(57)【要約】      （修正有）【課題】医療的検査、治療支援のため、インタラクション（対話型情報伝達）方法、およびシステムを提供する。【解決手段】アシスタント装置１の入力インターフェース２により医療機器２１および／またはオペレータ２４および／または患者２３の情報を含む入力情報を検出するステップと、検出された入力情報を入力インターフェースから計算ユニット１１に伝送するステップと、計算ユニットにより入力情報を処理するステップと、計算ユニットにより処理された入力情報に基づきインタラクション指示を作成するステップと、作成されたインタラクション指示を計算ユニットからアシスタント装置のインタラクションインターフェース３に伝送するステップと、インタラクションインターフェースによりインタラクション指示に基づきアシスタント装置の周囲とのインタラクションを実行するステップとを有するインタラクション方法が提案される。【選択図】図２
2015167863.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
アシスタント装置（１）と医療機器（２１）および／またはオペレータ（２４）および／または患者（２３）との間のインタラクション方法において、
・前記アシスタント装置（１）の入力インターフェース（２）により前記医療機器（２１）および／または前記オペレータ（２４）および／または前記患者（２３）の情報を含む入力情報を検出するステップと、
・検出された前記入力情報を前記入力インターフェース（２）から計算ユニット（１１）に伝送するステップと、
・前記計算ユニット（１１）により前記入力情報を処理するステップと、
・前記計算ユニット（１１）により処理された前記入力情報に基づきインタラクション指示を作成するステップと、
・作成された前記インタラクション指示を前記計算ユニット（１１）から前記アシスタント装置（１）のインタラクションインターフェース（３）に伝送するステップと、
・前記インタラクションインターフェース（３）により、前記インタラクション指示に基づき前記アシスタント装置（１）の環境とのインタラクションを実行するステップと
を有するインタラクション方法。
【請求項２】
前記インタラクション指示が前記計算ユニット（１１）から前記インタラクションインターフェース（３）の出力インターフェース（２７）に伝送される出力情報を含み、
前記出力インターフェース（２７）が前記出力情報を前記医療機器(２１)および／または前記オペレータ（２４）および／または前記患者（２３）に送出する請求項１記載の方法。
【請求項３】
前記インタラクション指示が前記計算ユニット（１１）から前記インタラクションインターフェース（３）の掴みアーム（１５）に伝送される掴みアーム指示を含み、
前記アシスタント装置（１）が前記掴みアーム（１５）により掴みアーム指示に基づき前記掴みアーム（１５）の環境との物理的インタラクションを実行する請求項１または２記載の方法。
【請求項４】
前記インタラクション指示が前記計算ユニット（１１）から前記インタラクションインターフェース（３）の移動ユニット（１８）に伝送される移動指示を含み、
前記アシスタント装置（１）が前記移動ユニット（１８）により前記移動指示に基づき移動する請求項１から３の１つに記載の方法。
【請求項５】
前記インタラクション指示が前記計算ユニット（１１）から前記インタラクションインターフェース（３）の可動部分領域（３１）に伝送される運動指示を含み、
前記可動部分領域（３１）が前記運動指示に基づきその位置を前記アシスタント装置（１）の別の部分領域に対して変化させる請求項１から４の１つに記載の方法。
【請求項６】
前記入力情報が前記オペレータ（２４）および／または前記患者（２３）から発せられる自然言語の音声入力を含み、
前記計算ユニット（１１）が前記入力情報を処理するため自然言語の処理法を開始する請求項１から５の１つに記載の方法。
【請求項７】
前記入力情報が、前記入力インターフェース（２）の光センサ（４）により、前記患者（２３）および／または前記オペレータ（２４）の手振りおよび／または身振りおよび／または身運きを検出し、
前記インタラクション指示の作成が前記検出された手振りおよび／または身振りおよび／または身動きに基づき行われる請求項１から６の１つに記載の方法。
【請求項８】
少なくとも１つのデータバンク（２２）に前記医療機器（２１）による前記患者（２３）の検査および／または治療に関する情報データが記憶され、
前記インタラクション指示の作成が前記少なくとも１つのデータバンク（２２）に記憶された前記情報データに基づいて実行される請求項１から７の１つに記載の方法。
【請求項９】
前記インタラクション指示およびこのインタラクション指示を作成する基になった前記入力情報が、少なくとも１つのデータバンク（２２）から情報データとして出力される請求項１から８の１つに記載の方法。
【請求項１０】
前記インタラクション指示の作成のため、前記計算ユニット（１１）が、前記検出された入力情報のほかに、前記データバンク（２２）に記憶されているインタラクション指示および／またはこれに記憶されている入力情報を利用する請求項９の１つに記載の方法。
【請求項１１】
前記インタラクション指示の作成中に、前記計算ユニット（１１）が潜在的インタラクション指示のための複数の仮説を作成し、これらの仮説が潜在的インタラクション指示を評価する請求項１から１０の１つに記載の方法。
【請求項１２】
少なくとも１つの前記潜在的インタラクション指示に基づき、対応する評価の出力とともに、前記アシスタント装置（１）の環境における前記インタラクションを実行する請求項１１の１つに記載の方法。
【請求項１３】
前記計算ユニット（１１）が外部計算ユニットを有し、
このユニットがデータ交換のため種々の医療機器（２１）に付設されている複数のアシスタント装置（１）と接続される請求項１から１２の１つに記載の方法。
【請求項１４】
入力インタ−フェース（２）とインタラクションインターフェース（３）とを有し、
患者（２３）の医学的な検査ステップおよび／または治療ステップを支援するため、請求項１から１３の１つに記載の方法を実施するように構成されたアシスタント装置。
【請求項１５】
前記インタラクションインターフェース（３）が、出力インターフェース（２７）を有する請求項１４記載のアシスタント装置。
【請求項１６】
前記インタラクションインターフェース（３）が、掴みアーム（１５）を有する請求項１４または１５記載のアシスタント装置。
【請求項１７】
前記インタラクションインターフェース（３）が、移動ユニット（１８）を有する請求項１４から１６の１つに記載のアシスタント装置。
【請求項１８】
前記インタラクションインターフェース（３）が、可動部分領域（３１）を有し、
この部分領域が前記アシスタント装置（１）の別の部分領域に対しその位置を変化するように構成される請求項１４から１７の１つに記載のアシスタント装置。
【請求項１９】
外部計算ユニット(１１)に対するデータインターフェース（１０）を有する請求項１４から１８の１つに記載のアシスタント装置。
【請求項２０】
少なくとも部分的にロボット（１２）として構成された請求項１４から１９の１つに記載のアシスタント装置。
【請求項２１】
前記ロボット（１２）が、人型ロボットの形で構成された請求項２０記載のアシスタント装置。
【請求項２２】
計算ユニット（１１）と請求項１４から２１の１つに記載のアシスタント装置とを有し、
前記計算ユニット（１１）が前記アシスタント装置（１）とともに請求項１から１３の１つに記載の方法を実施するように構成されたアシスタントシステム。
【請求項２３】
前記インタラクションインターフェース（３）が出力インターフェース（２７）を有し、
前記計算ユニット（１１）が前記出力インターフェース（２７）を制御するに構成された出力制御モジュール（２８）を有する請求項２２記載のアシスタントシステム。
【請求項２４】
前記インタラクションインターフェース（３）が掴みアーム（１５）を有し、
前記計算ユニット（１１）が前記掴みアーム（１５）を制御するように構成された掴みアーム制御モジュール（３３）を有する請求項２２または２３記載のアシスタントシステム。
【請求項２５】
前記インタラクションインターフェース（３）が移動ユニット（１８）を有し、
前記計算ユニット（１１）が前記移動ユニット（１８）を制御するように構成された移動ユニット制御モジュール（１９）を有する請求項２２から２４の１つに記載のアシスタントシステム。
【請求項２６】
前記インタラクションインターフェース（３）が前記アシスタント装置（１）の別の部分領域に対しその位置を変化するように構成されている可動部分領域（３１）を有し、
前記計算ユニット（１１）が前記可動部分領域（３１）を制御するように構成された運動制御モジュール（１４）を有する請求項２２から２５の１つに記載のアシスタントシステム。
【請求項２７】
前記計算ユニット（１１）が音声モジュール（９）を有し、
このモジュールが、前記入力インターフェース（２）の音声受信ユニット（６）により受信された自然言語の形の音声入力を処理するように構成された請求項２２から２６の１つに記載のアシスタントシステム。
【請求項２８】
前記計算ユニット（１１）が画像処理モジュール（８）を有し、
このモジュールが、前記入力インターフェース（２）の光センサ（４）により受信された光信号を処理するように構成された請求項２２から２７の１つに記載のアシスタントシステム。
【請求項２９】
前記計算ユニット（１１）が外部計算ユニットとして構成され、
このユニットが並列動作するスーパーコンピュータおよび／またはクラウドコンピュータから構成された請求項２２から２８の１つに記載のアシスタントシステム。
【請求項３０】
計算ユニット（１１）と、請求項１４から２１の１つに記載の複数のアシスタント装置（１）とを有し、
