本发明专利技术公开了一种呼吸诱导控制器，主要解决了现有技术中呼吸控制技术效率低、实施不便、成本高等问题。该呼吸诱导控制器包括眼球保护单元，用于保护患者眼球不被射线损伤；呼吸灯单元，设置于眼球保护单元内部，产生渐变光线，使患者眼球感光并用于诱导患者根据光线闪烁频率调整自己的呼吸频率和幅度；控制单元，用于控制、调节呼吸灯闪烁频率；电力单元，为呼吸灯单元和控制单元提供电力；基于上述结构，本发明专利技术还公开了呼吸诱导控制器的实现方法。本发明专利技术通过灯光来控制呼吸速率和幅度，灯光的速率可视化调节，使患者更容易适应，减少临床上呼吸训练的难度，提高了呼吸控制效率。因此，适合推广应用。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于医疗器械领域，具体的说，是涉及一种用于辅助放射治疗的。
技术介绍
放射治疗是治疗肿瘤的三大手段之一，其理论依据为:肿瘤细胞对射线的敏感性高于正常细胞，放射治疗时射线在杀死肿瘤细胞的同时也会对正常的细胞造成损伤，但不同种类的正常细胞对射线的敏感性也不同，例如晶状体细胞对射线敏感性尤为突出，容易受到射线的损伤；而晶状体又是眼球屈光系统的重要组成部分，也是唯一具有调节能力的屈光间质，因此减少晶状体接受的射线剂量对保护患者的视力有重大意义。放射治疗时，由于胸腹部呼吸运动的影响，肿瘤细胞会跟随患者的呼吸频率运动而运动，若患者呼吸频率变化较大，则肿瘤细胞的运动轨迹不规则，如图1左侧为某肺癌患者胸部的CT冠状图像，其右肺下叶白色团块状物体即为肿瘤组织，如图可见该肿瘤组织在运动图像上存在明显的断层。由于呼吸不规律导致肿瘤运动也不规律从而导致放射治疗的靶区难以精确定位，不仅降低了治疗效果，可能导致肿瘤复发，而且极易扩大射线对患者正常组织的照射，导致正常细胞损伤、坏死，容易导致放疗并发症。针对上述缺陷，通常做法是对患者采用呼吸调控技术加以配合治疗；现有技术中，常用的呼吸调控技术有ABC主动呼吸控制技术和RPM即时位置管理呼吸同步追踪调控技术，前者是将呼吸动作与放射治疗同步化，患者必须口含呼吸感测器并进行若干次适应性训练，这种方式效率低、呼吸调控效果不显著，而后者的跟踪精度并不能完全适应肿瘤的变化，且价格昂贵，难以推广普及，实用价值不高。进一步地，也有通过其它方式实现呼吸控制的技术手段，如:申请日为2011.11.24的一种放射治疗呼吸门控指示方法，该方法对放疗有积极意义，但是，其仅考虑了通过使患者眼睛感光，并由医师进行光线预设，患者再通过预设的光线进行呼吸控制，患者再控制过程中较为被动，其控制效果欠佳，实用性不强，而且，该技术中并未将患者眼睛保护技术和呼吸控制技术相结合，设备的集成性差，功能单一，在实际应用中非常麻烦。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服上述缺陷，提供一种结构简单、成本低廉、实现方便的呼吸诱导控制器。为了实现上述目的，本专利技术采用的技术方案如下: 呼吸诱导控制器，包括: 眼球保护单元，用于减少眼球接受的射线剂量，保护晶状体； 呼吸灯单元，设置于眼球保护单元内部，产生渐变光线，使患者眼球感光并用于诱导患者根据光线闪烁频率调整自己的呼吸频率和幅度； 控制单元，用于控制、调节呼吸灯闪烁频率以及呼吸灯的亮度；电力单元，为呼吸灯单元和控制单元提供电力。 