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Dokumentenidentifikation DE69809444T2 02.10.2003
EP-Veröffentlichungsnummer 1010333
Titel ÜBERWACHUNGSVORRICHTUNG FÜR EIN MEDIZINISCHES VIDEO-ENDOSKOP
Anmelder Omnilabo N.V., Brüssel/Bruxelles, BE
Erfinder ALOY, P., B-1030 Brussel, BE
Vertreter Grünecker, Kinkeldey, Stockmair & Schwanhäusser, 80538 München
DE-Aktenzeichen 69809444
Vertragsstaaten AT, BE, CH, DE, DK, ES, FI, FR, GB, IE, IT, LI, LU, NL, PT, SE
Sprache des Dokument EN
EP-Anmeldetag 02.09.1998
EP-Aktenzeichen 989411749
WO-Anmeldetag 02.09.1998
PCT-Aktenzeichen PCT/BE98/00128
WO-Veröffentlichungsnummer 0099012357
WO-Veröffentlichungsdatum 11.03.1999
EP-Offenlegungsdatum 21.06.2000
EP date of grant 13.11.2002
Veröffentlichungstag im Patentblatt 02.10.2003
IPC-Hauptklasse H04N 9/04
IPC-Nebenklasse A61B 1/04   

Beschreibung[de]

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Überwachen, wenn ein medizinisches Video-Endoskop für medizinische Endoskopiezwecke verwendet wurde, wobei die Vorrichtung ein Verarbeitungssystem mit einem Eingang zum Empfangen von Farbdatensignalen umfaßt, welche einen Satz von Farbdatenkomponenten, die durch das Endoskop während einer Endoskopie erzeugt werden, umfaßt, wobei das Verarbeitungssystem eine Farbenanalyseeinheit umfaßt, welche zum Auswählen von wenigstens einer der Farbdatenkomponenten vorgesehen ist.

Ein solches medizinisches Video-Endoskop ist aus der US Patentschrift Nr. 4,901,143 bekannt und wird für Diagnosezwecke beispielsweise in Verbindung mit dem Magen und der Lunge benutzt. Aus diesem Grund kommt das Endoskop mit aggressiven Substanzen wie Magensäure in Verbindung und muß nach der Verwendung desinfiziert werden. Das Video-Endoskop umfaßt eine Kamera, in der Regel eine CCD-Kamera, und einen Lichtleiter, der weder während der diagnostischen Verwendung noch während der Desinfektion mit flüssigen Substanzen wie Wasser, Blut oder Säure in Berührung kommen sollte. Die Kamera und der Lichtleiter sind deshalb in einem Gehäuse untergebracht, das regelmäßig übergeprüft werden sollte, um eventuelle Lecks zu entdecken. Unter idealen Betriebsbedingungen sollte diese Leckprüfung nach jeder Benutzung durchgeführt werden, um Lecks zu entdecken und auf diese Weise die aufgrund eines solchen Lecks möglicherweise entstehenden Schäden zu begrenzen.

Eine Leckprüfung ist jedoch eine zeitaufwendige Tätigkeit und wird deshalb vom medizinischen Personal häufig "übersehen", das das Endoskop weiterhin ohne Durchführung der Prüfung und gelegentlich auch ohne Durchführung der Desinfektion benutzt. Ein Leck kann jedoch das Endoskop erheblich beschädigen, was hohe und manchmal häufige Reparaturkosten nach sich zieht. Natürlich kann eine fehlende Desinfektion des Endoskops auch zu schweren Infektionen bei den Patienten führen.

Endoskope sind nicht mit Vorrichtungen ausgestattet, die den Benutzer darauf aufmerksam machen, daß die Leckprüfung und die Desinfektion nach jeder Benutzung durchgeführt werden müssen, da eine eigentliche Benutzung nicht vom Endoskop selbst festgestellt wird. In diesem Fall kann man sich nur auf das Gewissen des medizinischen Personals verlassen, daß dieses die Leckprüfung und die Desinfektion auch wirklich durchführt, um die Gesundheit der Patienten und das Endoskop nicht zu gefährden.

Aufgabe der Erfindung ist die Bereitstellung einer Vorrichtung zur Überwachung der Verwendung eines medizinischen Video-Endoskops, wobei die Verwendung des Endoskops kontrolliert werden kann, so daß dem medizinischen Personal angezeigt werden kann, daß beispielsweise eine Leckprüfung oder eine Desinfektion durchgeführt werden muß, um die Funktionsfähigkeit des Endoskops zu erhalten und so Reparaturkosten zu sparen.

