DE69733669T2

DE69733669T2 - Dialysemaschinen mit einem berührungsempfindlichen bildschirm als benutzerschnittstelle

Info

Publication number: DE69733669T2
Application number: DE69733669T
Authority: DE
Inventors: S. Rodney KENLEY; Dawn Matthews; L. Douglas WILKERSON; Joel Dejesus; L. Tom BROSE; Andrew Gebhardt; A. Lori PLUMMER; H. Frederick PETER; L. Russell SAGE; M. Dennis TREU; Edward Michael WIKLUND; R. William DOLAN; O. Shawn BARRETT
Original assignee: Aksys Ltd
Current assignee: Baxter Healthcare SA
Priority date: 1997-02-14
Filing date: 1997-08-12
Publication date: 2005-12-08
Anticipated expiration: 2017-08-13
Also published as: CA2274533C; US5788851A; CA2274533A1; JP3411295B2; DE69733669T3; DE69733669D1; AU4056697A; US6146523A; EP0959980A1; EP0959980B2; EP0959980B1; JP2000504988A; EP0959980A4; WO1998035747A1

Description

Die Erfindung betrifft das Gebiet der medizinischen Instrumente und ihre Benutzerschnittstellen und insbesondere eine Benutzerschnittstelle und ein Steuerungsverfahren für ein medizinisches Instrument, wie etwa eine Dialysemaschine.
Dialysemaschinen werden dazu verwendet, Patienten mit einer unzureichenden Nierenfunktion zu behandeln. Hemodialysemaschinen umfassen herkömmlicherweise, neben anderen Dingen, einen extrakorporalen Blutkreislauf mit einer arteriellen Verbindung, einer Blutpumpe, einem eine semipermeable Membran aufweisenden Dialysegerät und einer venösen Verbindung. Blut wird von dem Patienten entnommen und mittels der Blutpumpe durch die arterielle Verbindung zu der Blutabteilung des Dialysegeräts gepumpt, wo Toxine und überschüssiges Wasser aus dem Blut des Patienten entfernt werden. Eine Dialyselösung wird auf der anderen Seite der Membran umgewälzt und transportiert die Toxine und das entfernte Wasser ab. Das Blut wird dann über die venöse Verbindung zu dem Patienten zurückgebracht. Peritoneale Dialysemaschinen bereiten eine Dialyselösung vor, die in die Bauchfellhöhle des Patienten eingeführt wird.
Dialysemaschinen weisen herkömmlicherweise irgendeine Art von Steuerungen zum regulieren des Betriebs der Maschine auf. Solche Steuerungen waren in der Vergangenheit ein ziemlich unansehnlicher und schwer zu benutzender Satz von Zifferblättern und Schaltern, die zur ordnungsgemäßen Ver wendung geschultes medizinisches Fachpersonal benötigten. Zeitgemäßere Maschinen weisen eine einzelne Benutzerschnittstelle auf, um einen Patienten oder einem medizinischen Fachmann zu ermöglichen, mit der Maschine zu interagieren und die Betriebsweise der Maschine oder Behandlungsparameter, wie z. B. der Blutpumpendurchsatz, die Dialysattemperatur oder -durchsatz, die Behandlungszeit, den Heparinpumpendurchsatz, usw., einzustellen.
Das Grogan u. a. erteilte US-Patent Nr. 5,326,476 beschreibt einen berührungsempfindlichen Bildschirm, der dazu verwendet wird, den Betrieb einer Hemodialysemaschine zu steuern. Der berührungsempfindliche Bildschirm ist mit einem Host- bzw. Haupt-Mikroprozessor verbunden, der den Betrieb der meisten der aktiven Komponenten der Maschine steuert. Wenn der Benutzer einen Behandlungsparameter ändern möchte, berührt der Benutzer ein Icon bzw. Symbol auf dem berührungsempfindlichen Bildschirm und eine Tastatur mit einer Eingabe- bzw. "Enter"-Taste erscheint auf dem Bildschirm. Der Benutzer gibt den neuen Wert durch Berühren der Zahlen auf der Tastatur ein und drückt die "Enter"-Taste auf der Tastatur. Eine Verifikations-Taste wird dann auf dem berührungsempfindlichen Bildschirm gedrückt, falls der Benutzer die Änderung bestätigen möchte. Das Patent beschreibt ebenfalls kurz ein Verfahren des Berührens des berührungsempfindlichen Bildschirms um einen zeitveränderlichen Parameter zu programmieren, wie etwa die Ultrafiltrations-Beseitigung im Zuge einer Dialysesitzung.
Benutzerschnittstellen, die ausschließlich von einem berührungsempfindlichen Bildschirm als Mittel zur Eingabe und Bestätigung parametrischer Werte abhängen, wie sie in dem Patent von Grogan u. a. beschrieben sind, sind anfällig für Fehler in dem berührungsempfindlichen Bildschirm. Wenn der berührungsempfindliche Bildschirm defekt ist, kann das Com putersystem keine korrekten Informationen von dem berührungsempfindlichen Bildschirm empfangen oder interpretiert die Informationen falsch.
Eine weitere Dialysemaschine, die eine Benutzerschnittstelle aufweist, die sich ausschließlich auf einer Eingabe über einen berührungsempfindlichen Bildschirm zur Änderung von parametrischen Werten verlässt, ist die Druckschrift US 5,591,344 . Dieses Dokument beschreibt die Verwendung von Host- und Sicherheits-Mikroprozessoren zur Änderung der parametrischen Werte und zur Überwachung des Systems in bezug auf kritische Systemfehler.
Die Druckschrift US 5,247,434 beschreibt eine Dialysemaschine, die eine Verifikation eines geänderten parametrischen Werts verlangt, der auf einem berührungsempfindlichen Bildschirm ausgewählt wurde, indem eine Bestätigungstaste auf dem berührungsempfindlichen Bildschirm gedrückt wird.
Gemäß einem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein System zur Steuerung des Betriebs einer Dialysemaschine mit den Merkmalen des Anspruchs 1 bereitgestellt.
Die vorliegende Erfindung wurde entwickelt, um Redundanz und Sicherheitsbestätigung von Änderungen parametrischer Werte unabhängig von dem Betrieb des berührungsempfindlichen Bildschirms bereitzustellen und dadurch unfallartige oder nicht beabsichtigte Änderungen von Parametern im Falle eines Defekts des berührungsempfindlichen Bildschirms zu verhindern.
Die Benutzerschnittstelle sieht eine Kombination eines berührungsempfindlichen Bildschirms und zumindest einer mechanisch zu bewegenden Taste vor, wobei die Taste separat und beabstandet von dem berührungsempfindlichen Bildschirm angeordnet ist, wobei sowohl der berührungsempfindliche Bildschirm als auch die mechanisch zu bewegenden Tasten gedrückt werden müssen, um eine Änderung eines parametrischen Werts, der zu der Behandlung oder dem Betrieb der Maschine gehört, einzugeben und zu bestätigen. Das Computersteuerungssystem für die Maschine verwendet ebenfalls Haupt- und Sicherheitsunterstützungs-Mikroprozessoren, die auf den berührungsempfindlichen Bildschirm und mechanisch zu bewegende Tasten reagieren, um interne Verifikations- und Bestätigungsüberprüfungs-Vorgänge durchzuführen, um zu bestätigen, dass die durch den Benutzer angeforderte Änderung eines parametrischen Werts geeignet ist. Diese Merkmale werden kombiniert, um Sicherheitsvorteile, Robustheit und eine einfache Handhabung zur Verfügung zu stellen, die gegenüber den aus dem Stand der Technik bekannten Benutzerschnittstellen als überlegen angesehen werden.
Der beschriebene Benutzerschnittstellenentwurf für ein medizinisches Instrument ist besonders einfach durch eine Person, die kein technisch geschulter Medizinfachmann ist, zu verwenden, z. B. durch den Patienten oder ein Mitglied der Familie des Patienten.
Ein System zur Steuerung des Betriebs einer Dialysemaschine wird bereitgestellt, das in Kombination eine Benutzerschnittstelle und ein zentrales Computersteuerungssystem aufweist. Die Benutzerschnittstelle umfasst einen berührungsempfindlichen Bildschirm, der einem Benutzer Nachrichten und Informationen über die Maschine anzeigt und dem Benutzer ermöglicht, den berührungsempfindlichen Bildschirm zu berühren, um zumindest einen parametrischen Wert auszuwählen, der auf dem Betrieb der Maschine bezogen ist. Die Benutzerschnittstelle umfasst des weiteren zumindest eine mechanisch zu bewegende Taste abseits des berührungsempfindlichen Bildschirms. Der berührungsempfindlichen Bild schirm fordert den Benutzer dazu auf, die mechanisch zu bewegende Taste zu drücken, um anzuzeigen, dass die Auswahl des zumindest einen parametrischen Werts durch den Benutzer abgeschlossen ist.
Das zentrale Computersteuerungssystem steuert den Betrieb der Maschine und reagiert auf den berührungsempfindlichen Bildschirm und die mechanisch zu bewegende Taste. Das Steuerungssystem umfasst eine zentrale Hauptauswertungseinheit und eine zentrale Sicherheitsauswertungseinheit (beide umfassen Mikroprozessoren), die zusammenwirkend miteinander verbunden sind, um einen Austausch von auf den ausgewählten parametrischen Wert bezogenen Informationen zu ermöglichen.
Wenn ein Benutzer die mechanisch zu bewegende Taste drückt um anzuzeigen, dass der Auswahlvorgang vollständig ist, ruft diese Aktion hervor, dass sich der Haupt- und der Sicherheits-Mikroprozessor einer Verifikations-Routine unterziehen, wodurch der ausgewählte parametrische Wert auf seiner Eignung für einen mit der Maschine verbundene Patienten überprüft wird, um für den Patienten möglicherweise schädigende Änderungen des Parameters zu verhindern. Falls die Verifikations-Routine ein positives Ergebnis liefert, kann der Vorgang des Änderns des Parameters weitergehen.
In einer bevorzugten Ausführungsform ist die mechanisch zu bewegende Taste direkt mit dem Sicherheits-Mikroprozessor verkabelt. Die Benutzerschnittstelle umfasst vorzugsweise eine erste, eine zweite und eine dritte mechanisch zu bewegende Taste, die jeweils mit der zentralen Sicherheitsauswertungseinheit verkabelt sind. Den mechanisch zu bewegenden Tasten ist vorzugsweise eine markante Erscheinung gegeben, um dem Benutzer zu ermöglichen, jede mechanisch zu bewegende Taste mit einer unverwechselbaren funktionalen Eigenschaft, z. B. Stop, Bestätigung oder Eingabe, in Zusam menhang zu bringen. Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren zur Steuerung einer Dialysemaschine mit den Merkmalen des Anspruchs 15 bereitgestellt.
