DE102018108772B4 - Verfahren und System zum Aufzeichnen und zur Wiedergabe erweiterter medizinischer Videodaten - Google Patents

Verfahren und System zum Aufzeichnen und zur Wiedergabe erweiterter medizinischer Videodaten Download PDF

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Abstract

Verfahren zum Aufzeichnen von erweiterten medizinischen Videodaten, mit den Schritten:- Bereitstellen von Videodaten einer medizinischen Videodatenquelle (10) in einem ersten Datenstrom (100),- Bereitstellen von Betriebsdaten wenigstens eines medizinischen Geräts (21,25) in einem zweiten Datenstrom (101),- Zusammenfassen des ersten Datenstroms (100) und des zweiten Datenstroms (101) zu einem dritten Datenstrom (102), und- Aufzeichnen des dritten Datenstroms (102) auf einem Datenträger (14), wobei die Zusammenfassung des ersten Datenstroms (100) und des zweiten Datenstroms (101) reversibel ist, dadurch gekennzeichnet, dass zusammen mit dem dritten Datenstrom (102) eine statische Datenstruktur aufgezeichnet wird, welche der Visualisierung der Betriebsdaten in dem zweiten Datenstrom (102) dient, und wobei die statische Datenstruktur Bilddaten umfasst, welche wenigstens eine grafische Benutzeroberfläche des wenigstens einen medizinischen Geräts (21,25) repräsentieren.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Aufzeichnen von erweiterten medizinischen Videodaten, mit den Schritten: Bereitstellen von Videodaten einer medizinischen Videodatenquelle in einem ersten Datenstrom, Bereitstellen von Betriebsdaten wenigstens eines medizinischen Geräts in einem zweiten Datenstrom, Zusammenfassen des ersten Datenstroms und des zweiten Datenstroms zu einem dritten Datenstrom, und Aufzeichnen des dritten Datenstroms auf einem Datenträger.
  • Weiterhin betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Wiedergabe von erweiterten medizinischen Videodaten, sowie Systeme zum Aufzeichnen und zur Wiedergabe von erweiterten medizinischen Videodaten.
  • Die Nutzung von Videodaten ist in der modernen Medizin weit verbreitet. Insbesondere endoskopische Prozeduren sind ohne die Nutzung solcher Videodaten kaum vorstellbar.
  • Die Videodaten werden von einer Videodatenquelle erzeugt, bei der es sich um ein Videoendoskop, ein optisches Endoskop mit aufgesetzter Videokamera, ein Video-OP-Mikroskop, eine Raumkamera oder vergleichbare Videodatenquellen handeln kann.
  • Während einer medizinischen Prozedur werden die Videodaten unmittelbar auf einem oder mehreren Videodaten-Wiedergabegeräten wiedergegeben, hierbei handelt es sich zumeist um Monitore. Der die Prozedur durchführende Arzt kann dabei die Prozedur in bequemer Körperhaltung auf dem Monitor beobachten und sich somit vollständig auf die sorgfältige Ausführung der Prozedur konzentrieren.
  • Die Videodaten können zu Videodaten-Wiedergabegeräten übertragen werden, die sich außerhalb des eigentlichen OP-Raums befinden, beispielsweise bei einem extern zugeschalteten Experten, oder zu Unterrichtszwecken in einen Hörsaal.
  • Bei moderne medizinischen Prozeduren werden häufig unterschiedliche medizinische Geräte eingesetzt, hierbei kann es sich um Insufflatoren, Saug-/Spülpumpen, elektrochirurgische Generatoren, Ultraschallgeneratoren, und ähnliche Geräte handeln. Vielfach muss der die Prozedur ausführende Arzt bestimmte Betriebsdaten dieser Geräte kontrollieren, um ein optimales Ergebnis der Prozedur erreichen zu können. Dazu verfügen die medizinischen Geräte üblicherweise über Anzeigeelemente, von welchen die jeweiligen Betriebsdaten abgelesen werden können.
  • Das Ablesen der Anzeigeelemente verschiedener medizinischer Geräte ist für den eine Prozedur ausführenden Arzt jedoch umständlich, da er hierfür seinen Blick von dem Monitor abwenden muss.
  • Es wurden daher Lösungen entwickelt, um die Betriebsdaten der medizinischen Geräte in Videodaten umzuwandeln und ebenfalls auf einem Monitor wiederzugeben. Hierbei hat es sich bewährt, die Videodaten der medizinischen Videodatenquelle mit den Videodaten der medizinischen Geräte zusammenzufassen, wobei die die Betriebsdaten repräsentierenden Videodaten vorzugsweise im Randbereich eines Bildes über die Videodaten der Videodatenquelle gelegt werden, diese also überdecken. Diese Darstellungsweise wird auch als „Overlay“-Technik bezeichnet.
