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GEBIET DER ERFINDUNG
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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Bewegung eines motorisierten Tisches in einem medizinischen Bildgebungssystem sowie das zugehörige medizinische Bildgebungssystem.
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HINTERGRUND ZU DER ERFINDUNG
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Es ist manchmal bekannt, dass man in Verfahren zur Bewegung medizinischer Objekte in einem medizinischen System eine haptische Rückmeldung oder Blockaden während bestimmter Bewegungen der medizinischen Objekte innerhalb des medizinischen Systems erfährt. Diese haptische Rückmeldung oder diese Bewegungsblockaden treten jedoch nur während der Bewegung der speziellen Objekte während bestimmter Betriebsmodi des medizinischen Systems auf.
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Gemäß einem ersten Stand der Technik, wie er z. B. in der amerikanischen Patentanmeldung US 2009/0253109 beschrieben ist, ist ein medizinisches Ansteuerungs- und Lernsystem bekannt, das ein chirurgisches Werkzeug steuert, das haptische Rückmeldungen über die Bewegungen durch den Studenten, der das Antriebs- und Lernsystem verwendet, bietet.
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Gemäß einem zweiten Stand der Technik, wie er z. B. in der amerikanischen Patentanmeldung US 2007/0129849 beschrieben ist, ist ein anthropomorpher medizinischer Robotergelenkarm bekannt, dessen bestimmte Bewegungen, die bezüglich eines menschlichen Armes nicht realistisch sind, verhindert, folglich blockiert werden.
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In den beiden vorstehend beschriebenen Ständen der Technik betrifft nichts nur entfernt die Handhabung der Bewegung eines motorisierten Tisches in einem medizinischen Bildgebungssystem und noch viel weniger mit dem Ziel der Reduktion der Strahlungsdosis, die ein Patient empfängt, von dem ein Teil des Körpers durch das medizinische Bildgebungssystem abgebildet wird.
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KURZE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
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Das Ziel der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein Verfahren zur Bewegung eines motorisierten Tisches in einem medizinischen Bildgebungssystem zu schaffen, das eine geeignete Steuerung der Bewegungen des motorisierten Tisches ermöglicht, insbesondere um zu vermeiden, dass Strahlungsdosen durch einen Patienten in bestimmten Teilen seines Körpers, für die ein medizinisches Bild nicht erwünscht oder nicht nützlich ist, empfangen wird. Das Verfahren zur Bewegung eines motorisierten Tisches in einem medizinischen Bildgebungssystem macht es vorzugsweise ferner möglich, Kollisionen der Ausrüstung rings um den motorisierten Tisch zu vermeiden und folglich die Trennung der Kabel, die mit dem Patient oder dem medizinischen Bildgebungssystem verbunden sein können, zu vermeiden. Das Verfahren zur Bewegung eines motorisierten Tisches in einem medizinischen Bildgebungssystem macht es ferner möglich, den Benutzer des medizinischen Bildgebungssystems zu unterstützen, wenn der Benutzer die Bewegung des motorisierten Tisches antreibt.
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Insbesondere zielt die Erfindung darauf, ein Verfahren zur Bewegung eines motorisierten Tisches zu schaffen, in dem jegliche Bewegung des motorisierten Tisches, die dazu neigt, den motorisierten Tisch zu veranlassen, einen vordefinierten Bereich zu verlassen, eine Reaktion durch das medizinische Bildgebungssystem erzeugt, die durch den Benutzer dieses medizinischen Bildgebungssystems wahrnehmbar ist. Diese Reaktion kann mehr oder weniger signifikant und mehr oder weniger beschränkend für den Benutzer sein, je nach dem ausgewählten Verwendungsmodus und dem gewünschten Effekt.
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Zu diesem Zweck schlägt die vorliegende Erfindung ein Verfahren zur Bewegung eines motorisierten Tisches, der ausgelegt ist, um einen Patienten aufzunehmen, in einem medizinischen Bildgebungssystem vor, das ferner einen Strahlungsdetektor aufweist, der in der Lage ist, ein Strahlungsbündel zu detektieren, das durch eine Strahlungsquelle emittiert wird, dadurch gekennzeichnet, dass eine Bewegung des motorisierten Tisches in der Ebene des motorisierten Tisches, die bewirkt oder dazu neigt zu bewirken, dass das Strahlbündel wenigstens teilweise oder vollständig einen durch den Benutzer des medizinischen Bildgebungssystems vordefinierten Bereich verlässt, ein durch den Benutzer wahrnehmbares Signal erzeugt. Der motorisierte Tisch wird durch den Benutzer des medizinischen Bildgebungssystems gesteuert, der in der Lage ist, das Signal zu spüren.
