用于加热病人支承面的装置 |
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| 申请号 | CN201480035741.1 | 申请日 | 2014-05-12 | 公开(公告)号 | CN105358104A | 公开(公告)日 | 2016-02-24 |
| 申请人 | 迈柯唯有限公司; | 发明人 | B·卡岑施泰因; | ||||
| 摘要 | 本 发明 涉及一种用于加热病人支承面(12)的装置，该装置尤其是用于加热手术台(10)的病人支承面(12)的支垫元件(16a至24a)，包括第一支垫元件(20a)和至少一个第二支垫元件(22a)，它们分别具有集成在支垫元件(20a、22a)中的电加热元件(20b、22b)。该装置包括用于为电加热元件(20b、22b)供电的中央供电单元(48、50)。在每个支垫元件(20a、22a)中集成有用于控制支垫元件(20a、22a)的加热元件(20b、22b)的热输出的支垫元件控制单元(20d、22d)和至少一个 温度 传感器 (20e、22e)。另外设有用于控制病人支承面(12)的热输出的中央控制单元(42)，在此中央控制单元(42)为支垫元件控制单元(20d、22d)预先设定至少一个温度规定值。支垫元件控制单元(20d、22d)根据由温度传感器(20e、22e)确定的温度实际值和预先设定的温度规定值来调节相应支垫元件(20a、22a)的加热元件(20b、22b)的热输出。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种用于加热病人支承面的装置，该装置尤其是用于加热手术台(10)的病人支承面(12)的支垫元件(16a至24a)， |
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| 说明书全文 | 用于加热病人支承面的装置技术领域[0001] 本发明涉及一种用于加热病人支承面的装置，该装置尤其是用于加热手术台的病人支承面的支垫元件。该装置包括第一支垫元件和至少一个第二支垫元件，它们分别具有集成在支垫元件中的电加热元件。 背景技术[0002] 在医疗治疗和手术期间，病人的体温可在治疗期间由于相对于体温较低的环境温度而下降。病人的体温、尤其是核心温度的下降可在治疗或手术期间或之后引起并发症。为了避免这种情况，已知用于对病人进行加热或保温的不同加热装置，其在治疗或手术期间保持小的病人热损失。然而，这些加热装置通常不设置用于提高病人的核心温度，但已知的加热系统可将对身体的冷却降到最低。 [0003] 另外，这些加热装置出于各种原因、尤其是在术前准备和术后处理时不会持续运行，以致在这段时间中病人的核心温度可下降。常见的加热装置例如包括加热垫，其必须在术前、即在病人之前放置到支承面上。病人支承面的可模块化更换的组件根据病人身体尺寸和手术要求的调整由于附加的加热垫而比没有加热垫的病人支承面要更为复杂。另外，液体穿流的加热垫还具有重量相对大的缺点，因为这些加热垫至少部分地被液体填充。此外，液体在加热垫中的不均匀分布不利地影响X光片拍摄和病人支承面的躺卧特性。 [0004] 另外，在加热垫附加地放置在支垫元件上时，至少在术后除了位于其下的支垫元件外还需要通过擦拭消毒来清洁加热垫。这延长了病人支承面的术后处理时间。此外，需要较多的存放空间来存放单独的加热垫，因为加热垫及其馈电线通常不能折叠或弯曲。 [0006] 已知加热垫的热输出可通过例如固定在输液架上的、分开设置的控制单元来控制。由此可简单地借助该控制单元设定使用者希望的规定温度。可借助设置在加热垫中的温度传感器和/或借助获取病人体温的传感器来进行调节。在电阻加热垫中为此作为调节参数可影响流经加热垫的加热元件的电流或每单位时间的接通时间。 [0008] 出于安全原因，加热垫的供电可借助小于电网电压的工作电压、如保护低电压进行。