FR2974997A1

FR2974997A1 - Control system for information processing unit installed in surgery room for interventional radiology, has pedal operable by foot of surgeon to manage interactions with processing unit, where pedal is placed on floor in surgery room

Info

Publication number: FR2974997A1
Application number: FR1154021A
Authority: FR
Inventors: Olivier Clatz; Antoine Iannessi
Original assignee: Centre Antoine-Lacassagne; Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique INRIA
Current assignee: Centre Antoine-Lacassagne; Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique INRIA
Priority date: 2011-05-10
Filing date: 2011-05-10
Publication date: 2012-11-16
Anticipated expiration: 2031-05-10
Also published as: FR2974997B1

Abstract

The system has an imaging unit (5) e.g. camera, for capturing an image of an operator i.e. surgeon (3) associated with an information processing unit (1) that processes signals delivered by the imaging unit to analyze behavior of the surgeon. An interaction unit is physically operable by the surgeon to manage interactions with the information processing unit, where the interaction unit includes a pedal (6) operable by foot of the surgeon, and the pedal is placed on a floor in a surgery room (2).

Description

Système de pilotage d'une unité de traitement d'informations implantée dans une salle d'intervention chirurgicale La présente invention concerne un système de pilotage d'une unité de traitement d'informations implantée dans une salle d'intervention chirurgicale. The present invention relates to a control system of an information processing unit implanted in a surgical intervention room.

Plus particulièrement l'invention se rapporte à un tel système dans lequel une unité de traitement d'informations est raccordée à des moyens graphiques d'interfaçage avec un opérateur chirurgical comme par exemple un chirurgien et à des moyens de contrôle/commande de celle-ci par l'opérateur permettant à l'opérateur d'entrer des ordres de pilotage de l'unité. More particularly, the invention relates to such a system in which an information processing unit is connected to graphical interfacing means with a surgical operator such as for example a surgeon and control / control means thereof. by the operator allowing the operator to enter control commands from the unit.

Il existe déjà dans l'état de la technique des systèmes de ce type dans lesquels les moyens graphiques d'interfaçage comprennent par exemple un moniteur d'affichage d'informations, des moyens de projection de ces informations ou tout autre système d'affichage de ce type. Ces moyens graphiques d'interfaçage sont alors adaptés par exemple pour présenter à l'opérateur des images médicales d'un patient en salle de chirurgie ou de radiologie interventionnelle. Le chirurgien par exemple peut ainsi visualiser des images pré-opératoires du patient au bloc opératoire. Dans un contexte de radiologie interventionnelle, les images pré-opératoires peuvent être visualisées conjointement avec des images per-opératoires acquises pendant l'invervention. Les moyens de contrôle/commande mis à disposition de l'opérateur comprennent alors, quant à eux, par exemple des moyens de prise de vue de l'opérateur associés à des moyens de traitement des signaux délivrés par ceux-ci pour analyser l'attitude de l'opérateur et des moyens d'interaction actionnables physiquement par l'opérateur pour gérer les interactions avec l'unité. Par attitude de l'opérateur il convient de comprendre dans la présente demande, que les gestes, les déplacements, voire la position de l'opérateur ou de membres ou de parties de membre de celui-ci, peuvent être analysés pour en déterminer des ordres de pilotage de l'unité. Les moyens d'interaction actionnables physiquement par l'opérateur comprennent dans l'état de la technique des organes de type souris ou tout autre pointeur ou actionneur de cette nature, manipulés à la main par l'opérateur afin de gérer les interactions avec l'unité. Systems of this type already exist in the state of the art in which the graphical interface means comprise, for example, an information display monitor, means for projecting this information or any other information display system. this type. These graphic interfacing means are then adapted, for example, to present the operator with medical images of a patient in the surgery room or interventional radiology. The surgeon, for example, can thus visualize pre-operative images of the patient in the operating room. In a context of interventional radiology, the pre-operative images can be visualized in conjunction with intraoperative images acquired during the invervention. The control / command means made available to the operator then comprise, for their part, for example, operator's shooting means associated with means for processing the signals delivered by them to analyze the attitude. the operator and interaction means operable physically by the operator to manage the interactions with the unit. By attitude of the operator it should be understood in the present application, that the gestures, the movements, or even the position of the operator or members or parts thereof can be analyzed to determine orders steering unit. The interaction means operable physically by the operator comprise, in the state of the art, mouse-type organs or any other pointer or actuator of this nature, manipulated by the hand by the operator in order to manage the interactions with the operator. unit.

