DE102012214148A1

DE102012214148A1 - Bildgebungseinrichtung

Info

Publication number: DE102012214148A1
Application number: DE201210214148
Authority: DE
Inventors: Peter Aulbach
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens Healthcare GmbH
Priority date: 2012-08-09
Filing date: 2012-08-09
Publication date: 2014-02-13

Abstract

Es wird eine energiesparend betreibbare Bildgebungseinrichtung (1) angegeben. Die Bildgebungseinrichtung (1) umfasst eine Modalität (4), sowie eine Überwachungsvorrichtung (2). Die Überwachungsvorrichtung (2) umfasst eine Erfassungseinheit (20), die dazu eingerichtet ist, einen Abtastraum (21) auf die Anwesenheit einer Person hin abzutasten und ein entsprechendes Abtastsignal (A) auszugeben. Zudem umfasst die Überwachungseinheit (2) eine Auswerte- und Steuereinheit (23), die dazu ausgebildet ist, das Abtastsignal (A) auf ein vorgegebenes Anwesenheitskriterium (K1, K3) hin zu untersuchen und die Modalität (4) in Abhängigkeit davon, ob das Anwesenheitskriterium (K1, K3) erfüllt ist oder nicht, nach einem vorgegebenen Muster anzusteuern.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine, insbesondere medizinische, Bildgebungseinrichtung.
Eine Bildgebungseinrichtung umfasst im Allgemeinen als Herzstück eine bildgebende Vorrichtung, welche im Folgenden als Modalität bezeichnet ist. Weiterhin umfasst eine Bildgebungseinrichtung meist mehrere, im Folgenden als „Peripheriegeräte“ bezeichnete, Geräte, die zum Betrieb der Bildgebungseinrichtung notwendig sind. Solche Peripheriegeräte sind beispielsweise Bedien- und/oder Auswerterechner, Monitore, Kühlaggregate, etc.
Die Erfindung bezieht sich insbesondere auf eine Bildgebungseinrichtung, deren Modalität durch einen Computertomographen (CT) oder einen Magnetresonanztomographen (MRT) gebildet ist. Generell ist die Erfindung jedoch auf jede andere Bildgebungseinrichtung anwendbar, insbesondere auch auf solche, die als Modalität beispielsweise einen Angiographen, einen Positronen-Emissions-Tomographen (PET), einen Einzelphotonen-Emissionscomputertomographen (SPECT) oder Kombinationen derselben umfassen.
Solche Modalitäten zeichnen sich regelmäßig durch einen hohen Standby-Energieverbrauch (Energieverbrauch im „Bereitschaftsbetrieb“) aus. Dieser resultiert hauptsächlich aus einer vergleichsweise energieintensiven Temperierung, insbesondere Kühlung von Bildaufnahmekomponenten der Modalität, die üblicherweise im Standby-Betrieb aufrechterhalten werden muss, um eine schnelle Verfügbarkeit der Modalität sicherzustellen.
Ein CT des Typs „SOMATOM Definition Flash, Dual Source“ der Firma Siemens hat inklusive der zugeordneten Peripheriegeräte beispielsweise im Standby-Betrieb eine Leistungsaufnahme von etwa 4,5 kW.
Der durch die Modalität und die Peripheriegeräte verursachte Stromverbrauch könnte zwar durch manuelles, über den Standby-Betrieb hinausgehendes, vollständiges Abschalten der Modalität sowie der Peripheriegeräte verringert werden. Das vollständige Abschalten einer solchen Modalität ist häufig vergleichsweise zeitaufwändig, da hierzu meist mehrere händische Aktionen durchzuführen (insbesondere eine Vielzahl verschiedener Schalter zu betätigen) sind. Zudem erfordert das Hochfahren der Modalität, insbesondere durch den Zeitverbrauch für das Erreichen einer Betriebstemperatur, das Laden von Kondensatoren und das Starten von Softwarekomponenten, eine vergleichsweise lange Zeit. Üblicherweise wird daher zur Zeitersparnis das vollständige Abschalten der Geräte unterlassen und stattdessen der erhöhte Energiebedarf in Kauf genommen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Bildgebungseinrichtung anzugeben, die energiesparend zu betreiben ist.
Diese Aufgabe wird bezüglich einer Bildgebungseinrichtung erfindungsgemäß gelöst durch die Merkmale des Anspruchs 1. Bezüglich einer Überwachungsvorrichtung wird die Aufgabe erfindungsgemäß gelöst durch die Merkmale des Anspruchs 11. Bezüglich eines Verfahrens zum Betrieb der Bildgebungseinrichtung wird die Aufgabe erfindungsgemäß gelöst durch die Merkmale des Anspruchs 13. Vorteilhafte und teils für sich erfinderische Ausgestaltungen und Weiterentwicklungen sind Gegenstand der Unteransprüche.
Die erfindungsgemäße Bildgebungseinrichtung umfasst eine bildgebende Modalität, insbesondere einen Computertomographen oder einen Magnetresonanztomographen.
