DE102011102204A1

DE102011102204A1 - Anästhesiesystem mit abnehmbarer Anästesiemittel-Dosiervorrichtung

Info

Publication number: DE102011102204A1
Application number: DE102011102204A
Authority: DE
Inventors: Sönke FABER; Wolfgang Falb; Michael Heidschmidt; Sven Heyer; Thomas Lutter; Cornelia MARX; Martin Meyer; Sven PASDZIOR; Klaus Radomski; Hartmut Stark
Original assignee: Draeger Medical GmbH
Current assignee: Draegerwerk AG and Co KGaA
Priority date: 2010-06-05
Filing date: 2011-05-21
Publication date: 2011-12-08
Anticipated expiration: 2031-05-22
Also published as: DE102011102204B4; CN102309805B; US20110297148A1; FR2960785B1; US9555212B2; FR2960785A1; CN102309805A

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Anästhesiesystem zum Bereitstellen eines mit Anästhesiemittel angereicherten Atemgases, mit einem Anästhesiegerät (2) und mindestens einer Anästhesiemittel-Dosiervorrichtung (3), die abnehmbar mit dem Anästhesiegerät gekoppelt ist, einer Fluidverbindung (7, 8, 9) zwischen dem Anästhesiegerät und der mindestens einen Dosiervorrichtung, die ausgestaltet ist, um Anästhesiemittel aus der mindestens einen Dosiervorrichtung in das Anästhesiegerät zu leiten, mindestens einer optischen Schnittstelle zwischen dem Anästhesiegerät und der mindestens einen Dosiervorrichtung, und mindestens einer Anzeigeeinrichtung in der mindestens einen Dosiervorrichtung, wobei die optische Schnittstelle mindestens eine Lichtquelle (10), die in dem Anästhesiegerät vorgesehen ist, und mindestens einen Lichtleiter (20) aufweist, der in der Anästhesiemittel-Dosiervorrichtung (3) vorgesehen ist, und wobei das durch die mindestens eine Lichtquelle (10) in den mindestens einen Lichtleiter eingespeiste Licht über den mindestens einen Lichtleiter (20) zu der mindestens einen Anzeigeeinrichtung geleitet wird, um diese Anzeigeeinrichtung direkt oder indirekt zu beleuchten.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft allgemein ein Anästhesiesystem zur Bereitstellung eines mit Anästhesiemittel angereicherten Atemgases. Insbesondere bezieht sich die Erfindung auf ein Anästhesiesystem, das ein Anästhesiegerät und mindestens eine Anästhesiemittel-Dosiervorrichtung umfasst, die abnehmbar mit dem Anästhesiegerät gekoppelt ist. Die Anästhesiemittel-Dosiervorrichtung beinhaltet im Wesentlichen einen Anästhesiemittel-Vorratsbehälter, in dem Anästhesiemittel verdunstet, und eine Dosiereinrichtung, um die Konzentration des Anästhesiemittels einzustellen. Die Kopplung zwischen der mindestens einen Anästhesiemittel-Dosiervorrichtung und dem eigentlichen Anästhesiegerät ist ausgestaltet, um eine Fluidverbindung zwischen dem Anästhesiegerät und der mindestens einen Dosiervorrichtung zu bewirken, so dass das gasförmige Anästhesiemittel über die Kopplung von der Dosiervorrichtung in das Anästhesiegerät geleitet werden kann, wo es in der eingestellten Konzentration dem Atemgas beigemengt wird. Ferner sind kontaktlose Schnittstellen vorgesehen, mittels derer eine kontaktlose Kommunikation zwischen dem Anästhesiegerät und der mindestens einen Dosiervorrichtung ermöglicht wird. Schließlich weist die Dosiervorrichtung mindestens eine Anzeigeeinrichtung auf, um beispielsweise die eingestellte Anästhesiemittel-Konzentration und den Anästhesiemittel-Füllstand anzuzeigen.
Anästhesiesysteme werden allgemein zur Bereitstellung und zur Dosierung von Inhalationsanästhetika zwecks Anästhesierung von Patienten eingesetzt, bei denen operative Eingriffe durchgeführt werden, um so das Schmerzempfinden des Patienten auszuschalten oder zu vermindern. In der Medizintechnik werden für die Anästhesierung von Patienten während eines chirurgischen Eingriffs überwiegend dampfförmige Anästhesiemittel eingesetzt. Die bekannten hierfür erforderlichen Anästhesiemittel-Dosiervorrichtungen bzw. die darin enthaltenen Anästhesiemittel-Verdunster arbeiten üblicherweise rein passiv (mit Ausnahme von Dosiervorrichtungen für Desfluran), haben keine elektronischen Schnittstellen und können über standardisierte Kopplungsvorrichtungen mit einem zugehörigen Anästhesiegerät abnehmbar bzw. auswechselbar gekoppelt werden.
Darüber hinaus sind elektronische Anästhesiesysteme bekannt, bei denen die Anästhesiemittel-Dosiervorrichtung in dem Anästhesiegerät integriert ist. Bei diesen Systemen erfolgt die Steuerung und Kontrolle der Anästhesiemittel-Dosiervorrichtung durch das Anästhesiegerät selbst, das aktive, elektronisch gesteuerte Aktuatoren sowie Anzeigeeinrichtungen für die Betriebszustände aufweist. Diese Systeme haben allerdings den Nachteil, dass die Anästhesiemittel-Dosiervorrichtung nicht einfach ausgewechselt werden kann, wenn der Vorrat an Anästhesiemittel aufgebraucht ist. Im Verlauf einer Narkose ist es manchmal erforderlich, das Anästhesiemittel zu wechseln. Dazu muss allerdings die Dosiervorrichtung durch eine andere Dosiervorrichtung ersetzt werden. Falls mehrere Dosiervorrichtungen an dem Anästhesiegerät angeschlossen werden können, kann alternativ von einer Dosiervorrichtung zur anderen gewechselt werden. Dies ist mit den integrierten Systemen nicht oder technisch nur mit großem Aufwand zu realisieren.
