ES2262423B1 - Sistema de activacion y desactivacion automatica de radiacion ionizante controlado por la mirada del operador. - Google Patents
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Abstract
Sistema de activación y desactivación automática de radiación ionizante controlado por la mirada del operador; del tipo que comprenden un elemento emisor de radiación ionizante que atraviesa la anatomía de un paciente para radiología, radioterapia y similares, pudiendo incidir en un elemento sensible, incluyendo un monitor de visualización de la imagen recogida por el elemento sensible o de la imagen del paciente recogida por una cámara de video, e incorporando un control de emisión consistente en un pedal o pulsador; que incluye en el control de emisión un dispositivo de control por detección de mirada, para controlar la emisión de radiaciones mediante el gesto de dirigir la mirada el operador hacia una dirección predeterminada donde se ubicará el monitor o unos mandos e indicadores; asociado al dispositivo de control por detección de mirada y al pedal o pulsador se dispone un selector de modos de funcionamiento.
Description
Sistema de activación y desactivación automática
de radiación ionizante controlado por la mirada del operador.
La presente invención se refiere a un sistema de
activación y desactivación automática de radiación ionizante
controlado por la mirada del operador.
En la actualidad en las exploraciones médicas
radiológicas intervencionistas, por ejemplo intervenciones de
hemodinámica, vascular, cardiovascular digestivo, TAC,
traumatología,radioterapia, etc., para activar el comando de
radiación ionizante (por ejemplo: Rayos X, fluoroscopia, etc.) y
ver la imagen del paciente en el monitor de visualización, hay que
pisar uno o varios pedales (o pulsar uno o varios pulsadores) que
suele estar situado en el suelo bajo la mesa de operaciones, que a
su vez puede estar cubierta por sábanas, plásticos, etc., los
cuales cubren al paciente y la mesa, dificultando la visibilidad
bajo la mesa. Por lo que cada vez que se levanta el pie del pedal
para desactivar la radiación ionizante y posteriormente se vuelve
a pisar (cosa que ocurre múltiples veces en el transcurso de una
intervención) hay que mirar o tantear con el pie bajo la mesa para
localizar cuál es el pedal que hay que pisar, ya que pueden existir
varios pedales con diferentes funciones. De ésta manera hay una
pérdida de tiempo antes de pisar, y también justo después de haber
pisado mientras se gira la cabeza para ver el monitor, sólo que en
este último caso ya se está produciendo radiación ionizante.
Otro ejemplo que se da en la práctica es que
durante una intervención se desvía la mirada (algunos segundos)
repetidas veces sin levantar el pie del pedal.
Otras veces se producen pisadas accidentales del
pedal de activación con la consiguiente generación de radiación no
deseada.
La suma de todos estos tiempos perdidos antes de
pisar alarga innecesariamente la intervención. Y el total de todos
los tiempos después de haber pisado, en los que hay imagen en
vivo (de rayos X por ejemplo), pero no se está mirando al
monitor, hace que se incremente la dosis acumulada por radiación
ionizante, recibida tanto por el paciente como por todo el personal
que está en la sala de exploración, en una mayor o menor
medida.
En este tipo de intervenciones se requiere un
uso continuado y repetitivo de radiaciones ionizantes y su
complejidad pueden requerir hacer varias tareas simultáneamente,
como son: la manipulación de instrumental complejo, la propia
intervención sobre el paciente, el seguimiento de las constantes
vitales, la activación de radiación ionizante, y la observación de
las imágenes obtenidas en el monitor de visualización, así como la
concentración requerida por todo estudio intervencionista. Debido a
la complejidad mencionada del estudio, no se obtiene una buena
sincronización en la activación y desactivación de la radiación
ionizante, provocando en ocasiones la falta de desactivación de
dicha radiación ionizante cuando se aparta la mirada del monitor de
visualización para seguir interviniendo sobre el paciente. Esto
provoca que se mantenga activa la radiación ionizante durante un
intervalo de tiempo no deseado, aumentando por consiguiente la
dosis acumulada en el paciente y todo el personal que se encuentra
dentro de la sala de exploración.
Por otro lado, también en ocasiones, se produce
la activación anticipada de la radiación ionizante antes de ser
observada.
Estos inconvenientes se subsanan mediante el
sistema objeto de la presente invención.
