WO2009098270A1 - Method for determining organ motion - Google Patents

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WO2009098270A1
WO2009098270A1 PCT/EP2009/051344 EP2009051344W WO2009098270A1 WO 2009098270 A1 WO2009098270 A1 WO 2009098270A1 EP 2009051344 W EP2009051344 W EP 2009051344W WO 2009098270 A1 WO2009098270 A1 WO 2009098270A1
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signal
organ
movement
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Franziska Heinze
Thomas Schmitz-Rode
Catherine Disselhorst-Klug
Andreas Horst Mahnken
Elmar Junker
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Rheinisch-Westfälische Technische Hochschule Aachen
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    • A61B5/113—Measuring movement of the entire body or parts thereof, e.g. head or hand tremor, mobility of a limb occurring during breathing
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    • A61B5/721—Signal processing specially adapted for physiological signals or for diagnostic purposes for noise prevention, reduction or removal of noise induced by motion artifacts using a separate sensor to detect motion or using motion information derived from signals other than the physiological signal to be measured

Definitions

  • the invention relates to a method for carrying out a diagnosis on the human body, wherein in each case at least two mutually different discharge points of the body at least one connected to an organ movement signal is derived.
  • organ movements which negatively influence the diagnosis or therapy.
  • the organ movements are usually caused by vital functions, such as the contraction of the heart muscle or respiration, and therefore can not be suppressed, as in the case of the pulse, or at least only for a short time, as in the case of breathing.
  • US 2004/0111025 A1 discloses a method in which a non-electrical signal is derived from the body of a patient instead of an ECG signal. There is z. Example, to use an acceleration sensor or a force sensor which is mounted on the chest of the patient, so as to generate, as in an ECG signal, a trigger signal. In this way, a signal is to be provided which provides the same triggering possibilities as an ECG signal, but can be derived more easily, in particular by means of fewer sensors.
  • this object is achieved in that at least one of the derived signals is a non-electrical signal.
  • the invention thus goes a completely new way in that, as in an ECG, at various points of the body signals are derived, but these signals are not exclusively electrical signals, but at least a non-electrical signal. It has been recognized that in this way, namely with at least two signals from different locations on the body of the patient, of which at least one is not is a much better and more accurate detection of organ movements in the body of the patient is possible.
  • non-electrical signals In principle, a large number of types of non-electrical signals is conceivable.
  • the non-electrical signals also need not be of the same type. According to a preferred embodiment of the invention, however, it is provided that at least two signals of the same type of signal are derived. Moreover, it is particularly preferred that only non-electrical signal are derived.
  • acceleration signals are particularly suitable for easily and reliably inferring the movement of organs in the patient's body. In this case, not only a single organ can be "observed" with an acceleration signal, but it is also possible to track the movement of several organs with an acceleration signal.
  • the detected signals can be further processed and evaluated in different ways. According to a preferred embodiment of the invention, however, it is provided that the temporal evolution of the signals is detected. It is particularly preferred that the signals are compared with each other at least at a predetermined time. Incidentally, it is provided according to a preferred development of the invention that the temporal changes of the individual signals are determined, in particular that the temporal change of the signals is determined to each other. - A -
  • the detected movements of the discharge points can now be used in various ways. According to a preferred development of the invention, provision is made in this context for the temporal movement of the discharge points to be modeled. In this context, it is very particularly preferred that the absolute position of the discharge points and / or the relative position of the discharge points relative to one another are used for the modeling. Incidentally, it is particularly preferable that the modeling is performed in real time.
  • a change from chest breathing to abdominal breathing of the patient or vice versa is detected.
  • the fact that a change from chest breathing to abdominal breathing of the patient or vice versa is detected by means of the detected signals also includes that only the predominant type of respiration changes, ie a change from predominantly breast respiration to predominantly abdominal respiration or vice versa.
  • An alternative possibility, according to a preferred development of the invention, is that the movement of an organ is anticipated by means of the detected signals. By means of the anticipated organ movement, it is then possible to compensate for the local orientation of a diagnostic method or a therapy method. It is concrete thereby z. It is possible, for example, for the alignment of the therapy beam to be compensated in the case of radiation therapy, that is always tracked to the site to be irradiated, even if this site is transient or periodically displaced due to organ movements and / or body excursions.
