DE60217917T2

DE60217917T2 - Fuss-steuerung mit verriegelungsschaltung

Info

Publication number: DE60217917T2
Application number: DE2002617917
Authority: DE
Inventors: E. Michael Eden Prairie METZLER; Robert Pacific ALLYN; J. William Ballwin NEUBERT
Original assignee: Bausch and Lomb Inc
Current assignee: Bausch and Lomb Inc
Priority date: 2001-12-19
Filing date: 2002-12-06
Publication date: 2007-11-08
Anticipated expiration: 2022-12-07
Also published as: CA2469900A1; US6639332B2; CN1262257C; DE60217917D1; ES2278997T3; AU2002359643A1; CN1604763A; US20030111327A1; JP4224550B2; EP1460981B1; JP2005512676A; ATE352271T1; AU2002359643B2; WO2003053293A3; EP1460981A2; CA2469900C; AU2002359643B9; WO2003053293A2; JP2009006160A

Description

Hintergrund der Erfindung:
1. Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft Fußsteuereinrichtungen zur Verwendung in der Augenchirurgie.
2. Beschreibung des Stands der Technik:
Fußsteuereinrichtungen für Maschinenanlagen sind bekannt. Zum Beispiel offenbart US-A-5434457 einen Fußpedalsicherheitsschalter und eine Sicherheitsschaltung für Industriemaschinen, die effektiv den unbeabsichtigten Betrieb einer Maschine und unzulässige wiederholte Arbeitsabläufe einer Maschine ausschließen. Das Fußpedal ist vollständig in ein festes Gehäuse eingeschlossen, das eine Zugangstür aufweist, durch die jedesmal, wenn das Fußpedal betätigt wird, der Fuß eines Bedieners eingeführt wird. Die Sicherheitsschaltung umfaßt einen oder mehrere Grenzschalter, die den Status der Zugangsklappe anzeigen und eine Zeitgeberschaltung triggern, die eine Zeitspanne bereitstellt, innerhalb derer der Fußpedalschalter berührt werden muß, um die Maschine zu betreiben. Für einen zweiten Betrieb der Maschine muß der Fuß des Bedieners aus dem Gehäuse entfernt werden, was es ermöglicht, daß sich die Zugangsklappe schließt. Um den Betrieb der Maschine zu wiederholen, setzt der Bediener dann seinen Fuß wieder durch die Zugangsklappe auf das Fußpedal. Die Sicherheitsschaltung ist im Fußpedalschaltergehäuse eingebaut, um eine in sich abgeschlossene Einzelbetätigungsvorrichtung bereitzustellen, die leicht in vorhandene Maschinenanlagen eingebaut werden kann.
Fußsteuereinrichtungen für ophthalmische und andere Arten von Operationen sind wohlbekannt. Diese Fußsteuereinrichtungen enthalten typischerweise ein gaspedalähnliches Pedal, das sich sowohl in die vertikale als auch horizontale Richtung bewegt. Die Bewegung des Gaspedals steuert verschiedene chirurgische Instrumente und Einstellungen im chirurgischen System, abhängig von der besonderen Operation, die durchgeführt wird. Das Fußpedal steuert solche Dinge wie wieviel Energie einem Phakoemulsifikationshandstück oder pneumatischen Schere oder Glaskörperschneider zugeführt wird. Zusätzlich enthalten solche Fußsteuereinrichtungen typischerweise einen oder mehrere zusätzliche Knöpfe, die durch einen Benutzer aktiviert werden, indem er seinen Fuß auf den Knopf drückt. Diese Knöpfe steuern noch weitere Operationen des chirurgischen Geräts.
Bestimmte chirurgische Geräte erfordern es, daß eine Schutzverkleidung um und über dem Schalter ausgebildet ist, um eine unbeabsichtigte Aktivierung des Schalters zu verhindern. Ein solches Gerät kann zum Beispiel ein chirurgischer Laser sein. Offensichtlich würde es ein Benutzer nicht wollen, versehentlich einen Laserimpuls abzufeuern, und daher ist die Schutzverkleidung vorgesehen. Typischerweise sind im Stand der Technik solche schutzverkleideten Schalter von der Hauptfußsteuereinrichtung in der Augenchirurgie getrennt.
US 5568859 offenbart einen Fußschalter für Systeme wie Laserchirurgiesysteme, die eine Basis, einen Signalgenerator, der mit der Basis verbunden ist, und eine Abdeckung aufweist, die auf eine solche Weise drehbar mit der Basis verbunden ist, daß die Abdeckung von einer ersten geschlossenen Position zu einer zweiten geöffneten Position gedreht werden kann.
Es wäre sehr wünschenswert, eine Fußsteuereinrichtung mit einem gaspedalähnlichen Pedal zu erhalten, wie sie im Stand der Technik bekannt ist, die einen Fußschalter in sich einschließt, der eine Schutzverkleidung benötigt. Durch diese Kombination kann ein anderes Geräteteil auf dem Boden beseitigt werden, und der Benutzer, typischerweise ein Chirurg, wird die exakte Schalterstellung immer kennen.
Zusammenfassung der Erfindung
