CN212997705U - 医疗装置以及包括医疗装置的系统 - Google Patents

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Abstract

本实用新型涉及一种医疗装置以及包括医疗装置的系统。医疗装置，具有至少一个壳体、布置在壳体内的电气和/或电子器件、以及用户界面。医疗装置附加地具有第一通信接口的能够从壳体外访问的接收装置，用于接收传导通信信号的媒介的近端。传导通信信号的媒介的远端被提供用于连接到通信网络的第二通信接口。位于传导通信信号的媒介的远端与医疗装置的位于医疗装置内且通信连接到第一通信接口的电气器件之间的通信链路具有至少两个段。所述段中的至少一个段以非导电方式传输通信信号，并且在所述至少一个段的输入与输出之间或输出与输入之间具有具有预定的第一介电强度的电分离。

Description

医疗装置以及包括医疗装置的系统
技术领域
本实用新型涉及一种带有通信接口的医疗装置，该通信接口被配置用于保护患者和操作者免受危险电压和电流以及对干扰具有低灵敏度。
背景技术
医疗装置越来越多地配备了用于通过网络通信基础设施进行通信的接口，例如，用于将在操作期间检测到的设备数据和患者数据传输到数据库或服务器以进行存储和/或处理，或者还用于启用远程维护功能，例如更新控制软件或操作参数。
医疗装置包括例如透析机、用于监测患者的心血管参数的机器、输液设备等。
透析机是用于血液体外治疗的机器，其中，来自患者的血液通过血液治疗器件的第一流体管线输送，由血液治疗器件进行处理，然后通过第二流体管线返回患者。这种血液治疗机的示例特别包括血液透析机。一种这样的血液治疗机是同属于本申请人的DE19849787C1的主题，其内容通过引用并入本专利申请的公开内容中。
透析是一种用于净化慢性或急性肾功能衰竭患者的血液的过程。在此，具有体外血液循环的方法、例如血液透析、血液滤过或血液透析滤过与不具有体外血液循环的腹膜透析之间存在根本区别。
在血液透析中的体外血液循环中，血液通过透析机的血液室，该血液室通过半透膜与透析流体室分离开。包含一定浓度的血液电解质的透析流体流过透析流体室。透析流体中的血液电解质的物质浓度对应于健康人血液中的血液电解质的浓度。在治疗期间，患者的血液和透析流体通常以预定的流率彼此逆流在半透膜的相应侧循环。尿液排泄物通过血液室的膜扩散到用于透析流体的室中，而血液中和透析流体中存在的电解质则从较高浓度室扩散到较低浓度室。当例如从透析膜的血液侧到透析液侧通过泵施加压力梯度时，水从患者的血液通过透析膜并进入透析液循环中，从而在透析液侧从透析过滤器下游的透析循环中抽出透析液。此过程也被称为超滤，可使得从患者的血液中去除期望的水。
在血液滤过中，通过在透析机中施加跨膜压力将超滤液从患者血液中去除，而无需使透析流体流过透析机的膜与患者血液相反的那侧。此外，还可以将无菌且无热原的置换溶液添加到患者的血液中。这被称为预稀释或后稀释，取决于置换溶液是在透析机的上游还是下游添加。血液滤过中的质量交换通过对流进行。
血液透析滤过结合了血液透析和血液滤过方法。在患者的血液与透析流体之间存在跨透析机的半透膜的扩散的质量交换，血液中存在的血浆水经由透析机的膜上的压力梯度被过滤。
血液透析、血液滤过和血液透析滤过方法通常使用自动血液透析机、例如通常本实用新型的申请人发布的那些透析机进行。
从患者身体中抽出血液并引入到体外血液循环是经由诸如蠕动泵或叶轮泵等的血液泵进行的，这些泵将血液从患者的血流泵送到透析机。净化的血液经由对应的血液泵通过类似的途径返回。在体外血液循环中，血液流经管道管线，该管道管线除了连接到透析机之外，还可以连接到其它装置，例如，用于检测血液的特性、血压等的传感器。
透析流体经由一个或两个以上透析液泵从储存容器或中心管线中输送出来，送到透析机的入口，并在对应的出口处从透析机中去除以进行处置。透析液泵也可以是蠕动泵或叶轮泵。
血浆置换是这样一种血液治疗过程，其中，患者的血液被分离成血浆及其小体成分(细胞)。分离出的血浆被净化或被置换溶液置换，并且净化的血浆或置换溶液返回给患者。
在腹膜透析中，患者的腹腔通过穿过腹壁的导管充满透析流体。该透析流体相对于内源性流体具有例如电解质(例如，钠、钙和镁)的血液物质的浓度梯度。体内存在的毒素通过充当膜的腹膜，从腹膜血管进入腹腔。
