DE102017214475A1 - Verfahren und System zur Bereitstellung eines 3D-Modells eines Objekts an einem elektrophysiologischen Messplatz - Google Patents

Verfahren und System zur Bereitstellung eines 3D-Modells eines Objekts an einem elektrophysiologischen Messplatz Download PDF

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Abstract

Ein Verfahren zur Bereitstellung eines 3D-Modells eines Objekts (P) an einem elektrophysiologischen Messplatz (5) umfasst Schritte eines Erzeugens eines 3D-Modelldatensatzes (M) in einem ersten Datenformat durch ein Modellgeneratormodul (1) aus medizinischen Bilddaten (B), eines Konvertierens des 3D-Modelldatensatzes (M) durch ein Umwandlungsmodul (2) von dem ersten Datenformat in ein von dem ersten Datenformat unterschiedliches, zweites Datenformat, und eines Übertragens des 3D-Modelldatensatzes (M) in dem zweiten Datenformat zu dem elektrophysiologischen Messplatz (5) über ein Computernetzwerk (6). Auf diese Weise wird ein Verfahren zur Verfügung gestellt, das auf einfache Weise die Erstellung eines 3D-Modells unabhängig von einem elektrophysiologischen Messplatz bei nachfolgender Übertragung des 3D-Modells hin zu dem elektrophysiologischen Messplatz ermöglicht.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Bereitstellung eines 3D-Modells eines Objekts an einem elektrophysiologischen Messplatz sowie ein System zur Bereitstellung eines 3D-Modells eines Objekts an einem elektrophysiologischen Messplatz.
  • Herzrhythmusstörungen können durch die sogenannte Katheterablation behandelt werden. Bei einer Katheterablation wird, im Rahmen einer elektrophysiologischen Untersuchung, ein Katheter zum Beispiel über einen Zugang an einer Leistenvene eines Patienten in das Herz eingeführt, um durch örtliche Erhitzung, beispielsweise unter Verwendung von Hochfrequenz, Bereiche des Herzgewebes zu veröden, von dem die Herzrhythmusstörungen ausgehen.
  • Zur Durchführung einer Katheterablation ist erforderlich, einen Katheter so genau im Herzen zu platzieren, dass Bereiche des Herzgewebes zielgenau behandelt werden können. Welche Bereiche des Herzgewebes zu veröden sind, wird im Rahmen der elektrophysiologischen Untersuchung ermittelt, durch die Herzrhythmusstörungen über Elektroden am Katheter räumlich aufgelöst analysiert werden können.
  • Bei der Durchführung einer elektrophysiologischen Untersuchung und bei der Katheterablation ist zwingend erforderlich, die Position des Katheters im Herzen genau bestimmen zu können. Eine Möglichkeit hierzu besteht darin, die Lage des Katheters im Herzen fortlaufend durch Röntgenaufnahmen zu kontrollieren (sogenannte Durchleuchtung). Eine andere Möglichkeit der Navigation eines Katheters im Herzen unter Reduzierung der Strahlenbelastung für einen Patienten besteht darin, ein 3D-Modell des Herzens zu verwenden, das anhand medizinischer Bildgebung, zum Beispiel unter Verwendung eines CT-Bildgebungssystems oder eines MRT-Bildgebungssystems, für den konkret zu behandelnden Patienten erstellt worden ist. Ein solches 3D-Modell ermöglicht eine computervisualisierte Navigation des Katheters und erlaubt eine optimale Lokalisation einer Herzrhythmusstörung unter Berücksichtigung der individuellen Anatomie des Patienten.
  • Um eine solche computergestützte Navigation durchführen zu können, ist erforderlich, ein exaktes 3D-Modell des Herzens des individuellen Patienten zu erstellen. Die Generierung des 3D-Modells erfolgt aus medizinischen Bilddaten, die aus einem medizinischen Bildgebungsverfahren erhalten werden und herkömmlich an einen elektrophysiologischen Messplatz übertragen werden, um am elektrophysiologischen Messplatz das 3D-Modell zur Verwendung in der elektrophysiologischen Untersuchung des Patienten zu erstellen.
  • Herkömmlich ist die Generierung von 3D-Modellen an einem elektrophysiologischen Messplatz beschränkt auf die vom Hersteller des elektrophysiologischen Messplatzes zur Verfügung gestellte Software. Die Verwendung anderer Software, die vom elektrophysiologischen Messplatz unabhängig ist, ist mit herkömmlichen Mitteln nicht ohne weiteres möglich, weil elektrophysiologische Messplätze generell nicht ohne weiteres ermöglichen, Datensätze aus anderen, externen Systemen einzulesen. Genügt ein 3D-Modell, das durch die an einem elektrophysiologischen Messplatz zur Verfügung stehende Software generiert wird, jedoch nicht den Qualitätsanforderungen, kann dies die Genauigkeit bei einer elektrophysiologischen Untersuchung und bei der Katheterablation beeinträchtigen.
  • Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Verfahren und ein System zur Bereitstellung eines 3D-Modells eines Objekts an einem elektrophysiologischen Messplatz zur Verfügung zu stellen, die auf einfache Weise die Erstellung eines 3D-Modells unabhängig von einem elektrophysiologischen Messplatz bei nachfolgender Übertragung des 3D-Modells hin zu dem elektrophysiologischen Messplatz ermöglichen.
  • Diese Aufgabe wird durch einen Gegenstand mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.
  • Demnach umfasst ein Verfahren zur Bereitstellung eines 3D-Modells eines Objekts an einem elektrophysiologischen Messplatz folgende Schritte:
    • - Erzeugen eines 3D-Modelldatensatzes in einem ersten Datenformat durch ein Modellgeneratormodul aus medizinischen Bilddaten,
    • - Konvertieren das 3D-Modelldatensatzes durch ein Umwandlungsmodul von dem ersten Datenformat in ein von dem ersten Datenformat unterschiedliches, zweites Datenformat, und
    • - Übertragen des 3D-Modelldatensatzes in dem zweiten Datenformat zu dem elektrophysiologischen Messplatz über ein Computernetzwerk.
  • Im Rahmen des Verfahrens wird das 3D-Modell durch ein Modellgeneratormodul erstellt, das grundsätzlich von dem elektrophysiologischen Messplatz unabhängig ist und von dem elektrophysiologischen Messplatz räumlich getrennt sein kann. Das Modellgeneratormodul kann zum Beispiel durch Software auf einer Rechnereinrichtung, zum Beispiel einem PC, verwirklicht sein und eine spezifische Funktionalität zur Erstellung eines hochgenauen 3D-Modelldatensatzes aus medizinischen Bilddaten, erhalten zum Beispiel von einem CT-Bildgebungssystem oder einem MRT-Bildgebungssystem, ermöglichen.
  • Das Modellgeneratormodul ist ausgestaltet, die medizinischen Bilddaten, die zum Beispiel als Rohdaten in einen Dicom-Format vorliegen, zu verarbeiten, um den 3D-Modelldatensatz zu erstellen. Nach Erstellung durch das Modellgeneratormodul liegt der 3D-Modelldatensatz in einem ersten Datenformat, zum Beispiel in einem STL-Format vor, das an einem elektrophysiologischen Messplatz nicht ohne weiteres verarbeitet werden kann. Hierzu ist das Umwandlungsmodul vorgesehen, das den 3D-Modelldatensatz von dem ersten Datenformat in ein von dem ersten Datenformat unterschiedliches, zweites Datenformat wandelt und somit den 3D-Modelldatensatz in einem Datenformat zur Verfügung stellt, das durch den elektrophysiologischen Messplatz verarbeitet werden kann.
  • Das Übertragen des 3D-Modelldatensatzes in dem zweiten Datenformat hin zu dem elektrophysiologischen Messplatz erfolgt dann über ein Computernetzwerk, zum Beispiel ein Local Area Network (kurz LAN). Der elektrophysiologische Messplatz erhält somit den bereits fertigen 3D-Modelldatensatz in einer Form, in der der 3D-Modelldatensatz für eine elektrophysiologische Untersuchung zum Beispiel zum Zwecke der Katheterablation am elektrophysiologischen Messplatz verarbeitet werden kann.
  • Bei dem Dicom-Format handelt es sich um einen offenen Standard zur Speicherung und zum Austausch von Informationen im medizinischen Bilddatenmanagement (Dicom steht für Digital Imaging and Communications in Medicine, zu deutsch Digitale Bildgebung und -kommunikation in der Medizin). Im Dicom-Format werden medizinische Bilddaten durch ein medizinisches Bildgebungssystem, zum Beispiel ein CT-System oder ein MRT-System, ausgegeben und können in einem Bildarchivierungssystem gelesen und verarbeitet werden (ein sogenanntes PACS-System).
  • Das zum Beispiel durch eine Software verwirklichte Modellgeneratormodul kann den 3D-Modelldatensatz zum Beispiel in einem STL-Format ausgeben. STL steht für STereoLithography oder Standard Tessellation Language und stellt ein Standard-Datenformat für CAD-Systeme dar. Im Rahmen des STL-Formats werden Oberflächen von 3D-Körpern unter Verwendung von Dreiecksfacetten als triangulierte Oberflächen beschrieben.
