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Die vorliegende Erfindung betrifft eine mobile medizinische Arbeitsstation, ein System mit einer mobilen medizinischen Arbeitsstation und einer Projektionseinrichtung, einem Operationssaal mit einer Decke und einer mobilen medizinischen Arbeitsstation, sowie ein Verfahren zur Bedienungssteuerung einer mobilen medizinischen Arbeitsstation.
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In einem Operationssaal gibt es eine Vielzahl von medizinischen Geräten, die während einer Operation benötigt werden. Jedes Gerät verfügt über ein Bedienfeld, welches sowohl mittels diskreter Bedienelemente, wie zum Beispiel Taster, Schalter, Regler etc. oder als Touchscreen (berührungsempfindlicher Bildschirm) ausgestaltet sein kann.
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Es besteht auch die Möglichkeit, die Bedienfelder von verschiedenen medizinischen Geräten auf einem zentralen Bedienpult oder Touchscreen anzuzeigen. Dies ermöglicht es, mehrere medizinische Geräte von einem zentralen Ort im Operationssaal zu steuern.
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DE 10 2016 105 199 A1 betrifft eine Fernbearbeitung von Alarmmeldungen, die von einem Dialysegerät ausgegeben werden, auf einem entfernten Anwendungsgerät unter Berücksichtigung einer Sicherheitsüberprüfung und insbesondere, ob der Anwender, der an dem Anwendungsgerät arbeitet in Sichtkontakt mit dem alarmmeldungsauslösenden Dialysegerät in Sichtkontakt steht.
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Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Arbeitsstation aufzuzeigen, die ein einfacheres Bedienen von medizinischen Geräten in einem Operationssaal ermöglicht.
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Die Aufgabe wird gelöst durch eine mobile medizinische Arbeitsstation nach Anspruch 1.
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Im Rahmen der Erfindung wurde erkannt, dass die Bedienung der medizinischen Geräte über einen zentralen Touchscreen gegenüber einer Bedienung direkt an den Geräten zwar Vorteile hat, in einigen Aspekten aber noch Verbesserungspotential hat.
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Die medizinische Arbeitsstation ist mobil, das heißt, sie kann während ihrer Verwendung, insbesondere während einer Operation, von einem Benutzer zumindest innerhalb des Anwendungsbereichs, insbesondere ein Operationssaal, bewegt werden. So kann die Arbeitsstation beispielsweise auf einem Wagen mit Rollen angeordnet sein. Bevorzugt handelt es sich bei der mobilen Arbeitsstation um ein tragbares Gerät, wie beispielsweise ein Tablet, ein Netbook, ein Laptop oder ein Smartphone, sofern es sich jeweils um ein medizinisches Bediengerät handelt, sprich, ein Gerät, welches für den Einsatz in einem medizinischen Umfeld, insbesondere in einem Operationssaal, zugelassen ist. In Deutschland ist eine solche medizinische Zulassung beispielsweise durch das Medizinproduktgesetz geregelt.
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Mobil bedeutet dabei insbesondere, dass die Arbeitsstation während ihres Einsatzes ohne eine Kabelverbindung betrieben werden kann, insbesondere ohne ein LAN-Kabel für die Datenverbindung und ohne ein Netzkabel für eine Stromversorgung. Die Datenverbindung wird dann kabellos hergestellt, insbesondere durch WLAN, und die Energieversorgung der Arbeitsstation wird durch einen Akkumulator sichergestellt.
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Da die Arbeitsstation mobil ist, kann sie während einer Operation stets an einer gewünschten Stelle positioniert werden. Gegenüber einer direkten Bedienung am Bedienfeld des medizinischen Geräts hat sie den Vorteil, dass sich der Nutzer nicht zuerst zu dem medizinischen Gerät bewegen muss, um es zu bedienen. Gegenüber einem zentralen Touchscreen bietet die mobile Arbeitsstation den Vorteil, dass sie auf einfache Weise an eine jeweils am besten geeignete Position bewegt werden kann.
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Die mobile medizinische Arbeitsstation ist ferner dafür ausgebildet, anhand eines von der Bilderfassungseinrichtung in dem Raum erfassten Bilds eine Position der Arbeitsstation innerhalb des Raums zu ermitteln. Hierfür weist die Arbeitsstation insbesondere einen Speicher auf, in dem Informationen über den Raum gespeichert sind, anhand derer die Position innerhalb des Raums bestimmt werden kann oder die bei der Bestimmung der Position berücksichtigt werden. So können zum Beispiel optisch markante Elemente des Raums oder spezielle Symbole einem bestimmten Punkt oder einem bestimmten Bereich innerhalb des Raums zugeordnet sein, so dass die Arbeitsstation bei Erkennen dieses Merkmals die Position zumindest näherungsweise ermitteln kann. Wenn die mobile medizinische Arbeitsstation einen Wagen mit Rollen aufweist, so wird es als vorteilhaft angesehen, dass die zentrale Blickrichtung der Bilderfassungseinrichtung senkrecht nach oben gerichtet ist. Senkrecht soll dabei im Rahmen der Offenbarung in Bezug auf die Erdoberfläche verstanden werden.