  • Neben der direkten Wiedergabe werden bei einer Prozedur entstehende Videodaten oftmals aufgezeichnet. Dies dient verschiedenen Zwecken.
  • Zum einen dient die Aufzeichnung der Videodaten der vollständigen Dokumentation der Prozedur. Zum anderen werden die aufgezeichneten Videodaten auch in der Ausbildung von Medizinern genutzt, um diesen die korrekte Durchführung entsprechender Prozeduren vorzuführen.
  • Bei der Verwendung der aufgezeichneten Videodaten zu Ausbildungszwecken wäre es vorteilhaft, auch die nach der oben beschriebenen Overlay-Technik eingeblendeten Betriebsdaten der medizinischen Geräte zur Verfügung zu haben, um den in der Ausbildung befindlichen Medizinern auch die korrekte Einstellung dieser Geräte näherbringen zu können.
  • Bei der Nutzung der aufgezeichneten Videodaten zum Zwecke der Dokumentation ist es hingegen erforderlich, dass die ursprünglichen Videodaten vollständig erhalten bleiben, also auch solche Bereiche, welche durch die eingeblendeten Betriebsdaten verdeckt sind.
  • Die Zusammenfassung der Videodaten mit den die Betriebsdaten repräsentierenden Videodaten nach der Overlay-Technik ist jedoch irreversibel, so dass eine nachträgliche Wiederherstellung der ursprünglichen Videodaten nicht möglich ist.
  • Natürlich können die originalen Videodaten und die Videodaten mit den eingeblendeten Betriebsdaten separat und unabhängig voneinander aufgezeichnet werden. Hierbei entstehen jedoch große Datenmengen, so dass eine separate Aufzeichnung kaum sinnvoll ist. Insbesondere wenn Betriebsdaten mehrerer medizinischer Geräte wahlweise eingeblendet werden sollen, ist dies nicht praktikabel. Daher wird auf eine Aufzeichnung der Videodaten mit eingeblendeten Betriebsdaten in der Regel verzichtet, so dass die entsprechenden Informationen bei der Ausbildung von Medizinern nicht zur Verfügung stehen.
  • Die DE 10 2014 216 511 A1 beschreibt ein Verfahren zum Aufzeichnen von Videodaten eines Operationsmikroskops, bei welchem zusammen mit den Videodaten Metadaten mit Betriebszustandsinformationen des Operationsmikroskops aufgezeichnet werden. Die Metadaten werden später dazu verwendet, eine Kapitelstruktur der Videodaten zu erzeugen.
  • Die US 2014/0331248 A1 beschreibt ein Streaming-System für medizinische Videodaten, bei welchem Patientenbezogene Daten so zusammen mit den Videodaten abgespeichert werden, dass sie bei der Wiedergabe der Videodaten selektiv ein- oder ausgeblendet werden können.
  • Die DE 10 2017 100 363 A1 beschreibt ein Verfahren zum automatischen Aufzeichnen von medizinischen Videodaten, bei welchem Betriebsdaten medizinischer Instrumente zusammen mit den Videodaten aufgezeichnet werden können.
  • Die DE 10 2015 208 740 A1 beschreibt ein System zum Aufzeichnen und Übertragen von medizinischen Videodaten, bei welchem Videodaten ggf. unter Einbeziehung von Metadaten in hoher Qualität auf einem Server aufgezeichnet werden, und gleichzeitig in geringerer Qualität an einen Client gesendet werden. Die Videodaten in hoher Qualität können später samt den Metadaten durch den Client abgerufen werden.
  • Die US 2003/0159141 A1 beschreibt ein System und ein Verfahren zum zeitsynchronen Aufzeichnen von medizinischen Videodaten, Betriebsdaten eines medizinischen Instruments, und Audiodaten während einer Prozedur.
  • Die US 6,155,975 beschreibt ein medizinisches System mit einem medizinischen Gerät, welches mit einem PC verbunden ist, welcher Bild- und Betriebsdaten des medizinischen Geräts speichert und visualisiert.
  • Es besteht daher eine Aufgabe der Erfindung darin, Verfahren und System zum Aufzeichnen bzw. zur Wiedergabe erweiterter medizinischer Videodaten bereitzustellen, welche hinsichtlich der beschriebenen Problematik verbessert sind.
  • Diese Aufgabe wird gemäß eines Aspekts der Erfindung gelöst durch ein Verfahren zum Aufzeichnen von erweiterten medizinischen Videodaten, mit den Schritten: Bereitstellen von Videodaten einer medizinischen Videodatenquelle in einem ersten Datenstrom, Bereitstellen von Betriebsdaten wenigstens eines medizinischen Geräts in einem zweiten Datenstrom, Zusammenfassen des ersten Datenstroms und des zweiten Datenstroms zu einem dritten Datenstrom, und Aufzeichnen des dritten Datenstroms auf einem Datenträger, welches dadurch weitergebildet ist, dass die Zusammenfassung des ersten Datenstroms und des zweiten Datenstroms reversibel ist.
