DE102011087454A1 - Optical device e.g. surgical microscope for used in medical technology, has electric line that is provided to transmit electric signals, and monitoring unit that is provided for monitoring signal transfer over electric line - Google Patents
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Abstract
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft eine optische Vorrichtung zum Einsatz in der Medizintechnik und ein Verfahren zum Betreiben einer derartigen Vorrichtung. The present invention relates to an optical device for use in medical technology and a method for operating such a device.
Optische Vorrichtungen, wie beispielsweise Kameras, Filmkameras oder Mikroskope, werden in zahlreichen medizinischen Anwendungen eingesetzt. Auch finden zahlreiche Kombinationen derartiger optischer Einrichtungen im medizinischen Bereich Verwendung, beispielsweise die Kombination einer Kamera mit einem Operationsmikroskop zur Aufnahme von Bildern vor, während oder nach einer Operation. Optical devices, such as cameras, film cameras or microscopes, are used in numerous medical applications. Numerous combinations of such optical devices are also used in the medical field, for example the combination of a camera with a surgical microscope for taking pictures before, during or after an operation.
Wesentlich bei derartigen medizinischen Anwendungen ist die zuverlässige Verfügbarkeit und Einsetzbarkeit der optischen Vorrichtung. Kommt es beispielsweise während einer Operation zum Ausfall einer Kamera, mittels der unterschiedliche Phasen der Operation aufgenommen werden, kann dies dazu führen, dass wesentliche Informationen, die beispielsweise bei einer Nachbereitung der Operation vorteilhaft wären, nicht zur Verfügung stehen. Es ist daher essentiell, dass Signalübertragungsstrecken, insbesondere Leitungen, über welche Signale, insbesondere elektrische Signale in einer optischen Vorrichtung übertragen werden, unbeschädigt und funktionsfähig sind. Dies gilt insbesondere für Signalübertragungsstrecken, insbesondere Signalleitungen, mit denen beispielsweise Video- und/oder Audiosignale übertragen werden. Essential in such medical applications is the reliable availability and usability of the optical device. If, for example, an operation results in the failure of a camera, by means of which different phases of the operation are recorded, this can result in the fact that essential information which would be advantageous, for example, in the case of a follow-up of the operation is not available. It is therefore essential that signal transmission paths, in particular lines, via which signals, in particular electrical signals are transmitted in an optical device, are undamaged and functional. This applies in particular to signal transmission paths, in particular signal lines, with which, for example, video and / or audio signals are transmitted.
Eine häufige Ursache von Störungen bei der Übertragung von elektrischen Signalen ist der sogenannte Kabelbruch. Hierunter wird im Folgenden sowohl die komplette physikalische Unterbrechung einer elektrischen Leitung, als auch eine die ausreichende Funktionalität beeinträchtigende Störung der Leitungsfähigkeit verstanden. A common cause of disturbances in the transmission of electrical signals is the so-called cable break. In the following, this is understood as meaning both the complete physical interruption of an electrical line and also a disturbance of the line capability impairing the sufficient functionality.
Aufgabe der Erfindung ist die Verbesserung der Zuverlässigkeit und/oder Sicherheit von optischen Vorrichtungen, welche im medizinischen Bereich bzw. der Medizintechnik eingesetzt werden. The object of the invention is to improve the reliability and / or safety of optical devices which are used in the medical field or medical technology.
Diese Aufgabe wird gelöst durch eine Vorrichtung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 sowie ein Verfahren mit den Merkmalen des Patentanspruchs 8 und eine Verwendung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 9. This object is achieved by a device having the features of patent claim 1 and a method having the features of patent claim 8 and a use having the features of patent claim 9.
Erfindungsgemäß ist die Betriebssicherheit einer optischen Vorrichtung erhöht, wodurch Nachteile für einen Patienten oder auch Unfälle vermieden werden können, und eine vorbeugende Wartung der optischen Vorrichtung durchgeführt werden kann. Die Erfindung ist sowohl bei leitungsgebundener als auch bei drahtloser Signalübertragung vorteilhaft einsetzbar. According to the invention, the reliability of an optical device is increased, whereby disadvantages for a patient or even accidents can be avoided, and a preventive maintenance of the optical device can be performed. The invention can be used advantageously in both wired as well as wireless signal transmission.
Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche. Advantageous embodiments of the invention are the subject of the dependent claims.