在几小时之后，患者腹腔中的透析流体(现在包含从患者体内转移的毒素)被置换。由于渗透过程，水可以通过腹膜从患者的血液转移到透析流体中，从而从患者身体去除水。
腹膜透析过程通常在自动腹膜透析机、例如本实用新型的申请人发布的那些透析机的帮助下进行。
作为复杂医疗机器的一个示例的透析机具有广泛的功能和多个电气和 /或电子器件。诸如透析机等的医疗装置配备有至少一个控制单元或一个控制装置，用于控制这些功能以及电气和/或电子器件。这些控制装置可以包括一个或两个以上由软件程序控制的CPU(中央处理单元)或微控制器。鉴于本实用新型的公开内容，本文描述的方法是否由一个或两个以上控制单元来执行都是可以的。相应地，单独地或相关联地执行本文描述的方法的多个控制单元可以被认为是一个控制单元。软件程序通常存储在内部存储装置中。可以利用多个存储装置来存储其它信息，例如治疗数据。控制单元在治疗期间控制一个或两个以上泵，以触发通过体外血液循环和血液治疗装置的血液的流动。此外，控制单元控制一个或两个以上传感器，例如压力传感器和流量传感器，以检测治疗过程并在必要时对其进行调节，还可以检测患者或机器中的关键状态并相应地调整或终止或中断治疗。
在通常持续4到5小时的治疗期间，会生成多个机器相关数据和患者相关数据，并必须将其存储以用于存档和分析。这样的数据可以保存在永久或暂时连接到透析机的数据媒介上，但也应在随后的时间点将数据传输到数据库，以便与其它数据进行进一步分析。此外，由于永久或暂时连接到透析机的数据媒介的有限的存储器容量，应定期清除，以便能够记录新的数据。
在治疗期间将数据连续或分包传输到数据库可以省去在从永久或暂时连接到透析机的数据媒介的传输所必需的一些必要的工作步骤，从而减少了可能的误差源。现代医疗装置中提供的网络接口允许连接到医疗机构的对应的网络通信基础设施。
现代医疗机构通常具有将多个不同的机器相互连接和/或连接到中央服务器和数据库的复杂且异构的网络通信基础设施。“异构”在这里指的是，首先，在医疗机器之间以及与专用数据库和服务器之间存在网络通信，例如，用于保存和处理医疗数据；其次，在通用信息系统和机器之间存在网络通信。网络通信基础设施包括引导和偏转通信的多个网络节点，例如，连接到连接线的路由器和交换机。
医疗机构和与之相关联的医疗机器的网络通信基础设施应遵守电气安全的法定标准，例如欧洲标准EN 60601-1中所定义的标准等。欧洲标准范围以外的国家也存在类似的标准。
EN 60601-1标准例如规定了电气装置或系统基本安全的一般要求，这些装置或系统连接到电源网络，并且旨在用于诊断、治疗或监测患者，并与患者直接进行物理或电气接触。根据医疗装置的类型，还可以在其它补充标准中规定其它要求，在某些情况下以取消、修改或补充EN 60601-1要求的方式规定其它要求。
特别注意患者的安全以及作为电机器的用户和操作者的医务人员的安全。电机器的安全性特别取决于绝缘、空气间隙和爬电间隙、器件的特性和接地。在说明书中的某些地方，绝缘、空气间隙和爬电间隙也被称为电气或电流分离。该标准要求与患者接触的医疗设备必须配备有两项独立的安全措施(MOP、防护措施)，以便即使在措施中的一项失效的情况下仍能确保电气安全。这些绝缘级被定义为对保护用户/操作者(操作者防护措施， MOOP)或患者(患者防护措施，MOPP)的装置的绝缘要求。基于患者与电气或电子设备接触时增加的风险，对保护患者的MOPP的要求高于对保护用户/操作者的MOOP的要求。
EN 60601-1定义了MOOP和MOPP规范，限定了绝缘的介电强度和绝缘两侧的带电部分之间的爬电区的长度。A 1H MOOP分类要求绝缘的介电强度为1500VAC，爬电区为2.5mm。2H MOOP分类的要求加倍，因此绝缘的介电强度为3000VAC，爬电区为5mm。MOPP的要求甚至更高。在这种情况下，为1H MOPP定义了绝缘的介电强度为1500VAC，爬电区为4mm，而对于2HMOPP则要求绝缘的介电强度为4000VAC，爬电区为 8mm。
EN 60601-1将医疗装置与医疗机构的通信网络之间的网络连接分类为可能的危险源。例如，由于不同的电气互连网络器件的接地连接之间的电位差而产生的泄漏电流可能构成威胁。泄漏电流可能会使用于监测患者的装置的测量结果失真，从而导致误诊和错误的治疗，甚至可能导致用于治疗患者的设备的控制装置失灵。
例如，由于电气安装故障、电气安装中的湿气或从一开始就有缺陷或变得有缺陷的电缆，可能会出现电位差。