Die Dialysemaschine weist ein zentrales Computersteuerungssystem und eine Benutzerschnittstelle auf, die einen berührungsempfindlichen Bildschirm aufweist, der einem Patienten ermöglicht, durch Berühren des berührungsempfindlichen Bildschirms parametrische Werte in einem Vorgang der Änderung eines parametrischen Werts auszuwählen, der auf dem Betrieb der Maschine oder auf eine Dialysebehandlung eines mit der Maschine verbundenen Patienten bezogen ist. Das Verfahren umfasst die Bereitstellung der Benutzerschnittstelle mit zumindest einer mechanisch zu bewegenden Taste und das Verbinden der mechanisch zu bewegenden Taste direkt mit dem zentralen Computersteuerungssystem. Nachdem der Benutzer den parametrischen Wert durch Berühren des berührungsempfindlichen Bildschirms ausgewählt hat, wird der Benutzer aufgefordert die mechanisch zu bewegende Taste zu drücken, um entweder

(a) den ausgewählten parametrischen Wert einzugeben, oder
(b) falls die Eingabe des ausgewählten parametrischen Werts durch Berühren des berührungsempfindlichen Bildschirms ausgeführt wurde, die Eingabe des parametrischen Werts zu bestätigen.

Ein Fehler in dem berührungsempfindlichen Bildschirm beim Reagieren auf eine Berührung des berührungsempfindlichen Bildschirms, um entweder die Änderung des parametrischen Werts einzugeben oder zu bestätigen, kann verhindert werden.
In einer Ausführungsform der Erfindung umfasst das zentrale Computersteuerungssystem für die Maschine vorzugsweise Haupt- und Sicherheits-CPUs, die jeweils einen Mikroprozessor umfassen. Der Haupt- und der Sicherheits-Mikroprozessor weisen jeweils einen ersten Speicher, wie etwa einen Random Access Memory (RAM) (Direktzugriffsspeicher) und einen zweiten Speicher auf, wie etwa eine Festplatte, die Maschinenvorgangsanweisungen und Behandlungsvorschriften speichern. Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung wird eine Benutzerschnittstelle und eine Bildschirmanzeigevorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 22 bereitgestellt.
Des weiteren wird ein Verfahren zur Verwendung des berührungsempfindlichen Bildschirm, zweier mechanisch zu bewegenden Tasten, des ersten und des zweiten Speichers und des Haupt- und des Sicherheits-Mikroprozessors beschrieben, um die Parameter zu ändern, um verbesserte Redundanz und Sicherheitsbefähigungen bereitzustellen und Punktfehler in dem berührungsempfindlichen Bildschirm, den Haupt-Mikroprozessor oder dem Hauptspeicher zu vermeiden. Das Verfahren umfasst die folgenden Schritte:

(a) Berühren des berührungsempfindlichen Bildschirms, um einen parametrischen Wert auszuwählen,
(b) Drücken der ersten mechanisch zu bewegenden Taste, um den ausgewählten parametrischen Wert einzugeben, wobei das Computersystem, das den ausgewählten parametrischen Wert reagierend in dem ersten Speicher speichert, mit dem Haupt-Mikroprozessor in Verbindung steht,
(c) Übertragen der mit dem ausgewählten Wert in Verbindung stehenden Daten von dem Haupt-Mikroprozessor zu dem Sicherheits-Mikroprozessor, reagierend auf das Drücken der ersten mechanisch zu bewegenden Taste, und Implementieren einer Verifikationsroutine in dem Sicherheits-Mikroprozessor. Der Sicherheits-Mikroprozessor überprüft den parametrischen Wert auf seine Eignung für einen mit der Maschine verbundenen Patienten, um zu verhindern, dass Änderungen in dem Parameter implementiert werden, die den Patienten möglicherweise schädigen.
(d) Falls die Verifikationsroutine ein positives Ergebnis liefert, sendet der Sicherheits-Mikroprozessor ein Signal zurück zu dem Haupt-Mikroprozessor, dass der Änderung eine Bestätigung zuspricht und speichert den geänderten Parameter in seinem ersten Speicher. Der berührungsempfindliche Bildschirm zeigt dann eine Nachricht an, die den Benutzer dazu auffordert, die zweite mechanisch zu bewegende Taste zu drücken, um die in Schritt a) ausgewählte Änderung zu bestätigen.
(e) Falls der Benutzer die zweite mechanisch zu bewegende Taste drückt, um die Änderungen zu bestätigen, speichern der Haupt- und der Sicherheits-Mikroprozessor den neuen Wert in ihren entsprechenden zweiten Speicher. Der Haupt- und der Sicherheits-Mikroprozessor führen dann einen Überprüfungsvorgang aus, um sicherzustellen, dass der neue Wert richtig in ihren zweiten Speichern gespeichert wurde.

Diese und viele andere Merkmale der Erfindung werden aus der folgenden detaillierten Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen der Erfindung ersichtlicher.
Verschiedene bevorzugte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung werden nun lediglich als Beispiel mit Bezug auf die anliegenden Zeichnungen beschrieben.
1 zeigt eine Darstellung einer Dialysemaschine, die eine Benutzerschnittstelle gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung aufweist.
2 ist eine Querschnittsansicht der Benutzerschnittstelle in einer Ausführungsform, in der der die Benutzerschnittstelle mit der Maschine verbindende Arm an einem unteren Gehäuseabschnitt der Maschine angebracht ist.
3 zeigt ein Blockdiagramm eines Steuerungssystems, das den Betrieb der Maschine in 1 verwaltet.
4 zeigt eine Oberansicht einer Benutzerschnittstelle der Maschine in 1, die die allgemeine Aufteilung des Bildschirms in diskrete Bereich darstellt, die mit verschiedenen allgemeinen Funktionen verknüpft sind.
5 zeigt eine Darstellung der Benutzerschnittstelle in 4, mit dem berührungsempfindlichen Bildschirm, der eine Dialyseverordnung während einer Behandlungssitzung anzeigt, wobei die Anzeige den Patienten auffordert, ein mit einem Behandlungsparameter verknüpftes Icon zu drücken, falls er wünscht, einen Parameter zu ändern.
6 zeigt eine Darstellung der Benutzerschnittstelle in 1, nachdem der Benutzer das in 5 dargestellte Icon gedrückt hat, wobei es nach oben und nach untengerichtete Pfeile darstellt, die dem Benutzer ermöglichen, einen anderen Wert für den Behandlungsparameter auszuwählen.
1 zeigt eine Darstellung einer Dialysemaschine 10, die eine Benutzerschnittstelle 12 aufweist und bei der Durchführung einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung angewendet werden kann. Die Dialysemaschine 10 in der bevorzugten Ausführungsform ist eine Maschine, die dazu ge eignet ist, außerhalb eines herkömmlichen Dialyseaufbaus in einer Klinik verwendet zu werden, wie etwa zu Hause, in einem Pflegeheim oder in der Umgebung einer Selbstbehandlungsklinik. Die Benutzerschnittstelle 12 wurde dazu entworfen, einfach durch eine Person außer eines geschulten Pflegefachpersonals verwendet zu werden, wie etwa dem Patienten oder einem Familienmitglied des Patienten.
Die bevorzugte Benutzerschnittstelle 12 umfasst einen transparenten berührungsempfindlichen Bildschirm 14, eine direkt hinter dem berührungsempfindlichen Bildschirm 14 angeordnete Anzeige und einen Satz von drei mechanisch zu bewegenden Tasten oder Knöpfen 16, 18, 20, die unterhalb des berührungsempfindlichen Bildschirms 14 angeordnet sind. Der berührungsempfindliche Bildschirm 14 und die mechanisch zu bewegenden Tasten 16, 18 und 20 sind in ein starres Gehäuse 15 eingebunden, das an dem fernen Ende eines beweglichen Arms 30 angebracht ist.
Die Maschine 10 weist ein zentrales Computersteuerungssystem 100 auf, das in Form eines Blockdiagramms in 3 dargestellt ist. Das Steuerungssystem 100 ist dazu programmiert, den Patienten oder Benutzer der Maschine auf einer Anzeige 14' (2), die unmittelbar hinter der berührungsempfindlichen Bildschirmoberfläche 14 angeordnet ist, anzuzeigen. Das Steuerungssystem 100, zusammen mit dem mechanisch zu bewegenden Tasten 16, 18, 20 und dem berührungsempfindlichen Bildschirm 14, ermöglicht dem Benutzer die Maschineneinstellungen zu ändern und Informationen einzugeben und andernfalls den Betrieb der Maschine vor, während und nach der Behandlungszeit zu steuern.
Die Dialysemaschine 10 in 1 weist ein Wasserbehandlungsmodul 23 und ein Dialysataufbereitungsmodul 25 auf, die in dem unteren Abschnitt 22 der Maschine enthalten sind. Diese Module 23, 25 spielen in der vorliegenden Erfindung keine Rolle und sind im Detail in dem US-Patent 5,591,344 beschrieben, das für Kenley u. a. erteilt und auf die Aksys, Ltd. überschrieben wurde, dem Rechtsnachfolger der vorliegenden Erfindung, und in der PCT-Anmeldung mit der Veröffentlichungsnummer WO 96/25214. Diese Druckschriften beschreiben eine bevorzugte Dialysemaschine, die zur Anwendung in einer häuslichen Umgebung geeignet ist. Weiterhin ist die Art und Weise, in der die Dialysatlösungen durch den Dialysatkreislauf aufbereitet und umgewälzt werden, von keiner besonderen Wichtigkeit für diese Erfindung und in diesem technischen Gebiet allgemein bekannt und kann wie in dem voranstehend zitierten Patent von Kinley u. a. beschrieben ausgeführt sein, oder wie in dem voranstehend zitierten Patent von Grogan u. a. beschrieben ausgeführt sein oder auf eine andere Weise. Des weiteren ist die Benutzerschnittstelle und das Verfahren des Betriebs auf andere Arten von medizinischen Instrumenten anwendbar.
Die Dialysemaschine 10 umfasst des weiteren einen extrakorporalen Kreislauf 24, der über den unteren Abschnitt 22 angebracht ist. Der extrakorporale Kreislauf ist hinter einer Tür 27 in einer Umfassung 26 beherbergt, die an einem Drehtisch 28 befestigt ist. Der Drehtisch 28 ist beweglich auf der Oberseite des unteren Schrankes befestigt, so dass der Drehtisch 28, die Umfassung 26 und der extrakorporale Kreislauf 22 dazu in der Lage sind, als eine Einheit relativ zu dem unteren Schrank 22 um eine vertikale Achse rotiert zu werden. Der Zweck dieser Rotation ist zu ermöglichen, dass der extrakorporale Kreislauf im inneren der Tür 27 direkt gegenüber eines Patienten, der neben der Maschine 10 sitzt, angeordnet werden kann.
