WO2024141163A1 - Medizinisches bildgebungssystem und verfahren zum betreiben eines medizinischen bildgebungssystems - Google Patents

Medizinisches bildgebungssystem und verfahren zum betreiben eines medizinischen bildgebungssystems Download PDF

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WO2024141163A1
WO2024141163A1 PCT/EP2023/000063 EP2023000063W WO2024141163A1 WO 2024141163 A1 WO2024141163 A1 WO 2024141163A1 EP 2023000063 W EP2023000063 W EP 2023000063W WO 2024141163 A1 WO2024141163 A1 WO 2024141163A1
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iic
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Werner Göbel
Benedikt Köhler
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Karl Storz Se & Co. Kg
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    • H04N23/88—Camera processing pipelines; Components thereof for processing colour signals for colour balance, e.g. white-balance circuits or colour temperature control

Definitions

  • the present invention relates to a medical imaging system, in particular for multispectral imaging. Furthermore, the invention relates to a method for operating such a medical imaging system, a computer program product, a data storage medium and a data stream.
  • US 10 156 518 B2 describes a method using a “spectral angle mapper,” whereby a similarity of an intensity spectrum of a pixel to a reference spectrum is determined based on angles in a parameter space.
  • US 8 427 534 B2 describes a processor for an electronic endoscope.
  • the processor comprises a light source and receives an image generated by a videoscope connected to the endoscope. Based on this, the processor can determine whether color adjustment data used by the videoscope for color adjustment is adapted to the light source used. If this is not the case, color conversion data can be acquired, which is used to apply a color conversion to the image data transmitted by the videoscope.
  • the process described is relatively complicated and also only influences the image data after it has been generated.
  • the controller is preferably connected directly or indirectly to the camera, the light source and the first and/or the second memory via signal lines. However, some, several or all signal transmissions of data signals can also take place via a wireless interface, e.g. Bluetooth, ZigBee, LoraWAN, Ethernet or the like.
  • a wireless interface e.g. Bluetooth, ZigBee, LoraWAN, Ethernet or the like.
  • first memory second memory
  • these memories can be implemented together in one or more hardware memory devices (e.g. a solid-state memory).
  • hardware memory devices can be arranged in particular in the light source, in the camera and/or in the controller.
  • One or more memories can also be implemented in a cloud database or on a cloud server.
  • the first memory which stores the individual identification code, IIC, of the light source, it is particularly suitable if this is arranged in the associated light source itself.
  • Each memory can also be referred to as a "data memory”.
  • the temperature sensor is designed to detect the operating temperature value of the light source on request or at predetermined time intervals.
  • the light source in particular the temperature sensor device, can also be designed to communicate the respectively detected operating temperature value to the controller, which is designed to check whether the detected operating temperature value is associated with the currently selected illumination spectrum.
  • the controller can check whether the image data is currently being generated based on a wavelength spectrum with which the object is currently being irradiated due to the operating temperature value of the light source.
  • the spectrum information which assigns the possible wavelength spectra of the light source to the operating temperature values of the light source, is stored in a memory and this is arranged in the control system. It is therefore sufficient to receive the operating temperature value from the light source (for example using the push method, the pull method or regularly) and, if necessary, to select a different wavelength spectrum from or based on the spectrum information.
  • the second memory is arranged in the light source and that the spectrum information is transmitted in its entirety to the controller when the operating temperature value changes.
  • spectrum information that is precisely adapted to the changed operating temperature value (in particular the associated wavelength spectrum or parameters that allow its calculation) can also be transmitted.
  • the light source can also contain a control logic which, based on the currently measured operating temperature value, selects a corresponding spectrum information, in particular an associated wavelength spectrum (or parameters for its calculation) and transmits it to the control system.
  • the control system has no knowledge of the changed operating temperature value, but only possibly of the fact that the wavelength spectrum to be used when adapting the image data has changed.
  • the fifth memory stores the spectrum information obtained for each known IIC (i.e. for each already known light source) (first-in, first-out in the event of memory overflow).
  • IIC individual identification code
  • the controller e.g. stored in the sixth memory. If this is the case, the associated spectrum information (e.g. a wavelength spectrum) can be read out from the fifth memory.
  • the camera is designed to record spectra.
  • the image data can include spectral data, in particular spectral intensity distributions. In contrast to monochrome data, such image data allow for more diverse analysis options.
  • the medical imaging system 100 comprises, as already described above, a light source 110 which is set up to irradiate an object 10 with light of different wavelengths according to a respective current wavelength spectrum of the light source 110.
  • the respective current wavelength spectrum is dependent at least on the respective current operating temperature of the light source 110.
  • the operating temperature can depend on the ambient temperature and/or (in particular) on the operating time of the light source 110. Thus, even with a constant ambient temperature, the operating temperature can change - in particular increase - over the time the light source 110 is put into operation, and thus the respective current wavelength spectrum of the light source 110 also changes.
  • IIC an individual identification code
  • TIC a type identification code, which is used for all light sources 110 of the same type. This is useful if the variations in the wavelength spectra within a type - e.g. due to production - are negligible compared to the effects of the operating temperature value.
  • a serial number (or another individual identification code, IIC) of the light source 110 is provided S20 from the light source 110 to the controller 140.
  • the IIC is preferably stored in a memory 111 of the light source 110.
  • the IIC here: the serial number
  • the controller 140 has spectrum information about this specific light source 110. As will become apparent below, this is at least the case if this specific light source 110 and this specific controller 140 have already been connected to one another once within the framework of a medical imaging system 100 according to the invention.
  • the individual identification code, ITC can be replaced by a type identification code, TIC.
  • Fig. 5 serves to schematically illustrate a method according to a further embodiment of the present invention, in connection with the fourth aspect.

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Abstract

Die Erfindung stellt ein medizinisches Bildgebungssystem insbesondere für Multispektralbildgebung sowie ein Verfahren zum Betreiben eines solchen Bildgebungssystems bereit. Das Bildgebungssystem (100) umfasst: eine Lichtquelle (110), welche zum Bestrahlen eines Objekts (10) mit Licht verschiedener Wellenlängen gemäß jeweils einem aktuellen Wellenlängenspektrum einer Mehrzahl von möglichen Wellenlängenspektren der Lichtquelle (110) eingerichtet ist, wobei der Lichtquelle (110) ein individueller Identifikationscode, IIC, zugeordnet ist, einen ersten Speicher (111), welcher zum Speichern des individuellen Identifikationscodes, IIC, der Lichtquelle (110) eingerichtet ist, einen zweiten Speicher (112), welcher zum Speichern von Spektrumsinformationen über mögliche Wellenlängenspektren der Lichtquelle (110) eingerichtet ist, eine Kamera (130), welche zum Erzeugen von Bilddaten des Objekts (10) mit von dem Objekt (10) reflektiertem oder ausgesendetem Licht basierend auf dem Licht gemäß dem aktuellen WellenlängenSpektrum eingerichtet ist, eine Steuerung (140), welche dazu eingerichtet ist, unter Vorwendung des individuellen Identifikationscodes, IIC, der lichtquelle (110) und der Spektrumsinformationen das Erzeugen der Bilddaten durch die Kamera (130) anzupassen.

Description

Medizinisches Bildgebungssystem und Verfahren zum Betreiben eines medizinischen Bildgebungssystems
GEBIET DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung betrifft ein medizinisches Bildge- bungssystem, insbesondere für multispektrale Bildgebung. Dar- über hinaus betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Betreiben eines solchen medizinischen Bildgebungssystems, ein Computer- programmprodukt, ein Datenspeichermedium und einen Datenstrom.
TECHNISCHER HINTERGRUND
Während medizinischen Untersuchungen muss ein Arzt häufig ver- schiedene organische Gewebetypen unterscheiden, und zwar nicht nur danach, um welche Art von Gewebe es sich handelt, sondern auch, in welchem Zustand sich ein Gewebe aktuell befindet.
Beispielsweise bei der Anastomose von Blutgefäßen oder Darmab- schnitten ist es essentiell, zu wissen, welche Gewebeab- schnitte mit Sauerstoff versorgt (oxygeniert) sind und welche nicht (desoxygeniert), etwa um zu vermeiden, dass nicht-durch- blutetes Gewebe mit durchblutetem Gewebe vernäht wird, was zu Nekrose oder anderen Komplikationen führen könnte.
Im Stand der Technik sind Verfahren bekannt, um Gewebe anhand ihres elektromagnetischen Spektrums zu analysieren. US 10 156 518 B2 beschreibt ein Verfahren unter Verwendung eines „spect- ral angle mappers”, wobei eine Ähnlichkeit eines Intensitäts- spektrums eines Pixels zu einem Referenz-Spektrum anhand von Winkeln in einem Parameterraum bestimmt wird.
Bei der multispektralen Bildgebung werden Lichtintensitäten bei einer Mehrzahl von verschiedenen Wellenlängen erfasst und analysiert, um verschiedene medizinische oder physiologische
BESTÄTIGUNGSKOPIE Parameter zu bestimmen, beispielsweise eine SauerstoffSätti- gung oder dergleichen. Hierfür wird eine Lichtquelle verwen- det, welche Licht aussendet, das dann von dem zu untersuchen- den Objekt teilweise rückgestrahlt und teilweise absorbiert wird (Absorptionsspektroskopie). Aufgrund von Fertigungstole- ranzen und anderen Einflüssen kann sich das Wellenlängenspekt- rum des ausgesendeten Lichts jedoch geräte- und situationsab- hängig unterscheiden. Hierdurch können Schwankungen auch im erfassten Absorptionsspektrum auftreten, welche eine akkurate Analyse des zu untersuchenden Objekts erschweren können.
Es ist bekannt, dass ein manueller Weißabgleich einer Licht- quelle vorteilhaft ist. Dies ist jedoch häufig umständlich, insbesondere bei multispektralen Lichtquellen und Sensoren. Darüber hinaus ist ein Weißabgleich anhand eines externen Re- ferenzobjekts nicht in jeder Situation durchführbar.
US 8 300 906 B2 beschreibt ein Operationssystem mit einer Ope- rationslampe und einer Kamera, wobei ein Weißabgleich einer visuellen Darstellung auf einem Monitor basierend auf einer Farbtemperaturinformation der Operationslampe angepasst wird. Diese Lösung erfordert einen Farbtemperatursensor, welcher zu- sätzliche Unwägbarkeiten in das System einführt. Insbesondere können sowohl die Funktion der Operationslampe als auch des Farbtemperatursensors im Laufe der Lebenszeit des Operations- systems oder auch mit steigender Betriebstemperatur des Opera- tionssystems abnehmen.
JP 2003/334159 A beschreibt eine Kamera, in welcher Anpas- sungswerte für verschiedene Lichtquellentypen gespeichert sind. Eine Farbkorrektur von durch die Kamera erzeugten Bil- dern wird anhand der gespeicherten Anpassungswerte durchge- führt. Diese Lehre führt zu verhältnismäßig groben Einstellun- gen, da sich mitunter auch Lichtquellen desselben Lichtquel- lentyps in ihrem Farbspektrum deutlich unterscheiden können. DE 195 29367 Al beschreibt eine Vorrichtung zur Farbtonkor- rektur bei Bilder einer Videokamera. Über einen Drehgeber kann nach einem Weißabgleich eine Farbtonkorrektur anhand einer in einem Speicher der Videokamera gespeicherten Tabelle einge- stellt werden. Die Einstellung bleibt erhalten, bis ein erneu- ter Weißabgleich durchgeführt wird. Das Einstellen der Farb- tonkorrektur über den Drehgeber ist umständlich und wenig prä- zise.
US 8 427 534 B2 beschreibt einen Prozessor für ein elektroni- sches Endoskop. Der Prozessor umfasst eine Lichtquelle und empfängt ein von einem Videoskop, welches mit dem Endoskop verbunden ist, erzeugtes Bild. Darauf basierend kann der Pro- zessor bestimmen, ob Farbanpassungsdaten, welche von dem Vide- oskop zur Farbanpassung verwendet werden, der verwendeten Lichtquelle angepasst sind. Falls dies nicht der Fall ist, können Farbkonversionsdaten erfasst werden, welche dazu ver- wendet werden, eine Farbkonversion auf die von dem Videoskop übertragenen Bilddaten anzuwenden. Der beschriebene Vorgang ist relativ umständlich und beeinflusst zudem die Bilddaten erst nach deren Erzeugung.
Dementsprechend ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfin- dung, ein verbessertes medizinisches Bildgebungssystem sowie ein verbessertes Verfahren zum Betreiben eines solchen medizi- nischen Bildgebungssystems bereitzustellen. Insbesondere soll die Qualität der erzeugten Bilddaten verbessert werden.
Diese Aufgabe wird durch die Gegenstände der unabhängigen Pa- tentansprüche gelöst.
