DE3133259C2 - - Google Patents
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- DE3133259C2 DE3133259C2 DE19813133259 DE3133259A DE3133259C2 DE 3133259 C2 DE3133259 C2 DE 3133259C2 DE 19813133259 DE19813133259 DE 19813133259 DE 3133259 A DE3133259 A DE 3133259A DE 3133259 C2 DE3133259 C2 DE 3133259C2
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- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05D—SYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
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- G05D16/20—Control of fluid pressure characterised by the use of electric means
- G05D16/2006—Control of fluid pressure characterised by the use of electric means with direct action of electric energy on controlling means
- G05D16/2066—Control of fluid pressure characterised by the use of electric means with direct action of electric energy on controlling means using controlling means acting on the pressure source
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- A61B17/132—Tourniquets
- A61B17/135—Tourniquets inflatable
- A61B17/1355—Automated control means therefor
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- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61H—PHYSICAL THERAPY APPARATUS, e.g. DEVICES FOR LOCATING OR STIMULATING REFLEX POINTS IN THE BODY; ARTIFICIAL RESPIRATION; MASSAGE; BATHING DEVICES FOR SPECIAL THERAPEUTIC OR HYGIENIC PURPOSES OR SPECIFIC PARTS OF THE BODY
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Description
Die Erfindung betrifft ein pneumatisches Tourniquet
nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
Aus der DE-PS 9 29 020 ist ein pneumatisches Tourniquet
dieser Art bekannt, bei dem mittels der Drucksteigerungseinrichtung,
die mechanisch mit der Druckmeßeinrichtung und der Betätigungseinrichtung
gekoppelt ist, der Manschettendruck jeweils angehoben wird, wenn der gemessene
Druck unter den gewünschten Wert absinkt. Die Druckminderungseinrichtung
weist einmal ein Überdruckventil und zum anderen ein Auslaßventil zum
periodischen vollständigen Entlüften der Manschette auf, die beide nicht
mit der Druckmeßeinrichtung gekoppelt sind.
Ungünstig ist dabei, daß mechanische Hystereseeffekte
auftreten und daß bei einem Versagen der
Druckregelung keine Warnung des Operateurs bzw.
des sonstigen Bedienungspersonals erfolgt.
In der US-PS 41 06 002 ist ein Monitorgerät
für ein pneumatisches Tourniquet beschrieben, bei dem
je ein oberer und unterer Druck-Grenzwert eingestellt
werden kann, dessen Über- bzw. Unterschreiten
einen Alarm auslöst. Eine Regelung des Manschettendrucks
ist dabei nicht möglich, so daß die Zuverlässigkeit
der korrekten Druckbeaufschlagung der
Manschette von der fehlerfreien Handhabung durch
das Bedienungspersonal abhängt. Weiterhin ist nachteilig,
daß die Alarm-Grenzwerte sich bei einer Änderung
des gewünschten Manschettendrucks nicht automatisch
verschieben.
Aufgabe der Erfindung ist die Schaffung eines
pneumatischen Tourniquets, das zur automatischen
Messung und Regulierung des Manschettendrucks zur
Beibehaltung eines Manschettendruckes in der Nähe
eines vorgewählten Drucks eingerichtet ist. Dabei soll ein pneumatisches
Tourniquet geschaffen werden mit automatischen
Einrichtungen zur Feststellung eines
Überdrucks oder eines Unterdrucks in der Manschette und zur Auslösung eines
geeigneten Alarms.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch die Merkmale
des Kennzeichens des Patentanspruches 1 gelöst. Besonders bevorzugte
Ausführungsformen der Erfindung sind Gegenstand der
Unteransprüche.
In der nachfolgenden
Beschreibung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand
der Zeichnung im einzelnen erläutert.
Dabei zeigt
Fig. 1 ein Blockdiagramm eines bevorzugten
Ausführungsbeispiels,
Fig. 2 eine bildliche Darstellung der Steuer/
Anzeige-Tafel des bevorzugten Ausführungsbeispieles,
Fig. 3 ein Blockdiagramm der Spannungsversorgung
für das bevorzugte Ausführungsbeispiel,
Fig. 4 eine Blockdarstellung der elektronischen
Schaltung der Spannungsversorgung,
der Notfall-Batterie
und der Batterie-Aufladung für das
bevorzugte Ausführungsbeispiel,
Fig. 5A bis 5D eine Blockdarstellung eines elektrischen
Schaltkreises für den
Mikroprozessor und die entsprechende
Schaltung, die das bevorzugte Ausführungsbeispiel
steuert,
Fig. 5E zeigt die Verbindung der Abschnitte
des Schaltkreises, die separat in
den Fig. 5A bis 5D gezeigt werden,
Fig. 6A und 6B eine Blockdarstellung des elektronischen
Schaltkreises für den Steuerungs/Anzeige-
Schaltkreis des bevorzugten Ausführungsbeispiels,
Fig. 6C zeigt die Verbindung der Abschnitte der
Schaltung, die in den Fig. 6A und 6B
getrennt dargestellt sind, und
Fig. 7A bis 7G Flußdiagramme, die die Abfolge der Arbeitsschritte
für die automatische Messung
und die Steuerungskomponenten des bevorzugten
Ausführungsbeispieles verdeutlichen.
Fig. 1 ist ein Blockdiagramm, das die Arbeitsweise
des bevorzugten Ausführungsbeispieles
zeigt. Eine Manschette 10 eines aufblasbaren
Tourniquets, die um eine Gliedmaße eines Patienten
gelegt werden kann, wird über einen Schlauch 12
mit einer Einrichtung zur Erhöhung des Drucks 14,
wie etwa einer elektrischen Luftpumpe, verbunden.
Der Schlauch 12 ist weiter mit einer Einrichtung
zur Verringerung des Drucks 16, wie etwa einem
normalerweise geschlossenen Ventil, das elektronisch
geöffnet werden kann zur Ablassung von Luft aus der
Manschette 10, verbunden. Eine Einrichtung zur Messung
des Drucks 18, wie etwa einem elektronischen Druckumwandler,
ist über einen Schlauch 20 mit einem
zweiten Zugang zu der Manschette 10 verbunden.
Die Einrichtung zur Erhöhung des Druckes 14, die Einrichtung
zur Verringerung des Druckes 16 und die Einrichtung
zur Messung des Druckes 18 sind elektronisch
mit dem Mikroprozessor 22 verbunden, der einen zugehörigen
Speicher 24 hat.
Eine Steuertafel 26 ist zur Ermöglichung der Wahl der
verschiedenen Arbeitsparameter vorgesehen. Der Verwender
kann z. B. mit Hilfe der Steuertafel 26 einen vorgewählten
Druck wählen, auf den die Manschette 10 aufgeblasen
wird sowie die Zeitdauer, während der die
Manschette 10 auf oder in der Nähe des vorgewählten
Druckes bleiben soll.
Die Einrichtung zur Messung des Druckes 18 erzeugt ein
erstes Ausgangssignal, das den Druck in der Manschette
darstellt. Der Mikroprozessor 22 ist (wie nachfolgend
beschrieben) daraufhin programmiert, das erste Ausgangssignal
zu vergleichen mit einem Signal, das den
vorgewählten Manschettendruck darstellt und entweder
die Einrichtung zur Verminderung des Druckes 16 (wenn
der Manschettendruck eine "erste" Druckgrenze übersteigt)
oder aber die Einrichtung zur Erhöhung des
Druckes 14 (wenn der Manschettendruck unter eine
"zweite" Druckgrenze fällt) zu aktivieren, damit der
Druck in der Manschette 10 in der Nähe des vorgewählten
Druckes bleibt. In einer bevorzugten Ausführungsform
liegt die erste Druckgrenze etwa um 6 mm Hg oberhalb des
vorgewählten Druckes und die zweite Druckgrenze liegt
ungefähr um 6 mm Hg unterhalb des vorgewählten Druckes.
