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Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Darstellen von Information für medizinisches Personal in einem medizinischem Behandlungsraum, insbesondere einem Operationssaal, auf eine Bildschirmsteuerung zur Ansteuerung eines Bildschirms in einem medizinischen Behandlungsraum und auf eine Bildschirmvorrichtung.
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In fast allen Bereichen der Medizin wächst der Umfang der technischen Unterstützung für Diagnostik und Therapie. Die Anzahl der beispielsweise in einem Operationssaal eingesetzten Geräte, ihre Funktionalität und Komplexität wachsen stetig. Damit wachsen aber auch die Anzahl der Betriebsmodi und anderen Einstellungen und die Anzahl der Messwerte, die vom medizinischen Personal eingestellt und/oder überwacht werden müssen. Die Aufmerksamkeit des medizinischen Personals wird somit von einer zunehmenden Anzahl von Geräten in Anspruch genommen und von seiner eigentlichen medizinischen Aufgabe abgezogen.
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DE 198 02 340 B4 offenbart ein Gerätesystem, aufweisend eine Anschlusseinheit und an die Anschlusseinheit anschließbare Geräte, wobei jedes Gerät eine mehrere an einen Systemstecker angeschlossene Verbindungskabel umfassende Systemleitung und die Anschlusseinheit Steckvorrichtungen für die Systemstecker zum Anschluss der Geräte an die Anschlusseinheit aufweist.
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Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, medizinischem Personal die Erfassung der von mehreren medizinischen Geräten erzeugten Daten, insbesondere der von Kameras erfassten Bilder, die Überwachung der Funktion der Geräte und/oder die Manipulation von Betriebsmodi und anderen Einstellungen der Geräte zu erleichtern.
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Diese Aufgabe wird durch die Gegenstände der unabhängigen Ansprüche gelöst.
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Weiterbildungen sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.
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Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung beruhen auf der Idee, einen Videodatenstrom, der eine zeitliche Folge von Bildern enthält, und weitere Daten von medizinischen Geräten über einen gemeinsamen Datenkanal zu einer einzigen von den medizinischen Geräten beabstandeten Signalverarbeitungseinrichtung zu übertragen und in der Signalverarbeitungseinrichtung zur Ansteuerung eines einzigen Bildschirms ein Bildsignal zur Darstellung der zeitlichen Folge von Bildern und für eine zumindest graphische oder alphanumerische Darstellung der weiteren Daten zu erzeugen. Der Videodatenstrom stammt insbesondere von einer Kamera eines Endoskops oder eines Exoskops oder eines Mikroskops.
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Ein Vorteil eines solchen Verfahren oder einer entsprechend ausgebildeten Bildschirmsteuerung resultiert aus der zentralen Verarbeitung des Videodatenstroms und der weiteren Daten zu einem entsprechenden Bildsignal. Insbesondere kann eine einzelne Signalverarbeitungseinrichtung in Herstellung, Wartung und Unterhaltung kostengünstiger sein als mehrere separate Signalverarbeitungseinrichtungen. Ferner kann die Signalverarbeitungseinrichtung die Auswahl der dargestellten Daten und die Darstellung der Folge von Bildern und der weiteren Daten aufeinander abstimmen und/oder beispielsweise abhängig von einer momentanen Phase eines Arbeitsablaufs bzw. Workflows steuern. Dies vereinfacht es beispielsweise in jeder Phase eines diagnostischen oder therapeutischen Vorgangs, insbesondere eines chirurgischen Eingriffs, und/oder abhängig von medizinischen Messwerten und/oder abhängig von den Betriebsmodi eingesetzter medizinischer Geräte nur relevante Information darzustellen oder besonders relevante Information hervorzuheben. Dies erleichtert medizinischem Personal das Erfassen und Verarbeiten der Information und verringert damit das Risiko von Fehlern und erhöht die Qualität des erzielten Arbeitsergebnisses.
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Die gemeinsame Darstellung der zeitlichen Folge von Bildern und die graphische oder alphanumerische Darstellung von weiteren Daten auf einem einzigen Bildschirm erleichtert dem medizinischen Personal ferner das Erfassen der dargestellten Information. Insbesondere wird das medizinische Personal von der Notwendigkeit befreit, Information von zahlreichen separaten Benutzerschnittstellen zahlreicher separater medizinischer Geräte zu erfassen und Einstellungen an zahlreichen separaten medizinischen Geräten vorzunehmen. Auch dies kann zu einer verringerten Beanspruchung des medizinischen Personals, zu präziseren und schnelleren Abläufen, einer verminderten Fehlerrate und einer verbesserten Qualität des Arbeitsergebnisses führen.