Gemäß einem ersten Aspekt wird ein medizinisches Bildgebungs- system, insbesondere für die multispektrale Bildgebung, bereit- gestellt, das Bildgebungssystem umfassend: eine Lichtquelle, welche zum Bestrahlen eines Objekts mit Licht verschiedener Wel- lenlängen gemäß jeweils einem aktuellen Wellenlängenspektrum der Lichtquelle eingerichtet ist, wobei der Lichtquelle ein indivi- dueller Identifikationscode, IIC, zugeordnet ist, einen ersten Speicher, welcher zum Speichern des individuellen Identifikationscodes der Lichtquelle eingerichtet ist, einen zweiten Speicher, welcher zum Speichern von Spektrumsin- formationen über mögliche Wellenlängenspektren der Lichtquelle eingerichtet ist, eine Kamera, welche zum Erzeugen von Bilddaten des Objekts mit von dem Objekt reflektiertem oder ausgesendetem Licht basierend auf dem Licht gemäß dem aktuellen Wellenlängenspektrum einge- richtet ist, eine Steuerung, welche dazu eingerichtet ist, unter Verwendung des individuellen Identifikationscodes der Lichtquelle und der Spektrumsinformationen das Erzeugen der Bilddaten durch die (oder: unter Verwendung der) Kamera anzupassen.
Eine zugrundeliegende Idee der vorliegenden Erfindung besteht darin, dass eine genauere Kenntnis des ausgesendeten Lichtspektrums mit einer konkreten Lichtquelle, d. h. mit ei- nem konkreten individuellen Identifikationscode, IIC, ver- knüpft wird und über diesen besonders leicht zugänglich ist. Multispektrale Bildgebung und/oder Absorptionsspektroskopie kann somit mit besonderer Genauigkeit erfolgen.
Im Vorangehenden und im Folgenden werden Begriffe mitunter mit Akronymen abgekürzt, etwa „IIC" für „individueller Identifika- tionscode". Üblicherweise wird die Langfassung verwendet, ge- folgt von dem zugehörigen Akronym. In manchen Fällen wird je- doch, um die Lesbarkeit zu verbessern, lediglich das Akronym verwendet werden, während in anderen Fällen auf das Akronym verzichtet wird. Akronym und Langfassung sollen in jedem Fall gleichbedeutend sein. Die zu der Lichtquelle und somit zu dem individuellen Identi- fikationscode, IIC, gehörigen Spektrumsinformationen können beispielsweise während der Herstellung der Lichtquelle oder danach durch Messungen (z. B. auf einem Prüfstand) generiert werden. Solche Prüfstände weisen üblicher Weise hochpräzise Messgeräte auf. Die derart erzeugen Spektrumsinformationen sind somit generell umfassender und akkurater als beispiels- weise während des Betriebs der Lichtquelle aufgenommene Farb- temperaturinformationen.
Es versteht sich, dass das jeweils aktuelle Wellenlängenspekt- rum eines der möglichen Wellenlängenspektren der Lichtquelle ist. Unter möglichen Wellenlängenspektren sind vorliegend vor- wiegend solche zu verstehen, welche nicht etwa bewusst durch eine bestimmte Einstellung gewählt werden, sondern vielmehr solche, welche aus äußeren oder inneren Parametern oder deren Veränderung resultieren, z. B. durch Alterungsvorgänge oder Veränderungen der Betriebstemperatur. Mit anderen Worten sind „mögliche" Wellenlängenspektren nicht notwendigerweise solche, die die Lichtquelle zu einem bestimmten Zeitpunkt wahlweise aussenden kann, sondern insbesondere solche, zu deren Aussen- dung die Lichtquelle unter Umständen auch erst in der Zukunft (Alterung) und/oder bei besonderen Umständen (Betriebstempera- tur) fähig ist.
Entsprechende Informationen, unter welchen Umständen welches Wellenlängenspektrum möglich oder zwingend ist, können in den Spektrumsinformationen enthalten sein, vorzugsweise jeweils zusammen mit dem entsprechenden Wellenlängenspektrum (z. B. einer zugehörigen spektralen Intensitätsverteilung) oder An- passungsdaten, mit welchen z. B. ein Standard-Wellenlängen- spektrum in das entsprechende Wellenlängenspektrum korrigiert werden kann. Das heißt, bei den Spektrumsinformationen kann es sich bei- spielsweise um einen Satz von Wellenlängenspektren handeln, jeweils mit entsprechenden Angaben, unter welchen externen Um- ständen und/oder inneren Zuständen der Lichtquelle dieses Wel- lenlängenspektrum vorliegt. Die Spektrumsinformationen können auch entsprechende Anpassungsdaten sein oder aufweisen, welche angeben, wie ein - generelles oder lichtquellenabhängiges - Standard-Wellenlängenspektrum anzupassen ist, und zwar wiede- rum in Abhängigkeit von externen Umständen und/oder inneren Zuständen der Lichtquelle. Beispielsweise kann in den Spektr- umsinformationen für eine Lichtquelle hinterlegt sein, dass Wellenlänge A bei Bedingung B=B1 mit Intensität CI vorliegt. Weiterhin kann in den Spektrumsinformationen einerseits hin- terlegt sein, dass die Wellenlänge A bei Bedingung B=B2 mit Intensität C2 vorliegt (Satz von Wellenlängenspektren), oder aber andererseits, dass bei Bedingung B=B2 die Intensität CI der Wellenlänge A um (C2-C1) erhöht bzw. verringert ist (An- passungsdaten). Es spielt keine Rolle, ob ein Wellenlängen- spektrum durch Angabe aller Intensitätswerte oder dergleichen, oder durch Angabe der Anpassungsdaten angegeben wird.
Die Erfindung ist insbesondere zur Anwendung bei der multi- spektralen Bildgebung gedacht. „Multispektral" bedeutet insbe- sondere, dass jedes Wellenlängenprofil Intensitätsangaben für mindestens zwei verschiedene elektromagnetische Wellenlängen aufweist. Das Wellenlängenprofil ist daher auch als multi- spektrales Intensitätsprofil bezeichenbar. Bei der multispekt- ralen Bildgebung werden Intensitätsverteilungen für mehrere definierte elektromagnetische Wellenlängen gemessen, vorzugs- weise für jede Wellenlänge, welche Teil des Wellenlängenspekt- rums (bzw. des multispektralen Intensitätsprofils) ist. Basie- rend auf den gemessenen Intensitätsverteilungen können nicht nur Bilder im sichtbaren Bereich ausgegeben werden, sondern es können, z. B. durch ein Auswertemodul, auch zusätzliche medi- zinische oder physiologische Parameter bestimmt werden, bei- spielsweise eine SauerstoffSättigung eines Körperabschnitts eines Patienten, ein Hämoglobingehalt, ein Wassergehalt oder eine Perfusion, zum Beispiel im Rahmen einer Nahinfrarot-Per- fusions-Angiographie.
Zu den multispektralen Wellenlängenprofilen gehören auch soge- nannte hyperspektrale Intensitätsprofile, bei denen eine kon- tinuierliche Beschreibung der Intensität als Funktion der elektromagnetischen Wellenlänge (innerhalb eines vorbestimmten Definitionsbereichs) vorliegt. Durch diskretes Auslesen ein- zelner Werte (oder durch intervallweise Integration und Mitte- lung) kann aus jedem hyperspektralen Intensitätsprofil ein diskretes multispektrales Intensitätsprofil erzeugt werden. Anders herum kann durch Interpolation aus einem diskreten mul- tispektralen Intensitätsprofil auch ein hyperspektrales Inten- sitätsprofil erzeugt werden. Bevorzugt ist es jedoch wegen der einfacheren Handhabung, diskrete Intensitätsprofile zu verwen- den, d.h. hyperspektrale Intensitätsprofile, falls vorhanden, automatisch entsprechend in diskrete Intensitätsprofile umzu- wandeln.
Die Steuerung ist bevorzugt über Signalleitungen mittelbar oder unmittelbar mit der Kamera, der Lichtquelle und dem ers- ten und/oder dem zweiten Speicher verbunden. Einige, mehrere oder alle Signalübertragungen von Datensignalen können jedoch auch über eine drahtlose Schnittstelle erfolgen, z.B. Blue- tooth, ZigBee, LoraWAN, Ethernet oder dergleichen.
Bei dem Anpassen des Erzeugens der Bilddaten unter Verwendung der Kamera kann es sich um ein Korrigieren der Bilddaten han- deln, wobei bevorzugt Effekte entfernt oder kompensiert wer- den, welche dadurch entstanden sind, dass das zum Bestrahlen des Objekts verwendete Wellenlängenspektrum nicht spektral uniform ist, d. h. dass verschiedene Wellenlängen mit unter- schiedlicher Intensität ausgesendet werden. Beispielsweise kann die reflektierte und durch die Kamera erfasste Lichtin- tensität einer (jeden) bestimmten Wellenlänge auf die Lichtin- tensität normiert werden, mit welcher Licht dieser Wellenlänge durch die Lichtquelle ursprünglich ausgesandt wurde. Ein Da- tenkubus von Bilddaten, welcher für jeden Sensorpixel der Ka- mera Intensitätsdaten für jede erfasste Wellenlänge enthält, kann somit beispielsweise derart erzeugt werden, dass er nur Daten zwischen 0 und 1 enthält.
Durch die Zuordnung der Spektrumsinformationen zu konkreten Lichtquellen bzw. individuellen Identifikationscodes kann das Anpassen des Erzeugens der Bilddaten schnell und mit geringem Aufwand erfolgen.
Bei der Steuerung (oder: Steuereinrichtung) kann es sich um jedwede Einrichtung handeln, die zum digitalen Rechnen, insbe- sondere zum Ausführen einer Software, einer Applikation, oder eines Algorithmus ausgebildet und eingerichtet ist. Die Steue- rung kann beispielsweise mindestens eine Prozessoreinheit (z.B. mindestens eine CPU), mindestens eine Graphikprozesso- reinheit (zum Beispiel mindestens eine GPU), mindestens ein field-programmable gate array, FPGA und/oder mindestens eine applikationsspezifische integrierte Schaltung, ASIC, und/oder eine beliebige Kombination der vorgenannten Elemente umfassen. Die Steuerung kann auch als Kamera-Kontroll-Einheit oder CCU (engl.: „camera control unit") bezeichnet werden. Die Steuerung kann außerdem einen Arbeitsspeicher und/oder ei- nen nichtflüchtigen Datenspeicher aufweisen, welche operativ miteinander und/oder mit einigen oder allen der zuvor genann- ten Elemente verknüpft sind. Die Steuerung kann teilweise oder vollständig in einer lokalen Einheit (beispielsweise einem Personalcomputer, PC, einem Laptop, einem Notebook oder der- gleichen) und/oder teilweise oder vollständig in einem ver- teilten System, z.B. einer Cloud-Rechenplattform oder einem räumlich getrennt angeordneten Server, implementiert sein.
Wenn im Rahmen der vorliegenden Erfindung und Offenbarung ver- schiedene Speicher (erster Speicher, zweiter Speicher, ...) er- wähnt werden, so handelt es sich dabei zunächst um eine funk- tionale Unterscheidung zur Verbesserung des Verständnisses. Es versteht sich, dass mehrere oder alle dieser Speicher gemein- sam in einer oder mehreren Hardware-Speichereinrichtungen (z.B. einem Festkörperspeicher) realisiert sein können. Vor- liegend können Hardware-Speichereinrichtungen insbesondere in der Lichtquelle, in der Kamera und/oder in der Steuerung ange- ordnet sein. Einer oder mehrere Speicher können auch in einer Cloud-Datenbank oder auf einem Cloud-Server realisiert sein. Bei dem ersten Speicher, welcher den individuellen Identifika- tionscode, IIC, der Lichtquelle speichert, bietet es sich be- sonders an, wenn dieser in der zugeordneten Lichtquelle selbst angeordnet ist. Jeder Speicher kann auch als „Datenspei- cher" bezeichnet werden.
Im Rahmen der vorliegenden Erfindung und Offenbarung werden häufig Datenübermittlungen beschrieben, d. h., dass eine Enti- tät (z. B. die Steuerung) von einer anderen Entität (z. B. der Lichtquelle) Daten empfängt oder andersherum. Es versteht sich, dass dies stets nach im Stand der Technik bekannten Ver- fahren erfolgen kann. Beispielsweise kann eine Datenübermitte- lung drahtgebunden oder drahtlos erfolgen. Außerdem kann eine Datenübermittlung nach dem Push-Verfahren oder nach dem Pull- Verfahren erfolgen. Bei dem Push-Verfahren erhält eine Entität (z. B. die Steuerung) die Daten, sobald diese erzeugt werden (z. B. an der Lichtquelle). Bei dem Pull-Verfahren fragt eine Entität (z. B. die Steuerung) die Daten bei einer anderen En- tität (z. B. der Lichtquelle) nach und erhält diese daraufhin übermittelt.
Weiterhin kann die Datenübermittelung regelmäßig durchgeführt werden, unabhängig davon, ob die Daten angefordert werden und/oder neue Daten zur Verfügung stehen. Eine oder mehrere dieser Varianten können auch kombiniert werden. Es versteht sich, dass der Fachmann bei der Ausgestaltung einer konkreten Ausführungsform basierend auf den hier enthaltenen Informatio- nen stets die passende Datenübermittlungsform auswählen wird. Konkret beschriebene Datenübermittlungsformen können somit stets durch andere ersetzt werden.
Weitere bevorzugte Ausführungsformen, Varianten und Weiterbil- dungen von Ausführungsformen finden sich in den abhängigen Pa- tentansprüchen sowie in der Beschreibung mit Bezugnahme auf die Figuren.
