Система мониторинга окружающей среды и использования для современных устройств жизнеобеспечения
Группа изобретений относится к медицинской технике, а именно к средствам для сбора информации, связанным с условиями окружающей среды и использованием медицинского устройства. Устройство сбора данных для мониторинга истории использования медицинского устройства имеет возможность соединения с устройством сбора данных и имеет схему самотестирования для обнаружения неполадок в устройстве, и содержит датчик состояния окружающей среды в местоположении медицинского устройства, память, выполненную с возможностью записывать эксплуатационные данные от медицинского устройства, и данные об окружающей среде от датчика состояния окружающей среды, причем данные коррелированы по времени и объединены с эксплуатационными данными, получаемыми от медицинского устройства, беспроводной приемопередатчик и контроллер, связанный с датчиком состояния окружающей среды, памятью и приемопередатчиком, причем приемопередатчик выполнен с возможностью принимать данные о необходимой модификации стандартной программы обслуживания устройства, принимать инструкции, которые автоматически модифицируют эксплуатационное условие для устройства, передавать данные об использовании, собираемые устройством, контроллер выполнен с возможностью передавать принятые инструкции на изменение в протоколе самотестирования устройства на медицинское устройство и передавать принятые инструкции на медицинское устройство для отображения сообщения на медицинском устройстве. Система содержит устройство сбора данных, расположенное с медицинским устройством и содержащее вторую память, удаленную от устройства сбора данных и связанную с приемопередатчиком для того, чтобы принимать и хранить данные об окружающей среде и эксплуатационные данные, и центральный компьютер, связанный со второй памятью, выполненный с возможностью сравнивать данные об окружающей среде и эксплуатационные данные с прогностической моделью обслуживания, который дополнительно выполнен с возможностью предсказывать время до отказа медицинского устройства на основе сравнения. Способ мониторинга истории использования медицинского устройства осуществляется посредством системы. Использование изобретений позволяет усовершенствовать прогностическую модель обслуживания. 3 н. и 12 з.п. ф-лы, 6 ил.
[0001] Изобретение в целом относится к усовершенствованному устройству и способу для сбора информации, связанной с условиями окружающей среды и использованием, которому подвергается медицинское устройство. Информацию используют для того, чтобы модифицировать протокол обслуживания медицинского устройства в случае необходимости. В проиллюстрированном варианте осуществления в изобретение встроен внешний дефибриллятор, который имеет встроенную стандартную программу самотестирования. Информацию собирают и передают на центральный компьютер. Центральный компьютер дополнительно может объединять использование информации от множества схожих устройств. В случае необходимости, центральный компьютер корректирует стандартную программу самотестирования или протокол проверки на основе информации.
[0002] В течение определенного времени известно, что в реальном мире условия окружающей среды, такие как температура, влажность, конденсация, удары и вибрации, непосредственно связаны с вопросами надежности продукта. Модели стандартного ускорения использовали для того, чтобы имитировать условия реального мира с целью усовершенствования конструкций продуктов и для снижения эксплуатационных отказов. Однако эти модели ускорения лишь имитируют условия реального мира. Поскольку условия реального мира часто отличаются от имитации, модели подвержены ошибкам.
[0003] Надежность особенно важна в случае медицинских продуктов, где отказ во время использования может иметь катастрофические последствия для пациента и/или пользователя. По этой причине, многие существующие медицинские устройства автоматически записывают историю использования для дальнейшего извлечения и анализа. Производитель может использовать историю использования для того, чтобы усовершенствовать последующие конструкции продуктов, чтобы модифицировать рабочие протоколы устройства, и иногда для того, чтобы инициировать корректирующие действия в развернутой популяции устройств. Во внутренние истории использования также можно вручную добавлять журналы, которые заполняет пользователь.
[0004] Одно изобретение известного уровня техники, которое автоматически корректирует самотестирование в соответствии с изменениями температуры около устройства, описано в патенте США 5964786, озаглавленном «Environment-Responsive Method for Maintaining an Electronic Device». Патент включен в настоящий документ посредством ссылки. Описанный в нем дефибриллятор использует внутренний протокол самотестирования, в котором режим самотестирования автоматически корректируют на основе изменений температуры устройства.
[0005] Существующие способы использования такой информации об использовании в реальном мире являются субоптимальными. Внутренние истории использования должны ожидать возвращения продукта или к медицинскому администратору или к производителю для извлечения. Способы извлечения часто являются сложными, инвазивными, ограниченными по размеру выборки и отложенными на длительные периоды времени от времени использования. Записи, выполненные вручную, также могут содержать ошибки из-за необъективности пользователя, связанной со знанием о том, что конкретное устройство подлежит мониторингу. По этой причине усовершенствованный способ и устройство необходимы для того, чтобы своевременно корректировать и реагировать на среду использования, воздействию которой подвергается совокупность медицинских устройств.
[0006] Аналогичным образом, необходим усовершенствованный способ обслуживания медицинского устройства, который реагирует на конкретную среду, в которой используют устройство. Например, внешние дефибрилляторы подвергаются воздействию широкого диапазона сред использования. Некоторые дефибрилляторы используют в простой среде больницы, где температура и другие условия являются относительно постоянными и где дефибриллятор является относительно стационарным. Однако другие дефибрилляторы точно такой же модели развернуты в мобильных средах, таких как машины неотложной медицинской помощи (EMS), пожарные машины или военная первая помощь, где дефибрилляторы подвергаются воздействию чрезвычайно суровых условий окружающей среды и грубому обращению. Способ корректировки протоколов самотестирования и обслуживания в соответствии со средой использования будет повышать надежность устройства и пи этом также избегать ненужных действий по обслуживанию. Кроме того, корректировка внутреннего протокола самотестирования будет оптимизировать срок службы батареи, избегая энергичных действий по самотестированию, которые могут быть излишними для не опасной среды использования.
