包括视觉和音频警报信号生成器的医疗设备的制作方法

本发明涉及根据权利要求1的前序部分的医疗设备特别是医疗输液设备以及用于控制医疗设备的方法。

该类型的医疗设备包括：用于控制医疗设备的操作的控制单元，用于生成视觉警报信号的视觉警报生成器以及用于生成音频警报信号的音频警报生成器。

该类型的医疗设备可以例如是输液设备，比如输液泵，例如定量输液泵或注射器输液泵。然而，在不限制本发明的范围的情况下，该类型的医疗设备还可以是用于机械地保持多个输液设备的机架，或者是用于控制多个输液设备的输液操作的控制设备，如中央连接至例如机架的输液管理设备。

在典型场景下，例如在医院环境中，在患者的床边布置多个输液设备例如输液泵，用于同时执行一个或更多个输液操作，以向患者施加医疗液体，例如药物、营养品等。输液操作由各个输液设备执行，但是可以例如由还被称作“输液管理器”的中央控制设备控制。为了启动一个或更多个输液操作，护士可以例如将控制指令输入到中央控制设备中，然后中央控制设备发出用于控制一个或更多个输液设备的控制信号，用于执行实际的输液操作。

输液操作的正确执行对于患者可能是至关重要的。因此，如果例如由于输液线阻塞、由于输液机构的技术故障或者由于软件错误等而引起输液设备出现故障，则发出警报以通知用户例如护士，使得可以采取适当的应对措施，以确保输液操作的正确执行并且防止导致输液操作不正确执行的可能有害的故障。

在患者的床边，特别是例如在加护病房的环境中存在大量医疗设备，除了其他噪音例如监控设备的蜂鸣等以外，还可能同时出现多个警报。如果出现警报，则因此用户有时可能难以立即并清楚地确定警报来自哪里以及哪个医疗设备可能存在问题。这可能是至关重要的，因为警报状态可能需要立即注意并且立即采取应对措施，以确保医疗设备的操作。

因此，期望提高用户对警报的感知，使得用户能够在多个其他医疗设备中快速识别已经出现警报状态的医疗设备。就这一点而言，例如，如在例如标准iec60601-1-8中说明的，已知生成音频警报信号，例如在不同的医疗设备上的不同旋律作为所谓的听觉警报。

us5,239,988公开了一种心肺复苏辅助装置，其包括同时启动的视觉指示器装置和音频警报生成器装置。视觉指示器可以例如包括以与由音频警报生成器装置提供的可听信号同步的方式闪烁的光。

us3,342,176公开了一种心脏监测仪，其中产生与闪烁的光同步的可听见的嘀声，从而指示正在被监测的患者的心跳的速率和节奏。

本发明的目的是提供一种设备和方法，使得能够提高用户的感知以帮助用户快速识别已出现警报状态的医疗设备。

该目的借助包括权利要求1的特征的医疗设备来实现。

因此，医疗设备的控制单元被构造成控制视觉警报生成器和音频警报生成器，以在医疗设备的警报状态的情况下产生视觉警报信号和音频警报信号，视觉警报信号和音频警报信号以预定的时间差相对于彼此偏移。

因此，控制单元被构造成控制视觉警报生成器和音频警报生成器，用于以协同协调的方式产生视觉警报信号和音频警报信号。特别地，控制单元被构造成控制视觉警报生成器和音频警报生成器，使得产生以预定的时间差相对于彼此偏移的视觉警报信号和音频警报信号。因此，视觉警报信号和音频警报信号不是同时产生的或者相对于彼此在任意时间产生的，而是以预定义的方式相对于彼此偏移。

例如，可以在视觉警报信号的上升侧与音频警报信号的上升侧之间测量偏移。

例如，控制单元可以被配置成控制视觉警报生成器和音频警报生成器，使得视觉警报信号超前音频警报信号预定的时间差。本文中预定的时间差优选地不超过100ms，并且可以例如在5ms与100ms之间的范围内，特别地在20ms与70ms之间，例如为50ms。

可替选地，控制单元可以被配置成控制视觉警报生成器和音频警报生成器，使得音频警报信号超前视觉警报信号预定的时间差。在这种情况下，预定的时间差可以例如在5ms与70ms之间的范围内，特别地，在10ms与40ms之间，例如为30ms。

