DE102017127791A1 - Medical control system and medical sterile room with control system - Google Patents

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein medizinisches Steuersystem (1) für einen medizinischen Sterilraum (2), wie etwa einen Operationssaal, wobei das medizinische Steuersystem (1) einen Projektor (12), welcher eine Projektion (16), vorzugsweise in Form einer grafischen Benutzeroberfläche, auf eine Projektionsoberfläche (15) projiziert, eine Erfassungsvorrichtung(13), welche im Bereich der Projektionsoberfläche (15) eine, vorzugsweise manuelle, Eingabe oder eine Bewegung oder ein Verweilen einer Interaktionskomponente (17) durch einen Anwender erfasst, und eine Steuereinheit (18), welche den Projektor (12) steuert und die durch die Erfassungsvorrichtung (13) erfasste Eingabe verarbeitet und in Steuer-Befehle zur Steuerung des Projektors (12) und/oder anderer technischer Komponenten (22, 23) umwandelt, aufweist. Daneben betrifft die Erfindung ein Sterilraum mit einem Steuersystem gemäß dem nebengeordneten Anspruch.The invention relates to a medical control system (1) for a sterile medical room (2), such as an operating room, wherein the medical control system (1) comprises a projector (12) having a projection (16), preferably in the form of a graphical user interface projecting a projection surface (15), a detection device (13) which detects a, preferably manual, input or movement or retention of an interaction component (17) by a user in the area of the projection surface (15), and a control unit (18), which controls the projector (12) and processes the input detected by the detection device (13) and converts it into control commands for controlling the projector (12) and / or other technical components (22, 23). In addition, the invention relates to a sterile room with a control system according to the independent claim.

Description

Hintergrund der ErfindungBackground of the invention

Die Erfindung betrifft ein medizinisches Steuersystem für einen medizinischen Sterilraum, wie etwa einen Operationssaal, mit dem ein Anwender, beispielsweise ein medizinisches Personal, wie einem Chirurgen, einer OP-Schwester oder einer Krankenschwester, insbesondere medizinische, Geräte, wie ein Absauggerät oder einen Projektor, aber auch beispielsweise Komponenten einer Saalausstattung steuern kann. Das medizinische Steuersystem erfasst dabei eine (Steuer-)Eingabe eines Anwenders und verarbeitet diese, um eine Steuerung auszuführen. Daneben betrifft die Erfindung einen medizinischen Sterilraum mit einem Steuersystem gemäß dem nebengeordneten Anspruch.The invention relates to a medical control system for a medical sterile room, such as an operating room, with which a user, for example a medical staff, such as a surgeon, an operating room nurse or a nurse, in particular medical devices, such as a suction device or a projector, but also, for example, control components of a hall equipment. The medical control system detects a (control) input of a user and processes it to perform a control. In addition, the invention relates to a medical sterile room with a control system according to the independent claim.

Stand der TechnikState of the art

Aus dem Stand der Technik sind unterschiedliche Steuersysteme bekannt, welche in der Medizin Anwendung finden. Ein gemeinsames Grundproblem dieser medizinischen Steuersysteme ist, dass in der Medizin verwendete technische Geräte in der Regel unsteril (nicht steril) sind und daher, während einer Operation beispielsweise, die unsterilen Geräte aus einem sterilen Bereich heraus bedient bzw. ferngesteuert werden müssen. Hierzu muss eine Sterilbarriere zwischen dem Anwender und einer Bedieneinheit des Steuersystems hergestellt und aufrechterhalten werden oder die Bedieneinheit selbst muss steril sein.From the prior art, different control systems are known which find application in medicine. A common basic problem of these medical control systems is that technical devices used in medicine are generally non-sterile (not sterile) and therefore, during surgery, the non-sterile devices must be operated from a sterile area or remotely controlled. For this purpose, a sterile barrier between the user and a control unit of the control system must be established and maintained or the control unit itself must be sterile.

Aktuell wird für eine Steuerung eines unsterilen Geräts insbesondere eine Sprachsteuerung verwendet oder es über wird über ein Eingabegerät ein transparenter steriler Überzug für eine physische Ausbildung einer Sterilbarriere eingesetzt. Diese Möglichkeiten bergen jedoch erhebliche Risiken. Die Sprachsteuerung birgt insbesondere das Risiko eines Fehlerpotenzials durch nicht verstandene Sprachsegmente oder durch eine Verfälschung von Sprachbefehlen aufgrund eines im sterilen Bereich notwendigen Mundschutzes. Hinzu kommt, dass Sprachbefehle aufgrund eines hohen Geräuschpegels bei einer Operation, beispielsweise bei Betrieb eines OP-Absauggeräts oder durch sprechendes medizinisches Personal im Raum, von der Spracherkennung missinterpretiert werden können.Currently, voice control is used in particular for control of an unsterile device, or a transparent sterile cover for a physical formation of a sterile barrier is used via an input device. However, these opportunities entail considerable risks. In particular, the voice control involves the risk of an error potential due to speech segments that are not understood or due to a falsification of voice commands due to a surgical mask required in the sterile field. In addition, voice commands can be misinterpreted by speech recognition due to a high level of noise during surgery, such as operation of a surgical suction device or by talking medical personnel in the room.

Werden hingegen zur Steuerung Eingabegeräte mit einem transparenten sterilen Überzug verwendet, so erfordert dies einen erhöhten Platzbedarf in einem bereits sehr eng begrenzten sterilen Operationsumfeld und birgt zudem die Gefahr, dass der transparente Überzug beispielsweise bei einer Eingabe beschädigt wird. Durch eine Zerstörung der Sterilbarriere kann insbesondere eine Kontamination des Anwenders und damit des Patienten resultieren. Zudem verfälscht der sterile Überzug eine Darstellung des Eingabegeräts und erschwert eine Eingabe durch den Anwender.On the other hand, if input devices with a transparent sterile coating are used for the control, this requires an increased space requirement in an already very narrow sterile operating environment and also involves the risk that the transparent coating will be damaged, for example, during an input. Destruction of the sterile barrier can result in particular in contamination of the user and thus of the patient. In addition, the sterile coating distorts a representation of the input device and makes it difficult to enter by the user.

Zusammenfassung der ErfindungSummary of the invention

Es ist daher die Aufgabe der Erfindung, die Nachteile aus dem Stand der Technik zu vermeiden oder wenigstens zu mindern und insbesondere ein medizinisches Steuersystem zur Verfügung zu stellen, das eine sichere, einfache und zuverlässige Steuerung aus insbesondere einem sterilen Bereich heraus zulässt.It is therefore the object of the invention to avoid or at least mitigate the disadvantages of the prior art and, in particular, to provide a medical control system which permits reliable, simple and reliable control from in particular a sterile area.

Diese Aufgabe und die Ziele der Erfindung werden bei einem gattungsgemäßen medizinischen Steuersystem erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass das medizinische Steuersystem einen Projektor, welcher eine Projektion, vorzugsweise in Form einer grafischen Benutzeroberfläche, auf eine Projektionsoberfläche projiziert, eine Erfassungsvorrichtung, welche im Bereich der Projektionsoberfläche eine, vorzugsweise manuelle, Eingabe oder eine Bewegung oder ein Verweilen einer Interaktionskomponente durch einen Anwender erfasst, und eine (elektronische) Steuereinheit (ECU), welche den Projektor steuert und die durch die Erfassungsvorrichtung erfasste Eingabe verarbeitet und interpretiert beziehungsweise in Steuer-Befehle zur Steuerung des Projektors und/oder anderer technischer Komponenten/Geräte umwandelt, aufweist.This object and the objects of the invention are achieved in a generic medical control system according to the invention in that the medical control system projects a projector, which projects a projection, preferably in the form of a graphical user interface, onto a projection surface, a detection device which, in the region of the projection surface, Preferably, manual, input or movement or residence of an interaction component detected by a user, and an (electronic) control unit (ECU) which controls the projector and processes and interprets the input detected by the detection device or in control commands for controlling the projector and / or other technical components / devices.

