专利名称：用于操作多个医疗设备的装置和方法
技术领域：
本发明涉及一种用于操作多个医疗设备、尤其是用于并行操作X射线设备和电解剖3D映射设备以及并行显示相应的检查结果的装置和方法。
背景技术：
在临床检查或治疗中常常需要同时使用多个医疗设备以为医生提供特定的信息。这样的应用例如有利用如内窥镜、腹腔镜或导管等仪器的最小介入检查或治疗，其中这些仪器通过小的身体开口引入患者体内，而同时通过X射线设备、例如借助C弧旋转血管造影来确定仪器的位置或特定的内部器官的状况。导管通常用于心脏病学检查，例如对于目前通过所谓的消融过程治疗的心脏心律不齐。
借助X射线技术并行地确定医疗仪器的位置和方向还在导管介入、特别是在心脏内或动脉内超声波成像时成像导管的采用，以及在OCT成像或在将导管在三维图像数据中导航的应用中都具有重要的作用。
在现有技术中确切地确定医疗仪器的位置和方向例如利用电磁定位系统(如位于美国加州的Biosense Webster公司的CARTO系统)实现。其中，将用于检测电磁场变化的传感器集成在医疗仪器中，而在患者周围建立起电磁场。由此确定了三个位置自由度(X、Y、Z坐标)和三个方向自由度(“斜度(pitch)”、“偏航(yaw)”、“旋转(roll)”)。
同时可以利用X射线设备(如位于Erlangen的Siemens，Medical Solutions的AXIOM ARTIS dFC系统)拍摄患者感兴趣区域的X射线图像。
在对患者的常规检查中，将X射线系统的两维透视图像确定地设置在X射线系统中，进行所谓的显示器-色灯(Monitor-Ampel)显示，而目前电解剖3D映射系统的可视化是在分离的显示器上进行的。电解剖3D映射系统可以用于确定医疗仪器的位置和方向，但也可以用于产生器官的三维表面模型，而同时例如借助并行拍摄的X射线图像对该器官进行透视。
在现有技术中医疗设备的输入装置是单独存在和实现的。医生例如必须利用安装在患者卧榻上的操作元件(如操纵杆、按钮板、脚动开关等)在拍摄区域的其中有导管尖的介入的透视图像的同时来控制X射线系统的特定功能。在此X射线系统的输入装置和电解剖3D映射系统的输入装置双重设置。需要并行地操作X射线系统和电解剖3D映射系统或其它医疗检查设备的各操作元件(如脚动开关、操纵杆、跟踪球等)。
此外，各个系统的运行概念不同。因此临床使用者必须在同时操作不同的医疗设备时还要考虑不同的操作哲学，由此可能产生误操作，而这尤其在医疗应用中是不期望的。
最后，显示设备的分开设置迫使医生要在不同的显示器之间来回地观看，由此同样可能会产生错误。
发明内容
因此本发明要解决的技术问题是，提供一种克服上述缺点并降低错误概率的用于操作多个医疗设备的装置以及与此相适应的方法。
按照本发明，用于操作多个医疗设备的装置具有一个检查和治疗设备，该检查和治疗设备具有至少两个对患者进行检查和治疗的医疗设备。第一数据源提供第一医疗设备的信息、第二数据源提供第二医疗设备的信息。按照本发明，该两个数据源的数据由控制和处理装置进行处理，其中，对数据的处理可通过同一输入单元控制，并且对处理后的数据的显示可在同一显示装置上进行。通过将多个输入单元集成在一个所谓的“操作台”中，医务人员可以利用同一输入装置同时或并行地操作多个医疗设备。由此还可以使如鼠标、操纵杆、跟踪球或键盘等输入装置这样调谐，使得当使用者相同或相似地操纵同一输入装置时，在不同的医疗设备上实施相同或相似的动作。
根据本发明的第一优选实施方式，控制和处理装置具有用于处理第一数据源的数据的第一数据处理装置和用于处理第二数据源的数据的第二数据处理装置，从而可以使该两个数据处理装置的数据通过开关或通过两个并行传输路径或借助可预定的编码发送到显示装置。为此优选输入单元具有转换开关或编码单元，用于对控制和处理装置的参数和控制命令的输入进行输入数据和输入命令的转换或编码。根据数据和输入命令的类型可以控制和选择不同的医疗设备或控制和处理装置中的不同数据处理装置或不同的显示模式。