  • Weil ein solches STL-Format unter Umständen an einem elektrophysiologischen Messplatz nicht verarbeitet werden kann, konvertiert das Umwandlungsmodul den 3D-Modelldatensatz in ein zweites Datenformat, zum Beispiel ein XML-Format, ein VTK-Format oder NRRD-Format. XML (kurz für Extensible Markup Language) stellt eine Auszeichnungssprache zur Darstellung hierarchisch strukturierter Daten in Form von Textdateien dar und ermöglicht einen Austausch von Daten in plattform- und implementationsunabhängiger Weise. VTK (kurz für Visualization Toolkit) bezeichnet eine Grafikbibliothek, die die Visualisierung von 3D-Objekten ermöglicht. Das NRRD-Datenformat ermöglicht eine Visualisierung und Verarbeitung von zum Beispiel mehrdimensionalen Daten (NRRD steht für Nearly Raw Raster Data).
  • Durch die Umwandlung unter Verwendung des Umwandlungsmoduls kann der durch ein dediziertes Modellgeneratormodul erstellte 3D-Modelldatensatz in ein solches Format gewandelt werden, das herstellerspezifisch an einem elektrophysiologischen Messplatz verarbeitet werden kann. Das Zielformat kann hierbei in grundsätzlich beliebiger Weise so gewählt werden, dass der elektrophysiologische Messplatz den 3D-Modelldatensatz verarbeiten und im Rahmen einer elektrophysiologischen Untersuchung verwenden kann.
  • Die Mehrstufigkeit des Vorgehens - nämlich die Erzeugung des 3D-Modelldatensatzes in einem ersten Format durch ein dediziertes Modellgeneratormodul unabhängig von einem elektrophysiologischen Messplatz und die Umwandlung des 3D-Modelldatensatzes in ein Datenformat zur Verwendung an einem elektrophysiologischen Messplatz - ermöglicht die Verwendung einer dedizierten Software zur Erstellung eines hochgenauen 3D-Modells, das nachfolgend so gewandelt wird, dass es an einem elektrophysiologischen Messplatz verwendet werden kann. Dieses Vorgehen ermöglicht, ein einheitliches, durch das Modellgeneratormodul erstelltes 3D-Modell an unterschiedlichen elektrophysiologischen Messplätzen - unabhängig vom Hersteller des jeweiligen elektrophysiologischen Messplatzes und der an dem individuellen elektrophysiologischen Messplatz zur Verfügung gestellten Software - zu verwenden. Eine computergestützte Navigation unter Verwendung eines 3D-Modells kann somit an unterschiedlichen elektrophysiologischen Messplätzen in gleicher Qualität unter Verwendung des gleichen, einheitlichen 3D-Modells erfolgen.
  • Die Übertragung des umgewandelten 3D-Modelldatensatzes hin zu dem elektrophysiologischen Messplatz erfolgt über ein Computernetzwerk, zum Beispiel ein Local Area Network (LAN), das unterschiedliche Computer miteinander verbindet und beispielsweise drahtgebunden unter Verwendung des Ethernet-Standards oder drahtlos unter Verwendung des WiFi-Standards (bezeichnet auch als WLAN) verwirklicht sein kann. Die Übertragung des 3D-Modelldatensatzes hin zu dem elektrophysiologischen Messplatz erfolgt somit über ein Netzwerk, ohne dass das 3D-Modell zum Beispiel auf einer CD zwischengespeichert und unter Verwendung eines physischen Datenträgers am elektrophysiologischen Messplatz eingelesen werden muss.
  • Durch das vorgestellte Verfahren können sich insgesamt Zeitersparnisse bei der Erstellung und Übertragung des 3D-Modells und zudem eine Qualitätssteigerung in einer computergestützten Navigation unter Verwendung eines 3D-Modells ergeben. Insbesondere kann die Erstellung eines 3D-Modells an einem elektrophysiologischen Messplatz unter Verwendung herstellerspezifischer Software entfallen. An unterschiedlichen elektrophysiologischen Messplätzen kann ein einheitliches 3D-Modell, das unter Verwendung dedizierter Software an einem von den elektrophysiologischen Messplätzen unabhängigen System erstellt worden ist, verwendet werden.
  • In einer Ausgestaltung sind das Modellgeneratormodul und das Umwandlungsmodul auf unterschiedlichen Rechnereinheiten, zum Beispiel PCs, installiert. Das Modellgeneratormodul kann hierbei als Software auf einer ersten Rechnereinheit implementiert sein, während das Umwandlungsmodul durch Software auf einer von der ersten Rechnereinheit unterschiedlichen, zweiten Rechnereinheit installiert ist. Die unterschiedlichen Rechnereinheiten sind mit dem Computernetzwerk verbunden, sodass Daten zwischen dem Modellgeneratormodul und dem Umwandlungsmodul über das Computernetzwerk ausgetauscht werden können.
