呼吸门控信号获取装置及方法

摘要

本发明提供了一种呼吸门控信号获取装置，包括呼吸附件、第一传感器、第一差分放大器、第一延迟单元、第一减法器、第一运算放大器和第一比较器。第一传感器将呼吸附件获取的压力信号转变为差分电信号。第一差分放大器将差分电信号进行差分放大以获得形式为正弦波的呼吸信号。第一减法器将第一差分放大器输出的呼吸信号和经过第一延迟单元延迟后的已延迟呼吸信号相减，并经过第一运算放大器放大。第一比较器将第一运算放大器输出的相减信号与零值进行比较，从而获得形式为方波信号的呼吸门控信号，以供后端使用。根据本发明的呼吸门控信号获取装置通过简单的硬件电路来实现呼吸门控信号的获取，从而可以降低成本，并且可靠性高。

权利要求

1.一种呼吸门控信号获取装置，包括：

呼吸附件，佩戴在人体上，用于获取患者在呼吸时的压力信号；

第一传感器，通过导气管与所述呼吸附件连接，用于探测所述呼吸附件所获取的压力信号，并且将所述压力信号转变为差分电信号；

第一差分放大器，用于对第一传感器输出的差分电信号进行差分放大，以获得形式为正弦波的呼吸信号；

第一延迟单元，用于将第一差分放大器输出的呼吸信号延迟第一延迟时间以获得已延迟呼吸信号，所述第一延迟时间被设置为小于或等于3毫秒；

第一减法器，用于将所述第一差分放大器输出的呼吸信号和所述第一延迟单元输出的已延迟呼吸信号相减；

第一运算放大器，用于对所述第一减法器输出的相减信号进行放大；以及第一比较器，用于将所述第一运算放大器输出的相减信号与零值进行比较，从而获得形式为方波信号的呼吸门控信号，以供后端使用。

2.如权利要求1所述的呼吸门控信号获取装置，还包括：第一调整单元，用于将所述第一比较器输出的呼吸门控信号中的有效信号的持续时间展宽或收窄至第一预定值，所述第一预定值根据后端处理的要求来预先设定。

3.如权利要求1所述的呼吸门控信号获取装置，还包括：第二比较器，用于将所述第一差分放大器输出的呼吸信号与预先设置的第一阈值电压进行比较，以及第三比较器，用于将所述第一差分放大器输出的呼吸信号与预先设置的第二阈值电压进行比较，其中，所述第一阈值电压大于第二阈值电压，并且，在所述呼吸信号大于所述第一阈值电压时，所述第二比较器输出过紧指示信号，以及在所述呼吸信号小于所述第二阈值电压时，所述第三比较器输出过松指示信号。

4.如权利要求1所述的呼吸门控信号获取装置，还包括：第二运算放大器，用于对所述差分放大器输出的呼吸信号进行运算放大；以及调制单元，用于对所述第二运算放大器输出的已放大呼吸信号进行调制，其中，所述已调制呼吸信号通过传输线路传输到计算机的显示单元进行实时显示。

5.如权利要求1所述的呼吸门控信号获取装置，还包括报警装置，用于在患者感到不适时进行报警，所述报警装置包括：

报警球，用于在患者感到不适时握紧报警球来发出压力信号；

第二传感器，用于探测所述报警球发出的压力信号，并且将所探测的压力信号转变为差分电信号；

第二差分放大器，用于对第二传感器输出的差分电信号进行差分放大，以获得形式为正弦波的报警信号；

第二延迟单元，用于将所述第二差分放大器输出的报警信号延迟第二延迟时间以获得已延迟报警信号，所述第二延迟时间根据所述报警信号的周期确定；

第二减法器，用于将所述第二差分放大器输出的报警信号和所述第二延迟单元输出的已延迟报警信号相减；

第三运算放大器，用于对所述第二减法器输出的相减信号进行放大；

第四比较器，用于将所述第三运算放大器输出的相减信号与零值进行比较，从而获得形式为方波信号的报警控制信号；以及第二调整单元，用于将所述第四比较器输出的报警控制信号中的有效信号的持续时间展宽或缩窄至第二预定值，所述第二预定值根据预先设置的报警时间预先设定。

