手术显微镜系统和对应的装置、方法和计算机程序与流程

1.示例涉及手术显微镜系统和对应的装置、方法和计算机程序。


背景技术：

2.手术显微镜系统通常设计为使光学载体(即手术显微镜)可以尽可能轻松平稳地移动，理想情况下提供一种没有重力的感觉。为了实现这一点，可以通过各种手段来保持光学载体的平衡。但是，当添加了外部相机等附件或对诸如目镜等组件进行物理重新调整时，可能会更难以获得平衡。为了简化过程或平衡，一些显微镜提供了自动平衡功能。例如，专利文件ep 1326115 a1、de 10 2008 011638 a1和de 4320443 c2示出了这种功能。使用此功能，用户可能不需要付出努力或花费时间来平衡显微镜。
3.虽然光学载体的平衡可以自动实现，但自动平衡功能往往依赖于用户感知不平衡并触发自动平衡功能。对于小的不平衡，这可能不是问题，因为手术显微镜系统可以保持足够稳定。然而，在更大的不平衡情况下，外科医生可能会对手术显微镜系统的突然移动感到惊讶，因为他们释放了固定光学载体的臂的制动器，同时期望光学载体保持在相同的位置。
4.可能需要改进的手术显微镜系统，其中避免或减轻手术显微镜系统的不平衡。


技术实现要素：

5.示例可涉及用于避免显微镜由于不平衡而突然移动的情况的方法。实施例基于以下发现：可以采用一个或多个传感器来获得关于手术显微镜的平衡的信息。如果检测到不平衡的危险，可以向手术显微镜系统的用户提供警告，使用户能够采取对策，或者可以对制动控制进行超控(override)，避免发生突然移动的情况。
6.本公开的实施例提供了一种手术显微镜系统。手术显微镜系统包括一个或多个传感器，用于提供关于手术显微镜系统的平衡的传感器信息。手术显微镜系统包括一个或多个制动器，用于将手术显微镜系统的至少一个组件保持在正确位置。手术显微镜系统包括手术显微镜。手术显微镜系统包括处理模块，被配置为处理传感器信息。处理模块被配置为确定关于手术显微镜系统的平衡的信息。在一些实施例中，处理模块被配置为基于关于手术显微镜系统的平衡的信息向手术显微镜系统的用户提供警告。该警告表示手术显微镜系统的不平衡的危险。替代地或附加地，处理模块可以被配置为基于关于手术显微镜系统的平衡的信息来控制一个或多个制动器的释放。通过基于传感器信息确定关于平衡的信息，可以及时检测到即将发生的不平衡。一旦检测到该状况，可以警告用户，或者可以对制动释放进行超控，以避免手术显微镜系统经历突然移动的情况。
7.在一些实施例中，处理模块被配置为响应于手术显微镜系统的一个或多个制动器的释放来确定关于手术显微镜系统的平衡的信息。这可以在不平衡的危险升高的时间点提供关于平衡的信息的确定。
8.可替代地，处理模块可以被配置为连续地确定关于手术显微镜系统的平衡的信息。这可以提供对手术显微镜系统的平衡的连续监控。
9.在至少一些实施例中，手术显微镜系统包括用于为手术显微镜系统的用户提供警告的输出模块。警告可以经由输出模块来提供。用户可以经由输出模块收到警告，从而采取措施纠正不平衡。
10.例如，输出模块可以包括灯或显示器。警告可以作为视觉警告来提供。例如，灯或显示器可以放置在用户/外科医生的视野中，因此即使用户/外科医生专注于他们的工作，也可以感知到它。
11.附加地或替代地，输出模块可以包括音频输出模块。警告可以作为音频警告来提供。因此，可以在外科医生/用户无需将他们的眼睛从手术移开的情况下提供警告。
12.附加地或替代地，输出模块可以包括触觉反馈致动器。警告可以作为触觉反馈来提供。例如，当用户/外科医生抓住手术显微镜的手柄时，可以提供触觉反馈。
13.在一些实施例中，处理模块可以被配置为使手术显微镜系统的照明或视频显示器变暗或停用，作为对手术显微镜系统的用户的警告。在这种情况下，现有的输出模块可以被重新调整用于提供该警告。
14.在各种实施例中，处理模块被配置为基于关于手术显微镜系统的平衡的信息至少部分地和/或暂时地阻止一个或多个制动器的释放。这可以限制手术显微镜正在执行的移动，以避免手术显微镜系统失去平衡。
