CN118140221A - 用于处理患者传感器数据的设备、系统和方法 - Google Patents

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Abstract

一种用于处理患者(P)传感器数据的电子设备(1)包括：一个或更多个感测设备(10)，所述一个或更多个感测设备(10)用于测量关于该患者(P)的身体的物理参数；以及控制单元(11)，该控制单元(11)适于：经由该控制单元(11)的一个或更多个通信接口(110)提供用于在监测设备(20)处认证该电子设备(1)的认证数据；使用一个或更多个感测设备(10)来获取指示关于该患者(P)的身体的物理参数的测量值的传感器数据；以及经由一个或更多个通信接口(110)提供传感器数据。

Description

用于处理患者传感器数据的设备、系统和方法
本发明涉及用于处理患者传感器数据的设备、系统和方法。
在与医学治疗/操作相关的各种情况下，如在重症监护期间，尤其是在向患者施用药物期间重新定位患者时，对患者进行监测是期望的。例如，当向患者施用药物特别是麻醉药物时，或者在靶控输注(TCI)期间。TCI通常是指由计算机辅助的输注系统执行的输注操作，该计算机辅助的输注系统基于数学模型计算特定身体隔室中的物质浓度，并且在设定目标浓度后，调整输注速率，使得患者的身体隔室中的浓度朝向预定义目标浓度收敛并保持在该预定义目标浓度。TCI输注系统通常由控制设备以及一个或多个输注设备组成，该控制设备可以与输注设备分离或者可以集成到输注设备中。
为了设置输注操作，在本文中，可以使用人机界面将以下各项输入到系统中：患者特定参数，例如患者的年龄、体重、性别；以及药物特定参数，例如药物的类型，例如麻醉剂的类型；以及患者的身体隔室中的期望目标浓度，例如与麻醉过程中患者脑部中的药物水平相关的期望目标浓度。
基于根据经验确定的群体药代动力学模型，并使用药物(例如丙泊酚)的已知药代动力学和患者特定的药效学参数集以及借助于患者特定的数据，TCI系统可以通过计算如在模型内定义的身体隔室中的药物浓度来对患者体内的药物分布(随时间)进行建模。在靶控输注方案的执行期间，在本文中，可以根据关于患者身体的一个或更多个物理参数例如与患者体内的药物浓度相关的物理参数的测量值，例如通过以下操作来重复地调整数学模型：测量患者的呼吸中或患者的血浆(血液)隔室中的药物浓度，或者测量(电)生理数据，例如，诸如EEG或ECG信号的生物信号，或者导出诸如所谓的双谱(BIS)指数的指数。根据测量值，可以在操作期间使用数学模型，使得其适当地反映患者的身体隔室中的浓度，使得可以考虑患者个体效应，例如患者特定的代谢。因此，一个或更多个物理参数的测量使得能够获得期望的医学效果，例如在麻醉过程期间的麻醉效果。
为了获得期望的医学效果，并且还为了精确地了解患者的状态，期望获得关于患者的身体的一个或更多个物理参数的可靠的测量值。
本发明的目的是获取并提供指示关于患者的一个或更多个物理参数的可靠的测量值的传感器数据。
该目的通过包括各个独立权利要求的特征的电子设备、通过包括各个独立权利要求的特征的系统以及通过包括各个独立权利要求的特征的方法来实现。
根据一方面，提供了用于在医学操作中使用的电子设备。在这种情况下，术语医学操作意指在医学环境中采取的任何医学治疗动作。例如但不限于重症监护、患者的重新定位，尤其是在向患者施用药物期间。电子设备包括控制单元和用于测量关于患者的身体的物理参数的一个或更多个感测设备。控制单元适于：经由其的一个或更多个通信接口提供用于在电子设备外部的监测设备处认证电子设备的认证数据；使用一个或更多个感测设备来获取指示关于患者的身体的物理参数的测量值的传感器数据；以及经由一个或更多个通信接口提供所获取的传感器数据。因此，控制单元适于实现监测设备与电子设备之间的通信连接。此外，控制单元包括至少一个存储器。
控制单元可以被直接集成到感测设备中。替选地，控制单元可以是包括在电子设备中的独立部分。
例如，控制单元可以是安装在感测设备上或感测设备中的专用芯片。
因此，电子设备可以是智能传感器，并且其允许在使用电子设备记录电子设备的传感器数据之前确定电子设备是否适合于相应的操作。例如，如果电子设备不能提供操作所需的功能和/或测量精度，如果电子设备已经被使用太久，如果电子设备之前已经被用于另一患者等，则电子设备可能是不合适的。这允许提供关于患者的一个或更多个物理参数的更可靠的测量值。认证数据对于给定的电子设备和/或对于其在多个不同类型的电子设备中的类型可以是唯一的。不同类型的电子设备可以包括适于测量不同物理参数和/或患者的身体的不同位置处的物理参数的感测设备。一个或更多个通信接口可以以硬件和/或软件实施。关于患者的身体的物理参数可以是例如(电)生理参数。
根据一个实施方式，电子设备包括作为EEG电极的感测元件。电子设备包含柔性条带，该柔性条带包含柔性电路，该柔性电路上布置有三个或更多个EEG电极以收集EEG信号。此外，安全元件包含在控制单元中，还附接至柔性条带。在使用时，柔性条带沿着前额布置到患者的一个太阳穴。电极沿着条带的固定位置确保感测元件在患者前额和太阳穴上的适当放置。
例如，电子设备借助于线缆将感测设备和控制单元与监测设备通信地连接。其他无线连接也是可能的，例如蓝牙、红外、RFID、Wi-Fi等。
电子设备特别是电子设备的控制单元可以包括适于提供认证数据的安全元件。安全元件可以适于仅在特定前提条件下提供对安全信息的访问，例如，对认证数据或其他存储的数据的访问。例如，仅当预定义密码密钥和/或密码和/或其他预定义信息被提供给安全元件时，安全元件才提供对安全信息的访问。这使得能够保护敏感信息以及可靠且安全的操作。安全元件可以是安装在控制单元上或控制单元中的专用芯片。替选地，安全元件可以是控制单元的片上系统(SoC)的一部分。
