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Die
Erfindung betrifft eine Steuervorrichtung zur Steuerung einer Bildverteilung
für eine über einen Telemedizin-Arbeitsplatz erfolgende
telemedizinische Assistenz bei einer in einem Behandlungsraum durchgeführten
Behandlung.
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Invasive
medizinische Arbeitsplätze (z. B. Angiographie, Cardiologie,
Neurologie) sind komplexe, in der Regel aus mehreren von unterschiedlichen Herstellern
gelieferten Systemen zusammengestellte Anlagen, welche Daten aus
unterschiedlichsten Quellen während einer Behandlung anzeigen
können müssen.
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Einerseits
die zunehmende Spezialisierung im medizinischen Bereich und andererseits
der zunehmende Kostendruck hat dazu geführt, dass im zunehmend
auf medizinisches Expertenwissen zurückgegriffen wird,
welches nicht lokal (d. h. am Behandlungs- oder Untersuchungsort)
vorhanden ist. Mehr und mehr ist das Bedürfnis da, dass
dieser Rückgriff auf nicht lokal anwesende Experten so
zeitnah geschieht, dass deren Expertenwissen im Laufe einer Behandlung
bzw. einer Untersuchung bereitgestellt und genützt werden
kann. Für den Zugriff auf an einem entfernten Ort zugängliche
Expertise müssen Voraussetzungen für Kommunikation
und Informationsaustausch geschaffen werden. Ein Ort, von dem aus
eine Unterstützung mittels medizinischer Expertise für
eine entfernt vorgenommene Behandlung oder Untersuchung erfolgen
kann, wird im Folgenden als Telemedizinarbeitsplatz bezeichnet.
Es handelt sich also um einen Arbeitsplatz, von dem aus Input für
einen Patienten geliefert werden kann, der sich nicht vor Ort befindet.
In der Regel werden Einrichtungen (z. B. für Datenverarbeitung
und Daten übertragung) für die technische Unterstützung
von Telemedizin an einem Telemedizinarbeitsplatz vorgesehen sein.
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Ein
Beispiel für die Anwendung von Telemedizin bei Untersuchungen
ist in der
WO 03/073922 A1 zu
finden. In dieser Schrift ist beschrieben, wie für eine
augenmedizinische Untersuchung Rückgriff auf entfernt verfügbares
medizinisches Fachwissen genommen wird. Insbesondere ist dort an
eine Situation gedacht, wo lokal, d. h. beim Patienten, nur ein
Techniker, aber kein Arzt zur Verfügung steht.
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In
vielen Fällen geht es um sehr viel komplexere medizinische
Probleme. Insbesondere ist zu denken an Operationen an zentralen
menschlichen Organen für die mitunter Teams von Ärzten
benötigt werden. Für derartige Konstellationen
ist eine hohe Flexibilität der telemedizinischen Möglichkeiten
wünschenswert. Weiter können Probleme auftreten, wenn
die verfügbaren Daten ein großes Volumen haben
(wie teilweise bei der Kombination von mehreren medizinischen Modalitäten),
wodurch die Möglichkeiten des Informations- bzw. Datenaustausches
an seine Grenze stößt.
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Die
Erfindung hat die Flexibilisierung von Telemedizin zur Aufgabe,
insbesondere im Hinblick auf eine möglichst flexible Anpassung
an die bei einer Untersuchung oder Behandlung bestehenden Umstände,
Situationen und Gegebenheiten.
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Diese
Aufgabe wird durch eine Steuervorrichtung gemäß den
Ansprüchen gelöst.
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Es
wird im Folgenden der Einfachheit halber nur noch von einer Behandlung
als medizinischem Ablauf gesprochen. Der Begriff Behandlung soll
dabei breit verstanden sein, so dass jeder Eingriff, für welchen
ein Arzt erforderlich ist, darun ter fällt. Insbesondere
wird auch eine zu rein diagnostischen Zwecken durchgeführte
Untersuchung unter diesem Begriff subsumiert.
