本公開涉及醫(yī)療和手術(shù)臺(tái)，其中臺(tái)板和/或臺(tái)板的區(qū)段是可運(yùn)動(dòng)的。尤其地，涉及如下系統(tǒng)，所述系統(tǒng)能夠探測(cè)到可能在醫(yī)療臺(tái)中出現(xiàn)的錯(cuò)誤。這些錯(cuò)誤例如能夠是集成到臺(tái)中的傳感器的故障或者在確定負(fù)荷或負(fù)荷中心的情況下出現(xiàn)的錯(cuò)誤。

背景技術(shù)：

1、手術(shù)臺(tái)用于例如在外科手術(shù)期間支承患者。目前，由于在架設(shè)手術(shù)臺(tái)期間的靈活性、附件的數(shù)量和手術(shù)臺(tái)提供的患者定位的不同的可能性，護(hù)士和醫(yī)生必須考慮許多重要方面以便能夠正確使用手術(shù)臺(tái)。下面列出了這些方面中的一些：

2、-所使用的配件應(yīng)與患者體重相配合。

3、-配件的配置同樣應(yīng)與患者體重相配合。

4、-患者所處于的患者支承面僅應(yīng)在允許的界限之內(nèi)移動(dòng)。

5、-如果有運(yùn)動(dòng)限制，那么應(yīng)注意在任何時(shí)候都不要超出所允許的界限。

6、-在調(diào)節(jié)手術(shù)臺(tái)時(shí)應(yīng)注意的是，手術(shù)臺(tái)不與外部物體例如c形臂碰撞。

7、-此外，在調(diào)節(jié)手術(shù)臺(tái)時(shí)，應(yīng)注意的是，患者正確緊固并且不會(huì)從手術(shù)臺(tái)上跌落或滑落。

8、在手術(shù)臺(tái)的使用說明中列出了關(guān)于上述要點(diǎn)的重要信息。如果用戶忽視使用說明或?qū)ε鲎埠突颊邲]有足夠的重視時(shí)，可能會(huì)出現(xiàn)以下危險(xiǎn)事件：

9、-手術(shù)臺(tái)翻倒：患者跌倒，這可能導(dǎo)致永久性傷害甚至死亡。

10、-配件和手術(shù)臺(tái)的結(jié)構(gòu)件過載：這可能會(huì)導(dǎo)致結(jié)構(gòu)件永久彎曲或斷裂，并且導(dǎo)致患者永久受傷甚至死亡。

11、-馬達(dá)驅(qū)動(dòng)的接頭過載：因?yàn)槭中g(shù)臺(tái)不能運(yùn)動(dòng)，所以導(dǎo)致移動(dòng)性受限。

12、-手術(shù)臺(tái)與外部物體的碰撞：在運(yùn)動(dòng)期間，手術(shù)臺(tái)可能碰撞并且損壞昂貴的裝備，例如c形臂。

13、-患者跌倒：當(dāng)患者沒有得到充分緊固時(shí)，患者可能會(huì)在手術(shù)臺(tái)運(yùn)動(dòng)的情況下開始滑落，這在最壞的情況下可能會(huì)導(dǎo)致患者跌倒在地板上。

14、手術(shù)臺(tái)的患者支承面能夠具有可更換的、可脫開地連接的區(qū)段。通常，一些或所有可替換的區(qū)段是可運(yùn)動(dòng)的。通過使用不同的可更換的區(qū)段，能夠針對(duì)不同的患者和醫(yī)療方法以不同的方式重新配置唯一的手術(shù)臺(tái)。此外，各個(gè)區(qū)段或整個(gè)患者支承面能夠以不同的方式來調(diào)節(jié)。例如，各個(gè)區(qū)段或整個(gè)患者支承面能夠傾斜或翻轉(zhuǎn)或沿縱向或豎直方向移動(dòng)。然而，這意味著，各個(gè)手術(shù)臺(tái)的大小、形狀、尺寸、重量和堅(jiān)固性在不同時(shí)間是不同的。為了能夠防止手術(shù)臺(tái)翻倒或手術(shù)臺(tái)的各個(gè)結(jié)構(gòu)件或整個(gè)手術(shù)臺(tái)過載，應(yīng)已知的是，患者支承面及其區(qū)段位于哪個(gè)位置中并且多少負(fù)荷作用到患者支承面或整個(gè)手術(shù)臺(tái)上和所述負(fù)荷的中心位于何處。出于該目的，手術(shù)臺(tái)能夠具有不同的傳感器，所述傳感器例如測(cè)量或確定作用到手術(shù)臺(tái)上的負(fù)荷，患者支承面以何種角度傾斜或翻轉(zhuǎn)或患者支承面移出多少距離。這種傳感器必須是失效安全的，否則不能確?；颊叩陌踩?。當(dāng)傳感器失效并且提供不良信息時(shí)，系統(tǒng)應(yīng)當(dāng)注意到這一要點(diǎn)。此外，應(yīng)當(dāng)警告用戶，特定的系統(tǒng)是不可靠的并且手術(shù)臺(tái)處于安全臨界的狀態(tài)中。此外，手術(shù)臺(tái)的特定功能性可能被阻止和減緩或完全停止手術(shù)臺(tái)的運(yùn)動(dòng)。

15、所描述問題的解決方案是使用第二組冗余的傳感器。如果傳感器之一失效，那么這會(huì)由第二冗余的傳感器注意到。然而，冗余的傳感器是成本密集的并且由于手術(shù)臺(tái)中的結(jié)構(gòu)空間不足通常無法使用。