  • the method described above is also used for invasive techniques, such as therapeutic or diagnostic puncture or abdominal punctures.
  • invasive techniques such as therapeutic or diagnostic puncture or abdominal punctures.
  • the combination with navigation systems in which the direct image guidance is replaced by a navigation system without online image guidance.
  • the image acquisition direction is compensated in order to obtain sharp images and to avoid double images.
  • the single figure shows schematically the derivation of two acceleration signals from the chest of a patient by means of two acceleration sensors and the use of these signals for compensation in an irradiation procedure.
  • two acceleration sensors 3 are provided in a patient 1 who is to be subjected to radiation therapy for the irradiation of a specific body region 2. These acceleration sensors 3 are mounted on the chest of the patient 1, so that via lines designed as thin cable 4, the acceleration signals of a detection and evaluation device 5 can be supplied. In this detection and evaluation device 5, the two acceleration signals are compared with each other and in particular the changes in the deviations of the two acceleration signals are tracked from each other. In this way, on the one hand a change from a chest breathing to a belly breathing of the patient 1 or vice versa can be detected. In such a case, the irradiation process is aborted, because it can be assumed that a considerable shift of the body region 2 has taken place, so that radiation compensation is practically no longer possible.
  • an essential task of the detection and evaluation device 5 is to anticipate organ movements in the body of the patient 1 by means of the two acceleration signals, so that an irradiation beam 6 can always be tracked in its orientation so that it respectively irradiates the body region 2 hits.
  • an irradiation device 7 is provided, which is controlled by means of a control device 8. This control is now carried out in such a way that, due to the organ movements detected by the detection and evaluation device 5 and passed on to the control device 8, such a control of the irradiation device 7 is effected by the control device 8, that the irradiation beam 6 always with respect to the locally displaced due to the organ movements Body region 2 is tracked.
  • irradiation of precisely the body region 2 can be achieved in a reliable and reliable manner, which actually requires the therapy without harming regions and organs of the patient 1 lying in the vicinity of this body region 2.
  • a termination criterion for the entire radiotherapy is defined, namely, when there has been a change from breast to abdominal respiration or vice versa, which generally leads to such a shift of the body region 2, which compensates only poorly or not at all can be.
  • the present invention makes it possible, based on generic signals, ie signals generated in the body itself and thus without irradiation of signals from outside the body, a reliable diagnosis of organ movements.
  • This diagnosis is real-time capable and can therefore be used in many ways, eg for compensation purposes become.
  • the spatial movements of a surface of the body are determined via the detected movements of the derivation points.
  • This movement can be evaluated in a variety of ways and further processed, for example, taking into account the absolute change of the signals, the changes of the signals to each other, etc., whereby the absolute spatial position of the sensors and / or their position can be taken into account.

Abstract

The invention relates to a method for carrying out a diagnosis on the human body, wherein on at least two different derivation sites (3) of the body in each case at least one signal associated with an organ motion is derived. According to the invention, it is provided that at least one of the derived signals is a non-electrical signal. This enables such a method for the determination of organ motions, which can be carried out reliably and with simple means.

Description

VERFAHREN ZUR BESTIMMUNG DER ORGANBEWEGUNG PROCESS FOR DETERMINING THE ORGAN MOVEMENT
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Durchführung einer Diagnose am menschlichen Körper, wobei an wenigstens zwei voneinander verschiedenen Ableitungsstellen des Körpers jeweils wenigstens ein mit einer Organbewegung verbundenes Signal abgeleitet wird.The invention relates to a method for carrying out a diagnosis on the human body, wherein in each case at least two mutually different discharge points of the body at least one connected to an organ movement signal is derived.
