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Die Erfindung betrifft eine Bedieneinrichtung für ein diagnostisches
Bildgebungsgerät.
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Diagnostische Bilder werden für die medizinische
oder auch materialwissenschaftliche Diagnostik erzeugt. Die Bilderzeugung
basiert häufig
auf der Erzeugung einer Strahlung zur Durchdringung des zu untersuchenden
Körpers.
Die dafür
verwendeten Bildgebungsgeräte
weisen Strahlungsquellen auf, deren Betriebsgrößen in vielfacher Weise einstellbar sind.
So werden in Röntgengeräten, Computer-Tomographen
und Durchleuchtungsgeräten
Röntgenröhren zur
Erzeugung von Röntgenstrahlung
verwendet, in Ultraschallgeräten
Ultraschallsender oder in Magnetresonanzgeräten Magnete bzw. Elektromagnete.
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Die Aufgabe eines Röntgengenerators
als Beispiel für
ein strahlungsbasiertes Bildgebungsgerät besteht vor allem darin,
eine Röntgenröhre für eine Röntgenaufnahme
mit einer voreingestellten Röhrenspannung
zu beaufschlagen. Eine Steuerungseinrichtung des Röntgengenerators
steuert dabei die Aufnahmezeit, die Röhrenspannung und den Röhrenstrom
so, dass die für
die Röntgenaufnahme eingestellten
Betriebswerte eingehalten werden. Als Betriebswerte werden hauptsächlich die
Röhrenspannung
und die Elektrizitätsmenge, üblicherweise in
mAs angegeben, eingestellt. Je nach dem, von welchem Körperteil
eines zu untersuchenden Lebewesens eine Röntgenaufnahme erstellt werden
soll und welcher Diagnose diese Röntgenaufnahme dienen soll,
müssen
unterschiedliche Betriebswerte eingestellt werden.
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In klinischen Arbeitsumgebungen sind
rationelle Arbeitsmethoden und ein hoher Automatisierungsgrad gefragt,
um effizientes und wirtschaftliches Arbeiten zu ermöglichen.
Um die Einstellung der Betriebswerte zu erleichtern und um insbesondere Fehleinstellungen
vorzubeugen, können
Röntgengeräte daher
mit sogenannten Organprogrammen versehen sein. Nach Vor-Auswahl
einer Körperregion
des zu untersuchenden Lebewesens und einer Röntgendurchleuchtungsrichtung,
eines sogenannten Arbeitsplatzes, können durch Auswahl eines Organprogramms
die voreingestellten Betriebswerte für eine Röntgenaufnahme automatisch aktiviert
werden.
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Nun stehen häufig mehr als 3 verschiedene Arbeitsplätze und
mehr als 6 Körperregionen
zur Verfügung.
Dadurch ergibt sich bereits bei der Vor-Auswahl von Körperregion
und Arbeitsplatz eine nahezu unüberschaubare
Anzahl von Auswahlmöglichkeiten, zu
deren Aktivierung eine Unmenge von Bedienelementen, z.B. Tasten,
vorgesehen werden muss. Hinzu kommen Einstell-Möglichkeiten
für weitere
Parameter, z.B. bezüglich
des Umfangs des zu untersuchenden Lebewesens oder bezüglich des
Röntgenfilm-Materials.
Die Vielzahl an Auswahl-Tasten erschwert die Bedienung und wirkt
einer rationellen Arbeitsweise entgegen.
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Aus der
DE 33 30 116 A1 ist eine
Steuerungseinrichtung für
ein Röntgengerät bekannt,
deren Bedieneinrichtung die Auswahl aus Körperregionen, Arbeitsplätzen und
Organprogrammen bedienerfreundlicher macht. Dazu wird die Vor-Auswahl der
Körperregion
mittels einer symbolischen grafischen Darstellung intuitiver und
einfacher gestaltet. Die Auswahl von Arbeitsplatz und Organprogramm erfolgt
dann über
eine Matrix-förmige
Anordnung von Tasten, die systematisch angeordnet und dadurch gut überschaubar
sind. Nachteilig an dieser Bedieneinrichtung ist, dass keine Anzeige
vorgesehen ist, die einer Bedienperson angezeigt, welche voreingestellten
Betriebswerte durch Betätigen
einer bestimmten Taste aktiviert werden.