如果医生例如向前移动操纵杆，则可以根据例如第一输入模式旋转X射线设备的C弧，而在第二输入模式中使超声波头在导管尖中旋转，这取决于医生例如通过按压操纵杆顶端的按钮选择的哪一种输入模式(X射线或超声波)。
显示装置例如是由六个显示器组成的X射线设备的显示器色灯(Monitor-Ampel)。这样显示装置的一个或两个显示器可以用于显示电解剖3D映射系统或多模态可视化系统的数据。
根据本发明的另一优选实施方式，输入单元包括如操纵杆、控制屏、鼠标、键盘、跟踪球或脚动开关的用于X射线设备的子输入装置，其中，可借助转换开关或编码将每个子输入装置单独或全部子输入装置一起与各输入命令相对应以控制各个医疗设备，或与输出命令相对应以显示处理后的数据。这例如可以通过输入单元上的、用于输入数据和用于选择场的子输入装置实现，其中，数据用于参数化而场用于选择医疗设备的功能或设备本身和/或显示装置的显示器的设置条件。
具有优点地还可以通过输入单元向控制和处理装置输入其它数据并将其存储在那里，如患者的基本数据、患者器官的手术前图像数据、如EKG设备的其它设备的归档数据或数据，在此这些数据可供所有可通过输入装置由控制和处理装置控制的医疗设备使用。
本发明还涉及一种用于操作检查和治疗设备的多个医疗设备的方法，该检查和治疗设备具有至少两个医疗设备，其中，提供第一数据源的第一医疗设备的信息、提供第二数据源的第二医疗设备的信息，以及输入单元将数据和命令输入控制和处理装置并在显示装置上输出信息，其中，在控制和处理装置中对该至少两个数据源的数据进行处理，并且该对数据的处理通过同一输入单元控制，并且在同一显示装置上显示处理后的数据。
优选在控制和处理装置中对在两个分离的数据处理装置中的第一数据源的数据和第二数据源的数据进行处理，从而使该两个数据处理装置的数据在处理之后通过开关或通过两个并行传输路径或借助预定的编码发送到显示装置。根据输入命令的类型对不同的医疗设备或不同的数据处理装置或不同的显示模式进行控制。
尤其适合的是，将按照本发明的装置和方法用于将电解剖3D映射系统的用户接口(输入单元)集成在X射线设备的用户接口中。为此按照本发明有四个集成步骤。
以下借助附图对本发明进行描述。其中示出图1示意性示出按照本发明的装置。
具体实施例方式
图1示意性示出按照本发明的装置，其具有检查/治疗设备1，该检查/治疗设备1具有包括两个医疗设备3和11(即C弧X射线设备和设置了超声波探测器的导管)的拍摄装置2。导管在对象7的检查区域6内移动，例如穿过动脉进入要检查的心脏附近，并在那里借助旋转的超声波探测器拍摄心脏的单个层析图像，以收集用于三维再现图像的数据。
但图1所示的医疗设备11还可以是在电生理学中应用的电解剖3D映射设备。具有集成的位置/方向传感器的导管例如沿着患者心室的内表面移动，从而可以在扫描EKG电压的同时示出导管的位置和方向。
采集导管的位置和方向利用可以通过电磁场实现，该电磁场例如借助三个位于患者周围的发送线圈产生并由导管中的相应接收线圈检测。通过采集磁场的空间变化可以准确地检测导管尖的位置和方向。然后可以对心电图的数据进行颜色编码并在检查区域的解剖3D显示上进行显示。由此产生心脏心房电激励的三维彩色显示。
同时X射线设备用X射线源4对检查区域6进行透视，X射线落到X射线检测器5上，数据被提供给第一数据源8。仪器11(例如超声波导管)向第二数据源9提供数据。两个数据源8和9与控制和处理装置14连接，该控制和处理装置14按照本发明的第一优选实施方式具有接收两个数据源8和9的数据的第一数据处理装置12和第二数据处理装置13。该两个数据处理装置12和13根据本发明的一个实施方式通过开关15与显示装置10连接，显示装置10具有多个显示器16。
控制和处理装置14同时还与输入单元17连接，输入单元17例如具有操纵杆18、控制屏19、鼠标20和脚动开关21。控制屏19例如可以是所谓的“触摸屏”，其根据可选择的图像屏幕显示而显示不同的场，在这些场被触摸时将不同的控制命令和数据发送给控制和处理装置14。
