DE10361492A1 - Positioning device for use during diagnostic or therapeutic radiography of the chest cavity has means for determining an optimum chest position and corresponding breathing volume which can then be indicated to the patient - Google Patents

Positioning device for use during diagnostic or therapeutic radiography of the chest cavity has means for determining an optimum chest position and corresponding breathing volume which can then be indicated to the patient Download PDF

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Abstract

Positioning device for use during diagnostic or therapeutic radiography, comprises fixing means (3), a measurement system (4), a computation and comparison unit (5), a memory unit (8), two activation means (9, 9') and a display device (6). The computer unit is used to determine the breathing flow and volume of a patient, while the first activation means stores an optimum breathing volume when an optimum position of the chest cavity is obtained, the comparison unit compares actual and reference breathing values and the display unit indicates the actual breathing volume to a patient and the exceeding of the reference volume.

Description

[Stand der Technik][State of the art]

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum wiederholten Positionieren eines Menschen bei zeitlich aufeinanderfolgenden Messungen (wie z.B. Röntgen) oder Behandlungen des Brustkorbes, mit deren Hilfe Bewegungsartefakte vor jeder Bestrahlung oder Diagnostik ausgeschlossen werden können, da diese die Messergebnisse sehr verfälschen. Alle herkömmlichen Methoden bzw. Geräte weisen das Problem auf, dass während einer Bestrahlung Brustbewegungsartefakte auftreten, was der Grund für eine unnötige mehrfache Bestrahlung ist.The The invention relates to a device for repeated positioning of a person in chronological successive measurements (such as e.g. Roentgen) or thorax treatments that help with movement artefacts can be excluded before any irradiation or diagnosis, since these greatly distort the measurement results. All conventional Methods or devices have the problem on that during Irradiation breast artifacts occur, which is the reason for an unnecessary multiple Irradiation is.

Die Patentanmeldung WO 01/19245 A1 beschreibt eine Vorrichtung und ein Verfahren für eine Verbesserung der Lungendehnbarkeit mit einem vordefinierten Atmungsmuster während Atemmessungen. Dies wird mittels eines vordefinierten Atmungsmusters, welches auf dem Atmungsfluss beruhend ist, erzielt. Hierbei wird der gemessene Atmungsfluss auf dem ersten Monitor und der vorbestimmte auf dem zweiten Monitor angezeigt. Beide Monitore befinden sich unmittelbar nebeneinander, um den visuellen Vergleich zu erleichtern. Der Patient wird am Behandlungsanfang belehrt, wie er atmen muss, um die beiden Atmungsflusse angleichen zu können.The Patent application WO 01/19245 A1 describes a device and a Procedure for an improvement in lung extensibility with a predefined Respiratory pattern during Respiratory measurements. This is done by means of a predefined respiratory pattern, which is based on the respiratory flow achieved. This is the measured respiratory flow on the first monitor and the predetermined one displayed on the second monitor. Both monitors are located next to each other to facilitate the visual comparison. The patient is taught at the start of treatment how he has to breathe, to be able to equalize the two respiratory flows.

In der Patentanmeldung US 3,991,304 A ist eine Vorrichtung beschrieben, welche den Atmungsfluss im Bezug auf einen optimierten Fluss in Echtzeit misst und anzeigt. Die Vorrich tung umfasst Methoden und ein Flusssignal, was integriert wird, um das Volumen im Bezug auf die Zeitbasis zu bestimmen.In the patent application US 3,991,304 A For example, a device is described which measures and displays the respiratory flow in relation to an optimized flow in real time. The device includes methods and a flow signal which is integrated to determine the volume in terms of the time base.

Die oben genannten Vorrichtungen aus dem Stand der Technik weisen zwei Probleme auf, und zwar:

  • – Der Patient kann sich während einer Messung bewegen, was zu Bewegungsartefakten führt.
  • – Kein Gerät, was die Voraussetzungen für die gleiche Position und Ausdehnung des Brustkorbes relativ zum Mess- oder Behandlungsgerät beim wiederholten Positionieren eines Menschen bei zeitlich aufeinanderfolgenden Messungen oder Behandlungen des Brustkorbes erfüllt oder gar kostengünstig erfüllt.
The above-mentioned prior art devices have two problems, namely:
  • The patient can move during a measurement, resulting in motion artifacts.
  • - No device, which fulfills the conditions for the same position and extent of the chest relative to the measuring or treatment device in the repeated positioning of a human at temporally successive measurements or treatments of the thorax or even cost-effective.

