-
Die
vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung
zum Durchführen
einer Televisite. Daneben betrifft die Erfindung ein Televisiteempfangsgerät.
-
Aufgrund
der ständig
steigenden Kosten des Gesundheitssystems wird sich die Krankenhauslandschaft
in Deutschland verändern.
Die Dichte der Einrichtungen wird aufgrund mangelnder Wirtschaftlichkeit
geringer werden, bzw. es wird zu einer verstärkten Spezialisierung der einzelnen
Einrichtungen kommen. Für
die Patienten bedeutet dies längere
Anfahrtswege für
einen operativen Eingriff und Schwierigkeiten für das Umfeld eines Patienten,
ihn nach einer Operation besuchen und betreuen zu können. Um
die Verringerung der Dichte der Einrichtungen zu kompensieren, besteht
ein Interesse, die Aufenthaltsdauer eines Patienten auf der Pflegestation
eines Krankenhauses vor und nach der Operation so kurz wie möglich zu
halten.
-
Daneben
liegt es auch im Interesse vieler Patienten, vor allem bei Kindern
und älteren
Menschen, so rasch wie möglich
in das gewohnte alltägliche
Umfeld zurückzukehren,
zumal die Rückkehr den
Heilungsprozess zusätzlich
positiv unterstützt.
-
Für die behandelnden Ärzte sowie
für den Patienten
stellt sich nach einer frühen
Entlassung die Frage der Nachsorge. Zum einen wird die Klinik für einen
täglichen
Besuch des Patienten in der Ambulanz zu weit entfernt sein, zum
anderen würde
ein häufiger
Hausbesuch eines niedergelassenen Arztes zur Nachsorge die Gesundheitskosten
erhöhen.
-
Eine
Möglichkeit
der Nachsorge nach einer frühen
Entlassung aus dem Krankenhaus bietet die Telemedizin. Unter Telemedizin
versteht man das Anwenden von Telekommunikationsmitteln und Informatik
in der Medizin. Hierzu gehören
beispielsweise die digitale Befundübermittlung, die elektronische Patientenkarte
und -akte, das Patientenmonitoring, das digitale Archivieren etc.
Anwendungsgebiete für die
Telemedizin sind u.a. die Telechirurgie, -psychiatrie, -ophtalmologie,
-radiologie, -pathologie, -traumatologie aber auch Teleconsulting,
Televisite und Homecare.
-
Mit
der Verkürzung
der Aufenthaltsdauer eines Patienten auf der Pflegestation eines
Krankenhauses wird die Telemedizin, insbesondere die Televisite,
als Mittel zur Nachsorge nach einer Operation an Bedeutung gewinnen.
Mit der Televisite läßt sich die
häusliche
Nachsorge realisieren, ohne dass ein Hausbesuch des behandelnden
Arztes oder ein Besuch des Patienten in der Ambulanz nötig ist.
-
Verfahren
und Vorrichtungen zum Durchführen
von Televisiten sind z.B. aus
EP
1 062 907 ,
FR 2 760
962 ,
GB 2 288 511 ,
US 5 441 047 ,
US 5 544 649 ,
US 5 961 446 und
JP 03198832 bekannt. Diese Systeme
bieten in der Regel die Möglichkeit
des audiovisuellen Kontaktes zwischen dem Patienten und dem medizinischen
Personal. Das medizinische Personal kann sich durch Befragen des
Patienten ein Bild von dessen Gesundheitszustand verschaffen. Dabei
ist der visuelle Kontakt mit dem Patienten hilfreich. Der visuelle
Kontakt kann vom medizinischen Personal zudem dazu genutzt werden,
sich einen optischen Eindruck von zu untersuchenden Körperzonen
zu verschaffen.
-
Die
DE 200 10 192 U beschreibt
ein Verfahren zum Klassifizieren von Hautveränderungen oder Wunden sowie
eine Vorrichtung zum Durchführen des
Verfahrens. Mittels eines Messkopfes, der zwei digitale Kameras
und einen Musterprojektor umfasst, werden 3D-Bilder des zu klassifizierenden Hautbereiches
aufgenommen und von einem Computer ausgewertet. Mit Hilfe eines
auf die Haut projizierten Licht-Musters erfolgt eine Bestimmung
der 3D-Koordinaten des beobachteten Hautgebietes. Die erfassten
Daten können
an einen Zentralcomputer weitergeleitet werden.
-
Die
DE 100 29 196 A1 beschreibt
ein Verfahren zur gesundheitlichen Fernüberwachung von Messdaten eines
Patienten, welches zum Überwachen
von Gesundheitszuständen
sowie zum Durchführen
einer Ferndiagnose geeignet ist. Die erfassten Daten werden an einen
medizinischen Zentralcomputer weitergeleitet.
-
Die
DE 100 49 737 A1 beschreibt
eine 3D-Kamera, in der Teilbilder eines 3D-Bildes zeitlich versetzt
aufgenommen werden.
-
Die
WO 00/70303 A1. beschreibt ein Abbildungssystem zum Erzeugen dreidimensionaler
Aufnahmen, welches lediglich eine einzige Aufnahme benötigt. Das
3D-Bild wird mit Hilfe einer strukturierten Objektbeleuchtung erzeugt.
Das vom Objekt reflektierte strukturierte Licht wird mit derjenigen
Struktur verglichen, die sich bei Reflexion durch eine ebene Fläche ergeben
würde.
-
Der
Erfindung liegt gegenüber
diesem Stand der Technik die Aufgabe zugrunde, ein verbessertes Verfahren
und eine verbesserte Vorrichtung zum Durchführen einer Televisite zu schaffen.
Es ist eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein vorteilhaftes
Televisiteempfangsgerät
zur Verfügung
zu stellen.
-
Die
erste Aufgabe wird durch ein Verfahren zum Durchführen einer
Televisite nach Anspruch 1 sowie durch eine Vorrichtung zum Durchführen einer Televisite
nach Anspruch 18 gelöst.
Die zweite Aufgabe wird durch ein Televisiteempfangsgerät nach Anspruch
29 gelöst.
