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Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Funktionsüberprüfung einer medizintechnischen Antriebseinheit.
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Hintergrund der Erfindung
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Medizintechnische Antriebseinheiten, wie zum Beispiel Chirurgiemotorsysteme und Motorhandstücke, müssen vor einer erneuten Benutzung gereinigt und sterilisiert werden. Dabei besteht grundsätzlich die Gefahr, dass sich Verschmutzungen und Verunreinigungen wie beispielsweise Rückstände von Blut, Gewebe, Körperfluiden oder Ähnlichem innerhalb der Antriebseinheit, speziell in oder an deren Wälzlagern ansammeln, zurückbleiben und sogar gegebenenfalls verhärten. Solche Restverschmutzungen sind besonders kritisch, da sie oftmals nicht oder nur schlecht erkennbar sind und insbesondere zur Folge haben können, dass sich die Antriebseinheit während eines Einsatzes in unerwarteter Weise stark erwärmt oder gar vollständig ausfallen kann.
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Einen merklichen Einfluss auf die Lebensdauer einer medizintechnischen Antriebseinheit hat außerdem deren Handhabung im Rahmen einer Reinigung nach einer Benutzung. Wird die Antriebseinheit nach einer Behandlung und einer Reinigung / einem Durchspülen mit einem Reinigungs- und Desinfektionsgerät nicht bestimmungsgemäß geschmiert, zum Beispiel indem kein Öl durch die Kanüle geblasen wird, besteht ein hohes Risiko, dass die Wälzlager der Antriebseinheit trockenlaufen. Das zeigt sich in der Regel erst, wenn der Motor mit einer verhältnismäßig hohen Drehzahl oder unter Last betrieben wird und sich die Lager durch die dann vorliegende hohe Reibung schnell und teilweise deutlich erwärmen.
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Stand der Technik
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Es ist aus dem Stand der Technik bekannt, dass eine Auswertung bestimmter Parameter einer Antriebseinheit erfolgt, indem sie während einer Verwendung zum Beispiel im Rahmen einer OP teils als Echtzeitdaten erfasst und überwacht werden. Dabei liegt das Augenmerk der Analyse auf einer Überwachung der Anwendung korrekter Betriebsparameter für den jeweiligen Einsatz sowie auf einer Erkennung von Abweichungen von diesen Betriebsparametern. Es ist von Nachteil, dass eine Überwachung der Antriebseinheit lediglich parallel zum Einsatz oder während des Einsatzes stattfindet. Fehlfunktionen und/oder Ausfälle können jedoch erst während des Einsatzes selbst erkannt werden, was zu kritischen Verzögerungen bei einer OP mit entsprechend negativen Folgen für einen Patienten führen kann.
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In der Summe weist der Stand der Technik den Nachteil auf, dass es ohne eine Zerlegung und genaue Inspektion der Antriebseinheit unmöglich ist, eine mangelhafte Reinigung und/oder Rückstände und/oder Verunreinigungen der Antriebseinheiten, insbesondere in deren Inneren und (Wälz-)Lagerungen, vor einem Einsatz zu erkennen und deren negative Folgen bereits vor der eigentlichen Verwendung der Antriebseinheit auszuschalten oder zu verringern.
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Kurzbeschreibung der Erfindung
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Vor diesem Hintergrund liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, die genannten Nachteile des Stands der Technik zu verringern, insbesondere ein Verfahren zur Überprüfung einer medizintechnischen Antriebseinheit zu schaffen, mit dem durch Verunreinigungen und/oder mangelnde Schmierung verursachte oder begünstigte Fehlfunktionen und/oder Ausfälle bereits vor einem Einsatz der Antriebseinheit sicher und einfach erkannt werden können. Ihr liegt außerdem die Aufgabe zugrunde, eine medizintechnische Antriebseinheit und ein medizintechnisches Antriebssystem bereit zu stellen, die bzw. das für ein solches Verfahren geeignet ist.
