CN108433823B - 用于操作医疗仪器的操作设备和操作方法 - Google Patents

用于操作医疗仪器的操作设备和操作方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种用于医疗仪器(1)的操作设备(3)，所述操作设备(3)带有投影装置(4)，所述投影装置配置用于操作表面(7、11、12)在显示元件(5、8、9)上的真实和/或虚拟的投影，以及带有检测装置，用于无接触地检测操作人员与被投影的操作表面(7、11、12)的交互作用(28、29、31)。为了实现对医疗仪器的这种改进的紧急错误安全保障的操作，根据规定，在显示元件(5)上布置与检测装置分离的传感装置，所述传感装置用于单独地检测交互作用(28、29、31)。

Description

用于操作医疗仪器的操作设备和操作方法
技术领域
本发明涉及一种用于医疗仪器的操作设备，所述操作设备带有投影装置，所述投影装置配置用于操作表面在显示元件上的真实或虚拟投影。此外本发明还涉及一种用于借助这种类型的操作设备来操作医疗仪器的操作方法。
背景技术
由文献US 2015/0248170 A1已知一种用于相对于标本(Totem)生成虚拟的用户界面的方法和系统。在此，基于对标本的被探测到的操纵来生成虚拟的用户界面。虚拟的用户界面被勾勒在由虚拟世界模型确定的地图点上，所述地图点与标本的位置相关联，从而使用户界面从用户的视角看来静止固定地呈现在标本的位置上。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于，实现医疗仪器的改进的紧急错误安全保障的操作。
所述技术问题根据本发明通过如下技术方案解决。本发明的有利的设计方式和改进方式在说明书中和附图中给出。
根据本发明的一个方面，提供了一种用于医疗仪器的操作设备，所述操作设备带有投影装置，所述投影装置配置用于操作表面在显示元件上的真实和/或虚拟的投影，以及带有检测装置，用于无接触式检测操作人员与被投影的操作表面的交互作用，其中，在显示元件上布置与检测装置分离的传感装置，所述传感装置用于独立地检测所述交互作用，其特征在于，显示元件具有机器可读取的标志，所述标志编码了操作表面的布局和/或功能选择，其中，所述操作设备被设置为，读取标志并根据经编码的布局和/或根据经编码的功能选择来调整被投影的操作表面。
根据本发明的用于医疗仪器的操作设备包括投影装置，所述投影装置配置用于操作表面在显示元件上的真实和/或虚拟的投影，以及包括检测装置(Erfassungseinrichtung)，用于无接触地检测(或测取)操作人员与被投影的操作表面的交互作用。这种类型的操作设备与传统的操作相比已经可以实现对医疗仪器、尤其消毒领域的医疗仪器的改进的操作。为了甚至在需要紧急错误安全保障(Erstfehlersicherheit)的情况和应用领域中也能实现对医疗仪器的这种改进的操作，根据本发明规定，在显示元件上布置与检测装置分离的传感装置，所述传感装置用于独立地检测交互作用。换言之根据规定，交互作用、也即是说例如操作人员的操作行为通过两个相互独立的途径、尤其通过两个不同的方式被检测或探测。通过该冗余的对交互作用的检测(Erfassung)或探测(Detektion)，能够防止意外操作或错误操作和/或防止对交互作用的错误识别。由此能够有利地、尤其在与安全性相关或对于安全至关重要的情况下改进或确保操作安全性及患者安全性。同时，操作设备在此提供了操作可能性，所述操作可能性与传统的例如基于物理按键或杆件的操作相比是特别灵活的，尤其还能够动态地或者说依照情况合适地以及特别直观且直觉上特别容易地被检测。此外，根据本发明的操作设备还能够特别有利地以明显更低的费用更好地满足在作业环境中或者说在操作人员、例如手术医生与医疗仪器之间的接触点之间的无菌性方面的要求。
例如出于安全性理由，有可能会导致与患者的碰撞的仪器运动不允许仅通过手势控制进行，从而避免对患者带来危险。在此，为了释放或确认仪器运动，除了操作手势之外，独立的信号、也即独立的交互作用也可能是有必要的。
显示元件在本发明的范畴内是实体的(或称为物理的)、真实的对象，例如呈板的形式。显示元件的表面或表面区域、也就是说例如显示元件的一侧或侧面构成投影面，操作表面显示在所述投影面上和/或至少对于操作人员来说、也即从操作人员视角看来所述操作表面呈现在所述投影面上。操作表面也即看起来至少对于操作人员来说或从操作人员的视角看来与显示元件相叠。在操作表面真实投影时，操作表面例如还可以被其他人员在没有技术装备的情况下看到。在虚拟投影时，操作表面例如仅能虚拟地、也就是说虚假地显示或呈现在显示元件上，并且仅对于该操作人员来说是可见的。为此，投影装置例如可以是数据眼镜或数据眼镜的一部分或类似仪器的一部分。在此，操作表面可以真实地或者说例如借助投影装置的透明的或半透明的元件、例如观察窗或借助数据眼镜被显示，从而使得操作表面对于佩戴或使用投影装置的操作人员来说静止固定地呈现在显示元件上或呈现在显示元件处。在虚拟投影的情况下还可能的是，周围的其他人员至少在没有同样使用相应的投影装置的情况下不能看到显示元件上的操作表面。
操作表面的虚拟投影尤其涉及增强现实应用(augmented-reality oder mixed-reality-projection)。还可能的是，操作表面同时真实地并且虚拟地投影在显示元件上。这具有的优点在于，操作表面不仅对于该操作人员来说而且对于其他人员来说都是可见的，其他操作人员例如能够特别迅速且简单地通过被显示的操作表面得到信息。此外还能够特别简单地实现多个人员对操作设备的特别灵活的可操作性。为此，例如设置至少一个另一个检测装置，所述检测装置检测其他人员与真实投影的操作表面的交互作用。在此，操作人员还可以与虚拟显示的操作表面交互作用，并且其他人员可以与真实投影的操作表面交互作用。在此情况下可以优选设置多个检测装置。同样可行的是，无论是该操作人员还是其他人员都与真实投影的操作表面交互作用，其中，一个检测装置就足够了。同样可行的是，无论是该操作人员还是至少一个其他人员都分别使用各自的投影装置、例如各自的数据眼镜，其中，各个虚拟的投影可以是相互同步的。各个虚拟的投影在此以相互独立校正的与视线角度及位置相关的视角呈现操作表面。在此情况下可以例如改进多个人员的特别好的合作。尤其可以在不同的显示元件上形成操作表面的同步的显示，从而实现并非停留在同一房间内的多个人员的合作。操作表面的同步显示的可能的应用领域在远程医疗、训练或教学以及服务的领域中给出。
用于无接触地检测交互作用的检测装置可以例如包括至少一个摄像头、优选立体或3D摄像头和/或其他传感装置以及至少一个设计用于处理或评估相应的摄像头和/或传感装置数据的评估装置。无接触的检测尤其可以包括手势识别。作为备选或补充，检测装置可以包括由操作人员佩戴或布置在操作人员上的传感装置、尤其用于运动和/或手势识别的传感装置。为此，例如可以使用加速和/或位置传感装置。同样作为备选或补充，借助雷达传感装置能够实现位置和/或加速检测和/或位置和/或加速追踪、尤其手势识别。检测装置不限于光学和/或被动的检测方法。同样，检测装置可以包括至少一个电传感装置、例如肌电图传感装置。同样，检测装置可以包括例如电容式的接近传感装置，借助所述接近传感装置能够检测操作人员的定位、位置、运动和/或手势。检测装置或检测装置的传感装置可以布置在显示元件上或显示元件中。这种类型的、尤其并非仅依靠纯光学检测的传感装置或相应的检测装置的使用可以恰好在医疗领域中是特别有利的，因为在此操作人员通常不能自由选择其定位或停留，例如在患者的检查或手术期间。也可降低由于摄像头的不利的检测角度而无法检测到手势的风险。此外，这种类型的传感装置还可以检测最小的运动，这例如在通常在检查或手术情形下被局限的空间特性中是特别有利的。