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Es sind auch Bedieneinrichtungen
für Röntgengeräte bekannt,
die Tasten für
die Vor-Auswahl von Körperregion
und Arbeitsplatz sowie für
die Anwahl eines Organprogramms aufweisen und zur besseren Kontrolle
alle Betriebswerte und Parameter per manent anzeigen. Gleichzeitig
dazu stehen Tasten für
die manuelle Einstellung aller Betriebswerte zur Verfügung. Dadurch
wird einer Bedienperson ein Maximum an Einstell- und Kontrollmöglichkeiten
geboten. Nachteilig an diesen Bedieneinrichtungen ist, dass die
Vielzahl von Auswahl-Tasten diese Steuerungseinrichtungen unübersichtlich
macht und dadurch deren Bedienbarkeit erschwert.
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Die Aufgabe der Erfindung besteht
darin, eine Bedieneinrichtung für
die Steuerungseinrichtung eines diagnostischen Bildgebungsgerätes zu schaffen,
die sowohl eine manuelle Einstellung von Betriebswerten und Parametern
als auch die Aktivierung voreingestellter Betriebswerte und Parameter ermöglicht,
die einer Bedienperson dabei jederzeit alle eingestellten Betriebswerte
und Parameter anzeigt, die aber trotzdem eine übersichtliche und leicht erfassbare
Anordnung aller Bedienelemente aufweist und die dadurch intuitiver
und schneller bedienbar ist.
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Die Erfindung löst diese Aufgabe durch eine Bedieneinrichtung
mit den Merkmalen des ersten Patentanspruchs.
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Ein Grundgedanke der Erfindung besteht
darin, eine Bedieneinrichtung für
eine Steuerungseinrichtung eines diagnostischen Bildgebungsgeräts zu schaffen,
die alle eingestellten Betriebswerte und Parameter des Bildgebungsgeräts permanent
anzeigt, gleichzeitig dazu aber entweder ausschließlich Tasten
zur Aktivierung voreingestellter Betriebswerte und Parameter oder
aber ausschließlich
Tasten zur manuellen Einstellung von Betriebswerten und Parametern
verfügbar
macht. Die Tasten zur Aktivierung voreingestellter Betriebswerte
und Parameter werden also nicht gleichzeitig mit den Tasten zur
manuellen Einstellung dieser Werte verfügbar gemacht.
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Durch die alternative Verfügbarmachung
jeweils nur einer Art von Tasten wird vermieden, dass die Bedieneinrichtung
mit einer Vielzahl überflüssiger Bedienelemente überfrachtet
wird.
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Gleichzeitig wird eine Bedienperson
durch die permanente Anzeige der aktivierten Werte jederzeit über alle
aktuellen Einstellungen informiert. Dies ist insbesondere bei Aktivierung
voreingestellter Werte durch Organprogramme, deren Parameter der
Bedienperson nicht von vorne herein bekannt sein müssen, von
großem
Interesse. Einerseits werden also alle wesentlichen Informationen
permanent angezeigt, andererseits werden unwesentliche Bedienelemente
ausgeblendet. Dies erhöht
die Übersichtlichkeit
der Bedieneinrichtung und erleichtert den Umgang damit. Die Bedieneinrichtung
wird intuitiver und schneller bedienbar.
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In einer vorteilhaften Ausgestaltung
der Erfindung ist die Bedieneinrichtung mit einer Eingabevorrichtung
ausgestattet, die als berührungsempfindlicher
Bildschirm (Touch Screen) ausgeführt
ist. Die Verwendung eines Touch Screen erlaubt in einfacher Weise
das Umgestalten und alternative Verfügbarmachen der Bedienelemente
je nach dem, ob die Möglichkeit
zur Aktivierung voreingestellter Werte oder die Möglichkeit
zur manuellen Einstellung von Werten gegeben werden soll.
