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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betrieb einer medizinischen Bildgebungsvorrichtung sowie eine medizinische Bildgebungsvorrichtung, eine Kontrastmittelverabreichungseinheit und ein Computerprogrammprodukt.
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Die Bedeutung der medizinischen Bildgebung wächst beständig, da sie vielfältige Möglichkeiten der bildlichen Darstellung eines Untersuchungsobjekts, insbesondere eines menschlichen oder tierischen Körpers, bietet. Je nach medizinischer Fragestellung wird idealerweise ein geeignetes bildgebendes Verfahren durchgeführt, anhand dessen eine oder mehrere Abbildungen mit möglichst hohem diagnostischen Wert erzeugt werden. Typische bildgebende Verfahren sind Radiographie, Computertomographie (CT), Magnetresonanztomographie (MRT), Positronen-Emissions-Tomographie (PET) und Sonographie (Ultraschall) .
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Die Druckschrift
DE 10 2013 214 137 A1 offenbart Verfahren zum Konfigurieren eines medizinischen bildgebenden Geräts.
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Mit der vorliegenden Erfindung soll ein Verfahren, Vorrichtungen und ein Computerprogrammprodukt bereitgestellt werden, die einen verbesserten Betrieb von medizinischen Bildgebungsvorrichtungen ermöglicht.
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Die Aufgabe wird durch die Merkmale der unabhängigen Ansprüche gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen beschrieben.
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Demnach wird gemäß dem Verfahren zum Betrieb einer medizinischen Bildgebungsvorrichtung eine klinischen Anforderung bereitgestellt, anhand derer mittels einer Recheneinheit eine Betriebsinformation für die medizinische Bildgebungsvorrichtung ermittelt wird, wobei die Ermittlung der Betriebsinformation in Abhängigkeit von einem Land und/oder einer Fachrichtung eines Zuweisers erfolgt.
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Üblicherweise klassifiziert und/oder kategorisiert die klinische Anforderung ein Untersuchungsproblem, so dass es sich besonders eignet, um daraus eine, insbesondere eindeutige, Betriebsinformation abzuleiten. Die klinische Anforderung kann beispielsweise eine Diagnosenorm und/oder ein Diagnoseschlüssel und/oder ein ICD-Code (ICD, engl. International Statistical Classification of Diseases and Related Health Problems), z.B. ICD-10-Code G31.0, umfassen.
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Die Betriebsinformation kann Informationen umfassen, die eine Durchführungsweise des bildgebenden Verfahrens einer medizinischen Problemstellung betreffen und/oder festlegen, insbesondere eine Art und Weise einer Messdatenerfassung und/oder eine Verarbeitung und/oder Aufbereitung und/oder Darstellung von etwaig erfassten Messdaten und/oder eine Beeinflussung eines Untersuchungsobjekts vor und/oder während einer Messung. Die Beeinflussung des Untersuchungsobjekts beeinflusst zwar möglicherweise die erfassten Messdaten, ist aber typischerweise nicht notwendig zur Erzeugung der Messdaten. Die medizinische Problemstellung kann durch die bereitgestellte klinische Anforderung spezifiziert und/oder festgelegt werden. Mit anderen Worten kann aus der klinischen Anforderung abgeleitet werden, was untersucht werden soll, wie es untersucht werden soll und wie ein Untersuchungsergebnis dargestellt werden soll.
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Vorteilhafterweise erfolgt die Bereitstellung der klinischen Anforderung in elektronischer Form, so dass sie durch die Recheneinheit, die eine künstliche Intelligenz umfassen kann, leicht verarbeitet werden kann. Da die Ermittlung der Betriebsinformation mittels der Recheneinheit erfolgt, kann dieser Verfahrensschritt voll- oder teilautomatisiert erfolgen. Bei einer vollautomatisierten Ermittlung kann ohne Einwirkung eines etwaigen Bedienpersonals zumindest ein Betriebsparameter der medizinischen Bildgebungsvorrichtung festgelegt werden. Damit kann die Wirtschaftlichkeit und Reproduzierbarkeit medizinischer Bildgebungsvorrichtungen erhöht werden. Bei einer teilautomatisierten Erstellung ist es denkbar, dass das etwaige Bedienpersonal manuell in die Ermittlung der Betriebsinformation eingreift, etwa durch eine Dateneingabe. Beispielsweise ist denkbar, dass durch dieses manuelle Eingreifen patientenspezifisch Untersuchungsparameter optimiert werden. Damit kann die Flexibilität des Betriebs der medizinischen Bildgebungsvorrichtung erhöht werden.
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Durch eine derartige Ermittlung einer Betriebsinformation für die medizinische Bildgebungsvorrichtung kann eine bildgebende Untersuchung, insbesondere deren Ergebnisse, standardisiert werden, wodurch die wirtschaftliche Nutzung der medizinischen Bildgebungsvorrichtung gesteigert werden kann. Darüber hinaus kann durch das beschriebene Verfahren das etwaige Bedienpersonal entlastet werden und/oder können die Anforderungen an das etwaige Bedienpersonal reduziert werden, d.h. es sind beispielsweise zum Betrieb der medizinischen Bildgebungsvorrichtung weniger qualifizierte oder trainierte medizinischtechnische Assistenten (MTA) notwendig, was gerade in Schwellen- und Flächenländern von Vorteil ist. Aber auch in Bereichen ohne gesondert trainierte Arbeitskräfte, wie MTA und/oder Radiologe, kann die Nutzung von medizinischen Bildgebungsvorrichtungen erleichtert werden, wie z.B. in patientennahen Bereichen (engl. point of care) durch Zahnärzte, Allgemeinärzte, Chirurgen, in Neonatal-Stationen usw.
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In einer Ausführungsform der Erfindung wird in einem zusätzlichen Schritt die klinische Anforderung anhand einer Bedarfsanforderung ermittelt.