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Die Steuereinrichtung der Arbeitsstation ist ferner dafür ausgebildet, eine Darstellung auf der Anzeigeeinrichtung in Abhängigkeit von der ermittelten Position zu beeinflussen. Befindet sich die Arbeitsstation beispielsweise innerhalb eines Operationssaals in der Nähe des Schwesterntischs, werden insbesondere Patienteninformationen angezeigt, wird ein Belegungsplan angezeigt und/oder wird eine Steuerung für die Beleuchtung innerhalb des Operationssaals angezeigt. Befindet sich die Arbeitsstation dagegen am Kopfende des Operationstischs, werden insbesondere Vitaldaten des Patienten und/oder andere für eine Anästhesie relevanten Daten angezeigt. Ferner kann es bevorzugt sein, dass ein Endoskopbild angezeigt wird, wenn sich die Arbeitsstation in der Nähe des Platzes des Assistenzarztes befindet.
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Mindestens eine Darstellung weist zumindest einen Teil der medizinischen Daten auf, die von mindestens einem Zielgerät von den medizinischen Geräten stammen. Bevorzugt weist mindestens eine Darstellung von Bedienelementen zur Bedienung des mindestens einen Zielgeräts auf. Unter dem Begriff Zielgerät soll ein medizinisches Gerät verstanden werden, mit dem die Arbeitsstation an einer bestimmten Position des Raums in Verbindung steht und zumindest Daten von diesem Gerät empfängt, Daten von diesem Gerät darstellt, Bedienelemente zur Bedienung dieses Gerät darstellt oder Befehle an das Gerät sendet. Dabei steht die Arbeitsstation an zumindest zwei verschiedenen Positionen im Raum mit unterschiedlichen Zielgeräten in Verbindung und zeigt verschiedene Darstellungen an, die mit den unterschiedlichen Zielgeräten korrespondieren.
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Sollen beispielsweise an einer ersten Position Vitaldaten angezeigt werden und ein Insufflator gesteuert werden, ist die Arbeitsstation mit einem oder mehreren Geräten, die die Vitaldaten bereitstellen, und dem Insufflator verbunden. Die Arbeitsstation zeigt dann insbesondere die Vitaldaten, die aktuellen Parameter des Insufflators und Bedienelemente des Insufflators an. Soll beispielsweise an einer zweiten Position eine Steuerung mindestens einer Lichtquelle erfolgen, ist die Arbeitsstation mit der mindestens einen Lichtquelle verbunden. Die Arbeitsstation zeigt dann insbesondere die aktuellen Parameter der mindestens einer Lichtquelle und Bedienelemente der mindestens einen Lichtquelle an.
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Die genannten Beeinflussungen der Darstellung auf der Anzeigeeinrichtung finden automatisch statt, das heißt, die Veränderung der Position beeinflusst die Darstellung, ohne dass der Benutzer gezielt einen Bedienbefehl für eine geänderte Darstellung gibt. Bei bevorzugten Ausgestaltungen wird die Darstellung zunächst dahingehend beeinflusst, dass dem Benutzer eine Abfrage angezeigt wird, ob das Umschalten auf eine andere Darstellung vorgenommen werden soll. Es besteht dann die Wahlmöglichkeit, die Darstellung einer bestimmten Anzeige fortzusetzen, auch wenn der neuen ermittelten Position eine andere Darstellung zugeordnet ist. Zudem ist bei bevorzugten Ausgestaltungen die Möglichkeit gegeben, dass der Benutzer die Darstellung zusätzlich auch durch einen Bedienbefehl beeinflussen kann.
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Ein konkreter Einsatz der mobilen medizinischen Arbeitsstation könnte bevorzugt beispielsweise wie folgt aussehen. Zu Beginn der Operation befindet sich die Arbeitsstation am Schwesterntisch. Hier werden den Schwestern Patientenname und Patientendaten angezeigt, die auf einem Server zur Verfügung stehen. Ferner können auch spezifische Informationen zu medizinischen Details der Operation angezeigt werden. Zu Beginn des operativen Eingriffs wird die Arbeitsstation an das Kopfende des Operationstischs bewegt, wo sich der Anästhesiearzt befindet. Es werden nun aufgrund der neuen Position die Vitaldaten des Patienten angezeigt, die der Anästhesiearzt für die Durchführung und die Überwachung der Anästhesie benötigt. Wenn die Anästhesie wirkt, wird die Arbeitsstation am Platz des Assistenzarztes positioniert. Aufgrund der neuen Position wird nun ein Endoskopbild dargestellt, wobei ggf. auch Vitalparameter dargestellt werden.
