ES2303831T3 - Aparato medico con bus de comunicacion doble. - Google Patents
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Abstract
Aparato médico con al menos dos unidades (20, 21, 22) para la observación y/o control del aparato médico, que presentan a tal efecto al menos un ordenador (20'', 21'' 22'') con un microprocesador, comprendiendo al menos una unidad un segundo ordenador (20'''', 21'''', 22'''') con un segundo microprocesador, con dos buses de comunicación (24, 25), estando conectado cada uno de los ordenadores al primer o al segundo bus de comunicación, caracterizado porque está prevista una línea de conexión (71) interrumpible a través de un conmutador (70), a través de la cual se pueden unir ambos buses de comunicación para dar un bus de comunicación unitario.
Description
Aparato médico con bus de comunicación
doble.
La invención se refiere a un aparato médico
según la parte introductoria de la reivindicación 1, así como a un
procedimiento para la programación, la puesta en práctica de
secuencias de ensayo, el diagnóstico y el mantenimiento de tal
aparato.
Tales aparatos médicos presentan frecuentemente
una arquitectura computerizada con dos buses de comunicación. Tal
arquitectura computerizada se ofrece en general si un aparato
médico, debido a necesidades de seguridad, además de su sistema de
cálculo de acción requiere un sistema de cálculo auxiliar, que
controla independientemente el modo de funcionamiento del sistema
de cálculo de acción, y en caso necesario puede ocasionar un estado
seguro del aparato.
Tal aparato se describe en la patente alemana DE
198 49 787 C1, a cuya manifestación se hace referencia expresamente
en este caso. En esta solicitud de patente se describe un aparato de
hemodiálisis que presenta -referido al sistema computerizado- una
estructura modular. Una unidad de mando, hidráulica y funcional
contienen respectivamente un ordenador de acción y un ordenador
auxiliar. Los ordenadores de acción están unidos a través de un bus
de acción, los ordenadores auxiliares están unidos a través de un
bus auxiliar. Por lo demás es posible una comunicación entre el
ordenador de acción y el ordenador auxiliar dentro de una
unidad.
El ordenador auxiliar de la unidad de mando del
aparato de hemodiálisis presenta un interface externa. A través de
esta interface es posible llevar a cabo, con ayuda de un aparato
externo de programación, la puesta en práctica de secuencias de
ensayo, el diagnóstico y el mantenimiento de todos los ordenadores
del aparato de hemodiálisis. No obstante, la arquitectura
computerizada de estos aparatos se muestra desfavorable desde el
siguiente punto de vista. Mientras que los ordenadores auxiliares se
pueden programar de manera relativamente sencilla a través del bus
auxiliar, los ordenadores de acción se pueden hacer reaccionar sólo
a través de una interface interna modular entre un ordenador de
acción y el correspondiente ordenador auxiliar. Sólo después de tal
proceso se pueden enviar los datos a través del bus de acción. La
conexión de ordenador interna se muestra como cuello de botella
respecto a la velocidad de transferencia de datos, por lo cual se
producen tiempos innecesariamente largos en la comunicación
de
datos.
datos.
No obstante, también existen consideraciones de
otro tipo contra una comunicación interna modular. Si se deben
transferir datos a un ordenador de acción, por dichos motivos es
necesario emplear la interface interna modular entre un ordenador
de acción y el correspondiente ordenador auxiliar al menos en una
unidad. Con ello, en el proceso de transferencia de datos están
integrados siempre varios ordenadores. Además, en cada ordenador es
necesario un software adicional para poder manejar la transferencia
de datos generalmente. Con ello, el proceso se configura costos y
propenso a errores en suma.
La DE-A-37 36
712 describe un aparato de diálisis similar, de tipo modular, que
prevé una estructura de ordenadores jerárquica. Todos los
procesadores de control están unidos a un procesador de control
principal, y todos los procesadores de monitor están unidos a un
procesador de monitor principal. Los procesadores principales están
unidos entre sí a su vez.
