[发明专利]用于对医学设备进行语音控制的方法和语音控制设备

说明书

一种用于对医学设备(1)进行语音控制的方法，具有以下步骤：检测包含操作人员的旨在控制设备的语音输入；分析音频信号，以提供第一语音分析结果；基于第一语音分析结果识别第一语音指令；确定用于第一语音指令的验证信号，包括：分析音频信号，以提供第二语音分析结果；基于第二语音分析结果识别操作人员的第二语音指令；比较第一和第二语音指令，其中当第一语音指令与第二语音指令符合一致性标准时，验证信号才确认第一语音指令，如果根据验证信号确认第一语音指令，则基于验证信号产生用于控制医学设备的控制信号，其中控制信号适合于，根据第一语音指令控制所述医学设备；将所述控制信号输入所述医学设备中。

技术领域

本发明涉及一种用于通过处理音频信号对医学设备进行语音控制的方法，所述音频信号包含操作人员的旨在控制所述设备的语音输入。尤其，本发明涉及一种用于对医学设备进行防首次失败(erstfehlersicheren)的语音控制的方法。本发明也涉及一种具有医学设备的相应的医学系统。

背景技术

医学设备通常用于治疗和/或检查和/或监测患者，例如成像模态如磁共振设备、计算机断层扫描设备、PET设备(正电子发射断层扫描设备)或介入和/或治疗设备，如放疗或放射治疗设备。对患者的治疗和/或检查通常由操作人员辅助。

在借助这种医学设备对患者执行治疗和/或检查之前和期间，通常对医学设备进行不同的设定，例如输入患者数据、设定不同的设备参数等。这些步骤由操作人员执行，其中对医学设备进行设定通常经由在设备上提供的物理用户接口进行，操作人员能够在所述物理接口中进行输入。

为了经济地运行这种医学设备，期望流畅的工作或方法流程。尤其，进行设定应设计得尽可能简单。对此尤其适用语音控制，其中操作人员经由自然语言信号将控制指令传送给医学设备。在这方面，DE 10 2006 045719B4描述了一种具有语音输入设备的医学系统，其中能够借助于语音控制来激活和停用所述系统的特定功能。在此，借助语音输入设备检测到的音频信号借助语音分析模块进行处理，以便确定操作人员的语音指令。

在语音控制即对借助于自然语言表述的用户意图或语音指令进行分析或识别时，优选使用人工智能算法，优选神经网络。所述人工智能算法特别好地适用于将包括大量不同的与自然语音输入对应的语音序列的高维输入空间映射到包括多个限定的控制指令的目标空间上。

此外，为了准许，多个医学设备必须至少针对所选择的工作步骤或机动符合防首次失败或功能安全性的要求，以便在医学设备越来越自动化的运行期间在任意时间都确保患者和操作人员的安全。防首次失败表示：任何一次首次失败都不会引起，医学设备在其使用寿命期间的使用会变得不安全。

特别安全攸关的控制指令例如涉及在图像数据检测或放疗时触发/启动X射线辐射。安全攸关的控制指令的另一示例涉及医学设备或其组件之一，例如机器人臂在空间中的(自主)调节运动。未经授权或未经确认的辐射触发或设备运动会直接危及患者或操作人员的健康。

例如，在介入放射学的范围中的医疗程序中，其中在不同的时间点必须借助于X射线辐射生成X射线图像记录，执行介入的医生由于其无菌而不能有效地例如操作手动操作元件。要么必须中断该程序的工作流程，以便启动X射线图像记录，要么除了医生之外必须有至少一个另一操作人员在场，所述另一操作人员承担相对应的控制信号的输入。

为了在功能上安全或防首次失败地构成医学设备的硬件和/或控制软件，以处理和转换借助于任意用户接口检测到的控制指令，目前常见的是，要求由操作人员手动授权所识别的控制指令。在此要使用所谓的迪曼开关(dead man grip)作为示例。该开关/杆/手柄必须由操作人员连续地操作，以便在医学设备上执行自动调节运动。当操作人员松开迪曼开关时，调节运动自动停止。以这种方式在很大程度上避免了意外或不期望地输入控制指令。

替选于此，医学设备能够在独立的硬件，意即自身的处理器或自身的存储器上运行冗余的第二软件系统，以保护控制软件。只有当冗余的软件系统核实了初始识别出的控制指令的可信性时，才由医学设备实际执行所述控制指令，否则丢弃所述控制指令。