16、文獻(xiàn)us?11058325?b2公開了一種患者支撐設(shè)備，其具有患者支承面、主傳感器、多個(gè)副傳感器、主控制裝置和副控制裝置。主傳感器是負(fù)荷傳感器，所述負(fù)荷傳感器測(cè)量施加到患者支承面的部件上的力。主控制裝置獲得來自主傳感器的力測(cè)量。副傳感器測(cè)量多個(gè)副參數(shù)，這些副參數(shù)會(huì)影響由主傳感器進(jìn)行的力測(cè)量。副傳感器能夠包含濕度傳感器、壓力傳感器、陀螺儀、磁力計(jì)、加速度計(jì)、速度傳感器、溫度傳感器或角度傳感器。副控制裝置處理副傳感器的輸出，以便識(shí)別施加到患者支撐設(shè)備的部件上的力是否在力值的范圍之外。us?11058325?b2沒有公開如本文所公開的手術(shù)臺(tái)系統(tǒng)，其將作用到負(fù)荷傳感器裝置或患者支承面上的負(fù)荷、負(fù)荷的中心、負(fù)荷中心的速度或負(fù)荷中心的加速度確定為第一變量，并且其預(yù)測(cè)或計(jì)算另一預(yù)期的第二變量，其中如果這兩個(gè)變量彼此偏差太多，那么探測(cè)到錯(cuò)誤。

17、文獻(xiàn)us?7472439?b2公開了一種能夠在醫(yī)院中使用的病床。診斷和控制系統(tǒng)能夠監(jiān)測(cè)或查詢電子元件，例如負(fù)荷傳感器的功能性或狀態(tài)。診斷和控制系統(tǒng)能夠監(jiān)測(cè)這些電子元件的運(yùn)行參數(shù)的當(dāng)前狀態(tài)并且將收集到的數(shù)據(jù)與一組標(biāo)準(zhǔn)運(yùn)行特性進(jìn)行調(diào)準(zhǔn)。以這種方式，當(dāng)特定的電子元件沒有在期望的和/或預(yù)定的范圍之內(nèi)工作時(shí)，能夠識(shí)別出可能的錯(cuò)誤。us?7472439?b2沒有公開：根據(jù)電子元件的運(yùn)行參數(shù)計(jì)算預(yù)期的變量，所述預(yù)期的變量與運(yùn)行參數(shù)進(jìn)行比較。

18、文獻(xiàn)wo?2017003766?a1描述了一種人員支承設(shè)備。負(fù)荷傳感器集成到所述人員支承設(shè)備中并且與檢測(cè)電路連接。借助于檢測(cè)電路能夠查明：負(fù)荷傳感器是否有故障地工作。能夠設(shè)有兩個(gè)負(fù)荷傳感器，所述負(fù)荷傳感器分別耦合到激活線路上。激活電壓源給這兩條激活線路施加恒定的電壓。在一個(gè)實(shí)施方式中，控制裝置監(jiān)測(cè)從激活電壓源流向激活線路的電流總量。當(dāng)從激活電壓源流向激活線路的電流的總量在預(yù)定范圍之外時(shí)，控制裝置確定負(fù)荷傳感器中之一處于故障狀態(tài)。wo?2017003766?a1沒有公開根據(jù)借助于負(fù)荷傳感器求取的負(fù)荷或負(fù)荷中心來計(jì)算另一預(yù)期的變量，并且在計(jì)算的預(yù)期的變量與所求取的負(fù)荷或負(fù)荷中心的偏差過大的情況下，查明錯(cuò)誤。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本公開的目的是提供一種系統(tǒng)，所述系統(tǒng)以有利的方式設(shè)計(jì)用于探測(cè)手術(shù)臺(tái)中的有故障的傳感器。

2、附加地或替選地，所述系統(tǒng)構(gòu)成用于能夠查明在確定手術(shù)臺(tái)的負(fù)荷或負(fù)荷中心時(shí)可能出現(xiàn)的錯(cuò)誤。

3、根據(jù)本公開的第一方面，提出一種系統(tǒng)，所述系統(tǒng)設(shè)計(jì)用于探測(cè)手術(shù)臺(tái)中的有故障的傳感器和/或在確定負(fù)荷或負(fù)荷中心時(shí)探測(cè)錯(cuò)誤。所述系統(tǒng)能夠具有：具有可調(diào)節(jié)患者支承面的手術(shù)臺(tái)、具有多個(gè)負(fù)荷傳感器的負(fù)荷傳感器裝置、計(jì)算單元和錯(cuò)誤識(shí)別單元。

4、手術(shù)臺(tái)的患者支承面用于支承患者，例如在外科手術(shù)期間?；颊咧С忻婺軌蚰K化地構(gòu)成并且具有支承面主部段，所述支承面主部段能夠通過耦合各種各樣的支承面副部段來擴(kuò)寬。為此，支承面主部段和支承面副部段能夠具有機(jī)械的連接元件，支承面主部段和支承面副部段能夠與所述連接元件可脫開地連接。例如，支承面副部段能夠是腿部段或頭部段。此外，支承面副部段也能夠是延長(zhǎng)部段或中間部段，所述延長(zhǎng)部段或中間部段例如嵌入支承面主部段和頭部段之間。

5、負(fù)荷傳感器能夠輸出傳感器值，從所述傳感器值中能夠確定作用到負(fù)荷傳感器裝置上的負(fù)荷并且此外還能夠確定作用到患者支承面上的負(fù)荷。作用到負(fù)荷傳感器裝置上的負(fù)荷尤其能夠包括作用到負(fù)荷傳感裝置上的所有力變量，即力和扭矩。負(fù)荷傳感器能夠是力傳感器，尤其稱重單元，所述力傳感器例如分別測(cè)量作用到相應(yīng)的傳感器上的力。力傳感器能夠輸出相應(yīng)的電信號(hào)例如電壓作為輸出信號(hào)，從中能夠推導(dǎo)出分別測(cè)量的力。此外，還能夠提出，力傳感器例如以數(shù)字形式作為傳感器值分別輸出分別由其測(cè)量的力的具體大小。