可选地，电子设备特别是电子设备的安全元件包括(加密的或未加密的)密码密钥和/或密码算法。这可以与认证数据一起供应，或者作为认证数据供应，或者被供应以生成认证数据。这实现特别安全的通信。
认证数据可以由加密的密码密钥或者更一般地由加密的一条信息组成，或者认证数据可以包括加密的密码密钥或者更一般地加密的一条信息。这可以由监测设备用特定密钥来解密。例如，监测设备可以向电子设备发送密钥或该条信息。然后，电子设备用密码算法对该密钥或该条信息进行加密，并将其与认证数据一起提供或将其作为认证数据提供。密码算法可以是基于(由监测设备和电子设备共享的)共享密钥的对称密码算法，或者该密码算法可以是基于一个或更多个私钥和公钥对的非对称密码算法。例如，电子设备的控制单元(特别是其中的安全元件)可以存储监测设备的公钥，和/或监测设备可以存储电子设备的公钥。这使得能够确保电子设备仅与(例如，特定的)监测设备一起使用，以避免可靠性较低和/或精度低于特定操作所必需的精度的组合或者其他不合适的组合。
替选地或另外地，认证数据可以指示电子设备的类型和/或合适的监测设备的类型。这也使得能够避免可靠性较低和/或精度低于特定操作所必需的精度的组合或者其他不合适的组合。
这些实施方式确保只要使用由其安全元件标识的特定电子设备并且只要满足足够的条件(例如未到期)，就可以仅向用户提供关于药物剂量例如麻醉剂量的建议。
特别是在咨询系统(例如开环系统)中，这种行为提供附加的安全层，从而意味着电子设备将仅能够在安全元件存在并且被适当地预编程的情况下向监测设备提供数据。
控制单元包括至少一个存储器特别是非易失性存储器、或者用于存储数据的易失性和非易失存储器的组合。例如，控制单元的存储器可以是安全元件的一部分。替选地或另外地，控制单元的存储器可以在安全元件的外部。可选地，安全元件外部的这种存储器可以由安全元件访问(可选地仅可由安全元件访问)。存储器允许存储特定的数据，如下面更详细地描述的，并由此实现特别可靠的功能。
存储器存储用于指示和/或计算电子设备的到期日期的到期数据。控制单元适于经由一个或更多个通信接口提供存储的到期数据，例如提供给与电子设备通信地连接的监测设备。这使得能够避免在电子设备的寿命终止后使用电子设备，提高测量的可靠性。到期数据可以例如包括使用时间和电子设备的制造日期。替选地或另外地，到期数据可以包括特定的到期日期。通常，到期数据使得监测设备能够确定电子设备是已经到期并且需要更换还是可以使用。例如，在监测设备确定到期数据已经过去或者已经超过使用时间的情况下，例如确定无效的情况下，生成警告消息，该警告消息向用户指示传感器已经到期。警告消息可以是例如由监测设备生成的声学信号和/或视觉信号等。此外，监测设备的屏幕可能冻结，从而禁止电子设备的进一步使用。
另外，控制单元可以适于将传感器数据和/或麻醉数据和/或患者数据特别是所有这些数据存储在存储器中。麻醉数据可以指示麻醉的类型。患者数据可以指示姓名、年龄、体重、性别和/或健康状况等。由此，电子设备可以连续地或重复地与同一患者一起使用，但与不同的监测设备一起使用。在数据已经被存储在存储器中之后，电子设备与同一患者和另一监测设备的进一步使用可以被简化并且更可靠。例如，电子设备可以将从监测设备接收到的数据存储在存储器中，并且将该数据提供给另一监测设备(特别是在成功认证之后)。
例如，在患者从一个医院单元转移到不同的医院单元，例如从重症监护室(ICU)转移到手术室(OR)，并且在ICU和手术室内使用不同的监测设备的情况下，可以使用已经存储在电子设备的存储器中的数据，特别是如果在ICU中的监测设备是用于监测麻醉深度的设备时。
因此，电子设备可能能够提供用于根据患者的不同特性例如年龄、健康状况等实现潜在的不同类型的监测算法的信号。例如，儿科的和老年的全身麻醉在脑部活动反应方面可能与成人明显不同。
另外地或替选地，控制单元可以适于将使用数据存储在存储器中。这意味着，控制单元存储关于电子设备已经在哪个操作中使用和/或使用了多长时间的信息。这些信息可以用于确定增强的到期日期，该增强的到期日期在最初存储的到期日期之前到期。例如，如果电子设备已经在极限的边缘使用了很长一段时间，那么这可能会导致比其最初存储到存储器的到期日期更早的到期日期。此外，仅在短时间段内多次使用电子设备可能导致使用时间减少，从而导致更早的到期日期。由此，给出了与关于患者的身体的一个或更多个物理参数的测量值的可靠性相关的额外的保障措施。另外地或替选地，到期日期被设置为生产日期+x个月。如果检测到使用，则生成使用数据，并且在首次使用电子设备之后的24小时设置增强的到期日期。另外地或替选地，如果一个或多个感测设备被移除三个时间段——这三个时间段持续的时间长于预定时间段，则将达到到期日期或增强的到期日期。预定时间段优选地在几分钟的范围内，因为每次移除都会使感测设备的电极的导电性能变差。
换言之，监测设备通过计算所使用的时间和/或断开连接或者通过将所存储的到期日期与监测设备的日期进行比较来确定电子设备是否已经到期。
控制单元可以适于经由一个或更多个通信接口例如从监测设备接收数据(例如，上述数据中的一些或全部)，并且将接收到的数据存储在存储器中。
一个或更多个感测设备中的每一个可以是(或包括)例如用于获取患者的(电)生理数据作为传感器数据的电极。这特别实现了可靠的麻醉过程。
