DE102010012796A1

DE102010012796A1 - Medizinische Aufnahme verarbeitendes System sowie Verfahren

Info

Publication number: DE102010012796A1
Application number: DE102010012796A
Authority: DE
Inventors: Dr. Klingler Andreas
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens Healthcare GmbH
Priority date: 2010-03-25
Filing date: 2010-03-25
Publication date: 2012-01-19
Also published as: US20110238444A1

Abstract

Die Erfindung betrifft ein medizinische Aufnahmen verarbeitendes System, welches Mittel zum Empfang wenigstens einer aktuellen medizinischen Aufnahme eines Patienten von einem medizinischen bildgebenden System sowie Mittel zum Empfang wenigstens einer während einer früheren Untersuchung angefertigten, dem Patienten zugeordneten medizinischen Aufnahme oder Studie von einem Speicher aufweist. Ferner werden Mittel zum Vergleichen der aktuellen medizinischen Aufnahme mit der während der früheren Untersuchung angefertigten medizinischen Aufnahme oder Studie vorgesehen sowie Mittel zum Ermitteln eines Schätzwertes der Wahrscheinlichkeit, mit der beide Aufnahmen vom gleichen Patienten stammen. Das erfindungsgemäße medizinische Aufnahmen verarbeitende System weist ferner Mittel zum Ausgeben einer Warnnachricht an das bildgebende medizinische System, welche dort einem Bediener des bildgebenden medizinischen Systems angezeigt wird, falls der Schäterschreitet.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein medizinische Aufnahmen verarbeitendes System. Insbesondere betrifft die vorliegende Erfindung ein System und Verfahren zur Vermeidung von Fehlzuordnungen von medizinischen Aufnahmen zu Patienten.
Beim Anfertigen medizinischer Aufnahmen von Patienten mit medizinischen bildgebenden Systemen wie Computertomographen oder Kernspintomographen kommt es in der Praxis gelegentlich vor, daß der falsche Patient untersucht wird. Hierfür gibt es eine Vielzahl möglicher Gründe: schwerhörige oder gehörlose Patienten erscheinen nach der Anmeldung zur eigentlichen Untersuchung, ohne aufgerufen worden zu sein; radiologische Assistenzkräfte verwechseln Patienten miteinander entweder bei der Bildaufnahme oder beim Speichern der Daten oder speichern die Daten unter einem ähnlichen Namen (z. B. in der Akte von Patient Meyer anstatt in der Akte von Patient Meier); in eine festgelegte Reihenfolge werden Notfallpatienten eingeschoben, woraufhin die Terminsplanung und die korrekte Zuordnung der Aufnahmen zum Patienten durcheinandergerät.
Diese Fehlzuordnungen sollen in jedem Fall verhindert werden. Jede Fehlzuordnung, sofern sie denn bemerkt wird, führt im besten Fall zu einem erhöhten Aufwand für die IT-Abteilung des Krankenhauses. Dort ist dann ein Mitarbeiter längere Zeit mit der obendrein sehr fehleranfälligen Aufgabe beschäftigt, die Fehlzuordnung manuell zu korrigieren. In vielen Fällen ist eine nachträgliche Rekonstruktion der Verwechslung nicht möglich. Dann wird es sogar erforderlich sein, die Aufnahmen erneut anzufertigen, was einerseits unnötige Kosten und andererseits eine unnötige nochmalige Strahlenbelastung des Patienten nach sich zieht. Schließlich kann es vereinzelt zu Fehlzuordnungen kommen, die erst sehr spät (etwa nach Abschluß der Planung eines Eingriffs) oder gar nicht bemerkt werden, was zu erheblich erhöhten Kosten, unterbliebenen Behandlungen oder Fehlbehandlungen führen kann.
Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht daher darin, ein medizinische Aufnahmen verarbeitendes System abzugeben, welches Fehlzuordnungen medizinischer Aufnahmen zum Patienten verhindert.