Bei zahlreichen bildgebenden Diagnoseverfahren sowie bei Therapieverfahren treten Artefakte durch Organbewegungen auf, die die Diagnose bzw. Therapie negativ beeinflussen. Die Organbewegungen werden meistens durch lebensnotwendige Funktionen, wie die Kontraktion des Herzmuskels oder die Atmung, hervorgerufen und können daher nicht, wie im Falle des Pulses, oder zumindest nur kurzfristig unterdrückt werden, wie im Falle der Atmung.In numerous diagnostic imaging methods and in therapy methods, artifacts occur due to organ movements, which negatively influence the diagnosis or therapy. The organ movements are usually caused by vital functions, such as the contraction of the heart muscle or respiration, and therefore can not be suppressed, as in the case of the pulse, or at least only for a short time, as in the case of breathing.
So führt z. B. die Herzbewegung während einer radio logischen Bildgebung des Herzens zu Bewegungsartefakten. Um dies zu vermeiden, werden Aufnahmen des Herzens durch eine sogenannte prospektive EKG-Triggerung oder ein retrospektives EKG-Gating mit der Herz- bewegung synchronisiert. Wenn keine EKG-Synchronisation stattfindet, führt dies zu einem Artefakt, was sich wegen der eingeschränkten zeitlichen Auslösung und der unterschiedlichen Herzphasen nicht nur durch eine Bildunschärfe ausdrückt, sondern auch bis zu Doppelbildern reichen kann. Die auf diese Weise gewonnenen Bilder sind somit für die Diagnostik unbrauchbar.So z. For example, the heart movement during a radio logical imaging of the heart to motion artifacts. In order to avoid this, images of the heart are synchronized with the cardiac movement by means of a so-called prospective ECG triggering or a retrospective ECG gating. If no ECG synchronization takes place, this leads to an artifact, which, due to the limited temporal release and the different cardiac phases, not only expresses itself by blurring the image, but can also extend to double images. The images obtained in this way are thus useless for the diagnosis.
Problematisch sind auch Effekte durch die Atembewegung. Im Übrigen wird der Effekt bei der Überlagerung mehrerer Organbewegungen noch verstärkt, z. B. bei der Eigenbewegung des Herzens, also der periodischen Kontraktion des Herzens, und der Bewegung des Herzens im Brustkorb durch Atmung.Also problematic are effects due to the respiratory movement. Incidentally, the effect of the superposition of multiple organ movements is reinforced, for. B. in the proper motion of the heart, that is the periodic contraction of the heart, and the movement of the heart in the thorax by respiration.
Aus der US 2004/0111025 Al ist ein Verfahren bekannt, bei dem anstatt eines EKG-Signals vom Körper eines Patienten ein nichtelektrisches Signal abgeleitet wird. Dort ist z. B. beschrieben, einen Beschleunigungssensor oder einen Kraftsensor zu verwenden, der auf der Brust des Patienten befestigt ist, um damit, wie bei einem EKG-Signal, ein Triggersignal zu generieren. Auf diese Weise soll ein Signal bereitgestellt werden, das die gleichen Triggermöglichkeiten bereitstellt, wie ein EKG-Signal, jedoch einfacher, insbesondere mittels weni- ger Sensoren, ableitbar ist.US 2004/0111025 A1 discloses a method in which a non-electrical signal is derived from the body of a patient instead of an ECG signal. There is z. Example, to use an acceleration sensor or a force sensor which is mounted on the chest of the patient, so as to generate, as in an ECG signal, a trigger signal. In this way, a signal is to be provided which provides the same triggering possibilities as an ECG signal, but can be derived more easily, in particular by means of fewer sensors.
Den zuvor angesprochenen herkömmlichen Verfahren ist jedoch gemein, dass Organbewegungen im Körper eines Patienten nur unzureichend oder aber mit sehr hohem Aufwand er- fasst werden können.However, the conventional methods mentioned above have in common that organ movements in the body of a patient can only be detected insufficiently or at great expense.
Damit ist es die Aufgabe der Erfindung, ein derartiges Verfahren zur Erfassung von Organbewegungen im Körper eines Patienten anzugeben, das auf verlässliche Weise und mit einfachen Mitteln durchführbar ist.Thus, it is the object of the invention to provide such a method for detecting organ movements in the body of a patient, which can be carried out in a reliable manner and with simple means.
Ausgehend von dem eingangs beschriebenen Verfahren ist diese Aufgabe dadurch gelöst, dass wenigstens eines der abgeleiteten Signale ein nichtelektrisches Signal ist.Based on the method described above, this object is achieved in that at least one of the derived signals is a non-electrical signal.
