DE102022204919A1 - Medical device and method for operating the medical device - Google Patents
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Abstract
Die vorliegende Erfindung betrifft ein medizinisches Gerät zur physikalischen Therapie einer zu behandelnden Person, mit einem Handstück, mit einer Eingabeeinrichtung, welche eine Sensoreinrichtung aufweist, welche derart angeordnet und ausgebildet ist, um zumindest eine Benutzereingabe kontaktlos bzw. berührungslos zu erfassen, und mit einer mit der Eingabeeinrichtung gekoppelten Steuereinrichtung, welche dazu ausgebildet ist, die kontaktlos erfasste Benutzereingabe auszuwerten und die Funktion des Therapiegeräts und insbesondere dessen Handgeräts entsprechend der erfassten und ausgewerteten Benutzereingabe zu steuern. Die vorliegende Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zum Betreiben eines medizinischen Geräts zur physikalischen Therapie.The present invention relates to a medical device for physical therapy of a person to be treated, with a handpiece, with an input device which has a sensor device which is arranged and designed in such a way as to detect at least one user input in a contactless or non-contact manner, and with a the control device coupled to the input device, which is designed to evaluate the contactlessly recorded user input and to control the function of the therapy device and in particular its handheld device in accordance with the recorded and evaluated user input. The present invention further relates to a method for operating a medical device for physical therapy.
Description
GEBIET DER ERFINDUNGFIELD OF THE INVENTION
Die vorliegende Erfindung betrifft ein medizinisches Gerät zur physikalischen Therapie. Die vorliegende Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zum Betreiben eines medizinischen Geräts zur physikalischen Therapie.The present invention relates to a medical device for physical therapy. The present invention further relates to a method for operating a medical device for physical therapy.
TECHNISCHER HINTERGRUNDTECHNICAL BACKGROUND
Physikalische Therapiegeräte der eingangs genannten Art weisen im Allgemeinen ein Griffteil und einen Behandlungskopf zur physikalischen Therapie als Bestandteil eines Handstücks auf. Ein solches physikalisches Therapiegerät ist beispielsweise in der
Solche Therapiegeräte werden zum Beispiel im Bereich der physikalischen Therapie sowie der Ästhetik eingesetzt, um unterschiedliche Formen von Energie an oder in den Körper eines Probanden oder Patienten abzugeben. Zum gezielten Übertragen und Einbringen der Energie in eine vorbestimmte Körperregion wird diese Energie typischerweise über ein Anwendungsteil in Form eines Handstücks abgegeben. Die Steuerung der Energieabgabe erfolgt manuell und/oder pedal unter Verwendung eigens dafür vorgesehener Betätigungselemente, wie etwa (Dreh-)Knöpfe, Taster, Fußschalter, Touchscreens, etc. Diese können sich am Therapiegeräte oder für den Benutzer komfortabler auch direkt am Handstück befinden. Aus Gründen des Anwendungskomforts wird großes Augenmerk auf die Art und den Anbringungsort der manuellen Betätigungselemente gelegt. Bei Therapie-Anwendungen, die einen Einsatz beider Hände beanspruchen und/oder zum Beispiel eine zeitlich gezielte Abgabe der Energie erfordern, werden daher auch Fußschalter oder Pedale eingesetzt.Such therapy devices are used, for example, in the field of physical therapy and aesthetics to deliver different forms of energy to or into the body of a test subject or patient. To specifically transfer and introduce the energy into a predetermined region of the body, this energy is typically delivered via an application part in the form of a handpiece. The energy output is controlled manually and/or pedally using specially designed actuating elements, such as (rotary) buttons, buttons, foot switches, touchscreens, etc. These can be located on the therapy device or, more conveniently for the user, directly on the handpiece. For reasons of ease of use, great attention is paid to the type and location of the manual actuation elements. Foot switches or pedals are therefore also used for therapy applications that require the use of both hands and/or, for example, require energy to be released at a specific time.
Die bislang eingesetzten manuellen oder pedalen Betätigungselemente zeigen mehr oder weniger gravierende Nachteile in deren Handhabung: So ist z.B. ein Taster oder Schalter am Handstück eines physikalischen Therapiegeräts immer einer mehr oder weniger großen Beanspruchung und damit einem mechanischen Verschleiß ausgesetzt. Hinzu kommt die Gefahr eines Ausfalls durch Beschädigung des Betätigungselements. Zudem ist die Position des Tasters typischerweise vom Hersteller fest vorgegeben und lässt sich vom Anwender nicht mehr entsprechend dessen Wünschen verändern, was bisweilen als wenig anwenderfreundlich angesehen wird.The manual or pedal actuation elements used to date have more or less serious disadvantages in their handling: For example, a button or switch on the handpiece of a physical therapy device is always exposed to more or less great stress and thus to mechanical wear. There is also the risk of failure due to damage to the actuating element. In addition, the position of the button is typically fixed by the manufacturer and can no longer be changed by the user according to their wishes, which is sometimes viewed as not very user-friendly.