Grundsätzlich sieht die Erfindung also eine Projektion/Abbildung, insbesondere einer grafischen Benutzeroberfläche, auf einer sterilen Fläche vor, bei deren Eingabe/Bedienung der sterile Anwender selbst steril bleibt. Hierdurch ist keine weitere Maßnahme zur Schaffung einer Sterilbarriere, wie beispielsweise durch einen Sterilüberzug, notwendig. Durch die visuelle Darstellung ist, im Gegensatz zu einer Sprachsteuerung, die Projektion und damit auch die Eingabemöglichkeit für den Anwender visualisiert, was eine Fehlbedienung weiter verringert. Der Anwender kann mit dem erfindungsgemäßen medizinischen Steuersystem zum einen beispielsweise nur den Projektion steuern, um sich eine OP-Anleitung oder Daten zu dem Patienten anzeigen zu lassen und mit insbesondere einer Wischbewegung zu einem nächsten Schritt in der OP-Anleitung „weiterzublättern“ oder eine nächste Seite der Daten des Patienten einzusehen. Insbesondere kann der Anwender sich auch aktuelle Daten einer Sauerstoffsättigung oder einer Herzfrequenz live anzeigen lassen. Zum anderen kann der Anwender auch weitere technische Geräte, insbesondere medizinischer Art, oder Komponenten durch seine Eingabe (an-)steuern. Beispielsweise ist es durch das erfindungsgemäße Steuersystem möglich, einen Zufluss eines Medikaments in einer Spritzenpumpe (als externes medizintechnisches Gerät) zu steuern, so dass der Anwender, neben einer möglichen visuellen Projektion der aktuellen Daten zu dem Medikament, über eine grafisch projizierte Benutzeroberfläche einen absoluten Wert eingeben oder über projizierte Buttons „+“ und „-“ einen Zuführwert des Medikaments erhöhen oder erniedrigen kann. Das erfindungsgemäße Steuersystem vollzieht demgemäß eine Umwandlung einer Eingabe eines Anwenders in einen (technischen/maschinenlesbaren) Steuer-Befehl und ist für unterschiedliche Aufgaben einsetzbar.In principle, the invention thus provides for a projection / imaging, in particular a graphic user interface, on a sterile surface, in the input / operation of which the sterile user himself remains sterile. As a result, no further measure to create a sterile barrier, such as by a sterile coating, necessary. By visual representation, in contrast to a voice control, the projection and thus the input option for the user visualized, which further reduces a malfunction. For example, with the medical control system according to the invention, the user can control only the projection, for example, in order to display an OR instruction or data on the patient and, in particular, move on to a next step in the OR guide, or a next one Page of the patient's data. In particular, the user can also display live data of an oxygen saturation or a heart rate. On the other hand, the user can also control other technical devices, in particular of a medical nature, or components by means of his input. For example, it is possible by the control system according to the invention, an inflow of a drug in a syringe pump (as external medical device), so that the user, in addition to a possible visual projection of the current data for the drug, enter via a graphically projected user interface an absolute value or projected buttons "+" and "-" increase a supply value of the drug or lower can. The control system according to the invention accordingly performs a conversion of an input of a user into a (technical / machine-readable) control command and can be used for different tasks.

Vorteilhafte Ausführungsformen sind in den Unteransprüchen beansprucht und werden nachfolgend erläutert.Advantageous embodiments are claimed in the subclaims and are explained below.

In einer bevorzugten Ausführungsform kann das Steuersystem einen sterilen und einen unsterilen Bereich aufweisen, wobei der Projektor und die Erfassungsvorrichtung in dem unsterilen Bereich angeordnet sind und die Projektionsoberfläche in dem sterilen Bereich angeordnet ist, und zwischen dem sterilen Bereich und dem unsterilen Bereich eine Sterilbarriere vorgesehen ist, welche der Projektor und die Erfassungsvorrichtung, insbesondere ausschließlich, durch elektromagnetische Strahlung durchdringen kann. Die Sterilbarriere bewirkt eine Trennung zwischen dem sterilen Bereich und dem unsterilen Bereich durch eine Sterilbarriere, wobei insbesondere lediglich elektromagnetische Strahlung des Projektors auf eine in dem sterilen Bereich angeordneten Projektionsoberfläche projiziert/gesendet werden und ebenso eine Erfassung durch die Erfassungsvorrichtung durch insbesondere elektromagnetische Strahlung erfolgt. Die Sterilbarriere kann dabei lediglich eine virtuelle Sterilbarriere mit einem vorgesehenem Abstand zwischen dem sterilen und unsterilen Bereich sein, als auch eine physische Sterilbarriere wie beispielsweise eine Glasscheibe oder eine sonstige im Bereich des sichtbaren Lichts (elektromagnetische Strahlung) durchlässige (Steril-)Barriere, wie beispielsweise Kunststoff oder Plexiglas, sein.In a preferred embodiment, the control system may comprise a sterile and an unsterile region, wherein the projector and the detection device are arranged in the non-sterile area and the projection surface is arranged in the sterile area, and a sterile barrier is provided between the sterile area and the non-sterile area which the projector and the detection device, in particular exclusively, can penetrate by electromagnetic radiation. The sterile barrier effects a separation between the sterile area and the non-sterile area through a sterile barrier, wherein in particular only electromagnetic radiation of the projector is projected / transmitted onto a projection surface arranged in the sterile area and detection by the detection device is also effected by electromagnetic radiation in particular. The sterile barrier may be merely a virtual sterile barrier with a planned distance between the sterile and non-sterile area, as well as a physical sterile barrier such as a glass pane or other barrier (sterile) permeable to visible light (electromagnetic radiation), such as for example Plastic or Plexiglas, his.

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform kann der Projektor ein Lasermodul/einen Laser aufweisen, mit dem der Projektor eine Laserprojektion auf die Projektionsoberfläche projiziert. Laser mit ihren gebündelten, kohärenten und sehr geradlinig verlaufenden elektromagnetischen Strahlen im sichtbaren Bereich eignen sich besonders gut für eine visuelle Darstellung. Das Lasermodul ist universell und vielseitig anwendbar, wobei sich die Strahlung natürlich im niedrigen Leistungsbereich bewegt, um jedwede Augenschädigungen des Anwenders zu vermeiden.In a further preferred embodiment, the projector may comprise a laser module / laser with which the projector projects a laser projection onto the projection surface. Lasers with their focused, coherent and very straight-line electromagnetic radiation in the visible range are particularly well suited for a visual representation. The laser module is universal and versatile, with the radiation naturally moving in the low power range to avoid any eye damage to the user.

Alternativ zu dem Lasermodul kann vorzugsweise der Projektor zur Projektion auch eine Lichtquelle in Form eines nichtthermischen Strahlers, vorzugsweise eine LCD oder eine OLED, und ein anpassbares optisches System aufweisen. Ähnlich eines Beamers kann damit eine insbesondere vielfarbige Abbildung direkt auf die Projektionsoberfläche projiziert werden.As an alternative to the laser module, the projector for projection may also preferably have a light source in the form of a non-thermal radiator, preferably an LCD or an OLED, and an adaptable optical system. Similar to a beamer, a particularly multi-colored image can be projected directly onto the projection surface.

Vorteilhafterweise kann die Projektionsoberfläche, vorzugsweise im sterilen Bereich, eine Operationsabdeckung bzw. ein Operationstuchs ein. Diese Ausführungsform sieht also vor, dass dem Sterilraum keine zusätzliche separate Projektionsfläche hinzugefügt werden muss, sondern dass eine vorhandene/bestehende sterile Oberfläche, wie beispielsweise die einer Operationsabdeckung bzw. eines Operationstuchs, durch das Steuersystem als Projektionsfläche genutzt wird. Hierdurch kann sich der Anwender direkt auf einer sterilen (Projektions-)Oberfläche die Projektion mittels dem Projektor darstellen lassen und bei bzw. im Bereich dieser Projektion eine (Steuer-)Eingabe über das Steuersystem vornehmen. Auch ließe sich beispielsweise eine grafische Darstellung, insbesondere eine mehrfarbige grafische Darstellung, auf die insbesondere unifarbene OP-Abdeckung projizieren. Patientendaten, Bilder oder Messwerte können so für den Anwender (Chirurgen) gut sichtbar, möglichst in direktem Blickfeld zu dem Eingriff, dargestellt werden. Durch eine unmittelbare Nähe der Projektionsfläche zum Anwender (Chirurgen), muss sich dieser nicht bewegen, umdrehen oder laufen, sondern kann in seiner unmittelbaren Umgebung eine Eingabe durchführen. Ebenso kann ein Beistelltisch mit einem sterilen Überzug (Operationsabdeckung oder Operationstuch) versehen werden und auf diesen sterilen Überzug die Projektion mithilfe des Projektors projiziert werden.Advantageously, the projection surface, preferably in the sterile field, a surgical cover or a surgical drape. This embodiment thus provides that the sterile room does not need to be supplemented with an additional separate projection surface, but that an existing / existing sterile surface, such as, for example, an operation cover or a surgical drape, is used by the control system as the projection surface. This allows the user to display the projection directly on a sterile (projection) surface using the projector and to make a (control) input via the control system at or in the area of this projection. It would also be possible, for example, to provide a graphic representation, in particular a multicolored graphic representation, onto which, in particular, plain-colored surgical cover is projected. Patient data, images or measured values can thus be displayed in a clearly visible manner for the user (surgeon), preferably in direct view of the procedure. Due to the immediate proximity of the projection surface to the user (surgeon), the latter does not have to move, turn around or run, but can perform an input in its immediate surroundings. Similarly, a side table can be provided with a sterile cover (surgical cover or surgical drape) and the projection projected onto this sterile cover using the projector.