[0007] В соответствии с принципами настоящего изобретения, описаны усовершенствованное устройство и способ мониторинга истории использования медицинского устройства. Мониторинг может включать информацию об использовании и среде, которую можно в свою очередь использовать для того, чтобы обеспечивать специализированную обратную связь профилактического обслуживания с устройством. Таким образом, изобретение включает критически важные данные и архитектуру, в частности для дефибрилляторов и других современных устройств жизнеобеспечения, которые осуществляют мониторинг в реальном времени или почти в реальном времени перед отказом устройства, чтобы обеспечивать специализированную обратную связь профилактического обслуживания с конечным пользователем. Эти даны также используют для улучшения будущих конструкций продуктов.
[0008] Другая цель изобретения состоит в том, чтобы описать систему, которая включает медицинское устройство или множество медицинских устройств, каждое связано с центральным компьютером. Система действует для того, чтобы сравнивать данные об окружающей среде и эксплуатационные данные с прогностической моделью обслуживания, и для того, чтобы предсказать время до отказа устройства на основе сравнения. Кроме того, система действует для того, чтобы обеспечивать обратную связь с устройством в соответствии со сравнением. Система также может обладать возможностью корректировать прогностическую модель обслуживания на основе собранной истории использования.
[0009] Конкретная цель изобретения состоит в том, чтобы описать сеть для сбора реальном времени или почти в реальном времени критически важных данных и данных об окружающей среде от популяции медицинских устройств. Цель сбора заключается в разработке прогностических моделей отказа по всей популяции продукта с тем, чтобы конечному пользователю можно было давать специализированную обратную связь профилактического обслуживания. Кроме того, сбор можно использовать для усовершенствования будущих конструкций продуктов для дефибрилляторов и других современных устройств жизнеобеспечения.
[0010] Еще одна другая цель изобретения состоит в том, чтобы описать усовершенствованный способ мониторинга истории использования медицинского устройства и использования мониторинга для того, чтобы корректировать эксплуатационное условие для медицинского устройства на основе сравнения с предварительно определяемой моделью обслуживания. Способ можно применять в периоды простоя с тем, чтобы прерывать интенсивную терапию пациента.
[0011] Образцовые варианты осуществления в соответствии с настоящим раскрытием дополнительно описаны в настоящем документе далее со ссылкой на приложенные фиг. Хотя некоторые образцовые варианты осуществления могут быть описаны отдельно друг от друга (например, для легкости представления и понимания), специалист в данной области должен, ввиду положений настоящего документа, принимать во внимание, что такие образцовые варианты осуществления можно использовать независимо и/или в комбинации друг с другом. В действительности, реализация и использование образцовых вариантов осуществления, описанных в настоящем документе, включая их комбинации и вариации, все из которых считают частью настоящего раскрытия, могут зависеть, например, от конкретного клинического и/или полевого использования/применения, интеграции с другими связанными технологиями, доступными ресурсами, условиями окружающей среды и т. д. Соответственно, ничего в настоящем раскрытие не следует интерпретировать как ограничение объекта изобретения, описанного в настоящем документе.
[0012] В настоящем раскрытии подробно представлено следующее описание предпочтительных вариантов осуществления, которые следует рассматривать с учетом приложенных фиг., на которые ссылаются, например, далее в настоящем документе.
[0013] На фиг. 1 представлена иллюстрация внешнего дефибриллятора для использования с настоящим изобретением.
[0014] На фиг. 2 представлена блочная диаграмма, показывающая функциональные компоненты внешнего дефибриллятора, которые можно использовать для того, чтобы реализовать способы по данному изобретению.
[0015] На фиг. 3 представлена функциональная блочная диаграмма внешнего дефибриллятора и патентоспособное устройство сбора данных, с одним из вариантов осуществления коммуникационного интерфейса.
[0016] На фиг. 4 проиллюстрирована патентоспособная система, которая содержит множество медицинских устройств со связью через облачную вычислительную среду с центральным компьютером.
[0017] На фиг. 5 проиллюстрирована другая блочная диаграмма по изобретению, которая иллюстрирует информационный поток между устройствами и централизованными функциями, в соответствии с одним из вариантов осуществления изобретения.
[0018] На фиг. 6 проиллюстрирована блок-схема, которая показывает один из вариантов осуществления патентоспособного способа.
[0019] Настоящее изобретение дополнительно описано в трех основных элементах в качестве образцовых вариантов осуществления настоящего изобретения. Например, первый элемент содержит аппарат, который расположен совместно с медицинским устройством. Аппарат и медицинское устройство взаимодействуют для того, чтобы собирать историю использования устройства, такую как нажатия кнопок, детализированные журналы ошибок аппаратного обеспечения и программного обеспечения, колебания мощности, время зарядки и ключевые параметры пациента. Кроме того, аппарат содержит датчики, которые собирают данные об окружающей среде, такие как температура, влажность, конденсация, удар, вибрация и местоположение. Аппарат, кроме того, содержит коммуникационный признак для передачи данных на компьютер для дальнейшего анализа.