Dies ist ein Zustand, den es zu verbessern gilt.This is a situation that needs to be improved.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNGSUMMARY OF THE INVENTION
Vor diesem Hintergrund liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, einen verbesserten Komfort bei Anwendungen von physikalischen Therapiegeräten zu ermöglichen.Against this background, the present invention is based on the object of enabling improved comfort when using physical therapy devices.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch ein physikalisches Therapiegerät mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 und/oder durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Patentanspruchs 18 gelöst.According to the invention, this object is achieved by a physical therapy device with the features of
Demgemäß ist vorgesehen:
- - Ein medizinisches Gerät zur physikalischen Therapie einer zu behandelnden Person, mit einem Handstück, mit einer Eingabeeinrichtung, welche eine Sensoreinrichtung aufweist, welche derart angeordnet und ausgebildet ist, um zumindest eine Benutzereingabe kontaktlos bzw. berührungslos zu erfassen, und mit einer mit der Eingabeeinrichtung gekoppelten Steuereinrichtung, welche dazu ausgebildet ist, die kontaktlos erfasste Benutzereingabe auszuwerten und die Funktion des medizinisches Geräts und insbesondere dessen Handgeräts entsprechend der erfassten und ausgewerteten Benutzereingabe zu steuern.
- - Ein Verfahren zum Betreiben eines medizinischen Geräts zur physikalischen Therapie, insbesondere eines erfindungsgemäßen medizinischen Geräts, welches ein Handstück aufweist, bei dem die physikalische Therapie auf oder in einen Körper einer zu behandelnden Person unter Verwendung eines Handstücks des medizinischen Geräts erfolgt, und bei dem die Steuerung der Funktion des Handstücks über Benutzereingaben erfolgt, wobei die Erfassung der Benutzereingaben kontaktlos mittels einer im Handgerät vorgesehenen Sensoreinrichtung vorgenommen wird.
- - A medical device for physical therapy of a person to be treated, with a handpiece, with an input device which has a sensor device which is arranged and designed in such a way as to detect at least one user input in a contactless or non-contact manner, and with an input device coupled to the input device Control device which is designed to evaluate the contactlessly recorded user input and to control the function of the medical device and in particular its handheld device in accordance with the recorded and evaluated user input.
- - A method for operating a medical device for physical therapy, in particular a medical device according to the invention, which has a handpiece in which the physical therapy takes place on or into a body of a person to be treated using a handpiece of the medical device, and in which the The function of the handpiece is controlled via user input, with the user input being recorded contactlessly using a sensor device provided in the handheld device.
Die der vorliegenden Erfindung zugrundeliegende Idee besteht darin, ein medizinisches Therapiegerät und dabei insbesondere dessen Handstück mit einer vorzugsweise sensorgestützten Benutzersteuerung auszustatten, die Benutzereingaben vollständig oder zumindest weitgehend kontakt- bzw. berührungslos aufnimmt. Hierzu werden geeignete, im Handstück des medizinischen Therapiegeräts vorhandene Sensoren als berührungslose Eingabevorrichtung verwendet, kontaktlos der Steuerung des Betriebsmodus des Handgerätes dienen.The idea underlying the present invention is to equip a medical therapy device, and in particular its handpiece, with a preferably sensor-based user control that records user input completely or at least largely in a contactless or non-contact manner. For this purpose, suitable sensors present in the handpiece of the medical therapy device are used as a contactless input device and serve to control the operating mode of the handheld device in a contactless manner.
Der angedachte Lösungsansatz ist, die Steuerung durch die Verwendung von geeignete Sensoren, wie etwa Lage- und Beschleunigungssensoren, zu erweitern. Mit diesen Sensoren werden die räumlichen Bewegungen sowie die räumliche Ausrichtung des Handstücks gemessen und ausgewertet. Hieraus ergeben sich vielfältige Möglichkeiten zur Anwendung, auch über die Funktion als reines Bedienelement hinaus.The proposed solution is to expand the control by using suitable sensors, such as position and acceleration sensors. These sensors are used to measure and evaluate the spatial movements and the spatial orientation of the handpiece tet. This results in a wide range of application possibilities, even beyond the function as a pure control element.
Der Anwender eines solchen medizinischen Therapiegeräts hat somit beide Hände frei für die Therapie, was einen zusätzlichen Komfort- und Benutzungsvorteil mit sich bringt, insbesondere bei solchen Anwendungen, die den Einsatz beider Hände bedingen.The user of such a medical therapy device thus has both hands free for therapy, which brings with it an additional comfort and use advantage, especially in applications that require the use of both hands.
Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen ergeben sich aus den weiteren Unteransprüchen sowie aus der Beschreibung unter Bezugnahme auf die Figuren der Zeichnung.Advantageous refinements and further developments result from the further subclaims and from the description with reference to the figures in the drawing.
In einer besonders bevorzugten Ausgestaltung ist die Sensoreinrichtung im Handstück angeordnet oder zumindest am Handstück angebracht. Zusätzlich oder alternativ kann auch die zugehörige Steuereinrichtung - oder zumindest Teile davon - ebenfalls im Handstück angeordnet sein, sodass sowohl die Erkennung der Benutzereingaben als auch deren Auswertung unmittelbar im Handstück erfolgen kann. Dies ist besonders anwenderfreundlich, da der Anwender auf diese Weise mittels des Handstücks des medizinischen Therapiegeräts die entsprechenden Benutzereingaben ohne manuelle Betätigung direkt tätigen kann. Hierzu kann zum Beispiel im Handstück ein entsprechender Mikrocontroller vorgesehen sein, der zum Beispiel über eine digitale Schnittstelle mit einer Gerätesteuerung verbunden ist und der die von der Sensoreinrichtung erfassten Benutzereingaben auswertet, um so zum Beispiel eine vorbestimmte Bewegung, Position, Geste oder dergleichen zu erkennen. Diese erfasste und erkannte Benutzereingabe dient dann als Trigger für die weitere Steuerung der Funktion des medizinischen Geräts oder dessen Handstücks. Denkbar wäre aber auch, wenn die Sensoreinrichtung und/oder die zugehörige Steuereinrichtung im Hauptgerät des medizinischen Geräts angeordnet ist.In a particularly preferred embodiment, the sensor device is arranged in the handpiece or at least attached to the handpiece. Additionally or alternatively, the associated control device - or at least parts thereof - can also be arranged in the handpiece, so that both the recognition of the user inputs and their evaluation can take place directly in the handpiece. This is particularly user-friendly because the user can use the handpiece of the medical therapy device to make the corresponding user input directly without manual operation. For this purpose, for example, a corresponding microcontroller can be provided in the handpiece, which is connected to a device controller via a digital interface, for example, and which evaluates the user input recorded by the sensor device in order, for example, to recognize a predetermined movement, position, gesture or the like. This recorded and recognized user input then serves as a trigger for further control of the function of the medical device or its handpiece. However, it would also be conceivable if the sensor device and/or the associated control device were arranged in the main device of the medical device.
