CN111616711A - 呼吸检测及反馈控制系统 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种呼吸检测及反馈控制系统，所述呼吸检测及反馈控制系统包括一呼吸采集装置、一压力采集装置、一终端装置和一处理装置，所述呼吸采集装置通过第一网卡连接所述处理装置，所述压力采集装置通过第二网卡连接所述处理装置，所述终端装置通过第三网卡连接所述处理装置，所述终端装置接收所述处理装置发来的信息；其中，所述终端装置为VR眼镜、IPAD或手机的其中一种，所述终端装置包括一LCD显示屏，所述终端装置的电路板集成所述第三网卡。本申请用户佩戴VR眼镜接收数据，实时观测自己的呼吸数据进行呼吸训练。

Description

呼吸检测及反馈控制系统
技术领域
本发明涉及一种医疗器械辅助治疗技术领域，尤其涉及一种高效率的呼吸检测及反馈控制系统。
背景技术
放射治疗技术是一种常用的肿瘤治疗手段，在放射治疗过程中，需要对病人的肿瘤病位置进行精确的定位。由于在放射治疗时，胸腹部肿瘤可随呼吸运动产生位移，因此为了减少呼吸运动对放疗带来的不利影响，现有技术中，通过扩大放疗靶区，以充分覆盖运动的肿瘤的方式进行放射治疗，但这会对正常组织造成一定的伤害。目前用于体部精确的定位方法是采用含有定位标志杆的体部定位框架对肿瘤进行定位，利用该定位方法都只能对体部的肿瘤进行静态性的定位而无法实时跟踪肿瘤位置变化而使射线的靶点动态跟踪肿瘤位置，而实际上由于人的呼吸原因，往往会引起体部肿瘤组织的运动，从而导致不能保证在治疗的过程中射线靶点始终对准肿瘤，无法保证精度治疗，影响治疗效果、甚至产生严重的副作用。
因此，现有技术还有提升的地方。
发明内容
针对上述缺陷，本发明提供一种高效的呼吸检测及反馈控制系统，结构可靠便于携带，用户佩戴VR眼镜，实时观测系统回馈的自己的呼吸数据，进行呼吸控制训练，以解决现有的技术问题。
为实现上述目的，本发明采用了以下的技术方案：
一种呼吸检测及反馈控制系统，所述呼吸检测及反馈控制系统包括一呼吸采集装置、一压力采集装置、一终端装置和一处理装置，所述呼吸采集装置通过第一网卡连接所述处理装置，所述压力采集装置通过第二网卡连接所述处理装置，所述终端装置通过第三网卡连接所述处理装置，所述终端装置接收所述处理装置发来的信息；其中，所述终端装置为VR眼镜、IPAD或手机的其中一种，所述终端装置包括一LCD显示屏，所述终端装置的电路板集成所述第三网卡。
本申请较佳实施例所述的呼吸检测及反馈控制系统，所述呼吸采集装置包括呼气采集传感器、吸气采集传感器和运放电路，所述呼气采集传感器和吸气采集传感器电性连接所述运放电路，所述呼吸采集装置的呼吸采集电路板集成所述第一网卡。
本申请较佳实施例所述的呼吸检测及反馈控制系统，所述压力采集装置包括电桥传感器和运放电路，所述电桥传感器电性连接所述运放电路，所述压力采集装置的压力采集电路板集成所述第二网卡。
本申请较佳实施例所述的呼吸检测及反馈控制系统，所述处理装置包括一WIFI主机和一PC机，所述WIFI主机电性连接所述PC机，所述WIFI主机通过网卡无线连接所述呼吸采集装置、压力采集装置和终端装置。
本申请的设计理念是，设计出一种高效的呼吸检测及反馈控制系统，通过结构可靠便于携带的呼吸检测装置取得用户的呼吸数据，用户可在适合的场所使用，例如家里放松的场所，装置取得用户的呼吸数据后，通过网卡等无线装置发送给处理装置，用户佩戴VR眼镜接收数据，实时观测系统回馈的自己的呼吸数据，进行呼吸控制训练，训练后的呼吸达到呼吸数据的一致，也就是呼吸导致的肿瘤组织的运动规律化，医疗团队依据用户的呼吸数据判别用户在呼吸时，目标区的变化情况，便于医疗处理。
由于采用了以上的技术特征，使得本发明相比于现有技术，具有如下的优点和积极效果：
第一、本申请的呼吸检测装置便于携带，方便用户取得呼吸数据；
第二、本申请用户佩戴VR眼镜接收数据，实时观测系统回馈的自己的呼吸数据，进行呼吸控制训练。
