JP2011502695A - 医療装置の遠隔制御を可能にするための、中央制御装置に対する無線遠隔コンソールの自動的電源ｏｎ及び同期化のためのシステム及び方法 - Google Patents

Abstract

遠隔コンソールによって１台あるいは複数の医療装置を制御するシステムにおいて、遠隔コンソールは１つあるいは複数の医療装置に接続した中央制御装置と無線で交信し、バッテリ電源の節約と操作の簡易化のために、この遠隔コンソールは、中央制御装置に対して所定の距離以内に近づけられると自動的に電源ＯＮして無線接続を開始するように構成される。また、遠隔コンソールは中央制御装置に対して近づけられると自動的に電源ＯＮして、それまでの無線接続を終了させる。
【選択図】図１

Description

本発明は、医療装置の遠隔制御を可能にするための、中央制御装置に対する無線遠隔コンソールの自動的電源ＯＮ及び同期化のためのシステム及び方法に係り、特に無線リモート制御装置によって１台あるいは複数の医療装置を制御するための装置であって、中央制御装置の近くに配置された遠隔制御用コンソールを自動的に電源ＯＮするためのシステム及び方法に関する。

内視鏡検査は身体の内部的特徴を侵襲が少ない状態で視認できるようにする技術である。医療において、内視鏡検査は侵襲的な外科手術を行う必要なしに人体の内部的特徴の高品質の画像を得ることを可能にしてくれる。内視鏡検査の基本的なツールは内視鏡（『スコープ』）であり、これは視認の対象となる身体に挿入される。一部の内視鏡検査手順には、例えば、胃腸病の医療分野におけると同様の可撓性のある内視鏡の使用が伴う。関節鏡検査や腹腔鏡検査などの他の医療手順では、固い内視鏡が使われる。通常、これらの内視鏡はその内視鏡を通じて体内に光を送る高強度光源及びビデオ画像データを取得するための電子機器を含んだカメラ・ヘッドに結合されている。このカメラ・ヘッドは通常はそのカメラで取得されたビデオ画像を表示するビデオ・モニターに結合されている。

内視鏡を用いた外科手術においては、視認したり作業したりするためにより多くのスペースをつくりだすための身体の空洞部に加圧ガスを送り込むための吸入器、出血を止めるための電気焼灼器、及び／又は身体組織を切除したり成形したりするための種々の装置など、その他の色々の装置が使われる場合がある。これらの装置は通常は手術室の床に配置され外科医によって操作されるフット・ペダル及び／又はスイッチなどによって遠隔的に制御される。足による制御装置はＯＮ／ＯＦＦ、速度や強度、ツールの動きの芳香、操作モードなどの機能を制御することができる。足による制御装置などを用いることにより、外科医はツールを下ろしたり、手を取り替えたり、汚染されている可能性のある表面を手で触ったり、あるいは患者から目を離したりせずに、種々のモードやツールの設定（例えば速度や強度）を調節することができる。

第一世代のフット・ペダル及びその他のタイプの遠隔制御用コンソールは、通常、電気的インパスルの形態のコマンド信号をその遠隔制御用コンソールを制御される装置に物理的に接続する伝導回線あるいはケーブルを通じて中継することによって機能した。

技術の進展と共に、これらの遠隔制御装置は無線化され、それによって、床上にケーブルを這わせなくても、手術室内のどこにでも遠隔制御用コンソールを配置できるようになった。こうした無線遠隔制御用コンソール（以下『遠隔コンソール』と略記）は通常は中央制御装置と無線で交信する様に構成されており、この中央制御装置は遠隔で制御される１つあるいは複数の医療用装置と交信する。無線交信の信頼性を確保し、さらに、近くの別の無線装置との干渉や偶発的な交信を防ぐために、この遠隔コンソールは中央制御装置と同期化されており、それによって、中央制御装置は同期化された遠隔コンソールから発信されたコマンド信号だけを確実に識別することができる。この同期化プロセスは通常は中央制御装置をプログラミングして、特定の遠隔コンソールから発信されたすべての無線通信だけを識別するようにさせるステップを含んでいる。

遠隔コンソールを中央制御装置と組み合わせたり同期化させるための１つの方法は、遠隔コンソールの識別コードを手作業で中央制御装置に入力するステップを含んでいる。いくつかのより進んだシステムはこの同期化プロセスを部分的に自動化しており、それによって、中央制御装置は、例えば、そのコンソールがペアリング状態に設定されてその中央制御装置の近くに配置されると、そのコンソールのＲＦＩＤタグあるいはバーコードを読み取ることによって識別コードを取り出すことができるようになっている。

ところで、一般の遠隔コンソールはバッテリー電力の保存するために不活性状態が一定期間続いた後にスイッチ・オフあるいは『休眠』状態に入るように構成されている。その結果、使用者が遠隔コンソールを中央制御装置に中央制御装置に同期させたい場合に、その使用者はその遠隔コンソールを『目覚ませる』かＯＮにして、そのコンソールが中央制御装置と交信して同期化プロセスを行わせるようにしなければならない。一般的には何らかの形のユーザーの操作、例えばその遠隔コンソール上の１つの、あるいは一連のボタンを押すなどの操作によってＯＮされる。

