DE102008033640A1

DE102008033640A1 - Operating time agent for proactively detecting e.g. hardware error function of modular x-ray-angiography system in hospital, has output port providing data for bridging error function by medical technology devices

Info

Publication number: DE102008033640A1
Application number: DE102008033640A
Authority: DE
Inventors: Matthias Saar
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens Healthcare GmbH
Priority date: 2008-07-17
Filing date: 2008-07-17
Publication date: 2010-01-21
Anticipated expiration: 2028-07-18
Also published as: DE102008033640B4

Abstract

The agent (10) has an input port (14) connected with a medical technology system (12). An output port (16) provides data e.g. patient data, for bridging an error function by medical technology devices (20). The data are obtained as a result of information e.g. operating condition of the system, provided by the input port. A neural template earlier ascertains an error function of the system from a data representing device (18) based on the operating condition. An interface (22) is connected with a network (24) of the devices. A storage is provided with a series of operating parameters. An independent claim is also included for a method for early detecting an error function of the medical technology system.

Description

Die Erfindung betrifft einen Betriebszeitagenten zur proaktiven Erkennung einer Fehlfunktion einer Medizintechnikanlage. Des Weiteren betrifft die Erfindung ein Verfahren zur vorzeitigen Erkennung einer Fehlfunktion sowie einer entsprechenden Verwendung des Agenten und des Verfahrens mit einer Röntgen-Angiographie-Anlage.The The invention relates to an operation time agent for proactive detection a malfunction of a medical device. Furthermore it concerns the invention a method for early detection of a malfunction and a corresponding use of the agent and the method with an X-ray angiography system.

In größeren Kliniken sind meistens mehrere Medizintechnikanlagen vorhanden, wie beispielsweise Röntgen-Angiographie-Anlagen der Familie AXIOM Artis. In Partikel Therapie Zentren sind ebenfalls mehrere Medizintechnikanlagen installiert, zum Beispiel Axiom Artis im HIT Heidelberg. Tritt beim Betrieb solcher Anlagen eine Fehlfunktion auf wie ein Software- oder Hardware-Fehler, so ist meistens ein Weiterarbeiten und Abschließen einer Untersuchung oder Behandlung nicht mehr möglich. Ein Patient muss eventuell auf einer anderen Anlage weiter behandelt werden beziehungsweise die laufende Untersuchung muss abgebrochen werden. Liegt die Fehlfunktion im Bildsystem einer modularen Röntgen-Angiographie-Anlage vor, so kann das Bildsystem in einen Überbrückungsmodus geschaltet werden, um dem Untersucher die Möglichkeit zu geben, zum Beispiel einen Katheter zurückzuziehen und die Untersuchung kontrolliert abzubrechen.In larger clinics are usually several medical equipment available, such as X-ray angiography systems the family AXIOM Artis. In particle therapy centers are also several Medical equipment installed, for example, Axiom Artis in the HIT Heidelberg. Occurs in the operation of such systems a malfunction on like a software or hardware error, so is usually a further work and complete an examination or treatment is no longer possible. A patient may have to be further treated on another facility or the ongoing examination must be aborted. Is the malfunction in the image system of a modular X-ray angiography system before, the image system can be switched into a bridging mode, around the investigator the possibility to give, for example, withdraw a catheter and the investigation to break off in a controlled manner.

Softwarefehler können meistens durch einen Neustart der Anlage behoben werden, was in etwa 10 Minuten dauert. Bei Hardwarefehlern muss ein Service-Techniker häufig ein defektes Bauteil gegen ein Ersatzteil tauschen. Dabei hängt die Dauer der Behebung der Fehlfunktion von vielen Faktoren ab. Diese Behebung von Fehlfunktionen reduziert die Verfügbarkeit und die Betriebszeiten derartiger Anlagen erheblich und erhöht die Kosten im Gesundheitssystem und die Kosten für die Betreiber.software error can mostly by restarting the facility to be fixed, resulting in takes about 10 minutes. For hardware failures must be a service technician often replace a defective component with a replacement part. The hangs Duration of the elimination of the malfunction depends on many factors. This fix Malfunctioning reduces availability and uptime of such facilities and increases the costs in the health system and the price for the operators.

Weiterhin ergeben sich Leerlaufzeiten beim Betrieb derartiger Anlagen, zum Beispiel zwischen zwei Patienten oder durch hausinterne Verzögerungen bei denen sich ein Arzt oder der Patient verspäten. Je mehr Anlagen vorhanden sind, umso größer ist die Wahrscheinlichkeit, dass sich zu einem bestimmten Zeitpunkt, zu dem ein Soft- oder Hardware-Problem auftritt, ein System im Leerlauf befindet. In Partikel Therapie Zentren sind die Leerlaufzeiten noch größer, da beispielsweise zur Patientenpositionierung nur wenige Aufnahmen zu Beginn der Behandlung mit der Röntgen-Angiographie-Anlage gemacht werden.Farther arise idle times in the operation of such systems, for Example between two patients or due to internal delays where a doctor or the patient is late. The more plants available are, the bigger the probability that at some point, when a software or hardware problem occurs, a system is idle located. In particle therapy centers, idle times are still bigger, there for example, for patient positioning only a few shots made at the beginning of treatment with the X-ray angiography system become.

Agenten sind autonom handelnde Produkte, insbesondere Programme, die externe Einflüsse wahrnehmen und proaktiv auf eine Änderung der Einflüsse reagieren können. Ein Agent umfasst einen Eingabeport, der beispielsweise ein Dateninterface einer Software oder ein geeignetes Messgerät sein kann, um die externen Einflüsse zu erfassen. Der Agent weist einen Ausgabeport auf, der zum Beispiel eine definierte Datenstruktur per Software oder ein elektrisches Potential als Antwort auf eine vom Eingabeport aufgegebene Information bereitstellt. Diese Antwort als Reaktion auf externe Einflüsse wird von einer Einrichtung des Agenten bei Änderung proaktiv, d. h. aufgrund eigener Initiative, ausgelöst.agents are autonomously acting products, especially programs that are external Perceive influences and proactively on a change the influences can react. An agent includes an input port, such as a data interface Software or a suitable measuring device can be to the external influences capture. The agent has an output port, such as a defined data structure by software or an electrical potential in response to information given by the input port. This response in response to external influences is provided by a facility the agent on change proactive, d. H. due to own initiative, triggered.