因此，音频警报信号和视觉警报信号相对于彼此偏移，并且在医疗设备处出现警报状态时，在不同的时间启动音频警报信号和视觉警报信号。由此，可以提高在医疗设备处的警报状态的感知和在多个不同医疗设备中对医疗设备的识别。这基于在听觉视觉研究中的发现，其中已经观察到的是，在人类大脑中听觉和视觉相结合的神经活动可以增加可能被检测到那些感官事件中的至少一个的概率。因此，并行发出音频警报和视觉警报可以改善用户对警报状态的感知。然而，此外还发现，用户可能不能够同时注意到多个不同的感官输入，使得如果同时提供太多感官输入，则用户可能不能检测或定位到视觉和/或音频警报。

现在本发明基于以下发现：如果不同感官输入(在该情况下为视觉警报信号和音频警报信号)以预定义的方式相对于彼此在时间上偏移，则可以改善用户的感知。

通常，就这一点而言，相对于用户的感知并相对于定位而言，视觉主导听觉。因此，视觉提供更可靠的位置信息来源，从而使得用户能够识别警报信号的来源。然而，当听觉信息和视觉信息以同步的方式出现时，会通过视觉信息捕获音频信息，因为用户感知音频信息来自于与视觉信息相同的来源。

该效应也可以通过“腹语术效应”来说明，其指人类趋向于将声音感知为来自与视觉事件相同的位置。在腹语术效应中，腹语假偶(ventriloquistdummy)的嘴的活动直觉地与说话的声音相关联，使得产生假偶说话的感知。

现在以精确的方式使用已知的效应，以用于在医疗设备处发出警报信号。具体地，通过以具有预定的时间差的偏移方式发出视觉警报信号和音频警报信号来确保用户可以容易地感知这两种警报信号，而不被同时出现的过多感官信号淹没，其中，警报信号的协调生成确保了用户将视觉警报信号和音频警报信号感知为来自相同来源，使得用户可以容易地识别警报信号来自的医疗设备。

已经发现，在警报信号之间的偏移不应该过大。具体地，如果视觉警报信号超前音频警报信号不多于100ms，或者可替选地视觉警报信号滞后音频警报信号不多于40ms，则会是有益的。

原则上，还可能的是，以在其间具有预定的时间差的协调方式生成多个视觉警报信号和多个音频警报信号。

例如，在一个实施方式中，医疗设备的控制单元可以被配置成控制视觉警报生成器和音频警报生成器，以在警报状态的情况下首先产生第一音频警报信号，随后跟随第一音频警报信号在第一预定的时间差之后产生第一视觉警报信号，然后跟随第一视觉警报信号在第二预定的时间差之后产生第二音频警报信号。因此，第一音频警报信号后面跟着第一视觉警报信号，然后第一视觉警报信号后面又跟着第二音频警报信号。不同警报信号之间的时间差是预定的，例如第一时间差(在第一音频警报信号与第一视觉警报信号之间)在5ms与40ms之间的范围内，而第二时间差(在第一视觉警报信号与第二音频警报信号之间)在5ms与100ms之间的范围内。

原则上，可以跟随更多的警报信号，例如，第二视觉警报信号跟随第二音频警报信号，以此类推。

可替选地，可以在音频警报信号之前首先生成视觉警报信号，接下来是其他警报信号。在这种情况下，控制单元控制视觉警报生成器和音频警报生成器，以在警报状态的情况下产生第一视觉警报信号，随后是跟随第一视觉警报信号之后第一预定的时间差出现的第一音频警报信号，然后是跟随第一音频警报信号之后第二预定的时间差出现的第二视觉警报信号。在这种情况下，第一预定的时间差可以例如在5ms与100ms之间的范围内，而第二预定的时间差在5ms与40ms之间的范围内。

原则上，第二视觉警报信号可以后面还跟随第二音频警报信号，第二音频警报信号后面又可以跟随其他警报信号。

因此，以在其间具有预定的时间差的协调方式生成多个警报信号。因为警报信号以预定的方式相对于彼此偏移，所以改善了用户的感知和对于用户而言警报信号彼此之间的关联，并且防止了同时出现过多警报信号的淹没。