[0020] Второй образцовый элемент по изобретению представляет собой коммуникационный путь к анализирующему компьютеру. Компьютер может располагаться в центральном местоположении, т.е. центральный компьютер. Коммуникационный путь можно конструировать в виде сети, такой как облачная вычислительная сеть. Сеть может быть устроена для беспроводного сбора и хранения информации о пациенте и другой информации в местоположении накопителя, для будущего извлечения и анализа авторизованными пользователями.
[0021] Третий образцовый элемент по изобретению предназначен для анализа и обратной связи. Данные об использовании и данные об окружающей среде сравнивают с прогностической моделью обслуживания, которая находится на компьютере. Если данные достаточно отклонятся от модели, компьютер может давать команду корректировать эксплуатационное условие для медицинского устройства. Если компьютер представляет собой центральный компьютер, команду передают устройству через сеть. Тогда работу устройства можно автоматически корректировать определенным образом. Например, режим самотестирования можно корректировать для того, чтобы тестировать устройство боле часто, если его подвергают воздействию экстремальной среды или режима использования. Или на устройстве можно отображать сообщение для того, чтобы проверять устройство более часто, или даже для того, чтобы удалять его из сервиса и возвращать производителю. Наконец, сами данные могут являться катализатором для того, чтобы модифицировать саму прогностическую модель обслуживания, посредством корреляции профилей отказов с фактической моделью использования устройства. Например, если устройства отказывают менее часто при чрезвычайно холодных температурах, чем прогнозировали во время разработки, то допустимый диапазон рабочих температур может быть расширен.
[0022] Далее, возвращаясь к рисункам, на фиг. 1 проиллюстрирован один из вариантов осуществления медицинского устройства 10, расположенного с устройством 100 сбора данных. В проиллюстрированном варианте осуществления медицинское устройство 10 представляет собой внешний дефибриллятор, такой как Heartstart XL+™ производства Philips Healthcare, Andover Massachusetts.
[0023] На фиг. 1 представлено устройство 100 сбора данных, когда оно прикреплено к и находится снаружи устройства 10. Прикрепление может быть опосредовано таким зажимом, что устройства можно откреплять друг от друга, или их можно прикручивать или навсегда скреплять вместе. Эта конфигурация благоприятна, поскольку устройство 100 сбора данных может питаться от своего собственного перезаряжаемого или сменяемого источника питания так, что источник питания медицинского устройства 10 зарезервирован только для использования в медицинских событиях терапии. Как проиллюстрировано, устройство 100 сбора данных может необязательно содержать пользовательский вывод 140, который представляет собой дисплей. Пользовательский вывод 140 также может быть устроен в виде индикаторной лампы, индикатора готовности или в виде слышимого сигнализатора.
[0024] Устройства 100 сбора данных также могут содержать беспроводной приемопередатчик 130. Приемопередатчик 130 предпочтительно расположен для того, чтобы передавать данные об использовании, собираемые устройством 10 и/или монитором 100, а также данные об окружающей среде, собираемые монитором 100. Приемопередатчик 130 также может быть расположен для того, чтобы принимать инструкции, которые автоматически модифицируют эксплуатационное условие для устройства 10. После приема, сообщение или индикацию можно помещать на пользовательский вывод 140 или на пользовательский вывод устройства 10. Сообщение может указывать, что необходима дополнительная проверка устройства, что устройство следует удалить из сервиса или что устройство следует вернуть производителю. Предпочтительно, индикация возникает перед каким-либо отказом устройства 10. В другом варианте осуществления протокол самотестирования, располагающийся в устройстве 10, корректируют через монитор 100 для того, чтобы отражать фактическую рабочую среду, воздействию которой подвергается устройство.
[0025] В альтернативном варианте осуществления устройство 100 сбора данных встроено в корпус устройства 10 для того, чтобы реализовать эффекты экономии и простоты от совместного использования общих компонентов, таких как дисплеи, средства управления, сигнализаторы или источники мощности.
[0026] Далее, возвращаясь к фиг. 2, представлена блочная диаграмма, показывающая внешний дефибриллятор, который можно использовать для того, чтобы реализовать способы по данному изобретению. Некоторые из элементов, представленных на фиг. 2, связаны с настоящим изобретением только опосредованно, и включены лишь для того, чтобы показать один контекст, в котором может функционировать изобретение.
[0027] Устройство 10, здесь проиллюстрированное в виде внешнего дефибриллятора, представлено на фиг. 2. Хотя дефибрилляторы являются особенно подходящими для реализации этого изобретения, изобретение не ограничено использованием в дефибрилляторах. Дефибрилляторы обеспечивают электротерапевтическое воздействие при внезапной остановке сердца посредством предоставления удара высокого напряжения через сердце пациента через наложенные снаружи электроды 37. электрический соединитель 36 позволяет соединять одноразовые электроды с устройством 10.
