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Die
Erfindung betrifft ein medizinisches Gerät mit einer der
Gewinnung von Bilddaten dienenden oder der Therapie eines Patienten
unmittelbar dienenden Haupteinheit, und mit einer Datenverarbeitungseinrichtung
zum Bearbeiten von Daten für die und/oder aus der Haupteinheit.
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Unter
die obige Definition fällt eine Vielzahl von Diagnose-
bzw. Therapiegeräten.
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Zu
den Bildaufnahmegeräten gehören Röntgenbildaufnahmesysteme
unterschiedlicher Art, vom einfachen Durchleuchtungssystem über
Angiographiegeräte zum Computertomographen. Zu den bildaufnehmenden
Systemen gehören auch PET-Geräte (wobei PET für
Positron Emission Tomography, Positronen-Emissions-Tomographie steht)
und SPECT-Geräte (wobei SPECT für Single Photon Emission
Computer Tomography, Computer Tomographie mit Aussendung eines einzelnen
Photons steht). Ein medizinisches Gerät der eingangs genannten
Gattung kann auch ein Magnetresonanzgerät umfassen. Das
Gerät kann auch mit Ultraschall arbeiten. Schließlich
gehören auch optische Endoskope und Vorrichtungen für
die optische Kohärenztomographie zu den oben genannten
Geräten. Bei der Ausprägung des obigen medizinischen
Geräts als Therapiegerät kann es einen Linearbeschleuniger oder
eine Protonen-Therapievorrichtung umfassen.
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Medizinische
Geräte der genannten Gattung sind üblicherweise
so groß, dass der Patient zu dem Gerät gebracht
wird und nicht das Gerät zum Patienten. Häufig
füllt das medizinische Gerät den Behandlungsraum,
in den der Patient verbracht wird, aus. Mit Hilfe eines Bildaufnahmegeräts
ist es möglich, Aufnahmen von Knochen, Gefäßen
und Organen zu gewinnen. Bei der Ausprägung als Therapiegerät
erfolgt eine Behandlung des Patienten. In beiden Fällen ist
es regelmäßig wichtig, wenn ei ne sichere Diagnose
für den Patienten gestellt werden kann, also klar die Krankheit
bzw. Schädigung des Patienten genannt werden kann. Regelmäßig
bedarf es zur Diagnosestellung einer Analyse von Körperflüssigkeiten. Diese
erfolgt üblicherweise fernab von dem medizinischen Gerät.
In einer Krankenhausumgebung wird die Körperflüssigkeit
z. B. in ein gesondertes Labor des Krankenhauses verbracht, dort
analysiert, und das Ergebnis wird zurückgemeldet. Insbesondere
bei Notfallpatienten ist dies unerfreulich, da durch die langen
Wege und die Umständlichkeit des Verfahrens Zeit verloren
geht.
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Es
ist Aufgabe der Erfindung, die Behandlung eines Patienten insbesondere
auch aufgrund von beschleunigter Diagnose von Körperflüssigkeiten
schneller zu ermöglichen.
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Die
Aufgabe wird dadurch gelöst, dass die Datenverarbeitungseinrichtung
des medizinischen Geräts dazu ausgelegt ist, mit Hilfe
eines Analysechips gewonnene Daten zu empfangen und zu verarbeiten.
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Analysechips,
häufig auch als "Lab-on-a-Chip" bezeichnet, sind kreditkartengroße Systeme,
denen eine Körperflüssigkeit oder auch Körpergewebe
zugeführt werden kann, wobei eine Reaktion auf dem System
stattfindet und ein Ergebnis auslesbar ist, üblicherweise
unter Zuhilfenahme einer Analysechip-Aufnahmeeinrichtung, in die
der Analysechip hineingesteckt wird. Die Analysechipaufnahmeeinrichtung
bietet die Möglichkeit, Daten von dem Analysechip auszulesen.
