NO311280B1 - Lyssystem for bruk i fortrinnsvis operasjonsstuer - Google Patents

Description

Foreliggende oppfinnelse angår lyssystem for operasjonsstuer og lignende som angitt i innledningen til krav 1.

Til nå har det vært vanlig å bruke operasjonslamper som henger ned fra taket eller utført som en utragende veggarmatur eller også som en form for stålamper og som kan manuelt eller fjernstyrt rettes inn mot ønsket arbeidsområde. En ulempe ved disse kjente lampesystemene er at det utgjør en hindring for operasjonspersonalets arbeid. En ytterligere ulempe med eksisterende lamper i lokaler (operasjonsstuer) med ventilasjons inn- og utblåsning fra taket er at disse lampene har en overside hvor det vil dannes turbulens og oppvirvling av partikler og således danne grobunn for bakterier, noe som naturligvis er uønsket i en operasjonsstue hvor fullstendig sterilitet et tilstrebet.

Foreliggende oppfinnelse har til hensikt å unngå ulempene ved tidligere kjente belysningssystemer.

Videre har oppfinnelsen til hensikt å tilveiebringe et belysningssystem som automatisk fokuserer lyset mot operasjonsstedet uten en manuell betjening av lyskildene og som på en enkel måte kan justeres med hensyn til lysintensitet.

Det er tidligere kjent å fjernstyre lyskilder fra et kontrollbord via et datasystem, jfr. US 5,209,560, som viser et scenelyssystem. Hver lampe/lysenhet har innebygd en mikroprosessor som er koblet via datasystemet til kontrollbordet, idet lysets intensitet og graden av lysspredning styres fra kontrollbordet. Dette er et heller komplisert system, som er spesielt innrettet for bruk innenfor teater og er lite egnet og vanskelig kan overføres til bruk i en operasjonsstue.

US 4,712,167 beskriver motordrevne bevegelser av lysenheter, og hvilke bevegelser kan styres ved hjelp av en fjernkontroll og er spesielt beregnet for bruk utendørs.

Disse kjente systemene er som nevnt lite egnet til bruk i operasjonsstuer og foreliggende oppfinnelse har derfor til hensikt å tilveiebringe et system som er velegnet for bruk i operasjonsstuer og som også oppfyller ovenfor nevnte hensikter.

Ovennevnte tilveiebringes ved hjelp av et belysningssystem av innledningsvis nevnte art og hvis karakteristiske trekk fremgår av krav 1. Ytterlige trekk ved oppfinnelsen fremgår av de øvrige uselvstendige kravene.

Lyskildemodulene er beregnet for operasjonsstuer, men som også kan anvendes innefor andre områder hvor det er ønskelig at en eller flere lyskilder skal følge en begivenhet slik som for eksempel en artist på en scene, dansere/isdansere i en hall eller hvor belysning skal kunne dirigeres henholdsvis fokuseres mot arbeidsflater eller begivenheter. Systemet kan også benyttes ved idrettsarrangementer der man skal følge utøvere rundt en bane.

Ved at modulenheten kan være takelementer hhv. veggelementer inneholdende en eller flere lyskilder som kan retningsreguleres hhv. fokuseres mot bestemte flater vil enheten kunne monteres på en enkel måte i eksisterende operasjonsstuer.

Reguleringen kan foregå manuelt via et betjeningspanel eller styres automatisk ved at flaten hhv. punktet som skal belyses pekes mot med f. eks. et videokamera (markør/synssystem), en lysstråle (laser), ultralyd, infrarøde stråler, radiofrekvens (sender/mottaker) eller lignende, idet denne er forbundet med en prosessorenhet som beregner og styrer lyset mot nevnte punkt hhv. flate.

Det skal i denne sammenheng bemerkes at det er kjent lamper som kan styre lyset mot arbeidsområdet ved anvendelse av en reflekterende indikator (en styreelektrode) i arbeidsområdet, jfr. DE 32 43 710.

