WO2005001679A1 - Method and device for selecting a specific area of a display surface - Google Patents

Method and device for selecting a specific area of a display surface Download PDF

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WO2005001679A1
WO2005001679A1 PCT/EP2003/006805 EP0306805W WO2005001679A1 WO 2005001679 A1 WO2005001679 A1 WO 2005001679A1 EP 0306805 W EP0306805 W EP 0306805W WO 2005001679 A1 WO2005001679 A1 WO 2005001679A1
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Definitions

  • the invention relates to a method for selecting a specific area of a display area of a monitor.
  • Such monitors are very often used in surgical operations, and there is a need for such a selection of areas of the display area, for example when certain display areas are assigned different functions that can be selected by selecting certain areas.
  • it is very difficult for the surgeon to make such a selection of certain areas of the monitor during such an operation since he usually holds surgical instruments in both hands and cannot use any of the usual selection methods.
  • a voice control is known with which the image mark can be guided over the display area, but this is often annoying during the operation and is also not sufficiently safe. It is the object of the invention to propose a method with which certain areas of a display area can be selected even if the user cannot use the customary methods for selection.
  • This object is achieved according to the invention in a method of the type described at the outset by determining the position and position of a pointing instrument in space by means of a navigation system and assigning different selected areas of the display area to certain orientations of the pointing instrument.
  • Navigation systems are systems that can determine the position and orientation of objects in space; navigation systems of this type have meanwhile become standard in surgical operations. These navigation systems determine the position of surgical instruments relative to the body or the position of parts of the body relative to one another, they are used in performing operations and help the surgeon to coordinate the movement of the surgical instruments.
  • the invention is also based on the object of providing a device for selecting a specific area of a display area of a monitor.
  • This object is achieved according to the invention by a device with a navigation system, which determines the position and location of a pointing instrument in space, and by a controller that assigns different selected areas of the display area to specific orientations of the pointing instrument.
  • control comprises a memory in which the geometric data of certain spatial areas are stored, which are respectively assigned to certain areas of the display area, and that the control selects the corresponding area of the display area when an extension of a pointer on Pointing instrument is directed into a certain area of space.
  • control only makes a selection of an area of the display surface with certain orientations of the pointing instrument, so that in the remaining orientation area of the pointing instrument it can be used for other tasks without a selection of specific display surface areas being made.
  • control can display a mark on the display surface, which moves according to the orientation of the pointing instrument on the screen and is positioned in the selected area.
  • control activates a selected function, which is assigned to a specific area of the display area, in the case of an additional signal.
  • the pointing instrument can in particular be a surgical button.
  • Figure 1 is a schematic representation of a button navigated by a navigation system for selecting a specific area on a display surface
  • Figure 2 is a schematic representation of the display area with different areas assigned to different functions.
  • a display area 1 of a conventional monitor is set up at a specific point in a room, for example an operating room, and is divided into specific areas 2 to which a specific function is assigned.
  • a display area 1 is shown with four different areas 2, each of which is associated with a displacement or rotation of an implant 3 shown on the display area 1.
  • an image mark 4 shown on the display surface 1 reaches one of the regions 2, this region 2 is selected by a controller 5 connected to the display surface 1, and a function can be carried out via an additional signal transmitter 6 connected to the controller 5, for example a foot switch triggered, which is assigned to the respective area 2.
  • a controller 5 connected to the display surface 1
  • a function can be carried out via an additional signal transmitter 6 connected to the controller 5, for example a foot switch triggered, which is assigned to the respective area 2.
  • a surgical button 7 which essentially has a needle-shaped tip 8 and carries a marking element 9 which is rigidly connected to the button 7.
  • the marking element 9 itself is provided with three reflection bodies 10 arranged at a distance from one another, from which the radiation from a navigation system 11 is reflected.
  • This comprises a plurality of transmitting and receiving devices 12 arranged at a distance from one another, which for example emit infrared radiation and collect the infrared radiation reflected by the reflection bodies 10, the navigation system 11 can use the radiation captured to determine the exact position and orientation of the marking element 9 and thus the button 7 in Determine space.
  • the controller 5 interprets certain orientations of the button 7 as a selection of a certain area 2 of the display surface 1. For example, it can be provided that whenever the button 7 is aligned working position is directed to a specific area 2 of the display surface 1, this area is selected.
  • fixed areas are determined at a distance from the display area 1, for example on the wall of an operating room, when the button 7 is directed at one of these areas, this means for the controller 5 the selection of an area 2 of the display area 1 assigned to this area ,
  • Buttons 7 of this type are frequently used in surgical operations and are used, for example, to scan an articular surface of the bone.