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Die
erfindungsgemäße Steuervorrichtung dient zur Steuerung
einer Informationsverteilung für eine über einen
Telemedizinarbeitsplatz erfolgende telemedizinische Assistenz bzw.
Unterstützung bei einer in einem Behandlungsraum durchgeführten
Behandlung. Die telemedizinische Assistenz kann im Besonderen die
Mithilfe eines oder mehrerer medizinischer Experten, die sich nicht
am Behandlungsort befinden, umfassen. Die erfindungsgemäße
Steuervorrichtung ist ausgestaltet, ausgebildet oder eingerichtet
mittels Software, Hardware, Firmware oder einer Kombination davon
für die im Weiteren beschriebenen Funktionen:
- – Den Empfang von medizinischen Informationen, z. B.
Bildern oder Bildströmen (d. h. kontinuierlich eingehenden
Bilderfolgen), wenigstens eines medizinischen Geräts bzw.
einer medizinischen Modalität (z. B. Röntgengerät,
CT, MR, EKG, Ultraschallgerät, ..) oder einem Speichersystem
für medizinische Informationen (z. B. PACS, d. h. Bildspeichersystem).
Dabei kann die Steuervorrichtung auch für den Empfang von
Informationen sowohl einer oder mehrerer Modalitäten als
auch eines oder mehrerer Speichersysteme ausgebildet sein. Der Begriff
Informationen umfasst hierbei Bilder und Bildströme. Er
kann sich im Folgenden aber auch auf Sprachinformationen und Steuerinformationen
beziehen. Als Modalität wird jedes Gerät verstanden,
das Patienteninformationen während einer Behandlung liefern
kann.
- – Der Weiterleitung von empfangenen Informationen zu
wenigstens einer Anzeige des Behandlungsraums (z. B. Anzeige von
einer Mehrzahl von Bildern auf Großdisplay oder Anzeige
von mehreren Bildern auf mehreren Displays).
- – Eine Steuerung der Weiterleitung von Informationen
zu dem Behandlungsraum, z. B. über eine in dem Behandlungsraum
bereitgestellte Eingabeschnittstelle bzw. Bedienkonsole.
- – Eine Weiterleitung von empfangenen Informationen
zu wenigstens einer Anzeige des Telemedizinarbeitsplatzes.
- – Eine Steuerung der Weiterleitung von Informationen
zu dem Telemedizinarbeitsplatz.
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Die
Erfindung erlaubt es, den Informationsfluss zwischen einem Behandlungsraum
und einem oder mehreren Telemedizinarbeitsplätzen zu steuern.
Dadurch kann dieser Informationsfluss den Erfordernissen der Behandlung
angepasst werden. Die Steuerung kann dabei insbesondere eine Auswahl von
Bildern oder Bildströmen beinhalten, die zu dem Behandlungsraum
bzw. zu dem Telemedizinarbeitsplatz geleitet bzw. weitergeleitet
werden. Dadurch kann insbesondere die Information auf das am jeweiligen
Ort Erforderliche reduziert werden. Dies schützt nicht
nur den jeweiligen Arzt vor unnötiger bzw. ablenkender
Information, sondern reduziert auch die zu übertragenden
Datenmengen, was insbesondere im Hinblick auf den Telemedizinarbeitsplatz
und die für die Übertragung zur Verfügung
stehenden Netzkapazitäten Vorteile bringt. Auf diese Weise
kann die Informationsweiterleitung derart nach Maßgabe
von Eigenschaften des verwendeten Netzes (z. B. Bandbreite, Dienstgütemerkmale)
erfolgen, dass eine Weiterleitung in Echtzeit, d. h. unmittelbar,
ohne störende Verzögerungen erfolgen kann. Diese
Eigenschaft ermöglicht dann eine unmittelbare bzw. interaktive
Beteiligung des am Telemedizinarbeitsplatz teilnehmenden Arztes.