あるいは、遠隔コンソールを、ＯＦＦするのではなく、低レベルでではあるがバッテリー電力を消費し続ける『準覚醒』状態に入るようにして、それによって、その遠隔コンソールが同期化プロセスの開始を検出してその後に自己を完全な『覚醒』状態にするように構成することもできる。しかしながら、この後者の方式では、遠隔コンソールは使われていない状態でもバッテリー電力を消費し続けることになり、それによって、そのコンソールのバッテリーの寿命をかなり減らすことになってしまう。

従来の遠隔コンソールの安全性は新しい接続をする前にユーザーが何らかの従来の接続を「壊してしまう」という失敗によっても損なわれる可能性がある。例えば、遠隔コンソールが第１の手術室に配置されている第１の制御装置に同期化され、無線接続されてしまう場合もある。そうすると、ユーザーは、通常はそのコンソール上の１つあるいは複数のボタンを押すことによって行われるようなその遠隔コンソールと第一の中央制御装置間の無線接続を無効化したり、あるいは「ブレーク」したりする操作を行わずにその遠隔コンソールの場所を変更してしまう。第１の手術室の第１の中央制御装置がその遠隔コンソールと無線接続されたままであることを知らない第２の使用者がその遠隔コンソールを第２の手術室に配置されている第２の中央制御装置に同期化させてしまうこともある。その結果、第１の中央制御装置が依然としてその遠隔コンソールから無線発信されるコマンド信号に応答しているので、第２の手術室内の１つあるいは複数の医療装置を制御するためのその遠隔コンソールの使用が、第１の手術室に配置されている１つあるいは複数の医療装置の誤った制御を引き起こしてしまう可能性がある。

従って、必要なのは使用者の操作をほとんど、あるいはまったく必要としないで簡単にＯＮされたり『覚醒』状態にされたりすることが可能な遠隔制御用コンソール・システムである。さらに、新しい無線接続が確立される前に、従来のすべての無線接続を信頼性をもって自動的に停止できる遠隔制御用コンソール・システムも必要である。

本発明は、
少なくとも１つの医療装置を制御するためのシステムにおいて、
少なくともく１つの医療装置と交信してそれを制御するための中央制御装置と、
そして、
少なくとも１つのユーザーが操作できる制御装置を有し、
前記中央制御装置に前記少なくとも１つのユーザーが操作できる制御装置の状態を示すコマンド信号を無線で送信するための遠隔コンソールとで構成され、
前記遠隔コンソールが、ＯＦＦ状態の場合に、前記中央制御装置に対して所定の近接距離まで近づけられると、自動的に電源ＯＮすることを特徴とする。

本発明は、一台の無線遠隔コンソールを用いることで、外科医あるいはその他のオペレータが、内視鏡検査手順中に１台あるいは複数の医療装置を制御することができる。

図１は本発明のいくつかの実施の形態による無線遠隔コンソールを含む無線遠隔制御システムの構成図である。（実施例） 図２は本発明のいくつかの実施の形態による無線遠隔コンソールの外面図である。（実施例） 図３は本発明のいくつかの実施の形態による遠隔コンソールの構成部品を示す構成図である。（実施例） 図４は本発明のいくつかの実施の形態による中央制御装置の構成部品を示す構成図である。（実施例） 図５は本発明のいくつかの実施の形態によるコイル活性化回路の図である。

本発明は、一台の無線遠隔コンソールを用いることで、外科医あるいはその他のオペレータが、内視鏡検査手順中に１台あるいは複数の医療装置を制御する目的を、遠隔コンソールが、ＯＦＦ状態の場合に、中央制御装置に対して所定の近接距離まで近づけられると、自動的に電源ＯＮすることで実現するものである。

以下にさらに詳細に示すように、本発明による一台の無線遠隔コンソール（以下においては単に『コンソール』と表記）を用いることで、外科医あるいはその他のオペレータは内視鏡検査手順中に１台あるいは複数の医療装置を制御することができる。このコンソールは１つあるいは複数の医療装置を制御するためにオペレータの手や足で操作できるように設計された１つあるいは複数の制御装置で構成することができる。

説明目的のために、１つあるいは複数のフット・ペダル及び／又は複数の装置が接続されている場合であればその装置の選択を可能にする選択スイッチを含む１つ以上の装置へのフット・スイッチを含む足で操作される無線方式のコンソールの例を考えてみよう。足で操作する制御装置の作動に応じて、コンソールが中央制御装置に無線で信号を送り、これによって中央制御装置は制御対象の装置を選択して、その装置を制御する。この足による制御用コンソールは、そのコンソールのハウジング内に密封されていてそのコンソールが接続架台に置かれると誘導的に充電される充電可能なバッテリーを含んでいてもよい。この中央制御装置と接続架台は別個の装置であってもよいし、単一のハウジング内で一体化されていてもよい。

Ｉ．無線遠隔コンソールと中央制御装置
図１は無線遠隔制御用コンソールの１例を示しており、この例では、遠隔損ソール１４は本発明による足で制御される無線方式の装置によって示されている。このシステムはカメラ制御装置（ＣＣＵ）を含む第１の装置２４Ａに接続された内視鏡カメラ２１を含んでいる。装置２４Ａにはカメラ２１で撮影された画像を表示するためのビデオ・モニター２２も接続されている。このシステムは多数の異なった支援装置２４Ｂ、２４Ｃなどを含んでおり、それらの中には手術器具（吸入器、電気焼灼器、無線周波数発生装置、あるいはカッター／シェーバー器具など）から手術や臨床環境で用いられるその他の装置（例えば、ビデオ捕捉装置、手術台用照明及び室内照明など）を含んでいる。それらの装置にもよるが、１台あるいは複数の装置２４が装置２４Ａと装置２４Ｂの場合のように共通優先通信媒体２５によって相互に結合されている場合もある。優先通信媒体２５とは、例えば、ＩＥＥＥ標準１３９４バックプレーン接続、イーサーネット接続、あるいはその他の同様の能力を有する通信媒体などである。