-
Das
Verfahren zum Durchführen
einer Televisite umfasst die Schritte: Erfassen der für die Televisite
relevanten Daten eines Patienten, Aufnehmen eines Bildes zumindest
einer für
die Televisite relevanten Körperzone
des Patienten und Übertragen der
Daten und des Bildes an eine medizinische Einrichtung. Als medizinische
Einrichtung soll hierbei jede Art von Einrichtung angesehen werden,
in der die übertragenen
Daten zur Begutachtung durch medizinisch geschultes Personal bereitgehalten
werden. Das erfindungsgemäße Verfahren
zeichnet sich dadurch aus, dass als Bild der für die Televisite relevanten
Körperzone
des Patienten ein dreidimensionales Bild (3D-Bild) mit zwei stereoskopischen
Teilbildern aufgenommen wird, wobei die stereoskopischen Teilbilder
in einer einzigen Aufnahme aufgenommen werden.
-
Das
Aufnehmen und Übertragen
eines dreidimensionalen Bildes erweitert die diagnostischen Möglichkeiten
des untersuchenden medizinischen Personals, bspw. des behandelnden
Arztes. Es ermöglicht
dem Arzt insbesondere, sich einen plastischen, d.h. räumlichen
Eindruck des zu untersuchenden Körperbereiches
des Patienten zu verschaffen. Von besonderer Bedeutung ist der plastische
Eindruck zum Beurteilen von heilenden Wunden oder Schwellungen.
-
Herkömmlicherweise
werden 3D-Aufnahmen von Wunden hergestellt, indem die Wunde entweder
mit einer einzigen Kamera nacheinander aus zwei Richtungen aufgenommen
wird, wie dies z. B. in
US 5
976 979 beschrieben ist, oder mittels zweier Kameras gleichzeitig
aus zwei verschiedenen Richtungen aufgenommen wird, wie beispielsweise
in
DE 100 21 431 beschrieben.
In beiden Fällen
wird für
jedes der beiden Teilbilder eine eigene Aufnahme erzeugt. Der Vorteil
des erfindungsgemäßen Verfahrens
gegenüber
dem Stand der Technik besteht darin, dass wegen des Aufnehmens des
3D-Bildes in einer einzigen Aufnahme keine Beeinträchtigung
des 3D-Bildes durch eine Bewegung des fotografierten Körperteils
zwischen zwei aufeinander folgenden Aufnahmen erfolgt und auch kein
Justieren zweier getrennter Kameras relativ zueinander nötig ist.
Das Bild kann anschließend
einem Computer zugeleitet werden, wo es wieder in seine Teilbilder
zerlegt wird und eine photogrammetrische Vermessung der Wunde erfolgt.
Durch das gleichzeitige Aufnehmen der stereoskopischen Teilbilder
entfällt
das fixieren des aufzunehmenden Körperbereiches.
-
Um
die übertragenen
Daten einem Patienten zuordnen zu können, werden als relevante
Daten des Patienten sowohl persönliche
als auch medizinische Daten erfasst.
-
Wenn
die Daten als Antworten auf dem Patienten präsentierte Fragen und/oder Instruktionen
erfasst werden, kann anhand dieser Fragen bzw. Instruktionen eine
gezielte Untersuchung durchgeführt werden.
Insbesondere können
die Fragen bzw. Instruktionen vor oder während der Televisite an den aktuellen
Zustand des Patienten angepasst werden. Es ist daher vorteilhaft,
wenn die Fragen und/oder Instruktionen jeweils zu Beginn oder ggf.
während
der Televisite an ein beim Patienten befindliches Televisitegerät überfragen
werden. Alternativ können
die Fragen bzw. Instruktionen auch im Televisitegerät gespeichert
sein. Dadurch kann die Übertragungsdauer einer
Televisite verringert werden. Das Einsparen von Übertragungszeit geht jedoch
zu Lasten der Flexibilität
beim Aktualisieren der Fragen, wenn keine Möglichkeit der Übertragung
weiterer Fragen bzw. Instruktionen besteht, da der behandelnde Arzt
beim Aussuchen der Fragen bzw. Instruktionen dann auf den im Televisitegrät gespeicherten
Katalog beschränkt
ist.
-
Das Übertragen
der Daten und/oder Fragen bzw. Instruktionen an die medizinische
Einrichtung oder von der medizinischen Einrichtung kann z.B. per Telefonleitung,
per Mobilfunk oder per Internet erfolgen. Um zu verhindern, dass
die Daten und/oder die Fragen bzw. Instruktionen in falsche Hände geraten, können sie
verschlüsselt übertragen
werden.
-
Wenn
die übertragenen
Daten und/oder die Fragen bzw. Instruktionen in der medizinischen
Einrichtung gespeichert werden, ermöglicht dies dem behandelnden
Arzt (oder sonstigem medizinischen Personal), die übertragenen
Daten dann auszuwerten, wenn er in seinem Tagesablauf Zeit dafür findet. Zusätzlich bietet
die Speicherung, insbesondere dann, wenn sie über längere Zeiträume erfolgt, die Möglichkeit
den Krankheits- bzw. Heilungsverlauf zu dokumentieren, was im Hinblick
auf das Beurteilen des Verlaufs vorteilhaft ist und eine Überprüfung der Behandlung
im Falle von Regressansprüchen
zulässt.
Um das Abrufen der gespeicherten Daten in der medizinischen Einrichtung
durch nicht autorisierte Personen zu verhindern, kann beim Abrufen
vor dem Freigeben der Daten eine Identifikation der abrufenden Person
abgefragt werden.
-
Eine
Reihe von Krankheitsbildern führt
zu Wunden, die nur sehr langsam heilen. Dazu zählen zum Beispiel bei Patienten,
die sehr lange bettlägerig waren,
Hautstellen, die wund gelegen sind (Dekubitus), aber auch Wunden
bei Diabetespatienten. Um den Heilungsverlauf zu überwachen,
muss die Wunde in regelmäßigen Abständen bspw.
im Rahmen des erfindungsgemäßen Verfahrens
zum Durchführen
einer Televisite vermessen werden.
