具有显示器和处理单元的医学设备和用于其的方法与流程

1.本发明涉及一种具有显示器和处理单元的医学设备和用于其的方法。


背景技术：

2.在医学设备中普遍地，尤其然而在透析机中，使用越来越多的传感器，其测量结果纳入所执行的治疗的改进。这取决于普遍的技术发展(更小的、更便宜的传感器)和对治疗的日益差异化的需求(患者个性化)。
3.尤其，现代处理器以机器支持的“智能”数据评估的形式的、对所执行的治疗进程具有技术效果的提高的数据处理能力越来越多地在医学中使用。在这里，甚至假想地与治疗无关的附加的数据也可以基于扩展的机器评估纳入治疗结果的改进。这也促进传感装置和与此关联的数据的不断积累。
4.在其他工业分支中，扩展的数据评估对设备的反馈的自动化作为必要的交互单元取代了人，同时医学治疗设备仍然指定给人类操作。
5.原因首先是患者安全、高度个性化的患者和环境前提条件下的并发症的相对的不可预测性、大量面向患者的治疗选项以及人际交互的身心影响，包括理解能力和信任。
6.这将在下文中以透析治疗为例来更详细地阐述。在日常实践中，在对患者的典型治疗期间(大约数小时内)，工作人员(护理人员或医务人员)必须反复地、高频地、不定期地，主要是手动地，并且通常结合附加的材料/设备(例如消耗品，如注射器，软管或医学技术设备、如输液泵)地参与治疗的进程。
7.除了不那么时间关键(但容易出错并且耗时)的设备交互，如校准、功能测试、一次性物品装备/拆卸和设备清洁之外，在患者与设备的连接和分离之间，存在关于连续进行的治疗步骤的各种生理学的和机器相关的数据的健康关键的和直接的输入，以及对警告/关键情形/指示/异常情况的反应。为此，对透析设备的控制治疗的输入通常直接在所述透析设备处进行。为此，信息显示与对应的输入选项的组合最为流行。信息显示有时也允许示出与治疗相关的参数，用于监控和操作指示。
8.也就是说，大量信息基本上同时呈现，其中难以区分重要性。此外，不同于在触摸屏上的(预期的)输入，示出信息是人机交互中的问题。
9.从所述情形中得出不同的问题，这一方面会造成延迟的反应，因为重要信息没有被及时识别，或者然而造成参数或指令的可能的错误输入。这两者都可能危及患者健康，但这至少造成，无论从患者的角度还是从医疗机构的角度来看，(时间)效率受到损害。
10.这直接不利于患者的安全、治疗的效率、机器的安全、耗材的高效使用，并且此外增加工作人员的负担。
11.另一个缺点是，这种设备的使用者具有高的培训需求，以便被指导正确使用。并非始终可提供所述时间需求。
12.即使没有大数据和医学相关事物的影响，设备操作的信息过载也是已知的问题。
13.尝试解决所述问题的已知的现有技术取决于固有的附加问题，并且无法应对更多
信息的趋势的困难。
14.常见的方法(以及得出的缺点)是通过颜色进行对比(主观编码、色盲不可用、照明/显示器相关性、通过颜色图例提供的附加信息)、将操作划分为多个(上下文相关的)显示(需要更多交互，对于输入错误更易受影响，例程中的不必要的耗费/“点击”)和操作指导的附加的显示(还更多的信息，混淆指导/信息/操作单元的附加的可能性)。
15.然而，这些措施都不适用于持续地改进人机交互。


技术实现要素：

16.在此背景下，本发明的目的是，提供可实现医学设备的更高效且患者安全性更高的操作的解决方案。
17.所述目的通过一种用于具有显示器和处理单元的医学设备的方法来实现，其中处理单元适合于检测医学设备的一个或多个技术单元的状态，其中处理单元还设立为，基于检测到的状态来操控显示器，以便输出医学设备的状态，其特征在于，显示器是自动立体显示器，并且处理单元基于对检测到的状态的评估来操控显示器，使得第一状态关于3d视图在视觉上突出显示，而第二状态关于3d视图不在视觉上突出显示。所述方法包括显示第一状态的步骤，显示第二状态的步骤，和获取关于显示的第一状态的用户输入。
