专利名称：用于防止由便携式远程控制台无意激活医疗装置的系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用于通过确定远程控制台是否位于医疗室内的期望工作空间中、 和/或通过感测远程控制台是否处于正确的使用定向来防止由便携式无线远程控制台无 意激活医疗装置的系统。
背景技术：
用于控制外科手术室中的医疗装置的无线远程控制装置或控制台消除了具有电 线的有线远程控制装置的物理约束。线会限制有线远程控制装置离中央控制器或待控制的 医疗装置的工作距离。消除线提供了工作区诸如外科手术室中的改进的可达性。然而，无 线远程控制台可能在某些情况下从手术室中的典型工作空间远程地致动医疗装置。当控制 医疗装置的中央控制单元的无线远程控制台被携带到工作空间(例如室)之外、同时无线 地保持在范围内以使得其仍然与该控制单元通信时，可能出现这种情形。例如，即使当在手 术室中所用的无线脚踏开关控制台位于手术室之外时，该脚踏开关控制台可能仍然能够激 活手术装置或其中的其它医疗装置。因此，本发明涵盖一种布置，该布置允许远程控制台仅在中央控制单元位于期望 的工作空间中时才操作该中央控制单元。本发明还防止无线远程控制台与位于不同工作空 间中的不同中央控制单元无意地通信。最后，该发明的进一步实施例的远程控制台必须被 用户正确地定向或抓握以控制医疗或手术装置。
发明内容
一种用于防止无线便携式远程控制台无意激活医疗装置的系统包括医疗建筑室 内的收发器定位器装置，以检测便携式远程控制台的位置。全局网络接收关于便携式远程 控制台的位置的信息。如果收发器定位器装置未感测到便携式远程控制台在医疗室内的工 作空间内，则全局网络防止前述便携式远程控制台与室控制单元通信以操作医疗室中的任 一医疗装置。在一个实施例中，远程控制台是脚踏开关控制台。当脚踏开关控制台相对于 地板未被正确定向时，禁止脚踏开关控制台控制医疗装置的控制单元。在另一个实施例中， 远程控制台是手携式控制台，当未感测到手抓握该控制台时禁止手携式控制台控制医疗装 置。在另一个实施例中，远程控制台和室控制单元两者的位置由全局网络确定，并被显示在 监视器上。在其中提供多个远程控制台的另一个实施例中，具有最大信号强度或特殊信号 代码的控制台优先于所有其它的远程控制台，并且是被允许控制医疗室中的至少一个医疗 装置的唯一控制台。
本发明的一个或多个实施例作为示例示出，而不应当被解释为局限于附图中所描 绘的特定实施例，在附图中相似的附图标记指示类似的元件且其中图1是根据发明的一个实施例的全局网络系统的框图，该全局网络系统包括用于 感测无线便携式远程控制台以及用于给全局网络处理器提供输出的收发器定位器装置。图2示出根据发明的另一个实施例的医疗建筑的部分图，该医疗建筑示出该系统 在医疗室中的布置，并且包括收发器定位器装置以检测远程控制台。图3示出根据发明的另一个实施例的医疗建筑的部分图，该医疗建筑示出该系统 在医疗室中的布置，并且包括在医疗室的入口处的收发器定位器装置。图4示出根据发明的另一个实施例的室控制单元和无线便携式远程控制台。图5示出根据发明的另一个实施例的无线脚踏开关远程控制台。图6示出根据发明的另一个实施例的无线手持式远程控制台。
