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Die Erfindung bezieht sich auf ein medizinisches Gerät mit durch Stellantrieb mechanisch beweglicher Vorrichtung, insbesondere Patiententisch, und zugeordneter Steuerung.
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Patiententische und sonstige bei ihrem Einsatz durch Stellantriebe positionierbare Vorrichtungen kommen in vielen medizinischen Anwendungen vor.
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Insbesondere in Operationssälen und sonstigen Bereichen, für die hohe hygienische Anforderungen bestehen, muss gewährleistet sein, dass zur Betätigung der Stellantriebe dienende Eingabegeräte an ihren Oberflächen eine höchste Sauberkeit bzw. Sterilität aufweisen. Hier setzt die Erfindung an, indem eine weitestgehend berührungsfreie Befehlseingabe für die Stellantriebe vorgesehen wird.
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In diesem Zusammenhang ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass die Steuerung zumindest teilweise durch Gesten, bspw. Handgesten, betätigbar ist.
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Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist dabei der Steuerung zur Erfassung der Gesten eine Kamera mit Bildauswertung zugeordnet. Hier wird von der Tatsache Gebrauch gemacht, dass vielfältige Verfahren zur Bildauswertung, bspw. zur Steuerung von Computerspielen und dergleichen, zur Verfügung stehen und prinzipiell auch für Steuerungszwecke einsetzbar sind. In zweckmäßiger Ausgestaltung der Erfindung erfasst die Kamera ein Sichtfeld nahe eines Näherungsschalters, der als Bewegungssensor ausgebildet sein kann, durch unsymmetrische Redundanz, wobei vorgesehen sein kann, dass der Näherungsschalter bei hinreichender Annäherung ein Betätigungssignal erzeugt und die Bildauswertung einschaltet.
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Auf diese Weise kann in einfacher Weise sichergestellt werden, dass nur Gesten in einem durch den Näherungsschalter vorgebbaren Raumbereich zur Steuerung ausgewertet werden und sonstige Gesten oder Bewegung in der Nähe des medizinischen Geräts unbeachtet bleiben.
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Die Grenzen des Sichtfeldes der Kamera und/oder des vom Näherungsschalter erfassten Raumbereiches können durch Anzeigen wie z.B. Lichtbänder oder dergleichen sichtbar gemacht werden.
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In besonders zweckmäßiger Ausgestaltung der Erfindung kann eine programmierbare Steuerung vorgesehen sein, derart, dass zu jeder Bewegungsart bzw. -richtung der Vorrichtung eine frei vorgebbare Geste speicherbar ist.
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Vorzugsweise sind Handgesten vorgesehen. Jedoch ist dies nicht zwingend. Vielmehr besteht grundsätzlich auch die Möglichkeit Gesichtsgesten zu erfassen und/oder die Blickrichtung bzw. Bewegungen der Augen.
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Ggf. kann eine Anzeige vorgesehen sein, auf der aus den jeweiligen Gesten erkannte Befehle, vorzugsweise mit kurzer Vorlaufzeit vor ihrer Ausführung, angezeigt werden.
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Zusätzlich oder auch alternativ kann ggf. eine Sprachsteuerung vorgesehen sein. Die Sprachsteuerung kann insbesondere zur Beeinflussung des Reaktionsverhaltens der Stellantriebe vorteilhaft sein. Wenn bspw. durch Gesten eine Bewegungsart der Vorrichtung ausgelöst wird, kann durch Befehle wie "weiter" und/oder "schneller" die Stellgeschwindigkeit oder der Stellhub der Stellantriebe bei der jeweiligen Bewegung beeinflusst werden.
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Im Falle einer Steuerung durch Handzeichen kann es zweckmäßig sein, wenn eine nach dem Ansprechen des Näherungsschalters innerhalb einer Verzögerungszeit eingenommene Handposition als Darstellung der jeweiligen Ist-Lage der Vorrichtung ausgewertet wird, so dass bei nachfolgenden Handzeichen die von der Hand zurückgelegte Wegstrecke als analoges Maß für den gewünschten Stellhub bei dem jeweils dargestellten Stellbefehl auswertbar ist.