直接かあるいは有線通信媒体２５を介して、図１で『レシーバー』と表示されている中央制御装置１２にそれぞれの装置が接続されている。図１で無線フット制御装置として示されている遠隔コンソール１４は中央制御装置１２と共同してその中央制御装置１２に接続されているすべての装置２４を制御する。具体的には、この例では、コンソール１４は種々の足で操作するペダル、スイッチ及び／又はその他の足操作型制御装置を含んでおり、これらは、オペレータによって起動されると、コンソール１４が無線で制御信号を中央制御装置１２に発信するようになっている。コンソール１４から受信された制御信号に応じて、この中央制御装置１２は現在選択されている種々の装置２４のうちの１つと交信する。この交信は装置２４Ａあるいは装置２４Ｂの場合は優先通信媒体２５を通じて、あるは装置２４Ｃの場合のように中央制御装置１２に対する（アナログかデジタルかいずれかの方式で）直接接続２６によって行われる。この直接接続２６は装置２４Ｃに固有の遠隔制御用コンソールの入力を模倣したものであってよい。さらに、１つか複数の被制御装置２４が無線リンクのみを通じて中央制御装置１２と交信することも可能である。

コンソール１４は無線方式であるから、それ独自の電源を必要としている。１つの実施の形態によれば、この電源は１つあるいは複数の取替え可能なアルカリ電池であってもよい。他の実施の形態では、この電源は１つ又は複数の、充電のためにコンソール１４から取り出すことができる充電可能なバッテリーを含んでいる。あるいはまた、この充電可能な１つまたは複数のバッテリーをコンソール１４のハウジング内に密封することも可能である。こうした実施の形態においては、上記のハウジングはプラスチックあるいはそれと同様のコンソール１４を軽量で耐久性が高く、洗濯可能なおかる洗浄が容易な素材で形成、あるいは成形することができる。こうした方式が望ましいのは、とりわけ、通常はある種の手術手順中にかなりの量の水及び／又はその他の液体が手術室の床の上にこぼれ落ちるからである。従って、この手術室の環境に対して直接露出される電源コンタクトを必要としないので、こうした密封方式のコンソール・ハウジングが好適である。さらに、充電可能な内部バッテリーを用いると、手術室で必要とされる電気ケーブルの数も減少する。

内部のバッテリーを充電するために、接続架台１６を設けることができる。コンソール１４は接続架台上に置かれ、そこで、バッテリーは電磁誘導などの手段で充電される。接続架台１６は、コンソール１４が使われていない場合の便利な支持台としても役に立つ。

図２の例では、本発明で用いることが出来る１つの可能なタイプの遠隔コンソールの外観が示されている。具体的に、図２は比較的軽量で、手術室スタッフがコンソール１４を持ち上げて運ぶのに便利なハンドル３２を含む足で制御されるコンソール１４を示している。図に示されているように、コンソール１４は左右のペダル３６Ａと３６Ｂ、そして３つの足で操作するスイッチ、つまり左側スイッチ３４Ａ，中央スイッチ３４Ｂ，そして右側スイッチ３４Ｃを含んでいる。他の実施の形態では。ペダル、スイッチ及び／又は制御装置の組み合わせが異なっている場合もある。スイッチ３４は、例えば、単純な押しボタン式スイッチで、例えば、種々の装置２４の異なった操作モードを選択するために用いられる。ペダル３６Ａと３６Ｂは、医療器具の速度や強度及び／又はその他の種々の設定を制御するために用いられるような電位差計タイプの簡単な（ずれ可変方式の）足で制御する制御装置などである。

以下の詳細な説明で、遠隔コンソール１４について触れる場合は、常に図２に示されている例のような足で制御されるコンソール１４を想定している。しかしながら、上にも述べたように、本発明の無線遠隔制御システムは無線遠隔制御用コンソール１４の１つのタイプあるいは設計に限定されるものではなく、両脚で操作するもの、あるいは手で操作するコンソールなど、実質上どんなタイプ及び設計に合わせてでも構成することができる。

いくつかの実施の形態では、図２に示すコンソール１４は図１に示されている接続された装置２４のいずれでも制御することはできるが、一時に制御できるのは１つの装置だけである。こうした実施の形態では、スイッチ３４の１つはオペレータが制御される装置２４を選択できるようにするための選択スイッチとして用いられる。その他の制御装置のそれぞれの機能は現在制御の対象として選択されている特定の装置２４に対応して変更することができる。この選択は直接なり通信媒体を通じてなり、中央制御装置１２に接続されている異なった装置２４間で切り替えるために繰り返し用いられる指定された選択スイッチを単に押すだけで行うことができる。

他の実施の形態で、コンソール１４は２台以上の装置を同時に制御することができる。例えば、２つあるいはそれ以上の個別のスイッチ及び／又はペダルを用いて、２台以上の個別の装置２４を同時に制御することができる。あるいはまた、遠隔コンソール１４上の同じ制御を中央制御装置１２に接続された２台以上の装置２４を制御するために用いることができる。

