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CN114520048A - 远程通信装置、手术和治疗系统和远程通信方法 - Google Patents

远程通信装置、手术和治疗系统和远程通信方法 Download PDF

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CN114520048A
CN114520048A CN202111385441.4A CN202111385441A CN114520048A CN 114520048 A CN114520048 A CN 114520048A CN 202111385441 A CN202111385441 A CN 202111385441A CN 114520048 A CN114520048 A CN 114520048A
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CN
China
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medical
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unit
ray
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Pending
Application number
CN202111385441.4A
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韦雷纳·施密特
约尔格·霍夫曼
斯特凡·弗里德里希
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Siemens Medical Ag
Original Assignee
Siemens Healthineers AG
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Abstract

本发明描述了一种远程通信装置(2,2')。根据本发明的远程操作装置(2,2')具有:数据检测单元(3),所述数据检测单元用于检测医学技术装置(1,1',1”,1”')的状态数据(BP)和机器数据(MD);评估单元(4),所述评估单元用于基于状态数据(BP)和机器数据(MD)来产生数字孪生(DZ);显示单元(5),所述显示单元用于显示数字孪生(DZ);以及控制单元(6),所述控制单元用于基于所显示的数字孪生(DZ)的数据来操控医学技术装置(1,1',1”,1”')。此外,本发明描述了一种手术和治疗系统(10,20,30,40)。本发明也描述了一种远程通信方法。

Description

远程通信装置、手术和治疗系统和远程通信方法
技术领域
本发明涉及一种远程通信装置。此外,本发明还涉及一种手术和治疗系统。此外,本发明涉及一种远程通信方法。
背景技术
现代医学技术设备在患者的检查、治疗、护理和监控中是必要的。
例如,医学技术设备用于成像方法,所述成像方法可以用于使所成像的检查对象可视化,并且此外也可以用于其他应用。现代成像医学技术方法的示例是计算机断层扫描、磁共振断层扫描、所谓的PET扫描仪的使用和具有C型臂系统的X射线成像。
尤其地,在借助于X射线工作的医学技术装置中,需要为医务人员设置保护措施,以便将负载保持得尽可能低。在此,一个可能性在于远程控制这种设备。例如,人通常处于与成像医学技术装置分开的具有安全窗和可看见患者的邻室中,并且从邻室开始成像。
但期望的是,也可以在无需直接看到患者的情况下或者也可以在世界上不同地点的任意位置控制和监视成像医学技术装置。由于全球范围内缺乏有资质的专业人员,这种方法途径会是特别有利的,因为于是也可以在没有对应的专业人员停留的地方在全球范围内检查患者。