Vorzugsweise kann die Projektionsoberfläche eine matte Glasplatte im Sterilraum sein. Eine Glasplatte lässt sich durch die ebene Fläche verhältnismäßig gut desinfizieren. Durch die matte/milchige Ausführung ist die Projektion gut erkennbar und kann von beiden Seiten der Glasplatte her gesehen werden kann. Insbesondere kann die Glasplatte vertikal im Sterilraum angeordnet sein, so dass die matte Glasplatte eine Art Tafel darstellt. Insbesondere bildet die Glasplatte selbst die Sterilbarriere aus. So liegt die eine Seite der Glasplatte in dem sterilen Bereich wohingegen die andere Seite in dem unsterilen Bereich liegt.Preferably, the projection surface may be a matte glass plate in the sterile room. A glass plate can be disinfected by the flat surface relatively well. Due to the matt / milky design, the projection is easily recognizable and can be seen from both sides of the glass plate. In particular, the glass plate can be arranged vertically in the sterile room, so that the matte glass plate is a kind of blackboard. In particular, the glass plate itself forms the sterile barrier. Thus, one side of the glass plate is in the sterile area whereas the other side is in the non-sterile area.

In einer bevorzugten Ausführungsform kann die Erfassungsvorrichtung dafür angepasst/konfiguriert sein, die dreidimensionale Oberflächenkontur der Projektionsoberfläche, insbesondere die der Operationsabdeckung bzw. des Operationstuchs, zu erfassen, und weiter die elektronische Steuereinheit dafür angepasst sein, den Projektor so zu steuern, dass die Projektion auf die Projektionsoberfläche auf die durch die Erfassungsvorrichtung erfassten Oberflächenkontur angepasst ist. Durch die Erfassung der Oberflächenkontur der Projektionsoberfläche ergeben sich mehrere Vorteile. Zum einen wird hierdurch eine Projektion nicht verzerrt, bzw. eine auf die unebene Projektionsoberfläche verzerrte Projektion durch die Steuereinheit korrigiert und mit dem Projektor projiziert, und zum anderen kann durch diese Erfassung/Erkennung ein als Projektionsfläche geeigneter Bereich, beispielsweise der Bereich einer OP-Abdeckung, erkannt und auf diesen Bereich zielgerichtet die Projektion projiziert werden. Dies dient dazu, dass beispielsweise bei einem Verschieben eines Beistelltisches, auf dem eine Operationsabdeckung aufgelegt ist, die Projektionsfläche des Steuersystems entsprechend „mitwandert“.In a preferred embodiment, the detection device may be adapted / configured to detect the three-dimensional surface contour of the projection surface, in particular that of the surgical drape, and further the electronic control unit may be adapted to control the projector so as to project the projection the projection surface is adapted to the surface contour detected by the detection device. By detecting the surface contour of the projection surface There are several advantages. On the one hand, a projection is not distorted by this, or a projection distorted onto the uneven projection surface is corrected by the control unit and projected with the projector, and on the other hand by this detection / recognition a region suitable as a projection surface, for example the area of an OP cover , be recognized and projected onto this area the projection projected. This serves, for example, when moving a side table, on which an operation cover is placed, the projection screen of the control system according to "mitwandert".

Insbesondere kann die Erfassungsvorrichtung in einer bevorzugten Ausführungsform ein Kamerasystem und/oder eine Ultraschallvorrichtung (mit Ultraschallsender/Ultraschallempfänger) aufweisen. Insbesondere ist bei Verwendung einer Kamera bzw. eines Kamerasystems für die Erfassungsvorrichtung diese eine Stereokamera, mit der die Interaktionskomponente dreidimensional erfasst und anschließend in der Steuereinheit verarbeitet und interpretiert werden kann. Mittels einer Ultraschallvorrichtung mit Ultraschallsender und Ultraschallempfänger kann eine Entfernung sowie Position der Interaktionskomponente ermittelt werden.In particular, in a preferred embodiment, the detection device may comprise a camera system and / or an ultrasound device (with ultrasound transmitter / ultrasound receiver). In particular, when using a camera or a camera system for the detection device, this is a stereo camera with which the interaction component can be detected in three dimensions and subsequently processed and interpreted in the control unit. By means of an ultrasound device with ultrasound transmitter and ultrasound receiver, a distance and position of the interaction component can be determined.

Alternativ oder zusätzlich kann die Erfassungsvorrichtung in einer Ausführungsform einen Laser aufweisen. Mit einem Laser (und einem entsprechenden Detektor) kann effektiv ein Abstand und eine Position der Interaktionskomponente bestimmt werden. Vorzugsweise kann in der Ausführungsform, bei welcher der Projektor ein Lasermodul aufweist, dieses Lasermodul auch direkt (in Kombination mit einem Detektor wie z.B. einer Fotodiode) als Erfassungsvorrichtung verwendet werden. Somit kann mit einem einzigen Lasermodul sowohl die Projektion als auch eine Erfassung der Eingabe des Anwenders realisiert werden.Alternatively or additionally, in one embodiment, the detection device may comprise a laser. With a laser (and a corresponding detector) can be effectively determined a distance and a position of the interaction component. Preferably, in the embodiment in which the projector has a laser module, this laser module may also be used directly (in combination with a detector such as a photodiode) as a detection device. Thus, with a single laser module, both the projection and detection of the input of the user can be realized.

Es ist bevorzugt, wenn das medizinische Steuersystem eine Schnittstelle aufweisen kann und mit zumindest einem weiteren, insbesondere medizintechnischen/medizinischen, Gerät, wie etwa einem Absauggerät, über die Schnittstelle (insbesondere datentechnisch) verbunden ist, sodass der Anwender mit dem medizinischen Steuersystem über die Schnittstelle das Gerät (an-)steuert. Neben der Aufgabe einer visuellen Darstellung auf einer Projektionsoberfläche durch den Projektor, ist die ebenso wichtige Aufgabe des Steuersystems, eine Interaktion mit dem Anwender zu ermöglichen und seine (Steuer-)Eingabe für weitere Geräte zu erfassen. Über diese (Steuer-)Eingabe kann der Anwender das oder die medizinische/n Gerät/e dann steuern. Beispielsweise kann der Anwender damit ein Absauggerät steuern. Das Steuersystem weist hierfür die Schnittstelle auf, beispielsweise eine kabellose Schnittstelle via Bluetooth® oder WLAN, oder eine kabelgebundene, beispielsweise über einen Stecker/Adapter, für eine Anbindung des Steuersystems an weitere Geräte bzw. Komponenten. Über diese Schnittstelle lässt sich eine Vielzahl unterschiedlicher Geräte bzw. Komponenten an das Steuersystem anbinden. Insbesondere ist die Schnittstelle direkt an die bzw. mit der elektronischen Steuereinheit (ECU) verbunden/gekoppelt.It is preferred if the medical control system can have an interface and is connected to at least one further, in particular medical / medical, device, such as a suction device, via the interface (in particular data-technically), so that the user can communicate with the medical control system via the interface the device (on) controls. In addition to providing a visual representation on a projection surface by the projector, the equally important task of the control system is to allow interaction with the user and to capture his (control) input for other devices. This (control) input allows the user to control the medical device (s). For example, the user can thus control a suction device. For this purpose, the control system has the interface, for example a wireless interface via Bluetooth® or WLAN, or a wired connection, for example via a plug / adapter, for connecting the control system to other devices or components. This interface can be a variety of different devices or components connect to the control system. In particular, the interface is connected / coupled directly to or with the electronic control unit (ECU).