Des Weiteren umfasst die Bildgebungseinrichtung eine Überwachungsvorrichtung mit mindestens einer Erfassungseinheit, die dazu eingerichtet ist, einen der Erfassungseinheit zugeordneten Abtastraum auf die Anwesenheit einer Person, insbesondere eines Nutzers hin abzutasten und ein entsprechendes Abtastsignal auszugeben, das eine Information über die Anwesenheit der Person im Abtastraum beinhaltet.
Das Abtastsignal enthält somit eine Information, anhand der erkennbar ist, ob sich jemand im Abtastraum befindet.
Weiterhin umfasst die Überwachungsvorrichtung eine Auswerte- und Steuereinheit (im Folgenden kurz: „Auswerteeinheit“), die dazu ausgebildet ist, das Abtastsignal auf ein vorgegebenes Anwesenheitskriterium hin zu untersuchen und die Modalität, in Abhängigkeit davon, ob das Anwesenheitskriterium erfüllt ist oder nicht, nach einem jeweils vorgegebenen Muster anzusteuern.
Im Rahmen der Erfindung kann das Abtastsignal hierbei – je nach verwendeter Erfassungstechnologie und Auswertung – unterschiedlich präzise und aussagekräftig für die tatsächliche Anwesenheit einer Person sein. In einfachster Ausführung der Erfindung stützt sich die Erfassungseinheit für die Personenerkennung auf eine physikalische oder geometrische Eigenschaft, die typisch für den Körper einer erwachsenen Person ist, zum Beispiel auf ein typisches Körpergewicht, eine typische Körpergröße und/oder Umrisslinie einer erfassten Form, eine für den menschlichen Körper typische Wärmeabstrahlung oder elektrische Eigenschaft (beispielsweise durch die Beeinflussung eines im Abtastraum erzeugten elektrischen Feldes).
In diesem Fall wird das Abtastsignal einen für die Anwesenheit einer Person typischen Wert regelmäßig nicht nur dann annehmen, wenn sich tatsächlich eine Peron im Abtastraum befindet. Vielmehr wird das Abtastsignal entsprechend auch auf Gegenstände reagieren, die hinsichtlich der geprüften Eigenschaft einem typischen menschlichen Körper gleichen.
In verfeinerten Varianten der Personenerfassung werden im Rahmen der Erfindung mehrere physikalische oder geometrische Eigenschaften in Kombination miteinander ausgewertet. Beispielsweise wird die Bewegung oder Proportion einer erfassten Form mit der typischen Beweglichkeit bzw. Anatomie eines menschlichen Körpers abgeglichen oder es werden mehrere unterschiedliche physikalische Eigenschaften in Kombination ausgewertet. Bei hinreichend verfeinerter Erfassung ist die Erfassungseinheit in der Lage, den menschlichen Körper von entsprechenden Gegenständen zu unterscheiden. Das Abtastsignal ist in diesem Fall spezifisch für die tatsächliche Anwesenheit einer Person im Abtastraum. Das Abtastsignal reagiert in diesem Fall aber immer noch unspezifisch auf die Anwesenheit verschiedener Personen. Es nimmt somit einen für die Anwesenheit einer Person im Abtastraum typischen Wert unterschiedslos bei Erfassung einer beliebigen Person an.
In weiter verfeinerten Ausführungsformen der Erfindung ist die Erfassungseinheit darüber hinaus in der Lage, eine erfasste Person zu individualisieren, insbesondere als bekannten Nutzer der Modalität (beispielsweise einen die Modalität betreuenden Radiologen) oder als unbekannte Person (beispielsweise als zu untersuchender Patient) zu erkennen.
Die Auswerteeinheit ist insbesondere in Form eines Softwareprogramms realisiert, das lauffähig auf einem der Bildgebungseinrichtung zugeordneten Bedien- und/oder Auswerterechner installiert ist. Im Rahmen der Erfindung ist alternativ aber auch möglich, die Auswerteeinheit als eigenständige Hardwarekomponente, zum Beispiel in Form eines ASIC (Application Specific Integrated Circuit) oder FPGA (Field Programmable Gate Array) zu realisieren. Es ist dabei insbesondere auch möglich, dass einzelne Module der Auswerteeinheit auf unterschiedliche Bauteile der Bildgebungseinrichtung verteilt sind.
Die erfindungsgemäße Bildgebungseinrichtung ermöglicht einen energiesparenden Betrieb, da die Überwachungsvorrichtung dazu fähig ist, die Modalität und ihre Peripheriegeräte in Abhängigkeit davon, ob sich ein Nutzer im Abtastraum der Erfassungseinheit befindet oder nicht, differenziert anzusteuern.
Insbesondere können auf diese Weise nicht benötigte Komponenten der Bildgebungseinrichtung bei Abwesenheit von Personen automatisch abgeschaltet werden. Ebenso können die Komponenten der Bildgebungseinrichtung bei Annäherung einer Person bzw. eines bekannten Nutzers schon frühzeitig und automatisch in den betriebsbereiten Zustand versetzt werden. Trotz der aus Gründen der Energieeinsparung vorgenommenen Abschaltung oder Teilschaltung der Bildgebungseinrichtung wird deshalb eine hohe Verfügbarkeit erreicht.
