DE102013223027A1

DE102013223027A1 - Übertragung von Mess- und oder Steuerdaten zwischen einem medizintechnischen System und einer systemexternen Steuereinrichtung

Info

Publication number: DE102013223027A1
Application number: DE201310223027
Authority: DE
Inventors: Jan-Malte Berndt; Norbert Holzki; Christof Knöß; Stefan Reichelt; Christoph Türmer
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 2013-11-12
Filing date: 2013-11-12
Publication date: 2015-05-13
Also published as: CN104622574A; KR20150054701A

Abstract

Beschrieben wird ein Verfahren zur Übertragung von Mess- und/oder Steuerdaten zwischen einem medizintechnischen System (1) und einer systemexternen Steuereinrichtung (100). Dabei kommuniziert die systemexterne Steuereinrichtung (100) mit systeminternen Funktionskomponenten (20, 30, 40) des medizintechnischen Systems (1) über eine systeminterne Schnittstellen-Emulationseinheit (11) des medizintechnischen Systems (1). Die systemexterne Steuereinrichtung (100) übersendet für eine erste systeminterne Funktionskomponente (20, 30, 40) bestimmte Mess- und/oder Steuerdaten als systemexterne Mess- und/oder Steuerdaten (SED) an die systeminterne Schnittstellen-Emulationseinheit (11). Die systeminterne Schnittstellen-Emulationseinheit (11) emuliert eine zweite systeminterne Funktionskomponente (20, 30, 40) und leitet dabei die für die erste systeminterne Funktionskomponente (20, 30, 40) bestimmten Mess- und/oder Steuerdaten (SED, MED) als systeminterne Mess- und/oder Steuerdaten (SID, MID) unter Nutzung eines Identifiers (IG, IP) der zweiten systeminternen Funktionskomponente (20, 30, 40) an die erste systeminterne Funktionskomponente (20, 30, 40) weiter. Darüber hinaus werden ein entsprechendes medizintechnisches System (1), eine systemexterne Steuereinrichtung (100) und eine daraus bestehende Anordnung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens beschrieben.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Übertragung von Mess- und/oder Steuerdaten zwischen Funktionskomponenten eines medizintechnischen Systems und einer systemexternen Steuereinrichtung. Darüber hinaus betrifft die Erfindung ein medizintechnisches System mit systeminternen Funktionskomponenten, das dazu eingerichtet ist, mit einer systemexternen Steuereinrichtung zu kommunizieren. Ferner betrifft die Erfindung eine systemexterne Steuereinrichtung, die dazu eingerichtet ist, mit einem solchen medizintechnischen System zu kommunizieren. Schließlich betrifft die Erfindung eine Anordnung, die ein derartiges medizintechnisches System und eine derartige systemexterne Steuereinrichtung umfasst.
Medizintechnische Systeme, insbesondere bildgebende medizintechnische Systeme, wie zum Beispiel Ultraschallsysteme, Röntgen-Computertomographie(CT)-Systeme, Positronen-Emissionstomographie(PET)-Systeme, Single-Photon-Emissionstomographie(SPECT)-Systeme oder Magnetresonanzsysteme (MR-Systeme), nehmen heute eine bedeutende Rolle bei der Untersuchung von Patienten ein. Die von den bildgebenden Systemen erzeugten Darstellungen der inneren Organe und Strukturen des Patienten werden zur Diagnose von Krankheitsursachen, zur Planung und bei der Durchführung von Operationen oder auch zur Vorbereitung von therapeutischen Maßnahmen angewandt.
Allen genannten medizintechnischen Systemen ist gemeinsam, dass sie eine Vielzahl verschiedener interner Funktionskomponenten umfassen. Als interne Funktionskomponenten eines medizinischtechnischen Systems werden dabei im Rahmen der Erfindung die verschiedenen Subsysteme des medizintechnischen Systems bezeichnet. So kann ein beispielsweise als CT-System ausgebildetes medizintechnisches System u. a. ein Power Device Center (PDC, Stromversorgung), eine Gantry, ein Patientenhandling-System (PHS, die Steuerung der Patientenliege), eine Gantry Panel Control (GPC, Bedienerschnittstellenanordnung am Gerät), ein Intervention Module (IVM, die zum System gehörige portable Bedienerschnittstelle) und/oder ein Bilddatenrekonstruktionssystem als interne Funktionskomponenten umfassen. Ein Magnetresonanzsystem kann z. B. neben Bedienerschnittstellen und Steuerungseinrichtungen sowie Bilddatenrekonstruktionssystemen ein Grundfeldmagnetsystem, ein Gradientensystem, ein Hochfrequenzsendesystem und ein Hochfrequenzempfangssystem als Subsysteme bzw. systeminterne Funktionskomponenten aufweisen.
Des Weiteren ist den genannten medizintechnischen Systemen gemeinsam, dass die systeminternen Funktionskomponenten innerhalb des medizintechnischen Systems untereinander über verschiedene Schnittstellen und/oder Protokolle miteinander kommunizieren. Ein charakteristisches Merkmal aller systeminternen Funktionskomponenten ist, dass sie zusammen mit dem medizintechnischen System zertifiziert und dabei den entsprechenden Sicherheitsprüfungen unterzogen werden. Aufgrund der Vielzahl von unterschiedlichen systeminternen Funktionskomponenten existiert auch eine Vielzahl von verschiedenen Schnittstellen, die bei jeder Änderung neu getestet und individuell aufeinander abgestimmt werden müssen, wodurch auch jeweils eine neue Zertifizierung notwendig ist. Dieses Verfahren hat zur Folge, dass Änderungen sowohl einen erheblichen finanziellen als auch erheblichen zeitlichen Aufwand nach sich ziehen. Insbesondere ist es dadurch nicht effektiv möglich, dass systemexterne Geräte, die prinzipiell mit Hilfe von geeigneter Software einfach mit Steuerungsfunktionen für beliebige Geräte ausgerüstet werden könnten, wie zum Beispiel Smartphones oder Tablet-Computer, zur Steuerung solcher medizintechnischer Systeme zum Einsatz kommen können, da dies immer mit erheblichen Zusatzaufwand verbunden ist, insbesondere für eine spezielle Zertifizierung mit jedem einzelnen systemexternen Gerät, um dieses zunächst in den Status einer zugelassenen systeminternen Funktionskomponente zu versetzen.
Es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein verbessertes Verfahren zur Übertragung von Mess- und/oder Steuerdaten zwischen einem medizintechnischen System und einer systemexternen Steuereinrichtung sowie hierfür geeignete Einrichtungen anzugeben, welche gewährleisten, dass von einer systeminternen Funktionskomponente des medizintechnischen Systems in Reaktion auf eine Kommunikation zwischen der systemexternen Steuereinrichtung und dem medizintechnischen System nur Funktionen ausgeführt werden, die bereits einer Sicherheitsprüfung während der Zertifizierung des medizintechnischen Systems unterzogen wurden.
Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren nach Anspruch 1, ein medizintechnisches System nach Anspruch 11, eine systemexterne Steuereinrichtung nach Anspruch 12 sowie eine Anordnung nach Anspruch 13 gelöst.
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren zur Übertragung von Mess- und/oder Steuerdaten zwischen einem medizintechnischen System und einer systemexternen Steuereinrichtung kommuniziert die systemexterne Steuereinrichtung mit systeminternen Funktionskomponenten des medizintechnischen Systems über eine systeminterne Schnittstellen-Emulationseinheit des medizintechnischen Systems. Die systemexterne Steuereinrichtung übersendet dabei für eine erste systeminterne Funktionskomponente bestimmte Mess- und/oder Steuerdaten als systemexterne Mess- und/oder Steuerdaten an die systeminterne Schnittstellen-Emulationseinheit. Die systeminterne Schnittstellen-Emulationseinheit emuliert eine zweite systeminterne Funktionskomponente und leitet dabei die für die erste systeminterne Funktionskomponente bestimmten Mess- und/oder Steuerdaten als systeminterne Mess- und/oder Steuerdaten unter Nutzung eines Identifiers der zweiten systeminternen Funktionskomponente an die erste systeminterne Funktionskomponente weiter. Bei dem Identifier kann es sich um einen der systeminternen Funktionskomponente zugeordneten Identifizierungscode bzw. Kennzeichnung handeln. Der Identifier einer systeminternen Funktionskomponente kennzeichnet dabei diese zweite systeminterne Funktionskomponente zumindest innerhalb des Systems, vorzugsweise sogar global, eindeutig. Somit kann anhand des Identifiers auch gesteuert werden, welche Aktionen in dem medizintechnischen System von welchen systeminternen Funktionskomponenten ausgeführt werden können.
