CN104919464A - 用于无线控制医疗器械的方法和装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于借助于遥控器(10、60、70、80)无线控制医疗器械(30)的装置和方法，其中，通过至少一个经由遥控器(10、60、70、80)的触摸屏提供的第一输入单元(12)输入至少一个用于使用于控制所述医疗器械(30)的控制功能激活和/或失效的控制信息。通过遥控器(10、60、70、80)的独立于第一输入单元(12)的第二输入单元(18、84)输入至少一个释放信息。在输入控制信息时，只有当通过第二输入单元输入释放信息时，才使控制功能激活和/或失效。

Description

用于无线控制医疗器械的方法和装置
技术领域
本发明涉及一种用于借助于遥控器无线控制医疗器械的方法和装置。
背景技术
为了操作医疗器械，如手术台，已知多种解决方案，如例如在文献DE 10 2005 054 230 A1、DE 10 2007 060 810 A1、DE 10 2007 060 808 A1、DE 10 2007 060 811 A1和DE 10 2005 054 223 A1中公开的解决方案。此外由娱乐电子装置领域已知多种可编程并且有学习能力的遥控器，但这些遥控器在故障安全性方面不能满足对于用于医疗器械的遥控器的高要求。
发明内容
由已知的现有技术出发，本发明的目的是，给出一种用于借助于遥控器无线地控制医疗器械的方法和装置，通过所述方法和装置能够舒适地且安全地操作医疗器械。
所述目的通过具有权利要求1的特征的用于无线控制医疗器械的方法以及通过具有独立装置权利要求的特征的装置来实现。本发明的有利的改进方案在从属权利要求中给出。
通过本发明，可以将简单的电气设备用作用于控制医疗器械的遥控器，所述电气设备具有触摸屏并且与另一个输入单元耦合。这种简单的电气设备可以是智能手机、媒体播放器或平板电脑，特别是苹果电脑公司的iPod、iPhone或iPad。
根据本发明，只有当借助于第一输入单元输入控制信息并通过独立于第一输入单元的第二输入单元输入释放信息时，才执行控制功能。由此，无意中通过第一输入单元发生的输入不会导致直接执行控制功能，从而避免了无意中控制医疗器械。特别是在无意中操作在患者的治疗中或在患者的手术中使用的医疗器械时，这种无意的操作对患者的健康和生命会造成严重的后果。至少所述第一输入单元和第二号输入单元是用于无线控制医疗器械的遥控器的组成部分。
在一个有利的改进方案中，只有当通过第一输入单元输入控制信息和通过第二输入单元输入释放信息同时进行或者在预先设定的时间窗口之内进行时，才由遥控器向医疗器械发送控制信息。由此实现了，控制信息的输入和释放信息的输入之间必须存在紧密的时间关联，从而有效地避免了误操作。
此外有利的是，带有控制信息的数据从第一输入单元的第一控制单元传输给第二输入单元的第二控制单元，并且只有当通过控制单元同时或在预先设定的时间窗口之内检测到释放信息时，才由第二控制单元进一步将控制信息传输给要控制的医疗器械。通过设置第二控制单元，可以以简单的方式和形式监控，是否同时存在释放信息或在从第一控制单元向第二控制单元传输控制信息之后预先设定的时间窗口之内存在释放信息。由此可以以简单的方式和形式实现控制信息的发送与存在释放信息之间的根据本发明的相关性，而不必在结构上改变第一输入单元或要控制的医疗器械。这特别是在采用简单的具有触摸屏的电气设备作为第一输入单元时是特别有利的。由此能简单经济地实现用于无线控制医疗器械的遥控器。所述简单的电气设备与第二输入单元相结合用作遥控器。所述简单的电气设备优选至少部分地容纳在壳体中，在所述壳体中还容纳第二输入单元，其中由所述简单的电气设备、第二输入单元和壳体组成的装置构成用于无线控制医疗器械的遥控器。所述时间窗口优选包括从输入控制信息之前2秒到输入控制信息之后2秒的范围，优选从输入控制信息之前1秒到输入控制信息之后1秒，特别是从输入控制信息之前0.5秒到输入控制信息之后0.5秒。
