CN110237446A - 一种用于肿瘤放射治疗的呼吸门控设备 - Google Patents
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Abstract
本发明实施例公开了一种用于肿瘤放射治疗的呼吸门控设备，包括眼镜壳体，所述眼镜壳体内部设置有呼吸检测管道、显示屏、透镜和控制芯片，所述控制芯片通过导线连接有位置传感器，所述位置传感器位于眼镜壳体外，所述呼吸检测管道的上端设置有流量传感器，所述呼吸检测管道的下端连接有呼吸管道，所述呼吸管道连接有呼吸管口含器，本发明将呼吸运动的采集传感器小型化，并集成到视频眼镜中，便于呼吸门控设备的使用，可通过对呼吸时的气流量数据和胸腹部位移数据进行采集，精确判断肿瘤位置，结合显示屏播放多种模式呼吸信号曲线对病人呼吸的引导，可以判断病人跟随哪一种呼吸模式时用时最短并呼吸幅度最小，进而可以减少治疗用时。
Description
技术领域
本发明实施例涉及肿瘤放射治疗技术领域，具体涉及一种用于肿瘤放射治疗的呼吸门控设备。
背景技术
目前市场上用于放疗的呼吸门控系统以下述的两种为代表，具有成熟的使用经验。
方式一：主动呼吸控制装置
以医科达主动呼吸控制系统为代表的呼吸监控方式，能够降低肺、肝及乳腺等器官因呼吸而产生的生理游动程度，进而提高治疗的精确度。该装置检测患者的呼吸运动，通过传感器探测出入气体的量来建立肺部气体量与肿瘤位置的关系，定位及治疗时，由视频或技师语音提示患者调整自己的呼吸，当吸气到一定程度时，呼吸控制器关断呼吸通路，并使病人保持一段屏气时间。此时间段内肿瘤的活动度很微小，有利于采集到清晰的图像。治疗中，在相同的呼吸实相内，患者保持与定位时一致的屏气状态，能够使肿瘤控制在与定位时接近相同的位置，实现了肿瘤位置的高度重复。
缺点：设备操作复杂，病人理解困难，配合度不高，需要训练如何使用；机器体积大，高2米，宽50厘米，长50厘米，训练只能在特定的房间；视频提示使用的是反射镜，体积大，操作繁琐；呼吸管道开关使用气囊，开关速度慢；只监控了呼吸的流量，在相同的呼吸流量下，肺部肝部的肿瘤的位置有可能随胸式呼吸和腹式呼吸的比例不同而有差异。
方式二：呼吸门控装置
瓦里安呼吸门控系统是一种基于视频的无创呼吸门控系统，可对肺癌、乳腺癌和上腹部病灶进行清晰成像和门控治疗。瓦里安呼吸门控系统的特点是准确、易用，患者舒适度高。
瓦里安呼吸门控系统能够让临床医生将肿瘤位置与患者呼吸周期相关联。通过使用红外跟踪摄像机和反光标记装置，系统可测量患者的呼吸模式和运动范围，然后以波形方式显示出来。门控阈值的设置是要确保肿瘤处于呼吸循环中的预期位置范围内。这些阈值是用来让门控系统打开和关闭放疗射束，在呼吸的特定时相内治疗。瓦里安呼吸门控系统有助于肺癌、肝癌和胰腺癌的治疗精度。
缺点：病人自由呼吸，只在呼吸的特定时间段内治疗，导致治疗时间增加；只监控了腹部的起伏，在相同的腹部起伏状态下，肺部肝部的肿瘤的位置有可能随胸式呼吸和腹式呼吸的比例不同而有差异。
发明内容
为此，本发明实施例提供一种用于肿瘤放射治疗的呼吸门控设备，将呼吸运动的采集传感器小型化，并集成到视频眼镜中，利用视频眼镜对病人呼吸进行引导，再对呼吸时的气流量数据和胸腹部位移数据进行采集，判断病人跟随何种呼吸模式时呼吸用时最短并呼吸幅度最小，以解决现有技术中由于设备操作复杂、病人理解困难而导致的配合度不高、需要训练才能使用、由于机器体积大而导致的训练只能在特定的房间、由于呼吸检测的手段单一而导致的肿瘤位置确定不准、以及由于病人呼吸模式不正确而导致治疗时间长的问题。
