TW202042864A - 放射治療系統、控制醫療儀器的控制方法及控制裝置 - Google Patents

Abstract

一種控制醫療儀器的控制方法包含：一控制模組儲存來自一可撓式壓力感測模組的初始感測信息；該控制模組接收來自該可撓式壓力感測模組的一當前感測信息；該控制模組根據該初始感測信息、該當前感測信息、及一對照表，計算一個靠在該可撓式壓力感測模組的一物體及定義於所述物體內的一目標區域其中一者的移動量；該控制模組判定該移動量是否高於一門檻值；及該控制模組在判定出該移動量高於該門檻值時，傳送相關於控制該醫療儀器的信號至該醫療儀器。

Description

放射治療系統、控制醫療儀器的控制方法及控制裝置

本公開係關於一種控制儀器的方法及裝置，尤其是一種控制醫療儀器的方法及裝置。

現有的許多醫療儀器可以用來治療不同的疾病。舉例來說，放射線治療儀器產生的放射線可以用來破壞癌細胞，而可以被用來治療癌症。現有的精準的放射治療技術可以精準的針對目標區域(例如腫瘤)進行治療，精準的放射治療技術包含質子放射治療(Porton Therapy)、光子放射治療(X-Ray Therapy)、導航式螺旋刀治療(Tomo Therapy)、重粒子放射治療（Heavy Particle Radiotherapy）等技術。

在進行放射治療前，醫生通常會事先針對目標區域拍攝不同的醫學影像，例如電腦斷層掃瞄、MRI影像、X光片等等。然後，醫生通常會針對欲治療部位設定治療方針，在一些情況中，所述治療方針可以包含放射治療射線的注射方向、強度、次數等等。接著，這個治療方針可以被轉換成放射治療儀器可以讀取的檔案。

當病人接受放射治療儀器治療時，病人的姿勢會被調整，以使得放射線能照射到目標區域(例如癌細胞的所在區域)，如此，當放射治療儀器開始發射放射線，目標區域的細胞便會被放射線破壞。

然而，在放射治療過程中，若目標區域周邊的健康組織被放射線照射到也會受損而引起副作用。 病人一旦移動(例如聳肩、轉頭等等)就可能導致目標區域位置的偏移，以致增加其健康組織暴露於放射線的風險。在一個例子中，目標區域位於病人的大腦，且目標區域的大小是小於10mm^3，若病人如果頭部有移動且移動的大小超過10mm，就可能導致放射線偏離目標區域而無法破壞癌細胞且傷害到健康的大腦組織。

因此，確實需要有一種放射治療系統、控制方法及控制裝置，藉由能根據病人的移動來控制醫療儀器的操作。

本公開提供一種放射治療系統，包括一放射源、一處理器、一可撓式壓力感測裝置、及一壓力偵測裝置。該放射源用以發射一放射線束，以調節一病人之一特定部位的細胞活性。該處理器耦接該放射源，用以調整該放射線束的射入角度與強度。該可撓式壓力感測裝置置於該特定部位。該壓力偵測裝置耦接該可撓式壓力感測裝置，用以偵測該特定部位的一轉動量與一位移量。當該轉動量或該位移量超出一第一預定範圍時，該處理器控制該放射源停止發射該放射線束。

本公開提供一種控制醫療儀器的方法，包含：一控制模組儲存來自一可撓式壓力感測模組的初始感測信息；該控制模組接收來自該可撓式壓力感測模組的一當前感測信息；該控制模組根據該初始感測信息、該當前感測信息、及一對照表，計算一個靠在該可撓式壓力感測模組的一物體及定義於所述物體內的一目標區域其中一者的移動量；該控制模組判定該移動量是否高於一門檻值；及該控制模組在判定出該移動量高於該門檻值時，傳送一相關於控制該醫療儀器的信號至該醫療儀器。

本公開提供一種控制醫療儀器的控制裝置，適於數據連接一醫療儀器及一可撓式壓力感測模組，該控制裝置包含一資料輸入模組及一控制模組。該資料輸入模組組配來接收來自該撓式壓力感測模組的感測信號。該控制模組數據連接該資料輸入模組。該控制模組藉由該資料輸入模組接收並且儲存來自該可撓式壓力感測模組的初始感測信息；該控制模組接收來自該可撓式壓力感測模組的當前感測信息；該控制模組根據該初始感測信息、該當前感測信息、及一對照表，計算一個靠在該可撓式壓力感測模組的一物體及定義於所述物體內的一目標區域其中一者的移動量；該控制模組判定該移動量是否高於一門檻值；及該控制模組在判定出該移動量高於該門檻值時，傳送一相關於控制該醫療儀器的信號至該醫療儀器。

本公開提供一種控制醫療儀器的方法，包含：一控制模組儲存來自一可撓式壓力感測模組的初始感測信息；該控制模組接收來自該可撓式壓力感測模組的當前感測信息；該控制模組根據該初始感測信息、該當前感測信息、及一對照表，計算一個靠在該可撓式壓力感測模組的一物體的移動量；該控制模組在判定出該移動量高於一預定值時，根據該物體的該移動量，計算定義於該物體內的一目標區域的移動量；及該控制模組在判定出該目標區域的該移動量高於一門檻值時，傳送一相關於控制該醫療儀器的信號至該醫療儀器。

承上所述，根據來自可撓式壓力感測模組的感測信息計算該物體或該目標區域的移動量，且在判定出該移動量高於門檻值時傳送相關於控制該醫療儀器的信號至該醫療儀器，能達到根據該移動量控制該醫療儀器的操作的效果。

