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Sicherheitsschaltung für ein elektrisches Gerät für medizini-
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sche Zwecke Die Erfindung betrifft eine Sicherheitsschaltung für
ein elektrisches Gerät für mediznische Zwecke, insbesondere für ein elektromedizinisches
Gerät entsprechend dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
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Obwohl die Hersteller elektromedizinischer Geräte seit Jahren sehr
bemüht sind, diese Geräte so zu bauen, daß ihre Anwendung eine Gefährdung der Patienten
und auch des Personals und der Umgebung zu vermeiden, werden aus der Praxis immer
wieder Unfälle mit elektromedizinischen Geräten bekannt, die primär auf die fehlerhafte
Anwendung dieser Geräte zurückzuführen sein dürften. Es sind deshalb zahlreiche
Vorschläge bekannt, Schutzeinrichtungen gegen Fehlbedienungen in die Geräte einzubauen,
z.B. Schutzschaltungen zur Überwachung des Anschlusses der neutralen Elektrode an
Hochfrequenz-Chirurgiegeräten, oder zur Blockierung des Patientenkreises bei Reizstromgeräten
und Hochfrequenz-Therapiegeräten nach Ablauf der eingebauten Therapieuhr. Dabei
kann im Patientenkreis erst dann wieder ein Strom eingestellt werden, wenn der entsprechende
Intensitätseinsteller auf die minimale Intensität zurückgestellt wird. Trotzdem
sind eine Reihe von Fehlbedienungen möglich, gegen die bei den unterschiedlichen
elektromedizinischen Geräten noch keine ausreichend funktionierenden
automatischen
Sicherheitseinrichtungen bekannt sind, zumal für zufriedenstellende automatische
Sicherheitseinrichtungen ein verhältnismäßig großer Aufwand erforderlich ist, und
weil andererseits Hinweise auf mögliche Bedienungsfehler und die daraus resultierenden
Gefahren erfahrungsgemäß in Bedienungsanleitungen nicht genügend beachtet oder in
der alltäglichen Praxis wegen menschlicher Felilleistungen oder Überforderungen
vergessen werden.
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Es ist deshalb Aufgabe der Erfindung, eine insbesondere für elektromedizinische
Geräte verwendbare Sicherheitsschaltung zu schaffen, mit der weitgehend zwangsläufig
erzielt werden kann, daß Gefährdungen der genannten Art wesentlich weitgehender
vermieden werden können, in dem das angeschlossene Gerät erst dann aktivierbar ist,
sobald notwendige Bedienungsmaßnahmen unter Beachtung der wichtigsten sicherheitsrelevanten
Kriterien abgeschlossen wurden.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Sicherheitsschaltung
entsprechend dem Gegenstand des Patentanspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen
der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
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Bei einem elektromedizinischen Gerät, das eine derartige Sicherheitsschaltung
enthält, kann deshalb auf der Bedienungsplatte des Geräts eine Tabelle angeordnet
werden, die alle sicherheitsrelevanten Kriterien in Form von Testfragen enthält,
die den Anwender fragen, ob er diese und jene Gefahr oder Fehlerquelle geprüft hat.
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Bei positiver Beantwortung der jeweiligen Frage drückt der Anwender
die dieser Frage zugeordnete Taste, so daß das Gerät mit Hilfe der logischen Schaltung
erst dann aktiviert werden kann, sobald alle den Testfragen zugeordnete Tasten betätigt
wurden. Vorzugsweise leuchten die Tasten beim Anschalten des Geräts auf, so daß
ein optischer Hinweis darauf erfolgt, wenn eine der Tasten noch nicht betätigt#ist
noch eine sicherheitsrelevante Prüfung durchgeführt werden muß. Insbesondere kann
sich der Arzt durch einen Blick auf das Tastenfeld überzeugen, oh seine Hilfsperson
die erforderlichen Prüfungsmaßnahmen bereits durchgeführt hat. Das Aufleuchten der
Signallampen in den Tasten zeigt deshalb die an sich bestehende Betriebsbereitschaft
an, aber auch die Notwendigkeit der Durchführung der Sicherheitsprüfungen vor der
eigentlichen Aktivierung des Geräts.
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In vcrteilhafter Weiterbildung der Erfindung ermöglicht die logische
Schaltung, daß die positive Beantwortung aller Fragen durch Drücken der jeweils
zugeordneten Taste so lange gespeichert wird, bis z.B. eine eingebaute Therapieuhr
die Behandlung beendet, oder bis bei Hochfrequenz-Chirurgiegeräten die neutrale
Elektrode vom Gerät abgenommen oder der Netzschalter abgeschaltet wird, weil die
Operation beendet ist. Erst die manuelle oder sonstige Abschaltung des Behandlungskreises
bei Therapie geräten oder die Entfernung der neutralen Elektrode von Hochfrequenz-Chirutgiegeräten
nach Beendigung der Operation, etc. löscht automatisch alle gespeicherten positiven
Antworten. Bevor das Gerät erneut aktiviert werden kann, muß der Anwender die Tasten
erneut betätigen, so daß er die Durchführung der Prüfaufgaben nicht vergessen kann.