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Bei einem Verfahren zum Darstellen von Information für medizinisches Personal in einem medizinischen Behandlungsraum, insbesondere einem Operationssaal, werden ein Videodatenstrom, der eine zeitliche Folge von Bildern enthält, und weitere Daten von medizinischen Geräten über einen gemeinsamen Datenkanal zu einer einzigen von den medizinischen Geräten beabstandeten Signalverarbeitungseinrichtung übertragen. In der Signalverarbeitungseinrichtung wird ein Bildsignal zur Ansteuerung eines einzigen Bildschirms erzeugt, wobei das Bildsignal zur Darstellung der zeitlichen Folge von Bildern und für eine zumindest entweder graphische oder alphanumerische Darstellung der weiteren Daten an dem Bildschirm ausgebildet ist. Der Bildschirm in dem medizinischen Behandlungsraum wird mittels des Bildsignals angesteuert.
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Der gemeinsame Übertragungskanal ist beispielsweise ein gemeinsames Datennetzwerk oder ein gemeinsamer Datenbus. Die Anzahl der elektrischen, optischen oder anderen Kabel und Leitungen kann dadurch drastisch reduziert werden. Anstelle je einer Leitung zwischen jedem medizinischen Gerät und einem diesem medizinischen Gerät zugeordneten Bildschirm ist nur noch ein einziges Datennetzwerk oder ein einziger Datenbus vorgesehen, über den einer oder mehrere Videodatenströme und alle weiteren Daten zu der zentralen Signalverarbeitungseinrichtung übertragen werden können. Die zentrale Signalverarbeitungseinrichtung kann ferner unmittelbar benachbart zu oder mechanisch integriert mit einem Bildschirm angeordnet sein, wobei der Bildschirm von der unmittelbar benachbart angeordneten oder mechanisch integrierten Signalverarbeitungseinrichtung ein Bildsignal erhält. Dadurch wird die Anzahl der Leitungen und Kabel weiter reduziert. Dies reduziert nicht nur den Installationsaufwand, sondern auch das Risiko von Defekten, Beschädigungen und Arbeitsunfällen, die beispielsweise beim Stolpern über eine Leitung auftreten können.
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Der Videodatenstrom oder auch mehrere Videodatenströme, die jeweils eine zeitliche Folge von Bildern enthalten, werden beispielsweise von einer Kamera eines Endoskops, von einer Raumkamera oder von einem bildgebenden diagnostischen Verfahren erzeugt. Die weiteren Daten umfassen beispielsweise ein Bild aus einem Bildarchivierungssystem, Patientendaten, Parameter eines medizinischen Geräts oder Daten zu einem medizinischen Arbeitsablauf oder zu einer Navigation in einem Menü. Die zentrale Signalverarbeitungseinrichtung verarbeitet diese ihrer Herkunft und ihrer Natur nach völlig unterschiedlichen Daten, die typischerweise auch in völlig unterschiedlichen Datenformaten vorliegen, zentral und erzeugt daraus ein Bildsignal zur Steuerung der Darstellung der Daten an dem Bildschirm.
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Im Vergleich zu einer herkömmlichen Erzeugung jeweils eines Bildsignals durch jedes medizinische Gerät kann das hier beschriebene Verfahren eine Reihe von Vorteilen aufweisen. Insbesondere ist das Datenvolumen und damit die erforderliche Bandbreite in vielen Fällen deutlich geringer (bis zu mehreren Größenordnungen), wenn nur die Daten und nicht ein daraus erzeugtes Bildsignal von jedem medizinischen Gerät zu einem entsprechenden Bildschirm übertragen werden müssen. Ferner können die Daten von der Signalverarbeitungseinrichtung zusammengefasst, ausgewählt, kombiniert oder gruppiert werden, bevor ein Bildsignal zu deren Darstellung erzeugt wird.
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Die Signalverarbeitungseinrichtung erzeugt ein Bildsignal für einen Bildschirm, sowohl zur Darstellung der zeitlichen Folge von Bildern des Videodatenstroms als auch zur graphischen oder alphanumerischen Darstellung von weiteren Daten auf dem einen Bildschirm. Mit einem einzigen großen Bildschirm wird eine besonders flexible gleichzeitige Darstellung verschiedener Daten ermöglicht. Ferner kann ein einziger großer Bildschirm leichter sterilisierbar sein als eine Anordnung mehrerer kleiner Bildschirme.
