DE1946005A1

DE1946005A1 - Anlage fuer medizinische Untersuchungen

Info

Publication number: DE1946005A1
Application number: DE19691946005
Authority: DE
Inventors: Schwarzkopf Daniel Benedict; Ferguson Joseph Brinton; Rawson Edward Byrd; Ball Jay Harold
Original assignee: MEDIDATA SCIENCES Inc
Current assignee: MEDIDATA SCIENCES Inc
Priority date: 1968-09-12
Filing date: 1969-09-11
Publication date: 1970-03-19
Also published as: FR2017926A1; CH512783A; US3566365A; GB1267825A; JPS4834333B1; NL6913866A

Description

PATENTANWALT DIPL-ING.

HELMUT GÖRTZ

6 Frankfurt am Main 70 Schnedsenhofsfr. 27-Tel.61 7079

10. September 1969 Gzx/Ra.

Medidata Sciences, Inc., Waltham, Massachusetts, USA

Anlage für medizinische Untersuchungen

Die Erfindung betrifft eine Anlage für medizinische Untersuchungen.

Bei Reihenuntersuchungen von Patienten, z.B. in Außenstationen eines Hospitals oder in einer Klinik, wird beachtliche Zeit dafür benötigt, die Krankheitsgeschichte des Patienten aufzunehmen und die üblichen medizinischen Testuntersuchungen auszuführen, aus denen der gesundheitliche Zustand des Patienten diagnostiziert werden kann.

Gegenstand der Erfindung ist es, eine On-Line-Datenverarbeitungsanlage zu schaffen-, bei der die medizinischen Daten aufgenommen und in Echtzeit (real time) verarbeitet werden, um eine Aufzeichnung der Krankheitsgeschichte des Patienten und ■der Testergebnisse zu schaffen, die für die Benutzung durch einen Arzt für Diagnose und Gesundheitsuntersuchung sofort verfügbar ist.

Erfindungsgemäß ist eine mehrphasige medizinische Untersuchungsanlage vorgesehen, bei der medizinische Daten eines Patienten über geeignete Umsetzer abgenommen und übertragen sowie in Echtzeit (real time) verarbeitet werden, um eine Krankheitsgeschichte und eine gründliche Übersicht über den Zustand des Patienten für den Arzt zu geben. Die Anlage setzt sich aus

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mehreren Tint er suchungse inr ichtungen zusammen-,, von denen jede einen bestimmten Test oder eine Gruppe von Tests ausführt und die dabei gewonnenen Daten einer Zentraleinheit zuführt. Jede · Einrichtung wird mit einer vorbestimmten Rate und In einem vor— bestimmten Zeitintervall von der Zentraleinheit abgefragt. Zu diesem AbfrageZeitpunkt werden die Daten von der Einrichtung zu der Zentraleinheit gegeben. Unter gewissen Umständen können von der Zentraleinheit während der Abfragezeit Instruktionen zu der Einrichtung gegeben werden, um die Arbeitsweise der Einrichtung zu regeln. Da die Abfragerate gewöhnlich relativ hoch ist, befinden sich die Einrichtungen im wesentlichen dauernd on-line. Aus diesem Grunde wird auch für direkte (real "time) Übertragung zwischen jeder Testeinrichtung und der Zentraleinheit gesorgt. Jede Einrichtung kann von der Zentraleinheit in Übereinstimmung mit besonderen Testerfordernissen oder -ergebnissen wahlweise abgehört und kontrolliert werden. Hierdurch entsteht eine äußerst wirksame und vielseitige Untersuchungs- . anlage. Jede Untersuchungseinrichtung wird periodisch von der; Zentraleinheit überprüft, um die Betriebsfähigkeit.aicherzu— _; stellen. Darüber hinaus werden die Testergebnisse der einzelnen Untersuchungseinriehtungen von der Zentraleinheit überprüft _Λ um Daten,¹ die außerhalb vorbestimmter Grenzen liegen, die durch fehlerhaften oder falschen Dateneingang oder durch Fehlfunkti.on

festzustellen, der Anlage verursacht sein Konnen,/Die Zentraleinheit ferner den Einschluß von bestimmten Testuntersuchungen Testreihe des Patienten in Abhängigkeit von bereits gewonnenen Daten und gibt Anweisungen für die Weiterleitung der Patienten in Übereinstimmung mit der Anzahl der Patienten an den jewei-, ligen Untersuchungseinrichtungen. ·■·.- ■"■■ r

Jede Einrichtung enthält ein Kontrollpult, welches die notwendigen Bedienungs- und Anzeigeorgane für die Ausführung der

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einseinen Testuntersuchungen, einen oder mehrere Test-Umsetzer zur Umwandlung der Testinformation in verwertbare Signalformeh sowie ein Sendeempfangsgerät, das die umgesetzten Testdaten zur Übertragung in die Zentraleinheit kodiert und Informationen von dieser Einheit aufnimmt. Die Zentraleinheit enthält einen Computer und einen Abtaster. Der Abtaster ist durch Übertragungsleitungen mit allen Untersuchungseinrichtungen der Anlage verbunden. Der Abtaster überträgt aufeinanderfolgend Nachrichten, die die Adressen der verschiedenen Untersuchungseinrichtungen enthalten, und jede Einrichtung ist nach Erkennen durch ihr jeweiliges Sendempfangsgerät eingeschaltet und dann augenblicklich mit dem Abtaster verbunden. Auf diese Weise werden die einzelnen Untersuchungseinrichtungen aufeinanderfolgend mit dem Abtaster zur übertragung der Information von der Zentraleinheit zu den Einrichtungen und von den Einrichtungen zu der Zentraleinheit verbunden. Jede Einrichtung ist mit der Zentraleinheit on-line verbunden; sie sind jedoch so lange nicht eingeschaltet, bis die Adresse einer bestimmten Einrichtung aufgenommen wird. Ein besonderes Merkmal der Erfindung ist es, daß jede Einrichtung kontinuierlich überwacht wird, um sicherzustellen, daß sie richtig arbeitet und daß sichere Daten geliefert werden. Diese SelbstUberwachüng wird auf folgende Weise erreicht: Pur den Pail» daß eine Einrichtung ihre Adresse erkennt, diese Einrichtung-^;aber keine Information hat, die an die Zentraleinheit übertragen werden soll, so wird die aufgenommene Adresse oder ein anderes identifizierendes Signal von der Einrichtung zu der Zentraleinheit zurückübermittelt und die rückgeführte Nachricht wird von der Zentraleinheit geprüft, um sich der Betriebsfähigkeit der Einrichtung zu versichern. Eine fehlerhafte Rücküberaittlung des Identifizierungssignals zeigt an, daß die jeweilige Untersuchungseinrichtung nicht betriebsbereit ist.

