CN110167636A - 用于向患者反馈关于其在辐射治疗中的呼吸的方法和设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于提高辐射治疗中的照射精度的方法，其中通过房间信号传送关于他当前呼吸状态的信息和/或关于他的呼吸的行动指示，以及用于应用这种方法的设备。

Description

用于向患者反馈关于其在辐射治疗中的呼吸的方法和设备

本发明涉及一种用于向患者反馈关于其在辐射治疗中、特别是在呼吸门控中的呼吸的方法和设备，其中向患者传送关于其当前呼吸状态的信息和/或关于其呼吸的行动指示。

在吸气和呼气时，由于呼吸运动，胸部和腹部区域中的器官通常在呼吸循环期间移位。这会影响照射的准确性，由此也使得不要被照射的、即健康器官受到照射。

在实践中，在辐射治疗中使用与呼吸相关的照射，即所谓的呼吸门控或“respiratory gating”。在该方法中，照射发生在特定的呼吸状态或特定的呼吸阶段，即所谓的安全区域(门)。这通常是深呼吸区域，在其中患者应该屏住气。该安全区域可以通过成像方法确定，例如计算机断层摄影。一方面，可以通过呼吸门控方法来稳定待照射的肿瘤/肿瘤中心的位置，另一方面，可以减少对健康组织和附近器官的照射。这样，例如，在照射期间，在乳腺癌的情况下可以照顾到心脏，或在肺肿瘤的情况下可以照顾到健康肺组织。

临床使用中，呼吸门控方法的主要实际问题是：向患者通知关于其当前呼吸状态的、及时且准确的反馈。具体而言，必须给患者指示他是否应该(继续)吸气或(再次)呼气、或者他的呼吸是否已经在安全区域并且他应该屏住呼吸以进行照射。

当前最常见和最简单的通知患者其当前呼吸状态的变型方案是基于医疗技术人员的语言通信。该人员以“请深吸气”，“屏住呼吸”或“呼气”的形式给予患者语言命令。这种方法的显着缺点是语言命令的时间延迟和基于语言的行动指示的模糊性。特别是在外语患者和/或工作人员和/或在强烈方言的情况下，平稳的治疗过程通常是困难的。此外，语言命令对于技术人员来说是额外负担，会影响注意力和对其他治疗特定信息的专注性。

在实践中，医疗技术人员的语言命令的替代方案是通过在治疗室中附接的虚拟现实(VR)眼镜或监视器的视觉方法。对患者的这种类型的反馈基于其当前呼吸状态和安全区域的示意图。使用VR眼镜的缺点是在每个患者的治疗之后用于处理和规定的眼镜消毒所需的额外工作。监视器的缺点通常是通过患者在照射台上的位置而导致的在监视器上的不利视角。患者的视觉缺陷在所提到的两种利用示意性图的视觉方法中是进一步障碍。

因此，本发明的目的在于提供一种如下可能性：即技术人员不太费力地向患者传送关于其呼吸状态的及时且明确的信号。

根据本发明，上述目的是通过权利要求1和11的特征实现的。此后，根据本发明的用于向患者反馈关于其在辐射治疗中的呼吸的方法通过房间信号来传送关于其当前呼吸状态和/或有关其呼吸的行动指示的信息。

根据本发明，首先已经认识到，没有必要让医疗技术人员来给患者提供语言命令并处理语言和/或声学障碍。还已经认识到，特别有利的是：不让患者在监视器或VR眼镜上通过示意图读取例如信息和行动指示，并且为此目的操纵这些仪器。相反，本发明采用完全不同的路径，即，关于其当前呼吸状态的信息和/或关于其呼吸的行动指示通过明确的、及时的房间信号来传送给他。通过这种类型的反馈消除了命令的时间延迟、语言障碍，技术人员可以专注于其他治疗特定信息，患者简单明确地识别出传送给他的、关于他的呼吸的信息和行动指示，并取消了不必要的工作步骤例如消毒VR眼镜和/或调整监视器。因此，患者在治疗台的不利位置是无关紧要的。

用于改善应用根据权利要求1至10之一所述的方法在辐射治疗中的辐射精确度的本发明的设备利用权利要求11来要求保护。该设备包括用于产生房间信号的装置，该装置向患者传送关于其当前的呼吸状态的信息和/或关于其呼吸的行动指示。

