用于无菌场和其他工作环境的用户界面系统技术方案

本文公开了用于无菌场和其他工作环境的用户界面系统。在一些实施方案中，用户界面系统可包括投影仪，该投影仪将图形用户界面投影到设置在工作环境内的数据板或其他基板上。该系统还可包括相机或检测与数据板或基板的用户交互的其他传感器。检测到的用户交互可由与设置在工作环境外部的设备进行交互的控制器来处理或解释，从而允许用户从工作环境内与此类设备进行交互。数据板可以是能够容易消毒的物美价廉、一次性的单次使用的系统部件，或为在无菌环境中使用而适当准备的另一部件。

User interface system for sterile field and other working environment

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于无菌场和其他工作环境的用户界面系统相关申请的交叉引用本申请要求于2017年6月8日提交的美国临时申请62/516,897的权益。该申请全文以引用方式并入本文。
本文公开了用于无菌场和其他工作环境的用户界面系统，例如，用于允许从工作环境内与设置在工作环境外部的设备进行交互。
技术介绍
计算机系统、移动装置、电子器件和其他设备已成为我们日常生活中的共同部分，并且此类设备的使用已成为许多医疗、商业和工业过程中的一个有价值的工具。在某些工作环境中使用此类设备可能具有挑战性。例如，在外科手术室中，维持无菌场以降低患者感染或其他并发症的风险可能是重要的。要在外科手术中使用的任何设备必须在进入无菌场之前进行消毒，或者必须保持在无菌场外部。一些设备诸如电子装置的消毒可能非常困难、昂贵或耗时。这些问题可通过将设备保持在无菌场外部来避免，然而这样做使得无菌场内的那些人员与该设备交互具有挑战性。例如，无菌场中的外科医生不能简单地伸出手并转动旋钮，按下按钮，或触摸非无菌设备件的触摸屏。相反，外科医生通常必须向无菌场外部的设备操作员提供言语指令或手势，该设备操作员随后执行外科医生期望的设备交互。这种交流可能会使外科医生分心，他们必须暂时将其注意力从手头的任务上移开。这也可能使所有相关人员感到沮丧，例如，如果设备操作员不像外科医生那样擅长使用设备，或者如果设备操作员误解了外科医生的要求。在一些情况下，外科医生离开无菌场以便与非无菌设备件交互。然后，外科医生必须在重新进入无菌场之前经过对手、手套、衣服等重新消毒的繁琐规程。即使遵循正确的规程，离开和重新进入无菌场也可增加污染的风险。通常设置在无菌场外部并且外科医生可能希望与之进行交互的示例性设备可包括外科导航系统、PACS(图像归档和通信系统)、相机、电外科发生器、输液泵、真空阀、音乐播放器等。即使具有非接触性使用的设备(例如电子显示屏)也可能不方便地从无菌场内使用。例如，外科医生可能需要将其头部转动到不舒服的位置，或将视线从患者或外科医生的手中移开，以便查看显示屏。虽然上文描述了外科手术室环境，但应当理解，这些挑战可存在于许多其他工作环境中，诸如去污室，潮湿环境，洁净室，具有高湿度、灰尘、振动、辐射、化学物质、极端温度、压力、电磁干扰(EMI)、静电放电(ESD)的区域和/或其他苛刻环境。鉴于这些和其他挑战，需要用于无菌场和其他工作环境的改进的用户界面系统。
技术实现思路
本文公开了用于无菌场和其他工作环境的用户界面系统。在一些实施方案中，用户界面系统可包括投影仪，该投影仪将图形用户界面投影到设置在工作环境内的数据板或其他基板上。该系统还可包括检测与数据板或基板的用户交互的相机或其他传感器。检测到的用户交互可由与设置在工作环境外部的设备进行交互的控制器来处理或解释，从而允许用户从工作环境内与此类设备进行交互。数据板可以是能够容易消毒的物美价廉、一次性的单次使用的系统部件。数据板可不含可能对工作环境内的条件敏感的电子器件或其他部件，或不含准备该数据板进入工作环境(例如，无菌场)所需的规程(例如，消毒)。然而，在其他实施方案中，数据板可包括适于在无菌场中使用的电子部件(例如，电子纸屏幕、液晶屏幕、平板电脑等)。在一些实施方案中，用户界面系统可包括相机，该相机被配置为捕获其中设置有基板的工作环境的图像；控制器，该控制器由所捕获的图像确定基板在工作环境内的位置和取向以及所述位置和取向的变化；投影仪，该投影仪将投影图像投影到基板上，该投影图像或该投影图像的位置由控制器响应于所确定的基板的位置或取向的变化而调节；其中控制器由所捕获的图像进一步确定用户是否以及如何与基板进行交互。工作环境可包括外科手术室中的无菌场。基板可包括数据板。数据板可包括唯一标识符。数据板可包括位置标记。数据板可包括静态非投影用户界面元素。在一些实施方案中，数据板不包括电子器件。基板可包括患者的皮肤表面、手套或无菌敷料。基板可包括外科器械。投影图像可包括关于外科器械是否沿预定轨线设置的指示标识。投影图像可包括关于外科器械或其一部分或与其连接的植入物是否邻近或位于预定外科手术部位附近画的轮廓内的指示标识。投影图像可包括图形用户界面。投影图像可包括来自通过进入装置插入患者体内的相机的相机馈送。