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Stand der Technik
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Gebiet der Erfindung
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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich allgemein auf medizinische Elektronik,
insbesondere auf ein System zur Überwachung
des medizinischen Zustands von Patienten in ihrem Heim von einem
Betreuungscenter aus.
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Beschreibung
der verwandten Technologie
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Moderne
medizinische Technologie dient zur Überwachung einer Reihe von
medizinischen Zuständen,
Risiken und Krankheitszuständen
wie beispielsweise hohem Blutdruck (Hypertension), risikobehafteten Schwangerschaften,
AIDS, Krebs und Nierenversagen. Patienten mit derartigen medizinischen
Krankheiten müssen
häufig Ärztepraxen
oder medizinische Anstalten aufsuchen. Außerdem sind Patienten mit chronischen Krankheiten
oft in einem Krankenhaus, einem Pflegeheim oder dergleichen untergebracht.
Die Kosten der medizinischen Betreuung von Patienten mit herkömmlichen
Methoden können
unglaublich hoch sein. Dies liegt großenteils daran, dass das Verhältnis von
Patient zu medizinischem Betreuungspersonal, das für die gegenwärtige Infrastruktur
der medizinischem Betreuung benötigt
wird, sehr klein ist.
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Patienten,
die keinen Zugang zu einem Krankenhaus haben oder nicht dazu neigen,
sich in medizinischen Anstalten behandeln zu lassen, sind im Allgemeinen
nicht in der Lage, ihren eigenen medizinischen Zustand oder ihre
Behandlung wirksam und hinreichend zu überwachen. Außendienstkrankenschwestern,
die diese Patienten überwachen
müssen,
können
viele Stunden damit verbringen, von einem zum nächsten Patientenstandort zu
reisen, was ihre Produktivität
beträchtlich
reduziert. Außerdem
haben viele Patienten keinen Zugang zu ausgebildetem medizinischen
Personal, das ihre Behandlung oder ihren medizinischen Zustand überwachen könnte – entweder
aufgrund der Entfernung, dem Mangel an verfügbaren finanziellen Mitteln
oder dem Mangel an ausgebildetem Personal. Ferner ist es möglich, dass
Patienten, die ihren eigenen medizinischen Zustand selbst zu überwachen
versuchen, diesen in Wirklichkeit durch den Mangel an Ausbildung
oder die Abwesenheit von angemessenen medizinischen Geräten komplizieren,
die programmiert sind, ihnen bei der Überwachung und Unterstützung ihres
Zustandes und der medizinischen Behandlung zu helfen. Zum Beispiel
müssen
möglicherweise
bei einem Patienten, der sich für
Heimbetreuung entschieden hat, bestimmte medizinische Zustände wie
beispielsweise hoher Blutdruck gemessen werden.
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In
der Vergangenheit wurden derartige Informationen manuell vom Patienten
selbst aufgezeichnet oder in einem Gerät gespeichert. Es ist jedoch
möglich,
dass derartige Informationen nicht rechtzeitig an eine medizinische
Betreuungsperson wie beispielsweise einen Arzt oder eine Schwester
weitergeleitet werden. Es ist auch möglich, dass die Informationen
aufgrund von Fahrlässigkeit
oder falscher Kommunikation überhaupt nicht
in die Hände
der Betreuungsperson gelangen. Patienten, die Schwierigkeiten mit
der Benutzung des Gerätes
haben, benötigen
eventuell den Beistand einer Außendienstschwester.
Die Haus-zu-Haus-Überwachung von
Patienten reduziert drastisch die Produktivität solchen medizinischen Personals.
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Momentan
gibt es wenig Möglichkeiten,
medizinische Daten zentral zu speichern. Außerdem gibt es keinen einfachen
Zugang zu derartigen medizinischen Informationen. Der Mangel an
einem Pool derartiger medizinischer Daten ist ein signifikanter
Verlust für
Forschungspersonal, und das Zusammentragen solcher medizinischen
Daten ist sowohl zeitaufwendig als auch teuer. Da das Zusammentragen
der Informationen sehr viel Zeit in Anspruch nehmen kann, dürfte es
noch länger
dauern, bis Behandlungen für
medizinische Zustände entwickelt
werden.
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Demzufolge
besteht die Aufgabe, eine hochwertige medizinische Betreuung für eine Vielzahl
von Patienten durch den Einsatz von weniger kostspieligen Mitteln
bereitzustellen. Ferner besteht die Aufgabe, die Produktivität des medizinischen
und paramedizinischen Personals derart zu erhöhen, dass mehr Patienten pro medizinische
Betreuungsinfrastruktur behandelt werden können, ohne die Qualität der Betreuung
aufs Spiel zu setzen oder zu beeinträchtigen. Zusätzlich besteht
die Aufgabe, eine zentrale Quelle für medizinische Daten und Patientendaten
bereitzustellen, um die medizinische Forschung zu erleichtern. Schließlich besteht
die Aufgabe, eine hochwertige medizinische Betreuung für Patienten
zu schaffen, die aufgrund der abgelegenen Orte, an denen sie wohnen,
oder aufgrund von Behinderungen und Ungelegenheiten nicht in der
Lage sind, die erforderlichen und/oder häufigen Besuche bei ihrem Arzt
oder ihrer medizinischen Betreuungsanstalt zu unternehmen, um ihren
medizinischen Zustand bzw. ihre Krankheit überwachen zu lassen.
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Das
US Patent 4 838 275 offenbart ein System zur Überwachung und Beantwortung
der gesundheitlichen und Medikamentenerfordernisse eines Patienten,
welches Sensoren zur Überwachung
und Erzeugung eines Parameters, der bezeichnend für den medizinischen
Zustand des Patienten ist, eine an einem vom Sensor entfernten Standort
angeordnete Datenbank zum Speichern des medizinischen Zustands des
Patienten, Mittel zur Übertragung
der Parameter und der Datenbank und Mittel zum Abrufen der Parameter
aus der Datenbank umfasst.
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Dieses
System setzt jedoch voraus, dass der Patient mit einer Krankenschwester,
einem Arzt oder einem Beobachter kommuniziert, der die Sensorparameter
und -signale überwacht.
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Kurzbeschreibung der Erfindung
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Die
vorliegende Erfindung erfüllt
diese Aufgaben dadurch, dass eine angemessene Betreuung im Heim
durch den Einsatz eines Patientenüberwachungs- und Unterstützungssystems
vorgesehen wird, wobei die Kosten niedrig gehalten werden. Ferner
sorgt es für
erhöhte
Produktivität
des medizinischen und paramedizinischen Personals, indem die Überwachung
einer Vielzahl von Patienten durch ein Betreuungscenter bereitgestellt
wird, ohne die Qualität
der Betreuung aufs Spiel zu setzen oder zu beeinträchtigen.
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Die
vorliegende Erfindung stellt ferner eine zentrale Quelle medizinischer
Daten einschließlich
Patientendaten bereit, um die medizinische Forschung zu erleichtern.
Schließlich
stellt die vorliegende Erfindung hochwertige medizinische Betreuung
für Patienten
bereit, die aufgrund der abgelegenen Standorte, an denen sie wohnen,
oder aufgrund körperlicher
Behinderungen oder Ungelegenheiten nicht in der Lage sind, die benötigten und/oder
häufigen
Besuche bei ihrem Arzt oder ihrer medizinischen Betreuungsanstalt
vorzunehmen, um ihren medizinischen Zustand bzw. ihre Krankheit überwachen
zu lassen.
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Von
einem entfernten Standort aus stellt die vorliegende Erfindung ein
System zur Überwachung
der gesundheitlichen und medizinischen Erfordernisse einer Vielfalt
von Patienten dar, die unter einer Reihe von medizinischen Zuständen, Risiken
oder Krankheiten leiden.
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Das
System umfasst die Merkmale von Anspruch 1.
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Kurzbeschreibung
der Zeichnungen
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1 zeigt ein Blockdiagramm
mit entfernten Patientenstandorten, einem Betreuungscenter und Ärztestandorten,
die über
ein erfindungsgemäßes Patientenüberwachungs-
und Unterstützungssystem
miteinander kommunizieren;
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2 zeigt ein Blockdiagramm
einer bevorzugten Ausführungsform
des Patientenüberwachungs-
und Unterstützungssystems,
welches für
die Überwachung
einer risikobehafteten Schwangerschaft konfiguriert ist;
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3A zeigt eine perspektivische
Ansicht einer bevorzugten Ausführungsform
der entfernten Basiseinheit (RBU) des in 2 dargestellten Systems;
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3B zeigt die Rückwand der
entfernten Basiseinheit von 3A;
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3C zeigt eine Vorderansicht
der Flüssigkristallanzeige
und Docking Ports der entfernten Basiseinheit von 3A;
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3D zeigt eine perspektivische
Vorderansicht einer bevorzugten Ausführungsform eines Aufzeichnungsgerätes, welches
zum Docken im Docking Port der entfernten Basiseinheit von 3A geeignet ist;
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3E zeigt eine perspektivische
Rückansicht
einer bevorzugten Ausführungsform
des Aufzeichnungsgerätes
von 3D;
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4 zeigt ein funktionales
Blockdiagramm einer bevorzugten entfernten Basiseinheit einschließlich ihrer
externen Schnittstellen;
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5 zeigt eine schematische
Darstellung einer beispielhaften Docking-Schnittstellenkarte der
entfernten Basiseinheit von 4;
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6 zeigt eine schematische
Darstellung einer beispielhaften Aufzeichnungsgerät-Schnittstellenkarte
einer entfernten Basiseinheit von 4;
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7 zeigt eine schematische
Darstellung einer beispielhaften Schaltung für die Flüssigkristallanzeige der entfernten
Basiseinheit von 4;
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8 zeigt eine schematische
Darstellung einer beispielhaften Temperatur- und Waagenkarte der
entfernten Basiseinheit von 4;
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9 zeigt eine schematische
Darstellung einer beispielhaften Speicherschnittstellenschaltung
der entfernten Basiseinheit von 4;
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10 zeigt eine schematische
Darstellung einer beispielhaften Schaltung des Kommunikationsabschnitts
der entfernten Basiseinheit von 4;
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11 zeigt eine schematische
Darstellung einer beispielhaften Modem-Schaltung der entfernten
Basiseinheit von 4;
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12 zeigt eine schematische
Darstellung einer beispielhaften Mikroprozessorpuffer-Dekodierschaltung
der entfernten Basiseinheit 4;
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13 zeigt eine schematische
Darstellung einer beispielhaften Stromspeiseschaltung der entfernten Basiseinheit
von 4;
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14 zeigt eine schematische
Darstellung einer beispielhaften Stromschnittstellen- und Steuerschaltung
der entfernten Basiseinheit von 4;
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15A zeigt ein betriebliches
Flussdiagramm des erfindungsgemäßen Patientenüberwachungs- und
Unterstützungssystems;
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15B ist eine Fortsetzung
des betrieblichen Ablaufdiagramms von 15A;
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16 zeigt ein Flussdiagramm
der obersten Ebene einer bevorzugten Ausführungsform der Software für die in 4 dargestellte entfernte
Basiseinheit;
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17 zeigt ein Flussdiagramm
der Datenkommunikationen zwischen der gegenwärtig bevorzugten entfernten
Basiseinheit von 4 und
dem Betreuungscenter;
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18A, 18B, 18C und 18D zeigen Flussdiagramme
der Datenkommunikationen zwischen der entfernten Basiseinheit von 4 und einem der Aufzeichnungsgeräte;
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19 zeigt ein Zustandsdiagramm
des Sitzungsverfahrensflusses der in 16 dargestellten
Funktion „Angegebene
Task durchführen";
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20 zeigt ein Zustandsdiagramm
des Aktivitätshilfemenüflusses
der in 16 dargestellten
Funktion „Angegebene
Task durchführen".
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21 zeigt ein Zustandsdiagramm
des Selbsttestflusses der in 16 dargestellten
Funktion „Angegebene
Task durchführen;
und
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22 zeigt ein Zustandsdiagramm
einer beispielhaften Demonstrationsfolge des erfindungsgemäßen Patientenüberwachungs-
und Unterstützungssystems,
welches für
die Überwachung
von risikobehafteten Schwangerschaften konfiguriert ist.
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Ausführliche
Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen
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Die
Beschreibung des vorliegenden bevorzugten Patientenüberwachungs-
und Unterstützungssystems
ist in folgende Abschnitte aufgeteilt: I. Systemüberblick; II. Struktur und
Betrieb der entfernten Basiseinheiten; III. Funktionsmodule für die Überwachung
risikobehafteter Schwangerschaften; IV. Funktionsmodule für die Überwachung
anderer Krankheitszustände;
V. Systemverfahrensfluss; VI. Verfahrensfluss bei der Überwachung
einer risikobehafteten Schwangerschaft; VII. Datenfluss zwischen
der entfernten Basiseinheit und dem Betreuungscenter; VIII. Datenfluss
zwischen der entfernten Basiseinheit und den Aufzeichnungsgeräten; IX.
Verfahrensfluss der menschlichen Schnittstelle; und X. Beispielhafte
Demonstrationsfolge.
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I. Systemüberblick
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1 zeigt ein Blockdiagramm,
in dem ein erfindungsgemäßes Patientenüberwachungs-
und Unterstützungssystems 50 konfiguriert
ist. Das Patientenüberwachungs-
und Unterstützungssystems 50 enthält eine
Anzahl von Patientenstandorten 100a, 100b, 100c (die
Gesamtanzahl ist durch L angedeutet), welche einzeln über einen
Satz von Kommunikationsverbindungen 500a, 500b, 500c mit
einem Betreuungscenter 600 verbunden sind.
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Ein
Subsystem an jedem der Patientenstandorte 100 weist Steuerungs-
und Datenerfassungseinrichtungen auf und kann für die automatische Übertragung
von Patientenmitteilungen und -daten an das Betreuungscenter 600 sowie
für den
Empfang von Mitteilungen vom Betreuungscenter 600 (Anweisungen
der Krankenschwester, Instruktionen und Aufforderungen) konfiguriert
werden. Das Betreuungscenter 600 umfasst eine Vielzahl
von Unterstützungsarbeitsplätzen 650a, 650b und 650c (die
Gesamtanzahl ist durch M angedeutet) und eine zentrale Datenbank 660.
In der vorliegenden bevorzugten Ausführungsform bestehen die Arbeitsplätze 650 aus
einem IBM-kompatiblen Personalcomputer, in dem ein Mikroprozessor
der 80 × 86
Mikroprozessor/Familie zum Einsatz kommt.
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In
der vorliegenden Ausführungsform
kommuniziert jeder Patientenstandort 100 mit einem der
Arbeitsplätze 650 über eine
Kommunikationsverbindung 500. Die Kommunikationsverbindung 500 kann
jedes beliebige Übertragungssystem
wie z.B. eine Funkverbindung, eine Modem/Telefonleitungsverbindung,
eine Faseroptikverbindung oder irgendeine Kommunikationsverbindung
sein. In der vorliegenden Ausführungsform
wird eine Wähltelefonleitung
oder Miettelefonleitung verwendet, die an das öffentliche Telefonnetz angeschlossen ist,
und wobei die Verbindung über
ein Modem am Patientenstandort 100 und am Betreuungscenter 600 hergestellt
wird. Die Patienten an den Standorten 100 können auch
sprachlich mit dem Arbeitsplatz 650 kommunizieren.
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Die
vom Arbeitsplatz 650 empfangenen Daten werden letztendlich
in einem Patientendatenbank-Computer 660 gespeichert. Das
Betreuungscenter 600 ist typisch an das vorhandene LAN
(lokales Netzwerk) 700 angeschlossen. Somit kann auf die
vom Betreuungscenter 600 zusammengetragene Information
von jedem an das LAN 700 angeschlossenen Computer aus zugegriffen
und mit Hilfe vorhandener Datenbankmanagementsoftware angepasst
werden. In dieser Konfiguration können die Ärztestandorte für die medizinische Grundbetreuung 710a, 710b, 710c (die
Gesamtanzahl ist durch N angedeutet) auf Daten zugreifen, die über die
Kommunikationsverbindungen 525 über jeden vom Betreuungscenter 600 überwachten
Patienten zusammengetragen wurden. Weiterhin können die Grundversorgungsärzte an
den Standorten 710 sprachlich mit dem Personal, welches
das Betreuungscenter 600 überwacht, und mit den Patienten
an den Standorten 100 kommunizieren.
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Das
Betreuungscenter 600 wird von einem medizinischen Team
bestehend aus einer Krankheitsfallschwester, einer Außendienstschwester,
einem Apotheker, einem Therapeuten und einem Ernährungsfachmann bemannt. Zusätzliches
medizinisches Personal wird nach Bedarf hinzugefügt. Das Betreuungscenter 600 ist
ferner in der Lage, Einstellungen und Anweisungen auf das Subsystem
jedes Patientenstandortes 100 herunterzuladen. Das Subsystem
kann auch bei entsprechender Konfiguration den Patienten darauf
aufmerksam machen, wenn es an der Zeit ist, Messungen durchzuführen und/oder
Medikamente einzunehmen. Ferner sendet das System Aufforderungen
an den Patienten und führt
ihn durch das Verfahren anhand von visuellen Anzeigen.
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II. Struktur und Betrieb
der entfernten Basiseinheiten
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Das
an jedem Patientenstandort 100 aufgestellte Subsystem wird
von einer Basiseinheit 150, wie in 2 dargestellt, gesteuert. Die Basiseinheit 150 ist
ein in sich abgeschlossenes System, das auf die Überwachung und Unterstützung eines
spezifischen Krankheitszustandes oder medizinischen Zustands eingerichtet
ist.
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2 ist ein Blockdiagramm
einer bevorzugten Ausführungsform
des für
die Überwachung
einer risikobehafteten Schwangerschaft konfigurierten Patientenüberwachungs-
und Unterstützungssystems 50 von 1. Wie in 2 dargestellt, ist die Basiseinheit 150 mit
einem Satz von Modulen 110, die Messungen über den
medizinischen Zustand eines Patienten bereitstellen, verbunden.