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Jede Untersuchungseinrichtung kann entsprechend den Erfordernissen einer Klinik in getrennten Räumen oder Kabinen untergebracht sein, wobei die Kabinen so angeordnet sind, daß ein, Patient der Reihe nach von Untersuchungseinrichtung zu Unter-? suchungseinrichtung geht. Die Anlage kann sowohl in einem Gebäude als auch als transportable Einheit in einem Fahrzeug oder einem Anhänger installiert sein. Beim Betreten der Anlage bekommt jeder Patient ein Identifikationsmittel, was insbesondere in Form einer kleinen kodierten Karte von etwa der Größe einer üblichen Kreditkarte sein kann. Diese Karte enthält die kodierte Patienten-Identifikation und kann in das Bedienungspult jeder Untersuchungseinrichtung eingeführt werden, so daß die Testdaten, die von der einzelnen Einheit erhalten werden, immer mit einem bestimmten Patienten verbunden sind. Das Bedienungspult kann durch Einlegen der Patienten-Identifizierungskarte in einen Kartenleser in Betrieb gesetzt werden, so daß die Einrichtung beim Fehlen einer solchen Karte nicht arbeitet. Um das richtige Durchlaufen der Patienten durch die verschiedenen Untersuchungseinrichtungen der Anlage zu erreichen, kann die Zentraleinheit aneinandergereihte Instruktionen an die verschiedenen Untersuchungseinrichtungen liefern, so daß ein Patient an jeder Einrichtung auf geeignete Weise zu der nächsten Untersuchung geschickt wird.

Die Krankheitsgeschichte einer Person wird an einer Untersuchung seinrichtung aufgenommen, die zu diesem Zweck vorgesehen ist. Diese Untersuchungseinrichtung weist ein Anzeigepult auf, welches bestimmte Fragen an den Patienten stellt, die durch Niederdrücken eines oder mehrerer Antworttasten beantwortet werden können. In Abhängigkeit von der Antwort des Patienten auf eine bestimmte Frage über einen bestimmten Gegenstand kann das Fragen zu diesem Gegenstand fortgesetzt oder zu einem anderen Thema übergegangen werden, je

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nachdem wie es die lage erfordert.

An den anderen Untersuchungseinrichtungen werden die normalerweise während einer Untersuchung erforderlichen medizinischen Tests ausgeführt. An einer Einrichtung zur Audiometrie (Gehörmessung) wird die Hörfähigkeit des Patienten getestet. Hierbei wird z.B. ein Audiometer verwendet, das derart umgebaut ist, daß es ein kodiertes Ausgangssignal für die gemessenen Hörwerte bei verschiedenen Frequenzen liefert. Die Sehschärfe wird an einer Untersuchungsstation gemessen, die ein Bausch and Lomb Ortho-Rater oder andere ähnliche Instrumente zur Messung der nahen und fernen Sehschärfe und von Abweichungen der Sehachse, sowie der Tiefen- und Farbaufnahme/ Die Kodierung der Antworten des Patienten auf die Sehschärfeprüfung wird durch ein Drucktastenpult erreicht, über das der Patient oder ein Begleiter Testdaten für die nachfolgende Verarbeitung eingeben kann. Das Atemvolumen der Lungen unter normalen Bedingungen und unter Beanspruchung werden an einerSpirometrie-Einrichtung mit Hilfe eines Spirometers gemessen, welcher automatisiert ist, um eine direkte Dateneingabe in die Datenverarbeitungseinrichtung zu geben. Körpermessungen werden an einer anderen Untersuchungseinrichtung durch ein automatisiertes Gerät vorgenommen. Die Größe, das Gewicht und die Hautfaltendicke des Patienten werden durch entsprechende Geräte bestimmt und über die übliche Gewichtsmessung hinaus die Vorne-Hinten- und Links-Rechts-Gewichts· verteilung des Patienten gemessen, um Daten zu liefern, die zur Ermittlung des physikalischen Gleichgewichtes und der Stabilität des Patienten nützlich sind. An einer Tonometrie-Einrichtung wird der intraokulare Druck des Auges mit Hilfe eines direkt anzeigenden Tonometers (Druckmessers), wie z.B. eines umgebauten Mackay-Marg-Tonometers, gemessen, um Testergebnisse zu liefern, die für die Diagnose eines Glaukoms nützlich sind.

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An einer weiteren Testeinrichtung wird ein ElektrokardlogrammaS für die folgende Auswertung durch den Mediziner aufgenommen. Dieses Kardiogramm kann auch von einem Computer analysiert und: die Ergebnisse können zusammen mit anderen Testda'ten des Patienten verarbeitet werden. Der Blutdruck wird ebenfalls gemessen; die Ergebnisse werden in das System eingegeben. An einer wei-. teren Testeinrichtung werden die üblichen Blut- und Urinproben für die Analyse- durch einen automatischen Analysator oder durch Laboratoriumstests von Hand genommen.

Andere medizinische Testverfahren können im Off-Line-Betrieb ausgeführt und die Ergebnisse später in die medizinische Aufzeichnung des Patienten übernommen werden. Solche typischen Verfahren schließen-eine Röntgenstrahlenaufnahme des Oberkörpers und einen Papanicolaou-Abstrich ein.