Während bei den im Operationsbereich gebräuchlichen Medizingeräten die Darstellung von Patientendaten und von relevanten Stellparametern üblicherweise entweder auf selbstleuchtenden Displays oder mit Hilfe optisch aktiver Bauteile (z. B. LEDs, Siebensegmentanzeigen, etc.) erfolgt, sind derartige Anzeigeeinrichtungen in Verbindung mit Anästhesiemittel-Dosiervorrichtungen bisher nicht bekannt. Aus diesem Grund lassen sich bei bekannten Anästhesiemittel-Dosiervorrichtungen die für die Steuerung und Kontrolle der Anästhesie wichtigen Parameter, wie zum Beispiel Anästhesiemittel-Füllstand und Anästhesiemittel-Konzentration, im Operationssaal oder in abgedunkelter Umgebung nicht oder nur unkomfortabel ablesen. Darüber hinaus werden Alarmzustände üblicherweise nur auf einem zentralen Bildschirm zur Anzeige gebracht. Eine direkte Zuordnung des Alarms zu der Komponente, die die Störung verursacht, erfolgt nicht oder nur unzureichend.
Es sind außerdem weitere, im Wesentlichen passiv arbeitende Geräte oder Geräteteile im Einsatz, die über keine geeignete elektronische Anbindung an ein steuerndes Gerät verfügen, um beispielsweise Alarmsituationen vor Ort anzeigen zu können. Dies gilt zum Beispiel für Atembälge, Schlauchverbindungen, Spritzen-Aktuatoren, Einrichtungen für die Tropfinfusion etc.. Im Fehlerfall wäre es auch hier für das Klinikpersonal hilfreich, die Fehlerursache direkt am Ort des Fehlers visualisiert zu bekommen.
Die DE 38 13 520 A1 betrifft allgemein Kodierungsverfahren und Kodierungsvorrichtungen für eine Narkoseeinrichtung sowie die automatische Erkennung eines Narkosemittelverdunsters und des benutzten Narkosemittels. Die Narkoseeinrichtung beinhaltet das eigentliche Narkosegerät und einen Narkosemittelverdunster mit einer zugehörigen Einstellvorrichtung. Das Narkosegerät ist mit drei Reflexlichtschranken versehen, die ausgestaltet sind, um Lichtsignale auszusenden, die von zugehörigen Reflexmarken (abhängig von deren Farbe) reflektiert werden, die an einem mit dem Narkosegerät gekoppelten Narkosemittelverdunster vorgesehen sind. Die von den Reflexmarken reflektierten Lichtsignale werden von den Reflexlichtschranken erfasst, wobei die entsprechenden elektrischen Signale zwecks Auswertung an eine Mess- und Überwachungseinheit geleitet werden. Auf diese Weise lässt sich der Typ des Narkosemittelverdunsters erfassen. Zur Erkennung der eingestellten Narkosemittelkonzentration ist auf der als Handrad ausgebildeten Einstellvorrichtung ein weiterer Aufnehmer in Form von drei übereinander liegenden Streifen vorgesehen, auf denen jeweils eine durch weiße und schwarze Felder markierte Kodierung aufgebracht ist. Die Kodierung der Streifen wird von einer Abtastvorrichtung eingelesen, indem die Streifen durch Lichtschranken im Narkosegerät mit Lichtstrahlen bestrahlt werden. Die Lichtstrahlen werden bei Auftreffen auf eine weiße Fläche reflektiert und bei Auftreffen auf eine schwarze Fläche absorbiert. Die resultierenden elektrischen Signale werden über eine Signalleitung derselben Mess- und Überwachungseinheit zugeführt.
Die DE 10 2007 014 838 B3 beschreibt ein Anästhesiesystem, das ein Anästhesiegerät, einen Anästhesiemitteidosierer mit einem Anästhesiemittelvorratsbehälter, eine Dosierparametererfassungseinrichtung und eine kontaktlose Schnittstelle zwischen dem Anästhesiegerät und dem Anästhesiemitteldosierer aufweist. Die Übertragung von Daten (zum Beispiel Füllstand des Anästhesiemittels) vom Anästhesiemitteldosierer zum Anästhesiegerät sowie die Übertragung von Energie vom Anästhesiegerät zum Anästhesiemitteldosierer erfolgt über elektromagnetische Felder. Die Messung des Anästhesiemittel-Füllstandes erfolgt über ein Glasrohr, das mit dem Anästhesiemittelvorratsbehälter gekoppelt und mit Kondensatorflächen versehen ist, wobei das Anästhesiemittel als Dielektrikum dient und eine Änderung des Anästhesiemittel-Füllstandes im Glasrohr zu einer entsprechenden Änderung der Kapazität führt. Die Konzentration des Anästhesiemittels wird über ein Einstellrad am Anästhesiemitteldosierer eingestellt. Mittels einer Winkelerfassungseinrichtung, die als ein optischer Encoder ausgeführt ist, wird der Einstellwinkel des Einstellrades erfasst.