当然，实施本发明内容的任何一个具体实施例，并不一定同时具有以上全部的技术效果。
附图说明
图1为本申请技术结构图示意图；
图2为本申请呼吸采集装置示意图；
图3为本申请压力采集装置示意图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的几个优选实施例进行详细描述，但本发明并不仅仅限于这些实施例。本发明涵盖任何在本发明的精髓和范围上做的替代、修改、等效方法以及方案。为了使公众对本发明有彻底的了解，在以下本发明优选实施例中详细说明了具体的细节，而对本领域技术人员来说没有这些细节的描述也可以完全理解本发明。另外，为了避免对本发明的实质造成不必要的混淆，并没有详细说明众所周知的方法、过程、流程、元件等。
请参考图1，本申请一种呼吸检测及反馈控制系统，所述呼吸检测及反馈控制系统包括一呼吸采集装置10、一压力采集装置20、一终端装置30和一处理装置40，所述呼吸采集装置10通过第一网卡11连接所述处理装置40，所述压力采集装置20通过第二网卡21连接所述处理装置40，所述终端装置30通过第三网卡31连接所述处理装置40，所述终端装置30接收所述处理装置40发来的信息；其中，所述终端装置30为VR眼镜、IPAD或手机的其中一种，本申请实施例中以VR眼镜作为所述终端装置30，所述终端装置30包括一LCD显示屏32，所述终端装置30的电路板集成所述第三网卡31。
如图1所示的为技术结构图，VR眼镜设计显示游戏内容；比如赛车游戏，游戏规则可以定制，比如胸部或腹部张力越大，车越偏离中心轨道。所述处理装置40获取呼吸采集装置10和压力采集装置20传送出来的值，将两组数据转成游戏参数控制游戏的规则。
本申请中所述终端装置30的电源为锂电池50，但是不能用来限制本申请，其它如镍镉电池、镍氢电池等，只要是经济、环保、电量足、适合长时间使用的都应该是本申请的保护范围。
请参考图1和图2，所述呼吸采集装置10包括呼气采集传感器12、吸气采集传感器13和运放电路60，所述呼吸采集装置10的呼吸采集电路板14集成所述第一网卡11。所述呼吸采集装置10还包括一呼吸面罩15，所述呼吸面罩15连接呼气采集传感器12和吸气采集传感器13，本申请所述呼气采集传感器12和吸气采集传感器13采用的是微压传感器，通过微压传感器，经过信号放大，再通过ADC(模拟电压信号转数字信号)给MCU处理和计算；本申请的微压传感器是通过电阻桥原理，当压力薄片受到轻微压力就会变成电阻变化最终变为电压变化，微压传感器电性连接所述运放电路60，通过两个微压传感器分别测量呼气和吸气压力值并经过运放电路60放大后，传送给单片机70进行数据处理。单片机70将获取到的呼气和吸气压力值进行积分计算，统计用户一段时间内的吸气与呼气流量，并将这两个流量值通过所述第一网卡11发送给WIFI主机41。
本申请中所述呼吸采集装置10的电源为锂电池50，但是不能用来限制本申请，其它如镍镉电池、镍氢电池等，只要是经济、环保、电量足、适合长时间使用的都应该是本申请的保护范围。
所述压力采集装置20包括电桥传感器22和运放电路60，所述压力采集装置20的压力采集电路板23集成所述第二网卡21。所述电桥传感器22是S型拉力传感器，使用心率带24穿过所述电桥传感器22围绕胸部或腹部来测量呼吸拉力值，吸气呼吸值越大拉力值就越大，通过电桥传感器22测量用户的胸部或腹部扩张压力并经过运放放大传送给单片机70进行数据处理。单片机70将获取到的胸部或腹部扩张压力的变化情况通过所述第二网卡21发送给WIFI主机41。
本申请中所述压力采集装置20的电源为锂电池50，但是不能用来限制本申请，其它如镍镉电池、镍氢电池等，只要是经济、环保、电量足、适合长时间使用的都应该是本申请的保护范围。
