JP2004216154A - 撮像システム・コントローラに対する診断、制御及び監視のためのｈｔｔｐベースのプライベート・システム - Google Patents

Abstract

【課題】医用イメージング向けのマルチプロセッサ組込み型システムに対する診断、制御及び監視をするためのネットワークベースのシステムを提供する。
【解決手段】ローカル・プライベート・ネットワーク（１０）は、メモリ（２６）を含んだディスクレスでリアルタイム・ベースのボード（１８）を含んだシャーシ（２４）を含んでいる。このメモリは、フォーム出力に応答して起動する実行可能プログラムと、ウェブサーバ（３４）をダウンロードしている。イーサネット（商標）接続を介してシャーシ（２４）と電気的に結合させているホストコンピュータ（１４）は、フォーム、ウェブサーバ（３４）及び実行可能プログラムを含んでいる。
【選択図】 図１

Description

本発明は、全般的にはコンピュータ・ネットワークに関し、さらに詳細には、医用イメージング向けのマルチプロセッサ組込み型システムを診断、制御及び監視するためのネットワークベースのシステムに関する。

Ｘ線装置や磁気共鳴装置などの撮像デバイスは、医学的用途と産業用途の両方において広く使用されている。スキャン・デバイスの監視及び制御は、従来では、プログラマ（例えば、組込みプログラムやアプリケーション・プログラムのプログラマ）により設計しかつ実現させたユーザ・インタフェースによって提供されてきた。これらのインタフェースによってユーザは、スキャンを規定し実行するのみならず、診断法及びツールを起動することができる。

非グラフィック式インタフェース（すなわちテキストベースやＡＳＣＩＩベースのインタフェース）は、別のプログラマやエンジニアによって使用するために組込みプログラマによって実現させるのが典型的である。これらのインタフェースによって、より低レベルのドライバや診断法に対する機能性試験が可能となり、またさらにマイクロプロセッサ・メモリ内の位置の表示や修正が可能となる。

これらのツールを非プログラマに対して容易に利用可能なものにまで発展させるには、関連するグラフィカル・ユーザ・インタフェース（ＧＵＩ）を作成するアプリケーション・プログラマが不可欠である。したがって、エンドユーザにとって有用な診断法やツールを作成することは、従来では、組込みプログラマとアプリケーション・プログラマ（ＧＵＩを記述するプログラマ）との間で２段階の過程となっている。このために、費用と時間の両方がかかることになる。

さらに、ＧＵＩでは通常、ユーザが物理的にスキャナのホストコンピュータの場所にいることを要求されるため、やはり費用と時間の両方がかかりかねない。

現行のインタフェース・システムに関連する欠点のために、インタフェース及びネットワーク構成のための新規の技法が必要となることは明らかである。この新規の技法では、ツール開発時間を最小限とすべきであり、またユーザに対して物理的にホストコンピュータの場所にいることを要求すべきではない。本発明はこれらの目的に向けられたものである。

本発明の一態様では、ローカル・プライベート・ネットワークは、第１のメモリを含んだ第１のディスクレスでリアルタイム・ベースのボードを含んだシャーシを含んでいる。この第１のメモリは、第１のフォーム出力に応答して起動するように適合させた第１の実行可能プログラムをダウンロードするように適合させている。このフォーム出力は、イーサネット（商標）接続を通ってウェブサーバに至り、次いでこのデータは実行可能プログラムに伝えられる。この第１のメモリはさらに、第１のウェブサーバをダウンロードするように適合させている。シャーシと電気的に結合させたホストコンピュータは、第１のフォーム、第１のウェブサーバ、及びダウンロードする第１の実行可能プログラムを含むように適合させている。

本発明の別の態様では、リアルタイム・ボードを含んだハイパーテキスト転送プロトコル・ベースのシステムを動作させる方法は、第１のウェブサーバをリアルタイム・ボードにダウンロードすることを含む。このウェブサーバは次いで１つのタスクとして起動される。第１の実行可能プログラムはリアルタイム・ボードにダウンロードされ、またウェブサーバからのフォーム及び信号に応答して起動される。

