(57)【要約】      （修正有）【課題】医療機器を制御するための操作装置を提供する。【解決手段】装置本体１１と、装置本体に配置されると共に押圧することによってユーザによって操作可能である少なくとも１つのスイッチエレメント１２と、を備え、医療機器１００がスイッチエレメントの切り換え状態によって制御可能であり、装置本体に含まれると共に切り換え状態を表示する無線スイッチ信号を出力するためにスイッチエレメントに連結された無線送信機２０と、装置本体と別に提供されると共に無線送信機による無線スイッチ信号の出力を受信するために医療機器に連結可能である無線受信機１０２と、少なくとも装置本体にエネルギを供給するためのエネルギ供給ユニット１６と、を備え、装置本体がユーザの手及び／又は腕に取り付けられる手段を備える、医療機器を制御するための操作装置１０。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
医療機器（１００）を制御するための操作装置（１０）であって、
装置本体（１１）と、
前記装置本体（１１）に配置されると共にユーザによって押圧することによって操作可能である少なくとも１つのスイッチエレメント（１２）と、
を備え、
前記医療機器（１００）が前記スイッチエレメント（１２）の切り換え状態によって制御可能であり、
前記装置本体（１１）に含まれると共に前記切り換え状態を表示する無線スイッチ信号を出力するために前記スイッチエレメント（１２）に連結された無線送信機（２０）と、
前記装置本体（１１）と別に提供されると共に前記無線送信機（２０）による前記無線スイッチ信号の出力を受信するために前記医療機器（１００）に連結可能である無線受信機（１０２）と、
少なくとも前記装置本体（１１）にエネルギを供給するためのエネルギ供給ユニット（１６）と、
を備え、
前記装置本体（１１）が前記ユーザの手及び／又は腕に取り付けられるための手段を備える
ことを特徴とする操作装置（１０）。
【請求項２】
前記スイッチエレメント（１２）に連結された制御モジュール（１４）を備え、前記制御モジュール（１４）が前記無線送信機（２０）と前記無線送信機（２０）によって出力された前記無線スイッチ信号を生成するための信号プロセッサ（１８）とを含む請求項１に記載の操作装置（１０）。
【請求項３】
前記無線送信機（２０）が通信の初回確立のために前記無線受信機（１０２）にペアリング信号を送信する請求項１又は２に記載の操作装置（１０）。
【請求項４】
前記装置本体（１１）に配置された第１の無線送受信ユニット（２１）と前記医療機器（１００）に連結可能である第２の無線送受信ユニット（１０３）とを備え、前記第１の無線送受信ユニット（２１）が前記無線送信機（２０）と更に無線受信機（２３）とを含み、前記第２の無線送受信ユニット（１０３）が前記無線受信機（１０２）と更に無線送信機（１０１）とを含む請求項１から３の何れか一項に記載の操作装置（１０）。
【請求項５】
前記エネルギ供給ユニットが前記装置本体（１１）に電磁エネルギを供給するための手段（１０１、２３）を備える請求項１から３の何れか一項に記載の操作装置（１０）。
【請求項６】
前記制御モジュール（１４）に含まれたエネルギストレージ（１６）を備える請求項１から４の何れか一項に記載の操作装置（１０）。
【請求項７】
前記装置本体（１１）が前記ユーザの指に身に付け得るリング（７０）を備える請求項１から３の何れか一項に記載の操作装置（１０）。
【請求項８】
前記リング（７０）がそのリング径を調整するための手段を有する請求項７に記載の操作装置（１０）。
【請求項９】
前記スイッチエレメント（１２）が前記リング（７０）の外周面に配置される請求項８に記載の操作装置（１０）。
【請求項１０】
前記装置本体（１１）が前記ユーザの前記手及び／又は前記腕に粘着領域を結合可能である医療用絆創膏型の平坦可撓性材料片を備える請求項１から６の何れか一項に記載の操作装置（１０）。
【請求項１１】
前記装置本体（１１）が前記ユーザの前記手を少なくとも部分的に包囲するカバー（２６）を備える請求項１から６の何れか一項に記載の操作装置（１０）。
【請求項１２】
前記スイッチエレメント（１２）が２つの切り換え工程を持つ押しボタンスイッチであり、前記２つの切り換え工程が所定の第１の押しボタンの移動距離まで前記押しボタンスイッチを押圧することによって操作可能である第１の切り換え工程と第１の切り換え工程から始めて所定の第２の押しボタンの移動距離まで前記押しボタンスイッチを更に押圧することによって操作可能である第２の切り換え工程とを備える請求項１から１１の何れか一項に記載の操作装置（１０）。
【請求項１３】
前記装置本体（１１）が１つの部分で形成される請求項１から１２の何れか一項に記載の操作装置（１０）。
【請求項１４】
前記装置本体（１１）がワイヤ構造体（３４、３６）を通じて相互に電気接続可能である別の２つの部分（２２、３２）で形成され、一方が少なくとも１つの前記スイッチエレメント（１２）を含むと共に他方が前記制御モジュール（１４）を含む請求項１から１２の何れか一項に記載の操作装置（１０）。
【請求項１５】
前記装置本体（１１）を形成する前記２つの部分（２２、３２）を電気接続するためのプラグ接続（３８、４０）を備える請求項１４に記載の操作装置（１０）。
【請求項１６】
前記制御モジュール（１４）を有する前記装置本体（１１）の部分が弾性バングル（３２）である請求項１４又は１５に記載の操作装置（１０）。