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wird also unterschieden zwischen den Mess- und/oder Steuerdaten, die innerhalb des medizintechnischen Systems zwischen mehreren Funktionskomponenten übertragen werden und als systeminterne Mess- und/oder Steuerdaten bezeichnet werden, und den Mess- und/oder Steuerdaten, die zwischen dem medizintechnischen System und der systemexternen Steuereinrichtung übertragen werden und als systemexterne Mess- und/oder Steuerdaten bezeichnet werden. Bei der Kommunikation zwischen der ersten systeminternen Funktionskomponente und der systemexternen Steuereinrichtung gibt sich die systeminterne Schnittstellen-Emulationseinheit als zweite interne Funktionskomponente aus, so dass die erste systeminterne Funktionskomponente die ihr von der systemexternen Steuereinrichtung übermittelten Mess- und/oder Steuerdaten als systeminterne Mess- und/oder Steuerdaten bewertet und akzeptiert.
Sowohl die erste systeminterne Funktionskomponente, mit der die systemexterne Steuereinrichtung in einem aktuellen Fall kommuniziert, als auch die hierzu emulierte zweite systeminterne Funktionskomponente des medizintechnischen Systems können je nach aktueller Steuerungsaufgabe aus den systeminternen Funktionskomponenten des medizintechnischen Systems ausgewählt werden, insbesondere den bereits o. g. systeminternen Funktionskomponenten. Wenn z. B. die systemexterne Steuereinrichtung bestimmte Steuerdaten an das PHS (d. h. die Patientenliegensteuerung) eines CT-Systems übersenden soll, um die Tischposition zu verstellen, kann die systeminterne Schnittstellen-Emulationseinheit dementsprechend als zweite systeminterne Funktionskomponente zum Beispiel eine systeminterne Steuerungskomponente wie das GPC emulieren, da üblicherweise das PHS vom GPC aus gesteuert wird. Die Auswahl der zu emulierenden zweiten systeminternen Funktionskomponente kann dabei zum Beispiel automatisch durch die systeminterne Schnittstellen-Emulationseinheit und/oder die systemexterne Steuereinrichtung erfolgen, beispielsweise auf Basis einer hinterlegten Zuordnung von systeminternen Funktionskomponenten, oder auch manuell durch einen Bediener. Erfolgt die Auswahl der zu emulierenden systeminternen Funktionskomponente (manuell oder automatisch) von der systemexternen Steuereinrichtung aus, kann ein entsprechender Auswahlbefehl von der systemexternen Steuereinrichtung an die systeminterne Schnittstellen-Emulationseinheit erfolgen.
Die systemexterne Steuereinrichtung kann dabei ein beliebiges Gerät sein, das Funktionen eines medizintechnischen Systems ansprechen kann, ohne dass es dafür zertifiziert ist. Beispielsweise kann die systemexterne Steuereinrichtung auch in Form eines Smartphones, Tablet-Computers, z. B. in Form eines iPads^®, und/oder in Form eines Roboters ausgebildet sein.
Ein erfindungsgemäßes medizintechnisches System umfasst systeminterne Funktionskomponenten und eine systeminterne Schnittstellen-Emulationseinheit, die dazu eingerichtet ist, für eine erste systeminterne Funktionskomponente bestimmte Mess- und/oder Steuerdaten als systemexterne Mess- und/oder Steuerdaten von einer systemexternen Steuereinrichtung zu empfangen. Diese systeminterne Schnittstellen-Emulationseinheit ist ferner dazu eingerichtet, eine zweite systeminterne Funktionskomponente zu emulieren und dabei die für die erste systeminterne Funktionskomponente bestimmten Mess- und/oder Steuerdaten als systeminterne Mess- und/oder Steuerdaten unter Nutzung eines Identifiers der zweiten systeminternen Funktionskomponente an die erste systeminterne Funktionskomponente weiterzuleiten.
Diese Emulation ermöglicht insbesondere, dass die von der systemexternen Steuereinrichtung an die erste systeminterne Funktionskomponente gesendeten Daten – genauso wie systeminterne Mess- und/oder Steuerdaten – durch ein Validierungsmodul des medizintechnischen Systems validiert werden können. Folglich wird gewährleistet, dass von der ersten systeminternen Funktionskomponente des medizintechnischen Systems in Reaktion auf eine Kommunikation zwischen der systemexternen Steuereinrichtung und dem medizintechnischen System nur Funktionen ausgeführt werden, die während der Zertifizierung des medizintechnischen Systems einer Sicherheitsprüfung unterzogen und dabei als zulässig gewertet wurden. Somit wird die Einhaltung des für das medizintechnische System bei der Zertifizierung des Systems formulierten Sicherheitskonzepts gewährleistet, obwohl als systemexterne Steuereinrichtung ein an sich nicht mit hohem Aufwand zertifiziertes und damit kostengünstiges und bedienungsoptimiertes Gerät, wie zum Beispiel ein handelsüblicher Tablet-Computer oder ein Smartphone etc. eingesetzt werden kann.
Eine erfindungsgemäße systemexterne Steuereinrichtung für ein oben beschriebenes medizintechnisches System mit einer systeminternen Schnittstellen-Emulationseinheit dient dazu, Mess- und/oder Steuerdaten des medizintechnischen Systems zu empfangen, zu senden und/oder darzustellen.
Eine erfindungsgemäße Anordnung umfasst ein oben beschriebenes medizintechnisches System und eine oben beschriebene systemexterne Steuereinrichtung.
Ein Großteil der zur Realisierung der erforderlichen Komponenten des erfindungsgemäßen medizintechnischen Systems, insbesondere die systeminterne Schnittstellen-Emulationseinheit, können ganz oder teilweise in Form von Softwaremodulen in einem Prozessor oder mehreren zusammenwirkenden Prozessoren einer entsprechenden systeminternen Steuereinrichtung des medizintechnischen Systems realisiert werden. Dies ist insoweit vorteilhaft, da durch eine Softwareinstallation auch bereits vorhandene Steuereinrichtungen zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens nachgerüstet werden können. Daher umfasst die Erfindung auch ein Computerprogrammprodukt, welches direkt in einen Speicher einer Steuereinrichtung eines medizintechnisches Systems ladbar ist, mit Programmcodeabschnitten, um alle Schritte des beschriebenen Verfahrens auszuführen, wenn das Programm in der Steuereinrichtung ausgeführt wird. Vorzugsweise ist die systeminterne Schnittstellen-Emulationseinheit als zentrale Schnittstellen-Emulationseinheit ausgebildet, d. h. sämtliche internen Funktionskomponenten werden über diese systeminterne zentrale Schnittstellen-Emulationseinheit bedient. Grundsätzlich ist es aber möglich, mehrere systeminterne Schnittstellen-Emulationseinheiten für verschiedene interne Funktionskomponenten oder Gruppen von internen Funktionskomponenten zu realisieren.
Ebenso kann die Ausrüstung der systemexternen Steuereinrichtung, beispielsweise des Smartphones, Tablet-Computers etc., mit den für die Erfindung erforderlichen Funktionen mithilfe eines Computerprogramms, vorzugsweise eines Apps, kostengünstig realisiert werden. Dementsprechend umfasst die Erfindung auch ein Computerprogrammprodukt, welches direkt in einen Speicher einer systemexternen Steuereinrichtung für ein medizintechnisches Systems ladbar ist, mit Programmcodeabschnitten, um einen Austausch von Mess- und/oder Steuerdaten zwischen der systemexternen Steuereinrichtung und einer systeminternen Schnittstellen-Emulationseinheit eines medizintechnischen Systems nach dem oben beschriebenen erfindungsgemäßen Verfahren auszuführen, wenn das Programm in der systemexternen Steuereinrichtung ausgeführt wird.
Weitere, besonders vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen sowie der nachfolgenden Beschreibung, wobei die unabhängigen Ansprüche einer Anspruchskategorie auch analog zu den abhängigen Ansprüchen einer anderen Anspruchskategorie weitergebildet sein können. Ebenso können einzelne Merkmale verschiedener Ausführungsvarianten kombiniert werden.
