DE10246926A1

DE10246926A1 - Sprachaktivierte diagnostische Abbildungssteuerungsbenutzerschnittstelle

Info

Publication number: DE10246926A1
Application number: DE2002146926
Authority: DE
Inventors: Mark A Johnson; Maureen Lynn Chase
Original assignee: General Electric Co
Current assignee: General Electric Co
Priority date: 2001-10-09
Filing date: 2002-10-08
Publication date: 2003-05-15
Also published as: US20030068011A1; US7016469B2; US20050004802A1; US6785358B2; FR2830633A1; JP2003204957A

Abstract

Vorstehend ist eine medizinische Untersuchungsräumlichkeit (100) beschrieben. Bei einem Ausführungsbeispiel umfasst die Räumlichkeit einen Untersuchungsraum (102) mit einem Mikrofon (122) und zumindest einem darin befindlichen Abschnitt eines medizinischen Abbildungssystems (10). Eine mikrofonempfindliche Zone (136) befindet sich im Untersuchungsraum. Die Räumlichkeit umfasst ferner einen Steuerraum (104) neben dem Untersuchungsraum mit einem Videomonitor (114) und Steuereinrichtungen (116, 118) für das in diesem befindliche Abbildungssystem und einen Einrichtungsraum (106) mit einem darin befindlichen Computer (130). Der Computer ist mit dem Mikrofon und dem Videomonitor und den Steuereinrichtungen für das Abbildungssystem verbunden.

Description

Hintergrund der Erfindung

Die Erfindung betrifft allgemein die medizinische Abbildung und insbesondere sprachaktivierte Steuerungen zur Verwendung in Verbindung mit medizinischen Abbildungssystemen.
Bekannte medizinische Diagnoseabbildungssysteme erfordern, dass ein Bediener (beispielsweise ein Technologe, Chirurg, Kardiologe) den Betrieb komplizierter Systeme (beispielsweise eines Röntgensystems, Computertomographiesystems, Magnetresonanzsystems) steuert sowie auf die Bedürfnisse eines Patienten eingeht. Da diagnostische Abbildungssysteme und zugehörige Prozeduren immer komplizierter werden, richtet der Bediener seine erhöhte Aufmerksamkeit auf die Konfiguration und Steuerung des Abbildungssystems und der Hilfseinrichtung (beispielsweise Tische, Injektoren, Patientenmonitore).
Ferner können nun Interventionsprozeduren bei einem Patienten während der Durchführung eines medizinischen Abbildungsvorgangs durchgeführt werden. Insbesondere kann bei der Durchführung einer Interventionsprozedur ein interessierender Bereich aktiv abgebildet werden. Bei derartigen Interventionsprozeduren kann ein primärer Bediener Assistenten zur Hilfe bei der Steuerung des Abbildungssystems verwenden, während das Hauptaugenmerk auf der Interventionsprozedur liegt.
Bei einer diagnostischen Abbildung verwendete Benutzerschnittstellen haben allerdings eine begrenzte Mobilität und Zugänglichkeit. Beispielsweise bestehen typische Benutzerschnittstellen aus Knöpfen, Tasten, Schaltern und Anzeigen, die an einem bestimmten Ort befestigt sind, oder die Bewegungsreichweite der Schnittstelle ist durch elektrische Kabel begrenzt.
Entfernte Benutzerschnittstellen, wie tragbare Infrarotfernbedienungen werden bei der medizinischen Abbildung verwendet. Die entfernten Benutzerschnittstellen lassen einem Bediener die Freiheit der Positionierung der Schnittstelle an einem passenden Ort. Die entfernte Benutzerschnittstelle kann aber in einem Untersuchungsraum zu Beginn schwer zu platzieren sein, und kann während eines Vorgangs oder danach während des Aufräumens verloren gehen. Beispielsweise könnte die Fernbedienung leicht eingewickelt und weggeworfen oder mit den zum Abdecken der Einrichtung und des Patienten während der Prozedur verwendeten sterilen Tüchern gewaschen werden.
Benutzerschnittstellen können auch durch sterile Tücher und Abdeckungen verborgen werden, die während einer Prozedur über die Einrichtung gelegt sind. Beispielsweise greift ein Bediener typischerweise über die sterilen Tücher auf die Benutzerschnittstelle zu, und navigiert unter den Knöpfen und Schaltern auf der Schnittstelle über die Berührung. Diese eingeschränkte Zugänglichkeit erfordert, dass der Bediener mehr Zeit für die Navigation der Steuerungen braucht, ohne die Benutzerschnittstelle tatsächlich zu sehen.
Viele Gefäßuntersuchungsräumlichkeiten enthalten einen Steuerraum neben einem Untersuchungsraum mit einem Fenster zwischen den Räumen und möglicherweise ein Interkomsystem für eine mündliche Kommunikation. Ein Technologe bleibt typischerweise im Steuerraum zum Bedienen bestimmter Steuereinrichtungen, von denen viele Steuerungen im Untersuchungsraum replizieren. Die Steuerungen im Steuerraum sind typischerweise eine Untergruppe jener im Untersuchungsraum. Steuereinrichtungen, die die Einrichtung in Bewegung setzen oder Röntgenquellen ein- und ausschalten, sind nur im Untersuchungsraum aus Sicherheits- und Regelgründen plaziert. Zur Vermeidung des Greifens nach einer Steuereinrichtung während der Untersuchung kann der Bediener im Untersuchungsraum den Bediener im Steuerraum zur Durchführung einer erforderlichen Aufgabe auffordern.

