DE102017006001A1

DE102017006001A1 - Mess- oder Medizingerät sowie Verfahren zum Betrieb eines Mess- oder Medizingeräts

Info

Publication number: DE102017006001A1
Application number: DE102017006001.0A
Authority: DE
Inventors: Matthias Martens
Original assignee: Draeger Safety AG and Co KGaA
Current assignee: Draeger Safety AG and Co KGaA
Priority date: 2017-06-26
Filing date: 2017-06-26
Publication date: 2018-12-27

Abstract

Die Erfindung ist eine Zubehörteilerkennungsvorrichtung mit einer zumindest einen Empfänger (22) umfassenden optischen Sensorik (18), mittels derer eine von einem jeweiligen Zubehörteil (14) umfasste Kennung (26) auswertbar ist, indem mittels des Empfängers (22) eine Reflexion und/oder Transmission von auf die Kennung (26) emittiertem Licht detektierbar ist, sowie ein Mess- oder Medizingerät (10) mit einer solchen Vorrichtung zur automatischen Erkennung eines Zubehörteils (14) und ein Verfahren zum Betrieb eines solchen Mess- oder Medizingeräts (10) zur automatischen Erkennung eines Zubehörteils (14).

Description

Die Erfindung betrifft ein Mess- oder Medizingerät, mit welchem zumindest ein Zubehörteil, zum Beispiel ein Schlauch oder ein Mundstück, lösbar verbindbar ist und welches Mittel zum Erkennen des jeweils angeschlossenen Zubehörteils umfasst, sowie ein Verfahren zum Betrieb eines solchen Mess- oder Medizingeräts.
Beispiele für Mess- oder Medizingeräte, wie sie hier im Vordergrund stehen, sind Alkoholmessgeräte oder Gasmessgeräte bzw. Beatmungsgeräte, Anästhesiegeräte, physiologische Monitore, Spritzenpumpen und dergleichen. An solche und ähnliche Mess- oder Medizingeräte sind in an sich bekannter Art und Weise Zubehörteile anschließbar, zum Beispiel ein Beatmungsschlauch an ein Beatmungsgerät. Dabei ist das angeschlossene Zubehörteil oftmals selbsttätig durch das Medizingerät erkennbar. Eine Möglichkeit für eine solche Erkennung eines Zubehörteils durch das Medizingerät ist zum Beispiel in der EP 1 898 533 B1 beschrieben. Die dort im Vordergrund stehende Verwendung sogenannter RFID-Tags ist allerdings nur eine von mehreren Möglichkeiten zur Erkennung eines angeschlossenen Zubehörteils durch das Medizingerät selbst. Die Erkennung kann zum Beispiel bei einem Anschluss eines elektrisch beheizbaren Beatmungsschlauchs als Zubehörteil auch dadurch erfolgen, dass das Medizingerät den Anschluss der Heizvorrichtung des Beatmungsschlauchs an dafür vorgesehene Anschlussstellen des Medizingeräts und damit zum Beispiel das Schließen des zum Beheizen des Beatmungsschlauchs vorgesehenen Stromkreises erkennt. Speziell bei Zubehörteilen, die über eine eigene Verarbeitungsfunktionalität verfügen und deren Anschluss an ein Medizingerät mit einer Datenverbindung, zum Beispiel RS232, USB etc., erfolgt, erkennt das Medizingerät, an das ein solches Zubehörteil angeschlossen wird, zumindest beim Herstellen einer solchen Datenverbindung den Anschluss des Zubehörteils.
Der Anschluss eines korrekten Zubehörteils sowie der korrekte Anschluss des jeweiligen Zubehörteils sind essentiell für den im Zusammenhang mit der Verwendung des jeweiligen Medizingeräts angestrebten Behandlungserfolg. Ähnliches gilt entsprechend für ein Messgerät und ein daran anschließbares Zubehörteil. Im Interesse einer besseren Lesbarkeit der weiteren Beschreibung wird diese - allerdings ohne Verzicht auf eine weitergehende Allgemeingültigkeit - am Beispiel eines Schlauchs, zum Beispiel eines Beatmungsschlauchs, als Zubehörteil fortgesetzt. Schläuche für Mess- oder Medizingeräte unterscheiden sich nicht nur hinsichtlich ihrer Länge und ihres wirksamen Innenquerschnitts. Unterschiede bestehen zum Beispiel auch hinsichtlich des Schlauchmaterials, welches entscheidend dafür ist, für welche Medien der jeweilige Schlauch dauerhaft verlässlich einsetzbar ist. Darüber hinaus bestimmt das jeweilige Schlauchmaterial ganz generell die Qualität des jeweiligen Schlauchs und damit auch dessen mögliche Einsatzdauer. Des Weiteren erlauben unterschiedliche Schlauchmaterialien unterschiedliche Reinigungsformen. Allerdings kann zum Beispiel die Reinigung eines Schlauchs aus einem qualitativen minderwertigen Schlauchmaterial zusammen mit Schläuchen aus einem höherwertigen Schlauchmaterial mit einem für das höherwertige Schlauchmaterial vorgesehenen Reinigungsmittel dazu führen, dass der Schlauch aus dem minderwertigen Schlauchmaterial nicht mehr sicher verwendbar ist.
