CN113017600B - 一种用于医学影像检查的训练评估系统及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于医学影像检查技术领域，公开了一种用于医学影像检查的训练评估系统及方法。训练评估系统，包括用于采集患者的呼吸波数据的气压传感器，用于采集患者的心电波数据的心率传感器，用于根据呼吸波数据和心电波数据判断患者是否通过评估的处理模块以及根据处理模块的控制指令分阶段发出对应的提示信息的输出模块。训练评估方法，包括CT影像检查训练评估模式和/或MR影像检查训练评估模式；该训练评估系统及方法可在没有放射科医生参与的情况下，患者可以自行进行呼吸训练，使用该方法自动、准确地评估患者的心率、呼吸是否能配合检查，这就可以大幅提高医学影像检查的质量和效率。
Description
技术领域
本发明属于医学影像检查技术领域，具体涉及一种用于医学影像检查的训练评估系统及方法。
背景技术
近年来在医疗机构中，大型医学影像检查——CT和MR检查的应用数量增长非常快，应用的范围也变得更深、更广。如今在大医院中每天冠状动脉CT血管造影多达几百例，普通胸腹部CT扫描检查数甚至上千例，胸腹部磁共振检查也超过百例也很常见，而对于每一个接受上述检查的患者，放射科医生们都会碰到同一个难题：无法在不安排额外人力的情况下，预先地、高效地、准确地评估该患者能不能配合医生的呼吸指令，以及该患者的心率能否适合检查。
当前医院放射科普遍采用的方法，就是在患者来到放射科、准备做检查之前等候的这一小段时间，由一名医师或技师对该患者做呼吸配合评估和心率评估。这样做必须额外安排一名人手，在当前医疗人力资源紧张的现实下，很多医院不得己选择由做检查的医生或技师在操作间隙，争分夺秒地去与下一位即将接受检查的患者谈话、沟通、评估。由于患者以老年群体为多数，与医生的沟通较困难，通常需要医生具备相当的耐心，而检查医生受制于有限的时间，不得不快速地向患者说明呼吸方法，甚至催促患者。这一方面导致医生对患者能否顺利完成检查的评估不准确，因而获得的医学影像很可能出现令人无法接受的运动伪影，导致诊断信心明显下降，甚至无法出具诊断报告；另一方面，医生在短时间内的大量指令使患者陷入紧张和困惑，如果配合度差则会对医生表现出抗拒和不理解，医疗满意度下降，进而促使医患对立的情绪积聚。
发明内容
本发明旨在至少在一定程度上解决上述技术问题。为此，本发明目的在于提供一种用于医学影像检查的训练评估系统及方法。
本发明所采用的技术方案为：
一种用于医学影像检查的训练评估系统，包括：
气压传感器，用于采集患者的呼吸波数据；
心率传感器，用于采集患者的心电波数据；
处理模块，用于根据呼吸波数据和心电波数据判断患者是否通过评估；
输出模块，根据处理模块的控制指令分阶段发出对应的提示信息。
优选地，所述气压传感器和心率传感器均与数据采集模块电性连接，数据采集模块与处理模块电性连接。
优选地，还包括用于显示呼吸波和心电波的显示模块。
优选地，所述输出模块为扬声器。
一种用于医学影像检查的训练评估方法，包括CT影像检查训练评估模式和/或MR影像检查训练评估模式；
所述CT影像检查训练评估模式包括以下步骤：
实时采集患者呼吸波，识别呼吸波幅度的基线；
开始训练评估，患者先吸气再屏住呼吸，吸气后采集呼吸波的斜率k和呼吸波幅x；
当k＝0时，此时的呼吸波幅记为x1，开始以下判断：
若k≥-1，终止判断并等待k再次为0的时刻开启重新判断；
若k＜-1时，终止采集、终止判断，重新开始训练评估；
若呼吸波幅x大于或等于x1的设定百分比H1，终止采集、终止判断，重新开始训练评估；
评估时间持续达到设定时间H2后，终止采集、终止判断，评估通过；
所述MR影像检查训练评估模式包括以下步骤：
实时采集患者呼吸波，识别呼吸波幅度的基线；
开始训练评估，患者先吸气再呼气，呼气后屏住呼吸；吸气后采集呼吸波的斜率k和呼吸波幅x；
开始以下判断：
呼气后计算当前呼吸波最高点与最低点的连线斜率k1，如果k1小于或等于预设值H4，则终止采集、终止判断，重新开始训练评估；
屏住呼吸后计算当前呼吸波最低点与最高点的连线斜率k2，如果k2大于或等于预设值-H4，则终止采集、终止判断，重新开始训练评估；
屏住呼吸后连续判断k值，如果k大于或等于预设值H5或小于或等于预设值-H5，则终止采集、终止判断，重新开始训练评估；
屏住呼吸后连续采集呼吸波幅x值，若呼吸波幅x大于或等于x2的设定百分比H6，终止采集、终止判断，重新开始训练评估；x2为屏住呼吸后测得的呼吸波幅值；