15.在一些实施例中，手术显微镜系统可以包括用于平衡手术显微镜系统的自动平衡系统。该警告可要求用户启动自动平衡系统。通过激活自动平衡系统，可以纠正任何不平衡。
16.一个或多个传感器可以包括一个或多个扭矩传感器、一个或多个重量传感器、一个或多个加速度计、一个或多个位置传感器、一个或多个角度传感器、一个或多个旋转传感器的组中的一个或多个元件。可以使用各种类型的传感器或传感器的组合来提供关于平衡的信息。
17.在一些实施例中，手术显微镜系统可以包括臂。一个或多个制动器可适合于将臂保持在正确位置。手术显微镜可以被附接到臂。确定关于手术显微镜系统的平衡的信息可以包括确定臂的移动的速度。例如，如果移动的速度高于阈值，则不平衡可使得有必要发出警告。
18.本公开的实施例进一步提供了一种用于手术显微镜系统的(对应的)装置。手术显微镜系统包括一个或多个制动器，用于将手术显微镜系统的至少一个组件保持在正确位置。手术显微镜系统包括手术显微镜。该装置包括用于与手术显微镜系统的一个或多个组件通信的接口。该装置包括处理模块，其被配置为从手术显微镜系统的一个或多个传感器获得关于手术显微镜系统的平衡的传感器信息。处理模块被配置为处理传感器信息。处理模块被配置为确定关于手术显微镜系统的平衡的信息。在一些实施例中，处理模块被配置为基于关于手术显微镜系统的平衡的信息向手术显微镜系统的用户提供警告。该警告表示手术显微镜系统的不平衡的危险。替代地或附加地，处理模块可以被配置为基于关于手术显微镜系统的平衡的信息来控制一个或多个制动器的释放。
19.本发明的实施例进一步提供了一种用于手术显微镜系统的(对应)方法。手术显微镜系统包括一个或多个制动器，用于将手术显微镜系统的至少一个组件保持在正确位置。手术显微镜系统包括手术显微镜。该方法包括从手术显微镜系统的一个或多个传感器获得
关于手术显微镜系统的平衡的传感器信息。该方法包括处理传感器信息。该方法进一步包括确定关于手术显微镜系统的平衡的信息。在一些实施例中，该方法包括基于关于手术显微镜系统的平衡的信息向手术显微镜系统的用户提供警告。该警告表明手术显微镜系统中的不平衡的危险。替代地或附加地，该方法可以包括基于关于手术显微镜系统的平衡的信息来控制一个或多个制动器的释放。
20.本公开的实施例进一步提供了一种(对应的)计算机程序，其具有用于当计算机程序在处理器上执行时执行该方法的程序代码。
附图说明
21.以下将仅以示例的方式并参考附图来描述装置和/或方法的一些示例，其中
22.图1示出了手术显微镜系统和用于手术显微镜系统的装置的示意框图；
23.图2示出了用于手术显微镜系统的方法的实施例的流程图；以及
24.图3示出了手术显微镜系统的实施例的进一步框图。
具体实施方式
25.现在将参考附图更全面地描述各种示例，其中示出了一些示例。在图中，为了清楚起见，线、层和/或区域的厚度可能被夸大了。
26.因此，虽然进一步的示例能够进行各种修正和替代形式，但其一些特定示例在附图中示出并且随后将被详细描述。然而，此详细描述并不将进一步的示例限制为所描述的特定形式。进一步的示例可以涵盖落入本公开范围内的所有修正、等同物和替代物。相同或相似的数字在整个附图的描述中指代相似或相似的元件，当提供相同或相似的功能时，它们可以在彼此比较时相同地或以修正的形式被实现。
27.应当理解，当元件被称为“连接”或“耦接”到另一元件时，这些元件可以直接连接或耦接或经由一个或多个中间元件连接或耦接。如果两个元件a和b使用“或”组合，这将被理解为公开所有可能的组合，即只有a，只有b以及a和b，如果没有显式或隐式定义。相同组合的替代措辞是“a和b中的至少一个”或“a和/或b”。经过必要的修正这同样适用于两个以上元件的组合。