Die Erfindung geht damit einen völlig neuen Weg, indem, wie bei einem EKG, an verschiedenen Stellen des Körpers Signale abgeleitet werden, es sich bei diesen Signalen jedoch nicht ausschließlich um elektrische Signale handelt, sondern wenigstens um ein nichtelektrisches Signal. Dabei ist erkannt worden, dass auf diese Weise, nämlich mit wenigstens zwei Signalen von verschiedenen Orten auf dem Körper des Patienten, von denen wenigstens eines nich- telektrisch ist, eine wesentlich bessere und genauere Erfassung von Organbewegungen im Körper des Patienten möglich wird.The invention thus goes a completely new way in that, as in an ECG, at various points of the body signals are derived, but these signals are not exclusively electrical signals, but at least a non-electrical signal. It has been recognized that in this way, namely with at least two signals from different locations on the body of the patient, of which at least one is not is a much better and more accurate detection of organ movements in the body of the patient is possible.
Grundsätzlich ist eine Vielzahl von Arten der nichtelektrischen Signale denkbar. Insbesondere müssen die nichtelektrischen Signale auch nicht von derselben Art sein. Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung ist jedoch vorgesehen, dass wenigstens zwei Signale gleicher Signalart abgeleitet werden. Ganz besonders ist es im Übrigen bevorzugt, dass ausschließlich nichtelektrische Signal abgeleitet werden.In principle, a large number of types of non-electrical signals is conceivable. In particular, the non-electrical signals also need not be of the same type. According to a preferred embodiment of the invention, however, it is provided that at least two signals of the same type of signal are derived. Moreover, it is particularly preferred that only non-electrical signal are derived.
Zur Erfassung der nichtelektrischen Signale können z. B. Kraftsensoren, Ultraschallsensoren, Spannungssensoren, Drucksensoren usw. eingesetzt werden. Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung ist jedoch vorgesehen, dass wenigstens ein Beschleunigungssignal, ein Winkelgeschwindigkeitssignal, ein mechanisches Spannungssignal oder/und ein Drucksignal abgeleitet wird. Vorzugsweise werden wenigstens zwei Beschleunigungssignale abge- leitet, wofür also zwei Beschleunigungssensoren verwendet werden. Es hat sich nämlich gezeigt, dass Beschleunigungssignale insbesondere dazu geeignet sind, auf einfache und verlässliche Weise auf die Bewegung von Organen im Körper des Patienten rückzuschließen. Dabei kann mit einem Beschleunigungssignal nicht nur ein einziges Organ „beobachtet" werden, sondern es ist möglich, mit einem Beschleunigungssignal auch die Bewegung mehrerer Orga- ne zu verfolgen.For detecting the non-electrical signals z. As force sensors, ultrasonic sensors, voltage sensors, pressure sensors, etc. are used. According to a preferred embodiment of the invention, however, it is provided that at least one acceleration signal, an angular velocity signal, a mechanical voltage signal and / or a pressure signal is derived. Preferably, at least two acceleration signals are derived, for which purpose two acceleration sensors are used. In fact, it has been shown that acceleration signals are particularly suitable for easily and reliably inferring the movement of organs in the patient's body. In this case, not only a single organ can be "observed" with an acceleration signal, but it is also possible to track the movement of several organs with an acceleration signal.