Gemäß einigen bevorzugten Ausführungsformen, Varianten oder Weiterbildungen von Ausführungsformen ist die Steuerung dazu eingerichtet, aus oder basierend auf dem individuellen Identi- fikationscode, IIC, der Lichtquelle und den Spektrumsinforma- tionen Korrekturdaten bereitzustellen. Mit anderen Worten kön- nen die Spektrumsinformationen Korrekturdaten enthalten oder deren Erzeugung ermöglichen. Die Korrekturdaten können dazu eingesetzt werden, einen Algorithmus zum Erzeugen der Bildda- ten in der Kamera anzupassen, z. B. mit veränderten Parametern zu versehen.
Das medizinische Bildgebungssystem kann außerdem einen dritten Speicher umfassen, welcher zum Speichern der Korrekturdaten eingerichtet ist. Die Steuerung kann dazu eingerichtet sein, das Erzeugen der Bilddaten durch die Kamera basierend auf den gespeicherten Korrekturdaten anzupassen. Der dritte Speicher kann auch zum Speichern der Spektrumsinformationen (ganz oder teilweise) eingerichtet sein. Das Bereitstellen der Korrektur- daten kann ein Auslesen aus den Spektrumsinformationen, ein Berechnen, ein Auswahlen etc. unter Verwendung des individuel- len Identifikationscodes, IIC, umfassen.
Beispielsweise können der erste Speicher zum Speichern des in- dividuellen Identifikationscodes, IIC, sowie der zweite Spei- cher zum Speichern der Spektrumsinformationen in der Licht- guelle angeordnet sein, während der dritte Speicher in der Steuerung angeordnet ist. Auf diese Weise können bei Bedarf die Korrekturdaten erzeugt und in der Steuerung abgelegt wer- den. Solange die Korrekturdaten aktuell sind, braucht somit kein weiterer Datenaustausch stattzufinden. Ob diese aktuell sind, kann durch die Steuerung anhand des individuellen Iden- tifikationscodes, IIC, ermittelt werden.
Bei medizinischen Bildgebungssystemen erfolgt häufig ohnehin im Rahmen eines „Handshakes" ein Datenaustausch zwischen der Lichtquelle und der Steuerung, etwa um zu prüfen, ob die Lichtquelle mit der Steuerung kompatibel ist und/oder zur Ver- wendung mit der Steuerung zugelassen ist. Somit kann vorteil- haft der individuelle Identifikationscode, IIC, über dieselbe Schnittstelle von der Lichtquelle an die Steuerung übermittelt werden. Bei dieser Schnittstelle kann es sich um eine draht- lose Schnittstelle handeln, wobei häufig drahtgebundene Schnittstellen bevorzugt werden.
Gemäß einigen bevorzugten Ausführungsformen, Varianten oder Weiterbildungen von Ausführungsformen umfasst das medizinische Bildgebungssystem eine Temperatursensoreinrichtung, welche dazu eingerichtet ist, einen Betriebstemperaturwert der Licht- quelle im Betrieb zu erfassen und den erfassten Betriebstempe- raturwert an die Steuerung zu übertragen. Die Steuerung kann dazu eingerichtet sein, das Erzeugen der Bilddaten zusätzlich basierend auf dem Betriebstemperaturwert anzupassen.
Die Spektrumsinformationen können Informationen aufweisen, welche für die Lichtquelle mit dem zugehörigen individuellen Identifikationscode, IIC, einer Mehrzahl von Betriebstempera- turwerten (oder sogar jedem Betriebstemperaturwert), jeweils ein Wellenlängenspektrum der Lichtquelle zuweisen. Die Steue- rung kann dazu eingerichtet sein, basierend auf den Spektrum- sinformationen ein dem erfassten Betriebstemperaturwert zuge- ordnetes Wellenlängenspektrum auszuwählen und das Erzeugen der Bilddaten basierend auf dem ausgewählten Wellenlängenspektrum anzupassen. Wie bereits erwähnt, kann das Zuweisen von Wellen- längenspektren zu Betriebstemperaturwerten entweder direkt über Intensitätsdaten der Wellenlängenspektren oder über An- passungsdaten bezüglich eines Standard-Wellenlängenspektrums erfolgen. Ebenso können auch die Betriebstemperaturwerte als absolute Werte oder als Differenzwerte zu einem Standard-Be- triebstemperaturwert vorliegen. Eine Vielzahl von gleichwerti- gen Implementationen ist denkbar.
Die Spektrumsinformationen können beispielsweise für jeden in- dividuellen Identifikationscode, IIC, eine Tabelle enthalten, welche für jeden Betriebstemperaturwert ein Wellenlängenspekt- rum enthält. Das Erzeugen der Bilddaten kann dann in Abhängig- keit von diesen Wellenlängenspektren angepasst werden. Die Spektrumsinformationen können aber auch von dem Betriebstempe- raturwert abhängige Korrekturdaten aufweisen. Beispielsweise kann in der Steuerung eine Formel mit Parametervariablen hin- terlegt sein, und die Spektrumsinformationen können für jeden individuellen Identifikationscode, IIC, einer Mehrzahl von Be- triebstemperaturwerten einen Parametersatz für die Parameter- variablen zuweisen. Auf diese Weise können durch die Steuerung Korrekturdaten (z.B. Parametersätze) erhalten oder berechnet werden, welche beispielsweise in dem oben genannten dritten Speicher gespeichert werden können.
Gemäß einigen bevorzugten Ausführungsformen, Varianten oder Weiterbildungen von Ausführungsformen ist der Temperatursensor dazu eingerichtet, den Betriebstemperaturwert der Lichtquelle auf Anforderung oder in vorbestimmten Zeitabständen zu erfas- sen. Die Lichtquelle, insbesondere die Temperatursensorein- richtung, kann weiterhin dazu eingerichtet sein, den jeweils erfassten Betriebstemperaturwert der Steuerung mitzuteilen, welche dazu eingerichtet ist, zu prüfen, ob der erfasste Be- triebstemperaturwert dem aktuell ausgewählten Beleuchtungs- spektrum zugeordnet ist. Mit anderen Worten kann die Steuerung prüfen, ob das Erzeugen der Bilddaten aktuell basierend auf einem Wellenlängenspektrum durchgeführt wird, mit welchem ak- tuell das Objekt aufgrund des Betriebstemperaturwerts der Lichtquelle bestrahlt wird.
Die Steuerung kann weiterhin dazu eingerichtet sein, für den Fall einer unpassenden Zuordnung (insbesondere aufgrund einer Änderung des Betriebstemperaturwerts, beispielsweise wegen zu- nehmender Erwärmung der Lichtquelle während deren Betriebs) ein anderes Wellenlängenspektrum auszuwählen, das dem erfass- ten Betriebstemperaturwert zugeordnet ist. Je nachdem, wie die Spektrumsinformationen gestaltet sind, kann das Auswahlen des Wellenlängenspektrums durch eine Auswahl aus einer Liste von Wellenlängenspektren, durch das Anpassen eines Standard-Wel- lenlängenspektrums mittels Anpassungsdaten oder dergleichen mehr erfolgen. Das eigentliche Anpassen des Erzeugens der Bilddaten kann von einem Programm durchgeführt werden, welches ein Wellenlängenspektrum als Input erhält und darauf basierend das Erzeugen der Bilddaten steuert, beispielsweise durch da- rauf basierendes Einstellen von Parametern. Mit anderen Worten kann das Erzeugen der Bilddaten jeweils an den aktuellen Betriebstemperaturwert der Lichtquelle angepasst werden. Hierfür bietet es sich an, wenn die Spektrumsinforma- tionen, welche die möglichen Wellenlängenspektren der Licht- quelle den Betriebstemperaturwerten der Lichtquelle zuordnen, in einem Speicher gespeichert sind und dieser in der Steuerung angeordnet ist. Somit genügt es, von der Lichtquelle den Be- triebstemperaturwert zu erhalten (etwa im Push-Verfahren, im Pull-Verfahren oder regelmäßig) und gegebenenfalls aus oder basierend auf den Spektrumsinformationen ein anderes Wellen- längenspektrum auszuwählen.
Alternativ kann jedoch auch vorgesehen sein, dass der zweite Speicher in der Lichtquelle angeordnet ist und bei Veränderung des Betriebstemperaturwerts die Spektrumsinformationen insge- samt an die Steuerung übermittelt werden. Optional können statt der gesamten Spektrumsinformationen auch genau auf den geänderten Betriebstemperaturwert angepasste Spektrumsinforma- tionen (insbesondere das zugeordnete Wellenlängenspektrum oder Parameter, welche dessen Berechnung erlauben) übermittelt wer- den.
Die Lichtquelle kann auch eine Steuerlogik enthalten, welche jeweils basierend auf dem aktuell gemessenen Betriebstempera- turwert eine entsprechende Spektrumsinformation, insbesondere ein zugeordnetes Wellenlängenspektrum (oder Parameter zu des- sen Berechnung) auswählt und an die Steuerung übermittelt. Die Steuerung hat bei dieser Variante keine Kenntnis von dem geän- derten Betriebstemperaturwert sondern nur gegebenenfalls da- von, dass sich das bei der Anpassung der Bilddaten zu verwen- dende Wellenlängenspektrum verändert hat.
Analog zur Berücksichtigung des Betriebstemperaturwerts kann auch bezüglich weiterer zeitabhängiger Eigenschaften der je- weiligen Lichtquelle vorgegangen werden. Ist beispielweise eine Veränderung des Wellenlängenspektrums der Lichtquelle als Funktion einer verstrichenen Lebenszeit oder verstrichenen Be- nutzungszeit der Lichtquelle bekannt und deren Abhängigkeit in den Spektrumsinformationen hinterlegt, kann auch diese Verän- derung beim Erzeugen der Bilddaten berücksichtigt werden. Hierfür bietet es sich an, wenn ein vierter Speicher in der Lichtquelle eine verstrichene Lebenszeit oder verstrichene Be- nutzungszeit (jeweils bereitgestellt z. B. durch die Steuerung während der Benutzung) abspeichert. Analog wie mit Bezug auf den Betriebstemperaturwert beschrieben kann der Steuerung so- mit stets ein der aktuellen Lebenszeit/Benutzungszeit der Lichtquelle angepasstes Wellenlängenspektrum zur Verfügung ge- stellt werden.
Gemäß einem zweiten Aspekt stellt die vorliegende Erfindung ein medizinisches Bildgebungssystem bereit, insbesondere für die multispektrale Bildgebung, umfassend: eine Lichtquelle, welche zum Bestrahlen eines Objekts mit Licht verschiedener Wellenlängen gemäß jeweils einem aktuellen Wel- lenlängenspektrum der Lichtquelle eingerichtet ist, welches zu- mindest von der aktuellen Betriebstemperatur der Lichtquelle ab- hängig ist, einen Speicher, welcher zum Speichern von Spektrumsinformationen über mögliche Wellenlängenspektren in Abhängigkeit der Betriebs- temperatur der Lichtquelle eingerichtet ist, eine Temperatursensoreinrichtung, welche dazu eingerichtet ist, einen Betriebstemperaturwert der Lichtquelle im Betrieb zu er- fassen, eine Kamera, welche zum Erzeugen von Bilddaten des Objekts mit von dem Objekt reflektiertem oder ausgesendetem Licht basierend auf dem Licht gemäß dem aktuellen Wellenlängenspektrum der Lichtquelle eingerichtet ist, eine Steuerung, welche dazu eingerichtet ist, basierend auf (oder: unter Verwendung von) den Spektrumsinformationen und dem erfassten Betriebstemperaturwert das Erzeugen der Bildda- ten durch die Kamera anzupassen. Das Anpassen kann unter Ver- wendung sowohl der Spektrumsinformationen als auch des erfass- ten Betriebstemperaturwerts erfolgen, es kann aber auch unter Verwendung von Spektrumsinformationen erfolgen, welche bereits basierend auf dem Betriebstemperaturwert ausgewählt oder ange- passt wurden, und/oder dergleichen mehr.
Gemäß einigen bevorzugten Ausführungsformen, Varianten oder Weiterbildungen von Ausführungsformen umfassen die Spektrums- informationen Informationen, welche für die Lichtquelle einer Mehrzahl von Betriebstemperaturwerten (oder bevorzugt jedem Betriebstemperaturwert oder zumindest jedem möglichen Be- triebstemperaturwert) jeweils ein Wellenlängenspektrum der Lichtquelle zuweisen, und wobei die Steuerung dazu eingerich- tet ist, basierend auf den Spektrumsinformationen ein dem er- fassten Betriebstemperaturwert zugeordnetes Wellenlängenspekt- rum auszuwählen und das Erzeugen der Bilddaten basierend auf dem ausgewählten Wellenlängenspektrum anzupassen. Wie im Vo- rangehenden bereits beschrieben wurde,- kann das Zuweisen von Wellenlängenspektren auf unterschiedliche Weise erfolgen, bei- spielsweise direkt mit Angabe der Intensitätsspektren, oder mittels Anpassungsdaten.
Die im nachfolgenden beschriebenen bevorzugten Ausführungsfor- men, Varianten oder Weiterbildungen, welche medizinische Bild- gebungssysteme betreffen, können gleichermaßen Ausführungsfor- men des ersten sowie des zweiten Aspekts der vorliegenden Er- findung betreffen.