用于独立检测交互作用的单独的传感装置可以与检测装置相同或类似地构造，其中，传感装置和检测装置能够从不同的视线、观察或检测角度来探测交互作用、例如操作人员的手势。由此能够明显降低例如鉴于检测装置或传感装置的不利于识别和评估的角度所造成的对交互作用的错误识别或错误解读的风险。
然而为了使部件和成本费用保持得较低、能够尽可能简单地确保和保持操作人员的无菌性并且进一步改善紧急错误安全保障，优选地规定，检测装置和传感装置基于不同的工作原理检测或探测交互作用。在此并非强制性地需要通过检测装置和传感装置以相同的分辨率或以相同的细节程度检测交互作用。这样例如传感装置设计用于检测或探测操作人员是否已经与操作表面或操作设备交互作用、是否实际进行了操作行为就足够了。
还可能的是，所述操作表面的至少一个部分和/或第二操作表面和/或其他操作元件对于操作人员来说与显示元件无关地纯粹虚拟地投影或以其他方式显示。该投影或显示可以虚拟地悬空地显现在自由空间中。在此还可以涉及全息图或全息图式投影。
在本发明的一种优选的设计方式中，显示元件包括上部件和下部件，其中，下部件包括传感装置，并且上部件以能够相对于下部件无损伤且可逆地拆卸的方式固持在下部件上。换言之，显示元件至少两件式地构成，其中，两个部件是相互可分离的。可从下部件上取下的上部件尤其根本不具有电气件、电子件或电路，至少不具有温度敏感的电气件、电子件或电路。这在医疗领域、尤其灭菌领域中具有重要优点，即，上部件能被特别简单、安全且无损伤地灭菌。特别优选地，上部件为此可以由可无损伤蒸汽灭菌和/或高压蒸汽消毒的材料、尤其塑料、玻璃、陶瓷或金属材料制成。由此上部件还可以相对于下部件和医疗仪器单独的、也即独立或分离地灭菌。由此能够特别简单地确保对医疗仪器的无菌的操作，因为上部件可以充当用于操作表面的显示或投影面，并且由此可构成操作人员与操作设备或医疗仪器之间在医疗仪器操作期间的唯一的接触点。显示元件、尤其上部件可以例如具有与当前通常移动、也即可携带的平板电脑相同的尺寸。上部件可以例如借助磁性连接或固持部固持在下部件上。同样还可行的是，为将上部件固持在下部件上而设置卡锁部、夹紧部、几何成型的容纳部或固持部或其他形状配合或摩擦配合的连接。
上部件可以优选与传感装置和/或检测装置的功能性相匹配。为此，显示单元可以例如构造为完全或部分透明、非传导性的和/或抗磁性的，和/或在其反射率方面被匹配。由此可以有利地支持传感装置和/或检测装置的工作方式。特别有利地，上部件可构造为对于被布置在下部件中或下部件上的传感装置所使用的辐射、例如无线电波和/或太赫兹波来说是可穿透的。相应地通常也适用于显示元件、例如甚至在一件式设计的情况下。
特别有利地，显示元件、尤其上部件可以具有抗微生物的涂层。
上部件可以例如通过足够的材料厚度形状稳定地构造，以便简化操作并且降低损伤风险。作为备选，上部件也可以构造为薄膜。由此能够有利地节约材料、重量和结构空间。此外，由此还可以在必要情况下有利地降低由传感装置和/或检测装置所使用的辐射的衰减。上部件作为薄膜的构造还可以有利地实现特别灵活的可布置性。在此还可行的是，上部件借助负压固持部被固持。
通过显示元件的至少两件式的设计或至少两件式的构造以及传感装置在(对于符合规定的运行，优选布置在上部件的背离操作人员的一侧上的)下部件上的布置，例如特别有利地实现的是，省去了如同迄今在医疗仪器的传统操作件中通常使用的灭菌透明薄膜对上部件的遮挡。通过灭菌遮挡极大限制了相应的操作人体工程学和/或相应的操作元件的可识别性，并且遮挡的设置需要额外的、时间耗费的作业步骤、例如在准备手术室的情况下。该弊端可以通过本发明克服。这样，医疗仪器连同布置在医疗仪器上的下部件能够例如非常简单地被灭菌遮挡件或外罩环绕，相较而言，上部件被单独灭菌并且即使在下部件被遮挡的情况下仍能固持在下部件上。在此，这两个部件在其间布置有遮挡件的情况下仍能顺利地相互固持。然而还可行的是，例如在遮挡件中设置相对较小的孔，将两个部件相连的固持部能够贯穿所述孔，而不会由此给上部件或相应的作业区域的无菌性带来明显风险。
在本发明的一种优选的设计方式中规定，传感装置设计用于借助评估操作人员对显示元件的接触来检测交互作用。换言之根据规定，操作人员接触或者必须接触显示元件，以便实施与操作表面的交互作用，或者说实现或确保通过传感装置对该交互作用的检测或探测。由此可以特别有利地降低对操作设备的意外操作，例如基于被检测装置意外地检测为交互作用或操作手势的手势或运动。为了能够评估对显示元件的接触，传感装置设计用于检测或探测所述接触。例如传感装置可以包括传感器，所述传感器感应显示元件的由接触导致的运动、通过接触而被操作人员施加在显示元件上的压力和/或例如电学参数、例如电容、电感或电阻的伴随接触、运动或压力而来的变化。传感装置例如可以包括运动敏感式传感器、压力传感器、电容式传感器、应变器或类似传感器。同样也可以设置多个这种类型的传感器。
通过多个传感器的使用和/或通过不同传感器的使用，可以有利地借助传感装置提供对交互作用的检测的冗余，由此能够改进操作设备的可靠性、意外保障性和操作安全性。在此可以在从属层面上应用本发明的基本原理，也即至少双渠道的测量。传感装置或传感装置的至少一个传感器可以例如布置在显示元件的一侧或固持部上，所述一侧或固持部优选背离操作人员或者说背离显示元件的作为真实或虚拟投影面使用的一侧或表面。由此可以有利地确保用于投影的表面能被可靠地灭菌，而不会损伤传感装置。同样避免了操作表面的显示在真实投影时受到传感装置的可识别性的限制或不利影响。
优选地，传感装置或传感装置的至少一个传感器布置在上部件与下部件之间的连接部或固持部上，或者集成在所述连接部或固持部上，或构成所述连接部或固持部。由此可以有利地实现对接触的特别高的感应灵敏度，因为上部件的相应的压力或相应的运动直接作用在传感器上或通过该传感器继续传递给下部件上或支承在下部件上。
在本发明的一种特别优选的设计方式中，操作表面被划分为多个区段、例如多个正方形，其中，传感装置包括多个分散地布置的传感器以及评估装置，所述评估装置设计用于借助对各个传感器的传感数据的评估来确定在哪个区段上发生或已经发生了交互作用。也就是说例如可将相应的传感数据或传感信号相互比较，以确定操作人员与显示元件的哪个部分并且相应地与操作表面的哪个部分交互作用或已经发生了交互作用。由此可以进一步改进操作设备的紧急错误安全保障，因为传感装置实际上不仅能够检测是否实际上已经发生了交互作用，而且还应该能确定通过该交互作用触发了多个不同功能中的哪个功能，或者说在操作表面和/或显示元件的哪个区段、部段或子区域中发生了交互作用。由此能够实现通过检测装置和传感装置测得(或称为检测到)的交互作用的准确比较，由此能够以更高的细节程度、或者说更好的准确度来识别可能的差异。
例如为此可以规定，在显示元件的四个角区域上分别布置一个压力传感器。如果操作人员在这些角区域之一中接触显示元件，那么布置在该角区域中的压力传感器就将测得相对较高的压力，相较而言，例如对角相对地布置的压力传感器将测得相对较低的压力。对于在显示元件的相对于所有四个压力传感器均具有相同的间距的中间或中央区域中的接触，所有四个压力传感器将测得相同的、至少基本相同的压力。通过该方式和方法可以由多个传感器的传感数据的比较来确定操作人员与显示元件发生接触的位置，也就是说在该位置上发生或已经发生了交互作用。有利地，当为每个区段配置了恰好一个功能或操作元件时，可以借助传感装置来识别操作人员与哪个功能、也即与操作表面的哪个部分或哪个操作元件发生交互作用。