Kurzzusammenfassung der Erfindung

Gemäß einer Ausgestaltung ist eine medizinische Untersuchungsräumlichkeit ausgebildet. Die Räumlichkeit umfasst einen Untersuchungsraum mit einem Mikrofon und zumindest einem Abschnitt eines medizinischen Abbildungssystems darin. Eine Mikrofonempfindlichkeitszone ist im Untersuchungsraum lokalisiert. Die Räumlichkeit kann neben dem Untersuchungsraum ferner einen Steuerraum mit einem Videomonitor und Steuereinrichtungen für das in diesem befindliche Abbildungssystem und einen Ausrüstungsraum mit einer darin befindlichen Verarbeitungseinrichtung, beispielsweise einem Computer, umfassen. Der Computer ist beispielsweise über eine Videoverarbeitungs- und Anzeigeeinrichtung mit dem Mikrofon und dem Videomonitor und Steuereinrichtungen für das Abbildungssystem verbunden.
Gemäß einer anderen Ausgestaltung ist ein sprachaktiviertes Steuerungssubsystem für ein medizinisches Abbildungssystem ausgebildet. Das Steuerungssubsystem umfasst ein Audiomikrofon, das zur Positionierung zum Empfang einer Audioeingabe von einem Bediener eingerichtet ist, einen Audioverstärker zum Empfangen von durch das Mikrofon erzeugten Audiosignalen und eine Audiosignalverarbeitungseinrichtung, die mit dem Verstärker zur Verarbeitung der verstärkten Audiosignale vom Verstärker verbunden ist. Die Verarbeitung umfasst eine Worterkennung.
Gemäß einer weiteren Ausgestaltung ist ein Röntgenuntersuchungssystem ausgebildet. Das Röntgenuntersuchungssystem umfasst eine Röntgenquelle, eine Erfassungseinrichtung, die zum Empfangen von von der Röntgenquelle gesendeten Röntgenstrahlen positioniert ist, und einen Patiententisch, der derart positioniert ist, dass die Röntgenquelle Röntgenstrahlen zu einem darauf befindlichen Patienten emittiert. Das System umfasst ferner einen Videomonitor zur Anzeige von Bildern während der Durchführung einer Untersuchung und ein sprachaktiviertes Steuersystem, das mit der Röntgenquelle, der Erfassungseinrichtung und dem Videomonitor verbunden ist. Das Steuersystem umfasst ein Audiomikrofon, das zur Positionierung zum Empfang eine Audioeingabe von einem Bediener eingerichtet ist, und eine Audiosignalverarbeitungseinrichtung, die mit dem Mikrofon verbunden ist, um verstärkte Audiosignale vom Verstärker zu verarbeiten. Die Verarbeitung umfasst eine Worterkennung. Das Steuersystem ist mit Steuereinrichtungen für die Röntgenquelle und/oder die Erfassungseinrichtung und/oder den Monitor zur Ausführung von durch das Steuersystem empfangenen Befehlen verbunden.

Kurzbeschreibung der Zeichnungen

Fig. 1 zeigt schematisch ein Röntgenabbildungssystem.
Fig. 2 zeigt schematisch einen Ausrüstungsraum, einen Untersuchungsraum und einen Steuerraum zur Durchführung einer Röntgenabbildung.