Die Basiseinheit ist ebenfalls über
die Kommunikationsverbindung 500 an das Betreuungscenter 600 angeschlossen.
Wie oben beschrieben, kann die Kommunikationsverbindung 500 jedes
beliebige Kommunikationssystem wie z.B. eine Funkverbindung, eine
Modem/Telefonleitungsverbindung, eine Faseroptikverbindung oder
irgendeine andere Kommunikationsverbindung umfassen. In der vorliegenden
Ausführungsform
wird eine Wähltelefonleitung
oder Miettelefonleitung verwendet, und die Verbindung wird über ein
Modem 670 im Betreuungscenter 600 hergestellt.
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Mit
der Basiseinheit 150 können
zwei Funktionsmodultypen 110 verbunden werden: Sensoren 120,
die direkt an die Basiseinheit 150 angeschlossen sind,
und Aufzeichnungsgeräte 160,
die Eingaben von den Sensoren 120 empfangen, die Sensorinformation
aufzeichnen und die aufgezeichneten Daten an die Basiseinheit 150 übertragen.
Die Aufzeichnungsgeräte 160 sind
vollständig
portabel und können
vom Patienten an einer entfernten Stelle verwendet werden. Die Aufzeichnungsgeräte 160 müssen jedoch
von Zeit zu Zeit an die Basiseinheit 150 angeschlossen
werden, um Daten oder Anweisungen herauf- bzw. herunterzuladen und
um die Batterien aufzuladen.
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In
der vorliegenden bevorzugten Ausführungsform kann die Basiseinheit 150 mit
drei Aufzeichnungsgeräten 160 zur Überwachung
und Unterstützung
der Behandlung einer risikobehafteten Schwangerschaft versehen werden.
Ein Aufzeichnungsgerät 210,
kombiniert für
fötale
Herzfrequenz und Uterusaktivität,
ein Blutdruckaufzeichnungsgerät 220 und
ein Harnanalysen-Aufzeichnungsgerät 230 versorgen die
Basiseinheit 150 jeweils mit fötalen Herzfrequenz- und Uterusaktivitätsmesswerten,
Blutdruckdaten und Harnanalyse-Daten.
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Den
Aufzeichnungsgeräten
sind Sensoren 160 wie folgt zugeordnet: Ein Ultraschallwandler 212 stellt die
Mittel zur Überwachung
der fötalen
Herzfrequenz bereit und liefert fötale Herzfrequenzsignale an
das Aufzeichnungsgerät 210 für fötale Herzfrequenz/Uterusaktivität. Desgleichen
stellt ein Tokodynamometer 214 die Mittel zur Überwachung
der Uterusaktivität
bereit und liefert Uterusaktivitätssignale
an das Aufzeichnungsgerät 210 für fötale Herzfrequenz/Uterusaktivität. In analoger
Weise stellt eine Blutdruckmanschette 222 die Mittel zur Überwachung
des Blutdrucks bereit und liefert Signale, die den Blutdruck eines
Patienten darstellen, an das Blutdruckaufzeichnungs gerät 220.
Reagenzstreifen 232, die für das Harnanalysenaufzeichnungsgerät 230 bereitgestellt
werden, liefern die benötigten
Harnanalysen-Testdaten.
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In
der dargestellten Ausführungsform
können
fünf Sensortypen 120 direkt
an die Basiseinheit 150 angeschlossen sein. Diese Sensoren 120 sind:
eine Gewichtswaage 122, eine Temperatursonde 124,
ein Ereignisschalter 126, eine Infusionspumpe 128 und
ein Glukosemessgerät 130.
Die Gewichtswaage liefert ein Signal, welches das Gewicht des Patienten
angibt, an die Basiseinheit 150; die Temperatursonde 124 liefert
ein Signal, das die Temperatur des Patienten angibt; der Ereignisschalter 126 ist
ein manueller Schalter, mit dem der Patient die Kontraktionen überwacht;
die Infusionspumpe 128 infundiert Medizin in den Blutstrom
des Patienten und liefert Signale über die Qualität und Quantität der in
das System des Patienten infundierten Medizin; und das Glukosemessgerät liefert
Signale, die die Glukosemengen im System eines Patienten angeben. Die
Basiseinheit 150 kann auch Signale an die Infusionspumpe 128 liefern,
um die Menge und Häufigkeit
der Medizin, die dem System eines Patienten zugeführt wird,
neu einzustellen. In den folgenden Abschnitten werden die Sensoren 120 und
Aufzeichnungsgeräte 160 näher beschrieben.
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3A ist eine perspektivische
Ansicht einer bevorzugten Ausführungsform
der Basiseinheit 150. 3B stellt
die Rückwand
der entfernten Basiseinheit 150 dar. Die Einheit ist klein
und portabel, kann also auf einem Tisch neben dem Bett des Patienten
aufgestellt werden.
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Wie
in 3A dargestellt, umfasst
die Basiseinheit 150 eine Deckeleinheit 300 und
eine Bodeneinheit 400. Die Deckeleinheit 300 umfasst
eine Anzeigeeinheit 310, eine Deckeleinheitskarte 340 (in 4 dargestellt) und zwei
Docking Ports 350a, 350b für Aufzeichnungsgeräte. Die
Bodeneinheit 400 umfasst eine Systemkarte 410 (in 4 dargestellt), einen dritten
Aufzeichnungsgerät-Docking
Port 350c, ein Aufbewahrungsfach 440 und eine
Rückwand 460.
Die Deckeleinheitskarte 340 und die Systemkarte 410 enthalten
die Schaltungen für
die Basiseinheit 150 und werden im Folgenden beschrieben.
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Wie
in 3C dargestellt, umfasst
die Deckeleinheit 310 eine Flüssigkristallanzeige („LCD") 312 mit Hintergrundbeleuchtung
(313), einen Touchscreen 314, ein Bedienfeld 316 und
drei Anzeigelampen 324, 326, 328. In
der vorliegenden Ausführungsform
besteht die LCD-Anzeige 312 aus einer Grafikanzeige mit
einer CGA-Auflösung
von 320 × 200
Bildpunkten und einem Anzeigebereich von 128 mm × 110 mm (5,05 Zoll × 4,33 Zoll).
Der Touchscreen 314 ist fähig, einen Satz von (nicht
dargestellten) Funktionstasten anzuzeigen, die von der Software
zur Benutzerauswahl generiert werden. Die Funktionstasten sind unspezifisch
und können
in der Software neu konfiguriert werden, sie können durch Berühren des
Bildschirms 314 ausgewählt
werden. Die Software kann maximal 24 Tasten generieren.
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Das
Bedienfeld 316 umfasst vier Tasten. Die Taste 317 ganz
links dient zum Einschalten der Hintergrund-Leuchtstofflampe. Die
nächste
Taste 318 dient zum Einstellen der Kontrasterhöhungsspannung
zur LCD-Anzeige 312. Die dritte Taste 320 von
links dient zum Einstellen der Kontrastverminderungsspannung zur LCD-Anzeige 312.
Die zweiten und dritten Tasten 318, 320 dienen
zum Ausgleichen der verschiedenen Lichtstärken und Winkel. Die Taste 322 ganz
rechts ist die Eingabetaste. Sie dient zur Rückkehr zum vorherigen Bildschirm.
Die drei Anzeigelampen zeigen den Status des Systems an. Die linke
Anzeigelampe 324 zeigt den Start einer Sitzung an, die
mittlere Anzeigelampe 325 zeigt an, wenn der Strom eingeschaltet
ist, und die rechte Anzeigelampe 328 warnt den Benutzer,
wenn die Batterie schwach ist.
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Die
Deckeleinheitskarte 340 umfasst integrierte Schaltungen
zur Steuerung der LCD 312 und des Touchscreens 314 der
Anzeigeeinheit 310. Die Komponenten der Karte werden näher in den
folgenden Abschnitten beschrieben.
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Die
Docking Ports 350a, 350b, 350c in der
Deckeleinheit 300 und der Bodeneinheit 400 gestatten
das mechanische Docken der Aufzeichnungsgeräte 160. Die Docking
Ports 350a, 350b und 350c sind identisch miteinander
und können
jedes der Aufzeichnungsgeräte 160 aufnehmen.
Die Datenübertragung
zu und von den Aufzeichnungsgeräten 160 und
das Laden der Batterien der Aufzeichnungsgeräte 160 erfolgt über elektrische
und optische Schnittstellen mit der Basiseinheit 150.
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In
der vorliegenden Ausführungsform
und wie in den 3B und 3C dargestellt, ist der Docking
Port 350 so ausgebildet, dass er das in den 3D und 3E dargestellte Aufzeichnungsgerät 160 aufnehmen
kann, von der Form her gleicht er der einer Basisstation eines schnurlosen
Telefons. Das schmale Ende 162 des Aufzeichnungsgerätes 160 passt
in die Aufnahme 164 des Docking Ports 350, und
ein auf dem Boden befindlicher Magnet 166 kontaktiert eine
Metallplatte 168 in der Mitte des Aufzeichnungsgerätes 160,
so dass es während des
Aufladens und Datenaustauschs in seiner Lage festgehalten wird.
Drei federbelastete Kontakte 370a, 370b, 370c am
Boden der Aufnahme 164 in den Docking Ports 350 stellen
die elektrische und optische Schnittstelle mit der Basiseinheit 150 bereit.
Die Kontakte 370 sind mit den entsprechenden Kontakten 372 am
Ende des Aufzeichnungsgeräts 160 verbunden,
um die Batterie aufzuladen und das Aufzeichnungsgerät 160 mit Strom
zu versorgen, während
es gedockt ist. Ein Formvorsprung 170 am schmalen Ende 162 des
Aufzeichnungsgerätes 160 drückt gegen
einen Verriegelungsschalter 178 im Boden des Docking Ports
350, um anzuzeigen, dass ein Aufzeichnungsgerät 160 gedockt ist.
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Vier
Infrarot-Komponenten 174 am oberen Ende des Aufzeichnungsgerätes 160 gestatten
die Übertragung
und den Empfang von Daten, und zwei davon sind Flag-Kanäle, die
anzeigen, wenn das Aufzeichnungsgerät in Betrieb steht bzw. aufgeladen
wird. Vier Infrarot-Komponenten 176 im Docking Port 350 entsprechen,
und kommunizieren mit, den vier Infrarot-Komponenten 174 im
Aufzeichnungsgerät 160 über die
(in 4 dargestellte)
Infrarot- und Stromverbindung 415. Wenn das Aufzeichnungsgerät 160 aus
dem Docking Port 350 entfernt wird, wird die Stromzufuhr
zu den zugänglichen
Metallkontakten 370, 372 unterbrochen.
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Das
Aufbewahrungsfach 440 ist ein Hohlraum, der sich auf der
rechten Seite der Bodeneinheit 400 befindet. Es dient zur
Unterbringung der Sensoren 120 und der zugehörigen Zusatzteile,
die zum Messen einer Reihe von Parametern benötigt werden. Zwei Kommunikationsports 443, 444 im
Aufbewahrungsfach 440 dienen zur Aufnahme der Temperatursonde 124 und
des Ereignisschalters 126.
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Wie
in 3B dargestellt, ist
die Rückwand 460 eine
Eingabe-/Ausgabeschnittstelle, die weitere Überwachungs- und Steuermöglichkeiten für die Basiseinheit 150 bietet.
In der bevorzugten Ausführungsform
umfasst die Rückwand 460 einen
Stromschalter 462 und eine Mehrzahl von Anschlüssen. Der
Stromschalter 462 erlaubt das Ein- und Ausschalten der
Basiseinheit 150. Der erste Anschluss 464 gestattet
den Anschluss an eine externe 16-Volt-Gleichstromzufuhr. Der zweite
Anschluss 466 erlaubt den Anschluss an einen Sensor. Vorzugsweise
wird ein DB-9-Anschluss benutzt, der bidirektionale Daten von der
Infusionspumpe 128 akzeptiert. Der dritte Anschluss 468 erlaubt
den Anschluss an einen zweiten Sensor. Der Anschluss ist vorzugsweise ein
DB-9-Anschluss, der Daten von einem Glukosemessgerät 130 akzeptiert.
Der vierte Anschluss 470 akzeptiert ein Analogsignal vom
Sensor 122 der Gewichtswaage und liefert Strom an die Wägezellen der
Waage 122. Der fünfte
Anschluss 472 dient zum Anschluss an einen Drucker 136,
der Diagramme der fötalen
Herzfrequenz/ Uterusaktivität
ausdruckt. Der sechste Anschluss 474 ist ein Direktanschluss 474.
Der Port ist vorzugsweise ein herkömmlicher RS-232 Port, der es
gestattet, die Basiseinheit 150 direkt an einen anderen
Personalcomputer 138 zum Testen und Abrufen von Daten anzuschließen. Der
siebte Anschluss 476 dient zum Anschließen einer Telefonleitung 134.
Vorzugsweise ist der Anschluss eine RJ-11 Buchse, die den direkten
Anschluss an das öffentliche
Fernsprechnetz gestattet. Der achte Anschluss 478 dient
zum Anschluss an eine Telefonleitung 134. Vorzugsweise
wird ein RJ-11 Anschluss verwendet, der ein normales Telefon akzeptiert und
den Anschluss an die Telefonleitung 134 erlaubt, wenn das
Modem 670 nicht Online ist.
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4 ist ein funktionales Blockdiagramm
einer beispielhaften Basiseinheit 150 und der Module 110 (Sensoren 120 und
Aufzeichnungsgeräte 160)
und des Betreuungscenters 600, mit denen sie eine Schnittstelle
hat. Wie in 4 dargestellt,
kommuniziert die Basiseinheit 150 mit dem Betreuungscenter 600 von
entfernten Standorten 100 aus. Wie dargestellt, sind die
Sensoren 120 über
Anschlüsse 464, 466, 468, 470, 472, 474, 476 und 478 an
der Rückwand 460 und über Anschlüsse 442 und 443 innerhalb
des Aufbewahrungsfachs 460 in der RBU 150 mit
der entfernten Basiseinheit (RBU) 150 verbunden. Die Aufzeichnungsgeräte 160 kommunizieren
mit der RBU 150 über
Infrarot- und Stromverbindungen 415. Diese Anschlüsse 442, 443, 464, 466, 468,470, 472, 474, 476 und 478 und
die Infrarotverbindungen 415 liefern die Signale von den
Sensoren 120 und Aufzeichnungsgeräten 160 an die elektronischen
Schaltungen in der RBU 150.
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Wie
bereits besprochen, umfasst die RBU 150 eine (in 3 dargestellte) Deckeleinheit 300 und
eine (in 3 dargestellte)
Bodeneinheit 400. Die Deckeleinheit 300 umfasst
eine Anzeigeeinheit 310, eine Deckeleinheitskarte 340 und
zwei Docking Ports 350a, 350b für Aufzeichnungsgeräte. Die
Bodeneinheit 400 umfasst eine Systemkarte 410,
einen dritten Docking Port 350c für ein Aufzeichnungsgerät, ein Aufbewahrungsfach 440 und
eine Rückwand 460.
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Wie
in 4 dargestellt, umfasst
die Deckeleinheitskarte 340 integrierte Schaltungen zur
Steuerung der LCD 312 und des Touchscreens 314 und
zwei Aufzeichnungsgerät-Schnittstellenkarten 416a, 416b.
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Die
Systemkarte 410 umfasst eine Aufzeichnungsgerät-Schnittstellenkarte 416c,
eine mikroprozessor-basierte zentrale Verarbeitungseinheit (CPU) 412,
ein Speichermodul 418, eine Temperatur/Waagenkarte 420,
eine Speicherschnittstellenschaltung 430, eine Kommunikationsschnittstellenschaltung 440,
eine Modemkarte 450, eine Mikroprozessor-Dekodier-Pufferschaltung 460,
drei Stromversorgungen 470a, 470b, 470c und
eine Stromschnittstellen- und Steuerschaltung 480.
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Das
Speichermodul 418, das mit der CPU 412 über einen
herkömmlichen
Datenbus verbunden ist, enthält
einen Nurlesespeicher (ROM) von 64 Kbyte, der für das grundlegende E/A-System
(BIOS) verwendet wird, ein ROM von 1 Megabyte für das Betriebssystem und die
Anwendungssoftware und ein RAM (Random Access Memory) von maximal
32 Megabyte.
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Wie
in 4 dargestellt, sind
das Aufzeichnungsgerät 210 für die fötale Herzfrequenz/Uterusaktivität, das Blutdruckaufzeichnungsgerät 220 und
das Harnanalysen-Aufzeichnungsgerät 230 jeweils mittels
Infrarot- und Stromverbindungen 415a, 451b, 415c über die
Docking-Schnittstellenkarten 414a, 414b, 414c in
jedem Aufzeichnungsgerät 210, 220, 230 an
eine von zwei Aufzeichnungsgerät-Schnittstellenkarten
(RIBs) 416 in der Deckeleinheit 300 oder an die
Aufzeichnungsgerät-Schnittstellenkarte 416 in
der Bodeneinheit 400 angeschlossen. Die früher von
den Aufzeichnungsgeräten 210, 220, 230 aufgezeichnete
Information wird dann an die CPU 412 übertragen. Oder wenn eine Sitzung
geplant ist, nimmt der Patient die benötigten Messungen vor, und die
Aufzeichnungsgeräte 210, 220, 230 speichern
die Information, die an die CPU 412 übertragen wird.
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Die
fünf direkt
angeschlossenen Sensoren sind wie folgt mit der RBU verbunden: Der
Sensor 122 der Gewichtswaage wird in den Anschluss 470 auf
der Rückwand 460 der
RBU 150 eingesteckt. Desgleichen werden die Infusionspumpe 128 und
das Glukosemessgerät 130 in
entweder Anschluss 466 oder Anschluss 468 auf
der Rückwand
der RBU 150 eingesteckt. Die Temperatursonde 124 und
der Ereignisschalter 126 werden in die Aufnahmen 442 bzw. 443 im
Aufbewahrungsfach 440 der Bodeneinheit 400 eingesteckt.
