Электрическое средство для ограничения тока утечки в работающих от аккумуляторной батареи присоединенных к пациенту медицинских устройствах



Электрическое средство для ограничения тока утечки в работающих от аккумуляторной батареи присоединенных к пациенту медицинских устройствах
Электрическое средство для ограничения тока утечки в работающих от аккумуляторной батареи присоединенных к пациенту медицинских устройствах
Электрическое средство для ограничения тока утечки в работающих от аккумуляторной батареи присоединенных к пациенту медицинских устройствах

 


Владельцы патента RU 2607922:

КОНИНКЛЕЙКЕ ФИЛИПС Н.В. (NL)

Изобретения относятся к медицине. Способ для электрического ограничения тока утечки осуществляют с помощью присоединенного к пациенту медицинского устройства. При этом вставляют аккумуляторную батарею в батарейный отсек. Аккумуляторная батарея электрически присоединена к выходу питания и клеммам присоединения аккумуляторной батареи батарейного отсека. Выход питания является одним из первого и второго выходов питания. Устанавливают электропроводящую цепь между одной из клемм присоединения аккумуляторной батареи и пациентом. Электропроводящая цепь является независимой от средств, по которым осуществляется передача информации от датчиков или электродов, установленных на пациенте, к электронным компонентам присоединенного к пациенту устройства или передача сигналов к указанным датчикам или электродам от электронных компонентов. Блокируют протекание тока между выходом питания и соответствующим входом питания до тех пор, пока входное напряжение не является предварительно выбранным рабочим входным напряжением. Первый набор и/или второй набор переключающих устройств содействуют блокированию протекания тока. Предварительно выбранное рабочее входное напряжение является напряжением, выводимым батарейным отсеком, когда он полностью заполнен аккумуляторными батареями. Присоединенное к пациенту медицинское устройство содержит батарейный отсек, электронные компоненты, систему для электрического ограничения тока утечки, содержащую первый и второй наборы переключающих устройств. Батарейный отсек для аккумуляторных батарей соединяет аккумуляторные батареи последовательно и включает в себя первый и второй выходы питания. Электронные компоненты включают в себя первый и второй входы питания. Переключающие устройства первого набора избирательно соединяют первый выход питания батарейного отсека с первым входом питания электронных компонентов на основании первой полярности входного напряжения из батарейного отсека. Переключающие устройства второго набора избирательно соединяют второй выход питания батарейного отсека со вторым входом питания электронных компонентов на основании второй полярности входного напряжения, при этом первая полярность противоположна второй полярности. Напряжение включения перехода затвор-исток первого и второго наборов является полным входным напряжением, соответствующим выходному напряжению батарейного отсека, когда он полностью заполнен аккумуляторными батареями. Первый и второй наборы не соединяют свои соответствующие входы со своими соответствующими выходами до тех пор, пока все батареи не установлены в батарейный отсек. Достигается ограничение тока утечки. 2 н. и 11 з.п. ф-лы, 5 ил.

 

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ

Изобретение в целом относится к работающим от аккумуляторной батареи присоединенным к пациенту медицинским устройствам. Оно находит конкретное применение в связи с ограничением тока утечки для присоединенных к пациентам медицинских устройств и будет описано с конкретной ссылкой на них. Однако должно быть понятно, что оно также находит применение в других сценариях использования, и не обязательно ограничено вышеупомянутым применением.

ПРЕДШЕСТВУЮЩИЙ УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

Присоединенные к пациенту медицинские устройства, как правило, должны удовлетворять стандартам безопасности, ограничивающим ток утечки на пациентах. Например, медицинские рынки по всему миру используют международный стандарт IEC 60601-1, редакция вторая, 1988-12, в качестве основы для аттестации медицинских продуктов. IEC 60601-1 требует, чтобы любой открытый рабочий компонент медицинского устройства был изолирован от соединения с пациентом и предписывает требуемый уровень изоляции. Например, 10 мкА являются ограничением на ток утечки пациента для приспособленных под сердечную функцию (CF) устройств. Ограничения на ток утечки важны, среди прочего, для пациентов с внутренними соединениями, когда импеданс кожи не ограничивает ток утечки, и пациентов с чувствительными медицинскими имплантатами, которые могут быть поддерживающими жизнь.

При замене аккумуляторных батарей в медицинском устройстве с источником питания, включающим в себя одну или более аккумуляторных батарей, клеммы присоединения аккумуляторных батарей для еще не установленных аккумуляторных батарей могут быть доступны и находиться под напряжением вследствие последовательного соединения уже установленных аккумуляторных батарей. Если пациент, присоединенный к медицинскому устройству, должен соприкасаться с одной из этих клемм присоединения аккумуляторных батарей, результирующий ток утечки может превышать границы безопасности. Единственными ограничениями на электрический ток были бы импеданс источника аккумуляторных батарей, импеданс пациента, импеданс побочных цепей и импеданс соединений пациента. Контакт с клеммой присоединения аккумуляторной батареи под напряжением мог бы возникать у пациента, прикасающегося к клемме присоединения аккумуляторной батареи, непосредственно или опосредованно, через ухаживающего, который меняет аккумуляторные батареи.

