AT501562A1

AT501562A1 - Medizinisches test-system mit einer leuchtkomponente

Info

Publication number: AT501562A1
Application number: AT0114302A
Authority: AT
Original assignee: Ge Med Sys Information Tech
Priority date: 2001-07-26
Filing date: 2002-07-26
Publication date: 2006-09-15
Also published as: GB0217191D0; US20030023179A1; CN1399939A; CN1267054C; GB2380553A; JP4366053B2; US6862472B2; DE10233892A1; JP2003052654A

Description

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PATENTANWÄLTE

DIPL.-ING. WALTER HOLZER DIPL-ING. OTTO PFEIFER DIPL.-ING. DR. TECHN. ELISABETH SCHOBER

A-1010 WIEN, SCHOTTENRING 16, BÖRSEGEBÄUDE

HINTERGRUND DER ERFINDUNG

Die Erfindung bezieht sich allgemein auf ein medizinisches Test-System und insbesondere auf ein medizinisches Test-System mit einer Leuchtkomponente.

Herzkrankheiten sind in den USA die hauptsächliche Todesursache. Herzkrankheit ist jeder Zustand, der zu einer Fehlfunktion des Herzens führt. Wenn das Wort "Herzkrankheit" generell verwendet wird, bezieht sich dies üblicherweise auf koronare Herzkrankheiten, die zu Herzanfällen und Angina pectoris führen, die letzten Endes durch Atherosklerose verursacht sind. Es gibt einen großen Bereich von anderen Krankheiten des Herzens, wie kongestive Herzfehler, Herzdurchfluß-Erkrankungen, Erkrankungen der Herzklappen, Herzrhythmusstörungen, d.h. unregelmäßige Herzschläge, Krankheiten des Herzbeutels (Beutel um das Herz), Krankheiten des Myocardiums (Herzmuskel), Endo-carditis (Infektion der Herzklappen) und kongenitale Herzkrankheiten, d.h. Geburtsfehler des Herzens. Es gibt eine Anzahl von Hilfsmitteln, die einem Arzt zur Verfügung stehen, um bei der Überwachung und Diagnose von Fehlfunktionen des Herzens zu helfen. Diese umfassen ein die Anamnese und körperliche Untersuchungen, Bruströntgen, Bluttests, Echokardiogramme, Herzkathederisierung, Elektrokardiogramme und EKG-Streß-Tests (Ergometrie). ····· · · · • · ········· · • · · ···· II« • · · · · ··· ·· ···· · ··+ ··· ·· - 2 -

Ein Elektrokardiogramm ("EKG" oder ECG") zeichnet zum Beispiel die elektrische Aktivität des Herzens in Ruhe auf. Für eine EKG-Messung werden üblicherweise Elektroden an den Armen, den Beinen und der Brust des Patienten angebracht. Diese Elektroden werden mit Drähten an ein EKG-Gerät angeschlossen. Üblicherweise wird ein Zwölf-Draht-EKG verwendet, das zwölf verschiedene Spuren oder Wellenformen erzeugt. Jede Wellenform ermöglicht eine Ansicht des Herzens aus einem anderen Winkel. Diese Wellenformen sind in einem Speicher gespeichert, und wenn ein Monitor verwendet wird, so wird die Wellenform angezeigt. Zusätzlich können die Wellenformen auf Papier aufgezeichnet werden, entweder durch einen Thermoschreiber oder einen anderen konventionellen Schreiber. Eine Papierrolle wird durch einen Motor angetrieben, der das Papier über den beheizten Druckkopf fördert. Der Arzt kann die Wellenformen auf dem sich über eine Arbeitsfläche des EKG-Gerätes bewegenden Papier betrachten und analysieren. Ein Arzt kann in die Lage versetzt werden, den Ort der Herzattacke zu bestimmen, basierend auf der involvierten EKG-Leitung. Danach, basierend auf seiner/ihrer Kenntnisse der Anatomie, kann der Arzt erfassen, welche Arterie blockiert ist. Das EKG gibt dem Arzt Informationen über Herzschlag und -rhythmus, Ausmaß der Blutversorgung des Herzens, Herzattacke, Vergrößerung des Herzens, Entzündung der Umgebung des Herzens, Effekte von Drogen und Elek-trolyte des Herzens. 3 • · · · ♦ · « • · · · · ··· #·· V · · ···· » • · · · « ·· ···· · ··# ···

Ein EKG-Streß-Test ist ein anderes üblicherweise verwendetes Verfahren, um koronare Arterienerkrankungen abzuschätzen. Dieses Verfahren verwendet ein ähnliches EKG-Gerät, wie es oben beschrieben ist, mit Elektroden, die in geeigneter Weise an dem Patienten angebracht sind, um die elektrische Aktivität des Herzens zu messen. Diese Messungen werden jedoch durchgeführt, wenn das Herz belastet ist, z.B. "unter Streß" steht. EKG-Streß-Tests sind nützlich, da eine Belastung Abnormalitäten auf deckt, die bei einem EKG des Herzens in Ruhe nicht erkannt werden könnten. Bei diesem Verfahren wird ein EKG einer Person anfangs in Ruhe überwacht und dann während des Gehens in einer Tretmühle oder beim Treten in die Pedale eines Fahrrades. Die Belastung wird graduell gesteigert, bis eine Ziel-Herzfrequenz erreicht ist. Wenn heftige Ausschläge des EKGs, Brustschmerzen, starke Kurzatmigkeit, Änderungen des Blutdrucks oder HerzrhythmusStörungen auftreten, dann kann der Arzt den Streß-Test abbrechen. Der EKG-Streß-Test kann Probleme mit dem Herzrhythmus oder der Blutversorgung des Herzens aufdecken, oder kann eine wertvolle Planung einer Herzrehabilitation nach einer Herzattacke oder Herzoperation ermöglichen.

