DE10349661B4

DE10349661B4 - Einrichtung und Verfahren zur Überwachung der Parameterwahl beim Betrieb eines technischen Gerätes

Info

Publication number: DE10349661B4
Application number: DE10349661A
Authority: DE
Inventors: Robert Mayer; Norbert Dr. Palo Alto Stroel
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 2003-10-24
Filing date: 2003-10-24
Publication date: 2007-06-21
Anticipated expiration: 2023-10-25
Also published as: CN1648808A; DE10349661A1; DE10349661B8; CN100576121C; US20050100201A1

Abstract

Einrichtung zur Überwachung der Parameterwahl beim Betrieb eines technischen Gerätes, insbesondere eines bildgebenden Diagnosegerätes, mit
– einer Eingangsschnittstelle (1) für von einem Bediener des technischen Gerätes ausgewählte Parameter;
– einer Vergleichseinheit (2), die die ausgewählten Parameter mit Normparametern vergleicht; und
– einer Ausgabeeinheit (3), die bei einer Abweichung der ausgewählten Parameter um ein vorgebbares Mindestausmaß von nächstliegenden Normparametern eine oder mehrere graphische Darstellungen von Musterergebnissen, die bei einer Wahl nächstliegender oder innerhalb eines vorgebbaren Ausmaßes der Abweichung liegender Normparameter erhalten werden, im Vergleich mit einer graphischen Darstellung eines Musterergebnisses zur Darstellung auf einer Anzeigeeinheit (4) ausgibt, das bei einem Betrieb des technischen Gerätes mit den ausgewählten Parametern erhalten wird, wobei die graphische Darstellung des Musterergebnisses auf Basis der ausgewählten Parameter über eine Simulationseinheit (7) erhalten wird, die mit der Ausgabeeinheit (3) verbunden ist.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Einrichtung sowie ein Verfahren zur Überwachung der Parameterwahl beim Betrieb eines technischen Gerätes, insbesondere eines bildgebenden Diagnosegerätes.

Die Einrichtung sowie das Verfahren sind dabei in erster Linie dem Gebiet der bildgebenden medizinischen Geräte zuzuordnen. Sie lassen sich jedoch ohne weiteres auch zur Bedienerunterstützung bei anderen technischen Geräten einsetzen, bei denen für den Bediener viele Freiheitsgrade in der Wahl der Betriebsparameter bestehen, die Qualität des Betriebsergebnisses, d.h. der Output des technischen Gerätes, jedoch wesentlich von einer geeigneten Wahl dieser Parameter abhängt. Dies wird im Folgenden anhand der Anwendung bei bildgebenden radiologischen Untersuchungen verdeutlicht.

Bei radiologischen Untersuchungen, beispielsweise mit einem Röntgen-CT-Gerät, sollte die Bildgebung so gesteuert werden, dass bei minimaler Dosisbelastung für den Patienten eine optimale Bildqualität erreicht wird. Die vom Bediener einstellbaren Betriebsparameter eines derartigen Gerätes, die in Form eines Messprotokolls festgehalten werden, sind vielfältig. So lassen sich beispielsweise Röntgenleistung, Umdrehungszeit, Schichtdicke, Vorschub pro Umdrehung, unterschiedliche Kernel sowie weitere mechanische oder für die Bildrekonstruktion erforderliche Parameter auswählen. Für unterschiedliche Untersuchungsregionen des Körpers sowie unterschiedliche Zwecke der entsprechenden Bildaufnahme sind jeweils andere Parameter-Kombinationen für ein optimales Bildergebnis zu wählen. Dies erfordert eine Kenntnis von den zugrunde liegenden Zusammenhängen sowie eine ausreichende Erfahrung mit derartigen Geräten.

Bei der Einführung neuer Produkte der Röntgenbildgebung werden in erster Linie medizinisch-technische Radiologieassistenten/innen (MTRAs) zur Bedienung der Geräte geschult. Erst in zweiter Linie werden zuständige Ärzte, wie beispielsweise Radiologen oder Kardiologen, mit den Geräten vertraut gemacht. In der Praxis werden die Geräteeinstellungen jedoch häufig von den jeweiligen Ärzten vorgegeben, ohne die Kenntnis der MTRAs einfließen zu lassen. Dies führt aufgrund der geringeren Kenntnis über die neuen Produkte häufig zu suboptimalen Geräteeinstellungen und somit zu einer nicht zufrieden stellenden Bildqualität. Eine Möglichkeit für den Hersteller des entsprechenden Gerätes, derartiges Fehlverhalten zu erkennen und zu korrigieren, existiert bisher nicht.

