呼吸门控设备、方法及mcu的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及医疗设备技术领域，尤其涉及呼吸门控设备、方法及MCU (Microcontroller Unit，微控制单元)。
【背景技术】
[0002]PET/CT(Positron Emiss1n Tomography/Computed Tomography，正电子发射断层显像/X线电子计算机断层扫描)设备，是一种将PET (功能代谢显像)和CT (解剖结构显像)两种先进的影像技术有机结合在一起的新型医疗影像设备。通常人体的呼吸运动与其肺部相关，在采用PET/CT设备对被检者的肺部进行扫描时，由于CT的扫描速度较快，通常在被检者的单个呼吸周期，即几秒钟内就可以完成扫描，因此被检者的呼吸运动不会影响CT扫描图像的质量，而由于PET的扫描速度相对较慢，通常需要几分钟到几十分钟的时间，在上述过程中被检者将进行多次呼吸运动，肺部组织伴随呼吸运动上下起伏，从而导致PET扫描图像上会产生一定的伪影。因此，相关技术中采用呼吸门控设备对被检者的呼吸运动进行检测，从而根据检测结果校正PET扫描图像中的伪影。
[0003]相关技术中，呼吸门控设备可以采用图像识别方式，对被检者肺部位置的特征点进行检测，通过判断特征点的运动从而检测出被检者的呼吸运动。但是，当被检者呼吸较微弱，或者有较厚衣物阻隔时，上述呼吸运动将难以被检测到，因此无法对扫描图像进行有效校正。
【发明内容】
[0004]本发明提供呼吸门控设备、方法及MCU，以解决相关技术中的呼吸门控设备检测呼吸运动不准确的问题。
[0005]根据本发明实施例的第一方面，提供一种呼吸门控设备，所述设备包括:呼吸运动采集装置和门控信号输出装置，其中，
[0006]所述呼吸运动采集装置，用于通过加速度传感器获得表征被检者呼吸运动的加速度数据，并将所述加速度数据通过无线方式传输至所述门控信号输出装置；
[0007]所述门控信号输出装置，用于在接收到所述加速度数据后，根据所述加速度数据输出门控信号。
[0008]根据本发明实施例的第二方面，提供一种呼吸门控方法，所述方法应用于包括呼吸运动采集装置和门控信号输出装置的呼吸门控设备，所述方法包括:
[0009]所述呼吸运动采集装置通过加速度传感器获得表征被检者呼吸运动的加速度数据，并将所述加速度数据通过无线方式传输至所述门控信号输出装置；
[0010]所述门控信号输出装置在接收到所述加速度数据后，根据所述加速度数据输出门控信号。
[0011]根据本发明实施例的第三方面，提供一种MCU，所述MCU应用于呼吸门控设备中的门控信号输出装置，所述MCU包括:
[0012]获取单元，用于在预设检测周期内，通过无线方式获取表征被检者呼吸运动的加速度数据，所述加速度数据为通过加速度传感器获得的数据；
[0013]输出单元，用于根据所述加速度数据输出门控信号。
[0014]本发明实施例中的呼吸门控设备包括通过无线方式通信的呼吸运动采集装置和门控信号输出装置，应用本发明实施例提供的呼吸门控设备，在检测被检者呼吸运动时，由于呼吸运动采集装置可以附着在被检者身体上，因此可以通过加速度传感器准确采集到表征被检者呼吸运动的加速度数据，在将上述加速度数据通过无线方式传输到门控信号输出装置后，可以对加速度数据进行分析并输出门控信号，从而在准确检测到被检者的呼吸运动的同时，可以向PET/CT设备提供能够对扫描图像进行有效校正的门控信号。
[0015]应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本发明。
【附图说明】
[0016]此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本发明的实施例，并与说明书一起用于解释本发明的原理。
[0017]图1为本发明呼吸门控设备的一个实施例框图；
[0018]图2A为本发明呼吸门控设备的另一个实施例框图；
[0019]图2B为图2A中采集到的加速度数据的类正弦曲线示意图；
[0020]图2C为图2A中呼吸运动的门控信号输出示意图；
[0021 ] 图3为本发明呼吸门控方法的一个实施例流程图；
[0022]图4为本发明MCU的一个实施例框图；
[0023]图5为应用本发明呼吸门控实施例的一个应用场景示意图。
【具体实施方式】
[0024]在本发明使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本发明。在本发明和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义。还应当理解，本文中使用的术语“和/或”是指并包含一个或多个相关联的列出项目的任何或所有可能组合。
[0025]应当理解，尽管在本发明可能采用术语第一、第二、第三等来描述各种信息，但这些信息不应限于这些术语。这些术语仅用来将同一类型的信息彼此区分开。例如，在不脱离本发明范围的情况下，第一信息也可以被称为第二信息，类似地，第二信息也可以被称为第一信息。取决于语境，如在此所使用的词语“如果”可以被解释成为“在……时”或“当……时”或“响应于确定”。
[0026]在采用PET/CT设备对被检者的肺部进行扫描时，为了校正由于被检者呼吸运动造成的PET扫描图像中的伪影，可以采用呼吸门控装置对被检者的呼吸运动进行检测，从而根据检测结果校正扫描图像。由于呼吸运动是呼吸肌的舒缩造成胸腔有规律的扩大与缩小相交替的运动，因此呼吸门控装置的基本工作原理，就是通过检测这种交替的运动，从而得到整个呼吸过程中的呼吸运动数据，并输出门控信号，以使PET/CT设备可以根据呼吸运动数据和门控信号对PET扫描图像进行校正，从而与CT图像进行有效融合，去除扫描图像中的伪影。下面结合具体实施例对本发明进行详细描述。
[0027]参见图1，为本发明呼吸门控设备的一个实施例框图:
[0028]该呼吸门控设备可以包括:呼吸运动采集装置110和门控信号输出装置120。
[0029]其中，呼吸运动采集装置110，用于通过加速度传感器获得表征被检者呼吸运动的加速度数据，并将所述加速度数据通过无线方式传输至所述门控信号输出装置。
[0030]在一个可选的实现方式中，呼吸运动采集装置110可以在预设检测周期内，获取通过加速度传感器采集的用于表征被检者呼吸运动的加速度数据，并将采集到的加速度数据通过第一天线进行发射。
[0031]其中，预设检测周期可以与PET/CT设备的扫描周期相同；加速度传感器可以集成在该呼吸运动采集装置110内，也可以独立于呼吸运动采集装置110设置，无论采用何种方式设置，只要保证加速度传感器可以采集到被检者呼吸运动的数据，并能够将采集到的加速度数据传输给呼吸运动采集装置110进行处理即可；呼吸运动采集装置110与门控信号输出装置120之间通信的无线方式采用的传输频率可以为2.4GHz，即第一天线可以采用
2.4GHz作为加速度数据的发射频率。
[0032]门控信号输出装置120，用于在接收到所述加速度数据后，根据所述加速度数据输出门控信号。
[0033]在一个可选的实现方式中，门控信号输出装置120可以通过第二天线接收第一天线发射的加速度数据，并将该加速度数据对时间进行两次积分后，可以将加速度数据转换为位移数据，该位移数据表示被检者在预设检测周期中的呼吸运动的幅值随时间变化的情况，因此可以根据该位移数据检测每个呼吸周期内被检者的呼吸运动是否在预设幅值范围内，该预设幅值范围为预定义的正常呼吸运动对应的幅值范围，并在在检测到的正常呼吸运动的呼吸周期输出预设脉宽的门控信号，例如，该预设脉宽