Die Vorteile der Erfindung kommen vor allem dann zur Geltung, wenn Ärzte
mit unterschiedlicher Expertise im Behandlungsraum und am Telemedizinarbeitsplatz
an einer Behand lung teilnehmen, für die eine Aufgabenteilung
besteht. Denkbar ist z. B. dass im Behandlungsraum ein Gefäßchirurg
eine Operation durchführt, für die am Telemedizinarbeitsplatz
ein Neurologe zur Unterstützung bereitsteht. Ein anderes
Beispiel wäre die telemedizinische Einbeziehung eines Pathologen
bei einem diagnostischen oder therapeutischen Eingriff (dabei kann
es von der Einschätzung des Pathologen abhängen,
ob aus dem diagnostischen Eingriff ein therapeutischer wird). Möglich
ist auch der Einsatz eines Ärzteteams, wobei eine Mehrzahl
von Ärzten über Telemedizinarbeitsplätzen
teilnimmt, und jeder dieser Ärzte (Neurologe, Gefäßchirurg,
Pathologe, ...) gemäß seiner Rolle definierte
bzw. an der Steuervorrichtung eingestellte Informationen erhält.
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Die
Steuerung kann außer der Auswahl von Informationen weiteren
Funktionen dienen, insbesondere der Anpassung oder Bearbeitung von
Bildern bzw. Bildströmen. Z. B. kann eine Zusammenstellung,
Zusammensetzung oder Konfigurierung von Bildern oder Bildströmen
für die Anzeige im Behandlungsraum oder Telemedizinarbeitsplatz
erfolgen (evtl. für die Darstellung von verschiedenen Informationen
auf einem einzigen Großdisplay). Auf diese Weise lässt
sich die Informationswiedergabe an beiden Orten optimieren. Zudem
lässt sich durch die Übertragung von zusammengesetzten
Bildinformationen aus mehreren Quellen in ein zu übertragendes Bild
Bandbreite sparen. Gemäß einer Weiterbildung kann
auch die Steuerung erlauben, einzelne Informationen oder Informationsblöcke
zu bearbeiten, z. B. übertragene Bilder mit Kommentaren
zu versehen oder auf andere Weise Bilder und andere sich auf die Bilder
beziehende Informationen zu verknüpfen, so dass beides
zusammen übertragen werden kann. Die Steuerung der Weiterleitung
von Bildern zu dem Behandlungsraum ist vorzugsweise mittels einer
im Behandlungsraum bereitgestellten Eingabeschnittstelle möglich.
Es kann sinnvoll sein, dass auch die Weiterleitung zu dem Tele medizinarbeitsplatz
zumindest teilweise durch eine Eingabeschnittstelle von dem Behandlungsraum
steuerbar ist. Dies bietet sich dann an, wenn eine zentrale Kontrolle
der Behandlung erforderlich ist, welche vor Ort passiert und dort auch
nach Maßgabe der am entfernten Ort erforderlichen Informationen
und ggf. der Parameter des Netzwerkes entschieden wird, welche Informationen dorthin übertragen
werden sollen. Diese Steuerung der Weiterleitung zu dem Telemedizinarbeitsplatz von
dem Behandlungsraum aus kann auch nur einen Teil der Steuerung umfassen.
Z. B. ist denkbar, dass von dem Behandlungsraum aus vorgegeben werden kann,
welche Informationen zu dem Telemedizinplatz übertragen
werden, und die Konfiguration oder Zusammenstellung von diesen Informationen
können nur über den Telemedizinarbeitsplatz einrichtbar sein.