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Die Bedarfsanforderung stellt üblicherweise eine Beschreibung der medizinischen Problemstellung dar. Die Bedarfsanforderung kann etwa von einer Überweisung umfasst werden. Die Bedarfsanforderung ist üblicherweise in elektronischer Form und/oder in Papierform verfügbar. Gerade in Krankenhäusern sind oft bei stationären Patienten Überweisungen in elektronischen Krankenhaus- und Radiologieinformationssystemen (KIS, RIS) digital hinterlegt, auf die zur Ermittlung der klinischen Anforderungen zugegriffen werden kann. Eine Übermittlung der Bedarfsanforderung mittels schriftlicher Überweisung geschieht beispielsweise oft im niedergelassenen Bereich sowie kleineren Krankenhäusern in Schwellenländern. Digitale Überweisungen können auch extern, beispielsweise außerhalb des Krankenhauses oder der Praxis, in der die medizinischen Bildgebungsvorrichtung betrieben wird, generiert werden und/oder übermittelt werden, z.B. über das Internet und/oder auf Basis einer Gesundheitskarte des Patienten.
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Exemplarische Bedarfsanforderungen sind Überweisungstexte wie „Patient mit Kopfschmerz/Schwindel, erhöhte Blutmarker, Ausschluss Tumor“ oder „Verdacht auf Alzheimer, Ausschluss vaskuläre Demenz“. Diese sind aber oft in einer individuellen und/oder freien und/oder nicht genormten Weise durch einen Ersteller, insbesondere durch einen zuweisenden Arzt, verfasst. Insbesondere kann bei inhaltlich gleicher medizinischer Fragestellung Syntax und/oder Vokabular und/oder Wortwahl und/oder Formulierung der Bedarfsanforderung von Bedarfsanforderung zu Bedarfsanforderung abweichen.
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Durch die Ermittlung der klinischen Anforderung anhand einer Bedarfsanforderung wird also ein oftmals frei formulierter Text in eine genormte und/oder standardisierte und/oder klassifizierte medizinische Spezifikation umgewandelt, welche sich in besonderer Weise zur Verarbeitung mittels der Recheneinheit eignet. Es ist jedoch auch vorstellbar, dass die Bedarfsanforderung, also z.B. ein Überweisungstext, bereits inhaltlich identisch mit der klinischen Anforderung ist, d.h. die Ermittlung der klinischen Anforderung aus der Bedarfsanforderung kann eine identische Abbildung darstellen.
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Vorteilhafterweise wird auch dieser Schritt der Umwandlung der Bedarfsanforderung in eine klinische Anforderung durch eine Recheneinheit unterstützt, so dass er auch voll- oder teilautomatisiert ausgeführt werden kann.
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Bevorzugt umfasst die Ermittlung der Bedarfsanforderung eine Erfassung einer Text- und/oder Bildinformation durch eine Erfassungseinheit. Die Erfassungseinheit kann ein optisches Erfassungsgerät sein, beispielsweise ein Scanner und/oder ein Lesegerät und/oder eine Kamera, aber auch ein Gerät zum Empfang und/oder Austausch elektronischer und/oder digitaler Daten, wie z.B. ein Modem und/oder ein elektronischer Posteingang. Mit der Erfassungseinheit kann beispielsweise die Text- und/oder Bildinformation in elektronische Daten umgewandelt werden, welche beispielsweise mit einer Text- und/oder Bilderkennungssoftware weiterverarbeitet werden können. Damit können etwa etwaige zunächst nur in Papierform vorhandene Informationen, beispielsweise einer schriftlichen Überweisung eines zuweisenden Arztes, in ein Format gebracht werden, das eine leichte elektronische Weiterverarbeitung erlaubt.
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Dieses Format ist gerade in einer besonders bevorzugten Ausführungsform von Vorteil, in der die Ermittlung der klinischen Anforderung einen Abgleich der Bedarfsanforderung mit einer Anforderungsdatenbank umfasst. Die Anforderungsdatenbank ist üblicherweise eine elektronische Datenbank, die mehrere Einträge aufweist und mit der Recheneinheit verbunden ist. Sie kann beispielsweise Einträge umfassen, die eine Zuordnung von Buchstaben und/oder Worten und/oder Wortgruppen zu einer klinischen Anforderung ermöglichen. Enthält beispielsweise eine Bedarfsanforderung das Wort „Ohr“, kann dies ein Hinweis darauf sein, dass es sich bei der klinischen Anforderung um einen Code des Kapitels VIII des ICD-10-Klassifikationssystems handelt, d.h. in der Anforderungsdatenbank kann „Ohr“ mit den entsprechenden Codes verknüpft sein. Ferner ist denkbar, dass bei der Ermittlung der klinischen Anforderung Methoden von künstlicher Intelligenz zum Einsatz kommen.
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Eine Ausführungsform sieht vor, dass die Betriebsinformation zumindest einen Messparameter umfasst. Der zumindest eine Messparameter kann ein Einstellwert der medizinischen Bildgebungsvorrichtung sein, d.h. anhand des zumindest einen Messparameters kann festgelegt werden, wie die Messdatenerfassung erfolgen soll. Je nach Modalität kann dies unterschiedliche Parameter betreffen, beispielsweise bei einer Sonographie eine Frequenz von Ultraschallwellen, die zum Zwecke der Bildgebung in ein Untersuchungsobjekt eingeleitet werden sollen, oder bei einer Magnetresonanztomographie ein Bildbereich (engl. Field of View, FoV).
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Durch die Unterstützung der Ermittlung des zumindest einen Messparameters durch die Recheneinheit, kann das Risiko reduziert werden, dass suboptimale Messparameter verwendet werden. So sind beispielsweise in klinisch weniger entwickelten Bildgebungsmärkten klinische Prozesse und die Ausbildung der Radiologen nicht immer auf dem aktuellen medizinischen Stand. Auch wenn vorbildliche Vorgehensweisen in Leitlinien und medizinischen Veröffentlichen beschrieben sein sollten, steht dieses Wissen dem Radiologen und/oder einem etwaigen Bediener, z.B. einer MTA, oft nicht zur Verfügung. Diesem möglichen Defizit kann mit dem erfindungsgemäßen Verfahren entgegengewirkt werden, beispielsweise durch Einsatz einer künstlichen Intelligenz, die idealerweise auf eine breite Wissensbasis zurückgreift.
