CN104056361B - 一种呼吸运动控制装置及系统 - Google Patents

Abstract

本发明属于医疗设备技术领域，尤其涉及一种呼吸运动控制装置及系统，其包括呼吸运动控制装置、红外线发生器、控制器，其中，呼吸运动控制装置包括软质的腹部呼吸限制板、两组软质的腹部呼吸调节板，所述软质的腹部呼吸调节板设置在所述软质的腹部呼吸限制板相对的两侧，所述软质的腹部呼吸限制板上还设置有粘扣带，其中：所述软质的腹部呼吸调节板设置有定位滑杆，所述软质的腹部呼吸限制板上设置有与所述定位滑杆相适应的定位滑杆槽，所述定位滑杆可伸入所述定位滑杆槽，并被固定在一定的位置上。本发明所提供的呼吸运动控制装置结构简单，适用性广，使用时候操作简单，减少了患者使用时的不适感，提高了患者治疗的依从性。

Description

一种呼吸运动控制装置及系统

技术领域

本发明属于医疗设备技术领域，尤其涉及一种呼吸运动控制装置及系统。

背景技术

放射治疗期间的器官运动是影响治疗精确性的重要因素之一。器官运动包括呼吸运动、肌肉收缩、心脏搏动和胃肠道蠕动，其中呼吸运动对放射治疗的影响最为明显。呼吸运动可影响胸部、腹部甚至盆腔的肿瘤，主要表现在呼吸运动可导致采集照射相关影像时的各种伪影，从而使得肿瘤的体积和位置信息不真实、照射靶区和正常器官的勾画不正确、照射剂量计算不准确。尽管扩大治疗边界可克服呼吸运动相关的不足，但是也增加了照射范围即过多的正常组织接受不必要的高剂量照射；相反，如果治疗边界过小则可能导致治疗靶区的剂量不足。

影响呼吸运动的主要因素主要包括患者的体位(卧位、直立位、侧位)、呼吸模式(胸式呼吸和腹式呼吸)、呼吸深度(浅呼吸、正常呼吸、深呼吸)。其中在放射治疗时，患者基本上为卧位，仅在极个别的情况下可改变。如正常呼吸时肺体积变化幅度达10％-25％；深呼吸时肺体积则增加3-4倍；浅呼吸时肺体积变化较小。数个研究表面肺内肿瘤的运动幅度个体差异较大，如在头脚方向上为0-3.4cm,左右方向为0-2.4cm，前后方向为0-1.6cm。而在不同的呼吸模式下，肺内肿瘤运动幅度也不同。浅呼吸和深呼吸状态下肿瘤运动范围分别为1.0-2.5cm和3.5-5.5cm。提示可采取一定的措施控制患者呼吸的模式和呼吸深度。

目前在胸腹部放疗期间考虑呼吸运动的主要方法包括肿瘤运动的方法、呼吸门控技术、呼吸保持技术、强迫浅呼吸技术、呼吸同步技术。常用的为前三者，但是存在技术复杂、需特殊的软硬件、患者和医疗专业人员均需特殊的训练、增加工作流程和需更严格的质量控制和治疗保证体系等不足。其中强迫浅呼吸为用个腹部加压板压迫腹部以减少膈肌运动，但可保持正常呼吸。多用于肺癌和肝癌的立体定向放疗，需要与立体定向体架和真空垫配合使用。通过使用该强迫浅呼吸控制的方法使得肺部肿瘤的运动由8-20mm(平均数12.3mm)减小到2-11mm(平均数7.0mm)，但是存在腹部加压板的位置重复性较差、操作较为繁杂、患者舒适性差、需特殊装置配合及需特定影像学验证等缺点。

发明内容

为解决现有技术的不足，本发明提供了一种呼吸运动控制装置及系统。相对于现有的该类装置，本发明所提供的呼吸运动控制装置结构简单，适用性广，使用时候操作简单，减少了患者使用时的不适感，提高患者对治疗的依从性。

一种呼吸运动控制装置，包括软质的腹部呼吸限制板、两组软质的腹部呼吸调节板，所述软质的腹部呼吸调节板设置在所述软质的腹部呼吸限制板相对的两侧，所述软质的腹部呼吸限制板上还设置有粘扣带，其中：

所述软质的腹部呼吸调节板设置有定位滑杆，所述软质的腹部呼吸限制板上设置有与所述定位滑杆相适应的定位滑杆槽，所述定位滑杆可伸入所述定位滑杆槽并被固定在一定的位置上，用于调节所述软质的腹部呼吸调节板与所述软质的腹部呼吸限制板的距离。