[Aufgabe der Erfindung]OBJECT OF THE INVENTION

Daher ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung eine Vorrichtung bereitzustellen, die beim wiederholten Positionieren eines Menschen bei zeitlich aufeinanderfolgenden Messungen oder Behandlungen des Brustkorbes dafür sorgt, dass sich der Brustkorb bei jeder der aufeinanderfolgenden Messungen oder Behandlungen in der gleichen Position und Ausdehnung relativ zum Mess- oder Behandlungsgerät befindet.Therefore it is an object of the present invention to provide a device in the repeated positioning of a human being in temporal succession Measurements or chest treatments ensures that the rib cage at each of the consecutive measurements or treatments in the same position and extent relative to the measuring or treatment device is located.

Die gestellte Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Vorrichtung zum Einsatz in der Medizin nach Anspruch 1 gelöst.The Asked object is achieved by a device for Use in medicine solved according to claim 1.

Um die Probleme aus dem Stand der Technik zu lösen, wird eine Vorrichtung bereitgestellt, mit deren Hilfe ein Patient während einer Bestrahlung oder Diagnostik eine Hilfestellung erhält, um sich beim wiederholten Positionieren immer wieder möglichst in der gleichen Position und Ausdehnung relativ zum Mess- oder Behandlungsgerät zu befinden. Gleichzeitig wird dem Patienten mittels einer Anzeigevorrichtung deutlich gemacht, wie tief er einatmen soll, um optimale Messvoraussetzungen zu gewährleisten. Dabei ist zu beachten, dass der Patient durch die Anzeigevorrichtung nicht gestört bzw. irritiert wird.Around to solve the problems of the prior art, becomes a device provided with the help of which a patient during an irradiation or diagnostics receives assistance, to keep repeating itself when possible to be in the same position and extent relative to the measuring or treatment device. At the same time, the patient is informed by means of a display device made clear how deep he should breathe in order to optimal measurement requirements to ensure. It should be noted that the patient through the display device not disturbed or irritated.

Überraschenderweise wurde gefunden, dass durch diese Vorrichtung die Positionierungsgenauigkeit, z.B. für Tumorbestrahlung, deutlich erhöht werden konnte. D.h. für den Fall der Tumorbestrahlung, dass ein wesentlich größerer Anteil der Strahlung im eigentlichen Ziel deponiert werden kann, ohne das gesunde Gewebe zu schädigen.Surprisingly It has been found that by this device the positioning accuracy, e.g. For Tumor radiation, significantly increased could be. That For the case of tumor irradiation that a much larger proportion the radiation can be deposited in the actual target, without the healthy Damage tissue.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung besteht aus einem Fixierungsmittel (3), einem Meßsystem (4), einer Rechner- und Vergleichseinheit (5) (z.B. Laptop), zwei Aktivierungsmitteln (9, 9'), Speichereinheit (8), sowie einer Anzeigevorrichtung (6).The device according to the invention consists of a fixing agent ( 3 ), a measuring system ( 4 ), a computer and comparison unit ( 5 ) (eg laptop), two activating agents ( 9 . 9 ' ), Storage unit ( 8th ), as well as a display device ( 6 ).

Mittels eines Fixierungsmittels wird erreicht, dass der Patient die gleiche Position behalten kann.through a fixative is achieved that the patient the same Can keep position.

Das Meßsystem misst den Atemfluss, welcher der Ausgangswert für die Rechnereinheit ist, welche daraus das Atemvolumen berechnet.The measuring system measures the respiratory flow, which is the initial value for the computer unit which from this the respiratory volume is calculated.

Bei Erreichen einer optimalen Position oder Brustkorbausdehnung, beeinflusst durch den Patienten oder eine behandelnde Person, wird der Wert, der als Referenzwert bezeichnet wird, aktiviert durch das erste Rktivierungsmittel, in der Speichereinheit abgespeichert.at Achieving an optimal position or thorax extension, influenced by the patient or a treating person, the value that is referred to as the reference value, activated by the first reactivation agent, stored in the memory unit.