Ovennevnte publikasjon beskriver et system som er relativ i sin posisjonering, idet den reflekterende enheten (indikator, som bestemmer punktet som lyskilden skal rettes mot) må treffes av sensorsystemet og "hektes" på for så å trekke/styre lyset ved av bevege indikatoren. Foreliggende oppfinnelse har imidlertid til hensikt å tilveiebringe en absolutt posisjonering slik at hvis pekeren bringes til ønsket punkt i feltet vil fokus til belysningsenheten samles i dette punktet.

Modulenheten kan være koblet sammen med flere modulenheter for sammen å danne gruppe som styres hhv. noen av modulene velges for å danne gruppen som styres.

I det påfølgende skal oppfinnelsen beskrives nærmere med henvisning til tegningene, hvor: Fig. 1 viser skjematisk prinsippet ved en mulig utførelse av foreliggende oppfinnelse. Fig. 2 viser en mulig utførelse av mekanismen for å regulere retningen til

lyskilden.

Fig. 3 viser en mulig utførelse av en modul sett fra siden.

Fig. 4 viser en mulig utførelse av kontrollpanelet for lyssystemet.

I det påfølgende er oppfinnelsen beskrevet i forbindelse med takmoduler, men det skal bemerkes at oppfinnelsen også kan anvendes ved bruk av andre former for moduler slik som veggmoduler.

Fig. 1 viser skjematisk et operasjonsbord 7 med en pasient 13. Med henvisningstallet 6 er antydet et operasjonsområde. Henvisningstallet 5 viser en gruppe med lysmoduler 4, som er montert i taket til operasjonsstuen. På gulvet står et stativ 14 med for belysningen retningsbestemmende organ 15, som for eksempel er 3 infrarøde kameraer. Organet 15 kan være basert på optisk, ultralyd eller magnetisk avføling, som for eksempel av den art som beskrevet i DE 32 43 710. Det vil si lyset fra modulene 4 fokuseres automatisk via en regulermg/styreinnretning ved at en form for indikatorer holdes i operasjonsområdet eller et annet sted hvor det er ønskelig med en lysfokusering. Organet 15, som for eksempel er infrarøde kamera (med henvisningstallet 3 er antydet signalbanen fra/til indikatoren), ser indikatoren, som for eksempel kan være 1 lysdiode, og avgir, ved hjelp av i og for seg kjent programvare for å beregne posisjonen til indikatoren, styresignaler til innstillingsmekanismen til de lysutsendende innretningene i modulene 4 slik at lysstrålene 1 treffer det ønskede området 6. Indikatoren kan også være i form av en radiosender som kommuniserer med innstillingsmekanismen for lyskilden.

En mulig utførelse av pekeranordningen kan dannes ved at operasjonslegen har en innretning i form av for eksempel en hjelm med et for eksempel infrarødt lys utsendende organ slik at for eksempel det infrarøde kameraet registrer lyspunket i feltet og posisjonen for lyspunktet beregnes slik at lyset fokuseres i dette punktet.

Det er i det påfølgende beskrevet og vist at hver takmodul 4 inneholder en lyskilde, men det vil naturligvis være mulig å anordne flere lyskilder i en takmodul, idet antallet er avhengig av den ønskelige henholdsvis nødvendige lysmengde. Lyskilden kan være i form av lyspærer, for eksempel halogenpærer montert i en reflektor. Dette er en billig løsning, men på grunn av varmeutstråling med en temperaturøkning i operasjonsområdet henholdsvis en varmeøkning i taket dersom lyskilden anvendes i forbindelse med varme absorberende linser hhv. filtre er dette en lite egnet løsning og som derfor ikke anbefales.

Anvendelse av spesielt konstruerte lysdioder med spesielt høy lysintensitet uten at det produseres mye vanne er en mulig utførelsesform av lyskilden. Disse kan da monteres fiksert i en tett gruppe (engelsk: "cluster") av lysdioder med et antall som avgir lys tilsvarende kravet til hver lysmodul. Dette er da en selvstendig lysmodul som så må monteres slik at gruppen av lysdioder kan styres tilsvarende de ovenfor beskrevne lysmoduler.

