WO2017186544A1 - Benutzerinterface eines medizinischen diagnosesystems sowie computerprogramm hierfür - Google Patents

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WO2017186544A1
WO2017186544A1 PCT/EP2017/059295 EP2017059295W WO2017186544A1 WO 2017186544 A1 WO2017186544 A1 WO 2017186544A1 EP 2017059295 W EP2017059295 W EP 2017059295W WO 2017186544 A1 WO2017186544 A1 WO 2017186544A1
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Definitions

  • the invention relates to a user interface of a medical diagnostic system having at least one evaluation computer and data output means for outputting data to a user in the form of at least one image display device.
  • EIT data can be fed to the user interface in real time from an electroimpedance tomography (EIT) system operating on the patient.
  • EIT electroimpedance tomography
  • the invention further relates to a computer program which is set up to execute the functions of the user interface.
  • Electro-Impedance Imaging also referred to as electrical impedance tomography
  • EIT electroimpedance tomography
  • electrical impedance tomography is a non-invasive, radiation-free method for tomographic visualization of thoracic contents.
  • electrical signals e.g. high-frequency alternating currents
  • EIT electroimpedance tomography
  • the EIT system PulmoVista 500 from Dräger which has a user interface in which the regional ventilation of the lungs can be visualized in cross section on an image display device as measurement results of the EIT system, is known.
  • the presentation of the data is predominantly technical, which is also due to the fact that the EIT has so far mostly been used in the field of research.
  • EIDORS www.eidors.org
  • the invention has for its object to provide an improved user interface of a medical diagnostic system, which is better suited for clinical use and generates representations with improved significance for clinical application. Furthermore, a computer program suitable for this purpose should be specified.
  • a user interface of a medical diagnostic system which has at least one evaluation computer and data output means for outputting data to a user in the form of at least one image display device, wherein the user interface receives real-time EIT data from an electroimpedance tomography (EIT).
  • EIT electroimpedance tomography
  • the user interface is set up by its evaluation computer for real-time data processing of supplied EIT data and ventilation data, wherein the user interface is set up by its evaluation computer to control the ventilation system supplied EIT data and ventilation data for each detected by the EIT system different lung areas of the patient to determine whether in the respective lung area overinflation, atelectasis or a normal functional condition of the lungs and graphically display this condition on the image display device for the different genareale representable on the basis of each state characteristic graphical features of the representation distinguishable from other states in real time.
  • the invention makes it possible to combine the data of an EIT system and a ventilation system while these systems are operated on the patient in clinical operation and to evaluate them in real time. Therefore, the user interface according to the invention can also be referred to as a clinical user interface.
  • the evaluation shows in real time for the respective lung areas of the patient where, where appropriate, there is hyperinflation, atelectasis or a normal functional state of the lung. In this way, the user can quickly detect problems of ventilation and counteract these problems by changing the setting parameters of the ventilation system. It can be realized by the user interface according to the invention in a simplified and faster way a lung-protective ventilation, are avoided by the eventual additional ventilation-related damage to the diseased lung from the outset.
  • stretched and atelectrical areas can be identified immediately.
  • the clinical user interface according to the invention makes this immediately visible to the user.
  • the user interface can be designed as an independent system or device (standalone device). It can also be integrated into another medical system, eg an EIT system or a ventilation system.
  • the user interface can have an EIT data interface to an EIT system and / or a ventilation data interface to a ventilation system, which are each designed as real-time interfaces.
  • the EIT data can be supplied to the user interface via the EIT data interface, and the ventilation data can be supplied via the ventilation data interface.
  • the ventilation data interface can be supplied via the ventilation data interface.
  • the ventilation data interface can be supplied via the ventilation data interface.
  • the user interface can also be integrated into another medical system, eg a patient monitor.
  • the other medical system may also be a combined system with EIT functionality and ventilation system functionality. In this case, the two mentioned data interfaces can be omitted or designed as internal interfaces.
  • the user interface may further comprise data input means for inputting data into the user interface by a user, e.g. computer-known data input means such as keyboard, mouse, touch screen. In this way, the user can make adjustments to the user interface or other functions of the medical system.
  • data input means for inputting data into the user interface by a user, e.g. computer-known data input means such as keyboard, mouse, touch screen.
  • the user interface is set up by its evaluation computer to display the states of the lung areas in a two-dimensional representation corresponding to a sectional plane through the lungs of the patient on the image display device.
  • the conditions of the lung areas can be reproduced in a computed tomography-like representation, with the difference that on the contrary the acquisition of the data can take place directly on the patient lying in bed and the patient is not exposed to radiation exposure.
  • the pulmonary areas identified as over-inflated, atelectratic or normal may be differently characterized, e.g. through different colors.
  • the user interface is set up by its evaluation computer to additionally display the states of the lung areas in a lung state time diagram on the image display device. In this way, the user is given additional helpful clinical information with high significance.
  • the user interface is set up by its evaluation computer to display a time-synchronized time diagram of the ventilation pressures of the respiratory system on the image display device in relation to the lung state time diagram. So can For example, the maximum pressure occurring in a respiratory cycle and the PEEP (positive end exspiratory pressure) are represented in such time diagrams.
  • the user interface is set up by its evaluation computer to display further recorded parameters of the patient in numerical representation, synchronized with the lung status-time diagram on the image display device.
  • parameters e.g. the ventilation mode used by the respiratory system, e.g. BiPAP, the Horowitz index, CO2 levels, tidal volume and other parameters are displayed.
  • the image display device is designed as a touch screen, wherein the user interface is set up for operation by gesture control on the touch screen.
  • the user interface is set up for operation by gesture control on the touch screen.
  • This allows a particularly simple and intuitive operation of the user interface. It can e.g. a scaling of the diagrams shown or a shift by drag and drop inputs may be provided. The scaling can be done by pinch gestures.
  • the user interface has one or more expert systems which can be activated by a user via a data input means of the user interface, wherein a respective expert system is set up for a specific treatment procedure of the patient and a user guidance according to a question and answer - Has system through which the user is systematically guided by individual steps of the respective treatment process.
  • a respective expert system is set up for a specific treatment procedure of the patient and a user guidance according to a question and answer - Has system through which the user is systematically guided by individual steps of the respective treatment process.
  • an expert system for PEEP trial for recruitment therapy and / or therapeutic storage may be implemented.
  • the PEEP trial is looking for the most favorable PEEP for the patient.
  • the expert system can, for example, instruct the user to set and test different pressures on the respiration system.
  • the corresponding evaluation of the reactions of the patient can be carried out by the user interface, so that the expert system can be used to suggest corresponding further steps of the treatment to the user.
  • the instructions issued to the user are automatically determined depending on the clinical evaluation of the EIT data fed into the user interface and the ventilation data as well as, if appropriate, data of further connected systems.
  • Recruitment may provide the user with instructions for setting the ventilator that are helpful in reopening collapsed lung areas.
  • the user may be advised of how the patient should be relocated and at what time, e.g. to avoid the formation of edema.
  • the user interface is set up by its evaluation computer to over-inflate the states of the lung areas on the basis of the three discrete states, to classify them atelectectly and normally. In this way, the user is freed from deciding on which numerical parameters there is an abnormal condition of a lung area.
  • the subdivision into three discrete states makes a clear presentation possible.
  • the representation of the different states of the lung areas can be displayed on the image display device e.g. be done by different image patterns or textures and / or by different colors.
  • the user interface is set up by its evaluation computer to display a real-time representation of the ventilation of the lung (Tidal image) on the image display device.
  • Tidal image real-time representation of the ventilation of the lung
  • the user interface is set up by its evaluation computer to display the hyperinflation of the lung as a function of the maximum value of the air pressure in the lung on the image display device, e.g. in a separate diagram.
  • This display representation may e.g. be updated when touched by the user on a touch screen.
  • an evaluation program (Wizard) is started to systematically determine the course of the curve (hyperinflation of the lung as a function of the maximum value of the air pressure in the lung).
  • the user interface is set up by its evaluation computer to display the atelectasis of the lung as a function of the PEEP on the image display device, e.g. in a separate diagram.
  • This display representation may e.g. be updated when the user touches the display on a touch screen.