  • Unter einem elektrophysiologischen Messplatz wird eine Hardware-Softwareeinheit verstanden, die dazu ausgelegt ist, elektrische Signale aus dem Herzinneren abzuleiten und z.B. auf einem Bildschirm anzuzeigen. Ein elektrophysiologischer Messplatz 5 weist insbesondere eine Rechnereinrichtung und einen Bildschirm sowie Eingänge und Ausgänge auf, über die z.B. Signale aus einem (Mess-)Katheter empfangen und verarbeitet werden können. Ein 3D-Mappingsystem stellt in diesem Zusammenhang eine Erweiterung eines elektrophysiologischen Messplatzes dar, mittels dessen die Anatomie des Herzens abgetastet und in einem 3D-Modell basierend auf elektro-anatomischen Messpunkten visualisiert werden kann. In ein 3D-Mappingsystem kann ein 3D-Modelldatensatz importiert und mit dem elektroanatomischen Modell co-registriert werden. Das ermöglicht eine Visualisierung der Position eines Katheters im Herzen ohne Anwendung von Röntgenstrahlung.
  • Möglich ist, dass ein elektrophysiologischer Messplatz keinen Netzwerkanschluss aufweist und somit nicht direkt und unmittelbar mit dem Computernetzwerk verbunden werden kann. Um dennoch eine Übertragung des umgewandelten 3D-Modelldatensatzes hin zu dem elektrophysiologischen Messplatz zu ermöglichen, kann ein Übertragungsmodul verwendet werden, das einerseits mit dem elektrophysiologischen Messplatz und andererseits mit dem Computernetzwerk verbunden ist und ein Empfangen von Daten aus dem Computernetzwerk zur Weiterleitung an den elektrophysiologischen Messplatz ermöglicht.
  • Das Übertragungsmodul kann zum Beispiel durch eine dedizierte Hardwarekomponente verwirklicht sein. Das Übertragungsmodul kann eine Rechnereinheit aufweisen, zum Beispiel verwirklicht durch einen Minicomputer, der eine Software ausführt, die so ausgestaltet ist, dass das Übertragungsmodul gegenüber dem Computernetzwerk als Netzwerkclient fungiert. Betrachtet von Seiten des Containernetzwerkes erscheint das Übertragungsmodul somit als Rechnereinrichtung, die mit dem Computernetzwerk verbunden ist (im Rahmen einer Client-Server-Struktur, wie sie z.B. im Internet verwirklicht ist). Daten können somit über das Computernetzwerk hin zu dem Übertragungsmodul und auch von dem Übertragungsmodul in das Computernetzwerk übertragen werden. Andererseits kann das Übertragungsmodul an einen geeigneten Anschluss, zum Beispiel einen USB-Anschluss oder einen Kartensteckplatz oder dergleichen, des elektrophysiologischen Messplatzes angeschlossen sein und fungiert gegenüber dem elektrophysiologischen Messplatz zum Beispiel als Massenspeichermedium. Der elektrophysiologische Messplatz erkennt das Übertragungsmodul somit als Massenspeichermedium, von dem der elektrophysiologische Messplatz Daten einlesen und zu dem hin der elektrophysiologische Messplatz Daten übertragen kann. Ein über das Computernetzwerk hin zu dem Übertragungsmodul übertragener 3D-Modelldatensatz in dem zweiten Datenformat kann somit von dem elektrophysiologischen Messplatz (der das Übertragungsmodul als Massenspeichermedium erkennt) eingelesen werden, sodass der 3D-Modelldatensatz hin zu dem elektrophysiologischen Messplatz übertragen werden kann.
  • Das Modellgeneratormodul und das Umwandlungsmodul sind jeweils mit dem Computernetzwerk verbunden. Zusätzlich kann mit dem Computernetzwerk (das zum Beispiel als Intranet, also als vom öffentlichen Internet abgeschirmtes Netzwerk, eines Krankenhauses verwirklicht sein kann) eine Speichereinrichtung, zum Beispiel in Form eines Netzwerkspeichers (kurz NAS), verbunden sein. Auf einer solchen Speichereinrichtung können Daten des 3D-Modelldatensatzes in dem ersten Datenformat und/oder in dem zweiten Datenformat gespeichert werden, sodass zum Beispiel ein Übertragen des 3D-Modelldatensatzes in dem zweiten Datenformat von der Speichereinrichtung hin zu dem elektrophysiologischen Messplatz erfolgen kann.
  • Die Aufgabe wird auch durch ein System zur Bereitstellung eines 3D-Modells eines Objekts an einem elektrophysiologischen Messplatz gelöst. Das System umfasst:
    • - ein Modellgeneratormodul zum Erzeugen eines 3D-Modelldatensatzes in einem ersten Datenformat aus medizinischen Bilddaten,
    • - ein Umwandlungsmodul zum Konvertieren des 3D-Modelldatensatzes von dem ersten Datenformat in ein von dem ersten Datenformat unterschiedliches, zweites Datenformat, und
    • - ein Übertragungsmodul zum Übertragen des 3D-Modelldatensatzes in dem zweiten Datenformat über ein Computernetzwerk zu dem elektrophysiologischen Messplatz.