-
In
einer vorteilhaften Ausgestaltung des Verfahrens erfolgt daher ein
Vermessen der für
die Televisite relevanten Körperzone
des Patienten anhand des 3D-Bildes, bspw. mittels einer photogrammetrischen
Auswertung. Ein Vermessen ist insbesondere sinnvoll, um den Heilungsverlauf
von Wunden zu beurteilen. Zum Unterstützen der photogrammetrischen Auswertung,
kann während
des Aufnehmens des 3D-Bildes
ein Muster auf die für
die Televisite relevante Körperzone
des Patienten projiziert werden. Die photogrammetrische Auswertung
kann außerdem
erleichtert werden, wenn das 3D-Bild in einem anderen als dem sichtbaren
Wellenlängenbereich aufgenommen
wird. Für
das Beurteilen bspw. von Heilungsverläufen von Wunden ist jedoch
auch das sichtbare Bild wichtig. In einer vorteilhaften Ausgestaltung
wird daher sowohl ein zweidimensionales Bild (2D-Bild) oder ein
3D-Bild im sichtbaren Wellenlängenbereich
als auch ein 3D-Bild in einem anderen als dem sichtbaren Wellenlängenbereich
aufgenommen. Wird das 3D-Bild in einem nicht sichtbaren Wellenlängenbereich
aufgenommen, ist es vorteilhaft, das Muster ebenfalls in dem nicht
sichtbaren Wellenlängenbereich
zu projizieren.
-
Gemäß der Erfindung
wird außerdem
eine Televisitevorrichtung zum Durchführen einer Televisite mit einer
Erfassungseinheit zum Erfassen von Daten eines Patienten, einer
Sendeeinheit zum Senden der Daten, und einer Kamera mit einem Objektiv
und einem Kamerachip zum Aufnehmen eines Bildes zumindest einer
Körperzone
des Patienten zur Verfügung
gestellt. Unter Erfassungseinheit sind dabei alle Einheiten zu verstehen,
mit denen Daten oder Angaben des Patenten erfasst werden können. Als
Erfassungseinheiten kommen daher sowohl Tastaturen oder Mikrophone
als auch Meßgeräte wie z.B.
Thermometer, Blutdruckmeßgeräte, Diabetesmessgeräte etc.
in Frage. Die erfindungsgemäße Vorrichtung zeichnet
sich dadurch aus, dass das Objektiv zwei Aufnahmeeinrichtungen zum
Aufnehmen von Teilbildern eines abzubildenden Urbildes aus zwei
verschiedenen Aufnahmerichtungen umfasst, wobei je Richtung ein
Teilbild erzeugt wird, und das Objektiv derart ausgestaltet ist,
dass beide Teilbilder nebeneinander auf den Kamerachip abgebildet
werden.
-
Herkömmlicherweise
werden 3D-Aufnahmen von Wunden hergestellt, indem die Wunde entweder
mit einer einzigen Kamera nacheinander aus zwei Richtungen aufgenommen
wird, wie dies z. B. in
US 5
976 979 beschrieben ist, oder mittels zweier Kameras gleichzeitig
aus zwei verschiedenen Richtungen aufgenommen wird, wie beispielsweise
in
DE 100 21 431 beschrieben.
In beiden Fällen
wird für
jedes der beiden Teilbilder eine eigene Aufnahme erzeugt. Mit der
erfindungsgemäßen Televisitevorrichtung
werden hingegen beide Teilbilder in einer einzigen Aufnahme erzeugt
und auf dem Chip zu einem einzigen Gesamtbild integriert. Der Vorteil
gegenüber dem
Stand der Technik besteht darin, dass wegen des Aufnehmens des 3D-Bildes in einer einzigen
Aufnahme keine Beeinträchtigung
des 3D-Bildes durch eine Bewegung des fotografierten Körperteils
zwischen zwei aufeinander folgenden Aufnahmen erfolgt und auch kein
Justieren zweier getrennter Kameras relativ zueinander nötig ist.
Das Bild kann anschließend
einem Computer zugeleitet werden, wo es wieder in seine Teilbilder
zerlegt wird und eine photogrammetrische Vermessung der Wunde erfolgt. Durch das
gleichzeitige Aufnehmen der stereoskopischen Teilbilder entfällt das
fixieren des aufzunehmenden Körperbereiches.
-
Es
ist für
das Durchführen
einer Telvisite von Vorteil, wenn für den Patienten die Möglichkeit
besteht auf Fragen zu antworten oder Instruktionen auszuführen. Zu
diesem Zweck kann die Televisitevorrichtung eine Ausgabeeineheit,
bspw. einen Monitor oder Lautsprecher, zum Ausgeben von Fragen und/oder
Instruktionen an den Patienten umfassen. Die Erfassungseinheit und
die Ausgabeeinheit können
auch in Form eines einzigen Gerätes
wie etwa einem berührungsempfindlichen
Bildschirms (Touchscreen) realisiert sein.
-
Die
Televisitevorrichtung kann daneben zusätzlich mindestens einen Anschluß zum Anschließen mindestens
einer weiteren Erfassungseinheit oder Ausgabeeineheit umfassen.
Damit ist es möglich
gleichzeitig zusätzlich
z.B. zu einer Tastatur oder einer Spracheingabeeinheit mindestens
ein Messgerät
anzuschließen.
Wenn mehrere Anschlüsse
vorhanden sind, kann ein Wechsel des Messgerätes während der Televisite vermieden
werden.
-
Die
Televisitevorrichtung kann einen Speicher zum Speichern von Fragen
und/oder Instruktionen umfassen. Darüber hinaus kann die Televisitevorrichtung
eine Empfangseinheit zum Empfangen von Fragen und/oder Instruktionen
an den Patienten umfassen. Somit können dem Patienten nicht nur
in der Vorrichtung gespeicherte Fragen und/oder Instruktionen ausgegeben
werden sondern auch solche, die der behandelnde Arzt dem Patienten
aufgrund der aktuellen Situation vor oder während der Visite übermittelt.
-
Die
Sende- und/oder die Empfangeseinheit können zum Senden und/oder Empfangen über eine Telefonleitung
ausgestaltet sein.
-
Ein
Televisitegerät
muß jederzeit
und überall einsatzbereit
sein. Es ist daher besonders Vorteilhaft, die Sende- und/oder die
Empfangeseinheit zum Senden bzw. Empfangen über ein Mobilfunknetz auszugestalten.