以下描述將參考附圖以更全面地描述本公開內容。 附圖中所示為本公開的示例性實施例。 然而，本公開可以以許多不同的形式來實施，並且不應該被解釋為限於在此闡述的示例性實施例。 提供這些示例性實施例是為了使本公開透徹和完整，並且將本公開的範圍充分地傳達給本領域技術人員。 類似的附圖標記表示相同或類似的元件。

本文使用的術語僅用於描述特定示例性實施例的目的，而不意圖限制本公開。 如本文所使用的，除非上下文另外清楚地指出，否則單數形式“一”，“一個”和“該”旨在也包括複數形式。 此外，當在本文中使用時，“包括”和/或“包含”或“包括”和/或“包括”或“具有”和/或“具有”，整數，步驟，操作，元件和/或組件，但不排除存在或添加一個或多個其它特徵，區域，整數，步驟，操作，元件，組件和/或其群組。

除非另外定義，否則本文使用的所有術語（包括技術和科學術語）具有與本公開所屬領域的普通技術人員通常理解的相同的含義。 此外，除非文中明確定義，諸如在通用字典中定義的那些術語應該被解釋為具有與其在相關技術和本公開內容中的含義一致的含義，並且將不被解釋為理想化或過於正式的含義。

以下內容將結合附圖對示例性實施例進行描述。 須注意的是，參考附圖中所描繪的元件不一定按比例顯示；而相同或類似的元件將被賦予相同或相似的附圖標記表示或類似的技術用語。

以下將參照相關圖式，其中相同的元件將以相同的參照符號加以說明。

在進行放射治療前，醫生會事先針對病灶的部分拍攝不同的醫學影像，如電腦斷層掃瞄、MRI影像、X光片之類，接著會針對欲治療部位設定治療方針，包含放射治療射線的注射方向、強度、次數等等。接著這個治療方針會被轉換成放射治療裝置可以讀取的檔案後，病人才會接受治療。

當病人躺在放射治療機器準備進行治療時，會先調整病人的姿勢以配合治療。由於治療中病人可能是清醒的，因此病人可能會不自覺得移動身體部位，甚至病人聳肩或是呼吸都可能會影響放射治療的準確度。舉例來說，欲治療的腫瘤直徑為20mm，而病人呼吸時身體的起伏可能超過20mm，對於放射治療來說，效果可能就比較不明顯，甚至傷害到正常的組織或細胞比殺死掉的腫瘤細胞或組織還多。在另一個例子中，欲治療的腫瘤位於病人的大腦，且腫瘤大小可能不大，譬如直徑小於10mm。由於在治療過程中病人是清醒的，因此病人如果頭部有移動的情況，可能就造成放射線沒有辦法集中在病灶，反而傷害到正常的大腦組織。

因此基於上述理由，本案提出一種放射治療時，用以偵測患者移動，並作為放射治療機器是否繼續治療或是動態變動治療方案的方法。

請參考圖一。圖一是一個具有壓力感測器的頭枕的示意圖。當病人是治療頭部的腫瘤或是透過放線去降低大腦內特定區域的活性時所使用。當病人躺在治療機器的平台上時。病人必須先定位後才能開始治療，而定位後如果病人移動了，就可能造成放射治療的效果偏移，而影響到欲治療部位周遭正常的組織。因此透過圖一的頭枕來進行病人的頭部移動的偵測，並且可以搭配治療時的影像偵測作更準確的對應。

圖一中的頭枕上具有一可撓式壓力感測矩陣裝置，設置在枕頭11的內側表面或是枕頭11內側的布的內層。枕頭內側的形狀可設計符合病人的頭形，或是枕頭採用記憶素材製作。壓力感測器矩陣可以使用多個感測器串接成矩陣形狀，或是壓力感測器由複數條壓力線交錯組成。壓力感測裝置接受壓力感測矩陣的感測值判斷病人的頭部移動或轉動的變化。壓力感測裝置的動作如下：

當病人的頭部固定在治療的最佳位置點時，記錄該時間點時，該可撓式壓力感測矩陣裝置上每一個感測單元的感測值，或是當下該可撓式壓力感測矩陣裝置的複數條壓力線的阻抗。

在病人準備開始治療，一直到治療結束的期間，壓力感測裝置會持續或周期性的接受壓力測矩陣裝置傳送的感測值，並判斷病人的頭部是否移動、轉動。

壓力感測裝置會將接收到的感測值與一感測值與位移對照表比對，用以判斷病人的頭部是否位移超過預定的安全範圍。如果是的話，則壓力感測裝置會透過無線通信模組傳送一警告性號給放射治療機器，以暫停放射治療。

舉例來說，當感測裝置12從接收到的感測值中判斷區域13a與區域13b的壓力增加，且區域13c與區域13d的壓力減少時，壓力感測裝置12可以判斷病人此時的頭部可能往區域13a的方向靠攏，或是病人的頭部可能有轉動往區域13a的方向。感測裝置12會根據感測值與位移對照表來判斷病人頭部的位移量或轉動的角度，並且判斷該位移量或轉動的角度是否超過預定臨界範圍。如果判斷病人頭部的位移量或是轉動的角度大於預定臨界範圍時，壓力感測裝置的處理方式可能有兩種：

