Описаны хирургическая операционная или комната для осмотра и способ их освещения, согласно которым значительная часть операционной или вся освещается светом разного цвета, отличным от белого, для достижения благоприятных психологических эффектов или, прежде всего, для улучшения условий работы. Например, зона за мониторами, которыми пользуется хирург во время операции, может освещаться зеленым светом, а зона за хирургом, который проводит операцию или осмотр, может освещаться красным цветом. Освещением можно управлять посредством компьютера с интерфейсом с сенсорным экраном.

[0001] Способ освещения хирургической операционной или комнаты для осмотра, в которой имеется несколько источников света, излучающих свет различных цветов, причём источниками света управляют с помощью по меньшей мере одного процессора для получения света различных цветов, отличающийся тем, что процессор вначале выполняет, по меньшей мере, следующие операции:

[0002] Хирургическая операционная или комната для осмотра, содержащая несколько источников света, которые излучают свет различных цветов и соединены по меньшей мере с одним процессором, управляющим источниками света для получения света различных цветов, отличающаяся тем, что процессор вначале запрограммирован на выполнение, по меньшей мере, следующих операций:

[0003] Хирургическая операционная или комната для осмотра по п.2, отличающаяся тем, что имеется компьютеризированная система управления освещением, которая функционально соединена с монитором с сенсорным экраном для отображения интерфейса пользователя, имеющего несколько пиктограмм, которые программируются для инициации предварительно запрограммированной уставки освещения в ответ на одно нажатие на пиктограмму.

[0004] Хирургическая операционная или комната для осмотра по п.2 или 3, отличающаяся тем, что имеется компьютеризированная система управления освещением, которая запрограммирована на изменение цветовой температуры в зависимости от заданных критериев.

[0005] Хирургическая операционная или комната для осмотра по одному из пп.2-4, отличающаяся тем, что имеется несколько ламп, каждая из которых может излучать свет в большом диапазоне различных цветов благодаря смешиванию цветов в лампе.

[0006] Хирургическая операционная или комната для осмотра по одному из пп.2-5, отличающаяся тем, что имеется компьютеризированная система управления освещением, которая запрограммирована на освещение зелёным светом зоны за мониторами, которыми пользуется хирург во время операции.

[0007] Хирургическая операционная или комната для осмотра по одному из пп.2-6, отличающаяся тем, что имеется компьютеризированная система управления освещением, которая запрограммирована на освещение красным светом зоны за хирургом во время операции или осмотра.

[0008] Хирургическая операционная или комната для осмотра по одному из пп.2-7, отличающаяся тем, что предварительно запрограммированные уставки зависят от заданного местоположения монитора, предназначенного для отображения последовательности изображений от эндоскопической камеры во время операции или осмотра.

[0009] Способ по п.1, отличающийся тем, что операция назначения конкретного цвета каждой из зон включает также назначение выбранным цветам конкретной цветовой температуры.

[0010] Способ по п.1 или 9, отличающийся тем, что создаваемый эффект является психологическим или связан с условиями работы.

[0011] Хирургическая операционная или комната для осмотра по пп.2-8, отличающаяся тем, что значительная часть операционной или комнаты для осмотра, либо вся операционная или вся комната для осмотра освещается светом, отличным от белого.

Область техники

Настоящее изобретение относится к способу освещения хирургической операционной или комнаты для осмотра несколькими источниками света, излучающими свет различных цветов и управляемыми с помощью по меньшей мере одного процессора для излучения света различных цветов.

Кроме того, изобретение относится к хирургической операционной или комнате для осмотра, имеющей несколько источников света, излучающих свет различных цветов и соединенных по меньшей мере с одним процессором, который управляет этими источниками света для излучения света различных цветов.