Die Erfindung hat sich daher die Aufgabe gestellt, einen verbesserten Betriebszeitagenten bereitzustellen, der eine Verlängerung der Betriebszeit von Medizintechnikanlagen ermöglicht.The The invention therefore has the task of providing an improved To provide operating time agent, which is an extension the operating time of medical equipment allows.

Diese Aufgabe löst die Erfindung mit den Merkmalen der unabhängigen Ansprüche 1 und 7. Bevorzugte Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen angegeben.These Task solves the invention with the features of the independent claims 1 and 7. Preferred embodiments are specified in the subclaims.

Es ist weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, den Betrieb einer Röntgen-Angiographie-Anlage beim Auftreten von Fehlfunktionen sicherer zu gestalten. Diese Aufgabe ist mit den Merkmalen des Anspruchs 9 gelöst.It Another object of the present invention is the operation of a X-ray angiography system safer when malfunction occurs. This task is solved with the features of claim 9.

Der erfindungsgemäße Betriebszeitagent zur proaktiven Erkennung einer Fehlfunktion von einer Medizintechnikanlage ist mit einem Eingabeport, einem Ausgabeport und einer Einrichtung ausgestattet, die Daten am Ausgabeport als Antwort auf eine vom Eingabeport aufgegebene Information bereitstellt, wobei der Eingabeport mit der Medizintechnikanlage verbindbar ist und die Information mindestens einen Betriebszustand der Medizintechnikanlage umfasst, und ein neuronales Template von der Einrichtung mittels des erhobenen Betriebszustands vorzeitig eine Fehlfunktion der Medizintechnikanlage feststellt, wobei die Daten für eine Überbrückung der Fehlfunktion mittels eines Medizintechnikgeräts am Ausgabeport anliegen.Of the Inventive time agent according to the invention Proactive detection of a malfunction of a medical device is with an input port, an output port, and a facility equipped with data at the output port in response to a message from the Input port provides the information provided, with the input port can be connected to the medical technology system and the information includes at least one operating state of the medical technology system, and a neural template from the device by means of the raised Operating state prematurely a malfunction of the medical device determines the data for a bridging of the malfunction by means of a medical device abut the output port.

Der Betriebszeitagent kann beispielsweise eine Software sein, die auf einem Computer der Medizintechnikanlage installierbar ist. Der Eingabeport erfasst die am Computer während des Betriebs auflaufenden Betriebszustände. Der Betriebszeitagent kann als separate Schaltung ausgelegt sein, die mittels Messgeräten die Betriebszustände der Medizintechnikanlage erfasst. Die Information über einen Betriebszustand kann eine elektrische Spannung, eine Stromstärke an einer Röntgenquelle, eine Temperatur von einer Festplatte oder einer CCD Kamera, ein Füllstand eines Kontrastmittelbehälters usw. sein und wird über den Eingabeport dem neuronalen Template zur Verfügung gestellt. Das neuronale Template kann aus vorherigen Fehlfunktionen der Medizintechnikanlage voraussagen, dass zum Beispiel bei Überschreitung der Temperatur an der CPU von ca. 70°C eine Fehlfunktion durch einen Hardwarefehler im Bildsystem auftreten wird. Durch Vernetzung der in einem Krankenhaus oder Partikel Therapie Zentrum vorhandenen Medizintechnikanlagen ist es nun möglich, eine durch die Fehlfunktion ausfallende Aufgabe an ein funktionierendes redundantes Medizintechnikgerät zu übertragen. Am Ausgabeport werden die zur Bearbeitung notwendigen Daten bereitgestellt. Dies können je nach Fehlfunktion Patienten-, Programm- und/oder Messdaten sein. Im Überbrückungsmodus wird die ausfallende Aufgabe am redundanten Medizintechnikgerät ausgeführt und ein Arbeitsergebnis an die ausfallende Medizintechnikanlage zurückgeschickt werden. Dies wird möglich durch die Einführung von Betriebs zeitagenten und neuronalen Knoten, die den Betriebszustand der Anlage überwachen und entsprechende Entscheidungen treffen. Bei einer Medizintechnikanlage kann das redundante Medizintechnikgerät natürlich auch ein Modul derselben Anlage sein, beispielsweise übernehmen Computer für Bildakquise und Computer für Bildbearbeitung gegenseitig im Fall der Fehlfunktion die Aufgaben des anderen Computers.The operating time agent may be, for example, a software that can be installed on a computer of the medical technology system. The input port captures the operating states that accumulate on the computer during operation. The operating time agent can be designed as a separate circuit which detects the operating states of the medical technology system by means of measuring devices. The information about an operating state may be an electrical voltage, a current at an x-ray source, a temperature from a hard disk or a CCD camera, a level of a contrast agent container, etc., and is provided via the input port to the neural template. The neural template can predict from previous malfunctions of the medical technology system that, for example, when the temperature at the CPU of about 70 ° C exceeds a malfunction due to a hardware error in Bildsys will occur. By networking the medical technology systems present in a hospital or particle therapy center, it is now possible to transfer a task resulting from the malfunction to a functioning redundant medical technology device. The output port provides the data necessary for processing. Depending on the malfunction, this can be patient, program and / or measurement data. In bridging mode, the failing task is performed on the redundant medical device and a work result is returned to the failing medical device. This is made possible by the introduction of operating time agents and neural nodes, which monitor the operating status of the plant and make appropriate decisions. In a medical device, the redundant medical device can of course also be a module of the same system, for example take over computer for image acquisition and computer for image processing each other in the case of malfunction, the tasks of the other computer.

