CN109154433B - 具有用于辅助正确定位的系统的医疗照明装置 - Google Patents

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Abstract

一种用于照亮手术区(2)的医疗照明装置(1)，包括：提供轴向照明的顶灯(3)，该顶灯旨在被安装成在手术区上方可移动，以便能够被手动移动以靠近或者远离手术区；以及辅助调节系统，其用于辅助调节顶灯相对于手术区的正确照明位置，以便将顶灯定位成与手术区相距预定距离。该辅助调节系统包括用于产生第一光束的至少一个第一光源和用于产生第二光束的一个第二光源；光源以间隔的角度被布置在顶灯上，使得在处于预定距离的情况下，第一光束和第二光束会聚在手术区上的一个点(8)上，并且在其他距离处，这两个光束形成两个分开的光斑。

Description

具有用于辅助正确定位的系统的医疗照明装置
技术领域
本发明总体涉及一种用于照亮手术区的的医疗照明装置，该装置包括顶灯和辅助调节系统，该顶灯提供轴向(axial)照明并且被设计成可移动地被安装在手术区上方，以便能够被手动地移动以接近或远离手术区，该辅助调节系统用于辅助调节顶灯相对于手术区的正确照明位置，以便将顶灯定位成与手术区相距预定距离。
背景技术
已知地，在手术室中使用的用于轴向地照明手术区的照明装置包括顶灯，该顶灯附接到悬架臂，以便被安装成在手术区上方移动。顶灯的位置可以由手术室的医疗团队手动改变。为了移动灯以改变其位置，设置有手柄，使得该灯能够在手术区上方的空间中移动和倾斜。
目前通常的做法是提供配备有相应的光源的无菌手柄，该光源用于产生在手术区上形成光斑的激光束，该光斑用作用于辅助在手术区上方定向和对准照明装置的光指引器。
从文献EP 2 760 257中还已知一种医疗照明装置，其中光源由控制单元控制，该控制单元还包括在手术台上产生特定光斑的光指引器。在该装置中，可以基于控制单元测量光源和手术台上的光斑之间的距离而朝向该光斑来自动地定向光源。
在上述装置中，光指引器因而主要用于指示照明区域的中心或用于测量照明设备与期望照明的区域之间的距离。
然而，在手术室中，当医务人员相对于手术区手动定位顶灯时，该人员并不真正知道该顶灯相对于手术区是否被正确地放置，例如他不知道光束是否正好居中或者角度正确地指向患者伤口，或者顶灯是否确实被放置在正确的高度，也就是说既不太靠近也不太远离手术区，使得在这个所谓的“正确”位置，操作者可以利用顶灯的最佳光学性能。
发明内容
本发明的目的是通过提出一种能够在视觉上减轻这样的问题的照明装置来克服这些缺点。
具体地，本发明提供了一种用于照明手术区的医疗照明装置，该装置包括：顶灯和辅助调节系统，该顶灯提供轴向照明并且被设计成被可移动地安装在手术区上方，以便能够被手动地移动以接近或远离手术区，该辅助调节系统用于辅助调节顶灯相对于手术区的正确照明位置，以便将顶灯定位成与手术区相距预定距离，该装置的特征在于，辅助调节系统可以至少包括用于产生第一光束的第一光源和用于产生第二光束的第二光源，其特征还在于，光源以间隔的角度被布置在顶灯上，使得当处于预定距离时，第一光束和第二光束会聚在手术区上的一点，以及当不处于该距离时，两个光束形成不相交的两个光斑。
本发明的医疗照明装置还可以具有以下的特征：
-它还可以包括用于产生第三光束的第三光源，第一光源、第二光源和第三光源以间隔的角度被布置在顶灯上，使得当处于预定距离时，第一光源、第二光源和第三光源会聚在手术区上的一点，以及当不处于该距离时，三个光束在手术区上形成不相交的三个光斑；
-每个光束可以在手术区上投射实心圆形式的光斑，并且使得当顶灯与手术区相距预定距离时，实心圆在该点重合；
-每个光束可以在手术区上投射空心圆形式的光斑，并且使得当顶灯与手术区相距预定距离时，空心圆在该点重合；
-每个光束可以在手术区上投射箭头形式的光斑，使得当顶灯距手术区的距离大于预定距离时箭头指向该点，当顶灯距与手术区相距预定距离时，箭头会聚在该点，并且使得当顶灯距手术区的距离小于预定距离时，箭头远离该点；
-用于辅助调节系统的光源可以是激光光源；以及
-用于辅助调节系统的光源可以是发光二极管(LED)。
利用本发明的这种设置，获得了一种具有提供轴向照明的顶灯的医疗照明装置，其中可以以最佳方式将顶灯手动定位在手术区上方，也就是说在在顶灯与手术区相距预定距离的情况下受益于照明装置的最佳光学性能。属于医务人员的操作者可以在手术前或者手术期间移动顶灯，以仅仅通过来自光源的视觉辅助来照亮手术区中的关注区域，并且可以将顶灯定位或重新定位成与手术区相距预定距离，使得在某一预定距离处，当光束在同一点交叉时，光斑会聚在该点处，其中，光源产生将光斑投射到手术区域上的光束。
根据本发明，投射的光斑的形状可以在视觉上辅助操作者确定顶灯是否太靠近或者是否太远离手术区中的关注区域，或者调节正确的位置，即与手术区相距预定距离的位置。
根据本发明，通过增加光束的数量，即使在操作者例如当操纵顶灯以移动该顶灯时无意中遮挡了其中一个光束的情况下，用于视觉辅助定位的系统仍能正常工作。
附图说明
通过阅读以下描述和附图，可以更好地理解本发明内容并且其他优点变得明显，其中：
-图1是本发明的医疗照明装置的示意图，其具有被安装成可由操作者在手术区上方移动的顶灯；
