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Die
Erfindung betrifft ein medizinisches System mit einer Erfassungsvorrichtung
zum Erfassen eines Objekts in wenigstens zwei Dimensionen mittels
Röntgenstrahlen.
Die Erfassungsvorrichtung ist ausgebildet, das Objekt in einer Projektion
durch das Objekt hindurch zu erfassen und Daten umfassend wenigstens
einen 2D-Datensatz oder eine zeitliche Folge von 2D-Datensätzen zu
erzeugen, wobei der 2D-Datensatz das Objekt in einer Projektion
durch das Objekt hindurch in zwei Dimensionen repräsentiert
und die Erfassungsvorrichtung ausgebildet ist, die Daten ausgangsseitig
auszugeben. Das medizinische System weist wenigstens eine Speichervorrichtung
auf, welche einen mit der Erfassungsvorrichtung wirkverbundenen
Dateneingang aufweist und ausgebildet ist, die Daten eingangsseitig
zu empfangen und ein Speichermedium, insbesondere ein mobiles Speichermedium,
derart zu beschreiben, dass das Speichermedium die Daten wiederauslesbar
repräsentiert.
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Bei
aus dem Stand der Technik bekannten medizinischen Systemen ist ein
Videorekorder als Speichervorrichtung bekannt, mit dem von einer
medizinischen Vorrichtung erzeugte Daten, repräsentierend ein erfasstes Objekt,
gespeichert werden können.
So ist es beispielsweise möglich,
von einer Röntgen-C-Bogenvorrichtung
erzeugte Daten mittels des Videorekorders aufzuzeichnen. Dazu wird
aus einem Bildsignal, welches beispielsweise durch einen Festkörperdetektor
oder einen CCD-Detektor
(CCD = Charge Coupled Device) erzeugt wurde, mittels eines Normenwandlers
in ein BAS- oder FBAS-Signal gewandelt (BAS = Bild-Austast-Synchron;
FBAS = Farb-Bild-Austast-Synchron), welches von einem Videorekorder
oder einem DVD-Rekorder aufgezeichnet werden kann.
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Die
der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe ist es, ein medizinisches
System anzugeben, welches ein verbessertes Speichern von Erfassungsergebnissen
einer medizinischen Bilderfassungsvorrichtung ermöglicht.
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Diese
Aufgabe wird durch ein medizinisches System der eingangsgenannten
Art gelöst,
welches ausgebildet ist, die Daten von der Erfassungsvorrichtung
bis hin zu der Speichervorrichtung digital, insbesondere binär, oktal,
oder hexadezimal, oder einer Kombination aus diesen, zu übertragen.
Die Kombination kann beispielsweise binär und oktal, binär und hexadezimal,
oder oktal und hexadezimal sein.
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Durch
ein solches medizinisches System kann vorteilhaft ein ursprünglicher
Informationsgehalt eines Bildsignals oder eines Bilddatensatzes
erhalten werden und ohne Informationsverlust abgespeichert werden.
Durch einen Wandler zum Wandeln eines Bildsignals in ein analoges
BAS-Signal wird beispielsweise eine Frequenz-Bandbreite eines Bildsignals,
welche einem Informationsgehalt entspricht, verringert, so dass
auch der Informationsgehalt eines gewandelten Erfassungsergebnisses
verringert wird. Dadurch geht nachteiligerweise eine Detailinformation,
insbesondere eine Ortsauflösung,
ein Kontrast oder eine Farbauflösung
des Bilddatensatzes verloren.
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In
einer bevorzugten Ausführungsform
ist die wenigstens eine Speichervorrichtung eine optische Speichervorrichtung,
welche ausgebildet, das Speichermedium mittels elektromagnetischer
Strahlen zu beschreiben. Weiter bevorzugt ist die Speichervorrichtung
ausgebildet, das Speichermedium mittels der elektromagnetischen
Strahlen wiederauszulesen und Daten, insbesondere einen 2D-Datensatz
zu erzeugen, welcher die auf dem Speichermedium gespeicherten Daten,
insbesondere den 2D-Datensatz repräsentiert. Durch ein solches
optisches Speichern, insbesondere ein digitales optisches Speichern,
ist ein verlustfreies oder verlustarmes Speichern der Daten möglich.
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In
einer bevorzugten Ausführungsform
ist die optische Speichervorrichtung ein Compakt-Disc-Speichervorrichtung
oder eine DVD-Speichervorrichtung (DVD = Digital Versatile Disc).
Bevorzugte Ausführungsformen
für eine
DVD-Speichervorrichtung sind eine HD-DVD-Speichervorrichtung (HD-DVD
= High Density Digital Versatile Disc), ein Blu-ray DVD, welche
jeweils ausgebildet sind, mittels eines Lasers erzeugter elektromagnetischer
Strahlen der Wellenlänge
im Bereich zwischen 380 und 420 Nanometer, bevorzugt 405 Nanometer
das Speichermedium zu beschreiben. Durch eine Speichervorrichtung
mit einem Laser, welcher elektromagnetische Strahlen der Wellenlänge 405
Nanometer erzeugen kann, kann vorteilhaft eine höhere Datendichte auf einem
Speichermedium erzielt werden.
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In
einer beispielhaften Ausführungsform
für ein
Speichermedium, insbesondere eine DVD-Scheibe kann das Speichermedium
bis zu 27 Gigabyte speichern.
