JPH11333007A - 治療システムにおける呼吸同期装置 - Google Patents
治療システムにおける呼吸同期装置Info
- Publication number
- JPH11333007A JPH11333007A JP10162761A JP16276198A JPH11333007A JP H11333007 A JPH11333007 A JP H11333007A JP 10162761 A JP10162761 A JP 10162761A JP 16276198 A JP16276198 A JP 16276198A JP H11333007 A JPH11333007 A JP H11333007A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- treatment
- respiratory
- respiration
- waveform
- signal
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Classifications
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61N—ELECTROTHERAPY; MAGNETOTHERAPY; RADIATION THERAPY; ULTRASOUND THERAPY
- A61N5/00—Radiation therapy
- A61N5/10—X-ray therapy; Gamma-ray therapy; Particle-irradiation therapy
- A61N5/1048—Monitoring, verifying, controlling systems and methods
- A61N5/1064—Monitoring, verifying, controlling systems and methods for adjusting radiation treatment in response to monitoring
Abstract
(57)【要約】
【課題】 呼吸情報に基づいて治療を行う場合に、この
呼吸情報の中に異常波形が含まれたときには、これを検
出して治療を禁止する。 【解決手段】 上記目的を達成するために、入力モジュ
ール８と解析モジュール１０と出力モジュール９を備
え、解析モジュール１０には、信号正規化モジュール１
１と，異常判定モジュール１３と，治療期間判定モジュ
ール１２を備える構成とした。
呼吸情報の中に異常波形が含まれたときには、これを検
出して治療を禁止する。 【解決手段】 上記目的を達成するために、入力モジュ
ール８と解析モジュール１０と出力モジュール９を備
え、解析モジュール１０には、信号正規化モジュール１
１と，異常判定モジュール１３と，治療期間判定モジュ
ール１２を備える構成とした。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、放射線治療，結石
破砕等の衝撃波による治療等の様に人体内の臓器を人体
外部から治療する場合に、呼吸運動をモニタして治療す
る治療装置に関するものである。
破砕等の衝撃波による治療等の様に人体内の臓器を人体
外部から治療する場合に、呼吸運動をモニタして治療す
る治療装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来は、呼吸状態をモニタして、呼吸に
同期した治療を行う場合、呼吸運動をセンサでモニタ
し、呼吸状態を表す信号波形を取得する。取得した信号
波形を波形の最大値と最小値で正規化し、主に最小値付
近の信号レベルの時に治療を行っている。
同期した治療を行う場合、呼吸運動をセンサでモニタ
し、呼吸状態を表す信号波形を取得する。取得した信号
波形を波形の最大値と最小値で正規化し、主に最小値付
近の信号レベルの時に治療を行っている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかし、実際の人間の
呼吸運動の波形は、安静時であっても２０秒〜３０秒の
周期で吸気側の振幅が変動しているなど、必ずしも一定
していない。したがって、最大値を取得した時の信号強
度が常に再現する訳ではなく、治療の再現性が悪いとい
う問題点があった。本発明の目的は呼吸情報波形の再現
性のある正規化を可能とし、また、異常状態を有効に判
定でき安全な治療が実施できる装置を提供することであ
る。
呼吸運動の波形は、安静時であっても２０秒〜３０秒の
周期で吸気側の振幅が変動しているなど、必ずしも一定
していない。したがって、最大値を取得した時の信号強
度が常に再現する訳ではなく、治療の再現性が悪いとい
う問題点があった。本発明の目的は呼吸情報波形の再現
性のある正規化を可能とし、また、異常状態を有効に判