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Diese Aufgabe wird nach der vorliegenden Erfindung gelöst durch ein Verfahren nach Anspruch 1, also ein Verfahren zur Funktionsüberprüfung einer medizintechnischen Antriebseinheit, wobei die Antriebseinheit in einem Testlauf betrieben wird, in dem zumindest ein Betriebsparameter der Antriebseinheit erfasst wird und Betriebsparameterdaten des beim Testlauf erfassten Betriebsparameters mit Referenzparameterdaten, insbesondere mit dem Betriebsparameter entsprechenden Referenzparameterdaten, eines Referenzparameters verglichen werden, welche Referenzparameterdaten bei einem Referenzlauf, insbesondere im Rahmen einer Erstinbetriebnahme, der Antriebseinheit aufgezeichnet wurden.
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Die Erfindung stellt neben dem vorstehend beschriebenen Verfahren außerdem eine medizintechnische Antriebseinheit, insbesondere ein Chirurgiemotorsystem oder ein Motorhandstück, zur Verfügung. Diese kann insbesondere zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens ausgebildet sein. Die Antriebseinheit weist dazu eine Speichereinheit zum Speichern von Betriebsparameterdaten und Referenzparameterdaten oder mit gespeicherten Referenzparameterdaten auf, wobei die Speichereinheit insbesondere als FRAM, MRAM oder EEPROM ausgebildet sein kann. Alternativ oder zusätzlich kann die Antriebseinheit einen Temperatursensor zur Bestimmung einer inneren Temperatur und/oder einer Lagertemperatur der Antriebseinheit aufweisen.
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Außerdem stellt die Erfindung ein medizintechnisches Antriebssystem zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Verfügung. Das Antriebssystem umfasst eine medizintechnische Antriebseinheit nach der Erfindung und eine Steuerungseinheit / ein Steuerungsgerät, die / das zur Kommunikation mit der Speichereinheit und insbesondere zur Durchführung des Verfahrens ausgebildet ist.
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Der Referenzlauf wird vorzugsweise durch den Hersteller der Antriebseinheit bzw. des Antriebssystems durchgeführt, während der Testlauf durch einen Anwender der Antriebseinheit bzw. des Antriebssystems insbesondere unmittelbar vor den eigentlichen Einsatz durchgeführt wird. Man kann also sagen, dass es sich um einen herstellerseitigen Referenzlauf und einen benutzerseitigen Testlauf handelt. Der Referenzlauf wird darauf beispielsweise im Rahmen einer Erstinbetriebnahme einmalig durchgeführt, während ein Testlauf mehr oder weniger unmittelbar vor jeder Benutzung erfolgt bzw. anwenderseitig durchgeführt wird oder durchzuführen ist. Die Referenzparameterdaten werden dabei vorzugsweise anwenderseitig unveränderbar und/oder permanent hinterlegt, insbesondere in einer in die Antriebseinheit integrierten Speichereinheit. Bei der herstellerseitigen Durchführung des Referenzlaufs ist es von besonderem Vorteil, dass dabei ideale Bedingungen bezüglich des Motorzustandes herrschen und garantiert werden können, dieser ist vorzugsweise geprüft und in bestimmungsgemäßer Weise geölt.
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Im Rahmen des Verfahrens nach der Erfindung wird durch den Anwender der Testlauf durchgeführt und derart vor der eigentlichen Verwendung der Antriebseinheit geprüft, ob diese ordnungsgemäß funktioniert oder ein Risiko mangelhafter Funktion vorliegt. Durch einen Vergleich der beim Testlauf erfassten Betriebsparameterdaten mit den entsprechenden Referenzparameterdaten kann deren Abweichung bzw. können deren Abweichungen voneinander bestimmt werden, anhand welcher auf ein Vorliegen von Fehlfunktionen und/oder Funktionsstörungen geschlossen werden kann. Derart kann durch die Erfindung besonders einfach und sicher festgestellt werden, ob die betreffende Antriebseinheit im Leerlauf der Spezifikation entsprechende Betriebsparameter aufweist. Ein Fehlverhalten ist daher nicht wie im Stand der Technik erst während des Einsatzes zu erkennen, sondern kann in vorteilhafter Weise bereits sicher vor der eigentlichen Verwendung erkannt werden, so dass negative Auswirkungen auf den Patienten vermieden werden können.