根据一方面，提供了用于处理患者传感器数据的系统。该系统包括电子设备，例如根据本文中描述的任何方面或实施方式的电子设备。该系统还包括监测设备(例如，如上所述或本文其他地方所述)。监测设备包括认证模块和一个或更多个通信接口。一个或更多个通信接口可以以硬件和/或软件实施。一个或更多个通信接口可以特别适于与电子设备的一个或更多个通信接口进行通信。系统(例如，系统的监测设备)适于：(经由其一个或更多个通信接口)从电子设备接收认证数据；借助于认证模块确定接收到的认证数据的有效性；以及基于所确定的接收到的认证数据的有效性，记录从电子设备接收到的传感器数据。这使得能够提高测量的可靠性。认证模块可以以硬件和/或软件实施。此外，监测设备适于接收由电子设备的通信接口发送的到期数据。
例如，如果接收到的认证被确定为无效，则监测设备可以适于禁用对传感器数据的记录。因为，只有在认证成功的情况下才会记录传感器数据。作为示例，电子设备可以独立于认证而获取传感器数据和/或发送传感器数据，并且监测设备接收该传感器数据，但仅在认证成功的情况下(即，认证数据被确定为有效)才记录该传感器数据。替选地或另外地，在成功认证后，监测设备向电子设备发送反馈消息，从而确认成功认证。电子设备然后(例如，仅在那时)可以在接收到反馈消息后获取传感器数据和/或向监测设备发送传感器数据。
另外地，如果电子设备超过其到期日期，则监测设备可以示出警告。根据一个实施方式，监测设备将继续记录传感器数据。根据替代实施方式，监测设备将拒绝记录传感器数据。
另外地，监测设备可以适于检查在当前操作期间是否达到到期日期，并且如果是，则监测设备将示出警告。
系统可以包括输注设备，特别是用于施用麻醉药物的输注设备。输注设备可以是监测设备的一部分，或者输注设备可以与监测设备分离。输注设备与监测设备(例如，监测设备的其余部分)通信地连接。替选地或另外地，系统可以适于基于传感器数据来确定和/或监测麻醉深度。
根据一方面，提供了用于处理患者传感器数据的方法。该方法包括：
1)经由电子设备的控制单元的一个或更多个通信接口提供用于在监测设备处认证电子设备的认证数据；
2)经由电子设备的控制单元的一个或更多个通信接口在监测设备处提供电子设备的到期数据，
3)使用电子设备的一个或更多个感测设备来获取指示关于患者的身体的物理参数的测量值的传感器数据；以及
4)经由电子设备的控制单元的一个或更多个通信接口提供传感器数据。
可选地，步骤1至3按上述顺序执行。替选地，这些步骤按不同的顺序执行。
该方法可以使用根据本文中描述的任何方面或实施方式的电子设备。关于该方法的优点，参考上面对电子设备的描述。
该方法还可以包括以下步骤：
a)经由监测设备的一个或更多个通信接口接收认证数据；
b)借助于监测设备的认证模块确定接收到的认证数据的有效性；以及
c)基于所确定的接收到的认证数据的有效性，记录从电子设备接收到的传感器数据。
可选地，步骤a至c按上述顺序执行。替选地，这些步骤按不同的顺序执行。例如，在步骤1之后执行步骤a并且/或者在步骤3之后执行步骤c。
根据一个实施方式，如果响应于步骤1认证失败，则省略步骤2、步骤3和步骤4。
该方法还可以包括以下步骤：
d)经由监测设备的一个或更多个通信接口接收到期数据；
e)借助于监测设备确定电子设备是否超过其到期日期；
f)如果达到到期日期，则给出警告。
根据第一实施方式的电子设备适合于在例如全身麻醉的医学操作中使用。例如，电子设备包括作为用于测量关于患者的身体的EEG信号的感测设备的多个电极。此外，电子设备包括控制单元，例如处理器，其适于经由控制单元的一个或更多个通信接口提供用于在监测设备处认证电子设备的认证数据。认证数据至少包括有效/无效信息或者关于传感器类型、制造商和/或到期数据的数据。换言之，电子设备充当具有额外功能的EEG传感器。
电子设备使用一个或更多个电极来获取指示关于患者的身体的物理参数(EEG)的测量值的传感器数据；以及经由一个或更多个通信接口提供传感器数据，其中，控制单元包括用于存储数据的存储器，该存储器存储用于指示和/或计算电子设备的到期日期的到期数据。控制单元适于经由一个或更多个通信接口提供到期数据。
根据前述实施方式的电子设备还包括适于提供认证数据的至少一部分的安全元件。安全元件包括例如密码密钥和/或密码算法。更优选地，在监测设备和电子设备两侧使用密码密钥进行认证。
根据前述实施方式中的任何实施方式的电子设备，其中，认证数据还指示电子设备的类型和/或合适的监测设备的类型。例如，EEG传感器适合于与特定的麻醉监测设备一起使用和/或与通用EEG监测设备一起使用。
根据前述实施方式中的任何实施方式或其组合的电子设备，其中，控制单元被配置成将传感器数据和/或麻醉数据和/或者患者数据存储在存储器中。
根据前述实施方式中的任何实施方式或其组合的电子设备，其中，该电子设备包含柔性条带，该柔性条带包含柔性电路，该柔性电路上布置有三个或更多个EEG电极以收集EEG信号。此外，安全元件包含在控制单元中，其还附接至例如胶合至柔性条带。
根据前述实施方式的电子设备，其中，该柔性条带适合于沿着患者的前额布置到一个太阳穴。电极沿着条带的固定位置确保感测元件在患者前额和太阳穴上的适当放置。优选地，一个电极放置在患者前额的中间，一个放置在患者的太阳穴上，并且另一个位于前额与太阳穴之间。
例如，电子设备借助于线缆将感测设备和控制单元与监测设备通信地连接。
根据第一实施方式的用于处理患者传感器数据的系统包括根据前述实施方式之一的电子设备和用于监测麻醉状态的监测设备。监测设备包括认证模块和一个或更多个通信接口。系统适于经由监测设备的一个或更多个通信接口从电子设备(EEG传感器)接收认证数据。监测设备适于借助于认证模块确定接收到的认证数据的有效性，并且基于所确定的接收到的认证数据的有效性记录从电子设备接收到的传感器数据。换言之，传感器应向监测设备提供关于患者的身体的生理参数。生理参数例如EEG数据应在监测设备检查了关于传感器类型、制造商和/或到期数据(例如到期日期、使用时间)的传感器认证后进行处理。这通过确保传感器不在超过其寿命和/或保质期时使用来保证数据的质量。