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Bevorzugt werden in einem weiteren Schritt des erfindungsgemäßen Verfahrens anhand des zumindest einen Messparameters durch die medizinische Bildgebungsvorrichtung Messdaten erfasst. Da der verwendete zumindest eine Messparameter aus einer optimierten Ermittlung mittels der Recheneinheit anhand der bereitgestellten klinischen Anforderung resultiert, weisen auch die erfassten Messdaten idealerweise eine hohe Qualität auf und eigenen sich daher beispielsweise besonders gut für Diagnosezwecke.
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In einer Ausführungsform umfasst die Ermittlung der Betriebsinformation einen Abgleich der klinischen Anforderung mit einer Betriebsinformationsdatenbank. Die Betriebsinformationsdatenbank ist üblicherweise eine elektronische Datenbank, die mehrere Einträge aufweist und mit der Recheneinheit verbunden ist. Die Recheneinheit ist vorteilhafterweise in der Lage, die klinischen Anforderung mit den Einträgen der Betriebsinformationsdatenbank abzugleichen und daraus eine Betriebsinformationen zu erstellen. In der Betriebsinformationsdatenbank kann unter anderem der zumindest eine Messparameter hinterlegt sein.
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Eine Variante des Verfahrens sieht vor, dass zur Ermittlung des zumindest einen Messparameters aus mehreren Messprotokollen ein Messprotokoll ausgewählt wird. Ein Messprotokoll kann je nach verwendeter Modalität einen unterschiedlichen Inhalt aufweisen. Beispielsweise kann ein Messprotokoll einer Magnetresonanzvorrichtung eine oder mehrere Pulssequenzen umfassen. Die mehreren Messprotokollen können z.B. in der Betriebsinformationsdatenbank abgelegt sein. Bei den ausgewählten Messprotokoll handelt es sich vorteilhafterweise um ein in dem Land und/oder der Institution, in der die medizinische Bildgebungsvorrichtung betrieben wird, empfohlenes Standardprotokoll. Damit steht das Wissen eines Standards und/oder einer Leitlinie auch weniger gut versorgten Betreibern offen.
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Die Auswahl des Protokolls kann auf Basis unterschiedlicher Algorithmen erfolgen, beispielsweise durch Tabellenauswahl. Bei einer großen Anzahl von Randbedingungen können Optimierungsalgorithmen zur Auswahl von optimalen Messstrategien eingesetzt werden. Daraus können mehrere Möglichkeiten resultieren, die einem Bediener angeboten werden können.
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Ferner wird vorgeschlagen, dass die Betriebsinformation zumindest einen Applikationsparameter umfasst. Der zumindest eine Applikationsparameter kann ein oder mehrere Werte umfassen, die eine Applikation betreffen und/oder charakterisieren, die im Rahmen des bildgebenden Verfahrens durchgeführt werden können. Diese Applikation kann insbesondere zur Beeinflussung des Untersuchungsobjekts dienen und durch eine Vorrichtung durchgeführt werden. Auch der zumindest eine Applikationsparameter kann selbstverständlich mit Hilfe der Betriebsinformationsdatenbank ermittelt werden.
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Beispielsweise kann der zumindest eine Applikationsparameter eine Eigenschaft eines Kontrastmittels, insbesondere ein Typ des Kontrastmittels, und/oder eine Dosierung des Kontrastmittels und/oder eine Einflussgeschwindigkeit des Kontrastmittels und/oder ein Verabreichungszeitpunkt des Kontrastmittels usw. sein. Durch die erfindungsgemäße Automatisierung kann das Risiko reduziert werden, dass durch menschliche Fehler etwa die Kontrastmitteldosis falsch berechnet wird und/oder ein falsches Kontrastmittel verwendet wird.
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Kontrastmittel verbessern üblicherweise eine Darstellung von Strukturen und/oder Funktionen eines Untersuchungsobjekts bei bildgebenden Verfahren. Die Wirkung von Kontrastmitteln besteht oft darin, ein Signal, das in der jeweiligen Untersuchung registriert wird, zu modifizieren mit dem Ziel, bei der Untersuchung Zusatzinformationen zu gewinnen. Beispielsweise enthalten typische Kontrastmittel bei MRT-Untersuchungen das chemische Element Gadolinium, wodurch umgebende Protonen schneller relaxieren. Dies kann Kontrastunterschiede zwischen verschiedenen Geweben in einer MRT-Aufnahme erheblich erhöhen.
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Mit anderen Worten wird erfindungsgemäß eine indikationsgetriebene zumindest teilautomatisierte Wandlung von Informationen vorgeschlagen, insbesondere um eine Übersetzung von Überweisungsanforderungen in eine Bildgebungsprozedur. Darüber hinaus wird im Folgenden insbesondere in einem weiteren Aspekt vorgeschlagen, dass umgekehrt eine Anpassung der Bildgebungsergebnisse an die Erwartungen des Überweisers erfolgt.
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In einer Ausführungsform der Erfindung umfasst die Betriebsinformation eine Aufbereitungsanweisung. Eine Aufbereitungsanweisung kann eine oder mehrere Vorgaben umfassen, welche festlegen, in welcher Darstellungsweise möglicherweise erfasste Messdaten aufbereitet werden. Die Darstellungsweise kann beispielsweise Form und/oder Inhalt und/oder Zusammenstellung einer möglichen diagnostischen Ergebnisaufstellung betreffen.
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Insbesondere kann die die Aufbereitungsanweisung Vorgaben zu einer Auswahl und/oder Skalierung von einer oder mehreren zu erstellenden Abbildungen umfassen. Dadurch wird der Betrieb der bildgebenden Vorrichtung dahingehend unterstützt, dass die Aussagekraft der möglichen diagnostischen Ergebnisaufstellung optimiert wird. Beispielsweise kann aus der klinische Anforderung ICD-10-Code G31.0 abgeleitet werden, dass für die zu erstellende Abbildung ein frontaler Bereich ausgewählt und in einer vergrößernden Skalierung dargestellt werden soll.
