KR0139791B1 - 의료대용 오버라이드회로 및 의료대의 제어방법 - Google Patents

의료대용 오버라이드회로 및 의료대의 제어방법

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KR0139791B1
KR0139791B1 KR1019900700087A KR900700087A KR0139791B1 KR 0139791 B1 KR0139791 B1 KR 0139791B1 KR 1019900700087 A KR1019900700087 A KR 1019900700087A KR 900700087 A KR900700087 A KR 900700087A KR 0139791 B1 KR0139791 B1 KR 0139791B1
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프란시스 제이. 젤리나
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메어리 에스. 머햄
아메리칸 스털라이져 컴퍼니
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Abstract

내용 없음

Description

[발명의 명칭]
의료대용 오버라이드회로 및 의료대의 제어방법
[발명의 배경]
[발명의 이용분야]
본 발명은 의료대에 관한 것으로, 특히 의료대의 제어회로에 관한 것이다.
외과수술용 의료대(Medical Table) 등은 트렌델른버그(Trendelenberg; 下頭上足)와, 역트렌델른버그(上頭下足), 굽힘(머리내림, 등올림, 다리내림), 반동(머리올림, 등내림, 다리올림) 등의 다양한 위치를 잡을 수 있도록 되어 있다. 또한 이러한 위치설정에, 추가적으로 환자의 다리를 올렸다 내렸다 할 수 있으며, 환자의 등을 올렸다 내렸다 할 수 있고, 의료대를 오른쪽 왼쪽으로 기울일 수 있으며, 의료대 전체를 올렸다 내렸다 할 수 있는 기능이 요구되고 있다. 더욱이, 몇몇의 의료대에는 다양한 기능이 수행되기 전에 잠금상태를 유지해야 하는 바닥잠금장치가 설치되어 있다. 의료대의 유용한 크기와무게제한을 유지하면서 모든 위치와 모든 기능을 수행할 수 있는 의료대를 제공하기 위해 몇몇 제조자들이 마이크로프로세서를 사용하고 있는 바, 적당히 프로그램된 마이크로프로세서는 의료대에 필요한 모든 기능을 제어할 수 있으면서 계전기와 스위치를 수를 저감시킬 수 있도록 해준다.
이와 같은 의료대에 마이크로프로세서의 제어를 적용시킬 때 나타나는 한가지 문제점은 전자기 간섭이다. 즉, 수술실 환경에서는 전등에서부터 모니터까지, 수많은 전자장치가 조그만 공간을 채우고 있다. 그러한 장비들에 의해 발생되는 전자기 간섭이 의료대에 사용되는 마이크로프로세서로 하여금 기능장애(malfunction)를 일으키게 한다는 것이 발견되었는 바, 그것은 수용되어서는 않되는 문제점이다. 그러므로, 의료대의 마이크로프로세서 기능장애가 발생하였을 때, 외과의사에게 일반적인 마이크로프로세서 제어기능을 오버라이드(override; 수동제어를 이용함으로써 자동제어를 무시하는 것) 시킬 수 있는 능력을 제공하는 제어회로가 필요하게 되었다.
[발명의 개요]
본 발명은 상기 오버라이드회로를 갖춘 의료대를 제공하기 위해 발명된 것으로서, 이 의료대는 사용자 입력에 응답하여 제어신호를 발생시키기 위한 제어회로를 포함하고 있다. 또한, 사용자 입력에 응답하여 제어신호를 발생시키기위해 다수의 스위치가 제공되고, 또 제어신호에 응답하여 의료대를 이동시키기 위한 수단이 제공된다. 오버라이드회로는, 다수의 스위치에 의한 제어신호의 발생에 응답하여 의료대를 이동시키는 수단으로부터 상기 제어회로를 전기적으로 분리시킨다.
본 발명의 실시예에 따르면, 상기 제어회로에 전력을 공급하기 위한 전원공급기가 제공된다. 그리고 상기 오버라이드회로는 다수의 스위치에 의한 제어신호의 발생에 응답하여 상기 전원공급기로부터 제어회로를 전기적으로 분리시킨다.
본 발명의 다른 실시예에 따르면, 다수의 스위치중 하나가 제어신호를 발생시킬 때마다 오버라이드회로는 나머지 스위치들이 제어신호를 발생시키지 못하도록 만든다.