-图2是本发明的顶灯的透视图，其具有用于辅助调节顶灯相对于手术区的正确照明位置的系统，该系统具有三个光源，每个光源产生朝向该手术区的光束；
-图3A示出了在顶灯相对于手术区被不良定位的情况下手术区的一部分，根据本发明顶灯装配有三个光源，每个光源在手术区上分别投射实心圆形式的光斑；
-图3B示出了顶灯相对于手术区被正确定位的情况下手术区的一部分，根据本发明顶灯装配有三个光源，每个光源在手术区上分别投射实心圆形式的光斑；
-图4A和4C示出了顶灯相对于手术区被不良定位的情况下手术区的一部分，根据本发明顶灯装配有三个光源，每个光源在手术区上投射箭头形式的光斑，顶灯分别显示在离手术区太远的位置以及离手术区太近的位置；以及
-图4B示出了顶灯相对于手术区被正确定位的情况下手术区的一部分，根据本发明顶灯装配有三个光源，每个光源在手术区上透射箭头形式的光斑。
具体实施方式
图1示出了用于在手术室中借助于顶灯3照亮手术区2的医疗照明装置1的一部分，顶灯3沿轴线AA照亮手术区2，顶灯3被安装在铰接的悬架臂4上使得其可以在手术区2上方被手动地移动以接近或者远离手术区2。因此，可以相对于手术区2调节顶灯3，以便以正确的方式照亮关注区域5。属于医务人员的操作者6，例如外科医生，可以例如使用手柄7操纵顶灯3，手柄7在该示例中被布置在顶灯3的中心处，以相对于手术区2移动和定向顶灯3。
本发明的照明装置1装配有调节系统，其相对于手术区2调节顶灯3的正确照明位置，以指示操作者6顶灯3相对于手术区2是处于正确的位置还是处于不正确的位置，更确切地说指示操作者6顶灯3是否与手术区2相距与最佳照明距离对应的某个预定距离，顶灯3在该最佳照明距离处具有最佳光学性能。
作为示例，预定距离是顶灯3和手术区2之间一米的距离。
为了在视觉上辅助操作者6相对于手术区2手动地定向和定位顶灯3使得其处于预定距离，调节系统至少包括：至少一个第一光源，其用于产生指向手术区2以在手术区上形成第一光斑的第一光束；以及第二光源，其用于产生指向手术区2以在手术区2上形成第二光斑的第二光束，第一光源和第二光源被布置成使得当处于预定距离时第一光束和第二光束会聚在手术区2上的点8处，以及当不处于该距离时，也就是说当顶灯3离手术区2太近或者太远时，第一光束和第二光束形成两个不相交的光斑。
在该示例中，图2示出了产生指向手术区2的三个光束的三个光源的布置。光源以间隔的角度被布置在顶灯3上，并且在该示例中它们对称地分布在顶灯3的周边。
还如图2所示，如果所有三个产生的光束会聚在同一点8处，使得光斑在手术区2上重合，那么操作者6知道顶灯3被正确定位，即确实已经在预定距离处。如果顶灯3太近或者太远，则三个产生的光束不会聚在同一点8处，并且三个光束形成在手术区2上不相交的三个光斑(由虚线示出)。于是，操作者6知晓应调整顶灯3的位置以达到顶灯3和手术区2之间的预定距离，从而受益于顶灯3的最佳光学性能。
根据本发明，有利的是增加用于辅助调节顶灯3的系统中的光源的数量，这是因为在存在至少三个光源的情况下，即使在操作者6(例如为了移动顶灯3)借助手柄7抓住顶灯3而遮挡光束中之一的情况下，辅助调节系统仍然正常工作。
根据第一实施方式，每个光束在手术区2上投射实心圆形式的光斑，如图3A和图3B所示。
图3A和3B分别示出了顶灯3相对于手术区2被较差地定位即没有处于预定距离，以及顶灯3相对于手术区2被正确地定位即处于预定距离。在图3A中，，每个都为实心圆形的形式的三个光点在手术区2上明显不相交。因此，操作者6需要调整顶灯3的位置以获得图3B所示的图像，其中三个光束会聚在同一点，每个都为实心圆形式的光斑因而重合，从而从视觉上告知操作者6顶灯3与手术区2相距预定距离并且顶灯3被正确定位。
根据未示出的第二实施方式，每个光束在手术区2上投射空心圆形式的光斑。
根据第三实施方式，每个光束手术区2上投射箭头形式的光斑，如图4A、图4B和图4C所示。
图4A、图4B和图4C分别示出了在距手术区2太远的位置的顶灯3、在距手术区2的预定距离处的顶灯3、以及位置太靠近手术区2的顶灯3。
在图4A中，箭头指向手术区2上的同一点，但是不会聚在该点上并且在视觉上不相交。该配置从视觉上告知操作者6顶灯3离手术区2太远，并且为了达到预定距离，操作者6需要手动地将顶灯3朝着手术区2移动以获得可以在图4B中看到的配置，在图4B中三个箭头在同一点会聚并且毗邻。如果在移动顶灯3时，操作者6使顶灯3朝着手术区2移动超过预定距离，则将在手术区2上看到图4C的配置，其中，三个箭头点以模拟箭头彼此远离的取向而分开。
根据本发明，可以使用由光源投射到手术区2上的光斑的任何形状。
根据本发明，辅助调节系统的光源例如可以是激光光源，LED，或者也可以选自布置在顶灯3的照明模块中的光源。在顶灯3相对于手术区2移动时，它们可以被持续点亮或者可以闪烁，例如以5赫兹(Hz)的频率闪烁，其可以具有替选的闪光，这取决于操作者6如何评估光束的会聚更容易在视觉上被觉察。
根据本发明，由辅助调节系统产生光束可以由操作者6手动激活，例如，通过触摸被布置在手柄7上的电容传感器。其也可以在辅助调节系统检测到顶灯3被移动的那一刻起被自动地激活。
根据本发明中，例如，如果摄像机被布置在手柄7中，则辅助调节系统产生光束以投射光斑也向操作者6指明了摄像机所指向的区域。