如果想要基于相机监控成像的过程,则在真正的检查室中设置有多个相机,在所述检查室中也存在有成像医学技术装置连同待检查的患者,借助于所述多个相机检测医学技术装置的图像数据,并且例如经由医院网发送给医务人员所处于的邻室中的终端。然而,存在对象可能遮住相机视野的问题。因此,与实际上直接在检查室现场相比,临床人员获得对情况的更差的概览。此外,必须查看多个相机图像,以便获得情况的空间理解。相机图像在多个屏幕上并行显示给操作人员,但是必须由操作人员进行想象合并。虽然经由操作面板向控制室中的操作人员显示医学技术装置的医学设定、如例如X射线剂量或身体程序,但是所述操作人员没有获得关于设备或医学技术装置的当前维护状态的信息,并且没有获得机器数据。
在此,医学技术设备的精确的运行状态只能困难地识别或可能甚至不能识别。此外,用于求取医学技术设备的当前运行状态的状态数据然后必须分开地传输和显示。
发明内容
因此,本发明的目的是,提出与做手术的医务人员的停留位置无关地对医学技术设备的远程控制连带改进的监视可能性和控制可能性。
根据本发明,所述目的通过根据本发明的远程通信装置、根据本发明的手术和治疗系统以及根据本发明的远程通信方法来实现。
根据本发明的远程通信装置具有用于检测医学技术装置的状态数据的数据检测单元。状态数据是描述医学技术装置的当前技术状态的所有数据。所述状态数据例如可以包括运行参数,医学技术装置当前借助于所述运行参数运行。例如,在X射线成像装置中,运行参数包括X射线电压或器官程序。状态数据也可以包括机器数据。机器数据例如包括设备或医学技术装置的活节位置或传感器数据。医学技术装置中的内部通信和控制通过机器数据来实现。机器数据是在医学技术设备中的内部用于操控各个功能单元或通常用于使各个部件彼此通信的数据。因此,除了运行参数之外,状态数据也可以包括仍必须评估的机器数据,以便能够求取医学技术装置的当前状态。
此外,根据本发明的远程通信装置包括评估单元,所述评估单元用于基于状态数据以及也优选地根据数字表示的医学技术装置的模型来产生数字孪生,所述状态数据例如基于机器数据,所述医学技术装置的状态通过真实系统的数据同步。状态数据、例如机器数据优选地暂存在云中并且可以由数据检测单元调用。例如,原始数据、即机器数据可以经由云发送至评估单元,然后由所述评估单元进一步处理所述原始数据,以便产生数字孪生。替选地,原始数据、即机器数据可以在医学技术装置中准备,使得仅将对于数字孪生重要的信息作为状态数据传输给评估单元。所述变型方案也称为边缘处理。状态数据例如可以包括位置信息、器官程序的设定或迄今为止的使用持续时间。状态数据同样可以直接在医学技术装置中或者根据机器数据产生。例如,可以通过医学技术装置中的计数器来求取迄今为止的使用持续时间,所述计数器的计数值然后仅必须经由云传输给评估单元或传输给评估单元。替选地,也可以根据现有的机器数据实现迄今为止的使用持续时间的求取。在所述情况下,必须进行评估以用于求取迄今为止的使用持续时间,并且所述状态信息并不直接可供使用。
数字孪生是对象从真实世界到数字世界的数字表示。如果谈及真实对象,则所述对象也可以包括由彼此动态交互的多个对象构成的复杂系统。除了可远程控制的对象如例如机器人、医学技术装置等之外,这种复杂系统还可以包括处于所述对象附近并且可能与所述对象交互的人。除了纯数据之外,数字孪生也包括被表示的对象的模型,并且此外可以包括描述或影响被表示的对象或过程的特性或行为的仿真和算法。因此,除了真实对象的数字表示之外,还可以通过作用于数字表示附加地实现对象的控制。
在真实对象处设有远程控制的可能性。因此,作用于数字表示尤其可以实现对应地控制真实实例。
对于同一对象,也可以存在多个数字孪生,根据应用目的,所述数字孪生被不同程度地详细描述,并且具有至少部分不同的特征。例如,X射线设备的用于操控所述X射线设备的数字孪生可以再现与用于维护X射线设备的数字孪生不同的信息。
因此,操作人员可以从远程仅基于数字表示的显示间接地与真实对象通信。例如,数字孪生可以包括真实对象的3D模型。但是,所述数字孪生也可以包括功能模型,所述功能模型通过基于模型的设计方案尽可能真实和全面地映射真实对象或真实孪生的机械、电子和其他特性和性能特征。
