本發(fā)明涉及肺部腫瘤跟蹤的技術(shù)領(lǐng)域，特別是一種腫瘤位置實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)及其監(jiān)測(cè)方法。

背景技術(shù)：

目前，呼吸門控系統(tǒng)主要為國外廠商所把控，主要有來自于ge公司的紅外線雙目法呼吸門控系統(tǒng)、飛利浦公司的腹帶壓力感應(yīng)式呼吸門控系統(tǒng)、一個(gè)叫abc的主動(dòng)式呼吸門控系統(tǒng)以及醫(yī)科達(dá)公司的預(yù)判式呼吸門控系統(tǒng)，簡(jiǎn)單來講，ge公司通過用兩個(gè)紅外攝像機(jī)感應(yīng)置于患者體表（主要是胸腹部）的模塊感應(yīng)又呼吸運(yùn)動(dòng)帶動(dòng)的體表運(yùn)動(dòng)，然后再通過一系列的算法模擬出來呼吸運(yùn)動(dòng)所導(dǎo)致的圖像運(yùn)動(dòng)。

飛利浦的腹帶壓力感應(yīng)式呼吸門控系統(tǒng)與ge公司的較大不同點(diǎn)在于前端測(cè)量方法上，飛利浦使用一根能夠感應(yīng)壓力變化的腹帶捆綁在被測(cè)量人的胸腹部，由呼吸運(yùn)動(dòng)導(dǎo)致體表運(yùn)動(dòng)從而帶動(dòng)腹帶導(dǎo)致壓力變化而測(cè)量，后程上的差別在于算法。

在目前所有呼吸門控技術(shù)當(dāng)中，最顯著的缺點(diǎn)在于通過“間接感應(yīng)”來測(cè)量呼吸運(yùn)動(dòng)，換句話講，幾乎所有的方法是通過測(cè)量體表、心電等的數(shù)據(jù)來推算體內(nèi)肺的運(yùn)動(dòng)。abc主動(dòng)式呼吸門控主要用于放療當(dāng)中，其原理是通過被動(dòng)的閉氣使呼吸運(yùn)動(dòng)暫停，同時(shí)加速器出射線開始治療，達(dá)到精確治療的目的，該方法往往要求被治療的患者閉氣長達(dá)40~60s，這對(duì)于本身肺部就有疾病的患者來講是非常非常困難的。還有一種是醫(yī)科達(dá)的4d系統(tǒng)，其也是用于加速器治療當(dāng)中，原理是通過計(jì)算機(jī)算法來改善加速器射線出束，缺點(diǎn)就是沒有進(jìn)行測(cè)量，而是通過算法進(jìn)行計(jì)算的一種實(shí)施方式。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)，提供一種結(jié)構(gòu)緊湊、更精確跟蹤由呼吸運(yùn)動(dòng)所導(dǎo)致的腫瘤運(yùn)動(dòng)、為后續(xù)腫瘤治療提供有利條件、跟蹤方法簡(jiǎn)單的腫瘤位置實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)及其監(jiān)測(cè)方法。

本發(fā)明的目的通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)：一種腫瘤位置實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，它包括呼吸流速計(jì)、機(jī)頭mlc驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)和plc控制器，所述的呼吸流速計(jì)包括流速計(jì)本體，流速計(jì)本體內(nèi)開設(shè)有腔體，流速計(jì)本體的頂部設(shè)置有進(jìn)氣管，流速計(jì)本體的左、右側(cè)分別設(shè)置有喇叭管和出氣管，所述的喇叭管、出氣管和進(jìn)氣管均與腔體連通，所述的出氣管上設(shè)置有流量計(jì)，出氣管的端部鉸接有第一啟閉門，所述的進(jìn)氣管內(nèi)設(shè)置有風(fēng)扇，腔體內(nèi)且位于腔體的頂壁上鉸接有第二啟閉門，第二啟閉門位于進(jìn)氣管下方，所述的機(jī)頭mlc驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)包括兩根縱向?qū)к?，縱向?qū)к壣显O(shè)置有兩個(gè)可沿縱向?qū)к壔瑒?dòng)的滑塊，滑塊上設(shè)置有導(dǎo)套，相對(duì)立的兩個(gè)導(dǎo)套之間設(shè)置有橫向?qū)к?，兩個(gè)橫向?qū)к壷g設(shè)置有mlc，所述的plc控制器與、流量計(jì)和風(fēng)扇電連接。