Weder die DE 38 13 520 A1 noch die DE 10 2007 014 838 B3 offenbaren Maßnahmen oder Einrichtungen, um beispielsweise die Position des Einstellrades zur Konzentrationseinstellung oder den Anästhesiemittel-Füllstand direkt an der Anästhesiemittel-Dosiervorrichtung visuell anzuzeigen, um vom Bedienpersonal (zum Beispiel vom Anästhesisten) auch bei schlechten Lichtverhaltnissen schnell und sicher erkannt zu werden.
Die im Stand der Technik vorgeschlagenen Ausgestaltungen ermöglichen lediglich eine optoelektronische Erfassung verschiedener Parameter, wie Füllstand und Anästhesiemittel-Konzentration, einer Anästhesiemittel-Dosiervorrichtung und eines zugehörigen Anästhesiemittel-Verdunsters. Eine visuelle Erfassung dieser Parameter direkt an der Dosiervorrichtung durch das Bedienpersonal ist kaum möglich oder erfordert vom Anästhesisten eine erhöhte Aufmerksamkeit, die durch die Belastungen während einer beispielsweise länger andauernden Narkose nicht immer gleichmäßig gegeben ist.
Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Anästhesiesystem mit einem Anästhesiegerät und mindestens einer auswechselbaren Anästhesiemittel-Dosiervorrichtung zur Verfügung zu stellen, das ausgestaltet ist, um die visuelle Anzeige verschiedener Mess- und Einstellparameter der Anästhesiemittel-Dosiervorrichtung bzw. des in der Dosiervorrichtung enthaltenen Anästhesiemittel-Vorratsbehälters zu verbessern. Insbesondere besteht die Aufgabe der Erfindung darin, die Einstellung der Anästhesiemittel-Konzentration und den Vorrat an Anästhesiemittel in der mindestens einen Dosiervorrichtung so anzuzeigen, dass eine Erkennbarkeit beispielsweise auch in abgedunkelter Umgebung noch aus einer Entfernung von 1–2 Metern gut gegeben ist. Außerdem sollen in der Dosiervorrichtung optische Signale (z. B. Alarme) erzeugt werden können, um beispielsweise eine direkte Zuordnung des Alarms zur Alarmursache (z. B. ein leerer Vorratsbehälter oder eine falsch eingestellte Anästhesiemittel-Konzentration) zu ermöglichen. Ferner soll mit Hilfe der vorliegenden Erfindung eine Lösung erreicht werden, die kostengünstig ist und kontaktlos arbeitet. Schließlich soll eine eigene separate Energieversorgung in der Anästhesiemittel-Dosiervorrichtung vermieden werden.
Diese und weitere Aufgaben werden durch ein Anästhesiesystem mit den Merkmalen von Anspruch 1 gelöst. In den abhängigen Ansprüchen sind vorteilhafte und bevorzugte Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Anästhesiesystems angegeben.
Das erfindungsgemäße Anästhesiesystem beinhaltet im Wesentlichen ein Anästhesiegerät, mindestens eine Anästhesiemittel-Dosiervorrichtung mit einem darin integrierten Anästhesiemittel-Vorratsbehalter sowie eine kontaktlose Schnittstelle zwischen dem Anästhesiegerät und der Anästhesiemittel-Dosiervorrichtung. Die Schnittstelle des Anästhesiesystems arbeitet vorzugsweise rein optisch mit Hilfe von Lichtleitern, in die durch eine Lichtquelle (beispielsweise eine oder mehrere LEDs) Licht eingespeist wird. Die Lichtquelle inklusive der notwendigen Energieversorgung befindet sich in dem Anästhesiegerät und ist über eine optische Schnittstelle mit der Anästhesiemittel-Dosiervorrichtung gekoppelt. In der Dosiervorrichtung bzw. im Vorratsbehälter wird das in den mindestens einen Lichtleiter eingespeiste Licht über den/die Lichtleiter zu mindestens einer Anzeigeeinrichtung geleitet, beispielsweise ein Schauglas bzw. Glasrohr zum Anzeigen des Anästhesiemittel-Füllstands und/oder ein Einstellrad (Drehrad) zum Einstellen der Anästhesiemittel-Konzentration. Auf diese Weise kann das von den LEDs im Anästhesiegerät emittierte Licht, das über die optische Schnittstelle und den mindestens einen Lichtleiter in der Dosiervorrichtung zu der mindestens einen Anzeigeeinrichtung geleitet wird, verwendet werden, um die zugehörige Anzeigeeinrichtung direkt oder indirekt zu beleuchten.
Der in der Anästhesiemittel-Dosiervorrichtung vorgesehene mindestens eine Lichtleiter ist entweder mindestens ein Glas-/Kunststofffaserbündel (das zwar flexibel, aber schwer zu montieren ist) oder mindestens ein massiver Kunststoff-Lichtleiter (z. B. aus PMMA). Der mindestens eine massive Kunststoff-Lichtleiter ist hinsichtlich der einfachen Montage bevorzugt, da ein im Spritzgussverfahren hergestellter Lichtleiter an die äußere Kontur der Dosiervorrichtung bzw. des Vorratsbehälters angepasst werden kann. Allerdings muss dieser Kunststoff-Lichtleiter konstruktiv sorgfältig ausgelegt werden, um das Licht möglichst verlustfrei zu führen. Eine Ausführung mit zwei oder mehr getrennten Lichtleitern hat den Vorteil, dass zwei oder mehr Objekte (Anzeigeeinrichtungen) in der Dosiervorrichtung unabhängig voneinander beleuchtet werden können.