Abstract

The invention relates to a method for selecting a specific area of a display surface (1) of a screen. The aim of the invention is to provide a method of said kind which avoids the use of conventional input devices. For this purpose, the position and location of a pointer instrument in space is detected by means of a navigation system (11) and defined orientations of the pointer instrument are associated with selected areas of the display surface (1). The invention also relates to a device for carrying out the inventive method.

Description

Verfahren und Vorrichtung zur Auswahl eines bestimmten Bereichs einer Anzeigefläche Method and device for selecting a specific area of a display area
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Auswahl eines bestimmten Bereiches einer Anzeigefläche eines Monitors.The invention relates to a method for selecting a specific area of a display area of a monitor.
Es ist bekannt, bestimmte Bereiche einer Anzeigefläche eines Monitors dadurch zu markieren und auszuwählen, daß mit Hilfe einer Maus oder einer Tastatur eine Bildmarke auf der Anzeigefläche verschoben wird. Es ist auch bekannt, durch Antippen bestimmter Bereiche einer solchen Anzeigefläche diese Bereiche auszuwählen.It is known to mark and select certain areas of a display area of a monitor by moving an image mark on the display area with the aid of a mouse or a keyboard. It is also known to select these areas by tapping certain areas of such a display area.
Bei chirurgischen Operationen werden sehr häufig derartige Monitore eingesetzt, und es besteht ein Bedarf nach einer solchen Auswahl von Bereichen der Anzeigefläche, beispielsweise dann, wenn bestimmten Anzeigeflächen unterschiedliche Funktionen zugeordnet werden, die durch Auswahl bestimmter Bereiche ausgewählt werden können. Allerdings ist es für den Operateur während einer solchen Operation sehr schwer, eine solche Auswahl von bestimmten Bereichen des Monitors vorzunehmen, da er in der Regel in beiden Händen chirurgische Instrumente hält und keine der üblichen Auswahlverfahren benutzen kann.Such monitors are very often used in surgical operations, and there is a need for such a selection of areas of the display area, for example when certain display areas are assigned different functions that can be selected by selecting certain areas. However, it is very difficult for the surgeon to make such a selection of certain areas of the monitor during such an operation, since he usually holds surgical instruments in both hands and cannot use any of the usual selection methods.
Um dem abzuhelfen, ist eine Sprachsteuerung bekannt, mit der die Bildmarke über die Anzeigefläche geführt werden kann, diese ist jedoch während der Operation oft störend und auch nicht genügend sicher. Es ist Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren vorzuschlagen, mit dem bestimmte Bereiche einer Anzeigefläche auch dann ausgesucht werden können, wenn der Benutzer die üblichen Verfahren zur Auswahl nicht verwenden kann.In order to remedy this, a voice control is known with which the image mark can be guided over the display area, but this is often annoying during the operation and is also not sufficiently safe. It is the object of the invention to propose a method with which certain areas of a display area can be selected even if the user cannot use the customary methods for selection.
Diese Aufgabe wird bei einem Verfahren der eingangs beschriebenen Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß man die Position und Lage eines Zeigeinstrumentes im Raum mittels eines Navigationssystems bestimmt und bestimmten Orientierungen des Zeigeinstrumentes verschiedene ausgewählte Bereiche der Anzeigefläche zuordnet.This object is achieved according to the invention in a method of the type described at the outset by determining the position and position of a pointing instrument in space by means of a navigation system and assigning different selected areas of the display area to certain orientations of the pointing instrument.
Navigationssysteme sind Systeme, die die Lage und Orientierung von Gegenständen im Raum bestimmen können, derartige Navigationssysteme sind bei chirurgischen Operationen inzwischen Standard. Mit diesen Navigationssystemen wir die Lage von chirurgischen Instrumenten relativ zum Körper bestimmt oder die Lage von Körperteilen zueinander, sie finden Verwendung bei der Durchführung von Operationen und helfen dem Chirurgen, die Bewegung der chirurgischen Instrumente zu koordinieren.Navigation systems are systems that can determine the position and orientation of objects in space; navigation systems of this type have meanwhile become standard in surgical operations. These navigation systems determine the position of surgical instruments relative to the body or the position of parts of the body relative to one another, they are used in performing operations and help the surgeon to coordinate the movement of the surgical instruments.
