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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Ermittlung einer Patienteninformation, die auf die Position und/oder Bewegung eines Patienten während eines Untersuchungs- und/oder Behandlungsvorgangs mit einer Medizintechnikeinrichtung bezogen ist. Daneben betrifft die Erfindung eine Medizintechnikanordnung, ein Computerprogramm und einen elektronisch lesbaren Datenträger.
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Die Medizintechnik hat in den letzten Jahren, insbesondere was Untersuchungen und Behandlungen/therapeutische Maßnahmen angeht, äußerst weitgehende Fortschritte gemacht. Ein Faktor, der bei der Anwendung neuer Techniken grundsätzlich zu beachten und schwer zu modellieren ist, ist der Patient. Daher ist es während Untersuchungs- und/oder Behandlungsvorgängen an Patienten äußerst wichtig, den Patienten möglichst weitgehend zu überwachen, was häufig auch als Patienten-Monitoring bezeichnet wird. Beispielsweise können während einer Untersuchung und/oder Behandlung Vitalparameter und andere Patientenparameter aufgenommen werden, die dann als Eingangsdaten für Medizintechnikeinrichtungen, insbesondere Therapie- und Diagnostikgeräte, dienen. Patienteninformationen solcher Art sind oft nur mit speziellen Überwachungseinrichtungen, beispielsweise im Zusammenhang mit Anästhesie-Ausrüstung, abgreifbar oder proprietär gar nicht zugänglich.
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Ein wichtiger Aspekt der Patientenüberwachung, insbesondere bei bildgebender Diagnostik und/oder gezielter Behandlung bestimmter Stellen im menschlichen Körper stellt die korrekte Positionierung und in diesem Zusammenhang auch möglicherweise auftretende Bewegung des Patienten dar. Zur Aufnahme von Patienteninformationen, die die Position und/oder Bewegung eines Patienten während eines Untersuchungs- und/oder Behandlungsvorgangs beschreiben, wurden bereits verschiedene, komplexe Überwachungssysteme vorgeschlagen. Beispielsweise können Patientenbewegungen mit zusätzlichen optischen Kameras, die auf den Patienten gerichtet sind, und/oder speziellen Markern, beispielsweise für elektromagnetische Positionierungssysteme, durch Sensordatenauswertung spezieller Monitoring-Geräte nachverfolgt werden. Vorgeschlagen wurde jedoch auch, beispielsweise bei bildgebenden Diagnostikgeräten, insbesondere Bildgebungseinrichtungen, die Bilddaten bzw. spezielle Messvorgänge auszuwerten, um Patienteninformationen, die die Position und/oder Bewegung des Patienten beschreiben, zu erhalten.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine kostengünstige und dennoch hochgenaue Informationen liefernde Alternativmöglichkeit zum Patienten-Monitoring, insbesondere hinsichtlich der Bewegung und der Position des Patienten, anzugeben.
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Diese Aufgabe wird gelöst durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1, eine Medizintechnikanordnung mit den Merkmalen des Anspruchs 13, ein Computerprogramm mit den Merkmalen des Anspruchs 14 und einen elektronisch lesbaren Datenträger mit den Merkmalen des Anspruchs 15. Vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.
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Bei einem erfindungsgemäßen Verfahren zur Ermittlung einer Patienteninformation, die die Position und/oder Bewegung eines Patienten während eines Untersuchungs- und/oder Behandlungsvorgangs mit einer Medizintechnikeinrichtung beschreibt, ist vorgesehen, dass die Patienteninformation aus Sensordaten eines Mobiltelefonsensors eines mit dem Patienten zumindest in einer Bewegungsrichtung bewegungsgekoppelten Mobiltelefons, insbesondere Smartphones, ermittelt wird.
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Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, dass Mobiltelefonsensoren moderner Mobiltelefone, beispielsweise Beschleunigungssensoren, Kameras und dergleichen, inzwischen eine so gute Qualität aufweisen, dass auch eine Anwendung im medizintechnischen Kontext zweckmäßig erscheint. Es ist eine hinreichende Qualität der Sensordaten gegeben, um für die Bedürfnisse eines Untersuchungs- und/oder Behandlungsvorgangs geeignete Patienteninformationen, die die Position und/oder Bewegung eines Patienten während des Untersuchungs- und/oder Behandlungsvorgangs beschreibt, zu erhalten. Hierzu kommt die weitere Erkenntnis, dass Mobiltelefone zur üblichen persönlichen Ausstattung der meisten Personen gehören, so dass die entsprechenden Geräte verfügbar sind und gerade nicht speziell an der Medizintechnikeinrichtung bereitgestellt werden müssen. Insbesondere ist es also möglich, bestimmte positions- bzw. bewegungssensitive Untersuchungs- und/oder Behandlungsvorgänge an Medizintechnikeinrichtungen zu realisieren, ohne dass ein aufwändiges Zusatzsystem, insbesondere mit zusätzlichen Geräten, zu installieren ist.
