Die vorliegende Offenbarung betrifft die Audioumgebung eines Operationsraums. Insbesondere wird eine Vorrichtung zur Bildung von Audioumgebungen in einem Operationsraum bereitgestellt.

Hintergrund

In einem Operationsraum herrscht während eines Eingriffs oftmals ein hoher Schallpegel, der kurzzeitig oder periodisch den einer stark befahrenen Autobahn erreichen kann. Geräusche durch Geräte im Operationsraum, hallende Wände und Stimmen vieler Personen sind beispielhafte Ursache für den hohen Schallpegel. Jedoch hat eine solche Geräuschkulisse regelmäßig negativen Einfluss auf die darin arbeitenden Personen, kann Stress verursachen und Fehler provozieren.

Der Artikel "A Noise-Reduction Program in a Pediatric Operation Theatre Is Associated With Surgeon's Benefits and a Reduced Rate of Complications: A Prospective Controlled Clinical Trial", C. R. Engelmann etat., Annais of Surgery, Volume 259, Issue 5, Seiten 1025-1033, weist die negativen Folgen der Geräuschkulisse nach und schlägt Maßnahmen zur Geräuschminderung vor. Herkömmliche Maßnahmen können jedoch Abläufe und Funktionen im Operationsraum einschränken oder verzögern.

Erfindungsabriss

Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die Geräuschkulisse und/oder Abläufe im Operationsraum während eines Eingriffs zu verbessern.

Gemäß einem Aspekt wird eine Vorrichtung zur Bildung von Audioumgebungen in einem Operationsraum bereitgestellt. Die Vorrichtung umfasst eine Vielzahl an tragbaren Gegensprecheinheiten, die jeweils mindestens ein Mikrofon und einen Kopfhörer aufweisen, welche zur Unterdrückung von Umgebungsgeräuschen ausgebildet sind; einen Mischer, der mit der Vielzahl an Gegensprecheinheiten in Signalaustausch steht und zur programmgesteuerten Signalleitung zwischen der Vielzahl an Gegensprecheinheiten ausgebildet ist; einen Speicher zum Speichern unterschiedlicher Steuerprogramme, die jeweils die programmgesteuerte Signalleitung festlegen, wo- bei mindestens eines der Steuerprogramme den Signalaustausch zwischen der Vielzahl an Gegensprecheinheiten zur Bildung der Audioumgebungen einschränkt; und eine Steuerung, die dazu ausgebildet ist, eines der Steuerprogramme zu bestimmen und den Mischer zur programmgesteuerten Signalleitung zwischen der Vielzahl an Gegensprecheinheiten gemäß dem bestimmten Steuerprogramm zu steuern.

Durch eine lokale Unterdrückung von Umgebungsgeräuschen mittels der Gegensprecheinheiten in Verbindung mit der eingeschränkten Signalleitung zwischen den Gegensprecheinheiten ist eine oder sind mehrere durch die unterschiedlichen

Steuerprogramme an die Operation angepasste Audioumgebungen mit wesentlich reduziertem Geräuschpegel realisierbar.

Die Geräuschkulisse kann hinsichtlich Lautstärke und Quellenzahl reduziert und/oder individualisiert werden. Nicht jede Person im Operationsraum muss alle Schallquellen im Operationsraum hören. Keine Person muss beispielsweise die Klimaanlage hören. Die OP-Schwester muss beispielsweise den Anästhesisten nicht hören. Der Anästhesist wiederum muss beispielsweise den Alarm der Herz-Lungen-Maschine nicht hören. Beispielsweise können durch eine gezielte Kommunikation Abläufe im

Operationsraum verbessert oder beschleunigt werden.

Mindestens eines der Steuerprogramme kann den Signalaustausch gegenüber einem vollvernetzten Signalaustausch zwischen der Vielzahl an Gegensprecheinheiten einschränken. Durch die unterschiedlichen Steuerprogramme kann die programmgesteuerte Signalleitung getrennte Audioumgebungen und/oder veränderliche

Audioumgebungen bilden. Die getrennten Audioumgebungen können vorübergehend und/oder gleichzeitig nebeneinander bestehen.

Die Signalleitung kann eine Signalweiterleitung mit oder ohne Signalverarbeitung umfassen. Die Signalleitung kann auch als Signairouting bezeichnet werden.

