DE102008026826A1 - Medical treatment system for use during medical practice, has comparison unit comparing respiratory actual condition with predetermined condition, and optical, tactile and/or acoustic output unit outputting result of comparison - Google Patents

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Abstract

The system (100) has a sensor (130) for recording data, which represents a respiratory actual condition of a patient (150), and an interface unit for receiving data, which represents a respiratory predetermined condition. A comparison unit compares the respiratory actual condition with the predetermined condition. An optical, tactile and/or acoustic output unit (140) outputs the result of comparison. The optical output unit is arranged in a form of a display, so that the patient observes the optical output unit during treatment.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein medizinisches Behandlungssystem, welches die Angleichung der aktuellen Atemphase eines Patienten an einen gewünschten respiratorischen Zustand unterstützt.The The present invention relates to a medical treatment system. which is the approximation of the current respiratory phase of a patient to a desired respiratory condition supported.

Nadeleingriffe spielen in der medizinischen Praxis eine große Rolle, beispielsweise bei Biopsien, Drainagen, RF-Ablationen, Vertebro- und Kyphoplastien usw. Die Planung und Führung eines solchen Eingriffs wird üblicherweise anhand einer 3D-Aufnahme durchgeführt, welche durch Computertomographie (CT), Magnetresonanztomographie (MR) oder 3D-Angiographie gewonnen wurde.needle interventions play a major role in medical practice, for example Biopsies, drainage, RF ablation, vertebroplasty and kyphoplasty etc. The planning and leadership such intervention usually becomes based on a 3D-recording carried out, which by computed tomography (CT), magnetic resonance imaging (MR) or 3D angiography was obtained.

Problematisch dabei ist allerdings, daß viele Körperregionen der Atembewegung des Patienten unterworfen sind und somit einerseits die Aufnahme bewegungsunscharf sein kann und andererseits die aktuelle Atemphase während des Nadeleingriffs abweichen kann von der Atemphase während des Anfertigens der 3D-Aufnahme mit der Folge, daß die Nadel fehlerhaft angesetzt und/oder geführt wird.Problematic However, it is true that many body regions are subject to the respiratory movement of the patient and thus on the one hand the shot may be motionless and on the other hand the current one Breathing phase during of the needle engagement may differ from the breathing phase during the Make the 3D image with the result that the needle is incorrectly attached and / or led becomes.

Es ist daher eine Aufgabe der Erfindung, ein medizinisches Behandlungssystem anzugeben, das eine Angleichung der aktuellen Atemphase an einen gewünschten Zustand unterstützt.It It is therefore an object of the invention to provide a medical treatment system indicate that the current respiratory phase is equal to a desired one State supported.

Diese Aufgabe wird gelöst durch ein medizinisches Behandlungssystem, das folgendes aufweist:

  • – zumindest einen Sensor zum Erfassen von Daten, die einen aktuellen respiratorischen Istzustand eines Patienten repräsentieren;
  • – Schnittstellenmittel zum Empfangen von Daten, die einen respiratorischen Sollzustand repräsentieren;
  • – Mittel zum Vergleichen des respiratorischen Istzustandes mit dem Sollzustand; und
  • – optische, taktile und/oder akustische Ausgabemittel zum Ausgeben des Vergleichsergebnisses.
This object is achieved by a medical treatment system which has the following:
  • At least one sensor for acquiring data representing a current respiratory actual condition of a patient;
  • - Interface means for receiving data representing a respiratory nominal state;
  • - means for comparing the respiratory actual state with the desired state; and
  • - Optical, tactile and / or acoustic output means for outputting the comparison result.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.advantageous Embodiments of the invention are specified in the subclaims.

Im folgenden werden Ausführungsbeispiele der Erfindung im Zusammenhang mit zwei Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen: 1 ein medizinisches Behandlungssystem in Übereinstimmung mit einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung in schematischer Darstellung; und 2 ein Ausführungsbeispiel einer Anzeige zur Benutzung mit der vorliegenden Erfindung in schematischer Darstellung.In the following embodiments of the invention will be explained in more detail in connection with two drawings. Show it: 1 a medical treatment system in accordance with an embodiment of the present invention in a schematic representation; and 2 an embodiment of a display for use with the present invention in a schematic representation.