본 발명은 또한 의료대의 제어회로가 기능장애를 일으킬 때에 의료대를 제어하는 방법을 제공한다. 이 방법은 의료대의 동작을 제어하는 다수의 스위치동작을 통하여 수동(手動)으로 제어신호를 발생시키는 단계와, 상기 제어신호의 수동적인 발생에 응답하여 제어회로를 전기적으로 분리시키는 단계를 포함하고 있다.
따라서, 본 발명은 보통의 제어회로의 고장에도 불구하고 의료대를 제어할 수 있는 장치와 그 방법을 제공한다. 더욱이, 본 발명이 오버라이드회로는 제어회로의 기능장애시에 의료대 이동수단뿐만 아니라 제어회로를 전원공급기로부터 분리시킨다. 본 발명의 장점과 이점은 이하의 실시예에서 상세히 설명된다.
[도면의 간단한 설명]
이하, 본 발명을 명확히 이해하고 신속히 실용화할 수 있도록 하기 위해 첨부된 도면을 참조하여 실시예를 상세히 설명하겠는 바,
첨부도면중,
제1도는 본 발명의 오버라이드회로를 포함하는 의료대의 주요 구성요소를 나타낸 블럭도이고,
제2도(A),(B)는 본 발명에 따라 제작된 오버라이드회로의 전기적인 구성도이다.
[실시예의 설명]
본 발명의 오버라이드 회로는, 제1도에 점선으로 둘러싸인 의료대(10)의 환경하에서 설명될 것이나, 본 발명의 개념은 다른 형태의 의료대에도 동등하게 적용할 수 있는 것이다.
제1도에서, 의료대(10)는 마이크로프로세서(12)에 의해 제어되고, 이 마이크로프로세서(12)는 휴대형 제어기(14; hand control unit)로부터 케이블(13)을 통해 신호를 전달받는다. 이러한 휴대형 제어기(14)는 사용자가 의료대(10)를 원하는 조건과 상태로 상정할 수 있도록 해주는 다수의 스위치를 구비하고 있다. 예를 들어, 휴대형 제어기(14)는 스위치(16∼29)를 통해 잠금, 풂, 트렌델른버그, 역트렌델른버그, 의료대올림, 의료대낮춤, 좌측 기울임, 우측 기울임, 허리올림, 허리내림, 다리올림, 다리내림, 굽힘, 반동 등의 조건 및 상태를 상정할 수 있도록 해준다.
상기 마이크로프로세서(12)는 적당한 인터페이스장치(도시하지 않음)를 통해 제2도(A),(B)에 도시된 바와 같이 휴대형 제어기(14)의 활성화에 응답하여 출력선(35∼51)상에 신호들을 출력한다.
정상적인 동작조건하에서는 선로(35∼51)를 통해 신호들이 오버라이드회로(54)를 통과하여 제1도에 블록(56)으로 나타낸 1개 이상의 솔레노이드동작밸브를 작동시킨다. 이와 같은 솔레노이드동작밸브(56)는 주지되어 있는 바와 같이, 선로(58,59)를 통해 유압실린더(60)로 유액(hydraulic fluid)을 공급하도록 구성되어 있다.
유압실린더(60)의 피스톤(62)을 움직이게 하면, 이 피스톤(62)은 의료대(10)의 한 부분에 연결되어 그것을 움직이게 만든다. 피스톤(66)을 갖춘 제2유압실린더(64)가 또한 제1도에 도시되어 있다. 그러나, 실제로는 수많은 유압실린더가 있어야만 의료대(10)가 모든 소망하는 기능을 수행할 수 있다는 것에 주의할 필요가 있다. 의료대가 다양한 동작을 할 수 있게 만드는 유압실린더 제어용 솔레노이드 동작밸브의 내부접속관계는 1987년 11월 23일자 미국 특허출원 제124,238호에 개재되어 있으며, 이 출원은 본 발명의 출원인에게 양도되어 있다.
제1도에서, 본 발명에는 전원공급기(68)가 제공되는데, 이 전원공급기(68)는 선로전압을 공급받아서 의료대(10)의 회로를 동작시키기 위한 적당한 전압을 생성한다. 이러한 전원공급기(68)에 의해 생성되는 전압은 계전기(70)을 통해 마이크로프로세서(12)에 입력된다. 또한, 전원공급기(68)에 의해 생성된 전압은 오버라이드회로(54)에 입력된다. 그리고 오버라이드회로(54)는 선로(74)를 통하여 계전기(70)의 동작을 제어한다.
