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HINTERGRUND DER ERFINDUNG
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1. Bereich der Erfindung
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Die vorliegende Erfindung betrifft
im Allgemeinen Batteriemanagementsysteme und Batteriemanagementverfahren
für tragbare
elektronische Geräte,
welche Batterien verwenden. Insbesondere betrifft die vorliegende
Erfindung tragbare medizinische Geräte. Noch genauer betrifft die
vorliegende Erfindung Verfahren und Vorrichtungen zur Wartung und
zum Management von Batterien solcher tragbarer medizinischen Geräte.
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2. Beschreibung des Standes
der Technik
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Batteriemanagement ist ein Anliegen
von jedem tragbaren elektronischen Gerät, aber es ist ein primäres Anliegen
von tragbaren medizinischen Geräten.
Der Bedarf nach umfassenderer Batteriewartung bei tragbaren und
implantierbaren medizinischen Geräten wurde z. B. in dem U. S.
Patent Nr. 4, 080, 558 von Sullivan, dem U.S. Patent Nr. 5,411,537 von
Munshi und anderen, dem U.S. Patent Nr. 5,483,165 von Cameron und
anderen, und dem U.S. Patent Nr. 5,47 0,343 von Fincke und anderen
besonders erwähnt.
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Ein Defibrillator ist ein Gerät, welches
in der Lage ist, eine eingestellte Menge an elektrischer Energie
einem Herzen eines Patienten zuzuführen, um eine Herzrhythmusstörung zu
beenden. Für
tragbare Defibrillatoren werden Batterien eingesetzt, um die zugeführte elektrische
Energie bereitzustellen. Rückblickend
war die Wartung eines tragbaren Defibrillators problematisch, aufgrund
der unzureichenden Mittel, um ein umfassendes Management der Batterien
sicherzustellen. Während tragbare
medizinische Geräte
für ein
relativ lang andauerndes Überwachen bestimmt
sind und im Fall der tragbaren Defibrillatoren für eine therapeutische Schockzuführung für Patienten
mit einem Risiko für
einen plötzlichen
Herztod aufgrund einer Tachyarrhythmie bestimmt sind, ist ein umfassendes
Batteriemanagementprogramm wesentlich.
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Eine frühere Ausführung eines tragbaren Defibrillators
betraf das Sicherstellen, dass die Geräte geeignet funktionierten,
wenn sie benötigt
wurden. Probleme können
auftreten, wenn die Batterien der Defibrillatoren weniger als die
volle Kapazität
besitzen oder abgenutzt sind oder unabsichtlich aus ihren Ladegeräten genommen
sind, so dass die Batterien nicht funktionieren.
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Deshalb gibt es in der Industrie
für tragbare elektronische
Geräte
und insbesondere in der Industrie für tragbare medizinische elektronische
Geräte ein
Bedürfnis,
eine umfassende Methode zu implementieren, um den Patienten so genau
wie möglich über den
Zustand dieses Gerätes
des Patienten und insbesondere über
den Zustand der Batterie des Gerätes
zu informieren. Dieser Zustand sollte nicht nur die momentane Beschaffenheit
der Batterie des Gerätes
sondern auch andere Informationen, wie z. B. eine Anzeige, wie viel
Zeit verbleibt, in der das Gerät einsatzbereit
wäre, enthalten.
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Die EP-A-0 743 531 offenbart ein
Batteriemanagementsystem gemäß dem Oberbegriff
des unabhängigen
Anspruches 1. Insbesondere offenbart dieses Dokument ein Batteriemanagementsystem
für eine/n
Herzüberwachungseinrichtung/Defibrillator zum Überwachen
und zum Verabreichen einer Therapie bei einem behandelbaren Zustand
des Herzens. Das Batteriemanagementsystem umfasst eine Batterie
als eine tragbare Zufuhrvorrichtung für elektronische Energie mit
einem aufladbaren Batteriemittel und einem Datenspeicher-/Prozessor-Mittel.
Des Weiteren umfasst das Batteriemanagementsystem eine Basisstation
mit Aufnahmemitteln zum Aufnehmen der Batterie und umfassende Anschlussmittel zum
Verbinden der Basisstation mit der Batterie, um so Daten dazwischen
zu übertragen.
Die Basisstation umfasst auch Leistungszufuhrmittel zum Bereitstellen
eines Stromes zu den aufladbaren Batteriemitteln der Batterie durch
die Anschlussmittel, Computermittel, welche ausgestaltet sind, um
Informationen in der Form von Fehlerdaten mit dem Datenspeicher-/Prozessor-Mittel
der Batterie auszutauschen, und Wartungsmittel zum Bereitstellen
einer Anzeige des Betriebes der Batterie.
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Die US-A-5,626,143 offenbart ein ähnliches Batteriemanagementsystem
für ein
tragbares elektronisches Energiezufuhrgerät, welches jedoch nicht von
einem Patienten getragen wird. Des Weiteren offenbart die US-A-5,343,869
auch ein ähnliches
tragbares elektronisches Gerät,
welches zusammen mit seiner Batterie mit einer Basisstation verbunden
ist, um sowohl die Batterie wieder aufzuladen als auch um Daten
zwischen dem tragbaren elektronischen Gerät und der Basisstation zu übertragen.
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ZUSAMMENFASSUNG
DER ERFINDUNG
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Die vorliegende Erfindung wird vorzugsweise
in Verbindung mit einem von einem Patienten getragenen Energiezufuhrsystem
eingesetzt, um dem Körper
eines Patienten als Reaktion auf ein Auftreten eines behandelbaren
Zustandes eine elektrische Therapie zu verabreichen. Die vorliegende
Erfindung ist entwor fen, um den Zustand des Gerätes und insbesondere den Zustand
der Batterie des Gerätes ständig zu überwachen
und den Patienten darüber umfassend
zu informieren.
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Erfindungsgemäß werden ein Batteriemanagementsystem,
wie in Anspruch 1 definiert, und ein Batteriemanagementverfahren,
wie in Anspruch 31 definiert, bereitgestellt. Die abhängigen Ansprüche definieren
bevorzugte und vorteilhafte Ausführungsformen
der Erfindung.
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Das System besitzt einen Überwachungs-Defibrillator,
welcher durch den Patienten getragen wird. Der Überwachungs-Defibrillator überwacht das EKG des Patienten,
um lebensbedrohende Herzrhythmusstörungen zu erfassen und um wenn
nötigt
einen Herzschritt regulierenden oder Kammerflimmern beseitigenden
Schock zuzuführen. Der Überwachungs-Defibrillator
zeichnet Systembetriebs-Informationen und EKG-Signaldaten auf. Periodisch
wird der Patient aufgefordert, diese Informationen an einer Basisstation
des Patienten zu entladen. Dieses wird bewerkstelligt, wenn der Überwachungs-Defibrillator
mit der Basisstation des Patienten zu der Zeit verbunden ist, zu
der das Aufladen der Batterie eingeleitet wird. Somit ist die Basisstation des
Patienten mit dem Überwachungs-Defibrillator gekoppelt,
um periodisch die Batterie aufzuladen, das Gerät zu warten und Daten zu entladen.
Wenn ein Überwachungs-Defibrillator
in den Überwachungs-Schnittstellenverbinder
eingeführt
wird, fragt die Basisstation des Patienten den Zustand der Batterie
von der Überwachungseinrichtung
ab. Die Basisstation des Patienten analysiert diese Informationen
und kann Wartungsvorgänge
oder Mitteilungen für
den Patienten festlegen, wenn bestimmte Bedingungen zutreffen.
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Die primären Funktionen, welche durch
die Basisstation des Patienten ausgeführt werden, sind das Bereitstellen
von Schnittstellen für
die Datenkommunikation zu verschiedenen Komponenten des Systems,
Aufladen und Wartung des Batterieblocks, Wartung des Überwachungs-Defibrillators,
Abfragen und Speicherung der Daten des Überwachungs-Defibrillators,
Ermöglichen
der Initialisierung des Überwachungs-Defibrillators
mittels der Medizinerprogrammierkonsole und Bereitstellen einer
sichtbaren und hörbaren
Rückantwort
für Dialogeingriffe
des Patienten.
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Die Basisstation des Patienten stellt
Mittel bereit, um den Betrieb von verschiedenen Hardware-Funktionen
des Überwachungs-Defibrillators und
der Elektrodenhalterung zu simulieren. Dadurch kann die Basisstation
des Patienten überprüfen, ob die
Hardware des Überwachungs-Defibrillators
und der Elektrodenhalterung richtig funktioniert.
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Eine Medizinerprogrammierkonsole,
welche ein IBM PC-AT kompatibler Computer ist, wird auch eingesetzt.
Die Medizinerprogrammierkonsole ermöglicht das Programmieren der
Basisstation des Patienten und des Überwachungs-Defibrillators.
Eine durch den Patienten auf der Brust getragene Elektrodenhalterung
ist auch enthalten, welche Elektroden, um EKG-Signale von dem Herzen
zu erfassen, und Elektroden mit einem großen Oberflächenbereich, um Therapieimpulse
zu dem Herzen für
den Fall des Auftretens einer behandelbaren Herzrhythmusstörungen zuzuführen, beinhaltet.
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Der Überwachungs-Defibrillator zeigt
die verbleibende Zeit oder den Leistungsgrad an, mit welchem das
Gerät betrieben werden
könnte.
Die Vorrichtung berücksichtigt
die Häufigkeit
der Entladung und die Häufigkeit
des Einsatzes und die Energiemenge, welche der Batterie entnommen
wurde. Das Gerät überwacht
auch die Anzahl der Ladezyklen der Batterie, das Datum, zu dem die
Batterie montiert wurde und andere sachdienliche Informationen,
wie z. B. die Haltbarkeitsparameter des Batterieblocks.
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Der Überwachungs-Defibrillator besitzt selbst
eine Schaltung, um die Kapazität
der Batterie zu überwachen.
Wenn somit der Überwachungs-Defibrillator
irgend eine Art von Abnormalität
erfährt, zum
Beispiel wenn einige Komponenten beginnen, mehr Strom als den normalen
Strommittelwert des Gerätes
zu ziehen, erfasst die Schaltung die Abnormalität und der Strom schaltet einen
Vergleicher ein. Der Vergleicher alarmiert den Computer und die
verbleibende Betriebszeit des Batterieblocks wird entsprechend angepasst
und kann dem Patienten angezeigt werden.
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Die Basisstation des Patienten führt auch
periodisch eine Überprüfung der
Kapazität
bei dem Überwachungs-Defibrillator
durch, wenn der Überwachungs-Defibrillator
während
des Auflade- und Wartungsbetriebes mit der Basisstation des Patienten
gekoppelt ist. Dies ist eine umfassendere Überprüfung als diejenige, welche
bei dem Überwachungs-Defibrillator
intern durchgeführt
wird. Die Basisstation des Patienten kann die Batterie vollständig entladen,
sie vollständig
aufladen und dann die Batterie entladen. Der Strom, welcher entladen
wird, ist genau, somit kann der Prozessor über eine Zeitperiode berechnen,
ob die momentane Kapazität
der Batterie die Spezifikationen einhält. Faktoren wie die Ladungsmenge
und die Häufigkeit
einer Entladung werden berücksichtigt.