Außerdem kann zum Beispiel durch Blinken und/oder durch Variationen der Lichtfarbe am Schauglas/Glasrohr ein zu niedriger Anästhesiemittel-Füllstand angezeigt werden. So kann beispielsweise ein normaler Füllstand durch eine konstante grüne oder blaue Lichtfarbe angezeigt werden, wohingegen ein zu geringer Füllstand durch ein rotes Blinklicht angezeigt wird. Für den Anästhesisten hat dies den Vorteil, dass er die Störungsursache schneller lokalisieren und unmittelbar darauf reagieren kann. Eine rot blinkende Beleuchtung des Einstellrades zum Einstellen der Anästhesiemittel-Konzentration könnte zum Beispiel auf einen fälschlicherweise geöffneten Vorratsbehälter oder auf eine zu hohe Konzentrationseinstellung hinweisen. Durch die Möglichkeit der Auswahl verschiedener Lichtfarben (grün, blau, gelb, rot) ist es ferner möglich, hinsichtlich der Dringlichkeit abgestufte Warnmeldungen zu erzeugen.
Wie vorstehend erläutert, kann als Lichtquelle zum Beispiel eine oder mehrere LEDs verwendet werden. Es gibt auch mehrfarbige LEDs, die aus mehreren Einzelchips bestehen. LEDs sind grundsätzlich wegen ihrer Langlebigkeit und der besseren Ansteuerbarkeit gegenüber Glühlampen vorzuziehen. Außerdem lässt sich das von LEDs emittierte Licht besser in einen Lichtleiter einkoppeln.
Die optische Schnittstelle zwischen dem Anästhesiegerät und der Dosiervorrichtung beinhaltet mindestens einen Lichtleiter, der in der Dosiervorrichtung montiert ist, und mindestens eine LED, die in dem Anästhesiegerät so montiert ist, dass sich die Lichtaustrittsfläche der mindestens einen LED an einer Seitenwand des Anästhesiegeräts befindet, und zwar an der Stelle, an der die Dosiervorrichtung mit dem Anästhesiegerät gekoppelt ist. Wenn die Dosiervorrichtung an dem Anästhesiegerät angebracht (d. h. abnehmbar gekoppelt) ist, dann befindet sich folglich die Lichtaustrittsfläche der mindestens einen LED an der Seitenwand des Anästhesiegeräts direkt gegenüber liegend und in Ausrichtung mit der Lichteintrittsfläche des mindestens einen Lichtleiters in der Dosiervorrichtung, und zwar mit geringem Abstand von etwa 0,5 mm bis 10 mm. Das von der mindestens einen LED emittierte Licht wird somit aus der Lichtaustrittsfläche der mindestens einen LED durch den Luftspalt zwischen Anästhesiegerät und Dosiervorrichtung in die Lichteintrittsfläche des mindestens einen Lichtleiters eingespeist. Das Licht wird durch den mindestens einen Lichtleiter zu dessen Lichtaustrittsfläche geleitet und durch diese auf das jeweilige zu beleuchtende Objekt (Anzeigeeinrichtung) in der Dosiervorrichtung gestrahlt.
Dabei ist es möglich, dass eine einzelne LED den/die Lichtleiter für die Schauglas- bzw. Glasrohrbeleuchtung und für die Einstellradbeleuchtung gemeinsam speist. Alternativ kann auch eine Sendereinheit mit zwei LEDs vorgesehen sein, um zwei zugehörige Lichtleiter individuell mit Licht zu versorgen. Es ist natürlich möglich, mehr als zwei LEDs in Kombination mit einer entsprechenden Anzahl von Lichtleitern zu verwenden.
Um Toleranzen der Aufhängung bzw. Kopplung der mindestens einen Dosiervorrichtung an dem Anästhesiegerät auszugleichen, die zu einem gewissen axialen Versatz (< 2 mm) zwischen der Lichtaustrittsfläche der LED(s) und der Lichteintrittsfläche des zugehörigen Lichtleiters führen können, ist es ggf. erforderlich, diese Toleranzen durch eine automatische Nachjustage beim Koppeln der Dosiervorrichtung mit dem Anästhesiegerät zu korrigieren. Dazu kann beispielsweise ein mechanisches Hebelwerk oder eine ähnliche mechanische Justiereinrichtung verwendet werden, wobei dann entweder die Lichtleiteraufhängung in der Dosiervorrichtung in der Höhe nachgeführt oder die LED-Halterung im Anästhesiegerät auf die gleiche Höhe gebracht wird wie der/die Lichtleiter. Auf diese Weise kann die Lichtaustrittsfläche der mindestens einen LED mit der Lichteintrittsfläche des zugehörigen Lichtleiters in korrekte Ausrichtung gebracht werden. Weitere Lösungen werden nachfolgend erläutert.
Die vorliegende Erfindung wird nun anhand einiger Ausführungsbeispiele unter Bezugnahme auf die Figuren beschrieben, anhand derer verschiedene Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Anästhesiesystems erläutert werden. Die Erfindung ist jedoch nicht auf diese Ausführungsbeispiele beschränkt.