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Die
von der Temperatursonde 124 und der Gewichtswaage 122 vorgenommenen
Messungen werden an die Temperatur-/Gewichtswaagenkarte 420 gesendet,
die die von der Temperatursonde 124 und Gewichtswaage 122 gelieferten
Signale verarbeitet. Die resultierenden Signale werden über die
Kommunikationsschnittstellen-Schaltung 440 an die CPU 412 geliefert.
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Die
vom Ereignisschalter 126 über Ereignisaufnahme 443 bereitgestellten
Signale werden einer E/A-Portdekodierschaltung 820 in der
Kommunikationsschnittstellenschaltung 440 zugeführt, die
die zu lesenden E/A-Ports ordnungsgemäß auswählt. Desgleichen werden die
vom Glukosemessgerät 130 und
der Infusionspumpe 128 über
Anschlüsse 466, 468 bereitgestellten
Signale zunächst
den Schaltungen (EMI/ESD) 832, 834 für elektromagnetische
Störungen/elektromagnetische
statische Entladungen zugeführt,
die elektromagnetische Fremdstrahlungen aus den Signalen ausfiltern.
Die Signale von der E/O-Port-Dekodierschaltung 820 und
den EMI/ESD-Schaltungen 832, 834 werden
der Schnittstellenschaltung 445 zugeführt, die der CPU 412 gestattet,
das Gerät,
mit dem es kommuniziert, auszuwählen.
In diesem Fall ist das Gerät
entweder der Ereignisschalter 126, das Glukosemessgerät 130 oder
die Infusionspumpe 128. Die resultierenden Signale werden
der Mikroprozessor-Dekodier-Pufferschaltung 460 zugeführt, die
dann die Signale der CPU 412 zuführt.
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Die
externe Stromversorgung 132 wird über den Stromanschluss 464 an
der Stromversorgungsschnittstellen- und Steuerschaltung 480 bereitgestellt.
Der Strom geht über
die Mikroprozessor-Dekodier-Pufferschaltung 460 zu den
anderen Elementen der RBU 150.
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Die
Telefonleitung 134 ist über
den RJ-11 Anschluss 478 mit der internen Modemschaltung 450 der RBU 150 verbunden.
Ein portabler Drucker 135 zum Drucken der fötalen Herzfrequenz- und Uterusaktivitätsdiagramme
ist über
Anschluss 472 an die CPU 412 und dann an das Modem 450 angeschlossen.
Ein Computer 138 zum Testen und Abrufen von Daten kann über einen
Direktanschluss 474 mit der CPU 412 und dann mit
dem Modem 450 verbunden werden.
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5 ist eine schematische
Darstellung einer beispielhaften Docking-Schnittstellenkarte (DIB) 414 in jedem
der Aufzeichnungsgeräte 160.
Die DIB 414 umfasst vier Infrarotschaltungen 702, 704, 706, 708,
eine Batterielade-Steuerschaltung 712 und eine Batterielade-ESD-Schutzschaltung 714.
Von den vier Infrarotschaltungen sind zwei Schaltungen 702, 704 speziell
der Übertragung
bzw. dem Empfang von Daten gewidmet. Die anderen zwei Schaltungen
stellen zwei Flag-Kanäle 706, 708 bereit,
die dazu dienen anzeigen, dass das Aufzeichnungsgerät 160 besetzt
ist, und die ferner den Batterieladezustand von Aufzeichnungsgerät 160 bzw.
Docking Port 350 anzeigen.
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Wie
an früherer
Stelle besprochen, stellen drei federbelastete Kontakte auf dem
Boden der Aufnahme in den Docking Ports 416 die elektrische
und optische Schnittstelle mit der RBU 150 bereit. Die
Kontakte sind mit entsprechenden Kontakten am Ende des Gehäuses des
Aufzeichnungsgeräts
verbunden, um die Batterie aufzuladen und das Aufzeichnungsgerät 160,
während
es gedockt ist, mit Strom zu versorgen. Ein Formvorsprung 178 (3D und 3E) am schmalen Ende 164 des
Aufzeichnungsgerätes 160 drückt gegen
einen Verriegelungsschalter 176 (3C) im Docking Port 350, um
anzuzeigen, dass ein Aufzeichnungsgerät 160 gedockt ist.
Der Batterielade-Controller 706 koordiniert das Laden der
Batterie im Aufzeichnungsgerät 160.
Die Batterielade-ESD-Schutzschaltung 722 isoliert die Karte
gegen fremde ESD. Die Batteriezellen in der DIB 414 werden
von einem Batteriesatz in der RBU 150 über Anschluss 716 geladen.
Die Batteriezellen erlauben dem Aufzeichnungsgerät, Messungen entfernt von der
RBU 150 vorzunehmen. Anschluss 718 dient zum Anschluss an
die LCD 312. Ein zweiter Anschluss stellt ein Mittel für die Stromversorgung
der Komponenten auf der DIB 414 bereit. Vorzugsweise sind
diese Anschlüsse
Molex-Anschlüsse.
Ein Raumbeleuchtungszerhacker und Controller 722 gewährleistet,
dass die Raumbeleuchtung die Funktion der Infrarotsensoren nicht
stört.
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6 ist eine schematische
Darstellung einer beispielhaften Aufzeichnungsgerät-Schnittstellenkarte (RIB) 416 der
RBU 150, die in 4 dargestellt
ist. Die RIB 416 umfasst vier Infrarotschaltungen 732, 734, 736, 738,
einen Lichtstrahlunterbrechungs-Sensor 740 und eine LED-Stromladeanzeige 326.
Zwei der Schaltungen 732, 734 stellen jeweils
Kanäle
zur Übertragung
und zum Empfang von Daten von den Aufzeichnungsgeräten 160 bereit,
und zwei Flag-Kanäle 736, 738 dienen
dazu anzuzeigen, dass die RBU 160 besetzt ist bzw. sich
im Batterieladezustand befindet. Diese vier Kanäle entsprechen den vier Infrarotkanälen auf
der DIB 414 (5).
Die LED 326 auf der RIB 416 liefert eine Anzeige
des Stromladezustands der RBU 150, und ein Lichtstrahlunterbrechungs-Sensor 740 zeigt
das Vorhandensein eines gedockten Aufzeichnungsgeräts 160 an.
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7 ist eine schematische
Darstellung einer beispielhaften Deckeleinheitskarte 340 der
in 4 dargestellten RBU 150.
Die LCD-Einheitskarte 340 umfasst ein aus der Technik allgemein
bekanntes EPSON E 1330DA LCD-Anzeige-Controller-Chip 750, das die
Dekodierfunktionen der LCD-Anzeige 312 und
des Touchscreens 314 steuert. Der LCD-Controller 750 weist einen
flüchtigen
Direktzugriffsspeicher (RAM) 750 für Bildschirm-Bitmapping und
einen Nurlesespeicher (ROM) 750 für die Zeichengenerierung auf.
Ein mit dem Controller-Chip 750 verbundener peripherer
Schnittstellen-Adapter (PIA) 752 stellt die Schnittstelle
mit dem Touchscreen 314 bereit. Diese Komponenten sind
in der Technik allgemein bekannt.
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In
der vorliegenden Ausführungsform
werden die Spannungen für
die LCD-Bildschirmhelligkeit und Kontrasteinstellung von einem digitalen
Rheostat 754 bereitgestellt, welches von zwei Schaltern 318, 320 gesteuert
wird, die sich auf dem vorderen Bedienfeld 316 der Deckeleinheit 300 befinden.
Vorzugsweise ist das Rheostat 754 ein digitales DS 1669-50
Rheostat. Die Deckeleinheitskarte 340 hat ferner eine LED-Stromversorgung 756,
die den Strom für
die Kontrasterhöhungs-/Kontrastverminderungsspannung
liefert, die über
die Tasten 318, 320 auf dem Bedienfeld 316 eingestellt
wird, und eine Hintergrundbeleuchtungs-Stromversorgung 758,
die über
die Taste 317 gesteuert wird. Die Deckeleinheitskarte 340 stellt
ferner Anschlüsse 760 für den Eingabe- /Ausgabe-Bus (E/A)
der Systemkarte und Meldesignale bereit (Strom eingeschaltet, Batterie schwach
und planmäßige Terminmahnanzeige
(SARI)). Elektrische Signale von der Deckeleinheitskarte werden über (nicht
dargestellte) flexible Kabel von und zu der Bodeneinheit geleitet.
Die Matrix-Pullup-Schaltung 762 und die Matrix-Treiberschaltung 764 identifizieren
den Bereich des Touchscreens 314, den der Bereich ausgewählt hat,
wie aus der Technik bekannt. Eine Dekodier-Verriegelungsschaltung 768 gestattet
das Speichern der Daten, wie aus der Technik bekannt.
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8 ist eine schematische
Darstellung der Temperatur- und
Waagenkarte 420. Sie umfasst einen Analog-Digital-Umsetzer (ADC) 770,
einen Temperatursignalprozessor 772 und einen Gewichtswaagensignalprozessor 774.
Wie in 8 dargestellt,
akzeptiert der ADC 770 Analogeingaben von vielen Kanälen. In
der vorliegenden Ausführungsform
akzeptiert der ADV 770 Eingaben von 3 Kanälen. Die
Niederspannungsabtastsignale von der RBU 150 gehen in den
ADC 770 ein, der die Abtastsignale auf Verlangen der CPU 412 in
eine digitale Form umsetzt. Die digitalisierten Werte werden von
der CPU 412 über
einen herkömmlichen
Datenbus gelesen, der den ADC 770 mit der CPU 412 verbindet.
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Wie
in 8 dargestellt, ist
der Temperaturskalen-Signalprozessor 772 über einen
Stecker 442 auf der Rückwand 460 mit
einer externen Temperatursonde 124 (4) verbunden und umfasst eine Signalleitung 776 zum
Nachweisen der Temperatursonde, eine Autokalibrierungsschaltung 778,
eine Verstärkungs-
und Versatzschaltung 780 und ein Filter 782. Wenn
die Temperatursonde 124 in den Anschluss 442 eingesteckt
wird, wird die die Temperatursonde nachweisende Signalleitung 776,
die von der CPU 412 (4)
gelesen wird, von der Temperatursonde 124 geerdet, was
anzeigt, dass die Sonde 124 eingesteckt ist. Gleichzeitig
wird ein zweites Signal von der Sonde 124 an die Autokalibrierungsschaltung 778 geliefert,
die die beim Messen des eingehenden Signals zu verwendende Skala
kalibriert. Die Kalibrierung wird von der Software durchgeführt. Die
Verstärkungs-
und Versatzschaltung 780 verstärkt daraufhin das von der Temperatursonde 124 kommende Signal
in Anpassung an die Reichweite des ADC 770 und verschiebt
es derart, dass die Reichweite des ADC voll ausgenutzt werden kann.
Anschließend
wird das Signal über
Filter 782 ge filtert, um weißes Rauschen zu beseitigen,
und dann am ADC bereitgestellt. Die CPU 412 liest dann
die Ausgabe des RDC 770.
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Der
Gewichtswaagensignalprozessor 774 ist ebenfalls über Anschluss 470 an
eine externe Gewichtswaage 122 (4) angeschlossen. Der Prozessor 774 umfasst
eine Signalleitung 784 zum Nachweisen der Waage, ein Waagenverstärkungspotentiometer 786,
eine Verstärkungs-
und Versatzschaltung 788 und ein Filter 790. Die
Signalleitung 784 zum Nachweisen der Waage weist das Vorhandensein
einer externen Waage 122 in gleicher Weise wie die Signalleitung 776 zum
Nachweisen der Temperatursonde 124 nach. Gleichzeitig wird
ein von der Waage 122 geliefertes zweites Signal an das
Waagenverstärkungspotentiometer 786 gesendet,
welches die Signalreichweite zur ordnungsgemäßen Digitalisierung für den ADC 770 einstellt.
Dann wird das Signal an einer Verstärkungs- und Versatzschaltung 788 bereitgestellt.
Die Verstärkungs-
und Versatzschaltung 788 verstärkt daraufhin das Signal in
Anpassung an die Reichweite des ADC 770 und verschiebt
es derart, dass die Reichweite des ADC voll ausgenutzt werden kann.
Dann wird das Signal über
Filter 790 gefiltert, um weißes Rauschen zu beseitigen,
und an den ADC gesendet. Die CPU 412 liest dann die Ausgabe
des ADC 770.
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9 veranschaulicht die Speicherschnittstellenschaltung 430 der
in 4 schematisch dargestellten RBU 150.
Die Speicherschnittstellenschaltung 430 umfasst einen Adressbuspuffer 792,
einen Boot-Mikroprozessordekoder 794, einen ROM BIOS Hook 796,
einen Datendekoder 798, einen Laufdekoder 799,
einen Datenbuspuffer 800, ein Speichermodul mit vier Speichersets 481a, 418b, 418c, 418d und
eine programmierbare Konfigurationsänderungs-Schaltung 810.
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Das
Speichermodul 418, das mit der CPU 412 (4) über einen herkömmlichen
Datenbus verbunden ist, umfasst 64 Kbyte ROM (Nurlesespeicher),
die für
das grundlegende E/A-System
(BIOS) benötigt
werden, 1 Megabyte ROM für
das Betriebssystem und die Anwendungssoftware und maximal 32 Megabyte
RAM (Direktzugriffsspeicher).
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Die
Signale von der CPU 412 gehen zum Adressbuspuffer 792,
der die Signalstärke
entlang des Adressbusses erhöht.
Der Adressbuspuffer 792 liefert dann die Signale an den
Boot-Mikroprozessordekoder 794,
der die ROM-Adressen dekodiert und den ROM BIOS Hook 796 aktiviert.
Der ROM BIOS Hook 796 erlaubt es, die Software während des
Bootens auszuführen.
Dann werden die Signale an den Datenbuspuffer 800 bereitgestellt,
der gewährleistet,
dass die Speicherschaltungen angemessen gespeist werden, und dass die
programmierbare Konfigurationsänderungs-Schaltung 810 das
Ausführen
von Änderungen
in der Konfiguration gestattet. Danach werden die Signale den Speichermodulen 418 zugeführt, die
sich auf der gleichen Schaltungskarte wie die Speicherschnittstellenschaltung 430 befinden.
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Signale
gehen auch von CPU 412 zum Datendekoder 798, der
die Auswahl der korrekten Kanäle
bereitstellt. Diese Signale werden am Laufdekoder 799 bereitgestellt,
der den Signalfluss koordiniert. Vom Laufdekoder gehen die Signale
zum Datenbuspuffer 800, der wie oben beschrieben funktioniert,
und der die Signale an den Speichermodulen 418 bereitstellt.
Der Signalfluss zwischen der CPU 412 und den Speichermodulen 418 über die
Speicherschnittstellenkarte 430 ist bidirektional. Die
oben beschriebenen Komponenten sind in der Technik allgemein bekannt.
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Wie
in 10 dargestellt,
umfasst die Kommunikationsschnittstellenkarte 440 eine
E/A-Port-Dekodierschaltung 820 in Form von zwei asynchronen
Universalempfängern-/Sendern 822, 824 (UART),
wie aus der Technik bekannt. Der UART verarbeitet die CTS- und RTS-Signale,
die zur Steuerung des Datenflusses benötigt werden. Die mit jedem
der UARTs ver bundenen Multiplexer 826, 828 wählen die
Mikroprozessor-Kommunikation
mit den Kommunikationsports 446, 448 und der Aufnahme 443 für den Ereignisschalter aus.
Der Multiplexer 826 ist über den RS232 Umsetzer 830 angeschlossen,
der die RS232-Spannungen, wie aus der Technik bekannt, in Transistor-Transistor-Spannungen
(TTL) umsetzt. Der RS 232 Umsetzer 830 ist mit
zwei EMI/ESD-Schaltungen 832, 834 verbunden. Die
EMI/ESD-Schaltungen 832, 834 entfernen elektromagnetische
Fremdsignale aus den Schaltungen und sind mit den Kommunikationsports 446, 448 verbunden.
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Wie
ferner in 10 dargestellt,
erzwingt der mit der CPU 412 verbundene Hardware-Watchdog-Alarm 836 eine
Zurücksetzung
des Systems, wenn das System nicht in vorherbestimmten Intervallen,
wie aus der Technik bekannt, getriggert wird. In der vorliegenden
Ausführungsform
beträgt
das vorherbestimmte Intervall 30 Sekunden und dient zum
Einsparen von Strom. Die Zurücksetzung
des Systems wird auch durch einen Kontrollton von 200 Millisekunden
von einem kleinen piezoelektrischen Lautsprecher gemeldet.
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11 zeigt eine interne Modemschaltung 450 des
RBU 150. Eine serielle Schnittstelle der Kommunikationsschnittstellenschaltung 440 wird
zur Kommunikation mit einem internen Modem 450 benutzt,
das seinerseits über
eine Telefonbuchse 478 mit einer Telefonleitung 134 (4) zur Kommunikation mit
dem Betreuungscenter 600 verbunden ist. In der vorliegenden
Ausführungsform
ist das interne Modem 450 eine Hayes-kompatible integrierte
Schaltung 840, die 2400 Baud Modulation und Demodulation
für direkten
Telefonleitungsanschluss bereitstellt. Die serielle Schnittstelle
kann aber auch zur Kommunikation mit einer (nicht dargestellten)
Funkschnittstelle verwendet werden, die ihrerseits an ein (nicht
dargestelltes) Radio zur Kommunikation mit dem Betreuungscenter 600 angeschlossen
ist. Ein in der relevanten Technologie bewanderter Fachmann wird
erkennen, dass auch andere Kommunikationsverbindungen benutzt werden
können.
Die interne Modemschaltung 450 weist auch eine Ringnachweisschaltung 842 auf,
die anzeigt, wenn eine Nachricht eingeht. Schließlich enthält die Schaltung 450 eine
Leitungsschnittstellenschaltung 844, die die notwendige Schnittstelle
von der Modemschaltung 840 zum Anschluss 478 und
zur Ringnachweisschaltung 842 bereitstellt.
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12 ist eine schematische
Darstellung der Mikroprozessorpuffer-Dekodierschaltung 460 der
in 4 dargestellten RBU 150.
