JP2004121614A

JP2004121614A - 医療システム装置

Info

Publication number: JP2004121614A
Application number: JP2002291565A
Authority: JP
Inventors: Kenji Noda; 野田　賢司; Masahide Yamaki; 八巻　正英
Original assignee: Olympus Corp
Current assignee: Olympus Corp
Priority date: 2002-10-03
Filing date: 2002-10-03
Publication date: 2004-04-22

Abstract

【課題】安定した通信を確保すると共に通信ケーブルを介して電力を集中制御パネルに供給し、装置を小型化する。
【解決手段】ＲＳ−４２２通信コネクタ１３５を介して信号の送受を行う設定操作ユニットＩ／Ｆ部１５２は、内部バスに対してパラレル／シリアル変換を行い、周辺機器の状態情報等からなる制御コマンドより＋５ＶのＴｘ＋及び−５ＶのＴｘ−の差分データを生成し操作パネル２１に出力すると共に、操作パネル２１からの＋５ＶのＲｘ＋及び−５ＶのＲｘ−の差分データを受信しシリアルデータに復元し内部バス１５４に出力し、ハンドシェークすることなく通信を行う。
【選択図】　図８

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、医療行為に使用される医療機器を制御する医療システム装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
複数の装置からなるシステムとして、例えば内視鏡を備えた医療用内視鏡システムが挙げられる。一般的な内視鏡システムでは、観察を行うための内視鏡、内視鏡に接続されるカメラヘッド、カメラヘッドで撮像した画像信号を処理する内視鏡用カメラ装置、被写体へ照明光を供給する光源装置、被写体画像を表示するモニタなどを備えており、被検部位へ内視鏡を挿入し、光源装置からの照明光を被写体へ照射して内視鏡で被写体の光学像を得て、カメラヘッドで撮像した被写体像の画像信号を内視鏡用カメラ装置で信号処理してモニタに被写体画像を映し出すようになっている。このような内視鏡システムにより、体腔内等の観察、検査が行われる。
【０００３】
近年では内視鏡を用いた外科手術なども行われており、この内視鏡外科手術では、例えば特開平７−３０３６５４号公報に示されるように、前述の装置に加えて、腹腔内を膨張させるために用いる気腹装置とか、手技を行うための処置装置である生体組織を切除する高周波焼灼装置などを手術機器として用いて、内視鏡で被処置部位を観察しながら各種処置がなされている。
【０００４】
従来の医療用内視鏡システムを用いた内視鏡外科手術においては、前述のような複数の装置を同時に使用して各種処置等が行われるが、例えば特開平７−３０３６５４号公報に示されるように、複数の被制御装置を備えたシステムにおいて、複数の装置を容易に操作、制御することができ、システムの操作性を向上させることが可能なシステム制御装置が提案されている。
【０００５】
【特許文献１】
特開平７−３０３６５４号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
上記特開平７−３０３６５４号公報では、システム制御装置が複数の被制御装置を制御するが、制御の設定及び表示は集中制御パネルにより行われる。
【０００７】
この集中制御パネルとシステム制御装置では、一般的に例えばＲＳ−２３２Ｃ等のシリアル通信で情報の送受が行われる。また、集中制御パネルにおいては、離れた位置のドクターやナースに対して明るく見やすい表示を行う必要があるが、そのためには多くの電力が必要となるため、専用の電源ケーブル用いることになる。この結果、集中制御パネルでは電力供給用のケーブルの他に通信用のケーブルを接続しなければならず、装置を小型化することが難しいといった問題がある。
【０００８】
また、通信ケーブルを介してシステム制御装置から集中制御パネルに電力を供給する場合は、通信ケーブルの信号線が限られているため、信号線のインピーダンスにより１ｍぐらいのケーブルの長さでもＧＮＤに電位差が生じ、通信できなくなるといった問題がある。