Es ist bevorzugt, dass die erfindungsgemäß eingesetzte Einrichtung zur Überwachung der Signalübertragung Mittel zur Feststellung der Güte der Signalübertragung und/oder Mittel zur Mitteilung der Güte der Signalübertragung an einen Benutzer oder eine Wartungs-Überwachungs-Vorrichtung aufweist. Mit dieser Ausgestaltung ist die Betriebssicherheit einer optischen Vorrichtung zum Einsatz in der Medizintechnik weiter erhöht. Durch eine entsprechende Mitteilung bzw. Warnung bzgl. der Güte des über die überwachte Leitung übertragenen Signals können unerwartete Ausfälle der Vorrichtung beispielsweise während einer Operation weitgehend vermieden werden. It is preferred that the device according to the invention for monitoring the signal transmission comprises means for determining the quality of the signal transmission and / or means for reporting the quality of the signal transmission to a user or a maintenance monitoring device. With this embodiment, the reliability of an optical device for use in medical technology is further increased. By an appropriate message or warning regarding the quality of the transmitted signal via the monitored line unexpected failures of the device, for example, during an operation can be largely avoided.
Es ist besonders bevorzugt, dass die Einrichtung zur Überwachung der Signalübertragung Mittel zur Feststellung eines Ist-Wertes einer Eigenschaft des übertragenen Signals sowie zum Vergleich des Ist-Wertes mit einem Soll-Wert aufweist. Diese Ausführung ermöglicht in sehr einfacher und zuverlässiger Weise die Überwachung einer Signalübertragung über eine elektrische Leitung, beispielsweise mittels einer Komparatorschaltung. Als Eigenschaften der übertragenen Signale, welche sich in diesem Zusammenhang eignen, sei auf die Signalspannung, den Signalstrom oder die Signalfrequenz verwiesen. Auch Signallaufzeiten seien in diesem Zusammenhang erwähnt. It is particularly preferred that the device for monitoring the signal transmission has means for determining an actual value of a property of the transmitted signal and for comparing the actual value with a desired value. This embodiment allows in a very simple and reliable way to monitor a signal transmission via an electrical line, for example by means of a comparator circuit. As properties of the transmitted signals, which are suitable in this context, reference is made to the signal voltage, the signal current or the signal frequency. Signal transit times are also mentioned in this context.
Es ist gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung möglich, Mittel zur Beaufschlagung der zu überwachenden Signalübertragungsstrecke, insbesondere der zu überwachenden elektrischen Leitung mit einem Überwachungssignal vorzusehen. In diesem Fall kann ein Überwachungssignal optimal an die zu überwachende Strecke bzw. elektrische Leitung angepasst werden. Denkbar sind hier z. B. Strom, Spannungs- oder Frequenzsignale. It is according to a further preferred embodiment of the invention possible to provide means for acting on the signal transmission path to be monitored, in particular the electrical line to be monitored with a monitoring signal. In this case, a monitoring signal can be optimally adapted to the track or electrical line to be monitored. Conceivable here are z. As current, voltage or frequency signals.
Gemäß einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung handelt es sich bei der zu überwachenden Signalübertragungsstrecke, insbesondere elektrischen Leitung um eine Strecke bzw. Leitung zum Übertragen von Video- und/oder Audiosignalen. Die zuverlässige Verfügbarkeit derartiger Signale ist beispielsweise während der Durchführung von Operationen von entscheidender Bedeutung. Die erfindungsgemäß zur Verfügung gestellte Minimierbarkeit von Ausfällen eines Videosignals oder Audiosignals steigert signifikant Zuverlässigkeit und Betriebssicherheit einer optischen Vorrichtung, beispielsweise einer Kamera, einer Filmkamera oder eines Mikroskops. According to a particularly advantageous embodiment of the invention, the signal transmission path to be monitored, in particular electrical line, is a line or line for transmitting video and / or audio signals. The reliable availability of such signals is critical, for example, during the performance of operations. The minimizability of failures of a video signal or audio signal provided according to the invention significantly increases the reliability and reliability of an optical device. for example, a camera, a movie camera or a microscope.
Gemäß einer besonders bevorzugten Ausführung der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist die Einrichtung zur Überwachung der Signalübertragung als Leitungsbruchsensor bzw. Kabelbruchsensor ausgebildet. Derartige Leitungsbruchsensoren sind in vielfältiger Weise verfügbar und in klein bauender Weise in eine optische Vorrichtung zur Verwendung in der Medizintechnik einbaubar. Beispielsweise sind derartige Leitungsbruchsensoren mit integrierten Treiberbausteinen realisierbar, welche mit einer Stromquelle zusammen wirken, die ein Überwachungssignal, z. B. einen Messstrom, in die Leitung einprägt. Bei offener Leitung kann sich beispielsweise bei Verwendung eines High-Side-Treibers nach Aufladung der Leitungskapazität die Versorgungsspannung einstellen. Wird hingegen ein Low-Side-Treiber verwendet, kann in ähnlicher Weise verfahren werden, wobei sich hier im Falle eines ausgeschalteten Treibers nicht die Versorgungsspannung, sondern eine gegen Null gehende Spannung einstellt. According to a particularly preferred embodiment of the device according to the invention, the device for monitoring the signal transmission is designed as a line breakage sensor or cable breakage sensor. Such line break sensors are available in a variety of ways and can be installed in a small-scale manner in an optical device for use in medical technology. For example, such line break sensors with integrated driver chips can be realized, which interact with a power source, which is a monitoring signal, z. B. a measuring current, impressed in the line. When the line is open, for example, when using a high-side driver after charging the line capacitance, the supply voltage can be adjusted. On the other hand, if a low-side driver is used, a similar procedure can be used, whereby in the case of a switched-off driver, not the supply voltage but a voltage approaching zero is set here.