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Es
kann weiter vorgesehen sein, dass die Weiterleitung von Informationen
zu dem Telemedizinarbeitsplatz von diesem auch steuerbar ist, wobei diese
Steuerung auch nur einen Teil der Einstellungen umfassen kann. Falls
für bestimmte Einstellungen eine Steuerung sowohl aus dem
Behandlungsraum als auch über den Telemedizinarbeitsplatz
erfolgen kann, kann eine Priorisierung (in der Regel zu Gunsten
des Behandlungsraumes) gegeben sein, um Inkonsistenzen zu vermeiden.
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Für
die Steuerung können verschiedene Mittel vorgesehen sein,
z. B. eine Steuerung über Computer aber auch eine Sprachsteuerung;
d. h. Sprachbefehle werden interpretiert und verändern
die Einstellungen der Steuervorrichtung. Weiter kann die Steuervorrichtung
auch für die Weiterleitung von anderen Informationen als
Bildern und Bildströmen, insbesondere durch die behandelnden Ärzte
bereitgestellte Informationen, ausgestaltet sein. Denkbar ist beispielsweise,
dass eine Sprachübertragung in beide der Richtungen stattfindet,
so dass der entfernte Arzt mit dem lokal Anwesenden sich mittels über
die Steuervorrichtung übertragene Sprachinformationen und
entsprechende Ein- und Ausgabegeräte unterhalten kann.
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Die
Erfindung wird im Folgenden im Rahmen eines Ausführungsbeispiels
anhand von Figuren näher erläutert:
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Es
zeigen
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1 eine
schematische Darstellung von Vorrichtungselementen und Verbindungen
für telemedizinische Anwendungen
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2 eine
detailliertere Darstellung von einer Anordnung für Telemedizin
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1 zeigt
eine Steuervorrichtung 1, welche eine Vielzahl von Videoeingängen 2 aufweist.
Die Vorrichtung ist verbunden mit zwei Anzeigen bzw. Monitoren 3,
die sich im Behandlungsraum befinden. Statt der zwei Anzeigen können
auch ein einzelner Großdisplay oder eine Vielzahl von Anzeigen
vorgesehen sein. Ebenfalls verbunden ist die Steuervorrichtung mit
der Anzeige 4, welche Teil eines Computers ist, welcher
sich am Teleworkingarbeitsplatz befindet. Die Verbindung zum Teleworkingarbeitsplatz erfolgt über
einen Netzanschluss 5, welcher eine Verbindung über
ein Netzwerk 6, (z. B. öffentliches Netz) zu dem
Telemedizinarbeitsplatz ermöglicht.
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Die
Steuervorrichtung, welche folgende auch als Bildrechner bezeichnet
wird, hat eingangsseitig viele Bildquellen angeschlossen, die sich
ausgangsseitig in verschiedenen Layouts bzw. Konfigurationen auf
einen oder mehrere hochauflösende Displays des Behandlungsraumes
darstellen lassen. Zusätzlich zu dieser Funktion ist der
Bildrechner in der Lage, die einzelnen Eingangsbildquellen per Netzwerkanschluss 5 in
verschiedenen Layouts über das Netzwerk 6 an entfernte
Telemedi zinarbeitsplätze bzw. Unterstützungsarbeitsplätze
weiterzuleiten (als Bildstrom bzw. Video). Dabei sind eine Auswahl
und eine Zusammenstellung der Bilder, welche an den entfernten Arbeitsplatz
gesendet werden sollen, über eine geeignete Steuersoftware
möglich. Ein so im Rahmen einer Behandlung generierter
Bildstrom kann in einer Dokumentationseinheit abgelegt bzw. gespeichert
werden, z. B. indem eine auf die Behandlung bezogene Videosequenz
in einem Videorekorder (über einen Videoausgang) oder als
Videodatei (auch in Verbindung mit dem während der Behandlung
lokal oder über den Telemedizinarbeitsplatz erfolgten Kommentaren
und Anweisungen) auf ein Digitalspeichermedium abgelegt wird. Zudem
können für eine Dokumentation zugelassene Datenströme (Audio,
Video, ...) auch durch eine geeignete Software eingestellt werden,
da eventuell nicht alle Informationen für eine Dokumentation
geeignet bzw. verfügbar sind. Die für eine Übertragung
zu dem Teleworkingarbeitsplatz zugelassenen Datenströme
(Audio, Video, ...). können für den jeweiligen
dort teilnehmenden Arzt durch eine geeignete Software eingestellt werden,
da häufig nicht alle Informationen am Teleworkingarbeitsplatz
zugänglich gemacht werden müssen. Es kann auch
eine z. B. über Intranet oder Internet fernsteuerbare Videokamera
(z. B. Webcam) vorgesehen sein, mit welcher der Behandlungsraum bzw.
