DE202007019222U1

DE202007019222U1 - System mit einer medizinischen Gammasonde und einem Steuergerät

Info

Publication number: DE202007019222U1
Application number: DE202007019222U
Authority: DE
Original assignee: Silicon Sensor International AG
Current assignee: First Sensor AG
Priority date: 2006-05-16
Filing date: 2007-05-11
Publication date: 2011-03-17
Anticipated expiration: 2017-05-12
Also published as: US20090177082A1; WO2007131481A1; DE112007001677A5; EP2030044A1

Abstract

System mit einer medizinische Gammasonde (1) und einem Steuergerät (12), welches für eine Erfassung von Benutzereingaben zur Gammasondenbedienung und für eine Signalauswertung, einschließlich einer wahlweisen Signalausgabe in Verbindung mit von der medizinischen Gammasonde (1) detektierten Messsignalen eingerichtet ist, wobei die medizinische Gammasonde (1) eine sondenseitige Transceivereinrichtung (8) und das Steuergerät (12) ein steuergeräteseitige Transceivereinrichtung (13) aufweisen, zwischen denen eine kabellose Signalübertragungsverbindung in Form einer bidirektionalen Funkverbindung gebildet ist.

Description

Die Erfindung liegt auf dem Gebiet von medizinischen Geräten zum Messen radioaktiver Strahlung und bezieht sich insbesondere auf ein System mit einer medizinische Gammasonde und einem Steuergerät.
Hintergrund der Erfindung
Das radioaktive Markieren des ersten dränierenden Lymphknoten (Wächterlymphknoten oder Sentinel Node), bei einer Operation (OP) des malignen Melanoms (Hautkrebs) und des Mamakarzinioms (Brustkrebs) sowie einiger Krebsarten im Hals- und Bauchbereich hat sich in der medizinischen Praxis bereits zu einer Standardmethode entwickelt. Darüber hinaus gewinnt die Anwendung radioaktiv markierter, tumorspezifischer Pharmaka wegen der zu erwartenden hohen Ortsauflösung bei der direkten Lokalisation tumorösen Gewebes zunehmend an Bedeutung. Von den technischen Eigenschaften und der Handhabung der zur Lokalisation der radioaktiv markierten Gewebebereiche verwendeten Gammasonden hängt sowohl die Qualität als auch die Dauer der Lymphknoten- oder Tumorsuche ganz wesentlich ab.
Bei bekannten medizinischen Gammasondensystemen für die Lymphknotensuche werden kabelgebundene Gammasonden verwendet, die an ein externes Steuergerät zur Bedienung und Signalausgabe angeschlossen sind, wie es beispielsweise in dem Dokument WO 99/18853 offenbart ist. Hierbei wirkt sich das Kabel zwischen Gammasonde und Steuergerät als hinderlich für die Benutzung und den gesamten Tätigkeitsablauf vor, während und nach einer Operation aus. Dies bezieht sich beispielsweise auf die beschränkte Bewegungsfreiheit der Sonde im Operationsumfeld, die zusätzlich erforderliche, sterile Kabelabdeckung, die Stolpergefahr im OP-Saal und das zusätzlich erforderliche Bedienungspersonal im nichtsterilen Bereich am Steuergerät.
Abhilfe schafft hier eine kabellose medizinische Handgammasonde, wie sie in dem Dokument WO 02/044755 A3 beschrieben ist. Die Handsonde weist jedoch wegen der konstruktiv bedingten Kleinheit des Displays und des Bedienfeldes Nachteile im Funktionsumfang, der Visualisierung und der Akustik der Signalausgabe auf. Darüber hinaus ist die Handsonde auch aufgrund ihrer Größe schwieriger zu handhaben.
Zusammenfassung der Erfindung
Aufgabe der Erfindung ist es, ein System mit einer medizinische Gammasonde und einem Steuergerät zu schaffen, bei dem der Bedienkomfort für den Benutzer verbessert ist. Nachteile der bisherigen Sondentechnik sollen vermieden werden, indem die Lokalisation von radioaktiv markiertem Gewebe erleichtert ist.
Die Aufgabe wird gelöst durch ein System mit einer medizinische Gammasonde und einem Steuergerät nach dem unabhängigen Anspruch 1. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind Gegenstand von abhängigen Unteransprüchen.
Die Erfindung umfasst den Gedanken eines Systems mit einer medizinische Gammasonde und einem Steuergerät, welches für eine Erfassung von Benutzereingaben zur Gammasondenbedienung und für eine Signalauswertung, einschließlich einer wahlweisen Signalausgabe in Verbindung mit von der medizinischen Gammasonde detektierten Messsignalen eingerichtet ist, wobei die medizinische Gammasonde eine sondenseitige Transceivereinrichtung und das Steuergerät ein steuergeräteseitige Transceivereinrichtung aufweisen, zwischen denen eine kabellose Signalübertragungsverbindung in Form einer bidirektionalen Funkverbindung gebildet ist.