Ein Echokardiogramm ("Echo") ist noch ein anderes übliches Verfahren, um koronare Herzkrankheiten zu bewerten. Das Echo verwendet einen Ultraschall-Strahl, um das Herz in Bewegung zu betrachten. Bei diesem Verfahren sendet und empfängt ein Ultraschall-Sender-Empfänger Ultraschallwellen, der ein 4 • · · · · · · · • · · · · ··· ··· · • · t ···· « · · • · · ♦ · ··· ·· ···· ♦ ·»« ··· ·· ähnliches Aussehen wie ein Mikrofon aufweist. Der Sender-Empfänger wird an der Brustwand plaziert und bewegt, um verschiedene Teile des Herzens auf einem Monitor zu betrachten. Um den Monitor am besten betrachten zu können, wird der Streß-Echo-Test bei gedimmter Raumbeleuchtung und abgedunkeltem Sonnenlicht durchgeführt. Das Echo wird verwendet, um die Anwesenheit von verschiedenen Abnormalitäten des Herzens zu bewerten, einschließlich (1) abnormale Flüssigkeitsansammlung im Herzbeutel, (2) Klappenstörungen oder -leckagen, (3) Kammergröße, Dicke der Herzwand, wie auch andere Probleme.

In manchen Fällen werden EKG und Echo-Streß-Test-Verfah-ren separat an verschiedenen Stellen durchgeführt. Es gibt jedoch einen wachsenden Trend an Spitälern und Gesundheitsschutz-Einrichtungen, ein EKG-Streß-Test-System in Verbindung mit einem Echo-Streß-Test-System am selben Ort zu verwenden. Bei einer typischen Beurteilung in einem Streß-Labor wird ein Patient zuerst einem EKG-Streß-Test unterzogen. Unmittelbar darauf, üblicherweise innerhalb von zehn Sekunden, aber bevor das Herz des Patienten in den Normalzustand zurückkehrt, wird der Patient rasch zu einem Ruhebett gebracht, um einen Echo-Streß-Test durch einen Echo-Techniker zu erhalten. Während dieser Zeit setzt der Arzt die Beurteilung der EKG-Wellenformen fort, die auf einem Papier entlang der Arbeitsfläche des EKG-Gerätes erscheinen.

Da ein Echo-Streß-Test-Verfahren üblicherweise bei Dunkelheit durchgeführt wird, ist es dem Arzt nicht möglich, die 5 • · • · • » • • · • • · ··« ··· • · • ···· · • · • • · ·· ··· · • ··· ··· • ·

Wellenformen der Signale, die von den Elektroden geliefert werden, zu betrachten und zu analysieren und entsprechende Notizen auf dem Papier in bezug auf die Wellenformen anzubringen. Falls oder wenn der Arzt seine Analyse der EKG-Wellen-formen vervollständigen kann, so ist es ihm/ihr nicht möglich, die Tastatur zu bedienen, um den Thermoschreiber auszuschalten oder irgendeine Funktion des EKG-Gerätes zu steuern. Insgesamt ist der Arzt durch die Dunkelheit stark behindert.

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG

Eine beispielhafte Ausführungsform der Erfindung umfaßt das medizinischen Test-System, ein Gerat zum Überwachen einer Charakteristik eines Patienten, wobei das Gerät eine Arbeitsfläche und eine Beleuchtungskomponente zum Beleuchten der Arbeitsfläche einschließt.

Eine andere beispielhafte Ausführungsform der Erfindung ist ein medizinisches Test-System, das ein Gerät zum Überwachen der elektrischen Aktivität des Herzens eines Patienten aufweist, welches Gerät eine Arbeitsfläche, eine Lichtquelle zum Beleuchten der Arbeitsfläche und eine mit dem Gerät verbundene Tragkomponente zur Aufnahme der Lichtquelle einschließt .

Bei einer weiteren beispielhaften Ausführungsform der Erfindung umfaßt ein medizinisches Test-System ein Gerät zum Überwachen der elektrischen Aktivität des Herzens eines Patienten, welches Gerät eine Arbeitsfläche aufweist, sowie eine Komponente zum Drucken einer grafischen Wellenform, welche die • · · · · · • · • ♦ · ··· ··· · • ···· ♦ · · ··· · ♦ ·«· - ·· ·#·· f ··· ··· ·· — 6 ~ elektrische Aktivität des Herzens darstellt, auf einem Medium, das über die Arbeitsfläche bewegt wird, eine Spannungsquelle, die mit der Komponente zum Drucken verbunden ist; und eine Beleuchtungskomponente, die mit der Spannungsquelle verbunden ist und zum Beleuchten der Arbeitsfläche dient.

Bei einer anderen beispielhaften Ausführungsform der Erfindung umfaßt das medizinische Test-System ein Gerät zum Überwachen der elektrischen Aktivität des Herzens eines Patienten, und eine erste Komponente zur Beleuchtung des Gerätes, welches Gerät eine zweite Komponente zum Decodieren von Befehlen, die von einem Benutzer erhalten werden, und eine dritte Komponente zum Bereitstellen der Spannung für die erste und zweite Komponente aufweist, wobei die dritte Komponente zum

Steuern der Spannung dient und zum Fernsteuern der Spannung für die erste Komponente geeignet ist.

Bei einer anderen beispielhaften Ausführungsform der Erfindung umfaßt das medizinische Test-System ein Gerät zum Überwachen der elektrischen Aktivität des Herzens eines Patienten, welches Gerät zum Überwachen eine Arbeitsfläche, eine Einrichtung zum Drucken einer grafischen Wellenform, welche die elektrische Aktivität des Herzens darstellt, auf ein Medium, das über die Arbeitsfläche bewegt wird, und eine Span nungsquelle, die mit der Einrichtung zum Drucken verbunden ist, sowie eine Beleuchtungskomponente aufweist, die mit der Spannungsquelle verbunden ist und zur Beleuchtung der Arbeitsfläche dient. 7 ·· ·· • • • · • · • • • • • · ··· ··· • • • »··· · • • • • · ·· ···· • ··· ··· • ·

KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

Fig. 1 ist eine perspektivische Darstellung eines EKG-Streß-Test-Systems, das eine bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt.