本発明の利点の１つは、ハイパーテキスト・マークアップ言語（ＨＴＭＬ）フォームを有するユーザ・インタフェースのプロトタイプ作成が容易（テキストベースのモニタ・インタフェースが不要）なことである。これによって、試験とデバッグのサイクルが短縮される。結果としてエンジニアは、自分が最も頻繁に使用するデバッグや試験作業のためのウェブページをより迅速に作成することができる。

別の利点の１つは、従来のログイン及びコマンド・エントリの過程がＨＴＭＬフォームに置き換えられることである。さらに、このＨＴＭＬフォームは通常は自明のものであり、テキストベースのモニタの使用に通常付随するような特殊な命令がすべて不要となる。一般にウェブフォームを用いると、ユーザがこのフォームを送出する前に幾つかの異なる入力パラメータを迅速に変化させて網羅的試験の実施がさらに容易になる。これによってコスト削減が得られる。

要約すると、ＭＧＤ／Ｅｘｃｉｔｅシステムを開発するためのウェブフォーム・ベースの方式によって、開発サイクル並びに作成環境においてかなりの時間が削減される。本発明は、柔軟性があり、理解しやすく、使いやすく、エラーを起こしにくく、かつ現行の従来技術システムと比べて迅速で網羅的な試験が可能であるようなインタフェースである。

本発明の追加的な利点及び特徴は以下の説明から明らかとなろう、またこれらは添付の特許請求の範囲で具体的に指摘し添付の図面に関連して取り上げているような手段や組み合わせによって実施することができる。

本発明のより完全な理解が得られるように、ここで添付の図面を参照しながら一例として取り上げる本発明の幾つかの実施形態を記載することにする。

本発明は、医学分野に特に適合している医用イメージングのためのマルチプロセッサ組込み型システムを診断、制御及び監視しているハイパーテキスト転送プロトコル（ＨＴＴＰ）ベースのプライベート・システムを含むローカル・プライベート・ネットワーク１０に関して例示している。しかし、ハイパーテキスト転送プロトコル・ベースのプライベート・システムを必要とすることがあるような別の様々な用途にも本発明を適用することができることは、当業者であれば理解するであろう。

図１及び２を参照すると、ホストコンピュータ１４と結合させたパーソナル・コンピュータ１２を含むようなローカル・プライベート・ネットワーク１０を図示している。ホストコンピュータ１４は、イーサネット（商標）１６の接続を介して、撮像制御システム２４内のリアルタイム・ボード１８、２０、２２に結合させている。実施の一形態では、撮像制御システム２４（シャーシ）内に、そのすべてがウェブサーバ３４（また別法では、ウェブサーバ３４、３６、３８）を起動させている３つのリアルタイム・ボード１８、２０、２２を図示している。リアルタイム・ボード１８、２０、２２のメモリ２６、２８、３０はホストコンピュータ１４上のフォームを使用して起動させる実行可能プログラムを含んでいる。撮像制御システム２４は本発明の実施の一形態に従って撮像ユニット３２と電気的に結合させている。

パーソナル・コンピュータ１２は、ホストコンピュータ１４と結合させて図示しており、このパーソナル・コンピュータ１２については、システム１０のこれ以外の構成要素と関連させて詳細に検討することにする。ホストコンピュータ１２は、イーサネット（商標）接続１６を介して撮像制御システム２４（シャーシ）内のリアルタイム・ボード１８、２０、２２に結合させている。

撮像制御システム２４の内部に、ウェブサーバを起動させている第１、第２及び第３のリアルタイム・ボード１８、２０、２２を図示している。第１のボード１８は第１のメモリ２６を含み、第２のボード２０は第２のメモリ２６を含み、また第３のボード２２は第３のメモリ３０を含んでいる。その各々が少なくとも１つのメモリを備えた１つ、２つ、３つ、あるいはそれ以上の数のリアルタイム・ボードを有するような実施形態を本発明が含むことを指摘することは重要である。

