DE102005024866B4 - Microscope system and method for operating a microscope system - Google Patents
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Abstract
Operationsmikroskop-System mit wenigstens einer durch Steuerbefehle beaufschlagbaren Mikroskop-Komponente (4; 6; 7; 8) und einer als Single-Board-Computer ausgebildeten ersten Rechnereinheit (2) und wenigstens einer ersten Eingabeeinheit (1) zur Eingabe von Eingabebefehlen in die erste Rechnereinheit (2), wobei die erste Rechnereinheit mit Mitteln zur Umwandlung von Eingabebefehlen in Steuerbefehle zur Beaufschlagung wenigstens einer Mikroskop-Komponente (4; 6; 7; 8) ausgebildet ist, und mit einer zweiten Rechnereinheit (5) und wenigstens einer zweiten Eingabeeinheit (3; 3a, 3b) zur Eingabe von Eingabebefehlen in die zweite Rechnereinheit, wobei die zweite Rechnereinheit (5) mit Mitteln zur Umwandlung der Eingabebefehle in Steuerbefehle zur Beaufschlagung wenigstens einer Mikroskop-Komponente (4; 6; 7; 8) ausgebildet ist, wobei die erste Eingabeeinheit als Touch-Panel und/oder Tastatur ausgebildet ist, und die erste und die zweite Rechnereinheit (2, 5) in einem gemeinsamen Gehäuse (15) untergebracht sind.Surgical microscope system with at least one acted upon by control commands microscope component (4; 6; 7; 8) and a trained as a single-board computer first Computer unit (2) and at least one first input unit (1) for inputting commands to the first computer unit (2), wherein the first computer unit with means for converting input commands in control commands for applying at least one microscope component (4; 6; 7; 8) is formed, and with a second computer unit (5) and at least one second input unit (3; 3a, 3b) for input of input commands in the second computer unit, wherein the second Computer unit (5) with means for converting the input commands in control commands for applying at least one microscope component (4; 6; 7; 8) is formed, wherein the first input unit as a touch panel and / or keyboard is formed, and the first and the second Computer unit (2, 5) are housed in a common housing (15).
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Mikroskop-System sowie ein Verfahren zum Betreiben eines Mikroskop-Systems.The The present invention relates to a microscope system and a method for operating a microscope system.
Die Verwendung von Personal-Computern (PCs) im Zusammenhang mit der Steuerung von Mikroskopen ist bekannt. Von der Carl Zeiss AG wird unter dem Namen OPMI-Pentero in diesem Zusammenhang ein PC mit Bildschirm, Standardsoftware und Standard-PC-Steuer-Karten verwendet, wobei hiermit ein komplettes Mikroskop-System gesteuert wird. Derartige Mikroskop-Systeme erweisen sich jedoch in der Praxis als besonders störanfällig, beispielsweise im Zusammenhang mit Betriebssystem-Abstürzen und Virus-Problemen.The Use of personal computers (PCs) in connection with the Control of microscopes is known. From the Carl Zeiss AG is under the name OPMI-Pentero in this context a PC with screen, Standard software and standard PC control cards, whereby hereby a complete microscope system is controlled. Such microscope systems However, in practice prove to be particularly susceptible to interference, for example related to operating system crashes and virus issues.
Ein
derartiges Mikroskop-System gemäß dem Stand
der Technik sei anhand der
Das
in
Aus
der
Aus der US 2002/0149763 A1 ist ein Mikroskop-System mit wenigstens einer durch Steuerbefehle beaufschlagbaren Mikroskop-Komponente und einer als PC ausgebildeten ersten Rechnereinheit sowie einer zweiten Rechnereinheit bekannt. Auch diese Druckschrift beschäftigt sich nicht mit den speziellen Anforderungen an Operationsmikroskope.Out US 2002/0149763 A1 is a microscope system with at least one Actuated by control commands microscope component and a formed as a PC first computer unit and a second computer unit known. This publication is not concerned with the specific Requirements for surgical microscopes.
Insbesondere
im Zusammenhang mit Operationsmikroskopen muss die Funktionsfähigkeit
eines Mikroskop-System jederzeit gewährleistet sein. Mit Systemen,
wie sie oben unter Bezugnahme auf
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist daher die Bereitstellung eines Mikroskop-Systems, das auch höchsten Sicherheitsanforderungen gerecht wird.task The present invention therefore provides a microscope system, the highest Safety requirements.
