CN212972956U - 一种适用于ct扫描的自主呼吸控制装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种调整呼吸的模拟训练设备，尤指一种适用于CT扫描的自主呼吸控制装置，所述控制装置包括控制显示终端、语音提示装置、呼吸检测装置以及呼吸力反馈装置；控制显示终端向语音提示装置发送呼吸指导指令、向呼吸力反馈装置发送体感反馈信号，呼吸力反馈装置根据体感反馈信号执行体感反馈动作；采用呼吸检测装置检测呼吸过程产生的压力信号，通过控制显示终端对该压力信号进行分析和输出，针对不符合呼吸指导指令的呼吸动作进行指正，使受检者在模拟训练过程中锻炼自我调整呼吸的频率；采用可穿戴的呼吸力反馈装置执行体感反馈动作，根据体感反馈动作调整呼吸频率，受检者多次训练后可正确调整呼吸动作。

Description

一种适用于CT扫描的自主呼吸控制装置

技术领域

本实用新型涉及一种调整呼吸的模拟训练设备，尤指一种适用于CT扫描的自主呼吸控制装置。

背景技术

CT(Computed Tomography)即电子计算机断层扫描仪器，它利用精确准直的X线束、γ射线、超声波等，与灵敏度极高的探测器一同围绕人体的某一部位作一个接一个的断面扫描，是目前使用较为广泛的一种医学检查手段，常规的 CT扫描设备主要包括平移床与扫拍区，一般情况下患者平躺在平移床上，然后平移进入扫拍区内，检查时需听从医务人员的指导，如保持体位不动，配合检查进行平静呼吸、屏气、吸气和呼气等指令，如若操作不当，则容易造成扫描造影结果较差，看不清图像，无法诊断病情，通常要花费时间和金钱重新检查，还增加CT辐射量，容易对身体产生不良影响。

由于扫拍区内部为幽暗、半密闭的环境，扫拍过程中动静较大，加上对检查操作的不熟悉和不理解，容易让受检者产生恐惧感或过激反应从而无法配合完成扫拍检查；尤其是针对需要呼吸配合的部位进行临床扫描检查过程时，呼吸动作需要配合医护人员的指令进行执行反馈，若受检者一旦处于情绪高度紧张时，辨别与判断能力较低、执行反应也较慢，导致无法配合医护人员的指令，则容易影响检查结果，导致扫描效率变低，扫描结果不准确；因此需要在检查前加强受检者的模拟训练，使其减轻心理负担，增强适应能力，能够配合医护人员的呼吸指令进行检查。

发明内容

为解决上述问题，本实用新型旨在公开一种调整呼吸的模拟训练设备，尤指一种适用于CT扫描的自主呼吸控制装置。

为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：一种适用于CT扫描的自主呼吸控制装置，所述控制装置包括控制显示终端、语音提示装置、可穿戴的呼吸检测装置以及可穿戴的呼吸力反馈装置；所述语音提示装置、呼吸检测装置通过有线数据传输或无线数据传输与控制显示终端通信连接，所述呼吸力反馈装置通过无线通信组件以无线传输的方式与控制显示终端形成远程控制连接；所述呼吸检测装置包括可穿戴式腹部检测束缚带以及安装在腹部检测束缚带上的压力传感器；所述呼吸力反馈装置为可穿戴式手环，所述手环内设置有振动反馈部件。

优选地，所述振动反馈部件包括振动器、信息处理器和控制器，其中信息处理器的输出端与控制器的输入端电连接，控制器的输出端与振动器电连接。

一种适用于CT扫描的自主呼吸控制装置，所述控制装置包括控制显示终端、语音提示装置、可穿戴的呼吸检测装置以及可穿戴的呼吸力反馈装置；所述语音提示装置、呼吸检测装置通过有线数据传输或无线数据传输与控制显示终端通信连接，所述呼吸力反馈装置通过无线通信组件以无线传输的方式与控制显示终端形成远程控制连接；所述呼吸检测装置包括可穿戴式腹部检测束缚带以及安装在腹部检测束缚带上的压力传感器；所述呼吸力反馈装置为可穿戴式臂环，所述臂环设置有收缩反馈部件。

优选地，所述收缩反馈部件包括气囊、微泵、排气阀、信息处理器和控制器；其中信息处理器的输出端与控制器的输入端电连接，控制器的输出端与微泵、排气阀电连接，微泵和排气阀均通过气孔与气囊连接，以对气囊充/放气。