Die DE 102 01 321 A1 betrifft ein Computertomographie-Gerät mit aktiver Anpassung der Messelektronik. Bei diesem Gerät werden die vom Benutzer eingegebenen Aufnahme- und Auswerteparameter für die Konfiguration des CT-Gerätes ausgewertet, um automatisch die Messelektronik des Gerätes, insbesondere die Filter-Elektronik, auf Basis der vom Benutzer eingegebenen Parameter zu konfigurieren. Eine Überwachung der vom Benutzer eingegebenen Parameter erfolgt hierbei allerdings nicht.

Die DE 101 50 137 A1 betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Magnetresonanz-Bildgebung, die eine genauere Bestimmung der SAR-Werte bei verringertem Zeitaufwand für den Benutzer ermöglicht. Bei dem Verfahren erfolgt die Bestimmung der aktuellen SAR-Werte durch Vergleich der aktuellen Messsituation mit in einer Datenbank vorgegebenen Messsituationen, für die vorausberechnete SAR-Werte abgespeichert sind. Als aktueller SAR-Wert wird der abgespeicherte SAR-Wert der der aktuellen Messsituation nächstkommenden Messsituation herangezogen. Dieses Verfahren und die zugehörige Vorrichtung ermöglichen nach Eingabe der Messparameter die Bestimmung der SAR-Werte, so dass ggf. die Parameter nochmals manuell verändert werden können, um die SAR-Werte zu senken.

Die DE 34 14 518 C2 offenbart ein Bedienpult für einen rechnergestützten Röntgen-Tomographen, das dem Bediener eine einfache und fehlerfreie Eingabe von Abtastparametern ermöglichen soll. Hierzu werden dem Bediener durch Blinken oder dauerhaftes Leuchten von Lampen an Abtaststeuerschaltern wählbare bzw. steuerbare sowie gewählte Zustände angezeigt. Ein Regler überwacht und steuert die Betriebsfolge. Weiterhin können Abtastparameter vorgegeben werden, die dem Benutzer an einer Abtastparameter-Anzeige angezeigt werden.

Die WO 01/67189 A1 betrifft ein Prozesskontrollsystem, das insbesondere für industrielle Anlagen wie bspw. einen Polymerisationsreaktor ausgebildet ist. Bei dem offenbarten System wird ein dem Prozess entsprechendes Modell erzeugt, das nach Eingabe der momentanen und gewünschten Prozessparameter auf Basis linearer Approximation verändert wird, um korrekte Kontrollparameter für den Prozess zu erhalten.

Die DE 101 61 613 A1 betrifft ein Verfahren zur Selbstüberwachung eines Mikroskopsystems. Bei diesem Verfahren wird mit der vom Benutzer gewählten optischen Konfiguration ein Bild einer Probe aufgenommen und die Fouriertransformierte des Bildes berechnet. Unabhängig davon wird die zur ausgewählten optischen Konfiguration passende optische Transfer-Funktion bestimmt. Die Auflösungsgrenzen der Fouriertransformierten des Bildes werden mit den Auflösungsgrenzen der optischen Transferfunktion verglichen und die Vergleichsergebnisse angezeigt. Auf dieser Basis werden dem Benutzer Vorschläge unterbreitet, wie eine optimale Abbildung oder Einstellung erreicht werden kann.

Die DE 101 60 611 A1 betrifft ein bildgebendes medizinisches Untersuchungsgerät, das dem Anwender die Bedienung dieses Gerätes vereinfacht. Nach einer Auswahl bestimmter Aufnahmeoptionen durch den Benutzer wird durch eine Auswahleinrichtung automatisch aus einer Datenbank ein Röntgenbild ausgewählt und dargestellt, das den gewählten Aufnahmeoptionen innerhalb gewisser Toleranzgrenzen entspricht, um dem Benutzer das bei der Untersuchung zu erwartende Röntgenbild zu veranschaulichen. Der Benutzer hat dabei die Möglichkeit, die Geräteparameter des abgespeicherten und dargestellten Röntgenbildes zu übernehmen oder am Bildschirm zu verändern.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine Einrichtung sowie ein Verfahren zur Überwachung der Parameterwahl beim Betrieb eines technischen Gerätes anzugeben, deren Einsatz im Durchschnitt zu besseren Ergebnissen beim Betrieb des Gerätes führt. Die Einrichtung sowie das Verfahren sollen es insbesondere ermöglichen, bei bildgebenden technischen Geräten für die jeweilige Anwendung optimale Bildergebnisse zu liefern.

