-
Die
vorliegende Erfindung betrifft ein System zur automatisierten Erstellung
medizinischer Reports, die bspw. Patientendaten, Anforderungsdaten,
physikalische Untersuchungsdaten, Befunddaten und insbesondere Daten
bildgebender Systeme umfassen.
-
In
den vergangenen Jahren wurde es, durch die Fortschritte in der Technik
bildgebender medizinischer Systeme möglich, Krankheiten
früher und exakt zu diagnostizieren, Krankheiten dadurch
früher und gezielter zu behandeln und schließlich
auch Behandlungskosten einzusparen. So ermöglichen heute
verfügbare bildgebende Systeme die Erfassung und Bereitstellung
einer Vielzahl hochauflösender anatomischer Informationen. Im
Verlauf einer Untersuchung mit einem bildgebenden System, d. h.
von der Anforderung einer solchen Untersuchung, bis hin zur Befundung
der mit dem bildgebenden System erzeugten digitalen Bilder, fallen
eine Vielzahl von Informationen an, die teilweise bereits als digitale
Informationen erzeugt werden, wie nachfolgend am Beispiel radiographischer
bildgebender Systeme dargestellt wird, oder vor allem in Vor- und
Nachbereitungsphase manuell über eine Eingabeeinheit in
Computersysteme eingegeben oder über andere Datenträger, wie
Patientenkarten, Krankenversicherungskarten etc. bereit gestellt
werden müssen. So müssen in der Vorbereitungsphase
einer Untersuchung mit einem bildgebenden System bspw. Patientendaten,
Anforderungsdaten und ggf. physikalische Untersuchungsdaten bekannt
sein. Nachdem die in Vorbeitungsphase erforderlichen Daten vorliegen,
erfolgt die Untersuchung mit dem bildgebenden System.
-
Weit
verbreitet sind heute radiographische bildgebende Systeme, wie beispielsweise
Computertomographie-Systeme oder Angiookardiographie-Systeme. Das
Ergebnis der auf diesen Systemen realisierten Verfahren, ist zunächst
die Darstellung der Schwächung eines Röntgenstrahles
entlang seines Weges von der Strahlungsquelle (Röntgenquelle)
zum Detektorsystem (Röntgendetektor) in einem Projektionsbild.
Diese Schwächung wird von den durchstrahlten Materialien
entlang des Strahlenganges verursacht, so dass die Schwächung
auch als Linienintegral über die Schwächungskoeffizienten
aller Volumenelemente (Voxel) entlang des Strahlweges verstanden
werden kann. Insbesondere bei der Röntgen-Computertomographie
(CT), ist es über Rekonstruktionsverfahren möglich,
von den projizierten Schwächungsdaten auf die Schwächungskoeffizienten μ der
einzelnen Voxel zurückzurechnen und damit zu einer erheblich
sensitiveren Untersuchung als bei reiner Betrachtung von Projektionsbildern
zu gelangen.
-
Zur
Darstellung der Schwächungsverteilung wird statt des Schwächungskoeffizienten μ in
der Regel ein auf den Schwächungskoeffizienten von Wasser
normierter Wert, die so genannte CT-Zahl, verwendet. Diese berechnet
sich aus einem aktuell durch Messung ermittelten Schwächungskoeffizienten μ nach
folgender Gleichung:
mit der CT-Zahl C in der
Einheit Hounsfield [HU]. Für Wasser ergibt sich ein Wert
C
H₂O = 0 HU und für Luft
ein Wert C
L = –1000 HU. Da beide
Darstellungen ineinander transformierbar bzw. äquivalent
sind, bezeichnet im Folgenden der allgemein gewählte Begriff
Schwächungswert oder Schwächungskoeffizient sowohl
den Schwächungskoeffizienten μ als auch den CT-Wert.
-
Für
die Aufnahme, Auswertung und Darstellung der dreidimensionalen Schwächungsverteilung
werden moderne Röntgen-Computertomographiegeräte
(CT-Geräte) eingesetzt. Typischerweise umfasst ein CT-Gerät
eine Strahlenquelle, die ein kollimiertes, pyramiden- oder fächerförmiges
Strahlenbündel durch das Untersuchungsobjekt, bspw. einen
Patienten, auf ein aus mehre ren Detektorelementen aufgebautes Detektorsystem
richtet. Je nach Bauart des CT-Gerätes sind die Strahlungsquelle
und das Detektorsystem bspw. auf einer Gantry oder einem C-Arm angebracht,
die um eine Systemachse (z-Achse) mit einem Winkel Φ rotierbar sind.
Weiterhin ist eine Lagerungseinrichtung für das Untersuchungsobjekt
vorgesehen, die entlang der Systemachse (z-Achse) verschoben bzw.
bewegt werden kann. Während der Aufnahme produziert jedes
von der Strahlung getroffene Detektorelement des Detektorsystems
ein Signal, das ein Maß der Gesamttransparenz des Untersuchungsobjektes
für die von der Strahlungsquelle ausgehende Strahlung auf
ihrem Weg zum Detektorsystem bzw. der entsprechenden Strahlungsschwächung
darstellt. Der Satz von Ausgangssignalen der Detektorelemente des
Detektorsystems, der für eine bestimmte Position der Strahlungsquelle
gewonnen wird, wird als Projektion bezeichnet. Die Position, ausgehend
von welcher das Strahlenbündel das Untersuchungsobjekt
durchdringt, wird infolge der Rotation der Gantry/des C-Arms ständig
verändert. Eine Abtastung (Scan) umfasst dabei eine Vielzahl
von Projektionen, die an verschiedenen Positionen der Gantry/des
C-Arms und/oder der verschiedenen Positionen der Lagerungseinrichtung
gewonnen wurden. Man unterscheidet dabei sequentielle Scan-Verfahren
und Spiral-Scan-Verfahren.