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In
einer anderen Ausführungsform
ist die Speichervorrichtung ausgebildet, vorteilhaft DVD-Scheiben
mit wenigstens zwei Speicherschichten zu beschreiben, bevorzugt
sind die Speicherschichten jeweils parallel zueinander angeordnet. Auf
diese Weise kann eine Speicherkapazität eines Speichermediums vorteilhaft
erhöht
werden. Denkbar sind Speichermedien mit zwei, drei, vier oder bis zu
zehn Speicherschichten.
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Vorteilhaft
ist eine optische Speichervorrichtung zum Beschreiben eines (+R)-Speichermediums und/oder
eines (–R)-Speichermediums ausgebildet.
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In
einer anderen vorteilhaften Ausführungsvariante
ist die Speichervorrichtung eine HVD-Speichervorrichtung (HVD =
Holographic Versatile Disc). Die HVD-Speichervorrichtung ist ausgebildet,
ein holographisches Speichermedium, umfassend eine Substratschicht,
insbesondere Polycarbonschicht, eine photopolymerische Datenträgerschicht,
Distanzschichten, eine Dichroitische, grünes Licht reflektierende Schicht,
eine rotes Licht reflektierende Aluminiumschicht, und eine transpa rente
Basis mittels eines grünen
Schreib-Leselasers, emittierend elektromagnetische Strahlen im Bereich
zwischen 480 und 550 Nanometer, bevorzugt 532 Nanometer und eines zweiten
roten Positionierungs- und Adressierungslasers, emittierend elektromagnetische
Strahlen im Bereich zwischen 600 und 800 Nanometer, bevorzugt 650
Nanometer zu beschreiben und von dort geschriebene Information wieder
auszulesen. Durch ein Mehrschichtenspeichersystem, welches eine
Speicherschicht zum Abspeichern von Positionierungs- und Adressierungsinformation
und wenigstens eine weitere Speicherschicht zum Speichern von Kodierungsinformation
aufweist, lässt
sich vorteilhaft eine erhöhte
Speicherdichte erzeugen. Die vorab erwähnte dichroitische Schicht,
welche zwischen holographischen Daten und Hilfsdaten angeordnet
ist, reflektiert die elektromagnetische Strahlung des blau-grünen Lasers
der Wellenlänge
532 Nanometer und lässt
die elektromagnetische Strahlung des roten Lasers hindurch. Auf
diese Weise wird vorteilhaft eine Indifferenz, erzeugt durch Refraktion
der blau-grünen
elektromagnetischen Strahlung von den Hilfsdaten verhindert. Durch
eine HVD-Speichervorrichtung lässt sich
in Verbindung mit einer HVD-Speicherdisc vorteilhaft eine Speicherkapazität von bis
zu einem Terabyte erzeugen, eine Schreib-Leserate kann vorteilhaft
bis zu einem Gigabyte pro Sekunde betragen.
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In
einer vorteilhaften Ausführungsform
ist die optische Speichervorrichtung eine Magneto-Optical-Disc-Speichervorrichtung,
welche ausgebildet ist, ein Speichermedium, insbesondere ein rotierendes scheibenförmiges Speichermedium
optisch auszulesen und magnetisch zu beschreiben. Bei einer solchen
MOD-Speichervorrichtung wird vorteilhaft ein Kerr-Effekt von Magneto-optischem
Material, enthalten von dem Speichermedium, ausgenutzt. Eine solche
MOD-Speichervorrichtung in Verbindung mit einem entsprechenden MOD-Speichermedium
hat den Vorteil, dass das MOD-Speichermedium mehrfach gelöscht und
wieder neu beschrieben werden kann.
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In
einer bevorzugten Ausführungsform
des medizinischen Systems ist wenigstens eine Speichervorrichtung
eine magnetische Speichervorrichtung, welche ausgebildet ist, ein
Magnetfeld zu erzeugen und das Speichermedium mittels des Magnetfeldes
zu beschreiben. Beispielsweise ist eine solche magnetische Speichervorrichtung
eine Festplatte, welche wenigstens eine magnetisch beschreibbare
Scheibe und wenigstens einen Schreib-Lesekopf aufweist. Bevorzugt
ist die Festplatte eine Wechselfestplatte, welche eine Schnittstelle,
insbesondere eine galvanische Schnittstelle mit galvanisch-elektrischen
Kontakten und ein mobiles Festplattenspeichermedium aufweist. Beispielhafte
Ausführungsformen
für eine
Schnittstelle einer solchen Festplatte sind eine USB-Schnittstelle
(USB = Universal Serial Bus, eine SCSI-Schnittstelle (SCSI = Small
Computer System Interface), bevorzugt eine WLAN-Schnittstelle (WLAN
= Wireless Local Area Network).
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In
einer bevorzugten Ausführungsform
ist das medizinische System ausgebildet, die von der Erfassungsvorrichtung
erzeugten Daten derart zu komprimieren und komprimierte Daten derart
zu erzeugen, dass komprimierte Daten einen kleineren Speicherplatzverbrauch
aufweisen als die von der Erfassungsvorrichtung erzeugten Daten,
und die komprimierten Daten mittels der Speichervorrichtung abzuspeichern.