Gemäß einigen bevorzugten Ausführungsformen, Varianten oder Weiterbildungen von Ausführungsformen ist die Temperatur- sensoreinrichtung dazu eingerichtet, den Betriebstemperatur- wert der Lichtquelle auf Anforderung und/oder in vorbestimmten Zeitabständen zu erfassen und der Steuerung mitzuteilen. Die Steuerung prüft insbesondere, ob der erfasste Betriebstempera- turwert dem ausgewählten Wellenlängenspektrum zugeordnet ist, und wählt, für den Fall einer unpassenden Zuordnung aufgrund einer Änderung des Betriebstemperaturwerts, ein anderes Wel- lenlängenspektrum aus, das dem erfassten Betriebstemperatur- wert zugeordnet ist. Das Erzeugen der Bilddaten basiert vor- teilhaft jeweils auf dem aktuell ausgewählten, dem aktuellen Betriebstemperaturwert korrekt zugeordneten Wellenlängenspekt- rum.
Gemäß einigen bevorzugten Ausführungsformen, Varianten oder Weiterbildungen von Ausführungsformen ist die Steuerung dazu eingerichtet, den bzw. einen individuellen Identifikations- code, IIC, der Lichtquelle dahingehend zu prüfen, ob dieser als der Steuerung bekannt notiert (oder neudeutsch „geflaggt") ist, und, falls dies nicht der Fall ist, die Spektrumsinforma- tionen der Lichtquelle zu erhalten (insbesondere von der Lichtquelle), in einem fünften Speicher in der Steuerung abzu- speichern und den IIC der Lichtquelle als (der Steuerung) be- kannt zu notieren. Somit kann eine Datenübermittlung zwischen Lichtquelle und Steuerung zunächst auf den individuellen Iden- tifikationscode, IIC, beschränkt werden und nur bei Bedarf, d. h. wenn eine unbekannte Lichtquelle angeschlossen wurde, dann eine Datenübermittlung der Spektrumsinformationen (entwe- der ganz oder teilweise) erfolgen. Das Notieren kann dadurch erfolgen, dass bekannte individuelle Identifikationscodes, IICs, in einem sechsten Speicher der Steuerung abgespeichert werden. Eine Prüfung, ob ein IIC bekannt ist, kann somit darin bestehen, zu prüfen, ob der IIC in dem sechsten Speicher ge- speichert ist.
Bei manchen Ausführungsformen kann der individuelle Identifi- kationscode, IIC, einer Lichtquelle durch einen Typen-Identi- fikationscode, TIC ersetzt sein. Das heißt, statt einer für jede Lichtquelle individuellen Anpassung wird nur eine für je- den Typ von Lichtquelle individuelle Anpassung durchgeführt. Dies kann insbesondere dann von Bedeutung sein, wenn andere Parameter, die berücksichtigt werden, wie etwa der Betriebs- temperaturwert oder die Betriebszeit, deutlich stärker ins Ge- wicht fallen als Abweichungen zwischen individuellen Licht- quellen desselben Typs.
In unterschiedlichen Ausführungsformen kann unterschiedlich ausgestaltet sein, wann ein individueller Identifikationscode, IIC, von „bekannt” wieder als „unbekannt” notiert wird. Bei- spielsweise kann vorgesehen sein, dass stets nur der IIC der aktuell angeschlossenen Lichtquelle als „bekannt" notiert sein soll, d. h. bei jedem Wechsel die Spektrumsinformationen neu z. B. aus der Lichtquelle in den fünften Speicher geladen wer- den.
Alternativ kann vorgesehen sein, dass der fünfte Speicher die erhaltenen Spektrumsinformationen für jeden bekannten IIC (d. h. für jede bereits bekannte Lichtquelle) speichert (bei Speicherüberlauf first-in, first-out). Somit kann, wenn eine Lichtquelle neu an das medizinische Bildgebungssystem ange- schlossen wird, im Rahmen des „handshakes” zwischen Licht- quelle und Steuerung, zunächst geprüft werden, ob diese Licht- quelle bekannt ist, d. h. ob der in ihrem ersten Speicher ge- speicherte individuelle Identifikationscode, IIC, der Steue- rung bekannt ist (z. B. in dem sechsten Speicher gespeichert ist). Ist dies der Fall, können die zugehörigen Spektrumsin- formationen (z.B. ein Wellenlängenspektrum) aus dem fünften Speicher ausgelesen werden. Ist dies nicht der Fall, können - wie beschrieben - die Spektrumsinformationen der bislang unbe- kannten Lichtquelle erhalten werden, und die Lichtquelle da- raufhin als „bekannt" notiert werden. Gemäß einigen bevorzugten Ausführungsformen, Varianten oder Weiterbildungen von Ausführungsformen umfasst das Anpassen (oder, hier: Korrigieren) des Erzeugens der Bilddaten einen Weißabgleich. Der Weißabgleich kann im sichtbaren Wellenlän- genbereich erfolgen und/oder in einem für Menschen unsichtba- ren Wellenlängenbereich, was insbesondere bei Multispektral- bildgebung besonders vorteilhaft ist. Korrekturdaten zum Durchführen eines Weißabgleichs können auch als Weißabgleich- Daten bezeichnet werden.
Gemäß einigen bevorzugten Ausführungsformen, Varianten oder Weiterbildungen von Ausführungsformen umfasst das Anpassen (oder, hier: Korrigieren) des Erzeugens der Bilddaten eine Farbkorrektur. Die Farbkorrektur kann im sichtbaren Wellenlän- genbereich erfolgen und/oder in einem für Menschen unsichtba- ren Wellenlängenbereich, was insbesondere bei Multispektral- bildgebung besonders vorteilhaft ist.
Gemäß einigen bevorzugten Ausführungsformen, Varianten oder Weiterbildungen von Ausführungsformen ist die Kamera dazu ein- gerichtet, Spektren aufzunehmen. Die Bilddaten können Spekt- raldaten, insbesondere spektrale Intensitätsverteilungen um- fassen. Im Gegensatz zu monochromen Daten erlauben solche Bilddaten vielfältigere Analysemöglichkeiten.
Gemäß einigen bevorzugten Ausführungsformen, Varianten oder Weiterbildungen von Ausführungsformen ist die Lichtguelle dazu eingerichtet, das Objekt mit Licht in sichtbaren Wellenlängen und in wenigstens einer nicht-sichtbaren Wellenlänge zu be- strahlen. Die Kamera ist vorteilhaft dazu eingerichtet, Bild- daten von Licht in sichtbaren und nicht-sichtbaren Wellenlän- gen zu erzeugen.
Gemäß einigen bevorzugten Ausführungsformen, Varianten oder Weiterbildungen von Ausführungsformen umfasst das medizinische Bildgebungssystem ein Auswertemodul, das die in angepasster Weise erzeugten Bilddaten zum Zwecke der Bestimmung von physi- ologischen Gewebeeigenschaften, bevorzugt zum Zwecke einer me- dizinischen Diagnose, auswertet. Das Auswertemodul kann bei= spielsweise eine pixelweise Auswertung der Bilddaten durchfüh- ren und für eine Auswahl der Pixel, oder alle Pixel, einen me- dizinischen oder physiologischen Parameter bestimmen, bei- spielsweise eine SauerstoffSättigung (StO2), einen Hämoglobin- gehalt, einen Wassergehalt, oder einen Perfusionswert. Auf- grund der hochgenauen, und vor allem für jede individuelle Lichtquelle spezifischen Spektrumsinformationen können diese Parameter mit besonderer Genauigkeit bestimmt werden und somit verbesserte Diagnosen ermöglichen. Da solche Analysen und Aus- wertungen insbesondere durch Aufnahme von Spektren bei Be- leuchtung durch die Lichtquelle erfolgen, wirkt sich das aktu- elle Wellenlängenspektrum der Lichtquelle direkt auf die Be- stimmung der physiologischen Gewebeeigenschaften aus und kann diese verfälschen.
Gemäß einem dritten Aspekt stellt die Erfindung ein Verfahren zum Betreiben eines medizinischen Bildgebungssystems (bevor- zugt gemäß dem ersten oder zweiten Aspekt, besonders bevorzugt gemäß dem ersten Aspekt) bereit, mit den Schritten: Bereitstellen von Spektrumsinformationen über mögliche Wellen- längenspektren einer Lichtquelle, z. B. in einem Speicher der Lichtquelle;
Bereitstellen eines individuellen Identifikationscodes, IIC, der Lichtquelle;
Bestrahlen, durch die Lichtquelle, eines Objekts mit Licht verschiedener Wellenlängen gemäß jeweils einem aktuellen Wel- lenlängenspektrum der Lichtquelle;
Erzeugen von Bilddaten des Objekts mit von dem Objekt reflek- tiertem oder ausgesendetem Licht basierend auf dem Licht gemäß dem aktuellen Wellenlängenspektrum, wobei das Erzeugen der Bilddaten basierend auf (oder: unter Verwendung von) dem indi- viduellen Identifikationscode der Lichtquelle und dem Spektr- umsinformationen angepasst wird.
Gemäß einigen bevorzugten Ausführungsformen, Varianten oder Weiterbildungen von Ausführungsformen umfasst das Verfahren gemäß dem dritten Aspekt den weiteren Schritt: Erfassen eines Betriebstemperaturwerts der Lichtquelle (insbesondere während des Bestrahlens), wobei das Anpassen des Erzeugens der Bildda- ten zusätzlich basierend auf dem erfassten Betriebstemperatur- wert erfolgt. Beispielsweise umfasst das Verfahren weiterhin den Schritt: Auswählen oder Berechnen (z.B. mittels Anpassungsdaten) eines Wellenlängenspektrums, welches der Lichtquelle mit dem ITC für den erfassten Betriebstemperaturwert zugeordnet ist, basierend auf den Spektrumsinformationen, wobei das Anpassen des Erzeugens der Bilddaten unter Verwen- dung des ausgewählten oder berechneten Wellenlängenspektrums erfolgt.
Gemäß einem vierten Aspekt stellt die Erfindung ein Verfahren zum Betreiben eines medizinischen Bildgebungssystems (bevorzugt gemäß dem ersten oder zweiten Aspekt, besonders bevorzugt gemäß dem zweiten Aspekt der Erfindung) bereit, mit den Schritten: Bereitstellen von Spektrumsinformationen über mögliche Wellen- längenspektren einer Lichtquelle, welche zumindest von der ak- tuellen Betriebstemperatur der Lichtquelle abhängig sind; Bestrahlen, durch die Lichtquelle, eines Objekts mit Licht ver- schiedener Wellenlängen gemäß jeweils einem aktuellen Wellen- längenspektrum der Lichtquelle;
Erfassen eines aktuellen Betriebstemperaturwerts der Lichtquelle, insbesondere während des Bestrahlens; und
Erzeugen von Bilddaten des Objekts mit von dem Objekt reflek- tiertem oder ausgesendetem Licht basierend auf dem Licht gemäß dem aktuellen Wellenlängenspektrum, wobei das Erzeugen der Bild- daten basierend auf dem erfassten aktuellen Betriebstemperatur- wert der Lichtquelle und den Spektrumsinformationen angepasst wird.
Gemäß einigen bevorzugten Ausführungsformen, Varianten oder Weiterbildungen von Ausführungsformen umfasst das Verfahren außerdem den Schritt:
Bereitstellen eines individuellen Identifikationscodes, ITC, oder eines Typen-Identifikationscodes, TIC, der Lichtquelle, wobei das Erzeugen der Bilddaten zusätzlich basierend auf (oder: unter Verwendung von) dem individuellen Identifikati- onscode der Lichtquelle oder dem TIC angepasst wird.
Das Verfahren gemäß dem dritten oder dem vierten Aspekt kann insbesondere mit dem medizinischen Bildgebungssystems gemäß dem ersten oder dem zweiten Aspekt, aber auch unabhängig davon durchgeführt werden. Dementsprechend sind alle mit Bezug auf das medizinische Bildgebungssystem gemäß dem ersten oder zwei- ten Aspekt der Erfindung beschriebenen Optionen, Modifikatio- nen und Varianten auch auf das Verfahren gemäß dem dritten oder vierten Aspekt anwendbar und umgekehrt.
Das Verfahren gemäß Ausführungsformen gemäß dem dritten oder vierten Aspekt kann auch ein Erzeugen der Spektrumsinformatio- nen umfassen. Beispielsweise kann nach der Fertigstellung der Produktion einer Lichtquelle eine Testreihe durchgeführt wer- den, in der das Wellenlängenspektrum der Lichtquelle in Abhän- gigkeit des Betriebstemperaturwerts vermessen wird. Die Ergeb- nisse können als Spektrumsinformationen beispielsweise in ei- ner Look-Up-Tabelle in einem Speicher in der Lichtquelle hin- terlegt werden. Beispielsweise können im Abstand von 5 Nanome- tern Lichtintensitäten gemessen werden in einem Wellenlängen- spektrum der Lichtquelle von 500 Nanometern bis 1000 Nanome- tern. Die Abhängigkeit von dem Betriebstemperaturwert kann beispielsweise in Schritten mit einer Weite im Bereich von 1°C bis 5°C gemessen werden. Ein beispielhaftes Wellenlängenspekt- rum kann 101 Lichtintensitätswerte (von 500 bis 1000 Nanome- tern in 5-Nanometer-Schritten) aufweisen. Zugehörige Spektrum- sinformationen, welche jedem gemessenen Betriebstemperaturwert ein Wellenlängenspektrum zuordnen, können somit, wenn zum Bei- spiel 30 Betriebstemperaturwertbereiche festgelegt werden, in einem Datenobjekt, etwa einer Look-Up-Tabelle, mit 3030 Ein- trägen gespeichert werden und/oder über ein Netzwerk bezogen werden.
