CN113382036A - 手术台数据传输系统 - Google Patents

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Abstract

提供了一种手术台数据传输系统(11)。系统(11)包括数据聚合节点(10)和可附接到手术台(1)的部件(7)或配件(12)的至少一个远程节点(8)，其中数据聚合节点(10)和远程节点(8)配置为通过第一有线或无线通信交换数据，数据聚合节点(10)配置为通过第二个有线或无线通信进行通信与手术台(1)的控制器(9)和医院网络网关(14)中的至少一个交换数据，并且远程节点(8)配置为将部件(7)或配件(12)的标识数据传输至数据聚合节点(10)，或将接收到的传感器数据传输至数据聚合节点(10)。

Description

手术台数据传输系统
技术领域
本发明涉及一种手术台数据传输系统，尤其涉及一种包括使用数据网络的手术台数据传输系统。
背景技术
当前，除了基本的存在检测之外，大多数手术台没有与可移动部件或配件集成的任何智能感测或控制特征。但是，这些功能的缺乏限制了手术台锁定某些不安全移动的能力。
而且，由于许多不同的组合，许多手术台部件和配件需要对手术台进行更复杂的控制，这伴随着对所需控制器的接线和配置付出巨大努力。
发明内容
本发明所基于的目的是解决这些缺点，并提供一种手术台数据传输系统、一种手术台的部件、一种手术台的配件以及一种能够在数据处理设备和手术台的部件之间进行灵活的数据交换的手术台。
该目的通过根据权利要求1的手术台数据传输系统、根据权利要求4的部件、根据权利要求9的配件以及根据权利要求13的手术台来实现。
根据本发明的一方面，手术台数据传输系统包括至少一个可附接到手术台的部件或配件的远程节点和数据聚合节点，其中，远程节点和数据聚合节点配置为能够通过有线或无线通信交换数据，远程节点配置为传输部件或配件的标识数据或将接收到的传感器数据传输至数据聚合节点，数据聚合节点配置为通过第二有线或无线通信与手术台的控制器和医院网络网关中的至少一个交换数据。
节点应理解为可以沿分布式网络路由接收、创建、存储或发送数据的网络节点硬件。
通过数据传输系统，可以经由附接到组件或配件以及数据聚合节点的指定远程节点将诸如标识符(例如所存储的标识数据)、接收到的传感器数据或操作员的输入的数据从手术台的几个部件或配件传输到手术台控制器或医院网络网关。另一方面，来自手术台控制器的控制信号或医院网络的信息可以通过数据聚合节点和远程节点传输到手术台的部件或配件上的参与者(actor)或显示器。因此，可以进行数据传输而无需单独的数据线，这使得数据传输的精益结构和在手术台的配置改变的情况下的灵活性成为可能。
数据可以无线或有线的方式传输。在以有线方式的情况下，使用插头和插座的原理，或者设置当将部件或配件附接到手术台时自动建立接触的触头(contacts)。在这种情况下，例如，使用RS-485或CAN协议。
在手术台数据传输系统的有利实现方式中，数据聚合节点和远程节点分别包括用于在数据聚合节点和远程节点之间进行无线电通信的发射器和接收器中的至少一个。
由于这种配置，数据聚合节点和远程节点之间的无线通信是可能的。因此，不需要布线，从而可以节省布线工作，并且也没有损坏电缆的风险。因此，提高了手术台的操作安全性。作为用于通信的传输协议，例如，可以使用Zigbee、近场通信(NFC)、蓝牙或WLAN。
在手术台数据传输系统的另一有利实现中，数据聚合节点包括用于与手术台的控制器或医院网络网关进行无线电通信的发射器和接收器中的至少一个。
通过这种配置，数据聚合节点与手术台的控制器或医院网络网关之间的无线通信是可能的。因此，不需要布线，从而可以节省布线工作，并且也没有损坏电缆的风险。因此，提高了手术台的操作安全性。作为用于通信的传输协议，例如，可以使用WLAN。
根据本发明的另一方面，提供了手术台的部件，其中该部件包括手术台数据传输系统的远程节点。
通过为手术台的部件设置远程节点，可以由远程节点提供有关组件的特定信息，并且视情况而定，部件的功能(例如受控驱动器的运动)可以通过由远程节点控制来执行。
在该部件的有利实施方式中，该部件包括配置为存储该部件的标识数据的存储设备。
通过存储在其存储设备中的部件的标识数据，手术台的控制器可以识别部件的类型并可以调整控制信号，以便例如避免与手术台的其他部件或与地面的碰撞。同样，当部件被附接到手术台时，该部件的自动识别是可能的。
在该部件的另一有利实现方式中，该部件包括传感器，该传感器配置为将传感器数据发送到远程节点。
由于部件包括传感器，例如，可以监控躺在手术台部件上的患者。此外，可以监控部件以避免例如由于过载或碰撞而造成的损坏。通过经由远程节点和数据聚合节点传输传感器信号，不需要到手术台控制器的其他信号路径，从而可以节省额外的精力。