Dadurch kann vorteilhaft Speicherplatz eingespart werden. Dazu kann
das medizinische System eine Komprimiereinheit aufweisen, welche
wenigstens teilweise durch eine zentrale Verarbeitungseinheit, insbesondere
einen Mikroprozessor verwirklicht sein kann. Die Komprimiereinheit
kann auch Bestandteil der Speichervorrichtung sein.
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Beispielhafte
Ausführungsformen
für eine Komprimiereinheit
sind eine MPEG-Komprimiereinheit (MPEG = Moving Picture Experts
Group). Eine vorteilhafte Ausführungsform
für eine
MPEG-Komprimiereinheit ist eine MPEG-2-Komprimiereinheit, welche
ausgebildet ist, gemäß dem MPEG-2-Standard zu
komprimieren und zu dekomprimieren. In einer anderen vorteilhaften
Ausführungsform
der MPEG-Komprimiereinheit ist die MPEG-Komprimiereinheit eine MPEG-4-Komprimiereinheit,
welche im Gegensatz zu einer MPEG-2-Komprimiereinheit eine verbesserte Bilddatenkompression
und eine verbesserte Audiodatenkompression durchführen kann. Eine
MPEG-2-Komprimiereinheit kann gemäß einem Standard ISO/IEC13818
arbeiten, eine MPEG-4-Komprimiereinheit kann gemäß dem Standard ISO/IEC14496
arbeiten.
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In
einer bevorzugten Ausführungsform
ist das medizinische System ausgebildet, Patientendaten zu erfassen
und einen Patientendatensatz zu erzeugen, welche die Patientendaten
repräsentiert
und die Speichervorrichtung ist ausgebildet, den Patientendatensatz
zu empfangen und das Speichermedium derart zu beschreiben, dass
das Speichermedium die Daten und den Patientendatensatz wieder auslesbar
repräsentiert.
Auf diese Weise können
vorteilhaft Patientendaten und Patientenbezogene Bilddaten, beispielsweise
ein Bilddatenstream, welcher während
einer Operation erfasst wurde und eine Folge von 2D-Datensätzen umfasst,
zusammen mit Patientenbezogenen Daten, insbesondere ASCII-Daten repräsentierend
Daten einer Patientenakte, zusammen auf einem Speichermedium abgespeichert
werden. In einer bevorzugten Ausführungsform ist die Speichervorrichtung
ausgebildet, ein Hybrid-Speichermedium zu erzeugen, welches Daten
mit zueinander verschiedenen Datenformaten repräsentieren kann. Beispielsweise
kann die Speichervorrichtung ausgebildet sein, ein Speichermedium
mit einer Datenstruktur gemäß einem
Standard ISO9660 zu erzeugen.
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In
einer bevorzugten Ausführungsform
ist das medizinische System, insbesondere die Speichervorrichtung
ausgebildet, ein Speichermedium gemäß einem MPEG-7-Standard zu
beschreiben. Mittels einer MPEG-7-Speichervorrichtung können vorteilhaft
zueinander verschiedene Datenformate gemeinsam auf einem Speichermedium
abgespeichert und besonders effizient komprimiert werden. Dazu sind
zum Codieren der Daten, insbesondere multimedialen Daten Metainformationen
vorgesehen, welche beispielsweise in Form eines oder mehrerer XML-Dokumente
auf dem Speichermedium gespeichert werden können.
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In
einer vorteilhaften Ausführungsform
kann zu den Metadaten zusätzlich
eine Speicherplatzoptimierte primäre Repräsentati on der Daten vorgesehen
sein. Auf diese Weise können
die Daten vorteilhaft eine Folge von 2D-Datensätzen, ein 3D-Datensatz, beispielsweise
repräsentierend
ein Objekt in drei Dimensionen, welcher mittels eines Computer-Tomographen
erfasst worden ist, aufweisen. Beispielsweise kann das medizinische
System zusätzlich
zu den 2D- oder 3D-Datensätzen
ein Audiodatensatz abspeichern werden, welcher einen zeitlichen Abschnitt
eines Audiosignals, beispielsweise repräsentierend gesprochene Sprache
repräsentiert.
Auf diese Weise kann vorteilhaft eine Sprachinformation, beispielsweise
ein Diktat, erzeugt durch einen Arzt, auf dem Speichermedium zusätzlich mit
abgespeichert werden.
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In
einer vorteilhaften Ausführungsform
weist das medizinische System wenigstens eine Bildwiedergabeeinheit
auf, welche mit der medizinische Vorrichtung wirkverbunden ist und
wobei das medizinische System ausgebildet ist, die Daten wenigstens teilweise
mittels der Bildwiedergabeeinheit sichtbar wiederzugeben. Mittels
der wenigstens einen Bildwiedergabeeinheit kann ein Benutzer, beispielsweise ein
Arzt, während
einer Intervention einen zu speichernden 2D-Datensatz oder eine
Folge von 2D-Datensätzen
beobachten und ein Speichern und/oder Wiedergeben von gespeicherten
Daten mittels der Bildwiedergabeeinheit steuern. Vorteilhafte Ausführungsformen
für eine
Bildwiedergabeeinheit sind ein TFT-Display (TFT = Thin Film Transistor),
ein Plasma-Display, oder ein OLED-Display (OLED = Organic Light
Emitting Diode).