为了实现上述目的，本发明实施例提供如下技术方案：
一种用于肿瘤放射治疗的呼吸门控设备，包括眼镜壳体，所述眼镜壳体内部设置有呼吸检测管道、显示屏、透镜和控制芯片，所述控制芯片通过导线连接有位置传感器，所述位置传感器位于眼镜壳体外，所述呼吸检测管道的上端设置有流量传感器，所述呼吸检测管道的下端连接有呼吸管道，所述呼吸管道连接有呼吸管口含器；
所述位置传感器和流量传感器均与控制芯片相连，所述位置传感器检测的胸腹部位移信息并将信息传递给控制芯片，所述流量传感器检测呼吸量信息并将信息传递给控制芯片，所述控制芯片将信息传递给外部控制器，外部控制器根据上述信息判断病人跟随何种呼吸模式时用时最短且呼吸幅度最小。
进一步地，所述呼吸管道内部设置有用于过滤呼吸中湿气的干燥滤网，所述干燥滤网倾斜设置。
进一步地，所述透镜有两个，两个所述的透镜并排设置，并与用户的双眼对应。
进一步地，所述显示屏位于透镜的后方，所述呼吸检测管道位于显示屏的后方。
进一步地，所述眼镜壳体两端设置有弹性绑带，所述弹性绑带的末端设置有绑带插接头。
进一步地，所述眼镜壳体上设置有手控开关插口，所述手控开关插口与控制芯片相连，所述手控开关插口通过手控开关插头及导线连接有手控开关。
进一步地，所述眼镜壳体上设置有位置检测插口，所述位置传感器通过导线连接有位置检测插头，所述位置检测插头与位置检测插口插接。
进一步地，所述眼镜壳体的下端设置有呼吸管接插口，所述呼吸管接插口与呼吸检测管道相连，所述呼吸管道的前端设置有L形的呼吸管接插管，所述呼吸管接插管与呼吸管接插口插接。
进一步地，所述流量传感器包括用于关闭呼吸管道的阀门、用于驱动阀门的开关马达于探测气流量的流量计，所述开关马达与控制芯片相连，所述流量计为气流流量计。
进一步地，还包括外部远程控制器和设置在控制芯片上的Wi-Fi模块，所述外部远程控制器通过Wi-Fi模块与控制芯片远程相连。
本发明实施例具有如下优点：
(1)本发明将呼吸运动的采集传感器小型化，并集成到视频眼镜中，使得病人可以在病房等场地进行操作训练，不需要特定的场地，便于呼吸门控设备的使用和训练；
(2)本发明中呼吸运动的数据采集包括了呼吸时气流量数据采集和呼吸时胸腹部位移数据采集，精确判断肿瘤位置，同时可反映出病人的呼吸幅度和呼吸用时，结合显示屏播放多种模式呼吸信号曲线对病人呼吸的引导，可以判断病人跟随哪一种呼吸模式时用时最短并呼吸幅度最小，在治疗时就选用该模式，就可减少治疗用时。
附图说明
为了更清楚地说明本发明的实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是示例性的，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图引伸获得其它的实施附图。
本说明书所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。
图1为本发明的整体结构示意图；
图2为本发明的侧视结构示意图。
图中：
1-眼镜壳体；2-呼吸检测管道；3-显示屏；4-透镜；5-控制芯片；6-位置传感器；7-流量传感器；8-呼吸管道；9-呼吸管口含器；10-干燥滤网；11-弹性绑带；12-绑带插接头；13-手控开关；14-呼吸管接插管；15-阀门；16-开关马达；17-流量计；18-外部远程控制器。
具体实施方式
以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