为了方便患者使用呼吸诱导控制器，所述眼球保护单元包括空心眼罩；因放射治疗时，发出的射线对人体正常细胞同样有危害，尤其是人体眼球部分的晶状体，其对射线的敏感性尤为突出，因此，为了保护患者在放射治疗中，治疗仪器发出的射线不损伤患者眼睛，空心眼罩的外部覆盖有用于抵挡射线的防护层。目前，抵挡射线的材料有多种，如:铅、石墨、重水，考虑到放射治疗时射线的透射能力，为了最大程度避免射线对人体的伤害，所述防护层由含铅材料制成。作为另外一种优选结构，空心眼罩可直接由射线防护材料制成，优选含铅材料制成，而不再在其外部设置防护层。进一步的，所述呼吸灯单元由设置于空心眼罩上的发光元件构成，且该发光元件受控制单元控制；其中，发光元件可选用LED灯珠、发光二极管等现有常见的发光器件。 再进一步的，所述控制单元包括CPU，均与CPU连接的控制电路和显示屏，以及用于供患者或医师操作执行调节控制操作的触控板；其中，CPU和控制电路均内置于空心眼罩内，显示屏和触控板则位于空心眼罩的外部。作为一种优选结构，将呼吸诱导控制器设计为潜水眼罩的结构形式，所述空心眼罩为两个，且在两个空心眼罩之间还设有用于连接二者的连接带，两个空心眼罩相对于设有连接带的一侧各设有卡扣，两个卡扣之间连接有用于将呼吸诱导控制器固定在患者头部的头带。在两个空心眼罩的结构基础上，将控制单元进一步分配到每个空心眼罩内，两个空心眼罩中的其中一个设有CPU、控制电路，且其外部还设有触控板，而另一个空心眼罩的外部则设有显示屏； 或者，可将触控板和显示屏整合在一起，将触控板和显示屏的功能通过一个部件完成，即在其中一个空心眼罩上设有触摸显示屏；所述连接带内置有将两个空心眼罩电连接的电线。基于上述呼吸诱导控制器的实现方法，包括以下步骤: (1)患者在使用前，由医务人员测试其基础呼吸速率，然后将呼吸诱导控制器带在患者头部，使空心眼罩罩住患者眼睛，同时，设置呼吸诱导控制器的初始闪烁频率，使之与患者的基础呼吸速率相匹配； (2)患者跟随呼吸灯的闪烁频率进行呼吸； (3)若患者不适应初始频率，则根据自己习惯的呼吸频率，通过控制单元调节呼吸灯的闪烁频率； (4)重复步骤(3)直至患者适应当前呼吸灯的闪烁频率； (5)患者跟随当前呼吸灯的闪烁频率进行呼吸，完成呼吸诱导。本方法的原理是根据呼吸灯稳定的闪烁频率来诱导患者控制自己的呼吸频率，使之趋近于稳定，在呼吸过程中不出现大的波动，从而使得肿瘤细胞的运动轨迹规则化、可预见化，如图7所示，患者跟随呼吸灯闪烁频率进行呼吸的具体方法是:呼吸灯渐亮时，患者逐渐吸气，呼吸灯亮度达到峰值，患者结束吸气；呼吸灯渐暗时，患者逐渐吐气，呼吸灯灭，患者结束吐气。患者跟随呼吸灯亮、灭的变化完成自己的吸气和吐气过程，灯渐亮则吸气，灯渐暗则吐气。基于同样的原理，灯渐暗患者吸气，灯渐亮患者吐气，其诱导控制原理与上述一样，只不过改变了患者呼吸与呼吸灯渐变过程的对应关系，具体的说，呼吸灯渐暗时，患者逐渐吸气，呼吸灯灭，患者结束吸气；呼吸灯渐亮时，患者逐渐吐气，呼吸灯亮度达到峰值，患者结束吐气。本专利技术的设计思路是:首先，确定肿瘤细胞运动不规则所造成的影响，专利技术人在在采集4D-CT图像的时候发现在某些时候图像会出现断层现象，追其原因发现呼吸不规律是导致图像断层的首要原因；因为4D-CT图像采集前技术员会根据前一段时间采集的呼吸速率预判将要采集图像的呼吸速率，如果这两个速率发生比较大的变化，就会产生断层；由于4D-CT图像是勾画靶区的最基本的图像，如果图像质量不好或者产生比较大的误差，对靶区勾画、以后的治疗都会产生非常大的影响。