JP2022129244A - 医療機器、医療機器の制御方法及び医療機器の制御プログラム - Google Patents

Abstract

【課題】より簡便かつ正確に操作者の入力操作を実行可能な医療機器、医療機器の制御方法及び医療機器の制御プログラムを提供する。【解決手段】医療機器（シリンジポンプ）は、検出対象によるタッチ操作による入力を受け付ける円形状の操作受付部４０と、操作受付部４０に対するタッチ操作に基づいて制御を実行する制御部と、を備える。操作受付部４０は、タッチ操作を検出可能な３枚以上の電極４１～４８を備える。隣り合う電極同士の境界は、操作受付部の中心Ｏから径方向に延びる直線Ｌに対して交差する。制御部は、タッチ操作を検出した複数の電極それぞれの検出強度に基づいて加重平均値を算出することにより、タッチ操作における、検出対象の操作受付部４０上での周方向Ｃの位置を決定する。【選択図】図３

Description

本開示は、医療機器、医療機器の制御方法及び医療機器の制御プログラムに関する。

操作者による入力操作を受け付ける入力デバイスを備え、受け付けた入力操作に基づいて設定値の設定を行い、設定された設定値に基づいて動作する医療機器が知られている。このような医療機器としては、例えば、薬液等の液体が収容されたシリンジが載置され、載置されたシリンジの押子を押し出す速度を、操作者により設定された設定値に従って制御することで、流量を制御しながら患者等の生体内に液体を送液するシリンジポンプが挙げられる。シリンジポンプ等の医療機器は、例えば投与速度などの所定の設定値の設定に用いる入力デバイスとして、タッチパネルを備え、当該タッチパネルに対して行われたタッチ操作に基づいて、設定値を変更することができる（例えば、特許文献１参照）。

特許第６７３６９８１号公報

特許文献１に記載されたシリンジポンプが備えるタッチパネルは、内周操作部と外周操作部との２つの操作部を備え、タッチ操作が行われた操作部に応じて、設定値を異なる変化量分変化させる。しかしながら、操作者にとっては、２つの操作部の操作を使い分けることは煩雑である。

本開示は、より簡便かつ正確に操作者の入力操作を実行可能な医療機器、医療機器の制御方法及び医療機器の制御プログラムを提供することを目的とする。

本開示の第１の態様としての医療機器は、検出対象によるタッチ操作による入力を受け付ける、円形状の操作受付部と、前記操作受付部に対するタッチ操作に基づいて制御を実行する制御部と、を備え、前記操作受付部は、前記タッチ操作を検出可能な３枚以上の電極を備え、前記電極のうち隣り合う電極同士の境界は、前記操作受付部の中心から径方向に延びる直線に対して交差するように構成され、前記制御部は、前記タッチ操作を検出した複数の電極それぞれの検出強度に基づいて加重平均値を算出することにより、前記タッチ操作における、前記検出対象の前記操作受付部上での周方向の位置を決定する。

本開示の１つの実施形態として、前記制御部は、前記検出対象の前記操作受付部上での周方向の位置の変化に基づき、前記タッチ操作による角度変化量を算出する。

本開示の１つの実施形態として、前記制御部は、単位時間当たりの前記角度変化量が所定量を超えた場合、実行する制御の内容を変更する。

本開示の１つの実施形態として、前記制御部は、隣り合う３枚の電極それぞれの前記検出強度に基づいて前記加重平均値を算出する。

本開示の１つの実施形態として、前記３枚以上の電極は、大きさ及び形状が同一である。

本開示の１つの実施形態として、前記操作受付部が備える電極の枚数は、１０枚以下である。

本開示の１つの実施形態として、前記制御部は、前記操作受付部に対する複数のタッチ操作を検出した場合、実行する制御の内容を変更する。

本開示の１つの実施形態として、当該医療機器は医療用ポンプである。

本開示の第２の態様としての医療機器の制御方法は、検出対象によるタッチ操作による入力を受け付ける円形状の操作受付部であって、前記タッチ操作を検出可能な３枚以上の電極を備え、前記電極のうち隣り合う電極同士の境界は、前記操作受付部の中心から径方向に延びる直線に対して交差するように構成された、操作受付部を備える医療機器が実行する、医療機器の制御方法であって、前記３枚以上の電極における前記タッチ操作を検出するステップと、前記タッチ操作を検出した複数の電極それぞれの検出強度に基づいて加重平均値を算出するステップと、前記加重平均値の算出結果から、前記タッチ操作における、前記検出対象の前記操作受付部上での周方向の位置を決定するステップと、を含む。