メモリ２６、２８、３０は、ウェブサーバ３４を保存するのに適した標準的なＲＡＭメモリやその他周知の任意の記憶ユニットである。ボード１８、２０、２２は、サーバ３４及び関連する共通ゲートウェイ・インタフェース（ＣＧＩ）エグゼキュータブルをイーサネット（商標）接続１６を介して外部のコンピュータ（ホストコンピュータ１４）からロードする必要があるようなディスクレス・システムである。

実施の一形態では撮像制御システム２４の第１、第２及び第３のリアルタイム・コンポーネント・ボード１８、２０、２２上で使用されているようなウェブサーバ３４（また別法では、３４、３６、３８）によって、プロセッサ・ボード１８、２０、２２上の任意の機能をウェブブラウザから実行させることが可能となる。ウェブサーバ３４は周知の様々なリアルタイム・オペレーティング・システム上で起動する。

さらに、ウェブサーバ３４はリアルタイム・ベースのボード１８、２０、２２のメモリ２６、２８、３０内に組み込まれる。「メモリ内に組み込まれる（ｅｍｂｅｄｄｅｄ）」とは、プログラムがダウンロードされて１つのタスクとして起動されることを意味している。

ウェブサーバ３４の実施の一形態は、静的なＨＴＭＬページの役割をするのではなく、ＣＧＩエグゼキュータブルを起動させるために使用される。これらのエグゼキュータブルもさらに、ボード・メモリ２６、２８、３０内に組み込まれる。

ウェブサーバ３４は何らかのユーティリティや診断法をシステム上で実行させる要求に応じるために使用される。換言すると、ウェブサーバ３４は制御／ステータス・インタフェースの役割をしているだけである。ウェブサーバ３４の直接的用途はローカル・プライベート・ネットワーク１０に限られる。これは一般に（他のほとんどすべてのウェブサーバと同様に）Ｗｏｒｌｄ Ｗｉｄｅ Ｗｅｂ上で使用するためのツールではない。このウェブサーバのＨＴＴＰ／ＣＧＩインタフェースは、ネットワーク・システム１０に対して業界標準の通信インタフェース機能の別レイヤを追加している。

ＨＴＴＰ／ＨＴＭＬ及び関連するＣＧＩは、ウェブブラウザ（すなわち、最も有名な２つを挙げるとすればネットスケープ・ナビゲーター（商標）とインターネット・エクスプローラ（商標））で起動するような、目下のところ一般的な（業界標準の）ユーザ・インタフェースである。このユーザ・インタフェースは通常、ウェブベースのフォームと呼ばれており、ラジオボタン、チェックボックス、テキストボックスなど幾つかの利用しやすい入力機能を有している。

ウェブサーバ３４のアクセスに使用されるＨＴＭＬページは、ホストコンピュータ１４上に保存している。ホストコンピュータは、リアルタイム・ボードを含んだ撮像制御システム２４に接続（すなわち、イーサネット（商標）１６の接続を介してネットワーク接続）している。典型的なサーバではＨＴＴＰ要求に応えるようにその同じシステム上にこれらのページを常駐させているため、このことには新規性がある。別法では、これらのＨＴＭＬページをさらに、パーソナル・コンピュータ１２上に常駐させることができる。

本発明を通じて、ＨＴＭＬフォームを有するユーザ・インタフェース（パーソナル・コンピュータ１２）のプロトタイプ作成が簡略化される（テキストベースのモニタ・インタフェースが不要となる）。結果として、試験及びデバッグのサイクルが短縮される。

さらに、従来のログイン及びコマンド・エントリの過程は、通常は自明なＨＴＭＬフォームに置き換えられる。この自明のフォームによって、テキストベースのモニタの使用に通常付随するような特殊な命令がすべて不要になる。