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Die Erfindung bietet mithin eine sehr günstige Alternative, um an Patienteninformationen während eines Untersuchungs- und/oder Behandlungsvorgangs, beispielsweise einer Operation und/oder einer Bildgebungsmaßnahme, zu gelangen. Es besteht keine Notwendigkeit für komplexe Patientenüberwachungssysteme/Monitoring-Geräte. Dabei sei darauf hingewiesen, dass die Patienteninformationen nicht lediglich der Medizintechnikeinrichtung bereitgestellt werden müssen, sondern durchaus auch in ein größeres, übergelagertes Gesamtsystem („Teamplay Receiver“) eingespeist werden können.
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Die Erfindung nutzt dabei ebenso aus, dass moderne Mobiltelefone, insbesondere Smartphones, auch über Kommunikationseinrichtungen verfügen, so dass eine Kommunikationsverbindung zwischen der Medizintechnikeinrichtung und dem Mobiltelefon aufgebaut werden kann. Auf diese Weise entsteht letztlich eine Medizintechnikanordnung, in der die Steuereinrichtung beispielsweise durch eine Steuereinheit des Mobiltelefons und eine Steuereinheit der Medizintechnikeinrichtung, die über die Kommunikationsverbindung verbunden sind, entsteht. Kommunikationsverbindungen, wobei Kommunikationsverbindungen drahtloser Art deutlich bevorzugt sind, können beispielsweise unter Verwendung von WLAN, Bluetooth oder dergleichen hergestellt werden.
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In einer solchen Medizintechnikanordnung kann die Auswertung der Sensordaten bereits wenigstens teilweise durch eine Steuereinheit des Mobiltelefons erfolgen. Das bedeutet, es können über die Kommunikationsverbindung bereits wenigstens teilweise ausgewertete bzw. vorausgewertete Sensordaten als Auswertungsinformation oder bei vollständiger Auswertung seitens des Mobiltelefons auch bereits Patienteninformationen übermittelt werden. Allgemein kann gesagt werden, dass die Auswertung der Sensordaten wenigstens teilweise durch die Steuereinheit des Mobiltelefons und/oder die Steuereinheit der Medizintechnikeinrichtung erfolgen kann, wobei die Steuereinheiten zweckmäßigerweise in der Summe eine Gesamt-Steuereinrichtung der beschriebenen Medizintechnikanordnung bilden.
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Zweckmäßigerweise ist, nachdem Patienteninformationen übertragen werden können, die Kommunikationsverbindung zwischen dem Mobiltelefon und der Medizintechnikeinrichtung wenigstens teilweise verschlüsselt, so dass ein Abhören der Patienteninformationen sowie sonstiger übertragener Daten vermieden wird. Soll das Mobiltelefon gänzlich in ein übergeordnetes Untersuchungs- und/oder Behandlungssystem eingebunden werden, ist es zweckmäßig, auch seitens des Mobiltelefons Sicherheitsmaßnahmen vorzusehen, um unbefugten Zugriff auf Daten und Informationen zu vermeiden. Dies alles ist im Stand der Technik jedoch weitgehend bekannt und muss daher hier nicht näher dargelegt werden.
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Zweckmäßigerweise werden Anteile des erfindungsgemäßen Verfahrens, die durch das Mobiltelefon durchgeführt werden sollen, durch ein spezielles Computerprogramm bzw. einen Anteil eines Computerprogramms, das das erfindungsgemäße Verfahren realisiert, für Mobiltelefone umgesetzt, insbesondere im Fall von Smartphones durch eine sogenannte „App“ (kurz für Applikation=Anwendungsprogramm). Gesteuert durch den mobiltelefonseitigen Anteil des Computerprogramms kann beispielsweise die Kommunikationsverbindung hergestellt werden, die Sensordaten können aufgenommen werden, gegebenenfalls wenigstens teilweise ausgewertet werden und der Kommunikationsverkehr mit der Medizintechnikeinrichtung kann gesteuert werden.
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Als Mobiltelefonsensor kann wenigstens ein Beschleunigungssensor des Mobiltelefons und/oder wenigstens ein Gyrosensor und/oder wenigstens eine Kamera des Mobiltelefons verwendet werden. Viele moderne Mobiltelefone, insbesondere Smartphones, weisen Beschleunigungssensoren, insbesondere eine Inertialplattform, und/oder Gyrosensoren auf, über die Beschleunigungen und Drehungen des Mobiltelefons in jeder Richtung vermessen werden können. Insbesondere kann auch festgestellt werden, in welche Richtung die Erdbeschleunigung wirkt. Diese Beschleunigungssensoren und/oder Gyrosensoren messen mit einer hohen Genauigkeit, so dass auch, insbesondere über kurze Zeiträume, hochgenaue Positions- und/oder Bewegungsinformationen bezüglich eines mit dem Mobiltelefon bewegungsgekoppelten Patienten aufgenommen werden können. Auch moderne Kameras von Mobiltelefonen, insbesondere Smartphones, bieten eine äußerst hohe Auflösung, wobei gegebenenfalls bereits das Mobiltelefon Bildverarbeitungsmöglichkeiten bereitstellt, die ebenso genutzt werden können, um Teile der Auswertung der Sensordaten zum Erhalt der Patienteninformation vorzunehmen.
