DE102006049172A1

DE102006049172A1 - Virtuelles Anzeige- und Bediensystem für medizinische Geräte

Info

Publication number: DE102006049172A1
Application number: DE102006049172A
Authority: DE
Inventors: Gerald Panitz
Original assignee: Draeger Medical GmbH
Current assignee: Draegerwerk AG and Co KGaA
Priority date: 2006-10-18
Filing date: 2006-10-18
Publication date: 2008-04-30
Also published as: US20080094589A1

Abstract

Die Erfindung betrifft ein virtuelles Anzeige- und Bediensystem für Medizingeräte, wobei - mindestens ein Patientenmonitor (5) und/oder ein Therapiegerät (6) für einen Patienten mit einem Anzeige- und Bedienfeld-Projektor (3) über ein zugeordnetes Auswerte- und Steuergerät (4) für den Anzeige- und Bedienfeld-Projektor (3) verbunden ist, - der Anzeige- und Bedienfeld-Projektor (3) eingerichtet ist, um ein vom Auswerte- und Steuergerät (4) vorgegebenes Anzeige- und Bedienfeld auf eine Projektionsfläche (7) im Pflegebereich des an den Patientenmonitor (5) und/oder an das Therapiegerät (6) angeschlossenen Patienten zu projizieren, und - der Anzeige- und Bedienfeld-Projektor (3) mittels mindestens eines optischen Sensorelementes eingerichtet ist, um die die aktuelle manuelle Belegung des Anzeige- und Bedienfeldes zu erfassen.