Gegenüber
einer Festnetzverbindung über die
Telefonanschlußdose
bietet die Mobilfunkverbindung mehrere Vorteile. Oftmals stehen
Möbel vor
einer Telefonanschlußdose
oder die Steckverbindung wird bereits von einem anderen Gerät wie z.B.
einem Telefon oder einem Faxgerät
benutzt. Zudem befinden sich vor allem in älteren Gebäuden die Telefonanschlußdosen meist
nur im Flur oder im Wohnzimmerbereich, was zu Problemen führen kann,
wenn der Patient bettlägerig
ist. Verlängerungskabel
sind wegen der daraus resultierenden Unfallgefahr keine akzeptable
Lösung.
Auch kann die Frage von ISDN- oder Analogverbindung bei einer Festnetzverbindung zu
Komplikationen führen,
da das richtige Modem zur Verfügung
stehen muss. Der Anschluss der Televisitevorrichtung an das Mobilfunknetz
macht die Vorrichtung hingegen ortsunabhängig und flexibel einsetzbar.
Auch wenn der Patient auf Reisen ist, kann jederzeit eine Verbindung
mit der betreuenden medizinischen Einrichtung aufgebaut werden.
Es ist daher insbesondere von Vorteil, wenn die Televisitevorrichtung
nicht nur die Kommunikation über
ein Mobilfunknetz ermöglicht,
sondern selbst als mobile Televisitevorrichtung, z.B. in Form eines
WebPads, eines PDA (Personal Digital Assitant), eines Mobiltelefons
oder eines Notebooks realisiert ist.
-
Um
die von der Sendeeinheit gesendeten Daten vor unberechtigtem Zugriff
durch Dritte zu schützen,
kann die Televisitevorrichtung eine Verschlüsselungseinheit zum Verschlüssen der
zu sendenden Daten umfassen. Entsprechend kann die Televisitevorrichtung
eine Entschlüsselungseinheit
zum Entschlüssen
der empfangenen Fragen und/oder Instruktionen umfassen. Die Verschlüsselungs-
und die Entschlüsselungseinheit
können
sowohl als Hardware als auch als Software realisiert sein.
-
Weitere
Merkmale, Eigenschaften und Vorteile der Erfindung ergeben sich
aus der nachfolgenden detaillierten Beschreibung von Ausführungsbeispielen
unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen.
-
1 zeigt
eine erstes Ausführungsbeispiel für die erfindungsgemäße Televisitevorrichtung
als Blockschaltbild,
-
2 zeigt
ein zweites Ausführungsbeispiel für die erfindungsgemäße Televisitevorrichtung
als Blockschaltbild,
-
3 zeigt
eine erste Ausführungsform
für eine
3D-Kamera,
-
4 zeigt
eine zweite Ausführungsform
für eine
3D-Kamera,
-
5 zeigt
eine dritte Ausführungsform
für eine
3D-Kamera und
-
6 zeigt
eine vierte Ausführungsform
für eine
3D-Kamera.
-
Ein
erstes Ausführungsbeispiel
für die
erfindungsgemäße Televisitevorrichtung
wird nun anhand des in 1 dargestellten Blockschaltbildes
erläutert.
Die Televisitevorrichtung 1 umfasst einen Monitor 3 als
Ausgabeeinheit, eine Tastatur 5 als Erfassungseinheit,
eine 3D-Kamera 7 sowie einen Sender/Empfänger 9 als
Sende- und Empfangseinheit. Der Sender/Empfänger 9 ist mit dem
Bildschirm 3, der Tastatur 5 und der 3D-Kamera 7 verbunden
und dient einerseits zum Senden der von der Tastatur 5 und
der 3D-Kamera 7 erfassten Daten an eine medizinische Einrichtung 20 und
zum Empfangen von Fragen und Instruktionen, die bspw. von einem
in einer medizinischen Einrichtung 20 anwesenden Arzt übermittelt
werden. Statt der Tastatur 5 oder zusätzlich zur Tastatur 5 können auch
andere Dateneingabegeräte,
bspw. ein berührungsempfindlicher
Bildschirm (Touchscreen) als Erfassungseinheit Verwendung finden.
-
Im
vorliegenden Ausführungsbeispiel
ist das Internet 22 als Übertragungsmedium ausgewählt. Alternativ
kann die Übertragung
auch über
eine direkte Verbindung, bspw. über
ein öffentliches
Fernsprechwählnetz
oder ein Mobilfunknetz erfolgen. Außerdem umfasst die Televisitevorrichtung 1 eine
mit allen anderen Elementen der Televisitevorrichtung 1 über Steuerleitungen verbundene
Steuereinheit 11 zum Steuern der Vorgänge innerhalb der Televisitevorrichtung 1.
-
Der
Monitor 3 ist mit der Sende/Empfangseinheit 9 verbunden
und dient zum Darstellen von Fragen und Instruktionen des behandelnden
Arztes. Außerdem
kann er ein Bild des Arztes wiedergeben. Üblicherweise wird der Monitor 3 auch
mit einem Lautsprecher ausgestattet sein, so dass der Arzt seine
Fragen und Instruktionen auch mündlich
stellen kann. Die Antworten auf die Fragen gibt der Patient z.B.
mit Hilfe der Tastatur 5 oder eines sonstigen vorhandenen
Dateneingabegerätes
ein. Wenn ein Mikrofon als ggf. zusätzliche Erfassungseinheit vorhanden
ist, können
die Antworten auch mündlich
an den Arzt weitergegeben werden. Das Bild des Arztes und die Möglichkeit über Lautsprecher
und Mikrofon mit dem Arzt in Kontakt zu treten, sollen helfen, ein
Gefühl
der persönlichen
Betreuung beim Patienten hervorzurufen. Jedoch ist eine direkte
Verbindung zwischen Arzt und Patient im Rahmen der Televisite nicht
zwingend nötig.
-
Die
3D-Kamera 7 kann als Videokamera oder als Stillkamera ausgestaltet
sein. Sie dient hauptsächlich
dazu, die für
die Televisite relevanten Körperbereiche
des Patienten, bspw. eine heilende Wunde, aufzunehmen. Sie ist vorzugsweise
eine digitale 3D-Kompaktkamera und kann eine Zoom-Optik und eine
Autofokusfunktion umfassen, um eine einfache Bedienung zu gewährleisten.
