人体胸腹部压迫监测系统、方法及其应用技术方案

本公开涉及医学数据监测技术领域，是一种人体胸腹部压迫监测系统、方法及其应用。该人体胸腹部压迫监测系统包括：信号采集装置，用于测量压迫装置与人体体表之间的静态压力信息和动态压力变化信息；数据处理装置，用于对所述静态压力信息和动态压力变化信息进行处理；门控CT成像装置，用于与外接CT成像设备进行通讯，将处理后的所述静态压力信息和动态压力变化信息传输至外接CT成像设备进行CT成像。利用本公开，解决了胸腹部压迫程度检测的问题，同时解决了胸腹部压迫状态下呼吸曲线的获取问题。取问题。取问题。

【技术实现步骤摘要】
人体胸腹部压迫监测系统、方法及其应用


[0001]本公开涉及医学数据监测
，涉及肿瘤放射治疗过程中胸腹部压迫数据的监测，尤其是一种人体胸腹部压迫监测系统、方法及其应用。

技术介绍

[0002]自主呼吸是人体重要的自然生理体征，其呼吸频率与潮气量因人而异。人体在自主呼吸过程中，体内脏器的相对位置会发生不同程度的移位。对于胸腹部肿瘤患者，肿瘤会伴随呼吸出现明显的周期性运动。针对此类放疗患者，须在治疗前准确评估病灶区域呼吸动度，并制定相应的干预措施，以保证肿瘤精确定位和放疗剂量精确交付。
[0003]放疗临床中一种常用的呼吸运动干预技术是腹部压迫，即借助腹压板、腹压袋、腹压带等装置，通过压迫腹腔脏器，达到限制脏器呼吸幅度的目的。为了保证放疗全疗程的腹部压迫一致性，腹部压迫装置均带有计量指示表尺，如下降高度、气囊压强等。
[0004]在对放疗患者施加腹部压迫后，通常会采集患者4D
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CT图像，以准确评估腹部压迫后的肿瘤病灶的呼吸动度。采集患者4D
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CT图像过程中，需同步采集患者呼吸曲线，临床现行4D
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CT的呼吸曲线采集方式，以人体上体表位置(例如胸部、腹部)指示为主，通过上体表位置周期性升降变化，来表征呼吸曲线。如图1所示，图1为现有技术中呼吸门控引导下的4D
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CT成像的示意图，其中图中下部的曲线为呼吸波形示意性曲线。
[0005]现有腹部压迫装置在临床使用中主要存在以下技术问题：通过下降高度或气囊气压来表征腹部压迫强度的方法，灵敏度不高，毫米级高度距离偏差所造成的体感差异非常显著，越来越无法满足实际要求；另外，患者4D
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CT图像信号采集的同时，需同步采集患者呼吸曲线，在对患者施加腹部压迫后，患者胸腹部的体表运动受到极大限缩，往往出现体表振幅侦测失败现象，无法有效采集患者呼吸曲线，进而造成4D
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CT无法实施。