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Insbesondere kann die Recheneinheit zur Ermittlung der Aufbereitungsanweisung auch auf die optionale Betriebsinformationsdatenbank zurückgreifen, in der Maßgaben hinterlegt werden können, wie die Aufbereitung abhängig von der klinischen Anforderung umgesetzt werden sollte.
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Darüber hinaus kann die Aufbereitungsanweisung Vorgaben zu darzustellenden Zusatzinformationen von einer oder mehrerer zu erstellenden Abbildungen umfassen. Beispielsweise kann die Aufbereitungsanweisung vorschreiben, dass geeignete Legenden und/oder Erklärungen zu bildgebenden Parametern, wie beispielweise Kontraste in der MRT, anzuzeigen sind. Insbesondere ist es denkbar, dass die Zusatzinformationen, insbesondere länderspezifische, Informationen umfassen, die zur Vergütung der bildgebenden Untersuchung notwendig sind, z.B. um etwaige Leitlinien zu erfüllen.
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Vorteilhafterweise werden in einem zusätzlichen Schritt die erfassten Messdaten anhand der Aufbereitungsanleitung aufbereitet. Die aufbereiteten Messdaten können vorteilhafterweise von einem zuweisenden Arzt, der üblicherweise die Bedarfsanforderung, insbesondere einer Überweisung zur Durchführung einer bildgebenden Untersuchung, erstellt und damit die bildgebenden Untersuchung veranlasst hat, sinnvoll ausgewertet werden.
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Etwaige aus dieser bildgebenden Untersuchung resultierende Bilddaten und/oder Bilder sind für den zuweisenden Arzt somit leicht verständlich und/oder sinnvoll zusammengestellt. Somit kann vermieden werden, dass der zuweisende Arzt die resultierende Bilddaten und/oder Bilder nur rudimentär oder sogar gar nicht sinnvoll interpretieren kann.
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Es wird ferner vorgeschlagen, dass die Ermittlung der Betriebsinformation in Abhängigkeit von zumindest einem Sekundärparameter erfolgt, d.h. der zumindest eine Sekundärparameter kann zusätzlich zur klinischen Anforderung die Ermittlung der Betriebsinformation beeinflussen. Der Sekundärparameter kann beispielsweise ein Land und/oder Institutionsstandard und/oder eine Messzeitvorgabe und/oder zumindest eine Zuweiserinformation sein, aber auch ein patientenspezifisches Merkmal, wie beispielsweise Alter, Körpergröße, Gewicht, Geschlecht, etwaige Allergien etc. Dies ist insbesondere für eine etwaige Bestimmung von Applikationsparametern, wie z.B. einer Kontrastmitteldosis, von Nutzen.
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Neben der klinischen Anforderung können also noch weitere Randbedingungen in die Ermittlung der der Betriebsinformation eingehen. Der zumindest eine Sekundärparameter kann z.B. durch ein KIS und/oder RIS bereitgestellt werden.
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Die Zuweiserinformation kann beispielsweise eine Fachrichtung des zuweisenden Arztes sein, beispielsweise Chirurgie, Orthopädie, Neurologie, Onkologie, Kardiologie und/oder Psychiatrie. Da für unterschiedliche Fachrichtungen oftmals unterschiedliche medizinische Fragestellungen wichtig sind, kann auch die optimale Art und Weise, wie bildgebende Daten zu erfassen und/oder darzustellen sind, unterschiedlich ausgeprägt sein. Demzufolge wird dies erfindungsgemäß bei der möglichen Ermittlung des zumindest einen Messparameters und/oder der Aufbereitungsanweisung vorteilhafterweise berücksichtigt. Es ist es beispielsweise denkbar, dass für einen Chirurgen oder Orthopäden andere, insbesondere zusätzliche, Darstellungen, wie z.B. volumetrische 3D-Rekonstruktionen, sinnvoll sind verglichen mit einem Arzt einer anderen Fachrichtung.
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Das erfindungsgemäße Verfahren ermöglicht es also, dass der Zuweiser bedarfsgerechte Informationen zum von ihm bestellten Bildgebungsverfahren erhält, wodurch zudem das Verständnis des Zuweisers für die diagnostischen Ergebnisse erhöht werden kann.
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Eine weitere Ausführungsform der Erfindung sieht vor, dass in einem weiteren Schritt zumindest ein Teil der Betriebsinformation einem Bediener mittels einer Ausgabeeinheit, insbesondere einem Bildschirm, bereitgestellt wird. Beispielsweise wird dem Bediener ein automatisch gewähltes Messprotokoll einer Magnetresonanzvorrichtung präsentiert. Somit hat der Bediener die Möglichkeit, die durch die Recheneinheit ermittelte Betriebsinformation zumindest teilweise zu kontrollieren und möglicherweise eine Messwertaufnahme zu starten.
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Ferner ist denkbar, dass die dem Bediener bereitgestellte Betriebsinformation mittels einer Eingabeeinheit, insbesondere einer Tastatur und/oder einer Computermaus und/oder einem berührungsempfindlichen Bildschirm, durch den Bediener veränderbar sind. Damit wird es dem Bediener ermöglicht, vor einer etwaigen Messdatenaufnahme, bei der möglicherweise auch eine Kontrastmittelverabreichung erfolgt, und/oder einer etwaigen Aufbereitung von Messdaten, die Betriebsinformationen nach Wunsch anzupassen. Beispielsweise kann der Bediener ein durch die Recheneinheit vorgeschlagenes Messprotokoll optimieren und/oder Beschriftungen einer Auswertedarstellung verändern.