前記計算ユニット（１１）が前記複数のアシスタント装置（１）の個々の装置とともに請求項１から１３の１つに記載の方法を実施するように構成されたユニット。
【請求項３１】
医療機器（２１）と請求項１４から２１の１つに記載のアシスタント装置（１）とを有するシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、アシスタント装置と医療機器および／またはオペレータおよび／または患者との間のインタラクション（対話型情報伝達）方法、アシスタント装置、アシスタントシステム、ユニットおよびシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
医療機器は、典型的には患者の治療および／または検査に使用される。たとえば、医療用画像構成検査は、医療用画像構成装置、たとえば磁気共鳴装置、コンピュータ・トモグラフィー装置、ＰＥＴ装置（ポジトロン・エミッション・トモグラフィー装置）などにより種々の医療上の課題に応用されている。この場合、医療機器による患者の治療および／または検査は、典型的にはオペレータ、たとえば看護師、技師、Ｘ線助手または医師により支援される。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
本発明の課題は、医療上の検査および／または治療の一連の支援を改良することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
この課題は、独立請求項の特徴により解決される。有利な実施形態は、従属請求項に記載されている。
【０００５】
本発明は、アシスタント装置と医療機器および／またはオペレータおよび／または患者との間のインタラクション方法において、
・アシスタント装置の入力インターフェースにより医療機器および／またはオペレータおよび／または患者の情報を含む入力情報を検出するステップと、
・検出された入力情報を入力インターフェースから計算ユニットに伝送するステップと、
・計算ユニットにより入力情報を処理するステップと、
・計算ユニットにより処理された入力情報に基づきインタラクション指示を作成するステップと、
・作成されたインタラクション指示を計算ユニットからアシスタント装置のインタラクションインターフェースに伝送するステップと、
・インタラクションインターフェースによりインタラクション指示に基づきアシスタント装置の周囲とのインタラクションを実行するステップと
を有するインタラクション方法により上記の課題を解決する。
【０００６】
医療機器、たとえば医療用画像構成機器または医療用治療機器は、特に検査室および／または治療室内に配置される。また、特にアシスタント装置も検査室および／または治療室内に配置される。その代わりにまたはそれに付加して、アシスタント装置は、医療機器のコントロール室内にも配置されることがある。患者は、検査室および／または治療室内の医療機器の患者横臥台上に位置決めされる。アシスタント装置は、検査室および／または治療室内に物理的に、たとえば特に可動のロボットの形で存在するようにすることができる。
【０００７】
アシスタント装置は、自律的に構成されると有利である。したがって、アシスタント装置は有利には医療機器とは独立して、特に別個に構成される。アシスタント装置は、有利には独自の運動および／または独自の行動を取れるように構成される。アシスタント装置は、医療機器へのデータ伝送のためのデータインターフェースを有するようにして、医療機器に付設することができる。
【０００８】
入力情報は、光学的入力情報および／または音響的入力情報および／または触感的入力情報を含み得る。アシスタント装置は、入力情報を入力インターフェースの適当なセンサ、たとえば光センサ、音センサおよび／または接触センサにより、記録（レジスタ）することができる。入力情報は、この場合患者および／またはオペレータとのコミュニケーション、たとえば質問を含み得る。その代わりにまたはそれに付加して、入力情報として事象、たとえば患者および／またはオペレータの行動が入力インターフェースにより検出され得る。入力情報はまた入力指令を含み得る。勿論アシスタント装置の入力インターフェースは、当業者にとって有意義と思われる別の入力情報も検出し得る。
【０００９】
入力インターフェースは、特にデータ交換のため計算ユニットに接続されている。計算ユニットは、アシスタント装置に組み込むことができる。特に有利なのは、計算ユニットが外部の計算ユニットを有し、検査室および／または治療室から空間的に離れて位置決めされることである。計算ユニットは、有利には人工知能を有するようにし、計算ユニットによる入力情報の処理および処理された入力に基づきインタラクション指示を作成するのに利用する。したがって、計算ユニットは、検査室の諸条件および／またはオペレータおよび／または患者の質問に適合したインタラクション指示を作成することができる。
【００１０】
インタラクション指示は、特にインタラクションの実行のための指示である。インタラクション指示は、計算ユニットにより作成され、検出された入力情報に適切に適合されると有利である。インタラクション指示は、さらに計算ユニットからアシスタント装置のインタラクションインターフェースに伝送される。このため、計算ユニットおよびインタラクションインターフェースはデータ交換のため互いに接続されると有利である。アシスタント装置は、特に医療機器および／またはオペレータおよび／または患者とのインタラクションを実行する。
【００１１】
インタラクションは、出力情報の出力、たとえば音声出力および／または光出力を含み得る。インタラクションは、またインタラクションインターフェースの周囲との物理的インタラクションを含み得る。
【００１２】
提案された処置により、したがってアシスタント装置および／または患者および／またはオペレータおよび／または医療機器との間の有効にして特に簡単なインタラクションを実行することができる。医療機器による検査および／または治療中にも、患者および／またはオペレータおよび／または医療機器とのインタラクションを実行することができる。
【００１３】
一実施形態によれば、インタラクション指示は計算ユニットからインタラクションインターフェースの出力インターフェースに伝送される出力情報を含み、その際出力インターフェースは出力情報を医療機器および／またはオペレータおよび／または患者に出力する。
【００１４】
出力情報は、医療機器による患者の検査および／または治療計画の指示を含み得る。その代わりにまたはそれに付加して、出力情報は患者および／またはオペレータに対する少なくとも１つの情報および／または指示を含み得る。このため、出力情報は少なくとも部分的に光学的出力情報を含み、この情報は医療機器および／または患者のディスプレイ上に出力インターフェースの投影ユニットにより投影される。その代わりにまたはそれに付加して、出力情報は音響的出力情報を含み、この情報は特に出力インターフェースのスピーカによりオペレータおよび／または患者に出力される。勿論、アシスタント装置の出力インターフェースが、当業者にとって有意義と思われる別の出力情報を出力することもできる。
【００１５】
アシスタント装置はオペレータおよび／または患者に入力情報に基づく有意義な出力情報を提供することができる。たとえばアシスタント装置はオペレータおよび／または患者に対し医療機器により患者に実施すべき治療および／または検査に関する重要な情報を提供することができる。
【００１６】
一実施形態によれば、インタラクション指示は計算ユニットからインタラクションインターフェースの掴みアームに伝送される掴みアーム指示を含み、その際アシスタント装置は掴みアームにより掴みアーム指示に基づき掴みアームの周囲との物理的インタラクションを実行する。
【００１７】
アシスタント装置は、掴みアームによりオペレータを適時に支援することができる。たとえば、アシスタント装置は、掴みアームによりオペレータに、医療機器による検査および／または治療のための患者の準備に必要な用具を渡すことができる。
【００１８】
一実施形態によれば、インタラクション指示は計算ユニットからインタラクションインターフェースの移動ユニットに伝送される移動指示を含み、その際アシスタント装置は移動ユニットにより移動指示に基づき移動させられる。
【００１９】
このためアシスタント装置は、有利には少なくとも部分的にロボットとして構成され、移動ユニットをロボットの一部とすることができる。特に、アシスタント装置は、医療機器および／または患者および／またはオペレータに対する相対位置を変化することができる。移動指示は、特に光学的入力情報に基づき作成することができる。光学的情報は、特に室内のオペレータおよび／または患者および／または医療機器に対する位置情報を含み得る。
【００２０】
アシスタント装置の位置変化は、アシスタント装置がオペレータの視野内にあるか、および／またはその物理的存在によりオペレータの作業を妨げるときに実施されると有利である。アシスタント装置の位置変化は、また医療機器による患者の検査および／または治療中にも重要である。したがって、アシスタント装置は、有利には患者がアシスタント装置の存在に気付くことができるように患者の視野範囲内に位置決めされる。さらにアシスタント装置は移動によりその位置を変化し、アシスタント装置が光学的出力情報を投影するため投影面に対する有利な位置を取るようにすることができる。さらに、アシスタント装置は移動によりその位置を変化し、アシスタント装置が患者および／またはオペレータの手振りおよび／または身振りおよび／または動きを検知するために有利な位置を取るようにすることができる。
【００２１】