Die medizinische Gammasonde ist auf diese Weise funkgestützt ausgeführt. Die Signalkommunikation zwischen der an das zugeordnete Steuergerät gekoppelten, medizinischen Gammasonde und dem Steuergerät wird über eine bidirektionale Funkverbindung zwischen sondenseitiger Transceivereinrichtung und steuergeräteseitiger Transceivereinrichtung realisiert, die auch als Transceivermodule bezeichnet werden können. Auf diese Weise ist es gelungen, trotz externem Steuergerätes die Vorzüge einer kabellosen Handgammasonde aufrechtzuerhalten, und gleichzeitig dem Benutzer eine optimierte Bedienfreundlichkeit zur Verfügung zu stellen, da die medizinische Gammasonde im Einsatz positioniert werden kann, ohne dass sie über ein Signalkabel an das Steuergerät gebunden ist. Zum Ausbilden der bidirektionalen Funkverbindung, also einer Funkverbindung, bei der gegenseitig Signale empfangen und gesendet werden, können beliebige Technologien der Funkdatenübertragung genutzt werden, wozu beispielsweise auch die Funkübertragung im ISM-Band (ISM – „Industrial, Scientifical and Medical”), die Bluetooth-Technik, Wireless-LAN, ZigBee und andere proprietäre Verfahren gehören.
Eine zweckmäßige Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass die medizinische Gammasonde als kabellose Sonde ausgeführt ist, in der ein Energieversorgungsmodul für eine lokale Energiebereitstellung gebildet ist. Die Ausführung als kabellose Sonde bedeutet hier, dass nicht nur der Signalaustausch mit dem Steuergerät über eine kabellose Datenverbindung erfolgt, sondern die Sonde auch sonst nicht an Kabel gebunden ist, beispielsweise eine Energieversorgungsleitung. Als Energieversorgungsmodul stehen beispielsweise eine Batterie oder ein wieder aufladbarer Akkumulator zur Verfügung.
Bei einer Fortbildung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass die geräteseitige Transceivereinrichtung als externes Transceivermodul über eine Schnittstelle an das Steuergerät angeschlossen ist. Eine Ausgestaltung sieht zum Beispiel die Ausführung des externen Transceivermoduls als Steckmodul vor, welches in eine Schnittstelle an dem Steuergerät gesteckt wird und somit lösbar montiert sein kann.
In einer vorteilhaften Ausführung der Erfindung ist vorgesehen, dass die sondenseitige Transceivereinrichtung und die geräteseitige Transceivereinrichtung konfiguriert sind, Signale verschlüsselt auszutauschen.
Bei einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass die sondenseitige Transceivereinrichtung und die geräteseitige Transceivereinrichtung konfiguriert sind, Signale mittels ISM-Funkdatenübertragung auszutauschen, wahlweise unter Nutzung eines Frequenzbandes von 868/869 Mhz und/oder eines Frequenzbandes von 902 bis 928 Mhz.
In einer vorteilhaften Ausführung der Erfindung ist vorgesehen, dass die sondenseitige Transceivereinrichtung und die steuerseitige Transceivereinrichtung konfiguriert sind, die Signale mit einer Sendeleistung von höchstens 1 W, bevorzugt von höchstens 500 mW und weiter bevorzugt von höchstens 1 mW auszutauschen. Hierdurch kann eine gesundheitliche Beeinträchtigung durch hochfrequente elektromagnetische Strahlung bei Patienten und Personal ausgeschlossen werden.
Bei einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, der sondenseitigen und der steuergeräteseitigen Transceivereinrichtung jeweils eine eindeutige Geräteidentifikationsnummer zuzuweisen, um eine Kommunikation von Unbefugten zu unterbindnen.
Mit Hilfe des vorgestellten Systems mit medizinischer Gammasonde und zugeordnetem Steuergerät kann ein Verfahren zum Betrieb des Systems ausgeführt werden, bei dem Signale zwischen der medizinischen Gammasonde und dem Steuergerät über die bidirektionale Funkverbindung zwischen der sondenseitigen Transceivereinrichtung und der geräteseitigen Transceivereinrichtung ausgetauscht werden, wobei das Messverfahren wahlweise unter Ausnutzung der zur Verfügung stehenden gerätetechnischen Funktionalität verändert werden kann.
Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele der Erfindung
Die Erfindung wird im Folgenden anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf eine Figur näher erläutert.
Die einzige Figur zeigt eine schematische Darstellung eines Systems mit einer medizinische Gammasonde 1 und einem Steuergerät 12. Zur bidirektionalen Funkübertragung von Signalen zwischen der kabellosen medizinische Gammasonde 1 und dem Steuergerät 12 ist jeweils je ein Transceivermodul vorgesehen, nämlich ein sondenseitiges Transceivermodul 8 und ein steuergeräteseitiges Transceivermodul 13. Über die bidirektionale Funkverbindung können Signale beliebiger Art ausgetauscht werden. Dies sind insbesondere Steuersignale, also beispielsweise Signale, die von dem Steuergerät 12 zur Steuerung des Betriebs der medizinischen Gammasonde 1 erzeugt werden, und auch Messsignale, die von der medizinischen Gammasonde 1 erfasste Messwerte anzeigen und von der medizinischen Gammasonde 1 an das Steuergerät 12 übermittelt werden, um sie dort zu verarbeiten, zum Beispiel in Form einer akustischen oder optischen Signalausgabe.