6.如权利要求5所述的呼吸门控信号获取装置，其中，所述第二延迟时间被设置为小于或等于3毫秒。

7.一种用于获取呼吸门控信号的方法，包括：获取患者在呼吸时的压力信号；

将所获取的压力信号转变为差分电信号；

对所述差分电信号进行差分放大，以获得形式为正弦波的呼吸信号；

将所述呼吸信号延迟第一延迟时间以获得已延迟呼吸信号，所述第一延迟时间被设置为小于或等于3毫秒；

将所述呼吸信号和所述已延迟呼吸信号相减；

对所述相减信号进行放大；以及

将所述相减信号与零值进行比较，从而获得形式为方波信号的呼吸门控信号，以供后端使用。

8.如权利要求7所述的方法，还包括：

将所获得的呼吸门控信号中的有效信号的持续时间展宽或收窄至第一预定值以满足后端处理的要求，所述第一预定值根据后端处理的要求来预先设定。

9.如权利要求7所述的方法，还包括：

将所述呼吸信号与预先设置的第一阈值电压或第二阈值电压进行比较，以输出过紧指示信号或过松指示信号，其中，所述第一阈值电压大于第二阈值电压，并且，在所述呼吸信号大于所述第一阈值电压时，输出过紧指示信号，以及在所述呼吸信号小于所述第二阈值电压时，输出过松指示信号。

10.如权利要求7所述的方法，还包括：

在患者感到不适时握紧报警球来发出压力信号；

将所探测到的压力信号转变为差分电信号；

对所述差分电信号进行差分放大，以获得形式为正弦波的报警信号；

将所述报警信号延迟第二延迟时间以获得已延迟报警信号，所述第二延迟时间根据所述报警信号的周期确定；

将所述报警信号和所述已延迟报警信号相减；

对所述相减信号进行放大；

将所述相减信号与零值进行比较，从而获得形式为方波信号的报警控制信号；以及将所述报警控制信号中的有效信号的持续时间展宽或收窄至第二预定值，所述第二预定值根据预先设置的报警时间预先设定。

说明书

呼吸门控信号获取装置及方法

技术领域

[0001] 本发明涉及医疗仪器领域，更为具体地，涉及一种用于获取呼吸门控信号的呼吸门控信号获取装置及方法。

背景技术

[0002] 在应用比如核磁共振成像(MRI)系统、CT(计算机断层扫描)设备的一些医疗影像设备时，由于患者的呼吸运动，通常会在腹部成像时产生呼吸伪影，从而对所成像的图像的清晰度产生明显的影响，由此导致成像质量下降，从而影响了对病灶的诊断。在目前的医疗影像设备中，为了解决腹部成像伪影问题，通常采用呼吸门控技术进行规避和补偿。

[0003] 呼吸门控技术一般通过测量附在人体上的充气气囊(比如，呼吸腹带)随呼吸运动的压力变化来达到测量呼吸运动的目的。目前，大多采用电极式呼吸门控系统，这种电极式呼吸门控系统在使用时，它的电极片会暴露在强电、磁场中，因而会受到干扰，从而影响它的正常工作。此外，电极式呼吸门控的使用效果还受到病人皮肤的清洁度、医生的操作水平等客观因素的影响，并且由于电极片都是一次性使用，因而增加了它的使用成本。