  • Die vorangehend für das Verfahren geschilderten Vorteile und vorteilhaften Ausgestaltungen finden analog auch auf das System Anwendung, sodass auf das vorangehend Ausgeführte verwiesen werden soll.
  • Der der Erfindung zugrunde liegende Gedanke soll nachfolgend anhand der in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert werden. Es zeigen:
    • 1 eine schematische Darstellung eines Systems zur Bereitstellung eines 3D-Modells eines Objekts an einem elektrophysiologischen Messplatz;
    • 2 eine schematische Darstellung eines geringfügig modifizierten Systems;
    • 3 eine schematische Darstellung eines Übertragungsmodul an einem elektrophysiologischen Messplatz; und
    • 4 eine schematische Darstellung eines Gesamtsystems, umfassend ein Bildgebungssystem, Rechnereinrichtungen zur Verwirklichung eines Modellgeneratormoduls und eines Umwandlungsmoduls, eine Speichereinrichtung und unterschiedliche elektrophysiologische Messplätze.
  • 1 zeigt einen schematischen Aufbau eines Systems zur Bereitstellung eines 3D-Modells eines Objekts an einem elektrophysiologischen Messplatz 5.
  • Um eine elektrophysiologische Untersuchung an einem elektrophysiologischen Messplatz 5 zum Beispiel zum Zwecke der Katheterablation durchführen zu können, ist ein exaktes, individuelles 3D-Modell eines Patienten erforderlich, anhand dessen eine computergestützte Navigation eines Katheters im Herzen des Patienten durchgeführt werden kann. Das 3D-Modell visualisiert den Aufbau und die Struktur des Herzens in räumlicher Weise individuell für den jeweiligen Patienten.
  • Wie dies schematisch in 4 dargestellt ist, wird das 3D-Modell aus medizinischen Bilddaten B erstellt, die durch ein medizinisches Bildgebungssystem 8, zum Beispiel ein CT-System oder ein MRT-System, im Rahmen einer bildgebenden Untersuchung erhalten worden sind. Mittels des Bildgebungssystems 8 wird eine interessierende Region des Patienten P, zum Beispiel das Herz des Patienten P, abgebildet und an eine Rechnereinrichtung 80, die zum Beispiel ein Bildarchivierungssystem (PACS) verwirklicht, weitergeleitet, die die medizinischen Bilddaten B zum Beispiel als Rohdaten im Dicom-Format speichert.
  • Wie aus 1 und 4 ersichtlich, weist das System ein auf einer Rechnereinrichtung 10 installiertes, zum Beispiel durch Software verwirklichtes Modellgeneratormodul 1 und ein auf einer Rechnereinrichtung 20 installiertes, zum Beispiel durch Software verwirklichtes Umwandlungsmodul 2 auf.
  • Das Modellgeneratormodul 1 dient dazu, aus den medizinischen Bilddaten B ein 3D-Modelldatensatz M in einem ersten Format, zum Beispiel einem STL-Format, zu erstellen. Das Modellgeneratormodul 1 kann durch dedizierte Software auf einer räumlich von den elektrophysiologischen Messplätzen 5 getrennten Rechnereinrichtung 10 implementiert sein und die Erstellung eines hochgenauen, patientenindividuellen 3D-Modelldatensatzes M ermöglichen.
  • Bei dem STL-Datenformat handelt es sich um ein Standard-Datenformat zum Beispiel für CAD-Systeme, das von elektrophysiologischen Messplätzen 5 herkömmlich nicht ohne weiteres verarbeitet werden kann. Aus diesem Grunde ist das Umwandlungsmodul 2 vorgesehen, das den 3D-Modelldatensatz M in ein zweites Datenformat, zum Beispiel ein XML-Datenformat, ein VTK-Datenformat oder ein NRRD-Datenformat, wandelt, das von zumindest einem elektrophysiologischen Messplatz 5 eingelesen und zum Durchführen einer computergestützten Navigation im Rahmen einer elektrophysiologischen Untersuchung verarbeitet werden kann.
  • Generell kann ein elektrophysiologischer Messplatz 5, abhängig von der durch den Hersteller vorgegebenen Konfiguration, dazu ausgestaltet sein, lediglich ein spezifisches Datenformat zu verarbeiten. Mittels des Umwandlungsmoduls 2 kann der 3D-Modelldatensatz M in ein solches Datenformat gewandelt werden, das von dem zu verwendenden elektrophysiologischen Messplatz 5 verarbeitet werden kann, sodass der durch das dedizierte Modellgeneratormodul 1 erstellte 3D-Modelldatensatz M an dem elektrophysiologischen Messplatz 5 eingelesen und zum Zwecke der computergestützten Navigation verwendet werden kann.