根据第一实施方式的用于处理患者传感器数据的系统，该系统包括显示器。显示器可以是监测设备本身的一部分或者连接至监测设备。显示器可以使监测设备的数据可视化和/或允许用户的输入。可视化数据可以是从电子设备接收到的数据和/或使用从电子设备接收到的数据计算的数据之外的数据。例如，接收到的EEG数据被用于计算患者的麻醉深度，并且显示器基于从电子设备接收到的EEG数据使患者的麻醉状态可视化。
此外，可以显示关于电子设备的剩余寿命的信息。
根据第一实施方式的用于处理患者传感器数据的系统，其中，如果接收到的认证数据被确定为无效，则监测设备适于禁用对传感器数据的记录。在由于无效的认证数据而导致认证失败的情况下，监测系统可以为用户生成警报信号以及无效信息以更换电子设备。
例如，在由于无效的传感器类型或制造商数据而导致认证失败的情况下，显示器冻结。
例如，在由于无效的到期数据而导致认证失败的情况下，系统生成声学和/或视觉信号。视觉信号可以例如是显示器上的消息，其通知用户更换电子设备。
根据前述实施方式之一的用于处理患者传感器数据的系统，其中，一旦传感器已被验证用于监测，监测设备就应根据生理信号计算第一麻醉剂和/或第二麻醉剂的效果，并且在适当时确定关于输注第一麻醉剂、第二麻醉剂或两种麻醉剂的建议动作。另外地，传感器可以携带患者的生理数据，从而允许在连接至另一有效设备例如另一麻醉监测设备或通用EEG监测设备时恢复对该患者的监测。例如，患者从手术室(OR)转移到重症监护室(ICU)或者从重症监护室转移到手术室时，每个病房都可以恢复麻醉监测。
除了任何前述实施方式之外或与任何前述实施方式相结合，电子设备还可以被配置成根据期望在其中使用该电子设备的过程(相应地，医学操作)的类型和该电子设备应可连接至的监测设备的类型来提供这样的信号：例如，该电子设备是否仅用于监测数据，该电子设备是否是靶控输注设备(TCI)，该电子设备是否是静脉内麻醉输注系统，该电子设备是否是咨询麻醉深度监测器或者该电子设备是否是实施前述的任何组合的设备。当连接至前述监测设备之一或任何组合时，监测设备可以被配置成向电子设备发送信号，其请求关于期望在其中使用该电子设备的过程的类型的信息，从而启用电子设备针对该类型的功能并冻结其余功能。电子设备适于将该信息记录到其存储器中，以使该数据可用于分析设备(特别是监测设备)。
根据一方面，监测设备能够识别电子设备是否连接以仅监测数据，是否是靶控输注设备(TCI)，是否是静脉内麻醉输注系统，是否是咨询麻醉深度监测器，或者是否是实施前述的任何组合的设备，或者反之亦然。
根据第一实施方式的用于处理患者传感器数据的方法，该方法包括以下步骤：经由电子设备的控制单元的一个或更多个通信接口提供用于在监测设备处认证电子设备的认证数据。此外，经由电子设备的控制单元的一个或更多个通信接口向监测设备提供到期数据。
另外地，该方法包括以下步骤：使用电子设备的一个或更多个感测设备来获取指示关于患者的身体的物理(生理)参数的测量值的传感器数据；以及经由电子设备的控制单元的一个或更多个通信接口提供传感器数据。所获取的传感器数据包括例如由电子设备测量的EEG数据。
根据前述实施方式之一的方法还包括以下步骤：
经由监测设备的一个或更多个通信接口接收认证数据；
借助于监测设备的认证模块确定接收到的认证数据的有效性；以及经由监测设备的一个或更多个通信接口接收到期数据；
借助于监测设备确定电子设备是否已经到期；
基于所确定的接收到的认证数据的有效性，记录从电子设备接收到的传感器数据。
该方法还可以包括以下步骤：
向用户提供用于验证对认证数据的接收的信号；
向用户提供指示认证数据的有效性的信号。
另外地，用于处理患者传感器数据的方法可以包括以下步骤：如果接收到的认证数据特别是指示传感器类型和/或制造商的接收到的数据被监测设备确定为无效，则禁用对传感器数据的记录。在由于无效的认证数据而导致认证失败的情况下，监测系统可以为用户生成警报信号以及无效信息以更换电子设备。
此外，在由于无效的传感器类型或制造商数据而导致认证失败的情况下，显示器可以冻结，从而禁用任何进一步动作。
另外地，用于处理患者传感器数据的方法可以包括生成用于指示认证失败的声学和/或视觉信号以使到期数据无效的步骤。例如，在监测设备的显示器上显示消息，通知用户更换电子设备。
换言之，如果借助于传感器类型或制造商数据进行的认证成功，并且电子设备未到期，则应记录和监测生理参数。
此外，该方法可以包括显示关于电子设备的剩余寿命的信息的步骤。该信息可以例如显示在监测设备的显示器上。剩余寿命可以帮助用户决定电子设备是否仍然适合于计划的用例。例如，患者的麻醉状态计划持续三个小时，并且电子设备的剩余寿命为四个小时，这可能导致决定使用不同的电子设备，以使寿命耗尽的风险最小化。
在剩余寿命小于特定预定寿命的情况下，系统可以经由监测单元的显示器向用户提供该信息。该信息可以与确认应使用电子设备的查询相链接。
该方法可以使用根据本文中描述的任何方面或实施方式的系统。关于该方法的优点，参考上面对系统的描述。
随后将通过参考附图中所示的实施方式更详细地描述构成本发明基础的构思。在本文中：
图1示出了用于利用电子设备处理患者传感器数据和用于执行靶控输注的系统的示意性视图；
图2示出了图1的电子设备的控制单元的示意图；
图3示出了具有图1的电子设备的用于处理患者传感器数据的系统的功能图；