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Die Möglichkeit zu besitzen, die überwachenden
Funktionen bei dem Überwachungs-Defibrillator
als nur an einigen abgesetzten Basisstationen durchzuführen, ist
vorteilhaft, da die Batterie notwendigerweise in dem Überwachungs-Defibrillator
enthalten ist oder mittels eines elektrischen Verbinders an ihm
angebracht ist. Wenn der Patient sich von der Basisstation entfernt
hat, müsste
dieser Patient somit zu der Basisstation zurückkehren, um sicher zu sein, dass
ausreichend Kapazität
in der Batterie verblieben ist.
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Die Aufgaben und Vorteile der Erfindung werden
durch die folgende Beschreibung bestimmter vorliegender bevorzugter
Ausführungsformen
im Zusammenhang mit den beigefügten
Zeichnungen und den angehängten
Ansprüche
verständlich.
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KURZE BESCHREIBUNG
DER ZEICHNUNGEN
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1 ist
ein Blockdiagramm einer Basisstation eines Patienten, welches die
Basisstation eines Patienten, die Medizinerprogrammierkonsole und den Überwachungs-Defibrillator
darstellt, welcher entweder mit der Basisstation des Patienten oder
der Elektrodenhalterung verbunden ist.
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2 ist
ein Blockdiagramm, welches den Computer der Basisstation des Patienten,
eine Echtzeituhr, einen Zähler-Zeitmesser, einen
Analog-/Digital-Umsetzer und eine Ersatzbatterie und die Batterieverbindung
des Überwachungs-Defibrillators darstellt.
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3 ist
ein Blockdiagramm für
die Batterie-Lade-Testfunktion.
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4 ist
eine schematische perspektivische Ansicht des Überwachungs-Defibrillators
und der Basisstation des Patienten.
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5 ist
ein Blockdiagramm für
die Patienten-Schnittstellen-Funktionseinheit
der Basisstation des Patienten.
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DETAILLIERTE
BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
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Es wird eine Vorrichtung bereitgestellt,
um die Elektronik des Überwachungs-Defibrillators
und des darin vorhandenen wieder aufladbaren Batterieblocks zu überwachen
und zu halten. Das System 10 der vorliegenden Erfindung
ist schematisch in 1 dargestellt.
Wie aus 1 ersichtlich
ist, umfasst das vorliegende System 10 eine Anzahl von
zusammenhängenden
Komponenten. Ein Überwachungs-Defibrillator 12 ist
enthalten, welcher mittels einer Schnittstellen-Funktionseinheit 26 betriebsfähig entweder
mit einer Basisstation 30 eines Patienten oder einer Elektrodenhalterung 66 mit
zwei Gruppen von Elektroden 14, 16 verbindbar
ist. Eine Gruppe von Zufuhrelektroden 14 ist vorhanden,
um einen Herzrhythmus regulierenden oder Kammerflimmern beseitigenden
Schock zuzuführen,
wenn es für
einen Patienten nötig
ist. Eine andere Gruppe von Elektroden 16 führt Messvorgänge durch,
wodurch der physiologische Zustand eines Patienten überwacht
werden kann. Die Zufuhrelektroden 14 sind betriebsfähig mit
einem in dem Überwachungs-Defibrillator 12 befindlichen
Umsetzer-Defibrillator 19 verbunden. Die Elektrodenhalterung 66 besitzt
auch eine Patienten-Anzeige 24 mit der Fähigkeit
sichtbare Nachrichten darzustellen, Audionachrichten auszu sprechen und
Audioalarme zu aktivieren. Die Patienten-Anzeige 24 besitzt
auch verschiedene Knöpfe,
damit der Patienten eine Eingabe in das Gerät vornehmen kann. Die Arbeitsweise
der Elektrodenhalterung/des Überwachungs-Defibrillators
ist genauer in der parallel anhängigen
Anmeldung mit der Seriennummer 08/651,274 beschrieben, welche auf
den vorliegenden Rechtsnachfolger übertragen und hier durch eine
Referenz aufgenommen ist.
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Der Batterieblock 18 ist
verantwortlich, um die notwendige Leistung bereitzustellen, um die Schaltung
des Umsetzer-Defibrillators
zu betreiben, um den Herzrhythmus regulierenden oder Kammerflimmern
beseitigenden Schock zuzuführen.
Deshalb ist es wichtig, dass die Energiekapazität der Batterie 18 sichergestellt
ist. Der Überwachungs-Defibrillator setzt
vorzugsweise eine hoch energiedichte Nickel-Cadmium-Batterie ein.
Vorzugsweise umfasst die Batterie fünf 1,2-Volt-Zellen, welche
in Serie verbunden sechs Volt ergeben.
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Der Überwachungs-Defibrillator 12 besitzt auch
eine Batteriesteuerungsschaltung 20, welche die Batterie 18 aktivieren
kann, um ihre Ladung dem Umsetzer-Defibrillator 19 und
nachfolgend wenn nötig
den Zufuhrelektroden 14 zuzuführen. Die Batteriesteuerungsschaltung 20 ist
für bestimmte
Datenzustände
des Patienten verantwortlich. Aus diesem Grund ist die Batteriesteuerung 20 betriebsfähig mit dem
Datenspeicher/Prozessor 22 verbunden, welcher sich auch
in dem Überwachungs-Defibrillator 12 befindet.
Der Datenspeicher/Prozessor 22 empfängt Daten von den Messelektroden 16.
Der Datenspeicher/Prozessor 22 in dem Überwachungs-Defibrillator verwendet
vorzugsweise einen nicht flüchtigen Speicher.
Der Datenspeicher/Prozessor 22 speichert programmierbare
Systembetriebspa rameter, Systembetriebszustandsinformationen, digitalisierte EKG-Abschnitte
und die Ergebnisse der Hardwarediagnosetests. Diese Daten stellen
durch eine nachfolgende Analyse die Mittel bereit, welche die Rekonstruktion
von EKG-Vorfällen
und die Analyse des Geräteleistungsverhaltens
ermöglichen.
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Der Überwachungs-Defibrillator 12 ist
in der Lage verschiedene System- und Batterieüberprüfungen durchzuführen. Der
Energieverbrauch des Überwachungs-Defibrillators 12 wird
in Echtzeit erfasst, um die wertvolle verbleibende Energie der Batterie 18 pro
Ladung zu bestimmen. Die auf der Elektrodenhalterung 66 befindliche
Patienten-Anzeige 24 zeigt die verbleibende Betriebszeit
für die
Batterie 18 an. Der Patient kann auf diese Funktionen zu
jeder Zeit zugreifen, indem er einen Knopf auf der Patienten-Anzeige 24 drückt. Der
Laufzeitparameter ist über
die in der Schnittstellen-Funktionseinheit 26 befindliche
Kommunikationsschnittstelle für
einen externen Hauptrechner verfügbar.
Ein niedriger Batteriezustand, wie er durch den Überwachungs-Defibrillator 12 bestimmt
wird, wird in einem nicht flüchtigen Speicher
des Datenspeichers/Prozessors 22 festgehalten. Der Patient
wird auch durch die Patienten-Anzeige 24 über einen
niedrigen Batteriezustand alarmiert.
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Der Überwachungs-Defibrillator 12 überwacht
den Batteriestromverbrauch und nimmt, wenn nötig, eine geeignete Anpassung
des Batterielaufzeitparameters basierend auf der Prüfung des
Echtzeitstromverbrauchs des Überwachungs-Defibrillators
vor. Der Strom wird durch eine analoge Schaltung in dem Überwachungs-Defibrillator 12 überwacht
und wird bei einem Auslösepegel
des Stromes einem Vergleicher zugeführt. Die Spannung wird überwacht,
aber wird nicht an den Vergleicher gesendet.
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Der Auslösepegel ist ein Wert des Stromes, welcher
auf einem vorher berechneten mittleren Strom des schlimmsten Falles
(d. h. des Maximums) basiert, was für dieses Gerät erstellt
wurde. Für
die bestimmte bei der vorliegenden Erfindung eingesetzte Hardware
beträgt
der typische maximale Strom einer Messreihe (d. h. der Auslösepegelstrom)
74 Milliampere. Wenn der gemessene Strom den Auslösepegel übersteigt,
löst der
Vergleicher aus und der Analog-Digital-Umsetzer in dem Datenspeicher/Prozessor 22 wird
angewiesen, die analoge Darstellung des Stromes, welcher durch den Überwachungs-Defibrillator 12 gezogen
wird, zu lesen. Der Überwachungs-Defibrillator 12 misst
die Zeitspanne des übermäßigen Stromziehens
und die Menge des Stromes oberhalb des Auslösepegels. Auf der Grundlage der
gemessenen Messwerte wird die Zeit von dem Batterielaufzeitparameter
durch den Überwachungs-Defibrillator abgezogen.
Die aktualisierte verbleibende Laufzeit kann durch den Patienten
zu jeder Zeit abgefragt werden, wie vorab diskutiert.
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Solange der aktuelle, gemessene Strom
des Überwachungs-Defibrillators 12 geringer
als der Auslösepegelstrom
ist, nimmt der Datenspeicher/Prozessor 22 an, dass der
momentane Strom gleich dem Auslösestrom
ist, wenn er die Zeit von dem Batterielaufzeitparameter abzieht.
Deswegen gilt, obwohl der typische maximale Strom eines Durchlaufs
74 mA beträgt,
dass die Batterie 18 nahezu immer einen Strom unterhalb
von 74 Milliampere liefert.
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Der Patient hat die Möglichkeit,
Knöpfe
an der Patienten-Anzeige 24 zu
betätigen,
was, wenn es aktiviert wird, bewirkt, dass die verbleibende Laufzeit angezeigt
wird. Wenn ein Patient sehr aktiv ist, so dass dadurch eine der
Mess elektroden 16 abfällt oder
auf andere Weise von dem Patienten getrennt wird, ertönt ein Alarm.
Die Aktivierung dieses Alarms verbraucht auch Energie, welche von
der Laufzeit abgezogen wird.
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Die Strommesseigenschaft des Überwachungs-Defibrillators 12 umfasst
nicht einen durch den Umsetzer-Defibrillator 19 gezogenen
Strom. Der Überwachungs-Defibrillator 12 verfolgt
die Perioden, zu denen der Umsetzer-Defibrillator 19 aktiv
Strom von der Batterie 18 zieht und nimmt Anpassungen an der
Batterielaufzeit vor, um diesen Energieverlust auszugleichen.