Die Aufgabe wird mit der Einrichtung sowie dem Verfahren gemäß den Patentansprüchen 1 und 15 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Einrichtung sowie des Verfahrens sind Gegenstand der Unteransprüche oder lassen sich der nachfolgenden Beschreibung sowie den Ausführungsbeispielen entnehmen.

Die vorliegende Einrichtung zur Überwachung der Parameterwahl beim Betrieb eines technischen Gerätes umfasst eine Eingangsschnittstelle für von einem Bediener des technischen Gerätes ausgewählte Parameter, eine Vergleichseinheit, die die ausgewählten Parameter mit Normparametern vergleicht und eine Ausgabeeinheit, die bei einer Abweichung der ausgewählten Parameter um ein vorgebbares Mindestausmaß von nächstliegenden Normparametern eine Information über die Abweichung zur Darstellung auf einer Anzeigeeinheit ausgibt. Der Bediener hat somit die Möglichkeit, die ausgewählten Parameter an die Normparameter anzupassen bzw. die Normparameter zu übernehmen.

Die Normparameter können dabei durch die Vergleichseinheit beispielsweise aus einer Datenbank abgerufen werden, die Bestandteil der Einrichtung ist. In einer Ausgestaltung der Einrichtung weist die Vergleichseinheit eine Kommunikationsschnittstelle zur Herstellung einer Netzwerkverbindung mit einer entsprechenden Datenbank auf, aus der die Normparameter abgerufen werden. Diese Netzwerkverbindung kann beispielsweise auch über das Internet aufgebaut werden, wobei die Datenbank bspw. auf einem Server des Herstellers des technischen Gerätes verfügbar gehalten werden kann.

Aufgrund der in der Regel vielfältigen Möglichkeiten der Parameterwahl für unterschiedliche Anwendungen stehen unterschiedliche Normparametersätze zur Verfügung, die auf diese unterschiedlichen Anwendungen abgestimmt sind. Die Vergleichseinheit wird daher beim Vergleich nur den oder die nächstliegenden Parametersätze heranziehen, da diese mit hoher Wahrscheinlichkeit der vom Bediener gewünschten Betriebsweise entsprechen.

Durch die vorliegende Einrichtung und das dieser Einrichtung zugrunde liegende Verfahren wird der Bediener selbst in die Lage versetzt, das Ergebnis durch die Erfahrung des Herstellers des technischen Gerätes oder anderer Fachleute, die die Normparameter erstellt haben, zu optimieren. Gerade im Bereich der bildgebenden technischen Geräte, beispielsweise in der bildgebenden medizinischen Diagnostik, wird daher mit der vorliegenden Einrichtung die Möglichkeit geschaffen, zuverlässig Bildergebnisse mit höherer Bildqualität zu erreichen.

Die vorliegende Einrichtung kann dabei beispielsweise direkt in das technische Gerät oder auch in einer an das technische Gerät angeschlossenen Workstation, im Falle eines medizinischen bildgebenden Gerätes bspw. der Befundungsstation, imp lementiert sein. Gerade bei bildgebenden Geräten der medizinischen Diagnostik können dem Bediener durch die vorliegende Einrichtung und das zugehörige Verfahren vor der Durchführung der Bildaufnahme durch den Vergleich der gewählten Bildgebungsparameter (z.B. Scan-Protokoll-Parameter) mit den empfohlenen Werten, d.h. den Normparametern, Hinweise zur Verbesserung der Einstellungen gegeben werden. Bei derartigen Geräten ist es auch möglich, noch nach der Durchführung der eigentlichen Bildaufnahme Vorschläge zur Verbesserung des Bildergebnisses bei der Parameterwahl für die Rekonstruktion der Bilder aus den gemessenen Werten zu unterbreiten. Die entsprechenden Informationen werden dem Bediener auf dem Monitor dargestellt, an dem die Parameter gewählt werden und/oder die Befundung erfolgt.

Bei der vorliegenden Einrichtung sowie dem zugehörigen Verfahren werden dem Bediener die durch seine Parameterwahl sich ergebenden Abweichungen von einer optimalen Betriebsweise anhand von Bildern visualisiert. Dies kann gerade bei bildgebenden Geräten erfolgen, indem dem Benutzer ein oder mehrere Muster-Bildergebnisse am Anzeigegerät dargestellt werden, die bei Verwendung der ein oder mehreren in der Nähe der ausgewählten Parameter liegenden Normparametersätze erhalten werden. Die Musterbilder können hierbei zusammen mit den zugehörigen Normparametersätzen in einer Datenbank gespeichert sein. Gleichzeitig wird anhand des dargestellten Musterfalls eine Simulation des Bildergebnisses durchgeführt, wie es mit den Benutzer gewählten, unter Umständen suboptimalen, Parametern entstehen würde. Dieses zweite Bildergebnis wird dem oder den ersten Muster-Bildergebnissen gegenübergestellt, so dass der Anwender direkt die Qualitätsunterschiede im Bildergebnis erkennen kann. Die Einrichtung ist dabei so ausgebildet, dass der Bediener durch einfache Anwahl eines derartigen Muster-Bildergebnisses die zugehörigen Parameter für die Einstellung seines technischen Gerätes übernehmen kann.

