CN115916099A - 用于监控手术灯装置的系统 - Google Patents

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Abstract

本发明包括一种用于监控手术灯装置的系统，所述手术灯装置包括至少一个手术灯，所述系统具有监控单元。在此，所述监控单元确定所述至少一个手术灯在所述手术场中的能量输入。

Description

用于监控手术灯装置的系统
技术领域
本发明涉及一种手术灯装置的运行，其包括至少一个手术灯或至少两个手术灯。
背景技术
新设计的手术灯具有非常高的性能潜力(Leistungspotenzial)。OP手术灯标准60601-2-41涵盖了最大照度以及最大辐照度。该标准规定了每种手术灯体的辐照度的最大值为1000W/m2。然而，这种限制不足以可靠地防止OP场的加热和与此相关的加速组织脱水。
发明内容
因此，本发明的目的是提供一种能够使手术灯装置更安全运行的系统。
本发明的目的通过根据权利要求1和7的用于监控手术灯装置的系统来实现。本发明的优选实施方式由从属权利要求给出。
本发明的第一方面涉及一种用于监控手术灯装置的系统，该手术灯装置包括至少一个手术灯，该系统具有监控单元。监控单元确定所述至少一个手术灯在手术场中的能量输入。特别地，这种能量输入是通过所述至少一个手术灯引入到手术场中的总功率。
在此，本发明也基于以下认识：仅在光场的中心测量由标准限定的辐照度，并因此不再描述有关整个光场的总辐照度或总功率的说明，从而不再描述在手术场中的能量输入；该能量输入是用于手术场加热和组织脱水的重要参数。现在，通过根据本发明的利用监控单元确定能量输入，可以识别在手术场中的过大能量输入并避免与此相关的问题。
在本发明的一种可选的实施方式中，手术灯具有至少40kLux的照度和/或至少100mm的光场直径。
优选地，手术灯具有至少80kLux的照度和/或至少200mm的光场直径，特别是至少120kLux的照度和/或至少300mm的光场直径。
如果手术灯的照度和/或光场直径是可调整的，则上述信息是指至少能够将照度和/或光场直径调整为这样的值，即，根据上述实施方式至少能够调整为至少40kLux、优选至少80kLux、更优选至少12kLux的照度，和/或至少100mm、优选至少200mm、并且更优选至少300mm的光场直径。
在本发明的一种可选的实施方式中，手术灯能够布置在手术台上方，以便照亮手术场。
在本发明的一种可选的实施方式中，监控单元根据所述至少一个手术灯的光场直径和照度来确定能量输入。优选地，监控单元为此评估所述至少一个手术灯的控制单元的参数。
在本发明的一种可选的实施方式中，手术灯包括多个光源、特别是LED，其中，监控单元基于对光源的操控来确定光场直径和/或照度。
在本发明的一种可选的实施方式中，所述至少一个手术灯的光场直径和/或照度是可调整的。
光场直径和/或照度可以连续地和/或分阶段改变。
在本发明的一种可选的实施方式中，所述至少一个手术灯的光场直径能够改变至少25mm、优选至少50mm、更优选至少100mm。换句话说，在该实施方式中，最小可调光场直径与最大可调光场直径之间的差为至少25mm，优选至少50mm，更优选至少100mm。
在本发明的一种可选的实施方式中，所述至少一个手术灯的光场直径至少能够在200mm与300mm的光场直径范围内调整，优选在140mm与350mm之间。换句话说，在该实施方式中，光场直径的值既可以被调整为小于或等于200mm、优选小于或等于140mm，也可以被调整为300mm或更大，优选350mm或更大。
在本发明的一种可选的实施方式中，所述至少一个手术灯的照度能够改变至少20kLux、优选至少40kLux。换句话说，在该实施方式中，在最小可调照度与最大可调照度之间的差为至少20kLux、优选至少40kLux、更优选至少60kLux。