Для ограничения тока утечки пациента могло бы применяться механическое средство, препятствующее доступу к клеммам присоединения аккумуляторных батарей. Однако механические средства обременительны для пользователей и дорогостоящи для производства. Еще один способ ограничения тока утечки пациента состоит в том, чтобы увеличивать импеданс соединения пациента. Однако некоторые измерения показателей пациента, такие как дыхание, обязательно требуют низкого входного импеданса. Еще один потенциальный способ ограничения тока утечки пациента состоит в том, чтобы изолировать входы пациента гальваническими средствами, такими как трансформаторы и/или оптроны. Однако эти подходы дорогостоящи, энергозатратны и требуют драгоценного пространства. Они аннулируют главное преимущество небольшого легкого работающего от аккумуляторной батареи медицинского устройства.

КРАТКОЕ ИЗЛОЖЕНИЕ СУЩЕСТВА ИЗОБРЕТЕНИЯ

Настоящая заявка предлагает новые и улучшенные системы и способы, применяющие электрическое средство для преодоления упомянутых выше и других проблем.

В соответствии с одним аспектом, предусмотрена система для электрического ограничения тока утечки в присоединенном к пациенту медицинском устройстве. Система включает в себя первый набор из одного или более переключающих устройств, которые избирательно соединяют первый выход питания батарейного отсека с первым входом электронных компонентов присоединенного к пациенту медицинского устройства на основании первой полярности входного напряжения батарейного отсека. Система дополнительно включает в себя второй набор из одного или более переключающих устройств, которые избирательно соединяют второй выход питания батарейного отсека присоединенного к пациенту медицинского устройства с вторым входом питания электронных компонентов на основании второй полярности входного напряжения, при этом первая полярность противоположна второй полярности.

В соответствии с одним из аспектов, предусмотрен способ электрического ограничения тока утечки в присоединенном к пациенту медицинском устройстве. Присоединенное к пациенту медицинское устройство включает в себя первый набор из одного или более переключающих устройств, которые избирательно соединяют первый выход питания батарейного отсека присоединенного к пациенту медицинского устройства с первым входом питания электронных компонентов присоединенного к пациенту медицинского устройства на основании первой полярности входного напряжения из батарейного отсека, и второй набор из одного или более переключающих устройств, которые избирательно соединяют второй выход питания батарейного отсека с вторым входом питания электронных компонентов на основании второй полярности входного напряжения. Вторая полярность противоположна первой полярности. Кроме того, пациент присоединенного к пациенту медицинского устройства электрически присоединен к электронным компонентам через одно или более соединений пациента. Способ включает в себя вставку аккумуляторной батареи в батарейный отсек из условия, чтобы аккумуляторная батарея была электрически присоединена к выходу питания и одному или более клемм присоединения аккумуляторной батареи батарейного отсека. Выход питания является одним из первого выхода питания и второго выхода питания. Способ дополнительно включает в себя электрическое соединение одной из клемм присоединения аккумуляторных батарей и пациента. Электрическое соединение является независимым от соединений пациента. Даже больше того, способ включает в себя блокирование протекания тока между выходом питания и соответствующим входом питания до тех пор, пока входное напряжение не будет полным входным напряжением. Первый набор и/или второй набор содействуют блокированию протекания тока.

В соответствии с еще одним аспектом, предложено присоединенное к пациенту медицинское устройство. Присоединенное к пациенту медицинское устройство включает в себя батарейный отсек для одной или более аккумуляторных батарей. Батарейный отсек соединяет аккумуляторные батареи последовательно и включает в себя первый выход питания и второй выход питания. Система дополнительно включает в себя электронные компоненты, включающие в себя первый вход питания и второй вход питания. Даже больше того, система включает в себя первый набор из одного или более переключающих устройств, которые избирательно соединяют первый выход питания с первым входом питания на основании первой полярности входного напряжения из батарейного отсека. Более того, система включает в себя второй набор из одного или более переключающих устройств, которые избирательно соединяют второй выход питания с вторым входом питания на основании второй полярности входного напряжения. Первая полярность противоположна второй полярности.

Одно из преимуществ заключается в ограничении тока утечки на пациенте.

Еще одно преимущество заключается в приспосабливаемости к любому количеству аккумуляторных батарей.

Еще одно преимущество заключается в функциональных возможностях, когда аккумуляторные батареи вставляются в любом порядке.

Еще одно преимущество заключается в защите пациента, даже если одна или более аккумуляторных батарей не ориентированы надлежащим образом.

Еще одно преимущество заключается в подверженности недорогим технологиям производства.

Еще одно преимущество заключается в небольшом размере.

Еще одно преимущество заключается в легкости использования.

Еще одно преимущество заключается в функциональных возможностях у соединений пациента с низким импедансом.

Еще одно преимущество заключается в низком потреблении мощности.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

Кроме того, дополнительные преимущества настоящего изобретения будут понятны рядовым специалистам в данной области техники по прочтении и осмыслении последующего подробного описания.

Изобретение может обретать форму различных компонентов и компоновок компонентов и различных этапов и компоновок этапов. Чертежи предназначены только для целей иллюстрации предпочтительных вариантов осуществления и не должны истолковываться в качестве ограничивающих изобретение.

Фиг. 1 - общий вид присоединенного к пациенту медицинского устройства согласно аспектам настоящего раскрытия.

Фиг. 2 - подробный вид одного из вариантов осуществления присоединенного к пациенту медицинского устройства по фиг. 1.

Фиг. 3 - подробный вид еще одного варианта осуществления присоединенного к пациенту медицинского устройства по фиг. 1.