然而还有利的是，为操作表面的一个或多个区段配置了多个功能。在此，优选相同类型的、也即例如内容、主题或其对医疗仪器或患者作用类似的功能被相应集中或汇总在一个区段中。也就是说可以为每个区段配置特定级别或类别的功能。由此能够基本上有利地特别可靠地确保，借助检测装置测得的交互作用是否至少在相应功能的类别或级别上与借助传感装置测得的交互作用一致。
作为备选还有利的是，类似的功能配属于不同的区段。由此，尤其当为触发该类似功能而设置例如类似的手势时，能够实现特别准确的辨认和由此防止通过检测装置对交互作用的错误识别。
有利地，使用者表面或操作表面可以根据所设置的栅格被划分或构造，从而例如使各个操作元件始终显示在预定的位置或相对位置上。此外，显示元件还可以具有物理成型的铣削部、隆起、凹陷、刻槽和/或其他表面特征，所述表面特征同样能够在操作表面的虚拟的或投影的操作元件的预设栅格或布置纹路上定向。通过该方式和方法，相应的操作人员能够仅对虚拟或投影显示的操作元件或操作表面的功能区域进行物理触碰或感触，由此能够实现安全且可靠的操作。
在本发明的一种优选的设计方式中，传感装置与促动装置相结合，所述促动装置设计用于，作为对尤其借助传感装置测得的交互作用的反应而在显示元件上形成触觉信号。换言之，可以传递触觉反馈，由此相应的操作人员能够特别准确且可靠地识别，其是否已经成功实施了交互作用，或者说是否已经成功测得交互作用。这可以例如在不具有直接可见的效果的功能中是特别有利的，所述效果例如涉及对不可见辐射的控制。
触觉信号的形成恰好在医疗领域中是特别有利的，因为相应的操作人员通常佩戴手套，因此有时触觉上的可感知性会受到限制。还可行的是，作为触觉信号例如形成显示元件的、尤其上部件的振动。为了向相应的操作人员传递还更清楚且更明确的触觉反馈，还可以规定，根据所操作的功能或根据测得的交互作用或交互作用类型形成不同的触觉信号。所述触觉信号可以根据交互作用形成。由此相应的操作人员直接获得关于操作人员是否已经成功操作或触发了相应所期望的功能的反馈。不同的触觉信号可以例如在其长度、其频率、时间模式或强度或振幅方面有所差异。
在本发明的一种有利的设计方式中，投影装置包括头戴式显示器(HMD)、尤其增强现实眼镜(augmented-reality-Brille)。
“投影装置”的概念在本发明的范畴内应作广义理解，并且应该表示适合且设计用于对操作表面进行显示的装置。所述显示不一定必须涉及严格字面意义上的投影。同样例如可以规定，至少HMD的观察镜片的至少一个子区域被构造为图像显示器(或屏幕)、尤其透明或半透明的图像显示器。同样还可以设置例如通过一个或多个光导体实现的用于操作表面的显示的光耦。
HMD的使用是特别有利的，因为操作人员的运动和操作自由度由此不被限制。此外还可以通过与根据本发明的操作设备相结合地使用HMD来确保所有所需的功能和操作元件都在唯一一个位置上提供使用，由此实现了特备简单、快速且高效的操作。在此特别有利的是，通过投影的、也即最终电子形成的操作表面例如仅能显示根据情形所需的功能和操作元件的选择。由此显示元件的有限尺寸在效率上未显示出局限，因为所有可能的功能或操作元件不需同时可触及，也就是说不必同时被显示。
特别优选地通过使用HMD实现了大量其他操作可能性，所述操作可能性恰好在灭菌领域中特别有利地应用于无接触操作、尤其对医疗仪器的无接触操作。为此优选可以规定——例如同样借助检测装置——识别并且在空间中明确定位相应待操作的仪器。为此可以使用例如3D摄像头。所述3D摄像头可以是HMD的部件，布置在HMD上或相对于HMD独立地例如布置在相应房间的墙壁或天花板上。通过在HMD上的布置或作为HMD的部件，可以有利地确保相应待操作的仪器处于操作人员的视野内。由此可以有利地实现对操作表面和/或可供使用的操作功能或操作手势的动态调整，因为所述操作表面或操作功能或操作手势能够分别与处于操作人员视野内的待操作的仪器相匹配。检测装置和/或其他装置、例如3D摄像头在位置固定的装置、例如房间墙壁或天花板上的布置可以有利地实现操作人员和所有被操作的仪器的特别好的可检测性，而不会导致空间上的遮挡。
同样能够实现的是，传感装置的促动装置或其他促动装置完全或部分布置在HMD中或HMD上。由此可以在操作人员的头部上形成触觉信号。在HMD中或在HMD上的布置可以有利地实现显示元件的特别简单的设计并且在此还实现了触觉反馈。该布置也可以是特别有利的，因为由此实现了向分别使用各自的HMD的多个人员传递触觉信号。由此能够使多个人员同时地共同跟随和领会该操作人员的相应操作，由此能够改进例如合作和/或教学。而且能够改进远程参与人员在相应的借助增强现实或虚拟现实传递的过程中的沉浸。
在本发明的一种优选的设计方式中规定，显示元件包括机器可读取的标志、尤其QR码，所述标记给出显示元件的类型。操作设备则设计用于读取、也即检测和评估所述标志，为此例如同样能够使用检测装置。投影装置则设计用于根据显示元件的类型从大量预设的不同的操作表面中选择出待投影的操作表面。换言之在显示元件上设置物理标记，所述标记通过操作设备实现了显示元件和/或显示元件的一个或多个性质的识别或辨认。显示元件的类型可以通过显示元件的一个或多个性质被确定。这可以例如包括尺寸、设置的使用目的和/或使用位置、相应传感装置的特异性、颜色和/或其他等。同样还可以通过所述标志例如给定，所述显示元件位于何处、尤其处于哪个仪器上，也即该显示元件被设置用于对哪个仪器进行操作。通过使用这种明确且专用的机器可读取的标志，可以通过该操作设备特别有利地支持或改进对这种显示元件的识别和辨认。此外，也可以特别准确且可靠地根据标志或根据通过该标志编码的数据使操作表面或操作表面的显示与相应的显示元件相匹配。特别直观地，这例如能够在所述标志是显示元件的尺寸和颜色或显示元件的规定用于显示操作表面的区域的尺寸和颜色时实现。有利地，例如该区域相对于标志的位置的位置可以通过所述标志编码或传递。通过对标志的评估就可以理想地与相应的显示元件相匹配地缩放操作表面也即在所使用的颜色方案方面匹配操作表面，以便确保理想的显示和可识别性。
作为QR码的别选，还可以使用其他标志、例如打孔图案、条形码等。
同样，所述标志可以例如将针对软件产品和/或仪器的软件许可证或相应的使用授权编码或者引用相应的数据。后者可以通过在许可服务器上对相应数据组的地址的编码完成。由此例如可以规定，操作表面仅包括或可使用通过相应许可或授权所允许的功能和/或操作元件。
有利地，标志是可更换的。例如可以规定，操作人员或相应的使用者将标志、也即例如QR码自行建立和/或自行设置在显示元件上。标志可以例如被黏贴、通过磁性或通过夹紧固持或被螺纹连接。操作人员可以例如电脑辅助地制造标志或QR码，并且然后例如打印和将其黏贴在显示元件上。
特别有利地，通过所述标志可以编码操作表面的布局和/或功能选择。由此形成了有利的可能性，也即操作表面或操作表面的至少一个性质能够被操作人员单个地给定。这样，操作人员例如借助编辑器来根据需要确定对操作元件的布置和/选择和/或操作表面的颜色。特别有利地，这种类型的配置在此能够事先制定，并且能够通过更换显示元件上的标志来特别迅速地改变。特别有利地，这例如能够在治疗过程中实施，而无需在此必须使用有时未灭菌的操作仪器。
这种类型的机器可读取的标志例如还可以安置或布置在相应待操作的仪器上，由此特别有利地支持对该仪器或该仪器的特定的零件的识别、辨认和定位。这样，例如可以借助手势或相应的手势识别改进对仪器的操作，其方式在于，除了手势之外，还在解读或评估手势时、也即为了控制或操作该仪器而对包含在一个或多个相应的标志中的数据进行评估或使用或考虑。由此有利地实现了对仪器特别可靠的操作，而不必接触该仪器，尤其不必接触相应仪器的未灭菌的部分。