在该部件的另一有利的实施方式中，传感器是压力映射传感器、温度传感器、患者体重传感器、角度测量传感器和碰撞检测传感器中的至少一个。
通过部署压力映射传感器、温度传感器和/或患者体重传感器，可以监控躺在手术台部件上的患者，以便例如在外科手术期间避免褥疮或体温过低。通过使用角度测量传感器和/或碰撞检测传感器，可以确定患者和手术人员的安全，因为可以确定手术台的不允许状态。
在该部件的又一有利的实施方式中，该部件包括配置为向远程节点供应能量的电池。
在为部件提供电池时，不需要用于向远程节点(视情况而定，或传感器)供电的线路。因此，为此目的，不需要布线，从而可以节省该工作量，并且也没有损坏电缆的风险，从而提高了手术台的操作安全性。
根据本发明的另一方面，提供了一种手术台的配件，其中，该配件包括手术台数据传输系统的远程节点。
通过为手术台的配件设置远程节点，当配件附接到手术台时可以自动识别配件。此外，配件的特定信息可以由远程节点提供，并且视情况而定，可以通过经由远程节点进行控制来执行配件的功能，例如由受控驱动器执行的运动。
在配件的一种有利的实施方式中，配件包括配置为存储配件的标识数据的存储设备。
通过存储在其存储设备中的配件的标识数据，例如，手术台的控制器可以识别配件的类型并可以调整控制信号，以便例如避免与手术台的部件或与地板碰撞。
在配件的另一有利实现方式中，配件包括传感器，该传感器配置为将传感器数据发送到远程节点。
由于配件包括传感器，因此例如可以监控与手术台配件正接触的患者。此外，可以监控配件，以避免例如由于过载或碰撞造成的损坏。通过将传感器信号传输到远程节点，不需要到手术台控制器的其他信号路径。
在配件的另一有利实施方式中，配件包括配置为向远程节点供应能量的电池。
为配件提供电池时，不需要用于向远程节点或传感器供电的线路。因此，不需要布线，从而可以节省该工作量，并且也没有损坏电缆的风险，从而提高了手术台操作的安全性。
根据本发明的另一方面，手术台包括手术台数据传输系统、部件和配件中的至少一个以及手术台的控制器，其中，控制器配置为控制手术台的功能。数据聚合节点配置为与控制器交换系统数据。
在以这种方式配备的手术台中，如果提供了数据，则可以通过分配给该部件或配件的远程节点将数据从多个部件或配件传输到手术台的控制器，并且该远程节点可以被连接至该部件或配件以及数据聚合节点。另一方面，控制器的控制信号或信息可以经由数据聚合节点和远程节点传输到手术台的部件或配件上的参与者或显示器。因此，可以在不需要单独的数据线的情况下执行数据的传输，这使得数据传输的精益结构和在手术台的结构改变的情况下的灵活性成为可能。
根据手术台的有利实施方式，数据聚合节点被集成在手术台的控制器中。
通过将数据聚合节点集成在手术台的控制器中，视情况而定，不需要包括单独外壳的其他设备，以避免额外的工作。
根据手术台的另一有利实施方式，数据聚合节点是连接到手术台的控制器的单独的设备。
当将数据聚合节点作为单独的设备(例如，作为升级设备或加密狗)设置时，无需花费大量额外精力即可对手术台的功能进行升级。
附图说明
下面，通过参考附图的实施例详细说明本发明。
特别是，
图1示出了根据本发明的手术台；
图2示出了手术台部件识别和感测系统的连接图；和
图3示出了远程识别/感测节点的基本电气图。
具体实施方式
图1示出了根据本发明的手术台1。手术台1包括基座2、立柱3、座板4和背板5。然而，手术台1可替代地具有另一种结构。
此外，手术台1包括作为可拆卸的部件的头板6和腿板7。在替代实施例中，仅设置了这些部件中的一些、并非所有这些部件都是可拆卸的、没有设置可拆卸部件，或者设置了其他或附加部件。
可拆卸部件6、7分别设有作为远程节点8的远程识别/感测节点。在替代实施例中，并非所有可拆卸部件6、7都设有远程节点8，或者手术台1的不可拆卸部件(例如座板4或背板5)也设有远程节点8。
在所示的实施方式中，腿板7设置有压力映射传感器13，该压力映射传感器13配置为检测腿板7的表面上的压力分布。此外，腿板7设置有用于测量躺在台面上的患者体温的温度传感器13’、患者体重传感器13”、用于测量部件7的倾斜度的角度测量传感器13”’，以及检测部件7与手术台1的另一部件或手术台1的环境之间碰撞的碰撞检测传感器13””。在替代实施例中，可拆卸部件6、7包括其他传感器，所有的部件4、5、6、7分别设有至少一个传感器13、13’、13”、13”’、13””，或者部件4、5、6、7均未配备传感器。
手术台1还包括以主要方式示出的配件12。配件12是具有压力感测的垫子。可替代地，配件12可以是可电调节的支撑设备。配件12还设置有远程节点8之一。在替代实施例中，设置了具有远程节点8的几个配件12、不设置配件12，或者不是所有配件12都具有远程节点8。