In einer bevorzugten Ausführungsform kann das medizinische Steuersystem eine Saalausstattung, wie etwa eine OP-Leuchte oder einen höhenverstellbaren OP-Tisch, aufweisen, und der Anwender durch das medizinische Steuersystem die Saalausstattung des Sterilraums steuern. Hierbei lassen sich bedarfsgerecht unterschiedliche Projektionen auf die Projektionsfläche je nach Anwendungsfall projizieren. Mehrere Eingabegeräte, wie eine Tastatur oder ein Bedienfeld für Saalbeleuchtung, OP-Beleuchtung, OP-Tisch (Höhenverstellung), entfallen und das Steuersystem dieser Ausführungsform ermöglicht über lediglich eine einzige anpassbare und steuerbare Projektion die Steuerung verschiedener Saalausstattungen. Somit entfallen mechanische Komponenten (kein Verschleiß und Entfall des Sterilitätsproblems) und es wird weniger Platz benötigt.In a preferred embodiment, the medical control system may include a saloon equipment, such as a surgical light or a height-adjustable operating table, and the user may control the saloon features of the sterile room through the medical control system. Depending on the application, different projections can be projected onto the projection surface as needed. Multiple input devices, such as a keypad or control panel for hall lighting, surgical lighting, operating table (height adjustment), eliminated, and the control system of this embodiment allows the control of various hall equipment over only a single customizable and controllable projection. This eliminates mechanical components (no wear and tear of the sterility problem) and less space is required.

Besonders bevorzugt kann der Projektor, die Erfassungsvorrichtung und die Steuereinheit kombiniert in einem einzigen, vorzugsweise portablen, Steuermodul ausgebildet sein. Ein portables Steuermodul kann vorteilhafterweise je nach Bedarfsfall an unterschiedlichen Orten eingesetzt und in der Nähe von unterschiedlichen Projektionsoberflächen positioniert werden. Vorzugsweise weist dieses Steuermodul eine eigene Energiequelle, wie einen (Lithium-Ionen) Akku auf, so dass das Steuermodul autark ist.Particularly preferably, the projector, the detection device and the control unit can be combined in a single, preferably portable, control module. A portable control module may advantageously be used at different locations as needed and positioned near different projection surfaces. Preferably, this control module has its own energy source, such as a (lithium-ion) battery, so that the control module is self-sufficient.

In einer bevorzugten Ausführungsform können der Projektor und die Erfassungsvorrichtung an einer Decke und/oder an einer Wand des Sterilraums angeordnet sein. Durch diese Anordnung sind bei einem Sterilraum die Erfassungsvorrichtung und der Projektor abseits und störungsfrei gegenüber dem sterilen Bereich und dem Anwender angeordnet.In a preferred embodiment, the projector and the detection device may be arranged on a ceiling and / or on a wall of the sterile room. With this arrangement, in a sterile room, the detection device and the projector are located away from and undisturbed with respect to the sterile area and the user.

Insbesondere kann das Steuersystem über die Schnittstelle eine bildgebende Quelle, wie etwa einen Monitor, steuern. Vorzugsweise weist die Projektion eine Menüführung für ein Bilddurchschleifen zu verschiedenen Monitoren auf.In particular, the control system may control an imaging source, such as a monitor, via the interface. Preferably, the projection has a menu navigation for a picture looping through to different monitors.

Hinsichtlich eines gattungsgemäßen medizinischen Sterilraums, wie etwa einem Operationssaal, werden die Aufgaben und Ziele der Erfindung erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass der medizinische Sterilraum ein erfindungsgemäßes Steuersystem aufweist. Dadurch, dass der erfindungsgemäße Sterilraum das erfindungsgemäße Steuersystem aufweist, ermöglicht dies dem Anwender eine sichere, einfache und zuverlässige Steuerung insbesondere aus einem sterilen Bereich heraus.With regard to a generic medical sterile room, such as an operating room, the objects and objectives of the invention are achieved according to the invention in that the medical sterile room has a control system according to the invention. Characterized in that the sterile room according to the invention the control system according to the invention This allows the user a safe, simple and reliable control, especially from a sterile area out.

Figurenlistelist of figures

Die Erfindung wird nachfolgend anhand bevorzugter Ausführungsbeispiele mit Hilfe der begleitenden Figuren erläutert. Die Figuren sind schematischer Natur und sollen nur dem Verständnis der Erfindung dienen. Gleiche Elemente sind mit denselben Bezugszeichen versehen. Die Merkmale der verschiedenen Ausführungsbeispiele können untereinander ausgetauscht werden.The invention will be explained below with reference to preferred embodiments with the aid of the accompanying figures. The figures are schematic in nature and are intended only to aid understanding of the invention. Identical elements are provided with the same reference numerals. The features of the various embodiments can be interchanged.

Es zeigen:

  • 1 eine schematische Darstellung eines erfindungsgemäßen Steuersystems einer ersten bevorzugten Ausführungsform;
  • 2 in einer perspektivischen Darstellung ein erfindungsgemäßes Steuersystem einer weiteren, zweiten bevorzugten Ausführungsform; und
  • 3 in einer perspektivischen Darstellung ein erfindungsgemäßes Steuersystem einer weiteren, dritten bevorzugten Ausführungsform.
Show it:
  • 1 a schematic representation of a control system according to the invention a first preferred embodiment;
  • 2 in a perspective view of an inventive control system of another, second preferred embodiment; and
  • 3 in a perspective view of an inventive control system of another, third preferred embodiment.

Detaillierte Beschreibung bevorzugter AusführungsformenDetailed description of preferred embodiments

1 zeigt eine schematische Darstellung eines erfindungsgemäßen Steuersystems 1 einer ersten bevorzugten Ausführungsform. Das Steuersystem 1 kommt in einem erfindungsgemäßen medizinischen Sterilraum 2 einer ersten bevorzugten Ausführungsform in Form eines Operationsraums zum Einsatz. Der Operationsraum 2 weist umfänglich den Raum abgrenzende Wände 3 sowie eine Decke 4 und einen Boden 5 auf. Der Operationsraum 2 weist weiter zwei (unterschiedliche) Bereiche 6, 7 im Raum auf, nämlich einen mittigen sterilen Bereich 6, in welchem der Eingriff bzw. die Operation an einem Patient 9 (hier nur schematisch dargestellt) vorgenommen wird oder in welchem eine anderweitige medizinische Handlung ausgeführt wird, welche eine sterile Umgebung erfordert, sowie einen unsterilen Bereich 7 (zu beiden Seiten des sterilen Bereichs 6), in welchem auch unsterile Geräte angeordnet werden können. Zwischen dem sterilen Bereich 6 und dem unsterilen Bereich 7 ist dabei eine Sterilbarriere 8, sei es in Form eines vorgegebenen definierten Abstandes oder einer Glasscheibe, zwischen dem sterilen Bereich 6 und dem unsterilen Bereich 7 vorgesehen. An dieser Stelle sei noch einmal darauf hingewiesen, dass kein Patient 9 für die Erfindung benötigt wird, sondern dass lediglich eine Handlung, welche einen sterilen Bereich 6 erfordert, entscheidend ist. Der sterile Bereich 6 kann beispielsweise auch ein Laborbereich eines (medizinischen) Labors sein, in dem sterile Versuche durchgeführt werden. 1 shows a schematic representation of a control system according to the invention 1 a first preferred embodiment. The tax system 1 comes in a medical sterile room according to the invention 2 a first preferred embodiment in the form of an operating room for use. The operating room 2 has peripheral walls delimiting the room 3 as well as a blanket 4 and a floor 5 on. The operating room 2 also has two (different) areas 6 . 7 in the room, namely a central sterile area 6 in which the surgery on a patient 9 (shown here only schematically) or in which a different medical procedure is carried out, which requires a sterile environment, as well as an unsterile area 7 (on both sides of the sterile area 6 ), in which also unsterile devices can be arranged. Between the sterile area 6 and the unsterile area 7 is a sterile barrier 8th whether in the form of a given defined distance or a glass pane, between the sterile area 6 and the unsterile area 7 intended. At this point, it should be noted again that no patient 9 is needed for the invention, but that only one action, which is a sterile area 6 requires, is crucial. The sterile area 6 For example, it may also be a laboratory area of a (medical) laboratory in which sterile experiments are carried out.