Cependant ceci présente un certain nombre d'inconvénients car ces moyens d'interaction actionnables physiquement par l'opérateur doivent alors être tenus à la main par l'opérateur, ce qui limite sa liberté de manoeuvre. De plus ces moyens doivent être stériles pour éviter tout problème de contamination ou de transmission de maladies notamment nosocomiales. Or on sait que ce problème est un problème important sur lequel beaucoup d'études sont actuellement menées. Le but de l'invention est donc de proposer un système permettant d'améliorer cette situation. However, this has a number of drawbacks because these interaction means operable physically by the operator must then be held in the hand by the operator, which limits his freedom of maneuver. In addition, these means must be sterile to avoid any problem of contamination or transmission of diseases including nosocomial. However, we know that this problem is a major problem on which many studies are currently conducted. The object of the invention is therefore to propose a system making it possible to improve this situation.

A cet effet, l'invention a pour objet un système de pilotage d'une unité de traitement d'informations implantée dans une salle d'intervention chirurgicale et raccordée à des moyens graphiques d'interfaçage avec un opérateur chirurgical et à des moyens de contrôle/commande de celle-ci par l'opérateur permettant à l'opérateur d'entrer des ordres de pilotage de l'unité et comprenant des moyens de prise de vue de l'opérateur associés à des moyens de traitement des signaux délivrés par ceux-ci pour analyser l'attitude de l'opérateur et des moyens d'interaction actionnables physiquement par l'opérateur pour gérer les interactions avec l'unité, caractérisé en ce que les moyens d'interaction actionnables physiquement par l'opérateur comportent en outre des moyens actionnables au pied par celui-ci et posés sur le sol dans la salle. For this purpose, the subject of the invention is a control system of an information processing unit implanted in a surgical intervention room and connected to graphic means for interfacing with a surgical operator and to control means. / control of the latter by the operator allowing the operator to enter control commands of the unit and comprising means of shooting the operator associated with means for processing the signals delivered by those ci to analyze the attitude of the operator and interaction means operable physically by the operator to manage the interactions with the unit, characterized in that the interaction means operable physically by the operator further comprises means operable by the foot and placed on the floor in the room.

Selon d'autres caractéristiques prises seules ou en combinaison du système selon l'invention : - les moyens de prise de vue comprennent au moins un organe choisi dans le groupe comprenant une caméra et un capteur matriciel, - les moyens d'interaction actionnables au pied par l'opérateur comprennent des moyens en forme de pédale présentant au moins une portion de manoeuvre actionnable par l'opérateur, et - les moyens d'interaction actionnables au pied par l'opérateur comprennent des moyens en forme de tapis présentant au moins une zone sensible actionnable par l'opérateur. According to other characteristics taken alone or in combination with the system according to the invention: the imaging means comprise at least one member chosen from the group comprising a camera and a matrix sensor; the interaction means that can be actuated by foot; by the operator comprise pedal-shaped means having at least one operating portion actuable by the operator, and - the interaction means operable by the operator foot include carpet means having at least one zone sensitive actionable by the operator.

L'invention sera mieux comprise à l'aide de la description qui va suivre donnée uniquement à titre d'exemple et faite en se référant au dessin annexé qui représente un schéma synoptique illustrant la structure et le fonctionnement d'un système de pilotage selon l'invention. On a en effet illustré sur cette figure, un système de pilotage d'une unité de traitement d'informations implantée dans une salle d'intervention chirurgicale, de radiologie interventionnelle ou de toute autre intervention de cette nature. The invention will be better understood with the aid of the following description given solely by way of example and with reference to the appended drawing, which represents a block diagram illustrating the structure and operation of a control system according to the invention. 'invention. It has in fact illustrated in this figure, a control system of an information processing unit located in a surgical intervention room, interventional radiology or any other intervention of this nature.