  • an evaluation program (Wizard) is started to systematically determine the course of the curve (atelectasis of the lung as a function of the PEEP).
  • the user interface is set up by its evaluation computer to display several collected two-dimensional representations of the states of the lung areas from the past on the image display device.
  • These representations can be reproduced, for example, as miniatures of the real-time representation of the states of the lung areas. In this way, with limited space requirements on the image display device, a relatively large number of past images of the states of the lung areas can be reproduced.
  • the presentation can be updated synchronously with the other representations over time. By touching the touch screen in the area of this representation and sweeping it can be shown individual images from the stream of the several collected two-dimensional representations.
  • the user interface is set up by its evaluation computer to display diagrams with SpO2, CO2 and / or Horowitz index data on the image display device. This further improves the validity of the data displayed on the image display device for the clinical user.
  • the user interface can also be supplied with data from other systems, e.g. Data from a SpO2 monitor, data from a CO2 monitor, which can also come from the ventilator, and data from a blood gas analysis lab.
  • data from a SpO2 monitor e.g. Data from a SpO2 monitor
  • data from a CO2 monitor which can also come from the ventilator
  • data from a blood gas analysis lab e.g. Data from a blood gas analysis lab.
  • the user interface may accordingly have further data interfaces, e.g. to an SpO2 monitor, a blood gas analysis laboratory or other patient monitoring equipment.
  • the user interface may in particular have a connection to a laboratory system, e.g. a blood gas analyzer, e.g. to display the arterial oxygen partial pressures in conjunction with the other data presented.
  • a laboratory system e.g. a blood gas analyzer
  • the Horowitz index can be determined from the data provided by the blood gas analyzer.
  • the user interface can be set up by its evaluation computer to display an indication of the signal quality of the measurement signals recorded by the EIT system on the image display device. This allows a quick assessment of the reliability of the other data presented.
  • the user interface for displaying different combinations of representations is set up, for each of which own image combination patterns (screens) are programmed.
  • the user interface has a dashboard screen, which is a kind of basic display mode of the data output from the user interface on the image display device. From the dashboard screen you can switch to other representations, eg by selecting one of the diagrams by touching it, which will then be displayed as a full screen. Touching the image again takes you back to the dashboard screen.
  • the dashboard screen may contain all of the aforementioned image representations and diagrams of the data, or just a subset thereof.
  • the dashboard screen may be configurable so that the user can specify the representations and diagrams displayed on the dashboard screen.
  • the timing diagrams may e.g. be configured as continuously or temporally graduated over the image display device wandering time charts and / or as time charts with wandering cursor.
  • the diagnostic system has an EIT system with a plurality of electrodes to be attached to the thorax of a patient and at least one control and evaluation unit connected or connectable to the electrodes, which is set up by electrical signals transmitted via the electrodes to an electroimpedance tomography Execute method, wherein the EIT system has at least one position sensor device which is adapted for attachment to the patient to deliver recorded to the patient position signals to the control and evaluation unit, wherein the control and evaluation unit is adapted from the position signals at least in a spatial dimension to determine the spatial position of the patient.
  • the output EIT images can be used to relate the actual situation of the patient to the actual position of the patient so that it can be determined at any time during the real-time evaluation of the EIT images as well as during the assessment of recorded data For example, a patient has been lying on his back or on his stomach. This allows the EIT data, in particular the resulting from changes in the ventilation distribution of the lungs and regional compliance changes, and to correctly interpret these changes, namely in relation to the actual position of the patient.
  • atelectases may occur, especially in the dependent parts of the lungs, due to the effect of gravity. Patients who only lie supine in bed, therefore, have a high risk of atelectasis in the dorsal region, especially if there is already a lung injury. To reduce atelectasis formation, it is therefore recommended to regularly store patients in the intensive care unit, e.g. in alternating lateral position or even in prone position. This storage therapy changes the gravity vector applied to the patient so that atelectasis formation can be reduced.
  • the invention makes it possible, even with such a storage therapy, to correctly interpret the recorded EIT data at all times, namely taking into account the actual storage or position of the patient.
  • the additional information available through the position sensor means that the ICU can identify what effects the various bearings have had on the lungs and draw conclusions for further treatment planning.
  • the at least one spatial dimension of the patient's spatial location to be determined may be e.g. the angle of rotation about the longitudinal axis of the patient. If a multi-axis position sensor device is used, its positional position can also be used to determine the spatial position of the patient in several spatial dimensions, e.g. the inclination of the patient in the longitudinal direction, at least in the thorax region.
  • control and evaluation unit is set up to display the position of the patient determined from the position signals on the basis of a position indicator output on an image display device.
  • a position indicator output on an image display device.
  • the Position of the patient in the form of numerically output angle values of the angular position or by a graphical symbol, such as an arrow with depending on the angular position defined arrow direction, output.
  • control and evaluation unit is set up to apply at least one electrode pair as feeding pair of electrodes with an electrical feed signal and to record an electrical measurement signal with a plurality of the other pairs of electrodes and successively other electrode pairs act as feeding pairs of electrodes to reconstruct, from the plurality of electrical measurement signals with a reconstruction algorithm, a matrix of pixels representing the distribution of impedance changes in the electrode plane, and over time to repeat such operations and reconstruct matrices therefrom and display the matrices on an image display device , By means of such matrices, e.g. a so-called tidal image (tidal image) of the lung function are displayed. This is useful for the user to make a diagnosis.
  • tidal image tidal image
  • control and evaluation unit is set up to display the matrices on an image display device, taking into account the position of the patient determined from the position signals.
  • the matrix displayed on the image display device is rotated according to the angular position of the patient, i. in an abdominal patient, the matrix is rotated 180 degrees compared to a supine patient.
  • Figure 1 is a medical diagnostic system
  • Figure 2 shows a dashboard screen on the image display device of the medical diagnostic system.
  • FIG. 1 shows a patient 2 or his thorax lying on a horizontally aligned support 7 in cross-section. Recognizable are the lungs 3, 4, the heart 5 and the spine 6.
  • the electrodes 12 of the EIT device which serve to detect the impedance values in the electroimpedance tomography, are arranged or incorporated.
  • the electrode belt 10 can be opened at a closure site 1 1 and placed around the patient 2 in the opened state.
  • the electrode belt 10 is then closed at the closure site 11 and, as can be seen in Figure 1, lies closely around the thorax on the patient, e.g. at the height of the fifth intercostal space.
  • the electrodes 12 are connected via electrical leads laid in the electrode belt 10 to a connecting cable 14, via which the electrode belt 10 or its electrodes 12 are electrically connected to the control and evaluation unit 15.
  • the electrode belt 10 additionally has a position sensor device 13 arranged on the electrode belt or integrated therein, for example in the form of an acceleration sensor.
  • the position sensor device 13 is likewise connected to the control and evaluation unit 15 via an electrical line which is guided through the electrode belt 10 and the cable 14. In this way, the position signals of the position sensor device 13 are electrically transmitted to the control and evaluation unit 15.
  • the control and evaluation unit 15 has a computer 16, for example a microprocessor, which controls the signal input of the electrical signals of the electro-imaged tomography into the patient 2 and also evaluates and processes the received signals of the electrodes 12 and of the position sensor device 13, for example by means of corresponding ones Software programming of the computer 16.
  • the electrode belt 10 has, as can be seen, a plurality of electrodes, wherein, for example, 16 or 32 electrodes may be present.
  • two of the electrodes are used 12 to feed a high-frequency alternating current into the patient, for example with a frequency in the range of 5 to 500 kHz and a maximum current of 5 mA eff.
  • the potential differences resulting in succession to the example 13 other adjacent pairs of electrodes measured.
  • the electrical signal feed is offset by one electrode 12 and the potential difference is again measured on all other pairs of electrodes. This is repeated in rotation until all electrode pairs have been used once for feeding.
  • a two-dimensional image representation is generated using evaluation programs, such as those implemented in the PulmoVista 500 system from Dräger, for example a matrix of 32 ⁇ 32 impedance values representing the cross section of the thorax under the electrode belt 10. This process is repeated.
  • the sequence of dedicated matrices is stored in the EIT facility and is ready for further analysis and data export.
  • the matrices obtained in this way can be read by the control and evaluation unit 15, e.g. be displayed on an attached image display device 17.
