用于在外科手术期间给出图像地辅助支持手术医生的辅助设备制造技术

本发明专利技术涉及一种用于在外科手术期间给出图像地辅助支持手术医生的辅助设备(10)。该辅助设备包括：内窥镜(12)，该内窥镜具有用于产生图像数据的照相机(16)；目视仪(20)，用以基于由照相机(16)产生的图像数据示出运动图像；与内窥镜(12)耦联的操纵器(14)，用以使内窥镜(12)运动；以及控制单元(22)，用以根据多个操作状态中的一个操作状态选择性地操控操纵器(14)，使得通过内窥镜(12)根据相应选择的操作状态的运动可影响示出的运动图像。设置有与所述控制单元(22)耦联的操作元件，用以选择相应的操作状态，其中所述操作元件由唯一一个构造为按键的具有恰好两个切换状态的开关元件(28)构成，其中一个切换状态是操纵状态并且另一个切换状态是非操纵状态；并且基于所述开关元件(28)的可能的所述两个切换状态，给所述操作状态配置可相互区分的预限定的切换模式，所述切换模式能借助开关元件(28)生成，并且为至少一个通过切换模式可选择的操作状态设置所述控制单元(22)的预限定的操控操作，用以使内窥镜(12)操作状态特定地运动；并且所述控制单元(22)在选择该操作状态之后连续地实施所属的操控操作，而所述开关元件(28)处于操纵状态中。