Bei der Erfassungseinheit handelt es sich in einer besonders einfachen Ausführungsform um einen Bewegungs- oder Näherungssensor. Denkbar ist auch, dass die Erfassungseinheit im Wesentlichen durch einen Funkempfänger gebildet ist, der die Anwesenheit eines individuellen Nutzers im Abtastraum anhand eines von dem Nutzer mitgeführten RFID-Tags („RFID“ – „radiofrequency identification“ detektiert. In einer besonders bevorzugten Ausführungsform ist jedoch vorgesehen, dass die Erfassungseinheit im Wesentlichen durch eine Digitalkamera (Überwachungskamera) gebildet ist, welche dazu eingerichtet ist, als Abtastsignal Bilddaten von im Abtastraum aufgenommenen Bildern auszugeben. Die Auswerteeinheit umfasst hierbei ein Bilderkennungsmodul, welches dazu eingerichtet ist, die Bilddaten zur Identifizierung des Anwesenheitskriteriums (und/oder gegebenenfalls eines Abwesenheitskriteriums) mit Hilfe eines Personen- und/oder Gesichtserkennungsalgorithmus auf die Anwesenheit einer Person oder eines individuellen Nutzers hin auszuwerten.
Der Gesichtserkennungsalgorithmus kann dabei gleichermaßen in eine Software der Kamera integriert sein, oder als Submodul der Auswerteeinheit implementiert sein.
Zur Energieeinsparung ist die Auswerteeinheit vorzugsweise dazu eingerichtet, zumindest die Modalität der Bildgebungseinrichtung in einen Einschaltmodus (in einen „Hochfahrmodus“) zu versetzen, wenn das Abtastsignal das vorgegebene Anwesenheitskriterium erfüllt. In einer bevorzugten Ausgestaltung versetzt die Auswerteeinheit dabei analog zur Modalität ein oder mehrere der Bildgebungseinrichtung zugehörige Peripheriegeräte in einen Einschaltmodus. Zusätzlich oder alternativ ist die Auswerteeinheit dazu eingerichtet, die Modalität (und ggf. das oder jedes Peripheriegerät) in einen Abschaltmodus („Herunterfahren“) zu versetzen, wenn das Abtastsignal ein vorgegebenes Abwesenheitskriterium erfüllt. Bevorzugt versetzt die Auswerteeinheit die Modalität dabei erst nach Ausgabe einer optischen und/oder akustischen Warnmeldung in den Abschaltmodus.
Die Bildgebungseinrichtung ist hierdurch besonders energiesparend zu betreiben. Eine solche Bildgebungseinrichtung ist besonders für kleinere Praxen vorteilhaft, da hier die Modalität in der Regel nicht Tag und Nacht ununterbrochen im Bereitschaftsbetrieb zur sofortigen Verwendung zur Verfügung stehen muss.
In bevorzugter Ausführungsform gilt das Anwesenheitskriterium erst dann als erfüllt, wenn die Anwesenheit eines Nutzers über eine vorbestimmte, insbesondere von dem Nutzer einstellbare, erste Zeitdauer in dem Abtastraum zu detektieren ist. Das Anwesenheitskriterium gilt demnach erst dann als erfüllt, wenn anhand des Abtastsignals davon auszugehen ist, dass sich eine Person über die erste Zeitdauer – ununterbrochen – in dem Abtastraum befindet. Vorteilhafterweise wird hierdurch vermieden, dass die Modalität angesteuert (insbesondere hochgefahren) wird, wenn die Person den Abtastraum ohne Nutzungsabsicht nur kurzzeitig durchschreitet.
Zusätzlich oder alternativ ist vorgesehen, dass das Abwesenheitskriterium erst dann als erfüllt gilt, wenn länger als eine bestimmte, zweite Zeitdauer die Abwesenheit von Personen in dem Abtastraum zu detektieren ist. Das Abwesenheitskriterium gilt also erst dann als erfüllt, wenn anhand des Abtastsignals davon auszugehen ist, dass sich über eine vorbestimmte, insbesondere ebenfalls von dem Nutzer einstellbare, vorzugsweise im Vergleich zur ersten Zeitdauer deutlich längere zweite Zeitdauer, keine Person im Abtastraum befindet. Hierdurch wird vorteilhafterweise vermieden, dass die Modalität angesteuert (insbesondere heruntergefahren) wird, wenn die Person den Abtastraum nur kurzzeitig verlässt.
In einer besonders energiesparenden Ausführungsform ist die Erfassungseinheit selbst mit einem Bewegungssensor gekoppelt, der dazu eingerichtet ist, die Stromversorgung der Erfassungseinheit nur bei Detektion einer Bewegung – in einem vorzugsweise in etwa den Abtastraum der Erfassungseinheit deckenden Abtastraum – einzuschalten. Auch die Erfassungseinheit selbst wird in diesem Fall also ausgeschaltet, wenn durch den Bewegungsmelder keine Bewegung registriert wird.
