專(zhuān)利名稱：具有低功率高對(duì)比度顯示的醫(yī)療儀器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及醫(yī)療儀器，尤其涉及用于各種環(huán)境照明條件下的病人監(jiān)視和復(fù)蘇儀器。
病人監(jiān)視器和除顫器廣泛用于醫(yī)院和由急診醫(yī)務(wù)人員使用，用于監(jiān)視病人的生命指征，并且例如通過(guò)去除心室纖顫來(lái)響應(yīng)這些生命指征。過(guò)去，這些監(jiān)視器具有相當(dāng)大的尺寸和重量并且采用陰極射線管監(jiān)視器來(lái)顯示病人的生命指征，如心跳、呼吸、血氧和其它身體功能參數(shù)。今天，這些監(jiān)視器變得更小更輕，并且在許多場(chǎng)合下設(shè)計(jì)成具有便攜性。這種便攜性使得監(jiān)視器能夠在急救室和重癥監(jiān)護(hù)病房?jī)?nèi)以其常規(guī)安裝方式進(jìn)行使用，并且還使它們能夠在病人從醫(yī)院的一個(gè)地點(diǎn)移動(dòng)到另一個(gè)地點(diǎn)時(shí)吊在床圍上。其還使監(jiān)視器和除顫器能夠用于救護(hù)車(chē)內(nèi)及其它急救車(chē)輛內(nèi)，甚至在事故現(xiàn)場(chǎng)或其它醫(yī)療急救地點(diǎn)處使用。這種便攜式儀器甚至可以放置在戶外使用，使急救人員能夠立即開(kāi)始監(jiān)視病人的生命指征并且施行由該儀器提供的救生治療。
病人監(jiān)視器和除顫器典型地包括顯示器，上述病人生命指征圖形地或數(shù)字地顯示在該顯示器上。儀器的便攜性意味著該顯示器必須在較寬范圍的環(huán)境照明條件下獲得觀察。例如，該儀器可能有時(shí)會(huì)用于燈光昏暗的實(shí)驗(yàn)室或診室內(nèi)，此時(shí)，環(huán)境照明保持較暗以最佳觀察診斷成像設(shè)備上的圖像。在其它情況下，便攜式儀器可能會(huì)用于明亮的陽(yáng)光下。無(wú)論環(huán)境照明條件如何，監(jiān)視器顯示器必需在明亮的或昏暗的照明背景下易于觀察。在陽(yáng)光下，此時(shí)環(huán)境光線使顯示器的對(duì)比度和外觀亮度降低，用戶的瞬間傾斜使顯示器的亮度或?qū)Ρ榷劝l(fā)生改變。然而，這種較高顯示器驅(qū)動(dòng)電平可需要更多功率，從而減少電池供電的儀器的工作時(shí)間。因此，期望在變化的照明條件下使顯示器獲得觀察，但無(wú)需求助于過(guò)分減少電池工作時(shí)間的工作模式。
根據(jù)本發(fā)明的原理，提供一種具有顯示器的病人監(jiān)視器/除顫器，該顯示器將會(huì)在無(wú)需過(guò)分減少電池壽命的情況下有選擇地增加所顯示的數(shù)字和圖形信息的對(duì)比度。這通過(guò)在昏暗照明或正常室內(nèi)照明環(huán)境下在黑暗背景上顯示明亮色彩的數(shù)字和跡線的顯示器來(lái)提供。當(dāng)監(jiān)視器用于陽(yáng)光下或用于明亮照明條件下，重新映射顯示器像素以在明亮背景上顯示深色數(shù)字和跡線。雖然這種顯示器的重新映射在正常室內(nèi)光線水平下似乎不合適且實(shí)際上令人不舒服，但是這種重新映射在明亮照明條件下提供可接受的顯示器對(duì)比度。重新映射可避免需要通過(guò)顯著增加提供給顯示器的功率來(lái)補(bǔ)償明亮環(huán)境照明。在所示出的實(shí)施例中，顯示器從黑色或灰色背景上的彩色數(shù)字和跡線跡重新映射成黃色背景上的黑色跡線和數(shù)字，在無(wú)需調(diào)整顯示器亮度或?qū)Ρ榷瓤刂频那闆r下提供明亮日光操作下的對(duì)比度改善。