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Anhand der Zeichnung soll die Erfindung beispielsweise näher erläutert
werden. Es zeigen: Fig. 1 ein Schaltbild aller Sicherheitsschaltung gemäß der Erfindung
ill Verbindung mit einem elektromedizinischen Gerät; und Fig. 2 eine Teilansicht
der Bedienungsplatte des elektrornedizinischen Geräts in Fig. 1.
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Die in Fig. 1 dargestellte Sicherheitsschaltung enthält eine logische
Schaltung 20 in überwiegend digitaler Halbleitertechnologie, die bei diesem Ausführungsbeispiel
in ein Hochfrequenz-Chirurgiegerät eingebaut ist. In Fig. 1 sind mit Rücksicht auf
die Übersichtlichkeit nur die in Verbindung mit der Erfindung wesentlichen Details
der Sicherheitsschaltung und des Hochfrequenz-Chirurgiegeräts dargestellt.
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Die in dem Hochfrequenz-Chirurgiegerät 18 vorgesehene logische Schaltung
20 enthält eine Anzahl von Flip-Flopschaltungen 2,3,4, etc., deren Eingänge S über
eine Leitung 19 einen Setzimpuls aus einer Setzimpulsstufe 23 erhalten, wenn ein
Netzschalter 1 geschlossen wird. Dann gelangen alle Ausgänge Q der Flip-Flopschaltungen
auf das hohe Potential, so daß daran angeschlossene Signallampen 5,6,7, etc. aufleuchten.
Gleichzeitig werden alle Eingänge E1,E2,E3, etc. eines ODER-Schaltglieds 8 auf das
hohe Potential geschaltet, so daß der Ausgang A des ODER-Schaltglieds 8 ebenfalls
auf das hohe Potential gelangt und ein Relais 9 eingeschaltet wird,
das
einen zweipoligen Schalter 10 öffnet, wodurch der Patient 11 elektrisch vom Patientenkreis
12 eines Hochfrequenzgenerators 13 in dem Gerät getrennt wird.
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Fig. 2 zeigt eine Teilansicht der Bedienungsplatte 1' des Hochfrequenz-Chirurgiegeräts
18, auf der ein allgemeiner Hinweis 2' auf die sicherheitsrelevanten Kriterien in
Form von Fragen 3' hingewiesen ist, die bei positiver Beantwortung durch Drücken
von Tasten 4' bestätigt werden. Die Sicherheitsschaltung innerhalb des Gerats kann
für weitere Fragen beliebig erweitert werden, wobei auch die Möglichkeit genutzt
werden kann, eine oder mehrere Tasten 6' für individuell vom Anwender ausgewählte
Fragen zu reservieren. Vorzugsweise sind die Tasten 4' und 6' Leuchttasten, welche
die Signallampen 5,6,7,etc. in Fig. 1 enthalten.
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Durch Betätigung der Tasten 4' in Fig. 2 werden Schalter 14,15,16,
etc. in Fig. 1 geschlossen, so daß die an den Netzteil 17 angeschlossenen Eingänge
R der Flip-Flopschaltungen auf das hohe Potential gelangen, wodurch die Ausgänge
Q der Flip-Flopschaltungen auf das niedrige Potential umgeschaltet werden und die
angeschlossenen Signallampen 5,6,7 erlöschen. Sind alle Eingänge E1,E2,E3, etc.
des ODER-Schaltglieds 8 auf das niedrige Potential geschaltet, was dann der Fall
ist, wenn alle Schalter 14,15,16 durch Betätigung der zugeordneten Taste geschlossen
sind und ein weiterer Eingang EO des ODER-Schaltglieds 8 sich auf dem niedrigen
Potential befindet, dann nimmt auch der Ausgang A des ODER-Schaltglieds 8 das niedrige
Potential an, so daß das Relais 9 abgeschaltet und der zweipolige Schalter 10 geschlossen
wird. Dadurch wird der Pa~ tient 11 über den Patientenkreis 12 mit dem Hochfrequenzgenerator
13 des Hochfrequenz-Chirurgiegeräts 18 elektrisch leitend verbunden, und die Verwendung
des Geräts ist freigegeben.
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Während kurzzeitiger Netzspannungsausfällen übernimmt ein Netzpuffer
mit einem Energiespeicher 21 die Spannungsversorgung aller Halbleiterschaltkreise
der Sicherheitsschaltung, so daß kurzzeitige Netzspannungsausfälle von beispielsweise
weniger als 2 Sekunden die gespeicherten Informationen in den Halbleiterschaltkreisen
nicht löschen und die Tasten nicht erneut gedrückt werden müssen.