Der Mikroprozessor 22 ist weiter so programmiert, daß
er die Zeitdauer des Aufblasens der Manschette überwacht.
Eine Reihe von Alarm/Status-Anzeigern 28 versorgen den
Arzt mit Informationen bezüglich des Zustandes des
pneumatischen Tourniquets und zwar sowohl durch sichtbare,
als auch durch hörbare Alarme, um den Arzt bei
gefährlichen Bedingungen zu warnen, wie bei Über- oder
Unterdruck der Manschette. Die sichtbaren und hörbaren
Alarmsignale werden auch ausgelöst, wenn die Manschette
10 für oder über eine vorgewählte Zeit hinaus aufgeblasen
ist. Der Arzt wird mit einer digitalen Anzeige
des jeweiligen Manschettendrucks über die Manschettendruck-
Anzeige 38 und über die vergangene Zeit, für die
die Manschette 10 aufgeblasen war, über die Zeit-Anzeige
40 versorgt.
Die bevorzugte Ausführungsform wird zuerst aus der
Sicht eines typischen Verwenders, wie einer Operationsschwester
oder eines Technikers, beschrieben. Danach
wird eine technische Beschreibung der Konstruktion und
der Arbeitsweise der bevorzugten Ausführungsform vorgenommen,
gefolgt von einer Darstellung der software-
Programmierung für den Mikroprozessor, wie er in der
bevorzugten Ausführungsform verwendet wird.
Fig. 2 zeigt eine Steuer/Anzeige-Tafel für das pneumatische
Tourniquet. Ein (nicht gezeigter) Stecker für
die Netzspannung wird mit einer Steckdose verbunden,
ein Ein-Ausschalter 34 wird auf "Ein" geschaltet, um
das pneumatische Tourniquet zu aktivieren. Wenn der
Ein-Ausschalter 34 eingeschaltet ist, stellt sich das
pneumatische Tourniquet automatisch auf "Selbsttest"
ein, was durch das Aufleuchten einer Lampe 36 angezeigt
wird. Der Selbsttest ermöglicht die Kontrolle, daß die
Einrichtung zuverlässig arbeitet.
Bei Selbsttest zeigen die Manschettendruck-Anzeige 38
und die Zeit-Anzeige 40 (die jeweils durch ein dreistelliges
sieben-Segment LED-Element dargestellt werden)
jeweils die Ziffern "888", so daß der Beobachter feststellen
kann, daß alle Segmente der Anzeige arbeiten.
Weiter ertönt ein hörbares Alarmsignal (in Fig. 2 nicht
gezeigt), so daß festgestellt werden kann, daß das Gerät
zuverlässig arbeitet.
Anschließend soll das Gerät von der Netzspannung entfernt
werden, damit festgestellt wird, ob die Netzausfall-Lampe
58 dadurch erleuchtet wird. Anschließend wird der Stecker
wieder verbunden, woraufhin die Netzausfall-Lampe 58
erlöschen sollte.
Nachdem festgestellt wurde, daß die Anzeigen 38 und 40,
die Netzausfall-Lampe 58 und der hörbare Alarm richtig
arbeiten, kann der Schalter 42 für einen Moment in die
"Rückstell" Position betätigt werden, damit der Selbsttest
beendet wird und die "normale" Arbeitsweise erreicht
wird (der Schalter 42 bleibt normalerweise in
der "Ein"-Position, wie sie in Fig. 2 gezeigt wird).
Wenn die normale Arbeitsweise erreicht ist, erlischt
die Lampe 36 und die Anzeigelampe 44 leuchtet.
Zunächst wird der Druck gewählt, auf den die Manschette 10
aufgeblasen werden soll, sowie die gewünschte Zeitdauer.
Um den Manschettendruck zu wählen, wird der Schalter 46
in die "Einstell"-Position betätigt, wie sie in Fig. 2
gezeigt wird. Ein vorgewählter Nominaldruck von 200 mm Hg
erscheint auf der Manschettendruck-Anzeige 38. Bei
weiterem Niederdrücken des Schalters 46 kann der gewünschte
Manschettendruck über oder unter den Nominaldruck
von 200 mm Hg durch Einstellung des Schalters 48 in die
Position "Steigerung" (wenn ein vorgewählter Druck von
mehr als 200 mm Hg gewünscht wird) oder in die Position
"Verminderung" (wenn ein vorgewählter Druck von weniger
als 200 mm Hg gewünscht wird) eingestellt werden. Wenn
der Schalter 48 in der Position "Steigerung" ist, wird
der in der Anzeige 38 erscheinende Druck schrittweise
auf ein Maximum von 400 mm Hg steigen. Wenn der Schalter
48 in der Position "Verminderung" ist, wird der in der
Anzeige 38 erscheinende Druck schrittweise auf ein Minimun
von 0 mm Hg abfallen. Wenn der gewünschte Manschettendruck
in der Anzeige 38 erscheint, wird der Schalter 46
freigegeben. Es ist zu beachten, daß zwei verschiedene
Schalter betätigt werden müssen, um den Manschettendruck
zu wählen. Dies ist eine Sicherungseinrichtung, die eine
unerwünschte Änderung des vorgewählten Manschettendrucks
verhindern soll. Wenn der Schalter 46 freigegeben ist,
geht dieser in die Position "Messung", die Anzeige 38
stellt dann eine kontinuierliche digitale Anzeige des
Druckes dar, auf den die Manschette 10 aufgeblasen ist
(zu Beginn wird diese "0" sein).
In ähnlicher Weise wird die Zeitdauer der Aufblasung der
Manschette gewählt. Der Schalter 50 wird in die Position
"Setzung" niedergedrückt (Fig. 2) es erscheint eine vorgewählte
nominale Zeitdauer von 60 Min. in der Zeitanzeige
40. Bei weiterem Niederdrücken des Schalters 50
kann die Zeitdauer verkürzt oder verlängert werden in
Bezug auf die nominellen 60 Min., in dem der Schalter
52 in die Position "Steigerung" bewegt wird (wenn eine
Zeitdauer der Aufblasung der Manschette von mehr als
60 Min. gewünscht wird) oder in die Position "Verminderung"
gebracht wird (wenn die Zeitdauer der Aufblasung
der Manschette von weniger als 60 Min. gewünscht wird).
Dabei wird die auf der Zeitanzeige 40 dargestellte Zeit
in Minuten schrittweise ansteigen (bis auf ein Maximum
von 180 Min.) oder abfallen (bis auf ein Minimum von
0 Min.). Wenn die gewünschte Zeitdauer in der Anzeige
40 erscheint, werden die Schalter 50 und 52 freigegeben.
Auch hier sind wieder aus Sicherheitsgründen zwei getrennte
Schalter zur Setzung der Zeitdauer der Aufblasung
der Manschette vorgesehen, um eine unerwünschte Änderung
zu vermeiden. Wenn der Schalter 50 freigegeben wird, geht
er wieder in die Position "Dauer" und die Anzeige 40
zeigt eine kontinuierliche digitale Anzeige der Zeitdauer,
für die die Manschette 10 auf einem Druck auf oder in
der Nähe des vorgewählten Druckes ist (zu Beginn wird
eine Zeitdauer von "0" angezeigt).
