JP2007026450A - 診断ネットワークシステム - Google Patents
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Abstract
【解決手段】複数のデバイスの内の関連するデバイスと個別に通信を行う複数のプログラム可能な分散形試験ユニット12と、複数の分散形試験ユニット12の間で情報を伝達させるネットワーク24,36と、このネットワーク24,36を通して複数のプログラム可能な分散形試験ユニット12と通信を行うシステムモニタユニット16とを備える。システムモニタユニット16は複数のプログラム可能な分散形試験ユニット12のそれぞれを選択した方法で機能させるようにプログラムした手段と、複数のプログラム可能な分散形試験ユニット12により得られた情報を予めプログラムしたように複数のデバイスから収集する手段と、複数のデバイスに対して当該複数のデバイスのユーザに合わせた最適化した性能データを維持する手段とを備える。
【選択図】 図1
Description
本発明の診断ネットワークシステム10に係る好適な実施形態の1つは、図1および2に示す如く、DTU12を直列につないだ最もシンプルな構成である。この構成により、血管イメージングシステム14の各デバイス(モジュール装置)の指定試験位置にて動作データを連続的に収集し、その情報を前記システムモニタボックス16に送り返すようになっている。図2に示すように、X線撮影のために使用される血管イメージングシステム14は、高電圧変圧器78、患者寝台17、C−アーム15、コントロールパネル32、およびコンソール30といったモジュール装置の集合体から成る。このDTUネットワーク13と前記システムモニタボックス16はオンサイトで配置されており、血管イメージングシステム14のモジュール装置に接続されている。DTU12の各々は互いに光ファイバネットワーク24により接続されている。好適な実施例によれば光ファイバネットワーク24として、「東芝アメリカ・エレクトロニック・コンポーネンツ(株)」から入手できるTOTX173/TORX173およびTOCP172の光ファイバーケーブルが使用される。各DTU12間の光ファイバーネットワーク24の最大長さは10メートルである。フィールド・サービス・ノートブック18はフィールド・サービス・エンジニアによってサイトまで持ち込まれ、イーサネット接続体20(イーサネット(登録商標))を使ってシステムモニタ16に接続される。このフィールド・サービス・ノートブック18にはグラフィカル・ユーザ・インタフェース(GUI)22が設けられており、これによりフィールド・サービス・エンジニアはDTUネットワーク13と直接に通信を行うことができる。
さてDTU12を図5〜11を参照してさらに詳細に説明する。DTU12は可搬形のデータ収集ユニットであり、血管イメージングシステム14のコンポーネント(モジュール装置)上の所定試験位置に接続することができるように構成されており、そのイメージングシステムの通常動作又はそのイメージングシステムで作り出される画質に影響を及ぼすことなく、かかる接続が可能になっている。DTU12は本発明の診断ネットワークシステムの“感覚器”の機能を担い、データを収集してシステムモニタボックス16に送り出す。
kV,mA DTU76のSCM50は、HVジェネレータタンク78(高電圧変圧器)上に配置されたTERMINAL−A PWBにまたはFEEDBACK PWBに接続することができる。(図2参照のこと。)kV,mA DTU76により試験位置51の電圧および/または電流が測定される。このSCM50は試験位置とDTU12の間のインタフェースとして機能する。一組の演算アンプがmA信号を、この電流レベルに比例する電圧レベルに変換する。同様の回路により+kV/−kV信号が見分けられ、絶対kV信号になる。このmAアンプは4〜1500mAの信号レンジ内で動作する必要がある(間接撮影/撮影モード)。したがって、様々なレンジを適応させるため、図8のプログラマブル・レジスタ・デバイダ59を介してプログラムされた増幅度が与えられる。
光電子倍増管(PMT)DTU80によりPMT80Aに加わる電圧が測定されるようになっている。簡単なOPアンプ回路を使えばそのPMT電圧を、マイクロプロセッサ・モジュール46(kV,mA SCMと同様)が測定するレベルに変換できる。