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Zu diesem Zweck schlägt die vorliegende Erfindung ferner ein medizinisches Bildgebungssystem vor, das einen motorisierten Tisch, der zur Aufnahme eines Patienten ausgelegt ist, eine Strahlungsquelle, einen Strahlungsdetektor, der zur Detektion eines Strahlungsbündels, das durch die Quelle emittiert wird, in der Lage ist, aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass das medizinische Bildgebungssystem ferner eine Vorrichtung aufweist, die in der Lage ist, als Reaktion auf eine Bewegung des motorisierten Tisches in der Ebene des motorisierten Tisches, die bewirkt oder dazu neigt zu bewirken, dass das Strahlbündel einen durch den Benutzer des medizinischen Bildgebungssystems vordefinierten Bereich wenigstens teilweise oder vollständig verlässt, ein durch den Benutzer wahrnehmbares Signal zu erzeugen.
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Ein weiteres Ziel, das durch die Erfindung vorgeschlagen wird, betrifft ein Verfahren zur Bewegung eines motorisierten Elementes, das durch einen Benutzer angesteuert wird, in einem Bildgebungssystem, das auch einen Strahlungsdetektor aufweist, der in der Lage ist, ein Strahlungsbündel, das durch eine Strahlungsquelle emittiert wird, zu detektieren, dadurch gekennzeichnet, dass eine Bewegung des motorisierten Elementes, die bewirkt oder dazu neigt zu bewirken, dass das Strahlbündel wenigstens teilweise oder vollständig einen durch den Benutzer des Bildgebungssystems vordefinierten Bereich verlässt, ein durch den Benutzer wahrnehmbares Signal erzeugt.
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Ein weiteres vorgeschlagenes Ziel der Erfindung betrifft ferner ein Bildgebungssystem, das ein durch einen Benutzer des Bildgebungssystems angesteuertes motorisiertes Element, eine Strahlungsquelle, einen Strahlungsdetektor, der zur Detektion eines Bündels der durch die Quelle emittierten Strahlung in der Lage ist, aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass das Bildgebungssystem ferner eine Vorrichtung aufweist, die in der Lage ist, als Reaktion auf eine Bewegung des motorisierten Tisches, die bewirkt oder dazu neigt zu bewirken, dass das Strahlbündel wenigstens teilweise oder vollständig einen durch den Benutzer des Bildgebungssystems vordefinierten Bereich verlässt, ein durch den Benutzer wahrnehmbares Signal zu erzeugen.
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Gemäß bevorzugten Ausführungsformen weist die Erfindung eine oder mehrere der folgenden Merkmale auf, die gesondert oder teilweise miteinander kombiniert oder vollständig miteinander kombiniert verwendet werden können.
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Vorzugsweise ist der Bereich an der oberen Oberfläche des motorisierten Tisches definiert. In der Tat ist dies dort, wo die zu dem Patienten nächste Stelle vorgefunden wird, was es folglich möglich macht, diesen Bereich so genau wie möglich in Bezug auf den Patienten zu definieren.
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In einem ersten Verwendungsmodus weist das durch den Benutzer wahrnehmbare Signal vorzugsweise eine haptische Rückmeldung auf, die der Blockade der Bewegung entspricht, um so das Strahlbündel daran zu hindern, den vorbestimmten Bereich zu verlassen. Dieser erste Verwendungsmodus bietet höchste Sicherheit, jedoch mit dem Nachteil eines bestimmten Verlustes der Ergonomie. Dieser erste Verwendungsmodus wird für Situationen reserviert, bei denen Sicherheitsaspekte entscheidend sind, wenn z. B. wenigstens eine der Verbindungen, die Gefahr läuft, während einer relativen Bewegung zwischen dem motorisierten Tisch und dem Rest des medizinischen Bildgebungssystems getrennt zu werden, eine Verbindung zwischen dem Patienten und dem Rest des medizinischen Bildgebungssystems ist. Vorzugsweise ist der Patient mit dem Rest des medizinischen Bildgebungssystems durch wenigstens eine oder mehrere Verbindungen, vorzugsweise durch wenigstens eine Verbindung verbunden, die die Injektion eines Mittels in den Patientenkörper ermöglicht, das dazu bestimmt ist, den Kontrast des durch den Detektor erzeugten Bildes zu verbessern.
