CN111973891A - 放射治疗系统、控制医疗仪器的控制方法及控制装置 - Google Patents

Abstract

一种控制医疗仪器的控制方法包含：控制模块储存来自可挠式压力传感模块的初始感测信息；所述控制模块接收来自所述可挠式压力传感模块的一当前感测信息；所述控制模块根据所述初始感测信息、所述当前感测信息、及对照表，计算靠在所述可挠式压力传感模块的一物体及定义于所述物体内的一目标区域其中一者的移动量；所述控制模块判定所述移动量是否高于门槛值；及所述控制模块在判定出所述移动量高于所述门槛值时，传送相关于控制所述医疗仪器的信号至所述医疗仪器。

Description

放射治疗系统、控制医疗仪器的控制方法及控制装置

技术领域

本发明涉及一种治疗系统、控制仪器的方法及装置，尤其是一种放射治

疗系统、控制医疗仪器的方法及装置。

背景技术

现有的许多医疗仪器可以用来治疗不同的疾病。举例来说，放射线治疗 仪器产生的放射线可以用来破坏癌细胞，而可以被用来治疗癌症。现有的 精准的放射治疗技术可以精准的针对目标区域(例如肿瘤)进行治疗，精准的 放射治疗技术包含质子放射治疗(Porton Therapy)、光子放射治疗(X-Ray Therapy)、导航式螺旋刀治疗(Tomo Therapy)、重粒子放射治疗(Heavy Particle Radiotherapy)等技术。

在进行放射治疗前，医生通常会事先针对目标区域拍摄不同的医学影 像，例如电脑断层扫瞄、MRI影像、X光片等等。然后，医生通常会针对 欲治疗部位设定治疗方针，在一些情况中，所述治疗方针可以包含放射治 疗射线的注射方向、强度、次数等等。接着，这个治疗方针可以被转换成 放射治疗仪器可以读取的档案。

当病人接受放射治疗仪器治疗时，病人的姿势会被调整，以使得放射线 能照射到目标区域(例如癌细胞的所在区域)，如此，当放射治疗仪器开始发 射放射线，目标区域的细胞便会被放射线破坏。

发明内容

然而，在放射治疗过程中，若目标区域周边的健康组织被放射线照射到 也会受损而引起副作用。病人一旦移动(例如耸肩、转头等等)就可能导致 目标区域位置的偏移，以致增加其健康组织暴露于放射线的风险。在一个 例子中，目标区域位于病人的大脑，且目标区域的大小是小于10mm^3，若 病人如果头部有移动且移动的大小超过10mm，就可能导致放射线偏离目标 区域而无法破坏癌细胞且伤害到健康的大脑组织。

因此，确实需要有一种放射治疗系统、控制方法及控制装置，藉由能根 据病人的移动来控制医疗仪器的操作。

本公开提供一种放射治疗系统，包括放射源、处理器、可挠式压力传感 装置、及压力侦测装置。所述放射源用以发射放射线束，以调节病人之特 定部位的细胞活性。所述处理器耦接所述放射源，用以调整所述放射线束 的射入角度与强度。所述可挠式压力传感装置置于所述特定部位。所述压 力侦测装置耦接所述可挠式压力传感装置，用以侦测所述特定部位的一转 动量与一位移量。当所述转动量或所述位移量超出第一预定范围时，所述处理器控制所述放射源停止发射所述放射线束。

所述放射治疗系统，其中，当所述处理器判断所述转动量或所述位移量 超出第二预定范围时，所述处理器控制所述放射源以降低所述放射线束的 强度，其中所述第二预定范围落在所述第一预定范围内。

所述放射治疗系统，其中，所述压力侦测装置更包括定电源电路、数据 输入输出部、及控制器，所述定电源电路透过所述数据输入输出部将其输 出的定电压或定电流传送给所述可挠式压力传感装置并接收回传的信号。

所述放射治疗系统，其中，所述压力侦测装置更包括定电源电路、数据 输入输出部、及控制器，所述定电源电路透过所述数据输入输出部将其输 出的定电压或定电流传送给所述可挠式压力传感装置并接收回传的信号。

所述放射治疗系统，其中，所述控制器根据感测信号判断是否所述转动 量或所述位移量超出所述第一预定范围。

所述放射治疗系统，其中，所述压力侦测装置更包括无线模块，所述控 制器透过所述无线模块将处理过的感测信号传送给所述处理器，所述处理 器再来计算所述转动量与所述位移量并判断是否所述转动量或所述位移量 超出所述第一预定范围。

所述放射治疗系统，其中，所述压力侦测装置更包括无线电力感测装置， 用以感测磁场或电场变化而产生电力提供给所述压力侦测装置。

本公开提供一种控制医疗仪器的方法，包含：控制模块储存来自可挠式 压力传感模块的初始感测信息；所述控制模块接收来自所述可挠式压力传 感模块的当前感测信息；所述控制模块根据所述初始感测信息、所述当前 感测信息、及对照表，计算靠在所述可挠式压力传感模块的一物体及定义 于所述物体内的一目标区域其中一者的移动量；所述控制模块判定所述移 动量是否高于门槛值；及所述控制模块在判定出所述移动量高于所述门槛 值时，传送相关于控制所述医疗仪器的信号至所述医疗仪器。

所述控制医疗仪器的方法，其中，在所述控制模块计算所述移动量之前， 还包含：所述控制模块根据所述初始感测信息、所述当前感测信息、及对 照表，判定所述物体是否移动。

所述控制医疗仪器的方法，其中，所述初始感测信息对应初始二维压力 分布，所述当前感测信息对应当前二维压力分布，所述对照表描述二维压 力分布差及与其对应的参考移动量。控制模块在计算所述移动量时，根据 所述初始二维压力分布及所述当前二维压力分布的压力分布差，比对所述 对照表得出所述移动量。