In größeren Kliniken oder in den Partikel Therapie Zentren sind die redundanten Anlagen, weil beispielsweise aus einer Familie/Baureihe oder einem Unternehmen stammend, über ein schnelles Netzwerk wie etwa Gigalink zu vernetzen. Über dieses Netzwerk werden die Betriebszeitagenten – auch Uptime-Agenten genannt – als zusätzliche Software mittels eines sogenannten Managed Notepackage auf allen Anlagen installiert. Die Anlagen kommunizieren mittels dieser Uptime-Agenten untereinander.In larger clinics or in the particle therapy centers are the redundant plants, because, for example, from a family / series or a company coming over to network a fast network such as Gigalink. About this Network are the operating time agents - also called uptime agents - as additional Software by means of a so-called managed notepackage on all Installations installed. The systems communicate using these uptime agents among themselves.

Eine Ausführungsform der Betriebszeitagenten weist hierzu eine Schnittstelle auf, um mit dem Netzwerk von zumindest teilweise redundanten Medizintechnikgeräten verbindbar zu sein. Zum Feststellen ob an einer der vernetzten Anlagen gerade nicht gearbeitet wird, weist der Betriebszeitagent je ein Auslastungsattribut für jede der im Netzwerk vorhandenen Medizintechnikgeräte auf. Das Attribut kann beispielsweise die Zustände „busy” und „not busy” gleichbedeutend mit Leerlaufzeit annehmen und ist mittels des Netzwerkes, insbesondere über die Uptime-Agenten, aktualisierbar. Trifft das neuronale Template nunmehr die Entscheidung, dass die Anlage eine Fehlfunktion haben wird, werden die Daten zur Überbrückung an ein freies Medizintechnikgerät mit dem Attribut „not busy” übertragen. Dazu selektiert der Betriebsagent ein Medizintechnikgerät auf Grundlage des Auslastungsattributs.A embodiment the operating time agent has for this purpose an interface to connectable to the network of at least partially redundant medical devices to be. To determine whether at one of the networked systems just not is being worked on, the uptime agent has one utilization attribute each for every of the medical devices available in the network. The attribute can be, for example the states "busy" and "not busy" are synonymous with idle time and is by means of the network, in particular on the Uptime agents, updatable. Meets the neural template now the decision that the plant will malfunction, the data will be used for bridging a free medical device with the attribute "not busy ". For this purpose, the operating agent selects a medical device based on the utilization attribute.

Eine vorteilhafte Weiterbildung des Betriebszeitagenten sieht einen Speicher mit einer Reihe von Betriebsparametern vor, die bei Fehlfunktion sowohl von der Medizintechnikanlage als auch von dem Medizintechnikgerät einsetzbar sind. Solche „Notfall”-Parameter können an der zukünftig gestörten Anlage und an der die Aufgabe übernehmenden freien Zielanlage aufgerufen werden. Dadurch wird sichergestellt, dass beide Anlagen die gleichen Betriebsparameter für die Aufgabe verwenden. Solche Parameter umfassen beispielsweise eine Bildfrequenz oder einen Satz von Parametern für eine vorbestimmte Untersuchung an einer Röntgen-Angiographie-Anlage, etc..A advantageous development of the operating time agent sees a memory with a set of operating parameters that in case of malfunction can be used by both the medical device and the medical device are. Such "emergency" parameters may be on the future disturbed plant and at the task taking over free target system are called. This will ensure that both plants have the same operating parameters for the task use. Such parameters include, for example, a frame rate or a set of parameters for a predetermined examination at an X-ray angiography facility, etc.

Eine weitere Ausführungsform des Betriebszeitagenten sieht vor, dass mittels einer Sendeeinrichtung die festgestellte Fehlfunktion an einen regionalen Kundendienst übermittelbar ist. Der Agent entscheidet anhand der Erfahrungen des neuronalen Templates, dass die demnächst auftretende Fehlfunktion auf einem Hardwarefehler beruht. Durch Senden des Fehlers an das zuständige regionale Servicezentrum des Kundendienstes kann frühzeitig ein Ersatzteil beim Hersteller bereitgestellt und/oder ein Techniker eingeplant werden.A another embodiment the operating time agent provides that by means of a transmitting device transmit the identified malfunction to a regional customer service is. The agent decides based on the experience of the neural template, that soon malfunction due to a hardware error. By sending the error to the responsible Regional service center of customer service can be early Spare part provided by the manufacturer and / or a technician be scheduled.

Vorteilhafter Weise ist das neuronale Template des Betriebsagenten „flüchtig”. Der Betriebsagent ist derart weitergebildet, dass das neuronale Template an eine Zentralstelle übertragbar ist, und/oder von der Zentralstelle mit einem anderen neuronalen Template ersetzbar ist. Das neuronale Template ist lernfähig und kann von der Zentralstelle „trainiert” werden. Zwecks Abgleich mit anderen neuronalen Templates ist es ersetzbar. Zum Erlernen einer verbesserten vorzeitigen Erkennung von Fehlfunktionen ist der Betriebsagent beispielsweise mit einem Ringpuffer ausgestattet. Dieser Ringpuffer dient dem Aufzeichnen einer Fehlersequenz vor einem Software- und/oder Hardwareproblem und nimmt etwa die letzten 200 Ereignis-Einträge einer Medizintechnikanlage auf.Favorable Way, the corporate agent's neural template is "transient". The operating agent is further developed in such a way that the neuronal template can be transferred to a central office is, and / or from the central office with another neuronal Template is replaceable. The neural template is capable of learning and can be "trained" by the central office. It is replaceable for comparison with other neural templates. To learn improved early detection of malfunctions For example, the agent is equipped with a ring buffer. This ring buffer is used to record an error sequence a software and / or hardware problem and takes about the last 200 event entries a medical device.