상기한 것처럼, 정상적인 동작시에는 선로(35∼51)상의 신호가 오버라이드회로(54)를 통과하여 솔레노이드동작밸브(56)를 작동시킴으로써, 의료대(10)가 사용자에 의해 선택된 조건이나 위치를 상정할 수 있게 해준다. 그러나, 마이크로프로세서(12)나 휴대형 제어기(14)가 기능장애를 일으킬 때는, 오버라이드회로(54)에 있는 스위치(SW1∼SW6)를 조작함으로써 의료대(10)를 작동시킬 수 있게 된다. 이러한 의료대의 동작제어에 덧붙여 스위치(SW1∼SW6)중의 어떤 스위치라도 작동상태로 되면, 상기 오버라이드회로(54)는 다음과 같은 기능을 제공한다.
1. 선로(35∼51)를 개방시킴으로써 마이크로프로세서(12)를 솔레노이드동작밸브(56)로부터 분리시킨다.
2. 신호를 선로(74)상에 출력하여 마이크로프로세서(12)가 전원공급기(68)로부터 분리되도록 계전기(70)를 동작시킨다.
3. 오버라이드회로(54)의 어떤 스위치라도 사용된다면, 남아 있는 스위치를 잠금으로써 사용자가 부적당한 방법으로 의료대(10)를 작동시킬수 없게 만든다.
이하, 상기 기능들을 이 제2도(A),(B)를 참조하여 상세히 설명한다.
제2도(A),(B)에 있어서는, 상기 오버라이드회로(54)가 점선(76)의 좌측에 도시되어 있다. 점선(76)의 우측에는 각각의 선로들의 오버라이드회로(54)에 대한 입출력관계가 도시되어 있다. 오버라이드회로(54)에서 빠져나오는 선로들은 각각이 담당하는 제어기능에 따라 라벨이 붙어 있다. 즉, 선로(35∼51)들은 각각 의료대높임, 의료대낮춤, 역트렌델른버그, 등올림(역트렌델른버그), 등올림(반동), 굽힘(등내림), 트렌델른버그(등내림), 트렌델른버그, 트렌델른버그(반동), 다리올림, 다리내림, 좌측 기울림, 우측 기울림, 바닥잠금, 바닥풂, 반동, 굽힘 등의 기능을 제어한다.
3개의 계전기(CR1,CR2,CR3)를 포함하는 오버라이드회로가 제2도(B)에 도시되어 있는 바, 각각의 계전기들은 다수의 접촉단자들로 구성되고, 선로(35∼51)들은 계전기(CR1,CR2,CR3)중 하나에 의해 제어되는 한쌍의 접촉단자들과 연결되어 있다. 예를 들면, 선로(35)는 CR3-2로 지정된 한쌍의 접촉단자와 연결되어 있고, 마찬가지로 선로(36∼51)는 CR3-, CR1-4, CR1-2, CR1-6, CR1-1, CR2-2, CR1-3, CR1-5, CR3-5, CR3-3, CR2-6, CR2-4, CR3-1, CR2-3, CR2-5, CR3-6과 연결되어 있다.
스위치(SW1∼SW6)는 제2도(A),(B)의 중앙부분에 도시되어 있는데, 각각의 스위치들은 순간 토글스위치로서, 소망하는 의료대의 위치를 얻을 때까지 닫힌 상태로 유지되어야 한다. 스위치(SW2)와 관련한 회로는 점선(78)으로 도시되어 있다. 기타, 스위치(SW4,SW1,SW5,SW3)는 모두 점선(78)으로 도시된 것과 같은 회로로 구성되어 있다.
상기 스위치(SW2)가 접속단자 80과 82를 전기적으로 통전시키도록 작용할 때, 선로(90)상의 정(+)의 전압이 저항(R2)과 다이오드(D2)간에 공급된다. 이로써, 전류는 다이오드(D2)를 통해 선로(92)와 저항(94; 제2도(B)에 도시되어 있음)을 통해 트랜지스터(96)의 베이스단자에 인가된다. 여기에서, 상기 트랜지스터(96)는 펌프모터 구동용 트랜지스터(도시되지 않았음)을 턴온시키기 위한 스위치로 동작하는 것이고, 상기 펌프모터 구동용 트랜지스터는 유압실린더를 동작시키기 위한 유압을 제공하도록 동작한다. 이러한 작용은 펌프선(98)을 통해 수행된다. 더욱이, 상기 트랜지스터(96)는 선로(74)상에 전류를 운반하도록 스위칭작용을 수행한다. 이러한 선로(74)의 전류흐름과 함께 계전기(70)는 접촉단자의 접속상태를 바꾸어서 전원공급기(68)로부터 마이크로프로세서(12)를 분리시키는 작용을 한다. 따라서, 스위치[SW1∼SW6)중 어떤 스위치라도 동작을 하게 된다면, 트래지스터(96)는 펌프모터를 작동시킴과더불어 전원공급기(68)로부터 마이크로프로세서(12)를 분리시키는 작용을 한다.