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Die Position soll allgemein als eine Position der Arbeitsstation im Raum verstanden werden, die durch eine x-Komponente (Länge), eine y-Komponente (Breite) und eine z-Komponente (Höhe) beschrieben ist. Zum Ausüben der Erfindung ist es bevorzugt und ausreichend, die x-Komponente und die y-Komponente der Position zu ermitteln. Dies bedeutet, dass eine Unterscheidung von Positionen entlang der z-Richtung nicht erfolgt. Grundsätzlich ist es auch denkbar, hinsichtlich der Position nur anhand einer der Komponenten von x-Komponente, y-Komponente und z-Komponente zu unterscheiden. Im Hinblick auf den bevorzugten Einsatz in einem Operationssaal erscheint aber die Ermittlung der Position hinsichtlich der x-Komponente und der y-Komponente vorteilhaft. Die Anzeigeeinrichtung ist insbesondere als Touchscreen ausgestaltet. Die Anzeigeeinrichtung kann dann auch als Eingabeeinrichtung der Arbeitsstation dienen.
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Es sei darauf hingewiesen, dass es zur Ausübung der Erfindung ausreichend ist, die Position der Arbeitsstation im Raum lediglich näherungsweise zu bestimmen. Insbesondere kann es ausreichend sein, dass zumindest zwei verschiedene Positionen im Raum unterschieden werden können, an denen verschiedene Darstellungen auf der Anzeigeeinrichtung dargestellt werden. Bevorzugt sind in dem Raum aber mindestens drei oder mindestens vier verschiedene Positionen unterscheidbar, die jeweils zu verschiedenen Darstellungen auf der Anzeigeeinrichtung führen.
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Ferner sei darauf hingewiesen, dass die Kommunikationsverbindung zu den medizinischen Geräten direkt oder indirekt erfolgen kann. Bei einer direkten Verbindung verfügt das medizinische Gerät über einen eigenen Sender und Empfänger, mit denen das medizinische Gerät mit der Arbeitsstation kommunizieren kann. Bei einer indirekten Verbindung findet die Kommunikation insbesondere mit einem zentralen medizinischen Steuergerät statt, welches wiederum mit anderen Geräten und medizinischen Geräten über eine drahtlose oder drahtgebundene Verbindung kommuniziert. So ist beispielsweise auch eine Kommunikation mit einem zentralen Server außerhalb des Raums möglich.
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Die Arbeitsstation weist ferner eine Lagedetektionseinrichtung auf, die dafür ausgebildet ist, eine räumliche Lage der Arbeitsstation zu detektieren, insbesondere relativ zur Erdoberfläche, wobei die Steuereinrichtung ferner dafür ausgebildet ist, die Position der Arbeitsstation anhand des erfassten Bilds und der detektierten Lage zu ermitteln.
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Dies kann eine Ermittlung der Position auch dann ermöglichen, wenn die mobile medizinische Arbeitsstation keine fixierte Blickrichtung hat, zum Beispiel also nicht fest an einer rollbaren Arbeitsstation angeordnet ist, sondern die Arbeitsstation im Raum verschwenkt werden kann, zum Beispiel, wenn es sich bei der Arbeitsstation um ein Tablet handelt. Wenn die Arbeitsstation nicht so gehalten wird, dass die Blickrichtung der Bilderfassungseinrichtung in einem festen Winkel festgelegt ist, insbesondere nicht dauerhaft senkrecht nach oben zeigt, bedeutet dies, dass die Arbeitsstation um einen Nickwinkel und/oder einen Rollwinkel gegenüber einer Normallage ausgerichtet ist. Die Normallage soll bei einer bevorzugten Ausgestaltung als die Lage verstanden werden, bei der die Blickrichtung der Bilderfassungseinrichtung senkrecht nach oben ist.
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Wenn die Lagedetektionseinrichtung eine Abweichung von der Normallage erkennt, ergibt sich daraus die Schlussfolgerung, dass sich das von der Bilderfassungseinrichtung erfasste Bild nicht genau senkrecht über der Arbeitsstation befindet, sondern - in Abhängigkeit von dem Nickwinkel und dem Rollwinkel - mehr oder weniger weit entfernt von einem Bezugspunkt, auf dem die zentrale Blickrichtung der Bilderfassungseinrichtung zeigen würde, wenn die Arbeitsstation in ihrer Normallage wäre.
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Um die Position der Arbeitsstation zu ermitteln, wenn die Arbeitsstation aus ihrer Normallage ausgelenkt ist, kann anhand des erfassten Bilds unter Berücksichtigung des Nickwinkels und des Rollwinkels die Position der Arbeitsstation ermittelt werden. Dies kann insbesondere durch entsprechende Vektorrechnung erfolgen. Dabei wird eine ausreichende Genauigkeit vorzugsweise dadurch erzielt, dass man für die z-Position, also die Höhe im Raum gegenüber dem Boden, einen durchschnittlichen Wert ansetzt. Geht man beispielsweise davon aus, dass sich die Arbeitsstation üblicherweise in einer Höhe zwischen 80 cm und 130 cm befindet, so kann man für die Berechnung beispielsweise eine Höhe von 105 cm annehmen.