屏住呼吸后评估时间持续达到设定时间H7后，终止采集、终止判断，评估通过。
优选地，识别呼吸波幅度的基线包括：将多个呼吸波去除之后的幅度平均后设为基线。
优选地，所述CT影像检查训练评估模式还包括步骤：实时采集患者心率，当心率大于或等于设定心率H3时，发出报警信息。
优选地，所述斜率k每0.1秒钟采集一次。
优选地，判断过程中通过语音指令对患者进行提示。
本发明的有益效果为：
本发明所提供的训练评估方法，患者在预约登记大型医学影像检查之后，可以自行或在家属的帮助下进行自我评估——自我训练——自我再评估循环，在正式检查之前做好充分的准备工作，而不需要检查医生参与，提高医疗资源利用率。由于冠状动脉CT血管造影、胸部、上腹部磁共振增强等检查需要患者很高的依从性来保证检查图像的质量，本发明可大大降低上述检查失败率，提高图像质量。并且让患者都能有充足的时间进行自我训练和评估，提高就诊满意度。
附图说明
图1是本发明用于医学影像检查的训练评估系统的原理框图。
图2是本发明CT影像检查训练评估模式的呼吸波示意图。
图3是本发明MR影像检查训练评估模式的呼吸波示意图。
具体实施方式
下面结合具体实施例来进一步描述本发明，本发明的优点和特点将更为清楚。但实施例仅用于说明本发明，并不对本发明的保护范围构成任何限制。本领域技术人员应该理解的是，在不偏离本发明的精神和范围下可以对本发明技术方案的细节和形式进行修改或替换，但这些修改和替换均落入本发明的保护范围内。
如图1所示，本实施例的一种用于医学影像检查的训练评估系统，包括气压传感器、心率传感器、数据采集模块、处理模块、输出模块和显示模块。气压传感器和心率传感器均与数据采集模块电性连接，处理模块分别与数据采集模块、输出模块和显示模块电性连接。
气压传感器用于采集患者的呼吸波数据；心率传感器用于采集患者的心电波数据；采集到的数据通过数据采集模块传输至处理模块，处理模块根据预设的判断逻辑，对收集到的数据进行判断，最终判断患者是否通过评估；并将评估结果传输至显示模块进行显示。同时处理模块还将患者的呼吸波和心电波传输至显示模块进行显示，并在训练评估过程中给出语音指令对患者进行提示，帮助患者自行纠正动作来通过评估。
该训练评估系统可在没有放射科医生参与的情况下，患者可以自行进行呼吸训练，使用该方法自动、准确地评估患者的心率、呼吸是否能配合检查，这就可以大幅提高医学影像检查的质量和效率。
本实施例还提供一种基于上述训练评估系统的训练评估方法，主要包括CT影像检查训练评估模式和/或MR影像检查训练评估模式。其中CT影像检查训练评估模式又包括普通胸腹部CT影像检查训练评估模式以及冠状动脉CT血管造影训练评估模式。
训练评估方法将会使用到以下语音指令：
语音1：“请吸气，然后屏住呼吸/请吸气，然后憋住气”
语音2：“请透气/您可以自由呼吸了”
语音3：“请吸气”
语音4：“请呼气”
语音5：“请屏(憋)住气”
语音6：“请透气/您可以自由呼吸了”
如图2所示，普通胸腹部CT影像检查训练评估模式包括以下步骤：
实时采集患者呼吸波，识别呼吸波幅度的基线，将多个呼吸波去除之后的幅度平均后设为基线。
开始训练评估，患者先吸气再屏住呼吸；患者在听到语音1后吸气，语音1播放1秒后采集呼吸波的斜率k和呼吸波幅x；斜率k每0.1秒钟采集一次。
当k＝0时，此时的呼吸波幅记为x1，开始以下判断：
若k≥-1，终止判断并等待k再次为0的时刻开启重新判断；
若k＜-1时，终止采集、终止判断，重新开始训练评估；显示模块显示“吸气后请屏(憋)住气，不要呼气。请重新评估。”进行提示；
若呼吸波幅x大于或等于x1的设定百分比10％，即时，终止采集、终止判断，重新开始训练评估；显示模块显示“吸气后请屏(憋)住气，不要呼气。请重新评估。”进行提示；
评估时间持续达到12秒后，终止采集、终止判断，评估通过；播放语音2。
冠状动脉CT血管造影训练评估模式包括以下步骤：
实时采集患者呼吸波和心电波，识别呼吸波幅度的基线，将多个呼吸波去除之后的幅度平均后设为基线。当患者心率大于或等于设定心率60时，发出报警信息并显示“您的心率过快，请在医生的指导下服用倍他洛克控制心率”(各个医院由于设备硬件装备水平不同，高端设备对心率的容忍度较高，设定心率值可根据实际应用的需求灵活调整)。
开始训练评估，患者先吸气再屏住呼吸；患者在听到语音1后吸气，语音1播放1秒后采集呼吸波的斜率k和呼吸波幅x；斜率k每0.1秒钟采集一次。