因此，利用所要求保护的方法以及所要求保护的设备提供一种可能性，通过该可能性，对于工作人员而言，可以向患者传送关于其呼吸状态的及时且明确的信号。

房间信号基本上可以理解为房间氛围的变化。有利地，房间信号是房间光，特别是房间颜色、和/或房间光的亮度变化。替代地或附加地，可以设想房间声音、特别是音列、和/或房间声音的音量的变化。基于患者的呼吸状态或呼吸阶段，房间光和/或房间声音被用于关于其当前的呼吸状态的信息和/或关于其呼吸的行动指示。为此目的，可以根据呼吸状态和/或根据行动指示来对房间光或房间声音进行编码。例如，可以通过将房间照明改为绿色来指示到达安全区域。在房间声音情况下，可以设想患者通过相应调制载波信号来以声学编码方式对其当前呼吸阶段进行信号通知。可以设想音列以及音量的变化。

以另一种有利的方式，房间信号对行动指示“吸气”和/或“屏气”和/或“呼气”进行信号通知。

然而，呼吸门控的另一个困难通常是患者不知道其当前呼吸状态离所需安全区域有多远。这经常导致患者方面的不安全性并使治疗复杂化。为了处理这种情况，有用的是例如通过将差异颜色编码到所需的安全区域来对“吸气的剩余持续时间”进行信号通知，从而患者通过房间颜色识别出对安全区域的接近。

原则上，重要的是将所需剂量的辐射引入目标区域即肿瘤。在此，辐射以固定剂量即所谓的每时间监测单元来发射。这导致：为了引入不同剂量而必须照射不同时长。这意味着在针对患者的呼吸门控中，患者必须视剂量而定地在安全范围中屏住呼吸不同的长度，以实现将剂量引入到目标体积中。在实践中，目前还没有已知解决方案，该解决方案向患者发信号通知其需要屏住呼吸多久。这也经常导致患者的不安全甚至紧张，直至喘气，这是顺利治疗过程的重大障碍。为了避免这种情况并且为了给患者更多的安全性并确保更快和更精确的治疗，附加地或替代地，屏气和/或呼气的持续时间可以通过房间信号来发信号通知。例如，这可以通过将仍然要照射的时间段编码为房间光和/或房间声音来实现。

可以设想：呼吸的安全区域，即所谓的用于保护不被照射的器官的门(Gate)借助成像方法、特别是借助计算机断层摄影术来确定。

有利地，房间信号基于当前的呼吸状态。可以设想，特别是通过用于记录呼吸运动的摄像机系统来以光学方式确定当前呼吸状态，和/或特别是通过应变计来以机械方式确定当前呼吸状态。这可以优选地自动进行。用于确定当前呼吸状态的自动方法使得可以在整个治疗期间遵循胸腔相对于参考平面的“行程”。

在治疗期间持续监测门控过程或呼吸确保检测大量参数，以便统计评估个体的、患者典型的呼吸行为。这样，尤其是，个体屏气的能力是可以确定的。这种能力在患者与患者之间非常不同。这取决于各种因素，例如身体状况和/或患者的年龄。

根据治疗时必须引入的所需辐射剂量，需要不同时长的屏气和照射阶段。个体的、患者典型的呼吸行为或屏气的能力导致：视患者而定地，屏气的各个阶段具有不同的时长和/或必须将屏气以及照射执行不同的重复次数。特别地，结合用于显示突出的照射时间的系统，患者经常感受到强烈的压力，这可能导致呼吸行为改变或甚至喘气，使得治疗更加困难。通过检测和评估个体的、患者典型的呼吸行为，可以有利地为每个患者单独确定屏气的最佳时间段和/或根据所需照射确定屏气所需的重复次数。

有利地，患者的现有统计数据可用于确定屏气的时间段和/或屏气的重复次数。然而，如果没有关于当前要治疗的患者的统计数据或者关于其呼吸行为的信息，可以设想，为了确定屏气的时间段和/或屏气的重复次数，使用普遍的、特别是与年龄和/或性别相关的患者统计数据。因此，例如可以借助科学算法从每个患者的收集的统计数据中导出个体适合且可舒适执行的屏气阶段以及因此导出照射时间段。

为了确保特别灵活和有效的治疗，可以设想的是：在治疗期间治疗人员可以对屏气的时间段和/或屏气的重复次数以及因此照射进行微调。为此目的，在操作位置上显示所建议的时间段是有利的。