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Wenn die Orientierung der Arbeitsstation im Raum, also der Gierwinkel, nicht bekannt ist, so kann die Orientierung anhand von Bildelementen aus dem erfassten Bild ermittelt werden. Werden im Raum, insbesondere an der Decke, Elemente angeordnet, insbesondere Elemente ohne Symmetrieeigenschaft, zum Beispiel ein Pfeil mit einer halben Pfeilspitze, so lässt sich aus derartigen Bildelementen die Orientierung der Arbeitsstation gut bestimmen. Bei bestimmten bevorzugten Ausgestaltungen wird ein dreidimensionales Modell des Raums und der darin stationär enthaltenen Gegenstände verwendet, um die Position der Arbeitsstation, ggf. unter Einbeziehung einer bekannten Lage und/oder Orientierung der Arbeitsstation zu ermitteln.
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Die Lage soll insbesondere dahingehend verstanden werden, in welchem Winkel die Arbeitsstation relativ zur z-Richtung orientiert ist oder in welchen Winkeln die Arbeitsstation zur xz-Ebene und yz-Ebene ausgerichtet ist. Die Orientierung soll insbesondere beschreiben, um welchen Winkel um die z-Richtung die Arbeitsstation rotiert ist.
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Bei einer bevorzugten Ausgestaltung ist die Steuereinrichtung dafür ausgebildet, innerhalb des erfassten Bilds vordefinierte Bildelemente zu erkennen, die jeweils einer vordefinierten Position innerhalb des Raums zugeordnet sind.
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Diese Ausgestaltung ermöglicht eine Erhöhung bei der Zuverlässigkeit der Positionsbestimmung. Bei den vordefinierten Bildelementen kann es sich vorzugsweise um solche Elemente handeln, die bereits im Raum vorhanden sind, wie zum Beispiel Fenster, Türen, Wandarmaturen oder Deckenarmaturen.
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Bei einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung weisen die Bildelemente mindestens ein Element ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Symbolen, Barcodes und 2D-Barcodes auf.
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Diese Ausgestaltung kann die Zuverlässigkeit bei der Erkennung der Position verbessern.
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Bei einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung weist die Arbeitsstation ferner eine Magnetfelddetektionseinrichtung auf, die dafür ausgebildet ist, eine räumliche Orientierung der Arbeitsstation zu detektieren, insbesondere relativ zum Erdmagnetfeld, wobei die Steuereinrichtung ferner dafür ausgebildet ist, die Position der Arbeitsstation anhand des erfassten Bilds und der detektierten Orientierung zu ermitteln.
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Diese Ausgestaltung ermöglicht eine Verbesserung bei der Bestimmung der Position, wenn die Orientierung der Arbeitsstation von einer Normalorientierung abweicht. Die Normalorientierung kann als Bezugsorientierung frei gewählt werden. Es wird jedoch als vorteilhaft angesehen, die Normalorientierung durch eine oder mehrere Markierungen in dem Raum anzuzeigen oder die Feldlinien des Erdmagnetfelds als Normalorientierung zu verwenden. Bei Berücksichtigung der Orientierung der Arbeitsstation kann die Position besser bestimmt werden, insbesondere wenn die Arbeitsstation von ihrer Normallage abweicht.
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Bei einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung ist die Steuereinrichtung ferner dafür ausgebildet, eine Rotationswinkeldifferenz zwischen einem im erfassten Bild erkannten Bildelement und dem entsprechenden vordefinierten Bildelement zu ermitteln und die Rotationswinkeldifferenz bei der Ermittlung der Position der Arbeitsstation zu berücksichtigen.
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Diese Ausgestaltung kann eine Verbesserung bei der Bestimmung der Position der Arbeitsstation bewirken. Die Rotationswinkeldifferenz kann auch in Verbindung mit einer detektierten Orientierung der Arbeitsstation bei der Ermittlung der räumlichen Lage verwendet werden. Die Rotationswinkeldifferenz kann außerdem verwendet werden, um die Genauigkeit der detektierten Orientierung zu verbessern.
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Bei einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung ist die Steuereinrichtung ferner dafür ausgebildet, die Position der Arbeitsstation ferner anhand mindestens einer Information ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus der detektierten Lage, der detektierten Orientierung und der ermittelten Rotationswinkeldifferenz zu ermitteln.
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Diese Ausgestaltung ermöglicht eine Verbesserung bei der Bestimmung der Position der Arbeitsstation, da ein Nickwinkel, ein Rollwinkel und/oder ein Gierwinkel zumindest so weit kompensiert werden können, dass eine Position der Arbeitsstation mit ausreichender Genauigkeit ermittelt werden kann.
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Bei einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung ist die Steuereinrichtung ferner dafür ausgebildet, Eingaben des Benutzers auf einer Eingabeeinrichtung der Arbeitsstation an mindestens ein Zielgerät von den medizinischen Geräten zu senden und Daten von dem mindestens einen Zielgerät zu empfangen, wobei das mindestens eine Zielgerät mit der Darstellung korrespondiert.