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Der Überwachungs-Defibrillator 12 nimmt wegen
der Erschöpfung
der Kapazität
der Batterie 18 während
Perioden, wenn das Gerät
nicht eingesetzt wird, auch Anpassungen vor. Wenn es nicht im Einsatz
ist (z. B. wenn es auf einem Gestell lagert oder auf einem Tagesausflug
von dem Patienten als ein Reservegerät benutzt wird) schaltet sich
der Überwachungs-Defibrillator 12 in
bestimmten Abständen selbst
ein und nimmt Anpassungen an der Batterielaufzeit vor, um Energieverluste
aufgrund der Selbstentladung der Batterie und aufgrund des von den
Komponenten des Überwachungs-Defibrillators 12 gezogenen
Stroms, wenn diese abgeschaltet sind, auszugleichen.
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Der Überwachungs-Defibrillator 12 setzt Maßnahmen
ein, welche dazu bestimmt sind, eine Erschöpfung der Kapazität der Batterie 18 zu
mindern, um die verfügbar
Energie zu maximieren, wenn ein Behandlungsimpuls erforderlich ist.
Der Überwachungs-Defibrillator 12 ist
optimiert, seine Überwachungsfunktionen
so schnell wie möglich
auszuführen
und dann in eine Niedrigenergiebetriebsart zu kommen, bis die Überwachungsfunktionen
wieder ausgeführt
werden müssen.
Der Überwachungs- Defibrillator kann
in einer Niedrigenergiebetriebsart gehalten werden, wenn keine notwendigen
Systembetriebsfunktionen durchgeführt werden. Zusätzlich werden,
wenn möglich,
Starkstromgeräte
abgeschaltet, nachdem sie ihre erforderlichen Aufgaben erfüllt haben.
Ein Beispiel ist der Analog-Digital-Umsetzer. Indem eine Analog-Digital-Umsetzung
von Messungen am Beginn der Überwachungsfunktionen
eingeplant wird, kann der Analog-Digital-Umsetzer früher abgeschaltet
werden, als wenn Analog-Digital-Umsetzungen während der Überwachungsfunktionen eingestreut
werden.
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Wenn der Laufzeitparameter anzeigt,
dass die Erschöpfung
der Kapazität
der Batterie 18 ein Niveau erreicht hat, bei welchem die
Batterie 18 wieder aufgeladen werden sollte, wobei die
Basisstation 30 des Patienten verwendet wird, wird die
Patienten-Anzeige 24 dann für eine Meldung sorgen. Die
Meldung besteht aus sichtbaren und/oder hörbaren Hinweisen. Die Meldung
erfordert eine Bestätigung
durch den Patienten, bevor sie abgebrochen wird. Die Meldung wird
zu vorbestimmten Intervallen wiederholt, zum Beispiel jede 15 Minuten,
bis die Batterie 18 durch die Basisstation 30 des
Patienten wieder aufgeladen wird. Der Überwachungs-Defibrillator 12 kann
auch die verfügbare
Gerätebetriebszeit
(bevor die Batterie wieder aufgeladen wird) bestimmen, wobei zumindest
berücksichtigt
wird: (1) Anpassungen für
ein abnormal hohes Stromziehen des Geräts einschließlich von
Anpassungen für
den Betrieb des Umsetzers oder einen Betrieb von anderen hohen Strom
ziehenden Geräten
wie auch Anpassungen für übermäßiges Stromziehen
von einer defekten Komponente; (2) Anpassungen für ein normales Stromziehen
während
einer abgelaufenen Zeitdauer; (3) Anpassungen für Gerätestörungszustände, wie z. B. einen Fehler
eines Batterieladetests oder ein Problem beim Betrieb des Um setzers;
und (4) Anpassungen für
die Erschöpfung
der Batteriekapazität während Zeiten
des Nicht-Einsatzes. Die Patienten-Anzeige 24 oder Alarme,
können
verwendet werden, um den Patienten bezüglich der verfügbaren Gerätebetriebszeit
zu benachrichtigen.
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Der Überwachungs-Defibrillator 12 setzt auch
einen in dem Datenspeicher/Prozessor 22 befindlichen Analog-Digital-Umsetzer
ein, um die Spannung der Batterie 18 während des Betriebes des Umsetzer-Defibrillators 19 zu überwachen.
Der Umsetzer-Defibrillator 19 kann
entweder in einem schnellen Lademodus oder in einem langsamen Lademodus betrieben
werden. Der schnelle Lademodus minimiert die Zeit, um den Umsetzer-Defibrillator 19 zu
laden, aber mit einem maximierten Stromziehen von der Batterie 18.
Der langsame Lademodus minimiert die Kapazität des Ladestromes aber mit
einer längeren
Zeit, um den Umsetzer-Defibrillator 19 zu laden. Der Umsetzer-Defibrillator 19 wird
normalerweise in dem schnellen Lademodus betrieben.
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Wenn die Spannung der Batterie 18 unter
ein Niveau fällt,
bei welchem der Überwachungs-Defibrillator 12 den
Umsetzer-Defibrillator 19 zuverlässig betreiben
kann, schaltet der Überwachungs-Defibrillator 12 den
Umsetzer-Defibrillator 19 dann in einen langsamen Lademodus.
Dies ermöglicht
dem Spannungsniveau der Batterie 18, wieder ein Niveau
zu erlangen, bei welchem der Überwachungs-Defibrillator 12 wieder
zuverlässig
den Umsetzer-Defibrillator 19 betreiben kann. Eine Verwendung
des langsamen Lademodus erlaubt dem Umsetzer, betrieben zu werden
und einen Therapieimpuls dem Patienten zuzuführen, wenn die Kapazität der Batterie 18 niedrig
ist.
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Wenn während des Betriebes des Umsetzer-Defibrillators 19 in
dem langsamen Lademodus die Spannung der Batterie 18 unter
ein Niveau fällt, bei
welchem der Überwachungs-Defibrillator 12 den Umsetzer-Defibrillator 19 zuverlässig betreiben
kann, deaktiviert der Überwachungs-Defibrillator 12 den Umsetzer
und bewertet die in dem Umsetzer gespeicherte Energieeigenschaft.
Wenn die in dem Umsetzer gespeicherte Energie ausreicht, zumindest
einen minimalen Energieimpuls zuzuführen, wie zum Beispiel 30 Joule,
dann wird der Behandlungszyklus mit der Zufuhr der verfügbaren Energie
fortgesetzt. Wenn nicht genug Energie in dem Umsetzer gespeichert
ist, um einen minimalen Energieimpuls zuzuführen, dann wird der Umsetzer
entladen. Zusätzlich wird
eine Meldung ausgegeben, dass das Gerät abgeschaltet ist und für medizinischen
Beistand für
den Patienten gesorgt werden soll, wobei die Patienten-Anzeige 24 verwendet
wird.
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Wenn der Überwachungs-Defibrillator 12 feststellt,
dass die Kapazität
der Batterie 18 unter ein Niveau gefallen ist, bei welchem
die Systemleistungsdaten in Gefahr sind, verfälscht zu werden, dann schaltet
der Überwachungs-Defibrillator 12 die Betriebsleistung
ab. Die Abschaltung der Betriebsleistung erhält die verbleibende Kapazität der Batterie 18,
um den Datenspeicher/Prozessor 22 aufrecht zu halten. Die
Integrität
des Datenspeichers ist wesentlich, um den angemessenen Betrieb des
Gerätes zu
bewerten. Da dieses niedrige Niveau der Kapazität der Batterie 18 für einen
zuverlässigen
Betrieb des Überwachungs-Defibrillators
unangemessen ist, ist die bestmögliche
Verwendung der verbleibenden Kapazität der Batterie 18,
die in dem Datenspeicher/Prozessor 22 gespeicherte Betriebshistorie
des Gerätes
zu erhalten. Wenn dieser Zustand erreicht worden ist, weigert sich
der Überwachungs- Defibrillator, eingeschaltet
zu werden, bis er mit der Basisstation 30 des Patienten
verbunden ist. Wenn erforderlich stellt die Basisstation 30 des
Patienten dem Überwachungs-Defibrillator 12 zusätzliche
Energie bereit, um ein angemessenes Funktionieren während dieses
Einschaltvorganges sicherzustellen. Die Basisstation des Patienten
holt dann die Betriebshistorie von dem Überwachungs-Defibrillator 12 ab
und lädt
die Batterie 18 wieder auf.
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Der in dem Datenspeicher/Prozessor 22 befindliche
Analog-Digital-Umsetzer
wird bei jedem Zwischenzyklus eingeschaltet, um die analogen Eingänge abzufragen.
Dieser Zwischenzyklus ist vorzugsweise jede 5 Millisekunden, was
im Allgemeinen der EKG-Abfragerate entspricht. Nach dem Abfragen der
analogen Eingänge
wird der Analog-Digital-Umsetzer abgeschaltet, um Batterieleistung
zu sparen. Es gibt ganze Abschnitte des Überwachungs-Defibrillators 12,
welche periodisch in einen Niederstromschlafmodus fallen.
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Routinemäßig wird der Patient aufgefordert, den Überwachungs-Defibrillator 12 mit
der Basisstation 30 des Patienten (siehe 4) zu koppeln. Wenn der Überwachungs-Defibrillator 12 von
der Elektrodenhalterung 66 entfernt wird und in die Aufnahme 31 der
Basisstation des Patienten eingeführt wird, wird eine Verbindung
zwischen der Überwachungs-Defibrillator-Schnittstelle 26 und
einer in der Basisstation 30 des Patienten befindlichen Überwachungs-Defibrillator-Schnittstelle 32 aufgebaut.
Die Überwachungs-Defibrillator-Schnittstelle 32 der
Basisstation des Patienten ist somit betriebsfähig mit dem Datenspeicher/Prozessor 22 des Überwachungs-Defibrillators 12 verbunden.
Ruf diese Weise kann die Überwachungs-Defibrillator-Schnittstelle 32 Informationen
aus dem Speicher der Datenspeicher/Prozessor-Schaltung 22 herunterladen;
d. h. Informationen, welche sowohl von den Messelektroden 16,
welche die physiologischen Daten des Patienten betreffen, als auch
von der Batteriesteuerungsschaltung 20, welche die Betriebshistorie
des Überwachungs-Defibrillators 12 betreffen,
aufgenommen wurden.
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Die Überwachungs-Defibrillator-Schnittstelle 32 der
Basisstation 30 des Patienten ist auch betriebsfähig mit
der Batterie 18 verbunden. Auf diese Weise kann die Basisstation 30 des
Patienten umfassende Tests wie für
die Betriebsparameter der Batterie 18 durchführen. Ferner
kann auch ein Aufladen der Batterie 18 durch die Überwachungs-Defibrillator-Schnittstelle 32 durchgeführt werden.
Die Batterie 18 jedes Überwachungs-Defibrillators 12 erfordert ein
periodisches Aufladen. Deshalb müssen Überwachungs-Defibrillatoren 12,
welche nicht verwendet werden, auf einem Ladeanschluss der Basisstation des
Patienten gelagert sein (d. h. mit der Überwachungs-Defibrillator-Schnittstelle 32 gekoppelt
sein), wo sie sich einem Auflade- und Wartungsbetrieb unterziehen.
