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Die Erfindung betrifft ein Medizingerätesystem mit einer Mehrzahl von Systemkomponenten. Eine der Systemkomponenten umfasst ein Netzteil für die Mehrzahl von Systemkomponenten. Die Systemkomponenten können zu einer mehrere medizinische Geräte umfassenden Funktionseinheit zusammengefügt werden, indem sie in eine vorgegebene räumliche Beziehung zueinander gebracht werden.
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In Operationssälen von Krankenhäusern kommen immer mehr medizinische Geräte zum Einsatz, die zum Teil auf sehr spezielle Anwendungen zugeschnitten sind. Bevor in dem Operationssaal eine Operation stattfinden kann, müssen die für die betreffende Operation erforderlichen medizinischen Geräte zusammengestellt und einsatzbereit gemacht werden. Zu den medizinischen Geräten können beispielsweise ein ultraschallchirurgisches Gerät und ein HF-chirurgisches Gerät gehören.
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Um dem medizinischen Personal die Vorbereitung der Operation zu erleichtern, können mehrere medizinische Geräte zu einem System zusammengefasst werden. Es ist kostengünstig, wenn bestimmte Komponenten, wie beispielsweise das Netzteil, von mehreren medizinischen Geräten gemeinsam genutzt werden können. Außerdem können durch die Zusammenfassung zu einem Medizingerätesystem bestimmte Einstellungen zentral vorgenommen werden und der Operationssaal wird insgesamt übersichtlicher. Aus der
US 5,836,910 ist in diesem Zusammenhang auch ein modular aufgebautes Patienten-Versorgungssystem bekannt, bei dem einzelne Module ausgetauscht werden können.
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Während das System zusammengesetzt oder umgerüstet wird, sollten die einzelnen Systemkomponenten nicht unter Spannung stehen. Liegt eine Spannung an, kann es vorkommen, dass die medizinischen Geräte oder sogar das Bedienpersonal Schaden nehmen.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, ein Medizingerätesystem vorzustellen, bei dem das Risiko von Schäden vermindert ist. Ausgehend vom eingangs genannten Stand der Technik wird die Aufgabe gelöst mit den Merkmalen des Anspruchs 1. Vorteilhafte Ausführungsformen finden sich in den Unteransprüchen.
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Erfindungsgemäß ist eine Kontrollleitung vorgesehen, die sich zwischen allen Systemkomponenten erstreckt. Die Kontrollleitung wird unterbrochen, wenn für eine der Systemkomponenten die vorgegebene räumliche Beziehung aufgehoben wird. Durch die Unterbrechung der Kontrollleitung wird die Spannungsversorgung zwischen dem Netzteil und den Systemkomponenten unterbrochen.
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Zunächst werden einige Begriffe erläutert. Wenn mehrere Systemkomponenten eine Funktionseinheit bilden, heißt dies, dass ein Element einer Systemkomponente auch von einer anderen Systemkomponente genutzt wird. Dies kann beispielsweise das Netzteil oder eine Steuerung betreffen. Wenn die Spannungsversorgung zwischen dem Netzteil und den Systemkomponenten unterbrochen wird, so bezieht sich dies auf alle Systemkomponenten, die selbst kein Netzteil enthalten. Die Kontrollleitung ist nicht die Leitung, über die die Versorgungsspannung von dem Netzteil zu den Systemkomponenten übertragen wird.
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Mit der Erfindung wird erreicht, dass die Systemkomponenten des Medizingerätesystems ausschließlich dann unter Spannung stehen, wenn die Systemkomponenten die richtige Position zueinander haben. Ist eine der Systemkomponenten nicht in der richtigen Position, steht keine der Systemkomponenten mehr unter Spannung.
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Dies hat zum einen den Vorteil, dass es nicht zu Schäden durch unbeabsichtigten Kontakt mit der Spannung kommen kann. Zum anderen wird sichergestellt, dass eine Inbetriebnahme des Medizingerätesystems nur möglich ist, wenn das System richtig zusammengestellt ist.
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Für die Spannungsversorgung kann eine Versorgungsleitung vorgesehen sein, die sich zwischen dem Netzteil und den Systemkomponenten erstreckt. Vorzugsweise ist das System so ausgelegt, dass auch die Versorgungsleitung unterbrochen wird, wenn eine der Systemkomponenten die vorgegebene räumliche Beziehung verlässt.
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Zwischen jeweils zwei Systemkomponenten kann es eine elektrische Steckverbindung geben, die verbunden ist, wenn die beiden Systemkomponenten in der vorgegebenen räumlichen Beziehung zueinander sind, und die getrennt wird, wenn die vorgegebene räumliche Beziehung aufgehoben wird. Sowohl die Kontrollleitung als auch die Versorgungsleitung können sich durch die elektrische Steckverbindung hindurch erstrecken.
