[发明专利]减少生理活动对医学成像或测量结果干扰的装置及方法

说明书

技术领域

本发明涉及医学设备领域，尤其涉及一种减少生理活动对医学成像或测量结果干扰的装置及方法。

背景技术

目前被广泛使用的医学成像或测量方法中，有很多是基于对位移、形变或者应变进行估计，进而实现相关的功能性成像或者对目标参数的测量的。其中主要包括两大类：弹性成像技术和超声测温技术。弹性成像技术和温度成像技术的共同特点是先要对生物软组织的位移/形变进行估算，然后才能实现测量。这就意味着，生物体自身的生理活动（包括心脏和动脉血管的搏动，以及呼吸运动等）所产生的位移/形变，其幅度远远超过上述技术所希望测量的微小位移/形变，并且会叠加其上，造成对测量结果的干扰。

现有的用来减少人体心跳、呼吸等生理活动对基于位移/形变估计的医学成像或医学测量方法干扰的技术，主要包括：尽量使被测区域远离心脏；尽量使被测区域避开大动脉等血管；测量时要求病人屏住呼吸等。这些方法尽管能够起到一定的作用，但也有明显的不足。首先，弹性成像和温度成像技术已经逐渐被广泛的应用于多个组织器官，以及肿瘤热疗中，并不是在所有情况下，都可以找到合适的方向或位置，使被测区域远离心脏，并且避开大动脉的搏动影响。这无疑在很大程度上限制了以上新技术在临床上的应用范围。其次，要求病人屏住呼吸需要病人主动配合，如果病人已经失去自主意识，或难以完成屏气的动作，则无法使用这种方法避免呼吸运动干扰。另外，对于患有呼吸系统疾病、心脑血管系统疾病的病人，这样做还可能诱发各种不良身体反应，甚至会增加出现昏厥、中风等严重情况的风险。

因此，随着弹性成像和温度成像这类新技术在临床上的逐步推广，如何自动地探测心脏/动脉的搏动和呼吸运动，并据此选择最适宜进行上述成像或测量的时间窗口，触发设备自动完成成像或测量，避免生物体自身的内部运动引起的干扰，成为一个亟待解决的问题。

发明内容

基于此，有必要针对上述易于受到人体心跳、呼吸等内在运动干扰的医学成像或医学测量技术，提供一种能最大限度的减少生理活动对医学成像或测量结果干扰的装置及方法。

一种减少生理活动对医学成像或测量结果干扰的装置，包括：生理信号采集模块，用于采集人体生理信号，所述人体生理信号包括心电信号、脉搏信号和呼吸信号中的一种或多种；生理信号处理模块，用于根据所述人体生理信号的特征，完成对所述心电信号、脉搏信号或呼吸信号中任一种或多种信号的分期，所述生理信号处理模块还用于根据所述分期结果产生触发信号；弹性成像模块或超声测温模块，用于接收所述触发信号，并依据所述触发信号实现弹性成像或超声测量。

在本实施例中，所述医学装置还包括控制模块，所述控制模块电性连接于所述生理信号处理模块和弹性成像模块或超声测温模块，所述控制模块用于控制所述生理信号处理模块阈值的设定，所述生理信号处理模块用于根据所述阈值完成对所述心电信号、脉搏信号或呼吸信号中任一种或多种所述人体生理信号的分期，所述控制模块还用于设定弹性成像或超声测量的次数。

本发明还提供了一种减少生理活动对医学成像或测量结果干扰的方法，包括下述步骤：采集人体的生理信号，所述人体生理信号包括心电信号、脉搏信号和呼吸信号中的一种或多种；根据所述人体生理信号的特征，完成对所述心电信号、脉搏信号或呼吸信号中任一种或多种信号的分期；根据所述分期结果产生触发信号；接收所述触发信号，并依据所述触发信号实现弹性成像或超声测量。

在本实施例中，其中，采集人体的生理信号具体为：采集利用肢体导联或胸导联电极采集心电信号。

在本实施例中，其中，采集人体的生理信号具体为：利用红外光透射或反射模式或超声成像方法采集脉搏信号。

在本实施例中，其中，采集人体的生理信号具体为：由心电胸导联计算呼吸信号或者由二氧化碳传感器采集呼吸信号。

在本实施例中，其中，根据所述人体生理信号的特征，完成对所述心电信号的分期，包括下述步骤：对所述心电信号进行滤波处理；对经处理后的所述心电信号的幅度变化范围进行统计；根据统计结果，设定阈值；根据所述阈值将所述心电信号分为舒张期和收缩期。

在本实施例中，其中，根据所述人体生理信号的特征，完成对所述心电信号的分期，包括下述步骤：采用小波分析去除与所述心电信号R波无关的信号成分；通过阈值法找到R波的精确位置；通过变换所述小波分析的尺度，分别去除与所述心电信号P，Q，S，T等波无关的信号成分；通过阈值法分别找到P，Q，S，T等波的精确位置，完成对所述心电信号的分期。