如图1至图2所示，本发明提供了一种用于肿瘤放射治疗的呼吸门控设备，包括眼镜壳体1，所述眼镜壳体1内部设置有呼吸检测管道2、显示屏3、透镜4和控制芯片5，所述控制芯片5通过导线连接有位置传感器6，所述位置传感器6位于眼镜壳体1外，所述呼吸检测管道2的上端设置有流量传感器7，所述呼吸检测管道2的下端连接有呼吸管道8，所述呼吸管道8连接有呼吸管口含器9。
在本发明中，所述位置传感器6和流量传感器7均与控制芯片5相连，所述位置传感器6检测的胸腹部位移信息并将信息传递给控制芯片5，所述流量传感器7检测呼吸量信息并将信息传递给控制芯片5，所述控制芯片5将信息传递给外部控制器，外部控制器根据上述信息判断病人跟随何种呼吸模式时用时最短且呼吸幅度最小。
如图1所示，在本发明中，所述眼镜壳体1两端设置有弹性绑带11，所述弹性绑带11的末端设置有绑带插接头12。在使用本发明时，病人通过弹性绑带11佩戴眼镜壳体1，利用显示屏3播放多种模式的呼吸信号曲线，提示病人跟随呼吸信号曲线进行呼吸，同时通过位置传感器6和流量传感器7采集病人实际的呼吸信号。
在本发明中，病人在呼吸时其呼吸幅度越小，病人屏气时间就越长，从而可以用于治疗的时间越长，治疗的也就越快。而通过数据采集可分析判断，病人跟随哪一种呼吸模式时呼吸用时最短并呼吸幅度最小，治疗时就选用这个模式，从而减少治疗用时。
如图2所示，在本发明中，所述呼吸管道9内部设置有用于过滤呼吸中湿气的干燥滤网10，所述干燥滤网10倾斜设置，可以扩大过滤面积，实现小体积大面积过滤。
如图1和图2所示，在本发明中，所述透镜4有两个，两个所述的透镜4并排设置，并与用户的双眼对应，所述显示屏3位于透镜4的后方，所述呼吸检测管道2位于显示屏3的后方，避免影响视频的播放。
如图1所示，在本发明中，所述眼镜壳体1上设置有手控开关插口，所述手控开关插口与控制芯片5相连，所述手控开关插口通过手控开关插头及导线连接有手控开关13，可通过手控开关13控制呼吸门控设备的运行。
如图1所示，在本发明中，所述眼镜壳体1上设置有位置检测插口，所述位置传感器6通过导线连接有位置检测插头，所述位置检测插头与位置检测插口插接，所述眼镜壳体1的下端设置有呼吸管接插口，所述呼吸管接插口与呼吸检测管道2相连，所述呼吸管道8的前端设置有L形的呼吸管接插管14，所述呼吸管接插管14与呼吸管接插口插接。
如图1和图2所示，在本发明中，所述流量传感器7包括用于关闭呼吸管道9的阀门15、用于驱动阀门15的开关马达16于探测气流量的流量计17，所述开关马达16与控制芯片5相连，所述流量计17为气流流量计，通过开关马达16驱动阀门15，实现呼吸管道9的快速关闭。
如图1所示，在本发明中，还包括外部远程控制器18和设置在控制芯片5上的Wi-Fi模块，所述外部远程控制器18通过Wi-Fi模块与控制芯片5远程相连，可利用手机等远程设备对呼吸门控设备进行控制。
本呼吸门控设备有两种使用模式，分如下：
模式一，病人在深吸气后屏气的时候治疗，此时，对呼吸时的气流量数据和胸腹部位移数据进行采集，判断病人呼吸的幅度，以解决现有技术中由于设备操作复杂、病人理解困难而导致的配合度不高、需要训练才能使用、由于机器体积大而导致的训练只能在特定的房间、由于呼吸检测的手段单一而导致的肿瘤位置确定不准、以及由于病人呼吸模式不正确而导致治疗时间长的问题。
