DE19845027C2 - Medizintechnisches System - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein medizintechnisches System, das we­ nigstens ein Bedienelement und eine Steuereinrichtung zur Steuerung des Systems aufweist.

Es ist bekannt, bei solchen medizintechnischen Systemen, z. B. Bildsystemen oder Behandlungssystemen, als Bedienelemente Tastaturen oder als Videomonitor ausgebildete Touchscreens vorzusehen. Bei der Verwendung von Tastaturen treten infolge der in diesen enthaltenen unter Umständen großen Anzahl von elektromechanischen Komponenten häufig Störungen oder gar De­ fekte auf. Bei der Verwendung von Touchscreens ist dieses Problem zwar vermieden, jedoch ist es infolge der großen Ab­ messungen des Videomonitors häufig nicht möglich, den Touch­ screen so relativ zu einer Bedienperson zu plazieren, daß eine bequeme Bedienung des Systems möglich ist. Außerdem be­ steht bei Touchscreens die Gefahr von Funktionsstörungen wegen Verschmutzung.

Aus der DE 196 12 949 C1 ist ein auch für die medizinische Anwendung geeignetes System bekannt, das eine Projektionsflä­ che aufweist, der eine Projektionseinrichtung zur Wiedergabe von Bedienelementen zugeordnet ist, wobei eine optische De­ tektoreinrichtung die Position und/oder die Bewegung des Fin­ gers einer Bedienperson relativ zu der Projektionsfläche er­ faßt und eine Steuereinrichtung die Ausgangsdaten der Detek­ toreinrichtung zu Steuerungszwecken auswertet. Bei diesem be­ kannten System kann es vorkommen, daß in bestimmten Situati­ onen, in denen einer Bedienperson nur ein flüchtiger oder überhaupt kein Klickkontakt zu der Projektionsfläche möglich ist, eine funktionssichere und bequeme Bedienung nicht mehr auf einfache Weise möglich ist.

Aus der DE 420 101 934 A1 ist ein Datenverarbeitungssystem bekannt, welches durch menschliche Gestik gesteuert wird, in­ dem eine Detektoreinrichtung die Gestik einer Bedienperson erfaßt und auswertet, wobei dies unter Verwendung einer zwei- oder dreidimensionalen graphischen Benutzeroberfläche erfol­ gen kann. Auch hier kann in bestimmten Situationen der Blick­ kontakt einer Bedienperson zu der graphischen Benutzerober­ fläche nur eingeschränkt oder überhaupt nicht möglich sein, so daß eine sichere Bedienung erschwert ist.

Aus der DE 196 15 568 A1 ist ein Zeigegerät bekannt, welches der Steuerung eines Cursors dient, und als elektromechanische Anordnung ausgeführt ist, die einerseits eine von einer Be­ dienperson verstellbare gemusterte Kugel und andererseits eine Photodetektoranordnung umfaßt, mittels derer Änderungen der Position des Musters erkannt und in elektrische Signale umgesetzt werden. Es wird also deutlich, daß das bekannte Be­ dienelement als solches der Stellung des Bedienelements ent­ sprechende Signale liefert.

Aus der DE 43 43 871 A1 ist es bekannt, im Falle eines soge­ nannten Touchscreens die gesamte Touchscreen-Fläche als Ori­ entierungshilfe mit einer fühlbaren Umrandung zu versehen.

Aus der US 5 412 189 ist es bekannt, einen berührungssensiti­ ven Bereich eines Touchscreens mit tastbarer Erhebungen zu versehen, die einer sehbehinderten Person die Bedienung des Touchscreens ermöglichen.

Bei Wellner, P.: The DigitalDesk Calculator: Tangible Manipu­ lation on a Desk Top Display, Proceedings of UIST 1991, Sei­ ten 27-33, wird vorgeschlagen, ein reales Radiergummi zu be­ nutzen, um elektronische Dokumente zu löschen, indem die Be­ wegung des Radiergummis mit einem optischen Detektor erfaßt wird und einer Steuereinrichtung entsprechende Ausgangsdaten zugeführt werden, die die Steuereinrichtung zum Löschen des Dokuments veranlassen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein System der ein­ gangs genannten Art so auszubilden, daß auf für eine Bedien­ person einfache Weise eine funktionssichere und bequeme Be­ dienung möglich ist.

Diese Aufgabe wird gelöst durch ein medizintechnisches System mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1.