【請求項１７】
所定の活性化ゾーン内の前記スイッチエレメント（１２）を検出するためのセンサアセンブリ（５２）を備え、前記センサアセンブリ（５２）が前記活性化ゾーン内の前記スイッチエレメント（１２）を検出するならば、前記無線送信機（２０）による前記無線スイッチ信号の出力が有効になり、前記センサアセンブリ（５２）が前記活性化ゾーン内の前記スイッチエレメント（１２）を検出しないならば、前記無線送信機（２０）による前記無線スイッチ信号の出力が遮断される請求項１から１６の何れか一項に記載の操作装置（１０）。
【請求項１８】
前記センサアセンブリが前記スイッチエレメント（１２）に配置された第１のフォームクロージャ部分（４８）と前記活性化ゾーン内に配置可能である第２のフォームクロージャ部分（４２）とを含み、
前記スイッチエレメント（１２）が前記第１のフォームクロージャ部分（４８）と前記第２のフォームクロージャ部分（４２）とが係合するときに前記無線スイッチ信号を出力するために押圧することによって操作可能である請求項１７に記載の操作装置（１０）。
【請求項１９】
前記スイッチエレメント（１２）が前記第１のフォームクロージャ部分（４８）の内部で沈み込む方法で配置された押しボタン（３０）を含み、
前記第２のフォームクロージャ部分（４２）は前記押しボタン（３０）に圧力を印加するために前記第１のフォームクロージャ部分（４８）を係合する膨らんだ逆部分（４６）を含む請求項１８に記載の操作装置（１０）。
【請求項２０】
前記センサアセンブリ（５２）が磁場によって切り換え可能であるエレメントと前記磁場を生成するエレメント（５０）とで形成された磁気スイッチを備え、前記磁気スイッチの前記エレメントの一方が前記スイッチエレメント（１２）に配置され、前記エレメントの他方が前記活性化ゾーン内に配置可能である請求項１７に記載の操作装置（１０）。
【請求項２１】
前記磁場によって切り換え可能である前記エレメントがリードスイッチ又はホールセンサである請求項２０に記載の操作装置（１０）。
【請求項２２】
前記装置本体（１１）が流動性反発材料（fluid-repellent material）で形成される請求項１から２１の何れか一項に記載の操作装置（１０）。
【請求項２３】
医療機器（１００）を制御するための操作装置（１０）を提供するための方法であって、
前記操作装置（１０）を操作するために提供され、押圧することによってユーザによって手動で操作可能である少なくとも１のスイッチエレメント（１２）を含む装置本体（１１）を製造する工程であって、前記医療機器（１００）が前記スイッチエレメント（１２）の切り換え状態によって制御可能であり、前記装置本体（１１）が前記切り換え状態を表示する無線スイッチ信号を出力するために前記スイッチエレメント（１２）に連結された無線送信機（２０）と前記ユーザの手及び／又は腕に前記装置本体（１１）を取り付けるための手段とを備える工程と、
生産された前記装置本体（１１）を殺菌する工程と、
殺菌された前記装置本体（１１）を前記操作装置（１０）を使用するために前記ユーザによって開かれるパッケージングに配置する工程と、
を備える
ことを特徴とする方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、装置本体（device body）と、装置本体に配置されると共に押圧（pressing）によってユーザが操作可能である少なくとも１つのスイッチエレメント（switching element）と、を備え、医療機器（medical apparatus）がスイッチエレメントの切り換え状態（switching state）によって制御可能である、医療機器を制御する（controlling）ための操作装置（operating device）に関する。
【背景技術】
【０００２】
手術においては、操作者は多くの場合において手術中に彼を支持する医療機器を使用する。このための一例として、腹腔鏡手術（laparoscopic surgery）中に撮像内視鏡（imaging endoscope）のトラッキング（tracking）を可能にする補助システム（assistance system）が言及される。
【０００３】
そのような医療機器を操作するために、無菌条件（sterile condition）の下で作業する操作者は、所望の動作を開始するために医療機器に制御コマンド（control command）を与える必要がある。これは、例えば、操作者が指で押圧するスイッチエレメントによって起こる。
【０００４】
手術を遂行するために操作者は異なる手術器具（surgical instrument）を使用して作業し、彼は手術の最中にそれを交換する。手術中に同様に医療機器を操作するため、操作者は、彼が彼の手術器具を置くことを伴わず、従って、彼の手術活動（surgical activity）が限定又は妨害されることなく、医療機器との相互作用のための可能性を与えられる必要がある。
【０００５】
原則としては、操作者が手術器具を保持する手の指で医療機器も操作することができるように、手術又は腹腔鏡エレメント自体にスイッチエレメントを取り付けることが可能である。この関連としては、それは典型的に内視鏡トラッキング（endoscope tracking）のための補助システムを制御するために腹腔鏡器具に取り付けられ得る操作装置が説明された独国特許出願公開第１０２００９０１８９１８号明細書（DE102009018918A1）と欧州特許出願公開第１９３７１７７号明細書（EP1937177A1）とに表される。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