Im Rahmen der Erfindung wird nun vorgeschlagen, ein Zeigeinstrument zu verwenden, welches in derselben Art wie dies bei chirurgischen Instrumenten üblich ist, durch ein Navigationssystem überwacht wird, so daß das Navigationssystem zu jedem Zeitpunkt Lage und Orientierung dieses Zeigeinstrumentes im Raum kennt. Bei bestimmten Orientierungen des Zeigeinstrumentes erkennt das Navigationssystem, daß bei dieser Orientierung ein bestimmter Bereich einer Anzeigefläche ausgewählt wird, diese Auswahl erfolgt nur bei einer bestimmten Orientierung des Zeigeinstrumentes mit enger Variation, bei allen anderen Orientierungen des Zeigeinstrumentes wird ein bestimmter Be- reich nicht ausgewählt. Wenn der Chirurg also einen bestimmten Bereich auswählen will, genügt es, wenn er ein Zeigeinstrument in diese dem bestimmten Bereich entsprechende Orientierung bringt.In the context of the invention, it is now proposed to use a pointing instrument, which is monitored by a navigation system in the same way as is customary in surgical instruments, so that the navigation system knows the position and orientation of this pointing instrument in space at all times. With certain orientations of the pointing instrument, the navigation system recognizes that with this orientation a certain area of a display area is selected, this selection is made only with a certain orientation of the pointing instrument with close variation, with all other orientations of the pointing instrument a certain loading is rich not selected. So if the surgeon wants to select a certain area, it is sufficient to bring a pointing instrument into this orientation corresponding to the certain area.
Es kann dabei vorgesehen sein, daß man einer bestimmten Orientierung des Zeigeinstrumentes einen Bereich der Anzeigefläche zuordnet, durch den die Verlängerung eines Zeigers am Zeigeinstrument hindurchgeht. Der Benutzer richtet dann das Zeigeinstrument auf den gewünschten Bereich der Anzeigefläche, so daß der Zeiger des Zeigeinstrumentes auf den auszuwählenden Bereich gerichtet ist.It can be provided that a certain orientation of the pointing instrument is assigned an area of the display surface through which the extension of a pointer on the pointing instrument passes. The user then points the pointing instrument at the desired area of the display area so that the pointer of the pointing instrument is directed at the area to be selected.
Es ist aber gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung auch möglich, daß man entfernt von der Anzeigefläche Raumbereiche auswählt, die jeweils einem bestimmten Bereich der Anzeigefläche zugeordnet sind, und daß man den entsprechenden Bereich der Anzeigefläche auswählt, wenn eine Verlängerung eines Zeigers am Zeigeinstrument in einen bestimmten Raumbereich gerichtet ist. Bei dieser Version ist es also nicht notwendig, den Zeiger des Zeigeinstruments auf die Anzeigefläche zu richten, sondern es können - beispielsweise an einer Wand des Operationssaales - Bereiche markiert werden, die bestimmten Bereichen der Anzeigefläche entsprechen, wenn der Chirurg von einer bestimmten Position aus das Zeigeinstrument auf diese Fläche richtet. Diese Flächen können groß sein und auch einen relativ großen Abstand voneinander haben, so daß ein sehr genaues Orientieren des Zeigeinstrumentes nicht notwendig ist, außerdem sind Fehlorientierungen durch die Beabstandung der entsprechenden Raumbereiche ausgeschlossen. Es ist weiterhin möglich, daß man nur bei bestimmten Orientierungen des Zeigeinstruments eine Auswahl eines Bereiches der Anzeigefläche vornimmt, bei allen abweichenden Orientierungen dagegen nicht. Damit ist sichergestellt, daß bei der normalen Verwendung des Zeigeinstrumentes zu anderen Zwecken keine Auswahl an der Anzeigefläche erfolgt, sondern nur bei bestimmten Orientierungsbereichen des Zeigeinstrumentes.However, according to a further preferred embodiment of the invention, it is also possible to select spatial areas which are each assigned to a specific area of the display area, and to select the corresponding area of the display area when an extension of a pointer on the pointing instrument is in is directed to a certain area of space. In this version, it is therefore not necessary to point the pointer of the pointing instrument at the display area, but instead areas can be marked, for example on a wall of the operating room, which correspond to certain areas of the display area if the surgeon does this from a certain position Pointing instrument at this surface. These areas can be large and also have a relatively large distance from one another, so that a very precise orientation of the pointing instrument is not necessary, and misalignments due to the spacing of the corresponding spatial areas are excluded. It is also possible that a selection of an area of the display surface is made only for certain orientations of the pointing instrument, but not for all deviating orientations. This ensures that when the pointing instrument is used normally for other purposes, there is no selection on the display surface, but only in certain orientation areas of the pointing instrument.