Beim nächsten oder folgenden Atemzug wird dieser mit dem Referenzwert mittels der Rechner- und Vergleicheinheit verglichen. Bei Erreichen dieses Referenzwertes wird ein Signal für die Anzeigevorrichtung durch das zweite Aktivierungsmittel abgegeben, so dass der Patient selber über seine Atmung die optimale Position und/oder Brustkorbausdehnung bestimmen kann.At the next or following breath this is with the reference value by means of the calculator and comparison unit compared. Upon reaching this reference value will be a signal for the display device is released by the second activation means, so the patient over himself his breathing determine the optimal position and / or thorax extension can.

Die Anzeigevorrichtung weist alternativ mehrere Anzeigemittel auf, z.B. ein akustisches, optisches oder taktiles, sowie eine Kombination der Anzeigemittel. Die Anzeigevorrichtung ist so vorzugsweise angeordnet, dass es von Patienten optimal wahrgenommen wird, z.B. ein Monitor in Augenhöhe, Vibrator in Nähe des Körpers oder Lautsprecher in Ohrnähe.The display device alternatively has a plurality of display means, for example an acoustic, optical or tactile, as well as a combination of the display means. The display device is so preferential arranged so that it is perceived by patients optimally, for example, a monitor at eye level, vibrator near the body or speakers near the ear.

[Beispiele][Examples]

Ausführungsbeispiele sind in den Zeichnungen 1 bis 5 dargestellt:Embodiments are in the drawings 1 to 5 shown:

1 zeigt schematisch die Bestandteile der erfindungsgemäßen Vorrichtung in Aufsicht. 1 schematically shows the components of the device according to the invention in a plan view.

2 stellt schematisch eine seitliche Ansicht der erfindungsgemäßen Vorrichtung dar. 2 schematically represents a side view of the device according to the invention.

3 zeigt die erfindungsgemäße Vorrichtung aus 1, mit einem optimalen Anzeigemittel der Anzeigevorrichtung in Form einer Videobrille oder eines Lautsprechers. 3 shows the device of the invention 1 with an optimum display means of the display device in the form of a video glasses or a loudspeaker.

4 zeigt die erfindungsgemäße Vorrichtung in Aufsicht, wobei ein Patient im Stehen zu untersuchen ist. 4 shows the device according to the invention in a plan view, wherein a patient is to examine standing up.

5 zeigt eine seitliche Ansicht der Anzeigevorrichtung. 5 shows a side view of the display device.

Die Abbildungen werden im Folgenden näher beschrieben.The Illustrations are described in more detail below.

1 stellt alle wesentlichen Bestandteile der erfindungsgemäßen Vorrichtung dar. Der Patient (2) befindet sich als gestrichelte Linie auf einer Liege (1). Mit Hilfe eines Fixierungsmittels (3), z.B. einer Bandage, wird die Position seines Brustkorbes fixiert, um die eventuell auftretenden Atembewegungsartefakte auszuschließen. Das Meßsystem (3) misst den Atemfluss, die rechnerische Einheit (4) berechnet aus dem Atemfluss das Atemvolumen, welches mittels einer Anzeigevorrichtung (6) dem Patienten (2) angezeigt wird, um diesen zu veranlassen, vor jeder Bestrahlung oder Diagnostik immer das gleiche Volumen einzuatmen und den Atem anzuhalten. Als Bestrahlungsgerät (7) wird z.B. ein CT eingesetzt. 1 represents all essential components of the device according to the invention. The patient ( 2 ) is located as a dashed line on a couch ( 1 ). With the help of a fixative ( 3 ), such as a bandage, the position of his chest is fixed in order to exclude any respiratory movement artifacts that may occur. The measuring system ( 3 ) measures the respiratory flow, the computational unit ( 4 ) calculates the respiratory volume from the respiratory flow, which is determined by means of a display device ( 6 ) the patient ( 2 ) to cause it to always breathe the same volume and hold your breath before each radiation or diagnostic procedure. As an irradiation device ( 7 ), for example, a CT is used.