Gemäß einigen bevorzugten Ausführungsformen, Varianten oder Weiterbildungen von Ausführungsformen umfasst das Verfahren gemäß dem dritten oder dem vierten Aspekt weiterhin die Schritte:
Bereitstellen von Korrekturdaten aus oder basierend auf dem individuellen Identifikationscode, ITC, der Lichtquelle und den Spektrumsinformationen; und Speichern der bereitgestellten Korrekturdaten, wobei das An- passen des Erzeugens der von der Kamera erzeugten Bilddaten basierend auf den gespeicherten Korrekturdaten erfolgt.
Gemäß einigen bevorzugten Ausführungsformen, Varianten oder Weiterbildungen von Ausführungsformen umfasst das Verfahren gemäß dem dritten oder dem vierten Aspekt weiterhin die Schritte:
Prüfen des individuellen Identifikationscodes, IIC, oder des TICs der Lichtquelle daraufhin, ob dieser als bekannt notiert (oder: geflaggt) ist, und, falls dies nicht der Fall ist, Bereitstellen der Spektrumsinformationen der Lichtquelle mit diesem IIC bzw. des Typs von Lichtquelle mit diesem TIC, Abspeichern der bereitgestellten Spektrumsinformationen in dem Speicher; und Notieren (oder: Flaggen) des individuellen Identifikations- codes, IIC, bzw. des TICs der Lichtquelle als bekannt. Gemäß einem fünften Aspekt stellt die Erfindung ein Computer- programmprodukt bereit, welches ausführbaren Programmcode um- fasst, welcher dazu eingerichtet ist, wenn er ausgeführt wird, das Verfahren gemäß einer Ausführungsform des dritten oder vierten Aspekts der vorliegenden Erfindung durchzuführen.
Gemäß einem sechsten Aspekt stellt die Erfindung ein computer- lesbares, nicht-flüchtiges Datenspeichermedium bereit, welches ausführbaren Programmcode umfasst, welcher dazu eingerichtet ist, wenn er ausgeführt wird, das Verfahren gemäß einer Aus- führungsform des dritten oder vierten Aspekts der vorliegenden Erfindung durchzuführen.
Gemäß einem siebten Aspekt stellt die Erfindung einen Daten- strom bereit, welcher ausführbaren Programmcode umfasst oder dazu eingerichtet ist, einen ausführbaren Programmcode zu er- zeugen, wobei der Programmcode dazu eingerichtet ist, wenn er ausgeführt wird, das Verfahren gemäß einer Ausführungsform des dritten oder vierten Aspekts der vorliegenden Erfindung durch- zuführen.
Die obigen Ausgestaltungen und Weiterbildungen lassen sich, sofern sinnvoll, beliebig miteinander kombinieren. Weitere mögliche Ausgestaltungen, Weiterbildungen und Implementierun- gen der Erfindung umfassen auch nicht explizit genannte Kombi- nationen von zuvor oder im Folgenden bezüglich der Ausfüh- rungsbeispiele beschriebenen Merkmale der Erfindung. Insbeson- dere wird dabei der Fachmann auch Einzelaspekte als Verbesse- rungen oder Ergänzungen zu der jeweiligen Grundform der vor- liegenden Erfindung hinzufügen.
Die vorliegende Erfindung wird nachfolgend anhand der in den schematischen Figuren angegebenen Ausführungsbeispiele näher erläutert. Es zeigen dabei: Fig. 1 ein schematisches Blockdiagramm eines medizinischen Bildgebungssystems gemäß einer Ausführungsform der vor- liegenden Erfindung;
Fig. 2 eine schematische Darstellung eines Teils des medizini- schen Bildgebungssystems Fig. 1 nach einer Variante;
Fig. 3 ein schematisches Flussdiagramm zur Illustration eines Verfahrens gemäß einer weiteren Ausführungsform;
Fig. 4 ein schematisches Flussdiagramm zur Illustration eines Verfahrens gemäß noch einer weiteren Ausführungsform;
Fig. 5 ein schematisches Flussdiagramm zur Illustration eines Verfahrens gemäß noch einer weiteren Ausführungsform;
Fig. 6 ein schematisches Blockdiagramm eines Computerprogramm- produkts gemäß noch einer Ausführungsform der vorliegen- den Erfindung; und
Fig. 7 ein schematisches Blockdiagramm eines Datenspeichermedi- ums gemäß noch einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
Die beiliegenden Figuren sollen ein weiteres Verständnis der Ausführungsformen der Erfindung vermitteln. Sie veranschauli- chen Ausführungsformen und dienen im Zusammenhang mit der Be- schreibung der Erklärung von Prinzipien und Konzepten der Er- findung. Andere Ausführungsformen und viele der genannten Vor- teile ergeben sich im Hinblick auf die Zeichnungen. Die Ele- mente der Zeichnungen sind nicht notwendigerweise maßstabsge- treu zueinander gezeigt.
In den Figuren der Zeichnung sind gleiche, funktionsgleiche und gleich wirkende Elemente, Merkmale und Komponenten - so- fern nichts Anderes ausgeführt ist - jeweils mit denselben Be- zugszeichen versehen. Die Nummerierung von Verfahrensschritten dient vornehmlich deren Unterscheiden und soll nicht zwangs- läufig eine zeitliche Reihenfolge implizieren, sofern nicht explizit anders beschrieben. BESCHREIBUNG VON AUSFÜHRUNGSBEISPIELEN
Fig. 1 zeigt ein schematisches Blockdiagramm eines medizini- schen Bildgebungssystems 100 gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Fig. 2 zeigt begleitend hierzu eine schematische Darstellung eines Teils des medizinischen Bildge- bungssystems 100 gemäß Fig. 1 nach einer Variante.
Das medizinische Bildgebungssystems 100 umfasst eine Licht- quelle 110 zum Bestrahlen eines Objekts 10 mit Licht verschie- dener Wellenlängen gemäß jeweils einem aktuellen Wellenlängen- spektrum einer Mehrzahl von möglichen Wellenlängenspektren der Lichtquelle 110. Bei der Ausführungsform aus Fig. 1 umfasst die Lichtquelle 110 einen ersten Speicher 111, welcher zum Speichern eines individuellen Identifikationscodes, IIC, der Lichtquelle 110 eingerichtet ist, und in welchem auch ein sol- cher IIC gespeichert ist. Bei dem IIC kann es sich etwa um ei- nen alphanumerischen Code oder eine Seriennummer handeln.
Weiterhin umfasst die Lichtquelle einen zweiten Speicher 112, welcher zum Speichern von Spektrumsinformationen über mögliche Wellenlängenspektren der Lichtquelle 110 eingerichtet ist und in welchem solche Spektrumsinformationen auch gespeichert sind, beispielsweise als Ergebnis einer Testreihe nach Her- stellung der Lichtquelle.
Die vorliegende Erfindung wird anhand von Fig. 1 und Fig. 2 mittels eines Beispiels beschrieben, in welchem eine bekannte Veränderung des ausgesendeten Wellenlängenspektrums aufgrund einer Betriebstemperaturabhängigkeit der Lichtquelle 110 be- rücksichtigt und kompensiert werden soll. Demzufolge können bei dieser Ausführungsform die Spektrumsinformationen ver- schiedene Temperaturbereiche mit jeweils einer Breite von zwi- schen (oder gleich) 1°C bis (oder gleich) 5°C beschreiben und für jeden Temperaturbereich ein zugehöriges Wellenlängenspekt- rum der Lichtquelle 110 bereitstellen. Dies kann etwa im Wege einer Look-Up-Tabelle (engl. „look-up table") erfolgen.
Im Folgenden wird von einer alternativen Variante ausgegangen, wonach die Spektrumsinformationen nicht die vollständigen spektralen Intensitätsspektren enthalten, sondern eine Look- Up-Tabelle mit Parametern, mittels welchen Auswertealgorithmen anpassbar sind (Korrekturdaten).
Wie im Voranstehenden bereits erwähnt wurde, können verschie- den bezeichnete Speicher auch in einer oder mehreren Hardware- Speichereinrichtungen zusammengefasst realisiert sein. Der erste Speicher 111 und der zweite Speicher 112 können somit gemeinsam in einer Hardware-Speichereinrichtung, z. B. einem Festkörperspeicher, realisiert sein. Die darin gespeicherten Daten können auch in einem gemeinsamen Datenobjekt realisiert sein, indem etwa der individuelle Identifikationscode, IIC, ein definiertes Feld der Look-Up-Tabelle der Spektrumsinforma- tionen belegt.
Wie in Fig. 2 angedeutet ist, kann das Licht der Lichtquelle 110 gemäß dem jeweils aktuellen Wellenlängenspektrum direkt oder, bevorzugt, indirekt, auf das Objekt 10 gestrahlt werden. In Fig. 2 ist etwa gezeigt, dass das Licht der Lichtquelle 110 über einen Lichtleiter 127 zu einem Endoskop 120 geführt wird, durch welches das Licht dann auf das Objekt 10 gestrahlt wird. Das medizinische Bildgebungssystem 100 kann somit auch ein En- doskop 120 umfassen. Ebenso sind aber auch exoskopische Anwen- dungen denkbar, sodass das medizinische Bildgebungssystem 100 auch ein Exoskop umfassen kann. Das Objekt 10 kann sich inner- halb und/oder außerhalb eines menschlichen Körpers befinden.
Das medizinische Bildgebungssystem 100 weist außerdem eine Ka- mera 130 auf, welche zum Erzeugen von Bilddaten des Objekts 10 mit von dem Objekt 10 reflektiertem oder ausgesendetem Licht basierend auf dem Licht gemäß dem aktuellen Wellenlängenspekt- rum eingerichtet ist. Wie in Fig. 2 gezeigt ist, kann die Ka- mera 130 in dem Endoskop 120 integriert sein. Denkbar ist je- doch auch eine exoskopische Kamera oder dergleichen.
Das medizinische Bildgebungssystem 100 weist außerdem eine Steu- erung 140 auf, welche dazu eingerichtet ist, basierend auf dem individuellen Identifikationscode, ITC, der Lichtquelle 110 und den Spektrumsinformationen die von der Kamera 130 erzeugten Bilddaten anzupassen, insbesondere zu korrigieren.
Wie in Fig. 2 dargestellt ist, kann die Steuerung 140 in eine Kamerakontrolleinheit (CCU) integriert sein oder als eine solche ausgebildet sein, welche typischer Weise auch die Bildverarbei- tung des Kamerabildes übernimmt. Eine Bildschirmeinrichtung 150 zum Anzeigen des Kamerabildes kann ein LCD-Bildschirm, ein Touchscreen oder dergleichen sein. Bei anderen Varianten kann die Steuerung 140 auch in die Kamera 130 und/oder das Endoskop 120 integriert sein.
Die Steuerung 140 ist dazu eingerichtet, regelmäßig oder anlass- bezogen den individuellen Identifikationscode, IIC, der Licht- quelle 110 zu erhalten und zu prüfen, ob dieser als bekannt notiert ist. Die anlassbezogene Prüfung kann beispielsweise im Rahmen eines Handshakes durchgeführt werden, d. h. bei dem Anlass, dass die Lichtquelle 110 an das medizinische Bildgebungssystem 100 (insbesondere die Kamera 130 und/oder die Steuerung 140) angeschlossen wird. Hierzu können verschiedenartige Schnittstel- len verwendet werden, welche drahtgebunden oder drahtlos ausge- staltet sein können und verschiedenartige Protokolle verwenden, z. B. TCP/IP-basierende Protokolle. Ein Beispiel hierfür ist die Schnittstelle „KS Hive" (eingetragene Marke) der Anmelderin. Wie bereits erwähnt, kann die Übermittlung des IICs nach dem Push- Verfahren, nach dem Pull-Verfahren oder gemäß anderen Verfahren durchgeführt werden.
Dass der individuelle Identifikationscode, IIC, der Steuerung 140 bekannt ist, kann beispielsweise bedeuten, dass der IIC in einem Speicher 145 (im Vorangehenden teilweise als „sechster Speicher" bezeichnet) der Steuerung 140 abgelegt ist.
Ist der IIC der Steuerung 140 nicht bekannt, ist die Steuerung 140 im vorliegenden Beispiel dazu eingerichtet, von der Licht- quelle 110 die Spektrumsinformationen aus dem zweiten Speicher 112 zu erhalten. Im vorliegenden Beispiel enthalten die Spektr- umsinformationen Korrekturdaten, d. h. hier Parameter für einen verwendeten Auswertealgorithmus der Steuerung 140, jeweils in Abhängigkeit eines Betriebstemperaturwerts der Lichtquelle 110.