この中央制御装置１２はどの装置が無線通信媒体２５に対して、あるいは直接接続２６によって存在しているか、あるいは接続されているかを検出する。従って、コンソール１４はどの装置が現在選択されているかについての知識をもっている必要はない。というのは、そうした知識は中央制御装置１２内に完全に保持されているからである。コンソール１４は単に一般的な制御信号を送るだけで、中央制御装置１２はその制御信号を受信して現在選択されている装置に合った形式とプロトコル有する他の制御信号に翻訳して制御を行う。いくつかの実施の形態では、中央制御装置１２は複数のコンソール１４からの入力を同時に受信して、対応する制御信号を、複数のコンソール１４が同じ装置を制御しているのかあるいは複数の装置を制御しているのかに応じて、１台か複数の装置に対応する制御信号を出力することができる。

図３は、本発明の１つの例示的な実施の形態による無線遠隔コンソール４０の構成要素を示している。図に示されているように、コンソール４０は通常のプログラム可能なマイクロコントローラ４２を含んでおり、これは比較的短距離の無線周波数（ＲＦ）送信装置４８及びＲＦ受信装置４９に結合している。無線周波数（ＲＦ）発信機４８及とＲＦ受信装置４９は、例えば、２．４ＧＨｚ ＩＳＭ帯域内で作動するサイプラスＷＵＳＢチップ・セットなどの単一送信装置などに結合一体化することができる。他の実施の形態で、コンソール４０は９００ＭＨｚ ＲＦ、ブルートゥース、８０２．１１ａ／ｂ／ｇ、ウルトラ広帯域（ＵＷＢ）及びジグビー（Ｚｉｇｂｅｅ）、あるいは赤外線（ＩＲ）あるいはレーザーなどの非ＲＦ準拠プロトコルを含むその他の無線プロトコルを用いて作動する他の送信装置構成を用いることもできる。

コンソール４０には、さらに少なくとも１つの充電可能バッテリー５０が含まれている。コンソール４０内に含まれているか、あるいはコンソール４０の外面に固定的に取り付けられている無線周波数識別（ＲＦＩＤ）チップあるいはタグ５２も存在している。コンソール４０の内部構成部品（つまり、スイッチ類とペダルを除く他の構成部品）はコンソール４０のハウジング内に完全に密封されており、それによって、手術室環境からそれらの構成部品の損傷を護り、電気的ショックやスパークなどの危険性を少なくしている。

マイクロコントローラ４２は、例えば、標準ＲＳ−２３２インターフェースを通じて、ＲＦ送信装置４８及びＲＦ受信装置４９と交信することができる。ＲＦ送信装置４８は、脚で操作する制御装置（スイッチ４４Ａ、４４Ｂ、４４ｃ及びペダル４６Ａ及び４６Ｂ）に適用されるユーザー入力に応じて、マイクロコンピュータ４２の制御下で、中央制御装置に制御装置を送信する。

各無線コンソール４０内のマイクロコントローラ４２には固有の識別（ＩＤ）コードが与えられている。このＩＤコードはそれが発生してその後でＲＦ受信装置４８に送る信号内にそのＩＤコードを組み込むことによって、コンソール４０によって発信されるすべてのコマンド信号をマイクロコートローラ４２が独自に識別できるようにしている。このマイクロコントローラＩＤコードもＲＦＩＤタグ５２内のメモリーに保存され、それによって、中央制御装置が無線方式でＲＦＩＤタグ５２を読み出すことで、コンソール４０のそれぞれの同一性を判定できるようにしている。

バッテリー５０からマイクロコントローラ４２への電流の流れを切断することで遠隔コンソール４０の電源をＯＮ／ＯＦＦすることができるコイル・スイッチング回路５４もコンソール４０に含まれている。以下に詳細に述べるように、このコイル・スイッチング回路５４は「閉じられた」状態で配置されており、それによって、そのコイル・スイッチング回路５４が特定の周波数の電磁場に曝された場合に、バッテリー５０がマイクロコントローラ４２に電源を送ることができるようにしている。

図４は本発明の１つの実施の形態による中央制御装置６０の構成図である。図に示されているように、この中央制御装置６０はプログラム可能なマイクロコントローラ６２、無線受信装置６６及び無線送信装置６８（あるいは、組み合わせ型送受信装置）、電源装置７０、そして１つあるいは複数のインジケータ６４を含んでいる。マイクロコントローラ６２は中央制御装置６０全体の作動を制御する。他の実施の形態で、マイクロコントローラ６２はプログラム可能な汎用あるいは専用マイクロプロセッサ、ＡＳＩＣなどの同じ役割を行うことができる１つあるいは他の形態の制御装置に置き換えられる場合もある。無線受信装置６６は図３に関連して上に述べたように、コンソール４０から発信された制御信号を受信し、無線送信装置６８は中央制御装置６０からの信号を無線コンソール４０に送る。マイクロコントローラ６２は、例えば、標準ＲＳ−２３２インターフェースなどを含むいろいろな手段を介してＲＦ受信装置６６及びＲＦ送信装置６８と交信することができる。電源装置７６は利用可能ないずれかの外部電源から供給される電源に基づいて中央制御装置６０のための調整された電源を提供する。