Um die Leerlaufzeiten beim Verbund mehrerer Anlagen noch besser ausnutzen zu können, sieht eine weitere Ausführungsform des Betriebsagenten vor, dass eine Meldung an das Medizintechnikgerät bei Änderung des Auslastungsattributs auszugeben ist. Tritt zukünftig eine Fehlfunktion an der Medizintechnikanlage auf, kann eine Anfrage bei einem besetzten Medizintechnikgerät, ob gewisse Aufgaben hier durchgeführt werden dürfen, abgesetzt werden. Eine Tabcard mit der Meldung: „Ein Problem liegt an der Anlage XYZ vor, bitte erlauben Sie Ihren Kollegen die Untersuchung an Ihrer Anlage durchzuführen.” Könnte über das Netzwerk an ein Medizintechnikgerät gesandt werden, dessen Auslastungsattribut „busy” ist. Auch könnte die Anfrage an ein freies Medizintechnikgerät gesandt werden, falls dieses die Arbeit wieder aufnimmt, wobei sich das Auslastungsattribut von „not busy” auf „busy” ändert. Die entsprechende Tabcard mit der Meldung: „Ein Problem liegt an der Anlage XYZ vor, bitte erlauben Sie Ihren Kollegen den laufenden Prozess zu beenden” kann an das Medizintechnikgerät gesandt werden.Around make even better use of the idle times when connecting multiple systems to be able to sees another embodiment the operating agent that a message to the medical device when changing of the workload attribute. Join one in the future Malfunction on the medical device on, can make a request in a occupied medical device, whether certain tasks here carried out allowed to be sold become. A tabcard with the message: "There is a problem with the Annex XYZ before, please allow your colleagues the investigation at your facility. "Might about that Network to a medical device whose utilization attribute is "busy". Also could the request will be sent to a free medical device, if this resumes work, changing the usage attribute from "not busy" to "busy". The corresponding Tabcard with the message: "A problem lies with the Attachment XYZ before, please allow your colleagues running Process can end to the medical device be sent.

Die vorliegende Erfindung stellt ein Verfahren zur vorzeitigen Erkennung einer Fehlfunktion von einer Medizintechnikanlage bereit mit folgenden Schritten:

a) Bereitstellen eines neuronalen Knotens für die Medizintechnikanlage,
b) Betriebszustände der Medizintechnikanlage über die Zeit aufzeichnen, bis eine Fehlfunktion auftritt und zu einem Template zusammenfassen,
c) Vernetzen des Knotens mit Knoten von zumindest teilweise redundanten Medizintechnikgeräten zu einem neuronalen Netzwerk,
d) Generieren eines neuronalen Templates durch veränderliche Gewichtung der den einzelnen Knoten zugeordneten Template, wobei
e) das neuronale Template von einem Agenten mit einem Schwellwert von weniger als 100% eingesetzt wird, welcher mit Betriebszuständen der Medizintechnikanlage versorgt wird.

The present invention provides a method for early detection of a malfunction of a medical device with the following steps:

a) providing a neural node for the medical technology system,
b) record operating states of the medical technology system over time until a malfunction occurs and form a template,
c) linking the node with nodes of at least partially redundant medical devices to a neural network,
d) generating a neural template by variable weighting of the individual nodes associated template, wherein
e) the neural template is used by an agent with a threshold value of less than 100%, which is supplied with operating states of the medical technology system.

Auf allen Anlagen werden neuronale Knoten installiert, die zusammen ein neuronales Netz ergeben. Ein Merkmal eines neuronalen Netzes ist die „Lernfähigkeit”. Zunächst wird für jeden Fehler, der zu einem Systemabsturz – sprich Fehlfunktion der Medizintechnikanlage – führt, ein Template erzeugt. Zu Beginn einer „Trainingsphase” enthalten diese Templates zunächst alle Ereignis-Einträge, auch diejenigen, die nicht zum Absturz geführt haben. Tritt der gleiche Fehler mehrmals an einer Anlage oder auch an einer anderen redundanten Anlage im Netzwerk auf, so wird das neuronale Template „trainiert”. Mit jedem sich im Netzverbund ereignenden Fehler wird das neuronale Template verbessert, so dass nur noch für diesen Absturz relevante Ereignis-Einträge darin enthalten sind. Dieses „trainierte” neuronale Template bildet nun die Grundlage für die Uptime-Agenten, die nötigen Entscheidungen zu treffen. Wiederholt sich diese Fehlersequenz an einer Anlage, so kann ein Schwellwert z. B. auf 70% gesetzt werden, d. h. bevor die eigentliche Fehlfunktion auftritt und/oder es zum Absturz kommt, kann der Uptime-Agent auf eine freie Anlage umschalten. Die fehlerhafte Anlage wird nicht in Überbrückungsmodus geschaltet, lediglich die fehlerhafte Komponente wird ausgeschaltet.On All systems will have neural nodes installed together result in a neural network. A feature of a neural network is the "learning ability". First, will for each Error that leads to a system crash - ie malfunction of the medical device system - a Template generated. At the beginning of a "training phase" included these templates first all event entries, even those who did not crash. Kick the same Error several times at a plant or at another redundant one Plant on the network, so the neural template is "trained". With everybody An error occurring in the network network becomes the neural template improved, leaving only for Crash relevant event entries are included. This "trained" neuronal template now forms the basis for the uptime agents who needed it To make decisions. Repeats this error sequence a plant, so a threshold z. B. set to 70%, d. H. before the actual malfunction occurs and / or it to Crash comes, the uptime agent can switch to a free attachment. The faulty system is not switched to bypass mode, only the faulty component is switched off.