  • Die Konvertierung des 3D-Modelldatensatzes aus dem ersten (Standard-)Datenformat (STL) in das jeweils spezifische Format für den jeweiligen elektrophysiologischen Messplatz 5 kann zum Beispiel in einem zweistufigen Prozess erfolgen. In einem ersten Schritt werden die Rauminformationen (yxz-Koordinaten) aus dem STL-Format in ein Format übertragen, das dem Format ähnlich ist, welches vom jeweiligen elektrophysiologischen Messplatz 5 erwartet wird. In Schritt zwei werden dem intermediären Modell Patientendaten (Name, Vorname, Patientennummer) in einem Format hinzugefügt, welches vom Zielsystem verstanden wird.
  • Die Rechnereinrichtungen 10, 20, auf denen das Modellgeneratormodul 1 und das Umwandlungsmodul 2 installiert sind, sind mit einem Computernetzwerk 6, zum Beispiel einem Intranet innerhalb eines Krankenhauses, verbunden, sodass Daten zwischen den Rechnereinrichtungen 10, 20 über das Computernetzwerk 6 ausgetauscht werden können.
  • Möglich ist, dass ein elektrophysiologischer Messplatz 5 keinen Netzwerkanschluss aufweist und somit nicht ohne weiteres und unmittelbar mit dem Computernetzwerk 6 verbunden werden kann. Aus diesem Grund ist einem jeden elektrophysiologischen Messplatz 5, wie dies in 1 und 4 dargestellt ist, ein Übertragungsmodul 4 (auch bezeichnet als Bridge) zugeordnet, das einerseits an den jeweils zugeordneten elektrophysiologischen Messplatz 5 angeschlossen und andererseits mit dem Computernetzwerk 6 über eine geeignete Netzwerkverbindung 60 verbunden ist.
  • Wie schematisch in 3 dargestellt, kann es sich bei dem Übertragungsmodul 4 um eine dedizierte Hardwarekomponente handeln, die einen Prozessor 40, zum Beispiel in Form eines Minicomputers, umfasst und zum Datenaustausch mit dem Computernetzwerk 6 einerseits und mit dem zugeordneten elektrophysiologischen Messplatz 5 andererseits ausgestaltet ist.
  • Insbesondere kann das Übertragungsmodul 4 ausgestaltet sein, sich gegenüber dem Netzwerk 6 als Netzwerkclient zu präsentieren, also als innerhalb des Computernetzwerks 6 erkennbare Rechnereinrichtung. Das Übertragungsmodul 4 ist somit in der Lage, nach den Vorgaben und Bestimmungen des das Computernetzwerk 6 definierenden Übertragungsstandards Daten mit anderen Rechnereinrichtungen 10, 20 innerhalb des Computernetzwerks 6 auszutauschen.
  • Gegenüber dem zugeordneten elektrophysiologischen Messplatz 5 kann sich das Übertragungsmodul 4 hingegen zum Beispiel als Massenspeichermedium präsentieren. Das Übertragungsmodul 4 ist zum Beispiel über einen Anschluss 42 an einen zugeordneten Anschluss 50 des elektrophysiologischen Messplatzes 5 angeschlossen. Zum Beispiel kann der Anschluss 42 als USB-Anschluss (USB-Stecker) verwirklicht sein, der in einen zugeordneten USB-Anschluss 50 (USB-Buchse) des elektrophysiologischen Messplatzes 5 eingesteckt werden kann.
  • Weil sich das Übertragungsmodul 4 gegenüber dem elektrophysiologischen Messplatz 5, also einer Rechnereinrichtung des elektrophysiologischen Messplatzes 5, als Massenspeichermedium präsentiert, können von Seiten des elektrophysiologischen Messplatzes 5 Daten von dem Übertragungsmodul 4 eingelesen werden. Der elektrophysiologische Messplatz 5 erkennt das Übertragungsmodul 4 und kommuniziert mit dem Übertragungsmodul 4 wie mit einem Massenspeichermedium, zum Beispiel einer USB-Festplatte oder einem CD-ROM-Laufwerk.
  • Auf diese Weise kann ein 3D-Modelldatensatz M in dem zweiten Format, in dem das Übertragungsmodul 4 den 3D-Modelldatensatz M über die Netzwerkverbindung 60 des Computernetzwerks 6 erhalten hat, durch den elektrophysiologischen Messplatz 5 eingelesen werden, sodass der 3D-Modelldatensatz M in dem zweiten Datenformat in dem elektrophysiologischen Messplatz 5, insbesondere in einer Speichereinrichtung einer Rechnereinrichtung des elektrophysiologischen Messplatzes 5, gespeichert werden kann.