附圖中

圖1以框圖形式示出形成根據(jù)本發(fā)明原理構(gòu)建的便攜式病人監(jiān)視器/除顫器。
圖2示出在室內(nèi)照明工作條件下黑色和灰色背景上具有彩色數(shù)字和跡線的本發(fā)明病人監(jiān)視器/除顫器顯示器。
圖3示出當(dāng)對(duì)于戶外顯示器進(jìn)行黃色背景上黑色數(shù)字和跡線的重新映射時(shí)的圖2所示病人監(jiān)視器/除顫器顯示器。
圖4a和4b示出根據(jù)本發(fā)明原理構(gòu)建的病人監(jiān)視器/除顫器的菜單，示出了選擇正常和高對(duì)比度操作模式。
圖5以框圖形式示出響應(yīng)圖4A和4B的菜單設(shè)置在正常和高對(duì)比度操作模式之間進(jìn)行切換的過(guò)程。
首先參見(jiàn)圖1，根據(jù)本發(fā)明原理構(gòu)建的病人監(jiān)視器/除顫器以框圖形式示出。圖1中所示的儀器能夠?qū)加行氖依w顫的病人進(jìn)行除顫。其還能夠執(zhí)行包括用于自動(dòng)除顫決策所需要的心臟監(jiān)視在內(nèi)的ECG監(jiān)視。所示出的監(jiān)視器還能夠檢測(cè)SpO2氧、非侵入式血壓監(jiān)視和潮氣末CO2監(jiān)視。這種多功能儀器中還具有其它功能，如侵入式血壓監(jiān)視和病人體溫監(jiān)視。監(jiān)視器具有多個(gè)病人前端，其是用于附著到病人身上的傳感器的輸入電路。該電路包括用于ECG電極、用于光學(xué)氧氣傳感器、用于壓力感測(cè)和用于二氧化碳感測(cè)以及用于其它用途的常規(guī)感測(cè)和放大電路。病人傳感器接收并由前端電路10處理的信息經(jīng)前端A/D轉(zhuǎn)換器12進(jìn)行數(shù)字化。該數(shù)字化信息通過(guò)連接儀器各模塊之間數(shù)據(jù)的通信總線60耦合到儀器的處理電路。
該儀器包括用于除顫操作的高壓電路16。高壓電路產(chǎn)生除顫所需的高壓脈沖，其在合適的時(shí)間通過(guò)切換邏輯電路14連接到與病人耦合的除顫電極。該電路提供打斷心室纖顫所需的高壓電擊并使心臟返回正常節(jié)律。為除顫輸送的電擊電平和波形可通過(guò)監(jiān)視器內(nèi)處理器自動(dòng)計(jì)算或可由有經(jīng)驗(yàn)的醫(yī)療技術(shù)人員或醫(yī)生手動(dòng)設(shè)置。
用于儀器內(nèi)模塊的功率由功率管理電路20分配。功率管理電路20將分配來(lái)自電池22、來(lái)自AC電源24或來(lái)自DC電源26的功率。AC和DC電源還耦合至當(dāng)監(jiān)視器由這些外部電源供電時(shí)為電池充電的電路。
由該儀器獲得的信息可通過(guò)通信電路30送到其它儀器或場(chǎng)所。這可包括網(wǎng)絡(luò)連接、RS232連接或無(wú)線連接(例如藍(lán)牙、WiFi或紅外等)。
通過(guò)小鍵盤(pán)和控制器32操作和調(diào)整該儀器。在所構(gòu)建的實(shí)施例中，小鍵盤(pán)是提供針對(duì)環(huán)境條件的整體性的薄膜鍵盤(pán)。還可提供控制裝置，如開(kāi)/關(guān)切換裝置、除顫功率電平和電擊輸送控制裝置、打印機(jī)和其它功能裝置。
監(jiān)視器在中央處理單元(CPU)40的控制下進(jìn)行操作。CPU運(yùn)行存儲(chǔ)在只讀存儲(chǔ)器(ROM)38內(nèi)的軟件。還提供閃存ROM用于控制特征設(shè)置和新的或特定能力，如波形信息。提供可移動(dòng)存儲(chǔ)器36，用于存儲(chǔ)在病人發(fā)病期間，如心室纖顫期間生成的信息。還可將病人信息，如去纖顫前后的心臟波形，存儲(chǔ)在可移動(dòng)存儲(chǔ)器36上，該可移動(dòng)存儲(chǔ)器36可取下并交給后續(xù)的護(hù)理人員進(jìn)行回顧、保存記錄和后續(xù)診斷?？梢苿?dòng)存儲(chǔ)器36還可記錄由護(hù)理人員向麥克風(fēng)48說(shuō)出的聲音信息。