[0028] В дефибрилляторе, представленном на фиг. 2, тесты емкости батареи выполняют ежедневно в качестве части комплекса автоматического самотестирования через блок управления мощностью 32 и результаты записывают в журнале истории устройства (DHL), хранимом в памяти 14. Другие функции устройства 10 тестируют или измеряют при измерении 112 состояния и записывают в памяти 14. Устройство 10 также периодически записывает температуру в DHL через температурные датчики 9 или 31. Управляющие функции устройства 10 распределены между основным вычислительным блоком (MPU) 2 и двумя логическими матрицами 4 и 6. Логическая матрица 6 также выполняет некоторые из функций генерации инициации самотестирования.
[0029] Признаки самотестирования устройства 10 также распространяются на соединенные аксессуары. Дефибриллятор, например, может содержать предварительно соединенные одноразовые электроды 37, которые проверяют на целостность посредством протокола самотестирования. Современные дефибриллятор/мониторы, например, могут содержать модуль для мониторинга электрокардиограмм (ECG), кислорода крови (SPO2) или неинвазивного кровяного давления (NIBP), который соединен с дефибриллятором проводным или беспроводным образом. Устройство 10 предположительно содержит признаки, которые автоматически проверяют эти признаки и/или их соединительные кабели на периодической основе.
[0030] Логическая матрица 6 может осуществлять мониторинг условий «пробуждения», такие как температурные показания температурного датчика 31, выходящие за границы, нажатие кнопки 30 включения/выключения пользователем или обнаруженное падение/удар, которому подверглось устройство. Логическая матрица 6 также может мигать индикаторной лампой 28 состояния готовности или звуковым сигнализатором 19 периодически для того, чтобы показывать рабочее состояние устройства 10. Логическая матрица 6 также может отслеживать число нажатий кнопки, включение/выключение, полученные удары и другие действия пользователя на счетчике 7, который также хранят в памяти 14.
[0031] MPU 2 выполняет функцию основного контроллера устройства 10, когда оно работает за пределами режима ожидания. MPU 2 управляет принятием решения о том, выполнять ли удар через блок 26. MPU 2 также предоставляет пользовательские управляющие функции для дисплея 18 устройства через кнопку 8 контраста. Логическая матрица 4 предоставляет функциональность дисплея 18 и подает звуковые команды через громкоговоритель 20.
[0032] Взятые вместе, компоненты устройства 10 образуют схему самотестирования для обнаружения неполадок в устройстве. Компоненты также предоставляют визуальные и звуковые выходные сигналы для того, чтобы показывать состояние устройства, и для того, чтобы давать пользователю инструкции. Контроллер функционирует для того, чтобы собирать и записывать эксплуатационные данные, и для того, чтобы исполнять инструкции программного обеспечения для проведения самотестирования.
[0033] На работу устройства 10 также влияет устройство 100 сбора данных через порт 16. Порт 16 выполнен с возможностью осуществлять передачу данных об использовании, таких как сохраненные в DHL, от устройства 10 на устройство 100 сбора данных. Порт 16 также выполнен с возможностью осуществлять передачу инструкций и данных об окружающей среде от монитора 100 на устройство 10. MPU 2 использует инструкции для того, чтобы корректировать работу устройства 10, например, для того, чтобы отображать сообщение на дисплее 18, или для того, чтобы корректировать синхронизацию или тестовый параметр алгоритма самотестирования.
[0034] На фиг. 3 проиллюстрирована функциональная блочная диаграмма устройства 100 сбора данных, расположенного в сопряжении с устройством 10. Порт 16 представлен в виде двунаправленного коммуникационного порта, который сопряжен с монитором 100. Интерфейс может быть любым общеизвестным в данной области, таким как инфракрасный, радио, Bluetooth™ или коммуникационные протоколы с использованием b-поля.
[0035] Устройство 100 состоит из нескольких функциональных схем. Один или несколько датчиков 110 состояния окружающей среды выполнены с возможностью собирать данные об окружающей среде, такие как температура, влажность, конденсация, удар или вибрация. Другой вариант осуществления датчика 110 представляет собой GPS датчик, который предоставляет данные о местоположении устройства. Один или несколько из этих датчиков также можно располагать внутри устройства 10.
[0036] Данные об окружающей среде, собираемые датчиком(ами) 110, хранят в памяти 120 устройства сбора данных. Данные предпочтительно коррелированны по времени, а также предпочтительно их объединяют с эксплуатационными данными, получаемыми от медицинского устройства 10 через порт 16.
[0037] В предпочтительном варианте осуществления данные об окружающей среде и эксплуатационные данные распространяют с помощью беспроводного приемопередатчика 130. Данные предпочтительно передают на основе режима. Приемопередатчик 130 также может действовать для того, чтобы принимать инструкции от удаленного передатчика, такие как инструкция модифицировать стандартную программу обслуживания устройства. Принимаемую инструкцию передают на устройство 10 через порт 16.
[0038] Необязательный пользовательский вывод 140 можно располагать на внешней части устройства 100 сбора данных, для передачи пользователю информации об устройстве. Вывод 140 может воспринимать инструкции предоставлять сообщение или индикаторный световой сигнал пользователю, чтобы он предоставлял определенную обратную связь профилактического обслуживания, которая дополняет ранее предоставленный протокол обслуживания. Также может быть расположен вывод 140 в виде предупредительного светового сигнала или слышимого звукового сигнализатора для того, чтобы привлекать внимание обслуживающего персонала к сообщению, отображаемому на самом устройстве 10.