具体实施例方式图1描绘了根据本发明的一个实施例的全局网络系统8的框图。便携式无线远程 控制台10被提供用于控制医疗室中的医疗装置。收发器定位器装置12被提供在预定位置 处以检测便携式远程控制台10的存在。提供全局网络处理器14以接收来自收发器定位器 装置12的输出。控制医疗室中的医疗装置的室控制单元16接收来自全局网络处理器14 的数据输出。每个室控制单元16可以是可移动的基于推车的便携式单元，或者是永久地位 于室内的固定的控制单元。连接到全局网络处理器14的显示监视器18可以显示各个便携 式控制台10的状态或位置，这稍后针对图2和3中所示出的实施例进行详细解释。图2的实施例由具有过道22和各个室24的医疗建筑20的部分图示出。各个室 24具有储藏柜26和入口门30。如图2中所示，收发器定位器装置12被选择性地安装在过 道22、医疗室24、室24内的柜子26以及遍及医疗建筑20中。一个或多个医疗装置28被 提供在所选择的一些室24中。各种医疗装置28可以包括经过内窥镜发射光的高强度光 源、用于内窥镜的摄像头、吹入器、电烙工具、用于切割或整形身体组织的各种动力工具、以 及本文未描述的其它外科或医疗装置。在工作中，用于图1的网络系统8的图2的实施例利用收发器定位器装置12来检 测便携式远程控制台10的存在/位置。收发器定位器装置12依赖于飞行时间布置来检测 远程控制台10的位置。在一个实施例中，飞行时间无线电定位系统类似于在美国专利号 5661490中公开的系统，该专利的公开由此并入以供参考。在另一个实施例中，每个便携式 远程控制台10在其中包括接收来自收发器定位器装置12的输出、并将飞行时间输出信号 返回给收发器定位器装置12的收发器等等。收发器定位器装置12然后将无线飞行时间信 息信号或输出发射到全局网络处理器14。收发器定位器装置12中的一个或多个可以检测 相同的便携式远程控制台10。而且，一个收发器定位器装置12可以检测一个以上的便携式 远程控制台10。全局网络处理器14处理由收发器定位器装置12作为无线信息信号向其提供的飞 行时间输出。全局网络处理器14包括在其中存储的与遍及医疗建筑20的收发器定位器装 置12的预定位置和墙壁/室在医疗建筑内的位置有关的地图数据。因而，全局网络处理器14计算医疗建筑20内的每个所检测的便携式远程控制台10的位置。在确定控制台10的位置后，全局网络处理器14输出数据或信息到室控制单元16。 该数据指示特定远程控制台10在相应的工作空间中的存在和/或不存在。该数据使得室 控制单元16能够辨别且仅对来自位于特定室控制单元16的期望工作空间内的(一个或多 个)特定便携式远程控制台10的输入做出响应。不位于期望的工作空间内的其它远程控 制台10不能控制特定室控制单元16。每个室控制单元16可以指示使哪些远程控制台10 能够向其发送控制信号，以及哪些医疗装置28可由远程控制台操作。在一个实施例中，当便携式远程控制台10被存储在柜子26中的架子上时，全局网 络处理器14计算控制台位置，并且确定所存储的控制台不打算使用，并通知对应的室控制 单元16忽略从所存储的远程控制台接收的任何输入。在一个实施例中，全局网络系统8可以为每个便携式远程控制台10存储优先级控 制数据。因而当多个便携式远程控制台18处于医疗室24中的工作空间中时，网络处理器 14可以发送信号到室控制单元16，指示容许哪个远程控制台10操作哪个医疗装置28。在 一个实施例中，单个便携式远程控制台10具有对医疗室24中的所有医疗装置28的单独且 共同的控制。在另一个实施例中，工作空间内的一个便携式远程控制台10具有对一个医疗 装置28的单独且唯一的控制，而工作空间内的第二便携式远程控制台10具有对第二医疗 装置28的单独且唯一的控制。在另一个实施例中，室控制单元16为相应的医疗室24中的每个远程控制台10 要么在其中存储识别数据，要么从全局网络系统8接收识别数据。全局网络或室控制单元 16可以在其中为每个便携式远程控制台存储层级值，以确定工作空间中的哪个远程控制台 10(如果有的话)应当具有对医疗室24中的选择医疗装置28的单独且唯一的控制。