28.出于描述特定示例的目的而在本文中使用的术语不旨在限制进一步的示例。每当使用诸如“一”、“一个”和“这个”之类的单数形式并且仅使用单个元素既不显式也不隐式地定义为强制性的，进一步的示例也可以使用多个元素来实现相同的功能。同样，当随后将功能描述为使用多个元素来实现时，进一步的示例可以使用单个元素或处理实体来实现相同的功能。将进一步理解，术语“包括”、“包含”、“包括有”和/或“包含有”在使用时指定了所述特征、整数、步骤、操作、过程、动作、元件和/或组件的存在，但不排除一个或多个其他特征、整数、步骤、操作、过程、动作、元件、组件和/或其任何组的存在或添加。
29.除非另有定义，否则所有术语(包括技术和科学术语)在本文中以其示例所属领域的通常意义使用。
30.图1示出了手术显微镜系统100的示意框图。手术显微镜系统100包括一个或多个传感器120，用于提供关于手术显微镜系统100的平衡的传感器信息。手术显微镜系统100包括一个或多个制动器165用于将手术显微镜系统的至少一个组件保持在正确位置。手术显
微镜系统100包括手术显微镜170。
31.可选地，手术显微镜系统可以包括臂160。臂160可以包括两个或多个组件，它们由一个或多个铰链分开，这允许臂160的灵活定位。手术显微镜170可以被附接到臂160。例如，一个或多个制动器中的至少一个可以是用于臂160的制动器，例如，臂的铰链的一部分。因此，一个或多个制动器可适合于将手术显微镜系统的臂160保持在正确位置。可选地，手术显微镜系统进一步可以包括输出模块130。手术显微镜系统进一步可以包括照明140和/或视频显示器150。
32.手术显微镜系统100包括处理模块114，该处理模块114耦接到一个或多个传感器，并且可选地耦接到一个或多个制动器、输出模块、照明和视频显示器中的至少一个，例如，经由接口112。图1进一步示出了包括处理模块114和接口112的装置110，其耦接到处理模块114。例如，该装置可以适用于控制手术显微镜系统，例如装置110可以是手术显微镜系统的控制装置。处理模块114被配置为处理传感器信息。处理模块被配置为确定关于手术显微镜系统100的平衡的信息。在一些实施例中，处理模块被配置为基于关于手术显微镜系统100的平衡的信息向手术显微镜系统100的用户提供警告。警告指示在手术显微镜系统100中的不平衡的危险。替代地或附加地，处理模块可以被配置为基于关于手术显微镜系统100的平衡的信息来控制一个或多个制动器的释放。
33.本公开的实施例涉及手术显微镜系统，或涉及用于手术显微镜系统的装置、方法或计算机程序。一般来说，显微镜是一种光学仪器，适用于检查太小而不能被人眼(单独)检查的对象。例如，显微镜可以提供对象的光学放大，诸如有机组织的样本。手术显微镜是在手术过程中使用的显微镜，即适合(由外科医生)在手术过程中使用的显微镜。这样的手术显微镜系统通常包括臂或定位装置，其用于根据外科医生的需要定位手术显微镜，例如靠近手术空间，因此手术显微镜可用于提供伤道或组织的放大视图。这种臂或定位装置通常适于提供多种不同的位置和/或角度，以便为外科医生提供足够的空间来进行手术，同时提供手术部位的放大图像。此外，手术显微镜系统的臂或定位装置通常设计成便于定位手术显微镜，例如使用重物和配重、使用气动系统或使用马达来支持手术显微镜系统的臂或定位装置的移动。由于移动通常由此类支持系统支持，因此当手术显微镜系统失去平衡时，外科医生可能不会“感觉到”，例如当手术显微镜移动到杠杆效应太大而无法由手术显微镜系统补偿的位置时。本公开的实施例可以检测这种情况并提供预先警告或减轻即将发生的不平衡。如果一个或多个附加设备，诸如监视器或附加相机，附接到手术显微镜170，这尤其有价值。
34.手术显微镜系统100包括一个或多个传感器120，用于提供关于手术显微镜系统100的平衡的传感器信息。一个或多个传感器可用于检测即将发生的不平衡的指示。例如，一个或多个传感器120包括一个或多个扭矩传感器、一个或多个重量传感器、一个或多个加速度计、一个或多个位置传感器、一个或多个角度传感器以及一个或多个旋转传感器(例如由陀螺仪实现)的组中的一个或多个元件。一个或多个角度传感器和/或一个或多个旋转传感器可包括在臂160的一个或多个组件中。例如，一个或多个扭矩传感器可用于提供关于在臂160的一个或多个铰链处所经历的扭矩的信息。因此，关于手术显微镜系统100的平衡的传感器信息可以包括关于在臂160的一个或多个铰链处所经历的扭矩的传感器信息。例如，一个或多个位置传感器可用于提供关于手术显微镜170的当前位置的信息和/或关于臂160