これらの従来のソリューション（solution）の欠点はそれぞれの器具のための異なるスイッチエレメントが提供されるということにある。従って、これらのソリューションは技術的に複雑になると共に高価になる。
【０００７】
本発明は、彼がそれぞれの使用された手術器具を置く必要がなく、技術的に複雑でなく簡単な方法で操作者が医療機器を制御することを可能にするように、先に記載されたような操作装置を改善することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、装置本体が手及び／又はユーザの腕に取り付けられるための手段を備え、装置本体に含まれると共に切り換え状態を表示する無線スイッチ信号を出力するためのスイッチエレメントに連結された無線送信機と、装置本体とは別に提供されると共に無線送信機による無線スイッチ信号の出力を受信するための医療機器に連結可能である無線受信機と、少なくとも装置本体にエネルギを供給するためのエネルギ供給ユニットと、によってこの目的を解決する。
【０００９】
本発明によるスイッチエレメントが配置された手術器具本体は、ユーザが彼の手、例えば、指及び／又は腕にそれを取り付けることができるように形成される。例えば、ユーザが手術中に手術器具も保持するその手の人差し指に装置本体を取り付けることが可能である。単に使用中の手術器具のスイッチエレメントを押圧することによって、無線スイッチ信号に応じて医療機器を制御するために、彼は操作装置に無線スイッチ信号を出力させる。
【００１０】
先行技術から認識されるソリューションとは対照的に、本発明による操作装置はもはや１つの器具から他の器具にスイッチエレメントを再び取り付けることを必要としない。より正確に言えば、装置本体に配置されたスイッチエレメントは、手術中に亘ってユーザの指又は手に留まり、操作装置の取り扱いを著しく簡素化する。以下においては、例えば、押圧後にその開始位置に復帰する押しボタン等として押圧によって操作され得る本発明によるスイッチエレメントは、如何なるタイプの操作エレメントをも表示する。
【００１１】
本発明による操作装置は、装置本体に含まれた無線送信機と、それとは別であると共に医療機器に連結可能である無線受信機と、により、操作装置と医療機器との間の追加のケーブル接続は不要になる。医療機器のそのようなワイヤレス無線制御（ＲＦ制御）により、起こり得る罠が回避される。更に、操作者の移動の通常の自由は維持される。
【００１２】
操作装置は、少なくとも装置本体、即ち、そこに含まれた機能コンポーネントに操作装置を操作するために必要なエネルギを供給するエネルギ供給ユニットを有する。装置本体とは別に提供された無線受信機も、それが連結された医療機器を通じて必要なエネルギが供給され得る。しかしながら、エネルギ供給ユニットが装置本体だけでなく無線受信機にもエネルギを供給することもあり得る。更に他の実施の形態においては、無線受信機は異なるエネルギ供給（例えば、蓄電器）をも有し得る。
【００１３】
好ましくは、無線受信機は電線を通じて医療機器に接続される。医療機器への無線受信機の連結は、他の方法、例えば、光ファイバ又は無線（ＲＦ）を通じても可能である。
【００１４】
操作装置は、好ましくは、スイッチエレメントに連結され、無線送信機と無線送信機によって出力される無線スイッチ信号を生成するための信号プロセッサとを含む制御モジュールを有する。この制御モジュールは、装置本体自体に統合されるか、又は電線を通じて装置本体に接続された別のアセンブリとして提供され得る。
【００１５】
好ましい実施の形態においては、無線送信機は通信の初回確立のために無線受信機にペアリング信号を送信する。無線送信機のペアリング信号を通じて、無線送信機を含む装置本体が装置コンポーネントであることが確認され、無線受信機と通信することが許可され、医療機器が無線受信機と連結される。従って、医療機器の安全で確実な制御が可能である。これは特に正確には、無線送信機を含む操作装置の装置本体が使い捨てとして設計される、即ち、一度の使用後に処分され、新しい装置本体と交換されるならば、医療機器に連結された無線受信機が多くの手術を通じて操作に残る。ペアリングは、新しく使用される装置本体のそれぞれが、それが常に再使用可能である無線受信機と互換性があるか否かに関して最初に調査されることを保証する。
【００１６】
特に好ましい実施の形態は、無線送信機と更に無線受信機とを含む第１の無線送受信ユニットと、無線受信機と更に無線送信機とを含む、医療機器に連結可能である第２の無線送受信ユニットと、を提供する。この実施の形態においては、装置本体は無線信号を送信することができるだけでなくそのような無線信号を受信することができる。
【００１７】
好ましくは、エネルギ供給ユニットは装置本体に電磁エネルギを供給するための適切な手段を備える。この実施の形態は、例えば、無線信号を生成する電磁放射の形状のアンテナを介して装置本体がエネルギを受信するパッシブなＲＦＩＤの方法でエネルギが供給される装置本体に含まれたコンポーネントに使用され得る。従って、エネルギ供給は無線スイッチ信号が送信されることによる同様な双方向無線通信接続によって提供され得る。しかしながら、これと異なる無線接続を提供することも可能である。