In einer bevorzugten Ausgestaltung sind die Sensoreinrichtung und die Steuereinrichtung dazu ausgebildet, bei einer Betätigung des Handstücks durch einen Anwender die räumlichen Bewegungen und zusätzlich oder alternativ auch die räumliche Ausrichtung des Handstücks zu erfassen und über eine in der Steuereinrichtung vorgesehene Auswerteeinrichtung auszuwerten.In a preferred embodiment, the sensor device and the control device are designed to detect the spatial movements and additionally or alternatively also the spatial orientation of the handpiece when the handpiece is actuated by a user and to evaluate them via an evaluation device provided in the control device.
Gemäß einer Ausgestaltung weist die Sensoreinrichtung zumindest einen Beschleunigungssensor auf. Ein Beschleunigungssensor - oft auch als Beschleunigungsmesser oder Beschleunigungsaufnehmer bezeichnet - ist ein Sensor, der eine Beschleunigung eines Gegenstands misst. Der Gegenstand kann im Falle der vorliegenden Erfindung das Handstück sein. Von der Beschleunigung können dann die Geschwindigkeit und über die vergangene Zeit auch der zurückgelegte Weg abgeleitet werden. Mittels eines solchen Beschleunigungssensors lassen sich auch Vibrationen, Schwingungen, Geschwindigkeitszunahme und -abnahme erfassen. Vorzugsweise ist der Beschleunigungssensor als Gyroskop ausgebildet. Denkbar wären jedoch auch andere als Beschleunigungssensoren ausgebildete mikroelektrisch-mechanische Systeme (MEMS) oder etwa auch piezoelektrische Beschleunigungssensoren. Bei Verwendung eines Beschleunigungssensors kann zum Beispiel auch eine bestimmte Benutzereingabe mit der freien Hand des Anwenders gemacht werden, beispielsweise durch ein- oder mehrfaches Antippen der freien Hand auf das Handstück. Der im Handstück vorhandene Beschleunigungssensor zusammen mit der Steuereinrichtung können die damit verbundenen Vibrationen einer vorher festgelegten Benutzereingabe zuordnen, beispielsweise ein kurz aufeinanderfolgendes Antippen kann als Start oder Stopp der physikalischen Therapie interpretiert werden.According to one embodiment, the sensor device has at least one acceleration sensor. An acceleration sensor - often referred to as an accelerometer or accelerometer - is a sensor that measures an acceleration of an object. In the case of the present invention, the object can be the handpiece. The speed and, over the elapsed time, the distance traveled can then be derived from the acceleration. Such an acceleration sensor can also be used to detect vibrations, oscillations, increases and decreases in speed. The acceleration sensor is preferably designed as a gyroscope. However, other microelectric-mechanical systems (MEMS) designed as acceleration sensors or, for example, piezoelectric acceleration sensors would also be conceivable. When using an acceleration sensor, for example, a specific user input can also be made with the user's free hand, for example by tapping the handpiece with the free hand once or multiple times. The acceleration sensor present in the handpiece together with the control device can assign the associated vibrations to a predetermined user input, for example a tap in quick succession can be interpreted as the start or stop of physical therapy.
Gemäß einer weiteren Ausgestaltung weist die Sensoreinrichtung zumindest einen Lagesensor auf. Lagesensoren stellen die Lage und Orientierung eines Gegenstandes im dreidimensionalen Raum meist relativ zu einem Bezugspunkt fest. Dazu gehört die horizontale und/oder vertikale Ausrichtung sowie eine Richtung bezogen auf das Erdmagnetfeld. Vorzugsweise ist der Lagesensor als Gyroskop ausgebildet. Denkbar wäre jedoch auch andere MEMS-Systeme, Wasserwaagen- und Kompasssysteme, GPS (Global Positioning System), Magnetometer, etc. Da jeder dieser Sensortypen über spezifische Vor- und Nachteile verfügt, können diese oder zumindest einige davon vorteilhafterweise auch in Kombination miteinander verwendet werden.According to a further embodiment, the sensor device has at least one position sensor. Position sensors usually determine the position and orientation of an object in three-dimensional space relative to a reference point. This includes horizontal and/or vertical alignment as well as a direction related to the earth's magnetic field. The position sensor is preferably designed as a gyroscope. However, other MEMS systems, spirit level and compass systems, GPS (Global Positioning System), magnetometers, etc. would also be conceivable. Since each of these sensor types has specific advantages and disadvantages, these or at least some of them can advantageously also be used in combination with one another .