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Die Kontrollleitungen und die Versorgungsleitungen können sich in unterschiedlicher Weise zwischen den Systemkomponenten und dem Netzteil erstrecken. Beispielsweise können Abzweigungen vorgesehen sein oder die Leitung kann eine sternförmige Gestalt haben. Für die Übersichtlichkeit ist es von Vorteil, wenn die Systemkomponenten durch die Kontrollleitung und/oder die Versorgungsleitung in Reihe miteinander verbunden werden. Das Netzteil kann an einem Ende der Reihe angeordnet sein.
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Die vorgegebene räumliche Beziehung kann darin bestehen, dass die Systemkomponenten übereinander gestapelt sind. Die Systemkomponenten können jeweils an ihrer Oberseite und ihrer Unterseite mit einem Steckerteil versehen sein, die beim Stapeln die elektrische Steckverbindung bilden. Vorzugsweise ist jeweils das Steckerteil, über das elektrische Energie empfangen wird, als männliches Steckerteil ausgebildet und das Steckerteil, über das elektrische Energie abgegeben wird, als weibliches Steckerteil ausgebildet. Eine der Systemkomponenten kann für die oberste Position vorgesehen sein und nur an ihrer Unterseite mit einem Steckerteil ausgestattet sein. Eine der Systemkomponenten kann für die unterste Position vorgesehen sein und nur an ihrer Oberseite mit einem Steckerteil ausgestattet sein.
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Die Systemkomponenten zeichnen sich dadurch aus, dass sie jeweils mindestens ein medizinisches Gerät oder das Netzteil umfassen. Das Netzteil und ein medizinisches Gerät können in einer Systemkomponente zusammengefasst sein. Das medizinische Gerät kann beispielsweise ein ultraschallchirurgisches Gerät oder ein HF-chirurgisches Gerät sein. Die Versorgungsspannung der Geräte kann bei 180 V liegen. Zusätzlich zu den Systemkomponenten kann eine Basiskomponente vorgesehen sein, die weder ein medizinisches Gerät noch ein Netzteil enthält. Die Basiskomponente kann als unterste Komponente des Systems bestimmt sein, auf die die Systemkomponenten gestapelt werden. Die Kontrollleitung kann sich bis in die Basiskomponente hinein erstrecken.
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Um den Zustand der Kontrollleitung zu ermitteln, kann ein Signalgeber vorgesehen sein, der ein elektrisches Signal auf die Kontrollleitung legt. Im einfachsten Fall ist das elektrische Signal eine konstante Spannung. Liegt das elektrische Signal an einem Ende der Kontrollleitung an, kann am anderen Ende mit einem Sensor festgestellt werden, ob das Signal dort ankommt, also die Kontrollleitung verbunden ist.
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In einer vorteilhaften Ausführungsform ist die Kontrollleitung in Form einer Schleife durch die Systemkomponenten geführt, die in der vorgegebenen räumlichen Beziehung angeordnet sind, Der Anfang und das Ende der Schleife können innerhalb einer Systemkomponente angeordnet sein. Innerhalb dieser Systemkomponente kann die Schleife dann zu einem geschlossenen Stromkreis verbunden werden und es kann sehr einfach festgestellt werden, wenn die vorgegebene räumliche Beziehung der Systemkomponenten aufgehoben wird und der Stromkreis dadurch unterbrochen wird. Der Signalgeber und der Sensor sind vorzugsweise zusammen mit dem Netzteil in einer Systemkomponente angeordnet.
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Die geschlossene Schleife der Kontrollleitung kann dadurch erzeugt werden, dass die Systemkomponenten jeweils zwei Leitungsabschnitte umfassen, die sich durch die Systemkomponenten hindurch erstrecken. Die Leitungsabschnitte verlängern sich jeweils, wenn zwei Systemkomponenten in die vorgegebene räumliche Beziehung gebracht werden, so dass es zwei parallele Leitungen gibt, die sich durch die beteiligten Systemkomponenten erstrecken. Am Ende werden die Leitungen mit einem Verbindungsstück verbunden, so dass die gewünschte Schleife entsteht.
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Das Verbindungsstück kann in der Basiskomponente angeordnet sein. Die Kontrollleitung wird dann beim Stapeln automatisch zu einer Schleife verbunden. Die oberste Systemkomponente kann mit einem Signalgeber und dem Sensor versehen sein, um die Schleife zu einem Stromkreis zu schließen. Vorzugsweise ist auch das Netzteil in dieser Systemkomponente enthalten.