Die Details des extrakorporalen Kreislaufs 24 der Maschine 10 in 1 sind ebenfalls nicht besonders relevant für die vorliegenden Benutzerschnittstelle einer Dialysemaschine. Blut wird dem Patienten entnommen und wird in eine arteriellen Verbindung eingeführt und mittels einer Blutpumpe in die Blutkammer eines Dialysierers gepumpt. Vom Blut hervorgebrachte Toxine und überschüssiges Wasser werden durch die Membran des Dialysierers aus dem Blut entfernt und das Blut wird zu dem Patienten über eine venöse Verbindung zurückgeführt. Um zu verhindern, dass Luft in das zu dem Patienten zurückgeführte Blut gelangt, ist es auf dem Gebiet der Dialyse üblich, eine Luftfalle in der venösen Verbindung anzuordnen. Ein Verfahren zur Verwendung der Benutzerschnittstelle 12 zur Einstellung des Niveaus in der Luftfalle wird in einer US-Patentanmeldung von Rodney S. Kenley u. a. beschrieben. Details des extrakorporalen Kreislaufs, der in 1 dargestellt ist, können in der veröffentlichten PCT-Anmeldung von Kenley u. a. mit der Veröffentlichungsnummer WO 96/25214 und in dem Kenley u. a. US-Patent 5 591 344 gefunden werden.
Das nahe Ende des beweglichen Arms 30 kann entweder an der Umfassung 26 über einen Scharnier 29 an dem Drehtisch 28 angebracht werden, wie in 1 dargestellt ist, oder an dem unteren Schrank 22, wie in 2 dargestellt ist, z. B. an einer Ecke der oberen Oberfläche des unteren Schranks, etwa Ecke 32. Vorzugsweise ist der Benutzerschnittstellenarm 30 mit dem Rest der Maschine 10 über ein Scharnier 29 oder andere geeignete Mittel verbunden, so dass der Arm 30 um die vertikale Achse rotieren kann, damit die Benutzerschnittstelle in einer geeigneten Ausrichtung relativ zu einem Patienten positioniert werden kann, der neben der Maschine sitzt oder liegt.
Die Benutzerschnittstelle 12 in 1 ist in einem Querschnitt entlang der Linie 2-2 aus 1 in einer Ausführungsform in 2 dargestellt, in der der Arm 30 mit der oberen Oberfläche des Maschinengehäuses 22 an der Ecke 32 verbunden ist. Ein Scharnier 29 verbindet das nahe Ende des Arms 30 mit dem Gehäuse 22 und ermöglicht den Arm 30, um eine vertikale Achse gedreht zu werden. Ein zweites Scharnier 49 an dem fernen Bereich des Arms 30 ermöglicht der Benutzerschnittstelle 12, um eine vertikale Achse drehbar zu sein. Ein drittes Scharnier 47 in dem Benutzerschnittstellengehäuse 15 ermöglicht der Benutzerschnittstelle 12, um eine horizontale Achse zu kippen, d. h. herunter in Richtung des Patienten zu kippen, falls der Patient sitzt oder in einem Bett liegt, oder nach oben, falls der Patient steht.
Der äußerst unten gelegene Bereich des Benutzerschnittstellengehäuses 15 weist einen unteren Griffbereich 17 unterhalb der mechanischen zu bewegenden Tasten 16, 18, 20 auf. Der Griff 17 weist einen äußerst unten gelegenen Rand 17A auf, der dem Benutzer ermöglicht, das Schnittstellengehäuse 15 zu greifen, und eine relativ große Oberfläche 17B, die sich über einen wesentlichen Bereich der Breite des Gehäuses erstreckt, der dem Benutzer ermöglicht, die Benutzerschnittstelle zurückzudrücken, was den Arm 30 dazu veranlasst, sich um das Scharnier 29 zu bewegen, oder um das Neigungsscharnier 47 zu rotieren. Das Hinzufügen eines Griffmerkmals wie voranstehend beschrieben ermöglicht dem Benutzer mit einem bestimmten Bereich der Benutzerschnittstelle 12 abseits des berührungsempfindlichen Bildschirms 14 zu interagieren, wodurch es unwahrscheinlicher ist, dass der Benutzer den berührungsempfindlichen Bildschirm 14 berührt, um den berührungsempfindlichen Bildschirm zu bewegen, und versehentlich die Steuerung der Maschine 10 bedient. Der untere Rand 17A und die vordere Oberfläche 17B ermöglichen einem Benutzer dadurch, dass Benutzerschnittstellengehäuse 15 in einer Art und Weise zu bewegen, die eine Rotation der Benutzerschnittstelle um die Gehäuseachse H in den 1 und 3, um die Armachse A und die Neigungsachse T hervorruft.
Die Vorderseite des Benutzerschnittstellengehäuses 15 ist im wesentlichen flach und umfasst den im wesentlichen transparenten berührungsempfindlichen Bildschirm 14 an sich. Die Anzeige 14' für den berührungsempfindlichen Bildschirm ist innerhalb des Gehäuses direkt hinter dem berührungsempfindlichen Bildschirm 14 angeordnet. Die mechanisch zu bewegenden Tasten 16, 18, 20 sind in die vordere Oberfläche des Gehäuses 15 unmittelbar unterhalb des berührungsempfindlichen Bildschirms 14 eingebaut.
3 zeigt ein Blockdiagramm eines Computersteuerungssystemmoduls 100, das in dem unteren Schrank 22 der Maschine 10 installiert ist und den Betrieb der Maschine verwaltet. Die Verwendung eines zentralen Computersteuerungsmoduls, um die aktiven Komponenten einer Dialysemaschine zu steuern, ist in diesem technischen Gebiet allgemein bekannt und in dem voranstehend zitierten Patenten von Kenley u. a. und Grogan u. a. beschrieben. Das Modul 100 steuert den Betrieb der berührungsempfindlichen Bildschirmanzeige 14', um Nachrichten und Informationen bzgl. des Zustands der Maschine und der Behandlung zu zeigen. Das Modul 100 betreibt die berührungsempfindliche Bildschirmanzeige 14', um den Benutzer dazu aufzufordern, den berührungsempfindlichen Bildschirm 14 und die mechanisch zu bewegenden Tasten 16, 18 während des Vorgangs der Änderung der Parameter unter der Angabe von Informationen in das Computersystem 100 zu berühren.
Der berührungsempfindliche Bildschirm 14 bildet eine Schnittstelle mit den Patienten oder dem Benutzer und ist dazu vorgesehen, Anweisungen oder Informationen von dem Patienten in ein Human-Interface (HI)-Board (Baugruppe mit Mensch-Schnittstelle) 108 einzugeben und Nachrichten auf der Anzeige 14', die unmittelbar hinter der Oberfläche des berührungsempfindlichen Bildschirms 14 angeordnet ist, anzuzeigen, als Antwort auf Anweisungen von einer zentralen Haupt-Auswertungseinheit (CPU) 110 auf dem HI-Board 108.
Die mechanisch zu bewegenden Tasten 16, 18, und 20 sind jeweils ein Paar von physischen bzw. physikalischen, elektrisch isolierten Schaltern. Ein Schalter in jeder der mechanisch zu bewegenden Tasten 16, 18 und 20 ist vorzugsweise direkt und tatsächlich fest mit einer Backup- oder Sicherheits-CPU 116 verkabelt und der andere Schalter in den mechanisch zu bewegenden Tasten ist mit einer Haupt-CPU 110 verbunden. Der Schalter für die mechanisch zu bewegende Notfall-Stop-Taste 20 für die Haupt-CPU 110 ist vorzugsweise direkt mit der Haupt-CPU 110 von dem HI-Board 108 über einen separaten Leiter verbunden, wie durch die gestrichelte Linie 101 dargestellt ist.
Während 3 darstellt, dass die Verbindung zwischen den mechanisch zu bewegenden Tasten 16, 18 und 20 zu der Sicherheits-CPU 116 über das HI-Board 108 und den Leiter 105 verläuft, ist die Verbindung zwischen den mechanisch zu bewegenden Tasten und der Sicherheits-CPU 116 als direkte Verbindung ausgeführt, da die einzige von dem HI-Board 108 durchgeführte Funktion das Entprellen und elektrische Verbinden der Schaltsignale ist, bevor sie zu der Sicherheits-CPU 116 gesendet werden. Die Verbindung wird ebenfalls als eine "direkte Verbindung" in dem Sinn ausgeführt, dass der Signalweg absichtlich so entworfen wurde, dass er keine Schaltkreise mit der Haupt-CPU 110 oder den Mikroprozessoren auf dem HI-Board 108 teilt.
Der Schalter für die rote mechanisch zu bewegende Taste 20, der zu der Haupt-CPU 110 geleitet wird, ist direkt mit der Haupt-CPU über das HI-Board 108 verbunden, das eine Entprellung und eine elektrische Kupplung ausführt, aber der Schaltkreis teilt keine Schaltkreise auf dem HI-Board 108 und der Zustand des Schalters wird über die Leitung 101 wie voranstehend beschrieben zu der Haupt-CPU gesendet. Der Schalter für die Haupt-CPU 110 die grüne und blaue mechanisch zu bewegende Taste 18 und 16 unterliegt jeweils einer Entprellung durch den Mikroprozessor auf dem HI-Board 108 und der Zustand der Schalter wird zu dem Bus 103 gesendet.
Eine Reihe von Anzeigeelementen 104, die Lichter und Audioanzeigen, einen Summer 121 und einen Lautsprecher 106 umfassen, alarmieren den Patienten bei abnormalen Zuständen in der Maschine 10 und stellen Informationen über den Zustand der Modi des Betriebs der Maschine bereit. Die Anzeigeelemente 104 empfangen Eingangssignale von der Haupt- oder Sicherheits-CPU über das HI-Board 108. Der Summer 121 empfängt Eingangssignale von der Sicherheits-CPU 116. Dadurch werden die hörbaren und visuellen Alarmaktivitäten zwischen den beiden Mikroprozessoren 110, 116 aufgeteilt für den Fall, dass einer von ihnen nicht vernünftig arbeitet.
Die Haupt-CPU 110 ist über digitale Hochgeschwindigkeitsdatenbusse 111 und 113 mit einem Treiber-Board 112 und einem analogen Board 114 verbunden. Die Haupt-CPU 110 umfasst einen Mikroprozessor und implementiert ein Softwareprogramm, das den Betrieb der Maschine verwaltet und das in einem Festplattenspeicher 130 oder einem Read Only Memory (ROM) (Festwertspeicher) (nicht dargestellt) gespeichert ist. Die Festplatte 130 speichert andere Betriebsinformationen, wie etwa die Vorschriften für den Patienten, Daten der passiven Komponenten und von dem Patienten über den berührungsempfindlichen Bildschirm eingegebene Daten. Eine analoge Baugruppe 114 umfasst Analog-zu-Digital-Konverter zum Umwan deln eingehender Analogsignale von den passiven Sensoren in der Maschine 22, (wie etwa Thermistoren, Drucksensoren und Leitwertzellen) in digitale Signale. Die Treiber-Baugruppe 112 empfängt Anweisungen von der CPU 110 und sendet die Anweisungen zu den Ventilen, Pumpen, Heizelementen, Motoren und anderen aktiven Komponenten der Maschine (dargestellt durch 120), um die Komponenten zu veranlassen, ihren Zustand zu ändern, z. B. Beginnen oder Beenden eines Vorgangs oder Ändern eines Durchsatzes, wie im Falle einer Pumpe, oder Öffnen und Schließen im Falle eines Ventils. Die Signale von den passiven Komponenten 122 des Systems, z. B. die Leitwertsensoren, Druckmessfühler, Thermistoren usw., stellen ihre Eingaben den analogen Boards 114 und 118 bereit. Die CPU 110 und das Treiber-Board 112 agieren zusammen als eine Steuerung für die aktiven Komponenten.