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In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der
Erfindung weist die Bedieneinrichtung eine Eingabevorrichtung auf,
die die Bedienelemente zur Aktivierung voreingestellter Werte und
die Bedienelemente zur manuellen Einstellung dieser Werte jeweils
in ein und demselben Bedienbereich verfügbar macht. Dadurch weiß eine Bedienperson,
dass Bedienelemente grundsätzlich
immer im selben Bereich der Eingabevorrichtung zu finden sind, was
deren Auffindbarkeit erleichtert und beschleunigt. Diese Ausgestaltung
lässt sich
besonders einfach durch Verwendung eines Touch Screen realisieren.
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In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der
Erfindung wird die Bedieneinrichtung zur Steuerung eines Röntgengeräts eingesetzt
und weist alle dafür
erforderlichen Bedienelemente auf. Gerade in der Röntgendiagnostik
ergibt sich daraus der Vorteil, dass die Bedienung eines Röntgengeräts dadurch der art
vereinfacht werden kann, dass sie auch für nicht fachlich hochspezialisiertes
medizinisches Personal ermöglicht
wird. Die Erfindung hilft die Ökonomie
und Fehlersicherheit bei der Bedienung zu erhöhen und damit auch die Dosisbelastung
der Patienten zu verringen.
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Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen
der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Patentansprüche.
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Nachfolgend werden Ausführungsbeispiele der
Erfindung, die sich auf ein Röntgengerät beziehen,
anhand von Figuren näher
beschrieben. Es zeigen dabei:
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1 Röntgengerät mit Steuerungseinrichtung
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2 Eingabevorrichtung
mit Bedienelementen zur Aktivierung voreingestellter Werte
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3 Eingabevorrichtung
mit Bedienelementen zur manuellen Einstellung von Werten
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Das in der 1 schematisch dargestellte Röntgengerät 1 umfasst
im Falle des vorliegenden Ausführungsbeispiels
einen nur schematisch angedeuteten Patiententisch 2, welcher
von einer in 1 nicht
dargestellten Halterungsvorrichtung getragen wird, und eine Tragevorrichtung 3,
an der eine Röntgenstrahlenquelle 4 angeordnet
ist. Die Röntgenstrahlquelle 4 wird
im allgemeinen durch eine Röntgenröhre gebildet.
Eine an dem Patiententisch 2 angeordnete Röntgenbildkassette 5 dient
zur Gewinnung eines Röntgenbildes
mittels eines von der Röntgenstrahlungsquelle 4 ausgehendes
und beim Durchtritt durch ein nur schematisch dargestelltes zu untersuchendes
Lebewesen 7 geschwächtes
Röntgenstrahlenbündels 6,
dessen Randstrahlen in 1 strichliert
gezeichnet sind.
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Die Anordnung bildet einen Röntgen-Arbeitsplatz,
der durch die von oben kommende Röntgen-Durchleuchtung des Patienten charakterisiert
ist. Weitere Arbeitsplätze
sind dadurch charakterisiert, dass ein Patient z.B. von unten, von
vorne oder von der Seite durchleuchtet wird.
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Ferner ist eine in der 1 nicht dargestellte Röntgenröhre der
Röntgenstrahlenquelle 4 mit
einer elektrischen Leitung 8 mit einem Röntgengenerator 9 verbunden.
Eine in dem Gehäuse
des Röntgengenerators 9 angeordnete
Steuerungseinrichtung 10 steuert mittels eines Rechnerprogramms
während
der Röntgenaufnahme
den Röntgengenerator 9 derart, dass
die vor der Röntgenaufnahme
mittels einer Bedieneinrichtung 11 eingegebenen Betriebswerte Röhrenspannung
und Elektrizitätsmenge
eingehalten werden. Die Bedieneinrichtung 11 ist an einem Bedienpult 12 angeordnet
und mittels einer elektrischen Leitung 13 mit der Steuerungseinrichtung 10 verbunden.
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Für
eine Röntgenaufnahme
eines bestimmten Körperteiles
eines Lebewesens 7 müssen
bestimmte Betriebswerte eingestellt werden. Diese Betriebswerte
sind im Wesentlichen die Röhrenspannung
und die Elektrizitätsmenge
während
einer Röntgenaufnahme,
welche mittels der Bedienelemente der Bedieneinrichtung 11 eingestellt
werden können. Um
das Einstellen der spezifischen Betriebswerte zu erleichtern und
insbesondere Fehleinstellungen vorzubeugen, können mittels der Bedienelemente
der Bedieneinrichtung 11 voreingestellte Betriebswerte angewählt werden.