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Häufig sind die Systemkomponenten, die nicht über ein Netzteil verfügen, mit einem Energiespeicher ausgerüstet, in dem elektrische Energie zwischengespeichert werden kann. Der Energiespeicher, bei dem es sich beispielsweise um einen Kondensator handeln kann, kann dazu dienen, Spannungsspitzen auszugleichen oder Schäden in der Systemkomponente durch abrupte Spannungsänderungen zu vermeiden. Aufgrund solcher Energiespeicher kann auch in Systemkomponenten eine Spannung anliegen, die bereits vom Netzteil getrennt wurden. Insbesondere kann dadurch auch an Steckkontakten eine Spannung anliegen, die eigentlich dafür ausgelegt sind, elektrische Energie vom Netzteil zu empfangen. Da es sich dabei regelmäßig um männliche Steckerelemente handelt, ist die Gefahr von unerwünschtem Kontakt mit der Spannung besonders groß.
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Um Schäden zu vermeiden, kann deswegen eine mit einem Energiespeicher ausgestattete Systemkomponente einen Sensor für den Zustand der Kontrollleitung aufweisen. Diese Systemkomponente verfügt regelmäßig nicht selbst über ein Netzteil, sondern wird über ein Netzteil einer anderen Systemkomponente versorgt. Mit dem Sensor wird ermittelt, ob die Kontrollleitung unterbrochen ist oder nicht. Wird eine Unterbrechung der Kontrollleitung ermittelt, kann die Verbindung zwischen dem Energiespeicher und einem Steckerteil der Systemkomponente unterbrochen werden. Vorzugsweise wird die Verbindung zwischen dem Energiespeicher und allen Steckerelementen unterbrochen. Die Steckerelemente dienen dazu, eine elektrische Verbindung zu einer benachbarten Systemkomponente herzustellen. Es kann eine Mehrzahl von Systemkomponenten geben, die einen solchen Energiespeicher und einen solchen Sensor aufweisen.
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Die Erfindung wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen anhand vorteilhafter Ausführungsformen beispielhaft beschrieben. Es zeigen:
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1: eine schematische Darstellung eines erfindungsgemäßen Medizingerätesystems;
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2: eine schematische Darstellung einer Systemkomponente mit Netzteil; und
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3: eine schematische Darstellung einer Systemkomponente ohne Netzteil.
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Ein erfindungsgemäßes Medizingerätesystem in 1 umfasst eine Basiskomponente 14 und vier Systemkomponenten 15, 16, 17, 18, die jeweils ein medizinisches Gerät enthalten. In den Systemkomponenten 15, 16 ist das medizinische Gerät ein HF-chirurgisches Gerät 19, in der Systemkomponente 17 ist das medizinische Gerät ein ultraschallchirurgisches Gerät 20. Über Anschlüsse 21, 22 werden die entsprechenden Handinstrumente an die medizinischen Geräte 19, 20 angeschlossen. Die Systemkomponente 18 enthält eine zentrale Steuerung 33 für die medizinischen Geräte 19, 20. An die zentrale Steuerung 33 ist ein Bedienfeld 34 angeschlossen, über das verschiedene Einstellungen der medizinischen Geräte vorgenommen werden können. Beispielsweise können die medizinischen Geräte 19, 20 aktiviert oder deaktiviert werden oder es können Parameter wie die Leistung oder die Frequenz eingestellt werden, mit denen die HF-chirurgischen bzw. ultraschallchirurgischen Geräte betrieben werden.
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Die Systemkomponente 18 umfasst außerdem ein Netzteil 23, über das alle medizinischen Geräte 19, 20 mit elektrischer Spannung versorgt werden. Eine zwei Phasen umfassende Versorgungsleitung 24 erstreckt sich von dem Netzteil 23 durch die Systemkomponenten 16, 17 hindurch bis zu der Systemkomponente 15. In jeder Systemkomponente 15, 16, 17, 18 gibt es eine Abzweigung 25 von der Versorgungsleitung 24, die als Spannungsquelle für das jeweilige medizinische Gerät 19, 20 wirkt. In der Versorgungsleitung 24 liegt eine Spannung von 180 V an.
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Außerdem umfasst das Medizingerätesystem eine Kontrollleitung 26, die sich von dem Netzteil 23 in einer Schleife durch die Systemkomponenten 15, 16, 17 bis zu der Basiskomponente 14 erstreckt. Jede der Systemkomponenten 15, 16, 17 umfasst an ihrer Oberseite und an ihrer Unterseite jeweils ein Steckerteil 27. Die Steckerteile 27 haben in der schematischen Darstellung der 1 jeweils drei Anschlüsse, wobei zwei Anschlüsse die Kontrollleitung 26 und ein zwei Phasen umfassender Anschluss die Versorgungsleitung 24 betrifft. Für die Kontrollleitung 26 erstrecken sich jeweils zwei Leitungsabschnitte von einem Anschluss des oberen Steckerteils 27 zu einem Anschluss des unteren Steckerteils 27. Die beiden Leitungsabschnitte sind in den Systemkomponenten 15, 16, 17 parallel geführt und nicht elektrisch miteinander verbunden.