In 1 ist ein medizinisches Behandlungssystem 100 schematisch dargestellt, welches einen Patientenlagertisch 110 und ein medizinisches Gerät 120 umfaßt. Beim medizinischen Gerät 120 handelt es sich in 1 um ein bildgebendes Gerät, bei dem an gegenüberliegenden Enden eines C-förmigen Trägers eine Strahlenquelle und ein Detektor angebracht sind. Der Strahlenquelle und Detektor sind beweglich mit dem Träger verbunden, und der Träger ist seinerseits beweglich mit einem Stativ verbunden, wobei die ausführbaren Bewegungen des Geräts 120 eine jeweils optimale Abbildung eines beliebigen Organs eines auf dem Tisch 110 gelagerten Patienten 150 entlang einer beliebigen Raumachse erlauben.In 1 is a medical treatment system 100 shown schematically, which is a patient table 110 and a medical device 120 includes. At the medical device 120 is it in 1 an imaging device having a radiation source and a detector mounted on opposite ends of a C-shaped support. The radiation source and detector are movably connected to the carrier, and the carrier in turn is movably connected to a tripod, with the implementable movements of the device 120 an optimal representation of any organ on the table 110 stored patients 150 allow along any spatial axis.

Der Patient 150 trägt einen Sensor 130 zur Messung des aktuellen respiratorischen Zustands. Ein Ausgabemittel 140, hier beispielhaft eine Anzeige, ist so angebracht, daß der Patient die Ausgabe wahrnehmen kann. Eine Steuerung (nicht dargestellt) empfängt Meßwerte vom Sensor 130, vergleicht diese mit einem gespeicherten oder über Schnittstellenmittel gelieferten Sollwert und steuert die Ausgabemittel entsprechend an. Beispielsweise wird dem Patienten und/oder dem Behandler signalisiert, daß der respiratorische Sollzustand erreicht ist (z. B. durch eine grün leuchtende Anzeige oder einen in einem farblich grün gestalteten optimalen Bereich 146 befind lichen Zeiger 142, vgl. 2). Oder es wird signalisiert, daß der Sollzustand noch nicht erreicht ist (), oder es wird signalisiert, daß der Sollzustand überschritten ist (z. B. durch eine rot leuchtende Anzeige oder einen in einem entsprechenden farblich rot gestalteten Bereich 148 befindlichen Zeiger 142).The patient 150 carries a sensor 130 for measuring the current respiratory state. An output device 140 An example of a display is attached so that the patient can perceive the output. A controller (not shown) receives readings from the sensor 130 compares these with a stored or supplied via interface means setpoint and controls the output means accordingly. For example, the patient and / or the practitioner is signaled that the respiratory nominal state has been reached (for example, by a green-lit display or an optimal area designed in a color-green) 146 located pointer 142 , see. 2 ). Or it is signaled that the desired state has not yet been reached (), or it is signaled that the desired state has been exceeded (eg by a red illuminated display or an area designed in a corresponding red color) 148 located pointer 142 ).

Zusätzlich oder alternativ zu einer optischen Ausgabe kann eine akustische Ausgabe in Form eines Warntons oder einer automatischen Ansage erfolgen, welche den Patienten auffordert, den aktuellen Zustand zu halten bzw. ein- oder auszuatmen.Additionally or Alternatively to an optical output, an acoustic output in the form of a warning tone or an automatic announcement, which asks the patient to keep the current state or inhale or exhale.

Ferner kann zusätzlich oder alternativ über entsprechende Ausgabemittel eine taktile Ausgabe erfolgen, etwa ein niederfrequentes Rütteln an einem Finger, wenn eingeatmet werden soll und ein hochfrequentes Rütteln, wenn ausgeatmet werden soll sowie das Ausbleiben eines Rüttelsignals, wenn der Sollzustand erreicht ist.Further can additionally or alternatively via appropriate Output means made a tactile output, such as a low-frequency Shake on a finger, if you want to inhale and a high-frequency Shake, if you want to exhale and the absence of a vibrating signal, when the nominal state is reached.

In der medizinischen Praxis kann die vorliegende Erfindung beispielsweise vorteilhaft im Zusammenhang mit den eingangs genannten Nadeleingriffen, aber auch im Zusammenhang mit anderen therapeutischen oder diagnostischen Behandlungen genutzt werden.In For example, in medical practice, the present invention may advantageous in connection with the above-mentioned needle intervention, but also in the context of other therapeutic or diagnostic Treatments are used.