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Diese Ausgestaltung ermöglicht es dem Benutzer, ein bestimmtes Zielgerät zu steuern, wobei das Zielgerät durch die Darstellung bestimmt ist, die aufgrund der ermittelten Position der Arbeitsstation gewählt wird. Die Eingabeeinrichtung ist insbesondere dafür ausgebildet, Eingaben des Benutzers zur Bedienung der medizinischen Geräte zu erfassen. Die Steuereinrichtung ist dann insbesondere dafür ausgebildet, Eingaben des Benutzers über die Kommunikationseinrichtung an die medizinischen Geräte zu senden.
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Bei einer bevorzugten Ausgestaltung ist die Steuereinrichtung dafür ausgebildet, die Darstellung auf der Anzeigeeinrichtung im Hinblick auf Darstellungselemente, Bedienelemente und Informationselemente zu beeinflussen.
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Diese Ausgestaltung ermöglicht eine flexible Darstellung auf der Anzeigeeinrichtung. Dadurch lässt sich flexibel beeinflussen, welche Darstellung dem Benutzer in Abhängigkeit von der ermittelten Position angezeigt werden soll. Bei den Bedienelementen handelt es sich beispielsweise um Tasten oder Regler, die auf der Anzeigeeinrichtung dargestellt werden und vom Benutzer bedient werden können. Bei den Informationselementen kann es sich insbesondere um Textelemente oder Grafikelemente, wie zum Beispiel ein Diagramm oder Graphen, handeln. Unter Darstellungselementen sollen allgemein strukturierende Elemente verstanden werden, wie zum Beispiel Fenster oder Rahmen.
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Bei einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung weist die Steuereinrichtung eine Zuordnungstabelle auf, die eine Mehrzahl von Positionen jeweils einer Darstellung auf der Anzeigeeinrichtung zuordnet.
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Auf diese Weise kann die Zuordnung zwischen ermittelten Positionen und bestimmten Darstellungen auf der Anzeigeeinrichtung einfach gesteuert und ggf. modifiziert werden.
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Gemäß einem weiteren Aspekt wird ein System nach Anspruch 10 aufgezeigt.
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Dieses ermöglicht es auf einfache Weise, Elemente bereitzustellen, die mittels der Bilderfassungseinrichtung erfasst werden können, so dass die Steuereinrichtung die Position der Arbeitsstation ermitteln kann. Bei dieser Ausgestaltung ist es nicht erforderlich, in dem Raum spezielle Bildelemente für die Positionserkennung anzuordnen. Die Markierungen, die von der Steuereinrichtung für die Positionserkennung verwendet werden, werden von der Projektionseinrichtung auf eine Oberfläche projiziert, die von der Bilderfassungseinrichtung während des Arbeitseinsatzes der Arbeitsstation, insbesondere während einer Operation, erfasst werden kann. Bei der Oberfläche handelt es sich insbesondere um eine Decke und/oder eine oder mehrere Wände des Raums. Alternativ oder zusätzlich befinden sich bei einigen bevorzugten Ausgestaltungen vordefinierte Bildelemente auf dem Boden.
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Bei einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung ist die Projektionseinrichtung dafür ausgebildet, ein variables Muster zu projizieren, wobei das Muster insbesondere in Abhängigkeit von einer Prozedur und/oder einem Prozedurschritt variiert wird, bei der bzw. bei dem die Arbeitsstation eingesetzt wird.
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Diese Ausgestaltung ermöglicht es, bestimmte Darstellungen auf der Anzeigeeinrichtung im zeitlichen Verlauf an variablen Positionen im Raum aufzurufen, indem das projizierte Muster verändert wird. Ist beispielsweise der Arbeitsplatz des Assistenzarztes durch ein Rautensymbol markiert und verändert sich der Arbeitsplatz des Assistenzarztes während einer Prozedur, die Teil einer Operation ist, so kann die neue Position mittels einer geänderten Projektion angezeigt werden. Obwohl sich der Arbeitsplatz des Assistenzarztes bezogen auf die x-Position und die y-Position innerhalb des Raums verändert hat, wird aufgrund der angepassten Projektion der Arbeitsplatz des Assistenzarztes weiterhin korrekt von der Bilderfassungseinrichtung erkannt.
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Gemäß einem weiteren Aspekt wird ein Operationssaal nach Anspruch 12 aufgezeigt.
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Gemäß einem weiteren Aspekt wird ein Verfahren zur Bediensteuerung einer mobilen medizinischen Arbeitsstation in einem Raum nach Anspruch 13 aufgezeigt.
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Bevorzugt weist das Verfahren ferner die Schritte auf:
- - Annehmen von Eingaben eines Benutzers auf einer Eingabeeinrichtung, wobei die Eingabemöglichkeiten mit der Darstellung korrespondieren, und
- - Senden von Steuersignalen, die den Eingaben entsprechen, an ein medizinisches Gerät mittels einer Kommunikationseinrichtung.
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Gemäß eines weiteren Aspekts wird eine Verwendung einer zuvor beschriebenen mobilen medizinischen Arbeitsstation zum Darstellen auf der Anzeigeeinrichtung aufgezeigt, wobei das Darstellen von einer Position der Arbeitsstation in einem Raum abhängig ist und mit mindestens einem Zielgerät von den medizinischen Geräten korrespondiert.
