WO2020002316A1 - Medizinisches behandlungssystem mit einer verbindungseinrichtung zum lösbaren befestigen von peripheriekomponenten an einer behandlungsvorrichtung - Google Patents

Medizinisches behandlungssystem mit einer verbindungseinrichtung zum lösbaren befestigen von peripheriekomponenten an einer behandlungsvorrichtung Download PDF

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WO2020002316A1
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connecting element
medical treatment
magnetic
elements
peripheral component
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PCT/EP2019/066801
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Pascal Adam
Martin Weitz
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Fresenius Medical Care Deutschland Gmbh
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    • A61M2209/08—Supports for equipment

Definitions

  • the present invention relates to a medical treatment system with a
  • connection device for releasably attaching peripheral components to a medical treatment device. Furthermore, the invention relates to a medical treatment device used therein and a medical treatment device used therein
  • External treatment devices such as remote controls or other input devices are regularly used in treatment and analysis devices in medical or laboratory technology. These are often held or attached to the treatment or analysis device during use.
  • Functional devices such as, for example, examination devices in the form of blood pressure measuring devices are also known, which are decoupled from the treatment device during their use, but are attached to the treatment device for the analysis of information obtained in use or, if they are not in use. Such on an outer surface of the
  • Treatment device attachable components or functional devices that
  • peripheral components for example, also represent optional components for the treatment device are referred to herein as peripheral components.
  • Holding devices are known from the prior art, for example from DE 10 2010 043 574 A1 or DE 10 2009 024 448 A1, which are used for the releasable fastening of
  • Peripheral components are set up on a treatment device.
  • Holding devices are usually designed for a special peripheral component and firmly connected to a housing of the treatment device, for example by means of a screw, adhesive or plug connection.
  • a retrofitting or retrofitting of the treatment device can accordingly result in the housing of the treatment device having to be mechanically converted, for example in that housing parts have to be replaced or drilled.
  • connection points between the holding device and the housing of the treatment device have edges which are particularly susceptible to dirt due to difficult cleaning and disinfection. This fact can be undesirable especially for treatment devices in the field of medical and laboratory technology.
  • Treatment device a peripheral component and a connecting device proposed, the connecting device for releasably attaching the
  • the connecting device comprises a first connecting element on the treatment device side and a second connecting element complementary thereto on the side of the peripheral component, the first and the second connecting element being able to be non-positively connected to one another on a coupling surface.
  • the connecting device is characterized in that, in order to produce the non-positive connection, the first connecting element has at least two magnetic elements of opposite polarity along the coupling surface and the second connecting element has at least two magnetic elements complementary to these.
  • the proposed connecting device uses a force fit induced by magnetic attraction forces in order to couple a peripheral component to the treatment device. This enables a simple and effortless attachment and detachment of
  • Peripheral components on the treatment device in particular compared to from the Known screw, adhesive and plug connections. Accordingly, medical treatment devices equipped with such a connecting device can be converted and / or retrofitted without great effort, as a result of which their configurability is increased. In this way, a flexible mechanical interface is also provided for attaching interchangeable peripheral components to a treatment device.
  • Peripheral components that can be attached to the treatment device and are designed differently depending on the desired application - for example a remote control equipped with a screen or just a keyboard - can each be equipped with a peripheral device
  • component-side second magnetic connecting element are alternately attached to the device-side magnetic connecting element.
  • first connection element and the second connection element can be arranged in each case within the treatment device or the peripheral component.
  • the connecting elements can be connected within the one to be connected
  • Components are integrated so that no edges are to be provided in the area of the coupling surface.
  • the integration can take place, for example, by the connection element being accommodated in an already existing housing.
  • Peripheral component (also) in the area of the coupling surface is smooth and therefore less susceptible to dirt. This is especially true for the application of the
  • Treatment device in the field of medical and laboratory technology is an advantage.
  • the magnetic elements of the first connecting element can be within a housing of the treatment device, in particular at a distance from an outer surface of the
  • Treatment device may be arranged. Accordingly, the magnetic elements of the second connecting element can be arranged within a housing of the peripheral component, in particular at a distance from an outer surface of the peripheral component.
  • the outer surface of the housing of the treatment device can be the coupling surface of the first
  • the outer surface of the housing of the peripheral component can form the coupling surface of the second connecting element.
  • the coupling surface between the first and the second connecting element can be flat or curved.
  • Such a design of the coupling surface ensures good accessibility to the entire coupling surface and thus facilitates cleaning and disinfection of the connecting device.
  • a positive connection between the components can also be provided. This contributes to a design of the connecting device that is optimized for the flow of force.
  • a curved design of the coupling surface is suitable for solving the conflict of objectives of providing a coupling surface that is easily accessible for cleaning and disinfection and at the same time optimized for the flow of force.
  • the proposed connecting device of the medical treatment device is characterized in that the first connecting element has at least two magnetic elements of opposite polarity along the coupling surface.
  • the second connecting element has at least two magnetic elements complementary to the magnetic elements of the first connecting element.
  • the second connecting element also has at least two magnetic elements of opposite polarity along the coupling surface.
  • Magnetic elements of the first and second connecting elements are aligned with each other. More precisely, in this state, oppositely polarized magnetic elements of the first and second connecting elements are preferably opposed to one another on the coupling surface.
  • the first connecting element can comprise a first magnetic element with a north polarity facing the coupling surface and a second magnetic element with a south polarity facing the coupling surface.
  • the second connecting element can likewise comprise a first magnetic element with a north polarity facing the coupling surface and a second magnetic element with a south polarity facing the coupling surface.
  • the configuration and arrangement of the magnetic elements has the effect that a relative orientation and / or a relative position are / are fixed in the interconnected state of the connecting elements.
  • the connecting device establishes a coupling position firmly between the connecting elements without having to resort to a positive connection, for example in the form of mutually complementary grooves and pins.
  • the coupling position describes a relative position between the first and the second connecting element, in which oppositely polarized magnetic elements of the first and the second connecting element face each other on the coupling surface.
  • Rotational orientation of the peripheral component relative to the treatment device can be determined, depending on the pattern that the magnetic elements of the first and the second
  • Form connecting element more than a stable rotational alignment can be determined.
  • the device-side connection element can also have magnetic elements in a superordinate pattern and the different ones
  • Peripheral components can each have magnetic components with different sub-patterns, so that the different peripheral components are different
  • Alignments can be arranged.
  • the connecting device is preferably designed such that the magnetic elements have at least one relative coupling position between the first
  • Connection device defined coupling position understood in which a relative position and orientation of the connecting elements and thus also the relative position of each
  • the connecting device is preferably designed in such a way that, in the fixed, ie coded, coupling position, a sufficiently large holding force is provided to maintain the non-positive connection, but at the same time a simple release of the connecting elements can be ensured. This is because, in the proposed connecting device, the connecting elements are complementary to one another
  • Magnetic elements are equipped, a magnetic holding force is induced, the amount of which is influenced by the relative position of the connecting elements. This enables the
  • Connection device encodes a predetermined coupling position, but without a relative translational movement along the coupling surface or a relative rotary Movement to completely block a surface normal of the coupling surface of the connecting elements, as is the case, for example, when using a form-locking element
  • Connection elements provided sufficient holding force and at the same time a simple release of the connection can be ensured. This can be achieved, for example, by rotating the connecting elements relative to one another.
  • the connecting device can be designed in such a way that, when the coupling surface is in contact with one another, the first connecting element and the second connecting element are relative to one another between a coupling position and a coupling position
  • Removal position are movable, in particular rotatable.
  • the coupling position specifies a relative position of the connecting elements, in which the magnetic elements of the first connecting element are each complementary to them
  • the removal position describes a relative position of the connecting elements, in which the magnetic elements of the first connecting element to the complementary magnetic elements of the second
  • Connecting element are arranged offset.
  • the magnetic connecting force induced by the magnetic elements is correspondingly reduced in a state arranged in the removal position relative to the state of the connecting elements arranged in the coupling position.
  • the connecting elements can therefore be detached from one another more easily or with less effort.
  • the connecting device can be provided such that the connecting elements for taking the removal position can be pivoted relative to one another about a surface normal of the coupling surface. In this way, the connection between the connecting elements can be released by a user using leverage.
  • no interlocking form-locking elements are required to determine the coded coupling positions, such as in the form of pins or grooves provided on the coupling surface. Such components are usually prone to breakage. Accordingly, the one proposed here
  • Connection device to dispense with break-prone components for fixing at least one coded coupling position and can thus be a known one
  • the at least two magnetic elements of the first and / or the second connecting element can each form a magnetic pattern.
  • they can do at least two Magnetic elements of the first and / or the second connecting element can be designed in the form of a magnetic pattern.
  • a “magnetic pattern” is understood to mean an arrangement of the different magnetic elements that is defined in a plane and / or spatially, in particular along the coupling surface.
  • a magnetic pattern preferably comprises at least two defined magnetic zones of opposite polarity, each of which can have a defined planar and / or spatial configuration.
  • Each of the at least two magnetic zones is preferably formed by at least one of the at least two magnetic elements.
  • the magnetic zones are preferably spatially narrow
  • the magnetic zones can be designed differently.
  • the magnetic zones on the coupling surface can be of different sizes.
  • the magnetic patterns formed on the coupling surfaces of the first and second connecting elements are designed to be complementary to one another.
  • the magnetic pattern can have more than two magnetic zones on the coupling surface, for example four magnetic zones.
  • the magnetic elements are preferably provided such that the at least two magnetic elements form a flat magnetic pattern with at least two ferromagnetic zones of opposite orientation or polarity on the coupling surface of the first and / or the second connecting element.
  • Such magnetic patterns can be distinguished from conventional magnet arrangements in that the magnetic zones are spatially close to one another or in the
  • the magnetic patterns described here can provide more compact and denser magnetic field lines, which is achieved in particular by magnetic zones arranged close to one another or magnetic elements of opposite polarity arranged closely next to one another. This property is particularly advantageous if electronic devices or components are to be held or fastened to the treatment device by means of the connecting device, since a distance can be reduced to avoid interference caused by magnetic field lines of the magnetic elements.
  • Such a configuration of the magnetic pattern enables a higher degree of freedom in the arrangement of the magnetic elements on the coupling surface of the respective connecting elements.
  • the different magnetic patterns mentioned can also be used to unambiguously
  • Treatment device should be determined and an exchange of positions is not desired.
  • a certain positioning for different peripheral components can also be achieved via the different magnetic patterns - for example a first position for a first peripheral component and a second position for a second peripheral component.
  • Different numbers of positions can also be provided for different peripheral components - for example, a first position for a first peripheral component and a position rotated by 180 ° to this, and a first position and two further positions, each 120 ° to the first position, for a second peripheral component rotated positions.
  • the number of magnetic elements of the first connecting element can be different from or equal to the number of magnetic elements of the second connecting element.
  • the first and / or the second connecting element can comprise at least three magnetic elements, at least two of the three magnetic elements being one
  • the connecting elements may have opposite polarity.
  • the connecting elements can be connected to one another in more than one coupling position.
  • the first connecting element and the second connecting element can be connectable to one another in a first coupling position and in a second coupling position, a relative alignment and / in a state arranged in the first coupling position relative to a state arranged in the second coupling position of the first and second connecting elements. or a relative position between the first and the second connecting element, in particular between their magnetic elements, may be different can.
  • the first connecting element and the second connecting element can be movable, in particular rotatable, relative to one another between the first coupling position and the second coupling position in the state in which they are in contact with one another on the coupling surface.
  • the connecting elements can be connectable to one another in further coupling positions, wherein a relative position or orientation of the connecting elements in each of the further coupling positions can differ from one another.