Según la EP 0 491 183 A1 es conocido un aparato
en el que están conectadas unidades de excitación y recepción entre
un bus de datos principal y un bus interno. Para poder recurrir al
bus interno, adicionalmente, al bus de datos principal con fines de
ensayo, están previstos medios de lógica bidireccionales, que
presentan, no obstante, una estructura complicada.
La EP 0 306 211 A2 describe un sistema de
ordenador muy costoso, sincronizado. En este caso, para la
determinación del desarrollo de ciclos, así como de los programas
que se desarrollan en paralelo, está prevista una comunicación de
datos entre dos sistemas de ordenador a través de controlador
propio.
En la DE 40 22 365 A1 se presenta un sistema de
transferencia de datos en el que un bus de programación y un bus de
datos entre un microprocesador y un almacenador de datos se pueden
interrumpir con el fin de un acceso a la memoria directa más
eficiente (DMA).
Un aparato externo para el diagnóstico de un
circuito de conmutación integrado a través de un sistema de bus es
objeto de la GB 2 282 244 A.
La invención toma como base la tarea de
perfeccionar un aparato médico según especie de modo que se
posibilite una programación sencilla, rápida y segura, desarrollo
de secuencias de ensayo, diagnóstico y/o mantenimiento de los
aparatos finales que se encuentran en ambos buses.
Según la enseñanza de la invención, este
problema se soluciona a través de un aparato médico según la parte
introductoria de la reivindicación 1, estando prevista una línea de
conexión interrumpible a través de un interruptor, a través de la
que se pueden unir ambos buses de comunicación para dar un bus de
comunicación unitario.
\newpage
Con ayuda del dispositivo según la invención es
posible crear vías de conexión sencillas, rápidas y seguras entre
ambos buses de comunicación, siempre que se deba conectar con el
sistema un aparato externo para la programación, para la puesta en
práctica de secuencias de ensayo, para el diagnóstico y/o para el
mantenimiento, con una conexión de ambos buses de comunicación para
dar un bus de comunicación unitario, que se pueden separar de nuevo
de manera segura y fiable según estos pasos de procedimiento.
También es concebible que la programación, la
puesta en práctica de secuencias de ensayo, el diagnóstico y/o el
mantenimiento se lleven a cabo de manera interna en el sistema a
través de un ordenador presente en el aparato médico. En este caso
se procede de manera similar.
El interruptor está configurado convenientemente
como relé, pero también se pueden aplicar otros interruptores, que
posibilitan una conexión unitaria entre ambos buses de
comunicación.
En una forma de ejecución especialmente
ventajosa, la línea de conexión se puede interrumpir con dos
interruptores dispuestos en serie. En este caso, uno de los
interruptores se acciona por un ordenador, que está conectado con
el primer bus de comunicación, y el otro interruptor se acciona por
un ordenador que está conectado con el segundo bus de
comunicación.
En otra forma de ejecución están previstos
medios para la verificación de modo, que excluyen una conexión de
los buses de comunicación cuando el aparato médico ejerce su
verdadera función en el sentido de una aplicación médica, por
ejemplo durante un tratamiento de hemodiálisis. Convenientemente, el
aparato en esta forma de ejecución se debe encontrar en un modo
previsto determinado a tal efecto para la conexión de ambos buses de
comunicación. Con ello se debe garantizar que no se pueda evitar el
concepto de seguridad del aparato médico, que se constituye, entre
otros, en ambos buses de comunicación separados. En este caso, los
medios para la verificación de modo son ventajosamente parte de
programación de los respectivos ordenadores que controlan el
interruptor o los interruptores.
Para la conexión con un aparato externo, el
aparato médico puede presentar una interface directamente en uno de
ambos buses de comunicación, en uno de los ordenadores o -en el caso
de una línea de conexión con dos interruptores- en la línea de
conexión entre ambos interruptores. En el último caso resulta un
desarrollo especialmente seguro en la conexión con un aparato
externo, ya que cada sistema de ordenador, que está conectado a
través de un bus de comunicación, puede controlar por si mismo si
se desea conectar con el aparato externo.