Diese Aufgabe wird gelöst durch ein medizinische Aufnahmen verarbeitendes System, welches Mittel zum Empfang wenigstens einer aktuellen medizinischen Aufnahme eines Patienten von einem medizinischen bildgebenden System sowie Mittel zum Empfang wenigstens einer während einer früheren Untersuchung angefertigten, dem Patienten zugeordneten medizinischen Aufnahme oder Studie von einem Speicher aufweist. Ferner werden Mittel zum Vergleichen der aktuellen medizinischen Aufnahme mit der während der früheren Untersuchung angefertigten medizinischen Aufnahme oder Studie vorgesehen sowie Mittel zum Ermitteln eines Schätzwertes der Wahrscheinlichkeit, mit der beide Aufnahmen vom gleichen Patienten stammen. Das erfindungsgemäße medizinische Aufnahmen verarbeitende System weist ferner Mittel zum Ausgeben einer Warnnachricht an das bildgebende medizinische System auf, welche dort einem Bediener des bildgebenden medizinischen Systems angezeigt wird, falls der Schätzwert der Wahrscheinlichkeit einen Schwellwert unterschreitet. Alternativ werden statt der aktuellen Aufnahme und der während der früheren Untersuchung angefertigten Aufnahmen oder Studie Fingerprints genutzt, welche die Aufnahmen repräsentieren, jedoch weniger Speicherplatz benötigen.
Ein derartiges System unterstützt und verbessert den Arbeitsablauf beim Anfertigen medizinischer Aufnahmen, indem neue Aufnahmen eines Patienten mit sogenannten Prior Studies, also zu einem früheren Zeitpunkt angefertigten Aufnahmen und Befundungen, automatisch verglichen werden und eine Warnung erzeugt und bald nach der Aufnahme an den Bediener ausgegeben wird, wenn der Vergleich ergibt, daß die Wahrscheinlichkeit, daß die Aufnahmen vom gleichen Patienten stammen, einen Schwellwert unterschreitet. Der Bediener wird in Zweifelsfällen somit nach Anfertigen der neuen Aufnahme automatisch gewarnt und kann die Identität des soeben untersuchten Patienten überprüfen und anschließend bestätigen oder korrigieren.
Auf diese Weise kann zumindest in den Fällen, in denen bereits ausreichendes Material aus Prior Studies vorliegt, eine Fehlzuordnung neuer Aufnahmen zu einem Patienten besser verhindert werden.
Vorteilhaft werden vom erfindungsgemäßen medizinische Aufnahmen verarbeitenden System die während der früheren Untersuchung angefertigten Aufnahmen des Patienten vor Erstellung der aktuellen medizinischen Aufnahme in einen lokalen Speicher geladen. Diese Maßnahme verbessert speziell bei umfangreichem Material aus Prior Studies die Echtzeitfähigkeit des Systems, da der Abruf umfangreichen Materials aus einem PACS (Picture Archiving and Communication System) oder ähnlichen (Langzeit-)Speichern einige Zeit beanspruchen kann.
Gegenstand der Erfindung ist auch ein medizinisches bildgebendes System, in welches ein medizinische Aufnahmen verarbeitendes System der vorstehend genannten Art integriert ist.
Die Erfindung betrifft ferner ein Verfahren, welches in einem medizinischen bildgebenden System oder einem medizinische Aufnahmen verarbeitenden System ablaufen kann und der Vermeidung von Fehlzuordnungen von medizinischen Aufnahmen zu Patienten dient.
Im folgenden werden Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung näher erläutert.
In einem ersten Ausführungsbeispiel wird ein medizinische Aufnahmen verarbeitendes System, beispielsweise eine Workstation oder ein speziell für Bildverarbeitung ausgelegter programmierbarer Computer mit Schnittstellen- und Softwaremitteln zum Empfang wenigstens einer aktuellen medizinischen Aufnahme eines Patienten von einem medizinischen bildgebenden System ausgestattet. Geeignete Schnittstellenmittel sind dem Fachmann sowohl hinsichtlich ihrer physikalischen Ausgestaltung als auch hinsichtlich ihrer Kommunikationsprotokolle wohlbekannt. Beispielsweise kann die Kopplung des medizinische Aufnahmen verarbeitenden Systems an das medizinische bildgebende System mittels eines Ethernet-Netzwerkes erfolgen, über welches die Kommunikation gemäß dem Kommunikationsprotokoll des DICOM Standards erfolgt.
