呼吸門控設(shè)備、方法及mcu的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及醫(yī)療設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及呼吸門控設(shè)備、方法及MCU (Microcontroller Unit，微控制單元)。
【背景技術(shù)】
[0002]PET/CT(Positron Emiss1n Tomography/Computed Tomography，正電子發(fā)射斷層顯像/X線電子計算機斷層掃描)設(shè)備，是一種將PET (功能代謝顯像)和CT (解剖結(jié)構(gòu)顯像)兩種先進的影像技術(shù)有機結(jié)合在一起的新型醫(yī)療影像設(shè)備。通常人體的呼吸運動與其肺部相關(guān)，在采用PET/CT設(shè)備對被檢者的肺部進行掃描時，由于CT的掃描速度較快，通常在被檢者的單個呼吸周期，即幾秒鐘內(nèi)就可以完成掃描，因此被檢者的呼吸運動不會影響CT掃描圖像的質(zhì)量，而由于PET的掃描速度相對較慢，通常需要幾分鐘到幾十分鐘的時間，在上述過程中被檢者將進行多次呼吸運動，肺部組織伴隨呼吸運動上下起伏，從而導致PET掃描圖像上會產(chǎn)生一定的偽影。因此，相關(guān)技術(shù)中采用呼吸門控設(shè)備對被檢者的呼吸運動進行檢測，從而根據(jù)檢測結(jié)果校正PET掃描圖像中的偽影。
[0003]相關(guān)技術(shù)中，呼吸門控設(shè)備可以采用圖像識別方式，對被檢者肺部位置的特征點進行檢測，通過判斷特征點的運動從而檢測出被檢者的呼吸運動。但是，當被檢者呼吸較微弱，或者有較厚衣物阻隔時，上述呼吸運動將難以被檢測到，因此無法對掃描圖像進行有效校正。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明提供呼吸門控設(shè)備、方法及MCU，以解決相關(guān)技術(shù)中的呼吸門控設(shè)備檢測呼吸運動不準確的問題。
[0005]根據(jù)本發(fā)明實施例的第一方面，提供一種呼吸門控設(shè)備，所述設(shè)備包括:呼吸運動采集裝置和門控信號輸出裝置，其中，
[0006]所述呼吸運動采集裝置，用于通過加速度傳感器獲得表征被檢者呼吸運動的加速度數(shù)據(jù)，并將所述加速度數(shù)據(jù)通過無線方式傳輸至所述門控信號輸出裝置；
[0007]所述門控信號輸出裝置，用于在接收到所述加速度數(shù)據(jù)后，根據(jù)所述加速度數(shù)據(jù)輸出門控信號。
[0008]根據(jù)本發(fā)明實施例的第二方面，提供一種呼吸門控方法，所述方法應用于包括呼吸運動采集裝置和門控信號輸出裝置的呼吸門控設(shè)備，所述方法包括:
[0009]所述呼吸運動采集裝置通過加速度傳感器獲得表征被檢者呼吸運動的加速度數(shù)據(jù)，并將所述加速度數(shù)據(jù)通過無線方式傳輸至所述門控信號輸出裝置；
[0010]所述門控信號輸出裝置在接收到所述加速度數(shù)據(jù)后，根據(jù)所述加速度數(shù)據(jù)輸出門控信號。
[0011]根據(jù)本發(fā)明實施例的第三方面，提供一種MCU，所述MCU應用于呼吸門控設(shè)備中的門控信號輸出裝置，所述MCU包括:
[0012]獲取單元，用于在預設(shè)檢測周期內(nèi)，通過無線方式獲取表征被檢者呼吸運動的加速度數(shù)據(jù)，所述加速度數(shù)據(jù)為通過加速度傳感器獲得的數(shù)據(jù)；
[0013]輸出單元，用于根據(jù)所述加速度數(shù)據(jù)輸出門控信號。
[0014]本發(fā)明實施例中的呼吸門控設(shè)備包括通過無線方式通信的呼吸運動采集裝置和門控信號輸出裝置，應用本發(fā)明實施例提供的呼吸門控設(shè)備，在檢測被檢者呼吸運動時，由于呼吸運動采集裝置可以附著在被檢者身體上，因此可以通過加速度傳感器準確采集到表征被檢者呼吸運動的加速度數(shù)據(jù)，在將上述加速度數(shù)據(jù)通過無線方式傳輸?shù)介T控信號輸出裝置后，可以對加速度數(shù)據(jù)進行分析并輸出門控信號，從而在準確檢測到被檢者的呼吸運動的同時，可以向PET/CT設(shè)備提供能夠?qū)呙鑸D像進行有效校正的門控信號。
[0015]應當理解的是，以上的一般描述和后文的細節(jié)描述僅是示例性和解釋性的，并不能限制本發(fā)明。
【附圖說明】
[0016]此處的附圖被并入說明書中并構(gòu)成本說明書的一部分，示出了符合本發(fā)明的實施例，并與說明書一起用于解釋本發(fā)明的原理。