可选地或附加地，只有当控制信息和释放信息在预先设定的时间窗口之内或同时由遥控器传输给医疗器械时，才通过医疗器械的控制单元使医疗器械的控制功能激活和/或失效。由此可以备选或附加地在要控制的医疗器械本身中对是否存在释放信息进行检查。由此实现了高度的安全性。所述时间窗口优选包括从输入控制信息之前2秒到输入控制信息之后2秒的范围，优选从输入控制信息之前1秒到输入控制信息之后1秒，特别是从输入控制信息之前0.5秒到输入控制信息之后0.5秒。
此外有利的是，通过至少一个开关发送应答器(Schalttransponder)提供第二输入单元，所述开关发送应答器包括发送应答器和与该发送应答器连接的操作元件。所述操作元件例如可以是按键。作为发送应答器可以采用有源的发送应答器或无源的发送应答器。有源的发送应答器具有自己的能量供应件。所述能量供应件可以通过设置在遥控器中的电池或设置在这里的蓄电池实现。备选或附加地，有源的发送应答器的能量供应件也可以通过第一输入单元的电池或蓄电池供电。有源的发送应答器通常具有比无源的发送应答器大的有效距离。无源的发送应答器仅由写/读单元的场获取通信和处理内部过程所需的能量，从而无源的发送应答器不需要自己的电源，这里，无源的发送应答器的通信有效距离通常小于有源的发送应答器的有效距离。但在现有技术中已知也能提高无源的发送应答器的优选距离的方案。例如由文献DE 102007060811A1已知一种用于无线地从源设备向目标设备传输能量和/或数据的装置和方法，该文献的内容通过引用包含在本说明书中。
此外，有利的是，所述开关发送应答器至少在操作装置的一个开关状态下与通信单元、优选与读单元通信，这里通信单元至少通过数据线路与所述医疗器械的控制单元连接。由此可以通过通信单元实现开关发送应答器与医疗器械的控制单元的简单通信。通信单元与医疗器械之间的数据线路可以构造成有线的数据线路或无线的数据线路。此外，通信单元可以集成到要控制的医疗器械中。
特别有利的是，发送应答器可以是无源的、半有源的或有源的RFID标签。由此可以实现第二输入单元与要控制的医疗器械和/或第一输入单元之间简单且经济的通信。
此外有利的是，发送应答器的能量供应至少和与通信单元通信所需的能量一起分别通过与功能单元的无线耦合来进行，其中，所述功能单元优选是通信单元的组成部分。由此，发送应答器简单地由构造成写/读单元的通信单元的场获得其运行所需的能量。
此外有利的是，发送应答器与通信单元之间无线的通信在UHF传输频带内进行。由此可以实现简单且可靠的数据传输。
此外有利的是，第二输入单元的操作元件在该操作元件的第一开关位置中使发送应答器的接收电路短接，其中，供能单元电地和/或电磁地向接收电路至少传输发送应答器与至少一个通信单元通信所需的能量。在所述操作元件的第二开关位置中，发送应答器可以向通信单元传输信息，特别是传输发送应答器的ID，通信单元分析评估所述信息并将其解释为释放信息。
特别有利的是，第二输入单元不包含可换的电池或可充电的蓄电池。这特别是这样来实现，通过第一输入单元的供电实现对第二输入单元的供电，或者第二输入单元运行所需的电能由设计成写/读单元的通信单元提供的电场或电磁场获取。
特别有利的是，第二输入单元具有壳体，所述壳体带有容纳格，第一输入单元这样容纳在所述容纳格中，使得能够操作第一输入单元的触摸屏。由此形成由第一输入单元和第二输入单元构成的简单的结构单元，操作人员可以作为整体装置简单地操作该结构单元。特别有利的是，第一输入单元插入容纳格中。由此，第一输入单元能简单且可靠地保持在壳体中。此外，此时也可以简单地在壳体和第一输入单元之间建立电插接连接。
通过这种插接连接器可以实现对第一输入单元的供电和/或在第一输入单元的控制单元与设置在壳体中的第二控制单元之间传输数据。备选地或附加地，可以通过所述插接连接实现第二输入单元或设置在壳体中的第二控制单元的供电。由此可以实现第一输入单元和第二输入单元特别简单的供电和/或耦合。
特别有利的是，释放信息通过第二输入单元的从壳体外侧能接近的、设置在容纳区域之外的操作元件、优选通过按键输入。由此可以实现简单的操作，其中，这种按键和/或利用按键可执行的按键动作是操作人员简单地、优选在触觉上能感觉到的。