Es zeigen:
1 eine schematische Draufsicht (als Querschnitt) auf einen beispielhaften Montagearm eines Anästhesiegeräts, der zur Anbringung von zwei Anästhesiemittel-Dosiervorrichtungen ausgestaltet ist;
2 eine Seitenansicht von einer Anästhesiemittel-Dosiervorrichtung, die an dem Montagearm aus 1 angebracht ist;
3 eine Querschnittsseitenansicht der Anästhesiemittel-Dosiervorrichtung aus 2 mit einem darin enthaltenen Vorratsbehälter, der mit einem Messrohr/Schauglas versehen ist;
4 eine Querschnittsseitenansicht von einem Einstellrad/Drehrad zum Einstellen der Anästhesiemittel-Konzentration;
5 eine schematische Seitenansicht der optischen Schnittstelle zwischen dem Anästhesiegerät und der Dosiervorrichtung;
6 eine schematische Seitenansicht von einer alternativen Ausgestaltung der optischen Schnittstelle zwischen dem Anästhesiegerät und der Dosiervorrichtung;
7 eine Seitenansicht von einem planaren Lichtleiter, um einen großflächigen und diffusen Lichtaustritt zu ermöglichen; und
8 einen Linsenaufsatz, der am Ende eines Lichtleiters angebracht ist, um eine Fokussierung des aus dem Lichtleiter austretenden Lichts zu bewirken.
Wie eingangs erläutert, umfasst das aus den 1 und 2 ersichtliche erfindungsgemäße Anästhesiesystem 1 ein Anästhesiegerät 2 und mindestens eine mit dem Anästhesiegerät abnehmbar gekoppelte Anästhesiemittel-Dosiervorrichtung 3, die einen Anästhesiemittel-Vorratsbehalter 4 enthält, in dem Anästhesiemittel verdunstet. Das Anästhesiegerät 2 ist mit mindestens einem Montagearm 5 versehen, der in 1 von oben im Querschnitt gezeigt ist. Der beispielhafte Montagearm 5 ist mit zwei Ausnehmungen 6a, 6b versehen, die zur Anbringung von zwei Dosiervorrichtungen 3 ausgestaltet sind. Hierzu ist der Montagearm 5 an jeder der Ausnehmungen mit zwei Haltezapfen 8 versehen, die zur Aufnahme in zugehörigen Bohrungen 7 dienen, die in einer Halterung 9 der Dosiervorrichtung (in 2 gezeigt) ausgebildet sind. Das Grundprinzip dieser Montagestruktur ist schematisch in 2 gezeigt, wobei für den Fachmann offensichtlich ist, dass die Haltezapfen rohrförmig ausgestaltet sind und dass durch das Eingreifen der Haltezapfen in die Bohrungen eine Fluidverbindung zwischen Dosiervorrichtung und Anästhesiegerät hergestellt wird, um Anästhesiemittel in einer eingestellten Konzentration von der Dosiervorrichtung zum Anästhesiegerät zu liefern. Selbstverständlich ist es grundsätzlich auch möglich, die Bohrungen im Anästhesiegerät und die Haltezapfen in der Dosiervorrichtung auszubilden.
Wie in 1 weiter gezeigt ist, weist der Montagearm 5 an einer Außenwand der Ausnehmungen eine oder mehrere Lichtquellen 10 auf. Vorzugsweise sind die Lichtquellen durch eine oder mehrere LEDs gebildet. Die mindestens eine LED ist so positioniert, dass deren Lichtaustrittsfläche in die Ausnehmung gerichtet ist, so dass das Licht der mindestens einen LED im Wesentlichen senkrecht zur Wand der Ausnehmung emittiert wird. Die LEDs in den beiden Ausnehmungen 6a, 6b werden durch eine Steuereinheit 11 gespeist, die mit einer seriellen Schnittstelle RS 232 (oder mit einer anderen seriellen/parallelen Schnittstelle) 30 und einer Spannungsversorgung U_Vers 29 verbunden ist.
Wenn die Dosiervorrichtungen 3 mittels der Haltezapfen 8 und Bohrungen 7 mit dem Montagearm 5 des Anästhesiegeräts 2 gekoppelt sind, dann befinden sich die Lichtaustrittsflächen der LEDs 10 in Ausrichtung mit den entsprechenden Lichteintrittsflächen der Lichtleiter in der jeweiligen Dosiervorrichtung. Vorzugsweise sind Justiereinrichtungen vorgesehen, um eventuelle Abweichungen korrigieren zu können.
Schließlich sind in 1 optische Detektoren 12 zu sehen, die als Kameras dargestellt sind. Die optischen Detektoren 12 sind ausgestaltet und angeordnet, um beispielsweise die Anzeigeeinrichtungen (z. B. Füllstand und Konzentrationseinstellung) der jeweiligen Dosiervorrichtung optisch zu erfassen. Auf diese Weise können z. B. der Anästhesiemittel-Füllstand oder die eingestellte Anästhesiemittel-Konzentration opto-elektronisch erfasst werden. Die gemessenen Signale werden der Steuereinheit zugeführt, so dass die gemessenen Werte von Füllstand und Konzentration beispielsweise auf einem externen Monitor angezeigt werden können. Außerdem können die gemessenen Werte mit Grenzwerten verglichen werden, wobei bei Unterschreiten bzw. Überschreiten dieser Grenzwerte eine entsprechende Alarmmeldung ausgegeben wird. Diese Meldung kann akustisch erfolgen, es ist jedoch bevorzugt, dass solche Alarmmeldungen optisch durch Aussenden verschiedener Lichtfarben erzeugt werden. Mit anderen Worten: die mindestens eine LED emittiert Licht in verschiedenen Farben, abhängig vom Betriebs- oder Alarmzustand, so dass die jeweiligen Anzeigeeinrichtungen mit der entsprechenden Lichtfarbe beleuchtet werden. Ferner ist es möglich, einen Alarm durch blinkendes Licht anzugeben.