Description

Die Erfindung betrifft ein virtuelles Anzeige- und Bediensystem für Medizingeräte, insbesondere für Patientenmonitore oder Therapiegeräte.
Fast alle modernen Medizingeräte sind durch Mikrokontrollersysteme gesteuert oder überwacht. Die Bedienung erfolgt in der Regel über gerätespezifische elektronische Displays und auslesbare Bedienfelder.
Beispiele für derartige Medizingeräte sind Anästhesie- und Beatmungsgeräte, Patientenmonitore für die hämodynamische Überwachung, elektronisch geregelte Atemgasanfeuchter, Operationslampen, elektrisch betätigte Operationstische, Kontrolleinheiten für die Beleuchtung und Klimatisierung von medizinisch genutzten Räumen, Personal Computer zur Protokollierung von medizinischen Maßnahmen.
Dabei werden beispielhaft folgende Arten von Bedienelementen eingesetzt: Konventionelle PC-Tastaturen, PC-Tastaturen in spezieller Ausführung, beispielsweise spritzgeschützt für die Narkosenprotokollierung im Operationsraum, gerätespezifische Folientastaturen beispielsweise für Infusionspumpen, gerätespezifische Bedienfelder mit elektrochmechanischen Elementen wie Potentiometern, Kippschaltern oder Schiebereglern für bildgebende Diagnosegeräte.
Die verschiedenen Arten von Bedienfeldern werden auch häufig kombiniert. In vielen Fällen werden dem Anwender der Medizingeräte auch in unmittelbarer Nähe zu den Bedienelementen Informationen wie Gerätezustände, Messwerte oder Alarmmeldungen visuell angezeigt. Dabei reichen die verwendeten Anzeigeelemente von einfachen Statusleuchten und Balkenanzeigen über alphanumerische Leuchtanzeigen bis zu graphischen Bildschirmen.
Im Zentrum fast aller medizinischen Aktionen steht der Patient mit den primär notwendigen Aktivitäten für Diagnose, Pflege und Behandlung. Geräteinteraktionen zwischen dem auch als "Anwender" bezeichneten medizinischen Personal und den Medizingeräten sind aufgrund der jeweiligen technischen Ausführung der Geräte notwendig. Durch derartige Interaktionen werden entweder Funktionen zur Unterstützung der Behandlung aktiviert oder Geräte in Zustände geschaltet, in denen sie die Pflegehandlung nicht stören und aktuell nicht angemessene Aktionen nicht ausführen. Die Anzeige- und Bedienfelder sind an vielen unterschiedlichen Orten in unterschiedlicher Ausgestaltung entsprechend der Lage, Art und Anzahl der jeweiligen Medizingeräte ausgeführt. Daraus resultiert das Problem für den Anwender, dass er häufig die eigentliche Pflegehandlung oder medizinische Behandlung am Patienten unterbrechen muss, um an einem der vielen, im Raum verteilten Medizingeräte Einstellungen vorzunehmen. Die hierdurch entstehenden Nachteile, wie zum Beispiel Zeitbedarf, notwendiger Wechsel der Aufmerksamkeit durch unterschiedliche Anzeige- und Bedienumgebungen sind offensichtlich. Demnach besteht die Aufgabe der Erfindung in der Bereitstellung eines in Bezug auf die Wahrnehmbarkeit und Handhabung für den Anwender verbeserten Anzeige- und Bediensystems für Medizingeräte.
Die Lösung der Aufgabe erhält man mit den Merkmalen von Anspruch 1. Die Unteransprüche geben bevorzugte Aus- und Weiterbildungen des Anzeige- und Bediensystems nach Anspruch 1 an.
Ein wesentlicher Vorteil des virtuellen Anzeige- und Bediensystems ergibt sich durch die Verwendung eines steuerbaren Anzeige- und Bedienfeld-Projektors, um ein Anzeige- und Bedienfeld auf eine geeignete Projektionsfläche im Pflegebereich des an den Patientenmonitor und/oder an das Therapiegerät angeschlossenen Patienten zu projizieren.
Ein optisches Sensorelement, vorzugsweise ein CCD (Charge Coupled Device) Element, ist so ausgestattet, dass es die aktuelle manuelle Belegung, beispielsweise durch einen einen Bereich der Tastatur des Anzeige- und Bedienfeldes aktivierenden Finger, auflösen und zum Beispiel von einem nur schwebenden Finger unterscheiden kann. Alternativ oder ergänzend kann ein weiteres optisches Sensorelement, beispielsweise eine infrarotoptische Laser-Abstandsmessung eingesetzt werden, um die Tastenaktivierung im virtuellen Anzeige- und Bedienfeld durch eine in geringem Abstand parallel zur Projektionsfläche erfolgende optische Abstandsmessung zu erfassen.
Im Folgenden werden Ausführungsbeispiele für ein virtuelles Anzeige- und Bediensystem für Medizingeräte mit Hilfe der einzigen, schematischen Figur erläutert, die die wesentlichen Systemelemente erläutert.
In der Figur ist ein Patient in einem Intensivbett 1 einer Intensivstation eines Krankenhauses als Pflegebereich für die medizinische Behandlung dargestellt. Der Anwender 2 ist beispielsweise eine medizinische Pflegeperson am Intensivbett 1 des Patienten.
Der Anzeige- und Bedienfeld-Projektor 3 projiziert die Elemente eines Anzeige- und Bedienfeldes auf eine Projektionsfläche 7 im Pflegebereich des Patienten. Die Projektionsfläche 7 befindet sich beispielsweise an einem Ort auf dem Laken des Intensivbettes 1 in Kopfnähe des Patienten. Alternativ kann die Projektionsfläche 7 beispielsweise auf einem Klemmbrett oder auf einem Tablett in Reichweite des Anwenders 2 projiziert sein. Mittels eines optischen Sensorelementes im oder am Anzeige- und Bedienfeld-Projektor 3 wird die aktuelle Belegung des Anzeige- und Bedienfeldes erfasst. Optional kann der Anzeige- und Bedienfeld-Projektor 3 mit einem optischen Detektorelement mit einer Nachführeinrichtung ausgestattet sein, so dass das Anzeige- und Bedienfeld an einem gewünschten Ort mit gewünschter Ausrichtung automatisch projiziert wird.
Ein Auswerte- und Steuergerät 4, das den Anzeige- und Bedienfeld-Projektor 3 steuert, empfängt Daten von Medizingeräten und gibt über das projizierte Anzeige- und Bedienfeld erfolgte Eingaben durch den Anwender 2 an Medizingeräte weiter. Das Auswerte- und Steuergerät 4 ist mit entsprechenden Kommunikations- und Auswerteprogrammen unter anderem für die Formatierung von medizingerätespezifischen Anzeige- und Bedienfeldern ausgestattet.