  • Unter einer reversiblen Zusammenfassung des ersten und des zweiten Datenstroms wird im Sinne der Erfindung verstanden, dass die Datenströme nach der Zusammenfassung vollständig wieder voneinander getrennt werden können, so dass die kompletten Daten des ersten Datenstroms und die kompletten Daten des zweiten Datenstroms unverfälscht zur Verfügung stehen.
  • Die Zusammenfassung in einem dritten Datenstrom ist im Sinne der Erfindung so zu verstehen, dass die Daten des ersten Datenstroms und die Daten des zweiten Datenstroms in eine eineindeutige zeitliche Beziehung zueinander gesetzt werden, so dass die Synchronizität der Daten zueinander jederzeit feststeht. Dies kann beispielsweise durch fein granulare bzw. hochaufgelöste Zeitstempel erfolgen. Dabei können die Daten des ersten Datenstroms und die Daten des zweiten Datenstroms trotzdem als separate Dateien auf dem Datenträger abgespeichert werden. Für die weitere Verarbeitung der Daten ist aber eine Zusammenfassung der Daten in einer Datei vorteilhaft.
  • Anders als bei der bekannten Zusammenfassung der Videodaten der medizinischen Videodatenquelle und der Videodaten, welche die Betriebsdaten eines medizinischen Geräts repräsentieren, mittels der Overlay-Technik, bei welcher eine nachträgliche Trennung der Datenströme nicht mehr möglich ist, stehen erfindungsgemäß sowohl die unverfälschten Videodaten des ersten Datenstroms als auch die Betriebsdaten des zweiten Datenstroms nach dem Auslesen des aufgezeichneten Datenstroms von dem Datenträger vollständig zur Verfügung. Die aufgezeichneten erweiterten Videodaten können so einerseits zur Dokumentation der durchgeführten Prozedur genutzt werden, und andererseits stehen die Betriebsdaten des medizinischen Geräts zur Verfügung, um bei einer Nutzung der erweiterten Videodaten zu Ausbildungszwecken mit visualisiert zu werden.
  • In einem Verfahren nach der Erfindung wird zusammen mit dem dritten Datenstrom eine statische Datenstruktur aufgezeichnet, welche der Visualisierung der Betriebsdaten in dem zweiten Datenstrom dient.
  • Das Aufzeichnen der statischen Datenstruktur kann beispielsweise ein einem Header einer Datei erfolgen, in welcher der dritte Datenstrom gespeichert ist. Die statische Datenstruktur kann dabei von dem medizinischen Gerät bereitgestellt werden, oder aus einer Datenbank geladen werden, in welcher zu unterschiedlichen medizinischen Geräten entsprechende Datenstrukturen hinterlegt sind.
  • Durch das Abspeichern der statischen Datenstruktur mit dem dritten Datenstrom kann bei der späteren Wiedergabe der erweiterten Videodaten auf die Datenstruktur zurückgegriffen werden, ohne dass zum Zeitpunkt der Wiedergabe zwangsläufig das medizinische Gerät selbst oder eine entsprechende Datenbank verfügbar sein muss. Dadurch wird die Nutzung der erweiterten Videodaten insbesondere zu Ausbildungszwecken deutlich vereinfacht.
  • Dabei umfasst die statische Datenstruktur Bilddaten, welche wenigstens eine grafische Benutzeroberfläche des wenigstens einen medizinischen Geräts repräsentieren.
  • Der erste Datenstrom kann vor der Zusammenfassung mit dem zweiten Datenstrom komprimiert werden. Insbesondere bei hochauflösenden Videodaten ist eine Komprimierung sinnvoll, da ansonsten immense Mengen an Videodaten anfallen. Zur Komprimierung können bekannte Videokompressionsverfahren wie MPEG-x oder VPx Anwendung finden.
  • Da leistungsfähige Videokompressionsverfahren zumeist nicht verlustfrei arbeiten, ist es entscheidend, die Kompression des ersten Datenstroms vor der Zusammenfassung mit dem zweiten Datenstrom vorzunehmen. Andernfalls droht eine signifikante Verfälschung der in dem zweiten Datenstrom transportierten Betriebsdaten.
  • Eine Kompression des zweiten Datenstroms vor der Zusammenfassung mit dem ersten Datenstrom ist ebenfalls möglich. Allerdings wird das Datenvolumen des zweiten Datenstroms selbst bei umfangreicher Betriebsdatenerfassung deutlich kleiner sein als das Datenvolumen des ersten Datenstroms, so dass eine Kompression des zweiten Datenstroms in der Regel kaum geboten ist.