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Ein Verfahren, wie es hier beschrieben ist, kann insbesondere bei einer Signalverarbeitungseinrichtung ausgeführt werden, die mit dem Bildschirm mechanisch fest verbunden ist. Mit einer festen mechanischen Verbindung ist eine dauerhafte, zerstörungsfrei lösbare oder nicht lösbare, starre oder flexible mechanische Verbindung gemeint, die über eine mechanische Verbindung durch ein Kabel bzw. eine Leitung hinausgeht. Beispielsweise sind die Signalverarbeitungseinrichtung und der zumindest eine Bildschirm in oder an einem gemeinsamen Rahmen oder Gehäuse angeordnet. Eine solche Verbindung zwischen der Signalverarbeitungseinrichtung und dem zumindest einen Bildschirm reduziert die Anzahl der Kabel bzw. Leitungen, die in dem medizinischen Behandlungsraum verlegt werden müssen, weiter.
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Wenn ein Verfahren, wie es hier beschrieben ist, mit einer Signalverarbeitungseinrichtung ausgeführt wird, die von dem Bildschirm beabstandet angeordnet ist, wird das Bildsignal insbesondere über ein einzige Kabel bzw. eine einzige Leitung von der Signalverarbeitungseinrichtung zu dem Bildschirm übertragen. Dieses Kabel bzw. diese Leitung kann zwei oder mehr elektrisch leitfähige Adern und/oder einen oder mehrere Lichtwellenleiter umfassen und gleichzeitig zur Leistungsversorgung des Bildschirms dienen.
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Bei einem der beschriebenen Verfahren kann ferner eine Eingabe von medizinischem Personal durch die Signalverarbeitungseinrichtung erfasst werden. Eine solche Eingabe ist beispielsweise eine Eingabe an einer Tastatur oder an einer Maus oder an einem Joystick bzw. Steuerknüppel oder eine Berührung des Bildschirms, wenn dieser berührungsempfindlich bzw. als Touchscreen ausgestaltet ist, oder eine Eingabe mittels eines Laserpointers oder eine Spracheingabe oder eine mittels einer Kamera oder auf andere Weise erfasste Geste des medizinischen Personals. Das Eingabegerät ist dabei beispielsweise über das gleiche Datennetzwerk oder den gleichen Datenbus mit der Signalverarbeitungseinrichtung gekoppelt, über den auch die medizinischen Geräte mit der Signalverarbeitungseinrichtung gekoppelt sind, von denen diese den Videodatenstrom und die weiteren Daten empfängt. Alternativ kann eine Einrichtung zum Erfassen einer Eingabe teilweise oder vollständig in die Signalverarbeitungseinrichtung oder in den mit dieser gekoppelten Bildschirm integriert sein.
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Abhängig von der erfassten Eingabe kann von der Signalverarbeitungseinrichtung zumindest einer der folgenden Schritte ausgeführt oder gesteuert werden:
- Auswählen von einem von mehreren Videodatenströmen, um dessen zeitliche Folge von Bildern auf dem Bildschirm darzustellen;
- Verändern der Darstellung eines Bilds oder einer zeitlichen Folge von Bildern;
- Speichern von einem oder mehreren Bildern aus dem Videodatenstrom;
- Auswählen von weiteren Daten zur Darstellung auf dem Bildschirm;
- Verändern der Darstellung der weiteren Daten auf dem Bildschirm;
- Verändern eines Parameters eines medizinischen Geräts;
- Steuern eines Menüs oder Navigieren in einem Menü.
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Die Signalverarbeitungseinrichtung kann so zusammen mit dem Bildschirm und den gegebenenfalls separaten Einrichtungen zur Erfassung einer Eingabe zu einer zentralen Benutzerschnittstelle werden, über die viele oder alle Daten dargestellt bzw. ausgegeben werden und viele oder alle Funktionen der medizinischen Geräte im medizinischen Behandlungsraum gesteuert werden können.
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Eine Bildschirmsteuerung zur Ansteuerung eines Bildschirms in einem medizinischen Behandlungsraum umfasst einen Eingang zum Empfangen eines Videodatenstroms, der eine zeitliche Folge von Bildern enthält, und wenigstens eines Datenstroms mit weiteren Daten von medizinischen Geräten, die von der Bildschirmsteuerung beabstandet sind, über einen gemeinsamen Übertragungskanal, einen einzigen Bildsignalausgang zum Ausgeben eines Bildsignals an einen einzigen Bildschirm und eine einzige Signalverarbeitungseinrichtung. Die einzige Signalverarbeitungseinrichtung ist mit dem Eingang und dem Bildsignalausgang gekoppelt und zum Erzeugen des Bildsignals ausgebildet, wobei das Bildsignal für eine Darstellung der zeitlichen Folge von Bildern und für eine zumindest entweder graphische oder alphanumerische gleichzeitige Darstellung der weiteren Daten auf dem Bildschirm ausgebildet ist.