선로(92)에 의해 전류가 흐르게 되면, 트랜지스터(96)가 도통하게 되고, 모든 계전기(CR1,CR2,CR3)가 전압을 인가받음으로써 그들 내부의 모든 접촉 단자들의 상태가 변하게 된다. 이런 상태가 발생한다면, 선로(35∼51)가 모두 마이크로프로세서(12)로부터 분리되게 된다. 예를 들면, 높임선은 선로(35)를 통해 더 이상 마이크로프로세서(12)에 연결되지 않게 되어 스위치(SW2)의 접속단자(86)와 연결된다. 이 스위치(SW2)의 접속단자(86)는 스위치(SW2)가 높임기능을 제공하도록 동작할 때 전기적으로 접속단자(85)와 연결된다. 또한, 저항(R2)과 다이오드(D2)간의 접합부에 전압이 인가됨에 따라 트랜지스터(Q2)가 턴온되고, 트랜지스터(Q2)가 턴온되면 트랜지스터(Q2)에 연결된 선로(100)에 의하여 접속단자(85)가 부(-)의 전압원으로 풀다운된다. 이처럼 접속단자(85)가 풀다움되면, 높임선은 의료대 높임 기능을 행할 수 있도록 전류싱크(current sink)를 보인다.
상기한 것에 덧붙여, 접속단자(85)가 풀다운되면, 트랜지스타(Q4)의 베이스단자가 다이오드(D4-1)를 통해 풀다운되고, 트랜지스터(Q1)의 베이스단자가 다이오드(D1-1)를 통해 풀다운되며, 트랜지스터(Q5)의 베이스단자가 다이오드(D5-1)를 통해 풀다운되고, 트랜지스터(Q3)의 베이스단자가 다이오드(D3-1)를 통해 풀다운된다.
이와 같이 하여, 스위치(SW2)가 동작중인 동안은 스위치(SW4,SW1,SW5,SW3)가 디스에이블(disable)되어 어떤 다른 기능도 수행할 수 없게 된다.
스위치(SW2)가 의료대 낮춤기능을 수행할 때, 스위치(SW2)의 접촉단자(83)는 접촉단자(80)와 전기적으로 도통하게 되어 트랜지스터(96,Q2)를 동작시키고, 계전기(CR1,CR2,CR3)에 전압이 인가된다. 이렇게 트랜지스터(96)가 도통하게 되면, 펌프모터가 작동하고, 선로(74)의 신호가 계전기(70)를 작동시키며, 스위치(SW2)의 접촉단자(87)는 도통된 트랜지스터(Q2)에 의해 풀다운된 접촉단자(85)와 전기적으로 도통하게 된다. 그러므로 낮춤선은 의료대의 낮춤기능을 수행할 수 있도록 전류싱크를 보인다. 이처럼 낮춤기능이 수행되는 동안, 나머지 스위치(SW4,SW1,SW5,SW3)는 작동불능상태로 된다.
이들 스위치(SW4,SW1,SW5,SW3)는 각각의 기능을 제공하도록 동작한다.
한편, 스위치(SW6)의 기능은 상기한 것들과 약간 다르다. 즉, 스위치(SW6)는 바닥잠금작용을 하기 때문에 스위치(SW6)의 작동시에 다른 스위치들은 단속할 필요가 없다. 그러나, 제2도(B)에 나타낸 바와 같이, 트랜지스터(96)를 도통시키고 계전기(CR1,CR2,CR3)에 전압을 인가하도록 스위치(SW6)가 동작할 때까지는, 상기 단속과정이 필요하다. 이러한 스위치(SW)는 다른 스위치들과 함께 물리적으로 위치할 필요는 없다.
