一种PET-CT集成式心脏扫描同步装置及方法与流程

本发明涉及断层扫描医疗器械，尤其涉及一种pet-ct集成式心脏扫描同步装置及方法。

背景技术：

1、在pet ct影像设备中，基于ecg心电门控扫描是一项重要的扫描技术。通常市面上购买的心电监护仪设备只有心电信号显示功能和波形输出功能，没有心电信号同步触发输出功能，且整机外形、心电数据包格式不统一很难与pet ct集成；输出的数据为心电监护仪处理后的数据，实时性不高；外购整机成本较高。

技术实现思路

1、为了克服上述技术缺陷，本发明的目的在于提供一种集成度高且扫描实时性高的pet-ct集成式心脏扫描同步装置及方法。

2、本发明公开了一种pet-ct集成式心脏扫描同步装置，包括：心电信号转换模块，所述心电信号转换模块设有心电监护五导联接口，通过所述心电监护五导联接口接收被监测体的心电模拟信号，并将所述心电模拟信号转换为心电数字信号；所述心电信号转换模块与控制模块连接，用于向所述控制模块发送所述心电数字信号；所述控制模块将所述心电数字信号进行算法处理后向同步信号触发模块输出同步脉冲，所述同步信号触发模块与接收端连接，进而将心跳的同步信号发送至接收端，进而实现心电触发的pet-ct联动扫描，所述接收端包括ct扫描控制器和pet扫描控制器；同时所述控制模块将心电数字信号通过数据收发模块发送到监测端；所述数据收发模块包括网络收发器和网络隔离变压器，通过所述网络收发器将心电数字信号发送到监测端，通过所述网络隔离变压器以与外部信号进行电气隔离；同步信号触发模块包括光电耦合器，通过所述光电耦合器与外部信号进行电气隔离。

3、优选的，还包括dcdc隔离电源模块，所述dcdc隔离电源模块用于接收直流电源，以向所述装置供电；所述装置的输入电源通过所述dcdc隔离电源模块与外部信号进行电气隔离。

4、优选的，还包括心电信号模拟模块，所述心电信号模拟模块包括多路开关选通器和数模转换器；所述控制模块将标准心电波形的数字信号发送到所述心电信号模拟模块，所述心电信号模拟模块接收到所述数字信号后产生与所述数字信号相对应的电压值。

5、本发明还公开了一种pet-ct集成式心脏扫描同步方法，基于上述的pet-ct集成式心脏扫描同步装置，包括如下步骤：使用心电信号转换模块通过所述心电监护五导联接口接收被监测体的心电模拟信号，并将所述心电模拟信号转换为心电数字信号；所述控制模块获取所述心电数字信号后：所述控制模块将所述心电数字信号通过所述数据收发模块发送到监测端；且所述控制模块通过集成在所述控制模块内部的算法判断此时的所述心电数字信号是否为心电信号的r波波峰；当所述控制模块判断所述心电数字信号为r波波峰时，所述控制模块通过所述同步信号触发模块将脉冲信号通过同步触发信号发送模块发送到接收端，进而实现心电触发的pet-ct联动扫描；同时所述控制模块进行心率计算，并将计算的心率通过所述数据收发模块发送到监测端。

6、优选的，所述控制模块将所述心电数字信号通过所述数据收发模块发送到监测端；且所述控制模块通过集成在所述控制模块内部的算法判断此时的所述心电数字信号是否为心电信号的r波波峰之前还包括，所述控制模块检测所获取的所述心电数字信号的可靠性：向通过所述心电监护五导联接口所形成的电路中施加电流i，若电路饱和，则判定为导联连接不正常，从而否定所述心电数字信号的可靠性；所述控制模块记录预设时间段内大于预设阈值的n个心电值记为vpeak[n]，计算求得峰位均值若vrms＜0.3mv，则否定所述心电数字信号的可靠性。

7、优选的，所述控制模块将所述心电数字信号通过所述数据收发模块发送到监测端；且所述控制模块通过集成在所述控制模块内部的算法判断此时的所述心电数字信号是否为心电信号的r波波峰之前还包括，计算r波波峰的触发阈值：所述控制模块记录预设时间段内大于预设阈值的n个心电值记为vpeak[n]，计算求得峰位均值所述r波波峰的触发阈值vt＝k*vrms，其中，k为心率触发阈系数。