优选地，所述呼吸检测装置还包括信号放大器和模数转换器；压力传感器、信号放大器以及模数转换器依次电连接并连接至控制显示终端。

优选地，所述腹部检测束缚带包括腹部带和调节腰带，腹部带和调节腰带成型为一整体。

优选地，所述腹部带为主要由内层带体和外层带体缝合组成的双层结构，内层带体上设置有避让孔，信号放大器和模数转换器置于腹部带的双层结构之间，压力传感器贴附在腹部带贴近人体的内侧。

优选地，所述压力传感器为压电薄膜传感器。

优选地，所述控制显示终端主要包括显示单元和控制单元，所述控制单元包括数据传输模块、数据分析模块、数据转换模块、存储模块、呼吸监控模块和计时模块。

优选地，所述无线通信组件采用蓝牙模块、WIFI模块、ZigBee模块中的一种。

本实用新型的有益效果体现在：

1、本实用新型采用可穿戴的呼吸检测装置通过压力传感器检测呼吸过程产生的压力信号，通过控制显示终端对该压力信号进行分析、转换和输出，进而针对不符合呼吸指导指令的呼吸动作进行指正，使受检者在模拟训练过程中锻炼自我调整呼吸的频率。

2、本实用新型采用可穿戴的呼吸力反馈装置，结合控制显示终端的体感反馈信号，执行体感反馈动作，该体感反馈动作可以为由振动器产生的振动感觉，根据振动的频率调整呼吸频率；或该体感反馈动作可以为由气囊充/放气对人体产生的挤压/放松受力动作，根据人体受力情况调整呼吸频率，受检者多次训练后可正确调整呼吸动作。

3、结合语音提示装置播放的呼吸指导指令，使患者提前了解呼吸调整，减轻心理负担，增强适应能力，能够配合医护人员的呼吸指令进行检查。

附图说明

图1是本实用新型实施例1的系统逻辑连接图。

图2是本实用新型实施例2的系统逻辑连接图。

图3是本实用新型具体实施例的工作流程图。

附图标注说明：

1-控制显示终端，2-语音提示装置，3-呼吸检测装置，4-呼吸力反馈装置， 11-显示单元，12-控制单元，31-压力传感器，32-信号放大器，33-模数转换器， 41-振动器，42-气囊，43-微泵，44-排气阀，45-信息处理器，46-控制器，121- 数据传输模块，122-数据分析模块，123-数据转换模块，124-存储模块，125- 呼吸监控模块，126-计时模块。

具体实施方式

下面详细说明本实用新型的具体实施方式：

实施例1

一种适用于CT扫描的自主呼吸控制装置，所述控制装置包括控制显示终端 1、语音提示装置2、可穿戴的呼吸检测装置3以及可穿戴的呼吸力反馈装置4；所述语音提示装置2、呼吸检测装置3通过有线数据传输或无线数据传输与控制显示终端1通信连接，所述呼吸力反馈装置4通过无线通信组件以无线传输的方式与控制显示终端1形成远程控制连接，其中：

所述控制显示终端1用于向所述语音提示装置2发送预设的呼吸指导指令，以及向所述呼吸力反馈装置4发送与呼吸指导指令相匹配的体感反馈信号；

所述语音提示装置2依照预设的步骤发出呼气、吸气、憋气等呼吸指导指令；

所述呼吸力反馈装置4用于根据体感反馈信号执行体感反馈动作；

所述呼吸检测装置3用于检测用户的呼吸信息数据，并将该呼吸信息数据转化为实时数字信号发送至控制显示终端1；

所述无线通信组件采用蓝牙模块、WIFI模块、ZigBee模块中的一种；

人体呼吸运动时胸腹部的运动最为明显，因此，所述呼吸检测装置3包括可穿戴式腹部检测束缚带以及安装在腹部检测束缚带上的压力传感器31、信号放大器32和模数转换器33；压力传感器31、信号放大器32以及模数转换器33 依次电连接并连接至控制显示终端1；信号放大器32连接压力传感器31并将压力传感器31产生的压力信号(电压变化信号)放大后经模数转换器33转换成数字信号，并传输至控制显示终端1；优选地，所述压力传感器31为压电薄膜传感器，贴附在腹部检测束缚带的内侧；