  • first and / or the second connecting element can each comprise at least three magnetic elements, the magnetic elements being one
  • Connecting element along the coupling surface can be arranged such that in a first direction along the coupling surface at least two of the three magnetic elements are arranged next to one another or offset from one another and along a second direction along the coupling surface further two of the three magnetic elements are arranged next to one another or offset from one another.
  • the first direction and the second direction can be offset with respect to one another or perpendicular to one another along the coupling surface.
  • a two-dimensional magnetic pattern of the first and / or the second connecting element can be spanned along the coupling surface.
  • a two-dimensional magnetic pattern can be understood to mean, for example, a magnetic pattern in which the orientation or polarity of its ferromagnetic zones changes along a first direction and along a second direction perpendicular thereto.
  • the medical treatment system in particular the medical treatment device or the connecting device, can comprise a sensor unit for detecting a connection between the first and the second connecting element.
  • the sensor unit can be set up to detect a relative alignment and / or a relative position and / or a coupling position between the first and the second connecting element.
  • the sensor unit can comprise at least one Hall sensor.
  • the Hall sensor can be set up to measure magnetic fields incident in its surroundings and, in response, detect a connection between the connecting elements.
  • connection device proposed here as a function of the relative position and orientation of the connection elements, in particular depending on whether they are arranged in a coupling position or not , Because of this change in the magnetic field lines, the If the magnetic field lines measured by the Hall sensor are weakened or strengthened, a connection state between the connection elements can be determined in this way.
  • the sensor unit can be set up to determine information relating to the peripheral component when the first and second connecting elements are connected to one another.
  • the transmission unit can be set up to identify a type of the peripheral component.
  • the transmission unit can be encompassed by the medical treatment device, in particular the first connecting element.
  • Peripheral components serve to identify the respective type of peripheral components.
  • an interface can be provided between the first connecting element and the second connecting element.
  • the interface can be, for example, an electrical and / or an inductive and / or an optical interface.
  • the interface can be in the interconnected state of the first and the second
  • Connection element for data and / or energy transmission can be set up.
  • contactless data and / or energy transmission can take place in this way.
  • the connecting device can be set up to provide a
  • the sensor unit can be set up in response to the information detected by the sensor unit regarding the connection between the first and the second connecting element and / or the
  • Peripheral component to control a transmission via the interface between the first and the second connecting element.
  • the coupling position detected by the sensor unit between the first and the second connecting element can be used to control the data and / or energy transmission via the interface and thus, for example, to control the
  • Peripheral components are used.
  • Peripheral components with the features of claim 14 and by Peripheral component for a medical treatment device with a magnetic connecting element for releasably attaching the peripheral component to the
  • the medical treatment device and / or the peripheral component can / can be used in particular in the medical treatment system described above.
  • the features described above in connection with the medical treatment system, in particular with regard to the connecting device, are accordingly also considered to be disclosed for the medical treatment device and the peripheral component.
  • a medical treatment device with a connecting element for releasably attaching peripheral components to the treatment device is proposed.
  • the connecting element is designed to be non-positively connected on a coupling surface to a complementary connecting element, the further connecting element being assigned to the peripheral component.
  • Connecting element along the coupling surface at least two magnetic elements
  • the connecting element of the medical treatment device can form part of the connecting device described above in connection with the medical treatment system.
  • the medical treatment device in particular the connecting element, can comprise a sensor unit for detecting a coupling to the further connecting element.
  • the treatment device, in particular the connecting element can comprise an interface element which, in a state coupled to the further connecting element, is set up for data and / or energy transmission to or from the further connecting element.
  • Treatment device which is equipped with a connecting element for releasably attaching the peripheral component to the treatment device.
  • the connecting element is on a coupling surface with another complementary to it connecting device on the treatment device side can be non-positively connected.
  • the connecting element comprises at least two magnetic elements along the coupling surface
  • the connecting element of the peripheral component can form part of the connecting device described above in connection with the medical treatment system.
  • the peripheral component in particular the connecting element, can comprise an interface element which, in a state coupled to the further connecting element, for data and / or energy transmission to or from the further one
  • Connection element is set up.
  • the magnetic elements or magnetic patterns of the connecting elements are designed such that when a connecting element is rotated relative to a complementary one
  • Treatment devices and peripheral components which have more than one coupling position in different relative rotational orientations of the connecting elements to one another can distinguish the coupling positions in that the resulting magnetic attraction force between the connected complementary connecting elements is greater in some rotating orientations than in neighboring rotating orientations.
  • the coupling points are distinguished in that they have local maxima of the resulting ones exhibit magnetic attraction forces, in particular if the attraction force against a rotation of the connecting elements relative to one another - for example parameterized via an angle of rotation - is applied.
  • Figure 1 is a side view of a medical treatment system with a
  • Connection device for releasably attaching a peripheral component to a medical treatment device in a state in which the
  • Peripheral component is not attached to the treatment device
  • Figure 2 is a longitudinal sectional view of the medical treatment system in a state in which the peripheral component on the treatment device in a first
  • FIG. 3 shows a side view of the medical treatment device with the peripheral component attached to it in the first coupling position
  • FIG. 4 shows a side view of the medical treatment device with the peripheral component attached to it in a second coupling position
  • Figure 5 is a side view of the medical treatment device and the
  • FIGS. 6 to 13 a top view of a coupling surface of a connecting device
  • FIG. 1 A medical treatment system with a medical one is shown schematically in FIG. 1
  • Treatment device 10 a peripheral component 14 and a connecting device 12 for releasably attaching the peripheral component 14 to the treatment device 10 is shown. More specifically, the treatment device 10 and the peripheral component 14 are illustrated in an unconnected state. In other words, it is
  • Peripheral component 14 is not attached to the treatment device 10.
  • the medical treatment device 10 can, for example, be a
  • Blood treatment device for example a device for adsorption therapy, a dialysis machine, an infusion device, or a device for plasmapheresis.
  • the peripheral component 14 can, for example, be an external one arranged outside the treatment device 10
  • Peripheral component 14 set up mechanically by the use
  • Treatment device 10 to be decoupled to measure a patient's blood pressure. After the measurement has taken place, the peripheral component 14 can be connected to the
  • Treatment device 10 are attached and coupled to this, for example, to transfer the blood pressure values measured in use to the treatment device 10 and on the other hand to charge an energy store of the peripheral component 14.
  • connection device 12 For the mechanical coupling of the peripheral component 14 to the treatment device 10, the connection device 12 comprises a first magnetic connection element 16 on the treatment device 10 and a complementary second connection element 18 on the peripheral component 14, which can be non-positively connected to one another on a coupling surface 20.
  • the first connecting element 16 comprises four along the coupling surface 20
  • the second connecting element 18 comprises along the
  • Coupling surface 20 also four magnet elements 24 arranged side by side, which are complementary to the magnet elements 22 of the first connecting element 16.
  • the second connecting element 18 comprises two magnetic elements 24 with a north polarity facing the coupling surface 20 and two magnetic elements 24 with a south polarity facing the coupling surface 20.
  • connection device 12 shown here is a magnetic connection device which uses a force fit induced by the magnetic elements 22, 24 between the first and the second connection element 16, 18 in order to connect the peripheral component 14 to the
  • FIG. 2 shows a state of the treatment device 10 in which the peripheral component 14 on the treatment device 10 by means of the connecting device 12 in a first
  • Coupling position is attached.
  • the treatment device 10 and the peripheral component 14 are shown therein in a longitudinal sectional view.
  • the peripheral component 14 is rotated in the first coupling position by 180 ° about a vertical axis relative to the treatment device 10.
  • the first connecting element 16 is integrated in the treatment device 10 and the second connecting element 18 is integrated in the peripheral component 14. More specifically, the magnetic elements 22 of the first connecting element 16 are arranged within a housing 26 of the treatment device 10, so that they are arranged at a distance from the coupling surface 20. The magnetic elements 24 of the second are correspondingly
  • Connecting element 18 arranged within a housing 28 of the peripheral component 14, so that they are arranged at a distance from the coupling surface 20.
  • outer surfaces of the treatment device 10 and the peripheral component 14 each form the coupling surfaces 20 assigned to the connecting elements 16, 18.
  • the respective coupling surfaces 20 of the first and second connecting elements 16, 18 are flat.
  • the coupling surfaces 20 can be curved.
  • the first and the second are in the first coupling position shown in FIG.
  • Connecting element 16, 18 arranged in relation to one another in such a way that oppositely polarized magnetic elements 22, 24 face each other on the coupling surface 20 and thus exert a magnetic attraction force on one another.
  • a relative position and a relative alignment between the connecting elements 16, 18 are determined by the magnetic elements 22, 24. In other words, they are in the coupling position shown
  • Magnetic elements 22, 24 are provided in such a way that they code a relative position and orientation of the connecting elements 16, 18.
  • the first connecting element 16 and the second connecting element 18 are designed in the form of flat magnetic patterns with four.
  • the magnetic patterns of the first and second connecting elements 16, 18 formed in this way are complementary to one another.
  • the magnetic pattern of the first and second connecting elements 16, 18 is along the
  • Coupling plane 20 is provided such that two magnetic elements 22 or magnetic zones of opposite polarity are arranged one after the other in a first direction along the coupling surface 20, as indicated by arrow A in FIG. 1. Furthermore, two magnetic elements 22 or magnetic zones of opposite polarity are arranged one after the other along a second direction perpendicular to the first direction along the coupling surface 20, as indicated by arrow B in FIG. 2.
  • the first connecting element 16 comprises the same number of magnetic elements as the second connecting element 18.
  • the number of magnetic elements 22 of the first connecting element 16 can differ from the number of
  • the first and second connecting elements 16, 18 can each comprise more than four magnetic elements 22, 24.
  • the connecting device 12 enables the peripheral component 14 both in the first coupling position, as shown in FIG. 3, and in a second coupling position, as in FIG. 4 shown, can be arranged.
  • the peripheral component 14 In a state in the first coupling position relative to a state in the second coupling position, the peripheral component 14 is around a surface normal of the
  • Coupling surface 20 pivoted by 180 °, as can be seen from Figures 3 and 4.
  • the first connecting element 16 and the second connecting element 18 can be connected to one another both in the first coupling position and in the second coupling position, with a relative orientation of the connecting elements 16, 18 in the respective ones
  • Coupling positions are different.
  • the magnetic elements 22 of the first connecting element 16 are each aligned with the complementary magnetic elements 24 of the second connecting element 18 and thus face each other on the coupling surface 20.
  • the peripheral component 14 can be positioned in a removal position relative to the treatment device 10 and accordingly the first connecting element 16 relative to the second connecting element 18.
  • the magnetic elements 22 are in the removal position of the first connecting element 16 offset from the magnetic elements 24 of the second connecting element 18. In this position, the magnetic attraction force induced by the magnetic elements 22, 24 is lower in comparison to the coupling positions, so that a detachment of the peripheral component 14 from the treatment device 10 is made possible with less effort for a user.
  • Peripheral component 14 can be pivoted relative to one another between the first coupling position, the second coupling position and the removal position in a state in which it is in contact with one another on the coupling surface 20.
  • the first connecting element 16 can be pivoted relative to the second connecting element 18 and thus the treatment device 10 relative to the peripheral component 14 about a surface normal of the coupling surface 20 in order to be moved into one of the positions.
  • the sensor unit 30 comprises two in the housing 26 of the treatment device 10 opposite the first connection element 16 arranged Hall sensors 32, 34.