【００１８】
他の実施の形態においては、装置本体にエネルギを供給することもエネルギストレージ、例えば、制御モジュールに含まれた蓄電器又はアキュムレータによって行われ得る。
【００１９】
特に好ましい実施の形態においては、装置本体はユーザの指に嵌め得るリングを備える。リングは好ましくはそのリング径を可変的に調整することができるように形成される。これは、同様に変形可能であるリング材料又は適切な調整装置、例えば、歯付きベルト、ばねアセンブリ、又は同様のものによって実現される。例えば、指の血流障害を排除するために、リングの内周面をリングによって指に及ぼされた圧力を分散する発泡層で覆うことも可能である。
【００２０】
スイッチエレメントは好ましくはリングの外周面、例えば、リングが指先の下側に接する位置に配置される。従って、スイッチエレメントは容易に操作され得る。
【００２１】
他の実施の形態においては、装置本体は、ユーザの手及び／又は腕に結合可能である粘着領域を有する医療用絆創膏のような平坦な可撓性材料片を備える。この実施の形態においては、装置本体は容易且つ費用効率的に製造され得る「スイッチ絆創膏」を形成する。例えば、生物学的適合の粘着剤が粘着領域に配置され、スイッチ絆創膏がターゲット面、例えば、手術手袋の表面又は操作者の皮膚に確実に付着するようにその粘着強度が決定される。更に、如何なる大きな障害を伴わずに、例えば、ターゲット面の手術手袋の損傷を伴わずにスイッチ絆創膏が外され得るように粘着強度が決定される。粘着領域は、好ましくは、それがかつてターゲット面から取り除かれた後、ターゲット面に充分な粘着強度で再び付着され得るスイッチ絆創膏のように形成される。他の実施の形態においては、粘着領域は、両面が粘着剤で覆われ、装置本体に一側に付着されると共に使用のために操作者の手の他側に付着される別の粘着テープとして実現することもできる。
【００２２】
更に他の実施の形態においては、装置本体はユーザの手を少なくとも部分的に包囲するカバーを備える。このカバーをユーザが手を通じて滑らせるとき、スイッチエレメントが配置される。好ましくは、カバーはユーザが手術器具も保持する手に配置される。従って、医療機器を制御するためにユーザは単に使用されている手術器具でスイッチエレメントを押圧し得る。
【００２３】
本発明によるカバーは一例のために最後の指骨（last phalanx）、２つの指骨、又は全ての指のみを覆う指ぬき（thimble）の形状に形成され得る。手袋の方法で手のいくつか又は全ての指を覆うようにカバーが設計され得る。
【００２４】
カバーは好ましくは操作者がカバーを付けるときに指又は手の形状に適合する弾性材料からなる。このため、手術手袋に使用される特定の材料が適切である。その弾性により、カバーは操作者のそれぞれの指又は手の形状に充分に適合する。従って、それぞれの異なる手及び指のサイズにも拘わらず、１つの標準サイズのみ又は少なくとも僅かなサイズのみで手をカバーに入れることが常に間に合う。
【００２５】
カバーは操作者が手術中に使用する無菌の手術手袋の下又は上に着用され得る。しかしながら、人間工学と有用性の理由により、手術手袋の上にカバーを着用することが有利であると思われる。カバーの弾性は、移動の自由を著しく制限せずに、操作者の指又は手に皺なくきつい方法でそれが嵌められることを可能にする。
【００２６】
好ましくは、スイッチエレメントは操作者の指先が配置されるカバーの位置に配置される。従って、操作装置の取り扱いを特に容易にする指先でスイッチエレメントを直に操作することが可能である。
【００２７】
スイッチエレメントは、例えば、マイクロスイッチ／マイクロキーとして、即ち、そのスイッチ接点がオープン状態のとき相互に数ミリメートルの僅かな距離のみ有する電気スイッチ／電気キーとして設計される。そのようなマイクロスイッチ／マイクロキーは、特に僅かな負荷の切り換え動作に適合され、従って、本発明によるスイッチ信号の生成に適合される。僅かなスイッチ接点距離により、マイクロスイッチ／マイクロキーは特に容易な方法で操作され得る。その結果として、それは操作者に触覚を伝え、彼がスイッチエレメントを押すことによってスイッチ信号が生成されるときに操作者に与える。
【００２８】
スイッチエレメントは、所定の第１の押しボタンの移動距離まで押しボタンスイッチを押圧することによって操作可能である第１の切り換え工程と、第１の切り換え工程から始めて所定の第２の押しボタンの移動距離まで押しボタンスイッチを更に押圧することによって操作可能である第２の切り換え工程と、の２つの切り換え工程を有する押しボタンスイッチとして設計され得る。押しボタンスイッチは、好ましくは切り換え工程がそれぞれ操作者に異なる触覚を伝えるように設計され、それぞれの切り換え工程の達成を表示する。２つの識別可能である切り換え工程を提供することによって２つの異なるスイッチ信号が生成され、その１つは第１の切り換え工程に関連付けられ、他の１つは第２の切り換え工程に関連付けられる。しかしながら、１つのスイッチ信号のみが生成されるならば、２つの切り換え工程の提供は、２つの切り換え工程の１つの故障の場合に第１の誤り保証（first-fault security）を増加させる可能性を提供し、それぞれの他の切り換え工程は、スイッチ信号を生成するために常に利用可能であり、従って、システムの故障に結びつかない。
【００２９】