Weil es beim Betrieb eines Mess- oder Medizingeräts selbstverständlich essenziell auf eine bestimmungsgemäße Funktion des jeweiligen Geräts ankommt und dies auch davon abhängt, dass der oder jeder an das Gerät angeschlossene Schlauch den jeweils notwendigen Voraussetzungen genügt, ist es wesentlich, dass sicher erkennbar ist, ob der jeweils angeschlossene Schlauch für die vorgesehene Verwendung geeignet ist. Um menschliche Fehler bei einer solchen Erkennung auszuschließen, ist es wesentlich, dass eine solche Erkennung automatisch erfolgt und das Mess- oder Medizingerät automatisch in Abhängigkeit vom Ergebnis der Erkennung zum Beispiel einen Warnhinweis ausgibt.
Eine Erkennung eines Schlauchs aufgrund von dessen Anschluss an einen von dem Medizingerät umfassten Stromkreis ist nur bei speziellen Schläuchen, zum Beispiel beheizten Atemschläuchen, möglich. Eine Erkennung eines Schlauchs mittels RFID-Tags ist vergleichsweise teuer.
Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine einfache und kostengünstige Möglichkeit zur Erkennung eines an ein Anschlussstück eines Mess- oder Medizingeräts angeschlossenen Zubehörteils und/oder zur Erkennung, ob ein Zubehörteil an ein Anschlussstück angeschlossen ist, insbesondere korrekt angeschlossen ist, anzugeben.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe mittels einer Zubehörteilerkennungsvorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 sowie mittels eines Mess- oder Medizingeräts mit einer solchen Zubehörteilerkennungsvorrichtung gelöst. Die Zubehörteilerkennungsvorrichtung weist eine zumindest einen Empfänger umfassende optische Sensorik auf, mittels derer eine von einem jeweiligen Zubehörteil umfasste Kennung auswertbar ist, indem eine Emission, eine Reflexion und/oder eine Transmission von auf die Kennung emittiertem Licht mittels des Empfängers der Sensorik detektierbar ist.
Bei einem Mess- oder Medizingerät mit einer solchen Zubehörteilerkennungsvorrichtung ist zumindest die Sensorik der Zubehörteilerkennungsvorrichtung einem von dem Mess- oder Medizingerät umfassten und zum Anschluss eines Zubehörteils bestimmten Anschlussstück zugeordnet ist, nämlich derart zugeordnet, dass die Emission, Reflexion und/oder Transmission des auf die Kennung emittierten Lichts mittels des Empfängers der Sensorik detektierbar ist und beim Betrieb des Mess- oder Medizingeräts zur Erkennung des jeweiligen Zubehörteils detektiert wird.
Die von dem Zubehörteil, zum Beispiel einem Schlauch, umfasste Kennung ist zum Beispiel ein Farbring oder besteht in Form von in das Material des Zubehörteils eingebetteten farbigen reflektierenden, fluoreszierenden, lumineszierenden und/oder phosphoreszierenden Pigmenten. Die Erfindung ist damit auch ein System, welches ein solches Mess- oder Medizingerät und zumindest ein derartiges, mit einer optisch auswertbaren Kennung versehenes Zubehörteil umfasst. Bei einem korrespondierenden Verfahren zum Betrieb eines solchen Mess- oder Medizingeräts wird mittels der Sensorik zumindest eine von dem jeweiligen Zubehörteil umfasste Kennung ausgewertet.
Das Verfahren und nachfolgend beschriebene Ausführungsformen des Verfahrens und die davon umfassten Verfahrensschritte werden automatisch, also ohne einen besonderen Eingriff des Benutzers des jeweiligen Mess- oder Medizingeräts, ausgeführt. Die automatische Ausführung der Verfahrensschritte erfolgt unter Kontrolle einer Steuerungseinheit des Mess- oder Medizingeräts. Diese Steuerungseinheit umfasst eine Verarbeitungseinheit in Form von oder nach Art eines Mikroprozessors sowie einen Speicher. In den Speicher ist ein von der Verarbeitungseinheit ausführbares Steuerungsprogramm geladen oder ladbar, das beim Betrieb des Mess- oder Medizingeräts durch dessen Verarbeitungseinheit ausgeführt wird. Bedienhandlungen des Benutzers im Zusammenhang mit dem Verfahren beschränken sich zum Beispiel auf das Anschließen des jeweiligen Zubehörteils. Das Mess- oder Medizingerät erkennt automatisch durch Auswertung der Kennung des Zubehörteils den Typ des jeweils angeschlossenen Zubehörteils, zum Beispiel den Schlauchtyp eines jeweils angeschlossenen Schlauchs, und/oder ob überhaupt ein Zubehörteil an das Anschlussstück angeschlossen ist, insbesondere ob das jeweilige Zubehörteil korrekt an das Anschlussstück angeschlossen ist.
Ein Vorteil der Erfindung besteht darin, dass die für deren Implementierung notwendige optische Sensorik eine besonders einfache und preiswerte Sensorik ist. Dennoch können mit einer solchen Sensorik zum Beispiel Farb- und/oder Helligkeitsunterschiede unterschiedlicher Kennungen oder unterschiedliche Reflexions- / Transmissionseigenschaften unterschiedlicher Kennungen erkannt werden. Zudem ist die Kodierung eines Zubehörteils mit einer optisch auswertbaren Kennung einfach und unkompliziert. Im Ergebnis ist damit eine automatische Erkennung einer Zugehörigkeit eines mit einer bestimmten Kennung bezeichneten Zubehörteils zu einem bestimmten Zubehörteiltyp/einer bestimmten Zubehörteilkategorie möglich. Genauso ist automatisch erkennbar, ob an das jeweilige Anschlussstück überhaupt ein Zubehörteil angeschlossen ist, insbesondere ob das jeweilige Zubehörteil korrekt angeschlossen ist. Ausgehend von einer solchen automatischen Erkennung kann das Mess- oder Medizingerät ggf. einen Warnhinweis ausgeben, zum Beispiel einen optischen und/oder akustischen Warnhinweis. Ein solcher Warnhinweis wird zum Beispiel im Falle eines fehlenden oder nicht korrekt angeschlossenen Schlauchs, Mundstücks oder dergleichen ausgegeben. Darüber hinaus wird ein solcher Warnhinweis zum Beispiel dann ausgegeben, wenn ein erkannter Schlauchtyp, Mundstücktyp etc. nicht mit einem vorgegebenen oder vorgebbaren erwarteten Schlauchtyp, Mundstücktyp etc. übereinstimmt. Optional kann vorgesehen sein, dass unterschiedliche Warnhinweise ausgegeben werden, zum Beispiel unterschiedliche optische und/oder akustische Warnhinweise, je nachdem, ob ein erkannter Zubehörteiltyp nicht mit einem vorgegebenen oder vorgebbaren erwarteten Zubehörteiltyp übereinstimmt oder ob an einem Anschlussstück ein Zubehörteil fehlt oder nicht korrekt angeschlossen ist.
Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche. Dabei verwendete Rückbeziehungen weisen auf die weitere Ausbildung des Gegenstandes des Hauptanspruches durch die Merkmale des jeweiligen Unteranspruches hin und sind nicht als ein Verzicht auf die Erzielung eines selbständigen, gegenständlichen Schutzes für die Merkmalskombinationen der rückbezogenen Unteransprüche zu verstehen. Des Weiteren ist im Hinblick auf eine Auslegung der Ansprüche sowie der Beschreibung bei einer näheren Konkretisierung eines Merkmals in einem nachgeordneten Anspruch davon auszugehen, dass eine derartige Beschränkung in den jeweils vorangehenden Ansprüchen sowie einer allgemeineren Ausführungsform des gegenständlichen Mess- oder Medizingeräts bzw. des Verfahrens zu dessen Betrieb nicht vorhanden ist. Jede Bezugnahme in der Beschreibung auf Aspekte nachgeordneter Ansprüche ist demnach auch ohne speziellen Hinweis ausdrücklich als Beschreibung optionaler Merkmale zu lesen. Schließlich ist darauf hinzuweisen, dass das hier angegebene Verfahren auch entsprechend der abhängigen Vorrichtungsansprüche weitergebildet sein kann und umgekehrt.
Die nachfolgende Beschreibung wird - ohne Verzicht auf eine weitergehende Allgemeingültigkeit - am Beispiel eines Medizingeräts und eines Schlauchs als Zubehörteil fortgesetzt. Andere Zubehörteile, wie zum Beispiel ein Mundstück oder dergleichen, sowie andere im weitesten Sinne als Messgeräte fungierende Geräte, zum Beispiel Alkoholmessgeräte oder Gasmessgeräte, sind dabei stets mitzulesen.
Bei einer Ausführungsform der Erfindung wird mittels eines Senders Licht im nicht sichtbaren Bereich, also zum Beispiel Infrarotlicht oder UV-Licht, emittiert und mittels des Senders ist Licht im nicht sichtbaren Bereich emittierbar. Optional umfasst die Sensorik selbst einen solchen Sender. Die Verwendung von Licht im nicht sichtbaren Bereich hat den Vorteil, dass die Auswertung der Kennung und damit die Erkennung des jeweiligen Zubehörteils für den Benutzer nicht erkennbar ist und dieser zum Beispiel durch ein ansonsten wahrnehmbares Lichtsignal nicht irritiert wird.
Bei einer Ausführungsform der Erfindung ist die Sensorik parallel zu einer Längsachse des an das Anschlussstück angeschlossenen Schlauchs oder quer zu einer Längsachse des an das Anschlussstück angeschlossenen Schlauchs ausgerichtet. Bei einem Verfahren zum Betrieb eines Medizingeräts mit einer solchen Zubehörteilerkennungsvorrichtung misst die Sensorik quer oder parallel zur Längsachse des an das Anschlussstück angeschlossenen Schlauchs. Bei einer Ausrichtung der Sensorik quer zur Längsachse des Schlauchs wird mittels einer als Sender fungierenden Lichtquelle ein optisches Signal auf die Oberfläche (Mantelfläche) des Schlauchs ausgegeben, welches mittels des Empfängers empfangen und ausgewertet wird. Bei einer Ausrichtung der Sensorik parallel zu einer Längsachse des an das Anschlussstück angeschlossenen Schlauchs strahlt der Sender an einer Stirnseite des Schlauchs in das Schlauchmaterial und der Empfänger empfängt Reflexionen und/oder Emissionen aus dem Schlauchmaterial. Ein auf derselben Seite wie der Sender angeordneter Empfänger der Sensorik empfängt Reflexionen und/oder Emissionen von der Mantelfläche des Schlauchs oder aus dem Schlauchmaterial. Ein dem Sender gegenüberliegender Empfänger empfängt Transmissionen durch das Schlauchmaterial und/oder Emissionen aus dem Schlauchmaterial.
Bei einer Ausführungsform der Erfindung ist mittels der Sensorik eine Reflexion von der jeweiligen Kennung, eine Transmission der Kennung, eine Transflexion und/oder Emission auswertbar. Bei einem Verfahren zum Betrieb eines Medizingeräts mit einer solchen Zubehörteilerkennungsvorrichtung wird mittels der Sensorik eine Reflexion von der jeweiligen Kennung, eine Transmission der Kennung, eine Transflexion und/oder eine Emission ausgewertet. Im Falle einer Auswertung einer Transmission oder Emission befindet sich zumindest ein Abschnitt des Schlauchs zwischen Sender und Empfänger. Im Falle einer Auswertung einer Reflexion oder Emission befinden sich Sender und Empfänger auf derselben Seite des Schlauchs. Im Falle einer Auswertung einer Transflexion umfasst die Sensorik zumindest zwei Empfänger. Zumindest ein Abschnitt des Schlauchs befindet sich zwischen Sender und einem der Empfänger und der andere Empfänger befindet sich mit dem Sender auf derselben Seite des Schlauchs.