所述控制医疗仪器的方法，其中，所述的相关于控制所述医疗仪器的信 号用来使所述医疗仪器暂停运作。

所述控制医疗仪器的方法，其中，所述的相关于控制所述医疗仪器的信 号包含所述移动量。

本公开提供一种控制医疗仪器的控制装置，适于数据连接医疗仪器及可 挠式压力传感模块，所述控制装置包含数据输入模块及控制模块。所述数 据输入模块组配来接收来自所述挠式压力传感模块的感测信号。所述控制 模块数据连接所述数据输入模块。所述控制模块藉由所述数据输入模块接 收并且储存来自所述可挠式压力传感模块的初始感测信息；所述控制模块 接收来自所述可挠式压力传感模块的当前感测信息；所述控制模块根据所 述初始感测信息、所述当前感测信息、及对照表，计算靠在所述可挠式压 力传感模块的一物体及定义于所述物体内的一目标区域其中一者的移动 量；所述控制模块判定所述移动量是否高于门槛值；及所述控制模块在判 定出所述移动量高于所述门槛值时，传送相关于控制所述医疗仪器的信号 至所述医疗仪器。

所述控制医疗仪器的控制装置，其中，所述初始感测信息对应初始二维 压力分布(profile)，所述当前感测信息对应当前二维压力分布(profile)，所述 对照表描述二维压力分布差及与其对应的参考移动量。控制模块在计算所 述移动量时，根据所述初始二维压力分布及所述当前二维压力分布的压力 分布差，比对所述对照表得出所述移动量。

所述控制医疗仪器的控制装置，其中，还包含数据连接所述控制模块的 通信模块，所述通信模块组配来数据连接所述医疗仪器，并受所述控制模 块的控制将相关于控制所述医疗仪器的所述信号传送至所述医疗仪器。

所述控制医疗仪器的控制装置，其中，还包含数据连接所述数据输入模 块及所述控制模块的滤波模块，所述滤波模块组配来滤除所述数据输入模 块所接收的感测信息的杂讯。

所述控制医疗仪器的控制装置，其中，还包含组配来电连接所述可挠式 压力传感模块的定电源电路，所述定电源电路组配来提供定电压及定电流 其中一者给所述可挠式压力传感模块。

所述控制医疗仪器的控制装置，其中，还包含所述可挠式压力传感模块， 所述可挠式压力传感模块具有多个压力传感件，所述压力传感件分布在一 个二维阵列的多个阵列点。

所述控制医疗仪器的控制装置，其中，还包含所述可挠式压力传感模块， 所述可挠式压力传感模块具有多个压力传感件，所述压力传感件分布在一 个二维阵列的多个阵列点。

所述控制医疗仪器的控制装置，其中，所述的相关于控制所述医疗仪器 的信号包含所述移动量。

本公开提供一种控制医疗仪器的方法，包含：控制模块储存来自可挠式 压力传感模块的初始感测信息；所述控制模块接收来自所述可挠式压力传 感模块的当前感测信息；所述控制模块根据所述初始感测信息、所述当前 感测信息、及对照表，计算靠在所述可挠式压力传感模块的一物体的移动 量；所述控制模块在判定出所述移动量高于预定值时，根据所述物体的所 述移动量，计算定义于所述物体内的目标区域的移动量；及所述控制模块在判定出所述目标区域的所述移动量高于门槛值时，传送相关于控制所述 医疗仪器的信号至所述医疗仪器。

承上所述，根据来自可挠式压力传感模块的感测信息计算所述物体或所 述目标区域的移动量，且在判定出所述移动量高于门槛值时传送相关于控 制所述医疗仪器的信号至所述医疗仪器，能达到根据所述移动量控制所述 医疗仪器的操作的效果。

附图说明

为可仔细理解本案以上记载之特征，参照实施态样可提供简述如上之本 案的更特定描述，一些实施态样系说明于随附图式中。然而，要注意的是， 随附图式仅说明本案的典型实施态样并且因此不被视为限制本案的范围， 因为本案可承认其他等效实施态样。

图1示出了根据本公开的一些实施例的一个具有压力传感器的头枕；

图2a及图2b示出了根据本公开的一些例示性的头枕的应用的情境；

图3a及图3b示出了根据本公开的一些例示性的压力分布图；

图4示出了根据本公开的一些例示性的压力传感装置；

图5示出了根据本公开的一些例示性的放射治疗系统；

图6示出了根据本公开的一些实施例的用于控制医疗仪器的控制装置的组 件方块图及与所述控制装置数据连接的医疗仪器；

图7示出了根据本公开的一些例示性的控制装置应用于一头枕的情境；

图8示出了根据本公开的一些例示性的放射线治疗情境；

图9示出了根据本公开的一些实施例的用于控制医疗仪器的控制方法；

图10a及图10b示出了根据本公开的一些实施例的控制方法所应用的情境；

图11示出了根据本公开的一些实施例的用于控制医疗仪器的控制方法；及

图12示出了根据本公开的一些实施例的用于控制医疗仪器的控制方法。

主要元件符号说明

具体实施方式

如下具体实施方式将结合上述附图进一步说明本发明。

以下描述将参考附图以更全面地描述本公开内容。附图中所示为本公 开的示例性实施例。然而，本公开可以以许多不同的形式来实施，并且不应所 述被解释为限于在此阐述的示例性实施例。提供这些示例性实施例是为了使本 公开透彻和完整，并且将本公开的范围充分地传达给本领域技术人员。类似的 附图标记表示相同或类似的组件。