如上所述，在警报信号的上升侧之间(即警报信号的起始点之间)有益地测量两个警报信号之间的偏移。本文的警报信号有益地比预定的时间差持续更久，使得以预定的时间差跟随在第一警报信号后面的第二警报信号出现时，第一警报信号仍然存在，因此使得警报信号彼此之间能够容易且直观地关联。

视觉警报生成器可以原则上被构造成生成任何类型的视觉警报效果。视觉警报生成器可以例如被构造成产生光效果，并且为此，视觉警报生成器可以包括led部件、白炽灯、真空显示管、crt显示设备、lcd显示设备和/或oled显示设备。在本文中，“crt”表示阴极射线管，“lcd”表示液晶显示器，“led”表示发光二极管以及“oled”表示有机发光二极管。

视觉警报生成器可以例如产生稳定视觉警报信号。例如，光可以在医疗设备处照射，并且可以保持发光达预定的时间量或者直到用户将其关断为止。此外或者可替选地，视觉警报生成器还可以产生时变视觉警报信号，例如闪烁信号。视觉信号可以例如是任何光信号，或者还可以是由对应的光部件产生的或者在显示器上产生的彩色信号，例如，以红色闪烁框等形状。

音频警报信号生成器原则上可以包括用于产生音频信号的合适的换能器，例如压电蜂鸣器、电磁蜂鸣器或扬声器。音频警报信号生成器可以例如产生具有预定频率特征(例如具有单个离散频率分量或多个离散频率分量)的稳定音频声音。然而，音频信号生成器也可以被构造成产生时变音频警报信号，例如具有特定音调序列的旋律等。

警报状态可以是与医疗设备的故障相关联的任何事件或者应该向用户指示的另外的状态。故障可能与医疗设备的错误的硬件或软件操作相关，或者还可以与外部故障状态相关，例如，输液线中的阻塞或在连接至输液泵的输液装置中检测到的空袋。

该目的还可以通过用于控制医疗设备特别是医疗输液设备的方法来实现，其中，控制单元控制医疗设备的操作，视觉警报生成器生成视觉警报信号，而音频警报生成器生成音频警报信号。在本文中，控制单元控制视觉警报生成器和音频警报生成器，使得在警报状态的情况下产生以预定的时间差相对于彼此偏移的视觉警报信号和音频警报信号。

医疗设备的上述优点和有益的实施方式同样也可以应用于方法中，使得方法可以参考上述内容。

随后，关于附图中示出的实施方式来更详细地描述本发明的基本构思。在本文中：

图1示出了在患者的床边的医疗设备的设置的示意图；

图2示出了医疗设备的示意图；

图3示出了视觉警报信号和音频警报信号的时间线的图；以及

图4a和图4b示出了根据本发明的其他实施方式的视觉警报信号和音频警报信号的时间线的图。

图1以示意图示出了通常可以在医院环境中(例如在医院的加护病房中)发现的场景。在患者的床b旁边，定位有由如输液泵(比如注射器输液泵或定量输液泵)构成的多个输液设备20，并且所述多个输液设备20经由输液线21与患者连接。输液设备20用于经由输液线21向患者施加液体，如包含在容器5中的药品或营养品，输液线21(特别是在医院的加护病房的环境中)可能对于患者是至关重要的，使得输液线21在所有情况下必须保持连接至患者，以确保所需药品、营养品等的施加。

通常，由输液泵构成的输液设备20被组织在机架2上，以形成固定至例如支架4的输液设备20的垂直堆叠。支架4可以包括轮子，使得支架4至少一定程度上相对于患者的床b可移动或者与患者的床b一起可移动。支架4可以包括杆40，以附接至用于承载输液设备20的机架2，并且支架4在其顶端包括挂钩形状的固定装置，以固定包含要施加给患者的药品或营养品或其他液体的多个容器5。

机架2用于以组织的方式将输液设备20布置在患者的床边。本文中机架2为输液设备20提供电力供给，确保输液设备20的安全和可靠的固定，并且提供输液设备20彼此之间的通信以及与外部通信网络和外部外围设备例如护士呼叫、打印机、计算机、监视器等的通信。