  • Ist der 3D-Modelldatensatz M durch den elektrophysiologischen Messplatz 5 eingelesen worden, kann er im Rahmen einer elektrophysiologischen Untersuchung zum Zwecke der computergestützten Navigation eines Katheters verwendet werden.
  • Das Übertagungsmodul 4 kann, wie aus 3 ersichtlich, eine Betätigungseinrichtung 41 in Form eines Knopfs aufweisen, die ein Nutzer betätigen kann, um einen Datentransfer zu initiieren.
  • Grundsätzlich erfolgt die Stromversorgung des Übertragungsmoduls 4 über den USB-Anschluss des elektrophysiologischen Messplatzes 5. Mit dem Anlegen einer Spannung wird das Übertragungsmodul 4 und dessen Prozessor 40 mit einem darauf installierten Betriebssystem gestartet. Während des Startvorgangs wird auch die Position der Betätigungseinrichtung 41, die einen Hardwareschalter verwirklicht, abgefragt. Die Position der Betätigungseinrichtung 41 kann zum Beispiel die Konfiguration des Übertragungsmoduls 4 bestimmen. Auf dem Übertragungsmodul 4 sind zum Beispiel in Konfigurationsdateien der Speicherort des 3D-Modelldatensatzes, das zu konfigurierende Format des Empfängersystems (z.B. VTK, XML, NRRD) und/oder der zu konfigurierende USB-Massenspeichertyp (Festplatte vs. virtuelles CD-ROM) hinterlegt.
  • Weil ein einheitlicher 3D-Modelldatensatz durch ein dediziertes Modellgeneratormodul 1 zur Verwendung an unterschiedlichen elektrophysiologischen Messplätzen 5 unterschiedlicher Hersteller erstellt werden kann, erübrigt sich die (gesonderte) Erstellung von 3D-Modellen an den einzelnen elektrophysiologischen Messplätzen 5. An den unterschiedlichen elektrophysiologischen Messplätzen 5 kann somit ein einheitlicher Datensatz hoher Qualität verwendet werden, der über ein jeweils zugeordnetes Übertragungsmodul 4 in einfacher Weise über ein Computernetzwerk 6 erhalten und eingelesen werden kann.
  • Optional kann das System, wie dies in 1 dargestellt ist, ein zum Beispiel durch Software verwirklichtes Verteilungsmodul 3 aufweisen, das dazu dienen kann, durch das Umwandlungsmodul 2 erzeugte Datensätze unterschiedlichen elektrophysiologischen Messplätzen 5 zu übermitteln, sodass jeder elektrophysiologische Messplatz 5 einen Datensatz des 3D-Modells in einem Format erhält, das an dem jeweiligen elektrophysiologischen Messplatz 5 verarbeitet werden kann.
  • Bei einer gegenüber dem Ausführungsbeispiel gemäß 1 geringfügig modifizierten Ausgestaltung des Systems gemäß 2 ist zusätzlich eine Speichereinrichtung 7 in Form eines Netzwerkspeichers (NAS) in dem Computernetzwerk 6 angeordnet, die zur Speicherung des 3D-Modelldatensatzes M in dem ersten Datenformat (wie es von dem Modellgeneratormodul 1 erhalten worden ist) und/oder dem zweiten Datenformat (wie es nach dem Umwandlungsmodul 2 vorliegt) dient.
  • Das Umwandlungsmodul 2 kann jeweils ausgebildet sein, aus dem 3D-Modelldatensatz M in dem ersten Format mehrere 3D-Modelldatensätze M in unterschiedlichen, zweiten Formaten zu erzeugen, die an den unterschiedlichen elektrophysiologischen Messplätzen 5 verarbeitet werden können. Entsprechend kann die Speichereinrichtung 7 zur Speicherung der unterschiedlichen Datensätze in den unterschiedlichen Formaten ausgebildet sein.
  • Bei diesem Ausführungsbeispiel erfolgt die Übermittlung des 3D-Modelldatensatzes M hin zu dem Übertragungsmodul 4 am elektrophysiologischen Messplatz 5 zum Beispiel von der Speichereinrichtung 7.
  • Der der Erfindung zugrunde liegende Gedanke ist nicht auf die vorangehend geschilderten Ausführungsbeispiele beschränkt, sondern lässt sich auch in gänzlich anders gearteter Weise verwirklichen.
