[发明专利]患者监测系统

说明书

一种用于监测正在进行放射治疗的患者的患者监测系统，包括：投影仪，其可操作以将光图案投射到进行放射治疗的患者上；患者约束装置，其可操作以相对于治疗设备约束患者；图像检测器，其可操作以获得患者的图像；以及模型生成模块，其可操作以处理由图像检测器获得的患者的图像以生成患者的一部分的表面的模型，其中患者约束装置的至少一部分被着色并且模型生成模块被禁止生成患者约束装置的着色部分的模型。

技术领域

本发明涉及一种患者监测系统，尤其涉及一种包括用于在治疗期间固定患者的患者约束装置的患者监测系统。

背景技术

放射治疗包括将辐射束投射到患者身体的预定区域，以便消除或减少其中存在的恶性或良性肿瘤以及治疗非癌性疾病。这种治疗通常是定期和重复进行的。在每次医疗干预时，患者必须相对于辐射源定位，以便以尽可能高的精度照射所选区域，以避免辐射辐射束对其有害的相邻组织。如果在治疗期间检测到患者的移动，则应该停止治疗以避免照射除治疗位置之外的患者的区域。

由于该原因，已经提出了用于在放射治疗期间辅助患者定位并检测患者移动的许多监测系统，诸如在Vision RT的早期专利和专利申请US7889906、US7348974、US8135201、US2015/062303和US2015/0265852中描述的那些。

在Vision RT的专利申请中描述的系统中，使用投射到被监测患者的一部分上的散斑图案的立体摄像机获得患者的图像。模型生成模块确定变换以识别和匹配由立体摄像机的左透镜和右透镜接收的这些图像的对应部分。然后利用这些匹配来生成患者的3D模型，当正确定位以确认患者处于正确位置时，将该患者的3D模型与患者表面的存储参考模型进行比较。通常，这种比较涉及进行Procrustes分析以确定最小化由基于实时图像生成的数据识别的患者表面上的点与患者表面的存储参考模型上的点之间的位置差异的变换。

对于立体定向手术，特别是在治疗脑肿瘤时，必须使患者相对于辐射输送系统以非常高的精度定位，以使得将辐射输送到肿瘤而不是周围的健康组织。由于该原因，进行立体定向手术的患者的头部经由诸如头罩的患者约束装置牢固地附接到躺椅上，以使得患者在治疗期间不能移动他们的头部。相同的考虑适用于利用替代患者约束装置的肿瘤的其它类型和位置的情况。

诸如面罩的患者约束装置通常由热塑性材料制成，该热塑性材料在初始治疗环节之前被加热。然后通过将面罩放在患者的面部上并且然后使其固定，将面罩模塑到患者的头部。所得到的头罩完全包围患者的头部，并且从而限制移动并允许患者在每个治疗环节被放置于固定位置。这种全头面罩的示例在WO03/061477和WO04/032781中公开。尽管全头面罩是对仅使用下巴带固定患者的改进，但是由于面罩完全遮盖患者的面部，因此在治疗期间不可能监测面部的移动。该问题已经通过使用US8662083描述的替代头罩来解决，该头罩包括布置成使患者的面部基本上自由以允许通过立体摄像机进行监测的孔。

仍然需要改进患者监测系统。

发明内容

根据本发明的一个方面，提供了一种患者监测系统，包括：患者约束装置，其可操作以相对于治疗设备约束患者，其中患者约束装置的至少一部分被着色；摄像机系统，其可操作以获得患者和患者约束装置的图像；以及模型生成模块，其可操作以处理由摄像机系统获得的图像，以生成在图像中出现的患者的一部分的表面的模型。

在一些实施例中，患者监测系统可另外包括可操作以将光图案投射到进行治疗的患者上的投影仪。在这种实施例中，优选地，患者约束装置的着色部分被布置成吸收由投影仪投射的大部分投射光，以使得投射图案在与约束装置相对应的图像部分中不是显而易见的。

这可以通过约束装置的颜色基本上是黑色来实现，以便吸收大部分投射光。在其它实施例中，患者约束装置的颜色可以被选择以便对应于与投射光的波长相关联的颜色，以使得到约束装置的表面上的光投射不是显而易见的。在一些实施例中，约束装置可以被着色为黑色。