線量計DTU38(図12に示す)は典型的には線量計28に接続され、イメージング管に入射する放射線を測定する。この線量計DTU38はRS232リンクを使って35050Aまたは等価な線量計28を制御し、適切なレンジおよびモードを設定し、データを要求し、およびそのデータを光ファイバネットワーク24を通して前記システムモニタボックス16に伝送する。この線量計DTU38用のSCM50(図8に示す)は“Keithley”タイプ線量計用に設計されているが、別のタイプの線量計を使う場合は設計変更できる。このSCM50にはMAXIM MAX 232と同様のデバイスが使用されており、これによりマイクロプロセッサ44からの0〜5V RS232レベルが、線量計28に必要な9Vレベルに変換される。線量計28は内部のバッテリのみから電源供給を受け、遠隔からはターンオンさせることはできない。オペレータは「POWER ON/OFF」のボタンを押して起動させなければならない。しかしながら、この線量計は、ユーザにより選択された1〜255分の「無人運転」期間が経過すると、それ自身でターンオフする。
このテクニック・セレクタ(TS/コンソール)DTU88(図2に示す)はオペレータ・コンソール30に接続されており、オペレータのコンソール33に問いただし、このテクニック・セレクタがオペレータにより選択されたかどうかを判定する。さらに、このDTUはユーザが行った全ての動作をモニタし報告する。例えば、このDTUはkV,mA設定、焦点選択、X線管選択などのテクニックの選択をモニタし記録する。kV,mAの状態またはテクニックはオペレータを介在させることなく、TS DTU88から遠隔で選択し確認でき、多数の手順の完全自動化が可能になっている。後述するように、血管イメージングシステム14のキャリブレーション状態はDTU12の測定値をオペレータ・コンソール30の設定値と比較することで確認できる。
このマスタDTU34は図2に示すようにループにおける初めでそして終りのDTUである。マスタDTU34はシステムモニタ16および光ファイバーネットワーク24間でプロトコル保存およびデータバッファリングの機能を果たすようになっている。マスタDTU34のSCM50を概略的に図8に示すが、このSCMは必要な信号を出力し、パラレルポート40Aを介してマスタDTU34をシステムモニタボックス16のLPTポート40にリンクさせる。この通信には「Standard Lap−LINK」又は「Interlink」のプロトコルが使われる。マスタDTU34間のSCM50には、マルチピンコネクタ52とシステムモニタ16のLPTポート40の間でデジタル信号用のバッファ204が利用されている。
このシステムモニタボックス16(図1、2および14に示す)は、マスタDTU34を通して他の全てのDTU12を制御するもので、それらのDTU12に情報の問い合わせを行うとともに、それらのDTUが送り返してきたデータを処理する。システムモニタボックス16は全てのDTU12の何れとも個々に通信を行うことができる。システムモニタボックス16はリクエスト/コマンドを各DTU12に送ると、これに呼応してDTU12はそれらがあてがわれている装置から各々サンプルデータを収集する。システムモニタボックス16は各DTU12が提供したデータを解析して血管イメージングシステム14に発生した変化を判定することができる。システムモニタボックス16はまた、あるDTU12にコマンドを与えてそれ自身を別のタイプのDTU12に再構成することができる。
このフィールド・サービス・ノートブック18により本発明にかかる診断ネットワークシステム10に備えられる。図1,2および14に示す如く、フィールド・サービス・エンジニアが現場に到着すると、このフィールド・サービス・ノートブック18がイーサネット接続体20を通してシステムモニタボックス16に接続される。次いで、グラフィカル・ユーザ・インタフェースのソフトウェア・ツール22を使って、ユーザはシステムモニタボックス16と交信を行い、各DTU12を含む、診断および保守の機能の全てにアクセスできる。フィールド・サービス・エンジニア・ノートブック18には「Intel 386」又は「486」又は同等のポータブル・コンピュ−タといったマイクロプロセッサ、グラフィックス能力、「ウィンドウズ」、およびウィンドウズ・ベースのグラフィック・ユーザ・インタフェース(GUI)が含まれる。本発明の好適な実施例によれば、GUIとして、カリフォルニア州、タスティンに在る東芝アメリカメディカルシステムズ社から出されている「スマートブック(SmartBook)」を使うことができる。