采用蜂鳴器34驅(qū)動(dòng)產(chǎn)生短促的“唧唧”聲的固態(tài)聲源。這些聲音指示該儀器的駐留自檢已檢測(cè)到低電池電平或病人緊急電路組內(nèi)故障。在儀器的前面還有專(zhuān)門(mén)顯示器，其呈現(xiàn)大個(gè)閃動(dòng)的紅色X以指示低電池電平，或呈現(xiàn)大個(gè)固定的紅色X以識(shí)別電路故障。
音調(diào)46由軟件產(chǎn)生并而后用于驅(qū)動(dòng)揚(yáng)聲器42。這種能力在某些監(jiān)視功能期間使用，如響應(yīng)每個(gè)心動(dòng)周期的短促音調(diào)。當(dāng)病人關(guān)鍵測(cè)量值落入所選定的報(bào)警極限以外時(shí)，可采用音調(diào)組合來(lái)發(fā)出聲音警報(bào)和警告。
揚(yáng)聲器42可再現(xiàn)所存儲(chǔ)的由語(yǔ)音輸出電路44再現(xiàn)的預(yù)記錄語(yǔ)音指令和信息。
根據(jù)本發(fā)明的原理，提供顯示器50用于顯示病人參數(shù)和波形，如將在下面更具體討論的。要顯示的信息提供至顯示控制器52，其提供在顯示器上顯示信息所需要的驅(qū)動(dòng)信號(hào)。在所構(gòu)建的實(shí)施例中，顯示器是彩色LCD顯示器，雖然在具體實(shí)施例中也可采用其它類(lèi)型的顯示器，如CRT顯示器。顯示控制器52根據(jù)由色彩映射表(color map)存儲(chǔ)器54提供的色彩表來(lái)顯示信息。在所構(gòu)建的實(shí)施例中，色彩映射表以表格形式存儲(chǔ)。在其它實(shí)施例中，色彩映射表可以存儲(chǔ)為算法或其它編程信息。在所構(gòu)建的實(shí)施例中，顯示信息用色彩代碼耦合至顯示器，顯示控制器通過(guò)色彩代碼選擇像素以顯示期望信息和背景顏色，如下面更全面解釋的。
圖2示出如在醫(yī)院內(nèi)發(fā)生的正常操作期間，根據(jù)本發(fā)明原理構(gòu)建的監(jiān)視器的顯示器70。在這種室內(nèi)光線條件下，顯示器70的背景是黑色或灰色，如由附圖標(biāo)記78所指示的。顯示器70的正頂部上的圖形信息顯示在黑色背景上。為容易區(qū)分和關(guān)聯(lián)所顯示的不同類(lèi)型信息，數(shù)字和圖形信息以彩色顯示。例如，數(shù)字心率80和下面以72所指示的心臟跡線顯示成綠色。數(shù)字CO2讀數(shù)28和在74處所指示的CO2跡線顯示成淡藍(lán)色。體積描記跡線76顯示成紫色。已發(fā)現(xiàn)這種在黑色或灰色背景上的彩色顯示在環(huán)境光線條件不太亮的室內(nèi)環(huán)境下觀察是令人舒適的。
圖3示出根據(jù)本發(fā)明當(dāng)在明亮照明或陽(yáng)光條件下以高對(duì)比度顯示80進(jìn)行顯示時(shí)圖2的信息。在圖3中，顯示色彩全部進(jìn)行重新映射，以便使背景顏色86為黃色而非黑色。在所示出的實(shí)施例中，如在88處指示的一些信息行通過(guò)稍稍具有暗黃色偏差而與其它行形成對(duì)照。顯示器頂部的圖形信息82和顯示器其它區(qū)域內(nèi)的跡線和數(shù)字全部顯示為黑色。雖然這種顯示外觀在室內(nèi)可能較為刺眼和似乎不合適，但在陽(yáng)光和明亮照明條件下，其呈現(xiàn)出令人滿意以及高對(duì)比度和可讀性顯示。對(duì)于高對(duì)比度顯示80，其它的對(duì)比顏色組合，如在桔黃色或白色背景上的深灰或綠色也可是適合的。