  • In einer Weiterbildung eines Verfahrens nach der Erfindung kann der zweite Datenstrom Betriebsdaten mehrerer medizinischer Geräte umfassen.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform eines Verfahrens der Erfindung kann der dritte Datenstrom reversibel mit einem vierten Datenstrom zusammengefasst werden, welcher eine von den Videodaten repräsentierte medizinische Prozedur erläuternde Daten enthält.
  • Solche erläuternden Daten sind insbesondere für Ausbildungszwecke nützlich. Dabei kann der vierte Datenstrom Videodaten, Audiodaten, und/oder textuelle Daten umfassen.
  • Die Zusammenfassung des dritten Datenstroms mit dem vierten Datenstrom kann sinnvollerweise in einer Nachbearbeitung des dritten Datenstroms erfolgen, wobei der dritte Datenstrom nach dem Abspeichern auf dem Datenträger von diesem wieder ausgelesen wird, um dann mit dem vierten Datenstrom zusammengefasst zu werden.
  • Die Aufgabe wird gemäß eines weiteren Aspekts der Erfindung gelöst durch ein Verfahren zur Wiedergabe erweiterter medizinischer Videodaten, mit den Schritten: Auslesen eines Ausgangsdatenstroms von einem Datenträger, wobei der Ausgangsdatenstrom eine Zusammenfassung eines ersten Datenstroms, welcher Videodaten einer medizinischen Videodatenquelle umfasst, und eines zweiten Datenstroms, welcher Betriebsdaten wenigstens eines medizinischen Geräts umfasst, repräsentiert, Trennen des ersten Datenstroms und des zweiten Datenstroms, Umwandeln des zweiten Datenstroms in einen fünften Datenstrom, welcher die Betriebsdaten repräsentierende Videodaten umfasst, Zusammenfassen des ersten Datenstroms und des fünften Datenstroms, in Reaktion auf eine Eingabe eines Benutzers, zu einem sechsten Datenstrom, und Wiedergabe des sechsten Datenstroms mittels eines Videodaten-Wiedergabegeräts.
  • Hierbei kann die Zusammenfassung des ersten Datenstroms mit dem fünften Datenstrom beispielsweise nach der bekannten Overlay-Technik erfolgen.
  • Durch das erfindungsgemäße Verfahren wird erreicht, dass ein Nutzer der aufgezeichneten erweiterten Videodaten, vergleichbar mit dem die ursprüngliche Prozedur durchführenden Arzt, über entsprechende Benutzereingaben frei auswählen kann, ob die Betriebsdaten zusammen mit den Videodaten visualisiert werden sollen, oder nicht.
  • Dies ist insbesondere zu Ausbildungszwecken nützlich. So kann mit den erweiterten Videodaten einmal eine Ausbildungsveranstaltung durchgeführt werden, in welcher eine bestimmte Prozedur grundlegend vorgestellt wird. In einer weiteren Veranstaltung kann dann mit den gleichen erweiterten Videodaten die Verwendung eines bestimmten medizinischen Geräts in dieser Prozedur näher erläutert werden, wobei die Betriebsdaten dieses medizinischen Geräts in dem Videobild mit eingeblendet werden.
  • Das Umwandeln des zweiten Datenstroms in den fünften Datenstrom erfolgt basierend auf einer statischen Datenstruktur, welche gemeinsam mit dem Datenstrom von dem Datenspeicher geladen wird. Dabei umfasst die statische Datenstruktur Bilddaten, welche wenigstens eine grafische Benutzeroberfläche des wenigstens einen medizinischen Geräts repräsentieren.
  • Der zweite Datenstrom Betriebsdaten mehrerer medizinischer Geräte umfassen, und der fünfte Datenstrom kann für jedes der medizinischen Geräte einen separaten Videodatenstrom umfassen.
  • Der Ausgangsdatenstrom kann ferner einen vierten Datenstrom umfassen, welcher eine von den Videodaten repräsentierte medizinische Prozedur erläuternde Daten enthält; der vierte Datenstrom kann in einen siebten Datenstrom umgewandelt werden, welcher die Daten des vierten Datenstroms repräsentierende Videodaten enthält, und der siebte Datenstrom kann in Reaktion auf eine Eingabe eines Benutzers mit dem sechsten Datenstrom vor dessen Wiedergabe zusammengefasst werden.
  • Auf diese Weise können die erweiterten Videodaten beispielsweise in einer Präsenz-Ausbildungsveranstaltung verwendet werden, bei welcher ein Dozent erläuternde Hinweise zu der Prozedur gibt, und die gleichen erweiterten Videodaten können in einer Online- oder „on-demand“ Ausbildungsveranstaltung verwendet werden, wobei die entsprechenden Erläuterungen direkt in die Videodaten eingebettet sind. Die Auswahl, ob die die erläuternden Daten eingeblendet werden, erfolgt wiederum durch Benutzereingabe.