本文使用的术语仅用于描述特定示例性实施例的目的，而不意图限制本 公开。如本文所使用的，除非上下文另外清楚地指出，否则单数形式“一”，“一 个”和“所述”旨在也包括复数形式。此外，当在本文中使用时，“包括”和/ 或“包含”或“包括”和/或“包括”或“具有”和/或“具有”，整数，步骤， 操作，组件和/或组件，但不排除存在或添加一个或多个其它特征，区域，整数， 步骤，操作，组件，组件和/或其群组。除非另外定义，否则本文使用的所有术 语(包括技术和科学术语)具有与本公开所属领域的普通技术人员通常理解的 相同的含义。此外，除非文中明确定义，诸如在通用字典中定义的那些术语应 所述被解释为具有与其在相关技术和本公开内容中的含义一致的含义，并且将 不被解释为理想化或过于正式的含义。

以下内容将结合附图对示例性实施例进行描述。相同或类似的组件将被 赋予相同或相似的附图标记表示或类似的技术用语。

在进行放射治疗前，医生会事先针对病灶的部分拍摄不同的医学影像， 如电脑断层扫瞄、MRI影像、X光片之类，接着会针对欲治疗部位设定治疗 方针，包含放射治疗射线的注射方向、强度、次数等等。接着这个治疗方 针会被转换成放射治疗装置可以读取的档案后，病人才会接受治疗。

当病人躺在放射治疗机器准备进行治疗时，会先调整病人的姿势以配合 治疗。由于治疗中病人可能是清醒的，因此病人可能会不自觉得移动身体 部位，甚至病人耸肩或是呼吸都可能会影响放射治疗的准确度。举例来说， 欲治疗的肿瘤直径为20mm，而病人呼吸时身体的起伏可能超过20mm，对于 放射治疗来说，效果可能就比较不明显，甚至伤害到正常的组织或细胞比 杀死掉的肿瘤细胞或组织还多。在另一个例子中，欲治疗的肿瘤位于病人 的大脑，且肿瘤大小可能不大，譬如直径小于10mm。由于在治疗过程中病 人是清醒的，因此病人如果头部有移动的情况，可能就造成放射线没有办 法集中在病灶，反而伤害到正常的大脑组织。

因此基于上述理由，本案提出一种放射治疗时，用以侦测患者移动，并 作为放射治疗机器是否继续治疗或是动态变动治疗方案的方法。

请参考图1。图1是一个具有压力传感器的头枕的示意图。当病人是治 疗头部的肿瘤或是透过放线去降低大脑内特定区域的活性时所使用。当病 人躺在治疗机器的平台上时。病人必须先定位后才能开始治疗，而定位后 如果病人移动了，就可能造成放射治疗的效果偏移，而影响到欲治疗部位 周遭正常的组织。因此透过图1的头枕来进行病人的头部移动的侦测，并 且可以搭配治疗时的影像侦测作更准确的对应。

图1中的头枕上具有一可挠式压力传感矩阵装置，设置在枕头11的内 侧表面或是枕头11内侧的布的内层。枕头内侧的形状可设计符合病人的头 形，或是枕头采用记忆素材制作。压力传感器矩阵可以使用多个传感器串 接成矩阵形状，或是压力传感器由复数条压力线交错组成。压力传感装置 接受压力传感矩阵的感测值判断病人的头部移动或转动的变化。压力传感 装置的动作如下：

当病人的头部固定在治疗的最佳位置点时，记录所述时间点时，所述可 挠式压力传感矩阵装置上每一个感测单元的感测值，或是当下所述可挠式 压力传感矩阵装置的复数条压力线的阻抗。在病人准备开始治疗，一直到 治疗结束的期间，压力传感装置会持续或周期性的接受压力测矩阵装置传 送的感测值，并判断病人的头部是否移动、转动。

压力传感装置会将接收到的感测值与一感测值与位移对照表比对，用以 判断病人的头部是否位移超过预定的安全范围。如果是的话，则压力传感 装置会透过无线通信模块传送一警告性号给放射治疗机器，以暂停放射治 疗。

举例来说，当传感装置12从接收到的感测值中判断区域13a与区域13b 的压力增加，且区域13c与区域13d的压力减少时，压力传感装置12可以 判断病人此时的头部可能往区域13a的方向靠拢，或是病人的头部可能有 转动往区域13a的方向。传感装置12会根据感测值与位移对照表来判断病 人头部的位移量或转动的角度，并且判断所述位移量或转动的角度是否超 过预定临界范围。如果判断病人头部的位移量或是转动的角度大于预定临界范围时，压力传感装置的处理方式可能有两种：

压力传感装置会透过无线通信模块传送一警告性号给放射治疗机器，以 暂停放射治疗。压力传感装置会传送预估的头部的位移量或转动的角度给 放射治疗机器，由所述机器的控制单元来进行判断是否需要暂停放射治疗。

上述的例子中，压力传感装置是可以自行判断病人的情况，并通知放射 治疗机器中止治疗。这样的压力传感装置与头枕是可以透过特定的通信协 定适用于各种放射治疗机器。

关于透过可挠式压力传感矩阵装置判断病人的头部移动或转动的部分， 进一步说明如下。

一般来说，人的头骨为接近对称的结构，因此当使用者的头部完全与可 挠式压力传感矩阵装置接触，且头部移动或转动时，会出现对称的位置点 的压力变化是有模式。可挠式压力传感矩阵装置的区域13a与13d的为对 称的区域，区域13b与13c为对称的区域。

假设枕头为硬质材质，变形量很小，因此可以不考虑病人头部水平位移 的变化。当病人的头部往右边(区域13a方向)转动时，区域13a感测到的 数值(可能是压力值，或是对应压力的阻抗值)会增加，而对称的区域13d 感测到的数值会减少。同一时间，区域13b感测到的数值也会增加，而区 域13c感测到的数值也会减少。此外，区域13b感测到的数值的增加量会 比区域13a感测到的数值的增加量高。因此，当压力传感装置12发现这样 的压力变化模式时，压力传感装置12判断此时病人的头部有转动。