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Dadurch,
dass nun erfindungsgemäß die Datenverarbeitungseinrichtung
des medizinischen Geräts dazu ausgelegt ist, die Daten
des Analysechips zu empfangen und zu verarbeiten, geschieht eine
Integration des handlichen Laborsystems in die Umgebung des medizinischen
Geräts. Bereits für sich hat ein Analysechip zahlreiche
Vorteile, nämlich insbesondere den, dass eine Analyse kurzfristig
zur Verfügung steht, und dies an einem laborfernen Ort.
Dieser Vorteil wird nun in positiver Weise zusammen mit dem medizinischen
Gerät genutzt, das durch seine Datenverarbeitungseinrichtung
die notwendige Elektronik für die Auswertung der von dem
Analysechip gewonnenen Daten bereitstellt, so dass es einer solchen
nicht mehr gesondert bedarf.
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Das
Vorortanalysieren mit Hilfe eines Analysechips kann insbesondere
Informationen über den Anteil an Blutgasen im Blut des
Patienten, den Anteil an Blutzucker, eine Zusammensetzung der Blutkörperchen
des Patienten und über Gerinnungsfaktoren geben. Das Blut
kann auch auf bestimmte Enzymmarker hin analysiert werden, die Hinweis
auf einen akut stattgefunden habenden Herzinfarkt geben. Hierzu
gehört z. B. die Gesamt-Creatininphosphokinase (CPK), Troponin
sowie B-naturisches Protein und Myoglobin. Es gibt auch neuere so
genannte kardiale Marker, die Hinweis auf einen Herzinfarkt geben,
und von den zahlreichen kardialen Markern seien vorliegend die Myeperoxidase
(MPO) und natriuretische Peptide (BNP) genannt, vergleiche auch
die Biopolymermarker, die in der
US 6,602,855 B2 genannt sind.
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Mittels
eines Analysechips kann das Blut auch auf Marker untersucht werden,
die auf einen Schlaganfall hinweisen. Zu diesen gehören
das Serum Phosphoglycerate Mutase B-Typ Isozym, der neurotropische
Wachstumsfaktor vom B-Typ, ein Biopolymermarker, der in der
US 6,602,855 B2 beschrieben
ist, ein Kombinationsmarker aus vier Teilmarkern, der in der
DE 600 16 178 T2 beschrieben
ist u. v. a. m.
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Mit
Hilfe des Analysechips kann somit vor Ort kurzfristig festgestellt
werden, ob der Patient auf etwas Bestimmtes hin, wie z. B. einen
Herzinfarkt oder einen Schlaganfall, zu untersuchen ist. Der Analysechip
hilft durch sein Diagnoseergebnis unmittelbar beim weiteren Untersuchen
des Patienten mit Hilfe des medizinischen Geräts, das die
Analyseergebnisse empfängt und verarbeitet. Dadurch wird
die Gesamteffizienz bei Diagnose und Behandlung des Patienten erhöht.
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Eine
Analysechip-Aufnahmeeinrichtung kann in das medizinische Gerät
fest integriert sein: Sie muss dann (fest) an einen Datenbus gekoppelt werden,
der Daten von und zu der Datenverarbeitungseinrichtung leitet. In
die Analysechip-Aufnahmeeinrichtung kann ein Analysechip aufgenommen werden,
und von dem aufgenommenen Analysechip können Daten mit
Hilfe der Aufnahmeeinrichtung ausgelesen werden.
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Die
Ausführungsform mit der integrierten Analysechip-Aufnahmeeinrichtung
hat den Vorteil, dass sie sehr kompakt gebaut werden kann und Bedienpersonen
das medizinische Gerät besonders schnell in Bereitschaft
versetzen können, wenn eine Diagnose erwünscht
ist.
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Bei
einer alternativen Ausführungsform wird mit unterschiedlichen
Gerätemodulen gearbeitet. Die Analysechip-Aufnahmeeinrichtung
ist dann nur eines von mehreren Gerätemodulen. Für
die Analysechip-Aufnahmeeinrichtung gibt es dann naturgemäß eine
Schnittstelle an dem Datenbus des medizinischen Geräts.