的一个或多个组件的当前位置或方向的信息。一个或多个角度传感器和/或一个或多个旋转传感器可以用于类似目的，以提供关于手术显微镜170的当前位置的信息和/或关于臂160的一个或多个组件的当前位置或方向的信息。因此，关于手术显微镜的平衡的传感器信息可以包括关于手术显微镜170的当前位置的信息和/或关于臂160的一个或多个组件的当前位置或方向的信息。例如，一个或多个加速度计可用于提供关于臂的一个或多个组件的移动的信息和/或关于臂的振动(由手术显微镜系统的不平衡引起)的信息。因此，关于手术显微镜的平衡的传感器信息可以包括关于臂的一个或多个组件的移动的信息和/或关于臂的振动的信息。例如，一个或多个重量传感器可用于确定关于手术显微镜(包括附接到手术显微镜的设备)的重量的信息。因此，关于手术显微镜的平衡的传感器信息可以包括关于手术显微镜的重量的信息。如上所述，可以使用多个传感器或传感器类型。因此，有关手术显微镜系统100的平衡的传感器信息可以包括来自一种或多种不同类型传感器的传感器信息。
35.处理模块114被配置为处理传感器信息，以便确定关于手术显微镜系统100的平衡的信息。例如，处理模块114可以被配置为扫描传感器信息以寻找即将发生的不平衡的指示。例如，处理模块114可以被配置为检测超过扭矩阈值的扭矩。如果超过扭矩阈值，手术显微镜系统可能处于不平衡的危险。例如，处理模块可以被配置为检测具有升高的不平衡风险的手术显微镜的定位或者臂的一个或多个组件的定位。如果手术显微镜的重量超过重量阈值，则臂的定位可能会增加不平衡的风险。如果检测到这样的定位，则手术显微镜系统可能处于不平衡的危险中。例如，处理模块可以被配置为检测超过振动阈值的臂的振动。这可以除了指示例如具有升高的不平衡风险的手术显微镜的定位或者臂的一个或多个组件的定位之外，还指示手术显微镜系统还处于不平衡的危险。例如，处理模块可以被配置为检测超过速度阈值的臂的移动(例如，移动的速度)。换言之，确定关于手术显微镜系统100的平衡的信息可以包括确定臂160的移动的速度。在这种情况下，可以检测到实际的不平衡。再次，可以组合多个指示来确定手术显微镜系统是否处于不平衡的危险中(或已经达到不平衡的状态)。
36.一般而言，关于手术显微镜系统的平衡的信息可以指示手术显微镜系统100是否(或者是)处于失去其平衡的危险中。在这种情况下，失去平衡的危险可能是有条件的——例如，关于手术显微镜系统的平衡的信息可表明如果一个或多个制动器被释放，如果手术显微镜的位置改变超过阈值，如果附加的重量被添加到手术显微镜等，手术显微镜系统100有失去平衡的危险。在一些实施例中，关于平衡的信息可以包括关于即将发生的不平衡的二进制的指示——例如，如果手术显微镜系统处于不平衡的危险中，则关于平衡的信息可以提供“真”值，如果手术显微镜系统没有处于不平衡的危险中，则可以提供“假”值。可替代地，可以提供三元信息——第一严重级别表示手术显微镜系统处于平衡状态中，第二严重级别表示手术显微镜系统稍微不平衡，第三严重级别表示手术显微镜系统的系统严重不平衡。另外，关于手术显微镜系统的平衡的信息可以包括关于不平衡的来源的信息或关于用于避免或补救不平衡的适当补救的信息。
37.关于平衡上的信息何时确定，可以选择不同的选项。在某些情况下，可会在不平衡的危险最大时确定有关平衡的信息，例如当一个或多个制动器被释放时。换言之，处理模块114可以被配置为响应于手术显微镜系统100的一个或多个制动器的释放，例如响应于接收
到的与释放制动器相关的命令，确定关于手术显微镜系统100的平衡的信息。例如，制动器的释放可以延迟到确定关于手术显微镜系统的平衡的信息之后。例如，仅当不平衡的风险小于阈值时才可释放制动器。可替代地，可以在提供警告之后，或者在手术显微镜突然移动的情况下重新启动制动器的安全措施时，释放制动器。