Eine erfindungsgemäße Vorrichtung ist demgemäß dadurch gekennzeichnet, daß das Verarbeitungssystem zum Bestimmen eines Intensitätswertes für die oder jede der ausgewählten Farbdatenkomponenten durch Messen der Intensität der in Betracht gezogenen Farbdatenkomponente während eines vorbestimmten Zeitraums vorgesehen ist, wobei das Verarbeitungssystem des weiteren einen Speicher zum Speichern wenigstens eines ersten Farbwertbezugsbereichs umfaßt, welcher erste Farbintensitätswerte, die durch Ausführen der Endoskopie erhalten werden, anzeigt, der Speicher mit einem Eingang einer Prüfeinheit verbunden ist, welche einen weiteren Eingang zum Empfangen der/des Intensitätswerte(s) aufweist, die Prüfeinheit zum Bestimmen eines zweiten Farbwertes auf der Basis der Intensitätswerte und zum Prüfen, ob der zweite Farbwert innerhalb des ersten Farbwertbezugsbereichs liegt, vorgesehen ist, die Prüfeinheit auch vorgesehen ist zum Erzeugen eines Flags, das diese Verwendung anzeigt, nach dem Nachweis, daß der zweite Farbwert innerhalb des ersten Farbwertbezugsbereichs liegt. Es ist nachgewiesen, daß sich die Farbintensität wenigstens einer der Farbdatenkomponenten, die das vom Endoskop aufgezeichnete Bild wiedergeben, beim Eintritt des Endoskops in den menschlichen oder tierischen Körper erheblich ändert. Der Kernpunkt der vorliegenden Erfindung ist die Verwendung der Information über die Farbintensität wenigstens einer Farbdatenkomponente während eines vorbestimmten Zeitraums zur Feststellung der Benutzung des Endoskops. Durch die Prüfung, ob der zweite Farbwert, der sich aus dem Farbintensitätswert ergibt, innerhalb des ersten Bereichs liegt, kann festgestellt werden, ob der zweite Farbwert einen Wert darstellt, der einem Wert entspricht, welcher anzeigt, daß das Endoskop in einen Körper eingeführt wurde und damit daß es in Benutzung war. Das Erzeugen des Flags zeigt somit an, daß das Endoskop verwendet wurde, und kann dann beispielsweise ein Warnsignal für das medizinische Personal auslösen, daß eine Desinfektion oder eine Leckprüfung erforderlich ist. Das Personal ist damit auf die Notwendigkeit einer Kontrolle der Funktionsfähigkeit des Endoskops aufmerksam gemacht worden, was Kosteneinsparungen möglich macht, da Schäden schon im Frühstadium erkannt werden können.

Eine erste bevorzugte Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Vorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, daß die Farbenanalyseeinheit zum Auswählen von wenigstens einer ersten und einer zweiten Farbdatenkomponente vorgesehen ist, wobei die Prüfeinheit zum Bestimmen des zweiten Farbwertes durch Subtrahieren der Intensitätswerte von der ersten und zweiten Farbdatenkomponente vorgesehen ist. Da hier zwei Farben verwendet werden, wobei der Unterschied ihrer zweiten Farbwerte in Betracht gezogen wird, wird ein zuverlässigeres Ergebnis erzielt.

Eine zweite bevorzugte Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Vorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, daß das Farbdatensignal ein Rot-, Grün-, Blau-Videosignal ist und wobei die erste bzw. zweite Farbdatenkomponente das Rot- bzw. Grünsignal ist. Rot ist die vorherrschende Farbe in Endoskopbildern, wenn das Endoskop in den Körper eingeführt ist, wohingegen Grün außerhalb des Körpers dominiert.

Der vorbestimmte Zeitraum entspricht vorzugsweise wenigstens einem Teil des Zeitraums eines Videobildes. Damit wird der Betrieb der Vorrichtung vereinfacht, da die Synchronisationssignale der Videobilder verwendet werden können.

Eine dritte bevorzugte Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Vorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, daß die Farbdatensignale in aufeinanderfolgenden Bildern geordnet sind, wobei das Verarbeitungssystem vorgesehen ist, um die Auswahl für jedes der aufeinanderfolgenden Bilder durchzuführen, die Prüfeinheit zum Ausgeben eines Flags vorgesehen ist, wenn das Flag für eine vorbestimmte Anzahl von aufeinanderfolgenden Bildern erzeugt wurde. Da die Analyse in diesem Fall mit Hilfe von aufeinanderfolgenden Bildern durchgeführt wird, ist die Fehlerwahrscheinlichkeit wesentlich geringer.

Eine vierte bevorzugte Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Vorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung einen Leckortungsanzeiger umfaßt, wobei der Leckortungsanzeiger einen weiteren Speicher umfaßt zum Speichern der Flags und eines Zeitplans, welcher einen Zeitpunkt anzeigt, an dem jedes der Flags erzeugt wurde, der Leckortungsanzeiger zum Erzeugen eines Leckprüfsignals auf der Basis des Flags, des Zeitplans und eines tatsächlichen Zeitpunkts vorgesehen ist. Damit erhält das medizinische Personal eine Mitteilung, daß eine Leckprüfung erforderlich ist.

Eine fünfte bevorzugte Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Vorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung einen Zähler umfaßt, welcher zum Zählen der Anzahl von erzeugten Flags vorgesehen ist. Auf diese Weise kann die erfindungsgemäße Vorrichtung auch zur Erfassung der Benutzung der Vorrichtung verwendet werden und die erforderlichen Daten für beispielsweise einen möglichen Verleih des Endoskops zur Verfügung stellen. Außerdem könnte dadurch die Häufigkeit, mit der das Endoskop verwendet wird, ermittelt und weitere Informationen auf der Grundlage der Häufigkeit ausgearbeitet werden.