中央制御装置６０内には、比較的弱い電磁場を発生する無線周波数識別（ＲＦＩＤ）読取装置７４も含まれている。ＲＦＩＤタグが上記ＲＦＩＤ読取装置７４に近づけられると、このタグは電磁エネルギーをピックアップして、上記ＲＦＩＤ読取装置７４と交信を開始する。より具体的に言うと、ＲＦＩＤタグが近づけられると、ＲＦＩＤ読取装置７４によって発生される電磁場が所定の方法で独自に調節され始める。このＲＦＩＤタグがＩＤコードなどの情報をＲＦＩＤ読取装置７４に交信するのはこうした電磁場の調節によって行われるのである。

ＩＤコードなどの通信情報に加えて、ＲＦＩＤ読取装置７４によって発生される電磁場は遠隔コンソールをＯＮさせるための起動メカニズムとしても用いることができる。以下に詳細に述べるように、図３に示されているような遠隔コンソール４０は、コンソール４０のコイル・スイッチング回路５４が中央制御装置６０のＲＦＩＤ読取装置７４によって発生された電磁場の中に持ち込まれると「目覚める」あるいはＯＮするように構成することができる。

中央制御装置６０は、どの装置２４（図１）が現在選択されているかを示す情報を含めて、システムのユーザーに種々の情報を提供するために用いられる１つあるいは複数の出力インジケータ６４も含んでいる。この出力インジケータ６４は、例えば、１つあるいは複数の発光ダイオード（ＬＥＤ）、液晶表示装置（ＬＣＤ）、オーディオ・スピーカーなどを含んでいる場合もある。

装置２４のうちのどれが現在選択されているのかに応じて、マイクロコントローラ６２は無線受信装置６６が受信した制御信号を用いて、無線通信媒体２５上の特定の装置２４に向けられたコマンド及び／又はその他の制御信号を発生する。このマイクロコントローラ６２は現在選択されている装置２４に適したフォーマット及び／又はプロトコルでと結うのコマンドあるいはその他の制御信号を発生するようにプログラムされている。マイクロコントローラ６２はネットワーク・アダプタ７０にこれらの発生されたコマンドを無線通信媒体２５に発信させる。

このネットワーク・アダプタ７０は、例えば、標準ＩＥＥＥ準拠１３９４アダプタであってもよく、また無線通信媒体２５の方は、例えば、ＩＥＥＥ１３９４バックプレーンである。この場合、中央制御装置６０はそのバックプレーンに接続されているその他の装置を識別するために標準ＩＥＥＥ１３９４プロトコルを用いることが出来る。さに別の実施の形態では、中央制御装置６０は、例えば、アサイニー（Ａｓｓｉｇｎｅｅ）社の統合装置ネットワーク（ＳＩＧＮＥ？）制御システム及び統合パフォーマンス・システム（ＴＰＳ）、そしてアサイニー（Ａｓｓｉｇｎｅｅ）社の無線周波数アブレーション・システム（ＳＥＲＦＡＳＴＭ）などの装置のために設計された接続などを採用することも可能である。

いくつかの実施の形態では、、中央制御装置６０はまた（あるいは代わりに）、上に述べそして図１に示したように、被制御装置２４に対する１つあるいは複数の『直接』（つまりネットワークを通さない）接続を持つこともできる。こうした実施の形態では、中央制御装置６０はマイクロコントローラ６２をその直接接続２６に結合させる通信アダプタ７２を含んでいる。いくつかの例では、直接接続２６は中央制御装置６０と装置２４との間の接続としてインプリメントされて、他の装置やアダプタはそれらの間に結合されていないが、別の例では、直接接続２６は、直接接続２６は中央制御装置６０に対するネットワーク接続をエミュレートする個別の外部アダプタ（『ドングル』）を介してその中央制御装置６０を装置２４に接続することでインプリメントすることも可能である。

ＩＩ．コイル・スイッチング回路
上に述べたように、図３の遠隔コンソール４０は中央制御装置６０内に含まれているＲＦＩＤ読取装置７４によって発生された電磁場に露出されるように中央制御装置６０に近づけられると自動的に「目覚める」あるいはＯＮするように構成されている。特定の電磁場に露出されると遠隔コンソール４０が自動的にＯＮされるこの方式は遠隔コンソール４０の部品であるコイル・スイッチング回路５４が担当している。

図５は本発明の１つの実施の形態によるコイル・スイッチング回路５４の回路図である。図５に示すように、コイル・スイッチング回路５４は遠隔コンソール４０が中央制御装置６０に近づけられるとＲＦＩＤ読取装置７４によって発生される電磁場を検出するためのコイル５６を含んでいる。なお、コイル５６（以下では『第二次コイル５６』と表記）はＲＥＩＤタグ５２などの従来のＲＥＩＤタグ内に含まれているコイルあるいはアンテナ（以下では『一次コイル』と表記）とは切り離されている。コイル・スイッチング回路５４にはコンデンサＣ１及び２、二重ダイオード直列体ＤＮ１及びＤＮ２、レジスタＲ１、Ｒ２及びＲ３と、トランジスタＴ１が含まれている。

二次コイル５６は通常はＲＦＩＤ読取装置７４によって発生される電磁場の周波数に対応するインダクタンスを有するように構成あるいは「巻かれて」いる。その結果、二次コイル５６はＲＦＩＤ読取装置７４によって発生される電磁場を検出することが出来、そしてその後に遠隔コンソール５０をＯＮあるいは「目覚めさせ」て活性状態に入る。より具体的には、ＲＦＩＤ読取装置７４によって発生された電磁場は、遠隔コンソール４０が中央制御装置６０に近い位置にあると二次コイル５６内に電流を誘発させる。誘発された電流はコンデンサＣ１を充電する。コンデンサＣ１を通じての電位差が電流を発生させ、この電流が二重ダイオード直列体Ｄ１及びＤ２に指示されて抵抗器Ｒ１とさらにコンデンサＣ２、ダイオードＤ２それに抵抗器Ｒ２で構成される三つの並列構成部品を通じて流れる。これが作動状態を切り換えて、遠隔コンソール４０の活性化及びコンソール４０と中央制御装置６０との間の無線接続を開始させる。

