DE10335119A1

DE10335119A1 - Automatisierte Steuerung eines Computertomographen

Info

Publication number: DE10335119A1
Application number: DE10335119A
Authority: DE
Inventors: Dieter Böing; Lutz Dr. Gündel; Renato Tenorio Warfield Leite
Original assignee: Siemens Corp
Current assignee: Siemens Corp
Priority date: 2003-07-31
Filing date: 2003-07-31
Publication date: 2005-02-24
Also published as: US20050065825A1

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Erzeugung patientenspezifischer Parameter (8) bei einem Röntgen-Computertomografen mit folgenden Schritten: DOLLAR A - Bereitstellen eines patientenspezifische Werte (7) enthaltenden Datensatzes, DOLLAR A - Bereitstellen eines Computerprogramms (C) zum Betreiben des Röntgen-Computertomografen, wobei jeder der Parameter (8) mit einem vorgegebenen Wert besetzt ist, und DOLLAR A - Übernahme der patientenspezifischen Werte (7) mittels des Computerprogramms (C), Zuordnung der Werte zu den dazu korrespondierenden Parametern (8) und Überschreiben der vorgegebenen Werte mit den Werten.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Erzeugung von patientenspezifischen Parametern bei einem Röntgen-Computertomografen sowie einen Röntgen-Computertomografen.
Bei der Röntgen-Computertomografie wird zwischen der Messung von Daten, ihrer Vorverarbeitung zu den so genannten Rohdaten und der nachfolgenden computergestützten Verarbeitung der Rohdaten zu einem oder mehreren Bildern unterschieden. Die Verarbeitung der Rohdaten wird auch als Rekonstruktion bezeichnet.
Je nach Diagnoseanforderung kann es erforderlich sein, mehrere Messungen nacheinander durchzuführen, wobei u.U. auch eine Verabreichung von Kontrastmittel erforderlich ist. Die Messungen, die Steuerung der Kontrastmittelzugabe sowie die Vorverarbeitung und Rekonstruktion erfolgen unter Zuhilfenahme eines Computers gemäß vorgegebener Programme. Damit eine möglichst genaue Messung, Steuerung und Auswertung mittels der Programme möglich ist, müssen vom Anwender patientenspezifische Parameter eingegeben werden. Dabei handelt es sich um Parameter wie das Alter, Geschlecht, die Größe, das Gewicht oder den Durchmesser des Patienten. Es wird ergänzend verwiesen auf das Buch von Kalender, Willi "Computertomographie", Publics MCD Verlag, insbesondere S. 135-146.
Aus der DE 199 19 423 A1 ist ein Röntgen-Computertomograf bekannt, bei dem je nach Diagnoseanforderung dem Anwender vorgegebene Werte für die Parameter vorgeschlagen werden. Der Anwender hat die Möglichkeit, die vorgegebenen Werte in Abhängigkeit der Konstitution des Patienten zu ändern. Es besteht theoretisch die Möglichkeit, dass eine anwenderseitige Änderung der Parameter zu einem Fehlbetrieb des Röntgen-Com putertomografen oder gar zu einer Beschädigung der Röntgenröhre führt. Um eine solche Fehlfunktion zu vermeiden, werden die eingegebenen Parameter automatisch geprüft. Falls eine unzulässige Wertkombination festgestellt wird, wird automatisch die Durchführung einer Messung verhindert. Der Anwender wird dazu aufgefordert, den Parametern andere Werte zuzuweisen. Gleichwohl kann es bei dem bekannten Röntgen-Computertomografen zu einer Eingabe falscher Werte kommen, die keine Fehlfunktion bewirken. In diesem Fall kommt es unbemerkterweise zu einer fehlerhaften Messung.
Aus der WO 02/39899 ist ein computergestütztes Verfahren zur Herstellung eines Arbeitsprotokolls bekannt. Dabei werden z. T. automatisch sämtliche bei der Herstellung eines Bilds mittels eines Röntgen-Computertomografen relevanten Vorgänge, Parameter und Daten protokolliert. Eine möglicherweise fehlerhafte Eingabe von Parametern kann bei einer genauen Prüfung eines solchen Protokolls erkannt werden. Das ist zeitaufwändig und erfordert geschultes Personal.
Aufgabe der Erfindung ist es, die Nachteile nach dem Stand der Technik zu vermeiden. Es sollen insbesondere ein Verfahren und eine Vorrichtung angegeben werden, mit denen eine fehlerhafte Messung bzw. die fehlerhafte Verarbeitung der Daten eines Röntgen-Computertomografen sicher und zuverlässig vermieden werden kann.