-
Auf
Basis des bei einem Scan erzeugten Datensatzes kann ein zweidimensionales
Schnittbild einer Schicht des Untersuchungsobjektes rekonstruiert
werden. Die Quantität und Qualität der während
eines Scans erfassten Messdaten hängen von dem verwendeten
Detektorsystem ab. Mit einem Detektorsystem, das ein Array aus mehreren
Zeilen und Spalten von Detektorelementen umfasst, können
mehrere Schichten gleichzeitig aufgenommen werden. Heute sind Detektorsysteme
mit 256 oder mehr Zeilen bekannt.
-
Die
von dem CT-Gerät erzeugten Scan- und/oder Bilddaten werden
in einer Speichereinrichtung des CT-Gerätes gespeichert
und/oder an Informations-Systeme wie PACS (Picture Archiving and
Communication System), HIS (Hospital Information System) oder RIS
(Radiology Information System) oder IMACS (Image Management, Archiving
and Communications System) übermittelt. Diese medizinischen
Informationssysteme sind überwiegend in Praxen und Krankenhäusern
verfügbar. Sie können bei ihrem Anschluss an Computernetzwerke
Ihre Daten jedoch auch an „Remote Stations", bspw. auf
den Computer eines externen Facharztes, transferieren und umgekehrt
auch für einen zu bearbeitenden Fall Informationen von „Remote
Stations" bspw. eine Befundung von einem externen Facharzt, empfangen.
-
Derartige
Informations-Systeme speichern und verwalten heute teilweise neben
den digitalen Bilddaten bildgebender Systeme auch Patientendaten,
wie bspw. den Patientennamen, sein Geburtsdatum, sein Geschlecht,
seinen Beruf, seine Identifikation, bisheriger Verlauf der Krankheit;
so genannte Anforderungsdaten, wie bspw. das zu untersuchende Organ,
Zahl und Art der gewünschten Aufnahmen bildgebener Systeme,
Angaben zum anfordernden Arzt, Informationen zur Untersuchungsvorbereitung,
zur Verdachtsdiagnose, oder zu Risikofaktoren; physikalische Untersuchungsdaten,
wie bspw. die maximale Dosis; und Befunddaten.
-
Dabei
hat sich insbesondere zum Austausch von digitalen Bildern in der
Medizin, ein weltweit offener Standard, der so genannten DICOM Standard
etabliert, der typischerweise auf vorstehend angegebenen Informationssystemen
implementiert ist. DICOM steht für „Digital Imaging
and Communications in Medicine". DICOM standardisiert sowohl das
Format zur Speicherung von Bilddaten, als auch das Kommunikationsprotokoll zum
Austausch der Bilder. Fast alle Hersteller medizinisch bildgebender
Systeme wie z. B. Digitales Röntgen, Magnetresonanztomographie,
Computertomographie oder Sonografie implementieren den DICOM-Standard in
diesen Geräten. Dadurch wird im klinischen Umfeld Interoperabilität
zwischen medizinischen Systemen verschiedener Hersteller erreicht.
Hersteller, die DICOM-konforme Medizinprodukte anbieten, müssen
ein sog. Conformance Statement für Ihre Produkte anbieten.
Form und Inhalt des Conformance Statements sind ebenfalls in DICOM
standardisiert.
-
Das
DICOM Format beinhaltet neben Datenfeldern (z. B. Informationen über
Bilder, Befunde, Patienten, Studien, Serien, ...) auch die Syntax
und Semantik von Kommandos und Nachrichten. Weiterhin legt der Standard
Vorschriften für die Beschreibung von DICOM-kompatiblen
Geräten und Software fest, da für jedes DICOM-kompatible
Gerät eine exakte Beschreibung der Systemfähigkeit
vorhanden und veröffentlicht sein muss (DICOM Conformance
Statement).
-
Damit
alle Personen, die mit der Bearbeitung einer medizinischen Behandlung
oder Untersuchung eines Patienten befasst sind, die für
sie wichtigen Informationen über den bisherigen Verlauf
der Erkrankung des Patienten, über den Stand bisheriger
Behandlungen oder Untersuchungen und deren Ergebnisse, sowie über weitere
sachdienliche Daten etc. erhalten, ist die Erstellung von standardisierten
medizinischen Reports zur Dokumentation erforderlich.
-
Aus
der Druckschrift
US
2002/0065854 A1 ist ein System zur automatisierten Erstellung
medizinischer Reports bekannt, bei dem demographische Daten, Behandlungsdaten,
digitale Bilddaten und diagnostische Daten (Diagnose als Text) automatisiert
zu einem medizinischen Report verbunden werden. Das beschriebene System
ermöglicht hierzu einen Datenaustausch mit verschiedenen
externen medizinischen Datenquellen und bietet dem Arzt zudem Zugriff
auf gespeicherte Standarddiagnose Vorlagen sowie Mittel zu Anpassung
der Diagnosevorlagen und zur Eingabe eigener Texte. Das System bietet
zudem eine Reihe von Eingabe und Änderungsmöglichkeiten
am Report.