In einer besonders bevorzugten Ausgestaltung weist die Sensoreinrichtung einen integrierten Sensor auf. Der integrierte Sensor ist dazu ausgebildet, sowohl die räumliche Lage, also die Position und/oder Ausrichtung, als auch eine Beschleunigung eines Gegenstands wie des Handstücks zu erfassen. Vorzugsweise ist dafür ein MEMS-Mikrosystem mit Gyroskop vorgesehen.In a particularly preferred embodiment, the sensor device has an integrated sensor. The integrated sensor is designed to detect both the spatial position, i.e. the position and/or orientation, as well as an acceleration of an object such as the handpiece. A MEMS microsystem with a gyroscope is preferably provided for this.
Gemäß einer Weiterbildung weist die Sensoreinrichtung ein rechnergestütztes oder computergestütztes Kamerasystem auf, mit welchem Bewegungen oder Gesten eines Anwenders des medizinischen Geräts aufgenommen werden können. Das rechnergestützte Kamerasystem weist vorzugsweise zusätzlich eine Einrichtung zur Bilderkennung und Bildanalyse auf, welche dazu ausgebildet ist, bestimmte vorgegebene Gesten aus den aufgenommenen Bewegungen zu erkennen und diesen erkannten Gesten entsprechende vordefinierte Benutzereingaben zuzuweisen.According to a further development, the sensor device has a computer-aided or computer-aided camera system with which movements or gestures of a user of the medical device can be recorded. The computer-aided camera system preferably additionally has a device for image recognition and image analysis, which is designed to recognize certain predetermined gestures from the recorded movements and to assign corresponding predefined user inputs to these recognized gestures.
Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung ist eine Einrichtung zur Gestenerkennung vorgesehen. Die Gestenerkennung ist die automatische Erkennung von durch Menschen ausgeführten Gesten mittels eines Computers. Grundsätzlich kann dabei jede Körperhaltung oder Körperbewegung eine Geste darstellen, wobei es vorliegend im Wesentlichen um die Erkennung von Hand- und Kopfgesten geht. Die Einrichtung zur Gestenerkennung bildet eine Mensch-Maschine-Schnittstelle (HMI = Human Machine Interface), die dazu ausgebildet ist, eine Geste der das medizinisches Gerät und insbesondere der das Handstück betätigenden Person (also des Anwenders) zu erkennen und der erkannten Geste eine bestimmte Benutzereingabe zuzuweisen.According to a preferred embodiment, a device for gesture recognition is provided. Gesture recognition is the automatic recognition of gestures performed by humans using a computer. In principle, any posture or body movement can represent a gesture, although in this case it is essentially about the recognition of hand and head gestures. The gesture recognition device forms a human-machine interface (HMI = Human Machine Interface), which is designed to recognize a gesture of the medical device and in particular of the person operating the handpiece (i.e. the user) and to give the recognized gesture a specific one Assign user input.
Besonders bevorzugt ist die Einrichtung zur Gestenerkennung direkt im Handstück vorgesehen, sodass die Auswertung und Erkennung der Geste im Handstück direkt erfolgen kann. Hierzu befindet sich ein Mikrocontroller, der zum Beispiel Teil der Steuereinrichtung sein kann, direkt im Handstück. Der Mikrocontroller kann über eine digitale Schnittstelle mit der Steuerung des Systems (im Gerät) verbunden sein und das Ereignis signalisiert, dass eine vorbestimmte Geste erkannt wurde und um welche Geste es sich handelt. Diese Geste wird dann einer bestimmten Benutzereingabe zugeordnet. Die Einrichtung zur Gestenerkennung und dabei insbesondere das entsprechende Kamerasystem können jedoch - zusätzlich oder alternative - auch im Hauptgerät bzw. im Standgerät des medizinischen Geräts vorhanden sein.Particularly preferably, the device for gesture recognition is provided directly in the handpiece, so that the gesture can be evaluated and recognized directly in the handpiece. For this purpose, a microcontroller, which can be part of the control device, is located directly in the handpiece. The microcontroller can be connected to the system controller (in the device) via a digital interface and the event signals that a predetermined gesture has been recognized and what gesture it is. This gesture is then associated with a specific user input. However, the device for gesture recognition and in particular the corresponding camera system can - additionally or alternatively - also be present in the main device or in the stand-alone device of the medical device.
Vorzugsweise weist die Einrichtung zur Gestenerkennung einen innerhalb des Handstücks vorgesehenen Beschleunigungssensor auf, der zum Beispiel als Gyroskop ausgebildet ist. Dieser Beschleunigungssensor ist dazu ausgebildet, eine Geste des Anwenders, der das Handstück hält, zu erkennen.The device for gesture recognition preferably has an acceleration sensor provided within the handpiece, which is designed, for example, as a gyroscope. This acceleration sensor is designed to recognize a gesture from the user holding the handpiece.
Gemäß einer Weiterbildung ist die Einrichtung zur Gestenerkennung dazu ausgebildet, zumindest eine der folgenden Geste eines Anwenders bzw. der das Handstück haltenden Hand zu erkennen:
- - Eine Drehbewegung um eine vorbestimmte Achse, beispielsweise Vorwärts- und Rückwärts-Drehbewegung um eine bestimmte Achse. Hierbei sollte sich der Winkel in einem bestimmten Winkelbereich befinden. Zudem muss die Bewegung in einem zeitlich begrenzten Fenster ausgeführt werden.