Fig. 2 ist eine Seitenansicht des EKG-Streß-Test-Systems, das in Fig. 1 dargestellt ist.

Fig. 3 ist eine LED-Leiterplatte, die an dem Boden der Monitor-Platte angebracht ist, welche zur Aufnahme des Monitors dient, der in Fig. 1 dargestellt ist.

Fig. 4 ist eine Querschnittsansicht der LED-Leiterplatte entlang der Linie 4-4 in Fig. 3.

Fig. 5 ist ein Blockschaltbild der Komponenten des EKG-Streß-Test-Systems nach Fig. 1.

Fig. 6 zeigt ein Flußdiagramm des Programms für die Durchführung der automatischen Abschaltung für die LEDs.

BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORM

Es wird auf Fig. 1 und 2 Bezug genommen, in denen ein EKG-Streß-Test-System 10 dargestellt ist, welches eine bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung enthält. Das System 10 weist ein Gerät 12 für die Steuerung des gesamten Betriebes des Systems 10 auf, einschließlich der Verarbeitung von Funktionsbefehlen und von Signalen, die von einer Vielzahl von Elektroden 14 erzeugt werden, die an einem Patienten 16 befestigt sind. Jede Elektrode weist einen entsprechenden Draht mit einer Länge von vorzugsweise 60 cm auf. Bei dieser Ausführungsform sind die Elektroden 14 mit dem Gerät 12 über 8 • · · · · ··· • · · ···· 4 • · · · · *· ···· · ··· ··· ·· · • · ·· einen kardiologischen Erfassungsmodul 18 und zentrales Kabel 20 mit dem Gerät 12 verbunden. Das Kabel 2 0 (vorzugsweise 7 Meter) verbindet den Erfassungsmodul 18 mit dem Gerät 12 und weist vorzugsweise einen Stecker mit zehn bis zwölf Stiften und Sicherungslappen auf, um sicherzustellen, daß der Benutzer das Kabel 20 mit dem entsprechenden Anschluß auf einer Erfassungskarte (unten beschrieben) an der Rückseite des Gerätes 12 ordnungsgemäß verbindet und daß das Kabel 20 während des Tests nicht getrennt wird. Die Anschlüsse an der Rückseite des Instrumentes 12 sind durch eine große Öffnung zugänglich, die einen Zugang erlaubt, wenn eine Klappe mit einem Werkzeug (nicht dargestellt) geöffnet wird. Der Erfassungsmodul 18 dient zur Umwandlung der analogen Signale, die von den Elektroden 14 erzeugt werden, in digitale Signale für das Gerät 12. Dies wird durch verschiedene bekannte Komponenten einschließlich eines Digital-Analogkonverters erreicht. Der Erfassungsmodul 18 schließt auch Schutzschaltungen mit ein, um das Gerät 12 gegen den Empfang von hochenergetischen Stöße von einem Defibrillator zu schützen.

Das Gerät 12 ist auf einem fahrbaren Wagen 22 zum Zweck der Verfahrbarkeit und für den Transport des Systems 10 von einem Ort zu einem anderen montiert. Das System 10 umfaßt verschiedene Betriebs-Steuereinrichtungen, ähnlich jenen, die für Personalcomputer verwendet werden, wie eine Tastatur 24, eine Maus 26 und einen Monitor 28. Diese Einrichtungen sind mit dem Gerät 12 über herkömmliche Kommunikationsanschlüsse gekoppelt 9 • · • · · • · · ·· ···

• · • · bzw. verbunden, die an der Rückseite eines Computers (Video, PS/2, coml) vorgesehen sind, wie oben beschrieben. Bei der vorliegenden bevorzugten Ausführungsform sind die Tastatur 24 und die Maus 26 herkömmliche Komponenten, die aus dem Regal gekauft werden können. Der Monitor 28 kann ebenfalls aus dem Regal gekauft werden. Die vorliegende bevorzugte Ausführungsform schließt besondere Komponenten-Schaltkreise ein, um die für den Monitor erforderliche Hochspannung vom Patienten zu isolieren, um . UL und andere Spannungs-Begrenzungs-Erfordernis-se zu erfüllen. Die Isolationsschaltung wird später in größerem Detail erläutert.

Der Monitor 28 ist von einer Platte 30 getragen. Ein Hals 32 ist unterhalb der Platte 30 an dieser und an der Rückseite des Gerätes 12 befestigt. Einige Schrauben und Bolzen (sechs) werden verwendet, um die Platte 30 an einem flachen Abschnitt des Halses 32 durch entsprechende Bohrungen zu befestigen. Die Platte 3 0 und der Hals 32 wirken zusammen, um den Monitor zu tragen und über dem Gerät 12 zu positionieren. Bei der vorliegenden bevorzugten Ausführungsform ist die Höhe des Monitors 28 in bezug auf das Gerät 12 fixiert. Der Hals 12 ist an einem Auflager an der Rückseite des Gerätes 12 befestigt, wobei Muttern verwendet sind, die auf Gewindeansätze des Halses 32 aufgeschraubt sind. Bei anderen Ausführungsformen kann jedoch der Hals oder eine andere Struktur für eine Justierung ausgestaltet sein, damit die Platte 24 in bezug auf das Gerät 12 horizontal verschwenkt oder gedreht werden kann. Zusätzlich kann - 10 •t ···· ·♦· ··· die Tragkonstruktion des Monitors so ausgebildet sein, daß sie an anderen Flächen, wie einem Tisch oder einem Pult befestigt werden kann.