在本发明的一种可选的实施方式中，所述至少一个手术灯的照度至少能够在80kLux与120kLux之间并且优选在40kLux与160kLux之间的照度范围内调整。换句话说，在该实施方式中，照度不仅能够调整为小于或等于80KLux、优选小于或等于40kLux的值，而且能够调整为120kLux或更大、优选160kLux或更大的值。
优选地，光场直径和/或照度在所给出的范围上能够连续地和/或分多个阶段改变。
在本发明的一种可选的实施方式中，监控单元在光场直径和/或照度改变时重新确定能量输入。
特别地，所述至少一个手术灯可以具有控制单元，通过该控制单元、特别是通过该控制单元的输入元件，能够调整所述至少一个手术灯的光场直径和/或照度，其中监控单元在光场直径和/或照度改变时评估控制单元的新参数并且重新确定能量输入。
在本发明的一种可选的实施方式中，监控单元基于能量输入确定手术场的预期温度升高。
在本发明的一种可选的实施方式中，监控单元基于能量输入和所述至少一个手术灯的光场直径确定手术场的预期温度升高。
在本发明的一种可选的实施方式中，监控单元根据手术场的参数确定手术场的预期温度升高，监控单元通过传感器、特别是光学传感器确定该参数。
特别地，可以在此通过传感器(例如相机)检测手术场的颜色，并且在确定预期温度升高时加以考虑。由此，可以将较暗组织的较高光吸收考虑进来。传感器可以例如布置在所述至少一个手术灯上，并且特别是布置在手术灯的手柄上，和/或对准手术灯的光场的中心。
在本发明的一种可选的实施方式中，监控单元显示手术场中的能量输入和/或基于该手术场中的能量输入所确定的值，和/或监控是否超过边界值。
特别可以规定：由监控单元显示温度升高和/或监控温度升高超过边界值。
在本发明的一种可选的实施方式中，在超过边界值时监控单元发出声音的和/或光学的警告，和/或自动地限制或减小照度。
特别地，可以是用于能量输入的边界值和/或手术场的预期温度升高。
在本发明的一种可选的实施方式中，该系统包括输入单元，操作人员可以通过该输入单元调整边界值。
在本发明的一种可选的实施方式中，监控单元的监控和/或控制功能是可打开和关闭的。
在本发明的一种可选的实施方式中，显示的类型和/或对超过边界值的反应是可选择的。
本发明的第二个独立方面涉及一种用于监控手术灯装置的系统，该手术灯装置包括至少两个手术灯，该系统具有监控单元，其中监控单元确定所述至少两个手术灯作用在手术场中的总功率参数。
本发明的第二个方面所考虑的是：在大多数OP情况下，多个手术灯光场是彼此重叠或者说是同时对准一个场域，从而产生更高的辐照度和更高的温度负荷，这可能会导致不期望的副作用。相关的最大照度也可能是极高的，以至于它们会对用户造成眩光并使眼睛快速疲劳。
通过确定至少两个手术灯作用在手术场中的总功率参数，现在可以识别出至少两个手术灯在手术场中的过大总功率参数，并且避免与此相关的问题。
在本发明的一种可选的实施方式中，手术灯分别具有至少40kLux的照度和/或至少100mm的光场直径。优选地，手术灯分别具有至少80kLux的照度和/或至少200mm的最大光场直径，特别是至少120kLux的最大照度和/或至少300mm的最大光场直径。
如果手术灯的照度和/或光场直径是可调整的，则这些信息是指至少能够将照度和/或光场直径调整为这样的值，如上文针对根据本发明的第一方面的单个手术灯所描述的那样。
此外，之前关于第一方面所包含的有关可调整性的绝对和相对范围的说明也适用于在第二方面中所使用的手术灯。
在此可以将监控单元配置为，其以与上述的能量输入相同的方式来确定、监控、显示和/或评估总功率参数。
特别地，监控单元可以显示总功率参数和/或监控是否超过边界值。
特别地，在本发明的一种可选的实施方式中，在超过边界值时监控单元可以发出声音的和/或光学的警告和/或自动地限制或减小照度，其中，边界值优选是总功率参数的边界值和/或由此确定的值，和/或其中，边界值优选能够由操作人员调整。
在本发明的一种可选的实施方式中，总功率参数可以是至少两个手术灯在手术场中的总能量输入。
特别地，根据第二方面所使用的监控单元在此可以如上关于第一方面所详细描述的那样构造和工作。在此，根据第一方面的能量输入可以特别是至少两个手术灯在手术场中的总能量输入。