使用没有电气屏蔽的网络电缆不能构成对该问题的可靠解决方案，因为不能以这种方式确保足够的电流隔离。此外，这样的网络电缆对外来的干扰的阻挡性很小或没有，甚至可能自身发出干扰，这在医疗应用中是绝对不能接受的。
网络绝缘子是一种以能够不施加故障电流和/或不施加外来电压的方式使网络连接电流分离和隔离的可能方案。用于局域网(LAN)的网络绝缘子是经由1：1信号发射器将到达网络绝缘子的输入端处的网络线的每对导体连接到网络绝缘子的输出端处的对应导体对的器件。信号发射器在这里像变压器一样磁性地耦合输入端和输出端，其中，发射器确保在输入端与输出端之间的足够的介电强度，以符合EN 60601-1的规范。
实用新型内容
期望提供一种用于医疗装置的通信接口的电路的替代方法，其具有用于保护患者和/或操作人员免受危险电压和/或泄漏电流的装置。还期望提供一种对电磁干扰具有降低的灵敏度的用于医疗装置的通信接口的方法。
下面参考医疗装置描述的用于通信接口的配置的一些实施例满足了保护患者和/或操作人员免受危险电压的愿望。
下面参考医疗装置描述的用于通信接口的配置的一些实施例满足了对电磁干扰的降低的灵敏度的愿望。
下面参考医疗装置描述的用于通信接口的配置的一些实施例满足了保护患者和/或操作人员免受危险电压的愿望以及对电磁干扰的降低的灵敏度的愿望。
为了更好的易读性和可理解性，本实用新型将在某些地方仅描述电信号转换为光信号或光信号转换为电信号。不言而喻的是，在双向通信接口的情况下，这种转换也在另一个方向上发生。
带有具有上述期望特性中的一个或多个的用于通信接口的配置的医疗装置包括至少一个壳体、布置在壳体内部的电气和/或电子器件以及用户界面。用户界面可以包括通过触摸操作的显示器和操作元件，以操作医疗装置。这种医疗装置的一个示例是透析机，例如上文进一步详细描述的透析机。
医疗装置还具有第一接收装置，该第一接收装置可在壳体的外部访问，并且是用于接收载送通信信号的媒介的近端的第一通信接口的一部分。例如，可从外部访问的第一接收装置可以是网络连接的衬套，并且载送通信信号的媒介是相应的网络电缆，例如，根据IEEE 802.3标准(以太网)的用于局域网(LAN)的电缆或例如，根据IEC 61754系列的任何一种标准的用于光纤网络的光连接线。
第一通信接口通信地连接到一个或两个以上处理器，使得所述一个或多个处理器可以发送和/或接收数据。第一通信接口也可以与所述一个处理器或多个处理器一起实现，作为集成在计算机芯片(片上系统，SOC)上的系统的一部分。还连接了一个处理器或多个处理器，因此它们可以与易失性或非易失性存储器通信，从而可以读出、保存和处理计算机程序的程序指令以及数据。
提供载送通信信号的媒介的远端，以用于连接到对应的第二接收装置，该第二接收装置经由通信网络连接到第二通信接口。在这里，第二通信接口和/或通信网络不是医疗装置的一部分。
在通信网络与医疗装置的电气和/或电子器件之间的通信链路具有至少两段，所述电气和/或电子器件在医疗装置内部并且被连接以使得它们可以与第一通信接口通信。所述段中的至少一段以非导电方式传输通信信号，并且在所述至少一段的相应输入与输出之间和/或输出与输入之间具有具有预定的第一介电强度的电气和/或电流分离。
当载送通信信号的媒介的远端和近端连接到相应的接收装置时，可以经由通信链路永久地或可选地建立通信连接。
在医疗装置的一个实施例中，以非导电方式传输通信信号的段例如是光纤数据连接装置。在医疗装置内的光纤数据连接装置的情况下，到达医疗装置的电数据信号在对应的转换器中被转换为光数据信号，并被发送到医疗装置内的至少一个处理器或多个处理器或附加的电气和/或电子器件，以供进一步处理或转发，可选地是经由对应的转换器将其转换回电数据信号之后处理或转发。光纤数据连接装置可以包括单模或多模玻璃纤维或非导电多模塑料纤维，也称为塑料光纤或POF。也可以使用阶跃折射率纤维以及梯度折射率纤维。然而，也可以通过载送通信信号的媒介来建立光纤连接，并且通过光纤连接和用于接收载送光通信信号的媒介的第一接收装置来确保医疗装置的通信接口的可触摸部分的绝缘。例如，第一接收装置可以被配置成能够根据IEC 61754系列的标准中的一个来接收光纤连接装置。