Análogos problemas presentan los tratamientos
por radioterapia: aunque en éstos no es necesario, también se
puede visualizar la imagen proporcionada por la radiación. Pero la
finalidad es, la de destruir los tejidos tumorales. Esta terapia
solo es efectiva si el paciente está inmóvil en la posición
focalizada por la radiación, porque de otro modo lo único que se
consigue es irradiar innecesariamente al paciente. Por tanto
parece lógica la emisión de radiación sólo después de que el
operador halla verificado en un monitor que el paciente está en la
posición correcta y no se mueve, y mientras está fijando su
atención en los mandos o indicadores adecuados, situados en una
dirección predeterminada.
El sistema de la presente invención tiene como
finalidad eliminar los inconvenientes citados, aumentando la
seguridad y comodidad de uso y reduciendo la dosis acumulada por
radiación ionizante mencionada anteriormente.
De acuerdo con la invención, el sistema
comprende un elemento emisor de radiación ionizante (rayos X,
fluoroscopia, radioterapia etc.), que puede ser recogida en un
elemento sensible a ésta tras atravesar la anatomía del paciente,
el cual se interpone entre el elemento emisor y dicho elemento
sensible, preferentemente en una mesa de operaciones o camilla.
También comprende el sistema un monitor de
visualización, bien sea de la imagen recogida por el elemento
sensible o bien de una imagen externa del paciente recogida por una
cámara de video. Usualmente la emisión o corte de la radiación es
controlada por un pulsador o pedal que maneja el operador.
La mejora que la invención propone consiste en
incorporar en el control de activación o emisión de la radiación un
dispositivo de control por detección de mirada. Este dispositivo
detecta si el operador, usualmente un facultativo, está mirando o
no el monitor donde se visualizan las imágenes obtenidas, o bien
mira en una dirección predeterminada donde se ubican los mandos o
indicadores que requieren su atención durante la irradiación. Si es
así, permite o directamente provoca la emisión de la radiación, y
optativamente la corta o inhibe en caso contrario.
Asociado a este dispositivo y al pedal o
pulsador se implementa igualmente un selector de modos de
funcionamiento, ya que según las intervenciones de que se trate
puede interesar el funcionamiento combinado del control por mirada
y del pedal o pulsador, o independientemente el control por medio
de uno u otro. Además, también incorpora optativamente avisadores
acústicos y/o ópticos que permiten o favorecen la precisión y el
calibrado del dispositivo de control por visión y la detección de
que se están produciendo emisiones de radiación en ausencia de
mirada sobre el monitor o los mandos e indicadores
correspondientes.
De este modo se consiguen las siguientes
ventajas:
- Reducción de la dosis de radiación ionizante
recibida por el paciente y por el resto del personal que se
encuentra en la sala de exploración, debido a una mejor gestión del
procedimiento de activación de la radiación ionizante.
- Imposibilidad de que se produzca la activación
anticipada de la radiación ionizante antes de ser observado el
monitor, o dirigida la mirada en la dirección predeterminada donde
se ubican mandos e indicadores.
- Inhibición de emisiones de radiación por
pisadas accidentales del pedal, así como de la activación
accidental subsiguiente de otros dispositivos sincronizados. A modo
de ejemplo, uno de estos dispositivos puede ser una bomba inyectora
de contraste.
- Aumento del confort de manejo en el proceso de
activación-desactivación repetitivo, que se produce
en el transcurso de las exploraciones médicas radiológicas
intervencionistas.
- Mejora de la precisión, al no tener que estar
continuamente pisando y levantando el pie del pedal de activación,
debido a que estas acciones repetitivas producen en el operador un
cambio de posición en el suelo que conlleva un pequeño
desequilibrio y que se refleja en una reducción de la precisión en
el proceso de dichas intervenciones.
- Incremento de la seguridad en la activación
del proceso, al añadir al propio sistema de activación original la
condición adicional de observación de dicho proceso, implícita ésta
en el sistema de activación-desactivación con la
mirada del operador objeto de la presente invención.
Para completar la descripción que se está
realizando y con objeto de ayudar a una mejor compresión de las
características del invento, se acompaña a la presente memoria
descriptiva, como parte integrante de la misma, un juego de dibujos
en donde con carácter ilustrativo y no limitativo, se ha
representado lo siguiente:
La figura 1 muestra una vista esquemática del
sistema objeto de la presente invención.