所述的進(jìn)氣管的頂部設(shè)置有蓋板。

所述的蓋板上設(shè)置有連通進(jìn)氣管的通孔。

所述的風(fēng)扇的轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)安裝于蓋板上。

所述的流速計(jì)本體的外部設(shè)置有綁帶。

所述的mlc由每對(duì)能單獨(dú)活動(dòng)的鉛制葉片構(gòu)成。

所述的系統(tǒng)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)腫瘤位置的方法，它包括以下步驟：

s1、患者經(jīng)綁帶帶在頭部，喇叭管對(duì)著口部且接觸嚴(yán)實(shí)；

s2、呼氣時(shí)，氣體經(jīng)喇叭管進(jìn)入腔體內(nèi)，氣流吹向第二啟閉門，第二啟閉門在氣壓作用下繞鉸接點(diǎn)向右旋轉(zhuǎn)，第二啟閉門將進(jìn)氣管關(guān)閉；隨后氣體進(jìn)入出氣管，第一啟閉門在氣壓作用下繞鉸接點(diǎn)向右旋轉(zhuǎn)，人體呼出的氣體便可排出，在排氣過程中，流量計(jì)測(cè)定流量并將流量信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)傳遞給plc控制器，plc控制器計(jì)算出患者呼氣量為x1；同時(shí)采用cx對(duì)患者的肺部進(jìn)行圖像掃描，檢測(cè)出在呼氣量為x1時(shí)，腫瘤在肺部的縱向位置y1；

s3、吸氣時(shí)，腔體內(nèi)形成負(fù)壓，第一啟閉門繞鉸接點(diǎn)向左旋轉(zhuǎn)并扣合在出氣管上，而外界空氣進(jìn)入進(jìn)氣管內(nèi)，第二啟閉門在氣壓作用下繞鉸接點(diǎn)向左旋轉(zhuǎn)，第二啟閉門開啟，外界氣流順次經(jīng)腔體、喇叭管進(jìn)入口中；在吸氣過程中，風(fēng)扇轉(zhuǎn)動(dòng)，風(fēng)扇將旋轉(zhuǎn)信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信好傳遞給plc控制器，plc控制器計(jì)算出患者吸氣量x2；同時(shí)采用cx對(duì)患者的肺部進(jìn)行圖像掃描，檢測(cè)出在吸氣量為x2時(shí)，腫瘤在肺部的縱向位置y2；

s4、反復(fù)重復(fù)步驟s2~s3，檢測(cè)出在不同呼吸量x時(shí)，腫瘤在肺部的縱向位置y，并繪制出x與y的曲線圖；

s5、跟蹤腫瘤時(shí)，將患者仰睡并使其肺部朝向mlc；給患者帶上該呼吸流速計(jì)進(jìn)行呼吸氣，此時(shí)檢測(cè)出瞬時(shí)呼吸量，結(jié)合步驟s4中的曲線圖找到與瞬時(shí)呼吸量相等的呼吸量下腫瘤的縱向位置，從而實(shí)現(xiàn)了肺部腫瘤的跟蹤；找到腫瘤位置后，調(diào)整mlc位置并調(diào)整各個(gè)多葉光柵的位置，使多葉光柵形成的輪廓與腫瘤的外輪廓相同。

本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn)：本發(fā)明更精確跟蹤由呼吸運(yùn)動(dòng)所導(dǎo)致的腫瘤運(yùn)動(dòng)、為后續(xù)腫瘤治療提供有利條件、跟蹤方法簡(jiǎn)單。

附圖說明

圖1為呼吸流速計(jì)的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為機(jī)頭mlc驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為圖2的主視圖；

圖4為本發(fā)明的運(yùn)行流程圖；

圖中，1-流速計(jì)本體，2-腔體，3-進(jìn)氣管，4-喇叭管，5-出氣管，6-流量計(jì)，7-第一啟閉門，8-風(fēng)扇，9-第二啟閉門，10-縱向?qū)к墸?1-滑塊，12-導(dǎo)套，13-mlc，14-蓋板，15-綁帶，16-多葉光柵，17-橫向?qū)к墶?/p>

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步的描述，本發(fā)明的保護(hù)范圍不局限于以下所述：

如圖1~3所示，一種腫瘤位置實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，它包括呼吸流速計(jì)、機(jī)頭mlc驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)和plc控制器，所述的呼吸流速計(jì)包括流速計(jì)本體1，流速計(jì)本體1的外部設(shè)置有綁帶15，流速計(jì)本體1內(nèi)開設(shè)有腔體2，流速計(jì)本體1的頂部設(shè)置有進(jìn)氣管3，流速計(jì)本體1的左、右側(cè)分別設(shè)置有喇叭管4和出氣管5，喇叭管4為橡膠材料制成，能夠與嘴緊密貼合，所述的喇叭管4、出氣管5和進(jìn)氣管3均與腔體2連通，所述的出氣管5上設(shè)置有流量計(jì)6，出氣管5的端部鉸接有第一啟閉門7，所述的進(jìn)氣管3內(nèi)設(shè)置有風(fēng)扇8，腔體2內(nèi)且位于腔體2的頂壁上鉸接有第二啟閉門9，第二啟閉門9位于進(jìn)氣管3下方。