根据本发明的远程通信装置也包括用于显示数字孪生的显示单元。这种显示单元例如可以包括屏幕,所述屏幕基于数字数据优选地实时地以图像的方式显示真实对象以及与真实对象相关联的其他数据,如例如功能数据、例如运行参数。也可以应用所谓的虚拟现实系统而不是传统的屏幕。所谓的仪表板、即图形用户界面通常也用于使重要参数可视化。
显示单元也可以包括可视化程序、如例如Unity,以便以图形的方式显示动态数字孪生或真实对象的环境的交互式虚拟映射的世界。根据本发明的远程通信装置也包括用于基于所显示的数字孪生的数据与医学技术装置进行通信的通信单元。通信单元例如可以包括用于基于所显示的数字孪生的数据来操控医学技术装置的控制单元。通过操控医学技术装置,操作人员可以从远程操作所述医学技术装置。在此,操作人员可以在显示单元上跟踪其控制动作的作用。操控医学技术装置或与医学技术装置的通信也可以通过语音输入或手势控制来进行。在根据本发明的远程通信装置中,语音输入可以特别简单,因为执行的人例如仅坐在PC前(可能佩戴耳机),并且计算机可以对应地向操作者学习。
例如,在显示单元的屏幕上显示由医学技术装置执行的运动或显示由于控制动作而改变的运行参数,使得操作人员可以从远程控制和监视医学技术装置的运行。由于医学技术装置的数字模型与当前运行数据以及监控数据的组合,操作人员有利地获得关于医学技术装置的状态的直接概览,所述概览优于通过相机或其他传感器的纯监视,因为然后,如果相机或其他传感器被障碍物或干扰效果阻挡,则数字模型也允许监控医学技术装置的当前状态,例如也允许从任意角度观察医学技术装置。此外,可以渐隐场景的仅使操作人员困惑的细节,使得对于操作人员简化医学技术装置的运行。
根据本发明的手术和治疗系统具有带有一个医学技术装置或多个医学技术装置的手术和/或治疗室和与手术和/或治疗室在空间上分离的具有根据本发明的远程通信装置的控制室。在此,控制室可以在没有与医学技术装置和患者的视线接触的情况下应付得了。
包括医学检查设备、治疗设备和手术设备的运行参数或也包括机器数据的所编辑的状态数据例如可以经由所述设备的电子控制单元的接口来检测并且存储在云或内部网、如例如医院网中。然后可以将所述信息实时转换成数字模型,并且在例如配备为远程操作室的控制室中在空间上远离地光学地显示给操作人员。根据本发明的手术和治疗系统共享根据本发明的远程通信装置的优点。
此外,多个医学设备可以有利地通过一个人同时操作,该人经由远程通信装置访问多个医学技术装置的控制。也可以通过特别合适的人从远程执行手术或者也执行X射线记录,而该人不必在现场。此外,通过在空间上分离治疗人员与患者,可以在患者的传染性疾病的情况下提高医务人员的安全性,而不必放弃对患者进行适当的治疗。
在必须使用多个设备的手术中常见的是,医务人员操作多个设备。在此,在手术中依次或结合地使用不同的设备。医务人员自己确定何时使用哪个设备。
在实验室中也使用不同的设备。所述设备独立地工作,并且可以在不同的时间完成处理。通过将状态传输到移动设备上,实验室工作人员例如知道其何时必须更换某物。所述实验室工作人员不必经常检查机器,而是设备向用户提供信息。由此节省了用于检查设备状态的不必要的路径,并且在正确的时刻加载或卸载设备。
如果使用同一制造商(例如在实验室中)或兼容制造商的多个设备,则医务人员可以经由数字孪生同时从远程控制多个设备的使用流程,其方式为,例如追溯协作的预限定的模式(限定的工作流程)。
在根据本发明的远程通信方法中,检测医学技术装置的例如基于机器数据的状态数据或也检测医学技术装置的运行参数。状态数据不仅包括从医学技术装置接收的运行参数,而且也包括制造商的产品数据,例如以便可以将运行参数与3D可视化正确地相关联。状态数据可以传输给远离的控制装置,但是所述状态数据也可以以所谓的边缘预处理直接在医学技术装置中或医学技术装置处进行预处理。基于状态数据产生数字孪生。数字孪生要么可以如已经所提及的那样由与医学技术装置在空间上相关联的计算单元产生并且然后传输给控制室,要么可以首先在控制室中产生所述数字孪生,并且然后在那里与医学技术装置在空间上远离地显示。此外,从控制室与医学技术装置进行远程通信。所述通信可以包括基于所显示的数字孪生的数据在空间上远离地操控医学技术装置。但是,远程通信也可以包括设备监控,其用于维护或监控处于医学技术装置的进入区域(Einzugsbereich)中的患者。例如,可以通过学生或科学家根据数字孪生远程跟踪对患者的手术,以便了解新的方法和程序。根据本发明的远程通信方法包括根据本发明的远程通信装置的优点。