Diese Ausführungsform hat den Vorteil, dass nicht jedes
Gerät gleichen Bautyps eine sich im konkreten Fall möglicherweise
als überflüssig erweisende Analysechip-Aufnahmeeinrichtung
aufweist. Insbesondere können Analysechip-Aufnahmeeinrichtungen
dann eingespart werden, wenn sich eine Mehrzahl von medizinischen
Geräten in unmittelbarer Nähe zueinander befinden.
Es genügt dann das Versehen nur eines der medizinischen
Geräte mit einer Analysechip-Aufnahmeeinrichtung.
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Die
Erfindung bedingt nicht, dass die mit Hilfe des Analysechips gewonnenen
Daten ausschließlich in dem medizinischen Gerät
bzw. dessen Datenverarbeitungseinrichtung zur Verfügung
stehen. So kann das Gerät (und insbesondere die Datenverarbeitungseinrichtung)
Mittel zum Einspielen der mit Hilfe des Analysechips gewonnenen
Daten in ein Datenübertragungsnetz umfassen. Denkbar ist
es beispielsweise, dass das Gerät per Funk die Daten in
einen im Gebäude vorhandenen Empfänger einkoppelt,
der die Daten über ein Leitungssystem einem zentralen Computer
zuführt. Diese Mittel zum Einspielen sind nicht ohne weiteres
auch bei Analysechip-Aufnahmeeinrichtungen, welche leicht transportierbar,
z. B. tragbar sind, vorzusehen. Das erfindungsgemäße
medizinische Gerät nutzt somit Synergieeffekte und bietet
auch jenseits von der Anwendung der Diagnosedaten im Gerät
selbst Vorteile gegenüber dem Stand der Technik.
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Das
medizinische Gerät kann zwar ortsfest sein, es ist aber
durchaus möglich, dass es von Hand als Ganzes transportierbar
ist, z. B. verfahrbar ist. Dies ist bisher insbesondere von Röntgengeräten und
Ultraschallgeräten bekannt. Ein verfahrbares Röntgengerät
ist beispielsweise in der
DE
100 03 524 B4 oder auch in der
DE 196 27 657 C2 beschrieben.
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Durch
die Erfindung ist bereits dann etwas gegenüber dem Stand
der Technik gewonnen, wenn der handelnde Arzt auf die Datenverarbeitungseinrichtung
zugreifen kann, sich die durch die Analysechips gewonnenen Daten
nach ihrer Verarbeitung zur Bildschirmtauglichkeit auf einem Bildschirm
ansehen kann und dann eine Entscheidung über das weitere
Vorgehen bei der Bedienung des medizinischen Geräts aufgrund
der Diagnose treffen kann. Bei einer bevorzugten Ausführungsform
der Erfindung wird sogar diese Entscheidung automatisch getroffen.
Das medizinische Gerät umfasst dann eine Steuereinheit,
die dazu ausgelegt ist, je nach dem Erfüllen oder Nichterfüllen
eines vorbestimmten Kriteriums durch die empfangenen und vorzugsweise
bereits verarbeiteten Daten die Haupteinheit in einem ersten Modus
oder in einem weiteren Modus anzusteuern. Beispielsweise können
einfache Schwellwertkriterien verwendet werden. Hat man Verdacht auf
einen Herzinfarkt, kann ein Analysechip verwendet werden, der Auskunft über
das Vorhandensein bestimmter kardialer Marker im Blut gibt. Wird
der Schwellwert überschritten, steht fest, dass ein Herzinfarkt
stattgefunden hat, und das medizinische Gerät kann automatisch
in einem Modus arbeiten, der an die Diagnose "Herzinfarkt" angepasst
ist. Beispielsweise kann ein Röntgenbildaufnahmegerät
automatisch bestimmte Voreinstellungen erhalten, z. B. was die Stellung
von Röntgenstrahlungsquelle und Rönt gendetektor,
die Röntgenstrahlungsdosis, die Empfindlichkeit des Detektors
etc. angeht.