Уровень техники

Способы управления освещением и соответствующие устройства известны из US 2004/0052076, где описаны способ и система управляемого освещения как белым светом, так и не белым, т.е. цветным светом, в том числе освещения с управляемой цветовой температурой. Такие способы и системы содержат оптические средства для модификации света от источника света, например, на основе светодиодов, включающие оптические средства с переменными параметрами и оптические средства с фиксированными параметрами. Описаны также способы и системы для использования многоцветных источников света в разнообразных коммерческих приложениях. Также известны способы и системы управления освещением, в том числе способы, помогающие дизайнерам по освещению и монтажникам повысить качество освещения. Также известны интеллектуальные реостаты, коммутаторы, разъёмы и крепления, а также средства для их программирования и использования. Кроме того, известны применяемые в различных областях способы освещения с обратной связью и датчиками, включая обратную связь и световые датчики и датчики прямого напряжения. Также известны способы освещения и осветительные системы, работа которых основана на параметрах, зависящих от времени.

В медицинских учреждениях, например в больницах, желательно иметь яркое освещение, чтобы как можно лучше видеть предметы. Особенно это касается операционных, так как крайне важно, чтобы хирург и его ассистенты могли видеть мелкие детали.

В последнее время во многих областях хирургии существует тенденция замены традиционных хирургических методов на так называемую хирургию с минимальной инвазией, которую проводят через маленькие проколы в теле пациента, в отличие от большей инвазии, типичной для открытой хирургии. Процедуры с минимальной инвазией применяют не только в общей хирургии, но и в гинекологии, нейрохирургии, офтальмологии и рентгенологии. Эти процедуры имеют разные названия - эндоскопические, лапароскопические, торакоскопические и т.п., но ниже для простоты они названы эндоскопическими.

При проведении хирургических операций с минимальной инвазией хирург пользуется несколькими эндоскопическими устройствами, введенными в тело пациента. Для контроля за операцией в тело пациента также вводят маленькие эндоскопические камеры и смотрят картину на дисплее компьютера. Как правило, яркий белый свет в операционной отражается от экрана дисплея и по этой причине операционные модифицируют, чтобы иметь возможность уменьшить интенсивность света. Однако хотя уменьшение интенсивности света устраивает хирурга, оно не устраивает персонал, который пользуется другим оборудованием в операционной, например анестезиологов или медсестёр, которые подают инструменты во время операции.

Цель изобретения

Целью изобретения является улучшение освещения для хирургического персонала. Это достигается путём создания операционной, которая вся или значительная часть которой освещается цветным светом, отличным от белого света.

Описание изобретения

Цель изобретения достигается с помощью способа, описанного в ограничительной части п.1 формулы изобретения, если способ изначально усовершенствован посредством выполнения, по меньшей мере, следующих подготовительных операций с помощью процессора:

а) определение различных задач по хирургии или осмотру в хирургической операционной или комнате для осмотра;

б) определение персонала, необходимого для выполнения каждой из этих задач;

в) определение специфического цветового эффекта, предпочитаемого персоналом, выполняющим конкретные задачи;

г) анализ того, какая часть операционной или комнаты для осмотра используется для выполнения различных определенных задач;

д) разделение операционной или комнаты для осмотра на несколько зон в зависимости от конкретных задач и конкретного персонала;

е) назначение каждой из этих зон конкретного цвета для достижения желательных эффектов для освещения каждой из указанных зон светом, имеющим соответствующий конкретный назначенный цвет.

Благодаря этому перед началом какой-либо работы в операционной или комнате для осмотра принимают решения по выбору освещения в различных зонах комнаты. В некоторых случаях программирование освещения может быть довольно простым, т.е. можно выбрать такую величину или комбинацию освещения, которая использовалась ранее для такой же хирургической операции или такого же осмотра и обеспечивала удовлетворительное освещение. В случае, когда в операционной или комнате для осмотра должна начать работать новая бригада врачей и медсестёр, они могут в течение нескольких минут изменить освещение и освещать разные зоны светом разного цвета. Освещение в этих зонах можно запрограммировать, как только персонал решит, например, где разместить мониторы, чтобы они были хорошо видны медицинскому персоналу. Кроме того, в зависимости от вида хирургической операции или процедуры осмотра, при определении освещения в разных зонах комнаты можно также принимать во внимание состояние пациента. Значительная часть операций и осмотров проводится на бодрствующем пациенте. В этом случае самочувствие пациента очень важно и освещение в разных зонах нужно выбирать так, чтобы оно не раздражало пациента. Кроме того, во время работы в операционной или в комнате для осмотра можно изменять освещение в зонах, запрограммировав другой цвет или другую интенсивность света.