一実施態様によれば、インタラクション指示は計算ユニットからインタラクションインターフェースの可動部分領域に伝送される運動指示を含み、その際可動部分領域が運動指示に基づきアシスタント装置の別の部分領域に対する位置を変化するようにされる。
【００２２】
可動部分は、特に運動指示に基づきたとえばロボットの胴であるアシスタント装置の基体に対する位置を変化することができる。この場合重要なことは、可動部分領域が特にアシスタント装置の別の部分領域に対してその位置を変化できることである。アシスタント装置が、上述の移動ユニットにより全体として移動すると、可動部分領域はこの移動とは無関係にアシスタント装置の別の部分領域に向かって付加的な運動を実行することができる。
【００２３】
可動部分領域の運動によって、可動部分領域に配置されたアシスタント装置の要素は、特にアシスタント装置全体の移動とは無関係に、有利な位置にもたらされる。たとえば、投影ユニットは、可動部分領域に配置することができる。可動部分領域は、投影ユニットがアシスタント装置全体の回転を必要とせずに、投影面に対する有利な向きを取ることができるように回転させられる。
【００２４】
一実施形態によれば、入力情報はオペレータおよび／または患者から発せられる自然言語の形の音声入力を含み、その際計算ユニットは入力情報を処理するため自然言語の処理法を開始する。
【００２５】
自然言語とは、典型的には歴史的に発展してきた人間が話す言語である。自然言語は、またコミュニケーションを調和するため手振りおよび／または身振りおよび／または音の抑揚および／またはイントネーションを伴うことがある。自然言語は、公的な言語とは異なり構造的および語彙的に曖昧さを有する。
【００２６】
自然言語で作られた入力情報の処理法の１つは、自然言語で作られた入力情報をスピーチ‐テキストアルゴリズムを使用して文章に変換することである。続いて、計算ユニットが、たとえば潜在意味解析（英：latent semantic indexing, LSI）により文章に意味を与える。
【００２７】
アシスタント装置は自然言語の処理により有利なことに、アシスタント装置を制御するための構造化された言語指令の知識を全く持たない患者の質問にも応答することができる。アシスタント装置は、また複雑の質問を処理しそれに適したインタラクション指示を作成できる。インタラクション指示は、音響的出力情報を含むと有利である。出力情報は、同様に自然言語の形にすることができる。自然言語で作られた音響的出力情報の出力は、患者を落ち着かせるのに寄与する。したがって、アシスタント装置と患者および／またはオペレータとの間の、特に簡単で直観的なコミュニケーションが成立する。
【００２８】
一実施形態によれば、入力インターフェースの光センサにより入力情報として患者および／またはオペレータの身振りおよび／または手振りおよび／または身動きが検出され、その際インタラクション指示の作成が検出された身振りおよび／または手振りおよび／または身動きに基づいて行われる。
【００２９】
光センサは、たとえば３Ｄカメラなどの３Ｄ画像データ検出ユニットを有し得る。したがって、アシスタント装置は、特に患者および／またはオペレータの非言語コミュニケーションを検出できる。非言語コミュニケーションは、患者および／またはオペレータの音声入力と組み合わせて計算ユニットにより処理することができる。患者の身振りおよび／または手振りおよび／または身動きに基づきアシスタント装置は、有利なことに患者の気分も検知することができる。気分は入力情報として計算ユニットにより処理され、患者の気分に適したインタラクション、たとえば患者を落ち着かせるような音楽および／または映像の出力をインタラクションインターフェースの出力インターフェースから実行することができる。
【００３０】
患者および／またはオペレータの身振りおよび／または手振りおよび／または身動きの検知はアシスタント装置の使用法の多様性を高める。アシスタント装置が移動ユニットを有するときには、アシスタント装置を検査室および／または治療室内に配置し、患者および／またはオペレータの身振りおよび／または手振りおよび／または身動きを検知できるようにすれば特に有利である。
【００３１】
一実施形態によれば、少なくとも１つのデータバンクに医療機器による患者の検査および／または治療に関する情報データが記憶され、その際インタラクション指示の作成が少なくとも１つのデータバンクに記憶された情報データに基づき実行される。
【００３２】
特に、計算ユニットは、情報データを少なくとも１つのデータバンクから呼び出すことができる。少なくとも１つのデータバンクは、たとえば医療機器による患者の検査および／または治療に関する専門知識を有する医療データバンクを含むことができる。たとえば、少なくとも１つのデータバンクには、医療に関する専門書および／または科学論文を格納することができる。たとえば、少なくとも１つのデータバンクには、医療機器による検査および／または治療に対する禁忌事項を記憶させておくことができ、出力情報は禁忌事項に関するオペレータに対する情報を含むことができる。
【００３３】
特に少なくとも１つのデータバンクは、患者データバンクを含む。患者データバンクは、特に医療機器が置かれている病院の医療装置に特有なものである。患者データバンクは、したがって医療装置の病院情報システムの一部であり得る。患者に特有な情報データは、患者の健康状態に関するおよび／または患者の病歴たとえば患者の過去の病気に関する、および／または患者の今後の検査および／または治療計画に関する、および／または患者の希望、たとえば医療機器による患者の治療および／または検査中の音楽サービスに関する情報を含むことができる。
【００３４】
したがって、インタラクション指示は、有利には医療機器により検査および／または治療される患者に個別に同調させることができる。たとえばインタラクションは、患者の医療機器による治療および／または検査に対する恐怖心を減少させるように患者に適合した音響的および／または光学的出力情報の出力を含むことができる。このような出力情報は、たとえば患者のお気に入りの音楽および／または患者の希望により投影される鎮静用の画像であり得る。
【００３５】
一実施態様によれば、インタラクション指示およびこのインタラクション指示を作成した関連入力情報は少なくとも１つのデータバンクに情報データとして記憶される。
【００３６】
したがって、少なくとも１つのデータバンクは自己学習データバンクとして構成される。インタラクション指示は、関連入力情報によりトレーニングデータとして少なくとも１つのデータバンクに記憶される。したがって、少なくとも１つのデータバンクに記憶されるデータの内容は常時改良することができる。
【００３７】
一実施形態によれば、インタラクション指示の作成のため、計算ユニットは検出された入力情報のほかにデータバンクに記憶されているインタラクション指示および／または記憶されている入力情報を使用する。
【００３８】
たとえば計算ユニットは、データバンクへの次のアクセスの際に入力情報に相応するインタラクション指示を直接呼び出すことができ、これを新規に検出する必要はない。したがって、出力されるインタラクション指示の内容は常時改良される。
【００３９】
一実施形態によれば、インタラクション指示の作成中に計算ユニットは潜在的インタラクション指示のため複数の仮説を作成し、この複数の仮説を潜在的インタラクション指示のために評価する。
【００４０】
特に、複数の仮説の評価は、計算ユニットにより並列的に、たとえば計算ユニットの複数のプロセッサにより実行することができる。複数の仮説の作成のため計算ユニットは種々の回答源、たとえばデータバンクにおいて、処理された入力情報に基づく潜在的なインタラクション指示を探し出すことができる。複数の仮説の評価前に、複数の仮説のフィルタリングが行われる。
【００４１】
潜在的インタラクション指示に対する複数の仮説の評価は、処理された入力情報に基づきおよび／またはエビデンス源に基づき、たとえば少なくとも１つのデータバンクから呼び出された付加的な情報データに基づき行われる。複数の仮説の評価は、潜在的インタラクション指示に対する仮説が処理済みの入力情報に基づく適切なインタラクション指示を含むかの確実性の度合いの決定を含み得る。
【００４２】
続いて計算ユニットは、複数の仮説を潜在的インタラクション指示のために統合することができる。これに基づき、計算ユニットは、複数の仮説をそれらの評価に基づき比較することができる。インタラクション指示の作成は、有利には複数の仮説のうち最高の評価を有する仮説に属する潜在的インタラクション指示の選択を含む。
【００４３】
計算ユニットは、したがって入力情報の処理の際に、特に別の情報源からの情報に基づき入力情報から論理的推論を引き出すことができる。計算ユニットは、入力情報の処理中に入力情報の意味を自動的に検出することができる。したがって、入力情報に基づく、特に好適なインタラクション指示を作成することができる。
【００４４】
一実施形態によれば、潜在的インタラクション指示の少なくとも１つに基づきアシスタント装置の周囲とのインタラクションが付属の評価の出力とともに実行される。
【００４５】
たとえば、実行されたインタラクション指示の仮説の評価はオペレータおよび／または患者に特に音響的に出力することができる。その代わりにまたはそれに付加して、情報は仮説の作成に使用された回答源に関する情報、たとえば使用される専門書のタイトルが出力される。その代わりにまたはそれに付加して、仮説および／または代替仮説の選択理由も出力できる。
【００４６】
したがって、オペレータおよび／または患者には付加的なメタ情報を提供することができる。このメタ情報は、オペレータおよび／または患者に実行されるインタラクションの判断を容易化および／または可能にさせる。有利には、この場合、インタラクションは出力情報の出力として構成される。たとえばアシスタント装置が、出力情報に付加してオペレータおよび／または患者に出力情報の確実性が高いことを知らせると、オペレータおよび／または患者は出力情報をできるだけ信頼するようになる。したがって、アシスタント装置の出力情報は特に患者および／またはオペレータの人間的判断能力と組み合わせることができる。