Фиг. 4 - подробный вид еще одного другого варианта осуществления присоединенного к пациенту медицинского устройства по фиг. 1.

Фиг. 5 иллюстрирует способ ограничения тока утечки согласно аспектам настоящего раскрытия.

ОПИСАНИЕ ПРЕДПОЧТИТЕЛЬНЫХ ВАРИАНТОВ ВОПЛОЩЕНИЯ

Со ссылкой на фиг. 1 приведено концептуальное представление присоединенного к пациенту медицинского устройства 100 согласно аспектам настоящего раскрытия. Присоединенное к пациенту медицинское устройство 100 применяется соответствующим образом для контроля и/или обеспечения функций поддержки жизнеобеспечения. Кроме того, присоединенное к пациенту медицинское устройство 100 является соответственно мобильным, носимым на человеке-пациенте. В некоторых вариантах осуществления, предполагается, что присоединенное к пациенту медицинское устройство 100 является одним из монитора пациента, электростимулятором сердца, и тому подобным.

Присоединенное к пациенту медицинское устройство 100 включает в себя электронные компоненты 102, присоединенные к пациенту 104 через одно или более соединений 106 пациента. Предполагается, что соединения 106 пациента присоединяются к пациенту 104 через один или более датчиков и/или электродов 108. В некоторых вариантах осуществления, электронные компоненты 102 принимают данные пациента из соединений 106 пациента. Дополнительно или в качестве альтернативы, в некоторых вариантах осуществления, электронные компоненты 102 выдают сигналы на соединения 106 пациента. Например, если пациент 104 страдает от нарушений ритма, сигналы могут выдаваться на одно из соединений 106 пациента для управления связанным электродом из датчиков и/или электродов 108, с тем чтобы давать импульс сердцу пациента и поддерживать надлежащее сердечное сокращение.

Батарейный отсек 110 присоединенного к пациенту медицинского устройства 100 принимает одну или более аккумуляторных батарей 112 и выдает питание с аккумуляторных батарей 112 на электронные компоненты 102 присоединенного к пациенту медицинского устройства 100. Соответственно, батарейный отсек 110 включает в себя одну или более клемм 114 присоединения аккумуляторных батарей, которые сопрягаются с клеммами аккумуляторных батарей 112 и соединяют аккумуляторные батареи 112 последовательно. В некоторых вариантах осуществления, когда аккумуляторные батареи 112 вставляются в батарейный отсек 110, клеммы 114 присоединения аккумуляторных батарей недоступны снаружи. То есть никто не может осуществить доступ к клеммам 114 присоединения аккумуляторных батарей у аккумуляторных батарей 112 извне батарейного отсека 110. Несмотря на то что это типично достигается физической конструкцией батарейного отсека 110, механический и/или электромеханический подходы к достижению этого также предполагаются.

Расположенное между электронными компонентами 102 и батарейным отсеком 110 присоединенное к пациенту медицинское устройство 100 включает в себя первый набор 116 из одного или более переключающих устройств 118 и второй набор 120 из одного или более переключающих устройств 122. Каждое из переключающих устройств 118, 122 включает в себя один или более электронных переключателей, таких как полевые транзисторы (FET), триоды для переменного тока (симисторы, TRIAC), реле и тому подобное. Кроме того, типично, переключающие устройства 118 первого набора 116 соединены последовательно, и/или переключающие устройства 122 второго набора 120 соединены последовательно.

Первый набор 116 и второй набор 120 соединены проводами, таким образом, исключается случайное протекание тока от любой из клемм 114 присоединения аккумуляторных батарей на пациента 104 независимо от порядка установки аккумуляторных батарей 112 и/или полярности (правильной или неправильной) аккумуляторных батарей 112. Первый набор 116 избирательно присоединяет, непосредственно или опосредованно, первый выход 124 питания батарейного отсека 110 к первому входу 126 питания электронных компонентов 102, а второй набор 120 избирательно присоединяет, непосредственно или опосредованно, второй выход 128 питания батарейного отсека 110 к второму входу 130 питания электронных компонентов 102. Под «опосредованно» подразумевается, что дополнительные электронные компоненты, такие как резисторы, размещены между одними из переключающих устройств 118, 122 и одним или более из входов 126, 130 питания, выходов 124, 128 питания и другими из переключающих устройств 118, 122. Типично, первый выход 124 питания и первый вход 126 питания являются положительными, а второй выход 128 питания и второй вход 130 питания являются отрицательными. Однако в некоторых вариантах осуществления полярность аккумуляторных батарей 112 может быть изменена на прямо противоположную, в силу чего первый выход 124 питания и первый вход 126 питания могут быть отрицательными, а второй выход 128 питания и второй вход 130 питания могут быть положительными.

Первый набор 116 и второй набор 120 управляются электронным образом противоположной полярностью полного входного напряжения, так что наборы 116, 120 не соединяют свои соответственные входы питания со своими соответственными выходами питания до тех пор, пока не установлены все аккумуляторные батареи 112. То есть первый набор 116 электронным образом управляется первой полярностью полного входного напряжения, а второй набор 120 электронным образом управляется второй полярностью, противоположной первой полярности, полного входного напряжения. Полное входное напряжение является напряжением, выводимым батарейным отсеком 110 (то есть напряжением, на первом выходе 124 питания и втором выходе 128 питания), когда полностью заполнен всеми аккумуляторными батареями. В некоторых вариантах осуществления, это управление реализуется посредством управления первым набором 116 по второму выходу 128 питания батарейного отсека 110 и вторым набором 120 по первому выходу 124 питания батарейного отсека 110, как проиллюстрировано.