在另 一个实施例中，室控制单元16测量工作空间中的每个便携式远程控制台10的信号强度，并 且允许由具有最大信号强度的远程控制台10对一个或多个医疗装置28进行单独且唯一的 控制。在另一个实施例中，医疗室24的工作空间中的两个或更多便携式远程控制台10能 够控制相同的医疗装置28。在另一个实施例中，医疗室24的工作空间中的多个便携式远程 控制台10之一具有对医疗室中的所有医疗装置28的单独且共同的控制。图3是与如上面描述的图2类似的实施例，除了收发器定位器装置12被主要安装 在医疗室24的门30的入口处或该入口周围。还为选择柜子26提供收发器定位器装置12， 以确定远程控制台10何时被放置在其中。在图3的实施例中，收发器定位器装置12中的每个都使用邻近感测来检测便携式 远程控制台10的存在、以及在便携式远程控制台10被带入和带出医疗室24时便携式远程 控制台10的运动方向。在一个实施例中，收发器定位器装置12被安装在相应的门30处或 相应的门30周围。每个收发器定位器装置12包括输出无线电频率的无线电频率发射器和 接收器/检测器两者。输出的无线电频率由位于每个便携式远程控制台10中的RFID芯片 来接收。接收无线电频率的RFI D芯片然后输出返回信号到定位器装置12，以识别经过门 30正在进入或离开的特定便携式远程控制台10。收发器定位器装置12然后提供输出到全 局网络处理器14，该输出包括关于所检测的便携式控制台10的数据。在这个阶段，图3的 实施例以与上面描述的图2的实施例基本相同的方式工作。全局网络处理器14通知特定 室控制单元16特定远程控制台10在对应的医疗室24的工作空间中的存在。
本发明考虑除了图2和3中公开的实施例之外的其它类型的收发器定位器装置 12。图1的框图示出定义全局网络处理器14与收发器定位器装置12和室控制单元16两 者之间的连接的线路。在一些实施例中，网络处理器14具有与收发器定位器装置12和室 控制单元16的无线连接。在其它实施例中，这些连接是有线连接。图4描绘发明的实施例，其中便携式远程控制台10包括无线便携式远程控制脚踏 开关控制台。脚踏开关控制台10是在2003年6月27日提交的共同拥有的美国专利申请 号10/607810中公开的脚踏开关控制台的变型，该专利申请的公开由此被全文并入以供参 考。脚踏开关控制台10包括如图4中的虚线所示出的使能接收器32。图4的室控制单元 16包括如虚线所示出的发射控制单元存在输出36的存在发射装置34。在工作中，室控制单元16提供存在输出36，以供使能接收器32检测。脚踏开关控 制台10的使能接收器32检测该存在输出36。为了避免无意激活，当检测到该存在输出36 时，脚踏开关控制台10仅发送医疗装置控制信号到室控制单元16。因此，禁止脚踏开关控 制台10控制任何医疗装置28，除非检测到来自室控制单元16的存在输出36。在本发明的一个实施例中，存在发射装置34是输出红外射束36的红外发射器。使能接收器32是用于检测红外射束的红外接收器。在这个实施例中，红外接收器32必须检 测红外射束36，以使得能够操作对应的脚踏开关控制台10。在本发明的另一个实施例中，存在发射装置34是提供超出人类可听到范围的超 声输出36的超声换能器。使能接收器32是用于检测超声输出36的超声检测器。在这个 实施例中，超声检测器32检测超声输出36，以使得能够操作对应的脚踏开关控制台10。未 检测到超声输出36，脚踏开关控制台10被禁止，并且因而不能控制医疗室24中的任何医疗 装置28。在本发明的另一个实施例中，室控制单元16可以将存在输出36提供到具有使能 接收器32的多个脚踏开关控制台10，以及提供到具有使能接收器的手持便携式远程控制 台10。