DE102004058264B3

DE102004058264B3 - Anästhesie- oder Beatmungsgerät mit integrierter Simulationsfunktionalität

Info

Publication number: DE102004058264B3
Application number: DE102004058264A
Authority: DE
Inventors: Ulrike Gerder-Kallisch; Thomas KRÜGER; Thomas Peyn
Original assignee: Draeger Medical GmbH
Current assignee: Draegerwerk AG and Co KGaA
Priority date: 2004-12-03
Filing date: 2004-12-03
Publication date: 2005-11-17
Anticipated expiration: 2024-12-04
Also published as: GB2420721B; GB2420721A; US8355899B2; GB0524554D0; US20060118110A1

Abstract

Es wird ein Anästhesie- oder Beatmungsgerät (1) vorgeschlagen, welches es dem Anwender (21) auch ermöglicht, Gerätefunktionen zu simulieren und situationsbedingt geeignete Bedienungsschritte durchzuführen, wobei das Gerät interaktiv auf Eingriffe des Anwenders reagiert. DOLLAR A Das Anästhesie- oder Beatmungsgerät (1) ist ausgestattet mit mindestens einer Steuer- und Regeleinheit (6), mit mindestens einem zugeordneten Aktuator (7, 8) und mit internen und/oder externen Sensoren (9, 10) sowie mit einer Schnittstelleneinheit (15) mit einer zugeordneten Eingabe- und einer Ausgabeeinheit (2, 3) für die Bedienung, Dateneingabe und -ausgabe und mit einer externen Datenschnittstelle (4), wobei den Eigenschaften der internen und/oder externen Sensoren (9, 10) nachgebildete Simulationskomponenten (12, 13) mit einer zugeordneten Simulationssteuerung (14) vorhanden sind, so dass über die Eingabe- und Ausgabeeinheit (2, 3) und über die Simulationssteuerung (14) die Steuer- und Regeleinheit (6) Daten der Simulationskomponenten (12, 13) verwendet für die Steuerung des mindestens einen Aktuators (7, 8).

Description

Die Erfindung betrifft ein Anästhesie- oder Beatmungsgerät mit den Merkmalen von Anspruch 1.

In einem medizintechnischen Gerät und speziell in einem Anästhesie- oder Beatmungsgerät sind verschiedene Funktionskomponenten enthalten und miteinander so verknüpft, dass sowohl Geräteeinstellungen durch den Benutzer als auch betriebsspezifische Datenausgaben und Alarmaktivierungen im Bedarfsfall möglich sind. Für den Anwender ist es notwendig, die Möglichkeiten eines derart komplexen medizintechnischen Gerätes situationsbedingt möglichst optimal im Sinne des behandelten Patienten auszuschöpfen. Demgemäß besteht die Aufgabe der Erfindung darin, ein Anästhesie- oder Beatmungsgerät bereitzustellen, welches es dem Anwender auch ermöglicht, Gerätefunktionen zu simulieren und situationsbedingt geeignete Bedienungsschritte durchzuführen, wobei das Gerät interaktiv auf die Eingriffe des Anwenders Rückmeldungen abgibt.

Die Lösung der Aufgabe erhält man mit den Merkmalen von Anspruch 1.

Ein wesentlicher Vorteil des Anästhesie- oder Beatmungsgerätes gemäß Hauptanspruch besteht darin, dass das Gerät in den Simulationsprozess unmittelbar einbezogen ist, so dass auch die Gerätefunktionalitäten in keiner Weise eingeschränkt sind.

Die Unteransprüche geben vorteilhafte Ausgestaltungen des Anästhesie- oder Beatmungsgerätes nach Anspruch 1 an.

Im Folgenden wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung mit Hilfe der einzigen Figur erläutert, welche schematisch die Hauptkomponenten in ihrem Zusammenwirken darstellt.