Diese Korrekturdaten werden daraufhin, assoziiert mit dem indi- viduellen Identifikationscode, IIC, in einem dritten Speicher 143 der Steuerung 140 abgespeichert und sind daraufhin verfügbar, falls die Lichtquelle 110 zu einem späteren Zeitpunkt wieder mit dieser Steuerung 140 gekoppelt wird. Wenn dieselbe Lichtquelle 110 somit später wieder mit der Steuerung 140 gekoppelt wird, wird lediglich der IIC geprüft, und nur bei einer Änderung (oder falls dieser als unbekannt notiert ist) werden die Spektrumsin- formationen erneut erlangt und abgespeichert.
Bei der vorliegenden Ausführungsform umfasst die Lichtquelle 110 außerdem eine Temperatursensoreinrichtung 113 umfassend mindes- tens einen Temperatursensor. Mittels der Temperatursensorein- richtung 113 wird ein aktueller Betriebstemperaturwert der Lichtquelle 110 erfasst und bereitgestellt. Sind mehrere Tempe- ratursensoren vorgesehen, können diese an verschiedenen Stellen
Einzeltemperaturen erfassen. Als Betriebstemperaturwert kann ein darauf basierender Wert ausgegeben werden, beispielsweise ein Mittelwert, ein gewichteter Mittelwert, ein Median oder derglei- chen.
Der Betriebstemperaturwert kann der Steuerung 140 regelmäßig, im Push-Verfahren, und/oder im Pull-Verfahren bereitgestellt werden Mittels der in dem dritten Speicher 143 gespeicherten Korrek- turdaten, welche IIC-bezogen sind, kann somit die Steuerung 140 für die spezifische angeschlossene Lichtquelle 110 mit dem be- kannten IIC und dem bekannten Betriebstemperaturwert in optima- ler Weise das Erzeugen der Bilddaten anpassen, insbesondere un- ter Verwendung eines Weißabgleichs oder einer Farbkorrektur.
Je nachdem, für welche Wellenlängen Lichtquelle 110, Kamera 130 und Steuerung 140 ausgebildet sind (sichtbare, nicht-sichtbare, ...) kann somit das Erzeugen der Bilddaten bezüglich einer Vielzahl von Wellenlängen angepasst (oder korrigiert) werden. Insbeson- dere kann eine multispektrale Bildanalyse (oder eine hyperspekt- rale Bildanalyse) durchgeführt werden.
Die Steuerung 140 kann ein Auswertemodul 144 enthalten, welches die in angepasster Weise erzeugten Bilddaten zum Zwecke einer medizinischen Diagnose auswertet, also beispielsweise Falsch- farbenbilder erzeugt, welche verschiedene medizinische oder phy- siologische Parameter indizieren, wie etwa eine SauerstoffSät- tigung, einen Hämoglobingehalt, einen Wassergehalt, eine Perfu- sion, und/oder dergleichen mehr.
Eine visuelle Darstellung der Bilddaten im sichtbaren Licht und/oder eines Falschfarbenbilds kann beispielweise durch die Bildschirmeinrichtung 150 dargestellt werden.
Ein Datenaustausch zwischen der Lichtquelle 110 und der Steue- rung 140 kann drahtgebunden oder drahtlos erfolgen. Eine drahtgebundene Verbindung kann über Datenleitungen erfolgen, welche mittelbar über das Endoskop 120 verlaufen, oder direkt zwischen Lichtquelle 110 und Steuerung 140 eingerichtet wer- den.
Zusätzlich, oder alternativ, zu der Temperatursensoreinrich- tung 113 und dem Anpassen des Erzeugens der Bilddaten basie- rend auf dem aktuellen Betriebstemperaturwert, kann das medi- zinische Bildgebungssystem auch eine Alterung der Lichtquelle 110 berücksichtigen. Hierzu kann etwa in einem Speicher 114 der Lichtquelle 110 (im Vorangehenden teilweise als „vierter Speicher" bezeichnet) eine Betriebsdauer oder verbleibende Be- triebslebenszeit der Lichtquelle 110 gespeichert sein, welche durch die Lichtquelle 110 bei deren Betriebe laufend aktuali- siert wird. Die Spektrumsinformationen können in diesem Fall Informationen über eine Abhängigkeit des Wellenlängenspektrums der Lichtquelle 110 von der Betriebsdauer oder verbleibenden Betriebslebenszeit der Lichtquelle 110 umfassen. Das Erhalten und Speichern von Spektrumsinformationen und/oder Korrekturda- ten sowie das Anpassen des Erzeugens der Bilddaten erfolgt dann analog wie im Vorangehenden mit Bezug auf den Betriebs- temperaturwert beschrieben wurde.
Auch eine Kombination ist möglich, wonach für eine Lichtquelle 110 (mit einem bestimmten IIC) die Spektrumsinformationen eine Abhängigkeit des Wellenlängenspektrums von sowohl deren aktu- ellem Betriebstemperaturwert als auch deren Betriebsdauer/ver- bleibender Betriebslebenszeit beschreiben, und das Anpassen des Erzeugens der Bilddaten ebenfalls basierend auf beidem er- folgt.
Besonders vorteilhaft ist es, wenn das medizinische Bildge- bungssystem 100 allgemein dazu eingerichtet ist, die Spektrum- sinformationen von Lichtquellen zusammen mit diese gegebenen- falls betreffenden Daten von der Lichtquelle 110 zu erhalten und darauf basierend das Erzeugen der Bilddaten anzupassen. Dabei können manche Lichtquellen 110 beispielsweise nur IIC- abhängige Spektrumsinformationen enthalten, andere Lichtquel- len temperaturabhängige Spektrumsinformationen, andere Licht- quellen 110 betriebszeitabhängige Spektrumsinformationen, an- dere Lichtquellen 110 temperatur- und betriebszeitabhängige Spektrumsinformationen, und so weiter, wobei die Steuerung 140 jeweils die beste und präziseste mögliche Anpassung des Erzeu- gens der Bilddaten vornimmt.
Anhand von Fig. 1 und Fig. 2 kann außerdem auch ein medizinisches Bildgebungssystem 100, insbesondere für die multispektrale Bild- gebung, gemäß einer weiteren Ausführungsform, insbesondere gemäß dem dritten Aspekt der vorliegenden Erfindung, beschrieben wer- den. Hierbei werden hauptsächlich Unterschiede im Vergleich zu der vorangehenden Ausführungsform erläutert; andere Elemente können ebenso ausgeführt sein wie zuvor beschrieben wurde. Nach- folgend beschriebene Elemente sowie dafür vorgesehene Optionen können auch bei der zuvor beschriebenen Ausführungsform einge- setzt werden und umgekehrt.
Das im Folgenden erläuterte medizinische Bildgebungssystem 100 umfasst, wie im Vorangehenden bereits beschrieben wurde, eine Lichtquelle 110, welche zum Bestrahlen eines Objekts 10 mit Licht verschiedener Wellenlängen gemäß jeweils einem aktuellen Wel- lenlängenspektrum der Lichtquelle 110 eingerichtet ist. Bei die- ser Ausführungsform wird der Fall beschrieben, in welchem das jeweils aktuelle Wellenlängenspektrum zumindest von der jeweils aktuellen Betriebstemperatur der Lichtquelle 110 abhängig ist. Die Betriebstemperatur kann von der Umgebungstemperatur und/oder (insbesondere) von der Betriebsdauer der Lichtquelle 110 abhän- gen. Somit kann es selbst bei konstanter Umgebungstemperatur dazu kommen, dass sich die Betriebstemperatur mit der Zeit der Inbetriebnahme der Lichtquelle 110 verändert - insbesondere er- höht - und sich damit auch das jeweils aktuellen Wellenlängen- spektrum der Lichtquelle 110 verändert. Deswegen weist das medizinische Bildgebungssystem 100, vorteil- haft die Lichtquelle 110, hier einen Speicher 112 auf, welcher zum Speichern von Spektrumsinformationen über mögliche Wellen- längenspektren in Abhängigkeit der Betriebstemperatur der Licht- quelle 110 eingerichtet ist. Wie im Vorangehenden ausführlich beschrieben wurde, kann dies in absoluten Werten, mittels An- passungsdaten, mittels Interpolationen und/oder dergleichen mehr geschehen. Der Inhalt des Speicher 112 kann auf die individuelle Lichtquelle 110 und/oder auf den Typ bzw. die Modellreihe der Lichtquelle 110 abstellen.
Eine Temperatursensoreinrichtung 113 der Lichtquelle 110 ist dazu eingerichtet, den (aktuellen) Betriebstemperaturwert der Lichtquelle 110 im Betrieb zu erfassen. Wie mit Bezug auf Fig. 1 bereits erläutert wurde, kann es sich bei dem Betriebstempe- raturwert um eine aus mehreren Einzel-Temperaturmesswerten er- rechnete Größe wie etwa einen Mittelwert oder dergleichen han- deln. Dementsprechend kann auch die Temperatursensoreinrichtung 113 einen oder mehrere Temperatursensoren umfassen.
Das medizinische Bildgebungssystem 100 umfasst ebenfalls eine Kamera 130, welche zum Erzeugen von Bilddaten des Objekts 10 mit von dem Objekt 10 reflektiertem oder ausgesendetem Licht basie- rend auf dem Licht gemäß dem aktuellen Wellenlängenspektrum der Lichtquelle 110 eingerichtet ist, sowie eine Steuerung 140, wel- che dazu eingerichtet ist, basierend auf den Spektrumsinforma- tionen und dem erfassten Betriebstemperaturwert das Erzeugen der Bilddaten durch die Kamera 130 anzupassen.
Wie im Vorangehenden und im Nachfolgenden erläutert ist, kann dieses grundlegende Verfahren auf verschiedene Weisen implemen- tiert werden. Beispielsweise kann der Steuerung 140 durch die Lichtquelle 110 regelmäßig oder periodisch das jeweils zum ak- tuellen Betriebstemperaturwert zugehörige Wellenlängenspektrum mitgeteilt werden (entweder direkt, über Anpassungsdaten oder dergleichen). Daraufhin kann die Steuerung 140 basierend auf dem Wellenlängenspektrum das Erzeugen der Bilddaten anpassen.
Bei den Varianten, in welchen Spektrumsinformationen (oder dar- aus gewonnene Korrekturdaten), welche die individuelle Licht- quelle 110 oder zumindest deren Typ betreffen, innerhalb der Steuerung 140 gespeichert werden, kann das im Vorangehenden so- wie im Nachfolgenden insbesondere im Zusammenhang mit Fig. 4 beschriebene Verfahren verwendet werden, wonach ein individuel- ler Identifikationscode, IIC, der Lichtquelle 110 verwendet wird, um festzustellen, ob ein Wechsel der Lichtquelle 110 stattge- funden hat, und falls ja, ob eine bereits bekannte Lichtquelle 110 angeschlossen wurde oder eine noch unbekannte Lichtquelle 110. Alternativ kann auch beispielsweise das anhand von Fig. 5 beschriebene Verfahren durchgeführt werden.
Statt eines individuellen Identifikationscodes, IIC, könnte auch ein Typen-Identifikationscode, TIC, verwendet werden, welcher für alle Lichtquellen 110 desselben Typs verwendet wird. Dies bietet sich an, wenn die - z. B. fertigungsbedingten - Variati- onen der Wellenlängenspektren innerhalb eines Typs vernachläs- sigbar sind gegenüber den Auswirkungen des Betriebstemperatur- werts .
Ob die Lichtquelle 110 bekannt ist oder nicht, kann beispiels- weise daran festgemacht werden ob der Speicher 143 der Steuerung 140 Spektrumsinformationen und/oder Korrekturdaten der Licht- quelle 110 enthält. Alternativ kann auch ein weitere Speicher 145 (im Vorangehenden teilweise als „sechster Speicher" bezeich- net) der Steuerung 140 vorliegen, welcher eine Liste der IICs aller bekannten Lichtquellen 110 enthält.
Ist die Lichtquelle 110 unverändert, sind die aktuell von der Steuerung 140 verwendeten Spektrumsinformationen noch zutreffend. Wurde die Lichtquelle 110 neu angeschlossen und ist aber bereits als bekannt notiert, können die zugehörigen Spektrumsinformati- onen (oder daraus gewonnene Korrekturdaten) vorteilhaft aus in der Steuerung 140 gespeicherten Daten ausgelesen werden.
Wurde eine neue, noch nicht als bekannt notierte Lichtquelle 110 angeschlossen, können die Spektrumsinformationen automatisch aus einem Speicher 112 der Lichtquelle 110 selbst (oder aus einem anderen Speicher, z.B. einem Cloud-Speicher) ausgelesen und z.B. in die Steuerung 140 kopiert werden (z.B. in den Speicher 143), etwa im Rahmen eines Handshakes. Daraufhin wird diese Licht- quelle 110 (genauer gesagt: ihr individuelle Identifikationscode, IIC, oder ihr Typen-Identifikationscode, TIC) als bekannt no- tiert.
Möglich ist auch, dass von der Lichtquelle 110 jeweils nur In- formationen über den aktuellen Betriebstemperaturwert an die Steuerung 140 übermittelt werden. Hierzu können z. B. in dem Speicher 143 der Steuerung 140 die Spektrumsinformationen hin- terlegt werden, wobei die Steuerung 140 dann basierend auf dem empfangenen aktuellen Betriebstemperaturwert die entsprechenden Spektrumsinformationen ausliest. Denkbar ist auch, dass die Spektrumsinformationen betriebstemperaturabhängige Korrekturda- ten umfassen und dass in dem Speicher 143 die aus den Spektrum- sinformationen ausgelesenen Korrekturdaten (z.B. Parameter eines Algorithmus) der jeweils aktuell mit der Steuerung 140 verbun- denen Lichtquelle 110 gespeichert sind/werden, welche dann von der Steuerung 140 verwendet werden, um das Erzeugen der Bilddaten anzupassen.