En annen løsning på lyskildeproblematikken er å anvende fiberoptiske kabler, hvor lyskildegeneratoren kan plasseres i et område hvor temperaturgenereringen ikke utgjør et problem. Kabelen vil da overføre lys til armaturen i takelementet, idet enden av den fiberoptiske kabelen er festet i en på takmodulen montert kule 8 som tjener dels som feste/holder for fiberkabel, dels opplagring/ledd hvorved lyset dirigeres til operasjonsområdet eller annet ønsket område via eventuelle filtre og linser anordnet foran fibrene. For å øke lysutbyttet kan det være anordnet flere fiberoptiske kabler ved siden av hverandre. Det skal forøvrig bemerkes at uansett type lyskilde er lyskilden fortrinnsvis fast anordnet i x-, y- retningen i forhold til en holder (reflektor), hvilken reflektor kan være halvskålformet, som ved bruk av en halogenlyskilde i en reflektor, eller kuleformet med en åpning for å slippe ut lysstrålen som nevnt ovenfor ved bruk av fiberoptisk lyskabel.

Ved bruk av fiberoptisk kabel kan denne også anvendes til overføring av UV-stråling ved omkobling til en UV-strålingsmodus, for eksempel om natten for en ekstra sterilisering av operasjonsstuen. I dette tilfellet vil UV-strålingen ikke være rettet mot et bestemt område, men styreanordningen av lysdirigeringen vil da være koblet slik at strålene sveiper over hele rommet.

I stedet for å bruke samme kabel for dette formål vil det naturligvis være mulig å føre en ekstra fiberoptisk kabel for dette formål til armaturen slik at omkoblingen av lyskilde unngåes og kun en omkobling av driftsmodusen for armaturen endres når operasjons tuen ikke er i bruk. Armaturen eller modulen 4 kan også være utstyrt med dyser for å transportere luft og/eller vannholdig damp til operasjonsområdet. En slik anordning ville kunne kompensere for uttørring av vev frilagt for omgivende luft. Generelt kan ventilasjonen tilveiebringes ved at modulene har perforerte kanter eller takelementer i fonn av ventilasj onsmoduler kan være anbrakt mellom takmodulene med lyskilder.

Ved at lysmodulene er integrert med luftekanaler vil systemet være spesielt egnet ved bruk i operasjonsstuer med LAF-tak (Laminar Air Flow) slik at lyssystemet ikke danner turbulens i luftstrømmen.

Reflektoren med lyskilden eventuelt kulen med fiberkabelen er anordnet bevegelig i xy-planet (takplanet), dvs. lyskildens lystråle kan dreies om y-aksen og x-aksen. Dette tilveiebringes for eksempel ved hjelp av et gyroskopisk opphengningssystem eller et kuleleddopphengjngssystem som antydet på fig. 2.

Kulen ligger i et kuleleie ved at to like halve modulplater med halvt kuleleie settes mot hverandre, eventuelt at kulen legges i leie og at det monteres en stopplate med leie på baksiden av takmodulen.

På oversiden av opphengskulen 8, som ligger på baksiden av takmodulen 4, er anordnet to festepunkt 16,17 som er| 90° forskjøvet i forhold til hverandre, men parallelt med takplanet når lysstrålen er rettet nedover perpendikulært på takplanet (xy-planet). Til festepunktene 16 og 17 er leddforbundet respektive lineare aktuatorer 9 og 10 for frem og tilbakegående bevegelse av reflektoren o mkring x-aksen henholdsvis y-aksen. Aktuatorene 9 og 10 er ved sine andre ender festet til festeører 11 anordnet på takmodulene 4, jfr. fig. 3. Dette kan også utføres med rotasjonsaktuatorer, montert eventuelt i kombinasjon med en utvekslingsenhet, som roterer

opphengningskulen/holderen om rotasjonsaksen direkte.