[0004] 为了克服上述问题，在申请号为200810055806.5、发明名称为“一种气压式呼吸门控系统”的专利申请中，提出了一种气压式呼吸门控系统。如图1和图2所示，该呼吸门控系统包括呼吸腹带1、蜂鸣器2、呼吸门控单元3和PC机4。呼吸门控单元3上设置有呼吸门控信号输入端口5、蜂鸣器信号输出端口6、串行通信端口7和门控输出端口8。所述呼吸门控单元3包括MCU处理器31、多通道选择设备32和RS232驱动电路32。所述呼吸门控信号输入端口5外端通过导气管11连接所述呼吸腹带1，内端依次连接压力传感器34、信号滤波模块35、信号放大模块36和A/D转换模块37，所述A/D转换模块37通过传输线路连接所述MCU处理器31；所述传输线路输出端口通过传输线路连接所述蜂鸣器2，所述串行通信端口7通过传输线路连接所述PC机4，所述门控输出端口8连接外部被触发设备；所述MCU处理器31通过双向传输线路与所述RS232驱动电路33连接。

[0005] 然而，在上述专利申请中，存在下述问题。首先，门控信号获取方式是利用MCU实现的。其次，不能同时输出和显示多个信号。另外，不能进行过松和过紧指示显示，从而不能确保在最佳状态下获取信号。

发明内容

[0006] 鉴于上述，本发明提供了一种通过通用硬件电路采用斜率截取的方法实现的呼吸门控信号获取装置及方法，该呼吸门控信号获取装置及方法通过简单的硬件电路来实现呼吸门控信号的获取，从而可以降低成本，并且可靠性高。此外，该呼吸门控信号获取装置通过进行过松和过紧指示显示，从而保证在最佳状态下获取呼吸门控信号，由此提高了呼吸门控信号采集的实时性和准确性，进而提供了成像质量。

[0007] 根据本发明的一个方面，提供了一种呼吸门控信号获取装置，包括：呼吸附件，佩戴在人体上，用于获取患者在呼吸时的压力信号；第一传感器，通过导气管与所述呼吸附件连接，用于探测所述呼吸附件所获取的压力信号，并且将所述压力信号转变为差分电信号；第一差分放大器，用于对第一传感器输出的差分电信号进行差分放大，以获得形式为正弦波的呼吸信号；第一延迟单元，用于将第一差分放大器输出的呼吸信号延迟第一延迟时间以获得已延迟呼吸信号，所述第一延迟时间被设置为小于或等于3毫秒；第一减法器，用于将所述第一差分放大器输出的呼吸信号和所述第一延迟单元输出的已延迟呼吸信号相减；
第一运算放大器，用于对所述第一减法器输出的相减信号进行放大；以及第一比较器，用于将所述第一运算放大器输出的相减信号与零值进行比较，从而获得形式为方波信号的呼吸门控信号，以供后端使用。

[0008] 此外，在一个或多个示例中，所述呼吸门控信号获取装置还可以包括第一调整单元，用于将所述第一比较器输出的呼吸门控信号中的有效信号的持续时间展宽或收窄至第一预定值，所述第一预定值根据后端处理的要求来预先设定。

[0009] 此外，在一个或多个示例中，所述呼吸门控信号获取装置还可以包括第二比较器，用于将所述第一差分放大器输出的呼吸信号与预先设置的第一阈值电压进行比较，以及第三比较器，用于将所述第一差分放大器输出的呼吸信号与预先设置的第二阈值电压进行比较，其中，所述第一阈值电压大于第二阈值电压，并且，在所述呼吸信号大于所述第一阈值电压时，所述第二比较器输出过紧指示信号，以及在所述呼吸信号小于所述第二阈值电压时，所述第三比较器输出过松指示信号。

[0010] 此外，在一个或多个示例中，所述呼吸门控信号获取装置还可以包括第二运算放大器，用于对所述第一差分放大器输出的呼吸信号进行运算放大；以及调制单元，用于对所述第二运算放大器输出的已放大呼吸信号进行调制，其中，所述已调制呼吸信号通过传输线路传输到计算机的显示单元进行实时显示。

