CN113470334A - 脚踏开关与医疗设备的耦联 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及包括用于控制医疗设备的脚踏开关和用于待控制的医疗设备的接收器的系统和用于将脚踏开关与接收器耦联的方法。脚踏开关和接收器用于在完成至少从脚踏开关至接收器的耦联后无线传输可唯一分配的控制信号。构件中的一个构件包括用于读取近场区域中的应答器的近场通信读取模块，另一构件包括能由近场通信读取模块读取的应答器，包括近场通信读取模块的构件用于基于由应答器读取的信息至少启动脚踏开关与接收器的耦联。该方法基于本发明的系统并且包括以下步骤：通过将脚踏开关移近接收器启动脚踏开关与接收器之间的耦联，使一个构件的应答器处于另一构件的近场通信读取模块的近场区域中；等待直到交换耦联所需的信息为止并且结束耦联。
Description
技术领域
本发明涉及一种系统，其包括用于控制医疗设备的脚踏开关和与待控制的医疗设备连接的接收器，还涉及一种用于将脚踏开关与接收器耦联的方法。
背景技术
在医疗技术中，用于控制医疗设备的脚踏开关是常用的。通过脚踏开关例如可以控制手持式器械的激活状态，而不必引导手本身或甚至其中仅一根手指运动。医务人员自身因此可以专注于用手的器械引导，并且通过与手无关的脚控制器械的激活状态。在此，激活状态不必限于接通和切断手持式器械的特定功能，而是还可以包括无级的可调节能力。具有相应的脚控制装置的示例是牙医器械、例如钻、用于高频外科手术的高频发生器、用于超声手术刀的超声波发生器和/或激光系统。
脚踏开关可以通过线缆与待控制的医疗设备连接。但是，为了不限制或阻碍医务人员例如在手术室中的行动自由度，还已知如下脚踏开关，其将控制信号无线地传输给待控制的医疗设备。然后，或者必须将适合用于控制信号的接收器直接集成到医疗设备中，或者将适合的外部接收器设置在信号输入端处，例如也可以将有线的脚踏开关与该信号输入端连接。
为了确保借助脚踏开关实际仅控制特定的医疗设备，强制需要将脚踏开关与接收器唯一地耦联，以使由脚踏开关发出的控制信号仅由耦联的接收器处理。为此，控制信号通常包含唯一的编码，该编码将控制信号唯一地识别为来自特定的脚踏开关。相应内容例如在EP 1 629 786 A1中描述。
在现有技术中通常不设置或仅能很复杂地设置脚踏开关与特定的接收器的自由耦联，这与脚踏开关设计为外部单元还是集成到待控制的医疗设备中无关，从而使得在通常情况下原则上存在脚踏开关与由此待控制的医疗设备、或至少与特定的接收器单元的一对一的关联。
发明内容
本发明的目的是，提出使脚踏开关能够以简单的方式与用于控制医疗设备的接收器耦联的系统和方法。
该目的通过根据独立权利要求的系统以及根据另外的权利要求的方法来实现。有利的改进方案是从属权利要求的内容。
因此，本发明涉及一种系统，该系统包括作为构件的脚踏开关和接收器，脚踏开关用于控制医疗设备，接收器与待控制的医疗设备连接，其中，脚踏开关和接收器设计用于在完成至少从脚踏开关至接收器的耦联之后无线传输能被唯一分配的控制信号，其中，构件中的一个构件包括用于读取近场区域中的应答器的近场通信(NFC)读取模块，并且另一构件包括能由近场通信读取模块读取的应答器，并且其中，包括近场通信读取模块的构件设计用于，基于由应答器读取的信息至少启动脚踏开关与接收器的耦联。
本发明还涉及一种用于将根据本发明的系统的脚踏开关与接收器耦联的方法，脚踏开关用于控制医疗设备，接收器用于待控制的医疗设备，该方法具有如下步骤：
a)通过将脚踏开关移近接收器来启动脚踏开关与接收器之间的耦联，以使一个构件的应答器处于另一构件的近场通信读取模块的近场区域中；并且
b)等待直到交换了针对耦联所需要的信息为止，并且结束该耦联。
首先，阐述一些结合本发明使用的术语。