Auxiliary device for assisting a surgeon to give an image during surgery

The present invention relates to an auxiliary device (10) for assisting an operating surgeon to provide an image during surgery. The auxiliary device comprises: endoscope (12), the endoscope is used to generate image data of the camera (16); visual instrument (20), based on a camera (16) generated image data showing motion image; and the endoscope (12) manipulator coupling (14), used to make the endoscope (12); and a control unit (22), according to a plurality of operating state in an operating state to selectively control the manipulator (14), the endoscope (12) according to the operating state of the corresponding selection of motion image motion can be shown to impact the. Equipped with the control unit (22) coupled with the operating element, to select the corresponding operation state, wherein the operating element is composed of only one structure for key switch element has exactly two switching state (28), wherein a switching state is the manipulation of state and the other one the switching state is non operating state; and based on the switching element (28) may be the two switching state, switching mode to the operating state can be configured to distinguish the pre defined, the switching mode via the switching element (28), and for at least one of the switching mode the operating state is set by the control unit (22) pre qualified for handling operations, the endoscope (12) specific operation state of motion; and the control unit (22) in the selection of the operating state of continuous implementation of the The switching element (28) is in the operating state.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种用于在外科手术期间给出图像地辅助支持手术医生的辅助设备，该辅助设备包括：内窥镜，该内窥镜包括用于产生图像数据的照相机；目视仪，用以基于由照相机产生的图像数据示出运动图像；与内窥镜耦联的操纵器，用以使内窥镜运动；以及根据多个操作状态中的一个操作状态选择性地操控操纵器的控制单元，使得通过内窥镜根据相应选择的操作状态的运动可影响示出的运动图像。
技术介绍
在腹腔镜的手术的期间，手术医生在目视仪、例如监视器上观察手术部位的运动图像。在所述运动图像中，可看到腹腔镜仪器，利用该腹腔镜仪器，手术医生操纵病人的组织结构和器官。在目视仪上实时示出的运动图像由照相机接收，该照相机是通过套管针导入病人体内且对准手术部位的内窥镜一部分。通常内窥镜由助手保持，该助手在手术期间站在手术医生的侧面。在此，助手尝试将内窥镜对准手术部位，使得目标区域处于运动图像的参考位置中，在该目标区域中可看到仪器尖端和要操纵的组织结构。通常，该参考位置大致处于运动图像的中心。如果改变所观察的图像局部，则必须使内窥镜运动，以便使新的目标区域再次置于运动图像的中心。对于观察目视仪的手术医生来说，不同的图像运动是意义重大的。首先，这是图像局部的二维变化，亦即图像局部的在目视仪上向上和向下指向的运动、图像局部的在目视仪上向右和向左指向的运动以及组合的运动，例如从左下向右上的运动。此外，目视仪上的图像局部必须通过相应的缩放操作也在第三维度中发生改变、亦即可以放大和减小。由现有技术已知用于给出图像地辅助支持手术医生的辅助设备，所述辅助设备在没有人为助手的情况下足够用。与此相应地，所述辅助设备必须能够由手术医生本身通过相应的控制指令进行操作。例如由现有技术已知一种操作方案，其中，手术医生可以通过头部运动预给定在目视仪上示出的图像的运动方向。借助激活踏板，开启内窥镜运动。为此，示例性地参阅文献EP2169348B8、EP2052675A1、US2009/0112056A1、EP0761177B1和US5766126A。其他操作方案设置有语音控制或内窥镜运动借助于装备有多个开关的脚踏板的控制。为此，参阅文献US6932089B1、US2006/0100501A1和US2011/0257475A。能实现自动地跟踪被标记的仪器的辅助设备在文献US6820545A1和DE19529950C1中说明。文献EP1937177B1提出一种也称为操纵杆的操作杆，用以操作辅助设备，该操作杆安装在腹腔镜仪器上。手术医生可以利用保持仪器的手也控制内窥镜运动。能实现自动跟踪被标记的仪器的全自动工作系统最后在DE19961971B4中说明。尽管存在以上用文献记录的大量技术解决方案，此外，存在如下愿望：优化辅助设备，使得该辅助设备一方面能实现内窥镜跟踪的尽可能很大程度上的自动化，以便尽可能少地给手术医生加上操作辅助设备的负担，并且该辅助设备另一方面避免对于病人的任何风险。此外，这样的辅助设备的操作应能容易学会并且能简单实施。
技术实现思路
本专利技术的任务在于，提出一种辅助设备，手术医生能够在实施外科手术期间特别简单且直观地操作所述辅助设备。在文首提及类型的辅助设备中，本专利技术的任务通过与所述控制单元耦联的操作元件得以解决，该操作元件用于选择相应的操作状态，其中，操作元件由唯一一个构造为按键的具有恰好两个切换状态的开关元件构成，其中一个切换状态是操纵状态并且另一个切换状态是非操纵状态，并且其中，基于所述开关元件的可能的所述两个切换状态，给所述操作状态配置可相互区分的开关模式，所述开关模式能借助开关元件生成。通过设置具有仅恰好两个切换状态的唯一一个开关元件，对于手术医生来说以特别简单的方式能够实现通知给辅助设备：与操纵器耦联的内窥镜需要运动到哪里，以便在目视仪上产生希望的图像显示。在此，按照本专利技术的开关元件类似构成“一维的”操作元件，通过该操作元件，辅助设备的手术中的操作可以尽可能简单地保持。基于开关元件的可能的所述两个切换状态，能够预限定可容易学会的切换模式，手术医生可以通过相应地操纵开关元件生成所述切换模式，以便调节希望的操作状态。在此，开关元件的功能不局限于辅助设备的手术中操作。因此，例如可以附加地利用开关元件，在辅助设备真正投入运行之前实施设置过程或调整过程，在设置过程或调整过程中，例如调节设置参数和/或配置运行状态。因为手术医生仅必须操作唯一一个开关元件，所以操作明显简化。因此，手术医生可以在不看过去的情况下随时找到开关元件，由此，不干扰手术医生对要实施的手术的注意力。单独的开关元件能够简单且明确地定位，例如定位在医学仪器上，手术医生利用所述仪器实施手术，或者定位在手术医生的手或手指上。这利用具有多于两个操作元件的操作单元不可能如此简单地实现。因为仅唯一一个开关元件可供使用，通过该开关元件能够控制辅助设备的所有在手术期间必需的功能，所以此外不必学会将确定的功能配置给不同的操作元件。从一开始就清楚的是，全部功能仅配置给这一个开关元件。因为对于操作元件的按照本专利技术的实现，具有两个切换状态的唯一一个开关元件就足够，所以为此例如可以使用具有唯一一个踏板的脚踏开关，如其通常用于控制手术室中的其他技术系统。同样可能的是，相应小地确定尺寸的开关或按键安装在用于手术的仪器的把手上。但是，原则上可使用每种能无菌地并且在不将医学仪器放在一旁的情况下触发的开关元件，允许该开关元件生成按照本专利技术的切换模式。为通过切换模式可选择的操作状态中的至少一个操作状态设置所述控制单元的预限定的操控操作，用以使内窥镜操作状态特定地运动。于是，所述控制单元在选择该操作状态之后连续地实施所属的操控操作，而所述开关元件处于操纵状态中。在该有利的实施方式中，例如通过按压开关元件选择确定的操作状态，并且只要开关元件保持被按压，则实施预限定用于该操作状态的操控操作。以这种方式，手术医生可以以开关元件的唯一一个操纵引起在两个操作状态之间的变换并且同时促使内窥镜的用于被新调节的操作状态的预限定操控。优选地，如果所述开关元件比预定的时间更长地处于非操纵状态中，则所述控制单元在选择操作状态之后变换到基态中。由此，手术医生知道：辅助设备在不操纵开关元件的情况下总是处于明确限定的基态中，从所述基态出来能够选择各个操作状态。这也使手术医生学会本文档来自技高网...

