DE3003891C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung geht aus von einer Sicherheitsschaltung für ein elektri­ sches Gerät für medizinische Zwecke entsprechend dem Oberbegriff des Patentan­ spruchs 1.

Es ist bereits eine Schaltung dieser Art bekannt, die eine Schaltungs­ komponente in Form einer programmierbaren Unÿunktion-Transistors ent­ hält, welcher die Funktion einer logischen Schaltung hat (DE-OS 24 50 371).

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 Um­ gebung zu vermeiden, werden aus der Praxis immer wieder Unfälle mit elektromedizinischen Geräten bekannt, die primär auf die feh­ lerhafte Anwendung dieser Geräte zurückzuführen sein dürften. Es sind deshalb zahlreiche Vorschläge bekannt, Schutzeinrichtungen gegen Fehlbedienungen in die Geräte einzubauen, z. B. Schutzschal­ tungen zur Überwachung des Anschlusses der neutralen Elektrode an Hochfrequenz-Chirurgiegeräten, oder zur Blockierung des Pa­ tientenkreises bei Reizstromgeräten und Hochfrequenz-Therapie­ geräten 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 funktionie­ renden automatischen Sicherheitseinrichtungen bekannt sind, zumal für zufriedenstellende automatische Sicherheitseinrichtungen ein verhältnismäßig großer Aufwand erforderlich ist, und weil anderer­ seits Hinweise auf mögliche Bedienungsfehler und die daraus resul­ tierenden Gefahren erfahrungsgemäß in Bedienungsanleitungen nicht genügend beachtet oder in der alltäglichen Praxis wegen menschli­ cher Fehlleistungen oder Überforderungen vergessen werden.

Es ist deshalb Aufgabe der Erfindung, eine insbesondere für elek­ tromedizinische Geräte verwendbare Sicherheitsschaltung zu schaf­ fen, mit der weitgehend zwangsläufig erzielt werden kann, daß Ge­ fährdungen der genannten Art wesentlich weitgehender vermieden werden können, indem das angeschlossene Gerät erst dann aktivier­ bar ist, sobald notwendige Bedienungsmaßnahmen unter Beachtung der wichtigsten sicherheitsrelevanten Kriterien abgeschlossen wurden. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Sicherheitsschaltung entsprechend dem Gegenstand des Patentanspruchs 1 gelöst.

Vorteil­ hafte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteran­ sprüche.

Bei einem elektromedizinischen Gerät das eine derartige Sicher­ heitsschaltung enthält, kann deshalb auf der Bedienungsplatte des Geräts eine Tabelle angeordnet werden, die alle Sicherheits­ kriterien in Form von Testfragen enthält, die den Anwender fragen, ob er diese und jene Gefahr oder Fehlerquelle geprüft hat. Bei positiver Beantwortung der jeweiligen Frage drückt der Anwen­ der 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. Vorzugs­ weise leuchten die Tasten beim Anschalten des Geräts auf, so daß ein optischer Hinweis darauf erfolgt, wenn eine der Tasten noch nicht betätigt ist, also noch eine sicherheitsrelevante Prüfung durch­ geführt werden muß. Insbesondere kann sich der Arzt durch einen Blick auf das Tastenfeld überzeugen, ob seine Hilfsperson die er­ forderlichen Prüfungsmaßnahmen bereits durchgeführt hat. Das Auf­ leuchten der Signallampen in den Tasten zeigt deshalb die an sich bestehende Betriebsbereitschaft an, aber auch die Notwendigkeit der Durchführung der Sicherheitsprüfungen vor der eigentlichen Aktivie­ rung des Geräts.

In vorteilhafter Weiterbildung der Erfindung ermöglicht die logi­ sche 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 Therapiegeräten oder die Entfernung der neutralen Elektrode von Hochfrequenz-Chirurgiegeräten nach Beendi­ gung 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 Durch­ führung der Prüfaufgaben nicht vergessen kann.

Anhand der Zeichnung soll ein Ausführungsbeispiel der Erfindung näher er­ läutert werden. Es zeigt

Fig. 1 ein Schaltbild einer Sicherungsschaltung gemäß der Erfin­ dung in Verbindung mit einem elektromedizinischen Gerät; und

Fig. 2 eine Teilansicht der Bedienungsplatte des elektromedizini­ schen Geräts in Fig. 1.