本開示の第３の態様としての医療機器の制御プログラムは、検出対象によるタッチ操作による入力を受け付ける円形状の操作受付部であって、前記タッチ操作を検出可能な３枚以上の電極を備え、前記電極のうち隣り合う電極同士の境界は、前記操作受付部の中心から径方向に延びる直線に対して交差するように構成された、操作受付部を備える医療機器に、前記３枚以上の電極における前記タッチ操作を検出するステップと、前記タッチ操作を検出した複数の電極それぞれの検出強度に基づいて加重平均値を算出するステップと、前記加重平均値の算出結果から、前記タッチ操作における、前記検出対象の前記操作受付部上での周方向の位置を決定するステップと、を実行させる。

本開示の医療機器、医療機器の制御方法及び医療機器の制御プログラムによれば、より簡便かつ正確に操作者の入力操作を実行可能である。

本発明の一実施形態の医療機器としてのシリンジポンプの斜視図である。 図１に示すシリンジポンプの構成を示すブロック図である。 図１の操作受付部が備える電極の一例を示す図である。 操作者が指先等の検出対象を操作受付部に接触した場合の接触領域の一例を示す図である。 図２のシリンジポンプの制御部が実行する処理の一例を示すフローチャートである。 操作者が指先等の検出対象を操作受付部に接触した場合の接触領域の他の一例を示す図である。 図１の操作受付部に対する複数のタッチ操作の一例を示す図である。

以下、本発明の一実施形態について、図面を参照して説明する。各図において共通の構成部には、同一の符号を付している。

［シリンジポンプの構成］
図１は、本発明の一実施形態の医療機器としてのシリンジポンプ１の斜視図である。図１は、シリンジ５０を載置した状態のシリンジポンプ１を示す。図１に示すように、シリンジポンプ１は、シリンジ５０の中空部５２に収容された液体を送液するポンプとして構成されている。図２は、シリンジポンプ１の構成を示すブロック図である。

図１及び図２に示すように、シリンジポンプ１は、載置部１１と、スライダ１２と、クランプ１４と、シリンダフランジ押さえ１５と、回路部２０と、入力ボタン群３１と、表示部３２と、スライダ駆動部３６と、操作受付部４０と、ハウジング４９と、を備える。

図１に示すように、載置部１１には、シリンジ５０を載置可能である。載置部１１に載置されるシリンジ５０は、内部に中空部５２を区画する円筒状のシリンダ５１と、シリンダ５１の基端側から中空部５２内に挿入され、シリンダ５１の内周面の周方向に隙間なく密着しながらシリンダ５１の延在方向Ａ（以下、単に「延在方向Ａ」と記載する。）に沿って中空部５２を移動可能な押子５５と、を有する。シリンダ５１は、基端部にシリンダフランジ５３を有し、先端部に中空部５２と外部とを連通する出口孔５４を区画している。シリンダ５１の先端部には、可撓性を有するチューブが接続可能である。シリンダ５１の先端部にチューブが接続されると、出口孔５４がチューブにより区画された流路と連通する。シリンジ５０の中空部５２には、薬液等の液体が収容されている。以下、延在方向Ａのうち、シリンダ５１の先端側を「延在方向Ａの先端側」と記載し、シリンダ５１の基端側を「延在方向Ａの基端側」と記載する。

図１に示すように、載置部１１は、シリンジ５０のシリンダ５１を載置可能である。また、図１に示すように、シリンダフランジ押さえ１５は、載置部１１にシリンジ５０のシリンダ５１が載置されると、シリンダフランジ５３の一部を収納する。これにより、シリンダ５１のシリンジポンプ１に対する位置が、固定される。

