JP2002535028A - 単一面のビデオ画面を使用して相互に影響しない複数層の患者データを表示する方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 単一面のビデオ・モニタを使用して、波形データおよび背景データを含む複数層の患者データを表示する方法および装置が請求される。ビデオ・モニタの表示上に患者波形が生成される。ビデオ・モニタ上に背景表示を作成するために背景表示データ配列が生成される。患者波形がビデオ・モニタ上に生成されるのとほぼ同時に背景表示が再生成されるように、背景表示データ配列の少なくとも一部がビデオ・モニタにコピーされる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】 （関連出願） 本出願は、３７Ｃ．Ｆ．Ｒ．第一１９条に基づく、先に出願された１９９８年
１月２３日出願の同時係属の仮出願第６０／０７２２４８号の特典を請求する。

【０００２】 （発明の背景） 本発明は、患者データをビデオ・モニタ上に表示するための方法および装置に
関する。より具体的には、本発明は、単一面のビデオ・モニタを使用して複数層
の患者データを表示するための方法および装置に関する。

【０００３】 ビデオ・モニタは、陰極線管（ＣＲＴ）または液晶表示装置（ＬＣＤ）の１つ
または複数のピクセルを駆動し、モニタ画面にユーザが見ることができる光を生
成することにより、そのＣＲＴまたはＬＣＤ上に画像を生成する。例えば線は、
隣接する一連のピクセルを明るくすることによって表される。ピクセルは、すべ
てのコンピュータ・グラフィックスを生じるための基本構成要素であり、１ピク
セルは、所与のビデオ・モニタで表すことのできる可能な最小ドットである。

【０００４】 リアルタイム患者監視データの表示は、二つの形に分けられる。第一は波形な
どのグラフィカル・データであり、様々なセンサから得られた生理的測定値のリ
アルタイムの描画からなる。第二はテキスト情報であり、患者名、アラーム・イ
ンジケータ、ラベル、単位、測定数値などの一般情報や、目盛りマーク、メッセ
ージ、その他のパラメータからなる。典型的な従来の表示装置では、グラフィカ
ル・データとテキスト・データは、ともに同じ表示スペースに表示される。波形
データは、スクロールにより、あるいは消去バー機構の使用により、絶えず画面
を横切って動く。しかし、テキスト・データは、画面上の同じ位置に置かれるこ
とが多く、頻繁に変化しない。このため、グラフィカル・データとテキスト・デ
ータとが、物理的に相互に重なり合う可能性がある。

【０００５】 グラフィカル・データおよびテキスト・データを重なり合うデータとして表示
する装置では、一般に、ハードウェアとして構成された二つの面を使用する。第
一の面は変化している波形の描画専用に使われ、第二の面はテキスト情報のため
に使用される。いずれの面の情報も、他方の面の情報を破壊することなく個別に
更新される。得られた二つの画像は、次いでビデオ装置にそのまま取り込まれ合
成される。

【０００６】 標準的なＰＣハードウェアは通常、２面ビデオ・ハードウェアをサポートしな
い。したがって、重なり合う情報を、単一面のハードウェアを使用して、系統的
な効率的かつ効果的な方式で表示するための解決法が必要とされている。

【０００７】 単一面ハードウェア・システムでは、重なり合う情報を表示するときに生じる
問題は、新しい情報が画面上に書き込まれるときにその新しい情報が画面上の以
前の情報を永続的に変更することである。波形データの場合、使用されるアルゴ
リズムに応じて、新しい波形情報がテキスト情報の下または上になるように、あ
るいはテキスト情報に混ざるように現れることになる。したがって、消去バーが
領域を移動するにつれて、古い波形の消去が古い波形のピクセルを消し、画面上
のテキスト情報を破壊する。

【０００８】 表示上の古いデータまたは線を消去する典型的な方法は、背景と同じ色で古い
データを描き直すことである。しかし、背景と同じ色で古い波形を描き直すこと
は、波形がテキスト情報と重なっていた場合、テキスト情報に穴をあけてしまう
ことになる。

【０００９】 画面上にテキストを描き直すことも可能だが、テキストを消去して描き直すプ
ロセスは非常に目立ち、多大なＣＰＵ時間を使用し、画面をちらつかせる（ｓｃ
ｒｅｅｎ ｆｌｉｃｋｉｎｇ）。また、テキスト情報がビデオ・モニタ上に書き
直されるとき、テキストが波形の背後から波形の前面に「ジャンプ」するように
見えうる。