模式二，病人在近似自由呼吸的情况下治疗，此时，对呼吸时的气流量数据和胸腹部位移数据进行采集，判断病人跟随何种呼吸模式时呼吸用时最短并呼吸幅度最小，以解决现有技术中由于呼吸检测的手段单一而导致的肿瘤位置确定不准、以及由于病人纯自由呼吸模式而导致治疗时间长的问题。
虽然，上文中已经用一般性说明及具体实施例对本发明作了详尽的描述，但在本发明基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本发明要求保护的范围。
Claims (10)
1.一种用于肿瘤放射治疗的呼吸门控设备，其特征在于：包括眼镜壳体(1)，所述眼镜壳体(1)内部设置有呼吸检测管道(2)、显示屏(3)、透镜(4)和控制芯片(5)，所述控制芯片(5)通过导线连接有位置传感器(6)，所述位置传感器(6)位于眼镜壳体(1)外，所述呼吸检测管道(2)的上端设置有流量传感器(7)，所述呼吸检测管道(2)的下端连接有呼吸管道(8)，所述呼吸管道(8)连接有呼吸管口含器(9)；
所述位置传感器(6)和流量传感器(7)均与控制芯片(5)相连，所述位置传感器(6)检测的胸腹部位移信息并将信息传递给控制芯片(5)，所述流量传感器(7)检测呼吸量信息并将信息传递给控制芯片(5)，所述控制芯片(5)将信息传递给外部控制器，外部控制器根据上述信息判断病人跟随何种呼吸模式时用时最短且呼吸幅度最小。
2.根据权利要求1所述的一种用于肿瘤放射治疗的呼吸门控设备，其特征在于：所述呼吸管道(9)内部设置有用于过滤呼吸中湿气的干燥滤网(10)，所述干燥滤网(10)倾斜设置。
3.根据权利要求1所述的一种用于肿瘤放射治疗的呼吸门控设备，其特征在于：所述透镜(4)有两个，两个所述的透镜(4)并排设置，并与用户的双眼对应。
4.根据权利要求1所述的一种用于肿瘤放射治疗的呼吸门控设备，其特征在于：所述显示屏(3)位于透镜(4)的后方，所述呼吸检测管道(2)位于显示屏(3)的后方。
5.根据权利要求1所述的一种用于肿瘤放射治疗的呼吸门控设备，其特征在于：所述眼镜壳体(1)两端设置有弹性绑带(11)，所述弹性绑带(11)的末端设置有绑带插接头(12)。
6.根据权利要求1所述的一种用于肿瘤放射治疗的呼吸门控设备，其特征在于：所述眼镜壳体(1)上设置有手控开关插口，所述手控开关插口与控制芯片(5)相连，所述手控开关插口通过手控开关插头及导线连接有手控开关(13)。
7.根据权利要求1所述的一种用于肿瘤放射治疗的呼吸门控设备，其特征在于：所述眼镜壳体(1)上设置有位置检测插口，所述位置传感器(6)通过导线连接有位置检测插头，所述位置检测插头与位置检测插口插接。
8.根据权利要求1所述的一种用于肿瘤放射治疗的呼吸门控设备，其特征在于：所述眼镜壳体(1)的下端设置有呼吸管接插口，所述呼吸管接插口与呼吸检测管道(2)相连，所述呼吸管道(8)的前端设置有L形的呼吸管接插管(14)，所述呼吸管接插管(14)与呼吸管接插口插接。
9.根据权利要求1所述的一种用于肿瘤放射治疗的呼吸门控设备，其特征在于：所述流量传感器(7)包括用于关闭呼吸管道的阀门(15)、用于驱动阀门(15)的开关马达(16)于探测气流量的流量计(17)，所述开关马达(16)与控制芯片(5)相连，所述流量计(17)为气流流量计。
10.根据权利要求1所述的一种用于肿瘤放射治疗的呼吸门控设备，其特征在于：还包括外部远程控制器(18)和设置在控制芯片(5)上的Wi-Fi模块，所述外部远程控制器(18)通过Wi-Fi模块与控制芯片(5)远程相连。
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