腫瘤放射治療下患者生命體征多區域實時同步監測方法的探討

郭曉斌，古富強，孔德泳

（中山大學附屬第五醫院，廣東 珠海 519000）

放射治療是利用放射線治療腫瘤的一種局部治療方法，通過使用高能量輻射來殺死或縮小腫瘤細胞的過程，是惡性腫瘤的三大治療手段之一。這種治療方法可以用于治療多種癌癥類型，包括頭頸癌、乳腺癌、前列腺癌、肺癌等。我院采用螺旋斷層放射治療系統對腫瘤患者進行放射治療，與傳統的放射治療方法相比，該系統具有許多優點。首先，它可以提供更加準確和精細的腫瘤照射，有效減少了健康組織受損的風險，同時提高了治療效果和療程預測的準確性。其次，它可以更快地完成治療，減少了患者等待時間和治療周期，提高了患者的舒適度和安全性。經過長期的治療實踐，我院總結出腫瘤放射治療下生命體征多區域實時同步監測方法，通過該方法的臨床應用，可以對患者進行同步監測和對治療方案進行實時調整，因此，在治療過程中出現問題的風險也大大降低，確保對惡性腫瘤患者進行高效、精確、安全的治療。

1 腫瘤放射治療下患者生命體征監測的必要性

在立體定向放射治療應用中，放療醫務人員往往比較重視局部指征，對靶點位置精確度進行嚴格把關，而對于立體定向放射治療的全身指征重視不夠。

放射治療中患者安全監護系統不完善，醫療風險和注意事項告知不充分，對放射治療中患者的監控觀察不到位，技師對患者病情認識不足，部分高齡、腫瘤晚期患者基礎疾病多，故需要構建全方位放療中患者安全監護系統，完善放療前風險和注意事項的告知，建立放療患者病情評估分級管理制度，加強對放療中患者的監控觀察。腫瘤放射治療下患者生命體征的監測對于評估治療效果、管理潛在副作用和確保患者安全至關重要。

2 腫瘤放射治療過程中需要監測的重要生命體征

腫瘤放射治療利用高能射線或粒子束殺死癌細胞，它對患者身體也會造成一定的影響，因此，需要及時監測患者的生命體征，以下是腫瘤放射治療過程中需要重點監測的生命體征。

（1）血壓。放射治療可能會導致一些心血管問題，如影響心臟功能。放療前、后，以及每次放療過程中，都需監測患者的血壓。對患者血壓的監測，可以更好地評估治療效果和管理潛在的副作用。

（2）血氧飽和度。可實時觀測患者的呼吸氧合狀態，及發現低血氧的情況。

（3）脈率。臨床上心臟病可使脈率發生變化，通過監測脈率可以判斷病變部位及相對應的病征，監測患者的脈率可以更好地評估這些風險，并及時采取必要的措施。

（4）呼吸頻率。許多放療治療計劃需要患者保持特定的呼吸模式，以確保照射到的區域準確無誤。因此，在治療期間，監測患者的呼吸頻率非常重要，以確保放射束始終針對正確的區域，減少誤差。

（5）心率。放射治療可能會導致心臟節律異常或其他心血管問題。監測患者的心率可以更好地評估這些風險，并及時采取必要的措施。心率通過心電導聯來檢測，氯化銀心電電極片粘貼在左、右上臂，在照射區干擾大，一般不被采用。

（6）體溫。放射治療可能會導致發熱或其他感染癥狀。監測患者的體溫可以幫助識別這些問題，并及時采取必要的治療措施。

3 放療環境下患者生命體征監測存在的問題

在放療環境下監測患者的生命體征，存在以下幾個問題。

（1）治療不適的限制。放療本身可能會對患者產生一定的不適，如焦慮、惡心、嘔吐等，這些情況可能會影響患者的生命體征，導致監測結果不準確。

（2）穩定狀態的限制。有些生命體征需要患者保持穩定的狀態才能夠準確地監測，例如血壓、心率等。但是，放射治療過程中，患者可能會因為治療本身或其他因素而產生一些不穩定的情況，這會使得監測結果變得更加復雜。

（3）監測設備的限制。有些監測設備可能無法在放療環境下使用，或者需要特殊的防護措施。由于放療劑量大，常規采用胸阻抗測呼吸率的生命體征監測設備，采集的心電信號在放療環境下受到的干擾大，不能準確測量患者的心率HR 及呼吸頻率，因此患者生命體征未能得到有效監測。這會限制醫護人員對患者生命體征的監測，影響治療的質量和效果。

（4）工作人員的限制。在放療環境下，監測患者的生命體征需要專業的醫護人員進行操作，同時需要使用一些特殊的輻射防護用品，如輻射防護屏、輻射防護眼鏡等，這會增加監測的成本和工作量。

（5）工作場所的限制。在開展放射治療活動的過程中，應遵循安全與防護的最優化、劑量限制和潛在照射危險限制，確保放射治療設計的輻射工作人員受照劑量處于安全合理的水平。因此，放射治療機房采用全隔離防護，醫護人員無法在治療床旁對患者的生命體征進行床旁監測，在治療期間，醫護人員只能在工作站通過遠程視頻觀察患者的狀態以及生命體征監測數據，對網絡建設也存在一定要求。

我院腫瘤中心于2023 年完成了最新第四代螺旋斷層放射治療系統（Tomo Radixact）的更新安裝，從治療計劃、治療實施到數據管理專門為智能自適應治療而設計，搭載了全新的智能軟硬件平臺，機架最高轉速提升66%；采用新型加速管，可達1000MU/min 劑量率，臨床治療能力大大增強。