El aparato externo se puede realizar a través de
otro ordenador o una red de ordenadores, pudiendo estar constituida
la conexión por una conexión local o una conexión a intranet o a
internet.
Puede estar previsto un medio detector que
verifica y sigue indicando en uno de los ordenadores el estado del
interruptor.
En el dispositivo según la invención se emplean
ventajosamente programaciones, que obtienen su carácter inequívoco
en el caso de la conexión de buses.
En un acondicionamiento de la invención
especialmente ventajoso encuentran empleo buses CAN como buses de
comunicación.
En otro acondicionamiento de la invención, al
menos dos unidades del aparato médico presentan respectivamente un
ordenador de acción y un ordenador auxiliar, estando unidos entre sí
los ordenadores de acción a través del primer bus de comunicación,
y los ordenadores auxiliares a través del segundo bus de
comunicación.
En una forma de ejecución seleccionada, en el
caso del aparato médico se trata de un aparato de tratamiento de la
sangre. En tal aparato, que presenta generalmente una circulación
sanguínea extracorporal, en la que se recoge, se trata y se
devuelve de nuevo la sangre de un paciente o de un donante, se
plantean requisitos de seguridad elevado, y por este motivo este
presenta una estructura compleja.
Como procedimiento de tratamiento de sangre
cítense, entre otras, la purificación de sangre mediante diálisis
y/o filtración, mediante adsorción, o mediante centrifugado.
Una estructura fundamental de un aparato médico
a emplear para la invención se describe en la DE 198 49 787 C1. En
el aparato de diálisis presentado está prevista una unidad de mando
para la introducción y emisión de datos, una unidad hidráulica para
la puesta a disposición y evacuación del líquido de diálisis y del
ultrafiltrado, así como una unidad funcional para el control de la
circulación sanguínea extracorporal. Cada unidad presenta un
ordenador de acción y un ordenador auxiliar, estando conectados
entre sí los ordenadores de acción a través de un primer bus y los
ordenadores auxiliares a través de un segundo bus.
No obstante, tal aparato de diálisis puede estar
previsto también para la hemofiltración, en la que la unidad
hidráulica, en lugar de la puesta a disposición del líquido de
diálisis, adopta la puesta a disposición de líquido de
substitución. Una analogía es válida para un aparato de
hemodiafiltración, que posibilita la hemodiálisis y la
hemofiltración del mismo modo para combinar las ventajas de
eficiencia de tratamiento de ambos procedimientos.
La invención toma como base también la tarea de
poner a disposición un procedimiento para un proceso de
programación, ensayo, diagnóstico y/o mantenimiento, sencillo,
rápido y seguro, de un aparato médico según especie con una
interface con un aparato externo.
El problema se soluciona conectándose con este
fin un aparato externo a la interface prevista a tal efecto,
conectándose ambos buses de comunicación para dar un bus de
comunicación unitario, llevándose a cabo el proceso de
programación, ensayo, diagnóstico y/o mantenimiento a través del
aparato externo, y separándose de nuevo los buses de comunicación
una vez concluido el proceso de programación, ensayo, diagnóstico
y/o mantenimiento.
Otras particularidades y ventajas de la
invención se describen más detalladamente por medio de un ejemplo
de ejecución representado en el dibujo. Muestra:
La figura 1: una estructura de ordenador de un
aparato de hemodiálisis según la invención.
La figura 1 muestra la estructura de ordenador
de un aparato de hemodiálisis según la DE 198 49 787 C1. En tanto
esto no sea estrictamente necesario para el entendimiento de la
invención, por motivos de claridad se prescindió de la
representación de actores y sensores de las unidades aisladas. No
obstante, tales detalles se dan a conocer en la DE 198 49 787
C1.
La estructura de ordenador de la máquina de
hemodiálisis presenta una unidad de mando 20 con un ordenador de
acción 20' con una pantalla táctil 34 como medio de entrada y una
pantalla de visualización LCD 35 como medio de emisión. Por lo
demás, la unidad de mando comprende un ordenador auxiliar 20'' con
el que están conectados un indicador de estado 31, un acceso
externo 32, y un medio de activación de conexión 36.