6、此外可考慮的是，負(fù)荷傳感器裝置根據(jù)各個(gè)負(fù)荷傳感器的傳感器值確定合成的總力，其中，合成的總力由作用到不同的力傳感器上的單個(gè)力產(chǎn)生。

7、作用到負(fù)荷傳感器裝置上的負(fù)荷例如包括：由手術(shù)臺(tái)的設(shè)置在負(fù)荷傳感器設(shè)置上方的部件引起的負(fù)荷；以及由支承在手術(shù)臺(tái)上的患者或位于手術(shù)臺(tái)上的其他物體引起的負(fù)荷。此外，人員也可能引起作用到手術(shù)臺(tái)上的負(fù)荷，例如其方式為，人員站在手術(shù)臺(tái)旁邊并且用手或其他身體部位將自己撐在手術(shù)臺(tái)上。此外，不同地產(chǎn)生的外力會(huì)產(chǎn)生作用到手術(shù)臺(tái)上的負(fù)荷。這種負(fù)荷也能夠通過負(fù)荷傳感器裝置測(cè)量。

8、負(fù)荷傳感器裝置能夠設(shè)置在手術(shù)臺(tái)上的不同位置處。例如，負(fù)荷傳感器裝置能夠集成到手術(shù)臺(tái)的立柱中。此外，負(fù)荷傳感器裝置能夠設(shè)置接口處與鄰接于接口設(shè)置，所述接口是立柱與患者支承面或支腳(例如基底)所形成的接口。因此，負(fù)荷傳感器裝置例如能夠設(shè)置在患者支承面和立柱之間。替選地，負(fù)荷傳感器裝置例如能夠設(shè)置在立柱和支腳之間。

9、負(fù)荷傳感器裝置能夠集成在手術(shù)臺(tái)中，使得完整的負(fù)荷流過負(fù)荷傳感器裝置或通過其傳輸。尤其地，在負(fù)荷傳感器裝置上方引起的負(fù)荷能夠流過負(fù)荷傳感器設(shè)置或通過其傳輸。

10、負(fù)荷確定單元能夠耦合到負(fù)荷傳感器裝置上并且獲得由負(fù)荷傳感器輸出的傳感器值。根據(jù)傳感器值，負(fù)荷確定單元能夠確定至少一個(gè)第一變量，即恰好一個(gè)或多個(gè)第一變量。第一變量能夠是負(fù)荷、負(fù)荷的負(fù)荷中心、負(fù)荷中心的速度或負(fù)荷中心的加速度。負(fù)荷能夠是作用到負(fù)荷傳感器裝置上的負(fù)荷或作用到手術(shù)臺(tái)上的負(fù)荷或者能夠是手術(shù)臺(tái)的總負(fù)荷。

11、作用到負(fù)荷傳感器裝置上的負(fù)荷也能夠稱為測(cè)量負(fù)荷。測(cè)量負(fù)荷對(duì)應(yīng)于負(fù)荷傳感器上方由所有人、物體和作用到手術(shù)臺(tái)上的力產(chǎn)生的負(fù)荷。測(cè)量負(fù)荷對(duì)應(yīng)于由負(fù)荷傳感器裝置測(cè)量的負(fù)荷值。

12、作用到手術(shù)臺(tái)上的負(fù)荷能夠稱為有效負(fù)荷并且對(duì)應(yīng)于通過不與手術(shù)臺(tái)相關(guān)聯(lián)的部件和人員以及外力引起的并且作用到手術(shù)臺(tái)上的負(fù)荷。與手術(shù)臺(tái)相關(guān)聯(lián)的部件是從手術(shù)臺(tái)處借助于檢測(cè)系統(tǒng)識(shí)別的部件，例如支承面部段或區(qū)段和/或其他附件。在有效負(fù)荷的情況下不考慮與手術(shù)臺(tái)相關(guān)聯(lián)的部件的影響。僅手術(shù)臺(tái)的其余不與手術(shù)臺(tái)相關(guān)聯(lián)的部件對(duì)有效負(fù)荷有貢獻(xiàn)。這例如能夠是從手術(shù)臺(tái)處無法識(shí)別的附件或者能夠是放置在手術(shù)臺(tái)上的其他物體。此外，位于手術(shù)臺(tái)上的患者對(duì)有效負(fù)荷有貢獻(xiàn)。此外，所有從外部作用到手術(shù)臺(tái)上的力，例如由在手術(shù)臺(tái)外部的人員和/或物體施加到手術(shù)臺(tái)上的力，對(duì)有效負(fù)荷有貢獻(xiàn)。

13、手術(shù)臺(tái)的總負(fù)荷是由測(cè)量負(fù)荷和由與手術(shù)臺(tái)相關(guān)聯(lián)且位于負(fù)荷傳感器裝置下方的部件引起的負(fù)荷產(chǎn)生的負(fù)荷。因此，總負(fù)荷考慮位于負(fù)荷傳感器裝置下方并且無法由負(fù)荷傳感器裝置測(cè)量的從而對(duì)測(cè)量負(fù)荷沒有貢獻(xiàn)的部件的負(fù)荷。因此，總負(fù)荷是由完整的手術(shù)臺(tái)、患者、與手術(shù)臺(tái)相關(guān)聯(lián)的部件、不與手術(shù)臺(tái)相關(guān)聯(lián)的部件和其他外力產(chǎn)生的負(fù)荷。