Bei dem Operationssaal 2 wird nicht der gesamte Operationssaal 2 sterilisiert, da dies zeitlich, technisch sowie finanziell schwer durchzuführen ist, sondern lediglich ein Operationstisch 10. Auf diesem Operationstisch 10 ist der Patient 9 gelagert. Der Patient 9 wird dabei um die Eingriffsstelle der Operation herum mittels einer Einweg-OP-Abdeckung/Operationsabdeckung 11, meist in einem hellen unifarbenen grünen, türkisenen oder hellblauen Farbton gehalten, steril abgeschirmt. Die OP-Abdeckung 11 bildet dabei eine Grenze des sterilen Bereichs 6. Das medizinische Personal (hier nicht dargestellt) trägt eine unsterile türkisfarbene oder hellblaue OP-Bereichskleidung mit Hose, Oberteil, OP-Schuhe, OP-Haube und Mundschutz, über welche ein steriler OP-Kittel und sterile Handschuhe gezogen sind. Damit kann das medizinische Personal an den sterilen Bereich 6 und an die Eingriffsstelle herantreten, ohne Gefahr zu laufen, den sterilen Bereich und folglich den Patienten 9 zu kontaminieren.At the operating room 2 will not be the entire operating room 2 sterilized, since this time, technically and financially difficult to perform, but only an operating table 10 , On this operating table 10 is the patient 9 stored. The patient 9 is doing around the surgical site of the operation by means of a disposable surgical cover / operation cover 11 , usually in a light plain green, turquoise or light blue shade, sterile shielded. The surgical cover 11 forms a border of the sterile area 6 , The medical staff (not shown here) wears unsterile turquoise or light blue surgical clothing with trousers, shirt, surgical gown, surgical gown and surgical mask over which a sterile surgical gown and sterile gloves are draped. This allows the medical staff to the sterile area 6 and approach the surgical site without risk to the sterile area and consequently the patient 9 to contaminate.

In der 1 ist im rechten unsterilen Bereich 7 an der Wand 3 in einem oberen Bereich des Operationsraums 2 schematisch ein Projektor 12 sowie eine Erfassungsvorrichtung 13 angebracht bzw. angeordnet. Der Projektor 12 weist in dieser Ausführungsform ein Lasermodul 14 auf, das eine visuelle Projektion/Darstellung 16 auf eine Projektionsfläche/Projektionsoberfläche 15 projiziert. Die Projektionsfläche 15 ist dabei in dem sterilen Bereich 6 angeordnet. Genauer gesagt ist in dieser Ausführungsform ein definierter Abschnitt der hellen unifarbenen türkisenen OP-Abdeckung 11 des Patienten 9 die Projektionsfläche 15. Durch die Laserprojektion des Projektors 12, welche in einem schrägen Winkel auf die sterile OP-Abdeckung 11 fällt, ändert diese Projektion 16 keine Sterilität des sterilen Bereichs 6.In the 1 is in the right unsterile area 7 on the wall 3 in an upper area of the operating room 2 schematically a projector 12 and a detection device 13 attached or arranged. The projector 12 has a laser module in this embodiment 14 on, that is a visual projection / representation 16 on a projection surface / projection surface 15 projected. The projection screen 15 is in the sterile area 6 arranged. More specifically, in this embodiment, a defined portion of the bright, single-color turquoise surgical cover 11 of the patient 9 the projection surface 15 , Through the laser projection of the projector 12 , which at an oblique angle to the sterile surgical cover 11 falls, this projection changes 16 no sterility of the sterile area 6 ,

Das medizinische Personal (hier nicht abgebildet) kann die visuelle/grafische Projektion 16 in Form einer grafische Benutzeroberfläche (auch eine Benutzeroberfläche eines beliebigen Geräts, welches zur Visualisierung projiziert wird) oder einer OP-Anleitung oder einem Datenblatt zu dem Patienten 9 auf der einfarbigen Projektionsfläche 15 deutlich erkennen. Beispielsweise können Tasten (Buttons), ähnlich eines Computerprogramms, auf der Projektionsfläche 15 abgebildet werden oder andere visuelle Darstellungen (einfarbig oder mehrfarbig), wie etwa ein Bild, eine Aufnahme oder eine 3D-Darstellung. Beispielsweise kann ein Bereich des Patienten durch die Projektion 16 markiert werden, in welchem beispielsweise der Eingriff durchgeführt wird. Oder es könnte einen Punkt im Körper des Patienten markiert werden, durch welchen ein Operateur ein minimalinvasives Gerät einführen kann. Der Anwender, in diesem Fall ein medizinisches Personal, tätigt mithilfe der Projektionsfläche 15 bewusst eine Eingabe, indem das medizinische Personal insbesondere eine bestimmte Geste/Bewegung oder ein Verweilen mit einer Interaktionskomponente 17 (siehe 2) vollführt. Dabei kann die Interaktionskomponente 17 eine Hand oder ein Finger oder ein definiertes Instrument sein. Das Instrument kann sowohl ein medizinisches Instrument (z.B. Nadelhalter) als auch ein speziell dafür angepasstes Eingabeinstrument, wie etwa ein spezieller Zeiger, sein. In der vorliegenden Ausführungsform erfolgt die Eingabe durch einen Finger, welcher eine projizierte Taste ähnlich wie bei einem Touch Display antippt.The medical staff (not shown here) can use the visual / graphic projection 16 in the form of a graphical user interface (also a user interface of any device that is projected for visualization) or a surgical guide or a data sheet to the patient 9 on the monochrome projection screen 15 clearly recognize. For example, buttons (buttons), similar to a computer program, on the screen 15 or other visual representations (monochrome or multicolor), such as an image, a photograph, or a 3D representation. For example, an area of the patient may be affected by the projection 16 in which, for example, the procedure is performed. Or it could mark a spot in the patient's body through which a surgeon can introduce a minimally invasive device. The user, in this case a medical staff, uses the projection screen 15 Be aware of an input by the medical staff in particular a certain gesture / movement or a stay with an interaction component 17 (please refer 2 ). The interaction component 17 be a hand or a finger or a defined instrument. The instrument can be both a medical instrument (eg needle holder) and a specially adapted input instrument, such as a special pointer. In the present embodiment, the input is made by a finger, which taps a projected key similar to a touch display.

Die Erfassungsvorrichtung 13 ist dafür angepasst, die Eingabe der Interaktionskomponente 17 zu erfassen. Insbesondere kann die Erfassungsvorrichtung 13 eine Fotodiode beinhalten, die die reflektierte elektromagnetische Strahlung misst, sowie eine Stereokamera, um dreidimensionale Strukturen zu erfassen. Die erfasste Eingabe wird anschließend an eine elektronische Steuereinheit (ECU) 18 weitergeleitet. Die Erfassung erfolgt bei der Erfassungsvorrichtung 13 dadurch, dass elektromagnetische Strahlen/Strahlung, hier im sichtbaren Bereich, von dem sterilen Bereich 6 her wieder zu der Erfassungsvorrichtung 13 in dem unsterilen Bereich 7 gestrahlt werden, so dass die Sterilbarriere 8 abermals nur von elektromagnetischer Strahlung durchdrungen wird. Demgemäß wird die Sterilbarriere 8 nicht physisch durchdrungen und muss auch nicht in physischer Form wie etwa eines sterilen Überzugs ausgebildet sein, sondern kann in einfachster Form lediglich als virtuelle Sterilbarriere 8 einen definierten Abstand zwischen dem sterilen Bereich 6 und dem unsterilen Bereich 7 bilden. Natürlich kann die Sterilbarriere 8 auch in Form einer durchsichtigen Glasscheibe ausgebildet sein. Zusammengefasst kann also gesagt werden, dass in dieser bevorzugten Ausführungsform lediglich elektromagnetische Strahlen die Sterilbarriere 8 durchdringen und der Zustand der Sterilität des sterilen Bereichs 6 beibehalten wird.The detection device 13 is adapted to the input of the interaction component 17 capture. In particular, the detection device 13 a photodiode that measures the reflected electromagnetic radiation and a stereo camera to detect three-dimensional structures. The recorded input is then sent to an electronic control unit (ECU) 18 forwarded. The detection takes place at the detection device 13 in that electromagnetic radiation / radiation, here in the visible range, from the sterile area 6 back to the detection device 13 in the unsterile area 7 be blasted so that the sterile barrier 8th once again penetrated only by electromagnetic radiation. Accordingly, the sterile barrier becomes 8th not physically penetrated and need not be formed in physical form such as a sterile coating, but can in the simplest form only as a virtual sterile barrier 8th a defined distance between the sterile area 6 and the unsterile area 7 form. Of course, the sterile barrier 8th be formed in the form of a transparent glass pane. In summary, therefore, it can be said that in this preferred embodiment, only electromagnetic radiation is the sterile barrier 8th penetrate and the state of sterility of the sterile area 6 is maintained.