In 2 ist ein Montagearm 5 des Anästhesiegeräts 2 zusammen mit einer gekoppelten Dosiervorrichtung 3 als schematische Seitenansicht in einer Weise dargestellt, die sich leicht von der Darstellung in 1 unterscheidet, um die optische Schnittstelle zwischen dem Anästhesiegerät und der Dosiervorrichtung besser zeigen zu können. Zu diesem Zweck ist die Dosiervorrichtung gegenüber dem Montagearm 5 nach links versetzt dargestellt. Dies führt auch dazu, dass der mit gestrichelten Linien dargestellte Haltezapfen 8 ebenfalls gegenüber seiner eigentlichen Position auf dem Montagearm 5 nach links versetzt dargestellt wurde, um seine Aufnahme in die ebenfalls mit gestrichelten Linien dargestellte Bohrung 7 zeigen zu können. Aus Gründen der Übersichtlichkeit sind nur eine Bohrung 7 und ein Haltezapfen 8 dargestellt.
An einer Wand 27 des Montagearms sind zwei LEDs 10 angeordnet. Die LEDs 10 sind an einer Platine 13 angebracht, die an einer Innenwand des Montagearms befestigt ist. Die LEDs sind über Steuerleitungen 14 mit der Steuereinheit 11 verbunden. In der Wand 27 des Montagearms 5 sind beispielsweise Löcher gebildet, die im Wesentlichen mit den Lichtaustrittsflächen der LEDs 10 ausgerichtet sind, so dass die LEDs durch diese Löcher Licht in eine Richtung im Wesentlichen senkrecht zu der Wandfläche 27 des Montagearms 5 ausstrahlen. Wie in 2 weiter zu sehen ist, sind in der Halterung 9 der Dosiervorrichtung 3 Lichteintrittsflächen 15 vorgesehen, die vorzugsweise durch entsprechend ausgebildete Enden von Lichtleitern 20 realisiert sind, die in der Dosiervorrichtung 3 angeordnet sind. Diese Lichtleiter, die aus Gründen der Übersichtlichkeit in 2 nicht dargestellt sind, erstrecken sich von den Lichteintrittsflächen 15 durch die Halterung 9 in das Gehäuse der Dosiervorrichtung 3. Die Enden (Lichtaustrittsflächen) der Lichtleiter befinden sich vorzugsweise in der Nähe der zu beleuchtenden Anzeigeeinrichtungen, also in der Nähe des Einstellrades 16 der Dosiervorrichtung zum Einstellen der Anästhesiemittel-Konzentration und in der Nähe eines Schauglases (Glasrohr) zum Anzeigen des Anästhesiemittel-Füllstandes. Auf diese Weise werden das Einstellrad und das Glasrohr beleuchtet, so dass ein Ablesen auch bei ungünstigen Lichtbedingungen gewährleistet ist. Wir vorstehend erläutert, ist es bevorzugt, dass die LED bzw. LEDs Licht in verschiedenen Farben emittieren können. Auf diese Weise können das Glasrohr und das Einstellrad beispielsweise mit grünem oder blauem Licht angestrahlt werden, wenn sich der Füllstand bzw. die eingestellte Konzentration im gewünschten Bereich befinden. Sollte die Konzentration falsch eingestellt bzw. der Füllstand zu gering sein, dann wird das Drehrad bzw. das Glasrohr beispielsweise mit rotem Licht angestrahlt. Außerdem können Warnmeldungen durch blinkendes Licht realisiert werden.
3 ist eine Seitenansicht im Querschnitt von einem unteren Bereich der Anästhesiemittel-Dosiervorrichtung 3 aus 2 mit dem darin enthaltenen Anästhesiemittel-Vorratsbehälter 4, der mit einem Messrohr 17 (Glasrohr) verbunden ist. Wie aus 3 offensichtlich, wird in dem Glasrohr der Füllstand des Anästhesiemittels 18 angezeigt. Der oben beschriebene Lichtleiter 20 ist mit seiner Lichtaustrittsfläche so angeordnet, dass das aus der Lichtaustrittsfläche emittierte Licht auf das Glasrohr strahlt. Um eine möglichst gleichmäßige Ausleuchtung des Glasrohres zu erreichen, endet der Lichtleiter 20 in diesem Ausführungsbeispiel in einem als plattenähnlicher Körper 24 ausgeführten planaren Lichtleiter, der nachfolgend anhand von 7 näher beschrieben wird.
4 zeigt eine Seitenansicht im Querschnitt von einem Einstellrad 16 zum Einstellen der Anästhesiemittel-Konzentration, das an der Oberseite der Anästhesiemittel-Dosiervorrichtung 3 vorgesehen ist. In der gezeigten beispielhaften Ausgestaltung ist das Einstellrad lichtdurchlässig. 4 zeigt außerdem den Endbereich 19 eines Lichtleiters, dessen Lichtaustrittsfläche gegen die Innenseite des Einstellrades strahlt, so dass die Einstellung des Einstellrades auch bei ungünstigen Lichtverhaltnissen gut zu erkennen ist.
5 ist eine schematische Seitenansicht einer ersten beispielhaften Ausgestaltung der optischen Schnittstelle zwischen dem Anästhesiegerät 2 und der Dosiervorrichtung 3, und 6 ist eine schematische Seitenansicht von einer zweiten, alternativen Ausgestaltung dieser optischen Schnittstelle.