特定の実施の形態においては、装置本体は、別の無線受信機を除く、操作装置の全てのコンポーネントが１つの部分に形成され、装置本体に統合される。これは特にスイッチエレメントに連結された制御モジュールには該当する。また、装置本体は、ワイヤ構造体を通じて電気的に接続可能であり、１つの部分がスイッチエレメントを含むと共に他の１つの部分が制御モジュールを含む２つの別の部分からなる。この実施の形態は、部分がスイッチエレメントを有することで特に小さく製造されるという利点を有し、従って、取り扱われる器具や組織構造を操作したり握ったりする間に操作者を制限しない。
【００３０】
可能な実施の形態においては、制御モジュールを含む装置本体の部分が弾性バングルとして設計される。バングルは操作者の前腕又は上腕の手首の領域に取り付けられ得る。弾性バングルに代えて、制御モジュールが取り付けられたベルクロストリップ（velcro strip）を使用することもできる。
【００３１】
好ましくは、カバーはスイッチエレメントと制御ユニットとの電気接続のためのワイヤ構造体を含む。ワイヤ構造体は、例えば、１つ以上のマイクロケーブルを備える。カバーに電気的に含まれたワイヤ構造体と制御モジュールとの接続のために、例えば、ワイヤ構造体の端に取り付けられた１つ以上のプラグと制御ユニットに取り付けられた１つ以上のソケットとからなるプラグ接続が提供される。
【００３２】
カバーの弾性を保証するために、カバーに統合されたワイヤ構造体は好ましくは弾性的に設計される。これは、例えば、ワイヤ構造体を形成するマイクロケーブルの蛇行の形状の配置によって達成され得る。
【００３３】
特に好ましい実施の形態においては、操作装置は、センサアセンブリが活性化ゾーン内のスイッチエレメントを検出するならば、スイッチエレメントによって医療機器への無線スイッチ信号の出力が有効にされ、センサアセンブリが活性化ゾーン内のスイッチエレメントを検出しないならば、スイッチエレメントによって医療機器への無線スイッチ信号の出力が遮断される、所定の活性化ゾーン内のスイッチエレメントを検出するためのセンサアセンブリを有する。
【００３４】
原則として、スイッチエレメントをトリガするための充分な抵抗を提供する任意の位置に押圧することによってのみ、本発明によるスイッチエレメントを操作することが可能である。しかしながら、この場合は、例えば、操作者が彼の指に偶然に触れるならば、スイッチエレメントは手術器具又は他の対象に配置されるというスイッチエレメントの想定外の操作が発生する。センサアセンブリが所定の活性化ゾーン内のスイッチエレメントを検出するならば、先に言及されたセンサアセンブリは、医療機器への無線スイッチ信号の出力のためにスイッチエレメントが活性化されることのみを保証する。この活性化ゾーン外のスイッチエレメントのキー機能は不活性化される。スイッチエレメントがそこのみ活性化されるように、センサアセンブリは活性化ゾーン内のスイッチエレメントを検出する任意の機能原則に従って動作され得る。
【００３５】
例えば、機械的なセンサアセンブリの操作は、スイッチエレメントにおける第１のフォームクロージャ部分と活性化ゾーン内に配置可能である第２のフォームクロージャ部分とを配置し、スイッチエレメントは、第１のフォームクロージャ部分と第２のフォームクロージャ部分とが連結するとき、無線スイッチ信号を出力するために押圧することによって操作可能である。そのようなセンサアセンブリはロックとキーの原則により働き、２つのフォームクロージャ部分の１つは疑似キーを形成すると共に他はロックを形成する。従って、例えば、第２のフォームクロージャ部分は手術器具に取り付けられ得る。この場合においては、第２のフォームクロージャ部分が配置される位置は活性化ゾーンを形成する。操作者がこの位置にスイッチエレメントを移動させ、そこに２つのフォームクロージャ部分を結合する場合のみ、スイッチエレメントが活性化される。スイッチエレメントの不注意による操作はこのようにして大部分が排除される。
【００３６】
好ましくは、スイッチエレメントは、第１のフォームクロージャ部分を形成するリングエレメントの１つに沈み込む方法（sunk-in manner）で配置される押しボタンを有する。この場合においては、第２のフォームクロージャ部分は、押しボタンに圧力を印加するためにリングエレメントを結合する膨らんだカウンタ部分を有する。この実施の形態においては、第１のフォームクロージャ部分を形成するリングエレメントが膨らんだカウンタ部分に明確に置かれるならば、押しボタンが操作されることのみが保証され、その後、明確にリングエレメントの内周面に接する。
【００３７】
他の実施の形態においては、センサアセンブリは磁気スイッチを備える。この磁気スイッチは、磁場によって切り換え可能であるエレメントと磁場を生成するエレメントとからなる。他のエレメントが活性化ゾーン内に配置可能である一方で、磁気スイッチを形成するエレメントの１つはスイッチエレメントに配置される。例えば、医療機器に磁石を取り付けることが可能である。操作者が磁石を包囲する領域のカバーに配置された磁気的に切り換え可能であるエレメントを移動させれば、磁石によって生成された磁場はそれが活性化される切り換え可能であるエレメントに作用する。スイッチエレメントが押圧することによってこの活性化状態に操作されるならば、生成された制御信号は医療機器に送信される。対照的に、それが磁場が磁気的に切り換え可能であるエレメントに作用しない領域にある一方で、スイッチエレメントが押圧されるならば、医療機器への制御信号の送信が遮断される。磁気的に切り換え可能であるエレメントは、例えば、リードスイッチ又はホールセンサである。