定でき安全な治療が実施できる装置を提供することであ
る。
【０００４】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に放射線治療，結石破砕等の衝撃波による治療等の様に
人体内の臓器を人体外部から治療する場合に適用する呼
吸同期装置において、入力モジュールと解析モジュール
と出力モジュールを備え、この解析モジュールには、信
号正規化モジュールと，異常判定モジュールと，治療期
間判定モジュールを備え、前記異常判定モジュールが治
療時における呼吸情報から異常波形を検出したときは、
同期信号をオフにすることを特徴とする。
に放射線治療，結石破砕等の衝撃波による治療等の様に
人体内の臓器を人体外部から治療する場合に適用する呼
吸同期装置において、入力モジュールと解析モジュール
と出力モジュールを備え、この解析モジュールには、信
号正規化モジュールと，異常判定モジュールと，治療期
間判定モジュールを備え、前記異常判定モジュールが治
療時における呼吸情報から異常波形を検出したときは、
同期信号をオフにすることを特徴とする。
【０００５】また、呼吸情報の呼気側と吸気側とで別々
に異常判定基準を設け、許容範囲を越える呼吸状態の場
合には、治療を禁止し、呼吸が安定状態になるまで監視
することとした。また、呼吸周期を常に監視し、平均周
期に対し許容値を越える周期の変化が現れた場合には、
治療を禁止し、呼吸が安定状態になるまで監視すること
とした。また、呼吸を常に監視し、呼吸情報の重心（１
周期分毎の平均）を演算し、平均的重心に対して許容値
以下の変動に対しては許容し、それを越える重心の変化
が現れた場合には、治療を禁止し、呼吸が安定状態にな
るまで監視することとした。
に異常判定基準を設け、許容範囲を越える呼吸状態の場
合には、治療を禁止し、呼吸が安定状態になるまで監視
することとした。また、呼吸周期を常に監視し、平均周
期に対し許容値を越える周期の変化が現れた場合には、
治療を禁止し、呼吸が安定状態になるまで監視すること
とした。また、呼吸を常に監視し、呼吸情報の重心（１
周期分毎の平均）を演算し、平均的重心に対して許容値
以下の変動に対しては許容し、それを越える重心の変化
が現れた場合には、治療を禁止し、呼吸が安定状態にな
るまで監視することとした。
【０００６】
【発明の実施の形態】図１を用いて、発明の実施形態を
説明する。図１は、呼吸同期による治療システムの概略
を示したものである。この治療システムは、放射線治
療，結石破砕等の衝撃波による治療等の様に人体内の臓
器を人体外部から治療する場合に適用する。通常、治療
装置７と診断装置２は異なる部屋にあり、また、通常同
一の患者１に治療と同時に診断装置を使用することは無
いため、人体内の臓器は、治療時には直接体外から位置
を知ることができない。しかも、胸腹部のように呼吸に
よって臓器が動く部位では、臓器の位置も常に運動して
いる。そこで、治療時の病巣部の位置を呼吸運動を基に
推定し治療する。
説明する。図１は、呼吸同期による治療システムの概略
を示したものである。この治療システムは、放射線治
療，結石破砕等の衝撃波による治療等の様に人体内の臓
器を人体外部から治療する場合に適用する。通常、治療
装置７と診断装置２は異なる部屋にあり、また、通常同
一の患者１に治療と同時に診断装置を使用することは無
いため、人体内の臓器は、治療時には直接体外から位置
を知ることができない。しかも、胸腹部のように呼吸に
よって臓器が動く部位では、臓器の位置も常に運動して
いる。そこで、治療時の病巣部の位置を呼吸運動を基に
推定し治療する。
【０００７】本治療システムは、病巣部の位置を知るた
めの画像診断装置２，患者１の呼吸状態をしめす呼吸運
動２０として、例えば腹部周囲の変位等を、歪ゲージ等
のセンサによって計測し、信号を増幅し呼吸情報１５
（信号）として出力するアンプから構成される呼吸情報
取得手段３，診断画像１４と呼吸情報１５から臓器の運
動が緩やかになる呼吸状態を判定し治療の計画を立てる
治療計画装置４，治療装置７を制御する治療装置制御ユ
ニット６，呼吸情報１３と治療計画１６を基に呼吸同期
信号１９を発生する呼吸同期装置５によって構成され
る。
めの画像診断装置２，患者１の呼吸状態をしめす呼吸運
動２０として、例えば腹部周囲の変位等を、歪ゲージ等
のセンサによって計測し、信号を増幅し呼吸情報１５
（信号）として出力するアンプから構成される呼吸情報
取得手段３，診断画像１４と呼吸情報１５から臓器の運
動が緩やかになる呼吸状態を判定し治療の計画を立てる
治療計画装置４，治療装置７を制御する治療装置制御ユ
ニット６，呼吸情報１３と治療計画１６を基に呼吸同期
信号１９を発生する呼吸同期装置５によって構成され
る。
【０００８】本治療システムによる治療のプロセスを説
明する。体内の病巣部を治療するためには、まず、患者
１の病巣部付近の画像を取得し、患者１病巣部の位置を