Dies lässt sich nicht nur mit bildgebenden technischen Geräten realisieren, sondern auch mit anderen technischen Geräten, wie sie beispielsweise für die Materialbearbeitung eingesetzt werden. In diesem Falle kann als Bilddarstellung ein Bild eines mit optimalen Parametern bearbeiteten Werkstückmusters einer simulierten Darstellung eines mit den ausgewählten Parametern erhaltenen Werkstückmusters gegenübergestellt werden.

Vorzugsweise liegen die unterschiedlichen Normparametersätze als Merkmalsvektoren in einem mehrdimensionalen Parameterraum, im Folgenden als Merkmalsraum bezeichnet, vor. Hierbei kann es vorteilhaft sein, wenn für verschiedene Anwendungen des technischen Gerätes unterschiedliche Merkmalsräume definiert sind, aus denen der Bediener dann durch Vorgabe der entsprechenden Anwendung auswählt. Die in den jeweiligen Merkmalsräumen liegenden Normparametervektoren werden in der Regel durch den Hersteller des technischen Gerätes festgelegt. Die mit der Bildung der Merkmalsräume und Normparametervektoren sowie dem anschließenden Vergleich verbundene Vorgehensweise greift auf Grundprinzipien der Objektklassifizierung zurück.

Die von einem Bediener des technischen Gerätes für die spezielle Anwendung gewählten Parameter werden dabei ebenfalls als Merkmalsvektor repräsentiert und abhängig vom Typ der jeweiligen Anwendung und dem verwendeten Gerät in den entsprechenden Merkmalsraum eingetragen. Danach lassen sich Abstandswerte zu vorhandenen Normparametervektoren bestimmen, wobei es vorteilhaft sein kann, die einzelnen Parameter bei der Abstandsberechnung unterschiedlich zu gewichten. Die Abstandsberechnung wird durch die vorliegende Vergleichseinrichtung automatisch durchgeführt. Abhängig von dem oder den ermittelten Abstandswerten wird dann die Information, beispielsweise Hinweise auf zugehörige Musterprotokolle und Anzeige der Musterbilder, erfolgen.

Neben der dargestellten Bedienerführung bieten die aus den Bedienereinstellungen resultierenden Merkmalsvektoren auch eine Möglichkeit, die vom Bediener vorgenommenen Geräteeinstellungen zu analysieren. Eine derartige Analyse kann sowohl lokal bezüglich des jeweiligen Gerätes als auch global durch Auswertung einer Vielzahl von Bedienereinstellungen erfolgen, die an unterschiedlichen Geräten des gleichen Gerätetyps an unterschiedlichen Orten durchgeführt wurden. An einem bestimmten Ort oder Gerät können dabei persönliche Präferenzen des Bedieners dazu führen, dass durch den Bediener ausgewählte Parameter für verschiedene Anwendungen und Systeme von den Normparametern abweichen. Fallen die Abweichungen ungewöhnlich groß aus, so kann vor Ort gezielt eingegriffen und beispielsweise mit einer entsprechenden Schulung gegengesteuert werden. Bei einer globalen Mittelung über eine Vielzahl von Geräten können auf diese Weise mehrdimensionale Verteilungsdichten in den Merkmalsräumen erhalten werden. Diese Verteilungsdichten sollten Cluster aufweisen, deren Schwerpunkte mit den Normparametervektoren übereinstimmen. Sollte dies nicht der Fall sein, d.h. dass die Cluster im Mittel von den Normparametervektoren abweichen, kann eine Untersuchung auf eventuelle systematische Fehler bei der Definition der Normparameter erfolgen.

In jedem Falle bietet eine Auswertung der tatsächlichen Benutzereinstellungen, die als Merkmalsvektoren abgespeichert werden, unter Zuhilfenahme von Klassifizierungstechniken eine analytische Möglichkeit, die Verwendung der technischen Geräte in der Praxis zu überprüfen. Dies eröffnet im Falle von bildgebenden Geräten der Diagnostik auch die Möglichkeit einer fortlaufenden Qualitätskontrolle, bei der der Zusammenhang zwischen dem verwendeten Bildgebungsgerät, den dabei vom Bediener ausgewählten Bildgebungsparametern, den radiologischen Befundungsergebnissen, den zugehörigen Gesamtdiagnosen und den letztendlich erzielten Behandlungserfolgen unter statistischen Gesichtspunkten eine Rolle spielen könnte.