Die in Fig. 1 dargestellte Sicherheitsschaltung enthält eine lo­ gische Schaltung 20 in überwiegend digitaler Halbleitertechnologie, die bei diesem Ausführungsbeispiel in ein Hochfrequenz-Chirurgie­ gerät eingebaut ist. In Fig. 1 sind mit Rücksicht auf die Über­ sichtlichkeit nur die in Verbindung mit der Erfindung wesentli­ chen Details der Sicherheitsschaltung und des Hochfrequenz-Chirur­ giegeräts dargestellt.

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 ge­ schlossen wird. Dann gelangen alle Ausgänge Q der Flip-Flopschal­ tungen auf das hohe Potential, so daß daran angeschlossene Signal­ lampen 5, 6, 7, etc. aufleuchten. Gleichzeitig werden alle Eingänge E 1, E 2, E 3, 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.

Fig. 2 zeigt eine Teilansicht der Bedienungsplatte 1′ des Hochfre­ quenz-Chirurgiegeräts 18, auf der ein allgemeiner Hinweis 2′ auf die sicherheitsrelevanten Kriterien in Fom von Fragen 3′ hinge­ wiesen ist, die bei positiver Beantwortung durch Drücken von Tasten 4′ betätigt werden. Die Sicherheitsschaltung innerhalb des Geräts 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. Vorzugs­ weise sind die Tasten 4′ und 6′ Leuchttasten, welche die Signal­ lampen 5, 6, 7, etc. in Fig. 1 enthalten.

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 ange­ schlossenen Eingänge R der Flip-Flopschaltungen auf das hohe Po­ tential gelangen, wodurch die Ausgänge Q der Flip-Flopschaltungen auf das niedrige Potential umgeschaltet werden und die angeschlos­ senen Signallampen 5, 6, 7 erlöschen. Sind alle Eingänge E 1, E 2, E 3, etc. des ODER-Schaltglieds 8 auf das niedrige Potential geschal­ tet, was dann der Fall ist, wenn alle Schalter 14, 15, 16 durch Be­ tätigung der zugeordneten Taste geschlossen sind und ein weiterer Eingang E 0 des ODER-Schaltglieds 8 sich auf dem niedrigen Poten­ tial 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 verbun­ den, und die Verwendung des Geräts ist freigegeben.

Während kurzzeitiger Netzspannungsausfällen übernimmt ein Netzpuf­ fer 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.

Um sicherzustellen, daß sowohl bei kurzzeitigen als auch bei länge­ ren Netzspannungsausfällen sowie beim Ein- und Ausschalten des Netzschalters 1 die Schaltzustände definiert erfolgen, ist die be­ reits erwähnte Setzimpulsstufe 23 vorgesehen. Diese Setzimpuls­ stufe 23 soll einerseits verhindern, daß die gesamte Schaltlogik bei kurzzeitigen Netzspannungsausfällen von weniger als beispiels­ weise 3 Sekunden gelöscht wird, damit es bei kurzzeitigen Netz­ spannungsausfällen nicht erforderlich ist, die Tasten erneut zu betätigen. Bei längeren Netzspannungsausfällen oder nach dem Ab­ schalten des Netzschalters 1 bewirkt andererseits die Setzimpuls­ stufe 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 Ein­ schaltverzögerung t _ein und Ausschaltverzögerung t _aus , sowie ein UND-Gatter 27.

In vorteilhafter Weiterbildung der Erfindung kann ferner der Schaltzustand einer oder mehrerer der Flip-Flopschaltungen, bei­ spielsweise der Schaltzustand der Flip-Flopschaltung 2 zusätzlich durch andere Schaltelemente des elektromedizinischen Geräts oder externer Fremdgeräte angesteuert werden, beispielsweise durch eine Schaltuhr bei Therapiegeräten, eine Überwachungsschaltung der neutralen Elektrode bei Hochfrequenz-Chirurgiegeräten, oder durch fernbediente Notausschalter wie Zugschalter an Hochfrequenz- Therapiegeräten. Bei dem in Fig. 1 dargestellten Ausführungsbei­ spiel wird bei Unterbrechung der Verbindung zwischen der neutra­ len 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 ein­ geschaltet.