知る。しかしながら、胸腹部等では、呼吸によって臓器
が移動する。そこで、患者１の呼吸状態を示す呼吸運動
２０を、腹部の周囲の変化などによって監視し、呼吸情
報取得手段３によって呼吸運動２０を電気信号（呼吸情
報１５）に変換する。患者１の診断画像は、呼吸周期に
比べて充分短い高い時間分解能で撮像し、治療計画装置
４において呼吸情報の位相、つまり呼吸による腹部の変
化と、体内における臓器の位置との対応付け、臓器の位
置を呼吸情報の関数として決定するためのデータを作成
する。
明する。体内の病巣部を治療するためには、まず、患者
１の病巣部付近の画像を取得し、患者１病巣部の位置を
知る。しかしながら、胸腹部等では、呼吸によって臓器
が移動する。そこで、患者１の呼吸状態を示す呼吸運動
２０を、腹部の周囲の変化などによって監視し、呼吸情
報取得手段３によって呼吸運動２０を電気信号（呼吸情
報１５）に変換する。患者１の診断画像は、呼吸周期に
比べて充分短い高い時間分解能で撮像し、治療計画装置
４において呼吸情報の位相、つまり呼吸による腹部の変
化と、体内における臓器の位置との対応付け、臓器の位
置を呼吸情報の関数として決定するためのデータを作成
する。
【０００９】治療計画装置４では、治療する病巣に対す
る治療装置７の設定（ガントリの照射方向，線量などの
設定）と、図３に示すように、臓器移動が緩やかにな
り、治療が可能になる範囲の呼吸情報の位相を決定す
る。
る治療装置７の設定（ガントリの照射方向，線量などの
設定）と、図３に示すように、臓器移動が緩やかにな
り、治療が可能になる範囲の呼吸情報の位相を決定す
る。
【００１０】図３において、患者１の臓器運動２０は患
者１の呼吸に応じて呼気時に低く、吸気時に高い波形と
なる。そして、呼気から吸気に移る期間が臓器運動の緩
やかになる静止期間２１となり、逆に吸気から呼気に移
る期間が臓器運動（呼吸運動）２０の活発な運動をする
運動期間２２になる。この静止期間２１の始点により設
定されたしきい値２３が治療可能範囲２４になり、臓器
運動２０の波形がこの範囲２４内にあるときのみ患者１
の臓器に対して例えば放射線が照射されるようになって
いる。この治療可能範囲２４は、図１の画像診断装置２
からの診断画像１４と呼吸情報取得手段３からの呼吸情
報１５とにより、治療計画装置４において、臓器の静止
する期間２１の始点Ｐ１と終点Ｐ２のうち、始点Ｐ１に
より設定される。この治療計画装置４は治療計画１６と
して始点Ｐ１および終点Ｐ２を呼吸同期装置５に出力す
ると共に、治療装置制御ユニット６にも出力する。
者１の呼吸に応じて呼気時に低く、吸気時に高い波形と
なる。そして、呼気から吸気に移る期間が臓器運動の緩
やかになる静止期間２１となり、逆に吸気から呼気に移
る期間が臓器運動（呼吸運動）２０の活発な運動をする
運動期間２２になる。この静止期間２１の始点により設
定されたしきい値２３が治療可能範囲２４になり、臓器
運動２０の波形がこの範囲２４内にあるときのみ患者１
の臓器に対して例えば放射線が照射されるようになって
いる。この治療可能範囲２４は、図１の画像診断装置２
からの診断画像１４と呼吸情報取得手段３からの呼吸情
報１５とにより、治療計画装置４において、臓器の静止
する期間２１の始点Ｐ１と終点Ｐ２のうち、始点Ｐ１に
より設定される。この治療計画装置４は治療計画１６と
して始点Ｐ１および終点Ｐ２を呼吸同期装置５に出力す
ると共に、治療装置制御ユニット６にも出力する。
【００１１】次に、治療段階に移行する。治療段階で
は、治療計画１６をもとに治療装置制御ユニット６が治
療装置７の設定をする。患者１の呼吸は、ここでも呼吸
情報取得手段３’によって取得する。呼吸同期装置５
は、呼吸情報取得手段３’によって得られた呼吸情報１
８と治療計画１６を基に、図３に示すような治療期間２
５を判定する。そして、呼吸同期信号１９を治療装置制
御ユニット６に出力する。
は、治療計画１６をもとに治療装置制御ユニット６が治
療装置７の設定をする。患者１の呼吸は、ここでも呼吸
情報取得手段３’によって取得する。呼吸同期装置５
は、呼吸情報取得手段３’によって得られた呼吸情報１
８と治療計画１６を基に、図３に示すような治療期間２
５を判定する。そして、呼吸同期信号１９を治療装置制
御ユニット６に出力する。
【００１２】治療装置制御ユニット６では、呼吸同期信
号がＯＮの場合には治療（放射線治療装置７等では照
射）し、ＯＦＦの場合には治療を停止する。このように
して、呼吸に同期した治療を行う。
号がＯＮの場合には治療（放射線治療装置７等では照
射）し、ＯＦＦの場合には治療を停止する。このように
して、呼吸に同期した治療を行う。
【００１３】図３において、治療期間２５および治療禁
止期間２６は、それぞれ、静止期間２１および運動期間
２２に対応し、治療計画装置４の出力である治療計画１
６のポイントＰ１およびＰ２により決定される。呼吸同