38.可替代地，关于手术显微镜系统的平衡的信息可以不断地(例如定期地)更新，例如为了检测由于施加在手术显微镜系统上的外部重量或负载而导致的平衡变化，或者为了检测手术显微镜系统的滚动移动。换言之，处理模块114可以被配置为连续确定关于手术显微镜系统100的平衡的信息。
39.在一些实施例中，基于关于手术显微镜系统100的平衡的信息可以向手术显微镜系统的用户(例如外科医生)提供警告。例如，如果手术显微镜系统不平衡、处于不平衡的危险中，则可以向用户提供警告，和/或警告用户将/可能导致不平衡的动作。因此，警告指示手术显微镜系统100中不平衡的危险。在一些实施例中，警告可以仅指示存在不平衡的一般危险，例如，没有提供不平衡的来源的具体细节。在这种情况下，用户在释放手术显微镜系统的制动器时可能会更加小心。可替代地，警告可指示(即将发生的)不平衡的一个或多个来源，或为避免或纠正不平衡而采取的一个或多个动作过程。附加地或替代地，在警告中，可以区分两个或多个严重性级别，例如轻微不平衡的第一严重级别警告，以及由于严重不平衡引起的危险的第二严重级别警告。警告可以指示严重级别(例如，通过不同的颜色(黄色和红色)、不同的描述或符号，或不同的象形图)。在一些实施例中，还可以指示指示手术显微镜系统的平衡的状态的第三严重级别，例如，以绿灯或肯定象形图的形式。
40.通常，警告可以经由一种或多种不同的手段提供，例如视觉、听觉或触觉手段。因此，警告可以使用手术显微镜系统的一个或多个组件。例如，手术显微镜系统可以包括用于为手术显微镜系统100的用户提供警告的输出模块130。可以经由输出模块130提供警告。
41.例如，该警告可以作为或包括视觉警告来提供。因此，输出模块可以包括灯(例如发光二极管)或显示器(例如视频显示器或状态显示器)。可替代地，现有的视觉输出模块可以重新用于提供视觉警告。例如，处理模块114可以被配置为调暗、调制(例如脉冲)或停用照明140(例如患者的点照明，或背景照明)或手术显微镜系统100的视频显示器150，作为对手术显微镜系统100的用户的警告。例如，视频显示器可以是手术显微镜系统的(数字)取景器的显示器，或手术显微镜系统的概览显示器的显示器。
42.替代地或附加地，警告可以是或包括音频或听觉警告，即作为音频警告提供。因此，输出模块130可以包括音频输出模块。例如，警告可以作为警报声音来提供，或者作为提供警告消息或指令消息的语音文本来提供。音频警告的声音强度、频率和重复率可以指示不平衡的严重性。
43.视觉和音频警告两者(或其中之一)都可用于向手术显微镜系统的用户提供指令，例如：操作手术显微镜系统时要小心，或特别说明如何移动手术显微镜以达到平衡状态。附加地或替代地，警告可以与自动平衡功能有关。例如，手术显微镜系统100可以包括用于平衡手术显微镜系统100的自动平衡系统。警告可以请求用户启动自动平衡系统。不同的选项是可能的，具体取决于参数，诸如不平衡的严重性和用户偏好。在一些实施例中，警告可以建议用户启动自动平衡过程。例如，请求可以作为视觉或音频/听觉警告提供。或者，用户可以被迫启动自动平衡过程，例如通过不允许释放制动器，或关闭其他显微镜功能，诸如照明
或视频。在一些实施例中，可以自动执行自动平衡，例如一旦处理模块假定用户已经完成了臂的调整。
44.替代地或附加地，警告可以作为触觉反馈来提供。例如，输出模块130可以包括触觉反馈致动器，例如，振动模块。例如，触觉反馈致动器可以集成在手术显微镜的手柄中。因此，警告作为触觉反馈来提供，例如，作为振动反馈。