In einer sicherheitstechnisch besonders vorteilhaften Ausführungsform ist die Auswerteeinheit dazu eingerichtet, die Bildaufnahmefunktion der Modalität zu sperren, wenn das – hierfür vorgegebene – Anwesenheitskriterium erfüllt ist. Diese Ausführungsform zeigt sich besonders für eine röntgenbildgebende Einrichtung, insbesondere eine Computertomographieeinrichtung vorteilhaft, da hierbei die Scanfunktion der Bildgebungseinrichtung automatisch außer Kraft gesetzt wird, solange sich eine Person in der Nähe der Modalität befindet. Der Nutzer der Modalität und sonstige Personen werden hierdurch besonders sicher vor Röntgenstrahlung geschützt. Das Verfahren ersetzt oder unterstützt in dieser Ausführungsform insbesondere herkömmliche Strahlenschutzmaßnahmen, zum Beispiel Sicherheitsschranken, und verhindert deren missbräuchliche Umgehung. Der Abtastraum spart für diese Ausführungsform der Erfindung allerdings zweckmäßigerweise die nähere Umgebung einer Patientenliege der Bildgebungseinrichtung aus, so dass die Erfassungseinheit nicht auf einen auf der Patientenliege gelagerten, zu untersuchenden Patienten anspricht.
In einer Weiterbildung der Erfindung ist die Auswerteeinheit dazu eingerichtet, bei Erkennung eines individualisierten Nutzers Daten, die diesem Nutzer persönlich zugeordnet sind, an einem Anzeigegerät der Bildgebungseinrichtung anzuzeigen.
Vorgenannte persönliche Daten umfassen beispielsweise den Namen des Nutzers, ein Bild des Nutzers und/oder dessen Funktion. Diese Daten werden insbesondere derart angezeigt, dass sie von einem zu untersuchenden Patienten einsehbar sind. Die angezeigten persönlichen Daten des Nutzers bilden eine Vertrauensbasis für einen zu untersuchenden Patienten und erhöhen dadurch vorteilhaft den Patientenkomfort.
In einer Variante dieser Ausführungsform wird die Modalität nur dann in den Hochfahrmodus versetzt, wenn ein identifizierter Nutzer durch die Auswerteeinheit als autorisiert erkannt wird.
Sofern die Erfassungseinheit als Kamera ausgebildet ist, ist zur Nutzeridentifizierung insbesondere ein Gesichts- oder Personenidentifizierungsalgorithmus in der Auswerteeinheit implementiert, mithilfe dessen die Auswerteeinheit insbesondere die physiologischen Eigenschaften eines detektierten Gesichts (einer Person) mit hinterlegten Profilen von möglichen Nutzern der Bildgebungseinrichtung vergleicht und bei Übereinstimmung den detektieren Nutzer eindeutig identifiziert.
Vorzugsweise ist mindestens eine von ggf. mehreren Erfassungseinheiten in der Nähe der Modalität angeordnet, d.h. die Erfassungseinheit ist vorzugsweise in/an oder bei der Modalität oder einem Gehäuse derselben angebracht. Es ist jedoch auch denkbar, die Erfassungseinheit oder eine der ggf. weiteren Erfassungseinheiten separat von der Modalität anzuordnen, insbesondere in/an oder bei einem der Bildgebungseinrichtung zugehörigen Peripheriegerät, vorzugsweise an einem Bedien- und/oder Auswerterechner („Scankonsole“) der Bildgebungseinrichtung. Weiterhin ist im Rahmen der Erfindung denkbar, eine der Erfassungseinheiten in größerer Entfernung von der Bildgebungseinrichtung, beispielsweise in einem Eingangsbereich eines Gebäudes, in welchem sich die Bildgebungseinrichtung befindet, anzuordnen. Vorteilhafterweise können dann zur Erzielung einer größeren Vorlaufzeit die Modalität (sowie die ggf. weiteren Peripheriegeräte) bereits eingeschaltet werden, wenn der Nutzer das Gebäude betritt.
Die erfindungsgemäße Überwachungsvorrichtung weist eine Erfassungseinheit gemäß vorstehender Beschreibung auf sowie eine Auswerte- und Steuereinheit. Die Auswerte- und Steuereinheit ist dazu eingerichtet, das von der Erfassungseinheit ausgegebene Abtastsignal auf ein Anwesenheitskriterium und/oder ein Abwesenheitskriterium hin zu untersuchen und die Modalität und/oder deren Peripheriegeräte in einen Einschaltmodus zu versetzen, wenn das Anwesenheitskriterium erfüllt ist und/oder die Modalität (und ggf. Peripheriegeräte) in einen Abschaltmodus zu versetzen, wenn das Abwesenheitskriterium erfüllt ist.
Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand einer Zeichnung näher erläutert. Darin zeigt die einzige Figur in einer grob schematischen Darstellung eine Bildgebungseinrichtung 1, die mit einer Überwachungsvorrichtung 2 zum intelligenten (insbesondere energiesparenden) Betrieb der Bildgebungseinrichtung 1 ausgestattet ist.