【００４７】
一実施形態によれば、計算ユニットは外部計算ユニットを有し、このユニットはデータ交換のため種々の医療機器に付設されている複数のアシスタント装置に接続されている。
【００４８】
したがって、複数のアシスタント装置は外部計算ユニットにアクセスすることができる。外部計算ユニットは、特に医療機器および／またはアシスタント装置が置かれている検査室および／または治療室の外部に配置される。外部計算ユニットは、有利にはまた医療機器が置かれている病院の外部に配置することもできる。外部計算ユニットは、したがって種々の医療機器と接続されている計算センターに配置することができる。そのことから、有利には大出力計算ユニットとして構成されている１つの外部計算ユニットが複数のアシスタント装置用の計算作業を遂行できるという利点が生じる。これは経費の節約を可能にする。さらに外部計算ユニットは、特に空間的に検査室および／またはアシスタント装置に制限されることがないので、特に高い計算能力を用意することができる。
【００４９】
特に外部計算ユニットは、有利には迅速なデータ交換のためアシスタント装置に接続される。外部計算ユニットでは入力情報の処理および／またはインタラクション指示の作成が処理された入力情報に基づき実行される。このため入力情報は、アシスタント装置の入力インターフェースから外部計算ユニットへ直接伝送されるか、または処理された入力情報が計算ユニットから外部計算ユニットへ伝送することができるようにされる。
【００５０】
さらに本発明は、患者の医療的検査ステップおよび／または治療ステップを支援するため本発明方法を実行するために構成されたアシスタント装置に関する。このためアシスタント装置は、アシスタント装置と医療機器および／またはオペレータおよび／または患者との間のインタラクションを実行するように構成されている。
【００５１】
入力インターフェースは、医療機器および／またはオペレータおよび／または患者の情報を含む入力情報の検出のために構成される。インタラクションインターフェースは、インタラクション指示に基づきアシスタント装置の周囲とのインタラクションを実行するために構成される。
【００５２】
アシスタント装置の一実施形態によれば、インタラクションインターフェースは出力インターフェースを有する。
【００５３】
出力インターフェースは、投影ユニットを有することができる。さらに出力インターフェースは、音響的出力ユニット、特に音声出力ユニットをオペレータおよび／または患者への音響的信号の出力のために有することができる。
【００５４】
したがってアシスタント装置は、有利には入力インターフェースと出力インターフェースとから構成される双方向コミュニケーションインターフェースを有する。双方向コミュニケーションインターフェースは、有利にはオーディオ・ビジュアルに構成される。したがって、アシスタント装置と患者および／またはオペレータとの間に種々の形の情報を交換することができる。
【００５５】
アシスタント装置の一実施形態では、インタラクションインターフェースは掴みアームを有する。
【００５６】
掴みアームは、有利には腕に配置される。インタラクションインターフェースは、また２つ以上の掴みアームを有することができる。有利にはインタラクションインターフェースは、１つの特に可動的な関節ユニットを有する。関節ユニットは、掴みアームの多面的な動きを可能にする複数の関節を有することができる。有利には、複数の関節の少なくとも１つに力センサが配置される。力センサは、関節の制御を調整する力制御装置に接続される。有利には、インタラクションインターフェースは接触を記録できる接触センサも有する。掴みアームは、有利にはインタラクションインターフェースのインタラクション用に大きな射程距離を与える。さらに掴みアームは、特に光学的および／または音響的出力情報の出力に付加して、付加的なインタラクションの可能性を提供することができる。
【００５７】
アシスタント装置の一実施形態によれば、インタラクションインターフェースは移動ユニットを有する。
【００５８】
移動ユニットは、たとえばローラのような移動手段を含み得る。移動ユニットは駆動トルクを作るためのモータを有することができ、駆動トルクは移動手段に伝達される。アシスタント装置が、たとえば人型ロボットとして構成されれば、移動ユニットは少なくとも部分的に、特に可動関節を備えた脚として構成される。移動ユニットは、特に走行面上のアシスタント装置の位置を少なくとも２つの空間方向に変化させるように構成される。移動ユニットは、特にアシスタント装置の位置を全体的に変化させるように構成される。
【００５９】
特にアシスタント装置は、移動ユニットにより医療機器および／またはオペレータおよび／または患者に対する位置を変化することができる。したがってアシスタント装置は、室内で特に有利な位置を取ることができ、たとえば正確な箇所に警告指示を投影することができる。またロボットとして構成されたアシスタント装置は、移動ユニットによりたとえば自動的に充電ステーションに走行することができる。
【００６０】
アシスタント装置の一実施形態によれば、インタラクションインターフェースは可動部分領域を有し、この可動部分領域はアシスタント装置の別の部分領域に対してその位置を変化できるように構成される。
【００６１】
可動部分領域には、アシスタント装置の要素を配置することができる。たとえば、出力インターフェースの少なくとも一要素および／または入力インターフェースの少なくとも一要素および／または掴みアームを可動部分領域に配置することができる。これらの要素は、アシスタント装置全体の移動とは無関係に運動を行うことができる。したがって要素は、有利な位置を取ることができる。
【００６２】
アシスタント装置の一実施形態によれば、アシスタント装置は外部計算ユニットに対するデータインターフェースを有する。
【００６３】
特にデータインターフェースは、入力インターフェースと外部計算ユニットとの間のデータ伝送および／または外部計算ユニットとインタラクションインターフェースとの間のデータ伝送を可能にすることができる。外部計算ユニットは、入力情報の処理のために構成されている。外部計算ユニットは、処理された入力情報に基づきインタラクション指示を作成するために構成されている。外部計算ユニットは、有利にはデータ交換のために種々の医療機器に付設されている複数のアシスタント装置に接続される。
【００６４】
アシスタント装置の一実施形態によれば、アシスタント装置は少なくとも部分的にロボットとして構成される。
【００６５】
ロボットは、上述の音声受信ユニットおよび／または光センサおよび／または音響的出力ユニットを含むことができる。ロボットは、有利には上述の移動ユニットおよび／または掴みアームを有する。部分的にのみロボットとして構成されたアシスタント装置は典型的には、ロボットとは別に、たとえば検査室および／または治療室内に設置することができるほかの要素を有する。有利には計算ユニット、特に外部計算ユニットはロボットとは独立して配置される。アシスタント装置は、また全体をロボットとして構成することもできる。
【００６６】
ロボットは、特に物理的にその周囲とインタラクションを実行するように構成される。したがってロボットは、たとえばオペレータを医療機器による検査および／または治療のため患者の準備の際に支援することができる。たとえばロボットは、オペレータに検査および／または治療に必要な用具を渡すことができる。
【００６７】
アシスタント装置の一実施形態によれば、ロボットは人型ロボットとして構成される。
【００６８】
人型ロボットは特に、患者に親しみやすいと言う利点を有する。人型ロボットは、常時検査室および／または治療室内にあるようにされる。検査室および／または治療室内の人型ロボットの存在は、特にオペレータが室を離れるときに、患者を安心させることができるので有利である。人型ロボットは、患者にいつでも話し相手であることを認知させることができる。
【００６９】
さらに本発明の対象は、計算ユニットおよび本発明によるアシスタント装置を有し、計算ユニットがアシスタント装置とともに本発明方法を実施するように構成されているアシスタントシステムである。したがってアシスタントシステムは、アシスタント装置と医療機器および／またはオペレータおよび／または患者との間のインタラクションを実行するように構成されている。
【００７０】
入力インターフェースおよび計算ユニットは、検出された入力情報を入力インターフェースから計算ユニットへ伝送するように構成されている。このため入力インターフェースは、特にデータ交換のため計算ユニットに接続される。計算ユニットは、入力情報を処理するために構成される。計算ユニットは、処理された入力情報に基づきインタラクション指示を作成するために構成されている。計算ユニットおよびインタラクションインターフェースは、作成されたインタラクション指示を計算ユニットからインタラクションインターフェースに伝送するために構成されている。このため計算ユニットおよびインタラクションインターフェースは、特にデータ交換のため互いに接続されている。
【００７１】
アシスタント装置の一実施形態によれば、インタラクションインターフェースは出力インターフェースを含み、計算ユニットは出力インターフェースの制御用に構成された出力制御モジュールを有する。
【００７２】
出力インターフェースの制御のため出力制御モジュールは、出力情報を出力インターフェースに伝送することができる。次いで、出力インターフェースは、出力情報を出力することができる。このため出力制御モジュールは、有利にはデータ交換のため出力インターフェースに接続される。