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In
einer vorteilhaften Ausführungsform
weist das medizinische System eine mit der Speichervorrichtung verbundene,
und bevorzugt mit der Speichervorrichtung verbundene Bildverarbeitungsvorrichtung
auf. Die Bildverarbeitungsvorrichtung ist ausgebildet, den von der
Erfassungsvorrichtung erzeugten 2D-Datensatz und/oder die Folge von 2D-Datensätzen gemäß wenigstens
einer vorbestimmten Zuordnungsvorschrift zu ändern, insbesondere zu filtern,
und einen geänderten
2D-Datensatz und/oder eine Folge von geänderten 2D-Datensätzen an
die Speichervorrichtung zum Abspeichern zu senden. Beispielsweise kann
die Bildverarbeitungsvorrichtung ein Hochpassfilter aufweisen, welches ortsabhängige Ortsfrequenzen
eines 2D-Datensatzes filtern kann und somit einen höheren Bildkontrast erzeugen
kann. Eine andere Ausführungsform
für ein Filter
zum Filtern von Ortsfrequenzen ist ein Tiefpassfilter, welches vorteilhaft
Kontraste in einem 2D-Datensatz schwächen kann. Beispielsweise kann die
Bildverarbeitungsvorrichtung ein bildschärfeverringerndes Filter aufweisen,
welches eine ortsabhängige
Bildauflösung
derart verringern kann, dass 2D-Daten, welche zueinander benachbarte
Bildpunkte repräsentieren,
jeweils denselben Helligkeits- und/oder Farbwert repräsentieren.
Auf diese Weise kann vorteilhaft ein ortsabhängiger Kontrast insbesondere
für einen
Bereich eines 2D-Datensatzes reduziert werden, welcher ein Gesicht
eines Patienten repräsentiert.
Weiter vorteilhaft kann so die Bildverarbeitungseinheit einen 2D-Datensatz
oder eine Folge von 2D-Datensätzen
anonymisieren.
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In
einer vorteilhaften Ausführungsform
weist das medizinische System eine Vorrichtung zum Erfassen eines
Objekts in drei Dimensionen auf, welche ausgebildet ist, einen 3D-Datensatz
zu erzeugen. Der 3D-Datensatz repräsentiert ein Objekt wenigstens
teilweise in drei Dimensionen und ist aus einer Mehrzahl von 2D-Datensätzen erzeugt,
welche das Objekt jeweils in zueinander verschiedenen Erfassungsrichtungen
in einer Durchsicht durch das Objekt hindurch repräsentieren.
Bevorzugt ist der 3D-Datensatz aus den 2D-Datensätzen mittels Rückprojektion,
insbesondere gefilterter Rückprojektion erzeugt.
Das medizinische System ausgebildet, den 3D-Datensatz wenigstens
teilweise an die Speichereinheit zum Abspeichern zu senden. Beispielsweise kann
das medizinische System aus dem 3D-Datensatz einen Datensatz erzeugen,
welcher einen Schnitt durch das Objekt, eine Durchsicht durch eine Objektschicht,
oder eine Aufsicht auf das Objekt oder einen Teil des Objekts repräsentiert
und somit den 3D-Datensatz nur teilweise an die Speichereinheit zum
Abspeichern senden. Selbstverständlich
kann der 3D-Datensatz auch vollständig an die Speichereinheit
zum Abspeichern gesendet werden, so dass nach einem Wiederauslesen
des 3D-Datensatzes eine Aufsicht, eine Durchsicht oder ein Schnitt
durch das Objekt erzeugt werden kann. Das medizinische System kann
somit vorteilhaft Bildsequenzen, welche während einer Operation, insbesondere
mittels einer Röntgenvorrichtung
oder einer CCD-Kamera erfasst worden ist auf dem Speichermedium
abspeichern. Zusätzlich
kann das medizinische System auf dem Speichermedium Patientenbezogene
Daten, beispielsweise als ASCII-Datensatz abspeichern. Weiter bevorzugt
kann das medizinische System einen 3D-Datensatz, welcher beispielsweise
mittels eines Magnet-Resonanz-Tomographen oder eines Computer-Tomographen
oder einer Ultraschall-Erfassungsvorrichtung erzeugt worden ist,
mittels der Speichervorrichtung auf einem Speichermedium abspeichern. Das
medizinische System kann dazu den Magnet-Resonanz-Tomographen, den
Computer-Tomographen oder die Ultraschall-Erfassungsvorrichtung oder
eine Kombination aus diesen aufweisen.
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Die
Erfindung betrifft auch ein Verfahren zum Speichern eines 2D-Datensatzes
oder einer zeitlichen Folge von 2D-Datensätzen, bei dem der 2D-Datensatz
wobei der 2D-Datensatz ein Ergebnis einer Erfassung eines Objekts
mittels Röntgenstrahlen
ist und das Objekt in einer Projektion durch das Objekt hindurch
in zwei Dimensionen repräsentiert,
umfassend die Schritte:
- – Erfassen eines Objekts mittels
Röntgenstrahlen;
- – Erzeugen
eines das Objekts repräsentierenden 2D-Datensatzes
oder einer zeitlichen Folge von 2D-Datensätzen;
- – digitales Übertragen
des 2D-Datensatzes oder der zeitlichen Folge von 2D-Datensätzen bis
hin zu einer Speichervorrichtung; und
- – optisches
und wiederauslesbares Speichern des 2D-Datensatzes oder der zeitlichen
Folge von 2D-Datensätzen
auf einem Speichermedium mittels der Speichervorrichtung, insbesondere
mittels elektromagnetischer Strahlen.