ＩＩＩ．無線遠隔制御システムの一般的操作
前に検討した本発明の１つの実施の形態によれば、無線遠隔コンソール４０と中央制御装置６０との間の同期は無線周波数識別（ＲＦＩＤ）によって行われる。具体的には、製造工程で、各コンソール４０内に含まれる各マイクロコンピュータ４２に割り当てられる固有のＩＤコードが読み取られ、あるいは取得される。この固有のＩＤコードが次にＲＦＩＤチップあるいはタグに書き込まれる。この新たに書き込まれたＲＦＩＤタグが次にそのＩＤコードが最初に得られたコンソール４０上にシールあるいは取り付けられる。

同期して無線コンソール４０と中央制御装置６０との間の無線接続を確立するために、ユーザーは「睡眠状態の」あるいは電源ＯＦＦのコンソール４０をピックアップして、そのコンソール４０を中央制御装置６０の隣に配置する。より具体的には、ＲＦＩＤタグ５２を含むコンソール４０のエリアが中央制御装置６０のＲＦＩＤ読取装置７４と位置的に揃えられる。次に遠隔コンソール４０中央制御装置６０に近づけられ（例えば、数インチの距離）、それによってコイル・スイッチング回路５４の二次コイル５６がＲＦＩＤ読取装置７４によって発信される電磁場内に配置される。

遠隔コンソール４０を中央制御装置６０に近づけると上記二次コイル５６がＲＦＩＤ読取装置７４によって発信される電磁場内に置かれる。これによって、一般的にはＲＦＩＤ読取装置７４によって発生される電磁場の周波数に対応するインダクタンスを持つ様に構成されている二次コイル５６によってコイル起動回路８０内に電流が発生する。コイル起動回路５４内に誘発される電流の量はトランジスタＴ１を起動させるにのに十分な量であり、それがマイクロコントローラ４２の電源ＯＮと遠隔コンソール４０の「覚醒」をもたらす。

遠隔コンソール４０を中央制御装置６０に近づけるとＲＥＩＦタグ５２もＲＦＩＤ読取装置７４によって発信される電磁場内に置かれる。コイル起動カイロ５４の場合と同様に、電流がＲＥＩＦタグ５２内にも誘発され、ＲＥＩＦタグ５２によって第２の電磁場が発生される。ＲＦＩＤ読取装置７４によって発生される第１の電磁場と比較して、ＲＥＩＦタグ５２によって発生される第２の電磁場はそのＲＥＩＦタグ５２のメモリー内に記憶されている固有のＩＤコードを示すと同時に遠隔コンソール４０のマイクロコントローラ４２のＩＤコードを示す信号を含むように調節される。ＲＦＩＤ読取装置７４はこの第２のＲＥＩＦタグ５２によって発生される第２の調節された電磁場を検出して、それによって中央制御装置６０が、上記遠隔コンソール４０が中央制御装置６０に近づけられるとその遠隔コンソール４０を無線で同定できるようにしている。

従って、遠隔コンソール４０を中央制御装置６０に近づけるという行為は、遠隔コンソール４０を自動的に「目覚めさせる」あるいは電源ＯＮにすることと、中央制御装置６０による遠隔コンソール４０の無線による識別という２つの初期動作をもたらす。遠隔コンソール４０が識別されると、中央制御装置６０は『ペアリング』プロセスを開始し、それによって、遠隔コンソール４０と中央制御装置６０が同期化されてそれらの間の無線接続が確立される。その後の『ペアリング』プロセスについては、「確実な無線接続による医療装置の遠隔制御を可能にするために無線遠隔制御装置を中央制御装置に同期化させるための装置及び方法」と題する米国特許公報Ｎｏ． ＵＳ２００６−０１１６６６７を参照されたい。この特許広報の開示内容全体が本明細書に組み入れられるものとする。

ＩＶ．コイル起動回路を含んでいる無線遠隔制御システムの利点
上に述べたいくつかの実施の形態による医療装置遠隔制御システムは従来の制御装置と比較していくつかの利点を有している。図５に示されているようなコイル起動回路５４を用いることで、遠隔コンソール４０が自動的に電源ＯＮして中央制御装置６０との無線接続を開始するように構成することができる。電源をＯＮして無線同期化手順を開始するためにユーザーに求められる唯一の行為は遠隔コンソール４０を中央制御装置６０に一時的に近づけることである。対称的に、従来の遠隔制御システムでは、遠隔制御装置が電源ＯＮのまま「半覚醒」状態に留まっていることとが必要になり、そのことでバッテリー電源を消費してしまうか、あるいはユーザーが無線接続を開始する前に手作業で遠隔制御装置を電源ＯＮすることが必要になる。