  • the Hall sensors 32, 34 are set up in dependence on one arranged on the peripheral component 14
  • Position magnet 36 to determine a relative position between the peripheral component 14 and the treatment device 10.
  • Treatment device 10 is arranged, the position magnet 36 is arranged opposite to the first Hall sensor 32 shown to the left of the first connection unit in the view of FIG. In this case, the first Hall sensor 32 detects the magnetic field lines of the
  • Position magnet 36 and can determine that the peripheral component 14 is arranged in the second coupling position.
  • the position magnet 36 is arranged opposite the second Hall sensor 34.
  • the second Hall sensor 34 detects the magnetic field lines of the position magnet 36 and can thus determine that the peripheral component 14 is arranged in the first coupling position.
  • the sensor unit 30 can be set up to determine information relating to the peripheral component 15. This can take place, for example, in that the Hall sensors 32, 34 determine a strength of the magnetic field emitted by the position magnet 36 and identify a type of the peripheral component 14 via the magnetic field strength thus determined, for example whether it is a blood measuring device or another peripheral component, for example a remote control.
  • This information can also be obtained via the detection of a magnetic pattern
  • Connection unit and, for example, several Hall sensors are transmitted.
  • connection unit 12 further comprises a first inductive interface 38 for transmitting energy between the treatment device 10 and the peripheral component 14, the first inductive interface 38 in each case a treatment device-side first
  • Interface element and on the side of the peripheral component 14 comprises a complementary second interface element, which are aligned in the first coupling position or arranged opposite one another, whereby an energy transfer between the
  • connection unit 12 comprises a second inductive interface 40 for the transmission of data between the treatment device 10 and the peripheral component 14, the second inductive interface 40 being a
  • Peripheral component 14 comprises a complementary second interface element.
  • the second inductive interface 40 is provided such that, in the second coupling position of the connecting elements 16, 18, the interface elements of the second inductive interface 40 are aligned with one another, that is to say arranged opposite one another, as a result of which data can be transmitted between the components.
  • connection device 12 is set up in such a way that a transmission via the first inductive interface 38 and the second inductive interface 40 in response to the information determined by the sensor unit, in particular relating to the determined relative
  • Coupling position between the connecting elements 16, 18 and / or the information about the type of the peripheral component 14 coupled to takes place.
  • the sensor unit 30 detects that the peripheral component 14 in the first coupling position with the
  • the connecting device 12 may be a
  • the first coupling position represents a charging position for the peripheral component 14.
  • Connection device 12 initiate a data exchange via the second inductive interface 40.
  • the second inductive interface 40 can be used to
  • the second coupling position represents a readout position for the peripheral component 14. Different functions of the treatment device 10 can thus be assigned to the different coupling positions.
  • the sensor unit 30 with the Hall sensors 32, 34 and the interface elements 38, 40 on the treatment device side are in the housing 26 in FIG. 1
  • Treatment device 10 embedded.
  • the position magnet 36 together with the interface components 38, 40 on the peripheral component side are also embedded in the housing 28 of the peripheral component 14. In this way, the one shown here
  • Treatment device 10 that interchangeable peripheral components 14 were attached to an outer surface in predetermined coupling positions without providing dirt-prone edges or positive locking elements on the outer surface.
  • Figures 6 to 13 show a plan view of the coupling surface 20 of the treatment device 10 or the peripheral component 14, the different embodiments of the
  • FIGS. 6 to 13 show at least part of the magnetic pattern of a connecting element 16, 18.
  • Substantially strip-shaped magnetic zones of opposite polarity are arranged one below the other or next to one another.
  • the magnetic zones are formed by individual magnetic elements 22, 24.
  • the magnetic elements 22, 24 are arranged adjacent to one another along the coupling surface.
  • Figure 7 shows a circular magnetic pattern in which several along the circular surface
  • circular magnetic zones with a north polarity arranged in a regular pattern are.
  • Another magnetic zone with a south polarity is designed between the circular magnetic zones.
  • FIGS. 8 and 9 show further circular magnetic patterns in which magnetic zones of opposite polarity are arranged next to one another.
  • Figures 10 to 13 show magnetic patterns formed from two spaced apart circular surfaces, each of the circular surfaces having at least two magnetic zones of opposite polarity.

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Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft ein medizinisches Behandlungssystem mit einer medizinischen Behandlungsvorrichtung (10), einer Peripheriekomponente (14) und einer Verbindungseinrichtung (12) zum lösbaren Befestigen der Peripheriekomponente (14) an der Behandlungsvorrichtung (10). Die Verbindungseinrichtung (12) umfasst ein behandlungsvorrichtungsseitiges erstes Verbindungselement (16) und auf der Seite der Peripheriekomponente (14) ein dazu komplementäres zweites Verbindungselement (18), wobei das erste und das zweite Verbindungselement (16, 18) an einer Kopplungsfläche (20) kraftschlüssig miteinander verbindbar sind. Das erste Verbindungselement umfasst entlang der Kopplungsfläche (20) wenigstens zwei Magnetelemente (22) entgegengesetzter Polung und das zweite Verbindungselement (18) weist entsprechend wenigstens zwei zu diesen komplementäre Magnetelemente (24) entlang der Kopplungsfläche (20) auf.

Description

Medizinisches Behandlungssystem mit einer Verbindungseinrichtung zum lösbaren Befestigen von Peripheriekomponenten an einer Behandlungsvorrichtung Technisches Gebiet
Die vorliegende Erfindung betrifft ein medizinisches Behandlungssystem mit einer
Verbindungseinrichtung zum lösbaren Befestigen von Peripheriekomponenten an einer medizinischen Behandlungsvorrichtung. Des Weiteren betrifft die Erfindung eine darin zum Einsatz kommende medizinische Behandlungsvorrichtung und eine darin zum Einsatz kommende
Peripheriekomponente.
Stand der Technik
Bei Behandlungs- und Analysevorrichtungen in der Medizin- oder Labortechnik kommen regelmäßig externe Funktionseinrichtungen wie zum Beispiel Fernsteuerungen oder andere Eingabevorrichtungen zum Einsatz. Diese werden oftmals während ihres Gebrauchs an der Behandlungs- oder Analysevorrichtung gehalten oder befestigt. Auch sind Funktionseinrichtungen wie beispielsweise Untersuchungsvorrichtungen in Form von Blutdruckmessvorrichtungen bekannt, die während ihres Gebrauchs von der Behandlungsvorrichtung entkoppelt sind, jedoch zur Analyse von im Gebrauch gewonnenen Informationen oder, wenn diese nicht im Gebrauch sind, an der Behandlungsvorrichtung befestigt werden. Derartige an einer Außenfläche der
Behandlungsvorrichtung befestigbare Komponenten oder Funktionseinrichtungen, die
beispielsweise auch optionale Komponenten für die Behandlungsvorrichtung darstellen, werden vorliegend als Peripheriekomponenten bezeichnet.
Aus dem Stand der Technik, wie zum Beispiel aus der DE 10 2010 043 574 A1 oder der DE 10 2009 024 448 A1 , sind Haltevorrichtungen bekannt, die zum lösbaren Befestigen von
Peripheriekomponenten an einer Behandlungsvorrichtung eingerichtet sind. Derartige
Haltevorrichtungen sind üblicherweise für eine spezielle Peripheriekomponente ausgelegt und fest mit einem Gehäuse der Behandlungsvorrichtung verbunden, beispielsweise mittels einer Schraub-, einer Klebe- oder einer Steckverbindung. Ein Nach- oder Umrüsten der Behandlungsvorrichtung kann entsprechend dazu führen, dass das Gehäuse der Behandlungsvorrichtung mechanisch umgebaut werden muss, beispielsweise indem Gehäuseteile ausgetauscht oder angebohrt werden müssen. Weiterhin weisen Verbindungsstellen zwischen der Haltevorrichtung und dem Gehäuse der Behandlungsvorrichtung Kanten auf, die aufgrund erschwerter Reinigung und Desinfektion besonders schmutzanfällig sind. Gerade für Behandlungsvorrichtungen im Bereich der Medizin- und Labortechnik kann dieser Umstand unerwünscht sein.
Darstellung der Erfindung
Ausgehend von dem bekannten Stand der Technik ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine verbesserte Verbindungseinrichtung zum lösbaren Befestigen von Peripheriekomponenten an einer medizinischen Behandlungsvorrichtung vorzuschlagen, die eine flexible und für diesen Einsatz optimierte mechanische Schnittstelle zwischen der Behandlungsvorrichtung und der Peripheriekomponente bereitstellt.
Die Aufgabe wird durch ein medizinisches Behandlungssystem mit einer Verbindungseinrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen ergeben sich aus den Unteransprüchen, der vorliegenden Beschreibung sowie den Figuren.
Entsprechend wird ein medizinisches Behandlungssystem mit einer medizinischen
Behandlungsvorrichtung, einer Peripheriekomponente und einer Verbindungseinrichtung vorgeschlagen, wobei die Verbindungseinrichtung zum lösbaren Befestigen der
Peripheriekomponente an der Behandlungsvorrichtung eingerichtet ist. Die Verbindungseinrichtung umfasst ein behandlungsvorrichtungsseitiges erstes Verbindungselement und auf der Seite der Peripheriekomponente ein dazu komplementäres zweites Verbindungselement, wobei das erste und das zweite Verbindungselement an einer Kopplungsfläche kraftschlüssig miteinander verbindbar sind. Die Verbindungseinrichtung zeichnet sich dadurch aus, dass zur Herstellung der kraftschlüssigen Verbindung das erste Verbindungselement entlang der Kopplungsfläche wenigstens zwei Magnetelemente entgegengesetzter Polung und das zweite Verbindungselement wenigstens zwei zu diesen komplementäre Magnetelemente aufweisen.
Die vorgeschlagene Verbindungseinrichtung nutzt einen durch magnetische Anziehungskräfte induzierten Kraftschluss, um eine Peripheriekomponente an die Behandlungsvorrichtung zu koppeln. Dies ermöglicht ein einfaches und aufwandsreduziertes Befestigen und Lösen von
Peripheriekomponenten an der Behandlungsvorrichtung, insbesondere im Vergleich zu aus dem Stand der Technik bekannten Schraub- , Klebe- und Steckverbindungen. Entsprechend können mit einer derartigen Verbindungseinrichtung ausgestattete medizinische Behandlungsvorrichtungen ohne großen Aufwand um- und/oder nachgerüstet werden, wodurch deren Konfigurierbarkeit erhöht wird. Auf diese Weise wird eine flexible mechanische Schnittstelle auch zum Befestigen von gegeneinander austauschbaren Peripheriekomponenten an einer Behandlungsvorrichtung bereitgestellt.
Es können auch an der Behandlungsvorrichtung anbringbare und je nach gewünschter Anwendung unterschiedlich ausgebildete Peripheriekomponenten - beispielsweise eine mit einem Bildschirm ausgestattete Fernbedienung oder lediglich eine Tastatur - die jeweils mit einem
komponentenseitigen zweiten magnetischen Verbindungselement ausgestattet sind, abwechselnd an dem (einen) vorrichtungsseitigen magnetischen Verbindungselement angebracht werden.