根据本发明的远程通信装置的主要部件可以大多数以软件部件的形式构成。这尤其涉及远程通信装置的评估单元和控制单元。
但是,原则上,所述部件也可以部分地,尤其当涉及特别快的计算时,以可编程的硬件、例如FPGA等形式实现。同样地,所需的接口,例如当仅涉及接收来自其他软件部件的数据时,可以构成为软件接口。但是所述接口也可以构成为通过合适的软件操控的硬件式构造的接口。
在很大程度上以软件方式的实现方案具有如下优点:也可以以简单的方式通过软件升级必要时在改装所需的硬件、如例如数据检测单元的情况下使至今尚使用的远程操作装置设立用于,以根据本发明的方法工作。就此而言,所述目的也通过具有计算机程序的对应的计算机程序产品来实现,所述计算机程序可以直接加载到远程通信装置的存储装置中并且包括程序段,以便当在远程通信装置中执行计算机程序时,执行根据本发明的方法的所有步骤。
除了计算机程序之外,这种计算机程序产品必要时可以包括附加的组成部分、如例如文档和/或附加的部件,也包括硬件部件、如例如用于使用软件的硬件秘钥(软件狗等)。
通过软件实现方案,可以在不同的数据处理装置上可复现地且不易出错地执行所述方法。
所提及的计算机程序也可以存储在计算机可读介质上。计算机可读介质,例如记忆棒、硬盘或其他便携式或固定装入的数据载体可以用于运输至数据处理装置的存储装置和/或用于存储在数据处理装置处,在所述计算机可读介质上存储有计算机程序的由数据处理装置、例如计算单元可读取且可执行的程序段。为此,计算单元例如可以具有一个或多个协作的微处理器等。例如,可以将云系统或数据库视为存储装置。因此,程序的传输也可以在数据网或互联网内进行。
以下描述分别包含本发明的特别有利的设计方案和改进方案。在此,一种实施例类别的实施例尤其也可以类似于另一种实施例类别的实施例改进。此外,在本发明的范围内,不同实施例的不同特征也可以组合成新的实施例。
医学技术装置优选地包括手术装置,所述手术装置可以在根据本发明的远程通信装置的显示单元上可视化并且可以通过远程通信装置操控。可以有利地从远程执行手术,例如通过特别合格的人执行,而该人无需在现场。例如,以所述方式,即使当现场没有合适的医务人员在场时,也可以在偏远的病区、如例如南极病区执行维持生命的手术或复杂的X射线记录。
医学技术装置也可以包括X射线成像装置、优选地呈X射线成像自动机形式的X射线成像装置。可以有利地从对于操作人员安全的间距进行X射线辐射的触发以及患者的监控。X射线成像装置也可以是手术装置的一部分,并且用于监控患者内部中的待借助于手术治疗的区域。
远程通信装置的显示单元优选地设立用于,显示数字孪生的三维表示。操作人员可以有利地从不同侧观察医学技术装置,并且必要时也可以远程操纵设置在医学技术装置的不同侧上的控制面板,所述控制面板以数字的形式向所述操作人员显示。因此,操作人员获得对医学技术装置的概览,所述概览可能优于从附近观察,因为在数字表示中可以通过显示单元简单地渐隐障碍物。
根据本发明的远程通信装置特别优选地具有图形表示环境,借助于所述图形表示环境,数字孪生可以旋转,使得可以从不同侧实现数字孪生的视图。这种图形表示也可以以虚拟现实表示的形式进行,除了图像表示之外,所述虚拟现实表示还具有感官上可感知的其他部件。可以有利地从任意方向观察医学技术装置,使得操作人员也可以选择在从附近直接观察时只能困难地实现的观察角度。
图形表示环境优选地设立成,使得处于如下区域中的各个对象可以渐隐:在所述区域中设置有医学技术装置。有利地,可以简单渐隐视线障碍物,而在现实中不必将所述视线障碍物推到边上。
根据本发明的远程通信装置的评估单元也优选地设立用于,除了数字孪生的图形表示之外,附加地提供关于医学技术装置的状态数据,例如经由仪表板提供关于医学技术装置的状态数据。所述状态数据例如可以包括运行参数或一般而言的功能数据,所述状态数据向操作人员或使用远程通信装置的另一人告知医学技术装置的当前运行状态。有利地,这种人优选地实时获得关于医学技术装置的状态及其对操作人员的控制动作的响应特性的当前反馈或来自医学技术装置的附近区域的通过其他对象或人引起的影响。