以有利的方式构建和改进本发明的教导有各种可能性。为此，一方面参考从属于权利要求1的权利要求，另一方面参考借助附图对本发明优选实施例的下面的说明。结合参考附图对本发明的优选实施例的说明一般地也解释了该教导的优选方案和改进方案。

该唯一的附图以示意图示出了在辐射治疗中呼吸门控的呼吸曲线，其中患者通过房间信号以房间颜色的形式传送关于其当前呼吸状态的信息和关于其呼吸的行动指示。该图的横轴表示时间进程，纵轴表示患者呼吸的深度。由附图标记1表示的区域是浅呼吸1的区域。在该呼吸阶段，房间光是中性的，即白色。这向患者表明他尚未到达安全区——门——并且必须继续吸气。当他到达安全区域时，房间光切换为绿色，并且只要房间光具有绿色，患者就知道他应该屏气，从而可以进行照射。如果患者吸气太深，房间光会切换为橙色，这会向患者发信号通知“其呼吸太深，他应该再次呼气”。

先前借助计算机断层摄影确定了保护未照射器官的呼吸安全区域。房间颜色的变换基于患者的当前自动检测的呼吸状态。这是借助用于记录呼吸运动的摄像机系统以光学方式来确定的。在治疗期间，通过连续监测呼吸来检测并且统计评估个体的、患者典型的呼吸行为，特别是个体的屏气能力。这使得尤其是可以根据所需照射来确定屏气的时间段和/或屏气所需的重复次数。医疗技术人员还可以在治疗期间对屏气的时间段和/或重复次数进行微调。

优选实施例具有以下优点：向患者的反馈(患者反馈)是非常及时的并且易于患者理解，而与语言障碍、视觉障碍等等无关。此外，对于工作人员而言取消了不必要的工作步骤，可以专注于其他治疗特定的活动和信息。

关于根据本发明的装置的其他有利扩展方案参考说明书的一般部分和所附权利要求，以避免重复。

最后，应该明确指出，根据本发明的设备的上述实施例仅用于讨论所要求保护的教导，但不限于示例性实施例。

附图标记列表

1浅呼吸区域，颜色为中性

2安全区域，颜色为绿色

3深呼吸区，颜色为橙色

Claims (11)

1.一种用于在辐射治疗中、特别是在呼吸门控中向患者反馈关于其呼吸的方法，其中通过房间信号向患者传送关于其当前呼吸状态的信息和/或关于其呼吸的行动指示。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述房间信号是房间光、特别是房间颜色(n)、和/或房间光的亮度的变化和/或房间声音、特别是音列(n)、和/或房间声音的音量变化。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述房间信号用信号表示行动指示、即“吸气”和/或“屏气”和/或“呼气”和/或所述“吸气”和/或“屏气”和/或“呼气”的剩余持续时间。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其特征在于，所述呼吸的安全区域借助成像方法、特别是借助计算机断层摄影来确定，以便保护不要被照射的器官。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的方法，其特征在于，所述房间信号基于当前的、优选地自动检测到的呼吸状态。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的方法，其特征在于，通过光学方式、特别是通过摄像机系统和/或通过机械方式、特别是通过应变计来确定所述当前呼吸状态。

7.根据权利要求1至6中任一项所述的方法，其特征在于，通过连续监测呼吸来检测并统计评估个体的患者典型的呼吸行为、特别是个体的屏气能力。

8.根据权利要求1至7中任一项所述的方法，其特征在于，通过检测和评估所述个体的患者典型的呼吸行为根据所需的照射来确定屏气的时间段和/或所述屏气的所需的重复次数。

9.根据权利要求1至8中任一项所述的方法，其特征在于，为了确定屏气的时间段和/或屏气重复次数而使用现有的统计数据和/或一般的、尤其是取决于年龄和/性别的患者统计数据。

10.根据权利要求1至9中任一项所述的方法，其特征在于，治疗人员在治疗期间能够对屏气的时间段和/或对屏气的重复次数进行微调。

11.一种用于向患者反馈关于其在辐射治疗、特别是在呼吸门控中的呼吸的设备，用于应用根据权利要求1至10中任一项所述的方法，具有用于产生房间信号的装置，该装置向所述患者传送关于其当前的呼吸状态的信息和/或有关其呼吸的行动指示。