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In einem zweiten Verwendungsmodus weist das durch den Benutzer wahrnehmbare Signal vorzugsweise eine haptische Rückmeldung auf, die einer reduzierten Bewegungsgeschwindigkeit des motorisierten Tisches entspricht, sobald das Strahlbündel den vordefinierten Bereich verlässt und für die gesamte Zeitdauer, in der das Strahlbündel außerhalb des vordefinierten Bereiches verbleibt. Der zweite Verwendungsmodus bietet einen guten Kompromiss zwischen zufriedenstellender Sicherheit und zufriedenstellender Ergonomie. Der zweite Verwendungsmodus wird für Situationen reserviert, bei denen Sicherheitsaspekte von mittlerer Wichtigkeit sind, wenn z. B. die einzigen Verbindungen, die Gefahr laufen, während einer relativen Bewegung zwischen dem motorisierten Tisch und dem Rest des medizinischen Bildgebungssystems getrennt zu werden, Verbindungen zwischen dem motorisierten Tisch und dem Rest des medizinischen Bildgebungssystems sind. Vorzugsweise ist der Patient nicht mit dem Rest des medizinischen Bildgebungssystems durch wenigstens eine oder mehrere Verbindungen verbunden, und wenigstens ein oder mehrere Kabel und/oder wenigstens ein oder mehrere Schläuche befinden sich in dem Bewegungsbereich des motorisierten Tisches.
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In einem dritten Benutzermodus weist das durch den Benutzer wahrnehmbare Signal vorzugsweise einen einfachen Alarm, vorzugsweise ohne eine haptische Rückmeldung, auf, der in dem Moment ausgesandt wird, wenn das Strahlbündel den vordefinierten Bereich verlässt. Dieser dritte Verwendungsmodus bietet eine relativ geringe Sicherheit, jedoch bei guter Ergonomie. Dieser dritte Verwendungsmodus wird für Situationen reserviert, bei denen Sicherheitsprobleme minimal sind, wenn z. B. keine Verbindung Gefahr läuft, während einer relativen Bewegung zwischen dem motorisierten Tisch und dem Rest des medizinischen Bildgebungssystems getrennt zu werden. Vorzugsweise wird der Alarm nur dann ausgesandt, wenn der Strahl den vordefinierten Bereich verlässt. Vorzugsweise ist der Alarm ein akustischer Alarm und/oder ein Vibrationsalarm und/oder ein visueller Alarm.
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Alle oder einige der vorstehenden Verwendungsmodi können miteinander kombiniert werden.
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Vorzugsweise kann der Bereich durch den Benutzer als ein Trajektorienbereich, d. h. als ein Korridor definiert werden, der eine gegebene Weite aufweist und der um eine durch den Benutzer definierte Trajektorie herum zentriert ist. Diese Wahl des vordefinierten Bereiches ist insofern besonders vorteilhaft, als sie für die aktuellen Bewegungen, die der motorisierte Tisch durch den Benutzer veranlasst in dem medizinischen Bildgebungssystem ausführen wird, am besten geeignet ist.
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Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung werden beim Lesen der folgenden Beschreibung einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung offensichtlich, die als ein Beispiel und unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen geliefert wird.
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KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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1 veranschaulicht in schematisierter Weise eine Perspektivansicht eines Beispiels für ein medizinisches Bildgebungssystem gemäß einer Ausführungsform der Erfindung.
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2 zeigt in schematisierter Weise eine Draufsicht von oben auf ein Beispiel eines medizinischen Bildgebungssystems gemäß einer Ausführungsform der Erfindung.
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3 zeigt in schematisierter Weise ein Beispiel des Ablaufs der Schritte eines Verfahrens zur Bewegung eines motorisierten Tisches in einem medizinischen Bildgebungssystem gemäß einer Ausführungsform der Erfindung.
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DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
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1 zeigt in schematisierter Weise eine Perspektivansicht eines Beispiels für ein medizinisches Bildgebungssystem gemäß einer Ausführungsform der Erfindung. Das in 1 veranschaulichte medizinische Bildgebungssystem weist ein selbstgeführtes Fahrzeug 1 auf, das es ermöglicht, das medizinisches Bildgebungssystem zu bewegen, und einen Träger lagert, der relativ zu dem selbstgeführten Fahrzeug 1, z. B. drehend, bewegbar ist. Dieser bewegte Träger 2 wird auch als „C-Bogen” bezeichnet.