【００７３】
アシスタント装置の一実施形態によれば、インタラクションインターフェースは掴みアームを含み、計算ユニットは掴みアームの制御用に構成された掴みアーム制御モジュールを有する。
【００７４】
掴みアームの制御のため掴みアーム制御モジュールは、掴みアーム指示を掴みアームに伝送することができる。次いで掴みアームは、掴みアーム指示に基づき周囲との物理的インタラクションを実行することができる。このため掴みアーム制御モジュールは、有利にはデータ交換のため掴みアームに接続される。
【００７５】
アシスタント装置の一実施形態によれば、インタラクションインターフェースは移動ユニットを含み、計算ユニットは移動ユニットの制御用に構成された移動制御モジュールを有する。
【００７６】
移動ユニットの制御のため、移動制御モジュールは移動指示を移動ユニットに伝送することができる。次いで移動ユニットは、移動指示に基づき室内におけるアシスタント装置の位置を変化させることができる。このため移動制御モジュールは、有利にはデータ交換のため移動ユニットに接続される。
【００７７】
アシスタント装置の一実施形態によれば、インタラクションインターフェースはアシスタント装置の別の部分領域に関してその位置を変化できるように構成された可動部分領域を有し、計算ユニットは可動部分領域を制御するように構成された運動制御モジュールを有する。
【００７８】
可動部分領域の制御のため、運動制御モジュールは運動指示を可動部分領域に伝送する。可動部分領域は、その運動指示に基づきその位置をアシスタント装置の別の部分領域に対して変化することができる。そのため運動制御モジュールは、有利にはデータ交換のため可動部分領域に接続される。
【００７９】
アシスタント装置の一実施形態によれば、計算ユニットは、自然言語の形に作られ入力インターフェースの音声受信ユニットにより受信された音声入力を処理するように構成された音声モジュールを有する。
【００８０】
この場合、音声モジュールは自然言語の処理法を使用することができる。
【００８１】
アシスタント装置の一実施形態によれば、計算ユニットは、入力インターフェースの光センサにより受信された光信号を処理するように構成された画像処理モジュールを有する。
【００８２】
このため画像処理モジュールは、有利には光信号の形でのパターン認識を実行するように構成されている。画像処理モジュールは、たとえば患者および／またはオペレータの手振りおよび／または身振りおよび／または身動きを処理することができる。また画像処理モジュールは、たとえば危険状況を光信号の形で、たとえば患者の誤位置を検知することができる。
【００８３】
アシスタント装置の一実施形態によれば、計算ユニットは、並列動作するスーパーコンピュータおよび／またはクラウドコンピュータにより構成される外部計算ユニットとして構成されている。
【００８４】
したがって外部計算ユニットは、特に大出力計算ユニットとして構成される。有利には外部計算ユニットは、たとえば複数の仮説をインタラクション指示用に並列処理することができる複数のプロセッサを有する。したがって、外部計算ユニットの動作速度を高めることができる。またこのような計算ユニットは、特に複雑な入力情報を正確に処理し、特に迅速に適切なインタラクション指示を作成するように設計することができる。
【００８５】
さらに本発明は、１つの計算ユニットと複数の本発明によるアシスタント装置を有し、計算ユニットが複数のアシスタント装置のそれぞれとともに、本発明方法を実施できるように構成されているユニットに関する。
【００８６】
これから、複数の本発明によるアシスタント装置を１つの計算ユニットにアクセスさせることができるという利点が得られる。複数のアシスタント装置は、種々の場所に、たとえば異なる医療装置に配置することができる。計算ユニットは、複数の医療装置に接続できる中央計算システムとして構成することができる。したがって計算ユニットは、入力情報の処理および複数のアシスタント装置に対するインタラクション指示の作成を実行できる。勿論複数のアシスタント装置は、互いに独立的に周囲とのインタラクションを実行することができる。
【００８７】
さらに本発明は、医療機器と本発明によるアシスタント装置とを有するシステムに関する。
【００８８】
特に医療機器およびアシスタント装置は、検査室および／または治療室内に配置される。
【００８９】
本発明によるアシスタント装置、本発明によるアシスタントシステム、本発明によるユニットおよび本発明によるシステムの利点は、上記に詳述した本発明による方法の利点に基本的に相応する。この場合上述の特徴、利点または代替的な実施形態は同様にほかの装置発明にも適用され、その逆も可である。換言すれば装置に関する請求項は、方法に関連して説明または請求された特徴とともに展開させることができる。方法の相応する機能的特徴は、この場合相応する装置のモジュール、特にハードウエアモジュールにより具体化される。
【００９０】
以下に本発明を図面に示した実施例に基づき詳細に説明する。
【図面の簡単な説明】
【００９１】
【図１】図１は本発明による複数のシステムを備えた本発明によるユニットの概略図である。
【図２】図２は本発明によるアシスタントシステムの概略図である。
【図３】図３は本発明による方法の第１の実施形態のフローチャートである。
【図４】図４は本発明による方法の第２の実施形態のフローチャートである。
【図５】図５はアシスタント装置のインタラクション方法の概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００９２】
図１は、本発明による複数のシステムを備えた、本発明によるユニットの概略図を示す。本発明によるユニットは、計算ユニット１１と複数のシステム３２を有する。複数のシステム３２は、それぞれアシスタント装置１および医療機器２１を備えている。計算ユニット１１は、複数のアシスタント装置１の個々の装置とともに、本発明による方法を実施するように構成されている。計算ユニット１１は、１つのアシスタント装置１とともに、本発明による１つのアシスタントシステム３４を構成する。
【００９３】
複数のアシスタントシステム３２のうち１つだけが詳細に示され、ほかのシステム３２は概略的に暗示されている。本発明によるシステム３２は、それぞれ医療機器２１と本発明によるアシスタント装置１を有する。詳細に図示されているシステム３２は、第１の実施形態によるアシスタント装置１を有する。
【００９４】
医療機器２１は、図示の例では医療用画像構成機器２１として構成されている。医療用画像構成機器２１はたとえば磁気共鳴装置(ＭＲＩ装置)、シングル・フォト・エミッション・トモグラフィー装置（ＳＰＥＣＴ装置）、ポジトロン・エミッション・トモグラフィー装置（ＰＥＴ装置）、コンピュータ・トモグラフィー装置（ＣＴ装置）、超音波装置、Ｘ線装置またはＣアームとして構成されたＸ線装置である。医療用画像構成機器２１は、また複合医療用画像構成機器として、上述の画像構成様式の複数を組み合わせたものを有することもできる。
【００９５】
勿論医療用画像構成機器２１を持たない、図１には示さない別の医療機器も考えられる。特に、このような医療機器としては治療用機器が挙げられる。たとえば医療機器は、集中治療用機器、たとえばモバイル形監視装置および／または呼吸機器および／または点適機器および／または透析機器として構成され得る。さらに医療機器は、放射線治療機器として構成できる。医療機器は、また結石破砕装置としても構成できる。医療機器は、またたとえばＥＣＧ装置などの心電図検査機器としても構成できる。また医療機器は、侵襲手術用の侵襲治療機器とすることも考えられる。勿論、当業者にとって重要と思われるほかの医療機器も対象となり得る。
【００９６】
図示の医療用画像構成機器２１は患者横臥台３５を有し、その上に患者２３が位置決めされる。医療用画像構成機器２１はオペレータ２４により操作される。医療用画像構成機器２１およびアシスタント装置１は、検査室２６内にある。さらにコントロール室２９が示されており、この中に医療用画像構成機器２１を制御するための制御ユニット３０が配置される。
【００９７】
医療用画像構成機器２１には、アシスタント装置１が付設されている。アシスタント装置１も図示の例では検査室２６内に配置される。アシスタント装置１はこの実施形態では、オペレータ２４および／または医療用画像構成機器２１により検査される患者２３と特に双方向のコミュニケーションを取れるように構成されている。
【００９８】
アシスタント装置１は、このため入力情報を検出するための入力インターフェース２を有している。入力情報は、この場合たとえばオペレータ２４および／または患者２３から出力される。入力インターフェース２は、図示の例ではたとえばマイクロフォンから構成される音声受信ユニット６を有する。さらに入力インターフェース２は、たとえば３Ｄ画像データ検出ユニットから構成される光センサ４を有する。
【００９９】
勿論入力インターフェース２は、光センサ４のみおよび／または音声受信ユニット６のみを有するようにすることもできる。また入力インターフェース２は、複数の光センサ４および／または複数の音声受信ユニット６を有するようにすることもできる。たとえば入力インターフェース２は、複数のカメラおよび／またはマイクロフォンのアレイを用いて、光学的および／または音響的入力情報を検査室２６の大部分から最適に検出できるようにすることもできる。
【０１００】
アシスタント装置１は、インタラクションインターフェース３を有する。図示の例では、インタラクションインタ―フェース３は出力インターフェース２７として構成され、オペレータ２４および／または患者２３に出力情報を出力するように構成されている。図示の例では、出力インターフェース２７はたとえばプロジェクタから構成される投影ユニット５を有する。さらに図示の例では、出力インターフェース２７はたとえばスピーカから構成される音声出力ユニット７を有している。