Wie eingangs erläutert, gibt es gewisse Toleranzen hinsichtlich der Kopplung der Dosiervorrichtung am Anästhesiegerät, die ggf. ausgeglichen werden müssen, um eine optimale Lichteinspeisung des von der LED (den LEDs) emittierten Licht in den (die) Lichtleiter zu gewährleisten. Diese Toleranzen können mit Hilfe von mechanischen Justiervorrichtungen korrigiert werden. Alternativ wird die Lichteintrittsfläche 15 des Lichtleiters 20 von der gegenüber liegenden LED 10 so überstrahlt, dass der Lichtleiter bei Abweichungen im Rahmen der Toleranzen immer gleichmäßig angeleuchtet wird. In diesem Fall ist allerdings eine zusätzliche Lichtleistung der LED erforderlich (bei einem Lichtleiterdurchmesser von z. B. 5 mm und bei Toleranzen von +/–2 mm wären dies 224%, und bei +/–1 mm Toleranz entspricht dies einer zusätzlichen Lichtleistung von 96%). Außerdem müsste dieses Streulicht geeignet aufgenommen werden, um nicht störend in die Umgebung zu gelangen. Dazu ist die Einkoppelstelle (d. h. Lichteintrittsfläche 15) des Lichtleiters 20 zum Beispiel mit einem Kragen 21 aus schwarzem Kunststoff versehen werden, der das Licht überwiegend absorbiert und die verbleibenden Anteile auf die LED-Seite reflektiert, wo ein gleichartiger Kragen 22 weitere Anteile aufnimmt (5). Alternativ können die Außenflächen der Kragen 21, 22 auch mit einer Licht reflektierenden Beschichtung versehen sein, um das Streulicht wenigstens teilweise auf die Lichteintrittsfläche des Lichtleiters 20 zu reflektieren.
Bei der zweiten Ausgestaltung (siehe 6) wird die Lichtleistung der LED 10 mit einer Linse 28 auf einen größeren Strahlquerschnitt mit dann parallelem Strahlengang aufgeweitet (Kollimator), um dann durch eine weitere Linse 23 vor der Lichteintrittsfläche 15 des Lichtleiters 20 in diese fokussiert zu werden. Die Schnittstelle befindet sich hier in dem aufgeweiteten parallelen Teil des Strahlengangs, und ein toleranzbedingter Versatz hat einen prozentual geringeren Einfluss auf die übergekoppelte Lichtintensität.
Für die Beleuchtung des in 3 gezeigten Glasrohrs 17 zur Anzeige des Anästhesiemittel-Füllstandes ist es erforderlich, die von dem Lichtleiter 20 geführte Lichtintensität möglichst gleichmäßig hinter oder neben dem Glasrohr 17 austreten zu lassen. Dazu können zum Beispiel planare Lichtleiter verwendet werden (siehe 7), die im Wesentlichen aus einem plattenähnlichen Körper 24 aus optisch transparentem Material (Glas, Kunststoff) bestehen. Wird der Lichtleiter 20 in diesen Körper 24 eingeführt, kann das Licht durch Totalreflexion an den Seitenflächen im Inneren des Körpers 24 gleichmäßig verteilt werden und an definierten Stellen wieder aus dem Körper austreten. Dies kann entweder dadurch erreicht werden, dass der im Wesentlichen hochglanzpolierte Körper in einem Bereich 25 aufgeraut ist, so dass das Licht diffus gestreut und ausgekoppelt wird, oder dadurch, dass der Körper bis auf die Ein- und Austrittsstelle mit hoch reflektivem Material beschichtet ist. Alternativ hierzu können auch mehrere Lichtleiter 20 vorgesehen sein.
Da es bei der Beleuchtung des Einstellrades nicht erforderlich ist, das gesamte Drehrad auszuleuchten (siehe 4), ist es sinnvoll, die verfügbare Lichtintensität nur auf den Bereich um die Einstellmarkierung herum zu beschränken. Dies kann zweckmäßigerweise durch einen Linsenaufsatz 26 am Ende des Lichtleiters 20 erreicht werden (8). Die linke Abbildung von 8 zeigt den Lichtleiter 20 ohne Linsenaufsatz, während die rechte Abbildung von 8 den Lichtleiter mit dem Linsenaufsatz 26 zeigt. Durch einen derartigen Linsenaufsatz 26 kann die Beleuchtungsintensität im interessierenden Bereich deutlich gesteigert werden, indem das aus der Lichtaustrittsfläche des Lichtleiters austretende Licht fokussiert wird.
