本實(shí)用新型涉及一種醫(yī)療設(shè)備及其用法，特別涉及CT兼容呼吸訓(xùn)練及自主調(diào)節(jié)裝置及其使用方法。

背景技術(shù)：

CT增強(qiáng)掃描過(guò)程中每一期相的掃描范圍均根據(jù)定位像進(jìn)行定位且需要病人多次屏氣，特殊部位檢查需利用呼吸門(mén)控進(jìn)行成像，特別是在心臟血管上，如先心病血管成像、冠脈成像等在臨床上廣泛應(yīng)用，胸腹部增強(qiáng)掃描及胸腹部血管成像，如胸部CT增強(qiáng)掃描、全腹部CT增強(qiáng)掃描、肺動(dòng)脈成像、夾層動(dòng)脈瘤成像、肝臟血管成像等已成為臨床常規(guī)檢查。此類檢查技術(shù)要求在檢查前對(duì)受檢者進(jìn)行呼吸訓(xùn)練以保證成像質(zhì)量。受檢者很難確保整個(gè)檢查過(guò)程中呼吸的一致性，在檢查過(guò)程中常出現(xiàn)呼吸節(jié)律紊亂、閉氣不佳、每次閉氣深度不一，導(dǎo)致圖像模糊、錯(cuò)層、掃描范圍不足或過(guò)多，直接影響圖像質(zhì)量，同時(shí)也對(duì)患者造成非必要性輻射損傷。據(jù)文獻(xiàn)報(bào)道，西門(mén)子公司推出的CT flash掃描技術(shù)可解決受檢者閉氣不佳的問(wèn)題，但利用flash掃描技術(shù)只有收縮期或舒張期單期成像而非呼吸門(mén)控技術(shù)的收縮期和舒張期雙期成像，圖像質(zhì)量欠佳。

有鑒于此，如何有效地控制受檢者的呼吸，又能保證受檢者舒適安全受檢且成像質(zhì)量高，已成為本領(lǐng)域亟待解決的問(wèn)題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型是為解決受檢者呼吸節(jié)律紊亂、閉氣不佳、每次閉氣深度不一及檢查過(guò)程中所面臨的非必要性輻射損傷等問(wèn)題而提供一種操作簡(jiǎn)單、安全實(shí)用的CT兼容呼吸訓(xùn)練及自主調(diào)節(jié)裝置。該裝置實(shí)現(xiàn)人工智能顯示，受檢者在舒適的情況下戴上顯示裝置進(jìn)行呼吸訓(xùn)練并自主適應(yīng)調(diào)節(jié)成規(guī)律的呼吸后進(jìn)行成像，而非CT設(shè)備適應(yīng)受檢者的實(shí)時(shí)呼吸。

為達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案如下：

CT兼容呼吸訓(xùn)練及自主調(diào)節(jié)裝置，包括呼吸檢測(cè)裝置、頭戴式顯示器、處理終端，所述呼吸檢測(cè)裝置和頭戴式顯示器分別與處理終端電連接。

優(yōu)選的，所述頭戴式顯示器為眼鏡顯示器。

優(yōu)選的，所述頭戴式顯示器為頭盔顯示器。

進(jìn)一步的，所述頭戴式顯示器與處理終端無(wú)線連接。

進(jìn)一步的，所述呼吸檢測(cè)裝置與處理終端無(wú)線連接。

優(yōu)選的，所述處理終端以外周門(mén)控的方式與CT檢測(cè)儀器連接，處理終端與CT檢測(cè)儀器的心率呼吸檢測(cè)器電連接，所述心率呼吸檢測(cè)器設(shè)有電極片。

CT兼容呼吸訓(xùn)練及自主調(diào)節(jié)裝置的檢測(cè)方法，包括以下步驟：

第一步，應(yīng)用呼吸檢測(cè)裝置采集受檢者N個(gè)周期的呼吸波形圖，所述呼吸波形圖為呼吸強(qiáng)度隨著呼吸時(shí)間變化的波形圖，所述呼吸強(qiáng)度既胸腔內(nèi)外氣壓差，所述N≥5，所述呼吸波形圖為：

y＝f(t) (Ⅰ)