【０１０１】
勿論出力インターフェース２７は、投影ユニット５のみおよび／または音声出力ユニット７のみを有するようにすることもできる。出力インターフェース２７は、また複数の投影ユニット５および／または複数の音声出力ユニット７を有することもできる。たとえば出力インターフェース２７は、複数の投影ユニットおよび／またはスピーカのアレイを用いて、光学的および／または音響的出力情報を検査室２６の大部分に最適に出力できるようにすることもできる。
【０１０２】
一方では、計算ユニット１１は機器コミュニケーションインターフェース３６を有する。機器コミュニケーションインターフェース３６は、図示の例ではアシスタント装置１のインタラクションインタ―フェース３の一部である。機器コミュニケーションインタ―フェース３６は、データ交換のため医療用画像構成機器２１の制御ユニット３０と接続されている。アシスタント装置１と医療用画像構成機器２１との間のインタラクションとして機器コミュニケーションインタ―フェース３６は指令を制御ユニット３０に伝送することができる。制御ユニット３０は、この指令に基づき医療用画像構成機器２１を制御する。指令は、たとえば医療用画像構成機器２１による患者２３の検査を中断するための中断指令とすることができる。
【０１０３】
アシスタント装置１は、さらに計算ユニット１１を有する。計算ユニット１１は、図示の例ではたとえば外部計算ユニット１１として構成される。したがって計算ユニット１１は、検査室２６の外側に配置される。計算ユニット１１は、またコントロール室２９の外部にも配置される。計算ユニット１１は、データ交換のため複数のシステム３２と接続される。計算ユニット１１は、複数のシステム３２とは特に空間的に分離されて配置される。
【０１０４】
計算ユニット１１は、図示の例では並列的に動作するスーパーコンピュータおよび／またはクラウドコンピュータから構成されている。図示の例では、計算ユニット１１はデータバンク２２に接続される。計算ユニット１１は、このためデータバンク２２からデータを呼び出しおよび／またはトレーニングデータをデータバンク２２に格納できるように構成されている。
【０１０５】
本発明の別の実施形態では、計算ユニット１１は部分的にのみ外部計算ユニット１１として構成することもできる。計算ユニット１１は、また完全にアシスタント装置１の空間的周囲、たとえば検査室２６および／または医療用画像構成機器２１に付設されるコントロール室２９内に配置することもできる。この場合たとえば、計算オペレーションを外部計算ユニット１１と医療機器２１および／またはアシスタント装置１に付設された計算ユニット１１とに分けて実施することも考えられる。
【０１０６】
この実施例では、アシスタント装置１は入力インタ―フェース２により検出された入力情報を処理するため、およびインタラクション指示の作成のための唯一の計算ユニット１１を有している。しかしまた原理的には、アシスタント装置１は複数の計算ユニット１１を有するようにし、これらのユニットをたとえば個別に入力情報の処理およびインタラクション指示の作成に従事させることも考えられる。
【０１０７】
アシスタント装置１は、計算ユニット１１へのデータインターフェース１０を有する。データインターフェース１０は、図示の例では複数のデータ伝送ユニットを有する。データ伝送ユニットは少なくとも一部は無線で構成できる。データインターフェース１０は、したがって入力インターフェース２を計算ユニット１１に接続して、入力インターフェース２から計算ユニット１１へのデータ伝送を行う。さらにデータインターフェース１０は、計算ユニット１１から出力インターフェース２７へデータ伝送をするため出力インターフェース２７を計算ユニット１１に接続する。
【０１０８】
計算ユニット１１は画像処理モジュール８を有しており、このモジュールは光センサ４により受信した光信号を処理するように構成されている。さらに画像処理モジュール８は、投影ユニット５用の光学的出力情報を発生するように構成されている。このため画像処理モジュール８は、データ伝送のためデータインターフェース１０を介して、光センサ４および／または投影ユニット５に接続されている。
【０１０９】
計算ユニット１１は、さらに音声モジュール９を有しており、これは自然言語の形で音声受信ユニット６により受信された音声入力を処理するように構成されている。音声モジュール９は、さらにたとえば音声出力ユニット７に対する音響的音声出力を構成することができる。このため音声モジュール９は、データインターフェース１０によるデータ伝送のため、音声受信ユニット６および／または音声出力ユニット７に接続されている。
【０１１０】
計算ユニット１１はさらに出力制御モジュール２８を有しており、これは出力インターフェース２７の制御のために構成されている。このため出力インターフェース２７は、同様にデータインターフェース１０を介して出力制御モジュール２８に接続される。
【０１１１】
図２は、本発明の第２の実施形態によるアシスタントシステム３４の概略図である。このアシスタントシステム３４は、ロボット１２として構成されたアシスタント装置１を有する。さらにアシスタントシステム３４は、計算ユニット１１を有する。さらに、アシスタント装置１とともに本発明によるシステム３２を構成する医療機器２１が示されている。
【０１１２】
以下の記載は主として図１の実施例との相違点のみに限定し、同様の構成部材、特徴および機能は図１の実施例の記載を援用する。ほぼ同じ構成の構成部材、特徴および機能は基本的に同じ符号で示されている。
【０１１３】
ロボット１２は、ここでは人型ロボットとして構成されている。したがってロボット１２は、人間に類似した形状を有する。図示の例では、人型ロボット１２は頭、胴、腕および脚を有する。勿論ロボット１２は、当業者にとって有意義と思われる他の形態を取ることも考えられる。
【０１１４】
図示の例ではロボット１２には、図１で説明したアシスタント装置１のすべての要素が取り付けられている。たとえばロボット１２は、光センサ４と投影ユニット５を備えた入力インタ―フェース２を有する。光センサ４は、有利にはロボット１２の頭部に配置される。ロボット１２は、出力インターフェース２７を有するインタラクションインターフェース３を有する。出力インターフェース２７の投影ユニット５は、たとえばロボット１２の頭部の上に配置されるピコプロジェクタである。出力インターフェース２７の音声出力ユニット７は、有利には同様にロボット１２の頭部に配置される。音声受信ユニット６は、ロボット１２の任意の位置に配置できる。
【０１１５】
勿論ロボット１２は、アシスタント装置１の個々の要素の一部のみを有することができる。したがって、アシスタント装置は部分的にのみロボット１２として構成することもできる。たとえば音声受信ユニット６は、ロボット１２にではなく、検査室２６内にマイクロフォンアレイとして別個に構成することもできる。
【０１１６】
またロボット１２は、有利には計算ユニット１１を持たずに、単に計算ユニット１１にデータインターフェース１０を介して接続することもできる。図１に示したように、図２でも入力インターフェース２およびインタラクションインターフェース３は、データインターフェース１０を介して計算ユニット１１のたとえば画像処理モジュール８および音声モジュール９に接続されている。
【０１１７】
さらに、ロボット１２のインタラクションインターフェース３は掴みアーム１５を有する。掴みアーム１５は、アシスタント装置１の周囲との物理的インタラクションを構成する。したがって計算ユニット１１は、掴みアーム１５の制御のために構成された掴みアーム制御モジュール３３を有する。このため掴みアーム１５は、同様にデータインターフェース１０を介して掴みアーム制御モジュール３３に接続されている。
【０１１８】
掴みアーム１５は、図示の例では人型ロボット１２の腕に配置されている。アシスタント装置１は、たとえば掴みアーム１５によりオペレータ２４に、医療用画像処理機器２１による患者２３の検査の準備に必要な用具を渡すことができる。インタラクションインターフェース１３は、さらに力センサ１６を備えた関節ユニット１７を有する。関節ユニット１７は可動的に構成され、力センサ１６は関節ユニット１７の関節に作用する力を測定できる。関節ユニット１７は、掴みアーム１５の位置を変化することを可能にする。
【０１１９】
インタラクションインターフェース３は、さらに移動ユニット１８を有する。移動ユニット１８は、室内でのロボット１２の位置を変化させるように構成されている。移動ユニット１８は、ロボット１２の位置を全体として変化する。したがって計算ユニット１１は、移動ユニット１８を制御するための移動ユニット制御モジュール１９を有する。このため移動ユニット１８は、同様にデータインターフェース１０を介して移動制御モジュール１９に接続される。
【０１２０】
移動ユニット１８は、図示の例ではたとえばローラを有する。ローラは、走行面２０上でのロボット１２の位置の変化を可能にする。走行面２０は、この例では検査室２６の床である。ローラは、特に走行面２０上で少なくとも２つの空間方向への位置変化を可能にする。ロボット１２は、ローラによりオペレータ２４および／または患者２３および／または医療機器２１に対する位置を変化させることができる。
【０１２１】
さらに、インタラクションインターフェース３は可動部分領域３１を有しており、これはアシスタント装置の別の部分領域に対する位置を変化できるように構成されている。したがって計算ユニット１１は、可動部分領域３１の制御用に構成された運動制御モジュール１４を有する。このため可動部分領域３１は、同様にデータインターフェース１０を介して運動制御モジュール１４に接続されている。