Diese Aufgabe wird durch die Merkmale der Ansprüche 1 und 12 gelöst. Zweckmäßige Ausgestaltungen ergeben sich aus den Merkmalen der Ansprüche 2 bis 11 und 13 bis 19.
Nach Maßgabe der Erfindung ist ein Verfahren zur Erzeugung patientenspezifischer Parameter bei einem Röntgen-Computertomografen mit folgenden Schritten vorgesehen:
Bereitstellen eines patientenspezifische Werte enthaltenden Datensatzes,
Bereitstellen eines Computerprogramms zum Betreiben eines Röntgen-Computertomografen, wobei Parameter mit vorgegebenen Werten besetzt sind, und
Übernahme der patientenspezifischen Werte mittels des Computerprogramms, Zuordnung der Werte zu den dazu korrespondierenden Parametern und Überschreiben der vorgegebenen Werte mit den Werten.
Mit dem vorgeschlagenen Verfahren ist es möglich, ein Computerprogramm zum Betreiben eines Röntgen-Computertomografen automatisch unter Verwendung exakter patientenspezifischer Werte durchzuführen. Damit können noch genauere Ergebnisse erzielt werden.
Ein patientenspezifische Werte, z. B. Größe, Alter, Geschlecht und dgl., enthaltender Datensatz wird heutzutage in den meisten medizinischen Versorgungsbetrieben für jeden Patienten angelegt und in einem vernetzten Datenverarbeitungssystem bereitgehalten. Ein solcher Datensatz muss also nicht unbedingt gesondert erzeugt werden. Er steht meist bereits zur Verfügung. Herkömmliche Röntgen-Computertomografen weisen ebenfalls ein Computerprogramm zum Betrieb desselben auf. Bei einem solchen Computerprogramm sind nach dem Stand der Technik die Parameter mit vorgegebenen Werte besetzt. So ist beispielsweise für das Gewicht des Patienten eine von mehreren Gewichtsklassen vorgegeben. Der Anwender kann in Abhängigkeit des Gewichts des zu untersuchenden Patienten ggf. eine der Gewichtsklassen wählen. Das gilt in ähnlicher Weise für die Körpergröße des Patienten usw.. Mit dem erfindungsgemäß vorgeschlagenen Verfahren werden den jeweiligen zum Betreiben des Röntgen-Computertomografen notwendigen Parametern nun automatisch exakte Werte zugeordnet. Die Werte werden – so weit vorhanden – dem bereits vorhandenen Datensatz entnommen und den dazu korrespondierenden Parametern zugeordnet. Den Parametern zugeordnete vorgegebene Werte werden mit den exakten Werten überschrieben. Indem die Parameter mit vorgegebenen Werten besetzt sind, wird z. B. im Falle des Fehlens eines Werts sichergestellt, dass das Computerprogramm mit einem einigermaßen sinnvollen Parameter betrieben wird.
Nach einer vorteilhaften Ausgestaltung ist der Datensatz Bestandteil eines umfassenden die Patientenakte bildenden Gesamtdatensatzes. Der Datensatz kann beispielsweise mittels des Computerprogramms nach einem vorgegebenen Algorithmus aus dem Gesamtdatensatz extrahiert werden.
Die Übernahme, Zuordnung und das Überschreiben kann automatisch nach Anlage eines weiteren Datensatzes zum Speichern von Messergebnissen mittels des Computerprogramms erfolgen. In der Praxis legt ein Anwender zunächst einen weiteren patientenspezifischen Datensatz zum Speichern der Messergebnisse, insbesondere der aufgenommenen Röntgenbilder, an. Die Anlage des weiteren Datensatzes erfolgt z. B. durch Eingabe des Namen des Patienten. Sobald der Name des Patienten eingegeben ist, wird der dazugehörige Gesamtdatensatz herausgesucht, der die patientenspezifischen Werte enthaltende Datensatz wird mittels des Computerprogramms entnommen, die Werte werden den korrespondierenden Parametern zugeordnet und bereits für die Parameter existierende vorgegebene Werte werden mit den patientenspezifischen Werten überschrieben.
Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung wird ein Wert für zumindest einen der Parameter am Patienten unter Verwendung des Röntgen-Computertomografen gemessen. Beispielsweise kann das Gewicht des Patienten mittels einer in einer Liege des Röntgen-Computertomografen angebrachten Waage gemessen und der gemessene Wert unmittelbar dem dazu korrespondierenden Parameter zugeordnet werden. Ferner ist es denkbar, mittels einer am Röntgen-Computertomografen vorgesehenen optischen Erfassungseinrichtung, z. B. einer Videokamera, optischen Sensoren oder dgl., die Größe des Patienten optisch zu erfassen. Es ist aber auch denkbar, in der Liege Drucksenso ren vorzusehen und damit die Größe und/oder das Gewicht des Patienten zu bestimmen.
Die Werte der Parameter können nach dem Überschreiben angezeigt und erst nach Freigabe durch einen Anwender zur Messung verwendet werden. Das ermöglicht eine Plausibilitätskontrolle durch den Anwender. Falls einer der Werte offensichtlich sinnlos erscheint, kann eine Korrektur erfolgen.
Die Parameter können zumindest einen der folgenden Werte enthalten: Alter, Gewicht, Geschlecht, Größe, Vorliegen einer Schwangerschaft.
Die Parameter können aber auch in Form von Organprotokollen in Gruppen zusammengefasst sein. Organprotokolle dienen der Einstellung des Röntgen-Computertomografen im Hinblick auf die Untersuchung bestimmter vorgegebener Organe.
Nach einem weiteren Ausgestaltungsmerkmal ist es auch möglich, dass aus mindestens einem Parameter unter Verwendung eines vorgegebenen Algorithmuses mindestens ein weiterer Parameter berechnet wird. Die Algorithmen werden dabei vorteilhafterweise in Abhängigkeit der Wahl des jeweiligen Organprotokolls ausgewählt. Es kann auch sein, dass bei einer Änderung einer Parametergruppe bzw. eines Organprotokolls einer oder mehrere dieser Parametergruppe zugeordneter Algorithmen automatisch geändert wird. In diesem Fall ist das System lernfähig; es passt sich selbstständig an geänderte Vorgaben an.
Nach weiterer Maßgabe der Erfindung ist ein Röntgen-Computertomograf vorgesehen, der zur Erzeugung patientenspezifischer Parameter die folgenden Mittel umfasst:
Mittel zum Bereitstellen eines patientenspezifische Werte enthaltenden Datensatzes,
Mittel zum Bereitstellen eines Computerprogramms zum Betreiben des Röntgen-Computertomografen, wobei Parameter mit vorgegebenen Werten besetzt sind und
Mittel zur Übernahme der patientenspezifischen Werte mittels des Computerprogramms, Mittel zur Zuordnung der Werte zu den dazu korrespondierenden Parametern und Mittel zum Überschreiben der vorgegebenen Werte mit den Werten.
Ein solcher Röntgen-Computertomograf ermöglicht eine vereinfachte und verbesserte Messung. Die damit gewonnenen Röntgenbilder sind besonders exakt.
Wegen der vorteilhaften Ausgestaltungen des Röntgen-Computertomografen wird auf die zum Verfahren erläuterten Merkmale verwiesen, die sinngemäß auch beim Röntgen-Computertomografen Anwendung finden können.
Nach einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung ist mindestens eines der in den Ansprüchen 10 bis 14 angegebenen folgenden Mittel als ein vom Computerprogramm umfasstes Programm ausgeführt:
Mittel zur Übernahme der patientenspezifischen Werte,
Mittel zur Zuordnung der Werte zu den dazu korrespondierenden Parametern,
Mittel zum Überschreiben der vorgegebenen Werte,
Mittel zur automatischen Übernahme, Zuordnung und zum Überschreiben bei Anlage eines weiteren Datensatzes,
Mittel zum Messen zumindest eines Werts für einen der Parameter,
Mittel zur Übernahme des gemessenen Werts, zur Zuordnung zum jeweiligen Parameter und zum Überschreiben eines vorgegebenen Werts,
Mittel zur Anzeige der Werte der Parameter nach dem Überschreiben und
Mittel zur Freigabe durch einen Anwender.
Die Ausführung der vorgenannten Mittel als Programm ist relativ einfach und kostengünstig durchführbar.
Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
1 eine schematische Darstellung der wesentlichen Bestandteile eines Röntgen-Computertomografen,
2 die wesentlichen Bestandteile eines Computerprogramms zum Betreiben des Röntgen-Computertomografen gemäß 1 und
3 schematisch die wesentlichen Schritte des erfindungsgemäßen Verfahrens.
