CN111033119B - 照明*** - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种用于医疗房间的照明***,包括:光组件,所述光组件包括至少一个照明源,所述至少一个照明源被构造成在手术房间的区域中选择性地引导光发射。所述***还包括成像器,所述成像器被配置成捕获在所述医疗房间中的视场中的图像数据。控制器与所述光组件和所述成像器通信。所述控制器被配置成检测所述图像数据中的标记的定位,并且基于所述标记的定位控制所述光组件以在所述区域内引导所述光发射。
Description
技术领域
本公开大体上涉及照明***,并且更具体地涉及手术室和手术房间照明***。
背景技术
手术室和手术房间中提供的人工照明可能存在关于定位、阴影、光度和眩光的许多问题。通常,由于人员和仪器在整个手术过程中的移位,医疗专业人员并不是静止的,并且照明需要是动态的。此外,人员身体尺寸的差异可能使得定位光源具有挑战性。因此,用于手术房间的新照明***可能是有利的。
发明内容
根据本公开的一个方面,公开了一种用于医疗房间的照明***。所述***包括光组件,所述光组件包括至少一个照明源,所述至少一个照明源被构造成在手术房间的区域中选择性地引导光发射。所述***还包括成像器,所述成像器被配置成捕获在所述医疗房间中的视场中的图像数据。控制器与所述光组件和所述成像器通信。所述控制器被配置成检测所述图像数据中的标记的定位,并且基于所述标记的定位控制所述光组件以在所述区域内引导所述光发射。
根据本公开的另一方面,公开了一种用于控制医疗房间中的照明***的方法。所述方法包括通过在所述医疗房间的操作区中定位标记来识别光发射的定位。所述方法还包括将所述光发射引导至所述定位,以及响应于标记的移动而追踪所述标记的定位。所述方法还包括引导所述光发射跟随所述标记的移动,维持所述定位的照明。
根据本公开的又一方面,公开了一种用于医疗房间的照明***。所述***包括光组件,所述光组件包括至少一个照明源,所述至少一个照明源被构造成在手术房间的区域中选择性地引导光发射。所述***还包括成像器,所述成像器被配置成捕获所述医疗房间中的视场中的图像数据;以及发射器,所述发射器被配置成在所述视场中发射检测发射。控制器与所述光组件和所述成像器通信。所述控制器被配置成激活所述检测发射以照射所述视场,以及在所述图像数据中识别所述检测发射的反射。所述控制器还被配置成基于所述反射来确定所述图像数据中的标记的定位,以及基于所述标记的定位控制所述光组件以在所述区域内引导所述光发射。
总之,本发明在此公开了下述第1项、第13项和第20项的实施方案,其余各项为优选实施方案:
1.一种用于医疗房间的照明***,包括:
光组件,所述光组件包括至少一个照明源和第一偏振器,所述至少一个照明源被构造成在所述医疗房间的区域中选择性地引导光发射,其中所述至少一个照明源被构造成发射所述光发射的第一旋向偏振并且所述第一偏振器被构造成过滤所述光发射的第二旋向偏振;
成像器,所述成像器被配置成捕获所述医疗房间中的视场中的图像数据;
可穿戴装置,所述可穿戴装置包括第二偏振器,所述第二偏振器被构造成过滤从所述医疗房间的所述区域反射的所述光发射的第二旋向偏振;
控制器,所述控制器与所述光组件和所述成像器通信,其中所述控制器被配置成:
检测所述图像数据中的标记的定位;以及
基于所述标记的定位控制所述光组件以在所述区域内引导所述光发射。
2.根据上述1所述的照明***,还包括定位机构,其中,所述定位机构被构造成控制所述光发射的方向。
3.根据上述2所述的照明***,其中,所述控制器与所述定位机构通信,并且被配置成控制所述光发射到所述标记的定位的方向。
4.根据上述2所述的照明***,其中,所述定位机构包括多轴致动器,所述多轴致动器被构造成在所述区域中引导所述光发射。
5.根据上述1-4中任一项所述的照明***,其中,所述视场在所述医疗房间中被引导,使得所述标记的定位识别由所述光发射照亮的所述医疗房间的区域的部分。
6.根据上述1-5中任一项所述的照明***,其中,所述光组件被构造成安装到所述视场上方所述医疗房间的天花板。
7.根据上述1-6中任一项所述的照明***,其中,所述光组件被构造成将所述光发射引导至位于所述医疗房间的区域中的操作台的一部分。
8.根据上述1所述的照明***,还包括:
发射器,所述发射器被配置成发射显著不可见光波长的检测发射。
9.根据上述1-8中任一项所述的照明***,其中,所述检测发射包括红外或近红外范围中的光。
10.根据上述1-9中任一项所述的照明***,其中,所述标记包括被构造成反射所述检测发射的反射表面。
11.根据上述1-10中任一项所述的照明***,其中,所述成像器被配置成捕获从所述标记反射的所述检测发射的波长,以捕获描绘所述标记的图像数据。
12.根据上述1-11中任一项所述的照明***,其中,所述标记设置在手持式仪器上。
13.一种用于控制医疗房间中的照明***的方法,所述方法包括:
通过在所述医疗房间的操作区中定位标记来识别光发射的定位;
通过用光组件中的第一偏振器偏振所述光发射并且将所述光发射的第一旋向偏振从所述第一偏振器发射到所述操作区来将所述光发射引导至所述定位;
通过具有第二偏振器的可穿戴装置接收所述光发射的所述第一旋向偏振的从所述医疗房间的所述操作区反射为所述光发射的第二旋向偏振的一部分;
用所述第二偏振器过滤所述光发射的所述第二旋向偏振;
响应于所述标记的移动而跟踪标记的定位;以及
引导所述光发射跟随所述标记的移动,维持所述定位的照明。
14.根据上述13所述的方法,其中,通过检测所述标记的射频识别来三角测量所述标记的定位而识别所述标记的定位。
15.根据上述13所述的方法,还包括:
捕获在所述操作区中被引导的视场中的图像数据。
16.根据上述15所述的方法,还包括:
在所述图像数据中识别所述标记的定位。
17.根据上述15-16中任一项所述的方法,还包括:
将用于跟踪所述标记的定位的检测发射发射到所述视场中,其中所述检测发射包括显著不可见光波长。
18.根据上述17所述的方法,其中,所述检测发射包括红外或近红外范围中的光。
19.根据上述15所述的方法,还包括:
从所述标记反射所述检测发射;
在所述图像数据中识别所述检测发射的反射;以及
基于所述反射确定所述标记的定位。
20.一种用于医疗房间的照明***,包括:
光组件,所述光组件包括至少一个照明源和第一偏振器,所述至少一个照明源被构造成在医疗房间的区域中选择性地引导光发射,其中所述至少一个照明源被构造成发射所述光发射的第一旋向偏振并且所述第一偏振器被构造成过滤所述光发射的第二旋向偏振;