Diese Schaltung enthält
einen Puffer für
die CPU 412 und erlaubt der CPU 412, dasjenige
Gerät auszuwählen, zu
dem oder von dem es liest. Der Mikroprozessor der CPU 412 passt
in den Anschluss 850 auf der Mikroprozessorpuffer-Dekodierschaltung 460.
Der Anschluss ist an eine Mikroprozessorpuffer-Dekodierschaltung 852 angeschlossen,
die einen Puffer für
die CPU 412 darstellt, wie aus der Technik bekannt ist.
Die Pufferdekodierschaltung 852 ist mit flexiblen Kabeln 854 verbunden,
die die Bodeneinheitskarte 410 mit der Deckeleinheitskarte 340 verbinden.
Die Kommunikationsschnittstellenschaltung 858 verbindet
den Direktanschluss 474 mit der CPU 412, und die
ESD-EMI-Schaltung 860 verbindet den Druckeranschluss 472 mit
der CPU 412.
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Wie
in 13 dargestellt,
stellen drei identische Stromversorgungen jeweils +8,75 Volt Gleichstrom bereit,
um jedes der Aufzeichnungsgeräte 210, 220, 230 für Datenübertragungen
und für
den Betrieb anzutreiben. Ein zusätzlicher
Anschlussdraht 862, 862b, 862c in jeder
der Stromversorgungen 470a, 470b, 470c stellt eine
konstante 600 mA Stromquelle zum Aufladen des Batteriesatzes bereit.
Die Stromversorgungen 470a, 470b, 470c steuern
zusätzlich
die Abschaltverriegelung über
Anschlüsse 864a, 864b, 864c.
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Wie
aus 14 ersichtlich,
stellt die Stromschnittstellen- und Steuerschaltungsanordnung 480 eine Schnittstelle
mit der externen Stromzufuhr und mit Schaltungen zur Steuerung und Überwachung
des Stroms bereit. Eine externe Quelle 132 stellt über Stromanschluss 462 +16
Volt Gleichstrom am E/A-Bus der RBU bereit. Von der externen Stromquelle 132 leiten
die Steuerschaltungen 870 +5 Volt Gleichstrom ab, die für andere Elemente
in der RBU 150 benötigt
werden. Die Steuerschaltung 872 leitet Strom für die LCD-Hintergrundbeleuchtung 313 und
die Anzeigelampen 324, 326, 328 ab. Ein
separates Batterie-unterstütztes
RAM 874 sorgt bei Stromausfall dafür, dass der Speicherinhalt
nicht verloren geht. Zum gegenwärtigen
Zeitpunkt werden Nickel-Cadmium-Batterien
verwendet. Die Stromschnittstellen- und Steuerschaltungsanordnung 480 weist
auch eine Abschaltschaltung 876, die das System im Falle
eines katastrophalen Schaltungsausfalls abschaltet, und eine Niederleistungs-Abschaltschaltung 878 auf,
die den Strom abschaltet, wenn die Batteriespannung unter die für den normalen
Betrieb benötigte
Grenze abfällt.
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III. Funktionsmodule zur Überwachung
einer risikobehafteten Schwangerschaft
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Wie
in den 2 und 4 dargestellt, können zwei
verschiedene Module 110 an die RBU angeschlossen werden:
Sensoren, die direkt in die RBU 150 eingesteckt werden,
und Aufzeichnungsgeräte 160,
die Eingaben von den Sensoren 120 empfangen, die Sensorinformation
aufzeichnen und die Eingaben an die RBU 150 übertragen.
Die Aufzeichnungsgeräte 160 sind
vollkommen portabel und können
vom Patienten an entfernter Stelle eingesetzt werden. Die Aufzeichnungsgeräte müssen jedoch
von Zeit zu Zeit in einen Docking Port 350 in der RBU 150 platziert
werden, um Daten oder Anweisungen herauf- oder herunterzuladen und
um die Batterien aufzuladen.
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In
der vorliegenden Ausführungsform
ist die RBU 150 auf den Empfang von drei Aufzeichnungsgeräten 210, 220, 230 eingerichtet,
um den medizinischen Status oder Zustand eines Patienten zu überwachen.
In einer Ausführungsform
ist der überwachte
medizinische Zustand eine risikobehaftete Schwangerschaft. Vorteilhafterweise
sind die zur Überwachung
dieses Zustands zum Einsatz kommenden Aufzeichnungsgeräte: ein Aufzeichnungsgerät 210 kombiniert
für fötale Herzfrequenz
und Uterusaktivität,
ein Blutdruck-Aufzeichnungsgerät 220 und
ein Harnanalysen-Aufzeichnungsgerät 230.
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Das
Aufzeichnungsgerät 210 für fötale Herzfrequenz
und Uterusaktivität
ist ein vollständig
in sich abgeschlossener fötaler
Herzfrequenz-Ultraschall-Handmonitor mit Uterusaktivitäts- und
Ereigniskanälen.
Das Aufzeichnungsgerät
für fötale Herzfrequenz
und Uterusaktivität
umfasst eine Docking-Schnittstellenkarte (DIB) 414 und
eine (nicht dargestellte) fötale
Herzfrequenz/Uterusaktivitäts-Schaltungskarte.
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Die
DIB 414 umfasst vier Infrarotkanäle, die Logikebenen für die Anzeige,
dass das Aufzeichnungsgerät
besetzt ist, weil es Messungen durchführt, und die Anzeige, dass
der Batteriesatz 10 Grad C über
Raumtemperatur liegt (Anzeige einer voll geladenen Batterie), bereitstellen,
und wobei die dritten und vierten Kanäle dazu verwendet werden, wie
oben beschrieben Daten zu übertragen
und zu empfangen.
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Ein
intrauteriner Sensor 214 ist über einen Stecker an die fötale Herzfrequenz/Uterusaktivitätskarte angeschlossen.
Ein Tokodynamometer, wie in der US-A-5218972 beansprucht (der nach
dem Prioritätsdatum der
vorliegenden Anmeldung veröffentlicht
wurde), wird vorzugsweise als intrauteriner Sensor 214 benutzt
und ist über
einen Stecker an das Uterusaktivitäts-Aufzeichnungsgerät angeschlossen.
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In
der vorliegenden bevorzugten Ausführungsform wird als fötale Herzfrequenz/Uterusaktivitäts-Schaltungskarte
das Modell Nr. 4220 von Seward Medical Ltd., Newport, Wales, verwendet.
Ein Ultraschallwandler 212, Modell Nr. 4220 von Seward
Medical Ltd., Newport, Wales, ist ebenfalls über einen Stecker an die fötale Herzfrequenz/Uterusaktivitäts-Schaltungskarte angeschlossen.
Der Ultraschallwandler 212 überwacht die fötale Herzfrequenz
und stellt diese an der fötalen
Herzfrequenz/Uterusaktivitäts-Schaltungskarte bereit.
Die fötale
Herzfrequenz/Uterusaktivitäts-Schaltungskarte verwendet
kontinuierliche Doppler-Verschiebung-Ultraschalltechnologie, wie
in der relevanten Technologie bekannt, um die fötalen Herzfrequenzsignale auf
der LCD 312 der RBU 150 bereitzustellen. Die fötale Herzfrequenz
kann über
Kopfhörer
erkannt werden, die an die fötale
Herzfrequenz/Uterusaktivitäts-Schaltungskarte
angeschlossen sind. Eine programmierbare Zeituhr in der fötalen Herzfrequenz/Uterusaktivitäts-Schaltungskarte
bestimmt die Länge
der Überwachungssitzung
und die Gesamtzeit der Ultraschallbestrahlung.
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Das
fötale
Herzfrequenz/Uterusaktivitäts-Aufzeichnungsgerät 210 wird
in der RBU 150 gedockt, und die LCD 310 in der
RBU 150 führt
den Patienten durch das Einrichtungsverfahren und die Überwachungssitzung.
Verschiedene Warnmeldungen und ein hörbarer Kontrollton machen den
Patienten auf Probleme während
der Sitzung aufmerksam.
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Das
Blutdruck-Aufzeichnungsgerät 220 umfasst
eine DIB 414 und eine Blutdruck-Schaltungskarte. Die DIB
gleicht großenteils
der oben beschriebenen DIB. Als Blutdruck-Schaltungskarte wird das
Modell Nr. 90207 von Spacelabs Medical Inc., Redmond, Washington,
verwendet. Eine Blutdruckmanschette 222 mit einem Druckwandler
ist an das Blutdruck-Aufzeichnungsgerät 220 angeschlossen
und wird zur Überwachung
des Blutdrucks verwendet. Es kann eine von vier Blutdruck-Manschettengrößen ausgewählt werden,
die Modellnummern sind SAD 4211, AD 4212, LAU 4213 und
EXL 4214 der Fa. Spacelabs Medical Inc. Das Blutdruck-Aufzeichnungsgerät 220 ist
ein batteriebetriebener mikroprozessor-gesteuerter nicht invasiver
Druckmonitor. Das Blutdruck-Aufzeichnungsgerät 220 bläht automatisch
eine Reihe von Manschetten wie oben beschrieben auf und entleert
sie wieder. Das Blutdruck-Aufzeichnungsgerät 220 hat
zwei Betriebsmoden: einen ambulanten Modus, in dem der Patient die
Manschette 222 für
eine längere
Zeit trägt,
und bei der die RBU 150 automatisch Messungen vornimmt,
und einen Mahnmodus, in dem die Einheit den Patienten mahnt, wenn
die Zeit gekommen ist, eine Messung vorzunehmen. Das Blutdruck-Aufzeichnungsgerät 220 wird
in einen der Docking Ports 350 der RBU platziert, um seine
Batterien aufzuladen und die Daten zu übertragen. Die RBU 150 kann
auch die Steuerelemente im Blutdruck-Aufzeichnungsgerät 220 zurücksetzen.
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Das
in der vorliegenden Ausführungsform
verwendete Harnanalysen-Aufzeichnungsgerät 230 wird in US-Patent
Nr. 5 182 707 offenbart. Das Harnanalysen-Aufzeichnungsgerät 230 umfasst
zusätzlich
eine DIB 414, die großenteils
identisch mit der oben beschriebenen DIB 414 ist. Das Harnanalysen-Aufzeichnungsgerät 230 ist
ein batteriebetriebenes, mikroprozesser-gesteuertes Gerät, das einem
Patienten erlaubt, die Ergebnisse eines Harn-Reagenzstreifens 232 visuell
mit den Farbblöcken
zu vergleichen, die auf die Oberseite des Aufzeichnungsgerätes 230 aufgedruckt
sind. Jede Aufzeichnung trägt
einen Zeit- und Datumsstempel und wird gespeichert. Wenn das Harnanalysen-Aufzeichnungsgerät wieder
in die RBU 150 platziert wird, werden die Daten über die
Infrarotverbindungen 415 in den RBU-Speicher 418 übertragen.
Die LCD-Anzeige 312 führt den
Patienten durch die Messungen. Außerdem kann die Blende auf
der Oberseite des Harnanalysen-Aufzeichnungsgeräts 230 ausgewechselt
werden, wenn andere Kombinationen von Reagenzstreifen verwendet werden
sollen.
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Die
Sensoren 110, die direkt in die RBU 150 eingesteckt
werden, um die risikobehaftete Schwangerschaft zu überwachen,
sind: eine Temperatursonde 124, eine Gewichtswaage 122,
eine Infusionspumpe 128, ein Ereignisschalter 126 und
ein Glukosemessgerät 130.
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In
der vorliegenden Ausführungsform
ist die Temperatursonde 124 ein Thermistor. Der Thermistor
befindet sich am Ende eines 10 cm (4 Zoll) langen, von einem Aluminiumrohr
umgebenen Schaftes. Die Spitze ist gegenüber dem Rest des Schaftes,
der aus nichtrostendem Stahl besteht, über einen Kunststofftrennabschnitt
isoliert. Das entgegengesetzte Ende des Schaftes weist einen Kunststoffformgriff
mit einer Kabelzugentlastung auf. Das an die Sonde angeschlossene
Kabel ist eine 91 cm (drei Fuß)
lange spiralförmig
gewickelte Schnur, die am Ende einen Stecker aufweist, der in den
Anschluss im Aufbewahrungsfach eingesteckt wird.
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Die
in der vorliegenden Ausführungsform
verwendete Gewichtswaage 122 ist eine Plattform, die über Kabel
an die Rückwand 460 der
RBU 150 angeschlossen wird. Die gegenwärtig bevorzugte Waage weist
vier Wägezellen
zum Messen eines Höchstgewichtes
von 200 kg ± 0,2
kg (440 engl. Pfund +/– 0,5
engl. Pfund) auf. Die Plattform ist vorzugsweise in einem Kunststoffformgehäuse untergebracht
und zum Schutz der Wägezellen
mit einer Grundplatte versehen. In der vorliegenden Ausführungsform
ist die Plattform 230 mm × 330 mm × 51 mm
groß (11" × 13" × 2").
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Die
in der vorliegenden Ausführungsform
benutzte Infusionspumpe 128 ist das Modell 508 der
Mini-Med Inc., Sylmar, California. Die Infusionspumpe 128 enthält eine
Datenschnittstelle und kann an serielle Ports 466 oder 468 an
der Rückwand 460 angeschlossen
werden. Die Infusionspumpe 128 kann vom Betreuungscenter 600 umprogrammiert
werden, und die im internen Speicher der Pumpe gespeicherten medizinischen
Daten können
von der Pumpe 128 auf das Betreuungscenter 600 hochgeladen
werden. Bei Konfiguration für
eine risikobehaftete Schwangerschaft kann der Patient beispielsweise
unter bestimmten Bedingungen eine Trebutalin-Infusion erhalten.
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Der
in der vorliegenden Ausführungsform
verwendete Ereignisschalter 126 ist das Modell 4201 der Switchcraft
Co. Der Ereignisschalter 126 ist in einem Handgriffgehäuse mit
Daumenknopf an einem Ende und einem 1,80m Kabel (6 Fuß) am anderen
Ende untergebracht. Der Ereignisschalter 126 kann zum Zählen der Bewegungen
des Fötus
verwendet werden, wenn das fötale
Aufzeichnungsgerät 210 nicht
im System enthalten ist. Der Ereignisschalter 126 kann
aber auch rekonfiguriert werden, um das Auftreten irgendeines beliebigen
Ereignisses zu überwachen.
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Das
in der vorliegenden Ausführungsform
verwendete Glukosemessgerät 130 ist
das Modell PVD der Fa. Miles Diagnostic Inc., Illinois. Das Glukosemessgerät 130 enthält eine
Datenschnittstelle und kann an jeden der seriellen Ports 466 oder 468 auf
der Rückwand 460 der
RBU 150 angeschlossen werden. Die Ergebnisse der im internen
Speicher des Glukosemessgeräts
gespeicherten Glukose-Messungen werden in den Speicher der RBU 150 übertragen
und anschließend
an das Betreuungscenter 600 weitergeleitet.
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IV. Funktionsmodule zur Überwachung
anderer Krankheitszustände
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Die
Konfiguration der RBU 150 kann auch geändert werden, um eine Reihe
anderer medizinischer Zustände
oder Therapien zu überwachen.
Diese Zustände
können
in Verbindung mit risikobehafteter Schwangerschaft überwacht
werden, um eine vollständigere,
an die spezifischen Bedürfnisse
eines Patienten angepasste Behandlung bereitzustellen. Die Konfiguration
der RBU 150 kann aber auch für die Überwachung anderer spezifischer
medizinischer Therapien zur Behandlung spezifischer medizinischer
Zustände
eingerichtet werden. In den folgenden Abschnitten wird weiterhin
auf die 2 und 4 Bezug genommen, um A. die Überwachung
des menschlichen Organflusses; B. die Überwachung der In-Vivo-Plasmatrennung;
C. die Überwachung
des Blutcholesterinaustauschs; und D. die Überwachung des Gasaustauschs
besprechen. Es wird darauf hingewiesen, dass die Konfiguration der
RBU 150 in ähnlicher
Weise an die Überwachung
anderer Krankheitszustände
angepasst werden kann.
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A. Überwachung des menschlichen
Organflusses
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Die
RBU 150 kann rekonfiguriert werden, um den menschlichen
Organfluss zu überwachen.
Die Behandlung verschiedener Krankheitszustände, wie Nierenversagen oder
Leberversagen, erfordert Therapien, die die Überwachung des Flüssigkeitsflusses
beinhalten.
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1. Überwachung
der Nierendialyse
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Die
RBU 150 kann für
die Überwachung
der Nierendialyse rekonfiguriert werden. Ein Nierendialyse-Aufzeichnungsgerät kann an
Stelle eines der oben beschriebenen Aufzeichnungsgeräte 160 für einen
Patienten mit risikobehafteter Schwangerschaft oder in Verbindung
mit dem Herzfrequenz/Uterusaktivitäts-Aufzeichnungsgerät 210,
dem Blutdruck-Aufzeichnungsgerät 220 und
dem Harnanalysen-Aufzeichnungsgerät 230 verwendet
werden.
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Der
in US-Patent Nr. 5 151 082 offenbarte Nierendialyseapparat kann
an Stelle eines der Aufzeichnungsgeräte 160 verwendet werden.
In der vorliegenden bevorzugten Ausführungsform umfasst dieses Nierendialyse-Aufzeichnungsgerät zusätzlich eine
DIB 414, die im Wesentlichen identisch mit der oben beschriebenen
DIB 414 ist, und die die Datenkommunikation mit der RBU 150 ermöglicht.
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2. Überwachung der Leberunterstützungstherapie
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Die
RBU 150 kann für
die Überwachung
der Leberunterstützung
rekonfiguriert werden. Ein Leberunterstützungs-Aufzeichnungsgerät kann an
Stelle eines der oben beschriebenen Aufzeichnungsgeräte 160 oder in
Verbindung mit dem Blutdruck-Aufzeichnungsgerät 220 und dem Harnanalysen-Aufzeichnungsgerät 230 oder
irgendeinem anderen Aufzeichnungsgerät 160 verwendet werden.