Die Steuerung kann dazu ausgebildet sein, das Steuerprogramm mittels einer Benutzerschnittstelle und/oder zeitabhängig gemäß einem Operationsterminplan zu bestimmen.

Die Steuerung kann ferner dazu ausgebildet sein, eine Sprachsteueranweisung im Signalaustausch zu erkennen. Die Steuerung kann das Steuerprogramm gemäß der erkannten Steueranweisung bestimmen oder abändern. Beispielsweise kann gemäß der Steueranweisung zwischen einem Kommunikationsmodus und einem Protokoll- modus gewechselt werden. Im Protokollmodus kann das Mikrofonsignal einer oder mehrerer Gegensprecheinheiten aufgezeichnet werden, beispielsweise für ein Operationsprotokoll. Die Vorrichtung kann ferner mittels Spracherkennung das Mikrofonsignal transkribieren, beispielsweise zur Erstellung eines elektronischen oder druckschriftlichen Protokolls.

Das Steuerprogramm kann eine Kommunikationsrichtung der Signalleitung und/oder eine Signalverarbeitung bei der Signalleitung festlegen. Der Speicher kann eine Vielzahl an Steuerprogrammen umfassen. Die Steuerprogramme können im Speicher nach Operationsarten und/oder Operationsteams sortiert sein.

Die Steuerung kann ferner dazu ausgebildet sein, Personenkennungen im Operationsraum zu erfassen, beispielsweise mittels Radio-Frequenz-Identifikation (RFID). Das Steuerprogramm kann abhängig von einer oder mehreren im Operationsraum erfassten Personenkennungen bestimmt werden. Die Personenerfassung ermöglicht eine vom Operationsteam abhängige Signalleitung. Ferner können Lautstärke und/oder ein eingeblendeter Audiokanal abhängig von der erfassten Personenken- nung gesteuert werden.

Jede Gegensprecheinheit kann einer Signalgruppe zugeordnet sein. Die Signalgruppen können funktionale Gruppen im Operationsraum sein. Die programmgesteuerte Signalleitung kann dazu ausgebildet sein, den Signalaustausch zwischen den Gegensprecheinheiten auf die jeweils zugeordnete Signalgruppe zu beschränken.

Das Steuerprogramm kann eine Hierarchie der Gegensprecheinheiten und/oder der Signalgruppen festlegt. Jede Gegensprecheinheit kann einer Hierarchiestufe zugeordnet sein. Die programmgesteuerte Signaileitung kann dazu ausgebildet sein, den Signalaustausch mit Gegensprecheinheiten einer hohen Hierarchiestufe zu beschränken, beispielsweise auf Gegensprecheinheiten der gleichen Hierarchiestufe und/oder eine nächst-niedrigere Hierarchiestufe.

Im Speicher kann für jedes Steuerprogramm eine Matrix gespeichert sein. Die Matrix kann die jeweilige Signalleitung bestimmen. Die programmgesteuerte Signalleitung zwischen jeweils zwei der Gegensprecheinheiten kann durch einen Matrixeintrag der Matrix festgelegt sein.

Ein symmetrischer Anteil der Matrix kann die Signalgruppenzuordnung bestimmen. Ein anti-symmetrischer Anteil der Matrix kann die Hierarchie bestimmen. Die Signalgruppen können überlappen. Zwei Signalgruppen können eine oder mehrere gemeinsame Gegensprecheinheiten umfassen. Die gemeinsame Gegensprecheinheit oder die gemeinsamen Gegensprecheinheiten zweier überlappenden

Signalgruppen kann die Gegensprecheinheit bzw. können die Gegensprecheinheiten mit der höchsten Hierarchiestufe aller Gegensprecheinheiten in den beiden Signalgruppen sein.

Jeder Gegensprecheinheit kann ein erster Schwellwert zugeordnet sein. Die Gegensprecheinheiten oder der Mischer können dazu ausgebildet sein, den Signalaustausch für ein Signal des Mikrofons zu unterdrücken, dessen Pegel kleiner als der erste Schwellwert ist. Die Anwendung des ersten Schwellwerts wird auch als Austastung oder Gating bezeichnet.

Die Gegensprecheinheiten oder der Mischer können ferner dazu ausgebildet sein, Signalimpulse (beispielsweise ein Husten, ein Knacken oder einen Knall) zu filtern oder zu dämpfen. Der Filter kann eine Filterdauer, eine Ansprechzeit und/oder eine Abfallzeit aufweisen. Diese können jeweils gemäß dem Steuerprogramm festgelegt werden.