Demnach sind Bedienelement-Attrappen vorgesehen, die einer Bedienperson das Gefühl geben, herkömmliche Bedienelemente, z. B. Tasten, Joysticks und dergleichen, zur Verfügung zu ha­ ben, ohne daß tatsächlich elektromechanische Bauelemente be­ nötigt werden, d. h. eine Bedienelement-Attrappe als solches liefert keine ihrer Stellung entsprechenden elektrischen Signale. Dabei kann die Ermittlung der jeweils vorgenommenen Bedienhandlung dadurch unmittelbar erfolgen, daß die Steuer­ einrichtung durch Auswertung der Ausgangssignale der Detek­ toreinrichtung die Stellung bzw. Bewegung der Bedienelement- Attrappe ermittelt und/oder dadurch mittelbar erfolgen, daß die Steuereinrichtung zunächst die Stellung bzw. Bewegung der Hand der Bedienperson und erst hieraus die Stellung bzw. Be­ wegung der Bedienelement-Attrappe ermittelt. In beiden Fällen wird die Erkennung und Auswertung dieser Stellungen bzw. Be­ wegungen dadurch erleichtert, daß eine Führung der Hand bzw. des Fingers der Bedienperson durch Bedienelement-Attrappen gewährleistet ist.

Gemäß einer im Patentanspruch 2 angegebenen Variante der Er­ findung kann zusätzlich ein sozusagen virtueller Touchscreen vorgesehen sein, der ohne Videomonitor auskommt. Bei der Pro­ jektionsfläche kann es sich um günstig zu der Bedienperson positionierte, ohnehin vorhandene, vorzugsweise glatte Fläche des Systems handeln. Sind solche Flächen nicht vorhanden, können spezielle Projektionsflächen vorgesehen werden, die vorzugsweise plattenförmig ausgestaltet sind und somit einen wesentlichen geringeren Raumbedarf als Videomonitore im Falle herkömmlicher Touchscreens aufweisen. Es wird also deutlich, daß durch die Erfindung die Möglichkeit gegeben ist, die Be­ dienelemente derart relativ zu einer Bedienperson anordnen zu können, daß eine bequeme Bedienung möglich ist. Zugleich ist eine hohe Zuverlässigkeit gewährleistet, da elektromechani­ sche Bauteile nicht erforderlich sind. Um die Erfassung der Position des Fingers auf der Projektionsfläche zu erleich­ tern, sieht die Erfindung vor, daß die Projektionsfläche in demjenigen Bereich, auf den die Projektionseinrichtung ein Bedienelement projiziert mit einer Vertiefung und/oder Erhö­ hung versehen ist. Es ist dann für eine Bedienperson möglich, mit nur flüchtigem Blickkontakt oder gänzlich ohne Blickkon­ takt eine sichere Bedienung vorzunehmen, da sie infolge der Vertiefung bzw. Erhöhung in der Lage ist, ihren Finger so zu positionieren, daß eine eindeutige Zuordnung der Position des Fingers zu einem Bedienelement und damit einem Bedienschritt möglich ist.

Gemäß Varianten der Erfindung ist vorgesehen, daß die Detek­ toreinrichtung die Gestik der Bedienperson, hierbei kann auch die Amplitude der Gesten ermittelt werden, und/oder Kopfbe­ wegungen einer Bedienperson und/oder die Mimik einer Bedien­ person erfaßt, wobei die Steuereinrichtung die Gestik bzw. die Amplitude der Gestik und/oder die Kopfbewegungen und/oder die Mimik zur Steuerung des Systems auswertet. Indem die Ge­ stik, Kopfbewegungen sowie die Mimik einer Bedienperson zu­ sätzlich zur Bedienung des medizinischen Systems herangezogen werden, wird die Möglichkeit geschaffen, entsprechende Be­ dienschritte vorzunehmen, ohne daß es irgendwelcher Bedienele­ mente bedarf, was im Hinblick auf die Einhaltung von sterilen Bedingungen von besonderem Vorteil sein kann.

Um die versehentliche Herbeiführung unzulässiger Betriebszu­ stände vermeiden zu können, sieht eine Variante der Erfindung vor, daß die Steuereinrichtung die Position des Fingers und/oder die Position der Bedienelement-Attrappe und/oder die Gestik und/oder die Kopfbewegungen und/oder die Mimik dahin­ gehend auswertet, ob die Ausführung der entsprechenden Be­ dienschritte zu einem unzulässigen Betriebszustand führen könnte, und die Ausführung im Falle der Möglichkeit eines un­ zulässigen Betriebszustandes nicht freigibt. Vor der Ausfüh­ rung von Bedienschritten findet also sozusagen eine Plausibi­ litätsprüfung statt.

Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung weist das System mehrere Projektionsflächen auf, wobei die Wiedergabe von Be­ dienelementen wahlweise auf mehreren Projektionsflächen oder einer einzigen Projektionsfläche erfolgen kann, so daß eine den jeweiligen Erfordernissen gut angepaßte, unter Umständen variable Anordnung der Bedienelemente möglich ist.

Um eine die Arbeit für die Bedienperson erleichternde Anord­ nung der Projektionsfläche relativ zu der Bedienperson zu er­ möglichen, sehen Ausführungsformen der Erfindung vor, daß we­ nigstens eine auf eine Bedienperson ausrichtbare Projektions­ fläche bzw. wenigstens eine relativ zu dem System verlager­ bare Projektionsfläche vorgesehen ist.

Wenn es sich bei dem medizinischen System um eine Röntgen-CT- Gerät handelt, ist es besonders vorteilhaft, wenn Projekti­ onsflächen an seitlichen Stützen für die Gantry angebracht sind, da dann eine bequeme Bedienung des Röntgen-CT-Gerätes sowohl bei der Durchführung von Untersuchungen als auch bei Interventionen, z. B. Biopsien, möglich ist.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den beigefügten schematischen Zeichnungen dargestellt. Es zeigen:

Fig. 1 und 2 zwei Ansichten eines nicht zur Erfindung ge­ hörigen medizinischen Systems,

Fig. 3 bis 6 Beispiele für auf Projektionsflächen des Systems gemäß Fig. 1 und 2 bewirkten Anzeigen,

Fig. 7 die Ansicht eines erfindungsgemäßen medizini­ schen Systems,

Fig. 8 eine Projektionsfläche des Systems gemäß Fig. 7 mit der darauf bewirkten Anzeige,

Fig. 9 in vergrößerter Darstellung einen Schnitt ge­ mäß der Linie IX-IX in Fig. 8, und

Fig. 10 ein weiteres Beispiel für eine Projektions­ fläche eines erfindungsgemäßen Systems.

In Fig. 1 bis 6 ist ein nicht zur Erfindung gehöriges medizi­ nisches System dargestellt, bei dem es sich um ein Bild­ system, und zwar um ein an sich bekanntes Röntgen-CT-Gerät handelt. Dieses weist eine um eine horizontale Achse 1 kipp­ bar gelagerte Gantry 2 auf, welche mittels eines Ständers auf dem Boden des Untersuchungsraumes abgestützt ist und eine Meßöffnung 3 aufweist.

Der Ständer weist zwei Stützen 4, 5 auf, die die Gantry 2 tragen.

An der Vorder- und der Rückseite jeder der Stützen 4 bzw. 5 sind Projektionsflächen 6 und 6b bzw. 6c und 6d vorgesehen, denen eine Projektionseinrichtung, im Falle des beschriebenen Systems ein Videobeamer 7, zugeordnet ist, der beispielsweise wie dargestellt an der Decke des Untersuchungsraumes aufge­ hängt ist. Der Videobeamer ist mit einer Steuereinrichtung in Form eines Steuerrechners 11 verbunden und projiziert in dem Steuerrechner 11 gespeicherte Bedienelemente auf wenigstens eine der Projektionsflächen 6a bis 6d, wobei in Fig. 1 und 2 nur die Projektionsflächen 6a, 6c und 6d sichtbar sind. In dem Steuerrechner 11 sind außerdem den einzelnen Bedienele­ menten entsprechende Bedienschritte gespeichert. Dabei ent­ spricht die Darstellung auf der jeweiligen Projektionsfläche 6a bis 6d vorzugsweise der Darstellung, die sich als Bild­ schirmoberfläche bei Darstellung der gleiche Information auf einem an den Steuerrechner 11 angeschlossenen Monitor er­ gäbe/ergibt.

Außerdem ist an den Steuerrechner 11 eine Detektoreinrich­ tung, im Falle des beschriebenen Systems eine Videokamera 12, angeschlossen, die zumindest diejenige(n) der Projektionsflä­ che(n) 6a bis 6d, auf die der Videobeamer 10 zu dem jeweili­ gen Zeitpunkt Bedienelemente projiziert, aufnimmt.

Der Steuerrechner 11 analysiert das Ausgangssignal der Video­ kamera 12 daraufhin, ob sich auf der jeweiligen Projektions­ fläche, beispielsweise der in Fig. 3 dargestellten Projek­ tionsfläche 6a, auf die mittels des Videobeamers 10 Bedien­ elemente in Form von Tasten 13 bis 18 mit zugehöriger Be­ schriftung projiziert sind, die Hand, im Falle des beschrie­ benen Systems der Finger, einer Bedienperson befindet. Ist dies der Fall, interpretiert der Steuerrechner 11 Verschie­ bungen des Fingers der Bedienperson auf dieser Projektions­ fläche wie eine Bewegung mit der Mouse eines PCs, wobei er das Verweilen des Fingers auf einem der Bedienelemente 13 bis 18, das einen bestimmten Zeitraum, beispielsweise 1 Sekunde, andauert, wie einen Mouseclick interpretiert. Der Steuerrech­ ner 11 führt dann den der Betätigung des jeweiligen Bedien­ elements entsprechenden Bedienschritt aus.