In einem Anästhesie- oder Beatmungsgerät 1 sind verschiedene Komponenten enthalten und so miteinander verknüpft, dass eine definierte Gerätefunktion über eine Schnittstelleneinheit 15 mit einer Eingabe- und einer Ausgabeeinheit 2, 3 für die Eingabe durch den Anwender 21 und für die Ausgabe und Darstellung der Geräteinstellungen und Statusmeldungen gewährleistet ist. Ferner ist eine externe Kommunikation mittels einer externen Datenschnittstelle 4 vorhanden. Eine Komponente des Gerätes betrifft üblicherweise eine Spannungsversorgung 5 sowie mindestens eine Steuer- und Regeleinheit 6. Weiterhin sind aktive elektrische und pneumatische Komponenten vorhanden, beispielsweise ein erster Akutator 7 in Form eines Beatmungsantriebs, zum Beispiel ein Kolbenantrieb oder ein Radialverdichter, und ein zweiter Aktuator 8 in Form einer Narkosemittel- oder Medikamentendosiereinrichtung.
Eine weitere Komponentengruppe besteht aus internen und/oder externen Sensoren 9, 10, wie beispielsweise aus der Gruppe der Drucksensoren, Gasvolumenstromsensoren oder optischen Gasanalysatoren, die sowohl Eingangsgrößen für die Steuer- und Regeleinheit 6 liefern als auch zur Funktions- und Zustandsüberwachung (Monitoring) dienen und dem Anwender 21 über die Ausgabeeinheit 3 mit einem graphischen oder alphanummerischen Display Funktions- und Zustandsdaten anzeigen.
Der Betriebszustand des Gerätes zum Beispiel in Bezug auf Geräteeinstellungen und aktuelle sensorische Messwerte kann über die externe Datenschnittstelle 4 dokumentiert und auf einem externen Speichermedium 18 abgelegt werden. Üblicherweise ergibt sich das Zusammenwirken des Gerätes im fehlerfreien Fall durch korrekt arbeitende Sensoren 9, 10, mindestens einen Aktuator 7 oder 8 und den individuell für den jeweiligen Patienten gewählten Geräteeinstellungen.
Für den nicht fehlerfreien Fall erhält der Anwender 21 mit Hilfe der Ausgabeeinheit 3 und der Alarmierungseinheit 11 entsprechende Signale oder Informationen. Der Anwender 21 kann dann beispielsweise, falls ein Fehler in der Anbindung Patient/Gerät besteht, die Fehlerursache erkunden, diese beheben oder im Falle einer Patientenreaktion mit einer Änderung der Einstellparameter am Gerät über die Eingabeeinheit 2 reagieren. Im Wesentlichen reagiert der Anwender 21 bisher also auf Fehleranzeigen des Gerätes, jedoch war es bisher kaum möglich, die Reaktion auf Fehler, die Fehlersuche und die Wahl geeigneter Maßnahmen zur Fehlerbeseitigung darzustellen und zu üben. Dies wird mit der vorliegenden Anordnung dadurch möglich, dass zusätzlich zu den realen Teilkomponenten, speziell den Sensoren 9, 10, Simulationskomponenten 12, 13 mit einer Simulationssteuerung 14 vorhanden sind, die es wahlweise ermöglich, das Verhalten des Anästhesie- oder Beatmungsgeräts so zu gestalten, dass auch Fehlerfälle simuliert werden können. Die Simulationskomponenten 12, 13 sind vorzugsweise als Software programmiert im Gerät verwirklicht. Die zentrale Steuer- und Regeleinheit 6 bezieht dazu wahlweise nach entsprechender Dateneingabe durch den Anwender 21 die aktuellen Daten statt aus den Sensoren 9, 10 aus den Simulationskomponenten 12, 13 in die Auswertung ein und steuert anhand dieser Daten dann den oder die Aktuatoren 7, 8, die Alarmierungseinheit 11, die Ausgabeeinheit 3 und die Datenausgabe über die externe Datenschnittstelle 4. Der Anwender 21 reagiert auf die Alarmierung und die Datenausgabe über die Ausgabeeinheit 3 durch eine entsprechende Eingabe zur Fehlerabwehr über die Eingabeeinheit 2.
Im Gerät findet in der Simulationssteuerung 14 die Kombination der simulierten Fehlerursache und der Fehlerabwehr statt und gestattet die Datenausgabe über die Ausgabeeinheit 3 und die Alarmierung des Anwenders 21 über die Alarmierungseinheit 11 so, dass ersichtlich wird, ob durch die getroffenen Maßnahmen die auftretenden Fehler behoben wurden oder nicht.
Um das Patientenverhalten und dessen Reaktionen auf die Geräteeinstellungen mit abbilden zu können, ist es hilfreich, zusätzlich zu den Simulationskomponenten 12, 13 für die Sensorik eine aktive, Eigenschaften des Patienten aufweisende, einstellbare Simulationskomponente 16 in die Anordnung mit einzubeziehen, deren Funktion es ist, auf die Variation von Einstellparametern mit entsprechendem Verhalten zu reagieren.
Diese einstellbare Simulationskomponente 16 simuliert zum Beispiel speziell ein aktives Lungenmodell, so dass beispielsweise ein erster Simulationsparameter 19, entsprechend der Resistance der Lunge, und ein zweiter-Simulationsparameter 20, entsprechend der Compliance der Lunge, durch einen Trainer 22 einstellbar sind.
Die Einstellwerte werden via Datenverbindung über die externe Datenschnittstelle 4 dem Gerät übermittelt. Das Übungsziel ist in diesem Fall, die geeigneten Beatmungsparameter so einzustellen, dass ein für den Patienten geeigneter Betrieb gewährleistet ist.
Die externe Datenschnittstelle 4 wird in einer erweiterten Variante des Geräts dazu verwendet, die einstellbare Simulationskomponente 16 mit Einstellwerten zu programmieren. Damit können Fehlerszenarien auf einem geräteinternen Speichermedium 17 hinterlegt werden oder von einem externen Speichermedium 18 auf dieses übertragen werden. Zusätzlich ist eine Protokollierung der Fehlerszenarien, kombiniert mit dem Anwenderverhalten, über die externe Datenschnittstelle 4 möglich. Die Protokollierung kann zeitsynchron oder zeitlich versetzt zu einem externen Datenendgerät 23 mittels der Datenfernverbindung 25, zum Beispiel via Internet, über die Zugangsschnittstelle 24 erfolgen.
Die Einsatzfähigkeit des Anästhesie- oder Beatmungsgeräts 1 ist dadurch gewährleistet, dass der Wechsel in den Trainings- oder Simulationsbetrieb vorzugsweise nur im Stand-By-Betrieb mit Freischaltung durch entsprechende Dateneingabe durch den Anwender 21 erfolgen kann. Die Umschaltung in den Einsatzbetrieb kann automatisch durch die zentrale Steuer- und Regeleinheit 6 des Geräts erfolgen, das heißt, sobald sich ein Messwert nennenswert ändert, wird der Trainingsmodus verlassen. Wahlweise ist eine manuelle Umschaltung aus dem Trainingsmodus jederzeit möglich.