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Die Bildschirmsteuerung und insbesondere deren Signalverarbeitungseinrichtung sind insbesondere ausgebildet, um eines der vorstehend beschriebenen Verfahren auszuführen oder zu steuern.
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Der gemeinsame Übertragungskanal ist beispielsweise eine Funkstrecke, eine elektrische oder optische Leitung, die ein Datenbus, eine Stichleitung zu einem Datenbus oder ein Bestandteil eines Datennetzwerks sein kann.
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Die Signalverarbeitungseinrichtung einer Bildschirmsteuerung, wie sie hier beschrieben ist, kann ausgebildet sein, um zumindest entweder aus mehreren Videodatenströmen einen oder mehrere Videodatenströme zur Darstellung auf dem Bildschirm auszuwählen, oder um aus weiteren Daten von verschiedenen medizinischen Geräten weitere Daten zur graphischen oder alphanumerischen Darstellung auszuwählen.
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Eine Bildschirmvorrichtung zur Darstellung einer zeitlichen Folge von Bildern aus einem Videodatenstrom und zur zumindest entweder graphischen oder alphanumerischen gleichzeitigen Darstellung weiterer Daten für medizinisches Personal in einem medizinischen Behandlungsraum, insbesondere einem Operationssaal, umfasst eine Bildschirmsteuerung, wie sie oben beschrieben ist und einen Bildschirm, der mit der Bildschirmsteuerung mechanisch fest verbunden und mit dem Bildsignalausgang der Bildschirmsteuerung gekoppelt ist. Alternativ umfasst eine Bildschirmvorrichtung neben der Bildschirmsteuerung eine Rahmeneinrichtung, die mit der Bildschirmsteuerung mechanisch fest verbunden ist, mit einem Bildschirmplatz für einen Bildschirm, wobei ferner ein Bildschirm an dem Bildschirmplatz angeordnet und mit dem Bildsignalausgang der Bildschirmsteuerung gekoppelt sein kann.
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Figurenliste
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Nachfolgend werden Ausführungsformen anhand der beigefügten Figuren näher erläutert. Es zeigen:
- 1 eine schematische Darstellung einer Bildschirmvorrichtung;
- 2 eine schematische Darstellung einer Bildschirmsteuerung an einem Datenbus,
- 3 eine schematische Darstellung einer Bildschirmsteuerung an einem Datennetzwerk;
- 4 eine schematische Darstellung einer Bildschirmsteuerung;
- 5 eine schematische Darstellung einer weiteren Bildschirmsteuerung;
- 6 ein schematisches Flussdiagramm eines Verfahrens zum Darstellen von Information für medizinisches Personal in einem medizinischen Behandlungsraum.
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Beschreibung der Ausführungsformen
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1 zeigt eine schematische Darstellung eines Teilbereichs eines Behandlungsraums 10 mit einer Decke 11. An der Decke 11 ist über einen Tragarm 14 mit mehreren Gelenken 15 eine Bildschirmvorrichtung 20 bewegbar befestigt. Der Tragarm 14 ermöglicht eine freie Positionierung der Bildschirmvorrichtung 20 innerhalb eines bestimmten Raumbereichs. Da die Bildschirmvorrichtung 20 über den Tragarm 14 an der Decke 11 des Operationssaals 10 hängt, ist kein Stellplatz am Boden des Operationssaals 10 erforderlich.
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Die Bildschirmvorrichtung 20 umfasst einen Rahmen 30 mit einem Bildschirmplatz 31. Der Bildschirmplatz 31 ist in 1 als Rechteck aus einer unterbrochenen Linie dargestellt, umfasst beispielsweise eine Ausnehmung in dem Rahmen 30 und ist für die Anordnung und Befestigung eines Bildschirms vorgesehen und ausgebildet.
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Die Bildschirmvorrichtung 20 umfasst ferner eine Bildschirmsteuerung 40 mit einer Signalverarbeitungseinrichtung 41 und einer Bildsignalleitung 42 zu einem Bildsignalausgang 43 an dem Bildschirmplatz 31.
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Die Bildschirmvorrichtung 20 umfasst ferner eine Leistungsversorgungseinrichtung 50 mit einem Trenntransformator 51 und einer Leistungsversorgungsleitung 52 zu einem Leistungsversorgungsausgang 53 am Bildschirmplatz 31. Der Trenntransformator 51 ist für eine Trennung bzw. Isolation der elektrostatischen Potenziale am Leistungsversorgungsausgang 53 gegenüber anderen elektrostatischen Potenzialen im Operationssaal 10 vorgesehen und ausgebildet. Der Trenntransformator dient als Sicherheitseinrichtung zur Vermeidung unerwünschter Potenzialdifferenzen und resultierender Ströme im Operationssaal 10, die eine Schädigung eines Patienten oder eine Schädigung oder Zerstörung von Geräten im Operationssaal 10 zur Folge haben könnten. Anstelle des Trenntransformators 51 oder zusätzlich zu diesem kann die Leistungsversorgungseinrichtung 50 weitere Sicherheitseinrichtungen umfassen, beispielsweise Fehlstrom-Schutzschalter, Schutzschaltungen gegen unerwünscht hohe Ströme oder Spannungen oder Filter zur Unterdrückung der Übertragung von Störsignalen über das Leistungsversorgungsnetz.