Das Gliedmaß des Patienten wird vorbereitet und die
Manschette 10 darauf nach den üblichen medizinischen
Verfahren aufgebracht.
Ein Schlauch 12 verbindet einen Lufteinlaß der Manschette
10 mit der Einrichtung zur Erhöhung des Druckes 14 und
mit der Einrichtung zur Verminderung des Druckes 16 über
einen in Fig. 2 gezeigten Anschluß 54. Ein Schlauch 20
verbindet einen Luftauslaß der Manschette 10 mit der Einrichtung
zur Messung des Druckes 18 über einen Anschluß
56 (Fig. 2). (Vorzugsweise werden getrennte Schläuche
zur Hin- und zur Rückführung zu und von der Manschette
10 verwendet. Eine derartige "Doppel-Schlauch-Manschette
kann die Entdeckung einer Abknickung oder einer
Verstopfung in den Schläuchen erleichtern. Wenn jedoch
eine übliche Manschette mit nur einem Anschluß verwendet
werden muß, sollte ein geeigneter Y-förmiger Adapter
verwendet werden, um den einen Schlauch der Manschette
mit den Anschlüssen 54 und 56 zu verbinden).
Wenn der Manschettendruck und die Zeitdauer für die Aufblasung
der Manschette gewählt ist, wird der Schalter
60 kurzzeitig niedergedrückt in die "Start" Position,
wodurch die Einrichtung zur Erhöhung des Druckes 14
aktiviert wird und die Manschette 10 aufbläst. Die jeweiligen
Werte des Manschettendrucks in mm Hg erscheinen in
der Anzeige 38. Sowie die Manschette 10 bis auf 6 mm Hg
des vorgewählten Manschettendrucks aufgeblasen ist, wird
automatisch eine Uhr angestoßen, die die Zeitdauer mißt,
über die die Manschette aufgeblasen ist; die jeweiligen
Werte der verstrichenen Zeit (in Minuten) erscheinen
auf der Anzeige 40. Die Vorrichtung reguliert automatisch
den Manschettendruck (dies wird unten beschrieben)
auf einen Bereich um etwa 6 mm Hg des vorgewählten Manschettendrucks.
Um die Luft aus der Manschette 10 nach Beendigung des
medizinischen Eingriffs abzulassen, werden die Schalter
46 und 48 benutzt, indem der vorgesehene Manschettendruck
auf 0 eingestellt wird. Die Luft entweicht dann
aus der Manschette 10, sobald der Schalter 46 gelöst
wird. Sowie die Luft aus der Manschette 10 entwichen ist,
sollte der Schalter 34 in die "Ein" Position gebracht
werden und die Manschette 10 von dem Patienten entfernt
werden.
Fünf getrennte Alarme sind vorgesehen, von denen jeder
bei dem normalen Betrieb ausgelöst werden kann, um vor
möglicherweise gefährlichen Bedingungen zu warnen.
Ein erster Alarm wird ausgelöst, wenn der Manschettendruck
eine dritte Druckgrenze übersteigt, die, in der
bevorzugten Ausführungsform, um 15 mm Hg über dem vorgewählten
Druck liegt. Ein zweiter Alarm wird ausgelöst,
wenn der Manschettendruck unter eine vierte Druckgrenze
sinkt, die, in der bevorzugten Ausführungsform, um 15 mm Hg
unterhalb des gewählten Druckes liegt. In jedem dieser
Fälle wird ein hörbares Alarmsignal ausgesendet und die
Anzeige 38 blinkt, damit die Aufmerksamkeit des Bedienungspersonals
auf den Über- oder Unterdruck, der in der
Anzeige 38 dargestellt wird, gelenkt wird. Das Tonsignal
kann zeitweise durch Niederdrücken des Schalters 42 auf
die "Rückstell"-Position inaktiviert werden. Dadurch
wird das Tonsignal für 30 sec inaktiviert, während
die Anzeige 38 weiter blinkt.
Wenn entweder der erste oder der zweite Alarm ausgelöst
werden soll, soll das Bedienungspersonal die Schläuche
12 und 20 auf Abknickungen oder Verschlüsse prüfen,
die den freien Durchgang der komprimierten Luft zu
oder von der Manschette 10 verhindert. Weiter sollen
die Manschette 10, die Schläuche 12 und 20 und die
verschiedenen Verbindungen auf Beschädigung und Lecks
geprüft werden. Beide Alarme werden automatisch inaktiviert,
wenn der Zustand, der den Alarm ausgelöst hat,
beseitigt ist.
Ein dritter Alarm wird ausgelöst, wenn die Manschette
10 für oder über die vorgewählte Zeitdauer aufgeblasen
bleibt. Wenn der dritte Alarm ausgelöst wird, ertönt
ein hörbares Alarmsignal und die Anzeige 40 blinkt,
damit die Aufmerksamkeit des Bedienungspersonals auf
das Überschreiten der Zeitdauer der Aufblasung der
Manschette gelenkt wird. Automatisch erfolgt kein
Ablassen der Luft aus der Manschette 10. Zur Inaktivierung
des Zeitalarms um einen Arbeitsschritt zu vollenden,
kann vom Bedienungspersonal die Zeitdauer für
das Aufblasen der Manschette auf einen neuen Wert bis
auf ein Maximum von 180 Min. vom Anbeginn der Zählung
eingestellt werden. Der Zeitalarm kann vorübergehend
inaktiviert werden durch Drücken des Schalters 42 in
die "Rückstell" Position. Dadurch wird der hörbare
Alarm für 30 sec inaktiviert, während das Display
40 weiterhin blinkt.
Ein vierter "Netzausfall"-Alarm wird bei Unterbrechung
der externen Wechselspannungsversorgung,
die die Vorrichtung versorgt, ausgelöst. Wenn die
Spannungsversorgung unterbrochen wird, ertönt ein
hörbares Alarmsignal und die Netzausfall-Lampe 58
leuchtet auf. In diesem Fall wird eine interne
Batterie automatisch verwendet, wodurch zumindest
die Einrichtung zur Messung des Druckes 18 und
der elektronische Schaltkreis versorgt werden, so
daß das Bedienungspersonal weiterhin den Druck der
Manschette und die verstrichene Zeit beobachten
können. Der "Netzausfall"-Alarm wird automatisch
inaktiviert bei Wiederherstellung der Spannungsversorgung.
Auch das hörbare Alarmsignal, das den
Ausfall der Netzversorgung anzeigt, kann vorübergehend
für 30 sec durch Niederdrücken des Schalters
42 auf die Rückstell-Position inaktiviert werden.
Ein fünftes "Batterie"-Alarmsignal wird ausgelöst
mit einem hörbaren Ton und Erleuchten der Lampe 62,
wenn die Spannung einer internen Notfallbatterie
unter einen vorbestimmten Wert, der in der bevorzugten
Ausführungsform 10,2 Volt beträgt, fällt,
wodurch angezeigt wird, daß die Batterie die Vorrichtung
nur noch für eine kurze Zeitdauer versorgen
kann. Bei Auslösen dieses Alarmsignals sollte die
Vorrichtung sofort an eine elektrische Spannungsquelle
angeschlossen werden, damit die Batterie
wieder aufgeladen wird. Das Batterie-Alarmsignal
wird automatisch inaktiviert, wenn die Batterie
wieder aufgeladen ist.