Die erfassten Signale können auf unterschiedliche Weisen weiterverarbeitet und ausgewertet werden. Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung ist jedoch vorgesehen, dass dass die zeitliche Entwicklung der Signale erfasst wird. Dabei ist es insbesondere bevorzugt, dass die Signale zu wenigstens einem vorbestimmten Zeitpunkt miteinander verglichen werden. Im Übrigen ist gemäß einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung vorgesehen, dass die zeitlichen Veränderungen der einzelnen Signale bestimmt werden, insbesondere dass die zeitliche Veränderung der Signale zueinander bestimmt wird. - A -The detected signals can be further processed and evaluated in different ways. According to a preferred embodiment of the invention, however, it is provided that the temporal evolution of the signals is detected. It is particularly preferred that the signals are compared with each other at least at a predetermined time. Incidentally, it is provided according to a preferred development of the invention that the temporal changes of the individual signals are determined, in particular that the temporal change of the signals is determined to each other. - A -
Die erfassten Bewegungen der Ableitungsstellen können nun auf verschiedenen Weisen genutzt werden. Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung ist in diesem Zusammenhang vorgesehen, dass die zeitliche Bewegung der Ableitungsstellen modelliert wird. Ganz besonder bevorzugt ist in diesem Zusammenhang, dass für die Modellierung die absolu- te Position der Ableitungsstellen oder/und die relative Position der Ableitungsstellen zueinander verwendet wird. Im Übrigen ist es besonders bevorzugt, dass die Modellierung in Echtzeit durchgeführt wird.The detected movements of the discharge points can now be used in various ways. According to a preferred development of the invention, provision is made in this context for the temporal movement of the discharge points to be modeled. In this context, it is very particularly preferred that the absolute position of the discharge points and / or the relative position of the discharge points relative to one another are used for the modeling. Incidentally, it is particularly preferable that the modeling is performed in real time.
Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren können unterschiedliche Vorgänge im Körper des Pa- tienten erfasst werden. Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung ist z. B. vorgesehen, dass mittels der erfassten Signale ein Wechsel von Brustatmung zu Bauchatmung des Patienten bzw. umgekehrt erfasst wird. Dass mittels der erfassten Signale ein Wechsel von Brustatmung zu Bauchatmung des Patienten bzw. umgekehrt erfasst wird umfasst auch, dass lediglich der überwiegende Atmungstyp wechselt, also ein Wechsel von überwiegend Brust- atmung zu überwiegend Bauchatmung bzw. umgekehrt erfolgt.With the method according to the invention, different processes can be detected in the body of the patient. According to a preferred embodiment of the invention is z. B. provided that by means of the detected signals a change from chest breathing to abdominal breathing of the patient or vice versa is detected. The fact that a change from chest breathing to abdominal breathing of the patient or vice versa is detected by means of the detected signals also includes that only the predominant type of respiration changes, ie a change from predominantly breast respiration to predominantly abdominal respiration or vice versa.
In diesem Zusammenhang ist es insbesondere gemäß einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung vorgesehen, dass bei einem erfassten Wechsel von Brustatmung zu Bauchatmung ein Therapieverfahren oder ein Diagnoseverfahren begonnen, abgebrochen oder abgeändert wird. Dem liegt die Erkenntnis zugrunde, dass bei einem Wechsel von Brustatmung zu Bauchatmung häufig deutliche Lageverschiebungen von Organen stattfinden, so dass die Kontinuität bei einem durchgeführten Therapie- bzw. Diagnoseverfahren nicht gewährleistet werden kann.In this context, it is provided in particular according to a preferred embodiment of the invention that when a detected change from chest breathing to abdominal breathing, a therapy method or a diagnostic method is started, canceled or modified. This is based on the finding that when there is a change from chest breathing to abdominal breathing, significant positional shifts of organs often take place, so that continuity can not be guaranteed in the case of a therapeutic or diagnostic procedure that has been carried out.
Eine alternative Möglichkeit besteht gemäß einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung auch darin, dass mittels der erfassten Signale die Bewegung eines Organs antizipiert wird. Mittels der antizipierten Organbewegung kann dann vorzugsweise die örtliche Ausrichtung eines Diagnoseverfahrens bzw. eines Therapieverfahrens kompensiert werden. Konkret ist es dadurch z. B. möglich, dass bei einer Strahlentherapie die Ausrichtung des Therapiestrahls kompensiert wird, dieser also immer auf die zu bestrahlende Stelle nachgeführt wird, auch wenn sich diese Stelle aufgrund von Organbewegungen oder/und Körperwegegungen tran- sient oder periodisch verschiebt.An alternative possibility, according to a preferred development of the invention, is that the movement of an organ is anticipated by means of the detected signals. By means of the anticipated organ movement, it is then possible to compensate for the local orientation of a diagnostic method or a therapy method. It is concrete thereby z. It is possible, for example, for the alignment of the therapy beam to be compensated in the case of radiation therapy, that is always tracked to the site to be irradiated, even if this site is transient or periodically displaced due to organ movements and / or body excursions.