-
Auch
aus der Druckschrift
US
2006/0004745 A1 ist ein System zur Erstellung und Speicherung
eines strukturierten medizinischen Reports bekannt. Das System umfasst
mindestens einen zentralen Server (Business Logic Server, BLS),
eine Vielzahl gespeicherter, strukturierter Reportvorlagen, eine
Empfangs einheit, einen Report-Datenmamanger, sowie eine Report-Datenbasis.
Mit der Empfangseinheit sind medizinische Daten von zumindest einer
medizinischen Datenquelle abrufbar. Die abgerufenen Daten werden
in der Empfangseinheit in ein vom BSL lesbares Format umgewandelt
und anschließend an den BSL gesendet. Der BSL wählt
daraufhin aus der Vielzahl der Reportvorlagen eine aus und fügt
die von der Empfangseinheit empfangenen Daten in die Reportvorlage
ein.
-
Aufgabe
der Erfindung ist es ein System zur automatisierten Erstellung medizinischer
Reports anzugeben, das den medizinischen Workflow gegenüber
dem Stand der Technik verbessert.
-
Die
Aufgabe wird mit dem System gemäß Patentanspruch
1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind Gegenstand
der Unteransprüche oder lassen sich der nachfolgenden Beschreibung
sowie den Ausführungsbeispielen entnehmen.
-
Das
erfindungsgemäße System umfasst zumindest ein
Rechnersystem mit einer Speichereinheit, einer Eingabeeinheit, einer
Ausgabeeinheit, und einer oder mehreren Datenschnittstellen zum
Datenaustausch mit externen Einheiten, und eine oder mehrere mit
dem Rechnersystem verbindbare externe Einheiten, über die
Patientendaten und/oder Anforderungsdaten und/oder physikalische
Untersuchungsdaten und/oder Befunddaten und/oder digitale Bilder
bereitstellbar sind. Die digitalen Bilder sind hierbei mittels bildgebender
medizinischer Geräte, insbesondere CT-Geräte oder
Angiokardiographie-Geräte, erzeugbar, und jedes digitale Bild
ist von den Einheiten als DICOM-Daten (Digital Imaging and Communications
in Medicin) bereitstellbar. Das Rechnersystem weist mindestens auf:
ein erstes Modul, mit dem von den Einheiten Daten automatisiert abrufbar
und auf der Speichereinheit speicherbar sind, ein zweites Modul,
mit dem für eine, in einem auf der Speichereinheit gespeicherten,
digitalen Bild abgebildete anatomische Struktur, automatisiert ein
die anatomische Struktur identifizierender Namen ermittelbar ist,
wobei der ermittelte Name als ein, dem jeweiligen digitalen Bild
zugeordnetes Attribut auf der Speichereinheit speicherbar und/oder
ausgebbar ist und ein drittes Modul, mit dem basierend auf den auf
der Speichereinheit speicherbaren, einem Patienten zuordenbaren
Daten, ein medizinischer Report mit vorgebbarer Gliederung erstellbar
und anschließend speicher- und/oder ausgebbar ist.
-
Die „Eingabeeinheit"
des Rechnersystems kann dabei eine Tastatur, ein Scanner, eine Leseeinheit
für Speichermedien, wie Computer Disketten, CD's, DVD's,
ROM's RAM's etc., bezeichnen. Die „Ausgabeeinheit" des
Rechnersystems kann einen oder mehrere Monitore, Bildschirme, Drucker,
Interface, oder jede andere Einheit sein, mit der Daten zur Ansicht,
zur Speicherung etc. ausgegeben werden können. Der Begriff „externe Einheiten"
sollen alle Einheiten umfassen, die medizinische oder demographische,
oder in sonst einer Weise für die Behandlung oder Untersuchung
von Patienten relevante digitale Informationen verfügbar
machen können. Hierzu gehören vorzugsweise so
genannte Hospital Information Systeme (HIS) und/oder Radiology Information
Systeme (RIS) und/oder Picture Archiving and Communication Systeme
(PACS) und/oder Evidence Based Reporting Systeme (EBRS) und/oder
Image Management, Archiving and Communications Systeme (IMACS) und/oder
bildgebende Geräte, insbesondere ein CT- oder Angiokardiographie-Geräte.
Erfindungsgemäß werden dem System Bilddaten bildgebender
Systeme als digitale Daten im DICOM-Format (Digital Imaging and
Communications in Medicin) bereitgestellt.
-
In
einer vorteilhaften Ausführung des Systems, sind über
die Eingabeeinheit ein oder mehrere Auswahlkriterien für
die Auswahl der mit dem ersten Modul abrufbaren Daten vorgebbar.
So sind als Auswahlkriterien zumindest ein Patientenname und/oder
eine Patentenidentifikationsnummer vorgebbar. Weiterhin können
für einen Patienten bspw. nur Daten zu einer speziellen
Untersuchung oder Behandlung eines Patienten abgerufen werden, wie
Daten über eine durchgeführte Herz-Katheterisierung
oder über eine CT-Untersuchung des Gehirns. Nach Vorgabe
der Kriterien werden durch das erste Modul automatisiert entsprechende
Daten von den externen Einheiten abgeru fen und auf der Speichereinheit
gespeichert. Damit sind für die Erstellung eines medizinischen
Reports alle verfügbaren Daten auf der Speichereinheit
vorhanden, darunter insbesondere auch digitale Bilder bildgebender
Systeme als Daten im DICOM Format. Zur Veranschaulichung, ohne Einschränkung
des Erfindungsgedankens, sei folgend unterstellt, dass nur ein digitales
Bild auf der Speichereinheit gespeichert sei.