期装置５は治療計画１６を入力し、そのポイントＰ１お
よびＰ２をセットされることにより、この期間のみ治療
時における呼吸情報取得手段３’からの呼吸情報１８に
同期して呼吸同期信号１９がオンになって治療期間２５
を設定し、この期間以外では呼吸同期信号１９はオフに
なり、治療禁止期間２６にする。呼吸情報取得手段３’
は治療時における患者１からの呼吸運動１７を入力し、
これに比例して呼吸情報１８を出力するものである。
止期間２６は、それぞれ、静止期間２１および運動期間
２２に対応し、治療計画装置４の出力である治療計画１
６のポイントＰ１およびＰ２により決定される。呼吸同
期装置５は治療計画１６を入力し、そのポイントＰ１お
よびＰ２をセットされることにより、この期間のみ治療
時における呼吸情報取得手段３’からの呼吸情報１８に
同期して呼吸同期信号１９がオンになって治療期間２５
を設定し、この期間以外では呼吸同期信号１９はオフに
なり、治療禁止期間２６にする。呼吸情報取得手段３’
は治療時における患者１からの呼吸運動１７を入力し、
これに比例して呼吸情報１８を出力するものである。
【００１４】次に、呼吸同期装置５の詳細について説明
する。呼吸同期装置５は、図２に示すように、入力モジ
ュール８と解析モジュール１０と出力モジュール９を備
え、解析モジュール１０には、信号正規化モジュール１
１と，異常判定モジュール１３と，治療期間判定モジュ
ール１２を備える構成とした。
する。呼吸同期装置５は、図２に示すように、入力モジ
ュール８と解析モジュール１０と出力モジュール９を備
え、解析モジュール１０には、信号正規化モジュール１
１と，異常判定モジュール１３と，治療期間判定モジュ
ール１２を備える構成とした。
【００１５】まず、呼吸情報１８の入力モジュール８に
よって呼吸情報のアナログ信号を入力し、装置のサンプ
リング周波数に応じて、Ａ／Ｄ変換し、デジタルの信号
とする。デジタル化された呼吸情報は、解析モジュール
１０で解析される。そして、呼吸同期信号１９は、解析
結果に応じて出力モジュール９で作成されて出力され
る。
よって呼吸情報のアナログ信号を入力し、装置のサンプ
リング周波数に応じて、Ａ／Ｄ変換し、デジタルの信号
とする。デジタル化された呼吸情報は、解析モジュール
１０で解析される。そして、呼吸同期信号１９は、解析
結果に応じて出力モジュール９で作成されて出力され
る。
【００１６】解析モジュール１０の正規化モジュール１
１では、入力した信号の正規化を行って信号レベルの校
正をし、治療期間判定モジュール１２によって信号レベ
ルから治療すべき位相を判定して、治療期間を出力す
る。また、異常判定モジュール１３では入力波形から、
異常呼吸状態を判定して、異常呼吸状態に治療が行われ
ないようにする。
１では、入力した信号の正規化を行って信号レベルの校
正をし、治療期間判定モジュール１２によって信号レベ
ルから治療すべき位相を判定して、治療期間を出力す
る。また、異常判定モジュール１３では入力波形から、
異常呼吸状態を判定して、異常呼吸状態に治療が行われ
ないようにする。
【００１７】呼吸情報１５または１８は図４に示すよう
な波形を示す。呼吸情報波形４０は処理期間内における
波形の平均波形を示し、４１はその重心（処理期間平均
値）である。呼吸情報波形４２は処理期間内における一
呼吸周期の波形を示し、４３はその重心（呼吸周期内平
均）である。この波形４２は波形４０に対し、その振動
が異なるため、重心４３が重心４１より上側にある例を
示している。この重心４３は波形４０に対する波形４２
の振幅の大小により、重心４１の上側または下側に位置
する。このように、呼吸情報波形４２は、平均的な波形
４０と異なる波形が処理期間内に含まれている。
な波形を示す。呼吸情報波形４０は処理期間内における
波形の平均波形を示し、４１はその重心（処理期間平均
値）である。呼吸情報波形４２は処理期間内における一
呼吸周期の波形を示し、４３はその重心（呼吸周期内平
均）である。この波形４２は波形４０に対し、その振動
が異なるため、重心４３が重心４１より上側にある例を
示している。この重心４３は波形４０に対する波形４２
の振幅の大小により、重心４１の上側または下側に位置
する。このように、呼吸情報波形４２は、平均的な波形
４０と異なる波形が処理期間内に含まれている。
【００１８】図４の例では、波形が下がる部分が呼気
で、波形が上がる部分が吸気である。そして、信号が極
小になる時が息を吐いた状態、信号が極大になる時が息
を吸った状態である。治療期間の設定は、呼吸情報波形
の位相に合わせて行う。位相の決定は、信号レベルによ
って行うが、呼吸情報の信号レベルは、センサの取付方
やアンプの設定によって異なるため、信号レベルの正規
化が必要になる。
で、波形が上がる部分が吸気である。そして、信号が極
小になる時が息を吐いた状態、信号が極大になる時が息
を吸った状態である。治療期間の設定は、呼吸情報波形