Ausführliche Beschreibung der Erfindung

Nachstehend ist eine sprachaktivierte Benutzerschnittstelle zur Steuerung einer Diagnoseabbildungseinrichtung beschrieben. Anstelle der Navigation einer Folge von Tasten, Schaltern und Joysticks kann ein Bediener einen bestimmten Befehl für einen gewünschten Betrieb aussprechen. Außerdem kann der Bediener eine Rückkopplung vom System über vom Computer erzeugte Sprache erhalten. Beispielsweise kann der Bediener frühere Röntgenbelichtungsparameter (kV, mAs) anfordern, und das System kann diese Zahlen über ein Audiosignal zurück zum Bediener kommunizieren, ohne dass der Bediener die lokale Anzeige dieser Zahlen konsultieren muss.
Obwohl die Schnittstelle hier in Verbindung mit einem Röntgensystem beschrieben ist, ist die Schnittstelle nicht auf die Ausübung mit Röntgensystemen beschränkt, und kann bei vielen verschiedenen Abbildungsmodalitäten verwendet werden. Beispielsweise kann die Schnittstelle in Verbindung mit einer Computertomographie, Magnetresonanz, Positronenemissionstomographie, Ultraschall und anderen Abbildungsmodalitäten verwendet werden.
Gemäß einem Ausführungsbeispiel beruht die Schnittstelle auf einer Sprachaktivierung zur Steuerung nichtsicherheitsbezogener Funktionen der Diagnoseabbildungseinrichtung. Durch eine Sprachaktivierung gesteuerte Operationen beinhalten das Abspielen von Abbildungssequenzen, die Vorbereitung des Abbildungssystems auf eine neue oder andere Abbildungssequenz, die Analyse erfasster Bilder und die Auswahl von Menüelementen von einem Steuerbildschirm.
Mit der sprachaktivierten Benutzerschnittstelle spricht ein Bediener einen geeigneten Befehl für eine Folge von Befehlen. Daher sind die Hände des Bedieners frei für die Durchführung von Interventionsprozeduren oder andere Aufgaben bezüglich der Abbildungsprozedur. Außerdem verringern sich die Anforderungen an den Technologen im Steuerraum und der Kommunikationsumfang zwischen dem Untersuchungsraum und dem Steuerraum verglichen mit herkömmlichen Schnittstellenverfahren wie vorstehend angeführt. Des weiteren erfordert das nachstehend beschriebene Beispielsystem kein "Training" zur Erkennung von Befehlen von einem bestimmten Bediener. Der Ausdruck Training bezieht sich auf einen Vorgang, durch den eine Verarbeitungseinrichtung eine Verarbeitung zur Erkennung von Sprachmustern eines bestimmten Bedieners adaptiert und die Muster für diesen Bediener bestimmten Befehlen zuordnet. Das Training kann zeitaufwendig und ermüdend sein, und die Vermeidung des Erfordernisses eines Trainings steigert die Benutzerfreundlichkeit des Systems.
Obwohl hier nichtsicherheitsbezogene Funktionen beschrieben sind, die durch die Spracherkennungsschnittstelle durchgeführt werden, können unter der Voraussetzung, dass ausreichend hohe Genauigkeitspegel erreicht werden, sicherheitsbezogene Funktionen unter Verwendung einer derartigen Schnittstelle durchgeführt werden. Der Genauigkeitspegel, der zur Durchführung derartiger sicherheitsbezogener Funktionen ausreichend wäre, kann beispielsweise durch einen Industriestandart und Regulierungsbehörden definiert werden. Sicherheitskritische Operationen beinhalten die Bewegung der motorisierten Einrichtung, Bewegung des Patiententisches und die Erzeugung von Röntgenstrahlen, die oft spezielle manuelle Eingriffe (beispielsweise einen "Todmann"- oder "Freigabe"-schalter) durch Industriestandarts oder Regulierungsbehörden haben müssen.
Nachstehend ist ein Typ eines Röntgenabbildungssystems 10 beschrieben. Das System 10 ist hier lediglich als Beispiel beschrieben, wie es vorstehend angeführt ist. In Fig. 1 ist das Abbildungssystem 10 gezeigt, das einen Sockel 14 und einen Positionierungsarm 16 enthält. Der Sockel 14 erstreckt sich von einer tragbaren Plattform 18 mit einer Vielzahl von Rädern 20, so dass der Sockel 14 relativ zu einem Objekt oder Patienten 50 beweglich ist, der abzubilden ist. Anstelle der Räder können andere Positionsänderungseinrichtungen verwendet werden, wie ein Schwenkarm, der dem Arm 16 das Kippen und Drehen ermöglicht.