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Das
digitale Übertragen
des 2D-Datensatzes oder der zeitlichen Folge von 2D-Datensätzen bis
hin zu der Speichervorrichtung kann insbesondere binär, oktal,
oder hexadezimal, oder einer Kombination aus diesen sein. Die Kombination
kann beispielsweise binär
und oktal, binär
und hexadezimal, oder oktal und hexadezimal sein.
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Weitere
vorteilhafte Ausführungsvarianten ergeben
sich aus den in den abhängigen
Ansprüchen beschriebenen
Merkmalen oder einer Kombination aus diesen.
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Die
Erfindung wird nun im Folgenden anhand von Figuren und weiteren
Ausführungsbeispielen
erläutert.
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1 zeigt
schematisch ein Ausführungsbeispiel
für ein
medizinisches System 1. Das medizinische System 1 weist
eine medizinische Vorrichtung 3 auf. Die medizinische Vorrichtung 3 ist
in diesem Ausführungsbeispiel
eine Röntgen-C-Bogen-Vorrichtung, welche
ausgebildet ist, ein Objekt mittels Röntgenstrahlen in einer Durchsicht
zu erfassen und einen 2D-Datensatz oder eine zeitliche Folge von 2D-Datensätzen zu
erzeugen, welche jeweils das Objekt in einer Durchsicht durch das
Objekt hindurch repräsentieren.
Dazu ist die medizinische Vorrichtung 3 mit einer CCD-Erfassungsvorrichtung 7 (CCD =
Charge Coupled Device) und mit einem Röntgen-Bildverstärker 8 verbunden.
Die medizinische Vorrichtung 3 ist auch eingangsseitig
mit einem Festkörperdetektor 9 verbunden,
welcher Bestandteil der medizinischen Vorrichtung 3 sein
kann. Die medizinische Vorrichtung 3 weist einen Ausgang 5 auf
und ist ausgebildet, den 2D-Datensatz oder die zeitliche Folge von
2D-Datensätze
am Ausgang 5 auszugeben.
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Das
medizinische System 1 weist auch eine Verarbeitungseinheit 10 auf,
einen Speicher 12 zum Speichern von 2D-Datensätzen, eine
Bildverarbeitungseinheit 14, eine Komprimiereinheit 16,
eine Bildwiedergabeeinheit 18 mit einer berührungsempfindlichen
Oberfläche 20,
eine Video-Schnittstelle 22, eine Bildwiedergabeeinheit 24,
eine Schnittstelle 26, eine USB- Schnittstelle 28 (USB = Universal
Serial Bus) mit einem Ausgang 30. An dem Ausgang 30 ist in
diesem Ausführungsbeispiel
eine USB-Speichervorrichtung 32 angeschlossen. Das medizinische System 1 weist
auch eine Festplatte 31, eine optische Speichervorrichtung 34 und
eine optische Wiedergabevorrichtung 35 auf. Dargestellt
ist auch ein Speichermedium 36, welches von der optischen Speichervorrichtung 34 beschrieben
werden kann und das optische Speichermedium 36 als beschriebenes
optisches Speichermedium 36',
welches von der optischen Wiedergabevorrichtung 35 ausgelesen werden
kann. Dargestellt ist auch ein optisches Speichermedium 33,
welches von der externen Speichervorrichtung 32 beschrieben
und/oder wieder ausgelesen werden kann.
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Die
optische Speichervorrichtung 34 und die optische Speichervorrichtung 32 können jeweils
als DVD-Speichervorrichtung ausgebildet sein, insbesondere mit einem
Laser erzeugend elektromagnetische Strahlen zum Beschreiben eines
Speichermediums im Bereich zwischen 750 und 800 Nanometer, bevorzugt
mit 780 Nanometer. Die Speichervorrichtungen 34 und 32 können jeweils
als HD-DVD-Speichervorrichtungen ausgebildet sein, welche einen Laser
aufweisen, welcher elektromagnetische Laserstrahlen im Bereich zwischen
380 und 450 Nanometer, bevorzugt elektromagnetische Strahlen mit
405 Nanometer erzeugen kann.
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Die
Bildverarbeitungseinheit 14 weist einen Eingang 17 auf
und ist ausgebildet, von dort einen 3D-Datensatz zu empfangen, welcher
ein erfasstes Objekt in drei Dimensionen repräsentiert. Der 3D-Datensatz
kann beispielsweise von einem Computer-Tomographen 19 erzeugt
worden sein, welcher ausgangsseitig mit dem Eingang 17 verbunden
ist. Alternativ zu dem Computer-Tomographen 19 kann der
Eingang 17 auch mit einem Magnet-Resonanz-Tomographen oder
einer Ultraschall- Erfassungsvorrichtung verbunden sein, welche
jeweils ausgebildet sind, einen 3D-Datensatz zu erzeugen.
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Die
Verarbeitungseinheit 10 ist ausgangsseitig über eine
Verbindungsleitung 58 mit einer Video-Schnittstelle 22 verbunden.