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Der Träger 2 weist an einem Ende eine Strahlenquelle 3, z. B. eine Strahlungsquelle, z. B. eine Röntgenstrahlungsquelle auf. Der Träger 2 weist an seinem anderen Ende einen Strahlendetektor 4, z. B. einen Strahlungsdetektor, z. B. einen Röntgenstrahlungsdetektor, auf. Der Strahlungsdetektor 4 kann ein Bündel der durch die Strahlungsquelle 3 emittierten Strahlen detektieren.
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Das medizinische Bildgebungssystem weist ferner einen motorisierten Tisch 5 auf, der gestaltet ist, um einen Patienten 8 aufzunehmen. Der motorisierte Tisch 5 ist durch eine Basis 6 gestützt, die einen Gelenkarm enthält, der es ermöglicht, den motorisierten Tisch 5 zu bewegen. Die Bewegung des motorisierten Tisches 5 wird durch den Benutzer des medizinischen Bildgebungssystems mittels einer Steuerschnittstelle 7 angesteuert.
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Das medizinische Bildgebungssystem weist ferner eine Vorrichtung auf, die in der Lage ist, ein durch den Benutzer wahrnehmbares Signal als Reaktion auf eine Bewegung des motorisierten Tisches 5 in der Ebene des motorisierten Tisches 5 zu erzeugen, die bewirkt oder dazu neigt zu bewirken, dass das Strahlungsbündel, das durch die Quelle 3 emittiert wird, wenigstens teilweise oder vollständig einen Bereich verlässt, der durch den Benutzer des medizinischen Bildgebungssystems mittels der Steuerschnittstelle 7 vordefiniert wird.
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2 zeigt in schematisierter Weise eine Draufsicht von oben auf ein Beispiel eines medizinischen Bildgebungssystems gemäß einer Ausführungsform der Erfindung. Über die Steuerschnittstelle 7 definiert der Benutzer einen Bereich, außerhalb dessen, das durch die Quelle 3 emittierte Strahlungsbündel nicht gelangen sollte. Dieser Bereich, z. B. der Bereich 10 oder der Bereich 11 oder der Bereich 12, ist an der oberen Oberfläche des motorisierten Tisches 5 definiert.
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Es gibt insbesondere 2 Möglichkeiten, um diesen Bereich zu definieren. In einer ersten bevorzugten Weise kann dieser Bereich 12 durch den Benutzer als ein Trajektorienbereich 12, d. h. als ein Korridor, der eine gegebene Weite aufweist und der um eine durch den Benutzer definierte Trajektorie zentriert ist, definiert werden. In einer zweiten, optionalen Weise kann dieser Bereich 10 oder 11 durch den Benutzer als ein ein Formbereich 10 oder 11, d. h. als ein Bereich 10 oder 11 definiert werden, der eine durch den Benutzer definierte Gestalt, z. B. ein Quadrat für den Bereich 10 oder einen Kreis für den Bereich 11, aufweist und der an einer durch den Benutzer ausgewählten Stelle, z. B. an dem Kopf des Patienten 8 für den Bereich 10 oder an dem Herz des Patienten 8 für den Bereich 11, positioniert wird.
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Wenn eine Bewegung des motorisierten Tisches 5 in der Ebene des motorisierten Tisches 5 bewirkt oder dazu neigt zu bewirken, dass das durch die Quelle 3 emittierte Strahlungsbündel wenigstens teilweise oder vollständig den durch den Benutzer des medizinischen Bildgebungssystems definierten Bereich verlässt, unabhängig davon, ob dies je nach Fall der Bereich 10 oder der Bereich 11 oder der Bereich 12 ist, erzeugt das medizinische Bildgebungssystem ein durch den Benutzer wahrnehmbares Signal, so dass der Benutzer erkennt, dass das durch die Quelle 3 emittierte Strahlungsbündel seinen definierten Bereich 10 oder 11 oder 12, in dem er bleiben sollte, verlassen hat.
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3 zeigt in schematisierter Weise ein Beispiel für den Ablauf der Schritte eines Verfahrens zur Bewegung eines motorisierten Tisches in einem medizinischen Bildgebungssystem gemäß einer Ausführungsform der Erfindung. Der Benutzer wählt zunächst einen Verwendungsmodus im Schritt E1 aus, der die Art einer Reaktion des medizinischen Bildgebungssystems als Reaktion auf einen Versuch des Strahlbündels, den Bereich, der im Schritt 2 definiert wird, zu verlassen, bestimmt. Danach definiert der Benutzer einen Bereich im Schritt E2, der der Bereich ist, innerhalb dessen das durch die Quelle emittierte Strahlungsbündel verbleiben soll. Dann weist der Benutzer während des Schritts E3 die Bewegung(en) des motorisierten Tisches an, auf dem ein Patient positioniert worden ist.