Die Bildgebungseinrichtung 1 umfasst als bildgebende Modalität 4 einen Computertomographen. Die Bildgebungseinrichtung 1 umfasst des Weiteren einen Patiententisch 5 zur Lagerung einer mit Hilfe der Bildgebungseinrichtung 1 zu untersuchenden Person (im Folgenden allgemein als „Patient“ bezeichnet). Die Modalität 4 sowie der Patiententisch 5 sind in einem Untersuchungsraum 6 angeordnet, welcher durch eine strahlensichere Tür 7 verschließbar ist.
Die Bildgebungseinrichtung 1 umfasst weiterhin mehrere stromverbrauchende Peripheriegeräte, von denen exemplarisch eine Anzeige (insbesondere ein Bildschirm) sowie ein Bedien- und Auswerterechner 11 dargestellt sind.
Die Anzeige 10 dient unter anderem dazu, ausgewählte – mit Hilfe der Modalität 4 gewonnene – Untersuchungsbilder für den Patienten sichtbar darzustellen.
Mit Hilfe des Bedien- und Auswerterechners 11 kann ein untersuchender Arzt (im Folgenden allgemein als „Nutzer“ bezeichnet) die Modalität 4 bedienen. Optional ermöglicht der Bedien- und Auswerterechner 11 zudem einen Zugang zu einer Auswertesoftware für die Untersuchungsbilder. Der Bedien- und Auswerterechner 11 befindet sich hier in einem von dem Untersuchungsraum 6 abgetrennten und dadurch strahlengeschützten (Bedien-)Raum 12.
Die Überwachungsvorrichtung 2 umfasst eine Erfassungseinheit, die durch eine an einem Gehäuse 13 der Modalität 4 angebrachte digitale (Überwachungs-)Kamera 20 gebildet ist. Die Kamera 20 ist dazu eingerichtet, photographische Bilder oder Videosequenzen eines Abtastraumes 21 aufzunehmen, der die Umgebung der Modalität 4 und des Patiententischs 5 erfasst. Zur Vereinfachung ist hier lediglich eine einzige Erfassungseinheit dargestellt. In bevorzugter Ausführungsform kann die Bildgebungseinrichtung jedoch auch eine oder mehrere weitere Erfassungseinheiten (insbesondere ebenfalls in Form von Kameras) umfassen, wobei zumindest eine der weiteren Erfassungseinheiten an dem Bedien- und Auswerterechner 11 angebracht sein kann. Sind mehrere Kameras vorhanden, können die einzelnen Kameras von dem Nutzer wahlweise aktiviert oder deaktiviert werden.
Die Überwachungsvorrichtung 2 umfasst zudem eine Auswerte- und Steuereinheit (kurz Auswerteeinheit 23), die ein Bilderkennungsmodul 30, ein Ein- und Ausschaltmodul 31 sowie ein Sicherheitsmodul 32 umfasst. Die Auswerteeinheit 23 ist signaltechnisch mit der Kamera 20 sowie der Modalität 4 und deren Peripheriegeräten verbunden.
In einer zweckmäßigen Ausführungsform ist die Auswerteeinheit 23 durch einen Mikrocontroller mit einer darin implementierten Auswerte- und Steuersoftware gebildet. Die Auswerteeinheit 23 bildet in diesem Fall eine eigenständige, körperliche Baugruppe. Abweichend hiervon kann die Auswerteeinheit 23 aber auch als reines Softwaremodul gebildet sein, das beispielsweise als Bestandteil oder Ergänzung der Bedien- und Auswertesoftware der Modalität 4 in dem Bedien- und Auswerterechner 11 implementiert ist. Die drei Submodule der Auswerteeinheit 23 können zudem auch getrennt voneinander unterschiedlichen anderen Bestandteilen der Bildgebungseinrichtung 1 zugeordnet sein. Beispielsweise kann ein Submodul der Auswerteeinheit 23 – insbesondere als Softwaremodul – auch in die Kamera 20 integriert sein.
Die Überwachungsvorrichtung 2 dient vorrangig dazu, die Bildgebungseinrichtung 1 möglichst energiesparend betreiben zu können. Die entsprechende Funktion der Überwachungsvorrichtung 2 wird im Folgenden ausgehend von einem abgeschalteten Zustand aller hier dargestellten Geräte beschrieben:
Die Kamera 20 ist mit einem (hier nicht dargestellten) Bewegungssensor gekoppelt. Der Bewegungssensor ist dazu eingerichtet, einen Abtastraum, der sich in etwa mit dem Abtastraum 21 der Kamera 20 deckt, auf eine Bewegung hin zu überwachen. Detektiert der Bewegungssensor eine Bewegung, schaltet er die Stromversorgung der Kamera 20 ein.
Die Kamera 20 nimmt daraufhin kontinuierlich oder diskontinuierlich (Weitwinkel-)Bilder des Abtastraums 21 (und damit der Umgebung der Modalität 4) auf.