  • other curves e.g. of ventilation data.
  • the control and evaluation unit 15 detects the respective spatial position of the patient 2 with respect to the angular position about the longitudinal axis of the patient for the recorded matrices, for example for each recorded matrix or at larger time intervals, based on the position signals emitted by the position sensor device 13.
  • the spatial position recorded in this way can be expressed in units of degrees, for example. stored in the user interface of the EIT device in connection with the electroimpedance tomography data or the matrices on the image display device 17.
  • the diagnostic system 1 also has a user interface 8, via which a user of the diagnostic system 1 can operate it and display data detected by the diagnostic system.
  • the user interface 8 is formed at least by an evaluation computer and an image display device in combination with the user interface software executed by the evaluation computer.
  • the image display device 17 can serve as the image display device of the user interface 8, but the computer 16 of the control and evaluation unit 15 can serve as the evaluation computer.
  • the user interface can however also be formed separately from the EIT device 1 and is then connected via corresponding interfaces to the EIT device 1 and connected to other systems.
  • the user interface 8 may also include data input means. In the exemplary embodiment, it is assumed that the image display device 17 has a touchscreen, so that inputs by the user can be made via the touchscreen.
  • the EIT data must be combined with ventilation data of the patient 2.
  • the EIT device 1 or its control and evaluation unit 15 is set up for this purpose by having a ventilation data interface 18 via which a data connection to a ventilation system 19 is established.
  • the ventilation system 19 transmits via the ventilation data interface 18 the respective current ventilation data of the patient 2 to the EIT device 1 or to the user interface 8.
  • a further data interface 20 to an SpO2 monitor 21 may be present, via which the user interface 8 data of the SpO2 monitor 21 are supplied.
  • the aforementioned functions of the control and evaluation unit 15 can also be performed by the evaluation computer of the control interface 8.
  • the user interface 8 can then display the matrix displayed on the image display device 17 rotated in accordance with the angular position of the patient 2 and / or display the position indicator.
  • a dashboard screen is shown in FIG.
  • the dashboard screen has the following individual elements of the ad.
  • Top left is a Tidalsent 22 is shown, in which a live representation of the ventilation of the lungs 3 4 is reproduced.
  • a ventilation distribution image 23 for the different lung areas of the patient 2 respectively, whether in the respective lung area an overinflation, atelectasis or a normal functional state of the lung is present.
  • an over-inflated lung area can be characterized by the marking in the upper area and an atelectatic lung area by the marking in the lower area. The lung area in between is in normal working condition.
  • Touching the touchscreen again switches back to the dashboard.
  • Diagram 24 shows a representation of the hyperinflation of the lungs as a function of the peak pressure of the respiration (Ppeak). Upon touching the diagram 24, a wizard is started to systematically create and update the displayed curve.
  • Diagram 25 shows a representation of atelectasis formation as a function of PEEP. Upon touching the diagram 25, a wizard for a PEEP trial procedure is started.
  • time diagram 26 in which is shown over time, how many percent lung components at the time in the atelectatic, over-inflated or normal functional condition. For example, atelectronic conditions are reproduced in the lower part of the diagram, overblown areas in the upper area and the normal functional state in between.
  • a cursor 36 By means of a cursor 36, individual times can be selected by the user and corresponding data can be displayed for this purpose.
  • timing diagram 26 Below the timing diagram 26 is another timing diagram 27, which is shown in synchronism with the timing diagram 26.
  • the ventilation pressures Ppeak and PEEP are displayed.
  • an indicator 29 which shows the signal quality of the EIT measurement signals.
  • individual images are enlarged from the stream of reproduced images.
  • the cursor 36 runs synchronously with.
  • the individual images can also be displayed overlapping each other, as shown in FIG. In this way, with limited space on the dashboard even more individual images can be displayed.
  • FIG. 31 a diagram 31 in which e.g. SpO2, CO2 and Horowitz index values can be displayed.
  • the display is synchronized with the upper diagrams 26, 27th

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Benutzerinterface eines medizinischen Diagnosesystems, das wenigstens einen Auswerterechner und Datenausgabemittel zur Ausgabe von Daten an einen Benutzer in Form wenigstens eines Bildanzeigegeräts aufweist, wobei dem Benutzerinterface in Echtzeit EIT-Daten von einem an einem Patienten in Betrieb befindlichen Elektroimpedanztomographie (EIT)-System und Ventilationsdaten von einem an dem Patienten in Betrieb befindlichen Beatmungssystem zuführbar sind, wobei das Benutzerinterface als klinisches Benutzerinterface ausgebildet ist, das durch seinen Auswerterechner zur Echtzeit-Datenverarbeitung zugeführter EIT-Daten und Ventilationsdaten eingerichtet ist, wobei das Benutzerinterface durch seinen Auswerterechner dazu eingerichtet ist, aus den zugeführten EIT-Daten und Ventilationsdaten für die von dem EIT-System erfassten unterschiedlichen Lungenareale des Patienten jeweils festzustellen, ob in dem jeweiligen Lungenareal eine Überblähung, eine Atelektase oder ein normaler Funktionszustand der Lunge vorliegt, und diesen Zustand auf dem Bildanzeigegerät graphisch für die unterschiedlichen Lungenareale anhand den jeweiligen Zustand kennzeichnender graphischer Merkmale der Darstellung unterscheidbar von anderen Zuständen in Echtzeit darzustellen. Die Erfindung betrifft ferner ein Computerprogramm, das eingerichtet ist zur Ausführung der Funktionen des Benutzerinterfaces.

Description

Benutzerinterface eines medizinischen Diagnosesystems sowie Computerprogramm dafür
Die Erfindung betrifft ein Benutzerinterface eines medizinischen Diagnosesystems, das wenigstens einen Auswerterechner und Datenausgabemittel zur Ausgabe von Daten an einen Benutzer in Form wenigstens eines Bildanzeigegeräts aufweist. Dem Benutzerinterface sind in Echtzeit EIT-Daten von einem am Patienten in Betrieb befindlichen Elektroimpedanztomographie (EIT)-System zuführbar. Die Erfindung betrifft ferner ein Computerprogramm, das eingerichtet ist zur Ausführung der Funktionen des Benutzerinterfaces.
Allgemein betrifft die Erfindung das Gebiet der Elektroimpedanztomographie (EIT) und die klinische Aufbereitung und Darstellung der damit gewonnenen Messergebnisse. Die Elektroimpedanztomographie, die auch als elektrische Impedanztomographie bezeichnet wird, ist eine nicht-invasive, strahlenfreie Methode zur tomographischen Visualisierung des Thoraxinhalts. Dabei werden über einen um den Brustkorb gelegten Elektrodengürtel elektrische Signale, z.B. hochfrequente Wechselströme, in den Körper geleitet und die elektrischen Impedanzen zwischen unterschiedlichen Elektroden gemessen. Aus diesen Daten können dann Rückschlüsse auf das Lungengewebe und die Luftverteilung im Thorax gezogen werden. Mit EIT ist somit beim im Bett liegenden Patienten eine nicht-invasive Echtzeit-Messung der regionalen Ventilationsverteilung in der Lunge möglich.
Bekannt ist beispielsweise das EIT-System PulmoVista 500 der Firma Dräger, das über ein Benutzerinterface verfügt, bei dem auf einem Bildanzeigegerät als Messergebnisse des EIT-Systems die regionale Ventilation der Lunge im Querschnitt visualisiert werden kann. Es können noch weitere Darstellungen, z.B. in Form von Zeitverläufen wiedergegeben werden. Die Darstellung der Daten ist überwiegend technisch geprägt, was auch darauf zurückzuführen ist, dass die EIT bisher meist im Forschungsbereich eingesetzt wurde. lm Bereich der Forschung auf dem Gebiet der EIT gibt es auch bereits den Vorschlag, mittels einer wissenschaftlichen, experimentellen Software namens EIDORS (www.eidors.org) Daten aus verschiedenen Systemen zusammenzuführen und auszuwerten, um z.B. regionale Überblähungen und Atelektasen der Lunge zu erkennen und graphisch darzustellen. Ein diesbezüglicher Vorschlag wurde gemacht im Paper„A Unified Approach for EIT Imaging of Regional Overdistension and Atelectasis in Acute Lung Injury", Gomez-Laberge, Arnold, Wolf, IEEE Transactions on Medical Imaging, Vol. 31 , No. 3, März 2012, Seiten 834 bis 842.