In einer Weiterbildung der Einrichtung lässt sich auch ein Trainingsmodul integrieren, mit dem ein Computer-basiertes Training ermöglicht wird. Dieses Trainingsmodul stellt dem Bediener die Möglichkeit zur Verfügung, bestimmte Parameter zu verändern und die Auswirkung dieser Veränderung auf das Betriebsergebnis des technischen Gerätes auf der Anzeigeeinheit zu visualisieren. So kann dem Bediener durch dieses Trainingsmodul beispielsweise im Falle von CT-Anwendungen gezeigt werden, wie sich die Scan-Parameter „ImaIncrement", „EffectiveSliceWidth" und „Kernel" auf eine MPR-Darstellung auswirken. Hierbei kann dem Bediener für relevante Bildgebungsparameter bspw. jeweils ein Schieberegler am Bildschirm angeboten werden. Wird der Schieberegler verschoben, so wird das resultierende Musterbild in Echtzeit angezeigt. Mit diesem Modul könnte der Bediener auch durch die Simulation seine eigenen Referenzbildgebungsparameter definieren und speichern, um sie beim Betrieb des Gerätes jeweils wieder abrufen zu können.

Die vorliegende Einrichtung und das zugehörige Verfahren werden nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels in Verbindung mit den Zeichnungen nochmals erläutert. Hierbei zeigen:
1 eine Veranschaulichung eines dreidimensionalen Merkmalsraums mit darin definierten Parametervektoren;
2 eine schematische Darstellung einer möglichen Ausgestaltung der vorliegenden Einrichtung als Blockschaltbild; und
3 ein Beispiel für die Darstellung einer Information über eine Abweichung auf einer Anzeigeeinheit.
Das vorliegende Ausführungsbeispiel bezieht sich auf den Einsatz der vorliegenden Einrichtung sowie des zugehörigen Verfahrens bei der medizinischen Bildgebung mit einem Röntgen-CT-Gerät. Die vorliegende Einrichtung, wie sie in der 2 anhand eines Ausführungsbeispiels dargestellt ist, ist in diesem Fall in der Befundungsstation, einer Workstation, implementiert, die mit dem CT-Gerät verbunden ist. Über diese Befundungsstation gibt der Bediener auch die für die vorzunehmende Bildaufnahme erforderlichen Bildgebungsparameter ein bzw. wählt diese an der Befundungsstation aus.
In dieser Befundungsstation ist auch eine Datenbank 5 implementiert, in der die für das angeschlossene Gerät maßgeblichen Normbildgebungsparametersätze (Musterprotokolle) mittels Normbildgebungsparametervektoren in unterschiedlichen Merkmalsräumen definiert sind. Die unterschiedlichen Merkmalsräume sind dabei für verschiedene diagnostische Untersuchungsanwendungen vorgesehen. So können beispielsweise die folgenden Informationen bei der Definition der Merkmalsräume eine Rolle spielen:

– Modalität (CT, MR, US, AX usw.) und spezieller Gerätetyp (z.B. Somatom Sensation, Somatom Emotion, Somatom Smile);
– Patienteneigenschaften wie Geschlecht, Größe oder Gewicht;
– zu untersuchende Körperregion, beispielsweise Kopf;
– betroffenes Körperteil, beispielsweise Gehirn;
– angeordnete Untersuchungsart, beispielsweise CT-Angiographie;
– Auswahl an Bildgebungsparameterprotokollen, beispielsweise Organprogramme.