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Im Folgenden werden eine erfindungsgemäße medizinische Bildgebungsvorrichtung und eine erfindungsgemäße Kontrastmittelverabreichungseinheit beschrieben. Deren Vorteile entsprechen im Wesentlichen den Vorteilen des erfindungsgemäßen Verfahrens zum Betrieb einer medizinischen Bildgebungsvorrichtung, welche vorab im Detail ausgeführt sind. Hierbei erwähnte Merkmale, Vorteile oder alternative Ausführungsformen können ebenso auch auf die anderen beanspruchten Gegenstände übertragen werden und umgekehrt. Mit anderen Worten können die gegenständlichen Ansprüche auch mit den Merkmalen, die in Zusammenhang mit einem Verfahren beschrieben oder beansprucht sind, weitergebildet sein. Die entsprechenden funktionalen Merkmale des Verfahrens werden dabei durch entsprechende gegenständliche Module, insbesondere durch Hardware-Module, ausgebildet.
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Die erfindungsgemäße medizinische Bildgebungsvorrichtung ist ausgebildet, ein Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 15 durchzuführen und umfasst eine Recheneinheit zur Ermittlung einer Betriebsinformation anhand einer bereitgestellten klinischen Anforderung.
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In einer erweiterten Variante umfasst die medizinische Bildgebungsvorrichtung einen Kontrastmittelinjektor und/oder eine Schnittstelle zu einem Kontrastmittelinjektor. Hiermit ist insbesondere ein Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 17 ausführbar.
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Die erfindungsgemäße Kontrastmittelverabreichungseinheit umfasst einen Kontrastmittelinjektor und eine Recheneinheit zur Ermittlung einer Betriebsinformation anhand einer bereitgestellten klinischen Anforderung in Abhängigkeit von einem Land und/oder einer Fachrichtung eines Zuweisers.
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Ferner wird ein Computerprogrammprodukt vorgeschlagen, das ein Programm umfasst und direkt in einen Speicher einer programmierbaren Systemsteuereinheit einer medizinischen Bildgebungsvorrichtung ladbar ist und Programmmittel, z.B. Bibliotheken und Hilfsfunktionen, aufweist, um ein erfindungsgemä-ßes Verfahren auszuführen, wenn das Computerprogrammprodukt in der Systemsteuereinheit der medizinischen Bildgebungsvorrichtung ausgeführt wird.
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Das Computerprogrammprogrammprodukt kann dabei eine Software mit einen Quellcode, der noch kompiliert und gebunden oder der nur interpretiert werden muss, oder einen ausführbaren Softwarecode umfassen, der zur Ausführung nur noch in die Systemsteuereinheit zu laden ist. Durch das Computerprogrammprodukt kann das erfindungsgemäße Verfahren schnell, identisch wiederholbar und robust ausgeführt werden. Das Computerprogrammprodukt ist so konfiguriert, dass es mittels der Systemsteuereinheit die erfindungsgemäßen Verfahrensschritte ausführen kann. Die Systemsteuereinheit muss dabei jeweils die Voraussetzungen wie beispielsweise einen entsprechenden Arbeitsspeicher, eine entsprechende Grafikkarte oder eine entsprechende Logikeinheit aufweisen, so dass die jeweiligen Verfahrensschritte effizient ausgeführt werden können. Das Computerprogrammprodukt ist beispielsweise auf einem computerlesbaren Medium gespeichert oder auf einem Netzwerk oder Server hinterlegt, von wo es in den Prozessor einer lokalen Systemsteuereinheit geladen werden kann, der mit der medizinischen Bildgebungsvorrichtung direkt verbunden oder als Teil der medizinischen Bildgebungsvorrichtung ausgebildet sein kann. Weiterhin können Steuerinformationen des Computerprogrammprodukts auf einem elektronisch lesbaren Datenträger gespeichert sein. Die Steuerinformationen des elektronisch lesbaren Datenträgers können derart ausgestaltet sein, dass sie bei Verwendung des Datenträgers in einer Systemsteuereinheit einer medizinischen Bildgebungsvorrichtung ein erfindungsgemäßes Verfahren durchführen. Beispiele für elektronische lesbare Datenträger sind eine DVD, ein Magnetband oder einen USB-Stick, auf welchem elektronisch lesbare Steuerinformationen, insbesondere Software, gespeichert ist. Wenn diese Steuerinformationen von dem Datenträger gelesen und in eine Systemsteuereinheit der medizinische Bildgebungsvorrichtung gespeichert werden, können alle erfindungsgemäßen Ausführungsformen der vorab beschriebenen Verfahren durchgeführt werden. So kann die Erfindung auch von dem besagten computerlesbaren Medium und/oder dem besagten elektronisch lesbaren Datenträger ausgehen.
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Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus den im Folgenden beschriebenen Ausführungsbeispielen sowie anhand der Zeichnungen. Einander entsprechende Teile sind in allen Figuren mit den gleichen Bezugszeichen versehen.
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Es zeigen:
- 1 eine erfindungsgemäße Magnetresonanzvorrichtung in einer schematischen Darstellung,
- 2 ein erfindungsgemäßes Verfahren in einer schematischen Blockdarstellung,
- 3 eine Erweiterung des erfindungsgemäßen Verfahrens in einer schematischen Blockdarstellung,
- 4 eine erfindungsgemäße Kontrastmittelverabreichungseinheit.
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In 1 ist exemplarisch für eine medizinische Bildgebungsvorrichtung eine Magnetresonanzvorrichtung 10 schematisch dargestellt, die ausgebildet ist, ein Verfahren zum Betrieb einer medizinischen Bildgebungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 17 auszuführen. Die Magnetresonanzvorrichtung 10 umfasst eine Magneteinheit 11, die einen supraleitenden Hauptmagneten 12 zu einem Erzeugen eines starken und insbesondere zeitlich konstanten Grundmagnetfelds 13 umfasst. Zudem weist die Magnetresonanzvorrichtung 10 einen Patientenaufnahmebereich 14 auf zu einer Aufnahme eines Patienten 15. Der Patientenaufnahmebereich 14 ist im vorliegenden Ausführungsbeispiel zylinderförmig ausgebildet und in einer Umfangsrichtung von der Magneteinheit 11 zylinderförmig umgeben. Grundsätzlich ist jedoch eine davon abweichende Ausbildung des Patientenaufnahmebereichs 14 jederzeit denkbar. Der Patient 15 kann mittels einer Patientenlagerungsvorrichtung 16 der Magnetresonanzvorrichtung 10 in den Patientenaufnahmebereich 14 geschoben werden. Die Patientenlagerungsvorrichtung 16 weist hierzu einen innerhalb des Patientenaufnahmebereichs 14 bewegbar ausgestalteten Patiententisch 17 auf.