Vorzugsweise wird das zuvor beschriebene Verfahren auch für invasive Techniken, wie therapeutische oder diagnostische Punktionen im Brust- oder Bauchraum, eingesetzt. Ganz besonders bevorzugt ist die Kombination mit Navigationssystemen, bei denen die direkte Bildführung durch ein Navigationssystem ohne Online-Bildführung ersetzt wird. Entsprechendes gilt bei bildgebenden Verfahren, bei denen vorzugsweise vorgesehen ist, dass die Bildakquisi- tionsrichtung kompensiert wird, um scharfe Bilder zu erhalten und Doppelbilder zu vermeiden.Preferably, the method described above is also used for invasive techniques, such as therapeutic or diagnostic puncture or abdominal punctures. Very particularly preferred is the combination with navigation systems, in which the direct image guidance is replaced by a navigation system without online image guidance. The same applies in the case of imaging methods in which it is preferably provided that the image acquisition direction is compensated in order to obtain sharp images and to avoid double images.
Nachfolgend wird die Erfindung anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels unter Be- zugnahme auf die Zeichnung weiter im Detail erläutert. In der Zeichnung zeigt die einzige Figur schematisch die Ableitung von zwei Beschleunigungssignalen von der Brust eines Patienten mittels zweier Beschleunigungssensoren und die Verwendung dieser Signale zur Kompensation bei einem Bestrahlungsverfahren.The invention will be explained in more detail below with reference to a preferred embodiment with reference to the drawing. In the drawing, the single figure shows schematically the derivation of two acceleration signals from the chest of a patient by means of two acceleration sensors and the use of these signals for compensation in an irradiation procedure.
Wie aus der Figur ersichtlich, sind bei einem Patienten 1, der einer Strahlentherapie zur Bestrahlung einer bestimmten Körperregion 2 unterzogen werden soll, zwei Beschleunigungssensoren 3 vorgesehen. Diese Beschleunigungssensoren 3 sind auf der Brust des Patienten 1 befestigt, so dass über als dünne Kabel ausgeführte Leitungen 4 die Beschleunigungssignale einer Erfassungs- und Auswerteeinrichtung 5 zugeführt werden können. In dieser Erfassungs- und Auswerteeinrichtung 5 werden die beiden Beschleunigungssignale miteinander verglichen und insbesondere werden auch die Änderungen der Abweichungen der beiden Beschleunigungssignale voneinander verfolgt. Auf diese Weise kann einerseits ein Wechsel von einer Brustatmung zu einer Bauchatmung des Patienten 1 bzw. umgekehrt erfasst werden. In einem derartigen Falle wird das Bestrahlungsverfahren abgebrochen, weil davon auszugehen ist, dass eine erhebliche Verschiebung der Körperregion 2 stattgefunden hat, so dass eine Bestrahlungskompensation praktisch nicht mehr möglich ist.As can be seen from the figure, two acceleration sensors 3 are provided in a patient 1 who is to be subjected to radiation therapy for the irradiation of a specific body region 2. These acceleration sensors 3 are mounted on the chest of the patient 1, so that via lines designed as thin cable 4, the acceleration signals of a detection and evaluation device 5 can be supplied. In this detection and evaluation device 5, the two acceleration signals are compared with each other and in particular the changes in the deviations of the two acceleration signals are tracked from each other. In this way, on the one hand a change from a chest breathing to a belly breathing of the patient 1 or vice versa can be detected. In In such a case, the irradiation process is aborted, because it can be assumed that a considerable shift of the body region 2 has taken place, so that radiation compensation is practically no longer possible.