特别地，监控单元可以根据至少两个手术灯各自的光场直径和各自的照度来确定总能量输入。
在本发明的一种可选的实施方式中，手术灯分别包括多个光源、特别是LED，其中监控单元基于对光源的操控分别确定光场直径和/或照度。
但是也可以考虑其它的总功率参数，例如总辐照度，即至少两个手术灯每单位面积的共同辐射功率。优选地，它们也是基于对光源的操控来确定。
在本发明的一种可选的实施方式中，监控单元至少在一种运行模式下，在假设光场完全重叠的情况下，确定总功率参数。因此，这在监控的框架下是从“最差情况”出发。
在这种情况下，在超过边界值时发出的声音和/或光学警告可以特别是用于通知外科医生：在当前设置两个手术灯的情况下，光场不允许重叠或者不允许完全重叠。
在此，在假设光场完全重叠的情况下确定总功率参数的优点在于：不需要关于手术灯的位置和/或方向的知识，并且该确定特别是也可以仅基于在手术灯控制器中已经可用作手术灯操控数据的数据来进行。
在本发明的一种可选的实施方式中，监控单元至少在一种运行模式下基于关于至少两个手术灯的实际方向和/或位置和/或关于至少两个手术灯的光场的实际重叠的信息来确定总功率参数。由此，当光场实际上完全不重叠时，避免了不必要的警告和/或控制干预。
在本发明的一种可选的实施方式中，系统包括输入单元，操作人员可以通过该输入单元输入信息。
替代地或附加地，该系统包括检测单元，通过该检测单元自动地确定信息。在此，可以特别是设置一个或多个传感器，通过这些传感器检测至少两个手术灯的方向和/或位置和/或至少两个手术灯的光场的实际重叠。
在本发明的一种可选的实施方式中，监控单元至少在一种运行模式下，在假设至少一个手术灯相对于手术场具有预定距离的情况下，确定能量输入和/或总功率参数。
在本发明的一种可选的实施方式中，所述预定距离在最小距离L1与最大距离L2之间根据手术灯的参数规范选出。
在本发明的一种可选的实施方式中，在假设一个或多个手术灯与手术场之间的距离在(L1)600mm与(L2)1500mm之间范围内的情况下，监控单元确定能量输入和/或总功率参数。
在本发明的一种可选的实施方式中，监控单元至少在一种运行模式下基于关于至少一个手术灯与手术场的实际距离的信息来确定总功率参数。
在本发明的一种可选的实施方式中，该系统包括输入单元，操作人员可以通过该输入单元输入信息。替代地或附加地，该系统包括检测单元，通过该检测单元自动地确定信息。在此，特别是可以设置一个或多个传感器，通过这些传感器来检测至少一个手术灯与手术场的实际距离。
在本发明的一种可选的实施方式中，所述至少一个手术灯包括灯体和布置在灯体上的手柄，通过该手柄可以定向灯体。
在本发明的一种可选的实施方式中，手柄被布置在灯体的发光区域内。发光区域可以包括多个光源、特别是LED，其中光源优选地围绕手柄布置。
在本发明的一种可选的实施方式中，手柄的主轴线与手术灯的光学主轴线一致。
在本发明的一种可选的实施方式中，手术灯包括多个LED，这些LED的光场至少部分地重叠，在此优选地，光场的尺寸能够通过对LED的操控来调整。
如果设置两个或更多个手术灯，则这些手术灯优选地分别如刚才所描述的那样配置。
在本发明的一种可选的实施方式中，手术灯装置包括至少两个手术灯，它们分别具有独立的监控单元以及用于彼此通信的接口，其中所述总功率参数由监控单元基于经由接口传输的信息来确定。
在本发明的一种可选的实施方式中，手术灯装置包括至少两个手术灯，在此提供了共有的监控单元，其中监控单元优选被集成到手术灯装置的共有控制单元中。
在本发明的一种可选的实施方式中，手术灯装置包括至少两个手术灯，其中所述至少两个手术灯的至少一个参数是可同步调节的，特别是光场直径和/或照度和/或颜色调整和/或打开和关闭。
本发明还涉及一种手术灯装置，其具有至少一个且优选至少两个手术灯和如上所述的用于监控手术灯装置的系统。
在本发明的一种可选的实施方式中，该手术灯装置包括承载系统，所述至少一个且优选至少两个手术灯能够通过该承载系统位置和方向可调地布置在手术台上方。