Das analoge Board 118 stellt digitale Informationen auf einem Bus 117 zu der Sicherheits-CPU 116 bereit. Die Sicherheits-CPU 116 umfasst einen Mikroprozessor und agiert als Aufpasser für kritische Systemsensoren und stellt dem Treiber-Board 112 Erlaubnissignale bereit, die ermöglichen, spezielle Treiber-Anweisungen an die aktiven Komponenten 120 auszugeben (wie etwa Signale an die Ventile und die Luftpumpe zur Erhöhung oder Erniedrigung des Niveaus in der Tröpfchenkammer in dem extrakorporalen Kreislauf). Diese Merkmale werden unten im Detail beschrieben, da sie sich auf die Änderung der Maschinenparameter beziehen. Kommunikationen zwischen der Sicherheits-CPU 116 und der Haupt-CPU 110 werden auf dem Datenbus 107 übermittelt. Die Sicherheits-CPU 116 aktiviert einen Summer oder einen anderen geeigneten Alarm 121, falls gewisse Alarmbedingungen in der Maschine vorliegen.
Sowohl die Haupt- als auch die Sicherheits-CPU 110 und 116 weisen jeweils einen verknüpften Direktzugriffsspeicher bzw. RAM 132 und 134 zur Verwendung bei der Auswertung von Eingabeinformationen von dem berührungsempfindlichen Bildschirm 14 auf, für das zeitweise Speichern von Daten und für das Durchführen anderer Aufgaben. In einer bevorzugten Ausführungsform basiert die Haupt-CPU 110 und die Festplatte 130 auf einer handelsüblichen IBM kompatiblen Personalcomputerplattform basierend auf einem Intel 386- oder 486-Mikroprozessor oder etwas entsprechendem. Eine ähnliche Mikroprozessorplattform kann für die Sicherheits-CPU 116 verwendet werden. Natürlich können andere Arten von Mikroprozessorplattformen verwendet werden. Die Sicherheits-CPU 116 weist ebenfalls ihren eigenen Festplattenspeicher 123 auf. Man beachte, dass die Sicherheits- und die Haupt-CPU 116 und 110 keine Festplatte teilen, sondern aus Sicherheits- und Redundanzgründen ihre eigenen Festplatten aufweisen.
Die Haupt-CPU 110 weist vorzugsweise ein Modem oder eine Telefonverbindungsschnittstelle, eine "Local Area Network (LAN)-Gatewaykarte" und Schnittstellen und/oder eine RS-232 seriellen Anschluss (nicht dargestellt) auf, um der Maschine 10 zu ermöglichen, Nachrichten von entfernten Orten mittels geeigneter Kommunikationsverbindungen zu empfangen und zu diesen zu senden. Die Wahl, von welcher Art die Eingabe/Ausgabeschnittstelle ist, hängt davon ab, wo die Maschine 10 installiert ist (z. B. zu Hause (Modem), in einem Krankenhaus (LAN-Schnittstelle), in einem Pflegeheim (Modem und/oder RS-232 und/oder LAN)). Mögliche Persönlichkeiten, die wünschen können, auf Informationen der Maschine zuzugreifen, umfassen einen Arzt oder eine Krankenschwester, die Maschinenhersteller, einen Servicetechniker und eine entfernte Bewachungseinrichtung, wie etwa eine zentrale Station, die eine Mehrzahl von Maschinen überwacht. Vorzugsweise wird der Maschinenzustand und die Behandlungsinformation auf der Festplatte 130 gespeichert und ist von außen über das Modem und die Haupt-CPU 110 erreichbar, die ein auf der Haupt-CPU 110 und an dem entfernten Ort laufendes interaktives Programm verwendet. Die Haupt-CPU Computerplattform 110 implementiert ebenfalls vorzugsweise ein Betriebssystem mit einer graphischen Benutzeroberfläche von Microsoft^TM und ebenfalls Internetzugangssoftware, um zu ermöglichen, dass über das Internet Nachrichten zu den Maschinen 10 gesendet und von der Maschine 10 empfangen werden.
4 zeigt eine Oberansicht der Benutzerschnittstelle 12 in 1, die eine Anzeige auf dem berührungsempfindlichen Bildschirm 14 darstellt, die vor dem Beginn der Behandlung verwendet wird. Die dargestellte Anzeige, und vorzugsweise alle der Anzeigen für die Benutzerschnittstelle, ist in abgetrennten Zonen oder Bereiche aufgeteilt, die sich über die Breite der Anzeige erstrecken. Dieses aufgeteilte Schema unterstützt den Benutzer, dabei zu erkennen, wo auf der Anzeige für gewisse Funktionen, Icons und Informationen nachgesehen werden muss. Ein Bereich wird vorzugsweise dafür verwendet, dem Benutzer Anweisungen und Zustandsinformationen darzustellen. Ein weiterer wird vorzugsweise dafür verwendet die primäre Behandlung und Maschinenaktivitäten und Funktionen darzustellen. Ein dritter Bereich wird vorzugsweise dafür verwendet, sekundäre Maschinenaktivitäten und Funktionen darzustellen.
Eine Ausführungsform dieses allgemein Organisationsschemas ist in 4 dargestellt. Die Anzeige weist einen oberen Bereich 60 auf, der für sekundäre Aktivitäten und Funktionen verwendet wird und umfasst ein Icon 62 für einen Bedienhinweis, das dem Benutzer ermöglicht, Informationen über die Maschine zu erlangen, wenn das Icon 62 gedrückt wird, ein Nachrichtenicon 64, das anzeigt, ob der Patient neue Nachrichten empfangen hat (z. B. über das Internet oder das öffentliche Telefonnetzwerk) und ein Problemreport-Icon 66. Das Problemreport-Icon 66 ist ein Mittel für die Maschine, den Patienten von Problemen in einem Nicht-Behandlungsmodus zu unterrichten. Die Bildschirmanzeige weist ebenfalls eine Zeit- und Tagesanzeige 68 auf.
Der Mittelbereich der Anzeige 70 führt dem Patienten Zustandsinformationen zu, etwa wann der nächste Behandlungszeitraum beginnt. Dem Bereich 70 ist ein Aussehen in der Art eines Papierblocks gegeben, um die von diesem Bereich des Bildschirms angenommene Rolle zu verstärken.
Der untere Bereich 72 weist eine Reihe von Icons auf, die auf die primäre Behandlung und Maschinenfunktionen bezogen sind. Diese Icons führen, wenn sie gedrückt werden, zu zusätzlichen Bildschirmen, die dem Patienten ermöglichen, Informationen zu erlangen oder Daten einzugeben, wie etwa grundlegende Maschinen und Behandlungsfunktionen. Diese Icons umfassen ein Icon, dass Behandlungsinformationen 74 anzeigt, eine Dialyseablauf-Icon 76, ein Vorschriften-Icon 78 und ein Maschineneinstellung-Icon 80.
Wenn der Benutzer Informationen in die Maschine von einem dieser Menüs eingeben möchte, drückt der Benutzer den berührungsempfindlichen Bildschirm 14, um durch die verschiedenen Bildschirmanzeigen zu navigieren, bis er an dem richtigen Bildschirm für die Aktion ankommt, die er vornehmen möchte.
Wie voranstehend bemerkt wurde, weist die Benutzerschnittstelle in 4 zumindest eine mechanisch zu bewegenden Taste (einen physischen Knopf) auf, der unterhalb des berührungsempfindlichen Bildschirms angeordnet ist. Vorzugsweise sind drei mechanisch zu bewegende Tasten vorgesehen, jeweils mit eine markanten äußeren Erscheinungsform, um den Benutzer dabei zu unterstützen, die mechanisch zu bewegende Taste mit einer eindeutigen funktionalen Eigenschaft in Zusammenhang zu bringen: eine blaue mechanisch zu bewegende Taste 16, eine grüne mechanisch zu bewegende Taste 18 und eine rote mechanisch zu bewegende Taste 20. Die mechanisch zu bewegenden Tasten 16, 18 und 20 bestehen vorzugsweise aus zwei elektrisch unabhängigen Schaltern, einer sendet Signale an die Sicherheits-CPU 116 und der andere sendet Signale an das HI-Board und die Haupt-CPU 110 aus, wie voranstehend beschrieben ist.
Die blaue mechanisch zu bewegende Taste 16 ist mit der Haupt-CPU 110 über das HI-Board 608 verbunden und ist mit dem Sicherheits-Mikroprozessor 116 verkabelt. Die blaue mechanisch zu bewegenden Taste 16 ist einzig mit einer Eingabefunktion verknüpft. Der Benutzer drückt die blaue mechanisch zu bewegende Taste 16, wenn der Benutzer das Ändern eines Parameters während des Vorgangs des Ändern eines parametrischen Werts für die Maschine beendet hat. Die blaue mechanisch zu bewegende Taste 16 ist direkt mit der Sicherheits-CPU 116 verkabelt aufgrund der Tatsache, dass die Sicherheits-CPU 116 involviert ist, wenn die parametrischen Werte geändert werden, wie nachstehend diskutiert wird.
Die grüne mechanisch zu betätigende Taste 18 ist ein Mittel für den Benutzer, die Änderungen des parametrischen Werts und einige der Moduswechsel der Maschine 10 zu bestätigen. Die grüne mechanisch zu betätigende Taste 18 ist mit der Haupt-CPU 110 über die Benutzerschnittstellensoftware und Hardware (d. h. das HI-Board 108) verbunden und ist mit der Sicherheits-CPU 116 verkabelt. Die Bedeutung, die mit dem Drücken der grünen mechanisch zu bewegenden Taste 18 verknüpft ist, hängt ebenfalls von dem Kontext der gegenwärtigen Anzeige und dem gegenwärtigen Zustand der Maschine 10 ab. Aufgrund von Sicherheitsüberlegungen muss die Si cherheits-CPU 116 unabhängige Mittel zur Bestimmung der Absicht des Benutzers parametrische Werte zu ändern bereitstellen, d. h. unabhängig von dem berührungsempfindlichen Bildschirm oder der Haupt-CPU, deswegen ist die grüne mechanisch zu bewegende Taste 18 direkt verbunden und tatsächlich mit der Sicherheits-CPU 116 verkabelt.
Die rote mechanisch zu betätigende Taste 20 ist ein Mittel für den Benutzer eine "Sofort Stop"-Anweisung an die Maschine 10 auszugeben. Die Haupt- und Sicherheits-CPUs 110 und 116 reagieren, in dem sie eine vorbestimmte Gruppe von aktiven Komponenten der Maschine abschalten, was die Maschine in einem für den Patienten sicheren mechanisch gestoppten Zustand lässt. Die Bedeutung der rot mechanisch zu betätigenden Taste 20 ist unabhängig von dem Zustand der Maschine 110 immer dieselbe. Im Gegensatz zu der blauen und der grünen mechanisch zu bewegenden Taste ist die rote mechanisch zu bewegende Taste 20 direkt mit sowohl der Haupt- und der Sicherheits-CPU verbunden und tatsächlich fest mit diesen verkabelt. Beide Mikroprozessoren haben die Möglichkeit die gleich Gruppe von aktiven Komponenten abzuschalten und werden, redundant miteinander, die aktiven Komponenten abschalten.