Без переключающих устройств 118, 122 и при условии, что меньше чем все аккумуляторные батареи 112 установлены в батарейный отсек 110, пациент 104 может соприкасаться с одной из клемм 114 присоединения аккумуляторных батарей, и ток утечки может происходить в результате. Например, если третья батарея 132 из аккумуляторных батарей 112 не установлена, ток может течь из других 134 аккумуляторных батарей 112 к пациенту через первую цепь 136 и одно из соединений 106 пациента. Предполагается, что первая цепь 136 может возникать в результате непосредственного контакта пациента 104 с одной 138 из клемм 114 присоединения аккумуляторных батарей третьей одной 132 из аккумуляторных батарей 112, или опосредованно, например, ухаживающего, одновременно касающегося одной 138 из клемм 114 присоединения аккумуляторных батарей и пациента 104.

Со ссылкой на фиг. 2 приведен подробный вариант осуществления присоединенного к пациенту медицинского устройства 100 согласно аспектам настоящего раскрытия. Первый набор 116 включает в себя первое переключающее устройство 140, а второй набор 120 включает в себя второе переключающее устройство 142. Первое переключающее устройство 140 включает в себя два FET 144 с каналом p-типа, соединенных встречно-последовательно, и резистор 146, а второе переключающее устройство 142 включает в себя два FET 148 с каналом n-типа, соединенных встречно-последовательно, и резистор 150. FET 144, 148 соединены встречно-последовательно для предохранения тока от протекания в обоих направлениях через переключающие устройства 140, 142, так как каждый из FET 144, 148 включает в себя диод 152 подложки, который предоставляет току возможность протекать в одном направлении через FET независимо от того, закрыт он или открыт. Резисторы 146, 150 применяются вместе с диодами 152 подложки для электрического смещения FET 144, 148.

Сигнал 154 управления из второго выхода 128 питания батарейного отсека 110 электронным образом управляет FET 144 с каналом p-типа, а сигнал 156 управления из первого выхода 128 питания батарейного отсека 110 электронным образом управляет FET 148 с каналом n-типа. Другими словами, сигналы 154, 156 управления для переключающих устройств 140, 142 перекрестно присоединены к противоположным полярностям полного входного напряжения. Ток может течь, если только полное входное напряжение, когда все аккумуляторные батареи 112 установлены в батарейный отсек 110, находится выше напряжения включения перехода затвор-исток FET 144, 148. Перекрестное соединение сигналов 154, 156 управления FET 144, 148 изолирует сигналы 154, 156 управления, так чтобы не могло быть полной цепи через пациента 104 и обратно в аккумуляторные батареи 102.

Одна из проблем у применения FET, как показано на фиг. 2, состоит в том, что есть непреднамеренные обратные цепи. Например, если бы третья батарея 132 из аккумуляторных батарей 112 не была установлена и пациент был должен касаться одной 138 из клемм 114 присоединения аккумуляторных батарей, ток мог бы течь с первого входа 126 питания через один 158 из диодов 152 подложки и резистор 146 первого переключающего устройства 140 на второй выход 128 питания. Соответственно, этот вариант осуществления главным образом используется с механической блокировкой или конструкцией для загораживания доступа к клеммам 114 присоединения аккумуляторных батарей или в устройствах, которые не приспособлены под сердечную функцию (CF). Решение описано в дальнейшем на фиг. 3 и 4. Потенциально возможная непреднамеренная обратная цепь является результатом диодов 152 подложки, в силу чего должно быть принято во внимание, что она не обязательно применима к другим электронным переключателям.

Несмотря на то что переключающие устройства 140, 142, раскрытые в связи с фиг. 2, выполнены под FET, должно быть принято во внимание, что другие электронные переключатели, такие как реле и симисторы, могут применяться вместо FET. Кроме того, должно быть принято во внимание, что, когда применяются другие электронные устройства, схемы, воплощающие переключающие устройства 140, 142, будут отличаться от тех, что проиллюстрированы. Например, нет обязательного однозначного соответствия между другими электронными переключателями и FET 144, 148. Каждое из переключающих устройств 140, 142 имеет множество FET, так как диоды 152 подложки предоставляют току возможность течь в одном направлении. Другие электронные переключатели, такие как реле, могут не страдать от такого ограничения, в силу чего потребовался бы всего лишь одиночный электронный переключатель.

Со ссылкой на фиг. 3 приведен еще один подробный вариант осуществления присоединенного к пациенту медицинского устройства 100 согласно аспектам настоящего раскрытия. Первый набор 116 включает в себя первое переключающее устройство 160 последовательно со вторым переключающим устройством 162, а второй набор 120 включает в себя третье переключающее устройство 164. Первое переключающее устройство 160 и второе переключающее устройство 162 каждое включает в себя два FET 166 с каналом p-типа, соединенных встречно-последовательно, резистор 168 и необязательный конденсатор 170. Кроме того, третье переключающее устройство 164 включает в себя два FET 172 с каналом n-типа, соединенных встречно-последовательно, резистор 174 и необязательный конденсатор 176. FET 166, 172 соединены встречно-последовательно для исключения протекания тока в обоих направлениях через переключающие устройства 160, 162, 164, так как каждый из FET 166, 172 включает в себя диод 178 подложки, который предоставляет току возможность протекать в одном направлении через FET независимо от того, закрыт он или открыт. Резисторы 168, 174 применяются вместе с диодами 178 подложки для электрического смещения FET 166, 172. Конденсаторы 170, 176 по выбору включены в состав для стабилизации переключающего режима.