控制单元可附加地具有蓄电池，该蓄电池在控制单元与供电网分开时为加热垫供电。优选地，蓄电池集成在控制单元中并且在控制单元与供电网连接时通过相应的充电电路充电。 [0009] WO 2008/110922 A2公开了一种集成有加热元件以及用于获取支垫温度的温度传感器的支垫。另外已知集成在支垫中的电路，以用于将借助温度传感器获取的温度值传输给外部控制单元。 发明内容[0010] 鉴于已知的现有技术，本发明的任务在于提出一种用于加热病人支承面的装置，该装置尤其是用于加热手术台的病人支承面的支垫元件，在该装置中可实现简单且安全的操作。 [0012] 与一体的加热垫或集成有加热元件的一体的支垫元件不同，通过设置多个支垫元件(其分别具有集成在支垫元件中的电加热元件)确保手术台的包括多个组件的病人支承面的组件调节功能不受限制。另外，可简单地、必要时也可不同地调节在病人支承面不同区域中的热输出，在此支垫元件控制单元调节各自的支垫元件的加热元件的热输出。由此在为病人输出希望的热量时实现高精度。在此用于调节加热元件的热输出或用于调节加热元件和/或支垫元件的温度的调节回路完全集成在支垫元件中。作为调节参数在此调节流过加热元件的电流或脉宽调制用于为加热元件供电的电源电压。作为实际参数使用借助温度传感器确定的温度实际值。该温度传感器可以是无源温度传感器、优选双线温度传感器。作为温度传感器特别适合使用PT100传感器元件、PTC热敏电阻、优选PTC100热敏电阻、和NTC热敏电阻。中央控制单元优选具有用于操作中央控制单元、尤其是用于设定希望的温度规定值和/或加热功率的用户界面。另外，通过用户界面的显示单元也可输出信息、如错误报告、状态报告、实际温度和/或规定温度。 [0013] 此外，与附加于支垫元件设置的加热垫相比，通过将加热元件集成到支垫元件中降低了清洁和消毒费用。与分开的支垫元件和加热垫相比，用于拆卸和存放加热垫和支垫元件的费用通过本发明减少。 [0014] 这样确定支垫元件的加热元件的加热功率，使得作用在病人支承面表面上的加热2 2 功率的最大值在90至200W/m的范围中、优选是小于115W/m 的值。由此实现支垫元件足够快的加热以及对于接触支垫元件的病人的足够快的热输入。 [0015] 有利的是，中央控制单元为两个支垫元件控制单元预先设定同一温度规定值或为每个支垫元件控制单元预先设定各自的温度规定值。由此实现简单的操作或各支垫元件的各自的热输出，从而能够有针对性地根据病人的需要和待对病人实施的治疗的要求来设定加热功率。 [0016] 另外有利的是，每个支垫元件控制单元将借助温度传感器确定的温度实际值传输给中央控制单元。为此优选在中央控制单元和支垫元件控制单元之间设置双向数据传输。通过将确定的温度实际值传输给中央控制单元可实现简单的中央温度监测。另外，可在中央控制单元的显示单元上显示所传输的温度实际值和/或通过中央控制单元生成和输出错误信号。另外特别有利的是，中央控制单元存储、优选记录至少一部分由支垫元件控制单元传输的温度实际值。尤其是可将传输的温度实际值以预先设定的时间间隔配置给相应的当前时间并且存储。预先设定的时间间隔在此可设定为1秒和5分钟之间的范围中的值、尤其是设定为10秒至60秒的间隔。由此存储温度实际值的时间曲线。该时间曲线在此尤其可以图表的方式显示于中央控制单元的显示单元上或与中央控制单元连接的其它数据处理单元上、如中央治疗室或手术室控制单元的显示单元上。 [0017] 另外有利的是，每个支垫元件控制单元具有防止加热元件和/或支垫元件过热的保护电路和/或保护功能。由此确保不危及病人并且支垫元件的组件和材料不因过多的热作用而损坏或甚至燃烧。 [0018] 另外有利的是，每个支垫元件具有至少一个泡沫材料成型件。由此可舒服且简单地支承病人。泡沫材料成型件的形状可简单地根据要求进行调整。另外，泡沫材料成型件的硬度可简单地通过适合地选择所使用的泡沫材料或适合的生产方法来适应相应支垫元件的要求。 [0019] 另外有利的是，所述至少两个支垫元件的至少第一支垫元件具有用于至少为第一支垫元件和第二支垫元件的加热元件供应所需电能的第一电接头和至少一个用于为第二支垫元件的加热元件供应所需电能的第二电接头。因此第二支垫元件所需的电能可简单地通过第一支垫元件输送。由此显著降低了用于为加热元件和/或支垫元件控制单元供电的布线费用。另外可显著简化了支垫元件的操作。 [0020] 在此有利的是，第一电接头除了供应控制信号和/或控制数据外至少还用于向集成在第一支垫元件中的第一支垫元件控制单元传输所述至少一个温度规定值。第二电接头优选除了提供控制信号和/或控制数据外至少还用于向集成在第二支垫元件中的第二支垫元件控制单元传输所述至少一个温度规定值。由此通过同一电接头不仅可传输电加热元件所需的电能而且也可传输待从中央控制单元向支垫元件控制单元传输的控制信号和/或控制数据，以致为了建立电连接优选只须在支垫元件之间设置一个电插接连接器。在此控制信号和/或控制数据的传输也可通过与支垫元件供电相同的导线进行。控制数据例如可调制到电源电压上，例如以电力线数据传输的形式进行调制。 [0021] 另外有利的是，第一电连接和/或第二电连接通过电插接连接器建立，该插接连接器具有至少两个电触点、优选具有两个用于为电加热元件的加热管线供电的电触点和两个用于供应控制信号或控制数据的电触点。由此可简单地与支垫元件建立所需的电连接。代替通过第一和/或第二电连接传输控制信号或控制数据，控制信号或控制数据也可无线地、例如通过红外线、WLAN网络或蓝牙数据连接传输。 [0022] 特别有利的是，支垫元件的电连接串联和/或星形地进行。由此不仅支垫元件与中央控制单元而且支垫元件彼此间可简单地连接。由此可显著降低用于连接支垫元件与中央控制单元和中央供电单元的布线费用并且简化了支垫元件的操作。至少两个支垫元件的串联连接也称为菊花链(Daisy Chain)用以接通用于供电的供电导线的回路和用以接通用于供应控制数据或控制信号的数据导线的回路。菊花链是指多个优选在所谓的总线系统中彼此串联连接的硬件组件，这例如由自动化和汽车技术中公开。在此第一组件直接与中央控制单元连接。其它组件分别与其前部元件连接。如此产生的链称为菊花链。本发明装置的组件是支垫元件控制单元和/或支垫元件的加热元件。 [0023] 另外有利的是，设有用于在中央控制单元和支垫元件控制单元之间传输数据的总线系统，通过该总线系统，至少所述温度规定值由中央控制单元传输给支垫元件控制单元和/或所确定的温度值由支垫元件控制单元传输给中央控制单元。作为总线系统优选使用CAN总线系统。在此借助总线系统传输的控制数据和/或控制信号可替代或附加地包括错误信号、程序数据、释放信号和/或中央控制单元和/或支垫元件控制单元的其它运行参数。控制数据和/或控制信号优选可借助调制到电源电压上的信号来传输。由此可特别简单且低成本地连接支垫元件与中央控制单元以便传输控制数据或控制信号，因为只须建立支垫元件与电源电压的连接。或者控制数据和/或控制信号可通过单独的导线传输。 [0024] 本发明的第二方面涉及一种手术台，其包括具有可调节的至少一个第一组件和第二组件的病人支承面。手术台还包括根据权利要求1或上述本发明扩展方案之一所述的装置。病人支承面的第一组件包括第一支垫元件并且病人支承面的第二组件包括第二支垫元件。手术台的病人支承面的支垫元件由此能可靠地操作并且简单地通过使用本发明的支垫元件来安装。 [0026] 另外有利的是，在手术台中，支承框架和/或支承板为了提供电加热元件所需的能量并且为了传输至少一个温度规定值而彼此电连接。电连接优选可拆地进行、尤其是通过适合的插接连接装置进行。插接连接装置为此优选这样集成在用于连接组件的机械连接器中，使得在建立机械连接时通过插接连接装置自动进行电连接。 [0027] 支垫元件与支承框架通过至少一个可拆的电插接连接装置或替代地通过电感连接装置连接，以便提供电加热元件所需的电能并且传输所述至少一个温度规定值。