- - Lineare Vorwärts- und/oder Rückwärtsbewegungen, vorzugsweise mit entsprechenden definierten Schwellwerten. Dies kann auch wiederholt werden (Tap, Double-Tap) und mit der Drehbewegung verknüpft werden.
- - A rotational movement about a predetermined axis, for example forward and backward rotational movement about a specific axis. The angle should be within a certain angular range. In addition, the movement must be carried out within a time-limited window.
- - Linear forward and/or backward movements, preferably with corresponding defined threshold values. This can also be repeated (tap, double-tap) and linked to the rotation movement.
In einer Ausgestaltung kann eine Einrichtung zur Spracherkennung vorgesehen sein, über welche sprachgestützte Benutzereingaben möglich sind. Diese Einrichtung zur Spracherkennung kann Bestandteil einer als Mikrophon fungierenden akustischen Sensoreinrichtung ausgebildet sein. Besonders bevorzugt ist diese Einrichtung zur Spracherkennung zusätzlich zu der kontaktlosen Gestenerkennung mittels Beschleunigungs- und Lagesensoren vorgesehen. Beispielsweise wäre denkbar, dass mittels Spracheingabe eine von der Sensoreinrichtung erfasste Benutzereingabe in geeigneter Art und Weise, beispielsweise durch Beantwortung einer computergenerierten Freigebeanfrage, bestätigt wird.In one embodiment, a device for voice recognition can be provided, via which voice-assisted user input is possible. This device for speech recognition can be part of an acoustic sensor device that functions as a microphone. This device for speech recognition is particularly preferably provided in addition to the contactless gesture recognition using acceleration and position sensors. For example, it would be conceivable for a user input detected by the sensor device to be confirmed in a suitable manner by means of voice input, for example by answering a computer-generated release request.
Vorzugsweise weist die Sensoreinrichtung zusätzlich zumindest einen Positionssensor auf. Ein Positionssensor - oft auch als Näherungssensor oder Annäherungsschalter genannt - ist ein Sensor, der Objekte bei Annäherung berührungslos erkennen kann. Ein solcher Positionssensor kann zum Beispiel ein induktiver Sensor sein, der elektrisch leitfähige Gegenstände erfassen und erkennen kann. Denkbar wären auch optisch oder kapazitiv arbeitende Positionssensoren oder etwa auch GPS-basierte Positionssensoren, wenngleich letztere derzeit noch vergleichsweise unscharfe Ergebnisse liefern.Preferably, the sensor device additionally has at least one position sensor. A position sensor - often also called a proximity sensor or proximity switch - is a sensor that can detect objects without contact when they approach. Such a position sensor can be, for example, an inductive sensor that can detect and detect electrically conductive objects. Optical or capacitive position sensors or GPS-based position sensors would also be conceivable, although the latter currently still deliver comparatively blurry results.
Vorzugsweise weist die Sensoreinrichtung zusätzlich zu den ohnehin vorhandenen kontaktlosen Sensoren, die der kontaktlosen Aufnahme von Benutzereingaben dienen, zumindest einen Kontaktsensor auf. Diese Kontaktsensoren können zum Beispiel drucksensitiv oder kapazitiv, beispielsweise piezoelektrisch, arbeiten und eine durch einen Anwender auf das Handstück aufgebrachte manuelle Druckbelastung erfassen. Diese Sensoren können mit den kontaktlos arbeitenden Sensoreinrichtungen kombiniert werden.Preferably, the sensor device has at least one contact sensor in addition to the already existing contactless sensors, which serve to record user input in a contactless manner. These contact sensors can, for example, work pressure-sensitively or capacitively, for example piezoelectrically, and detect a manual pressure load applied to the handpiece by a user. These sensors can be combined with the contactless sensor devices.
Besonders bevorzugt weist die Steuereinrichtung eine Zeitsteuereinrichtung auf. Die Zeitsteuereinrichtung ist dazu ausgebildet, eine erfasste Benutzereingabe mit einer Ablaufsteuerung zu korrelieren. Auf diese Weise wird die Funktion der Sensoreinrichtung mit der Zeitsteuereinrichtung verknüpft, zum Beispiel indem für eine kontaktlose Benutzereingabe lediglich eine vorgegebene Zeitdauer zur Verfügung steht. Zusätzlich oder alternativ kann die Zeitsteuereinrichtung dazu ausgelegt sein, das Handstück in einen Ruhezustand zu steuern, wenn für eine vorgegebene Zeitdauer keine kontaktlose oder kontaktbehaftete Benutzereingabe erfasst wird.The control device particularly preferably has a time control device. The time control device is designed to correlate a recorded user input with a sequence control. In this way, the function of the sensor device is linked to the time control device, for example in that only a predetermined period of time is available for contactless user input. Additionally or alternatively, the time control device can be designed to control the handpiece to a rest state if no contactless or contact user input is detected for a predetermined period of time.
Das Handstück des medizinischen Geräts weist typischerweise ein Griffteil zum Greifen des Handstücks und zumindest ein Kopfteil auf. Das Kopfteil ist zum Applizieren einer physikalischen Therapie auf oder in einen Körper einer zu behandelnden Person vorgesehen.The handpiece of the medical device typically has a handle part for gripping the handpiece and at least one head part. The headboard is for applying a physical Therapy intended on or into the body of a person to be treated.