  • Dadurch, dass ein 3D-Modell durch ein Modellgeneratormodul unabhängig von einem elektrophysiologischen Messplatz erzeugt werden kann, kann durch Verwendung dedizierter Software ein 3D-Modell hoher Güte generiert werden, das in einheitlicher Weise an unterschiedlichen elektrophysiologischen Messplätzen unabhängig vom spezifischen Hersteller des elektrophysiologischen Messplatzes verwendet werden kann. Der Ablauf zum Erzeugen des 3D-Modells und zur Übertragung an einen elektrophysiologischen Messplatz ermöglicht im klinischen Alltag eine Zeitersparnis, die insbesondere einen Datentransfer über physische Datenträger wie CD-ROMs oder USB-Sticks nicht mehr erforderlich macht. Im Ergebnis kann medizinisches Personal mehr Zeit auf die Erstellung des 3D-Modells und dessen Verwendung im Rahmen einer elektrophysiologischen Untersuchung aufwenden, was die Qualität der Behandlung erhöhen kann.
  • Bezugszeichenliste
    • 1
    Modellgeneratormodul
    10
    Rechnereinrichtung
    2
    Umwandlungsmodul
    20
    Rechnereinrichtung
    3
    Verteilungsmodul
    4
    Übertragungsmodul (Bridge)
    40
    Prozessor
    41
    Betätigungseinrichtung
    42
    Anschluss
    5
    Elektrophysiolgischer Messplatz
    50
    Anschluss
    6
    Computernetzwerk
    60
    Netzwerkverbindung
    7
    Speichereinrichtung (Netzwerkspeicher)
    8
    Bildgebungssystem
    80
    Rechnereinrichtung
    B
    Medizinische Bilddaten
    M
    3D-Modelldatensatz
    P
    Patient

Claims (12)

  1. Verfahren zur Bereitstellung eines 3D-Modells eines Objekts (P) an einem elektrophysiologischen Messplatz (5), umfassend: - Erzeugen eines 3D-Modelldatensatzes (M) in einem ersten Datenformat durch ein Modellgeneratormodul (1) aus medizinischen Bilddaten (B), - Konvertieren des 3D-Modelldatensatzes (M) durch ein Umwandlungsmodul (2) von dem ersten Datenformat in ein von dem ersten Datenformat unterschiedliches, zweites Datenformat, und - Übertragen des 3D-Modelldatensatzes (M) in dem zweiten Datenformat zu dem elektrophysiologischen Messplatz (5) über ein Computernetzwerk (6).
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die medizinischen Bilddaten (B) durch ein CT-Bildgebungssystem (8) oder ein MRT-Bildgebungssystem (8) erzeugt worden sind.
  3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die medizinischen Bilddaten (B) in einem Dicom-Format bereitgestellt werden.
  4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Datenformat ein STL-Format ist.
  5. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Datenformat ein XML-Format, ein VTK-Format oder ein NRRD-Format ist.
  6. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Computernetzwerk (6) ein Local Area Network ist.
  7. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Modellgeneratormodul (1) auf einer mit dem Computernetzwerk (6) verbundenen, ersten Rechnereinheit (10) und das Umwandlungsmodul (2) auf einer mit dem Computernetzwerk (6) verbundenen, von der ersten Rechnereinheit unterschiedlichen, zweiten Rechnereinheit (20) installiert ist.
  8. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der elektrophysiologische Messplatz (5) über ein Übertragungsmodul (4) mit dem Computernetzwerk (6) verbunden ist, wobei der 3D-Modelldatensatz (M) in dem zweiten Datenformat über das Übertragungsmodul (4) zu dem elektrophysiologischen Messplatz (5) übertragen wird.
  9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Übertragungsmodul (4) gegenüber dem Computernetzwerk (6) einen Netzwerkclient darstellt, und Daten des 3D-Modelldatensatzes (M) in dem zweiten Format über das Computernetzwerk (6) zu dem Übertagungsmodul (4) übertragen werden.
  10. Verfahren nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Übertragungsmodul (4) gegenüber dem elektrophysiologischen Messplatz (5) ein Massenspeichermedium darstellt, und Daten des 3D-Modelldatensatzes (M) in dem zweiten Format durch den elektrophysiologischen Messplatz (5) von dem als Massenspeichermedium erkannten Übertragungsmodul (4) abgerufen werden.
  11. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der 3D-Modelldatensatz (M) in dem ersten Datenformat und/oder in dem zweiten Datenformat in einer Speichereinrichtung (7) des Computernetzwerks (6) gespeichert wird.
  12. System zur Bereitstellung eines 3D-Modells eines Objekts (P) an einem elektrophysiologischen Messplatz (5), umfassend: - ein Modellgeneratormodul (1) zum Erzeugen eines 3D-Modelldatensatzes (M) in einem ersten Datenformat aus medizinischen Bilddaten (B), - ein Umwandlungsmodul (2) zum Konvertieren des 3D-Modelldatensatzes (M) von dem ersten Datenformat in ein von dem ersten Datenformat unterschiedliches, zweites Datenformat, und - ein Übertragungsmodul (4) zum Übertragen des 3D-Modelldatensatzes (M) in dem zweiten Datenformat über ein Computernetzwerk (6) zu dem elektrophysiologischen Messplatz (5).
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