通常，输液设备20可以固定至机架2，并且为此机械地或者电气地连接至机架2，使得经由机架2，每个输液设备20可以被供电并且可以与其他输液设备20以及与外部设备和/或外部通信网络进行通信。因此，机架2用作通信主线(spine)，从而提供通信设施和电力供应并且将输液设备20嵌入到包括医院通信网络和医院管理系统的医院环境中。

如图1所示，可以在患者的床边b处布置多种不同的医疗设备，即输液设备20、机架2以及中央控制设备3。输液设备20可以例如由中央控制设备3控制，控制设备3也被称作输液管理器并且使得用户例如护士能够经由中央终端输入与不同输液设备20有关的控制命令。为此目的，控制设备3包括触敏显示器30，使得用户能够输入控制命令并且向用户显示与输液设备20相关的操作信息。

控制设备30经由通信线31连接至机架2，通信线31用于在控制设备3、机架2以及布置在机架2上的输液设备20之间传输数据信号。控制设备3和/或机架2还可以连接至医院通信网络，并且因此可以连接至外部附加控制设备。

如果在输液设备20、机架2或中央控制设备3之一处出现警报状态，则应该发起警报，以向用户指示出现警报状态。

为此，如图2示意性示出的，每个输液设备20可以包括控制单元200、用于分别产生视觉警报信号v和音频警报信号s的视觉警报信号生成器201和音频警报信号生成器202。

机架2和中央控制单元3同样可以包括控制单元、视觉警报信号生成器以及音频警报信号生成器，使得也可以在机架2和/或中央控制设备3处生成警报信号s、v。

具体地，在环境中，如可以例如在医院的加护病房中发现的，可能会并行操作多个医疗设备2、3、20，并且可以同时发出声音和各种不同的视觉信号，使得在任何时候用户感知到来自医疗设备2、3、20的大量感官输入。就这点而言，除了包括如图1中所示的输液设备20的系统1以外，还可以存在其他医疗设备，如监控设备(例如心脏监测器)或者维持生命设备，并且在它们的操作期间会产生音频和视觉感官信号。

存在各种不间断的音频和视觉信号导致感官污染，这可能使用户难以在新生成的感官信号(例如警报信号)出现时感知到该新生成的感官信号。即使用户容易地感知到警报信号，存在多个不同的信号也可能使用户难以识别警报信号的来源。

应该借助本解决方案改善该普遍问题，因为，在出现警报状态时，以协调的方式在医疗设备2、3、20处产生音频警报信号和视觉警报信号。在本文中，借助音频警报信号生成器202和视觉警报信号生成器201生成音频警报信号s和视觉警报信号v，使得生成并发出在其间具有预定的时间差的警报信号s、v。因此，音频警报信号s和视觉警报信号v不是同时生成，而是以预定的方式相对于彼此偏移。

例如如图3所示，如图的顶部处的事件时间线e所示，在出现事件e1时造成触发警报信号s、v。在本文中，如音频警报信号时间线s和视觉警报信号时间线v所示，在出现事件e1时，由视觉警报信号生成器201和音频警报信号生成器202生成警报信号s1、v1。

如图3所示，音频警报信号s1和视觉警报信号v1以预定的时间差t1在时间上偏移。在警报信号s1、v1的上升侧f之间测量时间差t1，时间差t1可以例如是50ms。在示出的示例中，视觉警报信号v1在本文中超前音频警报信号s1预定的时间差t1。

如图3所示，视觉警报信号v1和音频警报信号s1的上升侧f之间的时间差t1可以位于时间间隔tl、tb中。具体地，视觉警报信号v1可以超前音频警报信号s1达时间差t1(其位于时间间隔tl中)，时间差t1被表示为“提前时间间隔”。然而，视觉警报信号v1也可能滞后于音频警报信号s1。在这种情况下，时间差t1位于时间间隔tb中，时间间隔tb被表示为“滞后时间间隔”。因此，视觉警报信号v1的上升侧f滞后于音频警报信号s1的上升侧。