D'une façon générale, l'unité de traitement d'informations est désignée par la référence générale 1 et la salle d'intervention chirurgicale est désignée par la référence générale 2 sur cette figure. Comme cela a été indiqué précédemment, celle-ci peut être par exemple une salle de chirurgie ou de radiologie interventionnelle dans laquelle un opérateur chirurgical tel que par exemple un chirurgien désigné par la référence générale 3, intervient sur un patient. Comme cela est également illustré sur cette figure, l'unité de traitement d'informations est raccordée à des moyens graphiques d'interfaçage avec l'opérateur chirurgical. Ces moyens graphiques d'interfaçage sont désignés par la référence générale 4 et comprennent dans l'exemple décrit sur cette figure, un moniteur de visualisation d'informations telles que par exemple d'images pré ou per-opératoires. D'autres types d'informations utiles à l'opérateur dans ce genre de situations peuvent bien entendu être affichés. De même d'autres moyens graphiques d'interfaçage tels que par exemple des moyens de projection vidéographiques ou autres peuvent être envisagés en lieu et place du moniteur décrit. L'unité de traitement d'informations 1 est également associée à des moyens de contrôle/commande de celle-ci par l'opérateur, permettant à l'opérateur d'entrer des ordres de pilotage de l'unité. Ces ordres sont par exemple des ordres en interaction avec les informations affichées. De façon connue, ces moyens de contrôle/commande comprennent des moyens de prises de vue de l'opérateur associés à des moyens de traitement des signaux délivrés par ceux-ci pour analyser l'attitude de cet opérateur. Ces moyens de prise de vue sont en fait des moyens sans contact qui sont par exemple désignés par la référence générale 5 sur cette figure et comprennent tout type de capteur de cette nature tel que par exemple au moins un capteur matriciel, au moins une caméra ou autres. En fait une grande variété de capteurs de cette nature est utilisable pour obtenir sans contact des informations relatives à l'attitude de l'opérateur. Ces moyens de prise de vue sont alors raccordés à l'unité de traitement d'informations qui comportent des moyens de traitement des signaux délivrés par ceux-ci pour analyser l'attitude de l'opérateur. In general, the information processing unit is designated by the general reference 1 and the surgical intervention room is designated by the general reference 2 in this figure. As indicated above, this may be for example a surgical room or interventional radiology in which a surgical operator such as for example a surgeon designated by the general reference 3, intervenes on a patient. As also illustrated in this figure, the information processing unit is connected to graphical interfacing means with the surgical operator. These graphic interfacing means are designated by the general reference 4 and include in the example described in this figure, an information display monitor such as for example pre or intraoperative images. Other types of information useful to the operator in such situations can of course be displayed. Similarly, other graphic interfacing means such as video projection or other projection means may be considered in place of the described monitor. The information processing unit 1 is also associated with control / control means thereof by the operator, allowing the operator to enter control commands of the unit. These orders are for example orders interacting with the displayed information. In a known manner, these control / control means comprise means of shooting the operator associated with processing means of the signals delivered by them to analyze the attitude of this operator. These means of shooting are in fact non-contact means which are for example designated by the general reference 5 in this figure and include any type of sensor of this nature such as for example at least one matrix sensor, at least one camera or other. In fact, a large variety of sensors of this nature can be used to obtain information about the attitude of the operator without contact. These imaging means are then connected to the information processing unit which comprises means for processing the signals delivered by them to analyze the attitude of the operator.

