Beschreibung

Die Erfindung betrifft sicherheitsrelevante, vorzugsweise medizinische Anwendungen, insbesondere eine Vorrichtung für eine sicherheitsrelevante, vorzugsweise medizini sche Anwendung und ein Verfahren zur Bedienung einer solchen.

Stand der Technik

Aus dem Stand der Technik sind bereits eine Vielzahl von Medizinprodukten bekannt, die eine Eingabe numerischer Werte durch Benutzer, wie Krankenschwestern und Ärzte, an Benutzeroberflächen als Teil einer Benutzerschnittstelle einer medizinischen Vorrichtung erfordern. In vielen Fällen sind die eingegebenen Daten oder Parameter sicherheitskritisch, hierin auch als sicherheitsrelevant bezeichnet, was bedeutet, dass eine falsche Eingabe zu Gefahren für den Patienten, den Bediener oder andere führen kann oder führt.

Bei sicherheitskritischen Vorrichtungen, wie einer Infusionspumpe, ist die Durchfluss menge ein Beispiel eines sicherheitskritischen Parameters. Eine falsche Eingabe der Durchflussmenge kann zu Dosierungsfehlern führen. Abhängig vom infundierten Me dikament kann dies dem Patienten schweren Schaden zufügen.

Der Stand der Technik hat jedoch immer den Nachteil, dass die Benutzerfreundlichkeit und nicht die maximale Sicherheit im Vordergrund steht.

Es besteht Bedarf zur Bereitstellung von Konzepten zur Erhöhung des Sicherheitsni veaus bei sicherheitsrelevanten Anwendungen, insbesondere bei solchen, bei denen numerische Werte durch den Bediener eingebbar sind. Kurzbeschreibung der Erfindung

Es ist also die Aufgabe der Erfindung, die Nachteile aus dem Stand der Technik zu vermeiden oder wenigstens zu mildern. Insbesondere soll das Sicherheitsniveau bei der Eingabe numerischer Werte an sicherheitsrelevanten Anwendungen er höht/verbessert werden.

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, dass eine Vorrichtung für eine sicherheitsrelevan te Anwendung bereitgestellt wird. Die Vorrichtung hat eine Benutzerschnittstelle. Die Benutzerschnittstelle ist vorgesehen, eine vorbestimmte Anzahl an Digits anzuzeigen. Die vorbestimmte Anzahl an Digits ist vorgesehen, von einem Benutzer mit numeri schen Werten belegt zu werden. Die Benutzerschnittstelle ist ausgebildet, eine Aus wahl vorbestimmten Anzahl an Digits, die für eine Benutzereingabe zur Verfügung stehen, zu beschränken, bei einer Eingabe eines numerischen Wertes durch den Be nutzer, zum Beispiel seine/ihre erste Eingabe, an einem der zu belegenden/zur Verfü gung stehenden Digits.

Durch das Einschränken der Möglichkeit, Digits mit Werten zu belegen, wird der Be nutzer proaktiv daran gehindert, falsche Werte einzugeben und somit Schaden zu verursachen.

Insbesondere werden hierin Benutzerschnittstellen zur Eingabe von Daten durch ei nen Benutzer einer Maschine verstanden. Die Benutzerschnittstelle kann außerdem die Stelle sein, mit der ein Mensch mit einer Maschine oder einem Gerät, hierin die Vorrichtung für die sicherheitsrelevante Anwendung, in Interaktion tritt.

Die sicherheitsrelevante Anwendung kann beispielsweise das Verabrei chen/Infundieren von Medikamenten oder dergleichen sein. Allgemein kann die si cherheitsrelevante Anwendung eine Anwendung verstanden werden, bei der der Mensch bei Falscheingabe oder Falschbedienung der Benutzerschnittstelle direkter Gefahr oder Schaden ausgesetzt ist.

Die Sicherheitsaspekte der Vorrichtung für die sicherheitsrelevante Anwendung kön nen in drei Kategorien eingeteilt sein. Primäre Sicherheit umfasst Risiken, die unmit- telbar von einem System ausgehen, zum Beispiel ein durch einen Fehler in der Elekt ronik verursachter Brand. Funktionelle Sicherheit umfasst Gefährdungen, die von der Vorrichtung selbst ausgehen können, zum Beispiel abhängig von einer korrekten Funktion von Flardware oder Software der Vorrichtung. Indirekte Sicherheit umfasst sowohl indirekte Auswirkung von Fehlern der Vorrichtung als auch Mängel im Mensch-Maschine Interface, hier die Benutzerschnittstelle. Auch nicht funktionale Ei genschaften wie beispielsweise die Bearbeitungsdauer einer Anforderung gehören zu dieser Kategorie. Somit kann die Sicherheitsrelevanz vorliegend vor allem die indirek te Sicherheit als nicht-funktionale Eigenschaft der Vorrichtung betreffen.

Zum Verständnis, Digits werden als in der Anzeige des elektronischen Geräts, näm lich die Benutzerschnittstelle, vorhandene Stellen zur Belegung mit Werten verstan den. Hierin kann die Eingabe auf numerische Werte, also Zahlen von 0 bis 9, be schränkt sein.