Die ECU 18 ist dafür angepasst die erfasste Eingabe zu verarbeiten und zu interpretieren bzw. in Steuer-Befehle umzuwandeln um den Projektor 12 oder weitere Geräte oder Komponenten zu steuern. Für die Interpretation weist die ECU 18 vordefinierte und gespeicherte Muster/Vorlagen auf, welche sie hinsichtlich der Eingabe bewertet. Auch weist das Steuersystem 1 zumindest eine weitere Schnittstelle 19 für die Anbindung an weitere technische Geräte an die ECU 18 auf, um als zentrales (Fern-)Steuerorgan bzw. zentrale Verbindungsglied zu dienen und Steuer-Befehle weiterzuleiten oder Daten entgegenzunehmen. Infrage kommen hier Technologien wie kabelgebundene Schnittstellen 19 (Adapter/Stecker) als auch kabellose Schnittstellen 19 über etwa Bluetooth® oder WLAN. Dafür weist die ECU 18 in einer einfachsten Form eine Speichereinheit, eine Verarbeitungseinheit (CPU), und eine Eingabe-Ausgabeeinheit auf.The ECU 18 is adapted to process the captured input and to interpret or convert it into control commands to the projector 12 or control other devices or components. For interpretation, the ECU 18 predefined and saved patterns / templates, which evaluates them for input. Also assigns the tax system 1 at least one more interface 19 for the connection to other technical devices to the ECU 18 to serve as a central (remote) controller or central link and forward control commands or receive data. In question here are technologies such as wired interfaces 19 (Adapter / plug) as well as wireless interfaces 19 over about Bluetooth® or WLAN. The ECU indicates this 18 in a simplest form, a memory unit, a processing unit (CPU), and an input-output unit.

2 zeigt eine weitere bevorzugte Ausführungsform eines erfindungsgemäßen medizinischen Steuersystems 1 für einen medizinischen Sterilraum 2 in einer schematischen perspektivischen Darstellung. Ebenso zeigt 2 einen Teilausschnitt eines erfindungsgemäßen medizinischen Sterilraums 2 einer weiteren bevorzugten Ausführungsform in Form eines Operationssaals 2. Das erfindungsgemäße Steuersystem 1 dieser Ausführungsform ist gegenüber der 1 detaillierter dargestellt und nutzt für eine Projektionsfläche 15 einen Beistelltisch 20, auf den eine OP-Abdeckung 11 aufgelegt ist, so dass wieder eine sterile Oberfläche als Projektionsfläche 15 ausgebildet ist. Auf diese sterile Projektionsfläche 15 des Beistelltischs 20 projiziert der Projektor 12 mit dem Lasermodul 14, der an der Decke 4 des Operationssaals 2 angeordnet ist, die Projektion 16 in Form einer grafischen Benutzeroberfläche. Ein steriler Bereich 6 ist schematisch als dreidimensionales klotzartiges gestricheltes Volumen innerhalb des Operationssaals 2 dargestellt. Außerhalb dieses sehr grob dargestellten sterilen Bereichs 6 befindet sich der unsterile Bereich 7. Ein Anwender 21 bzw. in dem vorliegenden Fall ein medizinisches Bedienpersonal 21, beispielsweise eine OP-Schwester oder ein Chirurg, kann mithilfe eines ausgestreckten Zeigefingers als Interaktionskomponente 17 die grafische Benutzeroberfläche 16 bedienen, indem er eine vordefinierte Geste auf der dargestellten grafischen Benutzeroberfläche 16 vollführt. Der Beistelltisch 20 ist dafür in der unmittelbaren Nähe des Anwenders 21 angeordnet. 2 shows a further preferred embodiment of a medical control system according to the invention 1 for a sterile medical room 2 in a schematic perspective view. Likewise shows 2 a partial section of a medical sterile room according to the invention 2 a further preferred embodiment in the form of an operating room 2 , The control system according to the invention 1 This embodiment is opposite to 1 shown in more detail and uses for a projection screen 15 a side table 20 on which an op cover 11 is placed on top, leaving again a sterile surface as a projection surface 15 is trained. On this sterile projection screen 15 of the side table 20 projects the projector 12 with the laser module 14 who is at the ceiling 4 of the operating room 2 is arranged, the projection 16 in the form of a graphical user interface. A sterile area 6 is schematically a three-dimensional block-like dashed volume within the operating room 2 shown. Outside of this very roughly presented sterile area 6 is the unsterile area 7 , A user 21 or in the present case a medical operator 21 For example, a surgical nurse or a surgeon, using an extended index finger as an interaction component 17 the graphical user interface 16 operate by giving a predefined gesture on the illustrated graphical user interface 16 performs. The side table 20 is in the immediate vicinity of the user 21 arranged.

Eine vertikal über der Projektionsfläche 15 in dem unsterilen Bereich 7 des Sterilraums 2 angeordnete Erfassungsvorrichtung 13 in Form einer Stereokamera und einer Fotodiode erfasst die Eingabe des medizinischen Personals 21. Der Projektor 12 und die Erfassungsvorrichtung 13 sind in dieser Ausführungsform an zwei unterschiedlichen Bereichen im Operationssaal 2 angeordnet. Die Erfassungsvorrichtung 13 leitet die erfasste Eingabe an die ECU 18 weiter, welche die Eingabe des medizinischen Personals 21 auswertet und interpretiert. Über die Schnittstelle 19 des Steuersystems 1 wird schließlich ein der Eingabe entsprechender Steuer-Befehl ausgegeben oder es wird entsprechend der Eingabe direkt der Projektor 12 gesteuert.A vertical over the projection screen 15 in the unsterile area 7 of the sterile room 2 arranged detection device 13 in the form of a stereo camera and a photodiode captures the input of medical personnel 21 , The projector 12 and the detection device 13 are in this embodiment on two different areas in the operating room 2 arranged. The detection device 13 forwards the entered input to the ECU 18 Next, the input of the medical staff 21 evaluates and interprets. About the interface 19 of the tax system 1 Finally, a control command corresponding to the input is output, or the projector becomes directly corresponding to the input 12 controlled.

In dem Operationssaal 2 sind weitere medizintechnische Geräte 22, wie beispielsweise ein Absauggerät, angeordnet. Der über die Schnittstelle 19 ausgegebene Steuer-Befehl wird kabellos, hier über Bluetooth®, an das Absauggerät 22 weitergeleitet, welches über diesen Steuer-Befehl entsprechend gesteuert wird. Beispielsweise kann damit das Absauggerät 22 eingeschaltet, eine Saugstufe eingestellt oder das Absauggerät 22 abgeschaltet werden.In the operating room 2 are other medical devices 22 , such as a suction device arranged. The over the interface 19 output control command is wireless, here via Bluetooth®, to the suction device 22 forwarded, which is controlled accordingly via this control command. For example, so that the suction device 22 switched on, set a suction level or the suction device 22 be switched off.

Der Operationssaal 2 weist weiter eine Saalausstattung 23 wie etwa eine OP-Leuchte/OP-Lampe auf. Die OP-Leuchte 23 kann ebenfalls über das Steuersystem 1 gesteuert werden. Hierfür wird ein Steuer-Befehl des Steuersystems 1 ausgehend von der Schnittstelle 19 kabelgebunden an eine Leuchtregelung der OP-Leuchte 23 weitergeleitet. Das medizinische Bedienpersonal 21 kann so auf einfache und sterile Weise eine Veränderung von Leuchtstärke, Leuchtkegelform oder sonstige Änderung mithilfe des Steuersystems 1 vornehmen.The operating room 2 further features a hall equipment 23 such as an operating light / operating theater Lamp on. The surgical light 23 can also via the tax system 1 being controlled. This is a control command of the control system 1 starting from the interface 19 Wired to a light control of the operating light 23 forwarded. The medical operating staff 21 can thus easily and sterically change the luminosity, lightheaded or other change using the control system 1 make.

Über eine entsprechend projizierte Menüführung kann auf einem Monitor (hier nicht dargestellt) ein gewünschtes Bild angesteuert werden und insbesondere kann beispielsweise über das Tippen auf projizierte Pfeiltasten zwischen den Bildern zu einem vorherigen oder einem nachfolgenden Bild gewechselt werden. Alternativ kann ein Bild auch auf die Projektionsfläche 15 projiziert werden.Via a correspondingly projected menu navigation, a desired image can be controlled on a monitor (not shown here) and, in particular, it is possible, for example, to switch to a previous or a subsequent image by tapping on projected arrow keys between the images. Alternatively, a picture can also be placed on the screen 15 be projected.