Die vorliegende Erfindung wird nachstehend anhand einer in der Zeichnung dargestellten, bevorzugten Ausführungsform näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 ein Beispiel eines Endoskops;

Fig. 2 (a + b + c) ein Beispiel der Intensität der verschiedenen Farbdatenkomponenten eines RGB-Signals, das von einer Kamera eines Endoskops erzeugt und von der Farbenanalyseeinheit verarbeitet wurde;

Fig. 3 skizzenhaft einen elektronischen Schaltkreis einer erfindungsgemäßen Vorrichtung;

Fig. 4 ein Ablaufdiagramm einer Routine zur Überprüfung, ob das Endoskop für Diagnosezwecke benutzt wird;

Fig. 5 die Hysterese als Teil der Prüfroutine;

Fig. 6 und 7 eine Serie von Bereichen, die bei der Durchführung von Prüfroutinen verwendet werden.

In der Zeichnung sind identischen oder analogen Elementen dieselben Bezugsziffern zugeordnet.

Fig. 1 zeigt ein Beispiel eines medizinischen Video- Endoskops, das zur Untersuchung des Inneren des menschlichen oder tierischen Körpers verwendet werden kann. Das Endoskop 1 umfaßt einen flexiblen Teil 3 und ein Kopfende 2, in dem eine Kamera, beispielsweise eine CCD-Kamera, untergebracht ist. Im flexiblen Teil befindet sich ein Lichtleiter, beispielsweise eine optische Faser. Wichtig ist, daß keine Flüssigkeiten aus dem Körper, in dem die Untersuchung durchgeführt wird, mit dem Lichtleiter, der CCD-Kamera oder einem Teil im Inneren des Endoskops in Berührung kommt. Diese Substanzen sind gelegentlich aggressiv, insbesondere Magensäure, und können deshalb das Endoskop erheblich beschädigen. Wasser und andere Flüssigkeiten, die zur Desinfektion des Endoskops verwendet werden, sollten ebenfalls nicht mit den Teilen im Inneren des Endoskops in Berührung kommen. Aus diesem Grund schreiben Endoskop-Hersteller vor, daß nach jeder Untersuchung eine Leckprüfung durchgeführt werden sollte, um ein Leck frühzeitig erkennen zu können und so den Schaden und die Reparaturkosten zu begrenzen. Aus Hygienegründen sollte das Endoskop auch nach jeder Benutzung desinfiziert werden.

Es sei bemerkt, daß die vorliegende Erfindung nicht nur in Verbindung mit flexiblen Endoskopen Anwendung finden kann, sondern auch bei starren Endoskopen in Erwägung gezogen werden könnte. Leckprüfungen und Desinfektionsverfahren sind nur als Beispiele genannt, andere Anwendungen wie die Benutzungserfassung, die Erstellung von Verknüpfungen zwischen dem Benutzer und der Anwendungshäufigkeit des Endoskops, sind ebenfalls denkbar.

Die vorliegende Erfindung ermöglicht nun die Überwachung der Benutzung des Endoskops, um beispielsweise eine an das medizinische Personal gerichtete Warnung abzugeben, daß eine Leckprüfung und/oder eine Desinfektion durchgeführt werden muß/müssen. Zu diesem Zweck werden die Farbdatensignale, die von der Kamera des Endoskops erzeugt werden, zu einer Vorrichtung 4 zur Überwachung der Benutzung des Endoskops geleitet.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung arbeitet nach dem Prinzip, daß eine Analyse der Farbdatensignale, die von der Kamera des Endoskops erzeugt werden, zur Festlegung des Beginns und des Endes einer Untersuchung, wie beispielsweise einer Diagnose, verwendet werden kann. Wie aus Fig. 2 hervorgeht, in der die Intensität (I) eines roten (R) (Fig. 2a), grünen (G) (Fig. 2b) und blauen (B) (Fig. 2c) Signals, das von der Endoskopkamera erzeugt und anschließend in der Farbenanalyseeinheit (21) verarbeitet wurde, dargestellt ist, schwankt die Intensität in Abhängigkeit davon, ob eine Untersuchung durchgeführt wird oder nicht, das heißt, ob das Endoskop in den menschlichen oder tierischen Körper eingeführt ist oder nicht. Die Intensität (I) ist als Funktion der Zeit (t) dargestellt. Vor Beginn der Untersuchung, das heißt links von der Linie ID, die den Beginn der Untersuchung angibt, ist die Intensität der Farbdatenkomponente Grün (G) am höchsten, wohingegen die von Rot (R) am niedrigsten ist. Während der Untersuchung, das heißt zwischen den Linien ID und ED (Ende der Untersuchung), ist die Gesamtintensität der R-Komponente höher als die der G- oder B-Komponente. Nach der Untersuchung sinkt die Intensität der R-Komponente auf einen wesentlich geringeren Wert, wohingegen die Intensität der G-Farbdatenkomponente zunimmt. Durch Messen der Gesamtintensität wenigstens einer Farbkomponente, zum Beispiel der R-Komponente, in jedem Bild oder mehreren aufeinanderfolgenden Bildern, kann festgestellt werden, ob eine Untersuchung stattgefunden hat oder nicht.