Die Verwendung magnetischer Verbindungselemente hat den Effekt, dass magnetische
Anziehungskräfte zur Sicherstellung der Kraftschlussverbindung berührungslos übertragbar sind. Dies ermöglicht, dass das erste Verbindungselement und das zweite Verbindungselement jeweils innerhalb der Behandlungsvorrichtung oder der Peripheriekomponente angeordnet werden können. Mit anderen Worten können die Verbindungselemente innerhalb der zu verbindenden
Komponenten integriert sein, sodass im Bereich der Kopplungsfläche keinerlei Kanten vorzusehen sind. Die Integration kann beispielsweise darüber stattfinden, dass das Verbindungselement in einem bereits bestehenden Gehäuse aufgenommen wird. Im Ergebnis kann so das Gehäuse, sowohl der Behandlungsvorrichtung als auch der
Peripheriekomponente, (auch) im Bereich der Kopplungsfläche glatt ausgebildet und dadurch weniger schmutzanfällig sein. Dies ist insbesondere für die Anwendung der
Behandlungsvorrichtung im Bereich der Medizin- und Labortechnik von Vorteil.
Beispielsweise können die Magnetelemente des ersten Verbindungselements innerhalb eines Gehäuses der Behandlungsvorrichtung, insbesondere beabstandet zu einer Außenfläche der
Behandlungsvorrichtung angeordnet sein. Entsprechend können die Magnetelemente des zweiten Verbindungselements innerhalb eines Gehäuses der Peripheriekomponente, insbesondere beabstandet zu einer Außenfläche der Peripheriekomponente angeordnet sein. Die Außenfläche des Gehäuses der Behandlungsvorrichtung kann hierbei die Kopplungsfläche des ersten
Verbindungselements ausbilden. Alternativ oder zusätzlich kann die Außenfläche des Gehäuses der Peripheriekomponente die Kopplungsfläche des zweiten Verbindungselements bilden. Weiterhin kann die Kopplungsfläche zwischen dem ersten und dem zweiten Verbindungselement eben oder gewölbt ausgebildet sein. Eine derartige Ausgestaltung der Kopplungsfläche stellt eine gute Zugänglichkeit der gesamten Kopplungsfläche sicher und erleichtert so die Reinigung und Desinfektion der Verbindungseinrichtung. Indem eine gewölbte Kopplungsfläche zwischen den Verbindungselementen bereitgestellt wird, kann zusätzlich zu der kraftschlüssigen auch eine formschlüssige Verbindung zwischen den Komponenten bereitgestellt sein. Dies trägt zu einer kraftflussoptimierten Ausgestaltung der Verbindungseinrichtung bei. Mit anderen Worten ist eine gewölbte Ausgestaltung der Kopplungsfläche dazu geeignet, den Zielkonflikt des Bereitstellens einer für die Reinigung und Desinfektion gut zugänglichen und gleichzeitig kraftflussoptimierten Kopplungsfläche zu lösen.
Wie vorangehend beschrieben, zeichnet sich die vorgeschlagene Verbindungseinrichtung der medizinischen Behandlungsvorrichtung dadurch aus, dass das erste Verbindungselement entlang der Kopplungsfläche wenigstens zwei Magnetelemente entgegengesetzter Polung aufweist.
Entsprechend weist das zweite Verbindungselement wenigstens zwei zu den Magnetelementen des ersten Verbindungselements komplementäre Magnetelemente auf. Mit anderen Worten weist auch das zweite Verbindungselement entlang der Kopplungsfläche wenigstens zwei Magnetelemente einer entgegengesetzten Polung auf. In einem miteinander verbundenen Zustand des ersten und des zweiten Verbindungselements sind diese vorzugsweise derart angeordnet, dass die
Magnetelemente des ersten und des zweiten Verbindungselements zueinander ausgerichtet sind. Genauer stehen sich in diesem Zustand entgegengesetzt gepolte Magnetelemente des ersten und des zweiten Verbindungselements an der Kopplungsfläche vorzugsweise gegenüber.
Beispielsweise kann das erste Verbindungselement ein erstes Magnetelement mit einer der Kopplungsfläche zugewandten Nord-Polung und ein zweites Magnetelement mit einer der Kopplungsfläche zugewandten Süd-Polung umfassen. Komplementär hierzu kann das zweite Verbindungselement ebenfalls ein erstes Magnetelement mit einer der Kopplungsfläche zugewandten Nord-Polung und ein zweites Magnetelement mit einer der Kopplungsfläche zugewandten Süd-Polung umfassen. In dem miteinander verbundenen Zustand des ersten und des zweiten Verbindungselements können diese relativ zueinander derart angeordnet sein, dass sich jeweils Magnetelemente einer entgegengesetzten Polung an der Kopplungsfläche
gegenüberstehen und so eine magnetische Anziehungskraft aufeinander ausüben.
Die Ausgestaltung und Anordnung der Magnetelemente bewirkt, dass in dem miteinander verbundenen Zustand der Verbindungselemente eine relative Ausrichtung und/oder eine relative Position festgelegt sind/ist. Dadurch legt die Verbindungseinrichtung eine Kopplungsstellung zwischen den Verbindungselementen fest, ohne hierfür auf eine formschlüssige Verbindung zurückgreifen zu müssen, beispielsweise in Form von zueinander komplementären Nuten und Zapfen. Die Kopplungsstellung beschreibt vorliegend eine relative Position zwischen dem ersten und dem zweiten Verbindungselement, in der sich entgegengesetzt gepolte Magnetelemente des ersten und des zweiten Verbindungselements an der Kopplungsfläche gegenüberstehen.
Über das Bereitstellen der entgegengesetzt gepolten Magnetelemente kann auch eine
Drehausrichtung der Peripheriekomponente relativ zu der Behandlungsvorrichtung festgelegt werden, wobei je nach dem Muster, das die Magnetelemente des ersten und des zweiten
Verbindungselements ausbilden, auch mehr als eine stabile Drehausrichtung festgelegt werden kann.
Ist vorgesehen, abwechselnd mehr als eine Peripheriekomponente an dem vorrichtungsseitigen Verbindungselement anzubringen, so kann das vorrichtungsseitige Verbindungselement auch Magnetelemente in einem übergeordneten Muster aufweisen und die unterschiedlichen
Peripheriekomponenten können jeweils Magnetkomponenten mit unterschiedlichen Teilmustern aufweisen, so dass die unterschiedlichen Peripheriekomponenten in unterschiedlichen
Ausrichtungen angeordnet sein können.
Mit anderen Worten ist die Verbindungseinrichtung vorzugsweise derart ausgebildet, dass die Magnetelemente wenigstens eine relative Kopplungsstellung zwischen dem ersten
Verbindungselement und dem zweiten Verbindungselement festlegen oder kodieren. Vorliegend wird unter einer„Kodierung“ der Verbindungseinrichtung wenigstens eine durch die
Verbindungseinrichtung festgelegte Kopplungsstellung verstanden, in der eine relative Position und Ausrichtung der Verbindungselemente und damit auch die Relativposition der jeweils
aufgenommenen Peripheriekomponenten zu der Behandlungsvorrichtung festgelegt ist.
Die Verbindungseinrichtung ist vorzugsweise derart ausgebildet, dass in der festgelegten, also kodierten Kopplungsstellung zwar eine ausreichend große Haltekraft zur Aufrechterhaltung der kraftschlüssigen Verbindung bereitgestellt wird, gleichzeitig jedoch ein einfaches Lösen der Verbindungselemente sichergestellt werden kann. Indem nämlich in der vorgeschlagenen Verbindungseinrichtung die Verbindungselemente mit den zueinander komplementären
Magnetelementen ausgestattet sind, wird eine magnetische Haltekraft induziert, deren Betrag von der relativen Position der Verbindungselemente beeinflusst wird. Dies ermöglicht, dass die
Verbindungseinrichtung zum einen eine vorgegebene Kopplungsstellung kodiert, ohne jedoch eine relative translatorische Bewegung entlang der Kopplungsfläche oder eine relative rotatorische Bewegung um eine flächennormale der Kopplungsfläche der Verbindungselemente vollständig zu sperren, wie dies beispielsweise bei Verwendung einer durch Formschlusselemente
hervorgerufenen Kodierung der Fall ist. Im Ergebnis kann so in der Kopplungsstellung der
Verbindungselemente eine ausreichende Haltekraft bereitgestellt und gleichzeitig ein einfaches Lösen der Verbindung sichergestellt werden. Dies kann beispielsweise durch ein Verdrehen der Verbindungselemente zueinander erreicht werden.
Entsprechend kann die Verbindungseinrichtung derart ausgebildet sein, dass in einem an der Kopplungsfläche aneinander anliegenden Zustand das erste Verbindungselement und das zweite Verbindungselement relativ zueinander zwischen einer Kopplungsstellung und einer
Entnahmestellung bewegbar, insbesondere verdrehbar sind. Wie bereits vorangehend beschrieben, spezifiziert die Kopplungsstellung eine relative Position der Verbindungselemente, in der die Magnetelemente des ersten Verbindungselements jeweils zu den dazu komplementären
Magnetelementen des zweiten Verbindungselements ausgerichtet sind. Die Entnahmestellung beschreibt eine relative Position der Verbindungselemente, in der die Magnetelemente des ersten Verbindungselements zu den dazu komplementären Magnetelementen des zweiten
Verbindungselements versetzt angeordnet sind. Entsprechend ist die durch die Magnetelemente induzierte magnetische Verbindungskraft in einem in der Entnahmestellung angeordneten Zustand relativ zu dem in der Kopplungsstellung angeordneten Zustand der Verbindungselemente verringert. In der Entnahmeposition können die Verbindungselemente demnach einfacher oder mit weniger Kraftaufwand voneinander gelöst werden. Beispielsweise kann die Verbindungseinrichtung derart bereitgestellt sein, dass die Verbindungselemente zum Einnehmen der Entnahmestellung relativ zueinander um eine Flächennormale der Kopplungsfläche verschwenkbar sind. Auf diese Weise kann ein Lösen der Verbindung zwischen den Verbindungselementen unter Ausnutzung einer Hebelwirkung durch einen Benutzer erfolgen. Bei der hier vorgeschlagenen Verbindungseinrichtung werden demnach zur Festlegung der kodierten Kopplungsstellungen keine ineinandergreifenden Formschlusselemente benötigt, wie zum Beispiel in Form von an der Kopplungsfläche bereitgestellten Zapfen oder Nuten. Derartige Bauteile sind üblicherweise bruchanfällig. Entsprechend ermöglicht die hier vorgeschlagene
Verbindungseinrichtung, auf bruchanfällige Komponenten zur Festlegung wenigstens einer kodierten Kopplungsstellung zu verzichten und kann somit eine gegenüber bekannten
Anordnungen höhere Betriebssicherheit aufweisen.
Die wenigstens zwei Magnetelemente des ersten und/oder des zweiten Verbindungselements können jeweils ein Magnetmuster bilden. Mit anderen Worten können die wenigstens zwei Magnetelemente des ersten und/oder des zweiten Verbindungselements in Form eines Magnetmusters ausgeführt sein. Vorliegend wird unter einem„Magnetmuster“ eine in einer Ebene und/oder räumlich, insbesondere entlang der Kopplungsfläche, definierte Anordnung der unterschiedlichen Magnetelemente verstanden. Ein Magnetmuster umfasst vorzugsweise wenigstens zwei definierte magnetische Zonen entgegengesetzter Polung, die jeweils eine definierte flächige und/oder räumliche Ausgestaltung aufweisen können. Jede der wenigstens zwei magnetischen Zonen wird vorzugsweise jeweils von wenigstens einem der wenigstens zwei Magnetelemente gebildet. Die magnetischen Zonen sind vorzugsweise räumliche eng
nebeneinander oder im Wesentlichen angrenzend zueinander angeordnet. Die magnetischen Zonen können unterschiedlich ausgestaltet sein. Beispielsweise können die magnetischen Zonen an der Kopplungsfläche unterschiedlich groß ausgebildet sein. Die an den Kopplungsflächen des ersten und des zweiten Verbindungselements ausgebildeten Magnetmuster sind dabei entsprechend komplementär zueinander ausgebildet. Insbesondere können die Magnetmuster mehr als zwei magnetische Zonen an der Kopplungsfläche aufweisen, beispielsweise vier magnetische Zonen. Die Magnetelemente sind vorzugsweise derart bereitgestellt, dass an der Kopplungsfläche des ersten und/oder des zweiten Verbindungselements die wenigstens zwei Magnetelemente ein flächiges Magnetmuster mit wenigstens zwei ferromagnetischen Zonen entgegengesetzter Orientierung oder Polung ausbilden.
