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Für mikrochirurgische
Operationen in der Augenheilkunde, der Neurochirurgie, der Hals-Nasen-Ohrenheilkunde
und anderen Fachgebieten werden Operationsmikroskope benutzt. Der
Chirurg betrachtet das Operationsfeld dabei durch die Okulare eines
Mikroskops, das in etwa 10 bis 40 cm, am besten 20 bis 30 cm Abstand über dem
Patienten an einem Stativ angebracht ist. Meistens ist dabei das
Mikroskop von einer sterilen Kunststoffhülle überzogen, um eine Kontamination
des Patienten mit gesundheitsschädlichen
Keimen zu vermeiden.
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Durch
die Arbeitsweise direkt am Mikroskop ist es für den Chirurgen meistens nicht
möglich,
direkt Daten von anderen Geräten
im Operationssaal abzulesen oder solche Geräte einzustellen. So wäre es z. B.
bei ophthalmologischen Operationen am vorderen Augenabschnitt wünschenswert,
die Leistung eines Phakoemulsifikationsgeräts während der Anwendung zu kontrollieren,
wenn die Spitze des Applikators sich bereits im Auge in der Nähe der hinteren Kapselmembran
der kataraktösen
Linse befindet, um nicht durch eine versehentlich zu hohe Einstellung Schaden
anzurichten. Da sich der Chirurg aber zu diesem kritischen Zeitpunkt
auf das Operationsfeld konzentriert, muss er oft eine Hilfsperson
im OP nach den Anzeigewerten des Phakoemulsifikationsgeräts fragen
und ggf. bitten, die Einstellung zu ändern. Ähnliche Situationen ergeben
sich auch während
anderer Operationen, in denen Einstellungen von Vitrektomiegeräten, Koagulatoren,
Endoilluminatoren, Dissektoren, Ultraschallgeräten und weiteren elektromedizinischen
Geräten
kontrolliert und ggf. verändert werden
müssen.
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Diese
Arbeitsweise erfordert zusätzliches Personal
im Operationssaal, erhöhte
Aufmerksamkeit des Chirurgen bei der Formulierung seiner Anweisungen
und eine besondere Wachsamkeit zur Vermeidung von Fehlern durch
den verbalen Austausch von Informationen.
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Es
gibt weitere Informationen im Operationssaal, die für den Chirurgen
während
der Operation hilfreich sind. So ist es wünschenswert, dass die Informationen
von Neuronavigationssystemen, präoperativen
radiologischen Bildern, abgespeicherte Bilder aus Planungsarbeiten
vor der Operation oder beispielhafte Aufnahmen ähnlicher Operationen vom Chirurgen
bei Bedarf aufgerufen werden können.
Insbesondere ist es wünschenswert,
während
der Operation die Möglichkeit
zu bieten, mit anderen Ärzten außerhalb
der Klinik in Verbindung zu treten und deren Spezialwissen in komplizierten
Fällen
auch für weniger
erfahrene Ärzte
während
der Operation zur Verfügung
zu stellen. Selbst einfache Funktionen wie das Schalten der Raumbeleuchtung
im Operationssaal oder das Betrachten von Endoskopbildern während einer
mikrochirurgischen Operation sind nur mit erhöhtem Personalaufwand oder ergonomischen Nachteilen
für den
Arzt durchzuführen.
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Es
ist die Aufgabe dieser Erfindung, die oben genannten Nachteile zu
vermeiden und für
den Arzt eine Vielzahl von Informationen und Einflussmöglichkeiten
im Operationssaal bereitzustellen, insbesondere ihm Bildinformationen
zur Verfügung
zu stellen.
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Diese
Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine
Mikroskop-Informations-
und Kontrolleinheit (MICC, Microscope Information and Control Center) gelöst, das
Informationen nahe an den Okularen anzeigt, die Auswahl der Informationsquellen
in steriler Weise ermöglicht
und mit einem Netzwerk verbunden ist, an das weitere Geräte im Operationssaal
oder außerhalb
des Operationssaals angeschlossen sind.
