DE10262088B4

DE10262088B4 - Chirurgisches Motorensystem

Info

Publication number: DE10262088B4
Application number: DE10262088A
Authority: DE
Inventors: Jürgen Dipl.-Ing. Schneider
Original assignee: Aesculap AG
Current assignee: Aesculap AG
Priority date: 2002-06-11
Filing date: 2002-06-11
Publication date: 2007-04-19
Anticipated expiration: 2022-06-12
Also published as: DE10225857A1

Abstract

Chirurgisches Motorensystem (10) umfassend eine Steuereinheit (12), mindestens eine mit der Steuereinheit (12) verbindbare Motoreinheit (14, 16, 18) umfassend einen Chirurgiemotor und mindestens ein mit der Motoreinheit (14, 16, 18) verbindbares Handstück (110), wobei mindestens zwei Motoreinheiten (14, 16, 18) an die Steuereinheit (12) anschließbar und von dieser ansteuerbar sind, dadurch gekennzeichnet, daß eine Motorbetriebszeiterfassungsvorrichtung (106) zum Erfassen einer Betriebszeit der mindestens einen Motoreinheit (14, 16, 18) vorgesehen ist, daß eine Sterilisationszykluserkennungsvorrichtung (120) zum Erfassen der Anzahl und/oder der Art der von der mindestens einen Motoreinheit (14, 16, 18) und/oder dem mindestens einen Handstück (110) durchlaufenen Sterilisationszyklen vorgesehen ist, daß die Sterilisationszykluserkennungsvorrichtung (120) an der Motoreinheit (14, 16, 18) und/oder am Handstück (110) angeordnet ist und daß die Sterilisationszykluserkennungsvorrichtung (120) einen Sterilisationsereigniszähler (126) zum Zählen der durchlaufenen Sterilisationszyklen umfaßt.

Description

Die Erfindung betrifft ein chirurgisches Motorensystem umfassend eine Steuereinheit, mindestens eine mit der Steuereinheit verbindbare Motoreinheit umfassend einen Chirurgiemotor und mindestens ein mit der Motoreinheit verbindbares Handstück, wobei mindestens zwei Motoreinheiten an die Steuereinheit anschließbar und von dieser ansteuerbar sind.

Systeme der vorbezeichneten Art werden vielfach in der Chirurgie verwendet. Dabei kommen je nach Einsatzzweck verschiedene Motoreinheiten mit gleichen oder unterschiedlichen Motoren, insbesondere chirurgischen Motoren zum Einsatz. Je nach erforderlicher Drehzahl werden entsprechende Motortypen ausgewählt. So deckt beispielsweise ein Gleichstromkollektormotor einen Drehzahlbereich von etwa 0 bis 40.000 U/min ab, dagegen können mit Drehstromasynchronmotoren Drehzahlen zwischen 5000 und 80.000 U/min erreicht werden. Außerdem werden auch elektronisch kommutierte Gleichstrommotoren eingesetzt. Abgesehen von Elektromotoren kommen in der Chirurgie auch Antriebe in Form von Druckluftturbinen zum Einsatz.

Als nachteilig hat sich erwiesen, daß durch die Vielzahl von zur Anwendung kommenden Motoreinheiten, für jede eine speziell auf die Motoreinheit abgestimmte Steuereinheit erforderlich ist. Durch eine Vielzahl von Steuereinheiten wird die Übersichtlichkeit in einem Operationsbereich verringert und die Wahrscheinlichkeit einer Fehlbedienung der Steuereinheiten ist erhöht.

Dadurch, daß mindestes zwei Motoreneinheiten an die Steuereinheit anschließbar und von dieser ansteuerbar sind, ist es nunmehr möglich, an die Steuereinheit mindestens zwei Motoreinheiten anzuschließen und gleichzeitig oder nacheinander bzw. unabhängig voneinander zu betreiben. Dadurch wird die Zahl der Steuereinheiten in einem Operationsbereich mindestens um die Hälfte verringert, die Übersichtlichkeit wird erhöht und die Gefahr von Verwechslungen der Steuereinheiten durch das Bedienpersonal vermindert.

Aus der gattungsbildenden US 6,090,123 A ist eine Steuereinheit für ein chirurgisches Motorensystem bekannt, welches ein angetriebenes chirurgisches Handstück umfasst. Eine ärztliche Behandlungsvorrichtung ist in der EP 0 890 343 B1 offenbart. Des weiteren ist in der DE 198 25 754 A1 eine Vorrichtung zum Zählen der Anwendungszahl eines Gebers beschrieben. Ferner ist aus der DE 197 16 520 A1 eine Vorrichtung zur Erfassung von Betriebsgrößen von Elektromotoren mit einem unter Einwirkung von wenigstens einem Betriebsparameter eines Elektromotors beeinflussten Mittel bekannt, das dazu ausgelegt ist, die Einwirkung zu speichern und/oder anzuzeigen.

Daher ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein chirurgisches Motorensteuersystem der eingangs beschriebenen Art so zu verbessern, daß Wartungsintervalle individuell festlegbar sind.

Diese Aufgabe wird bei einem chirurgischen Motorensystem der eingangs beschriebenen Art dadurch gelöst, daß eine Motorbetriebszeiterfassungsvorrichtung zum Erfassen einer Betriebszeit der mindestens einen Motoreinheit vorgesehen ist, daß eine Sterilisationszykluserkennungsvorrichtung zum Erfassen der Anzahl und/oder der Art der von der mindestens einen Motoreinheit und/oder dem mindestens einen Handstück durchlaufenen Sterilisationszyklen vorgesehen ist, daß die Sterilisationszykluserkennungsvorrichtung an der Motoreinheit und/oder am Handstück angeordnet ist und daß die Sterilisationszyk luserkennungsvorrichtung einen Sterilisationsereigniszähler zum Zählen der durchlaufenen Sterilisationszyklen umfasst.

Durch Erfassen der Betriebszeit lassen sich individuell Wartungsintervalle je nach Einsatz und Belastung der Motoreinheit verkürzen oder verlängern oder überhaupt festlegen. Dadurch, daß eine Sterilisationszykluserkennungsvorrichtung zum Erfassen der Anzahl und/oder der Art der von der mindestens einen Motoreinheit und/oder dem mindestens einen Handstück durchlaufenden Sterilisationszyklen vorgesehen ist, läßt sich eine Wartung der wiederverwendbaren Motoreinheiten und Handstücke gezielt überwachen und vorausplanen. Insbesondere im Hinblick auf eingebaute Verschleißteile, die aufgrund erhöhter Temperaturen und bei Aussetzung gegenüber Feuchtigkeit regelmäßig ausgetauscht werden müssen, läßt sich eine gezielte und damit kostengünstigere Instandhaltung der Geräte realisieren. Eine eindeutige und unverwechselbare Zuordnung von Sterilisationsvorgängen unterworfenen Elementen kann dadurch erzielt werden, daß die Sterilisationszykluserkennungsvorrichtung an der Motoreinheit und/oder am Handstück angeordnet ist. Damit kann jedes Element individuell nach der Art und/oder der Zahl der durchlaufenden Sterilisationszyklen abgefragt werden. Um Wartungsintervalle besonders einfach festzulegen und auszuwerten, umfaßt die Sterilisationszykluserkennungsvorrichtung einen Sterilisationsereigniszähler zum Zählen der durchlaufenden Sterilisationszyklen. Beispielsweise kann nach Durchlauf einer vorgegebenen Zahl von Sterilisationszyklen, d. h. wenn der Sterilisationsereigniszähler einen bestimmten Wert erreicht, eine Wartung oder Inspektion des jeweiligen Elements vorgenommen werden.

Günstig ist es, wenn die mindestens zwei Motoreinheiten gleichen und/oder unterschiedlichen Typs sind, insbesondere auf gleichem oder unterschiedlichem physikalischen Antriebsprinzip beruhen. Das erfindungsgemäße Motorensteu ersystem ist somit in der Lage, auch Motoreinheiten unterschiedlichen Typs, sogar völlig unterschiedlicher physikalischer Antriebsprinzipien anzusteuern. Dadurch wird die Zahl der Steuereinheiten nochmals verringert. Beispielsweise wäre es möglich, Elektromotoren unterschiedlicher Arten, beispielsweise Gleichstromkollektormotoren, Drehstromasynchronmotoren oder kollektorlose Gleichstrommotoren an die Steuereinheit anzuschließen und anzusteuern, andererseits aber auch fluidbetriebene Antriebe wie z. B. Druckluftturbinen.

Vorteilhafterweise ist für mindestens eine Motoreinheit eine Drehzahlerkennungsvorrichtung vorgesehen. Damit läßt sich eine Drehzahl stets exakt bestimmen und gegebenenfalls mit der Steuereinheit die Drehzahl der Motoreinheit auf einen gewünschten Wert steuern und regeln, insbesondere auf dem gewünschten Wert halten.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung kann mindestens ein Motorensatz mit einer Mehrzahl verschiedener und/oder gleicher Motoreinheiten vorgesehen sein. Durch das Bereitstellen eines Satzes von Motoreinheiten lassen sich eine Vielzahl unterschiedlicher chirurgischer Eingriffe mit nur einem Motorensteuersystem realisieren. Beispielsweise kann der Motorensatz Hochgeschwindigkeitsmotoren, Motoren für niedrige Geschwindigkeiten und Shaverantriebe umfassen.

Um auch bereits existierende Motoreinheiten ansteuern zu können, ist es von Vorteil, wenn der mindestens eine Motorensatz Motoreinheiten mit oder ohne Drehzahlerkennungsvorrichtung erfaßt. Eine Drehzahlerfassung ist nicht für alle Anwendungsbereiche erforderlich, so daß Motoreinheiten ohne Drehzahlerkennungsvorrichtung kostengünstiger realisiert werden können.

Eine besonders einfache und genaue Ermittlung der Drehzahl des Motors läßt sich erreichen, wenn die Drehzahlerkennungsvorrichtung ein in der Motoreinheit integriertes Hallsystem umfaßt. Beispielsweise können drei Hallsensoren den Rotor umgebend im Motorgehäuse untergebracht sein.