2 stellt alle wesentlichen Bestandteile der erfindungsgemäßen Vorrichtung in Seitenansicht dar. Als Anzeigevorrichtung (6) dient ein Projektor mit einer Leinwand, mit dessen Hilfe der Patient die für eine erfolgreiche Vorbereitung auf eine Bestrahlung oder Diagnostik benötigten Information angezeigt bekommt. 2 shows all the essential components of the device according to the invention in a side view. As a display device ( 6 ) is a projector with a screen, with the help of which the patient gets the information needed for a successful preparation for an irradiation or diagnosis.

3 zeigt die erfindungsgemäße Vorrichtung in Aufsicht, wobei als Anzeigevorrichtung (6) eine Videobrille und/oder ein Lautsprecher eingesetzt wird. 3 shows the device according to the invention in a plan view, wherein as a display device ( 6 ) a video glasses and / or a speaker is used.

4 zeigt die erfindungsgemäße Vorrichtung in Aufsicht, wobei ein Patient im Stehen mittels z.B. einer Gammakamera zu untersuchen ist. 4 shows the device according to the invention in a plan view, wherein a patient is to be examined while standing by means of eg a gamma camera.

5 zeigt die Anzeigevorrichtung (6), mit deren Hilfe dem Patienten das aktuelle Atemvolumen im Vergleich zum Referenzwert sichtbar gemacht wird. Unter dem Referenzwert ist ein Wert zu verstehen, bei dem eine ausreichende Menge an Luft für ein vernünftiges Bild eingeatmet wurde. 5 shows the display device ( 6 ), with the aid of which the patient's current tidal volume is made visible in comparison to the reference value. The reference value is understood to be a value at which a sufficient amount of air has been inhaled for a sensible image.

Darüber hinaus wurde dem Patienten mittels eines zweiten Bildes das Überschreiten bzw. Unterschreiten des Referenzwertes sichtbar gemacht. Sobald das aktuelle Atemvolumen den Referenzwert erreicht, leuchtet eine grüne Lampe. Beim Unterschreiten des Referenzwertes leuchtet eine rote Lampe.Furthermore the patient was crossed by a second image or below the reference value made visible. As soon as the current tidal volume reaches the reference value, one lights up green lamp. When falling below the reference value, a red lamp lights up.

11
Liegelounger
22
Patientpatient
33
Fixierungsmittelfixative
44
Meßsystemmeasuring system
55
Rechner- und VergleichseinheitComputer- and comparison unit
66
Anzeigevorrichtungdisplay device
77
Bestrahlungsgerät bzw. DiagnosegerätIrradiation device or diagnostic device
88th
Speichereinheitstorage unit
99
erstes Aktivierungsmittelfirst activating agent
9'9 '
zweites Aktivierungsmittelsecond activating agent

Claims (11)