光纤数据连接可以具有用于双向操作的发射和/或接收方向的单独的光学线路，以便允许所谓的全双工操作，其中，在光学线路的一端处的发射器连接到光学线路的另一端处的接收器。如果载送通信信号的媒介发射光信号，则第一接收装置被配置成能够相应地接收两个导光纤维。全双工描述了同时传输和接收的选项。替代性地，在共用的光学线路上发送的另一个波长的光可以被用于传输方向和/或接收方向(波长双工和/或多路复用)。同样在这种情况下，可以使用全双工模式。相应波长的光的输入和/ 或输出以相应的组合的发射器接收器模块(收发器＝发射器-接收器)进行。如果不需要全双工操作，则双向数据通信也可以以所谓的半双工操作进行，在这种操作中，传输和接收交替进行。为此，可能需要临时存储待传输的数据，直到相应的发射器可以传输该数据为止。替代性地，可以经由相应的同步控制来创建待传输的数据，以便可以不需要在发射器端存储数据。通常可以经由合适的协议来提供控制，在这种情况下，该协议应排除同时传输。
在医疗装置的一个实施例中，通信信号以包括红外和/或可见光的光谱光学地传输。
在医疗装置的一个实施例中，以非导电方式传输通信信号的通信区域的至少一段设置在医疗装置内。
在医疗装置的一个实施例中，以非导电方式传输通信信号的通信链路的至少一段设置在医疗装置内，并且由第一电压供给装置供电的电路设置在医疗装置内或上，用于将电信号转换为光信号和/或将光信号转换为电信号。第一电压供给装置被配置成能够确保用于将电信号转换为光信号和/或将光信号转换为电信号的电路与医疗装置内的其它电气和/或电子器件以至少对应于预定的第一介电强度的介电强度电流和/或电气分离。可从医疗装置的壳体的外部访问的第一通信接口的接收装置被配置成能够接收载送电通信信号的媒介。与医疗装置内的其它电气和/或电子器件电气和/或电流分离的转换器电路将电通信信号转换为光通信信号，并通过合适的线路将其转发到医疗装置内的另一个转换器电路。在附加的内部转换器电路中，光信号被转换为电信号并且至少被发送到医疗装置内的一个处理器或多个处理器或附加的电气或电子器件。
第一电压供给装置又可以由医疗装置的电压电源或独立于其由设置在医疗装置外的外部电源供电。
在从医疗装置的电压电源向第一电压供给装置供电的情况下，第一电压供给装置可以包括连接到医疗装置的电压电源的合适电压轨的DC电压转换器(DC-DC转换器)。
在从外部电源向第一电压供给装置供电的情况下，外部电压电源可以包括连接到设置在医疗装置的安装场所处的电源网络的对应的网络部件。
然而，也可以想到，在医疗装置的安装场所处可以获得被认为可靠的电压，该电压低于线路电压，例如，供应给医疗装置和/或通过医疗装置形成环路的护士呼叫系统的12VDC的低DC电压。在后一种情况下，护士呼叫系统的触发元件连接到医疗装置。如果以足够的功率和/或以低的欧姆水平供应该低的DC电压，则可以将第一电压供给装置直接供应给用于将电信号转换为光信号和/或将光信号转换为电信号的电路，或者在例如通过线性调节器或开关转换器相应地降低或增加到合适的或所需的电压之后供应。电压调整不需要在输入与输出之间的任何特殊的电气和/或电流分离，因此可以通过现有方法廉价地实现。
替代性地，第一电压供给装置可以经由传导通信信号的媒介供电，例如经由“以太网供电”(PoE)供电同时通过通信网络在以太网线路上传输数据。电源电压可以馈入通信网络中的中心位置处的以太网线路，例如在为此目的而设置的路由器或交换机馈入。然而，也可以想到，电源电压馈入以太网线路可以仅在医疗装置的安装场所附近进行，例如，直接在通信网络的网络终端处进行。后一种方法可以很容易地实现而无需付出很大的努力。
一种具有前序部分中所述的期望性能中的一个或多个的系统包括上述医疗装置，其中，可从所述医疗装置的壳体的外部访问的第一接收装置被配置成能够接收光纤网络的将电数据信号转换为光数据信号和/或将光数据信号转换为电数据信号的光连接线的近端。该系统从连接到医疗装置处的通信网络的第二通信接口接收电数据信号，该第二通信接口连接到用于将电数据信号转换为光数据信号的光连接线的远端，并通过光连接线将光数据信号传导到医疗装置的壳体外的第一可访问接收装置。转换器通信地连接到医疗装置的第一接收装置，并将光信号转换为电信号，并将其供应以转发到医疗装置的一个处理器或多个处理器以及可选的附加的内部电气和/或电子器件。类似地，通信地连接到医疗装置的接收装置的转换器接收来自医疗装置的一个处理器或多个处理器以及可选地附加的内部电气和/ 或电子器件的电信号，并将它们转换为光信号。这些光信号通过光连接线被发送到连接到用于将电数据信号转换为光数据信号和/或将光数据信号转换为电数据信号的光连接线的远端的装置，在那里它们被转换为电数据信号并被转发到连接到通信网络的第二通信接口。