Nach Abschluß der Tests des Patienten werden dessen Krankheitsgeschichte und die Testergebnisse in passendem Format zurnutzung durch den diagnostizierenden Arzt ausgegeben. Da On-Line-Anlage verwendet wird, mit Ausnahme solcher Tests, die?" ein Off-Line-Verfahren erfordern, können eine Testergebnis- " Zusammenstellung und die Krankheitsgeschichte dem Arzt unmittel bar nach der Untersuchung zur Diskussion mit dem Patienten zur Verfügung gestellt werden. Die medizinischen Daten können * darüber hinaus, wenn dies wünschenswert ist, archivalisch gespeichert werden.

Weitere Merkmale, Vorteile und Anwendungsmöglichkeiten der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus den beiliegenden Darstellungen von Ausführungsbezspielen sowie aus der folgenden Beschreibung.

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Es zeigen;

Pig. 1 eine achematische Darstellung der gesamten, erfindungsgemäßen Untersuchungsanlage,

Pig. 2 ein Blockdiagramm der Einrichtungsschaltung,

Pig. 3A und 3B eine schematische Darstellung des Pults der Einrichtung zur Aufnahme der Krankheitsgeschichte und die logische Schaltung, und

Pig« 4A und 4B eine schematische Darstellung des Pults der Einrichtung zum Testen der Sehfähigkeit und der logischen Schaltung.

Die in Pig. 1 schematisch dargestellte Gesamtanlage enthält eine Zentraleinheit mit einem Computer 10 und einem Abtaster 11, sowie eine Mehrzahl von getrennten Einrichtungen, von denen die beiden Einrichtungen 12a und 12b beispielsweise dargestellt sind, Eine Ausgabeeinrichtung 20, wie z.B. ein Ferndrucker, ist zum Ausdruck der Daten unter Steuerung des Abtasters 11 vorgesehen. Der Computer 10 ist mit dem Abtaster 11 verbunden, um von diesem Informationen aufzunehmen und an diesen zu liefern. Der Computer arbeitet nur dann, wenn er von dem Abtaster einen Befehl erhält, Daten zu verarbeiten. Daher ist ein relativ kleiner Computer, wie z.B. der Typ PDP-81 der Digital Equipment Corporation, für die Anlage ausreichend. Die Verbindung der Anlage zu den einzelnen Untersuchungseinrichtungen führt über drei Leitungen 13» 14 und 15, welche an den Abtaster 11 angeschlossen sind und geeignete Ableitungen 16 aufweisen. Jede Untersuchungseinrichtung ist an die Zentraleinheit über diese drei Verbindungsleitungen angeschlossen. Die Übertra-

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gungseinrichtung ist so ausgelegt, daß jede mögliche Zahl von Untersuchungseinrichtungen ohne übermäßige Belastung angeschlossen werden kann. Die Leitung 13 ist eine Taktgeberleitung, um den Untersuchungseinrichtungen Taktgeberimpulse zuzuführen. Die Leitung 15 ist eine an den Computer gebundene Leitung zur Informationsführung von den Untersuchungseinrichtungen zu dem Computer 10» Die Taktgeber- und Datensignale sind Impulssignale von solcher Größe, daß die Information als Datenimpuls erkennbar ist, der in der Zeit zwischen zwei Taktgeberimpulsen auftritt, während die Synchronisation durch die Anwesenheit von zwei Datenimpulsen bestimmt wird, die zwischen zwei Taktgeberimpulsen auftreten. Die Verbindungsleitungen 13, 14 und 15 sind typischerweise koaxiale Kabel, um eine breitbandige, relativ rauscharme Übertragung zu gewährleisten.

Während das dargestellte Ausführungsbeispiel drei Übertragungsleitungen als Übertragungsweg zwischen Abtaster und Untersuehungsstationen verwendet, sind andere Übertragungsverbindungen zur Führung der Taktgeber- und Datensignale möglich. Die Anlage kann über Punk oder feste Leitungen verbunden sein; die Verwirklichung hängt natürlich von der verwendeten Signalgröße und der erforderlichen Ausführung der Anlage ab. So können z.B. Tonstufen-Telefonkabel zwischen einer oder mehreren Einrichtungen und dem Abtaster verwendet werden. Unter bestimmten Umständen, z.B. einer hohen Datenfrequenzeinrichtung oder bei mehreren On-Line-Einrichtungen, kann die Datenfrequenz ange- " paßt werden, um in der engeren Bandbreite solcher Leitungen zu liegen. Bandbreiten-Beschränkungen können dadurch erreicht werden, daß man eine niedrigere Datenfreq.uenz in der Anlage oder eine Pufferung der Daten vor ihrer Übertragung über die Telefonle.itungen verwendet. Ein besonderer Vorteil der vorliegenden Übertragungsanlage ist der, daß eine Umsetzerverbindung verwen-

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det werden kann, um Erdschleifenprobleme auszuschalten. Die koaxialen Übertragungsleitungen sind nur am Abtasterende und jede Untersuchungseinrichtung ist örtlich geerdet. Der Umsetzer ist an die Übertragungsleitungen angeschlossen. Es besteht keine direkte Verbindung zwischen den Untersuchungseinrichtungen und den Übertragungsleitungen. Somit kann jede in der Anlage auftretende Potentialdifferenz die Betriebsfähigkeit oder Sicherheit der Anlage nicht gefährden.