Bei einer Behandlung wird zunächst mittels des bildgebenden Geräts 120 ein 3D-Modell oder 3D-Abbild des zu behandelnden Organs oder Organsystems erstellt. Zum Aufnahmezeitpunkt wird mittels des Sensors 130 und der Steuerung ein respiratorischer Zustand erfaßt. Die vom Sensor gelieferten Meßwerte werden in ein (digital) speicherbares, vorzugsweise mit anderen Geräten austauschbares, Format umgewandelt und in einem internen oder externen Speicher (nicht dargestellt) abgelegt.In a treatment is first using the imaging device 120 created a 3D model or 3D image of the organ or organ system to be treated. At the time of recording is by means of the sensor 130 and the controller is a respiratori shear condition detected. The measured values supplied by the sensor are converted into a (digital) storable, preferably exchangeable with other devices, format and stored in an internal or external memory (not shown).

Der Behandler kann die die respiratorischen Zustände während der Akquisition repräsentierenden Daten auswerten, oder dies kann durch Softwaremittel automatisch erfolgen. Die Auswertung zeigt dann, ob der Patient während der Bilderfassung den gewünschten respiratorischen Zustand eingehalten hat oder nicht und erlaubt Rückschlüsse darauf, ob die Aufnahme nutzbar oder durch Bewegungsunschärfe gestört sein wird, ohne daß hierzu die Aufnahme selbst zeitaufwendig analysiert werden müßte.Of the The practitioner can view the data representing the respiratory states during the acquisition evaluate, or this can be done automatically by software means. The evaluation then shows whether the patient during the image acquisition the desired has respiratory state or not and allowed Conclusions about whether the recording is usable or disturbed by motion blur will, without this the recording itself would be time consuming to analyze.

Ebenso kann überprüft werden, ob aufeinanderfolgende Aufnahmen (etwa zur Erstellung eines 3D-Modells mit nur einem Detektor) bei gleichem respiratorischen Zustand gemacht wurden. Vorteilhaft kann der Patient mittels der Anzeige für die zweite Aufnahme direkt in den respiratorischen (Soll) zustand dirigiert werden, in dem die erste Aufnahme gemacht wurde. Die kontinuierliche Überwachung des Istzustands durch Sensor 130 und Rückmeldung an den Patienten mittels Ausgabe 140 erlaubt es dabei, präzise den Sollzustand (d. h. die Tiefe des Ein- oder Ausatmens) zu erreichen und zu halten.Likewise, it can be checked whether successive recordings (for example, for the creation of a 3D model with only one detector) were made with the same respiratory state. Advantageously, the patient can be directed by means of the display for the second recording directly in the respiratory (target) state in which the first shot was made. The continuous monitoring of the actual state by sensor 130 and feedback to the patient by means of output 140 allows it to precisely reach and maintain the desired state (ie the depth of inhalation or exhalation).

Speziell bei Nadeleingriffen kann mittels eines erfindungsgemäßen Behandlungssystems sichergestellt werden, daß die Nadel präzise so angesetzt und im Körper des Patienten geführt wird, wie vorher anhand des 3D-Modells geplant. Hierzu wird der gespeicherte respiratorische Zustand zum Zeitpunkt der Entstehung des 3D-Modells als Sollzustand genutzt, und der Patient wird durch Atemanweisungen, die durch den Behandler oder das System 100 automatisch erteilt werden, in diesen respiratorischen Sollzustand dirigiert. Durch die kontinuierliche Überwachung des Istzustands mittels Sensor 130 und die ebenfalls kontinuierliche Rückmeldung des Istzustands im Verhältnis zum Sollzustand an den Patienten mittels Ausgabeeinheit 140 ist dieser nun auch in der Lage, den Zustand besser im Soll zu halten. Der Behandler kann anhand der Rückmeldung feststellen, ob er mit der Nadelbewegung kurz innehalten muß, um den Patienten kurz durchatmen zu lassen, und ihn anschließend wieder in den respiratorischen Sollzustand zurückführen.Especially in the case of needle procedures, it can be ensured by means of a treatment system according to the invention that the needle is precisely set and guided in the patient's body, as previously planned on the basis of the 3D model. For this purpose, the stored respiratory state at the time of the formation of the 3D model is used as a target state, and the patient is respected by the responder or the system 100 be automatically issued, directed in this respiratory nominal state. Through the continuous monitoring of the actual state by means of a sensor 130 and also continuous feedback of the actual state in relation to the target state to the patient by means of output unit 140 this is now also able to keep the condition better in the target. The practitioner can determine from the feedback, if he has to pause briefly with the needle movement to allow the patient to breathe briefly, and then return him back to the respiratory nominal state.