高劑量率機器的應用，使得上述問題更為凸顯。

4 腫瘤放射治療下患者生命體征多區域實時同步監測方法

直線加速器單次治療時間往往長達數十分鐘,若采取頭架定位，醫務人員可以通過觀察視頻攝像、麥克風對話等方式，實時觀察患者的狀態及生命體征。但若采取面罩定位，患者的面部被面罩完全覆蓋，醫務人員無法通過遠程視頻觀察患者的面部表情及意識狀態，另外，面罩定位患者口中還含著口咬器，患者治療過程出現問題無法與醫患人員溝通。因此，目前的生命體征檢測方法并不能滿足要求。

為了提高患者在放射治療下的生命安全監測，我院通過對監護儀的改進，率先在放療機房配置新型監護儀（寶萊特P18 患者監護儀），實時同步監測患者的血氧飽和度、脈率、呼吸率等重要的生命體征信息。該設備與放療機器互不干擾，保證了治療的質量和生命體征監測的準確性。同時，監護儀數據可通過院內網絡傳輸至醫生工作站，醫務人員可實時同步觀察患者的生命體征數據，一旦發生異常，可立即對患者進行救治，如圖1。

圖1 腫瘤放射治療下患者生命體征實時監測場景圖

以下是對腫瘤放射治療下患者生命體征多區域實時同步監測方法的介紹。

4.1 基于震蕩頻率的血壓監測

監護儀識別袖帶加壓過程中的震蕩頻率，依據頻率變化來測量血壓，震蕩波幅達到最強的時候，測量出平均動脈壓，收縮壓、舒張壓根據公式進行計算。

4.2 基于光吸收量的血氧飽和度、脈率監測

基于動脈搏動期間光吸收量的變化來計算，用血氧探頭進行測定。探頭可以放置在患者手指、腳趾、耳垂等末梢部位，測量部位靈活，可以避開照射區。

4.3 基于血氧飽和度信號的呼吸率監測

監護儀測量呼吸的方式有胸阻抗法、呼氣末二氧化碳測定法、脈搏波測呼吸率法，在放療環境最適用的是脈博波測呼吸率法。應用《一種提取呼吸率的方法及設備》的專利技術，實現基于血氧飽和度信號的呼吸率檢測，該方法的原理是采集脈搏波信號→篩選所述脈搏波信號→得到低頻脈搏波信號→對所述低頻脈搏波信號進行分析→利用插值法，生成呼吸率波信號→對所述呼吸率波信號進行分析，進而計算呼吸率。光電容積脈搏波中提取呼吸率的操作更為簡便，且無須電極片等耗材，更能廣泛應用于臨床。

我院工程師通過對治療工作的觀察，發現治療床前后移動，監護儀會產生位移。因此，通過定制改造加長款的血氧延長線來解決此問題。經過改造，監護儀既能實現在6m 的半徑范圍自由移動，同時讓機器遠離照射區，減少對設備的輻射，降低設備在治療過程中的故障率，保障治療的順利開展及高效運轉。通過調試和觀察，延長款監護儀的監測信號與調試前準確度無差別。

4.4 基于熱效應的體溫監測

基于熱敏電阻熱效應的測溫原理，當溫度發生改變時，熱敏電阻的阻值相應發生變化，通過電阻―溫度（R-T)之間的一一對應關系，就可測得溫度。

4.5 醫技工作站跨區域監護方案

放療機房與醫技控制臺之間存在距離，且均為相對獨立密閉的環境，因此采用了基于TCP/IP 標準網絡協議的院內網絡傳輸方式，來實現患者生命體征數據的傳輸，如圖2。

圖2 中央監護系統網絡連接示意圖

中央監護系統通過有線或無線網絡傳輸方式，與床旁監護設備進行聯網，同步獲取和顯示床旁監護儀的患者信息及生命體征監測數據，發現異常值產生報警，并可以在中央站集中對報警限進行遠程設置。患者治療期間的監測的數據可以存儲并回顧查看，中央站可以與院內的HIS、EMR 等系統進行聯網，使患者的生命體征信息多區域同步顯示，如圖3。

圖3 多區域實時同步監測示意圖

應用物聯網技術，可以使中央監護的范圍不受時間和地點的約束，通過內嵌在設備中的5G 通信模塊，實現“物聯網云監護”，使患者治療前、中、后的數據均可持續記錄在系統中，院內任意科室的醫生可隨時查看患者的生命體征信息，發生危急情況時，可及時做好相應的救治方案和救治措施。管床醫生在休假時，也可在手機端遠程查看患者治療數據，給予放射治療，確保治療的連續性、安全性，真正做到多區域實時同步。物聯網平臺還能實時監測設備使用中的問題，對故障提前預警，實現醫療設備的精細化管理，提高設備的使用率。

5 結語

放療環境下監測患者生命體征是非常必要的，但同時也存在一些問題需要醫護人員關注和解決，以確保治療的安全性和有效性。我院關于腫瘤放射治療下患者的生命體征監測改進處于開始階段，目前主要是對重要生命體征參數進行了跨區域有效監測，使得患者在腫瘤放射治療過程中的安全得到有效保障。但該系統監測參數仍比較局限，探索更多參數的應用以及智能穿戴設備無線監護的模式，為腫瘤患者提供高效、精確、安全的治療和優質的服務將是未來努力的方向。