消費者向け製品とか家庭環境で用いられているような従来の縁柿制御システムとは違って、上に述べた実施の形態によるシステムは遠隔コンソール４０を電源ＯＮするための特定のコマンドあるいはコード化された無線信号の受信確認信号を発生しなくてもよいという利点も有している。その代わりに、遠隔コンソール４０は単に１つあるいは複数の所定の周波数を有する電磁波の存在に応じて自動的に電源ＯＮされる。従って、遠隔コンソール４０は特定の起動あるいは電源ＯＮコマンドを認識するようにプログラムされる必要はない。

本願で開示されている医療用遠隔制御システムは手術室環境に直接露出されるコンソールのハウジング上の電気的コンタクトを必要としない。これによって、密封されていて洗浄・消毒が可能なコンソール・ハウジングの提供が可能になる。さらに、上に述べた実施の形態による遠隔コンソール４０はＲＥＩＦタグ５２と内部回路との間の電気的接続を必要としていないので、遠隔コンソール４０は電磁場の存在に応答して自動的に電源ＯＮすることができる。コンソールのハウジングに取り付けたり、必要があれば取り外したりすることができる電気的に隔離されたＲＥＩＦタグ５２を用いることで、製造も保守も容易な遠隔コンソール４０の提供が可能になる。

さらに別の実施の形態によれば、コイル起動回路５４は遠隔コンソール４０と中央制御装置６０との間のそれまでのペアリングを自動的に終了させると同時に遠隔コンソール４０を自動的に電源ＯＮするように構成することができる。その結果、ユーザーがそれまでのペアリングを終了させることに失敗して、遠隔コンソール４０を第２の中央制御装置６０とペアリングさせる前に第１の中央制御装置６０との既存の無線接続を打ち切ることが出来ない場合にも、遠隔制御システムの安全性は損なわれない。

Ｖ．追加的な実施の形態
本発明のさらに別の実施の形態によれば、遠隔制御装置は図５に示されているようなコイル起動回路５４を含んでおらず、その代わりに電場の存在を検出する読み取りスイッチあるいはホール効果センサーに基づく回路を含んでいる。前に述べた実施の形態の場合と同様に、遠隔コンソールは、そのコンソールが中央制御装置に近づけられると自動的に電源ＯＮして無線接続を開始するように構成されている。

別の実施の形態によれば、このシステムは遠隔装置を自動的に電源ＯＮするための光学的、音響的、及び反射赤外線感知技術を用いた遠隔コンソールを含んでいる。

例示的な実施の形態を参照して本発明について上に述べたが、本発明はこれらの実施の形態に限定されるものではなく、添付請求項の精神と範囲内での修正・変更は可能である。従って、仕様や図面は厳密なものではなく、例として示すものである。

この発明に係るシステムは、各種分野で用いることが可能である。

１２ 中央制御装置
１４ 遠隔損ソール
２４Ａ 第１の装置
２１ 内視鏡カメラ
２２ ビデオ・モニター
２４Ｂ、２４Ｃ 支援装置
２５ 共通優先通信媒体

Claims (17)