[0011] 此外，在一个或多个示例中，所述呼吸门控信号获取装置还可以包括报警装置，所述报警装置包括：报警球，用于在患者感到不适时握紧报警球来发出压力信号；第二传感器，用于探测所述报警球发出的压力信号，并且将所探测的压力信号转变为差分电信号；第二差分放大器，用于对第二传感器输出的差分电信号进行差分放大，以获得形式为正弦波的报警信号；第二延迟单元，用于将所述第二差分放大器输出的报警信号延迟第二延迟时间以获得已延迟报警信号，所述第二延迟时间根据所述报警信号的周期确定；第二减法器，用于将所述第二差分放大器输出的报警信号和所述第三延迟单元输出的已延迟报警信号相减；第三运算放大器，用于对所述第二减法器输出的相减信号进行放大；第四比较器，用于将所述第三运算放大器输出的相减信号与零值进行比较，从而获得形式为方波信号的报警控制信号；以及第二调整单元，用于将所述第四比较器输出的报警控制信号中的有效信号的持续时间展宽或收窄至第二预定值，所述第二预定值根据预先设置的报警时间预先设定。

[0012] 根据本发明的另一方面，提供了一种用于获取呼吸门控信号的方法，包括：获取患者在呼吸时的压力信号；将所获取的压力信号转变为差分电信号；对所述差分电信号进行差分放大，以获得形式为正弦波的呼吸信号；将所述呼吸信号延迟第一延迟时间以获得已延迟呼吸信号，所述第一延迟时间被设置为小于或等于3毫秒；将所述呼吸信号和所述已延迟呼吸信号相减；对所述相减信号进行放大；以及将所述相减信号与零值进行比较，从而获得形式为方波信号的呼吸门控信号，以供后端使用。

[0013] 此外，在一个或多个示例中，所述方法还可以包括：将所获得的呼吸门控信号中的有效信号的持续时间展宽或收窄至第一预定值以满足后端处理的要求，所述第一预定值根据后端处理的要求来预先设定。

[0014] 此外，在一个或多个示例中，所述方法还可以包括：将所述呼吸信号与预先设置的第一阈值电压或第二阈值电压进行比较，以输出过紧指示信号或过松指示信号，其中，所述第一阈值电压大于第二阈值电压，并且，在所述呼吸信号大于所述第一阈值电压时，所述第二比较器输出过紧指示信号，以及在所述呼吸信号小于所述第二阈值电压时，所述第三比较器输出过松指示信号。

[0015] 此外，在一个或多个示例中，所述方法还可以包括：对所述呼吸信号进行运算放大并且对已放大呼吸信号进行调制，其中，所述已调制呼吸信号通过传输线路传输到计算机的显示单元进行实时显示。

[0016] 此外，在一个或多个示例中，所述方法还可以包括：在患者感到不适时握紧报警球来发出压力信号；将所探测到的压力信号转变为差分电信号；对所述差分电信号进行差分放大，以获得形式为正弦波的报警信号；将所述报警信号延迟第二延迟时间以获得已延迟报警信号，所述第二延迟时间根据所述报警信号的周期确定；将所述报警信号和所述已延迟报警信号相减；对所述相减信号进行放大；将所述已放大相减信号与零值进行比较，从而获得形式为方波信号的报警控制信号；以及将所述报警控制信号中的有效信号的持续时间展宽或收窄至第二预定值，所述第二预定值根据预先设置的报警时间预先设定。

[0017] 为了实现上述以及相关目的，本发明的一个或多个方面包括后面将详细说明并在权利要求中特别指出的特征。下面的说明以及附图详细说明了本发明的某些示例性方面。然而，这些方面指示的仅仅是可使用本发明的原理的各种方式中的一些方式。此外，本发明旨在包括所有这些方面以及它们的等同物。