Derartige Magnetmuster können sich gegenüber konventionellen Magnetanordnungen dadurch auszeichnen, dass die magnetischen Zonen räumlich eng beieinander liegend oder im
Wesentlichen angrenzend zueinander angeordnet sein können. Dies hat den Effekt, dass deren Magnetfeldlinien weniger weit und stark in den umgebenden Raum ragen. Mit anderen Worten können die hier beschriebenen Magnetmuster kompaktere und dichtere Magnetfeldlinien bereitstelle, was insbesondere durch dicht nebeneinander angeordneten magnetischen Zonen oder dicht nebeneinander angeordnete Magnetelemente entgegengesetzter Polung erreicht wird. Diese Eigenschaft ist besonders vorteilhaft, wenn mittels der Verbindungseinrichtung elektronische Geräte oder Komponenten an dem Behandlungsgerät zu halten oder zu befestigen sind, da so ein Abstand zur Vermeidung von durch Magnetfeldlinien der Magnetelemente hervorgerufenen Störungen verringert werden kann. Eine derartige Ausgestaltung der Magnetmuster ermöglicht, dass ein höherer Freiheitsgrad bei der Anordnung der Magnetelemente an der Kopplungsfläche der jeweiligen Verbindungselemente besteht. Entsprechend können komplexe Anordnungen von Magnetelementen zur Kodierung von Kopplungsstellungen bei einer gleichzeitig kompakten Bauweise der Verbindungselemente bereitgestellt werden. Dies ist wiederum auf die Eigenschaft der Magnetmuster zurückzuführen, dass darin magnetische Zonen oder Magnetelemente entgegengesetzter Polung besonders dicht nebeneinander oder angrenzend zueinander angeordnet werden können.
Die genannten unterschiedlichen Magnetmuster können auch dazu dienen, eineindeutige
Zuordnungen zwischen Verbindungselementen herzustellen, um beispielsweise unterschiedliche Peripheriekomponenten nur an einer vorgesehen Position an der Behandlungsvorrichtung anbringen zu können, nicht aber an einer anderen. Dies kann dann von Bedeutung sein, wenn zwei oder mehrere Peripheriekomponenten an vorher festgelegten Positionen an der
Behandlungsvorrichtung festgelegt werden sollen und ein Vertauschen der Positionen nicht gewünscht ist.
Über die unterschiedlichen Magnetmuster kann auch eine bestimmte Positionierung für unterschiedliche Peripheriekomponenten erreicht werden - beispielsweise eine erste Position für eine erste Peripheriekomponente und eine zweite Position für eine zweite Peripheriekomponente. Es können für unterschiedliche Peripheriekomponenten auch unterschiedliche Anzahlen von Positionierungen vorgesehen sein - beispielsweise für eine erste Peripheriekomponente eine erste Position und eine zu dieser um 180° gedrehte Position und für eine zweite Peripheriekomponente eine erste Position und zwei weitere, jeweils um 120° zu der ersten Position gedrehten Positionen.
In einer Weiterentwicklung kann die Anzahl von Magnetelementen des ersten Verbindungselements unterschiedlich zu oder gleich der Anzahl von Magnetelementen des zweiten Verbindungselements sein.
Beispielsweise können/kann das erste und/oder das zweite Verbindungselement wenigstens drei Magnetelemente umfassen, wobei wenigstens zwei der drei Magnetelemente eine
entgegengesetzte Polung aufweisen können. In dem mehr als zwei Magnetelemente an wenigstens einem der beiden Verbindungselemente vorgesehen sind, können die Verbindungselemente in mehr als einer Kopplungsstellung miteinander verbunden werden.
Das erste Verbindungselement und das zweite Verbindungselement können in einer ersten Kopplungsstellung und in einer zweiten Kopplungsstellung miteinander verbindbar sein, wobei in einem in der ersten Kopplungsstellung angeordneten Zustand relativ zu einem in der zweiten Kopplungsstellung angeordneten Zustand des ersten und des zweiten Verbindungselements eine relative Ausrichtung und/oder eine relative Position zwischen dem ersten und dem zweiten Verbindungselement, insbesondere zwischen deren Magnetelementen, unterschiedlich sein können/kann. Hierbei können in dem an der Kopplungsfläche aneinander anliegenden Zustand das erste Verbindungselement und das zweite Verbindungselement relativ zueinander zwischen der ersten Kopplungsstellung und der zweiten Kopplungsstellung bewegbar, insbesondere verdrehbar sein. Zusätzlich können die Verbindungselemente in weiteren Kopplungsstellungen miteinander verbindbar sein wobei eine relative Position oder Ausrichtung der Verbindungselemente in jeder der weiteren Kopplungsstellungen voneinander unterschiedlich sein kann.
In einer Weiterentwicklung können/kann das erste und/oder das zweite Verbindungselement jeweils wenigstens drei Magnetelemente umfassen, wobei die Magnetelemente eines
Verbindungselements entlang der Kopplungsfläche derart angeordnet sein können, dass in einer ersten Richtung entlang der Kopplungsfläche wenigstens zwei der drei Magnetelemente nebeneinander oder versetzt zueinander angeordnet sind und entlang einer zweiten Richtung entlang der Kopplungsfläche weiterhin zwei der drei Magnetelemente nebeneinander oder versetzt zueinander angeordnet sind. Hierbei können die erste Richtung und die zweite Richtung entlang der Kopplungsfläche versetzt zueinander oder senkrecht zueinander sein. Auf diese Weise kann ein zweidimensionales Magnetmuster des ersten und/oder des zweiten Verbindungselements entlang der Kopplungsfläche aufgespannt sein. Unter einem zweidimensionalen Magnetmuster kann beispielsweise ein Magnetmuster verstanden werden, bei dem sich die Orientierung oder Polung seiner ferromagnetischen Zonen entlang einer ersten Richtung und entlang einer dazu senkrechten zweiten Richtung verändert. Alternativ oder zusätzlich kann das medizinische Behandlungssystem, insbesondere die medizinische Behandlungsvorrichtung oder die Verbindungseinrichtung eine Sensoreinheit zum Detektieren einer Verbindung zwischen dem ersten und dem zweiten Verbindungselement umfassen. Genauer kann die Sensoreinheit dazu eingerichtet sein, eine relative Ausrichtung und/oder eine relative Position und/oder eine Kopplungsstellung zwischen dem ersten und dem zweiten Verbindungselement zu detektieren. Hierzu kann die Sensoreinheit wenigstens einen Hall- Sensor umfassen. Im Speziellen kann der Hall-Sensor zum Messen von in dessen Umgebung einfallenden Magnetfeldern eingerichtet sein und in Erwiderung darauf eine Verbindung zwischen den Verbindungselementen detektieren. Die Verwendung wenigstens eines Hall-Sensors liegt der Erkenntnis zugrunde, dass sich bei der hier vorgeschlagenen Verbindungseinrichtung Intensität und Ausrichtung der Magnetfeldlinien der Magnetelemente in Abhängigkeit der relativen Position und Ausrichtung der Verbindungselemente ändern, insbesondere abhängig davon, ob diese in einer Kopplungsstellung angeordnet sind oder nicht. Aufgrund dieser Änderung der Magnetfeldlinien, die ein Abschwächen oder Verstärken der durch den Hall-Sensor gemessenen Magnetfeldlinien bewirkt, kann so ein Verbindungszustand zwischen den Verbindungselementen bestimmt werden.
Alternativ oder zusätzlich kann die Sensoreinheit dazu eingerichtet sein, in einem miteinander verbundenen Zustand des ersten und des zweiten Verbindungselements Informationen, betreffend die Peripheriekomponente, zu ermitteln. Beispielsweise kann die Sendeeinheit dazu eingerichtet sein, einen Typ der Peripheriekomponente zu identifizieren. Hierzu kann die Sendeeinheit von der medizinischen Behandlungsvorrichtung, insbesondere dem ersten Verbindungselement umfasst sein.
Entsprechend können auch unterschiedliche Magnetmuster unterschiedlicher
Peripheriekomponenten dazu dienen, den jeweiligen Typus der Peripheriekomponenten zu identifizieren.
In einer Weiterentwicklung kann zwischen dem ersten Verbindungselement und dem zweiten Verbindungselement eine Schnittstelle vorgesehen sein. Die Schnittstelle kann beispielsweise eine elektrische und/oder eine induktive und/oder eine optische Schnittstelle sein. Ferner kann die Schnittstelle in dem miteinander verbundenen Zustand des erstens und des zweiten
Verbindungselements zur Daten- und/oder Energieübertragung eingerichtet sein. Insbesondere kann so eine kontaktlose Daten- und/oder Energieübertragung erfolgen.
Alternativ oder zusätzlich kann die Verbindungseinrichtung dazu eingerichtet sein, eine
Übertragung über die Schnittstelle zwischen den Verbindungselementen in Abhängigkeit der durch die Sensoreinheit detektierten Werte zu steuern. Genauer kann die Sensoreinheit dazu eingerichtet sein, in Erwiderung auf die durch die Sensoreinheit detektierten Informationen, betreffend die Verbindung zwischen dem ersten und dem zweiten Verbindungselement und/oder die
Peripheriekomponente, eine Übertragung über die Schnittstelle zwischen dem ersten und dem zweiten Verbindungselement zu steuern. Auf diese Weise kann zum Beispiel die von der Sensoreinheit detektierte Kopplungsstellung zwischen dem ersten und dem zweiten Verbindungselement zur Steuerung der Daten- und/oder Energieübertragung über die Schnittstelle und somit beispielsweise zum Steuern der
Peripheriekomponente genutzt werden.
Die oben gestellte Aufgabe wird weiterhin gelöst durch eine medizinische Behandlungsvorrichtung mit einem magnetischen Verbindungselement zum lösbaren Befestigen von
Peripheriekomponenten mit den Merkmalen des Anspruchs 14 und durch eine Peripheriekomponente für eine medizinische Behandlungsvorrichtung mit einem magnetischen Verbindungselement zum lösbaren Befestigen der Peripheriekomponente an der
Behandlungsvorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 16. Vorteilhafte Weiterbildungen ergeben sich aus den Unteransprüchen sowie der vorliegenden Beschreibung und den Figuren. Die medizinische Behandlungsvorrichtung und/oder die Peripheriekomponente können/kann insbesondere in dem vorangehend beschriebenen medizinischen Behandlungssystem zum Einsatz kommen. Die im Zusammenhang mit dem medizinischen Behandlungssystem, insbesondere im Hinblick auf die Verbindungseinrichtung, vorangehend beschriebenen Merkmale gelten somit auch entsprechend als für die medizinische Behandlungsvorrichtung und die Peripheriekomponente offenbart.
Entsprechend wird eine medizinische Behandlungsvorrichtung mit einem Verbindungselement zum lösbaren Befestigen von Peripheriekomponenten an der Behandlungsvorrichtung vorgeschlagen. Das Verbindungselement ist dazu eingerichtet, an einer Kopplungsfläche mit einem dazu komplementären Verbindungselement kraftschlüssig verbunden zu werden, wobei das weitere Verbindungselement der Peripheriekomponente zugeordnet ist. Hierzu umfasst das
Verbindungselement entlang der Kopplungsfläche wenigstens zwei Magnetelemente
entgegengesetzter Polung, die komplementär zu wenigstens zwei Magnetelementen des weiteren Verbindungselements ausgebildet sind.