图4示出了具有图1的电子设备以及具有输注设备的用于处理患者传感器数据的系统的功能图；以及
图5示出了具有图1的电子设备的用于处理患者传感器数据的方法的流程图。
随后，将在某些实施方式中描述用于例如在麻醉过程期间处理患者传感器数据的设备、系统和方法。本文中描述的实施方式不应被解释为限制本发明的范围。
在所有附图中视情况使用相同的附图标记。
图1示出了系统2的示意图，系统2可以用于例如向患者P施用麻醉药物的麻醉过程中，所述麻醉药物例如是镇痛剂或催眠剂，例如丙泊酚和/或瑞芬太尼。在该设置中，多个设备被布置在支架25上并且经由不同的管线和/或线缆连接至患者P。
特别地，输注设备23A、23B、23C——例如输注泵，特别是注射泵或容积泵——连接至患者P，并且用于经由管线230A、230B、230C将诸如丙泊酚、瑞芬太尼和/或肌肉松弛药物的不同的药物静脉内注射至患者P，以便实现期望的麻醉效果。管线230A至230C例如连接至提供到患者P的静脉系统的通路的单个端口，使得可以经由管线230A至230C将相应药物注射到患者的静脉系统中。
此外，支架25可以保持通气设备22，用于例如在患者P处于麻醉状态时向患者P提供人工呼吸。通气设备22经由管线220连接至嘴部件221，使得通气设备22与患者P的呼吸系统相连通。
支架25还保持用于监测患者P的监测设备20，例如生物信号监测器，例如EEG监测器，该监测设备经由例如如图1中线缆204所示的有线和/或无线连接连接至电子设备1。如下面将进一步详细描述的，电子设备1包括多个感测设备10，在该示例中，所述多个感测设备10附贴至患者P。感测设备10被配置和布置成用于例如通过以下操作测量关于患者P的身体的物理参数，例如与患者P体内的药物浓度相关的物理参数：测量患者P的呼吸中或患者P的血浆(血液)隔室中的药物浓度；或者测量(电)生理数据，例如，诸如EEG或ECG信号的生物信号；或者导出诸如所谓的双谱(BIS)指数的指数。
在本示例中，感测设备10中的每一个是电极。电子设备1被配置成借助于电极测量作为关于患者P的身体的物理参数的电压(替选地或另外地，电流)。在图1所示的示例中，感测设备10附贴(并且被配置成附贴)至患者P的前额，用于例如在麻醉过程期间监测患者P的脑部活动。
将通过电子设备1获取的传感器数据提供给监测设备20、输注设备23A至23C和/或控制设备24。如有必要，向用户提供信号例如声学或光学信号以调整输注设备23A至23C的控制操作，从而实现期望的麻醉效果。替选地，控制设备24对应于通过电子设备获取的传感器数据来调整输注设备23A至23C的控制操作，并且将修改后的控制信号输出至输注设备23A至23C，以实现期望的麻醉效果。所获取的传感器数据指示关于患者的身体的物理参数的测量值。
图1的示例的电子设备1是(电)生理信号传感器。图1的电子设备1也可以被称为智能传感器。电子设备1还包括将在以下详细描述的控制单元11。
控制单元11可以直接集成到感测设备10中的一个感测设备中。替选地，控制单元可以是包括在电子设备中的独立部分。
另外地，控制设备24由支架25保持，控制设备24用于控制输注设备23A至23C中的一个或多个输注设备的输注操作，使得输注设备23A至23C以受控的方式将药物注射到患者P以获得期望的效果，例如麻醉效果。替选地或另外地，控制设备24可以控制通气设备22和/或监测设备20和/或其他设备的操作。
显示器26也安装在支架25上。显示器26可以使安装在支架25上的各种设备例如监测设备20的数据可视化并且/或者允许用户输入到这些设备。
在本文中应注意，控制设备24也可以集成到监测设备20、通气设备22或输注设备23A至23C中，使得控制设备24可以由相应的设备实现。还应注意，系统2不一定包括通气设备22、输注设备23A至23C、控制设备24、支架25和/或显示器26。系统2的各个设备经由有线或无线连接彼此通信地连接。
替选地或另外地，电子设备1可以被配置成例如用于测量例如患者P的呼吸中的一种或多种药物的浓度，或者测量与例如双谱指数相关并允许确定例如双谱指数的信息。例如，该电子设备可以实施为所谓的IMS监测器，该IMS监测器用于借助于所谓的离子迁移谱测量患者的呼吸中的药物浓度。也可以使用其他传感器技术。
图2更详细地示出了图1的电子设备1的控制单元11。控制单元11包括通信接口110、安全元件(SE)111、存储器112和处理器113。
通信接口110适于与监测设备20建立通信通道3(参见图3)，以在电子设备1与监测设备20之间交换数据。通常，电子设备1可以包括一个或更多个通信接口110。因此，控制单元11适于实现监测设备20与电子设备1之间的通信连接。
安全元件111适于提供认证数据的至少一部分。该安全元件111可以访问存储器112和/或包括存储密码密钥和密码算法(例如加密算法)的内部存储器。由安全元件111提供的认证数据包括加密的密码密钥。此外，认证数据包括指示电子设备的类型的数据，该电子设备的类型例如是制造商、感测设备的类型和/或合适的监测设备的类型。
存储器112存储数据。存储器112至少部分地是非易失性的，但也可以包括易失性部分。控制单元11适于将使用感测设备10获取的传感器数据、麻醉数据和患者P数据存储在存储器112中。此外，存储器112存储用于指示或计算电子设备1的到期日期的到期数据。在本示例中，到期数据包括使用时间和电子设备1的制造日期。替选地或另外地，到期数据可以包括特定的到期日期。通常，到期数据使得监测设备20能够确定电子设备1是已经到期并且需要更换还是可以使用。控制单元11适于经由通信接口110提供到期数据。此外，存储器112可以存储电子设备1的先前使用的使用数据，该使用数据例如指示电子设备1通常已经被使用和/或指示已经在其中使用了电子设备1的过程的类型。控制单元11适于经由通信接口110提供使用数据。电子设备1适于将来自感测设备10的传感器数据存储在存储器112中。替选地，在电子设备1处不存储传感器数据。此外，控制单元11适于经由一个或更多个通信接口110接收数据，并且将接收到的数据存储在存储器112中。因此，电子设备1可以从监测设备20接收数据并且将该数据存储在存储器中。