La figura 2 muestra varios posibles ejemplos de
realización del dispositivo de control por detección de mirada.
La figura 3 muestra una variante de realización
de la mostrada en la figura 1, donde se utiliza reconocimiento de
silueta del operador.
El sistema 1 de la presente invención está
constituido por un elemento 2 emisor de radiaciones ionizantes, por
ejemplo rayos X, fluoroscopia o similar.
La emisión de radiaciones de dicho elemento 2
habitualmente está gobernada por un control de emisión que incluye
un pedal 3 o pulsador que es deprimido por el operador. Mientras el
pedal está deprimido se produce la emisión de radiaciones y
viceversa.
En el caso de obtención de imágenes
radiológicas, el haz de radiación se dirige hacia el paciente 4,
usualmente tumbado en una camilla 5, y a continuación incide sobre
un elemento 6 sensible a esta radiación. Al atravesar la misma el
cuerpo del paciente, las absorciones producidas se traducen en la
imagen que se recoge en el elemento 6, la cual es transferida al
monitor 7 de visualización.
En el caso de radioterapia la imagen
representada en el monitor tiene únicamente la utilidad de
verificar que el paciente está posicionado correctamente y que no
se ha movido. Por eso puede tratarse de la imagen recogida en el
elemento 6 o de una imagen tomada por una cámara de video. En este
caso además puede interesar que el control por mirada se centre en
la atención sobre diversos mandos o indicadores diferentes del
monitor, una vez comprobado el correcto posicionamiento del
paciente.
La invención propone intercalar en el control de
emisión un dispositivo de control por detección de mirada, que sólo
permite la emisión de radiaciones si detecta que el operador está
mirando el monitor, o bien fijando su atención en la dirección
predeterminada donde se ubican los mandos e indicadores precisos en
el caso de radioterapia.
Para versatilizar el sistema se intercala en el
control de emisión un selector 8 de modos de funcionamiento, de
mando manual como se ve en la figura 1, o comandado por
combinaciones de pisadas efectuadas sobre el pedal. Este selector
puede, al menos, contemplar los modos siguientes:
- Modo preferido de máxima seguridad, en el que
sólo se produce la activación de radiación ionizante cuando se
cumplen dos circunstancias simultáneamente, las cuales son que el
operador tenga pisado el pedal de activación original y que está
mirando en la dirección predeterminada (al monitor o a los mandos e
indicadores).
- Modo de seguridad aplicado en el inicio de la
activación, en la cual se dirige la mirada en la dirección
predeterminada para activar la emisión de radiación ionizante, que
luego proseguirá aunque no se mire en esta dirección, produciéndose
la desactivación por medio del pedal o pulsador, o bien
automáticamente si transcurre un determinado intervalo de tiempo
sin que el operador dirija la vista en la dirección
predeterminada.
- Modo totalmente automático, donde se produce
la activación directamente cuando se mira en la dirección
predeterminada, sin necesidad de actuar sobre el pedal de
activación. Desactivándose automáticamente al apartar la
mirada.
- Modo apagado-desactivado, en
el que el sistema propuesto no interfiere en el funcionamiento
normal del equipo y, por consiguiente, para producir radiación
ionizante se actúa únicamente sobre el
pedal-pulsador.
- También se posibilitan otros modos que puedan
ser combinación de los anteriores.
Se contempla también la posibilidad de
introducir un temporizador 9 programable, desde cero al valor que
se considere necesario (preferentemente décimas de segundo), para
evitar las molestias que originaría la desconexión o interrupción
de la emisión de radiaciones por movimientos rápidos y/o
involuntarios que supongan no dirigir la mirada al monitor por
parte del operador.
Dado que se pretende, utilizando criterios
ergonómicos, que con el simple gesto natural de girar la cabeza del
operador en dirección a la predeterminada se active automáticamente
la radiación, y se desconecte en caso contrario, se puede
implementar el dispositivo de control por detección de mirada con
cualquier configuración que consiga este fin.
A modo de ejemplos no limitativos de la
invención, se propone para este dispositivo la utilización de un
control o detección de la silueta del operador 10 mediante unos
detectores de posición y/o movimiento y un procesamiento por
software. Los detectores de posición y movimiento podrían consistir
en una cámara de video 6a mientras que el software efectuaría un
seguimiento de un punto de referencia, por ejemplo el entrecejo del
operador, o de la simetría de su silueta, en las imágenes
obtenidas. Cuando el procesamiento identifique que el operador está
mirando en la dirección predeterminada (al monitor o a los mandos e
indicadores) produciría emisión de la radiación ionizante.