Es ist besonders vorteilhaft, wenn sich die Auslösezeit selbständig einstellt
und bei Bedarf automatisch ein Blitzlicht aktiviert wird, da dies
die Bedienung weiter vereinfacht. Die 3D-Kamera kann entweder direkt
in die Televisitevorrichtung 1 integriert sein, alternativ
aber auch per Kabel oder drahtlos mit der Steuereinheit 11 und
dem Sender/Empfänger 9 in
Verbindung stehen.
-
Der
Patient oder eine Betreuungsperson braucht lediglich anhand des
Bildausschnittes, den er vorzugsweise sowohl auf dem Monitor 3 als
auch im Sucher der 3D-Kamera 7 sehen kann, den gewünschten
Bildausschnitt auszuwählen
und dann den Auslöser
zu betätigen.
Nachdem das aufgenommene 3D-Bild vom Sender/Empfänger 9 an die medizinische Einrichtung 20 übertragen
worden ist, kann der Arzt sich anhand dieses 3D-Bildes mittels eines 3D-Sichtgerätes einen
plastischen Eindruck des aufgenommenen Körperbereiches verschaffen,
was insbesondere zum Beurteilen von Wunden und Schwellungen wichtig
ist. Es ist außerdem
möglich,
mittels speziellen Programmen anhand des 3D-Bildes eine photogrammetrische
Vermessung des aufgenommenen Körperbereiches
vorzunehmen. Auch eine Beschriftung des 3D-Bildes mittels eines
Zusatzprogrammes ist möglich.
Ist der Arzt unterwegs oder steht aus einem andere Grund kein 3D-Sichtgerät zur Verfügung, kann
er sich das Bild auch in zweidimensionaler Qualität bspw.
auf einem Laptop betrachten. Nach der Analyse des 3D-Bildes können die
Bilddaten in einem Bildarchivierungssystem gespeichert werden. Zusätzlich kann
eine Hard- und/oder Software vorhanden sein, mit der sich die einzelnen
3D-Bilder zu einem Film zusammensetzen lassen. Da die Aufnahmen
nicht immer aus exakt der gleichen Richtung erfolgen, werden die
einzelnen 3D-Bilder von einem Algorithmus so gedreht, dass die darin
abgebildeten Oberflächen
dieselbe räumliche
Orientierung aufweisen. Mit dem Algorithmus werden die unterschiedlichen
Orientierungen zweier aufeinander folgender Darstellungen ermittelt
und eine der beiden Darstellungen z.B. mittels eines Least-Square-Fits solange
gedreht, bis ihre Orientierung übereinstimmt.
-
In
der Zeit, in der kein 3D-Bild eines bestimmten Körperbereiches aufgenommen wird
oder wenn eine solche Aufnahme nicht nötig ist, kann die 3D-Kamera 7,
insbesondere, wenn sie als Videokamera ausgebildet ist, dazu Verwendung
finden, ein Portrait des Patienten aufzunehmen, das dem Arzt übermittelt
wird. Wenn gleichzeitig dem Patienten ein Portrait des Arztes übermittelt
wird, lässt
sich mit der Televisitevorrichtung 1 besonders gut der
Eindruck eines persönlichen
Zwiegespräches
zwischen Arzt und Patient vermitteln. Zum Aufnehmen des Portraits kann
die 3D-Funktionalität
der 3D-Kamera 7 ausgeschaltet
sein. Dadurch kann das Erfassen nicht relevanter Bildinformation
vermeiden werden, um den Aufwand beim Erfassen und Versenden des
Portraits gering zu halten.
-
Es
ist zweckmäßig, die
Televisitevorrichtung 1 außerdem mit einem Speicher (nicht
dargestellt) auszustatten, in dem die Fragen bzw. Instruktionen gespeichert
sein können
und ggf. die Antworten und/oder die Daten des Patienten bis zum
Versenden gespeichert werden, wenn sie nicht sofort gesendet werden
können.
-
Nachfolgend
wird die Verwendung der erfindungsgemäßen Televisitevorrichtung 1 beispielhaft anhand
einer Nachsorge nach einer Operation beschrieben. Mit der Televisitevorrichtung 1 macht
je nach Gesundheitszustand oder Alter des Patienten dieser selbst
oder eine Pflegeperson regelmäßig, z.B.
täglich,
eine dreidimensionale Aufnahme von seinem Wundzustand und sendet
diese Aufnahme zusammen mit einem ausgefüllten Fragebogen über eine
sichere Internetverbindung zu seinem behandelnden Arzt. Der Fragebogen
beinhaltet im Prinzip die Fragen der täglichen Krankenhausvisite: „Wie haben
Sie geschlafen? Haben Sie Fieber? Haben Sie Schmerzen, wenn ja,
wie sehr (Skala 1 ... 10)?" etc. Alternativ
kann der Patient dem Arzt auch eine Email schicken, in der er seinen
persönlichen
Gesundheitszustand darstellt. Das 3D-Bild der Wunde und die Antworten
auf die Fragen geben dem behandelnden Arzt die Möglichkeit, den Heilungsprozess
zu beobachten, zu dokumentieren, zu archivieren und ggf. rechtzeitig
einzuschreiten.
-
Die
Televisite bietet dem Krankenhausarzt darüber hinaus zusätzliche
Vorteile. Hat ein Patient seine Schmerzen bzw. Fieber mit ja und
sehr hoch (anhand einer vom Arzt definierten Schwelle) eingeschätzt, erhält der Arzt
von seinem Televisiteempfangsgerät
eine spezielle Benachrichtigung und ist in der Lage, sofort mit
dem Patienten Kontakt aufzunehmen. Im anderen Fall hat der Arzt
die Möglichkeit,
die in seinem Televisiteempfangsgerät gespeicherten Antworten und
3D-Bilder dann auszuwerten, wenn er in seinem Tagesablauf Zeit dafür findet.
Zusätzlich hat
der Arzt die Möglichkeit,
die täglichen
3D-Bilder in einem Bildarchiv zu speichern, um den Krankheitsverlauf
besser beurteilen und für
eventuelle Regressansprüche
dokumentieren zu können.
Auch kann er, wenn er es für
erforderlich hält,
die Patienten daten z.B. über
eine sichere Internetverbindung an einen Kollegen senden, um eine
zweite Meinung einzuholen.