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Um sicherzustellen, daß sowohl bei kurzzeitigen als auch bei längeren
Netzspannungsausfällen sowie beim Ein- und Ausschalten des
Netzschalters
1 die Schaltzustände definiert erfolgen, ist die bereits erwähnte Setzimpulsstufe
23 vorgesehen. Diese Setzimpulsstufe 23 soll einerseits verhindern, daß die gesamte
Schaltlogik bei kurzzeitigen Netzspannungsausfällen von weniger als beispielsweise
3 Sekunden gelöscht wird, damit es bei kurzzeitigen Netzspannungsausfällen nicht
erforderlich ist, die Tasten erneut zu betätigen. Bei längeren Netzspannungsausfällen
oder nach dem Abschalten des Netzschalters 1 bewirkt andererseits die Setzimpulsstufe
23, daß nach 3 Sekunden alle Flip-Flopschaltungen 2,3,4 so umgeschaltet werden,
daß an deren Ausgängen Q wieder das hohe Potential vorhanden ist und alle Tasten
erneut gedrückt werden müssen. Die Setzimpulsstufe 23 enthält einen Schwellwertschalter
24, ein Monoflop 25, eine invertierende Impulsstufe 26 mit Einschaltverzögerung
tein und Ausschaltverzögerung # aus' sowie ein UND-Gatter 27.
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In vorteilhafter Weiterbildung der Erfindung kann ferner der Schaltzustand
einer oder mehrerer der Flip-Flopschaltungen, beispielsweise der Schaltzustand der
Flip-Flopschaltung 2 zusätzlich durch andere Schaltelemente des elektromedizinischen
Geräts oder externer Fremdgeräte angesteuert werden, beispielsweise durch eine Schaltuhr
bei Therapie geräten, eine Uberwachungss chaltung der neutralen Elektrode bei Hochfrequenz-Chirurgiegeräten,
oder durch fernbediente Notausschalter wie Zugschalter an Hochfrequenz-Therapiegeräten.
Bei dem in Fig. 1 dargestellten Ausführungsbeispiel wird bei Unterbrechung der Verbindung
zwischen der neutralen Elektrode 28 und dem Hochfrequenz-Chirurgiegerät 18 von einer
Überwachungsschaltung 29 ein Impuls einerseits in die ODER-Schaltung 8 abgegeben,
der den Ausgang A der ODER-Schaltung auf das hohe Potential schaltet, wodurch der
zweipolige Schalter 10 geöffnet wird. Andererseits wird dadurch eine Signallampe
30 eingeschaltet.
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Gleichzeitig läuft der Impuls der Überwachungsschaltung 29 über eine
Verzögerungsschaltung 31 und wird über eine ODER-Schaltung 32 den Setzeingängen
aller Flip-Flopschaltungen 2,3,4 zugeführt, so daß nach Ablauf einer Verzögerung
von beispielsweise 15 Sekunden alle Flip-Flopschaltungen so umgeschaltet werden,
daß an ihren Ausgängen Q das hohe Potential auftritt. Hierdurch wird
erreicht,
daß beispielsweise nach Beendigung einer Behandlung infolge der üblichen Abnahme
der neutralen Elektrode vom Gerät die logische Schaltung in jenen Zustand zurückgeschaltet
wird, in welchem alle-sicherheitsrelevanten Fragen erneut geprüft und alle Tasten
erneut gedrückt werden müssen, wogegen kurrzeitige Impulse von weniger als 15 Sekunden
die Flip-Flopschaltungen 2,3,4 nicht löschen, so daß dann die Tasten nicht erneut
gedrückt werden müssen.
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In vorteilhafter Weiterbildung der Erfindung können ferner sicherheitsrelevante
Kriterien, die während einer länger dauernden Behandlung wiederholt geprüft werden
sollten, beispielsweise eine Signallampe 33 und gewünschtenfalls zusätzlich einen
akustischen Signalgeber 34 in regelmåßigen Intervallen einschalten, um das Bedienungspersonal
an die Überprüfung dieser einer Taste 37 zugeordneten Sicherheitsfrage zu erinnern.
Bei dem in Fig. 1 dargestellten Ausführungsbeispiel wird diese Funktion von einer
Flip-Flopschaltung 22 übernommen, die an ihrem Eingang S über eine ODER-Schaltung
36 sowohl einen einmaligen Setzimpuls über die Leitung 19 erhalten kann, als auch
in vorherbestimmten Intervallen von einem Impulsgeber 35 angesteuert wird. Die Signallampe
33 und der Signalgeber 34 werden nach Überprüfung der zugehörigen Sicherheitsfrage
durch Drücken der Taste 37 -abgeschaltet, bis der nächste Impuls aus dem Impelsgeber
35 an der Flip-Flopschaltung 22 eintrifft.
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