Solche Ansätze beziehen sich jedoch auf reine Forschungsanwendungen, die EIDORS Software ist daher nur für Offline-Anwendungen ausgelegt.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein verbessertes Benutzerinterface eines medizinischen Diagnosesystems anzugeben, das für den klinischen Einsatz besser geeignet ist und für die klinische Anwendung Darstellungen mit verbesserter Aussagekraft erzeugt. Ferner soll ein hierfür geeignetes Computerprogramm angegeben werden.
Diese Aufgabe wird gelöst durch ein Benutzerinterface eines medizinischen Diagnosesystems, das wenigstens einen Auswerterechner und Datenausgabemittel zur Ausgabe von Daten an einen Benutzer in Form wenigstens eines Bildanzeigegeräts aufweist, wobei dem Benutzerinterface in Echtzeit EIT-Daten von einem an einem Patienten in Betrieb befindlichen Elektroimpedanztomographie (EIT)-Sys- tem und Ventilationsdaten von einem an dem Patienten in Betrieb befindlichen Beatmungssystem zuführbar sind, wobei das Benutzerinterface durch seinen Auswerterechner zur Echtzeit-Datenverarbeitung zugeführter EIT-Daten und Ventilationsdaten eingerichtet ist, wobei das Benutzerinterface durch seinen Auswerterechner dazu eingerichtet ist, aus den zugeführten EIT-Daten und Ventilationsdaten für die von dem EIT-System erfassten unterschiedlichen Lungenareale des Patienten jeweils festzustellen, ob in dem jeweiligen Lungenareal eine Überblähung, eine Atelektase oder ein normaler Funktionszustand der Lunge vorliegt, und diesen Zustand auf dem Bildanzeigegerät graphisch für die unterschiedlichen Lun- genareale anhand den jeweiligen Zustand kennzeichnender graphischer Merkmale der Darstellung unterscheidbar von anderen Zuständen in Echtzeit darzustellen.
Durch die Erfindung wird es möglich, die Daten eines EIT-Systems und eines Beatmungssystems, während diese Systeme im klinischen Betrieb am Patienten betrieben sind, zusammenzuführen und in Echtzeit auszuwerten. Daher kann das erfindungsgemäße Benutzerinterface auch als klinisches Benutzerinterface bezeichnet werden. Durch die Auswertung wird für die jeweiligen Lungenareale des Patienten in Echtzeit dargestellt, wo gegebenenfalls eine Überblähung, eine Atelektase oder ein normaler Funktionszustand der Lunge vorliegt. Auf diese Weise kann der Anwender schnell Probleme der Beatmung erkennen und durch Veränderung der Einstellparameter des Beatmungssystems diesen Problemen entgegenwirken. Es kann durch das erfindungsgemäße Benutzerinterface in vereinfachter und schnellerer Weise eine lungenprotektive Beatmung realisiert werden, durch die eventuelle zusätzliche beatmungsassoziierte Schädigungen der kranken Lunge von vorherein vermieden werden. Durch Kombination der EIT-Daten mit den Ventilationsdaten können überdehnte und atelektatische Bereiche sofort identifiziert werden. Durch das erfindungsgemäße klinische Benutzerinterface wird dies nun für den Anwender unmittelbar sichtbar gemacht.
Das Benutzerinterface kann als eigenständiges System oder Gerät ausgebildet werden (stand alone-Gerät). Es kann auch in ein anderes medizinisches System integriert sein, z.B. in ein EIT-System oder ein Beatmungssystem. Das Benutzerinterface kann eine EIT-Datenschnittstelle zu einem EIT-System und/oder eine Ventilationsdatenschnittstelle zu einem Beatmungssystem aufweisen, die jeweils als Echtzeit-Schnittstellen ausgebildet sind. Über die EIT-Datenschnittstelle können dem Benutzerinterface die EIT-Daten zugeführt werden, über die Ventilationsdatenschnittstelle die Ventilationsdaten. Je nachdem, ob das Benutzerinterface z.B. in ein EIT-System oder ein Beatmungssystem integriert ist, können entweder die EIT-Datenschnittstelle oder die Ventilationsdatenschnittstelle entfallen oder als systeminterne Schnittstellen ausgebildet sein. Das Benutzerinterface kann auch in ein sonstiges medizinisches System integriert sein, z.B. einen Patientenmonitor. Das sonstige medizinische System kann auch ein kombiniertes System mit EIT-Funktionalität und Beatmungssystem-Funktionalität sein. In diesem Fall können die beiden genannten Datenschnittstellen entfallen oder als interne Schnittstellen ausgebildet sein.
Das Benutzerinterface kann ferner Dateneingabemittel zur Eingabe von Daten in das Benutzerinterface durch einen Benutzer aufweisen, z.B. bei Computern bekannte Dateneingabemittel wie Tastatur, Maus, Touchscreen. Auf diese Weise kann der Benutzer Einstellungen am Benutzerinterface oder sonstigen Funktionen des medizinischen Systems durchführen.
Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass das Benutzerinterface durch seinen Auswerterechner dazu eingerichtet ist, die Zustände der Lungenareale in einer zweidimensionalen Darstellung entsprechend einer Schnittebene durch die Lungen des Patienten auf dem Bildanzeigegerät darzustellen. Auf diese Weise können die Zustände der Lungenareale in einer Computertomographie-ähnlichen Darstellung wiedergegeben werden, mit dem Unterschied, dass im Gegensatz dazu die Erfassung der Daten direkt am im Bett liegenden Patienten erfolgen kann und der Patient keiner Strahlenbelastung ausgesetzt wird. In der zweidimensionalen Darstellung können die als überbläht, atelektatisch oder normal identifizierten Lungenareale unterschiedlich gekennzeichnet sein, z.B. durch unterschiedliche Farben.
Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass das Benutzerinterface durch seinen Auswerterechner dazu eingerichtet ist, die Zustände der Lungenareale zusätzlich in einem Lungenzustands-Zeitdiagramm auf dem Bildanzeigegerät darzustellen. Auf diese Weise wird dem Anwender eine zusätzliche hilfreiche klinische Information mit hoher Aussagekraft gegeben.
Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass das Benutzerinterface durch seinen Auswerterechner dazu eingerichtet ist, ein zu dem Lungenzustands-Zeitdiagramm zeitsynchrones Zeitdiagramm der Beatmungsdrücke des Beatmungssystems auf dem Bildanzeigegerät darzustellen. So können z.B. der in einem Atemzyklus auftretende Maximaldruck und der PEEP (positive end exspiratory pressure) in solchen Zeitdiagrammen dargestellt werden.
Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass das Benutzerinterface durch seinen Auswerterechner dazu eingerichtet ist, weitere er- fasste Parameter des Patienten in zahlenmäßiger Darstellung zeitsynchron zu dem Lungenzustands-Zeitdiagramm auf dem Bildanzeigegerät darzustellen. Auf diese Weise können z.B. weitere Parameter, wie z.B. der vom Beatmungssystem eingesetzte Beatmungsmodus, z.B. BiPAP, der Horowitz-Index, CO2-Werte, das Tidalvolumen und weitere Parameter angezeigt werden.
Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass das Bildanzeigegerät als Touchscreen ausgebildet ist, wobei das Benutzerinterface zu einer Bedienung durch Gestensteuerung auf dem Touchscreen eingerichtet ist. Dies erlaubt eine besonders einfache und intuitive Bedienung des Benutzerinterfaces. Es kann z.B. eine Skalierung der dargestellten Diagramme oder eine Verschiebung durch Drag und Drop-Eingaben vorgesehen sein. Die Skalierung kann durch Pinch-Gesten erfolgen.
Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass das Benutzerinterface eines oder mehrere Expertensysteme aufweist, die über ein Dateneingabemittel des Benutzerinterfaces von einem Benutzer aktivierbar sind, wobei ein jeweiliges Expertensystem für einen bestimmten Behandlungsablauf des Patienten eingerichtet ist und eine Benutzerführung nach einem Frage-Antwort- System aufweist, durch die der Benutzer systematisch durch einzelne Schritte des jeweiligen Behandlungsablaufs geführt wird. Auf diese Weise kann dem Anwender eine zusätzliche Hilfestellung gegeben werden, die direkt in das Benutzerinterface bzw. das medizinische Diagnosesystem integriert ist. Dementsprechend muss der Anwender bei einer Vielzahl möglicher Behandlungsabläufe nicht jedes Detail auf dem jeweils neusten Stand der Wissenschaft im Gedächtnis haben. Durch eine entsprechende Benutzerführung nach dem Frage-Antwort-System kann der Benutzer systematisch durch die einzelnen Schritte des jeweiligen Behandlungsablaufs geführt werden. Es kann z.B. ein Expertensystem für PEEP-Trial, für eine Recruitment-Therapie und/oder die therapeutische Lagerung implementiert sein. Beim PEEP-Trial wird der für den Patienten günstigste PEEP gesucht. Hierfür kann das Expertensystem beispielsweise den Benutzer dazu anleiten, am Beatmungssystem verschiedene Drücke einzustellen und auszuprobieren. Die entsprechende Auswertung der Reaktionen des Patienten kann durch das Benutzerinterface erfolgen, sodass über das Expertensystem gleich entsprechende weitere Schritte der Behandlung dem Anwender vorgeschlagen werden können. Dementsprechend werden die an den Anwender ausgegebenen Anweisungen abhängig von der klinischen Auswertung der in das Benutzerinterface eingespeisten EIT-Da- ten und der Ventilationsdaten sowie gegebenenfalls von Daten weiterer angeschlossener Systeme automatisch bestimmt.
Beim Recruitment können dem Benutzer Anweisungen für die Einstellung des Beatmungsgeräts gegeben werden, die zum Wiederöffnen von zusammengefallenen Lungenbereichen hilfreich sind. Bei der therapeutischen Lagerung können dem Anwender Hinweise gegeben werden, in welcher Weise der Patient zu welcher Zeit umzulagern ist, z.B. um die Bildung von Ödemen zu vermeiden.
Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass das Benutzerinterface durch seinen Auswerterechner dazu eingerichtet ist, die Zustände der Lungenareale jeweils anhand der drei diskreten Zustände überbläht, atelektatisch und normal einzustufen. Auf diese Weise wird der Anwender davon befreit zu entscheiden, bei welchen zahlenmäßigen Parametern ein abnormaler Zustand eines Lungenareals vorliegt. Durch die Unterteilung in drei diskrete Zustände wird eine übersichtliche Darstellung ermöglicht. Die Darstellung der unterschiedlichen Zustände der Lungenareale kann auf dem Bildanzeigegerät z.B. durch unterschiedliche Bildmuster oder -texturen und/oder durch unterschiedliche Farben erfolgen.
Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass das Benutzerinterface durch seinen Auswerterechner dazu eingerichtet ist, eine Echtzeitdarstellung der Ventilation der Lunge (Tidalbild) auf dem Bildanzeigegerät darzustellen. Auf diese Weise werden sozusagen die Rohdaten der Elektroimpe- danztomographie ohne diagnostische Beurteilung anhand der Ventilationsdaten dargestellt. Auf diese Weise wird dem Anwender eine zusätzliche hilfreiche klinische Information mit hoher Aussagekraft gegeben.
Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass das Benutzerinterface durch seinen Auswerterechner dazu eingerichtet ist, die Überblähung der Lunge in Abhängigkeit vom Maximalwert des Luftdrucks in der Lunge auf dem Bildanzeigegerät darzustellen, z.B. in einem gesonderten Diagramm. Diese Anzeigedarstellung kann z.B. aktualisiert werden, wenn auf einem Touch- screen die Darstellung vom Benutzer berührt wird. Daraufhin wird ein Auswerteprogramm (Wizard) gestartet, um systematisch den Kurvenverlauf (Überblähung der Lunge in Abhängigkeit vom Maximalwert des Luftdrucks in der Lunge) zu bestimmen.
Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass das Benutzerinterface durch seinen Auswerterechner dazu eingerichtet ist, die Atelek- tasenbildung der Lunge in Abhängigkeit vom PEEP auf dem Bildanzeigegerät darzustellen, z.B. in einem gesonderten Diagramm. Diese Anzeigedarstellung kann z.B. aktualisiert werden, wenn auf einem Touchscreen die Darstellung vom Benutzer berührt wird. Daraufhin wird ein Auswerteprogramm (Wizard) gestartet, um systematisch den Kurvenverlauf (Atelektasenbildung der Lunge in Abhängigkeit vom PEEP) zu bestimmen.
Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass das Benutzerinterface durch seinen Auswerterechner dazu eingerichtet ist, mehrere gesammelte zweidimensionale Darstellungen der Zustände der Lungenareale aus der Vergangenheit auf dem Bildanzeigegerät darzustellen. Diese Darstellungen können z.B. als Miniaturen der Echtzeitdarstellung der Zustände der Lungenareale wiedergegeben werden. Auf diese Weise kann bei begrenztem Platzbedarf auf dem Bildanzeigegerät eine relativ große Anzahl vergangener Abbildungen der Zustände der Lungenareale wiedergegeben werden. Die Darstellung kann synchron mit den übrigen Darstellungen im Zeitverlauf aktualisiert werden. Durch Berührung des Touchscreens im Bereich dieser Darstellung und ein Darüberstreichen können einzelne Bilder aus dem Strom der mehreren gesammelten zweidimensionalen Darstellungen gezeigt werden. Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass das Benutzerinterface durch seinen Auswerterechner dazu eingerichtet ist, Diagramme mit SpO2-, CO2- und/oder Horowitz-Index-Daten auf dem Bildanzeigegerät darzustellen. Dies verbessert die Aussagekraft der auf dem Bildanzeigegerät wiedergegebenen Daten für den klinischen Anwender in zusätzlicher Weise.
Hierfür können dem Benutzerinterface auch Daten weiterer Systeme zugeführt werden, z.B. Daten eines SpO2-Monitors, Daten eines CO2-Monitors, wobei diese Daten auch von dem Beatmungsgerät kommen können, sowie Daten von einem Blutgasanalyselabor.
Das Benutzerinterface kann dementsprechend weitere Datenschnittstellen aufweisen, z.B. zu einem SpO2-Monitor, einem Blutgasanalyselabor oder sonstigem Equipment zur Patientenüberwachung. Auf diese Weise kann das Benutzerinterface insbesondere eine Anbindung an ein Laborsystem haben, z.B. ein Blutgasanalysegerät, um z.B. die arteriellen Sauerstoffpartialdrücke im Zusammenhang mit den übrigen dargestellten Daten anzuzeigen. Aus dem von dem Blutgasanalysegerät bereitgestellten Daten kann insbesondere der Horowitz- Index bestimmt werden.
Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung kann das Benutzerinterface durch seinen Auswerterechner dazu eingerichtet sein, eine Indikation der Signalqualität der vom EIT-System aufgenommenen Messsignale auf dem Bildanzeigegerät darzustellen. Dies erlaubt eine schnelle Beurteilung der Zuverlässigkeit der übrigen dargestellten Daten.
Die erläuterten Arten der Darstellung der Daten auf dem Bildanzeigegerät, z.B. die Diagramme, können einzeln oder in Kombination miteinander gleichzeitig auf dem Bildanzeigegerät dargestellt werden. In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist das Benutzerinterface zur Darstellung unterschiedlicher Kombinationen von Darstellungen eingerichtet, für die jeweils eigene Bildkombinationsmuster (Screens) programmiert sind. In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung weist das Benutzerinterface einen Dashboard-Screen auf, der eine Art Grundan- zeigemodus der vom Benutzerinterface auf dem Bildanzeigegerät ausgegebenen Daten ist. Von dem Dashboard-Screen kann auf andere Darstellungen umgeschaltet werden, z.B. indem eines der Diagramme durch Berühren ausgewählt wird, das dann z.B. als Vollbild dargestellt wird. Eine erneute Berührung der Bilddarstellung führt zurück zum Dashboard-Screen. Auf dem Dashboard-Screen können z.B. alle der zuvor genannten Bilddarstellungen und Diagramme der Daten enthalten sein, oder nur eine Untermenge davon. Insbesondere kann der Dashboard-Screen konfigurierbar ausgebildet sein, sodass der Anwender die auf dem Dashboard-Screen angezeigten Darstellungen und Diagramme festlegen kann.