Fig. 3 zeigt ein schematisches Flussdiagramm zum Erläutern eines Verfahrens gemäß einer Ausführungsform des dritten Aspekts der vorliegenden Erfindung, d.h. eines Verfahrens zum Betreiben ei- nes medizinischen Bildgebungssystems. Dieses Verfahren ist ins- besondere mit dem medizinischen Bildgebungssystem 100 gemäß den Figuren 1 und 2 durchführbar (oder zum Betreiben dieses Bildge- bungssystems 100 anwendbar) und umgekehrt. Auf Wiederholungen wird daher weitgehend verzichtet werden.
In einem Schritt S10 werden dem medizinischen Bildgebungssystem 100 Spektrumsinformationen über mögliche Wellenlängenspektren einer Lichtguelle 110 bereitgestellt, z. B. in einem Speicher 112 der Lichtquelle 110 wie zuvor beschrieben.
Dies kann beispielsweise im weitesten Sinne dadurch erfolgen, dass - wie im Vorangehenden bereits erläutert wurde - Lichtin- tensitäten des von der individuellen Lichtquelle 110 mit dem individuellen Identifikationscode, IIC, ausgesendeten Lichts in einem eingeschwungenen Zustand in Abhängigkeit verschiedener Be- triebstemperaturen gemessen werden. Die Lichtintensitäten können beispielsweise zwischen (inklusive) 400 Nanometer Wellenlänge und 1200 Nanometer Wellenlänge in Schritten von 5 Nanometern erfasst werden. Darauf basierend können betriebstemperaturab- hängige Spektrumsinformationen erstellt werden.
Im engeren Sinne kann das Bereitstellen der Spektrumsinformati- onen auch durch den zweiten Speicher 112 selbst erfolgen.
In einem Schritt S20 wird dem medizinischen Bildgebungssystem 100, oder spezifisch einer Steuerung 140 des medizinischen Bild- gebungssystems 100, ein individueller Identifikationscode, IIC, der Lichtquelle 110 bereitgestellt, beispielsweise in dem zuvor beschriebenen ersten Speicher 111 der Lichtquelle 110.
In einem Schritt S30 wird durch die Lichtquelle 110 ein Objekt 10 mit Licht verschiedener Wellenlängen gemäß jeweils einem ak- tuellen Wellenlängenspektrum der Lichtquelle bestrahlt, insbe- sondere wie im Voranstehenden mit Bezug auf die Lichtquelle 110 beschrieben wurde. In einem Schritt S40 werden Bilddaten des Objekts 10 mit von dem Objekt 10 reflektiertem oder ausgesendetem Licht, insbesondere mittels Absorptionsspektroskopie, basierend auf dem Licht gemäß dem aktuellen Wellenlängenspektrum erzeugt. Dies kann beispiels- weise erfolgen wie im Vorangehenden mit Bezug auf die Kamera 130 und/oder die Steuerung 140 beschrieben wurde.
In einem Schritt S50 wird das Erzeugen S40 der Bilddaten basie- rend auf dem individuellen Identifikationscodes, IIC, der Licht- quelle 110 (oder: unter Verwendung des individuellen Identifi- kationscodes, IIC, der Lichtquelle 110 und den Spektrumsinfor- mationen angepasst, insbesondere korrigiert. Auch dies kann er- folgen, wie im Vorangehenden mit Bezug auf die Steuerung 140 beschrieben wurde.
Fig. 4 zeigt ein schematisches Flussdiagramm zum Erläutern eines Verfahrens gemäß einer weiteren Ausführungsform. Das Verfahren gemäß Fig. 4 stellt eine spezielle Variante des Verfahrens gemäß Fig. 3 dar, welches analog zu dem medizinischen Bildgebungssys- tem 100 aus Fig. 1 und Fig. 2 angepasst ist.
In Fig. 4 wird in einem Schritt S100 eine Verbindung zwischen einer Lichtquelle 110 und einer Steuerung 140 (auch Kamerasteu- ereinheit oder „CCU" für engl. „camera control unit" genannt) hergestellt. Diese Verbindung kann drahtgebunden oder drahtlos erfolgen, wie im Voranstehenden beschrieben wurde.
Daraufhin erfolgt im Rahmen eines Handshakes das Bereitstellen S20 einer Seriennummer (oder eines anderen individuellen Iden- tifikationscodes, IIC) der Lichtquelle 110 von der Lichtquelle 110 an die Steuerung 140. Der IIC ist vorzugsweise in einem Speicher 111 der Lichtquelle 110 gespeichert. In einem Schritt S200 wird anhand des IICs (hier: der Serien- nummer) überprüft, ob die Lichtquelle 110 für die Steuerung 140 als bekannt notiert ist. In diesem Ausführungsbeispiel ist dies gleichbedeutend damit, dass der Steuerung 140 Spektrumsinforma- tionen über diese spezifische Lichtquelle 110 vorliegen. Wie im Folgenden ersichtlich werden wird, ist dies zumindest dann der Fall, wenn diese konkrete Lichtquelle 110 und diese konkrete Steuerung 140 bereits einmal miteinander im Rahmen eines erfin- dungsgemäßen medizinischen Bildgebungssystems 100 verbunden wa- ren.
Falls das Ergebnis der Prüfung in Schritt S200 positiv ausfällt („+" in Fig. 4), werden in einem Schritt S210 durch die Steuerung 140 die vorliegenden Spektrumsinformationen für die Lichtguelle 110 basierend auf ihrem IIC zur weiteren Verwendung bereitge- stellt, beispielsweise aus einem Speicher 143 der Steuerung 140 in einen Arbeitsspeicher der Steuerung 140 eingelesen.
Falls das Ergebnis der Prüfung in Schritt S200 negativ ausfällt in Fig. 4), werden in einem Schritt S270 durch die Steuerung 140 die Spektrumsinformationen für die Lichtquelle 110 basierend auf ihrem IIC erhalten, beispielsweise durch die Steuerung 140 aus einem Speicher 112 der Lichtquelle 110 ausgelesen, aus einer cloud-basierten Datenbank basierend auf dem IIC ausgelesen und/oder dergleichen mehr. In einem Schritt S280 können die Spektrumsinformationen dann auch in dem Speicher 143 der Steue- rung 140 abgelegt werden und in einem Schritt S290 kann der IIC dieser Lichtquelle 110 als bekannt notiert werden, z.B. mittels des Speichers 145.
Somit erfolgt eine Bereitstellung S10 der Spektrumsinformationen insbesondere an die Steuerung 140 entweder durch Schritt S210 oder durch Schritt S270. In einem Schritt S300 kann daraufhin eine Bildgebung, insbeson- dere eine multispektrale Bildgebung für eine Absorptionsspekt- roskopie, gestartet werden, beispielsweise an einem menschlichen Körper. Der Schritt S300 kann durch einen Benutzer ausgelöst werden, z. B. durch eine mit der Steuerung 140, der Kamera 130 und/oder der Lichtquelle 110 verbundene Benutzerschnittstelle, oder auch automatisch erfolgen. Der Schritt S300 kann ein Starten der Aufnahme durch die Kamera 130, einen Beginn des Bestrahlens des Objekts 10 mit Licht der Lichtquelle 110 etc. umfassen. Dementsprechend werden danach die Schritte S30 und S40 durchge- führt wie im Vorangehenden beschrieben.
In einem Schritt S400 wird, insbesondere durch eine Temperatur- sensoreinrichtung 113 der Lichtquelle 110, ein aktueller Be- triebstemperaturwert erfasst und an die Steuerung 140 übermit- telt. Dies erfolgt insbesondere während des Bestrahlens S30 und des Erzeugens S40. Auf diese Weise ist der ausgenutzte Zusam- menhang zwischen dem Betriebstemperaturwert und der Beleuch- tungssituation beim Erzeugen S40 der Bilddaten vorteilhaft be- sonders eng.
In einem Schritt S500 wird durch die Steuerung 140 basierend auf den bereitgestellten Spektrumsinformationen und basierend auf dem erfassten Betriebstemperaturwert das Erzeugen S40 der Bild- daten angepasst, z. B. korrigiert. Wie bereits erwähnt wurde, können die Spektrumsinformationen hierfür betriebstemperaturab- hängige Wellenlängenspektren, betriebstemperaturabhängige Kor- rekturdaten und/oder dergleichen mehr aufweisen.
Die Schritte S400 und S500 in Fig. 4 können regelmäßig (oder auch kontinuierlich) durchgeführt werden. Sie können analog auch auf andere zeitabhängige Eigenschaften der jeweiligen Licht- quelle (z. B. Alterungserscheinungen) angewendet werden. Anschließend können sich weitere Schritte anschließen, bei- spielsweise ein Auswerten S600 der in angepasster Weise erzeug- ten Bilddaten (wie bereits im Vorangehenden, beispielsweise im Zusammenhang mit dem Auswertemodul 144, beschrieben wurde), und/oder ein visuelles Darstellen S700 der in angepasster Weise erzeugten Bilddaten im sichtbaren Licht und/oder einem Falsch- farbenbild (wie bereits im Vorangehenden, beispielsweise im Zu- sammenhang mit der Bildschirmeinrichtung 150, beschrieben wurde)
Auch bei der anhand von Fig. 4 beschriebenen Ausführungsform kann der individuelle Identifikationscode, ITC, jeweils durch einen Typen-Identifikationscode, TIC, ersetzt sein.
Fig. 5 dient zur schematischen Darstellung eines Verfahrens ge- mäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, im Zusammenhang mit dem vierten Aspekt.
In dem Schritt S10 werden dem medizinischen Bildgebungssystem 100 Spektrumsinformationen über mögliche Wellenlängenspektren einer Lichtquelle 110 bereitgestellt, z. B. in einem Speicher 112 der Lichtquelle 110 wie zuvor beschrieben, wobei die Spekt- rumsinformationen hier insbesondere (oder: zumindest) eine Ab- hängigkeit der Wellenlängenspektren von dem Betriebstemperatur- wert der Lichtquelle 110 beschreiben (oder: berücksichtigen).
In dem Schritt S30 wird durch die Lichtquelle 110 ein Objekt 10 mit Licht verschiedener Wellenlängen gemäß jeweils einem aktu- ellen Wellenlängenspektrum der Lichtquelle bestrahlt, wobei das jeweils aktuelle Wellenlängenspektrum insbesondere direkt aus dem aktuellen Betriebstemperaturwert der Lichtquelle 110 resul- tiert .
In dem Schritt S40 werden die Bilddaten des Objekts 10 mit von dem Objekt 10 reflektiertem oder ausgesendetem Licht, insbeson- dere mittels Absorptionsspektroskopie, basierend auf dem Licht gemäß dem aktuellen Wellenlängenspektrum erzeugt. Dies kann bei- spielsweise erfolgen wie im Vorangehenden mit Bezug auf die Ka- mera 130 und/oder die Steuerung 140 beschrieben wurde.
In dem Schritt S400 wird, insbesondere durch eine Temperatur- sensoreinrichtung 113 der Lichtquelle 110, der aktuelle Be- triebstemperaturwert erfasst und an die Steuerung 140 übermit- telt.
In dem Schritt S500 wird durch die Steuerung 140 basierend auf den bereitgestellten Spektrumsinformationen und basierend auf dem erfassten Betriebstemperaturwert das Erzeugen S40 der Bild- daten angepasst, z. B. korrigiert.
Es versteht sich, dass die optionalen Schritte S600 und S700 aus Fig. 4 auch bei den Verfahren gemäß Fig. 3 oder Fig. 5 durchge- führt werden können.
Fig. 6 zeigt ein schematisches Blockschaltbild eines Computer- programmprodukts 200 gemäß einer Ausführungsform der vorliegen- den Erfindung. Das Computerprogrammprodukt 200 umfasst ausführ- baren Programmcode 250, welcher dazu eingerichtet ist, wenn er ausgeführt wird, das Verfahren gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung durchzuführen, beispielsweise gemäß Fig. 3 oder Fig. 4.
Fig. 7 zeigt ein schematisches Blockschaltbild eines nicht- flüchtigen computerlesbaren Datenspeichermediums 300 gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Das Datenspeicher- medium 300 umfasst ausführbaren Programmcode 350, welcher dazu eingerichtet ist, wenn er ausgeführt wird, das Verfahren gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung durchzuführen, beispielsweise gemäß Fig. 3 oder Fig. 4. Das nicht-flüchtige computerlesbare Datenspeichermedium 300 kann beispielsweise als ein Halbleiterspeicher, z. B. ein SSD-Spei- cherstein ausgebildet sein oder einen solchen aufweisen. Das Datenspeichermedium 300 kann auch eine CD, DVD, Blu-Ray oder eine magnetische Speichervorrichtung aufweisen oder aus derglei- chen bestehen.