Der Mischer kann ferner dazu ausgebildet sein, mittels des Kopfhörers mindestens einer der Gegensprecheinheiten jeweils einen voraufgezeichneten Audiokanal auszugeben. Der Audiokanal kann ein Musikkanal sein. Der voraufgezeichnete Audiokanal kann im Speicher der Vorrichtung gespeichert sein und/oder über ein Datennetz (beispielsweise das Internet) als Datenstrom erhalten werden. Der Audiokanal kann ferner durch ein (beispielsweise analog oder digital moduliertes) Rundfunksignal empfangen werden.

Der Mischer kann ferner dazu ausgebildet sein, die Ausgabe des Audiokanals zu unterbrechen oder auszublenden, während die jeweilige Gegensprecheinheit im Signalaustausch steht (beispielsweise während der erste Schwellwert überschritten ist). Der Mischer kann eine Lautstärke des Audiokanals in Abhängigkeit von einem allgemeinen Geräuschpegel im Operationsraum bestimmen. Der allgemeine Geräuschpegel kann mittels eines Raummikrofons im Operationsraum oder durch Mittelung der Signale der Mikrofone der Gegensprecheinheiten bestimmt werden.

Der Mischer kann ferner dazu ausgebildet sein, einen Zustand (beispielsweise einen Alarmzustand) einer oder mehrerer Funktionseinheiten im Operationsraum zu erfas- sen (beispielsweise als Zustandssignal). Die Vorrichtung kann ferner einen oder mehrere Abnehmer jeweils zum Erfassen des Zustandssignals einer Funktionseinheit umfassen. Die Abnehmer können in unidirektionalem Signalaustausch mit dem Mischer stehen.

Die Funktionseinheiten können eine Patientenüberwachung (beispielsweise einen Elektrokardiographen), Dosierungspumpen (beispielsweise Spritzenpumpen), eine Beatmungseinheit und/oder eine Herz-Lungen-Maschine umfassen. Jede der Funktionseinheiten kann einer Signalgruppe zugeordnet sein. Ein dem Alarmzustand entsprechendes Alarmsignal der Funktionseinheit kann mittels der Kopfhörer der

Gegensprecheinheiten ausgeben werden, die der Signalgruppe der Funktionseinheit zugeordnet sind.

Der Abnehmer kann ein Mikrophon aufweisen zum Erfassen eines akustischen Signals der Funktionseinheit. Alternativ oder ergänzend kann die Funktionseinheit eine (beispielsweise elektrisch oder induktiv gekoppelte) Schnittstelle zum Abnehmer aufweisen. Alternativ oder ergänzend kann der Abnehmer einen piezoelektrischen Sensor aufweisen zum Erfassen des Zustandssignals. Der piezoelektrische Sensor kann an der Funktionseinheit angebracht oder anbringbar sein.

Der Kopfhörer mindestens einer der Gegensprecheinheiten kann zur räumlichen Schallwiedergabe ausgebildet sein. Der Speicher kann eine räumliche Schallrichtung für Gegensprecheinheiten speichern, beispielsweise mittels der Matrixeinträge. Beispielsweise kann der Matrixeintrag jeweils eine Komponente für eine linke und rechte Seite des Kopfhörers umfassen. Der Mischer kann dazu ausgebildet sein, ein Signal des Mikrofons einer der anderen Gegensprecheinheiten entsprechend der jeweils gespeicherten räumlichen Schallrichtung mittels des Kopfhörers zur räumlichen Schallwiedergabe auszugeben.

Die Steuerung kann dazu ausgebildet sein, eine absolute oder relative Position im Operationsraum mindestens einer der Gegensprecheinheiten und/oder der Abnehmer zu speichern und/oder zu erfassen. Deren Signalgruppenzuordnung kann abhängig von der Sprachsteueranweisung und/oder der erfassten absoluten Position verändert werden. Die Steuerung kann dazu ausgebildet sein, die gespeicherte räumliche Schallrichtung abhängig von der erfassten relativen Position zu verändern.

Eine Teilmenge der Gegensprecheinheiten kann in drahtlosem Signalaustausch mit dem Mischer stehen. Der Mischer kann ein Matrixmischer sein. Für jede Gegenspre- cheinheit kann das Steuerprogramm einen bidirektionalen oder unidirektionalen Signalaustausch festlegen, den der Mischer umsetzt. Die Matrixeinträge können ferner eine Lautstärke bestimmen.