接着，压力传感装置12会根据可挠式压力传感矩阵装置的压力变化判 断病人头部的转动角度，并根据转动角度估算治疗部位的位移量，最后判 断所述位移量是否高于预设值。如果高于预设值就表示此时的治疗可能伤 害正常组织的比例，如30％～50％，过高，放射治疗机器会暂停运作，由专业 人员重新调整病人的位置。

请参考图2a。图2a为病人治疗前的正确位置。病人的头部躺在具有压 力传感装置的枕头21上，欲治疗的部位如22标示。图2b为病人转动头部 的情况。在图2b中，因为病人头部转动的关系，欲治疗部位的位置由位置 22移动到位置23中。此时，会考虑位置22与位置23的水平位移与垂直位 移，换言之就是立体位置的移动，并根据医生设定的治疗方案中设定的安 全范围(位移移动的范围在安全范围内可继续治疗)，来判断是否暂停治疗。

前述的说明中，压力传感装置12接收可挠式压力传感矩阵装置传送的 感测值进行判断，但压力传感装置12也可以根据压力分布图来判断病人头 部是否有移动或转动。请参考图3a。图3a是病人躺在头枕上的压力示意图。 当病人有转动时，就会出现如图3b图形。压力传感装置12可以根据压力 分布图的变化来判断病人是否有移动或转动头部。当根据压力分布图判断 病人有头部移动或转动时，压力传感装置12会读取传感器数值并计算欲治 疗部位的位移量是否超出安全范围，如果有的话，通知放射治疗机器停止 治疗。

在前述的例子中，压力传感装置12会判断是否要中断放射治疗，但在 另一个例子中，压力传感装置12只会计算因为病人转动或移动时所造成欲 治疗部位的位移量，并将位移量传送给放射治疗装置，由放射治疗装置判 断是否要中断治疗。

请参考图4。图4为一压力传感装置的示意图。压力传感装置40包括 数据输入输出部41、滤波电路42、控制器43、无线模块44、定电源电路 45以及电源模块46。数据输入部41连接可挠式压力传感矩阵装置，如图 一具有一可挠式压力传感矩阵装置的头枕。定电源电路45透过数据输入输 出部41将其输出的定电压或定电流传送给可挠式压力传感矩阵装置。滤波 电路42透过数据输入部41接收可挠式压力传感矩阵装置回传的感测信号 并过滤掉杂讯，接着将过滤后的感测数据传送给控制器43。控制器43根据 过滤后的感测数据判断病人的头部是否移动或转动超过一预定安全范围， 如果是的话，透过无线模块44传送警示讯号给放射治疗装置。电源模块46 用以提供压力传感装置40与可挠式压力传感矩阵装置所需的电力。在一实 施例中，电源模块46为电池；在另一实施例中，电源模块46为一无线电力接收装置，用以感测放射治疗装置中的电力或磁力变化，以产生所需的 电力。换言之，在采用无线电力接收装置时，本实施例的压力传感装置只 有在进行治疗时才会动作。

在另一实施例中，控制器43会先粗估使用者头部的移动或转动是否超 出一预定值，如果超过所述预定值，控制器43才会计算欲治疗部位的位移 量，其中位移量包括了水平位移量与垂直位移量。若判断位移超出一安全 范围，控制器43传送警示信号给放射治疗装置，以中断治疗。在本实施例 中，放射治疗装置可以透过加密的通信协定将安全范围传送给压力传感装 置40。

在另一实施例中，控制器43会先粗估使用者头部的移动或转动是否超 出一预定值，如果超过所述预定值，控制器43会将感测信号透过无线模块 44传送给放射治疗装置，由放射治疗装置计算欲治疗部位的位移量，其中 位移量包括了水平位移量与垂直位移量。若判断位移超出一安全范围，放 射治疗装置会中断治疗并通知医护人员调整病人位置。

滤波电路42可以是卡尔曼滤波器。可挠式压力传感矩阵装置回传的感 测信号是具有时间戳记，卡尔曼滤波器可以根据前一个时间点(取样点)的 数值计算当前(次一个时间点)的数值，接着再将计算的数值与实际量测的 数值更新并且去校正预测的演算法或矩阵。透过卡尔曼滤波器可以让感测 数值转换成更平滑的曲线(更精确的数值，可以降低因为量测时感测产生的 杂讯或共模杂讯)。

前述实施例是以治疗部位为头部说明，但实际上可以应用到胸腔与腹腔 的放射治疗，只需要修改枕头的大小即可。此外在胸腔治疗时，透过可挠 式压力传感矩阵装置还可以侦测胸腔呼吸时的变化，以判断何时开始进行 放射治疗与何时暂停放射治疗。

图5为根据本发明之一放射治疗系统的一实施例的示意图。放射治疗系 统包括处理器51、放射源52、治疗计画53、压力侦测装置54以及可挠式 压力传感装置55。治疗计画53由医师与放射师根据病人状况与待治疗部位 所设定的放射治疗计画，储存于一储存装置中。处理器51根据治疗计画53 控制放射源52施打于治疗部分的放射线强度与方向。

所述放射源用以发射一放射线束，以调节一病人之一特定部位的细胞活 性。所述处理器51耦接所述放射源，用以调整所述放射线束的射入角度与 强度。所述可挠式压力传感装置55置于所述特定部位。所述压力侦测装置 54耦接所述可挠式压力传感装置55，用以侦测所述特定部位的一转动量与 一位移量。当所述转动量或所述移动超出一第一预定范围时，所述处理器 51控制所述放射源停止发射所述放射线束。当处理器51判断所述转动量或 所述位移量超出一第二预定范围时，所述处理器51控制所述放射源以降低 所述放射线束的强度，其中所述第二预定范围落在所述第一预定范围内。 移动量的第一预定范围可以是在-5mm～5mm。第二预定范围可以是 -2.5mm～2.5mm。转动量的第一预定范围可以是在-15°～15°，第一预定范 围可以是在-7.5°～7.5°。