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In 2 ist
die eine Bedieneinrichtung 11 gemäß der Erfindung mit Bedienelementen
zur Aktivierung voreingestellter Betriebswerte und Parameter des
Röntgengeräts 1 dargestellt.
Die Bedieneinrichtung 11 kann z.B. als Touch Screen ausgeführt sein. Sie
weist einen Anzeigebereich 20 auf, innerhalb dessen die
Anzeigeelemente 19 angeordnet sind. Die Anzeigeelemente 19 dienen
der Anzeige der aktuell aktivierten Betriebswerte, z.B. Röntgenspannung
in kV, Elektrizitätsmenge
in mAs oder Röntgenaufnahmedauer
in ms, sowie weiterer Parameter, z.B. der Hitzebelastung der Röntgenröhre in %HU oder des
vor-ausgewählten
Arbeitsplatzes durch eine symbolische graphische Darstellung. Ein
weiteres Anzeigeelement 19 gibt den Namen des aktuell aktivierten
Organprogramms, in 2 „Thorax
p.a.", wieder. In
der gewählten
Aufteilung der Bedieneinrichtung 11 enthält der Anzeigebereich 20 keinerlei Bedienelemente,
z.B. Tasten oder Schalter, die durch eine Bedienperson zu betätigen wären.
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Die Bedieneinrichtung 11 weist
weiter einen Bedienbereich 21 auf, in dem Anwahltasten 14, 15, 16 zur
Aktivierung voreingestellter Betriebswerte und Parameter angeordnet
sind. Dabei dienen die Körperregiontasten 14 der
Vor-Auswahl der zu untersuchenden Körperregion eines zu untersuchenden
Patienten; sie sind in der 2 symbolisch
als Körper dargestellt,
bei denen die jeweils vor-auswählbare Körperregion
graphisch hervorgehoben ist. Weiter sind Programmtasten 15 vorgesehen,
die der gleichzeitigen Anwahl eines Arbeitsplatzes und eines Organprogramms
dienen; diese Programmtasten 15 sind als rechteckige Tasten
ausgeführt,
die jeweils im linken Bereich eine graphische symbolische Darstellung
des Arbeitsplatzes und im rechten Bereich eine textliche Kennzeichnung
für das
Organprogramm, z.B. „Thorax
p.a.", aufweisen.
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Zusätzlich sind Anpasstasten 16 vorgesehen,
durch deren Betätigung
die Elektrizitätsmenge, die
aufgrund der Auswahl eines Organprogramms durch Betätigung einer
der Programmtasten 15 voreingestellt wurde, in fest vorgegebenen
Schritten abgesenkt oder angehoben werden kann. Dadurch kann die
Bildschwärzung
in Abhängigkeit
vom Umfang des zu untersuchenden Patienten korrigiert werden, um
anatomische Unterschiede zu kompensieren. Die Anpass-Schritte durch
Betätigung
der Anpasstasten 16 sind ebenfalls voreingestellte Werte, die
möglichst
so voreingestellt sind, dass das Spektrum normalerweise zu untersuchender
Körperumfänge vollständig abgedeckt
werden kann. Dadurch kann auch eine Bedienperson die Anpassung vornehmen,
die nicht über
ausreichende röntgendiagnsostische Kenntnisse
verfügt,
um die für
diese Anpassung erforderlichen Änderungen
der Elektrizitätsmenge
abschätzen
zu können.
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Durch Betätigung der Aufnahmetaste 24 können Röntgenaufnahmen
jederzeit aus dem in 2 dargestellten
Programm-Modus heraus ausgelöst
werden. Die Röntgenaufnahme
erfolgt dann mit aktuell aktivierten und im Anzeigebereich 20 angezeigten
Betriebswerten und Parametern.