テクニカル・アシスタンス・センター19(TAC)は本発明の診断ネットワークシステム10の中央情報源にあたる。図3参照のこと。TACのエンジニアにとってのツールは通常ユーザのインタフェースから得ることができ、このインタフェースによりTACエンジニアはオン・サイトのシステムモニタボックス16から画像をアップロードし且つ観察するのみならず、ログファイルをアップロードして、システムの性能状態を再検討することができる。TAC19では完全なサイト・ヒストリのみならず、オン・ラインのエキスパート・システムも同様に使用できる。TAC19で使用できるテクニカル・エキスパートは、迅速性が要求される診断ネットワークシステムの質問に関してフィールド・サービス・エンジニアの助けとなる。
図27に示すように、DTU12のネットワーク・プロトコルは3つの論理階層、すなわちデータ・リンク階層116、セッション階層118、およびネットワーク・インタフェース階層119から成り、物理メディア階層である光ファイバネットワーク24を介して動作する。
このデータリンク階層116はプロトコルの論理的に最も低い階層である。この階層によりデータパケット120の実際の転送が行われる。このデータリンク階層116はセッション階層118からデータを受信し、カプセルに入れることにより作動する。図28に図示するように、この封じ込めには、セッション階層のデータにアドレスを付加すること、および、チェックサムを計算してこれをそのデータに付加することが含まれる。このデータリンク階層116は次いで図28に示すデータパケット120を次のDTU12に送る。
このセッション階層(Session layer)118はDTUネットワーク13のプロトコル階層上の論理的に高い階層である。これはDTUネットワーク13で必要な2種類のサービスについてのプロトコルを提供するものである。すなわち、1)DTU12毎に対するDTUネットワーク13のプロトコルサービス標準、および2)例えばkV,mAまたは線量計など、DTU12の種類により決められた固有のサービス、である。
このネットワーク・インタフェイス階層119は、ネットワークの一番低いレベルでのデータ通信を担っており、データパケット120の送受信に必要なデバイス・ドライバおよびモジュールから成る。SCI 60(RS232)、SPI 62、パラレルポート・インターフェース40、およびパケットドライバといったこのレベルではCRC計算および確認が行われる。
DTUソフトウェアは大別すると、DTU12のパワーがオンになったときに実行される「スタートアップ(Start Up)」ソフトウェアと、システムモニタボックス16がサービスを要求したときに実行される「点検修理(Services)」ソフトウェアに分類される。
本発明では、装置又はネットワークのどの欠陥をも表示するエラーレポート機構を備えている。DTU12のリード/ライト・プロセッサにおいて矛盾が生じたときは、このシステムでは受け入れられないレベルの電圧が検出され、該当するDTU12上のLED104に信号が送られ、問題発生の状況が告知される。ローカルな診断のためには、フィールド・サービス・ノートブック18をDTU12のRS232ターミナル55に直接接続することもできる。
「起動(Start-up)」シーケンスは図34に示されており、全DTU12を初期化する処理である。各DTU12はマスタDTU34を通してシステムモニタボックス16により指令されると、自己診断および注釈(annotation)を実行する。「パワーオン」処理の部分がDTU12の注釈であり、その中で各DTU12はコマンド・パケット122をDTUネットワーク13を通して渡し、それをマスタDTU34に戻すように自分自身を確認する。
フィールド・サービス・ノートブック18とシステムモニタボックス16の間に介在するユーザ・インタフェースはGUI22により成し遂げられるもので、このGUIとしては、カリフォルニア州、タスティンに在る東芝アメリカメディカルシステムズ社から出されている、東芝社内のソフトウェア・プログラム「スマートブック(Smartbook)」が好ましい。このスマートブックは、ワシントン州のベルビュに所在するAsymetrix社により作られた“Multi Media Toolbook”(「ツールブック“Toolbook”」)として知られている市販のソフトウェアパッケージ上で開発されたものである。スマートブックを使う場合、フィールド・サービス・エンジニアは自分への許可が済むと、自分のフィールド・サービス・ノートブック18から本発明の診断ネットワークシステム10にアクセスできる。スマートブックにより得られるプルダウンのメニューオプションを通して(この例を図36〜40に示す)、フィールド・サービス・エンジニアは多数のオプションにアクセスできる。