Die Video-Schnittstelle 22 kann beispielsweise eine VGA-Video-Schnittstelle
oder eine SVGA-Video-Schnittstelle sein (VGA = Video Graphics Array;
SVGA = Super Video Graphics Array), und ist ausgangsseitig über eine
Verbindungsleitung 63 mit der Bildwiedergabeeinheit 18 verbunden
und ausgangsseitig über
eine Verbindungsleitung 61 mit der Bildwiedergabeeinheit 24.
Die berührungsempfindliche
Oberfläche 20 der Bildwiedergabeeinheit 18 ist
ausgebildet, in Abhängigkeit
von einem Berühren – beispielsweise
durch eine Benutzerhand 70 – eine Benutzerinteraktionssignal
zu erzeugen, welches einen Ort des Berührens der berührungsempfindlichen
Oberfläche 20 repräsentiert.
Die Speicherschnittstelle 26 ist ausgangsseitig über eine
Verbindungsleitung 39 mit der USB-Schnittstelle 28,
und ausgangsseitig über
eine Verbindungsleitung 49 mit der Festplatte 31 verbunden.
Die Verbindungsleitungen 39, 47 und 49 können jeweils
als Datenbus, insbesondere als bidirektionaler Datenbus ausgebildet
sein.
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Die
USB-Schnittstelle 28 ist über eine Verbindungsleitung 43 mit
dem Ausgang 30, und der Ausgang 30 ist über eine
Verbindungsleitung 45 mit der externen Speichervorrichtung 32 trennbar
verbunden. Die optische Wiedergabevorrichtung 35 ist ausgangsseitig über eine
Verbindungsleitung 41 mit der Video-Schnittstelle 22 mindestens
mittelbar verbunden. Auf diese Weise kann die optische Wiedergabevorrichtung 35 ein
in dem optischen Laufwerk 35 befindliches Speichermedium 36' auslesen und
beispielsweise ausgelesene 2D-Datensätze über die Verbindungsleitung 41 an
die Video-Schnittstelle 22 zum Wiedergeben auf der Bildwiedergabeeinheit 18 und/oder
auf der Bildwiedergabeeinheit 24 senden.
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Die
optische Wiedergabevorrichtung 35 und die optische Speichervorrichtung 34 können zusammen
ein Gerät,
insbesondere eine DVD-Schreib-Lesevorrichtung bilden. Die Speicherschnittstelle 26 ist eingangsseitig über einen
bidirektionalen Datenbus 51 mit der Verarbeitungseinheit 10 verbunden.
Die Ver arbeitungseinheit 10 ist über eine Verbindungsleitung 53 mit
der Komprimiereinheit 16 und über eine Verbindungsleitung 55 mit
der Bildverarbeitungseinheit 14 verbunden. Die Verarbeitungseinheit 10 ist auch über eine
Verbindungsleitung 57 mit der Speichereinheit 12 verbunden.
Die Verbindungsleitung 57 kann auch als Datenbus, insbesondere
als bidirektionaler Datenbus ausgebildet sein. Die Speichereinheit 12 ist
zum Vorrätighalten
von Daten, insbesondere 2D-Datensätzen oder einer Vielzahl von
2D-Datensätzen,
welche zusammen eine zeitliche Folge von 2D-Datensätzen bilden
können,
ausgebildet. Der 2D-Datensatz 13 und
der 2D-Datensatz 15 sind darin beispielhaft bezeichnet.
Die Verarbeitungseinheit 10 ist eingangsseitig über eine
Verbindungsleitung 59 mit der berührungsempfindlichen Oberfläche 20 verbunden
und kann von dieser über
die Verbindungsleitung 59 ein Benutzerinteraktionssignal
empfangen. Die medizinische Vorrichtung 3 ist ausgangsseitig über eine
Verbindungsleitung 65 mit dem Ausgang 5 verbunden,
und eingangsseitig über
eine Verbindungsleitung 67 mit der CCD-Erfassungsvorrichtung 7 und über eine
Verbindungsleitung 69 eingangsseitig mit dem Festkörperdetektor 9 verbunden.
Der Ausgang 5 ist über
eine Verbindungsleitung 68 mit der Verarbeitungseinheit 10 verbunden.
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Die
Verarbeitungseinheit 10 kann als Mikroprozessor, insbesondere
als Mikroprozessor, welcher zwei, oder mehrere Prozesse gleichzeitig
verarbeiten kann, ausgebildet. Beispielhafte Ausführungsformen für einen
solchen Mikroprozessor sind ein Dual-Chore-Mikroprozessor.
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Die
Funktionsweise des medizinischen Systems 1 wird nun im
Folgenden beschrieben:
Die medizinische Vorrichtung 3 kann
von dem Festkörperdetektor 9 über die
Verbindungsleitung 69 einen 2D-Datensatz empfangen, welcher
beispielsweise ein mittels Röntgenstrahlen
erfasstes Objekt in einer Durchsicht in zwei Dimensionen repräsentiert. Der
Festkörperdetektor 9 kann
dazu Rastermatrixelemente aufweisen, welche jeweils einen Bildpunkt einer
zwei dimensionalen Abbildung erzeugen können. Die Rastermatrixelemente
des Festkörperdetektors 9 können jeweils
Selen aufweisen. Die medizinische Vorrichtung 3 kann unabhängig von
dem Festkörperdetektor 9 oder
zusätzlich
zu dem Festkörperdetektor 9 über die
Verbindungsleitung 67 einen von der CCD-Erfassungsvorrichtung
erzeugten 2D-Datensatz empfangen. Die CCD-Erfassungsvorrichtung kann – gestrichelt
dargestellt – mit
dem Bildverstärker 8 wenigstens
optisch verbunden sein und elektromagnetische Strahlen von dem Bildverstärker 8 empfangen,
welche zusammen ein erfasstes Objekt in zwei Dimensionen repräsentieren.