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Vorzugsweise können bei Verwendung mehrerer, auf unterschiedlichen Messprinzipien beruhender Mobiltelefonsensoren die jeweiligen Sensordaten sich ergänzend und/oder plausibilisierend verwendet werden. Beispielsweise können aus Sensordaten von Beschleunigungssensoren und Sensordaten einer Kamera jeweils Zwischen- und/oder Endergebnisse, beispielsweise die Stärke und/oder Richtung einer aufgetretenen Bewegung, ermittelt werden und durch entsprechenden Vergleich eine Plausibilisierung erfolgen. Besonders zweckmäßig ist es jedoch auch, die Sensordaten in der Auswertung zusammenzuführen, um bei redundant gemessenen Informationen eine genauere Ermittlung zu ermöglichen und bei nur bei einem Messprinzip erhaltenen Informationen diese zusätzlich einzubringen.
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Es kann vorgesehen sein, dass die Sensordaten in einem Mobiltelefonkoordinatensystem ermittelt werden, das mit einem Patientenkoordinatensystem der Medizintechnikeinrichtung registriert ist oder wird. Dabei können grundsätzlich bereits bekannte Registrierungsverfahren eingesetzt werden, um aus den Sensordaten erhaltene Patienteninformationen, die Positionen und/oder Bewegungen beschreiben, sinnvoll in einem von der Medizintechnikeinrichtung genutzten Patientenkoordinatensystem einzusetzen. Konkret kann beispielsweise vorgesehen sein, dass die Registrierung unter Verwendung eines von der als Bildgebungseinrichtung ausgebildeten Medizintechnikeinrichtung aufgenommenen, das Mobiltelefon und/oder einen darauf angebrachten Marker zeigenden Registrierungsbildes und/oder eines Navigationssystems, insbesondere bei wenigstens einem auf dem Mobiltelefon angeordneten Marker für das Navigationssystem, und/oder von die Schwerkraftrichtung anzeigenden Sensordaten eines oder des Beschleunigungssensors des Mobiltelefons erfolgen. Möglich ist es beispielsweise, bei als Bildgebungseinrichtungen ausgebildeten Medizintechnikeinrichtungen die Tatsache auszunutzen, dass das Mobiltelefon in den Bilddaten der Bildgebungseinrichtung sichtbar ist. Dann kann ein entsprechendes, grundsätzlich bekanntes Registrierungsverfahren diesbezüglich eingesetzt werden. Analog kann selbstverständlich verfahren werden, wenn für die Bildgebungsmodalität geeignete Marker auf dem Mobiltelefon angeordnet werden. Eine andere Möglichkeit ist, dass ohnehin ein Navigationssystem, beispielsweise ein elektromagnetisches Positionsbestimmungssystem, eingesetzt wird, insbesondere, um medizinische Geräte oder dergleichen, beispielsweise Katheter, nachzuverfolgen (Tracking). In ein derartiges Navigationssystem kann auch das Mobiltelefon eingebunden werden. Gegebenenfalls können auch optische Kameras zur Überwachung des Untersuchungs- und/oder Behandlungsbereichs eingesetzt werden, in deren Bilddaten ebenso das Mobiltelefon detektiert werden kann und die mit dem Patientenkoordinatensystem registriert sein können. In Fällen, in denen ungewollte Patientenbewegungen und/oder Positionsveränderungen im Allgemeinen überwacht werden sollen, kann es auch bereits ausreichend sein, die Richtung der Schwerkraft zu kennen, da dann ein hinreichender Bezug hergestellt werden kann. Diese kann jedoch meist durch die Mobiltelefonsensoren, hier Beschleunigungssensoren, selbst bereits festgestellt werden und als Referenz dienen.
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In konkreten Ausgestaltungen kann mit besonderem Vorteil vorgesehen sein, dass die Patienteninformation zur Bewegungsüberwachung des Patienten ausgewertet wird. Das bedeutet, der Patient (und somit das mit ihm bewegungsgekoppelte Mobiltelefon) werden auf Positionsveränderungen überwacht. Dies ist insbesondere dann zweckmäßig, wenn bei Bildgebungsvorgängen als Untersuchungsvorgang bestimmte Bereiche in einem Bildausschnitt verbleiben müssen und/oder die vorliegende Erfindung beispielsweise bei Bestrahlungsvorgängen angewendet wird, bei dem die Strahlen gezielt ein bestimmtes Ziel treffen sollen. Auch bei minimalinvasiven Eingriffen oder dergleichen kann eine Bewegungsüberwachung des Patienten äußerst zweckmäßig sein.