Das steuergeräteseitige Transceivermodul 13 kann in einer Ausgestaltung über eine schnelle Datenschnittstelle, vorzugsweise USB-Schnittstelle, auch als externes Modul an einen mit dem Steuergerät 12 in Verbindung stehenden Steuerrechner angeschlossen sein. So ist das steuergeräteseitige Transceivermodul 13 auch nachrüstbar und austauschbar.
Die Transceivermodule 8, 13 arbeiten bevorzugt in für die ISM-Funkdatenübertragung freigegebenen Frequenzbändern, vorzugsweise 868/869 MHz (Europa) oder 902 bis 928 MHz (USA). Die Einstellung hinsichtlich des gewünschten Frequenzbandes kann zum Beispiel per Steuerungssoftware vorgenommen werden. Die Transceivermodule 8, 13 verwenden zur sicheren Datenübertragung zweckmäßig ein Übertragungsprotokoll mit codierter Signalübertragung. Zur Erhöhung der Übertragungssicherheit werden wahlweise eine CRC-Prüfsummenbildung und/oder eine interne Verschlüsselung bei der Funkübertragung eingesetzt.
Die medizinische Gammasonde 1 umfasst in dem in der Figur dargestellten Ausführungsbeispiel die folgenden Komponenten: einen Halbleiterdetektor 3 mit einem Szintillator 2 und einem Kollimator 4, einen Ladungs- und Filterverstärker 5, einen Schwellwert- oder Fensterdiskriminator 6, einen Mikrocontroller 7 mit Funktionstasten 10 und das Transceivermodul 8 mit einer sondenseitigen Miniaturantenne 11a und einem Stromversorgungsmodul 9. Das Stromversorgungsmodul 9 besteht vorzugsweise aus einer Batterie oder einem wieder aufladbaren Akkumulator. Aufgrund der Verwendung des energiesparend ausgeführten Controllers 7 und eines energieoptimierten Soft- und Hardwaremanagements werden hohe Batteriestandzeiten erreicht.
Die integriert ausgeführte, sondenseitige Miniaturantenne 11a gestattet geringe Sende- und Übertragungsleistungen und damit geringe Feldstärken.
Das Steuergerät 12 weist in dem in der Figur dargestellten Ausführungsbeispiel die folgenden Komponenten auf: einen μP-basierter Steuerrechner 14 mit Bediensoftware, einen Programm- und Datenspeicher 15 für ein Betriebssystem, Bediensoftware und Messdaten, ein kontrast- und lichtstarkes Display 17, Funktionstasten 18, ...., 25, einen Lautsprecher 16 und das geräteseitige Transceivermodul 13 mit einer gerätseitigen Miniaturantenne 11b.
Alle physikalischen Parameter für die Durchführung einer Messung mit der medizinischen Gammasonde 1 werden vor der Messung, beispielsweise im Rahmen einer Operation, am Steuergerät 12 über die Funktionstasten vom Benutzer gewählt oder sind per Voreinstellung bereits initialisiert. Für Benutzereingaben verfügt das Steuergerät 12 über entsprechende Funktionstasten für eine Torzeit 18, 19 oder auch Zeitbasis der Messwertbildung die Nuklidvorwahl 20, 21 und eine Energieschwelle oder ein Energiefenster 22, 23. Nur die subjektiven Parameter zur Messwertwahrnehmung wie beispielsweise Lautstärke und Teilungsfaktor der akustischen Signalwiedergabe über den Lautsprecher 16, sind auch während der Messung per Knopfdruck an der medizinische Gammasonde 1 einstellbar. Hierdurch ist kein Bedienpersonal am Steuergerät 12 selbst während der Messung erforderlich.
Mit dem Steuergerät 12 werden über weitere Funktionstasten 24, 25 Betriebsarten wie zum Beispiel eine Standardmessung, eine hintergrundkorrigierte Messung oder eine Messung mit verringertem statistischen Messfehler vor der Messung eingestellt oder sind per Voreinstellung bereits initialisiert. Die über die verschiedenen Funktionstasten erfassten Benutzereingaben werden von der installierten Steuerungssoftware des Steuergerätes 12 ausgewertet und in entsprechende Steuersignale umgesetzt.
Nach dem Einschalten initialisiert sich das Steuergerät 12 automatisch mit der Parameter- und Betriebsartvoreinstellung und ist nach automatischer Funkkontaktaufnahme mit der eingeschalteten Gammasonde 1 sofort betriebsbereit. Im klinischen Standardbetrieb entfällt somit die Bedienung des Steuerrechners 12 komplett. Die aktuelle Messwertausgabe erfolgt dann nach der Messwerterfassung im Steuergerät 12. Die Messwerte werden sowohl analog als auch digital auf dem Display 17 dargestellt und als akustisches Signal über den Lautsprecher 16 wiedergegeben.
Mittels Anschluss einer Tastatur (nicht dargestellt) an das Steuergerät 12 kann eine alphanumerische Eingabe zur softwaregeführten Protokollerstellung und Auswertung der Messung durchgeführt werden. Messwertspeicherung und Protokollierung können ebenfalls eingestellt werden oder sind per Voreinstellung bereits initialisiert.
Die in der vorstehenden Beschreibung, den Ansprüchen und der Figur offenbarten Merkmale der Erfindung können sowohl einzeln als auch in beliebiger Kombination für die Verwirklichung der Erfindung in ihren verschiedenen Ausführungsformen von Bedeutung sein.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