如圖2~3所示，所述的機(jī)頭mlc驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)包括兩根縱向?qū)к?0，縱向?qū)к?0上設(shè)置有兩個(gè)可沿縱向?qū)к?0滑動(dòng)的滑塊11，滑塊11上設(shè)置有導(dǎo)套12，相對(duì)立的兩個(gè)導(dǎo)套12之間設(shè)置有橫向?qū)к?7，橫向?qū)к?7能夠沿著導(dǎo)套12做左右運(yùn)動(dòng)，兩個(gè)橫向?qū)к?7之間設(shè)置有mlc13，mlc13由每對(duì)能單獨(dú)活動(dòng)的鉛制葉片16構(gòu)成，所述的plc控制器與、流量計(jì)6和風(fēng)扇8電連接。所述的mlc13能夠沿著縱向?qū)к?0做前后運(yùn)動(dòng)，同時(shí)還能夠沿著橫向?qū)к?7做左右移動(dòng)，確保mlc能夠?qū)崟r(shí)隨著腫瘤的移動(dòng)而移動(dòng)。

所述的進(jìn)氣管3的頂部設(shè)置有蓋板14，蓋板14上設(shè)置有連通進(jìn)氣管3的通孔，以便于外界空氣經(jīng)通孔進(jìn)入進(jìn)氣管3內(nèi)。所述的風(fēng)扇8的轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)安裝于蓋板14上。

所述的系統(tǒng)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)腫瘤位置的方法，它包括以下步驟：

s1、患者經(jīng)綁帶15帶在頭部，喇叭管4對(duì)著口部且接觸嚴(yán)實(shí)；

s2、呼氣時(shí)，氣體經(jīng)喇叭管4進(jìn)入腔體2內(nèi)，氣流吹向第二啟閉門9，第二啟閉門9在氣壓作用下繞鉸接點(diǎn)向右旋轉(zhuǎn)，第二啟閉門9將進(jìn)氣管3關(guān)閉，防止呼出的氣體不會(huì)從進(jìn)氣管3跑出，全部由6流量計(jì)對(duì)呼出氣體量進(jìn)行讀數(shù)；隨后氣體進(jìn)入出氣管5，第一啟閉門7在氣壓作用下繞鉸接點(diǎn)向右旋轉(zhuǎn)，人體呼出的氣體便可排出，在排氣過程中，流量計(jì)6測(cè)定流量并將流量信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)傳遞給plc控制器，plc控制器計(jì)算出患者呼氣量為x1；同時(shí)采用cx對(duì)患者的肺部進(jìn)行圖像掃描，檢測(cè)出在呼氣量為x1時(shí)，腫瘤在肺部的縱向位置y1；

s3、吸氣時(shí)，腔體2內(nèi)形成負(fù)壓，第一啟閉門7繞鉸接點(diǎn)向左旋轉(zhuǎn)并扣合在出氣管5上，防止外界氣體從出氣管5進(jìn)入，而外界空氣進(jìn)入進(jìn)氣管3內(nèi)，第二啟閉門9在氣壓作用下繞鉸接點(diǎn)向左旋轉(zhuǎn)，第二啟閉門開啟，外界氣流順次經(jīng)腔體2、喇叭管4進(jìn)入口中；在吸氣過程中，風(fēng)扇8轉(zhuǎn)動(dòng)，風(fēng)扇8將旋轉(zhuǎn)信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信好傳遞給plc控制器，plc控制器計(jì)算出患者吸氣量x2；同時(shí)采用cx對(duì)患者的肺部進(jìn)行圖像掃描，檢測(cè)出在吸氣量為x2時(shí)，腫瘤在肺部的縱向位置y2；

s4、反復(fù)重復(fù)步驟s2~s3，檢測(cè)出在不同呼吸量x時(shí)，腫瘤在肺部的縱向位置y，并繪制出x與y的曲線圖；

s5、跟蹤腫瘤時(shí)，將患者仰睡并使其肺部朝向mlc13；給患者帶上該呼吸流速計(jì)進(jìn)行呼吸氣，此時(shí)檢測(cè)出瞬時(shí)呼吸量，結(jié)合步驟s4中的曲線圖找到與瞬時(shí)呼吸量相等的呼吸量下腫瘤的縱向位置，從而實(shí)現(xiàn)了肺部腫瘤的跟蹤，因此本監(jiān)測(cè)方法能夠更精確跟蹤由呼吸運(yùn)動(dòng)所導(dǎo)致的腫瘤運(yùn)動(dòng)、為后續(xù)腫瘤治療提供有利條件。當(dāng)找到腫瘤位置后，調(diào)整mlc13位置并調(diào)整各個(gè)多葉光柵16的位置，使多葉光柵16形成的輪廓與腫瘤的外輪廓相同。