用于将电信号转换为光信号和/或将光信号转换为电信号的装置包括第二电压供给装置，所述第二电压供给装置由位于医疗装置外的电源供电。位于医疗装置外的电源可以是例如连接到安装场所处可用的电源网络的电源单元。然而，也可以使用例如与护士呼叫系统相关联的安装场所处可用的DC电源电压。
在系统的一个实施例中，通过与通信网络相关联的第二通信接口，例如，经由PoE通过传导通信信号的媒介向第二电压供给装置供电，所述媒介布置在与通信网络相关联的第二通信接口与用于将电数据信号转换为光数据信号和/或将光数据信号转换为电数据信号的装置之间。
如在上述实施例中所述，PoE馈电可以发生在通信网络中的中心位置处，例如在为此目的而设置的路由器或交换机中。然而，也可以想到电源电压可以仅在医疗装置的安装场所附近、例如直接在通信网络的网络连接处馈入以太网线路。如上文已经提到的，后一种方法也可以随后并且容易地实现而没有任何大的复杂性。
附图说明
下面将基于附图示例性地描述用于医疗装置的通信接口的电路。附图包括：
图1示出了带有通信接口的第一已知实施例的医疗装置；
图2示出了带有通信接口的第二已知实施例的医疗装置；
图3示出了带有被配置用于保护患者和操作者的通信接口的医疗装置的第一示例性实施例；
图4示出了带有被配置用于保护患者和操作者的通信接口的医疗装置的第二示例性实施例；
图5示出了带有被配置用于保护患者和操作者的通信接口的医疗装置的第三示例性实施例；
图6示出了带有医疗装置的系统的第一示例性实施例，该医疗装置具有被配置用于保护患者和操作者的通信接口；
图7示出了带有医疗装置的系统的第二示例性实施例，该医疗装置具有被配置用于保护患者和操作者的通信接口；以及
图8示出了带有医疗装置的系统的第四示例性实施例，该医疗装置具有被配置用于保护患者和操作者的通信接口。
在附图中，相同或相似的元件以相同的附图标表示。
具体实施方式
图1示出了带有通信接口的第一已知实施例的医疗装置100。医疗装置 100包括壳体102，在壳体102中布置有电气和/或电子器件。电气和/或电子器件在图中由数据传输装置106、电路108(PHY)、微处理器110(μP) 和存储器112代表，所述电路108(PHY)实现通信接口的逻辑部分与物理传输部之间的传输点。为了简单起见，这些图中和下面的图中未示出附加的电气和/或电子器件，例如泵、致动器、控制电路等。医疗装置100还具有由图中的显示屏表示的用户界面104。用户界面可以包括附加的元件，例如，开关、按钮、操纵杆、调节器等，为了简单起见，它们在这些和下面的图中未示出。医疗装置100还具有用于经由通信网络118将医疗装置100 连接到不属于医疗装置的第二通信接口(图中未示出)的网络电缆116、例如LAN电缆的接收装置114。网络电缆116可经由第二接收装置120、例如网络接线盒连接到通信网络118。
网络电缆116在内部电气和电子器件与连接到通信网络的电气和电子装置和设备(图中未示出)之间建立导电连接。数据传输装置106形成网络接口的功能隔离，例如，以便使DC循环破坏远离第一通信接口。此外，数据传输装置106位于医疗装置100较深内部。将用于网络电缆116的接收装置114连接到数据传输装置106的连接线122电连接到网络电缆116并承载与后者相同的电压。如果绝缘受损，则医疗装置100的某些部分可能带电(携带电压)，并且可能对连接到医疗装置100的操作者或患者构成威胁。存在将DC电压破坏施加到网络电缆116的风险的区域由虚线框出的区域表示，并且图中未用灰色着色。此外，通过网络电缆116接收到的电磁干扰可以通过与连接线122的连接被载送到医疗装置100的壳体102 的内部，其中，它例如可以对测量和/或控制电路产生不利影响。
图2示出了带有通信接口的第二已知实施例的医疗装置100。在该图中示出的医疗装置100在很大程度上对应于参考图1描述的医疗装置100。与参考图1描述的医疗装置100不同的是，数据传输装置106被放置为非常靠近用于网络电缆116的接收装置114，使得连接线122非常短，并且可以可选地完全省略。然而，由于数据传输装置106相对于输入到网络线路116 的电磁干扰几乎没有或没有过滤效果，因此干扰可以在医疗装置100的壳体102的内部的连接线124上传播，并在那里造成不希望的影响。此外，数据传输装置106的纯功能隔离不能为患者或操作者提供足够的过电压保护，正如图1所示实施例的情况一样。如图1所示，存在施加到网络电缆 116的DC电压干扰的风险的区域在图中由虚线框住的区域表示并且没有灰色阴影。