可挠式压力传感装置55的说明可参考图4实施例的说明。所述可挠式 压力侦测装置55包括一定电源电路(例如定电源电路45)、一数据输入输出 部(例如数据输入输出部41)、一控制器(例如控制器43)、一滤波电路(例 如滤波电路42)、一无线模块(例如无线模块44)、一无线电力感测装置。 所述定电源电路透过所述数据输入输出部将其输出的定电压或定电流传送 给所述可挠式压力传感装置并接收回传的信号。

所述滤波电路透过所述数据输入输出部接收所述可挠式压力传感装置 回传的感测信号并过滤掉杂讯，接着将过滤后的感测数据传送给所述控制 器。

所述控制器根据感测信号判断是否所述转动量或所述位移量超出一第 一预定范围。所述控制器透过所述无线模块将处理过的感测信号传送给所 述处理器51，所述处理器再来计算所述转动量与所述位移量并判断是否所 述转动量或所述位移量超出所述第一预定范围。所述无线电力感测装置用 以感测一磁场或电场变化而产生电力提供给所述压力侦测装置。

图6示出了根据本公开的一些实施例的控制医疗仪器的控制装置61的 一示例性操作情境，其中包含所述控制医疗仪器的控制装置61的组件方块 图，以及经由一通信网络63与所述控制装置61数据连接的医疗仪器62。 在一情境中，医疗仪器62可以是一放射线治疗仪器。

所述控制装置61适于数据连接所述医疗仪器62，并包含一可挠式压力 传感模块611、一数据输入模块612、一控制模块613、一通信模块614、 及一滤波模块615、一定电源电路616、及一电源模块617。

所述可挠式压力传感模块611具有多个压力传感件以及连接所述压力 传感件的电路。所述压力传感件分布在一个二维阵列的多个阵列点。所述 可挠式压力传感模块611组配来电连接所述定电源电路616及所述数据输 入模块612，以接收来自所述定电源电路616所提供的定电流或定电压，且 将所述压力传感件所产生的感测信息输出至所述数据输入模块612。在其他 实施态样中，可挠式压力传感模块611由复数条压力线交错组成。

请参考图7，在一情境中，可挠式压力传感模块611可以被设置在一头 枕7。所述可挠式压力传感模块611的压力传感件611a～611d可以设置在头 枕2的内侧表面或是头枕2内侧的布的内层。头枕2内侧的形状可设计符 合病人的头部70的形状，而可以被应用在透过放射线治疗头部70的肿瘤 或降低大脑内特定区域的活性等情境中。头枕2可以采用记忆素材制作。

所述数据输入模块612组配来数据连接所述可挠式压力传感模块611， 以便接收来自所述可挠式压力传感模块611的感测信息。所述通信模块614 组配来数据连接所述医疗仪器62，并受所述控制模块613的控制将数据或 信号传送至所述医疗仪器62。在本实施例中，所述通信模块614支援特定 的无线通信协定，例如wifi或蓝芽等等。在本实施例中，所述通信网络63 包含无线通信网络。所述滤波模块615组配来数据连接所述数据输入模块612，并滤除所述数据输入模块612所接收的感测信息的杂讯，并将过滤后 的感测信息传送给控制模块613。滤波模块615可以是一滤波电路，例如是 卡尔曼滤波器。在一些实施态样中，可挠式压力传感模块611回传的感测 信息具有时间戳记，卡尔曼滤波器可以根据前一个时间点(取样点)的数值 计算当前(次一个时间点)的数值，接着再将计算的数值与实际量测的数值 更新并且去校正预测的演算法或矩阵。透过卡尔曼滤波器可以让感测信息 转换成更平滑的曲线，藉此能获得更精确的数值，可以降低量测时产生的 杂讯或共模杂讯。所述定电源电路616组配来提供定电压及定电流其中一 者给所述可挠式压力传感模块611。所述电源模块617用以提供可挠式压力 传感模块611所需的电力。在一实施例中，电源模块617为电池。在另一 实施例中，电源模块617为一无线电力接收装置，用以感测放射治疗装置 中的电力或磁力变化，产生所需的电力。

所述控制模块613数据连接所述滤波模块615，并藉由所述滤波模块615 接收来自所述数据输入模块612的数据。在本实施例中，控制模块613组 配来接收来自所述可挠式压力传感模块611的感测信息，并根据感测信息 及一对照表，计算一个靠在所述可挠式压力传感模块611的一物体(例如， 图7的头部70)或者定义于所述物体的一目标区域其中一者的移动量，并判 定所述移动量是否高于一门槛值，且在判定出所述移动量高于所述门槛值时，传送一相关于控制所述医疗仪器62的信号至所述医疗仪器62，以达到 根据物体的移动来控制所述医疗仪器62的效果。在本实施例中，所述对照 表被储存在所述控制模块613中。在本实施例中，所述对照表描述多个参 考压力差值矩阵及多个移动量的关系，每一参考压力差值矩阵指示多个分 别对应所述阵列点的压力差值。在本实施例中，医疗仪器62可以透过加密 的通信协定将门槛值传送给控制装置。

在前述的情境中，所述可挠式压力传感模块611组配来感测头枕2的一 个承接病人头部的接触面的压力分布，并产生相关于所述压力分布的感测 信息。补充说明的是，此情境是以治疗病人的为头部作为例子，但实际上， 可挠式压力传感模块611可以被应用到胸腔与腹腔的放射治疗，只需要修 改头枕的大小及形状即可。此外在胸腔治疗时，透过控制装置61还可以量 测胸腔呼吸时的变化，以判断何时开始进行放射治疗与何时暂停放射治疗。