Bei dem Verfahren zur Übertragung von Mess- und/oder Steuerdaten zwischen einem medizintechnischen System und einer systemexternen Steuereinrichtung findet in der Schnittstellen-Emulationseinheit vorzugsweise ein „Mapping“ der systemexternen Mess- und/oder Steuerdaten auf systeminterne Mess- und/oder Steuerdaten der emulierten zweiten systeminternen Funktionskomponente statt. Mapping bedeutet hier das Umsetzen des Datenformats der systemexternen Steuereinrichtung auf das Datenformat der emulierten zweiten systeminternen Funktionskomponente, wobei diese Umsetzung in Abhängigkeit des Identifiers erfolgen kann. Es erfolgt also ein Abgleich mit dem vorhandenen (zertifizierten) Datensatz der zweiten systeminternen Funktionskomponente. Ferner kann auch umgekehrt das Datenformat der von der ersten systeminternen Funktionskomponente an die systemexterne Steuereinrichtung übermittelten Mess- und/oder Steuerdaten in der Schnittstellen-Emulationseinheit, vorzugsweise in Abhängigkeit vom Identifier, auf das Datenformat der systemexternen Steuereinrichtung umgesetzt werden.
Vorzugsweise werden die systeminternen Mess- und/oder Steuerdaten vor einer Nutzung durch die erste systeminterne Funktionskomponente in gleicher Weise validiert wie Mess- und/oder Steuerdaten der zweiten „realen“, d. h. nicht-emulierten Funktionskomponente. Bei der Validierung der systeminternen Mess- und/oder Steuerdaten kann beispielsweise überprüft werden, ob die Werte der systeminternen Mess- und/oder Steuerdaten in einem zulässigen Wertebereich liegen und/oder in einem aktuellen Betriebszustand des medizintechnischen Systems sinnvoll sind. Beispielsweise kann als zulässiger Wertebereich für systeminterne Steuerdaten zur Steuerung der Position einer Patientenliege (des PHS) ein Wertebereich von –600 mm bis +600 mm definiert werden. Bei der Validierung der systeminternen Mess- und/oder Steuerdaten, die einer ersten systeminternen Funktionskomponente, welche die Patientenliege umfasst, übermittelt werden, kann dann überprüft werden, ob die Werte der systeminternen Mess- und/oder Steuerdaten in diesem vorbestimmten Wertebereich liegen.
Ferner kann bei der Validierung der systeminternen Mess- und/oder Steuerdaten eine Kombination von Werten überprüft werden. Beispielsweise kann definiert werden, dass eine Patientenliege einer ersten systeminternen Funktionskomponente einen Befehl zum Hineinfahren in eine Gantry nur ausführen darf, wenn die horizontale Rechts/Links-Position (d. h. die Position senkrecht zur Längsachse) der Patientenliege bei einer zentralen Position innerhalb des zulässigen Wertebereichs liegt, da ansonsten die Patientenliege gegen die Gantry fahren könnte. Des Weiteren kann bei der Validierung der systeminternen Mess- und/oder Steuerdaten verifiziert werden, dass die systeminternen Mess- und/oder Steuerdaten von einer zulässigen, d. h. einer zertifizierten, (emulierten) zweiten systeminternen Funktionskomponente gesendet wurden.
Für die Übertragung der systeminternen Mess- und/oder Steuerdaten bzw. die Emulation der zweiten Funktionskomponente durch die systeminterne Schnittstellen-Emulationseinheit mithilfe eines Identifiers der emulierten zweiten Funktionskomponente gibt es verschiedene Varianten.
Erstens besteht die Möglichkeit, dass zu Beginn, vor Übersendung von Mess- und/oder Steuerdaten, ein Identifier der zweiten Funktionskomponente von der systeminternen Schnittstellen-Emulationseinheit an die erste Funktionskomponente, z. B. im Rahmen eines so genanntes „Handshakes“, übertragen wird. Dies bedeutet, dass die erste Funktionskomponente nach Übersendung des Identifiers und der damit verbundenen Identifizierung der systemexternen Steuereinrichtung bzw. der zwischengeschalteten systemexternen Steuereinrichtung als zweite Funktionskomponente von da an Mess- und/oder Steuerdaten vom Typ der zweiten Funktionskomponente erwartet. Diese Mess- und/oder Steuerdaten werden so lange als von der ersten Fusionskomponente gesandt interpretiert, bis abermals ein Identifier gesandt wird oder die Verbindung auf andere Weise terminiert wird.
Als zweite bevorzugte Möglichkeit kann bei jeder Übertragung der Mess- und/oder Steuerdaten auch jeweils der Identifier einer passenden zweiten Funktionskomponente mit übersandt werden. Somit kann anhand des Identifiers individuell für jeden Befehl oder sonstige Datenübertragung gesteuert werden, welche Aktionen in dem medizintechnischen System von welchen systeminternen Funktionskomponenten ausgeführt werden können und welche zweite Funktionskomponente dabei emuliert wird.
In dem medizintechnischen System wird üblicherweise ein systeminternes Koordinatensystem genutzt. In der systemexternen Steuereinrichtung kann dagegen ein systemexternes Koordinatensystem genutzt werden. Das systeminterne Koordinatensystem und das systemexterne Koordinatensystem können jeweils zur Bestimmung der Position und/oder zur Steuerung der Positionen einzelner systeminterner Funktionskomponenten dienen. Bei der Übertragung der Mess- und/oder Steuerdaten zwischen dem medizintechnischen System und der systemexternen Steuereinrichtung werden daher bevorzugt eventuell erforderliche bzw. in den Daten enthaltene Koordinaten transformiert. Insbesondere können die systeminternen Koordinaten bei der Übertragung vom medizintechnischen System zur systemexternen Steuereinrichtung in systemexterne Koordinaten transformiert werden, und umgekehrt können bei der Übertragung der Mess- und/oder Steuerdaten von der systemexternen Steuereinrichtung zum medizintechnischen System systemexterne Koordinaten in systeminterne Koordinaten transformiert werden. Diese Koordinatentransformation wird besonders bevorzugt in der Schnittstellen-Emulationseinheit durchgeführt, welche hierzu bevorzugt eine Koordinatentransformationseinheit aufweisen kann.
Die systemexterne Steuereinrichtung kann bevorzugt ein elektronisches Gerät mit einer grafischen (Benutzer-)Oberfläche umfassen. Auf der grafischen Oberfläche können beispielsweise die Position und/oder der Betriebszustand einer ersten und/oder einer zweiten systeminternen Funktionskomponente dargestellt werden. Ferner können auf der grafischen Oberfläche Steuerelemente dargestellt sein, die insbesondere dann, wenn die grafische Oberfläche auf einem Touchpad dargestellt wird, von einem Anwender betätigt werden können, um eine erste systeminterne Funktionskomponente zu steuern.
Eine Aktion der ersten systeminternen Funktionskomponente wird vorzugsweise – zumindest bei bestimmten Aktionen – nur durch gleichzeitiges Betätigen von zwei Steuerelementen an der systemexternen Steuereinrichtung ausgelöst. Bei der Aktion der ersten systeminternen Funktionskomponente, die nur durch gleichzeitiges Betätigen von zwei Steuerelementen an der systemexternen Steuereinrichtung ausgelöst werden kann, handelt es sich vorzugsweise um eine sicherheitsrelevante Aktion, wie z. B. eine Bewegung einer Patientenliege einer ersten systeminternen Funktionskomponente und/oder eine Aktivierung einer Bestrahlungseinrichtung einer ersten systeminternen Funktionskomponente. Beispielsweise kann die Aktion der ersten systeminternen Funktionskomponente nur durch gleichzeitiges Drücken von zwei auf der grafischen Oberfläche der systemexternen Steuereinrichtung dargestellten Tasten ausgelöst werden.
An der externen Steuereinrichtung können in Abhängigkeit vom Betriebszustand des medizintechnischen Systems Steuerelemente markiert werden, deren Betätigung eine in dem jeweiligen Betriebszustand des medizintechnischen Systems zulässige Operation auslöst. Insbesondere können auf der grafischen Oberfläche der externen Steuereinrichtung in Form virtueller Tasten dargestellte Steuerelemente farbig markiert oder anderweitig grafisch hervorgehoben werden, wenn die Betätigung dieser Steuerelemente in dem vorherrschenden Betriebszustand des medizintechnischen Systems zulässig ist. Beispielsweise kann ein Steuerelement der externen Steuereinrichtung, das bei einer Betätigung durch einen Anwender eine Verschiebung einer Patientenliege einer ersten systeminternen Funktionskomponente auslöst, markiert werden, wenn eine Verschiebung der Patientenliege in dem aktuellen Betriebszustand des medizintechnischen Systems zulässig ist, das heißt, wenn die horizontale Rechts/Links-Position der Patientenliege beispielsweise innerhalb eines zulässigen Wertebereichs liegt und folglich ausgeschlossen ist, dass die Patientenliege bei einer anwendergesteuerten Verschiebung gegen die Gantry fährt.