Wie voranstehend erwähnt wurde, sind, um den Benutzer dabei zu unterstützen, sich an die durch die mechanisch zu betätigenden Tasten vorabgestellten Funktionen zu gewöhnen, sie vorzugsweise mit verschiedenen Farben ausgestattet. Da eine der Tasten 20 mit einer Notfall-Stop-Funktion verknüpft ist, ist ihr eine rote Farbe zugewiesen. Die anderen Tasten 16 und 18 weisen eine größere Breite mit ihrer Farbauswahl auf und wir ziehen vor eine grüne Taste 18 zu verwenden, im allgemeinen mit einer Bestätigungsfunktion in Verbindung gebracht zu werden. Die dritte Taste 16 wird mit einer Eingabefunktion in Verbindung gebracht und ist bei der bevor zugten Ausführungsform blau. Um weiterhin bei der Verstärkung ihrer verschiedenen Funktionen zu unterstützen, können ihnen verschiedene Formen gegeben werden, z. B. ein Achteck, ein Quadrat und ein Dreieck. Andere Farben und Formen sind natürlich möglich.
Gemäß der bevorzugten Ausführungsform werden der berührungsempfindliche Bildschirm 14 und die mechanisch zu bewegenden Tasten 16 und 18 in einem Vorgang verwendet, bestimmte auf den Betrieb der Maschine oder die Dialysebehandlung bezogene Parameter einzustellen. 5 zeigt eine Darstellung der Benutzerschnittstelle 12, die einer Anzeige auf dem berührungsempfindlichen Bildschirm 14 darstellt, auf die vor oder während der Dialyse zugegriffen werden kann. Der berührungsempfindliche Bildschirm 14 zeigt eine Nachricht an, die einen Benutzer dazu auffordert, ein Icon 140 zu berühren, um, falls erwünscht, das Niveau der Tröpfchenkammer in dem extrakorporalen Kreislauf zu ändern. Wenn das Icon 140 gedrückt wird, wird eine Darstellung der Bluttröpfchenkammer auf dem Bildschirm angezeigt und dem Benutzer wird das gegenwärtige Niveau in der Darstellung angezeigt. Die Haupt-CPU bestimmt aus dem angezeigten Niveau, ob das Niveau steigen oder fallen sollte und ungefähr um wieviel, um das Niveau auf ein vorbestimmtes gewünschtes Niveau zurückzubringen. Dieser Vorgang und Variationen davon werden im weiteren Detail in der voranstehend zitierten Patentanmeldung von Kenely u. a. beschrieben.
Die Anzeige in 5 umfasst des weiteren verschiedene Icons 142, 144, 146, 148, 150 und 152, die gegenwärtige Behandlungseinstellungen in numerischer Form darstellen. Der Bereich 154 unter den Icons 142, 144 usw. kann verwendet werden, um andere Informationen anzuzeigen, oder dem Patienten zu ermöglichen, durch die vorangegangen Schirme oder zusätzliche Schirme zu navigieren, Informationen zu enthalten oder Probleme zu melden.
Die Anzeige in 5 fordert Patienten dazu auf, ein mit einem Behandlungsparameter verknüpftes Icon zu drücken, um falls erwünscht einen Vorgang des Änderns der Parameter einzuleiten. Wenn der Benutzer ein Icon drückt, z. B. das Behandlungslängen-Icon 148, wird die Anzeige zu der in 6 dargestellten geändert. Nach oben gerichtete und nach unten gerichtete Pfeile erscheinen zwischen den Icons 142, 144, 146 u. a. nächstliegend zu dem ausgewählten Behandlungsparameter und das Behandlungsparametericon 148 wird hervorgerufen, z. B. indem es heller als die anderen Icons gemacht wird oder eine andere Farbe als die anderen Icons aufweist. Der Benutzer drückt die nach oben gerichteten oder nach unten gerichteten Knöpfe 180, 182, um den neuen Wert auszuwählen. Der Benutzer bestätigt dann, das die Änderung vollständig ist, indem er die blaue mechanisch zu bewegende Taste 16 drückt. Nachdem der Verifikationsvorgang durchgeführt wurde, wird der Benutzer dazu aufgefordert, die Änderung durch Drücken der grünen mechanisch zu bewegenden Taste 18 zu bestätigen.
In der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung beinhaltet der voranstehende Vorgang Betriebsvorgänge mit sowohl der Haupt- als auch der Sicherheits-CPU 110 und 116, um Redundanz und Sicherheitsmerkmale bereitzustellen, die nun im Detail in Verbindung mit den 3, 5 und 6 beschrieben werden.
Der Benutzer berührt eines der Icons 142, 144, 146, 148, 150 und 152, um anzuzeigen, welchen Parameter er ändern möchte. Dann erscheint ein Paar von nach oben gerichteten und nach unten gerichteten Pfeilen, wie in 6 dargestellt ist. Der Benutzer drückt die nach oben gerichteten und nach unten gerichteten Icons, um den neuen parametrischen Wert auszuwählen. Als Antwort auf eine Aufforderung zeigt der Benutzer an, dass der Änderungsvorgang vollständig ist, indem er die blauen mechanisch zu betätigende Taste 16 drückt. Eine Alternative könnte sein, den Patienten dazu aufzufordern, die grüne mechanisch zu bewegende Taste zu drücken, aber dieses ist eine weniger gewünschte Alternative, da eine Verknüpfung der grünen mechanisch zu bewegenden Taste 18 mit einer Bestätigungsfunktion geschwächt würde. Eine weitere Möglichkeit würde sein, das aktivierte Icon, z. B. Icon 144, ein zweites Mal zu drücken als Antwort auf eine Aufforderung. Die bevorzugte Aktion des Drückens der mechanisch zu bewegenden Taste 16 abseits des berührungsempfindlichen Bildschirms 14 leitet die Speicherung des geänderten parametrischen Werts in den Arbeits-RAM 132 für die Haupt-CPU 110 ein (3). Ein CRC (Cyclical Redundancy Check)-Wert wird durch die Haupt-CPU 110 für den Satz von gegenseitig auf dem Bildschirm angezeigten parametrischen Werten berechnet. Die CRC-Überprüfung wird nur durch die Haupt-CPU 110 (an diesem Punkt) berechnet und nur reagierend auf ein Drücken der blauen oder Eingabemechanisch zu bewegenden Taste 16.
Die folgende Informationen werden dann von der Haupt-CPU 110 zur Sicherheits-CPU 116 über den Bus 107 in Antwort auf ein Drücken der mechanisch zu bewegenden Eingabetaste 16 gesendet: ein einzigartiger Bildschirmidentifikator, der mit der gegenwärtig auf dem berührungsempfindlichen Bildschirm 14 dargestellten Anzeige verknüpft ist, die gegenwärtigen Werte aller einstellbaren auf dem Bildschirm angezeigten Parameter, ein einzigartiger Parameteridentifikator, der mit dem zu ändernden Parameter verknüpft ist und der berechnete CRC-Wert. Die Daten werden in dem RAM 134 der Sicherheits-CPU 116 gespeichert.
Die Sicherheits-CPU 116 führt eine Verifikationsroutine durch, um zu bestimmen, ob die geforderte Änderung an dem Parameter für den Patienten geeignet ist und mit dem gegenwärtigen Zustand der Maschine 10 der gegenwärtigen Anzeige konsistent ist, und verhindert jegliche Änderungen, die schlecht für den Patienten sein können. Insbesondere verifiziert die Sicherheits-CPU 116 in einer bevorzugten Ausführungsform, ob der dargestellte Bildschirm dargestellt werden konnte, dem der gegenwärtige Zustand der Maschine 10 gegeben wurde. Es verifiziert ebenfalls, dass nur ein parametrischer Wert von einem modifizierbaren parametrischen Werten, die mit dem gegenwärtigen Bildschirm verknüpft sind, geändert wurde. Es verifiziert ebenfalls, dass der durch den Haupt-Mikroprozessor 110 identifizierte Parameter auf dem bestimmten Bildschirm einstellbar ist. Es verifiziert des weiteren, dass der von der Haupt-CPU als der zu ändernde Parameter identifizierte Parameter derselbe wie derjenige ist, der von der Sicherheits-CPU 116 identifiziert wurde. Diese Verifikation wird durch die Sicherheits-CPU 116 durchgeführt, indem sie ihre eigene Kopie der Behandlungsinformationen verwendet, die in ihrer Fastplatte 123 gespeichert ist und diese Information mit der von der Haupt-CPU 110 gesendeten Information vergleicht, um zu bestimmen, welcher Parameter für den Bildschirm geändert wurde. Die Sicherheits-CPU 116 verifiziert des weiteren, dass der parametrische Wert, der sich geändert hat, alle Bereichs-, Auflösungs-, Format- und andere geeignete Validierungen und Sicherheitstests besteht. Dies wird erfüllt, indem der vorgeschlagene neue wert mit auf der Festplatte 123 gespeicherten Werten verglichen wird, die mit erlaubten Bereichen von Werten und anderen Validierungskriterien von Patienten verknüpft sind. Die auf der Festplatte 123 gespeicherten Werte können entweder durch eine in die Festplatte 123 geladene Vorschrift eines Arztes oder durch Validierungssicherheitskriterien, die zum Zeitpunkt der Ma schinenherstellung festgesetzt wurde, modifiziert werden. Letztendlich berechnet die Sicherheits-CPU 116 einen CRC aus dem Satz der gegenwärtig dargestellten parametrischen Werte und bestimmt, ob der CRC-Wert mit dem durch die Haupt-CPU 110 berechneten CRC-Wert übereinstimmt. Es wird erkannt, dass die voranstehend spezifizierte Verifikationsroutine nicht die einzig mögliche Verifikationsroutine ist und modifiziert werden kann, um mehr oder weniger bindend für verschiedene Parameter und Zustände der Maschine zu sein.
Falls die Sicherheits-CPU 116 einen Fehler in der Verifikationsroutine entdeckt, benachrichtigt sie die Haupt-CPU 110 und behandelt den Fehler in einer Weise eines ausgelösten Sicherheitssystems, wie etwa durch Anzeigen einer Fehlernachricht oder Aktivieren eines der Indikatoren 104 und/oder des Summers 121.
Falls die Sicherheits-CPU 116 keinen Fehler erkennt, sendet sie ein Signal an die Haupt-CPU 110 aus, das anzeigt, dass die Tests bestanden wurden und die die Haupt-CPU 110 benachrichtigen, dass die Haupt-CPU 110 fortfahren kann. Die Sicherheits-CPU 116 überträgt die im RAM 134 gespeicherten Daten zurück zu der Haupt-CPU 110, die von der Haupt-CPU 110 weitergeleitet wurden (während eine Kopie in dem RAM 134 behalten wurde), und die CRC, die durch die Sicherheits-CPU berechnet wurde. Diese Daten werden im Arbeitsspeicher in dem RAM 122 in der Haupt-CPU gespeichert.