14、總之，由負(fù)荷確定單元確定的至少一個(gè)第一變量能夠從以下變量中選擇：

15、-測(cè)量負(fù)荷、測(cè)量負(fù)荷的中心、測(cè)量負(fù)荷的中心的速度和測(cè)量負(fù)荷的中心的加速度；

16、-有效負(fù)荷、有效負(fù)荷的中心、有效負(fù)荷的中心的速度和有效負(fù)荷的中心的加速度；和

17、-總負(fù)荷、總負(fù)荷的中心、總負(fù)荷的中心的速度和總負(fù)荷的中心的加速度。

18、計(jì)算單元能夠計(jì)算或預(yù)測(cè)至少一個(gè)預(yù)期的第二變量。所述至少一個(gè)預(yù)期的第二變量能夠是估計(jì)和/或預(yù)測(cè)的變量并且能夠是與時(shí)間相關(guān)或與時(shí)間無關(guān)的期望值。例如，能夠直接根據(jù)至少一個(gè)第一變量計(jì)算出至少一個(gè)預(yù)期的第二變量，或者能夠首先對(duì)至少一個(gè)第一變量進(jìn)行進(jìn)一步處理并且根據(jù)進(jìn)一步處理的結(jié)果計(jì)算出至少一個(gè)期望的第二變量。能夠提出，在時(shí)間上在至少一個(gè)第一變量之后計(jì)算或預(yù)測(cè)至少一個(gè)預(yù)期的第二變量。但是，也能夠在時(shí)間上在至少一個(gè)第一變量之前計(jì)算或預(yù)測(cè)至少一個(gè)預(yù)期的第二變量。術(shù)語“第一變量”和“第二變量”僅用于區(qū)分這兩種變量。其由此沒有指出首先計(jì)算、確定或預(yù)測(cè)這兩個(gè)變量中的哪一個(gè)。

19、在一些設(shè)計(jì)方案中，計(jì)算單元只能預(yù)測(cè)至少一個(gè)預(yù)期的第二變量并且尤其不能對(duì)其進(jìn)行計(jì)算。在一些設(shè)計(jì)方案中，計(jì)算單元僅計(jì)算至少一個(gè)預(yù)期的第二變量并且尤其不對(duì)其進(jìn)行預(yù)測(cè)。

20、錯(cuò)誤識(shí)別單元能夠在由負(fù)荷傳感器裝置或負(fù)荷確定單元確定的值和由計(jì)算單元求取的期望值之間進(jìn)行比較。為此，錯(cuò)誤識(shí)別單元能夠?qū)鞲衅髦祷蛴韶?fù)荷確定單元確定的至少一個(gè)第一變量與至少一個(gè)預(yù)期的第二變量進(jìn)行比較。該比較中包括的至少一個(gè)第一變量能夠是計(jì)算出至少一個(gè)預(yù)期的第二變量的至少一個(gè)第一變量。但是，例如也能夠考慮使用由負(fù)荷確定單元在另一時(shí)間點(diǎn)，尤其稍后的時(shí)間點(diǎn)確定的至少一個(gè)第一變量來與與至少一個(gè)預(yù)期的第二變量進(jìn)行比較。

21、如果比較得出至少一個(gè)預(yù)期的第二變量與傳感器值或至少一個(gè)第一變量的偏差超過預(yù)設(shè)的值，即至少一個(gè)期望的第二變量和傳感器值或至少一個(gè)第一變量之間的差大于預(yù)設(shè)的值，那么錯(cuò)誤識(shí)別單元能夠查明存在錯(cuò)誤和/或可能的錯(cuò)誤。錯(cuò)誤可能是有故障的傳感器，即無法正常工作的傳感器或者是在確定負(fù)荷或負(fù)荷中心時(shí)出現(xiàn)的錯(cuò)誤。

22、錯(cuò)誤識(shí)別單元實(shí)現(xiàn)：在出現(xiàn)安全臨界的狀態(tài)時(shí)警告手術(shù)臺(tái)的用戶，以便確?；颊叩陌踩４送?，能夠采取措施避免或防止安全臨界的狀態(tài)。

23、在此描述的系統(tǒng)不需要完整的附加的傳感器組來探測(cè)錯(cuò)誤并且也不一定需要附加的硬件單元。計(jì)算和錯(cuò)誤識(shí)別單元都能夠?qū)崿F(xiàn)為軟件功能。但也可考慮的是，計(jì)算和/或錯(cuò)誤識(shí)別單元構(gòu)成為硬件單元。

24、此外，計(jì)算單元和/或錯(cuò)誤識(shí)別單元能夠集成在手術(shù)臺(tái)中或者位于手術(shù)臺(tái)外部。一個(gè)或這兩個(gè)單元例如能夠集成到計(jì)算單元中，所述計(jì)算單元位于手術(shù)臺(tái)外部并且例如經(jīng)由無線電或固定的接線與手術(shù)臺(tái)連接。

25、根據(jù)本公開的第二方面，當(dāng)調(diào)節(jié)患者支承面時(shí)，計(jì)算單元能夠?qū)⑼ㄟ^調(diào)節(jié)而改變的負(fù)荷中心預(yù)測(cè)為至少一個(gè)第二變量。此外，負(fù)荷確定單元能夠根據(jù)傳感器值確定在調(diào)節(jié)患者支承面之后的負(fù)荷中心。在調(diào)節(jié)患者支承面之后由負(fù)荷確定單元確定的負(fù)荷中心能夠由錯(cuò)誤識(shí)別單元用作為至少一個(gè)第一變量。