Die Untersuchungseinrichtungen 12a und 12b, desgleichen andere ähnliche Einrichtungen der Anlage, weisen einen Testdatenumwandler 17, ein Einrichtungspult 18 und einen Sendeempfänger 19 auf. Jede Untersuchungseinrichtung führt einen besonderen medizinischen Test aus, um die Testergebnisse aufzuzeichnen und diese in Digitalform zur Übertragung zu dem Computer 10 und zur Verarbeitung darin umzuwandeln. Der Testdatenumwandler I7 liefert Informationen, die die Ergebnisse eines bestimmten medizinischen Tests betreffen, dem der Umwandler zugeordnet ist. Das Einrichtungspult 18 weist Kontrollmittel für den Patienten oder die Bedienungsperson zur Eingabe von Information, die die Testergebnisse bebreffen,/und kann eine Ausgabeeinrichtung zur Befragung oder anderweitigen Untersuchung eines Patienten enthalten. Die Information, die von dem medizinischen Test an jeder Untersuchungseinrichtung abgeleitet wurde, wird in Digitalform zur Übertragung durch den Sendeempfanger 19 zu dem Abtaster 11 und von da au3 zu dem Computer 10 zur Verarbeitung umgewandelt. Der Hendeempfanger 19 arbeitet außerdem, um bei bestimmten Unterauchungseinrichtungen Information von dem Computer und dem Abtaster zu dem Untersuchungsgerät zu leiten, um die Untersuchungseinrichtungstätigkeit zu steuern und für den Patienten oder die Bedienungsperson nützliche Informationen auszugeben,

BAD OBIGINAt

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Das Untersuchungsgerät variiert im einzelnen in Abhängigkeit von dem besonderen Test, der an jeder Untersuchungseinrichtung ausgeführt wird, Die Untersuchungseinrichtungen können in drei breite Klassen eingeteilt werden: In einer Klasse von Untersuchung seinrichtungen werden Prägen gestellt, die von dem Patienten zu beantworten sind; weitere Prägen werden in Übereinstimmung mit den Antworten des Patienten abgeleitet. Der Abtaster steht mit der Untersuchungseinrichtimg einer solchen Klasse während einer Testfolge dauernd mit der Einrichtung in Verbindung, da die Information von dem Computer zur Ausgabe an der Untersuchungseinrichtung geprüft und die Untersuchungseinrichtung Antworten zum Computer zurückführen muß, um die fortlaufende Kontrolle des Fragevorgangs zu steuern. In der vorliegenden Anlage wird eine automatische Aufnahmeeinrichtung für die Krankheitsgeschichte verwendet, die in dieser Weise arbeitet. Eine zweite Klasse von Einrichtungen verwendet Analog-Umwandler, deren Ausgänge in digitale Form zur Übertragung auf den Computer zur Verarbeitung umgewandelt.werden. Diese Klasse von Untersuchungseinrichtungen wird z.B. bei der Tonometrie, der Anthropometrie und der Autoanalyse von Körperflüssigkeiten verwendet. Die dritte Klasse von Untersuchungsstationen verwendet eine Reihe von Handschaltern, über welche Daten in die Anlage in Binärform durch Schaltereinstellung gegeben werden können. Diese dritte Klasse von Einrichtungen wird 2.B. beim Hör- und Sehtest verwendet.

Die getrennten Stationen werden von dem Abtaster 11 in einer Reihenfolge und einer Frequenz abgefragt, die an die Erfordernisse der besonderen Anlage angepaßt werden können. Der Abtaster 11 überträgt auf der Leitung 14 Nachrichten, die die Adresse und die Information für jede Untersuchungseinrichtung in der ' Anlage enthalten. Alle Untersuchungseinrichtungen werden dauernd

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on-line betrieben; eine Untersuchungaeinriohtung wird jedoch solange nicht angeschaltet, bis die ihr eigene Adresse von dem Sendeempfanger 19 der Untercuchungseinrichtung erkannt wird. Somit wird jede Einrichtung aufeinanderfolgend durch Erkennung ihrer Adresse betätigt und kann dann Weisungen von dem Compxater 10 aufnehmen und/oder Information an den Computer 10 zurückgeben. Ein wichtiges Merkmal der erfindungsgemäßen Anlage ist die Selbstprüfung, die während der gesamten Betriebsdauer der Anlage durchgeführt wird. Eine Untersuchungaeinrichtung nimmt dabei ihre Adresse auf, hat aber keine Information an den Computer 10 zurüeksuliefern; die Adresse der Einrichtung selbst wird über den Abtaster 11 an den Computer 10 zurückgeführt, um die Betriebsfähigkeit der Vntersuchungseinriehtung zu überprüfen. Auf diese Weine kann die Betriebafähigkeit jeder Untersuchungr?- einrichtung in der Anlage dauernd überwacht und eine fehlerhafte Einrichtung sofort bemerkt werden, so daß Reparatur vorgenommen oder eine andere Untersuchung ^einrichtung in die Anlage eingeschaltet werden kann.

3>ie zentrale Kontrolle der Anlage wiri rum größeren Teil von dem Abtaster 11 vorgenommen. Im allgemeinen dient der Abtaster dazu, jede Unters-iehungseinrichtun«:: zu adressieren, us: die Betriebsfähigkeit jeder Einrichtung zu steuern und die Betriebsfähigkeit der Einrichtung sicherzustellen, sowie zum Dekodieren der Information, die von der Untersuohunrseinriehtung zu der; Abtaster zurückgeliefert wird. In den Abtaster erzeugen der Seitgeber und der Adressengenerator aufeinanderfolgend die Adressen der einzelnen Untersuohungeeinri-;;htungen der Anlage und liefern Taktgeberimpulse zu diesen Einrichtungen. Die Aufeinanderfolge der Betätigung jeder Einrichtung 1st im allgemeinen die gleiche und eine typische Betätigungsfolge wird nachfolgend beschrieben. Ein Koutrollblccl: in dem Computerge-

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BAD ORIGINAL

dächtnis ist für jede Untersuchungseinrichtung vorgesehen. Jeder Kontrollblock hat eine Liste von Worten für jede Einrichtung, welche die Betriebsfähigkeit der Einrichtung und die des Abtasters prüft..