WO 99/18853 [0003]
WO 02/044755 A3 [0004]

Claims

System mit einer medizinische Gammasonde (1) und einem Steuergerät (12), welches für eine Erfassung von Benutzereingaben zur Gammasondenbedienung und für eine Signalauswertung, einschließlich einer wahlweisen Signalausgabe in Verbindung mit von der medizinischen Gammasonde (1) detektierten Messsignalen eingerichtet ist, wobei die medizinische Gammasonde (1) eine sondenseitige Transceivereinrichtung (8) und das Steuergerät (12) ein steuergeräteseitige Transceivereinrichtung (13) aufweisen, zwischen denen eine kabellose Signalübertragungsverbindung in Form einer bidirektionalen Funkverbindung gebildet ist.
System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die medizinische Gammasonde (1) als kabellose Sonde ausgeführt ist, in der ein Energieversorgungsmodul für eine lokale Energiebereitstellung gebildet ist.
System nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die steuergeräteseitige Transceivereinrichtung (13) als internes Transceivermodul oder als externes Transceivermodul über eine Schnittstelle an das Steuergerät (12) angeschlossen ist.
System nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die sondenseitige Transceivereinrichtung (8) und die steuergeräteseitige Transceivereinrichtung (13) konfiguriert sind, verschlüsselte Signale sicher auszutauschen.
System nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die sondenseitige Transceivereinrichtung (8) und die steuergeräteseitige Transceivereinrichtung (13) konfiguriert sind, Signale mittels ISM-Funkdatenübertragung auszutauschen, wahlweise unter Nutzung eines Frequenzbandes von 868/869 Mhz und/oder eines Frequenzbandes von 902 bis 928 Mhz.
System nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die sondenseitige Transceivereinrichtung (8) und die steuergeräteseitige Transceivereinrichtung (13) konfiguriert sind, die Signale mit einer Sendeleistung von höchstens 1 W, bevorzugt von höchstens 500 mW und weiter bevorzugt von höchstens 1 mW auszutauschen.