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Die
Erfindung wird anhand der folgenden drei Abbildungen näher erläutert.
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1:
Anordnung eines MICC am Operationsmikroskop
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2:
Beispiel der Belegung eines MICC-Touchscreens
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3:
Beispiel der Adressierung des MICC mit IP-Adressen
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4:
Beispiel eines Netzwerks für
den mikrochirurgischen Operationssaal
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In 1 ist
ein Operationsmikroskop 11 an einem Stativ 12 dargestellt.
Das Operationsmikroskop 11 ist wahlweise mit einer Einheit 13 ausgestattet,
die es erlaubt, Bilder in die Okulare 14 einzuspiegeln.
Auf jeden Fall ist aber über
dem Mikroskop und etwa 10 bis 30 cm hinter den Okularen ein Bildschirm 15 angeordnet.
Der Bildschirm 15 und, falls vorhanden, die Einspiegelungseinheit 13 sind
in der Lage, Bilder oder andere visuell dargestellte Informationen anzuzeigen.
Dazu ist der Bildschirm 15 und ggf. die Einspiegelungseinheit 13 mit
einem Computer 16 verbunden, aus dem die Bildinformation
zur Verfügung
gestellt wird. Die Verbindung kann durch ein Kabel 17 oder
ggf. auch drahtlos ausgeführt
sein. Zur Darstellung bildlicher Information erhält der Computer 16 Signale
von anderen Geräten,
die symbolisch durch die Einheiten 18, 19, 20 dargestellt
sind. Diese Geräte können sowohl
während
der Operation verwendete Geräte
sein wie auch Datenbanken, Internet-Server oder das Operationsmikroskop
bzw, dessen Stativ sein. Die Verbindung zu diesen Geräten kann
durch bereits etablierte Netzwerke im Format LAN, WLAN oder andere
Netzwerke mit Video-, RS-232-, USB- oder Bluetooth-Anschlüssen erfolgen.
Es können
aber auch eigene Netzwerke erstellt werden, die speziell auf die
Bedürfnisse
des Operationssaals zugeschnitten sind. Das Ansprechen der einzelnen
Netzwerkkomponenten erfolgt idealerweise durch IP-Adressen.
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Zur
Auswahl der IP-Adressen und damit der gewünschten Information sind am
Bildschirm 15 Schalter vorhanden. Diese können entweder
als separate Elemente am Bildschirm 15 oder in dessen Nähe montiert
sein oder, wenn es sich um einen Touchscreen handelt, als Schaltflächen direkt
auf dem Schirm ausgeführt
sein.
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Der
Computer 16 kann entweder separat im Operationssaal aufgestellt
oder im Stativ 12 des Operationsmikroskops 11 angebracht
sein. Auch ist es möglich,
den Computer 16 direkt hinter dem Bildschirm 15 anzubringen,
wodurch der Bildschirm 15 und der Computer 16 eine
komplette Einheit bilden.
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In 2 ist
die Funktionsweise des MICC durch ein Beispiel dargestellt, in dem
der Bildschirm 15 als Touchscreen ausgeführt ist.
Durch Druck auf eine der Schaltflächen 21 werden z.
B. Bildinhalt, Zahlenwerte, Texte, Skalen, Zeigerdarstellungen oder ähnliche
Darstellungen eines Geräts
ausgewählt
und in einem mittleren Ansichtsfeld 22 gezeigt. Das Ansichtsfeld 22 kann
z. B. durch kurzes Antippen als Vollbild und damit in vergrößerter Form
dargestellt werden.