壓力感測裝置會透過無線通信模組傳送一警告性號給放射治療機器，以暫停放射治療。

壓力感測裝置會傳送預估的頭部的位移量或轉動的角度給放射治療機器，由該機器的控制單元來進行判斷是否需要暫停放射治療。

上述的例子中，壓力感測裝置是可以自行判斷病人的情況，並通知放射治療機器中止治療。這樣的壓力感測裝置與頭枕是可以透過特定的通訊協定適用於各種放射治療機器。

關於透過可撓式壓力感測矩陣裝置判斷病人的頭部移動或轉動的部分，進一步說明如下。

一般來說，人的頭骨為接近對稱的結構，因此當使用者的頭部完全與可撓式壓力感測矩陣裝置接觸，且頭部移動或轉動時，會出現對稱的位置點的壓力變化是有模式。可撓式壓力感測矩陣裝置的區域13a與13d的為對稱的區域，區域13b與13c為對稱的區域。

假設枕頭為硬質材質，變形量很小，因此可以不考慮病人頭部水平位移的變化。當病人的頭部往右邊(區域13a方向)轉動時，區域13a感測到的數值(可能是壓力值，或是對應壓力的阻抗值)會增加，而對稱的區域13d感測到的數值會減少。同一時間，區域13b感測到的數值也會增加，而區域13c感測到的數值也會減少。此外，區域13b感測到的數值的增加量會比區域13a感測到的數值的增加量高。因此，當壓力感測裝置12發現這樣的壓力變化模式時，壓力感測裝置12判斷此時病人的頭部有轉動。

接著，壓力感測裝置12會根據可撓式壓力感測矩陣裝置的壓力變化判斷病人頭部的轉動角度，並根據轉動角度估算治療部位的位移量，最後判斷該位移量是否高於預設值。如果高於預設值就表示此時的治療可能傷害正常組織的比例，如30%~50%，過高，放射治療機器會暫停運作，由專業人員重新調整病人的位置。

請參考圖2a。圖2a為病人治療前的正確位置。病人的頭部躺在具有壓力感測裝置的枕頭21上，欲治療的部位如22標示。圖2b為病人轉動頭部的情況。在圖2b中，因為病人頭部轉動的關係，欲治療部位的位置由位置22移動到位置23中。此時，會考慮位置22與位置23的水平位移與垂直位移，換言之就是立體位置的移動，並根據醫生設定的治療方案中設定的安全範圍(位移移動的範圍在安全範圍內可繼續治療)，來判斷是否暫停治療。

前述的說明中，壓力感測裝置12接收可撓式壓力感測矩陣裝置傳送的感測值進行判斷，但壓力感測裝置12也可以根據壓力分布圖來判斷病人頭部是否有移動或轉動。請參考圖3a。圖3a是病人躺在頭枕上的壓力示意圖。當病人有轉動時，就會出現如圖3b圖形。壓力感測裝置12可以根據壓力分布圖的變化來判斷病人是否有移動或轉動頭部。當根據壓力分布圖判斷病人有頭部移動或轉動時，壓力感測裝置12會讀取感測器數值並計算欲治療部位的位移量是否超出安全範圍，如果有的話，通知放射治療機器停止治療。

在前述的例子中，壓力感測裝置12會判斷是否要中斷放射治療，但在另一個例子中，壓力感測裝置12只會計算因為病人轉動或移動時所造成欲治療部位的位移量，並將位移量傳送給放射治療裝置，由放射治療裝置判斷是否要中斷治療。

請參考圖4。圖4為一壓力感測裝置的示意圖。壓力感測裝置40包括資料輸入輸出部41、濾波電路42、控制器43、無線模組44、定電源電路45以及電源模組46。資料輸入部41連接可撓式壓力感測矩陣裝置，如圖一具有一可撓式壓力感測矩陣裝置的頭枕。定電源電路45透過資料輸入輸出部41將其輸出的定電壓或定電流傳送給可撓式壓力感測矩陣裝置。濾波電路42透過資料輸入部41接收可撓式壓力感測矩陣裝置回傳的感測信號並過濾掉雜訊，接著將過濾後的感測資料傳送給控制器43。控制器43根據過濾後的感測資料判斷病人的頭部是否移動或轉動超過一預定安全範圍，如果是的話，透過無線模組44傳送警示訊號給放射治療裝置。電源模組46用以提供壓力感測裝置40與可撓式壓力感測矩陣裝置所需的電力。在一實施例中，電源模組46為電池；在另一實施例中，電源模組46為一無線電力接收裝置，用以感測放射治療裝置中的電力或磁力變化，以產生所需的電力。換言之，在採用無線電力接收裝置時，本實施例的壓力感測裝置只有在進行治療時才會動作。

在另一實施例中，控制器43會先粗估使用者頭部的移動或轉動是否超出一預定值，如果超過該預定值，控制器43才會計算欲治療部位的位移量，其中位移量包括了水平位移量與垂直位移量。若判斷位移超出一安全範圍，控制器43傳送警示信號給放射治療裝置，以中斷治療。在本實施例中，放射治療裝置可以透過加密的通訊協定將安全範圍傳送給壓力感測裝置40。

在另一實施例中，控制器43會先粗估使用者頭部的移動或轉動是否超出一預定值，如果超過該預定值，控制器43會將感測信號透過無線模組44傳送給放射治療裝置，由放射治療裝置計算欲治療部位的位移量，其中位移量包括了水平位移量與垂直位移量。若判斷位移超出一安全範圍，放射治療裝置會中斷治療並通知醫護人員調整病人位置。