In der vorliegenden Beschreibung wurden die Farbkomponenten R, G und B in Betracht gezogen, da diese im allgemeinen diejenigen sind, die von einer Videokamera erzeugt werden. Es ist jedoch offensichtlich, daß die vorliegende Vorrichtung auch mit anderen Farbdatensignalen betrieben werden könnte, wie beispielsweise einem YMCK-Signal. Die Farbdatensignale werden entweder als digitale oder analoge Daten gesendet. Bei der vorliegenden Erfindung ist wichtig, daß das Farbdatensignal einen Satz von Farbdatenkomponenten aufweist, mit denen eine Analyse durchgeführt werden kann. Die Analyse, die auf der Farbintensität der Komponenten basiert, kann entweder mit einer einzigen Komponente oder mit einer Kombination aus zwei oder mehr Komponenten durchgeführt werden.

In der nachfolgenden Beschreibung der vorliegenden Erfindung wird um der Transparenz willen eine Berechnung des Intensitätsunterschieds (R - G) der Komponenten R und G verwendet. Andere Kombinationen, wie beispielsweise R - (G + B) oder R² - G², könnten, abhängig von den verwendeten und ausgewählten Farben, ebenfalls verwendet werden.

Fig. 3 zeigt skizzenhaft eine Ausführungsform eines elektronischen Schaltkreises in einem Verarbeitungssystem als Teil einer erfindungsgemäßen Vorrichtung. Das Verarbeitungssystem 4 umfaßt einen Eingang 5 zum Empfangen von Farbdatensignalen, die die RGB-Farbdatenkomponenten und das Synchronisationssignal (S) umfassen. Die Farbdatenkomponenten, die vom RGB-Farbumwandler 27 des Endoskops und von dessen Prozessor 28 stammen, werden zu einer Farbenanalyseeinheit 21 gesendet, die pro Farbdatenkomponente einen in Serie geschalteten Gleichstromverstärker (6, 7, 8) und einen ersten Speicher (10, 11, 12) aufweist. Anstatt einer solchen Serienschaltung könnte auch ein Akkumulator eingesetzt werden. Das Synchronisationssignal wird zu einem Triggerimpulsgenerator 9 geleitet, dessen erster Ausgang mit einem Steuereingang der ersten Speicher 10, 11 und 12 verbunden ist.

Der Triggerimpulsgenerator 9 ist zur Erzeugung von Lese- und Schreibsignalen vorgesehen, die zu den ersten Speichern gesendet werden. Der Triggerimpulsgenerator kann so programmiert werden, daß er entweder alle Bildinformationen oder nur einen Teil davon berücksichtigt. Dieser Teil könnte entweder einen Satz Pixel enthalten, die einen einzigen Cluster bilden, oder einen Satz über das Bild verteilte Cluster. Bei Zeilensprung-Bildern beispielsweise könnte nur eines der beiden Halbbilder in Betracht gezogen werden, um Zeit für andere Berechnungen zu lassen. Auch könnte nur eine vorbestimmte Anzahl Zeilen eines in Zeilen aufgebauten Bilds verwendet werden, beispielsweise falls das vom Endoskop erzeugte Bild nur einen Teil des Bildschirms eines Monitors abdeckt. Als Alternative könnten unterschiedliche, aufeinanderfolgende Bilder benutzt werden, anstatt jedes Mal nur ein Einzelbild zu berücksichtigen. Der Triggerimpulsgenerator umfaßt beispielsweise einen oder mehrere Zähler und die Ausgangstriggersignale von den Zählern werden bis zu einer vorbestimmten Anzahl Zählersynchronisationssignale erzeugt.

Der Gleichstromverstärker 6, 7 und 8 ist zur Umwandlung des empfangenen Wechselstromsignals in ein Gleichstromsignal und zur Integrierung des Gleichstromsignals vorgesehen. Für jede der gewählten Farbdatenkomponenten wird die Gesamtintensität der fraglichen Farbe im empfangenen Bild ermittelt. Gesteuert vom Triggersignal T1, das von den ersten Speichern 10, 11 und 12 empfangen und vom Triggerimpulsgenerator 9 nach Ablauf des fraglichen Zeitraums, zum Beispiel eines Bilds, erzeugt wurde, wird der Intensitätswert wie vom Gleichstromverstärker angezeigt im jeweiligen ersten Speicher gespeichert. Das Ablesen der Gleichstromverstärker 6, 7 und 8 verursacht deren Nullstellung, so daß ein neuer Zählzyklus gestartet werden kann. Als Alternative kann der Gleichstromverstärker durch vertikale Synchronisationsimpulse nullgestellt werden. Die ersten Speicher 10, 11 und 12 speichern jetzt einen Intensitätswert (Ib, Ir, Ig) für die jeweilige Farbe Blau B, Rot R und Grün G, der die Gesamtintensität der jeweiligen Farbe während des fraglichen Zeitraums angibt.