Günstig ist es, wenn man auf der Anzeigefläche eine Marke darstellt, die sich entsprechend der Orientierung des Zeigeinstrumentes auf dem Bildschirm verschiebt und jeweils in dem ausgewählten Bereich positioniert ist. Es handelt sich dabei um eine Bildmarke, die als Cursor bei anderen Auswahlverfahren von Anzeigeflächenbereichen bekannt ist. Diese Bildmarke wird entsprechend der unterschiedlichen Orientierung des Zeigeinstrumentes verschoben und zeigt damit dem Benutzer, welcher Bereich der Anzeigefläche ausgewählt werden kann.It is beneficial to display a mark on the display surface that shifts according to the orientation of the pointing instrument on the screen and is positioned in the selected area. It is an image mark that is known as a cursor in other selection methods of display area areas. This image mark is shifted according to the different orientation of the pointing instrument and thus shows the user which area of the display area can be selected.
Günstig ist es, wenn die Marke beim Erreichen eines neuen ausgewählten Bereiches in dessen Zentrum springt, also sozusagen magnetisch von dessen Zentrum angezogen wird, so daß eine sehr eindeutige Auswahl getroffen werden kann.It is favorable if the mark jumps to the center of a new selected area when it is reached, that is to say is magnetically attracted to its center, so to speak, so that a very clear selection can be made.
Jedem ausgewählten Bereich kann eine bestimmte Funktion zugeordnet sein, und durch ein zusätzliches Signal kann die diesem ausgewählten Bereich zugeordnete Funktion aktiviert werden. Beispielsweise kann einem Bereich die Regelung der Drehzahl eines Werkzeuges zugeordnet sein, wenn der Bereich ausgewählt ist, kann durch ein zusätzliches Signal diese Funktion aktiviert werden, beispielsweise mittels eines Signals zur Erhöhung der Drehgeschwin- digkeit oder mittels eines alternativen Signals zur Herabsetzung der Drehgeschwindigkeit.A certain function can be assigned to each selected area, and the function assigned to this selected area can be activated by an additional signal. For example, the regulation of the speed of a tool can be assigned to a region, if the region is selected, this function can be activated by an additional signal, for example by means of a signal for increasing the rotational speed. or using an alternative signal to reduce the speed of rotation.
Besonders vorteilhaft ist es, wenn man als Zeigeinstrument einen chirurgischen Taster verwendet, den der Chirurg bei chirurgischen Operationen regelmäßig benutzt, um beispielsweise Körperoberflächen abzutasten oder das Navigationssystem zu kalibrieren. Der Chirurg kann in diesem Falle das Zeigeinstrument, das er ohnehin in der Hand hält, zur Auswahl bestimmter Bereiche der Anzeigefläche benutzen.It is particularly advantageous if a surgical button is used as the pointing instrument, which the surgeon uses regularly during surgical operations, for example to scan body surfaces or calibrate the navigation system. In this case, the surgeon can use the pointing instrument, which he is already holding in his hand, to select certain areas of the display area.
Selbstverständlich ist es auch möglich, andere chirurgische Instrumente, die bei Operationen eingesetzt werden, zu diesem Zweck einzusetzen, insbesondere kann vorgesehen sein, daß eine solche Auswahl bestimmter Bereiche der Anzeigefläche wahlweise durch das eine oder andere chirurgische, navigierte Instrument erfolgen kann, eine entsprechende Auswahl kann über eine Steuerung des Navigationssystems erfolgen.Of course, it is also possible to use other surgical instruments that are used in operations for this purpose, in particular it can be provided that such a selection of certain areas of the display area can be made either by one or the other navigated surgical instrument, a corresponding selection can be done via a control of the navigation system.
Der Erfindung liegt weiterhin die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zur Auswahl eines bestimmten Bereiches einer Anzeigefläche eines Monitors zur Verfügung zu stellen. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Vorrichtung mit einem Navigationssystem gelöst, welches die Position und Lage eines Zeigeinstruments im Raum bestimmt, und mit einer Steuerung, die bestimmten Orientierungen des Zeigeinstruments verschiedene ausgewählte Bereiche der Anzeigefläche zuordnet.The invention is also based on the object of providing a device for selecting a specific area of a display area of a monitor. This object is achieved according to the invention by a device with a navigation system, which determines the position and location of a pointing instrument in space, and by a controller that assigns different selected areas of the display area to specific orientations of the pointing instrument.
Bei einer ersten bevorzugten Ausführungsform ordnet die Steuerung bei einer bestimmten Orientierung des Zeigeinstruments einen Bereich der Anzeigeflä- ehe zu, durch den die Verlängerung eines Zeigers am Zeigeinstrument hindurchgeht.In a first preferred embodiment, the controller arranges an area of the display area for a specific orientation of the pointing instrument. before the extension of a pointer on the pointing instrument passes through.