Vorzugsweise können mittels des medizintechnischen Systems aufgenommene Bilder auf der grafischen Oberfläche der externen Steuereinrichtung dargestellt werden. Die systemexterne Steuereinrichtung umfasst vorzugsweise ferner eine anwenderbetätigbare Auswahleinrichtung, mit deren Hilfe ein Anwender ein auf der grafischen Oberfläche der externen Steuereinrichtung darzustellendes Bild auswählen kann.
Ein auf der grafischen Oberfläche der systemexternen Steuereinrichtung dargestelltes Bild kann besonders bevorzugt auch zur Generierung von Positionierungs-Steuerdaten für die erste systeminterne Funktionskomponente genutzt werden.
Beispielsweise kann ein mittels des medizintechnischen Systems aufgenommenes Bild dazu genutzt werden, Positionierungs-Steuerdaten für eine Patientenliege zu generieren. Zum Beispiel kann in einem Übersichtsbild (Topogramm) eine Schnittbildposition für eine nachfolgende Bildakquisition bestimmt werden.
Bei dem auf der grafischen Oberfläche der systemexternen Steuereinrichtung dargestellten Bild kann es sich aber beispielsweise auch um eine grafische Darstellung handeln, aus der die Position eines beweglichen Teils, z. B. einer Patientenliege oder der Gantry, einer ersten systeminternen Funktionskomponente ersichtlich ist. Das bewegliche Teil kann dann von einem Anwender in komfortabler Weise ausgehend von seiner auf der grafischen Oberfläche der systemexternen Steuereinrichtung dargestellten Position in eine gewünschte neue Position gesteuert werden.
Auf der grafischen Oberfläche der systemexternen Steuereinrichtung können Steuerelemente, vorzugsweise eine komplette Steuerelementanordnung, einer internen Steuerfunktionskomponente emuliert werden. Beispielsweise kann ein herkömmliches GPC eines aktuell anzusteuernden CT-Systems auf der grafischen Oberfläche der systemexternen Steuereinrichtung exakt nachgestellt werden, das heißt, sowohl die Anordnung der Steuerelemente als auch die einzelnen Funktionen der Steuerelemente können auf der grafischen Oberfläche nachgebildet werden. Der Vorteil dieser Nachbildung liegt darin, dass der Anwender sich nicht an eine neue Steuerelemente-Anordnung gewöhnen muss, sondern seine gewohnte Arbeitsumgebung, nun allerdings sogar frei beweglich, weiterhin zur Verfügung hat. Das medizintechnische System umfasst vorzugsweise ein bildgebendes Großgeräte-System, beispielsweise ein CT-System, ein PET-System, ein SPECT-System, ein MR-System oder eine Kombination solcher Systeme. Alternativ oder zusätzlich kann das medizintechnische System auch ein Ultraschall-System etc. umfassen.
Die Erfindung wird im Folgenden unter Hinweis auf die beigefügten Figuren anhand von Ausführungsbeispielen noch einmal näher erläutert. Dabei werden gleichartige Komponenten mit denselben Bezugsziffern bezeichnet. Es zeigen:
1 eine schematische Darstellung von systeminternen Funktionskomponenten eines aus dem Stand der Technik bekannten CT-Systems,
2 eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Anordnung, die ein in Form eines CT-Systems ausgebildetes medizintechnisches System sowie eine systemexterne Steuereinrichtung umfasst, welche hier zur Ansteuerung eines Patientenhandling-Systems des CT-Systems dient,
3 eine schematische Darstellung einer systemexternen Steuereinrichtung mit einer grafischen Oberfläche, auf der eine Gantry-Panel-Steuereinheit eines CT-Systems abgebildet ist,
4 eine schematische Darstellung der Anordnung wie in 2, jedoch nun bei der Ansteuerung der Gantry-Panel-Steuereinheit über die externe Steuereinrichtung.
1 zeigt eine schematische Darstellung eines aus dem Stand der Technik bekannten, in Form eines CT-Systems 1 ausgebildeten medizintechnischen Systems 1.
Das CT-System 1 weist wie üblich eine Scaneinheit mit einer „Gantry“ 40 auf, die sowohl eine die Röntgenstrahlung erzeugende Röntgenquelle als auch eine die Röntgenstrahlung messende Detektoranordnung enthält (in 1 nicht dargestellt). Bei den meisten heutzutage verwendeten Gerätetypen rotieren die Röntgenquelle und die Detektoranordnung bei einer Untersuchung um das auf einer Patientenliege 35 liegende Untersuchungsobjekt (Patient).
Die Patientenliege 35 ist Teil des oben erwähnten Patientenhandling-Systems 30 (auch kurz PHS genannt), das ein softwareseitiges PHS (auch kurz sPHS genannt) 31 und ein hardwareseitiges PHS (auch kurz hPHS genannt) 32 mit der Patientenliege 35 umfasst. Das sPHS 31 dient der Steuerung des hPHS 32. Insbesondere kann die Patientenliege 35 des hPHS 32 mittels des sPHS 31 in horizontaler und vertikaler Richtung 33, 34 verfahren werden, beispielsweise um die Patientenliege 35 relativ zu der Gantry 40 zu positionieren.
Das medizintechnische System 1 umfasst eine Steuerung 10‘. Die Steuerung 10‘ kann beispielsweise eine oder mehrere Steuerungskomponenten umfassen, die der Steuerung nicht rotierender Systemteile dienen, insbesondere des Patientenhandling-System 30. Ferner kann die Steuerung 10‘ eine oder mehrere weitere Steuerungskomponenten umfassen, die der Steuerung rotierender Systemteile dienen, insbesondere also der Gantry. In der Steuerung 10‘ sind, meist in Form von Softwarekomponenten, welche auf einem Prozessor oder mehreren zusammenarbeitenden Prozessoren implementiert sind, verschiedene Steuerungs-Komponenten realisiert. Beispielhaft sind in 1 eine softwareseitiges Gantry Panel Control (sGPC) 21 und das softwareseitige Patientenhandling-System (sPHS) 31 als Steuerungs-Komponenten dargestellt. Das PHS 30, einschließlich dem sPHS 31 und dem hPHS 32, bildet beispielsweise eine systeminterne Funktionskomponente 30.
Die sGPC 21 verwaltet mehrere verschiedene Bedienungsmodule 22, 23, 24, 25, die als Benutzerschnittstellen dienen können, um das System bzw. dessen Systemkomponenten, beispielsweise die PHS, insbesondere die Patientenliege 35, den Betrieb der Gantry etc. wie gewünscht steuern kann: Gantry Panels 22, 23, eine Control Box 24 und das IVM 25. Die Gantry Panels 22, 23 gehören zur Standardausstattung eines jeden CT-Systems und sind in der Regel paarweise direkt an einer linken und einer rechten Gehäuseseite der Gantry angebracht. Jedes Gantry Panel 22, 23 umfasst von einem Anwender direkt betätigbare Steuerelemente. Die Control Box 24 ist eine Steuereinheit, welche ortsfest außerhalb eines Untersuchungsraums, in dem sich die Gantry und die Patientenliege befinden, installiert ist und ebenfalls von einem Anwender betätigbare Steuerelemente umfasst. Schließlich ist auch das IVM 25 mit von einem Anwender betätigbaren Steuerelementen versehen und über eine drahtlose Kommunikationsanbindung mit der Steuerung 10‘ verbunden. Die sGPC 21 dient dabei der Steuerung mehrerer systeminterner Funktionskomponenten (wie GPC, PHS, Gantry, etc), das heißt, verschiedener Subsysteme des medizintechnischen Systems 1 über die Steuerelemente der Bedienungsmodule 22, 23, 24, 25.
Die sGPC 21 bildet gemeinsam mit den Gantry Panels 22, 23, der Control Box 24 und dem IVM 25 eine Gantry Panel Control (GPC) 20, welche hier als eine weitere systeminterne Funktionskomponente betrachtet wird.
Neben den in 1 dargestellten internen Funktionskomponenten kann das CT-System 1 noch eine Vielzahl weiterer interner Funktionskomponenten umfassen, wie beispielsweise ein Power Device Center (PDC, Stromversorgung), eine Gantry und/oder ein Bilddatenrekonstruktionssystem. Wegen der besseren Übersichtlichkeit sind in 1 jedoch nur die GPC 20 und die PHS 30 dargestellt, um im Folgenden an diesen beispielhaft ein typisches Zusammenwirken verschiedener systeminterner Funktionskomponenten 20, 30 bzw. deren Untereinheiten innerhalb eines CT-Systems 1 zu erläutern.