室控制单元16然后可以在医疗室24中基于从脚踏开关控制台10或从手持便携式 远程控制台10接收的最大输出信号强度来控制医疗装置28。在其它实施例中，室控制单 元16确定工作空间中向其提供输入的特定便携式远程控制台10，并且根据其中存储的预 定层级信息，使得远程控制台10之一能够具有对一个或多个医疗装置28的单独且唯一的 控制。而且，可以为所选择的远程控制台10提供单独且共同的控制或者预定共享控制，如 上面所讨论的。图5示出便携式无线远程控制脚踏开关控制台10的另一个实施例。在这个实施 例中，脚踏开关控制台10包括用于防止无意操作医疗装置28的特征。更具体地，脚踏开关 控制台10包括由图5中虚线所示出的倾斜传感器40。该倾斜传感器40感测脚踏开关控制 台10在医疗室24的地板表面上何时未被定向在对应于使用位置的大体水平位置中。当倾 斜传感器40确定脚踏开关控制台10例如由于被用户以基本垂直定向的方式携带或以非水 平定向的方式存储而未被正确定向时，禁止脚踏开关控制台发射医疗装置控制信号到室控 制单元16。因而，脚踏开关控制台10不能控制医疗室24中的医疗装置28，除非被正确定 向。图5中所示出的发明的另一个实施例包括脚踏开关控制台10内的用虚线所示的 加速计42。在这个实施例中，加速计42检测突然的加速或减速力。在检测到力后，加速计42在预定的时间段内防止脚踏开关控制台10发射控制信号到室控制单元16。在工作中， 如果用户掉落便携式脚踏开关控制台10，则不管控制台的定向如何，由撞击地板产生的冲 击力在预定时间内禁止脚踏开关控制台。因而，加速计42防止医疗装置28的无意致动。本发明的其它实施例包括图5中用虚线所示的用于感测脚踏开关控制台10被放置在大体平坦的水平表面上的地板传感器44。在一个实施例中，地板传感器44是由脚踏开 关控制台主体的重量所致动的机械开关。在另一个实施例中，脚踏开关控制台10的地板传 感器44是光源和光传感器。在这个实施例中，检测所反射的光以确定脚踏开关控制台10 的下面邻近地板表面。在又一个实施例中，地板传感器44是声传感器，该声传感器输出声 波，并且检测其从地板表面的反射，以确定脚踏开关控制台10的下面邻近地板表面。在所 有的实施例中，地板传感器44防止脚踏开关控制台10控制医疗装置28，除非脚踏开关控制 台被正确地定向在平坦的地板表面上。虽然图4和5的实施例提供脚踏开关控制台10，但是考虑任何其它类型的远程控 制台，诸如如图6中所示的便携式无线手持式远程控制台。在图6的实施例中，手持远程控制台10包括如由虚线表示的握持检测器46。握持 检测器46检测手持式远程控制台10的抓握或把持远程控制台的用户手的存在。在本发明 的一个实施例中，握持检测器46包括一个或多个压力传感器，其检测通过用户的抓握而施 加到手持式控制台10的压力。在另一个实施例中，握持检测器46包括(一个或多个)电 容传感器、电感传感器和电阻传感器中的一个或多个，其感测因用户手的存在所造成的电 磁场的阻抗变化。还考虑其它已知的手检测布置。在另一个实施例中，每个室控制单元16位于可移动的推车上，以允许室控制单元 在医疗室24之间移动。每个基于推车的室控制单元16包括推车收发器，其与收发器定位 器装置12交互，以便全局网络处理器14可以监视基于推车的室控制单元的位置。显示监 视器18选择性地显示每个基于推车的室控制单元16和/或每个便携式远程控制台10的 位置。尽管已经参照特定示例性实施例描述了本发明，但是要意识到，本发明不限于所 描述的实施例，而是可以通过在所附权利要求书的精神和范围内的修改和更改进行实施。因此，说明书和附图将被认为是说明性意义而非限制性意义。