Das Gerät 12 weist ein speziell entworfenes Tastenfeld 34 auf, das eine Elastomerschicht, eine Abschrägung des Tastenfeldes mit Tasten und einer mit diesen kombinierten gedruckten Leiterplatte umfaßt. Im Betrieb drücken die Tasten auf die Elastomerschicht, die leitende Knöpfchen aufweist, die auf die gedruckte Leiterplatte niederdrücken und einen Schaltkreis aus Kupferleitern auf der gedruckten Leiterplatte schließen. Das Tastenfeld 34 bezieht sich auf diese Kombination von Komponenten. Die Tasten des Tastenfeldes 34 sind über dem Bereich für die Tastatur 24 angeordnet. Das Tastenfeld 34 wird zur Steuerung der Tretmühle und spezifischer Funktionen des Streß-Tests verwendet. Zum Beispiel gibt es vorzugsweise Tasten zum Steuern der Tretmühle, wie Start/Stop-, Geschwindigkeits- und Neigungstasten. Es gibt vorzugsweise Tasten, die sich auf Befehle für den Test-Abschnitt des Verfahrens beziehen (Test-Phasen-Einstellungen), wie neuer Test, Vortest, Belastung, Erholung, Test-Ende, Halten/Pause und Blutdruck-Eingabe. Diese Tasten können die Eingabe von persönlichen Daten über die Tastatur 24 erfordern. Zusätzlich gibt es vorzugsweise Tasten, die sich auf eine Erstellung eines Berichtes und Steuerung beziehen, wie Start und Stop des thermischen Schreibers.

Bei der bevorzugten Ausführungsform gibt es insgesamt 22 Tasten, von denen jede mit einer Hintergrundbeleuchtung zum 11 11

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Beleuchten dieser Taste versehen ist. Es kann jedoch eine beliebige Anzahl von Tasten eingesetzt werden. Eine Taste wird zum Ein- und Ausschalten der Lichtquelle (Beleuchtungskomponenten, wie oben beschrieben) wie auch der Hintergrundbeleuchtungen für die Tasten selbst verwendet. Die verbleibenden 21 Tasten sind Tasten, welche die Funktion des Systems 10, wie oben beschrieben, ermöglichen.

Wie noch unten in größerem Detail beschrieben wird, weist das Gerät 12 (intern) einen Thermoschreiber auf, in dem eine Papierrolle von einem Motor angetrieben wird, der das Papier 36 über einen beheizten Druckkopf vorschiebt. Das Gerät 12 hat auch eine Arbeitsfläche 38, über die sich die Papieraufzeichnung 36 erstreckt. Wellenformen, die von den Elektroden 14 erzeugt werden, werden aufgezeichnet und auf das Papier 36 gedruckt, wenn es durch einen Schlitz 40 in der Arbeitsfläche 38 bewegt wird. Wenn das Papier 36 über die Arbeitsfläche 38 bewegt wird, so wird das Papier in einem Behälter 40 gesammelt, der an dem bewegbaren Wagen 22 befestigt und dem Gerät 12 benachbart angeordnet ist. Unter Bezugnahme auf die Fig. 2 und 3 schließt das System 10 auch eine Beleuchtungskomponente (Lichtquelle) zum Beleuchten der Arbeitsfläche 38 und des Tastenfeldes 34 mit ein. Die Beleuchtungskomponente ist eine Leiterplatte 50, die eine Vielzahl von Licht emittierenden Dioden ("LED") 52 umfaßt. Die Leiterplatte 50 ist von einem klaren Kunststoff-Schild 54 überdeckt, das mit dem Boden des Vorderendes der Tragplatte 24 verschraubt und von dieser ge- • ♦ • · 12 • · · · tragen ist. Die LDEs 52 sind über die Leiterplatte 50 verteilt angeordnet. Vorzugsweise werden 15 weiße LDEs verwendet. Die Lage der Leiterplatte 50 zusammen mit der Zahl und Anordnung der LDEs auf der Leiterplatte 50 erfüllt die folgenden bevorzugten Beleuchtungs-Kriterien: (1) das Licht ist gut gestreut, (2) auf dem Papier 36 wird minimale Blendung erzeugt, (3) das Licht bleibt für eine lange Zeit an.

Es ist zu beachten, daß die Beleuchtungskomponente vorzugsweise zumindest drei Bereiche oder "Zonen" beleuchtet. Diese Zonen sind die Arbeitsfläche 38, das Tastenfeld 34, das knapp unterhalb der Arbeitsfläche 3 8 angeordnet ist, und die Tastatur 24. Dies ermöglicht es dem Arzt, die Wellenformen auf dem Papier 36 (auf der Arbeitsfläche 38) zu lesen und zu analysieren, wie auch die Tasten des Tastenfeldes und der Tastatur zu sehen und zu bedienen.

Das System 10 schließt ein Kabel 56 mit ein, das verwendet wird, um der LED-Platte 50 und den LEDs 52 auf der Platte 50 Spannung zuzuführen. Das Kabel 56 weist einen Stecker auf, der mit einem Anschluß im Inneren des Gerätes 12 verbunden werden kann. Es ist wichtig zu beachten, daß die Beleuchtungskomponente von irgendeiner Art sein und irgendwo positioniert werden kann, solange die Beleuchtungskomponente zumindest den Bereich beleuchtet, in dem der Arzt an dem Gerät 12 arbeitet.