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Im Rahmen des Testlaufs erfolgt eine Kommunikation auf Geräteebene zwischen dem Steuergerät und der Antriebseinheit. Insbesondere können dabei die in der internen Speichereinheit der Antriebseinheit gespeicherten Referenzparameterdaten ausgelesen und in das Steuergerät übernommen werden. Die im Rahmen des Testlaufs bestimmten Betriebsparameterdaten werden mittels des Steuergeräts bestimmt oder von der Antriebseinheit übernommen. Das Steuergerät führt dann den Abgleich der Betriebsparameterdaten mit den Referenzparameterdaten durch und bestimmt dabei eine gegebenenfalls vorliegende Abweichung.
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Vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung sind in den Unteransprüchen beansprucht und werden nachfolgend näher erläutert.
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Eine Ausführungsform ist dadurch gekennzeichnet, dass der Testlauf im Leerlauf der Antriebseinheit und insbesondere ohne Bestückung der Antriebseinheit mit einem Werkzeug durchgeführt wird. Auf diese Weise kann der Testlauf reproduzierbar und vorzugsweise unter möglichst gleichen Bedingungen wie der Referenzlauf durchgeführt werden. Die Betriebsparameterdaten sind folglich einfach und sicher mit den Referenzparameterdaten zu vergleichen und Abweichungen von einem bestimmungsgemäßen Betriebsverhalten können sicher und weitgehend fehlerlos erkannt werden.
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Nach einer Form des Verfahrens kann vorgesehen sein, dass der Testlauf zwingend vor einer Anwendung / Benutzung durchgeführt wird oder durchzuführen ist. Zu diesem Zweck kann im Rahmen des erfindungsgemäßen Verfahrens nach einem Einschalten der Antriebseinheit an den Anwender eine Aufforderung zur Durchführung des Testlaufs automatisch ausgegeben werden. Alternativ oder zusätzlich kann eine anwenderseitige Bestätigung der Durchführung des Testlaufs angefordert werden. Auf diese Weise kann einfach sichergestellt werden, dass der Testlauf anwenderseitig vor der letztlichen Verwendung der Antriebseinheit durchgeführt wird und Fehlbetriebsverhalten rechtzeitig erkannt werden. Das Risiko von Verzögerungen in Folge von Betriebsstörungen bei einer OP kann dadurch signifikant verringert werden, was die Patientensicherheit erhöht.
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Nach einer besonders effizienten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens wird die Antriebseinheit beim Testlauf auf eine vorbestimmte Testnenndrehzahl hochgefahren bzw. ist zwingend hochzufahren. Dies kann insbesondere mit einem definierten Drehzahlverlauf erfolgen, der außerdem vorbestimmt sein kann. Alternativ oder zusätzlich kann die Antriebseinheit beim Testlauf über eine vorbestimmte Testlaufzeitdauer mit konstanter oder bestimmungsgemäß variierender Testnenndrehzahl betrieben werden. Die Testlaufzeitdauer kann zwischen 5 Sekunden und 30 Sekunden, vorzugsweise zwischen 7 Sekunden und 20 Sekunden und besonders bevorzugt etwa 10 Sekunden bis 15 Sekunden betragen. Auf diese Weise kann der Testlauf verhältnismäßig schnell und anwenderfreundlich vor einer Benutzung der Antriebseinheit erfolgen, ohne dass dadurch übermäßige Verzögerungen im medizinischen Ablauf verursacht werden.
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Es ist von besonderem Vorteil, wenn bei einer sich aus dem Vergleich der Betriebsparameterdaten und der Referenzparameterdaten ergebenden und einen vorbestimmten Grenzwert überschreitenden Abweichung eine insbesondere akustische und/oder visuelle Fehlermeldung erfolgt, insbesondere durch das Steuergerät automatisch erfolgt. Es ist besonders vorteilhaft, wenn bei einer ersten Abweichung der Betriebsparameterdaten von den Referenzparameterdaten die Fehlermeldung in Form eines Warnhinweises erfolgt und bei einer zweiten, größeren Abweichung der Betriebsparameterdaten von den Referenzparameterdaten die Fehlermeldung in Form einer Störungsmeldung erfolgt. Alternativ oder zusätzlich kann bei einer einen vorbestimmten Grenzwert überschreitenden Abweichung ein Betrieb der Antriebseinheit insbesondere durch das Steuergerät blockiert werden. Derart kann die Wahrnehmbarkeit der Fehlermeldung besonders einfach verbessert werden. Die Antriebseinheit kann durch das Steuergerät bei Feststellen einer entsprechend großen Abweichung der Betriebsparameterdaten von den Referenzparameterdaten und/oder Ausgabe der Fehlermeldung dauerhaft oder für eine bestimmte Zeitdauer blockiert werden und insbesondere erst nach einer Fehlermeldungsbestätigung durch den Anwender wieder zur Benutzung freigegeben werden.