优选的，所述粘扣带一端固定于所述软质的腹部呼吸限制板上，另一端游离，在所述粘扣带上靠近固定的一端设置有母粘扣带，所述母粘扣带设置有指示线；在所述粘扣带上背离所述母粘扣带的一面且靠近游离的一端等间隔的设置多个子粘扣带，所述子粘扣带设置有定位线，当通过所述粘扣带将所述呼吸运动控制装置与人体绑定时，可通过所述指示线与所述定位线确定所述母粘扣带与子粘扣带的粘结位置，并进一步确定所述粘扣带与人体的绑定的程度。

优选的，所述定位滑杆槽上设置有刻度，用于指示所述定位滑杆在所述定位滑杆槽内处于的位置。

更优选的，所述软质的腹部呼吸限制板上还设置有定位按钮，并被设置在所述定位滑杆槽中靠近所述软质的腹部呼吸限制板边缘的位置，用于固定所述定位滑杆在所述定位滑杆槽上的位置，其中：

所述定位按钮包括按钮柄、本体、本体槽、弹簧，所述定位按钮上设置有标示线；

所述按钮连接所述本体，所述本体设置在所述本体槽内，所述本体槽设置在所述软质的腹部呼吸限制板中，所述弹簧连接所述本体槽的底部、并连接所述本体，所述弹簧挤压所述本体，使所述本体具有远离所述本体槽的趋势；

所述本体还设置有凸缘，所述本体槽还设置有卡缘，所述本体可以通过所述凸缘被所述卡缘卡住而固定位置；

所述定位滑杆沿其主轴轴线方向设置有定位卡齿，所述定位按钮的本体上设置有与所述定位卡齿相适应的定位凸齿。

更优选的，在所述软质的腹部呼吸限制板的具有所述定位滑杆槽的表面，即所述软质的腹部呼吸限制板的外表面还设置有微型的红外感应器；在所述软质的腹部呼吸限制板的远离所述定位滑杆槽的表面，即所述软质的腹部呼吸限制板的内表面还设置有微型的压力感应器。

一种呼吸运动控制系统，包括本发明所提供的呼吸运动控制装置、红外线发生器、控制器，所述红外线发生器设置在治疗室的固定位置，其中：

所述控制器连接所述红外感应器，用于定量监测呼吸限制状态下人体腹部肿瘤和器官运动的幅度；

所述控制器连接所述压力感应器，用于监测呼吸限制状态下人体腹部运动的幅度；

所述控制器连接所述红外线发生器，并控制其向所述红外感应器发射信号，随着人体呼吸时腹部的起伏改变高度的所述红外感应器接受所述红外线发生器的信号并回馈给所述控制器，通过测定所述红外感应器位置的变化定量监测人体呼吸运动幅度的大小。

优选的，所述的呼吸运动控制系统，还包括显示器，用于显示监测数据。

附图说明

图1为本发明所提供的呼吸运动控制装置的俯视图。

图2为本发明所提供的呼吸运动控制装置的定位按钮部分的剖视图。

图3为本发明所提供的呼吸运动控制系统的结构图。

附图中，各个标号所代表的部件如下：

1、软质的腹部呼吸限制板，2、软质的腹部呼吸调节板，3、定位滑杆槽，31、刻度，4、定位滑杆，41、定位卡齿，5、定位按钮，51、钮柄，52、本体，54、本体槽，53、弹簧，55、凸缘，56、卡缘，57、定位凸齿，6、粘扣带，61、指示线，62、母粘扣带，63、定位线，64、子粘扣带，7、控制器，8、红外线发生器，9、红外感应器，10、压力感应器，11、显示器，12、呼吸运动控制装置。

具体实施方式

以下对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。

在一个具体的实施方式中，如图1所示，一种呼吸运动控制装置，包括软质的腹部呼吸限制板1、软质的腹部呼吸调节板2，所述软质的腹部呼吸调节板设置在所述软质的腹部呼吸限制板相对的两侧，所述软质的腹部呼吸限制板上还设置有粘扣带6，其中：所述软质的腹部呼吸调节板设置有定位滑杆4，所述软质的腹部呼吸限制板上设置有与所述定位滑杆相适应的定位滑杆槽3，所述定位滑杆可伸入所述定位滑杆槽并被固定在一定的位置上，用于调节所述软质的腹部呼吸调节板与所述软质的腹部呼吸限制板的距离。