Ved bruk av lyspærer eller lysdioder med en reflektor kan lysstrålen fokuseres ved at pæren er anordnet bevegelig opp og ned inne i reflektoren (for eksempel av parabolisk form), idet denne bevegelsen tilveiebringes med en linear aktuator som styres via for dette formål egnet elektronikk.

Fokuseringen kan også tilveiebringes med hjelp av bevegelige linser.

Styrepanelet kan som antydet på fig 4. bestå av felter i form av berøringstaster. Som det fremgår av fig. 4 kan retningen av lysstrålen hhv. lysstrålene også styres manuelt ved hjelp av styrepanelet, dvs. den ovenfor beskrevne automatiske innstillingen av belysningsområdet kan overstyres ved hjelp av styrepanelet.

Videre kan de respektive lyskildene velges for f. eks. å danne en gruppe som styres som en lyskilde, som antydet ved henvisningstallet 18 på fig. 4.

Claims (7)

1. Lyssystem for bruk i fortrinnsvis operasjonsstuer hvor belysning skal kunne dirigeres henholdsvis fokuseres ved hjelp av en styreinnretaing mot arbeidsflater eller begivenheter, karakterisert ved at det er anordnet flere prefabrikkerte modulelementer (4) for tak og/eller vegg inneholdende en eller flere lyskilder montert bevegelig og justerbar, og at lyskildene er innrettet til å styres enkeltvis i hvert modulelement (4) eller i grupper av modulelementer ved hjelp av styreinnretningen innrettet til å styre lyskilden henholdsvis lyskildene til fokus i et punkt (6) som defineres ut fra en optisk, ultralyd, radiofrekvens eller magnetisk peker anordnet i det ønskete fokuspunkt (6) og som sees (3) av et egnet sensor/kamerasystem/mottaker (15) i rommet og som via et styreorgan beveger lyskilden henholdsvis lyskildene mot ønsket absoluttposisjon eller fokuspunkt.

2. Lyssystem ifølge krav 1, karakterisert ved at armaturen eller modulene (4) er utstyrt med dyser for å transportere luft og/eller vannholdig damp til operasjonsområdet, og/eller armaturen henholdsvis modulen er forsynt med UV-strålingskilder som slås på når operasjonsstuen ikke er i bruk.

3. Lyssystem ifølge krav 1, karakterisert ved at lyskilden er lysdioder, halogenpærer, eller enden av en eller flere fiberoptiske kabler.

4. Lyssystem ifølge krav 1-3, karakterisert ved at lyskilden er fast anordnet i en halvskålformet reflektor eller en kuleformet holder (8), og at reflektoren henholdsvis holderen (8) er anordnet bevegelig omkring de to perpendikulære akser i xy-planet (takplanet) til takmodulen (4).

5. Lyssystem ifølge krav 1-4, karakterisert ved at holderen er festet til takelementet ved hjelp av et gyroskopisk opphengningssystem (9, 10,11) eller et kuleleddopphengingssystem.

6. Lyssystem ifølge krav 1-5, karakterisert ved at på oversiden av opphengningskulen/holderen (8), som ligger på baksiden av takmodulen (4), er anordnet to festepunkt (16,17) som er 90° forskjøvet i forhold til hverandre, men parallelt med takplanet når lysstrålen er rettet nedover perpendikulært på takplanet (xy-planet).

7. Lyssystem ifølge krav 1-6, karakterisert ved attil festepunktene (16,17) er leddforbundet respektive lineare aktuatorer (9; 10) for frem-og tilbakegående bevegelse av holderen (8) rundt x-aksen henholdsvis y-aksen, idet dette kan også utføres med rotasjonsaktuatorer, montert eventuelt i kombinasjon med en utvekslingsenhet, som direkte roterer opphengningskulen/holderen (8) om rotasjonsaksene x og y.