Ferner wird das medizinische Aufnahmen verarbeitende System mit Schnittstellen- und Softwaremitteln zum Empfang von Prior Study Material, insbesondere während früherer Untersuchungen angefertigter, dem Patienten zugeordneten medizinischen Aufnahmen von einem an ein Netzwerk angeschlossenen PACS oder einem ähnlichen Massenspeicher ausgestattet. Dabei können die gleichen oder gleichartige Schnittstellenmittel wie vorstehend beschrieben genutzt werden.
Softwaremittel des medizinische Aufnahmen verarbeitenden Systems steuern die Schnittstellenmittel und stellen die empfangenen Daten (aktuelle Aufnahme, frühere Aufnahme(n)) bereit. Vorteilhaft werden die Daten betreffend die Prior Studies des Patienten vorab in einen lokalen Speicher geladen, da der Transfer bei umfangreichen Prior Studies einige Zeit in Anspruch nehmen kann.
Vorzugsweise werden dabei in den Prior Studies enthaltene frühere Aufnahmen, die für einen Vergleich mit der (geplanten) aktuellen Aufnahme nicht infragekommen, nicht in den lokalen Speicher geladen. Beispielsweise ist es unnötig, in den Prior Studies vorhandene Röntgenbilder der Extremitäten zu laden, wenn aktuell eine Aufnahme des Thorax geplant wird – ein Vergleich dieser Aufnahmen wird im Regelfall keine im Sinne der vorliegenden Erfindung nutzbaren Ergebnisse liefern.
Die Softwaremittel vergleichen die aktuelle medizinische Aufnahme mit dem Prior Studies Material – innerhalb der Grenzen, die durch das Prior Studies Material gesetzt werden. Hierzu nutzen die Softwaremittel Header-Informationen der zu vergleichenden Aufnahmen, sofern vorhanden, um möglichst große Bereiche der zu vergleichenden Aufnahmen für den Vergleich vorzubereiten. Es wird in der Praxis schwierig bis unmöglich sein, die aktuelle Aufnahme mit identischem Bildausschnitt und identischen Aufnahmeparametern anzufertigen wie eine im Prior Studies Material bereits vorliegende Aufnahme. In einigen Fällen, nämlich wenn im Bildausschnitt keine Veränderung erwartet wird, wird diese Situation sogar planmäßig vermieden werden.
Die Softwaremittel enthalten aus diesem Grund leistungsfähige Bildverarbeitungsmodule, mit welchen aus dem Prior Studies Material eine Vorhersage abgeleitet wird, wie die aktuell geplante Aufnahme aussehen könnte. Dies kann abhängig vom vorhandenen Prior Studies Material und der geplanten Aufnahme beispielsweise erreicht werden, indem vorhandenes 3D-Material auf den 2D-Ausschnitt reduziert wird, der aktuell aufgenommen werden soll, oder indem vorhandene 2D-Aufnahmen zusammengesetzt, entlang der Raumachsen rotiert, gestreckt und/oder gestaucht werden, und/oder indem aus vorhandenen 2D-Aufnahmen in einer gegebenen Abbildungsebene eine 2D-Aufnahme in der aktuell geplanten, davon abweichenden Abbildungsebene interpoliert werden.
Die Vorhersage, wie die aktuell geplante Aufnahme aussehen könnte, wird dann mit der aktuellen Aufnahme verglichen, und aus dem Grad der Übereinstimmung wird ein Wert berechnet, der die Wahrscheinlichkeit angibt, mit der beide Aufnahmen vom gleichen Patienten stammen. Ist der Grad der Übereinstimmung hoch, dann ist die Wahrscheinlichkeit, daß es sich um Aufnahmen des gleichen Patienten handelt, ebenfalls hoch. Ist der Grad der Übereinstimmung hingegen niedrig oder sind in aufnahmewesentlichen Merkmalen gar keine Übereinstimmungen feststellbar, dann ist die Wahrscheinlichkeit gering, daß es sich um Aufnahmen des gleichen Patienten handelt.