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Nach einer besonders bevorzugten Ausführungsform des Verfahrens umfasst dieses außerdem die Durchführung des Referenzlaufs, insbesondere im Rahmen der Erstinbetriebnahme. Außerdem kann das Verfahren die Aufzeichnung der Referenzparameterdaten des zumindest einen Referenzparameters und deren Speicherung / Hinterlegung in einem Speicher der Antriebseinheit umfassen. Auf diese Weise kann sichergestellt werden, dass der Referenzlauf und die Referenzparameterdaten bei idealen und bestimmungsgemäßen Bedingungen durchgeführt bzw. erfasst und gespeichert werden.
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Eine weitere Ausführungsform ist dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebseinheit beim Referenzlauf aus den Stillstand auf eine Referenznenndrehzahl, insbesondere auf eine vorbestimmte Referenzdrehzahl, hochgefahren wird. Dies kann insbesondere mit einem definierten Drehzahlverlauf erfolgen. Alternativ oder zusätzlich kann die Antriebseinheit beim Referenzlauf über eine (ggf. vorbestimmte) Referenzzeitdauer mit der Referenznenndrehzahl betrieben werden. Der Referenzlauf kann außerdem ein Absolvieren einer Einlaufphase umfassen, so dass Änderungen von Betriebsparametern, die durch ein Einlaufen der neuen Antriebseinheit bedingt sind, weitgehend ausgeschlossen werden können. Während des Referenzlaufs werden die Referenzparameterdaten des zumindest einen Referenzparameters erfasst und gespeichert, vorzugsweise auf einem internen Speicher der Antriebseinheit. Eine besonders gute Vergleichbarkeit ist gegeben, wenn nach einer Ausführungsform die Referenznenndrehzahl der Betriebsnenndrehzahl entspricht.
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Es ist von besonderem Vorteil, wenn nach einer Ausführungsform der Erfindung die Referenzparameterdaten in einer internen Speichereinheit der Antriebseinheit oder in einer in die Antriebseinheit integrierten Speichereinheit gespeichert sind oder werden. Auf diese Weise sind die Referenzparameterdaten antriebseinheitsspezifisch, unverwechselbar und zugreifbar hinterlegt und gesichert, so dass das erfindungsgemäße Verfahren unaufwändig durchgeführt werden kann.
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Im Rahmen des erfindungsgemäßen Verfahrens kann der zumindest eine Betriebsparameter bzw. der zumindest eine Referenzparameter ein Stromfluss, eine Spannung, eine Drehzahl, eine Temperatur, eine Leistung, ein Wirkungsgrad oder ähnlicher Parameter sein. Als Referenzdatenparameter bzw. Betriebsdatenparameter können außerdem beliebige Kombinationen dieser genannten Parameter genutzt werden. Auf diese Weise können zahlreiche unterschiedliche Funktionsstörungen einfach und effektiv erkannt und gemeldet werden. Außerdem kann das Verfahren leicht an verschiedenste Einsatzbedingungen angepasst werden, indem ein für den jeweiligen Einsatz besonders gut geeigneter Parameter zur Überwachung genutzt wird.
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Nach einer Ausführungsform der Antriebseinheit kann diese einen Temperatursensor zur Bestimmung einer inneren Temperatur und/oder einer Lagertemperatur der Antriebseinheit aufweisen. Alternativ kann eine Temperatur oder ein Verlauf einer Temperatur, zum Beispiel die Temperatur eines Wälzlagers oder eine Innentemperatur der Antriebseinheit errechnet werden. Dies erfolgt zum Beispiel über ein mathematisches Modell mittels des Steuergeräts, indem ausgehend von einem Starttemperaturwert anhand von Laufzeit und Leistungsdaten während des Referenzlaufs eine Erwärmung der Antriebseinheit berechnet wird.