为了在紧急错误安全保障方面对仪器的该类型的无接触操作进行改进以及在此同时特别简单且舒适和灵活的设计，可以规定连续使用可供使用的多种不同的操作可能性或操作渠道，也就是说规定了对相应的一个或多个交互作用的独立的检测。换言之，例如可以首先通过无接触的交互作用、例如操作手势选择或设置待实施的功能或功能序列，所述功能或功能序列则随后通过与显示元件、尤其未灭菌的显示元件的交互作用、尤其通过对显示元件的接触被确认或释放，并且随后才事实上传递至仪器或被该仪器实施。
释放或确认同样可以借助其他触发装置、例如借助脚踏开关实现。有利的是，后者在此不一定必须被灭菌。那么例如可以规定，首先借助操作手势、尤其借助保持灭菌性的操作手势给定功能、例如朝额定或目标位置的运动。随后，由操作人员给定的功能通过对触发装置的操作被触发并且实际实施。这可以通过使用增强现实和/或虚拟现实的方法有利地投影或显示待操作医疗仪器的虚拟模型(Avatar)。该虚拟模型则可以由操作人员通过相应的操作手势移动至目标位置。通过该过程能够有利地在真实运动实施之前就已经识别到可能的碰撞或接触点。同样可以避免不必要的实际的仪器运动或位置校正，由此有利地使仪器的机械负荷或负载最小化。
因此，具有首先纯粹虚拟的规定(或预设)、对该规定随后的释放和随之的实际实施的这一两级式或依次的操作步骤序列是特别有利的，因为在待实施的功能的规定期间可以停止对各个功能、子功能或功能步骤的独立释放。由此能够有利地节约为实现结果所必须的操作行为的数量，并且提高操作效率以及避免对操作人员的不必要的限制。
同样还可以以相反的顺序通过与显示元件的交互作用释放特定的功能、功能序列或功能组，所述功能、功能序列或功能组则能够通过与操作表面的尤其无接触的交互作用或通过相应的手势被具体地给出、指定或实施。通过该依次顺序可以进一步改进紧急错误安全保障。此外还可以通过该方式和方法有利地避免将相应人员局限在一定范围内或可能的操作行为的复杂度内，因为用于通过检测装置进行检测的操作手势和对用于通过传感装置进行检测的显示元件的接触不必同时实施。
在本发明的另一种设计方式中，显示元件设计为单次构件或一次性构件，也即用于一次性使用。为此例如可以从制造商方面无菌地包装，并且在使用时、例如在无菌工作环境内使用时拆封包装。由此还可以实现不会通过额外遮挡、薄膜或外罩阻碍可操作性的优点。然而在该技术方案中显示元件同时还可以具有温度敏感的部件、例如电子或电力电路、磁性固持部、用于形成触觉信号的促动装置、用于特别精确和具体的可操作性的实体按键和/或类似部件等。有利地，显示元件则可以同样具有用于无线数据传递的通信模块，由此特别有利地实现显示元件在工作环境中的灵活的可布置性。特别有利地，显示元件由此可以灵活地定位，从而在任何时间都能实现对于操作人员来说理想的可触及性和可操作性。无线数据传递可以例如直接指向待操作的仪器或指向操作设备的其他元件、例如用于评估被测得的交互作用和/或根据被测得的交互作用生成用于操作仪器的控制信号的数据处理装置。
在显示元件的两件式或多件式的设计方式中，例如可以仅将设计用于被操作人员实际接触的上部件设置为无菌包装的一次性部件，相较而言，永久或可多次使用的下部件可以被用作接收站，该接收站用于接收来自操作件或上部件的数据传递。由此可以有利地将使用操作设备的材料费用和成本费用最小化。
在本发明的另一种有利的设计方式中可以规定，与显示元件的交互作用通过活动的操作元件完成。活动的操作元件可以例如是输入笔(Stylus笔)，相应的操作人员能够借助所述输入笔与投影的操作表面交互作用，其方式为，例如使显示元件与移动式的输入元件接触和/或使输入元件沿着显示元件导引，其中，借助传感装置检测该接触并且必要时追踪该接触。由此可以有利地实现精确的操作。由此可行的是，操作人员仅与活动式输入元件发生直接的接触，因此必要时确保该输入元件的无菌性就足够了。由此可以以特别低的费用确保工作环境的无菌性。通过这种类型的输入元件可以有利地特别简单且精确地实施确定的交互作用或操作指令，例如当显示出或示出线条、轮廓、轨迹、行驶路径等时。
根据本发明的另一方面，提供了一种用于借助操作设备对医疗仪器进行操作的操作方法，其中，
-将用于医疗仪器的操作表面真实或虚拟地投影在操作设备的显示元件上，
-无接触式检测操作人员与被投影的操作表面的交互作用，
-独立于对交互作用的无接触式检测，探测所述交互作用，和
-操作设备根据检测到的和探测到的交互作用生成用于医疗仪器的控制信号并且将所述控制信号传递至医疗仪器，
其特征在于，
-操作设备读取布置在显示元件上的机器可读取的标志，所述标志编码了操作表面的布局和/或功能选择，并且
-根据经编码的布局和/或根据经编码的功能选择来调整被投影的操作表面。
根据本发明的操作方法用于借助操作设备、尤其借助根据本发明的操作设备对医疗仪器进行操作。为了实现对医疗仪器的改进的紧急错误安全保障的操作，在此根据本发明规定，将用于医疗仪器的操作表面真实或虚拟地投影在操作设备的显示元件上。如果操作人员与投影的操作表面交互作用，则该交互作用被无接触地检测。此外，还可以与对交互作用的无接触检测无关地探测所述交互作用。随后，操作设备可以根据检测到的和探测到的交互作用生成用于医疗仪器的控制信号并且将所述控制信号传递至医疗仪器。
在本发明的一种有利的设计方式中规定，借助操作设备来实施对交互作用的(例如借助检测装置进行的)检测和(例如借助传感装置进行的)探测的、相应的表征该交互作用的结果的可信度验证。只有当可信度验证表明两个结果相互印证时，才将用于医疗仪器的控制信号传递至医疗仪器。根据操作设备的设计可以通过可信度验证例如确定，测得的交互作用是否相当于探测到的交互作用，和/或所述检测和探测是否同时或彼此在例如预定的时间间隔内完成。
检测装置和/或传感装置可以设计用于检测多个交互作用和/或交互作用的一部分的时间顺序，并且尤其在可信度方面进行评估。这样可以不仅对操作、例如点击或接触进行检测，还能够对之前完成的靠近、例如手部、手指和/或操作对象向显示元件和/或预定的空间体积的靠近进行检测，所述空间体积被确定用于操作行为、尤其操作手势的实施。如果在所述操作或所述操作行为之前发生的靠近未被检测到，则必要时可以推断为错误触发。通过对时间顺序的考虑可以由此实现安全性收益和更好的可靠性。
根据本发明的操作方法可以例如借助根据本发明的操作设备或利用结合本发明的操作设备所阐述的装置来实施。
根据本发明的操作设备以及根据本发明的方法的迄今并且以下给出的性质和改进方式和相应的优点分别能够有意义地在根据本发明的操作设备与根据本发明的操作方法之间相互传递。这也适用于为实施根据本发明的方法所使用的或能使用的部件和装置。出于该理由在此省去了相应的用于根据本发明的操作设备和用于根据本发明的操作方法的每个方面的具体阐述。
附图说明
本发明的其他技术特征、细节和优点由对以下优选实施例的描述并且结合附图给出，所述附图阐释本发明。在附图中：
图1示出具有示意性示出的操作设备的医疗仪器的示意性立体图；
图2示出两个不同的显示元件的示意性俯视图；
图3示出另一医疗仪器连同布置在该医疗仪器上的显示元件的示意性局部立体图；
图4示出在两个不同位置中的另一医疗仪器连同布置在该医疗仪器上的显示元件的示意图；
图5示出另一医疗仪器连同布置在该医疗仪器上的显示元件的示意性局部立体图；
图6示出用于实现多渠道紧急错误安全保障的操作的不同操作装置的示意图；
图7示出具有虚拟可视化的射束锥的医疗仪器的示意性立体图；和