【０００９】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、安定した通信を確保すると共に通信ケーブルを介して電力を集中制御パネルに供給し、装置を小型化することのできる医療システム装置を提供することを目的としている。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明の医療システム装置は、複数の医療機器を制御する制御装置と、前記制御装置に制御内容を指示すると共に制御状態を表示する操作パネルとを少なくとも有する医療システム装置において、前記制御装置と前記操作パネルとに差分データによりデータを互いに送受するデータ送受手段を設け、前記データを前記操作パネルが順次に前記制御装置に対して送信し、前記制御装置が前記操作パネルから順次送信される前記データを定期的に取り込むように構成される。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照しながら本発明の実施の形態について述べる。
【００１２】
図１ないし図１２は本発明の一実施の形態に係わり、図１は内視鏡手術システムの構成を示す構成図、図２は図１の患者の状態をモニタする患者モニタシステムの構成を示す構成図、図３は図１のシステムコントローラの正面の構成を示す図、図４は図１のシステムコントローラの背面の構成を示す図、図５は図１のシステムコントローラの構成を示すブロック図、図６は図１の操作パネルの操作部および表示部を示す図、図７は図１の操作パネルの要部の構成を示すブロック図、図８は図１のシステムコントローラと操作パネルの接続関係を示す図、図９は図１の内視鏡手術システムの作用を説明する第１のフローチャート、図１０は図１の内視鏡手術システムの作用を説明する第２のフローチャート、図１１は図１の内視鏡手術システムの作用を説明する第３のフローチャート、図１２は図１の内視鏡手術システムの作用を説明する第４のフローチャートである。
【００１３】
（構成）
図１を用いて手術室２に配置される内視鏡手術システム３の全体構成を示す。図１に示すように、手術室２内には、患者４８が横たわる患者ベッド１０と、内視鏡手術システム３とが配置される。この内視鏡手術システム３は、第１カート１１及び第２カート１２を有している。
【００１４】
第１カート１１には、医療機器として例えば電気メス１３、気腹装置１４、内視鏡用カメラ装置１５、光源装置１６及びＶＴＲ１７等の装置類と、二酸化炭素等を充填したガスボンベ１８が載置されている。内視鏡用カメラ装置１５はカメラケーブル３１ａを介して第１の内視鏡３１に接続される。光源装置１６はライトガイドケーブル３１ｂを介して第１の内視鏡３１に接続される。
【００１５】
また、第１カート１１には、表示装置１９、集中表示パネル２０、操作パネル２１等が載置されている。表示装置１９は、内視鏡画像等を表示する例えばＴＶモニタである。
【００１６】
集中表示パネル２０は、術中のあらゆるデータを選択的に表示させることが可能な表示手段となっている。操作パネル２１は、例えば７セグメント表示器とＬＥＤ等の表示部とこの表示部上に設けられたスイッチにより構成され、非滅菌域にいる看護婦等が操作する集中操作装置になっている。
【００１７】
さらに、第１カート１１には、システムコントローラ２２が載置されている。このシステムコントローラ２２には、上述の電気メス１３と気腹装置１４と内視鏡用カメラ装置１５と光原装置１６とＶＴＲ１７とが、図示しない通信線を介して例えばＲＳ−２３２Ｃ等のシリアル通信規格で接続されている。このシステムコントローラ２２には、通信コントローラ６３が内蔵されており、通信ケーブル６４を介して、図２に示す通信回路９に接続されている。また、システムコントローラ２２は通信ケーブル６５を介して院内ＬＡＮに接続されている。さらにシステムコントローラ２２には双方向赤外線通信Ｉ／Ｆ６６と、１方向赤外線通信Ｉ／Ｆ６７とが設けられ、双方向赤外線通信Ｉ／Ｆ６６を介することでＩｒＤＡ通信によりＰＤＡ６８と信号の送受が可能となっており、また、１方向赤外線通信Ｉ／Ｆ６７を介することで赤外線リモコン６９からの赤外通信によるコマンドが受信可能になっている。なお、ＰＤＡ６８はシリアル通信によってもシステムコントローラ２２と接続可能となっている。
【００１８】
本実施の形態では、赤外（単方向赤外線通信や双方向赤外線通信、例えばＩｒＤＡ方式など）を用いたワイヤレス通信を行っているが、双方向で周辺装置パラメータを送受信するのに、電波無線を用いても問題ない、例えば無線ＬＡＮ、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈなども用いることができる。このときは無線なので障害物を遮られることなく、常に通信を行い続けデータのやり取りを行うことができる。