Bei einer anderen Ausführungsform ist vorgesehen, daß die Steuerung einen Speicher umfaßt, in dem die geometrischen Daten bestimmter Raumbereiche gespeichert sind, die jeweils bestimmten Bereichen der Anzeigefläche zugeordnet sind, und daß die Steuerung den entsprechenden Bereich der Anzeigefläche auswählt, wenn eine Verlängerung eines Zeigers am Zeigeinstrument in einen bestimmten Raumbereich gerichtet ist.In another embodiment it is provided that the control comprises a memory in which the geometric data of certain spatial areas are stored, which are respectively assigned to certain areas of the display area, and that the control selects the corresponding area of the display area when an extension of a pointer on Pointing instrument is directed into a certain area of space.
Vorteilhaft ist es, wenn die Steuerung nur bei bestimmten Orientierungen des Zeigeinstrumentes eine Auswahl eines Bereiches der Anzeigefläche vornimmt, so daß im übrigen Orientierungsbereich des Zeigeinstrumentes dieses für andere Aufgaben eingesetzt werden kann, ohne daß eine Auswahl bestimmter Anzeigeflächenbereiche erfolgt.It is advantageous if the control only makes a selection of an area of the display surface with certain orientations of the pointing instrument, so that in the remaining orientation area of the pointing instrument it can be used for other tasks without a selection of specific display surface areas being made.
Die Steuerung kann gemäß einer bevorzugten Ausführungsform auf der Anzeigefläche eine Marke darstellen, die sich entsprechend der Orientierung des Zeigeinstrumentes auf dem Bildschirm verschiebt und jeweils in dem ausgewählten Bereich positioniert ist.According to a preferred embodiment, the control can display a mark on the display surface, which moves according to the orientation of the pointing instrument on the screen and is positioned in the selected area.
Günstig ist es, wenn die Steuerung die Marke beim Erreichen eines neuen ausgewählten Bereiches in dessen Zentrum verschiebt.It is favorable if the control moves the mark to the center when a new selected area is reached.
Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, daß die Steuerung bei einem zusätzlichen Signal eine ausgewählte Funktion aktiviert, die einem bestimmten Bereich der Anzeigefläche zugeordnet ist. Das Zeigeinstrument kann insbesondere ein chirurgischer Taster sein.According to a development of the invention it is provided that the control activates a selected function, which is assigned to a specific area of the display area, in the case of an additional signal. The pointing instrument can in particular be a surgical button.
Die nachfolgende Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen der Erfindung dient im Zusammenhang mit der Zeichnung der näheren Erläuterung. Es zeigen:The following description of preferred embodiments of the invention serves in conjunction with the drawing for a more detailed explanation. Show it:
Figur 1: eine schematische Darstellung eines durch ein Navigationssystem navigierten Tasters zur Auswahl eines bestimmten Bereiches auf einer Anzeigefläche undFigure 1 is a schematic representation of a button navigated by a navigation system for selecting a specific area on a display surface and
Figur 2: eine schematische Darstellung der Anzeigefläche mit unterschiedlichen, verschiedenen Funktionen zugeordneten Bereichen.Figure 2 is a schematic representation of the display area with different areas assigned to different functions.