Цель изобретения также достигается при использовании хирургической операционной или комнаты для осмотра, описанной в ограничительной части п.2 формулы изобретения, если процессор в начале запрограммирован на выполнение, по меньшей мере, следующих операций:

а) определение фактических задач по работе в хирургической операционной или комнате для осмотра;

б) определение необходимого персонала для выполнения каждой из этих задач;

в) определение специфического цветового эффекта, желательного для персонала, выполняющего конкретные задачи;

г) анализ того, какая часть операционной или комнаты для осмотра используется для выполнения различных определенных задач;

д) разделение операционной или комнаты для осмотра на несколько зон в зависимости от конкретных задач и конкретного персонала;

е) назначение каждой из этих зон конкретного цвета для достижения желательных эффектов для освещения указанных зон светом, имеющим соответствующий конкретный назначенный цвет.

Программирование компьютера и тем самым задание различных цветов света для различных выбранных зон в хирургической операционной или комнате для осмотра можно осуществить достаточно просто, а процессор может хранить эту заданную программу освещения не только при проведении текущей хирургической операции, но и в дальнейшем, если аналогичную операцию выполняет та же самая бригада. Во время хирургической операции можно выполнить предварительное программирование, например, можно изменять цвет за мониторами в данной зоне до тех пор, пока не будет достигнута нужная контрастность и интенсивность света, чтобы мониторы выделялись на фоне окружения, т.е. контрастировали с окружающим фоном.

Предусмотрена компьютеризированная система управления освещением, которая функционально соединена с монитором с сенсорным экраном для отображения интерфейса пользователя, имеющего несколько пиктограмм, которые программируются для инициации предварительно запрограммированной уставки освещения в ответ на одно нажатие на пиктограмму. Сенсорный экран является очень эффективным средством программирования различных выбранных зон. Поверхность сенсорного экрана можно легко очищать, и также легко можно регулировать освещение во время хирургической операции или осмотра, если цвет или интенсивность света в одной или нескольких зонах по каким-либо причинам нужно изменить.

Компьютеризированная система управления освещением запрограммирована на изменение температуры цвета в зависимости от заданных критериев. Существуют различные методы определения цвета освещения. Обычно определение цвета основано на длине волны, что является самым распространённым техническим методом определения цвета. Другой метод определения цвета состоит в определении цветовой температуры. Цветовая температура используется для определения освещения, например на съёмках фильма или в телевизионной постановке. В студии все лампы обычно регулируют на одну и ту же цветовую температуру, на которую также регулируют камеру. Регулировка цветовой температуры представляет собой другой путь регулировки цвета, но в некоторых случаях она является самым эффективным методом изменения цвета в определенной зоне. Например, когда в хирургической операционной должны использоваться телевизионные камеры, может оказаться очень эффективным программирование света на нужную цветовую температуру. Компьютеризированная система может иметь такую конфигурацию, которая позволяет переходить от одного метода регулировки освещения к другому. Это зависит от программного обеспечения процессора.

Предпочтительно имеется несколько ламп, каждая из которых может излучать свет в большом диапазоне различных цветов благодаря смешиванию цветов в лампе. Каждая лампа обычно содержит по меньшей мере три источника света, например красного, зелёного и синего цвета, так что в комбинации можно получить большинство возможных цветов. В дополнение к комбинации "красный - зеленый - синий" можно получить комбинацию ярко-зеленого, ярко-красного и жёлтого цветов. Предпочтительно использовать светодиоды, по три или более светодиодов в каждой лампе. Таким образом, можно использовать более трёх различных цветов, а при применении светодиодов различных цветов достигается большая цветовая площадь общей видимой площади для человеческого глаза.

Компьютеризированная система управления освещением запрограммирована так, что зелёным светом освещается зона за мониторами, которыми хирург пользуется во время операции. Освещение зелёным светом уменьшает неприятное отражение от экранов компьютера. Эксперименты показали, что у хирургов, выполняющих операцию, которая может длиться несколько часов, при освещении операционной зеленым светом глаза устают меньше, чем при освещении белым светом.

