基于虚拟现实技术的放疗患者治疗指导研究与应用

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随着人们生存环境的变化和生活习惯的改变,肿瘤的发病率也越来越高,放射治疗已成为目前治疗肿瘤的常用方法。然而放射治疗的相关概念比较抽象和复杂,患者往往不能准确深入的了解放射治疗。由于缺乏对放射治疗的认知,患者在面对放射治疗时常常出现焦虑和恐惧等不良心理,在一定程度上影响了放射治疗的实施。在实施放射治疗前,医护人员往往会对患者进行放疗教育指导,然而患者个体的需求差异大,医护人员日常诊断工作负荷也较大,无法顾及到所有个体的信息需求。与此同时,呼吸运动也是对患者放射治疗产生影响的关键因素,不规律的呼吸可能造成照射偏差,进而导致正常组织的过度照射,可直接影响放疗效果。本研究针对这一背景,希望基于虚拟现实(含混合现实)技术帮助解决临床实践中的问题。本研究的主要内容及结论有:第一,本研究针对面向患者的放射治疗指导及虚拟现实放疗环境相关研究现状,通过文献分析结合临床实地调研,明确国内对于虚拟现实等技术应用于放疗患者治疗指导及训练的需求。基于虚拟现实相关技术、视听生物反馈呼吸训练方法和综合评价等理论,总结提出了一种基于虚拟现实技术的放疗患者治疗指导方法,包含了解决方案和应用研究方法,主要步骤包含临床需求、系统实现、应用实验和效果评估。第二,基于虚拟现实技术的放疗患者治疗指导方法搭建了系统平台,该系统包含放疗指导演示体验功能和放疗呼吸干预训练功能。为确保系统功能的正常使用,对系统进行了相关测试,重点测试了系统采集呼吸信号的准确性,其结果表明系统在各种模式下与体模输入信号的匹配度良好。第三,采用本研究搭建的系统平台(放疗指导演示体验模块)对初次放疗的肿瘤患者进行心理认知干预实验,选取60例胸部肿瘤患者,随机分为干预组和对照组,对照组患者接受常规医院教育指导,干预组接受系统综合性放疗教育指导。结果显示,干预前后干预组患者的放疗的认知水平评分有所提高,焦虑状态评分、心理状态VAS评分和收缩压有所降低;干预组的放疗认知水平评分提高程度高于对照组(Pf2>f1。结果表明,将实时视觉反馈与语音指导或与曲线引导相结合,可能会提高呼吸模式关键特征的重现性,证明了视听反馈呼吸干预训练的效果。S4曲线引导和S3视听引导的呼吸相对较规律和稳定,是相对较优的引导方式。本研究针对放疗患者治疗指导及训练,基于虚拟现实技术结合临床问题和需求,提出了一套适用于患者的基于虚拟现实技术的放射治疗指导方法,搭建了系统平台,并进行了系统应用实验研究,为虚拟现实在放疗患者治疗指导及训练中的应用探索了新的思路和方法。
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