図１に示すように、スライダ１２は、押子固定部１３を有する。スライダ１２は、載置部１１に載置されるシリンジ５０の押子５５と係合するように移動可能である。具体的には、スライダ１２は、載置部１１に載置されるシリンジ５０の押子５５よりも延在方向Ａの基端側の位置で、延在方向Ａに沿って移動可能である。スライダ１２は、押子固定部１３により、載置部１１に載置されたシリンジ５０の押子５５を固定する。押子５５は、押子固定部１３によりスライダ１２に固定された状態では、スライダ１２の延在方向Ａに沿う移動に伴ってスライダ１２と一体的に移動する。このとき、載置部１１に載置されたシリンダ５１は、シリンダフランジ押さえ１５によって、シリンジポンプ１に対して延在方向Ａにおいて固定されている。従って、スライダ１２がシリンジ５０の先端側に移動すると、押子５５がシリンダ５１に対して先端側に移動し、中空部５２に収容された液体が出口孔５４から排出される。そのため、中空部５２に収容された液体を、シリンダ５１の先端部に接続可能なチューブにより区画された流路を通じて生体内に向かって送液することができる。

図１に示すように、クランプ１４は、延在方向Ａに直交する方向Ｂに沿って移動可能であり、載置されたシリンジ５０のシリンダ５１を載置部１１との間で挟み込むようにして固定することが可能である。また、クランプ１４でシリンダ５１を固定することで、シリンダフランジ５３の一部がシリンダフランジ押さえ１５から外れにくくなるため、シリンダ５１はシリンジポンプ１に対して強固に固定される。

図２に示すように、回路部２０は、通信部２１と、計時部２２と、記憶部２３と、制御部２４と、を備える。

通信部２１は、無線通信又は有線通信により、外部のコンピュータ等の情報処理装置との間で情報の送受信を行うインターフェースを含む。

計時部２２は、時間を測定し、また時刻を刻む。計時部２２は、例えば、ＲＴＣ（Real Time Clock：リアルタイムクロック）により実現され得る。計時部２２は、制御部２４の一機能として実現されてもよい。

記憶部２３は、例えば記憶装置を含んで構成され、種々の情報及びプログラムを記憶する。具体的には、記憶部２３は、制御部２４が実行する設定値増減処理、各種の入力支援処理等を実行するためのプログラムを記憶する。また、記憶部２３は、シリンジポンプ１により送液される液体の流量及び投与量等の所定の設定値の情報、及び所定の設定値に基づいてスライダ駆動部３６を駆動させて送液するための制御プログラム等を記憶する。

制御部２４は、例えば記憶部２３に記憶された種々の情報及びプログラムのうち、所定の情報及びプログラムを読み込むことにより所定の機能を実現するプロセッサを含み、シリンジポンプ１全体の動作を制御する。制御部２４は、後述するように、操作者の指先等の検出対象により操作受付部４０から入力された操作を特定する。具体的には、制御部２４は、記憶部２３に記憶された所定の情報及びプログラムを読み込み、タッチ操作による検出対象の操作受付部４０上での周方向の位置を決定する処理を実行する。また、制御部２４は、検出対象の操作受付部４０上での周方向の位置の変化から、タッチ操作による角度変化量を検出する処理を実行する。制御部２４は、検出したタッチ操作に基づいて、例えば設定値を変更する等の制御を実行する。制御部２４が実行するこれらの処理の詳細については後述する。

また、制御部２４は、通信部２１を介して、外部の情報処理装置との間で情報の送受信を行う。制御部２４は、入力ボタン群３１及び操作受付部４０から入力された情報に基づいて各種の処理を実行し、各種の処理の実行に伴う情報を表示部３２から出力する。

図１に示すように、入力ボタン群３１は、ハウジング４９の表面に配置され、操作者による入力操作を受け付け可能な各種の操作ボタンで構成される。入力ボタン群３１は、例えば、シリンジポンプ１の動作電源のオンオフを切り替えるための電源ボタン、送液を開始するための開始ボタン、送液を停止するための停止ボタンを含む。入力ボタン群３１は、入力された情報を、制御部２４に出力する。

図１に示すように、表示部３２は、例えば液晶ディスプレイ又は有機ＥＬディスプレイなどの表示デバイスを含む。表示部３２は、制御部２４からの信号に基づいて、送液される液体の流量の設定値や実測値、送液される液体の投与量の設定値や実測値、及び各種の警報情報等を表示する。