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Zusammenfassend kann man auch sagen, dass nach einer Ausführungsform der Erfindung ein Anwender dazu aufgefordert werden kann, einen Testlauf einzuleiten, bevor mit einer Benutzung beispielsweise im Rahmen einer OP begonnen werden kann. Hierbei können Parameter der Antriebseinheit wie Stromaufnahme, Spannung, Temperatur etc. gemessen und mit Daten verglichen werden, die bei einer Erstinbetriebnahme der Antriebseinheit aufgezeichnet und insbesondere in einem internen Speicher der Antriebseinheit hinterlegt wurden. Weichen die aktuellen Werte der Parameter zu stark von den hinterlegten Parametern ab, kann von einem Fehlverhalten des Motorensystems ausgegangen werden. Erst wenn der Testlauf erfolgreich war, also insbesondere keine oder nur eine akzeptable Abweichung vorlag, darf mit der OP begonnen werden. Ein vorzugsweise elektronisches Steuergerät kann Zugriff auf einen intern in der Antriebseinheit integrierten Datenspeicher haben. Darin sind die Motordaten ab Werk enthalten und können vorzugsweise jederzeit vom Steuergerät ausgelesen werden.
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Weitere Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der folgenden beispielhaften und nicht beschränkenden Beschreibung der Erfindung anhand von Figuren. Diese sind lediglich schematischer Natur und dienen nur dem Verständnis der Erfindung. Dabei zeigen:
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Figurenliste
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- 1 eine schematische perspektivische Ansicht einer Ausführungsform eines medizintechnischen Antriebssystems nach der Erfindung mit einer Antriebseinheit nach der Erfindung,
- 2 ein qualitatives Schaubild beispielhafter Parameter der Antriebseinheit, und
- 3 ein schematisches Flussdiagramm einer Ausführungsform des Verfahrens nach der Erfindung.
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Figurenbeschreibung
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1 zeigt in einer schematischen perspektivischen Ansicht eine Ausführungsform eines medizintechnischen Antriebssystem 1 nach der Erfindung. Dieses Antriebssystem 1 weist eine Antriebseinheit 2 nach der Erfindung und ein damit kommunikationstechnisch in Verbindung stehendes Steuergerät 3 auf. Die medizintechnische Antriebseinheit 2 ist im dargestellten Ausführungsbeispiel ein chirurgisches Motorhandstück 2, in dem ein chirurgisches Werkzeug 4 (zum Beispiel in Form eines Schleifers oder eines Bohrers) angetrieben aufgenommen werden kann, welches in der 1 nicht dargestellt ist. Bei der Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird die Antriebseinheit 2 allerdings ohne ein solches Werkzeug 4 betätigt, was im Sinne der vorliegenden Beschreibung als Betätigung im Leerlauf bezeichnet wird. Wie in 1 angedeutet ist, ist die Abtriebseinheit 2 mit einem Speicher 5 versehen, auf den das Steuergerät 3 zugreifen kann. Sie ist außerdem mit einem in der Figur nicht dargestellten Temperatursensor zur Erfassung einer Innentemperatur oder Lagerungstemperatur versehen. Das Steuergerät 3 kann insbesondere Daten von dem Speicher 5 auslesen, ist insbesondere zur Durchführung eines oder mehrerer Verfahrensschritte des erfindungsgemäßen Verfahrens ausgebildet und kann außerdem ein RTC-Modul 6 und/oder einen ntp-Server 6 aufweisen, mit dem zum Beispiel bestimmte Zeitdauern bei der Durchführung des Verfahrens bestimmt und/oder gesteuert werden. Die Antriebseinheit 2 wird durch einen Taster 7 oder einen nicht weiter dargestellten Fußschalter betätigt.