除了医学技术装置的操作人员之外,其他人也可以与医学技术装置进行通信:例如,这是作为维护人员的技术人员或医院管理的成员,所述成员执行控制器功能并且想要获得对设备的使用、使用持续时间、可能的患者类型(体重、儿童/成人)或关于手术类型的统计学的粗略概览。所述信息向诊所管理显示设备利用得有多好以及可能未来需要何种设备类型(例如用于肥胖患者的设备)。在这种问题的情况下通常不存在实时要求——在此通常每天更新一次就足够了。
如果医学技术装置涉及成像装置,则状态数据包括为相应的应用目的编辑的运行参数数据和机器数据。
状态数据可以优选地包括以下数据类型中的一个数据类型:
-当前设备设定,
-器官程序,
-电池状况,
-直至下一次服务的时间,
-运行小时数,
-精确的轴位置(用于计算设备姿势),
-可能内部传感器值
以及,如果成像装置涉及X射线成像装置,则为X射线电压。
当前设备设定包括重要的运行参数,通过医学技术成像装置借助于所述运行参数执行检查或手术。了解所述信息允许执行有针对性的控制动作。
器官程序为医学技术成像中的各个器官的检查提供重要的参数设定。
关于蓄电池的充电状态的信息可以提供关于是否可以借助于特定医学技术装置执行医学检查的消息。
医学技术装置的直至下一次服务的时间以及运行小时数对于维护人员可能是感兴趣的,以便为下一次维护工作规定日期。附加地,当前传感器信息可以与机器学习算法相结合地为即将发生的故障进行提示。所述信息可以实现在实际失效之前更换部件。
X射线电压在X射线记录时影响图像质量,并且例如必须匹配于记录的类型以及检查人员的个体化参数。
显示单元特别优选地设立成,使得可以显示医学技术装置的虚拟模拟的操作区。操作人员可以有利地例如通过触摸屏功能从远程操纵所述操作人员熟悉的医学技术装置的所述操作人员已知的操作区,并且不必习惯医学技术装置的远程操作。
根据本发明的远程通信装置也优选地具有基于数字孪生的替选的控制功能。例如,这种替选的控制功能可以允许在所示出的虚拟三维空间中实现目标位置的选择的直观的控制可能性。例如,可以有利地通过在显示单元上的手部运动或甚至通过在三维空间中的手部运动来实现对象、优选地医学技术装置的位置或定向的改变。
特别优选的是,根据本发明的远程通信装置的控制单元设立用于,远程控制X射线成像装置的辐射触发。可以有利地保护操作人员免受通过X射线设备引起的辐射曝露,其方式为,所述操作人员从远程开始成像。
在一些国家,即使当设备关断时,操作人员也不会去X射线室中。现今通过口头指令将患者定位至设备。在使用数字孪生时,X射线设备例如可以使其位置适配于人类。在此,数字孪生可以支持操作人员正确地定位患者。
通过对环境以及处于所述环境中的人和/或对象进行建模,根据本发明的远程操作装置优选地设立用于,借助于显示单元显示复杂环境连同一个或多个医学技术装置并且从远程对其进行控制。附加的传感器、用于辨识人的RFID标签、相机、用于位置检测的传感器可以用于检测复杂环境。如果人或对象的多个部分被障碍物遮盖,则也可以通过使用人工智能来计算人或对象的姿势。通过集成多个装置和对环境以及在所述环境中行动的人进行建模,数字孪生可以有利地表示整个手术室,或甚至表示复杂的医院环境。由于在环境中行动的人类,这种环境是高度动态的。为了将人包含到数字孪生中,可以安装附加的传感器用于检测环境。这种传感器例如可以包括用于辨识人的RFID标签或用于检测当前位置和姿势的相机。
附图说明
在下文中根据在附图中示出的实施例详细描述和阐述本发明。
附图示出:
图1示出根据本发明的实施例的具有X射线设备和远程通信装置的医学技术检查系统的示意图,
图2示出根据本发明的第二实施例的具有X射线设备和远程通信装置的医学技术检查系统的示意图,
图3示出根据本发明的第三实施例的具有X射线设备和远程通信装置的医学技术检查系统的示意图,
图4示出根据本发明的第四实施例的具有X射线设备和远程通信装置的医学技术检查系统的示意图,