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Der Bedienbereich 21 der
Bedieneinrichtung 11 weist ausschließlich Bedienelemente 14, 15, 16 auf,
die der Aktivierung voreingestellter Werte dienen. Die zur Verfügung stehenden
voreingestellten Werte sind so angelegt, dass sie die im Routinebetrieb
des Röntgengeräts 1 in
der jeweiligen klinischen Arbeitsumgebung anfallenden verschiedenen
Röntgenuntersuchungen
abdecken. Sie können
z.B. das Spektrum an Röntgenuntersuchungen
für eine
orthopädische,
eine internistische oder eine neurologische Abteilung abdecken.
Die Durchführung
solcher Röntgenaufnahmen
ist dadurch auch für
eine Bedienperson, die im Umgang mit dem jeweiligen Röntgengerät 1 nicht
außerordentlich
vertraut ist oder über
lediglich beschränkte
röntgendiagnostische
Fachkenntnisse verfügt,
ohne weiteres erlernbar.
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Gleichzeitig werden nur die zur Aktivierung voreingestellter
Werte erforderlichen Bedienelemente 14, 15, 16 verfügbar gemacht,
so dass eine Bedienperson nicht durch weitere, nicht erforderliche
Tasten zur manuellen Aktivierung von Werten verwirrt wird. Eine
manuelle Aktivierung der Werte ist im Routinebetrieb des Röntgengeräts 1 in
aller Regel nicht erforderlich, so dass Bedienelemente zur manuellen Einstellung
nicht notwendig sind.
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Der Bedienbereich 21 weist
weiter Umschalttasten 23 auf, durch deren Betätigung die
Bedieneinrichtung 11 aus dem in 2 dargestellten Modus zur Aktivierung
voreingestellter Programm-Werte in einen in der folgenden 3 dargestell ten Modus zur manuellen
Eingabe dieser Werten umgeschaltet. Die dafür vorgesehen Umschalttaste 23 ist
mit „Manual" beschriftet. Die
Umschalttaste 23 zum Umschalten in den in 2 dargestellten Modus ist mit „Program" beschriftet.
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In 3 ist
eine Bedieneinrichtung 11 mit Einstelltasten 17 zur
manuellen Einstellung der Betriebswerte und Parameter eines Röntgengeräts 1 dargestellt.
Die in 3 dargestellte
Bedieneinrichtung 11 weist einen Anzeigebereich 20 auf,
der dem Anzeigebereich 20 der zuvor in 2 dargestellten Bedieneinrichtung 11 entspricht.
Position und Gestaltung der Anzeigeelemente 19 sind identisch.
Dies erhöht
die Wiedererkennbarkeit für
eine Bedienperson und beschleunigt und erleichtert daher den Umgang mit
der Bedieneinrichtung 11.
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Die Bedieneinrichtung 11 weist
weiter einen Bedienbereich 21 auf, der in Position und
Gestaltung dem zuvor in 2 dargestellten
Bedienbereich 21 ebenfalls entspricht. Er enthält jedoch
andere Bedienelemente, nämlich
Einstelltasten 17 zur manuellen Einstellung von Betriebswerten
und Parametern. Einstelltasten 17 sind für sämtliche
relevanten Betriebswerte, z.B. Röntgenspannung,
Elektrizitätsmenge oder
Röntgenaufnahmedauer,
und für
sämtliche
relevanten Parameter, z.B. Röntgenröhren-Auslastung oder
Arbeitsplatz, vorgesehen. Um die visuelle Orientierung innerhalb
der Elemente der Bedieneinrichtung 11 zu verbessern, sind
die Einstelltasten 17 unter den jeweils zugehörigen Anzeigeelementen 19 angeordnet,
z.B. die Einstelltasten 17 für die Röntgenspannung unmittelbar unterhalb
des Anzeigeelements 19 für die Röntgenspannung, die Einstelltasten 17 für die Aufnahmedauer
unmittelbar unterhalb des Anzeigeelements 19 für die Aufnahmedauer
etc.
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Der in 3 dargestellte
Bedienbereich 21 weist keinerlei Bedienelemente 14, 15, 16 zur
Aktivierung voreingestellter Betriebswerte und Parameter auf. Es
werden ausschließlich
Einstelltasten 17 zur manuellen Einstellung dieser Werte
verfügbar
gemacht. Die Möglichkeit
der manuellen Einstellung der Werte richtet sich vor allem an den
Fachmann im Umgang mit dem Röntgengerät 1 bzw.
in den an dem Röntgengerät 1 anfallenden
Röntgenuntersuchungen.