【００１０】 別の従来技術では、消去バー・エリア内のすべてのデータを消去し、すべての
テキスト情報および固定位置情報を描き直すことである。しかし、このような手
法もまた、多大なＣＰＵ時間を使用し、画面のちらつきを生じる。

【００１１】 テキスト情報に重なるグラフィカル情報を描き、また更新するための別の方法
としては、排他的論理和（ＸＯＲ）手法を用いる方法がある。単色画面上で、古
い波形またはテキスト・データは、ビットをオンまたはオフに切り替えることに
よって消去される。したがって、黒であった画面上のピクセルは白になり、白で
あった画面上のピクセルは黒になる。問題は、２本の白い線が相互に交差すると
き、消去されるとその交差点が黒になるという点で起こる。したがって、消去さ
れない線の中に「穴」が開く。さらに、ＸＯＲ手法は、カラーグラフィックスを
使用するカラー・モニタに対しては十分に動作しない。ＸＯＲ手法はビットの重
なりに対応するだけであり、またカラー・グラフィックスの使用によりピクセル
は単に黒または白だけでなくそれ以外の色も発色できるようになるので、このカ
ラー・グラフィックスにＸＯＲ手法を使用することは、ピクセルの色をバラバラ
にしてしまう可能性がある。別の一般的な方法は、波形を画面上で右から左へス
クロールすることである。ブロック転送を使用して、画面の領域またはウィンド
ウを左にいくらかの距離だけ移動させ、次いで新しいデータを右に描くことがで
きる。この方式では、固定テキスト情報は波形と一緒に移動する。

【００１２】 （発明の概要） したがって本発明は、患者監視システムで、単一面のビデオ・モニタを使用し
て複数層の患者データを表示するための方法および装置を提供する。

【００１３】 患者監視システムは、患者データを受け取って表示信号を生成するための中央
プロセッサを含む。ビデオ・モニタは、表示信号を受け取り、患者データ波形お
よび背景情報を含むビデオ表示を行う。ビデオ表示は、背景情報を消去すること
なく新しい患者データの波形情報で更新される。

【００１４】 具体的には、患者の波形または波形データ、および患者のテキスト・データが
、ビデオ・モニタ上で同時に表示される。患者の波形はビデオ・モニタの表示上
に直接に生成され、この波形は新しいデータが得られるのに伴って絶えず更新さ
れる。ビデオ・モニタ上にテキスト・データ表示を作成するために、背景表示デ
ータアレー（テキスト・データを含む）が生成される。患者の波形がビデオ・モ
ニタ上で更新されるのとほぼ同時に、背景表示データ・アレイの少なくとも一部
がビデオ・モニタにコピーされて、消去バーを生じる。そして、その消去バーの
領域内に背景表示データを再生成する。このようにして、消去バーは新しい波形
に効果的に先行し、背景情報に影響を与えることなく古い波形データを「消去」
するよう画面を横切る。

【００１５】 本発明の利点は、単一面のビデオ・モニタを使用して複数層の患者データを表
示する方法および装置を提供することである。

【００１６】 本発明の別の利点は、ビデオ表示上で目に見えるちらつきなしに波形およびテ
キスト情報を更新する方法および装置を提供することである。

【００１７】 本発明の別の利点は、波形を消去せずにテキスト情報を更新する方法および装
置を提供することである。

【００１８】 本発明の他の特徴および利点は、後述する図面、詳細な説明、および特許請求
の範囲に示される。

【００１９】 本発明の実施の態様を詳細に述べる前に、本発明がその適用において、後続の
説明中に述べる、または図面中に示す構成要素の構造および構成の詳細に限定さ
れないことを理解されたい。本発明は、他の実施の態様も可能であり、様々な様
式で実施される。また、本明細書で使用される表現および専門用語は記述の目的
のためのものであり、限定するものと見なすべきではないことを理解されたい。

【００２０】 （好ましい実施形態の詳細な説明） 図１に、本発明を具体化した患者監視システム１０を示す。患者監視システム
１０は、生理的患者データを入手して表示する。監視システム１０はどんな種類
の生理的パラメータの監視との関連でも使用することができるが、好ましい実施
形態では、監視システム１０は、患者の心電図および血圧を監視するためのもの
である。監視システム１０では、一連のセンサまたは変換器が患者１４に取り付
けられる。このセンサまたは変換器は、例えば、心電図検査用に患者の胸および
腕に装着される電極１８を備えている。センサおよび変換器という用語を以後、
同義語として使用し、それぞれの用語は、他方の用語の意味を含むものとして定
義する。