图5示出示意性地图解说明根据本发明的实施例的用于远程控制医学技术设备的远程通信方法的流程图,
图6示出图解说明当在远程通信装置的显示装置上再现医学技术设备的状态时的数据传输过程的流程图,
图7示出图解说明在通过远程通信装置操控医学技术设备时的数据传输过程的流程图。
具体实施方式
图1中示意性地示出医学技术检查系统10,所述医学技术检查系统具有X射线设备1和根据本发明的实施例的呈远程操作装置2形式的远程通信装置。X射线设备1处于X射线室R中。远程操作装置2处于与X射线室R分离的空间U中,所述空间在图1中通过表明较大的空间距离的虚线W与X射线室R分离。例如,X射线室R可以处于与远程操作装置2不同的建筑配楼中的任意位置。远程操作装置2包括数据检测单元3,所述数据检测单元从X射线设备1的控制单元7获得状态数据,所述状态数据包括运行参数BP和机器数据MD。将运行参数BP和机器数据MD传输给评估单元4,所述评估单元基于运行参数BP和机器数据MD以及X射线设备1和/或其环境的模型产生数字孪生DZ。数字孪生DZ显示在操作人员(未示出)的显示单元5的屏幕上。操作人员现在可以在屏幕上看出X射线设备1的位置以及运行状态。如果操作人员现在想要执行控制动作、例如开始X射线记录,则所述操作人员例如在与屏幕5相关联的操作区上操纵键盘或按钮,以便进行输入。由控制单元6将输入数据ED转换成控制指令SB,并且将其传输给X射线设备1的控制单元7。控制单元7然后基于控制指令SB控制X射线设备1。例如触发操作人员从邻室控制的成像过程。也可以首先将控制指令SB发送给评估单元4,以便根据数字孪生DZ图解说明对X射线设备1的作用。首先,基于控制指令,由评估单元4更新或产生用于潜在的控制动作的数字孪生DZ,并且将其传输给显示单元5以用于显示。然后,基于所述显示,操作人员可以决定是否应执行控制指令SB。
图2中示意性地示出根据本发明的第二实施例的具有远程通信装置2'的医学技术检查系统20。图2中所示出的装置20与图1中所示出的装置的不同之处在于如下:数字孪生DZ已经在X射线成像单元1'中产生。为此,数据检测单元3和评估单元与X射线设备1相关联,而不是——如在图1中所示出的装置10那样——与远程通信装置2相关联。因此,已经在X射线室R或X射线单元1'中发生X射线设备1的数据BP和MD的预处理。替代运行参数数据BP和机器数据MD,将数字孪生DZ的数据传输给云。然后,图2中所示出的远程通信装置2'接收完成的数字孪生DZ并且在显示单元5的屏幕上为操作人员示出所述数字孪生。然后,操作人员可以通过将输入数据ED传输给控制单元6来产生控制指令SB,所述控制指令被传输给X射线设备1或X射线单元1'。
图3中示意性地示出根据本发明的第三实施例的医学技术检查系统30。图3中所示出的检查系统30在X射线室R中包括具有X射线设备1a的X射线单元1”,所述X射线设备由也称为控制单元的计算单元7a操控。由计算单元7a产生的机器数据MD经由总线传输给X射线设备1a。读取单元8a处于内部总线系统处,借助于所述读取单元在一定程度上“侦听”总线,并且读取机器数据MD并且将其转换成运行参数BP。运行参数BP被传输到云CL中,并且在那里暂存。运行参数BP和机器数据MD从云CL传输给远程操作装置2,所述远程操作装置在图3中所示出的实施例中与在图1中所示出的实施例中相同地构造。远程操作装置2从云CL接收运行参数数据BP和机器数据,并且利用评估单元4基于运行参数数据BP来求取数字孪生DZ。数字孪生DZ在屏幕5上为操作人员可视化。除了数字孪生DZ之外,现在也在通常的部位处有操作面板可供操作人员使用,操作人员可以通过触摸按钮或键盘来操纵所述操作面板。例如,如果操作人员按压操作面板上的键盘,则产生输入数据ED以便例如开始成像过程。为此,由控制单元6将对应的控制数据或控制指令SB传输给X射线单元1”的控制单元7a以用于操控X射线设备1a。然后,控制单元7a通过将对应的机器数据MD传输给X射线设备1a来开始成像。
所需的机器数据MD已经在X射线单元1”的内部总线上可用。计算单元或读取单元8a同样连接到所述总线系统上并从而可以检测重要的信息。