Insbesondere für hohe Geschwindigkeiten und Motoreinheiten, bei denen nur wenig Platz für die Anordnung zusätzlicher Bauelemente zur Verfügung steht, ist es günstig, wenn die Drehzahlerkennungsvorrichtung eine Auswertevorrichtung zum Ermitteln der Drehzahl aus der ermittelten Gegen-EMK (elektromotorische Kraft) während des Betriebs der Motoreinheit umfaßt. Die Auswertevorrichtung kann insbesondere bei sensorlosen Motoreinheiten zur Anwendung kommen, aber in Verbindung mit einem Sensorsystem, beispielsweise einem Hallsystem kombiniert. Die Drehzahlermittlung auf Basis der Gegen-EMK liefert besonders exakte Drehzahlwerte bei hohen Drehzahlen. Vorzugsweise wird sie bei Drehzahlen über 10.000 U/min eingesetzt.

Um ein ständiges Trennen und Verbinden der benötigten Motoreinheiten mit dem Steuergerät zu minimieren, kann vorgesehen sein, daß die Steuereinheit mindestens zwei Anschlußvorrichtungen zum gleichzeitigen Anschluß von mindestens zwei Motoreinheiten umfaßt. Diese können so ausgeführt sein, daß an jeder Anschlußvorrichtung nur Motoreinheiten des gleichen Typs anschließbar sind, aber auch so, daß an der gleichen Anschlußvorrichtung Motoreinheiten unterschiedlichen Typs anschließbar sind, insbesondere auch Motoreinheiten, welche auf unterschiedlichen physikalischen Antriebsprinzipien beruhen.

Zur Erhöhung der Variabilität des Motorensystems kann vorteilhafterweise mindestens ein Handstücksatz mit einer Mehrzahl verschiedener und/oder gleicher, mit einer Motoreinheit verbindbarer Handstücke vorgesehen sein. Je nach Einsatzzweck lassen sich damit beispielsweise unterschiedliche Handstücke mit unterschiedlichen Motoreinheiten kombinieren.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung kann eine Motorerkennungsvorrichtung zum Erkennen der mindestens einen mit der Steuereinheit verbundenen Motoreinheit vorgesehen sein. Damit wird die Möglichkeit einer Fehlbedienung und Fehlansteuerung der Motoreinheit durch eine Bedienperson ausgeschlossen. Die Motorerkennungsvorrichtung kann automatisch oder manuell betätigt arbeiten. Kenndaten der Motoreinheit können dann erfaßt und entsprechend der Betriebsbereiche der Motoreinheit im Steuergerät automatisch voreingestellt werden.

Betriebsparameter der Motoreinheit können auf unterschiedliche Weise hinterlegt werden. Vorteilhaft ist es, wenn die Motorerkennungsvorrichtung mindestens ein auslesbares Betriebsparameterspeicherelement zum Speichern von Betriebsparametern der Motoreinheit umfaßt, insbesondere zum Speichern des Motortyps, der Motorseriennummer und/oder des Bauzustands eines von der Motoreinheit umfaßten Motors. Damit werden keine zusätzlichen Datenblätter für die Motoreinheit benötigt. Auch Änderungen von Einstellungen an der Steuereinheit nach Anschluß einer Motoreinheit sind nicht mehr erforderlich, da alle relevanten Daten der Motoreinheit automatisch ausgelesen werden können.

Das Betriebsparameterspeicherelement könnte grundsätzlich in der Steuereinheit oder in einem Motoranschlußkabel angeordnet sein. Vorzugsweise ist es jedoch an der Motoreinheit angeordnet. Damit trägt jede Motoreinheit unverwechselbar ihren eigenen Datensatz.

Um einen Datenverlust zu vermeiden, ist es günstig, wenn das Betriebsparameterspeicherelement einen nichtflüchtigen Speicher umfaßt.

Das Betriebsparameterspeicherelement könnte beispielsweise ein optisch auslesbarer Speicher sein. Günstig ist es jedoch, wenn es ein PROM umfaßt. Ein PROM läßt sich auf einfache Weise beschreiben oder programmieren und auslesen.

Zur Vermeidung von Fehleinstellungen beim Austausch von Handstücken an der Motoreinheit, ist es vorteilhaft, wenn eine Handstückerkennungsvorrichtung zum Erkennen eines mit der mindestens einen Motoreinheit verbundenen Handstücks vorgesehen ist. Beispielsweise läßt sich ein Handstück vor dem Verbinden mit der Motoreinheit oder nach dem Verbinden mit der Motoreinheit mit der Handstückerkennungsvorrichtung erkennen. Entsprechend können bestimmte Betriebsparameter des Handstücks berücksichtigt und die Motoreinheit entsprechend angesteuert werden. Insbesondere können automatisch Drehzahlbegrenzungen eingestellt werden.

Von Vorteil ist es, wenn die Handstückerkennungsvorrichtung mindestens ein auslesbares Handstückbetriebsparameterspeicherelement umfaßt zum Speichern von Betriebsparametern des Handstücks. Damit lassen sich alle relevanten Betriebsparameter des Handstücks auf einfache Weise abrufen. Handbücher und Datenblätter sind dann nicht mehr erforderlich.

Um eine Verwechslungsgefahr zwischen unterschiedlichen Handstücken gänzlich auszuschließen, ist das Handstückbetriebsparameterspeicherelement am Handstück angeordnet.

Günstig ist es, wenn dem Handstückbetriebsparameterspeicherelement ein Transponder zugeordnet ist. Damit lassen sich Betriebsparameter des Hand stücks berührungslos erfassen. Störanfällige Verbindungskontakte sind aufgrund dieser Ausgestaltung nicht erforderlich.

Um einen Datenverlust zu vermeiden, umfaßt das Handstückbetriebsparameterspeicherelement einen nichtflüchtigen Speicher.

Auch wenn optische oder anderweitig auslesbare Speicherelemente vorgesehen sein könnten, umfaßt das Handstückbetriebsparameterspeicherelement ein PROM. Ein PROM ist auf einfache Weise programmierbar.

Wenn am Handstück unterschiedliche Instrumentenspitzen angeordnet werden sollen, beispielsweise Sägehandstücke oder Shaver, ist es vorteilhaft, wenn eine Spitzenerkennungsvorrichtung zum Erkennen einer mit dem Handstück verbindbaren Instrumentenspitze vorgesehen ist. Damit lassen sich individuell Fehleinstellungen und ein Fehlbetrieb der Motoreinheit in Kombination mit einer bestimmten Instrumentenspitze und/oder einem Handstück vermeiden. Beispielsweise können Instrumentenspitzen nur für einen oszillierenden oder für einen rotierenden Betrieb ausgelegt sein. Durch die Spitzenerkennungsvorrichtung können somit Fehlbedienungen vollständig vermieden werden.

Vorteilhaft ist es, wenn die Spitzenerkennungsvorrichtung mindestens ein auslesbares Spitzenbetriebsparameterspeicherelement umfaßt zum Speichern von Betriebsparametern der Instrumentenspitze. Damit lassen sich alle Betriebsparameter der Instrumentenspitze auf einfache Weise abrufen. Handbücher und Datenblätter sind zum Betrieb der Instrumentenspitze nicht erforderlich.

Um Verwechslungen von Instrumentenspitzen vollständig auszuschließen, ist es günstig, wenn das Spitzenbetriebsparameterspeicherelement an der Instrumentenspitze angeordnet ist.

Wenn insbesondere nur zwei unterschiedliche Instrumentenspitzen verwendet werden sollen, ist es günstig, wenn das Spitzenbetriebsparameterspeicherelement ausgelegt ist zum Speichern eines digitalen Wertes. Damit werden die Herstellungskosten für eine Instrumentenspitze, insbesondere für die Spitzenerkennungsvorrichtung minimiert.

Um einen Datenverlust zu vermeiden, ist es vorteilhaft, wenn das Spitzenbetriebsparameterspeicherelement einen nichtflüchtigen Speicher umfaßt.

Besonders kostengünstig in der Herstellung ist eine Spitzenerkennungsvorrichtung, wenn das Spitzenbetriebsparameterspeicherelement ein PROM umfaßt.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung kann vorgesehen sein, daß die Motorerkennungsvorrichtung und/oder die Handstückerkennungsvorrichtung und/oder die Spitzenerkennungsvorrichtung eine Abfragevorrichtung zum Abfragen der in dem Handstückbetriebsparameterspeicherelement und/oder dem Betriebsparameterspeicherelement und/oder dem Spitzenbetriebsparameterspeicherelement abgelegten Daten umfaßt. Damit lassen sich die in den jeweiligen Speicherelementen abgelegten Daten automatisch abfragen. Eine Bedienperson kann ohne genaue Kenntnis der jeweiligen Motoreinheiten, Handstücke und/oder Instrumentenspitzen die jeweiligen Teile nach Bedarf zusammenfügen und bedienen, da Fehlbedienungen durch die automatische Erkennung der jeweiligen Elemente ausgeschlossen werden können.

Zur Reduzierung von Verbindungskontakten ist es vorteilhaft, wenn die Abfragevorrichtung mindestens eine Transponderleseeinheit umfaßt. Grundsätzlich sind aber auch andere Auslesemöglichkeiten denkbar, beispielsweise optische, elektrische oder akkustische.

Vorzugsweise ist die mindestens eine Transponderleseeinheit an der Motoreinheit und/oder dem Handstück angeordnet. Damit lassen sich Motoreinheiten, Handstücke und/oder Instrumentenspitzen auch im miteinander gekoppelten Zustand detektieren.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung kann vorgesehen sein, daß die Steuereinheit eine Controllersteuerung umfaßt. Durch diese Ausgestaltung lassen sich praktisch beliebige und individuell gewünschte Betriebsweisen des Motorensteuersystems einstellen und/oder programmieren.

Vorzugsweise ist die Controllersteuerung mit einem Softwarebetriebssystem betreibbar. Damit lassen sich individuell Betriebsarten des Motorensteuersystems einstellen und programmieren. Insbesondere können auch beliebige, für das jeweilige Betriebssystem ausgelegte Anwendungsprogramme ausgeführt werden.

Besonders vorteilhaft ist es, wenn das Betriebssystem Windows^®-CE ist.

Vorzugsweise umfaßt die Steuereinheit mindestens eine Motorendstufenschaltung. Damit läßt sich die Motoreinheit ohne zusätzliche Steuergeräte und Leistungsversorgungen betreiben.

Günstig ist es, wenn die Steuereinheit eine digitale Signalprozessorsteuerung zum Steuern der mindestens einen Motorendstufenschaltung umfaßt. Damit lassen sich unterschiedliche Motortypen auf einfache Weise durch die Steuereinheit ansteuern.