濾波電路42可以是卡爾曼濾波器。可撓式壓力感測矩陣裝置回傳的感測信號是具有時間戳記，卡爾曼濾波器可以根據前一個時間點(取樣點)的數值計算當前(次一個時間點)的數值，接著再將計算的數值與實際量測的數值更新並且去校正預測的演算法或矩陣。透過卡爾曼濾波器可以讓感測數值轉換成更平滑的曲線(更精確的數值，可以降低因為量測時感測產生的雜訊或共模雜訊)。

前述實施例是以治療部位為頭部說明，但實際上可以應用到胸腔與腹腔的放射治療，只需要修改枕頭的大小即可。此外在胸腔治療時，透過可撓式壓力感測矩陣裝置還可以偵測胸腔呼吸時的變化，以判斷何時開始進行放射治療與何時暫停放射治療。

第5圖為根據本發明之一放射治療系統的一實施例的示意圖。放射治療系統包括處理器51、放射源52、治療計畫53、壓力偵測裝置54以及可撓式壓力感測裝置55。治療計畫53由醫師與放射師根據病人狀況與待治療部位所設定的放射治療計畫，儲存於一儲存裝置中。處理器51根據治療計畫53控制放射源52施打於治療部分的放射線強度與方向。

該放射源用以發射一放射線束，以調節一病人之一特定部位的細胞活性。該處理器51耦接該放射源，用以調整該放射線束的射入角度與強度。該可撓式壓力感測裝置55置於該特定部位。該壓力偵測裝置54耦接該可撓式壓力感測裝置55，用以偵測該特定部位的一轉動量與一位移量。當該轉動量或該移動超出一第一預定範圍時，該處理器51控制該放射源停止發射該放射線束。

當處理器51判斷該轉動量或該位移量超出一第二預定範圍時，該處理器51控制該放射源以降低該放射線束的強度，其中該第二預定範圍落在該第一預定範圍內。移動量的第一預定範圍可以是在-5mm~5mm。第二預定範圍可以是-2.5mm~2.5mm。轉動量的第一預定範圍可以是在-15°~15°，第一預定範圍可以是在-7.5°~7.5° 。

可撓式壓力感測裝置55的說明可參考圖四實施例的說明。該可撓式壓力偵測裝置55包括一定電源電路(例如定電源電路45)、一資料輸入輸出部(例如資料輸入輸出部41)、一控制器(例如控制器43)、一濾波電路(例如濾波電路42)、一無線模組(例如無線模組44)、一無線電力感測裝置。該定電源電路透過該資料輸入輸出部將其輸出的定電壓或定電流傳送給該可撓式壓力感測裝置並接收回傳的信號。

該濾波電路透過該資料輸入輸出部接收該可撓式壓力感測裝置回傳的感測信號並過濾掉雜訊，接著將過濾後的感測資料傳送給該控制器。

該控制器根據感測信號判斷是否該轉動量或該位移量超出一第一預定範圍。

該控制器透過該無線模組將處理過的感測信號傳送給該處理器51，該處理器再來計算該轉動量與該位移量並判斷是否該轉動量或該位移量超出該第一預定範圍。

該無線電力感測裝置用以感測一磁場或電場變化而產生電力提供給該壓力偵測裝置。

圖6示出了根據本公開的一些實施例的控制醫療儀器的控制裝置61的一示例性操作情境，其中包含該控制醫療儀器的控制裝置61的組件方塊圖，以及經由一通信網絡63與該控制裝置61數據連接的醫療儀器62。在一情境中，醫療儀器62可以是一放射線治療儀器。

該控制裝置61適於數據連接該醫療儀器62，並包含一可撓式壓力感測模組611、一資料輸入模組612、一控制模組613、一通信模組614、及一濾波模組615、一定電源電路616、及一電源模組617。

該可撓式壓力感測模組611具有多個壓力感測件以及連接所述壓力感測件的電路。所述壓力感測件分佈在一個二維陣列的多個陣列點。該可撓式壓力感測模組611組配來電連接該定電源電路616及該資料輸入模組612，以接收來自該定電源電路616所提供的定電流或定電壓，且將該等壓力感測件所產生的感測信息輸出至該資料輸入模組612。在其他實施態樣中，可撓式壓力感測模組611由複數條壓力線交錯組成。

請參考圖7，在一情境中，可撓式壓力感測模組611可以被設置在一頭枕7。該可撓式壓力感測模組611的壓力感測件611a~611d可以設置在頭枕2的內側表面或是頭枕2內側的布的內層。頭枕2內側的形狀可設計符合病人的頭部70的形狀，而可以被應用在透過放射線治療頭部70的腫瘤或降低大腦內特定區域的活性等情境中。頭枕2可以採用記憶素材製作。

該資料輸入模組612組配來數據連接該可撓式壓力感測模組611，以便接收來自該可撓式壓力感測模組611的感測信息。

該通信模組614組配來數據連接該醫療儀器62，並受該控制模組613的控制將資料或信號傳送至該醫療儀器62。在本實施例中，該通信模組614支援特定的無線通信協定，例如wifi或藍芽等等。在本實施例中，該通信網絡63包含無線通信網絡。

該濾波模組615組配來數據連接該資料輸入模組612，並濾除該資料輸入模組612所接收的感測信息的雜訊，並將過濾後的感測信息傳送給控制模組613。濾波模組615可以是一濾波電路，例如是卡爾曼濾波器。在一些實施態樣中，可撓式壓力感測模組611回傳的感測信息具有時間戳記，卡爾曼濾波器可以根據前一個時間點(取樣點)的數值計算當前(次一個時間點)的數值，接著再將計算的數值與實際量測的數值更新並且去校正預測的演算法或矩陣。透過卡爾曼濾波器可以讓感測信息轉換成更平滑的曲線，藉此能獲得更精確的數值，可以降低量測時產生的雜訊或共模雜訊。