Die verschiedenen Bedienungsmodule 22, 23, 24, 25 des GPC 20 bzw. des hGPC 21 sind über einen ersten Bus C1, beispielsweise einen CAN-Bus und/oder anderes BUS-System, an das sGPC 21 angebunden. Das sGPC 21 ist über einen zweiten Bus C2 mit dem PHS 31 verbunden. Schließlich ist das PHS 31 über einen dritten Bus C3 mit der Patientenliege 35 verbunden. Beim Betätigen eines Steuerelements eines Bedienmoduls 22, zum Beispiel des Gantry Panels 22, erzeugte Steuerdaten werden über den ersten CAN Bus C1 mittels eines geeigneten Protokolls, beispielsweise eines CANopen-Protokolls, an das sGPC 21 übertragen. Ferner können über das Protokoll Steuerdaten von der sGPC 21 an die Bedienmodule 22, 23, 24, 25 übertragen werden.
Die der sGPC 21 von einem Bedienmodul 22, 23, 24, 25 beispielsweise einem Gantry Panel 22 zugeführten Steuerdaten, die z. B. der Steuerung der Patientenliege 35 mittels des sPHS 31 dienen, werden von der sGPC 21 auf ihre Zulässigkeit und Plausibilität überprüft. Insbesondere prüft die sGPC 21, ob sich die Werte der Steuerdaten innerhalb eines vorgegebenen zulässigen Wertebereichs befinden und ob die Werte im aktuellen Betriebszustand des medizintechnischen Systems 1 sinnvoll sind. Beispielsweise kann eine zulässige horizontale Position der Patientenliege 35 in z-Richtung (d. h. in Längsrichtung der Patientenliege 35) durch einen Wertbereich zwischen +600 und –600 Millimeter um eine zentrale Position festgelegt sein. Eine Eingabe an einem Bedienmodul 22, 23, 24, 25, die eine Verschiebung der Patientenliege 35 um zum Beispiel +700 Millimeter aus der zentralen Position fordert, führt dann dazu, dass die Patientenliege 35 lediglich bis zu ihrer maximalen zulässigen Auslenkung um +600 Millimeter verfahren wird.
Des Weiteren führt die sGPC 21 eine Validierung durch, ob eine Kombination von Eingabebefehlen im aktuellen Betriebszustand des medizintechnischen Systems 1 sinnvoll ist. So kann zum Beispiel die sGPC 21 dafür sorgen, dass ein über ein Bedienmodul 22, 23, 24, 25 eingegebener Eingabebefehl, die Patientenliege 35 in die Gantry zu fahren, nur ausgeführt wird, wenn sich die Patientenliege 35 in x-Richtung (horizontal quer zur Längsachse der Patientenliege) in ihrer zentralen Position befindet, da die Patientenliege 35 ansonsten gegen die Gantry fahren würde. Des Weiteren wird bei der Validierung auch verifiziert, ob der Eingabebefehl von einer zulässigen Funktionskomponente gesendet wurde. Beispielsweise lässt die sGPC 21 eine Umpositionierung der Patientenliege 35 nur zu, wenn der entsprechende Befehl dazu von einem der beiden Gantry Panels 22, 23, der Control Box 24 oder dem IVM 25 gesendet wurde, welche bei der Systemzertifizierung berücksichtigt wurde.
2 zeigt nun eine schematische Blockdarstellung eines ersten Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Anordnung, die ein in Form eines CT-Systems ausgebildetes medizintechnisches System 1 sowie eine systemexterne Steuereinrichtung 100 umfasst. Der besseren Übersichtlichkeit wegen sind auch hier wieder nur einige der systeminternen Funktionskomponenten 20, 30, 40, das heißt verschiedene Subsysteme, des medizintechnischen Systems 1 in Form von einfachen Funktionsblöcken gezeigt.
Ähnlich wie das in 1 gezeigte medizintechnische System 1 umfasst das medizintechnische System 1 gemäß 2 eine Steuerung 10 mit einer sGPC 21 und einem sPHS 31. Die sGPC 21 kommuniziert, wie oben im Zusammenhang mit 1 beschrieben, mit Gantry Panels 22, 23. Ferner kann die sGPC 21 auch mit weiteren, in 2 nicht gezeigten Bedienmodulen, wie z. B. einer Control Box und/oder einem IVM, kommunizieren. Wie in dem medizintechnischen System 1 gemäß 1, dient die sPHS 31 auch in dem in 2 gezeigten medizintechnischen System 1 der Steuerung des hPHS 32, insbesondere einer Patientenliege. Auch hier bildet die sGPC 21 gemeinsam mit den davon verwalteten hardwareseitigen Bedienmodulen 22, 23 eine GPC 20 als eine interne Funktionskomponente 20 und die sPHS 31 gemeinsam mit der hPHS 32, welche die Patientenliege umfasst, ein PHS 30 als eine weitere systeminterne Funktionskomponente 30.
Darüber hinaus umfasst die Steuerung 10 hier ein softwareseitiges Gantrysteuerungsmodul 41, das der Steuerung einer hardwareseitigen Gantry 42 dient. Softwareseitiges Gantrysteuerungsmodul 41 und hardwareseitige Gantry 42 werden hier gemeinsam als eine weitere systeminterne (Gantry-)Funktionskomponente 40 betrachtet. Neben den dargestellten systeminternen Funktionskomponenten 20, 30, 40 weist das CT-System 1 noch eine Vielzahl weiterer dem Fachmann bekannter systeminterner Funktionskomponenten auf, die benötigt werden, um das CT-System 1 insgesamt zu betreiben, wie zum Beispiel Kontrastmittelinjektoren, Bildnachverarbeitungsrechner, Anzeigeelemente (z.B. Deckenstative), Interventionskomponenten, physiologische Überwachungskomponenten (z. B. für Puls, Atmung, ...), Fußschalter (z.B. zum Auslösen von Röntgenstrahlung) Audio-/Videokomponenten (z. B. zur Patientenüberwachung), Roboteranbindung etc.
Die Steuerung 10 des medizintechnischen Systems 1 der in 2 gezeigten Anordnung umfasst ferner eine im Folgenden noch näher erläuterte erfindungsgemäß aufgebaute, systeminterne zentrale Schnittstellen-Emulationseinheit 11, die mit der systemexternen Steuereinrichtung 100 kommuniziert.
Die systemexterne Steuereinrichtung 100 kommuniziert mit dem medizintechnischen System 1 hier über eine drahtlose Kommunikationsverbindung, insbesondere eine WLAN-Verbindung. Hierzu ist an einen Ethernet-Switch der Steuerung 10 ein Wi-Fi-Access Point (nicht dargestellt) angeschlossen.
Die systemexterne Steuereinrichtung 100, die in dem hier gezeigten Ausführungsbeispiel in Form eines handelsüblichen Tablet-Computers ausgebildet ist, aber auch als Smartphone oder Roboter implementiert sein kann, verfügt über eine grafische Oberfläche 101, auf der sich Steuerelemente 211, 212, 213, 214 befinden. Rein symbolisch sind in 2 nur vier Steuerelemente 211, 212, 213, 214 gezeigt. In dem in 2 gezeigten Betriebszustand der systemexternen Steuereinrichtung 100 ist zudem gerade ein Steuerelement 211 markiert, und drei Steuerelemente 212, 213, 214 sind nicht markiert. Durch die Markierung wird einem Anwender angezeigt, dass eine Betätigung des markierten Steuerelements 211 eine in dem aktuellen Betriebszustand des medizintechnischen Systems 1 zulässige Operation auslöst, d. h. dieses Steuerelement ist aktuell aktiv bzw. aktivierbar. Beispielsweise kann hier durch die Betätigung des markierten Steuerelements 211 durch einen Anwender eine Umpositionierung der Patientenliege des PHS 30, konkret des hPHS 32, eingeleitet werden.
Auf eine Betätigung des markierten Steuerelements 211 durch einen Anwender hin sendet die systemexterne Steuereinrichtung 100 für eine erste systeminterne Funktionskomponente, hier das PHS 30, bestimmte Steuerdaten als systemexterne Steuerdaten SED an die Steuerung 10. Falls gewünscht, kann auch ein gleichzeitiges Betätigen von zwei Steuerelementen 211, 212, 213, 214 an der systemexternen Steuereinrichtung 100 erforderlich sein, um eine Aktion der ersten systeminternen Funktionskomponente 30, hier des PHS 30, auszulösen.