Grundsätzlich ist es von Vorteil, wenn eine mit der Steuereinheit verbindbare, betätigbare Steuervorrichtung zum Erzeugen eines Steuersignals zum Aktivieren der Motoreinheit vorgesehen ist. Mit der Steuervorrichtung kann eine Bedienperson auf einfache Weise eine Motoreinheit in Betrieb nehmen und deren Geschwindigkeit und/oder Drehrichtung vorgeben.

Besonders vorteilhaft ist es, wenn die Steuervorrichtung eine der Steuereinheit zugeordnete Fußsteuerung umfaßt. Damit kann eine Bedienperson eine Motoreinheit mit einem oder mit beiden Füßen die Fußsteuerung betätigen und eine oder mehrere Motoreinheiten in gewünschter Weise in Betrieb setzen.

Eine besonders einfache Datenübertragung zwischen der Fußsteuerung und der Steuereinheit wird erreicht, wenn die Fußsteuerung über eine Verbindungsleitung mit der Steuereinheit verbunden ist.

Zusätzlich oder alternativ kann es jedoch von Vorteil sein, wenn die Fußsteuerung eine Funkübertragungseinheit zum drahtlosen Übertragen von der Fußsteuerung erzeugter Steuersignale zur Steuereinheit umfaßt. Dadurch werden bei vollständig drahtloser Signalübertragung keine zusätzlichen Kabel be nötigt, wodurch die Übersichtlichkeit in einem Operationsbereich erhöht und Stolperfallen vermieden werden.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform kann vorgesehen sein, daß von der Fußsteuerung Steuerungsdaten analog oder digital an die Steuereinheit übertragbar sind.

Grundsätzlich kann die Fußsteuerung einen oder mehrere Geber umfassen. Vorteilhaft ist es, wenn die Fußsteuerung einen Geber für einen Motorlinkslauf und einen Geber für einen Motorrechtslauf umfaßt.

Von Vorteil ist es, wenn der Geber für einen Motorlinkslauf und der Geber für einen Motorrechtslauf gleichzeitig betätigbar sind zum Betrieb einer Motoreinheit im oszillierenden Betrieb. Dadurch wird den beiden Gebern eine Doppelfunktion zugewiesen, wodurch drei Betriebsarten, nämlich Linkslauf, Rechtslauf und oszillierender Betrieb, mit nur zwei Gebern realisiert werden können.

Dabei ist es von Vorteil, wenn der Geber für einen Motorlinkslauf und der Geber für einen Motorrechtslauf zusammenschaltbar sind zu einem aus zwei Gebern gebildeten Geber für Rechtslauf oder Linkslauf oder oszillierenden Betrieb der Motoreinheit. Durch das Zusammenschalten, beispielsweise durch individuelles Betätigen der Geber der Fußsteuerung oder anderweitige Programmierung, kann eine Fehlbedienung der Fußsteuerung vermieden werden. Beide Geber wirken dann jeweils zusammen als ein Geber für eine Betriebsart.

Für einen besonders gefühlvollen Betrieb des Motorensteuersystems ist es günstig, wenn die Steuervorrichtung eine Handsteuerung umfaßt.

Eine besonders einfache Bedienung läßt sich erreichen, wenn die Handsteuerung an der mindestens einen Motoreinheit angeordnet ist. Eine Bedienperson kann die Motoreinheit und das daran angeordnete Handstück führen und gleichzeitig betätigen.

Zum Betrieb insbesondere von zwei Motoreinheiten unterschiedlichen Typs ist es vorteilhaft, wenn mindestens zwei voneinander getrennte Motorstromkreise zum unabhängigen Betrieb von mindestens zwei Motoreinheiten vorgesehen sind. Dadurch lassen sich insbesondere Beschädigungen und anderweitige Beeinträchtigungen von Motoreinheiten, Handstücken, Instrumentenspitzen oder der Steuereinheit vermeiden.

Grundsätzlich können verschiedene Arten von Motoren in einer Motoreinheit zur Anwendung kommen. Vorteilhaft ist es, wenn die mindestens eine Motoreinheit einen chirurgischen Mikromotor umfaßt. Damit können besonders kleine Bauformen der Motoreinheit erreicht werden.

Um insbesondere eine Verbindung des Motorensystems mit einem Rechnernetzwerk oder anderen chirurgischen Geräten und Vorrichtungen zu ermöglichen, ist in vorteilhafter Weise mindestens eine Schnittstelle zum Verbinden der Steuereinheit mit anderen Geräten oder Vorrichtungen vorgesehen.

Ein Datenaustausch zwischen dem Motorensystem und Teilen desselben und weiteren Geräten und Vorrichtungen, insbesondere einem Rechnernetzwerk, läßt sich auf einfache und sichere Weise erreichen, wenn mindestens eine Schnittstelle eine serielle, eine parallele, eine Ethernet-, eine CAN-Bus-, eine RS-232 oder eine USB-Schnittstelle ist.

Grundsätzlich kann vorgesehen sein, daß die Steuereinheit eine Systemkonfigurationseinheit zum Einstellen von Betriebsparameterbereichen der Steuereinheit in Abhängigkeit der mindestens einen Motoreinheit und/oder des mindestens einen Handstücks und/oder der mindestens eine Instrumentenspitze umfaßt. Damit müssen Betriebsparameterbereiche entsprechend der Auswahl von Motoreinheit, Handstück und/oder Instrumentenspitze nicht mehr individuell durch eine Bedienperson eingestellt werden, sondern werden automatisch durch die Systemkonfigurationseinheit gestellt, wenn die jeweiligen Teile des Systems mit der Steuereinheit verbunden oder ihre Betriebsparameter automatisch oder manuell erfaßt sind.

Um eine Überhitzung eines Motors zu vermeiden, kann eine Temperaturüberwachungseinheit zum Überwachen einer Temperatur der Motoreinheit vorgesehen sein.

Günstig ist es, wenn die Temperaturüberwachungseinheit einen an der Motoreinheit angeordneten Temperatursensor umfaßt. Damit läßt sich eine Temperatur der Motoreinheit sehr genau ermitteln.

Um die Variabilität des Systems zusätzlich zu erhöhen, kann vorgesehen sein, daß es eine Pumpensteuerung zum Steuern eine Fluidpumpe umfaßt. Mit der Fluidpumpe können beispielsweise an Motoreinheiten, Handstücken und/oder Instrumentenspitzen vorgesehene Spül- oder Absaugkanäle mit Fluiden versorgt bzw. entsorgt werden.

Grundsätzlich wäre es denkbar, die Motoreinheiten mit einer netzunabhängigen Energieversorgung zu versehen. Vorzugsweise ist jedoch mindestens eine Motorverbindungsleitung vorgesehen zum Verbinden der Steuereinheit mit der mindestens einen Motoreinheit. Damit können auch Motoreinheiten mit einer erhöhten Leistungsaufnahme über praktisch beliebig lange Zeit versorgt werden.

Ferner ist es vorteilhaft, wenn mindestens zwei Motorverbindungsleitungen zum gleichzeitigen Verbinden der Steuereinheit mit mindestens zwei Motoreinheiten vorgesehen sind. Auf diese Weise lassen sich z. B. gleichzeitig zwei unterschiedliche chirurgische Instrumente mit Motoreinheiten antreiben.

Um die Motoreinheiten besonders einfach und kostengünstig zu gestalten, ist es von Vorteil, wenn die Handsteuerung ein an der Motorverbindungsleitung angeordnetes Betätigungselement zum Vorgeben eines Steuersignals zum Betreiben der Motoreinheit umfaßt. Damit lassen sich mit einer Motorverbindungsleitung mit daran angeordnetem Betätigungselement unterschiedliche Motoreinheiten betreiben. Eine Bedienperson muß sich dabei nicht in der Handhabung umstellen.

Um einen unbeabsichtigten Betrieb einer Motoreinheit zu verhindern, kann eine Motorstromkreissperrvorrichtung zum Unterbrechen eines Motorstromkreises vorgesehen sein.

Günstig ist es, wenn die Motorstromkreissperrvorrichtung mechanisch oder elektronisch ausgebildet ist. Insbesondere bei einer mechanischen Ausbildung kann eine Bedienperson sofort erkennen, ob ein Motorstromkreis gesperrt ist oder nicht. Gleiches kann bei einer elektronischen Ausbildung in Verbindung mit einer Anzeige realisiert werden. Beispielsweise könnte eine elektronische Sperrung beim Betrieb einer Motoreinheit für alle anderen an der Steuereinheit angeschlossenen Motoreinheiten vorgenommen werden.

Zur Vereinfachung einer Bedienung kann die Motorstromkreissperrvorrichtung an einer Motorverbindungsleitung angeordnet oder dieser zugeordnet sein. Insbesondere bei einer Anordnung in einem der Motoreinheit nahen Bereich der Motorverbindungsleitung läßt sich ein Motorstromkreis auf einfache Weise unterbrechen und/oder wieder aktivieren.

Vorzugsweise umfaßt die Sterilisationszykluserkennungsvorrichtung ein Temperaturerfassungsmittel zum Bestimmen einer Umgebungstemperatur. Damit kann eindeutig identifiziert werden, ob ein Sterilisationszyklus mit entsprechenden Sterilisationsbedingungen durchlaufen wurde oder nicht.

Ferner kann die Sterilisationszykluserkennungsvorrichtung eine Echtzeituhr umfassen. Damit lassen sich Sterilisationszyklusdaten in Echtzeit ermitteln.

Zur Vereinfachung der Aufzeichnung von Sterilisationsvorgängen ist es günstig, wenn die Sterilisationszykluserkennungsvorrichtung eine Speichervorrichtung zum Speichern von Temperaturdaten in Abhängigkeit der Zeit umfaßt. Damit lassen sich Sterilisationszyklen in ihrem Zeitablauf verfolgen.

Um Daten von der Sterilisationszykluserkennungsvorrichtung auf einfache Weise abzurufen, kann diese eine berührungslose Datenübertragungseinheit umfassen. Ein Verbinden mit Kabeln ist nicht erforderlich, die Zahl von Steckverbindungen und Kontakten kann auf diese Weise minimiert werden.

Vorteilhaft ist es, wenn die Sterilisationszykluserkennungsvorrichtung einen Grenztemperaturwertspeicher zum Festlegen einer zu überwachenden und als Indikator für einen durchlaufenden Sterilisationszyklus dienenden Grenztemperatur umfaßt. Je nach Art der Sterilisation oder Berücksichtigung der individu ellen Bedingungen kann auf diese Weise einfach und sicher ermittelt werden, ob eine Motoreinheit und/oder ein Handstück einem Sterilisationsvorgang unterworfen wurde oder nicht.