Fig. 3 zeigt das Netzgerät, die Notfall-Batterie und
das Batterie-Aufladegerät in Form eines Blockdiagramms.
Das Netzgerät wandelt eine angelegte Netzspannung
in Gleichspannungen von +13,8 Volt (bzw.
bei Verwendung der Notfall-Batterie ungeregelte
12 Volt), +5 Volt, +15 Volt und -15 Volt, um.
Die Batterie 74 ist eine verschlossene Blei-Säurebatterie,
sie leistet 5 Amperestunden bei 12 Volt.
Ein Auflade-Schaltkreis 76 ist vorgesehen, um die
Spannung zwischen den Anschlüssen der Batterie auf
etwa 13,8 Volt zu halten, wenn das Gerät mit der
Netzspannung versorgt ist.
Fig. 4 zeigt ein elektrisches Schaltbild des Netzgerätes,
der Notfall-Batterie und des Batterieauflade-
Schaltkreises.
Ein Transformator T₁ wandelt die Netzspannung auf
16 Volt herab, diese wird dann durch einen Brücken-
Gleichrichter D₁ gleichgerichtet. Ein Spannungsregler
U₁ und ein Transistor Q₁ regeln die Spannung
auf 13,8 Volt zur Aufbringung auf die Anschlüsse
der Batterie 74. Ein Transistor Q₂ begrenzt den auf
die Batterie 74 aufbebrachten Strom auf etwa 3 Ampere,
damit eine Überladung der Batterie verhindert wird.
Eine Diode D₂ verhindert, daß Strom in den Spannungsregler
U₁ zurückfließt. Ein variabler Widerstand R₁
wird verwendet, um die Spannung an den Anschlüssen
der Batterie 74 auf 13,8 Volt anzuschließen, wenn
Netzspannung an den Eingängen des Transformators T₁
anliegt. Eine Ladespannung der Batterie von 13,8 Volt
ermöglicht es, jede der Zellen der Batterie 74 bei
einer konstanten Spannung von 2,3 Volt zu laden. Eine
auf 13,8 Volt geregelte Spannungsquelle ist so bei
Anschluß 1 des Steckers P₂ verfügbar, wenn an den
Eingängen des Transformators T₁ Netzspannung anliegt.
Fehlt die Netzspannung, liegt dagegen +12 Volt ungeregelte
Spannung (aus der Batterie 74) an dem Anschluß
1 des Steckers P₂. Der Anschluß I des
Steckers P₂ ist mit dem Anschluß 4 des Steckers P₂
für eine Spannungsversorgung der anderen Teile des
Netzspannungsgerätes 64 verbunden.
Eine Schaltsteuerung U₂ bewirkt eine sehr effiziente
Runterregelung der +13,8 Volt (bzw. +12 Volt) Versorgungsspannung
auf +5 Volt. Das +5 Volt-Signal
wird verwendet, um den Mikroprozessor 66 und seine
zugehörigen Speicher sowie den Analog/Digital-Wandler,
den Zeitkreis, die Treiber für die Anzeigeeinheiten,
die Relais, die Anzeigelampen und die Einrichtung zur
Erzeugung des hörbaren Alarmsignales (alle diese Einheiten
werden im Folgenden beschrieben) zu versorgen.
Ein Oszillator U₃ und die Transistoren Q₄, Q₅ und Q₆
treiben einen Ringkerntransformator-Wandler auf 20 kHz.
Der Sekundärausgang des Wandlers T₂ wird gleichgerichtet
und auf +15 Volt und -15 Volt durch die
Spannungsregler U₄ bzw. U₅ eingestellt. Die +15 Volt
und -15 Volt-Spannungen werden verwendet, um die Einrichtung
zur Erhöhung des Druckes 18 mit dem zugehörigen,
im Folgenden beschriebenen Schaltkreis, zu versorgen.
Ein Vierfach-Operationsverstärker U₆ wird als Spannungskomperator
betrieben, um die Signale "Batterie schwach",
"Netzfall" und "Batterie leer" zu erzeugen. Eine
temperaturkompensierte, hochpräzise Referenz-Diode
D₃ schafft eine Spannungsreferenz für die Spannungskomparatoren.
Ein variabler Widerstand R₂ ist so eingestellt, daß
das Treibersignal, das durch den Spannungskomparator
U₆A an den Darlington-Transistor Q₃ angelegt ist,
abgeschaltet wird, wenn die Spannung an den Ausgängen
der Batterie 74 unter den Schwellwert von 10,2 Volt
fällt. Der Transistor Q₃ trennt so die Batterie 74,
damit diese vor der vollständigen Entladung geschützt
wird. Ein Widerstand R₄ sorgt für eine kleine Hysterese,
damit ein Arbeiten des Transistors in seinem linearen
Bereich vermieden wird.
Ein variabler Widerstand R₃ wird so eingestellt, daß
ein Spannungskomparator U₆B ein Ausgangssignal "Batterie
schwach" erzeugt, wenn die Spannung zwischen den Anschlüssen
der Batterie 74 unter einen Schwellwert von
11,4 Volt sinkt. Dieses Signal wird verwendet, um die Anzeigelampe
62, die in Fig. 2 gezeigt wird, zu betreiben.
Die Spannungskomparatoren U₆C und U₆D werden verwendet,
um das Fehlen der Netzspannung festzustellen und die
Anzeigelampe "Netzausfall" (Fig. 2), zu
versorgen und um ein Signal in TTL-Logik zu schaffen,
das geeignet ist zur Eingabe in den im Nachfolgenden
beschriebenen Mikroprozessor.
Die folgende Stückliste gibt Einzelheiten der für das
Netzgerät (Fig. 4) verwendeten Komponenten
an. Alle Widerstände und Kapazitäten, die unten nicht
aufgeführt werden, sind übliche Bauteile mit Werten, wie
sie auf dem Schaltbild angegeben sind.
In dem bevorzugten Ausführungsbeispiel weist die Einrichtung
zur Erhöhung des Drucks 14 eine Luftpumpe
vom Typ WISA 300 auf. Diese ist ein Solenoid/Membran-
Druck-Generator, der etwa 5 Watt verbraccht. Die
Pumpe ist geeignet, um einen Maximaldruck von ungefähr
500 mm Hg zu erzeugen. Dies ist eine Sicherheit, da
vorgeschlagen wurde, daß ein Manschettendruck von nicht
mehr als 400 mm Hg ausreichend sein sollte, um ein
blutleeres Operationsfeld zu erreichen (siehe: L.
Klenerman und G. H. Hulans, Tourniquet Pressures for
the Lower Limb, J. Bone Joint Surg., 61 B: 124, 1979;
und, R. Sanders, The Tourniquet: Instrument or
Weapon? Hand, 5: 119-123, 1973). Die Betätigung der
Einrichtung zur Erhöhung des Druckes 14 durch den
Mikroprozessor wird unten beschrieben.
Ein (nicht gezeigtes) normalerweise geschlossenes
Clippard EV-3 Ventil ist in den Schlauch 12 zwischen
die Pumpe und die Manschette 10 eingebracht, um die
Membran der Pumpe vor einer Beschädigung zu schützen,
die durch den Luftdruck in dem Schlauch 12 verursacht
werden kann. Bei Betätigung der Pumpe wird das Ventil
elektronisch zur Verbindung der Pumpe mit der Manschette
10 betätigt, so daß komprimierte Luft die
Manschette 10 erreichen kann. Wenn die Pumpe inaktiviert
wird, verschließt das Ventil 10 den Schlauch 12
(so wird verhindert, daß die Luft aus der Manschette
10 entweicht), weiter wird der Ausgang der Pumpe mit dem
Freien verbunden (dadurch wird jeder restliche Druck
von der Membran der Pumpe genommen).