【０１２２】
図示の例では、可動部分領域３１はたとえば回転リンクとして構成されている。可動部分領域３１は、人型ロボット１２の頭と胴の間に配置される。したがってロボット１２の頭は、ロボット１２の胴とは独立した回転運動を行うことができる。したがってロボットの頭は、可動部分領域３１の運動により適当な方向に回転して、たとえば投影ユニット５により光学的出力情報を表示面に投影することができる。勿論可動部分領域は、別様に構成および／または配置することもできる。
【０１２３】
図３はアシスタント装置１と医療機器２１および／またはオペレータ２４および／または患者２３との間のインタラクションのための本発明方法の第１の実施形態のフローチャートを示す。
【０１２４】
第１のステップ１００ではアシスタント装置１の入力インターフェース２による入力情報の検出が行われ、その際入力情報は医療機器２１および／またはオペレータ２４および／または患者２３の情報を含む。
【０１２５】
第２のステップ１０１では、入力インターフェース２から計算ユニット１１への検出された入力情報の伝送が行われる。検出された入力情報の伝送は、入力インターフェース２と計算ユニット１１との間のデータインターフェース１０により行われる。計算ユニット１１は、外部計算ユニット１１を有する。外部計算ユニット１１は、特にデータ交換のため異なる医療機器２１に付設されている複数のアシスタント装置１に接続される。図３および図４に示したすべてのステップは、それゆえ計算ユニット１１および／または外部計算ユニット１１により実施される。
【０１２６】
次のステップ１０２では、計算ユニット１１による入力情報の処理が行われる。
【０１２７】
次のステップ１０３では、計算ユニット１１による入力情報の処理に基づくインタラクション指示の作成が行われる。
【０１２８】
次のステップ１０４では、計算ユニット１１からアシスタント装置１のインタラクションインターフェース３への作成されたインタラクション指示の伝送が行われる。作成されたインタラクション指示の伝送は、計算ユニット１１とインタラクションインターフェース３の間のデータインターフェース１０により行われる。
【０１２９】
次のステップ１０５では、インタラクションインターフェース３によるインタラクション指示に基づきアシスタント装置１の周囲とのインタラクションが実行される。
【０１３０】
図４は、本発明による方法の第２の実施形態のフローチャートを示す。以下の記載は主として図３の実施例との相違点のみに限定し、同じステップは図３の実施例の記載を援用する。ほぼ同じステップは、基本的に同じ符号で示されている。
【０１３１】
図４に示した本発明による方法の第２の実施形態は、図３に示した本発明方法の第１の実施形態のステップ１００、１０１、１０２、１０３、１０４、１０５を有する。図４に示す本発明方法の実施形態は、これらのステップに付加して補助ステップおよびサブステップを含んでいる。図４に示す補助ステップおよび／またはサブステップの一部のみを有する図４とは異なる実施形態のフローチャートも考えられる。勿論、図４とは異なるフローチャートも補助ステップおよび／またはサブステップを有することができる。
【０１３２】
図４に示す実施形態では別のステップ９８で音響的入力情報の入力が行われる。音響的入力情報は、たとえばオペレータ２４および／または患者２３による音声入力であり、これは自然言語で構成される。音声入力は、次のステップ１００で入力インターフェース２の音声受信ユニット６により検出される。次のステップ１０２で、音声入力は計算ユニット１１、特に計算ユニット１１の音声モジュール９による自然言語の処理法により処理される。
【０１３３】
さらに図４に示した実施例では、別のステップ９９で光学的入力情報が入力される。たとえばオペレータ２４および／または患者２３が、手振りおよび／または身振りおよび／または身動きを行う。この手振りおよび／または身振りおよび／または身動きが入力信号として次のステップ１００で入力インターフェース２の光センサ４により検出される。手振りおよび／または身振りおよび／または身動きは、次のステップ１０２で計算ユニット１１、特に計算ユニット１１の画像処理モジュール８により処理される。次のステップ１０３で、計算ユニット１１によるインタラクション指示の作成が検出された手振りおよび／または身振りおよび／または身動きに基づき行われる。
【０１３４】
非言語コミュニケーション、すなわち手振りおよび／または身振りおよび／または身動きは、患者および／またはオペレータの音声入力と組み合わせて計算ユニット１１により処理される。
【０１３５】
さらに、インタラクション指示の作成のため、計算ユニット１１は、ステップ１０３でデータバンク２２に接続される。データバンク２２は、たとえば患者データバンクを含む。データバンク２２には、医療機器による患者２３の検査および／または治療に関する情報データが記憶されている。情報データは、特に少なくとも部分的に患者２３に特有なものである。インタラクション指示の作成のため、別のステップ１１１で計算ユニット１１によりデータバンク２２からインタラクションデータが取り出される。ステップ１０３でのインタラクション指示の作成は、データバンク２２から取り出された情報データに基づき行われる。
【０１３６】
ステップ１０３でのインタラクション指示の作成中に計算ユニット１１は別のステップ１０８で潜在的インタラクション指示用の複数の仮説Ａ、Ｂを作成する。図４に示す例では、計算ユニット１１は、たとえば２つの仮説Ａ、Ｂ、すなわち第１の潜在的インタラクション指示用の第１の仮説Ａと第２の潜在的仮説用の第２の仮説Ｂを作成する。勿論計算ユニット１１は、異なる数の仮説Ａ、Ｂを作成することもできる。
【０１３７】
ステップ１０３でのインタラクション指示の作成中に、計算ユニット１１は次のステップ１０９で潜在的インタラクション指示のための複数の仮説Ａ、Ｂを評価する。図示の例では、第１の評価ＡＥを有する第１の仮説Ａと第２の評価ＢＥを有する仮説Ｂを評価する。この場合、評価ＢＥがたとえば評価ＡＥより高いものとする。
【０１３８】
ステップ１０３でのインタラクション指示の作成中に、計算ユニット１１は次のステップ１１０で最高評価ＢＥを有する仮説Ｂを選択する。この選択されたインタラクション指示に基づき、後にアシスタント装置１はインタラクションを実行する。このためインタラクション指示は、対応する仮説Ｂの評価ＢＥとともに、次のステップ１０４で計算ユニット１１によりインタラクションインターフェース３に伝送される。次のステップ１０５で選択されたインタラクション指示に基づき、インタラクションインターフェース３によりインタラクションが実行される。インタラクションの実行の際に、ステップ１０５で複数の仮説の評価の際に検出されたインタラクション指示に対応する仮説Ｂの評価ＢＥも出力インターフェース３により出力される。
【０１３９】
別のステップ１１２で、インタラクション指示およびこのインタラクション指示を作成した対応の入力情報がデータバンク２２に情報データとして記憶される。時間的にこれに続く適用例では、インタラクション指示の作成のため計算ユニット１１は検出されたインタラクション指示のほかにデータバンク２２に記憶されているインタラクション指示および／またはこれに記憶されている入力情報を利用する。
【０１４０】
ステップ１０５では、アシスタント装置１の周囲とのインタラクションの実行がインタラクションインターフェース３により行われる。この場合、インタラクション指示の態様により、インタラクションインターフェース３の異なるモジュールがインタラクションを実行する。
【０１４１】
インタラクション指示が、計算ユニット１１からインタラクションインターフェース３の出力インターフェース２７へ伝送された出力情報を含むときは、インタラクションインターフェース３の出力インターフェース２７は、次のステップ１１４で出力情報を医療機器２１および／またはオペレータ２４および／または患者２３に出力する。
【０１４２】
インタラクション指示が、計算ユニット１１からインタラクションインターフェース３の掴みアーム１５へ伝送された掴みアーム指示を含むときは、アシスタント装置１は次のステップ１１５で掴みアーム１５により掴みアーム指示により掴みアーム１５の周囲との物理的インタラクションを実行する。
【０１４３】
インタラクション指示が、計算ユニット１１からインタラクションインターフェース３の移動ユニット１８へ伝送された移動指示を含むときは、アシスタント装置１は次のステップ１１６で移動ユニット１８により移動指示に基づき移動する。
【０１４４】
インタラクション指示が、計算ユニット１１からインタラクションインターフェース３の可動部分領域へ伝送された運動指示を含むときは、可動部分領域３１は次のステップ１１７で運動指示に基づき、その位置をアシスタント装置１の別の部分領域に関して変化する。したがって、たとえば可動部分領域３１に配置されていた投影ユニット５は有利に向きを変えられる。
【０１４５】
ステップ１０２で処理された入力情報に基づき、ステップ１１６で計算ユニット１１、特に計算ユニット１１のインタラクション制御モジュール１４により行動指示が作成される。行動指示は、計算ユニット１１からアシスタント装置１のインタラクションインターフェース１３に伝送され、インタラクションインターフェース１３は行動指示に基づき、インタラクションインターフェース１３の周囲とのインタラクションを実行する。
【０１４６】
さらにステップ１０２で処理された入力情報に基づき、ステップ１１７で計算ユニット１１、特に計算ユニット１１の移動制御モジュール１９により移動指示が作成される。移動指示は、計算ユニット１１からアシスタント装置１の移動ユニット１８へ伝送され、アシスタント装置１は走行面２０上を移動指示に基づき移動する。
【０１４７】