其次，根据原因确定设计方案，目前，已经公开的用于辅助放射治疗，具体的说是精准放疗的技术主要有:被动加压技术、深呼吸后屏气技术、主动呼吸控制技术、呼吸门控方法、实时跟踪放疗方法等，专利技术人根据现有技术的优缺点，以及在实际放疗中的实施难易程度，最终选择了呼吸控制技术作为本专利技术专利申请的理论基础。再其次，依据患者眼睛的感光性，从而采用通过灯光诱导患者呼吸，由患者根据外界的提示或刺激主动控制自己的呼吸频率。最后，考虑放疗中患者眼球晶状体对射线较为敏感，容易受到射线损伤，因此，结合灯光诱导患者呼吸和保护患者眼球晶状体在放疗过程中不被损伤二者为一体，最终形成本专利技术的设计框架。与现有技术相比，本专利技术的有益效果在于: (I)本专利技术根据呼吸灯的渐变特性，然后通过呼吸灯的光线刺激患者眼睛，诱导患者跟随呼吸灯的渐变过程呼吸，呼吸灯的闪烁频率稳定，从而诱导患者有规律地呼吸，肿瘤细胞在患者有规律地呼吸的前提下，其运动轨迹较非常规则，便于勾画靶区，且靶区覆盖范围基本与肿瘤细胞的轨迹一致， 有效地减小了放疗时射线照本文档来自技高网...
【技术保护点】
呼吸诱导控制器，其特征在于，包括：眼球保护单元，用于减少眼球接受的射线剂量，保护晶状体；呼吸灯单元，产生渐变光线，使患者眼球感光并用于诱导患者根据光线闪烁频率调整自己的呼吸频率和幅度；控制单元，用于控制、调节呼吸灯闪烁频率以及呼吸灯的亮度；电力单元，为呼吸灯单元和控制单元提供电力。
【技术特征摘要】
1.呼吸诱导控制器，其特征在于，包括: 眼球保护单元，用于减少眼球接受的射线剂量，保护晶状体； 呼吸灯单元，产生渐变光线，使患者眼球感光并用于诱导患者根据光线闪烁频率调整自己的呼吸频率和幅度； 控制单元，用于控制、调节呼吸灯闪烁频率以及呼吸灯的亮度； 电力单元，为呼吸灯单元和控制单元提供电力。2.根据权利要求1所述的呼吸诱导控制器，其特征在于，所述眼球保护单元包括空心眼罩(I);该空心眼罩(I)的外部覆盖有用于抵挡射线的防护层，或者，空心眼罩(I)由具有射线防护功能的材料制成。3.根据权利要求2所述的呼吸诱导控制器，其特征在于，所述防护层由射线防护材料制成。4.根据权利要求2或3所述的呼吸诱导控制器，其特征在于，所述呼吸灯单元由设置于空心眼罩(I)内部的发光元件构成，且该发光元件受控制单元控制。5.根据权利要求4所述的呼吸诱导控制器，其特征在于，所述控制单元包括CPU，均与CPU连接的控制电路和显示屏(6)，以及用于供患者或医师操作执行调节控制操作的触控板(5);其中，CPU和控制电路设置于空心眼罩(I)上，显示屏(6)和触控板(5)位于空心眼罩(I)的外部。6.根据权利要求5所述的呼吸诱导控制器，其特征在于，所述空心眼罩(I)为两个，且在两个空心眼罩(I)之间还设有用于连接二者的连接带(2)，两个空心眼罩(I)相对于设有连接带(2)的一侧各设有卡扣(3)，两`个卡扣(3)之间连接有用于将呼吸诱导控制器固定在患者头部的头带(4 )...
【专利技术属性】
技术研发人员：李林涛，郎锦义，王培，王首龙，王先良，蔡磊，张德康，钟海洛，李建，李维，
申请(专利权)人：郎锦义，李林涛，
类型：发明
国别省市：
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