一般にウェブフォームを用いると、ユーザがフォームを送出する前に幾つかの異なる入力パラメータを迅速に変化させて網羅的な試験の実施がさらに容易になる。

規定された製品ユーザ・インタフェース無しに、エンジニアは新規の機能を容易に試験することができる。これらの新規の機能を呼び出すための方法は、ＨＴＭＬフォーム及び関連するＣＧＩエグゼキュータブルに組み込まれている。次いでこの情報は、実施の一形態では、最終製品ユーザ・インタフェースを作成するためにホストプログラマに提供される。

ＨＴＭＬページは、新規の特徴をプロトタイプ作成するために使用され、さらに臨床評価のためのサイトに配布される。これによって、ユーザ・インタフェースの問題点及び機能の信頼度に関する早期のユーザ・フィードバックが得られる。これによってさらに、新規の特徴の臨床的評価に要する作業量を最小限にすることができる。

本発明の追加的な特徴の１つは、データを活用してトレンドを観察するためにＵｎｉｘ（商標）ベースのスクリプト（ＰＥＲＬなど）がＨＴＴＰコールを使用してシステムにアクセスできることである。ＨＴＴＰ要求のログはこれから自動的に作成される。

リアルタイム・ボード１８、２０、２２のメモリ２６、２８、３０は、ホストコンピュータ１４上のフォームを使用することによって起動される実行可能プログラムを含んでいる。このフォームはウェブブラウザを、ローカルで、またはプライベート・ローカル・ネットワークやダイアルアップ接続を介したリモートで（パーソナル・コンピュータ１２上のリモート・ユーザによって）起動することによって呼び出すことができる。

ユーザはパーソナル・コンピュータ１２の場所にいながら、リモートの、すなわち撮像制御システム２４とネットワーク接続した、任意のコンピュータ上のウェブブラウザを用いて機能を起動させている（すなわち、ホストコンピュータ１４はこのインタフェースをサポートする必要がなく、またそのフォームは上述したようにパーソナル・コンピュータ１２上で利用可能な状態にある）。このリモート機能によって、開発時間を短縮できると共に、リモート・ユーザへのアクセスが容易となる。

ユーザ（非プログラマを含む）は、幾つかの周知のグラフィック向けツールを用いてフォームを作成している。このフォームに供するコードはウェブブラウザ内に組み込まれているため、ユーザ・インタフェースに関するコードの記述やコンパイルは必要がない。これによって、組込みプログラマ（及び非プログラマ）には、別法ではフォームの用法を詳述した命令も含むような簡単かつ使用が容易なフォームを作成する機会が得られる。さらに、このフォームは、ほとんどあらゆるプラットフォーム上（ＰＣ、ＳＧＩなど）でローカルまたはリモートのいずれかで起動させることができる。この方式では、そのリアルタイム・プロセッサ・ボード１８、２０、２２（医用撮像システムを起動している）は、フォームが発したＣＧＩ要求を取り上げ、撮像制御システム２４内の関連する機能を呼び出すように起動するプログラム（すなわち、ＨＴＴＰサーバ）を有する必要がある。

撮像制御システム２４は、本発明の実施の一形態に従って撮像ユニット３２と電気的に結合させている。本実施形態では、撮像制御システム２４は、リアルタイム・ボード１８、２０、２２を含んでいる。当業者であれば理解するであろうように、撮像制御システム２４はさらに、Ｘ線制御部、テーブル制御部、データ収集部などの様々な構成要素も含んでいる。

本発明を撮像制御システム２４及び撮像ユニット３２に関して図示しているが、これには、磁気共鳴イメージング（ＭＲＩ）、マンモグラフィ、血管Ｘ線イメージング、骨スキャン、ＰＥＴ、放射性核種イメージング、超音波イメージング、光学的イメージング、その他を含め任意のタイプの撮像システムが含まれる。別の実施形態としては、溶接検査や金属検査など非医学的な用途が含まれる。