45.替代地或附加地，一个或多个制动器可以(由处理模块)控制以避免或限制手术显微镜的突然移动。手术显微镜系统100包括一个或多个制动器165，其适用于或配置为将手术显微镜系统的至少一个组件保持/保持在正确位置。例如，一个或多个制动器可适用于或配置为将整个手术显微镜系统保持在正确位置。例如，一个或多个制动器可以是或包括一个或多个制动器，用于制动手术显微镜系统的一个或多个轮子，例如，一个或多个轮子，用于在地板上移动(整个)手术显微镜系统。在一些实施例中，可以仅将手术显微镜系统的组件保持在正确位置，例如，经由手术显微镜系统的臂160或定位装置。例如，一个或多个制动器165可以适合于将臂160保持在正确位置。例如，一个或多个制动器165可以是或包括一个或多个制动器，其适合于或被配置为将手术显微镜系统100的臂160保持在正确位置。当要移动手术显微镜170时，可以释放这些制动器。一旦释放一个或多个制动器，臂160的定位或定向可以是可调节的，从而能够改变被附接到臂160的手术显微镜170的位置。在至少一些实施例中，制动器可以使用布置在手术显微镜的一个或多个手柄上的一个或多个按钮来释放。一旦释放按钮后，可以(重新)启用制动器。
46.处理模块可以被配置为基于关于手术显微镜系统100的平衡的信息来控制一个或多个制动器的释放。例如，处理模块可以被配置为基于手术显微镜系统的平衡的信息对一个或多个制动器的控制进行超控。如果关于手术显微镜系统的平衡的信息表明不平衡的危险，则处理模块可以被配置为限制制动器的操作，例如为了如果手术显微镜向下移动超过预定距离时重新接入制动器，或者为了限制手术显微镜远离患者的定位。例如，制动超控可以是完全的，即制动释放按钮可变为非活动状态，或部分制动，即可仅部分释放制动器以防止快速或大的移动，或暂时的，例如制动器可被释放，但在一段时间或移动后重新接入，例如在0.1秒或1厘米的移动后，以便用户了解情况，但可以会避免潜在的危险情况。换言之，处理模块114可以被配置为，基于关于手术显微镜系统100的平衡的信息，例如，如果关于手术显微镜系统的平衡的信息表明不平衡的危险，至少部分地(例如，使得一个或多个制动器可以不完全打开并允许以需要的更大的力来移动手术显微镜的操作)和/或临时地(例如直到提供警告，或以短时间或距离增量)阻止一个或多个制动器的释放。例如，一个或多个制动器的释放可以由用户发起或触发。因此，处理模块可以被配置为对用户发起的一个或多个制动器的释放进行控制、限制、阻止和/或超控。如果用户决定不平衡不太严重并决定继续，例如通过继续按下制动释放按钮，系统最终可以在制动激活-停用的几次或多次迭代之后允许用户释放制动器。
47.接口112可以对应于用于接收和/或发送信息的一个或多个输入和/或输出，这些信息可以是在模块内、模块之间或不同实体的模块之间的根据指定代码的数字(位)值。例如，接口12可以包括被配置为接收和/或发送信息的接口电路。在实施例中，处理模块114可以使用一个或多个处理单元、一个或多个处理设备、任何用于处理的装置来实现，诸如处理器、计算机或可与相应适配的软件一起操作的可编程硬件组件。换言之，处理模块114的所
描述的功能也可以在软件中实现，然后在一个或多个可编程硬件组件上被执行。这样的硬件组件可以包括通用处理器、数字信号处理器(dsp)、微控制器等。
48.结合所提出的概念或上文或下文描述的一个或多个示例(例如图2或3)提及了手术显微镜系统或用于手术显微镜系统的装置的更多细节和方面。手术显微镜系统或用于手术显微镜系统的装置可以包括一个或多个附加的可选特征，对应于所提出的概念的一个或多个方面或上文或下文描述的一个或多个示例。
49.图2示出了用于手术显微镜系统的(对应)方法的实施例的流程图。例如，可以类似于图1的手术显微镜系统来实现手术显微镜系统。该方法包括从手术显微镜系统100的一个或多个传感器120获得210关于手术显微镜系统100的平衡的传感器信息。该方法包括处理220传感器信息。该方法包括确定230关于手术显微镜系统100的平衡的信息。在一些实施例中，该方法包括基于关于手术显微镜系统100的平衡的信息向手术显微镜系统100的用户提供240警告。该警告指示在手术显微镜系统100中的不平衡的危险。附加地或替代地，该方法可以包括基于关于手术显微镜系统100的平衡的信息来控制250一个或多个制动器的释放。
50.如上所述，结合图1的手术显微镜系统100描述的特征可以同样应用于图2的方法。