Das Kopfteil ist in einer bevorzugten Ausgestaltung dazu ausgebildet, thermische Energie (z.B. Kälte, Wärme), mechanische Energie (z.B. Stoßwellen), akustische Wellen (z.B. Ultraschall), elektromagnetische Wellen (z.B. Induktion), optische Wellen (z.B. Laserstrahlen, Rotlicht) und/oder elektrische Impulse (z.B. Reizstrom) auf eine Oberfläche des zu behandelnden Körpers aufzubringen oder in den zu behandelnden Körper einzubringen. Die entsprechenden medizinischen Geräte sind zum Beispiel physikalische Therapiegeräte zur Anwendung von Kälte, Wärme, Stoßwellen, Ultraschall, Induktion, Laserstrahlen, Rotlicht, Reizstrom, etc.In a preferred embodiment, the head part is designed to absorb thermal energy (e.g. cold, heat), mechanical energy (e.g. shock waves), acoustic waves (e.g. ultrasound), electromagnetic waves (e.g. induction), optical waves (e.g. laser beams, red light) and / or to apply electrical impulses (e.g. stimulation current) to a surface of the body to be treated or to introduce them into the body to be treated. The corresponding medical devices are, for example, physical therapy devices for the use of cold, heat, shock waves, ultrasound, induction, laser beams, red light, stimulation current, etc.
In einer Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens werden nach einem durch die Sensoreinrichtung erfassten Aufnehmen des Handstücks das medizinische Gerät und insbesondere dessen Handstück automatisch in einen aktivierten Betriebszustand gesteuert. Hierfür eignen sich vor allem Sensoreinrichtungen, die als Lage- und Beschleunigungssensoren ausgebildet sind.In one embodiment of the method according to the invention, after the handpiece has been picked up by the sensor device, the medical device and in particular its handpiece are automatically controlled into an activated operating state. Sensor devices designed as position and acceleration sensors are particularly suitable for this.
In einer zusätzlichen oder alternativen Ausgestaltung werden das medizinische Gerät und insbesondere dessen Handstück automatisch in einen deaktivierten oder ruhenden Betriebszustand gesteuert werden, sofern erkannt wurde, dass das Handstück für eine vorgegebene Zeit nicht bewegt wurde. Hierfür eignen sich vor allem Lage- und Beschleunigungssensoren ausgebildete Sensoren in Verbindung mit einer geeigneten Zeitsteuerung.In an additional or alternative embodiment, the medical device and in particular its handpiece will be automatically controlled into a deactivated or idle operating state if it has been recognized that the handpiece has not been moved for a predetermined time. Sensors designed for position and acceleration sensors in conjunction with a suitable time control are particularly suitable for this.
In einer weiteren Ausgestaltung kann vorgesehen sein, dass zumindest eine Einstellung für das medizinische Gerät und insbesondere dessen Handstück verändert wird, sofern eine vorbestimmte Bewegung und/oder Lage des Handstücks erkannt wurde. Eine vorbestimmte Bewegung des Handstücks kann zum Beispiel ein Schütteln, ein Wegbewegen oder Herabbewegen des Handstücks, etc. sein. Eine vorbestimmte Lage kann zum Beispiel eine aufrechte Lage sein, bei der das Kopfteil nach oben oder unten zeigt. Die Erkennung kann zum Beispiel mit geeigneten Hilfsmittel am Körper, wie etwa Lage- und/oder Beschleunigungssensoren, und ohne Hilfsmittel am Körper, wie etwa computergestütztes Kamerasystem in Verbindung mit Bildanalyse oder durch mikromechanischem Ultraschallwandler, erfolgen. Konkret sind zum Beispiel folgende Betriebsmodi denkbar:
- - Eine Energiezufuhr für das medizinische Gerät und insbesondere dessen Handstück oder die Parameter der Energieabgabe werden verändert, sofern eine vorbestimmte Bewegung des Handstücks erkannt wurde.
- - Die Energieabgabe an das Handstück wird bei einer vorbestimmten eindeutigen Bewegung des Handstücks gestartet oder gestoppt.
- - Es erfolgt eine automatische Anpassung/Justierung der Steuerung der Energieabgabe auf Grund der Lage des Handstücks, beispielweise wenn das Projektil der Stoßwelle gegen oder mit der Schwerkraft arbeitet.
- - Es erfolgt eine sensorgesteuerte Hilfestellung bei Anwendung der Therapie auf Grund der Lage des Handstücks, z.B. wird ein Hinweis auf eine nicht optimal durchgeführte Therapie oder ein Hinweis auf mangelnde Kühlung herausgegeben, sofern erkannt wird, dass das Kopfteil des Handstücks bzw. das Handstück selbst für die Therapie nicht optimal eingesetzt werden. Dies kann zum Beispiel durch geeignete Lage- und Beschleunigungssensoren oder etwa auch durch ein computergestütztes Kamerasystem in Verbindung mit einer Bildanalyse erfolgen.
- - An energy supply for the medical device and in particular its handpiece or the parameters of the energy output are changed if a predetermined movement of the handpiece was detected.
- - The energy delivery to the handpiece is started or stopped upon a predetermined, unique movement of the handpiece.
- - There is an automatic adaptation/adjustment of the control of the energy delivery based on the position of the handpiece, for example when the shock wave projectile works against or with gravity.
- - Sensor-controlled assistance is provided when using the therapy based on the position of the handpiece, e.g. an indication of therapy not being carried out optimally or an indication of a lack of cooling is issued if it is recognized that the head part of the handpiece or the handpiece itself is for therapy is not used optimally. This can be done, for example, through suitable position and acceleration sensors or through a computer-aided camera system in conjunction with image analysis.