Der richtige Kontrollblock, der einer bestimmten Untersuchungseinrichtung entspricht, wird auf folgende Weise eingeschaltet: Der Zeitgeber erzeugt eine Anzeigeadresse, welche unter be-' stimmten Umständen die Adresse der Untersuchungseinrichtung selbst ist. Indem ein Computer-Eingangs-Ausgangs-Kanal für den direkten Gedächtniszugang benutzt wird, wird eine Einrichtungsanzeigeadresse in das Computergedächtnis-Adressenregister eingegeben und der Anzeiger wird von der Coinputerkerngedächtnislage, die durch die Anzeigeradresse festgelegt ist,, übertragen, um dac Anzeigerregister zu betätigen. Dieser Anzeiger wird nun die Basisadresse sun: Wiederauffinden nachfolgender Worte von dem Kontrollblock. Die Adresse eines Wortes in dem Kontrollblock wird durch Aufsummieren in einem Addierer erzeugt; der Anzeiger und ein Wortauswahlbefehl werdet] ebenfalls von dem Zeitgeber erzeugt.

Auf diese Weise erhält der Abtaster zuerst das Kontrollwort und speichert es in einen Register. Alle v/eiteren notwendigen Vorgänge zur Vorbereitung der übertragenen Einrichtungsnachricht werden durch die Bits in dem Kontrollwort gesteuert, auf deren Größe nachfolgend eingegangen wird. Bei der beschriebenen Anlage wird ein 1.2-Bit-Kontrollwort verwendet, wobei jedes Bit eine nachfolgend beeehriebene Punktion aufweist. Die Anwesenheit, einer logischen EINS in einer der Bitpositionen zeigt das Auftreten eines dieser Bitlage zugeordneter iiustandes an. Ho verursacht die Anwesenheit einer EIKS in der Bitposition- KuIl eine unbedingte Unterbrechung des Computere, die Bitposition Eins

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ist ein Besetztbit, Bit zwei veranlaßt die Übertragung des ersten Nachrichtenwortes, Bit drei veranlaßt die Speicherung der ersten von einer Untersuchungseinrichtung einlaufenden Nachricht, Bit vier steuert die Übertragung des zweiten Nachrichtenwortes zu der Untersuchungseinrichtung, Bit fünf steuert die Speicherung der zweiten von der Untersuchungseinrichtung einlaufenden Nachricht, Bit sechs steuert einen Alarmanzeiger, Bit sieben zeigt an, daß eine Blockübertragung vorgenommen wird, Bit acht zeigt an, daß eine Blockübertragung abgeschlossen ist und Bit neun zeigt die Wortlänge an. Die zehnte und elfte Bitlage sind freie Positionen, die bei einer abgewandelten Anlage verwendet werden können. VIenn somit der Computer Daten für die Untersuchungseinrichtung hat, so wird dieses durch eine EINS in Bit zwei angezeigt. Das Datenausgangswort wird gewonnen und in einem Pufferspeicher und zur richtigen Zeit gespeichert; es wird auf den Verschiebespeicher übez'tragen. Auf gleiche Weise holt in einem solchen FaIL der Abtaster andere Worte von dem Kontrollblock. Wenn Bib sechs in dem Kontrollblock eine EINS ist, erhöht der Abtaster das Alarmwort in dem Kontrollblock. Wenn ein Überlauf eintritt, veranlaßt der Abtaster ein Computerabschalten..

Wenn eine Nachricht aus dem Verschiebespeicher auf die Untersuchungseinrichtung übertragen wird, wird eine aufgenommene Nachricht in den Verschiebespeicher zur Verarbeitung durch den Abtaster eingeschoben. Nach der Aufnahme einer einlaufenden Nachricht durch den Verschiebespeicher wird sie auf den Pufferspeicher zur Verarbeitung durch den Abtaster übertragen. Das Anzeiger- und das Kontrollwort werden aus ihren ,jeweiligen Speichern herausgenommen und jeweils in dem Anzeigerspeicher bzw. Kontrollapeicher gespeichert. Wenn keine Nachricht von der [Jritersuchungsütation zu dem Abtaster gegeben wurde, führt die

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Einrichtung automatisch, die Nachricht, die zu dieser Einrichtung von dem Abtaster gesendet wurde, zurück. In diesem Falle wird die aufgenommene Untersuchungseinriehtungaadresse mit der übertragenen Einrichtungsadresse verglichen, um die Punktionsfähigkeit der Einrichttang zu, prüfen. Ein Vergleich der übertragenen und aufgenommenen Einrichtungsadressen wird in der Adressenvergleichsschaltung vorgenommen. Wenn die Adressen nicht übereinstimmen, wird die Unterbrechungslogik angeregt, um die Arbeit des Computers zu unterbrechen. Wenn erforderlich, werden geeignete Alarmanzeiger in Betrieb gesetzt, u:a die Ursache des Unterbrechens, die betreffende Untersuchungseinrichtung und die Lage zu bezeichnen.

Wenn der Computer Daten von der Untersuchungsatation benötigt, werden Bit drei und Bit vier des Kontrollwortes eingestellt, Der Abtaster fühlt diese Bits ab und speichert das erste und das zweite Eingangswort an den richtigen Plätaen in dem Kontrollblock. Wenn die Untersuchungseinrichtung eine Nachricht für den Computer hat, wird das Einrichtungseingangskennzeichen besetzt, die aufgenommene Nachricht wird in dem Kontrollblock gespeichert und eine Unterbrechung des Computers herbeigeführt.

Blockübertragungen von Daten zu oder von einer Untersuchungseinx'ichtung v/erden durch die Benutzung der direkten Gedächtni-szugangseinrichtung des Computers erreicht. Der Computer befiehlt eine Blockübertragung durch Einstellen des Bit sieben in das Kontrollwort. Nach Vollendung der Blockübertragung, was durch Wortzahlüberfließen angezeigt wird, setzt der Abtaster Bit acht, wodurch ein Blockübertragungsvorgang mit der Untersuchungseinrichtung unterbunden wird.