26、錯(cuò)誤識(shí)別單元能夠?qū)⒂?jì)算單元預(yù)測(cè)的中心與在調(diào)節(jié)患者支承面后由負(fù)荷確定單元確定的中心進(jìn)行比較。如果計(jì)由算單元預(yù)測(cè)的中心與由負(fù)荷確定單元確定的中心的偏差超過預(yù)設(shè)的值，那么錯(cuò)誤識(shí)別單元能夠探測(cè)到錯(cuò)誤和/或可能的錯(cuò)誤。如上所述，錯(cuò)誤可能是有故障的傳感器，即無法正常工作的傳感器或者是在確定負(fù)荷或負(fù)荷中心時(shí)出現(xiàn)的錯(cuò)誤。

27、本設(shè)計(jì)方案以調(diào)節(jié)患者支承面為前提，只有這樣才能探測(cè)到錯(cuò)誤。例如，能夠通過使患者支承面傾斜或翻轉(zhuǎn)或縱向或豎直移動(dòng)的方式來調(diào)節(jié)患者支承面?；颊咧С忻娴膬A斜(英語是：trend)也被稱為特倫德倫堡傾斜，在這種傾斜中患者被支承為，使得患者的頭部向下而患者的骨盆更靠上。在反特倫德倫堡傾斜中患者的頭部高地被支承，而骨盆更靠下。翻轉(zhuǎn)(英語是：tilt)意味著，患者支承面向側(cè)面翻轉(zhuǎn)。在縱向移動(dòng)(英語是：longitudinalshift)中，患者支承面沿著其主軸線移動(dòng)，而在豎直移動(dòng)(英語是：lateral?shift)期間，患者支承面垂直于其主軸線移動(dòng)。

28、所述系統(tǒng)還能夠具有可選的狀態(tài)估計(jì)單元，所述狀態(tài)估計(jì)單元根據(jù)由計(jì)算單元預(yù)測(cè)的中心和由負(fù)荷確定單元確定的中心來估計(jì)負(fù)荷的實(shí)際中心。

29、在一些設(shè)計(jì)方案中，能夠?qū)M(jìn)入狀態(tài)估計(jì)單元中的輸入，即由計(jì)算單元預(yù)測(cè)的中心和由負(fù)荷確定單元確定的中心進(jìn)行加權(quán)。例如，由計(jì)算單元預(yù)測(cè)的中心和由負(fù)荷確定單元確定的中心能夠以相同的份額即各占50％成為由狀態(tài)估計(jì)單元估計(jì)的負(fù)荷中心。也能夠選擇由計(jì)算單元預(yù)測(cè)的中心和由負(fù)荷確定單元確定的中心之間的其他比。例如，能夠提出，所估計(jì)的實(shí)際負(fù)荷中心100％對(duì)應(yīng)于由負(fù)荷確定單元確定的中心。在這種情況下，由計(jì)算單元所做的預(yù)測(cè)不會(huì)對(duì)所估計(jì)的實(shí)際負(fù)荷中心產(chǎn)生任何影響。

30、狀態(tài)估計(jì)單元能夠是純軟件功能，但也能夠構(gòu)成為硬件單元。此外，例如，狀態(tài)估計(jì)單元能夠集成到手術(shù)臺(tái)中或者能夠位于手術(shù)臺(tái)外部并且例如集成到上述計(jì)算單元中。

31、狀態(tài)估計(jì)單元能夠具有用于估計(jì)實(shí)際負(fù)荷中心的卡爾曼濾波器。尤其地，卡爾曼濾波器能夠是擴(kuò)寬的或擴(kuò)展的卡爾曼濾波器或無跡卡爾曼濾波器。

32、計(jì)算單元、負(fù)荷確定單元和狀態(tài)估計(jì)單元能夠迭代地工作。在此，狀態(tài)估計(jì)單元估計(jì)在時(shí)間t處的實(shí)際負(fù)荷中心，并且計(jì)算單元根據(jù)由狀態(tài)估計(jì)單元所估計(jì)的在時(shí)間t處的實(shí)際負(fù)荷中心預(yù)測(cè)在時(shí)間t+1處的負(fù)荷中心。此外，負(fù)荷確定單元確定在時(shí)間t+1處的負(fù)荷中心。然后，狀態(tài)估計(jì)單元根據(jù)由計(jì)算單元預(yù)測(cè)的在時(shí)間t+1處的負(fù)荷中心和由負(fù)荷確定單元確定的在時(shí)間t+1處的負(fù)荷中心來估計(jì)在時(shí)間t+1處的實(shí)際的負(fù)荷中心。

33、迭代方法能夠以相同的方式進(jìn)行，其方式為，計(jì)算單元根據(jù)由狀態(tài)估計(jì)單元所估計(jì)的在時(shí)間t+1處的實(shí)際負(fù)荷中心來預(yù)測(cè)在時(shí)間t+2處的負(fù)荷中心并且狀態(tài)估計(jì)單元隨后根據(jù)由計(jì)算單元預(yù)測(cè)的在時(shí)間t+2處的負(fù)荷中心和由負(fù)荷確定單元確定的在時(shí)間t+2處的負(fù)荷中心來估計(jì)在時(shí)間t+2處的實(shí)際負(fù)荷中心。

34、如果執(zhí)行了多次迭代并且錯(cuò)誤識(shí)別單元在至少n次迭代中查明由計(jì)算單元預(yù)測(cè)的中心和由負(fù)荷確定單元確定的中心相差超過預(yù)設(shè)的偏差，那么錯(cuò)誤識(shí)別單元能夠探測(cè)到錯(cuò)誤和/或可能的錯(cuò)誤。n能夠是預(yù)設(shè)的數(shù)字。

35、替選地，如果由計(jì)算單元預(yù)測(cè)的中心和由負(fù)荷確定單元確定的中心在至少一次迭代中超過預(yù)設(shè)的偏差，那么錯(cuò)誤識(shí)別單元能夠探測(cè)到錯(cuò)誤和/或可能的錯(cuò)誤。因此，在該設(shè)計(jì)方案中，一旦錯(cuò)誤識(shí)別單元第一次查明由計(jì)算單元預(yù)測(cè)的中心和由負(fù)荷確定單元確定的中心相差大于預(yù)設(shè)的偏差，那么查明有錯(cuò)誤。