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Schließlich besteht die Möglichkeit, innerhalb des Sichtfeldes der Kamera eine Anzeige mit Piktogrammen oder dergleichen für mögliche Stellbefehle anzuordnen, welche dann dadurch ausgelöst werden können, dass mit einem von der geschlossenen Faust abgespreizten Finger auf eines der Piktogramme gezeigt und dieser Fingerzeig von der Bildauswertung erkannt wird.
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Im Übrigen wird hinsichtlich bevorzugter Merkmale der Erfindung auf die Ansprüche und die nachfolgende Erläuterung der Zeichnung verwiesen, anhand der besonders bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung näher beschrieben werden.
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Schutz wird nicht nur für dargestellte oder angegebene Merkmalskombinationen, sondern auch für prinzipiell beliebige Kombinationen der angegebenen oder dargestellten Einzelmerkmale beansprucht. In der Zeichnung zeigt die einzige Figur in stark schematisierter Form einen durch Stellantriebe einstellbaren Patiententisch sowie eine zugehörige Steuerung, die sich durch Gesten betätigen lässt.
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Ein in der Zeichnung dargestellter Patiententisch 1 besitzt eine vielfältig verstellbare Liegefläche 2, die sich motorisch durch Stellantriebe 3 in vielfältiger Weise verstellen lässt. Die Stellantriebe 3 werden durch eine Steuerung 4 betätigt, die als Regelanordnung ausgebildet sein kann, d.h. die Steuerung 4 betätigt die Stellantriebe 3 in Abhängigkeit von einem Soll-/Ist-Wert-Vergleich, wobei die Sollwerte in nachfolgend dargestellter Weise aus Signalen ermittelt werden, die der Eingangsseite der Steuerung 4 zugeführt werden, während die eingestellten Ist-Werte von entsprechenden Sensoren (nicht dargestellt) am Patiententisch der Steuerung 4 über eine Ist-Wert-Leitung 5 zugeleitet werden.
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Gemäß der Erfindung soll die Verstellung des Patiententisches 1 im Wesentlichen berührungsfrei durch Gesten, bspw. Handzeichen, erfolgen. Zu diesem Zweck sind ein oder mehrere Bilderfassungsgeräte 6, bspw. Kameras, vorgesehen, die ein Sichtfeld bzw. einen Sichtbereich 7 überwachen, wobei das Sichtfeld bzw. der Sichtbereich für einen Bediener durch Markierungen oder Leuchtanzeigen erkennbar gemacht sein kann.
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Zusätzlich kann das Sichtfeld bzw. der Sichtbereich 7 durch Näherungsschalter bzw. Bewegungssensoren 9 überwacht werden, deren Ausgangssignale anzeigen, dass sich eine Hand des Bedieners innerhalb des Sichtfeldes bzw. Sichtbereiches 7 befindet oder bewegt. Wenn dies der Fall ist, übermitteln die Näherungsschalter bzw. Bewegungssensoren 9 ein entsprechendes Signal an eine den Bilderfassungsgeräten 6 nachgeschaltete Bildauswertung 10. Dies hat zur Folge, dass die von den Bilderfassungsgeräten 6 "gesehenen" Gesten oder Handbewegungen von der Bildauswertung 10 in nachfolgend erläuterter programmierbarer Weise als Stellbefehle oder Sollwertvorgaben für Einstellungen des Patiententisches 1 an die Steuerung 4 weitergeleitet werden. Daraufhin betätigt die Steuerung 4 in grundsätzlich bekannter Weise die Stellantriebe des Patiententisches.
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In einer Programmierphase können der Bildauswertung 10 prinzipiell beliebige Gesten bzw. Handzeichen für die mögliche Verstellung des Patiententisches 1 "vorgeführt" werden. Die Bildauswertung 10 speichert daraufhin charakteristische Merkmale der Gesten bzw. Handzeichen in Zuordnung zu den jeweiligen Verstellungsmöglichkeiten des Patiententisches. Damit kann dann nach Abschluss der Programmier- und Lernphase der Bildauswertung 10 eine Verstellung des Patiententisches 1 durch Gesten oder Handzeichen erreicht werden.