Сигнал 180 управления из второго выхода 128 питания батарейного отсека 110 электронным образом управляет FET 166 с каналом р-типа первого переключающего устройства 160 и второго переключающего устройства 162, а сигнал 182 управления с выхода или входа (в зависимости от протекания тока) первого переключающего устройства 160 электронным образом управляет FET 164 с каналом n-типа третьего переключающего устройства 164 или второго переключающего устройства 162. Кроме того, сигнал 184 управления с выхода или входа (в зависимости от протекания тока) третьего переключающего устройства 164 электронным образом управляет FET 166 с каналом р-типа второго переключающего устройства 162 или второго входа питания 130. Другими словами, первый набор 116 электронным образом управляется противоположной полярностью полного входного напряжения, как второй набор 120. Ток может течь, если только полное входное напряжение, когда все аккумуляторные батареи 112 установлены в батарейный отсек 110, находится выше напряжения включения перехода затвор-исток FET 166, 172.

Как отмечено выше, вариант осуществления по фиг. 2 страдает от непреднамеренных обратных цепей при применении FET вследствие диодов 152 подложки. Настоящий вариант осуществления предотвращает эти непреднамеренные обратные цепи, применяя дополнительное переключающее устройство. Например, если бы третья батарея 132 из аккумуляторных батарей 112 не была установлена и пациент был должен касаться клеммы 138 из клемм 114 присоединения аккумуляторных батарей, ток не мог бы течь с первого входа 126 питания через один 186 из диодов 178 подложки и резистор 168 второго переключающего устройства 162 на второй выход 128 питания вследствие третьего переключающего устройства 164.

Несмотря на то что переключающие устройства 160, 162, 164, раскрытые в связи с фиг. 3, выполнены под FET, должно быть принято во внимание, что другие электронные переключатели, такие как реле и симисторы, могут применяться вместо FET. Кроме того, должно быть принято во внимание, что, когда применяются другие электронные устройства, схемы, воплощающие переключающие устройства 160, 162, 164, будут отличаться от тех, что проиллюстрированы. Например, нет обязательного однозначного соответствия между другими электронными переключателями и FET 166, 172. Каждое из переключающих устройств 160, 162, 164 требовало множества FET, так как диоды 178 подложки предоставляют току возможность течь в одном направлении. Другие электронные ключи, такие как реле, могут не страдать от такой проблемы, в силу чего потребовался бы всего лишь одиночный электронный переключатель.

Со ссылкой на фиг. 4 приведен еще один другой подробный вариант осуществления присоединенного к пациенту медицинского устройства 100 согласно аспектам настоящего раскрытия. Первый набор 116 включает в себя первое переключающее устройство 188, а второй набор 120 включает в себя второе переключающее устройство 190 последовательно с третьим переключающим устройством 192. Первое переключающее устройство 188 включает в себя два FET 194 с каналом р-типа, соединенных встречно-последовательно, резистор 196 и необязательный конденсатор 198. Кроме того, второе переключающее устройство 190 и третье переключающее устройство 192 каждое включает в себя два FET 200 с каналом n-типа, соединенных встречно-последовательно, резистор 202 и необязательный конденсатор 204.

FET 194, 200 соединены встречно-последовательно для предохранения тока от протекания в обоих направлениях через переключающие устройства 188, 190, 192, так как каждый из FET 194, 200 включает в себя диод 206 подложки, который предоставляет току возможность протекать в одном направлении через FET независимо от того, закрыт он или открыт. Резисторы 196, 202 применяются вместе с диодами 206 подложки для электрического смещения FET 194, 200. Конденсаторы 198, 204 по выбору включены в состав для стабилизации режима переключения.

Сигнал 208 управления с выхода или входа (в зависимости от протекания тока) второго переключающего устройства 190 электронным образом управляет FET 194 с каналом р-типа первого переключающего устройства 188. Кроме того, сигнал 210 управления с первого выхода 124 питания батарейного отсека 110 электронным образом управляет FET 200 с каналом n-типа второго переключающего устройства 190, а сигнал 212 управления с выхода или входа (в зависимости от протекания тока) первого переключающего устройства 188 электронным образом управляет FET 200 с каналом n-типа третьего переключающего устройства 192 и второго переключающего устройства 190. Другими словами, первый набор 116 электронным образом управляется противоположной полярностью полного входного напряжения, как второй набор 120, т.е. первое переключающее устройство 188 управляется третьим переключающим устройством 192. Ток может течь, если только полное входное напряжение, когда все аккумуляторные батареи 112 установлены в батарейный отсек 110, находится выше напряжения включения перехода затвор-исток FET 194, 200.