技术实现思路

[0006](一)要解决的技术问题
[0007]有鉴于此，本公开的主要目的在于提供一种人体胸腹部压迫监测系统、方法及其应用，以至少部分解决上述技术问题。
[0008](二)技术方案
[0009]本公开的一方面，提供了一种人体胸腹部压迫监测系统，包括：信号采集装置，用于测量压迫装置与人体体表之间的静态压力信息和动态压力变化信息；数据处理装置，用于对所述静态压力信息和动态压力变化信息进行处理；门控CT成像装置，用于与外接CT成像设备进行通讯，将处理后的所述静态压力信息和动态压力变化信息传输至外接CT成像设备进行CT成像。
[0010]根据本公开的实施例，所述信号采集装置为压力传感器。
[0011]根据本公开的实施例，所述压力传感器采用薄膜压阻传感器，所述数据处理装置至少包括一滤波器和一处理器，其中：所述薄膜压阻传感器通过分压电阻测量压迫装置与
人体体表之间的静态压力信息和动态压力变化信息；所述滤波器对所述静态压力信息和动态压力变化信息进行滤波处理，得到用以表征压迫装置与人体体表之间的静态压力信息的直流成分和用以表征压力随时间变化的动态压力变化信息的交流成分；所述处理器从所述直流成分中提取出静态压力信息，并从所述交流成分中提取出呼吸时相信息；所述门控CT成像装置将所述静态压力信息和所述呼吸时相信息传输至外接CT成像设备进行CT成像。
[0012]根据本公开的实施例，所述压力传感器采用聚偏二氟乙烯PVDF压电传感器，所述数据处理装置至少包括一放大器、一滤波器和一处理器，其中：所述聚偏二氟乙烯PVDF压电传感器直接测量压迫装置与人体体表之间压力随时间变化的动态压力变化信息；所述放大器对所述动态压力变化信息进行放大处理；所述滤波器对放大后的动态压力变化信息进行滤波处理；所述处理器从滤波后的动态压力变化信息中得到压迫装置与人体体表之间的静态压力信息和呼吸时相信息；所述门控CT成像装置将所述静态压力信息和所述呼吸时相信息传输至外接CT成像设备进行CT成像。
[0013]根据本公开的实施例，所述信号采集装置采用单通道测量方式或多通道测量方式，对压迫装置与人体体表之间的静态压力信息和动态压力变化信息进行测量。
[0014]根据本公开的实施例，所述信号采集装置采用多通道测量方式时，所述信号采集装置对压迫中心及上下左右不同测量位置的静态压力信息和动态压力变化信息进行测量，获得多路测量信号；所述数据处理装置从所述多路测量信号中获取压迫装置与人体体表之间的静态压力信息和呼吸时相信息；所述门控CT成像装置将所述静态压力信息和所述呼吸时相信息传输至外接CT成像设备进行CT成像。
[0015]根据本公开的实施例，所述门控CT成像装置具有与外接CT成像设备进行通讯的接口，用于接收外接CT成像设备发来的指令信号，并向外接CT成像设备返回所述静态压力信息和所述呼吸时相信息。所述指令信号包括开始扫描信号、结束扫描信号和起始时间戳信号中的至少一个。
[0016]本公开的另一方面，提供了一种人体胸腹部压迫监测方法，采用所述的人体胸腹部压迫监测系统，包括：信号采集装置测量压迫装置与人体体表之间的静态压力信息和动态压力变化信息；数据处理装置对所述静态压力信息和动态压力变化信息进行处理；门控CT成像装置将处理后的所述静态压力信息和动态压力变化信息传输至外接CT成像设备进行CT成像。
[0017]根据本公开的实施例，所述信号采集装置为压力传感器，所述压力传感器采用薄膜压阻传感器，所述信号采集装置测量压迫装置与人体体表之间的静态压力信息和动态压力变化信息，包括：所述薄膜压阻传感器通过分压电阻测量压迫装置与人体体表之间的静态压力信息和动态压力变化信息。
[0018]根据本公开的实施例，所述数据处理装置至少包括一滤波器和一处理器，所述数据处理装置对所述静态压力信息和动态压力变化信息进行处理，包括：所述滤波器对所述静态压力信息和动态压力变化信息进行滤波处理，得到用以表征压迫装置与人体体表之间的静态压力信息的直流成分和用以表征压力随时间变化的动态压力变化信息的交流成分；所述处理器从所述直流成分中提取出静态压力信息，并从所述交流成分中提取出呼吸时相信息。