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In diesem Zusammenhang kann konkret vorgesehen sein, dass die Patienteninformation zur Plausibilisierung einer durch eine Bewegungsüberwachungseinrichtung der Medizintechnikeinrichtung ermittelten Bewegungsüberwachungsinformation eingesetzt wird. In diesem Fall dient das Mobiltelefon letztlich als weitere Zusatzeinrichtung zur Plausibilisierung und somit weiteren Erhöhung der Sicherheit während des Untersuchungs- und/oder Behandlungsvorgangs.
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Besonders bevorzugt ist es im Rahmen der vorliegenden Erfindung jedoch, wenn die Patienteninformation zur qualitativen oder quantitativen Bewegungskorrektur einer erfolgten, durch die Patienteninformation beschriebenen Bewegung und/oder zur Hinweisausgabe bei einer ein Ausgabekriterium erfüllenden durch die Patienteninformation beschriebenen Bewegung des Patienten eingesetzt wird. Entsprechende Maßnahmen sind bereits von den eingangs beschriebenen Bewegungsüberwachungssystemen/Bewegungsüberwachungseinrichtungen („monitoring“) bzw. von bestimmten Bildgebungs- und Eingriffsanwendungen bekannt. Die vorliegende Erfindung erlaubt es nun, eine äußerst verlässliche, hervorragend verfügbare und leicht einbindbare Quelle für geeignete Patienteninformationen heranzuziehen, nämlich ein Mobiltelefon, insbesondere Smartphone. Bei zu starken Bewegungen ist es als Maßnahme selbstverständlich auch denkbar, den Untersuchungs- und/oder Behandlungsbetrieb der Medizintechnikeinrichtung abzubrechen.
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Bei Verwendung eines Beschleunigungssensors und/oder eines Gyrosensors kann vorgesehen sein, dass die eine Patientenbewegung beschreibende Patienteninformation durch zeitliche Aufintegration der Sensordaten ermittelt wird. Werden Beschleunigungswerte über die Zeit aufintegriert, kann daraus ein Bewegungsweg, bei entsprechender Richtungsauflösung selbstverständlich auch richtungsbezogen, ermittelt werden, wie dies von anderen Anwendungen her bekannt ist. Wird eine Kamera als Mobiltelefonsensor verwendet, können geeignete Bildverarbeitungsalgorithmen eingesetzt werden, beispielsweise solche, die den optischen Fluss nutzen und/oder Algorithmen des Bereichs „structure from motion“.
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In anderen Ausführungsbeispielen kann die Patienteninformation auch zur Positionsbestimmung des Patienten ausgewertet werden, wobei die Bewegungsüberwachung des Patienten das hauptsächliche Anwendungsgebiet darstellen wird.
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In einer zweckmäßigen Weiterbildung der vorliegenden Erfindung kann vorgesehen sein, dass das Mobiltelefon durch eine mechanische Kopplungseinrichtung mit dem Patienten bewegungsgekoppelt wird, insbesondere derart, dass das nicht sterile Mobiltelefon von dem Patienten um eine Mindestdistanz beabstandet bleibt. Insbesondere dann, wenn sich eine Sterilhaltung des Mobiltelefons als eher schwierig erweist, ist es zweckmäßig, das Mobiltelefon in einem nicht sterilen Bereich anordnen zu können. Soll dennoch eine Bewegungskopplung im sterilen Bereich erfolgen, können mechanische Kopplungseinrichtungen eingesetzt werden, um das Mobiltelefon entfernt vom Patienten oder zumindest dessen sterilen Bereich anordnen zu können, dennoch aber dortige Bewegungen feststellen zu können. In diesem Kontext kann beispielsweise vorgesehen sein, dass die mechanische Kopplungseinrichtung mit einem in den Patienten eingeführten medizinischen Instrument koppelt und/oder dieses umfasst. Dies ist beispielsweise bei Eingriffen an der Wirbelsäule, wo die Erkennung kleinster Bewegungen wichtig sein kann, äußerst zweckmäßig. Beispielsweise kann die mechanische Kopplungseinrichtung eine Verlängerung des medizinischen Instruments aus dem sterilen Bereich heraus bilden.
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In diesem Kontext sei jedoch darauf hingewiesen, dass auch bereits sterilisierbare Arten von Mobiltelefonen vorgeschlagen wurden, genau wie die Verwendung geeigneter sterilisierbarer Hüllen, so dass der Einsatz von Mobiltelefonen zumindest grundsätzlich auch in sterilen Bereichen denkbar ist.