Statt einer individuellen, von einer Bedienperson auszuführenden Abfrage, kann eine Auswertevorrichtung zum Auslesen und Vergleichen des Sterilisationsereigniszählers mit einem Maximalwert von zu durchlaufenden Sterilisationszyklen vorgesehen sein. Damit lassen sich alle im Zusammenhang mit der Sterilisierung von Motoreinheit und/oder Handstück relevanten Daten automatisch erfassen und auswerten.

Damit eine Bedienperson sofort erkennen kann, ob ein Maximalwert von zu durchlaufenden Sterilisationszyklen überschritten ist, können ein oder mehrere Anzeigeelemente vorgesehen sein zum Anzeigen eines Überschreitens des Maximalwerts von zu durchlaufenden Sterilisationszyklen.

Um die Bedienung des gesamten Systems für eine Bedienperson zu erleichtern und eine Systemüberwachung durch diese zu verbessern, kann ein Anzeigeelement zum Anzeigen von Betriebsparametern des Systems vorgesehen sein. Damit können insbesondere bei einer automatischen Erkennung von Motoreinheit, Handstück und/oder Instrumentenspitze jeweils eingestellte, für die vorgenannten Elemente erforderliche Betriebsparameterbereiche angezeigt werden.

Eine besonders einfache Ermittlung der Motorbetriebszeit läßt sich realisieren, wenn die Motorbetriebszeiterfassungsvorrichtung ein Betriebszeitspeicherelement zum Speichern von Motoraktivierungszyklen und/oder einer Motoraktivierungszeit umfaßt. Auf diese Weise kann die tatsächliche Motorbetriebszeit festgestellt werden.

Wenn nicht die tatsächliche Motorbetriebszeit, sondern die Zahl der Motoraktivierungszyklen bestimmt werden sollen, ist es vorteilhaft, wenn das Betriebszeitspeicherelement einen inkrementierbaren Ereignisspeicher umfaßt, welcher aufgrund eines Motoraktivierungszyklus um einen bestimmten Wert, z. B. 1, inkrementierbar ist.

Ein Motoraktivierungszyklus kann für eine beliebige Zeitspanne definiert werden, beispielsweise 5, 10, 20 oder 35 Sekunden. Vorteilhaft ist es jedoch, wenn der Motoraktivierungszyklus mindestens 30 Sekunden beträgt.

Um einen Datenverlust zu verhindern, kann das Betriebszeitspeicherelement einen nichtflüchtigen Speicher umfassen.

Besonders kostengünstig ist ein Betriebszeitspeicherelement, das ein EEPROM umfaßt. Dieses läßt sich sowohl elektrisch programmieren als auch löschen.

Um eine Wartung und Instandhaltung des Gesamtmotorensystems zu vereinfachen, kann das Motorensteuersystem eine Überwachungsvorrichtung zur Erfassung und Dokumentation von Geräteaktivierungszyklen und/oder Gerätestörungen aufweisen. Beispielsweise können Geräteaktivierungszyklen und/oder Gerätestörungen jeweils beim Einschalten des Motorensystems angezeigt werden oder automatisch von einem mit dem Motorensystem über eine entsprechende Schnittstelle verbundenes Rechnersystem abgefragt werden.

Günstig ist es, wenn die Überwachungsvorrichtung zur Erfassung und Dokumentation von Geräteaktivierungszyklen einen nichtflüchtigen Zyklenspeicher umfaßt. Auf diese Weise lassen sich Datenverluste vermeiden.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung kann eine der Steuereinheit zugeordnete oder an dieser angeordnete Anzeigevorrichtung vorgesehen sein. Damit lassen sich alle wichtigen Informationen über das System für eine Bedienperson visuell darstellen. Insbesondere können auch Anzeigeelemente zum Anzeigen von Betriebsparametern des Systems in der Anzeigevorrichtung integriert sein.

Günstig ist es, wenn die Anzeigevorrichtung eine Flachbildschirmanzeige umfaßt. Damit läßt sich eine besonders kleine Bauform der Anzeigevorrichtung erreichen.

Um eine besonders einfache Bedienung für eine Bedienperson zu realisieren, ist es günstig, wenn die Anzeigevorrichtung eine betätigbare Oberfläche aufweist. Beispielsweise erfüllt ein sogenannter Touch Screen diese Voraussetzungen, bei dem in der Anzeige Bedienelemente der Steuereinheit dargestellt und gleichzeitig auch betätigt werden können.

Damit eine Motordrehzahl individuell vorgebbar und auf einem vorgegebenen Wert gehalten werden kann, kann eine Motordrehzahlsteuer- und Regelungsvorrichtung vorgesehen sein. Beispielsweise kann diese durch eine Controllersteuerung in Verbindung mit einem digitalen Signalprozessor realisiert werden.

Günstig ist es, wenn mit der Motordrehzahlsteuer- und -regelungsvorrichtung während eines Betriebsintervalls eine über der Maximaldrehzahl der Motoreinheit liegende erhöhte Drehzahl ansteuer- und regelbar ist. Damit läßt sich gezielt eine Motoreinheit unter Bedingungen betreiben, für die diese grundsätzlich nicht ausgelegt ist. Durch eine solche zeitlich begrenzte „Turbofunktion" kann jedoch sichergestellt werden, daß es zu keiner Beschädigung der Motoreinheit kommt.

Zur Vermeidung von Beschädigungen von Motoreinheit und/oder Handstück beträgt das Betriebsintervall maximal fünf Minuten und die erhöhte Drehzahl etwa 100.000 U/min.

Damit eine eindeutige und lückenlose Dokumentation des Betriebs des Motorensystems möglich ist, kann das Motorensteuersystem eine Echtzeituhr umfassen.