Der Arm 16 umfasst einen ersten Endabschnitt 22 und einen zweiten Endabschnitt 24. Insbesondere dreht sich der Arm 16 relativ zu dem Sockel 14 um eine Rotationsachse und bewegt sich relativ zum Sockel 14 zur Änderung der jeweiligen Entfernungen zwischen dem ersten Endabschnitt 22 des Arms und dem Sockel 14 und dem zweiten Endabschnitt 24 des Arms und dem Sockel 14. Eine Röntgenquellenanordnung 26 ist mit dem ersten Endabschnitt 22 des Arms beweglich verbunden. Die Röntgenquellenanordnung 26 enthält eine Röntgenquelle 28, die zur Emission von Röntgenstrahlen eingerichtet ist.
Eine Erfassungseinrichtungsanordnung 30 ist mit dem zweiten Endabschnitt 24 des Arms beweglich verbunden. Die Erfassungseinrichtungsanordnung 30 enthält eine Erfassungseinrichtung 32 und ist zum Empfangen der Röntgenstrahlen von der Quelle 28 zur Erzeugung eines Bildes des Objekts eingerichtet. Durch die Bewegung des Arms 16 relativ zum Sockel 14 kann die Position der Quellenanordnung 26 derart geändert werden, dass die Quellenanordnung 26 zu oder weg von einem Tisch 46 bewegt wird. Die Änderung der Position der Quellenanordnung 26 ändert die Position der Erfassungseinrichtungsanordnung 30 relativ zum Sockel 14 in entgegengesetzter Richtung.
Gemäß einem Ausführungsbeispiel ist die Erfassungseinrichtung 32 durch eine Vielzahl von Erfassungselementen ausgebildet, die zusammen die projizierten Röntgenstrahlen erfassen, die durch das Objekt fallen, um Bilddaten zu sammeln. Bei dem Ausführungsbeispiel ist die Erfassungseinrichtung 32 ein Flachfeld, ein Bildverstärker oder ein Film. Bei einem Ausführungsbeispiel ist die Erfassungseinrichtung 32 eine Festkörpererfassungseinrichtung oder ein Strahlungsbildgeber mit einer großen Flachfeld- Abbildungseinrichtung mit einer Vielzahl von Bildelementen 34, die in Reihen und Spalten angeordnet sind. Die Erfassungseinrichtung 32 muss natürlich keine digitale Erfassungseinrichtung sein, wie eine Flachfelderfassungseinrichtung, und könnte eine von vielen verschiedenen Typen bekannter Erfassungseinrichtungen sein.
Hinsichtlich der Erfassungseinrichtung 32 enthält jedes Bildelement 34 einen (nicht gezeigten) Fotosensor wie eine Fotodiode, die über einen (nicht gezeigten) Schalttransistor mit zwei separaten Adressleitungen, einer Abtastleitung und einer Datenleitung verbunden ist. In jeder Reihe der Bildelemente ist jeder entsprechende Schalttransistor (typischerweise ein Dünnfilm- Feldeffekttransistor (FET)) mit einer gemeinsamen Abtastleitung über die Gateelektrode des Transistors verbunden. In jeder Spalte der Bildelemente ist die Ausleseelektrode des Transistors (beispielsweise die Source-Elektrode des FET) mit einer Datenleitung verbunden, die wiederum selektiv mit einem Ausleseverstärker verbunden ist.
Während eines nominellen Betriebs fallen durch den Patienten 50 laufende Röntgenstrahlen auf das Abbildungsarray 32. Die Strahlung trifft auf Scintillatormaterial und die Bildelementfotosensoren messen (mittels der Änderung in der Ladung über die Diode) die Menge des durch die Röntgeninteraktion mit dem Scintillator erzeugten Lichts. Infolgedessen erzeugt jedes Erfassungselement, oder Bildelement, 34 ein elektrisches Signal, das die Intensität eines auftreffenden Röntgenstrahls und somit die Dämpfung des Strahls 16 darstellt, wenn er durch das Objekt fällt. Während einer Abtastung zur Erfassung von Röntgenprojektionsdaten in einem als CT-Volumenrotationsmodus definierten Modus drehen sich die Erfassungseinrichtungsanordnung 30 und die Quellenanordnung 26 um das Objekt.
Das System 10 enthält auch einen Tisch 46 zum Tragen des Patienten 50. Zur Erzeugung eines Bildes des Patienten 50 wird der Arm 16 gedreht, so dass die Quellenanordnung 26 und die Erfassungseinrichtungsanordnung 30 sich um den Patienten 50 drehen. Insbesondere ist der Arm 16 drehbar mit dem Sockel 14 verbunden, so dass sich die Erfassungseinrichtung 32 und die Quelle 28 um das Objekt 50 drehen.
Die Bewegung des Arms 16 und der Betrieb der Röntgenquellenanordnung 26 und der Erfassungseinrichtungsanordnung 30 werden durch eine Steuereinrichtung 52 des Systems 10 gesteuert. Die Steuereinrichtung 52 beinhaltet eine Röntgensteuereinrichtung 54, die die Röntgenquelle 28 mit Energie und Zeitsignalen versorgt, und eine Motorsteuereinrichtung 56, die die Position des Arms 16, der Quellenanordnung 26 und der Erfassungseinrichtungsanordnung 30 steuert.