Bei einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist mittels einer Auswertung der jeweiligen Kennung ein Schlauchtyp des jeweils angeschlossenen Schlauchs erkennbar und bei einem Verfahren zum Betrieb eines entsprechenden Mess- oder Medizingeräts wird mittels der Auswertung der jeweiligen Kennung der jeweilige Schlauchtyp des angeschlossenen Schlauchs erkannt. Dafür ist zum Beispiel vorgesehen, dass ein erster Schlauchtyp eine Kennung in einer ersten Farbe, ein zweiter Schlauchtyp eine Kennung in einer zweiten Farbe usw. aufweist. Zusätzlich oder alternativ kann vorgesehen sein, dass ein erster Schlauchtyp eine Kennung mit einem ersten Reflexions-/Transmissionsgrad oder ersten Emissionseigenschaft (zum Beispiel eine Emission von Licht einer bestimmten Wellenlänge oder in einem bestimmten Wellenlängenbereich bei einer fluoreszierenden, lumineszierenden oder phosphoreszierenden Kennung), ein zweiter Schlauchtyp eine Kennung mit einem zweiten Reflexions- / Transmissionsgrad oder zweiten Emissionseigenschaft usw. aufweist. Mittels der Sensorik erfolgt bei einer farbigen Kennung des Schlauchs eine spektrale Auswertung des von deren Empfänger empfangenen Signals. Zur Ermittlung eines Reflexions- oder Transmissionsgrads erfolgt zum Beispiel eine Auswertung der Amplitude des von dem Empfänger empfangenen Signals. Zur Ermittlung einer Emissionseigenschaft erfolgt eine spektrale Auswertung zur Prüfung, ob auf eine Anregung mit einer bestimmten Wellenlänge eine Emission in einem erwarteten Wellenlängenbereich erfolgt. In Abhängigkeit vom Ergebnis der Auswertung kann automatisch ermittelt werden, ob sich an dem jeweiligen Anschlussstück ein Schlauch mit der erwarteten Kennung befindet. Genauso ist in Abhängigkeit vom Ergebnis der Auswertung automatisch erkennbar, ob an das jeweilige Anschlussstück ein Schlauch angeschlossen ist, denn bei einem fehlenden Schlauch „sieht“ die Sensorik entweder das Anschlussstück oder die Umgebung, jedenfalls keinen Schlauch. Wenn jeder zur Verwendung mit dem Medizingerät vorgesehene Schlauch die Kennung in einem durch die Position der Sensorik am Medizingerät bestimmten Abstand von einer Stirnfläche des Schlauchs aufweist, kann auch automatisch erkannt werden, ob ein jeweils an das Anschlussstück angeschlossener Schlauch korrekt angeschlossen ist. Nur bei einem korrekt angeschlossenen, also vollständig auf das Anschlussstück aufgesteckten Schlauch befindet sich die Kennung im Erfassungsbereich der Sensorik oder in einem die korrekte Auswertung der Kennung ermöglichenden Abstand zur Sensorik. Wenn also keine Kennung erkannt wird oder das vom Empfänger empfangene Signal keine eindeutige Identifizierung der Kennung ermöglicht, wird dies als ein nicht korrekt angeschlossener Schlauch ausgewertet.
Bei einer besonderen Ausführungsform der Erfindung kann zur Erhöhung der Sicherheit der Erkennung eines Schlauchtyps einerseits und eines Anschlusszustands andererseits optional eine erste optische Sensorik und zumindest eine weitere optische Sensorik vorgesehen sein. Mittels der ersten optischen Sensorik ist - wie oben skizziert - durch Auswertung der jeweiligen Kennung automatisch ein Schlauchtyp des jeweils angeschlossenen Schlauchs erkennbar. Mittels der weiteren optischen Sensorik ist - wie ebenfalls oben bereits skizziert - automatisch ein Anschlusszustand des jeweiligen Anschlussstücks erkennbar, also ob an das Anschlussstück ein Schlauch angeschlossen ist und/oder ob der an das Anschlussstück angeschlossene Schlauch korrekt angeschlossen ist. Beispielsweise wird der Schlauchtyp automatisch aufgrund einer von der ersten Sensorik empfangenen Transmission der Kennung des jeweiligen Schlauchs und der Anschlusszustand automatisch aufgrund einer von der weiteren Sensorik empfangenen Reflexion der Kennung des jeweiligen Schlauchs ermittelt. Bei einer Erkennung eines für die Verwendung des jeweiligen Geräts passenden oder zugelassenen Schlauchtyps kann das Gerät verwendet werden. Bei einer Erkennung eines nicht passenden oder nicht zugelassenen Schlauchtyps kann das Gerät automatisch ausgeschaltet werden oder automatisch ein den nicht passenden oder nicht zugelassenen Schlauchtyp anzeigendes optisches oder akustisches Anzeigeelement aktiviert werden.