Die Erfindung wird nun anhand von Ausführungsbeispielen in der Zeichnung schematisch dargestellt und im Folgenden unter Bezugnahme auf die Zeichnung ausführlich beschrieben. The invention will now be illustrated schematically by means of embodiments in the drawing and described in detail below with reference to the drawing.
Eine bevorzugte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist in
Bei der Vorrichtung
Die Vorrichtung
In der dargestellten Ausführungsform wird von einem nicht dargestellten Objekt ausgehendes, durch das optische System tretendes Licht
Dieser Bildsensor
Bei der Stromversorgungseinrichtung
Die Eingabeeinrichtung
Die Beleuchtungseinrichtung
Im Falle eines Operationsmikroskops ist vom Objekt ausgehendes und durch das Objektiv
Zur Verdeutlichung der Erfindung sind verschiedene elektrische Leitungen, welche die einzelnen Komponenten der optischen Vorrichtung
Es ist eine Leitung
Es sei ferner darauf hingewiesen, dass der Begriff elektrische Leitung oder Signalleitung, wie er in der gesamten vorliegenden Beschreibung sowie in den Ansprüchen verwendet wird, nicht nur Leitungen im Sinne von Drähten umfasst, sondern auch beispielsweise Lötstellen sowie jede andere Art von elektrischen Verbindungen. It should be further understood that the term electrical line or signal line as used throughout this specification and in the claims includes not only wires in the sense of wires, but also, for example, solder joints as well as any other type of electrical connections.
Die Erfindung wird nun beispielhaft anhand der drei erwähnten Leitungen
Soll z. B. während einer Operation ein von dem Bildsensor
Zur Überwachung der Signalübertragung über diese Leitungen ist wenigstens ein Leitungsbruchsensor
Mittels Einsatzes derartiger Leitungsbruchsensoren kann eine defekte Leitung in einfacher Weise lokalisiert werden, ohne dass die gesamte Vorrichtung analysiert und gegebenenfalls eine betroffene Baueinheit ausgebaut werden muss. Insbesondere ist es möglich, sich anbahnende Leitungsschäden bereits vor einem kompletten Ausfall der Leitung elektronisch zu erkennen und einem Benutzer, beispielsweise mittels der Kamerasoftware, darzustellen. Eine vorbeugende Wartung der Vorrichtung ist somit in einfacher Weise möglich. By using such line break sensors, a defective line can be located in a simple manner, without the entire device has to be analyzed and possibly an affected unit must be removed. In particular, it is possible to detect upcoming damage to the line electronically even before a complete failure of the line and to present it to a user, for example by means of the camera software. A preventive maintenance of the device is thus possible in a simple manner.
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 100100
- Vorrichtung contraption
- 102102
- Gehäuse casing
- 104104
- optisches System optical system
- 105105
- Licht light
- 106106
- Bildsensor image sensor
- 108108
- Bildverarbeitungseinrichtung Image processing means
- 109109
- Speichermedium storage medium
- 110110
- Stromzufuhr power
- 112112
- Monitor monitor
- 114114
- Eingabeeinrichtung input device
- 116116
- Beleuchtungseinrichtung lighting device
- 120, 121, 122120, 121, 122
- Leitungen cables
- 124124
- Leitungsbruchsensor Line breakage sensor
Claims (9)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE102011087454A DE102011087454A1 (en) | 2011-11-30 | 2011-11-30 | Optical device e.g. surgical microscope for used in medical technology, has electric line that is provided to transmit electric signals, and monitoring unit that is provided for monitoring signal transfer over electric line |
Applications Claiming Priority (1)
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Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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DE102011087454A1 true DE102011087454A1 (en) | 2013-06-06 |
Family
ID=48431124
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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DE102011087454A Withdrawn DE102011087454A1 (en) | 2011-11-30 | 2011-11-30 | Optical device e.g. surgical microscope for used in medical technology, has electric line that is provided to transmit electric signals, and monitoring unit that is provided for monitoring signal transfer over electric line |
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- 2011-11-30 DE DE102011087454A patent/DE102011087454A1/en not_active Withdrawn
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Legal Events
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Effective date: 20130704 |