18.所述目的同样通过具有显示器和处理单元的医学设备来实现，其中处理单元适用于检测医学设备的一个或多个技术单元的状态，其中处理单元还设立为，基于检测到的状态来操控显示器，以便输出医学设备的状态，其特征在于，显示器是自动立体显示器，并且处理单元基于对检测到的状态的评估来操控显示器，使得第一状态关于3d视图在视觉上突出显示，而第二状态关于3d视图不在视觉上突出显示。
19.其他有利的设计方案是分别从属的权利要求、附图和说明书的主题。
附图说明
20.下面，根据附图和实施例详细阐述本发明。附图是示意图并且不是按照比例的。附图不以任何方式对本发明进行限制。
21.附图示出：
22.图1示出根据本发明的实施方式的关于用户的状态显示的示意图；
23.图2示出根据本发明的实施方式的医学设备的实施方式的元件的示意图；以及
24.图3示出根据本发明的实施方式的示意流程图。
具体实施方式
25.下面，参照附图详细地示出本发明。在此要注意的是，描述不同方面，所述方面可以分别单独地或组合地使用。也就是说，任何方面都可以与本发明的实施方式一起使用，只要没有明确地作为纯替代方案示出。
26.此外，下面为了简单性，通常总是仅参照实体。只要没有明确地注明，则本发明然而也可以分别具有相关的实体中的多个。就此而言，词语“一”和“一个”的使用仅理解为指示在一个简单的实施方式中使用至少一个实体。
27.只要在下文中描述方法，方法的各个步骤能够以任意顺序设置和/或组合，只要通
过上下文没有明确地得出偏差说明。此外，方法——只要没有明确地另外表明——可以相互组合。
28.具有数值的说明通常不理解为精确值，而是也包含+/-1％直至+/-10％的公差。
29.只要在本技术中提及标准、规范等，则至少始终参照在申请日可用的标准、规范等。也就是说，如果标准/规范等被更新或通过后继标准/规范取代等，则本发明也可以应用于此。
30.在附图中示出不同的实施方式。
31.在根据本发明的实施方式的一个示例的方法中使用医学设备1。医学设备1例如具有显示器dis和处理单元cpu。此外，在医学设备1中——如在图2中所示出——可以集成有其他组件(如所示)或在功能方面连接。这些组件包含传感器s1、执行器a1、接口io、输入设备hid。
32.传感器s1例如可以是用于求取压力、压差、温度、ph值、气体或液体中的特定物质的浓度的传感器、体积计、体积流量计等。
33.执行器a1例如可以是泵、阀、用于流量控制的元件等。
34.处理单元cpu可以具有一个或多个微处理器、微控制器、专用集成电路(英语application-specific integrated circuit，asic)、现场可编程门阵列(fpga)等。处理单元也可以是主从组合中的多个单元的装置。
35.输入设备hid可以是适合于识别用户u的输入的装置。在此示例性地参照触摸屏(ts)的表面、键盘、鼠标、操纵杆、图像板和手势识别(例如借助于相机)。
36.接口io可以具有用于与远程数据库、显示和/或输入单元进行无线/有线通信的本地接口。例如，经由诸如zigbee、lan、dect、蓝牙等的近场通信系统，可以转发关于传感器s1/执行器a1的状态的数据和/或可以借助于远程hid获取远程用户输入。
37.处理单元cpu适用于在步骤100中检测医学设备1的一个或多个技术单元的状态，例如传感器s1和/或执行器a1的状态。
38.处理单元cpu还设立为，基于检测到的状态来操控显示器dis，以便输出医学设备1的状态。
39.显示器dis在此构成为自动立体显示器。自动立体显示器dis允许为用户u在不戴眼镜的情况下呈现三维视图。