Der Ausgang jedes der ersten Speicher 10, 11 und 12 ist mit einer Prüfeinheit 25 verbunden, die einen Puffer 14 aufweist, welcher ebenfalls das Differenzsignal empfängt, das durch die Subtraktionseinheit 13, die Teil der Prüfeinheit ist, gebildet wird. Letztere weist Eingänge auf, die mit den entsprechenden Ausgängen der ersten Speicher 11 und 12 verbunden sind. Die Subtraktionseinheit 13 empfängt somit Intensitätswerte der Farben Rot und Grün (Ir und Ig), um den Wert Ir - Ig zu ermitteln. Der Puffer 14 verfügt über einen Steuereingang für den Empfang eines Triggersignals T2, das vom Triggerimpulsgenerator 9 erzeugt wird. Das Triggersignal T2 wird beispielsweise nach Ablauf eines vorbestimmten Zeitraums nach Erzeugung von T1 erzeugt.

Ein Ausgang des Puffers 14 ist mit einem Eingang eines Mikroprozessors 15 verbunden. Weitere Eingänge des Mikroprozessors sind mit einem ROM 16, einem RAM 17, einer E/A-Schnittstelle 18, einem Bildschirm 19 eines Monitors und einer Erkennungseinheit 20, die zur Erkennung der Seriennummer des Endoskops vorgesehen ist, verbunden. Das ROM speichert eine Reihe von ersten Farbwertbezugsbereichen, welche erste Farbintensitätswerte, die durch Benutzung des Endoskops 1 erhalten wurden, anzeigen. So werden beispielsweise für die Farbkomponente Rot R bzw. Grün G und für die Differenz zwischen Rot und Grün die ersten Farbintensitätswertbezugsbereiche I{R}, I{G} und I{(R - G)} im Speicher ROM 16 gespeichert. Das RAM wird als Arbeitsspeicher des Mikroprozessors verwendet, wohingegen die E/A-Schnittstelle eine Kommunikationsmöglichkeit mit der Verarbeitungseinheit mit zugehörigen Peripheriegeräten, wie einem Desinfektionsapparat 22, einem Mainframe 23, einer Leckprüfeinheit 24 des Endoskops und weiteren Peripherieeinheiten 26, wie beispielsweise einem Videorekorder, darstellt.

Die zugehörigen Peripheriegeräte sind zur Übertragung von Informationen zum Mikroprozessor 15 vorgesehen. Wenn beispielsweise eine Desinfektion oder eine Leckprüfung durchgeführt wurde, sendet der Desinfektionsapparat 22 oder die Leckprüfeinheit 24 eine Nachricht zum Mikroprozessor, aus der hervorgeht, daß letztere Maßnahme durchgeführt wurde. Diese Nachricht wird dann im RAM 17 gespeichert, der vom Mikroprozessor gesteuert wird. Nach Beginn einer Untersuchung mit dem Endoskop kann die Prüfeinheit 25 angeschrieben werden um zu prüfen, ob Nachrichten betreffend die Desinfektion oder die Leckprüfung im RAM 17 gespeichert sind. Dann könnte ein vom Mikroprozessor veranlaßtes Sperren des Endoskops eingeleitet werden, wenn solche Nachrichten nicht im RAM 17 gespeichert sind.

Die Prüfeinheit 25 ist so beschaffen, daß sie die Intensitätswerte Ir, Ig, Ib empfangen kann, die zur Ermittlung eines zweiten Farbwerts benutzt werden, welcher entweder gleich der fraglichen Intensitätswerte oder davon abgeleitet ist, wie beispielsweise das Differenzsignal Ir - Ig, das mittels der Subtraktionseinheit 13 gebildet wird, die Teil der Prüfeinheit 25 ist. Einer oder mehrere dieser zweiten Farbwerte wird dazu verwendet zu prüfen, ob sie innerhalb des im ROM gespeicherten ersten Farbintensitätswertbezugsbereichs liegen. So kann beispielsweise für den Wert Ir geprüft werden, ob dieser im Bereich I{R} liegt. Falls letzteres der Fall ist, bedeutet dies, daß die Intensität der Farbdatenkomponente im fraglichen Bild derart ist, daß das Endoskop für diagnostische Zwecke verwendet wurde. Falls Ir jedoch nicht im Bereich I{R} liegt, wurde das Endoskop nicht in einen Körper eingeführt. Wenn die Prüfeinheit feststellt, daß Ir innerhalb von I{R} liegt, erzeugt sie ein Flag, das im RAM 17 gespeichert und, falls erforderlich, auf dem Bildschirm 19 des Monitors dargestellt wird.

Um ein zuverlässigeres Ergebnis zu erhalten, wird vorzugsweise der zweite Farbwert Ir - Ig verwendet und als Bereich I{(R - G)} in Betracht gezogen. Bei der Berücksichtigung von Ir - Ig wird am Signal eine Rauschfilterung durchgeführt, so daß der Einfluß von Rauschen auf das Signal gemindert wird. Außerdem ermöglicht Ir - Ig die eindeutigere Unterscheidung zwischen einer Untersuchung und keiner Untersuchung. Aus Fig. 2 ist ersichtlich, daß Ir - Ig während der Untersuchung positiv und ohne Untersuchung negativ ist. Ein Übergang zwischen einem positiven und einem negativen Wert für Ir - Ig zeigt somit eine Untersuchung an.