Die nachfolgende Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen der Erfindung dient im Zusammenhang mit der Zeichnung der näheren Erläuterung. Es zeigen:
1: eine schematische Darstellung eines Motorensystems;
2: ein Blockschaltbild eines Motorensystems;
3: eine schematische Darstellung einer Motoreinheit mit Handstück und Steuereinheit;
4: eine schematische Darstellung einer Motoreinheit mit Handstück;
5: ein Blockschaltbild eines Temperatursensors;
6: eine Schaltplanskizze einer ersten Variante einer Motoreinheit;
7: eine Schaltplanskizze einer zweiten Variante einer Motoreinheit; und
8: ein Blockschaltbild einer digitalen Signalprozessorsteuerung.
In 1 ist schematisch ein insgesamt mit dem Bezugszeichen 10 versehenes Motorensystem dargestellt, umfassend ein Steuergerät 12, fünf Motoreinheiten 14a bis 14e, zwei Shaverhandstücke 16a und 16b, ein Pistolenhandstück 18, zwei Motoranschlußkabel 20 und 22 sowie eine Fußsteuerung 24.
Das Steuergerät 12 umfaßt einen in einem Gehäuse 26 angeordneten flachen Bildschirm 28 in Form eines Touch Screens. Zu beiden Seiten des Bildschirms 28 sind je drei Bedienelemente 30a bis 30c bzw. 30d bis 30f angeordnet.
Zwei Schalter 32a und 32b sind unterhalb des Bildschirms 28 auf einer Linie angeordnet mit einer Anschlußbuchse 34 zum Anschluß der Fußsteuerung 24 über ein optionales Anschlußkabel 25 und mit zwei Anschlußbuchsen 36a und 36b zum Anschluß der Motoranschlußkabel 20 und 22. Außerdem ist ein Anschluß 38 für ein Fluidsystem zur Zufuhr und Abfuhr von Fluiden aus einem Operationsbereich vorgesehen, beispielsweise auch zur Versorgung von Spül- oder Absaugkanälen an mit den Motoreinheiten 14, den Shaverhandstücken 16 oder dem Pistolenhandstück verbindbaren, nicht dargestellten Handstücken oder Instrumentenspitzen
Die Motoreinheiten 14a bis 14e umfassen jeweils eine Kabelkupplung 40a bis 40e, die mit einem Kupplungsstück 44 des Motoranschlußkabels 20 oder einem Kupplungsstück 46 des Motoranschlußkabels 22 beliebig verbindbar ist. Ebenso weisen die beiden Shaverhandstücke 16a und 16b sowie das Pistolenhandstück 18 jeweils eine Kabelkupplung 40f, 40g bzw. 40h auf, die mit einem der beiden Kupplungsstücke 44 oder 46 verbindbar ist.
An ihrem jeweils anderen Ende sind die Motoreinheiten 14a bis 14e mit Handstückkupplungen 42a bis 42e versehen, auf die nicht dargestellte Handstücke, beispielsweise Bohrerhandstücke, Sägehandstücke oder dergleichen angekuppelt und über die Motoreinheiten 14a bis 14e betrieben werden können.
Die Motoreinheit 14a umfaßt einen sensorlosen, nur für einen Rechtslauf ausgelegten Hochgeschwindigkeitsmotor mit einer Minimaldrehzahl von 5000 und einer Maximaldrehzahl von 75000 U/min. Es kann ein Motor mit einer Nennleistung von 60 oder 100 Watt vorgesehen sein. Sensorlos in diesem Zusammenhang bedeutet, daß keine Sensoren zur Erfassung einer Drehzahl des Motors im oder im Bereich des Motors angeordnet sind. Bei der Handstückkupplung 42a handelt es sich um eine HILAN-Kupplung.
Die Motoreinheiten 14b bis 14e, die Shaverhandstücke 16a und 16b sowie das Pistolenhandstück 18 sind jeweils mit Drehzahlsensoren, vorzugsweise mit Hallsensoren eines Hall-Systems ausgestattet und sowohl für einen Rechts- als auch für einen Linkslauf ausgelegt. Die Minimaldrehzahl der Motoreinheiten 14b bis 14e sowie des Pistolenhandstücks 18 beträgt 300 U/min., die Maximaldrehzahl der Motoreinheiten 14b und 14d 30.000, die Maximaldrehzahl der Motoreinheiten 14c, 14d sowie des Pistolenhandstücks 18 beträgt 20.000 U/min.
Die Shaverhandstücke 16a und 16b umfassen jeweils eine Shaverkupplung 48a bzw. 48b zum Anschluß eines Shavers, beispielsweise zur Anwendung in der Arthroskopie. Bei den Handstückkupplungen 42b und 42d handelt es sich um sogenannte Intra-Kupplungen, bei den Handstückkupplungen 42c, 42e und einer Handstückkupplung 43 des Pistolenhandstücks 18 jeweils um sogenannte Minikupplungen. Die Motoreinheiten 14b, 14c sowie das Shaverhandstück 16a sind für eine Nennleistung von 100 Watt, die Motoreinheiten 14d, 14e sowie das Shaverhandstück 16b und das Pistolenhandstück sind für eine Nennleistung von 60 Watt ausgelegt.
Bei den beiden Shaverhandstücken 16 ist jeweils ein Getriebe integriert, an die Motoreinheiten 14 sowie das Pistolenhandstück 18 sind nicht dargestellte Handstücke mit integriertem Getriebe ankoppelbar, wobei die Handstücke je nach Ausgestaltung auch selbst zusätzlich mit unterschiedlichen Instrumentenspitzen bestückt werden können.
Die Motoranschlußkabel 20 und 22 sind zum Verbinden mit dem Steuergerät mit Kupplungen 21 und 23 versehen, über die sie mit den Anschlußbuchsen 36a und 36b verbindbar sind.
Die Fußsteuerung 24 steht über eine drahtlose Datenübertragungsvorrichtung mit dem Steuergerät 12 in Verbindung, beispielsweise über ein Infrarot- oder Funkübertragungssystem. Optional ist auch eine Verbindung der Fußsteuerung 24 über ein mit der Anschlußbuchse 34 verbindbares Kupplungsstück 50 des Anschlußkabels 25 möglich. An einem Gehäuse 52 der Fußsteuerung 24 sind zwei fußbetätigbare Schalter 54a und 54b angeordnet, über die ein Links bzw. Rechtslauf des Motors geregelt werden kann.
Ferner ist vorgesehen, daß die Fußsteuerung 24 anwenderorientiert programmierbar ist. Wird der als Geber ausgeführte rechte Schalter 54b betätigt, so dreht sich beispielsweise eine Motoreinheit 14 im Rechtslauf, wird der linke Schalter 54a betätigt, so dreht sich eine Motoreinheit 14 im Linkslauf. Werden beide Schalter 54 zeitgleich betätigt, so wird vom Steuergerät 12 eine Fehlermeldung ausgegeben und beispielsweise auf dem Bildschirm 28 angezeigt. Eine Aktivierung der Motoreinheiten 14 ist unterbunden.
Falls jedoch das Steuergerät 12 wie weiter unter näher dargelegt, erkennt, daß ein Shaverhandstück 16 angeschlossen ist, wird bei gleichzeitiger Betätigung der Schalter 54 das Shaverhandstück 16 im oszillierenden Betriebsmodus betrieben. Ferner können vom Anwender Betriebsdaten für die Fußsteuerung 24 programmiert und im Steuergerät 12 abgelegt werden. Beispielsweise lassen sich die beiden Schalter 54 funktionell zu einem einzigen Geber für einen Rechtslauf einer Motoreinheit 14 zusammenfassen. Ein entsprechendes Anzeigesymbol wird in der Bildschirmanzeige 28 dargestellt. Und zwar unabhängig davon, ob eine Motoreinheit 14, ein Shaverhandstück 16 oder das Pistolenhandstück 18 betrieben werden oder nicht. Wird einer der beiden Schalter 54 oder beide Schalter 54 betätigt, dreht der jeweilige Motor nur in einem Rechtslauf. In analoger Weise lassen sich die beiden Schalter 54 auch funktionell zu einem einzigen Geber für einen Linkslauf der Motoreinheit 14 zusammenfassen.
Ebenso lassen sich die beiden Schalter 54 zu einem gemeinsamen Geber für einen oszillierenden Betrieb programmtechnisch zusammenschalten. Wird in diesem Fall eine Motoraktivierung angefordert, so dreht sich der jeweilige Motor im oszillierenden Betrieb, und zwar unabhängig davon, ob der Schalter 54a, der Schalter 54b oder beide Schalter 54 gemeinsam betätigt werden.
Das Pistolenhandstück 18 ist mit zwei Gebern 56 ausgestattet, wobei der Geber 56a zur Aktivierung eines Motorrechtslauf, der Geber 56b zur Aktivierung eines Motorlinkslaufs vorgesehen ist.
Die Motoranschlußkabel 20 und 22 unterscheiden sich dadurch, daß, anders als am Motoranschlußkabel 20, am Kupplungsstück 46 des Motoranschlußkabels 22 ein Betätigungshebel 58 vorgesehen ist, mit dem eine Bedienperson einen Motorbetrieb einer Motoreinheit 14, eines Shaverhandstücks 16 oder des Pistolenhandstücks 18 aktivieren kann.
Ein Blockschaltbild des in 1 schematisch dargestellten Motorensystems ist in 2 dargestellt. Das Steuergerät ist insgesamt in ein Netzteil 62 und einen über eine galvanische Trennung 64 von diesem getrennten Patienten- oder Anwendungsteil aufgeteilt. Das Netzteil 62 umfaßt einen zwei bzw. drei Kontakte umfassenden Netzanschluß 60 und mit diesem über ein Netzfilter 68 und eine Hauptschalterplatine 70 verbundene Leiterplatte 72 umfassend einen AC/DC Wandler 74.
Der Anwendungsteil 66 umfaßt eine galvanisch mit dem AC/DC Wandler 74 gekoppelte Gleichstromspannungsversorgung 76 zur Bereitstellung von Gleichspannungen von +35 Volt/8 Ampere, +15 Volt/1,5 Ampere, –15 Volt/0,3 Ampere, +5 Volt/3,0 Ampere sowie +24 Volt zur Versorgung von Elementen des Steuergeräts 12 sowie den Motoreinheiten 14, der Shaverhandstücke 16 und des Pistolenhandstücks 18 und einer Pumpe 78, welche Teil eines Saugspülsystems 80 ist.
Zwei in getrennte Motorstromkreise integrierte Motorendstufen 82a und 82b sind mit den Anschlußbuchsen 36 und über die Motoranschlußkabel 20 und 22 mit Motoren 15 bzw. 17 der Motoreinheiten 14 bzw. der Shaverhandstücke 16 verbindbar. Alternativ kann auch ein Pistolenhandstück 18 angeschlossen werden. Die Ansteuerung der Motorendstufen 82 erfolgt über eine digitale Signalprozessorsteuerung 84, die wiederum in Kommunikation mit einer Controllersteuerung 90 steht, welche u. a. zur Ansteuerung einer Pumpensteuerung 88 zum Ansteuern der Pumpe 78 dient.
Handsteuerungen 96a und 96b sind mit einer Handsteuerungsauswertevorrichtung 86 verbunden, die wiederum mit der digitalen Signalprozessorsteuerung 84 kommuniziert. Drehzahlerfassungsvorrichtungen 98 und 100 zur Erfassung der Drehzahlen der Motoren 15 und 17 sind mit der digitalen Signalprozessorsteuerung 84 verbunden. Die Fußsteuerung 24 steht in Verbindung mit der Controllersteuerung 90, die ebenfalls Bediensignale der Bedienelemente 30 entgegennehmen kann. Der Bildschirm 28 als Anzeigeelement steht in Kommunikation mit der Controllersteuerung 90 und wird über zwei DC/DC Converter 94a und 94b sowie über ein mit dem DC/DC Converter 94a verbundenes Inverterboard mit Energie versorgt.
Der prinzipielle Aufbau der Motoreinheiten 14, die im folgenden synonym verwendet werden für die Shaverhandstücke 16 und das Pistolenhandstück 18, soll anhand der 3 und 4 näher erläutert werden. Die Motoreinheit 14 umfaßt einen Motor, insbesondere einen chirurgischen Mikromotor 15, ein im oder benachbart des Motors 15 angeordnetes Hallsystem 102 zur Drehzahldetektion, einen Betriebsparameterspeicher 104 sowie ein Speicherelement 106 zur Motoraktivierungsüberwachung. Das Speicherelement 106 steht entweder berührungslos oder über Kontakte mit einem Temperatursensor 108 in Verbindung, über welchen einerseits eine Betriebstemperatur der Motoreinheit 14 und/oder, wie weiter unter näher erläutert werden wird, von der Motorein heit 14 durchlaufene Sterilisationszyklen erfaßt werden können. Die vorgenannten Elemente sind jeweils mit Kontakten der Kabelkupplung 40 verbunden und können über das Kupplungsstück 44 und das Motoranschlußkabel 20 mit dem Steuergerät 12 verbunden werden.
Über die Handstückkupplung 42 ist die Motoreinheit 14 mit einem Handstück 110 koppelbar, wobei Übergabekontakte 112a an der Motoreinheit 14 und Übergabekontakte 112b am Handstück 110 vorgesehen sein können zur elektrischen Kontaktierung des Handstücks 110 mit der Motoreinheit 14. Ferner ist zur automatischen Detektion des Handstücks 110 an diesem ein Transponder 114 angeordnet, der in einem mit der Motoreinheit 14 verbundenen Zustand benachbart einer Transponderleseeinheit 116 der Motoreinheit 14 angeordnet ist. Über diese kontaktlose Verbindung zwischen Transponder 114 und Transponderleseeinheit 116 lassen sich Betriebsparameter aus einem Speicherbaustein 118 des Handstücks 110 an die Motoreinheit 14, und zwar an das Speicherelement 106, übertragen, von dem aus sie an das Steuergerät 12 weitergeleitet werden können.