該定電源電路616組配來提供定電壓及定電流其中一者給該可撓式壓力感測模組611。

該電源模組617用以提供可撓式壓力感測模組611所需的電力。在一實施例中，電源模組617為電池。在另一實施例中，電源模組617為一無線電力接收裝置，用以感測放射治療裝置中的電力或磁力變化，產生所需的電力。

該控制模組613數據連接該濾波模組615，並藉由該濾波模組615接收來自該資料輸入模組612的數據。在本實施例中，控制模組613組配來接收來自該可撓式壓力感測模組611的感測信息，並根據感測信息及一對照表，計算一個靠在該可撓式壓力感測模組611的一物體 (例如，圖7的頭部70)或者定義於該物體的一目標區域其中一者的移動量，並判定該移動量是否高於一門檻值，且在判定出該移動量高於該門檻值時，傳送一相關於控制該醫療儀器62的信號至該醫療儀器62，以達到根據物體的移動來控制該醫療儀器62的效果。在本實施例中，該對照表被儲存在該控制模組613中。在本實施例中，該對照表描述多個參考壓力差值矩陣及多個移動量的關係，每一參考壓力差值矩陣指示多個分別對應所述陣列點的壓力差值。在本實施例中，醫療儀器62可以透過加密的通訊協定將門檻值傳送給控制裝置。

在前述的情境中，該可撓式壓力感測模組611組配來感測頭枕2的一個承接病人頭部的接觸面的壓力分佈，並產生相關於該壓力分佈的感測信息。補充說明的是，此情境是以治療病人的為頭部作為例子，但實際上，可撓式壓力感測模組611可以被應用到胸腔與腹腔的放射治療，只需要修改頭枕的大小及形狀即可。此外在胸腔治療時，透過控制裝置61還可以量測胸腔呼吸時的變化，以判斷何時開始進行放射治療與何時暫停放射治療。

請參考示意圖8，在一情境中，當病人躺在治療儀器(例如放射線治療儀器)的平台81上時，病人的頭部80可以先被定位後在開始治療，而定位後如果頭部80移動了，就可能導致定義於頭部80內的一目標區域801(例如癌細胞所在區域)偏離放射源82所產生的放射線821，而影響到欲治療部位周遭正常的組織。在此情境中，當病人頭部靠在頭枕2上時，透過控制裝置61(見圖6)可以量測頭部A移動，並且可以搭配治療時的影像偵測作更準確的對應。部分的放射線治療機器會配備有攝影機，用來監控病患在進行放射線治療時的狀況。此外，也可以透過攝影機取得的影像去偵測病人在進行放射線治療的部分是否有移動。

第9圖示出了根據本公開的一些例示性用於控制醫療儀器的控制裝置所實施的用於控制醫療儀器的控制方法的流程圖。

首先，如程序M901，一可撓式壓力感測模組901產生初始感測信息。該初始感測信息相關於一個靠在該可撓式壓力感測模組的一物體(例如圖7的頭部70)的一初始姿勢。在本實施例中，該初始感測信息對應一個初始二維壓力分佈。舉例來說，配合參閱圖7，在一時間點，頭部70被固定在治療的最佳位置點(即初始姿勢)時，可撓式壓力感測模組901的每一個壓力感測件產感測到頭部70所施加頭枕7的壓力而產生初始二維壓力分佈。

接著，如程序S901，一控制模組902藉由一資料輸入模組(例如該資料輸入模組612)接收並且儲存來自可撓式壓力感測模組901的初始感測信息。舉例來說，在一時間點病人的頭部被固定在治療的最佳位置點(即初始姿勢)時，該控制模組902記錄在該時間點時該可撓式壓力感測模組901上每一個壓力感測件的感測值，在另一實施態樣中，該控制模組記錄該可撓式壓力感測模組的複數條壓力線的阻抗。

如程序M902，可撓式壓力感測模組901產生當前感測信息。該當前感測信息相關於該物體(例如圖8的頭部80)的一當前姿勢。在本實施例中，該當前感測信息對應一個當前二維壓力分佈。在一情境中，在治療期間，該可撓式壓力感測模組901會持續或周期性的產生感測信息。

接著，如程序S902，在本實施例中，該控制模組902接收來自該可撓式壓力感測模組901的當前感測信息。在一情境中，在治療期間，該控制模組902會持續或周期性的接受該可撓式壓力感測模組901所傳送的感測信息。

接著，如程序S903，該控制模組902根據該初始感測信息、該當前感測信息、及一對照表，計算該物體(例如圖8的頭部80)及定義於所述物體內的一目標區域(例如圖8的目標區域801)其中一者的移動量。在本實施例中，該對照表可以被儲存在該控制模組902中。在本實施例中，該對照表描述二維壓力分佈差及與其對應的參考移動量。

在本實施例中，當該當前姿勢相對於該初始姿勢變化，便導致該移動量的產生。在一些情境中，可以藉由量測物體的移動判斷是否要繼續治療。在另一情境中，可以藉由量測物體的目標區域的移動判斷是否要繼續治療。