8、优选的，根据实际场景下的噪声水平确定所述心率触发阈系数k。

9、优选的，所述控制模块将所述心电数字信号通过所述数据收发模块发送到监测端；且所述控制模块通过集成在所述控制模块内部的算法判断此时的所述心电数字信号是否为心电信号的r波波峰之后还包括：更新所述r波波峰的触发阈值vt。

10、优选的，所述所述控制模块进行心率计算包括：所述控制模块记录每个波峰之间的时间间隔，通过数学算法将所述时间间隔转换为心率，所述数学算法包括平均值算法、指数法算法。

11、优选的，所述所述控制模块通过所述同步信号触发模块将脉冲信号通过同步触发信号发送模块发送到接收端包括：当所述控制模块判断所述心电数字信号为r波波峰时，调用所述同步信号触发模块产生两路脉宽可调的同步触发方波脉冲分别到ct扫描控制器和pet扫描控制器。

12、采用了上述技术方案后，与现有技术相比，具有以下有益效果：

13、1.本发明可以在线采集心电信号，并实时输出两路心电门控触发信号分别用于pet和ct扫描，可以联动心电信号和pet/ct扫描；心电图形数据通过所述数据收发模块输出到pet/ct已有的显示设备，相比心电监护仪减少了显示器、锂电池等相关硬件成本。本发明的pet-ct集成式心脏扫描同步方法成本低、触发实时性强、准确度高、易集成；pet-ct集成式心脏扫描同步装置外形尺寸较小，可以集成到ct机架、床尾等位置，集成度高。

技术特征：

1.一种pet-ct集成式心脏扫描同步装置，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的pet-ct集成式心脏扫描同步装置，其特征在于，还包括dcdc隔离电源模块，所述dcdc隔离电源模块用于接收直流电源，以向所述装置供电；

3.根据权利要求1所述的pet-ct集成式心脏扫描同步装置，其特征在于，还包括心电信号模拟模块，所述心电信号模拟模块包括多路开关选通器和数模转换器；

4.一种pet-ct集成式心脏扫描同步方法，其特征在于，基于上述权利要求1-3任一所述的pet-ct集成式心脏扫描同步装置，包括如下步骤：

5.根据权利要求4所述的pet-ct集成式心脏扫描同步方法，其特征在于，所述控制模块将所述心电数字信号通过所述数据收发模块发送到监测端；且所述控制模块通过集成在所述控制模块内部的算法判断此时的所述心电数字信号是否为心电信号的r波波峰之前还包括，所述控制模块检测所获取的所述心电数字信号的可靠性：

6.根据权利要求1所述的pet-ct集成式心脏扫描同步方法，其特征在于，所述控制模块将所述心电数字信号通过所述数据收发模块发送到监测端；且所述控制模块通过集成在所述控制模块内部的算法判断此时的所述心电数字信号是否为心电信号的r波波峰之前还包括，计算r波波峰的触发阈值：

7.根据权利要求6所述的pet-ct集成式心脏扫描同步方法，其特征在于，根据实际场景下的噪声水平确定所述心率触发阈系数k。

8.根据权利要求4或7所述的pet-ct集成式心脏扫描同步方法，其特征在于，所述控制模块将所述心电数字信号通过所述数据收发模块发送到监测端；且所述控制模块通过集成在所述控制模块内部的算法判断此时的所述心电数字信号是否为心电信号的r波波峰之后还包括：

9.根据权利要求4所述的pet-ct集成式心脏扫描同步方法，其特征在于，所述所述控制模块进行心率计算包括：

10.根据权利要求4所述的pet-ct集成式心脏扫描同步方法，其特征在于，所述所述控制模块通过所述同步信号触发模块将脉冲信号通过同步触发信号发送模块发送到接收端包括：

技术总结
本发明提供了一种PET‑CT集成式心脏扫描同步装置及方法，心电信号转换模块设有心电监护五导联接口，通过所述心电监护五导联接口接收被监测体的心电模拟信号，并将所述心电模拟信号转换为心电数字信号；所述心电信号转换模块与控制模块连接，用于向所述控制模块发送所述心电数字信号；所述控制模块将所述心电数字信号进行算法处理后向同步信号触发模块输出同步脉冲，所述同步信号触发模块与接收端连接，进而将心跳的同步信号发送至接收端，进而实现心电触发的PET‑CT联动扫描，所述接收端包括CT扫描控制器和PET扫描控制器；同时所述控制模块将心电数字信号通过数据收发模块发送到监测端。

技术研发人员：余李,李兴,陈修儒,江浩川
受保护的技术使用者：明峰医疗系统股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15