根据实施方案,然后由读取单元8a转发原始数据(参见图3),或者首先在读取单元8a中通过边缘预处理来计算重要的信息(参见图4)。
在传输到云CL中时,然后按对应的传输协议转移经处理的数据。
图4中示意性地示出根据本发明的第四实施例的医学技术检查系统40。图4中所示出的装置40与图3中所示出的装置30的不同之处在于如下:数字孪生DZ已经在与X射线单元1”'相关联的单元8a'中产生。为此,数据检测单元3和评估单元4在X射线单元1”'的情况下设置在读取单元8a'中,而不是——如在图3中所示出的装置30那样——实施为远程操作装置或远程通信装置2'的一部分。类似于在图3中所示出的X射线单元1”,X射线单元1”'包括X射线设备1a和用于控制X射线设备1a的控制单元7a。
因此,已经在X射线室中发生X射线设备1a或包括X射线设备1a的X射线单元1”'的数据BP和MD的预处理。替代运行参数数据BP和机器数据MD,将数字孪生DZ的数据传输给云CL。在第四实施例中使用的远程通信装置2'对应于根据在图2中所示出的远程通信装置2'的结构。
在图5中图解说明流程图500,所述流程图示意性地图解说明根据本发明的实施例的用于远程控制医学技术设备的远程通信方法。在步骤5.I中,首先由医学技术装置检测状态数据、例如运行参数数据BP和机器数据MD。随后在步骤5.II中,将所检测的状态数据BP、MD用于产生数字孪生DZ。然后在步骤5.III中,在远离X射线设备的空间的另一空间中向操作人员显示数字孪生DZ。最终在步骤5.IV中,通过操作人员基于所显示的数字孪生的数据在空间上远离地操控医学技术装置。为此,操作人员借助于控制单元执行操作手术,将所述操作手术传输给医学技术设备或医学技术设备的控制单元,并且基于所述操作手术来远程控制医学技术设备。
图6中示出流程图600,所述流程图图解说明当在远程通信装置的显示装置上再现医学技术设备的状态时的数据传输过程。图6中所示出的流程图图解说明已经借助于图5中的步骤5.I至5.III粗略阐述的数据传输。在步骤6.I中,产生用于通过本地控制单元、例如计算单元操控医学技术设备的机器数据MD以及用于设定医学技术设备的运行参数BP。在步骤6.II中,在总线接口处记录机器数据MD以及运行参数BP。随后在步骤6.III中,由计算单元评估机器数据MD,并且基于机器数据产生数字孪生DZ。然后在步骤6.IV中,将数字孪生DZ传输给云CL。然后在步骤6.V中,将数字孪生DZ作为流数据STD传输给具有合适的运行时间和开发环境、如例如Unity的客户端设备。最终在步骤6.VI中,借助于所述运行时间和开发环境来执行当前姿态或医学技术设备的当前状态的显示。类似于图1至图4中图解说明的实施例,可以不仅在这一侧、即在控制室中而且在另一侧、即在X射线室中实现运行参数BP和机器数据MD的处理。在图6中图解说明的变型方案对应于图4中的方法途径,所述方法途径也称为边缘预处理。但是,对所检测的原始数据BP、MD的处理也可以在云或本地客户端环境、即控制室的区域中进行,如图1和图3中所示出。由所提及的方法途径构成的组合(未示出)也是可行的。
图7中示出图解说明在通过远程操作装置或远程通信装置操控医学技术设备时的数据传输过程的流程图。步骤7.I至7.V应理解为步骤5.IV的详细的图解说明。在步骤7.I中,操作人员在常用的操作面板或根据本发明的实施例的远程通信装置的计算机上进行控制运动,其中产生对应的输入数据ED。随后在步骤7.II中,控制运动或借此产生的输入数据ED被转换成控制指令SB。在步骤7.III中,控制指令SB被传输给与医学技术设备相关联的控制单元。在步骤7.IV中,控制单元产生机器指令,并且在步骤7.V中,将机器指令或为了传输机器指令产生的机器数据MD传输给医学技术设备,所述医学技术设备执行所产生的控制指令、例如开始成像。
最后还应再一次指出,上述方法和设备仅涉及本发明的优选的实施例,并且可以由本领域技术人员改变本发明,而不脱离本发明的范围,只要所述范围通过权利要求预设。因此,首先根据用于记录医学图像数据的系统阐述了方法和远程通信装置。然而,本发明不限于所描述的应用,而是本发明原则上也可以应用于医学领域中的其他目的。出于完整性原因也指出,不定冠词“一”或“一个”的使用不排除所涉及的特征也可以多重存在。同样地,术语“单元”不排除,其由可能也可以在空间上分布的多个部件构成。