36、本公開的第三方面提出一種系統(tǒng)，所述系統(tǒng)在許多方面與根據(jù)第二方面的系統(tǒng)相同或相似。這兩個(gè)系統(tǒng)之間的區(qū)別在于，根據(jù)第三方面的系統(tǒng)使用負(fù)荷中心的速度或加速度，而不是負(fù)荷中心的位置。當(dāng)調(diào)節(jié)患者支承面時(shí)，計(jì)算單元能夠?qū)⒇?fù)荷中心的速度或加速度預(yù)測(cè)為至少一個(gè)第二變量。在調(diào)節(jié)患者支承面之后，負(fù)荷確定單元能夠根據(jù)傳感器值至少將負(fù)荷中心的速度或加速度確定為至少一個(gè)第一變量。錯(cuò)誤識(shí)別單元能夠?qū)⒂捎?jì)算單元預(yù)測(cè)的負(fù)荷中心的速度或加速度與由負(fù)荷確定單元確定的負(fù)荷中心速度或加速度進(jìn)行比較，并且如果偏差超過預(yù)設(shè)的值，那么探測(cè)到錯(cuò)誤和/或可能的錯(cuò)誤。

37、根據(jù)本公開的第四方面，負(fù)荷確定單元能夠根據(jù)傳感器值確定負(fù)荷和/或負(fù)荷中心。由負(fù)荷確定單元確定的負(fù)荷和/或負(fù)荷的中心是第一變量。計(jì)算單元能夠計(jì)算用作為第二變量的理論的傳感器值。理論的傳感器值例如能夠根據(jù)以下參數(shù)中的一個(gè)或多個(gè)來計(jì)算：負(fù)荷、負(fù)荷中心的坐標(biāo)、傳感器值和/或負(fù)荷傳感器彼此之間的一個(gè)或多個(gè)間距。理論的傳感器值是負(fù)荷傳感器在由負(fù)荷確定單元確定的負(fù)荷和/或負(fù)荷中心的情況下應(yīng)輸出的傳感器值。錯(cuò)誤識(shí)別單元能夠?qū)⒂韶?fù)荷傳感器輸出的傳感器值與由計(jì)算單元計(jì)算的理論的傳感器值進(jìn)行比較。如果由負(fù)荷傳感器輸出的傳感器值與由計(jì)算單元計(jì)算的理論的傳感器值之間的偏差超過預(yù)設(shè)的值，那么錯(cuò)誤識(shí)別單元能夠探測(cè)到錯(cuò)誤和/或可能的錯(cuò)誤。所述錯(cuò)誤尤其能夠是至少一個(gè)負(fù)荷傳感器的錯(cuò)誤。

38、即使患者支承面未被調(diào)節(jié)，即如果患者支承面處于靜態(tài)狀態(tài)，錯(cuò)誤識(shí)別單元也能夠有利地探測(cè)到錯(cuò)誤和/或可能的錯(cuò)誤。

39、為了能夠確定負(fù)荷和負(fù)荷中心，需要一定數(shù)量的負(fù)荷傳感器。如果僅沿著一個(gè)方向例如x方向確定負(fù)荷和負(fù)荷中心，那么為此需要兩個(gè)負(fù)荷傳感器。如果在兩個(gè)方向即x方向和y方向上進(jìn)行測(cè)量，那么需要三個(gè)負(fù)荷傳感器進(jìn)行靜態(tài)確定。在一個(gè)設(shè)計(jì)方案中，負(fù)荷傳感器裝置能夠具有比對(duì)于靜態(tài)確定而言所需的負(fù)荷傳感器多至少一個(gè)的負(fù)荷傳感器。如果兩個(gè)負(fù)荷傳感器足以進(jìn)行靜態(tài)確定，那么負(fù)荷傳感器裝置能夠具有至少三個(gè)負(fù)荷傳感器。如果對(duì)于靜態(tài)確定需要三個(gè)負(fù)荷傳感器，那么負(fù)荷傳感器裝置能夠具有至少四個(gè)負(fù)荷傳感器。

40、至少一個(gè)附加的負(fù)荷傳感器實(shí)現(xiàn)一定冗余。從數(shù)學(xué)角度來看，存在由負(fù)荷傳感器測(cè)量的三或四個(gè)力的無限多的組合，所述組合導(dǎo)致完全相同的負(fù)荷和相同的負(fù)荷中心。但是根據(jù)靜平衡系統(tǒng)的求解規(guī)則，存在引起特定的負(fù)荷和特定的負(fù)荷中心的三或四個(gè)測(cè)量力的僅一個(gè)正確的組合。如果負(fù)荷傳感器之一損壞，那么在統(tǒng)計(jì)上不可行的是，該負(fù)荷傳感器隨機(jī)地采用正確的值來產(chǎn)生平衡的系統(tǒng)。因此，系統(tǒng)平衡能夠通過三個(gè)或四個(gè)負(fù)荷傳感器的測(cè)量值與理論值進(jìn)行比較來表征，所述理論值是負(fù)荷傳感器針對(duì)所求取的負(fù)荷中心和負(fù)荷應(yīng)測(cè)量的理論值。如果不平衡超過特定的閾值，那么至少一個(gè)負(fù)荷傳感器不能正常工作。

41、在一些設(shè)計(jì)方案中，多個(gè)負(fù)荷傳感器能夠設(shè)置在唯一的公共平面中。在一些設(shè)計(jì)方案中，負(fù)荷傳感器能夠?qū)ΨQ地設(shè)置。