Die Kamera 20 gibt ein Abtastsignal A, welches Bilddaten (oder Videodaten) der aus dem Abtastraum 21 aufgenommenen Bilder beinhaltet, an das Bilderkennungsmodul 30 der Auswerteeinheit 23 aus.
Das Bilderkennungsmodul 30 ist dazu eingerichtet, das Abtastsignal A mit Hilfe eines Gesichtserkennungsalgorithmus auszuwerten. Der Gesichtserkennungsalgorithmus ist dazu eingerichtet, die von der Kamera 20 als Abtastsignal A zugeführte Bildinformation auf die physiognomischen Merkmale eines menschlichen Gesichtes zu untersuchen und somit die Anwesenheit einer oder mehrerer Personen im Abtastraum 21 zu erkennen. Der Gesichtserkennungsalgorithmus nimmt hierbei eine unspezifische (nicht-individualisierende) Gesichtserkennung vor. Der Gesichtserkennungsalgorithmus ist somit nicht in der Lage, verschiedene Personen voneinander zu unterscheiden, sondern spricht auf beliebige Personen an.
Das Bilderkennungsmodul 30 gibt ein erstes Anwesenheitssignal S1 an das Ein- und Ausschaltmodul 31 aus, sowie ein zweites Anwesenheitssignal S2 an das Sicherheitsmodul 32. Das Bilderkennungsmodul 30 setzt hierbei den digitalen Wert eines jeden Anwesenheitssignals S1, S2 jeweils auf den Wert „1“, wenn und solange es in den Bilddaten ein Gesicht ausmachen kann. Andernfalls haben die Anwesenheitssignale S1, S2 den Wert „0“. Das Anwesenheitssignal S1, S2 mit Wert „0“ wird auch als „Abwesenheitssignal“ bezeichnet. Das Bilderkennungsmodul 30 spart zweckmäßigerweise einen dem Patiententisch 5 entsprechenden Bildbereich bei der Gesichtserkennung aus.
Sobald das dem Ein- und Ausschaltmodul 31 zugeführte Anwesenheitssignal S1 von „0“ auf „1“ springt, startet das Ein- und Ausschaltmodul 31 eine Zeitzählung (Timer). Sofern das Anwesenheitssignal S1 den Wert „1“ für eine zuvor eingestellte Zeitspanne t1 (von beispielsweise 30 sec.) ununterbrochen beibehält, erkennt das Ein- und Ausschaltmodul 31 ein erstes Anwesenheitskriterium K1 als erfüllt an. In diesem Fall gibt das Ein- und Ausschaltmodul 31 ein Einschaltsignal an die Modalität 4, die Anzeige 10, den Bedien- und Anzeigerechner 11 sowie die weiteren Peripheriegeräte der Bildgebungsrichtung 1 aus, wodurch diese in einen Einschaltmodus versetzt werden („hochgefahren werden“). Alternativ kann vorgesehen sein, dass das Ein- und Ausschaltmodul 31 einen Hauptschalter für die Spannungsversorgung der Bildgebungseinrichtung 1 schließt (einschaltet), um das Hochfahren der Modalität 4 und der Peripheriegeräte zu veranlassen.
Detektiert das Bilderkennungsmodul 30 daraufhin kein Gesicht mehr in dem Abtastsignal A, setzt es das Anwesenheitssignal S1 auf den Wert „0“ zurück. Daraufhin startet das Ein- und Ausschaltmodul 31 wiederum eine Zeitzählung. Sofern das Anwesenheitssignal S1 diesen Wert „0“ ununterbrochen für eine eingestellte Zeitspanne t2 beibehält, wird dies durch das Ein- und Ausschaltmodul 31 als Erfüllung eines Abwesenheitskriteriums K2 erkannt. Die Zeitspanne t2 ist dabei insbesondere deutlich länger gewählt als die Zeitspanne t1 und beträgt insbesondere 30 min.
Die Erfüllung des Abwesenheitskriteriums K2 veranlasst das Ein- und Ausschaltmodul 31 zunächst die Ausgabe einer Warnmeldung W an einem Anzeigegerät des Bedien- und Auswerterechners 11 und/oder an der Anzeige 10, beispielsweise in Form eines Textes „Geräte werden in 5 Minuten abgeschaltet! Abbruch durch Betätigen einer Taste!“. Das Ein- und Ausschaltmodul 31 wartet daraufhin eine Nutzereingabe ab. Falls innerhalb einer vorbestimmten Zeit keine Eingabe erfolgt – und nicht erneut im Anwesenheitssignal S1 das Anwesenheitskriterium K1 erfüllt wird – gibt das Ein- und Ausschaltmodul 31 ein Abschaltsignal F an die Modalität 4, die Anzeige 10, den Bedien- und Auswerterechner 11 und die weiteren Peripheriegeräte aus, woraufhin diese abgeschaltet („heruntergefahren“) werden. Alternativ oder zusätzlich (beispielsweise mit einem zum Herunterfahren der Modalität 4 und der Peripheriegeräte hinreichendem Zeitversatz) schaltet das Ein- und Ausschaltmodul 31 optional den Hauptschalter der Spannungsversorgung der Bildgebungseinrichtung 1 ab.