成像器,所述成像器被配置成捕获所述医疗房间中的视场中的图像数据;
可穿戴装置,所述可穿戴装置包括第二偏振器,所述第二偏振器被构造成过滤从所述医疗房间的所述区域反射的所述光发射的第二旋向偏振;
发射器,所述发射器被配置成在所述视场中发射检测发射;
控制器,所述控制器与所述光组件和所述成像器通信,其中所述控制器被配置成:
激活所述检测发射以照射所述视场;
在所述图像数据中识别所述检测发射的反射;
基于所述反射确定所述图像数据中的标记的定位;以及
基于所述标记的定位控制所述光组件以在所述区域内引导所述光发射。
在研究了上面的第1项至第20项,以及下面的说明书和附图之后,本领域技术人员将理解和了解本公开的这些和其它方面、目标和特征。还将理解,本文公开的每一示例的特征可以结合其它示例的特征使用或作为后者的替代。
附图说明
以下是对附图中的图式的描述。附图不一定按比例绘制,并且出于清楚和简洁的目的,附图的某些特征和某些视图可以按比例放大或以示意图示出。
在附图中:
图1是利用照明***的手术房间的示意图;
图2是用于手术房间的照明***的示意图,其展示了被构造成识别至少一个照明区的标记;
图3是展示了用于控制照明***的方法的流程图;以及
图4是展示了根据本公开的照明***的框图。
具体实施方式
将在下面的详细描述中阐明本发明的其他特征和优点,且本领域的技术人员将从说明书中显而易见或者通过实践如以下描述中以及权利要求书和附图中所描述的本发明而认识到这些特征和优点。
如本文所使用,当用于两个或更多个项目的列表中时,术语“和/或”意指可以单独采用所列项目中的任一个自身,或可以采用所列项目中的两个或更多个的任何组合。例如,如果组合物被描述为含有组分A、B和/或C,那么所述组合物可含有:仅A;仅B;仅C;A和B的组合;A和C的组合;B和C的组合;或A、B和C的组合。
在此文档中,例如,第一和第二、顶部和底部等关系术语仅用于区分一个实体或动作与另一个实体或动作,而不必需要或意指此类实体或动作之间的任何实际此类关系或次序。术语“包括(comprises、comprising)”或其任何其它变化意图涵盖非排他性的包含物,使得包括一系列元件的过程、方法、物品或设备并不仅包含那些元件,而是可以包含并未明确地列出的或并非此类过程、方法、物品或设备固有的其它元件。在没有更多约束的情况下,紧跟“包括……”的元件并不妨碍包括所述元件的过程、方法、制品或设备中存在其他相同元件。
大体上参考图1-4,本公开提供了照明***10。照明***10可包括控制器12和可用于医疗房间14中以选择性地照明某定位或操作区16的各种附件。照明***10可包括一个或多个光组件18,所述一个或多个光组件可包括一个或多个光源20。另外,***10可包括至少一个成像器22,所述至少一个成像器可操作以捕获包括操作区16的视场中的图像数据。在示范性实施例中,***10的控制器12可以被配置成扫描操作区16以识别标记24的定位。基于标记24的定位,控制器12可控制来自一个或多个光源20的照明发射以照亮对应于图像数据中识别的标记24的位置的定位。以此方式,***10可以向从一个或多个光源引导的照明发射的方向提供计算机辅助控制,以方便地照亮操作区16内的各种定位。
现参考图1,参考数字10通常表示照明***10。照明***10描绘在医疗房间14中,并包括一个或多个光组件18。光组件18可包括一个或多个光源20。照明***10可包括一个或多个成像器22,所述一个或多个成像器被描绘为辅助照明***10的使用。成像器22可定位在光组件18(例如,在手柄或主体中)、台26、可穿戴装置28中或与它们耦合,和/或定位在医疗房间14周围。成像器22可以是电荷耦合装置(CCD)成像器、互补金属氧化物半导体(CMOS)成像器、其它类型的成像器和/或其组合。根据各种示例,成像器22可包括一个或多个透镜以准直和/或聚焦患者、台26或医疗房间14的其它特征反射的光。台26可以至少部分地限定操作区16或术野(surgical field)30。出于本公开的目的,操作区16可以是作为进行手术的隔离区域的操作区,并且可以包括用无菌帘覆盖的所有器具和设备以及所有正确穿戴的人员。一个或多个仪器34或工具可以定位在医疗房间14内,如下文更详细地解释的。尽管结合医疗房间14描述,但是应当理解,本公开的照明***10可以用于多种环境。例如,照明***10可以用于汽车维修区、医生办公室、牙科、摄影工作室、制造场所,以及动态照明解决方案可能有利的其他区域。
台26被构造成在手术过程期间支撑患者。根据各种示例,台26可具有正方形、矩形和/或椭圆形构造。台26可由金属(例如,不锈钢)、聚合物和/或其组合构成。根据各种示例,无菌覆盖物(例如,布或纸)可以跨越台26的表面定位。台26可以被构造成倾斜、旋转和/或升高或降低。在台26被倾斜构造的示例中,台26可以围绕台26的长轴或短轴倾斜约1°至约10°的角。可以结合从照明***10和/或照明组件18提供的照明来执行台26的倾斜。例如,台26可以被构造成朝向和/或远离光组件18倾斜以增加照明、减少照明和/或消除患者和/或台26反射的眩光。此外,台26的倾斜在允许围绕台26定位的使用者(例如,医疗人员)更容易地接近患者和/或术野方面可能是有利的。除倾斜之外,应理解,台26可以被构造成升高或降低、旋转和/或围绕X-Y平面滑动。
光组件18可以采取各种构造。光组件可包括一个或多个光源20。在第一示例中,光组件18可以是模块化的,并且被互连并支撑在轨道***上。例如,光组件18可具有圆形、卵形、椭圆形、三角形、正方形、矩形、五边形或更高阶多边形形状。要理解,不同的光组件18可以采取不同的形状,并且照明***10可包括各种光组件18。光组件18的轨道***可以允许一个或多个光组件18相对于其它光组件18移动。光组件18的形状可以被构造成允许光组件18沿着光组件18的边缘“适配”或配合在一起。例如,正方形或三角形光组件18可以彼此接触分组或分开以形成较大形状(例如,十字形、五边形、自由形式等)。