进一步地，所述腹部检测束缚带包括腹部带和调节腰带，腹部带和调节腰带成型为一整体，所述腹部带为主要由内层带体和外层带体缝合组成的双层结构，信号放大器32和模数转换器33置于腹部带的双层结构之间，压力传感器 31贴附在腹部带贴近人体的内侧，压力传感器31可粘贴于腹部检测束缚带内侧，双层结构的设计能有效减少穿戴时的异物感，提高穿戴舒适度，内层带体上设置有避让孔，以便于连接压力传感器31、信号放大器32以及模数转换器33之间的电连接线通过；进一步地，调节腰带为可包围人体腰腹部的微弹性长条状带体，其带体上设有可调节长度的回字扣，适合不同体型的受检者使用，采用的长条状带体具有微弹性，可使压力传感器31更贴近人体，感应速度更灵敏；本实施例中，为了减少压力传感器31的磨损，压力传感器31的外部可优选包覆有保护层，保护层为薄面料材质；

本实施例中，所述呼吸力反馈装置4为可穿戴式手环，所述手环内设置有振动反馈部件；进一步地，所述振动反馈部件包括振动器41、信息处理器45和控制器46，其中信息处理器45的输出端与控制器46的输入端电连接，控制器 46的输出端与振动器41电连接；信息处理器45接收来自控制显示终端1的、与发送至语音提示装置2的呼吸指导指令相匹配的体感反馈信号，并通过控制器46触发振动器41作出与体感反馈信号匹配的体感反馈动作，该体感反馈动作可以为由振动器41产生的振动感觉，根据振动的频率调整呼吸频率，本实施例中，设定为，当呼吸指导指令为吸气时，振动器41持续产生高频振动，当呼吸指导指令为呼气时，振动器41持续产生低频振动，当呼吸指导指令为屏气时，振动器41停止振动，进而，受检者可以根据振动器41的振动提示调整呼吸频率，受检者多次训练后可正确调整呼吸动作，该设定由信息处理器45在逻辑程序中编程设定标准；

所述控制显示终端1为计算机终端，主要包括显示单元11和控制单元12，所述控制单元12包括数据传输模块121、数据分析模块122、数据转换模块123、存储模块124、呼吸监控模块125和计时模块126，其中：

数据传输模块121用于向语音提示装置2发送呼吸指导指令、向呼吸力反馈装置4发送与呼吸指导指令相匹配的体感反馈信号、以及接收呼吸检测装置3 检测到的呼吸信息数据，所述的呼吸信息数据为压力传感器31所检测到的压力信号；

数据分析模块122用于对所述呼吸信息数据进行分析并发送至呼吸监控模块125以检测判断呼吸动作与呼吸指导指令的匹配度，并由语音提示装置2播放该匹配结果；

数据转换模块123用于对所述呼吸信息数据(压力信号)转换为脉冲信号以波形图等视觉的表达形式显示于显示单元11处；本实施例中，该脉冲信号为根据压力信号生成的呼吸状态的实际波形图；

存储模块124用于存储预设的呼吸指导指令，以及存储能反馈人体呼吸模式包括正常呼气、正常吸气、快速吸气、快速呼气、深度呼气、深度吸气、屏气等呼吸频率的呼吸数据参考值，该呼吸数据参考值以波形图等视觉的表达形式显示于显示单元11处，根据呼吸数据参考值生成的波形图为标准波形图；

生成的实际波形图与标准波形图对比分析后输出显示于显示单元11处，当符合呼吸指导要求时，实际波形图输出显示为绿色或蓝色波形图，当不符合呼吸指导要求时，实际波形图输出显示为红色波形图，由此，可不断引导受检者纠正呼吸动作，准确调整呼吸频率；

计时模块126用于设定时间，以收集设定的时间节点内的呼吸信息数据；

本实用新型使用时，第一步，受检者佩戴呼吸力反馈装置4以及呼吸检测装置3；第二步，网络关联连接呼吸力反馈装置4、控制显示终端1、语音提示装置2、呼吸检测装置3；第三步，受检者根据语音提示装置2和呼吸力反馈装置4的提示按节奏呼吸；第四步，开始记录呼吸信息数据时，呼吸检测装置3 将检测到的压力信号发送至控制单元12，控制单元12进行处理及转换为电信号并从显示单元11输出，同时进行分析判断呼吸频率是否与设定的呼吸指导指令相符合，并由语音提示装置2播出；第五步，在控制装置的提示下，受检者进行多次呼吸调整训练后可正确调整呼吸动作。

实施例2

与实施例1不同的是，本实施例中，所述呼吸力反馈装置4为可穿戴式臂环，所述臂环设置有收缩反馈部件，所述收缩反馈部件包括气囊42、微泵43、排气阀44、信息处理器45和控制器46；其中信息处理器45的输出端与控制器 46的输入端电连接，控制器46的输出端与微泵43、排气阀44电连接，微泵43 和排气阀44均通过气孔与气囊42连接，以对气囊42充/放气；