图3示出了带有被配置成能保护患者和操作者的通信接口的医疗装置的第一实施例。医疗装置100包括容纳电气和/或电子器件的壳体102。电气和/或电子器件在图中由电路108(PHY)代表，所述电路108(PHY) 实现通信接口的逻辑部分与物理传输部之间的传输点，并且所述电气和/或电子器件还代表微处理器110(μP)和存储器112。为了简单起见，在该图和下面的图中未示出附加的电气和/或电子器件，例如，泵、致动器、控制电路等。医疗装置100还具有在图中由显示屏表示的用户界面104，所述显示屏也可以是触敏的，即，触摸屏。用户界面可以包括附加的元件，例如，开关、按钮、操纵杆、调节器等，为了简单起见，它们在该图和下面的图中未示出。医疗装置100还具有用于经由通信网络118将医疗装置100连接到不与医疗装置相关联的第二通信接口(图中未示出)的网络电缆116、例如LAN电缆的接收装置114。
网络电缆116在用于网络电缆116的接收装置114与连接到通信网络 118的电气和电子装置和设备(图中未示出)之间建立导电连接。连接到接收装置114的数据传输装置106仅产生网络接口的功能隔离，例如，以便使DC循环干扰远离第一通信接口，并且可以根据其它电路部件的类型和布置而省略该数据传输装置106。通过网络电缆116和接收装置114发送到医疗装置的电信号在用于将电信号转换为光信号的第一电路(O-TX)130 中从电信号转换为光信号，并通过传导光信号的媒介132发送到用于将光信号转换为电信号的第二电路(O-TX)134，在该第二电路(O-TX)134 中通过附加的接口器件(PHY)108将电信号转换并中继到微处理器110。因此，从微处理器110发送的信号通过附加的接口器件108传递到用于将电信号转换为光信号的第二电路(O-TX)134，然后通过传导光信号的媒介132传递到用于将光信号转换为电信号的第一电路(O-TX)130的信号在第一电路(O-TX)130被转换并经由接收装置114被发送到网络电缆116。传导光信号的媒介132可以是可以共同地用于两个通信方向的媒介，或者可以包括两个单独的媒介，所述媒介中的每一个都用于相应的一个通信方向的信号。
通过DC电压转换器(DC/DC)136向第一电路130提供电源，该DC 电压转换器由内部电源单元供电，并确保具有预定的第一介电强度的电气和/或电流分离。DC电压转换器136还可以根据需要供应一个或两个以上附加的电源电压。第一电路130、DC电压转换器136和可选地数据传输装置106优选地在空间上彼此靠近并且与位于壳体102中的其它电器件相距一定距离或通过其它结构措施、例如通过非导电和/或屏蔽封装与它们分离开地设置，从而确保具有给定的第一介电强度的电气和/或电流分离。
在上述示例性实施例中，危险电压只能通过通信网络和/或与之相关联的电气装置和设备传播，直到输入电路，该输入电路通过足够的距离或其它结构措施、例如非导电和/或屏蔽封装隔开，并且不能对医疗装置的其它内部器件产生影响。减少或防止了在医疗装置的内部中通过网络电缆116 的干扰输入的传播。由于施加到网络电缆116的危险电压和干扰引起的风险区域由虚线所示的区域表示，该区域未以灰色阴影表示。
图4示出了带有被配置用于保护患者和操作者的通信接口的医疗装置的第二示例性实施例。该实施例在大多数元件上与参考图3描述的实施例相似。与先前参考图3描述的实施例不同的是，在本实施例中，经由外部电源向第一电路130供电，其中，除了通信信号之外，网络电缆116还导电。经由网络电缆向电气和电子器件供电的一个现有实施例是通过PoE(以太网供电)进行。因此，图3中的DC电压转换器136在本图4中还被用于分离电力和数据的电路137所代替，该电路还可以包括一个或两个以上 DC转换器。
第一电路130、用于分离电力和数据的电路137以及可选地数据传输装置106优选地彼此靠近设置，并且与壳体102中的其它电器件相距这样的距离，或者通过其它结构措施、例如通过非导电和/或屏蔽封装与它们间隔开，从而确保具有预定的第一介电强度的电气和/或电流分离。