【００１９】
一方、前記第２カート１２には、内視鏡用カメラ装置２３、光源装置２４、画像処理装置２５、表示装置２６及び第２集中表示パネル２７とが載置されている。
【００２０】
内視鏡用カメラ装置２３はカメラケーブル３２ａを介して第２の内視鏡３２に接続される。光源装置２４はライトガイドケーブル３２ｂを介して第２の内視鏡３２に接続される。
【００２１】
表示装置２６は、内視鏡用カメラ装置２３でとらえた内視鏡画像等を表示する。第２集中表示パネル２７は、術中のあらゆるデータを選択的に表示させることが可能になっている。
【００２２】
これら内視鏡用カメラ装置２３と光源装置２４と画像処理装置２５とは、第２カート１２に載置された中継ユニット２８に図示しない通信線を介して接続されている。そして、この中継ユニット２８は、中継ケーブル２９によって、上述の第１カート１１に搭載されているシステムコントローラ２２に接続されている。
【００２３】
したがって、システムコントローラ２２は、これらの第２カート１２に搭載されているカメラ装置２３、光源装置２４及び画像処理装置２５と、第１カート１１に搭載されている電気メス１３、気腹装置１４、カメラ装置１５、光源装置１６及びＶＴＲ１７とを集中制御するようになっている。このため、システムコントローラ２２とこれらの装置との間で通信が成立している場合、システムコントローラ２２は、上述の操作パネル２１の液晶ディスプレイ上に、接続されている装置の設定状態や操作スイッチ等の設定画面を表示させると共に、所望の操作スイッチに触れて所定領域のタッチセンサを操作することによって設定値の変更等の操作入力を行うことができる。
【００２４】
リモートコントローラ３０は、滅菌域にいる執刀医等が操作する第２集中操作装置であり、通信が成立している他の装置をシステムコントローラ２２を介して操作することができるようになっている。
【００２５】
次に、図２を用いて患者モニタシステム４を説明する。
【００２６】
図２に示すように、本実施の形態の患者モニタシステム４には、信号接続部４１が設けられておいる。信号接続部４１は、ケーブル４２を介して、心電計４３、パルスオキシメータ４４及びカプノメータ４５等のバイタルサイン測定器とが接続されている。
【００２７】
カプノメータ４５はケーブル４６を介して呼気センサ４７に接続されておいる。この呼気センサ４７は、患者４８に取り付けられた呼吸器のホース４９に設けられている。これにより、患者４８の心電図、血中酸素飽和度、呼気炭酸ガス濃度等の生体情報を測定することができる。
【００２８】
信号接続部４１は、患者モニタシステム４の内部で制御部５０と電気的に接続される。また、制御部５０は、映像信号線５３と映像コネクタ５４とケーブル５５とを介して表示装置５６に接続される。更に、この制御部５０は、通信コントローラ６と電気的に接続されている。この通信コントローラ６は、通信コネクタ５１を介して通信回路９に接続される。
【００２９】
通信回路９は、前記内視鏡システム３の図示しない通信コントローラに接続される。
【００３０】
システムコントローラ２２は、正面には図３に示すように、電源スイッチ１３１及びＰＤＡ６８用の前記双方向赤外線Ｉ／Ｆ６６、赤外線リモコン６９用の前記１方向赤外線Ｉ／Ｆ６７が設けられ、背面には図４に示すように、電気メス１３、気腹装置１４、内視鏡用カメラ装置１５、光原装置１６、ＶＴＲ１７、集中表示パネル２０等を制御するための例えば８個のＲＳ−２３２Ｃ通信コネクタ１３５（１）〜１３５（８）と、リモートコントローラ３０を制御するためのＲＳ−４２２通信コネクタ１３６、院内ＬＡＮ１０１に接続するための例えば１０ＢａＳｅ／Ｔ等のコネクタ１３７及び表示装置１９を接続するＢＮＣ１３８、ＶＴＲ１７との映像信号の送受を行うピンジャック１３９、操作パネル２１の設定制御するための通信コネクタ１４０等が設けられている。
【００３１】
システムコントローラ２２は、図５に示すように、内視鏡画像に所望のキャラクタを重畳してＢＮＣ１３８に出力するキャラクタ重畳部１５１と、操作パネル２１とデータを送受する設定操作ユニットＩ／Ｆ部１５２と、赤外線リモコン６９及びＰＤＡ６８と赤外線通信を行う赤外線Ｉ／Ｆ部１４９と、リモートコントローラ３０とデータを送受するリモコン制御Ｉ／Ｆ部１５３と、ＲＳ−２３２Ｃ通信コネクタ１３５（１）〜１３５（８）及びＲＳ−４２２通信コネクタ１３６を介してシリアル通信を行うシリアル通信Ｉ／Ｆ部１５０とを有し、これらが内部バス１５４に接続されて構成される。