40.处理单元cpu现在——基于对检测到的状态的评估——可以操控显示器dis，使得第一状态z1关于3d视图在视觉上突出显示，而第二状态zn关于3d视图不在视觉上突出显示，如在图1中草绘的。
41.为此，根据本发明的方法具有显示200a第一状态z1的步骤和显示200b第二状态zn的步骤。
42.在此，作为步骤200a、200b的标识仅有逻辑上的区别。也就是说，所述步骤也可以在一个步骤中组合或依次地/交替地实施。在此，处理针对所使用的硬件。
43.医学设备现在可以例如借助于本地输入设备hid或借助于接口io获得用户u的输入。所述用户输入300在此与显示的第一状态有关。
44.在本发明的一个实施方式中，步骤100也包括识别警告或警报通知100，其中所识别的警告或警报通知在步骤200a中显示为第一状态z1。
45.也就是说，可以突出显示警告和/或重要的交互单元。
46.例如，在必须通过显示器输入立即做出反应的关键警告(突然的压力变化、接入针露出、透析器中的血液等)的情况下，警告通知200a能够以深度效果作为状态z1示出，从而可以由背景衬托出来。
47.在背景中，此外，治疗重要的参数可以在步骤200b中作为状态z1显示。尽管如此，所述其他参数可以对于反应的评估是重要的。
48.尤其，显示器dis的例如对于确认警告和/或输入重要的参数变化必须“触摸”的区在警告通知本身之前仍可以还显示到前景中。
49.由此，重要的交互可能性是直接可见的，排除了与其他输入选项的混淆，并且可以在交互之前查看潜在重要的其他参数。
50.因为对警报可以更好地且更快地做出反应，所以这提高了患者安全性和治疗的效率，并且减少了由于自动中断而引起的设备的停机时间，以及由于持续的视听警报而引起的对工作人员的干扰。
51.在不限制普遍性的情况下，显示的第一状态z1可以涉及运行方法的第一步骤，并且显示的第二状态zn可以涉及运行方法的跟随第一步骤的步骤，这在流程图中未单独示出。例如，在步骤400中，可以执行对输入的评估，并且根据输入在步骤600中执行动作(例如与执行器和/或警告通知的确认有关)，紧接着，例如先前作为方法步骤zn示出的状态现在作为状态z1突出显示，或者然而方法在步骤700中分支并且执行动作(例如与执行器和/或警告消息的确认有关)，紧接着，方法返回到步骤100。在此可以考虑多种变化而不对普遍性进行限制。
52.也就是说，可以示出空间深度中的操作步骤/治疗步骤的时间次序。
53.各个治疗过程z1、zn的时间顺序可以象征性地和/或作为文本示出。顺序可以通过空间深度中的差异来显示。也就是说，例如，多个进程步骤可以根据其次序在不同的深度t中示出。也就是说，在时间上更接近的方法步骤z1例如在空间上在时间上随后的方法步骤z2
……
zn之前示出。然而，替选地或附加地，当前进行的过程也可以对应于z1在显示器dis的前景中显示，而最后结束的治疗步骤(增加地)可以对应于z1
……
zn还在背景中显示。
54.随着用于执行的剩余时间的减少，直接待办的过程会逐渐更靠前，直到其在启动时作为当前的过程完全在前景中示出。这能够以不同的时间标度进行(例如启动-装备-患者连接-治疗-患者分离-清洁-功能测试或在清洁之内作为单独的清洁步骤)，也并行显示。
55.所述时间次序的显示可以单独地或对于其他显示附加地进行。
56.借此能够实现用户的时间导航。尤其，当前过程与整体治疗的时间关系因此对用户u可见。
57.操作者u借此能够为待办的治疗步骤做准备(例如提供材料)，并且在显示可预测无风险的首先待办的过程时将注意力集中到其他患者。另一方面，操作者u然而也能够在具有风险的下一待办过程的情况下，将注意力集中到所述待办过程。
58.被治疗的患者也可以对治疗步骤的面临的变化做好思想准备，并且如果未显示面临的变化，则准备和/或放松。