根据各种示例,光组件18可以被构造成卡接在一起,或者另外以电和/或机械方式彼此连接。例如,光组件18可以在连接后彼此共享电功率。光组件18可以比常规照明解决方案更轻。可以从使用光组件18的模块化示例得到若干优点。首先,使用模块化光组件18可以允许由较小的模块化光组件18形成动态和大规模的照明布置。其次,当光组件18定位在轨道组件上时,与常规照明***相比,光组件18可具有更大范围的移动和/或定位性。例如,虽然传统的照明解决方案可以附接到限制其可以移动多远的延伸部,但是轨道***允许照明组件18从台26的一端移动到另一端。第三,由于光组件18中的一些可以沿着长边缘配合在一起,因此可以最小化和/或消除光组件18之间的间隙(例如,死空间)。第四,在光组件18被连接以共享功率的示例中,可以消除电线或其它繁琐的电力传送装置。
在又一个示例中,光组件18可以定位在万向臂上或包括万向臂,该万向臂可以被调节并且向外延伸。应当理解,另外或替代地,一个或多个万向节可以将光组件18连接到臂。例如,一个或多个光组件18可以用万向节连接到臂上并且可独立地从臂移动。光组件18的臂可以连接到医疗房间14的天花板、墙壁和/或地板或连接到台26。光组件18的万向节可以允许光组件18相对于臂在X方向、Y方向和/或Z方向移动。如下文将更详细地解释的,光组件18可以相对于臂自动地或者电子地操作,和/或可以相对于臂用手手动地操作。利用多个光组件18的示例在减少由光组件18中的一个或多个产生的阴影方面可能是有利的。此外,使用万向节将光组件18与臂连接在允许光组件18与常规照明***相比有较大的运动范围方面可能是有利的。
在又一个示例中,光组件18可以连接到一个或多个可移动组件。例如,可移动组件可以拴系到医疗房间14的墙壁和/或天花板或从其解下。要理解,在不脱离本文提供的教示的情况下,可以在医疗房间14内使用光组件18的可移动组件示例中的一个或多个。在无缆(untethered)示例中,可移动组件可以是无人机或其它无人飞行器,其被构造成围绕医疗房间14移动。例如,无人机可包括风扇、叶片和/或其它推进***,其被构造成在医疗房间14的开放空间内移动无人机。可移动组件的这种无缆示例在允许不断移位和可动态定位的光组件18方面可能是有利的,所述光组件可以围绕医疗房间14自由移动。在可移动组件的有缆(tethered)示例中,可移动组件可联接到一个或多个电缆。电缆可以由可移动组件缩回、延伸或骑乘,以允许光组件18在可移动组件中移位位置。电缆可以从医疗房间14的天花板和/或墙壁延伸。光组件18的可移动组件示例可以(例如,由人)远程地控制,或者可以由计算机或其它控制器自动地控制。一旦不再需要光组件18的可移动组件示例,可移动组件可以储存在医疗房间14的天花板、墙壁和/或储藏柜内。
现在参考图2,示出了照明***10的附加实施例,其展示了跟踪例程的示例。如先前论述的,跟踪例程可包括识别操作区16中的标记24。在操作中,工作区可由检测发射42照亮,所述检测发射投影在成像器22的视场44中。检测发射42可以基本上不可见的光波长从光源20中的一个或多个发射。在示范性实施例中,检测发射42可从检测发射器20a发射为红外光(例如,近红外、红外和/或远红外)。在此构造中,操作区16可由检测发射42照亮,所述检测发射照亮进入成像器22的视场44的各种物体。因此,标记24可由来自发射器20a的检测发射42照亮,使得来自检测发射42的反射光被捕获在成像器22的图像数据中。为了提高反射回成像器22的检测发射42的强度,在一些实施例中,标记24可包括被构造成反射检测发射42的反射表面光洁度。
在视场44中由检测发射42照亮标记24的情况下,成像器22可在图像数据中捕获标记24的反射。在一些实施例中,成像器22可包括一个或多个滤波器,所述一个或多个滤波器可限制未包括在检测发射42中的光波长的传输,使得检测发射42的反射可以是可容易地识别的。一旦捕获了包括标记24的反射的图像数据,图像数据就可以被传送到控制器12,使得标记24的定位可以在视场44中被识别。基于标记24的定位,控制器12可以控制来自一个或多个光源20的照明发射46以照亮对应于标记24的位置的定位。被构造成发射照明发射46的光源20可被称为可见光源20b。以此方式,***10可以向从一个或多个光源引导的照明发射的方向提供计算机辅助控制,以方便地照亮操作区16内的各种定位。
在各种实施例中,照明***10可包括一个或多个成像器22,所述一个或多个成像器捕获来自医疗房间14和/或来自操作区16的图像数据。成像器22可以被构造成将图像数据中继到照明***10的控制器12。控制器12可包括存储器和处理器。存储器可存储由处理器控制的计算机可执行命令(例如,例程)。根据各种示例,存储器可包括光控制例程和/或图像分析例程。图像分析例程被配置成处理来自成像器22的数据。例如,图像分析例程可以被配置成识别操作区16的阴影和光度、来自导向***的光、感兴趣点(例如,台26周围的使用者、可穿戴装置28)的定位和/或来自使用者的手势。
根据各种示例,图像分析例程还可以被配置成识别图像数据中标记24的定位。标记24可包括指示图像数据中感兴趣点的一个或多个符号、计算机可读代码和/或图案。例如,标记24可以定位在操作区16或术野30周围,使得图像分析例程可以识别操作区16中的标记24的定位。标记24可以设置在仪器34、使用者、医疗房间14中的感兴趣点和/或患者中的一个或多个上。图像分析软件可以跟踪或可以不跟踪由标记24和/或操作区16指示的周边外部的导向***的光。
一旦图像分析例程已经处理了来自成像器22的数据,光控制例程就可以控制光组件18的操作方式。例如,光控制例程可以被配置成移动、操纵、激活或以其它方式影响光组件18以在标记24的定位处发射光。此定位可以对应于使用者正在注视或工作(例如,如从导向***测得)的感兴趣区域。以此方式,光控制例程可以操纵或以其它方式移动一个或多个可见光源20b发射照明发射46,以照亮使用者正注视和/或手和仪器34所位于的各种区域。
在一些实施例中,***10的控制器12可以被配置成跟踪操作区16和医疗房间14中的标记24和/或各种仪器34的位置。例如,仪器34和标记24可包括射频识别和跟踪装置,其被配置成传送无线电信号,所述无线电信号可由与控制器12通信的一个或多个通信电路定位。在各种实施例中,可以通过跟踪(例如,三角测量)房间14中仪器34或标记24中每一个的位置,来跟踪操作区16中的仪器34和/或标记24的定位。一旦标记24或仪器34的定位在医疗房间14中被识别,控制器12就可以控制光组件18在标记24和/或仪器34的定位处发射光。