Erfindungsgemäß wird eine Fußsteuereinrichtung zur Verwendung mit einer Augenchirurgieanlage bereitgestellt, die aufweist:
eine Fußsteuereinrichtung mit einer Tür;
wobei die Tür eine Abdeckung für einen chirurgischen Schalter ist, wenn sich die Tür in einer geschlossenen Position befindet;
wobei die Tür eine Schutzverkleidung für den chirurgischen Schalter ist, wenn sich die Tür in einer offenen Position befindet;
in der die Fußsteuereinrichtung aufweist:
ein Türpositionssensor zum Sperren der Aktivierung des chirurgischen Schalters, sofern sich die Tür nicht in einer offenen Position befindet, und wobei die Tür so aufgebaut und angeordnet ist, daß sie als eine Fersenstütze dient, wenn sich die Tür in der geschlossenen Position befindet.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen:
1 stellt eine Fußsteuereinrichtung mit einer Tür in einer geschlossenen Position dar;
2 stellt eine Fußsteuereinrichtung mit einer Tür in einer offenen Position dar;
3 ist eine Darstellung eines erfindungsgemäßen Augenchirurgiesystems; und
4 ist ein Blockdiagramm einer Schalterverriegelungsschaltung gemäß eines Aspekts der vorliegenden Erfindung.
Detaillierte Beschreibung der bevorzugten Ausführungsform:
1 zeigt eine Fußsteuereinrichtung 10. Die Fußsteuereinrichtung 10 weist einen Körperabschnitt 12, ein gaspedalähnliches Pedal 14 und Steuerknöpfe 16 auf. Im Gebrauch ist die Fußsteuereinrichtung 10 typischerweise an ein (nicht gezeigtes) Augenchirurgiesystem angeschlossen, wie dem Millennium^®-System, das von Bausch & Lomb Inc. erhältlich ist. Die Fußsteuereinrichtung 10 aktiviert und steuert durch die Verwendung des gaspedalähnlichen Pedals 14 oder von Schaltern 16 verschiedene chirurgische Instrumente, wie wohlbekannt ist. Zusätzlich zum Pedal 14 und zu den Schaltern 16 bezieht die vorliegende Erfindung eine Tür 18 ein, die einen (unten gezeigten) Schalter 24 abdeckt. Die Tür 18 dient als eine Fersenstütze, wenn sie sich in einer geschlossenen Position der 1 befindet, und als eine Schalter-Schutzverkleidung, wenn sie sich in einer offenen Position der 2 befindet. Vorzugsweise weist die Tür 18 für den Komfort des Benutzers eine Fersenstützleiste 20 auf. Zusätzlich weist die Tür 18 vorzugsweise eine Zehenleiste 22 auf, um es zu ermöglichen, daß ein Chirurg die Tür 18 leicht öffnet. Jedoch ist zu beachten, daß die Fußsteuereinrichtung 10 eine oder mehrere Türen 18 aufweisen kann, die die Schalter 24 und/oder 16 abdecken.
2 zeigt die Fußsteuereinrichtung 10 mit der Tür 18 in einer offenen Position. Wie erkannt werden kann, ist der Schalter 24, der eine chirurgische Vorrichtung, wie einen Laser steuert, wirksam durch die Tür 18 schutzverkleidet, wodurch eine unabsichtliche Aktivierung des Schalters 24 verhindert wird. Vorzugsweise ist die Tür 18 federbelastet, so daß sich die Tür automatisch schließen wird, wenn sie sich nicht in einer offenen arretierten Position befindet.
Auf diese Weise ist der chirurgische Schalter 24, der eine Schutzverkleidung benötigt, günstig in eine ansonsten typische Fußsteuereinrichtung zur Verwendung in der Augenchirurgie eingebaut.
3 zeigt ein erfindungsgemäßes Augenchirurgiesystem 30, das aus einer Fußsteuereinrichtung 32, einem chirurgischen Bedienungsfeld 34 und optional einem Satellitenfußschalter 36 besteht. Das chirurgische Bedienungsfeld 34 kann aus einem Wagen 38, einer Basis oder Steuereinheit 40 und optional einer Erweiterungseinheit 42 bestehen. Die Fußsteuereinrichtung 32 und der Schalter 36 können, wie durch gestrichelte Linien 44 angezeigt, mit irgendeiner der Einheiten 38, 40 und 42 verbunden sein. Der optionale Satellitenfußschalter 36 wird über einen gemeinsamen Knoten 46 mit dem chirurgischen Bedienungsfeld 34 verbunden gezeigt. Es sollte erkannt werden, daß der Satellitenfußschalter 36 im allgemeinen einer chirurgischen Vorrichtung zugeordnet ist, wie einem chirurgischen Laser, und es im allgemeinen notwendig ist, daß er schutzverkleidet ist, wie oben erläutert.
In der Praxis kann es wünschenswert sein, daß zur Bequemlichkeit des Chirurgen ein solcher Satellitenschalter 36 vorhanden ist, so daß wenn sich der Chirurg um den Patienten bewegt, der Schalter 36 leichter als die Hauptfußsteuereinrichtung 32 bewegt wird. Aus Sicherheitsgründen kann es wünschenswert sein, daß eine Verriegelung oder ein Sicherheitshindernis an der Fußsteuereinrichtung 32 vorhanden ist, um sicherzustellen, daß der Schalter 24 nicht zufällig aktiviert wird.