Was Videobilder betrifft, die durch aufeinanderfolgende Bilder dargestellt sind, kann die Zuverlässigkeit der Vorrichtung weiter dadurch verbessert werden, daß eine Serie aufeinanderfolgender Bilder in Betracht gezogen und ein Flag nur dann erzeug wird, wenn für eine vorbestimmte Anzahl Bilder festgestellt wurde, daß eine Diagnose durchgeführt ist. Zu diesem Zweck empfängt die Prüfeinheit ein drittes Triggersignal T3, das vom Triggerimpulsgenerator erzeugt wird und beispielsweise vom vertikalen Synchronisationssignal abgeleitet ist. Der Prüfvorgang wird an jedem der aufeinanderfolgenden Bilder durchgeführt und jedes Mal, wenn ein Flag erzeugt wird, wird eine Zählerstelle verändert. Der in diesem Zähler angegebene Wert bildet einen Parameter, auf dessen Grundlage entschieden werden kann, ob eine Untersuchung durchgeführt wurde oder nicht.

Um zu vermeiden, daß falsche Intensitätswerte zu einer Fehlinterpretation führen, ist die Prüfeinheit weiter mit einer Interpretationseinrichtung ausgestattet, deren Vorgehensweise anhand des Ablaufdiagramms in Fig. 4 beschrieben ist. Die verschiedenen Schritte dieses Ablaufdiagramms sind beispielsweise mittels eines Computerprogramms im RAM gespeichert und werden vom Mikroprozessor gesteuert abgearbeitet. Die verschiedenen Schritte sind nachfolgend beschrieben.

30 STR: Das Video-Endoskopsystem wird eingeschaltet.

31 RSN: Die Seriennummer des Endoskops wird mittels der Erkennungseinheit 20 für Identifikationsnummern gelesen und im RAM 17 gespeichert.

32 VS: Die Überwachungsvorrichtung für ein Video-Endoskop wird initialisiert und anschließend werden RGB-Signale über den Eingang 5 zur Überwachungsvorrichtung geleitet.

33 RD Ir - Ig: Die Werte Ir, Ig, Ib und der zweite Farbwert Ir - Ig werden gelesen und für das in Betracht gezogene Bild gespeichert.

34 (Ir - 1g) > L{T}?: Es wird geprüft, ob (Ir - Ig) größer ist als ein Schwellenwert L{T} (siehe Fig. 6a), der einen Mindestschwellenwert für Ir - Ig angibt. L{T} stellt einen Wert dar, bei dem mit Sicherheit angenommen werden kann, daß keine Untersuchung stattfindet, wenn (Ir - Ig) < L{T}.

35 (Ir - Ig) > H{T}?: Es wird geprüft, ob (Ir - Ig) größer ist als ein Schwellenwert H{T} (siehe Fig. 6a), der einen Mindestschwellenwert angibt, bei dem mit Sicherheit angenommen werden kann, daß eine Untersuchung stattfindet.

Wie aus Fig. 6a hervorgeht, H{T} > L{T}, was bedeutet, daß zwischen H{T} und L{T} ein Bereich für Ir - Ig liegt, bei dem nicht mit Sicherheit angenommen werden kann, daß eine Untersuchung stattfindet.

36 CV = CVMX?: Es wird geprüft, ob ein Zählerwert CV seinen Maximalwert CVMX (siehe Fig. 7) erreicht hat. Der Parameter CV gibt an, wie häufig ein Flag als Zeichen für eine Untersuchung erzeugt wurde.

37 CV = CV + 1: Wenn der Zählerwert CV nicht seinen Maximalwert CVM erreicht hat und ein Flag erzeugt wurde [(Ir - Ig) > H{T}], wird der Zählerwert um eine Einheit erhöht.

38 CV < CVoffH? Es wird geprüft, ob der Zählerwert CV niedriger ist als ein Mindestschwellenwert CVoffH. Dieser Mindestschwellenwert gibt die Anzahl Flags an, die erzeugt werden müssen, um zu akzeptieren, daß eine Untersuchung wirklich beendet wurde.

39 NSR: Wenn CV < CVonL, dann wurde keine Diagnose begonnen.

40 STP P?: Es wird geprüft, ob der Betrieb des Endoskopsystems beendet ist.

41 CV > CVonL?: Es wird geprüft, ob der Wert CV einen ersten Zwischenwert CVonL erreicht hat, der den Beginn einer Untersuchung anzeigt.

42 SR: Wenn CV > CvonL, dann hat eine Untersuchung begonnen.

43 CV = CVMM: Es wird geprüft, ob der Wert CV einen absoluten Mindestwert CVMM erreicht hat, der anzeigt, daß keine Untersuchung stattfindet.

44 CV = CV - 1: Der CV-Wert wird um eine Einheit verringert, da festgestellt wurde, daß keine Untersuchung stattfindet.

45 Ir > L{r}?: Wenn der Wert Ir - Ig im Bereich zwischen L{T} und H{T} liegt, wird ein anderer Intensitätswert, nämlich Ir in Betracht gezogen. Es wird geprüft, ob Ir > L{r}, wobei L{r} ein unterer Schwellenwert (siehe Fig. 6b) für den Intensitätswert Ir ist. Wenn Ir < L{r}, wird Schritt 43 ausgeführt, da dies anzeigt, daß keine Untersuchung durchgeführt wird.