In der bevorzugten Ausführungsform weist die Einrichtung
zur Verminderung des Druckes 16 ein elektrisch
gesteuertes Clippard EVU-3-12-Dreiwegventil auf. Dieses ist
normalerweise offen; es weist eine
Ventilöffnung von 0,25 cm, einen Druckbereich von
0-105 psi und ein Durchflußmenge von 235 cm³/sec auf.
In der bevorzugten Ausführungsform weist das Mittel
zur Druckmessung 18 einen National Semiconductor
LX 1702 GN elektrischen Druckumwandler 88 (Fig. 6C) auf.
Die Manschette 10 wird über den Schlauch 20 und den
Anschluß 56 (Fig. 2) mit dem Eingang des Druckumwandlers
88 verbunden. Der Druckumwandler 88 erzeugt eine
Ausgangsspannung in dem Bereich zwischen 2,5-12,5
Volt, der einem Druck von 0-67 mm Hg entspricht.
Operationsverstärker 90, 92, 94 (National Semiconductor
LM 324 A) verschieben und skalieren die Ausgangsspannung
des Wandlers in den Bereich von 0-5 Volt
für einen Analog/Digital-Wandler 84, der in Fig. 5
gezeigt ist.
Zur Verdeutlichung der Darstellung werden der Mikroprozessor
und der zugehörige Digital-Schaltkreis getrennt
in den Fig. 5A bis 5D gezeigt. Fig. 5E zeigt
die Art und Weise, in der die Schaltkreiselemente in
den Fig. 5A bis 5D verbunden sind. Im folgenden werden
die Fig. 5A bis 5D zusammen als "Fig. 5" bezeichnet.
Der Steuer/Anzeige-Schaltkreis wird in zwei getrennten
Fig. 6A und 6B gezeigt. Fig. 6C zeigt die Art und Weise
in der die Schaltkreissegmente der Fig. 6A und 6B miteinander
verbunden sind. Im folgenden werden die Fig. 6A
und 6B zusammen als "Fig. 6" bezeichnet.
Die Ausgangsspannung des Druckumwandlers 88 sollte
geeicht werden, nachdem das Gerät etwa 5 Min. in der
Stellung "normal" betrieben worden ist. Bei einem
Manschettendruck von 0 mm Hg (der durch Lösung der
Verbindung der Schläuche 12 und 20 von der Manschette
10 erreicht wird) wird der Widerstand R₅ so eingestellt,
daß die Ausgangsspannung des Operationsverstärkers
92 in dem Bereich zwischen 0,010 Volt und
0,000 Volt liegt. Der Manschettendruck sollte dann
auf 300 mm Hg erhöht werden (unter Verwendung eines
T-Adapters zur Verbindung des Druckumwandlers 88 mit
einer externen Druckquelle und eines Manometers mit
einem Fehler von weniger als 1%), der variable
Widerstand R₆ wird dann so eingestellt, daß der
Ausgang des Operationsverstärkers in einem Bereich
zwischen 1,840 und 1,860 Volt liegt.
Der Mikroprozessor 78 (Fig. 5), der den Manschettendruck reguliert,
die Anzeigeeinrichtungen betreibt, usw., ist ein
Intel 8085 A Mikroprozessor. Zwei TNS
2516 2 K × 8 bit elektrisch programmierbare Festwertspeicher
("EPROM") integrierte Schaltkreise 82 A und 82 B
(Fig. 5) speichern die logischen Programme, die die
Abfolge der Operationen angeben, durch die der Mikroprozessor
78 das pneumatische Tourniquet steuert. Zwei
Speicher mit wahlfreiem Zugriff ("RAM"), (Intel 8155)
80 A und 80 B (Fig. 5), beinhalten 256 Bytes eines 8 bit
Zwischenspeichers, in denen flüchtige Daten gespeichert
werden. Die Festwertspeicher 82 A und 82 B beinhalten die
Speicheradressen 0000 bis 07FF (Hexadezimal) bzw. 0800
bis 0FFF. Die Speicher 80 A und 80 B beinhalten Speicheradressen
2700 bis 27FF bzw. 2800 bis 28FF.
Die Leitungen Ad 0 bis AD 7 werden verwendet, um Daten
im 8-bit-Format zwischen dem Mikroprozessor 78, den
Speichern 80 A und 80 B, den Festwertspeichern 82 A und
82 B, dem Display-Interface (das, wie im nachfolgenden
beschrieben wird, die Formatierung der Druck- und
Zeitinformation, die in den Anzeigen 38 und 40 erscheint,
steuert) und dem Zeitkreis 86 (der die verstrichene
Zeit vermerkt) übertragen. Zur Vereinfachung
der Datenübertragung zu und von dem Mikroprozessor 78
sind das Display-Interface 96 und der Schaltkreis 86
willkürlich so definiert, daß sie die Speicheradressen
3000 bis 37FF bzw. 3800 bis 3FFF beinhalten, obwohl
sie keine Speicher in dem üblichen Sinne sind.
Die Adresseninformation des Mikroprozessors 78 auf den
Leitungen A 11 bis A 15 ist ausreichend, um eine Adresse
in dem Bereich der Adressen, die durch einen der Festwertspeicher
82 A, B, der Speicher 80 A, B, des Display-
Interface 96 oder des Zeitkreises 86 vorliegen, zu bestimmen.
Ein integrierter Schaltkreis 100 "Chip-Wahl"
ist mit den Adressierungsleitungen A 11 bis A 15 verbunden.
Durch Dekodierung der Information auf diesen
Leitungen kann das IC 100 bestimmen, ob einer der Speicher
80 A, B, einer der Festwertspeicher 82 A, B, das Display-
Interface 96, oder der Schaltkreis 86 durch den Mikroprozessor
78 adressiert werden soll. Die Ausgangsleitungen
CS 0, CS 1, CS 4, CS 5, CS 6 und CS 7 des integrierten
Schaltkreises 100 werden verwendet, um einen der Festwertspeicher
82 A, 82 B, einen der Speicher 80 A, 80 B, das Display-Interface
96 oder den Zeitkreis 86 freizugeben.
Ein National Semiconductor 74 LS 139 1 aus 4 Doppeldecoder
102 erzeugt zusätzliche Zeitbefehle zur Adressierung
eines der Festwertspeicher 82 A oder 82 B. Ein Demultiplexer
98, ein Intel 8212 8-bit IC, demultiplext die
Daten auf den Leitungen AD 0 bis AD 7 zur Heranführung
entweder an den Festwertspeicher 82 A oder den Festwertspeicher
82 B. Die skalierte 0 bis 5 Volt Ausgangsspannung
des Druckumwandlers 88 wird dem Analog/
Digital-Wandler 84 an dessen Eingangsanschluß "INO"
angelegt. Der Mikroprozessor 78 wird wie im folgenden
beschrieben programmiert zur Schaffung geeigneter Signale
an den Anschlüssen "Start" und "ALE" des Analog/
Digiatal-Wandlers 84, damit eine Umwandlung des Ausgangssignals
des Druckumwandlers von der analogen in die
digitale Form erreicht wird. Das digitale 8-bit-Ergebnis
wird von dem Analog/Digital-Wandler 84 zu dem Eingang
"A" des Speichers 80 A zur Speicherung in dem RAM geführt.