Vorrichtung zum wiederholten Positionieren bei zeitlich aufeinanderfolgenden diagnostischen Messungen bzw. Bestrahlungen von Tumoren des Brustkorbes eines Patienten, umfassend ein Fixierungsmittel (3), ein Meßsystem (4), eine Rechner- und Vergleichseinheit (5), eine Speichereinheit (8), zwei Aktivierungsmittel (9, 9'), sowie eine Anzeigevorrichtung (6) dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung – eine Rechnereinheit (5), die vor der ersten Messung/Bestrahlung den Atemfluss des Patienten aufintegriert, so dass das Atemvolumen berechnet wird; – ein erstes Aktivierungsmittel (9), welches bei Erreichen einer optimalen Position oder Brustkorbausdehnung die Speicherung des dann vorliegenden Atemvolumens des „Referenzwertes„ in die Speichereinheit (9) veranlasst; – eine Vergleichseinheit (5), die den aktuellen Wert des Atemvolumens mit dem Referenzwert vergleicht; – eine Anzeigevorrichtung (6), welche dem Patienten das aktuelle Atemvolumen sowie das Überschreiten des Referenzwertes wieder gibt; aufweist.A device for repeated positioning in temporal successive diagnostic measurements or irradiations of tumors of the thorax of a patient, comprising a fixative ( 3 ), a measuring system ( 4 ), a computer and comparison unit ( 5 ), a storage unit ( 8th ), two activating agents ( 9 . 9 ' ), as well as a display device ( 6 ), characterized in that the device - a computer unit ( 5 ) which, prior to the first measurement / irradiation, integrates the patient's respiratory flow so that the respiratory volume is calculated; A first activating agent ( 9 ), which, when an optimal position or thorax expansion is reached, stores the then present respiratory volume of the "reference value" into the memory unit (FIG. 9 ) causes; A comparison unit ( 5 ), which compares the current value of the respiratory volume with the reference value; A display device ( 6 ), which gives the patient the current tidal volume as well as the crossing of the reference value; having. Vorrichtung nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass die Vergleichseinheit (5) ein zweites Aktivierungsmittel (9') aufweist, welches bei Erreichen dieses Referenzwertes beim nächsten oder folgenden Atemzug ein Signal für die Anzeigevorrichtung (6) abgibt, so dass der Patient selber über die optimale Position und/oder Brustkorbausdehnung einstellen kann, z.B. durch Anhalten des Atems für die Dauer einer Messung oder Bestrahlung oder durch „flacheres Atmen".Apparatus according to claim 1, characterized in that the comparison unit ( 5 ) a second activating agent ( 9 ' ), which on reaching this reference value at the next or following breath a signal for the Anzeigevorrich tion ( 6 ), so that the patient can adjust himself about the optimal position and / or thorax extension, eg by stopping the breath for the duration of a measurement or irradiation or by "flatter breathing". Vorrichtung nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass die Anzeigevorrichtung (6) das vom Meßsystem (3) und der rechnerischen Einheit (5) ausgerechnete Atemvolumen in Anzeigesignale umwandelt.Apparatus according to claim 1, characterized in that the display device ( 6 ) that of the measuring system ( 3 ) and the arithmetic unit ( 5 ) converts calculated respiratory volumes into display signals. Vorrichtung nach Anspruch 1 und 3 dadurch gekennzeichnet, dass die Anzeigevorrichtung (6) mindestens ein Anzeigemittel aufweist, wobei ein Anzeigemittel das aktuelle Atemvolumen und ein anderer oder das gleiche Anzeigemittel das Überschreiten des Referenzwertes wieder gibt.Apparatus according to claim 1 and 3, characterized in that the display device ( 6 ) has at least one display means, wherein a display means the current tidal volume and another or the same display means is the crossing of the reference value again. Vorrichtung nach Anspruch 1, 3 und 4 dadurch gekennzeichnet, dass die Anzeigevorrichtung (6) ein optisches Anzeigemittel zur Darstellung des Atemvolumens aufweist.Device according to claim 1, 3 and 4, characterized in that the display device ( 6 ) has an optical display means for displaying the breathing volume. Vorrichtung nach Anspruch 1, 3 bis 5 dadurch gekennzeichnet, dass als optisches Anzeigemittel ein Projektor und eine Leinwand verwendet wird.Device according to claim 1, 3 to 5, characterized that as a visual display means a projector and a screen is used. Vorrichtung nach Anspruch 1, 3 und 4 dadurch gekennzeichnet, dass die Anzeigevorrichtung (6) ein akustisches Anzeigemittel aufweist.Device according to claim 1, 3 and 4, characterized in that the display device ( 6 ) has an acoustic display means. Vorrichtung nach Anspruch 1, 3, 4 und 7 dadurch gekennzeichnet, dass als akustisches Anzeigemittel ein Lautsprecher eingesetzt wird.Device according to claims 1, 3, 4 and 7, characterized in that a loudspeaker is used as the acoustic display means. Vorrichtung nach Anspruch 1, 3 und 4 dadurch gekennzeichnet, dass die Anzeigevorrichtung (6) ein taktiles Anzeigemittel aufweist.Device according to claim 1, 3 and 4, characterized in that the display device ( 6 ) has a tactile display means. Vorrichtung nach Anspruch 1, 3, 4 und 9 dadurch gekennzeichnet, dass als taktiles Anzeigemittel ein Vibrator eingesetzt wird.Apparatus according to claim 1, 3, 4 and 9 characterized characterized in that used as a tactile display means a vibrator becomes. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 10 dadurch gekennzeichnet, dass die Speichereinheit (8) viele Speicheplätze aufweist, so dass bei späteren Messungen oder Behandlungen mind. ein Referenzwert zur Verfügung steht.Apparatus according to claim 1 to 10, characterized in that the memory unit ( 8th ) has many memory slots, so that at least one reference value is available for later measurements or treatments.
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