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Falls während des Schritts E3 der motorisierte Tisch innerhalb des definierten Bereiches bleibt, passiert nichts. Falls während dieses Schritts E3 der motorisierte Tisch den vordefinierten Bereich verlässt oder dazu neigt, den vordefinierten Bereich zu verlassen, schreitet das Verfahren zum Schritt E4 fort, bei dem dieser Austritt oder versuchte Austritt durch das medizinische Bildgebungssystem festgestellt wird. Als Reaktion auf diesen Austritt oder versuchten Austritt reagiert das medizinische Bildgebungssystem entweder durch einen Schritt E5, in dem eine haptische Rückmeldung so generiert wird, dass sie durch den Benutzer empfangen wird, wobei die Art der haptischen Rückmeldung mit dem durch den Benutzer während des Schritts E1 ausgewählten Benutzermodus im Zusammenhang steht, oder durch einen Schritt E6, in dem in dem Fall, dass der entsprechende Verwendungsmodus durch den Benutzer während des Schrittes E1 ausgewählt wurde, ein Alarm erzeugt wird.
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Der Schritt E5 wird nun in größeren Einzelheiten beschrieben. Der Schritt E5 wird insbesondere dann verwendet, wenn der Patient mit dem Rest des medizinischen Bildgebungssystems durch wenigstens eine oder mehrere Verbindungen, vorzugsweise durch wenigstens eine Verbindung verbunden ist, die die Injektion eines Mittels in den Patientenkörper ermöglicht, das bestimmt ist, um den Kontrast des durch den Detektor erzeugten Bildes zu verbessern. In diesem Falls weist das durch den Benutzer wahrnehmbare Signal eine haptische Rückmeldung auf, die der Blockade der durch den Benutzer angewiesenen Bewegung entspricht, um so das Strahlbündel daran zu hindern, den vordefinierten Bereich zu verlassen. Die haptische Rückmeldung ist häufig eine Kraftrückmeldung, die dem Benutzer das Gefühl gibt, dass er einem Hindernis oder einer Sperre begegnet ist, wie z. B. eine abrupte Blockade des Fernbedienungsgriffs, die das Gefühl eines Anstoßens gegen ein stationäres Hindernis verleiht. Dieser Schritt E5 wird insbesondere auch dann verwendet, wenn der Patient nicht mit dem Rest des medizinischen Bildgebungssystems durch wenigstens eine oder mehrere Verbindungen verbunden ist und wenn wenigstens ein oder mehrere Kabel und/oder ein oder mehrere Schläuche sich in dem Bewegungsbereich des motorisierten Tisches befindet bzw. befinden. In diesem Fall weist das durch den Benutzer wahrnehmbare Signal eine haptische Rückmeldung auf, die einer Reduktion der Bewegungsgeschwindigkeit des motorisierten Tisches entspricht, sobald das Strahlbündel den vordefinierten Bereich verlässt und für die gesamte Zeitdauer, während der das Strahlbündel außerhalb des vordefinierten Bereiches verbleibt.
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Der Schritt E6 wird nun in größeren Einzelheiten beschrieben. Der Schritt E6 wird insbesondere dann verwendet, wenn keine Verbindung Gefahr läuft, während der Bewegung des motorisierten Tisches getrennt zu werden. In diesem Fall weist das durch den Benutzer wahrnehmbare Signal einen einfachen Alarm ohne eine haptische Rückmeldung auf, der ausgesandt wird, wenn das Strahlbündel den vordefinierten Bereich verlässt. Dieser Alarm wird nur dann ausgesandt, wenn das Strahlbündel den vordefinierten Bereich verlässt. Dieser Alarm wird folglich nicht weiter ausgesandt, wenn das Strahlbündel außerhalb des vordefinierten Bereiches bleibt. Dieser Alarm kann beispielsweise ein akustischer Alarm und/oder ein Vibrationsalarm und/oder ein visueller Alarm sein.
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Natürlich ist die vorliegende Erfindung nicht auf die Beispiele und Ausführungsformen, wie sie hierin beschrieben und veranschaulicht sind, beschränkt, sondern ist für viele Alternativen zugänglich, die sich Fachleuten auf dem Gebiet erschließen.