图8至图11示出根据图7的医疗仪器的示意性立体图，其中示意性示出不同的无接触式交互作用可能性。
在附图中相同、功能相同或相互对应的元件被被标注相同的附图标记。
具体实施方式
图1示出医疗仪器1的示意图，其中在此涉及具有C形臂2的移动式X光机。
医疗仪器当前通常具有各种各样的功能、功能性、机械自由度和相应大量和复杂的操作元件。在此迄今常见的是，该仪器的操作和该仪器的各种各样的功能通过操作元件完成，所述操作元件布置在相应仪器的不同位置上。这意味着，对于相应的例如紧邻C形臂2站立且作业的操作人员来说不利的是并非所有功能都在可触及范围内以供使用。在此还应注意的是，仪器、例如在此所示的移动式X光机在手术室内或在术中应用时尤其在无菌环境下使用。在此出现的问题在于，操作人员在不至少局部离开灭菌范围的情况下通常不能操作所有可能的功能。对操作元件、显示器或屏幕的遮挡，例如通过医疗仪器1的部分或其他周围人员造成的遮挡可能给至少特定的功能或应用、例如给光圈等的校正带来问题。总体上带来的问题在于，在这种高要求的环境中提供用于复杂仪器的操作可能性，所述操作可能性允许复杂功能的符合人体工程学的操作、满足对无菌可操作性的要求并且此外还提供紧急错误安全保障、例如符合标准IEC6060-1。
为了克服所述问题，在此规定，借助在此示意性示出的操作设备3操作医疗仪器1。操作设备3在此包括呈数据眼镜4形式的投影装置以及显示元件5，所述显示元件在此布置在医疗仪器1上。此外，操作设备3还可以包括其他在此未具体示出的元件。显示元件5在此通过连接部6、例如固持部、容纳部或支承部与医疗仪器1相连。
数据眼镜4可以例如是增强现实眼镜，并且为此例如包括一个以上或多个用于环境检测的3D-或深度-和RGB-摄像头、用于立体摄影成像的投影元件、运动传感器(头部跟踪)和数据处理单元。此外，还可以设置例如扩音器和/或话筒作为数据眼镜4或操作设备3的部件，由此例如能够借助语音控制或语音指令实现辅助操作。借助数据眼镜4能够检测包括医疗仪器1和显示元件5在内的相应的环境。同样还能检测操作人员的在例如自由空间内或尤其直接在显示元件5上或显示元件前实施的操作手势。借助数据眼镜4能够在真实空间定位的对象、例如医疗仪器1和显示元件5与虚拟环境或虚拟对象或再现之间进行对应匹配。由此操作人员能够通过数据眼镜4实现虚拟现实、增强现实或混合现实的功能和操作行为的使用。在此还可以将数据处理单元相对于数据眼镜单独地布置，例如以静止固定的计算机系统的形式布置。
数据眼镜4由此必要时例如与在此未示出的其他摄像头相结合地构成了用于无接触地检测操作人员的操作行为的检测装置。在此相应规定，在显示元件5上虚拟地投影操作表面，从而使操作表面7对于佩戴数据眼镜4的操作人员来说呈现在显示元件5上或显示元件5处。从操作人员的视角看来，操作表面7相对于显示元件5位置固定地呈现。在此，操作表面7的显示分别根据操作人员相对于显示元件5的相应位置和相应视线角度被透视校正地调整。
在此相应规定，显示元件5例如两件式地由上部件和下部件构成。下部件在背离操作人员的一侧上与医疗仪器1相连，相较而言，上部件包括面向操作人员的显示面10(参照图2)，所述显示面用于操作表面7的(必要时虚拟的)投影或被充当操作表面7的相应背景。优选地，显示元件5的上部件通过可无损伤蒸汽灭菌的元件、例如板状元件构成。上部件则可以有利地相对于下部件并且由此还相对于医疗仪器1松脱，并且单独地被可靠地灭菌。下部件在此包括传感装置，借助所述传感装置能够探测对显示元件5的接触、例如在显示元件5上的压力和/或所导致的显示元件5的或上部件的运动。为此，传感装置可以包括压力传感器，所述压力传感器例如可以布置在连接部6中或连接部上和/或上部件与下部件之间、尤其布置在上部件与下部件之间的相应的接触点上。
操作表面7可以例如包括或呈现为多个单独的操作元件，所述操作元件与医疗仪器1的相应的功能相对应。补充或备选地，作为操作表面的一部分还可以显示数据、例如医疗图像数据、X光图、胃镜数据等。
利用操作设备3通过操作表面的插入、例如借助数据眼镜4的立体显示设备在操作人员眼前的插入向操作人员显示出并未真实地实体存在于显示元件5上的用户表面7，然而操作人员可以与所述用户表面交互作用。在此，交互作用、也即例如操作行为、尤其操作手势既通过检测装置、例如数据眼镜4的手势检测件又通过设置在显示元件上的传感装置相互独立且基于不同的作用原理检测。如果操作人员采取了这种类型的用于操作或控制医疗仪器1的交互作用或操作行为，其方式在于操作人员实施了相应的手势，那么这就被操作设备3测取，并且转换为相应的与测得的交互作用或操作行为的类型相关的用于医疗仪器1的控制信号，所述控制信号则被传递给医疗仪器。在此规定，当借助检测装置测得的交互作用和借助传感装置测得的交互作用相互对应或相互印证时，医疗仪器1仅根据测得的交互作用被控制。由此有利地避免了意外操作并且由此实现了紧急错误安全保障。
操作行为或交互作用可以例如是对显示元件5的配属于医疗仪器1的特定功能的特定子区域的接触。由此例如实现了对虚拟示出的操作钮、按键、滑动控制器等的操作。为了能够使用特别复杂的用于操作医疗仪器1的操作行为或手势，还可以规定，对相应的通过一个或多个手势所规定的一个功能或多个功能或指令的实施只有在释放之后才进行，所述释放可以例如通过对显示元件5和/或其他操作元件、释放元件或触发元件、例如脚踏开关的实体接触实现。
图2示出显示元件5的两个不同类型的示意性俯视图。具体示出在此尤其在尺寸方面有所区别的较大的显示元件8和较小的显示元件9。相应地，在较大的显示元件8上示出具有大量单独的操作元件或功能区域的扩展的操作表面11，所述操作元件和功能区域显然不能令人满意地显示在较小的显示元件9上。因此，在此在较小的显示元件9上示出具有操作元件或功能区域的替代选择和布置的受限的操作表面12。受限的操作表面可以例如是与扩展的操作表面11相比按比例缩小的和/或相较于扩展的操作表面简化或功能减少的。操作表面11、12也就分别按照较大的显示元件8和较小的显示元件9被调整。
为了能够特别可靠且自动化地实施所述调整，显示元件8、9分别具有机器可读的标志13，所述标志能够例如借助操作设备3的检测装置被检测、读取和评估。标志13在此涉及QR码，所述QR码对相应的显示元件8、9的相应的单个的类型、在此也即例如尺寸进行编码。具体而言，较大的显示元件8在此包括标志14，所述标志具有较大的显示元件8的至少一个性质作为数据内容。相应地，较小的显示元件9在此包括标志15，所述标志具有较小的显示元件9的至少一个性质作为数据内容。而且其他显示元件5、例如在其他附图中所示出的显示元件5也可以具有这种类型的单个的机器可读的标志13。
通过所述标志13，即使在困难条件下也可以实现或简化对相应显示元件5或8、9的明确的识别和辨认，以便实现被投影的操作表面7、11、12的可靠投影或显示。在此例如还可以借助标志13给出相应的显示元件5的空间定向、例如水平或垂直定向。有利地，这种类型的标志13还可以用于同时使用一个以上的显示元件5，并且尽管如此仍能实现明确的对应配置和辨认。这样例如甚至可以在视角改变和/或显示元件5被遮挡的情况下确保，始终在确定的显示元件5上显示相应设置的操作表面7、11、12。
图3示出具有表面探测器的C形臂2的示意性局部图，在所述表面探测器上布置有显示元件5。在此还与显示元件5的形状和尺寸相适应地示意性示出操作表面7。由此还阐释了其他应用例。