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Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung wird die medizinische Arbeitsstation außerdem zum Annehmen von Eingaben des Benutzers auf einer Eingabeeinrichtung der Arbeitsstation verwendet, wobei auch das Annehmen von Eingaben von einer Position der Arbeitsstation in dem Raum abhängig ist und mit dem mindestens einen Zielgerät von den medizinischen Geräten korrespondiert.
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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.
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Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen:
- 1 ein Ausführungsbeispiel einer mobilen medizinischen Arbeitsstation;
- 2 eine vereinfachte Darstellung eines Ausführungsbeispiels einer mobilen medizinischen Arbeitsstation in einem Raum;
- 3 in perspektiver Darstellung eine Ausführungsform einer mobilen medizinischen Arbeitsstation in einem Raum;
- 4 ein Ausführungsbeispiel einer Projektionseinrichtung, die ein Muster auf die Decke eines Raums projiziert;
- 5 ein Ausführungsbeispiel für die Bestimmung der Rotationswinkeldifferenz;
- 6 ein Ausführungsbeispiel einer Zuordnungstabelle;
- 7 ein Ausführungsbeispiel eines Musters zur Bestimmung der Orientierung der Arbeitsstation;
- 8 ein weiteres Ausführungsbeispiel einer Arbeitsstation mit einer Lagedetektionseinrichtung und einer Magnetfelddetektionseinrichtung; und
- 9 ein Ausführungsbeispiel eines Verfahrens zur Bedienungssteuerung einer mobilen medizinischen Arbeitsstation in einem Raum.
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1 zeigt eine mobile medizinische Arbeitsstation 10 mit einer Anzeigeeinrichtung 12. Es ist außerdem eine optionale Eingabeeinrichtung 14 gezeigt, die separat von der Anzeigeeinrichtung 12 oder in die Anzeigeeinrichtung 12 integriert sein kann. Insbesondere können die Anzeigeeinrichtung 12 und die Eingabeeinrichtung 14 als Touchscreen ausgebildet sein. Die Arbeitsstation 10 weist ferner eine Kommunikationseinrichtung 16 und eine Steuereinrichtung 18 auf.
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Die Anzeigeeinrichtung 12 ist dafür ausgebildet, einem Benutzer Daten von medizinischen Geräten 20, hier die Geräte 20.1, 20.2 und 20.3, und optional Bedienelemente anzuzeigen. Die Kommunikationseinrichtung 16 ist dafür ausgebildet, eine drahtlose Kommunikationsverbindung 22, hier symbolisiert durch die Pfeile 22.1, 22.2 und 22.3, zu den medizinischen Geräten 20 herzustellen. Die Steuereinrichtung 18 ist dafür ausgebildet, eine Darstellung auf der Anzeigeeinrichtung 12 zu beeinflussen und die Daten von den medizinischen Geräten 20 über die Kommunikationseinrichtung 16 zu empfangen.
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Die Arbeitsstation 10 weist ferner eine Bilderfassungseinrichtung 24 auf, die dafür ausgebildet ist, ein Bild von der Umgebung der Arbeitsstation 10 zu erfassen.
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Die Steuereinrichtung 18 ist ferner dafür ausgebildet, anhand eines von der Bilderfassungseinrichtung 24 in einem Raum 26, siehe 2, erfassten Bilds eine Position 36, siehe 3, der Arbeitsstation 10 innerhalb des Raums 26 zu ermitteln und eine Darstellung auf der Anzeigeeinrichtung 12 in Abhängigkeit von der ermittelten Position zu beeinflussen.
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2 zeigt eine vereinfachte Darstellung eines Ausführungsbeispiels einer mobilen medizinischen Arbeitsstation 10 in einem Raum 26. Es sind vordefinierte Bildelemente 30, hier die Elemente 30.1, 30.2, 30.3, 30.4 und 30.5, gezeigt, die hier als einfache Symbole ausgestaltet sind. Ausgehend von der Bilderfassungseinrichtung 24 sind symbolisch Linien gezeichnet, die das Blickfeld der Bilderfassungseinrichtung 24 symbolisieren. Bei der hier gezeigten beispielhaften Situation befindet sich das einfache Kreuz 30.1 im Blickfeld der Bilderfassungseinrichtung 24.
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3 zeigt in perspektivischer Darstellung eine Ausführungsform einer mobilen medizinischen Arbeitsstation 10 in einem Raum 26. Bei der hier gezeigten Ausgestaltung verfügt die Arbeitsstation 10 sowohl über eine Lagedetektionseinrichtung 32, siehe 8, als auch eine Magnetfelddetektionseinrichtung 34, siehe 8.
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In dem Raum ist eine Projektionseinrichtung 40 zum Projizieren eines Musters 44 auf eine Oberfläche, hier die Decke 42, angeordnet. Das Muster 44 besteht hier aus den in 2 gezeigten Bildelementen 30. Die Oberfläche und damit das Muster 44 kann von der Bilderfassungseinrichtung 24 während des Arbeitseinsatzes der Arbeitsstation 10 erfasst werden. Das Muster 44 wird hier mittels einer Infrarotlichtquelle der Projektionseinrichtung 40 auf die Decke 42 projiziert, siehe 4. Bei bevorzugten Ausgestaltungen sind mehrere Projektionseinrichtungen 40 vorhanden, die ggf. auch an der Wand oder an einem erhöhten Punkt angeordnet sein können, um Abdeckungen des projizierten Musters 44 durch Gegenstände oder Personen im Raum 26 zu vermeiden.