【００２１】 患者監視システム１０は、センサ１８に接続されたコンピュータ２０と、その
コンピュータに接続されたビデオ表示モニタ３０を含む。コンピュータは、アナ
ログ・ディジタル変換器（Ａ／Ｄ）２２および中央処理装置（ＣＰＵ）２６を含
む。センサから得られた信号は、Ａ／Ｄ２２によってアナログ形式からディジタ
ル形式に変換され、ＣＰＵ２６に送られる。ＣＰＵ２６は、ビデオ・モニタ３０
上に表示するためのデータを作成する。

【００２２】 ビデオ・モニタ３０は、一般に長方形の陰極線管（ＣＲＴ）を有する従来のコ
ンピュータ・スタイルの表示モニタである。図２に、どのように患者情報がビデ
オ・モニタ３０上に表示されるかを示す。ビデオ・モニタ３０の画面は複数のウ
ィンドウ３１に分割され、各ウィンドウはテキスト情報領域３２および波形領域
３６を有する。テキスト情報領域３２および波形領域３６は、ビデオ・モニタ３
０の画面領域でそれらのデータ面が重なり合った状態で見られる。各テキスト情
報領域３２の生成に際して、ウィンドウ３１と同じ寸法を有する内部背景データ
アレーまたは内部背景（ＢＧ）ビットマップ４０もまた生成される。ＢＧビット
マップ４０は、テキスト情報がウィンドウ３１上に描かれるための中間ステップ
として機能し、単に２次元（Ｘ−Ｙ）データアレーである。

【００２３】 図３に本発明の方法を示す。他の実施形態も可能だが、好ましい実施形態では
、この方法は、ＣＰＵ２６に記憶されたまたはプログラムされたソフトウェアに
よって達成される。背景および他のテキストの情報が、ＢＧビットマップ４０上
に書かれる（ステップ６０）。背景およびテキスト情報のためのＸ−Ｙ座標は、
２次元データアレー中に記憶される。画面の一部に対応するデータ・ブロック４
４が作られる（ステップ６４）。図２に示すように、データ・ブロック４４は典
型的には、表示されたときに左辺４８、右辺５２、および左辺４８と右辺５２の
間の幅（Ｗ）を有するデータの列である。データ・ブロック４４は、消去バー４
８の所望の掃引速度に部分的に依存して様々なサイズとなることがある。好まし
い実施形態では、データ・ブロックは、表示されたときにおよそ５ｍｍの幅「Ｗ
」を有する。

【００２４】 次いで、ＢＧビットマップ４０の定められたブロック４４がビデオ・モニタの
表示にコピーされて（ステップ６８）、古い波形データに上書きされる（したが
って表示上に「消去バー」が生成される）。同時にテキスト情報および背景デー
タを保存する。ほぼ同時に、新しい波形データが、ビデオ表示上でデータ・ブロ
ック４４の左辺４８近くに直接描かれる（ステップ７２）。具体的には、新しい
波形データは、左辺４８からおよそ２ピクセル左に描かれる。

【００２５】 画面上に波形が描かれた後、次のデータ・ブロックが作られる（ステップ７６
）。好ましい実施形態では、次のデータ・ブロックは、ソフトウェアが本明細書
に指定した動作を循環するときブロックすなわち消去バーの表示上の位置が画面
を横切って左から右へ「動く」ように、現在のデータ・ブロックの右辺５２から
所定量だけ右にずれる。このブロックは、ＢＧビットマップ４０の２次元データ
アレーのＸ座標をインクリメントするため、表示を横切って動くように見える。
例えば、現在のブロックがＸ１〜Ｘ１６の範囲のＸ座標を有する場合、次の定め
られたブロックはＸ２〜Ｘ１７の範囲のＸ座標を有する、等である。

【００２６】 次いで、次のブロック４４は、ＢＧビットマップ４０から表示モニタにコピー
される（ステップ８０）。次いで、ステップ７２とステップ８０との間に得られ
た波形データが、表示モニタ上で次のブロック４４の左辺４８近くに描かれる（
ステップ８４）。新しい波形が描かれた後で、次のデータ・ブロックが再び作ら
れ（７６）、ループが継続する。好ましい実施形態では、毎秒約６０ブロックが
形成される（すなわちデータは６０ヘルツの更新速度で表示される）。ブロック
の総数は、ビデオ表示装置の画面上のウィンドウ３１のサイズ、波形の更新速度
、および掃引速度によって決まる。更新速度としては、任意の速度が使用可能で
あると考えられるが、約６０ヘルツが好ましい。掃引速度は、約１２．５ミリメ
ートル／秒（ｍｍ／秒）〜約５０ｍｍ／秒の範囲にあることが好ましい。好まし
い実施形態では、２５ｍｍ／秒の掃引速度が使用される。