Die Normbildgebungsparametervektoren bilden Schwerpunkte von Bildgebungsparameterklassen und repräsentieren diese im zugehörigen Merkmalsraum. Das Ensemble der Normbildgebungsparame ter bildet die so genannte Bildgebungs-Knowledge-Base, im vorliegenden Fall die Datenbank 5. Für jede so entstandene Bildgebungsparameterklasse wird vorzugsweise auch ein Musterbilddatensatz abgespeichert. Dieser Musterbilddatensatz veranschaulicht die Bildqualität, die sich mit den zugehörigen Normbildgebungsparametereinstellungen (bezogen auf einen Musterfall) erzielen lässt. Die Vergleichseinheit 2 der vorliegenden Einrichtung hat entweder direkt oder – im Falle einer externen Datenbank 5 – über eine entsprechende Kommunikationsschnittstelle 6 für die Herstellung der Netzwerkverbindung Zugriff auf die Datenbank 5 (vgl. 2).
Durch Implementierung der Datenbank 5 in die vorliegende Einrichtung lassen sich Updates der Normbildgebungsparameter entweder über einen entsprechenden Datenträger oder auch über ein Netzwerk einspielen. Ein Beispiel hierfür ist die so genannte Customer Care-Lösung „Somatom Life", wie sie beispielsweise aus der Veröffentlichung UPTIMES, einer Beilage zur icare, Vol. 1/2003, Customer Sevice der Firma Siemens Medical Solutions, Seite 8, bekannt ist.
Beim Einsatz der vorliegenden Einrichtung wählt der Bediener an der Befundungsstation zunächst die für die beabsichtigte Aufnahme seiner Ansicht nach geeigneten Scan- und Rekonstruktionsparameter aus. Diese Parameter werden über die Eingangsschnittstelle 1 der Vorrichtung der Vergleichseinrichtung 2 zugeführt, in der die eingegebenen Parameter als Merkmalsvektor, im Folgenden auch als Kundenbildgebungsparametervektor bezeichnet, repräsentiert und abhängig vom Typ der jeweiligen Untersuchung und dem verwendeten Gerät in den zugeordneten Merkmalsraum eingetragen werden.
1 zeigt zur Veranschaulichung anhand eines dreidimensionalen Beispiels die Streuung 10 von Kundenbildgebungsparametervektoren um einen Normbildgebungsparametervektor 9 (d →₀). Weiterhin ist in dieser Skizze ein vom Bediener gewählter Kundenbildgebungsparametervektor 11 (d →) eingetragen, der von der Vergleichseinrichtung 2 mit dem Normbildgebungsparametervektor 9 verglichen wird. Hierfür wird der gewichtete Abstand 12 zwischen dem Normbildgebungsparametervektor 9 und dem gewählten Kundenbildgebungsparametervektor 11 berechnet. Dieser Abstand d der beiden Vektoren d →₀ und d → ist in der 1 mit dem Pfeil angedeutet. Der Abstand d wird dabei beispielsweise durch folgende Formel erhalten:
Die einzelnen Werte w₁ bis w_n der Matrix geben hierbei die unterschiedlichen Gewichtungsfaktoren an, wobei n der Dimension des Merkmalsraumes entspricht.
Abhängig von der Bestimmung des Abstandswertes d durch die Vergleichseinheit 2 kann dann über die Ausgabeeinheit 3 am Monitor 4 auf zugehörige Musterprotokolle hingewiesen und deren Musterbilder angezeigt werden. Derartige Hinweise können sowohl vor einem CT-Scan erfolgen als auch nach dem CT-Scan an der Befundungsstation. Im ersten Fall wird primär eine MTRA angesprochen, im zweiten Fall erhält der Radiologe einen Hinweis. Der Hinweis auf unstimmige oder nicht optimale Parameter kann in einer Form visualisiert werden, wie sie einer radiologischen Kontextsensitiven-Hilfe-Einrichtung entspricht, die anhand klinischer Fälle darstellt, wie man einen CT-Scanner optimal einstellen sollte oder eingestellt hätte. Ein Beispiel für eine derartige Benutzerführung, die auch bei der vorliegenden Einrichtung einsetzbar ist, ist die Anwendung "Phoenix", wie sie beispielsweise aus der Veröffentlichung icare der Firma Siemens Medical Solutions, Vol. 1/2003, Seite 40, bekannt ist. Hierbei