1. 少なくとも１つの医療装置を制御するためのシステムにおいて、
   少なくともく１つの医療装置と交信してそれを制御するための中央制御装置と、
   そして、
   少なくとも１つのユーザーが操作できる制御装置を有し、
   前記中央制御装置に前記少なくとも１つのユーザーが操作できる制御装置の状態を示すコマンド信号を無線で送信するための遠隔コンソールとで構成され、
   前記遠隔コンソールが、ＯＦＦ状態の場合に、前記中央制御装置に対して所定の近接距離まで近づけられると、自動的に電源ＯＮすることを特徴とする医療装置の遠隔制御を可能にするための、中央制御装置に対する無線遠隔コンソールの自動的電源ＯＮ及び同期化のためのシステム。
2. さらに、前記遠隔コンソールと組み合わされ、その遠隔コンソールに固有の識別コードでプログラム可能な識別装置と、
   前記中央制御装置と組み合わされていて、前記識別装置が所定の距離以内に近づくとその識別装置内にプログラムされている識別コードを無線で取り出す識別読取装置とで構成されることを特徴とする請求項１に記載の医療装置の遠隔制御を可能にするための、中央制御装置に対する無線遠隔コンソールの自動的電源ＯＮ及び同期化のためのシステム。
3. 前記識別装置が無線周波数識別装置（ＲＦＩＤ）で構成されていることを特徴とする請求項２に記載の医療装置の遠隔制御を可能にするための、中央制御装置に対する無線遠隔コンソールの自動的電源ＯＮ及び同期化のためのシステム。
4. さらに、前記遠隔コンソールと組み合わされていて、前記識別読取装置によって発生された電磁場よってその内部に電流が流れると自動的に前記遠隔コンソールを電源ＯＮする起動回路を含んでいることを特徴とする請求項２に記載の医療装置の遠隔制御を可能にするための、中央制御装置に対する無線遠隔コンソールの自動的電源ＯＮ及び同期化のためのシステム。
5. 前記起動回路が前記識別装置と電気的に隔離されていることを特徴とする請求項３に記載の医療装置の遠隔制御を可能にするための、中央制御装置に対する無線遠隔コンソールの自動的電源ＯＮ及び同期化のためのシステム。
6. 前記起動回路が通常は前記識別読取装置によって発生される電磁場の周波数に対応するインダクタンスに対応するように巻かれているコイルを含んでいることを特徴とする請求項４に記載の医療装置の遠隔制御を可能にするための、中央制御装置に対する無線遠隔コンソールの自動的電源ＯＮ及び同期化のためのシステム。
7. 前記遠隔コンソールが、そのコンソールが前記中央制御装置に対して所定の距離以内に近づけられた場合に、そのコンソールと前記中央制御装置間に確立されている関係を自動的に終了させることを特徴とする請求項１に記載の医療装置の遠隔制御を可能にするための、中央制御装置に対する無線遠隔コンソールの自動的電源ＯＮ及び同期化のためのシステム。
8. 前記中央制御装置が、それに同期化された遠隔コンソールに対応する識別コードを含んでいるコンソール・コマンド信号だけを処理することを特徴とすることを特徴とする請求項２に記載の医療装置の遠隔制御を可能にするための、中央制御装置に対する無線遠隔コンソールの自動的電源ＯＮ及び同期化のためのシステム。
9. さらに、前記遠隔コンソールと組み合わされていて、前記中央制御装置に対して所定の距離以内に近づけられると前期遠隔コンソールを自動的に電源ＯＮする起動回路を含んでおり、その起動回路が光学センサー、音響センサー、及び反射赤外線センサーのいずれか１つで構成されていることを特徴とする請求項２に記載の医療装置の遠隔制御を可能にするための、中央制御装置に対する無線遠隔コンソールの自動的電源ＯＮ及び同期化のためのシステム。
10. 前記識別装置がバーコード、可視光あるいは不可視光のいずれかを伝える光学発信装置、及び音響形態の情報を伝えるスピーカーの１つで構成されることを特徴とする請求項９に記載の医療装置の遠隔制御を可能にするための、中央制御装置に対する無線遠隔コンソールの自動的電源ＯＮ及び同期化のためのシステム。
11. 全戸コンソール・コマンド信号が、後で中央制御装置が後で制御される選択された医療装置と互換性のある特定のフォーマット及びプロトコルを有する装置制御信号に翻訳する一般的名制御信号で構成されることを特徴とする請求項１に記載の医療装置の遠隔制御を可能にするための、中央制御装置に対する無線遠隔コンソールの自動的電源ＯＮ及び同期化のためのシステム。
12. 前記遠隔コンソールと中央制御装置が、ＷＵＳＢ、９００ ＭＨｚ ＲＦ、ブルートゥース（Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ）、８０２．１１ａ／ｂ／ｇ、超広帯域ＵＷＢ）、ジグビー（Ｚｉｇｂｅｅ）、赤外線（ＩＲ）及びレーザーの１つを用いて相互に交信することを特徴とする請求項１に記載の医療装置の遠隔制御を可能にするための、中央制御装置に対する無線遠隔コンソールの自動的電源ＯＮ及び同期化のためのシステム。
13. 前記遠隔コンソールが手及び足の１つで操作されることを特徴とする請求項１に記載の医療装置の遠隔制御を可能にするための、中央制御装置に対する無線遠隔コンソールの自動的電源ＯＮ及び同期化のためのシステム。
14. 無線接続で少なくとも１つの医療装置を制御する方法において、
    固有識別コードと組み合わされ、少なくとも１つの医療装置上の少なくとも１つの機能を遠隔で装置するための少なくとも１つのユーザー制御可能制御装置を有する遠隔コンソールを設けるステップと、
    上記少なくとも１つの医療装置を前記遠隔コンソールと無線で交信できる中央制御装置と接続するステップと、
    前記遠隔コンソールを前記中央制御装置から所定の距離内に配置することによって前記遠隔コンソールを自動的に電源ＯＮするステップと、
    前記遠隔コンソールを前記中央制御装置から所定の距離内に配置することによって前記遠隔コンソールを前記中央制御装置と自動的に同期化させるステップと、そして
    前記同期化された遠隔コンソールを用いて少なくとも１つの、前記少なくとも１つのユーザー操作可能制御装置の状態を示す少なくとも１つの無線遠隔コンソール・コマンド信号を発生するステップと、
    を含むことを特徴とする医療装置の遠隔制御を可能にするための、中央制御装置に対する無線遠隔コンソールの自動的電源ＯＮ及び同期化のための方法。
15. 前記遠隔コンソールを前記中央制御装置と自動的に同期化させる前記ステップが、
    前記識別装置が組み合わされる遠隔コンソールに対して固有の識別コードでプログラムされる識別装置を有する遠隔コンソールを設けるステップと、
    識別読取装置を有する前記中央制御装置を設けるステップと、そして
    前記遠隔コンソールが前記識別読取装置から所定の距離内に配置された場合に前記識別装置から識別コードを無線で受信するステップとで構成されていることを特徴とする請求項１４に記載の医療装置の遠隔制御を可能にするための、中央制御装置に対する無線遠隔コンソールの自動的電源ＯＮ及び同期化のための方法。
16. 前記遠隔コンソールを自動的に電源ＯＮするステップが、さらに、前記識別読取装置によって発生される電磁場によって前記遠隔コンソールの起動回路内に電流を誘発させるステップを含んでいることを特徴とする請求項１５に記載の医療装置の遠隔制御を可能にするための、中央制御装置に対する無線遠隔コンソールの自動的電源ＯＮ及び同期化のための方法。
17. さらに、前記遠隔コンソールを前記中央制御装置から所定の距離内に配置することで、前記遠隔コンソールと前記中央制御装置との間にあるすべての同期化を自動的に終了させるステップを含んでいることを特徴とする請求項１４に記載の医療装置の遠隔制御を可能にするための、中央制御装置に対する無線遠隔コンソールの自動的電源ＯＮ及び同期化のための方法。

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