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Vorzugsweise
wird der in US-Patent 5 151 082 offenbarte Apparat zur Überwachung
des menschlichen Organflusses zur Überwachung der Leberunterstützung verwendet.
In der vorliegenden bevorzugten Ausführungsform umfasst dieses Leberunterstützungs-Aufzeichnungsgerät zusätzlich eine
DIB 414, die im Wesentlichen identisch mit der oben beschriebenen
DIB 414 ist, und mit der die Datenkommunikation mit der RBU 150 ermöglicht wird.
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Genauso
wie die Infusionspumpe können
auch das Nierendialyse- und Leberunterstützungs-Aufzeichnungsgerät vom Betreuungscenter 600 umprogrammiert
werden. Eine derartige Umprogrammierung beinhaltet auf den letzten
Stand gebrachte Behandlungspläne
und auf den letzten Stand gebrachte medizinische Verfahren, die
Veränderungen
in der Behandlung der Nierendialyse reflektieren. Medizinische Informationen,
die im Speicher des Nierendialyse-Aufzeichnungsgerätes und
dem des Leberunterstützungs-Aufzeichnungsgerätes gespeichert
wurden, können
von diesen Geräten
auf das Betreuungscenter hochgeladen werden.
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A. Überwachung der In-Vivo-Plasma-Trennung
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Das
Aufzeichnungsgerät 160 zur Überwachung
der In-Vivo-Plasmatrennung
wird in US-Patent Nr. 4 950 224 offenbart. Das Aufzeichnungsgerät umfasst
zusätzlich
eine an früherer
Stelle beschriebene DIB 414 und wird im Docking Port 350 des
Aufzeichnungsgerätes
in gleicher Weise wie das oben beschriebene Aufzeichnungsgerät 160 gedockt.
Ein in US- Patent
Nr. 5 224 926 beanspruchtes und beschriebenes Katheter wird für den Anschluss
des Aufzeichnungsgerätes
an die Vene des Patienten benutzt. Die RBU 150 kann auch
die Einstellungen des In-Vivo-Plasmatrennungs-Aufzeichnungsgerätes rekonfigurieren.
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B. Überwachung des Blut-Cholesterinaustauschs
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Das
Aufzeichnungsgerät 160 zur Überwachung
des Blut-Cholesterinaustauschs
wird in US-Patent Nr. 5 1452 743 offenbart. In der vorliegenden
bevorzugten Ausführungsform
umfasst das Aufzeichnungsgerät
zusätzlich
eine an früherer
Stelle beschriebene DIB 414, um die Datenübertragung
mit der RBU 150 zu ermöglichen.
Ein in US-Patent 5224 926 (nach dem Prioritätsdatum der vorliegenden Anmeldung
veröffentlicht)
beanspruchtes und beschriebenes Katheter wird für den Anschluss des Aufzeichnungsgerätes an die
Vene des Patienten verwendet. Das Aufzeichnungsgerät wird gedockt,
und die Daten zwischen dem Aufzeichnungsgerät und der RBU 150 werden
in gleicher Weise wie für
die oben beschriebenen Aufzeichnungsgeräte übertragen und empfangen. Die
RBU 150 kann auch die Einstellungen des Blut-Cholesterinaustausch-Aufzeichnungsgerätes rekonfigurieren.
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C. Überwachung des Gasaustauschs
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Das
Aufzeichnungsgerät 160 zur Überwachung
des Gasaustauschs wird in US-Patent Nr. 5 224 926 offenbart. In
der vorliegenden bevorzugten Ausführungsform umfasst das Aufzeichnungsgerät zusätzlich eine an
früherer
Stelle beschriebene DIB 414. Ein in US-Patent 5224 926
beanspruchtes und beschriebenes Katheter wird für den Anschluss des Aufzeichnungsgerätes an die
Vene des Patienten verwendet. Das Aufzeichnungsgerät wird gedockt,
und die Daten zwischen dem Aufzeichnungsgerät und der RBU 150 werden
in gleicher Weise wie für
die oben beschriebenen Aufzeichnungsgeräte übertragen und empfangen. Die
RBU 150 kann auch die Ein stellungen des Gasaustausch-Aufzeichnungsgerätes rekonfigurieren.
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V. Systemverfahrensfluss
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15 stellt ein betriebliches
Ablaufdiagramm des erfindungsgemäßen Patientenüberwachungs-
und Unterstützungssystems 50 dar.
Allgemein gesagt erfassen die RBUs 150 – 150C Daten, die
den medizinischen Zustand und die Bedürfnisse eines Patienten darstellen,
und übertragen
die Daten an das Betreuungscenter. Die hauptsächliche Aufgabe des Betreuungscenters 600 besteht
darin, Daten von den RBUs 150 – 150C zu erhalten
und mit den RBUs 150 – 150C zu
kommunizieren. Das Betreuungscenter 600 akzeptiert ferner
Eingaben von medizinischem Personal, das den Zustand der Patienten
im Betreuungscenter 600 überwacht, oder von Grundversorgungsärzten 710,
die an das LAN 700 angeschlossen sind, und überträgt die Daten
auf die RBU 150. Es kann auch die RBUs 150 aufgrund
der im Betreuungscenter 600 gemachten Eingaben rekonfigurieren.
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Bezugnehmend
auf den Zustand 880 in 15A liefert
zunächst
der Grundversorgungsarzt 710 oder das medizinische Personal
einer Klinik oder eines Krankenhauses die individuellen Patientendaten
einschließlich
Operation und/oder Therapie, den medizinischen Zustand und die Symptome
des Patienten an das Personal des Betreuungscenters 600.
Aufgrund der Patientendaten und des medizinischen Status des Patienten verordnet
der Arzt die Heimbetreuung. Die persönlichen Daten des Patienten
werden in die Datenbank im Betreuungscenter 600 eingegeben.
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Als
Nächstes
findet, wie in Zustand 882 dargestellt, eine Beratung zwischen
Arzt und Personal statt, und der Arzt verordnet die benötigte Therapie
oder Behandlung, wie in Block 884 veranschaulicht. Aufgrund der ärztlichen
Verordnung stellt das Personal des Betreuungscenters einen Behandlungsplan
auf, der anfänglich
auf den Patienten zugeschnitten ist. Dieser umfasst eine Systemkonfiguration,
die Definition von Protokollen, Erstellen eines Strukturberichts,
Konfiguration des Systems und Prüfung
des Systems. Das Personal des Betreuungscenters umfasst eine Außendienstschwester,
eine Krankheitsfallschwester, einen Ernährungsfachmann, einen Therapeuten
und sonstiges medizinisches Unterstützungspersonal.
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Nach
Erstellen des Behandlungsplans wird das System an den Patienten
ausgeliefert und in seiner Wohnung, wie in Zustand 886 dargestellt,
aufgestellt. Nach der Aufstellung bildet ein Mitglied des Betreuungspersonals
den Patienten, wie durch Zustand 888 veranschaulicht, in
der Benutzung des erfindungsgemäßen Überwachungs-
und Unterstützungssystems 50 aus.
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Nach
Abschluss der Ausbildung ist der Patient bereit, das System wie
durch Zustand 888 veranschaulicht, zu benutzen. Nachdem
ein Test oder eine planmäßige Sitzung
durchgeführt
wurde, werden die erhaltenen medizinischen Daten, wie durch Zustand 892 veranschaulicht,
an das Personal des Betreuungscenters gesendet, das die Daten, wie
durch Zustand 894 veranschaulicht, in eine Datenbank eingibt.
Anschließend
erstellt das Personal die notwendigen Arztberichte und überträgt sie an
den Arzt (Zustand 896).
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Nach
Erhalt der Daten werden diese vom Arzt interpretiert und ausgewertet
(Zustand 900). Aufgrund der Auswertung des Arztes berechnet,
bestellt und liefert das Betreuungscenterpersonal die Medikamente oder
Behandlungsmittel aus und plant nach Bedarf Besuche durch die Krankenschwester
(Zustand 902). Diese Anweisungen werden an den Patienten
geschickt.
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Aufgrund
der Auswertung des Arztes werden die dem Patienten verordnete Behandlung,
die Besuche und Pläne,
wie in Zu stand 904 dargestellt, geändert. Das Betreuungscenterpersonal ändert dementsprechend die
Konfiguration, Protokolle, usw. gemäß der neuen Verordnung über Modem.
Der Patient empfängt
die Änderungen
und implementiert die Änderungen über Modem
oder manuell.
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Wenn
eine Konfiguration erforderlich ist, wird das in Zustand 904 angegebene
Verfahren wiederholt. Wenn keine Konfiguration erforderlich ist,
wird der Betrieb des Systems (Zustand 890) erneut eingeleitet
und weitere Therapie (Zustand 908) erhalten, andernfalls
wird die Sitzung mit Zustand 910 beendet.
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VI. Verfahrensfluss bei
der Überwachung
einer risikobehafteten Schwangerschaft
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16 stellt ein Flussdiagramm
der erfindungsgemäßen Überwachungs-
und Unterstützungssoftware,
die in der entfernten Basiseinheit 150 untergebracht ist,
für eine
risikobehaftete Schwangerschaft dar. Die Software für die Funktion
der Basiseinheit 150 in der gegenwärtig bevorzugten Ausführungsform
wurde in der „C++" Sprache erstellt.
Dennoch wird ein in der Technologie bewanderter Fachmann erkennen,
dass die Schritte in den begleitenden Flussdiagrammen unter Verwendung
mehrerer Sprachen, Sprachübersetzer, Computer
und Schaltungsanordnungen implementiert werden können.
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Die
RBU 150 umfasst einen Mikroprozessor wie z.B. den AMPRO
XT (CPU 412, 4),
der ein Computerprogramm ausführt.
Das Computerprogramm steuert den Betrieb des Systems. Beim Start
des Programms (Zustand 912) findet eine Initialisierung
von Variablen, Programmdaten und Geräteregistern statt.
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Globale
Variablen, d.h. gemeinsam von mehr als einer Funktion und/oder einem
Objekt im Programm benutzte Variablen werden zuerst, wie in Zustand 914 dargestellt,
initialisiert. Dann wird die Zustandsmaschine, wie in Zustand 916 dargestellt,
initialisiert. Dies ist eine Definition der Verfahrensstruktur und
des Startpunktes. Als Nächstes
wird die Lieferantenkommunikation in Zustand 918 initialisiert.
Dies ist eine Initialisierung der Routinen in der Kommunikationssoftware,
die von einer Drittpartei bezogen werden; hierbei kommen das Modem
und die seriellen Ports für
die Datenkommunikation mit dem Betreuungscenter 600, den
Aufzeichnungsgeräten 160 und
anderen Peripherieeinheiten zum Einsatz.
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Danach
wird die zum Konfigurieren der Register für die Sitzungsprogrammeingabe/-ausgabe
verwendete Lesekonfigurationsdatei (Zustand 920) initialisiert.
Als Nächstes
werden die Hardwareobjekte wie z.B. die LCD-Steuerung (Zustand 922), gefolgt
von Schnittstellenobjekten (Zustand 924) und der Testkonfiguration (Zustand 926)
wie z.B. Kalibrierungseinstellungen initialisiert. Dies sind die
Softwareroutinen, die die Hardware, die Schnittstellendaten und
Testdaten steuern.
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Als
Nächstes
erfolgt die Initialisierung der Patientendatenkonfiguration (Zustand 928).
Zu den Patientendaten gehören
der Name, die Kennnummer des Patienten, die Telefonnummer des Grundversorgungsarztes
und des Betreuungscenters sowie eine Liste ihrer geplanten Sitzungen.
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Der
Ereignisplan, der das Multitasking der Softwareobjekte handhabt,
wird als Nächstes
initialisiert (Zustand 930). Dann folgt die Initialisierung
des Fehlerhandhabungsformats (Zustand 932), des Symbolmanagers
und der Systemeingabe und Ausgabe.
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Die
Register für
die Hardwareeingabe und Ausgabe werden als Nächstes initialisiert (Zustand 934). Diese
beinhalten die Initialisierung der Port- und Docking-Detektoren,
die Anzeigelampen, das Batterieprüfungsregister, das Laderegister
der Aufzeichnungsgeräte
und das Watchdog-Register.
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Es
folgt die Initialisierung des Sitzungsmanagers (Zustand 936).
Der Sitzungsmanager plant die Sitzungen und aktualisiert alle auf
der Maschine angezeigten Sitzungen. Sitzungen in diesem Sinne bedeuten
die geplanten Perioden, während
der der Patient seinen medizinischen Zustand überwacht. Dann werden die Variablen
auf der Heim-Anzeige initialisiert (Zustand 938).
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Nach
Abschluss der Initialisierung fragt das Programm, ob das QUIT Flag,
eine in RAM gespeicherte Variable, gesetzt wurde (Zustand 940).
Wurde das Flag gesetzt, beginnt das Programm, alle vorher in den
Zuständen 955–976 initialisierten
Werte zu löschen.
Wurde das QUIT Flag nicht gesetzt, geht das Programm zum nächsten Zustand,
Zustand 942, der den Hardware Watchdog-Alarm erneut auslöst. Dieses
Verfahren verhindert, dass der Computer zurückgesetzt wird, und erlaubt
dem Programm, ohne Unterbrechung fortzufahren. Das Programm beginnt
nun damit zu prüfen,
ob das Programm im Wartezustand ist, wie in Zustand 946 dargestellt.
Dieser Zustand prüft
die Gründe
für die
Inaktivität.
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Wenn
das Programm im Wartezustand ist, d.h. wenn keine Aktivität in der
vom Programm angezeigten Basiseinheit 150 stattfindet,
geht das Programm zu Zustand 948 weiter, in dem das System
auf eine Eingabe untersucht wird, d.h. es wird geprüft, ob eine
Funktionstaste des Touchscreens 314 auf der LCD 312 ausgewählt wurde.
Das Programm sieht ferner im Scheduler nach, ob eine Sitzung geplant
ist. Wenn entweder eine Taste ausgewählt oder eine Sitzung geplant
wurde, fordert das Programm die Durchführung der angegebenen Task
(Zustand 954) an. Zum Beispiel könnte eine Sitzung initiiert
worden sein, und es könnten
Blutdruckmessungen vorgenommen und Daten von der Basiseinheit 150 auf
das Betreuungscenter übertragen
worden sein. Die Soft ware des menschlichen Teils der Schnittstelle
der Basiseinheit 150 wird ausführlich weiter unten mit Bezug
auf die 18 bis 22 beschrieben. Wenn keine
dieser Aktivitäten
stattfand, prüft
das Programm wieder, ob das Programm noch im Wartezustand ist (Zustand 950).
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Wenn
die Basiseinheit 150 im Wartezustand ist, prüft das Programm
die Testbatterie, den Sitzungs-Controller und die Aufzeichnungsgerät-Docking
Ports, um festzustellen, ob ein Aufzeichnungsgerät gedockt ist, dann aktualisiert
es die Zeituhr und koordiniert das Laden des Aufzeichnungsgerätes. Wird
bei allen diesen Aktivitäten
kein Fehler festgestellt, kehrt das Programm zu Zustand 950 zurück und prüft, ob die
Basiseinheit 150 immer noch im Wartezustand ist. Ist dies
nicht mehr der Fall, oder wenn ein Fehler berichtigt wurde, führt es die
Task wie vom Patienten angegeben oder wie geplant durch (Zustand 954).
Nach Abschluss der Task prüft
das Programm das QUIT Flag (Zustand 940) und fährt mit
der Prüfung
des Programmzustandes und der Durchführung der angegebenen Tasks
solange fort, bis eine Aufforderung, das Programm zu beenden, erfolgt.
Wenn diese Aufforderung erfolgt, werden die vorher initialisierten
Werte gelöscht
(Zustände 955 – 976). Schließlich prüft das Programm,
ob das Neustart-Flag , wie in Zustand 980 dargestellt,
gesetzt wurde. Ist dies der Fall, startet das Programm von neuem
(Zustand 982). Andernfalls wird das Programm beendet (Zustand 984).
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VII. Datenfluss zwischen
entfernter Basiseinheit und Betreuungscenter 600
-
A. Datenfluss
-
Wie
in 17 dargestellt,
funktioniert das Betreuungscenter 600 als System-Controller
in der vorliegenden Ausführungsform
und führt
folgende primären
Funktionen durch: Abfrage der entfernten Basiseinheiten (RBUs) 150 (2) auf Daten, Lieferung
der empfangenen Daten an ein Mitglied des medizinischen Personals,
Speichern der von den RBUs 150 erhaltenen Informationen
in einer zentralen Datenbank, die vom Patientendatenbankcomputer 660 der
Einrichtung verwaltet oder in diesem geführt wird (1), Übertragung
der Informationen wie Anweisungen, medizinische Verfahren und die
Planung von Terminen auf die RBUs 150. In der vorliegenden
Ausführungsform
wird eine Kommunikationskarte von South Mountain mit 8 Kanälen benutzt. Der
Patientendatenbankcomputer ist vorzugsweise ein VAX mit einem Speicher
von 10 Gigabyte.
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Das
Betreuungscenter 600 ist typisch an das vorhandene lokale
Netzwerk 700 (LAN) der Einrichtung angeschlossen. Diese
Einrichtung kann ein Krankenhaus, ein Service-Center oder eine Klinik
sein. Als LAN-System kann beispielsweise ein Novell-Betriebssystem
verwendet werden. In dieser Konfiguration kann der Grundversorgungsarzt
am entfernten Ärztestandort 710 auf
die über
jeden Patienten im Betreuungscenter 600 zusammengetragenen
Informationen zugreifen.
-
Die
Datenübertragung
von der RBU 150 auf das Betreuungscenter 600 kann
auf drei verschiedene Weisen eingeleitet werden. Erstens kann der
Benutzer die Übertragung
anfordern. Zweitens kann die Übertragung
am Ende einer planmäßigen Sitzung
eingeleitet werden. Drittens kann die Übertragung durch ein Betreuungscenter 600 zu
einer bestimmten Zeit eingeleitet werden. Die zweite Technik wird
durch Zustand 992 in 17 veranschaulicht.