Vorteilhaft kann bei der Berechnung des genannten Wahrscheinlichkeitswertes berücksichtigt werden, wie hoch die Zuverlässigkeit der Vorhersage, wie die aktuell geplante Aufnahme aussehen könnte, ist. In einigen Fällen wird die Zuverlässigkeit der Vorhersage gering sein, weil viele aufnahmewesentliche Merkmale interpoliert werden mußten, so daß eine geringe Übereinstimmung mit der aktuellen Aufnahme keinen Rückschluß darauf zuläßt, ob es sich um Aufnahmen des gleichen Patienten handelt. In diesen Fällen ist die Ausgabe des Wahrscheinlichkeitswertes nicht sinnvoll. Anstelle des Wahrscheinlichkeitswertes kann dann eine Indikation erzeugt werden, die angibt, daß die konkrete Situation eine automatische Beurteilung nicht zuläßt.
Über die bereits genannten (oder gesonderte) Schnittstellenmittel kann eine Warnnachricht an das bildgebende medizinische System ausgegeben werden, welche dort einem Bediener des bildgebenden medizinischen Systems angezeigt wird, falls der Schätzwert der Wahrscheinlichkeit einen Schwellwert unterschreitet. Dabei kann der Schwellwert konfigurierbar gestaltet werden, beispielsweise um eine übermäßig hohe Fehlalarmquote reduzieren zu können. Anstelle der Warnnachricht kann die genannte Indikation angezeigt werden, die auf die mangelnde automatische Beurteilbarkeit hinweist. Alternativ kann neben der Warnung ein numerischer Wert ausgegeben werden, der die Zuverlässigkeit der automatischen Beurteilung widerspiegelt. In einer weiteren Alternative kann die Anzeige der Warnung und/oder des Zuverlässigkeitswertes direkt am medizinische Aufnahmen verarbeitenden System erfolgen.
Sämtliche Ausgaben erfolgen in einer bevorzugten Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung an einer Bedienkonsole des bildgebenden Systems.
In einem weiteren Ausführungsbeispiel wird das vorstehend ausführlich beschriebene medizinische Aufnahmen verarbeitenden System in ein medizinisches bildgebendes System integriert, z. B. in ein Computertomographiesystem oder in ein Magnetresonanzsystem. Dies ist speziell bei neu zu errichtenden bildgebenden Systemen vorteilhaft, da sich ein solches bildgebendes System dem Bediener einheitlich präsentiert.
Das medizinische Aufnahmen verarbeitenden System in der ausführlich beschriebenen standalone-Variante hingegen eignet sich besonders für die Nachrüstung bereits installierter bildgebender Systeme.
In weiteren Ausgestaltungen der Erfindung können die früheren Aufnahmen oder Studien durch ein Bildmanagementsystem oder ein Workflowsteuerungssystem (RIS) zu sogenannten Fingerprints vorverarbeitet und an das medizinische Aufnahmen verarbeitende System oder die Bedienkonsole übertragen werden, wo ein Vergleich der Fingerprints mit den aktuellen Aufnahmen oder mit Fingerprints der aktuellen Aufnahmen erfolgt. Insbesondere können derartige Fingerprints standardmäßig für jede neuen Aufnahme berechnet und abgespeichert werden, woraufhin diese dann für den Vergleichsschritt der vorliegenden Erfindung nicht erst berechnet werden müssen. Diese Fingerprints können neben den normalen demographischen Patientendaten für die verschiedenen Aufnahmetypen gespeichert werden und gemeinsam mit dem Auftrag an das bildgebende und/oder das bildverarbeitende System gesendet werden und dort mit den neuen Aufnahmen verglichen. Für ein solches System müssen die vollständigen, i. d. R. sehr umfangreichen Prior Studies vom bildverarbeitenden System gar nicht geladen werden, sondern es genügt das Laden der Fingerprints, so daß anstelle eines hohen Datenvolumens nur ein geringes Datenvolumen transferiert werden muß.