第一集成级在第一集成级中，显示装置(例如是X射线设备的显示器色灯)10的一个显示器16用于同时显示电解剖3D映射系统的数据。为此仅需将例如第二数据处理装置13的图形卡连接到X射线设备显示器色灯的一个显示器16。显示器16还可以根据需要用于其它医疗设备，如用于可视化多模态可视化工作站的数据。在显示模式之间的转换还可以通过相应数据处理装置12或13的视频信号的转换开关15来实现，或通过与数据处理装置12、13匹配的对视频信号的编码来实现，由此控制显示装置10的不同显示器16。对于该集成步骤不需要改变电解剖3D映射系统的配置或软件。
第二集成级在第二集成级中，可用X射线设备的不同子输入装置并行地控制例如3D映射系统。通过转换开关的实现可以并行地使用这些子输入装置并相应地控制X射线设备和电解剖3D映射系统。还可以将各子输入装置唯一地与特定医疗设备对应，以避免可能导致非概观性的“过度的功能性”。
第三集成级在另一集成级中，按照本发明，作为输入单元还配备一体化的操作概念。利用一体化的操作逻辑控制全部医疗设备，例如借助实施为“触摸屏”的控制屏19上的所谓“寄存器卡”。通过该控制屏19还可以输入用于对各个医疗设备参数化的数据。
例如可以借助X射线设备用户接口的菜单/子菜单以及命令键来选择电解剖3D映射系统的基本功能和进行参数化。通过硬件接口可将输入命令传送给电解剖3D映射系统的数据处理装置13的输入单元17。在此例如可对下述电解剖3D映射系统的功能进行选择和参数化1.系统设置-校准-坐标校准(发送机)-支持设置参考电极2.患者/研究/文件管理-患者登记-备份/恢复3.选择采集模式或浏览模式4.采集图及表面点-释放脚动开关-接受/丢弃一个采集的表面点
-对采集的图的点列表处理-对已采集的图的点选择5.图显示-改变缩放和定向-注释-不同的图类型-“本地激活时间”图-电压图-传播图-表面图-网格图-在图中剪辑平面6.图处理-重新制图(对新的图采用现有几何形状)。
第四及其它集成级在第四集成级中还将输入单元17用于输入其它数据。如果医疗设备通过同一输入单元17控制并且输入单元17处于一体化逻辑操作概念之下，则例如可以将当前电生理过程的患者数据(如患者ID、姓名、出生日期等人口统计学数据)传送给各医疗设备，在此，借助公共输入单元17进行传输。
电解剖图像数据同样可以通过公共输入单元17与X射线图像一起传输给所谓的“报告服务器”，以产生关于电生理过程的实施和结果的报告。
一体化的输入单元还适用于满足其它的功能性，如用于自动校准X射线设备和电解剖3D映射系统，或用于为记录两维或三维图像数据而自动变换坐标系。
最后，一些目前可用的X射线设备具有了与所谓的“记录系统”或其它医疗系统的公共接口，从而例如在将电解剖3D映射系统的用户接口集成到X射线设备的用户接口中的同时还可以将3D映射系统集成到其它系统中。
权利要求
1.一种用于操作检查和治疗设备(1)的多个医疗设备的装置，该检查和治疗设备(1)具有至少两个医疗设备，该装置至少具有提供第一医疗设备的信息的第一数据源(8)、提供第二医疗设备的信息的第二数据源(9)以及带有输入单元(17)和显示装置(10)的控制和处理装置(14)，其特征在于，该控制和处理装置(14)对所述至少两个数据源(8，9)的数据进行处理，该对数据的处理可通过同一输入单元(17)控制，并且对处理后的数据的显示可在同一显示装置(10)上进行。
2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述控制和处理装置(14)具有用于处理第一数据源(8)的数据的第一数据处理装置(12)和用于处理第二数据源(9)的数据的第二数据处理装置(13)，并且该两个数据处理装置(12，13)的数据通过开关(15)或通过两个并行传输路径或借助预定的编码发送到显示装置(10)。