Das Verbindungselement der medizinischen Behandlungsvorrichtung kann einen Teil der im Zusammenhang mit dem medizinischen Behandlungssystem vorangehend beschriebenen Verbindungseinrichtung bilden.
In einer Weiterentwicklung kann die medizinische Behandlungsvorrichtung, insbesondere das Verbindungselement eine Sensoreinheit zum Detektieren einer Kopplung zu dem weiteren Verbindungselement umfassen. Alternativ oder zusätzlich kann die Behandlungsvorrichtung, insbesondere das Verbindungselement ein Schnittstellenelement umfassen, das in einem zu dem weiteren Verbindungselement gekoppelten Zustand zur Daten- und/oder Energieübertragung zu oder von dem weiteren Verbindungselement eingerichtet ist.
Entsprechend wird weiterhin eine Peripheriekomponente für eine medizinische
Behandlungsvorrichtung vorgeschlagen, die mit einem Verbindungselement zum lösbaren Befestigen der Peripheriekomponente an der Behandlungsvorrichtung ausgestattet ist. Das Verbindungselement ist an einer Kopplungsfläche mit einem dazu komplementären weiteren behandlungsvorrichtungsseitigen Verbindungselement kraftschlüssig verbindbar. Entlang der Kopplungsfläche umfasst das Verbindungselement wenigstens zwei Magnetelemente
entgegengesetzter Polung, die komplementär zu wenigstens zwei Magnetelementen des weiteren Verbindungselements ausgebildet sind. Das Verbindungselement der Peripheriekomponente kann einen Teil der im Zusammenhang mit dem medizinischen Behandlungssystem vorangehend beschriebenen Verbindungseinrichtung bilden.
In einer Weiterentwicklung kann die Peripheriekomponente, insbesondere das Verbindungselement ein Schnittstellenelement umfassen, das in einem zu dem weiteren Verbindungselement gekoppelten Zustand zur Daten- und/oder Energieübertragung zu oder von dem weiteren
Verbindungselement eingerichtet ist.
Besonders vorteilhaft können in allen Ausführungsformen von vorliegenden medizinischen
Behandlungssystemen mit einer medizinischen Behandlungsvorrichtung und einer
Peripheriekomponente, medizinischen Behandlungsvorrichtungen und Peripheriekomponenten die Magnetelemente oder Magnetmuster der Verbindungselemente so ausgeführt sein, dass bei einer Verdrehung eines Verbindungselementes gegenüber einem dazu komplementären
Verbindungselement während die beiden Verbindungselemente an einer Kopplungsfläche in Berührung stehen, die resultierenden magnetischen Kräfte stets anziehend wirken. Dabei ziehen sich also an einer Kopplungsfläche in Berührung stehende komplementäre Verbindungselemente in jeder beliebigen Drehausrichtung magnetisch an. So geartete Magnetelemente oder Magnetmuster stellen sicher, dass in keiner Drehposition der komplementären Verbindungselemente zueinander eine Abstoßung resultiert. Dadurch wird ermöglicht, dass miteinander verbundene komplementäre Verbindungselemente einer Verbindung gegeneinander stufenweise verdreht werden können, ohne dass dabei die durch magnetische Anziehung ausgebildete Verbindung der Verbindungselemente getrennt wird. Die Stufung ist dabei von den komplementären Magnetmustern abhängig. In Ausführungsformen von vorliegenden medizinischen Behandlungssystemen mit einer
medizinischen Behandlungsvorrichtung und einer Peripheriekomponente, medizinischen
Behandlungsvorrichtungen und Peripheriekomponenten, welche mehr als eine Kopplungsstellung in verschiedenen relativen Drehausrichtungen der Verbindungselemente zueinander aufweisen, können sich die Kopplungsstellungen dadurch auszeichnen, dass die resultierende magnetische Anziehungskraft zwischen den verbundenen komplementären Verbindungselementen in einigen Drehausrichtungen größer ist als in benachbarten Drehausrichtungen. In anderen Worten sind dann die Kopplungsstellen dadurch ausgezeichnet, dass sie lokale Maxima der resultierenden magnetischen Anziehungskräfte aufweisen, insbesondere, wenn die Anziehungskraft gegenüber einer Verdrehung der Verbindungselemente gegeneinander - z.B. über einen Drehwinkel parametrisiert - aufgetragen wird.
Kurze Beschreibung der Figuren Bevorzugte weitere Ausführungsformen der Erfindung werden durch die nachfolgende
Beschreibung der Figuren näher erläutert. Dabei zeigen schematisch:
Figur 1 eine Seitenansicht auf ein medizinisches Behandlungssystem mit einer
Verbindungseinrichtung zum lösbaren Befestigen einer Peripheriekomponente an einer medizinischen Behandlungsvorrichtung in einem Zustand, in dem die
Peripheriekomponente nicht an der Behandlungsvorrichtung befestigt ist;
Figur 2 eine Längsschnittansicht auf das medizinische Behandlungssystem in einem Zustand, in dem die Peripheriekomponente an der Behandlungsvorrichtung in einer ersten
Kopplungsstellung befestigt ist;
Figur 3 eine Seitenansicht auf die medizinische Behandlungsvorrichtung mit der daran befestigten Peripheriekomponente in der ersten Kopplungsstellung;
Figur 4 eine Seitenansicht auf die medizinische Behandlungsvorrichtung mit der daran befestigten Peripheriekomponente in einer zweiten Kopplungsstellung;
Figur 5 eine Seitenansicht auf die medizinische Behandlungsvorrichtung und die
Peripheriekomponente in einer Entnahmestellung; und Figuren 6 bis 13 eine Draufsicht auf eine Kopplungsfläche einer Verbindungseinrichtung
unterschiedlicher Ausführungsformen zum lösbaren Befestigen der Peripheriekomponente an der Behandlungsvorrichtung.
Detaillierte Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele
Im Folgenden werden bevorzugte Ausführungsbeispiele anhand der Figuren beschrieben. Dabei werden gleiche, ähnliche oder gleichwirkende Elemente in den unterschiedlichen Figuren mit identischen Bezugszeichen versehen, und auf eine wiederholte Beschreibung dieser Elemente wird teilweise verzichtet, um Redundanzen zu vermeiden. In Figur 1 ist schematisch ein medizinisches Behandlungssystem mit einer medizinischen
Behandlungsvorrichtung 10, einer Peripheriekomponente 14 und einer Verbindungseinrichtung 12 zum lösbaren Befestigen der Peripheriekomponente 14 an der Behandlungsvorrichtung 10 gezeigt. Genauer sind darin die Behandlungsvorrichtung 10 und die Peripheriekomponente 14 in einem nicht miteinander verbundenen Zustand veranschaulicht. Mit anderen Worten ist die
Peripheriekomponente 14 nicht an der Behandlungsvorrichtung 10 befestigt.
Die medizinische Behandlungsvorrichtung 10 kann beispielsweise eine
Blutbehandlungsvorrichtung, beispielsweise ein Gerät zur Adsorptionstherapie, ein Dialysegerät, ein Infusionsgerät, oder ein Gerät zur Plasmapherese sein. Die Peripheriekomponente 14 kann beispielsweise eine außerhalb der Behandlungsvorrichtung 10 angeordnete externe
Funktionseinrichtung, zum Beispiel ein Blutdruckmessgerät, sein. Entsprechend ist die
Peripheriekomponente 14 dazu eingerichtet, im Gebrauch mechanisch von der
Behandlungsvorrichtung 10 entkoppelt zu werden, um einen Blutdruck an einem Patienten zu messen. Nach erfolgter Messung kann die Peripheriekomponente 14 an der
Behandlungsvorrichtung 10 befestigt und mit dieser gekoppelt werden, um beispielsweise die im Gebrauch gemessenen Werte für den Blutdruck an die Behandlungsvorrichtung 10 zu übergeben und zum anderen um einen Energiespeicher der Peripheriekomponente 14 aufzuladen.
Zum mechanischen Koppeln der Peripheriekomponente 14 mit der Behandlungsvorrichtung 10 umfasst die Verbindungseinrichtung 12 ein erstes magnetisches Verbindungselement 16 an der Behandlungsvorrichtung 10 und ein dazu komplementäres zweites Verbindungselement 18 an der Peripheriekomponente 14, die an einer Kopplungsfläche 20 kraftschlüssig miteinander verbindbar sind. Das erste Verbindungselement 16 umfasst entlang der Kopplungsfläche 20 vier
nebeneinander angeordnete Magnetelemente 22 von denen zwei eine Nord-Polung, wie durch den Buchstaben„N“ in Figur 1 angedeutet, und zwei eine Süd-Polung, wie durch den Buchstaben„S“ in Figur 1 angedeutet, aufweisen. Das zweite Verbindungselement 18 umfasst entlang der
Kopplungsfläche 20 ebenfalls vier nebeneinander angeordnete Magnetelemente 24 die komplementär zu den Magnetelementen 22 des ersten Verbindungselements 16 ausgebildet sind. Entsprechend umfasst das zweite Verbindungselement 18 zwei Magnetelemente 24 mit einer der Kopplungsfläche 20 zugewandten Nord-Polung und zwei Magnetelemente 24 mit einer der Kopplungsfläche 20 zugewandten Süd-Polung.
In der Figur 1 sind die jeweiligen Kopplungsflächen der Behandlungsvorrichtung 10 und der Peripheriekomponente 14 buchförmig gegeneinander aufgeklappt gezeigt, so dass die beiden Kopplungsflächen 20 dem Betrachter entgegenzeigen. Die hier gezeigte Verbindungseinrichtung 12 ist eine magnetische Verbindungseinrichtung, die einen durch die Magnetelemente 22, 24 induzierten Kraftschluss zwischen dem ersten und dem zweiten Verbindungselement 16, 18 nutzt, um die Peripheriekomponente 14 an der
Behandlungsvorrichtung 10 zu befestigen. Figur 2 zeigt einen Zustand der Behandlungsvorrichtung 10, in dem die Peripheriekomponente 14 an der Behandlungsvorrichtung 10 mittels der Verbindungseinrichtung 12 in einer ersten
Kopplungsstellung befestigt ist. Die Behandlungsvorrichtung 10 und die Peripheriekomponente 14 sind darin in einer Längsschnittansicht gezeigt. Gegenüber der in Figur 1 gezeigten Darstellung ist die Peripheriekomponente 14 in der ersten Kopplungsstellung um 180° um eine Vertikalachse relativ zu der Behandlungsvorrichtung 10 gedreht.
Wie in Figur 2 gezeigt, ist das erste Verbindungselement 16 in der Behandlungsvorrichtung 10 integriert und das zweite Verbindungselement 18 ist in der Peripheriekomponente 14 integriert. Genauer sind die Magnetelemente 22 des ersten Verbindungselements 16 innerhalb eines Gehäuses 26 der Behandlungsvorrichtung 10 angeordnet, sodass diese beabstandet zu der Kopplungsfläche 20 angeordnet sind. Entsprechend sind die Magnetelemente 24 des zweiten
Verbindungselements 18 innerhalb eines Gehäuses 28 der Peripheriekomponente 14 angeordnet, sodass diese beabstandet zu der Kopplungsfläche 20 angeordnet sind. Auf diese Weise bilden Außenflächen der Behandlungsvorrichtung 10 und der Peripheriekomponente 14 jeweils die den Verbindungselementen 16, 18 zugeordneten Kopplungsflächen 20. In dem hier gezeigten Ausführungsbeispiel sind die jeweiligen Kopplungsflächen 20 des ersten und des zweiten Verbindungselements 16, 18 eben ausgebildet. In einem alternativen
Ausführungsbeispiel können die Kopplungsflächen 20 gewölbt sein.