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Um die Erfindung möglichst einfach erläutern zu können, sei ein quaderförmiger Raum 26 angenommen, der sich mit seinen Kanten entlang der x-Richtung, der y-Richtung und der z-Richtung erstreckt. Die x-Richtung und die y-Richtung bilden die xy-Ebene, die x-Richtung und die z-Richtung bilden die xz-Ebene, und die y-Richtung und die z-Richtung bilden die yz-Ebene. Die Erdoberfläche ist hier mit dem Bezugszeichen 38 symbolisch dargestellt und korrespondiert mit der xy-Ebene. Ferner ist beispielhaft das Erdmagnetfeld 41 angedeutet, welches hier in einen Winkel quer über die symbolische Erdoberfläche 38 verläuft.
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Die Position 36 der Arbeitsstation 10 kann auf verschiedene Weisen beschrieben werden. Dabei hat die Arbeitsstation 10 allgemein an einer Position 36.1 die Koordinaten (x/y/z). Bei bevorzugten Ausgestaltungen ist es aber ausreichend, die Position 36.2 mit den Koordinaten (x/y/0) oder (x/y) in der xy-Ebene zu ermitteln. Bei anderen bevorzugten Ausgestaltungen kann es ausreichend sein, die Position 36 der Arbeitsstation 10 entweder entlang der x-Richtung, also die Koordinate (x/0/0), oder entlang der y-Richtung, also die Koordinate (0/y/0), zu bestimmen.
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Die Magnetfelddetektionseinrichtung 34 ist dafür ausgebildet, eine räumliche Orientierung der Arbeitsstation 10 zu detektieren, insbesondere relativ zum Erdmagnetfeld 41. Bei dem hier gezeigten Ausführungsbeispiel soll die Normalorientierung der Arbeitsstation 10 mit der y-Richtung korrespondieren. Die Normalorientierung kann aber grundsätzlich frei gewählt werden. Die Abweichung von der Normalorientierung ist hier als erster Winkel α dargestellt, der auch als Gierwinkel bezeichnet werden kann.
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Die Lagedetektionseinrichtung 32 ist dafür ausgebildet, eine räumliche Lage der Arbeitsstation 10 zu detektieren, insbesondere relativ zur Erdoberfläche 38. Die Normallage der Arbeitsstation 10 soll hier durch die x-Richtung und die z-Richtung gewählt sein. Die Normallage kann aber grundsätzlich frei gewählt werden. Die Abweichung von der Normallage wird in der xz-Ebene mit einem zweiten Winkel β dargestellt, der auch als Rollwinkel bezeichnet werden kann. Die Abweichung von der Normallage in der yz-Ebene ist mit einem dritten Winkel γ dargestellt, der auch als Nickwinkel bezeichnet werden kann.
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In Kenntnis der Winkel α, β und γ kann aus dem von der Bilderfassungseinrichtung 24 erfassten Bild mittels Vektorrechnung die Position 36, also insbesondere die Position 36.1 oder die Position 36.2, errechnet werden. In Abhängigkeit von den Freiheitsgraden, in denen die Arbeitsstation 10 positioniert werden kann, ist es aber möglich, auf die Lagedetektionseinrichtung 32 und/oder die Magnetfelddetektionseinrichtung 34 zu verzichten. Befindet sich die Bilderfassungseinrichtung 24 beispielsweise auf einem Wagen mit Rollen, so hat die Bilderfassungseinrichtung 24 einen fest eingestellten Winkel zur Senkrechten, das heißt die z-Richtung, so dass die Lage der Arbeitsstation 10, das heißt der zweite Winkel β und der dritte Winkel γ, konstant ist. Zudem, falls auch die räumliche Orientierung konstant ist oder die räumliche Orientierung auf andere Weise ermittelt wird, kann auf die Magnetfelddetektionseinrichtung 34 verzichtet werden.
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4 zeigt ein Ausführungsbeispiel einer Projektionseinrichtung 40, die ein Muster 44 auf die Decke 42 eines Raums 26 projiziert.
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5 zeigt ein Ausführungsbeispiel für die Bestimmung der Rotationswinkeldifferenz Φ. Dabei zeigt der linke Teil der 5 ein vorgegebenes Muster, bei dem die Rotationswinkeldifferenz Φ gleich 0° ist. Der rechte Teil der 5 zeigt ein Beispiel eines Musters, wie es während des Arbeitseinsatzes der Arbeitsstation 10 erfasst wird. Die Steuereinrichtung 18 kann durch einen Vergleich des tatsächlichen Symbols und des Symbols bei Φ = 0° die Rotationswinkeldifferenz Φ ermitteln. Die Steuereinrichtung ist insbesondere dafür ausgebildet, die Position der Arbeitsstation unter Berücksichtigung mindestens einer Information ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus der detektierten Lage, der detektieren Orientierung und der ermittelten Rotationswinkeldifferenz Φ zu ermitteln.