【００２７】 別の言い方をすれば、テキスト情報または「背景」情報は、ウィンドウ３１上
に即座に描かれるのでなく、新しいデータがまずＢＧビットマップ４０に描かれ
、次いでウィンドウ３１にコピーされるかまたはブロック転送される。消去バー
４８がウィンドウ３１の領域内を通過するとき、その領域を消すのではなく、消
去バーがウィンドウを横切って新しい波形データのちょうど右にある最も古い波
形データを消去するのに伴ってＢＧビットマップの適切な領域がウィンドウ３１
上にコピーされる。ユーザの視点からは、波形領域３６はウィンドウ３１上で直
接更新されるが、テキスト領域３２は同じ位置に留まるように見える。テキスト
領域３２が最初に消去された後で描き直されるのではなく単にウィンドウ３１上
にコピーされるだけであるため、ＢＧビットマップ４０を使用することにより、
ビデオ・モニタ３０の画面上でちらつきは生じない。

【００２８】 別の実施形態（図示せず）では、追加の５ｍｍのデータをＢＧビットマップ４
０から転送する代わりに、データ・ブロック４４の右辺に沿った新しいデータの
列が、消去バーが右に動くにつれて作り出される。現在のブロックの最も左にあ
るデータの列は、消去バーが右に動くにつれて、次のブロックから除外される。
現在のブロックの最も右にあるデータの列のすぐ右の列は、消去バーが右に動く
につれて、次のブロックに含められる。

【００２９】 図４に、ウィンドウ３１中の所与の位置で、その位置を過ぎた消去バーの通過
ごとの間で変化した背景テキスト情報を更新する方法を示す。背景テキスト情報
は、必要なときに非同期で更新されることが好ましい。したがって、データ・ブ
ロックが、ウィンドウ３１中の、テキスト背景情報が変化した位置に対応するよ
うに作られる（ステップ１００）。次いで、新しいテキスト情報が背景データア
レーに書き込まれる（ステップ１０４）。そして、新しいテキスト情報は、表示
画面上に作られたブロックのブロック転送の中にコピーされる（ステップ１０８
）。変化するテキスト情報または背景情報が、波形情報を含むブロック中にある
場合は、ブロック転送がその波形を消去して、波形が再生成されなければならな
い。したがって、新しいテキスト情報が画面上に書かれた後、現在の波形が画面
上に書き直される（ステップ１１２）。より具体的には、波形のすべてのＸ−Ｙ
座標のリストが、表示上に描かれるときにメモリに記憶される。波形が表示上に
描き直される必要がある時、メモリが探索されて、画面上のデータ・ブロックに
対して適切なＸ−Ｙ座標のセットが検出される。したがって、その波形は、その
波形が消去された場所と同じ場所に描き直される。

【００３０】 本発明の様々な特徴および利点は、特許請求の範囲に述べられる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明による患者監視システムを示すブロック図である。