Das Steuersystem 1 ist ebenfalls dafür angepasst, dass die Stereokamera 13 die Position und Lage des Beistelltisches 20 und damit die Projektionsfläche 15 erkennen kann. Hierdurch kann der Beistelltisch 20 an unterschiedlichen Orten, je nach Bedarf der jeweiligen Operation sowie weiteren medizintechnischen Geräten 22 oder auch Anzahl sowie Stand von medizinischem Personal 21 innerhalb eines vorbestimmten Bereichs, welchen die Stereokamera 13 erfassen kann, positioniert werden. Die ECU 18 verarbeitet diese Positionsdaten und steuert den Projektor 12 so an, dass die Projektion 16 des Projektors 12 auf/an die gewählte Position der Projektionsfläche 15 angepasst wird. Insbesondere wird die Projektionsfläche 15 in die Umrandung des Beistelltisches eingepasst und zudem so dargestellt, dass eine Verzerrung korrigiert wird.The tax system 1 is also adapted to the stereo camera 13 the position and position of the side table 20 and thus the projection surface 15 can recognize. This allows the side table 20 at different locations, depending on the needs of each operation and other medical devices 22 or the number and status of medical personnel 21 within a predetermined range, which the stereo camera 13 can be positioned. The ECU 18 processes this positional data and controls the projector 12 so that the projection 16 of the projector 12 on / to the selected position of the screen 15 is adjusted. In particular, the projection surface 15 fitted into the border of the side table and also displayed so that a distortion is corrected.

Zwischen dem Projektor 12 und der Erfassungsvorrichtung13 ist vertikal von der Decke 4 des Operationssaals 2 hängend eine transparente plattenförmige Glasscheibe/Glasplatte 24 angeordnet. Diese Glasscheibe 24 mit ihrer planen und glatten Oberfläche eignet sich gut für eine Sterilisation. In der oben beschriebenen Variante strahlt der Projektor 12 durch die transparente Glasscheibe 24 hindurch. In dieser Ausführungsform lässt sich allerdings durch Anlegen einer elektrischen Spannung auf die Glasscheibe, eine Transparenz der Glasscheibe 24 in matt und leicht milchig ändern. Das hat den Effekt, dass der Projektor 12 in einer zweiten Variante anstelle einer Projektion 16 auf den Beistelltisch 20, eine Projektion 16 auf die eine Seite der matten und leicht milchigen Glasplatte 24 wirft. Das medizinische Bedienpersonal 21, das auf der anderen Seite der Glasscheibe 24 steht, kann die grafische Benutzeroberfläche sehr gut erkennen. Eine entsprechende Eingabe durch das medizinische Personal 21 wird abermals durch die Erfassungsvorrichtung 13 erfasst und die erfasste Eingabe an die ECU 18 weitergeleitet. Die ECU 18 gibt hierauf, gleich wie oben beschrieben, einen entsprechenden Steuer-Befehl an die Schnittstelle 19 oder an den Projektor 12 aus.Between the projector 12 and the detection device 13 is vertical from the ceiling 4 of the operating room 2 hanging a transparent plate-shaped glass / glass plate 24 arranged. This glass pane 24 with its flat and smooth surface is well suited for sterilization. In the variant described above, the projector emits light 12 through the transparent glass pane 24 therethrough. In this embodiment, however, transparency of the glass pane can be achieved by applying an electrical voltage to the glass pane 24 change to matt and slightly milky. This has the effect that the projector 12 in a second variant instead of a projection 16 on the side table 20 , a projection 16 on one side of the matt and slightly milky glass plate 24 throws. The medical operating staff 21 on the other side of the glass 24 stands, the graphical user interface can recognize very well. An appropriate input from the medical staff 21 is again by the detection device 13 recorded and the entered input to the ECU 18 forwarded. The ECU 18 then, as described above, a corresponding control command to the interface 19 or to the projector 12 out.

3 zeigt ein erfindungsgemäßes Steuersystem 1 einer weiteren bevorzugten Ausführungsform in einer perspektivischen Ansicht. Hierbei weist das Steuersystem 1 ein separates Steuermodul 25 auf, in dem der Projektor 12, die Erfassungsvorrichtung 13 und die elektronische Steuereinheit (ECU) 18 kombiniert miteinander ausgebildet sind. Hierdurch entsteht ein portables Steuermodul 25, welches an unterschiedlichen Bereichen des medizinischen Sterilraums positioniert bzw. aufgestellt werden kann. Das Steuermodul weist ferner einen Akku auf. Das Steuermodul 25 in der geometrischen Form einer Box, ist an einem Befestigungselement 26 in Form einer Metallstange oberhalb und beabstandet zum Operationstisch 10 befestigt. Alternativ ist auch vorstellbar, das Steuermodul 25 an der Decke 4 des Sterilraums 2 (lösbar) oder z.B. an einer bereits installierten Deckenampel oder Operationsleuchte zu befestigen. Der Projektor 12 des Steuermoduls weist wieder das Lasermodul 14 auf, welches auf die OP-Abdeckung 11 (hier nicht dargestellt) oder direkt auf den Patienten 9 im Bereich des Bauchs des Patienten 9 die visuelle Projektion 16 in Form einer grafischen Benutzeroberfläche projiziert. 3 shows a control system according to the invention 1 a further preferred embodiment in a perspective view. Here, the control system 1 a separate control module 25 in which the projector 12 , the detection device 13 and the electronic control unit (ECU) 18 combined with each other are formed. This creates a portable control module 25 which can be positioned or set up on different areas of the sterile medical room. The control module also has a battery. The control module 25 in the geometric shape of a box, is attached to a fastener 26 in the form of a metal bar above and spaced from the operating table 10 attached. Alternatively, it is also conceivable, the control module 25 on the ceiling 4 of the sterile room 2 (detachable) or eg to attach to an already installed ceiling lamp or surgical light. The projector 12 the control module again points the laser module 14 on top of the surgical cover 11 (not shown here) or directly on the patient 9 in the area of the abdomen of the patient 9 the visual projection 16 projected in the form of a graphical user interface.

Die Erfassungsvorrichtung 13 des Steuermoduls 25 ist in dieser Ausführungsform wieder eine Stereokamera und eine Fotodiode, welche neben dem sichtbaren Bereich des Lichts auch einen Infrarotbereich abdeckt und diesen erfassen kann. Die Stereokamera 13 kann auch eine Oberflächenkontur 27, hier die der OP-Abdeckung 11 im Bauchbereich des Patienten 9 erfassen, welche die ECU 18 verarbeitet. Die ECU 18 steuert den Projektor 12 entsprechend so an, dass eine angeglichene Projektion auf die OP-Abdeckung 11 im Bereich des Bauchs des Patienten 9 entsteht. Der Anwender 21 (hier nicht dargestellt) welcher zu einer Seite des Patienten 9 stehen kann, kann mittels eines in der Hand gehaltenen chirurgischen Instruments, beispielsweise eines Nadelhalters, der als Interaktionskomponente 17 dient, eine manuelle Eingabe im Bereich der Projektion 16 vornehmen. Ebenso kann er mit der bloßen Hand eine Eingabe ausführen.The detection device 13 of the control module 25 is again a stereo camera and a photodiode in this embodiment, which also covers an infrared range in addition to the visible region of the light and can detect this. The stereo camera 13 can also have a surface contour 27 , here's the surgical cover 11 in the abdominal area of the patient 9 record which the ECU 18 processed. The ECU 18 controls the projector 12 accordingly, so that an aligned projection on the surgical cover 11 in the area of the abdomen of the patient 9 arises. The user 21 (not shown here) which to one side of the patient 9 can stand, by means of a hand-held surgical instrument, such as a needle holder, as an interaction component 17 serves, a manual input in the field of projection 16 make. Likewise, he can perform an input with his bare hand.

Die ECU 18 verarbeitet die durch die Erfassungsvorrichtung 13 erfasste Eingabe des Anwenders 21 und gibt die erfasste und interpretierte Eingabe als Steuer-Befehl an die Schnittstelle 19 aus. Die Schnittstelle19, welche direkt mit der ECU 18 verbunden ist, sendet über Bluetooth ® die interpretierte Eingabe des Anwenders 21 an weitere medizinische Geräte (nicht dargestellt) oder an den Operationstisch 10, welcher einen entsprechenden Bluetooth-Empfänger aufweist. Ebenfalls ist die ECU 18 dafür angepasst von den medizintechnischen Geräten 22 oder der Saalausstattung 23 über die Schnittstelle 19 Daten zu empfangen und diese mittels dem Projektor 12 dem Anwender 21 als visuelle Projektion 16 auf der Projektionsoberfläche 15 darzustellen.The ECU 18 processes those through the detection device 13 entered input of the user 21 and returns the captured and interpreted input as a control command to the interface 19 out. the interface 19 , which directly with the ECU 18 connected via Bluetooth ® transmits the interpreted input of the user 21 to other medical devices (not shown) or to the operating table 10 which has a corresponding Bluetooth receiver. Also is the ECU 18 Adapted from the medical devices 22 or the hall equipment 23 over the interface 19 Receive data and this by means of the projector 12 the user 21 as a visual projection 16 on the projection surface 15 display.