-
Der
Patient empfängt
von seinem behandelnden Arzt regelmäßig eine Email über seinen
Genesungsverlauf. Er bekommt beispielsweise neue Instruktionen zur
Wundbehandlung oder die Versicherung, dass es mit dem Heilungsverlauf
voran geht. Der Patient und seine Angehörigen fühlen sich auf jeden Fall gut
versorgt und werden psychisch gestärkt.
-
Selbstverständlich kann
die Televisite auch nach ambulant durchgeführten Operationen zu Anwendung
kommen. Bei bestimmten Zielgruppen, bspw. älteren Menschen, kann die Televisite
darüber hinaus
auch präventiv,
d.h. als Mittel der Gesundheitsvorsorge oder zum Überwachen
einer sich in einer unkritischen Phase befindenden Krankeit, Anwendung
finden. Der behandelnde Arzt hat die Möglichkeit, den Gesundheitszustand
regelmäßig, beispielsweise
täglich
oder wöchentlich,
zu beobachten und ggf. einzuschreiten, wenn er einen kritischen Verlauf
feststellt. So kann insbesondere bei älteren Menschen ein stationärer Klinikaufenthalt,
der diese meist schwächt
und psychisch stark belastet, unter Umständen ganz vermieden werden.
-
In
der beschriebenen Ausführungsform
umfasst die Televisitevorrichtung eine Tastatur als Erfassungseinheit
und einen Bildschirm als Ausgabeeinrichtung. In einer alternativen
Ausgestaltung kann die Televisitevorrichtung jedoch statt getrennter
Ein- und Ausgabeeinheiten auch eine integrierte Ein-/Ausgabeeinheit umfassen,
bspw. einen berührungsempfindlichen
Bildschirm (Touchscreen). Zusätzlich
kann sie so viele weitere Erfassungseinheiten umfassen, wie die
Steuerung zu steuern in der Lage ist. Als zusätzliche Erfassungseinheiten
kommen Messgeräte wie
etwa Fieberthermometer, Diabetesmessgeräte, Blutdruckmessgeräte etc.
in Frage. Um den Patienten nicht zu überfordern und die Televisitevorrichtung nicht
unnötig
komplex werden zu lassen, kann es jedoch sinnvoll sein, dass nicht
alle zusätzlichen
Erfassungseinheiten gleichzeitig angeschlossen sind. So ist beispielsweise
ein Diabetesmessgerät
bei einem Patienten, der kein Diabetiker ist, überflüs sig. Es ist daher von Vorteil,
wenn die Televisitevorrichtung mit einer Schnittstelle ausgestattet
ist, an die lediglich bei Bedarf zusätzliche Erfassungseinheiten
anschließbar
sind.
-
Ein
zweites Ausführungsbeispiel
für die
erfindungsgemäße Televisitevorrichtung
ist in 2 gezeigt. Die Erfassungseinheit, die Ausgabeeinheit,
die Steuereinheit und die Sende-/Empfangseinheit der Televisitevorrichtung 100 sind
in einem WebPad 103 integriert. Als kombinierte Eingabe-
und Ausgabeeinheit dient ein berührungsempfindlicher
Bildschirm (Touchscreen), mit dessen Hilfe Angaben des Patienten
zu seinem Gesundheitszustand erfasst werden können. Dazu kann auf dem berührungsempfindlichen
Bildschirm eine übersichtliche
Eingabemaske dargestellt werden. Das WebPad 103 muss leicht, handlich
und stoßunempfindlich
sein, da es auch von unerfahrenen Personen ohne Risiko eines Defektes aufgrund
einer Fehlbedienung zu bedienen sein muss. Es weist eine Schnittstelle
(Interface) für
den Anschluss zumindest einer externen 3D-Kamera 107 auf,
die zum Durchführen
der Televisite an das WebPad 103 angeschlossen wird. An
die Schnittstelle können
bei Bedarf andere Erfassungseinheiten angeschlossen werden. Je nach
Art der Schnittstelle können
auch mehrere Erfassungsgeräte
gleichzeitig angeschlossen werden, z.B. die 3D-Kamera 107 und zusätzlich ein
Diabetesmessgerät.
Die in das WebPad 103 integrierte Sende-/Empfnagseinheit ist zum Senden und
Empfangen über
ein Mobilfunknetz ausgebildet.
-
Besonders
ortsunabhängig
einsetzbar ist die Televisitevorrichtung, wenn die integrierte Sende-/Empfangseinheit
zum Senden und Empfangen in unterschiedlichen Mobilfunkstandards,
z.B. GSM und ATM ausgelegt ist. In Deutschland sind zum Übertragen
großer
Datenmengen zwei getrennte Mobilfunknetz-Standards auf der Basis
des GSM-Standards im Einsatz, nämlich
der HSCSD-Standard (High Speed Circuit Switched Data, 14,4 KBit/s
mit Kanalbündelung),
der von D2 und E-Plus betrieben wird, und der GPRS-Standard (GPRS: General
Packet Radio Service, mit bis zu 53,6 Kbit/s), der von D1 und E2
betrieben wird. Der GPRS-Standard nutzt die durch Sprachtelefonate
nicht belegten Zeitschlitze des GSM-Kanals, d.h. es kann keine bestimmte
Geschwindigkeit garantiert werden. Der wesentliche Vorteil von GPRS
gegenüber
HSCSD besteht darin, dass die Kosten der Verbindung nicht nach ihrer
Dauer sondern nach der übertragenen
Datenmenge berechnet werden. Die geplanten UMTS-Netze (Universal
Mobile Telecomunication System) sollen nach und nach die vorhandenen
Mobilfunknetze weltweit ersetzen. UMTS erlaubt zwei Betriebsarten,
nämlich FDD
(Frequency Division Duplex) und TDD (Time Division Duplex). Bei
FDD erfolgen Senden und Empfangen auf unterschiedlichen Frequenzen,
wobei die Datentransfergeschwindigkeit bis zu 384 kBit/s beträgt, wohingegen
bei TDD das Senden und Empfangen auf derselben Frequenz erfolgt
und eine Datenrate bis zu 2 Mbit/s möglich ist.