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2 zeigt anhand eines qualitativen Schaubilds beispielhafte Parameter eines bei diesem Ausführungsbeispiel als Antrieb der Antriebseinheit 2 verwendeten bürstenlosen Gleichstrommotors (BLDC-Motor). Auf der Ordinate sind die Parameterwerte, vorliegend die Drehzahl und auf der Abszisse das Drehmoment aufgetragen, so dass das Schaubild die Verläufe von Drehzahl (Bezugszeichen 8), mechanischer Leistung (Bezugszeichen 9), Wirkungsgrad (Bezugszeichen 10) und Stromfluss (Bezugszeichen 11) über dem Drehmoment zeigt. In anderen Worten ausgedrückt handelt es sich bei dem Schaubild gemäß 2 um ein Drehzahl-Drehmoment-Diagramm eines BLDC-Motors mit der Drehzahl als Ordinate und dem Drehmoment als Abszisse. Da ferner bei BLDC-Motoren das Drehmoment proportional zum Strom verläuft, zeigt der Graph 11 qualitativ Strom und/oder Drehmoment. Die in dem Schaubild der 3 gezeigten Verläufe der Parameter werden als Referenzparameterdaten in einem herstellerseitig durchgeführten Referenzlauf erfasst und dem Speicher 5 der Antriebseinheit 2 unveränderbar hinterlegt.
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3 zeigt eine Ausführungsform des Verfahrens nach der Erfindung in einem schematischen Ablaufplan. In einem herstellerseitig durchgeführten Referenzlauf werden im Rahmen einer Erstinbetriebnahme der Antriebseinheit 2 die in 3 gezeigten Verläufe 8, 9, 10, 11 der Referenzparameterdaten von Drehzahl, mechanischer Leistung, Wirkungsgrad und Stromfluss aufgezeichnet und in dem internen Speicher der Antriebseinheit hinterlegt. Außerdem wird ein Verlauf der Temperatur, zum Beispiel die Temperatur eines Wälzlagers der Antriebseinheit 2 oder eine Innentemperatur der Antriebseinheit 2 als Referenzparameterdaten erfasst, insbesondere errechnet oder ermittelt. Dies kann entweder über ein mathematisches Modell oder über einen Temperatursensor der Antriebseinheit 2 erfolgen. Bei einer rechnerischen Ermittlung der Referenztemperaturdaten wird von einem Starttemperaturwert ausgegangen. Anhand von Laufzeit und Leistungsdaten während des Referenzlaufs kann eine Erwärmung der Antriebseinheit berechnet werden. Eine messtechnische Ermittlung der Referenztemperaturdaten kann bei einer Antriebseinheit erfolgen, die mit einem Temperatursensor ausgestattet ist. Der Vorteil der Methode mit Sensor ist, dass das Verfahren mit den tatsächlichen, realen Temperaturdaten durchgeführt werden kann und keine Fehler aufgrund von Näherungen, falschen Annahmen oder Unkenntnis der tatsächlichen Temperatur entstehen.
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Bei der herstellerseitigen Durchführung des Referenzlaufs herrschen ideale Bedingungen bezüglich des Motorzustandes, dieser ist vorzugsweise geprüft und in bestimmungsgemäßer Weise geölt. Der Motor wird bei dem beschriebenen Ausführungsbeispiel definiert auf eine Referenznenndrehzahl von beispielsweise 80.000 U/min hochgefahren. Der nach einem Einlaufen über eine Zeitdauer von ca. 5 Minuten bei Referenzdrehzahl aufgenommene Strom wird als ein Satz von Referenzparameterdaten im Speicher 5 der Antriebseinheit 2 abgelegt. Bei einer ordnungsgemäß funktionierenden Antriebseinheit 2 muss sich dieser Strom nach dem Einlaufen zum Beispiel auf Werte zwischen 100 mA und 150 mA einpendeln. Alternativ oder zusätzlich kann der Stromverlauf beim Hochfahren auf die Referenznenndrehzahl und/oder beim Einlaufen als Referenzparameterdaten gespeichert werden. Alternativ oder zusätzlich zum Stromfluss kann ein weiterer bzw. können weitere der vorgenannten Parameter als Referenzparameter erfasst und als Referenzparameterdaten in dem Speicher 5 hinterlegt werden.