Die Signale, die von den Schaltern 46, 48, 50, 52 und 56
auf der Steuertafel erzeugt werden, werden über Stecker
J 5/J 6 (Fig. 6 und 7) an den Eingang "B" des Speichers
80 A zur Speicherung in den RAM geführt. Der Anschluß "B"
des Speichers 80 A ist so ausgelegt, daß er die Signale
wie folgt erkennt:
Eingangsleitung des RAM 80 A | |
Signal | |
PB 0 | |
Schalter 50 | |
Zeit "Dauer" oder "setzen" | |
PB 1 | Schalter 52 |
PB 2 | Zeit "steigern" oder "vermindern" (2 bits) |
PB 3 | Schalter 46 |
Druck "messen" oder "setzen" | |
PB 4 | Schalter 48 |
Druck "steigern" oder "vermindern" | |
PB 6 | nicht verwendet |
PB 7 | Schalter 60 |
"aufblasen" |
Der Anschluß "C" des Speichers 80 A weist eine einzige
Leitung PC 0 auf, die das Signal "Netzausfall" in TTL-
Logik trägt, das in dem Netzgerät erzeugt wird.
Der Speicher 80 B speichert die Information zur Auslösung
der verschiedenen Alarme und zur Aktivierung
der Mittel zur Erhöhung des Druckes 14 und zur Verminderung
des Druckes 16. Der Anschluß "A" des Speichers
80 B ist zur Tragung folgender Signale ausgelegt:
Ausgang des RAM 80 B | |
Signal | |
PA 0 | |
Auslösung des Alarmtones | |
PA 1 | Auslösung des Zeitalarms |
PA 2 | Auslösung des Druckalarms (Über- oder Unterdruck) |
PA 3 | nicht verwendet |
PA 4 | Aktivierungssignal für das Mittel zur Erhöhung des Druckes 14 |
PA 5 | Aktivierungssignal für das Mittel zur Verminderung des Druckes 16 |
PA 6 | Freigabe des Zeitkreises |
PA 7 | nicht verwendet. |
Der Anschluß "B" des Speichers 80 B ist zur Tragung der
folgenden Signale eingerichtet:
Ausgangsleitung des RAM 80 B | |
Signal | |
PBB 0 | |
Statussignal bei normalem Betrieb | |
PBB 1 | Statussignal bei Selbsttest |
PBB 2-PBB 7 | nicht verwendet. |
Das Display-Interface 96 ist ein Intel 8279 Display/
Tastatur-Interface-Steuer-IC, das die Formatierung
der Information, die in den Displays 38 und 40 erscheint,
besorgt. Der Mikroprozessor 78 wandelt die
Information des Druckes und der Zeit, die angezeigt
werden sollen, in das BCD-Format um, diese werden zu
dem Display-Interface 56 übergeführt, wenn die an
den Leitungen A 11 bis A 15 des Mikroprozessors anliegenden
Adressen zu einer Freigabe des Display-Interfaces 96 durch das
IC 100 führen. Die BCD-Digits, die den Druck darstellen,
werden auf den Leitungen OA 0 bis OA 3 von dem
Display-Interface 96 über den Stecker J 5/J 6 zu einem
National Semiconductor DS 8858 WCD-7-Segment Decoder/
Treiber 104 (Fig. 6) geführt, der die decodierte 7-
Segment Information zu dem Display 38 führt. Die BCD-
Digits, die die Zeit darstellen, werden in ähnlicher
Weise aus den Leitungen OB 0 bis OB 3 von dem Display-
Interface 96 zu dem Display 40 über einen zweiten
Decoder/Treiber 105 geführt. Das Display-Interface 96
erzeugt auch ein geeignetes 3-bit Signal auf den
Leitungen S 0 bis S 2 zur Bestimmung, welche der sechs
einzelnen Display-Digits der Displays 38 und 40
aktiviert werden sollen. Die S 0 bis S 2 Signale laufen
durch ein National Semiconductor DS 8863-hex-Inventierungspuffer
106 (Fig. 6), der Sickerströme von den
Displays absorbiert.
Wie oben erwähnt, werden die Anzeigen der Zeit und des
Druckes zum Blinken veranlaßt, wenn der Druck- oder der
Zeitalarm ausgelöst werden. Wie in Fig. 6 angegeben,
wird ein Tor 108 (eine Hälfte eines National Semiconductors
74 LS 32) benutzt, um die Auslösung der Zeit- und
Druckalarmsignale, die an den Leitungen PA 1 bzw. PA 2
des Speichers 80 D erscheinen, mit einem 3-Hz-Taktsignal
zu schalten, das an den Blinkeingang der Decoder
304 und 105 angelegt wird, um das jeweilige Display bei
Auslösung des Alarms zum Blinken zu veranlassen.
Die Statussignale für die Betriebsweisen "normal" oder
"Selbsttest" erscheinen auf den Leitungen PBB 0 bzw.
PBB 1 des Speichers 80 A und sind über die Stecker J 5/J 6
mit den Anzeigelampen 44 bzw. 36 über einen National
Semiconductor 75 451 peripheren Interface-Treiber 110
(Fig. 6) verbunden. Das Trägersignal für den Tonalarm
erscheint auf der Leitung PA 0 des Speichers 80 B und ist
über die Stecker J 5/J 6 verbunden mit dem Tonalarmgeber
70 über einen ähnlichen peripheren Interface-Treiber 112
(Fig. 6). Der Schalter 42 wird direkt mit einer der
"Unterbrechung"-Leitungen des Mikroprozessors 78 verbunden.
Wenn der Schalter 42 niedergedrückt wird, wird
eine Unterbrechung erzeugt, was den Mikroprozessor 78 veranlaßt,
(wie unten beschrieben) die Steuerung auf ein
Programm zur zeitweisen Inaktivierung des Tonalarmgebers
70 zu übertragen.
Die Aktivierungssignale für das Mittel zur Erhöhung des
Druckes 14 und das Mittel zur Verminderung des Druckes 16,
die an den Leitungen PA 4 bzw. PA 5 des Speichers 80 B erscheinen,
sind über Stecker J 5/J 6 über einen dritten
peripheren Interface-Treiber 114 verbunden (Fig. 6).
Das Aktivierungssignal auf Leitung PA 4 wird verwendet,
um das Relais 115 freizugeben, das die
Netzspannung mit dem Mittel zur Erhöhung des Druckes
14 verbindet.
Ein 6,144-MHz-Quarzkristall-Oszillator 116 (Fig. 5) dient
als Haupttaktgeber für den Mikroprozessor 78. Die Taktgeber-
Frequenz wird durch den Mikroprozessor halbiert,
um ein 3,072-MHz-Signal an dem "CLK"-Ausgang des Mikroprozessors
78 zu schaffen, der wiederum zu dem Speicher
80 B geführt wird. Ein interner Zeitkreis am Speicher 80 B
teilt die "CLK"-Signalfrequenz durch fünf zur Erzeugung
eines 614,4-KHz-Signals, das wiederum an dem Analog/Digital-
Wandler 84 und dem Zeitkreis 86 liegt. (Die CLK-
Frequenz wird geteilt, weil das in dem bevorzugten Ausführungsbeispiel
verwendete Zeit-IC nur Frequenzen von
weniger als 2 MHz verarbeiten kann). Der Zeitkreis 86
erzeugt ein 600-Hz-Ausgangssignal, das zu dem Speicher
80 A geführt wird. Ein interner Zeitkreis des Speichers
80 A setzt das 600-Hz-Signal herab auf ein 3-Hz-Signal,
das, wie oben beschrieben, verwendet wird zur Verursachung
des Blinkens der Anzeige 38 oder 40, wenn ein
Zeit- oder Druckalarm ausgelöst wird.