由此可简单地安装和操作本发明的支垫元件，从而可简单地加热病人支承面的支垫元件。另外有利的是，手术台具有至少一个蓄电池，至少用于暂时为至少一个电加热元件和至少为控制该支垫元件的支垫元件控制单元供电，该蓄电池集成在病人支承面、相应支垫元件、中央控制单元、用于运输病人支承面的运输车和/或手术台的手术台支柱中。由此确保即使在供电网不能为手术台供电时、例如在病人支承面与手术台支柱分开地被运输时，仍可向躺在病人支承面上的病人供应热量。 [0028] 如上所述，支垫元件控制单元根据由温度传感器确定的温度实际值和预先设定的温度规定值调节支垫元件的加热元件的热输出。“调节”可理解为这样的过程，即，使原则上可变化的温度实际值自动恒定或近似恒定地保持在温度规定值上。温度实际值作为测量值借助温度传感器确定。在温度实际值偏离温度规定值(偏差)时，根据所确定的偏差改变由相应支垫元件的加热元件输出的热能，使得温度实际值接近温度规定值。概括来说，“调节”是指这样的过程，即，持续地获取一个可变量(温度实际值)并且将其与另一可变量(温度规定值)进行比较并且按向所述另一可变量调节的意义影响之。获取到的可变量又称为调节变量并且所述另一可变量称为参考变量。调节的特征是闭式的作用回路，在其中调节变量在调节回路中持续地影响自身。 [0029] 特别有利的是，中央控制单元根据病人体温自动在预先设定的、优选24℃至小于41℃的温度范围中设定支垫元件的用于与病人接触的接触表面的温度规定值。另外有利的是，温度传感器优选获取接触面上的温度。 附图说明 [0030] 本发明的其它特征和优点由下述说明给出，下面说明参考附图借助实施例详细阐述本发明。附图如下： [0031] 图1为具有与手术台支柱连接的病人支承面的手术台支柱的上部部段； [0032] 图2为具有根据图1的与手术台支柱分开的病人支承面的运输车； [0033] 图3为病人支承面的与手术台支柱连接的中间区段以及可与该中间区段连接的总共四个其它区段，在此分开示出中间区段和另一区段的支垫元件； [0034] 图4为支垫元件的结构以及支垫元件与中央供电单元和中央控制单元的根据第一种实施方式的连接的示意图；并且 [0035] 图5为支垫元件的结构以及支垫元件与中央供电单元和中央控制单元的根据第二种实施方式的连接的示意图。 具体实施方式[0036] 图1示出手术台10的上部，其中有手术台的手术台支柱14的上部部段和与手术台支柱14连接的病人支承面12。在本实施例中，病人支承面12包括六个组件、即两个腿部板16、18、一个中央中间板20、两个躯干板22、24和一个头部板26。组件16至26在本实施例中通过电动驱动装置围绕旋转轴线28、30、32、34可相互转动地设置。另外，病人支承面12通过手术台支柱头36的构成手术台支柱14上部部段的相应转动驱动装置围绕其纵轴线38和横轴线40可转动地设置。所有组件16至26包括基板和/或基板框架，在其上分别设有至少一个支垫元件，该支垫元件具有至少一个集成到相应支垫元件中的加热元件。在本实施例中分别以虚线仅示出一个集成在每个支垫元件中的加热垫。在本实施例中头部板26的支垫未集成有加热元件。在下面，相应组件的支垫元件以相应组件的附图标记16至26和小写字母a表示，集成到支垫元件中的加热垫以相应组件的附图标记16至26和小写字母b表示，并且支承框架或支承板以相应组件的附图标记和小写字母c表示。腿部板18因此包括支垫元件18a、加热垫18b和支承框架18c。 [0037] 手术台10包括中央控制单元42，该中央控制单元通过未示出的插接连接装置优选经由支承板20c或直接与支垫元件20a连接。另外，中央控制单元42通过未示出的连接装置与手术室的供电网连接。支垫元件16a至24a借助可拆的电缆桥架的插接连接器彼此电连接，从而通过这些电缆桥架将电源电压和控制信号和/或控制数据在中央控制单元42和集成在每个支垫元件16a至24a中的支垫元件控制单元(未示出)之间进行双向连接。