Die Vorrichtung, beispielsweise die Gegensprecheinheiten und/oder der Mischer, kann ferner einen Kompressor umfassen. Der Kompressor kann dazu ausgebildet sein, den Signalpegel des Mikrofons zu erfassen und bei überschreiten eines zweiten Schwellwerts eine Steuerspannung eines Verstärkers des Mikrofons zu reduzieren. Ein Dynamikbereich des Signalpegels kann durch eine obere Grenze beschränkt sein. Die obere Grenze kann auch als Limiter bezeichnet werden.

Alternativ können das Routing, das Gating und/oder der Kompressor durch digitale Signalverarbeitung implementiert sein, beispielsweise mittels allgemeine Prozessoren oder Signalprozessoren.

Die Erfindung ermöglicht im Operationssaal und insbesondere am Operationstisch eine deutlich verringerte Lärmbelästigung und auch die Herzfrequenz der Chirurgen wird reduziert, was einen geringeren Stresspegel anzeigt.

Kurzbeschreibung der Zeichnungen

Weitere Merkmale der Erfindung werden anhand von Ausführungsbeispielen mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen erläutert, von denen

Fig. 1 ein schematisches Blockschaltbild eines Ausführungsbeispiels einer

Vorrichtung zur Bildung von Audioumgebungen in einem Operationsraum zeigt;

Fig. 2 eine beispielhafte Matrixdarstellung eines Speichers zur Bestimmung einer Signalleitung zeigt, die durch die Vorrichtung der Fig. 1 umsetzbar ist;

Fig. 3 eine beispielhafte Hierarchie und eine beispielhafte Gruppenzuordnung schematisch darstellt;

Fig. 4 ein beispielhaftes erstes Steuerprogramm mitteis der Matrixdarstellung der Fig. 2 zeigt;

Fig. 5 einen anti-symmetrischen Anteil des beispielhaften Steuerprogramms der Fig. 4 schematisch darstellt; Fig. 6 einen symmetrischen Anteil des beispielhaften Steuerprogramms der

Fig. 4 schematisch darstellt; und

Fig. 7 ein beispielhaftes zweites Steuerprogramm mittels der Matrixdarstellung der Fig. 2 zeigt.

Ausführliche Beschreibung

Fig. 1 zeigt schematisch eine Vorrichtung 100 zur Bildung von Audioumgebungen in einem Operationsraum 150. Die Vorrichtung 100 umfasst eine Vielzahl an Teilnehmereinheiten. Die Teilnehmereinheiten sind jeweils als Gegensprecheinheiten 110, Abnehmer 116 oder reine Hörer ausgebildet.

Jede Gegensprecheinheit 110 kann, zumindest wechselweise, als Audioquelle und zur Audioausgabe fungieren. Die Gegensprecheinheiten 110 weisen jeweils einen Kopfhörer 112 und mindestens ein Mikrofon 114 auf. Der Kopfhörer 112 und das Mikrofon 114 können jeweils mechanisch zu einem Headset verbunden sein. Alternativ kann zumindest das Mikrofon 114 in Operationskleidung integriert sein. Vorzugsweise trägt jede im Operationsraum arbeitende Person eine Gegensprecheinheit.

Die Abnehmer 116 können ausschließlich als Audioquelle fungieren. Die Abnehmer 116 sind jeweils an stationären oder portablen Funktionseinheiten 152 im Operationsraum 150 anbringbar oder angeordnet. Beispielsweise umfassen die Abnehmer 116 ein Mikrophon 118, eine elektrische Schnittstelle oder eine induktive Kopplung zur jeweiligen Funktionseinheit 152.

Die Vorrichtung 100 umfasst ferner einen Mischer 120. Die Teilnehmereinheiten 110 und 116 stehen mit dem Mischer 120 in Signalaustausch. Der Signalaustausch ist kabelgebunden (schematisch dargestellt mit Bezugszeichen 122) und/oder funkbasiert (schematisch dargestellt mit Bezugszeichen 124). In einem Ausführungsbeispiel ist der Signalaustausch mit stationären Teilnehmern kabelgebunden und mit mobilen Teilnehmern funkbasiert. In einem anderen Ausführungsbeispiel sind Abnehmer 116 kabelgebunden. Der Signalaustausch mit Gegensprecheinheiten 110 ist funkbasiert.