Darüber hinaus liegt jedoch eine wesentliche Aufgabe der Erfassungs- und Auswerteeinrichtung 5 darin, mittels der beiden Beschleunigungssignale Organbewegungen im Körper des Patienten 1 zu antizipieren, so dass ein Bestrahlungsstrahl 6 von seiner Ausrichtung her immer so nachgeführt werden kann, dass er jeweils die zu bestrahlende Körperregion 2 trifft. Für dieses eigentliche Bestrahlungsverfahren ist eine Bestrahlungseinrichtung 7 vorgesehen, die mittels einer Steuereinrichtung 8 gesteuert wird. Diese Steuerung erfolgt nun derart, dass aufgrund der von der Erfassungs- und Auswerteeinrichtung 5 erfassten und an die Steuereinrichtung 8 weitergegebenen Organbewegungen jeweils eine derartige Ansteuerung der Bestrahlungseinrichtung 7 durch die Steuereinrichtung 8 erfolgt, dass der Bestrahlungsstrahl 6 immer bezüglich der sich aufgrund der Organbewegungen örtlich verschiebenden Körperregion 2 nachgeführt wird.In addition, however, an essential task of the detection and evaluation device 5 is to anticipate organ movements in the body of the patient 1 by means of the two acceleration signals, so that an irradiation beam 6 can always be tracked in its orientation so that it respectively irradiates the body region 2 hits. For this actual irradiation process, an irradiation device 7 is provided, which is controlled by means of a control device 8. This control is now carried out in such a way that, due to the organ movements detected by the detection and evaluation device 5 and passed on to the control device 8, such a control of the irradiation device 7 is effected by the control device 8, that the irradiation beam 6 always with respect to the locally displaced due to the organ movements Body region 2 is tracked.
Im Ergebnis kann damit auf verlässliche und sichere Weise eine Bestrahlung genau der Körperregion 2 erzielt werden, die tatsächlich der Therapie bedarf, ohne dass in der Nähe dieser Körperregion 2 liegende Regionen und Organe des Patienten 1 geschädigt werden. Darüber hinaus ist ein Abbruchkriterium für die gesamte Strahlentherapie definiert, nämlich dann, wenn es zu einem Wechsel von Brust- zu Bauchatmung oder umgekehrt gekommen ist, die im Allgemeinen zu einer derartigen Verschiebung der Körperregion 2 führt, die nur noch schlecht oder gar nicht mehr kompensiert werden kann.As a result, irradiation of precisely the body region 2 can be achieved in a reliable and reliable manner, which actually requires the therapy without harming regions and organs of the patient 1 lying in the vicinity of this body region 2. In addition, a termination criterion for the entire radiotherapy is defined, namely, when there has been a change from breast to abdominal respiration or vice versa, which generally leads to such a shift of the body region 2, which compensates only poorly or not at all can be.
Im Ergebnis ermöglicht die vorliegende Erfindung damit auf der Grundlage von generischen Signalen, also im Körper selbst erzeugten Signalen und damit ohne Einstrahlung von Signalen von außerhalb des Körpers, eine verlässliche Diagnose von Organbewegungen. Diese Diagnose ist echtzeitfähig und kann somit vielfältig z.B. zu Kompensationszwecken eingesetzt werden. Im Allgemeinen wird über die erfassten Bewegungen der Ableitungspunkte die räumliche Bewegung einer Oberfläche des Körpers ermittelt. Diese Bewegung kann in vielfältiger Weise ausgewertet und weiter verarbeitet werden, z.B. unter Berücksichtigung der absoluten Änderung der Signale, der Änderungen der Signale zueinander usw., wobei dabei auch die absolute räumliche Lage der Sensoren und/oder deren Lage zueinander berücksichtigt werden kann. As a result, the present invention makes it possible, based on generic signals, ie signals generated in the body itself and thus without irradiation of signals from outside the body, a reliable diagnosis of organ movements. This diagnosis is real-time capable and can therefore be used in many ways, eg for compensation purposes become. In general, the spatial movements of a surface of the body are determined via the detected movements of the derivation points. This movement can be evaluated in a variety of ways and further processed, for example, taking into account the absolute change of the signals, the changes of the signals to each other, etc., whereby the absolute spatial position of the sensors and / or their position can be taken into account.