通过中央控制单元42的人机接口、即用户界面44可激活集成在支垫元件16a至24a中的加热垫16b至24b的加热功能并且预先设定至少一个温度规定值，基于此将借助集成在每个支垫元件16a至24a中的温度传感器检测到的支垫实际温度调节到在中央控制单元42上为该支垫元件16a至24a设定的温度规定值上。优选通过双向数据连接将干扰信号、错误信号和借助相应温度传感器检测到的温度实际值传输给中央控制单元42并且由该中央控制单元将其与当前检测时间一起记录。 [0038] 图2示出具有根据图1的与手术台支柱14分开的病人支承面12的运输车46。加热垫18b至24b、支垫元件控制单元和中央控制单元42的供电并不像在病人支承面与手术台支柱14连接时那样通过供电网实现，而是通过集成在运输车46中的蓄电池48实现。代替蓄电池48也可设置电池。在另一种实施方式中，替代或附加地可在中央控制单元42中设置供电单元、如电池或蓄电池，该电池或蓄电池优选是可更换的。 [0039] 图3示出与手术台支柱14的手术台支柱头36连接的中间板20，其支垫元件20a与支承板20c分开。其它组件16、18、22、24、即具有加热垫16b、18b、22b、24b的支垫元件16a、18a、22a、24a彼此分开且与中间板20分开地示出。组件20、22的支垫元件20a、22a与各自的支承板20c、22c分开地示出。支垫元件20a至26a能通过可拆的连接与各自的支承板20c至26c或支承框架分开，因而支垫元件可简单地清洗和消毒。另外，与支承板20c至 26c拆开的支垫元件可简单地通过另外的支垫元件替代并且可简单地运输和存放、尤其是上下堆叠地存放。 [0040] 图4示出支垫元件20a、22a的结构以及支垫元件20a、22a经由双线总线系统与中央供电单元50和中央控制单元42的连接的示意图。在所有实施例中，替代或附加于中央控制单元42的用户界面44，操作输入也可通过无线或有线的遥控器52或通过无线或有线地与中央控制单元42连接的中央控制单元54进行，在此借助中央控制单元54优选可激活和监测手术室中的多个控制功能、如灯光控制、空调控制、手术台以及手术室中的其它医疗器械的控制。 [0041] 在支垫元件20a内部除了加热垫20c外设有至少一个温度传感器20e和支垫元件控制单元20d。支垫元件控制单元20d通过插接连接装置20f与双线总线系统56连接，通过该双线总线系统，不仅在支垫元件控制单元20d、22d和中央控制单元42之间传输控制数据，而且为支垫元件控制单元20d、22d、温度传感器20e、22e和加热元件20c、22c提供电源电压。其它组件的支垫元件16a、18a、24a也与支垫20a、22a一样分别具有支垫元件控制单元16d、18d、24d、至少一个温度传感器16e、18e、24e和至少一个插接连接装置16f、18f、24f。 [0042] 图5示出支垫元件20a、22a的一种替代结构以及根据第二种实施方式的、替代根据图4的第一种实施方式的支垫元件20a、22a与中央供电单元50和中央控制单元42的连接的示意图。在第二种实施方式中，代替双线总线系统56设置四线总线系统，在四线总线系统中控制数据或控制信号在中央控制单元42和支垫元件控制单元20d、22d之间通过单独的导线进行，因而这些信号导线与电源线分开。由此可提高传输速度并且降低所传输的控制信号和/或控制数据的干扰。为简单起见，在第二种实施方式中，支垫元件、温度传感器、加热垫、支垫元件控制单元和中央控制单元具有与在第一种实施方式中相同的附图标记。 [0043] 不仅在根据图4的第一种实施方式中而且也在根据图5的第二种实施方式中，其它设有加热垫的支垫元件16、18、24以与在图4和5中对于支垫元件20a、22a所示的方式相同的方式构造。