Der Speicherbaustein 118 kann prinzipiell aus mehreren Speicherelementen gebildet werden, insbesondere einem Speicher zur Speicherung von Betriebsparametern und einem Speicherelement zur Erfassung und Speicherung einer Temperatur. Insbesondere kann demnach der Speicherbaustein 118 ein Temperatursensoretikett 120 umfassen, von dem ein Blockschaltbild in 5 dargestellt ist. Dieses verfügt über eine Batterie 122 als Energieversorgung für das eigentliche Sensorelement 124, das außer einem Temperaturfühler einen mit einer Echtzeituhr 128 in Kommunikation stehenden Controller 126, einen Speicher 130, eine Antenne 132 und eine Transponder-Lese-/Schreibeinheit 134 umfaßt. Der Controller 126 steht ferner in Verbindung mit dem Speicher 130 zur Hinterlegung von Temperaturdaten in einem Zeitverlauf sowie der Antenne 132, die eine berührungslose Abfrage des Temperatursensoretiketts 120, beispielsweise über die Transponder-Lese-/Schreibeinheit 134 ermöglicht, wie dies im Zusammenhang mit 7 dargestellt und erläutert ist. Ferner kann auch der Temperatursensor 108 in Form eines solchen Temperatursensoretiketts ausgebildet sein.
Mit dem Temperatursensoretikett lassen sich von der Motoreinheit 14 oder dem Handstück 110 durchlaufene Sterilisationszyklen detektieren. Dazu wird bei der Fertigung der Motoreinheit 14 über die Transponder Lese/Schreibeinheit 134 der Wert einer zu überwachenden Maximaltemperatur in den Speicher 130 des Temperatursensoretiketts 120 programmiert. Bei jeder Motorerwärmung, bei der die programmierte Maximaltemperatur erreicht wird, wird dies im Speicher 130 unter Angabe von Uhrzeit und Datum festgehalten und auf diese Weise ein Sterilisationsvorgang dokumentiert. Erkennt die im Steuergerät 12 integrierte Systemelektronik, daß mit dem Steuergerät 12 eine Motoreinheit 14 kontaktiert ist, so wird über eine nicht dargestellte RS-232-Schnittstelle der Transponder-Lese-/Schreibeinheit 134 überprüft, ob im Speicher 130 ein Sterilisationsvorgang registriert wurde. Ist dies der Fall, so wird ein Sterilisationsereigniszähler, welcher im Speicherelement 106, einem EE-PROM, integriert ist, inkrementiert und das im Temperatursensoretikett 120 gespeicherte Ergebnis gelöscht.
Erkennt die Systemelektronik im Steuergerät 12, daß eine neu mit dem Steuergerät 12 kontaktierte Motoreinheit 14 einen vorgegebenen Wert von maximal zulässigen Sterilisationszyklen erreicht oder überschritten hat, wird dies dem Anwender durch eine entsprechende Anzeige auf dem Bildschirm 28 dar gestellt, insbesondere auch in Verbindung mit der Aufforderung, den Motor technisch überprüfen zu lassen.
In den 6 und 7 sind zwei Schaltskizzen einer Motoreinheit 14 dargestellt. Wicklungen des Motors 15 sowie Kontakte von Hallsensoren 103 des Hallsystems 102 sind mit Kontakten der Kabelkupplung 40 leitend verbunden. Ferner sind ein Betriebsparameterspeicher 104 in Form eines PROMs zur Motordetektion sowie ein Speicherelement 106 in Form eines EE-PROMs zur Motoraktivierungsüberwachung mit Kontakten der Kabelkupplung 40 verbunden.
Zur Handstückerkennung bzw. Erkennung einer mit dem Handstück 110 verbindbaren, nicht dargestellten Instrumentenspitze kann das Handstück 110 oder die Instrumentenspitze mit einem Baustein in Form des oben beschriebenen Speicherbausteins 118 versehen sein, der beispielsweise über Übergabekontakte 112 und eine entsprechende Ansteuerung mit dem Betriebsparameterspeicher 104 verbindbar ist. Damit lassen sich Betriebsparameter oder im Speicherbaustein 118 hinterlegte Informationen über die Art des Handstücks bzw. der Instrumentenspitze auslesen und über den Betriebsparameterspeicher 104 an das Steuergerät 12 weiterleiten.
In Ergänzung zu einer Handstückerkennungsvorrichtung kann entweder alternativ oder zusätzlich auch, wie in 7 dargestellt, eine Transponder-Lese-Schreibeinheit 134 zum Auslesen eines Temperatursensoretiketts 120 oder eine Transponder-Leseeinheit 116 zum Auslesen der in einem Transponder 114 gespeicherten Daten vorgesehen sein.
Aufgrund der Ausstattung der Motoreinheit 14 mit einem Betriebsparameterspeicher 104 können über das Steuergerät 12 automatisch alle relevanten Daten der Motoreinheit 14 und insbesondere Betriebsparameterbereiche abgefragt und eingestellt werden. Damit ist es möglich, unterschiedlichste Motoreinheiten anzusteuern. Drehzahlbegrenzungen werden automatisch vorgenommen, ohne daß ein Verwender am Steuergerät Betriebsgrenzen eingeben muß. Der Betriebsparameterspeicher 104 liefert aber nicht nur Betriebsparameterdaten der Motoreinheit, sondern auch eines gegebenenfalls mit der Motoreinheit 14 verbundenen Handstücks 110 über die Handstückerkennungsvorrichtung. In dem Betriebsparameterspeicher 104 wird der Motortyp, eine Motorseriennummer und der Bauzustand des Motors programmiert und nach erfolgter Programmierung nach der Montage auf einer Leiterplatte in der Motoreinheit 14 durch Einbringen eines Brückenwiderstands 136 eine Weiter- bzw. Umprogrammierung des Betriebsparameterspeichers 104 verhindert.
Nachfolgend wird die Funktion der Detektion der Motoreinheit 14 bzw. des Handstücks 110 erläutert.
Das Steuergerät 12 arbeitet im Stand-by Betrieb in einem permanenten Abfragebetrieb. Dabei werden neben den Handsteuerungen 96 und Fußsteuerungen 24 auch beide voneinander getrennten Motorstromkreise abgefragt, wobei über bausteinspezifische Signalsequenzen die Betriebsparameterspeicher 104 der Motoreinheit 14 abgefragt werden. Ist das Steuergerät mit einer Motoreinheit 14 verbunden, erkennt das Steuergerät 12 durch Rückmeldung eines Signals vom Betriebsparameterspeicher 104, daß eine Motoreinheit mit dem Steuergerät 12 verbunden ist.
In einem nächsten Schritt wird die vom Betriebsparameterspeicher 104 rückgemeldete Signalsequenz ausgewertet. Auf diese Weise lassen sich alle im Betriebsparameterspeicher 104 abgelegten Informationen abfragen. Ferner wird ein Signalstatus an PIN 3 des Betriebsparameterspeichers abgefragt. Damit läßt sich ermitteln, welche Art Handstück 110 möglicherweise mit der Motoreinheit 14 verbunden ist, so daß für ein bestimmtes Handstück 110 eventuell vorzunehmende Begrenzungen, z. B. Drehzahlbegrenzungen, im Betriebsfall berücksichtigt werden können.
Die Abfrage des Handstücktyps über das Betriebsparameterspeicherelement 104 kann auf verschiedene Weise erfolgen. Beispielsweise wie im Zusammenhang mit 6 erläutert, über eine direkte Abfrage eines Speicherbausteins 118, alternativ über ein mechanisches Schaltelement, einen digitalen Hallsensor oder einen Transponder.
Durch die besondere Ausrüstung der Motoreinheit 14 mit einem Speicherelement 106, kann die Motorbetriebszeit erfaßt werden. Dies ist vorteilhaft, da Mikromotoren durch ihre bestimmungsgemäße Verwendung, beispielsweise den chirurgischen Einsatz oder die Sterilisation, zwangsweise einer unvermeidbaren Alterung sowie einem Verschleiß ausgesetzt sind. Dazu wird vor Einbau einer Leiterplatte in die Motoreinheit 14 das Speicherelement 106 in Form eines EE-PROMs programmiert. Nach Ablauf eines Motoraktivierungszyklusses wird ein Ereignisspeicher im Speicherelement 106 um eins inkrementiert, wobei ein Aktivierungszyklus dann vorliegt, wenn der Motor 15 länger als beispielsweise 30 Sekunden aktiviert wird. Die ermittelte Aktivierungszeit wird festgehalten und zu der im Speicherelement 106 erfaßten Gesamtaktivierungszeit hinzuaddiert. Nach Überschreiten einer vordefinierten Betriebszeit wird der Anwender über eine Anzeige auf dem Bildschirm 28 aufgefordert, den Motor zur technischen Inspektion in den Kundendienst zu geben. Aus dem Speicherelement 106 lassen sich im Service- bzw. Reparaturfall alle relevanten Daten der Motoreinheit 14 abfragen, insbesondere Geräteseriennummer, Herstelldatum, Bauzustand, Motortyp und Motorbetriebszeit.
Vom Steuergerät 12 können wie eingangs beschrieben Motoreinheiten mit und oder Motordrehzahlerfassungssystem angesteuert und betrieben werden. Bei sensorlosen Motoren wird eine Drehzahlinformation durch Auswertung der Gegen-elektromotorischen Kraft (Gegen-EMK) ermittelt, die in einem Zeitbereich, in welchem eine Motorwicklung nicht bestromt ist, gewonnen werden kann. Ob es sich um eine Motoreinheit mit oder ohne Sensorsystem handelt, wird durch Abfragen des Betriebsparameterspeicherelements 104 durch das Steuergerät 12 ermittelt. Eine sensorlose Motoreinheit hat den Vorteil, daß insgesamt weniger Bauteile erforderlich sind und deren Zuverlässigkeit höher einzustufen ist.
Durch die Möglichkeit, sowohl sensorlose als auch mit Sensoren versehene Motoreinheiten 14 an das Steuergerät 12 anzuschließen und mit diesem zu betreiben, läßt sich auch ein Kombinationsbetrieb mit Steuergerät 12 realisieren. So können bei Sensormotoren gleichzeitig Drehzahlinformationen aufgrund der Detektion über eine Drehzahlerfassungsvorrichtung 98 als auch über eine Auswertung der Gegen-EMK bestimmt werden. Dies hat einerseits den Vorteil, daß bei einer defekten oder teilweise defekten Drehzahlerfassungsvorrichtung 98 trotzdem eine Motordrehzahl bestimmt werden kann. Dem Anwender kann der Sensorfehler zwar am Bildschirm 28 angezeigt werden, jedoch wird er grundsätzlich nicht an der Fortführung seiner Arbeit gehindert. Andererseits läßt sich eine Steigerung der Systemsicherheit bei sehr hohen Drehzahlen erreichen. So wird die Auswertbarkeit der Gegen-EMK um so günstiger, je höher die Motordrehzahl ist. Daher wird bei Motoren, die in einem Drehzahlbereich zwischen 0 und 30.000 U/min. arbeiten, sogenannte Low-Speed- Motoren, die tatsächliche Drehzahl des Motors in einem unteren Drehzahlbereich wischen 500 und 10.000 U/min. über ein Hallsystem, im oberen Drehzahlbereich zwischen 10.000 und 30.000 U/min. sensorlos durch Auswertung der Gegen-EMK erfaßt. Bei Hochgeschwindigkeitsmotoren mit Minimaldrehzahlen über 5.000 U/min. sind grundsätzlich keine Sensoren zur Erfassung einer Drehzahl vorgesehen.
Anhand des in 8 dargestellten Blockschaltbilds einer Prozessorsteuerung 140 des Motorensystems 10 wird deren Funktionsweise erläutert.
Die Prozessorsteuerung 140 umfaßt einen Controllerteil 142 mit der Controllersteuerung 90 und einen digitalen Signalprozessorteil 144 mit dem digitalen Signalprozessor 84, wobei eine galvanische Trennung 146 der beiden Teile mittels eines Optokopplerpaars 148 vorgesehen ist. Der Controller 90 steht in Verbindung mit einem Pumpentreiber 150, einem Sound-Modul 151 und einer Echtzeituhr 152. Ferner ist eine Kommunikation zu einem Flash Speicher 153, einem RAM-Speicher 154 und einem EE-PROM 155 möglich. Eine Kommunikation mit Peripheriegeräten erfolgt über einen Adress-Datenbus 156, der eine Mehrzahl von Schnittstellen aufweist, nämlich eine USB-Schnittstelle 157, eine RS-232-Schnittstelle 158, eine CAN-Schnittstelle 159, eine Ethernet-Schnittstelle 160 sowie eine optische Busschnittstelle 161 für Blue Tooth. Ferner werden über den Adress-Datenbus 156 der Bildschirm 28, das Inverterboard 92 und die Bedienelemente 30 abgefragt bzw. angesteuert. Ferner werden über den Adress-Datenbus 156 die Fußsteuerung 24 abgefragt sowie eine Kommunikation mit der Pumpensteuerung 88 abgewickelt. Eine Erweiterungsschnittstelle 162 am Adress-Datenbus 156 ist zur Kommunikation mit einem Kompakt-Flash-Speicher vorgesehen.
Der digitale Signalprozessorteil 142 der Prozessorsteuerung 140 ist über die Gleichstromspannungsversorgung 76 mit dem Netzteil 62 verbunden. Ferner sind zwei S-RAM-Speicherelemente 163 und 164 zur Datenspeicherung an den digitalen Signalprozessor 84 gekoppelt. Motordrehzahlen der Motoren 15 und 17 werden über die Drehzahlerfassungsvorrichtungen 98 und 100 sensorlos erfaßt. Handsteuerungen 96a und 96b sind direkt mit dem digitalen Signalprozessor 84 verbunden. Eine Rückmeldung über die Motorbestromung erhält der digitale Signalprozessor 84 direkt von den Motorendstufen 82. Gleichzeitig dient er der Ansteuerung der Motorendstufen 82. Um den digitalen Signalprozessor 84 zu programmieren, ist eine Programmierschnittstelle 165 vorgesehen.