手术台1包括控制器9，该控制器9配置为控制手术台1的功能。特别地，控制器9控制手术台1的运动，例如对包括座板4、背板5、头板6和腿板7的台面的高度进行调节。控制器9进一步控制台面围绕其纵向轴线的倾斜和台面围绕垂直于纵向轴线的轴线的倾斜到特伦德伦伯卧位(Trendelenburg)或反特伦德伦伯卧位(Anti-Trendelenburg)位置。
控制器9包括作为数据聚合节点10的集成中央控制节点。数据聚合节点10与控制器9交换数据。可替代地，数据聚合节点10是连接到手术台的控制器9的单独的设备。这种单独的设备例如是升级设备或加密狗。另外，可替代地，可以在墙壁控制单元、手术灯等当中设置单独的数据聚合节点10。
在不可拆卸部件4、5设置有传感器的替代实施例中，这些传感器直接连接到控制器9，或者也经由远程节点8和数据聚合节点10连接到控制器9。
图2示出了手术台部件识别和感测系统连接图。
手术台部件识别和感测系统连接图显示了包括数据聚合节点10和远程节点8的手术台数据传输系统11。如上所述，数据聚合节点10集成在手术台1的控制器9中，并且远程节点8可连接到部件6、7。
数据聚合节点10和远程节点8通过无线通信交换数据。远程节点8也彼此交换数据。此外，数据聚合节点10和远程节点8分别包括用于无线电通信的发射器和/或接收器。在该实施例中，数据交换是通过WLAN执行的。可替代地，“Zigbee”、“近场通信”或“蓝牙”可用于无线通信，或者CAN或RS-485协议可用于有线通信。
数据聚合节点10一方面与手术台1的控制器9交换系统数据，和/或另一方面与医院网络网关14交换系统数据。医院网络网关14连接到医院云15和/或医院数据网络16。数据或者直接从远程节点8之一被转发，或者由数据聚合节点10或手术台1的控制器9处理。数据聚合节点10和医院网络网关14之间的数据交换通过经由RS-485协议的有线通信来执行。可替代地，使用诸如CAN之类的另一协议，或者例如经由WLAN的无线通信。然后，数据聚合节点10包括用于与手术台1的控制器9或医院网络网关14进行无线电通信的发射器和接收器中的至少一个。
图3示出了远程节点8的远程识别/感测节点的基本电气图。
图3示出了微控制器17与压力映射传感器13、温度传感器13’、患者体重传感器13”、角度测量传感器13”’和碰撞检测传感器13””相连。在部件6、7或配件12中/上设置传感器13、13'、13”、13”’、13””。传感器13、13'、13”、13”’、13””将传感器数据传输到远程节点8。如上所述，可替代地，并未设置所有这些传感器，或者这些传感器中的一些或其他传感器设置在部件6、7或配件12中/上。
微控制器17还连接到电池18，该电池18配置为向远程节点8供应能量。电池18被设置在部件6、7和/或配件12中/上，用于为远程节点8(视情况而定，和传感器)供电。可替代地，不设置电池18，并且例如通过布线为远程节点8供应能量。
此外，微控制器17连接到无线接口19。如上文已经提及的，接口19用于与另一个远程节点8或与数据聚合节点10进行数据交换。
此外，微控制器17连接到存储设备20，该存储设备存储部件6、7和/或配件12的标识数据。部件6、7和/或配件12包括存储设备20。可替代地，标识数据不会以其他方式(例如，通过机械接口的特定形状)设置或存储。
微控制器17还连接到用作用户界面的简单本地指示器21。可替代地，在部件5、6和配件12上没有设置这种简单的本地指示器21。
在使用中，当启动手术台1的控制器9或当将部件6、7或配件12之一附接到手术台1上时，远程节点8将用于部件或配件类型标识的数据传输到该数据聚合节点10。可替代地，该数据也可以例如循环地发送几次。通过该数据，可以确定手术台1的配置，并且可以由医院工作人员计划将正确的配件12和部件6、7安排在适当的位置，以进行计划的外科手术。
此外，远程节点8将传感器13、13’、13”、13”’、13””的传感器数据发送到数据聚合节点10。传感器数据被周期性地发送。该传感器数据可以用来保证患者和外科工作人员的安全。可替代地，传感器数据不是周期性地发送，而是仅在传感器数据改变时发送，并且例如在没有传感器的情况下不发送传感器数据。
数据被传输到手术台1的控制器9以适当地控制手术台1。此外，可替代地或附加地，数据被传输到医院网络网关14，在此其被转发给医院工作人员作规划之用。
尽管已经在附图和前述描述中详细示出和描述了本发明，但是这样的示出和描述应被认为是说明性或示例性的而不是限制性的。本发明不限于所公开的实施例。通过阅读本公开，其他修改对于本领域技术人员将是显而易见的。这样的修改可以涉及本领域中已经公知的其他特征，并且可以代替本文已经描述的特征或除本文已经描述的特征之外使用。在权利要求中，词语“包括”不排除其他元件或步骤，并且不定冠词“一”不排除多个。