Ein Datenerfassungssystem (DAS) 58 in der Steuereinrichtung 52 tastet Daten von der Erfassungseinrichtung 32 für eine nachfolgende Verarbeitung ab. Eine Bildverarbeitungs-/Rekonstruktionseinrichtung 60 (der Ausdruck Rekonstruktionseinrichtung beinhaltet hier Rekonstruktionseinrichtungen, die auf dem Gebiet der Computertomographie bekannt sind, sowie Verarbeitungseinrichtungen zur Verarbeitung von bei einer Abtastung gesammelten Daten (das heißt, nicht beschränkt auf Computertomographiebild-Rekonstruktionseinrichtungen)) empfängt abgetastete Röntgendaten vom DAS 58 und führt eine Bildverarbeitung/Rekonstruktion durch. Das Bild wird einem Computer 62 als Eingangssignal zugeführt, der das Bild in einer Massenspeichereinrichtung 63 speichert. Obwohl es nicht gezeigt ist, kann ein Laptopcomputer eine Schnittstelle zum Computer 62 bilden, und Bilder, Daten und Befehle können zwischen dem Computer 62 und dem Laptopcomputer kommuniziert werden. Wie es vorstehend beschrieben ist, ist die hier beschriebene sprachaktivierte Schnittstelle nicht auf die Ausübung mit einem Röntgensystem beschränkt, und kann in Verbindung mit vielen anderen medizinischen Abbildungsmodalitäten verwendet werden.
Der Computer 62 empfängt auch Befehle und Abtastparameter von einem Bediener über eine Konsole 64, die eine Tastatur aufweist. Eine zugehörige Kathodenstrahlröhren- oder LCD-Anzeigeeinrichtung 66 ermöglicht dem Bediener die Beobachtung des Bildes und anderer Daten vom Computer 62. Die vom Bediener zugeführten Befehle und Parameter werden vom Computer 62 zur Ausbildung von Steuersignalen und Informationen für das DAS 58, die Röntgensteuereinrichtung 54 und die Motorsteuereinrichtung 56 verwendet. Der Computer 62 bedient auch eine Tischmotorsteuereinrichtung 68, die die Position des motorisierten Tisches 46 relativ zum System 10 steuert.
Fig. 2 zeigt eine schematische Darstellung eines Ausführungsbeispiels einer Gefäßräumlichkeit 100 mit einem Röntgenuntersuchungsraum 102, einem Steuerraum 104 neben dem Untersuchungsraum 102 und einem Einrichtungsraum 106. Bei dem Ausführungsbeispiel wird ein Advantx LC+-System verwendet, das mit einem Advantx DLX- Digitalabbildungssubsystem verbunden ist, die beide im Handel von GE Medical Systems erhältlich sind, die eine Firma der General Electric Company, Milwaukee, Wisconsin sind. Insbesondere enthalten das Advantx LC+-System und das Advantx DLX-Subsystem einen ersten und einen zweiten Videomonitor 108, 110 und manuelle Steuereinrichtungen 112, die sich im Untersuchungsraum 102 befinden. Das Abbildungssystem enthält einen Videomonitor 114, Röntgengeneratorsteuereinrichtungen 116 und Bildnachprüfungssteuereinrichtungen 118, die sich im Steuerraum 104 befinden, und eine Video- und Verarbeitungsanzeigeeinrichtung 120, die sich im Einrichtungsraum 116 befindet.
Das Advantx DLX-Subsystem enthält typischerweise eine Infrarotfernsteuerung, und der Sender für die Fernsteuerung kann überall im Untersuchungsraum 102 verwendet werden. Die Infrarotfernsteuerung kommuniziert mit einem Infrarotempfänger im Untersuchungsraum 102, der sich typischerweise nahe den Untersuchungsraumvideomonitoren 108 und 110 befindet. Der Infrarotempfänger kommuniziert wiederum mit dem digitalen DLX-Abbildungssubsystem unter Verwendung einer seriellen Kommunikationsverbindung (RS232). Ein Patient 121 ist im Untersuchungsraum 102 gezeigt, um ein Ausführungsbeispiel der Positionierung der Einrichtung im Raum 102 zu veranschaulichen.
Bei diesem Ausführungsbeispiel enthält ein
Spracherkennungssubsystem ein stark gerichtetes "Linsen"- Mikrofon 122, wie das Mikrofonmodell ME66/K6, das im Handel von Sennheiser Electronic GmbH & Co., Am Labor 1, 30900 Wedemark, Postfach 100264, 30892 Wedemark erhältlich ist, das mit einem Audiomischer/Vorverstärker 124 verbunden ist, wie dem Modell SCM 268, das im Handel von Shure Incorporated, 222 Hartrey Avenue, Evanston, Illinois erhältlich ist. Das Spracherkennungssubsystem enthält ferner einen Audiorückkopplungs-/Bestätigungslautsprecher 126, der mit einem Audioverstärker 128 verbunden ist, wie dem Modell A100A, das im Handel von Yamaha Pro Audio, Buena Park, California erhältlich ist.