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Der Bildsignalausgang 43 und der Leistungsversorgungsausgang 53 können an vorbestimmten Orten bzw. Positionen und in vorbestimmten räumlichen Orientierungen relativ zu dem Bildschirmplatz 31 angeordnet sein. Ein Bildschirm, dessen Bildsignaleingang und Leistungsversorgungseingang an entsprechenden vorbestimmten Positionen und in entsprechenden räumlichen Orientierungen angeordnet sind, kann beim Einsetzen bzw. Anordnen am Bildschirmplatz selbsttätig bzw. automatisch mit der Bildschirmsteuerung 40 und der Leistungsversorgungseinrichtung 50 gekoppelt werden.
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Alternativ wird ein an dem Bildschirmplatz 31 angeordneter Bildschirm über Kabel mit dem Bildsignalausgang 43 und dem Leistungsversorgungsausgang 53 gekoppelt. In diesem Fall können der Bildsignalausgang 43 und der Leistungsversorgungsausgang 53 beliebig, beispielsweise unmittelbar an der Bildschirmsteuerung 40 bzw. der Leistungsversorgungseinrichtung 50 angeordnet sein.
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Die Leistungsversorgungseinrichtung 50 ist über eine Leistungsversorgungsleitung 59 mit einem in 1 nicht dargestellten Leistungsversorgungsnetz des Operationssaals 10 verbunden. Die Bildschirmsteuerung 40 ist über eine Datenleitung 60 mit weiteren medizinischen Geräten innerhalb oder außerhalb des Operationssaals 10 gekoppelt, beispielsweise so wie nachfolgend anhand der 2 und 3 beschrieben. Die Leistungsversorgungsleitung 59 und die Datenleitung 60 sind beispielsweise im Inneren des Tragarms 14 angeordnet. Anstelle der Datenleitung 60 kann eine Funkstrecke oder ein anderer Übertragungskanal vorgesehen sein.
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Der Bildsignalausgang kann gleichzeitig ein Eigenschaftssignaleingang zum Empfangen eines Eigenschaftssignals vom in den Bildschirmplatz 31 eingesetzten Bildschirm sein. Diese Eigenschaftssignale stellen beispielsweise die Größe, die Auflösung, den darstellbaren Farbraum oder die vom Bildschirm erwartete Kodierung eines Bildsignals dar. Wenn der Bildsignalausgang 43 nicht gleichzeitig Eigenschaftssignaleingang ist, kann ein separater Eigenschaftssignaleingang vorgesehen sein, der in 1 nicht dargestellt ist. Der separate Eigenschaftssignaleingang kann ebenso wie oben für den Bildsignalausgang 43 und den Leistungsversorgungsausgang 53 beschrieben hinsichtlich seiner räumlichen Anordnung und Ausrichtung für eine selbsttätige bzw. automatische Kopplung mit einem Bildschirm ausgebildet sein.
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2 zeigt eine schematische Darstellung der Kopplung der Bildschirmsteuerung 40 mit mehreren medizinischen Geräten 19 über einen Datenbus 61. Die oben bereits anhand der 1 beschriebene Datenleitung 60 stellt in diesem Fall entweder ein Ende des Busses 61 oder, wie in 2 dargestellt, eine Stichleitung zwischen der Bildschirmsteuerung 40 und dem Datenbus 61 dar. Die Bildschirmsteuerung 40 ist mit einem Bildschirm 38 gekoppelt.
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3 zeigt eine schematische Darstellung einer Kopplung der Bildschirmsteuerung 40 der oben anhand der 1 dargestellten Bildschirmvorrichtung 20 mit medizinischen Geräten 19 innerhalb und außerhalb des Operationssaals 10 über ein Datennetzwerk 62. Die Bildschirmsteuerung 40 und jedes der medizinischen Geräte 19 ist über jeweils eine Datenleitung 60 mit einem Netzwerkknoten 63 verbunden. Der Netzwerkknoten 63 ist beispielsweise ein Switch oder ein Router. Das Datennetzwerk 62 kann mehrere Knoten aufweisen, die beispielsweise baum- oder netzartig mit einander gekoppelt sind. Die Bildschirmsteuerung 40 ist mit einem Bildschirm 38 gekoppelt.