當控制模組113在程序S903是計算該物體的移動量時，控制模組613根據該初始二維壓力分佈及該當前二維壓力分佈的壓力分佈差，比對所述對照表得出該移動量。

舉例來說，參閱圖7，當控制模組902從接收到的感測信息中判斷感測元件711a與感測元件711b的區域的壓力增加，且壓力感測件711c與壓力感測件711d的區域的壓力減少。控制模組713可以根據描述此壓力變化的壓力分佈差，比對對照表中的二維壓力分佈差及與其對應的參考移動量，判斷出頭部70朝向壓力感測件711a的位移量，或判斷出頭部70往區域711a轉動的角度。

當控制模組613在程序S903是計算該目標區域的該移動量時，控制模組613先根據該初始感測信息、該當前感測信息及該對照表，計算該物體的移動量，再根據所計算的該物體的該移動量，計算該物體的該目標區域的移動量。

請參考圖10a以及圖10b。在一情境中，病人的頭部100在進行治療前被安排的初始姿勢如圖5a所示，此時，頭部100的目標區域101被放射線所瞄準，過一段時間後，病人的頭部100處於一當前姿勢，如圖10b所示。在此情境中，因為頭部00的當前姿勢是相對於初始姿勢轉動，以致於使目標區域101的位置由位置101’位移到位置102’。 控制模組902先計算出頭部100的轉動角度，在根據轉角度計算出目標區域101的移動量。移動量所描述的可以是位置101’及位置102’之間的距離，其中，目標區域的移動量描述位置101’與位置102’之間的水平距離與垂直距離，換言之，目標區域的移動量描述的可以是三維的距離。

接著，如程序S904，該控制模組902判定該移動量是否高於一門檻值。所述門檻值是根據醫生設定的治療方案中設定的安全範圍(移動的範圍在安全範圍內可繼續治療)來設定。在本實施例中，該門檻值可以對應於物體(例如圖3的頭部30)的移動量；在其他實施態樣中，該門檻值可以對應於物體(例如圖3的頭部30)的目標區域(例如圖3的區域301)的移動量。

接著，如程序S905，該控制模組902在判定出該移動量高於該門檻值時，傳送一相關於控制該醫療儀器(例如醫療儀器12)的信號至該醫療儀器。

在一些情況中，程序S905所述的該信號用來使該醫療儀器暫停運作，以便由專業人員重新調整物體(例如圖3的頭部30)的姿勢。

在一些情況中，當控制模組113在程序S903是計算該物體的移動量時，程序S905所述的該信號包含該移動量，由該醫療儀器根據該移動量判斷是否要中斷治療。

在一些情況中，當控制模組613在程序S903是計算該物體的該目標區域的移動量時，於程序S905中所述的信號包含來自該可撓式壓力感測模組901的感測信息(例如初始感測信息及當前感測信息)。醫療裝置根據感測信息計算欲治療的目標區域(例如圖8的區域801)的移動量，並在判斷移動量超出一安全範圍時，中斷治療並通知醫護人員調整病人位置。

第11圖示出了根據本公開的一些例示性用於控制醫療儀器的控制裝置所實施的用於控制醫療儀器的控制方法的流程圖。

首先，如程序M1101，一可撓式壓力感測模組1101產生初始感測信息。

程序S1101：一控制模組1102接收來自可撓式壓力感測模組1101的初始感測信息。

程序M1102，可撓式壓力感測模組1101產生當前感測信息。

程序S1102：該控制模組1102接收來自該可撓式壓力感測模組1101的當前感測信息。

程序S1103：該控制模組1102根據該初始感測信息、該當前感測信息、及一對照表，判定靠在該可撓式壓力感測模組1101的一物體的是否移動。

一般來說，人的頭骨為接近對稱的結構，因此當使用者的頭部完全與可撓式壓力感測模組接觸，且頭部位移或轉動時，各壓力感測件的壓力變化具有特定模式。

參閱圖7，舉例來說，假設頭枕2為硬質材質，變形量很小，因此可以不考慮病人頭部水平位移的變化。可撓式壓力感測模組的壓力感測件711a與711d座落於對稱的兩個區域，相似地，壓力感測件711b與711c座落於對稱的兩個區域。當病人的頭部70往左邊(壓力感測件711a方向)轉動時，壓力感測件711a感測到的數值(可能是壓力值，或是對應壓力的阻抗值)會增加，而對稱的壓力感測件711d感測到的數值會減少。同一時間，壓力感測件711b感測到的數值也會增加，而壓力感測件711c感測到的數值也會減少。此外，壓力感測件711b感測到的數值的增加量會比壓力感測件711a感測到的數值的增加量高，當控制模組1102發現這樣的壓力變化模式時，判定該頭部70確實有轉動。所述描述轉動的壓力變化模式可以儲存在對照表中。

前述的說明中，控制模組1102根據對照表及接收來自可撓式壓力感測模組1101的感測信息進行判斷，在其他實施態樣中，控制模組1102也可以根據壓力分布圖來判斷病人頭部是否有移動或轉動，所述壓力分佈圖可以是由控制模組1102根據感測信息產生。

請回顧圖3a及圖3b。在一情境中，圖3a是病人的頭部躺在頭枕2上的一個示例性的壓力分布圖。當頭部轉動，就會出現如圖3b圖形。控制模組1102可以根據壓力分布圖的變化來判斷病人是否有移動或轉動頭部。