Компьютеризированная система управления освещением может быть запрограммирована так, что во время операции или осмотра зона за хирургом, где работает ассистирующий персонал, предпочтительно освещается красным светом. Таким образом, в дополнение к практическому эффекту освещения в операционных очень важную роль могут играть психологические эффекты.

Предварительно запрограммированные уставки зависят от заданного местоположения монитора, служащего для отображения последовательности изображений от эндоскопической камеры во время хирургической операции или осмотра.

Операция назначения конкретного цвета для каждой из зон включает также назначение определенному цвету конкретной цветовой температуры.

Создаваемый эффект является психологическим и связан с условиями работы. В хирургической практике установлено, что на исход операции влияет психическое состояние пациента. Когда пациентов привозят в операционную, важно, чтобы они были как можно больше расслаблены и не испытывали стресса. Было обнаружено, что тёплый, желтый свет в операционной оказывает на пациентов благотворное влияние. Поэтому, кроме назначения конкретного цвета для каждой из зон в операционной, можно также изменять цветовую температуру согласно заданным критериям.

Согласно уровню техники цветовое освещение используется во многих ситуациях. В частности, известно, что в индустрии развлечений используется цветовая подсветка снаружи и внутри зданий. Цветовое освещение используется также в магазинах для выигрышной демонстрации товаров или привлечения внимания вообще. Однако насколько известно заявителю, ещё не исследовано, будет ли благотворным цветовое освещение в операционных. Цветовое освещение в хирургических операционных используется в других целях, чем в других указанных выше областях. В хирургической операционной цветовое освещение создаёт лучшие условия работы, чем освещение белым светом.

Согласно изобретению нет необходимости, чтобы вся операционная освещалась светом одного цвета. Предпочтительно, чтобы разные зоны имели разное по цвету освещение. Например, освещение за эндоскопическими мониторами может быть зелёным, чтобы хирург находился в более расслабленном состоянии, не говоря о том, что при зеленом освещении качество изображения на эндоскопических мониторах будет оптимальным для глаз. Свет в зоне за хирургом, где работают его помощники, предпочтительно красный. Таким образом, в дополнение к практическому эффекту от освещения в операционных очень важную роль может играть психологический эффект.

В другой части комнаты, где находятся анестезиологи, освещение может иметь другой цвет. Эксперименты показали, что анестезиологи предпочитают освещение белым светом.

Для различных операций обычно желательны условия освещения, специфические для персонала. Для лёгкого и быстрого перехода от одной уставки к другой освещением может управлять компьютер, позволяющий легко изменять заданные уставки освещения в операционной. Предпочтительно, чтобы различные программы были представлены на компьютерном интерфейсе, где выбор различных программ можно осуществить простыми указательными действиями, например перемещением курсора, управляемого джойстиком, компьютерной "мышью" или действиями невооружённой руки, как описано в US 2004060037 и указанных там ссылках. Однако предпочтительнее использовать сенсорный экран, где для изменения освещения нужно нажать специальные области на пользовательском интерфейсе, выделенные как виртуальные клавиши, например, в виде пиктограмм.

Если желательно простое решение, такой экран может быть установлен на стене операционной в качестве специально предназначенного для этой цели контроллера. В усовершенствованном варианте осуществления изобретения контроллер для компьютеризированного управления освещением объединён с монитором дисплея, используемым также для других целей и расположенным около хирурга. Например, управление освещением может достигаться в интегрированном решении с помощью персонального компьютера.

Заданные уставки для освещения в операционной могут быть запрограммированы в зависимости от потребностей и желания конкретного хирурга, проводящего операцию. Альтернативно, предварительные уставки могут зависеть от вида выполняемой операции. При выполнении различных операций меняется местоположение хирурга и местоположение соответствующих эндоскопических мониторов. Соответственно может изменяться и освещение. Когда во время операции нужно изменить местоположение монитора, освещение в операционной можно изменить простым нажатием виртуальной клавиши на сенсорном экране.