Claims (15)

1.一种远程通信装置(2,2'),具有:
-数据检测单元(3),所述数据检测单元(3)用于检测医学技术装置(1,1',1”,1”')的状态数据(BP,MD),
-评估单元(4),所述评估单元(4)用于基于所述状态数据(BP)来产生数字孪生(DZ),
-显示单元(5),所述显示单元(5)用于显示所述数字孪生(DZ),
-通信单元(6),所述通信单元(6)用于基于所显示的所述数字孪生(DZ)的数据与所述医学技术装置(1,1',1”,1”')进行通信。
2.根据权利要求1所述的远程通信装置,其中所述通信包括以下通信类型中的一个通信类型:
-操控所述医学技术装置(1,1',1”,1”'),
-监控所述医学技术装置(1,1',1”,1”')的维护状态,
-监控处于所述医学技术装置(1,1',1”,1”')的区域中的患者的状态。
3.根据权利要求1或2所述的远程通信装置,其中所述显示单元(5)设立用于显示所述数字孪生(DZ)的三维表示。
4.根据上述权利要求中任一项所述的远程通信装置,具有用于虚拟现实的表示环境,借助于所述表示环境,所述数字孪生(DZ)能够旋转,使得能够从不同侧实现所述数字孪生(DZ)的视图。
5.根据权利要求4所述的远程通信装置,其中用于虚拟现实的所述表示环境设立用于,使得处于如下区域中的各个对象能够渐隐:在所述区域中设置有所述医学技术装置(1,1',1”,1”')。
6.根据上述权利要求中任一项所述的远程通信装置,其中所述评估单元(4)设立用于,除了所述数字孪生(DZ)的图形表示之外,附加地提供关于所述医学技术装置(1,1',1”,1”')的状态数据(BP)。
7.根据上述权利要求中任一项所述的远程通信装置,其中所述状态数据(BP,MD)包括为相应的应用目的编辑的运行参数数据(BP)和机器数据(MD)。
8.根据上述权利要求中任一项所述的远程通信装置,其中所述显示单元(5)设立用于,显示所述医学技术装置(1,1',1”,1”')的虚拟模拟的操作区。
9.根据上述权利要求中任一项所述的远程通信装置,具有基于所述数字孪生(DZ)的替选的控制功能。
10.根据上述权利要求中任一项所述的远程通信装置,其中所述控制单元(6)设立用于,远程控制X射线成像装置(1,1',1”,1”')的辐射触发。
11.根据上述权利要求中任一项所述的远程通信装置,通过对环境以及处于所述环境中的人和/或对象进行建模,所述远程通信装置设立用于,借助于所述显示单元(5)显示复杂环境连同一个或多个医学技术装置(1,1',1”,1”')并且从远程其进行控制。
12.一种手术和治疗系统(10,20,30,40),具有:
-手术和/或治疗室(R),所述手术和/或治疗室(R)具有至少一个医学技术装置(1,1',1”,1”'),
-与所述手术和/或治疗室在空间上分离的控制室(U),所述控制室(U)具有根据权利要求1至11中任一项所述的远程通信装置(2,2')。
13.一种远程通信方法,具有如下步骤:
-检测状态数据(BP),所述状态数据(BP)具有医学技术装置(1,1',1”,1”')的机器数据(MD)和/或运行参数(BP),
-基于所述状态数据(BP)产生数字孪生(DZ),
-在空间上远离地显示所述数字孪生(DZ),
-基于所显示的所述数字孪生(DZ)的数据与所述医学技术装置(1,1',1”,1”')在空间上远离地进行通信。
14.一种计算机程序产品,所述计算机程序产品具有计算机程序,所述计算机程序直接存储在数据处理装置的存储装置中,所述计算机程序产品具有程序段,以便当在所述数据处理装置中执行所述计算机程序时,执行根据权利要求13所述的方法的所有步骤。
15.一种计算机可读介质,在所述计算机可读介质上存储有由计算单元可读取且可执行的程序段,以便当由所述计算单元执行所述程序段时,执行根据权利要求13所述的方法的所有步骤。
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