Diese Aufgabe wird gelöst durch ein Mikroskop-System mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 sowie ein Verfahren mit den Merkmalen des Patentanspruchs 6.These Task is solved by a microscope system with the features of the claim 1 and a method with the features of claim 6.
Mit dem erfindungsgemäßen Operationsmikroskop-System ist auch bei Ausfall bzw. Absturz eins PCs, über den unter normalen Betriebsbedingungen Steuerbefehle für die Mikroskop-Komponenten geleitet werden können, die Sicherheit des Gesamtsystems gewährleistet, d.h. insbesondere kann ein Operationsmikroskop z.B. während einer Operation weiter verwendet werden. Ein weiterer erfindungsgemäß realisierbarer Vorteil ist die schnelle Verfügbarkeit des Mikroskopes bereits unmittelbar nach Einschalten des Systems. Die erfindungsgemäß vorgesehene eigenständige, zusätzliche Rechner- bzw. Elektronikeinheit ist bereits nach wenigen 100 ms funktionsfähig und kann die Kontrolle des Gesamt-Mikroskop-Systems übernehmen. Herkömmliche PCs brauchen bekanntermaßen wesentlich länger, um hochzufahren bzw. funktionsfähig zu werden. Die erfindungsgemäß vorgesehene zusätzliche Rechnereinheit kann beispielsweise die Motoren des Mikroskop-Systems in ihre Startposition fahren, sowie Sensoren und Bremsen abfragen. Das Mikroskop-System ist somit unmittelbar nach dem Einschalten für den Benutzer verfügbar. Gleichzeitig ist erfindungsgemäß gewährleistet, dass die preiswert und weltweit verfügbaren bzw. bekannten Standard-Softwarelösungen in umfassender Weise für ein Mikroskop-System nutzbar sind, ohne die Sicherheit des Systems zu beeinträchtigen.With the surgical microscope system according to the invention is also in case of failure or crash one PC, on the under normal operating conditions control commands for the Microscope components can be routed to the security of the overall system guaranteed i.e. In particular, a surgical microscope may e.g. during one Operation continues to be used. Another invention feasible Advantage is the fast availability of the Microscope already immediately after switching on the system. The According to the invention provided independent, additional Computer or electronic unit is already after a few 100 ms functioning and can take control of the overall microscope system. conventional PCs are known to need much longer, to boot up or operational to become. The inventively provided additional Computer unit, for example, the motors of the microscope system drive into their starting position, and interrogate sensors and brakes. The microscope system is thus immediately after switching on for the User available. At the same time, the invention ensures that that the inexpensive and globally available or known standard software solutions in comprehensive way for a microscope system can be used without the safety of the system to impair.
Als erfindungsgemäß steuerbare Mikroskop-Komponenten seien insbesondere Optikträger, X-Y-Kupplungen und optische Komponenten wie etwa Zoom-Systeme genannt. Insbesondere Single-Board-Computer erweisen sich als vorteilhaft einsetzbar. Ein Single-Board-Computer (SBC) ist in der Regel realisiert als ein kompaktes Mainboard mit integriertem Prozessor, Ein- und Ausgabe wie serielle Schnittstellen, Parallele Schnittstellen, Floppy-Schnittstellen, Festplattenschnittstellen etc. Single-Board-Computer sind mit oder ohne Buserweiterungsmöglichkeit erhältlich.As controllable microscope components according to the invention may be mentioned in particular optical carrier, XY couplings and optical components such as zoom systems. In particular, single-board computers prove to be advantageous. A single-board computer (SBC) is usually realized as a compact mainboard with integrated processor, input and output such as serial interfaces, parallel interfaces, floppy interfaces, hard disk interfaces, etc. Single-board computers are available with or without bus expansion capability.
Hauptunterscheidungsmerkmal zum normalen Motherboard ist vor allem die kompakte Bauform. Durch diese kompakte Bauform ist die Integration sehr viel höher, somit können Single-Board-Computer in sehr platzkritischen Anwendungen eingesetzt werden. Auf einem Single-Board-Computer sind zweckmäßigerweise alle Controller wie Graphik-Chip, Ethernet oder SCSI integriert.Key differentiator the normal motherboard is above all the compact design. By This compact design, the integration is much higher, thus can Single-board computers are used in very space-critical applications. On a single-board computer are expediently all controllers such as graphics chip, Ethernet or SCSI integrated.