附图说明

[0018] 根据下述参照附图进行的详细描述，本发明的上述和其他目的、特征和优点将变得更加显而易见。在附图中：

[0019] 图1示出了一种现有的气压式门控系统的方框示意图；

[0020] 图2示出了现有气压式门控系统中的呼吸门控单元的方框示意图；

[0021] 图3示出了根据本发明的第一实施例的呼吸门控信号获取装置的方框示意图；

[0022] 图4示出了图3中示出的呼吸门控信号获取装置中各个组件的输出信号的波形图；

[0023] 图5示出了根据本发明的用于获取呼吸门控信号的方法的流程图；

[0024] 图6示出了根据本发明的第二实施例的呼吸门控信号获取装置的方框示意图；

[0025] 图7示出了根据本发明的第三实施例的呼吸门控信号获取装置的方框示意图；和[0026] 图8示出了根据本发明的第四实施例的呼吸门控信号获取装置的方框示意图。

[0027] 在所有附图中相同的标号指示相似或相应的特征或功能。

具体实施方式

[0028] 下面描述本公开的各个方面。应该明白的是，本文的教导可以以多种多样形式具体体现，并且在本文中公开的任何具体结构、功能或两者仅仅是代表性的。基于本文的教导，本领域技术人员应该明白的是，本文所公开的一个方面可以独立于任何其它方面实现，并且这些方面中的两个或多个方面可以按照各种方式组合。例如，可以使用本文所阐述的任何数目的方面，实现装置或实践方法。另外，可以使用其它结构、功能、或除了本文所阐述的一个或多个方面之外或不是本文所阐述的一个或多个方面的结构和功能，实现这种装置或实践这种方法。此外，本文所描述的任何方面可以包括权利要求的至少一个元素。

[0029] 下面将参照附图描述本发明的各个实施例。

[0030] (第一实施例)

[0031] 图3示出了根据本发明的第一实施例的呼吸门控信号获取装置300的方框示意图。

[0032] 如图3所示，呼吸门控信号获取装置300包括呼吸附件310、第一传感器320、第一差分放大器330、第一延迟单元340、第一减法器350、第一运算放大器360、第一比较器370以及第一调整单元380。

[0033] 在使用根据本发明的呼吸门控信号获取装置300时，呼吸附件310佩戴在患者的身体上，用于获取患者在呼吸时的压力信号。例如，呼吸附件310可以是呼吸腹带。在使用时，将呼吸腹带绑在患者的腹部，用于获取患者在呼吸时由于腹部运动造成的压力信号。或者，所述呼吸附件310可以是呼吸气囊等。

[0034] 呼吸附件310通过导气管(未示出)连接到第一传感器320。所述第一传感器320用于探测所述呼吸附件获取的压力信号，并且将所述压力信号转变为差分电信号。

[0035] 第一差分放大器330与第一传感器320的输出端相连，用于对第一传感器320输出的差分电信号进行差分放大，以获得形式为正弦波的呼吸信号。这里，在所述呼吸信号中，吸气时对应于斜率为正的部分，呼气时对应于斜率为负的部分。

[0036] 第一延迟单元340与第一差分放大器330的输出端相连，用于将第一差分放大器330输出的呼吸信号延迟第一延迟时间以获得已延迟呼吸信号，所述第一延迟时间根据所述呼吸信号的周期预先确定，例如，被设置为小于或等于3毫秒。例如，假设人的呼吸频率为1分钟15到20次，则第一延迟时间可以被设置为3ms以内的任何值，比如2.5ms。

[0037] 第一差分放大器330输出的呼吸信号和第一延迟单元340输出的已延迟呼吸信号被输入到第一减法器350的两个输入端。在所述第一减法器350中，将所述第一差分放大器输出的呼吸信号和所述第一延迟单元输出的已延迟呼吸信号相减。然后，将所获得的相减信号输入到第一运算放大器360。所述第一运算放大器360对所述减法器输出的相减信号进行放大。这里，经过第一运算放大器360放大后的相减信号是将呼吸信号减去已延迟呼吸信号而获得的信号，它是有正有负的波形信号。由于第一延迟时间被设定为小于或等于3号码，所以可以保证相减信号的波形信号的正半部分代表呼吸信号中斜率为正的部分，对应于患者吸气；以及负半部分代表呼吸信号中斜率为负的部分，对应于患者呼气。