请参考示意图8，在一情境中，当病人躺在治疗仪器(例如放射线治疗 仪器)的平台81上时，病人的头部80可以先被定位后在开始治疗，而定位 后如果头部80移动了，就可能导致定义于头部80内的一目标区域801(例 如癌细胞所在区域)偏离放射源82所产生的放射线821，而影响到欲治疗部 位周遭正常的组织。在此情境中，当病人头部靠在头枕2上时，透过控制 装置61(见图6)可以量测头部A移动，并且可以搭配治疗时的影像侦测作 更准确的对应。部分的放射线治疗机器会配备有摄影机，用来监控病患在 进行放射线治疗时的状况。此外，也可以透过摄影机取得的影像去侦测病 人在进行放射线治疗的部分是否有移动。

第9图示出了根据本公开的一些例示性用于控制医疗仪器的控制装置 所实施的用于控制医疗仪器的控制方法的流程图。

首先，如程序M901，一可挠式压力传感模块901产生初始感测信息。 所述初始感测信息相关于一个靠在所述可挠式压力传感模块的一物体(例 如图7的头部70)的一初始姿势。在本实施例中，所述初始感测信息对应一 个初始二维压力分布。举例来说，配合参阅图7，在一时间点，头部70被 固定在治疗的最佳位置点(即初始姿势)时，可挠式压力传感模块901的每 一个压力传感件产感测到头部70所施加头枕7的压力而产生初始二维压力 分布。

接着，如程序S901，一控制模块902藉由一数据输入模块(例如所述数 据输入模块612)接收并且储存来自可挠式压力传感模块901的初始感测信 息。举例来说，在一时间点病人的头部被固定在治疗的最佳位置点(即初始 姿势)时，所述控制模块902记录在所述时间点时所述可挠式压力传感模块 901上每一个压力传感件的感测值，在另一实施态样中，所述控制模块记录 所述可挠式压力传感模块的复数条压力线的阻抗。

如程序M902，可挠式压力传感模块901产生当前感测信息。所述当前 感测信息相关于所述物体(例如图8的头部80)的一当前姿势。在本实施例 中，所述当前感测信息对应一个当前二维压力分布。在一情境中，在治疗 期间，所述可挠式压力传感模块901会持续或周期性的产生感测信息。

接着，如程序S902，在本实施例中，所述控制模块902接收来自所述 可挠式压力传感模块901的当前感测信息。在一情境中，在治疗期间，所 述控制模块902会持续或周期性的接受所述可挠式压力传感模块901所传 送的感测信息。

接着，如程序S903，所述控制模块902根据所述初始感测信息、所述 当前感测信息、及一对照表，计算所述物体(例如图8的头部80)及定义于 所述物体内的一目标区域(例如图8的目标区域801)其中一者的移动量。在 本实施例中，所述对照表可以被储存在所述控制模块902中。在本实施例 中，所述对照表描述二维压力分布差及与其对应的参考移动量。

在本实施例中，当所述当前姿势相对于所述初始姿势变化，便导致所述 移动量的产生。在一些情境中，可以藉由量测物体的移动判断是否要继续 治疗。在另一情境中，可以藉由量测物体的目标区域的移动判断是否要继 续治疗。

当控制模块902在程序S903是计算所述物体的移动量时，控制模块613 根据所述初始二维压力分布及所述当前二维压力分布的压力分布差，比对 所述对照表得出所述移动量。

举例来说，参阅图7，当控制模块902从接收到的感测信息中判断感测 元件711a与感测元件711b的区域的压力增加，且压力传感件711c与压力 传感件711d的区域的压力减少。控制模块713可以根据描述此压力变化的 压力分布差，比对对照表中的二维压力分布差及与其对应的参考移动量， 判断出头部70朝向压力传感件711a的位移量，或判断出头部70往区域 711a转动的角度。

当控制模块902在程序S903是计算所述目标区域的所述移动量时，控 制模块902先根据所述初始感测信息、所述当前感测信息及所述对照表， 计算所述物体的移动量，再根据所计算的所述物体的所述移动量，计算所 述物体的所述目标区域的移动量。

请参考图10a以及图10b。在一情境中，病人的头部100在进行治疗前 被安排的初始姿势如图10a所示，此时，头部100的目标区域101被放射 线所瞄准，过一段时间后，病人的头部100处于一当前姿势，如图10b所 示。在此情境中，因为头部00的当前姿势是相对于初始姿势转动，以致于 使目标区域101的位置由位置101’位移到位置102’。控制模块902先计 算出头部100的转动角度，在根据转角度计算出目标区域101的移动量。 移动量所描述的可以是位置101’及位置102’之间的距离，其中，目标区 域的移动量描述位置101’与位置102’之间的水平距离与垂直距离，换言 之，目标区域的移动量描述的可以是三维的距离。

接着，如程序S904，所述控制模块902判定所述移动量是否高于一门 槛值。所述门槛值是根据医生设定的治疗方案中设定的安全范围(移动的范 围在安全范围内可继续治疗)来设定。在本实施例中，所述门槛值可以对应 于物体(例如图3的头部30)的移动量；在其他实施态样中，所述门槛值可 以对应于物体(例如图3的头部30)的目标区域(例如图3的区域301)的移 动量。

接着，如程序S905，所述控制模块902在判定出所述移动量高于所述 门槛值时，传送一相关于控制所述医疗仪器(例如医疗仪器12)的信号至所 述医疗仪器。

在一些情况中，程序S905所述的所述信号用来使所述医疗仪器暂停运 作，以便由专业人员重新调整物体(例如图3的头部30)的姿势。

在一些情况中，当控制模块902在程序S903是计算所述物体的移动量 时，程序S905所述的所述信号包含所述移动量，由所述医疗仪器根据所述 移动量判断是否要中断治疗。

在一些情况中，当控制模块902在程序S903是计算所述物体的所述目 标区域的移动量时，于程序S905中所述的信号包含来自所述可挠式压力传 感模块901的感测信息(例如初始感测信息及当前感测信息)。医疗装置根 据感测信息计算欲治疗的目标区域(例如图8的区域801)的移动量，并在判 断移动量超出一安全范围时，中断治疗并通知医护人员调整病人位置。