42、在一些設(shè)計(jì)方案中，負(fù)荷傳感器裝置的負(fù)荷傳感器能夠彼此平行并且鏡像地設(shè)置。例如，負(fù)荷傳感器裝置能夠總共有四個(gè)力傳感器或稱重單元。該設(shè)計(jì)方案具有如下優(yōu)點(diǎn)：提高的精度和可靠性。

43、負(fù)荷傳感器裝置的多個(gè)或所有負(fù)荷傳感器能夠相對(duì)于第一假想軸線鏡面對(duì)稱地設(shè)置并且相對(duì)于第二假想軸線鏡面對(duì)稱地設(shè)置。第一軸線和第二軸線能夠彼此正交地定向。例如，第一軸線能夠平行于患者支承面的主軸線，而第二軸線垂直于該主軸線，但平行于患者支承面。負(fù)荷傳感器裝置能夠設(shè)置在患者支承面和手術(shù)臺(tái)立柱之間。

44、在一些設(shè)計(jì)方案中，負(fù)荷傳感器以在每個(gè)“側(cè)”上具有多個(gè)負(fù)荷傳感器的柵格圖案或網(wǎng)格設(shè)置。在一些實(shí)施方式中，所有負(fù)荷傳感器都設(shè)置在公共平面內(nèi)。例如，負(fù)荷傳感器能夠設(shè)置成2×2的網(wǎng)格。負(fù)荷傳感器例如能夠以在每個(gè)維度中具有2到4個(gè)負(fù)荷傳感器的網(wǎng)格設(shè)置。

45、鏡像對(duì)稱地設(shè)置的負(fù)荷傳感器能夠沿著同一方向定向。尤其地，鏡像對(duì)稱地設(shè)置的負(fù)荷傳感器能夠彼此平行地定向。負(fù)荷傳感器能夠分別具有主軸線，其中主軸線彼此平行地定向。

46、負(fù)荷傳感器裝置的負(fù)荷傳感器能夠在結(jié)構(gòu)上相同。

47、在一些實(shí)施方式中，負(fù)荷傳感器具有細(xì)長(zhǎng)的形狀。例如，負(fù)荷傳感器能夠是矩形體。

48、根據(jù)本公開的第五方面，如果由負(fù)荷確定單元確定的負(fù)荷為負(fù)，那么錯(cuò)誤識(shí)別單元能夠探測(cè)到至少一個(gè)負(fù)荷傳感器的可能的錯(cuò)誤。

49、當(dāng)所有負(fù)荷傳感器正確地工作時(shí)，所測(cè)量的負(fù)荷從而所測(cè)量的重量應(yīng)為正。然而，如果所測(cè)量的負(fù)荷為負(fù)，那么手術(shù)臺(tái)要么與障礙物碰撞，要么負(fù)荷傳感器無法正確地工作。負(fù)的力閾值能夠用于確定負(fù)荷傳感器是否正常工作。

50、根據(jù)本公開的第六方面，如果由負(fù)荷確定單元確定的負(fù)荷超過預(yù)設(shè)的值和/或由負(fù)荷確定單元確定的負(fù)荷中心位于預(yù)設(shè)的空間之外，那么錯(cuò)誤識(shí)別單元能夠探測(cè)到負(fù)荷傳感器中的至少一個(gè)的錯(cuò)誤和/或可能的錯(cuò)誤。

51、手術(shù)臺(tái)設(shè)置用于在特定條件下的運(yùn)行。因此，不常見的負(fù)荷值，例如1000kg的負(fù)荷值表明：負(fù)荷傳感器不正常地工作。這同樣適用于所確定的負(fù)荷中心。如果中心的x、y或z分量異常高，例如中心的x坐標(biāo)值具有5.32m的值，那么這表明負(fù)荷傳感器不可靠地工作。在錯(cuò)誤識(shí)別單元中，能夠設(shè)定閾值，以便檢查所測(cè)量的負(fù)荷和負(fù)荷中心是否是可信的。

52、根據(jù)本公開的第七方面，如果負(fù)荷傳感器之一未改變其傳感器值而其余負(fù)荷傳感器改變其傳感器值，或者如果負(fù)荷傳感器之一改變其值而在其余負(fù)荷傳感器未改變其傳感器值，那么錯(cuò)誤識(shí)別單元能夠探測(cè)到負(fù)荷傳感器之一的錯(cuò)誤和/或可能的錯(cuò)誤。

53、原則上，負(fù)荷傳感器能夠識(shí)別負(fù)荷的無論多小的變化。在大多數(shù)情況下，如果出現(xiàn)負(fù)荷變化或中心變化，例如因患者的縱向運(yùn)動(dòng)引起，那么所有負(fù)荷傳感器都會(huì)改變其值。如果負(fù)荷傳感器之一沒有改變其值，那么這表明所述負(fù)荷傳感器有缺陷。

54、這也適用于相反的情況。如果只有一個(gè)負(fù)荷傳感器改變其值并且所有其余負(fù)荷傳感器的值保持不變，那么這表明改變其值的負(fù)荷感應(yīng)器有缺陷。

55、根據(jù)本公開的第八方面，如果在患者支承面傾斜和/或翻轉(zhuǎn)的情況下由負(fù)荷確定單元確定的負(fù)荷f測(cè)量不遵循以下方程(1)，那么錯(cuò)誤識(shí)別單元能夠探測(cè)到負(fù)荷傳感器之一的錯(cuò)誤和/或可能的錯(cuò)誤：

56、f測(cè)量＝f負(fù)荷·cosα-(1-cosα)·fdl??(1)