In 1 ist eine Datenverarbeitungseinrichtung 1, z. B. eine zentrale Recheneinheit eines Krankenhauses, mit einem Computer 2 eines Röntgen-Computertomografen verbunden. Mit 3 ist eine Röntgeneinrichtung des Röntgen-Computertomografen und mit 4 ein mit dem Computer 2 verbundener Monitor bezeichnet. Die Röntgeneinrichtung 3 umfasst eine Messeinrichtung 5. Die Messeinrichtung kann Sensoren zur Erfassung patientenspezifischer Parameter, z. B. Gewicht, Größe, Topografie und dgl. aufweisen. Die Messeinrichtung 5 ist zur Datenübertragung mit dem Computer 2 verbunden.
2 zeigt die wesentlichen Bestandteile eines Computerprogramms zum Betreiben der Vorrichtung gemäß 1. Ein die patientenspezifischen Werte enthaltender erste Datensatz 6 wird von der Datenverarbeitungseinrichtung über eine geeignete Schnittstelle an das Computerprogramm C übergeben. Mittels des Computerprogramms C werden aus dem ersten Datensatz 6 vorgegebene patientenspezifische Werte 7 herausgefiltert. Die patientenspezifischen Werte 7 werden an einen vorgegebenen Parametersatz 8 übergeben. Dabei wird jeder Parameter mit dem dazu korrespondierenden patientenspezifischen Wert besetzt. Ggf. vorher den Parametern zugeordnete Werte werden überschrieben. Weitere patientenspezifische Werte 9, welche durch die Messeinrichtung 5 gewonnen worden sind, können ebenfalls an den Parametersatz 8 übergeben und die dazu korrespondierenden Parameter mit den entsprechenden Werten besetzt werden. Auch dabei können vorher den Parametern zugewiesene Werte überschrieben werden. Der Parametersatz 8 wird schließlich einem Programm 10 übergeben, welches die Messung des Röntgen-Computertomografen steuert.
In 3 sind schematisch die wesentlichen Schritte und Bestandteile des erfindungsgemäßen Verfahrens gezeigt. In der linken Spalte sind externe Datensätze und Werte wiedergegeben, die von dem in der mittleren Spalte mit seinen Komponenten gezeigten Computerprogramm automatisch übernommen werden können. Es handelt sich dabei um "Patientendaten", den Wert einer "Gewichtsmessung", den Wert einer "Größenbestimmung", Daten über das "Topogramm" des Patienten und weitere "Daten aus der Krankenhausakte". Die Gewichtsmessung, Größenbestimmung und die Ermittlung des Topogramms kann anhand geeigneter Messvorrichtungen, welche am Röntgen-Computertomografen vorgesehen sind, erfolgen.
Mittels des Computerprogramms werden die patientenspezifischen Parameter mit den übernommenen Werten besetzt. Vom Computerprogramm ausgeführte Funktionen, z. B. eine "Injektionssteuerung", eine "Messungssteuerung", eine "Rekonstruktions steuerung", eine "Nachverarbeitungssteuerung" und eine "Archivierungssteuerung" können dann automatisch in Anpassung an die patientenspezifischen Parameter durchgeführt werden. So kann z. B. eine Menge eines Mittels der Injektionssteuerung verabreichten Kontrastmittels an den Patienten genau angepasst werden. Auch die weiteren Funktionen können exakt auf den Patienten abgestimmt werden.
Die Anpassungen erfolgen mittels vom Computerprogramm umfassten weiteren Programmen und Daten, wie "Anpassungstabellen", "Anpassungsalgorithmen", "Organprotokolle" und "Spezialprotokolle". Mittels der "Anpassungsalgorithmen" werden unter Verwendung der "Anpassungstabellen" die entsprechenden Messprotokolle, wie Organprotokolle, Spezialprotokolle, an die durch die patientenspezifischen Parameter beschriebenen Gegebenheiten angepasst.