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In
der Neurochirurgie wird oft vor der Operation eine Operationsplanung
durchgeführt,
um während
der Operation mit der Komplexität
der Arbeit leichter zurechtzukommen. Bestimmte kriti sche Schritte
einer solchen Planung oder auch Daten aus Gehirnatlanten oder präoperativ
aufgenommene radiologische Bilder können in bestimmten Speichern abgelegt
werden. Im Beispiel der 2 sind vier solcher Speicher
direkt über
Druck auf die Schaltflächen 23 abrufbar.
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Weitere
Schaltflächen
sind vorhanden, um entweder das direkt vom Operationsgeschehen aufgenommene
Bild einem Assistenten zugänglich
zu machen, das OP-Licht ein- oder auszuschalten, die Bilder von
einem oder mehreren Endoskopen einzuspiegeln, Kamerabilder der Fluoreszenz
von ICG oder ALA-Farbstoffen anzuzeigen, den Schirm eines Navigationssystems
wiederzugeben oder zeitweise das gesamte MICC-Bild abzudunkeln bzw.
auszuschalten. Neben diesen Funktionen sind noch beliebig weitere
Funktionen möglich,
die entsprechend in dieses Menü eingepflegt
werden können.
Die Programmierung dieser Schaltflächen ist auf unterschiedliche
Weise möglich.
Vorteilhaft ist es jedoch, wenn alle angesprochenen Quellen über IP-Adressen
erreichbar sind. Eine Schaltfläche 24 sollte
vorhanden sein, um ein weiteres Menü mit zusätzlichen IP-Adressen aufrufen zu können.
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Ist
die Verbindung zwischen dem Computer 16 und Geräten 18–20 im
Operationssaal bidirektional ausgeführt, ist es auch möglich, die
Einstellung dieser Geräte
direkt von dem Bildschirm 15 vorzunehmen. Dazu können entweder
separate Schaltelemente oder Schaltflächen dienen, wenn der Bildschirm 15 als
Touchscreen ausgeführt
ist. Die Schaltelemente können
auf Druck oder Bewegung wirkende Elemente sein, Letztere ähnlich einer
Computermaus, einem Trackball oder einem Touchpad.
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In 3 ist
ein weiteres Beispiel gezeigt, wie die Bildschirmdarstellung aussehen
kann. Nach Drücken
der Schaltfläche 24 in 2 können beispielsweise
eine Reihe weiterer Schaltflächen 31 sichtbar
werden, über
die diverse Geräte
oder Datenspeicher innerhalb der Klinik aufgerufen werden können. Noch
weitere Schaltflächen 32 stehen
z. B. zur Verfügung,
um vor der Operation externe Internetadressen anzugeben, die ggf.
während
der Operation aufgerufen werden sollen. Solche Internetadressen können Konsultationen
während
der Operation über Voice-over-IP
(VolP), den Zugang zu Gehirnatlanten im Internet oder den Aufruf
einer persönlichen
Homepage des Chirurgen, in der er vor der Operation Information
zur Operation abgelegt hat, ermöglichen.
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Alle
dargestellten Informationen in 2 oder 3 können, sofern
das Operationsmikroskop mit einer Einspiegeleinheit 13 ausgerüstet ist, auch über die
Okulare des Operationsmikroskops betrachtet werden. Das hat dann
besondere Vorteile, wenn es sich um einfache Informationen wie Zahlen oder
Zeiger handelt, die dann gleichzeitig mit dem aktuellen Operationsbild
gesehen werden können, ohne
die Augen von den Okularen zu entfernen. In jedem Fall ist es aber
möglich,
durch kurzes Aufblicken über
die Okulare die Inhalte eines Bildschirms in 10 bis 40 cm, vorzugsweise
20–30
cm Entfernung von den Okularen schnell zu erfassen und sich augenblicklich
wieder auf das Operationsgeschehen zu konzentrieren.
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Die
Vernetzung des Operationsmikroskops mit dem MICC und weiteren Geräten ist
in 4 schematisch dargestellt. Diverse Informationsquellen sind
auf der linken Seite aufgeführt.
