[實用新型]一種呼吸監測傳感器及呼吸引導系統

有效

• 申請號: 201520685375.6
• 申請日: 2015-09-07
• 公開（公告）號: CN205126234U
• 公開（公告）日: 2016-04-06
• 發明（設計）人: 湯卿;李超;高文翔;葉北發
• 申請（專利權）人: 四川大學
• 主分類號: A61B5/08
• 分類號: A61B5/08;A61M21/00;A61N5/10
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本實用新型涉及醫療設備領域，具體是一種用于呼吸監測的呼吸監測傳感器及呼吸引導系統。

背景技術

放射治療是從1895年倫琴發現X射線后開始的，隨著醫療技術的不斷發展，放射治療成為了目前腫瘤治療的發展趨勢，已成為了腫瘤治療的重要方法之一。大量的臨床數據表明，經過科學、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展，放療技術也從50年代的初級放療，發展為常規放療，再發展到適形放療技術、調強放療技術，以及先進的圖像引導精確放療技術。

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，對于動態靶區患者的放療便造成了較大的不確定性影響，如靶區定位、靶區跟蹤等問題的解決。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，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量。而現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。

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規律性正常呼吸，對于患者實施治療會帶來一定幫助。但現在的介入類手術系統中，并無呼吸引導類設備與裝置。

發明內容

為了克服現有技術的不足，本實用新型提出一種呼吸監測傳感器及呼吸引導系統，可以根據監測到的患者呼吸運動的規律，主動式地自適應引導患者趨于正常呼吸，提高治療的質量，降低患者呼吸的不確定性波動。

本實用新型的目的是通過以下技術方案實現的：

一種呼吸監測傳感器，包括監測應變片和控制電路；監測應變片包含橫向監測應變片、斜向監測應變片和縱向監測應變片，所述監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據；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測應變片的傳感電路采集的數據。

本實用新型所述的呼吸監測傳感器方案中，所述的橫向監測應變片優選沿著患者寬度方向粘貼，縱向監測應變片優選沿著患者長度方向粘貼，斜向監測應變片沿著與橫向監測應變片和縱向監測應變片分別成一定斜角的方向粘貼，優選成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，呼吸運動的表現較為明顯，為了提高呼吸監測的精度，優選橫向監測應變片、縱向監測應變片和斜向監測應變片均貼在患者胸腹部隔膜對應處的表面皮膚上。

一種呼吸引導系統，包括呼吸監測傳感器、數據分析系統、主控制器、顯示設備和呼吸引導裝置；所述呼吸監測傳感器、數據分析系統、顯示設備和呼吸引導裝置均與主控制器電連接；所述呼吸監測傳感器包括監測應變片和控制電路，監測應變片包含橫向監測應變片、斜向監測應變片和縱向監測應變片，所述監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據，控制電路用于處理每個監測應變片的傳感電路采集的數據；所述呼吸引導裝置包括燈光引導裝置或/和語音引導系統。

上述方案中，所述燈光引導裝置包括一組發光燈、安裝支架和引導控制器，所述一組發光燈設置于安裝框架的一側；所述引導控制器設置在安裝支架另一側或設置在呼吸引導系統的主控制器中，所述引導控制器控制一組發光燈按照控制規律連續發光，用于引導患者按照燈光變化規律呼吸。

上述方案中，所述控制規律為一種與患者正常呼吸規律自適應變化的控制規律，該自適應關系具體為：控制規律輸出的呼吸頻率與正常呼吸頻率成指數關系，指數關系中設置有自適應系數，其取值確定的方法為：當患者當前呼吸規律較正常呼吸規律差值較大時，如當前呼吸頻率較正常呼吸頻率過快或過慢時，控制規律與呼吸規律之間的自適應系數的絕對值較大，可以引導患者盡快趨向正常呼吸規律；當患者當前呼吸規律較正常呼吸規律接近時，控制規律與呼吸規律之間的自適應系數的絕對值接近于1，此時引導患者保持該呼吸規律的同時進一步趨于正常呼吸規律。