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Anstelle einer Bus-Topologie, wie sie in 2 gezeigt ist, oder eines Netzwerks, wie es in 3 angedeutet ist, sind auch andere Topologien möglich, beispielsweise eine Kombination aus Bus- und Netzwerk-Topologien. Sowohl der Datenbus 61 als auch die Datenleitungen 60 können als Lichtwellenleiter oder als elektrische Leitungen ausgebildet sein. Ferner können der Bus 61 oder das Netzwerk 62 ganz oder teilweise durch eine oder mehrere Funkstrecken ersetzt sein.
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4 zeigt eine schematische Darstellung der Bildschirmsteuerung 40 aus den 1 bis 3. Die Bildschirmsteuerung 40 umfasst einen Eingang 44, über den sie mit einer Datenleitung 60 gekoppelt ist. Über die Datenleitung 60 kann die Bildschirmsteuerung 40 mit medizinischen Geräten 19 (vgl. 2 und 3), einer Tastatur, einer Computermaus, einem Joystick bzw. Steuerknüppel und/oder einer anderen Eingabeeinrichtung zum Empfangen von Eingaben von medizinischem Personal gekoppelt sein. Die Bildschirmsteuerung 40 kommuniziert beispielsweise mittels Datenpaketen mit den medizinischen Geräten 19 oder Eingabeeinrichtungen. Jedes empfangene Datenpaket wird einem Gerät zugeordnet und dieser Zuordnung entsprechend verarbeitet.
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Die Bildschirmsteuerung 40 umfasst eine Video-/Bild-Matrix 45, deren Eingang über den Eingang 44 der Bildschirmsteuerung 40 mit der Datenleitung 60 gekoppelt ist. Ausgänge der Video-/Bild-Matrix 45 sind mit Eingängen eines Bildprozessors 46 gekoppelt. Ein Ausgang des Bildprozessors 46 ist über eine Bildsignalleitung 42 mit einem Bildsignalausgang 43 (vgl. 1) gekoppelt. Ein Eingang eines Controllers 47 ist über den Eingang 44 der Bildschirmsteuerung 40 mit der Datenleitung 60 gekoppelt. Der Controller 47 ist über Steuerleitungen mit der Video-/Bild-Matrix 45 und mit dem Bildprozessor 46 gekoppelt, um diese zu steuern. Die Video-/Bild-Matrix 45, der Bildprozessor 46 und der Controller 47 zusammen entsprechen der oben anhand der 1 dargestellten Signalverarbeitungseinrichtung 41
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Die Bildschirmsteuerung empfängt über die Datenleitung 60 und den Eingang 44 eine Vielfalt von Daten, darunter einen oder mehrere Videodatenströme, die jeweils eine zeitliche Folge von Bildern enthalten, Bilddaten aus einem oder mehreren Bildarchivierungs- und Kommunikationssystemen (PACS), Patientendaten, Messwerte und andere Daten. Ein Videodatenstrom ist zur Erzielung einer minimalen Verzögerung bis zu seiner Darstellung auf einem Bildschirm nicht komprimiert oder zumindest nicht intra-framekomprimiert. Ein unkomprimierter Videodatenstrom weist bei full HD-Auflösung (1920x1200 Pixel oder 1920x1080 Pixel) und 50 Vollbildern pro Sekunde eine Datenrate von ca. 3 Gbit/s auf (vgl. SMPTE 424 M). Patientendaten, Messdaten oder andere Parameter von medizinischen Geräten umfassen dagegen typischerweise nur wenige oder wenige hundert Byte und müssen auch nicht ständig, sondern nur einmalig oder selten übertragen werden. Aus einem unkomprimierten Videodatenstrom kann mit geringem Rechenaufwand ein Bildsignal erzeugt werden. Patientendaten, Messwerte und andere Daten müssen hingegen aufbereitet werden, um beispielsweise graphisch oder alphanumerisch dargestellt zu werden.
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Die Bildschirmsteuerung 40 empfängt diese Daten unterschiedlichster Herkunft, unterschiedlichster Natur und unterschiedlichster Formate über eine einzige Datenleitung 60 und den Eingang 44. Gesteuert durch den Controller 47 wählt die Video-/Bild-Matrix 45 beispielsweise aus den empfangenen Videodatenströmen einen oder mehrere aus. Gesteuert durch den Controller 47 erzeugt der Bildprozessor 46 ein Bildsignal aus den ausgewählten Videodatenströmen und aus weiteren Daten. Das oder die vom Bildprozessor 46 erzeugten Bildsignal sind ausgebildet, um einen über die Bildsignalleitung 42 gekoppelten Bildschirm so zu steuern, dass er die zeitliche Folge von Bildern des oder der ausgewählten Videodatenströme und die graphische und/oder alphanumerische Darstellungen der weiteren Daten zeigt.