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Die zuvor beschriebene Steuereinrichtung ist dafür ausgebildet, Eingaben des Benutzers auf der Eingabeeinrichtung 14 an mindestens ein Zielgerät, beispielsweise das medizinische Gerät 20.1, zu senden und Daten von dem mindestens einen Zielgerät zu empfangen, wobei das mindestens eine Zielgerät mit der Darstellung korrespondiert. Dies bedeutet, dass der Benutzer in Abhängigkeit von der Position 36 im Raum 26 verschiedene Darstellungen auf der Anzeigeeinrichtung 12 angezeigt bekommt, wobei die Darstellung mindestens ein Bedienelement für mindestens ein Zielgerät aufweist. Dadurch hat der Benutzer die Möglichkeit, an verschiedenen Positionen 36 im Raum 26 verschiedene Zielgeräte 20 zu steuern. Dabei findet das Umschalten der Darstellungen automatisch in Abhängigkeit von der ermittelten Position 36 statt. Die Steuereinrichtung 18 ist dabei insbesondere dafür ausgebildet, die Darstellung auf der Anzeigeeinrichtung 12 im Hinblick auf Darstellungselemente, Bedienelemente und Informationselemente zu beeinflussen.
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6 zeigt ein Ausführungsbeispiel einer Zuordnungstabelle 60 in der Steuereinrichtung 18 oder einem Speicher, der der Steuereinrichtung 18 zugeordnet ist. Die Zuordnungstabelle 60 ordnet eine Mehrzahl von Positionen jeweils einer Darstellung auf der Anzeigeeinrichtung 14 zu. Bei diesem Ausführungsbeispiel ist angenommen, dass die Blickrichtung der Bilderfassungseinrichtung 24 senkrecht nach oben gerichtet ist. Dies bedeutet, dass das Erkennen eines bestimmten Symbols einer bestimmten Position entspricht und daher eine bestimmte Darstellung bewirkt. Wird das einfache Kreuz erkannt, wird die Darstellung D1 gewählt. Wird das einfache Kreuz mit dem zusätzlichen Strich erkannt, wird die Position D2 gewählt. Wird das Doppelkreuz erkannt, wird die Darstellung D3 gewählt. Wird das Kreuz mit Kreis erkannt, wird die Darstellung D4 gewählt. Wird das Dreieck erkannt, wird die Darstellung D5 gewählt. Bei einer bevorzugten Ausgestaltung wird, falls die Bilderfassungseinrichtung 24 mehrere Symbole erfasst, das Symbol ausgewertet, welches sich am nächsten zum Zentrum des Blickfelds der Bilderfassungseinrichtung 24 befindet.
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Handelt es sich bei der Arbeitsstation 10 um ein Tablet, welches aus seiner Normallage um den zweiten Winkel β und den dritten Winkel γ ausgelenkt werden kann, so kann die linke Spalte der Zuordnungstabelle 60 die Positionen 36 oder Bereiche der Positionen 36 enthalten, die einer der Darstellungen zugeordnet werden sollen. Die Symbole werden dann zunächst zur Ermittlung der Position 36 verwendet und die gewünschte Darstellung aus den errechneten Positionen bestimmt.
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7 zeigt ein Ausführungsbeispiel eines Musters zur Bestimmung der Orientierung der Arbeitsstation. Da die Symbole des Musters keine Symmetrieachse haben, kann der erste Winkel α in einem Bereich von 0° bis 360° ermittelt werden.
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8 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel einer Arbeitsstation 10 zusätzlich mit einer Lagedetektionseinrichtung 32 und einer Magnetfelddetektionseinrichtung 34. Es gelten zudem die vorher gemachten Ausführungen.
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9 zeigt ein Ausführungsbeispiel eines Verfahrens 90 zur Bedienungssteuerung einer mobilen medizinischen Arbeitsstation 10 in einem Raum 26. Das Verfahren beginnt mit dem Schritt S10, bei dem ein Bild des Raums 26 mittels einer Bilderfassungseinrichtung 24 der Arbeitsstation 10 erfasst wird. Anhand des erfassten Bilds erfolgt im Schritt S12 eine Ermittlung der Position der Arbeitsstation 10 im Raum 26. Dann wird im Schritt S14 eine Darstellung auf einer Anzeigeeinrichtung 12 der Arbeitsstation 10 entsprechend der ermittelten Position 36 beeinflusst. Optional kann ferner im Schritt S16 ein Annehmen von Eingaben eines Benutzers auf einer Anzeigeeinrichtung 14 erfolgen, wobei die Eingabemöglichkeiten mit der Darstellung korrespondieren. Dann werden, optional, im Schritt S18 Steuersignale, die den Eingaben entsprechen, an ein medizinisches Gerät 20 mittels einer Kommunikationseinrichtung 16 gesendet.