Die Fig. 7A bis 7G zeigen in Form eines Flußdiagrammes
die Abfolge der Arbeitsschritte, mit denen der Mikroprozessor
78 programmiert ist. Zur Vereinfachung der Erklärung
des Programmes wird auf eine ins Einzelne gehende
Beschreibung der Steuersignale, die die Software erzeugt,
um die oben beschriebene Hardware zu betätigen, nicht beschrieben.
Dem Fachmann ist jedoch klar, daß z. B. zur
Beleuchtung der Selbsttest-Lampe 36 der Mikroprozessor
78 einen geeigneten Befehl erzeugen muß, durch
den ein Signal auf die Leitung PBB 1 des Speichers 80 B
gelegt wird, das mit der Anzeige-Lampe 36 über das
Interface 110 angeschlossen wird.
Das Hauptsteuerprogramm wird in Fig. 7A gezeigt. Nach
in Betrieb setzen der Speicher 80 A und 80 B, des
Display-Interfaces 96 und des Zeitkreises 86 zur Datenübertragung,
wird die Steuerung auf die "Selbsttest"-
Subroutine übertragen, wie in Fig. 7B gezeigt wird.
Die Selbsttest-Subroutine erzeugt geeignete Befehle
zur Speisung der Selbsttest-Lampe 36, der Blink-Display
36 und 40 und des Tonalarmgebers 70, bis der Rückstell-
Schalter 42 gedrückt wird, um den Selbsttest zu beenden,
wodurch der Tonalarmgeber abgeschaltet wird, die Displays
38 und 40 zur Anzeige von "000" gebracht werden und die
Steuerung auf das Hauptprogramm zurückgegeben wird.
Das Hauptprogramm übergibt die Steuerung danach auf die
"normal"-Subroutine, die in Fig. 7B gezeigt wird, diese
wiederum ruft wiederholend den "Druck setzen" und "Zeit
setzen"-Subroutinen auf, die in Fig. 7C bzw. 7D gezeigt
werden, bis der Schalter 60 gedrückt wird zum Aufblasen
der Manschette 10, woraufhin die Steuerung wieder auf
das Hauptprogramm übergeht.
Die Druck-setzen-Subroutine gibt die Steuerung einfach
auf die normal-Subroutine zurück, wenn der Druck-
messen/setzen-Schalter 46 nicht in die "setzen"-Position
gedrückt worden ist. Ist der Schalter 46 gedrückt, wird
der Druck in der Manschette in dem Display 38 angegeben.
Das Trägersignal für den Druckalarm "ALP" wird gesperrt,
so daß ein Unter- oder Überdruck-Alarm
während der Wahl des Manschettendrucks nicht ausgelöst
wird. Dann wird die Position des steigern/vermindern-
Schalters 48 geprüft. Ist der Schalter 48
in der neutralen Position, geht die Kontrolle auf
den Beginn der messen/setzen-Subroutine zurück.
Sonst wird der gespeicherte Wert des gewählten
Druckes erhöht oder vermindert innerhalb des Bereiches
zwischen 0 bis 400 mm Hg entsprechend der Position des
Schalters 48. Wird ein Druck von mehr als 400 mm Hg gewählt,
wird der Tonalarmgeber 70 ausgelöst, der höchste
wählbare Druck von 400 mm Hg wird auf dem Display 38
blinkend gezeigt. Software-Zeitkreise werden verwendet,
damit die Rückgabe der Steuerung auf den Anfang der
Druck-setzen-Subroutine verzögert wird für 0,5 sec
während der ersten 2,5 sec, während der die Schalter
46 und 48 niedergedrückt sind. Danach geht die Steuerung
alle 30 ms über auf den Anfang der Druck-setzen-Subroutine.
Das bedeutet, daß der Wert des vorgewählten
Druckes sich während der ersten 2,5 sec relativ langsam
(in 0,5 sec Intervallen) ändert, während es sich
danach relativ schnell ändert, was wiederum schnelle
oder langsame Betriebsweisen zur Erhöhung oder Erniedrigung
des vorgewählten Druckes schafft.
Die Zeit-setzen-Subroutine funktioniert genauso wie die
Druck-setzen-Subroutine mit der Ausnahme, daß die Stellung
der Schalter 50 und 52 geprüft werden und daß die
vorgewählte Zeit in dem Display 40 erscheint. Die Zeitdauer
für das Aufblasen der Manschette kann in einem
Bereich zwischen 0 und 180 Min. gewählt werden.
Wenn einer der Schalter 46 oder 50 freigegeben wird,
geht die Steuerung der Druck-setzen- oder Zeit-setzen-
Subroutinen über auf die normal-Subroutine, die, wie
gezeigt, weiterhin die Druck-setzen- und Zeit-setzen-
Subroutinen aufruft, bis der Schalter 60 gedrückt
wird zum Aufblasen der Manschette 10. Wenn der Schalter
60 gedrückt ist, gibt die normal-Subroutine die
Steuerung zurück an das Hauptprogramm. Das Hauptprogramm
startet dann einige interne Variablen und
setzt den internen Zähler für die verstrichene Zeit
auf 0.
Als nächstes ruft das Hauptprogramm die Druck-Nachstell-
Subroutine (Fig. 7E) die den Druckausgang des Umwandlers
88 abtastet und dann die Kontrolle auf das
Hauptprogramm zurückgibt, außer wenn der Zähler für
die verstrichene Zeit eine gerade Ziffer anzeigt. Dies
sichert, daß der Druck, der in dem Display 38 gezeigt
wird, nicht schneller als in 2-sec-Intervallen verändert
wird, was eine relativ "stabile" Ablesung
durch das Bedienungspersonal ermöglicht. Der von dem
Transducer 88 gemessene Druck wird jedoch jedesmal,
wenn die Druck-Nachstell-Subroutine erreicht wird,
getaktet. Der Wert, der in dem Display 38 auftritt,
ist der Durchschnitt von zwei Lesungen des Ausgangs
des Transducers 88 während der mindestens 2 sec
betragenden Display-Anzeige. Sowie ein neuer Wert
des gemessenen Druckes dargestellt wurde, geht die
Steuerung auf das Hauptprogramm zurück.
Das Hauptprogramm vergleicht den aktuellen Manschettendruck,
den die Druck-Nachstell-Druckroutine von dem Transducer
88 erhält, mit dem vorgewählten Manschettendruck.
Wenn der tatsächliche Manschettendruck geringer ist
als der vorgewählte Manschettendruck, geht die
Steuerung auf die Manschette-aufblasen-Subroutine
(Fig. 7E) über, die das Mittel zum Erhöhen des
Druckes 14 für etwa 2 sec aktiviert. (Das Mittel
zur Erhöhung des Druckes, das in der bevorzugten
Ausführungsform verwendet wird, steigert den Druck
in der Manschette 10 um etwa 9 mm Hg in 2 sec). Die
Steuerung wird dann zurück auf das Hauptprogramm
gegeben und dann auf die Zeit-Nachstell-Subroutine
(Fig. 7E), die einfach die vergangene Zeit von dem
Zeitkreis 56 liest und sie in dem Display 40 darstellt.