Claims

Chirurgisches Motorensystem (10) umfassend eine Steuereinheit (12), mindestens eine mit der Steuereinheit (12) verbindbare Motoreinheit (14, 16, 18) umfassend einen Chirurgiemotor und mindestens ein mit der Motoreinheit (14, 16, 18) verbindbares Handstück (110), wobei mindestens zwei Motoreinheiten (14, 16, 18) an die Steuereinheit (12) anschließbar und von dieser ansteuerbar sind, dadurch gekennzeichnet, daß eine Motorbetriebszeiterfassungsvorrichtung (106) zum Erfassen einer Betriebszeit der mindestens einen Motoreinheit (14, 16, 18) vorgesehen ist, daß eine Sterilisationszykluserkennungsvorrichtung (120) zum Erfassen der Anzahl und/oder der Art der von der mindestens einen Motoreinheit (14, 16, 18) und/oder dem mindestens einen Handstück (110) durchlaufenen Sterilisationszyklen vorgesehen ist, daß die Sterilisationszykluserkennungsvorrichtung (120) an der Motoreinheit (14, 16, 18) und/oder am Handstück (110) angeordnet ist und daß die Sterilisationszykluserkennungsvorrichtung (120) einen Sterilisationsereigniszähler (126) zum Zählen der durchlaufenen Sterilisationszyklen umfaßt.
Motorensystem (10) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die mindestens zwei Motoreinheiten (14, 16, 18) gleichen oder unterschiedlichen Typs sind, insbesondere auf gleichem oder unterschiedlichem physikalischem Antriebsprinzip beruhen.
Motorensystem (10) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine Drehzahlerkennungsvorrichtung (98) zum Erfassen einer Motordrehzahl für mindestens eine Motoreinheit (14, 16, 18) vorgesehen ist.
Motorensystem (10) nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens ein Motorensatz mit einer Mehrzahl verschiedener und/oder gleicher Motoreinheiten (14, 16, 18) vorgesehen ist.
Motorensystem (10) nach Anspruch 4 unter Rückbezug des Anspruchs 4 auf Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der mindestens eine Motorensatz Motoreinheiten (14, 16, 18) mit oder ohne Drehzahlerkennungsvorrichtung (98) umfaßt.
Motorensystem (10) nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Drehzahlerkennungsvorrichtung (98) ein in die Motoreinheit (14, 16, 18) integriertes Hallsystem (102) umfaßt.
Motorensystem (10) nach einem der Ansprüche 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Drehzahlerkennungsvorrichtung (98) eine Auswertevorrichtung (81) zum Ermitteln der Motordrehzahl aus der ermittelten Gegen-EMK während des Betriebs der Motoreinheit (14, 16, 18) umfaßt.
Motorensystem (10) nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinheit (12) mindestens zwei Anschlußvorrichtungen (36) zum gleichzeitigen Anschluß von mindestens zwei Motoreinheiten (14, 16, 18) umfaßt.
Motorensystem (10) nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens ein Handstücksatz mit einer Mehrzahl verschiedener und/oder gleicher, mit einer Motoreinheit (14, 16, 18) verbindbarer Handstücke (110) vorgesehen ist.
Motorensystem (10) nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eine Motorerkennungsvorrichtung (84) zum Erkennen der mindestens einen mit der Steuereinheit (12) verbundenen Motoreinheit (14, 16, 18) vorgesehen ist.
Motorensystem (10) nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Motorerkennungsvorrichtung (84) mindestens ein auslesbares Betriebsparameterspeicherelement (104) zum Speichern von Betriebsparametern der Motoreinheit (14, 16, 18) umfaßt, insbesondere zum Speichern des Motortyps, der Motor-Seriennummer und/oder des Bauzustands eines von der Motoreinheit umfaßten Motors (15, 17).
Motorensystem (10) nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß das Betriebsparameterspeicherelement (104) an der Motoreinheit (14, 16, 18) angeordnet ist.
Motorensystem (10) nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, daß das Betriebsparameterspeicherelement (104) einen nichtflüchtigen Speicher umfaßt.
Motorensystem (10) nach einem der Ansprüche 11 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß das Betriebsparameterspeicherelement (104) ein PROM umfaßt.
Motorensystem (10) nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eine Handstückerkennungsvorrichtung (84, 104, 118) zum Erkennen eines mit der mindestens einen Motoreinheit (14, 16, 18) verbundenen oder verbindbaren Handstücks (110) vorgesehen ist.
Motorensystem (10) nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Handstückerkennungsvorrichtung (84, 104, 118) mindestens ein auslesbares Handstückbetriebsparameterspeicherelement (118) umfaßt zum Speichern von Betriebsparametern des Handstücks (110).
Motorensystem (10) nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß das Handstückbetriebsparameterspeicherelement (118) am Handstück (110) angeordnet ist.
Motorensystem (10) nach Anspruch 16 oder 17, dadurch gekennzeichnet, daß dem Handstückbetriebsparameterspeicherelement (118) ein Transponder (114) zugeordnet ist.
Motorensystem (10) nach einem der Ansprüche 16 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß das Handstückbetriebsparameterspeicherelement (118) einen nichtflüchtigen Speicher umfaßt.
Motorensystem (10) nach einem der Ansprüche 16 bis 19, dadurch gekennzeichnet, daß das Handstückbetriebsparameterspeicherelement (118) ein PROM umfaßt.
Motorensystem (10) nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eine Spitzenerkennungsvorrichtung (104) zum Erkennen einer mit dem Handstück (110) verbindbaren Instrumentenspitze vorgesehen ist.
Motorensystem (10) nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß die Spitzenerkennungsvorrichtung (104) mindestens ein auslesbares Spitzenbetriebsparameterspeicherelement umfaßt zum Speichern von Betriebsparametern der Instrumentenspitze.
Motorensystem (10) nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, daß das Spitzenbetriebsparameterspeicherelement an der Instrumentenspitze angeordnet ist.
Motorensystem (10) nach Anspruch 22 oder 23, dadurch gekennzeichnet, daß das Spitzenbetriebsparameterspeicherelement ausgelegt ist zum Speichern eines digitalen Wertes.
Motorensystem (10) nach einem der Ansprüche 22 bis 24, dadurch gekennzeichnet, daß das Spitzenbetriebsparameterspeicherelement einen nichtflüchtigen Speicher umfaßt.
Motorensystem (10) nach einem der Ansprüche 22 bis 25, dadurch gekennzeichnet, daß das Spitzenbetriebsparameterspeicherelement ein PROM umfaßt.
Motorensystem (10) nach einem der Ansprüche 10 bis 26, dadurch gekennzeichnet, daß die Motorerkennungsvorrichtung (84) und/oder die Handstückerkennungsvorrichtung (84, 104, 118) und/oder die Spitzenerkennungsvorrichtung eine Abfragevorrichtung (84) zum Abfragen der in dem Handstückbetriebsparameterspeicherelement (118) und/oder dem Betriebsparameterspeicherelement (104) und/oder dem Spitzenbetriebsparameterspeicherelement abgelegten Daten umfaßt.
Motorensystem (10) nach Anspruch 27, dadurch gekennzeichnet, daß die Abfragevorrichtung (84) mindestens eine Transponderleseeinheit (116; 134) umfaßt.
Motorensystem (10) nach Anspruch 28, dadurch gekennzeichnet, daß die mindestens eine Transponderleseeinheit (116, 134) an der Motoreinheit (14, 16, 18) und/oder dem Handstück (110) angeordnet ist.
Motorensystem (10) nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinheit (12) eine Controllersteuerung (90) umfaßt.
Motorensystem (10) nach Anspruch 30, dadurch gekennzeichnet, daß die Controllersteuerung (90) mit einem Software-Betriebssystem betreibbar ist.
Motorensystem (10) nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinheit (12) mindestens eine Motorendstufenschaltung (82) umfaßt.
Motorensystem (10) nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinheit (12) eine digitale Signalprozessor-Steuerung (84) zum Steuern der mindestens einen Motorendstufenschaltung (82) umfaßt.
Motorensystem (10) nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eine mit der Steuereinheit (12) verbindbare, betätigbare Steuervorrichtung (24, 96) zum Erzeugen eines Steuersignals zum Aktivieren der Motoreinheit (14, 16, 18) vorgesehen ist.
Motorensystem (10) nach Anspruch 34, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuervorrichtung eine der Steuereinheit (12) zugeordnete Fußsteuerung (24) umfaßt.
Motorensystem (10) nach Anspruch 35, dadurch gekennzeichnet, daß die Fußsteuerung über eine Verbindungsleitung mit der Steuereinheit verbunden ist.
Motorensystem (10) nach Anspruch 35 oder 36, dadurch gekennzeichnet, daß die Fußsteuerung (24) eine Funkübertragungseinheit zum drahtlosen Übertragen von der Fußsteuerung (24) erzeugter Steuersignale zur Steuereinheit (12) umfaßt.