In einer besonders bevorzugten Ausgestaltung wird ein Therapiebereich an dem zu behandelnden Körper unter Verwendung der Sensoreinrichtung identifiziert. Hierzu kann zum Beispiel vorgesehen sein, dass eine Vermessung der Therapiefläche beispielsweise unter Verwendung von Lage- und/oder Beschleunigungssensoren oder unter Verwendung eines computergestützten Kamerasystems in Verbindung mit Bildanalyse vorgenommen wird.In a particularly preferred embodiment, a therapy area on the body to be treated is identified using the sensor device. For this purpose, it can be provided, for example, that a measurement of the therapy area is carried out, for example, using position and/or acceleration sensors or using a computer-aided camera system in conjunction with image analysis.
In einer weiteren Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens kann vorgesehen sein, dass das medizinische Gerät und insbesondere dessen Handstück sofort abgeschaltet werden, sofern ein freier Fall des Handstücks erkannt wurde. Diese so genannte Sicherheitsabschaltung wird zum Beispiel dann vorgenommen, wenn ein aktiviertes Handstück zu Beispiel versehentlich herunterfällt. Dieser freie Fall kann zum Beispiel durch geeignete Lage- und/oder Beschleunigungssensoren detektiert werden.In a further embodiment of the method according to the invention, it can be provided that the medical device and in particular its handpiece are switched off immediately if a free fall of the handpiece has been detected. This so-called safety shutdown is carried out, for example, if an activated handpiece accidentally falls down. This free fall can be detected, for example, by suitable position and/or acceleration sensors.
Die obigen Ausgestaltungen und Weiterbildungen lassen sich, sofern sinnvoll, beliebig miteinander kombinieren. Weitere mögliche Ausgestaltungen, Weiterbildungen und Implementierungen der Erfindung umfassen auch nicht explizit genannte Kombinationen von zuvor oder im Folgenden bezüglich der Ausführungsbeispiele beschriebenen Merkmale der Erfindung. Insbesondere wird dabei der Fachmann auch Einzelaspekte als Verbesserungen oder Ergänzungen zu der jeweiligen Grundform der vorliegenden Erfindung hinzufügen.The above configurations and further developments can be combined with one another in any way, if it makes sense. Further possible refinements, further developments and implementations of the invention also include combinations of features of the invention described previously or below with regard to the exemplary embodiments that are not explicitly mentioned. In particular, the person skilled in the art will also add individual aspects as improvements or additions to the respective basic form of the present invention.
INHALTSANGABE DER ZEICHNUNGCONTENTS OF THE DRAWING
Die vorliegende Erfindung wird nachfolgend anhand der in den schematischen Figuren der Zeichnungen angegebenen Ausführungsbeispiele näher erläutert. Es zeigen dabei:
-
1 ein Blockschaltbild eines erfindungsgemäßen medizinischen Geräts zur physikalischen Therapie; -
2 ein Blockschaltbild eines Handgeräts für ein erfindungsgemäßes medizinisches Gerät.
-
1 a block diagram of a medical device according to the invention for physical therapy; -
2 a block diagram of a handheld device for a medical device according to the invention.
Die beiliegenden Zeichnungen sollen ein weiteres Verständnis der Ausführungsformen der Erfindung vermitteln. Sie veranschaulichen Ausführungsformen und dienen im Zusammenhang mit der Beschreibung der Erklärung von Prinzipien und Konzepten der Erfindung. Andere Ausführungsformen und viele der genannten Vorteile ergeben sich im Hinblick auf die Zeichnungen. Die Elemente der Zeichnungen sind nicht notwendigerweise maßstabsgetreu zueinander gezeigt.The accompanying drawings are intended to provide further understanding of embodiments of the invention. They illustrate embodiments and, in connection with the description, serve to explain principles and concepts of the invention. Other embodiments and many of the advantages mentioned arise with regard to the drawings. The elements of the drawings are not necessarily shown to scale to one another.
In den Figuren der Zeichnung sind gleiche, funktionsgleiche und gleich wirkende Elemente, Merkmale und Komponenten - sofern nichts Anderes ausführt ist -jeweils mit denselben Bezugszeichen versehen.In the figures of the drawing, identical, functionally identical and identically acting elements, features and components - unless otherwise stated - are each provided with the same reference numerals.
BESCHREIBUNG VON AUSFÜHRUNGSBEISPIELENDESCRIPTION OF EMBODIMENTS
Das hier mit Bezugszeichen 10 bezeichnete medizinisches Gerät umfasst ein Standgerät 20 und eine Schnittstelle gekoppeltes Handstück 30.The medical device designated here with reference number 10 comprises a stand-
Das medizinische Gerät 10 kann als ein Gerät zur Reizstrom- und Ultraschall-Therapie, Lasertherapie, Stoßwellentherapie, Hochenergie-Induktionstherapie, Wärmetherapie, Kältetherapie sein ausgebildet sein.The medical device 10 can be designed as a device for stimulation current and ultrasound therapy, laser therapy, shock wave therapy, high-energy induction therapy, heat therapy, cold therapy.
