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Die Erfindung bezieht sich auf eine medizinische Meßanordnung gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches 1. Eine solche Meßanordnung ist aus der
US 2007/0109117 A1 bekannt.
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Dort ist eine medizinische Meßanordnung mit mindestens einem patientenseitigen Meßwandler, der mit einer patientenseitigen Sendeeinheit verbunden ist, mit einer Empfangseinheit, die über eine Funkverbindung mit einer Sendeeinheit drahtlos kommuniziert, beschrieben, wobei die Sendeeinheit einen ersten Speicher aufweist zum Speichern eines eindeutigen Identifikationscodes der Sendeeinheit und die Empfangseinheit einen zweiten Speicher zum Speichern des genannten Identifikationscodes aufweist. Eine Funkverbindung zwischen der Sendeeinheit und der Empfangseinheit wird nur dann zur Übertragung von Daten des mindestens einen patientenseitigen Sensors freigeschaltet, wenn der Identifikationscode im ersten und zweiten Speicher übereinstimmen. Weiter ist ein körperlich transportierbares Speichermodul vorgesehen, in welchem der Identifikationscode gespeichert ist. Die Sendeeinheit und die Empfangseinheit weist je eine Kopplungseinrichtung zum Ankoppeln des Speichermoduls für das Einlesen des Identifikationscodes auf.
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Die
DE 41 07 311 A1 beschreibt ein Verfahren zur drahtlosen Übertragung von Daten auf einem Datenträger. Speziell geht es um eine sog. Chipkarte mit einem Speicher, in den Daten eingeschrieben und aus dem Daten ausgelesen werden können. Dieser Vorgang erfolgt durch ein externes Hochfrequenzfeld, das von einem externen Schreib-/Lese-Gerät erzeugt wird. Auf der Chipkarte ist ein Empfänger mit einem Resonanzkreis angeordnet, der durch das Hochfrequenzfeld angeregt wird. Durch spezielle Codierung können digitale Daten in beide Richtungen zwischen der Chipkarte und dem Schreib-/Lese-Gerät übertragen werden.
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In der Medizintechnik wird es immer gebräuchlicher, medizinische Daten eines Patienten drahtlos an eine Empfangseinheit zu übertragen, sei es um in Operationssälen, auf einer Intensiv- oder Wachstation oder einem Krankenhauszimmer eine aufwendige Verkabelung zu vermeiden, sei es, um den Patienten eine größere Beweglichkeit zu ermöglichen oder sei es für eine Fernüberwachung von Patienten zuhause oder außerhalb einer Klinik.
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Dies bedingt, daß eine patientenseitige Sendeeinheit sich gegenüber einer entfernt liegenden Empfangseinheit eindeutig identifiziert. Zu diesem Zwecke schlägt die
DE 102 21 179 A1 vor, daß die patientenseitige Sendeeinheit eine weltweite, eindeutige Identifikationsnummer aufweist, die zur eindeutigen Identifizierung zumindest bei einem ersten Verbindungsaufbau an die Empfangseinheit kommuniziert wird. Der eindeutige Identifikationscode wird also über eine Funkstrecke drahtlos übertragen. Er ist dadurch abhörbar und manipulierbar, was ein Sicherheitsproblem bringen kann.
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Bei der
EP 1 574 164 A1 ist ein eindeutiger Identifikationscode in der Sendeeinheit gespeichert. Dieser Code wird ”von Hand” über eine Tastatur an der Empfangseinheit eingegeben, worauf dann die Funkverbindung aktiviert wird.
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Bei der
EP 0 796 590 B1 ist an der Empfangseinheit eine Docking-Station vorgesehen, an die die patientenseitige Sendeeinheit zunächst angeschlossen werden muß, um eine Kommunikationsverbindung herzustellen. Anschließend kann die Sendeeinheit von der Docking-Station zum Patienten verbracht werden.
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Diese bekannten Meßanordnungen sind hinsichtlich der Identifikation des Senders gegenüber dem Empfänger entweder stör- und manipulationsanfällig oder umständlich in der Handhabung.
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Aufgabe der Erfindung ist es daher, die eingangs genannte medizinische Meßanordnung dahingehend zu verbessern, daß einerseits eine absolut sichere Identifikation der Sendeeinheit gegenüber der Empfangseinheit möglich ist und trotzdem die Handhabung einfach ist.
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Diese Aufgabe wird durch die im Patentanspruch 1 angegebenen Merkmale gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltung und Weiterbildung der Erfindung sind den Unteransprüchen zu entnehmen.