  • Die Aufgabe wird gemäß eines zusätzlichen Aspekts der Erfindung gelöst durch ein System zum Aufzeichnen erweiterter medizinischer Videodaten gemäß Anspruch 9.
  • Zusätzlich wird die Aufgabe gemäß eines weiteren Aspekts der Erfindung gelöst durch ein System zur Wiedergabe erweiterter medizinischer Videodaten gemäß Anspruch 10.
  • Die Erfindung wird nachfolgend anhand einiger beispielhafter Darstellungen näher erläutert. Diese dienen dabei einzig dem besseren Verständnis der Erfindung, ohne deren Umfang einzuschränken.
  • Es zeigen:
    • 1: Ein Medizingerätesystem,
    • 2: ein Videobild mit eingeblendeten Betriebsdaten,
    • 3: eine schematische Darstellung der reversiblen Zusammenfassung von Datenströmen zu erweiterten Videodaten,
    • 4: eine schematische Darstellung der Wiedergabe von erweiterten Videodaten,
    • 5: ein System zur Wiedergabe erweiterter Videodaten,
    • 6: ein Videobild mit eingeblendeten erläuternden Daten
  • In 1 ist ein Medizingerätesystem während einer laparoskopischen Prozedur dargestellt. Dabei liegt ein Patient 1 auf einer OP-Liege 2. In der Bauchdecke des Patienten 1 sind mehrere Trokare 4, 5, 6 eingesetzt.
  • Durch den Trokar 4 ist ein Videoendoskop 10 eingeführt, mittels dessen die Prozedur überwacht wird. Das Videoendoskop ist mit einem Kameracontroller 11 verbunden, der Videodaten von dem Videoendoskop 10 empfängt und nach einer Vorverarbeitung an einen zentralen Controller 12 weiterleitet. Der Controller 12 leitet die Videodaten zur Wiedergabe an einen Monitor 13. Der Controller 12 ist eine Datenverarbeitungsanlage.
  • Parallel können die Videodaten zu verschiedenen Zwecken auf einem Datenträger 14 abgespeichert, werden.
  • Durch den Trokar 5 ist eine mechanische Zange 15 eingeführt, mittels der ein behandelnder Arzt, welcher der Übersichtlichkeit halber nicht dargestellt ist, eine Gewebestruktur 16 greift.
  • Durch den Trokar 6 ist ein elektrochirurgisches Instrument 20 eingeführt, im dargestellten Beispiel ein J-Hook, mittels dessen der behandelnde Arzt die Gewebestruktur 16 abtrennen möchte.
  • Das elektrochirurgische Instrument 20 ist mit einem elektrochirurgischen Generator 21 verbunden, welcher das Instrument 20 mit Energie versorgt.
  • An den Trokar 6 ist weiterhin ein Insufflator 25 angeschlossen, um den Bauchraum des Patienten 1 durch Einleiten eines chirurgischen Gases, zumeist CO2, aufzudehnen.
  • Der elektrochirurgische Generator 21 sowie der Insufflator 25 sind ebenfalls mit dem Controller 12 verbunden, um diesem aktuelle Betriebsdaten zu übermitteln.
  • Der Controller 12 weist ein Bedienfeld 30 auf, über welches ein Bediener, z.B. ein OP-Assistent, auswählen kann, ob und wie Betriebsdaten von medizinischen Geräten wie dem elektrochirurgischen Generator 21 oder dem Insufflator 25 in das Videobild auf dem Monitor 13 eingeblendet werden. Die Auswahl kann auch auf andere Weise, beispielsweise durch nicht dargestellte Fußschalter oder durch Sprachbefehle, erfolgen.
  • In 2 ist das Videobild den Videoendoskops 10 mit eingeblendeten Betriebsdaten dargestellt. Im linken oberen Bereich des Videobildes werden in einem ersten Overlay-Feld 50 Betriebsdaten des elektrochirurgischen Generators 21 angezeigt, hier beispielsweise ein eingestellter Betriebsmodus „RF-CUT“ sowie eine eingestellte Ausgangsleistung von 200W.
  • Im rechten oberen Bereich des Videobildes werden in einem zweiten Overlay-Feld 51 Betriebsdaten des Insufflators 25 angezeigt, im dargestellten Beispiel ein Arbeitsdruck von 150hpa sowie eine Förderrate von 0,2l/min.