Es wird also deutlich, daß der Videobeamer 10, die Video­ kamera 12 und die Projektionsflächen 6a bis 6d zusammen mit dem Steuerrechner 11 eine Anordnung darstellen, die man als virtuellen Touchscreens bezeichnen könnte, denn es können wie bei einem wirklichen Touchscreen durch den Finger einer Be­ dienperson Interaktionen, nämlich Bedienschritte, ausgelöst werden.

Zur Vermeidung von Fehlfunktionen ist die Videokamera 12 nicht für das Umgebungslicht, sondern nur für ein definiertes Lichtspektrum empfindlich, was eine Beleuchtung der jeweils zu überwachenden Projektionsfläche mit einer entsprechenden Lichtquelle erforderlich macht, so daß die Videokamera 12 den Finger der Bedienperson erkennen kann. Im Falle des beschrie­ benen Systems finden eine nur für infrarotes Licht empfindli­ che Videokamera 12 und eine Infrarotlichtquelle 19 Verwen­ dung.

Eine für die Verwendung in einem erfindungsgemäßen medizini­ schen System geeignete Anlage wird von der Fa. Siemens AG un­ ter der Bezeichnung "SIVIT® - Siemens Virtual Touchscreen" vertrieben.

Wie die Fig. 4 bis 6 zeigen, können mit dem Videobeamer 10 auch Anzeigen von Betriebsdaten des medizintechnischen Systems, z. B. der Kippwinkel der Gantry 2 und die Position eines in Fig. 1 und 2 nicht dargestellten Patientenlagerungs­ tisches (Fig. 3), ein mittels des CT-Gerätes aufgenommenes Bild eines Patienten (Fig. 5) oder alphanumerische Zeichenfol­ gen (Fig. 6), z. B. Patientendaten) auf weiteren an der Gantry 2 vorgesehenen Projektionsflächen 7 bis 9 angezeigt werden.

Wenn die Videokamera 12 nicht nur den Finger der Bedienper­ son, sondern außerdem zumindest auch den Kopf der Bedienper­ son erfaßt, besteht die Möglichkeit, so wie dies im Falle des beschriebenen Ausführungsbeispiels für die Projektionsflächen 6a bis 6d der Fall ist, diese mit Hilfe von mittels des Steuerrechners 11 angesteuerten motorischen Verstellgelenken 20a bis 20d, in Fig. 1 und 2 sind nur die Verstellgelenke 20b und 20d dargestellt, so auf den Kopf der Bedienperson auszu­ richten, daß diese die jeweilige Projektionsfläche 6a bis 6d optimal wahrnehmen kann. Dies geschieht, indem der Steuer­ rechner 11 die Ausgangssignale der Videokamera 12 dahingehend auswertet, wo sich der Kopf der Bedienperson befindet.

In analoger Weise besteht auch die Möglichkeit, den Videobea­ mer 10 mittels eines nicht dargestellten, mittels des Steuer­ rechners 11 angesteuerten motorischen Verstellgelenks jeweils auf diejenige(n) Projektionsfläche(n) 6a bis 6d und/oder 7 bis 9 auszurichten, die für die Bedienperson optimal erreich­ bar bzw. optimal sichtbar ist (sind).

Die Ausrichtung des Videobeamers 10 auf die Projektionsflä­ chen 6a bis 6d und/oder 7 bis 9 sowie die Ausrichtung der Projektionsflächen 6a bis 6d auf eine Bedienperson kann auch manuell erfolgen.

Wenn eine Projektion auf mehrere Projektionsflächen 6a bis 6d gleichzeitig erfolgen soll, kann dies mittels eines dem Videobeamer 10 zugeordneten, nicht dargestellten Beamsplit­ ters (Strahlteilers) erfolgen. Außerdem besteht die Möglich­ keit, in nicht dargestellter Weise mehrere Videobeamer 10 vorzusehen.