の位相に合わせて行う。位相の決定は、信号レベルによ
って行うが、呼吸情報の信号レベルは、センサの取付方
やアンプの設定によって異なるため、信号レベルの正規
化が必要になる。
【００１９】常に一定の振幅の波形であれば、信号の最
大値と最小値を用いて正規化をすることが可能である
が、呼吸情報では、振幅の変動があるため、正規化時に
用いた信号の最大値と最小値が、再現性のあるものとは
限らない。
大値と最小値を用いて正規化をすることが可能である
が、呼吸情報では、振幅の変動があるため、正規化時に
用いた信号の最大値と最小値が、再現性のあるものとは
限らない。
【００２０】臓器の運動については、呼気時の終末期の
頃が最も緩やかになることが知られているため、治療期
間として設定する期間は、主に呼気側である。そのた
め、呼気側の位相が安定していれば治療できるが、吸気
側の振幅に再現性がなければ、治療期間を設定できな
い。そのため、呼吸情報を再現性のある方法で正規化す
る必要がある。
頃が最も緩やかになることが知られているため、治療期
間として設定する期間は、主に呼気側である。そのた
め、呼気側の位相が安定していれば治療できるが、吸気
側の振幅に再現性がなければ、治療期間を設定できな
い。そのため、呼吸情報を再現性のある方法で正規化す
る必要がある。
【００２１】臨床データを基に、呼吸情報を正規化する
方法として、本発明では、図５のように、安静時の吸気
側の振幅変動を考慮し、治療開始前の１分間以上の呼吸
情報を平均化し、平均的な振幅を基にして呼吸情報を正
規化することにした。すなわち、信号レベルの基準５０
に対して処理期間にわたり、呼気の平均値５１と吸気の
平均値５２とを設定することにした。
方法として、本発明では、図５のように、安静時の吸気
側の振幅変動を考慮し、治療開始前の１分間以上の呼吸
情報を平均化し、平均的な振幅を基にして呼吸情報を正
規化することにした。すなわち、信号レベルの基準５０
に対して処理期間にわたり、呼気の平均値５１と吸気の
平均値５２とを設定することにした。
【００２２】図６に示す実際の患者１の臨床データによ
ると、人間の呼吸は、安静時であっても２０秒〜３０秒
の周期で吸気側の振幅が変動している事が分かる。一
方、呼気側の振幅は、比較的安定し、呼吸ごとに変動が
少ない。これは、吸気は筋肉の緊張状態であるが、呼気
は弛緩状態である事による。緊張の度合いは、その都度
一定ではなくバラツキがあるが、弛緩に関しては、一定
の度合いで落ち着く為であると考えられる。
ると、人間の呼吸は、安静時であっても２０秒〜３０秒
の周期で吸気側の振幅が変動している事が分かる。一
方、呼気側の振幅は、比較的安定し、呼吸ごとに変動が
少ない。これは、吸気は筋肉の緊張状態であるが、呼気
は弛緩状態である事による。緊張の度合いは、その都度
一定ではなくバラツキがあるが、弛緩に関しては、一定
の度合いで落ち着く為であると考えられる。
【００２３】このように安静状態における呼気側の安定
に対して、２０秒〜３０秒程度の周期で吸気側の振幅は
変動しているが、１分以上の時間でみると、平均として
ある一定の振幅を持っていると見なせる。図６では、１
分間以上の期間の呼気（極小値）の平均を０，吸気（極
大値）の平均とを１して示しているが、吸気側の振幅は
変動するが平均的に１付近に分布していることが分か
る。また、呼気側の振幅に関しては、データの範囲では
ほぼ０のレベルになっている。
に対して、２０秒〜３０秒程度の周期で吸気側の振幅は
変動しているが、１分以上の時間でみると、平均として
ある一定の振幅を持っていると見なせる。図６では、１
分間以上の期間の呼気（極小値）の平均を０，吸気（極
大値）の平均とを１して示しているが、吸気側の振幅は
変動するが平均的に１付近に分布していることが分か
る。また、呼気側の振幅に関しては、データの範囲では
ほぼ０のレベルになっている。
【００２４】このようにして、吸気時の振幅が変動する
様な呼吸情報に対しても正規化をすることが可能となっ
た。
様な呼吸情報に対しても正規化をすることが可能となっ
た。
【００２５】図７は呼吸状態が乱れた場合の実際の患者
１の呼吸情報データである。治療は安静時の診断画像に
対する治療計画を基にして行うため、このように呼吸が
乱れた異常呼吸状態では、病巣部の位置が不確定になり
正確な治療できない。そのため、異常呼吸状態を判定
し、異常判定モジュール１３が、治療期間判定モジュー
ル１２に対して治療を許可しない信号を出力し、治療を
停止することが必要である。
１の呼吸情報データである。治療は安静時の診断画像に
対する治療計画を基にして行うため、このように呼吸が
乱れた異常呼吸状態では、病巣部の位置が不確定になり
正確な治療できない。そのため、異常呼吸状態を判定
し、異常判定モジュール１３が、治療期間判定モジュー
ル１２に対して治療を許可しない信号を出力し、治療を
停止することが必要である。