[0039] Всеми функциями устройства 100 сбора данных управляет контроллер 150, который связан с каждым из датчика 110, памяти 120, вывода 140, порта 16 и беспроводного приемопередатчика 130. Контроллер 150 может передавать любые принимаемые инструкции на медицинское устройство 10 с целью вызвать изменение в протоколе самотестирования устройства 10 или для того, чтобы отображать там сообщение. Источник питания 160 подает мощность, независимо от устройства 10, на устройство 100 сбора данных.
[0040] На фиг. 4 проиллюстрирована система для мониторинга истории использования и истории среды одного или нескольких медицинских устройств, каждое устройство имеет устройство 100, 400, 500 сбора данных. Медицинские устройства предпочтительно схожи по конфигурации друг с другом, так что одну и ту же модель профилактического обслуживания можно применять к каждому устройству. Каждое медицинское устройство и связанное устройство 100, 400, 500 сбора данных устроены, как описано выше и как показано на фиг. 1 через 3. А именно, каждое медицинских устройств имеет схему самотестирования для обнаружения неполадок в устройстве и коммуникационном пути для связи с устройством сбора данных. Память в каждом устройстве сбора данных может быть выполнена с возможностью записывать эксплуатационные данные с медицинского устройства и данные об окружающей среде, собранные датчиком состояния окружающей среды в мониторе. Каждый монитор имеет беспроводной приемопередатчик, выполненный с возможностью передавать и принимать данные. Каждым из мониторов управляют с помощью контроллера, который приказывает монитору передавать данные об окружающей среде и эксплуатационные данные во время периодов, предшествующих обнаруженной неполадке в прикрепленном медицинском устройстве.
[0041] На фиг. 4 система содержит коммуникационный путь, такой как облачная коммуникационная среда 300, которая соединяет каждый монитор 100, 400, 500 с удаленной второй памятью 200. Вторая память 200 принимает и хранит данные об окружающей среде и эксплуатационные данные от каждого из устройств для дальнейшего анализа и сравнения с моделью профилактического обслуживания. Кроме того, центральный компьютер 210 устроен для того, чтобы осуществлять доступ к данным, хранимым в памяти 200, также предпочтительно через облачную коммуникационную среду 300. Центральный компьютер 210 исполняет программное обеспечение прогностической модели обслуживания, которое сравнивает данные среды и эксплуатационные данные, получаемые из памяти 200, с параметрами в модели обслуживания.
[0042] Прогностическую модель обслуживания можно выполнять с возможностью сравнивать условия среды и работы в реальном мире, воздействию которых подвергаются устройства, с параметрами разработки, установленными во время разработки устройств. Вывод сравнения предпочтительно представляет собой предсказание времени до отказа устройства и, возможно, также режим отказа.
[0043] Если предсказанное время до отказа попадает в предварительно определяемые пределы, центральный компьютер 210 может передавать сигнал тревоги обратно на устройство 100, 400, 500 сбора данных через облачную коммуникационную среду 300. Тогда конкретное устройство сбора данных может осуществлять связь с прикрепленным медицинским устройством для того, чтобы приказывать устройству корректировать параметр в его схеме самотестирования с целью расширять самотестирование, соответствующее надвигающемуся отказу устройства. Кроме того, устройство сбора данных может подавать или вызывать подачу пользовательского сигнала тревоги на пользовательский вывод, расположенный на мониторе или устройстве. Пользовательский сигнал тревоги может содержать инструкцию изменять существующий протокол профилактического обслуживания или удалять устройство из сервиса.
[0044] Посредством включения данных опыта в реальном мире от множества устройств и устройств сбора данных, которые функционируют в различных средах, система на фиг. 4 может реализовать дополнительные преимущества. Во-первых, частота отказа или нет в отношении окружающей среды в пределах границ прогностической модели может делать возможной корректировку модели для того, чтобы усовершенствовать предсказание отказа. Также данные могут допускать усовершенствованное определение характеристик эффективности медицинского устройства в пределах определенных рабочих сред. Например, может быть показано, что конкретное устройство лучше функционирует в средах сильного использования, чем в высоко стабильных средах. Используя усовершенствованное знание о том, как устройство функционирует в определенных средах, прогностическую модель обслуживания также можно уточнять и усовершенствовать посредством корректировки параметров пределов для устройств, которые идентифицированы в качестве рабочих в этих конкретных средах.
[0045] На фиг. 5 проиллюстрирована полезность сетевой системы с фиг. 4. Как проиллюстрировано, устройства и мониторы 100 и 400 осуществлять связь через облачную коммуникационную среду 300 с «Группами мониторинга качества и разработки», которые имеют центральный компьютер 210. Изобретение позволяет группам мониторинга и разработки анализировать историю работы и среду для устройств в реальном времени или почти в реальном времени. Вывод анализа предпочтительно представляет собой предсказанное время до отказа для каждого устройства, а также режим отказа. Кроме того, вывод анализа предпочтительно предусматривает дополнительные рекомендации по профилактическому обслуживанию, для каждого устройства созданные с учетом среды/истории. Рекомендации могут представлять собой изменения в запланированном самотестировании, руководство для дополнительной ручной проверки владельцем, запросы удалять устройство из сервиса в ожидании визита от поставщика услуги, или запрос вернуть устройство производителю для сервисного обслуживания. Каждую из этих рекомендаций предпочтительно предоставляют потребителям, таким как «Больничные биомедики» или «Управляющие оборудованием EMS» прежде фактического отказа устройства в полевых условиях эксплуатации.