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Die Magneteinheit 11 weist weiterhin eine Gradientenspuleneinheit 18 zu einer Erzeugung von Magnetfeldgradienten auf, die für eine Ortskodierung während einer Bildgebung verwendet werden. Die Gradientenspuleneinheit 18 wird mittels einer Gradientensteuereinheit 19 der Magnetresonanzvorrichtung 10 gesteuert und umfasst mehrere hier nicht näher dargestellte Gradientenspulen, die mittels Spulenkanälen angesteuert werden. Die Magneteinheit 11 umfasst weiterhin eine Hochfrequenzantenneneinheit 20, welche im vorliegenden Ausführungsbeispiel als fest in die Magnetresonanzvorrichtung 10 integrierte Körperspule ausgebildet ist. Die Hochfrequenzantenneneinheit 20 ist zu einer Anregung von Atomkernen, die sich in dem von dem Hauptmagneten 12 erzeugten Hauptmagnetfeld 13 einstellt, ausgelegt. Die Hochfrequenzantenneneinheit 20 wird von einer Hochfrequenzantennensteuereinheit 21 der Magnetresonanzvorrichtung 10 gesteuert und strahlt HF-Pulse in einen Untersuchungsraum ein, der im Wesentlichen von einem Patientenaufnahmebereich 14 der Magnetresonanzvorrichtung 10 gebildet ist. Die Hochfrequenzantenneneinheit 20 ist weiterhin zum Empfang von Magnetresonanzsignalen ausgebildet.
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Zu einer Steuerung des Hauptmagneten 12, der Gradientensteuereinheit 19 und zur Steuerung der Hochfrequenzantennensteuereinheit 21 weist die Magnetresonanzvorrichtung 10 eine Systemsteuereinheit 22 auf. Die Systemsteuereinheit 22 steuert zentral die Magnetresonanzvorrichtung 10, wie beispielsweise das Durchführen einer vorbestimmten bildgebenden Pulssequenz. Zudem umfasst die Systemsteuereinheit 22 eine Speichereinheit Des Weiteren umfasst die Magnetresonanzvorrichtung 10 eine Benutzerschnittstelle 23, die mit der Systemsteuereinheit 22 verbunden ist. Steuerinformationen wie beispielsweise Bildgebungsparameter, sowie rekonstruierte Magnetresonanzbilder können auf einer Anzeigeeinheit 24, beispielsweise auf zumindest einem Monitor, der Benutzerschnittstelle 23 für ein medizinisches Bedienpersonal angezeigt werden. Weiterhin weist die Benutzerschnittstelle 23 eine Eingabeeinheit 25 auf, mittels der Informationen und/oder Parameter während eines Messvorgangs von dem medizinischen Bedienpersonal eingegeben werden können.
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Optional umfasst die Magnetresonanzvorrichtung 10 einen Kontrastmittelinjektor 30 und/oder eine Schnittstelle zu einem Kontrastmittelinjektor. Dieser ist mit der Systemsteuereinheit 22 verbunden und kann durch diese gesteuert werden. Ferner kann die Systemsteuereinheit 22 mit einem etwaigen Krankenhaus- und/oder Radiologieinformationssystem (KIS, RIS) 99, insbesondere drahtlos und/oder kabelgebunden, verbunden sein.
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Die Magnetresonanzvorrichtung 10 ist zusammen mit der Systemsteuereinheit 22 zu einer Ausführung eines erfindungsgemäßen Verfahrens zum Betrieb einer medizinischen Bildgebungsvorrichtung ausgelegt, das in 2 und/oder 3 schematisch dargestellt ist. Hierzu weist die Systemsteuereinheit 22 eine Recheneinheit 27 zur Ermittlung einer Betriebsinformation anhand der bereitgestellten klinischen Anforderung auf. Die klinische Anforderung kann aus einer Bedarfsanforderung abgeleitet werden, welche der Systemsteuereinheit 22 mittels einer Erfassungseinheit 26, beispielsweise einem Scanner und/oder einem Lesegerät und/oder einer Kamera, zugeführt werden kann. Ferner umfasst die Systemsteuereinheit 22 noch eine Anforderungsdatenbank 28 und eine Betriebsinformationsdatenbank 29. Die Ermittlung der klinischen Anforderung kann einen Abgleich der Bedarfsanforderung mit der Anforderungsdatenbank 28 umfassen und die Ermittlung der Betriebsinformation kann einen Abgleich der klinischen Anforderung mit der Betriebsinformationsdatenbank 29 umfassen.
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Darüber hinaus umfasst die Systemsteuereinheit 22 eine entsprechende Software und/oder Computerprogramme auf, die in einen Speicher der Systemsteuereinheit 22 ladbar ist, mit Programmmitteln, um das Verfahren zum Betrieb einer medizinischen Bildgebungsvorrichtung auszuführen, wenn das Programm in der Systemsteuereinheit 22 der Magnetresonanzvorrichtung 10 ausgeführt wird.