können die Einstellungsparameter, mit denen visualisierte Musterbilder erstellt wurden, durch einen einfachen Drag&Drop-Vorgang für die Einstellung des eigenen Gerätes übernommen werden. Bei der Anzeige werden dabei beispielsweise zwei Bildergebnisse gegenübergestellt, bei dem das Erste ein Ergebnis zeigt, welches mit den Benutzer gewählten Einstellungen entstehen würde. Das zweite Resultat dagegen vermittelt, welches Bild sich bei Wahl der optimierten Einstellungen erreichen ließe. Dieses Bild könnte dann gemäß der "Phoenix"-Anwendung heruntergeladen und danach die Einstellungen des Scanners automatisch entsprechend angepasst werden.
3 zeigt ein Beispiel für die Darstellung einer derartigen Information auf einer Anzeigeeinheit. In dem dargestellten Beispiel werden die auf der linken Seite erkennbaren, vom Bediener gewählten Bildgebungsparameter zwei alternativen Normparametereinstellungen gegenübergestellt, deren Bildgebungsparametervektoren im Merkmalsabstand 20 und 40 zu dem vom Bediener gewählten Merkmalsvektor liegen. Im hier gezeigten Beispiel stimmen die CT-Bildgebungsparameter „Schichtdicke" und „Kern" nicht optimal überein. Der nächstliegende Normbildgebungsparameter (Abstand 20) entspricht einer Einstellung, wie man sie für Rekonstruktionen mit hoher Ortsauflösung wählt. Beim zweiten Normparametersatz (Abstand 40) geht es um gute Differenzierung von Weichteilkontrasten. Die übrigen vom Bediener gewählten Bildgebungsparameter weisen darauf hin, dass bei dieser Untersuchung eher eine hohe Ortsauflösung gewünscht ist, was sich auch in dem geringeren Abstandsmaß zum entsprechenden Normbildgebungsparametervektor niederschlägt. Zur Veranschaulichung der mit den Normbildgebungsparametervektoren erzielbaren Bildqualität wird diese anhand eines Musterfalles unterhalb der jeweiligen Parametereinstellungen als Bildbeispiel 13 dargestellt. Zusätzlich kann das auf Basis des vom Bediener gewählten Merkmalsvektors zu erwartende Bildergebnis in der Simulationseinheit 7 der vorliegenden Einrichtung simuliert und ebenfalls unterhalb dieser Parameter entsprechend dargestellt werden. Dies ist in der 3 gestrichelt angedeutet. Der Bediener hat dann die Möglichkeit, das für seine Zwecke am besten geeignete Bilder gebnis auszuwählen, beispielsweise lediglich mittels Drag&Drop das jeweilige Bild in den eigenen Workspace aufzunehmen und damit die entsprechenden Bildgebungsparameter für das Gerät automatisch zu übernehmen.
In der 2 ist auch ein Trainingsmodul 8 angedeutet, das die Simulationseinheit 7 beinhaltet, um dem Bediener eine Trainingsmöglichkeit zum Verständnis der Auswirkungen von bestimmten Bildgebungsparametern auf das Bildergebnis zu zeigen. Dies wurde bereits in der vorangehenden Beschreibung erläutert.
Sollte der Bediener nach Auswahl von derartigen Normbildgebungsvektoren bzw. Musterprotokollen Bildergebnisse erhalten, die wesentlich von den Musterbildern abweichen, so ist dies ein Hinweis darauf, dass die Anlage technisch nicht in Ordnung ist und gewartet werden muss. Unterscheiden sich ausgewählte Bildgebungsparameter im Wesentlichen in ihren Nachverarbeitungseinstellungen, beispielsweise den CT-Rekonstruktionseinstellungen wie dem Filterkern, von Musterprotokollen, so kann selbst nach der Bildakquisition noch eingegriffen und auf alternative Nachverarbeitungsschritte bzw. Einstellungen hingewiesen werden. Die vorliegende Einrichtung bietet auch die Möglichkeit, mit einem geeigneten Klassifizierungsverfahren die Benutzereinstellungen automatisch einer bestimmten Scan-Parameter-Klasse zuzuordnen, welche die Bildgebungsparameterauswahl dann teilweise oder vollständig selbständig durchführt oder korrigiert.