[0038] 所述第一运算放大器360的输出端与第一比较器370的输入端相连。所述第一比较器370的另一输入端与0V相连。所述第一比较器370用于将所述第一运算放大器360输出的相减信号与零值进行比较，从而获得形式为方波信号的呼吸门控信号，以供后端使用，例如，用于后端的谱仪信号。在所述呼吸门控信号中，当呼吸门控信号处于高电平时代表吸气，处于低电平时代表呼气。在所述呼吸门控信号中，在不同情况下，有效信号可以是高电平信号，也可以是低电平信号。例如，在后端是谱仪信号时，有效信号是低电平信号。

[0039] 为了满足后端的谱仪信号的要求，优选地，在本发明的呼吸门控信号获取装置300中还可以包括第一调整单元380。所述第一调整单元380的输入端与所述第一比较器370的输出端相连，用于将所述第一比较器370输出的呼吸门控信号中的有效信号的持续时间展宽或收窄至第一预定值，所述第一预定值根据后端处理的要求来预先设定。至于是展宽还是收窄持续时间，这取决于后端处理的需要。例如，在所述呼吸门控信号用于后端的谱仪信号时，为了满足所述谱仪信号的要求，所述呼吸门控信号中的低电平信号(即，有效信号)的持续时间被展宽为500ms到520ms。所述第一调整单元380可以利用D触发器来实现。关于如何利用D触发器展宽或收窄呼吸门控信号中的有效信号的持续时间，对于本领域技术人员而言是显而易见的，在此不进行详细描述。

[0040] 图4示出了图3中示出的呼吸门控信号获取装置中各个组件的输出信号的波形图。在图4中，实线正弦波形表示第一差分放大器330的输出波形，虚线正弦波形表示第一延迟单元340的输出波形，实线正弦波和虚线正弦波的叠加表示呼吸信号和已延迟呼吸信号相减，方波波形表示第一比较器370的输出波形。

[0041] 图5示出了根据本发明的用于获取呼吸门控信号的方法的流程图。

[0042] 如图5所示，首先，利用呼吸附件310获取患者在呼吸时的压力信号(步骤S510)。然后，利用第一传感器320探测所获取的压力信号，并将所获取的压力信号转变为差分电信号(步骤S520)。接着，对所述差分电信号进行差分放大，以获得形式为正弦波的呼吸信号(步骤S530)。然后，将所述呼吸信号延迟第一延迟时间以获得已延迟呼吸信号，所述第一延迟时间被设置为小于或等于3毫秒(步骤S540)。在获得已延迟呼吸信号后，将所述呼吸信号和所述已延迟呼吸信号相减并进行放大(步骤S550)。随后，将所述相减信号与零值进行比较，从而获得形式为方波信号的呼吸门控信号，以供后端使用(步骤S560)。

[0043] 此外，优选地，为了满足后端处理的要求，所述方法还可以包括：将所获得的呼吸门控信号中的有效信号的持续时间展宽或收窄至第一预定值以满足后端处理的要求，所述第一预定值根据后端处理的要求来预先设定。

[0044] 如上参照图3到图5描述了根据本发明第一实施例的呼吸门控信号获取装置。根据本实施例的呼吸门控信号获取装置，可以利用通用的简单硬件电路采用斜率截取的方法实现，从而可以降低成本，并且可靠性高。此外，由于在本实施例中采用的都是常用硬件电路，而无需使用专用电路，从而可以避免由于该专用电路的停产而导致的无法实现的问题。

[0045] (第二实施例)

[0046] 图6示出了根据本发明第二实施例的呼吸门控信号获取装置600的方框示意图。

[0047] 图6是对图3中示出的实施例的改进。通过比较图3和图6可知，图6和图3的不同之处在于，图6还包括有第二比较器670和第三比较器680。图6中的其它部分与图3中完全相同，在此不再描述。