Motorensystem (10) nach einem der Ansprüche 35 bis 37, dadurch gekennzeichnet, daß von der Fußsteuerung (24) Steuerungsdaten analog oder digital an die Steuereinheit (12) übertragbar sind.
Motorensystem (10) nach einem der Ansprüche 35 bis 38, dadurch gekennzeichnet, daß die Fußsteuerung (24) einen Geber (54a) für einen Motorlinkslauf und einen Geber (54b) für einen Motorrechtslauf umfaßt.
Motorensystem (10) nach Anspruch 39, dadurch gekennzeichnet, daß der Geber (54a) für einen Motorlinkslauf und der Geber (54b) für einen Motorrechtslauf gleichzeitig betätigbar sind zum Betrieb einer Motoreinheit (14, 16, 18) im oszillierenden Betrieb.
Motorensystem (10) nach Anspruch 39 oder 40, dadurch gekennzeichnet, daß der Geber (54a) für einen Motorlinkslauf und der Geber (54b) für einen Motorrechtslauf zusammenschaltbar sind zu einem aus zwei Gebern (54) gebildeten Geber für Rechtslauf oder Linkslauf oder oszillierenden Betrieb der Motoreinheit (14, 16, 18).
Motorensystem (10) nach einem der Ansprüche 34 bis 41, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuervorrichtung eine Handsteuerung (96) umfaßt.
Motorensystem (10) nach Anspruch 42, dadurch gekennzeichnet, daß die Handsteuerung (96) an der mindestens einen Motoreinheit (18) angeordnet ist.
Motorensystem (10) nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens zwei voneinander getrennte Motorstromkreise (82a; 82b) zum unabhängigen Betrieb der mindestens zwei Motoreinheiten (14, 16, 18) vorgesehen sind.
Motorensystem (10) nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die mindestens eine Motoreinheit (14, 16, 18) einen chirurgischen Mikromotor (15, 17) umfaßt.
Motorensystem (10) nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eine Schnittstelle (157, 158, 159, 160, 161, 162) zum Verbinden der Steuereinheit (12) mit anderen Geräten oder Vorrichtungen vorgesehen ist, insbesondere zur Verbindung mit einem Rechnernetzwerk.
Motorensystem (10) nach Anspruch 46, dadurch gekennzeichnet, daß die mindestens eine Schnittstelle eine serielle, eine parallele, eine Ethernet- (160), eine CAN-Bus- (159), eine RS-232- (158) oder eine USB- (157) Schnittstelle ist.
Motorensystem (10) nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinheit eine System-Konfigurationseinheit (84) zum Einstellen von Betriebsparameterbereichen der Steuereinheit (12) in Abhängigkeit der mindestens einen Motoreinheit (14, 16, 18) und/oder des mindestens einen Handstücks (110) und/oder der mindestens einen Instrumentenspitze umfaßt.
Motorensystem (10) nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eine Temperaturüberwachungseinheit (108, 120) zum Überwachen einer Temperatur der mindestens einen Motoreinheit (14, 16, 18) vorgesehen ist.
Motorensystem (10) nach Anspruch 49, dadurch gekennzeichnet, daß die Temperaturüberwachungseinheit einen an der mindestens einen Motoreinheit (14, 16, 18) angeordneten Temperatursensor (108, 120) umfaßt.
Motorensystem (10) nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das System eine Pumpensteuerung (88) zum Steuern einer Fluidpumpe (78) umfaßt.
Motorensystem (10) nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eine Motorverbindungsleitung (20, 22) vorgesehen ist zum Verbinden der Steuereinheit (12) mit der mindestens einen Motoreinheit (14, 16, 18).
Motorensystem (10) nach Anspruch 52, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens zwei Motorverbindungsleitungen (20, 22) zum gleichzeitigen Verbinden der Steuereinheit mit mindestens zwei Motoreinheiten vorgesehen sind.
Motorensystem (10) nach Anspruch 52 oder 53, dadurch gekennzeichnet, daß die Handsteuerung (96) ein an der Motorverbindungsleitung (22) angeordnetes Betätigungselement (58) zum Vorgeben eines Steuersignals zum Betreiben der Motoreinheit (14, 16, 18) umfaßt.
Motorensystem (10) nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eine Motorstromkreissperrvorrichtung zum Unterbrechen eines Motorstromkreises vorgesehen ist.
Motorensystem (10) nach Anspruch 55, dadurch gekennzeichnet, daß die Motorstromkreissperrvorrichtung mechanisch oder elektronisch ausgebildet ist.
Motorensystem (10) nach Anspruch 55 oder 56 bei direktem oder indirektem Rückbezug des Anspruchs 55 oder 56 auf den Anspruch 52, dadurch gekennzeichnet, daß die Motorstromkreissperrvorrichtung an einer Motorverbindungsleitung (20, 22) angeordnet oder dieser zugeordnet ist.
Motorensystem (10) nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Sterilisationszykluserkennungsvorrichtung ein Temperaturerfassungsmittel (120) zum Bestimmen einer Umgebungstemperatur umfaßt.
Motorensystem (10) nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Sterilisationszykluserkennungsvorrichtung (120) eine Echtzeituhr (128) umfaßt.
Motorensystem (10) nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Sterilisationszykluserkennungsvorrichtung (120) eine Speichervorrichtung (130) zum Speichern von Temperaturdaten in Abhängigkeit der Zeit umfaßt.
Motorensystem (10) nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Sterilisationszykluserkennungsvorrichtung (120) eine berührungslose Datenübertragungseinheit (132) umfaßt.
Motorensystem (10) nach einem der Ansprüche 58 bis 61, dadurch gekennzeichnet, daß die Sterilisationszykluserkennungsvorrichtung (120) einen Grenztemperaturwertspeicher (130) zum Festlegen einer zu überwachenden und als Indikator für einen durchlaufenen Sterilisationszyklus dienenden Grenztemperatur umfaßt.
Motorensystem (10) nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eine Auswertevorrichtung (84) zum Auslesen und Vergleichen des Sterilisationsereigniszählers (126) mit einem Maximalwert von zu durchlaufenden Sterilisationszyklen vorgesehen ist.
Motorensystem (10) nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein oder mehrere Anzeigeelemente vorgesehen sind zum Anzeigen eines Überschreitens des Maximalwerts von zu durchlaufenden Sterilisationszyklen.
Motorensystem (10) nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein Anzeigeelement zum Anzeigen von Betriebsparametern des Systems (10) vorgesehen ist.
Motorensystem (10) nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Motorbetriebszeiterfassungsvorrichtung ein Betriebszeitspeicherelement (106) zum Speichern von Motoraktivierungszyklen und/oder einer Motoraktivierungszeit umfaßt.
Motorensystem (10) nach Anspruch 66, dadurch gekennzeichnet, daß das Betriebszeitspeicherelement (106) einen inkrementierbaren Ereignisspeicher umfaßt, welcher aufgrund eines Motoraktivierungszyklus inkrementierbar ist.
Motorensystem (10) nach Anspruch 67, dadurch gekennzeichnet, daß der Motoraktivierungszyklus mindestens 30 Sekunden beträgt.
Motorensystem (10) nach einem der Ansprüche 66 bis 68, dadurch gekennzeichnet, daß das Betriebszeitspeicherelement (106) einen nichtflüchtigen Speicher umfaßt.
Motorensystem (10) nach einem der Ansprüche 66 bis 69, dadurch gekennzeichnet, daß das Betriebszeitspeicherelement (106) ein EEPROM umfaßt.
Motorensystem (10) nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Motorenystem eine Überwachungsvorrichtung zur Erfassung und Dokumentation von Geräteaktivierungszyklen und/oder Gerätestörungen aufweist.
Motorensystem (10) nach Anspruch 71, dadurch gekennzeichnet, daß die Überwachungsvorrichtung zur Erfassung und Dokumentation von Geräteaktivierungszyklen einen nichtflüchtigen Zyklenspeicher umfaßt.
Motorensystem (10) nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eine der Steuereinheit (12) zugeordnete oder an dieser angeordnete Anzeigevorrichtung (28) vorgesehen ist.
Motorensystem (10) nach Anspruch 73, dadurch gekennzeichnet, daß die Anzeigevorrichtung eine Flachbildschirmanzeige (28) umfaßt.
Motorensystem (10) nach Anspruch 73 oder 74, dadurch gekennzeichnet, daß die Anzeigevorrichtung (28) eine betätigbare Oberfläche aufweist.
Motorensystem (10) nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eine Motordrehzahlsteuer- und Regelungsvorrichtung vorgesehen ist.
Motorensystem (10) nach Anspruch 76, dadurch gekennzeichnet, daß mit der Motordrehzahlsteuer- und Regelungsvorrichtung während eines Betriebsintervalls eine über der Maximaldrehzahl der Motoreinheit (14, 16, 18) liegende erhöhte Drehzahl ansteuer- und regelbar ist.
Motorensystem (10) nach Anspruch 77, dadurch gekennzeichnet, daß das Betriebsintervall maximal 5 Minuten beträgt und die erhöhte Drehzahl etwa 100.000 Umdrehungen pro Minute beträgt.
Motorensystem (10) nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinheit (12) eine Echtzeituhr (152) umfaßt.