圖4a和4b示出在所構(gòu)建的本發(fā)明實(shí)施例中正常和高對(duì)比度觀察模式的選擇。用戶按下小鍵盤(pán)上的“菜單”按鈕，其顯示如圖4a所示的彈出菜單90。而后用戶按下“向上”或“向下”箭頭按鈕以使圖4a中“高對(duì)比度開(kāi)啟”菜單行92高亮顯示。當(dāng)按下“回車(chē)”按鈕時(shí)，菜單消失，并且該顯示器被重新映射成圖3所示的高對(duì)比度模式。當(dāng)用戶需要返回正常顯示模式時(shí)，再次按下“菜單”按鈕，如果需要，采用箭頭按鈕使“高對(duì)比度關(guān)閉”菜單行94高亮顯示，如圖4b所示。當(dāng)按下“回車(chē)”按鈕時(shí)，菜單消失且該顯示器被重新映射成圖2所示的常規(guī)模式。
圖5更詳細(xì)地示出改變顯示模式的過(guò)程。用戶選擇新的顯示模式，如由菜單選取102所示。用戶接口軟件100通過(guò)從存儲(chǔ)在色彩映射表存儲(chǔ)器54內(nèi)的正常光線水平和明亮光線水平色彩映射表設(shè)定新色彩映射表106來(lái)響應(yīng)該選擇。新的圖形請(qǐng)求提交到圖形庫(kù)104，圖形庫(kù)104向顯示控制器52提供用于新色彩映射表的新顯示命令。新選擇的色彩映射表被加載到激活色彩映射表緩沖器108中，使得新色彩映射表的顏色可用于顯示控制器。顯示控制器而后命令顯示器50根據(jù)新的色彩映射表顯示當(dāng)前顯示的信息。
圖5示出本發(fā)明的其它兩個(gè)可替換實(shí)現(xiàn)。代替從如圖4a和4b所示的彈出菜單中選擇顯示映射表，小鍵盤(pán)可具有用于改變顯示對(duì)比度的專(zhuān)用鍵110。每次用戶按下該專(zhuān)用鍵時(shí)，鍵處理器112通過(guò)使顯示切換至另一顯示模式而進(jìn)行響應(yīng)。另一可替換實(shí)現(xiàn)是在該儀器上具有環(huán)境光線傳感器120，其感測(cè)監(jiān)視器操作時(shí)所處的環(huán)境光線水平。用戶接口軟件通過(guò)自動(dòng)改變顯示來(lái)響應(yīng)高于或低于預(yù)定的或用戶可調(diào)整的閾值或多個(gè)閾值的光線水平的變化。在所構(gòu)建的實(shí)施例中，用戶可獲得自動(dòng)或手動(dòng)選擇顯示模式的選擇權(quán)。
雖然上述實(shí)施例已示出采用色彩映射表進(jìn)行顯示，但是應(yīng)當(dāng)意識(shí)到，對(duì)于正常和高對(duì)比度顯示，通過(guò)調(diào)整和切換顯示亮度水平也可設(shè)置單色顯示。
權(quán)利要求
1.一種病人監(jiān)視儀器，其可在不同環(huán)境照明條件下操作，該儀器包括產(chǎn)生一個(gè)或多個(gè)病人身體功能測(cè)量量的電路；與該電路耦合的顯示器，其以數(shù)字或圖形形式顯示身體功能測(cè)量量；用于選擇多個(gè)不同對(duì)比度的顯示映射表中的一個(gè)的用戶控制裝置；顯示控制器，其耦合至顯示器并響應(yīng)用戶控制裝置，用于將顯示器設(shè)置成根據(jù)選定的顯示映射表來(lái)顯示身體功能測(cè)量值；其中顯示映射表中的一個(gè)用于促成在黑暗背景上顯示明亮身體功能測(cè)量量，且顯示映射表中的另一個(gè)用于促成在明亮背景上顯示深色身體功能測(cè)量量。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的病人監(jiān)視儀器，其中顯示映射表中的一個(gè)用于促成在黑色或灰色背景上顯示彩色身體功能測(cè)量量，而另一個(gè)顯示映射表用于促成在明亮背景上顯示黑色或灰色身體功能測(cè)量量。