In der in Figur 2 gezeigten ersten Kopplungsstellung sind das erste und das zweite
Verbindungselement 16, 18 derart zueinander angeordnet, dass sich entgegengesetzt gepolte Magnetelemente 22, 24 an der Kopplungsfläche 20 gegenüberstehen und so eine magnetische Anziehungskraft aufeinander ausüben. In dieser Kopplungsstellung ist eine relative Position und eine relative Ausrichtung zwischen den Verbindungselementen 16, 18 durch die Magnetelemente 22, 24 festgelegt. Mit anderen Worten, in der gezeigten Kopplungsstellung sind die
Magnetelemente 22, 24 derart bereitgestellt, dass diese eine relative Position und Ausrichtung der Verbindungselemente 16, 18 kodieren. Das erste Verbindungselement 16 und das zweite Verbindungselement 18 sind in Form von flächigen Magnetmustern mit vier ausgebildet. Die so gebildeten Magnetmuster des ersten und des zweiten Verbindungselements 16, 18 sind dabei komplementär zueinander ausgebildet. Das Magnetmuster des ersten und des zweiten Verbindungselements 16, 18 ist entlang der
Kopplungsebene 20 derart bereitgestellt, dass in einer ersten Richtung entlang der Kopplungsfläche 20, wie in Figur 1 durch Pfeil A angedeutet, zwei Magnetelemente 22 oder magnetische Zonen entgegengesetzter Polung nacheinander angeordnet sind. Weiterhin sind entlang einer zu der ersten Richtung senkrechten zweiten Richtung entlang der Kopplungsfläche 20, wie in Figur 2 durch Pfeil B angedeutet, zwei Magnetelemente 22 oder magnetische Zonen entgegengesetzter Polung nacheinander angeordnet.
In dem hier gezeigten Ausführungsbeispiel umfasst das erste Verbindungselement 16 die gleiche Anzahl von Magnetelementen wie das zweite Verbindungselement 18. Alternativ kann die Anzahl von Magnetelementen 22 des ersten Verbindungselements 16 sich von der Anzahl von
Magnetelementen 24 des zweiten Verbindungselements 18 unterscheiden. Beispielsweise können das erste und das zweite Verbindungselement 16, 18 jeweils mehr als vier Magnetelemente 22, 24 umfassen.
Indem in dem hier gezeigten Ausführungsbeispiel die Verbindungselemente 16, 18 innerhalb einer Kreisfläche regelmäßig angeordnet sind, ermöglicht die Verbindungseinrichtung 12, dass die Peripheriekomponente 14 sowohl in der ersten Kopplungsstellung, wie in Figur 3 gezeigt, als auch in einer zweiten Kopplungsstellung, wie in Figur 4 gezeigt, angeordnet werden kann. In einem in der ersten Kopplungsstellung befindlichen Zustand relativ zu einem in der zweiten Kopplungsstellung befindlichen Zustand ist die Peripheriekomponente 14 dabei um eine Flächennormale der
Kopplungsfläche 20 um 180° verschwenkt, wie aus Figuren 3 und 4 hervorgeht. Mit anderen Worten, das erste Verbindungselement 16 und das zweite Verbindungselement 18 sind sowohl in der ersten Kopplungsstellung als auch in der zweiten Kopplungsstellung miteinander verbindbar, wobei eine relative Ausrichtung der Verbindungselemente 16, 18 in den jeweiligen
Kopplungsstellungen unterschiedlich ist. In der ersten und der zweiten Kopplungsstellung, sind die Magnetelemente 22 des ersten Verbindungselements 16 jeweils zu den dazu komplementären Magnetelementen 24 des zweiten Verbindungselements 18 ausgerichtet und stehen sich somit an der Kopplungsfläche 20 gegenüber.
Wie in Figur 5 gezeigt, sind die Peripheriekomponente 14 relativ zu der Behandlungsvorrichtung 10 und entsprechend das erste Verbindungselement 16 relativ zu dem zweiten Verbindungselement 18 in einer Entnahmestellung positionierbar. In der Entnahmestellung sind die Magnetelemente 22 des ersten Verbindungselements 16 versetzt zu den Magnetelementen 24 des zweiten Verbindungselements 18 versetzt angeordnet. In dieser Stellung ist die durch die Magnetelemente 22, 24 induzierte magnetische Anziehungskraft im Vergleich zu den Kopplungsstellungen geringer, sodass ein Lösen der Peripheriekomponente 14 von der Behandlungsvorrichtung 10 mit weniger Kraftanstrengung für einen Benutzer ermöglicht wird.
Wie durch Pfeile C in Figuren 3 bis 5 angedeutet, sind das erste Verbindungselement 16 und das zweite Verbindungselement 18 und somit die Behandlungsvorrichtung 10 und die
Peripheriekomponente 14 in einem an der Kopplungsfläche 20 aneinander anliegenden Zustand relativ zueinander zwischen der ersten Kopplungsstellung, der zweiten Kopplungsstellung und der Entnahmestellung verschwenkbar. Insbesondere sind das erste Verbindungselement 16 relativ zu dem zweiten Verbindungselement 18 und somit die Behandlungsvorrichtung 10 relativ zu der Peripheriekomponente 14 um eine Flächennormale der Kopplungsfläche 20 verschwenkbar, um in eine der Stellungen bewegt zu werden.
Wie in Figur 1 gezeigt, umfasst die Verbindungseinrichtung 12 eine Sensoreinheit 30 zum
Detektieren einer relativen Ausrichtung, einer relativen Position und somit einer Kopplungsstellung zwischen dem ersten Verbindungselement 16 und dem zweiten Verbindungselement 18 und somit zwischen der Behandlungsvorrichtung 10 und der Peripherievorrichtung 14. Hierzu umfasst die Sensoreinheit 30 zwei im Gehäuse 26 der Behandlungsvorrichtung 10 gegenüberliegend zu dem ersten Verbindungselement 16 angeordnete Hall-Sensoren 32, 34. Die Hall-Sensoren 32, 34 sind dazu eingerichtet, in Abhängigkeit eines an der Peripheriekomponente 14 angeordneten
Positionsmagneten 36 eine relative Position zwischen der Peripheriekomponente 14 und der Behandlungsvorrichtung 10 zu bestimmen.
Wenn die Peripheriekomponente 14 in der zweiten Kopplungsstellung an der
Behandlungsvorrichtung 10 angeordnet ist, ist der Positionsmagnet 36 gegenüberliegend zu dem in der Ansicht von Figur eins links von der ersten Verbindungseinheit gezeigten ersten Hall-Sensor 32 angeordnet. In diesem Fall detektiert der erste Hall-Sensor 32 die Magnetfeldlinien des
Positionsmagneten 36 und kann so bestimmen, dass die Peripheriekomponente 14 in der zweiten Kopplungsstellung angeordnet ist.
Ist die Peripheriekomponente 14 hingegen in der ersten Kopplungsstellung angeordnet, ist der Positionsmagnet 36 gegenüberliegend zu dem zweiten Hall-Sensor 34 angeordnet. In diesem Fall detektiert der zweite Hall-Sensor 34 die Magnetfeldlinien des Positionsmagneten 36 und kann so bestimmen, dass die Peripheriekomponente 14 in der ersten Kopplungsstellung angeordnet ist. Ferner kann die Sensoreinheit 30 dazu eingerichtet sein, die Peripheriekomponente 15 betreffende Informationen zu ermitteln. Dies kann beispielsweise dadurch erfolgen, dass die Hall-Sensoren 32, 34 eine Stärke des von dem Positionsmagneten 36 ausgestrahlten Magnetfeldes bestimmen und über die so ermittelte Magnetfeldstärke einen Typ der Peripheriekomponente 14 identifizieren, beispielsweise ob es sich um ein Blutmessgerät oder um eine andere Peripheriekomponente, zum Beispiel eine Fernbedienung, handelt.
Diese Informationen können auch über die Detektion eines Magnetmusters einer
Verbindungseinheit und beispielsweise mehrerer Hall-Sensoren übertragen werden.
Die Verbindungseinheit 12 umfasst ferner eine erste induktive Schnittstelle 38 zur Übertragung von Energie zwischen der Behandlungsvorrichtung 10 und der Peripheriekomponente 14, wobei die erste induktive Schnittstelle 38 jeweils ein behandlungsvorrichtungsseitiges erstes
Schnittstellenelement und auf der Seite der Peripheriekomponente 14 ein dazu komplementäres zweites Schnittstellenelement umfasst, die in der ersten Kopplungsstellung zueinander ausgerichtet bzw. gegenüberliegend angeordnet sind, wodurch eine Energieübertragung zwischen den
Komponenten erfolgen kann. Weiterhin umfasst die Verbindungseinheit 12 eine zweite induktive Schnittstelle 40 zur Übertragung von Daten zwischen der Behandlungsvorrichtung 10 und der Peripheriekomponente 14, wobei die zweite induktive Schnittstelle 40 ein
behandlungsvorrichtungsseitiges erstes Schnittstellenelement und auf der Seite der
Peripheriekomponente 14 ein dazu komplementäres zweites Schnittstellenelement umfasst. Die zweite induktive Schnittstelle 40 ist derart bereitgestellt, dass in der zweiten Kopplungsstellung der Verbindungselemente 16, 18 die Schnittstellenelemente der zweiten induktiven Schnittstelle 40 zueinander ausgerichtet, also gegenüberliegend angeordnet sind, wodurch eine Datenübertragung zwischen den Komponenten erfolgen kann.
Die Verbindungseinrichtung 12 ist derart eingerichtet, dass eine Übertragung über die erste induktive Schnittstelle 38 und die zweite induktive Schnittstelle 40 in Erwiderung auf die durch die Sensoreinheit ermittelten Informationen, insbesondere betreffend die ermittelte relative
Kopplungsstellung zwischen den Verbindungselementen 16, 18 und/oder die Information über den Typ der an gekoppelten Peripheriekomponente 14, erfolgt. In dem Fall, dass die Sensoreinheit 30 detektiert, dass die Peripheriekomponente 14 in der ersten Kopplungsstellung mit der
Behandlungsvorrichtung verbunden ist, kann die Verbindungseinrichtung 12 eine
Energieübertragung über die erste induktive Schnittstelle 38 initiieren. Die übertragene Energie kann hierbei zum Aufladen der Peripheriekomponente 14 genutzt werden. Entsprechend stellt die erste Kopplungsstellung eine Ladestellung für die Peripheriekomponente 14 dar. In dem Fall, dass die Sensoreinheit 30 detektiert, dass die Peripheriekomponente 14 in der zweiten Kopplungsstellung mit der Behandlungsvorrichtung 10 verbunden ist, kann die
Verbindungseinrichtung 12 einen Datenaustausch über die zweite induktive Schnittstelle 40 initiieren. Die zweite induktive Schnittstelle 40 kann hierbei dazu verwendet werden, um
Informationen aus der Peripheriekomponente 14 auszulesen und der Behandlungsvorrichtung 10 zur Verfügung zu stellen. Entsprechend stellt die zweite Kopplungsstellung eine Auslesestellung für die Peripheriekomponente 14 dar. Somit können den unterschiedlichen Kopplungsstellungen unterschiedliche Funktionen der Behandlungsvorrichtung 10 zugeordnet werden.