Die systemexternen Steuerdaten SED werden dann in der zentralen Schnittstellen-Emulationseinheit 11 der Steuerung 10 verarbeitet. Dabei emuliert die systeminterne zentrale Schnittstellen-Emulationseinheit 11 eine zweite systeminterne Funktionskomponente 20, in dem gezeigten Ausführungsbeispiel die GPC 20, das heißt, in der systeminternen zentralen Schnittstellen-Emulationseinheit 11 wird quasi eine „virtuelle“ GPC 2 erzeugt. Dabei leitet die systeminterne zentrale Schnittstellen-Emulationseinheit 11 die für das PHS 30 bestimmten Steuerdaten SED als systeminterne Steuerdaten SID unter Nutzung eines Identifiers I_G der zweiten systeminternen Funktionskomponente, hier der GPC 20, an das PHS 30 bzw. das sPHS 31 weiter. Der Identifier I_G wird hierbei zum Beispiel bei jeder Übertragung von Steuerdaten mit übersandt und kennzeichnet die zweite Funktionskomponente 20, hier also die GPC 20, eindeutig. Mit anderen Worten, die systeminterne zentrale Schnittstellen-Emulationseinheit 11 übersendet die Steuerdaten intern so weiter, wie wenn sie von einer systeminternen Funktionskomponente 20, der GPC 20, kommen würden.
In der zentralen Schnittstellen-Emulationseinheit 11 findet dazu außerdem ein Mapping der systemexternen Steuerdaten SED auf systeminterne Steuerdaten SID der virtuellen GPC 2 statt. Das heißt, das Datenformat der systemexternen Steuereinrichtung 100 wird auf das Datenformat der emulierten GPC 2 umgesetzt. Dadurch wird ein Abgleich mit einem vorhandenen zertifizierten Datensatz der „realen“ GPC 20 ermöglicht.
Bei der Kommunikation zwischen dem PHS 30 und der systemexternen Steuereinrichtung 100 gibt sich die systeminterne zentrale Schnittstellen-Emulationseinheit 11 somit als GPC 20 aus, so dass das PHS 30 die ihm von der systemexternen Steuereinrichtung 100 übermittelten (eigentlich externen) Steuerdaten SED als systeminterne Steuerdaten SID bewertet und akzeptiert. Insbesondere findet in der sPHS 31 hier auch eine Validierung der Werte der von der systemexternen Steuereinrichtung 100 übermittelten Steuerdaten SED statt, so dass sichergestellt ist, dass über die systemexterne Steuereinrichtung 100 eingegebene Steuerbefehle nur dann ausgeführt werden, wenn sich die Werte der systemexternen Steuerdaten SED innerhalb eines vorgegebenen zulässigen Wertebereichs befinden und im aktuellen Betriebszustand des CT-Systems 1 sinnvoll sind.
Welcher Identifier von der systeminternen Schnittstellen-Emulationseinheit 11 verwendet wird, bzw. welche (zweite) systeminterne Funktionskomponente von der systeminternen Schnittstellen-Emulationseinheit 11 emuliert wird, kann in Abhängigkeit von der aktuell angesprochenen (ersten) systeminterne Funktionskomponente in einem Speicher hinterlegt sein. Z. B. kann in einer Tabelle festgelegt sein, welche typischen Steuerbefehle von welcher systeminternen Funktionskomponente an welche andere systeminterne Funktionskomponente übermittelt werden dürfen. Ebenso kann auch von der systemexterne Steuereinrichtung 100 eine Vorgabe gegeben werden, einen Identifier einer bestimmten systeminternen Funktionskomponente zu wählen.
Über den Identifier I_G kann weiterhin auch sichergestellt werden, dass bestimmte erste Funktionskomponenten nur angesprochen werden können, wenn die systemexternen Steuerdaten auch für diese ersten Funktionskomponenten bestimmt sind. Beispielsweise wird durch den Identifier I_G ausgeschlossen, dass z. B. die Gantry 40 durch systemexterne Steuerdaten angesprochen wird, die eigentlich für das PHS 30 bestimmt sind. Dies wird sichergestellt durch eine Validierung, die überprüft, ob passende Datensätze geliefert werden, d. h. dass in Abhängigkeit des verwendeten Identifiers bestimmte Formate geliefert werden. In einem konkreten Beispiel müssen nach einem bestimmten Identifier drei Datenfelder mit einer vordefinierten Länge und einem bestimmten Datentyp geliefert werden.
In dem medizintechnischen System 1 wird zur Bestimmung der Position und/oder zur Steuerung der Positionen einzelner systeminterner Funktionskomponenten, beispielsweise der Patientenliege, ein systeminternes Koordinatensystem genutzt. In der systemexternen Steuereinrichtung 100 wird dagegen ein systemexternes Koordinatensystem genutzt. Bei der Übertragung der Mess- und/oder Steuerdaten zwischen dem medizintechnischen System 1 und der systemexterne Steuereinrichtung 100 wird daher eine Koordinatentransformation durchgeführt. Insbesondere werden die systeminternen Koordinaten bei der Übertragung vom medizintechnischen System 1 zur systemexternen Steuereinrichtung 100 in systemexterne Koordinaten transformiert, wohingegen bei der Übertragung der Mess- und/oder Steuerdaten von der systemexternen Steuereinrichtung 100 zum medizintechnischen System 1 systemexterne Koordinaten in systeminterne Koordinaten transformiert werden. Diese Koordinatentransformation wird in der Schnittstellen-Emulationseinheit 11 durchgeführt. Da grundsätzlich nicht nur Daten von der systemexternen Steuereinrichtung 100 an die systeminternen Funktionskomponenten 20, 30, 40 gesendet werden können, sondern umgekehrt auch die internen Funktionskomponenten 20, 30, 40 Daten an die systemexterne Steuereinrichtung senden können, kann diese Koordinatentransformation in beiden Richtungen erfolgen.
3 zeigt eine detaillierte schematische Darstellung der systemexternen Steuereinrichtung 100 der in 2 veranschaulichten Anordnung. Die systemexterne Steuereinrichtung 100 kann mittels eines Ein/Aus-Schalters 102 ein- bzw. ausgeschaltet werden. Auf der in Form eines Touchpads ausgebildeten grafischen Oberfläche 101 der systemexternen Steuereinrichtung 100 sind anstelle der in 2 gezeigten vier Steuerelemente 211, 212, 213, 214 beispielhaft Steuerelemente 111, 112, 113, 114, 130, 140, 150, 160, 170, 180, 190, 200, 210 eines Gantry Panels abgebildet. Mit anderen Worten, die systemexterne Steuereinrichtung 100 simuliert auf ihrer grafischen Oberfläche 101 genau die Anordnung der Steuerelemente einer internen Steuer-Funktionskomponente, hier eines Gantry Panels 22, 23 der GPC 20. Die Steuerelemente 111, 112, 113, 114, 130, 140, 150, 160 sind in Form von Ringsegmenten ausgebildet, die auf verschiedenen Ringen mit unterschiedlichen Radien angeordnet um einen zentralen Knopf 115 (welchen hier eine in vier Richtungen betätigbare Wipptaste simuliert) gruppiert sind. Weitere Steuerelemente 170, 180, 190, 200, 210 sind in einer Reihe unterhalb der Steuerelemente 111, 112, 113, 114, 130, 140, 150, 160 positioniert.
Von den in einer Reihe angeordneten Steuerelementen 170, 180, 190, 200, 210 dient das Steuerelement 170 zum Ein- bzw. Ausschalten einer Strahlungsquelle des medizintechnischen Systems 1. Eine Betätigung des Steuerelements 180 unterbricht den Betrieb der Strahlungsquelle des medizintechnischen Systems 1. Mittels des Steuerelements 190 kann die Patientenliege aus einer Position außerhalb der Gantry in eine Scanposition innerhalb der Gantry verfahren werden. Durch Betätigen der Steuerelemente 200, 210 kann ein Anwender die aktuelle Position der Patientenliege unter einem Speicherplatz A bzw. B speichern bzw. abrufen, d. h. die Patientenliege wird an die gespeicherte Position gefahren.