[0046] Система также может действовать для того, чтобы сравнивать рабочие условия и условия окружающей среды для популяции устройств с экспериментальными долями отказов. Сравнение впоследствии может использовать производитель для того, чтобы разработать специализированные рекомендации для использования в новых продуктах, или для того, чтобы корректировать гарантийные обязательства в соответствии с конкретным пользователем и/или регионом мира, в котором с устройством обращаются более грубо.
[0047] На фиг. 6 представлена блок-схема способа мониторинга истории использования медицинского устройства посредством сравнения истории использования с моделью профилактического обслуживания (PMM). Способ дополнительно предусматривает изменение в условиях работы медицинского устройства на основе сравнения. Способ, когда его применяют ко множеству устройств, дополнительно может обеспечивать изменение PMM, на которой основано сравнение. Система и устройство, как описано ранее, действуют совместно для того, чтобы реализовать эффекты способа.
[0048] Начальные этапы способа предусматривают одно или несколько устройство сбора данных на этапе 1000, которое собирает на этапе 1100 рабочие данные и данные об окружающей среде для медицинских устройств, к которым прикрепляют устройства сбора данных. Данные передают на этапе 1200 на центральный компьютер для анализа. На этапе 1300 центральный компьютер сравнивает рабочие данные и данные об окружающей среде с предварительно определяемой PMM. Сравнение может показывать, что подлежащее устройство испытывает риск надвигающегося (или преждевременного) отказа, посредством определения того, что данные помещают историю устройства за пределы граничных параметров модели PMM. Если так, этап 1400 принятия решения направляет способ в направлении корректирующего действия, начинающегося на этапе 1500. Если определяют, что устройство не имеет риск преждевременного отказа, данные сохраняют на этапе 1600 для использования в последующем сравнении с похожими устройствами или для уточнения PMM.
[0049] Этап 1500 способа применяет данные и сравнение к определению в отношении модифицированного или рекомендованного эксплуатационного условия для устройства, с целью гарантировать, что устройство остается надежным и функциональным в полевых условиях эксплуатации. Типы модификации, как описано ранее, могут представлять собой изменения в запланированном самотестировании, руководство для дополнительной ручной проверки владельцем, запрос удалить устройство из сервиса в ожидании визита поставщика услуги или запрос вернуть устройство производителю для сервисного обслуживания. Руководство, предоставляемое владельцу устройства, можно передавать посредством коммуникационного пути этапа 1200 на этапе 1700 или посредством стандартного средства, такого как телефонная или почтовая связь. В ответ на передачу новых условий для устройства сбора данных, на этапе 1800 изменяют условия работы подлежащего медицинского устройства. Предпочтительно изменение является полностью автоматическим с тем, чтобы пользователю не нужно было выполнять дополнительное действие.
[0050] Этап 1900 позволяет использовать в способе сохраненные данные и сравнения от множества устройств для того, чтобы уточнять PMM. Сравнения, данные об окружающей среде и рабочие истории анализируют, предпочтительно, с использованием некоторых дополнительных данных, касающихся фактической доли отказов и режимов устройств. Если анализ указывает на то, что PMM следует уточнять или модифицировать, способ выполняет это.
[0051] Обратная связь и анализ, которые изобретение делает возможными, обеспечивают более глубокое понимание фактического использования и грубого обращения с подлежащей популяцией устройств. Такое понимание ведет к усовершенствованным конструкциям для следующего поколения продукта. Кроме того, понимание различных профилей использования и сред для продукта позволяет производителю настраивать процедуры профилактического обслуживания и точнее предсказывать время до отказа для этого конкретного устройства.
[0052] Часть обратной связи по изобретению позволяет производителю идентифицировать тех потребителей, которые подвергают свои устройства жестким условиям. Тогда производство может удаленно предупреждать потребителя осуществлять более частое профилактическое обслуживание. Также изобретение может предупреждать обслуживающий персонал производителя в отношении конкретных устройств, которые более вероятно требуют вызова сервиса. Наконец, производитель находится в более хорошем положении для того, чтобы корректировать гарантию и другие расходы, связанные с обслуживанием, в соответствии с потребительским профилем и/или областью, которая демонстрирует более грубое обращение с продуктом.
[0053] Модификации устройства, программного обеспечения и дисплеев, как описано выше, включены в объем изобретения. Например, способ можно выполнять на самом устройстве сбора данных, если PMM и компьютер находятся в нем, таким образом, устраняя потребность в этапах 1200 и 1700 способа. Таким образом, вместо передачи данных об окружающей среде и данных об использовании от монитора так часто, облачный коммуникационный путь будет периодически передавать обновления для PMM с центрального компьютера на популяцию устройств сбора данных. Тогда мониторы будут сравнивать свои собственные данные с постоянно хранимой PMM для того, чтобы корректировать параметры или уведомлять пользователя. Когда конкретный монитор определяет, что он отклонился на определенное количество от PMM, тогда он может передавать сохраненные данные обратно на центральный компьютер, где корректируют PMM (с использованием этих данных и данных, полученных от многих других устройств). Скорректированную PMM впоследствии возвращают на монитор в качестве обновления.
[0054] Также внешний вид и порядок сигналов тревоги в местоположении устройства могут различаться по типу и по внешнему виду. Другие модели обслуживания, которые встроены в центральный компьютер, но которые выполняют по существу те же прогностические функции, как описано, также входят в объем изобретения.