Otra realización más sencilla podría ser
implementar el dispositivo mediante un elemento 11 emisor de una
señal dirigida, de ultrasonidos o infrarrojos y un receptor 12 de
dicha señal. El posicionamiento de estos elementos será tal que la
señal emitida por 11 sólo llegará al receptor 12 cuando el operador
mire al monitor o en la dirección adecuada. Para esto, el emisor
puede situarse en el monitor y portar el receptor el operador, o
viceversa. También por ejemplo pueden ubicarse el emisor y receptor
en el monitor, o portarlos el operador, y utilizar un reflectante
15 que refleje la señal emitida para ser recogida. La realización
más razonable puede ser aquella que se muestra en las figuras 1 y
2.3 en la que el emisor y receptor se ubican en cualquier
emplazamiento adecuado, tal como en el monitor, mientras que el
operador porta un reflectante 15, por ejemplo en las gafas 13,
plomadas o no, o en un soporte 14 ajustable a la cabeza, abarcando
la superficie que sea necesaria, y reflejando la señal dirigida
hacia el detector cuando el operador dirige la cabeza hacia el
monitor.
En el receptor 12, si es necesario, se puede
incorporar un filtro, no representado, que sólo permitirá el paso
de luz de longitud de onda correspondiente al emisor infrarrojo,
para evitar que otras emisiones de otras longitudes de onda puedan
interferir en la activación del sistema. También se podría
implementar en la señal dirigida una codificación que la
singularice con respecto a otras, dotando al detector y/o a la
electrónica del sistema de la capacidad de hacer la correspondiente
identificación y discriminación.
Se dispondrán tantos elementos emisores o
receptores como sea necesario para cubrir toda la área de trabajo
del facultativo operador.
Dado que el sistema controla la emisión de la
radiación, controlará también indirectamente el funcionamiento de
otros elementos sincronizados, tales como la luz de la sala, video,
visualización de imágenes, etc.
Igualmente podrían implementarse en el sistema
comandos de activación por voz para cooperar en el manejo con una
óptima comodidad y mínima irradiación.
Descrita suficientemente la naturaleza de la
invención, así como la manera de realizarse en la práctica, debe
hacerse constar que las disposiciones anteriormente indicadas y
representadas en los dibujos adjuntos son susceptibles de
modificaciones de detalle en cuanto no alteren el principio
fundamental.
Claims (20)
1. Sistema de activación y desactivación
automática de radiación ionizante controlado por la mirada del
operador; del tipo de los que comprenden un elemento emisor de
radiación ionizante que atraviesa parte de la anatomía de un
paciente para la obtención de imágenes radiológicas, tratamientos
de radioterapia, y similares, pudiendo incidir en un elemento
sensible a la misma, incluyendo un monitor de visualización de la
imagen recogida por el elemento sensible o de la imagen del
paciente recogida por una cámara de video, e incorporando un
control de emisión consistente en un pedal o pulsador deprimible
por el operador; caracterizado porque incluye en el control
de emisión un dispositivo de control por detección de mirada, en
orden a controlar la emisión de radiaciones mediante el gesto
natural del operador de dirigir su mirada en una dirección
predeterminada donde se ubicará el monitor o unos mandos e
indicadores de supervisión necesaria durante la emisión de la
radiación; asociado al dispositivo de control por detección de
mirada y al pedal o pulsador se dispone un selector de modos de
funcionamiento.
2. Sistema según reivindicación 1
caracterizado porque el dispositivo de control por detección
de mirada se materializa mediante un detector de la silueta del
operador a base de detectores de posición o movimiento y
procesamiento por software.
3. Sistema según reivindicación 2
caracterizado porque los detectores de posición y/o
movimiento consisten en una o más cámaras de video, mientras que el
software procesa buscando en las imágenes obtenidas la posición de
un punto de referencia usualmente situado en el entrecejo del
operador, o bien la identificación de la simetría de su
silueta.