Der Bildverstärker 8 kann
als Röntgenbildverstärker ausgebildet
sein und eingangsseitig Röntgenstrahlen
empfangen und diese mittels wenigstens einer Kathode und einem ausgangsseitig
angeordneten Lumineszenzschirm verstärken. Denkbar ist auch eine
Szintillatorfolie, welche bevorzugt in einem Röntgenstrahlengang einem Röntgenraster
vorgeschaltet ist und deren erzeugte elektromagnetische Strahlung
von der CCD-Erfassungsvorrichtung – beispielsweise mittels einer Strahlenoptik – erfasst
werden kann. Die medizinische Vorrichtung 3 kann den mittels
der CCD-Erfassungsvorrichtung 7 und/oder den mittels des
Festkörperdetektors 9 erzeugten
2D-Datensatz oder
eine zeitliche Folge von so erzeugten 2D-Datensätzen über die Verbindungsleitung 65 ausgangsseitig
am Ausgang 5 zur Verfügung
stellen. Die zeitliche Folge von 2D-Datensätzen kann beispielsweise ein
Objekt, insbesondere einen Patienten während einer Operation repräsentieren.
Die Verarbeitungseinheit 10 kann den 2D-Datensatz über die
Verbindungsleitung 68 – beispielsweise
in Abhängigkeit
von einem von der berührungsempfindlichen
Oberfläche 20 erzeugten, über die
Verbindungsleitung 59 empfangenen Benutzerinteraktionssignal,
empfangen und den empfangenen 2D-Datensatz über die Verbindungsleitung 57 in
dem Speicher 12 abspeichern. Der Speicher 12 kann
als flüchtiger
oder nichtflüchtiger Schreib-Lesespeicher ausgebildet
sein. Die Verarbeitungseinheit 10 kann beispielsweise in
Abhängigkeit
von einem eingangsseitig über
die Verbindungsleitung 59 empfangenen Benutzerinteraktionssignal – den 2D-Datensatz
oder die Folge von 2D-Datensätzen über die
Verbindungsleitung 57 aus dem Speicher 12 ausle sen
und diese an die Video-Schnittstelle 22 zum Wiedergeben
auf der Bildwiedergabeeinheit 18 und/oder der Bildwiedergabeeinheit 24 senden.
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Die
Verarbeitungseinheit 10 kann – beispielsweise in Abhängigkeit
von einem über
die Verbindungsleitung 59 empfangenen Benutzerinteraktionssignal – die Folge
von 2D-Datensätzen
aus dem Speicher 12 auslesen und über den bidirektionalen Datenbus 51, über die
Schnittstelleneinheit 26 über die Verbindungsleitung 47 an
die optische Speichervorrichtung 34 senden und dort auf
dem Speichermedium 36 abspeichern. Denkbar ist auch ein
direktes Durch- oder Weiterleiten von am Ausgang 5 bereitgestellten
2D-Datensätzen über den
bidirektionalen Datenbus 51, die Schnittstelleneinheit 26 und über die Verbindungsleitung 49 an
die Festplatte 31, um die 2D-Datensätze dort abzuspeichern. Die
Verarbeitungseinheit 10 kann die 2D-Datensätze auch über den bidirektionalen Datenbus 51,
die Schnittstelleneinheit 26 und die Verbindungsleitung 39 an
die USB-Schnittstelle 28 und von dort über die Verbindungsleitung 43,
den Ausgang 30 und die Verbindungsleitung 45 an
die externe Speichervorrichtung 32 zum Abspeichern auf
dem Speichermedium 33 senden.
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Die
Festplatte 31 weist eine ausreichende Speicherkapazität zum Speichern
von Videosequenzen, jeweils gebildet durch eine Folge von 2D-Datensätzen auf.