Die Haupt-CPU 110 vergleicht dann die von der Sicherheits-CPU 116 berechneten CRC mit dem CRC-Wert der Haupt-CPU, vergleicht alle parametrischen Werte, die von der Sicherheits-CPU 116 zurückgesendet wurden, mit den original gesendeten Werten und behandelt jegliche Abweichungen in einer Weise ähnlich zu der eines ausgelösten Sicherheitssystems.
Falls der Vergleich richtig ist, aktualisiert die Haupt-CPU 116 die Bildschirmanzeige mit den parametrischen Werten, die von der Sicherheits-CPU zurückgegeben wurden und in dem RAM 132 gespeichert sind. Die Haupt-CPU 110 bringt den berührungsempfindlichen Bildschirm 14 dann dazu, eine Aufforderung an den Benutzer anzuzeigen, dass er die grüne mechanisch zu bewegende Taste 18 drücken muss, um die anhängige Änderung des dargestellten parametrischen Werts zu bestätigen. Man beachte, dass bis zu diesem Punkt die mit dem geänderten Parameter verknüpften Daten noch nicht in die Festplatte 130 geladen sind, die das Programm enthalten und deswegen die Maschine nicht gemäß den ausgewählten parametrischen Wert betrieben werden kann. Vielmehr muss immer noch ein Bestätigungsschritt auftreten, d. h. ein Drücken der grünen mechanisch zu bewegenden Taste 18 abseits des berührungsempfindlichen Bildschirms.
Wenn der Benutzer die grüne mechanisch zu bewegende Taste 18 drückt, um die Änderung zu bestätigen, berechnet der Haupt-Mikroprozessor eine neue CRC-Datei und schreibt dann die Kopien der Parameter in den RAM 132 und die CRC auf die Festplatte 130. Die Sicherheits-CPU 116 führt gleichzeitig dieselben Aktionen mit ihrer Kopie des CRC und dem in dem RAM 134 gespeicherten Parametern aus, indem sie die RAM-Kopie und den CRC-Wert auf ihre Festplatte 132 schreibt. Sowohl die Haupt- als auch die Sicherheits-CPU führt dann ihrerseits von Parametern und CRC-Daten in den entsprechenden RAM-Laden und wird einander verifizieren, dass der neue CRC-Wert mit den jeweils anderen übereinstimmt. Die Haupt-CPU 110 entfernt dann die "Drücke die grüne Taste zur Bestätigung"-Aufforderung und ermöglicht eine Bildschirmnavigationsaufforderung, die dem Benutzer ermöglicht, durch an dere Bildschirme zu navigieren. An diesem Punkt kann der Benutzer einen Fehler von dem Bildschirm in 6 wegnavigieren oder an andere Parameter zur Änderung auswählen. Die Änderung des parametrischen Werts ist jetzt abgeschlossen, da die Daten des parametrischen Werts auf die Festplatte der Haupt- und Sicherheits-CPU geladen sind.
Während die voranstehende Diskussion angenommen hat, dass der Benutzer nur eine der näheren Parameter von der Anzeige in 6 ändert, kann der Benutzer auswählen, andere Parameter auf demselben Bildschirm zu ändern, nachdem die blaue mechanisch zu bewegende Taste 16 gedrückt wurde. Der Benutzer muss die grüne mechanisch zu bewegende Taste nicht für jede einzelne Parameteränderung drücken. Zum Beispiel kann der Benutzer einen neuen Blutströmungsdurchsatz (unter Verwendung von Icon 142) auswählen, dann die blaue mechanisch zu bewegende Taste 16 drücken, um die Vervollständigung des Änderungsvorgangs zu bestätigen, einen neuen Fluidentnahmedurchsatz (unter Verwendung von Icon 146) auswählen, dann die blaue mechanisch zu bewegende Taste 16 drücken, dann die Dialysattemperatur editieren (unter Verwendung von Icon 150) und dann die blaue mechanisch zu bewegende Taste 16 drücken. Nach jedem Drücken der blauen mechanisch zu bewegenden Taste 16 wird die voranstehend beschriebene Verifikationsroutine ausgeführt. Falls die Verifikationsroutine ein positives Ergebnis für jedes Drücken der blauen mechanisch zu bewegenden Taste liefert, wird die Anzeige damit fortfahren eine "Drücke die grüne mechanisch zu bewegende Taste zur Bestätigung"-Aufforderung anzuzeigen. Der Benutzer drückt die grüne mechanisch zu bewegende Taste einmal, um zu bestätigen, dass er vorhat, alle parametrischen Werte zu ändern, die ausgewählt wurden.
Da die neuen aktualisierten parametrischen Werte nun in den Festplattenspeicher 130 eingegeben sind, weist die Haupt- CPU 110 die relevanten aktiven Komponenten der Maschine 10 gemäß der neuen parametrischen Werten an.
Diese Verwendung der mechanisch zu bewegenden Tasten im Vorgang des Änderns der parametrischen Werte wird als wesentlich verschieden und als Verbesserung vom lediglichen Berühren des berührungsempfindlichen Bildschirms zur Eingabe und Änderung von Werten angesehen, da der berührungsempfindliche Bildschirm ein Feld für Fehler sein kann. Fehler in einem berührungsempfindlichen Bildschirm bei geeigneter Antwort auf das Berühren der Oberfläche können in einer Vielzahl von Arten auftreten, wie aufgrund von mechanischen Fehlern aufgrund wiederholter Nutzung über eine anhaltende Zeitperiode, dem Annehmen einer Einwölbung oder Einstellung in einem bestimmten Bereich des Bildschirmoberflächenmaterials aufgrund wiederholten Benutzens, einem elektrostatischem Schock, der hervorruft, dass das Netzwerk in einem bestimmten Bereich nicht funktioniert, hoher elektromagnetischer Felder, die hervorrufen, dass sich die Kontakte berühren, Reinigungskräfte, die Wasser um den Umfang des Bildschirms verschütten usw. Indem ebenfalls mechanisch zu bewegende Tasten oder physikalische Schalter verwendet werden, die direkt mit der Haupt- und Sicherheits-CPU verdrahtet sind, um Werte zu ändern, haben die Mikroprozessoren unabhängige Mittel zur Bestimmung, ob der Benutzer Werte eingegeben hat oder beabsichtigt die Änderungen zu bestätigen. Des weiteren werden aufgrund des Vorteils des Verbindens der mechanisch zu bewegenden Tasten mit beiden Mikroprozessoren und Verwenden des Paares von redundanten Haupt- und Sicherheits-Speichern, um sich gegenseitig zu überprüfen, ein Fehler in entweder dem Mikroprozessor oder dem verknüpften Speicher erkannt, was Alarmen oder anderen schützenden Aktionen erlaubt, ausgelöst zu werden, während der Patient sicher verbleibt.
Das voranstehend beschriebene Verfahren der Verwendung des berührungsempfindlichen Bildschirms und der mechanisch zu bewegenden Tasten zur Änderung der Maschine oder der Behandlungsparameter ist ebenfalls anwendbar auf die Änderung von Betriebszuständen der Maschine. Falls sich z. B. die Maschine 10 in einem Zustand des Aufbereitens der Dialysatlösung befindet, kann die Anzeige 14 eine Aufforderung anzeigen, die anzeigt, dass der Benutzer die grüne mechanisch zu bewegende Taste drücken soll, um anzuzeigen, dass er bereit ist, in einen Zugangsvorbereitungsmodus oder einen Dialysiermodus einzutreten. Ein weiteres Beispiel könnte sein, dass wenn der Nutzer die Dialysesitzung beendet hat, er der Maschine anzeigt, dass sie bereit sind, die Dialysesitzung zu beenden und eine "Rinseback"-Modus zu beginnen. Der Benutzer wird dazu aufgefordert, eine mechanisch zu bewegende Taste (z. B. die grüne mechanisch zu bewegende Taste) zu drücken, um anzuzeigen, dass er wünscht zu bestätigen, dass er fertig ist und den nächsten Modus des Betriebs zu beginnen. Des weiteren kann aufgrund des Vorteils der Verbindung der mechanisch zu bewegenden Tasten mit sowohl der Haupt- als auch der Sicherheits-CPU, eine Verifikationsroutine von beiden CPUs durchgeführt werden, um zu bestätigen, dass die Maschine in einem Zustand ist, in dem die Änderung des Zustands sicher für den Patienten ist.
Für einige Modusänderungen wird gegenwärtig betrachtet, dass wenig oder keine Nutzer-Interaktionen mit der Maschine notwendig ist. Zum Beispiel kann der Übergang von einem Säuberungs- und Spülmodus zu einem Dialysat-Lösungs-Aufbereitungsmodus durchgeführt werden, ohne eine Einbeziehung des Nutzers zu benötigen. Der gegenwärtige Modus des Betriebs wird jedoch vorzugsweise durch Anzeigen einer Nachricht an den Patienten übermittelt, die dem Benuzter in welchem Modus sich die Maschine befindet (z. B. Säuberungs- und Spülmodus) und durch eine Darstellung, die mitteilt, wieviel Zeit verbleibt, bis die Maschine den gegenwärtigen Modus beendet hat.
Der Fachbegriff "berührungsempfindlicher Bildschirm" ist dazu vorgesehen, die Bedeutung der Kombination aus der transparenten physischen Oberfläche, die von Benutzern berührt wird und der unmittelbar hinter der von dem Benutzer berührten Oberfläche angeordneten Anzeige zu haben. Der Begriff "mechanisch zu bewegende Taste", wie er in den Ansprüchen verwendet wird, ist nicht dazu vorgesehen, auf einen Knopf oder eine Taste eingeschränkt zu werden, die zwei physische Schalter aufweist, die am Haupt- und Sicherheits-CPUs gerichtet sind, sondern, wenn nicht anders bemerkt, ist dazu vorgesehen, einfach die Bedeutung eines manuell beeinflußbaren physischen Schalters abseits des berührungsempfindlichen Bildschirms zu haben, wie etwa eines Knopfs, der zusammenwirkend mit einem zentralen Computersystem für das medizinische Instrument verbunden ist.