用“耦联”表示两个构件之间的初始的连接设立，其中，交换对于构建两个构件之间的一对一连接所需的信息。为耦联而交换的信息也可以包含数据，以便通过对数据交换进行签名或加密来确保两个构件之间的后续连接。
用“近场通信”(Near Field Communication；NFC)表示无线的数据通信，该数据通信的范围在技术上仅限于几厘米的短距离。因此，例如在同名的国际NFC传输标准中提出涉及RFID(射频识别)技术、特别是借助无源应答器的通过两个线圈之间的电磁感应进行的无接触数据交换。由于数据传输的范围短，通过第三方几乎不可能访问通过NFC交换的数据。
“近场通信读取模块”是用于读取适合的应答器的信息的模块，该应答器处于用于读取模块的近场区域中，利用该近场区域能进行由读取模块限制的近场通信。
当控制信号具有使信号接收器能够确定控制信号由特定的发送器或至少由与另一控制信号的同一发送器发送的特征时，控制信号是能被“唯一分配”的。在无线传输的控制信号的情况下，这些特征可以是无线传输的特性(即例如频率、调制等)。但是优选的是，控制信号具有作为特征本身的标识，标识例如呈唯一地表示发送器的识别号和/或识别字符串的形式，或者通过借助可唯一分配的密匙为传输的控制信号进行电子签名。
本发明已经认识到：当耦联通过近场通信至少被启动时，脚踏开关与连接到医疗设备的接收器的实际任何的耦联是简单的并且尤其是可靠的。因为相应的近场通信仅在近场区域中才是可行的(即两个要耦联的设备必须为了耦联而在物理上彼此接近)，所以原则上一方面确保了脚踏开关也实际上与期望的接收器耦联并且例如不与更远设置的接收器耦联，另一方面实际上排除了由于近场通信的固有特性由第三方不期望地截取至少针对启动耦联所交换的信息。
为了至少启动耦联，根据本发明的包括脚踏开关和接收器的系统的两个构件中的至少一个配备近场通信读取模块，借助近场通信读取模块可以读取另一构件处的适合的应答器，只要该应答器处于近场通信读取模块的近场区域中。
还可行的是，两个构件各自具有近场通信读取模块和应答器。在这种情况下，可以相互读取相应另一构件的应答器的信息，然后可以将该信息用于至少启动耦联。
与仅一个构件还是两个构件具有近场通信读取模块无关的是，从相应另一构件的应答器读取的信息至少足够用于启动耦联。但是也可行的是，在此交换的信息足够直接完成构件的耦联。
例如接收器已知其唯一的标识和/或公开的签名密匙并且信息被完整包含在由近场通信读取模块读取的应答器上的情况，如果通过接收器唯一分配脚踏开关的控制信号足够用于该情况，则在信息由应答器读取并且处理之后单独在接收器侧已经能够完全结束耦联。应答器上的信息也可以包含所设置应答器的构件的详细数据，另一构件根据该数据可以检查兼容性并且在负面的结果的情况下可以禁止耦联。
可替换地，可以将所提及的信息用于在脚踏开关与接收器之间构建数据连接，经由该数据连接例如首先执行所谓的握手，其中，协商可能的加密算法，或者在两个构件实际上相互耦联之前检查脚踏开关与接收器的相互兼容性。
即使仅根据从应答器中读取的信息进行耦联，也可以通过相应的数据连接再次验证耦联。
如果仅有一个近场通信读取模块来读取近场区域中的应答器，则优选的是，将近场通信读取模块设置在接收器处并且脚踏开关具有可以由近场通信读取模块读取的应答器。仅基于从应答器读取的信息，相应的设置尤其对于上述完全耦联是有利的。
使近场通信读取模块可以读取应答器的近场区域优选包括应答器与读取设备之间的10cm、更优选5cm的最大间距。通过相应短的间距，在脚踏开关与接收器之间唯一且防窃听的耦联是可行的。
为了防止意外发生耦联，优选的是，一个或多个近场通信读取模块在基本状态下被禁用并且能被激活用于耦联。如果期望耦联，则可以仅暂时地(即针对实际的耦联)激活近场通信读取模块。因此，可以避免通过不经意地移近近场通信读取模块引起意外耦联脚踏开关。