Erfindungsgemäß ist die erste Eingabeeinheit als Touch-Screen bzw. -Board und/oder Tastatur ausgebildet. Mit derartigen Eingabeeinrichtungen ist eine besonders einfache und ergonomisch vorteilhafte Bedienung eines Operationsmikroskopes gewährleistet.According to the invention first input unit as touch-screen or board and / or keyboard formed. With such input devices is a particularly simple and ergonomically advantageous operation ensured a surgical microscope.
Die erste und die zweite Rechnereinheit sind in einem gemeinsamen Gehäuse untergebracht. Eine derartige Bauweise erweist sich z.B. aufgrund minimierbarer Übertragungswege als kompakt, und auch unter Sicherheitsaspekten als besonders günstig.The first and the second computer unit are housed in a common housing. A Such construction proves e.g. due to minimizable transmission paths as compact, and also in terms of security as particularly favorable.
Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.advantageous Embodiments of the invention are the subject of the dependent claims.
Es ist gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Mikroskop-Systems vorgesehen, dass von der ersten Rechnereinheit erzeugte Steuerbefehle über die zweite Rechnereinheit auf wenigstens eine Mikroskop-Komponente gegeben werden. Mit dieser Maßnahme ist gewährleistet, dass beispielsweise während eines Normalbetriebszustandes eine vollständige Mikroskop-Systemsteuerung über die als PC ausgebildete erste Rechnereinrichtung erfolgen kann. Die von dem PC erzeugten Steuerbefehle können beispielsweise unverändert unter Zwischenschaltung der zweiten Rechnereinheit auf die jeweiligen Mikroskop-Komponenten gegeben werden. Insbesondere ist in diesem Fall die besonders günstige Unterbringung der ersten Rechnereinheit und der zweiten Rechnereinheit innerhalb eines Gehäuses, beispielsweise des Mikroskopgehäuses in besonders einfacher Weise möglich. Es ist in gleicher Weise möglich, die von der ersten Rechnereinheit erzeugten Steuerbefehle an der zweiten Rechnereinheit vorbei auf die jeweiligen Mikroskop-Komponenten zu geben. Insbesondere ist es erfindungsgemäß auch möglich, ein Mikroskop-System parallel über die erste und die zweite Eingabeeinheit zu steuern.It is according to one particularly preferred embodiment of the microscope system according to the invention provided that generated by the first computer unit control commands on the second computer unit is placed on at least one microscope component become. With this measure is guaranteed that, for example, during a normal operating state of a complete microscope system control over the PC designed first computer device can be done. The For example, control commands generated by the PC may remain unchanged under Interposition of the second computer unit to the respective Microscope components are given. In particular, this is in this Case the most favorable Housing the first computer unit and the second computer unit within a housing, for example, the microscope housing in a particularly simple way possible. It is equally possible that control commands generated by the first computer unit at the second Computer unit over on the respective microscope components to give. In particular, it is also possible according to the invention to use a microscope system in parallel over to control the first and second input units.
Es ist ferner bevorzugt, dass wenigstens eine Mikroskop-Komponente, die mittels Eingabebefehlen in die zweite Rechnereinheit, steuerbar ist, auch mittels Eingabebefehlen in die erste Rechnereinrichtung steuerbar ist, und/oder umgekehrt. Hiermit kann individuellen Präferenzen eines Benutzers optimal entsprochen werden.It is further preferred that at least one microscope component, by means of Input commands to the second computer unit, is controllable, too controllable by means of input commands in the first computer device is, and / or vice versa. This allows individual preferences a user are optimally met.
Zweckmässigerweise ist die wenigstens eine zweite Eingabeeinheit als Fußschalter und/oder Handschalter und/oder Bedientaste bzw. Bedientastenfeld ausgebildet. Auch derartige Einrichtungen sind sehr leicht und sicher zu bedienen, was insbesondere bei Operationsmikroskopen von Bedeutung ist. Insbesondere können einzelne Mikroskop-Komponenten über spezielle Tasten, oder auch über Hand- und Fußschalter, betätigt werden.Conveniently, is the at least one second input unit as a footswitch and / or handset and / or control button or keypad educated. Even such devices are very light and safe to operate, which is particularly important in surgical microscopes. In particular, you can individual microscope components via special Keys, or also via hand and foot switches, actuated become.