Как отмечено выше, вариант осуществления по фиг. 2 страдает от непреднамеренных обратных цепей при применении FET вследствие диодов 152 подложки. Настоящий вариант осуществления предотвращает эти непреднамеренные обратные цепи, применяя дополнительное переключающее устройство. Например, если бы третья одна 132 из аккумуляторных батарей 112 не была установлена и пациент был должен касаться одной 138 из клемм 114 присоединения аккумуляторных батарей, ток не мог бы течь с первого входа 126 питания через один 214 из диодов 206 подложки третьего переключающего устройства 192 на первый выход 124 питания и/или второй выход 128 питания, вследствие первого переключающего устройства 188 и/или второго переключающего устройства 190.

Несмотря на то что переключающие устройства 188, 190, 192, раскрытые в связи с фиг. 4, выполнены как FET, должно быть принято во внимание, что другие электронные переключатели, такие как реле и симисторы, могут применяться вместо FET. Кроме того, должно быть принято во внимание, что, когда применяются другие электронные устройства, схемы, воплощающие переключающие устройства 188, 190, 192, будут отличаться от тех, что проиллюстрированы. Например, нет обязательного однозначного соответствия между другими электронными переключателями и FET 194, 200. Каждое из переключающих устройств 188, 190, 192 требовало множества FET, так как диоды 206 подложки предоставляют току возможность течь в одном направлении. Другие электронные ключи, такие как реле, могут не страдать от такой проблемы, в силу чего потребовался бы всего лишь одиночный электронный переключатель.

Со ссылкой на фиг. 5 проиллюстрирован способ 500 электрического ограничения тока утечки в присоединенном к пациенту медицинском устройстве 100. Аккумуляторная батарея 112 вставляется 502 в батарейный отсек 110 из условия, чтобы аккумуляторная батарея 112 была электрически присоединена к выходу 124, 128 питания и одной или более клемм 114 присоединения аккумуляторных батарей батарейного отсека 110. Выход 124, 128 питания является одним из первого выхода 124 питания и второго выхода 128 питания. Одновременно с или после вставки 502, одна из клемм 114 присоединения аккумуляторных батарей соединяется 504 с пациентом 104, где электрическое соединение является независимым от соединений 106 пациента. Например, медсестра прикасается к клемме присоединения аккумуляторной батареи и пациенту 104 во время замены аккумуляторных батарей 114. В качестве еще одного примера, пациент 104 случайно прикасается к клемме присоединения аккумуляторных батарей. После этого электрический ток между выходом 124, 128 питания и соответствующим входом 126, 130 питания блокируется 506 до тех пор, пока входное напряжение не является полным входным напряжением. Типично, первый набор 116 и/или второй набор 120 содействуют блокированию электрического тока посредством замыкания связанных переключающих устройств, только когда полное входное напряжение является полным входным напряжением. Кроме того, полное входное напряжение является напряжением, выводимым батарейным отсеком 110, полностью загруженным аккумуляторными батареями.

Изобретение было описано со ссылкой на предпочтительные варианты осуществления. Модификации и изменения могут приходить на ум по прочтении и осмыслении предшествующего подробного описания. Предполагается, что изобретение будет построено в качестве включающего в себя все такие модификации и изменения, насколько они подпадают под объем прилагаемой формулы изобретения или ее эквивалентов.

1. Присоединенное к пациенту медицинское устройство (100), содержащее:

батарейный отсек (110) для одной или более аккумуляторных батарей (112), причем батарейный отсек (110) соединяет аккумуляторные батареи (112) последовательно и включает в себя первый выход (124) питания и второй выход (128) питания;

электронные компоненты (102), включающие в себя первый вход (126) питания и второй вход (130) питания;

систему (116, 120) для электрического ограничения тока утечки в присоединенном к пациенту медицинском устройстве (100), содержащую

первый набор (116) из одного или более переключающих устройств (118), которые избирательно соединяют первый выход (124) питания батарейного отсека (110) присоединенного к пациенту медицинского устройства (100) с первым входом (126) питания электронных компонентов (102) присоединенного к пациенту медицинского устройства (100) на основании первой полярности входного напряжения из батарейного отсека (110); и

второй набор (120) из одного или более переключающих устройств (122), которые избирательно соединяют второй выход (128) питания батарейного отсека (110) присоединенного к пациенту медицинского устройства (100) с вторым входом (130) питания электронных компонентов (102) на основании второй полярности входного напряжения, при этом первая полярность противоположна второй полярности,

при этом напряжение включения перехода затвор-исток первого набора (116) из одного или более переключающих устройств (118) и второго набора (120) из одного или более переключающих устройств (122) является полным входным напряжением, соответствующим выходному напряжению батарейного отсека (110), когда он полностью заполнен аккумуляторными батареями, при этом первый набор (116) из одного или более переключающих устройств (118) и второй набор (120) из одного или более переключающих устройств (122) не соединяют свои соответствующие входы с своими соответствующими выходами до тех пор, пока все батареи (112) не установлены в батарейный отсек (110).

2. Присоединенное к пациенту медицинское устройство (100) по п. 1, в котором батарейный отсек (110) сконструирован так, что клеммы (114) присоединения аккумуляторной батареи недоступны, когда все аккумуляторные батареи (112) предписанного типа установлены в батарейный отсек (110).

3. Присоединенное к пациенту медицинское устройство (100) по п. 1 или 2, в котором первый выход (124) питания и/или второй выход (128) питания присоединены к первому входу (126) питания и/или второму входу (130) питания с использованием одного или более электронных переключателей (118, 122), одного или более из полевых транзисторов (FET), триодов для переменного тока (симисторов) и реле.

