DE102006011233B4

DE102006011233B4 - Verfahren und Vorrichtung zur Optimierung der Bilddarstellung an einer bildgebenden Einrichtung

Info

Publication number: DE102006011233B4
Application number: DE102006011233A
Authority: DE
Inventors: Martin Dr. Spahn
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens Healthcare GmbH
Priority date: 2006-03-10
Filing date: 2006-03-10
Publication date: 2011-04-28
Anticipated expiration: 2026-03-11
Also published as: US7851736B2; DE102006011233A1; US20070230666A1

Abstract

Verfahren zur Optimierung der Bilddarstellung an einer bildgebenden medizinischen Einrichtung (4), mit folgenden Schritten:
– Erfassen, ob eine Bedienperson (3) zur bildgebenden Einrichtung (4) schaut, und
– Optimieren der Bilddarstellung der bildgebenden Einrichtung (4), wenn die Bedienperson (3) zur bildgebenden Einrichtung (4) schaut, durch Abdunkeln eines Raums, in dem die bildgebende Einrichtung (4) angeordnet ist, und/oder durch Erhöhen des Kontrasts der bildgebenden Einrichtung (4), bei welchem Verfahren die Stärke der Abdunklung je nach diagnostischem Inhalt der Bilder der Bilddarstellung auf der bildgebenden Einrichtung (4) gesteuert wird.