-
Erfindungsgemäß ist
das zweite Modul derart gestaltet, dass für eine, in dem
auf der Speichereinheit gespeicherten, digitalen Bild abgebildete
anatomische Struktur, automatisiert ein die anatomische Struktur identifizierender
Name ermittelbar ist. Dabei ist das digitale Bild vorzugsweise ein
rekonstruiertes Schnittbild durch den Körper des Patienten.
Der durch das zweite Modul ermittelte Name ist als ein dem Bild,
bzw. den zugeordneten DICOM-Daten, zugeordnetes Attribut auf der
Speichereinheit anschließend speicher- und/oder ausgebbar.
Insbesondere das zweite Modul vereinfacht für die spätere
Auswertung und das Verständnis des fertigen Reports und
trägt damit zu einer Vereinfachung des medizinischen Workflows
bei.
-
In
einer besonders bevorzugten Ausführungsform des Systems
ist auf der Speichereinheit eine Zuordnungsdatei speicherbar, aus
der Zuordnungen von einem oder mehreren vorgebbaren, durch so genannte Tags
und/oder Namensattribute gekennzeichneten DICOM-Datenfeldern eines
DICOM-Datensatzes und darin enthaltenen vorgebbaren Felddaten oder
Felddatenbereichen, zu vorgebbaren Namen anatomischer Strukturen
entnehmbar sind. Weiterhin sind mit dem zweiten Modul für
alle in der Zuordnungsdatei bezeichneten DICOM-Datenfelder, automatisiert
Felddaten aus dem, dem digitalen Bild zugeordneten DICOM-Datensatz
abrufbar, und schließlich ist mit dem zweiten Modul für
die abgerufenen Felddaten, automatisiert ein sich für diese Felddaten
aus der Zuordnungsdatei ergebender Name ermittelbar. Dabei bezeichnet
der Begriff „Tag" den im DICOM Standard verwendeten Begriff „Tag".
Damit wird ein bestimmtes DICOM Datenfeld gekennzeichnet. Der „Tag"
wird in folgender Form angegeben (abcd,efgh), wobei a–h
jeweils Zahlen oder (Groß-)Buchstaben sein können,
bspw. (0028,7FE0). Zusätzlich können einem Datenelement
auch ein Attribut Namen (Attribute Name) und eine Attribut Beschreibung
(Attribute Description) zugeordnet sein. So werden bspw. die DICOM-Datenfelder
mit den Tags (0020,0037), (0018,1510) und (0018,1511) durch folgende
Angaben definiert:
| Attribut
Name | Tag | Attribut
Beschreibung |
| Seriennummer | (0020,0011) | Seriennummer |
| Bildorientierung
(Patient) | (0020,0037) | Richtungscosinus
der ersten Reihe und der ersten Spalte in Bezug auf den Patienten |
| Erster
Positionierungswinkel | (0018,1510) | Gültiger
Winkelbereich: –180 to +180 Grad |
| Zweiter
Positionierungswinkel | (0018,1511) | Gültiger
Winkelbereich: –90 to +90 Grad |
Tabelle
1
-
Ohne
auf die weiteren Einzelheiten der Tabelle 1 und des DICOM Standards
einzugehen, bei Interesse sei an dieser Stelle auf den aktuellen
DICOM Standard http://medical.nema.org/ verwiesen,
sollte durch Tabelle 1 gezeigt werden, dass DICOM Datenfelder mit
Tags kennzeichenbar sind und bestimmte im DICOM Standard definierte
Datenfeldwerte annehmen können.
-
Es
wurde nun erkannt, dass ein Zusammenhang zwischen der, in einem
aufgenommenen Schnittbild dargestellten anatomischen Struktur und
den bei der Aufnahme dieses Bildes in bestimmten DICOM-Datenfeldern
abgespeicherten Daten besteht. Die erkannten Zusammenhänge
basieren auf empirischen Auswertungen einer Vielzahl von Schnittbildaufnahmen.
Je nach Untersuchungsziel oder Behandlungsart und eingesetztem bildgebenden
System können sich unterschiedliche Zusammenhänge
und demzufolge unterschiedliche Zuordnungsdateien ergeben. So sind
bei Einsatz von CT-Geräten bspw. bei Herz-Katheterisierungen
die DICOM-Datenfelder der Tabelle 1: (0020,0011), (0018,1510) und (0018,1511),
bei Angiokardiographie Bildaufnahmen die DICOM-Datenfelder (0008,103e),
(0020,4000), (0020,0037) und (0020,0020) relevant.
-
Zur
Verdeutlichung des Aufbaus einer Zuordnungsdatei und der darin enthaltenen
Angaben soll folgendes Beispiel einer Zuordnungsdatei für
Bildaufnahmen mit einem CT-Gerät während einer
Standard Herzkatheterisierung dienen. Es ist dabei nochmals festzuhalten,
dass die Grundlage für die in der Zuordndungsdatei dargestellten
Zusammenhänge empirischer Natur ist und in diesem Beispiel
auf der Auswertung einer Vielzahl mit einem CT-Gerät während
Standard Herz-Katheterisierungen erzeugten Bildern beruht.