In der hier dargestellten Ausführungsform beinhaltet die Überwachungsvorrichtung 2 zusätzlich zu der zuvor beschriebenen Energiesparsteuerung weitere Funktionen:
Zum Einen vergleicht das Bilderkennungsmodul 30 hier zusätzlich im Zuge einer Gesichtsidentifizierung die Bilddaten des Abtastsignals A mit hinterlegten physiognomischen Daten von verschiedenen Nutzern der Bildgebungseinrichtung 1. Kann in den ausgewerteten Bilddaten eine bestimmte individualisierte Person erkannt werden (wird also ein Gesicht identifiziert), so veranlasst das Bilderkennungsmodul 30, dass zu dieser Person hinterlegte persönliche Identifikationsdaten ID (beispielsweise ein Foto der Person, deren Name und/oder deren Funktion) an der Anzeige 10 in für den Patienten einsehbarer Weise angezeigt werden.
Zum Anderen prüft das Sicherheitsmodul 32 das Anwesenheitssignal S2 kontinuierlich auf Erfüllung eines zweiten – sicherheitsgerichteten – Anwesenheitskriteriums K3. Dieses sieht das Sicherheitsmodul 32 als erfüllt an, sobald und solange sich ein Nutzer im Abtastraum 21 befindet, sobald also der Wert des Anwesenheitssignals S2 von „0“ auf „1“ springt.
Das Sicherheitsmodul 32 ist dabei dazu eingerichtet, solange (dauerhaft) ein Sperrsignal X an die Modalität 4 auszugeben, bis das Anwesenheitssignal S2 wieder auf den Wert „0“ springt. Durch das Sperrsignal X veranlasst das Sicherheitsmodul 32 die Modalität 4, die Bildaufnahmefunktion (hier das Scannen, welches mit für den Nutzer gesundheitsschädlicher Röntgenstrahlung behaftet ist) zu sperren. Das Sperrsignal X ist dabei in seiner Priorität höher gewertet als ein ggf. von einem der Tür 7 zugehörigen Türstellungssensor ausgehendes Freigabesignal zum Scannen.
Der Gegenstand der Erfindung ist nicht auf das vorstehend beschriebene Ausführungsbeispiel beschränkt. Vielmehr können weitere Ausführungsformen der Erfindung von dem Fachmann aus der vorstehenden Beschreibung abgeleitet werden. Insbesondere können die anhand des Ausführungsbeispiels beschriebenen Einzelmerkmale der Erfindung und deren Ausgestaltungsvarianten auch in anderer Weise miteinander kombiniert werden. So können insbesondere einzelne Teile und Funktionen des Ausführungsbeispiels weggelassen werden, ohne von der Erfindung abzuweichen.
Bezugszeichenliste

1: Bildgebungseinrichtung
2: Überwachungsvorrichtung
4: Modalität
5: Patiententisch
6: Untersuchungsraum
7: Tür
10: Anzeigerechner
11: Bedien- und Auswerterechner
12: (Bedien-)Raum
13: Gehäuse
20: (Überwachungs-)Kamera
21: Abtastraum
23: Auswerteeinheit
30: Bilderkennungsmodul
31: Ein- und Ausschaltmodul
32: Sicherheitsmodul
A: Abtastsignal
ID: Identifikationsdaten
K1, K2: Anwesenheitskriterium
K3: Abwesenheitskriterium
F: Ausschaltsignal
O: Einschaltsignal
t1, t2: Zeitspanne
S1, S2: Anwesenheitssignal
W: Warnhinweis
X: Sperrsignal

Claims

Bildgebungseinrichtung (1), mit einer bildgebenden Modalität (4) sowie mit einer Überwachungsvorrichtung (2), umfassend – mindestens eine Erfassungseinheit (20), die dazu eingerichtet ist, einen Abtastraum (21) auf die Anwesenheit einer Person hin abzutasten und ein entsprechendes Abtastsignal (A) auszugeben, sowie – eine Auswerte- und Steuereinheit (23), die dazu ausgebildet ist, das Abtastsignal (A) auf ein vorgegebenes Anwesenheitskriterium (K1, K3) hin zu untersuchen und die Modalität (4), in Abhängigkeit davon, ob das Anwesenheitskriterium (K1, K3) erfüllt ist oder nicht, nach einem vorgegebenen Muster anzusteuern.
Bildgebungseinrichtung (1) nach Anspruch 2, wobei die Erfassungseinheit (20) im Wesentlichen durch eine Digitalkamera gebildet ist, welche dazu eingerichtet ist, als Abtastsignal (A) Bilddaten auszugeben, und wobei die Auswerte- und Steuereinheit (23) ein Bilderkennungsmodul (30) umfasst, welches dazu eingerichtet ist, die Bilddaten zur Prüfung auf Erfüllung des Anwesenheitskriteriums (K1, K3) mit Hilfe eines Personen- und/oder Gesichtserkennungsalgorithmus auszuwerten.