スライダ駆動部３６は、例えばモータを含み、制御部２４からの信号に基づいて、スライダ１２を延在方向Ａ（図１参照）に沿って移動させる。

図１に示すように、操作受付部４０は、シリンジポンプ１の外部に少なくとも一部が露出するように配置される。操作受付部４０は、操作受付部４０に接触する操作者の指先等の検出対象を検出することにより、入力を受け付ける。具体的には、操作受付部４０は、操作者のタッチ操作による入力を受け付ける。操作受付部４０は、例えば、静電容量式タッチパネルにより構成されている。操作受付部４０は、電極を備え、操作者の検出対象が電極に接触した場合の静電容量の変化を検出する。制御部２４は、操作受付部４０が検出した静電容量の変化に基づき、検出対象が電極に接触したことを検出する。

操作受付部４０は、操作者のタッチ操作を検出可能な３枚以上の電極を備える。図３は、操作受付部４０が備える電極の一例を示す図であり、本実施形態における操作受付部４０が備える電極を示す図である。

図３に示すように、操作受付部４０は、円形状を有する。図３に示すように、本実施形態では、操作受付部４０は、第１電極４１、第２電極４２、第３電極４３、第４電極４４、第５電極４５、第６電極４６、第７電極４７及び第８電極４８の、８枚の電極を備える。各電極は、指先等の検出対象の接触を検出した場合、接触された領域の大きさ（面積）に応じた検出強度を示す信号を制御部２４に出力する。

８枚の電極は、全て、大きさ及び形状が同一であってよい。８枚の電極は、互いに重ならないように、且つ、８枚の電極で、操作受付部４０の周方向全体にわたって存在するように、配置されている。操作受付部４０が備える電極のうち、隣り合う電極同士の境界は、操作受付部４０の中心Ｏから径方向に延びる直線に対して交差するように構成されている。例えば、図３に示すように、中心Ｏから、径方向である図３の上方向に延びる仮想的な直線Ｌを想定した場合、隣り合う第１電極４１と第８電極４８との境界は、直線Ｌに対して交差している。このことは、例えば、隣り合う第１電極４１と第２電極４２との境界についても同様であり、その他の隣り合う電極同士の境界についても同様である。８枚の電極は、このように、隣り合う電極同士の境界が、操作受付部４０の中心Ｏから径方向に延びる直線に対して交差するように構成されている。

特に図３に示す例では、隣り合う第１電極４１と第８電極４８との境界は、直線Ｌに対して複数回交差している。つまり、本実施形態では、隣り合う電極同士の境界が操作受付部４０の中心Ｏから径方向に延びる直線に対して複数回交差するように、各電極は、操作受付部４０の周方向Ｃにおける両端部がジグザグに形成されている。各電極は、隣り合う電極同士において、このような両端部のジグザグの形状が互いにかみ合うように形成されている。

ただし、電極の周方向Ｃにおける両端部は、必ずしもジグザグに形成されていなくてもよい。各電極は、隣り合う電極同士の境界が操作受付部４０の中心Ｏから径方向に延びる直線に対して複数回交差するように構成されていればよいため、両端部の形状は、図３で示した例に限られない。

本実施形態において、第１電極４１から第８電極４８までの８枚の電極は、電極の操作受付部４０の最も周方向反時計回り方向の端（つまり最も左側の端）から、電極の操作受付部４０の最も周方向時計回り方向の端（つまり最も右側の端）までの中心角が、それぞれ９０度となるように形成されている。

図３には、参考として、第１電極４１の最も左側の端から最も右側の端までの中心角が、９０度であることが図示されている。具体的には、図３における上方向（つまり直線Ｌが延びる方向）を０度とし、周方向時計回りの方向を正方向、周方向反時計回りの方向を負方向とした場合に、第１電極４１の最も左側の端は、－２２．５度に位置し、最も右側の端は、６７．５度に位置する。本明細書において、第１電極４１の最も左側の端と最も右側の端との中間を、第１電極４１の中央を称する。つまり、第１電極４１の中央は、２２．５度の位置にある。

同様に、第２電極４２の最も左側の端は、２２．５度に位置し、最も右側の端は、１１２．５度に位置する。第２電極４２の中央は、６７．５度の位置にある。このことから、第１電極４１の中央から最も右側の端までの範囲は、第２電極４２の最も左側の端から中央までの範囲と一致する。つまり、２２．５度から６７．５度の範囲には、第１電極４１と第２電極４２とが、互いに入り組んで配置されている。この２２．５度から６７．５度の範囲では、第１電極４１と第２電極４２との境界が、操作受付部４０の中心Ｏから径方向に延びる直線に対して複数回交差する。