Claims

System zur Kontrolle bzw. Steuerung des Betriebs einer Dialysemaschine (10), die in Kombination aufweist: eine Benutzerschnittstelle (12) mit: (1) einem berührungsempfindlichen Bildschirm (14), der einem Benutzer Nachrichten und Informationen über die Maschine (10) anzeigt und dem Benutzer ermöglicht, den berührungsempfindlichen Bildschirm (14) zu berühren, um zumindest einen parametrischen Wert auszuwählen, der auf den Betrieb der Maschine (10) oder auf eine Behandlung durch die Maschine (10) bezogen ist, und (2) zumindest einer mechanisch zu bewegenden Taste (hard key) (16, 18, 20) abseits des berührungsempfindlichen Bildschirms (14), wobei der berührungsempfindliche Bildschirm (14) den Benutzer auffordert, die mechanisch zu bewegende Taste (16, 18, 20) zu drücken, um anzuzeigen, dass die Auswahl des zumindest einen parametrischen Wert durch den Benutzer abgeschlossen ist, und ein Steuer- bzw. Kontrollsystem (100) innerhalb der Maschine (10) zum Kontrollieren des Betriebs der Maschine (10), das auf den berührungsempfindlichen Bildschirm (14) und die zumindest eine mechanisch zu bewegende Taste (16, 18, 20) reagiert, wobei das Kontrollsystem (100) einen Host- bzw. Haupt-Mikroprozessor (110) und einen Sicherheits-Mikro prozessor (116) umfasst, die zusammenwirkend miteinander verbunden sind, um einen Austausch von auf den zumindest einen parametrischen Wert bezogenen Informationen zu ermöglichen, wobei ein Drücken der mechanisch zu bewegenden Taste (16, 18, 20) bewirkt, dass sich der Haupt- (110) und der Sicherheits-Mikroprozessor (116) einer Verifikations-Routine unterziehen, wodurch der ausgewählte parametrische Wert auf seine Eignung für einen mit der Maschine (10) verbundenen Patienten überprüft wird, um für den Patienten möglicherweise schädigende Änderungen des Parameters zu verhindern.
System nach Anspruch 1, bei dem die mechanisch zu bewegende Taste (16, 18, 20) direkt mit dem Sicherheits-Mikroprozessor (116) verkabelt ist, um dem Sicherheits-Mikroprozessor (116) zu ermöglichen, auf ein Drücken der mechanisch zu bewegenden Taste (16, 18, 20) zu reagieren.
System nach Anspruch 1 oder 2, bei dem die Benutzerschnittstelle (12) eine erste (20), eine zweite (16) und eine dritte (18) mechanisch zu bewegende Taste umfasst, wobei die erste mechanisch zu bewegende Taste (20) mit einer Notfall-Stop-Funktion für die Maschine (10) verknüpft ist, die zweite mechanisch zu bewegende Taste (16) mit einer Eingabefunktion zur Eingabe des ausgewählten zumindest einen parametrischen Werts verknüpft ist und die dritte mechanisch zu bewegende Taste (18) mit einer Bestätigungsfunktion zur Bestätigung, dass der zumindest eine eingegebene parametrische Wert von dem Benutzer der Maschine (10) beabsichtigt ist, verknüpft ist, wobei der berührungsempfindliche Bildschirm (14) den Benutzer dazu auffordert, entweder die zweite mechanisch zu bewegende Taste (16) oder die dritte mechanisch zu bewegende Taste (18) zu berühren, nachdem der Benutzer den berührungsempfindlichen Bildschirm (14) berührt hat, um den zumindest einen parametrischen Wert auszuwählen.
System nach Anspruch 1 oder 2, bei dem die Benutzerschnittstelle (12) zumindest eine erste (20) und eine zweite (16) mechanisch zu bewegende Taste umfasst, wobei die erste (20) mechanisch zu bewegende Taste eine erste Farbe aufweist und die zweite (16) mechanisch zu bewegende Taste eine zweite Farbe aufweist, die sich von der ersten Farbe wesentlich unterscheidet.
System nach Anspruch 4, bei dem die Benutzerschnittstelle eine dritte mechanisch zu bewegende Taste (18) umfasst, die eine dritte Farbe aufweist, wobei die erste Farbe Rot und die dritte Farbe Grün enthält bzw. umfasst.
System nach Anspruch 1 oder 2, bei dem die Benutzerschnittstelle (12) eine erste (20), eine zweite (16) und eine dritte (18) mechanisch zu bewegende Taste umfasst, wobei sowohl die erste (20) als auch die zweite (16) und die dritte (18) mechanisch zu bewegende Taste mit dem Sicherheits-Mikroprozessor festverdrahtet ist.
System nach Anspruch 1 oder 2, bei dem der Benutzer dazu aufgefordert ist, eine zweite mechanisch zu bewegende Taste (16) zu drücken, um zu bestätigen, dass der ausgewählte zumindest eine parametrische wert von dem Benutzer beabsichtigt ist.
System nach Anspruch 1, bei dem die Dialysemaschine (10) ein Gehäuseelement (26) aufweist, das einen hydraulischen Kreislauf (24) für die Maschine (10) umfasst, mit: einem Arm (30), der einen nahen, mit der Maschine verbundenen Endabschnitt und einen freien fernen Endabschnitt aufweist, einer Anzeigeanordnung, die mit dem freien fernen Endabschnitt des Armes (30) verbunden ist, wobei die Anzeigeanordnung den berührungsempfindlichen Bildschirm (14) umfasst, wobei das nahe Ende des Arms (30) an der Maschine (10) in einer Weise befestigt ist, die dem Arm (30) erlaubt, um zumindest eine Achse relativ zu der Maschine (10) zu rotieren, und dadurch die Anzeigeanordnung an dem fernen Endabschnitt davon in einer Vielzahl oder in verschiedenen Positionen relativ zu der Maschine (10) zu positionieren, und wobei die Anzeigeanordnung mit dem freien fernen Endabschnitt des Arms (30) durch ein Gelenkmittel (47, 49) verbunden ist, um dem Benutzer der Maschine zu ermöglichen, die Anzeigeanordnung um zumindest eine Achse relativ zu dem Arm zu rotieren.
System nach Anspruch 8, das des weiteren ein zweites Gelenkmittel (47) umfasst, das mit der Anzeigeanordnung verbunden sind, um der Anzeigeanordnung zu ermöglichen, relativ zu dem Arm (30) um eine horizontale Achse rotiert zu werden.
System nach Anspruch 8 oder 9, bei dem die zumindest eine mechanisch zu bewegende Taste (16, 18, 20) anliegend an dem berührungsempfindlichen Bildschirm (14) in der Anzeigeanordnung befestigt ist.
System nach Anspruch 10, bei dem die Anzeigeanordnung des weiteren drei mechanisch zu bewegende Tasten (16, 18, 20) umfasst, die anliegend an dem berührungsempfindlichen Bildschirm (14) befestigt sind.
System nach Anspruch 11, bei dem die drei mechanisch zu bewegenden Tasten (16, 18, 20) jeweils eine wesentlich unterschiedliche Farbe aufweisen.
System nach Anspruch 11, bei dem die drei mechanisch zu bewegenden Tasten (16, 18, 20) jeweils eine wesentlich unterschiedliche Farbe aufweisen und bei dem zumindest eine (20) der mechanisch zu bewegenden Tasten (16, 18, 20) eine von den anderen zwei mechanisch zu bewegenden Tasten (16, 18) wesentlich verschiedene Form aufweist.
System nach Anspruch 8, das des weiteren einen Griffabschnitt (17) unterhalb des berührungsempfindlichen Bildschirms (14) mit einem unteren Rand (17A), der einem Benutzer ermöglicht, ein Benutzerschnittstellengehäuse (15) zu greifen, und eine vordere Oberfläche, die sich über einen Abschnitt mit der Breite des Gehäuses (15) erstreckt, umfasst, wobei der untere Rand (17A) und die vordere Oberfläche einem Benutzer ermöglichen, das Benutzerschnittstellengehäuse (15) in einer Weise zu verändern, um Rotation der Benutzerschnittstelle (12) um die zumindest eine Achse relativ zu der Maschine (10) und um die zumindest eine Achse relativ zu dem Arm (30) hervorzurufen.
Verfahren zur Kontrolle einer Dialysemaschine (10), das eine Benutzerschnittstelle (12) und ein zentrales Computersystem (100) zur Kontrolle des Betriebs der Dialysemaschine (10) aufweist, wobei die Benutzerschnittstelle (12) einen berührungsempfindlichen Bildschirm (14) aufweist, der einem Patienten ermöglicht, indem er den berührungsempfindlichen Bildschirm (14) berührt, parametrische Werte in einem Vorgang der Änderung eines parametrischen Werts auszu wählen, der sich auf den Betrieb der Maschine (10) oder auf eine Dialysebehandlung eines mit der Maschine verbundenen Patienten bezieht, mit den Schritten: Bereitstellen der Benutzerschnittstelle mit zumindest einer mechanisch zu bewegenden Taste (16, 18, 20), Verbinden der mechanisch zu bewegenden Taste (16, 18, 20) mit dem zentralen Computersystem (100), und Auffordern des Benutzers der Maschine (10), die mechanisch zu bewegenden Tasten (16, 18, 20) zu drücken, nachdem der Benutzer den parametrischen Wert durch Berühren des berührungsempfindlichen Bildschirms (14) ausgewählt hat, um entweder den parametrischen Wert, der durch Berühren des berührungsempfindlichen Bildschirms (14) ausgewählt wurde, einzugeben oder, falls eine Eingabe des ausgewählten parametrischen Werts durch Berühren des berührungsempfindlichen Bildschirms (14) durchgeführt wurde, Bestätigen der Eingabe des parametrischen Werts, so dass ein Fehler in dem berührungsempfindlichen Bildschirm (14), auf das Berühren des berührungsempfindlichen Bildschirms (14) zu reagieren, um Änderungen des parametrischen Werts entweder einzugeben oder zu bestätigen, verhindert werden kann.
Verfahren nach Anspruch 15 mit den weiteren Schritten: Bereitstellen des zentralen Computersystems (100) mit einem Haupt-Mikroprozessor (110) und einem Sicherheits-Mikroprozessor (116) und Verbinden der mechanisch zu bewegenden Taste (16, 18, 20) mit sowohl dem Haupt-Mikroprozessor (110) als auch dem Sicherheits-Mikroprozessor (116), wobei die mechanisch zu bewegende Taste (16, 18, 20) direkt mit dem Sicherheits-Mikroprozessor (116) verdrahtet ist.
Verfahren nach Anspruch 15 mit dem weiteren Schritt: Bereitstellen der Benutzerschnittstelle (12) mit einer ersten (20), einer zweiten (16) und einer dritten (18) mechanisch zu bewegenden Taste, wobei die erste mechanisch zu bewegende Taste (20) mit einer Notfall-Stop-Funktion für die Maschine (10) verknüpft ist, die zweite mechanisch zu bewegende Taste (16) mit einer Eingabefunktion zur Eingabe des ausgewählten parametrischen Werts verknüpft ist und die dritte mechanisch zu bewegende Taste (18) mit einer Bestätigungsfunktion zur Bestätigung, dass der eingegebene parametrische Wert durch den Benutzer der Maschine (10) beabsichtigt ist, verknüpft ist, wobei der berührungsempfindliche Bildschirm (14) den Benutzer dazu auffordert, die zweite mechanisch zu bewegende Taste (16) zu berühren, nachdem der Benutzer den berührungsempfindlichen Bildschirm (14) berührt hat, um den Betriebsparameter der Maschine auszuwählen.