Der Audioverstärker 128 und der Audiomischer/- verstärker 124 sind mit einem Computer 130 mit einem Prozessor verbunden, wie einem Dell Lattitude Notebook mit einem Pentium III Prozessor/512 MB Hauptspeicher, der im Handel von Dell Computer Corporation, One Dell Way, Round Rock, Texas, erhältlich ist. Obwohl hier ein Computer 130 veranschaulichend beschrieben ist, muss die Verarbeitung nicht von einem Computer durchgeführt werden, und kann von einer beliebigen Verarbeitungseinrichtung durchgeführt werden, die zur Durchführung der nachstehend beschriebenen Verarbeitungsfunktionen eingerichtet ist. Der hier verwendete Ausdruck Computer beinhaltet daher nicht nur Personalcomputer und Laptopcomputer, sondern auch einen beliebigen Prozessor/eine beliebige Verarbeitungseinrichtung, die zur Durchführung der beschriebenen Verarbeitung eingerichtet ist. Außerdem könnte die durch den Computer 130 und den Computer 62 durchgeführte Verarbeitung auch von einem einzigen Computer oder Prozessor durchgeführt werden, und es müssen keine separaten Computer/Prozessoren sein.
Der Computer 130 arbeitet unter der Steuerung einer Spracherkennungssoftware, wie der Dragon Naturally Speaking Software, die im Handel von Lernout & Hauspie Speech Products USA, Inc. 52 Third Avenue, Burlington, Massachusetts erhältlich ist, oder der Fonix FAAST- Software, die im Handel von Fonix Corporation, 1225 Eagle Gate Tower, 60 East South Temple, Salt Lake City, Utah erhältlich ist. Der Computer 130 ist über eine serielle RS232-Schnittstelle mit einer Videoverarbeitungs- und Anzeigeeinrichtung 120 verbunden. Eine Standartsprachapplikationsprogrammschnittstelle (SAPI), wie die SAPI der Microsoft Corporation, One Microsoft Way, Redmond, Washington, wird als Schnittstelle zwischen der Steuersoftware und der Spracherkennungssoftware verwendet. Die SAPI erleichtert die Verwendung von im Handel erhältlicher Software, die mit dem SAPI-Standard konform ist.
Das Linsenmikrofon 122 ermöglicht einem Primärbenutzer 132, dass er merklich entfernt ist (beispielsweise 4 Fuß), wobei ein Sekundärbenutzer 134 im Untersuchungsraum 102, der sich aber nicht in einer mikrofonempfindlichen Zone 136 befindet, den Betrieb des Systems nicht stört. Insbesondere ist das Linsenmikrofon 122 unempfindlich bezüglich Geräuschen und Stimmen, die sich nicht direkt vor dem Mikrofon 122 befinden, das heißt, nicht in der Empfindlichkeitszone 136. Jeder in der Empfindlichkeitszone 136 kann aber einen Sprachbefehl eingeben.
Ferner bietet das Linsenmikrofon 122 eine erhebliche Bewegungsfreiheit für den Benutzer, und er bleibt unangebunden durch Leitungen, Kabel oder drahtlose "Kopfhörer"-Mikrofonsysteme. In Abhängigkeit von den Wünschen des Bedieners kann die mikrofonempfindliche Zone 136 durch Neupositionierung des Mikrofons 122 bewegt werden. Während einer typischen Systemverwendung bleibt der primäre Bediener in der Nähe der Patientenseite 121 innerhalb eines relativ kleinen Bereichs. Von dieser Position aus kann der Bediener Bilder betrachten, die auf den Videomonitoren 108, 110 erscheinen, während er gleichzeitig die Bildverarbeitung und das Abspielen durch Sprachbefehle steuert.
Das Sprachsteuerungssubsystem erkennt einen Satz von Schlüsselworten. Jedes Schlüsselwort entspricht einem Befehl oder einem Satz von Befehlen, die sonst durch herkömmliche manuelle Steuerungen initiiert werden. Bei der Erkennung eines Schlüsselworts wiederholt das Subsystem (falls dies freigegeben ist) das erfasste Wort für den Benutzer und führt den Befehl aus. Die Beschränkung des Vokabulars auf eine begrenzte Anzahl an Schlüsselworten ermöglicht die Verwendung eines sprecherunabhängigen Erkennungssystems, so dass kein Training der Spracherkennungssoftware erforderlich ist.
Beispielsweise kann das Spracherkennungssubsystem zur Erkennung der folgenden Befehle eingerichtet sein.