Von den in Form von Ringsegmenten ausgebildeten Steuerelementen 111, 112, 113, 114, 130, 140, 150, 160 dient ein auf einem äußeren Ring oben angeordnetes Steuerelement 140 dem Anschalten einer Gantry-Beleuchtung. Das diesem Steuerelement 140 unten auf dem äußeren Ring gegenüberliegende Steuerelement 160 ist für das Herausfahren der Patientenliege aus der Gantry bei gleichzeitiger Absenkung der Patientenliege zuständig. Auf der rechten Seite dieses äußeren Rings befindet sich ein Steuerelement 130 für die Steuerung der Gantryneigung, das zwei untergeordnete Teilsteuerelemente 131, 132 aufweist, ein erstes Teilsteuerelement 131, dessen Betätigung eine Neigung der Gantry in mathematisch negativer Richtung, das heißt gegen den Uhrzeigersinn, bewirkt, und ein zweites Teilsteuerelement 132, das eine Neigung der Gantry in mathematisch positiver Richtung, das heißt im Uhrzeigersinn, bewirkt. Auf der linken Seite befindet sich ein Steuerelement 150, das eine Verschiebung der Patientenliege in ihre zentrale Position bewirkt.
Ein oben auf einem inneren Ring angeordnetes Steuerelement 111 dient dem Hochfahren der Patientenliege. Ein dem Steuerelement 111 unten auf dem inneren Ring gegenüberliegendes Steuerelement 112 ist für die Absenkung der Patientenliege zuständig. Auf der rechten Seite des inneren Rings befindet sich ein Steuerelement 113, das ein Hineinfahren der Patientenliege in die Gantry bewirkt. Auf der linken Seite des inneren Rings befindet sich ein Steuerelement 114 zum Herausfahren der Patientenliege aus der Gantry. Der zentrale Knopf 115 dient in Kombination mit einem anderen Steuerelement 111, 112, 113, 114, 130, 140, 150, 160, 170, 180, 190, 200, 210 dazu, eine beschleunigte Bewegung, beispielsweise der Patientenliege, einzuleiten.
In dieser Darstellung auf der grafischen Benutzeroberfläche 101 der systemexternen Steuereinrichtung 100 können wieder einzelne Steuerelemente 111, 112, 113, 114, 130, 140, 150, 160, 170, 180, 190, 200, 210 in Abhängigkeit des Betriebszustands des medizintechnischen Systems 1 markiert werden. Insbesondere ist es denkbar, diejenigen Steuerelemente 111, 112, 113, 114, 130, 140, 150, 160, 170, 180, 190, 200, 210 farblich oder anderweitig hervorzuheben, deren Betätigung eine in dem jeweiligen Betriebszustand des medizintechnischen Systems 1 zulässige Operation auslöst. Beispielsweise kann der zentrale Knopf 115 in einem Betriebszustand des medizintechnischen Systems 1 farbig markiert sein, in dem eine beschleunigte Bewegung der Patientenliege in Reaktion auf eine Betätigung eines der Steuerelemente 111, 112, 113, 114, 150, 160, 190, 200, 210 in eine gewünschte Position zulässig ist.
Die Steuerelemente lassen sich dabei in zwei Kategorien unterteilen: einerseits Steuerelemente, die nur eines einfachen Klick bedürfen, um eine Funktion auszulösen, und andererseits Steuerelemente mit der so genannten Totmannfunktion, das heißt, dass ein Loslassen jener Steuerelemente unweigerlichen zum sofortigen Abbruch der Aktion führt. Eine solche Totmannfunktion weisen vorzugsweise solche Steuerelemente 111, 112, 113, 114, 131, 132, 160, 190, 200, 210 auf, die mit der Bewegung von systeminternen Funktionskomponenten wie z. B. einem Verfahren der Patientenliege oder Verkippung der Gantry verbunden sind.
Die systemexterne Steuereinrichtung 100 kann eine insbesondere auf der grafischen Oberfläche 101 dargestellte (in 3 nicht gezeigt) anwenderbetätigbare Auswahleinrichtung umfassen, mit deren Hilfe ein Anwender ein auf der grafischen Oberfläche 101 der externen Steuereinrichtung 100 darzustellendes Bild auswählen kann. Beispielsweise kann ein Anwender durch entsprechende Betätigung der Auswahleinrichtung veranlassen, dass auf der grafischen Oberfläche 101 anstelle der Steuerelemente eines Gantry Panels gemäß 3 ein mittels des CT-Systems 1 aufgenommenes Bild dargestellt wird. Ferner kann sich der Anwender auf der grafischen Oberfläche 101 der systemexternen Steuereinrichtung 100 beispielsweise eine grafische Darstellung anzeigen lassen, aus der die Position der Patientenliege ersichtlich ist.
Das auf der grafischen Oberfläche 101 der systemexternen Steuereinrichtung 100 dargestellte Bild kann zur Generierung von Positionierungs-Steuerdaten für die erste systeminterne Funktionskomponente, beispielsweise das PHS 30, genutzt werden. Z. B. kann die Patientenliege von einem Anwender in komfortabler Weise ausgehend von der auf der grafischen Oberfläche 101 der systemexternen Steuereinrichtung 100 dargestellten Position der Patientenliege in eine gewünschte neue Position gesteuert werden. Ebenso kann auch ein mittels des CT-Systems 1 aufgenommenes Bild, z. B. ein sogenannter Localizer, dazu genutzt werden, Positionierungs-Steuerdaten für die Patientenliege zu generieren.
Die in 3 dargestellte Gantry-Panel-Steuereinheit stellt nur ein Beispiel unter vielen Darstellungsmöglichkeiten dar. Auf der externen Steuereinrichtung könnte auch jede andere Funktionskomponente simuliert werden, wobei dann die systeminterne zentrale Schnittstellen-Emulationseinheit, die entsprechende zugehörige interne Funktionskomponente emuliert, um die Daten der externen Steuereinrichtung systeminternen weiterzuleiten. Hierzu kann beispielsweise in Abhängigkeit von der auf der externen Steuereinrichtung simulierten internen Funktionskomponente eine entsprechende Information an die systeminterne Schnittstellen-Emulationseinheit übersendet werden, welche dann den passenden Identifier auswählt und dafür sorgt, dass die passenden Regeln zum Mapping, zur Validierung und ggf. zur Transformation der Steuerdaten verwendet werden.
Letztlich eröffnet dies die Möglichkeit, mit der externen Steuereinrichtung beliebige interne Fusionskomponenten anzusprechen, wobei dies nicht nur im klinischen Betrieb vorteilhaft sein kann, sondern insbesondere auch zu Testzwecken beim Hersteller des medizintechnischen Systems und/oder zur Durchführung von Tests während einer Wartung bzw. Reparatur. Jede interne Funktionskomponente des medizintechnischen Systems kann also eine in dem oben beschriebenen Sinne angesteuerte, „erste“ interne Funktionskomponente oder emulierte, „zweite“ interne Funktionskomponente sein.
Hierzu zeigt z. B. 4 eine schematische Darstellung der Anordnung, wie sie bereits in 2 gezeigt ist, jedoch nun bei der Ansteuerung der GPC 20 mittels der systemexternen Steuereinrichtung 100. D. h. hier bildet die GPC 20 eine anzusteuernde, erste Funktionskomponente und die PHS 30 eine emulierte, zweite Funktionskomponente. Eine Ansteuerung der GPC 20 durch die systemexterne Steuereinrichtung 100 kann beispielsweise dazu eingesetzt werden, um deren korrekte Funktion in Abhängigkeit von bestimmten Positionen der Patientenliege des PHS 30 zu prüfen. Hierzu werden auf der graphischen Oberfläche 101 der systemexternen Steuereinrichtung 100 Touch-Steuerelemente 311, 312, 313, 314 angezeigt, mit denen z.B. (virtuelle) Positionskoordinaten (also eine Art virtuelle Messdaten) der Patientenliege eingegeben werden, welche an die GPC übermittelt werden. Bei der Kommunikation zwischen der GPC 20 und der systemexternen Steuereinrichtung 100 gibt sich die systeminterne zentrale Schnittstellen-Emulationseinheit 11 dementsprechend unter Verwendung des zur PHS 30 gehörenden Identifiers I_P als PHS 30 aus, d. h. es wird eine virtuelle PHS 3 emuliert, so dass die GPC 20 die ihr von der systemexternen Steuereinrichtung 100 übermittelten Messdaten MED als systeminterne Messdaten bewertet und akzeptiert. In Reaktion auf den Empfang von Messdaten, die anzeigen, dass sich die Patientenliege an einer bestimmten Position, beispielsweise ihrer zentralen Position befindet, gibt die GPC 20 bei ordnungsgemäßer Funktion Steuerelemente zur Betätigung durch einen Anwender frei, durch die beispielsweise die Verschiebung der Patientenliege in die Gantry veranlasst werden kann. Wenn nun die GPC 20 auf den Empfang der ihr von der systeminternen zentralen Schnittstellen-Emulationseinheit 11 übermittelten systeminternen Messdaten MID nicht mit der Freigabe dieser Steuerelemente für eine Anwenderbetätigung reagiert, lässt dies auf eine Fehlfunktion der GPC 20 schließen. So lässt sich die richtige Funktionsweise der GPC 20 testen, ohne die Patientenliege tatsächlich zu verstellen, oder sogar dann, wenn die Patientenliege physisch am System abgebaut bzw. noch nicht angebaut ist.