Claims

Patentansprüche claims
1. Verfahren zur Durchführung einer Diagnose am menschlichen Körper, wobei an we- nigstens zwei voneinander verschiedenen Ableitungsstellen des Körpers jeweils wenigstens ein mit einer Organbewegung verbundenes Signal abgeleitet wird, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eines der abgeleiteten Signale ein nichtelektrisches Signal ist.1. A method for performing a diagnosis on the human body, wherein at least two mutually different discharge points of the body each at least one connected to an organ movement signal is derived, characterized in that at least one of the derived signals is a non-electrical signal.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens zwei Signale gleicher Signalart abgeleitet werden.2. The method according to claim 1, characterized in that at least two signals of the same signal type are derived.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass ausschließlich nichtelektrische Signale abgeleitet werden.3. The method according to claim 1 or 2, characterized in that only non-electrical signals are derived.
4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein Beschleunigungssignal, ein Winkelgeschwindigkeitssignal, ein Spannungssignal oder/und ein Drucksignal abgeleitet wird.4. The method according to claim 3, characterized in that at least one acceleration signal, an angular velocity signal, a voltage signal and / or a pressure signal is derived.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die zeitli- che Entwicklung der Signale erfasst wird.5. The method according to any one of claims 1 to 4, characterized in that the temporal development of the signals is detected.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Signale zu wenigstens einem vorbestimmten Zeitpunkt miteinander verglichen werden.6. The method according to any one of claims 1 to 5, characterized in that the signals are compared to each other at least one predetermined time.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die zeitlichen Veränderungen der einzelnen Signale bestimmt werden.7. The method according to any one of claims 1 to 6, characterized in that the temporal changes of the individual signals are determined.
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die zeitliche Veränderung der Signale zueinander bestimmt wird. 8. The method according to any one of claims 1 to 7, characterized in that the temporal change of the signals is determined to each other.
9. Verfahren nach einem der Ansprüche 5 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die zeitliche Bewegung der Ableitungsstellen modelliert wird.9. The method according to any one of claims 5 to 8, characterized in that the temporal movement of the discharge points is modeled.
10. Verfahren nach einem Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass für die Modellierung die absolute Position der Ableitungsstellen oder/und die relative Position der Ableitungsstellen zueinander verwendet wird.10. The method according to claim 9, characterized in that for modeling the absolute position of the discharge points and / or the relative position of the discharge points is used to each other.
11. Verfahren nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Modellierung in Echtzeit durchgeführt wird.11. The method according to claim 9 or 10, characterized in that the modeling is performed in real time.
12. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass mittels der beiden Signale ein Wechsel von Brustatmung zu Bauchatmung bzw. umgekehrt erfasst wird.12. The method according to any one of claims 1 to 11, characterized in that by means of the two signals, a change from chest breathing to abdominal breathing or vice versa is detected.
13. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass bei einem erfassten Wechsel von Brustatmung zu Bauchatmung bzw. umgekehrt eine Therapieverfahren oder ein Diagnoseverfahren begonnen, abgebrochen oder geändert wird.13. The method according to claim 12, characterized in that when a detected change from chest breathing to abdominal respiration or vice versa, a therapy method or a diagnostic method is started, canceled or changed.
14. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass mittels der Signale die Bewegung wenigstens eines Organs antizipiert wird.14. The method according to any one of claims 1 to 11, characterized in that by means of the signals, the movement of at least one organ is anticipated.
15. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass mittels der antizipierten Organbewegung die örtliche Ausrichtung eines Diagnose Verfahrens bzw. Therapieverfahrens kompensiert bzw. angepasst wird.15. The method according to claim 6, characterized in that compensated or adapted by means of the anticipated organ movement, the local orientation of a diagnostic method or therapy method.
16. Verfahren nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass bei einer Strahlentherapie die Ausrichtung des Therapiestrahls angepasst wird oder bei perkutanen Punktionen mit Navigation Organbewegungen oder/und Körperbewegungen kompensiert werden. 16. The method according to claim 15, characterized in that in a radiation therapy, the orientation of the therapy beam is adjusted or compensated in percutaneous punctures with navigation organ movements and / or body movements.
17. Verfahren nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass bei einem bildgebenden Verfahren die Bildakquisitionsrichtung kompensiert wird. 17. The method according to claim 15, characterized in that in an imaging method, the image acquisition direction is compensated.
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