46 Ir > H{r}?: Es wird geprüft, ob Ir > H{r}, wobei H{r} ein oberer Schwellenwert für den Intensitätswert Ir ist, was anzeigt, daß die rote Farbdatenkomponente einen Intensitätswert übersteigt, der einer Untersuchung zugeordnet ist. Wenn Ir > H{r}?, wird Schritt 36 ausgeführt, da dies anzeigt, daß wahrscheinlich eine Untersuchung durchgeführt wird.

47 Ig > H{g}?: Wenn der Wert Ir im Bereich zwischen L{r} und H{r} liegt, wird die Farbkomponente Grün in Betracht gezogen. Wie aus Fig. 2 hervorgeht, zeigt die Dominanz der Farbdatenkomponente an, daß keine Untersuchung stattfindet. Es wird geprüft, ob der Intensitätswert Ig > H{g}, wobei H{g} eine obere Grenze für die Farbe Grün ist, was anzeigt, daß keine Untersuchung stattfindet.

48 Ig < L{g}?: Es wird geprüft, ob Ig < L{g}, wobei L{g} ein unterer Intensitätsschwellenwert ist, unterhalb dem die Wahrscheinlichkeit groß ist, daß eine Untersuchung stattfindet.

49 CV = CV: Wenn Ig im Bereich zwischen L{g} und H{g} liegt, kann nicht schlußgefolgert werden, ob eine Untersuchung stattfindet oder nicht. Deswegen wird der Zählerwert CV nicht verändert.

Wie in Fig. 5 dargestellt, in der die Werte CVMM, CVonL, CVMX und CVoffH auf andere Weise dargestellt sind, beinhaltet die Zählerwertprüfung eine Hysterese. Die Entscheidung, daß eine Untersuchung begonnen hat, wird nur dann gefällt, wenn CV > CVonL (Schritt 41), wohingegen die Entscheidung, daß keine Untersuchung begonnen hat, nur dann gefällt wird, wenn CV < CVoffH. Da CVoffH < CvonL, beinhaltet die Kurve in Fig. 5 eine Hysterese, was das gesicherte Fällen der Entscheidung ermöglicht, so daß das Flag mit hoher Zuverlässigkeit zur E/A-Schnittstelle gesendet wird.

Die beschriebene Ausführungsform auf der Grundlage einer Analyse des Werts Ir - Ig > 0 basiert auf der Tatsache, daß die Einführung des Endoskops in den Körper überwacht wird. Andere Möglichkeiten, wie beispielsweise Ig - Ir > 0, was außerhalb des Bereichs ID - ED (Fig. 2) auftritt, könnten selbstverständlich ebenfalls die Grundlage der Analyse bilden. Außerdem könnten alle Intensitäten Ir, Ig, Ib verwendet werden.

Wie bereits beschrieben, kann das Flag zur Anzeige, daß das Endoskop benutzt wurde, dazu dienen, medizinisches Personal darauf aufmerksam zu machen, daß unter anderem eine Leckprüfung erforderlich ist. Zu diesem Zweck umfaßt die Vorrichtung einen Leckortungsanzeiger, der beispielsweise das RAM 17 und eine Anzeige aufweist, welche der Bildschirm 19 des Monitors oder eine LED sein kann. Die Flags, die während der Untersuchung erzeugt werden, und ein Zeitplan, welcher einen Zeitpunkt angibt, an dem jedes der Flags erzeugt wurde, sind im RAM 17 gespeichert. Der Leckortungsanzeiger ist zum Erzeugen eines Leckprüfsignals unter Berücksichtigung der gespeicherten Flags, der Zeitpunkte, zu denen sie erzeugt wurden, und der aktuellen Uhrzeit vorgesehen. Wenn beispielsweise eine Untersuchung von 9: 00 Uhr bis 9: 15 Uhr dauerte, und eine weitere um 10: 00 begann, wird ein Lecksignal gesendet, da ein zu langer Zeitraum seit der letzten Untersuchung verstrichen ist. Der RAM 17 wird nullgestellt, wenn die Leckprüfeinheit 24 ein Ergebnissignal erzeugt, das anzeigt, daß die Leckprüfung durchgeführt wurde und das Endoskop keine Lecks aufweist.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist weiterhin nicht auf die Erzeugung eines Warnsignals für Leckprüfung oder Desinfektionszwecke begrenzt. Das erzeugte Flag könnte auch für andere Zwecke benutzt werden, wie für Eingabedaten für Verleihzwecke, Benutzeridentifikation, Wartungsprüfungen und vieles mehr. Anstatt das Endoskop zu kaufen, könnte eine medizinische Institution ein Endoskop leihen und einen Betrag für jede Benutzung entrichten. Da die Anzahl der erzeugten Flags Informationen über die Benutzungshäufigkeit des Endoskops zur Verfügung stellt, könnten diese Informationen zur Ermittlung der fälligen Zahlungen gemäß dem Leihvertrag dienen. Da die Seriennummer des Endoskops durch die Erkennungseinheit 20 für Identifikationsnummern gelesen und identifiziert werden kann, könnte die Anzahl der für jede Seriennummer erzeugten Flags getrennt gespeichert und gelesen werden.