特别有利的是，借助于控制功能来使要控制的医疗器械的驱动装置激活和/或失效，所述驱动装置特别是调节驱动装置和/或用于锁定元件的驱动装置。由此能够以简单的方式和形式简单地通过遥控器提供医疗器械的多个控制功能。
特别有利的是，所述医疗器械是手术台。此时可以借助于所述遥控器简单地、特别是在患者手术期间执行操作功能。
特别有利的是，带有控制信息和/或释放信息的数据由第一输入单元、第二输入单元和/或由第二控制单元加密地传输给要控制的医疗器械。特别是所述数据可以多重对称密码术加密地传输。由此可以避免篡改和无意中的误操作，因为带有其他密码术加密的数据不能由医疗器械的控制单元处理，从而防止了无意中的误操作，并且有效地避免了恶意的篡改对使用者和/或患者造成的伤害。
根据本发明的第二方面要求保护的用于无线地控制医疗器械的装置特别是这样来改进，即，第一输入单元具有通过触摸屏提供的按键区，用于输入控制信息，而第二输入单元具有操作元件，用于输入释放信息。由此可以简单且舒适地输入控制信息和释放信息。
此外有利的是，在壳体中设置至少一个控制单元，所述控制单元使得，在同时存在释放信息或在输入控制信息之前和/或之后的预先设定的时间窗口之内存在释放信息时向医疗器械发送控制信息。由此提高了故障安全性并可以避免误输入。所述时间窗口优选包括从输入控制信息之前2秒到输入控制信息之后2秒的范围，优选从输入控制信息之前1秒到输入控制信息之后1秒，特别是从输入控制信息之前0.5秒到输入控制信息之后0.5秒。此外有利的是，在壳体中或上设置控制单元、优选是发送应答器。控制单元或发送应答器在操作第二输入单元的操作元件时向要操作的医疗器械发送释放信号，或者停止向要操作的医疗器械发送锁定信号。此时，与是否存在释放信息无关地向要操作的医疗器械传输控制信息。所述医疗器械的控制单元检查，是否已同时或在所述时间窗口之内，即在接收到控制信号之前不久或之后不久发送了释放信号。由此可以简单且有效地避免误操作。
附图说明
本发明的其他特征或优点由下面说明得出，所述说明结合附图的根据实施例详细解释了本发明。
其中
图1示出根据本发明的第一实施形式的用于无线控制医疗器械的遥控器，所述遥控器包括智能手机和扩展坞；
图2示出处于分开状态的根据图1的智能手机和扩展坞；
图3示出根据图1和2的用于无线控制手术台的遥控器的框图；
图4示出根据本发明的第二实施形式的、包括智能手机和扩展坞的、用于无线控制手术台的遥控器的框图；
图5示出根据本发明的第三实施形式的、包括智能手机和扩展坞的、用于无线控制手术台的遥控器的框图；
图6示出根据本发明的第四实施形式的、包括智能手机和扩展坞的遥控器的框图；以及
图7示出处于分开状态的根据图6的智能手机和扩展坞。
具体实施方式
图1示出遥控器40，所述遥控器包括智能手机12和扩展坞14。智能手机12用作遥控器10的第一输入单元。第一输入单元12包括触摸屏24，用于输入控制信息，以便使要控制的医疗器械的控制功能激活和/或失效，在该实施例中，用于控制在图3中示出的手术台30。扩展坞14包括构造成按键18的第二输入单元，用于输入释放信息。在本发明的第一实施例中，通过第一输入单元输入的控制信息的传输通过扩展坞14向要控制的医疗器械30进行。但仅当与通过第一输入单元12输入控制信息的同时通过按键18输入释放信息时，即在通过第一输入单元12输入控制信息时必须按压按键18，扩展坞14才将控制信息传输给要控制的医疗器械30。
备选地或附加地，也可以在通过第一输入单元输入控制信息之前不久或之后不久就发生释放信息时，由扩展坞向要控制的医疗器械传输控制信息。这里，将正/负两秒、优选正/负一秒、或者正/负0.5秒的时间段看作是作为代表在输入控制信息之前或之后的输入释放信息的紧密时间关联的时间间隔。由此确保了，为了执行医疗器械30的控制功能，控制信息的输入和释放信息的输入必须处于紧密的时间关联。