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Zweckmäßigerweise kann das Mobiltelefon wenigstens teilweise auch als Bedieneinrichtung für die Medizintechnikeinrichtung verwendet werden. Beispielsweise wurde im Stand der Technik bereits vorgeschlagen, Mobilgeräte mit einem Touchscreen, zu denen insbesondere auch ein Smartphone zählt, als Bedieneinrichtung für Medizintechnikeinrichtungen, insbesondere Bildgebungseinrichtungen, einzusetzen, insbesondere auch, um störende und/oder schwer sterilisierbare Bedienkonsolen zu vermeiden. Entsprechend kann ein auf einer Steuereinheit des Mobiltelefons vorgesehener Anteil eines Computerprogramms, das das erfindungsgemäße Verfahren realisiert, auch Anteile umfassen, die die Nutzung des Mobiltelefons als Bedieneinrichtung für die Medizintechnikeinrichtung ermöglichen, nachdem ja eine Kommunikationsverbindung zu der Medizintechnikeinrichtung ohnehin besteht.
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In einer besonders vorteilhaften Weiterbildung der vorliegenden Erfindung kann vorgesehen sein, dass aus Sensordaten des oder wenigstens eines weiteren Mobiltelefonsensors auch wenigstens ein Vitalparameter des Patienten als Teil der Patienteninformation ermittelt wird. In diesem Fall ist eine besonders vorteilhafte Mehrfachnutzung des Mobiltelefons gegeben, nämlich nicht nur hinsichtlich der Patientenüberwachung, was die Bewegung und/oder Position angeht, sondern auch, um weitere Patienteninformationen zu ermitteln, die Vitalparameter umfassen. Beispielsweise wurde bereits vorgeschlagen, Beschleunigungssensoren innerhalb von Mobiltelefonen zur Überwachung von Herzschlag und/oder Atmung des Patienten einzusetzen. Dies ist auch über ein Touchdisplay (Touchscreen) des Mobiltelefons möglich. Eine weitere Möglichkeit, Vitalparameter eines Patienten über ein Mobiltelefon zu bestimmen, ist durch die Nutzung einer Kamera des Mobiltelefons und einer hellen Leuchte des Mobiltelefons gegeben, da sich dann die Sauerstoffsättigung feststellen lässt. Dies wurde insbesondere bei speziellen Gesundheitstelefonen bereits vorgeschlagen. Die Idee ist, dass das Mobiltelefon die Haut anleuchtet und misst, wie groß der Anteil des ultravioletten Lichts ist, der absorbiert wird. Hieraus lässt sich der Prozentsatz der sauerstofftragenden roten Blutkörperchen ablesen und somit die Sauerstoffsättigung automatisch mit einem Mobiltelefon messen.
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Auf diese Weise werden also, wenn sowohl die die Bewegung und/oder Position des Patienten beschreibenden Patienteninformationen wie auch die Vitalparameter beschreibenden Patienteninformation ermittelt werden, ein Großteil der benötigten Parameter durch ein weit verfügbares, günstiges Mobiltelefon erfasst, wodurch weitere Geräte, beispielsweise Pulsmesser und/oder Atemgürtel, wegfallen können. Beispielsweise ist es mit Ateminformation liefernden Vitalparametern möglich, getriggerte Röntgenaufnahmen bei einer Röntgeneinrichtung als Medizintechnikeinrichtung vorzunehmen.
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Es kann im Rahmen der vorliegenden Erfindung beispielweise möglich sein, dass das Mobiltelefon, beispielsweise mittels der bereits angesprochenen „App“, für den bevorstehenden Untersuchungs- und/oder Behandlungsvorgang bei der Medizintechnikeinrichtung angemeldet wird, insbesondere also die Kommunikationsverbindung hergestellt wird. Das Mobiltelefon kann dann beispielsweise auf den Patienten aufgelegt und/oder anderweitig mit dem Patienten bewegungsgekoppelt werden. Es liefert gegebenenfalls bereits vorausgewählte Sensordaten und/oder als vollständiges Auswertungsergebnis Patienteninformationen über die Kommunikationsverbindung an die Medizintechnikeinrichtung und ermöglicht so eine Überwachung des Patienten wenigstens hinsichtlich der Bewegung und/oder Position, vorteilhaft jedoch auch im Hinblick auf Vitalparameter, beispielsweise also Pulsparameter, Atemparameter und/oder Sauerstoffsättigung. Die Patienteninformationen können seitens der Medizintechnikeinrichtung entsprechend genutzt werden, um bei Erfüllung bestimmter Maßnahmenkriterien Maßnahmen zu ergreifen und dergleichen.