Bei dem in den Fig. 7 bis 9 dargestellten erfindungsgemäßen medizintechnischen System handelt es sich um eine Röntgen­ diagnostikeinrichtung mit einem insgesamt mit 27 bezeichneten Patientenlagerungstisch, auf dessen Lagerungsplatte 28 ein Patient liegend gelagert werden kann. Oberhalb der Lagerungs­ platte 28 befindet sich ein Röntgenstrahler 29, der gemeinsam mit einem unterhalb der Lagerungsplatte befindlichen Strah­ lenempfänger 30, beispielsweise einem Flachbilddetektor, dazu dient, Röntgenschattenbilder eines auf der Lagerungsplatte 28 liegenden Patienten anzufertigen.

Der Röntgenstrahler 29 und der Strahlenempfänger 30 sind an eine Bilderzeugungs- und Steuerungseinrichtung 31 angeschlos­ sen, die die aufgenommenen Röntgenschattenbilder auf einen Monitor 32 darstellt, der im Falle des beschriebenen Ausfüh­ rungsbeispiels an einem Deckenstativ 33 angebracht ist.

Wie im Falle des zuvor beschriebenen Systems sind wieder ein Videobeamer 34, eine Videokamera 35 und eine Infrarotlicht­ quelle 36 vorgesehen, die zusammen mit einer auf einem Stän­ der 37 angebrachten Projektionsfläche 38 die Bedienung der Röntgendiagnostikeinrichtung ermöglichen.

Wie aus den Fig. 8 und 9 ersichtlich ist, ist die Projektions­ fläche 38 nicht nur vorgesehen, um Bedienelemente, nämlich Tasten 39 bis 41 auf sie projizieren zu können; vielmehr ist die Projektionsfläche 38 mit Bedienelement-Attrappen, nämlich zwei Drehknopf-Attrappen 42 und 43 und einer Joystick- Attrappe 44, versehen.

Was die Tasten 39 bis 41 angeht, so dienen diese in der im Zusammenhang mit dem zuvor beschriebenen Systems erläuterten Weise zur Bedienung der Röntgendiagnostikeinrichtung.

Was die Drehknopf-Attrappen 42 und 43 angeht, so sind diese wie wirkliche Drehknöpfe mit Strichmarken 45 und 46 versehen, so daß die Bilderzeugungs- und Steuereinheit anhand der Aus­ gangssignale der Videokamera die Stellung der Drehknopf- Attrappen 42 und 43 detektieren und in entsprechende Bedien­ schritte umsetzen kann. Dabei kann vorgesehen sein, daß eine Überprüfung der Stellung der Drehknopf-Attrappen 42 und 43 jeweils nur dann erfolgt, wenn die Bilderzeugungs- und Steue­ rungseinheit 31 anhand der Ausgangssignale der Videokamera 35 erkennt, daß die Drehknopf-Attrappen 42, 43 von einer Bedien­ person betätigt wurden.

Die jeweilige Stellung der Joystick-Attrappe 44 detektiert die Bilderzeugungs- und Steuerungseinheit 31 aus der Position des im Falle des beschriebenen Ausführungsbeispiels kugelför­ migen Endstücks 47 des Joystick-Hebels, das demgemäß bei der Betätigung der Joystick-Attrappe 44 durch eine Bedienperson nicht verdeckt werden darf. Vorzugsweise erfolgt die Detek­ tion der Stellung der Joystick-Attrappe 44 nur dann, wenn die Bilderzeugungs- und Steuerungseinheit 31 anhand der Ausgangs­ signale der Videokamera 35 erkennt, daß eine Bedienperson die Joystick-Attrappe 44 betätigt.

Alternativ oder zusätzlich analysiert die Bilderzeugungs- und Steuerungseinheit die mittels der Drehknopf-Attrappen 42 und 43 sowie der Joystick-Attrappe 44 vorgenommenen Bedienvor­ gänge dadurch, daß sie nach Art einer an sich bekannten Gestik-Steuerung die Handbewegungen und/oder Handstellungen bzw. Fingerbewegungen und/oder Fingerstellungen der Bedien­ person auswertet, wobei die Sicherheit der Erkennung dieser Bewegungen bzw. Stellungen dadurch erleichtert ist, daß eine Führung durch die Bedienelement-Attrappen, d. h. die Dreh­ knopf-Attrappen 42 und 43 sowie die Joystick-Attrappe 44, ge­ währleistet ist, also keine beliebigen Bewegungen stattfinden können.

Zusätzlich zu den Tasten 39 bis 41 sind auf der Projek­ tionsfläche 24 außerdem entsprechend ihrer jeweiligen Funktion durch Aufdrucke oder dergleichen beschriftete Fin­ germulden 48 bis 50 vorgesehen, die ebenfalls zur Auslösung von Bedienschritten dienen und in ihrer Funktion Schiebereg­ lern entsprechen. Legt eine Bedienperson ihren Finger in eine der Fingermulden 48 bis 50, so stellt die Bilderzeugungs- und Steuerungseinheit 31 aus den den Ausgangssignalen der Video­ kamera 35 entsprechenden Daten die Fingerstellung in der Fin­ germulde 48 bis 50 fest und setzt diese in einen entsprechen­ den Bedienschritt um.