Die Basisstation 30 des Patienten stellt dem Patienten über eine
Sichtanzeige die Batteriezustandsinformationen bereit, welche Anzeigelichter wie
auch hörbare
Alarme umfassen, die durch die Patientenschnittstelle 46 bereitgestellt
werden.
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Die erforderliche Leistung, um die
Batterie 18 des Überwachungs-Defibrillators 12 zu
laden, wird entweder durch eine interne oder eine externe Stromquelle
bereitgestellt. Wie in 1 dargestellt
kann eine interne Stromquelle 38 eingesetzt werden, welche
betriebsfähig
mit der Ladeschnittstellen-Funktionseinheit 34 verbunden
ist. Ein Typ von Stromquelle 38 mit einem Schalter wird
bevorzugt. Jedoch kann auch ein linearer Stromquellentyp 38 eingesetzt
werden. Wenn ein linearer Stromquellentyp 38 eingesetzt
wird, sind ein Kühlblech
und ein Ventilator in der Basisstation 30 des Patienten
erforderlich. Der Einsatz eines Typs von Stromquelle 38 mit
Schalter würde
den Ventilator vermeiden, die Größe des Kühlblechs
verringern und würde
die Größe der Systembaueinheit
verringern und wird somit bevorzugt.
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Die Stromquelle 38 verwendet
eine Leistungseingangs-Funktionseinheit 36.
Die Leistungseingangs-Funktionseinheit 36 stellt einen
Standardleistungseingangsverbinder vom Typ IEC 320 bereit. Die Leistungseingangs-Funktionseinheit 36 funktioniert
in einem großen
Bereich von standardisierten haushaltsüblichen internationalen Spannungen
und Frequenzen. Die Leistungseingangs-Funktionseinheit 36 soll
vorzugsweise ein standardisiertes internationales "1/0"-Symbol als Leistungsstatusanzeige verwenden.
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Die Überwachungs-Defibrillator-Schnittstelle 32 ist
betriebsfähig
mit der Ladeschnittstellen-Funktionseinheit 34 in der Basisstation 30 des Patienten
verbunden. Die Ladeschnittstellen-Funktionseinheit 34 stellt
eine standardisierte PC-AT kompatible Schnittstelle vom Typ ISA
bereit und stellt alle notwendigen Bussignale für eine Computersteuerung der
verschiedenen Ladeschnittstellen-Funktionseinheitfunktionen bereit.
Auf diese Weise werden die von dem Datenspeicher/Prozessor 22 des Überwachungs-Defibrillators 12 durch
die Überwachungs-Defibrillator-Schnittstelle 32 aufgenommenen
Daten einem Computer 40 bereitgestellt. Auf diese Weise
wird dann eine Kommunikation aufgebaut, um Betriebsdaten zu dem
Massendatenspeicherbereich 42 der Basisstation des Patienten
zu übertragen.
Diese Daten sind eine Aufnahme des Geräteleis tungsverhaltens und jegliche
EKG-Daten, welche in dem Überwachungs-Defibrillator 12 während der Überwachung
des Patienten gespeichert worden sind.
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Deshalb löst die Basisstation des Patienten Datenabfrageoperationen
von dem Überwachungs-Defibrillator 12 aus,
wenn Betriebs- oder EKG-Daten in dem internen Speicher, welcher
in dem Datenspeicher/Prozessor 22 des Überwachungs-Defibrillators 12 vorhanden
ist, gespeichert sind. Als Teil einer normalen Wartung des Überwachungs-Defibrillators 12 werden
diese Daten zu der Basisstation 30 des Patienten für eine Langzeitdatenspeicherung 42 übertragen.
Die Basisstation 30 des Patienten kann aufgenommene Daten
auf einer austauschbaren Diskette, einer austauschbaren oder fest
eingebauten Festplatte oder anderen austauschbaren Medien speichern.
Bei der bevorzugten Ausführungsform werden
die Daten auf einer fest eingebauten Festplatte gespeichert. Nach
einem erfolgreichen Abschluss der Datenübertragung erteilt der Computer 40 der
Basisstation 30 des Patienten über die Überwachungs-Defibrillator-Schnittstelle 32 dem Überwachungs-Defibrillator 12 ein
Kommando zum Löschen des
Speichers. Dieses Kommando löscht
den temporären
Speicher in dem Datenspeicher/Prozessor 22 in dem Überwachungs-Defibrillator 12.
Bei der austauschbare Medien einsetzenden Ausführungsform meldet die Basisstation
des Patienten dem Patienten, wenn ein Austausch des austauschbaren
Mediums erforderlich ist, weil der verbleibende Speicherbereich
unangemessen ist.
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Der bei der Basisstation 30 des
Patienten eingesetzte Computer 40 enthält eine System integrierte
PC-AT-kompatible Computerarchitektur. Der Computer 40 setzt
vorzugsweise eine Zentraleinheit vom Typ IntelTM 80 × 86 mit
einem Leistungsver halten, was nicht geringer als das von einem IntelTM-Prozessor
80386SX mit 25 MHz ist, ein. Der Computer 40 besitzt vorzugsweise
zwei standardisierte serielle Anschlüsse vom Typ PC-AT. Ein Modemschnittstellenanschluss 44 sollte
auch verfügbar
sein, um den Computer 40 mit einem Telefonmodem (nicht
dargestellt) zu verbinden. Die Modemschnittstelle 44 ist entworfen,
um an ein Telefonmodem mit einer Datenrate von nicht weniger als
14,4 kpbs angeschlossen zu werden. Das Modem ist vorzugsweise an
den Einplatinen-Computer 40 mittels einer seiner seriellen Anschlüsse angeschlossen.
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Eine Schnittstelle 48 einer
Medizinerprogrammierkonsole ("PPC") sorgt für eine Kommunikationsverbindung
von der Basisstation des Patienten ("PBS") 30 zu
einer Medizinerprogrammierkonsole 70. Die Medizinerprogrammierkonsolen-Schnittstelle 48 enthält eine
Ethernet-Kommunikations-Funktionseinheit 52,
um eine standardisierte 10 Mbps-Datenverbindung
zu der Medizinerprogrammierkonsole 70 bereitzustellen.
Diese Funktionseinheit 52 ist vorzugsweise mittels eines
Externbusses 54 an den Einplatinen-Computer 40 angeschlossen.
Datenübertragungen
zwischen der Basisstation des Patienten 30 und der Medizinerprogrammierkonsole 70 werden mittels
des Ethernet-Anschlusses 52 abgewickelt. Dadurch kann die
durch den Überwachungs-Defibrillator 12 erzeugte
Datenmenge in einer vernünftigen Zeit
während
der periodischen Besuche des Patienten in dem Büro des Mediziners herunter
geladen werden. Die externe Konsolenverbindung für die Hochgeschwindigkeitsdatenverbindung
der Medizinerprogrammierkonsole 70 kann einen standardisierten
Buchsenverbinder vom Typ BNC verwenden. Ein serieller Kommunikationsanschluss 50 ist
auch Teil der Medizinerprogrammierkonsolen-Schnittstelle 48 und
sorgt für
eine Verbindung des Computers 40 mit der Mediziner programmierkonsole 70.
Eine Datenübertragung
von der Basisstation 30 des Patienten zu der Medizinerprogrammierkonsole 70 kann
auch mittels einer Hochgeschwindigkeitsmodemschnittstelle 44 von
der Wohnstätte
des Patienten erfolgen.
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Der Computer 40 ist funktionsfähig mit
einem Externbus 54 vom Typ ISA verbunden. Der Externbus 54 ist
entworfen, um bis zu vier 16-Bit-Erweiterungskarten unterstützen zu
können.
Der Computer 40 verwendet den Externbus 54, um
Kommunikation, Steuerungs- und Zustands-Übertragungen zu und von der
Ladeschnittstellen-Funktionseinheit 34 und der Ethernet-Kommunikations-Funktionseinheit 52 der
Medizinerprogrammierkonsolen-Schnittstelle 48 zu ermöglichen.
Der Externbus 54 stellt dem Computer 40 und der
Ethernet-Kommunikations-Funktionseinheit 52 auch
Energie von der Ladeschnittstellen-Funktionseinheit 34 zur Verfügung.
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Das Betriebssystem und die Anwendersoftware
für die
Basisstation 30 des Patienten können auf einem Rotationsmedium
in dem Massendatenspeicherbereich 42 gespeichert werden.
Die bevorzugte Ausführungsform
bettet jedoch diese Software in einen nicht flüchtigen Festwertspeicher, wie
z. B. einen EEPROM oder einen FLASH-Speicher, ein. Diese Ausführungsformen
erlauben dem Gerät,
ohne Bedarf nach einem Rotationsmedium zu arbeiten. Zusätzlich ist
ein nicht flüchtiger
Speicher bereitgestellt, um bestimmte Herstellungsinformationen
und Geräte
spezifische Daten zu speichern. Diese Speicherstellen werden nur
während
des Beginns des Herstellungsverfahrens beschrieben und dann durch Hardwaremittel
schreibgeschützt.
Wie in 2 dargestellt
kann eine Echtzeituhr in Verbindung mit dem Computer 40 implementiert
sein, um das Datum und die Uhrzeit der Taginformationen zu erhalten.
Die Uhr besitzt eine Ersatzenergiequelle 62, welche bereitgestellt
ist, um den Betrieb aufrechtzuerhalten, wenn die Energiequelle von
der Basisstation des Patienten entfernt wird. Ein Zähler-Zeitmesser 72 ist
vorhanden, um zeitkritische Arbeitsvorgänge zu koordinieren.
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Der Computer 40 der Basisstation
des Patienten steuert ein Aufladen der Batterie, sowohl ein Schnell-Laden
als auch ein Erhaltungsladen, bis der Punkt der Vollladung erreicht
ist. Der Computer 40 steuert auch, wenn erforderlich, ein
Entladen der Batterie 18. Ein Batteriekapazitätstest wird
periodisch ausgeführt,
um die gespeicherte Energiekapazität des Batterieblocks 18 des Überwachungs-Defibrillators
zu überprüfen. Der
Systemprozessor 40 steuert alle Batteriekapazitätsmessoperationen,
indem die Batterie 18 auf ein definiertes Ausgangsniveau
entladen wird, die Batterie 18 schnell voll geladen wird, wobei
ein festgelegter Entladezyklus implementiert ist, um die Batterie 18 zu
entleeren, und wobei die momentane Energiekapazität berechnet
wird. Dieses Verfahren kann feststellen, ob eine mangelhafte Zelle in
dem Batterieblock vorhanden ist oder die gemessene Batteriekapazität geringer
als eine definierte zulässige
Grenze ist.