Die oben genannte Aufgabe wird auch mit einer Steuerungseinheit zur Steuerung eines Mess- oder Medizingeräts gelöst, die nach dem Verfahren wie hier und im Folgenden beschrieben arbeitet und dazu Mittel zur Durchführung des Verfahrens umfasst. Die Erfindung ist dabei bevorzugt in Software implementiert. Die Erfindung ist damit einerseits auch ein Computerprogramm mit durch einen Computer ausführbaren Programmcodeanweisungen und andererseits ein Speichermedium mit einem derartigen Computerprogramm, also ein Computerprogrammprodukt mit Programmcodemitteln, sowie schließlich auch eine Steuerungseinheit oder ein Mess- oder Medizingerät, in deren bzw. dessen Speicher als Mittel zur Durchführung des Verfahrens und seiner Ausgestaltungen ein solches Computerprogramm geladen oder ladbar ist. Das Computerprogramm umfasst zum Beispiel eine Kodierung bekannter Schlauchtypen, also eine Kodierung von Vergleichswerten, die bei einer Auswertung eines von der Sensorik empfangenen Signals zugrunde gelegt werden, oder hat Zugriff auf Daten mit einer solchen Kodierung. Wenn das von der Sensorik empfangene Signal innerhalb vorgegebener oder vorgebbarer Grenzen mit einem der Vergleichswerte übereinstimmt, ist die dem Vergleichswert zugrunde liegende Kennung und damit der mit dieser Kennung versehene Schlauchtyp erkannt.
Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert. Einander entsprechende Gegenstände oder Elemente sind in allen Figuren mit den gleichen Bezugszeichen versehen.
Das oder jedes Ausführungsbeispiel ist nicht als Einschränkung der Erfindung zu verstehen. Vielmehr sind im Rahmen der vorliegenden Offenbarung Abänderungen und Modifikationen möglich, insbesondere solche Varianten und Kombinationen, die zum Beispiel durch Kombination oder Abwandlung von einzelnen in Verbindung mit den im allgemeinen oder speziellen Beschreibungsteil beschriebenen sowie in den Ansprüchen und/oder der Zeichnung enthaltenen Merkmalen für den Fachmann im Hinblick auf die Lösung der Aufgabe entnehmbar sind und durch kombinierbare Merkmale zu einem neuen Gegenstand führen.
Es zeigen:

1 ein Mess- oder Medizingerät mit Anschlussstücken zum Anschluss jeweils eines Schlauchs,
2 und 3 einen Längsschnitt durch ein Anschlussstück des Medizingeräts gemäß 1 mit einem Abschnitt eines an das Anschlussstück angeschlossenen Schlauchs,
4 eine dem Anschlussstück zugeordnete Sensorik und
5 eine Steuerungseinheit.

Die Darstellung in 1 zeigt schematisch vereinfacht als Beispiel für ein Mess- oder Medizingerät 10 ein zum Beispiel ein als Beatmungsgerät fungierendes Medizingerät 10. Dieses weist zumindest ein Anschlussstück 12 zum lösbaren Anschließen jeweils eines Zubehörteils 14, nämlich eines Schlauchs 14 (2, 3), auf. Als Anschlussstück 12 fungiert zum Beispiel ein Medizinkonus, eine Tülle oder dergleichen.
Wie eingangs bereits angemerkt, wird die hier vorgeschlagene Neuerung auf Basis eines Mess- oder Medizingeräts 10 und eines Schlauchs 14 als daran anschließbares Zubehörteil 14 beschrieben. Andere Zubehörteile 14, zum Beispiel ein Mundstück, und andere im weitesten Sinne als Messgeräte fungierende Geräte, zum Beispiel ein Alkoholmessgerät, ein Speichelanalysegerät, ein Drogentestgerät, ein Gasmessgerät oder dergleichen, sind dabei stets mitzulesen.
Die Darstellungen in 2 und 3 zeigen einen Schnitt durch das Gehäuse 16 des Medizingeräts 10 gemäß 1 im Bereich eines Anschlussstücks 12. In der Schnittdarstellung ist erkennbar, dass auf das Anschlussstück 12 das Ende eines Schlauchs 14 aufgesteckt ist. Zur Erkennung des jeweiligen Schlauchtyps ist eine optische Sensorik 18 vorgesehen. Der Schlauch 14 und das Anschlussstück 12 sind jeweils im Längsschnitt gezeigt. Von dem Schlauch 14 ist nur das an das Medizingerät 10 herangeführte Schlauchende gezeigt. Dieses ist so weit auf das Anschlussstück 12 aufgesteckt, dass die Stirnseite des Schlauchs 14 an der Außenoberfläche des Gehäuses 16 des Medizingeräts 10 anliegt.
Die Darstellung in 4 zeigt eine beispielhafte Ausführungsform der Sensorik 18 mit weiteren Einzelheiten. Danach umfasst die Sensorik 18 einen jeweils zum Beispiel im optischen Bereich arbeitenden Sender 20 und Empfänger 22, zum Beispiel eine LED als Sender 20 und einen Phototransistor als Empfänger 22. Anstelle einer Sensorik 18 mit in einem Bauteil zusammengefassten Sender 20 und Empfänger 22 kommt auch eine Sensorik 18 mit verteiltem Sender 20 und Empfänger 22 in Betracht. Sender 20 und Empfänger 22 können im sichtbaren Bereich des Lichts arbeiten, alternativ kommt zum Beispiel auch in Betracht, dass der Sender 20 Licht im für Menschen nicht sichtbaren Bereich, zum Beispiel im Infrarot- oder Ultraviolett-Bereich, emittiert und mittels des Empfängers 22 die jeweilige Strahlung detektierbar ist. Eine solche Sensorik 18 und deren Verwendung, nämlich Aktivierung des Senders 20 und Auswerten eines vom Empfänger 22 erzeugten Signals, sind an sich bekannt und bedürfen keiner weiteren Erläuterung.