der sich dort befindende Patient oder Arzt bei der Behandlung durch
den am Telemedizinarbeitsplatz teilnehmenden Arzt beobachtet werden
kann. Außerdem können ein Mikrofon und ein Lautsprecher im
Untersuchungsraum installiert sein, um Sprachinformationen zu dem
Teleworkingarbeitsplatz zu übertragen.
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Im
Zuge einer Weiterbildung wird eine fernsteuerbare Zeigeeinheit (z.
B. Laserpointer) in die Videokamera integriert oder an diese angekoppelt.
Die Zeigeeinheit ist dann durch den aus der Ferne teilnehmenden
Arzt steuerbar und somit für zum Zeigen auf einen bestimmten
Bereich verwendbar.
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Mit
diesen Maßnahmen ist eine Web-basierte Video-Audio-Telekommunikation
zu einem externen, d. h. über Teleworkingarbeitsplatz teilnehmenden
Befundungsspezialisten möglich (z. B. Einleitung über
Telefon mit anschließendem Verbindungsaufbau). Somit kann
der am Teleworkingarbeitsplatz teilnehmende Arzt interaktiv mit
dem behandelnden Arzt kommunizieren. Er sieht durch eine von ihm
fernsteuerbare Videokamera eine Lifeübertragung von dem Untersuchungsraum
life und kann direkt mit dem behandelnden Arzt sprechen bzw. ihn
hören. Durch die Steuerungsmöglichkeit hat der
externe Befundungsspezialist, z. B. über eine Web-Applikation,
die Möglichkeit, sich aus allen vorhandenen Bildquellen
eine oder mehrere interessierende Bildquellen auszuwählen
und auf seinem Display darzustellen. Damit ist er in der Lage, das
gesamte Untersuchungsumfeld inklusive aller Bildinformationen an
seinem externen Arbeitsplatz interaktiv zu nutzen und den behandelnden
Arzt zu unterstützen. Die Steuervorrichtung kann folgende
weitere Funktionen ermöglichen: Die Gestaltung einer Netzanbindung
um Zuge von Teleradiologie, die Bereitstellung von Text und Audioverbindungen,
die Einrichtung einer Dokumentation, das optionale Mitschneiden
aller Kanäle und die Freigabe von bestimmten Prozessschritten
bzw. -abschnitten im medizinischen Workflow.
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Der
extern am telemedizinischen Arbeitsplatz teilnehmende Befundungsspezialist
kann hören, sehen, sprechen, zeigen, autorisieren (Freigeben
bestimmter Prozessschritte), dokumentieren, einzelne Bilder auswählen,
kann Bilder auf dem Bildrechner hochladen und dem behandelnden Arzt sichtbar
machen (z. B. Bilder aus der Pathologie, Hilfstellungen zur Interpretation
von Bilden, ..., kann eigene Verbindungen aufbauen und Dritte in
die Sitzung einbeziehen).