Claims

Verfahren zur Erzeugung patientenspezifischer Parameter (8) bei einem Röntgen-Computertomografen mit folgenden Schritten: – Bereitstellen eines patientenspezifische Werte (7) enthaltenden Datensatzes, – Bereitstellen eines Computerprogramms (C) zum Betreiben des Röntgen-Computertomografen, wobei Parameter (7) mit vorgegebenen Werten besetzt sind, und – Übernahme der patientenspezifischen Werte (7) mittels des Computerprogramms (C), Zuordnung der Werte (7) zu den dazu korrespondierenden Parametern (8) und Überschreiben der vorgegebenen Werte mit den Werten.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei der Datensatz Bestandteil eines umfassenden die Patientenakte bildenden Gesamtdatensatzes (6) ist.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Übernahme, Zuordnung und das Überschreiben automatisch nach Anlage eines weiteren Datensatzes zum Speichern von Messergebnissen mittels des Computerprogramms (C) erfolgt.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei ein Wert für zumindest einen der Parameter (8) am Patienten unter Verwendung des Röntgen-Computertomografen gemessen wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der gemessene Wert (9) mittels des Computerprogramms (C) übernommen, dem jeweiligen Parameter (8) zugeordnet und der dazu vorgegebene Wert mit dem gemessenen Wert (9) überschrieben wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Werte der Parameter (8) nach dem Überschreiben angezeigt und erst nach Freigabe durch einen Anwender zur Messung verwendet werden.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Parameter (8) zumindest einen der folgenden Werte enthalten: Alter, Gewicht, Geschlecht, Größe, Vorliegen eine Schwangerschaft.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Parameter (8) in Form von Organprotokollen in Gruppen zusammengefasst sind.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei aus mindestens einem der Parameter (8) unter Verwendung eines vorgegebenen Algorithmus mindestens ein weiterer Parameter berechnet wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Algorithmus aus einer Gruppe vorgegebener Algorithmen in Abhängigkeit des gewählten Organprotokolls ausgewählt wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei bei einer Änderung eines Organprotokolls mindestens ein diesem Organprotokoll zugewiesener Algorithmus automatisch geändert wird.
Röntgen-Computertomograf, der zur Erzeugung patientenspezifischer Parameter (8) die folgenden Mittel umfasst: – Mittel (1) zum Bereitstellen eines patientenspezifische Werte enthaltenden Datensatzes (6), – Mittel (2) zum Bereitstellen eines Computerprogramms (C) zum Betreiben des Röntgen-Computertomografen, wobei Parameter (8) mit vorgegebenen Werten besetzt sind, und – Mittel zur Übernahme der patientenspezifischen Werte mittels des Computerprogramms (C), Mittel zur Zuordnung der Werte zu den dazu korrespondierenden Parametern (8) und – Mittel zum Überschreiben der vorgegebenen Werte mit den Werten.
Röntgen-Computertomograf nach Anspruch 12, wobei der Datensatz Bestandteil eines umfassenden die Patientenakte bildenden Gesamtdatensatzes (6) ist.
Röntgen-Computertomograf nach einem der Ansprüche 12 oder 13, wobei die Übernahme, Zuordnung und das Überschreiben automatisch nach Anlage eines weiteren Datensatzes zum Speichern von Messergebnissen mittels des Computerprogramms (C) erfolgt.
Röntgen-Computertomograf nach einem der Ansprüche 12 bis 14, wobei ein Mittel (5) zu Messen zumindest eines Werts (9) für einen der Parameter (8) am Patienten vorgesehen ist.
Röntgen-Computertomograf nach einem der Ansprüche 12 bis 15, wobei ein Mittel zur Übernahme des gemessenen Werts (9), ein Mittel zur Zuordnung zum jeweiligen Parameter (8) und ein Mittel zum Überschreiben eines vorgegebenen Werts vorgesehen ist.
Röntgen-Computertomograf nach einem der Ansprüche 12 bis 16, wobei ein Mittel (4) zur Anzeige der Werte der Parameter (8) nach dem Überschreiben und ein Mittel zur Freigabe durch einen Anwender vorgesehen sind.
Röntgen-Computertomograf nach einem der Ansprüche 12 bis 16, wobei die Parameter (8) zumindest einen der folgenden Werte enthalten: Alter, Gewicht, Geschlecht, Größe, Vorliegen eine Schwangerschaft.
Röntgen-Computertomograf nach einem der Ansprüche 12 bis 17, wobei mindestens eines der folgenden Mittel als ein vom Computerprogramm (C) umfasstes Programm ausgeführt ist: – Mittel zur Übernahme der patientenspezifischen Werte (7), – Mittel zur Zuordnung der Werte zu den dazu korrespondierenden Parametern (8), – Mittel zum Überschreiben der vorgegebenen Werte, – Mittel zur automatischen Übernahme, Zuordnung und zum Überschreiben bei Anlage eines weiteren Datensatzes, – Mittel (5) zum Messen zumindest eines Werts für einen der Parameter, – Mittel zur Übernahme des gemessenen Werts, zur Zuordnung zum jeweiligen Parameter (8) und zum Überschreiben eines vorgegebenen Werts, – Mittel (4) zur Anzeige der Werte der Parameter (8) nach dem Überschreiben und – Mittel zur Freigabe durch einen Anwender.