Um sicherzustellen, daß der Schalter 24 an der Fußsteuereinrichtung 32 nicht versehentlich aktiviert wird, ist es wesentlich, daß ein Türpositionssensor 48 zur Sperrung der Aktivierung des chirurgischen Schalters 24 vorhanden ist, sofern sich die Tür 18 nicht in einer offenen Position befindet. Der Türpositionssensor 48 kann aus einem Magneten 50 in Kombination mit einem Halleffekt-IC 52 bestehen, um einen Halleffektsensor zu bilden. Dann, wenn sich der Magnet zu einer Position bewegt, die dem Halleffekt-IC 52 benachbart ist, wird der Schalter 24 freigegeben. Für Situationen, in denen eine Redundanz erwünscht ist, kann auch ein Türpräsenzsensor 54 zur Detektion verwendet werden, ob eine Tür an einer Fußsteuereinrichtung vorhanden ist. Wie der Sensor 48, kann der Sensor 54 aus einem Magneten 56 an der Tür 18 und einem Halleffekt-IC 58 bestehen. In ziemlich derselben Art, wie der Sensor 48 detektiert, daß sich die Tür in einer richtigen Position befindet, muß dann, wenn der Sensor 54 verwendet wird, die Präsenz der Tür 18 detektiert werden, bevor der Schalter 24 freigegeben wird. Das heißt, in einem solchen redundanten System wird der chirurgische Schalter 24 gesperrt, es sei denn die Tür ist vorhanden und offen, was durch die Sensoren 54 bzw. 48 detektiert wird. Die Notwendigkeit, daß die Tür 18 offen ist, bevor der Schalter 24 freigegeben wird, verhindert, daß ein Fremdkörper, der zwischen der Tür 18 und dem Schalter 24 festgeklemmt ist, das chirurgische Gerät beim Schließen der Tür 18 aktiviert.
In noch einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird der Satellitenschalter 36, der von der Fußsteuereinrichtung 32 getrennt, jedoch elektrisch mit ihr verbunden ist, durch die Sensoren 48 und 54 freigegeben. In einer solchen Konfiguration ist der Satellit 36 gesperrt, sofern sich die Tür 18 nicht in einer offenen Position befindet. Oder der Satellit 36 ist in einem redundanten System gesperrt, es sei denn die Tür ist vorhanden und befindet sich in einer offenen Position. Eine solche Konfiguration kann sehr wünschenswert sein, wenn das Bedienungsfeld 34 einen Laser umfaßt, der durch die Schalter 24 und/oder 36 gesteuert wird, da die versehentliche Betätigung des Schalters 24 oder Schalters 36 eine ernste Verletzung am Patienten oder anderen im Operationssaal verursachen kann.
Es sind verschiedene Ausführungsformen eines erfinderischen chirurgischen Systems 30 beschrieben worden. Die Sperrung der Fußsteuereinrichtung 32, des Schalters 24 und des Satellitenschalters 36 kann auch vom chirurgischen Bedienungsfeld 34 vorgenommen werden.
Es wird angemerkt, daß die Fußsteuereinrichtung 32 im wesentlichen mit der Fußsteuereinrichtung 10 identisch ist, außer daß die Sensoren 48 und 54 hinzugefügt worden sind.
4 zeigt ein Blockdiagramm einer Schaltung, die kommerziell erhältliche Halleffekt-ICs 52 und 58 enthält. Zusätzlich zum Halleffekt-IC 52 weist der Sensor 48 einen Schalter 60 auf (in einer bevorzugten Ausführungsform sind die Schalter 60 und 64 kombiniert, um den Schalter 24 zu bilden), der mit einem Relais 62 verbunden ist. Der Schalter 60 ist typischerweise elektrisch offen und nicht in Betrieb, es sei denn, das Halleffekt-IC 52 detektiert die Präsenz des Magneten 50, wobei in diesem Fall der Schalter 60 betrieben und freigegeben wird. In einem freigegebenen Zustand steuert der Schalter 60 dann das Relais 62. Das Relais 62 sendet dann ein Freigabesignal an das chirurgische Bedienungsfeld 34, das bewirkt, daß das chirurgische Instrument, das mit dem Schalter 24 verbunden ist, arbeitet. Falls eine Redundanz erwünscht ist, arbeitet der Hallef fekt-IC 58 dann mit dem Halleffekt-IC 52 zusammen, um den Schalter 24 und/oder 36 freizugeben oder zu sperren.
Der Schalter 64 und das Relais 66 stellen eine Redundanz für den Schalter 60 und das Relais 62 bereit. In einer Situation, wo der Schalter 60 in einer betriebenen und freigegebenen Position versagt hat, stellen der Schalter 64 und das Relais 66 sicher, daß das chirurgische Instrument, das an den Schalter 24 angeschlossen ist, nicht unabsichtlich freigegeben wird. In einer ähnlichen Weise verhindert der Halleffekt-IC 58 den unbeabsichtigten Betrieb aufgrund des Versagens des Halleffekt-IC 52. Daher werden nur das IC 52, der Schalter 64 und das Relais 62 zum Betrieb der Schaltung der 4 benötigt. Das IC 58, der Schalter 64 und das Relais 66 stellen eine Maßnahme zur Sicherheitsredundanz bereit.