51.该方法的更多细节和方面结合所提出的概念或上文或下文描述的一个或多个示例(例如图1或3)被提及。该方法可以包括对应于所提出概念的一个或多个方面或上文或下文描述的一个或多个示例的一个或多个附加可选特征。
52.至少一些实施例涉及显微镜平衡的安全性。实施例可以提供用于避免显微镜由于不平衡而突然移动的情况的技术方法。至少一些实施例可以使显微镜能够评估平衡条件，并自动采取行动以防止危险情况。
53.图3示出了手术显微镜系统300的实施例的进一步框图。手术显微镜系统包括基座单元310、控制装置110、具有集成在臂160的铰链中的三个制动器165的臂160、手术显微镜170和两个显示器150，其中一个显示器位于目镜附近，另一个更大的显示器。两个手柄320附接到手术显微镜170，每个手柄包括制动释放按钮325。手术显微镜系统300进一步包括传感器130a至130b。
54.可以通过多种方式评估平衡状况(例如确定手术显微镜系统的平衡的信息)：
55.例如，可以通过诸如扭矩传感器130d和重量传感器130c的传感器或它们的组合来评估平衡状况。它们可以在不使用显微镜时提供对平衡状况的连续测量。
56.替代地或附加地，可以通过在释放臂制动器时对移动进行非常快速的测量来评估平衡状况。这可以通过传感器诸如如加速度计130b或位置/旋转传感器(诸如陀螺仪130a)来完成。从技术上，可能不会检测到一定程度的不平衡，而是显微镜移动的有多快。如果此评估完成得足够快，它可能会提供对风险的更直接的评估。测量可以在几毫秒内完成，如果显微镜移动得太快，制动器可能会很快被重新激活。
57.平衡状况的信息(即手术显微镜系统的平衡信息)可用于触发不同的动作：
58.例如，警告可以采用以下形式的任意组合：
[0059]-可以示出视觉指示/警告，例如红灯/符号表示不平衡，绿色表示平衡的显微镜，或经由显示器150。在参考符号330处，示出了由显示器之一显示的象形图，该象形图指示平衡状态正常，并且手术显微镜系统是平衡的。在参考符号340处，示出了警告象形图，指示轻微不平衡。在参考符号350处，示出了危险象形图，指示严重不平衡。
[0060]-可以给出音频警告。音频警告的声音强度、频率和重复率可以指示不平衡的严重性。
[0061]-可以给出触觉反馈(振动)以警告用户，例如当用户触摸手柄320或制动释放按钮325时。
[0062]-可以调整其他显微镜功能。例如，可以减少或关闭照明，或者可以调暗或关闭视频显示器。
[0063]
附加地或替代地，用户释放制动器的命令可以被超控。此超控可以是完全的，即制动释放按钮可以变为非活动的、部分的，即制动可以仅部分释放，以便防止快速或大的移动或暂时的，例如制动器可以释放，但在一段时间或移动后重新接入，例如在0.1秒或1厘米的移动后，以便用户了解情况，但可以会避免潜在的危险情况。如果用户判断不平衡不够严重并想要继续，并继续按下制动释放按钮，则系统最终可以在几次激活-停用迭代之后允许用户释放制动器。
[0064]
在一些实施例中，手术显微镜系统可用于自动平衡功能。取决于诸如不平衡的严重性和用户偏好等参数，不同的选项是可能的：
[0065]-自动平衡可被自动执行。例如，当平衡被打乱并且用户没有握住手柄时，并且在经过预定时间之后，例如10秒后，显微镜可以假设用户已经完成了当前的变化，表示有机会重新平衡。
[0066]-建议用户启动自动平衡过程，例如作为警告的一部分。
[0067]-通过不允许释放制动器或关闭其他显微镜功能，诸如照明或视频来强制用户启动自动平衡过程。
[0068]
如本文所用，术语“和/或”包括一个或多个相关列出的项目的任何和所有组合，并且可以缩写为“/”。
[0069]
尽管已经在装置的上下文中描述了一些方面，但显然这些方面也表示对应方法的描述，其中块或设备对应于方法步骤或方法步骤的特征。类似地，在方法步骤的上下文中描述的方面也表示对应装置的对应块或项目或特征的描述。一些或所有的方法步骤可以通过(或使用)硬件装置来执行，例如处理器、微处理器、可编程计算机或电子电路。在一些实施例中，一些一个或多个最重要的方法步骤可以由这样的装置执行。