-
Wenn
die Datenübertragung
eingeleitet wird, erstellt die RBU 150 eine oder mehrere
temporäre
Ausgabedateien zur Übertragung
auf dem RAM-Laufwerk, wie in Zustand 994 dargestellt. Die
RBU 150 ruft dann das Betreuungscenter 600 über die
früher
beschriebene Kommunikationsverbindung 500 an und erstellt
wie in Zustand 996 dargestellt, eine Verbindung mit dem
Betreuungscenter 600. Alle verfügbaren Daten werden jetzt von
der RBU 150, wie in Zustand 998 dargestellt, übertragen.
Hierzu gehören
alle verketteten physiologischen Dateien (Zustand 998),
zum Beispiel Gewichts- und Temperaturmessungen, und die Wellenform-Datendateien
(Zustand 1000), zum Beispiel Kontraktionen. Jede Sitzung
wird als separate Datei mit einem bestimmten Namen gesendet. Beispiele
gesendeter Dateien sind die Patienten-ID, die Daten-Identifikation #,
worin „TP" tokolytische Daten
darstellt, „FH" die fötale Herzfrequenz
und „FA" die fötale Beurteilung
darstellt. Das „#" Zeichen stellt die
Zeichen 0 bis 9 oder A bis F dar, die den hexadezimalen Wert der
Sitzungsnummer bezeichnen.
-
Als
Nächstes
wird eine „Trigger"-Datei gesendet,
wie durch Zustand 1002 dargestellt. Die Datei veranlasst
das Betreuungscenter 600, eine Maßnahme zu ergreifen. Genauer
gesagt, überträgt die RBU 150 eine Blinddatei
an das Betreuungscenter 600 um anzuzeigen, dass es bereit
ist, Dateien vom Betreuungscenter 600 zu empfangen. Die
RBU 150 zeigt jetzt das Ende seiner Übertragungsphase an, wie durch
Zustand 1004 dargestellt. Die RAM-Laufwerk-Dateien wie
z.B. die Sitzungsdaten werden nun vorübergehend gelöscht.
-
Nach
Empfang der „Trigger"-Datei beginnt das
Betreuungscenter 600 mit den Vorbereitungen zur Übertragung
von Daten auf die RBU 150. Zuerst fragt das Betreuungscenter 600 seine
Datenbank ab (Zustand 1006), um zu bestimmen, ob die Patientenkonfiguration
geändert
wurde, was eine Aktualisierung der RBU 150, wie durch Zustand 1008 dargestellt,
erfordern würde.
Wenn keine Änderung
erforderlich ist, fängt
das Betreuungscenter 600 damit an, Zeit und Datum, wie
in Zustand 1014 dargestellt, zu übertragen. Wenn die Patientenkonfiguration
geändert
wurde, werden aktualisierte Dateien übertragen (Zustand 1010).
Grundsätzlich überträgt das Betreuungscenter 600 alle
einschlägigen
Dateien, um die Konfiguration RBU zu aktualisieren. Die RBU 150 empfängt diese
Dateien als temporäre
Dateien und speichert sie auf dem RAM-Laufwerk (Zustand 1012).
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Das
Betreuungscenter 600 sendet jetzt seine aktuelle Zeit und
Datum, wie durch Zustand 1016 angegeben. Dann wird das
Ende der Übertragungsphase
des Betreuungscenters 600 angezeigt (Zustand 1016), und
der Anruf wird durch Ausgabe von Stoppbefehlen (Hangup) sowohl von
der RBU 150 als auch vom Betreuungscenter 600 (Zustand 1018)
beendet.
-
Nach
Beendigung des Anrufs aktualisiert die RBU 150 ihre Zeituhr
anhand der vom Betreuungscenter 600 empfangenen Daten (Zustand 1020).
Jetzt findet in der RBU 150 ein Datei-Management statt
(Zustand 1014). Wenn die Datenübertragung erfolgreich war,
werden alle Messwert-Datendateien gelöscht. Wenn der Datenempfang
erfolgreich war, werden die empfangenen Dateien an die adressierten
Standorte verteilt. Die restlichen empfangenen Dateien werden dann
gelöscht.
Jetzt prüft
die RBU 150, ob sich eine Patientenkonfiguration, wie z.B.
Testpläne,
medizinische Verfahren, usw. geändert
hat (Zustand 1026). Wenn nicht, endet die aktuelle Folge,
und die normale Patientenüberwachung
fängt wieder
an (Zustand 1030). Wenn sich die Patientenkonfiguration
geändert
hat, bootet die RBU 150 sich selbst von neuem, wie durch
Zustand 1028 dargestellt. Nach dem erneuten Booten endet
die aktuelle Folge und die normale Patientenüberwachung fängt wieder
an (Zustand 1030).
-
B. Dateistrukturen der entfernten
Basiseinheit
-
Die
Konstruktion der Dateistrukturen für die RBU basiert auf der C++
Computersprache. Der Quellencode wird sowohl von den empfangenden
als auch den übertragenden
Programmen benutzt. Alle Daten werden in separaten Dateien in der
RBU gespeichert. Jede durchgeführte
Messung wird an eine mit dem Namen der Messung benannte Datei angehängt, z.B.
Gewichtsdaten, Temperaturdaten usw. Alle Datenspeicherdateien bestehen
nur aus Datensätzen
ohne Dateikopf oder Kopfzeilen.
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1. Physiologische
Daten
-
Vor
der Übertragung
werden alle in diesen Dateien enthaltenen Daten für die Übertragung
zu einer einzigen Datei verkettet, die am Anfang einen Dateikopf
aufweist, und wobei jedem Satz von Daten ein Datenkopf vorangeht.
Der Dateiname der verketteten Dateien wird von der Patienten-ID
abgeleitet und weist eine „PHY" Erweiterung auf.
Individuelle Datenstrukturen oder Datensätze weisen durch Komma abgegrenzte
Felder und durch Zeilenumbruch abgegrenzte Datensätze auf,
wobei alle Daten zu Entwicklungszwecken anfänglich in ASCII angegeben sind.
-
2. Wellenformdaten
-
Jede
Sitzung, in der Wellenformdaten aufgenommen wurden, wird in separaten
Dateien in der RBU mit einer täglichen
Sitzungsnummer gespeichert, die Teil der Erweiterung ist. Alle Datenspeicherdateien
bestehen nur aus Datenköpfen
und Datensätzen.
Zum Zeitpunkt der Übertragung
werden diesen Daten die Dateikopfdaten vorangestellt, dann werden
die Daten als separate Dateien übertragen.
Individuelle Datenstrukturen oder Datensätze weisen außer den
Wellenformdaten selbst durch Komma abgegrenzte Felder und durch Zeilenumbruch
abgegrenzte Datensätze
auf, wobei alle Daten zu Entwicklungszwecken anfänglich in ASCII angegeben sind.
-
VIII. Datenfluss zwischen
der entfernten Basiseinheit und den Aufzeichnungsgeräten
-
Die
Aufzeichnungsgeräte
haben bestimmte Parameter, die vom Krankenpflegepersonal im Betreuungscenter 600 konfiguriert
werden können,
und die über
die RBU auf das Aufzeichnungsgerät übertragen werden
können.
In der vorliegenden Aus führungsform
ist die RBU so programmiert, dass der Patient, wie im Folgenden
beschrieben, in vorherbestimmten Intervallen zum Aufzeichnen von
Daten aufgefordert wird.
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A. Infrarot- und Stromverbindung
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Eine
serielle Datenverbindung über
IR-Sender und Empfänger
erlaubt die Datenübertragung
vom Aufzeichnungsgerät
auf die RBU, nachdem das Aufzeichnungsgerät in den RBU 150 Docking
Port platziert wurde. Die RBU 150 erkennt, wenn das Aufzeichnungsgerät in den
Docking Port platziert wurde und fragt den Status des Aufzeichnungsgerätes ab.
Wenn die Verbindung hergestellt ist, akzeptiert die RBU 150 aufgezeichnete Daten
oder überträgt neue
Programmierinformation auf das Aufzeichnungsgerät. Vorzugsweise wird ein Datenformat
von 9600 Bits pro Sekunde mit 8 Datenbits und einem Stoppbit verwendet.
Der erste der vier IR-Kanäle
pro Docking Port weist Logikebenen auf, um anzuzeigen, dass das
Aufzeichnungsgerät
mit einer Messung beschäftigt
ist. Der zweite IR-Kanal gibt an, dass der Batteriesatz voll geladen
ist, und die dritten und vierten IR-Kanäle werden für Datenübertragungs- und Datenempfangsverbindungen
benutzt.
-
B. Betrieb zwischen Aufzeichnungsgerät und entfernter
Basiseinheit
-
Das
Flussdiagramm in 18 ist
eine Beschreibung des Kommunikationsprozesses 1040 zwischen der
entfernten Basiseinheit (RBU) 150 und einem Aufzeichnungsgerät 160 ( 2). Beginnend mit einem Startzustand 1042 in 18a geht der Prozess 1040 weiter
zu einem Zustand 1044, in dem das Aufzeichnungsgerät 160 in
einen der Docking Ports der RBU 150 platziert wird, wodurch
der Verriegelungsschalter 178 (3C) aktiviert wird und anzeigt, dass
ein Aufzeichnungsgerät 160 gedockt
ist. Im nächsten
Zustand 1046, in dem das Aufzeichnungsgerät 160 gedockt
ist, stellt die RBU 150 über eine Stromzuführung eine
Gleichstromquelle von +8,75 Volt zum Betreiben des Aufzeichnungsgerätes 160 zu
Datenübertragungs-
und Betriebszwecken bereit. Das Aufzeichnungsgerät 160 befindet sich
in einem reduzierten Leistungsmodus. Eine weitere Stromzuführung stellt
eine konstante Stromquelle von 600 mA bereit, die zum Aufladen des
Batteriesatzes des Aufzeichnungsgerätes dient. Eine dritte Leitung
stellt eine Erdrückleitung
bereit. Die vier IR-Kanäle dienen
zum Empfang von Daten, zur Übertragung
von Daten, zur Anzeige, dass die RBU 150 besetzt ist, weil gerade
eine Anforderung oder früher
gesendete Daten verarbeitet werden, und um anzuzeigen, dass die
Batterie voll geladen ist. Wenn das Aufzeichnungsgerät 160 in
den Docking Port 350 platziert wird, weiß es aufgrund
der von der Basiseinheit kommenden +8,75 Volt, dass es gedockt ist.
Die RBU 150 bestimmt nun (über die Batterieladeleitung),
ob die Batterie schwach ist und versucht in diesem Fall, sie aufzuladen.
Die RBU 150 lädt
nun die Batterie auf, bis die Batterieladeleitung den voll geladenen
Zustand erkennt.
-
Der
Prozess 1040 geht nun zum nächsten Zustand 1048,
in dem die RBU 150 den Verfügbarkeitsstatus des Aufzeichnungsgerätes 160 mit
Hilfe eines Abfragebefehls abfragt. In Zustand 1050 antwortet
das Aufzeichnungsgerät 160 mit
einer Statusantwortmeldung. Das Format der Statusantwort ist wie
folgt:
-
- Aufzeichnungsgerät-ID><Seriennummer><Hardware
- Revision><Software
- Revision><Batterietyp><Batteriestatus><Datenstatus><
- Aufzeichnungsgerätstatus><Datum><Uhrzeit>.
-
Das
Datenstatusfeld in der Statusantwort zeigt eine Anzahl von im Aufzeichnungsgerät gespeicherten Messwerten
an. In Zustand 1052 sendet die RBU 150 an das
Aufzeichnungsgerät 160 ein
Bestätigungssignal, um
den Empfang der Statusantwort zu bestätigen. In Zustand 1054 ordnet
der Prozess 1040 dem Docking Port 350 des Aufzeichnungsgerätes 160 ein
Aufzeichnungsgerät-Objekt
zu. Das Aufzeichnungsgerät-Objekt beinhaltet
eine Reihe von Funktionen, die spezifisch für den Typ des Aufzeichnungsgerätes 160 sind,
und bewirkt, dass auf dem LCD-Bildschirm 314 der RBU 150 ein
Symbol erscheint, das dem spezifischen Typ des Aufzeichnungsgerätes entspricht.
In Zustand 1056 sendet die RBU 150 eine Zeiteinstellmeldung
an das Aufzeichnungsgerät 160,
um die interne Uhr mit der RBU 150 zu synchronisieren.
In Zustand 1058 sendet das Aufzeichnungsgerät 160 ein
Bestätigungssignal
zurück
an die RBU 150, um den Empfang der Meldung zu bestätigen.
-
Nun
geht der Prozess 1040 zu Entscheidungszustand 1060,
um zu bestimmen, ob die Anzahl der Messwerte aus der Statusberichtmeldung
größer als
Null ist, d.h. ob im Aufzeichnungsgerät Daten zur Verfügung stehen.
Ist dies der Fall, beschreibt die folgende Zustandsfolge die Übertragung
von Daten auf die RBU 150. Wenn jedoch in Entscheidungszustand 1060 keine
Daten verfügbar
sind, fährt
der Prozess bei Entscheidungszustand 1086 fort. In Zustand 1062 gibt
die RBU 150 eine Datenübertragungsanforderung
an das Aufzeichnungsgerät 160 aus,
um die Datenübertragung
einzuleiten. In Zustand 1064 sendet das Aufzeichnungsgerät 160 ein
Bestätigungssignal
zurück
an die RBU 150, um den Empfang der Meldung zu bestätigen. In
Zustand 1066 sendet das Aufzeichnungsgerät 160 eine
Datenblockmeldung an die RBU 150. Mit Ausnahme von Wellenformdaten
wird jeder im Aufzeichnungsgerät 160 gespeicherte
Messwert in einer separaten Datenblockmeldung an die RBU 150 gesendet,
wobei jeder Datenblock in ansteigender Reihenfolge nummeriert wird.
Für zwischen
der RBU 150 und dem Aufzeichnungsgerät 160 ausgetauschte
Meldungen wird ein Format definiert. Dieses Format beinhaltet eine
Meldungs-ID, den Meldungsinhalt und eine zyklische Redundanz-Prüfsumme (CRC)
zur Fehlererkennung. In Zustand 1068 speichert die RBU 150 die
eingehende Datenblockmeldung im flüchtigen Speicher, wie z.B.
in einer RAM-Diskdatei. In Zustand 1070 antwortet die RBU 150 mit
einem Bestätigungssignal,
um den Empfang der Daten zu bestätigen.
In Entscheidungszustand 1072 wird eine Entscheidung getroffen,
ob die Anzahl der Messwerte gleich der Datenblocknummer ist, d.h.
ob alle Datenblöcke
vom Aufzeichnungsgerät 160 gesendet
wurden. Ist dies nicht der Fall, geht der Prozess zurück zu Zustand 1066,
um den nächsten
Datenblock abzurufen.
-
Nachdem
der letzte Datenblock, wie mit Entscheidungszustand 1072 bestimmt,
an die RBU 150 gesendet wurde, schickt das Aufzeichnungsgerät 160 eine
EOT-Meldung (Übertragungsende)
an die RBU 150. In Entscheidungszustand 1076 bestimmt
der Prozess 1040, ob die maximale Datenblocknummer gleich
der Anzahl der Messwerte ist. Falls nein, geht der Prozess 1040 zu
Entscheidungszustand 1110 – Fehlerbehandlung – weiter,
was an späterer
Stelle beschrieben wird. Wenn Entscheidungszustand 1076 positiv
ist, geht der Prozess 1040 weiter zu Entscheidungszustand 1078,
um zu bestimmen, ob während
der Übertragung
oder dem Transfer von Daten Fehler aufgetreten sind. In Zustand 1078 kommt
die CRC-Summe zum Einsatz. Wenn ein Fehler erkannt wird, geht der
Prozess 1040 weiter zu Entscheidungszustand 1110 zur
Fehlerbehandlung. Wenn in Entscheidungszustand 1078 keine
Fehler erkannt wurden, fährt
der Prozess 1040 bei Zustand 1080 fort, wobei
die im flüchtigen
Speicher, z.B. in einer RAM-Diskdatei,
temporär
gespeicherten Daten in den nichtflüchtigen Speicher übertragen
werden, und die Datei gelöscht
wird. In Zustand 1082 gibt die RBU 150 eine Datenlöschanforderungsmeldung
an das Aufzeichnungsgerät 160 aus,
um alle seine gespeicherten Daten zu löschen. In Zustand 1084 schickt
das Aufzeichnungsgerät 160 ein
Bestätigungssignal
zurück
an die RBU 150, um den Empfang der Meldung zu bestätigen. Die
Datenübertragungs-Zustandsfolge
ist jetzt abgeschlossen.
-
In
Entscheidungszustand 1086 bestimmt der Prozess 1040,
ob eine Aktualisierung der Aufzeichnungsgerät-Konfiguration erforderlich
ist. Die Aufzeichnungsgerät-Konfiguration
kann geändert
werden, um zum Beispiel die Frequenz, mit der eine Messung durchgeführt wird,
zu ändern.
Eine Krankenschwester oder ein Arzt überträgt die für Zustände 1086 und 1088 notwendige
Information an die RBU 150. Aufgrund dieser Information
geht, falls eine Aktualisierung erforderlich ist, der Prozess 1040 weiter
zu Zustand 1088, wobei die RBU 150 eine Aufzeichnungsgerät-Konfigurationsmeldung
an das Aufzeichnungsgerät 160 schickt.
Bei Zustand 1090 schickt das Aufzeichnungsgerät 160 ein
Bestätigungssignal
zurück
an die RBU 150, um den Empfang der Meldung zu bestätigen.
-
Nach
Abschluss von Zustand 1090 oder wenn Entscheidungszustand 1086 negativ
ist, geht der Prozess 1040 weiter zu Zustand 1092,
um eine Warteschleife, die Zustand 1100 durchläuft, zu
beginnen, wobei abgefragt wird, ob neue Daten aufgezeichnet wurden.
In Zustand 1092 gibt die RBU 150 eine Statusanforderungsmeldung
an das Aufzeichnungsgerät 160 aus.