Vorteilhafte Ausführungsformen sind in den Unteransprüchen beansprucht und wer den nachfolgend näher erläutert.

Die Vorrichtung kann eine medizinische Vorrichtung sein. Beispiele hierfür sind eine Infusionspumpe oder eine Dialysemaschine. Die sicherheitsrelevante Anwendung steht somit in direktem Bezug zum Menschen und birgt eine Gefahr für Leib und Le ben.

Die Benutzerschnittstelle der Vorrichtung kann ein Touchpad zur manuellen Eingabe und Ausgabe sein. Ferner kann die Benutzerschnittstelle eine Maus zur Eingabe auf weisen. Die Maus kann in Verbindung mit dem Touchpad oder mit einem ohne Touch funktion ausgestatteten Bildschirm verwendet werden. Ebenfalls kann die Benutzer schnittstelle ein Touchscreen zur manuellen Ein-/Ausgabe aufweisen oder sein.

Eine Eingabe von numerischen Werten kann hierüber erleichtert werden.

Die zu belegenden Digits können separat mit numerischen Werten belegbar sein. Ebenfalls können die zu belegenden Digits nacheinander belegbar sein. Diesbezüg- lieh sei angemerkt, dass die Digits so ausgelegt sein können, dass sie ausschließlich einzeln durch den Benutzer mit einem jeweiligen numerischen Wert belegbar sind.

Hierdurch kann die Gefahr einer Falscheingabe weiter reduziert werden.

Die Benutzerschnittstelle kann ferner ausgebildet sein, die Auswahl für die Benutzer eingabe zur Verfügung stehender Digits auf eine gleiche Anzahl an Digits für Vor kommastellen und Nachkommastellen zu verteilen. Die Benutzerschnittstelle kann ebenfalls oder zusätzlich ausgebildet sein, die Auswahl für die Benutzereingabe zur Verfügung stehender Digits auf eine gleiche Anzahl an Digits für eine Einheit und eine Untereinheit, vorzugsweise Stunden und Minuten bzw. Minuten und Sekunde, zu ver teilen. Somit können zum Beispiel lediglich vier Digits mit Werten belegt werden. Bei Eingabe einer Einheit kann das Hinzufügen einer weiteren Untereinheit von einer Un tereinheit gesperrt sein. Dasselbe kann gelten bei der Eingabe einer Untereinheit und einer Untereinheit dazu, dass die Obereinheit gesperrt ist. Diesbezüglich können zum Bespiel auch zwei Vorkommastellen und zwei Nachkommastellen belegbar sein, aber keine ungerade Aufteilung.

Die Benutzerschnittstelle kann ferner ausgebildet sein, mittels Eingabe durch den Be nutzer einen auf der Benutzerschnittstelle zur Anzeige von Vorkommastellen und Nachkommastellen vorgesehenen Dezimalpunkt zwischen den zu belegenden Digits zu verschieben. Hierzu können die Nachkommastellen-Digits kleiner als die Vorkom- mastellen-Digits angezeigt sein. Durch Verschieben des Dezimalpunktes kann der Benutzer diesen auch verschwinden lassen, so dass der Benutzer durch Verschieben des Dezimalpunktes auf der Anzeige der Benutzerschnittstelle lediglich Vorkommas- tellen-Digits auswählt.

Ebenfalls kann das/der Touchpad/Touchscreen ausgebildet sein, bei Anklicken eines jeweiligen zu belegenden Digits durch den Benutzer, eine Tastatur anzuzeigen, die vorgesehen ist, bei Berührung eines entsprechend auf der Tastatur angezeigten nu merischen Werts, das jeweils zu belegende Digit mit diesem Wert zu belegen.

Die Vorrichtung kann ferner einen Speicher aufweisen. Der Speicher kann vorgese hen sein, Daten zu speichern. Die Daten können mindestens einen harten numeri- sehen Grenzwert und einen weichen numerischen Grenzwert umfassen. Diese Grenzwerte können sich auf die sicherheitsrelevante Anwendung beziehen. Ebenfalls können hierfür jeweilige harte und weiche Ober- und Untergrenzen in Bezug auf die sicherheitsrelevante Anwendung in dem Speicher gespeichert sein. Die Benutzer schnittstelle kann in Kommunikation mit dem Speicher stehen. Diese Kommunikation kann direkt oder indirekt über ein in der Vorrichtung enthaltene Verarbeitungseinheit oder Steuereinheit hergestellt sein. Die Verarbeitungseinheit bzw. Steuereinheit kann im Sinne eines Netzwerks, zum Beispiel Bus, ausgebildet sein, Daten von dem Spei cher und der Benutzerschnittstelle zu verarbeiten. Die Benutzerschnittstelle kann aus gebildet sein, basierend auf den harten und weichen numerischen Grenzwerten, einen Eingabefortschritt zu verzögern oder zu verhindern. Dies kann auf einem durch die Verarbeitungseinheit oder Steuereinheit bereitgestellten Befehl an die Benutzer schnittstelle basieren.