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Die Patientenschnittstellen-Funktionseinheit 46,
wie in 5 dargestellt,
kann eine optische Anzeige 47, Batteriezustands-LED-Anzeigen 51,
einen Bestätigungsdruckknopf 57 und
einen Umgebungslichtsensor 49 besitzen. Die Patientenschnittstellen-Funktionseinheit 46 kann
funktionsfähig
der Ladeschnittstellen-Funktionseinheit 34 und dem Analog-Digital-Umsetzer 64 zugeordnet
sein. Der Analog-Digital-Umsetzer 64 ist vorzugsweise mit
einem Analogmultiplexer in der Basisstation 30 des Patienten
vorhanden. Dieser Analog-Digital- Umsetzer 64 ermöglicht dem
einzelnen Bordcomputer 40 (1), den
Ladestrom der Lade-/Entlade-Einheit 34, den Entladestrom
der Lade-/Entlade-Einheit 34, die an der Überwachungs-Defibrillator-Schnittstelle 32 vorhandene
Batteriespannung, den Umgebungslichtsensor 49 der Patientenschnittstellen-Funktionseinheit 46 und
die Umgebungstemperatur in dem Gehäuse der Basisstation 30 des
Patienten mittels eines Temperaturfühlers 55 (dargestellt
in 2) zu überwachen.
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Wieder mit Bezug auf 1 zeigt die Patientenschnittstelle 46 in
der Basisstation 30 des Patienten den Zustand der Überwachungs-Defibrillatorbatterie 18 während des
Batteriekapazitätstestzyklus an.
Die Patientenschnittstelle 46 enthält vorzugsweise eine an der
vorderen Bedienplatte angebrachte Anzeige 47 von einem
Vakuum fluoreszierenden (VF) Typ (dargestellt in 4). Diese Anzeige 47 kann vom
Zeichentyp sein mit standardisierten 5 mm, 5 × 7 Punktzeichen. Die PBS-Anzeige 47 ist
vorzugsweise in einer der folgenden Konfigurationen angeordnet:
2 Zeilen mit 40 Zeichen oder 4 Zeilen mit 20 Zeichen. Die PBS-Anzeige 47 wird
durch den einzelnen Baugruppencomputer 40 mittels der Ladeschnittstellen-Funktionseinheit 34 über eine
parallele Datenschnittstelle gesteuert. Als eine Alternative kann
eine grafische LCD für
die PBS-Anzeige 47 eingesetzt werden. Wenn eine LCD-Anzeige
verwendet wird, kann die Basisstation des Patienten einen Umgebungslichtsensor 49 besitzen,
um die LCD-Hintergrundbeleuchtung für eine verbesserte Lesbarkeit
zu steuern.
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Zusätzlich verfolgt die Basisstation 30 des Patienten
die Verwendung der Batterie 18 und benachrichtigt den Patienten,
wenn ein Austausch der Batterie 18 erforderlich ist. Wenn
die Verfallsparameter der Batterie 18 überschritten worden sind (das
Ablaufdatum oder die Anzahl der Ladezyklen), kann die Batterie 18 noch
von dem Überwachungs-Defibrillator 12 verwendet
werden, aber der Patient wird benachrichtigt, den Überwachungs-Defibrillator 12 sobald
wie möglich
zu ersetzen. Die Anzahl der bezüglich
der Batterie 18 ausgeführten
Ladezyklen werden in dem Speicher des Datenspeichers/Prozessors 22 des Überwachungs-Defibrillators
festgehalten. Auch das Datum, wann die Batterie in dem Überwachungs-Defibrillator 12 montiert
wurde, der Typ der in der Batterie 18 eingesetzten Zelle
und das Ablaufdatum der Batterie 18, wie jegliche anderen
entsprechenden Informationen werden in dem Datenspeicher/Prozessor 22 des Überwachungs-Defibrillators gespeichert.
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Die Kommunikationsschnittstelle wird
erzeugt, wenn die Basisstation 30 des Patienten und der
angebrachte Überwachungs-Defibrillator 12 mit der
Medizinerprogrammierkonsole 70 verbunden wird und wird
während
der anfänglichen
Konfigurationsprogrammierung des Überwachungs-Defibrillators 12 eingesetzt.
Vorzugsweise werden die folgenden Informationen konfiguriert: Name,
Adresse, Telefonnummer, Krankenhaus, begleitender Mediziner, Medikationen; Überwachungs-Defibrillator-Erkennungs- und Behandlungs-Parameter,
wie z. B. Herzfrequenzschwelle oder Abschaltfrequenz, in Therapiepulsen
zuzuführende
Defibrillationsenergie; und Herstellungsdaten des Überwachungs-Defibrillators, wie
z. B. Geräteseriennummern,
Batterieblock des Überwachungs-Defibrillators
und Ablaufdatum, Elektrodenhalterung(en) und Ablaufdatum(daten).
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Ein Datenkommunikationsprotokoll
ermöglicht
die Übertragung
der digitalen Informationen zwischen der Basisstation 30 des
Patienten und der Medizinerprogrammierkonsole 70. Dieses
Pro tokoll besteht aus Übertragungsdaten
in Blöcken
oder Rahmen. Um die Integrität
der übertragenen
und empfangenen Daten sicherzustellen; führt das Protokoll Fehlerprüftechniken
aus.
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Das Kommunikationsprotokoll von der
Basisstation 30 des Patienten zu der Medizinerprogrammierkonsole 70 besteht
aus Übertragungsdaten
in Rahmen. Kommunikationsrahmen werden mittels des seriellen Kommunikationsanschlusses 50 übertragen.
Hardware-Steuerleitungen des seriellen Kommunikationsanschlusses 50 werden
eingesetzt, um für
einen Quittungsaustausch zwischen der Basisstation 30 des
Patienten und der Medizinerprogrammierkonsole 70 zu sorgen,
was die Rahmengrenzen absteckt. Jeder Kommunikationszyklus besteht
aus einem Befehlsrahmen, welcher von der Medizinerprogrammierkonsole 70 zu
der Basisstation 30 des Patienten gesendet wird, gefolgt
von einem Antwortrahmen, welcher von der Basisstation 30 des
Patienten zu der Medizinerprogrammierkonsole 70 gesendet
wird. Jeder Befehlsrahmen enthält
einen Befehlscode gefolgt von irgendwelchen relevanten Daten, gefolgt
von einem Fehlerprüfcode,
wie z. B. einem CRC-Code.
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Wenn der Befehl erfolgreich durch
die Basisstation 30 des Patienten verarbeitet wurde, sendet die
Basisstation 30 des Patienten einen Antwortrahmen zurück, welcher
ein ACK-Code enthält,
gefolgt von dem originalen empfangenen Befehlscode, gefolgt von
irgendwelchen relevanten Daten, gefolgt von einem Fehlerprüfcode, wie
z. B. einem CRC-Code.
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Wenn der Befehl nicht erfolgreich
durch die Basisstation 30 des Patienten verarbeitet wurde, sendet
die Basisstation 30 des Patienten einen Antwortrahmen zurück, welcher
einen NAK-Code enthält, gefolgt
von dem originalen empfangenen Befehls code, gefolgt von irgendwelchen
relevanten Daten, gefolgt von einem Fehlerprüfcode, wie z. B. einem CRC-Code.
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Wenn ein Befehlsrahmen von der Basisstation 30 des
Patienten empfangen wird, welcher einen ungültigen Fehlerprüfcode enthält, ignoriert
die Basisstation 30 des Patienten den Kommunikationsrahmen.
Die Medizinerprogrammierkonsole 70 ist verantwortlich,
die Antwort der Basisstation 30 des Patienten zu überwachen.
Wenn die Basisstation 30 des Patienten auf einen Befehlsrahmen
nicht antwortet, kann die Medizinerprogrammierkonsole 70 den
Rahmen nochmals senden.
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Wenn ein Antwortrahmen von der Medizinerprogrammierkonsole 70 empfangen
wird, welcher einen ungültigen
Fehlerprüfcode
enthält,
kann die Medizinerprogrammierkonsole 70 den Rahmen nochmals
senden.
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Ein anderes Datenkommunikationsprotokoll ermöglicht die Übertragung
von digitalen Informationen zwischen dem Überwachungs-Defibrillator 12 und
der Basisstation 30 des Patienten. Das Protokoll besteht
aus Übertragungsdaten
in Blöcken
oder Rahmen.
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Das Kommunikationsprotokoll von der
Basisstation des Patienten ("PBS") 30 zu
dem Überwachungs-Defibrillator
("M-D") 12 besteht
aus Übertragungsdaten
in Rahmen. Kommunikationsrahmen werden mittels der PBS/M-D Schnittstelle 32 Übertragen.
Hardware-Steuerleitungen der PBS/M-D-Schnittstelle 32 werden
eingesetzt, um für einen
Quittungsaustausch zwischen der Basisstation 30 des Patienten
und dem Überwachungs-Defibrillator 12 zu
sorgen, was die Kommunikationsrahmengrenzen absteckt. Jeder Kommunikationszyklus
besteht aus einem Befehlsrahmen, welcher von der Basisstation 30 des
Patienten zu dem Überwachungs-Defibrillator 12 gesendet
wird, gefolgt von einem Antwortrahmen, welcher von dem Überwachungs-Defibrillator 12 zu
der Basisstation 30 des Patienten gesendet wird. Jeder
Befehlsrahmen besteht aus einem Befehlscode gefolgt von irgendwelchen
relevanten Daten, gefolgt von einem Fehlerprüfcode, wie z. B. einem CRC-Code.
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Wenn der Befehl erfolgreich von dem Überwachungs-Defibrillator 12 verarbeitet
wurde, sendet der Überwachungs-Defibrillator 12 einen
Antwortrahmen zurück,
welcher einen ACK-Code enthält,
gefolgt von dem originalen empfangenen Befehlscode, gefolgt von
irgendwelchen relevanten Daten, gefolgt von einem Fehlerprüfcode, wie
z. B. einem CRC-Code.
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Wenn der Befehl nicht erfolgreich
von dem Überwachungs-Defibrillator 12 verarbeitet
wurde, sendet der Überwachungs-Defibrillator 12 einen
Antwortrahmen zurück,
welcher einen NAK-Code enthält,
gefolgt von dem originalen empfangenen Befehlscode, gefolgt von
irgendwelchen relevanten Daten, gefolgt von einem Fehlerprüfcode, wie
z. B. einem CRC-Code. Die Basisstation 30 des Patienten bestimmt
und führt
eine Antwort aus, welche für
das fehlerhafte Befehlsverhalten des Überwachungs-Defibrillators 12 geeignet
ist.
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Wenn ein Befehlsrahmen von dem Überwachungs-Defibrillator 12 empfangen
wird, welcher einen ungültigen
Fehlerprüfcode
enthält,
sendet der Überwachungs-Defibrillator 12 einen
Antwortrahmen zurück,
welcher einen Code enthält,
der anzeigt, dass der Befehl nicht richtig empfangen wurde und nochmals
gesendet werden sollte. Die Basisstation 30 des Patienten
kann den Befehlsrahmen nochmals senden.