図46および図47に、上述した診断ネットワークシステムをさらに発展的に展開した展開例のシステムブロックをそれぞれ示す。
12 DTU
13 DTUネットワーク
14 血管X線イメージングシステム
15 C−アーム
16 システムモニタボックス
17 患者テーブル
18 フィールド・エンジニア・ノットブック
19 TAC
20 イーサネット接続体
24 光ファイバケーブル
28 線量計
30 コンソール
32 コントロールパネル
34 マスタDTU
36 マルチピン・ケーブル
38 線量計DTU
40A パラレルポート
40 LPTポート
46 MM(マイクロプロセッサ・モジュール)
48 PM(パワー・モジュール)
50 SCM(サンプル・コントロール・モジュール)
76 kV,mA DTU
78 高電圧変圧器
80 PMT DTU
88 コンソールDTU
104 LED
Claims (9)
- 複数のデバイスと通信を行う診断ネットワークシステムにおいて、
前記複数のデバイスの内の関連するデバイスと個別に通信を行う複数のプログラム可能な分散形試験ユニットと、
前記複数の分散形試験ユニットの間で情報を伝達させるネットワークと、
前記ネットワークを通して前記複数のプログラム可能な分散形試験ユニットと通信を行うシステムモニタユニットとを備え、
このシステムモニタユニットは前記複数のプログラム可能な分散形試験ユニットのそれぞれを選択した方法で機能させるようにプログラムした手段と、前記複数のプログラム可能な分散形試験ユニットにより得られた情報を予めプログラムしたように前記複数のデバイスから収集する手段と、前記複数のデバイスに対して当該複数のデバイスのユーザに合わせた最適化した性能データを維持する手段とを備えた診断ネットワークシステム。 - 前記複数の分散形試験ユニットのそれぞれは、
前記システムモニタユニットによりプログラムされた標準化されたコントローラユニットと、
前記プログラムされたコントローラユニットにより制御され且つ前記複数のデバイスの内の該当するデバイスと通信を行うように適合させたサンプルコントロールモジュールと、
を備える請求項1記載の診断ネットワークシステム。 - 前記ネットワークは、前記複数の分散形試験ユニットを互いに接続する光ネットワークを備える請求項2記載の診断ネットワークシステム。
- 前記ネットワークは、前記複数のプログラム可能な分散形試験ユニットがループ状に直列に接続された光ネットワークを備える請求項2記載の診断ネットワークシステム。
- 前記複数のプログラム可能な分散形試験ユニットの一つはマスタ分散形試験ユニットであり、このマスタ分散形試験ユニットを通して前記システムモニタが残りの前記複数のプログラム可能な分散形試験ユニットと通信を行う構成を有し、さらに、前記ネットワーク上で情報の伝達を行う順序は前記マスタ分散形試験ユニットから始まりかつ終わるようになっている請求項1記載の診断ネットワークシステム。
- 前記複数のプログラム可能な分散形試験ユニットのそれぞれは、上流のプログラム可能な分散形試験ユニットから情報を受け、その受けた情報の選択部分を前記一つのプログラム可能な分散形試験ユニットで発生した情報と共に下流のプログラム可能な分散形試験ユニットにリレーする手段を含む請求項4記載の診断ネットワークシステム。
- 前記複数のデバイスは当該各デバイスの機能を診断するための試験位置を有し、さらに前記複数のプログラム可能な分散形試験ユニットのそれぞれは前記試験位置で前記各デバイスの機能に関する情報をモニタする手段を含む請求項2記載の診断ネットワークシステム。
- 前記複数のデバイスは当該各デバイスの機能を診断するための試験位置を有し、さらに前記複数のプログラム可能な分散形試験ユニットのそれぞれは前記試験位置における前記各デバイスの機能に関する制御量が所定値に維持されるように当該試験位置でその値を制御する手段を含む請求項2記載の診断ネットワークシステム。
- 前記システムモニタユニットからプログラム可能な分散形試験ユニットに伝達される前記情報はデバイス制御命令を含み、さらに前記制御手段は前記デバイス制御命令にしたがって前記デバイスを制御することによって前記試験位置における前記制御量を前記デバイス制御命令による指定値に保持する手段である請求項8記載の診断ネットワークシステム。
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