电子设备1还包括处理器113。处理器113适于执行存储在存储器112中的指令，以执行本文中描述的电子设备1的各种步骤，具体是：
-经由电子设备的控制单元11的一个或更多个通信接口110向监测设备20提供用于在监测设备20处认证电子设备1的认证数据；
-经由电子设备1的控制单元11的一个或更多个通信接口110向监测设备20提供到期数据；
-使用一个或更多个感测设备10来获取指示关于患者P的身体的物理参数的测量值的传感器数据；以及
-经由电子设备1的控制单元11的一个或更多个通信接口110向监测设备20提供传感器数据。
处理器113通信地耦接至存储器112。此外，处理器113通信地耦接至安全元件111。替选地，存储器112和/或处理器113包括在安全元件111中。
电子设备1使得能够由(例如实施为静脉内麻醉输注系统和/或咨询麻醉深度监测器的)监测设备20记录传感器数据，以及验证电子设备1的真实性、使用时间和/或到期日期。此外，电子设备1可以被配置成记录传感器数据和/或麻醉数据和/或患者P的数据。在咨询(开环)系统中，在某些时间点处，特别是在向患者施用药物剂量之前，需要用户交互以便手动确认操作。
图3示出了用于处理患者传感器数据的系统2’。系统2’包括图1的电子设备1和监测设备20。
电子设备1的感测设备10(在本示例中为三个)在本示例中借助于导线通信地连接至控制单元11，以使得控制单元11能够从感测设备10获取传感器数据。
此外，控制单元11经由线缆204(替选地或另外地经由另一有线或无线连接)借助于通信通道3与监测设备20通信地连接。
监测设备20包括通信接口200、认证模块201、存储器202和处理器203。
通信接口200适于与电子设备1的通信接口110建立通信通道3。通常，监测设备20可以包括一个或更多个通信接口200。
认证模块201适于接收并检查由电子设备1提供的认证数据。认证模块201可以以硬件和/或软件实施。
存储器202适于存储数据。存储器202至少部分地是非易失性的，但也可以包括易失性部分。如果认证模块201以软件实施，则存储器202可以存储认证模块201。存储器202还可以适于存储来自电子设备1的传感器数据。
处理器203适于执行存储在存储器202中的指令，以执行本文中描述的监测设备20的各种步骤，具体是：
-从电子设备1接收认证数据；
-借助于认证模块201确定接收到的认证数据的有效性；以及
-基于所确定的接收到的认证数据的有效性，记录和/或实行记录从电子设备1接收到的传感器数据；
-从电子设备1接收到期数据；以及
-由合适的装置确定电子设备1是否已经到期。
来自电子设备1的传感器数据可以被存储在监测设备20的存储器202和/或存储存储器21中。存储存储器21与电子设备1和/或监测设备20通信地连接。存储存储器21可以被布置在电子设备1、监测设备20、例如安装在支架25上的专用存储系统、参照图1描述的另一系统例如控制设备24中，或者位于远程。
当监测设备20被接通和/或当电子设备1连接至监测设备20时，将认证数据提供给监测设备20。例如，监测设备20请求认证数据，或者电子设备1在连接建立后自动供应认证数据。
监测设备20验证电子设备1的制造商被授权以与监测设备20和/或选择的过程一起使用。此外，监测设备20验证加密的密钥是真实的，例如，对应于所指示的制造商。更一般地说，认证信息可以包括未加密的第一条信息和加密的第二条信息。第一条信息和第二条信息彼此对应。例如，第一条信息和第二条信息是相同的和/或每条信息包括相同来源的指示。认证模块201适于对加密的密钥(加密的第二条信息)进行解密。为此，监测设备20存储和/或接收密码密钥。该密码密钥可以特定于电子设备1的特定来源(例如，制造商)。监测设备20可以存储多个密码密钥。例如，监测设备20基于第一条信息(例如，制造商的指示)来选择多个密码密钥中的一个。经解密的密码密钥(经解密的第二条信息)由认证模块201检查，例如，与存储在监测设备20中或可由监测设备20访问的密钥(一条信息)进行比较。
在验证认证数据之后，电子设备1被成功地认证。然后，监测设备20通过监测设备20的合适的装置例如处理单元检查电子设备1是否已经到期。在该示例中，监测设备20检查到期数据，电子设备1是否超过其推荐的到期日期(保质期)和/或是否已经被用于另一过程。为此，电子设备1将上述到期数据和使用数据提供给监测设备20。如果监测设备20还不能成功地认证电子设备1，或者如果确定电子设备1已经在除了当前选择的过程之外的另一过程中使用，则监测设备20中止监测。如果确定电子设备已经到期，则监测设备20向用户示出(可见和/或可听的)警告消息，但是继续监测来自电子设备1的传感器数据，替选地，如果达到了到期日期或增强的到期日期，则监测设备20中止监测。
因此，在认证和检查到期和先前使用之后，可以启用系统2’的操作。这可以由从电子设备1提供给监测设备20的对应消息触发，和/或由从监测设备20提供给电子设备1的对应消息触发。