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Ein
Aspekt der vorliegenden Erfindung ist auch ein Verfahren zum Betreiben
eines medizinischen Geräts der erfindungsgemäßen
Art, an das eine Analysechip-Aufnahmeeinrichtung koppelbar oder
bereits gekoppelt ist. Eine Steuereinheit ermöglicht das
Betreiben der Haupteinheit in zumindest zwei unterschiedlichen Modi.
Das Verfahren umfasst folgende Schritte:
- a)
Koppeln eines Analysechips über ein bzw. die Analysechip-Aufnahmeeinrichtung
mit dem Datenbus (wozu u. U. das Koppeln der Analysechip-Aufnahmeeinrichtung
gehört, falls diese nicht bereits mit dem Gerät
gekoppelt ist),
- b) Zuführen einer zu analysierenden Probe (Flüssigkeit,
Gewebeprobe) zum Analysechip,
- c) Auslesen eines Analyseergebnisses mit Hilfe der Analysechip-Aufnahmeeinrichtung
und Zuführen desselben zur Datenverarbeitungseinrichtung,
- d) falls das Analyseergebnis einem vorbestimmten Kriterium genügt,
(automatisches) Veranlassen, dass die Steuereinheit in einem ersten
Modus arbeitet, und falls das Analysegerät dem vorbestimmten
Kriterium nicht genügt, (automatisches) Veranlassen, dass
die Steuereinheit in einem zweiten Modus arbeitet.
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Die
Vorteile des erfindungsgemäßen Verfahrens waren
oben bereits bei der Diskussion der zuletzt genannten bevorzugten
Ausführungsform des medizinischen Geräts genannt
worden.
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Nachfolgend
werden bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung unter
Bezug auf die Zeichnung beschrieben, wobei
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1 schematisch
den Aufbau eines erfindungsgemäßen Röntgenbildaufnahmesystems
und
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2 ein
bewegliches Röntgenbildaufnahmesystem der erfindungsgemäßen
Art veranschaulicht.
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Das
im Folgenden erläuterte Beispiel für ein medizinisches
Gerät der erfindungsgemäßen Art ist ein
Röntgenbildaufnahmesystem. Herzstück des Röntgenbildaufnahmesystems
ist ein Röntgen-C-Bogen 10 mit einer Röntgenstrahlungsquelle 12 und
einem Röntgendetektor 14, die zur Abbildung eines
auf einer Patientenliege 16 liegenden Patienten 18 dienen.
Eine Spannungsversorgung 20 versorgt sämtliche
Einheiten, wo notwendig, mit Spannung. Ein Hochspannungsgenerator 22 erzeugt
die für die Röntgenstrahlungsquelle 12 notwendige
Hochspannung. Eine Systemsteuerung 24 steuert das gesamte Röntgenbildaufnahmesystem.
Eine Prozessoreinheit "Prozessoreinheit Röntgen" 26 verarbeitet
die von dem Röntgendetektor 14 aufgenommenen Röntgenbilder.
Die aufgenommenen Bilder wie auch zugehörige Daten werden
in einem Speicher 28 abgelegt. Die einzelnen Einheiten
kommunizieren miteinander über einen Datenbus 30.
An diesen Datenbus 30 ist eine DICOM-Schnittstelle 31 angeschlossen, über die
Patientendaten und Bilddaten mit anderen Geräten ausgetauscht
werden können, z. B. vor der nunmehrigen Behandlung gewonnene
Bilddaten.
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Der
Datenbus 30 wird nun auch für mit Hilfe eines
Analysechips 32 ("Lab-on-a-Chip") gewonnene Daten genutzt.