| Anatomische Struktur | DICOM Feld | DICOM Feld | DICOM Feld | Wahrscheinlichkeit (%) |
| | Serien Nummer (0020,0011) | Erster Positionierungswinkel (0018,1510) | Zweiter
Positionierungswinkel (0018,1511) | |
| Linke Herzarterie | 1 | –32.2
bis –29.8 | –0.8
bis 0.8 | 97 |
| Linke Herzarterie | 2 | –30.4
bis –23.6 | –26.9
bis –23.1 | 91 |
| Linke Herzarterie | 3 | –2.3
bis 2.3 | –34.3
bis –29.7 | 78 |
| Linke Herzarterie | 4 | 47.7 bis
52.3 | –31.5
bis –26.5 | 84 |
| Linke Herzarterie | 5 | –4.1
bis 0.1 | 37.6 bis
43.4 | 97 |
| Linke Herzarterie | 6 | 35.8 bis
42.2 | 24.0 bis
28.0 | 59 |
| Linke Herzarterie | 7 | 88.9 bis
91.1 | –0.2
bis 2.2 | 69 |
| Rechte Herzarterie | 8 | 38.3 bis
43.7 | –0.6
bis 0.6 | 75 |
| Rechte Herzarterie | 9 | –1.4
bis 3.4 | 30.0 bis
34.0 | 59 |
| Rechte Herzarterie | 10 | –34.8
bis –31.2 | –1.3
bis 1.3 | 41 |
| Linkes Ventrikel | 11 | –31.9
bis –30.1 | –0.7
bis 0.7 | 91 |
Tabelle
2
-
Tabelle
2 zeigt die in einer Zuordnungsdatei für Schnittbildaufnahmen
mit einem CT-Gerät bei einer Herz-Katheterisierung enthaltenen
Werte. Zu entnehmen sind Zuordnungen der in den DICOM Datenfeldern (0018,1510)
und (0018,1511) enthaltenen Datenintervalle zu Namen der auf dem
Schnittbild abgebildeten anatomischen Struktur. Liegt bspw. eine
digitale Schnittbildaufnahme vor, die während einer Standard
Herz-Katheterisierung erzeugt wurde, und sind im zugehörigen
DICOM-Datensatz als Datenfeldwerte für den ersten Positionierungswinkel
(Positioner Primary Angle) (0018,1510) = 0°, und für
den zweiten Positionierungswinkel (Positioner Secondary Angle) (0018,1511)
= 40° zu entnehmen, so wird mit 97% Wahrscheinlichkeit
in dem Bild das linke Herzarterie abgebildet sein. Die rechte Spalte
enthält Wahrscheinlichkeitswerte, mit denen für jede
der in der Zuordnungsdatei angegebenen Zuordnungen jeweils die Wahrscheinlichkeit
des Zutreffens dieser Zuordnung angegeben ist. Weiterhin ist in
der vorstehenden Zuordnungsdatei die Zuordnung abhängig
von einer vorgebbaren Abfolge von standardisierter Behandlungs-
oder Untersuchungsschritte vorgenommen, vgl. Seriennummer (0020,0011).
-
Ein
weiteres Beispiel soll die in Modul 2 ablaufende Ermittlung
des Namens, der auf einem digitalen Bild abgebildeten anatomischen
Struktur weiter verdeutlichen. Hierzu sei angenommen, dass während
einer Herzkatheterisierung insgesamt acht Schnittbildaufnahmen erzeugt
wurden. Weiterhin soll über die Herz-Katheterisierung ein
medizinischer Report erstellt werden. Nachdem durch Modul 1 alle
hierzu relevanten Daten auf die Speichereinheit übertragen
wurden, soll nun durch Modul 2 den auf den acht digitalen
Schnittbildern abgebildeten anatomischen Strukturen, ein sie jeweils
identifizierender Name zugewiesen werden.
-
Das
Modul 2 liest hierzu aus den jeweiligen, auf der Speichereinheit
gespeicherten DICOM-Bilddatensätzen entsprechend der obigen
Zuordnungstabelle die Felddaten der DICOM Datenfelder (0020,0011), (0018,1510)
und (0018,1511) aus und ermittelt anhand der Zuordnungstabelle den
sich für diese Felddaten ergebenden Namen.
-
Die
ausgelesenen beispielhaften Feldwerte sind als Übersicht
in folgender Tabelle 3 dargestellt:
| Bild | Seriennummer (0020,0011) | Erster
Positionierungswinkel (0018,1510) | Zweiter
Positionierungswinkel (0018,1511) |
| A | 1 | –31 | 0 |
| B | 2 | –2 | –29 |
| C | 3 | –2 | 42 |
| D | 4 | 46 | –31 |
| E | 5 | 38 | –2 |
| F | 6 | 4 | 31 |
| G | 7 | –32 | 6 |
| H | 8 | –32 | –2 |
Tabelle
3
-
Auf
Basis der Zuordnungstabelle (Tabelle 2) ermittelt Modul
2 sich
folgende Namenszuordnung:
| Bild | Name der
anatomischen Struktur (mit der höchsten Wahrscheinlichkeit) |
| A | Linke Herzarterie |
| B | Linke Herzarterie |
| C | Linke Herzarterie |
| D | Linke Herzarterie |
| E | Rechte Herzarterie |
| F | Rechte Herzarterie |
| G | Rechte Herzarterie |
| H | Linkes Ventrikel |
Tabelle
4
-
In
einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung des Systems sind für
mit einem bildgebenden System durchführbare, unterschiedliche
Behandlungs- oder Untersuchungsarten gesonderte Zuordnungsdateien
vorgebbar und auf der Speichereinheit speicherbar. Dabei ist mit
dem zweiten Modul die Zuordnungsdatei anhand einer dem digitalen
Bild zugrunde liegenden Behandlungs- oder Untersuchungsart auswählbar.
