DE3532730C2 - - Google Patents
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- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B90/00—Instruments, implements or accessories specially adapted for surgery or diagnosis and not covered by any of the groups A61B1/00 - A61B50/00, e.g. for luxation treatment or for protecting wound edges
- A61B90/36—Image-producing devices or illumination devices not otherwise provided for
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
- H04N13/00—Stereoscopic video systems; Multi-view video systems; Details thereof
- H04N13/30—Image reproducers
- H04N13/332—Displays for viewing with the aid of special glasses or head-mounted displays [HMD]
- H04N13/344—Displays for viewing with the aid of special glasses or head-mounted displays [HMD] with head-mounted left-right displays
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B90/00—Instruments, implements or accessories specially adapted for surgery or diagnosis and not covered by any of the groups A61B1/00 - A61B50/00, e.g. for luxation treatment or for protecting wound edges
- A61B90/50—Supports for surgical instruments, e.g. articulated arms
- A61B2090/502—Headgear, e.g. helmet, spectacles
Description
Bei medizinischen Behandlungen und insbesondere bei chirur
gischen Operationen werden zur Betrachtung des Operationsge
bietes in zunehmendem Maße Mikroskope und elektronische
Kamera-Monitor-Systeme eingesetzt. Es ist mit diesen In
strumenten möglich, den Operationsbereich vergrößert und
deutlicher zu erkennen, jedoch ergeben sich durch die Ver
wendung dieser komplizierten Geräte verschiedene Schwierig
keiten. Mikroskope erschweren den Zugang zum Operationsge
biet, Kameras und Monitor-Systeme sind oft in einem Ope
rationssaal, der mit den verschiedensten Geräten und In
strumenten angefüllt ist, schwer unterzubringen. Außerdem
verlangen alle bekannten Sichteinrichtungen vom Operateur,
daß der den Blick vom Operationsgebiet abwendet, um das
Mikroskop bzw. die Monitore betrachten zu können. Er hat
also nicht die Möglichkeit, gleichzeitig das Operationsge
biet und die über Mikroskope oder Monitore zugeführten Bild
informationen zu betrachten. Die Änderung der Blickrichtung
ist für den Operateur oft störend, insbesondere wenn dabei
auch die Beleuchtungsverhältnisse geändert werden.
Es ist Aufgabe der Erfindung, dem Operateur eine verbesser
te Betrachtungsmöglichkeit sowohl des Operationsgebietes
als auch der von Sichtgeräten erzeugten Bildinformation
während der Operation zu ermöglichen.
Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung gelöst durch die Ver
wendung einer Vorrichtung mit einer am Kopf eines Benutzers
befestigbaren, Videosignale liefernden Bildquelle und mit
optischen Elementen, die die von der Bildquelle erzeugten
Videosignale ins Auge des Benutzers lenken, bei der Durch
führung von medizinischen Behandlungen oder Operationen.
Durch die Verwendung einer solchen im folgenden als Kopf
seher bezeichneten Vorrichtung wird es für den Operateur
möglich, die von der am Kopf getragenen Bildquelle erzeug
ten Bildinformationen gleichzeitig mit dem Operationsgebiet
zu betrachten, wobei im Bereich zwischen Operationsgebiet
und Benutzer keine zusätzlichen optischen Geräte notwendig
sind. Der Operateur hat bei dieser Vorrichtung beide Hände
frei, große Instrumente und Geräte sind im Operationsbe
reich selbst nicht notwendig.
Es kann vorgesehen sein, daß die optischen Elemente die
Videosignale räumlich neben dem direkten Sichtfeld des Be
nutzers ins Auge lenken, es ist aber auch möglich, daß
die optischen Elemente die Videosignale derart ins Auge
lenken, daß sie dem direkten Sichtfeld des Benutzers über
lagert werden.
Dem Operateur können über den Kopfseher die unterschied
lichsten Bildinformationen zugeleitet werden, beispiels
weise Diagnoseunterlagen, wie Computertomografien, Angio
grafien oder Röntgenbilder, es ist auch möglich, dem Opera
teur wichtige Anzeigen von Instrumenten zur Kenntnis zu
bringen, beispielsweise Herzfrequenz etc. Besonders vorteil
haft ist es, wenn Diagnoseunterlagen, z.B. eine Computertomo
grafie, dem direkten Operationssichtfeld überlagert werden.