图4示出医疗仪器1的另一示意图，其中涉及显示屏推车。在此，在显示屏推车上布置有显示元件5，所述显示元件在左侧的部分视图中布置在第一位置16中，并且在右侧的部分视图中布置在第二位置17中。显示元件5可以例如在这两个位置16、17之间翻转或摆动。由此可以有利地根据情况或根据需要调整或设置显示元件5的位置、布置或定向。在此，显示屏推车包括至少一个传统的屏幕18，所述屏幕用于医疗数据或图像的显示。
因为屏幕18的相应可供使用的显示屏表面始终是有限的，所以基于操作设备3的特殊的灵活性还可以有利地使用显示元件5来显示这种类型的图像材料。例如也可以根据需要在医疗图像数据或其他图像数据的这种类型的显示与操作表面7的显示之间切换。当针对多个分别使用各自的数据眼镜4的不同人员在显示元件5上纯粹虚拟地投影或显示时，可以特别有利地分别进行单个地根据需要调整的显示。这样，例如显示元件5可以用于向第一操作人员进行显示或者说充当操作表面7的投影面或投影板，相较而言，可以同时用于向第二操作人员例如虚拟地显示X光图像等。由此可以特别有利地实现显示元件5的多重使用。
有利地，当例如针对某个人员来说相应的视野被局限在专用的屏幕18上时，显示元件5可以例如作为显示面对其他OP人员进行辅助。
通过相应的方式和方法，该显示元件5或另一个显示元件5或多个其他的显示元件5例如可以布置或固持在医疗仪器1上的可伸出的臂上或支架上、C形臂2上和/或例如相应房间的墙壁或天花板上。
图5示出另一医疗仪器连同布置在该医疗仪器上的显示元件5的示意性局部立体图；在此示出的示例中，医疗仪器1涉及病床或手术台。
图6示出额外的操作装置的三种示例性实现方式的示意性简图。借助这种额外的操作装置，例如可以在尤其对安全至关重要的情况下或者说针对尤其对安全至关重要的功能或功能触发，通过操作人员采取独立的释放或确认，从而实现或者说确保双渠道或多渠道的操作。对该额外的操作装置的相应控制可以形成释放或同意信号，所述释放或同意信号传递给操作设备3或操作设备3的数据处理装置。
例如可以规定，只有当与相应的操作行为同时或并行地，这种同意信号借助所述额外的操作装置之一形成或被操作设备3接收时，才触发医疗仪器1的功能。例如还可以定义预定的、在相应的操作行为与所配属的同意信号之间最大程度地存在、也即经过的时间间隔。如果基于各操作行为的时刻在预定的时间范围内未接收到相应的同意信号，则与该操作行为所对应的控制信号不被传递给医疗仪器1，也就不触发相应的功能。
在此例如示出脚踏板19、可手动操作的按键20以及带有释放键22的圆筒21。按键20可以例如包括紧急按键(Totmanntaste)，所述紧急按键例如为了操作或实施对安全至关重要的功能而必须被始终固持在操纵或按压状态下。按键20和圆筒21可以实施为手动发送器，其中，可以例如无线地发出相应的释放或同意信号。
图7示出医疗仪器1的另一示意性立体图，该医疗仪器基本上与图1已经示出的仪器相对应。也就是说图7所示出的医疗仪器也涉及带有C形臂2的移动式的X光机，在此在所述C形臂上固持有辐射源23和可与该辐射源对置布置的探测器24。无论是辐射源23还是探测器24在此都分别具有至少一个可机器读取的标志13，所述标志能借助检测装置被读取。借助辐射源23和探测器24的标志13可以特别简单且可靠地实现借助操作设备3对C形臂2在房间中的明确辨认和定位。这可以尤其在C形臂2部分遮挡和/或照明不利的情况下简化并且由此更可靠地设计所述辨认和定位。
作为备选或补充，对C形臂2或医疗仪器1的定位和/或辨认可以借助图像或图案识别、表面扫描(surface scanning)——必要时结合与体积模型的比较等实现。
标志13可以布置在辐射源23和探测器24的已知的预定点上，由此简化了虚拟元素的特别精确的插入或重叠。由此可以有利地确保，实体上真实和虚拟的元素自操作人员的视野看来彼此相互恒定地布置。
在此例如示出射束锥25，在C形臂2相对于被操作人员佩戴的数据眼镜4的相对位置至少初始测定之后，所述射束锥作为虚拟的元素示出。射束锥25实际上是不可见的，因为可以涉及例如由辐射源23发出的X射线的光路。射束锥25在此以透视校正立体虚拟投影的截头棱锥的形式显示在辐射源23与探测器24之间。射束锥25的实际或真实的形状可以与所使用的、例如圆形或矩形的光圈相关，因此此处的概念“射束锥”应作广义理解而不应局限为几何上的锥形。
此外在此还示出射束锥25的中央射束26。中央射束26可以例如示出为线，并且充当操作手势的参比对象。即使射束锥25和/或中央射束26的非交互作用式显示也可以为各个操作人员提供额外价值，因为不可见的射束至少被做成虚拟地可见，并且由此是尤其直观的，尤其在其相对于检查对象的空间关系方面。由此可以简化例如C形臂2相对于检查对象的正确定向，其中，能够有利地省去当前备选使用的定位激光器。在此还应注意的是，定位激光器有时不能穿透检查对象，因此中央射束26的走向有时仅能在检查对象的一侧被识别。与其相对地，射束锥25和中央射束26的虚拟显示有利地不被这种实体条件所限制。
特别优选地，射束锥25被添加其他数据，并且例如根据射束强度和/或根据直射或散射的空间分布以相应的色彩走向或类似方式被示出。由此可以有利地使检查对象的不必要的辐射负载最小化或降低。射束锥25可以例如根据事先设置的待使用的辐射剂量和/或根据事先设置的待使用的光谱、例如同样通过相应的着色被匹配地示出。通过这种对射束锥25的显示特别易于识别的匹配，可以可靠地避免相应的错误设置。
重叠或插入在此并不局限于射束锥25。例如还可以在C形臂2和/或医疗仪器1的其他部件上叠加数据或视觉图像。由此可以例如特别直观且迅速地以周边影像可感知地将性质、例如辐射生成器的相应的当前温度可视化且传送。
图8至图11分别示出图7的医疗仪器1的示意性立体图，其中，多种不同的借助操作人员的所示手部27来操作医疗仪器的交互作用可能性被示出。
在图8中示出第一手势28，通过所述第一手势借助对虚拟示出的中央射束26的抓握和牵引能够使C形臂2运动且定向。由此还可以使用手部27的旋转，从而实现C形臂2按照所有其角、轨道和平移的自由度的运动。相应的手势可以例如借助对医疗仪器1的相应的电机驱动实际完成。也就是说在此操作人员不必为了操作医疗仪器1接触所述医疗仪器1。
在图9中示出第二手势29，借助所述第二手势通过沿指示方向30的指示能够规定C形臂2的重新定向。在此，还可以通过指示方向30的规定或显示导致C形臂2自动行进，从而使中央射束26与指示方向30重合。通过其他手势29还可以例如指明待检查的检查区域(ROI，关注区域(region of interest))，所述检查区域则通过C形臂2的调节与射束锥25重叠。借助第二手势29同样可以为中央射束26规定新的矢量或可以规定新的关注或目标区域。所述关注或目标区域则可以存储在列表或数据库中，并且为了将来的检查而被调用。这样例如甚至可以特别简单地精确且直观地规定具有不同的透射方向的不同的独立检查的复杂运动或顺序，其中，这同样还能够在检查对象缺失并且由此无运动的情况下实施限制。
手势28、29示出能够特别直观地通过使用圆筒21来辅助或简化的手势的示例。这样，圆筒21例如可以在其自身方面具有传感装置，借助所述传感装置能够检测其准确的空间定向并且能够传递给操作设备3。作为补充或备选，圆筒21有时还可以特别简单且可靠地借助操作设备3的检测装置被检测和追踪。圆筒21在此为操作人员提供了例如中央射束26的可实体抓握的再现，由此简化了精确定向。在此，圆筒21的纵轴线作为再现使用或者作为参比对象、更确切地说作为用于中央射束26的参比方向使用。同样，圆筒21的纵轴线还可以用于指示方向30的预设或被理解为或解读为指示方向30。特别优选地，圆筒21可以例如具有用于形成触觉信号的促动器。由此同样可以简化对医疗仪器1的特别精确的操作或控制。例如可以通过相应的触觉信号或相应的触觉反馈、例如振动来确认通过操作设备3方面被识别的操作手势，和/或例如通过这种触觉信号来告知达到了确定的位置或角位置。