図３および図４に示した本発明方法のステップは、アシスタント装置１により計算ユニット１１とともに実行される。このため計算ユニット１１は、必要なソフトウエアおよび／または計算ユニット１１の記憶装置に記憶されているコンピュータプログラムを有している。このためソフトウエアおよび／またはコンピュータプログラムは、計算ユニット１１内のコンピュータプログラムおよび／またはソフトウエアが計算ユニット１１により実行されるときに本発明方法を実施するように設計されたプログラム手段を有する。
【０１４８】
図５は、アシスタント装置１のインタラクション方法の概略図を示す。特に以下には、アシスタント１と患者２３および／またはオペレータ２４および／または医療機器２１との間のインタラクション方法を示す。したがって以下には、アシスタント装置１の若干の応用例を説明する。勿論、当業者にとって有意義と思われるほかの応用例も考えられる。アシスタント装置１は、この場合概略的に暗示されているにすぎない。装置は、適用例にとって重要または必要と思われる任意の形態を取ることができる。アシスタント装置１は、たとえば図１または図２に示したように構成することができる。
【０１４９】
たとえばアシスタント装置１は、たとえば光センサ４を有する入力インターフェース２により医療機器２１の患者横臥台３５の上に配置された対象物および／または患者２３から光信号を検出できる。したがってアシスタント装置１は、有利なことに患者２３を医療機器による検査および／または治療中に、その位置および／または不所望な動きに関してモニタリングすることができる。
【０１５０】
アシスタント装置１は、このためにたとえば、医療機器２１による治療および／または検査のため患者２３の準備を支援するように構成される。インタラクションは、インタラクションインターフェース３の出力インターフェース２７によるオペレータ２４への出力情報の出力を含む。この出力情報により、医療用画像構成検査に詳しい臨床員、特にオペレータ２４は患者横臥台３５上の患者２３の準備および／または位置決め中に生じ得る誤りの原因を迅速に指摘されるので、直ちにオペレータ２４による誤りの訂正を行い、患者２３の特に時間を節約した確実な準備および／または位置決めをすることができる。
【０１５１】
患者２３の準備を支援するため、アシスタント装置１は有利には少なくとも部分的にロボット１２として構成され、インタラクションインターフェース３はロボット１２の一部とされる。物理的インタラクションとしては、アシスタント装置１がオペレータに医療機器２１による患者２３の検査および／または治療用具、たとえばＭＲＩ検査用の固定装置および／または可動コイルを渡すことが考えられる。このためインタラクションインターフェース３は、掴みアーム１５を有するようにされる。アシスタント装置１は、検出および前処理された入力情報に基づき用具を渡す正確な時点を決定することができる。たとえばアシスタント装置１は、オペレータ２４に、アシスタント装置１が光学的入力インターフェースにより、患者２３が医療機器２１の横臥台３５上に位置決めされたことを検出したときに、用具を初めて渡すことができるようにされる。
【０１５２】
さらに、アシスタント装置１はたとえば、医療機器２１による患者２３の検査および／または治療を監視するように構成することができる。アシスタント装置１は、患者２３の検査および／または治療中に記録された不所望な動きに特に迅速に反応できる。落ち着かない患者２３も、検査および／または治療中にアシスタント装置により動かないように指示することができ、その際オペレータ２４が検査室および／または治療室に入る必要はない。インタラクションは、この場合出力インターフェース２７による患者２３および／またはオペレータ２４に対する少なくとも安全上の指摘および／または指示の出力を含むことができる。たとえば、患者２３および／またはオペレータ２４の危険状況を認識すると、直ちにアシスタント装置１から相応する安全上の指摘が作成され出力情報として発せられる。
【０１５３】
さらにアシスタント装置は、たとえば、特にオペレータ２４が検査室２６および／または治療室に居ないときの検査および／または治療中の患者２３の質問に反応および／または応答することができる。アシスタント装置１はまた、特にこの装置が物理的に、たとえばロボット１２として、患者２３の検査および／または治療中に検査室２６および／または治療室内に配置されているときには、検査および／または治療中の患者２３を落ち着かせるのに寄与することができる。したがって、アシスタント装置１と患者２３との間の提案されたインタラクションは、アシスタント装置１と患者２３との間のコミュニケーションとして特に有利なものである。
【０１５４】
その代わりにまたはこれに付加して、アシスタント装置１は、また医療機器２１ともインタラクションを実行することができる。このため、インタラクションとしてアシスタント装置１と医療機器２１との間のデータ交換が行われる。この場合アシスタント装置１は、医療機器２１への制御情報を入力情報と関連して送信することが考えられる。制御情報は、たとえば医療機器２１の画像構成パラメータの設定変更を行うことができる。アシスタント装置１はまた、特に入力インターフェース２により危険状況が認識されたときに、医療機器２１の緊急遮断および／または医療機器２１による検査および／または治療の中断を行わせることも可能である。
【０１５５】
提案されたインタラクションは、有利なことに医療機器２１による侵襲手術中のオペレータ２４とアシスタント装置１との間で行うこともできる。侵襲手術としては、たとえば生検、カテーテル検査、カテーテル切除、血管構成、ステントの挿入、腫瘍の化学塞栓が挙げられる。このような侵襲手術においても、オペレータ２４とアシスタント装置１との間の提案されたインタラクションは、侵襲手術中はごく限られた時間枠しか与えられてないので特に有利である。
【０１５６】
アシスタント装置１は、たとえば侵襲手術中に患者２３の状態および／または実施すべき侵襲手術に関する有意義な情報を提供することができる。アシスタント装置１は、侵襲手術中も安全上の指示を提供できる。情報または指示は、アシスタント装置１から光学的または音響的に提供することができる。この場合アシスタント装置１は、特に迅速にオペレータの質問に反応することができる。付加的にアシスタント装置１は、特に掴みアーム１５を備えたロボット１２として構成されたアシスタント装置１は、たとえばアシスタント装置１がオペレータ２４に用具を渡すなどして侵襲手術を支援することができる。
【０１５７】
さらにアシスタント装置１は、たとえばオペレータ２４による医療機器２１の保守点検を支援できる。この場合オペレータ２４は、特に点検作業員および／またはサービスマンである。アシスタント装置１による医療機器２１の保守点検の支援は、特にサービス事例および／または医療機器２１の設置時に行われる。アシスタント装置１による医療機器２１の保守点検の支援は、付加的にアシスタント装置１による患者２３の検査および／または治療時にも行われる。
【０１５８】
医療機器の保守点検中にアシスタント装置１に対する入力情報として、たとえば点検作業員が居るかどうかの光学的入力情報および／または医療機器２１の定期的な保守点検に関する情報データおよび／または医療機器２１による過去に実施された測定に関する情報データおよび／または医療機器２１に過去に生じた問題点に関する情報データが用いられる。
【０１５９】
アシスタント装置１は、医療機器２１の実施すべき保守点検に関する出力情報により点検作業員を支援できるので有利である。アシスタント装置１は、また医療機器２１の過去に生じた問題点を点検作業員に指摘することもできる。アシスタント装置１は、たとえば投影された画像により点検作業員に医療機器２１の保守点検時の危険個所を指摘できるので特に有利である。アシスタント装置１は、また点検作業員にインタラクションインターフェース３により、特に掴みアーム１５により、たとえばアシスタント装置１が点検作業員に点検作業に必要な工具を渡すなどして適宜支援することができるので有利である。医療機器２１の保守点検の支援は、したがってアシスタント装置１の特に有利な使用分野である。
【０１６０】
本発明を有利な実施例により詳述したが、本発明はこれらの実施例に限定されることなく、ほかの応用例も本発明の保護範囲を逸脱することなく当業者により提案することができる。
【符号の説明】
【０１６１】
１      アシスタント装置
２      入力インターフェース
３      インタラクションインターフェース
４      光センサ
５      投影ユニット
６      音声受信ユニット
７      スピーカ
８      画像処理モジュール
９      音声モジュール
１０    データインターフェース
１１    計算ユニット
１２    人型ロボット
１３    インタラクションインターフェース
１４    運動制御モジュール
１５    掴みアーム
１６    力センサ
１７    関節ユニット
１８    移動ユニット
１９    移動制御モジュール
２０    走行面
２１    医療機器
２２    データバンク
２３    患者
２４    オペレータ
２６    検査室
２７    出力インターフェース
２８    出力制御モジュール
２９    コントロール室
３０    制御ユニット
３１    可動部分領域
３２    システム
３３    掴みアーム制御モジュール
３４    アシスタントシステム
３５    患者横臥台
３６    機器コミュニケーションインターフェース
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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