Unter Bezugnahme auf die Fig. 5 wird ein Blockschaltbild dargestellt, das die Komponenten des Systems 10 darstellt. Das System 10 weist gebräuchliche Komponenten von Computern auf, »··« 13 • · • · · · * · • · ···· · Ml ··· wie eine zentrale Steuerung oder ein Motherboard 60, ein CD Schreib/Lese-Antrieb 62, Festplatten-Antrieb 64 und Diskettenlaufwerk 66. Die zentrale Steuerung 60 wird verwendet, um den problemorientierten Betrieb des Systems 10 zu steuern. Die zentrale Steuerung 60 schließt die gebräuchlichen Komponenten eines Computers mit ein, wie einen Mikroprozessor (CPU), Speicher (RAM und ROM) , und Eingabe/Ausgabe-Einrichtungen. Bei der bevorzugten Ausführungsform weist das Motherboard einen 566 MHz Intel Celeron Mikroprozessor, 64MB SDRAM und Windows NT auf.

Eine Erfassungskarte 68 ist in einen konventionellen Schlitz auf dem Motherboard 60 eingesetzt. Die Erfassungskarte 68 wird dazu verwendet, um einen Anschluß zur Aufnahme des Kabels 20 und zusätzliche Anschlüsse für andere periphere Einrichtungen (z.B. Drähte der Tretmühle, automatische Blutdruck-Meßeinrichtungen, Puls Oximeter) bereitzustellen. Der Erfassungsmodul 18 ist mit der Erfassungskarte 68 verbunden und die Elektroden 14 sind mit dem Erfassungsmodul 18 verbunden. Im Betrieb trägt der Patient 16 den Erfassungsmodul 18 an sei-ner/ihrer Taille mit einem Gurt. Jede Elektrode ist an dem Patienten 16 an verschiedenen Punkten seines/ihres Körpers befestigt. Für die meisten Patienten sind die Elektroden vorzugsweise mit "Ansteckkontakten" befestigt, die ein Techniker auf die rasierte Haut des Patienten klebt. Bei einer anderen Ausführungsform können Elektroden 14 an dem Patienten unter Verwendung von Saugelementen befestigt werden, die mit einer Pum- 14 14 • · • · · Φ φ ·· ···· · *·· ··· ·· pe gesetzt werden. Das Gerät 12 schließt vorzugsweise eine Pumpe mit ein, so daß der Benutzer die Möglichkeit hat, jede Ausführungsform zu wählen. Bei jeder Ausführungsform sind die Elektroden auf dem Körper in der traditionellen 12-Leiter Elektroden-Anordnung angebracht, welche ein spezifisches Muster über der Brust und an allen vier Gliedmaßen ist. Die Elektroden 14 erzeugen analoge Signale, die durch den Erfassungsmodul 18 in digitale Signale für die Erfassungskarte 68 umgewandelt werden.

Wie oben kurz angegeben, sind eine konventionelle Tastatur 24 und eine Maus 26 an dem Motherboard 60 an geeigneten konventionellen Kommunikationsanschlüssen angeschlossen. Zusätzlich ist ein Monitor 28 an einen konventionellen Videoanschluß auf dem Motherboard 60 angeschlossen. Das Gerät 12 weist eine Spannungs-Management-Leiterplatte 70 zur Bereitstellung der Spannung für viele der Komponenten in dem Gerät 12 auf, einschließlich des Monitors 28. Ebenfalls oben kurz erwähnt wurde, daß es beim Entwerfen und Anwenden von medizinischer Ausrüstung wichtig ist, die Spannung vom Patienten zu isolieren, insbesondere Spannung mit hohem Pegel, um Verletzungen des Patienten unter allen Umständen zu verhindern. In einer typischen medizinischen Umgebung wird ein spezieller Monitor mit Schutzschaltung erforderlich sein, um dieser Funktion zu entsprechen. Bei dem vorliegenden bevorzugten Ausführungsbeispiel verwendet das Gerät 12 jedoch eine separate Schutzeinrichtung oder einen Trenntransformator 22, um die dem

Monitor zugeführte Spannung vom Patienten 16 zu isolieren. Man kann daher irgendeinen Monitor aus dem Regal für dieses System verwenden. In der Praxis wird der Monitor 28 verwendet, um viele Charakteristika des Patienten und des Verfahrens anzuzeigen, einschließlich der Einstellungen des EKG-Gerätes, die Einstellungen der Tretmühle, z.B. Stufe, Geschwindigkeit, eingegebener Blutdruck, Zahl der Leiter, u.s.w.

Die Spannungs-Management-Platte 70 ist auch mit dem Motherboard 60, dem Tastenfeld 34, dem Scan- oder ThermoSchreiber 74, dem Lese/Schreib-Antrieb 62, dem Festplattenantrieb 64, dem Diskettenlaufwerk 66, der unter dem Monitor angeordneten Beleuchtung oder der Leiterplatte 50 (Beleuchtungs-Komponente) verbunden. (Der Scan-Schreiber schließt einen Druckkopf, einen Motor, einen Papierroller und andere Komponenten ein, die für den Betrieb des Scan-Schreibers notwendig sind.) Die Spannungs-Management-Platte 70 weist zwei Abschnitte 70A und 70B auf, die bei dem bevorzugten Ausführungsbeispiel auf derselben Leiterplatte integriert sind. Diese Abschnitte können jedoch auch zwei separate Leiterplatten sein.