Eine Anzeigefläche 1 eines herkömmlichen Monitors ist an einer bestimmten Stelle eines Raumes, beispielsweise eines Operationssaales, aufgestellt und ist in bestimmte Bereiche 2 unterteilt, denen eine bestimmte Funktion zugeordnet ist. Bei der Darstellung der Figur 2 ist eine solche Anzeigefläche 1 gezeigt mit vier verschiedenen Bereichen 2, die jeweils einer Verschiebung oder Drehung eines auf der Anzeigefläche 1 dargestellten Implantates 3 zugeordnet sind. Wenn eine auf der Anzeigefläche 1 dargestellte Bildmarke 4 einen der Bereiche 2 erreicht, wird dieser Bereich 2 durch eine mit der Anzeigefläche 1 verbundene Steuerung 5 ausgewählt, und über einen zusätzlichen, mit der Steuerung 5 verbundenen Signalgeber 6, beispielsweise einen Fußschalter, kann eine Funktion ausgelöst werden, die dem jeweiligen Bereich 2 zugeordnet ist. Bei der Darstellung der Figur 2 bedeutet dies, daß beispielsweise ein auf der Anzeigefläche dargestelltes Implantat 3 nach oben geschoben wird, wenn der Bereich links oben ausgewählt ist und wenn gleichzeitig der Signalgeber 6 betätigt wird, bei dem Bereich rechts oben erfolgt eine Verschiebung nach rechts, bei dem Bereich links oben eine Drehung im Gegenuhrzeigersinn, bei der Auswahl des Bereiches rechts unten eine Drehung im Uhrzeigersinn.A display area 1 of a conventional monitor is set up at a specific point in a room, for example an operating room, and is divided into specific areas 2 to which a specific function is assigned. In the illustration in FIG. 2, such a display area 1 is shown with four different areas 2, each of which is associated with a displacement or rotation of an implant 3 shown on the display area 1. When an image mark 4 shown on the display surface 1 reaches one of the regions 2, this region 2 is selected by a controller 5 connected to the display surface 1, and a function can be carried out via an additional signal transmitter 6 connected to the controller 5, for example a foot switch triggered, which is assigned to the respective area 2. In the illustration in FIG. 2, this means that, for example, an implant 3 shown on the display surface is pushed upward when the region is selected at the top left and when the signal generator 6 is actuated at the same time, the area at the top right is shifted to the right, the area at the top left is rotated counterclockwise, when the area is selected at the bottom right is rotated clockwise.
Diese Funktionen sind nur beispielhaft angeführt, hier können die unterschiedlichsten Funktionen aktiviert werden, die in einem Operationssaal notwendig sind, beispielsweise der Betrieb von chirurgischen Werkzeugen, die Veränderung der Bildschirmdarstellung etc.These functions are only given as examples, here you can activate a wide variety of functions that are necessary in an operating room, for example the operation of surgical tools, changing the screen display, etc.
Um einen solchen Bereich 2 auszuwählen und die Bildmarke 4 entsprechend über die Anzeigefläche 1 zu verschieben, wird ein chirurgischer Taster 7 verwendet, der im wesentlichen eine nadeiförmige Spitze 8 aufweist und ein Markierelement 9 trägt, das starr mit dem Taster 7 verbunden ist. Das Markierelement 9 ist selbst mit drei im Abstand zueinander angeordneten Reflexionskörpern 10 versehen, von denen die Strahlung eines Navigationssystems 11 reflektiert wird. Dieses umfaßt mehrere im Abstand zueinander angeordnete Sende- und Empfangseinrichtungen 12, die beispielsweise Infrarotstrahlung aussenden und die von den Reflexionskörpern 10 reflektierte Infrarotstrahlung wieder auffangen, aus der aufgefangenen Strahlung kann das Navigationssystem 11 die genaue Lage und Orientierung des Markierelementes 9 und damit des Tasters 7 im Raum bestimmen.In order to select such an area 2 and to correspondingly move the image mark 4 over the display surface 1, a surgical button 7 is used which essentially has a needle-shaped tip 8 and carries a marking element 9 which is rigidly connected to the button 7. The marking element 9 itself is provided with three reflection bodies 10 arranged at a distance from one another, from which the radiation from a navigation system 11 is reflected. This comprises a plurality of transmitting and receiving devices 12 arranged at a distance from one another, which for example emit infrared radiation and collect the infrared radiation reflected by the reflection bodies 10, the navigation system 11 can use the radiation captured to determine the exact position and orientation of the marking element 9 and thus the button 7 in Determine space.
Die Steuerung 5 interpretiert bestimmte Orientierungen des Tasters 7 als Auswahl eines bestimmten Bereiches 2 der Anzeigefläche 1. Beispielsweise kann vorgesehen sein, daß immer dann wenn der Taster 7 aus einer be- stimmten Arbeitsposition heraus auf einen bestimmten Bereich 2 der Anzeigefläche 1 gerichtet wird, dieser Bereich ausgewählt wird.The controller 5 interprets certain orientations of the button 7 as a selection of a certain area 2 of the display surface 1. For example, it can be provided that whenever the button 7 is aligned working position is directed to a specific area 2 of the display surface 1, this area is selected.
Bei einer anderen Ausführungsform werden feste Flächen im Abstand von der Anzeigefläche 1 bestimmt, beispielsweise an der Wand eines Operationssaales, wenn der Taster 7 auf eine dieser Flächen gerichtet wird, bedeutet dies für die Steuerung 5 die Auswahl eines dieser Fläche zugeordneten Bereiches 2 der Anzeigefläche 1.In another embodiment, fixed areas are determined at a distance from the display area 1, for example on the wall of an operating room, when the button 7 is directed at one of these areas, this means for the controller 5 the selection of an area 2 of the display area 1 assigned to this area ,
Taster 7 dieser Art werden bei chirurgischen Operationen häufig eingesetzt und dienen beispielsweise der Abtastung einer Gelenkoberfläche des Knochens.Buttons 7 of this type are frequently used in surgical operations and are used, for example, to scan an articular surface of the bone.