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Wenn ein Antwortrahmen von der Basisstation 30 des
Patienten empfangen wurde, welcher einen ungültigen Fehlerprüfcode enthält, kann
die Basisstation 30 des Patienten den Rahmen nochmals senden
oder eine Fehlerzustandbearbeitung des Überwachungs-Defibrillators 12 veranlassen.
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Die Basisstation 30 des
Patienten bietet eine Sammlung von Befehlen an, welche die Medizinerprogrammierkonsole 70 während der
Kommunikation mit der Basisstation 30 des Patienten einsetzen kann.
Der Befehlssatz stellt Mittel zur Verfügung, um verschiedene Diagnose-,
Konfigurations-, und Datenabfrage-Verfahren der Basisstation 30 des
Patienten und des Überwachungs-Defibrillator 12 zu
veranlassen.
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Die Medizinerprogrammierkonsole 70 kann Zugang
zu verschiedenen Informationen und Betriebsmerkmalen des Überwachungs-Defibrillator 12 bekommen,
indem sie der Basisstation 30 des Patienten mittels des
seriellen Kommunikationsanschlusses 50 Befehle erteilt.
Auf Empfang dieser Befehle erstellt die Basisstation 30 des
Patienten mittels der PBS/M-D-Schnittstelle 32 geeignete
Befehle für
den Überwachungs-Defibrillator 12,
welcher die gewünschte
Operation ausführt.
Die Basisstation 30 des Patienten sendet die Antwort des Überwachungs-Defibrillators 12 auf
die Operation zu der Medizinerprogrammierschnittstelle 70 zurück.
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Ein digitaler Ausgang des Datenspeichers/Prozessors
des Überwachungs-Defibrillators ist
vorhanden, um die Aktivierung der Batterietestbelastung zu steuern.
Eine Aktivierung der Belastung belegt die Überwachungs-Defibrillatorbatterie 18 mit einer
hohen Stromnachfrage. Dies bestimmt, ob der Batterieblock des Überwachungs-Defibrillators
irgendwelche mangelhafte Zellen enthält. Der Überwachungs-Defibrillator 12 kann
die verfügbare
Gerätebetriebszeit
bestimmen (bevor die Batterie wieder aufgeladen wird), wobei Anpassungen
für abnormal hohes
Stromziehen, normales Stromziehen, Gerätestörungszustände und Erschöpfung der
Batteriekapazität
während
Perioden, wenn das Gerät
nicht verwendet wird, verwendet werden.
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Auf Befehl der Basisstation des Patienten oder
der Überwachungs-Defibrillatoranzeige,
führt der Überwachungs-Defibrillator 12 einen
Batterieladetest durch. Der Überwachungs-Defibrillator 12 sendet
ein Anzeichen eines Ablauffehlers an die Basisstation des Patienten
oder die Anzeige. Ladetests werden am häufigsten mit der Anzeige als
dem Hauptrechner durchgeführt.
Wenn die Batterie 18 bei dem Ladetest versagt, werden die
Messungen der Batteriespannung vor dem Ladetest und zu dem Zeitpunkt
des Fehlers in dem nicht flüchtigen
Speicher des Überwachungs-Defibrillators
abgespeichert.
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Mit Bezug auf 3 stellt die Basisstation 30 des
Patienten eine Schaltung in der Ladeschnittstellen-Funktionseinheit 34 bereit,
welche den Batterieblock 18 des Überwachungs-Defibrillators 12 laden oder
entladen kann. Die Ladeschnittstellen-Funktionseinheit 34 ist
mit dem Batterieblock 18 des Überwachungs-Defibrillators 12 mittels
der PBS/M-D-Schnittstelle 32 verbunden.
Vor Wartungsarbeiten des Batterieblocks 18 fragt die Basisstation 30 des
Patienten die Identifikationsinformationen des Batterieblocks 18 von
dem Überwachungs-Defibrillator 12 mittels
der PBS/M-D-Schnittstelle 32 ab.
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Zwei Lademodi sind vorhanden; Schnell-Laden
und Erhaltungsladen. Während
des Schnell-Lade-Zyklus führt
die Ladeschnittstellen-Funktionseinheit 34 Ladestrom mit
der Ein-Stunden-Laderate
des Batterieblocks 18 zu. Während eines Erhaltungslade-Betriebs
führt die
Ladeschnittstellen-Funktionseinheit 34 Ladestrom mit der
Rate zur ständigen
Aufrechterhaltung des Batterieblocks 18 zu.
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Die durch die Ladeschnittstellen-Funktionseinheit 34 zugeführten Schnell-
und Erhaltungs-Ladestrom-Raten sind durch den Computer 40 der
Basisstation des Patienten einstellbar. Der Computer 40 der
Basisstation des Patienten konfiguriert die Ladeschnittstellen-Funktionseinheit 34 derart,
dass eine Ladestrom-Rate zugeführt
wird, welche für
den verbundenen Batterieblock 18 geeignet ist.
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Während
des Entlade-Zyklus stellt die Ladeschnittstellen-Funktionseinheit 34 dem Batterieblock 18 eine
Widerstandslast bereit, welche den Batterieblock 18 mit
der Ein-Stunden-Entlade-Rate
des Batterieblocks 18 entlädt. Die durch die Ladeschnittstellen-Funktionseinheit 34 aufgebrachte
Entlade-Widerstandslast
ist durch den Computer 40 der Basisstation des Patienten
einstellbar. Der Computer 40 der Basisstation des Patienten
konfiguriert die Ladeschnittstellen-Funktionseinheit 34 derart,
dass eine Widerstandslast aufgebracht wird, welche eine Ein-Stunden-Stromaufnahme-Rate
bewirkt, welche für
den verbundenen Batterieblock 18 geeignet ist.
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Die Batterieladeschnittstellen-Funktionseinheit 34 kann
durch den Computer 40 der Basisstation des Patienten oder
durch den Überwachungs-Defibrillator 12 mittels
der PBS/M-D Schnitt stelle 32 gesteuert werden. Eine Steuerung
des Überwachungs-Defibrillators 12 für die Ladeschnittstellen-Funktionseinheit 34 wird
bewerkstelligt, indem in der PBS/M-D-Schnittstelle 32 befindliche
I/O-Steuerleitungen aktiviert werden. Diese I/O-Leitungen konfigurieren die Ladeschnittstellen-Funktionseinheit 34 für den gewünschten
Lade-/Entlade-Betrieb.
Alternativ kann der Computer 40 der Basisstation des Patienten
die I/O-Leitungen steuern und die Ladeschnittstellen-Funktionseinheit 34 für den gewünschten
Lade-/Entlade-Betrieb
konfigurieren. Im normalen Betrieb steuert der Überwachungs-Defibrillator 12 die Konfiguration
der Ladeschnittstellen-Funktionseinheit 34. Die Konfiguration
der Ladeschnittstellen-Funktionseinheit 34 über die
Basisstation 30 des Patienten ist ein redundantes Merkmal,
welches verwendet werden kann, wenn bestimmte Störungszustände des Überwachungs-Defibrillators 12,
wie z. B. ein völlig
entladener Batterieblock 18 des Überwachungs-Defibrillators 12,
existieren.
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Lade- und Entlade-Zyklen des Batterieblocks 18 werden
durch den Computer 40 der Basisstation des Patienten veranlasst.
Wenn ein Überwachungs-Defibrillator 12 mit
der Basisstation 30 des Patienten verbunden ist, fragt
die Basisstation 30 des Patienten die Betriebszustandsdaten
der Batterie des Überwachungs-Defibrillators 12 von
dem Datenspeicher/Prozessor 22 über die PBS/M-D-Schnittstelle 32 ab.
Die abgefragten Betriebszustanddaten der Batterie beinhalten Informationen,
wie z. B. die noch vorhandene Batteriekapazität, Störungszustands-Merker, Ablauf-Parameter,
Batterie-Wartungs-Parameter und Batterie-Identifikations-Informationen.
Die Basisstation 30 des Patienten analysiert die abgefragten
Batteriedaten, um das geeignete Wartungsverfahren des Batterieblocks 18 zu
bestimmen.
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Wenn die Basisstation 30 des
Patienten bestimmt, dass ein Schnell-Lade-Zyklus erforderlich ist, wird
ein Befehl zu dem Überwachungs-Defibrillator 12 über die
PBS/M-D-Schnittstelle 32 gesendet, um einen Schnell-Lade-Zyklus
einzuleiten. Auf Bestätigung
dieses Befehls konfiguriert der Überwachungs-Defibrillator 12 die
Ladeschnittstellen-Funktionseinheit 34 für einen
Schnell-Lade-Betrieb, indem er die in der PBS/M-D-Schnittstelle 32 befindlichen I/O-Steuerleitungen
aktiviert. Der Überwachungs-Defibrillator 12 verfolgt
die Schnell-Lade-Folge
bezüglich
Abschluss und Störungszuständen. Ein
erfolgreicher Abschluss des Schnell-Ladens wird durch den Überwachungs-Defibrillator 12 erkannt,
indem der Spannungswert an dem positiven Anschluss des Batterieblocks 18 über den
in der Datenspeicher-/Prozessor-Funktionseinheit 22 befindlichen
A/D-Wandler kontrolliert wird. Ein erfolgreicher Abschluss des Schnell-Ladens
kann auch erklärt
werden, wenn der Überwachungs-Defibrillator 12 eine
definierte Änderung
der Temperatur in dem Batterieblock 18 erkennt. Der Überwachungs-Defibrillator 12 verfolgt
die Batterietemperatur über
einen in dem Batterieblock 18 befindlichen Temperaturfühler und
den in der Datenspeicher-/Prozessor-Funktionseinheit 22 befindlichen
A/D-Wandler. Wenn der Überwachungs-Defibrillator 12 einen
erfolgreichen Abschluss des Schnell-Ladens erkennt, konfiguriert
der Überwachungs-Defibrillator 12 die
Ladeschnittstellen-Funktionseinheit 34 für den Erhaltungslade-Betrieb,
indem die in der Schnittstelle 32 befindlichen I/O-Steuerleitungen aktiviert
werden, setzt den Laufzeitparameter des Überwachungs-Defibrillators 12 auf
den maximalen Wert und gibt einen vollständigen Schnell-Lade-Kommunikationsrahmen über die PBS/M-D-Schnittstelle 32 zu
der Basisstation 30 des Patienten aus.
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Der Schnell-Lade-Zyklus wird abgebrochen, wenn
der Überwachungs-Defibrillator 12 eine
der folgenden Bedingungen erkennt: ein Überspannungs-Zustand des Batterieblocks 18;
ein Übertemperatur-Zustand
des Batterieblocks 18; oder ein definiertes abgelaufenes
Zeitintervall ohne einen erfassten Abschluss eines Schnell-Ladens.
Die Grenzwerte sind Herstellungsparameter, welche in der Datenspeicher-/Prozessor-Funktionseinheit 22 des Überwachungs-Defibrillators 12 gespeichert
sind.