Bezugszeichenliste

1: Anästhesiesystem
2: Anästhesiegerät
3: Anästhesiemittel-Dosiervorrichtung
4: Anästhesiemittel-Vorratsbehälter
5: Montagearm
6a, 6b: Ausnehmungen
7: Bohrungen
8: Haltezapfen
9: Halterungen der Dosiervorrichtung
10: Lichtquellen
11: Steuereinheit
12: optische Detektoren
13: Platine
14: Steuerleitungen
15: Lichteintrittsöffnungen
16: Drehrad
17: Glasrohr
18: Anästhesiemittel
19: Endbereich des Lichtleiters
20: Lichtleiter
21, 22: Kragen
23: Linse
24: Körper
25: aufgerauter Bereich
26: Linsenaufsatz
27: Wand
28: Linse
29: Spannungsversorgung
30: Schnittstelle

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 3813520 A1 [0006, 0008]
DE 102007014838 B3 [0007, 0008]

Claims

Anästhesiesystem (1) zum Bereitstellen eines mit Anästhesiemittel angereicherten Atemgases, mit: einem Anästhesiegerät (2) und mindestens einer Anästhesiemittel-Dosiervorrichtung (3), die abnehmbar mit dem Anästhesiegerät gekoppelt ist, einer Fluidverbindung (7, 8, 9) zwischen dem Anästhesiegerät und der mindestens einen Dosiervorrichtung, die ausgestaltet ist, um Anästhesiemittel aus der mindestens einen Dosiervorrichtung in das Anästhesiegerät zu leiten, mindestens einer optischen Schnittstelle zwischen dem Anästhesiegerät und der mindestens einen Dosiervorrichtung, und mindestens einer Anzeigeeinrichtung in der mindestens einen Dosiervorrichtung, wobei die optische Schnittstelle mindestens eine Lichtquelle (10), die in dem Anästhesiegerät vorgesehen ist, und mindestens einen Lichtleiter (20) aufweist, der in der Anästhesiemittel-Dosiervorrichtung (3) vorgesehen ist, und wobei das durch die mindestens eine Lichtquelle (10) in den mindestens einen Lichtleiter eingespeiste Licht über den mindestens einen Lichtleiter (20) zu der mindestens einen Anzeigeeinrichtung geleitet wird, um diese Anzeigeeinrichtung direkt oder indirekt zu beleuchten.
Anästhesiesystem (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Lichtquelle (10) durch eine oder mehrere LEDs gebildet ist.
Anästhesiesystem (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sich die mindestens eine Lichtquelle (10) und die Energieversorgung (29) hierfür in dem Anästhesiegerät (2) befinden.
Anästhesiesystem (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Anzeigeeinrichtung eine Anzeige (17) für den Anästhesiemittel-Füllstand und ein Einstellrad (16) zum Einstellen der Anästhesiemittel-Konzentration umfasst.
Anästhesiesystem (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der in der Anästhesiemittel-Dosiervorrichtung (3) vorgesehene mindestens eine Lichtleiter (20) entweder mindestens ein Glas-/Kunststofffaserbündel oder mindestens ein massiver Kunststofflichtleiter ist.
Anästhesiesystem (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Lichtquelle (10) durch eine oder mehrere LEDs gebildet ist, die Licht mit verschiedenen Farben emittieren.
Anästhesiesystem (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Lichtquelle (10), die in dem Anästhesiegerät (3) vorgesehen ist, eine Lichtaustrittsfläche an einer Außenwand des Anästhesiegeräts hat, und dass der mindestens eine Lichtleiter (20) in der Dosiervorrichtung (3) eine Lichteintrittsfläche (15) an einer Außenwand der Dosiervorrichtung hat, die der Lichtaustrittsfläche der mindestens einen Lichtquellen gegenüberliegt, wenn die Dosiervorrichtung mit dem Anästhesiegerät gekoppelt ist.
Anästhesiesystem (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Lichtaustrittsfläche der mindestens einen Lichtquelle in dem Anästhesiegerät mit geringem Abstand von etwa 0,5 bis 10 mm direkt gegenüber liegend und in Ausrichtung mit der Lichteintrittsfläche des mindestens einen Lichtleiters in der Dosiervorrichtung angeordnet ist.
Anästhesiesystem (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das von der mindestens einen Lichtquelle emittierte Licht aus einer Lichtaustrittsfläche der mindestens einen Lichtquelle durch einen Luftspalt zwischen Anästhesiegerät und Dosiervorrichtung in die Lichteintrittsfläche des mindestens einen Lichtleiters eingespeist wird.
Anästhesiesystem (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Anästhesiegerät für jede der mindestens einen Dosiervorrichtung mit mindestens zwei Haltezapfen (8) versehen ist, die zur Aufnahme in zugehörigen Bohrungen (7) dienen, die an jeder der mindestens einen Dosiervorrichtung vorgesehen sind.
Anästhesiesystem (1) nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass durch Eingreifen der Haltezapfen (8) in die zugehörigen Bohrungen (7) eine Fluidverbindung zwischen der Dosiervorrichtung und dem Anästhesiegerät hergestellt wird, um Anästhesiemittel von der Dosiervorrichtung zum Anästhesiegerät zu liefern.
Anästhesiesystem (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Lichtaustrittsfläche der mindestens einen Lichtquelle und/oder eine Lichteintrittsfläche (15) des mindestens einen Lichtleiters (20) von einem Kragen (21, 22) aus einem Material versehen ist, das Licht überwiegend absorbiert, so dass überstrahlendes Licht von der mindestens einen Lichtquelle von dem Kragen an der Lichteintrittsfläche teilweise absorbiert und der verbleibende Teil des überstrahlenden Lichts auf den Kragen der Lichtaustrittsfläche reflektiert wird, wo ein weiterer Teil des überstrahlenden Lichts absorbiert und der verbleibende Teil des Lichts in die Lichteintrittsfläche reflektiert wird.
Anästhesiesystem (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das von der mindestens einen Lichtquelle emittierte Licht durch eine Linse (28) auf einen größeren Strahlquerschnitt mit einem im Wesentlichen parallelen Strahlengang aufgeweitet wird, der dann durch eine weitere Linse (23) vor der Lichteintrittsfläche (15) des mindestens einen Lichtleiters (20) in diese Lichteintrittsflächen fokussiert wird.