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Bei der Erfindung wird sozusagen ein elektronischer ”Schlüssel” verwendet, der körperlich zwischen der Sendeeinheit und der Empfangseinheit transportiert wird. Dieser ”Schlüssel” ist ein Speichermodul, auf dem ein weltweit eindeutiger Identifikationscode der Sendeeinheit gespeichert ist.
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Der weltweit eindeutige Identifikationscode ist unveränderbar auf dem Speichermodul gespeichert und wird sowohl von der Sendeeinheit als auch von der Empfangseinheit jeweils ausgelesen, womit diese beiden Einheiten sozusagen aufeinander abgestimmt und damit gepaart werden.
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Nach einer Weiterbildung der Erfindung ist die Kopplung zwischen dem Speichermodul und der Sendeeinheit sowie der Empfangseinheit jeweils kontaktlos ausgebildet. Dies kann beispielsweise durch die Kombination von Induktionsspulen erfolgen. Dabei ist vorgesehen, daß diese Kopplung über eine sehr geringe Reichweite von wenigen Zentimetern, beispielsweise 5 cm bis 10 cm, erfolgt. Gerade in Operationssälen, wo zumindest an der patientenseitigen Sendeeinheit häufig Flüssigkeiten wie Blut oder Kochsalzlösungen verspritzt werden, bietet die kontaktlose Übertragung einen erheblichen Sicherheitsvorteil.
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Nach einer anderen Weiterbildung der Erfindung sind auf dem Speichermodul zusätzlich zu dem eindeutigen Identifikationscode auch Kalibrierdaten der patientenseitigen Sendeeinheit speicherbar. Meßwertewandler, die an die patientenseitige Sendeeinheit angeschlossen sind, müssen für genaue Meßergebnisse kalibriert werden, was recht aufwendig ist. In der Meßtechnik ist es daher bekannt, statt einer Kalibrierung lediglich eine Meßkurve des jeweiligen Meßwertwandlers aufzunehmen und diese zusammen mit erforderlichen Korrekturwerten in einer Tabelle abzuspeichern, womit die üblichen Fehler von Meßwertaufnehmern, wie Nullpunkt-Fehler, Linearitätsfehler etc., erfaßt und korrigiert werden können. Bei dem Verbindungsaufbau zwischen Sende- und Empfangseinheit können somit über das Speichermodul auch Kalibrierdaten zur Sendeeinheit transportiert werden und dort beim Empfang von Meßdaten zu deren Korrektur eingesetzt werden.
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Im folgenden wird die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispieles im Zusammenhang mit der Zeichnung ausführlicher erläutert. Es zeigt:
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1 Ein Prinzipschaltbild der Meßanordnung nach der Erfindung; und
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2. ein detaillierteres Blockschaltbild der Meßanordnung der 1.
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1 zeigt eine Sendeeinheit 1, an die mehrere Meßwertwandler 2, 3, 4, 5 angeschlossen sind. Diese Meßwertwandler messen physiologische Daten eines Patienten, wie z. B. arteriellen oder intravenösen Blutdruck, Temperatur, EKG-Signale, EEG-Signale oder ähnliches. Meßwertwandler dieser Art sind bekannt und müssen nicht näher beschrieben werden. Sie liefern entsprechend der zu messenden physikalischen Größe ein elektrisches Signal an die Sendeeinheit 1. Die patientenseitige Sendeeinheit 1 ist räumlich entfernt von einer Empfangseinheit 7 angeordnet und steht mit dieser in drahtloser Kommunikationsverbindung, was durch den Pfeil 6 angedeutet ist. Bevorzugt ist hier eine Funkverbindung, die beispielsweise nach dem Standard IEE802.15.4 aufgebaut ist. Selbstverständlich können auch andere Funkverbindungen eingesetzt werden.
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Wie durch den Doppelpfeil 6 angedeutet, kann eine bidirektionale Kommunikation stattfinden, d. h. die Empfangseinheit 7 kann auch Signale an die Sendeeinheit 1 senden, welche diese empfangen kann. Die Begriffe Sende- und Empfangseinheit werden hier zur besseren Unterscheidbarkeit verwendet, da die Hauptübertragungsrichtung, insbesondere also die Übertragung der Meßdaten der Meßwandler 2–5, in Richtung von der Sendeeinheit 1 zu Empfangseinheit 7 verläuft.
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Aus 1 ist ersichtlich, daß man drei räumlich getrennte Zonen unterscheiden kann, nämlich die Zone A, in der sich die Sendeeinheit 1 und die Meßwertwandler 2–5 befinden, eine Zone B, die eine Funkstrecke 6 definiert und eine Zone C, in der sich die Empfangseinheit 7 befindet, an die im dargestellten Ausführungsbeispiel ein Monitor 8 angeschlossen ist.