Die Benutzerschnittstelle kann ausgebildet sein, basierend auf einem Vergleich zwi schen mindestens einem der mit numerischen Werten belegten Digits und dem min destens einen harten numerischen Grenzwert eine weitere Eingabe zu beschränken oder eine vorherige Eingabe rückgängig zu machen. Ebenfalls kann die Benutzer schnittstelle ausgebildet sein, basierend auf dem Vergleich zwischen dem mindestens einen der mit numerischen Werten belegten Digits und dem mindestens einen harten numerischen Grenzwert die Auswahl für die Benutzereingabe zur Verfügung stehen der Digits und/oder einen zur Auswahl stehenden numerischen Wertebereich an dem mindestens einen der zur Verfügung stehenden Digits zu beschränken. Die Verarbei tung im Sinne des Vergleichs kann durch die Verarbeitungseinheit oder Steuereinheit durchgeführt werden.

Hierdurch lässt sich, durch geeignete Beschränkungen und/oder Verzögerungen, die Aufmerksamkeit des Benutzers auf das Gerät richten.

Die Benutzerschnittstelle kann zusätzlich ausgebildet sein, basierend auf einem Ver gleich zwischen dem mindestens einen der mit numerischen Werten belegten Digits und dem mindestens einen weichen Grenzwert, mitzuteilen, dass eine weitere Einga be erforderlich ist. Hierbei kann der Wert in dem mindestens einen der mit numeri schen Werten belegten Digits oder ein Gesamtwert aller belegter Digits innerhalb der mindestens einen harten Grenze oder innerhalb eines durch die harte Obergrenze und Untergrenze definierten Bereichs liegen, aber außerhalb der mindestens einen weichen Grenze oder außerhalb eines durch die weiche Obergrenze und Untergrenze definierten Bereichs.

Somit kann eine Patientensicherheit weiter erhöht werden.

Die oben genannte Aufgabe kann ferner durch ein Verfahren zum Bedienen einer Vor richtung für eine sicherheitsrelevante Anwendung gelöst werden. Die Vorrichtung kann eine wie oben beschriebene Vorrichtung sein. Das Verfahren umfasst Anzeigen, durch eine Benutzerschnittstelle, von einem Benutzer mit numerischen Werten zu be legender Digits. Das Verfahren umfasst ferner Eingeben eines numerischen Werts, durch einen Benutzer, an einem der zu belegenden/zur Verfügung stehender Digits. Das Verfahren umfasst außerdem Beschränken, durch die Benutzerschnittstelle, einer Auswahl für eine Benutzereingabe zur Verfügung stehender Digits basierend auf dem Eingeben. Hierdurch kann durch das Eingeben eines Wertes an einem der angezeig ten Digits an der Benutzerschnittstelle eine weitere Eingabe eingeschränkt und/oder verzögert werden.

Ein Sicherheitsaspekt beim Bedienen sicherheitsrelevanter Vorrichtungen kann somit verbessert werden.

Mit anderen Worten betrifft die Erfindung einen numerischen Editor für sicherheitskriti sche Anwendungen auf Touchscreen-Benutzeroberflächen, zum Beispiel in Form ei ner Benutzerschnittstelle. Insbesondere betrifft die Erfindung ein Editor-Konzept für Touchscreen-Benutzeroberflächen, das die Wahrscheinlichkeit falscher Eingaben auf ein Minimum reduzieren soll. Das in Konsumgütern wie Smartphones verwendete Eingabekonzept dient in erster Linie der Benutzerfreundlichkeit und nicht der maxima len Sicherheit. Das vorgeschlagene Konzept bietet ein ausgewogenes Verhältnis zwi schen Sicherheit und Ergonomie. Es kann unter Berücksichtigung einer medizinischen Infusionspumpe verwendet werden, die sicherheitskritisch ist und eine begrenzte Bild schirmgröße aufweist. Das Konzept ist jedoch nicht auf Infusionspumpen beschränkt. Eine Anwendung in anderen sicherheitskritischen Geräten im Gesundheitswesen und darüber hinaus ist denkbar. Mit noch anderen Worten kann die Erfindung eine technische Gerätschaft sein, die ei ne Steuereinheit, eine damit verbundene Bedieneinheit und eine mit der Steuereinheit ebenfalls verbundene Ausgabeeinheit aufweist. Die Bedieneinheit kann die Eingabe von numerischen Parametern durch einen Benutzer erfordern und die Steuereinheit diese Eingabe zum Erzeugen eines Sollwerts für eine Ausgabeeinheit verwenden.

In einer oder mehreren Ausführungsformen kann eine spezifische Eingabevorrichtung, auch Editor genannt, in der Bedieneinheit vorgesehen sein, die die Wahrscheinlichkeit der Fehleingaben der numerischen Parameter minimieren soll.

Es können verschiedene Varianten für die technische Gerätschaft vorgesehen sein. Beispielsweise kann die technische Gerätschaft eine Vorrichtung sein, deren Zweck die Durchführung, Steuerung und/oder Dokumentation eines oder mehrerer sicher heitskritischer Vorgänge ist, der/die bei Eingabefehlern zu Gefährdungen von Men schen, Gütern, der Umwelt und/oder finanziellen Werten führen kann/können.