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2 zeigt ein erfindungsgemäßes Verfahren zum Betrieb einer medizinischen Bildgebungsvorrichtung. In Schritt 110 wird die klinische Anforderung bereitgestellt, beispielsweise als Diagnosenorm ICD-10-Code 31.0. Wie in 3 dargestellt, kann in einem möglichen vorherigen Schritt 100 die klinische Anforderung aus einer Bedarfsanforderung ermittelt werden. Eine exemplarische Bedarfsanforderung wäre etwa ein Überweisungstext „Ausschluss fronto-temporale Demenz“, der in Papierform vorliegt. Mittels der Erfassungseinheit 26, z.B. einem Scanner mit einem Texterkennungsprogramm, und einem Abgleich mit der Anforderungsdatenbank 28 kann diese Textinformation in die besagte Diagnosenorm ICD-10 Code 31.0 umgewandelt werden. Ferner ist auch vorstellbar, dass Bildinformationen als Basis einer Bedarfsanforderung eingesetzt werden kann.
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Anhand der bereitgestellten klinischen Anforderung wird in Schritt 120 für die medizinische Bildgebungsvorrichtung eine Betriebsinformation ermittelt. Dies kann mit Hilfe eines Abgleichs mit der Betriebsinformationsdatenbank 29 erfolgen. Diese Ermittlung kann in Abhängigkeit von zumindest einem Sekundärparameter erfolgen, wie beispielsweise Land und/oder medizinischer Fachrichtung eines Zuweisers und/oder Patientendaten. So können unter anderem etwaige Erwartungen von einem Initiator der bildgebenden Untersuchung, insbesondere des Zuweisers, länderspezifisch sowie abhängig von der zuweisenden Disziplin berücksichtigt werden. Zum Beispiel erwarten Onkologen oftmals möglichst evidenzbasierte und im Idealfall auf Ja/Nein-Aussagen reduzierte Ergebnisse, während Orthopäden und Chirurgen sich üblicherweise mehr für dreidimensionale Darstellungen interessieren und Kardiologen wiederum indikationsabhängige Schnitte des Herzens verlangen.
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Stammt die klinische Anforderung in einem ersten Beispiel von einem Neurologen aus den USA, so kann dies in diesem illustrierenden Beispiel bedeuten, dass davon auszugehen ist, dass ein Fokus auf morphologischen T1- und T2-Kontast gewünscht wird mit einer Vergrößerung des frontalen Bereichs. In einem zweiten Beispiel könnte für einen Psychiater aus Deutschland bei der gleichen klinischen Anforderung, nämlich der Diagnosenorm ICD-10-Code 31.0, eine morphologische Darstellung mit einer Erklärung der Kontraste als Legende und ein Perfusionsbild mit Erklärung der Blutflusswerte sinnvoller sein.
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Hier stellen also das Land, in den beiden aufgeführten Beispielen USA oder Deutschland, und das Fachgebiet des Zuweisers, in den beiden aufgeführten Beispielen Neurologie oder Psychiatrie, Sekundärparameter dar. Davon abhängig kann die Ermittlung der Betriebsinformation erfolgen. So kann in dem ersten Beispiel als Messparameter eine Pulssequenz ermittelt werden, die T1- und T2-gewichtete Abbildungen aufnimmt. Ferner kann als Aufbereitungsinformation eine Auswahl und eine Skalierung von einer oder mehreren zu erstellenden Abbildungen ermittelt werden, indem hier der frontale Bereich ausgewählt wird, der in einer vergrößernden Skalierung dargestellt werden soll. Im zweiten Beispiel wären ein oder mehrere zur Diffusions- und/oder Perfussionsmessung geeignete Messprotokolle eine zu ermittelnde Betriebsinformationen. Die ermittelte Aufbereitungsanweisung enthält in diesem Beispiel zudem Vorgaben für darzustellende Zusatzinformationen, nämlich dass die zu erstellenden Abbildung eine erklärende Legende enthalten soll. Edukative Beschriftungen und Legenden von Abbildungen können dem Zuweiser das Verständnis der Daten erleichtern und die Akzeptanz der bildgebenden Untersuchung befördern.
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Die Betriebsinformation kann also einen oder mehrere Messparameter, beispielsweise ein Magnetresonanz-Standartprotokoll, umfassen. Zur Ermittlung dieses Messparameters kann, z.B. in einer Tabelle, die z.B. in der Betriebsinformationsdatenbank 29 hinterlegt ist, aus mehreren Messprotokollen dieses Magnetresonanz-Standartprotokoll ausgewählt werden.
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Darüber hinaus ist es denkbar, dass die Betriebsinformation zumindest einen Applikationsparameter umfasst, wie beispielsweise eine Eigenschaft eines etwaigen Kontrastmittels und/oder eine Dosierung des Kontrastmittels und/oder eine Einflussgeschwindigkeit des Kontrastmittels und/oder ein Verabreichungszeitpunkt des Kontrastmittels. Bei der Ermittlung des zumindest einen Applikationsparameters aus der klinischen Anforderung und etwaigen Sekundärparametern, wie patientenspezifische Merkmale, kann beispielsweise anhand der Betriebsinformationsdatenbank erfolgen, in der Daten aus der Fachliteratur und/oder von einem Hersteller des Kontrastmittels, die in der Betriebsinformationsdatenbank abgelegt sind. Nach der Bestimmung dieser Applikationsparameter können diese Informationen an den Kontrastmittelinjektor 30 übermittelt werden, an dem gegebenenfalls eine Injektion vorbereitet wird.
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Ferner kann anhand der ermittelten Aufbereitungsanweisung als weiterer möglicher Teil der Betriebsinformation ein zu erstellender Bericht für den jeweiligen Zuweiser optimiert werden. Vorteilhafterweise werden dabei aus den aufgrund der klinischen Anforderung und/oder Sekundärparametern, beispielsweise ermittelbar aus einer Überweisung, Ergebnisse der bildgebenden Untersuchung zusammengestellt, insbesondere nach Wichtigkeit sortiert und beschriftet. Dadurch können Zuweiser-spezifisch diagnostische Präferenzen berücksichtigt werden. Weitere denkbare darzustellende Zusatzinformationen wären etwa quantitative klinische Punktzahlen (engl. Scores) wie PI-RADS (engl. Prostate Imaging-Reporting And Data System) für eine Prostata-Befundung oder BI-RADS (engl. Breast Imaging- Reporting And Data System) für eine Brustbefundung.