1. Löschen
2. Menü
3. Speichern
4. Zoom
5. Aufruf
6. Maskieren
7. Schnell
8. Langsam
9. Subfluoro
10. Ebene auswählen
11. Eingabe
12. Sequenz Plus
13. Sequenz Minus
14. Vorher
15. Abspielen
16. Pause
17. Weiter
18. Rückwärts
19. Vorwärts
20. Helligkeit
21. Kontrast
22. Nord
23. Auf
24. Süd
25. Ab
26. Ost
27. Rechts
28. West
29. Links
30. Nordost
31. Nordwest
32. Südost
33. Südwest
34. Aufziehen
35. Herunterziehen
36. Nach rechts schwenken
37. Nach links schwenken
38. Kalibrieren

Einige dieser Befehle haben eine eins-zu-eins- Entsprechung mit Drücktasten auf der Infrarotfernbedienung. In einigen Fällen werden mehrere Befehle für die gleiche Funktion verwendet (beispielsweise "Ab" und "Süd" führen die gleiche Funktion durch, wie auch "Rechts" und "Ost"). Andere Befehle sind zusammengesetzte Funktionen oder Phrasen, die einer Vielzahl von Tastendrückvorgängen auf der Infrarotfernbedienung in einer bestimmten Reihenfolge entsprechen (beispielsweise führt das Aufziehen die "Auf"- Funktion mehrere Male aufeinanderfolgend aus).
Im allgemeinen ist der Computer zur Konvertierung eines analogen Audiosignals vom Verstärker in ein digitales Wortsignal programmiert. Das digitale Wortsignal wird dann (als Funktion der Dragon Naturally Speaking- oder Fonix- Software) mit einer digitalen Liste vorab gespeicherter Worte verglichen. Stimmt das digitale Wortsignal vom Verstärker mit einem digitalen Wort in der vorab gespeicherten Liste überein, wird das Befehlssignal erzeugt, das dem übereinstimmenden Wort entspricht. Das Befehlssignal wird zum Videomonitor, den Röntgengeneratorsteuereinrichtungen oder den Bildnachprüfungssteuereinrichtungen im Steuerraum kommuniziert, und der Befehl wird ausgeführt.
Das vorstehend beschriebene bestimmte Ausführungsbeispiel ist lediglich ein Beispiel. Verschiedene Befehle können in Abhängigkeit von den ausgewählten bestimmten Komponenten und Verbindungen ausgeführt werden. Des weiteren kann das System anstelle der unidirektionalen Kommunikation für eine bidirektionale Kommunikation eingerichtet sein, so dass die Videoverarbeitungs- und Anzeigeeinrichtung Nachrichten über ihren Zustand oder Fehler zum Sprachbefehlssystem kommunizieren kann. Auch kann das Sprachbefehlssystem die Wahl möglicher Befehle beruhend auf dem aktuellen Systemzustand begrenzen oder erweitern, das heißt, in Abhängigkeit vom Systemzustand können weniger oder mehr Befehle für die Ausführung für den Bediener verfügbar gemacht werden. Außerdem kann das Sprachsystem parallel mit den manuellen Schnittstellen verwendet werden, und kann so programmiert sein, dass bei einem Widerspruch zwischen mündlichen und manuellen Befehlen der manuelle Befehl ausgeführt wird.
Obwohl die Erfindung hinsichtlich verschiedener bestimmter Ausführungsbeispiele beschrieben wurde, erkennt der Fachmann, dass die Erfindung innerhalb des Schutzbereichs der Patentansprüche modifiziert werden kann.
Vorstehend ist eine medizinische Untersuchungsräumlichkeit (100) beschrieben. Bei einem Ausführungsbeispiel umfasst die Räumlichkeit einen Untersuchungsraum (102) mit einem Mikrofon (122) und zumindest einem darin befindlichen Abschnitt eines medizinischen Abbildungssystems (10). Eine mikrofonempfindliche Zone (136) befindet sich im Untersuchungsraum. Die Räumlichkeit umfasst ferner einen Steuerraum (104) neben dem Untersuchungsraum mit einem Videomonitor (114) und Steuereinrichtungen (116, 118) für das in diesem befindliche Abbildungssystem und einen Einrichtungsraum (106) mit einem darin befindlichen Computer (130). Der Computer ist mit dem Mikrofon und dem Videomonitor und den Steuereinrichtungen für das Abbildungssystem verbunden. Bezugszeichenliste 10 Röntgenabbildungssystem
14 Sockel
16 Positionierungsarm
18 Plattform
20 Räder
22 Erster Endabschnitt des Arms
24 Zweiter Endabschnitt des Arms
26 Röntgenquellenanordnung
28 Röntgenquelle
30 Erfassungseinrichtungsanordnung
32 Erfassungseinrichtung
34 Erfassungselemente/Bildelemente
46 Tisch
50 Objekt/Patient
52 Steuereinrichtung
54 Röntgensteuereinrichtung
56 Motorsteuereinrichtung
58 Datenerfassungssystem (DAS)
60 Bildrekonstruktionseinrichtung
62 Computer
63 Massenspeichereinrichtung
64 Konsole
66 Kathodenstrahlenröhrenanzeigeeinrichtung
68 Tischmotorsteuereinrichtung
100 Gefäßräumlichkeit
102 Röntgenuntersuchungsraum
104 Steuerraum
106 Einrichtungsraum
108 Erster Videomonitor
110 Zweiter Videomonitor
112 Manuelle Steuereinrichtungen
114 Abbildungssystem-Videomonitor
116 Röntgengeneratorsteuereinrichtungen
118 Bildüberprüfungssteuereinrichtungen
120 Video/Verarbeitungsanzeigeeinrichtung
121 Patient
122 Linsenmikrofon
124 Audiomischer/Vorverstärker
126 Rückkopplungs-/Bestätigungslautsprecher
128 Audioverstärker
130 Computer
132 Primärer Benutzer
134 Sekundärer Benutzer
136 Mikrofonempfindlichkeitszone

