DE69433011T2 - Überwachungs- und unterstützungssystem für patienten - Google Patents

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Description

  • Stand der Technik
  • Gebiet der Erfindung
  • 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.
  • Beschreibung der verwandten Technologie
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • Dieses System setzt jedoch voraus, dass der Patient mit einer Krankenschwester, einem Arzt oder einem Beobachter kommuniziert, der die Sensorparameter und -signale überwacht.
  • Kurzbeschreibung der Erfindung
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • Das System umfasst die Merkmale von Anspruch 1.
  • Kurzbeschreibung der Zeichnungen
  • 1 zeigt ein Blockdiagramm mit entfernten Patientenstandorten, einem Betreuungscenter und Ärztestandorten, die über ein erfindungsgemäßes Patientenüberwachungs- und Unterstützungssystem miteinander kommunizieren;
  • 2 zeigt ein Blockdiagramm einer bevorzugten Ausführungsform des Patientenüberwachungs- und Unterstützungssystems, welches für die Überwachung einer risikobehafteten Schwangerschaft konfiguriert ist;
  • 3A zeigt eine perspektivische Ansicht einer bevorzugten Ausführungsform der entfernten Basiseinheit (RBU) des in 2 dargestellten Systems;
  • 3B zeigt die Rückwand der entfernten Basiseinheit von 3A;
  • 3C zeigt eine Vorderansicht der Flüssigkristallanzeige und Docking Ports der entfernten Basiseinheit von 3A;
  • 3D zeigt eine perspektivische Vorderansicht einer bevorzugten Ausführungsform eines Aufzeichnungsgerätes, welches zum Docken im Docking Port der entfernten Basiseinheit von 3A geeignet ist;
  • 3E zeigt eine perspektivische Rückansicht einer bevorzugten Ausführungsform des Aufzeichnungsgerätes von 3D;
  • 4 zeigt ein funktionales Blockdiagramm einer bevorzugten entfernten Basiseinheit einschließlich ihrer externen Schnittstellen;
  • 5 zeigt eine schematische Darstellung einer beispielhaften Docking-Schnittstellenkarte der entfernten Basiseinheit von 4;
  • 6 zeigt eine schematische Darstellung einer beispielhaften Aufzeichnungsgerät-Schnittstellenkarte einer entfernten Basiseinheit von 4;
  • 7 zeigt eine schematische Darstellung einer beispielhaften Schaltung für die Flüssigkristallanzeige der entfernten Basiseinheit von 4;
  • 8 zeigt eine schematische Darstellung einer beispielhaften Temperatur- und Waagenkarte der entfernten Basiseinheit von 4;
  • 9 zeigt eine schematische Darstellung einer beispielhaften Speicherschnittstellenschaltung der entfernten Basiseinheit von 4;
  • 10 zeigt eine schematische Darstellung einer beispielhaften Schaltung des Kommunikationsabschnitts der entfernten Basiseinheit von 4;
  • 11 zeigt eine schematische Darstellung einer beispielhaften Modem-Schaltung der entfernten Basiseinheit von 4;
  • 12 zeigt eine schematische Darstellung einer beispielhaften Mikroprozessorpuffer-Dekodierschaltung der entfernten Basiseinheit 4;
  • 13 zeigt eine schematische Darstellung einer beispielhaften Stromspeiseschaltung der entfernten Basiseinheit von 4;
  • 14 zeigt eine schematische Darstellung einer beispielhaften Stromschnittstellen- und Steuerschaltung der entfernten Basiseinheit von 4;
  • 15A zeigt ein betriebliches Flussdiagramm des erfindungsgemäßen Patientenüberwachungs- und Unterstützungssystems;
  • 15B ist eine Fortsetzung des betrieblichen Ablaufdiagramms von 15A;
  • 16 zeigt ein Flussdiagramm der obersten Ebene einer bevorzugten Ausführungsform der Software für die in 4 dargestellte entfernte Basiseinheit;
  • 17 zeigt ein Flussdiagramm der Datenkommunikationen zwischen der gegenwärtig bevorzugten entfernten Basiseinheit von 4 und dem Betreuungscenter;
  • 18A, 18B, 18C und 18D zeigen Flussdiagramme der Datenkommunikationen zwischen der entfernten Basiseinheit von 4 und einem der Aufzeichnungsgeräte;
  • 19 zeigt ein Zustandsdiagramm des Sitzungsverfahrensflusses der in 16 dargestellten Funktion „Angegebene Task durchführen";
  • 20 zeigt ein Zustandsdiagramm des Aktivitätshilfemenüflusses der in 16 dargestellten Funktion „Angegebene Task durchführen".