Claims (15)

1.手术台数据传输系统(11)，包括
至少一个远程节点(8)，其能够连接至手术台(1)的部件(7)或配件(12)，以及
数据聚合节点(10)，其中，
所述远程节点(8)和所述数据聚合节点(10)配置为通过第一有线或无线通信交换数据；
所述远程节点(8)配置为发送部件(7)或配件(12)的标识数据至所述数据聚合节点(10)，或将接收到的传感器数据发送至所述数据聚合节点(10)，以及
所述数据聚合节点(10)配置为能够通过第二有线或无线通信与手术台(1)的控制器(9)和医院网络网关(14)中的至少一个交换数据。
2.根据权利要求1所述的手术台数据传输系统(11)，其中，
所述数据聚合节点(10)和所述远程节点(8)分别包括用于在所述数据聚合节点(10)和所述远程节点(8)之间进行无线通信的发射器和接收器中的至少一个。
3.根据权利要求1或2所述的手术台数据传输系统(11)，其中，
所述数据聚合节点(10)包括用于与手术台的控制器(9)或医院网络网关(14)进行无线电通信的发射器和接收器中的至少一个。
4.一种手术台(1)的部件(6、7)，其中，部件(6、7)包括根据权利要求1至3中任一项所述的手术台数据传输系统(1)的远程节点(8)。
5.根据权利要求4所述的部件(6、7)，其中，
所述部件(6、7)包括配置为存储所述部件(6、7)的标识数据的存储设备(20)。
6.根据权利要求4或5所述的部件(6、7)，其中，
所述部件(6、7)包括配置为将传感器数据传输到所述远程节点(8)的传感器(13–13””)。
7.根据权利要求6所述的部件(6、7)，其中，
所述传感器(13–13””)是压力映射传感器(13)、温度传感器(13')、患者体重传感器(13”)、角度测量传感器(13”’)，以及碰撞检测传感器(13””)中的至少一个。
8.根据权利要求4至7中任一项所述的部件(6、7)，其中，
所述部件(6、7)包括配置为向所述远程节点(8)供应能量的电池(18)。
9.手术台(1)的配件(12)，其中，所述配件(12)包括根据权利要求1至3中任一项所述的手术台数据传输系统(11)的远程节点(8)。
10.根据权利要求9所述的配件(12)，其中，
所述配件(12)包括配置为存储所述配件(12)的标识数据的存储设备(20)。
11.根据权利要求9或10所述的配件(12)，其中，
所述配件(12)包括配置为将传感器数据传输到所述远程节点(8)的传感器(13–13””)。
12.根据权利要求9至11中任一项所述的配件(12)，其中，
所述配件(12)包括配置为向所述远程节点(8)供应能量的电池(18)。
13.一种手术台(1)，包括：
根据权利要求1至3中任一项所述的手术台数据传输系统(11)，
权利要求4至8中任一项所述的部件(6、7)和权利要求9至12中任一项所述的配件(12)中的至少一个，以及
手术台(1)的控制器(9)，所述控制器(9)配置为控制所述手术台(1)的功能，其中，
数据聚合节点(10)，其配置为与所述控制器(9)交换数据。
14.根据权利要求13所述的手术台(1)，其中，
数据聚合节点(10)集成在所述手术台(1)的所述控制器(9)中。
15.根据权利要求13所述的手术台(1)，其中，
数据聚合节点(10)是连接到所述手术台(1)的所述控制器(9)的独立设备。
CN202110226935.1A 2020-03-10 2021-03-01 手术台数据传输系统 Active CN113382036B (zh)

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