Der Mischer 120 ist zur programmgesteuerten Signalleitung zwischen der Vielzahl an Teilnehmereinheiten 110 und 116 ausgebildet. Die Funktionalität der Signalleitung wird auch als Routing bezeichnet. Die Vorrichtung 100 umfasst ferner einen Speicher 130 zum Speichern unterschiedlicher Steuerprogramme, die jeweils die programmgesteuerte Signalleitung festlegen. Mindestens eines der Steuerprogramme schränkt den Signalaustausch zwischen der Vielzahl an Teilnehmereinheiten ein zur Bildung der Audioumgebungen. Die Einschränkung bedeutet, dass nicht jede Gegensprecheinheit 110 alle Audioquellen hört.

Eine Steuerung 140 der Vorrichtung 100 ist dazu ausgebildet, eines der Steuerprogramme zu bestimmen und den Mischer 120 zur programmgesteuerten Signalleitung zwischen der Vielzahl an Teilnehmereinheiten 110 und 116 gemäß dem bestimmten Steuerprogramm zu steuern.

Die Kopfhörer 112 sind zur passiven Geräuschunterdrückung ausgebildet, beispielsweise in einem hohen Frequenzbereich, etwa im Frequenzbereich oberhalb von 3000 Hz. Der Kopfhörer 112 kann an oder in einem oder beiden Ohren getragen werden.

In einem Ausführungsbeispiel sind die Kopfhörer ferner zur aktiven Unterdrückung von Umgebungsgeräuschen ausgebildet, beispielsweise in einem tiefen Frequenzbereich, etwa im Frequenzbereich von 100 Hz bis 400 Hz und/oder in einem mittleren Frequenzbereich, etwa im Frequenzbereich von 400 Hz bis 3000 Hz. Mit einem im Kopfhörer 114 eingebauten Mikrofon wird ein Umgebungsgeräusch erfasst und hieraus gemäß einer akustischen Übertragungsfunktion des Kopfhörers 114 der Anteil des Umgebungsgeräuschs berechnet, der am Ohr noch verbleiben würde. Zur Kompensation wird für diesen Anteil ein gegenphasiges Schallsignal im Kopfhörer 114 erzeugt.

Durch die Kombination von Geräuschunterdrückung und programmgesteuerten Signalleitung können gezielte Audioumgebungen gebildet werden, welche die Geräuschkulisse für jeden Teilnehmer verbessern. Die Audioumgebungen können an Abläufe und Funktionen im Operationsraum angepasst sein. Die Anpassung kann einmalig durch Bestimmung eines Steuerprogramms und/oder während des Eingriffs erfolgen.

Alternativ oder ergänzend können der Kopfhörer 112 und das Mikrofon 114 der Ge- gensprecheinheiten 110 jeweils oder teilweise gemäß Dokument US 2004/0037444 AI ausgebildet sein. Die Gegensprecheinheiten 110 können in einen Schutzanzug gemäß Dokument US 2007/0028372 AI integriert sein. Fig. 1 zeigt eine beispielhafte Anordnung der Teilnehmereinheiten 110 und 116 im Operationsraum 150. Die Signalleitung, oder das Steuerprogramm zur Festlegung der Signalleitung, kann von der räumlichen Anordnung der Teilnehmereinheiten 110 und/oder 116 abhängen. Ein Operationsteam ist beispielsweise in Gruppen aufgeteilt, die sich untereinander nicht hören und auch nicht hören müssen.

Die Mikrofone 114 schalten nur an, wenn gesprochen wird. Zumindest einzelne Teilnehmer können ferner aus verschiedenen Musikkanälen wählen, die am Mischer 120 bereitgestellt sind. Der Mischer 120 ist dazu ausgebildet, den an der jeweiligen Ge- gensprecheinheit 110 wiedergegebenen Musikkanal zu unterbrechen, auszublenden oder leiser wiederzugeben, wenn an der jeweiligen Gegensprecheinheit gesprochen wird oder das Signal eines Mikrofons einer anderen Gegensprecheinheit gemäß der Signalleitung wiedergegeben wird.