Sobald auf diese Weise ein bestimmter Bereich 2 der Anzeigefläche 1 ausgewählt ist, kann der Benutzer durch Betätigung des Signalgebers 6 die diesem Bereich 2 zugeordnete Funktion aktivieren. Welcher Bereich 2 ausgewählt ist, erkennt man an der Stellung der Bildmarke 4.As soon as a certain area 2 of the display area 1 is selected in this way, the user can activate the function assigned to this area 2 by actuating the signal transmitter 6. Which area 2 is selected can be recognized by the position of the image mark 4.
Anstelle des Tasters 7 kann auch ein beliebiges anderes chirurgisches Instrument verwendet werden, das in dieser Weise navigiert wird, dessen Position und Orientierung also durch das Navigationssystem 11 bestimmt wird. In diesem Falle kann an der Steuerung 5 ausgewählt werden, welches der unter Umständen mehreren navigierten Instrumente die Bereichsauswahl der Anzeigefläche 1 vornimmt.Instead of the button 7, any other surgical instrument can be used which is navigated in this way, the position and orientation of which is thus determined by the navigation system 11. In this case, it can be selected on the controller 5 which of the possibly several navigated instruments undertakes the area selection of the display area 1.
Es ist auch möglich, diese Auswahlfunktion ganz abzuschalten, so daß bei bestimmten Tätigkeiten auch dann keine Auswahl eines Bereiches erfolgt, wenn der Taster 7 in die entsprechende Richtung weist, die normalerweise zu einer Auswahl eines bestimmten Bereiches 2 führen würde. Dies kann notwendig sein, wenn mit dem Taster 7 andere Tätigkeiten durchgeführt werden sollen.It is also possible to switch this selection function off completely, so that in certain activities no selection is made even if the button 7 points in the corresponding direction, which would normally lead to a selection of a certain area 2. This may be necessary if other activities are to be carried out with the button 7.
Alternativ zur Auswahl mit dem Taster 7 kann natürlich auch eine herkömmliche Auswahl erfolgen, beispielsweise mit Hilfe einer Maus 13, so daß eine Auswahl auch dann erfolgen kann, wenn kein navigiertes Instrument eingesetzt wird. As an alternative to the selection with the button 7, a conventional selection can of course also be carried out, for example with the aid of a mouse 13, so that a selection can also be made when no navigated instrument is used.

Claims

PATENTANSPRUCH E PATENT CLAIM E
1. Verfahren zur Auswahl eines bestimmten Bereiches einer Anzeigefläche eines Monitors, dadurch gekennzeichnet, daß man die Position und Lage eines Zeigeinstrumentes im Raum mittels eines Navigationssystems bestimmt und bestimmten Orientierungen des Zeigeinstrumentes verschiedene ausgewählte Bereiche der Anzeigefläche zuordnet.1. A method for selecting a specific area of a display area of a monitor, characterized in that the position and position of a pointing instrument in the room is determined by means of a navigation system and certain orientations of the pointing instrument are assigned to various selected areas of the display area.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man einer bestimmten Orientierung des Zeigeinstrumentes einen Bereich der Anzeigefläche zuordnet, durch den die Verlängerung eines Zeigers am Zeigeinstrument hindurchgeht.2. The method according to claim 1, characterized in that a certain orientation of the pointing instrument is assigned an area of the display surface through which the extension of a pointer on the pointing instrument passes.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man entfernt von der Anzeigefläche Raumbereiche auswählt, die jeweils einem bestimmten Bereich der Anzeigefläche zugeordnet sind, und daß man den entsprechenden Bereich der Anzeigefläche auswählt, wenn eine Verlängerung eines Zeigers am Zeigeinstrument in einen bestimmten Raumbereich gerichtet ist.3. The method according to claim 1, characterized in that one selects from the display area areas that are each assigned to a specific area of the display area, and that one selects the corresponding area of the display area when an extension of a pointer on the pointing instrument in a certain area is directed.
4. Verfahren nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß man nur bei bestimmten Orientierungen des Zeigeinstruments eine Auswahl eines Bereiches der Anzeigefläche vornimmt. 4. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that a selection of an area of the display surface is made only with certain orientations of the pointing instrument.