【００３２】
該内部バス１５４にはシステムコントローラ２２内を制御するＣＰＵ１５５が接続されており、ＣＰＵ１５５はＥＰＲＯＭ１５６，ＥＥＰＲＯＭ１５７及びＲＡＭ１５８等を用いてシステムコントローラ２２内を制御するようになっている。またＣＰＵ１５５にはＴＣＰ／ＩＰコントロール部１５９が接続され、ＴＣＰ／ＩＰコントロール部１５９により院内ＬＡＮに接続される。
【００３３】
操作パネル２１は、図６に示すように、例えば複数の７セグメント表示器とＬＥＤ等の表示機能と複数のスイッチにより構成され、非滅菌域にいる看護婦等が操作する集中操作装置になっている。
【００３４】
また、操作パネル２１は、図７に示すように、複数のスイッチからなるキー入力部をスキャンしキー入力状態を検知しシリアルデータとして出力するシフトレジスタ２０１と、シフトレジスタ２０１からのシリアルデータを送信シリアルデータとして出力すると共に、キー入力が検知された際にブザー制御部２０４に検知信号を出力する送信制御回路２０２と、ブザー制御回路２０４により制御されブザーを鳴らすブザードライバ２０５と、送信制御回路２０２からの送信シリアルデータを＋５ＶのＲｘ＋及び−５ＶのＲｘ−の差分データに変換してシステムコントローラ２２に出力する通信ドライバ２０３と、システムコントローラ２２から＋５ＶのＴｘ＋及び−５ＶのＴｘ−の差分データとして送信された周辺機器の状態情報等からなる制御コマンドを通信ドライバ２０３で受信し受信シリアルデータに復元し制御コマンドを検知する受信制御回路２０６と、受信制御回路２０６の制御により周辺機器の状態情報に応じてＬＥＤを駆動するＬＥＤドライバ２０７とを備えて構成される。
【００３５】
操作パネル２１とシステムコントローラ２２は、図８に示すように、通信ケーブル２１０で接続され、詳細には操作パネル２１の出力コネクタとシステムコントローラ２２の例えばＲＳ−４２２通信コネクタ１３５（図４参照）とが通信ケーブル２１０により接続される。ＲＳ−４２２通信コネクタ１３５を介して信号の送受を行う設定操作ユニットＩ／Ｆ部１５２は、内部バス１５４に対してパラレル／シリアル変換を行い、周辺機器の状態情報等からなる制御コマンドより＋５ＶのＴｘ＋及び−５ＶのＴｘ−の差分データを生成し操作パネル２１に出力すると共に、操作パネル２１からの＋５ＶのＲｘ＋及び−５ＶのＲｘ−の差分データを受信しシリアルデータに復元し内部バス１５４に出力するようになっている。
【００３６】
（作用）
操作パネル２１において、図９に示すように、ステップＳ１でシフトレジスタ２０１で定期的にキー入力部をスキャンしキー入力を取り込み、ステップＳ２でキー入力のパラレルデータをシリアルデータに変換し、ステップＳ３で送信制御回路２０２でキー入力を検知するとブザー制御回路２０４がブザードライバ２０５を制御しブザーを鳴らす。また、送信制御回路２０２はステップＳ４でキー入力のシリアルデータよりヘッダ等を付加した送信シリアルデータを生成し通信ドライバ２０３に出力する。ステップＳ５で通信ドライバ２０３は送信シリアルデータを＋５ＶのＲｘ＋及び−５ＶのＲｘ−の差分データに変換して、ステップＳ６でシステムコントローラ２２に継続的に出力する。
【００３７】
システムコントローラ２２では、図１０に示すように、ステップＳ２１で操作パネル２１からの＋５ＶのＲｘ＋及び−５ＶのＲｘ−の差分データを定期的に受信しヘッダを検知しシリアルデータに変換した後、パラレルデータに変換して内部バス１５４を介して出力することでＣＰＵ１５５がキー入力情報を取得する。
【００３８】
ＣＰＵ１５５は、ステップＳ２２で取得したキー入力情報をキー配置に対応したマトリックスデータに変換し、ステップＳ２３で予めＥＥＰＲＯＭ１５７に格納しているキー配置に対応したデフォルトのマトリックスデータを読み出し、ステップＳ２４で取得したマトリックスデータとデフォルトのマトリックスデータとを比較する。
【００３９】
ステップＳ２５で比較した結果デフォルトのマトリックスデータと差があるあると判断すると、ステップＳ２６で異なるマトリックスデータの要素から押されたキーの種類を判別し、ステップＳ２７でキー入力に対応した周辺機器を制御し、ステップＳ２８で制御した周辺機器の状態情報を保持すると共に、操作パネル２１に周辺機器の状態情報を送信する。
【００４０】
ステップＳ２８の詳細は、図１１に示すように、システムコントローラ２２の設定操作ユニットＩ／Ｆ部１５２において、ステップＳ３１で内部バス１５４より保存している周辺機器の状態情報を入力すると、ステップＳ３２で状態情報をシリアルデータに変換し、さらにステップＳ３３でシリアルデータを＋５ＶのＴｘ＋及び−５ＶのＴｘ−の差分データに変換して、ステップＳ３４で通信ケーブル２１０を介して操作パネル２１に出力する。