Bei komplexen modularen Anlagen können mehrere tausend Ereignis-Einträge von Betriebszuständen vor dem eigentlichen Fehler im Eventlog eingetragen sein. Es ist daher notwendig nur relevante Logeinträge im neuronalen Template zu erfassen. Von Anlage zu Anlage kann außerdem die Sequenz von Ereignis-Einträgen unterschiedlich sein, da jeder Kunde seine eigene Arbeitsweise hat, die Anlagen unterschiedlich konfiguriert sind oder andere Optionen haben.at complex modular systems can have multiple thousand event entries of operating conditions be entered in the event log before the actual error. It is therefore, only relevant log entries in the neural template are necessary to capture. In addition, the sequence of event entries may differ from plant to plant Since every customer has his own way of working, the systems differ are configured or have other options.

Die vorstehend erwähnte „Trainingsphase” verkürzt sich mit der Anzahl der redundanten Medizintechnikanlagen im Netzwerk. Eine Weiterbildung des Verfahrens sieht vor, dass das neuronale Template an einen Server übertragen wird, der Templates von redundanten Medizintechnikgeräten aufweist, welche miteinander trainiert werden und vom Server auf die Medizintechnikanlagen zurück transferiert werden. Senden nun alle redundanten Anlagen, die an den Server angeschlossen sind, dies können mehrere Hundert Anlagen wie im Falle des Siemens Remote Service sein, ihre neuronalen Templates an den Server, so werden die neuronalen Templates dort offline weiter ”trainiert”. Das neuronale Template muss auch nicht nach einem Softwareupdate manuell angepasst werden, „selbstlernend” wird sich das Template an neue Fehlereinträge anpassen.The above-mentioned "training phase" shortens with the number of redundant medical devices in the network. A development of the method provides that the neural Transfer template to a server which has templates of redundant medical devices which be trained with each other and from the server to the medical equipment back be transferred. Now send all redundant plants that are on connected to the server, this can be several hundred attachments as in the case of Siemens Remote Service, their neural templates to the server, so the neural templates are further "trained" there offline. The neural Template also does not have to be adjusted manually after a software update become "self-learning" becomes the template to new error entries to adjust.

Die vorliegende Erfindung offenbart auch die Verwendung der erfindungsgemäßen Betriebsagenten und/oder Verfahren mit einer modularen Röntgen-Angiographie-Anlage. Durch vorzeitige Erkennung einer Fehlfunktion kann die Verfügbarkeit erhöht und die Betriebssicherheit verbessert werden. Redundante Module können bei Fehlfunktion auf derselben Anlage ersetzt werden und die ausgefallene Aufgabe übernehmen. Dies erhöht die Betriebszeit zwischen einem Neustart und einem Systemabsturz. Es sorgt insbesondere in Situationen, in den ein Absturz nicht durch Einsatz einer redundanten Anlage aufgefangen werden kann, für erheblichen Gewinn an Zuverlässigkeit.The The present invention also discloses the use of the operating agents of the invention and / or methods with a modular X-ray angiography system. By premature detection of a malfunction can the availability elevated and the operational safety can be improved. Redundant modules can be replaced in case of malfunction on the same system and take over the failed task. This increases the uptime between a reboot and a system crash. It especially in situations in which a crash does not prevail Use of a redundant system can be absorbed for significant Gain in reliability.

Die Erfindung wird nun anhand von Ausführungsbeispielen mit Bezug auf die beiliegenden Zeichnungen näher beschrieben. In den Zeichnungen zeigen:The The invention will now be described with reference to exemplary embodiments to the accompanying drawings. In the drawings demonstrate:

1 ein erstes Ausführungsbeispiel eines Betriebszeitagenten mit einer Medizintechnikanlage; 1 a first embodiment of an operating time agent with a medical device;

2 eine schematische Darstellung von Auslastungsattributen verschiedener Medizintechnikgeräte über die Zeit; 2 a schematic representation of utilization attributes of various medical devices over time;

3 ein Netzwerk von redundanten Medizintechnikanlagen; 3 a network of redundant medical devices;

4 und 5 verschiedene Ausgaben von Meldungen eines zweiten Ausführungsbeispiels des Betriebszeitagenten und 4 and 5 various outputs of messages of a second embodiment of the operating time agent and

6 ein Blockdiagramm eines ersten Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Verfahrens. 6 a block diagram of a first embodiment of a method according to the invention.

1 zeigt ein modulares Medizintechnikgerät 12. Es umfasst ein Bildsystem AXIS (Angio X-ray Imaging System), wel ches im Wesentlichen aus 2 Rechnern besteht: dem Bildakquisitionssystem – kurz IAS genannt – und dem Bildvisualisierungssystem – kurz IVS genannt. Die Bilddaten des letzten Patienten werden redundant auf der IAS und IVS gespeichert. Sowohl auf der IAS als auch auf der IVS ist eine Softwareimplementierung eines erfindungsgemäßen Betriebszeitagenten gespeichert. Je ein Eingabeport 14 ist mit der IVS beziehungsweise IAS der Medizintechnikanlage 12 verbunden und liefert Betriebszustände während des Betriebs an eine Einrichtung 14 des Agenten 10. Diese Einrichtung 14 stellt mittels eines neuronalen Templates vorzeitig fest, ob die IVS ausfallen wird. Ist diese Entscheidung anhand der Betriebsdaten positiv werden die Daten für eine Überbrückung der Fehlfunktion am Ausgang 16 des Agenten 10 bereitgestellt. Die IAS fungiert in diesem Ausführungsbeispiel als redundantes Medizintechnikgerät 20, wodurch die Untersuchung mit der IAS fortgeführt werden kann. Dazu kommunizieren die Betriebsagenten 10 der IAS und IVS miteinander, wobei die Daten zur Überbrückung ausgetauscht werden. 1 shows a modular medical device 12 , It comprises an image system AXIS (Angio X-ray Imaging System), which basically consists of 2 computers: the image acquisition system - called IAS for short - and the image visualization system - IVS for short. The image data of the last pa patients are stored redundantly on the IAS and IVS. Both the IAS and the IVS store a software implementation of an operating time agent according to the invention. One input port each 14 is with the IVS or IAS of the medical technology system 12 connected and provides operating conditions during operation to a device 14 of the agent 10 , This device 14 uses a neural template to determine prematurely whether the IVS will fail. If this decision based on the operating data is positive, the data for bridging the malfunction at the output 16 of the agent 10 provided. The IAS functions in this embodiment as a redundant medical device 20 , which allows the IAS investigation to continue. The business agents communicate about this 10 the IAS and IVS, with the data to be bridged.