信息处理器45接收来自控制显示终端1(控制单元12)的、与发送至语音提示装置2的呼吸指导指令相匹配的体感反馈信号，并通过控制器46触发微泵 43和排气阀44作出与体感反馈信号匹配的体感反馈动作，体感反馈动作为由气囊42充/放气对人体产生的挤压/放松受力动作，根据人体受力情况调整呼吸频率，受检者多次训练后可正确调整呼吸动作，本实施例中，设定为，当呼吸指导指令为吸气时，气囊42逐渐充气，对人体臂部产生持续的挤压或压迫感，当气囊42停止充气并对人体臂部产生一个稳定的力的时候，呼吸指导指令为为屏气，当呼吸指导指令为呼气时，气囊42放气，进而，受检者可以根据气囊42 对人体臂部产生的力调整呼吸频率，受检者多次训练后可正确调整呼吸动作；该设定由信息处理器45在逻辑程序中编程设定标准。

以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例，并非对本实用新型的技术范围作任何限制，本行业的技术人员，在本技术方案的启迪下，可以做出一些变形与修改，凡是依据本实用新型的技术实质对以上的实施例所作的任何修改、等同变化与修饰，均仍属于本实用新型技术方案的范围内。

Claims (10)

1.一种适用于CT扫描的自主呼吸控制装置，其特征在于，所述控制装置包括控制显示终端、语音提示装置、可穿戴的呼吸检测装置以及可穿戴的呼吸力反馈装置；所述语音提示装置、呼吸检测装置通过有线数据传输或无线数据传输与控制显示终端通信连接，所述呼吸力反馈装置通过无线通信组件以无线传输的方式与控制显示终端形成远程控制连接；所述呼吸检测装置包括可穿戴式腹部检测束缚带以及安装在腹部检测束缚带上的压力传感器；所述呼吸力反馈装置为可穿戴式手环，所述手环内设置有振动反馈部件。

2.一种适用于CT扫描的自主呼吸控制装置，其特征在于，所述控制装置包括控制显示终端、语音提示装置、可穿戴的呼吸检测装置以及可穿戴的呼吸力反馈装置；所述语音提示装置、呼吸检测装置通过有线数据传输或无线数据传输与控制显示终端通信连接，所述呼吸力反馈装置通过无线通信组件以无线传输的方式与控制显示终端形成远程控制连接；所述呼吸检测装置包括可穿戴式腹部检测束缚带以及安装在腹部检测束缚带上的压力传感器；所述呼吸力反馈装置为可穿戴式臂环，所述臂环设置有收缩反馈部件。

3.根据权利要求1所述的一种适用于CT扫描的自主呼吸控制装置，其特征在于，所述振动反馈部件包括振动器、信息处理器和控制器，其中信息处理器的输出端与控制器的输入端电连接，控制器的输出端与振动器电连接。

4.根据权利要求2所述的一种适用于CT扫描的自主呼吸控制装置，其特征在于，所述收缩反馈部件包括气囊、微泵、排气阀、信息处理器和控制器；其中信息处理器的输出端与控制器的输入端电连接，控制器的输出端与微泵、排气阀电连接，微泵和排气阀均通过气孔与气囊连接，以对气囊充/放气。

5.根据权利要求1或2所述的一种适用于CT扫描的自主呼吸控制装置，其特征在于，所述呼吸检测装置还包括信号放大器和模数转换器；压力传感器、信号放大器以及模数转换器依次电连接并连接至控制显示终端。

6.根据权利要求1或2所述的一种适用于CT扫描的自主呼吸控制装置，其特征在于，所述腹部检测束缚带包括腹部带和调节腰带，腹部带和调节腰带成型为一整体。

7.根据权利要求6所述的一种适用于CT扫描的自主呼吸控制装置，其特征在于，所述腹部带为主要由内层带体和外层带体缝合组成的双层结构，内层带体上设置有避让孔，信号放大器和模数转换器置于腹部带的双层结构之间，压力传感器贴附在腹部带贴近人体的内侧。

8.根据权利要求3或4所述的一种适用于CT扫描的自主呼吸控制装置，其特征在于，所述压力传感器为压电薄膜传感器。

9.根据权利要求1或2所述的一种适用于CT扫描的自主呼吸控制装置，其特征在于，所述控制显示终端主要包括显示单元和控制单元，所述控制单元包括数据传输模块、数据分析模块、数据转换模块、存储模块、呼吸监控模块和计时模块。

10.根据权利要求3或4所述的一种适用于CT扫描的自主呼吸控制装置，其特征在于，所述无线通信组件采用蓝牙模块、WIFI模块、ZigBee模块中的一种。

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