상기한 바와 같이, 제2도(A),(B)에 도시된 오버라이드회로는 마이크로프로세서(12)나 휴대형 제어기(14)가 고장났을 때 의료대를 제어하는 기능에 덧붙여 추가적으로 몇몇 기능을 더 수행한다. 즉, 의료대(10)가 스위치(SW1∼SW6)에 의해 제어되도록 함과 더불어, 오버라이드회로(54)는 전원공급기(68)에 의해 제어되도록 함과 더불어, 오버라이드회로(54)는 전원공급기(68)와 솔레노이드동작밸브(56)로부터 마이크로프로세서(12)를 분리시킨다. 더욱이, 스위치(SW1∼SW6)중 하나가 동작상태에 있을때, 오버라이드회로(54)는 나머지 다른 스위치들이 동시에 동작하지 못하도록 만든다. 그에 따라, 사용자가 부적절한 방식으로 의료대의 위치를 변경시키지 못하게 할 수 있다.
본 발명은, 이상에서 한 실시태양을 예로 들어 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정되지 않고, 여러가지로 변형해서 실시할 수 있다. 후속되는 특허청구의 범위는 그러한 변형예들을 수용한다.

Claims (7)

  1. 의료대(10)용 오버라이드회로(54)로서, 상기 의료대(10)가, 사용자 입력에 응답하여 제1제어신호(35∼51)를 발생시키는 제어기(14)와, 상기 제1제어신호(35∼51)에 응답하여 상기 의료대(10)를 이동시키는 수단(56,60,62,64,66) 및, 사용자 입력에 응답하여 제2제어신호(35∼51)를 발생시키는 스위치(SW1∼SW6)를 운반하도록 되어 있는 의료대(10)용 오버라이드회로(54)에 있어서, 상기 제2제어신호의 발생에 응답하여 상기 제1제어신호를 상기 의료대(10)를 이동시키는 수단(56,60,62,64,66)으로부터 전기적으로 분리하고, 상기 제2제어신호(35∼51)를 상기 의료대를 이동시키는 수단[56,60,62,64,66)에 입력함으로써, 상기 의료대(10)의 제어를 유지하는 회로(78,CR1,CR2,CR3)가 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 의료대용 오버라이드회로.
  2. 제1항에 있어서, 상기 의료대(10)가 상기 제어기(14)에 전원을 공급하는 전원공급기(68)를 더 구비하고, 상기 제어기(14)를 상기 전원공급기(68)로부터 전기적으로 분리하도록 회로(70)가 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 의료대용 오버라이드회로.
  3. 제1항에 있어서, 상기 스위치는 다수의 순간스위치(SW1∼SW6)를 포함하는 것을 특징으로 하는 의료대용 오버라이드회로.
  4. 제3항에 있어서, 상기 회로(78)는, 상기 순간스위치(SW1∼SW6)중의 하나가 제2제어신호(35∼51)를 발생시킬 때, 나머지 순간스위치(SW1∼SW6)가 제2제어신호(35∼51)를 발생시키는 것을 방지하도록 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 의료대용 오버라이드회로.
  5. 제1항 내지 제4항중 어느 한 항에 있어서, 상기 회로(78,CR1,CR2,CR3)는, 상기 제2제어신호가 발생되는 것을 중지한 후에, 상기 제1제어신호로부터의 전기적 분리를 유지하도록 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 의료대용 오버라이드회로.
  6. 제어기(14)가 고장났을 경우에 의료대(10)를 제어하는 방법에 있어서, 상기 의료대를 이동시키기 위해 다수의 스위치(SW1∼SW6)의 동작을 통해 교번적인 제어신호를 수동으로 발생시키는 단계와, 상기 교번적인 제어신호의 수동 발생에 응답하여 상기 고장난 제어기(14)를 전기적으로 분리하는 단계 및, 상기 수동으로 발생시킨 교번적인 제어신호를 상기 의료대를 이동시키는 수단(60,62,64,66)에 입력하는 단계를 구비하여 이루어진 것을 특징으로 하는 의료대의 제어방법.
  7. 제6항에 있어서, 상기 고장난 제어기(14)를 전원공급기(68)로부터 전기적으로 분리하는 단계를 더 구비하여 이루어진 것을 특징으로 하는 의료대의 제조방법.
KR1019900700087A 1988-05-18 1989-05-04 의료대용 오버라이드회로 및 의료대의 제어방법 KR0139791B1 (ko)

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