在图10中示出第三手势31，其中例如第一手指31和第二手指33能够相互靠近或相互远离地运动，以便匹配或设置射束锥25的宽度或跨度，也就是说有效地匹配或设置辐射源23的辐射光圈设置。
在图11中示意性示出第一手势28的备选或改进。在此规定，纯粹虚拟地插入额外的辅助操作元素34。例如操作人员可以通过相应的操作手势、例如在辅助操作元素34之一上的虚拟按压来阻止C形臂2的确定的运动轴线或选择特定的运动方式，所述运动方式则在之后的交互作用中、例如通过牵引手势的交互作用在其范围上具体化。
例如可以实现的是，精确地且仅仅控制C形臂2的垂直行程，方法是从第一辅助操作元素35的虚拟位置起开始相应的操作手势。相应地，例如从第二辅助操作元素36的虚拟位置起采取或开始的操作手势可以用于，仅仅促使C形臂2的等中心轨道旋转或例如整个医疗仪器1沿手术台的线性侧向运动。第三辅助操作元素37可以例如被操作或用作用于操作手势的初始点，借助所述操作手势促进或实施C形臂2的角旋转。通过这种类型的辅助操作元素34可以例如特别有利地实施或设置对C形臂2的自由度的限制，由此简化了相应的操作手势的特别精确、可靠且安全的操作和控制以及特别可靠的识别或解读。
总体上，所示实施例示出，如何能够借助基于虚拟投影或增强现实的新型人机界面简化可操作性和诊疗工作流程，并且能够使用新型显示可能性并且在此能够确保操作元件的无菌性。

Claims (13)

1.一种用于医疗仪器(1)的操作设备(3)，所述操作设备(3)带有投影装置(4)，所述投影装置配置用于操作表面(7、11、12)在显示元件(5、8、9)上的真实和/或虚拟的投影，以及带有检测装置，用于无接触式检测操作人员与被投影的操作表面(7、11、12)的交互作用(28、29、31)，
其中，
在显示元件(5、8、9)上布置与检测装置分离的传感装置，所述传感装置用于独立地检测所述交互作用(28、29、31)，
其特征在于，
-显示元件(5、8、9)具有机器可读取的标志(13、14、15)，所述标志编码了操作表面(7、11、12)的布局和/或功能选择，其中
-所述操作设备(3)被设置为，读取标志(13、14、15)并根据经编码的布局和/或根据经编码的功能选择来调整被投影的操作表面(7、11、12)。
2.根据权利要求1所述的操作设备(3)，
其特征在于，
显示元件(5、8、9)包括上部件和下部件，其中，所述下部件包括所述传感装置，并且所述上部件以能够相对于下部件无损伤且可逆地拆卸的方式固持在下部件上。
3.根据权利要求2所述的操作设备(3)，
其特征在于，
所述上部件由可无损伤蒸汽灭菌和/或高压蒸汽消毒的材料制成。
4.根据权利要求3所述的操作设备(3)，
其特征在于，
所述材料为塑料、陶瓷或金属材料。
5.根据权利要求1所述的操作设备(3)，
其特征在于，
所述传感装置设计用于借助评估由操作人员对显示元件(5、8、9)的接触来检测交互作用(28、29、31)。
6.根据权利要求1所述的操作设备(3)，
其特征在于，
所述操作表面(7、11、12)被划分为多个区段，并且
所述传感装置包括多个分散地布置的传感器以及评估装置，所述评估装置设计用于借助对各个传感器的传感数据的评估来确定在哪个区段上发生了交互作用(28、29、31)。
7.根据权利要求1所述的操作设备(3)，
其特征在于，
传感装置与促动装置相结合，所述促动装置设计用于，作为对检测到的交互作用(28、29、31)的反应而在显示元件(5、8、9)上形成触觉信号。
8.根据权利要求1所述的操作设备(3)，
其特征在于，
投影装置(4)包括头戴式显示器。
9.根据权利要求1所述的操作设备(3)，
其特征在于，
投影装置(4)包括增强现实眼镜(4)。
10.根据权利要求1所述的操作设备(3)，
其特征在于，
-机器可读取的标志给出显示元件(5、8、9)的类型，并且
-投影装置(4)设计用于，根据显示元件(5、8、9)的类型从大量预设的不同的操作表面(7、11、12)中选择出待投影的操作表面(7、11、12)。
11.根据权利要求10所述的操作设备(3)，
其特征在于，
机器可读取的标志包括QR码(13、14、15)。
12.一种用于借助操作设备(3)对医疗仪器(1)进行操作的操作方法(3)，
其中，
-将用于医疗仪器(1)的操作表面(7、11、12)真实或虚拟地投影在操作设备(3)的显示元件(5、8、9)上，
-无接触式检测操作人员与被投影的操作表面(7、11、12)的交互作用，
-独立于对交互作用(28、29、31)的无接触式检测，探测所述交互作用(28、29、31)，和
-操作设备(3)根据检测到的和探测到的交互作用(28、29、31)生成用于医疗仪器(1)的控制信号并且将所述控制信号传递至医疗仪器(1)，
其特征在于，
-操作设备(3)读取布置在显示元件(5、8、9)上的机器可读取的标志(13、14、15)，所述标志编码了操作表面(7、11、12)的布局和/或功能选择，并且
-根据经编码的布局和/或根据经编码的功能选择来调整被投影的操作表面(7、11、12)。
13.根据权利要求12所述的操作方法，
其特征在于，
-借助操作设备(3)对所述检测和所述探测的相应表征交互作用(28、29、31)的结果实施可信度验证，
-只有当可信度验证表明两个结果相互印证时，才将用于医疗仪器(1)的控制信号传递至医疗仪器。
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Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102017202517A1 (de) 2017-02-16 2018-08-16 Siemens Healthcare Gmbh Bedienvorrichtung und Bedienverfahren zum Bedienen eines medizinischen Geräts
EP3318214B1 (en) * 2017-04-21 2020-04-15 Siemens Healthcare GmbH Medical imaging device with smartglasses and method for supporting a person using a medical imaging device
EP3336848B1 (en) 2017-08-15 2023-09-27 Siemens Healthcare GmbH Method for operating a medical imaging device and medical imaging device
DE112018006213A5 (de) 2018-01-31 2020-09-03 Siemens Healthcare Gmbh Verfahren zur Positionsplanung eines Aufnahmesystems eines medizinischen bildgebenden Geräts und medizinisches bildgebendes Gerät
EP3643240B1 (de) * 2018-10-24 2021-03-17 Siemens Healthcare GmbH Medizinische bildgebungseinrichtung und verfahren zum betrieb einer medizinischen bildgebungseinrichtung