スキャナ・インタフェースを必要としないアプリケーションでは、標準のホストコンピュータ１４をより廉価なコンピュータに置き換えることが可能であり、例えば、完全なスキャナが存在しない撮像制御システムのハードウェア試験箇所において、Ｌｉｎｕｘを起動させる標準的なＰＣの使用が可能となる。

本発明は、ウェブサーバを起動させる機能を有する任意のリアルタイム・システムと共に使用するように適合させている。実施の一形態には、ＧｏＡｈｅａｄリアルタイム・ウェブサーバを伴ったＶｘＷｏｒｋｓオペレーティング・システムを利用するようなディスクレス・システムが含まれる。この方式は、診断法を起動させるためのユーザ・インタフェースを作成するために使用する。ある種の周知のシステムではさらに、すべての監視作業が、使用しやすい単一のページ内に集約させたＨＴＭＬフォームとしてコード化されている。これらのページは、生産現場での自動化試験のために内部で再使用されており、またこれらのページはボード製作に対してその試験要件として提供されている。

図３を参照すると、ハイパーテキスト転送プロトコル・ベースのシステムを動作させる方法１００のブロック図を表している。ロジックは動作ブロック１０２で開始され、このブロックでは、ウェブブラウザを立ち上げさせるＨＴＴＰ要求が、ホストコンピュータ上のローカル、あるいはＰＣ上のリモート（すなわち、ユーザがウェブブラウザを始動させる）のいずれかによって出される。

動作ブロック１０４では、ユーザが所望の診断法／ツールを起動させるＨＴＭＬフォームを選択する。動作ブロック１０６ではユーザがフォームを入力し、また動作ブロック１０８ではユーザがフォームを送出する。動作ブロック１１０では、ＨＴＴＰ要求が適当なウェブサーバに送信される。動作ブロック１１２では、ウェブサーバが要求されたＣＧＩを呼び出す。動作ブロック１１４では、ＣＧＩが、要求されたステータス／制御を働かせるための基本的機能（複数のこともある）を呼び出す。動作ブロック１１６では、ＣＧＩがウェブサーバにステータスを返す。動作ブロック１１８では、ウェブサーバが、そのユーザのブラウザに出力応答を送信しており、この出力はある種の計画表、ある値、若しくは合／否（ＯＫかエラーか）といった程度の簡単なものとすることがあり得る。

動作にあたり、リアルタイム・ボードを含んだハイパーテキスト転送プロトコル・ベースのシステムを動作させる方法には、第１のウェブサーバをリアルタイム・ボードにダウンロードすることが含まれる。次いでこのウェブサーバは１つのタスクとして起動する。リアルタイム・ボードには第１の実行可能プログラムがダウンロードされ、ウェブサーバからのフォーム及び信号に応答して起動される。

以上より、本技術分野に新規のローカル・プライベート・ネットワーク１０がもたらされることが理解できよう。この好ましい実施形態の以上の記述は単に、本発明の原理の利用法を表した具体的な多くの実施形態のうちの幾つかを例示したものであることを理解されたい。当業者であれば、添付の特許請求の範囲に規定するような本発明の範囲を逸脱しないような多くの別の構成は明らかであろう。

本発明の実施の一形態に従った撮像システムの図である。 図１の撮像システムの模式図である。 ハイパーテキスト転送プロトコル・ベースのシステムを本発明の別の実施形態に従って動作させる方法のブロック図である。

符号の説明

１０ ローカル・プライベート・ネットワーク
１２ パーソナル・コンピュータ
１４ ホストコンピュータ
１６ イーサネット（商標）接続
１８ リアルタイム・ボード
２０ リアルタイム・ボード
２２ リアルタイム・ボード
２４ 撮像制御システム（シャーシ）
２６ 第１のメモリ
２８ 第２のメモリ
３０ 第３のメモリ
３２ 撮像ユニット
３４ ウェブサーバ
３６ ウェブサーバ
３８ ウェブサーバ

Claims (10)