Sowohl die Sensoreinheit 30, indem diese über Hall-Sensoren Magnetfeldlinien misst, als auch die induktive erste und zweite Schnittstelle 38, 40 ermöglichen ein berührungsloses Detektieren bzw. Übertragen. Entsprechend sind in dem hier gezeigten Ausführungsbeispiel, wie durch gestrichelte Linien in Figur 1 angedeutet, die Sensoreinheit 30 mit den Hall-Sensoren 32, 34 und die behandlungsvorrichtungsseitigen Schnittstellenelementen 38, 40 in dem Gehäuse 26 der
Behandlungsvorrichtung 10 eingebettet. Auch der Positionsmagnet 36 zusammen mit den peripheriekomponentenseitigen Schnittstellenelementen 38, 40 sind in dem Gehäuse 28 der Peripheriekomponente 14 eingebettet. Auf diese Weise ermöglicht die hier gezeigte
Behandlungsvorrichtung 10, dass gegeneinander austauschbare Peripheriekomponenten 14 an einer Außenfläche in vorgegebenen Kopplungsstellungen befestigt war sind, ohne hierfür schmutzanfällige Kanten oder Formschlusselemente an der Außenfläche vorzusehen. Figuren 6 bis 13 zeigen eine Draufsicht auf die Kopplungsfläche 20 der Behandlungsvorrichtung 10 oder der Peripheriekomponente 14, die unterschiedliche Ausführungsformen der
Verbindungselemente 16,18 veranschaulichen. Genauer sind darin unterschiedliche
Ausführungsformen der als flächiges Magnetmuster ausgeführten Magnetelemente 22, 24 der Verbindungselemente 16, 18 gezeigt. Figuren 6 bis 13 zeigen dabei zumindest einen Teil des Magnetmusters eines Verbindungselements 16, 18.
In Figur 6 ist ein kreisförmiges Magnetmuster gezeigt, bei dem entlang der Kreisfläche im
Wesentlichen streifenförmige magnetische Zonen entgegengesetzter Polung unter- oder nebeneinander angeordnet sind. Die magnetischen Zonen sind durch einzelne Magnetelemente 22, 24 gebildet. Die Magnetelemente 22, 24 sind entlang der Kopplungsfläche angrenzend aneinander angeordnet.
Figur 7 zeigt ein kreisförmiges Magnetmuster, bei dem entlang der Kreisfläche mehrere
kreisförmige magnetische Zonen mit einer Nord-Polung in einem regelmäßigen Muster angeordnet sind. Zwischen den kreisförmigen magnetischen Zonen ist eine weitere magnetische Zone mit einer Süd-Polung ausgeführt.
Figuren 8 und 9 zeigen weitere kreisförmige Magnetmuster, bei denen magnetische Zonen entgegengesetzter Polung nebeneinander angeordnet sind. Figuren 10 bis 13 zeigen aus zwei voneinander beabstandeten kreisförmigen Flächen gebildete Magnetmuster, wobei jede der kreisförmigen Flächen wenigstens zwei magnetische Zonen entgegengesetzter Polung aufweisen.
Soweit anwendbar, können alle einzelnen Merkmale, die in den Ausführungsbeispielen dargestellt sind, miteinander kombiniert und/oder ausgetauscht werden, ohne den Bereich der Erfindung zu verlassen.
Bezuqszeichenliste
10 medizinische Behandlungsvorrichtung
12 Verbindungseinrichtung
14 Peripheriekomponente
16 erstes magnetisches Verbindungselement
18 zweites magnetisches Verbindungselement
20 Kopplungsfläche
22 Magnetelemente des ersten Verbindungselements
24 Magnetelemente des zweiten Verbindungselements
26 Gehäuse der Behandlungsvorrichtung
28 Gehäuse der Peripheriekomponente
30 Sensoreinheit
32, 34 Hall-Sensor
36 Positionsmagnet
38, 40 induktive Schnittstelle

Claims

Ansprüche
1. Medizinisches Behandlungssystem mit einer medizinischen Behandlungsvorrichtung (10), einer Peripheriekomponente (14) und einer Verbindungseinrichtung (12) zum lösbaren Befestigen der Peripheriekomponente (14) an der Behandlungsvorrichtung (10), umfassend ein behandlungsvorrichtungsseitiges erstes Verbindungselement (16) und auf der Seite der
Peripheriekomponente (14) ein dazu komplementäres zweites Verbindungselement (18), wobei das erste und das zweite Verbindungselement (16, 18) an einer Kopplungsfläche (20) kraftschlüssig miteinander verbindbar sind, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Verbindungselement (16) entlang der Kopplungsfläche (20) wenigstens zwei
Magnetelemente (22) entgegengesetzter Polung und das zweite Verbindungselement (18) wenigstens zwei zu diesen komplementäre Magnetelemente (24) aufweisen.
2. Medizinisches Behandlungssystem nach Anspruch 1 , bei dem die Kopplungsfläche (20) der Behandlungsvorrichtung (10) eben oder gewölbt ist. 3. Medizinisches Behandlungssystem nach Anspruch 1 oder 2, bei dem die Magnetelemente
(22, 24) wenigstens eine relative Kopplungsstellung zwischen dem ersten
Verbindungselement (16) und dem zweiten Verbindungselement (18) kodieren.
4. Medizinisches Behandlungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 3, bei dem in einem an der Kopplungsfläche (20) aneinander anliegenden Zustand das erste Verbindungselement (16) und das zweite Verbindungselement (18) relativ zueinander zwischen einer
Kopplungsstellung, in der die Magnetelemente (22) des ersten Verbindungselements (16) jeweils zu den dazu komplementären Magnetelementen (24) des zweiten
Verbindungselements (18) ausgerichtet sind, und einer Entnahmestellung bewegbar, insbesondere verdrehbar sind, in der die Magnetelemente (22) des ersten
Verbindungselements (16) zu den dazu komplementären Magnetelementen (24) des zweiten Verbindungselements (18) versetzt angeordnet sind.
5. Medizinisches Behandlungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 4, bei dem die Anzahl von Magnetelementen (22) des ersten Verbindungselements (16) unterschiedlich zu oder gleich der Anzahl von Magnetelementen (24) des zweiten Verbindungselements (18) ist.
6. Medizinisches Behandlungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 5, bei dem das erste und/oder das zweite Verbindungselement (16, 18) wenigstens drei Magnetelemente (22,
24) umfassen/umfasst, wobei insbesondere die Magnetelemente (22; 24) eines
Verbindungselements (16; 18) in zwei zueinander versetzten, insbesondere senkrechten Richtungen entlang der Kopplungsfläche (20) nacheinander oder versetzt zueinander angeordnet sind.
7. Medizinisches Behandlungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 6, bei dem das erste Verbindungselement (16) und das zweite Verbindungselement (18) in einer ersten
Kopplungsstellung und in einer zweiten Kopplungsstellung miteinander verbindbar sind, wobei insbesondere in einem in der ersten Kopplungsstellung angeordneten Zustand relativ zu einem in der zweiten Kopplungsstellung angeordneten Zustand eine relative Ausrichtung und/oder eine relative Position zwischen dem ersten und dem zweiten Verbindungselement (16, 18), insbesondere zwischen deren Magnetelementen (22, 24), unterschiedlich sind/ist.
8. Medizinisches Behandlungssystem nach Anspruch 7, bei dem in einem an der
Kopplungsfläche (20) aneinander anliegenden Zustand das erste Verbindungselement (16) und das zweite Verbindungselement (18) relativ zueinander zwischen der ersten
Kopplungsstellung und der zweiten Kopplungsstellung bewegbar, insbesondere verdrehbar sind.
Medizinisches Behandlungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 8, das ferner eine Sensoreinheit (30) zum Detektieren einer Verbindung zwischen dem ersten und dem zweiten Verbindungselement (16, 18) umfasst, wobei insbesondere die Sensoreinheit (30) wenigstens einen Hall-Sensor (32; 34) aufweist.
10. Medizinisches Behandlungssystem nach Anspruch 9, bei dem die Sensoreinheit (30) dazu eingerichtet ist, eine relative Ausrichtung und/oder eine relative Position und/oder eine Kopplungsstellung zwischen dem ersten und dem zweiten Verbindungselement (16, 18) zu detektieren.
1 1. Medizinisches Behandlungssystem nach Anspruch 9 oder 10, bei dem die Sensoreinheit (30) von dem ersten Verbindungselement (16) umfasst oder mit diesem verbunden ist und insbesondere dazu eingerichtet ist, in einem miteinander verbundenen Zustand des ersten und des zweiten Verbindungselements (16, 18) die Peripheriekomponente (14) betreffende Informationen zu ermitteln.
12. Medizinisches Behandlungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 11 , bei dem zwischen dem ersten Verbindungselement (16) und dem zweiten Verbindungselement (18) eine Schnittstelle (38; 40), insbesondere eine elektrische und/oder induktive und/oder optische Schnittstelle, vorgesehen ist, die in dem miteinander verbundenen Zustand des ersten und des zweiten Verbindungselements (16, 18) zur Daten- und/oder Energieübertragung eingerichtet sind/ist, wobei insbesondere die Verbindungseinrichtung (12) dazu eingerichtet ist, in Erwiderung auf durch die Sensoreinheit (30) detektierten Informationen, betreffend die Verbindung zwischen dem ersten und dem zweiten Verbindungselement (16, 18) und/oder die Peripheriekomponente (14), eine Übertragung über die Schnittstelle (38; 40) zwischen dem ersten und dem zweiten Verbindungselement (16, 18) zu steuern.
13. Medizinisches Behandlungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 12, bei dem die
wenigstens zwei Magnetelemente (22, 24) des ersten und/oder des zweiten
Verbindungselements (16, 18) in Form eines Magnetmusters ausgeführt sind.
14. Medizinische Behandlungsvorrichtung (10) mit einem magnetischen Verbindungselement (16) zum lösbaren Befestigen von Peripheriekomponenten (14), das an einer
Kopplungsfläche (20) mit einem dazu komplementären weiteren
peripheriekomponentenseitigen Verbindungselement (18) kraftschlüssig verbindbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Verbindungselement (16) entlang der Kopplungsfläche (20) wenigstens zwei
Magnetelemente (22) entgegengesetzter Polung aufweist, die komplementär zu wenigstens zwei Magnetelementen (24) des weiteren Verbindungselements (18) ausgebildet sind.
15. Medizinische Behandlungsvorrichtung nach Anspruch 14, die ferner umfasst:
- eine Sensoreinheit (30) zum Detektieren einer Kopplung zu dem weiteren
Verbindungselement (18), und/oder
- ein Schnittstellenelement (38; 40), das in einem zu dem weiteren Verbindungselement (18) gekoppelten Zustand zur Daten- und/oder Energieübertragung zu oder von dem weiteren Verbindungselement (18) eingerichtet ist.
16. Peripheriekomponente (14) für eine medizinische Behandlungsvorrichtung (10) mit einem magnetischen Verbindungselement (18) zum lösbaren Befestigen der
Peripheriekomponente (14) an der Behandlungsvorrichtung (10), das an einer Kopplungsfläche (20) mit einem dazu komplementären weiteren
behandlungsvorrichtungsseitigen Verbindungselement (16) kraftschlüssig verbindbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Verbindungselement (18) entlang der Kopplungsfläche (20) wenigstens zwei
Magnetelemente (24) entgegengesetzter Polung aufweist, die komplementär zu wenigstens zwei Magnetelementen (22) des weiteren Verbindungselements (16) ausgebildet sind.
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