Der Abschnitt 70A wird verwendet, um Elektrizität von einer Wand-Steckdose über einen Stecker 76 zu erhalten. Der Filter 78 wird verwendet, um Einschwing-Wechselstromsignale aus der Wandsteckdose zu filtern. Die Spannung wird empfangen und verarbeitet durch den Abschnitt 70A und der Spannungsversor-gung 80 zugeführt. Die Spannungsversorgung 80 ist vorzugsweise durch zwei separate konventionelle Spannungsversorgungen medi- zinischer Qualität gebildet. Es würde jedoch auch eine genügen. Die Spannungsversorgung 80 wird verwendet, um das Spannungssignal von der Wand in geeignete Gleichstromsignale für den Abschnitt 70B der Spannungs-Management-Leiterplatte 70 umzuwandeln. Der Abschnitt 70B wird verwendet, um solche Gleichspannungssignale an viele der Komponenten zu liefern, die in Fig. 5 dargestellt sind. Es ist zu beachten, daß das Tastenfeld 34 mit dem Motherboard 60 verbunden dargestellt ist. Das Motherboard 60 stellt eine 5 Volt-Versorgung für das Tastenfeld 34 bereit, die üblicherweise ungenügend für eine unabhängige Spannungsversorgung der 22 LEDs ist, die für eine Hintergrundbeleuchtung einer jeden der 22 LEDs auf dem Tastenfeld 34 verwendet wird. Das Tastenfeld 34 ist daher ebenfalls mit der Spannungs-Management-Leiterplatte 70 verbunden, um eine entsprechende Spannung (12 Volt) zu erhalten und einen entsprechenden Strom bereitzustellen, um die LEDs zu betreiben.

Die Leiterplatte des Tastenfeldes 34 schließt einen Speicher, eine Mikrokontroller-Einheit und Software zur Steuerung der Funktionen mit ein, die den Tasten zugeordnet sind. Der Mikrokontroller kann von irgendeiner Art sein, ist aber vorzugsweise ein Cypress Halbleiter (Nr. CY7C63101A-SC). Es sind vorzugsweise insgesamt 22 Tasten vorhanden. Zwanzig (21) sind Tasten, die Funktionen des EKG-Gerätes 12 oder der Tretmühle zugeordnet sind ("Funktionstasten"), und eine Taste ist der Beleuchtung ("Licht-Taste") zugeordnet. Wenn ein Benutzer eine Funktionstaste drückt, so erfaßt sie die Software, interpre- - 17

I * · · · · · · • ········· « • ····· f * « • · · · ♦ · · ·· ···· · ··· ··· ·« tiert und decodiert das Signal als ein besonderes Kommando und sendet das Kommando zum Motherboard 60, um das Kommando auszuführen. Wenn ein Benutzer die Taste drückt, um zum Beispiel den Thermoschreiber aufzudrehen, so interpretiert die Software dieses Signal und sendet ein Kommando an das Motherboard 60. Das Motherboard 60 überträgt danach ein Signal zur Spannungs-Management -Leiterplatte 70, um die Spannung für den Scan-Schreiber 74 bereitzustellen. (Insbesondere ein MOSFET Transistor auf der Management-Leiterplatte 70 empfängt das Signal vom Motherboard 60 und schaltet die Spannungsversorgung für den Scan-Schreiber 74 ein.) Es ist zu beachten, daß der EIN/AUS-Schalter 80 das gesamte System 10 aktiviert.

Eine ähnliche Betätigungsweise ergibt sich für alle Funktionstasten. Der Betrieb der Licht-Taste ist jedoch davon verschieden. Der Betrieb wird untenstehend in größerem Detail unter Bezugnahme auf Fig. 6 beschrieben. Kurz gesagt wird die Beleuchtung bei Drücken der Licht-Taste ein- und ausgeschaltet. Wenn die Beleuchtung ausgeschaltet ist und die Licht-Taste zum Beispiel gedrückt wird, so erfaßt die Software dieses Signal und sendet ein Kommando direkt zur Spannungs-Management -Leiterplatte 70, um alle Lichter einzuschalten, einschließlich der 15 LEDs unter dem Monitor und die 22 LEDs zur Hintergrundbeleuchtung einer jeden Taste. Es ist zu beachten, daß bei der bevorzugten Ausführungsform der Mikroprozessor auf dem Motherboard 60 getrennt vom Betrieb der Beleuchtung ist oder diesen nicht erkennt.

Die Software der Leiterplatte des Tastenfeldes 34 weist auch ein anderes Merkmal in bezug auf die Beleuchtung auf. Dieses Merkmal ist als automatische Lichtabschaltung bekannt. Wenn die Beleuchtung für eine vorbestimmte Zeitdauer aufgedreht bleibt, ohne irgendeine Aktivität des Benutzers, so wird die Software automatisch die Beleuchtung abdrehen. Die vorbestimmte Zeitdauer ist vorzugsweise auf eine Stunde eingestellt, doch kann jede beliebige Dauer eingestellt werden. Dieses Merkmal der automatischen Abschaltung verbessert oder erhöht die Lebensdauer der LEDs. (Die Lichtstärke der LEDs vermindert sich graduell über die Zeit.) Der Betrieb der Software im Hinblick auf die Beleuchtung wird unten erläutert.

In Fig. 6 ist ein Flußdiagramm für die Software des Tastenfeldes 34 dargestellt, das die Ausführungsschritte des Verfahrens zur Durchführung der automatischen Abschaltung der Beleuchtung darstellt. Als einen ersten Schritt 100 legt der Benutzer einen Schalter um und schaltet das gesamte System ein. Für die Zwecke des Flußdiagramms wird vorausgesetzt, daß die Beleuchtung für die anfängliche Status-Einstellung ausgeschaltet ist.