Die Zeit-Nachstell-Subroutine übergibt die
Steuerung dann auf das Hauptprogramm, das diesen
Zyklus fortsetzt, bis die Manschette 10 auf den vorgewählten
Druck aufgeblasen ist.
Wenn der tatsächliche Manschettendruck größer ist
als der vorgewählte Manschettendruck, wird die
Steuerung übergeben an die Netz-Prüf-Subroutine (Fig. 7F),
die den Tonalarmgeber 70 auslöst, wenn das "Netzausfall"-
Signal durch das Netzgerät erzeugt worden ist.
(Wenn der Schalter 42 gedrückt ist, wird eine Hardware-
Unterbrecher ausgelöst, was den Mikroprozessor veranlaßt,
die Steuerung auf die Alarm-Rückstell-Subroutine (Fig. 7E)
zu übergeben, in der die laufende Zeit in einer
"ADA" genannten Variablen gespeichert wird. Bevor der
Tonalarmgeber ausgelöst wird durch die Prüft-Netzausfall-
Subroutine, wird die laufende Zeit mit dem Wert
in der Variablen ADA verglichen. Beträgt die Differenz
mehr als 30 sec, ertönt der Alarm, ansonsten wird das
den Alarmtongeber auslösende Signal "AUD" gesperrt.
Der Schalter 42 setzt so den Tonalarmgeber für
höchstens 30 sec außer Betrieb).
Das Hauptprogramm ruft dann die Zeit-setzen- und
Druck-setzen-Subroutinen, um dem Operator die
Möglichkeit zu geben, neue Werte der Zeit und des
Druckes zu wählen, für den Fall, daß es erwünscht
ist, diese zu verändern, um einen medizinischen
Eingriff zu vollenden. Die Zeit-Nachstell-Subroutine
bringt dann die verstrichene Zeit, die auf dem
Display 40 gezeigt wird, auf den neuesten Stand.
Die Prüf-Zeit-Subroutine (Fig. 7F) wird dann aufgerufen,
damit bestimmt werden kann, ob die Manschette
10 für oder über die vorgewählte Zeit hinaus aufgeblasen
war, um gegebenenfalls den Tonalarmgeber auszulösen
und das Zeitalarmsignal "ALT" zu aktivieren,
damit die Zeit in dem Display 40 aufblinkt. Die
ADA-Variable wird wieder mit der laufenden Zeit
verglichen, damit festgestellt wird, ober der Tonalarmgeber
70 zeitweise inaktiviert wurde.
Als nächstes wird die Druck-Nachstell-Subroutine aufgerufen,
damit eine neue Lesung des tatsächlichen
Druckes in der Manschette 10 für die Druck-Prüf-
Subroutine (Fig. 7G) erhalten wird. Wenn der tatsächliche
Manschettendruck den vorgewählten Manschettendruck
um mehr als 6 mm Hg übersteigt, ruft die Druck-
Prüf-Subroutine die Überdruck--Subroutine (Fig. 7G) auf,
die den Tonalarmgeber 70 auslöst (wenn dieser nicht
durch den Schalter 42 zeitweise inaktiviert wurde)
und zeigt den Druck in dem Display 38 blinkend, wenn
der tatsächliche Manschettendruck den vorgewählten
Manschettendruck um mehr als 15 mm Hg übersteigt. Die
Überdruck-Subroutine ruft auch die Druck-mindern-Subroutine
(Fig. 7G) auf, die das Mittel zur Verminderung
des Druckes 16 aktiviert, wodurch der Manschettendruck
um etwa 3 mm Hg vermindert wird.
Wenn der tatsächliche Manschettendruck um mehr als
6 mm Hg unterhalb des vorgewählten Manschettendruckes
ist, ruft die Druck-Prüf-Subroutine die Unterdruck-
Subroutine (Fig. 7G) auf, um festzustellen, ob die
Differenz 15 mm Hg übersteigt. In diesem Fall wird
der Tonalarmgeber 70 ausgelöst (außer wenn dieser
durch den Schalter 42 zeitweise inaktiviert worden
ist) und der Druck wird blinkend in dem Display 38
dargestellt. Die Unterdruck-Subroutine ruft auch
die Manschette-aufblasen-Subroutine auf, wodurch
das Mittel zur Erhöhung des Druckes 14 für 5 sec
aktiviert wird, so daß der Manschettendruck etwas
erhöht wird.
Das Hauptprogramm arbeitet zyklisch durch Vergleichen
des tatsächlichen und des vorgewählten Manschettendruckes
weiter und löst die geeigneten Maßnahmen
aus.
Claims (5)
1. Pneumatisches Tourniquet mit einer aufblasbaren
Manschette, einer Drucksteigerungseinrichtung zum
Erhöhen des Manschettendrucks, einer Druckminderungseinrichtung
zum Senken des Manschettendrucks, einer
Druckmeßeinrichtung zum Messen des auf die Manschette
aufgegebenen Drucks, einer Druckwähleinrichtung
zum Einstellen eines gewünschten Manschettendrucks,
einer Vergleichseinrichtung zum Vergleichen des
gemessenen Drucks mit dem gewünschten Manschettendruck,
und einer Betätigungseinrichtung zum Betätigen
der Drucksteigerungseinrichtung in dem Fall, daß
der gemessene Druck geringer ist als der gewünschte
Manschettendruck, dadurch gekennzeichnet, daß die
Druckmeßeinrichtung (18)
ein dem jeweiligen Manschettendruck
entsprechendes elektrisches Ausgangssignal erzeugt,
daß die Druckwähleinrichtung (46, 48) ein dem gewünschten
Manschettendruck entsprechendes elektrisches Referenzsignal
erzeugt, daß die Betätigungseinrichtung die
Drucksteigerungseinrichtung (14) dann betätigt,
wenn das Ausgangssignal das Referenzsignal um einen vorgebbaren ersten
Betrag unterschreitet und die Druckminderungseinrichtung
(16) betätigt, wenn das Ausgangssignal das Referenzsignal um
einen vorgebbaren zweiten Betrag übersteigt, und daß
ein Alarmgeber (28) vorgesehen ist, der anspricht,
wenn das Ausgangssignal das Referenzsignal um einen vorgebbaren
dritten Betrag unterschreitet oder um einen vorgebbaren vierten Betrag
übersteigt, wobei der dritte Betrag größer ist als der erste Betrag und
der vierte Betrag größer ist als der zweite Betrag.
2. Pneumatisches Tourniquet nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß die
Druckmeßeinrichtung (18) über eine von einer Zuleitung
(12) zum Erhöhen oder Senken des Manschettendrucks
gesonderte Zuleitung (20) mit der Manschette (10)
verbunden ist.
3. Pneumatisches Tourniquet nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet, daß die
Druckminderungseinrichtung (16) ein elektromagnetisch betätigtes
Ablaßventil ist.
4. Pneumatisches Tourniquet nach einem der vorangehenden
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der
Alarmgeber (28) bei Ausfall der Netzspannungsversorgung
batteriegespeist aktiviert wird.
5. Pneumatisches Tourniquet nach einem der vorangehenden
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das
dem Manschettendruck entsprechende Ausgangssignal
und das Referenzsignal digitale Signale sind.
Applications Claiming Priority (1)
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