  • Die Anzeige der Betriebsdaten in den beiden Overlay-Feldern 50,51 kann, wie dargestellt, überdeckend erfolgen, so dass das darunter liegende Videobild unsichtbar ist. Alternativ kann die Anzeige ganz oder teilweise transparent erfolgen, wobei das darunter liegende Videobild sichtbar bleibt.
  • Werden die Videodaten wie oben beschrieben aufgezeichnet, so werden in der Regel nur die Videodaten des Videoendoskops 10 ohne die eingeblendeten Betriebsdaten aufgezeichnet. Bei einer Wiedergabe der aufgezeichneten Videodaten stehen die Betriebsdaten der medizinischen Geräte daher nicht zur Verfügung.
  • Natürlich kann anstelle der rohen Videodaten den Videoendoskops 10 die Videodaten aufgezeichnet werden, die auf dem Monitor 13 dargestellte werden, hier wären die Betriebsdaten auch bei der Wiedergabe verfügbar. Allerdings würden dabei einerseits die entsprechenden Bereiche der Videodaten des Videoendoskops 10 dauerhaft verdeckt, würden also auch bei der Wiedergabe nicht zur Verfügung stehen, andererseits würde auch nur die Betriebsdaten mit aufgezeichnet, die während der Prozedur in das Videobild eingeblendet sind.
  • Um die volle Verfügbarkeit der Betriebsdaten bei der späteren Wiedergabe der aufgezeichneten Videodaten zu erreichen ist, werden durch den Controller 12 die Videodaten und die Betriebsdaten reversibel zusammengefasst, bevor sie auf dem Datenträger 14 abgespeichert werden. Dies ist in 3 schematisch dargestellt.
  • Die 3 zeigt einen ersten Datenstrom 100, bei dem es sich um die von dem Videoendoskop 10 gelieferten Videodaten handelt, und einen zweiten Datenstrom 101, welcher die Betriebsdaten der medizinischen Geräte 21,25 beinhaltet. Dabei ist das Datenvolumen des ersten Datenstroms 100 um ein Vielfaches größer als das Datenvolumen des zweiten Datenstroms 101. Üblicherweise ist der Datenstrom 100 daher nach einem gängigen Videokompressionsverfahren komprimiert.
  • Die Datenströme 100,101 werden zu einem dritten Datenstrom zusammengefasst, welcher sowohl die Videodaten des Videoendoskops 10 also auch die Betriebsdaten der medizinischen Geräte 21,25 beinhaltet. Die Daten des Datenstroms 101 werden daher hier auch als erweiterte Videodaten bezeichnet. Durch die gestrichelte Linie 103 ist angedeutet, dass die Zusammenfassung der Datenströme reversibel ist.
  • Technisch kann das Zusammenfassen der Datenströme 100,101 wie folgt geschehen: Der Datenstrom 100 besteht aus einer Vielzahl aneinander gereihter Einzelbilder, sogenannter Frames, mit bestimmter Größe. Neben den reinen Bilddaten der Frames enthält der Datenstrom weitere Daten wie z.B. Synchronisationsdaten.
  • Bei der Zusammenfassung der Datenströme wird jetzt jeweils zwischen zwei Frames eine Datenstruktur eingefügt, welche die Betriebsdaten enthält. Dies kann eine einfache Tabelle sein, welche Einträge für den Gerätetyp, den Betriebsdatenparameter, und den jeweiligen Wert des Parameters eingetragen sind.
  • Um eine spätere Visualisierung der Betriebsdaten in dem Datenstrom 101 zu ermöglichen, wird bei der Aufzeichnung des Datenstroms 102 auf dem Datenträger 14 zusätzlich eine Datenstruktur abgespeichert, welche die Benutzeroberflächen der medizinischen Geräte 21,25 repräsentieren.
  • In 4 ist die Wiedergabe erweiterter Videodaten schematisch dargestellt. Ein Datenstrom 200, der sowohl Videodaten als auch Betriebsdaten umfasst, wird hierzu in separate Datenstrome 201, 201 aufgeteilt, die jeweils nur Videodaten oder nur Betriebsdaten beinhalten. Dazu können beispielsweise die zwischen jeweiligen Frames der Videodaten eingefügten Tabellen separiert werden.
  • Eine Visualisierungseinheit 205 setzt dann die Betriebsdaten in dem Datenstrom 202 in einen Datenstrom 206 aus Videodaten um, welche eine Visualisierung der Betriebsdaten repräsentieren. Dabei werden beispielsweise die Benutzeroberflächen der medizinischen Geräte 21,25 unter Nutzung der hierzu abgespeicherten Datenstrukturen nachgebildet, und die jeweils aktuellen Betriebsdaten an entsprechend vorgesehenen Stellen dieser Benutzeroberflächen eingeblendet.