Insbesondere kann der Zweck der Vorrichtung die Verabreichung und/oder Dokumen tation von medizinischen Infusionen. Außerdem kann der Zweck der Vorrichtung die Durchführung und/oder Dokumentation von Dialysebehandlungen, einer Therapie mit tels Temperatur, einer Therapie mittels Ultraschall, einer Therapie mittels elektromag netischer Strahlen (inklusive Infrarot und Röntgen), von Partikeltherapie und/oder von Röntgendiagnostik sein.

Ebenso kann der Zweck der Vorrichtung die Steuerung eines sicherheitskritischen Vorgangs eines Fahrzeugs, eines Luftfahrzeugs, eines Waffensystems, von Industrie anlagen, von Geschäftsabläufen, von Verkehrsflüssen, eines Kraftwerks sein.

Die Steuereinheit kann eine Vorrichtung mit einem programmierbaren Prozessor nebst Speicher sein. Diese kann zusätzlich mit einer Ablauflogik, zum Beispiel zur Durchführung von Infusionen oder Dialysebehandlungen, versehen sein, die auf dem Prozessor ausgeführt wird und die Eingabe von Parametern erfordert. Die Bedieneinheit, als zumindest ein Teil der Benutzerschnittstelle, kann eine Vorrich tung mit einer visuellen Ausgabefläche und ein auf dieser Fläche befindliches berühr empfindliches Eingabemedium sein. Die Ausgabefläche kann Bedienelemente anzei- gen, wobei die Detektion von Berührungen zum Auslösen spezifischer Reaktionen in der Bedieneinheit und der Steuereinheit führen kann. Hierzu können resistive, kapazi tive, Kraft-basierte und/oder Temperatur-basierte Touchsensoren verwendet werden. Ebenfalls kann eine Kopplung der Ausgabefläche mit der Eingabe mittels einer Com putermaus oder einem Trackpad, mittels Gestensteuerung und/oder mittels kamera basierter Blickerkennung (englisch für eye-tracking) vorgesehen sein. Die Bedienein heit kann dabei zumindest ein Teil eines Tablets oder Personalcomputers sein.

Die Ausgabeeinheit kann ein Stellglied/Motor aufweisen, das/der Bewegungen gemäß der Vorgabewerte der Steuereinheit ausführt. Das Stellglied kann mit einer Spritze ge koppelt sein, so dass eine Infusion kontrolliert verabreicht werden kann. Der Motor kann mit einem Infusionsschlauch mittels einer Peristaltik gekoppelt sein, so dass eine Infusion kontrolliert verabreicht werden kann. Ferner kann die Ausgabeeinheit einen Generator von Röntgenstrahlung, elektromagnetischen Wellen, Partikelströmen und/oder Dokumentationselementen aufweisen.

Die zur Eingabe vorgesehenen numerischen Parameter in Form numerischer Wer tebereiche können sicherheitskritische Zahlenwerte sein, wie Einstellparameter einer Infusionstherapie (z.B. Flussrate, zu verabreichendes Volumen, Dauer der Infusion, Bolusmenge, Medikamentenkonzentration und/oder Dosisraten) oder Dialysebehand lung. Ebenfalls können die sicherheitskritischen Zahlenwerte sicherheitskritische An gaben von Zeit, Energiemengen, Leistungswerten und/oder Geschwindigkeiten sein.

Die Benutzer können Führer von sicherheitskritischen Abläufen sein, die zur Bedie nung der technischen Gerätschaft erforderlich sind. Hierunter fallen zum Beispiel me dizinisches Personal (inklusive Krankenpfleger und Ärzte), Krankenhaus Techniker, Wartungspersonal, Benutzer einer Maschine, Benutzer eines Fahrzeuges und Benut zer einer Anlage.

Gemäß einer Ausführungsform kann die spezifische Eingabevorrichtung, der Editor, wie folgt ausgeführt sein. Dezimalstellen des numerischen Parameters können so dargestellt werden, dass sie gemeinsam sichtbar, aber einzeln auf der Bedieneinheit auswählbar sind. Zum Beispiel erst bei Anwahl eine Dezimalstelle durch den Benut zer, wird eine Tastatur mit einem Zahlenstrahl angezeigt und aktiviert. Die Tastatur kann die Festlegung des Werts an der ausgewählten Dezimalstelle erlauben. Nach Auswahl des Werts kann die Tastatur auf der Bedieneinheit wieder ausgeblendet und deaktiviert werden. Die Dezimalstellen, die rechts von der editierten Zahlenstelle lie gen, können nach der Auswahl des Werts mit Nullen gefüllt werden, wenn sie zuvor nicht bereits mit spezifischen Werten durch den Benutzer belegt worden sind. Zusätz lich kann die Tastatur auch ein Eingabeelement zum Löschen des Werts an der aus gewählten Dezimalstelle aufweisen. Wenn einzelne Werte auf der Tastatur zu ungülti gen Eingaben führen, werden beispielsweise die zugehörigen Bedienelemente deakti viert und deren Deaktivierung dem Anwender angezeigt (z.B. durch Ausgrauen).