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Optimierung der Bilddarstellung an einer bildgebenden Einrichtung. Das Verfahren und die Vorrichtung eignen sich insbesondere für eine Verwendung bei diagnostischen oder interventionellen Eingriffen.
Während eines diagnostischen oder interventionellen Eingriffes wird die betreffende Operationsstelle durch eine Kamera aufgenommen und auf einem Monitor dargestellt. Die Monitore in einer kardiologischen oder angiographischen Suite (Röntgenverfahren) sind gewöhnlich über dem Tisch, auf dem der Patient liegt, gegenüber dem Kardiologen oder Radiologen angebracht. Zum Beispiel sind die Monitore an die Decke des Operationsraums gehängt.
Der Operationsraum muss während des diagnostischen oder interventionellen Eingriffes hell ausgeleuchtet sein, damit der Arzt eine optimale Sicht auf den Patienten während der Operation und auch bei vorbereitenden Aktivitäten wie z. B. Vorbereitung eines neuen Katheters hat. Die helle Raumausleuchtung verschlechtert allerdings die Erkennbarkeit am Monitor.
Eine optimale Bildqualität bei diagnostischen bildgebenden Verfahren wird von verschiedensten Komponenten bzw. Parametern beeinflusst. Dazu zählen die Erfassung und Sensorik (z. B. Flachdetektor auf Basis von Cäsiumjodid und amorphem Silizium bei Röntgenstrahlung in der Kardiologie oder Angiographie), die Bildverarbeitung und auch die Bildbetrachtung. Während sehr viel Know-how in die Sensorik und Bildverarbeitung investiert wird, wird die Bilddarstellung am Monitor häufig vernachlässigt.
In der DE 102 26 539 A1 ist eine Steuerungsvorrichtung für Operationsmikroskope beschrieben, bei der ein Teil der Funktionen mittels Hand- und/oder Fuß- und/oder Augensteuerung und ein anderer Teil der Funktionen mittels einer Sprachsteuerung ausführbar sind. Mit den Augen soll eine bewusste Steuerung einer Zoom-Funktion durchgeführt werden, so dass hierfür eine komplizierte Augensteuerung notwendig ist, die von der Bedienperson erlernt werden muss.
Die US 4,973,149 offenbart eine Vorrichtung zur Detektion der Augenbewegung, welche einem Benutzer ermöglichen soll, ein Computersystem durch die Augenbewegung zu steuern. Dazu kann ein bestimmter Bereich des Bildschirms ausgewählt werden, wenn der Benutzer diesen für eine bestimmte Zeit anschaut. Ferner ist es möglich, mithilfe der Augenbewegung bewusst externe Geräte zu steuern, darunter auch die Raumbeleuchtung.
Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Optimierung der Bilddarstellung an bildgebenden Einrichtungen vorzusehen, die die Bilddarstellung an der bildgebenden Einrichtung in geeigneter Weise optimieren.
Diese Aufgabe wird durch das Verfahren gemäß dem Gegenstand des Anspruchs 1 und durch die Vorrichtung gemäß dem Gegenstand des Anspruchs 6 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen sind in den Unteransprüchen definiert.
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren sowie der dazugehörigen Vorrichtung zur Optimierung der Bilddarstellung an bildgebenden Einrichtungen wird in vorteilhafter Weise gemäß einer ersten Variante eine graduelle Abdunklung des Raums vorzugsweise dadurch erreicht, dass mittels einer Kamera die Bedienperson bzw. das Auge der Bedienperson erfasst/überwacht wird, um festzustellen, ob die Bedienperson zur bildgebenden Einrichtung schaut oder nicht. Insbesondere kann deren Augenbewegung und somit der Blick in die Kamera detektiert werden. Sobald die Bedienperson während einer diagnostischen oder interventionellen Untersuchung den Monitor betrachtet, wird der Raum vorzugsweise geringfügig abgedunkelt. Die Abdunklung verbessert indirekt den Kontrast am Monitor. Vorzugsweise kann eine Augen- bzw. Pupillen-Detektionssoftware zu jedem Zeitpunkt erkennen, ob die Bedienperson auf den Monitor blickt. Mittels dieser Information wird dann z. B. das Raumlicht bzw. das Licht abgedunkelt, das den Kontrast des Monitors besonders beeinflusst.
In vorteilhafter Weise wird während des diagnostischen oder interventionellen Eingriffes der Operationsraum nicht gleichbleibend hell ausgeleuchtet, und zwar abhängig davon, ob die Bedienperson den Monitor z. B. während einer Röntgenbestrahlung betrachtet oder aber mit anderen Aktivitäten wie z. B. Vorbereitung eines neuen Katheters beschäftigt ist.
Die Abdunkelung des Raumes verbessert die Bildqualität, d. h. sie erhöht den perzeptiven Kontrast am Monitor (bzw. den Monitoren), während die Bedienperson den Monitor betrachtet. Durch die Abdunklung des Raums adaptiert das Auge der Bedienperson, und der beobachtete Kontrast am Monitor erscheint erhöht.
Gemäß einer zweiten Variante kann zur Optimierung der Bilddarstellung auch direkt der Kontrast der bildgebenden Einrichtung erhöht werden, wenn die Bedienperson zur bildgebenden Einrichtung schaut. In vorteilhafter Weise erhöht der stärkere Kontrast ganz erheblich die Erkennbarkeit am Monitor. Dies geschieht durch Reduktion des so genannten Fensters (oder Kontrast). Der Vorteil dieses Verfahrens ist die Verbesserung der Erkennbarkeit von Objekten auf dem Monitorbild und damit eine Verbesserung der Bildqualität. Dies wird in der Regel die Diagnose und Intervention positiv beeinflussen.
Alternativ zur Kameraerfassung des Auges kann mittels einer Lichtschranke erfasst werden, ob die Bedienperson zur bildgebenden Einrichtung schaut. Dabei kann eine Lichtquelle am Kopf der Bedienperson befestigt werden, die vorzugsweise einen kegelförmigen Infrarot-Lichtstrahl aussendet, und ein Lichtempfänger kann in der Nähe der bildgebenden Einrichtung angeordnet sein. Sobald der Lichtempfänger den Lichtstrahl aufnimmt, sendet er ein Signal zu einer Steuervorrichtung, die dann die Optimierung der Bilddarstellung veranlasst.
Vorzugsweise ist die bildgebende Einrichtung ein Monitor oder ein Beamer. Der Beamer hat den Vorteil, dass die Darstellung auf einer großen Leinwand erfolgt, deren Position einfach geändert werden kann.
Mit Bezug auf die beiliegende Zeichnung werden nunmehr bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung beschrieben.
In der Zeichnung zeigen:
1 gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel ein C-Bogen-Röntgensystem mit zumindest einer integrierten Kamera, die die Augenbewegung der Bedienperson beobachtet, und
2 gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel ein C-Bogen-Röntgensystem mit zumindest einer integrierten Kamera, die die Augenbewegung der Bedienperson beobachtet.
Im Folgenden werden die Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben.
Die 1 zeigt gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel ein Röntgensystem (C-Bogen-Anlage) 1 mit zumindest einer integrierten Kamera 2, die die Augenbewegung der Bedienperson 3 beobachten. Sobald die Bedienperson 3 auf einen Monitor 4 schaut, wird das Raumlicht 6 etwas abgedunkelt. Dies geschieht über eine Steuerung 5, die eine Verbindung zwischen Kamera 2 und Raumlicht 6 herstellt. Blickt die Bedienperson 3 nicht auf den Monitor 4, wird der Raum wieder etwas heller beleuchtet. Eine komplette Abdunklung wird nicht durchführt, so dass sich das Auge schnell adaptieren kann. Zu starke Hell-Dunkel-Konstraste würden als unangenehm empfunden werden, da das Auge sich nicht so schnell auf extreme Hell-Dunkel-Änderungen einstellen kann.
Die 2 zeigt gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel ein Röntgensystem (C-Bogen-Anlage) 1 mit zumindest einer integrierten Kamera 2, die die Augenbewegung der Bedienperson 3 beobachtet. Statt einer direkten Verbindung zwischen Kamera 2 und Lichtquelle 6 im Untersuchungsraum, wie dies bei dem ersten Ausführungsbeispiel der Fall ist, wird die Steuerung über eine Steuervorrichtung 7 des Röntgensystems 1 bewirkt. Dies hat den Vorteil, dass in die Steuerung weitere Parameter oder Bedingungen einfließen können, die mit der Untersuchung zu tun haben. Beispielsweise könnte es von Vorteil sein, nur während eines Fluoro-Runs, z. B. während ein Katheter neu positioniert wird, eine Abdunklung zu initiieren, da wegen der relativ geringen Dosis, die hier verwendet wird, eine Kontrastverbesserung besonders sinnvoll ist. Die Steuerung würde demnach als Eingabe noch die Qualität des aktuell dargestellten Bildes erhalten.
Es kann weiterhin auch die Stärke der Abdunklung von der Art der dargestellten Bildszene oder des Einzelbildes abhängig moduliert werden. Je nach diagnostischem Inhalt der Bilder wird die Abdunklung gesteuert.
Vorzugsweise ist die zumindest eine Kamera 2 an einer Monitor-Ampel (nicht gezeigt) installiert, da das Blickfeld von der Bedienperson 3 zur Monitor-Ampel frei ist. Es können aber auch andere sinnvolle Positionen gewählt werden wie z. B. die Decke des Operationsraumes.