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Der Controller 47 empfängt über eine Datenleitungen 60 und den Eingang 44 der Bildschirmsteuerung 40 unter anderem Eingaben, die vom medizinischen Personal über eine Tastatur, eine Computermaus, einen Joystick bzw. Steuerknüppel oder eine andere Eingabeeinrichtung getätigt werden und weitere Daten, beispielsweise Informationen zur momentanen Phase in einem medizinischen Arbeitsablauf bzw. Workflow. Abhängig von den Eingaben des medizinischen Personals, der momentanen Phase innerhalb eines medizinischen Arbeitsablaufs und von weiteren Daten, werden die darzustellenden Videodatenströme, Bilder, Patientendaten, Gerätedaten und auf dem Bildschirm darzustellende Benutzerschnittstellen gesteuert durch den Controller 47 mittels der Video-/Bild-Matrix 45 und des Bildprozessors 46 ausgewählt und die Darstellung gesteuert, beispielsweise Bilder überlagert, Farben oder Kontraste eingestellt.
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5 zeigt eine schematische Darstellung einer Variante der oben anhand der 4 dargestellten Bildschirmsteuerung 40. Die in 5 dargestellte Bildsteuerung 40 unterscheidet sich von der oben anhand der 4 dargestellten dadurch, dass weitere Bildprozessoren 48 und eine weitere Video-/Bild-Matrix 49 vorgesehen sind. Der Eingang jedes weiteren Bildprozessors 48 ist über den Eingang 44 der Bildschirmsteuerung 40 mit der Datenleitung 60 gekoppelt. Der Ausgang jedes weiteren Bildprozessors 48 ist entweder mit einem Eingang der Video-/Bild-Matrix 45 oder mit einem Eingang der weiteren Video-/Bild-Matrix 49 gekoppelt. Die Ausgänge des Bildprozessors 46 sind mit Eingängen der weiteren Video-/Bild-Matrix 49 gekoppelt. Jeder weitere Bildprozessor 48 erzeugt beispielsweise aus weiteren Daten einen der Video-/Bild-Matrix 45 zugeführten Videodatenstrom oder ein der weiteren Video-/Bild-Matrix 49 zugeführtes Bildsignal zur graphischen und/oder alphanumerischen Darstellung der weiteren Daten an einem Bildschirm.
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Eine in 5 nicht dargestellte Einrichtung kann ausgebildet sein, um aus allen Videodatenströmen und allen weiteren Datenströmen, die über die Datenleitung 60 und den Eingang 44 empfangen werden, der Video-/Bild-Matrix 45, jedem der Bildprozessoren 48 und der weiteren Video-/Bild-Matrix 49 nur jeweils einen oder mehrere ausgewählte Videodatenströme oder weitere Datenströme zuzuführen. Alternativ oder zusätzlich ist beispielsweise jeder Bildprozessor 48 dazu ausgebildet, aus mehreren empfangenen Videodatenströmen oder weiteren Datenströmen nur einen oder mehrere vorbestimmte Datenströme zur Weiterverarbeitung auszuwählen.
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Die anhand der 4 und 5 dargestellten Funktionalitäten der Bildschirmsteuerungen können mit separaten Baugruppen oder Schaltkreisen mit den beschriebenen Eigenschaften der Video-/Bild-Matrix, des Bildprozessors 46, des Controllers 47, der weiteren Video-/Bild-Matrix 48 bzw. des weiteren Bildprozessors 49 bereitgestellt werden. Alternativ werden sie zumindest teilweise durch Software oder Firmware bereitgestellt, die in der Bildschirmsteuerung auf einem oder mehreren Prozessoren läuft. Eine Bildschirmsteuerung mit den hier beschriebenen Funktionalitäten und Eigenschaften kann deshalb einen von den Darstellungen in den 4 und 5 deutlich abweichenden Aufbau aufweisen.
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6 zeigt ein schematisches Flussdiagram eines Verfahrens zum Darstellen von Information für medizinisches Personal in einem medizinischen Behandlungsraum, insbesondere einem Operationssaal. Obwohl dieses Verfahren auch mit Vorrichtungen ausführbar ist, die sich von den oben anhand der 1 bis 5 dargestellten Vorrichtungen unterscheiden, werden nachfolgend beispielhaft Bezugszeichen aus den 1 bis 5 verwendet, um das Verständnis zu vereinfachen.