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Wenn der Überwachungs-Defibrihlator 12 den
Schnell-Lade-Zyklus
abbricht, werden die folgenden Arbeitsvorgänge ausgeführt: der Überwachungs-Defibrillator 12 konfiguriert
die Ladeschnittstellen-Funktionseinheit 34 für den Erhaltungslade-Betrieb, indem die
in der PBS/M-D-Schnittstelle 32 befindlichen I/O-Steuerleitungen
aktiviert werden; der Überwachungs-Defibrillator 12 setzt
seinen Laufzeitparameter auf Null, was Patienten-Warnnachrichten
auf der Anzeige 24 auslöst;
und der Überwachungs-Defibrillator 12 gibt
einen Schnell-Lade-Fehler-Kommunikationsrahmen über die PBS/M-D-Schnittstelle 32 zu
der Basisstation 30 des Patienten ab. Wenn die Basisstation 30 des
Patienten einen Schnell-Lade-Fehler-Kommunikationsrahmen von dem Überwachungs-Defibrillator 12 empfängt, werden
die folgenden Arbeitsvorgänge
ausgeführt:
der Vorgang wird in der in der Datenspeicher-Funktionseinheit 42 befindlichen
Betriebs-Protokolldatei der Basisstation 30 des Patienten
protokolliert; und die Basisstation 30 des Patienten aktiviert
eine Patienten-Warnnachricht, welche anzeigt, dass der Überwachungs-Defibrillator 12 gewartet werden
sollte.
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Während
des Schnell-Lade-Zyklus stellt die Basisstation 30 des
Patienten einen geeigneten Lade-Betrieb sicher, indem verschiedene
Systemparameter überwacht
werden. Die Grenzwerte der Systemparameter werden in der Datenspeicher-Funktionseinheit 42 während des
Herstellungsverfahrens der Basisstation 30 des Patienten
gespeichert.
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Der dem Batterieblock 18 zugeführte Lade-Strom
wird bzgl. angemessener Werte über
einen Kanal des A/D-Umsetzers 64 (5), welcher mit der Ladeschnittstellen-Funktionseinheit 34 verbunden
ist, überwacht.
Wenn sich der gemessene Strom außerhalb der definierten Grenzwerte
befindet, bricht die Basisstation 30 des Patienten den
Schnell-Lade-Zyklus ab.
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Die Lade-Spannung auf dem Batterieblock 18 wird
bzgl. angemessener Werte über
einen Kanal des A/D-Umsetzers 64, welcher mit der Ladeschnittstellen-Funktionseinheit 34 verbunden
ist, überwacht.
Wenn sich die gemessene Spannung außerhalb der definierten Grenzwerte
befindet, bricht die Basisstation 30 des Patienten den
Schnell-Lade-Zyklus ab.
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Die Basisstation 30 des
Patienten bricht den Schnell-Lade-Zyklus ab, wenn der Zähler-Zeitmesser 72 (2) anzeigt, dass der Lade-Zyklus
das maximale Lade-Abschluss-Intervall überschritten hat.
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Wenn die Basisstation 30 des
Patienten bestimmt, dass ein Abbruch des Schnell-Lade-Zyklus erforderlich
ist, werden die folgenden Arbeitsvorgänge ausgeführt: ein Schnell-Lade-Zyklus-Abbruchbefehl
wird über
die PBS/M-D-Schnittstelle 32 zu dem Überwachungs-Defibrillator 12 ausgegeben;
die Basis station 30 des Patienten konfiguriert die Ladeschnittstellen-Funktionseinheit 34 für einen
Erhaltungslade-Betrieb; die Basisstation 30 des Patienten gibt
einen Befehl an den Überwachungs-Defibrillator 12,
um den Laufzeitparameter auf Null zu setzen, was Patienten-Warnnachrichten
auf der Anzeige 24 auslöst;
der Vorgang wird in der in der Datenspeicher-Funktionseinheit 42 befindlichen
Betriebs-Protokolldatei der Basisstation 30 des Patienten
protokolliert; und die Basisstation 30 des Patienten aktiviert
eine Patienten-Warnnachricht,
welche anzeigt, dass der Überwachungs-Defibrillator 12 gewartet werden
sollte.
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Die Basisstation 30 des
Patienten kann einen Entlade-Zyklus des Batterieblocks 18 des Überwachungs-Defibrillators 12 auslösen. Der
Entlade-Zyklus wird sowohl während
des Batterie-Kapazitätstests
wie auch während
des Verfahrens die Batterie-Energie-Speicher-Eigenschaften
wiederherzustellen verwendet.
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Wenn die Basisstation 30 des
Patienten bestimmt, dass ein Entlade-Zyklus erforderlich ist, wird über die
PBS/M-D-Schnittstelle 32 ein
Befehl an den Überwachungs-Defibrillator 12 gesendet,
um einen Entlade-Zyklus einzuleiten. Mit Empfang dieses Befehls
setzt der Überwachungs-Defibrillator 12 den Laufzeitparameter
des Überwachungs-Defibrillators 12 auf
Null und konfiguriert die Ladeschnittstellen-Funktionseinheit 34 für den Entlade-Betrieb,
indem die in der PBS/M-D-Schnittstelle 32 befindlichen I/O-Steuerleitungen
aktiviert werden. Der Überwachungs-Defibrillator 12 überwacht
den Entlade-Ablauf bezüglich
Abschluss und Störungszuständen. Ein
erfolgreicher Entlade-Abschluss wird durch den Überwachungs-Defibrillator 12 erkannt, indem
die definierte End-Entlade-Spannungs-Schwelle
auf dem positiven Anschluss des Batterie blocks 18 über den
in der Datenspeicher-/Prozessor-Funktionseinheit 22 befindlichen
A/D-Umsetzer erfasst wird. Wenn der Überwachungs-Defibrillator 12 einen
erfolgreichen Entladungs-Abschluss erfasst, konfiguriert der Überwachungs-Defibrillator 12 die
Ladeschnittstellen-Funktionseinheit 34 für den Erhaltungslade-Betrieb,
indem die in der PBS/M-D-Schnittstelle 32 befindlichen
I/O-Steuerleitungen aktiviert werden und gibt einen Entladungs-Abschluss-Kommunikationsrahmen über die PBS/M-D-Schnittstelle 32 an
die Basisstation 30 des Patienten aus.
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Der Entlade-Zyklus wird abgebrochen,
wenn der Überwachungs-Defibrillator 12 eine
der folgenden Bedingungen erfasst: ein Übertemperatur-Zustand des Batterieblocks 18;
oder ein definiertes Zeitintervall ist ohne die Erfassung der Entladungs-Abschluss-Bedingung
verstrichen. Die Grenzwerte sind Herstellungsparameter, welche in
der Datenspeicher-/Prozessor-Funktionseinheit 22 des Überwachungs-Defibrillators 12 gespeichert
sind.
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Wenn der Überwachungs-Defibrillator 12 den
Entlade-Zyklus abbricht, werden die folgenden Arbeitsvorgänge ausgeführt: der Überwachungs-Defibrillator 12 konfiguriert
die Ladeschnittstellen-Funktionseinheit 34 für den Erhaltungslade-Betrieb,
indem die in der PBS/M-D-Schnittstelle 32 befindlichen I/O-Steuerleitungen aktiviert
werden; und der Überwachungs-Defibrillator 12 gibt über die PBS/M-D-Schnittstelle 32 einen
Entladungs-Fehler-Kommunikationsrahmen an die Basisstation 30 des
Patienten aus. Wenn die Basisstation 30 des Patienten einen
Entladungs-Fehler-Kommunikationsrahmen von dem Überwachungs-Defibrillator 12 empfängt, wird
der Vorgang in der in der Datenspeicher-Funktionseinheit 42 befindlichen
Betriebs- Protokolldatei
der Basisstation 30 des Patienten protokolliert und eine
Patienten-Warnnachricht wird auf der PBS-Anzeige 47 aktiviert, welche
anzeigt, dass der Überwachungs-Defibrillator 12 gewartet
werden sollte.
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Während
des Entlade-Zyklus stellt die Basisstation 30 des Patienten
einen angemessenen Entlade-Betrieb sicher, indem verschiedene Systemparameter überwacht
werden. Die Werte der Systemparameter werden in der Datenspeicher-Funktionseinheit 42 während des
Herstellungsverfahrens der Basisstation 30 des Patienten
gespeichert.
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Der von dem Batterieblock 18 gezogene
Entlade-Strom wird über
einen Kanal des A/D-Umsetzers 64, welcher mit der Ladeschnittstellen-Funktionseinheit 34 verbunden
ist, auf angemessene Werte überwacht.
Wenn sich der gemessene Strom außerhalb definierter Grenzen
befindet, bricht die Basisstation 30 des Patienten den
Entlade-Zyklus ab.
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Die Entladungs-Spannung auf dem Batterieblock 18 wird
auf angemessene Werte über
einen Kanal des A/D-Umsetzers 64, welcher mit der Ladeschnittstellen-Funktionseinheit 34 verbunden
ist, überwacht.
Wenn sich die gemessene Spannung außerhalb definierter Grenzen
befindet, bricht die Basisstation 30 des Patienten den
Entlade-Zyklus ab.
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Die Basisstation 30 des
Patienten bricht den Entlade-Zyklus ab, wenn der Zähler-Zeitmesser 72 anzeigt,
dass der Entlade-Zyklus
das maximale Entlade-Abschluss-Intervall überschritten hat.
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Wenn die Basisstation 30 des
Patienten entscheidet, dass ein Entlade-Zyklus beendet werden muss,
werden die folgenden Arbeitsvorgänge
ausgeführt:
ein Entlade-Zyklus-Abbruchbefehl wird über die PBS/M-D-Schnittstelle 32 an
den Überwachungs-Defibrillator 12 ausgegeben;
die Basisstation 30 des Patienten konfiguriert die Ladeschnittstellen-Funktionseinheit 34 für den Erhaltungslade-Betrieb;
die Basisstation 30 des Patienten gibt einen Befehl an
den Überwachungs-Defibrillator 12 aus,
dass der Laufzeitparameter auf Null gesetzt wird, was Patienten-Warnnachrichten
auf der Anzeige 24 auslöst;
der Vorgang wird in der in der Datenspeicher-Funktionseinheit 42 befindlichen
Betriebs-Protokolldatei der Basisstation 30 des Patienten
protokolliert; und die Basisstation 30 des Patienten aktiviert
eine Patienten-Warnnachricht, welche anzeigt, dass der Überwachungs-Defibrillator 12 gewartet
werden sollte.
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Der Schnell-Lade-Zyklus oder der
Entlade-Zyklus wird nicht ausgelöst,
wenn der Überwachungs-Defibrillator 12 feststellt,
dass die Temperatur des Batterieblocks 18 außerhalb
einer Menge von definierten Grenzen liegt. Die Grenzwerte sind Herstellungsparameter,
welche in der Datenspeicher-/Prozessor-Funktionseinheit 22 des Überwachungs-Defibrillators 12 gespeichert
sind.