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的病人監(jiān)視儀器，其中顯示映射表中的一個(gè)用于促成在黑色或灰色背景上顯示明亮顯示的身體功能測(cè)量量，而另一個(gè)顯示映射表用于促成在明亮背景上顯示黑色或灰色身體功能測(cè)量量。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的病人監(jiān)視儀器，其中用戶控制裝置包括顯示器上的菜單選取。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的病人監(jiān)視儀器，其中用戶控制裝置包括用于顯示器對(duì)比度控制的專(zhuān)用按鈕。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的病人監(jiān)視儀器，其中顯示映射表以表格形式存儲(chǔ)在該儀器內(nèi)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的病人監(jiān)視儀器，其中顯示映射表以算法形式存儲(chǔ)在該儀器內(nèi)。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的病人監(jiān)視儀器，還包括耦合至顯示控制器并響應(yīng)環(huán)境光線的光傳感器。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的病人監(jiān)視儀器，還包括耦合至顯示器用于為顯示器供電的電池。
10.一種操作便攜式病人監(jiān)視器/除顫器儀器的方法，包括將該儀器放置在室外環(huán)境中；將顯示器對(duì)比度改變成在明亮背景上顯示深色的數(shù)字或圖形信息的對(duì)比度。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法，其中改變還包括將顯示器對(duì)比度改變成在黃色背景上顯示黑色的數(shù)字或圖形信息的對(duì)比度。
12.一種操作便攜式病人監(jiān)視器/除顫器儀器的方法，包括將儀器放置在室內(nèi)環(huán)境中；將顯示器對(duì)比度改變成在黑暗背景上顯示彩色的數(shù)字或圖形信息的對(duì)比度。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，其中改變還包括將顯示器對(duì)比度改變成在黑色或灰色背景上顯示彩色的數(shù)字或圖形信息的對(duì)比度。
全文摘要
一種病人監(jiān)視/除顫儀器以數(shù)字形式顯示病人生命指征或者將其顯示成圖形波形跡線。在正常室內(nèi)照明條件下，數(shù)字和波形信息在黑色或灰色背景上顯示為彩色。當(dāng)在戶外或明亮光線下操作病人監(jiān)視器時(shí)，用戶具有選擇用于以高對(duì)比度方式顯示病人生命指征信息的色彩映射表的選擇權(quán)，如在象黃色這樣的明亮背景上的黑色數(shù)字或波形信息。高對(duì)比度顯示雖然在大多數(shù)室內(nèi)環(huán)境中不適用，但已發(fā)現(xiàn)其在陽(yáng)光下能夠在無(wú)需增加顯示功率的情況下令人舒適地和有效地顯示所監(jiān)視的信息。
文檔編號(hào)G09G5/00GK1972627SQ200580021172
公開(kāi)日2007年5月30日 申請(qǐng)日期2005年6月6日 優(yōu)先權(quán)日2004年6月24日
發(fā)明者E·C·帕納賈恩 申請(qǐng)人:皇家飛利浦電子股份有限公司