权利要求
一种用于防止由便携式无线远程控制台无意激活位于医疗室中的医疗装置的系统，所述系统包括室控制单元，被提供在医疗建筑的至少两个医疗室中；医疗装置，被设置在至少两个医疗室的每个医疗室内；多个收发器定位器装置，被设置在医疗建筑内的预定位置处，包括在所述医疗室中的至少两个医疗室内或邻近所述医疗室中的至少两个医疗室；以及全局网络，包括全局网络处理器，所述全局网络处理器连接到所述多个收发器定位器装置，以用于接收来自收发器定位器装置的输入，从而确定便携式无线远程控制台在医疗建筑中的位置，所述全局网络处理器连接到所述室控制单元，以用于提供输出到室控制单元，以指示如果有的话则所述便携式无线远程控制台中的哪些在对应的室内，其中室控制单元能够识别对应的室内的、能由对应的室内的所述便携式远程控制台控制的医疗装置，并且当收发器定位器装置感测到便携式无线远程控制台在医疗室内的工作空间之外时，该系统防止前述便携式远程控制台操作所述医疗室中的任一医疗装置。
2.权利要求1的系统，其中该收发器定位器装置发射由便携式远程控制台接收的RF信 号，该便携式远程控制台然后发射返回信号以供收发器定位器装置接收；并且其中，该收发器定位器装置响应于该返回信号来向全局网络处理器发射无线信息信号。
3.权利要求2的系统，其中该收发器定位器装置利用飞行时间布置来确定每个所述便 携式远程控制台在医疗建筑内的位置。
4.权利要求2的系统，其中所述便携式远程控制台包括在其中的用于接收RF信号的 RFID元件。
5.权利要求1的系统，其中所述收发器定位器装置位于医疗室的门口处，以确定便携 式远程控制台何时进入相应的医疗室或从相应的医疗室离开。
6.权利要求1的系统，其中所述便携式远程控制台包括用于控制医疗室内的医疗装置 的无线脚踏开关控制台。
7.权利要求6的系统，其中所述脚踏开关控制台包括倾斜传感器，以当所述脚踏开关 控制台未被正确定向时防止致动脚踏开关控制台。
8.权利要求6的系统，其中所述脚踏开关控制台还包括安装在其中的加速计，以当突 然力被施加到所述脚踏开关控制台时防止在预定时间内致动医疗装置。
9.权利要求1的系统，其中所述收发器定位器装置被定位，从而使得确定便携式远程 控制台在医疗室内的位置，以便在远程控制台位于医疗室内的存储空间中时防止操作医疗装置。
10.权利要求1的系统，其中所述便携式远程控制台包括手携式远程控制台，该手携式 远程控制台具有握持检测器，以便在手携式远程控制台不在用户的抓握中时防止操作。
11.权利要求10的系统，其中所述握持检测器包括电感传感器、电容传感器和电阻传 感器中的至少一个，以用于感测用户手的存在。
12.权利要求1的系统，其中所述室控制单元包括基于推车的可移动室控制单元，以用 于无线地控制位于对应的医疗室中的多个医疗装置。
13.权利要求12的系统，其中每个所述基于推车的可移动室控制单元包括推车收发器，该推车收发器与连接到所述全局网络处理器的所述收发器定位器装置交互，以便全局 网络能够监视每个所述基于推车的室控制单元在所述医疗建筑中的位 置。
14.权利要求13的系统，其中所述全局网络包括显示监视器，以用于显示每个所述基 于推车的室控制单元和每个所述便携式远程控制台在医疗建筑内的位置。
15.权利要求1的系统，其中当全局网络识别位于所述医疗室内的多个所述便携式无 线远程控制台时，所述全局网络处理器提供输出到室控制单元，以便给医疗室内的工作空 间内的所述便携式无线远程控制台中的一个提供对医疗装置中的至少一个的单独且唯一 的控制。