Es ist dann für den Operateur möglich, die Ergebnisse der
Diagnose und die tatsächlichen Verhältnisse im Operations
gebiet unmittelbar zu vergleichen. Es wäre z.B. auch mög
lich, bei der Vorbereitung eines Knochens für das Ein
setzen einer Prothese die Kontur der Prothese dem Operations
feld zu überlagern, so daß der Operateur auf diese Weise
genau sehen kann, welche Bearbeitung des Knochens notwen
dig wird, ohne daß dazu die Prothese selbst überhaupt in
das Operationsgebiet eingeführt werden muß.
Bei einer weiteren vorteilhaften Verwendung wird vorgesehen,
daß jedem Auge des Benutzers eine eigene Bildquelle zugeord
net ist, die über stereoskopische Kameras aufgenommene,
verschiedene Bildsignale erzeugt. Es wird dadurch möglich,
dem Benutzer eine dreidimensionale Bildinformation zu über
mitteln, so daß beispielsweise die Führung von Instrumenten
im Operationsgebiet wesentlich realistischer überwacht
werden kann als bei herkömmlicher, zweidimensionaler Wieder
gabe.
Besonders vorteilhaft ist eine Verwendung einer Vorrichtung,
bei der der Steuerung der Bildquelle eine Spracherkennungs
einrichtung zugeordnet ist, die vom Benutzer gesprochene Be
fehle in Steuersignale umwandelt. Diese Steuersignale können
beispielsweise zur Steuerung der Helligkeit der Bildquelle
sowie zur Steuerung der optischen Elemente verwendet werden,
so daß das Bild in seiner Helligkeit und Lage veränderbar
ist. Die Steuerbefehle können aber auch dazu verwendet werden,
unterschiedliche Bilddarstellungen auf der Bildquelle zu
erzeugen, beispielsweise die Darstellung eines Röntgenbildes,
eines Computertomogramms, die Darstellung der Umrisse einer
Prothese, die Darstellung von Daten über den Zustand des
Patienten oder vor der Operation gespeicherte diagnosti
sche Daten. Auf diese Weise ist der Operateur in der Lage,
ohne den Blick vom eigentlichen Operationsgebiet zu wenden
und ohne die Hände benutzen zu müssen, zusätzliche Informa
tion in sein Blickfeld zu dirigieren, die er im jeweiligen
Augenblick gerade benötigt.
Besonders vorteilhaft ist, daß am Kopf des Benutzers nur we
nige Elemente der gesamten Vorrichtung angeordnet sein müssen,
nämlich die eigentliche Bildquelle
und die optischen Elemente,
die das Bild in das Auge des Benutzers lenken. Die Bild
quelle kann über ein dünnes Kabel mit der eigentlichen
Steuerung verbunden sein, die in großer Entfernung vom
Operationsgebiet angeordnet sein kann und somit keinen im
eigentlichen Operationsgebiet benötigten Platz wegnimmt.
Außerdem können auf diese Weise Sterilisationsprobleme im
Operationsbereich herabgesetzt werden, da die am Kopf des
Benutzers zu tragende Vorrichtung selbst in einfacher Weise
sterilisiert werden kann.
Ein weiterer Vorteil liegt darin, daß der Benutzer die Ope
ration in einer ergonomischen Sitzposition durchführen kann,
da er nicht wie bei den herkömmlichen Mikroskopen oder
Großmonitoren gezwungen ist, seine jeweilige Position so zu
verändern, daß er die Bildinformationen erkennen kann. Mit
Hilfe des neuen Kopfsehers kann er sich ganz auf das Operations
gebiet konzentrieren und die für die eigentliche Operation
optimale Position einnehmen.
Die nachfolgende Beschreibung einer bevorzugten Ausführungs
form eines bei der Durchführung von medizinischen Behandlun
gen und Operationen verwendbaren Kopfsehers dient im Zusam
menhang mit der Zeichnung der näheren Erläuterung.
Die Figur zeigt in schematischer Darstellung einen tragbaren
Kopfseher in Gebrauchsstellung.
In einer Bildröhre 1 werden die zu betrachtenden Videobilder
erzeugt. Die den Leuchtschirm der Bildröhre verlassenden
Lichtstrahlen werden durch eine erste optische Linse 2, die
auch als Linsensystem ausgebildet sein kann, fokussiert
und gelangen auf einen Umlenkspiegel 3. Die an diesem
reflektierten Lichtstrahlen gelangen über eine zweite opti
sche Linse 4 auf einen halbdurchlässigen Spiegel 5.
Dieser ist so angeordnet, daß die von der Bildröhre 1 stam
menden Lichtstrahlen auf das Auge des Benutzers umgelenkt
werden. Andererseits ist er für den von außen kommenden
Lichtstrahl durchlässig, so daß der Benutzer ein freies
Gesichtsfeld hat.