在一些实施方案中，投影图像可包括信息的显示，包括警告或错误消息。投影图像可包括受控设备件的显示或从受控设备件接收的信息。控制器可响应于与图形用户界面的用户交互来控制设置在工作环境外部的设备。控制器可响应于与图形用户界面的用户交互来控制设置在工作环境内的设备。在一些实施方案中，用户界面方法可包括捕获其中设置有基板的工作环境的一个或多个图像，利用控制器由所述一个或多个捕获的图像确定基板的位置和取向；基于所检测到的位置和取向将投影图像投影到基板上；利用控制器基于所述一个或多个捕获的图像来确定用户是否以及如何与基板进行交互。该方法可包括利用控制器基于由控制器确定的与基板的用户交互来控制设置在工作环境外部的设备。该方法可包括利用控制器基于由控制器确定的与基板的用户交互来控制设置在工作环境内的设备。该方法可包括检测基板的位置或取向的变化以及相应地调节投影图像的位置或取向。用户交互可包括手势或使用触笔。附图说明图1是在手术室中使用的用户界面系统的示意图；图2是图1的用户界面系统的示例性数据板和与该数据板进行交互的用户的透视图；图3是图1的用户界面系统的控制器的示意性硬件框图；图4是图3的功能框图；图5是使用图1的系统的示例性方法的流程图；图6A示出了相对于患者的数据板和相关联的可视化平面；图6B示出了调节图6A的数据板相对于患者的位置，以调节可视化平面相对于患者的位置；图6C示出了相对于患者的数据板和相关联的可视化平面；并且图6D示出了调节图6C的数据板相对于患者的取向，以调节可视化平面相对于患者的取向。具体实施方式本文公开了用于无菌场和其他工作环境的用户界面系统。在一些实施方案中，用户界面系统可包括投影仪，该投影仪将图形用户界面投影到设置在工作环境内的数据板或其他基板上。该系统还可包括检测与数据板或基板的用户交互的相机或其他传感器。检测到的用户交互可由与设置在工作环境外部的设备进行交互的控制器来处理或解释，从而允许用户从工作环境内与此类设备进行交互。数据板可以是能够容易消毒的物美价廉、一次性的单次使用的系统部件。数据板可不含可能对工作环境内的条件敏感的电子器件或其他部件，或不含准备该数据板进入工作环境(例如，无菌场)所需的规程(例如，消毒)。然而，在其他实施方案中，数据板可包括适于在无菌场中使用的电子部件(例如，电子纸屏幕、液晶屏幕、平板电脑等)。现在将描述某些示例性实施方案，以提供对本文所公开的装置和方法的结构、功能、制造和用途的原理全面理解。这些实施方案的一个或多个示例在附图中示出。本领域的技术人员应当理解，本文具体描述且附图中示出的装置与方法为非限制性的示例性实本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用户界面系统，包括：/n相机，所述相机被配置为捕获其中设置有基板的工作环境的图像；/n控制器，所述控制器由所捕获的所述图像确定所述基板在所述工作环境内的位置和取向以及所述位置和取向的变化；和/n投影仪，所述投影仪将投影图像投影到所述基板上，所述投影图像或所述投影图像的位置由所述控制器响应于所述基板的所确定的所述位置或取向的变化而调节；/n其中所述控制器由所捕获的所述图像进一步确定用户是否以及如何与所述基板进行交互。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20170608 US 62/5168971.一种用户界面系统，包括：
相机，所述相机被配置为捕获其中设置有基板的工作环境的图像；
控制器，所述控制器由所捕获的所述图像确定所述基板在所述工作环境内的位置和取向以及所述位置和取向的变化；和
投影仪，所述投影仪将投影图像投影到所述基板上，所述投影图像或所述投影图像的位置由所述控制器响应于所述基板的所确定的所述位置或取向的变化而调节；
其中所述控制器由所捕获的所述图像进一步确定用户是否以及如何与所述基板进行交互。


2.根据权利要求1所述的系统，其中所述工作环境包括外科手术室中的无菌场。


3.根据权利要求1所述的系统，其中所述基板包括数据板。


4.根据权利要求3所述的系统，其中所述数据板包括唯一标识符。


5.根据权利要求3所述的系统，其中所述数据板包括位置标记。


6.根据权利要求3所述的系统，其中所述数据板包括静态非投影用户界面元素。


7.根据权利要求3所述的系统，其中所述数据板不包括电子器件。


8.根据权利要求1所述的系统，其中所述基板包括患者的皮肤表面、手套或无菌敷料。


9.根据权利要求1所述的系统，其中所述基板包括外科器械。


10.根据权利要求9所述的系统，其中所述投影图像是关于所述外科器械是否沿预定轨线设置的指示标识。


11.根据权利要求9所述的系统，其中所述投影图像是关于所述外科器械或其一部分或与其连接的植入物是否邻近或位于预定外科手术部位附近画的轮廓内的指...

【专利技术属性】
技术研发人员：M霍尔，R洛美丽，JR霍金斯，J里奇特，
申请(专利权)人：美多斯国际有限公司，
类型：发明
国别省市：瑞士;CH