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Allgemein kann also gesagt werden, dass zweckmäßigerweise im Rahmen der vorliegenden Erfindung die Patienteninformation zur Steuerung der Medizintechnikeinrichtung verwendet werden kann. Zusätzlich zu Beispielen, die bereits genannt wurden, können beispielsweise die Position und/oder die Bewegung eines Patienten beschreibende Patienteninformationen genutzt werden, um von Robotern gesteuerte medizinische Instrumente, beispielsweise Katheter, automatisch zu stabilisieren. Bei Bestrahlungsanwendungen kann die Patientenposition kontinuierlich überwacht werden, um möglichst genau das Bestrahlungsziel bestrahlen zu können. Die erfindungsgemäß über Mobiltelefonsensoren eines mit dem Patienten bewegungsgekoppelten Mobiltelefons gewonnenen Patienteninformationen können in vielfältigen, im Stand der Technik grundsätzlich bekannten Anwendungsgebieten eingesetzt werden, für die bislang spezielle Patientenüberwachungseinrichtungen/Monitoring-Geräte eingesetzt wurden.
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Neben dem Verfahren betrifft die vorliegende Erfindung auch eine Medizintechnikanordnung, aufweisend eine Medizintechnikeinrichtung, ein Mobiltelefon mit wenigstens einem Mobiltelefonsensor und eine Steuereinrichtung, die zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens ausgebildet ist. Die Steuereinrichtung umfasst wenigstens einen Prozessor und wenigstens ein Speichermittel. Die Steuereinrichtung umfasst vorzugsweise die Steuereinheit des Mobiltelefons und die Steuereinheit der Medizintechnikeinrichtung. Zwischen den Steuereinheiten kann, wie beschrieben, eine Kommunikationsverbindung aufgebaut werden, insbesondere eine drahtlose Kommunikationsverbindung. Die Steuereinrichtung kann beispielsweise eine Sensordatenaufnahmeeinheit zum Sammeln der Sensordaten von den Mobiltelefonsensoren und eine Auswertungseinheit zur Auswertung der Sensordaten aufweisen, wobei die Auswertungseinheit auch verteilt auf der Steuereinheit des Mobiltelefons und der Steuereinheit der Medizintechnikeinrichtung vorgesehen sein kann. Ferner können beide Steuereinheiten bevorzugt Kommunikationseinheiten aufweisen, um die Kommunikationsverbindung herzustellen. Als weitere zweckmäßige Einheit kann insbesondere die Steuereinheit der Medizintechnikeinrichtung eine Maßnahmeneinheit aufweisen, die die Patienteninformation zur Steuerung der Medizintechnikeinrichtung auswertet.
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Ein erfindungsgemäßes Computerprogramm weist Programmmittel auf, welche die Schritte eines erfindungsgemäßen Verfahrens ausführen, wenn das Computerprogramm auf einer Steuereinrichtung einer Medizintechnikanordnung, auf die es geladen wurde, ausgeführt wird. Das Computerprogramm kann auf einem erfindungsgemäßen elektronisch lesbaren Datenträger gespeichert sein, welcher mithin darauf gespeicherte Steuerinformationen aufweist, die ein erfindungsgemäßes Computerprogramm umfassen und derart ausgestaltet sind, dass bei Verwendung des Datenträgers in einer Steuereinrichtung einer Medizintechnikanordnung diese das erfindungsgemäße Verfahren durchführt. Bei dem Datenträger handelt es sich insbesondere um einen nicht transienten Datenträger, beispielsweise eine CD-ROM.
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Speziell kann das erfindungsgemäße Computerprogramm ein Computerprogrammmittel für ein Mobiltelefon, insbesondere ein Smartphone, mit einem Mobiltelefonsensor aufweisen, welches bei Ausführen auf dem Mobiltelefon das Mobiltelefon zur Durchführung folgender Schritte veranlasst:
- - Aufbau einer Kommunikationsverbindung zu einer Medizintechnikeinrichtung,
- - Aufnahme von eine Position und/oder Bewegung des Mobiltelefons beschreibenden Sensordaten eines Mobiltelefonsensors und
- - Senden der Sensordaten und/oder einer durch eine wenigstens teilweise Auswertung der Sensordaten ermittelten Auswertungsinformation über die Kommunikationsverbindung an die Medizintechnikeinrichtung.
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Insgesamt sei angemerkt, dass sich alle Ausführungen bezüglich des erfindungsgemäßen Verfahrens analog auf die erfindungsgemäße Medizintechnikanordnung, das erfindungsgemäße Computerprogramm und den erfindungsgemäßen elektronisch lesbaren Datenträger anwenden lassen und umgekehrt. Entsprechend können mit allen erfindungsgemäßen Gegenständen die genannten Vorteile erhalten werden.
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Weitere Vorteile und Einzelheiten der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus den im Folgenden beschriebenen Ausführungsbeispielen sowie anhand der Zeichnung. Dabei zeigen:
- 1 einen Ablaufplan eines Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Verfahrens,
- 2 eine Anwendung bei einem Bestrahlungs- und/oder Bildgebungsvorgang,
- 3 eine Ausgestaltung einer Kopplungseinrichtung, und
- 4 eine Funktionszeichnung einer erfindungsgemäßen Medizintechnikanordnung.