所述粘扣带一端固定于所述软质的腹部呼吸限制板上，另一端游离，在所述粘扣带上靠近固定的一端设置有母粘扣带62，所述母粘扣带设置有指示线61；在所述粘扣带上背离所述母粘扣带的一面且靠近游离的一端等间隔的设置多个子粘扣带64，所述子粘扣带设置有定位线63。当通过所述粘扣带将所述呼吸运动控制装置与人体绑定时，可通过所述指示线与所述定位线确定所述母粘扣带与子粘扣带的粘结位置，并进一步确定所述粘扣带与人体的绑定的程度。且所述粘扣带可设置一组或多组，可以设置在腹部呼吸限制板的同侧，也可以分别设置在腹部呼吸限制板两侧。

如图2所示，所述软质的腹部呼吸限制板上还设置有定位按钮5，并被固定在所述定位滑杆槽中靠近所述软质的腹部呼吸限制板边缘的位置。

其中：所述定位按钮包括按钮柄51、本体52、本体槽54、弹簧53。

所述按钮连接所述本体，所述本体设置在所述本体槽内，所述本体槽设置在所述软质的腹部呼吸限制板中，所述弹簧连接所述本体槽的底部、并连接所述本体，所述弹簧挤压所述本体，使所述本体具有远离所述本体槽的趋势。所述本体还设置有凸缘55，所述本体槽还设置有卡缘56，所述本体可以通过所述凸缘被所述卡缘卡住而固定位置。所述定位滑杆沿其主轴轴线方向设置有定位卡齿41，所述定位按钮的本体上设置有与所述定位卡齿相适应的定位凸齿57。

所述定位滑杆槽上设置有刻度31，用于指示所述定位滑杆在所述定位滑杆槽内处于的位置。

需要说明的是，能够实现本发明所需要的定位按钮的功能，即在调节所述软质的腹部呼吸调节板与所述软质的腹部呼吸限制板的距离后起到固定功能的结构的现有技术很多。凡是在本发明的总体的技术方案的内容下，仅仅只是简单的替换了其他的定位按钮的发明创造，皆应该在本发明的保护范围之类。

当需要调整软质的腹部呼吸调节板的位置时，按压定位按钮即可伸入或抽出定位滑杆。当到达需要的位置时，松开定位按钮，定位凸齿即与定位卡齿卡合，从而固定定位滑杆以达到调节腹部呼吸调节板的目的。因此，可以手动调节腹部呼吸调节板到适合病人的位置，并通过按钮固定该位置；在腹部呼吸调节板和腹部呼吸控制板的链接杆上标有刻度，并通过设置在按钮上的标示线记录腹部呼吸调节版的准确位置。

腹部呼吸限制板和腹部呼吸调节板可选用柔软但无弹性的碳纤维板。两组腹部呼吸调节板与人体接触一边的可设置成半圆形，从而可与人体两侧肋弓紧密接触、可与两侧髂前上脊紧密接触。

每一组组腹部呼吸调节板可设置两组定位滑杆，并在腹部呼吸限制板上对应的设置两组定位滑杆槽。每组腹部呼吸调节板通过可滑动的刚性的定位滑杆在定位滑杆槽中调整距离时，可通过滑杆槽上设置的刻度，记录定位滑杆在所述定位滑杆槽内处于的位置，从而记录下腹部呼吸调节板调整后所处于的位置，或记录腹部呼吸限制板上下移动的距离。通过读取粘扣带上设置有指示线在腹部呼吸限制板上标度的位置，可以准确记录腹部呼吸限制板左右移动的距离。

本发明提供的简单的呼吸控制装置，可独立使用，也可与放射治疗的体位固定装置如真空垫配合使用。

如图3所示，为本发明所提供的一种呼吸运动控制系统的结构图，包括呼吸运动控制装置12、红外线发生器8、控制器7、显示器11，所述红外线发生器设置在治疗室的固定位置，其中：

所述控制器连接所述红外感应器9，用于监测呼吸限制状态下人体腹部肿瘤和器官的运动状态；所述控制器连接所述压力感应器10，用于监测呼吸限制状态下人体腹部的运动状态；所述控制器连接所述红外线发生器，并控制其向所述红外感应器发射信号，随着人体呼吸时腹部的起伏改变高度的所述红外感应器接受所述红外线发生器的信号并回馈给所述控制器，通过测定所述红外感应器的位置的变化监测人体呼吸的幅度。