同様に、第３電極４３の最も左側の端は、６７．５度に位置し、最も右側の端は、１５７．５度に位置する。第３電極４３の中央は、１１２．５度の位置にある。従って、６７．５度から１１２．５度の範囲には、第２電極４２と第３電極４３とが、互いに入り組んで配置されている。この６７．５度から１１２．５度の範囲では、第２電極４２と第３電極４３との境界が、操作受付部４０の中心Ｏから径方向に延びる直線に対して複数回交差する。

第４電極４４から第８電極４８についても、それぞれ同様にして、最も左側の端、最も右側の端及び中央の位置を算出することができる。隣り合う電極同士は、上記第１電極４１から第３電極４３について説明したのと同様に、境界が操作受付部４０の中心Ｏから径方向に延びる直線に対して複数回交差するように構成されている。

このように、隣り合う電極同士の境界が、操作受付部４０の中心Ｏから径方向に延びる直線に対して交差するように構成されていることにより、制御部２４は、操作者の検出対象が操作受付部４０において接触している、操作受付部４０上の周方向の位置を、従来と比較して高い精度で検出することができる。ここで、制御部２４が実行する、タッチ操作における検出対象の操作受付部４０上の周方向の位置の決定処理方法について、詳細に説明する。

［検出対象の位置の決定処理］
図４は、操作者が指先等の検出対象を操作受付部４０に接触した場合の接触領域Ｄ１の一例を示す図である。接触領域Ｄ１は、操作受付部４０において検出対象が接触している領域を示す。

操作者が、例えばシリンジポンプ１における設定を変更するために指先等で操作受付部４０に触れるタッチ操作を行った場合、指先が操作受付部４０に触れる箇所は、例えば図４の接触領域Ｄ１として例示的に示すように、一定の広がりを持った領域となる。このとき、本実施形態のように操作受付部４０が３枚以上の電極を備え、隣り合う電極同士の境界が中心Ｏから径方向に延びる直線Ｌに対して交差するように構成されている場合、指先等の検出対象は、複数の電極により検出される。具体的には、検出対象は、隣り合う３枚の電極により検出される。例えば、図４に示す例では、接触領域Ｄ１は、第１電極４１、第２電極４２及び第３電極４３に広がっている。つまり、指先等の検出対象は、第１電極４１、第２電極４２及び第３電極４３により検出される。

第１電極４１、第２電極４２及び第３電極４３は、このように検出対象による接触を検出した場合、接触された領域の大きさ（面積）に応じた検出強度を示す信号を制御部２４に出力する。図４に示す例では、第１電極４１、第２電極４２及び第３電極４３という３つの電極のうち、第２電極４２が最も接触領域Ｄ１と重なっている面積が大きい。そのため、第２電極４２からは、第１電極４１及び第３電極４３よりも大きな検出強度を示す信号が、制御部２４に出力される。第１電極４１及び第３電極４３からも、検出対象が接触している面積、つまり図４で言えば接触領域Ｄ１と重なっている面積に応じた検出強度を示す信号が制御部２４に出力される。

制御部２４は、タッチ操作を検出した電極の検出強度に基づいて、加重平均値を算出することにより、タッチ操作によりタッチしている検出対象の操作受付部４０上での周方向の位置を決定する。具体的には、制御部２４は、隣り合う３枚の電極（つまりここでの例では第１電極４１、第２電極４２及び第３電極４３という３枚の電極）の検出強度に基づいて、加重平均値を算出することにより、検出対象の操作受付部４０上での周方向の位置を決定する。

ここで、図５を参照しながら、制御部２４による、タッチ操作における検出対象の操作受付部４０上での周方向の位置の決定方法の詳細について説明する。図５は、図２の制御部２４が実行する処理の一例を示すフローチャートである。具体的には、図５は、制御部２４が、検出対象がタッチ操作によりタッチしている操作受付部４０上での周方向の位置を決定するための処理の一例を示すフローチャートである。図５に示すフローは、例えば、制御部２４が、電極から検出強度を示す信号を取得した場合に開始される。