Zusammenfassend kann festgestellt werden, daß es vorteilhaft mit der vorliegenden Erfindung einerseits möglich ist, durch Atmung verursachte Bewegungsunschärfe zu detektieren, ohne das Bild zu analysieren sowie andererseits einen Patienten in einen bestimmten respiratorischen Zustand zu dirigieren, etwa um eine weitere Aufnahme eines Organs anzufertigen oder um bei Eingriffen in von Atmung beeinflußten anatomischen Regionen sicherzustellen, daß die Schnitt- oder Stichführung wie zuvor geplant verläuft und somit vorteilhaft die Sicherheit der Eingriffe zu erhöhen.In summary can be stated that it advantageous with the present invention is possible on the one hand, to detect motion blur caused by respiration, without that Analyze a picture as well as a patient in one to direct a specific respiratory condition, such as one further recording of an organ or in case of surgery in of respiratory affected anatomical regions ensure that the incision or stich guidance like previously planned runs and thus advantageous to increase the safety of the interventions.

Claims (7)

Medizinisches Behandlungssystem (100), das folgendes aufweist: – zumindest einen Sensor (130) zum Erfassen von Daten, die einen aktuellen respiratorischen Istzustand eines Patienten (150) repräsentieren; – Schnittstellenmittel zum Empfangen von Daten, die einen respiratorischen Sollzustand repräsentieren; – Mittel zum Vergleichen des respiratorischen Istzustandes mit dem Sollzustand; und – optische, taktile und/oder akustische Ausgabemittel (140) zum Ausgeben des Vergleichsergebnisses.Medical treatment system ( 100 ), comprising: - at least one sensor ( 130 ) for acquiring data representing a current respiratory actual condition of a patient ( 150 represent); - Interface means for receiving data representing a respiratory nominal state; - means for comparing the respiratory actual state with the desired state; and - optical, tactile and / or acoustic output means ( 140 ) for outputting the comparison result. Medizinisches Behandlungssystem (100) nach Anspruch 1, welches optische Ausgabemittel in Form einer Anzeige aufweist, die so angeordnet ist, daß der Patient sie während der Behandlung beobachten kann.Medical treatment system ( 100 ) according to claim 1, comprising optical output means in the form of a display arranged so that the patient can observe them during the treatment. Medizinisches Behandlungssystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, welches akustische Ausgabemittel aufweist, die einen Warnton ausgeben, wenn der Sollzustand verlassen wird.Medical treatment system according to one of the preceding Claims, which has acoustic output means which emits a warning sound, when the nominal state is left. Medizinisches Behandlungssystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, deren Ausgabemittel Anweisungen an einen Behandler und/oder den Patienten ausgeben, wie der respiratorische Sollzustand ausgehend vom Istzustand erreicht werden kann.Medical treatment system according to one of the preceding Claims, their output means instructions to a practitioner and / or the Patients spend, as the respiratory nominal state starting can be reached from the actual state. Medizinisches Behandlungssystem nach Anspruch 4, bei dem die Anweisungen an den Behandler und/oder den Patienten folgende Anweisung umfassen: tiefer Einatmen; Atem halten; Ausatmen.Medical treatment system according to claim 4, where the instructions to the practitioner and / or the patient Include the following instructions: deeper inhalation; Hold your breath; Exhale. Medizinisches Behandlungssystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, welches zusätzlich Mittel zur Akquisition eines 3D-Modells eines zu behandelnden Organs des Patienten aufweist.Medical treatment system according to one of the preceding Claims, which in addition Means for acquiring a 3D model of an organ to be treated of the patient. Medizinisches Behandlungssystem nach Anspruch 6, bei dem das 3D-Modell der Planung und Durchführung eines Nadeleingriffs dient.Medical treatment system according to claim 6, where the 3D model of planning and performing a needle intervention serves.
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