在腹部呼吸限制板的前表面镶嵌微型的红外感应器，外治疗机室的墙壁上安装红外线发生器，通过对红外感应器所接受感应信号分析处理，实时监测在呼吸限制状态下腹部肿瘤和器官的运动状态。或者在腹部呼吸限制板的贴近腹部表面镶嵌的微型的压力感应器，通过对压力感应器所接受感应信号分析处理，实时监测在呼吸限制状态下腹部肿瘤和器官的运动状态。监测数据显示在显示器上，便于医师监测病人病情。

以上所述仅为本发明的较佳实施方式，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种呼吸运动控制装置，包括软质的腹部呼吸限制板、两组软质的腹部呼吸调节板，所述软质的腹部呼吸调节板设置在所述软质的腹部呼吸限制板相对的两侧，所述软质的腹部呼吸限制板上还设置有粘扣带，其中：

所述软质的腹部呼吸调节板设置有定位滑杆，所述软质的腹部呼吸限制板上设置有与所述定位滑杆相适应的定位滑杆槽，所述定位滑杆可伸入所述定位滑杆槽并被固定在一定的位置上，用于调节所述软质的腹部呼吸调节板与所述软质的腹部呼吸限制板的距离。

2.根据权利要求1所述的呼吸运动控制装置，其特征在于：所述粘扣带一端固定于所述软质的腹部呼吸限制板上，另一端游离，在所述粘扣带上靠近固定的一端设置有母粘扣带，所述母粘扣带设置有指示线；在所述粘扣带上背离所述母粘扣带的一面且靠近游离的一端等间隔的设置多个子粘扣带，所述子粘扣带设置有定位线，当通过所述粘扣带将所述呼吸运动控制装置与人体绑定时，可通过所述指示线与所述定位线确定所述母粘扣带与子粘扣带的粘结位置，并进一步确定所述粘扣带与人体的绑定的程度。

3.根据权利要求1所述的呼吸运动控制装置，其特征在于：所述定位滑杆槽上设置有刻度，用于指示所述定位滑杆在所述定位滑杆槽内处于的位置。

4.根据权利要求1所述的呼吸运动控制装置，其特征在于：所述软质的腹部呼吸限制板上还设置有定位按钮，并被设置在所述定位滑杆槽中靠近所述软质的腹部呼吸限制板边缘的位置，用于固定所述定位滑杆在所述定位滑杆槽上的位置，其中：

所述定位按钮包括按钮柄、本体、本体槽、弹簧；

所述按钮连接所述本体，所述本体设置在所述本体槽内，所述本体槽设置在所述软质的腹部呼吸限制板中，所述弹簧连接所述本体槽的底部、并连接所述本体，所述弹簧挤压所述本体，使所述本体具有远离所述本体槽的趋势；

所述本体还设置有凸缘，所述本体槽还设置有卡缘，所述本体可以通过所述凸缘被所述卡缘卡住而固定位置；

所述定位滑杆沿其主轴轴线方向设置有定位卡齿，所述定位按钮的本体上设置有与所述定位卡齿相适应的定位凸齿。

5.根据权利要求1至4任一所述的呼吸运动控制装置，其特征在于：在所述软质的腹部呼吸限制板的具有所述定位滑杆槽的表面，即所软质的述腹部呼吸限制板的外表面还设置有微型的红外感应器；在所述软质的腹部呼吸限制板的远离所述定位滑杆槽的表面，即所述软质的腹部呼吸限制板的内表面还设置有微型的压力感应器。

6.一种呼吸运动控制系统，包括权利要求5所述的呼吸运动控制装置、红外线发生器、控制器，所述红外线发生器设置在治疗室的固定位置，其中：

所述控制器连接所述红外感应器，用于定量监测呼吸限制状态下人体腹部肿瘤和器官运动的幅度；

所述控制器连接所述压力感应器，用于监测呼吸限制状态下人体腹部运动的幅度；

所述控制器连接所述红外线发生器，并控制其向所述红外感应器发射信号，随着人体呼吸时腹部的起伏改变高度的所述红外感应器接受所述红外线发生器的信号并回馈给所述控制器，通过测定所述红外感应器位置的变化定量监测人体呼吸运动幅度的大小。

7.根据权利要求6所述的呼吸运动控制系统，还包括显示器，用于显示监测数据。