Damit ist das Steuermodul 25 in der Lage mit unterschiedlichen medizinischen Geräten 22 und/oder Saalausstattungen 23 kabellos zu interagieren. Eine Kontamination des sterilen Bereichs wird mithilfe des erfindungsgemäßen Steuersystems 1 wirkungsvoll unterbunden, da eine virtuelle Sterilbarriere mit einem Abstand zwischen dem Steuermodul 25 und der Projektionsfläche 15 geschaffen ist, welche lediglich durch elektromagnetische Strahlen durchdrungen wird. Es muss keine zusätzliche physische Sterilbarriere zum unsterilen Steuermodul 25 geschaffen werden.This is the control module 25 able with different medical devices 22 and / or hall equipment 23 wirelessly interact. Contamination of the sterile area is achieved by means of the control system according to the invention 1 Effectively prevented because a virtual sterile barrier with a distance between the control module 25 and the projection screen 15 is created, which is penetrated only by electromagnetic radiation. There does not have to be any additional physical sterile barrier to the unsterile control module 25 be created.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11
Steuersystemcontrol system
22
SterilraumClean room
33
Wandwall
44
Deckeceiling
55
Bodenground
66
Steriler BereichSterile area
77
Unsteriler BereichUnsterile area
88th
Sterilbarrieresterile barrier
99
Patientpatient
1010
Operationstischoperating table
1111
OP AbdeckungSurgical cover
1212
Projektorprojector
1313
Erfassungsvorrichtungdetection device
1414
Lasermodullaser module
1515
Projektionsflächeprojection
1616
Visuelle ProjektionVisual projection
1717
InteraktionskomponenteInteraction component
1818
Elektronische SteuereinheitElectronic control unit
1919
Schnittstelleinterface
2020
Beistelltischtable
2121
Anwenderuser
2222
Medizintechnisches GerätMedical device
2323
SaalausstattungConference room equipment
2424
Glasscheibepane
2525
Steuermodulcontrol module
2626
Befestigungselementfastener
2727
Oberflächenkontursurface contour

Claims (10)

Medizinisches Steuersystem (1) für einen medizinischen Sterilraum (2), wie etwa einen Operationssaal, gekennzeichnet durch: einen Projektor (12), welcher eine Projektion (16), vorzugsweise in Form einer grafischen Benutzeroberfläche, auf eine Projektionsoberfläche (15) projiziert, eine Erfassungsvorrichtung (13), welche im Bereich der Projektionsoberfläche (15) eine, vorzugsweise manuelle, Eingabe oder eine Bewegung oder ein Verweilen einer Interaktionskomponente (17) durch einen Anwender (21) erfasst, und eine Steuereinheit (18), welche den Projektor (12) steuert und die durch die Erfassungsvorrichtung (13) erfasste Eingabe verarbeitet und in Steuer-Befehle zur Steuerung des Projektors (12) und/oder anderer technischer Komponenten (22, 23) umwandelt.A medical sterile room (2) medical control system (1), such as an operating room, characterized by : a projector (12) projecting a projection (16), preferably in the form of a graphical user interface, onto a projection surface (15) Detection device (13), which in the region of the projection surface (15) detects a, preferably manual, input or movement or retention of an interaction component (17) by a user (21), and a control unit (18) which controls the projector (12 ) and processes the input detected by the detection device (13) and converts it into control commands for controlling the projector (12) and / or other technical components (22, 23). Medizinisches Steuersystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das medizinische Steuersystem (1) einen sterilen Bereich (6) und einen unsterilen Bereich (7) aufweist, wobei die Projektionsoberfläche (15) im sterilen Bereich (6) angeordnet ist und der Projektor (12) und die Erfassungsvorrichtung (13) im unsterilen Bereich (7) angeordnet sind, und zwischen dem sterilen Bereich (6) und dem unsterilen Bereich (7) eine Sterilbarriere (8) vorgesehen ist, welche der Projektor (12) und die Erfassungsvorrichtung (13), insbesondere ausschließlich, durch elektromagnetische Strahlung durchdringen kann.Medical control system after Claim 1 characterized in that the medical control system (1) comprises a sterile area (6) and an unsterile area (7), wherein the projection surface (15) is arranged in the sterile area (6) and the projector (12) and the detection device (12) 13) in the non-sterile area (7) are arranged, and between the sterile area (6) and the non-sterile area (7) a sterile barrier (8) is provided, which the projector (12) and the detection device (13), in particular exclusively, can penetrate through electromagnetic radiation. Medizinisches Steuersystem (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Projektor (12) ein Lasermodul (14) aufweist, mit dem der Projektor (12) eine Laserprojektion auf die Projektionsoberfläche (15) projiziert.Medical control system (1) after Claim 1 or 2 , characterized in that the projector (12) comprises a laser module (14), with which the projector (12) projects a laser projection onto the projection surface (15). Medizinisches Steuersystem (1) nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Projektionsoberfläche (15), vorzugsweise in dem sterilen Bereich (6), eine Operationsabdeckung (11) ist.Medical control system (1) according to one of the preceding claims, characterized in that the projection surface (15), preferably in the sterile area (6), is an operation cover (11). Medizinisches Steuersystem (1) nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Erfassungsvorrichtung (13) dafür angepasst ist, eine dreidimensionale Oberflächenkontur der Projektionsoberfläche (15), insbesondere die der Operationsabdeckung (11), zu erfassen und die Steuereinheit (18) dafür angepasst ist, den Projektor (12) so zu steuern, dass die Projektion (16) auf die Projektionsoberfläche (15) auf die durch die Erfassungsvorrichtung (13) erfasste Oberflächenkontur angepasst ist.Medical control system (1) according to one of the preceding claims, characterized characterized in that the detection device (13) is adapted to detect a three-dimensional surface contour of the projection surface (15), in particular that of the operation cover (11), and the control unit (18) is adapted to control the projector (12) in that the projection (16) on the projection surface (15) is adapted to the surface contour detected by the detection device (13). Medizinisches Steuersystem (1) nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Erfassungsvorrichtung (13) ein Kamerasystem, insbesondere eine Stereokamera und/oder eine Fotodiode, zum Erfassen der reflektierten elektromagnetischen Strahlung, aufweist.Medical control system (1) according to one of the preceding claims, characterized in that the detection device (13) comprises a camera system, in particular a stereo camera and / or a photodiode, for detecting the reflected electromagnetic radiation. Medizinisches Steuersystem (1) nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das medizinische Steuersystem (1) eine Schnittstelle (19) aufweist und mit zumindest einem weiteren medizintechnischen Gerät (22) über die Schnittstelle (19) verbunden ist, das der Anwender (21) mit dem medizinischen Steuersystem (1) steuert.Medical control system (1) according to one of the preceding claims, characterized in that the medical control system (1) has an interface (19) and is connected to at least one further medical device (22) via the interface (19) which the user ( 21) with the medical control system (1). Medizinisches Steuersystem (1) nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das medizinische Steuersystem (1) eine Saalausstattung (23) aufweist und der Anwender (21) durch das medizinische Steuersystem (1) die Saalausstattung (23) des Sterilraums (2) steuert.Medical control system (1) according to one of the preceding claims, characterized in that the medical control system (1) has a hall equipment (23) and the user (21) through the medical control system (1) the room equipment (23) of the sterile room (2) controls. Medizinisches Steuersystem (1) nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Projektor (12), die Erfassungsvorrichtung (13) und die Steuereinheit (18) kombiniert in einem einzigen, vorzugsweise portablen, Steuermodul ausgebildet sind.Medical control system (1) according to one of the preceding claims, characterized in that the projector (12), the detection device (13) and the control unit (18) combined in a single, preferably portable, control module are formed. Medizinischer Sterilraum (2), wie etwa ein Operationssaal, dadurch gekennzeichnet, dass der medizinische Sterilraum (1) ein medizinisches Steuersystem (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 9 aufweist.A medical sterile room (2), such as an operating room, characterized in that the sterile medical room (1) is a medical control system (1) according to one of the Claims 1 to 9 having.
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