当k＝0时，此时的呼吸波幅记为x1，开始以下判断：
若k≥-1，终止判断并等待k再次为0的时刻开启重新判断；
若k＜-1时，终止采集、终止判断，重新开始训练评估；显示模块显示“吸气后请屏(憋)住气，不要呼气。请重新评估。”进行提示；
若呼吸波幅x大于或等于x1的设定百分比5％，即时，终止采集、终止判断，重新开始训练评估；显示模块显示“吸气后请屏(憋)住气，不要呼气。请重新评估。”进行提示；
评估时间持续达到15秒后，终止采集、终止判断，评估通过；播放语音2。
如图3所示，MR影像检查训练评估模式适用于MR胸腹部扫描(包括平扫、增强和ceMRA检查)，具体包括以下步骤：
实时采集患者呼吸波，识别呼吸波幅度的基线，将多个呼吸波去除之后的幅度平均后设为基线；
开始训练评估，患者先吸气再呼气，呼气后屏住呼吸；患者在听到语音3后吸气，吸气后采集呼吸波的斜率k和呼吸波幅x；
开始以下判断：
患者在听到语音4后呼气，语音4播放1秒后计算当前呼吸波最高点与最低点的连线斜率k1，如果k1≤0.3，则终止采集、终止判断，重新开始训练评估；显示模块显示“未通过，请您用力吸气。请重新评估。”
患者在听到语音5后屏住呼吸，语音5播放1秒后计算当前呼吸波最低点与最高点的连线斜率k2，如果k2≥-0.3，则终止采集、终止判断，重新开始训练评估；显示模块显示“未通过，请您用力呼气。请重新评估。”
患者在听到语音5后屏住呼吸，语音5播放1秒后连续判断k值，如果k≥0.5或k≤-0.5则终止采集、终止判断，重新开始训练评估；显示模块显示“未通过，请您屏(憋)住气。请重新评估。”
患者在听到语音5后屏住呼吸，语音5播放1秒后连续采集呼吸波幅x值，若呼吸波幅x大于或等于x2的设定百分比5％，即时，终止采集、终止判断，重新开始训练评估；x2为屏住呼吸后测得的呼吸波幅值；
患者在听到语音5后屏住呼吸，语音5播放1秒后评估时间持续达到18秒后，终止采集、终止判断，评估通过。播放语音6。
本发明不局限于上述可选实施方式，任何人在本发明的启示下都可得出其他各种形式的产品，但不论在其形状或结构上作任何变化，凡是落入本发明权利要求界定范围内的技术方案，均落在本发明的保护范围之内。
Claims (5)
1.一种用于医学影像检查的训练评估方法，其特征在于：
包括CT影像检查训练评估模式和/或MR影像检查训练评估模式；
所述CT影像检查训练评估模式包括以下步骤：
实时采集患者呼吸波，识别呼吸波幅度的基线；
开始训练评估，患者先吸气再屏住呼吸，吸气后采集呼吸波的斜率k和呼吸波幅x；
当k＝0时，此时的呼吸波幅记为x1，开始以下判断：
若k≥-1，终止判断并等待k再次为0的时刻开启重新判断；
若k＜-1时，终止采集、终止判断，重新开始训练评估；
若呼吸波幅x大于或等于x1的设定百分比H1，终止采集、终止判断，重新开始训练评估；
评估时间持续达到设定时间H2后，终止采集、终止判断，评估通过；
所述MR影像检查训练评估模式包括以下步骤：
实时采集患者呼吸波，识别呼吸波幅度的基线；
开始训练评估，患者先吸气再呼气，呼气后屏住呼吸；吸气后采集呼吸波的斜率k和呼吸波幅x；
开始以下判断：
呼气后计算当前呼吸波最高点与最低点的连线斜率k1，如果k1小于或等于预设值H4，则终止采集、终止判断，重新开始训练评估；
屏住呼吸后计算当前呼吸波最低点与最高点的连线斜率k2，如果k2大于或等于预设值-H4，则终止采集、终止判断，重新开始训练评估；
屏住呼吸后连续判断k值，如果k大于或等于预设值H5或小于或等于预设值-H5，则终止采集、终止判断，重新开始训练评估；
屏住呼吸后连续采集呼吸波幅x值，若呼吸波幅x大于或等于x2的设定百分比H6，终止采集、终止判断，重新开始训练评估；x2为屏住呼吸后测得的呼吸波幅值；
屏住呼吸后评估时间持续达到设定时间H7后，终止采集、终止判断，评估通过。
2.根据权利要求1所述的训练评估方法，其特征在于：识别呼吸波幅度的基线包括：将多个呼吸波去除之后的幅度平均后设为基线。
3.根据权利要求1所述的训练评估方法，其特征在于：所述CT影像检查训练评估模式还包括步骤：实时采集患者心率，当心率大于或等于设定心率H3时，发出报警信息。
4.根据权利要求1所述的训练评估方法，其特征在于：所述斜率k每0.1秒钟采集一次。
5.根据权利要求1所述的训练评估方法，其特征在于：判断过程中通过语音指令对患者进行提示。
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