在本发明的一种可选的实施方式中，监控单元包括微控制器和存储在非易失性存储器上的软件，该软件在微控制器上运行以实现上述功能。
为此，监控单元优选地与手术灯或灯的控制器相连接并且从其获得操控数据。此外，监控单元可以与输入和/或输出元件相连接。
此外，在本发明的一种可选的实施方式中，该系统还包括控制装置，该控制装置具有微控制器和存储在非易失性存储器上的软件，该软件在微控制器上运行以实现上述操控功能。
监控单元可以被集成到控制装置中或者与控制装置分开地设计。
附图说明
现在根据附图以及实施例详细阐述本发明。在此示出了：
图1为根据本发明的手术灯装置的实施例，其具有根据本发明的监控单元。
具体实施方式
图1示出了根据本发明的手术灯装置1的一个实施例，其具有第一手术灯2和第二手术灯2’。然而在本发明的框架下，该手术灯装置1还可以包括仅一个手术灯或多于两个的手术灯。
在该实施例中，手术灯2和2’位置和方向可调地通过承载系统3布置在手术台8的上方。该调节通常是手动完成的。然而，也可以设想通过承载系统3的驱动器来调节。在该实施例中，承载系统包括天花板支架15，中心轴4通过该天花板支架安装在天花板上。在中心轴4上可枢转地布置承载臂5。手术灯2和2’分别通过附加的承载臂元件6和关节布置在不同的承载臂5上并具有手柄7，这些手术灯能够在该手柄上移动。然而，也可以考虑承载系统的其它设计方案。
手术灯2和2’分别具有灯体，该灯体能够通过布置在灯体上的手柄7定向。在该实施例中，手柄7布置在灯体的发光区域内。
发光区域分别包括多个光源、特别是LED。在该实施例中，发光区域和/或光源分别围绕手柄7布置。特别地，手柄7居中地布置在发光区域内。
在该实施例中，手柄的主轴线分别与手术灯的光学主轴线一致并因此指向手术灯所照亮的区域。
在该实施例中，手术灯2和2’分别包括多个LED，这些LED的光场至少部分地重叠，其中优选地，光场的尺寸能够分别通过对LED的操控来调整。
手术灯2和2’分别产生一个光场12或12’。通过对手术灯2和2’的相应布置和定向，能够使光场12和12’指向位于手术台8上的患者9的手术场10，以使它们重叠。
然而，在其它情况下，手术灯2和2’的两个光场12和12’也可以指向不同的区域。例如，在移植的情况下，一个手术灯可以指向位于手术台8上的患者9的手术场10，另一个手术灯可以指向移植器官。
手术灯可以特别是具有以下一个或多个运行参数：
·照度最低40kLux-最大160kLux
·色温能够在3000-6000K之间调整
·光场尺寸能够在140-350mm直径之间调整
·显色指数>Ra96(标准要求>Ra85)
·总辐照度在最大发光强度下为约540W/m2
·灯与OP场之间的工作距离在600mm-1500mm之间
在图1中示出了操作装置30，通过该操作装置可以控制手术灯2和2’的功能，特别是亮度调节和/或光场尺寸和/或色温和/或打开和关闭。在所示的实施例中，操作装置被安装在墙壁上。替代地，也可以将操作装置30设计为台式的或移动版本。操作装置优选具有例如开关、调节器和/或触摸屏形式的输入元件33。此外，操作装置30优选地包括显示器31，在显示器上可以显示各个手术灯2和2’的运行状态和/或当前调整参数。
手术灯2和2’可以有线和/或无线地相互连接和/或与共有的控制装置和/或操作单元联网(vernetzt)。通过这种沟通，可以操控和/或同步手术灯2和2’的功能，例如亮度调节、焦点调节或色温以及同时打开和关闭。
根据本发明，手术灯装置包括监控单元20，其在这里仅用符号表示。其可以是手术灯和/或操作装置30的集成到手术灯中的和/或外部的控制器的一部分。
在本发明的第一方面中，监控单元确定至少一个手术灯2和2’在手术场10中的能量输入。该能量输入取决于各个光场12和12’的光场直径及其照度。根据这2个参数，监控单元20可以确定每个手术灯的总能量。
这通过以下示例更详细地说明：
具有160mm直径和160kLux照度的小光场的小手术灯与具有350mm直径和160kLux照度的大光场的大手术灯虽然都准确地具有约550W/m2的相同的辐照度。但是，进入到手术场中的总能量输入在大手术灯下是在小手术灯下的约3倍高。