  • 21 zeigt ein Zustandsdiagramm des Selbsttestflusses der in 16 dargestellten Funktion „Angegebene Task durchführen; und
  • 22 zeigt ein Zustandsdiagramm einer beispielhaften Demonstrationsfolge des erfindungsgemäßen Patientenüberwachungs- und Unterstützungssystems, welches für die Überwachung von risikobehafteten Schwangerschaften konfiguriert ist.
  • Ausführliche Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen
  • 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.
  • I. Systemüberblick
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • II. Struktur und Betrieb der entfernten Basiseinheiten
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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).
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • III. Funktionsmodule zur Überwachung einer risikobehafteten Schwangerschaft
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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").
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • IV. Funktionsmodule zur Überwachung anderer Krankheitszustände
  • 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.
  • A. Überwachung des menschlichen Organflusses
  • 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.
  • 1. Überwachung der Nierendialyse
  • 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.
  • 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.
  • 2. Überwachung der Leberunterstützungstherapie
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • A. Überwachung der In-Vivo-Plasma-Trennung
  • 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.
  • B. Überwachung des Blut-Cholesterinaustauschs
  • 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.
  • C. Überwachung des Gasaustauschs
  • 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.
  • V. Systemverfahrensfluss
  • 15 stellt ein betriebliches Ablaufdiagramm des erfindungsgemäßen Patientenüberwachungs- und Unterstützungssystems 50 dar. Allgemein gesagt erfassen die RBUs 150150C 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 150150C zu erhalten und mit den RBUs 150150C 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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).
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • VI. Verfahrensfluss bei der Überwachung einer risikobehafteten Schwangerschaft
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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).
  • 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 955976 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.
  • 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).
  • 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 955976). 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).
  • 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.
  • 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).
  • 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.
  • 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.
  • A. Infrarot- und Stromverbindung
  • 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 12521274 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 12781298 für die anderen Tasks 12541274 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:
  • PO TOCOLYTIC PATIENTEN
    Figure 00640001
  • Figure 00650001
  • 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:
  • HYPERTENSIONSPATIENTEN
    Figure 00650002
  • 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.

Claims (18)

  1. System zur Überwachung der gesundheitlichen und der medizinischen Erfordernisse eines Patienten und zum Entsprechen denselben, das umfasst: – eine Basiseinheit (150) für das Aufstellen am Standort (100) oder in der Wohnung eines Patienten, wobei die Basiseinheit (150) einen oder mehrere Sensoren (120) zur Überwachung des medizinischen Zustandes des Patienten aufweist, wobei jeder Sensor einen Parameter erzeugt, der einen Hinweis auf den medizinischen Zustand des Patienten liefert; – eine Datenbank (660), die sich an einem von dem Sensor (120) entfernt gelegenen Ort befindet, zum Speichern des medizinischen Zustandes der Patienten; – Mittel (500) zur Übertragung des besagten Parameters an die besagte Datenbank; – Mittel zur Wiedergewinnung des besagten Parameters aus dieser Datenbank; dadurch gekennzeichnet, dass das System ferner Softwaremittel zur Aufforderung und zur Lenkung des Patienten enthält, um eine oder mehrere medizinische Verfahren oder Aktivitäten am Standort des Patienten durchzuführen, als Antwort auf den wiedergewonnenen parameter, ohne dass eine Kommunikation mit einem Beobachter dieses wiedergewonnenen Parameters erforderlich wäre.
  2. System gemäss Anspruch 1, wobei die besagte Basiseinheit (150) ferner Mittel zur Verabreichung einer Arznei an den Patienten enthält.
  3. System gemäss Anspruch 2, wobei die besagten Mittel zur Verabreichung einer Arznei eine Infusionspumpe (128) enthalten.
  4. System gemäss Anspruch 1, das ferner ein oder mehrere Aufzeichnungsgeräte (160) für die Speicherung der Parameter enthält, die von dem besagten einen oder von den besagten mehreren Sensoren (120) geliefert werden.