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 Se­ kunden alle Flip-Flopschaltungen so umgeschaltet werden, daß an ihren Ausgängen Q das hohe Potential auftritt. Hierdurch wird erreicht, daß beispielsweise nach Beendigung einer Behandlung in­ folge der üblichen Abnahme der neutralen Elektrode vom Gerät die logische Schaltung in jenen Zustand zurückgeschaltet wird, in wel­ chem alle sicherheitsrelevanten Fragen erneut geprüft und alle Ta­ sten erneut gedrückt werden müssen, wogegen kurzzeitige Impulse von weniger als 15 Sekunden die Flip-Flopschaltungen 2, 3, 4 nicht löschen, so daß dann die Tasten nicht erneut gedrückt werden müssen.

In vorteilhafter Weiterbildung der Erfindung können ferner sicher­ heitsrelevante Kriterien, die während einer länger dauernden Be­ handlung wiederholt geprüft werden sollen, beispielsweise eine Signallampe 33 und gewünschtenfalls zusätzlich einen akustischen Signalgeber 34 in regelmäßigen Intervallen einschalten, um das Bedienungspersonal an die Überprüfung dieser einer Taste 37 zuge­ ordneten Sicherheitsfrage zu erinnern. Bei dem in Fig. 1 darge­ stellten 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 vorbestimmten Intervallen von einem Impulsgeber 35 angesteuert wird. Die Signallampe 33 und der Signalgeber 34 werden nach Überprüfung der zugehörigen Sicher­ heitsfrage durch Drücken der Taste 37 abgeschaltet, bis der näch­ ste Impuls aus dem Impulsgeber 35 an der Flip-Flopschaltung 22 eintrifft.

Claims (8)

1. Sicherheitsschaltung für ein elektrisches Gerät für medizinische Zwecke zur Vermeidung von Bedienungsfehlern, mit einer logischen Schaltung, dadurch gekennzeichnet,

• - daß die logische Schaltung (20) von Betätigungselementen (4′) ansteuerbar ist, die auf der Bedienplatte (1′) des Gerätes (18) angeordnet sind,
• - daß jedem Betätigungselement (4′) ein bestimmtes Sicherheitskriterium zugeordnet ist, und
• - daß die logische Schaltung (20) nach Betätigen des Netz­ schalters (1) oder einer Therapieuhr (29) oder nach längeren Netzspannungsausfällen die Aktivierung des Gerätes (18) solange verhindert, bis alle Betätigungs­ elemente (4′) manuell betätigt worden sind.

2. Sicherheitsschaltung nach Anspruch 1, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Betätigungselemente Tasten (4′) sind, die eine bei Betätigung erlöschende Signallampe (5, 6, 7) enthalten.

3. Sicherheitsschaltung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine Betätigung der Betäti­ gungselemente (4′) entsprechende Schaltzustände so lange in der logischen Schaltung (20) gespeichert werden, bis das Gerät abgeschaltet wird, oder bis die Dauer eines Netzspannungsaus­ falls ein vorherbestimmtes Zeitintervall überschreitet, so daß danach das Gerät nur nach erneuter Betätigung der Betätigungs­ elemente (4′) aktivierbar ist.

4. Sicherheitsschaltung nach Anspruch 3, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die logische Schaltung (20) eine Setzimpulsstufe (23) enthält, deren Setzimpulse bei kürzeren Netzspannungsausfällen den gespeicherten Zustand beibehalten und bei längeren Netzspannungsausfällen den gespeicherten Zustand löschen.

5. Sicherheitsschaltung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß an den Netzteil (17) der lo­ gischen Schaltung (20) ein deren Schaltzustand bei kürzeren Netzspannungsausfällen beibehaltender Energiespeicher (21) ange­ schlossen ist.

6. Sicherheitsschaltung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die logische Schaltung (20) einen Impulsgeber (35) enthält, durch den perio­ disch nach vorherbestimmten Zeitintervallen ein weiterer Signal­ geber (33, 34) aktivierbar ist.

7. Sicherheitsschaltung nach Anspruch 6, dadurch ge­ kennzeichnet, daß während der Erregung des Signal­ gebers (33, 34) die Aktivierung des Geräts (18) verhindert ist.

8. Sicherheitsschaltung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die logische Schaltung (20) mindestens eine zusätzlich durch andere Schalt­ elemente (29) des Geräts oder externe Fremdgeräte direkt oder über eine Verzögerungsschaltung (31) ansteuerbare Flip-Flop­ schaltung (2) enthält.