-
Entsprechend
dem Vorstehenden sind in einer bevorzugten Weiterbildung des Systems
für Anwendungen auf Herz-Katheterisierungen mit dem ersten
Modul von den Einheiten Daten zur Herz-Katheterisierung eines Patienten
automatisiert abrufbar und auf der Speichereinheit speicherbar,
und der Zuordnungsdatei Zuordnungen der DICOM-Datenfelder (0020,0011)
'Seriennummer', (0018,1510) 'Erster Positionierungswinkel' und (0018,1511)
'Zweiter Positionierungswinkel' und darin enthal tenen vorgebbaren
Felddatenbereichen, zu vorgebbaren Namen für anatomische
Strukturen entnehmbar.
-
In
einer weiteren bevorzugte Weiterbildung des Systems für
Anwendungen auf Angiokardiographie Untersuchungen sind mit dem ersten
Modul von den Einheiten Daten zur Angiokardiographie-Untersuchung eines
Patienten automatisiert abrufbar und auf der Speichereinheit speicherbar
sind, und der Zuordnungsdatei Zuordnungen der DICOM-Datenfelder
(0008,103E) 'Serienbeschreibung', (0020,4000) 'Bildkommentare', (0020,0037)
'Bildorientierung' und (0020,0020) 'Patientenorientierung' und darin
enthaltenen vorgebbaren Felddaten oder Felddatenbereichen, zu vorgebbaren
Namen für anatomische Strukturen entnehmbar.
-
Damit
die Bilddaten in den medizinischen Report in unterschiedlichen Datenformaten
bereitstellbar sind, ist vorzugsweise ein viertes Modul vorgesehen,
mit dem ein auf der Speichereinheit als DICOM-Datensatz gespeichertes
digitales Bild in ein anderes Datenformat, insbesondere in ein BMP-,
JPEG- oder AVI-Datenformat, konvertierbar ist.
-
In
einer vorteilhaften Weiterbildung des Systems sind auf der Speichereinheit
unterschiedliche Gliederungsvorlagen für den medizinischen
Report speicherbar, und mit dem dritten Modul abhängig
von den auf der Speichereinheit vorliegenden Daten eines Patienten
automatisiert die entsprechende Gliederungsvorlage zur Erstellung
des medizinischen Reports auswählbar ist. Zudem kann die
Gliederungsvorlage abhängig von der am Patienten durchgeführten
und aus den gespeicherten Daten hervorgehenden Behandlungs- oder
Untersuchungsart automatisiert auswählbar sein.
-
Nach
der automatisierten Erstellung des medizinischen Reports, sind dessen
Inhalte in einer Weiterbildung des Systems, einer Bedienperson über
die Ausgabeeinheit einzeln anzeigbar und von der Bedienperson durch
Eingabe über die Eingabeeinheit valider-, änder-
oder löschbar, weiterhin ist da bei der validierte oder geänderte
Report speicher- und/oder ausgebbar, und Ereignisse, bei denen die
Bedienperson Inhalte des automatisiert erstellen medizinischen Reports ändert
oder löscht, inklusive eines Protokolls zu geänderten
oder gelöschten Inhalten speicherbar. Letzteres dient dem
Zweck über eine gesonderte Routine die automatisierten Abläufe
des Systems selbstlernend zu verbessern. Hierzu ist in einer weiteren
Ausgestaltung des Systems ein fünftes Modul vorgesehen,
mit dem die gespeicherten Ereignisse inklusive der geänderten
oder gelöschten Inhalte mit dem Ziel auswertbar sind, automatisierte
Abläufe des Systems, insbesondere die in den Zuordnungsdateien
vorgegebbaren DICOM Felddaten und Wahrscheinlichkeitswerte zu optimieren.
Vorteilhafterweise wird diese Optimierungsaufgabe durch das fünfte
Moduls automatisiert durchgeführt.
-
Nachdem
der automatisiert erstellte medizinische Report, vorteilhafterweise
enthaltend Patientendaten, Anforderungsdaten, physikalische Untersuchungsdaten,
Befunddaten, digitale Bilder einschließlich der den jeweiligen
Bildern zugeordneten Namen gespeichert und/oder ausgegeben wurde,
erfolgt in einer Weiterbildung des Systems die Löschung
der ursprünglich vom ersten Modul von der Einheiten abgerufenen
Daten. Damit wird erforderlicher Speicherplatz reduziert und sichergestellt,
dass auf der Speichereinheit nur jeweils die Daten gespeichert sind,
die zur Erstellung des gegenwärtig bearbeiteten medizinischen
Reports erforderlich sind.
-
Weitere
Einzelheiten und Vorteile der Erfindung werden nachfolgend anhand
eines in einer Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels
erläutert.
-
Es
zeigt
-
1 einen
schematisierter Aufbau eines erfindungsgemäßen
Systems zur automatisierten Erstellung eines medizinischen Reports.
-
1 zeigt
eine Ausführungsvariante des erfindungsgemäßen
Systems 10 zur automatisierten Erstellung eines medizinischen
Reports. Das System 10 umfasst fünf Module 1, 2, 3, 4, 5,
eine Speichereinheit 6, eine Schnittstelle zum Anschluss
einer Tastatur 18 als Eingabeeinheit und weitere drei Schnittstellen
zur Datenausgabe an das WEB 15 und/oder einen Drucker 16 und/oder
einen Bildschirm 17. Das System 10 weist weitere
vier Datenschnittstellen zum Datenaustausch mit einem Picture Archiving
and Communication System (PACS) 11, einem Evidence Based
Reporting System (EBRS) 12, bspw. des Typs „Syngo
Dynamics", einem Hospital Information System (HIS) 13 und
einem Radiology Information System (RIS) 14 auf.