支垫元件16a、18a、24a的支垫元件控制单元16d、18d、24d也与各自的总线系统56、58连接。 [0044] 在所有实施方式中，可设置其它温度传感器，以便在相应支垫元件16a至24a的不同位置上检测温度。优选地，设有至少一个在表面附近的传感器16e至24e和各一个紧靠加热垫的第二温度传感器，借助它们可检测相应加热垫的过热。 [0045] 作为温度传感器尤其是使用双线温度传感器、如PT100电阻元件、PTC热敏电阻或NTC热敏电阻、尤其是PTC100热敏电阻或NTC100热敏电阻。优选这样确定加热垫的加热功2 率，使得支垫元件16a至24a的表面加热功率<＝115W/m。 [0046] 支垫元件控制单元20d、22d以闭式调节回路的方式将温度实际值调节到预先设定的温度规定值。 [0047] 根据具体实施方式，中央控制单元42可为支垫元件控制单元16d至24d预先设定同一温度规定值或为每个支垫元件控制单元16d至24d预先设定各自的温度规定值。每个支垫元件16a至26a优选具有至少一个泡沫材料成型件。 [0048] 借助紧靠加热垫16b至24b设置的温度传感器检测加热垫16b至24b的温度。检测到的温度值由保护电路和/或支垫元件控制单元的保护功能处理，在此检测加热垫16b至24b和/或支垫元件16a至24b的过热并且例如通过关断加热垫16b至24b来防止过热。 [0049] 作为总线系统优选使用CAN总线系统，通过其确保中央控制单元42和支垫元件控制单元16d至24d之间的简单且可靠的数据传输。代替给出的有线解决方案，数据传输也可通过无线数据传输连接、如WIFI、蓝牙或红外线实现。此外，数据传输和/或能量传输也可感应地在相应支垫元件16a至24a和支承支垫元件的支承板16c至24c或支承框架之间进行。为此病人支承面12的组件16至24的支承框架和/或支承板16c至24c通过相应的连接装置彼此电连接。 [0050] 出于安全原因，加热垫16b至24b的供电可借助小于电网电压的工作电压、如保护低电压进行。中央控制单元42和/或相应的支垫元件控制单元16d至24d可附加地具有蓄电池，该蓄电池在中央控制单元42或支垫元件控制单元16d至24d与供电网分开时为加热垫16b至24b供电。优选地，蓄电池集成在相应集成在相应的控制单元42、16d至24d中并且在控制单元42、16d至24d与供电网连接时通过相应的充电电路充电。 [0051] 代替在实施例中提到的加热垫16b至24b，也可使用其它加热元件、尤其是电阻加热元件、优选是集成在覆盖物中的电阻加热元件。 [0052] 特别有利的是，中央控制单元(42)根据病人体温自动在预先设定的、优选24℃至37℃的温度范围内设定温度规定值。 [0053] 附图标记列表 [0054] 10 手术台 [0055] 12 病人支承面 [0056] 14 手术台支柱 [0057] 16、18 腿部板 [0058] 16a至26a 支垫元件 [0059] 16b至24b 加热垫 [0060] 16c至26c 支承板 [0061] 16d至24d 支垫元件控制单元 [0062] 16e至24e 温度传感器 [0063] 16f至24f 插接连接器 [0064] 20 中间区段 [0065] 22、24 背部区段 [0066] 26 头部板 [0067] 28、30、32、34 旋转轴线 [0068] 36 手术台支柱头 [0069] 38 病人支承面的纵轴线 [0070] 40 病人支承面的横轴线 [0071] 42 中央控制单元 [0072] 44 人机接口 [0073] 46 运输车 [0074] 48 蓄电池 [0075] 50 供电单元 [0076] 52 遥控器 [0077] 54 手术室的中央操作单元 [0078] 56 双线总线系统 [0079] 58 四线总线系统 |
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