Nun wird die Ausführung mit dem Schritt 102 fortgesetzt, bei dem die Tasten des Tastenfeldes 34 nach einem Signal abgetastet werden, das dem Drücken einer Taste zugeordnet ist. Die Abtastung wird mit einer Matrix-Konfiguration durchgeführt. (Das Tastenfeld 34 weist 22 Tasten auf, von denen 21 in einer 3x8 Matrix angeordnet sind. Es ist zu beachten, daß die

Licht-Taste, z.B. die 22. Taste, direkt in eine Eingangs/Ausgangs-Leitung zur Mikrokontroller-Einheit für die Lichtsteuerung eingeschleift ist. Die drei Kolonnen sind Ausgänge des Mikrokontrollers des Tastenfeldes 34, und die acht Reihen sind Eingänge zum Mikrokontroller. Während der Nicht-Abtastung sind die drei Kolonnen alle auf logisch hoch gesetzt und die acht Reihen haben alle einen internen Hochzieh-Wider-stand, der diese Linien auf logisch hoch stellt, wenn die Linie nicht durch Drücken einer Taste aktiviert ist. Während der Abtastung wird eine Kolonne auf logisch niedrig gesetzt und die acht Reihen werden geprüft, um zu erfassen, ob irgendeine dieser Reihen auf logisch niedrig zu dieser Zeit gesetzt ist. Wenn eine Reihe erfaßt wird, so ist die Taste bekannt, die für das Durchschalten des logisch niedrig-Pegels von dieser Kolonne zu dieser Reihe verantwortlich ist. Die Abtastung wird für alle drei Kolonnen fortgesetzt.) So lange das System 10 aktiviert ist, wird die Abtastung kontinuierlich durchgeführt.

Die Ausführung des Verfahrens setzt mit der Entscheidungs-Box 104 fort, in der erfaßt wird, ob der Benutzer eine Taste auf dem Tastenfeld 34 gedrückt hat. Wenn keine Taste gedrückt wurde, setzt die Ausführung des Verfahrens mit der Entscheidungsbox 106 fort, in der erfaßt wird, ob der Zeitgeber 60 Minuten erreicht hat. Wenn 60 Minuten erreicht wurden, dann setzt die Ausführung mit den Boxen 108 und 110 fort, in denen die Beleuchtungen ausgeschaltet und der Zeitgeber angehalten wird. Die Ausführung des Verfahrens kehrt dann zur Box 102 zu- • · • · · · ··· - 20 • · ···· « • · · · ··· ·· ···· · ··· rück, in der die Abtastung fortgesetzt wird. Wenn der Zeitgeber die 60 Minuten nicht erreicht hat, kehrt das Verfahren wieder zur Box 102 zurück. Da die Annahme davon ausgeht, daß die Beleuchtungen für die Anfangskonfiguration nicht aktiviert wurden, kehrt die Software zur Abtastung zurück, unabhängig davon, ob der Zeitgeber aktiviert ist oder 60 Minuten erreicht hat. Es ist zu beachten, daß die Zeitgeberfunktion vorzugsweise durch eine Sub-Routine der Software (auf dem Tastenfeld 34) durchgeführt wird, die aktiviert oder aktualisiert wird durch eine Hardware erzeugte Unterbrechungs-Service-Routine des Mikrokontrollers. Die Zeitgeberfunktion kann jedoch auch durch einen Hardware-Zeitgeber erreicht werden.

Zurück zur Entscheidungsbox 104, in der erfaßt wird, ob eine Taste auf dem Tastenfeld 34 gedrückt wurde. Wenn die Antwort JA ist, so setzt die Ausführung des Verfahrens mit der Entscheidungsbox 112 fort, in der die Software erfaßt, ob die Taste, die gedrückt oder aktiviert wurde, eine Licht-Taste ist. Wenn die Antwort NEIN ist, so setzt die Ausführung des Verfahrens mit der Box 114 fort, in der die Software erfaßt, daß die Taste, die aktiviert wurde, eine Funktionstaste ist und interpretiert und überträgt den entsprechenden Code oder Befehl zur zentralen Steuerung oder dem Motherboard 60, um den Befehl für diese Funktionstaste auszuführen. Nach der Übertragung setzt die Ausführung des Verfahrens mit der Box 116 fort, in der der Zeitgeber zurückgesetzt wird. Die Ausführung des Verfahrens kehrt dann zum Abtasten der Box 102 zurück. 21 • · ·· ·· • ·

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Nun, wenn die Antwort der Entscheidungsbox 112 JA ist, z.B. ein Benutzer hat die Licht-Taste gedrückt, dann setzt die Ausführung des Verfahrens mit der Entscheidungsbox 118 fort, in der die Software erfaßt, ob die Beleuchtungen bereits eingeschaltet sind (alle LEDs). Wenn die Antwort JA ist, so setzt die Ausführung des Verfahrens mit den Boxen 120 und 122 fort, in denen die Beleuchtungen ausgeschaltet werden (alle 37 LEDs) und der Zeitgeber gestoppt wird. Anschließend daran kehrt die Ausführung des Verfahrens zur Abtastung der Box 102 zurück. Wenn die Antwort der Entscheidungsbox 118 NEIN ist, dann setzt die Ausführung des Verfahrens mit der Box 124 fort, in der die Lichter unter dem Monitor (LEDs) und die Hintergrundbeleuchtung der Tasten eingeschaltet oder aktiviert werden. Nach der Box 124 setzt die Ausführung des Verfahrens mit der Box 126 fort, in der der Zeitgeber zurückgesetzt und gestartet wird. Die Ausführung des Verfahrens kehrt dann zur Abtastung der Box 102 zurück. Das oben beschriebene Flußdiagramm ist ein bevorzugtes Verfahren zur Ausführung der Aktivierung der Beleuchtung und deren automatischer Abschaltung. Es gibt jedoch viele andere Wege, um dasselbe Ziel zu erreichen.