Die im Ausführungsbeispiel der Fig. 1 gezeigten Gegensprecheinheiten können folgenden Personen zugeordnet sein: A - Chirurg, B - erster Assistenzarzt, C - zweiter Assistenzarzt, D - kardiologischer Medizintechniker, E - OP-Schwester/Pfleger, F - Springer, G - Anästhesiologe, H - Anästhesiologie-Schwester/Pfleger, und I - Gast.

Im in Fig. 1 gezeigten Ausführungsbeispiel der Vorrichtung 100 ist dem Gast I nur ein Kopfhörer 112 und kein Mikrofon 114 zugeordnet (hörender Teilnehmer). Der Gast I ist ein Beispiel für eine Teilnehmereinheit, die ausschließlich eine Audioausgabe für den Mischer 120 ist. Die Funktionseinheiten 152 sind Beispiele für Teilnehmereinheiten, die ausschließlich eine Audioquellen für den Mischer 120 sind.

Beispielsweise im Fall eines lokalanästhetischen Eingriffs kann ein weiterer Kopfhörer 112 dem Patienten zugeordnet sein. Sofern der Kopfhörer 112 des Patienten vom Eingriffsbereich beanstandet ist, muss dieser nicht steril sein.

Der Kopfhörer 112 des Patienten steht in unidirektionalem Signalaustausch mit dem Mischer 120, beispielsweise zur Musikwiedergabe. Die Musikwiedergabe wird durch Anweisungen des Chirurgen unterbrochen werden. Ferner kann, beispielsweise bei einem neurologischen Eingriff, dem Patienten eine Gegensprecheinheit 110 zur intraoperativen Funktionsüberwachung zugeordnet sein.

Ferner kann die Vorrichtung 100 zur externen Kommunikation mit einem Teilnehmer außerhalb des Operationsraums 150 ausgebildet sein. Die externe Anbindung kann über ein Telefonfestnetz, ein Mobilfunknetz und/oder das Internet erfolgen. Bei- spielsweise kann abhängig von den eingesetzten Funktionseinheiten 152 ein Systemtechniker J mittels der Gegensprecheinheit 110 hinzugezogen werden. Alternativ oder ergänzend ist eine OP-Schleuse am Operationsraum 150 mit einer Gegensprechanlage ausgestattet, die ebenfalls mit dem Mischer 120 in Signalaustausch steht.

Die Funktionseinheiten 152 können die Funktionen Patienten-Monitoring, Beatmung, Herz-Lungen-Maschine (HLM) und fallabhängig Dosierpumpen (die auch als "Per- fusorbaum" bezeichnet werden) umfassen.

Fig. 2 zeigt ein Ausführungsbeispiel einer Matrix 200. Die Matrix 200 stellt ein Steuerprogramm dar, das im Speicher 130 abgelegt ist und die Signalleitung durch den Mischer 120 bestimmt. Matrixeinträge 202 der Matrix bestimmen, ob (und optional wie) die Gegensprecheinheiten 110 durch den Mischer 120 gekoppelt sind.

So bestimmt ein Matrixeintrag G =0, dass die Gegensprecheinheit j nicht die Gegensprecheinheit /hört. In einem Ausführungsbeispiel bestimmt ein Matrixeintrag G _g >0 die Lautstärke mit der Gegensprecheinheit j die Gegensprecheinheit / hört. Im Fall einer Mehrkanal-Wiedergabe, beispielsweise durch Stereo-Kopfhörer 112, kann jeder Matrixeintrag einen Kopplungswert für jeden Kanal bestimmen. Fig. 2 zeigt jeweils Kopplungswerte für die Kanäle links (L) und rechts (R).

Durch die mehrkanalige Signalleitung ist ein direktionales Hören ermöglicht. Steht z.B. Arzt A immer rechts von Arzt B, hört er diesen verstärkt auf dem entsprechenden Ohr. Damit stimmt eine visuell wahrgenommene Anordnung mit der akustischen Wahrnehmung überein.

In einem ersten erweiterten Ausführungsbeispiel bestimmt der Matrixeintrag 202 ferner eine Signalverarbeitung, beispielsweise Parameter für ein Gate, einen Kompressor, einen Limiter, eine lineare Verstärkung und/oder einen Equalizer.