在此，手术灯优选分别包括多个光源、特别是LED，其中，监控单元分别基于对光源的操控来确定光场直径和/或照度。因此，可以省略对光场直径和/或照度的测量。特别是在此分别仅基于对光源的操控来确定光场直径和/或照度。
在本发明的一种可选的实施方式中和/或在一种可选的运行模式中，能量输入的确定完全是在不考虑测量值的情况下仅基于操控数据来进行的。
由于通过手术灯的联网，监控单元20随时可以知道关于每个手术灯2和2’调整了哪些参数，因此在一个或多个手术灯达到临界设置的情况下，手术灯或者通过声音发出警告信号，或者以光的形式显示警告信号。例如，可以在操作装置30上设置相应的指示器32，例如以闪光灯的形式。
同样，监控单元20可以被配置为自动降低或限制照度。特别是当所有手术灯的照度同步时，可以显著降低过高的能量/温度/组织脱水的风险。
在本发明的一种可选的实施方式中，可以打开或关闭该功能。
在本发明的一种可选的实施方式中，可以选择警告音、显示或者两者。
在本发明的一种可选的实施方式中，能量输入的最大值可以由操作人员预先给定，例如通过操作装置30的相应输入元件。
在本发明的一种可选的实施方式中，手术灯具有至少40kLux的照度和/或至少140mm的光场直径。
在本发明的一种可选的实施方式中，可以将由手术灯2和2’引起的手术场10区域中的温度升高显示给操作人员11，或者操作人员可以预先给定温度值的边界值。
如果如该实施例中那样设置多个手术灯2和2’，则它们的光场12和12’可以彼此重叠或者同时指向手术场10。由此产生非常高的辐照度和较高的温度负荷，这可能会导致不期望的副作用。相关的最大照度也可能是极高的，以至于它们会对用户造成眩光并使眼睛快速疲劳。
因此，根据本发明的第二方面，监控单元确定至少两个手术灯2和2’作用在手术场10中的总功率参数。
该总功率参数现在可以以与上面针对能量输入所描述的相同方式被监控和/或显示。
总功率参数可以是共同实现的照度和/或辐照度。然而，优选地，在此也可以如根据第一方面所描述的那样确定至少两个手术灯2和2’在手术场10中的总能量输入。这特别是通过相应的光场12和12’的光场直径及其照度来实现。
通过这些参数，也可以在没有关于手术灯的方向的信息的情况下确定可能的最大系统能量。这种方法是基于最坏情况的场景：即，所有光场从相对于手术灯的一预定距离指向一个点。在此例如可以假设为一米的距离。
然而，替代地或附加地，总功率参数的确定也可以基于关于手术灯2和2’的实际布置的信息来进行。特别地，监控单元的操作人员可以预先给定光场的某种重叠和/或调整距离，随后在此基础上进行确定。据此，可以进行单独的调整和判断。
可选地或附加地，监控单元可包括一个或多个传感器，通过这些传感器可以确定关于手术灯2和2’的实际布置的信息，特别是关于光场的重叠和/或相应的手术灯2和2’到手术场10的距离的信息。

Claims (15)

1.一种用于监控手术灯装置的系统，所述手术灯装置包括至少一个手术灯，所述系统具有监控单元，其中，所述手术灯优选地具有至少40kLux的照度和/或至少100mm的光场直径，其特征在于，所述监控单元确定所述至少一个手术灯在手术场中的能量输入。
2.根据权利要求1所述的系统，其中，所述监控单元根据所述至少一个手术灯的光场直径和照度来确定所述能量输入，其中，所述手术灯包括多个光源、特别是LED，其中，所述监控单元基于对所述光源的操控来确定所述光场直径和/或所述照度。
3.根据前述权利要求中任一项所述的系统，其中，所述至少一个手术灯的光场直径能够改变至少25mm、优选至少50mm、更优选至少100mm，和/或其中，所述至少一个手术灯的光场直径至少能够在200mm与300mm之间、优选在140mm与350mm之间的光场直径范围内调整，和/或其中，所述至少一个手术灯的照度能够改变至少20kLux、优选至少40kLux，和/或其中，所述至少一个手术灯的照度至少能够在80kLux与120kLux之间并且优选在40kLux与160kLux之间的照度范围内调整。