Bildgebungseinrichtung (1) nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Auswerte- und Steuereinheit (23) dazu eingerichtet ist, die Modalität (4) in einen Einschaltmodus zu versetzen, wenn das Abtastsignal (A) das vorgegebene Anwesenheitskriterium (K1) erfüllt.
Bildgebungseinrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die Auswerte- und Steuereinheit (23) dazu eingerichtet ist, die Modalität (4) in einen Abschaltmodus zu versetzen, wenn das Abtastsignal (A) ein vorgegebenes Abwesenheitskriterium (K2) erfüllt.
Bildgebungseinrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die Steuer- und Auswerteeinheit (23) das Anwesenheitskriterium (K1) nur dann als erfüllt erkennt, wenn anhand des Abtastsignals (A) während einer bestimmten Zeitspanne (t1) die Anwesenheit einer Person in dem Abtastraum (21) zumindest im Wesentlichen ununterbrochen detektiert wird und/oder wobei die Auswerte- und Steuereinheit (23) ein Abwesenheitskriterium (K2) nur dann als erfüllt erkennt, wenn anhand des Abtastsignals (A) während einer bestimmten zweiten Zeitspanne (t2) keine Anwesenheit von Personen in dem Abtastraum (21) detektiert wird.
Bildgebungseinrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei die Erfassungseinheit mit einem Bewegungssensor gekoppelt ist, der dazu eingerichtet ist, diese nur bei Detektion einer Bewegung einzuschalten.
Bildgebungseinrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei die Auswerte- und Steuereinheit (23) dazu eingerichtet ist, eine Bildaufnahmefunktion der Modalität (4) zu sperren, falls das Anwesenheitskriterium (K3) erfüllt ist.
Bildgebungseinrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei die Auswerte- und Steuereinheit (23) dazu eingerichtet ist, anhand des Abtastsignals (A) einen bestimmten Nutzer zu identifizieren, und diesem Nutzer zugeordnete persönliche Daten (ID) an einem Anzeigegerät der Bildgebungseinrichtung (1), welches insbesondere der Modalität (4) zugeordnet ist, anzuzeigen.
Bildgebungseinrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei die Erfassungseinheit (20) in, an oder bei der bildgebenden Modalität (4) angebracht ist.
Bildgebungseinrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei die Erfassungseinheit (20) oder eine weitere Erfassungseinheit in, an oder bei einem der Bildgebungseinrichtung (1) zugehörigen Peripheriegerät (10, 11) angebracht ist.
Überwachungsvorrichtung (2) für eine eine Modalität (4) umfassende Bildgebungseinrichtung (1), – mit einer Erfassungseinheit (20), die dazu eingerichtet ist, einen Abtastraum (21) auf die Anwesenheit einer Person hin abzutasten und ein entsprechendes Abtastsignal (A) auszugeben, sowie – mit einer Auswerte- und Steuereinheit (23), die dazu ausgebildet ist, das Abtastsignal (A) auf ein vorgegebenes Anwesenheitskriterium (K1, K3) hin zu untersuchen und die Modalität (4) in Abhängigkeit davon, ob das Anwesenheitskriterium (K1, K3) erfüllt ist oder nicht, nach einem vorgegebenen Muster anzusteuern,
Überwachungsvorrichtung (2) nach Anspruch 11, wobei die Auswerte- und Steuereinheit (23) dazu eingerichtet ist, das Abtastsignal (A) auf ein Anwesenheitskriterium (K1) und/oder ein Abwesenheitskriterium (K2) hin zu untersuchen und die Modalität (4) der Bildgebungseinrichtung (1) in einen Einschaltmodus zu versetzen, wenn das Anwesenheitskriterium (K1) erfüllt ist und/oder die Modalität (4) in einen Abschaltmodus zu versetzen, wenn das Abwesenheitskriterium (K2) erfüllt ist.
Verfahren zur Ansteuerung einer Modalität (4) einer Bildgebungseinrichtung (1), – bei dem ein Abtastsignal (A) erzeugt wird, welches eine Information über eine Anwesenheit einer Person in einem Abtastraum (21) beinhaltet, – bei dem das Abtastsignal (A) auf ein Anwesenheitskriterium (K1, K3) hin untersucht wird, – und bei dem die Modalität (4) in Abhängigkeit davon, ob das Anwesenheitskriterium (K1, K3) erfüllt ist oder nicht, nach einem vorgegebenen Muster angesteuert wird.
Verfahren nach Anspruch 12, bei dem das Abtastsignal (A) auf ein Anwesenheitskriterium (K1) und/oder ein Abwesenheitskriterium (K2) hin untersucht wird, und bei dem die Modalität (4) in einen Einschaltmodus versetzt wird, wenn das Anwesenheitskriterium (K1) erfüllt ist und/oder bei dem die Modalität (4) in einen Abschaltmodus versetzt wird, wenn das Abwesenheitskriterium (K2) erfüllt ist.