Das Gate unterdrückt eine Signalleitung unterhalb eines Mindestpegels. So können beispielsweise Atemgeräusche ausgeblendet werden. Der Limiter beschränkt die Signalleitung auf einen Höchstpegel. So kann beispielsweise ein Husten- oder Niesgeräusch unterdrückt werden. Der Kompressor bestimmt einen Dynamikumfang (Lautstärkebereich). Der Pegel des Signals des Mikrofons 114 wird durch eine nichtlineare Funktion komprimiert zum Pegel des Signals des Kopfhörers 112. Eine laute Konversation kann gedämpft werden. Ein Flüstern kann durch die nichtlineare Funktion verstärkt werden. Der Kompressor ermöglicht ein homogenes Klangbild.

In einem zweiten erweiterten Ausführungsbeispiel (das mit dem ersten kombinierbar ist) bestimmt der Matrixeintrag 202 eine frequenzabhängige Übertragungsfunktion, beispielsweise zur relativen räumlichen Positionierung der Schallquelle mittels bin- auraler Klangwiedergabe.

Ferner kann das Signal des Mikrofons 114 auf dem jeweiligen Kopfhörer 112 ausgegeben werden, was durch positive Diagonaleinträge der Matrix 200 darstellbar ist. Der Betrag des Diagonaleintrags kann die Lautstärke so bestimmen, dass eine Eigenwahrnehmung einem Zustand ohne Kopfhörer 112 entspricht.

Die Signale einzelner oder aller Mikrofone können vor, während und/oder nach dem Eingriff aufgezeichnet werden, beispielsweise zur Protokollierung. Eine digitale Aufzeichnung setzt vorzugsweise eine Audiodatenkompression ein. Beispielsweise können 8 Stunden Audioaufzeichnung mit 100 MB bis 200 MB gespeichert werden.

Alternativ oder ergänzend kann die Steuerung 140 (beispielsweise mit Wirkung für eine einzelne oder mehrere Gegensprecheinheiten 110 oder für die gesamte Vorrichtung 100) zwischen einem Kommunikationsmodus und einem Protokollmodus umgeschaltet werden. Das Audiosignal des Mikrofons 114 der betreffenden

Gegensprecheinheit 110 wird im Protokollmodus in einer separaten Datei aufgezeichnet. Die Datei trägt eine Personenkennung, die der betreffenden Gegensprecheinheit 110 zugeordnet ist.

Alternativ oder ergänzend kann in einen Befehlsmodus gewechselt werden, in dem das Audiosignal des Mikrofons 114 der betreffenden Gegensprecheinheit 110 nicht gemäß Signalleitung weitergeleitet wird. Steueranweisungen im Audiosignal des Mikrofons 114 der betreffenden Gegensprecheinheit 110 werden durch die Steuerung 140 mittels Spracherkennung von Steuerbegriffen und/oder numerischen Zahlwörtern bestimmt. Die Steuerung 140 ändert das Steuerprogramm, beispielsweise einzelne Matrixeinträge 202, gemäß der bestimmten Steueranweisung ab.

Der Wechsel zwischen den Modi erfolgt durch Spracherkennung von Schlüsselbegriffen (beispielsweise "Protokollaufzeichnung" für den Protokoll modus, "Kommunikation" für den Kommunikationsmodus und "Programmänderung" für den

Befehlsmodus). Alternativ oder ergänzend werden Wechsel der Modi durch einen Druckknopf, Näherungssensor und/oder Gestenerkennung ausgelöst. Der Druckknopf kann unter der Kleidung befestigt sein. Der Näherungssensor kann ein kapazitiver Sensor sein. Die Gesten können optisch, beispielsweise mittels einer Kamera im sichtbaren oder infraroten Spektrum, erfasst werden.

Fig. 3 zeigt Gegensprecheinheiten 110, die mit Ziffern 1 bis 7 nummeriert sind. Die Gegensprecheinheiten 2, 4 und 5 sowie 3, 6 und 7 sind Signalgruppen 302 bzw. 304 zugeordnet. Ferner ist eine Hierarchie der Gegensprecheinheiten 110 definiert. Unterschiedliche Hierarchiestufen 306 sind vertikal dargestellt. Die Gruppenzuordnung 308 ist horizontal dargestellt.

Die programmgesteuerte Signalleitung entspricht der Hierarchie. So wird die Gegen- sprecheinheit 1 von jeder anderen Gegensprecheinheit 2 bis 7 gehört. Umgekehrt hört die Gegensprecheinheit 1 nur die nächst-niedrigere Hierarchiestufe, nämlich die Gegensprecheinheiten 2 und 3. Die Gegensprecheinheit 7 hört ausschließlich (beispielsweise für den in Fig. 1 gezeigten Gast I).