仍参考图2,在一些实施例中,***10可包括一个或多个定位组件50,所述一个或多个定位组件可以定位成在操作区16上方与医疗房间14的天花板连接。如图所示,***10包括第一定位机构50a和第二定位机构50b。一般来说,如本文中所论述的定位组件50可以被构造成控制从一个或多个可见光源20b发射的一个或多个照明发射46的方向。如参考图4所展示和进一步论述的,光源20以及定位组件50中的每一个可与控制器12通信,所述控制器可以被配置成控制一个或多个照明发射46的方向以用可见光照亮标记24的定位。以此方式,***10可以是可操作的以控制可见光源20b中的一个或多个,以照亮标记24或操作区16的各个部分。
在各种实施例中,一个或多个定位组件50可包括一个或多个万向臂,所述一个或多个万向臂可响应于一个或多个致动器52a、52b的移动(例如,旋转致动)而***纵或调节。在此配置中,控制器12可以被配置成控制致动器52a、52b中的每一个,以操纵包括可见光源20b中的一个或多个的照明模块54的定向。这样,定位组件50可以控制照明模块54围绕第一轴线54a和第二轴线54b旋转。照明模块54的这种操纵可以使得控制器12能够响应于标记24的检测定位引导光源20b选择性地照亮操作区16或医疗房间14的各个部分。
如本文中所论述,定位组件50和致动器52a、52b可对应于一个或多个电机(例如,伺服电机、步进电机等)。因此,定位组件50(例如,致动器52)中的每一个可以被构造成使照明模块旋转360度或在照明模块54或可支撑照明模块54的其它支撑结构的边界约束内。控制器12可以控制照明模块54的电机或致动器52以引导可见光源20b的照明发射46瞄准医疗房间14中的期望定位。为了准确地引导照明模块54瞄准期望定位,控制器12可以被校准以控制照明模块54的位置以瞄准医疗房间14的网格或工作包络中的定位。由于定位组件50和致动器52的操作可能随时间发生变化,这种***的校准可能需要以校准更新或补偿的形式进行维护。
参考图3,展示了用于控制***10的方法60的流程图。在操作中,方法60可以通过初始化照明***10的控制例程开始(62)。一旦启动,控制器12可激活发射器20a以便以检测发射42照亮操作区16(64)。以此方式,操作区16可以被检测发射42照亮,所述检测发射照亮进入成像器22的视场44的各种物体。控制器12接着可控制成像器22以捕获视场44中的图像数据(66)。一旦捕获到图像数据,控制器12可针对包括标记24的各种物体处理或扫描图像数据。
在步骤70中,控制器12可确定是否在图像数据中识别标记24的位置。如果未识别出标记的位置,那么方法60可返回到步骤66和68以捕获和扫描视场44中的图像数据。如果在步骤70中识别出标记24的位置,那么控制器12可控制定位组件50中的一个或多个以激活指向标记24处的照明发射46(72)。一旦标记24的位置被识别并被照明发射46照亮,控制器12可继续跟踪标记24的定位且重新定位定位组件50以维持标记24和对应定位的一致照明(74)。
参考图4,示出了照明***10的框图。如本文所讨论的,照明***10可包括一个或多个成像器22,所述一个或多个成像器被构造成捕获来自医疗房间14和/或来自操作区16的图像数据。成像器22可以被构造成将视觉信息中继到照明***10的控制器12。控制器12可包括存储器80和处理器82。存储器80可存储由处理器82控制的计算机可执行命令(例如,例程)。根据各种示例,存储器80可包括光控制例程和/或图像分析例程。在示范性实施例中,存储器80可包括照明控制例程62。
一旦图像分析例程已经处理了来自成像器22的图像数据,控制器12可将一个或多个控制指令传达到电动机或致动器控制器84。响应于控制信号,电动机控制器84可控制致动器52a、52b或定位组件50以移动、操纵或以其它方式调节光组件18的定向。这样,控制器12可以引导照明组件18发射照明发射46和/或将视场44引导至期望定位,所述期望定位可以对应于标记24的定位。***10可以另外包括一个或多个电源86。电源86可为照明组件18的各种部件以及致动器52a、52b或定位组件50提供一个或多个电源或镇流器。
在一些实施例中,***10还可包括可与处理器82通信的一个或多个通信电路88。通信电路88可以被配置成将数据和控制信息传送到显示器或用户界面90以用于操作***10。界面90可包括一个或多个输入或操作元件,其被配置成控制***10并传送数据。通信电路88还可与附加照明组件18通信,所述附加照明组件可作为照明组件的阵列组合地操作。通信电路88可以被配置成通过各种通信协议通信。例如,通信协议可以对应于过程自动化协议、工业***协议、车辆协议总线、消费者通信协议等。附加协议可包括MODBUS、PROFIBUS、CAN总线、DATA HIGHWAY、DeviceNet、数字多路复用(DMX512)或各种形式的通信标准。
在各种实施例中,***10可包括多种附加电路、***装置,和/或附件,其可并入到***10中以提供各种功能。例如,在一些实施例中,***10可包括被配置成与移动装置94通信的无线收发器92。在此类实施例中,无线收发器92可类似于通信电路88操作,且将用于操作***10的数据和控制信息传送到移动装置94的显示器或用户界面。无线收发器92可以通过一个或多个无线协议(例如,Wi-Fi(802.11a、b、g、n等)、和等)与移动装置94通信。在此类实施例中,移动装置94可以对应于智能手机、平板电脑、个人数据助理(PDA)、膝上型计算机等。
在各种实施例中,光源20可以被构造成产生一种旋向的非偏振和/或偏振光,包括但不限于某些液晶显示器(LCD)、激光二极管、发光二极管(LED)、白炽光源、气体放电灯(例如,氙气、氖气、汞)、卤素光源和/或有机发光二极管(OLED)。在光源20的偏振光示例中,光源20被构造成发射第一旋向偏振光。根据各种示例,第一旋向偏振光可具有圆偏振和/或椭圆偏振。在电动力学中,圆偏振光是一种偏振状态,在该状态下,在每个点处,光波的电场具有恒定量值,但其方向在垂直于所述波的方向的平面中以稳定速率随时间旋转。
如所讨论的,光组件18可包括光源20中的一个或多个。在包括多个光源20的示例中,光源20可以布置成阵列。例如,光源20的阵列可包括从约1×2到约100×100的阵列以及其间的所有变化。这样,包括光源20的阵列的光组件18可以被称为像素化光组件18。任何光组件18的光源20可以是固定的或单独铰接的。光源20全部可以是铰接的,一部分可以是铰接的,或者没有一个可以是铰接的。光源20可以机电方式(例如,电动机)和/或手动方式(例如,由使用者)铰接。在静态或固定光源20的示例中,可分配光源20以聚焦于各种预定点上(例如,患者身上,和/或台26上)。