原则上，接收器可以连接至医疗设备的适合其的接口，例如连接至设置用于有线的脚踏开关的接口。优选的是，将接收器和/或可能与接收器相关联的近场通信读取模块集成到待控制的医疗设备中。由于脚踏开关与接收器的、根据本发明实现的简单的自由的可耦联能力，不再需要以从现有技术中已知的方式在外部设置接收器，脚踏开关与该接收器实际固定地关联并且该接收器可以与不同的医疗设备连接。在此，近场通信读取模块能够以与实际的接收器在空间上分开的方式集成到医疗设备中，以便实现更简单的耦联。例如，NFC接收器可以设置在医疗设备的正面，而接收器可以设置在设备内的任何其他部位处。
优选的是，应答器是射频识别应答器，射频识别应答器优选是无源的。相应的应答器不需要自身的能量源，而是从近场通信读取模块的近场区域中的磁场中获得对于读取存储器上的信息所需的能量。
待控制的医疗设备优选是高频(HF)发生器、超声发生器和/或激光系统，高频发生器尤其用于内窥镜检查。
即使根据本发明的系统的阐述内容原则上涉及脚踏开关与接收器的耦联，显而易见的是，在根据本发明的系统中的多个脚踏开关中的任一个可以与多个接收器中的任一个自由耦联。
所提出的实施方案参考用于阐述根据本发明的方法。
附图说明
现在根据有利的实施方式参考所附的示意图示例性地描述本发明。
附图示出：
图1示出根据本发明的系统的一个实施例；以及
图2示出在耦联期间的源于图1的系统。
具体实施方式
图1示出根据本发明的系统1，其中，经由脚踏开关10控制医疗设备2、即用于内窥镜切除工具3的高频发生器2。
在此，脚踏开关10与医疗设备2无线地连接。为此，医疗设备2具有集成的接收器20，接收器设计用于接收由脚踏开关10发送的控制信号90。在直接由医疗设备2正面检查之后，由接收器20或医疗设备2的另外的构件实现由接收器20接收的控制信号90。
除了实际的控制命令之外，控制信号90还包括唯一的标识91，经由该标识可以将控制信号90唯一地分配给特定的、即图1中示出的脚踏开关10。对由接收器20接收的控制信号90进行的检查包括对包含在控制信号90中的标识91进行的检查。在此，仅应该处理并最终实现来自预设的脚踏开关10的控制信号90的控制命令。特定的脚踏开关10与医疗设备2或其接收器20的这种一对一的分配在脚踏开关10和接收器20的耦联的范围中进行。
仅对这种耦联而言，接收器20包括近场通信读取模块21。即使在所示的实施例中近场通信读取模块与接收器20在空间上分离地设置，通过将接收器20和近场通信读取模块21都集成到同一医疗设备2中，给出近场通信读取模块21与接收器20之间的唯一的关联，使得近场通信读取模块21可以视作配属于接收器20。
近场通信读取模块21设计用于，读取位于围绕近场通信读取模块21的半径大约10cm的近场区域22之内的、适当的应答器11的信息。在正常状态下，近场通信读取模块21被禁用，但是可以由使用者为了耦联而激活约10秒的短的持续时间。
将原则上可由近场通信读取模块21读取的应答器11设置在脚踏开关11处。应答器11是无源的射频识别应答器，在无源的射频识别应答器中至少存储了脚踏开关10的标识91。
为了将脚踏开关10与接收器20或医疗设备2耦联，激活近场通信读取模块21，并且(如图2所示)将脚踏开关10引至近场通信读取模块21的附近，使得脚踏开关10的应答器11处于近场通信读取模块21的近场区域22中。于是，等待直到读取模块21随后从应答器11中读取所有信息为止，其中至少包含脚踏开关10的唯一的标识91。
在所示的实施例中，脚踏开关10和接收器20或医疗设备2的耦联已经通过由近场通信读取模块21读取脚踏开关10的唯一的标识91来完成。从该读取的时间点起，接收器20或医疗设备2仅处理接收到的控制信号90，该控制信号刚好包含该唯一的标识91(参见图1)。