Alternativ werden diese Werte gar nicht erst auf der Tastatur angezeigt. Zusätzlich kann ein Bedienelement zum Löschen/Zurücksetzen des kompletten Parameterwerts vorgesehen sein. Ferner können unterschiedliche Anzeigegrößen für Dezimalstellen vor und nach dem Komma vorgesehen sein, um Verwechslung der Zahlenstellen vor zubeugen. Weitere Bedienelemente können zum Verschieben des Dezimalpunkts vorgesehen sein. Ebenfalls können keine Dezimalpunkte vorhanden sein. Auch eine zusätzliche Anzeige von abhängigen numerischen Parametern kann während des Be dienvorgangs. vorgesehen sein. Außerdem kann eine Kennzeichnung, um welchen numerischen Parameter es sich handelt (mittels eines Parameternamens, grafischen Elementen und/oder der Angabe der technischen Einheit) vorgesehen sein.

Ein noch weiteres Bedienelement kann zum Bestätigen des Wertes, nachdem die Eingabe des numerischen Parameters vom Benutzer abgeschlossen wurde, vorgese hen sein. Eine Prüfung auf zulässige Wertbereiche durch die Bedien- und/oder die Steuereinheit kann beim Bestätigen vorgesehen sein. Die Prüfung kann durch die Be dien- und/oder die Steuereinheit auf unter Sicherheitsgesichtspunkten auffällige Wert bereiche (Soft-Limit-Bereich) beim Bestätigen durchgeführt werden. Es kann eine Rückfrage beim Benutzer durchgeführt werden, ob der Wert wirklich anzuwenden ist, wenn der Wert im auffälligen Wertebereich liegt. Es kann ebenso eine akustische Ausgabe des Prüfungsergebnisses erfolgen. Eine grafische Anzeige der zulässigen bzw. auffälligen Wertebereiche auf einem Zahlenstrahl kann auch erfolgen. Es ist dem Fachmann klar, dass die hierin dargelegten Erklärungen unter Verwendung von Hardwareschaltungen, Softwaremitteln oder einer Kombination davon implemen tiert sein/werden können. Die Softwaremittel können im Zusammenhang stehen mit programmierten Mikroprozessoren oder einem allgemeinen Computer, einer ASIC (Englisch: Application Specific Integrated Circuit; zu Deutsch: anwendungsspezifische integrierte Schaltung) und/oder DSPs (Englisch: Digital Signal Processors; zu Deutsch: digitale Signalprozessoren).

Beispielsweise [ kann die Vorrichtung für die sicherheitsrelevante Anwendung, die Benutzerschnittstelle, der Speicher, die Verarbeitungseinheit und die Steuereinheit teilweise als ein Computer, eine Logikschaltung, ein FPGA (Field Programmable Gate Array; zu Deutsch: im Feld programmierbare Logik-Gatter-Anordnung), ein Prozessor (beispielsweise umfassend einen Mikroprozessor, einen Mikrocontroller (pC) oder ei nen Vektorprozessor)/Core (zu Deutsch: Hauptspeicher, kann in dem Prozessor inte griert sein beziehungsweise von dem Prozessor verwendet werden)/CPU (Englisch: Central Processing Unit; zu Deutsch: zentrale Prozessoreinheit; wobei mehrere Pro zessorkerne möglich sind), eine FPU (Englisch: Floating Point Unit; zu Deutsch: Gleit kommaprozessoreinheit), eine NPU (Englisch: Numeric Processing Unit; zu Deutsch: Numerische Prozessoreinheit), eine ALU (Englisch: Arithmetic Logical Unit; zu Deutsch: arithmetisch-logische Einheit), ein Koprozessor (zusätzlicher Mikroprozessor zur Unterstützung eines Hauptprozessors (CPU)), eine GPGPU (Englisch: General Purpose Computation on Graphics Processing Unit; zu Deutsch: Allzweck- Berechnung auf Grafikprozessoreinheit(en)), ein Parallelrechner (zum gleichzeitigen Ausführen, unter anderem auf mehreren Hauptprozessoren und/oder Grafikprozesso ren, von Rechenoperationen) oder ein DSP realisiert sein.

Es ist dem Fachmann zu dem klar, dass auch dann wenn die hierin beschriebenen Details in Bezug auf ein Verfahren beschrieben werden, diese Details auch in einer geeigneten Vorrichtung, einem Computerprozessor oder einem mit einem Prozessor verbundenen Speicher realisiert sein können, wobei der Speicher mit einem oder mehreren Programmen versehen ist, die das Verfahren durchführen, wenn sie durch den Prozessor ausgeführt werden. Hierbei können Verfahren wie Swapping (zu Deutsch: Umlagerung) und Paging (zu Deutsch: Kachelverwaltung) verwendet wer den.

Auch wenn einige der voranstehend beschriebenen Aspekte in Bezug auf die Vorrich tung beschrieben wurden, so können diese Aspekte auch auf das Verfahren zutreffen. Genauso können die voranstehend in Bezug auf das Verfahren beschriebenen Aspek te in entsprechender Weise auf die Vorrichtung zutreffen.

Heißt es vorliegend, dass eine Komponente mit einer anderen Komponente "verbun den ist", damit "in Verbindung steht" oder "darauf zugreift", kann dies heißen, dass sie damit unmittelbar verbunden ist oder auf diese unmittelbar zugreift; hierbei ist aber anzumerken, dass eine weitere Komponente dazwischenliegen kann. Heißt es ande rerseits, dass eine Komponente mit einer anderen Komponente "unmittelbar verbun den" ist oder "unmittelbar darauf zugreift", ist darunter zu verstehen, dass dazwischen keine weiteren Komponenten vorhanden sind.