CN112674884B (zh) * 2019-03-16 2022-01-14 扬州科丰高新产业投资开发集团有限公司 一种轴驱动件及带有轴驱动件的轴调整件
CN116671848A (zh) * 2020-04-16 2023-09-01 上海长海医院 永磁体磁性可调式磁控胶囊胃镜检查车
JP2023173299A (ja) * 2022-05-25 2023-12-07 株式会社Subaru フライトシミュレーションシステム
CN116721768B (zh) * 2023-08-07 2024-01-16 华中科技大学协和深圳医院 一种包含可信度因素的交互数据的获取方法

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103402562A (zh) * 2011-02-23 2013-11-20 弗雷森纽斯医疗护理德国有限责任公司 用于在操作医疗仪器时辅助操作者的装置和方法，以及用于医疗仪器的一次性用品
CN103858088A (zh) * 2011-10-19 2014-06-11 西门子公司 具有输入物体的用户界面和计算机支持地操控用户界面的方法
DE102014217559A1 (de) * 2014-09-03 2016-03-03 Olympus Winter & Ibe Gmbh Benutzerassistenzsystem einer Reinigungs- und Desinfektionseinrichtung
DE102015204767A1 (de) * 2015-03-17 2016-09-22 Siemens Healthcare Gmbh Bedienung eines Medizingerätes

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7317955B2 (en) * 2003-12-12 2008-01-08 Conmed Corporation Virtual operating room integration
CA2576010C (en) * 2004-08-03 2011-07-26 Silverbrook Research Pty Ltd Head mounted display with wave front modulator
DE102006019864A1 (de) * 2006-04-28 2007-11-08 Leica Microsystems (Schweiz) Ag Eingabeeinheit für eine medizinische Vorrichtung in steriler Umgebung wie beispielsweise in einem Operationssaal
US20120249544A1 (en) * 2011-03-29 2012-10-04 Giuliano Maciocci Cloud storage of geotagged maps
CA3228582A1 (en) * 2012-03-07 2013-09-12 Ziteo, Inc. Methods and systems for tracking and guiding sensors and instruments
DE102012210821A1 (de) 2012-06-26 2014-01-02 Siemens Aktiengesellschaft Verfahren zu einer Kommunikation zwischen einer Steuereinheit und einem Patienten und/oder einem Bedienpersonal sowie eine medizinische Bildgebungsvorrichtung hierzu
US10341627B2 (en) * 2012-06-28 2019-07-02 Intermec Ip Corp. Single-handed floating display with selectable content
DE102013104429A1 (de) * 2013-04-30 2014-05-22 Carl Zeiss Meditec Ag Vorrichtungen zum Steuern einer medizinischen Vorrichtung mittels Gesten und Verfahren
US10533850B2 (en) 2013-07-12 2020-01-14 Magic Leap, Inc. Method and system for inserting recognized object data into a virtual world
DE102014207127A1 (de) 2014-04-14 2015-10-15 Siemens Aktiengesellschaft Steuerungssystem für ein medizinisches Gerät sowie Verfahren zum Steuern eines medizinischen Gerätes
US9697383B2 (en) * 2015-04-14 2017-07-04 International Business Machines Corporation Numeric keypad encryption for augmented reality devices
US10928888B2 (en) * 2016-11-14 2021-02-23 Logitech Europe S.A. Systems and methods for configuring a hub-centric virtual/augmented reality environment
DE102017202517A1 (de) 2017-02-16 2018-08-16 Siemens Healthcare Gmbh Bedienvorrichtung und Bedienverfahren zum Bedienen eines medizinischen Geräts

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103402562A (zh) * 2011-02-23 2013-11-20 弗雷森纽斯医疗护理德国有限责任公司 用于在操作医疗仪器时辅助操作者的装置和方法，以及用于医疗仪器的一次性用品
CN103858088A (zh) * 2011-10-19 2014-06-11 西门子公司 具有输入物体的用户界面和计算机支持地操控用户界面的方法
DE102014217559A1 (de) * 2014-09-03 2016-03-03 Olympus Winter & Ibe Gmbh Benutzerassistenzsystem einer Reinigungs- und Desinfektionseinrichtung
DE102015204767A1 (de) * 2015-03-17 2016-09-22 Siemens Healthcare Gmbh Bedienung eines Medizingerätes

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