Für die Fingerprints werden aus den aktuellen und den früheren Aufnahmen für den Patienten charakteristische Parameter berechnet. Ähnlich der Gesichtserkennung, für welche beispielsweise Kopfform, Verhältnis der Abstände von Augen, Nase und Mund zueinander genutzt werden, um eine Person zu identifizieren, werden charakteristische Bildelemente für die Generierung der Fingerprints benutzt. Ist beispielsweise aus einer Berechnung aus einer früheren Aufnahme oder Studie bekannt, daß der Oberschenkelknochen eines Patienten eine Länge von 50 cm aufweist, dann kann eine neue Aufnahme, welche einen Oberschenkelknochen mit einer Länge von 40 cm zeigt, nicht vom selben Patienten stammen. Ferner lassen sich Informationen über das Vorhandensein von Implantaten, die auf medizinischen Aufnahmen sichtbar werden sollten, für die Generierung der Fingerprints benutzen. Schließlich können – jedenfalls mit einer gewissen Zuverlässigkeit – alterungsbedingte Veränderungen beim Patienten vorhergesagt und in den Vergleich der Aufnahmen oder der Fingerprints einbezogen werden, da ja das Datum der aktuellen Aufnahme und das Datum der früheren Aufnahmen bekannt sind.
Die Ausgabe der Warnnachricht kann in weiteren Ausgestaltungen der Erfindung an einem gesonderten Terminal oder Bildschirm erfolgen. Dabei wird die Warnnachricht nicht an das bildgebende System übermittelt, sondern direkt vom medizinische Aufnahmen verarbeitenden System an diesem Terminal oder Bildschirm angezeigt.

Claims

Medizinische Aufnahmen verarbeitendes System, umfassend: – Mittel zum Empfang wenigstens einer aktuellen medizinischen Aufnahme eines Patienten von einem medizinischen bildgebenden System; – Mittel zum Empfang wenigstens einer während einer früheren Untersuchung angefertigten, dem Patienten zugeordneten medizinischen Aufnahme oder Studie von einem Speicher; – Mittel zum Vergleichen der aktuellen medizinischen Aufnahme mit der während der früheren Untersuchung angefertigten medizinischen Aufnahme oder Studie; – Mittel zum Ermitteln eines Schätzwertes der Wahrscheinlichkeit, mit der beide Aufnahmen vom gleichen Patienten stammen; und – Mittel zum Ausgeben einer Warnnachricht an das bildgebende medizinische System, welche dort einem Bediener des bildgebenden medizinischen Systems angezeigt wird, falls der Schätzwert der Wahrscheinlichkeit einen Schwellwert unterschreitet.
Medizinische Aufnahmen verarbeitendes System nach Anspruch 1, bei dem die während der früheren Untersuchung angefertigte Aufnahme oder Studie des Patienten vor Erstellung der aktuellen medizinischen Aufnahme in einen lokalen Speicher des medizinische Aufnahmen verarbeitenden Systems geladen wird.
Medizinische Aufnahmen verarbeitendes System nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem die aktuelle medizinische Aufnahme von einem Computertomographiesystem oder einem Magnetresonanzsystem oder einem digitalen Röntgensystem oder einem Mammographiesystem empfangen wird.
Medizinisches bildgebendes System, umfassend ein medizinische Aufnahmen verarbeitendes System gemäß eines der vorhergehenden Ansprüche.
Medizinische Aufnahmen verarbeitendes System, umfassend: – Mittel zum Empfang wenigstens einer aktuellen medizinischen Aufnahme eines Patienten von einem medizinischen bildgebenden System; – Mittel zum Erzeugen eines Fingerprints der aktuellen medizinischen Aufnahme des Patienten; – Mittel zum Empfang wenigstens eines Fingerprints einer während einer früheren Untersuchung angefertigten, dem Patienten zugeordneten medizinischen Aufnahme oder Studie von einem Speicher, welcher die während der früheren Untersuchung angefertigte, dem Patienten zugeordnete medizinische Aufnahme oder Studie charakterisiert; – Mittel zum Vergleichen des Fingerprints der aktuellen medizinischen Aufnahme mit dem Fingerprint der während der früheren Untersuchung angefertigten medizinischen Aufnahme oder Studie; – Mittel zum Ermitteln eines Schätzwertes der Wahrscheinlichkeit, mit der beide Aufnahmen vom gleichen Patienten stammen; und – Mittel zum Ausgeben einer Warnnachricht an das bildgebende medizinische System, welche dort einem Bediener des bildgebenden medizinischen Systems angezeigt wird, falls der Schätzwert der Wahrscheinlichkeit einen Schwellwert unterschreitet.