  • Anschließend werden die Datenströme 201 und 206 zu einem Datenstrom 210 zusammengefasst, diesmal jedoch irreversibel. Dabei werden Bereiche von Frames des Datenstroms 102 durch die Daten der jeweiligen Frames des Datenstroms 206 überschrieben.
  • Bei der Visualisierungseinheit 205 kann es sich um ein Computerprogramm handeln, welches auf einem handelsüblichen Computer abläuft, der für Videobearbeitung ausgelegt ist. Die Arbeit der Visualisierungseinheit 205 wird durch Benutzereingaben gesteuert, über welche ein Benutzer vorgeben kann, ob und ggf. welche der Betriebsdaten bei der Wiedergabe der erweiterten Videodaten angezeigt werden sollen.
  • Ein System zur Wiedergabe erweiterter Videodaten ist in 5 dargestellt. Es umfasst einen Datenträger 300, beispielsweise eine Festplatte, ein Videodaten-Wiedergabegerät 301, beispielsweise einen Monitor, und eine Datenverarbeitungsanlage 302 mit Eingabemitteln 303, z.B. einer Tastatur oder einem Touchscreen.
  • Die nach den oben dargestellten Verfahren bereitgestellten erweiterten Videodaten sind besonders gut geeignet, bei der Ausbildung von Medizinern hinsichtlich moderner Prozeduren und Instrumente genutzt zu werden. Dabei können je nach Bedarf die Betriebsdaten wichtiger medizinischer Geräte in das Videobild eingeblendet werden, ohne eine zu große Menge an Videodaten vorhalten zu müssen.
  • Um die Nutzbarkeit der erweiterten Videodaten zu Ausbildungszwecken noch weiter zu verbessern, können weitere erläuternde Daten zu einer Prozedur als weiterer Datenstrom in den erweiterten Videodaten integriert und bei der Wiedergabe visualisiert werden, wobei im Wesentlichen die selben Methoden Anwendung finden, wie sie zu den 3 bis 5 beschrieben sind. Das Zusammenfassen der Datenströme bei der Aufzeichnung erfolgt hier vorzugsweise in einer nachträglichen Bearbeitung, also nach der Aufzeichnung der Zusammenfassung der Videodaten mit den Betriebsdaten.
  • Ein Beispiel für die Visualisierung zusätzlicher erläuternder Daten in einem Videobild ist in 6 dargestellt. Hier sind zusätzlich zu den schon beschriebenen Betriebsdaten der medizinischen Geräte 21,25 Hinweise eingeblendet, in welcher Reihenfolge die Instrumente 15,20 in welche Richtungen bewegt werden sollen, um die gewünschte Prozedur auszuführen. Die grafischen Hinweise können durch textuelle Elemente oder Audiodaten ergänzt werden.

Claims (10)

  1. Verfahren zum Aufzeichnen von erweiterten medizinischen Videodaten, mit den Schritten: - Bereitstellen von Videodaten einer medizinischen Videodatenquelle (10) in einem ersten Datenstrom (100), - Bereitstellen von Betriebsdaten wenigstens eines medizinischen Geräts (21,25) in einem zweiten Datenstrom (101), - Zusammenfassen des ersten Datenstroms (100) und des zweiten Datenstroms (101) zu einem dritten Datenstrom (102), und - Aufzeichnen des dritten Datenstroms (102) auf einem Datenträger (14), wobei die Zusammenfassung des ersten Datenstroms (100) und des zweiten Datenstroms (101) reversibel ist, dadurch gekennzeichnet, dass zusammen mit dem dritten Datenstrom (102) eine statische Datenstruktur aufgezeichnet wird, welche der Visualisierung der Betriebsdaten in dem zweiten Datenstrom (102) dient, und wobei die statische Datenstruktur Bilddaten umfasst, welche wenigstens eine grafische Benutzeroberfläche des wenigstens einen medizinischen Geräts (21,25) repräsentieren.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Datenstrom (100) vor der Zusammenfassung mit dem zweiten Datenstrom (101) komprimiert wird.
  3. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Datenstrom (101) Betriebsdaten mehrerer medizinischer Geräte (21,25) umfasst.
  4. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der dritte Datenstrom (102) reversibel mit einem vierten Datenstrom zusammengefasst wird, welcher eine von den Videodaten repräsentierte medizinische Prozedur erläuternde Daten enthält.
  5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der vierte Datenstrom Videodaten, Audiodaten, und/oder textuelle Daten umfasst.