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Die Antriebseinheit 2 wird mit auf dem Speicher 5 hinterlegten Referenzparameterdaten einer anwenderseitigen Benutzung zugeführt. Nach dem erfindungsgemäßen Verfahren wird der Anwender vor jeder Benutzung der Antriebseinheit beispielsweise im Rahmen einer OP mittels des Steuergeräts 3 aufgefordert, anwenderseitig einen Testlauf durchzuführen. Im dargestellten Beispiel wird der Anwender aufgefordert, die Antriebseinheit 2 für eine Testlaufzeitdauer von hier 10 Sekunden bei einer Testnenndrehzahl von 80.000 U/min zu betreiben. Die Antriebseinheit 2 wird dabei im Leerlauf, das heißt ohne aufgesetztes oder montiertes Werkzeug / Spitze betrieben, so dass der Betrieb im Testlauf möglichst genau dem Betrieb im Referenzlauf entspricht. Während des Testlaufs werden durch das Steuergerät 3 ausgewählte Betriebsparameter der Antriebseinheit 2 als Betriebsparameter bzw. Betriebsparameterdaten erfasst. Im dargestellten Ausführungsbeispiel wird der Stromfluss als Betriebsparameter erfasst. Alternativ oder zusätzlich zum Stromfluss kann bzw. können weitere der vorgenannten Parameter als Referenzparameter erfasst werden.
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Die beim Testlauf gemessenen Stromwerte werden dann als Betriebsparameterdaten mit den in dem Speicher 5 hinterlegten Referenzparameterdaten (Stromfluss zwischen 100 mA und 150 mA) verglichen. Dieser Vergleich erfolgt vorzugsweise in dem Steuergerät 3. Bei einer Abweichung der Betriebsparameterdaten von den Referenzparameterdaten, insbesondere bei einem Überschreiten der Referenzparameterdaten, wird von einer Fehlfunktion / Funktionsstörung des Motors der Antriebseinheit 2 ausgegangen.
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Nach der dargestellten Ausführungsform des Verfahrens wird der Anwender in zwei Stufen auf eine vorliegende Fehlfunktion / Funktionsstörung aufmerksam gemacht. Liegt die Abweichung in einem ersten Abweichungsbereich, zum Beispiel zwischen einem ersten Grenzwert R1 und einem zweiten Grenzwert R2, hier zum Beispiel der Strom in einem Bereich von 200 mA bis 250 mA, so wird eine Warnung am Display des Steuergeräts 3 ausgegeben, um den Anwender darauf aufmerksam zu machen, dass eventuell Handlungsbedarf besteht. Nach Ausgabe der Warnung durch das Steuergerät 3 erfolgt eine Betriebsfreigabe. Liegt die Abweichung in einem zweiten, größeren Abweichungsbereich, zum Beispiel oberhalb des zweiten Grenzwerts R2, hier wenn der Strom einen Wert von 250 mA überschreitet, wird eine Störung angezeigt, die den Anwender auffordert umgehend eine Untersuchung der Antriebseinheit 2 anzufordern oder in die Wege zu leiten. Eine OP wird jedoch letztlich nicht verhindert, sondern es erfolgt eine vorübergehende Sperre der Antriebseinheit 2, die durch eine anwenderseitige Bestätigung aufgehoben werden kann, sodass dennoch mit der Antriebseinheit gearbeitet werden kann.
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Ein erfolgreicher Testlauf vor der OP in der Form, dass die Betriebsparameterdaten in der gewünschten Weise den Referenzparameterdaten entsprechen, hier zum Beispiel unter dem ersten Grenzwert liegen, gewährleistet einen einwandfreien und fehlerfreien Betrieb des Motors und der Antriebseinheit 2 und hat eine uneingeschränkte Betriebsfreigabe zur Folge.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- medizintechnisches Antriebssystem
- 2
- medizintechnische Antriebseinheit
- 3
- Steuergerät
- 4
- chirurgisches Werkzeug
- 5
- Speicher, Speichereinheit
- 6
- RTC-Modul, ntp-Server
- 7
- Taster
- 8
- Drehzahl
- 9
- mechanische Leistung
- 10
- Wirkungsgrad
- 11
- Stromfluss