Die Sensorik 18 ist zumindest zur Erkennung eines bestimmten Schlauchtyps eines an ein Anschlussstück 12 angeschlossen Schlauchs 14 bestimmt. Dafür ist die Sensorik 18 räumlich dem Anschlussstück 12 zugeordnet, zum Beispiel in einer Art und Weise, wie dies exemplarisch in den Darstellungen in 2 und 3 gezeigt ist. Die Sensorik 18 befindet sich zum Beispiel (2) im Innern des Gehäuses 16 des Medizingeräts 10 und ist durch ein Sichtfenster 24 vom Schlauch 14 getrennt. Alternativ befindet sich die Sensorik 18 außerhalb des Gehäuses 16 gewissermaßen seitlich neben dem Schlauch 14 und ist dort zum Beispiel ebenfalls mittels eines Sichtfensters 24 vom Schlauch 14 getrennt.
Ein jeweiliger Schlauchtyp ist grundsätzlich an einer vom jedem Schlauch 14 umfassten, typspezifischen Kennung 26 erkennbar. Bei der Kennung 26 handelt es sich zum Beispiel um einen Farbring, jedenfalls um ein auf optischem Wege automatisch erkennbares Merkmal. In den Darstellungen in 2 und 3 ist die Kennung 26 nur aus Gründen der einfachen Darstellbarkeit als umlaufender Farbring gezeigt. Genauso kommen als Kennung 26 in das Schlauchmaterial eingebettete Farbpartikel oder allgemein reflektierende Partikel in Betracht. Ebenso kommen als Kennung 26 eine abschnittsweise Beschichtung mit zum Beispiel fluoreszierendem, lumineszierendem oder phosphoreszierendem Material oder eine Einbettung solcher Partikel in das Schlauchmaterial in Betracht.
Die Darstellung in 5 zeigt schematisch vereinfacht den Ablauf einer Auswertung einer von einem Schlauch 14 oder einem sonstigen Zubehörteil 14 umfassten Kennung 26. Die automatische Auswertung erfolgt mittels und unter Kontrolle einer Steuerungseinheit 28. Die Steuerungseinheit 28 und die Sensorik 18 fungieren zusammen als Zubehörteilerkennungsvorrichtung. Zur automatischen Erkennung eines Zubehörteils 14 wird mittels des Senders 20 ein Lichtsignal in Richtung auf den Schlauch 14 und die davon umfasste Kennung 26 ausgesandt. Die Steuerungseinheit 28 steuert dafür den Sender 20 entsprechend an. Die Aussendung eines Lichtsignals zum Beispiel im IR-Bereich oder im UV-Bereich hat dabei den Vorteil, dass die automatisch erfolgende Auswertung der Kennung 26 und damit die Erkennung des mit der jeweiligen Kennung 26 versehenen Zubehörteils vom Benutzer nicht wahrgenommen wird.
Bei einer reflektierenden Kennung 26 reflektiert diese einen bestimmten Anteil des auftreffenden Lichtsignals und diese Reflexion wird vom Empfänger 22 der Sensorik 18 empfangen. Bei einer zumindest teilweise für das vom Sender 20 emittierte Licht durchlässigen (transmittierenden) Kennung 26 transmittiert diese einen bestimmten Anteil des auftreffenden Lichtsignals und die resultierende Transmission wird vom Empfänger 22 der Sensorik 18 empfangen. Bei einer zum Beispiel fluoreszierenden, lumineszierenden oder phosphoreszierenden Kennung 26 absorbiert diese einen bestimmten Anteil des auftreffenden Lichtsignals und und eine resultierende spontane Emission von Licht als Reaktion auf diese Anregung wird vom Empfänger 22 der Sensorik 18 empfangen. Die Bestrahlung der Kennung 26 und der Empfang einer Emission oder Reflexion oder Transmission von der Kennung 26 ist eine Auswertung der Kennung 26 mittels der Sensorik 18. Die Verarbeitung eines von der Sensorik 18 erzeugten Signals und damit eine weitergehende Auswertung der Kennung erfolgt mittels der Steuerungseinheit 28. Diese Beschreibung gilt für die in 2 und 3 gezeigten Konfigurationen, bei denen Sender 20 und Empfänger 22 in Relation zum Schlauch 14 auf derselben Seite angeordnet sind. Bei einer verteilten Sensorik 18 (nicht gezeigt) befindet sich der Schlauch 14, nämlich ein Teil des Schlauchmantelabschnitts, zwischen Sender 20 und Empfänger 22 und der Empfänger 22 empfängt einen bestimmten Anteil des ursprünglich von dem Sender 20 ausgesandten Lichtsignals als Transmission durch den Schlauchmantelabschnitt.
Hier und im Folgenden wird vereinfachend davon gesprochen, dass mittels des Senders 20 emittiertes Licht in den Schlauch 14 gestrahlt und aufgrund des eingestrahlten Lichts reflektiertes, emittiertes und/oder transmittiertes Licht mittels des Empfängers 22 der Sensorik 18 empfangen wird. Dabei ist stets mitzulesen, dass das Licht in einen an die Sensorik 18 angrenzenden Abschnitt des Schlauchmaterials (Schlauchmantelabschnitt) eingestrahlt wird und dort reflektiert, emittiert und/oder transmittiert wird. Vereinfachend wird die weitere Beschreibung am Beispiel einer Reflexion an der jeweiligen Kennung 26 fortgesetzt. Eine entsprechende Auswertung einer Kennung 26 im Falle einer Emission oder Transmission ist dabei stets mitzulesen.