Die vorstehende Beschreibung einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wurde zum Zwecke der Erläuterung und Beschreibung vorgelegt. Es ist nicht beabsichtigt, daß diese Beschreibung erschöpfend oder die Erfindung auf die offenbarte präzise Form beschränkt ist, und es sind Änderungen und Variationen im Lichte der obigen Lehre möglich oder können aus der 22 ···»· · · » • · · · · ♦*· ·*· · • · · ♦··· · * « • · · · · · · · ·· ···· · ··· ··· ··

Anwendung der Erfindung gewonnen werden. Das Ausführungsbeispiel wurde ausgewählt und beschrieben, um die Prinzipien der Erfindung zu erklären, und ist eine praktische Anwendung, um einem Fachmann die Verwendung der Erfindung in verschiedenen Ausführungsformen und mit verschiedenen Modifikationen zu ermöglichen, die für die geeignete praktische Anwendung beabsichtigt sind. Es ist beabsichtigt, daß der Umfang der Erfindung durch die angeschlossenen Ansprüche und deren Äquivalente bestimmt ist.

Claims

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►· ···· · ··· PATENTANS PRUCHE

Medizinisches Test-System (10) umfasserfd: a. ein Gerät (12) zum Überwachen einer Charakteristik eines Patienten (16), welches Gerät (12) eine Arbeitsfläche (38) aufweist; und b. eine Beleuchtungskomponente (50) zum Beleuchten der Arbeitsfläche (38) .
2. System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß es weiters eine mit dem Gerät (12) verbundene Tragkomponente (30, 32) zum Tragen der Beleuchtungskomponente (50) über der Arbeitsfläche (38) aufweist.
3. System nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Gerät (12) weiters ein Tastenfeld (34) aufweist, das benachbart der Arbeitsfläche (38) angeordnet ist.
4. System nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Beleuchtungskomponente (50) das Tastenfeld (34) beleuchtet .
5. System nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß es weiters eine Anzeigeeinrichtung (28) auf weist, die mit dem Gerät (12) verbunden ist, um Patienten-Informationen anzuzeigen 6. ) Medizinisches Test-System (10) umfassend: ein Gerät (12) zum Überwachen der elektrischen Aktivität des Herzens eines Patienten, welches Gerät (12) eine Arbeitsfläche (38) aufweist; ··♦*

b. eine Lichtquelle (50) zum Beleuchten der Arbeitsfläche (38) ; und c. eine mit dem Gerät (12) verbundene Tragkomponente (30, 32) zum Tragen der Lichtquelle (50).
7. System nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Lichtquelle (50) zumindest eine LED (52) aufweist.
8. System nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Gerät (12) eine Komponente (74) auf weist, die der Arbeitsfläche (38) benachbart und zum Drucken einer grafischen Wellenform auf einem Medium (36) vorgesehen ist, welche Wellenform die elektrische Aktivität des Herzens darstellt.
9. System nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Lichtquelle (50) das Medium (36) beleuchtet.
10. System nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Tragkomponente (30, 32) eine Platte (30) aufweist, die in einer Stellung über dem Gerät fixiert ist.
11. System nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Gerät (12) eine Spannungsquelle (70, 80) auf weist und die Lichtquelle (50) mit der Spannungsquelle (70, 80) verbunden ist.
12. System nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Lichtquelle (50) zumindest eine Licht emittierende Diode (52) umfaßt.
13. System nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Gerät (12) ein Elektrokardiogramm ist. - 25 - • t · · · ··· ··· < • » · ··« · * • · · · · »· ·· ···· · ··· ··· ·« 14/ Medizinisches Test-System (10) umfassend: a. ein Gerät (12) zum Überwachen der elektrischen Aktivität des Herzens eines Patienten, welches Gerät (12) 1) eine Arbeitsfläche (38), 2) eine Komponente (74) zum Drucken einer grafischen Wellenform, welche die elektrische Aktivität des Herzens darstellt, auf einem Medium (36) , das sich über die Arbeitsfläche (38) bewegt, und 3) eine Spannungsquelle (70, 80) aufweist, die mit der Komponente zum Drucken gekoppelt ist; und b. eine Beleuchtungskomponente (50) , die mit der Spannungsquelle (70, 80) verbunden ist und zum Beleuchten der Arbeitsfläche (38) dient.
15. System nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß es weiters eine Tragkomponente (30, 32) aufweist, die mit dem Gerät (12) verbunden ist und zum Tragen der Beleuchtungskomponente (50) oberhalb des Gerätes (12) dient.
16. System nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß das Gerät (12) ein Tastenfeld (34) aufweist, das der Arbeitsfläche (38) benachbart ist.
17. System nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Beleuchtungskomponenten (50) das Tastenfeld (34) beleuchtet .
18. System nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Beleuchtungskomponente (50) zumindest eine Licht emittie rende Diode (52) enthält. 26 - (19/ Medizinisches Test-System (10) umfassend: a. ein Gerät (12) zum Überwachen der elektrischen Aktivität des Herzens eines Patienten; und b. eine erste Komponente (50) zum Beleuchten des Gerätes (12) , welches Gerät (12) eine zweite Komponente (34) zum Decodieren von Befehlen, die von einem Benutzer erhalten werden, und eine dritte Komponente (70, 80) zum Bereitstellen einer Spannung für die erste Komponente (50) und die zweite Komponente (34) enthält, wobei die dritte Komponente (70, 80) zum Steuern der Spannung für eine Fernsteuerung der Spannung der ersten JSemponente (50) bestimmt ist.

Medizinisches Test-System (10) umfassend: a. Mittel (12) zum Überwachen der elektrischen Aktivität des Herzens eines Patienten, wobei diese Mittel (12) zum Überwachen aufweisen: (1) eine Arbeitsfläche (38), 2) ein Mittel (74) zum Drucken einer grafischen Wellenform, welche die elektrische Aktivität des Herzens darstellt, auf einem Medium (36) , das sich über die Arbeitsfläche (38) bewegt, und 3) eine Spannungsquelle (70, 80) , die mit den Mitteln (74) zum Drucken gekoppelt ist; und b. Mittel (74), die mit der Spannungsquelle (70, 80) gekoppelt sind, und zum Beleuchten der Arbeitsfläche (38) dienen.