-
Aus
Datenschutzgründen
muss für
das Übertragen
der Patientendaten via Internet eine besondere Sicherheit gewährleistet
sein. Die Daten müssen über die
gesamte Sendestrecke unlesbar sein. Daher werden die Daten von der
Sendeeinheit verschlüsselt
gesendet, und zwar unabängig
davon ob der Zugang zum Internet über eine Telefonleitung oder
mittels Mobilfunk erfolgt. In einem Mobilfunkgeät kann dazu ein Verschlüsselungscode
auf der SIM-Karte
gespeichert sein, so dass er nicht allgemein zugänglich ist. Die verschlüsselten
Daten werden an einen Patientenserver in der medizinischen Einrichtung
gesendet, von dem sie von einem Arzt abgerufen werden können, sofern
er zur Identifikation über
einen passenden persönlichen
Schlüssel verfügt. Der
persönliche
Schlüssel
wird von einem Server verwaltet, der mit dem Patientenserver in
Verbindung steht.
-
Nachfolgend
werden verschiedene Ausführungsformen
der 3D-Kamera beschrieben.
-
Eine
erste Ausführungsform
für eine
3D-Kamera, die in der erfindungsgemäßen Televisitevorrichtung verwendet
werden kann, ist schematisch in 3 dargestellt.
Die Figur zeigt eine Wunde 50, eine 3D-Kamera 200 sowie
die Strahlenbündel
der beiden stereoskopischen Teilbilder beim Aufnehmen eines dreidimensionalen
(stereoskopischen) Bildes. Die Wunde 50 stellt in der Figur
ein Beispiel für
einen dreidimensional aufzunehmenden Körperbereich dar.
-
Die
Kamera 200 umfasst einen Kamerachip 202 sowie
ein Objektiv 210, welches wiederum eine erste Aufnahmeeinrichtung 212a und
eine zweite Aufnahmeeinrichtung 212b in spiegelsymmetrischer Anordnung
umfasst. Von den beiden Aufnahmeeinrichtungen 212a und 212b werden
die beiden stereoskopischen Teilbilder, wie durch die eingezeichneten Strahlenbündel angedeutet,
nebeneinander auf den Kamerachip 202 abgebildet. Eine Draufsicht 203 auf den
Kamerachip 202 mitsamt den beiden Teilbildern ist in der
Figur über
dem Kamerachip dargestellt.
-
Um
das durch die Strahlenbündel
angedeutete Objektlicht auf den Kamerachip 202 abzubilden, sind
in jeder der beiden Aufnahmeeinrichtungen 212a, 212b eine
Frontlinse 214a, 214b und eine Hinterlinse 216a, 216b vorhanden.
Zwischen Front- und Hinterlinse sind jeweils vordere Ablenkprismen 218a, 220a und
hintere Ablenkprismen 218b, 220b angeordnet. Die
Bezeichnung „vordere
Ablenkprismen" und „hintere
Ablenkprismen" bezieht
sich hierbei nicht auf die räumliche
Anordnung der Prismen, sondern auf die Reihenfolge, in der die Strahlenbündel durch
sie hindurchtreten. Nach dem Durchtritt durch die Frontlinsen 214a, 214b sind
die Strahlen der beiden von der Wunde ausgehenden Strahlenbündel parallel.
Diese parallelen Strahlen werden von den vorderen Ablenkprismen 218a, 218b rechtwinklig
in Richtung auf das Zentrum des Objektivs 210 abgelenkt,
wo die hinteren Ablenkprismen 220a, 220b nebeneinander
angeordnet sind. Die hinteren Ablenkprismen 220a, 220b lenken
die Strahlenbündel
erneut rechtwinklig ab, nämlich
in Richtung auf die Hinterlinsen 216a, 216b. Von
den Hinterlinsen werden sie dann nebeneinander auf den Kamerachip 216 fokussiert.
Mit dem dargestellten Objektiv 210 wird eine stereoskopische
Basis für
die dreidimensionale Abbildung geschaffen, deren Größe vom Abstand
der beiden vorderen Ablenkprismen 214a, 214b voneinander
abhängt.
-
In
der beschriebenen Ausführungsform
der 3D-Kamera ist das Objektiv 210 spiegelsymmetrisch aufgebaut.
Dies bietet den Vorteil, dass zum Aufbau des Objektivs zwei identische
Aufnahmeeinrichtungen Verwendung finden können. Es ist jedoch auch möglich, das
Objektiv 210 unsymmetrisch aufzubauen. Auch ist es nicht
unbedingt notwendig, dass die Ablenkprismen die Strahlenbündel rechtwinklig
ablenken. Andere Ablenkwinkel sind ebenfalls möglich, führen jedoch bei gleicher stereoskopischer
Basis gegenüber
dem rechten Ablenkwinkel zu einer größeren Bautiefe des Objektivs.
-
Eine
zweite Ausführungsform
der 3D-Kamera ist in 4 dargestellt. Diese Ausführungsform
unterscheidet sich von der in 3 dargestellten 3D-Kamera dadurch, dass
statt zweier getrennter Hinterlinsen eine einzige große Hinterlinse 216 für die Strahlenbündel der
beiden stereoskopischen Teilbündel
vorhanden ist. Außerdem
sind die beiden hinteren Prismen 220a, 220b derart
ausgebildet, dass sie die Strahlen der Strahlenbündel nicht rechtwinklig ablenken
sondern um einen Winkel der etwas kleiner als 90 Grad ist, um der
Tatsache Rechnung zu tragen, dass die Fokussierung auf den Kamerachip 202 anhand
einer gemeinsamen Linse erfolgt. Im Weiteren unterscheidet sich
die in 4 dargestellte Ausführungsform nicht von der in 3 dargestellten,
sie wird daher nicht weiter erläutert.
-
In 5 ist
eine dritte Ausführungsform
der 3D-Kamera dargestellt. Von der in 3 dargestellten
ersten Ausführungsform
unterscheidet sich die dritte Ausführungsform dadurch, dass im
Zentrum des Objektivs 210 ein Projektionssystem 230 zum Projizieren
eines Musters auf die Wunde angeordnet ist. Das Projektionssystem 230 umfasst
eine Lichtquelle 232, bspw. eine Halogenlampe, ein Gitter 234, und
eine Projektionslinse 236 zum Projizieren eines Abbildes
des Gitters auf die Wunde 50. Um das Gitter 234 gleichmäßig auszuleuchten
ist zwischen der Lichtquelle 232 und dem Gitter 234 ein
Kondensor 235 angeordnet. Die Anordnung des Projektionssystems 230 im
Zentrum des Objektivs ist nicht zwingend notwendig, aber Vorteilhaft,
da dann beide Aufnahmeeinrichtungen 212a, 212b das
Muster unter dem gleichen Winkel aufnehmen. Im Übrigen unterscheidet sich die
dritte Ausführungsform
nicht von der ersten, so dass nicht weiter auf sie eingegangen wird.