本申请中S型拉力传感器的工作原理是：人体的胸部或腹部在呼吸作用下产生弹性变形，使S型拉力传感器随同产生变形，变形后，它的阻值将发生变化(增大或减小)，再经相应的测量电路把这一电阻变化转换为电信号(电压或电流)，从而完成了将呼吸作用下产生弹性变形变换为电信号的过程。
所述处理装置40包括一WIFI主机41和一PC机42。所述WIFI主机41电性连接所述PC机42，所述WIFI主机41通过网卡无线连接所述呼吸采集装置10、压力采集装置20和终端装置30；所述WIFI主机41采用无线网卡接收用户呼吸数据，并同时用USB RS232将数据发送给PC主机，用另一块无线网卡将数据发送给VR眼镜。而PC机42接收来自WIFI主机41发送的用户呼吸数据，并统计、记录、绘图各个用户的呼吸数据。
本申请的设计思想是，站在哲学的高度来理解呼吸门控问题，我们可以更容易的抓住呼吸门控的本质；呼吸门控用一句话概括就是：在绝对运动中寻求相对静止。呼吸是一种生理运动，是周而复始的，是绝对的；但呼吸运动通常也具有一定的规律性、周期性。呼吸门控技术正是利用其规律性、周期性寻求在每个呼吸时相的同一时刻进行数据采集，在图像重建时我们把同一时相所采集的数据组合成一幅图像，这样我们就实现了绝对运动与相对静止的完美统一。不同人的呼吸规律不一样，有的人是长-短-长，有的人是长-长-短等等，呼吸控制训练的目的是一个呼吸曲线内靠近一种稳定的呼吸状态，医疗团队依据用户的呼吸数据判别用户呼吸时，目标区的变化情况，稳定的呼吸更佳便于进行医疗处理。
总的来说，本申请设计出一种便于携带的呼吸检测装置用来取得用户的呼吸数据，用户可在适合的场所使用，例如家里放松的场所，装置取得用户的呼吸数据后，通过网卡等无线装置发送给处理装置，用户佩戴VR眼镜接收数据，实时观测系统回馈的自己的呼吸数据进行呼吸控制训练，医疗团队依据用户的呼吸数据判别用户在呼吸时，目标区的变化情况，便于医疗处理。
综上所述，由于采用了以上的技术特征，使得本发明相比于现有技术，具有如下的优点和积极效果：
第一、本申请的呼吸检测装置便于携带，方便用户取得呼吸数据；
第二、本申请用户佩戴VR眼镜接收数据，实时观测系统回馈的自己的呼吸数据，进行呼吸控制训练。
发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为所述的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。以上公开的仅仅是本发明的较佳实施例，但并非用来限制其本身，任何熟习本领域的技术人员在不违背本发明精神内涵的情况下，所做的均等变化和更动，均应落在本发明的保护范围内。

Claims (4)

1.一种呼吸检测及反馈控制系统，其特征在于，所述呼吸检测及反馈控制系统包括一呼吸采集装置、一压力采集装置、一终端装置和一处理装置，所述呼吸采集装置通过第一网卡连接所述处理装置，所述压力采集装置通过第二网卡连接所述处理装置，所述终端装置通过第三网卡连接所述处理装置，所述终端装置接收所述处理装置发来的信息；其中，所述终端装置为VR眼镜、IPAD或手机的其中一种，所述终端装置包括一LCD显示屏，所述终端装置的电路板集成所述第三网卡。
2.如权利要求1所述的呼吸检测及反馈控制系统，其特征在于，所述呼吸采集装置包括呼气采集传感器、吸气采集传感器和运放电路，所述呼气采集传感器和吸气采集传感器电性连接所述运放电路，所述呼吸采集装置的呼吸采集电路板集成所述第一网卡。
3.如权利要求2所述的呼吸检测及反馈控制系统，其特征在于，所述压力采集装置包括电桥传感器和运放电路，所述电桥传感器电性连接所述运放电路，所述压力采集装置的压力采集电路板集成所述第二网卡。
4.如权利要求3所述的呼吸检测及反馈控制系统，其特征在于，所述处理装置包括一WIFI主机和一PC机，所述WIFI主机电性连接所述PC机，所述WIFI主机通过网卡无线连接所述呼吸采集装置、压力采集装置和终端装置。
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