Auch durch die Fingermulden 48 bis 50 wird die Auswertbarkeit der Fingerstellung und Fingerbewegung erleichtert, da eine definierte Positionierung bzw. Bewegungsrichtung des Fingers vorgegeben ist.

Vertiefungen oder Erhöhungen können auch im Bereich von pro­ jizierten Tasten vorgesehen sein, wie aus Fig. 9 im Zusammen­ hang mit den Tasten 39 bis 41 deutlich wird.

Während die Bedienelement-Attrappen, d. h. die Drehknopf- Attrappen 42 und 43 sowie die Joystick-Attrappe 44, ebenso wie die Fingermulden 48 bis 50 vorzugsweise zur Einstellung "analoger" Werte dienen, dienen die Tasten 39 bis 41 vorzugs­ weise zur Einstellung binärer Werte.

Zusätzlich zu der Projektionsfläche 38 ist eine weitere Pro­ jektionsfläche 51 vorgesehen, die der Anzeige von in der Bilderzeugungs- und Steuerungseinheit 31 gespeicherter gra­ phischer oder alphanumerischer Information oder mittels der Röntgendiagnostikeinrichtung gewonnener Bilder dient, die der Videobeamer 34 auf diese Projektionsfläche 51 projiziert.

Die Projektionsfläche 51 ist wie auch der Monitor 32 an einem Deckenstativ 52 angebracht. Die Deckenstative 33 und 52 sind in nicht näher dargestellter Weise motorisch dreidimensional verstellbar, wobei die Verstellbewegungen von der Bilderzeu­ gungs- und Steuerungseinheit 31 gesteuert werden.

Zur Steuerung der Verstellbewegungen der Deckenstative 33 und 52 analysiert die Bilderzeugungs- und Steuerungseinheit 31 nach Art einer Gestik-Steuerung die Ausgangssignale der Videokamera 35 hinsichtlich der Arm- und Kopfgesten der je­ weiligen Bedienperson. So stellt die Bilderzeugungs- und Steuerungseinheit 31 anhand der Blickrichtung fest, ob der Monitor 32 oder die Projektionsfläche 51 verstellt werden soll. Durch Auswertung der Armgestik stellt die Bilderzeu­ gungs- und Steuerungseinheit 31 fest, ob der Monitor 32 bzw. die Projektionsfläche 51 abgesenkt oder angehoben, nach links oder nach rechts bewegt bzw. von der Bedienperson entfernt oder an diese angenähert werden soll. Dabei kann vorgesehen sein, daß die Bilderzeugungs- und Steuerungseinheit 31 die Amplitude der Gestik auswertet, um die Amplitude der entspre­ chenden Bewegungen des Monitors 31 bzw. der Projektionsfläche 51 einstellen zu können.

Letztlich stellt auch die im Zusammenhang mit den Fingermul­ den 48 bis 50 beschrieben Auswertung der Fingerstellung eine Art der Gestik-Steuerung dar. Anstelle von Schiebereglern können auch Drehknöpfe durch Gestik-Steuerung realisiert wer­ den, nämlich indem kreisende Bewegungen einer Hand oder eines Fingers einer Bedienperson erfaßt und ausgewertet werden.

Im Falle des Ausführungsbeispiels gemäß den Fig. 7 bis 9 er­ folgt auch eine Auswertung der Mimik der Bedienperson, und zwar um den Zoom-Faktor zu verändern, mit dem Bilder auf dem Monitor 32 angezeigt werden. Hierzu wertet die Bilderzeu­ gungs- und Steuerungseinheit 31 die Ausgangssignale der Videokamera 35 dahingehend aus, ob die Bedienperson einen la­ chenden, einen normalen oder einen grimmigen Gesichtsausdruck zeigt. Während im Falle eines normalen Gesichtsausdrucks der Zoom-Faktor unverändert bleibt bzw. eine gerade stattfindende Verstellung des Zoom-Faktors beendet wird, erfolgt im Falle eines lachenden Gesichtsausdrucks eine Verringerung des Zoom- Faktors und im Falle eines grimmigen Gesichtsausdrucks eine Vergrößerung des Zoom-Faktors.