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Bei einem ersten Schritt 101 werden ein oder mehrere Videodatenströme, die jeweils eine zeitliche Folge von Bildern enthalten, und weitere Daten von medizinischen Geräten 19 über einen gemeinsamen Datenkanal zu einer einzigen von den medizinischen Geräten 19 beabstandeten Signalverarbeitungseinrichtung 41 übertragen.
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Bei einem zweiten Schritt 102 werden eine oder mehrere Eingaben vom medizinischen Personal durch die Signalverarbeitungseinrichtung 41 erfasst. Die Eingaben umfassen beispielsweise Eingaben an einer Tastatur, einer Computermaus oder einem Joystick bzw. Steuerknüppel, eine Berührung eines berührungsempfindlichen Bildschirms, eine Eingabe mittels eines Laserpointers, eine Spracheingabe oder eine mittels einer Kamera erfasste Geste des medizinischen Personals.
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Abhängig von der beim zweiten Schritt 102 erfassten Eingabe werden anschließend einer oder mehrere Schritte aus einem dritten Schritt 103, einem vierten Schritt 104, einem fünften Schritt 105, einem sechsten Schritt 106, einem siebten Schritt 107, einem achten Schritt 108 und einem neunten Schritt 109 ausgeführt. Beim dritten Schritt 103 werden ein oder mehrere Videodatenströme zur Darstellung der zeitlichen Folge von Bildern auf einem Bildschirm 38 ausgewählt. Beim vierten Schritt 104 wird die Darstellung eines Bilds oder einer zeitlichen Folge von Bildern eingestellt oder verändert, beispielsweise die Größe, die Auflösung, der Kontrast, die Helligkeit oder Parameter zur Farbwiedergabe. Beim fünften Schritt 105 werden ein oder mehrere Bilder aus dem Videodatenstrom gespeichert oder ein Speichern einer Folge von Bildern beendet. Beim sechsten Schritt 106 werden weitere Daten zur Darstellung auf dem Bildschirm 38 ausgewählt. Beim siebten Schritt 107 wird die Darstellung von weiteren Daten auf dem Bildschirm 38 verändert. Beim achten Schritt 108 werden Parameter eines medizinischen Geräts 19 verändert, beispielsweise der Betriebsmodus oder andere Einstellungen. Beim neunten Schritt 109 wird in einem Menü navigiert bzw. ein Menü gesteuert oder ein Menüpunkt ausgewählt.
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Bei einem zehnten Schritt 110 wird in der Signalverarbeitungseinrichtung 41 ein einziges Bildsignal 38 zur Ansteuerung des Bildschirm 38 erzeugt, wobei die Bildsignale zur Darstellung der zeitlichen Folge von Bildern des oder der ausgewählten Videodatenströme und für eine zumindest entweder graphische oder alphanumerische Darstellung der weiteren Daten an dem Bildschirm 38 ausgebildet ist.
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Bei einem elften Schritt 111 wird der Bildschirm 38 in dem medizinischen Behandlungsraum mittels des beim zehnten Schritt 110 erzeugten Bildsignals gesteuert.
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Bezugszeichenliste
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- 10
- Operationssaal
- 11
- Decke des Operationssaals
- 14
- Tragarm
- 15
- Gelenk des Tragarms 14
- 19
- medizinisches Gerät
- 20
- Bildschirmvorrichtung
- 30
- Rahmen der Bildschirmvorrichtung 20
- 31
- erster Bildschirmplatz
- 38
- Bildschirm
- 40
- Bildschirmsteuerung
- 41
- Signalverarbeitungseinrichtung
- 42
- Bildsignalleitung
- 43
- Bildsignalausgang der Signalverarbeitungseinrichtung 40
- 44
- Eingang der Bildschirmsteuerung 40
- 45
- Video-/Bild-Matrix
- 46
- Bildprozessor
- 47
- Controller
- 48
- weiterer Bildprozessor
- 49
- weitere Video-/Bild-Matrix
- 50
- Leistungsversorgungseinrichtung
- 51
- Trenntransformator
- 52
- Leistungsversorgungsleitung
- 53
- Leistungsversorgungsausgang der Leistungsversorgungseinrichtung 50
- 59
- Leistungsversorgungsleitung
- 60
- Datenleitung
- 61
- Datenbus
- 62
- Datennetzwerk
- 63
- Netzwerkknoten
- 101
- erster Schritt
- 102
- zweiter Schritt
- 103
- dritter Schritt
- 104
- vierter Schritt
- 105
- fünfter Schritt
- 106
- sechster Schritt
- 107
- siebter Schritt
- 108
- achter Schritt
- 109
- neunter Schritt
- 110
- zehnter Schritt
- 111
- elfter Schritt