59.例如，由此可实现显示用于在医学设备1处的手动改变的操作指令。
60.尤其在装备/拆卸消耗品(软管、透析器等)时，然而也在治疗期间的异常情况时，
工作人员必须手动地与医学设备1的组成部分交互。这在自动立体显示器dis上通过相关部件的3d显示作为状态z1(例如与对应于状态zn的非重要部分/整个机器的2d显示对比)被指示和辅助。
61.因为对医学设备1的所指示的操作通常并非面状地、而是也以在空间深度上扩展的方式发生(将软管从一侧移置到另一侧、打开软管周围的夹、晃动透析器等)，通过模仿显示的操作指令能够确保正确执行，无需预先训练。
62.这可实现由没有经验的工作人员或——例如在家庭护理的情况下——由患者本人执行这些操作。操作本身可以更快地且更抗错地执行，从而降低产生的患者/工作人员受伤风险和材料消耗。
63.例如，由此也可实现输入重要的治疗参数。
64.因此，仅对于当前的治疗步骤重要的(通常仅唯一的)参数的信息区和输入区可以通过深度效果作为状态z1在视觉上突出显示。这与对应于状态zn的被动的/当前不重要的显示和控制单元形成直观对比。
65.借此可以实现，更多的信息可以在显示器dis上示出，而不会在交互时使用户导向受其影响。尤其，就此示出附加的上下文(当前的重要性的上下文)，其即使在不理解文本显示/图像符号的情况下也能够实现医学设备1的正确操作，或者至少对其进行支持。
66.在本发明的另一实施方式中，第一状态z1是与医学设备1的目前执行的方法或方法步骤有关的时间。在此，时间可理解为例如在准备治疗时的提前时间，理解为治疗方法的方法步骤的经过时间或理解为治疗方法的方法步骤的剩余时间，而不限于所述列举。
67.在本发明的一个实施方式中，第一状态z1以深度效果在显示器dis上示出，其中深度效果t与相关联的状态z1的值相关。例如，该值可以与治疗方法的方法步骤的随时间的进展，已经实现的(测量的)进展、例如抽出确定量的液体，测量的生理变量的值(例如血压)和/或与预设值的偏差(例如与目标血压的偏差)等相关。
68.此外，第一状态z1的显示200a也可用于用户引导。尤其，显示器dis的所显示的表面单元也可以与关于状态的用户输入和显示是相同的。尤其，可能的用户输入也可以限于显示器dis的用于显示200a第一状态z1的表面单元，而显示器dis的用于显示200b第二状态z2的界面单元不允许用户输入。
69.本发明还允许在输入与顺序无关的参数时的用户引导。
70.与例如治疗参数相反地，在操作设备时还必须用多个单独的输入以可交换的顺序填写数字页，即例如在输入配置参数时如此。这些参数通常从模板中复制，并且完全在单个显示器上登入或在一系列单独的显示器中借助相应地确认输入来登入。
71.这要么是混乱的(一个显示器)从而是容易出错的且耗时的，要么是交互繁重(从而同样是耗时的且容易出错的)。在本发明的范围内，输入栏可以相继地(一个接一个输入继续)以深度突出显示的方式作为状态z1
……
zn示出。可选地，可以提出，在步骤300中仅可操作相应地突出显示的状态z1。
72.这将所有待输入的参数的同时显示与各个输入窗口的引导输入组合在一起，而无需附加的交互。此外，突出显示的框/参数的顺序建议统一的模板，从所述模板中读出值。
73.由此可以节省输入时间，减少所需的交互量并且避免输入错误，以及减少工作人员在操作时的工作量。
74.随时间重复、但并不紧急的无需直接操作的通知在常见的显示器的情况下至少覆盖显示的一部分，直到其被响应。
75.在本发明的过程中，作为替代方案，当需要的条件出现时，可以经由相应的符号随时间增加的深度视图来通知用户u。如果消除了触发条件，则可以(自动地)将相应的(多个)通知移动到背景中，(状态z2
……