第11图示出了根据本公开的一些例示性用于控制医疗仪器的控制装置 所实施的用于控制医疗仪器的控制方法的流程图。

首先，如程序M1101，一可挠式压力传感模块1101产生初始感测信息。

程序S1101：一控制模块1102接收来自可挠式压力传感模块1101的初 始感测信息。程序M1102，可挠式压力传感模块1101产生当前感测信息。 程序S1102：所述控制模块1102接收来自所述可挠式压力传感模块1101 的当前感测信息。程序S1103：所述控制模块1102根据所述初始感测信息、 所述当前感测信息、及一对照表，判定靠在所述可挠式压力传感模块1101 的一物体的是否移动。一般来说，人的头骨为接近对称的结构，因此当使 用者的头部完全与可挠式压力传感模块接触，且头部位移或转动时，各压 力传感件的压力变化具有特定模式。

参阅图7，举例来说，假设头枕2为硬质材质，变形量很小，因此可以 不考虑病人头部水平位移的变化。可挠式压力传感模块的压力传感件711a 与711d座落于对称的两个区域，相似地，压力传感件711b与711c座落于 对称的两个区域。当病人的头部70往左边(压力传感件711a方向)转动时， 压力传感件711a感测到的数值(可能是压力值，或是对应压力的阻抗值)会 增加，而对称的压力传感件711d感测到的数值会减少。同一时间，压力传 感件711b感测到的数值也会增加，而压力传感件711c感测到的数值也会 减少。此外，压力传感件711b感测到的数值的增加量会比压力传感件711a 感测到的数值的增加量高，当控制模块1102发现这样的压力变化模式时， 判定所述头部70确实有转动。所述描述转动的压力变化模式可以储存在对 照表中。

前述的说明中，控制模块1102根据对照表及接收来自可挠式压力传感 模块1101的感测信息进行判断，在其他实施态样中，控制模块1102也可 以根据压力分布图来判断病人头部是否有移动或转动，所述压力分布图可 以是由控制模块1102根据感测信息产生。

请回顾图3a及图3b。在一情境中，图3a是病人的头部躺在头枕2上 的一个示例性的压力分布图。当头部转动，就会出现如图3b图形。控制模 块1102可以根据压力分布图的变化来判断病人是否有移动或转动头部。

S1104：所述控制模块1102在判定出所述物体移动时，根据所述初始感 测信息、所述当前感测信息、及一对照表，计算一个所述物体的移动量。 S1105：所述控制模块1102判定所述移动量是否高于一门槛值。S1106：所 述控制模块1102在判定出所述移动量高于所述门槛值时，传送一相关于控 制所述医疗仪器的信号至所述医疗仪器。

第12图示出了根据本公开的一些例示性用于控制医疗仪器的控制装置 所实施的用于控制医疗仪器的控制方法的流程图。

首先，如程序M1201，一可挠式压力传感模块1201产生初始感测信息。

程序S1201：一控制模块1202接收来自可挠式压力传感模块1201的初 始感测信息。

程序M1202，可挠式压力传感模块1201产生当前感测信息。

程序S1202：所述控制模块1202接收来自所述可挠式压力传感模块1201 的当前感测信息。程序S1203：所述控制模块1202根据所述初始感测信息、 所述当前感测信息、及一对照表，计算一个靠在所述可挠式压力传感模块 1201的一物体的移动量。程序S1204：所述控制模块1202判定所述物体的 所述移动量是否高于一预定值。程序S1205：所述控制模块1202在判定出 所述移动量高于所述预定值时，根据所述物体的所述移动量，计算一个定义于所述物体内的一目标区域的移动量。程序S1206：所述控制模块1202 判定所述目标区域的所述移动量是否高于一门槛值。程序S1207：所述控制 模块1202在判定出所述目标区域的所述移动量高于所述门槛值时，传送一 相关于控制所述医疗仪器的信号至所述医疗仪器。

综上所述，根据来自可挠式压力传感模块(611/901/1101/1201)的感测 信息计算所述物体(70/80/100)及所述目标区域(801/101)其中一者的移动 量，且在所述移动量高于门槛值时传送相关于控制所述医疗仪器62的信号 至所述医疗仪器62，能达到根据所述移动量控制所述医疗仪器62的操作的 效果。

以上所述仅为举例性，而非为限制性者。任何未脱离本发明之精神与范 畴，而对其进行之等效修改或变更，均应包含于后附之申请专利范围中。 惟以上所述者，仅为本发明的较佳实施例而已，当不能以此限定本发明实 施的范围，即大凡依本发明权利要求及发明说明内容所作的简单的等效变 化与修饰，皆仍属本发明专利涵盖的范围内。另外本发明的任一实施例或 权利要求不须达成本发明所揭露的全部目的或优点或特点。此外，摘要部分和标题仅是用来辅助专利文件搜寻之用，并非用来限制本发明的权利范 围。

Claims (21)

1.一种放射治疗系统，其特征在于，所述系统包含：

放射源，用以发射放射线束，以调节病人之特定部位的细胞活性；

处理器，耦接所述放射源，用以调整所述放射线束的射入角度与强度；

可挠式压力传感装置，置于所述特定部位：以及

压力侦测装置，耦接所述可挠式压力传感装置，用以侦测所述特定部位的转动量与位移量，

其中当所述转动量或所述位移量超出第一预定范围时，所述处理器控制所述放射源停止发射所述放射线束。

2.如权利要求1所述的放射治疗系统，其特征在于，当所述处理器判断所述转动量或所述位移量超出第二预定范围时，所述处理器控制所述放射源以降低所述放射线束的强度，其中所述第二预定范围落在所述第一预定范围内。

