CN206063142U - 磁共振兼容呼吸训练及自主调节装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种磁共振兼容呼吸训练及自主调节装置，属于医疗器械领域，包括呼吸检测装置、显示器、处理终端、移动支架、伸缩杆，所述呼吸检测装置和显示器分别与处理终端电连接，所述移动支架与伸缩杆一端连接，所述显示器与伸缩杆另一端连接。本实用新型是为解决受检者呼吸节律紊乱、闭气不佳、每次闭气深度不一及检查过程中所面临的安全隐患等问题而提供一种操作简单、安全实用的磁共振兼容呼吸训练及自主调节装置，该装置实现无任何压力装置于体表，受检者在舒适的情况下，进行呼吸训练并自主适应调节成规律的呼吸后进行成像，而非磁共振设备适应受检者的实时呼吸进行成像。

Description

磁共振兼容呼吸训练及自主调节装置

技术领域

本实用新型涉及一种医疗器械及其用法，特别涉及磁共振兼容呼吸训练及自主调节装置及其使用方法。

背景技术

受检者经常被要求在屏气状态下进行磁共振扫描，或者利用呼吸门控进行成像，特别是在胸腹部成像上，如三维成像、心脏成像、无需对比剂血管成像，血管斑块成像、胸腹部定量和定性成像等技术在临床上已被广泛应用。此类检查技术要求在检查前对受检者进行呼吸训练以保证成像质量。受检者很难确保整个检查过程中呼吸的一致性，在检查过程中常出现呼吸节律紊乱、闭气不佳、每次闭气深度不一导致图像模糊或错层等情况，直接影响图像质量，同时也对组织的定量、定性、体积测量、放疗靶向治疗区域测量等结果带来较大的误差。现有的磁共振检查用被动式呼吸调节装置，该装置能节律性压迫脐周腹壁，通过脐周腹壁被动调节受检者腹式呼吸节律，使受检者被动呼吸，并适时调节呼吸频率和幅度保持稳定。但许多受检者，尤其术后，腹部疼痛，下腹部检查等受检者在接受脐周腹壁被动压迫而强制性调节呼吸时会出现不适、疼痛反应及影响腹部检查时腹部线圈的放置等情况。

有鉴于此，如何有效地控制受检者的呼吸，又能保证受检者舒适安全受检，已成为本领域亟待解决的问题。

实用新型内容

本实用新型是为解决受检者呼吸节律紊乱、闭气不佳、每次闭气深度不一及检查过程中所面临的安全隐患等问题而提供一种操作简单、安全实用的磁共振兼容呼吸训练及自主调节装置。该装置实现无任何压力装置于体表，受检者在舒适的情况下，进行呼吸训练并自主适应调节成规律的呼吸后进行成像，而非磁共振设备适应受检者的实时呼吸进行成像。

为达到上述目的，本实用新型采用的技术方案如下：

磁共振兼容呼吸训练及自主调节装置，包括呼吸检测装置、显示器、处理终端、移动支架、伸缩杆，所述呼吸检测装置和显示器分别与处理终端电连接，所述移动支架与伸缩杆一端连接，所述显示器与伸缩杆另一端连接。

优选的，所述移动支架包括倒“U”型的主支架，所述主支架的两个底端分别连接有一根水平的横杆，每一根横杆两端的下表面分别设有滚轮。

优选的，所述伸缩杆水平设置，伸缩杆与移动支架的顶端连接。

进一步的，所述伸缩杆为套筒式伸缩杆。

进一步的，所述呼吸检测装置、显示器、处理终端、移动支架、伸缩杆均为非磁性材质。

优选的，所述呼吸检测装置和显示器与处理终端由核磁共振成像兼容光纤连接或无线连接。

优选的，所述处理终端以外周门控的方式与磁共振设备连接。

磁共振兼容呼吸训练及自主调节装置的检测方法，包括以下步骤：

第一步，应用呼吸检测装置采集受检者N个周期的呼吸波形图，所述呼吸波形图为呼吸强度随着呼吸时间变化的波形图，所述呼吸强度既胸腔内外气压差，所述N≥10，所述呼吸波形图为：

y＝f(t) (Ⅰ)

其中t为一个呼吸周期内的呼吸时间，y为呼吸强度；

第二步，将第一步采集的数据输入处理终端处理得到背景呼吸波形图：

y_b＝g(t) (Ⅱ)

其中y_b为背景呼吸波形图中的呼吸强度；

第三步，将第二步得到的背景呼吸波形图输入显示器指导受检者呼吸，同时将背景呼吸波形图用于检测仪器脉冲序列的检测数据收集；

所述第三步中，背景呼吸波形图作为标准波形显示在显示器上，同时将由呼吸检测装置检测的实时呼吸波形显示在显示器上，以指导受检者呼吸。

优选的，所述第二步中，

首先通过N个呼吸周期的总时间计算得到单个呼吸周期的平均呼吸时间：

其中t_p为平均一个呼吸周期的呼吸时间，t_i为第i个呼吸周期的呼吸时间；

再利用平均时间将每个呼吸周期的呼吸波形图进行时间归一化处理：

其中y_i为第i个呼吸周期时间归一化处理后的呼吸强度；

然后再将时间归一化处理后的N个呼吸波形图进行平均得到背景呼吸波形图：

所述y_b为(Ⅱ)中的y_b。

进一步的，所述第二步与第三步之间还可以增加步骤a：

训练受检者的呼吸方式，使受检者连续不少于三个呼吸周期的实时呼吸波形图与背景呼吸波形图的呼吸强度误差≤最大呼吸强度的10％，所述最大呼吸强度为背景呼吸波形图的最大呼吸强度。