再次参考图1,论述***10的各种示范性实施例以展示照明***10的多功能性。例如,医疗房间14可包括被构造为台灯的一个或多个光组件18。在此示例中,光组件18可以被构造为向上翻转到术野中的台上安装灯。光组件18可以直接联接到台26和/或定位在与台26联接的轨道36上。光组件18的跟踪示例在允许光组件18滑动和/或沿着台26平移而不需要断开光组件18的情况下可能是有利的。光组件18可以在未部署(例如,在台26下方)位置与部署(例如,在台26上方和/或在操作区16中)位置之间操作。根据各种示例,光组件18可以定位在臂上,所述臂被构造成弯曲、旋转和/或是柔性的。此外,翻转式光组件18的臂可以自动移动(例如,自主地和/或通过操作者的控制)。例如,光组件18可以被构造成移动以跟随靠近台26定位的外科医生。
根据又一个示例,光组件18可以被构造为可移动屏幕。在此示例中,光组件18可包括通过其观察的中心观察端口以及一个或多个光源20,所述一个或多个光源围绕观察部分的周边的一部分、大部分或全部延伸。在此示例中,光源20可以定位在光组件18的患者侧上。光源20可以形成可以从各种角度照亮感兴趣区域的光环。角度也可以由使用者控制,从而允许来自所有角度或仅一部分的光。这将有助于防止不必要的照明,可有助于避免眩光和/或可有助于某些活动的视觉对比度。光组件18可以定位在可移动臂或延伸部上,使得光组件18可以定位在患者周围的各个位置。观察部分可包括透明物,其被构造成阻挡和/或增强可见光和/或不可见光的一个或多个波长或波长带。此外,透明物可以被构造成放大通过透明物的光。放大在向光组件18的使用者提供更好地观察小切口或其它手术程序方面可能是有利的。光组件18的这种可移动屏幕示例在减少指定区域上的阴影(例如,由于使用彼此远离定位的多个光源20)方面可能是有利的。
在又一示例中,光组件18可以被构造成与镜子38结合操作。镜子38可以定位在台26上方。在所描绘的示例中,镜子38与医疗房间14的天花板一起定位,但应当理解,镜子38可以另外或替代地悬挂在台26上方。根据各种示例,镜子38可以是凹形的,使得由光组件18发射的光可以被准直并且朝台26和/或患者反射。在此示例中,光组件18可包括一个或多个光源20,所述一个或多个光源定位成环并被构造成朝镜子38发射光。光源20可以靠近镜子38的周边和/或靠近台26定位。光组件18的此示例在允许光源20和/或光组件18定位在远离医疗房间14的天花板的非常规定位中可能是有利的。
在又一示例中,光组件18具有半圆形构造。半圆形构造在允许光组件18旋转以使得光源20可以被定位成减少阴影方面可能是有利的。
在又一示例中,光组件18可以被构造成定位在患者的开口(例如,切口和/或腔)内。此示例可被称为原位光组件18。在此示例中,光组件18可以是球形、柱形、长方体和/或其它形状。光组件18可以是清晰的、透明的、透射的和/或不透明的。例如,大部分光组件18可以是清晰的或透射的以发射光,而一部分可以是不透明的(例如,以防止光照耀外科医生的眼睛)。光组件18可以通过化学力或电力产生光。此外,要理解,光组件18可包括光源20中的一个或多个。在一些示例中,光组件18可包括磁恢复选项(例如,以便于从患者移除)和/或射频识别标签以帮助光组件18的定位。光组件18的此示例在直接向需要的地方(例如,患者的内部)提供光的方面可能是有利的。
要理解,上述的任何和/或所有光组件18可以与另一个光组件结合使用。例如,在不脱离本文提供的教示的情况下,医疗房间14可包括可移动组件示例、翻转式示例和/或可移动屏幕示例。在另一示例中,光组件18可以定位在患者体内,并且单独的光组件18可以被构造成朝镜子38发射光。此外,在不脱离本文提供的教示的情况下,可以组合光组件18的示例的各种特征。例如,一个或多个翻转式灯示例可包括可移动屏幕的透明物,通过该透明物进行查看。在另一示例中,可移动组件光组件18可以一开始联接到万向臂,直到被指示开始悬停在患者上方为止。
如上所解释的,光组件18可包括一个或多个光源20,所述一个或多个光源被构造成发射可见光和/或不可见光。例如,光源20可以被构造成发射可见光、红外光(例如,近红外和/或远红外)和/或紫外光。在一些示例中,光源20可以在受控频率下被选通。来自光源20的光的可见光示例可以具有约1,700K到约27,000K的色温。光源20中的一个或多个的色温可以在色温范围上可变。在被构造成发射红外光的光源20的示例中,红外光可以与一个或多个导向***(例如,扫描和控制***)一起使用,如下文更详细地描述的。在光源20发射紫外光的示例中,紫外光单独或与其它特征(例如,TiO2涂层、膜和/或涂料)结合可以被构造成提供表面(例如,台26、仪器34、光组件18和/或医疗房间14的其它部分)的清洁、卫生和/或灭菌。例如,紫外光可以用于光催化工艺以杀死细菌、病毒和/或消除污垢和尘垢。光源20可以是发光二极管、白炽灯泡和/或其它发光源。光源20还可以被构造成发射激发荧光染料的光。在此类示例中,光可被称为激励发射。激励发射可为红外、可见和/或紫外光。在此示例中,荧光染料可以施加在患者的手术部位(例如,切口或开放腔)内,使得将激励发射施加到患者导致手术部位发出可见光中的荧光。此外,可生物降解粉末可以施加到患者的手术部位,所述粉末可以携带荧光染料和/或被构造成通过散射湿润表面的光来减少眩光。在此示例中,可生物降解粉末可以是透明的,使得下面的组织仍然可见,但是改变光的反射,使得光不被镜面反射并且不被感知为眩光。
根据各种示例,光源20中的一个或多个是能够产生一种旋向的非偏振和/或偏振光的光学引擎,包括但不限于某些液晶显示器(LCD)、激光二极管、发光二极管(LED)、白炽光源、卤素光源和/或有机发光二极管(OLED)。在光源20的偏振光示例中,光源20被构造成发射第一旋向偏振光。根据各种示例,第一旋向偏振光可具有圆偏振和/或椭圆偏振。在电动力学中,圆偏振光是一种偏振状态,在该状态下,在每个点处,光波的电场具有恒定量值,但其方向在垂直于所述波的方向的平面中以稳定速率随时间旋转。圆偏振波可以处于两种可能状态中的一种,即右旋向圆偏振和左旋向圆偏振,在右旋向圆偏振中,电场矢量相对于传播方向在右手意义上旋转,在左旋向圆偏振中,矢量在左手意义上旋转。利用旋向惯例,通过对照传播方向将左或右大拇指指向源,然后将手指的弯曲与场的暂时旋转匹配来确定左旋向或右旋向。椭圆偏振光还可被描述为具有与圆偏振示例大体上类似的方式的旋向,但电矢量在旋转期间量值变化。当来自光源20的线性偏振光通过整体或单独的四分之一波片时可以实现圆偏振光。另外或替代地,可利用反射偏振器。如果在光源20上使用反射偏振器,那么与吸收偏振器相反,由光源20发射的为“错误”偏振(例如,第二旋向偏振光)的光被反射回光源20,在所述光源中,其可“去偏振”并反射回偏振器。