Da die IAS mit einem Röntgensystem zusammen arbeitet, muss bei einer Fehlfunktion der IAS von Röntgenanlagen nach dem Stand der Technik die Untersuchung abgebrochen werden. Lediglich die IVS ist mit einem Netzwerk 24 verbunden, das nach DICOM Standard einen Austausch von medizinischer Information gestattet.Since IAS works with an X-ray system, if the IAS malfunctions, state-of-the-art X-ray equipment must be discontinued. Only the IVS is with a network 24 which allows the exchange of medical information according to DICOM standard.

Einem solchen Netzwerk 24 gehören in einer Klinik oder einem Partikel Therapie Zentrum wie in 2 gezeigt mehrere zumindest teilweise redundante Medizintechnikgeräte 20 an. Diese Geräte 20 sind naturgemäß unter praktischen Bedingungen einer über die Zeit veränderlichen kaum vorhersagbaren Auslastung unterworfen. Es entstehen typischer Weise Wartezeiten, in denen eine Leerlaufzeit entsteht, also die Auslastung bei 0% liegt. In Gebrauchsstellung liegt die Auslastung bei bis zu 100%. Anhand von Auslastungsattributen 26 ist der Grad der Auslastung beispielsweise durch „busy” oder „1” und „not busy” oder „0” für jedes Gerät 20 zu beschreiben.Such a network 24 belong in a clinic or a particle therapy center like in 2 shown several at least partially redundant medical devices 20 at. These devices 20 are naturally subject under practical conditions to a barely predictable utilization over time. There are typically waiting times in which an idle time arises, that is, the utilization is at 0%. In the position of use, the utilization is up to 100%. On the basis of utilization attributes 26 For example, the degree of utilization is "busy" or "1" and "not busy" or "0" for each device 20 to describe.

Fällt zukünftig eine IAS von einer modularen Röntgen-Angiographie-Anlage 12 in einem Verbund von redundanten Medizintechnikgeräten 20 aus, wie in 3 durch ein Kreuz symbolisiert, selektiert der Agent 10 auf Grundlage des Auslastungsattributs 26 ein freies Medizintechnikgerät 20 mit einem Attribut 26 von „0” oder „not busy”. Die Daten der Medizintechnikanlage 12 werden vom Agenten 10 an das selektierte Medizintechnikgerät 20 übertragen. Mit Hilfe des Betriebszeitagenten 10 und des neuronalen Templates ist die Fehlfunktion der mit dem Kreuz gekennzeichneten IAS abzufangen und auf einer freien Anlage mit nicht ausgelasteter IAS durchzuführen. Die Daten können über das schnelle Gigalink Netzwerk 24 zwischen den Anlagen 12 und 20 hin und zurückgeschickt werden. Die Agenten 10 bilden eine Verbindung zwischen den modularen Komponenten der Medizintechnikanlagen 12, den zumindest teilweise redundanten Medizintechnikgeräten 20 und dem Netzwerk 24. Ist eine Komponente gestört, so meldet der Uptime-Agent 10 das Problem und schaltet auf das freie Gerät 20 um.In the future, an IAS will fall from a modular X-ray angiography system 12 in a network of redundant medical devices 20 out, like in 3 symbolized by a cross, the agent selects 10 based on the workload attribute 26 a free medical device 20 with an attribute 26 from "0" or "not busy". The data of the medical technology system 12 be from the agent 10 to the selected medical device 20 transfer. With the help of the operation time agent 10 and the neural template, the malfunction of the IAS marked with the cross is to be intercepted and carried out on a free investment with underutilized IAS. The data can be accessed via the fast Gigalink network 24 between the plants 12 and 20 be sent back and forth. The agents 10 form a connection between the modular components of medical technology systems 12 , the at least partially redundant medical devices 20 and the network 24 , If a component is disturbed, the uptime agent reports 10 the problem and switches to the free device 20 around.

Entscheidet der Agent 10, dass zukünftig eine Fehlfunktion in der IAS auftritt, schaltet der Agent 10 über ein sogenanntes AXCS-Netz das Röntgensystem auf „Notfall”-Parameter um. Die gleichen „Notfall”-Parameter werden auch an der Zielanlage 20 über deren Agenten 10 aufgerufen. Ein Speicher 28 der Agenten 10 ist hierzu mit einer Reihe von Betriebsparametern versehen, die bei Fehlfunktion sowohl von der Medizintechnikanlage 12 als auch von dem Medizintechnikgerät 20 einsetzbar sind.Decides the agent 10 that the future malfunction occurs in the IAS, the agent switches 10 via a so-called AXCS network the X-ray system to "emergency" parameters. The same "emergency" parameters will also be sent to the destination facility 20 about their agents 10 called. A store 28 the agent 10 For this purpose, it is provided with a number of operating parameters which, in the event of malfunction, are caused both by the medical technology system 12 as well as from the medical device 20 can be used.