Claims

1. Medizinische Untersuchungsräumlichkeit (100) mit
einem Untersuchungsraum (102) mit einem Mikrofon (122) und zumindest einem darin befindlichen Abschnitt eines medizinischen Abbildungssystems (10), wobei sich eine mikrofonempfindliche Zone (136) im Untersuchungsraum befindet, und
einem Einrichtungsraum (106) mit einem darin befindlichen Computer (130), der mit dem Mikrofon verbunden ist.

2. Medizinische Untersuchungsräumlichkeit nach Anspruch 1, ferner mit einem Steuerraum (104) neben dem Untersuchungsraum (102) mit einem Videomonitor (114) und Steuereinrichtungen (116, 118) für das in diesem befindliche Abbildungssystem (10), wobei das Abbildungssystem ferner zumindest einen Videomonitor (108, 110) und manuelle Steuereinrichtungen (112) umfasst, die sich im Untersuchungsraum befinden.

3. Medizinische Untersuchungsräumlichkeit nach Anspruch 1, ferner mit einem Lautsprecher (126), der sich im Untersuchungsraum (102) befindet, wobei der Lautsprecher mit dem Computer (130) verbunden ist.

4. Medizinische Untersuchungsräumlichkeit nach Anspruch 3, ferner mit einem Audioverstärker (128), der mit dem Lautsprecher (126) verbunden ist, wobei der Audioverstärker mit dem Computer (130) verbunden ist.

5. Medizinische Untersuchungsräumlichkeit nach Anspruch 1, ferner mit einem Audiomischer und -verstärker (124), der mit dem Mikrofon (122) verbunden ist, wobei der Mischer und Verstärker mit dem Computer (130) verbunden ist.

6. Medizinische Untersuchungsräumlichkeit nach Anspruch 1, wobei die Steuereinrichtungen im Steuerraum (104) Röntgengeneratorsteuereinrichtungen (116), Motorsteuereinrichtungen (56) und Bildüberprüfungssteuereinrichtungen (118) umfassen.

7. Medizinische Untersuchungsräumlichkeit nach Anspruch 1, wobei der Computer (130) zur Durchführung einer Wort- und/oder Phrasenerkennung programmiert ist.

8. Medizinische Untersuchungsräumlichkeit nach Anspruch 1, wobei der Computer (130) in Übereinstimmung mit einer Standard-Sprachapplikationsprogrammschnittstelle arbeitet.

9. Sprachaktiviertes Steuersubsystem für ein medizinisches Abbildungssystem (10), mit
einem Audiomikrofon (22) zur Positionierung zum Empfangen einer Audioeingabe von einem Bediener,
einem Audioverstärker (128) zum Empfangen von durch das Mikrofon erzeugten Audiosignalen und
einer Audiosignalverarbeitungseinrichtung (130), die mit dem Verstärker verbunden ist, um verstärkte Audiosignale vom Verstärker zu verarbeiten, wobei die Verarbeitungseinrichtung eine Wort- und/oder Phrasenerkennung umfasst.

10. Sprachaktiviertes Steuersubsystem nach Anspruch 9, wobei das Mikrofon (122) ein stark gerichtetes Mikrofon umfasst.

11. Sprachaktiviertes Steuersubsystem nach Anspruch 9, ferner mit einem Lautsprecher (126), der mit einem Audioverstärker (128) verbunden ist, wobei der Audioverstärker mit der Verarbeitungseinrichtung (130) verbunden ist.

12. Sprachaktiviertes Steuersubsystem nach Anspruch 9, wobei die Audiosignalverarbeitungseinrichtung (130) in Übereinstimmung mit einer Standard- Sprachapplikationsprogrammschnittstelle arbeitet.

13. Röntgenuntersuchungssystem (10) mit:
einer Röntgenquelle (28),
einer Erfassungseinrichtung (32), die zum Empfangen von Röntgenstrahlen positioniert ist, die von der Röntgenquelle gesendet werden,
einem Patiententisch (46), der so positioniert ist, dass die Röntgenquelle Röntgenstrahlen zu einem darauf befindlichen Patienten (50) emittiert,
einem Videomonitor (114) zur Anzeige von Bildern während der Durchführung einer Untersuchung und
einem sprachaktivierten Steuersystem, das mit der Röntgenquelle, der Erfassungseinrichtung und dem Videomonitor verbunden ist, wobei das Steuersystem ein Audiomikrofon (122), das zur Positionierung zum Empfangen einer Audioeingabe von einem Bediener eingerichtet ist, und eine Audiosignalverarbeitungseinrichtung (130) umfasst, die mit dem Mikrofon zur Verarbeitung verstärkter Audiosignale vom Verstärker (128) verbunden ist, wobei die Verarbeitungseinrichtung eine Wort- und/oder Phrasenerkennung umfasst, wobei das Steuersystem mit Steuereinrichtungen (116, 118) für die Röntgenquelle und/oder die Erfassungseinrichtung und/oder den Monitor zur Ausführung von durch das Steuersystem empfangenen Befehlen verbunden ist.

14. Röntgenuntersuchungssystem nach Anspruch 13, ferner mit einem Audioverstärker (128) zum Empfangen von Audiosignalen von dem Mikrofon (122), wobei der Verstärker mit dem Computer (130) verbunden ist.

15. Röntgenuntersuchungssystem nach Anspruch 13, wobei das Mikrofon (122) ein stark gerichtetes Mikrofon umfasst.

16. Röntgenuntersuchungssystem nach Anspruch 13, wobei das sprachaktivierte Steuersystem fernen einen Lautsprecher (126), der mit einem Audioverstärker (128) verbunden ist, umfasst, wobei der Audioverstärker mit der Verarbeitungseinrichtung (130) verbunden ist.

17. Röntgenuntersuchungssystem nach Anspruch 13, wobei die Röntgenquelle (28), die Erfassungseinrichtung (32), der Monitor (114) und das Mikrofon (122) sich in einem Untersuchungsraum (102) befinden, wobei sich eine mikrofonempfindliche Zone (136) im Untersuchungsraum befindet.

18. Röntgenuntersuchungssystem nach Anspruch 13, wobei die Steuereinrichtungen Röntgengeneratorsteuereinrichtungen (116) und Bildüberprüfungssteuereinrichtungen (118) umfassen.