[0048] 第二比较器670的一个输入端与所述第一差分放大器330的输出端相连，第二比较器670的另一输入端连接有第一阈值电压。第三比较器680的一个输入端与所述第一差分放大器330的输出端相连，其另一输入端连接有第二阈值电压。其中，所述第一阈值电压大于第二阈值电压。而且，第一差分放大器的增益与第一和第二阈值电压是相关联地设定的。换言之，当第一差分放大器的增益改变时，第一和第二阈值电压也相应地改变。

[0049] 在所述呼吸信号大于所述第一阈值电压时，所述第二比较器670输出过紧指示信号，从而使得过紧指示灯亮。在所述呼吸信号小于所述第二阈值电压时，所述第三比较器680输出过松指示信号，从而使得过松指示灯亮。由此，对呼吸门控信号的获取进行调整。
这里，所述第一阈值电压和第二阈值可以根据所应用的呼吸附件的类型确定。例如，在呼吸附件是呼吸气囊的情况下，第一阈值电压为10V，以及第二阈值电压为3V。在呼吸附件采用其它类型时，可以根据需要采用合适的值作为第一和第二阈值电压。

[0050] 此外，这里所说的过松或过紧指的是呼吸附件佩戴在人体上的松紧程度。例如，呼吸腹带绑在人的腹部的松紧程度。当发出过紧指示时，需要调松呼吸附件佩戴在人体上的松紧程度。当发出过松指示时，需要调紧呼吸附件佩戴在人体上的松紧程度。

[0051] 根据第二实施例的呼吸门控信号获取装置，在进行过松和过紧指示显示时，将所述呼吸信号与预先设置的第一阈值电压或第二阈值电压进行比较，以输出过紧指示信号或过松指示信号，其中，所述第一阈值电压大于第二阈值电压，并且，在所述呼吸信号大于所述第一阈值电压时，所述第二比较器输出过紧指示信号，以及在所述呼吸信号小于所述第二阈值电压时，所述第三比较器输出过松指示信号。

[0052] 根据本发明第二实施例的呼吸门控信号获取装置，通过设置过松和过紧指示信号，可以对呼吸门控信号的获取进行松紧调整，从而可以确保在最佳状态下获取呼吸门控信号。

[0053] (第三实施例)

[0054] 图7示出了根据本发明第三实施例的呼吸门控信号获取装置700的方框示意图。

[0055] 图7是对图6中示出的实施例的改进。通过比较图6和图7可知，图7和图6的不同之处在于，图7还包括有第二运算放大器760和调制单元770，第二运算放大器760的输出端与调制单元770的输入端相连。图7中的其它部分与图4中完全相同，在此不再描述。

[0056] 第二运算放大器760的输入端与第一差分放大器330的输出端相连，用于对所述第一差分放大器330输出的呼吸信号进行运算放大，并且将运算放大后的呼吸信号输入到调制单元770的输入端。在调制单元770中，对经过第二运算放大器760放大后的呼吸信号进行调制。然后，通过传输线路(未示出)，将所述已调制呼吸信号传输到计算机的显示单元(例如，显示器)进行实时显示，从而实现呼吸信号的实时显示，以供医生诊断使用。

[0057] (第四实施例)

[0058] 图8示出了根据本发明第四实施例的呼吸门控信号获取装置800的方框示意图。

[0059] 图8是对图7中示出的实施例的改进。通过比较图7和图8可知，图8和图7的不同之处在于，图8还包括有报警装置810。图8中的其它部分与图7中完全相同，在此不再描述。

[0060] 如图8所示，所述报警装置810包括报警球811、第二传感器812、第二差分放大器813、第二延迟单元814、第二减法器815、第三运算放大器816、第四比较器817以及第二调整单元818。