【００２６】治療の許可／禁止は、治療期間判定モジュ
ール１２が出力モジュールに対して治療が可能なら、１
を出力し、治療禁止なら０を出力することによって行
う。異常状態は、一般には振幅が大きくなったりすると
考えられるが、前述のように吸気側の振幅は、常に変動
している。それに対して呼気側の変動は小さく、単純に
振幅の大きさで異常判定をするのでは、充分ではない。
ール１２が出力モジュールに対して治療が可能なら、１
を出力し、治療禁止なら０を出力することによって行
う。異常状態は、一般には振幅が大きくなったりすると
考えられるが、前述のように吸気側の振幅は、常に変動
している。それに対して呼気側の変動は小さく、単純に
振幅の大きさで異常判定をするのでは、充分ではない。
【００２７】そこで本発明では、図８のように呼気側と
吸気側とで別々に異常判定基準を設けた。本実施例で
は、吸気側の異常判定基準として、呼気の許容範囲８０
が平均の振幅に対して±１０〜１２％までの変動を許容
する。呼気側に関しては、呼気の許容範囲８１が平均の
振幅に対して±３〜５％までの変動を許容する。そし
て、許容範囲を越える呼吸状態の場合には、治療を禁止
し、呼吸が安定状態になるまで、呼吸情報の信号を監視
し治療は禁止したままにする。もちろんこの異常判定の
設定値は、一例にすぎず、実際には、治療前の患者１の
状態に合わせて異常判定の設定値を調整する事が可能で
ある。
吸気側とで別々に異常判定基準を設けた。本実施例で
は、吸気側の異常判定基準として、呼気の許容範囲８０
が平均の振幅に対して±１０〜１２％までの変動を許容
する。呼気側に関しては、呼気の許容範囲８１が平均の
振幅に対して±３〜５％までの変動を許容する。そし
て、許容範囲を越える呼吸状態の場合には、治療を禁止
し、呼吸が安定状態になるまで、呼吸情報の信号を監視
し治療は禁止したままにする。もちろんこの異常判定の
設定値は、一例にすぎず、実際には、治療前の患者１の
状態に合わせて異常判定の設定値を調整する事が可能で
ある。
【００２８】呼吸が乱れた場合、図７のように振幅の他
に周期が変動することがある。安静状態であっても呼吸
の周期は、平均周期に対して±２０％程度の割合で変動
しているが、呼吸が乱れた場合には、周期が２倍以上に
なることもありうる。そこで、本発明では、入力した呼
吸情報から呼吸周期を常に計測し、平均周期に対して±
２０％以下の変動に対しては許容し、それを越える周期
の変化が現れた場合には、治療を禁止し、呼吸情報の信
号を監視し治療は禁止したままにする。もちろんこの異
常判定の設定値は、一例にすぎず、実際には、治療前の
患者１の状態に合わせて異常判定の設定値を調整する事
が可能である。
に周期が変動することがある。安静状態であっても呼吸
の周期は、平均周期に対して±２０％程度の割合で変動
しているが、呼吸が乱れた場合には、周期が２倍以上に
なることもありうる。そこで、本発明では、入力した呼
吸情報から呼吸周期を常に計測し、平均周期に対して±
２０％以下の変動に対しては許容し、それを越える周期
の変化が現れた場合には、治療を禁止し、呼吸情報の信
号を監視し治療は禁止したままにする。もちろんこの異
常判定の設定値は、一例にすぎず、実際には、治療前の
患者１の状態に合わせて異常判定の設定値を調整する事
が可能である。
【００２９】また、呼吸が乱れた場合には振幅や周期以
外にも、波の形が変化することが図７から分かる。波の
形状を定量化する方法は幾つか考えられるが、本実施例
では、波形の重心を求めることで、波の形状を定量化し
た。ここで言う重心とは、波の１周期分の信号の平均で
ある。重心と波形との関係を、図９に示す。呼吸波形９
０は患者１の安静時の正常波形であって、呼気時の波形
の振幅９１と吸気時の波形の振幅９２とはほぼ同じであ
る。このときの波形９０の重心を５０とする。波形９３
は呼気時の振幅が波形９０のそれよりも大きく、吸気時
の振幅が波形９０のそれよりも小さい。この場合、重心
は５０より小となる。波形９４は呼気時および吸気時の
振幅が波形９０のそれぞれに比べて小および大であっ
て、その重心は５０より大となる。このように呼気側の
期間が長くなる様な変形では、重心は小さくなり、逆に
吸気側の期間が長くなる様な変形では、重心は大きくな
る。本発明では、呼吸を常に監視し、平均重心に対して
±５％以下の変動に対しては許容し、それを越える重心
の変化が現れた場合には、治療を禁止し、呼吸情報の信
号を監視し治療は禁止したままにする。もちろんこの異
常判定の設定値は、一例にすぎず、実際には、治療前の
患者１の状態に合わせて異常判定の設定値を調整する事
が可能である。
外にも、波の形が変化することが図７から分かる。波の
形状を定量化する方法は幾つか考えられるが、本実施例
では、波形の重心を求めることで、波の形状を定量化し
た。ここで言う重心とは、波の１周期分の信号の平均で
ある。重心と波形との関係を、図９に示す。呼吸波形９