扩展坞14和智能手机12一起构成遥控器10。在图2中以分开的状态示出智能手机12和扩展坞14。为了将智能手机与扩展坞14连接，将智能手机沿箭头P1的方向插入扩展坞14的侧向的容纳区域16中，直至扩展坞14的插接连接器20与智能手机12的互补的插接连接器22连接。为了输入所述至少一个控制信息，智能手机具有触摸屏24，通过所述触摸屏提供至少一个用于输入控制信息的输入区。备选或附加地，触摸屏可以提供文字输入区，通过所述文字输入区可以输入用于产生控制信息的控制指令。此外，可以设有显示区，用于显示由遥控器10接收到的状态信息。
在图3中示出遥控器10的框图连同要操作的手术台30的示意图。智能手机12包含用于供电的蓄电池40、控制器42和构造成触摸屏24的用户界面44。智能手机12通过插接连接器20、22与扩展坞14的接口控制器46连接。扩展坞14还具有蓄电池48、扩展坞控制器50和用于向手术台通信单元36发送控制信息32的发送单元52，以及接收单元54，用于接收状态信息和/或手术台30的通信单元36的验证要求。扩展坞14还具有另一个插接连接器56，通过该插接连接器至少能给扩展坞14供应用于给蓄电池48充电的电能。智能手机12的蓄电池40可以通过由接口控制器46提供的、由蓄电池48供应的供电或直接通过经由插接连接器56进行的供电来充电。接口控制器46特别是将通过智能手机12的触摸屏输入的控制信息传输给扩展坞控制器50，并将由手术台30发送的、由接收单元54接收的并由扩展坞控制器50处理的手术台30状态信息传输给智能手机12，智能手机通过触摸屏24输出所述状态信息和/或根据所述状态信息通过触摸屏24输出控制功能的选项。要发送的控制信息从扩展坞控制器50到发送单元52的传输仅在闭合按键18时才进行。
在备选的实施形式中，按键18可以与扩展坞控制器50的输入端连接，从而扩展坞控制器检测按键18的按压状态，并且仅当扩展坞控制器50检测到对按键18的操作时，才根据按压状态将通过触摸屏24输入的控制信息的至少一部分传输给发送单元52。在特殊的实施形式中，优选仅从扩展坞控制器50向发送单元52传输与开关状态18相关的控制信息，这种控制信息在无意中激活时可能直接导致对患者治疗的影响。
在图4中示出根据第二实施形式的带有扩展坞62和智能手机12的遥控器60的框图。具有相同结构或相同功能的元件具有相同的附图标记。扩展坞62和根据图3的扩展坞14一样具有蓄电池48，所述蓄电池用作智能手机12的额外电源并用于给智能手机12的蓄电池40充电。蓄电池48能够通过插接连接器56与外部的供电单元(未示出)连接并可以通过该插接连接器56简单地充电。与根据第一实施形式的遥控器10不同，智能手机12与按键18的操作状态无关地向要控制的手术台30的通信单元36发送控制信息。通信单元36与智能手机12之间的数据传输双向地进行，就是说，也由通信单元36向智能手机12传输手术台30的状态信息。
扩展坞62还具有无源的发送单元64，所述发送单元在通过由手术台30的构造成写/读单元的通信单元36供电时根据按键18的开关状态向手术台30的通信单元36传输信息，所述信息由通信单元36解释为释放信息。通信单元36和/或手术台30的另一个控制单元仅在同时存在释放信息的输入信息时和/或当以紧密的时间关联接收到控制信息和释放信息时才执行控制功能。这里，将何种情况视为紧密的时间关联，已经结合本发明的第一实施形式进行了解释。无源的发送单元在该实施例中是无源的发送应答器。在另外的实施形式中，也可以使用其他的、特别是有源的发送单元。
在图5中示出根据第三实施形式的带有扩展坞72和智能手机12的遥控器70的框图。与根据第二实施形式的遥控器60不同，第三实施形式的遥控器70的扩展坞72没有蓄电池。发送器64的用于产生和传输释放信息68的功能和借助于智能手机12来产生控制信息66，以及向手术台30的通信单元36传输控制信息以与结合本发明的第二实施形式说明的方式相同的方式进行。扩展坞72的插接连接器72与扩展坞72的另一个插接连接器74连接，从而通过插接连接器74、20、22可以实现供电以及优选还实现外部的控制单元与智能手机12之间的数据交换。