[0055] Следует понимать, что хотя настоящее изобретение описано в отношении медицинских применений, положения настоящего изобретения значительно шире и подходят к немедицинским применениям и использованиям. Кроме того, как признает специалист в данной области, ввиду положений, предусмотренных настоящим документом, признаки, элементы, компоненты и т. д., описанные в настоящем раскрытии/описании и/или изображенные на приложенных фигурах, можно реализовать в различных комбинациях аппаратного обеспечения и программного обеспечения, и они предусматривают функции, которые можно комбинировать в одном элементе или множестве элементов. Например, функции различных признаков, элементов, компонентов и т.д., показанные/иллюстрированные/изображенные на фигурах, можно предоставлять через использование специализированного аппаратного обеспечения, а также аппаратного обеспечения, способного исполнять программное обеспечение в связке с подходящим программным обеспечением. В случае предоставления с помощью процессора, функции можно предоставлять с помощью одного специализированного процессора, с помощью одного совместно используемого процессора или с помощью множества отдельных процессоров, некоторые из которых могут быть совместно используемыми и/или мультиплексированными. Кроме того, эксплицитное использование термина «процессор» или «контроллер» не следует рассматривать как относящееся исключительно к аппаратному обеспечению, способному исполнять программное обеспечение, и может имплицитно включать, без ограничения, аппаратное обеспечение цифрового сигнального процессора («DSP»), память (например, постоянное запоминающее устройство («ROM») для хранения программного обеспечения, оперативное запоминающее устройство («RAM»), энергонезависимый накопитель и т.д.) и практически любое средство и/или машину (включая аппаратное обеспечение, программное обеспечение, встроенное программное обеспечение, их сочетания и т.д.), которые способны (и/или которые можно конфигурировать для того, чтобы) осуществлять процесс и/или управлять им.
[0056] Кроме того, в настоящем документе все утверждения, описывающие принципы, аспекты и варианты осуществления изобретения, а также их конкретные примеры, предназначены для того, чтобы охватывать как их структурные, так и их функциональные эквиваленты. Кроме того, подразумевается, что такие эквиваленты включают как эквиваленты, известные в настоящее время, так и эквиваленты, которые будут разработаны (например, какие-либо разработанные элементы, которые смогут осуществлять те же или по существу схожие функции, независимо от структуры). Таким образом, например, специалист в данной области ввиду положений, предоставленных в настоящем документе, примет во внимание, что любые блочные диаграммы, представленные в настоящем документе, могут представлять концептуальное представление иллюстративных системных компонентов и/или схем, воплощающих принципы изобретения. Аналогичным образом, специалист в данной области ввиду положений, предоставленных в настоящем документе, примет во внимание, что любые блок-схемы, диаграммы потоков и т.п. могут представлять различные процессы, которые, по существу, могут быть представлены в машиночитаемых носителях данных и, таким образом, исполнены с помощью компьютера, процессора или другого устройства с возможностями обработки, независимо от того, показан такой компьютер или процессор в явной форме или нет.
[0057] Кроме того, образцовые варианты осуществления настоящего изобретения могут принимать форму компьютерного программного продукта, доступного на используемом компьютером и/или машиночитаемом носителе данных, который предусматривает программный код и/или инструкции для использования посредством или применительно к, например, компьютеру или какой-либо системе исполнения инструкций. В соответствии с настоящим раскрытием, используемый компьютером или машиночитаемый носитель данных может представлять собой какое-либо устройство, которое может, например, содержать, хранить, передавать, распространять или транспортировать программу для использования посредством или применительно к системе, аппарату или устройству исполнения инструкций. Такой образцовый носитель может представлять собой, например, электронную, магнитную, оптическую, электромагнитную, инфракрасную или полупроводниковую систему (или аппарат, или устройство) или среду распространения. Примеры машиночитаемого носителя включают в себя, например, полупроводниковую или твердотельную память, магнитную ленту, съемную компьютерную дискету, оперативное запоминающее устройство (RAM), постоянное запоминающее устройство (ROM), флэш-диск, жесткий магнитный диск и оптический диск. Существующие примеры оптических дисков включают в себя постоянное запоминающее устройство на компакт-дисках (CD-ROM), читаемый/записываемый компакт-диск (CD-R/W) и DVD. Кроме того, следует понимать, что любой новый машиночитаемый носитель, который может быть разработан в дальнейшем, также следует рассматривать в качестве машиночитаемого носителя, который может быть использован или упомянут в соответствии с образцовыми вариантами осуществления настоящего изобретения и раскрытием.
[0058] Описав предпочтительные и образцовые варианты осуществления систем, устройств и способов в соответствии с настоящим изобретением (варианты осуществления которых предназначены быть иллюстративными и не ограничивающими), следует отметить, что модификации и вариации таких образцовых вариантов осуществления могут выполнять специалисты в данной области ввиду положений, предоставленных в настоящем документе (включая приложенные фигуры). Следовательно, следует понимать, что такие изменения, которые могут быть выполнены в предпочтительных и образцовых вариантах осуществления по настоящему раскрытию, входят в объем настоящего изобретения и образцовых вариантов осуществления, описанных в настоящем документе.