Bei einer Kennung 26 in Form eines Farbrings trifft das vom Sender 20 ausgestrahlte Licht auf die farbige Oberfläche des Farbrings. Bei einer solchen farbigen Oberfläche wird bekanntlich nur ein Teil des Lichts wieder reflektiert und die spektrale Zusammensetzung des reflektierten Lichts ist gegenüber der Beleuchtung verändert. Das mittels des Empfängers 22 der Sensorik 18 empfangene Signal hat demnach im Frequenzbereich ein Maximum in dem für die Farbe des Farbrings charakteristischen Spektralbereich, wie dies in der Darstellung in 5 exemplarisch gezeigt ist. Durch Ermittlung des Maximums und Auswertung von dessen Frequenz f kann durch Vergleich der ermittelten Frequenz f mit vorgegebenen oder vorgebbaren Frequenzbereichen automatisch die Farbe F des Farbrings ermittelt werden, wie dies ebenfalls exemplarisch in der Darstellung in 5 gezeigt ist. Dabei sind mit f₁..f₂, f₂..f₃ sowie f₃..f₄ symbolisch einzelne Frequenzbereiche bezeichnet und F₁, F₂ sowie F₃ bezeichnen symbolisch einzelne zu den jeweiligen Frequenzbereichen zugehörige Farben, zum Beispiel Blau, Grün und Rot. Ein die ermittelte Farbe F kodierender, automatisch verarbeitbarer Farbwert 30 (oder Schlauchtypwert) wird dann automatisch mit einem vorgegebenen oder vorgebbaren, die Farbe der erwarteten Kennung 26 kodierenden Sollwert 32 (oder Schlauchtypwert) verglichen. In Abhängigkeit vom Ergebnis des Vergleichs erfolgt zum Beispiel die automatische Aktivierung oder Deaktivierung eines Signalelements 34 des Medizingeräts 10. Die Aktivierung des Signalelements 34, zum Beispiel eines Signalelements 34 in Form einer grünen LED, ist eine Möglichkeit zur Anzeige, dass an das Anschlussstück 12 ein Schlauch 14 mit der korrekten Kennung 26 angeschlossen ist und dass das Medizingerät 10 folglich mit diesem Zubehörteil 14 betrieben werden kann.
Die in 5 gezeigten Abläufe finden automatisch unter Kontrolle einer Steuerungseinheit 28 des Medizingeräts 10 statt. Die Steuerungseinheit 28 umfasst dafür zum Beispiel in grundsätzlich an sich bekannter Art und Weise eine Verarbeitungseinheit in Form von oder nach Art eines Mikroprozessors sowie einen Speicher, in den ein mittels der Verarbeitungseinheit ausführbares und die Funktionalität der Steuerungseinheit 28 bestimmendes Computerprogramm geladen ist. Beim Betrieb des Medizingeräts 10 und beim dabei resultierenden Betrieb der Steuerungseinheit 28 wird auf die beschriebene Art und Weise automatisch die Kennung 26 eines an einem mittels der Sensorik 18 überwachten Anschlussstück 12 des Medizingeräts 10 angeschlossenen Schlauchs 14 ermittelt und diese mit einer jeweils erwarteten Kennung verglichen.
Alternativ zu einer Ermittlung der Farbe der jeweiligen Kennung 26 kommt zum Beispiel auch in Betracht, deren Reflexionsgrad (Reflektivität, Reflexionsvermögen) zu betrachten. Dann wird anstelle einer Frequenz eine Amplitude des vom Empfänger 22 erzeugten Signals betrachtet. Die Amplitude ist umso höher, je mehr Licht die Kennung 26 reflektiert. Auf diese Weise sind unterschiedliche Schlauchtypen kodierbar. Beide Varianten (Ermittlung einer Farbe der Kennung 26; Ermittlung eines Reflexionsgrads der Kennung 26) sind auch miteinander kombinierbar. Dies erhöht zum Beispiel die Anzahl unterscheidbarer Schlauchtypen. Eine ebensolche Erhöhung und optional eine weitere Erhöhung der Anzahl unterscheidbarer Schlauchtypen lässt sich erreichen, wenn die Ermittlung einer Farbe der Kennung 26, die Ermittlung eines Reflexionsgrads der Kennung 26 und/oder die Ermittlung einer Emissionseigenschaft der Kennung 26 kombiniert werden. Dann lässt sich mit einer solchen Kennung 26 im weitesten Sinne ein Binärwort kodieren und dieses ist mittels der Auswertung der Kennung 26 auslesbar und wird zur Identifikation des jeweiligen Zubehörteils 14 ausgelesen.
Einzelne im Vordergrund stehende Aspekte der hier eingereichten Beschreibung lassen sich damit kurz wie folgt zusammenfassen: Angegeben werden eine Vorrichtung zur Erkennung eines an ein Mess- oder Medizingerät 10 anschließbaren Zubehörteils 14 - Zubehörteilerkennungsvorrichtung -, ein Mess- oder Medizingerät 10 mit einer solchen Vorrichtung zur automatischen Erkennung eines Zubehörteils 14 und ein Verfahren zum Betrieb eines solchen Mess- oder Medizingeräts 10 zur automatischen Erkennung eines Zubehörteils 14. Die Zubehörteilerkennungsvorrichtung weist eine zumindest einen Empfänger 22 umfassende optischen Sensorik 18 auf, mittels derer eine von einem jeweiligen Zubehörteil 14 umfasste Kennung 26 auswertbar ist, indem mittels des Empfängers 22 eine Reflexion, Transmission und/oder Emission von auf die Kennung 26 emittiertem Licht detektierbar ist.