在光源20的偏振示例中,由于患者的手术部位由来自光源20的第一旋向偏振光照亮,因此患者体内存在的水分或水可能倾向于将第一旋向偏振光镜面反射为第二旋向偏振光。如上文所解释,第一旋向偏振在从患者镜面反射时旋向可反转以形成第二旋向偏振光,并由人和/或机器(例如,成像器22)观察者感知为眩光。一般来说,眩光是由照明光从光滑表面(诸如水的表面膜)的镜面反射引起的效果。这种眩光可以在视觉上掩蔽反射表面下面的物体的细节,并且可能使周围物体变模糊,因为“眩光”图像看起来比周围物体更亮。反射的第二旋向偏振光可以与第一旋向偏振光相反。在第一旋向偏振光为圆偏振的示例中,第一偏振光和第二偏振光是彼此相反的圆偏振的。换句话说,第一偏振光和第二偏振光可具有相反的旋向(例如,左旋向和右旋向)。如下文将更详细地解释的,光学滤波器可以并入到可穿戴装置28中,并入位于使用者与患者之间的滤波器、成像器22中和/或并入光组件18的可移动屏幕示例中。
如上所解释的,光组件18可包括光源20中的一个或多个。在包括多个光源20的示例中,光源20可以布置成阵列。例如,光源20的阵列可包括从约1×2到约100×100的阵列以及其间的所有变化。这样,包括光源20的阵列的光组件18可以被称为像素化光组件18。
任何光组件18的光源20可以是固定的或单独铰接的。光源20全部可以是铰接的,一部分可以是铰接的,或者没有一个可以是铰接的。光源20可以机电方式(例如,电动机)和/或手动方式(例如,由使用者)铰接。在静态或固定光源20的示例中,可分配光源20以聚焦于各种预定点上(例如,患者身上,和/或台26上)。
根据各种示例,光源20可以在患者上方光栅化以在期望的情况下提供照明。换句话说,从光源20发射的光可以***纵。可以通过机械、光学和/或电光方法来光栅化光源20。在第一示例中,可以通过一个或多个电动机机械地移动光源20。在第二示例中,一个或多个镜子可以光学地耦合到一个或多个光源20,并被构造成将发射的光光栅化成可操纵光束。然后,光束遍及患者全身被光栅化。在第三示例中,可以使用液晶元件操纵发射的光。在此示例中,液晶元件可基本上准直或传播发射的光,或在特定方向上操纵光。此外,液晶元件可以用作当可变透镜。此类液晶元件可为有利的,因为光源20可能不需要机械移动且可消除机械连接。此外,这种液晶元件可以用于改造现有光源20和光组件18。来自光源20的光的光栅化在提供对各种位置(例如,患者身上的感兴趣点)的光强度的控制方面可能是有利的。例如,光在某些区域中可以被更慢地光栅化以提供较高感知强度,且在某些区域中被更快地光栅化以产生较低感知强度。此特征在使用单个光源20给予可变光强度的感知表现方面可能是有利的。此外,由于光可以***纵,单个光源可以为不同种类的手术提供高水平的可调节性,因为它可以根据需要***纵和调节。
在又一示例中,光组件18和/或光源20可以与类似于数字光投影***的反射元件阵列联接。反射元件可以是镜子,其在打开与关闭状态之间转换以反射来自光源20的发射的光。通过在打开与关闭(例如,反射与非反射)状态之间切换镜子,光可被反射到各个区域以改变强度和/或照明模式。要理解,反射光还可以在患者身上形成图像,其可以用于增强现实中。还要理解,检流计可与反射元件结合使用。
要理解,结合光源20描述的任何和所有特征可以应用于光组件18的任何和所有示例。例如,原位光组件18可以包括像素化和/或独立的可移动光源20,而可移动组件光组件18可以发射偏振光。此外,光源20的可操纵示例可以应用于任何光组件18示例。
根据各种示例,位于医疗房间14内的一个或多个使用者可以包括可穿戴装置28。可穿戴装置28可以是眼镜(例如,护目镜、眼镜)、头饰(例如,面罩、头盔、帽檐等)、衣服和/或其组合。在眼镜示例中,可穿戴装置28可以被构造成增强(例如,通过增加透射)或消除光的一个或多个波长或波长带。例如,当使用上文所解释的荧光染料时,可穿戴装置28可以允许从荧光染料发射的所有波长的光通过可穿戴装置28。此特征在允许荧光染料有更大的可见性方面可能是有利的,这可导致手术部位的更高感知亮度。
在另一个示例中,可穿戴装置28可以被构造成消除光的一种或多种偏振。如上文所解释的,镜面反射圆偏振光的旋向翻转。可穿戴装置28可以被构造成允许第一旋向偏振光通过,同时消除第二旋向偏振光以最小化眩光。根据各种示例,偏振滤波可以通过可穿戴装置28内的光学滤波器来实现。光学滤波器被构造成反射和/或吸收第二旋向偏振光。光学滤波器可包括一个或多个反射式偏振器和/或吸收式偏振器。在此类示例中,光学滤波器可被称为偏振器。反射式偏振器示例可包括线栅偏振器加上四分之一波片或光学延迟器、多层塑料膜,例如具有四分之一波片的双亮度增强膜(DBEF)偏振器、光学延迟器和/或液晶材料。光学膜的DBEF膜或吸收式偏振器示例可具有入射到光学滤波器上的环境光和/或第一旋向偏振光的约5%、10%、20%、30%、40%、45%、49%、50%、60%、70%、80%、90%或大于约99%的透光率。此外,光学滤波器可反射和/或吸收第二旋向偏振光的约5%、10%、20%、30%、40%、45%、49%、50%、60%、70%、80%、99%或更大。去除第二旋向偏振光可以减少和/或消除从手术部位感知的眩光。穿过光学滤波器的第一旋向偏振光的颜色可以是相当中性的灰色以避免影响自然可见颜色。
根据各种示例,可穿戴装置28可以装快门并链接到一个或多个光组件18和照明***10,以为不同使用者提供不同的照明。例如,在光源20的选通示例中,不同的可穿戴装置28可以提供不同的快门速度(shutter speed)和延迟,使得对于不同使用者感知的光的强度是不同的。此特征可以被编程到可穿戴装置28中,或者可以在手术期间被动态调节。
根据各种示例,可穿戴装置28可以被构造成反射和/或发射光。在反射示例中,可穿戴装置28可包括镜子或其他反射表面,其被构造成收集、反射、重新引导和/或准直来自光组件18中的一个或多个的光。例如,可穿戴装置28的反射元件可包括一个或多个检流计和/或陀螺仪,所述检流计和/或陀螺仪改变反射性元件的反射轴线以将来自光组件18的光重新引导到穿戴者正在注视的地方。另外或替代地,可穿戴装置28可包括一个或多个光源20。可以通过基于穿戴者是否正注视操作区16打开和关闭光源20,只打开指向区域16或术野30的光源20(例如,同时关闭指向远处的光源20)和/或通过基于测得的使用者正在注视的区域的照明和/或阴影来调节光的强度,来提高光源20的效率。根据各种示例,与常规照明***相比,可穿戴装置28可以更轻和/或具有增加的电池时间。此外,可穿戴装置28可以是无绳的。另外,眼镜示例中的可穿戴装置28可提供光的放大。