本实用新型具有以下有益效果：

1.本实用新型操作简单，安全实用。

2.使用本实用新型的受检者能够自主调整获得规律的呼吸后进行磁共振成像，而非磁共振适应受检者未做调整的实时呼吸进行成像。

3.本实用新型能够保证受检者受检的舒适性，无任何压力装置于体表。

4.本实用新型能够提高涉及磁共振屏气成像或呼吸门控成像技术的应用成功率，而非单一某部位的或某技术的的成功率，涵盖范围广泛。

5.本实用新型能够提高图像质量，指导临床对症精准治疗。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为显示器、移动支架、伸缩杆的连接结构示意图；

图3为检测流程示意图；

图中：1-呼吸检测装置、2-显示器、3-处理终端、4-移动支架、5-伸缩杆、6-检测仪器、41-主支架、42-横杆、43-滚轮。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图，对本实用新型进行进一步详细说明。

如图1-2所示，磁共振兼容呼吸训练及自主调节装置，包括呼吸检测装置1、显示器2、处理终端3、移动支架4、伸缩杆5，呼吸检测装置1和显示器2分别与处理终端3电连接，移动支架4与伸缩杆5一端连接，显示器2与伸缩杆5另一端连接，移动支架4包括倒“U”型的主支架41，主支架41的两个底端分别连接有一根水平的横杆42，每一根横杆42两端的下表面分别设有滚轮43，伸缩杆5水平设置，伸缩杆5与移动支架4的顶端连接，伸缩杆5为套筒式伸缩杆，呼吸检测装置1、显示器2、处理终端3、移动支架4、伸缩杆5均为非磁性材质，呼吸检测装置1和显示器2与处理终端3由核磁共振成像兼容光纤连接或无线连接，处理终端3以外周门控的方式与磁共振设备连接。

如图3所示，磁共振兼容呼吸训练及自主调节装置的检测方法，包括以下步骤：

第一步，应用呼吸检测装置1采集受检者N个周期的呼吸波形图，呼吸波形图为呼吸强度随着呼吸时间变化的波形图，呼吸强度既胸腔内外气压差，N≥10，呼吸波形图为：

y＝f(t) (Ⅰ)

其中t为一个呼吸周期内的呼吸时间，y为呼吸强度；

第二步，将第一步采集的数据输入处理终端3处理得到背景呼吸波形图：

y_b＝g(t) (Ⅱ)

其中y_b为背景呼吸波形图中的呼吸强度，

首先通过N个呼吸周期的总时间计算得到单个呼吸周期的平均呼吸时间：

其中t_p为平均一个呼吸周期的呼吸时间，t_i为第i个呼吸周期的呼吸时间；

再利用平均时间将每个呼吸周期的呼吸波形图进行时间归一化处理：

其中y_i为第i个呼吸周期时间归一化处理后的呼吸强度；

然后再将时间归一化处理后的N个呼吸波形图进行平均得到背景呼吸波形图：

y_b为(Ⅱ)中的y_b；

步骤a：训练受检者的呼吸方式，使受检者连续不少于三个呼吸周期的实时呼吸波形图与背景呼吸波形图的呼吸强度误差≤最大呼吸强度的10％，最大呼吸强度为背景呼吸波形图的最大呼吸强度；

第三步，将第二步得到的背景呼吸波形图输入显示器2指导受检者呼吸，同时将背景呼吸波形图用于检测仪器脉冲序列的检测数据收集，第三步中，背景呼吸波形图作为标准波形显示在显示器2上，同时将由呼吸检测装置1检测的实时呼吸波形显示在显示器2上，以指导受检者呼吸。

当然，本实用新型还可有其它多种实施例，在不背离本实用新型精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员可根据本实用新型作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本实用新型所附的权利要求的保护范围。

Claims (7)

1.磁共振兼容呼吸训练及自主调节装置，其特征在于：包括呼吸检测装置(1)、显示器(2)、处理终端(3)、移动支架(4)、伸缩杆(5)，所述呼吸检测装置(1)和显示器(2)分别与处理终端(3)电连接，所述移动支架(4)与伸缩杆(5)一端连接，所述显示器(2)与伸缩杆(5)另一端连接。

2.根据权利要求1所述的磁共振兼容呼吸训练及自主调节装置，其特征在于：所述移动支架(4)包括倒“U”型的主支架(41)，所述主支架(41)的两个底端分别连接有一根水平的横杆(42)，每一根横杆(42)两端的下表面分别设有滚轮(43)。

3.根据权利要求2所述的磁共振兼容呼吸训练及自主调节装置，其特征在于：所述伸缩杆(5)水平设置，伸缩杆(5)与移动支架(4)的顶端连接。

4.根据权利要求3所述的磁共振兼容呼吸训练及自主调节装置，其特征在于：所述伸缩杆(5)为套筒式伸缩杆。

5.根据权利要求1-4任意一项所述的磁共振兼容呼吸训练及自主调节装置，其特征在于：所述呼吸检测装置(1)、显示器(2)、处理终端(3)、移动支架(4)、伸缩杆(5)均为非磁性材质。

6.根据权利要求5所述的磁共振兼容呼吸训练及自主调节装置，其特征在于：所述呼吸检测装置(1)和显示器(2)与处理终端(3)由核磁共振成像兼容光纤连接或无线连接。

7.根据权利要求6所述的磁共振兼容呼吸训练及自主调节装置，其特征在于：所述处理终端(3)以外周门控的方式与磁共振设备连接。