响应于启用系统2’的操作，监测设备20向电子设备1发送患者数据和/或麻醉数据。电子设备1接收患者数据和/或麻醉数据并且将其存储例如在存储器112中。替选地或另外地，系统2’被配置成使得响应于启用系统2’的操作，电子设备1向监测设备20发送患者数据和/或麻醉数据，其中，监测设备20接收患者数据和/或麻醉数据并且将其存储例如在存储器202中。后者可以在电子设备1再次用于同一患者P时适用。
此外，响应于启用系统2’的操作(或作为其替选方案)，电子设备1的控制单元11记录传感器数据。该系统适于将传感器数据存储在监测设备20的存储器202中和/或存储在存储存储器21中和/或存储在电子设备1的存储器112中。
现在转到图4，将描述用于处理患者传感器数据的系统2”。系统2”包括图1和图3的电子设备1和监测设备20、以及图1的输注设备23A至23C中的至少一个输注设备。
输注设备23A至23C例如借助于无线或有线连接经由通信通道3与电子设备1通信地连接，该无线或有线连接可以是输注设备23A至23C与电子设备1之间的直接连接或者经由监测设备20的连接。
系统2”的认证机制与参照图3所描述的认证机制相同。根据图4，系统2”被配置成(例如，响应于启用系统2”的操作)使得输注设备23A至23C向电子设备1发送患者数据和/或麻醉数据，其中，电子设备1接收患者数据和/或麻醉数据并且将其存储例如在存储器112中。麻醉数据可以包括指示麻醉过程类型的数据、麻醉的一个或更多个参数、算法等。替选地或除了存储数据之外，电子设备1还可以被配置成向监测设备20发送患者数据和/或麻醉数据(例如，响应于启用系统2”的操作)。
例如，当电子设备1和/或监测设备20连接至一个或更多个静脉内麻醉输注设备和/或靶控输注(TCI)设备(例如，图1的输注设备23A至23C)时，并且仅当电子设备1被认证，在患者数据被引入监测设备20中(或被引入与其通信地连接的另一设备中)时，将数据包从监测设备20发送至电子设备1。然后，电子设备1将该数据包存储在电子设备1的存储器112中。该存储器112可以由监测设备20(例如，通过其提供给监测设备20的内容)读取，以根据患者的性质和其正在进行的过程的类型(借助于监测设备20)来潜在地选择(多个监测算法中的)最适当的监测算法。监测设备20还将病例标识符写入电子设备1中(例如，将病例标识符发送至电子设备1，电子设备1将该病例标识符存储在存储器112中)。
可选地，系统2”被配置成使得数据包从输注设备23A至23C(例如，静脉内麻醉输注设备和/或靶控输注(TCI)设备)发送至电子设备1，以将意识丧失和/或意识恢复的指示符记录例如在电子设备1的存储器112中。在结束过程例如麻醉过程之后，如果已经使用过的电子设备1连接至监测设备20(或另一个合适的分析和/或监测设备)，则认证成功，并且病例标识符被监测设备20获知。因此，可以利用存储在电子设备1中的信息在监测设备中查看该病例。
应当理解，本文中描述的电子设备1、系统2、2’、2”以及方法可以用于获得(电)生理数据，目的是监测与麻醉深度和镇静过程、催眠、痛觉缺失、肌肉放松以及患者移动相关的主要组成部分中的多达四个组成部分。全身麻醉的目标是在整个过程期间提供整体的不敏感和无意识。全身麻醉的基本要素包括：无意识(催眠)、记忆缺失、痛觉缺失、肌肉放松、对有害刺激的运动反应减弱(患者的移动)、可逆性。电子设备1可以适于测量指示这些中的一个或更多个的参数。系统2、2’、2”可以包括多个电子设备1，所述多个电子设备1测量关于患者P的身体的不同物理参数(例如电压、电流、呼吸频率等)。
当使用生物医学传感器(例如，电子设备1)获取(电)生理信号用于记录和分析时，使患者P信息可用于分析设备(例如，监测设备20)是有利的。儿科的和老年的全身麻醉在脑部活动反应方面可能与成人明显不同。因此，可以提供的是，电子设备1被配置成提供用于根据患者的不同特征例如年龄、健康状况等作为患者数据来启用潜在的不同类型的监测算法的信号。
取决于使用电子设备1的环境的情况可以显著地变化。因此，电子设备1还可以被配置成根据其被用于的过程的类型例如用于ICU的镇静、手术过程或其他来提供信号。当存在静脉内麻醉输注设备或靶控输注设备(TCI)(例如，如此实施的监测设备20)时，该设备可以被配置成向电子设备1发送信号，请求关于正在执行的过程的类型例如镇静或手术过程(或者未定义的过程，如果用户没有定义的话)的信息。电子设备1适于将该信息记录在其存储器112中，以使该数据可用于分析设备(特别是监测设备20)。
电子设备1能够识别监测设备20是否连接以仅监测数据，是否是靶控输注设备(TCI)，是否是静脉内麻醉输注系统，是否是咨询麻醉深度监测器，或者是否是实施前述的任何组合的设备。
图5示出了用于处理患者P传感器数据的方法。
该方法在步骤S10处开始。其中，将上述监测设备20(其可以集成到输注设备23A至23C中)连接至上述电子设备1。
例如，监测设备20是静脉内麻醉输注系统和/或咨询输注深度监测器。电子设备1可以被称为智能传感器。
在随后的步骤S11中，发起对电子设备1的认证。这包括：经由电子设备1的控制单元11的一个或更多个通信接口110提供用于在监测设备20处认证电子设备1的认证数据；以及经由监测设备20的一个或更多个通信接口200接收认证数据。
在随后的步骤S12中，确定电子设备1是否被成功认证。这包括借助于监测设备20的认证模块201确定接收到的认证数据的有效性。
如果认证不成功，则该方法进行至步骤S13。其中，监测设备20没有记录来自电子设备1的传感器数据。例如，系统2、2’、2”被禁用。