【００３８】
更に、本発明は、独立項２３による医療機器を制御するための操作装置を提供する方法に関する。
【００３９】
この方法においては、好ましくは使い捨てが製造される。これに関しては、スイッチ絆創膏又はリング等の先に説明された実施の形態の１つが特に使用されても良い。
【００４０】
本発明は図面に基づいて以下により詳細に説明される。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】医療機器を制御するための本発明による操作装置をブロック図として示す。
【図２】スイッチ絆創膏が装置本体として使用されるときの図１による操作装置の概略図を示す。
【図３】図１による操作装置の変形をブロック図として示す。
【図４】スイッチ絆創膏が装置本体として使用されるときの図３による操作装置の概略図を示す。
【図５】スイッチ絆創膏がユーザの手に取り付けられ得る異なる適合位置を表す概略図を示す。
【図６】装置本体が完全な弾性リングによって形成される本発明による操作装置の更なる実施の形態を示す。
【図７】本発明によるスイッチエレメントの典型的な実施の形態を構成する、２つの切り換え工程を有する押しボタンスイッチの概略図を示す。
【図８】２つの部分の装置本体が弾性カバーとバングルとからなる操作装置の更なる実施の形態を示す。
【図９】図８による操作装置の更なる概略図を示す。
【図１０】機械的なセンサアセンブリが使用された図８による実施の形態の変形を示す。
【図１１】図１０による操作装置の更なる概略図を示す。
【図１２】磁気センサアセンブリが使用された図８による実施の形態の更なる変形を示す。
【図１３】図１２による操作装置の更なる概略図を示す。
【発明を実施するための形態】
【００４２】
図１は本発明による操作装置１０のブロック図を示す。
【００４３】
操作装置１０はスイッチエレメントとしての押しボタン１２を有し、操作者は操作装置１０を操作するためにそれを押圧することができる。操作装置１０は押しボタン１２に連結された制御モジュール１４を更に備え、制御モジュール１４はエネルギストレージとしての蓄電器１６、信号プロセッサ１８、及び無線送信機２０を含む。図１による実施の形態においては、押しボタン１２と制御モジュール１４とは１つの装置本体１１に統合される。後で詳細に説明されるが、２つの装置本体を提供することも可能であり、そのような装置本体の１つの部分に押しボタン１２が配置され、装置本体の他の部分が制御モジュール１４を含む。
【００４４】
操作装置１０は、例えば、電線を通じて医療機器１００に連結された無線受信機１０２を更に有する。機器１００は、例えば、腹腔鏡手術中にカメラが装備された内視鏡をトラッキングする撮像補助システムである。無線受信機１０２は装置本体１１と別のアセンブリを形成する。
【００４５】
制御モジュール１４に含まれた蓄電器１６は、制御モジュール１４に含まれたコンポーネントの両方、即ち、制御モジュール１４に連結された押しボタン１２だけでなく、信号プロセッサ１８と無線送信機２０とに電磁エネルギを供給する。信号プロセッサ１８は、操作者が押圧することによって押しボタン１２を操作するときに押しボタン１２が制御モジュール１４に出力する動作信号を受信する。この動作信号は押しボタン１２の切り換え状態を表示する。信号プロセッサ１８は、押しボタン１２から受信された動作信号を変換し、無線送信機２０にそれを出力する。無線送信機２０は、医療機器１００に連結された無線受信機１０２に信号プロセッサ１８によって生成された無線スイッチ信号を送信する。結果として、機器１００においては、受信された無線スイッチ信号に対応して動作、例えば、手術部に向けて内視鏡の自動トラッキングが開始される。
【００４６】
図２においては、図１に示された機能原則に従って動作する実施の形態が概略的に示される。図２による実施の形態においては、１つの装置本体１１がスイッチ絆創膏、即ち、医療石膏のように結合可能である平坦な可撓性材料片から形成される。本実施の形態においては、スイッチ絆創膏１１は、指１３の皮膚又は操作者が手術中に着用している手術手袋に直に接合される。図２は、スイッチ絆創膏１１が無線受信機１０２にどのように無線スイッチ信号を送信するのかを示す。図２による実施の形態においては、スイッチ絆創膏１１がスイッチ絆創膏１１に統合された図１に示された蓄電器１６によって供給される。
【００４７】
図３は、装置本体１１が蓄電器を通じて供給されないが、外部供給された無線信号を介してパッシブなＲＦＩＤエレメントの方法という点において、図１による実施の形態に対して変更された操作装置１０の実施の形態を示す。これに関しては、医療機器１００に連結可能である別の無線送受信ユニット１０３の一部である無線送信機１０１が更に提供され、無線送受信ユニット１０３が無線受信機１０２も含む。同様に、装置本体１１に配置された制御モジュール１４は、無線送信機２０に加えて無線受信機２３を更に含む無線送受信ユニット２１を含む。装置本体１１にエネルギを供給するために、無線受信機２３はエネルギを吸収し、無線送信機１０１はそれを無線信号の形式で放射する。その後、この吸収された無線エネルギは制御モジュール１４における電気エネルギに変換される。
【００４８】