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1 zeigt einen Ablaufplan eines Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Verfahrens. Dabei wird das Verfahren in einem Schritt S1 begonnen, beispielsweise durch Auswahl einer entsprechenden Funktion in einer „App“, die in einem Mobiltelefon, hier einem Smartphone, installiert ist.
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Dies führt dazu, dass in einem Schritt S2 das Mobiltelefon eine drahtlose Kommunikationsverbindung zu einer Medizintechnikeinrichtung aufbaut, mit der ein Untersuchungs- und/oder Behandlungsvorgang eines Patienten durchgeführt werden soll. Die drahtlose Kommunikationsverbindung kann beispielsweise über WLAN und/oder Bluetooth hergestellt werden. Die erfolgreiche Herstellung der Kommunikationsverbindung, welche vorzugsweise auch einen Authentifizierungsvorgang umfasst, wird dem Benutzer angezeigt, der das Mobiltelefon bewegungsgekoppelt mit dem Patienten, wie noch genauer erläutert werden wird, platziert.
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Ebenso im Schritt S2 wird in diesem Ausführungsbeispiel eine Registrierung zwischen einem Mobiltelefonkoordinatensystem des Mobiltelefons und einem Patientenkoordinatensystem der Medizintechnikeinrichtung hergestellt. Dabei können verschiedene Registrierungsansätze gewählt werden, beispielsweise die Verwendung von Markern, die Sichtbarkeit des Mobiltelefons in Bildern und/oder Navigationsdaten eines Navigationssystems oder auch Informationen von Mobiltelefonsensoren selbst.
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Entsprechend können in einem Schritt S3 Mobiltelefonsensoren, beispielsweise Beschleunigungssensoren und/oder eine Kamera des Mobiltelefons, genutzt werden, um Sensordaten aufzunehmen, aus denen sich Patienteninformationen zur Position und/oder Bewegung des Patienten ableiten lassen, was aufgrund der Bewegungskopplung gegeben ist.
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In einem Schritt S4 werden die Sensordaten ausgewertet, um Patienteninformationen zu bestimmen, die die Bewegung und/oder Position des Patienten beschreiben. Beispielsweise können die Bewegung des Patienten und somit eine Positionsveränderung beschreibende Patienteninformationen durch Integration von Sensordaten der Beschleunigungssensoren des Mobiltelefons ermittelt werden. Bei einer Kamera können beispielsweise sogenannte „structure from motion“-Algorithmen und/oder Algorithmen des optischen Flusses eingesetzt werden, um entsprechende Informationen zu erhalten. Zweckmäßigerweise werden Sensordaten unterschiedlicher Mobiltelefonsensoren genutzt, um eine gegenseitige Plausibilisierung zu ermöglichen; bevorzugterweise werden sie jedoch auch einander ergänzend zusammengeführt, um die Patienteninformationen zu ermitteln. Bezüglich Positionen und Orientierungen wird die Registrierung zwischen dem Mobiltelefonkoordinatensystem und dem Patientenkoordinatensystem der Medizintechnikeinrichtung, die im Schritt S2 hergestellt wurde, genutzt.
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In einem Schritt S5 wird die Patienteninformation, beispielsweise durch Maßnahmenkriterien, ausgewertet, insbesondere in einer Steuereinheit der Medizintechnikeinrichtung, um im Rahmen einer Positions- und/oder Bewegungsüberwachung des Patienten Maßnahmenbedarf festzustellen. Bewegt sich beispielsweise bei einem Bestrahlungsvorgang der Patient zu stark, kann der Bestrahlungsfokus entsprechend nachgeführt werden oder bei nicht mehr korrigierbaren Bewegungen ein entsprechender Warnhinweis ausgegeben und die Bestrahlung abgebrochen werden. Bewegungen des Patienten beschreibende Bewegungsinformationen können auch zur Stabilisierung robotergeführter medizinischer Instrumente, die in oder an dem Patienten zu nutzen sind, eingesetzt werden.
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Ist ein Maßnahmenkriterium erfüllt, wird die entsprechende Maßnahme in einem Schritt S6 durchgeführt.
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In einer bevorzugten Erweiterung des hier beschriebenen Ausführungsbeispiels können die aufgenommenen Sensordaten im Schritt S3 erweitert sein; in jedem Fall wird eine erweiterte Patienteninformation im Schritt S4 bestimmt. Diese beschreibt dann auch Vitalparameter des Patienten. Beispielsweise können Sensordaten der Beschleunigungssensoren des Mobiltelefons, das ja mit dem Patienten bewegungsgekoppelt ist, hinsichtlich des Pulsschlags und der Atemtätigkeit ausgewertet werden, um beispielsweise Pulsraten, Atemraten und dergleichen ermitteln zu können. Die Kamera kann im Zusammenhang mit einer hellen Beleuchtungseinrichtung des Mobiltelefons, die üblicherweise als Blitzlicht oder Taschenlampe eingesetzt wird, dazu dienen, eine Sauerstoffsättigung zu bestimmen. Auch diese weiteren Patienteninformationen werden über die Kommunikationsverbindung an die Medizintechnikeinrichtung geliefert und dort entsprechend im Schritt S5 ausgewertet.