Diese Anforderung erfolgt, wie im Sitzungsprotokoll festgelegt,
regelmäßig in vorherbestimmten
Zeitintervallen. In Zustand 1094 sendet das Aufzeichnungsgerät 160 ein
Bestätigungssignal
zurück
an die RBU 150, um den Empfang der Meldung zu bestätigen. In
Zustand 1096 sendet das Aufzeichnungsgerät 160 eine
Statusberichtmeldung zurück
an die RBU 150, auf die die RBU 150 in Zustand 1098 mit
einem Bestätigungssignal
zurück
zum Aufzeichnungsgerät
antwortet, um den Empfang der Meldung zu bestätigen. In Entscheidungszustand 1100 bestimmt
der Prozess 1040, ob der Statusbericht einen neuen Status
wie z.B. das Aufzeichnen neuer Daten anzeigt. Wenn nicht, geht der
Prozess 1040 zurück zu
Zustand 1092, um die Warteschleife zu wiederholen. Wenn
jedoch der Entscheidungszustand 1100 feststellt, dass eine
Statusänderung
eingetreten ist, geht der Prozess 1040 zu Zustand 1056,
um einen Teil der oben beschriebenen Zustandsfolge zu wiederholen.
-
Wenn
von den Entscheidungszuständen 1076 oder 1078 ein
Fehler erkannt wurde, geht der Prozess 1040 zu Ent- scheidungszustand 1110,
um festzustellen, ob die maximale Anzahl der Übertragungsversuche erreicht
wurde. Die maximale Anzahl der Übertragungsversuche
ist eine vorherbestimmte Zahl, typisch drei, die angibt, wie oft
der Prozess 1040 die RBU 150 anweist, den Datentransfer
vom Aufzeichnungsgerät 160 zu versuchen.
Wenn die maximale Anzahl nicht erreicht ist, geht der Prozess zu
Zustand 1112 und erhöht
die Anzahl der Übertragungsversuche
um eins, dann geht er zu Zustand 1062 zurück, wobei
eine weitere Datenanforderungsmeldung an das Aufzeichnungsgerät 160 gesendet
wird. Wenn die maximale Anzahl der Übertragungsversuche erreicht
ist, wie mit Entscheidungszustand 1110 bestimmt, schickt
die RBU 150 in Zustand 1114 einen Abbruchbefehl
an das Aufzeichnungsgerät 160.
Weitere Datenübertragungsversuche
vom Aufzeichnungsgerät 160 zu
diesem Zeitpunkt werden abgebrochen. In Zustand 116 wartet
der Prozess 1040 auf ein asynchrones Interrupt, um anzuzeigen,
dass das Aufzeichnungsgerät 160 aus
dem Docking Port 350 der RBU 150 entfernt wurde,
oder dass die Starttaste des Aufzeichnungsgerätes 160 gedrückt wurde,
während sich
das Aufzeichnungsgerät 160 in
Docking Port 350 befindet. Da diese beiden Aktivitäten asynchron
zueinander stattfinden, prüft
der Prozess 1040 in regelmäßigen Abständen, ob ein entsprechendes
Interrupt erfolgte, und leitet eine entsprechende Task ein, wie
in den 18b und 18d veranschaulicht.
-
Mit
Bezug auf 18b soll
nun die asynchrone Task 1128 beschrieben werden, die in
Antwort auf das Interrupt ausgeführt
wird, wenn der Benutzer die Starttaste drückt, während sich das Aufzeichnungsgerät 160 in
Docking Port 350 befindet. Beginnend mit dem Startzustand 1130 geht
die Task 1128 zu Zustand 1132, wobei der Benutzer
einen Messzyklus einleitet, indem er die Starttaste auf dem Aufzeichnungsgerät 160 drückt. Oder
das Aufzeichnungsgerät 160 beginnt
mit einer geplanten Sitzung. In Zustand 1134 gibt das Aufzeichnungsgerät während des
Messens ein Besetzt-Signal aus. Dadurch weiß die RBU 150, dass
das Aufzeichnungsgerät
besetzt ist. In Zustand 1136 wird der Ladestrom der RBU 150 zum
Aufzeichnungsgerät 160,
falls angelegt, entfernt. Während
des Messens wird das Aufladen angehalten. In Zustand 1138 wird
die periodische Kommunikation zwischen der RBU 150 und
dem Aufzeichnungsgerät 160 angehalten,
bis das Besetzt-Signal deaktiviert wird. Aufgrund des Besetzt-Signals sendet die
RBU 150 keine Fehlermeldung, wenn von diesem Docking Port 350 während einer
Warteschleifen-Abfrage (Zustand 1092) keine Statusantwort
empfangen wird. Jetzt wird die Messung vom Aufzeichnungsgerät 160 durchgeführt. In
Zustand 1140, wenn die Messung abgeschlossen ist, deaktiviert
das Aufzeichnungsgerät 160 das
Besetzt-Signal.
In Zustand 1142 stellt die RBU 150 die Lade- und
Abfrageoperationen mit dem Aufzeichnungsgerät 160 wieder her.
Die Task 1128 endet mit Zustand 1144. Das Aufzeichnungsgerät 160 wartet
auf die nächste
Abfrage von der RBU 150. Die Daten vom Aufzeichnungsgerät 160 werden
nun in der RBU 150 gespeichert und können am Ende der planmäßigen Sitzung
oder wenn der Patient dem Betreuungscenter 600 die Übertragung
meldet, übertragen
werden.
-
Mit
Bezug auf 18d soll
nun die asynchrone Task 1168 beschrieben werden, die in
Antwort auf das Interrupt durchgeführt wird, wenn das Aufzeichnungsgerät 160 aus
dem Docking Port 350 herausgenommen wird. Beginnend mit
Startzustand 1170 geht die Task 1168 zu Zustand 1172,
wobei der Port-Detektor durch Herausnahme des Aufzeichnungsgerätes 160 aus
dem Docking Port 350, wie oben beschrieben, deaktiviert wird.
In Zustand 1174 werden alle Kommunikationen zwischen dem
Aufzeichnungsgerät 160 und
der RBU 150 angehalten. Außerdem wird in diesem Zustand 1176 der
Ladestrom der RBU 150, falls angelegt, vom Aufzeichnungsgerät 160 zusammen
mit der betrieblichen Speisespannung entfernt. Die Task 1168 endet
mit Zustand 1178.
-
Mit
Bezug auf 18c soll
nun eine Hintergrund-Task 1148 für den Ladestrom beschrieben
werden. Task 1148 macht sich die Temperatur des Batteriesatzes
des Aufzeichnungsgerätes 160 und
die Umgebungstemperatur zu Nutze, um zu bestimmen, wenn der Batteriesatz
voll aufgeladen ist. Task 1148 wird alle 24 Stunden wiederholt,
obwohl auch andere Zeitintervalle in anderen Ausführungsformen
verwendet werden können. Beginnend
mit Startzustand 1150 geht Task 1148 zu Zustand 1152,
wobei das Aufzeichnungsgerät
das Ladeaktivierungssignal deaktiviert, wenn – in der bevorzugten Ausführungsform – die Temperatur
des Batteriesatzes des Aufzeichnungsgerätes 10 Grad Celsius über Umgebungstemperatur
liegt. In Zustand 1154 antwortet die RBU 150,
indem sie den Ladestrom zum Aufzeichnungsgerät 160 abnimmt und
dann 24 Stunden in Zustand 1156 wartet. Nach Ablauf der
24 Stunden geht die Task 1148 zu Zustand 1158,
wobei die RBU 150 den Ladestrom wieder an den Batteriesatz
des Aufzeichnungsgerätes 160 anlegt
und den Ladezyklus wiederholt. Die Task 1148 fährt fort,
indem sie zu Zustand 1152 zurückkehrt, wobei das Ladeaktivierungssignal
zur entsprechenden Zeit deaktiviert wird.
-
IX. Flussdiagramm der menschlichen
Schnittstelle
-
A. Ablauf des Sitzungsverfahrens
-
19 ist ein Zustandsdiagramm
des Sitzungsverfahrensablaufs der Funktion „Angegebene Task durchführen". Eine Sitzung wird
eingeleitet, wenn der Patient das SITZUNGS-Symbol auf dem Touchscreen 314 der
RBU 150 drückt
und eine Sitzung durchführt,
indem er in Zustand 1200 eine Position auf dem Sitzungsbildschirm
auswählt.
-
Wenn
der Sitzungsbildschirm in Zustand 1200 ausgewählt wird,
erscheint eine Anzahl von Symbolen auf dem Bildschirm. Jedes Symbol
bezeichnet einen der Zustände 1212, 1214, 1202, 1204, 1206 und 1208. Wie
in 19 darge stellt,
wird Zustand 1212 durch das Hilfesymbol, Zustand 1214 durch
das Meldungsanzeigesymbol, Zustand 1202 durch das HEIM-Symbol,
Zustand 1204 durch das Fehlersymbol, Zustand 1206 durch
das Notfall-Symbol und Zustand 1208 durch das Aktivitätssymbol
dargestellt. Die ABBRUCH-Taste – Zustand 1210 – kann auch
zur Rückkehr
zum vorhergehenden Bildschirm verwendet werden, wie in Zustand 1232 gezeigt.
-
Durch
Auswahl eines Symbols wird eine zugehörige Sitzung gestartet. Die
Sitzung endet oder wird beendet, wenn eins der folgenden Vorkommnisse
eintritt: Der Patient hat alle Aktivitäten abgeschlossen; die ABBRUCH-Taste
(Zustand 1210) wird gedrückt, das HEIM-Symbol (Zustand 1202)
wird gedrückt;
das NOTFALL-Symbol wird gedrückt;
oder es findet eine Zeitabschaltung aufgrund der Inaktivität des Patienten
statt.
-
Das
Aktivitätssymbol
(Zustand 1208) ist der Mechanismus, mit dem alle Tests
in einer Sitzung aktiviert werden. Jedes der angezeigten Symbole
muss gedrückt
und der nachfolgende Test durchgeführt werden, wie durch Zustand 1226 dargestellt,
bevor die restlichen Aktivitäten
geprüft
werden (Zustand 1228). Nach Prüfen der restlichen Aktivitäten (Zustand 1228)
kann der Benutzer zum Sitzungsbildschirm 1200 zurückkehren
oder eine Sitzung für
abgeschlossen erklären
(Zustand 1230) und zu einem vorhergehenden Bildschirm zurückkehren
(Zustand 1232). Bei Durchführung jedes geplanten Tests
wird das zugehörige
Aktivitätssymbol
entfernt.
-
Das
Fehlersymbol (Zustand 1204) ist nur dann aktiv, wenn innerhalb
der RBU 150 ein Systemfehler wie beispielsweise ein Kommunikationsausfall
mit dem Aufzeichnungsgerät 160 eingetreten
ist. Bei Drücken dieses
Symbols erscheint eine Textanzeige, um die Fehlermeldung zu verhindern
(Zustand 1220) und um, falls möglich, das Problem zu lösen.
-
Das
in Zustand 1202 angezeigte HEIM-Symbol ist immer aktiv.
Wenn es während
einer Sitzung gedrückt
wird, wird die Sitzung abgebrochen (Zustand 1216), und
der Benutzer kehrt zum HEIM-Bildschirm (Zustand 1218) zurück.
-
Das
in Zustand 1206 angezeigte Notfallsymbol ist immer aktiv.
Wenn es während
einer laufenden Sitzung gedrückt
wird, wird die Sitzung abgebrochen (wie in Zustand 1222 dargestellt),
dann wird die in Zustand 1224 angezeigte Krankenschwester-Notfallroutine
eingeleitet.
-
Das
in Zustand 1214 angezeigte Meldungssymbol ist nur aktiv,
wenn eine ungelesene Meldung vom Betreuungscenter 600 vorliegt.
Beim Drücken
dieses Symbols erscheint eine Textanzeige, um die Meldung anzuzeigen,
wie in Zustand 1240 dargestellt. Nach Anzeige der Meldung
kann der Benutzer zum Sitzungsbildschirm 1200 zurückkehren.
-
Bei
Auswahl des Hilfesymbols (Zustand 1212) erscheint eine
Auflistung des benötigten
Hilfetyps, wie in Zustand 1234 dargestellt. Der Benutzer
kann einen der folgenden Hilfetypen auswählen:
-
- Sollte ich meinen Arzt anrufen?
- Aktivitätshilfe
- Basiseinheitsbenutzeranleitung
- Informationsbibliothek
-
Nach
Auswahl einer der obigen Positionen wird die Information dem Benutzer
bereitgestellt. Zum Beispiel wird beim Drücken auf das Symbol Aktivitätshilfe
(Zustand 1236) das Aktivitätshilfe-Menü angezeigt (Zustand 1238).
Dieses Menü ist
in 20 dargestellt und
wird im folgenden Textabschnitt beschrieben. Der Benutzer kann jederzeit
zum Sitzungsbildschirm 1200 zurückkehren.
-
B. Aktivitätshilfe-Funktion
und Ablauf
-
20 ist ein Zustandsdiagramm
des Ablaufs des Aktivitätshilfe-Menüs der in 16 dargestellten Funktion „Menschliche
Schnittstelle".
Wie dargestellt enthält
das Aktivitätshilfe-Menü 1250 eine
Auflistung der Anweisungen, die für die Überwachung und unterstützende Behandlung
einer risikobehafteten Schwangerschaft für jeden der durchzuführenden
Tests verfügbar
sind. In der vorliegenden Ausführungsform
kann der Patient Anweisungen zur Durchführung der Tests auswählen, die
zur Überwachung
der fötalen
Herzfrequenz 1252, der Uterusaktivität 1254, des Blutdrucks 1260,
der Harnanalyse 1258, der Körpertemperatur 1266,
des Körpergewichts 1262,
der Bewegungen und Kontraktionen 1256 und der Blutglukose 1268 benötigt werden. Der
Patient kann auch Anweisungen zur Benutzung der Infusionspumpe 1270,
Anweisungen, die seinen Schlaf- oder Ruhrplan 1264 betreffen,
und Anweisungen zur Beantwortung der Fragebögen 1272 aufrufen. Optionstests
können
im Aktivitätsmenü 1250,
wie durch Kreis 1274 angedeutet, aufgelistet werden.
-
Durch
Auswahl einer der aufgelisteten Optionen im Aktivitätsmenü 1250 hat
der Benutzer Zugriff auf die Testanweisungen, die den aufgelisteten
Tests/Fragebögen/Plänen 1252–1274 entsprechen.
-
Wenn
beispielsweise der Benutzer die Anweisungen 1252 für den fötalen Herzfrequenztest
im Aktivitätshilfe-Menü 1250 aufruft,
werden die Hilfeanweisungen 1276 für den fötalen Herzfrequenztest am LCD-Bildschirm
der RBU 150 angezeigt. Gleichermaßen können Hilfeanweisungen 1278 – 1298 für die anderen
Tasks 1254 – 1274 aufgerufen
werden.
-
Beispiele
der Testanweisungen sind im Folgenden aufgelistet.
-
1. Fötaler Monitor (sowohl UA als
auch FHR) 1252.
-
Ich
werde jetzt die Uterusaktivität
und die Herzfrequenz Ihres Babys 60 Minuten lang aufzeichnen. Sie müssen mich
wissen lassen, wenn Ihr Baby sich bewegt, indem Sie KICK drücken, und
wenn Sie eine Kontraktion spüren,
indem Sie CONTRACTION drücken.
Wenn Sie mich unterbrechen müssen,
drücken
Sie bitte PAUSE. Starten Sie bitte wieder innerhalb von 15 Minuten,
sonst muss ich meine Uhr nach 60 Minuten neu starten.
-
Als
erstes müssen
wir die Sensoren für
die Uterusaktivität
und die fötale
Herzfrequenz in das Aufzeichnungsgerät für fötale Überwachung einstecken. Legen
Sie sich jetzt bequem hin, so dass Sie auf einer Seite liegen. Ein
Kissen unter Ihrer Hüfte
macht es Ihnen leicht! Ihrem Baby ist es lieber, wenn Sie auf einer
Seite liegen bleiben, und sich nicht flach auf den Rücken legen.
-
Beobachten
Sie die Anzeigen auf dem Bildschirm meines Aufzeichnungsgerätes. Ich
helfe Ihnen bei jedem Schritt!
-
2. Aufzeichnungsgerät für fötale Überwachung
(nur UA) 1254
-
Ich
werde jetzt Ihre Uterusaktivität
60 Minuten lang aufzeichnen. Lassen Sie mich bitte wissen, wenn Sie
eine Kontraktion spüren,
indem Sie CONTRACTION drücken.
Wenn Sie mich unterbrechen müssen,
drücken
Sie bitte PAUSE. Starten Sie bitte wieder innerhalb von 15 Minuten,
sonst muss ich meine Uhr nach 60 Minuten neu starten.
-
Als
erstes müssen
wir den Sensor für
die Uterusaktivität
in das Aufzeichnungsgerät
für fötale Überwachung
einstecken. Legen Sie sich jetzt bequem hin, so dass Sie auf einer
Seite liegen. Ein Kissen unter Ihrer Hüfte macht es Ihnen leicht!
Ihrem Baby ist es lieber, wenn Sie auf einer Seite liegen bleiben,
und sich nicht flach auf den Rücken
legen.
-
Beobachten
Sie die Anzeigen auf dem Bildschirm meines Aufzeichnungsgerätes. Ich
helfe Ihnen bei jedem Schritt!
-
3. Fötale Bewegungen 1256
-
Ich
werde die Bewegungen Ihres Babys aufzeichnen. Bitte lassen Sie mich
wissen, wenn sich Ihr Baby bewegt, indem Sie bei jeder Bewegung
den Ereignisschalter drücken.
Wenn Ihr Baby sich während
der nächsten
Stunde nicht bewegt, rufen Sie bitte Ihre HPS-Krankenschwester an.
-
4. Blutdruck-Aufzeichnungsgerät 1260
-
Ich
werde jetzt Ihren Blutdruck und die Pulsfrequenz aufzeichnen. Bitte
achten Sie darauf, dass Sie 15 Minuten vor der Aufzeichnung nicht
extrem aktiv werden, nicht essen, nicht rauchen und sich nicht extremer Kälte und
Wärme aussetzen.