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In 2 ist
das Szenario noch einmal detaillierter dargestellt. An die Steuervorrichtung 1 sind über
verschiedene Schnittstellen (DVI – Digital Visual Interface,
BNC – Bayonet Nut Connector, VGA – Video Graphics
Array) verschiedene Videoquellen (z. B. EKG, PACS, CT, Röntgen,
MR, Ultraschall, ..) angeschlossen. Diese werden zu einem Bild zusammengefasst,
welches auf der Anzeige 2 (Großdisplay) im Behandlungsraum 9 angezeigt
werden. Weiter ist über ein lokales Netz, z. B. Ethernet 5,
eine Verbindung zum Internet 6 gewährleistet, über
welches der Telemedizinarbeitsplatz (Remote Assistence Workplace)
erreicht wird. Dort ist eine Anzeige 4 angeordnet, welche
ein zweites durch die Steuervorrichtung zusammengesetztes Bild anzeigt.
Neben dem physikalischen Pfad über lokales Netzwerk und Internet
ist auch der logische Datenpfad zum Telemedizinarbeitsplatz gestrichelt
kenntlich gemacht. Über eine Videokamera 7 wird
der Behandlungsraum aufgenommen. Dieser Videostrom wird auch dem
entfernt teilnehmenden Arzt zur Verfügung gestellt. Die Zusammenstellung
des angezeigten Bildes kann durch eine Bedienkonsole 8 vom
Behandlungsraum aus gesteuert werden. Aus dem Behandlungsraum können
auch weitere Bildinformationen über eine Verbindung 10 zu
der Steuervorrichtung 1 übertragen werden, die
z. B. von dem behandelnden Arzt zusätzlich für
die Abstimmung mit dem entfernt positionierten Kollegen verwendet
werden (z. B. Markierungen von Gewebestellen). Z. B. können
auf Seite des behandelnden Arztes wie auch des über den
Telemedizinarbeitsplatz teilnehmenden Arztes die Anzeigen mit einem
Laserpointer und einer Kamera derart über die Steuervorrichtung
gekoppelt sein, so dass mit dem Laserpointer auf der Anzeige vorgenommene Markierungen
auch für den Kollegen auf dem entsprechenden dort ebenfalls
angezeigten Bild dargestellt werden.
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Die
erfindungsgemäße Steuervorrichtung hat einen erheblich
weiteren Anwendungsbereich als in den Ausführungsbeispiel dargestellt.
Im Medizinbereich gibt es vielfältige Konstellationen,
wo sich der Einsatz der Erfindung anbietet.
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Beispielsweise
kann die Erfindung auch im Rahmen von mobilen Lösungen
zur Anwendung kommen. In diesem Fall werden eine oder mehrere der
Datenverbindungen durch kabellose Übertragung realisiert.
So ist es denkbar, dass die Erfindung für die Versorgung
bzw. Vorbereitung (z. B. für Notoperation) in einem Krankenwagen
verwendet wird. Informationen (Daten, Bilder, Sprache) aus dem Krankenwagen
wird kabellos zu der Steuervorrichtung übertragen. In der
anderen Richtung können Informationen von einem stationären
medizinischen Arbeitsplatz gesendet werden. Dies ist im Hinblick darauf
vorteilhaft, dass somit beim Transport auf zusätzliche ärztliche
Expertise zurückgegriffen werden kann.
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Weiter
ist denkbar, dass der Gegenstand außerhalb der Medizintechnik
zum Einsatz kommt. Zu denken ist dabei an die Unterstützung
einer lokalen Überwachung oder Steuerung von Prozessen
durch einen entfernten Arbeitsplatz aus. Ein Beispiel wäre die
Anwendung bei Leitwarten zur Einbeziehung eines externen Kontrolleurs,
der z. B. von einem entfernten Arbeitsplatz aus für die
Kontrolle einer Mehrzahl von Leitwarten einbezogen werden kann.
Ein weiteres Bespiel ist die Überwachung und Steuerung von
Fertigungsprozessen (z. B. 3D Implantate herstellen), die mit Hilfe
einer entfernt positionierten Arbeitsstelle vorgenommen wird, wobei
auch evtl. von dieser Stelle Prozesse zumindest teilweise gesteuert werden
(z. B. Start von Prozessen).
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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