Дальнейшим усовершенствованием изобретения является вариант, в котором местоположение монитора автоматически обнаруживается компьютеризированной осветительной системой, которая определяет местоположение и протяжённость зон, освещаемых цветным светом.

В ещё одном варианте осуществления изобретения предусмотрено автоматическое обнаружение различных устройств и людей в операционной с помощью компьютеризированной осветительной системы и автоматическое управление освещением и его изменение в соответствии с местоположением персонала и/или устройств. Обнаружение может производиться, например, с помощью камер автоматического наблюдения, установленных в операционной. Альтернативно, обнаружение может выполняться с помощью радиоволн, например, как описано в работе Mahmoud Tavakoli Shiraji & Shunsuke Yamamoto in the ECE 399 Project paper #1 под названием "Human Tracking Devices: the Active Badge/Bat and Digital Angel/Verichip systems". В этой статье описано применение ультразвука для слежения за местонахождением людей с помощью триангуляции сигналов. Могут быть также использованы различные виды меток, например магнитных, электрических или радиочастотных.

В одном из вариантов осуществления изобретения выполняют следующие операции:

определение различных задач по работе в операционной и определение соответствующего персонала для выполнения каждой из этих задач;

определение специфического цветового эффекта, желательного для персонала, выполняющего каждую конкретную задачу;

анализ того, какая часть комнаты используется для выполнения различных идентифицированных задач;

разделение комнаты на несколько зон в соответствии с конкретными задачами и конкретным персоналом;

назначение конкретного цвета каждой из зон для достижения желательных эффектов;

освещение зон светом, имеющим соответствующие конкретные назначенные цвета.

Освещение можно изменять довольно легко, если лампы на потолке могут излучать свет различных цветов. Для излучения конкретной лампой нужного цвета можно использовать смешивание цветов в лампе. Конкретная лампа может излучать зеленый свет во время определенной операции или в определенный период времени во время хирургического вмешательства и другой свет при другом хирургическом вмешательстве или в другой период времени во время хирургического вмешательства.

Согласно изобретению предложена хирургическая операционная, в которой цветовое освещение используется, чтобы, с одной стороны, улучшить условия работы персонала и способствовать расслаблению пациента, а с другой стороны, получить психологические эффекты от влияния цветного освещения и создать в целом более комфортную среду для персонала. Кроме того, повышается концентрация внимания и эффективность работы персонала.

Названные выше цвета были указаны только для примера. Согласно изобретению в операционных можно использовать другие цвета в соответствии с фактическими потребностями и пожеланиями в данной ситуации. Например, можно использовать синий цвет, обладающий в психологическом отношении успокаивающим эффектом.

Описание чертежей

Ниже изобретение описано более подробно со ссылками на чертежи, где

на фиг. 1 показана операционная с различными зонами согласно изобретению;

на фиг. 2 - компьютеризированная осветительная система согласно изобретению;

на фиг. 3 - блок управления согласно изобретению;

на фиг. 4 - хирургическая операционная согласно изобретению, разделенная на зоны, с операционным столом посередине;

на фиг. 5 - блок управления и другие выбранные уставки для операционной согласно изобретению;

на фиг. 6 - схема возможной инсталляции;

фиг. 7 отличается от фиг. 6 тем, что пульт 220 управления освещением расположен в стерильной области.

Подробное описание изобретения

На фиг. 1 схематично показана операционная 1, в центре которой расположен операционный стол 2. Хирург 4 находится по одну сторону операционного стола 2, а эндоскопический экран 3 монитора расположен с противоположной стороны стола. Анестезиологи 6 со своим оборудованием находятся в верхнем конце помещения, а за хирургом находятся ассистенты, подающие хирургические инструменты из предназначенных для их хранения средств 7. Согласно изобретению помещение разделено на различные зоны 8-10; например, как показано на чертеже, в первой зоне 8 расположен монитор 3, во второй зоне 10 находится оборудование 5 анестезиологов, а третья зона 9 расположена за хирургом 4. Первая зона 8 может освещаться предпочтительно зелёным светом, вторая зона 10 - белым или желтым светом, а третья зона 9 - красным светом. Можно использовать другие цвета освещения зон, а также могут быть добавлены другие зоны.