【図２】 背景データ表示アレーからビデオ・モニタへの情報のブロック転送を示す図で
ある。

【図３】 背景テキスト情報を消去せずに波形を更新する方法を示す流れ図である。

【図４】 波形を消去せずに背景テキスト情報を更新することを示す流れ図である。

Claims (27)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 単一面のビデオ・モニタを使用して、波形データおよび背景
   データを含む複数層の患者データを表示する方法であって、 前記ビデオ・モニタの画面に患者波形を生成する動作と、 前記ビデオ・モニタに背景表示を作成するために背景表示データアレーを生成
   する動作と、 前記患者波形が前記ビデオ・モニタに生成されるのとほぼ同時に前記背景表示
   を再生成するため、前記背景表示データアレーの少なくとも一部を前記ビデオ・
   モニタにコピーする動作を有する方法。
2. 【請求項２】 患者波形を生成する前記動作が所定の掃引速度で生じる請求
   項１に記載の方法。
3. 【請求項３】 前記掃引速度が毎秒約２５ミリメートルである請求項２に記
   載の方法。
4. 【請求項４】 患者波形を生成する前記動作が所定の更新速度で生じる請求
   項１に記載の方法。
5. 【請求項５】 前記更新速度が約６０ヘルツである請求項４に記載の方法。
6. 【請求項６】 前記背景表示データアレーを生成する前記動作が、前記背景
   表示データアレーを複数のブロックに分割する動作と、第一のブロックを形成す
   る動作と、背景表示データを前記第一のブロックから前記ビデオ・モニタにブロ
   ック転送して、前記背景表示を消去せずに前記患者波形の一部を上書きし、それ
   により消去バーを生み出す動作を含む、請求項１に記載の方法。
7. 【請求項７】 各ブロックが左辺を有し、患者波形を生成する前記動作が、
   それぞれのブロック転送の後で各ブロックの前記左辺近くに波形データを表示す
   る動作を含む請求項６に記載の方法。
8. 【請求項８】 前記第一のブロックに隣接して右側に次のブロックをつくり
   、前記第一のブロックから背景表示データをブロック転送した後、次のブロック
   からビデオ・モニタに背景表示データをブロック転送する動作をさらに含む、請
   求項７に記載の方法。
9. 【請求項９】 各ブロックが幅を有する請求項６に記載の方法。
10. 【請求項１０】 前記幅が０．４１６ミリメートルよりも大きい請求項９に
    記載の方法。
11. 【請求項１１】 前記背景表示データアレーの各ブロックが左辺を有し、前
    記患者波形を前記ビデオ・モニタの表示上に生成する動作が、転送された最も新
    しいブロックの左辺近くに最も新しい波形データを表示する動作を含む、請求項
    １に記載の方法。
12. 【請求項１２】 患者データを受け取り、それから表示信号を生成するため
    の中央処理装置と、 前記表示信号を受け取り、それから少なくとも１つの患者データ波形および背
    景情報を含むビデオ表示を生成するためのビデオ・モニタと、 前記背景情報を消去せずに前記患者データ波形のビデオ表示を更新するための
    手段とを含む患者監視システム。
13. 【請求項１３】 前記更新するための手段が、前記中央処理装置の機能を制
    御するためのソフトウェアを含む請求項１２に記載のシステム。
14. 【請求項１４】 前記患者データ波形を消去せずに前記背景情報のビデオ表
    示を更新するための手段をさらに含む請求項１２に記載のシステム。
15. 【請求項１５】 前記患者データ波形が前記ビデオ・モニタ上に直接書かれ
    る請求項１２に記載のシステム。
16. 【請求項１６】 背景情報を含む表示データアレーをさらに含む請求項１２
    に記載のシステム。
17. 【請求項１７】 前記背景表示データアレーの少なくとも一部が前記ビデオ
    ・モニタ上にコピーされる請求項１６に記載のシステム。
18. 【請求項１８】 前記背景表示データアレーの各部分が幅を有する請求項１
    ７に記載のシステム。
19. 【請求項１９】 前記背景表示データアレーの各部分が約０．４１６ミリメ
    ートルよりも広い幅を有する請求項１８に記載のシステム。
20. 【請求項２０】 前記背景表示データアレーの各部分が約５ミリメートルの
    幅を有する請求項１９に記載のシステム。
21. 【請求項２１】 前記中央処理装置によって生成された前記表示信号が所定
    の掃引速度で前記ビデオ・モニタ上に表示される請求項１２に記載のシステム。
22. 【請求項２２】 前記掃引速度が毎秒約２５ミリメートルである請求項２１
    に記載のシステム。
23. 【請求項２３】 前記中央処理装置によって生成された前記表示信号が所定
    の更新速度で前記ビデオ・モニタ上に表示される請求項１２に記載のシステム。
24. 【請求項２４】 前記更新速度が約６０ヘルツである、請求項２３に記載の
    システム。
25. 【請求項２５】 単一面のビデオ・モニタ上でテキスト情報を更新する方法
    であって、 前記ビデオ・モニタの表示上に患者波形を生成する動作と、 前記ビデオ・モニタ上に背景表示を作成するために背景表示データアレーを生
    成する動作と、 前記背景表示データアレーの少なくとも一部を前記ビデオ・モニタにコピーす
    る動作と、 前記患者波形を前記ビデオ・モニタの表示上に再生成する動作とを含む方法。
26. 【請求項２６】 前記患者波形の座標がメモリに記憶される請求項２５に記
    載のシステム。
27. 【請求項２７】 前記患者波形を再生成する前記動作が前記背景表示データ
    アレーの一部に対応する前記波形の一部を決定する動作と、メモリから前記患者
    波形の前記一部の座標を取り出す動作と、前記波形の前記一部を前記表示モニタ
    上に描く動作とを含む請求項２５に記載のシステム。