有触摸屏2，用于患者的身份信息录入和选择，并可以播放和暂停患者的呼吸语音引导信息。
26.ct模拟定位机房内先安装呼吸引导节拍器，呼吸记录和转换仪置于模拟定位ct操作室的操作台上，将呼吸压力感应探头10连接地沟线沿着操作室和ct机房间的地沟伸入到ct机房内。模拟定位前，放疗医生和技术员对患者进行宣教，嘱患者规律、浅快呼吸，患者完成呼吸训练后进行模拟定位，呼吸压力感应探头连接线和地沟线上的接口相连，再将呼吸压力感应探头10置于患者胸腹部呼吸起伏较大的体表处，可用胶带粘贴法或腹带缠绕置入法。通过触摸屏板输入患者的身份信息，开始ct定位扫描时，通过呼吸压力感应探头采集患者的呼吸信号，将患者的呼吸信号传输回呼吸记录和转换仪，在呼吸记录和转换仪内识别出患者的模板呼吸信号，并将患者的模板呼吸信号转换为语音引导信息，通过语音引导如“吸气-呼气-吸气-呼气
…”
来对患者呼吸进行引导。不同的模板呼吸信号特征对应不同的语音播放方式。
27.ct定位开始出束扫描时刻，工作人员同步按下触摸屏2上的采集键，开始记录患者的呼吸信号。ct定位停止出束扫描时刻，工作人员同步按下触摸屏2上的采集停止键，结束记录患者的呼吸信号。记录完成后使用移动存储设备通过导入/导出接口拷贝患者呼吸信息。加速器机房同样安装一台该机器，呼吸记录和转换仪置于加速器操作室，将蓝牙发射器地沟线穿过加速器操作室伸入加速器机房内，在加速器机房内连接通过蓝牙发射器导线连接蓝牙发射器。将患者的呼吸信息拷贝至呼吸记录和转换仪1上，患者戴上蓝牙耳机，连接蓝牙发射器9。放疗技术员完成患者摆位后，通过触摸屏2调出患者的语音引导信息，加速器正式出束治疗前，工作人员按下触摸屏上的语音引导播放开始键进行呼吸引导，患者适应呼吸语音引导后再出束正式治疗。
28.以上是本发明的优选实施例，本领域普通技术人员还可以在此基础上进行各种变换或改进，在不脱离本发明总的构思的前提下，这些变换或改进都应当属于本发明要求保护的范围之内。


技术特征：
1.一种用于放疗的呼吸引导节拍器，其特征在于：包括呼吸记录和转换仪(1)、呼吸压力感应探头(10)、发声器；所述呼吸记录和转换仪(1)包括控制器和内置基于根据呼吸节拍而做出语音提醒的程序的存储器；所述呼吸压力感应探头(10)用于探测患者呼吸时胸部或腹部的外部压力变化，并通过信号线传输给所述控制器，控制器对输入呼吸压力变化信号进行识别，提取出患者ct定位扫描出束时各个呼吸周期特征，寻找出各呼吸周期中相似度高、出现频率高的呼吸周期特征作为模板呼吸信号，并转换为语音信息，所述控制器对发声器做出播放对应语音的指令。2.如权利要求1所述的用于放疗的呼吸引导节拍器，其特征在于：所述呼吸周期特征包括吸气速度、呼气速度和时间特征。3.如权利要求1所述的用于放疗的呼吸引导节拍器，其特征在于：所述发声器为蓝牙耳机。4.如权利要求1所述的用于放疗的呼吸引导节拍器，其特征在于：所述呼吸记录和转换仪(1)上设有触摸屏(2)。5.如权利要求3所述的用于放疗的呼吸引导节拍器，其特征在于：还包括依次连接的蓝牙发射器地沟线(5)、蓝牙发射器导线(7)、蓝牙发射器(9)；所述蓝牙发射器地沟线(5)与呼吸记录和转换仪(1)连接。6.如权利要求1所述的用于放疗的呼吸引导节拍器，其特征在于：还包括依次连接的呼吸压力感应探头连接地沟线(6)、呼吸压力感应探头金属导线(8)、呼吸压力感应探头(10)；所述呼吸压力感应探头连接地沟线(6)与呼吸记录和转换仪(1)连接。7.如权利要求1所述的用于放疗的呼吸引导节拍器，其特征在于：所述呼吸记录和转换仪(1)上部设有无线蓝牙耳机存放及充电区(3)。

技术总结
本发明涉及一种用于放疗的呼吸引导节拍器，包括呼吸记录和转换仪、呼吸压力感应探头、发声器；呼吸记录和转换仪包括控制器和内置基于根据呼吸节拍而做出语音提醒的程序的存储器；呼吸压力感应探头用于探测患者呼吸时胸部或腹部的外部压力变化，并通过信号线传输给控制器，控制器对输入呼吸压力变化信号进行识别，提取出患者CT定位扫描出束时各个呼吸周期特征，寻找出各呼吸周期中相似度高、出现频率高的呼吸周期特征作为模板呼吸信号，并转换为语音信息，控制器对发声器做出播放对应语音的指令。本发明通过语音对患者的呼吸进行引导，可以为大部分放疗患者所接受，可以提高患者模拟定位和放疗过程中的呼吸重复性。拟定位和放疗过程中的呼吸重复性。拟定位和放疗过程中的呼吸重复性。


技术研发人员：胡永 陈一兴 周永康 曾昭冲
受保护的技术使用者：复旦大学附属中山医院
技术研发日：2023.02.13
技术公布日：2023/8/1