[0061] 在患者感到不适时，患者握紧报警球811来发出压力信号。所述第二传感器812用于探测所述压力信号，并且将所述压力信号转变为差分电信号。

[0062] 第二差分放大器813与第二传感器812的输出端相连，用于对第二传感器812输出的差分电信号进行差分放大，以获得形式为正弦波的报警信号。

[0063] 第二延迟单元814与第二差分放大器813的输出端相连，用于将第二差分放大器813输出的报警信号延迟第二延迟时间以获得已延迟报警信号，所述第二延迟时间根据所述报警信号的周期预先确定。在一个示例中，所述第二延迟时间可以被设置为在小于所述报警信号的周期的1/1000的范围内的一个值。优选地，所述第二延迟时间可以被设置为小于或等于3ms。

[0064] 第二差分放大器813输出的报警信号和第二延迟单元814输出的已延迟报警信号被输入到第二减法器815的两个输入端。在所述第二减法器615中，将所述第二差分放大器813输出的报警信号和所述第二延迟单元814输出的已延迟报警信号相减。然后，将所获得的相减信号输入到第三运算放大器816。所述第三运算放大器816对所述第二减法器815输出的相减信号进行放大。这里，经过第三运算放大器816放大后的相减信号是有正有负的波形信号。

[0065] 所述第三运算放大器816的输出端与第四比较器817的输入端相连。所述第四比较器817的另一输入端与0V相连。所述第四比较器817用于将所述第三运算放大器616输出的相减信号与零值进行比较，从而获得形式为方波信号的报警控制信号，以用于报警。

[0066] 所述第二调整单元818的输入端与所述第四比较器817的输出端相连，用于将所述第四比较器817输出的报警控制信号中的有效信号的持续时间展宽或收窄至第二预定值，所述第二预定值根据预先设置的报警时间来预先设定。同样，所述第二调整单元818可以利用D触发器来实现。

[0067] 在利用报警装置810进行报警时，在患者感到不适时握紧报警球来发出压力信号。然后，将所探测到的压力信号转变为差分电信号；并对所述差分电信号进行差分放大，以获得形式为正弦波的报警信号。接着，将所述报警信号延迟第三延迟时间以获得已延迟报警信号，所述第三延迟时间根据所述报警信号的周期确定。然后，将所述报警信号和所述已延迟报警信号相减并放大。将所述第三运算放大器输出的相减信号与零值进行比较，从而获得形式为方波信号的报警控制信号。最后，将所述第四比较器输出的报警控制信号中的有效信号的持续时间展宽或收窄至第二预定值，所述第二预定值根据预先设置的报警时间预先设定。

[0068] 根据本实施例的呼吸门控信号获取装置和方法，可以由患者自行根据自身的舒适程度来控制是否报警。

[0069] 如上参照图3到图8描述了根据本发明各个实施例的呼吸门控信号获取装置。这里要说明的是，上面描述的实施例仅仅是例示性的，而不必将本发明的范围限制于上述特定实施例。本领域技术人员可理解的是，可以对上述实施例进行各种组合和删减，这些各种组合和删减后获得的实施例也在本发明的范围内。例如，可以仅仅将图5和图4之间的区别特征增加到图3中形成新的实施例，该新的实施例落在本发明的范围内。同样，也可以按照上述类似方式针对其它区别特征进行处理形成新的实施例，这些实施例也在本发明的范围内。

[0070] 尽管前面公开的内容示出了本发明的示例性实施例，但是应当注意，在不背离权利要求限定的本发明的范围的前提下，可以进行多种改变和修改。根据这里描述的发明实施例的方法权利要求的功能、步骤和/或动作不需以任何特定顺序执行。此外，尽管本发明的元素可以以个体形式描述或要求，但是也可以设想多个，除非明确限制为单数。

[0071] 虽然如上参照图描述了根据本发明的各个实施例进行了描述，但是本领域技术人员应当理解，对上述本发明所提出的各个实施例，还可以在不脱离本发明内容的基础上做出各种改进。因此，本发明的保护范围应当由所附的权利要求书的内容确定。