通常，视频警报信号v1超前或滞后音频警报信号s1的时间差t1可以由用户配置。根据配置设置，视觉警报信号v1和音频警报信号s1具有预定的时间关系，即，它们以预定的时间差t1相对于彼此偏移。

提前时间间隔tl可以具有100ms的大小。视觉警报信号v1超前音频警报信号s1的时间差t1可以例如在5ms与100ms之间的范围内，优选地，在20ms与70ms之间，例如为50ms。

滞后时间间隔tb可以具有40ms的最大值，使得视觉警报信号v1可以被设置为滞后于音频警报信号s1至多40ms。视觉警报信号v1滞后于音频警报信号s1的时间差t1可以例如在5ms与40ms之间的范围内，例如为30ms。

视觉警报信号v1可以是例如由光照射引起的稳定光信号。同样，视觉警报信号v1也可以是时变信号，例如由闪烁的光或者由以闪烁方式在医疗设备2、3、20的显示器上显示的时变标志(如矩形框)引起的。

音频警报信号s1可以是单个频率的或由多个离散频率分量形成的或具有特定频率特征的稳定声音。音频警报信号s1也可以是时变信号，例如，蜂鸣或嘟嘟声或预定义的旋律。

视觉警报信号v1和/或音频警报信号s1可以持续超过预定的时间段，或者它们可以持续直到用户将其关断为止。有益的是，超前警报信号(在图3的情况下的视觉警报信号v1)至少持续到另一警报信号(在图3的情况下的音频警报信号s1)的出现为止，使得视觉警报信号v1和音频警报信号s1至少有一段时间是重合的。

原则上，还可以以协调的方式生成多于一个的视觉警报信号v1、v2以及多于一个的音频警报信号s1、s2，如图4a和4b中示意性示出的。

在图4a的示例中，当事件e1出现时，在视觉警报信号v1之前生成第一音频警报信号s1。在该情况下，第一音频警报信号s1持续时间段t(其大于第一音频警报信号s1与视觉警报信号v1之间的时间差t1)，并且在经过时间周期t之后被关断。在视觉警报信号v1的上升侧f之后的预定的时间差t2之后，生成另一第二音频警报信号s2，其又可以持续预定时间段t或者可以持续直到用户将其关断为止。

在图4b中示出的另一示例中，在被认证为警报状态的事件e1出现时，先于音频警报信号s1预定的时间差t1生成第一视觉警报信号v1。在该情况下，第一视觉警报信号v1在时间段t之后关断，并且在音频警报信号s1的上升侧f之后，生成另一第二视觉警报信号s2，该第二视觉警报信号s滞后于音频警报信号s1时间差t2。

如所述的，本文描述的警报生成装置不仅可以设置在输液设备20中，还可以设置在机架2或中央控制设备3中。

原则上，视觉警报信号生成器201和音频警报信号生成器202不需要配置在医疗装置2、3、20的单元内，例如在医疗设备2、3、20的壳上。原则上，例如音频警报信号生成器202还可以与医疗设备2、3、20的物理单元分离，并且可以在医疗设备2、3、20的系统内例如以模块化的方式放置在其它地方，但是与医疗设备2、3、20处于通信连接。

本发明的基本构思不限于上述实施方式，而是可以以完全不同的方式执行。

原则上，本发明不限于本文所描述的输液设备，而是还可以在完全不同的医疗设备的背景下实现。

视觉警报信号可以是用户可以视觉感知的任何信号。与此相比，音频警报信号可以是用户可听地感知的任何警报信号。

具体地，视觉警报信号可以由光部件、显示设备或其他视觉信号生成装置生成。音频警报信号可以由任何声学换能器生成，例如，压电换能器或电磁换能器，例如扬声器。

附图标记列表

1：系统

2：组织设备

20：输液设备

200：控制单元

201：视觉警报生成器

202：音频警报生成器

21：输液线

3：控制设备(输液管理器)

30：输入设备(触敏显示器)

31：通信线

4：支架

40：杆

5：输液袋

b：患者的床

e：事件时间线

e1：事件

f：上升侧

s、s1、s2：音频警报信号

t：时间

t：时间段

t1、t2：时间差

tb：滞后时间间隔

tl：提前时间间隔

v、v1、v2：视觉警报信号