1. 第１のメモリ（２６）を備えた第１のディスクレスでリアルタイム・ベースのボード（１８）を備えたシャーシ（２４）であって、前記第１のメモリ（２６）は第１のフォーム出力に応答して起動するように適合させた第１の実行可能プログラムをダウンロードするように適合させており、前記第１のメモリ（２６）はさらに第１のウェブサーバ（３４）をダウンロードするように適合させているようなシャーシ（２４）と、
   前記シャーシ（２４）と電気的に結合しており、前記第１のフォーム出力、前記第１のウェブサーバ（３４）及び前記第１の実行可能プログラムを含むように適合させたホストコンピュータ（１４）と、
   を備えるローカル・プライベート・ネットワーク（１０）。
2. 前記シャーシ（２４）がさらに、第２のメモリ（２８）を備えた第２のディスクレスでリアルタイム・ベースのボード（２０）を備えると共に、
   前記第２のメモリ（２８）は、第２のフォームに応答して起動するように適合させた第２の実行可能プログラムをダウンロードするように適合されている、請求項１に記載のネットワーク（１０）。
3. 前記第１のウェブサーバ（３４）は、制御／ステータス・インタフェースとして実行するように適合されている、請求項１に記載のネットワーク（１０）。
4. 前記第１のウェブサーバ（３４）の直接的用途がローカル・プライベート・ネットワークに限られている、請求項１に記載のネットワーク（１０）。
5. 前記第１のウェブサーバ（３４）が医用撮像システムのリアルタイム・コンポーネント・ボード上で使用されている、請求項１に記載のネットワーク（１０）。
6. 前記第１のウェブサーバ（３４）にアクセスするために使用するＨＴＭＬページが前記ホストコンピュータ（１４）上に保存されている、請求項１に記載のネットワーク（１０）。
7. リアルタイム・ボード（１８）を含むハイパーテキスト転送プロトコル・ベースのシステム（１０）を動作させる方法であって、
   前記リアルタイム・ボード（１８）に第１のウェブサーバ（３４）をダウンロードするステップと、
   前記ウェブサーバ（３４）を１つのタスクとして起動させるステップと、
   前記リアルタイム・ボード（１８）に第１の実行可能プログラムをダウンロードするステップと、
   前記第１の実行可能プログラムを、前記ウェブサーバ（３４）からのフォーム及び信号に応答して起動させるステップと、
   を含む方法。
8. ウェブサーバ（３４）を１つのタスクとして起動させる前記ステップが、システム（１０）上でユーティリティまたは診断法を起動させる要求に応じることをさらに含む、請求項７に記載の方法。
9. 第１のメモリ（２６）を備えた第１のディスクレスでリアルタイム・ベースのボード（１８）を備えており、さらに第２のメモリ（２８）を備えた第２のディスクレスでリアルタイム・ベースのボード（２０）を備えているシャーシ（２４）であって、前記第１のメモリ（２６）は第１のフォーム出力に応答して起動するように適合させた第１の実行可能プログラムをダウンロードするように適合させており、前記第１のメモリ（２６）はさらに第１のウェブサーバ（３４）をダウンロードするように適合させており、前記第２のメモリ（２８）は第２のフォーム出力に応答して起動するように適合させた第２の実行可能プログラムをダウンロードするように適合させており、前記第２のメモリ（２８）はさらに第２のウェブサーバ（３６）をダウンロードするように適合させているようなシャーシ（２４）と、
   前記シャーシ（２４）とイーサネット（商標）接続（１６）を介して結合しており、前記第１のフォーム出力、前記第２のフォーム出力、前記第１のウェブサーバ（３４）、前記第１のウェブサーバ（３４）に対するアクセス機構、前記第１の実行可能プログラム、及び前記第２の実行可能プログラムを含むように適合させたホストコンピュータ（１４）と、
   を備えるローカル・プライベート・ネットワーク（１０）。
10. 前記第１のウェブサーバ（３４）が前記ボード・メモリ（２６）内に組み込まれたＣＧＩエグゼキュータブルを起動するように適合されている、請求項９に記載のネットワーク（１０）。

Images