Die Zeitdiagramme können z.B. als kontinuierlich oder zeitlich abgestuft über das Bildanzeigegerät wandernde Zeitdiagramme und/oder als Zeitdiagramme mit wanderndem Cursor ausgebildet sein.
Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung weist das Diagnosesystem ein EIT-System mit mehreren um den Thorax eines Patienten anzubringenden Elektroden und wenigstens einer mit den Elektroden verbundenen oder verbindbaren Steuer- und Auswerteeinheit, die dazu eingerichtet ist, durch über die Elektroden übertragene elektrische Signale ein Elektroimpedanztomographie-Verfahren auszuführen, wobei das EIT-System wenigstens eine Lagesensoreinrichtung aufweist, die zur Anbringung am Patienten eingerichtet ist, um am Patienten erfasste Lagesignale an die Steuer- und Auswerteeinheit abzugeben, wobei die Steuer- und Auswerteeinheit dazu eingerichtet ist, aus den Lagesignalen zumindest in einer räumlichen Dimension die räumliche Lage des Patienten zu bestimmen. Dies hat den Vorteil, dass mittels der Lagesensoreinrichtung und der damit bestimmten Lagesignale die Auswertung der EIT-Signale und daraus ermittelte Diagnosen verbessert werden können. Es kann bei den ausgegebenen EIT-Bildern auf technische Weise ein Bezug zur tatsächlichen Lage des Patienten hergestellt werden, sodass sowohl während der Echtzeit-Beurteilung der EIT-Bilder als auch bei der Beurteilung aufgezeichneter Daten zu einem späteren Zeitpunkt jederzeit festgestellt werden kann, ob der Patient beispielsweise auf dem Rücken oder auf dem Bauch gelegen hat. Dies ermöglicht es, die EIT-Daten, insbesondere die sich dar- aus ergebenden Veränderungen in der Ventilationsverteilung der Lunge und regionale Compliance-Veränderungen, zu detektieren und darzustellen sowie diese Veränderungen richtig zu interpretieren, nämlich in Bezug auf die tatsächliche Lage des Patienten.
In der Lunge kann es durch die Wirkung der Schwerkraft beispielsweise zu Atelektasen vor allem in den abhängigen Lungenpartien kommen. Patienten, die nur in Rückenlage im Bett liegen, haben daher ein hohes Risiko für Atelektasenbildung im dorsalen Bereich, vor allem dann, wenn bereits eine Lungenschädigung vorliegt. Zur Verringerung der Atelektasenbildung wird daher empfohlen, Patienten auf der Intensivstation regelhaft zu lagern, z.B. in wechselnder Seitenlage oder sogar in Bauchlage. Durch diese Lagerungstherapie kommt es zu einer Änderung des auf den Patienten einwirkenden Schwerkraftvektors, sodass die Atelektasenbildung verringert werden kann. Durch die Erfindung wird es möglich, auch bei einer solchen Lagerungstherapie die aufgenommenen EIT-Daten jederzeit richtig zu interpretieren, nämlich unter Berücksichtigung der tatsächlichen Lagerung oder Lage des Patienten.
Durch die durch die Lagesensoreinrichtung verfügbaren, zusätzlichen Informationen kann der Intensivmediziner erkennen, welche Effekte die verschiedenen Lagerungen auf die Lunge gehabt haben und daraus Rückschlüsse für die weitere Therapieplanung ziehen.
Die wenigstens eine räumliche Dimension der räumlichen Lage des Patienten, die bestimmt werden soll, kann z.B. der Drehwinkel um die Längsachse des Patienten sein. Wird eine mehrachsige Lagesensoreinrichtung eingesetzt, kann aus deren Lagesignalen auch in mehreren räumlichen Dimensionen die räumliche Lage des Patienten bestimmt werden, z.B. die Neigung des Patienten in Längsrichtung, zumindest im Thorax-Bereich.
Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Steuer- und Auswerteeinheit dazu eingerichtet ist, die aus den Lagesignalen bestimmte Lage des Patienten anhand eines auf einem Bildanzeigegerät ausgegebenen Lageindikators darzustellen. So kann z.B. auf dem Bildanzeigegerät die Lage des Patienten in Form von zahlenmäßig ausgegebenen Winkelwerten der Winkellage oder durch ein graphisches Symbol, z.B. einen Pfeil mit abhängig von der Winkellage festgelegter Pfeilrichtung, ausgegeben werden. Dies ermöglicht eine einfache und schnelle Beurteilung der auf dem Bildanzeigegerät dargestellten EIT-Daten in Bezug auf die tatsächliche Lage des Patienten.
Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Steuer- und Auswerteeinheit dazu eingerichtet ist, mindestens ein Elektrodenpaar als einspeisendes Elektrodenpaar mit einem elektrischen Einspeisesignal zu beaufschlagen und mit mehreren der übrigen Elektrodenpaare jeweils ein elektrisches Messsignal aufzunehmen und sukzessive andere Elektrodenpaare als einspeisende Elektrodenpaare fungieren zu lassen, um aus den mehreren elektrischen Messsignalen mit einem Rekonstruktionsalgorithmus eine Matrix aus Bildelementen zu rekonstruieren, die die Verteilung der Impedanzänderungen in der Elektrodenebene repräsentiert, und über die Zeit wiederholt solche Vorgänge durchzuführen und hieraus Matrizen zu rekonstruieren und die die Matrizen auf einem Bildanzeigegerät darzustellen. Mittels solcher Matrizen kann z.B. ein sogenanntes Tidalbild (tidal image) der Lungenfunktion dargestellt werden. Dies ist für den Benutzer hilfreich zur Erstellung einer Diagnose.
Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Steuer- und Auswerteeinheit dazu eingerichtet ist, die Matrizen auf einem Bildanzeigegerät unter Berücksichtigung der aus den Lagesignalen bestimmten Lage des Patienten darzustellen. So kann z.B. die auf dem Bildanzeigegerät dargestellte Matrix entsprechend der Winkellage des Patienten gedreht dargestellt werden, d.h. bei einem auf dem Bauch liegenden Patienten wird die Matrix im Vergleich zu einem auf dem Rücken liegenden Patienten um 180° gedreht dargestellt.
Die eingangs genannte Aufgabe wird ferner gelöst durch ein Computerprogramm eingerichtet zur Ausführung der Funktionen des Benutzerinterfaces der zuvor erläuterten Art, wenn das Computerprogramm auf dem Auswerterechner des Benutzerinterfaces ausgeführt wird. Auch hierdurch können die zuvor erläuterten Vorteile erzielt werden. Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen unter Verwendung von Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen
Figur 1 ein medizinisches Diagnosesystem und
Figur 2 einen Dashboard-Screen auf dem Bildanzeigegerät des medizinischen Diagnosesystems.
Die Figur 1 zeigt einen auf einer horizontal ausgerichteten Unterlage 7 liegenden Patienten 2 bzw. dessen Thorax im Querschnitt. Erkennbar sind die Lungen 3, 4, das Herz 5 sowie die Wirbelsäule 6.
Dargestellt ist ferner ein Diagnosesystem 9 mit einer EIT-Einrichtung 1 , die eine Steuer- und Auswerteeinheit 15 sowie einen Elektrodengürtel 10 aufweist. An dem Elektrodengürtel 10 sind die Elektroden 12 der EIT-Einrichtung, die zur Erfassung der Impedanzwerte bei der Elektroimpedanztomographie dienen, angeordnet bzw. eingearbeitet. Der Elektrodengürtel 10 kann an einer Verschlussstelle 1 1 geöffnet werden und im geöffneten Zustand um den Patienten 2 gelegt werden. Der Elektrodengürtel 10 wird dann an der Verschlussstelle 1 1 geschlossen und liegt, wie in der Figur 1 erkennbar, eng um den Thorax herum am Patienten an, z.B. in der Höhe des fünften Interkostalraums. Die Elektroden 12 sind über im Elektrodengürtel 10 verlegte elektrische Leitungen mit einem Anschlusskabel 14 verbunden, über das der Elektrodengürtel 10 bzw. dessen Elektroden 12 elektrisch mit der Steuer- und Auswerteeinheit 15 verbunden sind.