In der vorangegangenen detaillierten Beschreibung sind ver- schiedene Merkmale zur Verbesserung der Stringenz der Darstel- lung in einem oder mehreren Beispielen zusammengefasst worden. Es sollte dabei jedoch klar sein, dass die obige Beschreibung lediglich illustrativer, keinesfalls jedoch beschränkender Na- tur ist. Sie dient der Abdeckung aller Alternativen, Modifika- tionen und Äquivalente der verschiedenen Merkmale und Ausfüh- rungsbeispiele. Viele andere Beispiele werden dem Fachmann aufgrund seiner fachlichen Kenntnisse in Anbetracht der obigen Beschreibung sofort und unmittelbar klar sein. Die Ausfüh- rungsbeispiele wurden ausgewählt und beschrieben, um die der Erfindung zugrundeliegenden Prinzipien und ihre Anwendungsmög- lichkeiten in der Praxis bestmöglich darstellen zu können. Dadurch können Fachleute die Erfindung und ihre verschiedenen Ausführungsbeispiele in Bezug auf den beabsichtigten Einsatz- zweck optimal modifizieren und nutzen.
BEZUGSZEICHENLISTE
10 Objekt
100 Medizinisches Bildgebungssystem
110 Lichtquelle
111 erster Speicher
112 zweiter Speicher
113 Temperatursensoreinrichtung
114 vierter Speicher
120 Endoskop
127 Lichtleiter
130 Kamera
140 Steuerung
143 dritter Speicher
144 Auswertemodul
145 sechster Speicher
150 Bildschirmeinrichtung
200 Computerprogrammprodukt
250 Programmcode
300 Datenspeichermedium
350 Programmcode
S10..S50
Verfahrensschritte
S100..S700
Verfahrensschritte

Claims

PATENTANSPRÜCHE
1. Medizinisches Bildgebungssystem (100), insbesondere für die multispektrale Bildgebung, umfassend eine Lichtquelle (110), welche zum Bestrahlen eines Objekts (10) mit Licht verschiedener Wellenlängen gemäß jeweils einem aktuellen Wellenlängenspektrum der Lichtquelle (110) ein- gerichtet ist, wobei der Lichtquelle (110) ein individueller Identifikationscode, IIC, zugeordnet ist, einen ersten Speicher (111), welcher zum Speichern des indivi- duellen Identifikationscodes, IIC, der Lichtquelle (110) einge- richtet ist, einen zweiten Speicher (112), welcher zum Speichern von Spektr- umsinformationen über mögliche Wellenlängenspektren der Licht- quelle (110) eingerichtet ist, eine Kamera (130), welche zum Erzeugen von Bilddaten des Objekts (10) mit von dem Objekt (10) reflektiertem oder ausgesendetem Licht basierend auf dem Licht gemäß dem aktuellen Wellenlängen- spektrum der Lichtquelle (110) eingerichtet ist, und eine Steuerung (140), welche dazu eingerichtet ist, unter Ver- wendung des individuellen Identifikationscodes, IIC, der Licht- quelle (110) und der Spektrumsinformationen das Erzeugen der Bilddaten durch die Kamera (130) anzupassen.
2. Medizinisches Bildgebungssystem (100) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerung (140) dazu eingerich- tet ist, aus oder basierend auf dem individuellen Identifikati- onscode, IIC, der Lichtquelle (110) und den Spektrumsinformati- onen Korrekturdaten bereitzustellen, wobei das medizinische Bildgebungssystem (100) außerdem einen dritten Speicher (143) umfasst, welcher zum Speichern der Korrekturdaten eingerichtet ist, und wobei die Steuerung (140) dazu eingerichtet ist, das Erzeugen der Bilddaten basierend auf den gespeicherten Korrek- turdaten anzupassen.
3. Medizinisches Bildgebungssystem (100) nach Anspruch 1 oder 2, umfassend eine Temperatursensoreinrichtung (113), welche dazu eingerichtet ist, einen Betriebstemperaturwert der Lichtquelle (110) im Betrieb zu erfassen und den erfassten Betriebstempera- turwert an die Steuerung (140) zu übertragen; wobei die Steuerung (140) dazu eingerichtet ist, das Erzeugen der Bilddaten zusätz- lich basierend auf dem Betriebstemperaturwert anzupassen.
4. Medizinisches Bildgebungssystem (100) nach Anspruch 3, wobei die Spektrumsinformationen Informationen umfassen, welche für die Lichtquelle (110) mit dem individuellen Identifikationscode, IIC, einer Mehrzahl von Betriebstemperaturwerten jeweils ein Wellenlängenspektrum der Lichtquelle (110) zuweisen, und wobei die Steuerung (140) dazu eingerichtet ist, basierend auf den Spektrumsinformationen ein dem erfassten Betriebstemperaturwert zugeordnetes Wellenlängenspektrum auszuwählen und das Erzeugen der Bilddaten basierend auf dem ausgewählten Wellenlängenspekt- rum anzupassen.
5. Medizinisches Bildgebungssystem (100) nach Anspruch 4, wobei die Temperatursensoreinrichtung (113) dazu eingerichtet ist, den Betriebstemperaturwert der Lichtquelle (110) auf Anforderung und/oder in vorbestimmten Zeitabständen zu erfassen und der Steuerung (140) mitzuteilen, wobei die Steuerung (140) prüft, ob der erfasste Betriebstemperaturwert dem ausgewählten Wellenlän- genspektrum zugeordnet ist, und für den Fall einer unpassenden Zuordnung aufgrund einer Änderung des Betriebstemperaturwerts ein anderes Wellenlängenspektrum auswählt, das dem erfassten Be- triebstemperaturwert zugeordnet ist.
6. Medizinisches Bildgebungssystem (100) nach einem der Ansprü- che 1 bis 5, wobei die Steuerung (140) dazu eingerichtet ist, den individuellen Identifikationscode, IIC, der Lichtquelle (110) zu prüfen, ob dieser als bekannt notiert ist, und, falls dies nicht der Fall ist, die Spektrumsinformationen der Licht- quelle (110) zu erhalten, in einem Speicher abzuspeichern und den individuellen Identifikationscode, IIC, der Lichtquelle (110) als bekannt zu notieren.
7. Medizinisches Bildgebungssystem (100) nach einem der voran- gehenden Ansprüche, wobei das Anpassen des Erzeugens der Bild- daten einen Weißabgleich umfasst.
8. Medizinisches Bildgebungssystem (100) nach einem der voran- gehenden Ansprüche, wobei das Anpassen des Erzeugens der Bild- daten eine Farbkorrektur umfasst.
9. Medizinisches Bildgebungssystem (100) nach einem der voran- gehenden Ansprüche, wobei die Kamera (130) dazu eingerichtet ist, Spektren aufzunehmen, und die Bilddaten Spektraldaten umfassen.
10. Medizinisches Bildgebungssystem (100) nach einem der voran- gehenden Ansprüche, wobei die Lichtquelle (110) dazu eingerich- tet ist, das Objekt (10) mit Licht in sichtbaren Wellenlängen und in wenigstens einer nicht-sichtbaren Wellenlänge zu bestrah- len.
11. Medizinisches Bildgebungssystem (100) nach einem der voran- gehenden Ansprüche, wobei die Kamera (130) dazu eingerichtet ist, Bilddaten von Licht in sichtbaren und nicht-sichtbaren Wellen- längen zu erzeugen.
12. Medizinisches Bildgebungssystem (100) nach einem der voran- gehenden Ansprüche, mit einem Auswertemodul (144), das dazu ein- gerichtet ist, die erzeugten Bilddaten zum Zwecke einer Bestim- mung von physiologischen Gewebeeigenschaften auszuwerten.
13. Verfahren zum Betreiben eines medizinischen Bildgebungssys- tems (100), insbesondere nach einem der Ansprüche 1 bis 12, mit den Schritten:
Bereitstellen (S10; S210, S270) von Spektrumsinformationen über mögliche Wellenlängenspektren einer Lichtquelle (110);
Bereitsteilen (S20) eines individuellen Identifikationscodes, IIC, der Lichtquelle (110);
Bestrahlen (S30), durch die Lichtquelle (110), eines Ob- jekts (10) mit Licht verschiedener Wellenlängen gemäß jeweils einem aktuellen Wellenlängenspektrum der Lichtquelle (110);
Erzeugen (S40) von Bilddaten des Objekts (10) mit von dem Ob- jekt (10) reflektiertem oder ausgesendetem Licht basierend auf dem Licht gemäß dem aktuellen Wellenlängenspektrum, wobei das Erzeugen (S40) der Bilddaten unter Verwendung des individuellen Identifikationscodes, IIC, der Lichtquelle (110) und der Spekt- rumsinformationen angepasst (S50) wird.
14. Verfahren nach Anspruch 13, mit dem weiteren Schritt: Erfassen (S400) eines Betriebstemperaturwerts der Lichtquelle (110), wobei das Anpassen (S50) des Erzeugens (S40) der Bilddaten unter anderem basierend auf dem erfassten Betriebstemperaturwert erfolgt.
15. Verfahren nach Anspruch 13 oder 14, mit den Schritten: Prüfen (S200) des individuellen Identifikationscodes, IIC, der Lichtquelle (110) daraufhin, ob dieser als einer Steuerung (140) bekannt notiert ist, und, falls dies nicht der Fall ist, Bereitstellen (S210) der Spektrumsinformationen der Lichtquelle (110) mit diesem individuellen Identifikationscode, IIC, an die Steuerung (140),
Abspeichern (S280) der bereitgestellten Spektrumsinformationen in einem Speicher (143) der Steuerung (140); und
Notieren (S290) des IIC der Lichtquelle (110) als der Steue- rung (140) bekannt.
16. Computerprogrammprodukt (200), umfassend ausführbaren Pro- grammcode (250), welcher dazu ausgelegt ist, wenn er ausgeführt wird, das Verfahren gemäß einem der Ansprüche 13 bis 15 durch- zuführen.
17. Computerlesbares nichtflüchtiges Datenspeichermedium (300), umfassend ausführbaren Programmcode (350), welcher dazu ausge- legt ist, wenn er ausgeführt wird, das Verfahren gemäß einem der Ansprüche 13 bis 15 durchzuführen.
18. Datenstrom, welcher ausführbaren Programmcode umfasst oder dazu eingerichtet ist, einen ausführbaren Programmcode zu er- zeugen, wobei der Programmcode dazu eingerichtet ist, wenn er ausgeführt wird, das Verfahren gemäß einem der Ansprüche 13 bis 15 durchzuführen.
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Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19529367A1 (de) 1995-08-10 1997-02-13 Wolf Gmbh Richard Vorrichtung zur Farbtonkorrektur bei von einer Videokamera aufgenommenen Farbbildern
JP2003334159A (ja) 2002-05-20 2003-11-25 Olympus Optical Co Ltd 内視鏡用撮像装置
US20110248644A1 (en) * 2008-11-17 2011-10-13 Eldolab Holding B.V. Method of configuring an led driver, led driver, led assembly and method of controlling an led assembly
US8300906B2 (en) 2007-05-15 2012-10-30 Trumpf Medizin Systeme Gmbh + Co. Kg Operating system having an operating lamp and a camera
US8427534B2 (en) 2008-04-10 2013-04-23 Hoya Corporation Processor for electronic endoscope, videoscope, and electronic endoscope apparatus
US20160131892A1 (en) * 2013-07-17 2016-05-12 Olympus Corporation Light source apparatus
US20160157322A1 (en) * 2013-08-23 2016-06-02 Olympus Corporation Light source apparatus and endoscope apparatus
US10156518B2 (en) 2014-06-24 2018-12-18 Nikon Corporation Image analysis apparatus, imaging system, surgery support system, image analysis method, and storage medium
US20220133140A1 (en) * 2019-02-18 2022-05-05 Sony Olympus Medical Solutions Inc. Light source apparatus, medical observation system, adjustment apparatus, illumination method, adjustment method, and program

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19529367A1 (de) 1995-08-10 1997-02-13 Wolf Gmbh Richard Vorrichtung zur Farbtonkorrektur bei von einer Videokamera aufgenommenen Farbbildern
JP2003334159A (ja) 2002-05-20 2003-11-25 Olympus Optical Co Ltd 内視鏡用撮像装置
US8300906B2 (en) 2007-05-15 2012-10-30 Trumpf Medizin Systeme Gmbh + Co. Kg Operating system having an operating lamp and a camera
US8427534B2 (en) 2008-04-10 2013-04-23 Hoya Corporation Processor for electronic endoscope, videoscope, and electronic endoscope apparatus
US20110248644A1 (en) * 2008-11-17 2011-10-13 Eldolab Holding B.V. Method of configuring an led driver, led driver, led assembly and method of controlling an led assembly
US20160131892A1 (en) * 2013-07-17 2016-05-12 Olympus Corporation Light source apparatus
US20160157322A1 (en) * 2013-08-23 2016-06-02 Olympus Corporation Light source apparatus and endoscope apparatus
US10156518B2 (en) 2014-06-24 2018-12-18 Nikon Corporation Image analysis apparatus, imaging system, surgery support system, image analysis method, and storage medium
US20220133140A1 (en) * 2019-02-18 2022-05-05 Sony Olympus Medical Solutions Inc. Light source apparatus, medical observation system, adjustment apparatus, illumination method, adjustment method, and program

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