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Wenn zwei Systemkomponenten in einer vorgegebenen räumlichen Beziehung, wie in 1 gezeigt, gestapelt werden, gehen das obere Steckerteil 27 der unteren Systemkomponente und das untere Steckerteil 27 der oberen Systemkomponente eine Steckverbindung ein, durch die die jeweiligen Abschnitte der Kontrollleitung 26 und der Versorgungsleitung 24 elektrisch miteinander verbunden werden. Das untere Steckerteil, das jeweils zur Abgabe elektrischer Leistung ausgelegt ist, ist ein weibliches Steckerteil, das obere Steckerteil, das jeweils zur Aufnahme elektrischer Leistung ausgelegt ist, ist ein männliches Steckerteil. Die Abschnitte der Kontrollleitung erstrecken sich dann parallel durch mehrere Systemkomponenten 15, 16, 17 hindurch.
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Wird die unterste Systemkomponente 15 auf die Basiskomponente 14 aufgesetzt, wird eine Steckverbindung mit einem Steckerteil 28 der Basiskomponente 14 geschlossen. In dem Steckerteil 28 der Basiskomponente 14 sind die beiden Anschlüsse der Kontrollleitung 26 über ein Verbindungsstück 29 miteinander verbunden. Durch das Verbindungsstück 29 bildet die Kontrollleitung 26 eine Schleife, die sich über die Systemkomponenten 15, 16, 17 erstreckt.
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Mit der obersten Systemkomponente 18 wird die Kontrollleitung 26 zu einem geschlossenen Stromkreis verbunden. Gemäß 2 umfasst das Netzteil 23 dazu ein Leitungsstück, das die beiden betreffenden Anschlüsse in dem Steckerteil 27 miteinander verbindet. In dem Leitungsstück ist eine Gleichspannungsquelle 30 angeordnet, die einen Stromfluss durch die Kontrollleitung 26 bewirkt. In dem Netzteil 23 ist ein Sensor 31 vorgesehen, der den elektrischen Strom in der Kontrollleitung 26 misst und der mit einem Relais 32 der Versorgungsleitung 24 verbunden ist.
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In der Kontrollleitung 26 fließt nur dann ein Strom, wenn die Systemkomponenten 15, 16, 17, 18 und die Basiskomponente 14 in der vorgegebenen räumlichen Beziehung zueinander angeordnet sind, also richtig übereinander gestapelt sind. Das Relais 32 schaltet in Abhängigkeit von den Messwerten des Sensors 31. Fließt ein Strom durch die Kontrollleitung 26, wird das Relais 32 geschlossen und die Systemkomponenten 15, 16, 17, 18 werden mit elektrischer Energie versorgt.
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Wird nur eine der Systemkomponenten 15, 16, 17, 18 bewegt, so dass die Steckverbindung zu einer benachbarten Systemkomponente getrennt wird, ist die Kontrollleitung 26 unterbrochen und der Sensor 31 misst keinen Strom mehr. Das Relais 32 wird geöffnet und die Spannungsversorgung aller Systemkomponenten 15, 16, 17, 18 unterbrochen. Es ist dadurch sichergestellt, dass weder Personen noch Geräte durch eine an einem der Steckerteile 27 anliegende Spannung zu Schaden kommen können. Außerdem kann das Medizingerätesystem nur dann in Betrieb genommen werden, wenn die Systemkomponenten 15, 16, 17, 18 richtig gestapelt sind.
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In 3 ist am Beispiel der Systemkomponente 17 gezeigt, dass auch in den Systemkomponenten ohne Netzteil ein Energiespeicher 35 in Form eines Kondensators vorgesehen sein kann. Um zu verhindern, dass durch den Kondensator 35 unerwünschte Spannungen an den Steckerteilen 27 anliegen, umfasst die Systemkomponente 17 einen Sensor 36 für den Zustand der Kontrollleitung 26. Der Sensor 36 ist mit einem Relais 37 verbunden, über das die Leitung 25 zwischen dem Kondensator 35 und den Steckerteilen 27 unterbrochen werden kann. Stellt der Sensor 36 eine Unterbrechung der Kontrollleitung 26 fest, wird das Relais 37 betätigt und die Leitung 25 unterbrochen. Die Systemkomponenten 15, 16 können entsprechend der Systemkomponente 17 mit einem Sensor 36 und einem Relais 37 ausgestattet sein.