Des moyens logiciels de type classique sont alors utilisés à cette fin dans cette unité. Les moyens de contrôle/commande par l'opérateur de l'unité de traitement d'informations comportent également des moyens d'interaction actionnables physiquement par cet opérateur pour gérer les interactions avec cette unité. Ces moyens sont désignés par la référence générale 6 sur cette figure et comprennent alors par exemple des moyens actionnables au pied par l'opérateur, ces moyens étant posés sur le sol dans la salle. En fait et comme cela est illustré sur cette figure, ces moyens d'interaction actionnables au pied par l'opérateur comprennent par exemple des moyens en forme de pédale présentant au moins une portion de manoeuvre actionnable au pied par l'opérateur. Ces moyens sont alors posés sur le sol dans la salle et sont actionnables au pied par l'opérateur de sorte que l'opérateur n'a pas à les tenir à la main, ce qui lui donne plus de liberté d'action et que ceux-ci n'ont pas besoin d'être stériles ce qui permet de simplifier les manipulations dans la salle tout en augmentant la sécurité des interventions de cette nature. De plus ceci permet de libérer éventuellement un opérateur dédié. Par ailleurs, ceci permet également d'augmenter la fiabilité et la rapidité de perception des commandes de l'opérateur. Il va de soi bien entendu que d'autres modes de réalisation de ces moyens actionnables au pied peuvent être envisagés et que ceux-ci peuvent par exemple comporter des moyens en forme de tapis étalés sur le sol et présentant au moins une zone sensible actionnable au pied par l'opérateur. Conventional software means are then used for this purpose in this unit. The control / command means by the operator of the information processing unit also comprise interaction means operable physically by this operator to manage the interactions with this unit. These means are designated by the general reference 6 in this figure and then include for example means actuated by the foot operator, these means being placed on the floor in the room. In fact and as illustrated in this figure, these interaction means operable by the operator foot include, for example, pedal-shaped means having at least one operating portion actuated by the foot operator. These means are then placed on the floor in the room and are operable by the operator so that the operator does not have to hold them by hand, which gives him more freedom of action and those who They do not need to be sterile, which simplifies handling in the room while increasing the safety of interventions of this nature. Moreover this allows to release possibly a dedicated operator. Moreover, this also makes it possible to increase the reliability and the speed of perception of the controls of the operator. It goes without saying of course that other embodiments of these foot-actuatable means may be envisaged and that these may for example comprise means in the form of mats spread over the ground and having at least one sensitive zone operable at foot by the operator.

On conçoit alors que le système selon l'invention, en couplant des moyens sans contact d'analyse de l'attitude de l'opérateur avec des moyens d'interaction actionnables au pied par celui-ci, permet de déterminer facilement lorsque l'opérateur souhaite interagir avec le système et ce en toute sécurité. Il va de soi également que l'unité de traitement d'informations décrite peut être utilisée pour piloter le fonctionnement de dispositifs médicaux à disposition de l'opérateur tels que par exemple des moyens d'acquisition d'images, des robots,... It is then conceivable that the system according to the invention, by coupling contactless means for analyzing the attitude of the operator with interaction means actuatable to the foot by the latter, makes it possible to easily determine when the operator wants to interact with the system safely. It goes without saying that the information processing unit described can be used to control the operation of medical devices available to the operator such as, for example, image acquisition means, robots, etc.

Claims

CLAIMS1.- Control system of an information processing unit (1) implanted in a surgical intervention room (2) and connected to graphical means (4) interfacing with a surgical operator (3) and to control / control means thereof by the operator allowing the operator (3) to enter control commands from the unit (1) and comprising means (5) for taking pictures of the an operator associated with means (1) for processing the signals delivered by them to analyze the attitude of the operator (3) and interaction means (6) physically actuable by the operator (3) to manage the interactions with the unit (1), characterized in that the interaction means operable physically by the operator (3) further comprises means (6) actuatable to the foot by the latter and placed on the floor in the room (2).

2. A control system according to claim 1, characterized in that the shooting means (5) comprise at least one member selected from the group comprising a camera and a matrix sensor.

3. A control system according to claim 1 or 2, characterized in that the interaction means operable by the operator foot (3) include pedal-shaped means (6) having at least one actuatable portion actuatable by the operator.

4. A control system according to claim 1 or 2, characterized in that the interaction means operable foot operator (3) comprises means in the form of a belt having at least one sensitive area operable by the operator .