Verfahren nach Anspruch 15, bei dem die Benutzerschnittstelle (12) eine erste mechanisch zu bewegende Taste (16) und eine zweite mechanisch zu bewegende Taste (18) umfasst, und bei dem das zentrale Computersystem (100) ein auf die erste (16) und die zweite (18) mechanisch zu bewegende Taste ansprechendes Kontrollsystem umfasst, wobei das Kontrollsystem einen Haupt-Mikroprozessor (110) und einen Sicherheits-Mikroprozessor (116) umfasst, wobei der Haupt- (110) und Sicherheits-Mikroprozessor (116) jeweils einen ersten Speicher (132, 134) und einen zweiten Speicher (130, 123), die Betriebsbefehle speichern, aufweisen und das Verfahren des weiteren die folgenden Schritte umfasst: (a) Anzeigen einer Anzeige auf den berührungsempfindlichen Bildschirm (14), die einem Benutzer ermöglicht, den berührungsempfindlichen Bildschirm (14) zu berühren, um einen parametrischen Wert auszuwählen, der mit einem Parameter verknüpft ist, der auf den Betrieb der Maschine (10) oder auf eine durch die Maschine (10) durchgeführte Dialysebehandlung bezogen ist, (b) Drücken der ersten mechanisch zu bewegenden Taste (16), um den parametrischen Wert einzugeben, wobei das Kontrollsystem (100) reagierend bzw. ansprechend den ausgewählten parametrischen Wert in dem ersten Speicher (132), der mit dem Haupt-Mikroprozessor (110) verbunden ist, speichert, Übertragen von mit dem parametrischen Wert verknüpften Daten und des Parameters von dem Haupt-Mikroprozessor (110) zu dem Sicherheits-Mikroprozessor (116), als Reaktion auf ein Drücken der ersten mechanisch zu bewegenden Taste (16), und Implementieren einer Verifikations-Routine in dem Sicherheits-Mikroprozessor (116), wobei der parametrische Wert auf seine Eignung für einen mit der Maschine (10) verbundenen Patient überprüft wird, um für den Patienten möglicherweise schädigende Änderungen des Parameters zu verhindern, Auffordern des Benutzers, die zweite mechanisch zu bewegende Taste (18) zu drücken, falls die Verifikations-Routine ein positives Ergebnis aufweist, um die in Schritt a) ausgewählte Änderung zu bestätigen und als Antwort Drücken der zweiten mechanisch zu bewegenden Taste (18), und Speichern der mit dem parametrischen Wert verknüpften Daten in dem ersten Speicher (134), der mit dem Sicherheits-Mikroprozessor (116) verbunden ist, Speichern der mit dem parametrischen Wert verknüpften Daten in dem zweiten Speicher (130, 123), der mit dem Haupt- (110) und Sicherheits-Mikroprozessor (116) verbunden ist, und Überprüfen des Inhalts der jeweiligen ersten (132, 134) und zweiten (130, 123) Speicher miteinander mittels des Haupt- (110) und Sicherheits-Mikroprozessors (116), um sicherzustellen, dass die mit dem parametrischen Wert verknüpften Daten in ihren jeweiligen ersten (132, 134) und zweiten (130, 123) Speichern dieselben sind.
Verfahren nach Anspruch 18, bei dem der zweite Speicher (130), der mit dem Haupt-Mikroprozessor (110) verbunden ist, eine Festplatte umfasst, die ein Rezept bzw. eine Verordnung für den die Maschine (10) nutzenden Patienten speichert.
Verfahren nach Anspruch 18, bei dem die erste (16) und die zweite (18) mechanisch zu bewegende Taste direkt mit dem Sicherheits-Mikroprozessor (116) verbunden sind.
Verfahren nach Anspruch 18, bei dem die Verifikations-Routine die folgenden Schritte umfasst: Berechnen eines ersten zyklischen Redundanz-Überprüfungswerts, der mit dem ausgewählten parametrischen Wert verknüpft ist, mittels des Haupt-Mikroprozessors (110), Übertragen des ersten zyklischen Redundanz-Überprüfungswerts, eines ersten Identifikators, der mit einem durch den berührungsempfindlichen Bildschirm (14) angezeigten Bild während des Schritts der Auswahl des parametrischen Werts verknüpft ist, und eines zweiten Identifikators, der mit dem Parameter verknüpft ist, zusätzlich zu dem parametri schen Wert von dem Haupt-Mikroprozessor (110) zu dem Sicherheits-Mikroprozessor (116), Berechnen eines zweiten zyklischen Redundanz-Überprüfungswerts, der mit den Daten verknüpft ist, mittels des Sicherheits-Mikroprozessors (116), Überprüfen bzw. Verifizieren mit dem ersten und dem zweiten Identifikator mittels des Sicherheits-Mikroprozessors (116), dass der berührungsempfindliche Bildschirm (14) das durch den gegenwärtigen Zustand der Maschine (10) vorgegebene Bild darstellen konnte und dass der Parameter auf dem Bildschirm geändert werden kann, Überprüfen bzw. Verifizieren, dass der parametrische Wert, der mit den Daten verknüpft ist, innerhalb eines mit dem Parameter verknüpften vorbestimmten Bereich liegt, mittels des Sicherheits-Mikroprozessors (116), und Überprüfen bzw. Verifizieren, dass der zweite zyklische Redundanz-Überprüfungswert mit dem ersten zyklischen Redundanz-Überprüfungswert übereinstimmt, mittels des Sicherheits-Mikroprozessors (116), und in dem Fall, dass die Überprüfungsschritte zu einem positiven Ergebnis führen, Übertragen eines Bewilligungssignals von dem Sicherheits-Mikroprozessor (116) zu dem Haupt-Mikroprozessor (110), das anzeigt, dass ein positives Ergebnis erlangt wurde.
Benutzerschnittstelle (12) und Bildschirmanzeigevorrichtung für eine Dialysemaschine (10), die eine Leichtigkeit der Benutzung der Benutzerschnittstelle (12) durch einen die Maschine (10) betreibenden Benutzer ohne direkte Überwachung durch geschultes professionelles medizinisches Personal fördert, mit: (a) einem berührungsempfindlichen Bildschirm (14), (b) einer Bildschirmanzeige (14) für solch einen berührungsempfindlichen Bildschirm (14), wobei die Anzeige in zumindest zwei sich über die Anzeige erstreckende Abschnitte angeordnet ist, wobei die zumindest zwei Abschnitte folgendes umfassen: (1) einen ersten Bereich bzw. Abschnitt, der einem Benutzer der Maschine (10) Anweisungen und Zustandsinformationen anzeigt, und (2) einen zweiten Bereich (72) bzw. Abschnitt anliegend an dem ersten Bereich auf der Anzeige, der eine Mehrzahl von Icons bzw. Symbolen anzeigt, wobei jedes der Icons mit einer besonderen funktionalen Aktivität verknüpft ist, die entweder mit der Maschine (10) oder einer Behandlungssitzung der Maschine (10) verknüpft ist, und (c) zumindest eine mechanisch zu bewegende Taste (16, 18, 20), die mit der Anzeige verbunden ist, wobei der erste Abschnitt der Bildschirmanzeige den Benutzer dazu auffordert, die zumindest eine mechanisch zu bewegende Taste (16, 18, 20) in einem Vorgang des Eingebens oder Bestätigens der Eingabe von Informationen in die Maschine (10) zu drücken.
Benutzerschnittstelle nach Anspruch 22, bei der zumindest eines der Icons bzw. Symbole aus einer Gruppe ausgewählt ist, die ein Behandlungssymbol (74), ein Ablaufplansymbol (76), ein Rezept- bzw. Verordnungssymbol (78) und ein Einstellungs- und Betreuungssymbol (20) umfasst.
Benutzerschnittstelle nach Anspruch 22, bei der der erste und der zweite (72) Abschnitt übereinander angeordnet sind und sich über die Breite der Anzeige erstrecken, und bei der die Bildschirmanzeige des weiteren einen dritten Abschnitt (60) anliegend an dem ersten und dem zweiten (72) Abschnitt umfasst, und bei der der dritte Abschnitt (60) der Bildschirmanzeige eine Mehrzahl von Icons bzw. Symbolen anzeigt, wobei zumindest eines der Icons mit einer Nachrichtenübertragungs- oder Empfangsfunktion für die Dialysemaschine (10) verknüpft ist.
Benutzerschnittstelle nach Anspruch 22, des weiteren mit: einer Anzeigeanordnung, die ein Gehäuse (15) umfasst, das eine vordere Oberfläche aufweist, wobei der berührungsempfindliche Bildschirm (14) in die vordere Oberfläche eingefügt ist, wobei eine Mehrzahl von mechanisch zu bewegenden Tasten (16, 18, 20) in die vordere Oberfläche eingefügt ist und anliegend an dem berührungsempfindlichen Bildschirm (14) angeordnet ist, wobei der berührungsempfindliche Bildschirm (14) eine Nachricht anzeigt, die den Benutzer dazu auffordert, sowohl den berührungsempfindlichen Bildschirm (14) als auch zumindest eine der mechanisch zu bewegenden Tasten (16, 18, 20) während des Betriebs der Menschen-Schnittstelle des medizinischen Instruments (10) zu drücken, um einen Parameter zu ändern, der auf das Instrument (10) oder auf eine Behandlung, die durch das Instrument (10) an dem Patienten durchgeführt wird, bezogen ist, wobei jede der Mehrzahl von mechanisch zu bewegenden Tasten (16, 18, 20) eine im wesentlichen unterschiedliche visuelle Erscheinung gegenüber einem Benutzer darstellt, um dem Benutzer einfach zu ermöglichen, jede der Mehrzahl von mechanisch zu bewegenden Tasten (16, 18, 20) mit einer verschie denen funktionalen Eigenschaft zu verknüpfen, die mit dem Betrieb der Menschen-Schnittstelle verbunden ist.
Benutzerschnittstelle nach Anspruch 25, bei der die Mehrzahl der mechanisch zu bewegenden Tasten (16, 18, 20) eine erste (20), eine zweite (16) und eine dritte (18) mechanisch zu bewegende Taste umfasst, die jeweils eine wesentlich voneinander verschiedene Farbe aufweisen.
Benutzerschnittstelle nach Anspruch 26, bei der die erste mechanisch zu bewegende Taste (20) eine rote Farbe aufweist und mit einer Notfall-Stopp-Funktion verknüpft ist, die zweite mechanisch zu bewegende Taste (16) eine blaue Farbe aufweist und mit einer Eingabefunktion verknüpft ist und die dritte mechanisch zu bewegende Taste (18) eine grüne Farbe aufweist und mit einer Bestätigungsfunktion verknüpft ist, wobei die erste (20), die zweite (16) und die dritte (18) mechanisch zu bewegende Taste anliegend an dem berührungsempfindlichen Bildschirm auf der vorderen Oberfläche der Anzeige angeordnet sind.
Benutzerschnittstelle nach Anspruch 26, bei der die Anzeigeanordnung an einem freien Ende eines Armes (30) befestigt ist, der mit dem medizinischen Instrument (10) verbunden ist, wobei die Anzeige relativ zu dem Arm (30) um zumindest eine Achse rotiert werden kann.
Benutzerschnittstelle nach Anspruch 26, bei der zumindest eine (20) der mechanisch zu bewegenden Tasten eine von den anderen zwei (16, 18) der mechanisch zu bewegenden Tasten wesentlich unterschiedliche Form aufweist.