Die externe Steuereinrichtung kann also, wie hier exemplarisch gezeigt, die Funktion jeder internen Funktionskomponente simulieren. Es wird abschließend noch einmal darauf hingewiesen, dass es sich bei den vorhergehend detailliert beschriebenen Verfahren und Übertragungseinrichtungen lediglich um Ausführungsbeispiele handelt, welche vom Fachmann in verschiedenster Weise modifiziert werden können, ohne den Bereich der Erfindung zu verlassen. Insbesondere können auch die systeminternen Systemkomponenten in der Regel Messdaten und/oder Steuerdaten an die systemexterne Steuereinrichtung übersenden, vorzugsweise auch über die systeminterne zentrale Schnittstellen-Emulationseinheit. Es wird der Vollständigkeit halber auch darauf hingewiesen, dass die Verwendung der unbestimmten Artikel „ein“ bzw. „eine“ nicht ausschließt, dass die betreffenden Merkmale auch mehrfach vorhanden sein können. Ebenso schließt der Begriff „Einheit“ nicht aus, dass diese aus mehreren Komponenten besteht, die gegebenenfalls auch räumlich verteilt sein können.

Claims

Verfahren zur Übertragung von Mess- und/oder Steuerdaten zwischen einem medizintechnischen System (1) und einer systemexternen Steuereinrichtung (100), – bei dem die systemexterne Steuereinrichtung (100) mit systeminternen Funktionskomponenten (20, 30, 40) des medizintechnischen Systems (1) über eine systeminterne Schnittstellen-Emulationseinheit (11) des medizintechnischen Systems (1) kommuniziert, – wobei die systemexterne Steuereinrichtung (100) für eine erste systeminterne Funktionskomponente (20, 30, 40) bestimmte Mess- und/oder Steuerdaten als systemexterne Mess- und/oder Steuerdaten (SED) an die systeminterne Schnittstellen-Emulationseinheit (11) übersendet, – und die systeminterne Schnittstellen-Emulationseinheit (11) eine zweite systeminterne Funktionskomponente (20, 30, 40) emuliert und dabei die für die erste systeminterne Funktionskomponente (20, 30, 40) bestimmten Mess- und/oder Steuerdaten (SED, MED) als systeminterne Mess- und/oder Steuerdaten (SID, MID) unter Nutzung eines Identifiers (I_G, I_P) der zweiten systeminternen Funktionskomponente (20, 30, 40) an die erste systeminterne Funktionskomponente (20, 30, 40) weiterleitet.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei in der Schnittstellen-Emulationseinheit (11) ein Mapping der systemexternen Mess- und/oder Steuerdaten (SED, MED) auf systeminterne Mess- und/oder Steuerdaten (SID, MID) der emulierten systeminternen zweiten Funktionskomponente (20, 30, 40) stattfindet.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2, wobei die systeminternen Mess- und/oder Steuerdaten (SID, MID) vor einer Nutzung durch die erste systeminterne Funktionskomponente (20, 30, 40) in gleicher Weise validiert werden, wie Mess- und/oder Steuerdaten (SID, MID) der zweiten Funktionskomponente (20, 30, 40).
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die Übertragung der systeminternen Mess- und/oder Steuerdaten (SID, MID) mit dem Identifier (I_G, I_P) erfolgt.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei im medizintechnischen System (1) ein systeminternes Koordinatensystem genutzt wird und in der systemexternen Steuereinrichtung (100) ein systemexternes Koordinatensystem genutzt wird, wobei bei der Übertragung der Mess- und/oder Steuerdaten (SID, SED, MID, MED) zwischen dem medizintechnischen System (1) und der systemexterne Steuereinrichtung (100) Koordinaten transformiert werden, wobei bei der Übertragung vom medizintechnischen System (1) zur systemexternen Steuereinrichtung (100) systeminterne Koordinaten in systemexterne Koordinaten transformiert werden und/oder bei der Übertragung von der systemexternen Steuereinrichtung (100) zum medizintechnischen System (1) systemexterne Koordinaten in systeminterne Koordinaten transformiert werden.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei die systemexterne Steuereinrichtung (100) ein elektronisches Gerät mit einer grafischen Oberfläche (101) umfasst.
Verfahren nach Anspruch 1 bis 6, wobei eine Aktion der ersten systeminternen Funktionskomponente (20, 30, 40) nur durch gleichzeitiges Betätigen von zwei Steuerelementen (211, 212, 213, 214) an der systemexternen Steuereinrichtung (100) ausgelöst wird.
Verfahren nach Anspruch 1 bis 7, wobei an der systemexternen Steuereinrichtung (100) in Abhängigkeit des Betriebszustands des medizintechnischen Systems (1) Steuerelemente (211, 212, 213, 214) markiert werden, deren Betätigung eine in dem jeweiligen Betriebszustand des medizintechnischen Systems (1) zulässige Operation auslöst.
Verfahren nach einem der Ansprüche 6 bis 8, wobei ein mittels des medizintechnischen Systems (1) aufgenommenes Bild auf der grafischen Oberfläche (101) der systemexternen Steuereinrichtung (100) dargestellt wird und vorzugsweise das dargestellte Bild zur Generierung von Positionierungs-Steuerdaten für die erste systeminterne Funktionskomponente (20, 30, 40) genutzt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 6 bis 9, wobei die systemexterne Steuereinrichtung (100) auf der grafischen Oberfläche (101) Steuerelemente (110, 120, 130, 140, 150, 160, 170, 180, 190, 200, 210, 211, 212, 213, 214) einer internen Steuer-Funktionskomponente (20) emuliert.
Medizintechnisches System (1) mit systeminternen Funktionskomponenten (20, 30, 40) und einer systeminternen Schnittstellen-Emulationseinheit (11), die dazu eingerichtet ist, – für eine erste systeminterne Funktionskomponente bestimmte Mess- und/oder Steuerdaten als systemexterne Mess- und/oder Steuerdaten (SED, MED) von einer systemexternen Steuereinrichtung (100) zu empfangen, – und eine zweite systeminterne Funktionskomponente (20, 30, 40) zu emulieren und dabei die für die erste systeminterne Funktionskomponente (20, 30, 40) bestimmten Mess- und/oder Steuerdaten als systeminterne Mess- und/oder Steuerdaten (SID, MID) unter Nutzung eines Identifiers (I_G, I_P) der zweiten systeminternen Funktionskomponente (20, 30, 40) an die erste systeminterne Funktionskomponente (20, 30, 40) weiterzuleiten.
Systemexterne Steuereinrichtung (100) für ein medizintechnisches System (1) gemäß Anspruch 11, welche ausgebildet ist, um mit einer systeminternen Schnittstellen-Emulationseinheit (11) des medizintechnischen Systems (1) Mess- und/oder Steuerdaten (SID, SED, MID, MED) auszutauschen.
Anordnung mit einem medizintechnischen System (1) gemäß Anspruch 11 und einer systemexternen Steuereinrichtung (100) gemäß Anspruch 12.
Computerprogrammprodukt, welches direkt in einen Speicher einer systeminternen Steuereinrichtung (10) eines medizintechnischen Systems (1) ladbar ist, mit Programmcodeabschnitten, um alle Schritte eines Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 10 auszuführen, wenn das Programm in der systeminternen Steuereinrichtung (10) ausgeführt wird.
Computerprogrammprodukt, welches direkt in einen Speicher einer systemexternen Steuereinrichtung (100) für ein medizintechnisches Systems (1) ladbar ist, mit Programmcodeabschnitten, um einen Austausch von Mess- und/oder Steuerdaten (SID, SED, MID, MED) zwischen der systemexternen Steuereinrichtung (100) und einer systeminternen Schnittstellen-Emulationseinheit (11) eines medizintechnischen Systems (1) nach Anspruch 13 auszuführen, wenn das Programm in der systemexternen Steuereinrichtung (100) ausgeführt wird.