4. Sistema según reivindicación 1
caracterizado porque el dispositivo de control por detección
de mirada se materializa mediante un elemento emisor de una señal
dirigida que es recibida por un elemento receptor de la misma
cuando la cabeza del facultativo operador se posiciona de modo tal
que su mirada se dirige en la dirección predeterminada.
5. Sistema según reivindicación 4
caracterizado porque el elemento emisor se fija en la cabeza
del operador mientras que el elemento receptor se posiciona un
emplazamiento fijo.
6. Sistema según reivindicación 4
caracterizado porque tanto el elemento emisor como el
receptor se posicionan en sitios tales que la señal dirigida
emitida por el emisor es detectado por el detector al reflejarse
en una o más porciones de material reflectante fijadas en la cabeza
del operador al posicionarse su cabeza de tal modo que su mirada se
dirige en la dirección predeterminada.
7. Sistema según reivindicaciones 5 y 6
caracterizado porque el elemento emisor, receptor, o
reflectante fijados a la cabeza del operador se implanta en unas
gafas.
8. Sistema según reivindicaciones 5 y 6
caracterizado porque el elemento emisor, es receptor, o el
reflectante que se posiciona en la cabeza del operador se dispone
en un soporte ajustable en la cara o frente del operador.
9. Sistema según reivindicación 4, 5, 6, 7 y 8
caracterizado porque se disponen tantos elementos detectores
y/o emisores como sea necesario, y convenientemente dirigidos para
abarcar todas las posiciones de trabajo del facultativo
operador.
10. Sistema según reivindicación 4, 5, 6, 7 y 8
caracterizado porque el receptor de la señal dirigida incluye
un filtro que únicamente permite el paso de la señal procedente del
emisor.
11. Sistema según reivindicación 1
caracterizado porque el selector de modos de funcionamiento
comprende, al menos, cuatro modos de funcionamiento: uno de máxima
seguridad que requiere la depresión del pedal o botón y
direccionamiento de la mirada a la dirección predeterminada para la
emisión de radiaciones; otro totalmente automático que requiere
únicamente el direccionamiento de la mirada a la dirección
predeterminada para la emisión de radiaciones; otro de
desactivación que requiere únicamente la depresión del botón o
pedal para la emisión de radiaciones; y otro según el cual la
mirada en la dirección predeterminada activa la emisión de
radiación, que prosigue hasta que se desconecta por medio del pedal
o pulsador, o bien automáticamente si no vuelve a fijarse la mirada
en la dirección predeterminada a intervalos regulares
establecidos.
12. Sistema según reivindicación 11
caracterizado porque el selector de modos de funcionamiento
se maneja manualmente.
13. Sistema según reivindicación 11
caracterizado porque el selector de modos de funcionamiento
se maneja mediante combinaciones de pisadas efectuadas sobre el
pedal.
14. Sistema según reivindicación 1
caracterizado porque el selector de modos comprende unos
avisadores acústicos y/o ópticos asociados a unos modos de
funcionamiento de utilidad para la orientación espacial y/o
calibración, en uno de los cuales se produce funcionamiento de los
avisadores cuando se dirige la mirada a la dirección
predeterminada, y en el otro cuando se produce la emisión de
radiaciones sin dirigir la mirada en la dirección
predeterminada.
15. Sistema según reivindicación 1
caracterizado porque indirectamente controla otros
dispositivos sincronizados a la emisión de la radiación, tales como
un inyector de contrastes, iluminación de la sala, control de
video, visualización de imágenes, etc.
16. Sistema según reivindicación 1
caracterizado porque el dispositivo de control por detección
de mirada opcionalmente incluye un temporizador ajustable de
retardo de la desconexión del elemento emisor de radiación al
retirar la mirada de la dirección predeterminada.
17. Sistema según reivindicación 4
caracterizado porque la señal emitida por el emisor de la
señal incorpora una codificación identificable por el resto del
sistema, en orden a singularizarla con respecto a otras y
posibilitar el trabajo de varios operadores (facultativos) conjunta
y simultáneamente en activaciones distintas sin interferirse.
18. Sistema según reivindicación 1
caracterizado porque adicionalmente se pueden implementar
para el sistema comandos de voz.
19. Sistema según reivindicación 4
caracterizado porque la señal dirigida es de naturaleza
infrarroja.
20. Sistema según reivindicación 4
caracterizado porque la señal dirigida es de naturaleza
ultrasónica.
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