Als Beispiele für Medizingeräte, die Informationen an das Auswerte- und Steuergerät 4 senden, so dass dieses ein dem jeweiligen Kontext entsprechendes Anzeige- und Bedienfeld erstellen und projizieren kann, ist ein hämodynamischer Patientenmonitor 5 und ein hier als Intensiv-Beatmungsgerät ausgebildetes Therapiegerät 6 dargestellt.
Das projizierte Anzeige- und Bedienfeld ist mit Bedienelementen wie alphanumerischen Tasten oder mit Symbolelementen für spezifische Funktionen oder mit Funktionselementen wie Schaltern, Schiebereglern, Einstellern und Anzeigen für Messwerte oder Gerätezustände ausgestattet.
Welche aktuelle Situation gerade vorliegt, wird entweder durch Bedienung des Auswerte- und Steuergerätes 4 oder automatisch durch das optische Sensorelement aufgrund der Messwerte entschieden oder auch durch Informationen der angeschlossenen Medizingeräte oder durch Bedienung eines permanent während des Betriebes projizierten Bedienfeldes.
Mit dem vorliegenden virtuellen Anzeige- und Bediensystem für Medizingeräte sind in vorteilhafter Weise für medizinische Anwender 2 die in der jeweiligen Behandlungssituation relevanten gerätespezifischen Anzeigen und Bedienelemente elektronisch gesteuerter Medizingeräte als virtuelle Anzeige- und Bedienfeider an einer zentral zugänglichen Stelle projiziert, die vom Anwender 2 während der Durchführung von medizinischen Behandlungs- und Pflegetätigkeiten leicht erreichbar ist, ohne dass der Anwender 2 die Pflegetätigkeit unterbrechen muss.
Für die Anwendung auf einer Intensivstation sind beispielsweise oberhalb des Intensivbettes 1 mehrere Anzeige- und Bedienfeld-Projektoren 3 angebracht. Zu Beginn einer Behandlungsprozedur wird beispielsweise für die Mundhygiene der entsprechende Modus über das Auswerte- und Steuergerät 4 gestartet und ein Anzeige- und Bedienfeld auf eine Projektionsfläche 7 in der Nähe des Patientenkopfes projiziert.
Das Anzeige- und Bedienfeld passt sich an die aktuelle Situation über das Auswerte- und Steuergerät 4 an. So enthält es zum Beispiel zu Beginn der Behandlung folgende Anzeigeelemente: "Präoxigenierung Ein/Aus", "Silence" und "Absaugung An/Aus." Je nach weiterem Ablauf werden einzelne Elemente nicht mehr dargestellt, andere wie zum Beispiel ein Schieberegler für den Unterdruck der Absaugung, Steuerelemente für die Bettverstellung, Messwerte für die O2-Sättigung, die Herzfrequenz etc. neu hinzugefügt.
Der Anwender 2 kann jetzt, ohne sich vom Patienten abwenden oder entfernen zu müssen, die verschiedenen Medizingeräte bedienen und hat dabei alle wichtigen Anzeigen direkt im Blick.
Für die Anwendung bei einem bereits mit Sensoren verbundenen Patienten für die Narkoseeinleitung wird der entsprechende Modus am Auswerte- und Steuergerät 4 aktiviert mit der Folge, dass ein Anzeige- und Bedienfeld auf die Brust des Patienten projiziert wird. Der hinter dem Patientenkopf stehende Anwender 2 kann die erforderlichen Gerätebedienungen für das jetzt als Anästhesiegerät ausgebildete Therapiegerät 6 durch angedeutete Berührungen der virtuellen Tasten des Anzeige- und Bedienfeldes auslösen, beispielsweise "Frischgas Stop/Start", "Ventilation Stop/Start", "O2-Konzentration verstellen".
Für die Anwendung während einer laufenden Operation werden entsprechende Bedienfelder zur Steuerung von Medizingeräten für die minimal-invasive Chirurgie, von OP-Lampen, für die OP-Tisch-Bedienung oder für die Kommunikation auf eine sterile Projektionsfläche neben dem Operationsfeld projiziert. So muss der Chirurg keine möglicherweise unsterilen Elemente berühren und muss sich nicht vom Operationsfeld abwenden, um die genannten Funktionen bedienen zu können.
Für die Anwendung in der Neonatologie führt der medizinische Anwender 2 beispielsweise eine Behandlung oder Pflegetätigkeit an einem in einem Inkubator liegenden, maschinell beatmeten Patienten durch. Dazu trägt er sterile Handschuhe und steckt seine Arme durch die Klappen des Inkubators. Bei entsprechender Gestaltung der Inkubatorhaube oder Positionierung eines Anzeige- und Bedienfeld-Projektors 3 im Inkubator werden alle benötigten Bedienelemente wie "Alarm Silence", "Start Sensor Calibration" auf die Liegefläche projiziert. Der Anwender muss für Gerätebedienungen nicht seine Arme aus dem Inkubator herausziehen mit allen damit verbundenen Nachteilen in Bezug auf die nicht mehr vorhandene Sterilität, Zeitverluste etc.
Zusammenfassend werden durch das beschriebene virtuelle Anzeige- und Bediensystem folgende Vorteile erreicht:
Der Anwender 2 wird physisch entlastet und muss seinen Platz im Pflegebereich des Patienten nicht verlassen.
Die kognitive Belastung für den Anwender 2 wird vermindert, weil nur die jeweils relevanten Anzeigen und Bedienelemente an einer ausgewählten zentralen Stelle gezeigt werden.
Hygienische Beeinträchtigungen durch die Bedienung unterschiedlicher Medizingeräte sind weitestgehend reduziert, weil die Projektionsflächen 7 den gleichen Hygienestatus wie die Hände des Anwenders 2 haben.
Inhalt und Gestaltung des Anzeige- und Bedienfeldes sind rein durch Auswerte- und Konfigurationssoftware für das Auswerte- und Steuergerät 4 bestimmt. So können je nach Situation und Anforderungen Inhalt und Größe der projizierten Elemente frei angepasst werden.
Die Patientensicherheit wird deutlich erhöht, weil sich alle für die aktuelle Behandlungssituation relevanten Daten permanent im Blickfeld des Anwenders 2 befinden.
Es sind keine mechanischen Komponenten wie beispielsweise bei Fernbedienungen oder speziellen Tastaturen erforderlich. Kabel und Stecker entfallen ebenfalls, so dass keine zeitaufwendige Aufrüstung erforderlich ist. Kosten verursachende Hardware-Komponenten entfallen ebenfalls.