  6. Verfahren zur Wiedergabe erweiterter medizinischer Videodaten, mit den Schritten: - Auslesen eines Ausgangsdatenstroms (200) von einem Datenträger (300), wobei der Ausgangsdatenstrom (300) eine Zusammenfassung eines ersten Datenstroms (201), welcher Videodaten einer medizinischen Videodatenquelle (10) umfasst, und eines zweiten Datenstroms (202), welcher Betriebsdaten wenigstens eines medizinischen Geräts (21,25) umfasst, repräsentiert, - Trennen des ersten Datenstroms (201) und des zweiten Datenstroms (202), - Umwandeln des zweiten Datenstroms (202) in einen fünften Datenstrom (206), welcher die Betriebsdaten repräsentierende Videodaten umfasst, - Zusammenfassen des ersten Datenstroms (201) und des fünften Datenstroms (206), in Reaktion auf eine Eingabe eines Benutzers, zu einem sechsten Datenstrom (210), und - Wiedergabe des sechsten Datenstroms (210) mittels eines Videodaten-Wiedergabegeräts (301), wobei das Umwandeln des zweiten Datenstroms (202) in den fünften Datenstrom (206) basierend auf einer statischen Datenstruktur erfolgt, welche gemeinsam mit dem Ausgangsdatenstrom (200) von dem Datenspeicher (300) geladen wird, und wobei die statische Datenstruktur Bilddaten umfasst, welche wenigstens eine grafische Benutzeroberfläche des wenigstens einen medizinischen Geräts (21,25) repräsentieren.
  7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Datenstrom (202) Betriebsdaten mehrerer medizinischer Geräte (21,25) umfasst, und dass der fünfte Datenstrom (206) für jedes der medizinischen Geräte einen separaten Videodatenstrom umfasst.
  8. Verfahren nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Ausgangsdatenstrom (200) einen vierten Datenstrom umfasst, welcher eine von den Videodaten repräsentierte medizinische Prozedur erläuternde Daten enthält, und dass der vierte Datenstrom in einen siebten Datenstrom umgewandelt wird, welcher die Daten des vierten Datenstroms repräsentierende Videodaten enthält, und dass der siebte Datenstrom in Reaktion auf eine Eingabe eines Benutzers mit dem sechsten Datenstrom (210) vor dessen Wiedergabe zusammengefasst wird.
  9. System zum Aufzeichnen erweiterter medizinischer Videodaten, umfassend: - wenigstens eine medizinische Videodatenquelle (10), die eingerichtet ist, Videodaten als ersten Datenstrom (100) bereitzustellen, - wenigstens ein medizinisches Gerät (21,25), welches eingerichtet ist, Betriebsdaten als zweiten Datenstrom (101) bereitzustellen, - einen Datenträger (14), sowie eine Datenverarbeitungsanlage (12), die eingerichtet ist, den ersten Datenstrom (100) und den zweiten Datenstrom (101) zu empfangen und reversibel zu einem dritten Datenstrom (102) zusammenzufassen, sowie den dritten Datenstrom (102) auf den Datenträger (14) zu speichern, dadurch gekennzeichnet, dass die Datenverarbeitungsanlage ferner eingerichtet ist, zusammen mit dem dritten Datenstrom (104) eine statische Datenstruktur aufzuzeichnen, welche der Visualisierung der Betriebsdaten in dem zweiten Datenstrom dient und welche Bilddaten umfasst, welche wenigstens eine grafische Benutzeroberfläche des wenigstens einen medizinischen Geräts (21,25) repräsentieren.
  10. System zur Wiedergabe erweiterter medizinischer Videodaten, mit - einem Datenträger (300), - einem Videodaten-Wiedergabegerät (301), - Eingabemitteln (303), sowie einer Datenverarbeitungsanlage (302), die eingerichtet ist: - einen Ausgangsdatenstrom (200) von dem Datenträger (300) zu lesen, wobei der Ausgangsdatenstrom (200) eine Zusammenfassung eines ersten Datenstroms (201), welcher Videodaten einer medizinischen Videodatenquelle (10) umfasst, eines zweiten Datenstroms (202), welcher Betriebsdaten wenigstens eines medizinischen Geräts (21,25) umfasst, und einer statischen Datenstruktur , welche der Visualisierung der Betriebsdaten dient und welche Bilddaten umfasst, welche wenigstens eine grafische Benutzeroberfläche des wenigstens einen medizinischen Geräts (21,25) abbilden, repräsentiert, - den ersten Datenstrom (201) und den zweiten Datenstrom (202) zu trennen, - den zweiten Datenstrom (202) unter Nutzung der statischen Datenstruktur in einen fünften Datenstrom (206) umzuwandeln, welcher die Betriebsdaten repräsentierende Videodaten umfasst, - den ersten Datenstrom (201) und den fünften Datenstrom (206), in Reaktion auf eine über die Eingabemittel (303) erfolgte Eingabe eines Benutzers, zu einem sechsten Datenstrom (210) zusammenzufassen, und - den sechsten Datenstrom (210) mittels des Videodaten-Wiedergabegeräts (301) wiederzugeben.
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