通过网络电缆向电路供应电力需要在某些位置将电力馈入网络电缆中。这样的电路在商业上可用于PoE，也称为PoE注入器。该图示出了连接到第二接收装置120的PoE注入器138，并且在这该点处将电力馈入到网络电缆中以向第一电路130供电。替代性地，也可在中央网络器件、例如适当配置的路由器或交换机(图中未示出)中进行PoE注入。
图5示出了带有被配置用于保护患者和操作者的通信接口的医疗装置的第三示例性实施例。该实施例在大多数元件上与参考图4描述的实施例相同。与先前参考图4描述的实施例不同的是，从外部电源向第一电路130 的电力供应不是经由网络电缆116进行的，相反在本实施例中，经由另一个外部电源供应电力，该另一个外部电源供应被分类为具有足够的电隔离的安全的低电压，以保护患者和操作者，例如，该另一个外部电源是护士呼叫系统。
用于护士呼叫系统的释放开关140通常经由插接连接连接到治疗站处的对应终端SR。释放开关140还可以包括附加的操作元件，例如，用于房间中的电气设施的操作，例如，用于照明或用于控制百叶窗等(图中未示出)。房间侧连接装置SR可以设置在房间的墙壁内或墙壁上或设置在所谓的连接面板和/或连接柱上，例如，所述连接柱提供治疗站处需要的用于电力、数据连接、氧气和/或压缩空气供应等的多个连接。图5示出了连接到对应的连接装置SRout的释放开关140，该连接装置SRout设置在医疗装置 100内或医疗装置100上。医疗装置100具有通过连接线142连接到护士呼叫系统的房间侧连接装置SR的连接装置SRin。护士呼叫系统为在医疗装置100中断开的第一电路130提供电源电压。释放开关140所需的连接从连接装置SRin循环到连接装置SRout。
第一电路130、连接装置SRin、SRout和可选地数据传输装置106优选地在空间上彼此靠近设置并且与壳体102中的其它电器件相距一定距离，或者通过其它结构措施、例如通过非导电和/或屏蔽封装与它们间隔开，从而确保具有预定的第一介电强度的电气和/或电流分离。
图6示出了具有医疗装置的系统的第一示例性实施例，该医疗装置带有被配置用于保护患者和操作者的通信接口。在系统的本实施例中，可从医疗装置100的壳体102的外部访问的第一接收装置用于接收光信号传导媒介132的近端。第一接收装置可以包括适当配置的用于将光信号转换为电信号、转换输入的光信号并通过内部线路和接口器件(PHY)108将信号转发到微处理器110的第二电路(O-TX)134。对于在相反方向上的通信，第二电路134将来自微处理器110并通过内部线路以及接口器件(PHY) 108到达第二电路134的电信号转换为光信号，并使光信号在医疗装置100 的外部可用。
本实施例中的系统包括位于医疗装置100外的装置150，该装置150 具有用于将电信号转换为光信号和/或用于将光信号转换为电信号的第一电路130，该第一电路130经由传导光信号的媒介132连接到用于将光信号转换为电信号和/或用于将电信号转换为光信号的第二电路(O-TX)134。传导光信号的媒介132可以是共同用于两个通信方向的媒介，或者可以包括两个单独的媒介，所述媒介中的每一个都用于相应的一个通信方向的信号。
第一电路130将来自医疗装置100的光信号转换为电信号，并将电信号转发到通信网络118。为此，第一电路130可以经由用于网络电缆116 的接收装置114和到通信网络118的网络电缆116连接到通信网络118。网络电缆116在用于网络电缆116的接收装置114与连接到通信网络的电气和电子装置和设备(图中未示出)之间建立导电连接。连接到接收装置114 的数据传输装置106产生网络接口的功能隔离，例如，以使DC干扰远离第一通信接口，并且可以根据附加的电路部件的类型和布置而省略数据传输装置106。
第一电路130和与其电连接的电路部件是布置在壳体中的装置150的一部分。壳体提供所需的保护，防止与带电部件接触。第一电路130的电力供应经由网络部件152提供，该网络部件独立于医疗装置100并且确保具有预定的第一介电强度的电气和/或电流分离。网络部件152可以布置在壳体中或者可以实施为外部插接网络部件。网络部件152由本地供应的网络电压连接装置160供应电力。在一个实施例(图中未示出)中，如上文参考图4所述，经由网络电缆116、例如经由PoE，向第一电路130和附加的电路部件供电。
由图中虚线表示的第一电路和直接连接到它的器件可以根据网络电缆 116和传导光信号的媒介132的相应长度布置在靠近医疗装置100或布置在靠近房间侧网络连接装置和网络电压连接装置。