如果认证成功，则该方法进行至步骤S14。其中，基于例如存储在电子设备1中的到期数据来确定电子设备1是否到期。这可以如上面更详细描述的那样执行。如果电子设备1已经到期，则该方法进行至步骤S15，其中，向用户示出警告或以其他方式用信号通知用户，并且进一步进行至步骤S16。否则，该方法直接进行至步骤S16。可选地，还基于例如存储在电子设备1中的使用数据来确定电子设备是否已经被用于另一监测过程。如果是这种情况，则该方法进行至步骤S13，否则该方法如图5所示的那样继续。
在步骤S16中，启用监测设备20。这可以包括从监测设备20向电子设备1传送应当发起对传感器数据的记录。
在随后的步骤S17中，记录传感器数据和/或麻醉数据和/或患者数据。这可以包括经由电子设备1的控制单元11的一个或更多个通信接口110提供传感器数据，并且例如由监测设备20记录从电子设备1接收到的传感器数据和/或将该传感器数据记录到存储存储器中。
本发明的构思不限于上述实施方式，而是可以以不同的方式实现。
附图标记列表
1 电子设备
10 感测设备
11 控制单元
110 通信接口
111 安全元件
112 存储器
113 处理器
2；2’；2” 系统
20 监测设备
200 通信接口
201 认证模块
202 存储器
203 处理器
204 线缆
21 存储存储器
22 通气设备
220 管线
221 嘴部件
23A至23C 输注设备
230A至230C 管线
24 控制设备
25 支架
26 显示器
3 通信通道
P 患者

Claims (13)

1.一种用于在医学操作中使用的电子设备(1)，包括：
一个或更多个感测设备(10)，所述一个或更多个感测设备(10)用于测量关于患者(P)的身体的物理参数；以及
控制单元(11)，所述控制单元(11)适于：
经由所述控制单元(11)的一个或更多个通信接口(110)提供用于在监测设备(20)处认证所述电子设备(1)的认证数据；
使用所述一个或更多个感测设备(10)来获取指示关于所述患者(P)的身体的所述物理参数的测量值的传感器数据；以及
经由所述一个或更多个通信接口(110)提供所述传感器数据，其中，所述控制单元(11)包括用于存储数据的存储器，所述存储器(112)存储用于指示和/或计算所述电子设备(1)的到期日期的到期数据，
其中，所述控制单元(11)适于经由所述一个或更多个通信接口(110)提供所述到期数据。
2.根据权利要求1所述的电子设备(1)，其特征在于，所述控制单元(11)包括适于提供所述认证数据的至少部分的安全元件(111)。
3.根据权利要求2所述的电子设备(1)，其特征在于，所述安全元件(111)包括密码密钥和/或密码算法。
4.根据前述权利要求中的一项所述的电子设备(1)，其特征在于，所述认证数据包括经加密的密码密钥。
5.根据前述权利要求中的一项所述的系统(2)，其特征在于，所述认证数据指示所述电子设备(1)的类型和/或合适的监测设备的类型。
6.根据前述权利要求中的一项所述的电子设备(1)，其特征在于，所述控制单元(11)被配置成将传感器数据和/或麻醉数据和/或者患者(P)数据存储在所述存储器(112)中。
7.根据前述权利要求中的一项所述的电子设备(1)，其特征在于，所述控制单元(11)适于经由所述一个或更多个通信接口(110)接收数据，并且将接收到的数据存储在所述存储器(112)中。
8.根据前述权利要求中的一项所述的电子设备(1)，其特征在于，所述一个或更多个感测设备(10)中的每一个是用于获取所述患者(P)的(电)生理数据作为传感器数据的电极(100)或者包括所述电极。
9.一种用于处理患者(P)传感器数据的系统(2；2’；2”)，包括：
根据前述权利要求中的一项所述的电子设备(1)；以及
监测设备(20)，所述监测设备(20)包括认证模块(201)和一个或更多个通信接口(200)，所述系统(2)适于：
经由所述监测设备(20)的所述一个或更多个通信接口(200)接收来自所述电子设备(1)的认证数据；
借助于所述监测设备的所述认证模块(201)确定接收到的认证数据的有效性；以及
基于所确定的接收到的认证数据的有效性，记录从所述电子设备(1)接收到的所述传感器数据。
10.根据权利要求9所述的系统(2；2’；2”)，其特征在于，如果接收到的认证数据被确定为无效，则所述监测设备(20)适于禁用对传感器数据的记录。
11.根据权利要求9或10所述的系统(2；2’；2”)，其特征在于输注设备(23A至23C)，其中，所述系统(2；2’；2”)适于基于所述传感器数据监测麻醉深度。
12.一种用于处理患者(P)传感器数据的方法，包括：
经由电子设备(1)的控制单元(11)的一个或更多个通信接口(110)提供用于在监测设备(20)处认证所述电子设备(1)的认证数据；
经由所述电子设备(1)的所述控制单元(11)的一个或更多个通信接口(110)向所述监测设备(20)提供到期数据；
使用所述电子设备(1)的一个或更多个感测设备(10)来获取指示关于所述患者(P)的身体的物理参数的测量值的传感器数据；以及
经由所述电子设备(1)的所述控制单元(11)的所述一个或更多个通信接口(110)提供所述传感器数据。
13.根据权利要求12所述的方法，其特征在于：
经由所述监测设备(20)的一个或更多个通信接口(200)接收所述认证数据；
借助于所述监测设备(20)的认证模块(201)确定接收到的认证数据的有效性；以及
经由所述监测设备(20)的一个或更多个通信接口(200)接收所述到期数据；
借助于所述监测设备(20)确定所述电子设备是否已经到期；
基于所确定的接收到的认证数据的有效性，记录从所述电子设备(1)接收到的所述传感器数据。
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