Kurzbeschreibung der Figuren

Die Erfindung wird nachfolgend mit Hilfe von Zeichnungen erläutert. Es zeigen:

Figur 1 eine schematische Darstellung einer medizinischen Vorrichtung, nämlich einer Infusionspumpe, als Beispiel für eine Vorrichtung für eine sicher heitsrelevante Anwendung mit grafischer Anzeige und Touchscreen- Benutzeroberfläche;

Figur 2 eine schematische Darstellung einer grundlegenden Gestaltung eines Editors;

Figur 3 eine schematische Darstellung eines Editors mit verschiebbarem Dezi malpunkt;

Figur 4 eine schematische Darstellung eines Editors mit verschobenem Dezi malpunkt (nur Vorkommastellen); Figur 5 eine schematische Darstellung eines Zeit-Editors;

Figur 6 eine schematische Darstellung eines Editors mit ausgewähltem Digit und numerischer Tastatur;

Figur 7 eine schematische Darstellung eines Editors mit spezifiziertem Digit;

Figur 8 eine schematische Darstellung eines Editors mit Begrenzungsbalken; und

Figur 9 eine schematische Darstellung eines Editors mit Soft-Limit-Warnung.

Die Figuren sind lediglich schematischer Natur und dienen ausschließlich dem Ver ständnis der Erfindung. Die gleichen Elemente sind mit denselben Bezugszeichen versehen. Die Merkmale der einzelnen Ausführungsformen können untereinander ausgetauscht werden.

Darüber hinaus können hier räumlich relative Begriffe, wie etwa „darunter befindlich“, „unter“, „untere(r)“/„unteres“, „darüber befindlich“, „obere(r)“/„oberes“, „links“, „lin- ke(r)/linkes“, „rechts“, „rechte(r)/rechtes“ und dergleichen, zur einfachen Beschreibung der Beziehung eines Elements oder einer Struktur zu einem oder mehreren anderen Elementen oder Strukturen verwendet werden, die in den Figuren dargestellt sind. Die räumlich relativen Begriffe sollen zusätzlich zu der in den Figuren dargestellten Orien tierung andere Orientierungen des in Gebrauch oder in Betrieb befindlichen Bauele ments umfassen. Das Bauelement kann anders ausgerichtet werden (um 90 Grad ge dreht oder in einer anderen Orientierung), und die räumlich relativen Deskriptoren, die hier verwendet werden, können ebenso entsprechend interpretiert werden.

Figurenbeschreibung

Das Verfahren und die Vorrichtung werden nun beispielhaft anhand von Ausführungs formen beschrieben. Das Konzept zielt auf sicherheitskritische Anwendungen, insbesondere in Bezug auf medizinische Vorrichtungen wie die Infusionspumpe 1 mit Touchscreen- Benutzeroberfläche 2 in Figur 1, oben auch als die Benutzerschnittstelle 2 beschrie ben oder als Teil davon, ab, das die Eingabe von numerischen Daten durch einen Be nutzer, auch Anwender genannt, erfordert.

Der Editor 3 als Interaktionswerkzeug bzw. Eingabewerkzeug für den Mensch- Maschine-Vorgang als Teil der oben beschriebenen Benutzerschnittstelle 2 ist im Hin blick auf die Sicherheit konzipiert. Ein Interaktionsprinzip beinhaltet einen Mechanis mus, bei dem der Benutzer gezwungen wird, seine Aufmerksamkeit auf den Eingabe prozess zum Beispiel bei Eingabe von Werten für eine Infusionspumpe 1 , wie in Figur 1 gezeigt, zu maximieren, um dadurch Fehler zu vermeiden.

Die Grundidee ist die Aufteilung einer Zahl in Ziffernfelder 4, hierin als Digits bezeich net, die vom Benutzer individuell ausgewählt und mit einem numerischen Wert belegt werden müssen. Dieser Ansatz zwingt den Benutzer, während des Editierens über die Zahl nachzudenken, während er sich visuell auf die relevanten Bildschirmelemente des Editors 3 konzentriert.

Insbesondere sind hierbei die Ziffernfelder 4 interaktiv ausgestaltet.

Der Editor 3 verwendet eine Reihe von Ziffernfeldern 4, die es ermöglichen, während der Programmierung individuell Zahlenwerte anzugeben (siehe Figur 2).

Die Vorkommastellen 5 und die Nachkommastellen 6 sind durch einen Dezimalpunkt getrennt, der es dem Benutzer ermöglicht, die Vorkommastellen 5 und die Nachkom mastellen 6 klar zu unterscheiden. Die Nachkommastellen sind zur weiteren visuellen Unterscheidung kleiner dargestellt. Der Abstand zwischen den Ziffernfeldern 4 kann vergrößert sein, um zwischen Hunderterstellen und Tausenderstellen zu unterschei den.