Claims

Anästhesie- oder Beatmungsgerät (1) mit mindestens einer Steuer- und Regeleinheit (6), mit mindestens einem zugeordneten Aktuator (7, 8) und mit internen und/oder externen Sensoren (9, 10) sowie mit einer Schnittstelleneinheit (15) mit einer zugeordneten Eingabe- und einer Ausgabeeinheit (2, 3) für die Bedienung, Dateneingabe und -ausgabe und mit einer externen Datenschnittstelle (4), wobei den Eigenschaften der internen und/oder externen Sensoren (9, 10) nachgebildete Simulationskomponenten (12, 13) mit einer zugeordneten Simulationssteuerung (14) vorhanden sind, so dass über die Eingabe- und Ausgabeeinheit (2, 3) und über die Simulationssteuerung (14) die Steuer- und Regeleinheit (6) Daten der Simulationskomponenten (12, 13) verwendet für die Steuerung des mindestens einen Aktuators (7, 8).
Anästhesie- oder Beatmungsgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass neben der Ausgabeeinheit (3) eine akustische und/oder optische Alarmierungseinheit (11) vorhanden ist, welche von der Steuer- und Regeleinheit (6) oder von der Simulationssteuerung (14) aktiviert wird, wenn vorgegebene Grenzwerte für die internen und/oder externen Sensoren (9, 10) über- oder unterschritten werden.
Anästhesie- oder Beatmungsgerät nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass in Abhängigkeit von der Datenausgabe über die Ausgabeeinheit (3) und/oder der Aktivierung der Alarmierungseinheit (11) und in Abhängigkeit von der darauf folgenden Eingabe in die Eingabeeinheit (2) in der Simulationssteuerung (14) aufgrund vorgegebener, gespeicherter Muster geprüft wird, ob die Eingabe in Reaktion auf die vorangehende Datenausgabe über die Ausgabeeinheit (3) und/oder die Aktivierung der Alarmierungseinheit (11) mit dem Muster übereinstimmt, wobei im Falle der Nichtübereinstimmung die Alarmierungseinheit (11) aktiviert wird.
Anästhesie- oder Beatmungsgerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass an die Schnittstelleneinheit (15) die externe Datenschnittstelle (4) mit einer einstellbaren Simulationskomponente (16) für einen Patienten angeschlossen ist, so dass in Abhängigkeit von den eingestellten Simulationsparametern (19, 20) für den Patienten die Simulationssteuerung (14) betätigt wird.
Anästhesie- oder Beatmungsgerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Simulationsparameter (19) die Resistance und der zweite Simulationsparameter (20) die Compliance darstellt.
Anästhesie- oder Beatmungsgerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Aktuator (7) ein Beatmungsantrieb und der zweite Aktuator (8) eine Narkosemittel- oder Medikamentendosiereinrichtung ist.
Anästhesie- oder Beatmungsgerät nach Anspruch 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Simulationskomponente (16) von einem geräteinternen Speichermedium (17) oder von einem externen Speichermedium (18) mit Simulationsverläufen beaufschlagt wird.
Anästhesie- oder Beatmungsgerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mittels einer externen Zugangsschnittstelle (24) mit einer Datenfernverbindung (25) und einem Datenendgerät (23) eine Protokollierung der Simulation erfolgt.
Anästhesie- oder Beatmungsgerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Simulationskomponenten (12, 13) als Software programmiert verwirklicht sind.