[0070]
取决于某些实施要求，本发明的实施例可以以硬件或软件来实施。可以使用非临时性存储介质来执行该实施，诸如数字存储介质，例如软盘、dvd、蓝光、cd、rom、prom和eprom、eeprom或flash存储器，其上存储有电子可读控制信号，其与可编程计算机系统协作(或能够协作)以执行对应的方法。因此，数字存储介质可以是计算机可读的。
[0071]
根据本发明的一些实施例包括具有电子可读控制信号的数据载体，其能够与可编程计算机系统协作，从而执行本文描述的方法之一。
[0072]
通常，本发明的实施例可以实现为具有程序代码的计算机程序产品，当计算机程序产品在计算机上运行时，该程序代码可操作用于执行方法之一。例如，程序代码可以存储在机器可读载体上。
[0073]
其他实施例包括存储在机器可读载体上的用于执行本文描述的方法之一的计算机程序。
[0074]
换言之，因此，本发明的实施例是具有程序代码的计算机程序，该程序代码用于当
计算机程序在计算机上运行时执行本文描述的方法之一。
[0075]
因此，本发明的进一步实施例是一种存储介质(或数据载体，或计算机可读介质)，其包括存储在其上的计算机程序，用于在由处理器执行时执行本文所述的方法之一。数据载体、数字存储介质或记录介质通常是有形的和/或非暂时性的。本发明的进一步实施例是如本文所述的装置，包括处理器和存储介质。
[0076]
因此，本发明的进一步实施例是表示用于执行本文所述方法之一的计算机程序的数据流或信号序列。数据流或信号序列可以例如被配置为经由数据通信连接，例如经由互联网传送。
[0077]
进一步实施例包括处理装置，例如计算机或可编程逻辑器件，其被配置为或适用于执行本文描述的方法之一。
[0078]
进一步实施例包括其上安装有用于执行本文所述方法之一的计算机程序的计算机。
[0079]
根据本发明的进一步实施例包括一种装置或系统，其被配置为将用于执行本文描述的方法之一的计算机程序(例如，电子地或光学地)传送到接收器。例如，接收器可以是计算机、移动设备、存储设备等。例如，该装置或系统可以包括用于将计算机程序传送到接收器的文件服务器。
[0080]
在一些实施例中，可编程逻辑器件(例如，现场可编程门阵列)可用于执行本文描述的方法的一些或所有功能。在一些实施例中，现场可编程门阵列可以与微处理器协作以执行本文描述的方法之一。通常，这些方法优选地由任何硬件装置来执行。
[0081]
参考符号列表
[0082]
100
ꢀꢀꢀ
手术显微镜系统
[0083]
110
ꢀꢀꢀ
用于手术显微镜系统的装置
[0084]
112
ꢀꢀꢀ
接口
[0085]
114
ꢀꢀꢀ
处理模块
[0086]
120
ꢀꢀꢀ
一个或多个传感器
[0087]
130
ꢀꢀꢀ
输出模块
[0088]
130a
ꢀꢀ
陀螺仪
[0089]
130b
ꢀꢀ
加速度计
[0090]
130c
ꢀꢀ
重量传感器
[0091]
140c
ꢀꢀ
扭矩传感器
[0092]
140
ꢀꢀꢀ
照明
[0093]
150
ꢀꢀꢀ
显示器
[0094]
160
ꢀꢀꢀ
臂
[0095]
165
ꢀꢀꢀ
制动器
[0096]
170
ꢀꢀꢀ
手术显微镜
[0097]
210
ꢀꢀꢀ
获得传感器信息
[0098]
220
ꢀꢀꢀ
处理传感器信息
[0099]
230
ꢀꢀꢀ
确定有关手术显微镜系统的平衡的信息
[0100]
240
ꢀꢀꢀ
提供警告
[0101]
250
ꢀꢀꢀ
控制一个或多个制动器的释放
[0102]
300
ꢀꢀꢀ
手术显微镜系统
[0103]
310
ꢀꢀꢀ
基座单元
[0104]
320
ꢀꢀꢀ
手柄
[0105]
325
ꢀꢀꢀ
制动释放按钮
[0106]
330
ꢀꢀꢀ
显示器
–
正常
–
平衡的
[0107]
340
ꢀꢀꢀ
显示器
–
警告
–
轻微不平衡
[0108]
350
ꢀꢀꢀ
显示器
–
危险
–
严重不平衡