-
Die
Funktionsweise des Systems 10 wird nachfolgend am Beispiel
der automatisierten Erstellung eines Reports zu einer Angiokardiographie-Untersuchung
mit einem bildgebenden CT-Gerät dargestellt. Es sei unterstellt,
dass die Angiokardiographie-Untersuchung inkl. Befundung abgeschlossen
ist. Die im Rahmen der Angiokardiographie-Untersuchung erzeugten
Daten, insbesondere Patientendaten, wie bspw. den Namen des Patienten,
sein Geburtsdatum, sein Geschlecht, seinen Beruf, seine Identifikation,
der bisherige Verlauf der Krankheit; Anforderungsdaten, zu der Angiokardiographie-Untersuchung
wie bspw. Zahl und Art der gewünschten Aufnahmen des bildgebenden
Systems, Angaben zum anfordernden Arzt, Informationen zur Untersuchungsvorbreitung,
zur Verdachtsdiagnose, oder zu Risikofaktoren; physikalische Untersuchungsdaten, wie
bspw. die maximale Dosis; vom bildgebenden System erzeugte digitale
Bilddaten sowie Befunddaten, sind von den externen Einheiten 11–14 abrufbar.
-
Die
automatisierte Erstellung eines medizinischen Reports zur Angiokardiographie-Untersuchung
wird durch Eingabe von Daten zur Identifikation des Patienten, bspw.
des Patientennamens, seines Geburtsdatums, seiner Versicherungsnummer
etc. sowie weiterer Auswahlkriterien, bspw. vorliegend alle Daten,
die in Verbindung mit der Angiokardiographie-Untersuchung stehen auszuwählen.
Nach dieser Eingabe werden Daten entsprechend den vorgegebenen Kriterien
durch Modul 1 automatisiert von den Einheiten 11–14 abgerufen und
auf der Speichereinheit 6 im Datenvolumen 7 gespeichert.
Die gespeicherten Daten im Datenvolumen 7 umfassen in diesem
Ausführungsbeispiel auch acht digitale Schnittbildaufnahmen.
-
Durch
das zweite Modul
2 wird nun nacheinander für die
in den acht digitalen Schnittbildaufnahmen jeweils abgebildete anatomische
Struktur, automatisiert ein die jeweilige anatomische Struktur identifizierender Name
ermittelt. Dieser Name wird anschließend als ein, dem jeweiligen
digitalen Bild zugeordnetes Attribut, auf der Speichereinheit
6 gespeichert.
Hierzu liegt auf der Speichereinheit
6 eine Zuordnungstabelle
8 vor,
in der folgende Zusammenhänge hinterlegt sind:
| Anatomische Struktur | Bildtyp | Serienbeschreibung (0008,103E) | Bildkommentare
(0020,4000) | Bildorientierung (0020,0037)** | Patientenorientierung (0020,0020)*** |
| | Topogramm | Topogramm 0.6
T20s | | | |
| | Calcium Scoring | CaScorung_Docu_1 | | | |
| Wird über
den Kommentar im DICOM Feld (0020,4000) identifiziert | MPR/MPI | Zirkulation
1 < MPR Kurvige Erfassung
Zirkulation 2 < MIP
dünn Kurvige Erfassung | Kann
zur Identifikation der visualisierten anatomischen Struktur verwendet
werden | | |
| Rechte
Herzarterie | MIP | MIP dünne Erfassung | | [0,178;0,197] | |
| Linke
Herzarterie LAD | MIP | MIP dünne Erfassung | | [–5,739; –0,106] | |
| Zirkumflex
Arterie | MIP | MIP dünne Erfassung | | [1,347;3,082] | |
| Rechte
Herzarterie oder Zirkumflex Arterie | MIP | MIP dünne Erfassung | | [0,197;1,347] | |
| Hintere
rechte Herzarterie | VRT | VRT Erfassung | | | FAR,
AFR, ARF, HAR, AHR, ARH, FRA, RFA, RAF, HRA, RHA, RAH |
| Rechte
Herzaterie | VRT | VRT Erfassung | | | FAL,
LFA, LAF, HAL, AHL, ALH |
| Rechte
Herzarterie und linke Herzarterie LDA | VRT | VRT Erfassung | | | FLA,
LFA, LAF, HLA, LHA, LAH |
| Rechte
Herzarterie und linke Herzarterie LDA und Zirkumflex Arterie | VRT | VRT Erfassung | | | FLP,
LFP, LPF, HLP, LHP, LPH, FPL, PFL, PLF, HPL, PHL, PLH |
| Linke
vordere absteigende Arterie und Zirkumflex Arterie | VRT | VRT Erfassung | | | FPR,
PFR, PRF, HPR, PHR, PRH |
| Zirkumflex
Arterie | VRT | VRT Erfassung | | | FRP,
RFP, RPF, HRP, RHP, RPH |
Tabelle
5
- ** Dieses DICOM Feld umfasst sechs numerische
Werte: x1, y1, z1, x2, y2,
z2. Die dargestellten Werte und Intervalle
korrespondieren mit der Bestimmung von (y2–y1)/(x2–x1).
- *** Dieses DICOM Feld umfasst einen Satz von sechs Buchstaben
(C1, C2, C3, C4, C5,
C6 wobei Ci = A,
P, R, L, H or F). Zur Identifikation der anatomischen Struktur müssen
nur die angegebenen ersten drei, d. h. C1C2C3, berücksichtigt
werden.