图7示出了具有医疗装置的系统的第二实施例，该医疗装置带有被配置用于保护患者和操作者的通信接口。该系统在很大程度上对应于参考图6 描述的系统。与此相比不同的是，第一电路130和与其电连接的电路部件没有布置在单独的壳体中，而是房间侧安装结构的固定部分。经由在安装结构中提供的网络部件153向第一电路130供电，并确保在安装结构端具有预定的第一介电强度的电气和/或电流分离。
图8示出了带有被配置用于保护患者和操作者的通信接口的医疗装置 100的第四示例性实施例。该医疗装置100对应于参考图6描述的医疗装置。在本实施例中，在光通信网络上提供连接装置131。载送光信号的媒介132 将医疗装置100的第二电路(O-TX)134连接到房间侧连接装置131。

Claims (10)

1.一种医疗装置(100)，其特征在于，具有壳体(102)、布置在壳体(102)内的电气和/或电子器件、以及用户界面(104)，
其中，医疗装置(100)还具有第一通信接口(106-108)的能够从壳体(102)外访问的第一接收装置(114)，用于接收载送通信信号的媒介(116)的近端，
其中，载送通信信号的媒介(116)的远端被提供用于连接到第二接收装置(120)，所述第二接收装置(120)借助于不与医疗装置(100)相关联的通信网络(118)连接到不与医疗装置(100)相关联的第二通信接口，
其中，通信网络(118)与医疗装置(100)的通信连接到医疗装置内的第一通信接口的电气器件之间的通信链路具有至少两个段，以及
其中，所述段中的至少一个段以非导电方式传输通信信号，并且在所述至少一个段的输入与输出之间和/或输出与输入之间具有具有预定的第一介电强度的电分离。
2.根据权利要求1所述的医疗装置(100)，其特征在于，所述通信链路的以非导电方式传输通信信号的所述至少一个段以光学方式传输通信信号。
3.根据权利要求2所述的医疗装置(100)，其特征在于，通信信号的光学传输以包括红外光和/或可见光的光谱进行。
4.根据权利要求1-3中任一所述的医疗装置(100)，其特征在于，所述通信链路的以非导电方式传输通信信号的所述至少一个段设置在所述医疗装置(100)的壳体(102)内。
5.根据权利要求4所述的医疗装置(100)，其特征在于，由第一电压供给装置(136)供电的第一电路(130)设置在医疗装置(100)中或上，以将电信号转换为光信号和/或将光信号转换为电信号，其中，所述第一电压供给装置(136)确保用于将电信号转换为光信号和/或将光信号转换为电信号的第一电路(130)与不位于医疗装置内的其它电气和/或电子器件以至少对应于预定的第一介电强度的介电强度电隔离。
6.根据权利要求4所述的医疗装置(100)，其特征在于，第一电路(130)设置在医疗装置(100)中或上以用于转换，且由设置在医疗装置外的电压供给装置供电，其中，供给的电压低于被认为安全的预定的最大电压。
7.根据权利要求4所述的医疗装置(100)，其特征在于，第一电路(130)设置在医疗装置(100)中或上，以将电信号转换为光信号和/或将光信号转换为电信号，且第一电路(130)由载送通信信号的媒介(116)供电，其中，所供应的电源电压低于被认为安全的预定的电压水平。
8.根据权利要求1或2所述的医疗装置(100)，其特征在于，所述第一接收装置被配置成能够接收载送光通信信号的媒介。
9.一种具有医疗装置的系统(200)，其特征在于，所述医疗装置是根据权利要求1所述的医疗装置(100)，其中，能够从医疗装置(100)的壳体(102)外访问的第一接收装置(134)被配置成能够接收传导光信号的媒介(132)的近端，
其中，所述系统(200)还包括传导光信号的媒介(132)，
其中，所述系统(200)包括用于将电信号转换为光信号和/或将光信号转换为电信号且具有位于传导光信号的媒介(132)的远端上的第二电压供给装置(152)的装置(150)，以及
其中，第二电压供给装置由位于医疗装置(100)外的电源供电。
10.根据权利要求9所述的具有医疗装置的系统(200)，其特征在于，第二电压供给装置(152)通过传导通信信号的媒介供电，且布置在通信网络(118)的第二通信接口与用于将电信号转换为光信号和/或将光信号转换为电信号的装置之间。
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