Das Standgerät 20 des medizinischen Geräts 10 ist in einem Gehäuse 21 angeordnet, in welchem zum Beispiel die Energieversorgung 22, eine zentrale Gerätesteuerung 23, eine Anzeigeeinrichtung 24 und eine Tastatur 25 zur Gerätesteuerung angeordnet sind.The
Das Handstück 30 ist über ein Verbindungskabel 27 mit der I/O-Schnittstelle 26 und damit mit dem medizinisches Gerät 20 gekoppelt. Denkbar wäre jedoch auch je nach Anwendung, wenn das Handstück 30 kabellos mit dem Standgerät 20 gekoppelt wäre (in
Das Standgerät 20 des medizinischen Geräts 10 ist in einem Gehäuse 21 angeordnet, in welchem zum Beispiel die Energieversorgung 22, eine zentrale Gerätesteuerung 23, eine Anzeigeeinrichtung 24, eine Tastatur zur Gerätesteuerung 25, eine und dergleichen angeordnet sind.The
Das Handstück 30 weist ein Griffteil 31 sowie zumindest ein Kopfteil 32 zum Applizieren der physikalischen Therapie auf den Körper eines Patienten auf.The
Im vorliegenden Fall weist das Handstück 30 ferner eine kontaktlose Eingabeeinrichtung 33 sowie eine mit der Eingabeeinrichtung gekoppelte Steuereinrichtung 34 auf. Die Eingabeeinrichtung 33 umfasst dabei zumindest einen Sensor 35. Der Sensor 35 ist dazu ausgebildet, eine Benutzereingabe kontaktlos zu erfassen. Die mit der Eingabeeinrichtung 33 gekoppelte Steuereinrichtung 34 wertet die kontaktlos erfassten Benutzereingaben aus und steuert die Funktion des Handstücks 30 entsprechend der erfassten und ausgewerteten Benutzereingaben. Die Eingabeeinrichtung 33 in Verbindung mit der Steuereinrichtung 34 sind dazu ausgebildet, bei einer Betätigung des Handstücks 30 durch einen Anwender eine räumliche Bewegung und/oder eine räumliche Ausrichtung des Handstücks 30 zu erfassen und auszuwerten.In the present case, the
Als Sensoren 35 können eine oder mehrere Beschleunigungssensoren, Lagesensoren und Positionssensoren verwendet werden. Besonders bevorzugt sind dabei integrierte Sensoren, die die Funktion von verschiedenen Sensoren, wie etwa Lage und Beschleunigung, in sich vereinigen.One or more acceleration sensors, position sensors and position sensors can be used as
Die Eingabeeinrichtung 33 weist eine Einrichtung 36 zur Gestenerkennung auf. Diese Gestenerkennungseinrichtung 36 ist dazu ausgebildet, eine Geste der das Handstück 30 betätigenden Person zu erkennen.The
Die Eingabeeinrichtung 33 weist ferner ein rechnergestütztes Kamerasystem 37 zum Aufnehmen von Bewegungen eines Anwenders auf. Das rechnergestütztes Kamerasystem 37 beinhaltet dabei in an sich bekannter Weise eine Einrichtung zur Bildanalyse, welche aus den mittels der Kamera aufgenommenen Bild- oder Videodaten entsprechende Gesten erkennen kann.The
Im Beispiel in
Die Eingabeeinrichtung 33 kann neben kontaktlosen Sensoren, wie etwa den Beschleunigungs- und Lagesensoren, zusätzlich auch Kontaktsensor 39 aufweisen, über die durch Betätigung entsprechende Benutzereingaben möglich sind. Derartige Kontaktsensor können zum Beispiel Tasten, Knöpfe, Schieber, Touchpads und dergleichen sein.In addition to contactless sensors, such as the acceleration and position sensors, the
Vorzugsweise ist in der Steuereinrichtung 34 eine Zeitsteuerung 40 vorgesehen. Mittels der Zeitsteuerung 40 können zum Beispiel kontaktlos erfassten Benutzereingaben, wie etwa Gesten, mit einem Zeitfenster für den Erfassungszeitraum korreliert werden. Auf diese Weise kann vermieden werden, dass unbewusste, außerhalb eines vorgegebenen Zeitfensters erfasste Gesten als Benutzereingaben interpretiert werden. A
Obwohl die vorliegende Erfindung anhand bevorzugter Ausführungsbeispiele vorstehend vollständig beschrieben wurde, ist sie darauf nicht beschränkt, sondern auf vielfältige Art und Weise modifizierbar.Although the present invention has been fully described above using preferred exemplary embodiments, it is not limited to this but can be modified in a variety of ways.
BezugszeichenlisteReference symbol list
- 1010
- medizinisches Gerät medical device
- 2020
- StandgerätStand-alone device
- 2121
- GehäuseHousing
- 2222
- Energieversorgungpower supply
- 2323
- zentrale Gerätesteuerungcentral device control
- 2424
- AnzeigeeinrichtungDisplay device
- 2525
- TastaturKeyboard
- 2626
- I/O-SchnittstelleI/O interface
- 2727
- Verbindungskabel connection cable
- 3030
- HandstückHandpiece
- 3131
- GriffteilHandle part
- 3232
- KopfteilHeadboard
- 3333
- EingabeeinrichtungInput facility
- 3434
- SteuereinrichtungControl device
- 3535
- Sensorsensor
- 3636
- GestenerkennungseinrichtungGesture recognition device
- 3737
- rechnergestütztes Kamerasystemcomputer-aided camera system
- 3838
- SpracherkennungseinrichtungSpeech recognition device
- 3939
- KontaktsensorContact sensor
- 4040
- ZeitsteuerungTiming control
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
- DE 202013000904 U1 [0002]DE 202013000904 U1 [0002]
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-
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