[發(fā)明專利]呼吸門控信號獲取裝置及方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201110166168.6
• 申請日: 2011-06-14
• 公開（公告）號: CN102824175A
• 公開（公告）日: 2012-12-19
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 馮思洋
• 申請（專利權(quán)）人: 東軟飛利浦醫(yī)療設(shè)備系統(tǒng)有限責(zé)任公司
• 主分類號: A61B5/055
• 分類號: A61B5/055;A61B6/03
• 代理公司: 北京鴻元知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11327
• 代理人: 林錦輝

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及醫(yī)療儀器領(lǐng)域，更為具體地，涉及一種用于獲取呼吸門控信號的呼吸門控信號獲取裝置及方法。

背景技術(shù)

在應(yīng)用比如核磁共振成像(MRI)系統(tǒng)、CT(計算機(jī)斷層掃描)設(shè)備的一些醫(yī)療影像設(shè)備時，由于患者的呼吸運(yùn)動，通常會在腹部成像時產(chǎn)生呼吸偽影，從而對所成像的圖像的清晰度產(chǎn)生明顯的影響，由此導(dǎo)致成像質(zhì)量下降，從而影響了對病灶的診斷。在目前的醫(yī)療影像設(shè)備中，為了解決腹部成像偽影問題，通常采用呼吸門控技術(shù)進(jìn)行規(guī)避和補(bǔ)償。

呼吸門控技術(shù)一般通過測量附在人體上的充氣氣囊(比如，呼吸腹帶)隨呼吸運(yùn)動的壓力變化來達(dá)到測量呼吸運(yùn)動的目的。目前，大多采用電極式呼吸門控系統(tǒng)，這種電極式呼吸門控系統(tǒng)在使用時，它的電極片會暴露在強(qiáng)電、磁場中，因而會受到干擾，從而影響它的正常工作。此外，電極式呼吸門控的使用效果還受到病人皮膚的清潔度、醫(yī)生的操作水平等客觀因素的影響，并且由于電極片都是一次性使用，因而增加了它的使用成本。

為了克服上述問題，在申請?zhí)枮?00810055806.5、發(fā)明名稱為“一種氣壓式呼吸門控系統(tǒng)”的專利申請中，提出了一種氣壓式呼吸門控系統(tǒng)。如圖1和圖2所示，該呼吸門控系統(tǒng)包括呼吸腹帶1、蜂鳴器2、呼吸門控單元3和PC機(jī)4。呼吸門控單元3上設(shè)置有呼吸門控信號輸入端口5、蜂鳴器信號輸出端口6、串行通信端口7和門控輸出端口8。所述呼吸門控單元3包括MCU處理器31、多通道選擇設(shè)備32和RS232驅(qū)動電路32。所述呼吸門控信號輸入端口5外端通過導(dǎo)氣管11連接所述呼吸腹帶1，內(nèi)端依次連接壓力傳感器34、信號濾波模塊35、信號放大模塊36和A/D轉(zhuǎn)換模塊37，所述A/D轉(zhuǎn)換模塊37通過傳輸線路連接所述MCU處理器31；所述傳輸線路輸出端口通過傳輸線路連接所述蜂鳴器2，所述串行通信端口7通過傳輸線路連接所述PC機(jī)4，所述門控輸出端口8連接外部被觸發(fā)設(shè)備；所述MCU處理器31通過雙向傳輸線路與所述RS232驅(qū)動電路33連接。

然而，在上述專利申請中，存在下述問題。首先，門控信號獲取方式是利用MCU實(shí)現(xiàn)的。其次，不能同時輸出和顯示多個信號。另外，不能進(jìn)行過松和過緊指示顯示，從而不能確保在最佳狀態(tài)下獲取信號。

發(fā)明內(nèi)容

鑒于上述，本發(fā)明提供了一種通過通用硬件電路采用斜率截取的方法實(shí)現(xiàn)的呼吸門控信號獲取裝置及方法，該呼吸門控信號獲取裝置及方法通過簡單的硬件電路來實(shí)現(xiàn)呼吸門控信號的獲取，從而可以降低成本，并且可靠性高。此外，該呼吸門控信號獲取裝置通過進(jìn)行過松和過緊指示顯示，從而保證在最佳狀態(tài)下獲取呼吸門控信號，由此提高了呼吸門控信號采集的實(shí)時性和準(zhǔn)確性，進(jìn)而提供了成像質(zhì)量。

根據(jù)本發(fā)明的一個方面，提供了一種呼吸門控信號獲取裝置，包括：呼吸附件，佩戴在人體上，用于獲取患者在呼吸時的壓力信號；第一傳感器，通過導(dǎo)氣管與所述呼吸附件連接，用于探測所述呼吸附件所獲取的壓力信號，并且將所述壓力信號轉(zhuǎn)變?yōu)椴罘蛛娦盘?；第一差分放大器，用于對第一傳感器輸出的差分電信號進(jìn)行差分放大，以獲得形式為正弦波的呼吸信號；第一延遲單元，用于將第一差分放大器輸出的呼吸信號延遲第一延遲時間以獲得已延遲呼吸信號，所述第一延遲時間被設(shè)置為小于或等于3毫秒；第一減法器，用于將所述第一差分放大器輸出的呼吸信號和所述第一延遲單元輸出的已延遲呼吸信號相減；第一運(yùn)算放大器，用于對所述第一減法器輸出的相減信號進(jìn)行放大；以及第一比較器，用于將所述第一運(yùn)算放大器輸出的相減信號與零值進(jìn)行比較，從而獲得形式為方波信號的呼吸門控信號，以供后端使用。

此外，在一個或多個示例中，所述呼吸門控信號獲取裝置還可以包括第一調(diào)整單元，用于將所述第一比較器輸出的呼吸門控信號中的有效信號的持續(xù)時間展寬或收窄至第一預(yù)定值，所述第一預(yù)定值根據(jù)后端處理的要求來預(yù)先設(shè)定。

此外，在一個或多個示例中，所述呼吸門控信號獲取裝置還可以包括第二比較器，用于將所述第一差分放大器輸出的呼吸信號與預(yù)先設(shè)置的第一閾值電壓進(jìn)行比較，以及第三比較器，用于將所述第一差分放大器輸出的呼吸信號與預(yù)先設(shè)置的第二閾值電壓進(jìn)行比較，其中，所述第一閾值電壓大于第二閾值電壓，并且，在所述呼吸信號大于所述第一閾值電壓時，所述第二比較器輸出過緊指示信號，以及在所述呼吸信號小于所述第二閾值電壓時，所述第三比較器輸出過松指示信號。