Zur Bearbeitung freigegebene Ziffernfelder 4 können farbig, zum Beispiel weiß hinter legt, dargestellt sein und durch Berühren der Touchscreen-Benutzeroberfläche 2 an diesen Stellen können Werte eingegeben werden. Ziffernfelder 4, die aus verschiede- nen Gründen nicht bearbeitet werden können (z.B. aufgrund von Grenzwertbeschrän kungen, die sich aus der Gerätephysik oder der Anwendung ergeben), werden zum Beispiel anders farbig hinterlegt, zum Beispiel ausgegraut. Der Benutzer kann daher nur Werte eingeben, die bestimmten Grenzwerten entsprechen oder in zulässige Be reiche fallen.

Der Editor 3, wie in Figur 2 dargestellt, kann beispielweise maximal sechs Ziffernfelder 4 anzeigen. Der Benutzer kann jedoch möglicherweise nicht alle sechs Ziffernfelder 4 bearbeiten, bei denen eine Anwendungslogik die Angabe von eingeschränkten oder unlogischen Werten verhindert. Wenn Nachkommastellen 6 verwendet werden, kann der Editor 3 den Benutzer dazu zwingen, maximal vier aufeinanderfolgende Ziffernfel der 4 zu bearbeiten, so dass der Benutzer keinen unlogischen Wert wie "1000.01 " eingeben kann. Vielmehr können Werte wie "10.25" oder "110.5" von der Anwen dungslogik als konform angesehen werden. Wo nur Vorkommastellen 5 zur Angabe eines Wertes erforderlich sind, kann der Editor 3 auch ohne den Dezimalpunkt darge stellt werden.

Wie in den Figuren 3 und 4 schematisch dargestellt, kann der Editor 3 einen bewegli chen Dezimalpunkt aufweisen. In einem Anwendungsszenario bleibt der Dezimalpunkt an einer festen Position und kann nicht verschoben werden. Einige Szenarien erfor dern jedoch die Flexibilität, mehr oder weniger Ziffernfelder 4 entweder rechts oder links vom Dezimalpunkt anzugeben (siehe Figur 3). Für diese Fälle erlaubt der Editor 3 dem Benutzer, den Dezimalpunkt an eine andere Position zu verschieben über die Pfeile zum Bewegen des Dezimalpunkts 7. Der Dezimalpunkt kann niemals ohne be wusste Flandlung des Benutzers verschoben werden.

Das Verschieben des Dezimalpunkts ändert nicht die allgemeine Funktion des Editors 3. Alle zusätzlichen Nachkommafelder 6 und Ziffernfelder 4 sind kleiner, um die Un terscheidung von den Vorkommastellen 5 zu gewährleisten. Die Schaltflächen 7 zum Verschieben des Dezimalpunktes bewegen sich ebenfalls an der Stelle des Dezimal punktes, um die Klarheit der Dezimalpunktpositionierung zu erhöhen. Sobald ein Wert eingegeben wurde, verschwinden die Pfeile 7 zum Verschieben des Dezimalpunktes. Wie in Figur 5 dargestellt, kann ebenfalls eine Bearbeitung von Zeitinformationen vor gesehen sein. Zeit-Editoren 3 können dem gleichen Schema folgen und haben eine Aufteilung in Stunden 8 als Obereinheit, Minuten 9 als Mitteneinheit und Sekunden 10 als Untereinheit, unabhängig davon, ob sie editierbare Ziffernfelder 4 enthalten oder nicht. Die gleichzeitige Anzeige von Stunden 8, Minuten 9 und Sekunden 10 erfolgt mit dem Ziel, den Benutzer davor zu bewahren, Stunden 8 mit Minuten 9 und Minuten 9 mit Sekunden 10 zu verwechseln. Wenn die Eingabe von Stunden 8, Minuten 9 oder Sekunden 10 von der Anwendungslogik nicht erlaubt ist, werden die entsprechenden Ziffernfelder 4 andersfarbig hinterlegt, zum Beispiel ausgegraut (siehe Figur 5).

In einer möglichen Variante kann der Benutzer wahlweise entweder Stunden 8 in Kombination mit Minuten 9 oder Minuten 9 in Kombination mit Sekunden 10 eingeben. Wenn die Bearbeitung zunächst mit der Eingabe der Ziffernfelder 4 für die Stunden 8 beginnt, werden die Ziffernfelder 4 für die Sekunden 10 ausgegraut, also stehen nicht mehr zur Bearbeitung zur Verfügung. Dadurch wird die Verwirrung zwischen Stunden 8, Minuten 9 und Sekunden 10 verringert.

Das Auswählen eines Ziffernfeldes 4 bzw. das allgemeine Nutzungskonzept der Im plementierung des numerischen Editors 3 erfordert, dass der Benutzer zunächst ein bestimmtes Ziffernfeld 4, das eine numerischen Werteingabe erfordert, berührt.

Bei Auswahl eines der Ziffernfelder 4 als ausgewähltes Ziffernfeld 11 erscheint unten im Editor 3 ein Ziffernblock in Form einer (virtuellen) ein-/ausklappbaren Tastatur 12, die zuvor ausgeblendet war (siehe Figur 6). Es zeigt alle Werte an, die an der ausge wählten Position, ausgewähltes Ziffernfeld 11 , eingegeben werden können. Werte, die an der ausgewählten Position 11 aufgrund von Grenzwerten oder anderen Einschrän kungen nicht verwendet werden dürfen, werden auf dem Ziffernblock ausgegraut, ste hen somit also nicht zur Verfügung.