Medizinische Aufnahmen verarbeitendes System nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem die aktuelle medizinische Aufnahme von einem Computertomographiesystem oder einem Magnetresonanzsystem oder einem digitalen Röntgensystem öder einem Mammographiesystem empfangen wird.
Medizinisches bildgebendes System, umfassend ein medizinische Aufnahmen verarbeitendes System gemäß eines der vorhergehenden Ansprüche.
Verfahren zur Vermeidung von Fehlzuordnungen von medizinischen Aufnahmen zu Patienten, das folgende Schritte aufweist: – Empfangen wenigstens einer aktuellen medizinischen Aufnahme eines Patienten von einem medizinischen bildgebenden System; – Empfangen wenigstens einer während einer früheren Untersuchung angefertigten, dem Patienten zugeordneten medizinischen Aufnahme oder Studie von einem Speicher; – Vergleichen der aktuellen medizinischen Aufnahme mit der während der früheren Untersuchung angefertigten medizinischen Aufnahme oder Studie; – Ermitteln eines Schätzwertes der Wahrscheinlichkeit, mit der beide Aufnahmen vom gleichen Patienten stammen; und – Ausgeben einer Warnnachricht an das bildgebende medizinische System, welche dort einem Bediener des bildgebenden medizinischen Systems angezeigt wird, falls der Schätzwert der Wahrscheinlichkeit einen Schwellwert unterschreitet.
Verfahren nach Anspruch 8, bei dem die während der früheren Untersuchung angefertigte Aufnahme oder Studie des Patienten vor Erstellung der aktuellen medizinischen Aufnahme in einen lokalen Speicher des medizinische Aufnahmen verarbeitenden Systems geladen wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 8 oder 9, bei dem die aktuelle medizinische Aufnahme von einem Computertomographiesystem oder einem Magnetresonanzsystem oder einem digitalen Röntgensystem oder einem Mammographiesystem empfangen wird.
Verfahren zur Vermeidung von Fehlzuordnungen von medizinischen Aufnahmen zu Patienten, das folgende Schritte aufweist: – Empfangen wenigstens einer aktuellen medizinischen Aufnahme eines Patienten von einem medizinischen bildgebenden System; – Erzeugen eines Fingerprints der aktuellen medizinischen Aufnahme des Patienten; – Empfangen wenigstens eines Fingerprints einer während einer früheren Untersuchung angefertigten, dem Patienten zugeordneten medizinischen Aufnahme oder Studie von einem Speicher, welcher die während der früheren Untersuchung angefertigte, dem Patienten zugeordnete medizinische Aufnahme oder Studie charakterisiert; – Vergleichen des Fingerprints der aktuellen medizinischen Aufnahme mit dem Fingerprint der während der früheren Untersuchung angefertigten medizinischen Aufnahme oder Studie; – Ermitteln eines Schätzwertes der Wahrscheinlichkeit, mit der beide Aufnahmen vom gleichen Patienten stammen; und – Ausgeben einer Warnnachricht an das bildgebende medizinische System, welche dort einem Bediener des bildgebenden medizinischen Systems angezeigt wird, falls der Schätzwert der Wahrscheinlichkeit einen Schwellwert unterschreitet.
Verfahren nach Anspruch 11, bei dem die aktuelle medizinische Aufnahme von einem Computertomographiesystem oder einem Magnetresonanzsystem oder einem digitalen Röntgensystem oder einem Mammographiesystem empfangen wird.