Insbesondere bei Mikroskopen für die Neurochirurgie erweist es sich als günstig, derartige Eingabeeinheiten, insbesondere Handschalter und/oder Bedientasten, in einem Handgriff, mittels dessen das Mikroskop beispielsweise positionierbar ist, zu integrieren. Eine derartige Integration von Handschaltern oder Bedientasten in einem Handgriff erweist sich insbesondere unter ergonomischen Gesichtspunkten als günstig.Especially in microscopes for Neurosurgery proves convenient to use such input devices, in particular, hand-held switches and / or operating keys, in a handle, by means of which the microscope can be positioned, for example, to integrate. Such integration of manual switches or Control buttons in a handle proves particular under ergonomic point of view as favorable.
Es versteht sich, dass die vorstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.It it is understood that the above and the following yet to be explained features not only in the specified combination, but also in other combinations or alone, without to leave the scope of the present invention.
Die Erfindung wird nun anhand der beigefügten Zeichnung weiter erläutert. In dieser zeigtThe Invention will now be explained with reference to the accompanying drawings. In this one shows
In
Der
Single-Board-Computer
In
der (nicht dargestellten) CPU des Single-Board-Computers
Neben
der als Touch-Panel
Mittels
der zweiten Eingabeeinheit
Die
mit dem Single-Board-Computer
Die
zweite Rechnereinheit
In
diesem Fall kann man beispielsweise an dem Single-Board-Computer
Ein
weiterer Vorteil ist die schnelle Verfügbarkeit des Mikroskop-Systems
unmittelbar nach dem Einschalten des Systems. Die eigenständige, zusätzliche
Rechnereinheit
Unmittelbar
hiernach ist das System für
den Benutzer über
die Tasten der Mikroskop-Komponenten bzw. über die zweite Eingabeeinrichtung
Ein weiterer Vorteil ist die schnelle Verfügbarkeit eines derart ausgestatteten Mikroskop-Systems auch nach einem versehentlichen Ausschalten wie beispielsweise im Falle eine Stolperns oder Abziehens des Versorgungskabels.One Another advantage is the fast availability of such a equipped Microscope system also after an accidental power-off like For example, in case of tripping or unplugging the supply cable.
Der
besondere Vorteil der Verwendung eines Standard-Single-Board-Computers besteht ferner darin,
dass eine Oberfläche
eines hiermit verbundenen Standard-Betriebssystems dem Benutzer ähnlich wie
seine PC-Umgebung
vertraut ist. Ferner ist ein derartiger Single-Board-Computer zusammen mit den darauf
ablaufenden Computerprogrammen preisgünstig und in einfacher Weise
weltweit erhältlich.
Die insbesondere bei Operationsmikroskopen bei Verwendung derartiger
Systeme auftretenden Nachteile bzw. Sicherheitsrisiken, d. h. Ausfall
von Mikroskop-Komponenten wie beispielsweise Optikträger, XY-Kupplungen, Kommunikation
mit Handschaltern, Fußschaltern,
Softwareabstürze,
Virenbefall können
durch den Einsatz der zweiten Rechnereinheit
Eine
weitere bevorzugte Ausführungsform des
erfindungsgemäßen Mikroskop-Systems
ist in
Auch
bei dieser Ausführungsform
sind als zweite Eingabeeinheit insbesondere ein Fußschalter und
ein Handschalter vorgesehen, hier individualisiert dargestellt und
mit
Man
erkennt, dass die erste Rechnereinheit bzw. der Single-Board-Computer
- 11
- Eingabeeinheit, Touch-PanelInput unit, Touch panel
- 22
- erste Rechnereinheit, Single-Board-Computerfirst Computer unit, single-board computer
- 3,3a,3b3,3a, 3b
- zweite Eingabeeinheitsecond input unit
- 44
- Mikroskop-KomponentenMicroscope components
- 55
- zweite Rechnereinheitsecond computer unit
- 66
- XY-KupplungXY coupling
- 77
- Fokusfocus
- 88th
- Optikträgeroptics carrier
- 1010
- Mikroskop-SystemMicroscope System
- 1515
- Gehäusecasing
- 1818
- Handgriffhandle
- 12,25,53,5412,25,53,54
- Schnittstelleninterfaces
Claims (7)
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DE102005024866A1 DE102005024866A1 (en) | 2006-09-28 |
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US20020149763A1 (en) * | 2001-04-11 | 2002-10-17 | Mamoru Tsukada | Analytical method and device using disc cytometry |
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EP0775908A1 (en) * | 1995-11-21 | 1997-05-28 | Advanced Biological Products Inc. | Fluorescence quantization |
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