０は患者１の安静時の正常波形であって、呼気時の波形
の振幅９１と吸気時の波形の振幅９２とはほぼ同じであ
る。このときの波形９０の重心を５０とする。波形９３
は呼気時の振幅が波形９０のそれよりも大きく、吸気時
の振幅が波形９０のそれよりも小さい。この場合、重心
は５０より小となる。波形９４は呼気時および吸気時の
振幅が波形９０のそれぞれに比べて小および大であっ
て、その重心は５０より大となる。このように呼気側の
期間が長くなる様な変形では、重心は小さくなり、逆に
吸気側の期間が長くなる様な変形では、重心は大きくな
る。本発明では、呼吸を常に監視し、平均重心に対して
±５％以下の変動に対しては許容し、それを越える重心
の変化が現れた場合には、治療を禁止し、呼吸情報の信
号を監視し治療は禁止したままにする。もちろんこの異
常判定の設定値は、一例にすぎず、実際には、治療前の
患者１の状態に合わせて異常判定の設定値を調整する事
が可能である。
【００３０】
【発明の効果】本発明によれば、呼吸情報波形の再現性
のある正規化が可能になり、また、異常状態を有効に判
定でき安全は治療が実施できる。
のある正規化が可能になり、また、異常状態を有効に判
定でき安全は治療が実施できる。
【図１】本発明の実施例を示すブロック図である。
【図２】本発明の実施例の要部を示すブロック図であ
る。
る。
【図３】治療可能範囲と呼吸同期信号の関係を示す波形
図である。
図である。
【図４】呼吸情報波形の説明図である。
【図５】正規化の説明図である。
【図６】臨床の呼吸情報波形（安定状態）図である。
【図７】臨床の呼吸情報波形（不安定状態）図である。
【図８】異常判定の説明図である。
【図９】波の形と重心の関係を説明するための波形図で
ある。
ある。
１ 患者 ２ 画像診断装置 ３ 呼吸情報取得手段 ４ 治療計画装置 ５ 呼吸同期装置 ６ 治療装置制御ユニット ７ 治療装置 ８ 入力モジュール ９ 出力モジュール １０ 解析モジュール １１ 正規化モジュール １２ 治療期間判定モジュール １３ 異常判定モジュール
Claims (1)
- 【請求項１】 放射線治療，結石破砕などの衝撃波によ
る治療等の様に人体内の臓器を人体外部から治療する場
合に適用する呼吸同期装置において、入力された呼吸の
情報を解析してその情報から治療が可能かどうかを判定
する解析モジュールと、その解析結果に応じて同期信号
をオンオフする出力モジュールとを備え、この解析モジ
ュールには、入力された呼吸信号の正規化を行う信号正
規化モジュールと，その正規化された信号レベルから治
療すべき位相を判定して治療期間を出力する治療期間判
定モジュールと，入力された信号波形から呼吸状態の異
常を検出する異常判定モジュールとを備え、この異常判
定モジュールが治療時における呼吸情報から異常波形を
検出した時は、上記同期信号をオフすることを特徴とす
る治療システムにおける呼吸同期装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10162761A JPH11333007A (ja) | 1998-05-28 | 1998-05-28 | 治療システムにおける呼吸同期装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10162761A JPH11333007A (ja) | 1998-05-28 | 1998-05-28 | 治療システムにおける呼吸同期装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11333007A true JPH11333007A (ja) | 1999-12-07 |
Family
ID=15760734
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10162761A Pending JPH11333007A (ja) | 1998-05-28 | 1998-05-28 | 治療システムにおける呼吸同期装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11333007A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005334650A (ja) * | 2004-05-27 | 2005-12-08 | General Electric Co <Ge> | エンド・エフェクタを被検者の体内の目標位置まで案内するシステム、方法並びに製造物品 |
| KR102124162B1 (ko) * | 2019-10-17 | 2020-06-17 | 주식회사 에이치엔티메디칼 | 호흡 트리거 기능이 적용된 충격파 쇄석장치 |
| WO2024075907A1 (ko) * | 2022-10-04 | 2024-04-11 | 서울대학교병원 | 호흡 트리거 기능이 적용된 충격파 쇄석 장치 |