S1104：該控制模組1102在判定出該物體移動時，根據該初始感測信息、該當前感測信息、及一對照表，計算一個該物體的移動量。

S1105：該控制模組1102判定該移動量是否高於一門檻值。

S1105：該控制模組1102在判定出該移動量高於該門檻值時，傳送一相關於控制該醫療儀器的信號至該醫療儀器。

第12圖示出了根據本公開的一些例示性用於控制醫療儀器的控制裝置所實施的用於控制醫療儀器的控制方法的流程圖。

首先，如程序M1201，一可撓式壓力感測模組1201產生初始感測信息。接著，如程序S1201：一控制模組1202接收來自可撓式壓力感測模組1201的初始感測信息。

程序M1202，可撓式壓力感測模組1201產生當前感測信息。接著，如程序S1202：該控制模組1202接收來自該可撓式壓力感測模組1201的當前感測信息。

程序S1203：該控制模組1202根據該初始感測信息、該當前感測信息、及一對照表，計算一個靠在該判定靠在該可撓式壓力感測模組1201的一物體的移動量。接著，如程序S1204：該控制模組1202判定該物體的該移動量是否高於一預定值。

程序S1205：該控制模組1202在判定出該移動量高於該預定值時，根據該物體的該移動量，計算一個定義於該物體內的一目標區域的移動量。接著，如程序S1206：該控制模組1202判定該目標區域的該移動量是否高於一門檻值。

程序S1207：該控制模組1202在判定出該目標區域的該移動量不小該門檻值時，傳送一相關於控制該醫療儀器的信號至該醫療儀器。

綜上所述，根據來自可撓式壓力感測模組(611/901/1101/1201)的感測信息計算該物體(70/80/100)及該目標區域(801/101)其中一者的移動量，且在該移動量高於門檻值時傳送相關於控制該醫療儀器62的信號至該醫療儀器62，能達到根據該移動量控制該醫療儀器62的操作的效果。

惟以上所述者，僅為本發明之實施例而已，當不能以此限定本發明實施之範圍，凡是依本發明申請專利範圍及專利說明書內容所作之簡單的等效變化與修飾，皆仍屬本發明專利涵蓋之範圍內。

11:枕頭 12:壓力感測裝置 13a~13d:區域 21:枕頭 22，23:位置 40:壓力感測裝置 41:資料輸入輸出部 42:濾波電路 43:控制器 44:無線模組 45:定電源電路 46:電源模組 51:處理器 52:放射源 53:治療計畫 54:壓力偵測裝置 55:可撓式壓力感測裝置 61:控制裝置 62:醫療儀器 63:通信網絡 611:可撓式壓力感測模組 612:資料輸入模組 613:控制模組 614:通信模組 615:濾波模組 616:定電源電路 617:電源模組 7:頭枕 711:可撓式壓力感測模組 711a~711d:壓力感測件 70:頭部 8:頭枕 80:頭部 801:目標區域 81:平台 82:放射源 821:放射線 901:可撓式壓力感測模組 902:控制模組 M901~M902:程序 S901~S905:程序 10:頭枕 100:頭部 101:目標區域 101’，102’:位置 1101:可撓式壓力感測模組 1102:控制模組 M1101~M1102:程序 S1101~S1106:程序 1201:可撓式壓力感測模組 1202:控制模組 M1201~M1202:程序 S1201~S1207:程序

為可仔細理解本案以上記載之特徵，參照實施態樣可提供簡述如上之本案的更特定描述，一些實施態樣係說明於隨附圖式中。然而，要注意的是，隨附圖式僅說明本案的典型實施態樣並且因此不被視為限制本案的範圍，因為本案可承認其他等效實施態樣。 第1圖示出了根據本公開的一些實施例的一個具有壓力感測器的頭枕； 第2a及第2b圖示出了根據本公開的一些例示性的頭枕的應用的情境； 第3a及第3b圖示出了根據本公開的一些例示性的壓力分佈圖； 第4圖示出了根據本公開的一些例示性的壓力感測裝置； 第5圖示出了根據本公開的一些例示性的放射治療系統； 第6圖示出了根據本公開的一些實施例的用於控制醫療儀器的控制裝置的組件方塊圖及與該控制裝置數據連接的醫療儀器； 第7圖示出了根據本公開的一些例示性的控制裝置應用於一頭枕的情境； 第8圖示出了根據本公開的一些例示性的放射線治療情境； 第9圖示出了根據本公開的一些實施例的用於控制醫療儀器的控制方法； 第10a及第10b圖示出了根據本公開的一些實施例的控制方法所應用的情境； 第11圖示出了根據本公開的一些實施例的用於控制醫療儀器的控制方法； 及 第12圖示出了根據本公開的一些實施例的用於控制醫療儀器的控制方法。

901:可撓式壓力感測模組

902:控制模組

M901~M902:程序

S901~S905:程序

Claims (21)