【００４１】
そして、図１２に示すように、操作パネル２１において、ステップＳ４１でシステムコントローラ２２からの＋５ＶのＴｘ＋及び−５ＶのＴｘ−の差分データを通信ドライバ２０３で受信し受信シリアルデータに復元し、ステップＳ４２で受信制御回路２０６において周辺機器の状態情報を認識し受信シリアルデータをパラレルデータに変換しＬＥＤドライバ２０７に出力することで、ステップＳ４３でＬＥＤドライバ２０７がＬＥＤの表示内容を更新する。
【００４２】
（効果）
以上のように本実施の形態では、操作パネル２１とシステムコントローラ２２とは、ハンドシェークすることなく通信を行うことができるので、図８に示すように、通信に使用する通信ケーブル２１０の信号線の数を削減でき、通信に使用しない信号線をＧＮＤ線に振り分けることができる。この結果、安定した通信を確保すると共に通信ケーブルを介して電力を集中制御パネルに供給できるので、電源ケーブルを必要とせず通信ケーブルのみ接続すればよいので、装置を小型化することが可能となる。
【００４３】
本発明は、上述した実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を変えない範囲において、種々の変更、改変等が可能である。
【００４４】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、安定した通信を確保すると共に通信ケーブルを介して電力を集中制御パネルに供給し、装置を小型化することができるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態に係る内視鏡手術システムの構成を示す構成図
【図２】図１の患者の状態をモニタする患者モニタシステムの構成を示す構成図
【図３】図１のシステムコントローラの正面の構成を示す図
【図４】図１のシステムコントローラの背面の構成を示す図
【図５】図１のシステムコントローラの構成を示すブロック図
【図６】図１の操作パネルの操作部および表示部を示す図
【図７】図１の操作パネルの要部の構成を示すブロック図
【図８】図１のシステムコントローラと操作パネルの接続関係を示す図
【図９】図１の内視鏡手術システムの作用を説明する第１のフローチャート
【図１０】図１の内視鏡手術システムの作用を説明する第２のフローチャート
【図１１】図１の内視鏡手術システムの作用を説明する第３のフローチャート
【図１２】図１の内視鏡手術システムの作用を説明する第４のフローチャート
【符号の説明】
２…手術室
３…手術システム
４…患者モニタシステム
１３…電気メス
１４…気腹装置
１５…内視鏡用カメラ装置
１６…光源装置
１７…ＶＴＲ
１９…表示装置
２０…集中表示パネル
２１…操作パネル
２２…システムコントローラ
３０…リモートコントローラ
６６…双方向赤外線通信Ｉ／Ｆ
６７…１方向赤外線通信Ｉ／Ｆ
６８…ＰＤＡ
６９…赤外線リモコン
１４９…赤外線Ｉ／Ｆ部
１５０…シリアル通信Ｉ／Ｆ部
１５１…キャラクタ重畳部
１５２…設定操作ユニットＩ／Ｆ部
１５３…リモコン制御Ｉ／Ｆ部
１５４…内部バス
１５５…ＣＰＵ
１５６…ＥＰＲＯＭ
１５７…ＥＥＰＲＯＭ
１５８…ＲＡＭ
１５９…ＴＣＰ／ＩＰコントロール部
２０１…シフトレジスタ
２０２…送信制御回路
２０３…通信ドライバ
２０４…ブザー制御回路
２０５…ブザードライバ
２０６…受信制御回路
２０７…ＬＥＤドライバ
２１０…通信ケーブル

Claims

複数の医療機器を制御する制御装置と、
前記制御装置に制御内容を指示すると共に制御状態を表示する操作パネルと
を少なくとも有する医療システム装置において、
前記制御装置と前記操作パネルとに差分データによりデータを互いに送受するデータ送受手段を設け、前記データを前記操作パネルが順次に前記制御装置に対して送信し、前記制御装置が前記操作パネルから順次送信される前記データを定期的に取り込む
ことを特徴とする医療システム装置。
前記操作パネルから順次送信される前記データを定期的に取り込み、この取り込んだデータの変化を検出する検出手段
を設けたことを特徴とする請求項１に記載の医療システム装置。
前記検出手段は、予め初期データを格納するメモリを有し、このメモリに格納された前記初期データと前記取り込んだデータとの演算によりデータの変化を検出する
ことを特徴とする請求項２に記載の医療システム装置。