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In 3 wird ferner gezeigt, dass nach der Ermittlung der Betriebsinformation in Schritt 120 in einem optionalen weiteren Schritt 130 zumindest ein Teil der Betriebsinformation dem Bediener mittels einer Ausgabeeinheit, beispielsweise der Anzeigeeinheit 24, bereitgestellt wird. Diese können dann durch den Bediener gegebenenfalls verändert werden, etwa mittels der Eingabeeinheit 25. Der Bediener kann also den bildgebenden Messvorgang direkt starten oder ein etwaiges, insbesondere ihm automatisch vorgeschlagenes, Messprotokoll vor dem Messvorgang noch konfigurieren. Natürlich ist auch ein Abbruch des Verfahrens in diesem Schritt möglich.
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Bei der möglichen zumindest teilweisen Bereitstellung und Anpassung der Betriebsinformation in Schritt 130 können zudem Körperregionen durch graphische Auswahl eines Erfassungsbereichs und Erfassungszeiten durch graphische Eingaben von Uhrzeiten bestimmt werden.
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In einer weiter automatisieren Form ist es denkbar, dass ein Radiologe oder sogar der Patient selbst den Messvorgang startet. In diesem Fall wird dann keine klassische MTA als Bediener mehr benötigt, so dass sich ein etwaiges Personal auf eine Patientenbetreuung konzentrieren kann, z.B. bei MRT die Spulenpositionierung durchführen und/oder bei Notfällen einschreiten kann. Dies ist vor allem für Weltgegenden von Vorteil, in denen medizinisches Fachpersonal, wie MTA, nur wenig verfügbar ist.
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In Schritt 140 werden anhand des zumindest einen ermittelten Messparameters durch die medizinische Bildgebungsvorrichtung Messdaten erfasst. Während oder vor der Messdatenerfassung ist es denkbar, dass anhand des zumindest einen Applikationsparameter ein Kontrastmittel über den Kontrastmittelinjektor 30 oder über eine in 4 dargestellte Kontrastmittelverabreichungseinheit 50 verabreicht wird. Dies kann entweder vollautomatische geschehen, ohne dass der Bediener weitere Eingaben vornehmen muss, oder nach vorheriger Bestätigung durch den Benutzer in Schritt 130. Dabei kann beispielsweise von der Systemsteuereinheit 22 ein Signal an den Kontrastmittelinjektor 30 übertragen werden, so dass der Kontrastmittelinjektor 30 die Kontrastmittelgabe wie vorgesehen startet.
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In Schritt 150 werden die erfassten Messdaten anhand der Aufbereitungsanweisung aufbereitet. Im Ergebnis erhält beispielsweise der Zuweiser als Kunde des Radiologen eine bedarfsgeregte Ergebnisaufbereitung, die sich an seinen Präferenzen und Leitlinien orientiert. Durch eine bessere Erklärung der Bildinhalte kann zudem die Akzeptanz und Aussagekraft der Bildgebungsdaten erhöht werden, d.h. das Verständnis für die diagnostischen Ergebnisse kann gesteigert werden. Insbesondere können neuere Verfahren wie z.B. MR-Diffusion oder CT-Tumor-Perfusion in der Onkologie zielgerichtet aufbereitet und vermittelt werden.
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In 4 ist eine Kontrastmittelverabreichungseinheit dargestellt, die einen Kontrastmittelinjektor 30' und eine Recheneinheit 27` zur Ermittlung einer Betriebsinformation, insbesondere zumindest eines Applikationsparameters, anhand einer bereitgestellten klinischen Anforderung umfasst. Optional umfasst sie ferner eine Erfassungseinheit 26` zur Bereitstellung einer Bedarfsanforderung durch Erfassung einer Text- und/oder Bildinformation. Zusätzlich zur Recheneinheit 27` umfasst die Systemsteuereinheit 22' eine optionale Anforderungsdatenbank 28` zur Ermittlung der klinischen Anforderung mittels Abgleichs der Bedarfsanforderung und eine Betriebsinformationsdatenbank 29` zur Ermittlung der Betriebsinformation mittels Abgleichs der klinischen Anforderung.
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Darüber hinaus können über eine mögliche Benutzerschnittstelle 23', die mit der Systemsteuereinheit 22` verbunden ist und eine Anzeigeeinheit 24` und eine Eingabeeinheit 25` umfasst, Daten ein- und ausgegeben werden, beispielsweise zur Kontrolle und/oder Korrektur des zumindest einen Applikationsparameters, wie etwa der Eigenschaft eines Kontrastmittels und/oder eine Dosierung des Kontrastmittels und/oder eine Einflussgeschwindigkeit des Kontrastmittels und/oder ein Verabreichungszeitpunkt des Kontrastmittels.
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Obwohl die Erfindung im Detail durch die bevorzugten Ausführungsbeispiele näher illustriert und beschrieben wurde, so ist die Erfindung dennoch nicht durch die offenbarten Beispiele eingeschränkt und andere Variationen können vom Fachmann hieraus abgeleitet werden, ohne den Schutzumfang der Erfindung zu verlassen.
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Abschließend lässt sich die vorliegende Erfindung zusammenfassend kurz wie folgt beschreiben: Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betrieb einer medizinischen Bildgebungsvorrichtung sowie eine medizinische Bildgebungsvorrichtung und ein Computerprogrammprodukt. Gemäß dem Verfahren wird eine klinischen Anforderung bereitgestellt, anhand derer mittels einer Recheneinheit eine Betriebsinformation für die medizinische Bildgebungsvorrichtung ermittelt wird. Erfindungsgemäß wird eine indikationsgetriebene zumindest teilautomatisierte Wandlung von Informationen vorgeschlagen, insbesondere eine Übersetzung von Überweisungsanforderungen in eine Bildgebungsprozedur, sowie umgekehrt eine Anpassung der Bildgebungsergebnisse an Erwartungen des Überweisers.