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Es sei noch angemerkt, dass im Rahmen dieser Ausführungsbeispiele die „App“ auf dem Mobiltelefon auch so ausgebildet sein kann, dass die Kommunikationsverbindung genutzt wird, um eine wenigstens teilweise Bedienung der Medizintechnikeinrichtung durch das Mobiltelefon zu ermöglichen, mithin das Mobiltelefon als eine Bedieneinrichtung für die Medizintechnikeinrichtung zu verwenden.
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2 zeigt die Anwendung des Verfahrens bei einer Medizintechnikeinrichtung 1, die vorliegend als kombinierte Bestrahlungs- und Röntgeneinrichtung ausgebildet ist. Sie weist mithin eine bezüglich des Patienten 3 positionierbare Bestrahlungsanordnung 2 auf, die insbesondere auch um den Patienten 3 gedreht werden kann. Der Patient 3 kann dabei auf einer Patientenliege 4 gelagert werden. Nun ist es möglich, beispielsweise das Mobiltelefon 5, hier ein Smartphone, auf dem Patienten zu positionieren, um eine Bewegungsüberwachung zu ermöglichen. Die Registrierung des Mobiltelefonkoordinatensystems mit dem Patientenkoordinatensystem kann beispielsweise durch die Sichtbarkeit des Mobiltelefons in Röntgenbildern erreicht werden.
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3 zeigt in einer schematischen Ansicht die Bewegungskopplung eines nicht sterilen Mobiltelefons 5 an einen Patienten 3. Dies ist im Kontext eines Wirbelsäuleneingriffs, bei dem die Position und/oder Bewegung des Patienten 3 beschreibende Patienteninformationen besonders nützlich sind, gezeigt. Dort kann beispielsweise als medizinisches Instrument eine Klemmvorrichtung 6 an einem Dornfortsatz 7 innerhalb des Patienten 3 befestigt werden, wobei über eine weitere mechanische Kopplungseinrichtung 8 das Mobiltelefon 5 mit einem hinreichenden Abstand vom Patienten 3 an diesen bewegungsgekoppelt werden kann.
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4 zeigt den allgemeinen funktionalen Aufbau einer erfindungsgemäßen Medizintechnikanordnung 9. Diese weist, wie bereits dargelegt, die Medizintechnikeinrichtung 1 und das Mobiltelefon 5 auf, welche beide jeweils eine Steuereinheit 10, 11 aufweisen. Als Mobiltelefonsensoren 12 sind vorliegend eine Kamera 13 und eine Intertialplattform 14 mit Beschleunigungssensoren 15 vorgesehen.
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Die Steuereinheiten 10, 11 umfassen jeweils eine Kommunikationseinheit 16, um die Kommunikationsverbindung 17 im Schritt S2 herstellen zu können. Bezüglich des Schrittes S2 können zur Herstellung der Registrierung auch hier der Übersichtlichkeit halber nicht näher gezeigte Registrierungseinheiten vorhanden sein.
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Mittels einer Sensordatenaufnahmeeinheit 18 werden in der Steuereinheit 11 die Sensordaten entgegengenommen, welche über eine optionale Auswertungseinheit 19 der Steuereinheit 11 wenigstens teilweise bereits hinsichtlich der Patienteninformation ausgewertet werden können. Wird die Patienteninformation nicht bereits vollständig durch die optionale Auswertungseinheit 19 ermittelt, können entsprechende Auswertungsinformationen entstehen, die dann seitens der Steuereinheit 10, insbesondere der dortigen Auswertungseinheit 20, genutzt werden, um die Patienteninformationen zu ermitteln. Ist keine Auswertungseinheit 19 in der Steuereinheit 11 vorgesehen, werden die Sensordaten vollständig in der Auswertungseinheit 20 der Steuereinheit 10 ausgewertet.
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Als Teil der Steuereinheit 10 ist ferner auch eine Maßnahmeneinheit 21 gezeigt, in der die Maßnahmenkriterien zur Auswertung der Patienteninformation überprüft werden und gegebenenfalls Maßnahmen eingeleitet werden.
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Das bedeutet, während die Sensordatenaufnahmeeinheit 18 dem Schritt S3 der 1 zugeordnet ist, sind die Auswerteeinheiten 19, 20 dem Schritt S4 zuzuordnen und die Maßnahmeneinheit 21 den Schritten S5 und S6.
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Obwohl die Erfindung im Detail durch das bevorzugte Ausführungsbeispiel näher illustriert und beschrieben wurde, so ist die Erfindung nicht durch die offenbarten Beispiele eingeschränkt und andere Variationen können vom Fachmann hieraus abgeleitet werden, ohne den Schutzumfang der Erfindung zu verlassen.