3.根据权利要求1或2所述的装置，其特征在于，所述输入单元(17)具有转换开关或编码单元，用于对控制和处理装置(14)的控制命令的输入进行输入命令的转换或编码，并且可以根据输入命令的类型对不同的医疗设备和/或不同的数据处理装置(12，13)和/或不同显示模式进行控制和选择。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的装置，其特征在于，所述显示装置(10)是X射线设备的显示器色灯，该显示装置(10)的显示器(16)用于显示电解剖三维映射系统或多模态可视化系统的数据。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的装置，其特征在于，所述输入单元(17)包括如操纵杆(18)和/或控制屏(19)和/或鼠标(20)和/或脚动开关(21)的用于X射线设备的子输入装置，可借助转换开关或编码将每个子输入装置单独或全部子输入装置一起与各输入命令相对应以控制各个医疗设备，或与输出命令相对应以显示处理后的数据。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的装置，其特征在于，所述输入单元(17)包括用于输入数据和用于选择场的子输入装置，其中，所述数据用于参数化而所述场用于选择医疗设备的功能和/或显示装置(10)的显示器(16)的设置条件。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的装置，其特征在于，通过所述输入单元(17)还向控制和处理装置(14)输入其它数据并将其存储在那里，其中，这些数据可供所有医疗设备使用。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的装置，其特征在于，所述第一数据源(8)输出X射线源(4)的射线检测器(5)的数据，所述第二数据源(9)输出电解剖三维映射系统的数据。
9.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，还向所述控制和处理装置(14)输入电解剖三维映射系统的位置数据和/或方向数据，必要时这借助所述第二数据源(9)进行，该位置数据和/或方向数据是电解剖三维映射系统的导管中的接收线圈在检测电磁场时产生的。
10.一种用于操作检查和治疗设备(1)的多个医疗设备的方法，该检查和治疗设备(1)具有至少两个医疗设备，其中，提供第一数据源(8)的第一医疗设备的信息、提供第二数据源(9)的第二医疗设备的信息，以及输入单元(17)将数据和命令输入控制和处理装置(14)并在显示装置(10)上输出信息，其特征在于，在公共的控制和处理装置(14)中对所述至少两个数据源(8，9)的数据进行处理，该对数据的处理可通过同一输入单元(17)控制，并且对处理后的数据的显示可在同一显示装置(10)上进行。
11.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，所述控制和处理装置(14)在两个分离的数据处理装置(12，13)中对第一数据源(8)的数据和第二数据源(9)的数据进行处理，并且该两个数据处理装置(12，13)的数据通过开关(15)或通过两个并行传输路径或借助预定的编码发送到显示装置(10)。
12.根据权利要求10或11所述的方法，其特征在于，通过转换开关或编码单元将输入命令发送给控制和处理装置(14)，并且可以根据输入命令的类型控制或选择不同的医疗设备和/或不同的数据处理装置(12，13)和/或不同的显示模式。
全文摘要
本发明涉及一种用于操作检查和治疗设备(1)的多个医疗设备的装置和方法，该检查和治疗设备(1)具有至少两个医疗设备，其中，第一数据源(8)提供第一医疗设备的信息、第二数据源(9)提供第二医疗设备的信息，以及一个带有输入单元(17)和显示装置(10)的公共控制和处理装置(14)对该至少两个数据源(8，9)的数据进行处理，该对数据的处理可通过同一输入单元(17)控制，并且对处理后的数据的显示可在同一显示装置(10)上进行。
文档编号A61B5/00GK1864638SQ20061008185
公开日2006年11月22日 申请日期2006年5月17日 优先权日2005年5月17日
发明者诺伯特·拉恩 申请人:西门子公司