Fig. 10 zeigt beispielhaft eine wegen ihrer ergonomisch gün­ stigen Gestaltung vorteilhafte Projektionsfläche 53, die in erfindungsgemäßen Systemen eingesetzt werden kann. Die Pro­ jektionsfläche 53 weist eine Handauflage 54 auf, um die herum in gut erreichbarer Anordnung vier Tastengruppen 55 bis 58 sowie ein numerisches Anzeigefeld 59 bogenförmig angeordnet sind.

Die Erfindung wird vorstehend am Beispiel eines herkömmlichen Röntgengerätes beschrieben. Sie kann aber auch bei anderen medizinischen Bildsystemen, beispielsweise Röntgen-CT-Ge­ räten, Magnetresonanz (MR)-Geräten oder Ultraschall-Geräten Verwendung finden.

Die Verwendung der Erfindung ist aber nicht auf medizinische Bildsysteme beschränkt. Sie kann vielmehr auch bei medizini­ schen Therapiegeräten sowie bei Kombinationen von Therapiege­ räten und Bildsystemen und bei beliebigen anderen medizini­ schen Systemen eingesetzt werden.

Die Art der im Falle der beschriebenen Ausführungsbeispiele projizierten Bedienelemente ist nur beispielhaft zu verste­ hen. Dies gilt auch für die im Zusammenhang mit den Ausfüh­ rungsbeispielen beschriebenen Arten von Bedienelement-Attrap­ pen, Fingermulden und Erhöhungen sowie Vertiefungen.

Auch die Art der sonstigen im Fall der beschriebenen Ausfüh­ rungsbeispiele auf den Projektionsflächen angezeigten Infor­ mationen ist nur beispielhaft zu verstehen.

Ebenso sind die im Zusammenhang mit den Ausführungsbeispielen beschriebenen, zur Bedienung ausgewerteten Gesten, Kopfbe­ wegungen und Mimiken nur beispielhaft zu verstehen.

Die Projektionsflächen müssen nicht unbedingt wie im Falle des beschriebenen Ausführungsbeispiele glatt bzw. eben sein; insbesondere im Fall von Interventionen besteht auch die Mög­ lichkeit, das Patientenlaken als Projektionsfläche zu verwen­ den.

Im Falle beider Ausführungsbeispiele überprüft der Steuer­ rechner 11 bzw. die Bilderzeugungs- und Steuerungseinheit 31 die beabsichtigten Bedienschritte daraufhin, ob diese zu ei­ nem unzulässigen Betriebszustand des jeweiligen Bildsystems führen könnten und gibt die Bedienschritte nur dann zur Aus­ führung frei, wenn das Auftreten eines unzulässigen Betriebs­ zustandes ausgeschlossen ist.

Als wesentlichen Vorteile der Erfindung sind zusammenfassend zu nennen:

• - Sowohl durch Veränderung der projizierten Bedienelemente als auch der projizierten Information ist es sehr leicht möglich, eine der jeweiligen momentanen Applikation des Systems entsprechend gestaltetes Mensch-Maschine-Interface zur Verfügung zu stellen.
• - Es besteht die Möglichkeit, durch eine applikationsspezifi­ sche Projektion die Anzahl der einer Bedienperson dargebo­ tenen Bedienelemente um die für die jeweilige Applikation nicht benötigten Bedienelemente zu reduzieren und damit die Bedienung des Bildsystems zu vereinfachen.
• - Untersuchungen bzw. Interventionen mit ständigem Blickkon­ takt zum Patienten werden begünstigt.
• - Teuere Videomonitore werden durch einfache, gut lesbare Projektionsfelder ersetzt.
• - Die vorzugsweise glatten Projektionsflächen können leicht steril gehalten werden; im Interesse der Sterilität kann eine Ausrichtung der Projektionsfelder von Hand entfallen.
• - Gegenüber Bildsystemen mit herkömmlichen Tastaturen und Mo­ nitoren sind wesentliche Kosteneinsparungen möglich.
• - Die Erfindung schafft die Voraussetzung, um auf einfache Weise die Mensch-Maschine-Interfaces unterschiedlichster medizintechnischer Systeme zu vereinheitlichen.

Claims (20)

1. Medizintechnisches System, das mit mindestens einer Bedienele­ ment-Attrappe versehen ist, wobei zur Steuerung des Systems mittels der von einer Bedienperson betätigbaren Bedienele­ ment-Attrappe eine von der Bedienelement-Attrappe getrennte optische Detektoreinrichtung unmittelbar und/oder mittelbar die Stellung der Bedienelement-Attrappe erfaßt und eine Steu­ ereinrichtung der Stellung der Bedienelement-Attrappe ent­ sprechende Ausgangsdaten der Detektoreinrichtung zur Steue­ rung des Systems auswertet.