Ist eine manuelle Einstellung der Werte beabsichtigt, so werden
Voreinstellungen nicht benötigt. Daher
sind Bedienelemente 14, 15, 16 zur Aktivierung
voreingestellter Werte nicht erforderlich und werden nicht gleichzeitig
mit Einstelltasten 17 zur manuellen Einstellung dargestellt,
um die Bedieneinrichtung 11 übersichtlicher zu gestalten.
Dadurch ist sie visuell leichter zu erfassen und intuitiver und schneller
zu bedienen.
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Die manuelle Einstellung aller Werte
kann jedoch ausgehend von zuvor aktivierten voreingestellten Werte
erfolgen. Dazu kann zunächst
durch Betätigen
der entsprechenden Umschalttaste 23 in den „Program"-Modus geschaltet
werden, um dort voreingestellte Werte zu aktivieren, und anschließend in den „Manual"-Modus gewechselt
werden, wo die zuvor angewählten
Werte dann zur manuellen Bearbeitung zur Verfügung stehen. Dadurch können z.B.
die voreingestellten Werte eines bestimmten Organprogramms genutzt
werden, bei denen ein einzelner Parameter verändert werden soll, ohne dass
dazu erst sämtliche
Werte dieses Programms manuell eingegeben werden müssten. Statt
dessen können
die voreingestellten Werte aktiviert und lediglich der zu verändernde
Wert manuell nachbearbeitet werden.
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Durch Betätigung der Aufnahmetaste 24 können jederzeit
Röntgenaufnahmen
aus dem in 3 dargestellten
Programm-Modus heraus ausgelöst
werden. Die Röntgenaufnahme
erfolgt dann mit den aktuell im Anzeigebereich 20 angezeigten Betriebswerten
und Parametern. Die Bedienung der Bedieneinrichtung 11 wird
wesentlich dadurch vereinfacht, dass das Auslösen von Röntgenaufnahmen sowohl aus dem
in 2 erläuterten
Program-Modus als
auch aus dem in 3 erläuterten
Manual-Modus heraus möglich
ist. Dadurch wird es einer Bedienperson nach Einstellung bzw. Aktivierung
aller Betriebswerte erspart, erst in einen Modus wechseln zu müssen, der
das Auslösen
von Röntgenaufnahmen
ermöglicht.
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Die Bedieneinrichtung 11 weist
in beiden dargestellten Eingabemodi eine gleichbleibende Aufteilung
in Anzeigebereich 20 und Bedienbereich 21 auf. Die
verfügbar
gemachten Bedienelemente 14, 15, 16, 17 wechseln
jedoch. Eine derartig flexible Bedieneinrichtung 11 ist
am einfachsten durch Verwendung eines berührungsempfindlichen Bildschirms (Touch
Screen) realisierbar. Ein Touch Screen bietet die Möglichkeit,
sowohl Anzeigeelemente 19 als auch Bedienelemente 14, 15, 16, 17 der
Bedieneinrichtung 11 flexibel zu gestalten und zu positionieren. Dies
ermöglicht
die Umsetzung der Erfindung in besonders einfacher Weise. Die Bedieneinrichtung 11 könnte jedoch
auch als normaler, nicht berührungsempfindlicher
Bildschirm ausgeführt
sein, dessen Bedienelemente 14, 15, 16, 17 per
Tastatur oder Maus betätigbar
sind. Möglich
wäre auch
eine Realisierung durch Anzeigeelemente in Form von LED's oder LCD's und Bedienelemente,
die durch Tasten gebildet werden, die mit LED's oder LCD's zur Signalisierung der jeweiligen
Funktion oder Verfügbarkeit
einer Taste hinterlegt sein könnten.
Weitere Ausführungen, die
auf voneinander getrennten, unterschiedlichen Bedieneinrichtungen 11 für den in 2 dargestellten Programm-Modus
und den in 3 dargestellten manuellen
Modus basieren, sind ebenfalls denkbar.