Der Elektrodengürtel 10 weist zusätzlich eine am Elektrodengürtel oder darin integriert angeordnete Lagesensoreinrichtung 13 auf, z.B. in Form eines Beschleunigungssensors. Die Lagesensoreinrichtung 13 ist ebenfalls über eine elektrische Leitung, die durch den Elektrodengürtel 10 und das Kabel 14 geführt ist, mit der Steuer- und Auswerteeinheit 15 verbunden. Auf diese Weise werden die Lagesignale der Lagesensoreinrichtung 13 elektrisch an die Steuer- und Auswerteeinheit 15 übertragen. Die Steuer- und Auswerteeinheit 15 weist einen Rechner 16 auf, z.B. einen Mikroprozessor, der die Signaleinspeisung der elektrischen Signale der Elektroimpe- danztomographie in den Patienten 2 steuert und zudem die empfangenen Signale der Elektroden 12 sowie der Lagesensoreinrichtung 13 auswertet und verarbeitet, z.B. durch entsprechende Softwareprogrammierung des Rechners 16.
Der Elektrodengürtel 10 weist, wie erkennbar, mehrere Elektroden auf, wobei z.B. 16 oder 32 Elektroden vorhanden sein können. Bei jedem Messzyklus werden jeweils zwei der Elektroden 12 genutzt, um einen hochfrequenten Wechselstrom in den Patienten einzuspeisen, z.B. mit einer Frequenz im Bereich von 5 bis 500 kHz und einem Strom von maximal 5 mAeff. Die entstehenden Potentialdifferenzen werden nacheinander an den z.B. 13 anderen benachbarten Elektrodenpaaren gemessen. Danach wird die elektrische Signaleinspeisung um eine Elektrode 12 versetzt und erneut an allen anderen Elektrodenpaaren die Potentialdifferenz gemessen. Dies wird rotierend wiederholt, bis alle Elektrodenpaare einmal zur Einspei- sung genutzt worden sind. Aus der Vielzahl der hierbei gewonnenen Messwerte wird mit Auswerteprogrammen, wie sie z.B. im System PulmoVista 500 der Firma Dräger implementiert sind, eine zweidimensionale Bilddarstellung erzeugt, z.B. eine Matrix von 32x32 Impedanzwerten, die den Querschnitt des Thorax unter dem Elektrodengürtel 10 repräsentieren. Dieser Vorgang wird wiederholt. Die Abfolge der dabei bestimmten Matrizen wird in der EIT-Einrichtung gespeichert und steht für weitere Analysen und den Datenexport bereit.
Die auf diese Weise gewonnenen, als Bild darstellbaren Matrizen können von der Steuer- und Auswerteeinheit 15 z.B. an einem daran angeschlossenen Bildanzeigegerät 17 dargestellt werden. Zusätzlich können auch andere Kurvenverläufe, z.B. von Daten der Beatmung, dargestellt werden.
Die Steuer- und Auswerteeinheit 15 erfasst für die aufgenommenen Matrizen, z.B. für jede aufgenommene Matrix oder in größeren Zeitabständen, anhand der von der Lagesensoreinrichtung 13 abgegebenen Lagesignale die jeweilige räumliche Lage des Patienten 2 hinsichtlich der Winkellage um die Längsachse des Patienten. Die auf diese Weise erfasste räumliche Lage kann z.B. in Gradeinheiten ge- speichert werden und im Benutzerinterface der EIT-Einrichtung im Zusammenhang mit den Elektroimpedanztomographie-Daten oder den Matrizen auf dem Bildanzeigegerät 17 angezeigt werden.
Das Diagnosesystem 1 weist außerdem ein Benutzerinterface 8 auf, über das ein Benutzer des Diagnosesystems 1 dieses bedienen kann und ihm vom Diagnosesystem erfasste Daten angezeigt werden. Das Benutzerinterface 8 wird wenigstens durch einen Auswerterechner und ein Bildanzeigegerät in Kombination mit der durch den Auswerterechner ausgeführten Benutzerinterface-Software gebildet. Als Bildanzeigegerät des Benutzerinterfaces 8 kann das Bildanzeigegerät 17 dienen, als Auswerterechner der Rechner 16 der Steuer- und Auswerteeinheit 15. Das Bedieninterface kann aber auch separat von der EIT-Einrichtung 1 ausgebildet sein und ist dann über entsprechende Schnittstellen mit der EIT-Einrichtung 1 und weiteren Systemen verbunden. Zum Benutzerinterface 8 können außerdem Dateneingabemittel gehören. Im Ausführungsbeispiel wird davon ausgegangen, dass das Bildanzeigegerät 17 einen Touchscreen aufweist, sodass Eingaben des Benutzers über den Touchscreen erfolgen können.
Zur Realisierung der Erfindung müssen die EIT-Daten mit Ventilationsdaten des Patienten 2 kombiniert werden. Im in der Figur 1 dargestellten Ausführungsbeispiel ist die EIT-Einrichtung 1 bzw. dessen Steuer- und Auswerteeinheit 15 hierzu eingerichtet, indem sie eine Ventilationsdatenschnittstelle 18 aufweist, über die eine Datenverbindung zu einem Beatmungssystem 19 hergestellt ist. Das Beatmungssystem 19 überträgt über die Ventilationsdatenschnittstelle 18 die jeweils aktuellen Ventilationsdaten des Patienten 2 an die EIT-Einrichtung 1 bzw. an das Benutzerinterface 8. Zusätzlich kann noch eine weitere Datenschnittstelle 20 zu einem SpO2-Monitor 21 vorhanden sein, über die dem Benutzerinterface 8 Daten des SpO2-Monitors 21 zugeführt werden.
Die zuvor genannten Funktionen der Steuer- und Auswerteeinheit 15 können auch durch den Auswerterechner des Bedien interfaces 8 durchgeführt werden. Insbesondere kann das Bedieninterface 8 dann die auf dem Bildanzeigegerät 17 dargestellte Matrix entsprechend der Winkellage des Patienten 2 gedreht darstellen und/oder den Lageindikator darstellen. In einem Grundanzeigemodus der vom Benutzerinterface 8 auf dem Bildanzeigegerät 17 ausgegebenen Daten wird ein Dashboard-Screen gemäß Figur 2 dargestellt. Der Dashboard-Screen weist die folgenden einzelnen Elemente der Anzeige auf.
Links oben ist ein Tidalbild 22 dargestellt, in dem eine Live-Darstellung der Ventilation der Lungenflügel 3 4 wiedergegeben ist. Darunter ist in vergleichbarer Schnittdarstellung wie bei dem Tidalbild 22 in einem Ventilationsverteilungsbild 23 für die unterschiedlichen Lungenareale des Patienten 2 jeweils dargestellt, ob in dem jeweiligen Lungenareal eine Überblähung, eine Atelektase oder ein normaler Funktionszustand der Lunge vorliegt. Beispielsweise kann durch die Markierung im oberen Bereich ein überblähter Lungenbereich und durch die Markierung im unteren Bereich ein atelektatischer Lungenbereich gekennzeichnet sein. Der Lungenbereich dazwischen ist im normalen Funktionszustand. Bei einem Berühren des Bildes 22 oder des Bildes 23 wird dieses jeweils zum Vollbild vergrößert. Ein erneutes Berühren des Touchscreens schaltet zurück auf das Dashboard.
Im Diagramm 24 wird eine Darstellung der Überblähung der Lunge in Abhängigkeit vom Spitzendruck der Beatmung (Ppeak) wiedergegeben. Bei einer Berührung des Diagramms 24 wird ein Wizard gestartet, um systematisch die dargestellte Kurve zu erstellen und zu aktualisieren.
Das Diagramm 25 zeigt eine Darstellung der Atelektasenbildung in Abhängigkeit vom PEEP. Bei Berührung des Diagramms 25 wird ein Wizard für ein PEEP-Trial- Verfahren gestartet.
Im oberen Bereich des Dashboards befinden sich Funktionselemente 32, 33, 34, 35, die bei Berührung ein jeweiliges Expertensystem starten mit dem ein bestimmter Behandlungsablauf unterstützt werden kann.