Una unidad de función está compuesta igualmente
por un ordenador de acción 21' y un ordenador auxiliar 21''. Estos
ordenadores controlan y observan la circulación sanguínea
extracorporal del aparato de hemodiálisis. También la unidad
hidráulica 22, que regula y controla la elaboración, la alimentación
y descarga del líquido de diálisis, así como la ultrafiltración,
está distribuida en un ordenador de acción 22' y un ordenador
auxiliar 22''.
Los ordenadores de acción 20', 21' y 22' están
conectados entre sí a través de un bus "sistema de acción" 24,
y los ordenadores auxiliares 20'', 21'' y 22'' están conectados
entre sí a través de un bus "sistema auxiliar" 25. Por lo
demás está prevista una línea de conexión 71 para la unión de buses
24 y 25, que se puede conectar, o bien interrumpir con un relé
70.
El relé 70 está conectado con el ordenador
auxiliar 20'' de la unidad de mando 20 a través de una línea 72. Si
ahora debe comenzar un proceso de programación, ensayo, diagnóstico
y/o mantenimiento para el sistema total o partes del sistema, el
usuario acciona el medio de activación de conexión 36. En este caso,
la programación del ordenador auxiliar 20'' comprende medios no
mostrados más detalladamente para la verificación de modo que
detectan el estado de la máquina de hemodiálisis y liberan el medio
de activación de conexión 36 sólo si la máquina de hemodiálisis
está en un correspondiente modo de servicio, pero no durante un
tratamiento de diálisis. En el último caso se mantendrá la
separación de buses 24 y 25 por motivos de seguridad.
Tras el accionamiento del medio de activación de
conexión 36, el ordenador auxiliar 20' emite una señal a la línea
72 para cerrar el relé 70. El proceso ahora introducido se puede
confirmar en el usuario a través del indicador de estado 31.
Un aparato externo que se conecta al acceso
externo 32, a través de la interface CAN 73 del ordenador auxiliar
20', tiene ahora acceso directo a todos los ordenadores de las
unidades 20, 21 y 22, ya que los buses 24 y 25 están conectados
entre sí.
Si el proceso de programación, ensayo,
diagnóstico y/o mantenimiento ha concluido, a través del medio de
activación de conexión 36 se abre de nuevo el interruptor 70, y se
interrumpe la línea de conexión 71. De este modo, el sistema de
acción y el sistema auxiliar pueden continuar su verdadera función
independiente por separado.
La conexión 71 está representada en la figura 1
simbólicamente en un punto arbitrario de los buses 24 y 25. Según
sistema de buses empleado, para el especialista son comunes las
circunstancias en las que se pueden llevar a cabo separaciones y
conexiones en líneas de bus existentes -en caso dado bajo
consideración de resistencias de cierre-, sin influir sobre las
funciones de buses.
Claims (19)
1. Aparato médico con al menos dos unidades (20,
21, 22) para la observación y/o control del aparato médico, que
presentan a tal efecto al menos un ordenador (20', 21' 22') con un
microprocesador, comprendiendo al menos una unidad un segundo
ordenador (20'', 21'', 22'') con un segundo microprocesador, con dos
buses de comunicación (24, 25), estando conectado cada uno de los
ordenadores al primer o al segundo bus de comunicación,
caracterizado porque está prevista una línea de conexión
(71) interrumpible a través de un conmutador (70), a través de la
cual se pueden unir ambos buses de comunicación para dar un bus de
comunicación unitario.
2. Aparato médico según la reivindicación 1,
caracterizado porque el interruptor está configurado como
relé.
3. Aparato médico según una de las
reivindicaciones 1 o 2, caracterizado porque el interruptor
se puede controlar a través de un ordenador.
4. Aparato médico según una de las
reivindicaciones 1 a 3, caracterizado porque la línea de
conexión es interrumpible a través de dos conmutadores dispuestos
en serie.