Die Preprozess-Bilddaten des Röntgensystems, vom Real Time Controller – kurz RTC genannt – kommend, werden über das DICOM Netzwerk 24 an die freie Anlage 20 transferiert und dort in der IAS verarbeitet. Danach werden die Bilddaten an die gestörte Medizintechnikanlage 12 zurückgeschickt, in der IVS verarbeitet und auf einem Monitor dargestellt. Da die IVS eine Syngo-Maschine ist, findet hier auch eine Zuordnung von Patienten-UID – kurz unique identifier – und den zugehörigen Bildern statt. Somit ist ein Verwechseln von Bildern und Pa tientendaten ausgeschlossen. Auf der freien Zielmaschine 20 dürfen keine Bilddaten gespeichert werden.The pre-processing image data of the X-ray system, coming from the Real Time Controller - called RTC for short - are transmitted via the DICOM network 24 to the free facility 20 transferred and processed there in the IAS. Thereafter, the image data to the disturbed medical technology system 12 sent back, processed in the IVS and displayed on a monitor. Since the IVS is a syngo machine, an assignment of patient UID - briefly unique identifier - and the associated images takes place here. Thus, a confusion of images and Pa tientendaten is excluded. On the free target machine 20 no image data may be stored.

Über eine Sendeeinrichtung 30 wird ein zuständiger regionaler Kundendienst über den Ausfall der IAS informiert, nötigenfalls werden Ersatzteile und ein Servicetechniker – kurz CSE genannt – disponiert. So kann der Fehler, zum Beispiel nach Dienstschluss, vom CSE behoben werden, ohne den Kunden in seiner Arbeit zu stören. Trotz eines Hardware Fehlers kann der Kunde im Anlagenverbund weiterarbeiten. Es könnten lediglich Einschränkungen bezüglich Bildfrequenz und Parametersätzen für eine Untersuchung gelten.Via a transmitting device 30 a responsible regional customer service is informed about the failure of the IAS, if necessary spare parts and a service technician - CSE for short - are scheduled. For example, the error can be corrected by the CSE, for example, after work hours, without disturbing the customer's work. Despite a hardware fault, the customer can continue working in the plant network. There could only be restrictions on frame rate and parameter sets for a study.

Für die Entscheidung über die vorzeitige Erkennung einer Fehlfunktion ist das neuronale Template von entscheidender Bedeutung. Auf jeder Medizintechnikanlage 12 mit Betriebszeitagenten 10 ist hierzu ein neuronaler Knoten zu installieren. Die Knoten sind im Anlagenverbund einer Klinik oder eines Partikel Therapie Zentrums untereinander vernetzt. Der Vorteil eines neuronalen Templates auf Basis eines neuronalen Netzes ist die „Lernfähigkeit” des Templates gegenüber einem „starren” Template. Aus der Fehlersequenz kann ein mögliches Problem frühzeitig detektiert werden, ein möglicher Schwellwert für die Umschaltung auf die freie Anlage 20 ist zum Beispiel 70% der kompletten Errorsequenz.The neuronal template is crucial for deciding on the premature detection of a malfunction. On every medical technology system 12 with operating time agents 10 For this purpose, a neural node is to be installed. The nodes are networked with each other in the plant network of a clinic or a particle therapy center. The advantage of a neural template based on a neural network is the "learning ability" of the template compared to a "rigid" template. From the error sequence, a possible problem can be detected early, a possible threshold for switching to the free system 20 is for example 70% of the complete error sequence.

Ein entsprechendes Verfahren 100 ist in 6 dargestellt. Das neuronale Template enthält zunächst alle gesammelten Betriebszustände der Anlage 12 vom Neustart bis zur Fehlfunktion. Durch Gewichtung der neuronalen Knoten wird das Template trainiert, wobei jedes Mal bei Auftreten desselben Fehlers die sich wiederholenden Sequenzen im neuronalen Template verbleiben.A corresponding procedure 100 is in 6 shown. The neural template initially contains all collected operating states of the investment 12 from restart to malfunction. By weighting the neural nodes, the template is trained, each time the same error occurs, the repetitive sequences remain in the neural template.

Weitere Vorteile ergeben sich, wenn das neuronale Template an einen Server übertragen wird, an dem weitere Anlagen 12 angeschlossenen sind, die ihre „trainierten” Templates ebenfalls an den zentralen Server schicken und diese dort untereinander abgeglichen werden. Dieser Abgleich kann offline in einem neuronalen Knoten durchgeführt werden. Die so „trainierten” neuronalen Templates können über den Server wieder an die Anlagen 12 verteilt werden. Der Betriebszeitagent in 3 ist derart ausgebildet, dass das neuronale Template an eine Zentralstelle mit dem Server übertragbar ist und/oder von der Zentralstelle mit dem abgeglichenen Template ersetzbar ist. Der Agent 10 ist mit einer IP-Schnittstelle ausgerüstet, um über eine sichere Internetverbindung einen bidirektionalen Transfer der Templates zu ermöglichen.Further advantages arise when the neural template is transferred to a server, to which further equipment 12 are connected, which send their "trained" templates also to the central server and these are compared there with each other. This comparison can be done offline in a neural node. The "trained" neuronal templates can be sent back to the systems via the server 12 be distributed. The operating time agent in 3 is designed so that the neural template is transferable to a central office with the server and / or is replaceable by the central office with the matched template. The agent 10 is equipped with an IP interface to enable bidirectional transfer of templates via a secure Internet connection.

Das „trainierte” Template erkennt aus der Eventlog Sequenz schon bei dem gesetzten Schwellwert von z. B. 70%, dass bei einem Software Modul zukünftig eine Fehlfunktion auftreten wird. Der Uptime-Agent 10 schaltet das Modul aus und schaltet auf die freie Anlage um. An dieser freien Anlage wird jetzt das Software Modul, zum Beispiel namens „Quantification”, ausgeführt und die Daten werden an die gestörte Anlage 12 zurückgeschickt, so dass sie dem User wie gewohnt zur Verfügung stehen.The "trained" template recognizes from the event log sequence already at the set threshold of z. For example, 70% that a software module will malfunction in the future. The uptime agent 10 switches off the module and switches over to the free system. The software module, for example called "Quantification", is now executed on this free system and the data is sent to the faulty system 12 sent back so that they are available to the user as usual.