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Die Sendeeinheit 1 hat eine Kopplungseinrichtung 9 zur Ankopplung eines Speichermoduls 10, wobei eine Kopplung zwischen dem Speichermodul 10 und der Kopplungseinrichtung 9 bevorzugt kontaktlos erfolgt, beispielsweise durch Induktionsspulen oder sonstige bekannte Einrichtungen zur kontaktlosen Datenübertragung. Die Kopplungseinrichtung 9 und das Speichermodul 10 sind so aneinander angepaßt, daß eine Datenübertragung nur auf sehr geringe Entfernung von wenigen Zentimetern stattfinden kann. Zweckmäßigerweise ist die Kopplungseinrichtung 9 als Steckplatz ausgebildet, in den das Speichermodul 10 eingesteckt wird, wobei eine Datenübertragung nur dann stattfindet, wenn das Speichermodul in diesen Steckplatz eingesteckt ist.
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Nach einer ersten Variante der Erfindung ist in der Sendeeinheit 1 ein eindeutiger Identifikationscode gespeichert, der werksseitig vorgegeben ist und vom Benutzer nicht geändert werden kann. Sobald das Speichermodul 10 mit der Kopplungseinrichtung 9 verbunden ist, wird dieser Identifikationscode aus einem Speicher der Sendeeinheit 1 ausgelesen und in dem Speichermodul 10 gespeichert.
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Zur Herstellung einer Kommunikation zwischen der Sendeeinheit 1 und der Empfangseinheit 7 wird das Speichermodul anschließend körperlich von der Sendeeinheit 1 entfernt und von der Zone A über die Zone B zur Zone C gebracht und an der Empfangseinheit 7 mit einer entsprechenden Kopplungseinrichtung 11 verbunden, die analog der Kopplungseinheit 9 aufgebaut ist.
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Die Empfangseinheit 7 erkennt die Ankopplung des Speichermoduls 10, liest den eindeutigen Identifikationscode aus und speichert ihn vorzugsweise in einem eigenen Speicher. Sodann kann nach üblichen Shake-Hands-Verfahren eine Kommunikationsverbindung 6 aufgebaut werden, was in an sich bekannter Weise nur dann stattfindet, wenn der Identifikationscode von Sendeeinheit 1 und Empfangseinheit 7 übereinstimmen.
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Bei der bisher beschriebenen Variante ist das Speichermodul 10 sozusagen ein programmierbarer Schlüssel, der von der Sendeeinheit 1 programmiert wird. Dies hat den Vorteil, daß das Speichermodul 10 universell einsetzbar ist und zur Verbindung mehrerer Sendeeinheiten 1 mit einer oder auch mit mehreren Empfangseinheiten 7 verwendet werden kann.
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Nach einer Alternative der Erfindung kann auch das Speichermodul 10 einen werksseitig fest vorgegebenen, vom Benutzer nicht veränderbaren Identifikationscode enthalten, der dann über die Kopplungseinrichtungen 9 und 11 von dem Speichermodul 10 in die Sendeeinheit 1 und die Empfangseinheit 7 eingelesen wird. Das Speichermodul programmiert dann sozusagen die zu paarenden Sende- und Empfangseinheiten auf seinen Identifikationscode. Zu beachten ist dann freilich, daß nicht mit ein- und demselben Speichermodul 10 gleichzeitig mehrere Sendeeinrichtungen programmiert werden, die sich in Empfangsreichweite der Empfangseinrichtung 7 befinden.
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2 zeigt ein detaillierteres Blockschaltbild der Meßanordnung nach der Erfindung.
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Die Sendeeinheit 1 enthält einen Mikroprozessor 12, an den über einen Schnittstellenschaltkreis 13 mindestens ein Meßwandler 2 angeschlossen ist. Weiter enthält sie ein an den Mikroprozessor 12 angeschlossenes Funkmodul 14, das eine bidirektionale Kommunikation über die Funkstrecke 6 abwickelt, beispielsweise nach dem Standard IEEE802.15.4.
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Weiter ist an dem Mikroprozessor 12 mindestens ein Speicher 15 angeschlossen, der mit der Kopplungseinrichtung 9 verbunden ist, wobei die Kopplungseinrichtung 9 bei Kopplung mit dem Speichermodul 10 je nach Variante der Erfindung den Identifikationscode in das Speichermodul 10 schreibt oder den Identifikationscode aus dem Speichermodul 10 auslesen und in den Speicher 15 ablegen kann.