Ein von der Verarbeitungseinheit 10 vom Ausgang 5 empfangener
2D-Datensatz kann auch vor einem Abspeichern auf dem Speichermedium 36 oder
auf dem Speichermedium 33 über die Verbindungsleitung 55 an
die Bildverarbeitungsvorrichtung 14 gesendet werden und
dort geändert
werden. Die Bildverarbeitungsvorrichtung 14 kann beispielsweise einen
2D-Datensatz mittels eines Filters ändern. Das Filter kann ein
Hochpass-, ein Tiefpass- oder ein Bandpassfilter sein, welches ausgebildet
ist, gemäß einer
vorbestimmten Zuordnungsvorschrift ortsabhängige Frequenzen einer durch
einen 2D-Datensatz gebildeten 2D-Matrix, umfassend Matrixelemente,
zu filtern. Ein Ortsfrequenzfilter, welches einen Hochpass bildet,
kann beispielsweise Kontraste eines Bildes oder Konturlinien verstärken. Ein
Ortsfrequenzfilter, welches einen Tiefpass bildet kann beispielsweise
Kontraste oder Konturlinien eines Bildes schwächen. Ein Tiefpassfilter oder
ein ortsfrequenztransformierendes Filter, beispielsweise zum Verkleinern
von Ortsfrequenzen, kann beispielsweise zum Anonymisieren eines
2D-Datensatzes, repräsentierend
ein Erfassungsergebnis eines Patienten eingesetzt werden. Auf diese
Weise kann beispielsweise ein personenspezifisches Merkmal, beispielsweise
ein Gesicht eines Patienten unkenntlich gemacht werden. Die Bildverarbeitungseinheit 14 kann
in diesem Ausführungsbeispiel
auch über
den Eingang 17 einen 3D-Datensatz empfangen, und aus diesem
einen 2D-Datensatz erzeugen, welcher eine Aufsicht auf, eine Durchsicht
durch oder einen Schnitt durch eine durch den 3D-Datensatz repräsentiertes
Objekt repräsentiert.
Die Verarbeitungseinheit 10 kann über die Verbindungsleitung 55 den
3D-Datensatz oder einen aus diesem erzeugten 2D-Datensatz empfangen und über die
Verbindungsleitung 57 in dem Speicher 12 abspeichern – oder über den
bidirektionalen Datenbus 51, die Schnittstelleneinheit 26 an
die Festplatte 31, die optische Speichervorrichtung 34 oder die
optische Speichervorrichtung 32 senden. Die Verarbeitungseinheit 10 kann
einen 2D-Datensatz oder eine zeitliche Folge von 2D-Datensätzen vor
dem Abspeichern über
die Verbindungsleitung 53 an die Komprimiereinheit 16 senden
und dort komprimieren und von der Komprimierungseinheit 16 über die
Verbindungsleitung 53 einen komprimierten 2D-Datensatz
empfangen, welcher dem zuvor gesendeten 2D-Datensatz entspricht,
und vorteilhaft weniger Speicherplatz verbraucht. Die Komprimiereinheit 16 kann
dazu als MPEG-Komprimiereinheit ausgebildet sein, welche gemäß dem MPEG-2,
dem MPEG-4 oder MPEG-7 Standard arbeiten kann. Die Komprimiereinheit 16 kann
auch gemäß einem
MPEG-1 Standard arbeiten und so ein VCD-Format oder ein SVCD-Format
einer Folge von 2D-Datensätzen
erzeugen. Auf diese Weise kann das medizinische System 1 je
nach Anwendungsfall zueinander verschiedene Videoformate erzeugen.
Denkbar ist auch ein Erzeugen eines AVI-Videoformats. Die Verarbeitungseinheit 10 kann
auch personenspezifische Daten, beispielsweise über die Verbindungsleitung 68 von
der medizini schen Vorrichtung 3 empfangen, oder erzeugt
durch die berührungsempfindliche Oberfläche 20 empfangen
und einen Personen-Datensatz
erzeugen, welche die personenspezifischen Daten repräsentiert.
Personenspezifische Daten können
z.B. Name eines Patienten, Geburtsdatum eines Patienten, Körpergröße oder
Körpergewicht
eines Patienten sein. Die personenspezifischen Daten können auch
ein Bericht über
einen Gesundheitszustand eines Patienten, insbesondere in Textform,
beispielsweise im ASCII-Format oder in gesprochener Form sein und
beispielsweise als Diktat in einem Wave-Format vorliegen. Ein personenspezifischer Datensatz,
repräsentierend
gesprochene Sprache, kann beispielsweise durch eine Spracheingabeeinheit 25 erzeugt
werden, welche ausgangsseitig über eine
Verbindungsleitung 56 mit der Verarbeitungseinheit 10 verbunden
ist. Die Spracheingabeeinheit 25 kann ein Mikrophon aufweisen
und kann ausgebildet sein, Sprache repräsentierenden Luftschall zu
empfangen und einen Sprach-Datensatz zu erzeugen, welcher den Luftschall
repräsentiert.
Die Verarbeitungseinheit 10 kann den Sprach-Datensatz,
den Personen-Datensatz, einen von der Bildverarbeitungseinheit 14 erzeugten
2D-Datensatz, einen von der medizinischen Vorrichtung 3 erzeugten
2D-Datensatz oder eine Folge von 2D-Datensätzen mittels der Komprimiereinheit 16 gemäß einem
vorbestimmten Datenformat zu einem komprimierten Datensatz komprimieren
und den komprimierten Datensatz über
die Verbindungsleitung 51 an die Speicherschnittstelle 26 zum
Abspeichern auf einem optischen Speichermedium, beispielsweise dem
Speichermedium 36 oder dem Speichermedium 33 senden.
Das komprimierte Datenformat zum Komprimieren von zueinander verschiedenen
Daten, umfassend Bilddaten, Sprachdaten, und Textdaten kann vorteilhaft
ein MPEG-7 Format sein. Auf diese Weise können die Daten verlustfrei
auf einem Speichermedium abgespeichert werden und beim Wiederauslesen
von dem Speichermedium – beispielsweise
mittels der optischen Wiedergabevorrichtung 35 oder der
optischen Speichervorrichtung 32 – in hoher Qualität reproduzieren.