Claims

Virtuelles Anzeige- und Bediensystem für Medizingeräte, wobei – mindestens ein Patientenmonitor (5) und/oder ein Therapiegerät (6) für einen Patienten mit einem Anzeige- und Bedienfeld-Projektor (3) über ein zugeordnetes Auswerte- und Steuergerät (4) für den Anzeige- und Bedienfeld-Projektor (3) verbunden ist, – der Anzeige- und Bedienfeld-Projektor (3) eingerichtet ist, um ein vom Auswerte- und Steuergerät (4) vorgegebenes Anzeige- und Bedienfeld auf eine Projektionsfläche (7) im Pflegebereich des an den Patientenmonitor (5) und/oder an das Therapiegerät (6) angeschlossenen Patienten zu projizieren und – der Anzeige- und Bedienfeld-Projektor (3) mittels mindestens eines optischen Sensorelementes eingerichtet ist, um die aktuelle manuelle Belegung des Anzeige- und Bedienfeldes zu erfassen.
Virtuelles Anzeige- und Bediensystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die aktuelle manuelle Belegung des Anzeige- und Bedienfeldes mittels eines optischen Halbleiter-Sensorelementes erfasst wird, insbesondere mittels einer Reihe oder einer Matrix mit CCD-Sensorelementen.
Virtuelles Anzeige- und Bediensystem nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Anzeige- und Bedienfeld-Projektor (3) eine oder mehrere Laserdioden aufweist und/oder ein zusätzliches optisches Detektionselement mit einer Nachführeinrichtung für die Ausrichtung des Anzeige- und Bedienfeld-Projektors (3) auf eine bestimmte Projektionsfläche (7).
Virtuelles Anzeige- und Bediensystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zusätzlich eine infrarotoptische Laser-Abstandmesseinrichtung vorhanden ist für die Erfassung der manuellen Belegung im Anzeige- und Bedienfeld.
Virtuelles Anzeige- und Bediensystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Patientenmonitor (5) für die Erfassung physiologischer Patientenparameter ausgebildet ist.
Virtuelles Anzeige- und Bediensystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Therapiegerät (6) ein Anästhesie- oder Beatmungsgerät, ein Inkubator, eine offene Pflegeeinheit oder ein Intensivbett (1) ist.
Virtuelles Anzeige- und Bediensystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Auswerte- und Steuergerät (4) mit einer Eingabeeinheit für die Steuerung des Anzeige- und Bedienfeld-Projektors (3) ausgestattet ist.
Virtuelles Anzeige- und Bediensystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Patientenmonitor (5), das Therapiegerät (6) und das Auswerte- und Steuergerät (4) für die Datenkommunikation kabellos bidirektional verbunden sind.