4.根据前述权利要求中任一项所述的系统，其中，所述监控单元显示在所述手术场中的能量输入和/或显示基于在所述手术场中的该能量输入所确定的值，特别是所述手术场的温度升高，和/或监控是否超过边界值。
5.根据前述权利要求中任一项所述的系统，其中，在超过边界值时所述监控单元发出声音的和/或光学的警告，和/或自动地限制或减小所述照度，其中所述边界值可以是用于所述能量输入的边界值和/或所述手术场的预期温度升高，和/或其中所述边界值优选地能够由操作人员调整。
6.根据前述权利要求中任一项所述的系统，其中，所述监控单元的监控和/或控制功能是能够打开和关闭的，和/或其中，所述显示的类型和/或对超过所述边界值的反应是能够选择的。
7.一种特别是根据前述权利要求中任一项所述的系统，用于监控手术灯装置，所述手术灯装置包括至少两个手术灯，所述系统具有监控单元，其中，所述手术灯优选地具有至少40kLux的照度和/或至少100mm的光场直径，其特征在于，所述监控单元确定所述至少两个手术灯作用于所述手术场中的总功率参数。
8.根据权利要求8所述的系统，其中，所述总功率参数是所述至少两个手术灯在所述手术场中的总能量输入，其中，所述监控单元优选地根据所述至少两个手术灯的相应的光场直径和相应的照度来确定所述能量输入，其中所述手术灯优选地分别包括多个光源、特别是LED，其中所述监控单元分别基于对所述光源的操控来确定所述光场直径和/或所述照度。
9.根据权利要求8所述的系统，其中，所述监控单元至少在一种运行模式下，在假设所述光场完全重叠的情况下，确定所述总功率参数；和/或其中，所述监控单元至少在一种运行模式下，基于关于所述至少两个手术灯的实际方向和/或位置和/或关于所述至少两个手术灯的光场的实际重叠的信息，确定所述总功率参数；其中，所述系统优选地包括输入单元和/或检测单元，操作人员能够通过所述输入单元输入所述信息，通过所述检测单元自动地确定所述信息。
10.根据前述权利要求中任一项所述的系统，其中，所述监控单元在至少在一种运行模式下，在假设所述至少一个手术灯相对于所述手术场在预定距离的情况下，确定所述能量输入和/或所述总功率参数，其中，优选地假设距离在600mm与1500mm之间的范围内；和/或其中，所述监控单元至少在一种运行模式下，基于关于所述至少一个手术灯与所述手术场的实际距离的信息来确定所述总功率参数，其中，所述系统优选地包括输入单元和/或检测单元，操作人员能够通过所述输入单元输入所述信息，通过所述检测单元自动地确定所述信息。
11.根据前述权利要求中任一项所述的系统，其中，所述至少一个手术灯包括灯体和布置在所述灯体上的手柄，通过所述手柄可以定向所述灯体，其中，所述手柄优选地布置在所述灯体的发光区域内和/或所述手柄的主轴线与所述手术灯的光学主轴线一致，和/或其中，所述手术灯包括多个LED，所述多个LED的光场至少部分地重叠，其中，优选地，所述光场的尺寸能够通过对LED的操控来调整。
12.根据前述权利要求中任一项所述的系统，其中，所述手术灯装置包括至少两个手术灯，每个手术灯包括独立的监控单元以及用于彼此通信的接口，其中，所述总功率参数由所述监控单元基于经由所述接口传输的信息来确定，或者其中，设置共同的监控单元，其中，所述监控单元优选地集成在所述手术灯装置的共同的控制单元中。
13.根据前述权利要求中任一项所述的系统，其中，所述手术灯装置包括至少两个手术灯，其中，所述至少两个手术灯的至少一个参数能够同步地调节，特别是所述光场直径和/或所述照度和/或颜色调整和/或打开和关闭。
14.一种手术灯装置，具有至少一个且优选至少两个手术灯和根据前述权利要求中任一项所述的系统。
15.根据权利要求14所述的手术灯装置，其中，所述手术灯装置包括承载系统，所述至少一个手术灯并且优选地所述至少两个手术灯能够通过所述承载系统而位置和方向可调地布置在手术台上方。
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