Verfahren nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß man auf der Anzeigefläche eine Marke darstellt, die sich entsprechend der Orientierung des Zeigeinstrumentes auf dem Bildschirm verschiebt und jeweils in dem ausgewählten Bereich positioniert ist. Method according to one of the preceding claims, characterized in that a mark is shown on the display surface which shifts in accordance with the orientation of the pointing instrument on the screen and is positioned in each case in the selected area.
6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Marke beim Erreichen eines neuen ausgewählten Bereiches in dessen Zentrum springt.6. The method according to claim 5, characterized in that the mark jumps to the center when it reaches a new selected area.
7. Verfahren nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß man jedem ausgewählten Bereich eine bestimmte Funktion zuordnet und durch ein zusätzliches Signal die dem ausgewählten Bereich zugeordnete Funktion aktiviert.7. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that a certain function is assigned to each selected area and the function assigned to the selected area is activated by an additional signal.
8. Verfahren nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß man als Zeigeinstrument einen chirurgischen Taster verwendet.8. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that a surgical button is used as the pointing instrument.
Vorrichtung zur Auswahl eines bestimmten Bereiches (2) einer Anzeigefläche (1) eines Monitors mit einem Navigationssystem (11) zur Bestimmung der Position und Lage eines Zeigeinstrumentes (7) im Raum und mit einer Steuerung (5), welche bestimmten Orientierungen des Zeigeinstruments (7) verschiedene ausgewählte Bereiche (2) der Anzeigefläche (1) zuordnet.Device for selecting a specific area (2) of a display surface (1) of a monitor with a navigation system (11) for determining the position and location of a pointing instrument (7) in space and with a controller (5) which determines certain orientations of the Pointing instrument (7) assigns different selected areas (2) to the display surface (1).
10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerung (5) einer bestimmten Orientierung des Zeigeinstrumentes (7) einem Bereich (2) der Anzeigefläche (1) zuordnet, durch den die Verlängerung eines Zeigers (8) am Zeigeinstrument (7) hindurchgeht.10. The device according to claim 9, characterized in that the controller (5) a certain orientation of the pointing instrument (7) assigns an area (2) of the display surface (1) through which the extension of a pointer (8) on the pointing instrument (7) passes.
11. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerung (5) einen Speicher umfaßt, in dem die geometrischen Daten bestimmter Raumbereiche gespeichert sind, die jeweils bestimmten Bereichen (2) der Anzeigefläche (1) zugeordnet sind, und daß die Steuerung (5) den entsprechenden Bereichen (2) der Anzeigefläche (1) auswählt, wenn eine Verlängerung eines Zeigers (8) am Zeigeinstrument (7) in einen bestimmten Raumbereich gerichtet ist.11. The device according to claim 9, characterized in that the controller (5) comprises a memory in which the geometric data of certain spatial areas are stored, each assigned to certain areas (2) of the display surface (1), and that the control ( 5) selects the corresponding areas (2) of the display surface (1) when an extension of a pointer (8) on the pointing instrument (7) is directed into a specific area.
12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerung (5) nur bei bestimmten Orientierungen des Zeigeinstrumentes (7) eine Auswahl eines Bereiches (2) der Anzeigefläche (1) vornimmt.12. The device according to one of claims 9 to 11, characterized in that the controller (5) only makes a selection of a region (2) of the display surface (1) in certain orientations of the pointing instrument (7).
13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß Steuerung (5) auf der Anzeigefläche (1) eine Marke (4) dar- stellt, die sich entsprechend der Orientierung des Zeigeinstrumentes (7) auf der Anzeigefläche (1) verschiebt und jeweils in dem ausgewählten Bereich (2) positioniert ist.13. Device according to one of claims 9 to 12, characterized in that control (5) on the display surface (1) is a mark (4) represents, which moves according to the orientation of the pointing instrument (7) on the display surface (1) and is positioned in the selected area (2).
14. Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerung (5) die Marke (4) beim Erreichen eines neuen ausgewählten Bereiches (2) in dessen Zentrum verschiebt.14. The apparatus according to claim 13, characterized in that the controller (5) shifts the mark (4) when reaching a new selected area (2) in the center.
15. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerung (5) bei einem zusätzlichen Signal eine ausgewählte Funktion aktiviert, die einem bestimmten Bereich (2) der Anzeigefläche (1) zugeordnet ist.15. Device according to one of claims 9 to 14, characterized in that the controller (5) activates a selected function with an additional signal, which is assigned to a specific area (2) of the display surface (1).
16. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß das Zeigeinstrument (7) ein chirurgischer Taster ist. 16. The device according to one of claims 9 to 15, characterized in that the pointing instrument (7) is a surgical button.
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