其中t為一個(gè)呼吸周期內(nèi)的呼吸時(shí)間，y為呼吸強(qiáng)度；

第二步，將第一步采集的數(shù)據(jù)輸入處理終端處理得到背景呼吸波形圖：

y_b＝x·g(t) (Ⅱ)

其中y_b為背景呼吸波形圖中的呼吸強(qiáng)度，x為修正常數(shù)，0.9≤x≤1.1；

第三步，將第二步得到的背景呼吸波形圖輸入頭戴式顯示器指導(dǎo)受檢者呼吸，同時(shí)將背景呼吸波形圖用于CT檢測(cè)脈沖序列的檢測(cè)數(shù)據(jù)收集；

所述第三步中，背景呼吸波形圖作為標(biāo)準(zhǔn)波形顯示在頭戴式顯示器上，同時(shí)將由CT檢測(cè)儀器上的心率呼吸監(jiān)測(cè)器檢測(cè)的實(shí)時(shí)呼吸波形顯示在頭戴式顯示器上，以指導(dǎo)受檢者呼吸，心率呼吸監(jiān)測(cè)器連接有電極片，檢測(cè)時(shí)，電極片貼在受檢者的胸口。

優(yōu)選的，所述第二步中，

首先通過(guò)N個(gè)呼吸周期的總時(shí)間計(jì)算得到單個(gè)呼吸周期的平均呼吸時(shí)間：

其中t_p為平均一個(gè)呼吸周期的呼吸時(shí)間，t_i為第i個(gè)呼吸周期的呼吸時(shí)間；

再利用平均時(shí)間將每個(gè)呼吸周期的呼吸波形圖進(jìn)行時(shí)間歸一化處理：

其中y_i為第i個(gè)呼吸周期時(shí)間歸一化處理后的呼吸強(qiáng)度；

然后再將時(shí)間歸一化處理后的N個(gè)呼吸波形圖進(jìn)行平均得到背景呼吸波形圖：

所述y_b為(Ⅱ)中的y_b。

進(jìn)一步的，所述第二步與第三步之間還可以增加步驟a：

訓(xùn)練受檢者的呼吸方式，使受檢者連續(xù)不少于三個(gè)呼吸周期的實(shí)時(shí)呼吸波形圖與背景呼吸波形圖的呼吸強(qiáng)度誤差≤最大呼吸強(qiáng)度的10％，所述最大呼吸強(qiáng)度為背景呼吸波形圖的最大呼吸強(qiáng)度。

本實(shí)用新型具有以下有益效果：

1.本實(shí)用新型操作簡(jiǎn)單，安全實(shí)用。

2.使用本實(shí)用新型的受檢者能夠自主調(diào)整獲得規(guī)律的呼吸后進(jìn)行磁共振成像，而非磁共振適應(yīng)受檢者未做調(diào)整的實(shí)時(shí)呼吸進(jìn)行成像。

3.本實(shí)用新型能夠保證受檢者受檢的舒適性，無(wú)任何壓力裝置于體表。

4.本實(shí)用新型能夠提高涉及磁共振屏氣成像或呼吸門(mén)控成像技術(shù)的應(yīng)用成功率，而非單一某部位的或某技術(shù)的的成功率，涵蓋范圍廣泛。

5.本實(shí)用新型能夠提高圖像質(zhì)量，指導(dǎo)臨床對(duì)癥精準(zhǔn)治療。

附圖說(shuō)明

圖1為本實(shí)用新型檢測(cè)方法第一步的示意圖；

圖2為本實(shí)用新型檢測(cè)方法第a步的示意圖；

圖3為本實(shí)用新型檢測(cè)方法第三步的示意圖；

圖4為檢測(cè)流程示意圖；

圖中：1-呼吸檢測(cè)裝置、2-頭戴式顯示器、3-處理終端、4-CT檢測(cè)儀器、 41-心率呼吸監(jiān)測(cè)器、42-電極片。

具體實(shí)施方式

為了使本實(shí)用新型的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合附圖，對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。