-
Das
Modul 2 bearbeitet die vorliegenden acht DICOM-Bilddatensätze
nacheinander. Dabei werden durch das Modul 2 in den Bilddatensätzen
jeweils die Felddaten der DICOM Felder (0008,103E), (0020,4000), (0020,0037)
und (0020,0020) ausgelesen und über die Zuordnungstabelle 8,
ein die auf dem jeweiligen Bild abgebildete anatomische Struktur
identifizierender Name ermittelt.
-
Ergeben
sich durch das Auslesen der obigen DICOM Datenfelder in den acht
Bilddatensätzen der Angiokardiographie-Untersuchung folgende
Daten:
| Bild | Serienbeschreibung
(0008,103E) | Bildkommentare
(0020,4000) | Bildorientierung (0020,0037) | Patientenorientierung (0020,0020) |
| 1 | zirkular
2 < MIP dünne
kurvige Erfassung | LAD | - | - |
| 2 | zirkular
2 < MIP dünne
kurvige Erfassung | CX | - | - |
| 3 | zirkular
2 < MIP dünne
kurvige Erfassung | RCA | - | - |
| 4 | VRT
Erfassung | - | - | RFA |
| 5 | VRT
Erfassung | - | - | FLP |
| 6 | VRT
Erfassung | - | - | RHP |
| 7 | VRT
Erfassung | - | - | PLF |
| 8 | VRT
Erfassung | - | - | AFR |
Tabelle
6 so wird das Modul
2 anhand der vorstehend
angeführten Zuordnungstabelle
8 folgende Namen
für die in den jeweiligen Schnittbildern abgebildeten anatomischen
Strukturen ermitteln.
| Bild | Anatomische
Struktur |
| 1 | Linke
vordere absteigende Herzarterie |
| 2 | Zirkumflex
Herzarterie |
| 3 | Rechte
Herzarterie |
| 4 | Hintere
rechte Herzarterie |
| 5 | Rechte
Herzarterie und linke Herzarterie LDA und Zirkumflex Arterie |
| 6 | Zirkumflex
Herzarterie |
| 7 | Rechte
Herzarterie und linke Herzarterie LDA und Zirkumflex Arterie |
| 8 | Hintere
rechte Herzarterie |
Tabelle
7
-
Nachdem
durch das Modul 2 für die auf den Schnittbildaufnahmen
abgebildeten anatomischen Strukturen, die entsprechenden Namen ermittelt
und gespeichert wurden, wird durch Modul 3 basierend auf
den im Datenvolumen 7 gespeicherten Daten, ein medizinischer
Report erstellt. Dabei wählt das Modul 3 aufgrund
einer entsprechenden Vorgabe oder automatisch, die für
den zu erstellenden Report passende Gliederungsvorlage aus. Anschließend
werden durch Modul 3 die Daten des Datenvolumens 7 inkl.
der durch Modul 2 ermittelten Bildattribute entsprechend
der ausgewählten Gliederungsvorlage automatisiert zu einem
digitalen medizinischen Report, d. h. einer Datei, zusammengestellt.
Im vorliegenden Ausführungsbeispiel sei weiter unterstellt,
dass die Bilddaten im Bericht nicht im DICOM-Format, sondern im
JPG-Format vorliegen sollen, um die Lesbarkeit des Berichts auf
möglichst vielen heute verfügbaren Computersystemen
zu ermöglichen. Hierzu wandelt das Modul 4 die
DICOM-Bilddaten in JPG-Bilddaten um, bevor sie durch das Modul 3 in
den Report eingefügt werden.
-
Zur
Validierung dieses medizinischen Reports wird der medizinische Report
vom System einer Bedienperson angezeigt, die darin Änderungen,
Hinzufügungen oder Löschungen vornehmen kann. Über
diese Änderungen wird durch das Modul 3 automatisiert
ein Änderungsprotokoll erstellt und gespeichert. Ist der
medizinische Report von der Bedienperson schließlich akzeptiert,
wird er von Modul 3 als Datei 9a gespeichert. Anschließend
erfolgt durch Modul 3 die Löschung des Datenvolumens 7,
um einen Speicherüberlauf zu verhindern.
-
Im
System 10 ist weiterhin ein fünftes Modul 5 vorgesehen
ist, mit dem die gespeicherten Änderungsprotokolle mit
dem Ziel auswertbar sind, automatisierte Abläufe des Systems 10,
insbesondere die in den Zuordnungsdateien 8 vorgegebbaren
DICOM Felddaten und Wahrscheinlichkeitswerte zu optimieren. Das
fünfte Modul 5 wird automatisiert immer dann aktiv,
sofern neue Änderungsprotokolle auf der Speichereinheit 6 bereit stehen.
Somit wird eine kontinuierliche automatisierte Optimierung des System 10 und
insbesondere der in den Zuordnungsdateien 8 hinterlegten
Zusammenhänge möglich. Das Modul 5 kann
bei Bearbeitung der Validierungen durch nur einen Arzt, eine spezifische
Anpassung des Systems 10 an den Workflow dieses Arztes
bewirken.
-
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
-
Diese Liste
der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert
erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information
des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen
Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt
keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
-
Zitierte Patentliteratur
-
- - US 2002/0065854
A1 [0012]
- - US 2006/0004745 A1 [0013]
-
Zitierte Nicht-Patentliteratur
-
- - http://medical.nema.org/ [0021]