Darunter befindet sich ein Zeitdiagramm 26, in dem über die Zeit dargestellt ist, wieviel Prozent Lungenanteile sich zum jeweiligen Zeitpunkt im atelektatischen, überblähten oder normalen Funktionszustand befinden. Beispielsweise werden at- elektatische Verhältnisse im unteren Bereich des Diagramms wiedergegeben, überblähte Bereiche im oberen Bereich und der normale Funktionszustand dazwischen. Über einen Cursor 36 können einzelne Zeitpunkte vom Benutzer angewählt werden und hierzu entsprechende Daten angezeigt werden.
Unterhalb des Zeitdiagramms 26 befindet sich ein weiteres Zeitdiagramm 27, das zeitsynchron zum Zeitdiagramm 26 dargestellt wird. Im Zeitdiagramm 27 werden beispielsweise die Beatmungsdrücke Ppeak und PEEP angezeigt.
Rechts oben im Dashboard-Screen befindet sich ein Indikator 29, mit dem die Signalqualität der EIT-Messsignale dargestellt ist.
Unterhalb des Zeitdiagramms 27 werden weitere Parameter direkt zahlenmäßig im Zeitablauf wiedergegeben, z.B. der Beatmungsmodus des Beatmungssystems, die aktuelle Lage bzw. Lagerung des Patienten gemäß den von der Lagesensoreinrichtung erfassten Werten, der Horowitz-Index, CO2-Werte, Tidalvolumen und weitere Werte.
Darunter wird als Darstellung 30 eine Sammlung von Abbildungen der Ventilationsverteilungen 23 dargestellt, d.h. mehrere Werte aus der Vergangenheit. Bei Berührung der Darstellung 30 und Darüberstreichen werden einzelne Bilder aus dem Strom der wiedergegebenen Bilder vergrößert dargestellt. Der Cursor 36 läuft synchron mit. Die einzelnen Bilder können auch, anders als in Figur 2 wiedergegeben, einander überlappend dargestellt werden. Auf diese Weise können bei begrenztem Platzbedarf auf dem Dashboard noch mehr einzelne Bilder dargestellt werden.
Darunter ist ein Diagramm 31 dargestellt, in dem z.B. SpO2-, CO2- und Horowitz- Index-Werte angezeigt werden können. Die Darstellung erfolgt zeitsynchron mit den oberen Diagrammen 26, 27.

Claims

Patentansprüche
1 . Benutzerinterface (8) eines medizinischen Diagnosesystems (1 ), das wenigstens einen Auswerterechner (16) und Datenausgabemittel zur Ausgabe von Daten an einen Benutzer in Form wenigstens eines Bildanzeigegeräts (17) aufweist, wobei dem Benutzerinterface (8) in Echtzeit EIT-Daten von einem an einem Patienten (2) in Betrieb befindlichen Elektroimpedanztomographie (EIT)-System (1 ) und Ventilationsdaten von einem an dem Patienten (2) in Betrieb befindlichen Beatmungssystem (19) zuführbar sind, wobei das Benutzerinterface (8) durch seinen Auswerterechner (16) zur Echtzeit-Datenverarbeitung zugeführter EIT-Daten und Ventilationsdaten eingerichtet ist, wobei das Benutzerinterface (8) durch seinen Auswerterechner (16) dazu eingerichtet ist, aus den zugeführten EIT-Daten und Ventilationsdaten für die von dem EIT-System (1 ) erfassten unterschiedlichen Lungenareale des Patienten (2) jeweils festzustellen, ob in dem jeweiligen Lungenareal eine Überblähung, eine Atelektase oder ein normaler Funktionszustand der Lunge vorliegt, und diesen Zustand auf dem Bildanzeigegerät (17) graphisch für die unterschiedlichen Lungenareale anhand den jeweiligen Zustand kennzeichnender graphischer Merkmale der Darstellung unterscheidbar von anderen Zuständen in Echtzeit darzustellen.
2. Benutzerinterface nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass das Benutzerinterface (8) durch seinen Auswerterechner (16) dazu eingerichtet ist, die Zustände der Lungenareale in einer zweidimensionalen Darstellung (23) entsprechend einer Schnittebene durch die Lungen (3, 4) des Patienten (2) auf dem Bildanzeigegerät (17) darzustellen.
3. Benutzerinterface nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Benutzerinterface (8) durch seinen Auswerterechner (16) dazu eingerichtet ist, die Zustände der Lungenareale zusätzlich in einem Lungenzustands-Zeitdiagramm (26) auf dem Bildanzeigegerät (17) darzustellen.
4. Benutzerinterface nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass das Benutzerinterface (8) durch seinen Auswerterechner (16) dazu eingerichtet ist, ein zu dem Lungenzustands-Zeitdiagramm (26) zeitsynchrones Zeitdiagramm (27) der Beatmungsdrücke des Beatmungssystems (19) auf dem Bildanzeigegerät (17) darzustellen.
5. Benutzerinterface nach einem der Ansprüche 3 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Benutzerinterface (8) durch seinen Auswerterechner (16) dazu eingerichtet ist, weitere erfasste Parameter des Patienten in zahlenmäßiger Darstellung (28) zeitsynchron zu dem Lungenzustands-Zeitdiagramm (26) auf dem Bildanzeigegerät (17) darzustellen.
6. Benutzerinterface nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Bildanzeigegerät (17) als Touchscreen ausgebildet ist, wobei das Benutzerinterface (8) zu einer Bedienung durch Gestensteuerung auf dem Touchscreen eingerichtet ist.
7. Benutzerinterface nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Benutzerinterface (8) eines oder mehrere Expertensysteme aufweist, die über ein Dateneingabemittel (32, 33, 34, 35) des Benutzerinterfaces (8) von einem Benutzer aktivierbar sind, wobei ein jeweiliges Expertensystem für einen bestimmten Behandlungsablauf des Patienten (2) eingerichtet ist und eine Benutzerführung nach einem Frage-Antwort-System aufweist, durch die der Benutzer systematisch durch einzelne Schritte des jeweiligen Behandlungsablaufs geführt wird.
8. Benutzerinterface nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Benutzerinterface (8) durch seinen Auswerterechner (16) dazu eingerichtet ist, die Zustände der Lungenareale jeweils anhand der drei diskreten Zustände überbläht, atelektatisch und normal einzustufen.
9. Benutzerinterface nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Benutzerinterface (8) durch seinen Auswerterechner (16) dazu eingerichtet ist, eine Echtzeitdarstellung der Ventilation der Lunge (3, 4) (Tidalbild 22) auf dem Bildanzeigegerät (17) darzustellen.
10. Benutzerinterface nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Benutzerinterface (8) durch seinen Auswerterechner (16) dazu eingerichtet ist, die Überblähung der Lunge (3, 4) in Abhängigkeit vom Maximalwert des Luftdrucks in der Lunge auf dem Bildanzeigegerät (17) darzustellen.
1 1 . Benutzerinterface nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Benutzerinterface (8) durch seinen Auswerterechner (16) dazu eingerichtet ist, die Atelektasenbildung der Lunge (3, 4) in Abhängigkeit vom PEEP auf dem Bildanzeigegerät darzustellen.
12. Benutzerinterface nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Benutzerinterface (8) durch seinen Auswerterechner (16) dazu eingerichtet ist, mehrere gesammelte zweidimensionale Darstellungen (30) der Zustände der Lungenareale aus der Vergangenheit auf dem Bildanzeigegerät (17) darzustellen.
13. Benutzerinterface nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Benutzerinterface (8) durch seinen Auswerterechner (16) dazu eingerichtet ist, Diagramme (31 ) mit SpO2-, CO2- und/oder Horo- witz-lndex-Daten auf dem Bildanzeigegerät (17) darzustellen.
14. Benutzerinterface nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Benutzerinterface (8) in ein EIT-System (1 ), ein Beatmungssystem (19) oder ein sonstiges medizinisches System integriert ist.
15. Connputerprogrannnn eingerichtet zur Ausführung der Funktionen des Benutzerinterface (8) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wenn das Computerprogramm auf dem Auswerterechner (16) des Benutzerinterfaces (8) ausgeführt wird.
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