如圖1所示，CT兼容呼吸訓(xùn)練及自主調(diào)節(jié)裝置，包括呼吸檢測(cè)裝置1、頭戴式顯示器2、處理終端3，呼吸檢測(cè)裝置1和頭戴式顯示器2分別與處理終端3電連接，頭戴式顯示器2為眼鏡顯示器，頭戴式顯示器2與處理終端 3無(wú)線連接，呼吸檢測(cè)裝置1與處理終端3無(wú)線連接，處理終端3以外周門(mén)控的方式與CT檢測(cè)儀器4連接，處理終端與CT檢測(cè)儀器的心率呼吸檢測(cè)器電連接，所述心率呼吸檢測(cè)器設(shè)有電極片。

當(dāng)然，眼鏡顯示器也可以由頭盔顯示器、VR眼鏡、谷歌眼鏡等代替。

如圖2所示，CT兼容呼吸訓(xùn)練及自主調(diào)節(jié)裝置的檢測(cè)方法，包括以下步驟：

第一步，應(yīng)用呼吸檢測(cè)裝置1采集受檢者N個(gè)周期的呼吸波形圖，呼吸波形圖為呼吸強(qiáng)度隨著呼吸時(shí)間變化的波形圖，呼吸強(qiáng)度既胸腔內(nèi)外氣壓差， N≥5，呼吸波形圖為：

y＝f(t) (Ⅰ)

其中t為一個(gè)呼吸周期內(nèi)的呼吸時(shí)間，y為呼吸強(qiáng)度；

第二步，將第一步采集的數(shù)據(jù)輸入處理終端3處理得到背景呼吸波形圖：

y_b＝x·g(t) (Ⅱ)

其中y_b為背景呼吸波形圖中的呼吸強(qiáng)度，x為修正常數(shù)，0.9≤x≤1.1，

首先通過(guò)N個(gè)呼吸周期的總時(shí)間計(jì)算得到單個(gè)呼吸周期的平均呼吸時(shí)間：

其中t_p為平均一個(gè)呼吸周期的呼吸時(shí)間，t_i為第i個(gè)呼吸周期的呼吸時(shí)間；

再利用平均時(shí)間將每個(gè)呼吸周期的呼吸波形圖進(jìn)行時(shí)間歸一化處理：

其中y_i為第i個(gè)呼吸周期時(shí)間歸一化處理后的呼吸強(qiáng)度；

然后再將時(shí)間歸一化處理后的N個(gè)呼吸波形圖進(jìn)行平均得到背景呼吸波形圖：

y_b為(Ⅱ)中的y_b；

步驟a：訓(xùn)練受檢者的呼吸方式，使受檢者連續(xù)不少于三個(gè)呼吸周期的實(shí)時(shí)呼吸波形圖與背景呼吸波形圖的呼吸強(qiáng)度誤差≤最大呼吸強(qiáng)度的10％，最大呼吸強(qiáng)度為背景呼吸波形圖的最大呼吸強(qiáng)度，如果實(shí)時(shí)呼吸波形圖與背景呼吸波形圖總存在一定偏差，可以通過(guò)修正常數(shù)x對(duì)背景呼吸波形圖進(jìn)行調(diào)整；

第三步，將第二步得到的背景呼吸波形圖輸入頭戴式顯示器2指導(dǎo)受檢者呼吸，同時(shí)將背景呼吸波形圖用于CT檢測(cè)脈沖序列的檢測(cè)數(shù)據(jù)收集，第三步中，背景呼吸波形圖作為標(biāo)準(zhǔn)波形顯示在頭戴式顯示器2上，同時(shí)將由CT 檢測(cè)儀器4上的心率呼吸監(jiān)測(cè)器41檢測(cè)的實(shí)時(shí)呼吸波形顯示在頭戴式顯示器 2上，以指導(dǎo)受檢者呼吸，心率呼吸監(jiān)測(cè)器41連接有電極片42，檢測(cè)時(shí)，電極片42貼在受檢者的胸口。

當(dāng)然，本實(shí)用新型還可有其它多種實(shí)施例，在不背離本實(shí)用新型精神及其實(shí)質(zhì)的情況下，熟悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員可根據(jù)本實(shí)用新型作出各種相應(yīng)的改變和變形，但這些相應(yīng)的改變和變形都應(yīng)屬于本實(shí)用新型所附的權(quán)利要求的保護(hù)范圍。