図４は、図３による実施の形態のための双方向無線通信を示す。特に、図４は図２に図示された実施の形態において装置本体１１を形成するスイッチ絆創膏に無線送受信ユニット１０３によってどのようにエネルギが供給されるかを補足して示す。
【００４９】
図５においては、スイッチ絆創膏１１が操作者の手の異なる位置に結合可能であるという要求に従って図示される。この文脈では、１つのスイッチ絆創膏１１（又は代わりに設計された装置本体１１）の使用に本発明が限定されないことが指摘される。従って、操作者の手に複数のスイッチ絆創膏１１を取り付けることも可能である。
【００５０】
図６においては、装置本体１１が操作者が彼の指１３に身に付け得る弾性リング７０からなる実施の形態が図示される。指１３へのリング７０の固定を強化するために、粘着剤はリング７０の内周面に塗布される。この実施の形態においては、更に、リング７０によって形成された装置本体が１つに形成される。押しボタン１２と制御モジュール１４との両方は、相互に対してほぼ１８０・の角距離で外周面に配置された蓄電器１６、信号プロセッサ１８、及び無線送信機２０を含む。しかしながら、リング７０が２つの装置本体のスイッチエレメント１２を有する１つのみを形成することも可能である。この場合においては、制御モジュール１４を有し、両者がリングにワイヤ構造体（図示せず）を通じて連結されると共に無線受信機１０２に無線を通じて連結された第２の部分が提供される必要がある。
【００５１】
図７は、スイッチエレメント１２が２つの切り換え工程を有する押しボタンスイッチとして形成される典型的な実施の形態を示す。２つの切り換え工程は異なる強さの操作力によって活性化される。図７による具体例においては、２Ｎの操作力Ｆが適用されるならば、０．５ｍｍの第１の押しボタンの移動距離が生成される。この押しボタンの移動距離を達することは、操作者へのかちっという音（click）によって触知伝達される。ならば、その後、操作者が第１の切り換え工程から始めて５Ｎの力で押しボタンスイッチ１２を完全に押圧するならば、更に０．４ｍｍの第２の押しボタンの移動距離、従って、０．９ｍｍの総ストロークが生成される。この押しボタンの移動距離によって第２の切り換え工程は遂行され、それは再びかちっという音によって操作者に触知伝達される。
【００５２】
以下に記載された図８から図１３によるその他の実施の形態においては、装置本体１１は相互に連結可能である２つの別の部分、即ち、先の実施の形態とは対照的に、弾性カバー２２とバングル３２とからなる。
【００５３】
図８による操作装置１０は、人差し指２６を通じてそれを引っ張ることができるように図８に２４に示された操作者の手に適合された弾性カバー２２を含む。カバー２２が操作者の人差し指２６に引っ張られるとき、押しボタン１２は、人差し指２６の先端の下側にそれが配置される位置のカバー２２に配置される。従って、操作者は彼の指先で押しボタン１２を操作することができる。
【００５４】
押しボタン１２は押しボタンが配置される平坦な矩形の、例えば、押圧することによって変形可能であるスイッチ膜３０の形状のハウジングを有する。スイッチ膜３０を押圧することによって、ハウジング２８に含まれたスイッチ接点（明確に図８と図９とに示されていない）は相互に接触する。これらのスイッチ接点を閉じることによって、押しボタン１２はスイッチ信号を出力するように促される。
【００５５】
図８による操作装置１０は操作者が手首に身に付ける弾性バングル３２を更に含む。バングル３２は、押しボタン１２に電気接続された制御モジュール１４を携帯する。押しボタン１２と制御モジュール１４とは、押しボタン１２のハウジング２８からそれらの端の１つにそれぞれ誘導され、制御モジュール１４にそれらの他の端が連結される２つのケーブル３４、及び３６を通じて相互に接続される。ケーブル３４、及び３６は、それぞれ対応するケーブル３４、又は３６に配置されたプラグ５４、及び５６と、プラグ５４、及び５６に関連付けられたソケット５８、及び６０と、からなり、ソケット５８、及び６０が制御モジュール１４に配置された２つのプラグコネクタ３８、及び４０（図１１を参照）を通じて制御モジュール１４に連結される。これらの２つのケーブル３４、及び３６の１つは制御モジュール１４の内部の蓄電器１６に接続され、押しボタン１２に電磁エネルギを供給する役割を果たし、一方で他のケーブルが信号プロセッサ１８に連結される。同様に、押しボタン１２は、信号プロセッサ１８に２つのケーブル３４、及び３６の他の１つを通じてスイッチ膜３０の操作により生成されるスイッチ信号を送信する。
【００５６】
図９においては、再度、装置本体１１の２つの部分の構造が図示される。
【００５７】
図１０と図１１においては、操作装置１０の更なる実施の形態が示される。この実施の形態は、単に必要とされるスイッチ信号を出力するために操作者が押しボタン１２を活性化することを可能にするアセンブリという点で図８の実施の形態と異なる。
【００５８】