In einer Schaltungsanordnung 6 werden die zum Erzeugen von
Bildern durch die Bildröhre 1 und zum Betrieb des Monitors
erforderlichen Steuersignale erzeugt.
Die vorstehend genannten Bestandteile sind an einem helmar
tigen Trageteil 7 befestigt, das von dem Benutzer aufgesetzt
wird und das an seinem Kopf durch schematisch angedeutete
Trageriemen 8 a und 8 b befestigt wird.
Die Steuer-Schaltungsanordnung 6 ist durch ein Kabel 9, z.B.
ein Koaxialkabel, mit einer Videosignalquelle 10 verbunden,
die z.B. aus einem Videorekorder, einem Bildplattenspieler
oder einem Mikrorechner besteht.
Die Videosignalquelle ist mit einer Spracherkennungseinrich
tung 11 versehen, die über ein Mikrofon 12 von dem Benutzer
empfangene Befehle auswertet und in Steuersignale umwandelt,
mit denen z.B. das dargestellte Videobild heller oder dunk
ler eingestellt wird.
Die Schaltungsanordnung 6 steuert mit entsprechenden Signalen
auch die verstellbaren Linsen oder Linsensysteme 2 und 4,
mit denen das Videofeld vergrößert und in seiner scheinbaren
Entfernung verstellt werden kann, so daß es der Benutzer in
eine Position bringen kann, die ihm im Vergleich zu seiner
Umgebung angenehm erscheint.
Über Sprachbefehle können auch Steuersignale erzeugt werden,
die die Lage des halbdurchlässigen Spiegels 5 beeinflussen,
so daß dieser z.B. aus dem Strahlengang herausgeklappt wer
den kann.
Sämtliche erforderlichen Steuersignale können über Sprach
befehle erzeugt werden, der Benutzer benötigt zur Bedienung
des Videomonitors seine Hände nicht, sie bleiben für die
Arbeit frei.
Anstelle der Bildröhre 1 können auch andere displays,
z.B. Flüssigkristall- oder LC-Bildschirme, verwendet
werden.
Sieht man die vorstehend erwähnten Bilderzeugungseinrich
tungen - insbesondere die Bildröhre 1, die optischen Linsen
2 und 3, den Umlenkspiegel 3 und den halbdurchlässigen Spie
gel 5 - zweimal vor und erzeugt mit ihnen jeweils ein
für nur ein Auge des Benutzers bestimmtes Videobild, so
lassen sich mit dem Kopfseher stereoskopische Bilder erzeugen.
Claims (5)
1. Verwendung einer Vorrichtung mit einer am Kopf eines
Benutzers befestigbaren, Videosignale liefernden Bild
quelle und mit optischen Elementen, die die von der
Bildquelle erzeugten Videosignale ins Auge des Be
nutzers lenken, bei der Durchführung von medizinischen
Behandlungen oder Operationen.
2. Verwendung einer Vorrichtung nach Anspruch 1, bei der
die optischen Elemente die Videosignale räumlich neben
dem direkten Sichtfeld des Benutzers ins Auge lenken.
3. Verwendung einer Vorrichtung nach Anspruch 1, bei der
die optischen Elemente die Videosignale derart ins Au
ge lenken, daß sie dem direkten Sichtfeld des Benutzers
überlagert werden.
4. Verwendung einer Vorrichtung nach einem der voranste
henden Ansprüche, bei der jedem Auge des Benutzers ei
ne eigene Bildquelle zugeordnet ist, die über stereo
skopische Kameras aufgenommene, verschiedene Bildsignale
erzeugen.
5. Verwendung einer Vorrichtung nach einem der voranste
henden Ansprüche, bei der der Steuerung der Bildquel
le eine Spracherkennungseinrichtung zugeordnet ist,
die vom Benutzer gesprochene Befehle in Steuersignale
umwandelt.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19853532730 DE3532730A1 (de) | 1985-09-13 | 1985-09-13 | Verwendung eines kopfsehers |
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Also Published As
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Owner name: AESCULAP AG, 7200 TUTTLINGEN, DE STANDARD ELEKTRIK |
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8327 | Change in the person/name/address of the patent owner |
Owner name: AESCULAP AG, 7200 TUTTLINGEN, DE ALCATEL SEL AKTIE |
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Owner name: AESCULAP AG & CO. KG, 78532 TUTTLINGEN, DE ALCATEL |