智能手机12与通信单元36之间的数据传输在所有三个所述的实施形式中都可以无线地进行。特别是从智能手机12到手术台30的通信单元36的数据传输通过通信形式WIFI、蓝牙、红外线、近场通信(NFC)和/或无线电信号进行。这里控制信息从智能手机12向通信单元36的传输可以以第一通信形式进行，而从通信单元36向智能手机12的信息传输通过另一个通信形式进行。
图6和7示出根据本发明的第四实施形式的具有扩展坞82和智能手机12的遥控器80。与本发明的第一实施形式的遥控器10不同，扩展坞在其右边的外侧上在上三分之一中具有用作第二输入单元的按键84。利用该遥控器80分别备选地能执行在图3至5中描述的控制过程，这些控制过程已经结合第一、第二和第三实施形式进行了说明。
将具有第二输入单元的壳体视为扩展坞，所述壳体能够与具有触摸屏的、用作第一输入单元的电气设备机械地耦合。特别有利的是，容纳在扩展坞中的电气设备在至少四个、优选五个侧面由扩展坞完整地包围。特别有利的是，扩展坞的壳体也也覆盖具有触摸屏的电气设备的第六侧面。其中触摸屏上的显示仍是透过覆盖件可见的并且能够透过覆盖件操作触摸屏。
扩展坞构造成封套(Cover)，即护套，智能手机12置入所述封套中。在图3至5的框图中示出的其他元件作为电子电路集成到封套中。智能手机12容纳在该封套中。所述电路具有与智能手机12的接口，所述接口可以是有线的或无线的。USB接口可以用作有线的接口，所述USB接口优选通过微型USB连接器实现。蓝牙连接可以用作无线的接口。设定为用于与要控制的医疗器械30通信的发送单元52和接收单元54以红外传输和/或无线电传输为基础。扩展坞14的控制器50与智能手机12之间的数据传输优选双向地进行，从而医疗器械的状态报告也可以传输给智能手机12，以便进行显示和/或进一步处理。
除了在图1至7中描述的智能手机12，也可以使用其他具有触摸屏的电气设备，例如媒体播放设备、平板电脑，特别是苹果电脑公司的iPad或iPod。
附图标记列表
10、60、70、80                遥控器
12                            智能手机
14、62、72、82                扩展坞
16                            容纳区域
18、84                        按键
20、22                        插接连接器
24                            触摸屏
30                            手术台
32、66                        控制信息
34                            状态信息
36                            通信单元
40、48                        蓄电池
42                            控制器
44                            用户界面
46                            接口控制器
50                            扩展坞控制器
52                            发送单元
56                            插接连接器
64                            发送器
68                            释放信息

Claims (15)

1.用于借助于遥控器(10、60、70、80)无线控制医疗器械(30)的方法，其中，通过至少一个经由遥控器(10、60、70、80)的触摸屏(24)提供的第一输入单元输入至少一个用于使用于控制所述医疗器械(30)的控制功能激活和/或失效的控制信息，通过遥控器(10、60、70、80)的独立于第一输入单元(24)的第二输入单元(14、18、62、72、82)输入至少一个释放信息，并且在输入控制信息时，只有当通过第二输入单元(14、18、62、72、82、82)输入释放信息时，才使控制功能激活和/或失效。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，只有当通过第一输入单元(24)输入控制信息和通过第二输入单元(14、18、62、72、82)输入释放信息同时进行或都在预先设定的时间窗口内进行时，才由遥控器(10、60、70、80)向医疗器械(30)发送控制信息。