[0019]根据本公开的实施例，所述信号采集装置为压力传感器，所述压力传感器采用聚
偏二氟乙烯PVDF压电传感器，所述信号采集装置测量压迫装置与人体体表之间的静态压力信息和动态压力变化信息，包括：所述PVDF压电传感器直接测量压迫装置与人体体表之间压力随时间变化的动态压力变化信息。
[0020]根据本公开的实施例，所述数据处理装置至少包括一放大器、一滤波器和一处理器，所述数据处理装置对所述静态压力信息和动态压力变化信息进行处理，包括：所述放大器对所述动态压力变化信息进行放大处理；所述滤波器对放大后的动态压力变化信息进行滤波处理；所述处理器从滤波后的动态压力变化信息中得到压迫装置与人体体表之间的静态压力信息和呼吸时相信息。
[0021]根据本公开的实施例，所本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种人体胸腹部压迫监测系统，其特征在于，包括：信号采集装置，用于测量压迫装置与人体体表之间的静态压力信息和动态压力变化信息；数据处理装置，用于对所述静态压力信息和动态压力变化信息进行处理；门控CT成像装置，用于与外接CT成像设备进行通讯，将处理后的所述静态压力信息和动态压力变化信息传输至外接CT成像设备进行CT成像。2.根据权利要求1所述的人体胸腹部压迫监测系统，其特征在于，所述信号采集装置为压力传感器。3.根据权利要求2所述的人体胸腹部压迫监测系统，其特征在于，所述压力传感器采用薄膜压阻传感器，所述数据处理装置至少包括一滤波器和一处理器，其中：所述薄膜压阻传感器通过分压电阻测量压迫装置与人体体表之间的静态压力信息和动态压力变化信息；所述滤波器对所述静态压力信息和动态压力变化信息进行滤波处理，得到用以表征压迫装置与人体体表之间的静态压力信息的直流成分和用以表征压力随时间变化的动态压力变化信息的交流成分；所述处理器从所述直流成分中提取出静态压力信息，并从所述交流成分中提取出呼吸时相信息；所述门控CT成像装置将所述静态压力信息和所述呼吸时相信息传输至外接CT成像设备进行CT成像。4.根据权利要求2所述的人体胸腹部压迫监测系统，其特征在于，所述压力传感器采用聚偏二氟乙烯PVDF压电传感器，所述数据处理装置至少包括一放大器、一滤波器和一处理器，其中：所述聚偏二氟乙烯PVDF压电传感器直接测量压迫装置与人体体表之间压力随时间变化的动态压力变化信息；所述放大器对所述动态压力变化信息进行放大处理；所述滤波器对放大后的动态压力变化信息进行滤波处理；所述处理器从滤波后的动态压力变化信息中得到压迫装置与人体体表之间的静态压力信息和呼吸时相信息；所述门控CT成像装置将所述静态压力信息和所述呼吸时相信息传输至外接CT成像设备进行CT成像。5.根据权利要求1所述的人体胸腹部压迫监测系统，其特征在于，所述信号采集装置采用单通道测量方式或多通道测量方式，对压迫装置与人体体表之间的静态压力信息和动态压力变化信息进行测量。6.根据权利要求5所述的人体胸腹部压迫监测系统，其特征在于，所述信号采集装置采用多通道测量方式时，所述信号采集装置对压迫中心及上下左右不同测量位置的静态压力信息和动态压力变化信息进行测量，获得多路测量信号；所述数据处理装置从所述多路测量信号中获取压迫装置与人体体表之间的静态压力信息和呼吸时相信息；
所述门控CT成像装置将所述静态压力信息和所述呼吸时相信息传输至外接CT成像设备进行CT成像。7.根据权利要求1所述的人体胸腹部压迫监测系统，其特征在于，所述门控CT成像装置具有与外接CT成像设备进行通讯的接口，用于接收外接CT成像设备发来的指令信号，并向外接CT成像设备返回所述静态压力信息和所述呼吸时相信息。8.根据权利要求7所述的人体胸腹部压迫监测系统，其特征在于，所述指令信号包括开始扫描信号、结束扫描信号和起始时间戳信号中的至少一个。9.一种人体胸腹部压迫监测方法，应用于权利要求1至8中任一项所述的人体胸腹部压迫监测系统，其特征在于，包括：信号采集装置测量压迫装置与人体...

【专利技术属性】
技术研发人员：杜乙，彭亚辉，岳海振，周舜，王若曦，朱向高，李永恒，耿建昊，吴昊，
申请(专利权)人：北京肿瘤医院北京大学肿瘤医院，
类型：发明
国别省市：