Для освещения различных зон могут быть предусмотрены лампы, которые позволяют выбирать цвет из смеси света разных цветов в лампе. Лампа может излучать свет в виде направленных световых конусов, так что путем поворота, наклона и группировки ламп можно изменять направление и локализацию света. Таким образом, определённые зоны в операционной могут освещаться так, как желательно.

На фиг. 2 показана компьютеризированная осветительная система 11 согласно изобретению. Компьютер 12 посредством электронных средств соединен 13 с дисплеем 14 с сенсорным экраном, отображающий интерфейс 15 пользователя с виртуальными клавишами 16, каждая из которых связана с определенной конфигурацией освещения в операционной 1. В зависимости от выбора клавиш на интерфейсе 15 пользователя можно получить различные сценарии освещения операционной. Для этого компьютер 12 с помощью электронных средств соединен с лампой 18. Лампа 18 выполнена так. что излучает свет с предварительно выбранным цветом путем смешивания цветов в лампе или с использованием подходящего цветового фильтра. Свет излучается направленно в виде конуса 19, например с помощью призм, линз и/или зеркал, и освещает конкретным цветом только определенную зону 10 операционной 1.

На фиг. 3 показан блок 115 управления с органами 116 управления, каждый из которых соответствует базовой уставке освещения в операционной. В этом примере блок управления или пульт управления имеет шесть различных базовых уставок. Количество органов 116 управления и, следовательно, уставок может быть другим, т.е. больше или меньше шести. Кроме того, блок управления может изменять цвет и интенсивность освещения.

На фиг. 4 показана операционная согласно изобретению. Операционный стол 102 расположен в центре комнаты. В этом примере операционная разделена на восемь зон 122, 124, 126, 128, 130, 132, 134 и 136, каждой из которых назначен конкретный цвет освещения, соответствующий характеру работы в данной зоне. Таким образом, отдельным зонам назначены определенные цвета освещения согласно выполняемой в этих зонах работе. Проставленные в различных зонах буквы соответствуют цвету, а именно, G означает зелёный свет, R - красный свет, W - белый свет, а N означает, что в этой зоне свет выключен. Например, зона 134 обозначена буквой G, которая означает зелёный свет, соответствующий длине волны в диапазоне приблизительно 505-560 нм. Буква W в зоне 136 означает, что эта зона освещена белым светом.

На фиг. 5 показан пример полной уставки системы. Каждый орган 116 управления на блоке 115 управления соответствует некоторой уставке освещения в операционной. Это могут быть базовые уставки, которые можно выбрать перед операцией. Различным видам хирургии могут быть назначены уставки освещения в операционной. На фиг. 5 позиции 122-136 соответствуют зонам в операционной.

На фиг. 6 показана возможная диаграмма 200 инсталляций для управления осветительными приборами 204 из стерильной области 204. На чертеже показана стерильная область 202, в которой находятся несколько осветительных приборов 204, каждый из которых может создавать световую зону. В стерильном помещении 204 имеется сенсорный экран 205 для взаимодействия с контроллером 208. Имеется выключатель 206 с позициями вкл./выкл. Контроллер 208 освещения соединен с дополнительным контроллером 210, который может быть управляющим устройством от поставщика хирургического оборудования. Сигнал управления освещением от контроллера 210 подаётся в разделитель 212 DMX. Отсюда сигналы DMX подаются на осветительные приборы 204. Некоторые осветительные приборы 204 имеют разъёмы 209 для соединения с другими осветительными приборами.

При использовании диаграмма 200 инсталляций работает следующим образом: контроллер 208, расположенный вне стерильной области, управляет осветительными приборами 204. В контроллере 208 может быть запрограммирован специфический сеанс освещения, а контроллер 210 может во время операции в стерильной комнате изменять уставки в соответствии с уставками, заданными предварительно в контроллере 208. В случае, если в операционной требуется дополнительная уставка контроллера 208, то нужно связаться с лицами, находящимися вне стерильной области.

Фиг. 7 отличается от фиг. 6 лишь тем, что пульт 220 управления освещением расположен внутри стерильной области. Все функциональные элементы такие же.