3.根据上述权利要求之一所述的方法，其特征在于，带有控制信息的数据由第一输入单元(24)的第一控制单元(50)向第二输入单元(14、18、62、72、82)的第二控制单元(50)传输，并且只有当通过第二控制单元(50)同时或在预先设定的时间窗口内确认释放信息时，才由第二控制单元(50)继续将控制信息传输给所述医疗器械(30)。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，只有当控制信息和释放信息在预先设定的时间窗口内或同时由遥控器(10、60、70、80)向医疗器械传输时，才通过所述医疗器械的控制单元(36)使医疗器械(30)的控制功能激活和/或失效。
5.根据上述权利要求之一所述的方法，其特征在于，所述第一输入单元通过智能手机(12)、平板电脑和/或便携的数码媒体播放器提供。
6.根据上述权利要求之一所述的方法，其特征在于，第二输入单元(14、18、62、72、82)通过至少一个开关发送应答器提供，所述开关发送应答器包括发送应答器(64)和与该发送应答器连接的操作元件(18、84)。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述开关发送应答器至少在操作元件(18、84)的一个开关状态下与通信单元(36)、优选与读单元通信，其中，所述通信单元(36)至少通过数据线路与所述医疗器械的控制单元连接。
8.根据上述权利要求之一所述的方法，其特征在于，第二输入单元(18、84)具有带有容纳格的壳体(14、18、62、72、82)，第一输入单元(12)这样容纳在所述容纳格中，使得第一输入单元(12)的触摸屏(24)是可操作的、优选是能自由接近的。
9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，第一输入单元(12)插入容纳格中。
10.根据权利要求8或9所述的方法，其特征在于，第一输入单元(12)通过至少一个插接连接器(20、22)与壳体(14、18、62、72、82)连接，其中通过所述插接连接器(20、22)实现对第一输入单元(12)的供电和/或在第一输入单元(12)的控制单元(42)和设置在壳体(14、18、62、72、82)中的第二控制单元(50)之间进行数据传输。
11.根据权利要求8至10之一所述的方法，其特征在于，通过第二输入单元的从壳体(14、18、62、72、82)的外侧能接近的、设置在容纳区域之外的操作元件(14、84)、优选通过按键(14、84)输入释放信息。
12.根据上述权利要求之一所述的方法，其特征在于，借助于控制功能使要控制的医疗器械(30)的驱动装置、特别是调节驱动装置和/或用于锁定元件的驱动装置激活和/或失效。
13.根据上述权利要求之一所述的方法，其特征在于，要控制的所述医疗器械是手术台(30)。
14.根据上述权利要求之一所述的方法，其特征在于，带有控制信息和/或带有释放信息的数据由第一输入单元(12)、由第二输入单元(14、18、62、72、82)或由第二控制单元加密地传输给所述医疗器械(30)。
15.用于无线控制医疗器械的装置，所述装置具有壳体(14、18、62、72、82)用于容纳能单独使用的设备(12)，所述设备具有至少一个通过触摸屏(24)提供的输入单元，所述输入单元为能单独使用的设备(12)的形式，用于输入至少一个用于使控制所述要控制的医疗器械(30)所用的控制功能激活和/或失效的控制信息，所述壳体(14、18、62、72、82)包含独立于第一输入单元的第二输入单元(18、84)，用于输入至少一个释放信息。
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