根据各种示例,可穿戴装置28可包括一个或多个导向***。导向***可包括指示穿戴者正在注视和/或工作之处的特征。例如,导向***可包括激光,所述激光发射可见光和/或不可见(例如,红外)光。从导向***发射的光可被成像器22跟踪并且中继到照明***10。从导向***发射的光的这种跟踪可以允许照明***10从使用者正在注视之处的光组件18发射光。
如上面解释的,照明***10可包括一个或多个成像器22,其捕获来自医疗房间14和/或来自操作区16的图像数据。成像器22可以被配置成将视觉信息中继到照明***10的控制器。控制器可包括存储器和处理器。存储器可存储由处理器控制的计算机可执行命令(例如,例程)。根据各种示例,存储器可包括光控制例程和/或图像分析例程。图像分析例程被配置成处理来自成像器22的数据。例如,图像分析例程可以被配置成识别操作区16的阴影和光度、来自导向***的光、感兴趣点(例如,台26周围的使用者、可穿戴装置28)的定位和/或来自使用者的手势。
根据各种示例,图像分析例程还可以被配置成识别图像内多个标记24的定位。标记24可以是指示图像中感兴趣点的符号、计算机可读代码和/或图案。例如,多个标记24可以定位在操作区16或术野30周围,使得图像分析例程可以确定操作区16的周界。此外,一个或多个标记24可以定位在仪器34、使用者、医疗房间14和/或患者中的感兴趣点上。图像分析软件可以跟踪或可以不跟踪由标记24和/或操作区16指示的周边外部的导向***的光。
一旦图像分析例程已经处理了来自成像器22的数据,光控制例程就可以控制光组件18的操作方式。例如,光控制例程可以被配置成移动、操纵、激活或以其它方式影响光组件18,以在使用者正在注视或工作(例如,从导向***测得)之处发射光。在第一示例中,光控制例程可以操纵或以其它方式移动从光源20发射的光,以跟踪使用者正注视之处和/或手和仪器34所定位之处。光控制例程可相对于使用者凝视的移动减慢光的移动速度,以最小化不舒适的快速照明切换。在第二示例中,当在操作区16外部检测到使用者凝视时,光组件18可以被构造成朝最后已知的凝视位置发射光。此外,光控制例程可以被配置为关闭定位在可穿戴装置28上的一个或多个光源20,以节省其功率。第三,光控制例程可以基于手势控制来控制照明组件18中的一个或多个。例如,可以用手势指示来自不同照明组件18的光指向的位置(例如,在第一光源20应照耀的点处显示单个手指,并在第二光源20应照耀的定位处显示两个手指)。光控制例程可以响应的其它示范性手势可包括收缩以扩大或收缩光束。可以通过以上概述的方法中的任一种来实现对来自光源20的光的操纵。在另一示例中,光控制例程可响应定位在使用者(例如,头部或手/手套)上的标记24的定位和定向。例如,来自光组件18的照明可以基于使用者的头部和/或手定向来移动或更改。此外,光控制例程可以被配置成将来自光源20中的一个或多个的光引导或操纵到可穿戴装置28的反射器。例如,通过监测使用者和标记24的移动,图像分析例程可以确定反射器在何处并且以适当角度朝其发射光以照亮手术部位。在第四示例中,成像器22中的一个或多个可以是可见光照相机,其可以检测阴影,并且光控制例程可以相应地更改照明。例如,如果另一光源20被阻挡或开始产生阴影,光控制例程可自动调节光源20中的一个或多个的强度。要理解,在不脱离本文所提供的教示的情况下,光控制例程也可经由语音或机械输入(例如,脚)控制。在第五示例中,光控制例程可以被配置成自动关闭一个或多个光。例如,如果光控制例程检测到光源20将照耀使用者的眼睛或由于光的角度和使用者的定位将产生眩光,光控制例程将自动关闭问题光源,并通过激活其它光源20和/或提高其它光源的亮度来进行补偿。
在又一些其它示例中,成像器22可与一个或多个红外发射器结合使用。红外发射器可将红外点的场投射到医疗房间14中,所述红外点可由成像器22读取。通过获知发射器的定位并且通过读取点的定位,光控制和/或图像分析例程可以创建手术房间的三维地图。使用三维地图,可以执行上述光控制例程操作中的任一个。
照明***10和/或上面提供的公开内容被构造成与医疗房间14中存在的许多其他特征结合操作。例如,照明***10可以被构造成跟踪仪器34的定位和使用。例如,仪器34可包括能够由成像器22看到(例如,红外反射和/或荧光)的涂料、标记和/或指示符。仪器34可以基于类型(例如,消耗性工具对非消耗品)和/或由使用或放置他们的操作者编码。当仪器34进入和离开术野30时,通过将其呈现给成像器22可以跟踪所述仪器。在另外其他示例中,仪器34中的一个或多个可包括射频识别跟踪装置。
所属领域的技术人员以及制作或使用本公开的技术人员会想到对本公开的修改。因此,应理解,在图式中所示出且在上文所描述的实施例仅用于说明性目的,且并非旨在限制本公开的范围,本公开的范围由如根据包含等同原则的专利法的原理解释的以下权利要求书定义。
本领域一般技术人员应理解,所描述的公开内容和其它部件的构造不限于任何具体材料。除非在本文中另外描述,否则本文中所公开的公开内容的其它示范性实施例可以由广泛多种材料形成。
出于本公开的目的,术语“连接(coupled)”(以其所有形式:couple、coupling、coupled等)通常意味着两个(电的或机械的)部件彼此直接或间接接合。此类接合在本质上可以是静止的或在本质上可移动的。此类接合可以通过两个部件(电气的或机械的)以及彼此或与所述两个部件一体地形成为单一主体的任何额外中间构件来实现。除非另外说明,否则此类接合在本质上可以是永久性的,或在本质上可移除或可释放。
还值得注意的是,如在示范性实施例中示出的本公开的元件的构造和布置仅仅是说明性的。尽管已在本公开中详细地描述了本创新的仅仅几个实施例,但查阅本公开的所属领域的技术人员将容易了解,在不实质性地脱离所述主题的新颖教示和优点的情况下,可能有许多修改(例如,各种元件的大小、尺寸、结构、形状和比例、参数值、安装布置、材料的使用、色彩、定向等的变化)。例如,示出为一体地形成的元件可以由多个部分构造而成,或示出为多个部分的元件可以一体地形成,可以颠倒或以其它方式改变接口的操作,可以改变结构的长度或宽度和/或***10的构件或连接器或其它元件,可以改变在元件之间提供的调节位置的性质或数目。应注意,***10的元件和/或组件可以由提供足够强度或耐久性的广泛多种材料中的任一种构成,并且可以呈各种各样的颜色、纹理和组合中的任一个。因此,所有这些修改预期包含在本发明创新的范围内。可以在不脱离本创新的精神的情况下在所要和其它示范性实施例的设计、操作条件和布置方面进行其它替代、修改、改变和省略。