-
1998
- 1998-05-28 JP JP10162761A patent/JPH11333007A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005334650A (ja) * | 2004-05-27 | 2005-12-08 | General Electric Co <Ge> | エンド・エフェクタを被検者の体内の目標位置まで案内するシステム、方法並びに製造物品 |
| KR102124162B1 (ko) * | 2019-10-17 | 2020-06-17 | 주식회사 에이치엔티메디칼 | 호흡 트리거 기능이 적용된 충격파 쇄석장치 |
| WO2024075907A1 (ko) * | 2022-10-04 | 2024-04-11 | 서울대학교병원 | 호흡 트리거 기능이 적용된 충격파 쇄석 장치 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2197281C2 (ru) | Регулирование подачи газа или лекарственного препарата пациенту | |
| US6752766B2 (en) | Method and device for sleep monitoring | |
| US6142952A (en) | Method and apparatus for detection and diagnosis of airway obstruction degree | |
| US6257234B1 (en) | Apparatus and method for determining respiratory mechanics of a patient and for controlling a ventilator based thereon | |
| US11000223B2 (en) | Methods for detecting a sleep disorder and sleep disorder detection devices | |
| US10117616B2 (en) | Apnea safety control | |
| US20160022204A1 (en) | An apparatus for remote contactless monitoring of sleep apnea | |
| US5067494A (en) | Device for generating trigger signals for a medical apparatus dependent on the respiratory activity of a patient | |
| US8573207B2 (en) | Method and system to detect respiratory asynchrony | |
| US7392078B2 (en) | Radiation imaging apparatus | |
| AU2007257934A1 (en) | Snore detection and confirmation | |
| CN111148548A (zh) | 用于图像引导放疗的运动管理系统和方法 | |
| JP2010213773A (ja) | 呼吸指示装置 | |
| JPH07504826A (ja) | 自動ｃｐａｐシステム | |
| CN115253079A (zh) | 一种呼吸辅助的方法、系统、装置及介质 | |
| CN109924980A (zh) | 呼吸事件判定系统及睡眠监测仪 | |
| KR20060087852A (ko) | 수면 무호흡 진단 및 수면 무호흡 유형별 치료 방법 및 장치 | |
| JPH11333007A (ja) | 治療システムにおける呼吸同期装置 | |
| JPH11319123A (ja) | 放射線治療システム | |
| Xinyue et al. | Breathing detection from tracheal sounds in both temporal and frequency domains in the context of phrenic nerve stimulation | |
| JP7046508B2 (ja) | 放射線治療システム | |
| KR102099949B1 (ko) | 인위적 혈액 순환에서 뇌세포 활성도 측정 장치 및 방법 | |
| JP3505927B2 (ja) | 医療用荷電粒子照射装置 | |
| JP2008173280A (ja) | 咳検出システム | |
| JP3675524B2 (ja) | Ｘ線断層画像撮影システム |