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Wenn der Überwachungs-Defibrillator 12 vor einem
Abschluss von allen Wartungsarbeiten des Batterieblocks von der
Basisstation 30 des Patienten entfernt wird, wird eine
Nachricht und ein Alarm auf der Patienten-Schnittstellen-Funktionseinheit 46 aktiviert.
Die Nachricht zeigt an, dass die Wartung des Überwachungs-Defibrillators
nicht abgeschlossen ist und der Überwachungs-Defibrillator
an die Basisstati on des Patienten zurückkehren sollte. Das unterbrochene
Wartungsverfahren wird fortgesetzt, wenn der entfernte Überwachungs-Defibrillator 12 wieder
mit der Basisstation 30 des Patienten verbunden ist.
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Die Energieabgabe-Eigenschaften des
Batterieblocks 18 werden periodisch überprüft, indem die Energiekapazitäts- und
Starkstrom-Abgabe-Eigenschaften der Batterie 18 getestet
werden. Die Basisstation 30 des Patienten führt einen
Energiekapazitäts-Test
mit dem Batterieblock 18 aus, wenn die seit dem letzten
Kapazitätstest
abgelaufene Zeit, wie es über
die von der Datenspeicher-/Prozessor-Funktionseinheit 22 des Überwachungs-Defibrillators über die
Schnittstelle 32 empfangenen Daten angezeigt wird, den
maximalen Zeitintervall-Parameter, welcher in der Datenspeicher-Funktionseinheit 42 gespeichert
ist, überschreitet,
oder wenn die von der Datenspeicher-/Prozessor-Funktionseinheit 22 des Überwachungs-Defibrillators über die
PBS/M-D-Schnittstelle 32 empfangenen Zustandsdaten anzeigen, dass
die Betriebsleistung der Batterie 18 während des vorherigen Patienten-Überwachungs-Zyklus mangelhaft
war.
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Das Energiekapazitäts-Testverfahren
der Batterie 18 besteht aus den folgenden Arbeitsvorgängen: die
Basisstation 30 des Patienten aktiviert eine Nachricht
auf der Sichtanzeige 47 der Patienten-Schnittstelle 46,
welche anzeigt, dass der Überwachungs-Defibrillator 12 getestet
wird und gewartet werden soll, dass der Test abgeschlossen ist;
die Basisstation 30 des Patienten löst einen Entlade-Zyklus der
Batterie aus, um die Batterie für
einen vollständigen
Lade-Zyklus vorzubereiten; ein Schnell-Lade-Zyklus wird ausgelöst, wenn
der Entlade-Zyklus abgeschlossen ist, um die Batterie 18 auf
volle Kapazität aufzuladen;
die Basisstation 30 des Patienten löst einen zweiten Entlade-Zyklus
aus, wenn der Schnell-Lade-Zyklus
abgeschlossen ist; und die Basisstation 30 des Patienten
löst nach
dem Abschluss des zweiten Entlade-Zyklus einen letzten Schnell-Lade-Zyklus
aus, um die Batterie 18 betriebsbereit zu setzen. Die Dauer
des zweiten Entlade-Zyklus wird durch einen in der Datenspeicher-/Prozessor-Funktionseinheit 22 des Überwachungs-Defibrillators 12 befindlichen
Zähler-Zeitmesser festgesetzt.
Nach dem Abschluss des zweiten Entlade-Zyklus vergleicht der Überwachungs-Defibrillator 12 die
gemessene Entlade-Zeit der Batterie 18 mit einem in der Datenspeicher-/Prozessor-Funktionseinheit 22 gespeicherten
Abnahmeparameter. Wenn die Kapazität-Entlade-Zeit in akzeptablen
Grenzen liegt, gibt der Überwachungs-Defibrillator 12 über die PBS/M-D-Schnittstelle 32 einen
Kapazitäts-Entladungs-Erfolgs-Kommunikationsrahmen
an die Basisstation 30 des Patienten aus.
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Wenn die Kapazität-Entlade-Zeit nicht innerhalb
akzeptabler Grenzen liegt, setzt der Überwachungs-Defibrillator 12 einen
Batterie-Kapazitäts-Fehlerzustands-Merker
in der Datenspeicher-/Prozessor-Funktionseinheit 22, und
gibt einen Kapazitäts-Entladungs-Fehler-Kommunikationsrahmen über die
PBS/M-D-Schnittstelle 32 an
die Basisstation 30 des Patienten aus. Die Basisstation 30 des Patienten
protokolliert den Vorfall in einer in der Datenspeicher-Funktionseinheit 42 befindlichen
Protokolldatei. Immer wenn die Basisstation 30 des Patienten
eine Kapazitäts-Entladungs-Fehler-Anzeige
von dem Überwachungs-Defibrillator 12 empfängt, wird eine
Patienten-Warnnachricht
aktiviert, welche anzeigt, dass der Überwachungs-Defibrillator 12 sobald wie
möglich
gewartet werden sollte. Jedes Mal wenn ein Überwachungs-Defibrillator 12 mit der
Basisstation 30 des Patienten verbunden wird, empfängt die Basisstation 30 des
Patienten den Batterie-Kapazitäts-Fehlerzustands-Merker
des Überwachungs-Defibrillator 12,
welcher sich in der Datenspeicher-/Prozessor-Funktionseinheit 22 befindet.
Wenn der Batterie-Kapazitäts-Fehlerzustand-Merker
aktiv ist, veranlasst die Basisstation 30 des Patienten
normale Batterie-Wartungs-Arbeitsvorgänge mit der Ausnahme des Batterie-Kapazitätstests,
welcher nicht länger ausgeführt wird.
Die Basisstation 30 des Patienten gibt auch einen Befehl
an den Überwachungs-Defibrillator 12 aus,
den Laufzeitparameter auf Null zu setzen. Dies verursacht wiederholte
Patienten-Warnnachrichten auf der Patienten-Anzeige 24.
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Wenn die Batterie-Zustandsinformationen anzeigen,
dass das Ablaufdatum der Batterie 18 überschritten worden ist (die
Zustandsinformationen werden während
der anfänglichen
Konfigurationsprogrammierung eingegeben) oder wenn die maximale Anzahl
der Lade-Zyklen überschritten
worden ist, wird der Patient durch die Basisstation 30 des
Patienten benachrichtigt, dass der Überwachungs-Defibrillator 12 gewartet
werden sollte. Die Nachrichten-Folge ist aktiviert, bis der Patient
den Empfang bestätigt, indem
ein Knopf 57 (4)
auf der Patienten-Schnittstelle 46 gedrückt wird oder der Überwachungs-Defibrillator 12 von
der Basisstation 30 des Patienten entfernt wird. Eine normale
Batteriewartung wird fortgesetzt, so dass der Patient den Überwachungs-Defibrillator 12 einsetzen
kann.
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Wenn ein Schnell-Lade-Zyklus oder
ein Entlade-Zyklus der Batterie ausgelöst wird, schaltet die Basisstation 30 des
Patienten die entsprechende Batteriezustands-LED-Anzeige 51 aus,
welche die "READY"-LED-Anzeige auf
der Patienten- Schnittstellen-Funktionseinheit 46 ist
und schaltet die entsprechende Batteriezustands-Anzeige 51 an,
welche die "CHARGING"-LED-Anzeige ist.
Während
des Schnell-Lade-Zyklus zeigt die Basisstation 30 des Patienten
eine Nachricht auf der Sichtanzeige 47 der Patienten-Schnittstelle
an, dass die Batterie 18 des Überwachungs-Defibrillators
geladen wird und dass der Überwachungs-Defibrillator 12 nicht
für einen Einsatz
bereit ist.
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Wenn die Wartungs-Arbeitsvorgänge des Überwachungs-Defibrillators nach
dem Abschluss eines erfolgreichen Schnell-Lade-Zyklus abgeschlossen
sind, führt
die Basisstation des Patienten folgendes aus:
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Eine Nachricht wird auf der Anzeige 47 angezeigt,
welche anzeigt, dass der Überwachungs-Defibrillator 12 zum
Einsatz bereit ist; die "READY"-LED 51 der
PBS 30 wird angeschaltet; die "CHARGING"-LED 51 wird ausgeschaltet;
und der Überwachungs-Defibrillator 12 wird
abgeschaltet.
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Die Basisstation 30 des
Patienten protokolliert folgende Batterie-Wartungs-Informationen
in ein Wartungsprotokoll: die Anfangs- und End-Zeiten der Batterie-Arbeitsvorgänge; die
Länge der
Lade-/Entlade-Zyklen; jegliche abnormalen Zustände; und die Anzahl der Lade-Zyklen,
und, wenn aktiv, die während
der Lade- und Entlade-Zyklen erfassten Batterie-Spannungs-Messungen. Das Wartungs-Protokoll wird
in der Datenspeicher-Funktionseinheit 42 gespeichert.
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Die Basisstation 30 des
Patienten gibt verschiedene Diagnosetest-Befehle an den Überwachungs-Defibrillator 12 aus.
Diese Tests werden auf einer gewöhnlichen
Grundlage ausgeführt.
Ei nige Tests werden jedes Mal ausgeführt, wenn der Überwachungs-Defibrillator 12 mit
der Basisstation 30 des Patienten verbunden wird. Andere
werden ausgeführt,
wenn es erforderlich ist. Der Überwachungs-Defibrillator 12 arbeitet
die empfangenen Befehle ab und berichtet die Testergebnisse an die
Basisstation 30 des Patienten. Die Basisstation 30 des Patienten
führt ein
Protokoll der Testergebnisse auf dem Massenspeichermedium 42.
Wenn während
irgendeinem Diagnoseverfahren ein Fehler entdeckt wird, wird der
Patient über
diesen Zustand zusammen mit der angemessenen Korrekturmaßnahme benachrichtigt.
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Veränderungen der bevorzugten Ausführungsform
sind möglich.
Zum Beispiel verwendet das bevorzugte Patienten-Basisstations-System eine Lade-Schnittstellen-Funktionseinheits-Baugruppe. Oben
auf dieser Baugruppe sind gekaufte Anordnungen der PC 104-Baugruppen
geschichtet, welche die CPU-Funktionseinheit 40 und das
Ethernet-Funktionseinheit 52 bilden.
Diese Baugruppen sind ISA-kompatibel,
weil der Externbus 54 ein Bus vom Typ ISA ist. Die Stapel
von PC 104-Baugruppen erfordern eine Menge Verkabelung, was sehr
teuer ist. Deshalb können
alle Hauptsystem-Funktionen
auf einer einzelnen PC-Baugruppe implementiert sein. Dies würde einen
großen
Anteil der Verkabelung vermeiden.
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Entsprechend der Patentbestimmungen
haben wir Betriebsprinzipien und bevorzugte Ausführungsformen unserer Erfindung
beschrieben. Es sollte jedoch klar sein, dass im Umfang der beigefügten Ansprüche die
Erfindung in einer anderen Weise ausgeführt werden kann, als sie dargestellt
und beschrieben wurde.