4. Присоединенное к пациенту медицинское устройство (100) по любому из пп. 1 или 2, в котором первый выход (124) питания соединен с первым входом (126) питания опосредованно, и/или второй выход (128) питания соединен с вторым входом (130) питания опосредованно.

5. Присоединенное к пациенту медицинское устройство (100) по любому из пп. 1 или 2, в котором первый выход (124) питания и первый вход (126) питания являются положительными, а второй выход (128) питания и второй вход (130) питания являются отрицательными.

6. Присоединенное к пациенту медицинское устройство (100) по любому из пп. 1 или 2 в котором первый набор (116) переключающих устройств избирательно соединяет первый выход (124) питания с первым входом (126) питания на основании первой полярности входного напряжения из батарейного отсека, а второй набор (122) избирательно соединяет второй выход (128) питания с вторым входом (130) питания на основании второй полярности входного напряжения, причем первая полярность противоположна второй полярности.

7. Присоединенное к пациенту медицинское устройство (100) по любому из пп. 1 или 2, в котором первый набор (116) переключающих устройств включает в себя первое переключающее устройство (160) последовательно с вторым переключающим устройством (162), а второй набор (120) переключающих устройств включает в себя третье переключающее устройство (164), при этом первое переключающее устройство (160) управляется вторым выходом (128) питания, второе переключающее устройство (162) управляется третьим переключающим устройством (164) и/или вторым выходом (128) питания, а третье переключающее устройство (164) управляется первым переключающим устройством (160) и/или первым выходом (124) питания.

8. Присоединенное к пациенту медицинское устройство (100) по любому из пп. 1 или 2, в котором первый набор (116) переключающих устройств включает в себя первое переключающее устройство (188), а второй набор (120) переключающих устройств включает в себя второе переключающее устройство (190) последовательно с третьим переключающим устройством (192), при этом первое переключающее устройство (188) управляется вторым переключающим устройством (190) и/или третьим переключающим устройством (192), второе переключающее устройство (190) управляется первым выходом (124) питания и/или первым переключающим устройством (188), а третье переключающее устройство (192) управляется первым переключающим устройством (188) и/или первым входом (126) питания.

9. Способ (500) для электрического ограничения тока утечки в присоединенном к пациенту медицинском устройстве (100) по п. 1, причем способ содержит этапы, на которых:

вставляют аккумуляторную батарею (112) в батарейный отсек (110), причем аккумуляторная батарея (112) электрически присоединена к выходу (124, 128) питания и одной или более клеммам (114) присоединения аккумуляторной батареи батарейного отсека (110), при это выход (124, 128) питания является одним из первого выхода (124) питания и второго выхода (128) питания;

устанавливают электропроводящую цепь между одной из клемм (114) присоединения аккумуляторной батареи и пациентом (104), при этом электропроводящая цепь является независимой от средств, по которым осуществляется передача информации от датчиков или электродов, установленных на пациенте, к электронным компонентам присоединенного к пациенту медицинского устройства или передача сигналов к указанным датчикам или электродам от электронных компонентов;

блокируют протекание тока между выходом (124, 128) питания и соответствующим входом (126, 130) питания до тех пор, пока входное напряжение не является предварительно выбранным рабочим входным напряжением, при этом, первый набор (116) и/или второй набор (120) переключающих устройств содействуют блокированию протекания тока, при этом предварительно выбранное рабочее входное напряжение является напряжением, выводимым батарейным отсеком (110), когда он полностью заполнен аккумуляторными батареями.

10. Способ по п. 9, в котором блокирование содержит этапы, на которых:

замыкают переключающие устройства (118) первого набора (116) переключающих устройств, когда входное напряжение первой полярности является полным входным напряжением; и

замыкают переключающие устройства (122) второго набора (120) переключающих устройств, когда входное напряжение второй полярности является полным входным напряжением.

11. Способ по п. 9, в котором первый набор (116) переключающих устройств включает в себя первое переключающее устройство (160) последовательно с вторым переключающим устройством (162), а второй набор (120) переключающих устройств включает в себя третье переключающее устройство (164), при этом, первое переключающее устройство (160) управляется вторым выходом (128) питания и/или третьим переключающим устройством (164), второе переключающее устройство (162) управляется третьим переключающим устройством (164) и/или вторым входом (130) питания, а третье переключающее устройство (164) управляется первым переключающим устройством (160) и/или вторым переключающим устройством (162), при этом, блокирование заключается в том, что

размыкают первое переключающее устройство (160) до тех пор, пока входное напряжение первой полярности не будет предварительно выбранным рабочим входным напряжением;

размыкают второе переключающее устройство (162) до тех пор, пока входное напряжение первой полярности не будет полным входным напряжением и не будут замкнуты оба из первого переключающего устройства (160) и третьего переключающего устройства (164); и

размыкают третье переключающее устройство (164) до тех пор, пока входное напряжение второй полярности не будет полным входным напряжением и не будет замкнуто первое переключающее устройство (160).