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Die logische Schaltung in den. Abtaster liefert Unterbrechungssiguale für den Computer für den Fall, daß eine der folgenden Bedingungen vorliegt:

a) Eine aufgenommene Adresse stimmt nicht mit einer übertragenen Adresse der Untersuchungseinrichtung überein,

b) eine Einrichtungeeingangs—Fehlanzeige wurde gepetzt, o) eine Blockübertragung wurde abgeschlossen,

d) der Computer bestimmt eine Unterbrechung durch Setzen der Pit Null in den; Kontroll wort.

Vor der Unterbrechung des Computers speichert der Abtaster die Ursache der Unterbrechung an einem besonderen Kernplatz. Der Computer kann verschiedene Unterbrechungen durch Einstellen richtiger Bits in der Unterbrechungsblende verhindern, die vor; den Abtaster vor Auslösung der Unterbrechung nachgewiesen wurden.

Y/ie oten bes'krieber., wird eine t er'-; .:■:.-: e ".Tnt efsuchungseinrichtung adressiert und Pate?: τ.;ί dip KiT.r.. :Ltung übertragen und von dieser aufgenommen. Per Abtaster befindet sich tun in einem Zustand, in vier, .lie nächste "!.:.er:^v; ;L ■.r.vüinri >ht^W" abgefragt wirl, die Aaresse it?r r.ii^ipte: Einrichtung, die su befragen ist, wird durch den Ileitgeter 'nid die Arbeitsfolge ausgewählt, indem man wie bisher f 'rtfn).rt.

Pie Γ-atenviortgrößen für die ^nterc.ichur.f'^einrichtungen werden wie folgt verdeutlicht. In der Pat i-rv -rt pr?3e auf der mit der Einrichtung verbundenen Leitung« fei ei; die Bits eins bis sieben des Patenwort ρ die Einriebtungsadresse vieder, die Bits neun

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bis elf die Pufferadresse, das Bit zwölf zeigt an, ob ein Lese- oder Schreibvorgang ausgeführt werden soll, Bit dreizehn ist frei, während die Bits vierzehn bis vierundzwanzig Befehlsdaten für die Untersuchungseinrichtung enthalten. In der Datenwortgröße für die mit dem Computer verbundene Leitung geben die Bits eins bis acht die Patienten-Identifizierungsnummer wieder, die Bits neun bis elf die Testnummer, Bit zwölf zeigt an, ob Daten eingeführt werden sollen, Bit dreizehn zeigt die Testgruppennummer an, und die Bits vierzehn bis vierundzwanzig geben die von der Untersuchungseinrichtung gewonnenen Testergebnisse an.

Das Blockdiagramm einer Untersuchungseinrichtung nach Fig. 2 enthält eine örtliche Kontrolleinrichtung 46 mit einer Logik, um die Einrichtungsadresse zu erkennen und die Nachricht von dem Computer zu dekodieren. Die Untersuchungseinrichtung kann durch einen von Hand betätigten Dateneingabeknopf oder durch das Einstecken einer Patienten-Identifizierungskarte in das Einrichtungspult angeschaltet werden, um das Einführen von Daten in den Verschiebespeicher zuzulassen. Nachrichten von dem Computer laufen ununterbrochen durch den Verschiebespeicher; es wird jedoch keine Information verarbeitet, bi3 der Speicher seine eigene Adresse erkennt und durch den Eingangsbefehl in die Lage versetzt wird, die Daten einzuführen. Wenn keine Daten zu verarbeiten sind, gibt, wie oben festgestellt, der Verschiebespeicher nach dem Erkennen seiner Adresse die übermittelte Nachricht zurück zu dem Abtaster zur Kontrolle der Untersuübungseinrichtung. Wenn die Einrichtung in Benutzung ist, wird eine Patienten-Identifizierungsnummer in die erforderlichen Bitpositionen in einen 24-Bit-Verschiebespeicher 40 gegeben. Die Patienten-Identifizierung wird typischerweise von einer gelochten Kodekarte abgenommen, welche der Patient von Unter-

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SAD ORIGINAL

guehungseinrichtung zu Untersuchungseinriehtüng mit sich führt, so lange er in der medizinischen Untersuchungsanlage getestet wird.

Diese Karte wird von einem Kartenleser 4I gelesen und die gelesenen Daten werden in einexi Speicher 40 eingegeben. Die Testdaten werden in den Verschiebespeicher 40 durch eine Einrichtung des Dateneingabepults 42 und der Datenspeicher 43 eingegeben, Die besonderen Mittel, von denen die Daten abgeleitet v/erden, hängen von der Arbeitsweise der besonderen Untersuchungseinrichtung ab, was weiter unten näher erläutert wird. Im allgemeinen dient ein Adressen- und Auftragsdekodierer 44 dazu, die Einrichtungsadresse au ermitteln und einen Lesebefehl an das Pult 42 zu geben, um zu ermöglichen, daß die Daten und die von dem Abtaster aufgenommene Nachricht dekodiert v/ird, und Daten zu dem Abtaster zurückgegeben werden. Die an der Unter-3uchungseinrichtung gewonnene Testinformation, die au dem Abtaster zurückübertragen werden muß, wird durch Handeingabe in den Verschiebespeicher 40 oder durch Testdatenumwandler seibat in die Datenspeicher 43 zur nachfolgenden Übermittlung in den Veroohiebespeicher 40 eingeführt, Information, die in einer aufgenommenen Nachricht zur Steuerung der Untersuchungseinrichtung enthalten ist, wird in die Pufferspeicher 45 zum Auslesen auf die notwendigen Kon trollschal feurigen der Einrichtung gegeben.

Die besondere Dateneinführungsanordnung hängt für jede Untersuchungseinriehtung natürlich von dem Aufbau und der Funktion der jeweiligen Einrichtung ab. Als Beispiel werden in den Fig. 3 und 4 mehrere üblicherweise in der erfindungsgemäßen medizinischen Untersuchungsanlage verwendete Einrichtungen dargesteilL.