Eine besondere Ausführungsform der hier vorgeschlagenen Neuerung ist zum Beispiel ein Medizingerät 10 mit zumindest einem zum Anschluss eines Schlauchs 14 bestimmten Anschlussstück 12 und mit Mitteln 18 zum Erkennen des jeweils an das Anschlussstück 12 angeschlossenen Schlauchs 14, wobei als Mittel 18 zum Erkennen des jeweiligen Schlauchs 14 zumindest eine optische Sensorik 18 fungiert und mittels der zumindest einen Sensorik 18 zumindest eine von dem jeweiligen Schlauch 14 umfasste Kennung 26 auswertbar ist.
Bezugszeichenliste

10: Medizingerät, Messgerät
12: Anschlussstück
14: Zubehörteil, Schlauch
16: Gehäuse
18: Sensorik
20: Sender
22: Empfänger
24: Sichtfenster
26: Kennung
28: Steuerungseinheit
30: (ermittelter) Farbwert
32: (vorgegebener Farbwert) Sollwert
34: Signalelement

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

EP 1898533 B1 [0002]

Claims

Zubehörteilerkennungsvorrichtung mit einer zumindest einen Empfänger (22) umfassenden optischen Sensorik (18), mittels derer eine von einem jeweiligen Zubehörteil (14) umfasste Kennung (26) auswertbar ist, indem eine Emission, Reflexion und/oder Transmission von auf die Kennung (26) emittiertem Licht mittels des Empfängers (22) detektierbar ist.
Mess- oder Medizingerät (10) mit einer Zubehörteilerkennungsvorrichtung nach Anspruch 1, wobei das Mess- oder Medizingerät (10) zumindest ein zum Anschluss eines Zubehörteils (14) bestimmtes Anschlussstück (12) aufweist und zumindest die Sensorik (18) der Zubehörteilerkennungsvorrichtung dem Anschlussstück (12) zugeordnet ist.
Mess- oder Medizingerät (10) nach Anspruch 2, wobei die Sensorik (18) einen Licht auf die Kennung (26) emittierenden Sender (20) umfasst und wobei der Sender (20) Licht im nicht sichtbaren Bereich emittiert.
Mess- oder Medizingerät (10) nach Anspruch 2 oder 3, wobei die Sensorik (18) parallel zu einer Längsachse des an das Anschlussstück (12) angeschlossenen Zubehörteils (14) ausgerichtet ist.
Mess- oder Medizingerät (10) nach Anspruch 2 oder 3, wobei die Sensorik (18) quer zu einer Längsachse des an das Anschlussstück (12) angeschlossenen Schlauchs (14) ausgerichtet ist.
Mess- oder Medizingerät (10) nach einem der Ansprüche 2 bis 5, wobei mittels der Sensorik (18) eine Reflexion, Transmission und/oder Emission von der jeweiligen Kennung (26) auswertbar ist.
Mess- oder Medizingerät (10) nach einem der Ansprüche 2 bis 6, wobei mittels der Auswertung der jeweiligen Kennung (26) ein Typ des jeweils angeschlossenen Zubehörteils (14) erkennbar ist.
Mess- oder Medizingerät (10) nach einem der Ansprüche 2 bis 7, mit einer Zubehörteilerkennungsvorrichtung mit einer ersten optischen Sensorik (18) und zumindest einer weiteren optischen Sensorik (18), wobei mittels der ersten optischen Sensorik (18) durch Auswertung der jeweiligen Kennung (26) ein Typ des jeweils angeschlossenen Zubehörteils (14) erkennbar ist und wobei mittels der weiteren optischen Sensorik (18) ein Anschlusszustand des jeweiligen Anschlussstücks (12) erkennbar ist.
Verfahren zum Betrieb eines Mess- oder Medizingeräts (10) nach einem der Ansprüche 2 bis 8, wobei mittels der Sensorik (18) zumindest eine von dem jeweiligen Zubehörteil (14) umfasste Kennung (26) ausgewertet wird.
Verfahren nach Anspruch 9, wobei durch Auswertung der jeweiligen Kennung (26) ein Typ des jeweils angeschlossenen Zubehörteils (14) ermittelt wird.
Verfahren zum Betrieb eines Mess- oder Medizingeräts (10) nach Anspruch 8, wobei mittels der ersten optischen Sensorik (18) durch Auswertung der jeweiligen Kennung (26) ein Typ des jeweils angeschlossenen Zubehörteils (14) und mittels der weiteren optischen Sensorik (18) ein Anschlusszustand des jeweiligen Anschlussstücks (12) ermittelt wird.
Verfahren nach Anspruch 11, wobei der Typ des jeweils angeschlossenen Zubehörteils (14) aufgrund einer von der ersten Sensorik (18) empfangenen Transmission der Kennung (26) des Zubehörteils (14) und der Anschlusszustand aufgrund einer von der weiteren Sensorik (18) empfangenen Reflexion der Kennung (26) des Zubehörteils (14) ermittelt wird.
Steuerungsprogramm in Form eines Computerprogramms mit Programmcodemitteln, um alle Schritte von jedem beliebigen der Ansprüche 9 bis 12 auszuführen, wenn das Steuerungsprogramm auf einer Steuerungseinheit (28) für ein Mess- oder Medizingerät (10) ausgeführt wird.
Mess- oder Medizingerät (10) nach einem der Ansprüche 2 bis 8, mit einer Steuerungseinheit (28), wobei die Steuerungseinheit (28) eine Verarbeitungseinheit und einen Speicher umfasst und wobei in den Speicher als Mittel zur Ausführung eines Verfahrens nach einem der Ansprüche 9 bis 12 ein Steuerungsprogramm nach Anspruch 13 geladen oder ladbar ist.