Wenn der Benutzer einen Wert für das ausgewählte Ziffernfeld 11 eingegeben hat, er scheint die Zahl im Ziffernfeld 11 und die virtuelle Tastatur 12 verschwindet. Der Editor 3 füllt alle Vorkommafelder 5 rechts von der angegebenen Vorkommastelle 5 mit Nul len 13, um die manuelle Eingabe von Nullen 13 zu vermeiden. Wenn der Benutzer keine Nullen 13 an einem bestimmten Ziffernfeld 4 wünscht, kann er dieses Ziffernfeld 4 auswählen, um dessen Wert zu ändern. In allen Fällen füllt der Editor 3 nur Ziffern felder 4 mit Nullen 13, bei denen keine harten Grenzen verletzt werden.

Der Vorgang zur Auswahl eines Ziffernfeldes 4 wird so lange wiederholt, bis der Be nutzer den vollständigen Wert für den gewünschten zur Anwendung vorgesehenen Parameter angegeben hat.

Nachdem der Benutzer einen Wert festgelegt hat, muss dieser durch Berühren der "Bestätigen"-! aste bestätigt werden, bevor die weitere Verarbeitung erfolgt. Die Wahl, den angegebenen Wert nicht zu verwenden, kann durch Berühren der Schaltfläche "Abbrechen" getroffen werden. In diesem Fall ignoriert die Vorrichtung, zum Beispiel die Infusionspumpe 1 aus Figur 1 , die vom Editor 3 vorgenommenen Änderungen und kehrt zum vorherigen Wert (falls verfügbar) für diesen Parameter zurück.

Um einen Wert im Editor 3 zu löschen und neu zu beginnen, kann der Benutzer die Schaltfläche "Löschen" 14 berühren, die alle Werte der Ziffernfelder 4 löscht.

Der Editor 3 enthält das Konzept der Grenzen, die durch den so genannten Begren zungsbalken 15 visuell angezeigt werden. Der Begrenzungsbalken 15 wird über dem numerischen Wert auf der in Figur 8 dargestellten Darstellung platziert.

Der Begrenzungsbalken 15 zeigt an seinen Enden die nicht zulässigen Wertebereiche an, die als harte Grenzen, auch in Englisch hard limits genannt, bezeichnet werden.

Im mittleren Bereich des Balkens befindet sich der Standardwertebereich (zum Bei spiel farbig gekennzeichnet, grauer Bereich) und der weiche Grenzbereich (zum Bei spiel farbig gekennzeichnet, gelber Bereich). Der weiche Grenzbereich kennzeichnet Werte, auch in Englisch soft limits genannt, die zwar zulässig sind, aber aus Sicher heitsgründen besonders zu beachten/zu bestätigen sind.

Anwendungsspezifische Grenzwerte einer Infusionspumpe 1 können durch die Arz neimittelbibliothek bereitgestellt werden, die eine Sammlung von arzneimittel- und krankenhausbezogenen Sicherheitsinformationen darstellt, die in einem Speicher der Infusionspumpe abgelegt sind. Die Überschreitung harter Grenzwerte wird durch den Editor 3 nicht zugelassen, da bei Auswahl bestimmter Ziffernfelder 4 oder darin eingegebener Werte, die harte Grenzwerte verletzen oder einer ungültigen Zahleneingabe entsprechen, der Fort schritt im Verfahrensablauf verzögert bzw. verhindert wird.

Wenn der Benutzer einen Wert angibt, der innerhalb des weichen Grenzwertbereichs für den Parameter liegt, reagiert die Infusionspumpe 1 , indem der Bereich des Be grenzungsbalkens 15 andersfarbig, zum Beispiel gelb, markiert wird, der außerhalb der weichen Grenzen liegt (siehe Figur 8). Ein dynamischer Cursor auf dem Balken zeigt an, wo im Bereich der möglichen Werte der vom Benutzer eingegebene Wert liegt. Dies dient zur Information des Benutzers, bevor der Wert bestätigt wird. Für In fusionspumpen 1 können in der Medikamentenbibliothek des Geräts weiche Grenz werte für ein bestimmtes Medikament festgelegt sein.

Wenn der Benutzer einen Wert bestätigt, der außerhalb einer weichen Grenze liegt, zeigt die Benutzeroberfläche 2 eine Soft-Limit-Warnmeldung 16 an, um zusätzliche Sicherheit zu gewährleisten. Die Soft-Limit-Warnmeldung 16 fordert den Benutzer auf, entweder die Soft-Limit-Warnung 16 zu überschreiben (d.h. den Wert zu akzeptieren) oder zur Bearbeitung des Wertes zurückzukehren, um ihn zu ändern (siehe Figur 9).

Bezugszeichenliste Infusionspumpe Benutzeroberfläche Editor Ziffernfelder Vorkommastellen Nachkommastellen Pfeile zum Bewegen des Dezimalpunktes Stunden Minuten Sekunden ausgewähltes Ziffernfeld aufklappbare Tastatur Nullen Löschen Begrenzungsbalken Soft-Limit-Warnung