  5. System gemäss Anspruch 1, wobei jede der besagten Basiseinheiten (150) eine große Anzahl von Sensoren (120) und ferner eine große Anzahl von Aufzeichnungsgeräten (160) zur Speicherung der Parameter enthält, die von den Sensoren (120) geliefert werden, wobei jedes der ausgewählten Aufzeichnungsgeräte mit einem ausgewählten Sensor verbunden ist.
  6. System gemäss Anspruch 4 oder 5, wobei das besagte eine oder die besagten mehreren Aufzeichnungsgeräte eines oder mehrere der folgenden Elemente umfassen: ein Aufzeichnungsgerät für die fötale Herzfrequenz (210), ein Aufzeichnungsgerät für den Blutdruck (220), ein Aufzeichnungsgerät für das Ionogramm des Harns (230), ein Multisensor-Aufzeichnungsgerät, ein Herzaufzeichnungsgerät für Mutter oder ein kardiopulmonales Aufzeichnungsgerät.
  7. System gemäss Anspruch 1, wobei der besagte eine oder die besagten mehreren Sensoren eines oder mehrere der folgenden Elemente umfassen: einen Ultraschallsensor (212), einen Uteruskontraktionswandler, eine Temperatursonde (124), einen Ereignisschalter (126), eine Gewichtswaage (122), ein Glukosemessgerät (130), eine große Anzahl von Reagenzstreifen (232) oder einen Blutdrucksensor.
  8. System gemäss irgendeinem der vorhergehenden Ansprüche, das einen oder mehrere Sensoren (120) umfasst sowie ein oder mehrere Aufzeichnungsgeräte (160) für den Nachweis und die Behandlung einer ausgewählten medizinischen Krankheit eines Patienten.
  9. System gemäss Anspruch 8, das einen oder mehrere Sensoren (120) umfasst sowie ein oder mehrere Aufzeichnungsgeräte (160) für den Nachweis und die Behandlung einer pränatalen Krankheit.
  10. System gemäss Anspruch 1, wobei jede der besagten Basiseinheiten (150) einen Anzeigebildschirm (314) enthält.
  11. System gemäss Anspruch 10, wobei der besagte Anzeigebildschirm (314) in der Lage ist, Verfahren oder Aktivitäten anzuzeigen, die von dem Patienten durchzuführen sind.
  12. System gemäss Anspruch 1, wobei die Datenbank (660) sich in einem Computer befindet.
  13. System gemäss Anspruch 1, wobei die Datenbank (660) sich an einem Arbeitsplatz befindet.
  14. System gemäss Anspruch 1, das ferner umfasst: – ein Betreuungscenter (600) mit Mittel zum Konfigurieren von medizinischen Sensoren mit Hilfe von Parameterdaten, wobei die besagte Datenbank (660) in der Lage ist, medizinische Daten zu speichern, welche für eine große Anzahl von Patienten hinweisend sind, und Softwaremittel, welche auf die Konfigurationsmittel und auf die Datenbank ansprechen, zur Datenübermittlung; – eine große Anzahl von Patientenstandorten (100), wobei jeder Patientenstandort entfernt von dem Betreuungscenter (600) angeordnet ist und eine oder mehrere Basiseinheiten (150) umfasst.
  15. System gemäss Anspruch 14, das ferner eine große Anzahl von Ärztestandorten umfasst, die mit dem Betreuungscenter (600) in Datenkommunikation stehen.
  16. System gemäss Anspruch 14, wobei die Übertragungsmittel des Betreuungscenters und die Übertragungsmittel der Patientenstandorte Modems (670) mit einschließen.
  17. System gemäss Anspruch 1, wobei die besagten Softwaremittel zur Lenkung von einer oder von mehreren medizinischen Verfahren auch Mittel zum Lenken von spezifischen Aufgabenfunktionen des Patienten in Antwort auf einen wahrgenommenen Parameter mit einschließen, welcher einen Hinweis auf den medizinischen Zustand des Patienten liefert.
  18. System gemäss Anspruch 1, wobei die besagten Softwaremittel zur Lenkung von spezifischen Aufgabenfunktionen des Patienten auch Mittel zum Lenken der Verabreichung einer Arznei an den Patienten mit einschließen.
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