应理解,任何所描述的过程或所描述过程内的步骤可以与公开的其它过程或步骤组合以形成在本公开的范围内的结构。本文所公开的示范性结构和过程用于说明性目的,而不应理解为具有限制性。
还应理解,在不脱离本公开的概念的情况下,可以对上述结构和方法做出变化和修改,且另外应理解,此类概念预期由以下权利要求涵盖,除非这些权利要求的措辞明确说明并非如此。此外,下文所阐述的权利要求书并入到此具体实施方式中并且构成此具体实施方式的部分。
如本文所使用的术语“约”意指量、尺寸、配方、参数和其它数量和特征不是准确的且无需为准确的,但可以是近似的和/或按需要更大或更小,反映公差、换算系数、舍入、测量误差等和本领域的技术人员已知的其它因素。当术语“约”用于描述范围的值或端点时,本公开应理解为包含参考的具体值或端点。无论说明书中的范围的数值或端点是否引用“约”,范围的数值或端点预期包含两个实施例:一个由“约”修饰且一个不由“约”修饰。应进一步应理解,无论与另一个端点相关还是与另一个端点不相关,每一个范围的端点都是有意义的。
本文使用的术语“基本上(substantial/substantially)”以及其变型预期指示所描述特征等于或大致等于值或描述。例如,“基本上平面”表面预期表示平面的或大致平面的表面。此外,“基本上”预期表示两个值相等或大致相等。在一些实施例中,“基本上”可以表示彼此的约10%内的值,例如,在彼此的约5%内,或在彼此的约2%内。
Claims (20)
1.一种用于医疗房间的照明***,包括:
光组件,所述光组件包括至少一个照明源和第一偏振器,所述至少一个照明源被构造成在所述医疗房间的区域中选择性地引导光发射,其中所述至少一个照明源被构造成发射所述光发射的第一旋向偏振并且所述第一偏振器被构造成过滤所述光发射的第二旋向偏振;
成像器,所述成像器被配置成捕获所述医疗房间中的视场中的图像数据;
可穿戴装置,所述可穿戴装置包括第二偏振器,所述第二偏振器被构造成过滤从所述医疗房间的所述区域反射的所述光发射的第二旋向偏振;
控制器,所述控制器与所述光组件和所述成像器通信,其中所述控制器被配置成:
检测所述图像数据中的标记的定位;以及
基于所述标记的定位控制所述光组件以在所述区域内引导所述光发射。
2.根据权利要求1所述的照明***,还包括定位机构,其中,所述定位机构被构造成控制所述光发射的方向。
3.根据权利要求2所述的照明***,其中,所述控制器与所述定位机构通信,并且被配置成控制所述光发射到所述标记的定位的方向。
4.根据权利要求2所述的照明***,其中,所述定位机构包括多轴致动器,所述多轴致动器被构造成在所述区域中引导所述光发射。
5.根据权利要求1-4中任一项所述的照明***,其中,所述视场在所述医疗房间中被引导,使得所述标记的定位识别由所述光发射照亮的所述医疗房间的区域的部分。
6.根据权利要求1-4中任一项所述的照明***,其中,所述光组件被构造成安装到所述视场上方所述医疗房间的天花板。
7.根据权利要求1-4中任一项所述的照明***,其中,所述光组件被构造成将所述光发射引导至位于所述医疗房间的区域中的操作台的一部分。
8.根据权利要求1所述的照明***,还包括:
发射器,所述发射器被配置成发射显著不可见光波长的检测发射。
9.根据权利要求8所述的照明***,其中,所述检测发射包括红外或近红外范围中的光。
10.根据权利要求8或9所述的照明***,其中,所述标记包括被构造成反射所述检测发射的反射表面。
11.根据权利要求8或9所述的照明***,其中,所述成像器被配置成捕获从所述标记反射的所述检测发射的波长,以捕获描绘所述标记的图像数据。
12.根据权利要求1-4中任一项所述的照明***,其中,所述标记设置在手持式仪器上。
13.一种用于控制医疗房间中的照明***的方法,所述方法包括:
通过在所述医疗房间的操作区中定位标记来识别光发射的定位;
通过用光组件中的第一偏振器偏振所述光发射并且将所述光发射的第一旋向偏振从所述第一偏振器发射到所述操作区来将所述光发射引导至所述定位;
通过具有第二偏振器的可穿戴装置接收所述光发射的所述第一旋向偏振的从所述医疗房间的所述操作区反射为所述光发射的第二旋向偏振的一部分;
用所述第二偏振器过滤所述光发射的所述第二旋向偏振;
响应于所述标记的移动而跟踪标记的定位;以及
引导所述光发射跟随所述标记的移动,维持所述定位的照明。
14.根据权利要求13所述的方法,其中,通过检测所述标记的射频识别来三角测量所述标记的定位而识别所述标记的定位。
15.根据权利要求13所述的方法,还包括:
捕获在所述操作区中被引导的视场中的图像数据。
16.根据权利要求15所述的方法,还包括:
在所述图像数据中识别所述标记的定位。
17.根据权利要求15-16中任一项所述的方法,还包括:
将用于跟踪所述标记的定位的检测发射发射到所述视场中,其中所述检测发射包括显著不可见光波长。
18.根据权利要求17所述的方法,其中,所述检测发射包括红外或近红外范围中的光。
19.根据权利要求17所述的方法,还包括:
从所述标记反射所述检测发射;
在所述图像数据中识别所述检测发射的反射;以及
基于所述反射确定所述标记的定位。
20.一种用于医疗房间的照明***,包括:
光组件,所述光组件包括至少一个照明源和第一偏振器,所述至少一个照明源被构造成在医疗房间的区域中选择性地引导光发射,其中所述至少一个照明源被构造成发射所述光发射的第一旋向偏振并且所述第一偏振器被构造成过滤所述光发射的第二旋向偏振;
成像器,所述成像器被配置成捕获所述医疗房间中的视场中的图像数据;
可穿戴装置,所述可穿戴装置包括第二偏振器,所述第二偏振器被构造成过滤从所述医疗房间的所述区域反射的所述光发射的第二旋向偏振;
发射器,所述发射器被配置成在所述视场中发射检测发射;
控制器,所述控制器与所述光组件和所述成像器通信,其中所述控制器被配置成:
激活所述检测发射以照射所述视场;
在所述图像数据中识别所述检测发射的反射;
基于所述反射确定所述图像数据中的标记的定位;以及
基于所述标记的定位控制所述光组件以在所述区域内引导所述光发射。
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