57、其中，f負(fù)荷是作用到患者支承面上的負(fù)荷，α是患者支承面的傾斜角度和/或翻轉(zhuǎn)角度，并且fdl是包括作為手術(shù)臺(tái)的一部分并且位于負(fù)荷傳感器上方的所有負(fù)荷的經(jīng)配衡(tarierte)的負(fù)荷。傾斜角度和/或翻轉(zhuǎn)角度α是由重量力f負(fù)荷和所測(cè)量的力f測(cè)量的矢量形成的角度。力f測(cè)量垂直于患者支承面的主表面。方程(1)僅在力傳感器與患者支承面一起傾斜或翻轉(zhuǎn)時(shí)有效。例如，如果力傳感器安置在手術(shù)臺(tái)的腳部處，那么方程(1)不適用。

58、如果患者支承面沿著任何方向翻轉(zhuǎn)，那么因?yàn)橹亓κ噶坎辉俅怪庇谪?fù)荷傳感器使得所測(cè)量的重量對(duì)于負(fù)荷傳感器顯得較低。因此，如果患者支承面沿著任何方向翻轉(zhuǎn)并且由負(fù)荷確定單元確定的f負(fù)荷不對(duì)應(yīng)于方程(1)，那么錯(cuò)誤識(shí)別單元能夠查明負(fù)荷傳感器的故障。

59、如在上文中已經(jīng)描述的那樣，患者支承面的調(diào)節(jié)能夠包括以下操作中的一個(gè)或多個(gè)：使患者支承面傾斜、翻轉(zhuǎn)患者支承面、縱向移動(dòng)患者支承面、豎直移動(dòng)患者支承面和橫向移動(dòng)患者支承面。

60、錯(cuò)誤識(shí)別單元不僅能夠探測(cè)負(fù)荷傳感器的錯(cuò)誤而且能夠探測(cè)在手術(shù)臺(tái)中使用的其他傳感器的錯(cuò)誤和/或可能的錯(cuò)誤。在一些實(shí)施方式中，錯(cuò)誤識(shí)別單元能夠探測(cè)以下傳感器中的一個(gè)或多個(gè)傳感器的傳感器錯(cuò)誤：負(fù)荷傳感器、用于探測(cè)患者支承面的傾斜的傳感器、用于探測(cè)患者支承面的翻轉(zhuǎn)的傳感器、用于探測(cè)患者支承面的縱向移動(dòng)的傳感器、用于探測(cè)患者支承面的橫向移動(dòng)的傳感器和立柱升降傳感器。

61、錯(cuò)誤識(shí)別單元并非在所有系統(tǒng)中都能夠探測(cè)立柱升降傳感器的錯(cuò)誤，所述立柱升降傳感器測(cè)量患者支承面的橫向移動(dòng)。在一些系統(tǒng)中，立柱升降傳感器能夠用于確定傾斜和/或翻轉(zhuǎn)角度。從有故障的傾斜和/或翻轉(zhuǎn)角度能夠得出結(jié)論：至少一個(gè)立柱升降傳感器可能是有故障的。

62、如果錯(cuò)誤識(shí)別單元探測(cè)到錯(cuò)誤，那么錯(cuò)誤識(shí)別單元能夠產(chǎn)生錯(cuò)誤信號(hào)，所述錯(cuò)誤信號(hào)指示手術(shù)臺(tái)處于安全臨界的狀態(tài)。

63、此外，能夠產(chǎn)生聲學(xué)的和/或光學(xué)的警告信號(hào)。此外，能夠產(chǎn)生呈文本形式的警告信號(hào)，所述呈文本形式的警告信號(hào)例如能夠在手術(shù)臺(tái)的遙控器上向用戶顯示。此外，能夠限制手術(shù)臺(tái)的運(yùn)動(dòng)。例如，能夠減緩或停止患者支承面的移出和/或傾斜和/或翻轉(zhuǎn)和/或手術(shù)臺(tái)的行進(jìn)。此外，能夠阻止手術(shù)臺(tái)的至少一個(gè)功能性。

64、如果錯(cuò)誤識(shí)別單元再次查明手術(shù)臺(tái)的安全狀態(tài)，那么能夠減少或取消所采取的措施。

65、根據(jù)本公開的第九方面，提出一種用于探測(cè)手術(shù)臺(tái)中的傳感器的錯(cuò)誤和/或在確定負(fù)荷或負(fù)荷中心時(shí)的錯(cuò)誤的方法。手術(shù)臺(tái)包括用于支承患者的可調(diào)節(jié)的患者支承面和具有多個(gè)輸出傳感器值的負(fù)荷傳感器的負(fù)荷傳感器裝置。根據(jù)傳感器值，能夠確定以下第一變量中的至少一個(gè)：負(fù)荷、負(fù)荷的中心、負(fù)荷中心的速度和負(fù)荷中心的加速度。負(fù)荷能夠是作用到負(fù)荷傳感器裝置上的負(fù)荷或作用到手術(shù)臺(tái)上的負(fù)荷或者能夠是手術(shù)臺(tái)的總負(fù)荷。根據(jù)至少一個(gè)第一變量，能夠計(jì)算出至少一個(gè)預(yù)期的第二變量。傳感器值或至少一個(gè)第一變量能夠與至少一個(gè)預(yù)期的第二變量進(jìn)行比較。如果傳感器值或至少一個(gè)第一變量與至少一個(gè)預(yù)期的第二變量的偏差超過預(yù)設(shè)的值，那么能夠探測(cè)到錯(cuò)誤。

66、根據(jù)第九方面的方法能夠具有在本公開中結(jié)合根據(jù)第一至第八方面的系統(tǒng)所描述的所有設(shè)計(jì)方案。

67、本公開還包括用于控制手術(shù)臺(tái)的電路和/或電子指令以及遙控器、顯示器和與手術(shù)臺(tái)一起使用的用戶界面。