Fig. 4 zeigt ein detaillierteres erstes Ausführungsbeispiel der Matrix 200 eines Steuerprogramms, das die Hierarchie 306 und die Gruppenzuordnung 308 berücksichtigt. Zur Vereinfachung der Darstellung sind die die Signalleitung bestimmenden Matrixeinträge 202 binär. Ein Matrixeintrag "0" an der Stelle i bestimmt, dass von der Gegensprecheinheit i kein Signal an die Gegensprecheinheit /geleitet wird. Ein Matrixeintrag "1" an der Stelle / bestimmt, dass der Mischer 120 das Signal der Gegensprecheinheit /an die Gegensprecheinheit leitet.

Die Hierarchie 306 ist in der Matrix 200 des Steuerprogramms kodiert. Fig. 5 zeigt den anti-symmetrischen Anteil 500 der Matrix 200 der Fig. 4. Der anti-symmetrische Anteil 500 ist durch eine untere Dreiecksmatrix dargestellt. Die Einträge 502 haben die Werte G^-Gg. Die Summe über die J ^' -te Spalte gibt die Asymmetrie zwischen Gehörtwerden und Zuhören an. Die Summe ist ein Maß für die Hierarchiestufe der Gegensprecheinheit j. Das Maximum bestimmt die Gegensprecheinheit mit der höchsten Hierarchiestufe. Im Beispiel der Matrix 200 der Fig. 4 hat die Gegensprecheinheit Jmax= l mit die höchste Hierarchiestufe 4.

Ferner ist die Gruppenzuordnung 308 in der Matrix 200 des Steuerprogramms kodiert. Fig. 6 zeigt den symmetrischen Anteil 600 der Matrix 200 der Fig. 4. Der symmetrische Anteil 600 ist durch eine untere Dreiecksmatrix dargestellt. Die Einträge 602 haben die Werte G +Gj,,. Nach Streichen der Spalte j^x der Hierarchiespitze (gestrichelt dargestellt in Fig. 6), sind die Signalgruppen 302 und 304 durch von Null verschiedene Einträge 602 im symmetrischen Anteil 600 bestimmt.

Fig. 7 zeigt ein detaillierteres zweites Ausführungsbeispiel der Matrix 200. Die Matrix 200 bestimmt unidirektionale Signalleitungen 702. Dazu ist die Matrix 200 nicht quadratisch. Vorstehende Kodierung von Hierarchie 306 und Gruppenzuordnung 308 ist auf die quadratische Teil-Matrix der bidirektionalen Signalleitungen anwendbar. Die quadratische Teil-Matrix umfasst im Fall der Matrix 200 in Fig. 7 die oberen 9x9 Matrixeinträge 202.

Die durch den nicht-quadratischen Überhang der Matrix 200 bestimmte unidirektionale Signalleitungen 702 betrifft Musikkanäle. Der durch das Steuerprogramm individuell bestimmte Musikkanal wird bei Kommunikationsstille in der zugeordneten Signalgruppe auf dem jeweiligen Kopfhörer 112 ausgegeben. Durch die Musikausgabe kann ein Restrauschen überdeckt werden.

Ferner sind die Gegensprecheinheiten 110 der Teilnehmer am Operationstisch kabelgebunden. Dadurch kann eine bessere Audioqualität erreicht werden. Die Kabelführung schränkt Teilnehmer ohne Positionswechsel nicht ein.

Die Gegensprecheinheiten 110 einzelner Teilnehmer, beispielsweise 3 oder 4 Gegensprecheinheiten, sind über eine Funkstrecke mit dem Mischer 120 verbunden. Dies betrifft die Gegensprecheinheiten 110 des Anästhesiologen, der/des Anästhesiologie- Schwester/Pflegers und des Springers.

Das Steuerprogramm ist im Speicher 130 vor dem Eingriff abgespeichert und wird bei Bedarf mittels der Steuerung 140 geladen und durch den Mischer 120 umgesetzt. Jedem Teilnehmer ist eine eigene Lautstärke und individuelle Tonmischung zugeordnet. Die Signalleitung ist jeweils durch separate Busse des Mischers 120 realisiert.

Die Vorrichtung ist mit dem Einsatz von Operationsrobotern, beispielsweise einem Da-Vinci-Chirurgiesystem, kompatibel.