但是也可行的是，读取的信息用于在接收器20与脚踏开关10之间构建初始无线的双向连接，于是，在耦联实际结束且控制信号90可以如所描述的那样被处理之前，还经由该双向连接交换其他的信息、例如加密信息。附加的该信息可选地也可以经由NFC装置被交换，其中，脚踏开关10还具有近场通信读取模块，该近场通信读取模块然后可以读取与接收器20相关联的应答器。
Claims (11)
1.一种包括作为构件(10、20)的脚踏开关(10)和接收器(20)的系统(1)，所述脚踏开关用于控制医疗设备(2)，所述接收器用于待控制的所述医疗设备(2)，其中，所述脚踏开关(10)和所述接收器(20)设计用于在完成至少从所述脚踏开关(10)至所述接收器(20)的耦联之后无线传输能被唯一分配的控制信号(90)，
其特征在于，所述构件(20、10)中的一个构件包括用于读取近场区域(22)中的应答器(11)的近场通信读取模块(21)，并且另一构件(10、20)包括能由所述近场通信读取模块(21)读取的应答器(11)，其中，包括所述近场通信读取模块(12)的构件(20、10)设计用于，基于由所述应答器(11)读取的信息至少启动脚踏开关(10)与接收器(20)的所述耦联。
2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，两个构件(10、20)各自具有近场通信读取模块(21)和应答器(11)，并且两个构件设计用于通过从所述应答器(11)相互读取的信息来至少启动所述耦联。
3.根据权利要求1或2所述的系统，其特征在于，从所述应答器(11)读取的信息足够用于所述构件(10、20)的直接且最终的耦联。
4.根据前述权利要求中任一项所述的系统，其特征在于，脚踏开关(10)和接收器(20)设计用于，在从所述应答器(11)读取所述信息之后通过经由脚踏开关(10)与接收器(20)之间的无线连接进行数据交换来执行和/或验证耦联。
5.根据前述权利要求中任一项所述的系统，其特征在于，所述接收器(20)具有用于读取所述近场区域中的应答器(11)的近场通信读取模块(21)，并且所述脚踏开关(10)具有能由所述近场通信读取模块(20)读取的应答器(11)。
6.根据前述权利要求中任一项所述的系统，其特征在于，所述近场区域(22)包括在应答器(11)与近场通信读取设备(21)之间的10cm的、优选5cm的最大间距。
7.根据前述权利要求中任一项所述的系统，其特征在于，一个或多个所述近场通信读取模块(21)在基础状态下被禁用并且能被激活用于所述耦联。
8.根据前述权利要求中任一项所述的系统，其特征在于，所述接收器(20)和/或近场通信读取模块(21)被集成到待控制的所述医疗设备(2)中。
9.根据前述权利要求中任一项所述的系统，其特征在于，所述应答器(11)是射频识别应答器，所述射频识别应答器优选是无源的。
10.根据前述权利要求中任一项所述的系统，其特征在于，待控制的所述医疗设备(2)是高频发生器、超声发生器和/或激光系统，所述高频发生器尤其用于内窥镜检查。
11.一种用于将根据前述权利要求中任一项所述的系统(1)的脚踏开关(10)和接收器(20)耦联的方法，所述脚踏开关用于控制医疗设备(2)，所述接收器与待控制的所述医疗设备(2)连接，所述方法具有以下步骤：
a)通过将所述脚踏开关(10)移近所述接收器(20)来启动脚踏开关(10)与接收器(20)之间的耦联，以使一个构件(10、20)的所述应答器(11)处于另一构件(20、10)的所述近场通信读取模块(21)的近场区域中；并且
b)等待直到交换了针对所述耦联需要的信息为止，并且结束所述耦联。
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