1. 一種放射治療系統，包括： 一放射源，用以發射一放射線束，以調節一病人之一特定部位的細胞活性； 一處理器，耦接該放射源，用以調整該放射線束的射入角度與強度； 一可撓式壓力感測裝置，置於該特定部位：以及 一壓力偵測裝置，耦接該可撓式壓力感測裝置，用以偵測該特定部位的一轉動量與一位移量， 其中當該轉動量或該位移量超出一第一預定範圍時，該處理器控制該放射源停止發射該放射線束。
2. 如請求項1所述的放射治療系統，當處理器判斷該轉動量或該位移量超出一第二預定範圍時，該處理器控制該放射源以降低該放射線束的強度，其中該第二預定範圍落在該第一預定範圍內。
3. 如請求項1所述的放射治療系統，其中該壓力偵測裝置更包括一定電源電路、一資料輸入輸出部、及一控制器，該定電源電路透過該資料輸入輸出部將其輸出的定電壓或定電流傳送給該可撓式壓力感測裝置並接收回傳的信號。
4. 如請求項3所述的放射治療系統，其中該壓力偵測裝置更包括一濾波電路，該濾波電路透過該資料輸入輸出部接收該可撓式壓力感測裝置回傳的感測信號並過濾掉雜訊，接著將過濾後的感測資料傳送給該控制器。
5. 如請求項3所述的放射治療系統，該控制器根據感測信號判斷是否該轉動量或該位移量超出該第一預定範圍。
6. 如請求項3所述的放射治療系統，其中該壓力偵測裝置更包括一無線模組，該控制器透過該無線模組將處理過的感測信號傳送給該處理器，該處理器再來計算該轉動量與該位移量並判斷是否該轉動量或該位移量超出該第一預定範圍。
7. 如請求項1所述的放射治療系統，其中該壓力偵測裝置更包括一無線電力感測裝置，用以感測一磁場或電場變化而產生電力提供給該壓力偵測裝置。
8. 一種控制醫療儀器的控制方法，包含： 一控制模組接收來自一可撓式壓力感測模組的初始感測信息； 該控制模組接收來自該可撓式壓力感測模組的當前感測信息； 該控制模組根據該初始感測信息、該當前感測信息、及一對照表，計算一個靠在該可撓式壓力感測模組的一物體及定義於所述物體內的一目標區域其中一者的移動量； 該控制模組判定該移動量是否高於一門檻值；及 該控制模組在判定出該移動量高於該門檻值時，傳送相關於控制該醫療儀器的信號至該醫療儀器。
9. 如請求項8所述的控制方法，在該控制模組計算所述移動量之前，還包含： 該控制模組根據該初始感測信息、該當前感測信息、及一對照表，判定該物體是否移動。
10. 如請求項8所述的控制方法， 其中，該初始感測信息對應一個初始二維壓力分佈，該當前感測信息對應一個當前二維壓力分佈，該對照表描述二維壓力分佈差及與其對應的參考移動量； 其中，控制模組在計算該移動量時，根據該初始二維壓力分佈及該當前二維壓力分佈的壓力分佈差，比對所述對照表得出該移動量。
11. 如請求項8所述的控制方法，其中，所述的相關於控制該醫療儀器的信號用來使該醫療儀器暫停運作。
12. 如請求項8所述的控制方法，其中，所述的相關於控制該醫療儀器的信號包含該移動量。
13. 一種控制醫療儀器的控制裝置，適於數據連接一醫療儀器及一可撓式壓力感測模組，該控制裝置包含： 一資料輸入模組，用以接收來自該可撓式壓力感測模組的感測信息； 一控制模組，數據連接該資料輸入模組； 其中，該控制模組組配來藉由該資料輸入模組接收來自該可撓式壓力感測模組的初始感測信息； 其中，該控制模組組配來藉由該資料輸入模組接收來自該可撓式壓力感測模組的當前感測信息； 其中，該控制模組組配來根據該初始感測信息、該當前感測信息、及一對照表，計算一個靠在該可撓式壓力感測模組的一物體及定義於所述物體內的一目標區域其中一者的移動量； 其中，該控制模組組配來判定該移動量是否高於一門檻值；及 其中，該控制模組組配來在判定出該移動量高於該門檻值時，傳送相關於控制該醫療儀器的信號至該醫療儀器。
14. 如請求項13所述的控制裝置， 其中，該初始感測信息對應一個初始二維壓力分佈(profile)，該當前感測信息對應一個當前二維壓力分佈(profile)，該對照表描述二維壓力分佈差及與其對應的參考移動量； 其中，控制模組在計算該移動量時，根據該初始二維壓力分佈及該當前二維壓力分佈的壓力分佈差，比對所述對照表得出該移動量。
15. 如請求項13所述的控制裝置，還包含一數據連接該控制模組的通信模組，該通信模組組配來數據連接該醫療儀器，並受該控制模組的控制將相關於控制該醫療儀器的該信號傳送至該醫療儀器。
16. 如請求項13所述的控制裝置，還包含一數據連接該資料輸入模組及該控制模組的濾波模組，該濾波模組組配來濾除該資料輸入模組所接收的感測信息的雜訊。
17. 如請求項13所述的控制裝置，還包含一組配來電連接該可撓式壓力感測模組的定電源電路，該定電源電路組配來提供定電壓及定電流其中一者給該可撓式壓力感測模組。
18. 如請求項13所述的控制裝置，還包含該可撓式壓力感測模組，該可撓式壓力感測模組具有多個壓力感測件，所述壓力感測件分佈在一個二維陣列的多個陣列點。
19. 如請求項13所述的控制裝置，其中，所述的相關於控制該醫療儀器的信號用來使該醫療儀器暫停運作。
20. 如請求項13所述的控制裝置，其中，所述的相關於控制該醫療儀器的信號包含該移動量。
21. 一種控制醫療儀器的控制方法，包含： 一控制模組接收來自一可撓式壓力感測模組的初始感測信息； 該控制模組接收來自該可撓式壓力感測模組的當前感測信息； 該控制模組根據該初始感測信息、該當前感測信息、及一對照表，計算一個靠在該可撓式壓力感測模組的一物體的移動量； 該控制模組在判定出該物體的該移動量高於一預定值時，根據該物體的該移動量，計算定義於該物體內的一目標區域的移動量；及 該控制模組在判定出該目標區域的該移動量高於一門檻值時，傳送相關於控制該醫療儀器的信號至該醫療儀器。

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