2. Medizintechnisches System nach Anspruch 1, bei dem mindestens eine Projektionsfläche zur Wiedergabe von Bedienelementen vorgesehen ist, der eine Projektionseinrichtung zur Wieder­ gabe von Bedienelementen zugeordnet ist, derart, daß eine Steuerung des Systems mit Hilfe einer Hand oder eines Fin­ gers einer Bedienungsperson auf der Projektionsfläche mög­ lich ist, wozu eine optische Detektoreinrichtung die Position des Fingers oder der Hand relativ zu der Projektionsfläche erfaßt und eine Steuereinrichtung die Ausgangsdaten der Detektoreinrichtung zur Steuerung des Systems auswertet.

3. Medizintechnisches System nach Anspruch 2, bei dem die Projek­ tionsfläche an wenigstens einer Stelle, an die die Projek­ tionseinrichtung ein Bedienelement projiziert, mit einer Ver­ tiefung und/oder Erhöhung versehen ist.

4. Medizintechnisches System nach einem der Ansprüche 1 bis 3, bei dem die Detektoreinrichtung die Gestik der Bedienperson er­ faßt und die Steuereinrichtung die Gestik zur Steuerung des Systems auswertet.

5. Medizintechnisches System nach Anspruch 4, bei dem die Steuer­ einrichtung die Gestik derart auswertet, daß sie die Ampli­ tude der Gesten ermittelt und bei der Steuerung des Systems berücksichtigt.

6. Medizintechnisches System nach einem der Ansprüche 1 bis 5, bei dem die Detektoreinrichtung die Kopfbewegungen einer Bedien­ person erfaßt und die Steuereinrichtung die Kopfbewegungen zur Steuerung des Systems auswertet.

7. Medizintechnisches System nach einem der Ansprüche 1 bis 6, bei dem die Detektoreinrichtung die Mimik einer Bedienperson er­ faßt und die Steuereinrichtung die Mimik zur Steuerung des Systems auswertet.

8. Medizintechnisches System nach einem der Ansprüche 1 bis 7, bei dem die Steuereinrichtung die Position des Fingers oder der Hand und/oder die Position der Bedienelement-Attrappe und/oder die Gestik und/oder die Kopfbewegungen und/oder die Mimik dahingehend auswertet, ob die Ausführung der entspre­ chenden Funktionen zu einem unzulässigen Betriebszustand füh­ ren könnte, und eine Ausführung im Falle der Möglichkeit ei­ nes unzulässigen Betriebszustandes nicht freigibt.

9. Medizintechnisches System nach einem der Ansprüche 2 bis 8, welches mehrere Projektionsflächen aufweist.

10. Medizintechnisches System nach Anspruch 9, bei dem die Wieder­ gabe von Bedienelementen wahlweise auf mehreren Projektions­ flächen oder einer einzigen Projektionsfläche erfolgt.

11. Medizintechnisches System nach einem der Ansprüche 2 bis 10, das wenigstens eine auf eine Bedienperson ausrichtbare Pro­ jektionsfläche aufweist.

12. Medizintechnisches System nach einem der Ansprüche 2 bis 11, das wenigstens eine relativ zu dem System verlagerbare Pro­ jektionsfläche aufweist.

13. Medizintechnisches System nach einem der Ansprüche 2 bis 11, bei dem wenigstens eine Projektionsfläche zur Darstellung von Bildinformation vorgesehen ist.

14. Medizintechnisches System nach einem der Ansprüche 2 bis 11, bei dem wenigstens eine Projektionsfläche zur Darstellung von Systemdaten vorgesehen ist.

15. Medizintechnisches System nach einem der Ansprüche 1 bis 14, bei dem es sich um ein MR-Gerät handelt.

16. Medizintechnisches System nach einem der Ansprüche 1 bis 14, bei dem es sich um ein Röntgengerät zur Erzeugung von Rönt­ genschattenbildern handelt.

17. Medizintechnisches System nach einem der Ansprüche 1 bis 14, bei dem es sich um ein Ultraschall-Diagnostikgerät handelt.

18. Medizintechnisches System nach einem der Ansprüche 1 bis 14, bei dem es sich um ein Röntgen-CT-Gerät handelt.

19. Medizintechnisches Systeme nach Anspruch 18, bei dem die Pro­ jektionsfläche (6) an der Gantry (2) des Röntgen-CT-Geräts angeordnet ist.

20. Medizintechnisches System nach Anspruch 18 oder 19, bei dem die Projektionsfläche an den seitlichen Stützen (4, 5) für die Gantry (2) des Röntgen-CT-Gerätes angeordnet ist.