Das Endoskopsystem könnte auch den Benutzer um Identifikation bitten, so daß Statistiken erstellt werden könnten, wenn die Anzahl Flags jedes Benutzer einzeln gespeichert werden.

Wenn die Anzahl Flags eine vorbestimmte Zahl überschreitet, was anzeigt, daß eine Wartung erforderlich ist, könnte die Vorrichtung ein Signal für eine Wartungsaufforderung abgeben.


Anspruch[de]

1. Vorrichtung zum Überwachen, wenn ein medizinisches Video-Endoskop für medizinische Endoskopiezwecke verwendet wurde, wobei die Vorrichtung ein Verarbeitungssystem (4) mit einem Eingang (5) zum Empfangen von Farbdatensignalen umfaßt, welche einen Satz von Farbdatenkomponenten, die durch das Endoskop während einer Endoskopie erzeugt werden, umfaßt, wobei das Verarbeitungssystem eine Farbenanalyseeinheit (21) umfaßt, welche zum Auswählen von wenigstens einer der Farbdatenkomponenten vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Verarbeitungssystem zum Bestimmen eines Intensitätswertes für die oder jede der ausgewählten Farbdatenkomponenten durch Messen der Intensität der in Betracht gezogenen Farbdatenkomponente während eines vorbestimmten Zeitraums vorgesehen ist, wobei das Verarbeitungssystem des weiteren einen Speicher (16) zum Speichern wenigstens eines ersten Farbwertbezugsbereichs umfaßt, welcher erste Farbintensitätswerte, die durch Ausführen der Endoskopie erhalten werden, anzeigt, der Speicher mit einem Eingang einer Prüfeinheit (25) verbunden ist, welche einen weiteren Eingang zum Empfangen der/des Intensitätswerte(s) aufweist, die Prüfeinheit zum Bestimmen eines zweiten Farbwertes auf der Basis der Intensitätswerte und zum Prüfen, ob der zweite Farbwert innerhalb des ersten Farbwertbezugsbereichs liegt, vorgesehen ist, die Prüfeinheit auch vorgesehen ist zum Erzeugen eines Flags, das diese Verwendung anzeigt, nach dem Nachweis, daß der zweite Farbwert innerhalb des ersten Farbwertbezugsbereichs liegt.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Farbenanalyseeinheit (21) zum Auswählen von wenigstens einer ersten und einer zweiten Farbdatenkomponente vorgesehen ist, wobei die Prüfeinheit zum Bestimmen des zweiten Farbwertes durch Subtrahieren der Intensitätswerte von der ersten und zweiten Farbdatenkomponente vorgesehen ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Farbdatensignal ein Rot-, Grün-, Blau-Videosignal ist und wobei die erste bzw. zweite Farbdatenkomponente das Rot- bzw. Grünsignal ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der vorbestimmte Zeitraum wenigstens einem Teil des Zeitraums eines Videobildes entspricht.

5. Vorrichtung nach irgendeinem Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Farbdatensignale in aufeinanderfolgenden Bildern geordnet sind, wobei das Verarbeitungssystem vorgesehen ist, um die Auswahl für jedes der aufeinanderfolgenden Bilder durchzuführen, die Prüfeinheit (25) zum Ausgeben eines Flags vorgesehen ist, wenn das Flag für eine vorbestimmte Anzahl von aufeinanderfolgenden Bildern erzeugt wurde.

6. Vorrichtung nach irgendeinem Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung einen Leckortungsanzeiger umfaßt, wobei der Leckortungsanzeiger einen weiteren Speicher umfaßt zum Speichern der Flags und eines Zeitplans, welcher einen Zeitpunkt anzeigt, an dem jedes der Flags erzeugt wurde, der Leckortungsanzeiger zum Erzeugen eines Leckprüfsignals auf der Basis des Flags, des Zeitplans und eines tatsächlichen Zeitpunkts vorgesehen ist.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß sie einen weiteren Eingang zum Empfangen eines Ergebnissignals, das durch eine Leckprüfeinheit (24) ausgegeben wird, umfaßt, wobei der Leckortungsanzeiger zum Rückstellen des Speichers nach Empfang an dem weiteren Eingang eines Ergebnissignals, welches anzeigt, daß das Endoskop leckfrei ist, vorgesehen ist.

8. Vorrichtung nach irgendeinem Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung eine Desinfektionswarneinrichtung umfaßt, wobei diese Desinfektionswarneinrichtung einen weiteren Speicher zum Speichern der Flags umfaßt, die Desinfektionswarneinrichtung zum Erzeugen eines Infektionsprüfsignals auf der Basis des Flags vorgesehen ist.

9. Vorrichtung nach irgendeinem Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung einen Zähler umfaßt, welcher zum Zählen der Anzahl von erzeugten Flags vorgesehen ist.

10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Zähler zum Erzeugen eines Kontrollsignals nach Anzeige einer vorbestimmten Zählzahl vorgesehen ist.







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