5. Aparato médico según la reivindicación 4,
caracterizado porque se acciona uno de los interruptores de
un ordenador, que está conectado con el primer bus de comunicación,
y el otro interruptor de un ordenador, que está conectado con el
segundo bus de comunicación.
6. Aparato médico según una de las
reivindicaciones 1 a 5, caracterizado porque están previstos
medios para la verificación de modo, que permiten una conexión del
primer y del segundo bus de comunicación con ayuda del interruptor
sólo si el aparato está en un modo especial previsto a tal
efecto.
7. Aparato médico según una de las
reivindicaciones 1 a 6, caracterizado porque los buses de
comunicación son buses CAN.
8. Aparato médico según una de las
reivindicaciones 1 a 7 caracterizado porque en ambos buses de
comunicación se emplean programaciones que permiten una
programación unívoca de ordenadores y sus componentes en la conexión
de los buses de comunicación.
9. Aparato médico según una de las
reivindicaciones 1 a 8, caracterizado porque uno de los buses
de comunicación presenta una interface para la conexión con un
aparato externo.
10. Aparato médico según una de las
reivindicaciones 1 a 9, caracterizado porque uno de los
ordenadores presenta una interface (32) para la conexión con un
aparato externo.
11. Aparato médico según la reivindicación 4,
caracterizado porque está prevista una interface con un
aparato externo en la línea de conexión entre ambos
interruptores.
12. Aparato médico según una de las
reivindicaciones 9 a 11, caracterizado porque ordenadores
aislados, o todos los ordenadores del aparato médico, se pueden
programar, someter a ensayo, diagnosticar y/o mantener con ayuda
del aparato externo.
13. Aparato médico según las reivindicaciones 1
a 12, caracterizado porque al menos dos unidades (20, 21,
22) presentan respectivamente un ordenador de acción (20', 21', 22')
y un ordenador auxiliar (20'', 21'', 22'').
14. Aparato médico según una de la
reivindicación 13, caracterizado porque los ordenadores de
acción están conectados entre sí a través del primer bus de
comunicación (24), y los ordenadores auxiliares están conectados
entre sí a través del segundo bus de comunicación (25).
15. Aparato médico según la reivindicación 1 a
14, caracterizado porque el aparato médico es un aparato de
tratamiento de sangre.
16. Aparato médico según la reivindicación 15,
caracterizado porque el aparato de tratamiento de sangre es
un aparato de hemodiálisis, hemofiltración o hemodiafiltración.
17. Aparato médico según la reivindicación 16,
caracterizado porque las unidades comprende una unidad de
mando (20) para la introducción y emisión de datos, una unidad
hidráulica (21) para la puesta a disposición y/o descarga de
líquidos biológicos, y una unidad funcional (22) para el control de
una circulación de sangre extracorporal.
18. Procedimiento para la puesta en práctica de
un proceso de programación, ensayo, diagnóstico y/o mantenimiento
de un aparato médico con al menos dos unidades para la observación
y/o control del aparato médico, que presentan a tal efecto al menos
un ordenador con un microprocesador en cada caso, comprendiendo al
menos una unidad un segundo ordenador con un segundo
microprocesador, con dos buses de comunicación, estando conectado
cada uno de los ordenadores al primero, o bien al segundo bus de
comunicación, con una interface con un aparato externo, que está
conectado a uno de los ordenadores o a uno de los buses de
comunicación, caracterizado porque con este fin se conecta
un aparato externo a la interface prevista a tal efecto, ambos buses
de comunicación se conectan para dar un bus de comunicación
unitario, el proceso de programación, ensayo, diagnóstico y/o
mantenimiento se lleva a cabo mediante el aparato externo, y una vez
concluido el proceso de programación ensayo, diagnóstico y/o
mantenimiento se separan de nuevo los buses de comunicación.
19. Procedimiento según la reivindicación 18,
caracterizado porque antes de la conexión de ambos buses de
comunicación se determina el modo del aparato médico, y se hace la
conexión independientemente de que el aparato se encuentre en un
estado especial para la puesta en práctica del proceso de
programación, ensayo, diagnóstico y/o mantenimiento.
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