Claims (7)

1.一种用于照亮手术区(2)的医疗照明装置(1)，包括顶灯(3)和辅助调节系统，所述顶灯(3)提供轴向照明并且被设计成可移动地被安装在所述手术区(2)上方，以便能够被手动地移动以接近或远离所述手术区(2)，所述辅助调节系统用于辅助调节所述顶灯(3)相对于所述手术区(2)的正确照明位置，使得将所述顶灯(3)定位成与所述手术区(2)相距预定距离，其特征在于，所述辅助调节系统包括用于产生第一光束的至少一个第一光源和用于产生第二光束的第二光源，其特征还在于，第一光源和第二光源以间隔的角度被布置在所述顶灯(3)上，使得在处于所述预定距离的情况下，所述第一光束和第二光束会聚在所述手术区(2)上的一个点(8)处，以及在不处于所述预定距离的情况下，这两个光束形成不相交的两个光斑。
2.根据权利要求1所述的医疗照明装置，其特征在于，所述医疗照明装置还包括用于产生第三光束的第三光源，其特征还在于，所述第一光源、所述第二光源和所述第三光源以间隔的角度被布置在所述顶灯(3)上，使得在处于所述预定距离的情况下，所述第一光束、所述第二光束和所述第三光束会聚在所述手术区(2)上的所述点(8)处，以及在不处于所述预定距离的情况下，这三个光束在所述手术区(2)上形成不相交的三个光斑。
3.根据前述权利要求之一所述的医疗照明装置，其特征在于，每个光束在所述手术区(2)上投射实心圆形式的光斑，并且使得在所述顶灯(3)与所述手术区(2)相距所述预定距离的情况下，所述实心圆在所述点(8)处重合。
4.根据权利要求1或2所述的医疗照明装置，其特征在于，每个光束在所述手术区(2)上投射空心圆形式的光斑，并且使得在所述顶灯(3)与所述手术区(2)相距所述预定距离的情况下，所述空心圆在所述点(8)处重合。
5.根据权利要求1或2所述的医疗照明装置，其特征在于，每个光束在所述手术区(2)上投射箭头形式的光斑，使得在所述顶灯(3)距离所述手术区(2)的距离比所述预定距离大的情况下，所述箭头指向所述点(8)，在所述顶灯(3)与所述手术区(2)相距所述预定距离的情况下，所述箭头朝向所述点(8)会聚，以及在所述顶灯(3)距离所述手术区(2)的距离比所述预定距离小的情况下，所述箭头远离所述点(8)。
6.根据权利要求1所述的医疗照明装置，其特征在于，所述辅助调节系统的所述光源是激光光源。
7.根据权利要求1所述的医疗照明装置，其特征在于，所述辅助调节系统的所述光源是LED。
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