Claims

Fußsteuereinrichtung (32) zur Verwendung mit einer Augenchirurgieanlage, die aufweist: eine Fußsteuereinrichtung mit einer Tür (18); wobei die Tür (18) eine Abdeckung für einen chirurgischen Schalter (24) ist, die aufgebaut und eingerichtet ist, als eine Fersenstütze zu dienen, wenn sich die Tür in einer geschlossenen Position befindet; wobei die Tür eine Schutzverkleidung für den chirurgischen Schalter ist, wenn sich die Tür in einer offenen Position befindet; dadurch gekennzeichnet, daß die Fußsteuereinrichtung aufweist: ein Türpositionssensor (48) zum Sperren der Aktivierung des chirurgischen Schalters (24), sofern sich die Tür nicht in einer offenen Position befindet.
Fußsteuereinrichtung nach Anspruch 1, wobei der Türpositionssensor (48) ein Halleffektsensor (52) ist.
Fußsteuereinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, wobei der chirurgische Schalter (24) eingerichtet ist, einen chirurgischen Laser zu steuern.
Fußsteuereinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, die ferner einen Satellitenschalter (36) aufweist, der getrennt, jedoch elektrisch mit der Fußsteuereinrichtung (32) verbunden ist, so daß der Satellitenschalter gesperrt ist, sofern sich die Tür (18) nicht in einer offenen Position befindet.
Fußsteuereinrichtung nach Anspruch 4, wobei der chirurgische Schalter (24) und der Satellitenschalter (36) eingerichtet sind, einen chirurgischen Laser zu steuern.
Fußsteuereinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, die ferner einen Türpräsenzsensor (54) aufweist, wobei der chirurgische Schalter (24) gesperrt ist, sofern der Türpräsenzsensor nicht die Präsenz der Tür detektiert und der Türpositionssensor (48) die Tür nicht in einer offenen Position detektiert.
Fußsteuereinrichtung nach Anspruch 6, wobei der Türpräsenzsensor (54) ein Halleffektsensor (58) ist.
Fußsteuereinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, die zusätzlich ein gaspedalähnliches Pedal (14) aufweist.
Augenchirurgieanlage (30), die aufweist: ein chirurgisches Bedienungsfeld (34); einen Laser, der an das chirurgische Bedienungsfeld angeschlossen ist und durch es gesteuert wird; eine Fußsteuereinrichtung (32) zur Aktivierung verschiedener chirurgischer Funktionen und Instrumente einschließlich des Lasers; wobei die Fußsteuereinrichtung gestaltet ist, wie in einem der vorhergehenden Ansprüche definiert.