Die fehlerhafte Anlage wird also nicht in den „Überbrückungsmodus” geschickt, sondern es wird lediglich die fehlerhafte Komponente ausgeschaltet. Der Kunde kann also an seiner Anlage seine Arbeit ohne größere Beeinträchtigung des Arbeitsablaufes, wie sie zum Beispiel durch das Neustarten der Anlage entsteht, weiterführen.The faulty system is therefore not sent to the "Bridging mode", but it is only the faulty component is switched off. The customer can therefore his plant works without major damage of the workflow, as for example by restarting the Plant arises, continue.

Sollte an dem freien redundanten Gerät 20 die Arbeit wieder aufgenommen werden, so ändert sich das über das Netzwerk 24 aktualisierbare Auslastungsattribut 26. Der Betriebszeitagent 10 schickt eine Meldung 32 an das selektierte Gerät 20. Wie in 4 und 5 gezeigt, kann die Meldung 32 eine Anzeige mit einer entsprechenden Tabcard an dem selektierten Gerät 20 auslösen. Eine Tabcard mit der Meldung 32 „Ein Problem liegt an der Anlage XYZ vor, bitte erlauben Sie Ihren Kollegen den laufenden Prozess zu beenden” wird ausgegeben, wenn das selektierte Gerät 20 bereits die ausgefallene Aufga be übernommen hat und das selektierte Gerät 20 nunmehr wieder selbst den Betrieb aufnehmen soll.Should be on the free redundant device 20 the work will be resumed, it will change over the network 24 updatable workload attribute 26 , The operating time agent 10 sends a message 32 to the selected device 20 , As in 4 and 5 shown, the message may be 32 an ad with a corresponding tabcard on the selected device 20 trigger. A tabcard with the message 32 "There is a problem with the attachment XYZ, please allow your colleagues to finish the running process" will be issued when the selected device 20 already took over the failed task and the selected device 20 now again to start operation itself.

Die Erfindung macht sich die Tatsache zunutze, dass in den meisten Krankenhäusern oder Partikel Therapie Centern mehrere Röntgen-Angiographie-Anlagen vorhanden und miteinander vernetzt sind. Durch die Einführung von Uptime-Agenten in jeder Anlage ist es möglich, im Fehlerfall gewisse Aufgaben an einer der anderen redundanten Anlagen durchzuführen, ohne den klinischen Workflow stark zu stören.The Invention takes advantage of the fact that in most hospitals or Particle therapy centers several X-ray angiography facilities present and interconnected. Through the introduction of Uptime agents in each plant, it is possible in case of error certain Perform tasks on one of the other redundant systems, without greatly disrupting the clinical workflow.

Der Vorteil liegt darin, dass die gesamte Uptime der Klinik sich nicht verringert, obwohl eine einzelne Anlage eine Störung aufweist.Of the Advantage is that the entire uptime of the clinic is not reduced, although a single system has a fault.

Claims

Operating time agent ( 10 ) for the proactive detection of a malfunction of a medical device ( 12 ), with an input port ( 14 ), an output port ( 16 ) and a facility ( 18 ), the data at the output port ( 16 ) in response to an input port ( 14 ) provides discontinued information, characterized in that the input port ( 14 ) with the medical technology system ( 12 ) is connectable and the information at least one operating state of the medical device ( 12 ) and a neural template from the device ( 18 ) by means of the raised operating state prematurely a malfunction of the medical device ( 12 ), the data for bridging the malfunction by means of a medical device ( 20 ) at the output port ( 16 ) issue.

Operating time agent ( 10 ) according to claim 1, characterized in that an interface ( 22 ) of the operating time agent ( 10 ) with a network ( 24 ) of at least partially redundant medical devices ( 20 ), the agent ( 10 ) one utilization attribute each ( 26 ) of medical devices ( 20 ), which by means of the network ( 24 ) is updatable and the agent ( 10 ) based on the utilization attribute ( 26 ) a free medical device ( 20 ) and the data of the medical technology system ( 12 ) to the selected medical device ( 20 ) transmits.

Operating time agent ( 1 0) according to claim 1 or 2, characterized in that a memory ( 28 ) is provided with a number of operating parameters which in case of malfunction both by the medical device ( 12 ) as well as of the medical device ( 20 ) can be used.

Operating time agent ( 10 ) according to one of claims 1 to 3, characterized in that by means of a transmitting device ( 30 ) the detected malfunction can be transmitted to a regional customer service.

Operating time agent ( 10 ) according to one of Ansprü che 1 to 4, characterized in that the neuronal template from the agent ( 10 ) is transferable to a central office, and / or is replaceable by the central office with another neuronal template.

Operating time agent ( 10 ) according to one of claims 2 to 5, characterized in that a message ( 32 ) to the medical device ( 20 ) when changing the load attribute ( 26 ) is to spend.

Procedure ( 100 ) for early detection of a malfunction of a medical device ( 12 ), comprising the following steps: a) providing a neural node for the medical technology system ( 12 ), b) Operating states of the medical technology system ( 12 ) record over time until a malfunction occurs and merge into a template, c) network the node with nodes of at least partially redundant medical devices ( 20 ) to a neural network ( 24 d) generation of a neural template by variable weighting of the template associated with each node, e) the neural template from an agent ( 10 ) is used with a threshold value of less than 100%, which with operating states of the medical device ( 12 ) is supplied.

Procedure ( 100 ) according to claim 7, characterized in that the neuronal template is transmitted to a server, the templates of redundant medical devices ( 20 ), which are trained together and from the server to the medical technology systems ( 12 ) are transferred back.

Use of an operation time agent ( 10 ) according to one of the preceding claims and / or one of the above methods ( 100 ) with a modular X-ray angiography system ( 12 ).