【技术保护点】
用于在外科手术期间给出图像地辅助支持手术医生的辅助设备(10)，该辅助设备包括：内窥镜(12)，该内窥镜具有用于产生图像数据的照相机(16)；目视仪(20)，用以基于由照相机(16)产生的图像数据示出运动图像；与内窥镜(12)耦联的操纵器(14)，用以使内窥镜(12)运动；以及控制单元(22)，用以根据多个操作状态中的一个操作状态选择性地操控操纵器(14)，使得通过内窥镜(12)根据相应选择的操作状态的运动可影响示出的运动图像；其特征在于，所述辅助设备还包括与所述控制单元(22)耦联的操作元件，用以选择相应的操作状态，其中所述操作元件由唯一一个构造为按键的具有恰好两个切换状态的开关元件(28)构成，其中一个切换状态是操纵状态并且另一个切换状态是非操纵状态；基于所述开关元件(28)的可能的所述两个切换状态，给所述操作状态配置可相互区分的预限定的切换模式，所述切换模式能借助开关元件(28)生成，为通过切换模式可选择的操作状态中的至少一个操作状态设置所述控制单元(22)的预限定的操控操作，用以使内窥镜(12)操作状态特定地运动；并且所述控制单元(22)在选择该操作状态之后连续地实施所属的操控操作，而所述开关元件(28)处于操纵状态中。...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2013.07.31 DE 102013108228.91.用于在外科手术期间给出图像地辅助支持手术医生的辅助设
备(10)，该辅助设备包括：
内窥镜(12)，该内窥镜具有用于产生图像数据的照相机(16)；
目视仪(20)，用以基于由照相机(16)产生的图像数据示出运动
图像；
与内窥镜(12)耦联的操纵器(14)，用以使内窥镜(12)运动；
以及
控制单元(22)，用以根据多个操作状态中的一个操作状态选择性
地操控操纵器(14)，使得通过内窥镜(12)根据相应选择的操作状态
的运动可影响示出的运动图像；
其特征在于，所述辅助设备还包括与所述控制单元(22)耦联的
操作元件，用以选择相应的操作状态，其中
所述操作元件由唯一一个构造为按键的具有恰好两个切换状态的
开关元件(28)构成，其中一个切换状态是操纵状态并且另一个切换
状态是非操纵状态；
基于所述开关元件(28)的可能的所述两个切换状态，给所述操
作状态配置可相互区分的预限定的切换模式，所述切换模式能借助开
关元件(28)生成，
为通过切换模式可选择的操作状态中的至少一个操作状态设置所
述控制单元(22)的预限定的操控操作，用以使内窥镜(12)操作状
态特定地运动；并且
所述控制单元(22)在选择该操作状态之后连续地实施所属的操
控操作，而所述开关元件(28)处于操纵状态中。
2.按照权利要求1所述的辅助设备(10)，其特征在于，如果所
述开关元件(28)比预定的时间更长地处于非操纵状态中，则所述控
制单元(22)在选择操作状态之后变换到基态中。
3.按照上述权利要求中任一项所述的辅助设备(10)，其特征在
于，所述切换模式分别包含对所述开关元件(28)的至少一个脉冲状
的单次操纵和/或对所述开关元件(28)的至少一个持续在一定操纵时
间上的操纵。
4.按照上述权利要求中任一项所述的辅助设备(10)，其特征在
于，给所述操作状态的至少一部分配置的切换模式彼此连续地构造地
配置，由此，所属的操作状态能借助所述开关元件(28)以预定的顺
序依次选择。
5.按照上述权利要求中任一项所述的辅助设备(10)，其特征在
于，
所述控制单元(22)包含图像处理模块(24)，该图像处理模块基
于由照相机(16)产生的图像数据在示出的运动图像中检测至少一个
医学仪器并且确定该医学仪器相对于在示出的运动图像内确定的参考
位置的位置偏差；并且
能利用所述开关元件(28)选择的操作状态中的一个操作状态是
跟踪状态，在该跟踪状态中，所述控制单元(22)借助所述位置偏差
确定理论值并且所述操纵器(14)根据该理论值进行操控，使得在示
出的运动图像中被检测的医学仪器通过跟踪所述内窥镜(12)置于确
定的参考位置中。
6.按照权利要求5所述的辅助设备(10)，其特征在于，所述图
像处理模块(24)检测医学仪器的尖端并且确定该尖端的位置偏差。
7.按照权利要求5或6所述的辅助设备(10)，其特征在于，所
述切换模式包括从所述开关元件(28)的非操纵状态到操纵状态中的
唯一一个状态变换，利用所述切换模式能选择跟踪状态。
8.按照权利要求7所述的辅助设备(10)，其特征在于，所述控
制单元(22)以所述开关元件(28)的从非操纵状态到操纵状态中的
状态变换开始操纵器...

【专利技术属性】
技术研发人员：M·伯恩哈特，B·伊巴赫，K·罗伯茨，H·博尔歇斯，
申请(专利权)人：迈柯唯有限公司，
类型：发明
国别省市：德国;DE