このアセンブリは、スイッチ信号を出力すべく押しボタンを活性化するために以下に説明される方法で押しボタン１２と共に作用するフォームクロージャ部分４２を含む。フォームクロージャ部分４２は、上側に盛り上がったプレートのようなエレメント４４を備え、環状の逆部分４６が配置される。操作者がフォームクロージャ部分４２に押しボタンのエレメント１２を配置するとき、スイッチ膜３０に押圧するように、逆部分４６は、押しボタン１２のスイッチ膜３０に対して形状やサイズに関して適合される。フォームクロージャ部分４２への押しボタン１２の確かな位置調整を可能にするために、フォームクロージャ部分４２に対応するフォームクロージャ部分４８は押しボタン１２に形成され、フォームクロージャ部分４８はスイッチ膜３０を同心的に包囲する円環になる。操作者がフォームクロージャ部分４２への正確に適当な方法で押しボタン１２を押圧するならば、盛り上がった逆部分４６の周囲に隣接するように、リング４８がフォームクロージャ部分４２の上側に配置される。この正の受面においては、その後、スイッチ膜３０を押圧し、逆部分４６は押しボタン１２のハウジング２８に含まれたスイッチ接点を閉じる。
【００５９】
図１１は、リング４８と共に提供される押しボタン１２の断面も示す。この断面図はスイッチ膜３０がリング４８の内部で沈み込む方法で配置されることを示す。この沈み込まれた配置は、押しボタン１２、従って、突出するリング４８が、例えば、平面又は僅かな湾曲面に配置されたとき、スイッチ膜３０が操作されないように、断面のリング４８がスイッチ膜３０を通じて突出することを意味する。押しボタン１２がフォームクロージャ部分４２に正確に適当な方法で配置された場合のみ、リング４８を係合する逆部分４６がスイッチ膜３０の操作を可能にする。
【００６０】
従って、２つのフォームクロージャ部分４２、及び４８は図１０に５２として一般に表示されたセンサアセンブリを形成する。押しボタン１２が所定の活性化ゾーンに検出されることを可能にし、押しボタン１２が活性化ゾーンにあるならば、制御モジュール１４へのスイッチ信号の出力が有効になる。活性化ゾーンは、その結果として、例えば、手術器具に取り付けられたフォームクロージャ部分４２の位置によって定義される。
【００６１】
図１２と図１３においては、異なるタイプのセンサアセンブリ５２という点で図１０と図１１による実施の形態と異なる更なる実施の形態が示される。
【００６２】
図１０と図１１による実施の形態においては、２つのフォームクロージャ部分４２、及び４８が押しボタンエレメント１２の解放状態を検出するために機械的に操作するセンサアセンブリを形成しているが、この実施の形態では、センサアセンブリは電磁的に操作するアセンブリである。
【００６３】
図１２と図１３に示されるセンサアセンブリ５２は、押しボタン１２のハウジング２８に隣接して配置されたリードスイッチ６２の形状の磁気的に切り換え可能であるエレメントと、リードスイッチ６２と磁気的に相互作用する磁性プレート５０と、を備える磁気スイッチからなる。磁性プレート５０は、スイッチ信号を出力するために、押しボタン１２が活性化される活性化ゾーンを定義するために使用され得る磁場を生成する。活性化ゾーンは、磁性プレート５０の位置によって順番に定義され、磁性プレート５０は好ましくは手術器具に取り付けられる。操作者が磁性プレート５０によって生成された磁場にその人差し指２６に保持された押しボタン１２を移動させるならば、押しボタン１２に配置されたリードスイッチ６２に作用し、リードスイッチ６２が閉じられ、従って、押しボタン１２は対応する信号を通じて活性化される。その後、操作者が磁性プレート５０のスイッチ膜３０に活性化状態の押しボタン１２を押圧するならば、押しボタン１２は制御モジュール１４に含まれた無線送信機２０を通じて医療機器１００にスイッチ信号を送信する。
【００６４】
しかしながら、押しボタン１２が活性化ゾーンの外側、即ち、磁性プレート５０によって生成された磁場の活動範囲の外側で操作されるならば、押しボタン１２に含まれたリードスイッチ６２によるスイッチ信号の出力が遮断される。結果的に、この状態においては、押しボタン１２のスイッチ膜３０の操作は医療機器１００へのスイッチ信号の出力を引き起こさない。
【００６５】
先に説明されたセンサアセンブリの実施の形態は一例としてのみ意図される。従って、例えば、リードスイッチ６２が他のタイプの機械的に切り換え可能であるエレメント、例えば、ホールセンサと交換され得る。
【００６６】
通常、図１０と図１１に示される実施の形態による機械アセンブリ又は図１２と図１３に示される実施の形態による電磁アセンブリとは別のセンサアセンブリ、例えば、発光ダイオードやフォトダイオード等の光学的方法で動作するアセンブリが活性化ゾーンの押しボタン１２を検出するために使用され得る。また、押しボタン１２に配置され、活性化ゾーンが化学物質によって区別されると共に対応する化学センサを通じて検出されるセンサアセンブリが使用されても良い。
【００６７】
先に説明された実施の形態は、発明の内容の典型的な実例のためだけに意図される。特に、それぞれの実施の形態のために説明された異なる態様は適切な方法で組み合わされ得る。これは、特にスイッチエレメント１２の具体的な設計だけでなく単一又は複数の部分の装置本体１１の具体的な設計に適用する。同様に装置本体１１のエネルギ供給に適用する。従って、例えば、図８から図１３に示される制御モジュール１４にパッシブなＲＦＩＤエレメントの方法でエネルギが外部から供給され得る。
【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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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【外国語明細書】
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