Hierzu ist eine Analysechip-Aufnahmeeinrichtung an dem Datenbus
angeschlossen (nicht gezeigt). Schematisch dargestellt ist, dass
ein Analysechip 32 bereitgestellt ist, dem über
eine Aufnahmeeinheit 34 eine Laborprobe zugeführt
werden kann. Eine Prozessoreinheit, welche Teil der genannten Analysechip-Aufnahmeeinrichtung
sein kann und in 1 mit "Prozessoreinheit Labor"
gekennzeichnet ist und mit 36 bezeichnet ist, verarbeitet
die mit Hilfe des Analysechips 32 gewonnenen Daten. Die so
gewonnenen Daten werden in den Speicher 38 abgelegt. Die
Datenverarbeitungseinrichtung des in 1 gezeigten
medizinischen Geräts besteht also aus der Prozessoreinheit 26 und
der Prozessoreinheit 36. Die Prozessoreinheiten können
auch zu einer einzigen Prozessoreinheit zusammengefasst sein. Wesentlich
ist der mittelbare Anschluss des Analysechips 32 an den
Datenbus 30, also der direkte Anschluss der Prozessoreinheit 36 an
diesem. Es gibt nun auch eine Benutzerschnittstelle. Über
eine Ein-/Ausgabeeinheit 40 kann ein Benutzer Daten eingeben,
die im Zusammenhang mit der Bedienung des Röntgen-C-Bogens 10,
allgemein mit dem Röntgen überhaupt zusammenhängen. Über
eine zweite Ein-/Ausgabeeinheit 42 kann der Benutzer Daten eingeben,
die in irgendeiner Weise mit der Analyse durch den Analysechip 32 zu
tun haben. Eine Anzeigeeinheit 44 zeigt Röntgenbilder
und Analysedaten nacheinander oder gleichzeitig.
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Das
medizinische Gerät nach 1 ist keineswegs
durch einfaches Anschließen des Analysechips 32 an
ein herkömmliches Röntgengerät erzeugt.
Vielmehr ist es speziell für die Ansteuerung und das Auslesen
des Analysechips 32 ausgelegt, was man an der Benutzerschnittstelle
mit der Ein-/Ausgabeeinheit 42 erkennen kann und auch an der
Tatsache, dass die Anzeigeeinheit 44 die Daten von dem
Analysechip 32 nicht als Fremddaten behandelt, sondern
als naturgemäß zu dem vorliegenden Gerät
gehörende Daten.
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2 zeigt
eine Abwandlung des medizinischen Geräts aus 1.
Das in 2 im Ganzen mit 46 bezeichnete medizinische
Gerät (Röntgenbildaufnahmegerät) ist
nunmehr verfahrbar, indem die einzelnen Bauteile auf Rollen 48 stehen.
Der Aufbau des Röntgenbildaufnahmesystems 46 aus 2 ist
im Wesentlichen nicht anders als der des medizinischen Geräts
aus 1, so dass gleiche Bauteile auch mit gleichen
Bezugszahlen bezeichnet sind, wobei exemplarisch einige der Einheiten
aus 1 ausgewählt sind. Zusätzlich
ist ein so genannter Patientenmonitor 50 vorgesehen, der
passend zum Patienten die Analyse der Daten ermöglicht.
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Bei
beiden Ausführungsformen kann mit Hilfe des Analysechips
32 eine
Laborprobe, z. B. mit Blut des Patienten
18, auf bekannte
Marker wie Troponin und Myoglobin oder auch auf die in neuerer Zeit
bekannt gewordenen kardialen Marker C-reaktives Protein, CRP, und
B-natriuretisches Peptid, BNP, untersucht werden, und zwar gemäß den
in der
US 2005/0130226
A1 genannten Methoden. Damit wird kurzfristig klar, ob
der Patient
18 einen Herzinfarkt erlitten hat oder nicht,
kurzfristig steht also die Diagnose zur Verfügung. Die
Systemsteuerung
24 kann so durch den Arzt oder auch automatisch
angesteuert werden, dass passend zur Diagnose Röntgenbilder aufgenommen
werden.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- - US 6602855
B2 [0009, 0010]
- - DE 60016178 T2 [0010]
- - DE 10003524 B4 [0016]
- - DE 19627657 C2 [0016]
- - US 2005/0130226 A1 [0027]