1. Устройство (100) сбора данных для мониторинга истории использования медицинского устройства (10), причем медицинское устройство имеет возможность соединения с устройством сбора данных и имеет схему самотестирования для обнаружения неполадок в устройстве, содержащее:
датчик (110) состояния окружающей среды, выполненный с возможностью собирать данные об окружающей среде в местоположении медицинского устройства,
память (120), связанную с медицинским устройством, причем память выполнена с возможностью записывать эксплуатационные данные от медицинского устройства и с возможностью записывать данные об окружающей среде отдатчика состояния окружающей среды, причем данные коррелированы по времени и объединены с эксплуатационными данными,
получаемыми от медицинского устройства (10), беспроводной приемопередатчик (130), выполненный с возможностью передавать данные об окружающей среде и эксплуатационные данные;
и
контроллер (150), связанный сдатчиком состояния окружающей среды, памятью и приемопередатчиком, который выполнен с возможностью передавать данные об окружающей среде и эксплуатационные данные перед обнаруженной неполадкой в медицинском устройстве, причем приемопередатчик выполнен с возможностью:
принимать данные о необходимой модификации стандартной программы обслуживания устройства,
принимать инструкции, которые автоматически модифицируют
эксплуатационное условие для устройства (10), передавать данные об использовании, собираемые устройством (10),
причем контроллер (150) выполнен с возможностью передавать принятые инструкции на изменение в протоколе самотестирования устройства на медицинское устройство (10), причем контроллер (150) выполнен с возможностью передавать принятые инструкции на медицинское устройство (10) для отображения сообщения на медицинском устройстве (10).
2. Устройство сбора данных по п. 1, в котором
беспроводной приемопередатчик дополнительно выполнен с возможностью принимать инструкции для того, чтобы модифицировать стандартную программу обслуживания, и контроллер дополнительно выполнен с возможностью передавать инструкцию на медицинское устройство.
3. Устройство сбора данных по п. 1, дополнительно
содержащее пользовательский вывод (140), связанный с контроллером, причем пользовательский вывод выполнен с возможностью предоставлять обратную связь профилактического обслуживания, соответствующую инструкции.
4. Устройство сбора данных по п. 1, дополнительно
содержащее источник (160) питания, который независим от медицинского устройства.
5. Устройство сбора данных по п. 1, в котором
эксплуатационные данные представляют собой нажатия кнопок, журналы аппаратного обеспечения, журналы программного обеспечения, колебания мощности, время зарядки или данные о ключевых параметрах пациента.
6. Устройство сбора данных по п. 1, в котором данные об
окружающей среде представляют собой температуру, влажность, конденсацию, удар, вибрацию или данные о местоположении.
7. Система мониторинга истории использования медицинского устройства, причем медицинское устройство имеет возможность соединения с устройством сбора данных и имеет схему самотестирования для обнаружения неполадок в устройстве, содержащая:
устройство (100) сбора данных по п. 1, расположенное с медицинским устройством (10), которое имеет схему самотестирования для обнаружения неполадок в устройстве, причем устройство сбора данных содержит:
вторую память (200), удаленную от устройства сбора данных и связанную с приемопередатчиком для того, чтобы принимать и хранить данные об окружающей среде и эксплуатационные данные; и
центральный компьютер (210), связанный со второй памятью, выполненный с возможностью сравнивать данные об окружающей среде и эксплуатационные данные с прогностической моделью обслуживания и который дополнительно выполнен с возможностью предсказывать время до отказа медицинского устройства на основе сравнения.
8. Система по п. 7, в которой центральный компьютер
дополнительно выполнен с возможностью передавать сигнал тревоги на устройство сбора данных, который соответствует предсказанию.
9. Система по п. 8, в которой устройство сбора данных
связано с медицинским устройством для того, чтобы корректировать параметр в схеме самотестирования в ответ на сигнал тревоги.
10. Система по п. 8, в которой устройство сбора данных
дополнительно содержит пользовательский вывод (140), выполненный с возможностью обеспечивать обратную связь профилактического обслуживания в ответ на сигнал тревоги.
11. Система по п. 10, в которой обратная связь
профилактического обслуживания содержит инструкцию для того, чтобы изменять протокол профилактического обслуживания медицинского устройства.
12. Система по п. 11, в которой обратная связь
профилактического обслуживания содержит инструкцию удалять медицинское устройство из сервиса.
13. Система по п. 7, дополнительно содержащая:
множество устройств сбора данных, расположенных с множеством медицинских устройств, и причем дополнительно вторая память принимает и хранит набор данных об окружающей среде и эксплуатационных данных, принимаемых от каждого из устройств сбора данных, и причем дополнительно центральный компьютер выполнен с возможностью корректировать прогностическую модель обслуживания на основе упомянутого набора.
14. Система по п. 7, в которой центральный компьютер
дополнительно выполнен с возможностью определять характеристики рабочей среды медицинского устройства на основе сравнения.
15. Способ мониторинга истории использования медицинского устройства, содержащий этапы, на которых:
предоставляют (1000) медицинское устройство, выполненное с
возможностью собирать эксплуатационные данные и данные об окружающей среде в местоположении медицинского устройства с использованием устройства (100) сбора данных по п. 1,
собирают (1100) эксплуатационные данные и данные об окружающей среде в местоположении медицинского устройства;
сравнивают (1300) эксплуатационные данные и данные об окружающей среде с заданной прогностической моделью обслуживания; и
изменяют (1800) эксплуатационное условие для медицинского устройства на основе этапа сравнения.