[0017]圖1為本發(fā)明呼吸門控設(shè)備的一個實施例框圖；
[0018]圖2A為本發(fā)明呼吸門控設(shè)備的另一個實施例框圖；
[0019]圖2B為圖2A中采集到的加速度數(shù)據(jù)的類正弦曲線示意圖；
[0020]圖2C為圖2A中呼吸運動的門控信號輸出示意圖；
[0021 ] 圖3為本發(fā)明呼吸門控方法的一個實施例流程圖；
[0022]圖4為本發(fā)明MCU的一個實施例框圖；
[0023]圖5為應用本發(fā)明呼吸門控實施例的一個應用場景示意圖。
【具體實施方式】
[0024]在本發(fā)明使用的術(shù)語是僅僅出于描述特定實施例的目的，而非旨在限制本發(fā)明。在本發(fā)明和所附權(quán)利要求書中所使用的單數(shù)形式的“一種”、“所述”和“該”也旨在包括多數(shù)形式，除非上下文清楚地表示其他含義。還應當理解，本文中使用的術(shù)語“和/或”是指并包含一個或多個相關(guān)聯(lián)的列出項目的任何或所有可能組合。
[0025]應當理解，盡管在本發(fā)明可能采用術(shù)語第一、第二、第三等來描述各種信息，但這些信息不應限于這些術(shù)語。這些術(shù)語僅用來將同一類型的信息彼此區(qū)分開。例如，在不脫離本發(fā)明范圍的情況下，第一信息也可以被稱為第二信息，類似地，第二信息也可以被稱為第一信息。取決于語境，如在此所使用的詞語“如果”可以被解釋成為“在……時”或“當……時”或“響應于確定”。
[0026]在采用PET/CT設(shè)備對被檢者的肺部進行掃描時，為了校正由于被檢者呼吸運動造成的PET掃描圖像中的偽影，可以采用呼吸門控裝置對被檢者的呼吸運動進行檢測，從而根據(jù)檢測結(jié)果校正掃描圖像。由于呼吸運動是呼吸肌的舒縮造成胸腔有規(guī)律的擴大與縮小相交替的運動，因此呼吸門控裝置的基本工作原理，就是通過檢測這種交替的運動，從而得到整個呼吸過程中的呼吸運動數(shù)據(jù)，并輸出門控信號，以使PET/CT設(shè)備可以根據(jù)呼吸運動數(shù)據(jù)和門控信號對PET掃描圖像進行校正，從而與CT圖像進行有效融合，去除掃描圖像中的偽影。下面結(jié)合具體實施例對本發(fā)明進行詳細描述。
[0027]參見圖1，為本發(fā)明呼吸門控設(shè)備的一個實施例框圖:
[0028]該呼吸門控設(shè)備可以包括:呼吸運動采集裝置110和門控信號輸出裝置120。
[0029]其中，呼吸運動采集裝置110，用于通過加速度傳感器獲得表征被檢者呼吸運動的加速度數(shù)據(jù)，并將所述加速度數(shù)據(jù)通過無線方式傳輸至所述門控信號輸出裝置。
[0030]在一個可選的實現(xiàn)方式中，呼吸運動采集裝置110可以在預設(shè)檢測周期內(nèi)，獲取通過加速度傳感器采集的用于表征被檢者呼吸運動的加速度數(shù)據(jù)，并將采集到的加速度數(shù)據(jù)通過第一天線進行發(fā)射。
[0031]其中，預設(shè)檢測周期可以與PET/CT設(shè)備的掃描周期相同；加速度傳感器可以集成在該呼吸運動采集裝置110內(nèi)，也可以獨立于呼吸運動采集裝置110設(shè)置，無論采用何種方式設(shè)置，只要保證加速度傳感器可以采集到被檢者呼吸運動的數(shù)據(jù)，并能夠?qū)⒉杉降募铀俣葦?shù)據(jù)傳輸給呼吸運動采集裝置110進行處理即可；呼吸運動采集裝置110與門控信號輸出裝置120之間通信的無線方式采用的傳輸頻率可以為2.4GHz，即第一天線可以采用
2.4GHz作為加速度數(shù)據(jù)的發(fā)射頻率。
[0032]門控信號輸出裝置120，用于在接收到所述加速度數(shù)據(jù)后，根據(jù)所述加速度數(shù)據(jù)輸出門控信號。
[0033]在一個可選的實現(xiàn)方式中，門控信號輸出裝置120可以通過第二天線接收第一天線發(fā)射的加速度數(shù)據(jù)，并將該加速度數(shù)據(jù)對時間進行兩次積分后，可以將加速度數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為位移數(shù)據(jù)，該位移數(shù)據(jù)表示被檢者在預設(shè)檢測周期中的呼吸運動的幅值隨時間變化的情況，因此可以根據(jù)該位移數(shù)據(jù)檢測每個呼吸周期內(nèi)被檢者的呼吸運動是否在預設(shè)幅值范圍內(nèi)，該預設(shè)幅值范圍為預定義的正常呼吸運動對應的幅值范圍，并在在檢測到的正常呼吸運動的呼吸周期輸出預設(shè)脈寬的門控信號，例如，該預設(shè)脈寬