[实用新型]一种呼吸监测传感器及呼吸引导系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及医疗设备领域，具体是一种用于呼吸监测的呼吸监测传感器及呼吸引导系统。

背景技术

放射治疗是从1895年伦琴发现X射线后开始的，随着医疗技术的不断发展，放射治疗成为了目前肿瘤治疗的发展趋势，已成为了肿瘤治疗的重要方法之一。大量的临床数据表明，经过科学、合理的放射治疗后，肿瘤患者的生存率显著提高，寿命得到有效延长。伴随着影像技术、精密机械技术、放射生物技术、放射物理技术、临床治疗技术等学科的发展，放疗技术也从50年代的初级放疗，发展为常规放疗，再发展到适形放疗技术、调强放疗技术，以及先进的图像引导精确放疗技术。

而放射治疗对于肿瘤患者而言，患者由于接受放射治疗时会或多或少的存在恐惧感，难免会有呼吸的不确定性波动，对于动态靶区患者的放疗便造成了较大的不确定性影响，如靶区定位、靶区跟踪等问题的解决。因此，呼吸门控技术也便成了放疗中常用的一种技术手段。虽然一些图像引导的放疗技术和设备，可以不采用呼吸门控技术，如Cyberknife系统，但其设备的价格昂贵，不利于推广，同时采用的图像引导方式要求实时性高，患者一旦出现较大的呼吸波动，便会造成治疗计划的重新制定、患者重新摆位或者治疗停止等，会极大地影响治疗效率和治疗的质量。而现有的呼吸门控技术多采用“屏气”一类的方式，对于患者而言具有强制性，会增强患者的不适感和不舒服性，终归不是一种人性化的技术。

此外，在一些局部麻醉的介入外科手术中，比如局部肝脏、肾动脉消融、动脉血管栓塞等，呼吸运动会造成器官、血管等的蠕动，对于治疗带来不利，此时如果可以引导患者实现规律性正常呼吸，对于患者实施治疗会带来一定帮助。但现在的介入类手术系统中，并无呼吸引导类设备与装置。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本实用新型提出一种呼吸监测传感器及呼吸引导系统，可以根据监测到的患者呼吸运动的规律，主动式地自适应引导患者趋于正常呼吸，提高治疗的质量，降低患者呼吸的不确定性波动。

本实用新型的目的是通过以下技术方案实现的：

一种呼吸监测传感器，包括监测应变片和控制电路；监测应变片包含横向监测应变片、斜向监测应变片和纵向监测应变片，所述监测应变片包含有边缘粘贴带和传感电路，边缘粘贴带设置在传感电路外缘，边缘粘贴带用来将应变片粘贴在患者胸腹皮肤表面，传感电路用来采集呼吸造成的皮肤表面的力变化或位移变化数据；所述传感电路与控制电路之间电通信连接，控制电路用于处理每个监测应变片的传感电路采集的数据。

本实用新型所述的呼吸监测传感器方案中，所述的横向监测应变片优选沿着患者宽度方向粘贴，纵向监测应变片优选沿着患者长度方向粘贴，斜向监测应变片沿着与横向监测应变片和纵向监测应变片分别成一定斜角的方向粘贴，优选成45斜角方向；更进一步，人体呼吸时胸腹隔膜处的运动幅度较大，呼吸运动的表现较为明显，为了提高呼吸监测的精度，优选横向监测应变片、纵向监测应变片和斜向监测应变片均贴在患者胸腹部隔膜对应处的表面皮肤上。

一种呼吸引导系统，包括呼吸监测传感器、数据分析系统、主控制器、显示设备和呼吸引导装置；所述呼吸监测传感器、数据分析系统、显示设备和呼吸引导装置均与主控制器电连接；所述呼吸监测传感器包括监测应变片和控制电路，监测应变片包含横向监测应变片、斜向监测应变片和纵向监测应变片，所述监测应变片包含有边缘粘贴带和传感电路，边缘粘贴带用来将应变片粘贴在患者胸腹皮肤表面，传感电路用来采集呼吸造成的皮肤表面的力变化或位移变化数据，控制电路用于处理每个监测应变片的传感电路采集的数据；所述呼吸引导装置包括灯光引导装置或/和语音引导系统。

上述方案中，所述灯光引导装置包括一组发光灯、安装支架和引导控制器，所述一组发光灯设置于安装框架的一侧；所述引导控制器设置在安装支架另一侧或设置在呼吸引导系统的主控制器中，所述引导控制器控制一组发光灯按照控制规律连续发光，用于引导患者按照灯光变化规律呼吸。

上述方案中，所述控制规律为一种与患者正常呼吸规律自适应变化的控制规律，该自适应关系具体为：控制规律输出的呼吸频率与正常呼吸频率成指数关系，指数关系中设置有自适应系数，其取值确定的方法为：当患者当前呼吸规律较正常呼吸规律差值较大时，如当前呼吸频率较正常呼吸频率过快或过慢时，控制规律与呼吸规律之间的自适应系数的绝对值较大，可以引导患者尽快趋向正常呼吸规律；当患者当前呼吸规律较正常呼吸规律接近时，控制规律与呼吸规律之间的自适应系数的绝对值接近于1，此时引导患者保持该呼吸规律的同时进一步趋于正常呼吸规律。