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Ggf. kann innerhalb des Sichtfeldes bzw. Bereiches 7 auch eine Anzeige 11 angeordnet sein, auf der den verschiedenen Verstellmöglichkeiten des Patiententisches 1 Felder 12, bspw. mit die Bewegungsmöglichkeiten symbolisierenden Piktogrammen, vorgesehen sind. Die Gesten bzw. Handzeichen, welche von der Bildauswertung 10 dann verarbeitet werden müssen, können in diesem Falle darin bestehen, dass mit einem von einer geschlossenen Faust abgespreizten Finger auf das der jeweiligen Bewegungsmöglichkeit zugeordnete Feld 12 gezeigt wird.
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Bei der obigen Darstellung der Erfindung werden Handzeichen als zur Steuerung des Patiententisches 1 geeignete Gesten angegeben. Jedoch sind Handzeichen oder dergleichen nicht zwingend erforderlich. Vielmehr können auch andere menschliche Gesten ausgewertet werden. Bspw. können mit den Bilderfassungsgeräten 6 die Bewegung und/oder die Blickrichtung der Augen eines im Sichtfeld bzw. Sichtbereich 7 befindlichen Bedieners ermittelt werden. In Verbindung mit der Anzeige 11 und den darauf vorgesehenen Feldern 12 kann dann ohne Weiteres die gewünschte Stellbewegung des Patiententisches erfasst werden.
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Hierbei ist vorteilhaft, dass ggf. die Iris des Auges mit hinterlegten Irisbildern verglichen werden kann, um bspw. zu gewährleisten, dass nur eine berechtigte Person, deren Irisbild hinterlegt ist, den Patiententisch 1 bedienen kann.
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Um das Maß des Stellhubes der jeweiligen Stellbewegung schnell und einfach beeinflussen zu können, können auf der Anzeige auch Felder mit der Bedeutung "weiter" oder "schneller" bzw. "langsamer" vorgesehen sein, so dass der jeweilige Bediener mit den Augen zunächst auf das der jeweils gewünschten Bewegungsart zugeordnete Feld 12 blickt und dann auf eines der letztgenannten Felder schaut. Grundsätzlich ist in diesem Zusammenhang auch wiederum eine Sprachsteuerung möglich und vorteilhaft, indem über ein Mikrophon 13 und eine zugeordnete Sprachauswertung 14 ermittelt wird, ob der jeweilige Bediener für die jeweils ausgewählte Bewegungsart einen weitergehenden oder schnelleren bzw. langsameren Stellhub wünscht. Außerdem ist zweckmäßig, wenn die Anzeige 11 ein Feld 12 mit der Bedeutung "Stop'" aufweist bzw. die Sprachauswertung 14 auf ein entsprechendes akustisches Signal reagiert. Damit kann eine eingeleitete Bewegung des Patiententisches jederzeit beendet werden. Grundsätzlich Gleiches gilt natürlich für die vorangehend dargestellte Ausführungsform, bei der mit Handzeichen oder einem Fingerzeig auf die jeweils gewünschten Felder 12 der Anzeige 11 gewiesen wird.
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Alle Ausführungsformen der Erfindung besitzen den Vorzug, dass keinerlei Betätigungsorgane berührt werden müssen und dabei zwangsläufig verschmutzt werden.
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Des Weiteren ist bei der Erfindung vorteilhaft, dass eine hohe Sicherheit gegen Missbrauch und Falscherkennung von Befehlen gegeben ist, denn da gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung neben einer Erkennung der jeweiligen Gesten auch durch Näherungsschalter bzw. Bewegungssensoren überprüft wird, ob diese Gesten innerhalb einer vorgegebenen Raumzone erfolgen, ist immer eine unsymmetrische Redundanz gegeben.
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Schließlich ist gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung vorgesehen, dass das Reaktionsverhalten der Stellantriebe auswählbar bzw. voreinstellbar ist. So kann der Stellantrieb 3 bei Ausführung einer Stellbewegung der diese Stellbewegung initiierenden Geste mit größerer oder kleinerer Geschwindigkeit folgen. Entsprechendes gilt auch für die Befehle "schneller" usw. Des Weiteren kann der Stellantrieb eine simulierte Trägheit besitzen, indem eine Stellbewegung mit sehr geringer Anfangsgeschwindigkeit beginnt und dann zunehmend schneller wird, wobei ggf. auf ein Stopsignal die jeweilige Stellbewegung mit vorgebbarer, bspw. zunehmender, Verzögerung beendet wird.