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Die Einrichtung zur Ermittlung der Krankheitsgeschichte ist in Pig. 3 dargestellt; Fig. 3A veranschaulicht die räumliche Anordnung des Einrichtungspults, während Pig. 3B die dabei verwendete logische Schaltung darstellt. Das Einrichtungspult 50 v/eist einen Schlitz 51 auf, in welchen eine Patienten-Identifizierungskarte zur Dekodierung der Patienten-Identifizierungsnummer eingeführt werden kann, ferner Einrichtungsbetätigimgstasten 52A, 52B und 52C, die dazu dienen, eine falsche Antwort zu löschen, eine vorhergehende Frage zu wiederholen oder auf eine folgende Frage überzugehen, Die Fragen werden sichtbar dem Patienten auf einem Projektionsschirm 53 dargestellt, und eine Mehrzahl von Antwortknöpfen 54 ist vorgesehen für die Auswahl der Antwort auf eine Frage. Typischerweise erscheint die Frage in dem oberen Teil des Schirmes 53, während die Ant — wörteain dem unteren Abschnitt gegenüber den fünf Antwortknöpfen erscheinen, denen sie entsprechen. Ein Anzeiger 55 "nächste Untersuehungseinrichtung" ist vorgesehen, um die ^: Einrichtung zu nennen, zu der der Patient nach Beendigung der Ermittlung der Krankheitsgeschichte weiter gehen soll.

Nach dem Einführen der Identitätskarte in den Schlitz 51 wird die Patlenten-Identifiζiß rungsnummer von dem Kartenleser 56 dekodiert und der dekodierte Ausgang dem Verschiebespeicher in dem Sendeempfänger (Fig. 2) zugeführt. Das Einsetzen der Patien-ten-IdentifIzierungskarte bewirkt außerdem das Anschalten des Einrichtungs3endeempfängers, damit Daten in den Verschiebespeicher zur Verarbeitung eingegeben werden können. Betätigung der Pultschalter 57, die die Schalter 52 und 54 von Fig.3A enthalten, bewirkt, daß Daten in den Speicher 58 und daraufhin in die benötigten Bit-Positionen des Versehiebeapeiehers 40 gegeben werden. Daten in dem Verschiebespeicher 40, die von dem Abtaster aufgenommen wurden, werden über den Puffer 58 zu den

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Pultlampen 59 übertragen, die mit den Steuerungen 54 verbunden sind, sowie auf den Anzeiger 55» um die verschiedenen zu befolgenden Weisungen zu bezeichnen. Die Wiedergabe von Fragen während der Testfolge wird aus der Information von dem Abtaster abgeleitet, die in dem Verschiebespeicher 40 gespeichert ist, wobei diese Information durch einen Puffer 60 zu einer Projektorsteuerung 61 und dann zu einem Diaprojektor 62 zur Y/iedergabe auf dem Schirm 53 übertragen wird. Somit befindet sich die Einrichtung in einer geschlossenen Schleifenschaltung mit der Zentraleinheit, so daß V/ei sunken an den Patienten gegeben und dessen Antworten von lern Abtaster in Echtzeit verarbeitet werden können. Entsprechend der Patientenbean"] ruohung der verschiedenen Untersuchungseinrichtungen wählt die Zentraleinheit die nächste Einrichtung aus, zu welcher der Patient gehen soll. Diese Information wird für den Patienten an dem Pult angezeigt.

Die Untersuchungseinrichtung zur Bestimmung der Sehschärfe i3t in Pig. 4 schematise!; dargestellt, Fig. 4A gibt die räumliche Anordnung des Testpultf? wieder, während Fig. 4B die zugeordnete logische Schaltung darstellt. Bei dieser Art von'Einrichtung wird der Test selbst durch Benutzung eines üblichen Instrumentes ausgeführt, wie z.B. einem Bauseh and Lomb Ortho-Rater, und die Antworten des Patienten auf die Terts werden von Hand in das in Pig. 4A dargestellte Pult eingegeben. Beim Betrieb wird wieder die Patienten-Identifizierungskarte in einen Schütz 63 eingeführt und die dekodierte Identifikationsnummer durch, einen Kartenleser 64 gelesen und in den Versehiebespeicher 40 eingegeben. Die Testnummer und die Kummern, die die Testergebnisse darstellen, werden durch Niederdrücken entsprechender Steuerschalter 65 eingegeben, welche verursachen, daß die erforderlichen Schalter^Pcsitionendaten.in den Verschiebespeicher 40

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gelangen. Daten von dem Abtaster, die in dem Verschiebespeicher 40 gespeichert sind, werden über einen Puffer 66 auf die Pultlampen 67 gegeben, wie z.B. die Lampe 68 "nächste Untersuchungseinrichtung", wie zuvor, welche dem Patienten anzeigt, zu welcher Einrichtung er weitergehen soll.

Vom Fachmann können zahlreiche Abwandlungen des dargestellten Ausführungsbeispiels innerhalb des Erfindungsgedankens ausgeführt werden. So können z.B. die logische Schaltung und die Einrichtungspulte in verschiedenster Weise verwirklicht werden, ebenso wie die Übertragungsverbindungen zwischen dem Abtaster und den Untersuchungseinrichtungen.

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Claims

1946OUb - 21 Pat ent ansprüche

1. Anlage für medizinische Untersuchungen, gekennzeichnet durch eine Zentraleinheit, eine Mehrzahl von Untersuchungseinrichtungen, die jeweils bestimmte medizinische Daten betreffend einen Patienten ermitteln und an die Zentraleinheit weiterleiten, Übertragungsmittel, die die Zentraleinheit und die Testeinrichtungen verbinden, wobei jede Testeinrichtung Mittel zur Feststellung eines der Einrichtung eigentümlichen Adressenkodes, Mittel, die nach dem Erkennen einer Adresse Daten von der Zentraleinheit dekodieren, Mittel zum Speichern von Testdaten, Mittel zum Kodieren der Testdaten in eine für die Zentraleinheit geeignete Größe, und Mittel zur Übertragung kodierter Daten zu der Zentraleinheit, enthält, und wobei die Zentraleinheit eine Abtasteinrichtung, die jede der Testeinrichtungen in einer vorgewählten Folge adressiert, und Mittel zur Prüfung der Betriebsfähigkeit jeder adressierten Testeinrichtung enthält.

2. Anlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Abtasteinrichtung Mittel zum Zusammensetzen und Übertragen einer Mehrzahl von Nachrichten für die Testeinrichtungen und Mittel zum Dekodieren von Daten von den Testeinrichtungen enthält.

3. Anlage nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Übertragungsmittel drei Übertragungsleitungen enthalten, von denen jede in einer geeigneten Last abgeschlossen ist, wobei eine der Leitungen Taktgeberimpulse führt, die zweite der Leitungen Daten von der Zentraleinheit auf die Testeinrichtungen überträgt, und die dritte der Leitungen Daten von den Testeinrichtungen zu der Zentraleinheit führt.

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4. Anlage nach. Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Abtasteinrichtung Mittel zur aufeinanderfolgenden Lieferung von Adressen der Testeinrichtungen, Mittel zum Zusammenstellen der Adressen in einer vorgewählten Folge und Mittel zur Übertragung der ausgewählten Folge von Adressen auf die Testeinrichtungen enthält.

5. Anlage nach. Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel zur Überprüfung der Testeinrichtungen, Mittel zur Zürückführung eines Identifizierungssignales zu der Abtasteinrichtung und Mittel zur Prüfung des zurückgeführten Signals enthält, um die Betriebsfähigkeit der Testeinrichtung zu prüfen.

6. Anlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Abtasteinrichtung eine Einrichtung zur Erzeugung von Adressen, damit aufeinanderfolgend Adressen der Testeinrichtungen geliefert werden, Mittel, die auf jede Adresse hin Daten für die Einrichtung liefern, die der Adresse zugeordnet ist, Mittel zum Zusammenstellen jeder Adresse und zugeordneter Einrichtungsdaten in eine Nachricht und zur Übertragung der Nachricht auf die Einrichtung, und Mittel, die, wenn eine Einrichtung ihre Adresse zu der Abtasteinrichtung zurückschickt, die Einrichtungsadresse mit der zurückgeschickten Adresse vergleicht, wobei ein positiver Vergleich die Funktionsfähigkeit der Einrichtung anzeigt, enthält.

7. Anlage für medizinische Untersuchungen, gekennzeichnet durch eine Zentraleinheit mit einem Computer und einem Abtaster, eine Mehrzahl von Testeinrichtungen, von denen jede ausgewählte medizinische Daten betreffend einen Patienten ermitteln kann, Übertragungsmittel, die den Abtaster und

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die Testeinrichtungen verbinden, wobei der Abtaster Mittel aufweist, die jeder der Testeinrichtungen in einer ausgewählten Folge adressieren und Mittel zur Prüfung der Betriebsfähigkeit jeder adressierten Einrichtung enthält, wobei jede Testeinrichtung ein Pult mit Kontrollen und Anzeigen zur Ausführung eines bestimmten Tests, ein oder mehrere Testresultatumwandler zur Umwandlung von"Testinformation in elektrische Signalform, sowie einen Sendeempfänger mit Mitteln zur Kodierung der umgewandelten Testdaten in eine Größe enthält, die für die Zentraleinheit geeignet ist, Mittel zum Erkennen eines für eine Einrichtung eigentümlichen Adressenkodes, Mittel, die nach Erkennen einer Adresse Daten von der Zentraleinheit dekorieren, und Mittel zur Übertragung der kodierten Daten auf die Zentraleinheit, enthält.

8. Anlage nach Anspruch 7, gekennzeichnet durch Mittel an jeder Testeinrichtung zur Anzeige der nächsten Einrichtung, zu welcher ein Patient gehen soll, wobei diese Anzeige durch die Zentraleinheit in Übereinstimmung mit dem Patientenvolumen an der Einrichtung bestimmt wird.

9. Anlage nach Anepruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Sendeempfänger Mittel enthält, die wahlweise eine erkannte Adresse zu dem Abtaster zur Prüfung der Betriebsfähigkeit der Einrichtung- zurückschickt.

10. Anlage nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Sendeempfänger Mittel zur Identifizierung jedes Patienten und zur Speicherung jeder Patienten-Identifikation und Mittel zur Zusammenstellung der Patienten-Identifikation und der kodierten Testdaten in eine Nachricht für die Zentraleinheit enthält.

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11. Anlage nach Anspruch. 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Abtaster eine Einrichtung zur Erzeugung von Adressen enthält, damit aufeinanderfolgend die Adressen zu den Testeinrichtungen geliefert werden, sowie Mittel, die auf jede Adresse hin Daten für die Einrichtung liefern, die der Adresse zugeordnet ist, Mittel zur Zusammenstellung jeder Adresse und der zugeordneten Einrientungsdaten in eine Nachricht und zur Übertragung dieser Nachricht zu der Einrichtung, Mittel, die, wenn eine Einrichtung ihre Adresse zu dem Abtaster zurückschickt, die Einrichtungsadresse mit der zurückgegebenen Adresse vergleicht, wobei ein positiver Vergleich die Punktionsfähigkeit der Einrichtung anzeigt, sowie Mittel enthält, die auf Daten von der Testeinrichtung den Computerbetrieb zur Verarbeitung dieser Daten unterbricht.

12. Anlage nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Sendeempfänger Mittel zur Identifizierung jedes Patienten und zur Speicherung jeder Patienten-Identifikation, enthält, sowie Mittel zur Zusammenstellung der Patienten-Identifikation und der kodierten Testdaten in eine Nachricht für die Zentraleinheit, Mittel, die auf die Identifikation des Patienten hin den Sendeempfänger einschalten, sowie Mittel, die bei Abwesenheit von Daten von der Testeinrichtung eine erkannte Adresse zu dem Abtaster zur Prüfung der Funktionsfähigkeit der Einrichtung zurückgibt.

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