3.如权利要求1所述的放射治疗系统，其特征在于，所述压力侦测装置更包括定电源电路、数据输入输出部、及控制器，所述定电源电路透过所述数据输入输出部将其输出的定电压或定电流传送给所述可挠式压力传感装置并接收回传的信号。

4.如权利要求3所述的放射治疗系统，其特征在于，所述压力侦测装置更包括滤波电路，所述滤波电路透过所述数据输入输出部接收所述可挠式压力传感装置回传的感测信号并过滤掉杂讯，接着将过滤后的感测数据传送给所述控制器。

5.如权利要求3所述的放射治疗系统，其特征在于，所述控制器根据感测信号判断是否所述转动量或所述位移量超出所述第一预定范围。

6.如权利要求3所述的放射治疗系统，其特征在于，所述压力侦测装置更包括无线模块，所述控制器透过所述无线模块将处理过的感测信号传送给所述处理器，所述处理器再来计算所述转动量与所述位移量并判断是否所述转动量或所述位移量超出所述第一预定范围。

7.如权利要求1所述的放射治疗系统，其特征在于，所述压力侦测装置更包括无线电力感测装置，用以感测磁场或电场变化而产生电力提供给所述压力侦测装置。

8.一种控制医疗仪器的控制方法，其特征在于，所述方法包含：

控制模块接收来自可挠式压力传感模块的初始感测信息；

所述控制模块接收来自所述可挠式压力传感模块的当前感测信息；

所述控制模块根据所述初始感测信息、所述当前感测信息、及对照表，计算靠在所述可挠式压力传感模块的一物体及定义于所述物体内的一目标区域其中一者的移动量；

所述控制模块判定所述移动量是否高于门槛值；及

所述控制模块在判定出所述移动量高于所述门槛值时，传送相关于控制所述医疗仪器的信号至所述医疗仪器。

9.如权利要求8所述的控制方法，其特征在于，在所述控制模块计算所述移动量之前，还包含：

所述控制模块根据所述初始感测信息、所述当前感测信息、及对照表，判定所述物体是否移动。

10.如权利要求8所述的控制方法，其特征在于，所述初始感测信息对应初始二维压力分布，所述当前感测信息对应当前二维压力分布，所述对照表描述二维压力分布差及与其对应的参考移动量；

其中，控制模块在计算所述移动量时，根据所述初始二维压力分布及所述当前二维压力分布的压力分布差，比对所述对照表得出所述移动量。

11.如权利要求8所述的控制方法，其特征在于，所述的相关于控制所述医疗仪器的信号用来使所述医疗仪器暂停运作。

12.如权利要求8所述的控制方法，其特征在于，所述的相关于控制所述医疗仪器的信号包含所述移动量。

13.一种控制医疗仪器的控制装置，适于数据连接医疗仪器及可挠式压力传感模块，其特征在于，所述控制装置包含：

数据输入模块，用以接收来自所述可挠式压力传感模块的感测信息；

控制模块，数据连接所述数据输入模块；

其中，所述控制模块组配来藉由所述数据输入模块接收来自所述可挠式压力传感模块的初始感测信息；

其中，所述控制模块组配来藉由所述数据输入模块接收来自所述可挠式压力传感模块的当前感测信息；

其中，所述控制模块组配来根据所述初始感测信息、所述当前感测信息、及对照表，计算靠在所述可挠式压力传感模块的一物体及定义于所述物体内的一目标区域其中一者的移动量；

其中，所述控制模块组配来判定所述移动量是否高于门槛值；及

其中，所述控制模块组配来在判定出所述移动量高于所述门槛值时，传送相关于控制所述医疗仪器的信号至所述医疗仪器。

14.如权利要求13所述的控制装置，其特征在于，其中，所述初始感测信息对应初始二维压力分布(profile)，所述当前感测信息对应当前二维压力分布(profile)，所述对照表描述二维压力分布差及与其对应的参考移动量；

其中，控制模块在计算所述移动量时，根据所述初始二维压力分布及所述当前二维压力分布的压力分布差，比对所述对照表得出所述移动量。

15.如权利要求13所述的控制装置，其特征在于，还包含数据连接所述控制模块的通信模块，所述通信模块组配来数据连接所述医疗仪器，并受所述控制模块的控制将相关于控制所述医疗仪器的所述信号传送至所述医疗仪器。

16.如权利要求13所述的控制装置，其特征在于，还包含数据连接所述数据输入模块及所述控制模块的滤波模块，所述滤波模块组配来滤除所述数据输入模块所接收的感测信息的杂讯。

17.如权利要求13所述的控制装置，其特征在于，还包含组配来电连接所述可挠式压力传感模块的定电源电路，所述定电源电路组配来提供定电压及定电流其中一者给所述可挠式压力传感模块。

18.如权利要求13所述的控制装置，其特征在于，还包含所述可挠式压力传感模块，所述可挠式压力传感模块具有多个压力传感件，所述压力传感件分布在一个二维阵列的多个阵列点。

19.如权利要求13所述的控制装置，其特征在于，所述的相关于控制所述医疗仪器的信号用来使所述医疗仪器暂停运作。

20.如权利要求13所述的控制装置，其特征在于，所述的相关于控制所述医疗仪器的信号包含所述移动量。

21.一种控制医疗仪器的控制方法，其特征在于，所述方法包含：

控制模块接收来自可挠式压力传感模块的初始感测信息；

所述控制模块接收来自所述可挠式压力传感模块的当前感测信息；

所述控制模块根据所述初始感测信息、所述当前感测信息、及对照表，计算靠在所述可挠式压力传感模块的一物体的移动量；

所述控制模块在判定出所述物体的所述移动量高于预定值时，根据所述物体的所述移动量，计算定义于所述物体内的目标区域的移动量；及

所述控制模块在判定出所述目标区域的所述移动量高于门槛值时，传送相关于控制所述医疗仪器的信号至所述医疗仪器。

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