-
Beginnen
Sie damit, dass Sie die Manschette in mein Blutdruckaufzeichnungsgerät einstecken.
Setzen Sie sich bequem zur linken Seite geneigt hin. Ein Kissen
unter Ihrer Hüfte
hilft! Benutzen Sie den oben auf Ihrem Körper liegenden Arm. Entfernen
Sie jegliche enge Kleidung von diesem Arm. Streifen Sie die Manschette
auf Ihren Arm, so dass die Unterkante der Manschette 25 – 50 mm
(1 – 2
Zoll) über
Ihrem Ellbogen ungefähr
in der Ebene Ihres Herzens liegt.
-
Ziehen
Sie die Manschette fest. Stützen
Sie Ihren Arm in Ihrem Schoß,
auf dem Tisch oder der Armlehne eines Stuhls ab. Bleiben Sie während der
Aufzeichnung möglichst
still sitzen!
-
Beobachten
Sie die Anzeigen auf dem Bildschirm meines Aufzeichnungsgerätes. Ich
helfe Ihnen bei jedem Schritt!
-
5. Harnanalysen-Aufzeichnungsgerät 1258
-
Ich
werde Ihren Urin auf das Vorhandensein mehrerer Substanzen untersuchen.
Am besten ist es, wenn der erste Urin des Morgens für diesen
Test verwendet wird. Um eine Probe aus der Strommitte zu erhalten,
müssen
Sie mit dem Ablassen von Urin beginnen, den Strom eine Sekunde lang
anhalten und dann die Probe auffangen.
-
Achten
Sie darauf, dass die Teststreifen parat liegen. Beobachten Sie die
Anzeigen auf dem Bildschirm des Aufzeichnungsgerätes. Ich helfe Ihnen bei jedem
Schritt.
-
6. Temperatur 1266
-
Ich
werde jetzt Ihre Körpertemperatur
aufzeichnen. Achten Sie darauf, dass Sie 15 Minuten vor dem Messen
der Temperatur weder essen, trinken noch rauchen.
-
Schieben
Sie eine Hülle über das
Thermometer. Dann legen Sie das Thermometer in Ihren Mund unter die
Zunge. Wenn ich mit dem Messen fertig bin, wird Ihre Temperatur
angezeigt.
-
7. Gewichtswaage 1262
-
Ich
werde jetzt Ihr Körpergewicht
messen. Achten Sie darauf, dass Sie sich jeden Tag um die gleiche Zeit
wiegen und die gleiche Menge Kleidungsstücke tragen.
-
Stellen
Sie sich auf die Waage. Wenn ich mit dem Messen fertig bin, wird
Ihr Gewicht angezeigt.
-
C. Testablauf beim Selbsttesten
-
In 21 ist ein Zustandsdiagramm
des vom Benutzer eingeleiteten Testablaufs der menschlichen Schnittstellenfunktion
in 16 dargestellt.
Wie dargestellt, kann der Benutzer die Durchführung einer Reihe von Tests
einleiten.
-
Selbsttesten
(Zustand 1310) ist der Mechanismus, mit dem der Patient
jede Testfunktion manuell durchführen
kann. Er gleicht dem Sitzungsbildschirm (19) insofern, als die am oberen Bildschirmrand
angezeigten Aktivitätssymbole
zum Einleiten der Tests benutzt werden. Selbsttesten beruht nicht
auf einem Menü.
Allgemeine Symbolfunktionen sind begrenzt oder wurden geändert, um
den Systemzugriff zu steuern. Die Aktivitäten als solche sind in 20 und in den entsprechenden
Textabschnitten angegeben.
-
Wenn
Selbsttesten ausgewählt
wird (Zustand 1310), hat der Benutzer Zugriff auf das Aktivitätssymbol (außer den
Fragebögen)
(1328), das Hilfesymbol (Zustand 1312), das Meldungssymbol
(Zustand 1314), das HEIM-Symbol (Zustand 1316),
das Fehlersymbol (1318), das Hauptmenüsymbol (1320), die
Abbruchtaste (Zustand 1324) und das Fragebogensymbol (Zustand 1326).
-
Das
Hilfesymbol (Zustand 1312), Meldungssymbol (Zustand 1314),
HEIM-Symbol (Zustand 1316), Fehlersymbol (1318)
und die Abbruchtaste (Zustand 1324) gleichen den für den oben
beschriebenen Sitzungsbildschirm verfügbaren Symbolen.
-
Das
Aktivitätssymbol
(Zustand 1328) ruft alle Tests (Zustand 1352)
außer
dem Fragebogen auf, der über
das Fragebogensymbol (Zustand 1326) aufgerufen wird. Durch
Drücken
des Fragebogensymbols (Zustand 1326) wird das Fragebogenmenü (Zustand 1346)
aufgerufen. Im Fragebogenmenü wählt der
Benutzer zuerst den Typ des Fragebogens wie in Zustand 1346 angegeben
aus, den er beantworten will. Dann beantwortet er jede Frage (Zustand 1350),
wobei er zum Fragebogenmenü (Zustand 1346)
zurückkehren
kann, um weitere Fragen durch Berühren des Touchscreens 314 (Zustand 1348)
zu beantworten.
-
X. Beispielhafte Demonstrationsfolge
-
22 ist ein Ablaufdiagramm
einer beispielhaften Demonstrationsfolge des erfindungsgemäßen Patientenüberwachungs-
und Unterstützungssystems,
das für
risikobehaftete Schwangerschaften konfiguriert wurde. Die Folge
dient zur Darstellung typischer Schritte bei der Zusammenwirkung
zwischen einem Benutzer und der entfernten Basiseinheit (RBU) 150,
ist jedoch nicht als tatsächliche
Folge von Schritten gedacht. Die Folge 1358 ist auch ein
Beispiel für
das oben beschriebene Selbsttesten durch den Benutzer.
-
Beginnend
mit dem Startzustand (1360) geht die Folge 1358 zu
Zustand 1362, wobei der Benutzer des Systems einen Einführungsbildschirm
auf der LCD 312 der RBU 150 (4) sieht. Dieser Bildschirm enthält Anweisungen
für den
Benutzer des Systems. Die tatsächliche
Systemsoftware erzeugt einen Satz von Einführungsbildschirmen. Zum Beispiel
könnte
bei der Demonstration des Systems 50, das zur Überwachung
einer risikobehafteten Schwangerschaft benutzt wird, der folgende
Text erscheinen:
-
ANTENATALE (OB1) BENUTZERANLEITUNG
-
- Ich bin Ihr OB1 System. Sie können mit mir durch leichtes
Berühren
des Bildschirms kommunizieren.
- Wenn Sie das System in den Anschluss (110 Volt) einstecken,
versorgen Sie mein System mit Strom.
- Plazieren Sie bitte alle Aufzeichnungsgeräte in die Bodeneinheit.
- Wenn das System an die Stromzufuhr angeschlossen ist, zeigt
es Ihren Namen und die Zeit an.
- Sie haben einen HEIM-Bildschirm, der Ihr Startpunkt für alle Funktionen
ist, die ich mit Ihnen durchführen muss.
- Sie können
jederzeit zum HEIM-Bildschirm zurückkehren. Der HEIM-Bildschirm
zeigt dann die Uhrzeit Ihrer nächsten
geplanten Sitzung an.
- Unter "Sitzung" werden die Aktivitäten und Überwachungstests
verstanden, die Ihnen Ihr Arzt verordnet hat.
- Ihr Arzt hat einen Plan mit Überwachungstests
für Sie
und Ihr Baby aufgestellt.
- Wenn die Zeit für
die Sitzung erreicht ist, werde ich Sie durch einen Alarm darauf
aufmerksam machen. Der Alarm räumt
Ihnen eine bestimmte Zeit bis zum Beginn Ihrer Sitzung ein.
- Nach Drücken
der Sitzungstaste werden die Aktivitätstesttasten angezeigt. Sie
müssen
die Taste, die blinkt, drücken.
- Um die Sitzung zu beenden, müssen
Sie die Testtasten so lange drücken,
bis sie alle verschwunden sind.
- Nach Abschluss der Aktivitäten
Ihrer Sitzung kehren Sie zum HEIM-Bildschirm zurück.
- Der HEIM-Bildschirm zeigt jetzt die Uhrzeit der nächsten Sitzung
an.
- Wenn Sie irgendwelche Fragen haben, drücken Sie bitte die Hauptmenütaste. Das
Hauptmenü bietet
Zugriff auf die gesamte Systemhilfe.
- Das Hauptmenü bietet
Zugriff auf:
Geplante Sitzungen
Selbsttesten
Hilfemenü
Systemmenü
- Nehmen Sie bitte auf das Hauptmenü Bezug, um diese Programme
zu Ihrer Unterstützung
aufzurufen.
- Die Notfalltaste in der unteren rechten Ecke des Bildschirm
steht Ihnen immer zur Verfügung.
Wenn Sie diese Taste drücken,
erhalten Sie die Telefonnummern
Ihres Arztes
Ihres Healthdyne
Centers, und
Ihres lokalen Krankenhauses.
- Wenn Sie irgendwelche Fragen haben, drücken Sie bitte die Hauptmenütaste. Die
Hauptmenütaste
bietet Zugriff auf die gesamte Systemhilfe.
-
Nach
Anzeige des Einführungsbildschirms
geht die Folge 1358 zu Zustand 1364, in dem der
Benutzer das nächste
Bildschirmsymbol auf der LCD-Anzeige leicht drückt, um zum nächsten Informationsbildschirm
zu gehen. In Zustand 1366 erscheint für den Benutzer eine Liste der
antenatalen Möglichkeiten
wie orale Temperatur der Mutter, Uteruskontraktionen, Gewicht der
Mutter, Blutdruck der Mutter, fötale
Herzfrequenz und anderes mehr. In Zustand 1368 drückt der
Benutzer das nächste
Bildschirmsymbol, um einen Bildschirm aufzurufen, auf dem dem Benutzer
eine Auswahl von Betreuungsplänen
vorgelegt wird. Entscheidungszustand 1370 bestimmt, ob
der Benutzer den „Preeclampsia" Betreuungsplan (Zustand 1372)
oder den „Preterm
Labor" Plan (Zustand 1374)
auswählt.
Die Zustände 1372 und 1374 zeigen
Bildschirme, die dem ausgewählten Betreuungsplan
entsprechen, und die zugehörigen
Aktivitätstesttasten
an. Der Benutzer drückt
die Testtaste, die blinkt, um den der Testtaste entsprechenden Überwachungstest
bzw. die entsprechende Aktivität
auszuführen.
Nach Abschluss eines Tests blinkt die nächste Testtaste. Jetzt drückt der
Benutzer die nächste
blinkende Testtaste, um den nächsten
Test durchzuführen
usw., bis alle Testtasten gedrückt
wurden.
-
Nach
Abschluss der Probesitzungs-Aktivitäten in Zustand 1372 oder 1374 geht
die Folge 1358 zu Zustand 1376 weiter, in dem
der Benutzer das Gewichtssymbol drückt. In Zustand 1378 wird
das Gewicht der Mutter mittels der an die Wägezellenwaage angeschlossenen
RBU 150 gemessen. In Zustand 1370 drückt der Benutzer
das Fragebogensymbol. Je nach der in Entscheidungszustand 1370 getroffenen
Auswahl bestimmt die Folge 1358 in Zustand 1382 den
Fragebogen des entsprechenden Betreuungsplans. Wenn Preterm Labor ausgewählt wurde,
geht die Folge 1358 zu Zustand 1384, in dem ein
PO Tocolytics-Fragebogen zur Beantwortung durch den Benutzer erscheint.
Der Fragebogen sieht in etwa wie folgt aus:
-
-
-
Wenn
Preeclampsia ausgewählt
wurde, geht die Folge 1358 zu Zustand 1386, in
dem ein Hypertension- (oder Preeclampsia) Fragebogen zur Beantwortung
durch den Benutzer angezeigt wird. Der Hypertensions-Fragebogen
sieht in etwa wie folgt aus:
-
-
Nach
Ausfüllen
des Fragebogens in Zustand 1384 oder 1386 geht
die Folge 1358 zu Zustand 1388, in dem ein Sitzungsende-Bildschirm
angezeigt wird, der ein blinkenden Telefonsymbol enthält, um die
Datenübertragung
zum Betreuungscenter zu simulieren. In Zustand 1390 drückt der
Benutzer das nächste
Bildschirmsymbol, um zum nächsten
Bildschirm weiterzugehen. In Zustand 1392 wird der HEIM-Bildschirm
angezeigt, in dem die Möglichkeiten
aufgelistet sind. Die Folge endet mit Zustand 1394.
-
Die
einmaligen Merkmale und Funktionen des Patientenüberwachungs- und Unterstützungssystems 50 bieten
erstklassige medizinische Betreuung für eine Vielzahl von Patienten
bei verbesserter Kosteneffektivität und verbesserten Ergebnissen.
Dies wird durch eine umfassende zielorientierte Betreuung erreicht,
die auf die spezifische und individuelle medizinische Geschichte
und die akuten klinischen Bedürfnisse
des Patienten zugeschnitten ist. Das vorliegende System 50 ermöglicht es,
mehr Patienten pro Krankheitsfall-Infrastruktureinheit zu behandeln,
und stellt somit einen Anstieg in der Produktivität des medizinischen
und paramedizinischen Personals bereit.
-
Ferner
kann das System 50 für
die Überwachung
einer Reihe von medizinischen Zuständen und Behandlungen einschließlich Hypertension,
risikobehaftete Schwangerschaften, menschlicher Organfluss wie Nierendialyse
und Leberunterstützung,
Herz- und Kreislaufkrankheiten und Krankheiten des Immunsystems konfiguriert
werden. Außerdem
kann es spezifische Krankheitszustände, einschließlich Parametern,
Subsystemkomponenten-Hardware, Software, Anweisungen, Pläne, Kommunikationsprotokolle,
Medikamentenprotokolle, therapeutische Geräte, usw. überwachen.
-
Darüber hinaus
stellt das System 50 aufgrund des gleichen spezifischen
Teams von Ärzten,
Krankenschwestern und paramedizinischem Personal, die der einzelnen
Person für
die gesamte Dauer der Betreuung zugeordnet sind, eine verbesserte
Patientenbetreuung und verbesserte Ergebnisse bereit, was den Lernfaktor reduziert,
der mit neuem oder wechselnden Personal, wie z.B. dem Schichtwechsel
in Krankenhäusern,
verbunden ist.
-
Zusammenfassend
lässt sich
sagen, dass das Patientenüberwachungs-
und Unterstützungssystem 50 eine
Anzahl von Patientenstandorten 100 umfasst, die individuell über einen
Satz von Kommunikationsverbindungen 500 mit einem Betreuungscenter
verbunden 600 sind. Ein Subsystem an jedem der Patientenstandorte 100 ist
mit Steuerungs- und Datenerfassungseinrichtungen versehen und kann
für die
automatische Übertragung
von Patientenkommunikationen und – daten an das Betreuungscenter
konfiguriert werden. Das Subsystem wird von einer entfernten Basiseinheit 150 gesteuert,
welche Patientenidentifikations- und Betriebsdateien in den für den betreffenden
Patienten spezifischen Heiminitialisierungs- und betrieblichen Protokolldateien
vom Computer des Betreuungscenters 600 auf die Basiseinheit 150 herunterladen
kann. Zu Beispielen dieser Dateien gehören: Medikamentenpläne, Blutdruckprotokolle,
Patientenidentifikationsdaten, logistische Patientendaten, Parameterschwellenwerte,
automatisch anwählbare
Telefonnummern und Pläne,
Besuchspläne, Infusionspumpeneinstellungen
und patienten-spezifische Fragebögen
mit qualitativen (auf ihre aktuellen Fortschritte bezogen) Daten.
-
Die
Basiseinheit 150 an den Patientenstandorten 100 wählt automatisch
das Betreuungscenter 600 in planmäßigen Abständen an und sendet Daten an
Autoempfangseinheiten, die unbeaufsichtigt laufen. Diese Fähigkeit
sorgt für
hohe Einsparungen in den Telefonkosten sowie in Lohnkosten. Die
Autoempfangseinheiten stellen dem Computer am Arbeitsplatz 650 die
neuesten Daten zur Verfügung,
was u.a.
-
- a. die qualifizierte klinische Messung und
Auswertung von Daten ermöglicht,
- b. die LAN (lokale Netzwerk) 700 Kommunikation mit
dem Datenbankcomputer 660 des Centers ermöglicht, um
die Patientendatei und permanenten Unterlagen mit qualitativen und
quantitativen Daten zu aktualisieren;
- c. zur Zusammenstellung, zum Drucken und/oder zur Übertragung
der Patientenunterlagen an den Arzt in entsprechenden Abständen dient;
- d. den Mechanismus für
spezielle Patientenkommunikationen und -anweisungen sowie Instrumenteneinstellungen über die
Modemverbindung zur privaten Basiseinheit 150 bereitstellt;
- e. das Mittel zur Aufzeichnung und Implementierung der ärztlichen
Anweisungen und Protokolländerungen bereitstellt.
-
Das
Patientenüberwachungs-
und Unterstützungssystem
wurde ergonomisch gestaltet, um einen möglichst einfachen und benutzerfreundlichen
Betrieb aller Operationen zu ermöglichen.
Die LCD-Anzeige 312 der privaten Basiseinheit 150 stellt
ein kommunikatives Mittel bereit, um sicherzustellen, dass der Patient nicht
nur die Messanweisungen sondern auch andere vom Arzt angeordneten
Aktivitäten
und Therapien wie z.B. Medikation, Diät und Ernährung, körperliche Übungen, Schlaf- und Ruheperioden
usw. einhält.
-
Schließlich stellt
die Datenbank 660 des Betreuungscenters Informationen für medizinische
Forschung, stützende
Unterlagen für
medizinisch-rechtliche Zwecke und vor allem ein Werkzeug zur vergleichenden
Auswertung des Patientenfortschritts gegenüber ähnlichen Fällen bereit.