Je nach dem Fachgebiet sind exemplarisch einige der wichtigsten Geräte in den
Kästen 41 angegeben.
Jedes dieser Geräte
ist nun mit einer Netzwerkübertragungseinheit 42 ausgerüstet. Solche Übertragungseinheiten sind
entweder bereits käuflich
erhältlich
oder können individuell
zusammengestellt bzw. konfiguriert werden. So sind Einheiten verfügbar, die
vier Eingänge für Videosignale
enthalten und diese Signale auf ein LAN-Netzwerk weitergeben. Per
Kabel oder per Funk können
diese Signale dann an eine ähnli che
Einheit weitergegeben werden, die mit dem MICC verbunden bzw. im
Computer 16 des MICC bereits enthalten ist.
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Für Information,
ausgehend von den Informationsquellen, gibt es daher folgende Möglichkeiten zur
Darstellung: das direkte optische Bild des Operationsmikroskops
wird vom Chirurgen am besten direkt durch die Okulare betrachtet.
Optische Dateninformation kann entweder ebenfalls über die
Okulare durch Dateneinspiegelung, ggf. auch stereoskopisch, über die
Okulare betrachtet oder über
einen weiteren Bildschirm, der auch als autostereoskopischer 3D-Bildschirm,
als polarisierter Bildschirm in Verbindung mit passiven oder aktiven
Polarisationsbrillen oder durch die Projektion polarisierter Bilder
auf einem Schirm angezeigt werden.
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Das
MICC kann Information nicht nur importieren, sondern z. B. Einstellwerte
oder andere Informationen auch an die Geräte oder auswärtige IP-Adressen
kommunizieren. Da es einen Computer 16 enthält, können auch
Bildinhalte oder Geräteinformationen
per Video mitgeschnitten, als Einzelbilder abgespeichert oder an
ein Bildarchiv im Krankenhaus (PACS) per DICOM-Schnittstelle geschickt
werden. Schließlich
kann über
das Netzwerk auch jegliche Information, insbesondere aber die von
der Mikroskopkamera aufgenommenen Operationsbilder, der Schwester
bzw. dem Assistenten im Operationsraum zugeführt werden.
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Zur
Aufhängung
des Bildschirms 15 ist es vorteilhaft, diesen an dem Mikroskoparm
anzubringen, der das Mikroskop mit dem Stativ verbindet. So dreht
sich der Monitor mit dem Mikroskop, eine Eigenschaft, die vorteilhaft
ist bei einer Änderung
der Blickrichtung des Chirurgen. Die Verbindung zwischen dem Mikroskoparm
und dem Bildschirm 15 sollte dabei bewegliche Arme und
Gelenke enthalten, sodass der Chirurg den Bildschirm in eine für ihn optimal
geeignete Position bringen kann. Soll der Bildschirm auch für den Assistenten
sichtbar sein, ist es sinnvoll, dass die Aufhängung des Bildschirms so ausgestattet
ist, dass dieser für
einen seitlich stehenden Assistenten entweder nach links oder rechts
um jeweils 90° drehbar
ist bzw. für
einen Assistenten auf der Rückseite
des Operationsmikroskops um 180°. Dann
sieht der Assistent das Operationsbild auf dem Schirm jeweils aus
der seiner Stellung entsprechenden Perspektive.
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Oft
wird das ganze Mikroskop mit einer sterilen durchsichtigen Plastikhülle überzogen.
In diesem Fall wird die sterile Hülle mit einem Rahmen so über den
Bildschirm gespannt, dass sowohl das Bild noch gut sichtbar und
die Funktion der Schaltflächen
gewährleistet
sind. Auch andere Arten der sterilen Bedienung sind möglich wie
z. B. ein sterilisierter Rahmen, der beim Aufstecken den Teil der
sterilen Hülle ausschneidet,
der sonst den Schirm abdecken würde.
Dann kann die Bedienung der Schaltelemente z. B. durch einen sterilen
Stift erfolgen.