12. Способ по п. 9, в котором первый набор (116) переключающих устройств включает в себя первое переключающее устройство (188), а второй набор (120) переключающих устройств включает в себя второе переключающее устройство (190) последовательно с третьим переключающим устройством (192), при этом первое переключающее устройство (188) управляется вторым переключающим устройством (190) и/или третьим переключающим устройством, второе переключающее устройство (190) управляется первым выходом (124) питания и/или первым переключающим устройством (188), а третье переключающее устройство (192) управляется первым переключающим устройством (188) и/или первым входом (126) питания, при этом блокирование содержит этапы, на которых:

замыкают первое переключающее устройство (188), когда входное напряжение первой полярности является полным входным напряжением и замкнуто второе переключающее устройство (190);

замыкают второе переключающее устройство (190), когда входное напряжение второй полярности является полным входным напряжением; и

замыкают третье переключающее устройство (192), когда входное напряжение второй полярности является полным входным напряжением и замкнуты оба, первое переключающее устройство (188) и второе переключающее устройство (190);

13. Способ (500) по п. 9, в котором блокирование (506) содержит этап, на котором блокируют нежелательные обратные цепи через диоды (152, 178, 206) подложки переключающих устройств (118) первого набора (116) переключающих устройств и переключающих устройств (122) второго набора (120) переключающих устройств.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к электроэнергетике, а именно к технике безопасности при работах в электроустановках выше 1 кВ. Технический результат заключается в повышении безопасности работ, выполняемых ремонтным персоналом, и в обеспечении постоянного контроля за расстояниями от ограждений до токоведущих частей.

Изобретение используется в области электротехники. Технический результат заключается в повышении надежности и стабильности срабатывания.

Изобретение относится к электротехнике, а именно к защитно-отключающим устройствам, предназначенным для обеспечения безопасности людей при пробое изоляции или прикосновении человека к токоведущим частям электроустановок.

Изобретение относится к электроустановочному устройству для эксплуатации электрической сети питания потребителей и для зависимого от необходимости управления уровнем безопасности в электрической сети питания потребителей, содержащему, по меньшей мере, один первый выключатель для отключения, по меньшей мере, одного первого потребителя и/или части сети от сети питания потребителей, по меньшей мере, один первый датчик для обнружения, по меньшей мере, одной индуцированной сетью или подвергаемой воздействию ею первой физической величины и, по меньшей мере, один первый блок срабатывания, который при превышении задаваемого первого предельного значения срабатывания отключает от сети питания потребителей в течение первого времени срабатывания первый выключатель и, таким образом, первого потребителя и/или часть сети, причем электроустановочное устройство содержит, по меньшей мере, один первый блок управления и контроля для задаваемого и автоматического согласования первого предельного значения срабатывания и/или первого времени срабатывания в зависимости от, по меньшей мере, одного параметра управления.

Изобретение относится к электротехнике, а именно к технике защиты людей от электропоражений в сетях переменного тока с любым видом нейтрали, т.е. .

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано на электровозах. .

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано на электроподвижном составе переменного тока. .

Изобретение относится к электротехнике, к классу автоматических устройств защиты людей от поражения электрическим током и повышения пожаробезопасности жилых зданий.

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано, например, в электроустановках распределительных пунктов, в электрических щитках в сетях переменного тока с глухозаземленной и изолированной нейтралью, в том числе и в квартирных щитках, расположенных на лестничных клетках жилых домов.

Изобретение относится к защите электроустановок напряжением до 1000 В от аварийных режимов, которые могут вызвать электропоражения людей и сельскохозяйственных животных, а также пожары от коротких замыканий.

Изобретения относятся к медицине. Способ наложения электродов внешнего дефибриллятора на пациента осуществляют с помощью системы электродов, содержащей жесткую непроводящую защитную накладку, на которой расположена пара электродов.

Группа изобретений относится к медицине. Способ постоянного увеличения наружного диаметра и диаметра просвета периферической вены пациента для создания артериовенозной фистулы или артериовенозного трансплантата осуществляют с помощью системы для постоянного увеличения наружного диаметра и диаметра просвета периферической вены.

Изобретение относится к медицинской технике, а именно к наружным устройствам кардиостимуляции. Электрокардиостимулятор включает входные и выходные электроды, подключенные посредством переходных кабелей к корпусу с размещенными внутри него усилителем биопотенциалов и генератором импульсов стимуляции, блок управления, размещенный внутри корпуса и соединенный с генератором импульсов стимуляции, органами управления и усилителем биопотенциалов.

Группа изобретений относится к медицине и может быть использована в кардиореанимации. Ларингеальный воздуховод с пищеводным обтуратором содержит двухпросветную термопластичную трубку с каналом для искусственной вентиляции легких.

Изобретение относится к медицине, именно к источникам питания имплантируемых устройств для электростимуляции органов человека, может быть использовано для подзарядки имплантируемого аккумулятора кардиостимулятора.
Изобретение относится к области техники и технологий, основанных на ритмических (циклических, вибрационных) принципах, в частности к сельскому хозяйству, здравоохранению, медицине, к оптимизации параметров и режимов работы доильных аппаратов, вибрационных приборов для массажа, стимуляторов сердечной деятельности, автономных электростимуляторов организма человека и животных.

Изобретение относится к медицинскому приборостроению и может быть использовано в медицинской лечебной и диагностической практике. .

Изобретение относится к медицине, а именно к радиочастотным кардиостимуляторам . .

Изобретение относится к защите от чрезмерного тока пациентов, соединенных с системами мониторинга на основе электродов в виде электрокардиографических устройств.
Наверх