Claims

Einrichtung zur Überwachung der Parameterwahl beim Betrieb eines technischen Gerätes, insbesondere eines bildgebenden Diagnosegerätes, mit – einer Eingangsschnittstelle (1) für von einem Bediener des technischen Gerätes ausgewählte Parameter; – einer Vergleichseinheit (2), die die ausgewählten Parameter mit Normparametern vergleicht; und – einer Ausgabeeinheit (3), die bei einer Abweichung der ausgewählten Parameter um ein vorgebbares Mindestausmaß von nächstliegenden Normparametern eine oder mehrere graphische Darstellungen von Musterergebnissen, die bei einer Wahl nächstliegender oder innerhalb eines vorgebbaren Ausmaßes der Abweichung liegender Normparameter erhalten werden, im Vergleich mit einer graphischen Darstellung eines Musterergebnisses zur Darstellung auf einer Anzeigeeinheit (4) ausgibt, das bei einem Betrieb des technischen Gerätes mit den ausgewählten Parametern erhalten wird, wobei die graphische Darstellung des Musterergebnisses auf Basis der ausgewählten Parameter über eine Simulationseinheit (7) erhalten wird, die mit der Ausgabeeinheit (3) verbunden ist.
Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausgabeeinheit (3) die nächstliegenden Normparameter zur Einstellung des technischen Gerätes ausgibt.
Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Vergleichseinheit (2) mit einer Datenbank (5) verbunden ist, die die Normparameter enthält und aus der die Vergleichseinheit (2) die Normparameter für den Vergleich abruft.
Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Vergleichseinheit (2) eine Kommunikationsschnittstelle (6) zur Herstellung einer Netzwerkverbindung mit einer Datenbank (5) aufweist, aus der die Vergleichseinheit (2) die Normparameter für den Vergleich abruft.
Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausgabeeinheit (3) als Information über die Abweichung zumindest abweichende Normparameter ausgibt.
Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausgabeeinheit (3) so ausgebildet ist, dass sie auf eine Eingabe des Bedieners hin vom Bediener ausgewählte Normparameter übernimmt und zur Einstellung des technischen Gerätes ausgibt.
Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Normparameter als Normparametervektoren in einem mehrdimensionalen Merkmalsraum definiert sind.
Einrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere Merkmalsräume für unterschiedliche Anwendungen des technischen Gerätes definiert und vom Bediener auswählbar sind.
Einrichtung nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Vergleichseinheit (2) den Vergleich durch Berechnung eines Abstandes eines aus den gewählten Parametern erhaltenen Parametervektors im Merkmalsraum von einen oder mehreren in der Nähe liegenden Normparametervektoren durchführt, wobei das vorgebbare Mindestausmaß der Abweichung einem Mindestabstand entspricht.
Einrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Vergleichseinheit (2) die Abstandsberechnung nach unterschiedlichen Einzelparametern gewichtet durchführt.
Einrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Parametervektoren der vom Bediener gewählten Parameter von der Vergleichseinheit (2) automatisch für eine spätere Analyse gespeichert werden.
Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass ein Trainingsmodul (8) vorgesehen ist, das dem Bediener eine Veränderung wesentlicher Parameter ohne Einfluss auf aktuelle Einstellungen des technischen Gerätes ermöglicht und jeweils ein durch die Veränderung der Parameter resultierendes Musterergebnis in graphischer Darstellung über die Ausgabeeinheit (3) zur Darstellung auf der Anzeigeeinheit (4) ausgibt, wobei die graphische Darstellung des Musterergebnisses über eine Simulationseinheit (7) erhalten wird, die Bestandteil des Trainingsmoduls (8) ist.
Einrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass das Trainingsmodul (8) eine Speicherung der aus der Veränderung resultierenden Parameter für eine spätere Einstellung des technischen Gerätes ermöglicht.
Verwendung der Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 13 zur Überwachung der Parameterwahl beim Betrieb eines bildgebenden medizinischen Gerätes, insbesondere einer CT- oder MR-Anlage.
Verfahren zur Überwachung der Parameterwahl beim Betrieb eines technischen Gerätes, insbesondere eines bildgebenden Diagnosegerätes, bei dem von einem Bediener des technischen Gerätes ausgewählte Parameter mit Normparametern verglichen und bei einer Abweichung der ausgewählten Parameter um ein vorgebbares Mindestausmaß von nächstliegenden Normparametern automatisch eine oder mehrere graphische Darstellungen von Musterergebnissen, die bei einer Wahl nächstliegender oder innerhalb eines vorgebbaren Ausmaßes der Abweichung liegender Normparameter erhalten werden, im Vergleich mit einer graphischen Darstellung eines simulierten Musterergebnisses auf einer Anzeigeeinheit dargestellt werden, das bei einem Betrieb des technischen Gerätes mit den ausgewählten Parametern erhalten wird.
Verfahren nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Normparameter aus einer Datenbank (5) abgerufen werden.
Verfahren nach Anspruch 15 oder 16, dadurch gekennzeichnet, dass als Information über die Abweichung zumindest abweichende Normparameter dargestellt werden.
Verfahren nach einem der Ansprüche 15 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Normparameter als Normparametervektoren in einem mehrdimensionalen Merkmalsraum definiert werden.
Verfahren nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere Merkmalsräume für unterschiedliche Anwendungen des technischen Gerätes definiert werden, die vom Bediener auswählbar sind.
Verfahren nach einem der Ansprüche 18 oder 19, dadurch gekennzeichnet, dass der Vergleich durch Berechnung eines Abstandes eines aus den gewählten Parametern gebildeten Parametervektors im Merkmalsraum von einen oder mehreren in der Nähe liegenden Norm parametervektoren durchgeführt wird, wobei das vorgebbare Mindestausmaß der Abweichung einem Mindestabstand entspricht.
Verfahren nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, dass die Abstandsberechnung nach unterschiedlichen Einzelparametern gewichtet durchgeführt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 15 bis 21, dadurch gekennzeichnet, dass die Parametervektoren der vom Bediener gewählten Parameter für eine spätere Analyse gespeichert werden.