-
6 zeigt
eine vierte Ausführungsform
der 3D-Kamera. In dieser Ausführungsform
umfasst das Projektionssystem 230 eine Lichtquelle 232,
die Licht in einem nicht sichtbaren Wellenlängenbereich, bspw. im infraroten
Wellenlängenbereich,
ausstrahlt, so dass das Muster in diesem Wellenlängenbereich auf die Wunde 50 projiziert
wird. In einer der beiden Aufnahmeeinrichtungen, die im vorliegenden
Ausführungsbeispiel
die linke Aufnahmeeinrichtung 212b ist, ist vor dem hinteren
Ablenkprisma 220b ein Strahlteiler 222 angeordnet,
der das Strahlenbündel aufteilt
und den einen Teil in eine dritte Hinterlinse 216c ablenkt.
Der andere Teil des Strahlenbündels gelangt
ohne Ablenkung in das hintere Prisma 220b, von dem er schließlich in
Richtung auf die Hinterlinse 216b abgelenkt wird. In der
anderen Aufnahmeeinrichtung 212a verläuft der Strahlengang so wie
in den zuvor beschriebenen Ausführungsformen.
-
Zwischen
den Hinterlinsen 216a und 216b und dem Kamerachip 202 ist
ein Filter 224 angeordnet, der nur das infrarote Licht
passieren lässt,
so dass auf den entsprechenden Bereichen des Kamerachips 202 zwei
infrarote Teilbilder erzeugt werden, d.h. es wird ein stereoskopisches
Bild im infraroten Wellenlängenbereich
erzeugt. Das in der linken Aufnahmeeinrichtung vor dem hinteren
Ablenkprisma 220b abgezweigte Strahlenbündel wird von der dritten Hinterlinse 216c als
drittes Teilbild neben die beiden steroskopischen Teilbilder auf
den Kamerachip 202 abgebildet. Dieses das dritte Teilbild
erzeugende Strahlenbündel
passiert vor dem Auftreffen auf dem Kamerachip einen VIS-Filter 226,
der die nicht sichtbaren Wellenlängen
aus dem Strahlenbündel
herausfiltert.
-
Mit
der 3D-Kamera gemäß der vierten
Ausführungsform
werden drei Teilbilder nebeneinander auf den Kamerachip 202 abgebildet,
zwei stereoskopische Teilbilder in einem nicht sichtbaren Wellenlängenbereich
sowie ein zweidimensionales Bild im sichtbaren Wellenlängenbereich.
Die stereoskopischen Teilbilder können zu einer photogrammetrischen
Auswertung der Wunde herangezogen werden, während das zweidimensionale
Bild im sichtbaren Wellenlängenbereich
für eine
visuelle Begutachtung der Wunde durch eine Arzt herangezogen werden
kann.
-
In
der beschriebenen vierten Ausführungsform
ist nur in einer Aufnahmeeinrichtung ein Strahlteiler 222 angeordnet.
Das Aufteilen des Strahlenbündels
kann jedoch mit einem Intensitätsverlust des
entsprechenden stereoskopischen Teilbildes verbunden sein, der im
anderen stereoskopischen Teilbild nicht auftritt. Um die gleiche
Intensität
für beide steroskopischen
Teilbilder sicherzustellen, kann auch in der anderen Aufnahmeeinrichtung 212a ein
entsprechender Strahlteiler angeordnet sein (in der Figur nicht
dargestellt). Das von diesem Strahlteiler aus dem Strahlengang des
stereoskopischen Teilbildes abgeteilte Strahlenbündel kann entweder verworfen oder
mittels einer weiteren Hinterlinse neben die übrigen drei Teilbilder auf
den Kamerachip 202 abgebildet werden. Insbesondere kann
es zuvor einen Filter passieren, der die nicht sichtbaren Wellenlängen herausfiltert.
Auf diese Weise erhält
man ein weiteres Teilbild, das zusammen mit dem anderen Teilbild
im sichtbaren Wellenlängenbereich
ein 3D-Bild bildet. Man erhält
also sowohl ein 3D-Bild im nicht sichtbaren Wellenlängenbereich
als auch ein 3D-Bild im sichtbaren Wellenlängenbereich.
-
In
einer alternativen Ausgestaltung der vierten Ausführungsform
kann der Strahlteiler auch zum wellenlängenabhängigen Aufteilen des Strahlenbündels ausgestaltet
sein, d.h. dass er bspw. das Licht im nicht sichtbaren Wellenlängenbereich
zu nahezu 100% ablenkt und das Licht im sichtbaren Wellenlängenbereich
zu nahezu 100% ohne Ablenkung passieren lässt. Es tritt dann weder im
sichtbaren noch im nicht sichtbaren Teilbild ein wesentlicher Intensitätsverlust
auf. Außerdem
bietet diese Ausgestaltung auch die Möglichkeit, ggf. auf den Einsatz
der in 6 gezeigten Filter 224, 226 zu
verzichten.
-
In
den beschriebenen Ausführungsbeispielen
wurden alle Teilbilder nebeneinander auf den Kamerachip abgebildet.
Statt der räumlichen
Trennung der Teilbilder ist jedoch auch eine zeitliche Trennung der
Teilbilder möglich.
Die Teilbilder werden dann einzeln nacheinander auf denselben Bereich
des Kamerachips, vorzugsweise auf den gesamten Kamerachip, abgebildet.
Die zeitliche Trennung der Teilbilder erfolgt über zyklisch arbeitende Unterbrecher,
bspw. mechanische Blenden oder elektrooptische Schalter, oder einen
Spiegelmechanismus, der das jeweils aufzunehmende Teilbild in Richtung
auf den Kamerachip ablenkt.