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Weiter enthält die Sendeeinheit 1 eine Schnittstelle 16, die mit einem Speicher 17 des Meßwandlers 2 verbunden ist und über die in dem Speicher 17 abgespeicherte Kalibrierdaten des Meßwandlers 2 eingelesen werden können.
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Schließlich enthält die Sendeeinheit 1 eine Energieversorgung 18, die vorzugsweise als wiederaufladbare Batterie ausgebildet ist und sowohl die Sendeeinheit 1 als auch den Meßwandler 2 mit elektrischer Energie versorgt.
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Der Vollständigkeit halber sei darauf hingewiesen, daß die Sendeeinheit 1 weitere Komponenten aufweisen kann, wie z. B. eine oder mehrere Bedientasten 19 zum Ein- und Ausschalten der Sendeeinheit 1 und des Meßwandlers 2, für eventuelle Abfragen über den Zustand der Kommunikationsverbindung, den Ladezustand der Batterie usw. Weiter kann die Sendeeinheit ein oder mehrere Anzeigeelemente 20 enthalten, wie z. B. LED's, eine LCD-Anzeige oder ähnliches.
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Der Meßwandler 2 kann im Prinzip jeder beliebige Meßwandler sein, der ein elektrisches Signal ausgibt. Hier ist eine übliche Wheatston'sche Brücke 21 dargestellt, wie sie bei Druckmeßwandlern eingesetzt wird und ein Meßelement hat, das seinen elektrischen Widerstandswert in Abhängigkeit eines anliegenden mechanischen Druckes ändert.
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Die Empfangseinheit 7 hat ebenfalls einen Mikroprozessor 22, der mit einem Funkmodul 23 verbunden ist, welches mit dem Funkmodul 14 über die Funkstrecke 6 die Kommunikation abwickelt. Weiter ist der Mikroprozessor 22 über eine Schnittstelle 24 mit dem Monitor 8 oder einer sonstigen Anzeige oder Registriereinheit verbunden. Die Kopplungseinrichtung 11 ist mit einem Speicher 25 verbunden, analog zur Kopplungseinrichtung 9 und dem Speicher 15 der Sendeeinheit 1. Durch einen Pfeil 26 ist angedeutet, daß das Speichermodul 10 körperlich zwischen der Sendeeinheit 1 und der Empfangseinheit 7 hin- und her zu transportieren ist.
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Die Empfangseinheit 7 kann weiterhin eine Eingabeeinrichtung 27 haben, wie z. B. eine Tastatur oder Bedientasten. Schließlich ist natürlich auch eine Energieversorgung 26 vorgesehen, die hier aus einem Energieversorgungsnetz gespeist sein kann, da die Empfangseinheit üblicherweise stationär ist, so daß ein Batteriebetrieb nicht benötigt wird. Natürlich ist auch ein Akku- oder Batteriesystem möglich.
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Die beiden Speicher 15 und 25 können zusätzlich zu dem Identifikationscode auch die gesamte Software enthalten, die zum Betrieb erforderlich ist. Auch können in diesen Speichern Meßdaten des Meßwandlers 2 gespeichert werden, wobei zweckmäßigerweise der Speicher 15 der Sendeeinheit 1 kleiner ausgelegt ist, als der Speicher 25 der Empfangseinheit 7. Der Speicher 15 kann aber durchaus als Daten-Pufferspeicher verwendet werden, während der Speicher 25 auch zur Archivierung und damit zu Dokumentationszwecken eingesetzt werden kann. Selbstverständlich ist es auch möglich, die Empfangseinheit 7 über eine weitere Schnittstelle 28 mit externen Geräten zu verbinden, beispielsweise einer Datenbank, einem PC oder dem Internet. Die Schnittstelle kann z. B. ein USB-Anschluß sein.
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Um sicherzustellen, daß das Speichermodul 10 nicht ”verlegt” wird, verloren geht oder falsch eingesetzt wird, kann vorgesehen sein, daß die Funkverbindung nur dann aufgebaut und aufrechterhalten wird, wenn sich das Speichermodul 10 in oder an einer der beiden Kopplungseinrichtungen 9 oder 11 befindet. In der Initialisierungsphase in der der Identifikationscode für Sende- und Empfangseinheit übertragen wird, kann auch vorgesehen sein, daß die Initialisierungsphase abgebrochen wird, wenn eine vorgegebene Zeitdauer nach Entfernen des Speichermoduls 10 aus einer der beiden Einheiten 1 oder 7 nicht erkannt wird, daß das Speichermodul an der entsprechenden Gegenstelle eingesetzt wurde.