16.权利要求1的系统，其中当全局网络识别位于所述医疗室内的多个所述便携式无 线远程控制台时，所述全局网络处理器提供输出到室控制单元，以便给医疗室内的所述便 携式无线远程控制台之一提供对医疗装置中的至少第一个医疗装置的单独且唯一的控制， 并且给医疗室内的工作空间内的所述便携式无线远程控制台中的第二个便携式无线远程 控制台提供对医疗装置中的至少第二个医疗装置的单独且唯一的控制。
17.一种用于防止由便携式无线远程控制台无意激活医疗装置的系统，所述系统包括室控制单元，被提供在医疗室中； 医疗室内的医疗装置，被该室控制单元控制；以及便携式无线远程控制台，用于与所述室控制单元通信，以操作所述医疗装置，其中所述 室控制单元发射存在输出到所述便携式无线远程控制台，以使得所述便携式远程控制台能 够控制所述医疗装置，并且当该存在输出未被所述便携式远程控制台接收时，所述远程控 制台不能控制所述医疗装置。
18.权利要求17的系统，其中该存在输出包括红外射束。
19.权利要求17的系统，其中该存在输出包括超声输出。
20.一种用于防止由便携式无线远程控制台无意激活医疗装置的系统，所述系统包括室控制单元，被提供在医疗室中； 医疗室内的医疗装置，被该室控制单元控制；以及便携式无线远程控制台，包括被安装在其中、以在针对所述远程控制台检测到不正确 外部条件时防止操作便携式远程控制台的设备。
21.权利要求20的系统，其中所述便携式远程控制台包括无线脚踏开关控制台，并且 所述设备包括以下中的至少一个倾斜传感器，用于在所述控制台未位于基本水平的位置 时，防止操作所述脚踏开关控制台；以及地板传感器，用于在未感测到地板或平坦表面在所 述脚踏开关控制台之下时，防止操作所述脚踏开关控制台。
22.权利要求20的系统，其中所述便携式远程控制台包括手持式远程控制台，并且所 述设备包括以下中的至少一个加速计，用于在相当大的突然力施加到手持式控制台后，防 止在预定时间内操作所述手持式控制台；以及抓握传感器，用于在未检测到把持手持式远 程控制台的用户手的存在时，防止操作所述手持式控制台。
23.一种用于控制由便携式无线远程控制台激活医疗装置的系统，所述系统包括 室控制单元，被提供在医疗室中；医疗室内的医疗装置，被该室控制单元控制；以及医疗室中的多个便携式无线远程控制台，用于与所述室控制单元通信，以操作所述医 疗装置，其中给具有比医疗室中的其它远程控制台更大的信号强度、或具有唯一的识别信 号的所述便携式无线远程控制台中的一个提供对医疗装置中的至少一个的单独且唯一的 控制。
24.权利要求23的系统，其中所述便携式无线远程控制台中的每个包括唯一的识别信 号，以提供在层级内定义的预定控制值，以便根据位于医疗室中的所述便携式无线远程控 制台的控制值，给所述无线远程控制台之一提供对医疗室内的医疗装置中的至少一个医疗 装置的单独且唯一的控制，并且给所述无线远程控制台中的第二个无线远程控制台提供对 第二个所述医疗装置的单独且唯一的控制。
全文摘要
网络系统通过确定便携式无线远程控制台是否位于医疗室内的工作空间中，来防止便携式无线远程控制台无意激活医疗装置。收发器定位器装置确定远程控制台的位置并且发送信息到室控制单元，以指示控制台何时在期望的工作空间中。该室控制单元接收来自工作空间中的远程控制台的信号以控制医疗装置。该室控制单元还可以确定容许工作空间内的多个远程控制台中的哪个操作医疗装置。每个室控制单元可以发送存在输出到远程控制台以使能对其的使用。远程控制台可以具有定向传感器或握持检测器以防止其的无意操作。
文档编号A61B5/00GK101808571SQ200880108783
公开日2010年8月18日 申请日期2008年9月22日 优先权日2007年9月26日
发明者A·J·哈梅尔, B·P·威尔斯, M·G·希尔德菲尔 申请人:斯特赖克公司