Claims

Verfahren zur Optimierung der Bilddarstellung an einer bildgebenden medizinischen Einrichtung (4), mit folgenden Schritten: – Erfassen, ob eine Bedienperson (3) zur bildgebenden Einrichtung (4) schaut, und – Optimieren der Bilddarstellung der bildgebenden Einrichtung (4), wenn die Bedienperson (3) zur bildgebenden Einrichtung (4) schaut, durch Abdunkeln eines Raums, in dem die bildgebende Einrichtung (4) angeordnet ist, und/oder durch Erhöhen des Kontrasts der bildgebenden Einrichtung (4), bei welchem Verfahren die Stärke der Abdunklung je nach diagnostischem Inhalt der Bilder der Bilddarstellung auf der bildgebenden Einrichtung (4) gesteuert wird.
Verfahren gemäß Anspruch 1, bei dem die bildgebende Einrichtung (4) ein Monitor oder ein Beamer ist.
Verfahren gemäß Anspruch 1 oder 2, bei dem der Erfassungsschritt ein Auge der Bedienperson (3) mittels einer Kamera (2) erfasst.
Verfahren gemäß Anspruch 1 oder 2, bei dem der Erfassungsschritt mittels einer am Kopf der Bedienperson (3) befestigten Lichtquelle und eines an der bildgebenden Einrichtung (4) angeordneten Lichtempfängers erfasst, ob die Bedienperson (3) zur bildgebenden Einrichtung (4) schaut.
Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, bei dem die bildgebende Einrichtung (4) Bilder darstellt, die durch ein Röntgensystem (1) aufgezeichnet werden.
Vorrichtung zur Optimierung der Bilddarstellung an einer bildgebenden medizinischen Einrichtung (4), mit: – einer Vorrichtung (2), die erfasst, ob eine Bedienperson (3) zur bildgebenden Einrichtung (4) schaut, und – einer Vorrichtung (5, 6; 7, 6), die die Bilddarstellung der bildgebenden Einrichtung (4) optimiert, wenn die Bedienperson (3) zur bildgebenden Einrichtung (4) schaut, und zwar durch Abdunkeln eines Raums, in dem die bildgebende Einrichtung (4) angeordnet ist, und/oder durch Erhöhen des Kontrasts der bildgebenden Einrichtung (4), bei welcher Vorrichtung die Stärke der Abdunklung je nach diagnostischem Inhalt der Bilder der Bilddarstellung auf der bildgebenden Einrichtung (4) mittels einer Steuervorrichtung (5; 7) gesteuert wird.
Vorrichtung gemäß Anspruch 6, bei der die bildgebende Einrichtung (4) ein Monitor oder ein Beamer ist, und bei der eine Kamera (2) oder eine am Kopf der Bedienperson (3) befestigte Lichtquelle in Zusammenwirkung mit einem an der bildgebenden Einrichtung (4) angeordneten Lichtempfänger erfasst, ob die Bedienperson (3) zur bildgebenden Einrichtung (4) schaut.
Vorrichtung gemäß Anspruch 6 oder 7, bei der die Vorrichtung (7), die die Bilddarstellung der bildgebenden Einrichtung (4) optimiert, in der Steuerungsvorrichtung (7) eines Röntgensystems (1) integriert ist.