zn)或(多个)通知可以删除，也就是说其不再显示。
76.替选地，用户可以将通知(或相应的符号)再次淡入到背景中(即深度视图减小)。在所述通知完全在前景中显现之前，无需担心原因。这可以理解为类似于闹钟的“贪睡”功能。
77.这在不影响/中断当前的显示器显示的情况下可实现感知非紧急通知。关于患者安全、治疗流程等等，用户的更重要的设备交互因此可以不受干扰地继续，并且用户自己决定何时对不太重要的通知作出反应。
78.在正常流程的情况下，尤其在无错流程的情况下和/或在治疗之后，显示器dis大部分时间可以用作为待机显示器。在此，在所述待机显示器上主要对于工作人员u不再显示治疗重要的数据，而是例如为患者显示娱乐媒体。
79.在该实施方案中，显示器dis的自动立体功能可以用于同时地与例如待机视频的2d显示并行地深度错开地为用户u显示治疗重要的监控参数。所述深度效果可以构成为，使得距显示器dis的距离与患者不同的用户u注意到它，而不会被患者感知为干扰。
80.在不对普遍性进行限制的情况下，在步骤50中可以设有准备步骤，如医学设备1的功能自检、自校准等，以便将医学设备1置于用于治疗患者的工作状态。
81.此外，在不对普遍性进行限制的情况下，可以在步骤800中设有后续步骤，如检查执行器/传感器、排气、关闭阀/开口、清空收集/存储容器等，以便将医学设备1置于待机状态。
82.在不对普遍性进行限制的情况下，医学设备1可以是透析设备。
83.医学设备1尤其可以适用于肾透析，并且在此尤其适用于腹膜透析、血液过滤、血液渗滤或血液灌流中的至少一种。
84.替选地或附加地，医学设备1可适用于肝透析，并且在此尤其适用于单采、单程白蛋白透析、分子吸附剂循环系统中的至少一种。
85.在本发明的实施方式中还可以提出，医学设备1还提供具有非接触式输入的显示器。尤其可以提出，在步骤300中关于第一状态z1的输入可以无接触地进行。
86.在这种情况下，在空间深度中作为状态z1示出的操作元件可以通过输入到呈现图像(在实际的显示器dis之前)的空间中无接触地触发。附加地，可以排除例如通过正常触摸显示器dis触发对应于状态zn的非空间示出的单元。
87.这关于操作医学设备1时的卫生方面(细菌传播)是有利的。此外，避免因手动弄脏而限制显示器dis的可读性。
88.非接触式输入方法或输入装置hid例如可以基于雷达、激光雷达、气流、相机和nfc，而不限于特定的技术。
89.本发明通过在显示器dis上的不同单元的视图中使用空间深度相关的区分来解决当前问题。因此，所产生的视图是3d图像，在其深度特性t中直观易懂(因为对应于空间的、立体的查看的通常感知)，附加信息被集成并且同时选择性地对比地示出。为此，直接使用
人眼的生理学，其方式为：示出的信息的对比对应于不同的深度视图通过在眼睛的视力调节范围内的不同聚焦选择性地进行。
90.这允许提高在显示器dis的同一区上示出的信息的质量。这也允许根据上下文相关的重要性对显示单元的视图进行优先级排序。借此可以确保，尽管示出的信息量大，但被视为有价值的信息流仍然与用户的能力对应地保持受限。
91.对于在本发明的范围内可用于3d视图而无需附加装备(即无眼镜)的技术，即自动立体成像，可以将不同的技术用于显示器dis。
92.一种可能性是通过使用分束显示器几何形状产生两个不同的图像(观察者的每只眼睛各一个)。替选地，这可以通过在显示器dis中集成透镜和棱镜来实现。
93.另一种可能性借助lcd显示器和准直和相应的(扫描的)背景照明的组合提供。
94.也可以使用将显示器像素划分为(关于眼睛)右/左子像素的视差屏障。
95.在简单的实现方案中，借助多个(透明)显示器(每个深度级别一个)重叠也已经可以实现期望的效果，所述显示器具有可单独控制的透射特性。