上述したように、本実施形態に係る操作受付部４０では、検出対象によるタッチ操作が行われると、隣り合う３枚の電極により検出対象が検出される。つまり、隣り合う３枚の電極から制御部２４に検出強度を示す信号が出力される。

まず、制御部２４は、取得した信号のうち、検出強度が最も高い電極を決定する（ステップＳ１１）。図４に示す例では、制御部２４は、第２電極４２を、検出強度が最も高い電極として決定する。

次に、制御部２４は、ステップＳ１１において決定した電極（ここでは第２電極４２）と、当該電極に隣り合う２枚の電極（ここでは第１電極４１及び第３電極４３）との検出強度に基づいて、加重平均値を算出する（ステップＳ１２）。なお、当該電極に隣り合う２枚の電極は、操作受付部４０の周方向において、当該電極の左右に位置する電極である。ステップＳ１２において、制御部２４は、次の式（１）に示す数式を用いて、加重平均値を算出する。

式（１）において、AngleXは、加重平均値である。式（１）において、Δchmaxは、検出強度が最も高い電極の検出強度であり、すなわち、図４に示す例では、第２電極４２の検出強度である。式（１）において、Δchdecは、検出強度が最も高い電極に対し、操作受付部４０の周方向反時計回り側（つまり左側）で隣り合う電極の検出強度であり、すなわち、図４に示す例では、第１電極４１の検出強度である。式（１）において、Δchincは、検出強度が最も高い電極に対し、操作受付部４０の周方向時計回り側（つまり右側）で隣り合う電極の検出強度であり、すなわち、図４に示す例では、第３電極４３の検出強度である。

式（１）において、数値６７．５は、検出強度が最も高い電極に対する重みづけの係数であり、すなわち、図４に示す例では、第２電極４２に対する重みづけの係数である。この重みづけの係数６７．５は、本実施形態において、検出強度が最も高い電極の左側で隣り合う電極の最も左側の端と中央の位置との中間を０とした場合に、検出強度が最も高い電極の中央の位置を示す値である。つまり、重みづけの係数６７．５は、仮に第２電極４２が検出強度が最も高い電極であるとした場合、図３に示すように、第２電極４２の中央の位置を示す値である。

式（１）において、数値２２．５は、検出強度が最も高い電極の左側で隣り合う電極に対する重みづけの係数であり、すなわち、図４に示す例では、第１電極４１に対する重みづけの係数である。この重みづけの係数２２．５は、本実施形態において、検出強度が最も高い電極の左側で隣り合う電極の最も左側の端と中央の位置との中間を０とした場合に、当該左側の電極の中央の位置を示す値である。つまり、重みづけの係数２２．５は、仮に第２電極４２が検出強度が最も高い電極であるとした場合、図３に示すように、第１電極４１の中央の位置を示す値である。

同様に、式（１）において、数値１１２．５は、検出強度が最も高い電極の右側で隣り合う電極に対する重みづけの係数であり、すなわち、図４に示す例では、第３電極４３に対する重みづけの係数である。この重みづけの係数１１２．５は、本実施形態において、検出強度が最も高い電極の右側で隣り合う電極の最も左側の端と中央の位置との中間を０とした場合に、当該右側の電極の中央の位置を示す値である。つまり、重みづけの係数１１２．５は、仮に第２電極４２が検出強度が最も高い電極であるとした場合、図３に示すように、第３電極４３の中央の位置を示す値である。

制御部２４は、３枚の電極から取得した検出強度を式（１）に代入することにより、加重平均値AngleXを算出することができる。この加重平均値AngleXは、検出強度が最も高い電極と、当該検出強度が最も高い電極の左右で隣り合う電極との、合計３枚の電極における、周方向の位置を示す値である。すなわち、加重平均値AngleXは、３枚の電極における、周方向の相対的な位置を示す値である。

そして、制御部２４は、ステップＳ１２で算出した加重平均値AngleXから、操作者によるタッチ操作における検出対象の操作受付部４０上での周方向の位置を算出する（ステップＳ１３）。ステップＳ１３において、制御部２４は、次の式（２）に示す数式を用いて、検出対象の操作受付部４０上での周方向の位置を算出する。

式（２）は、検出対象の操作受付部４０上での周方向の絶対的な位置を算出するための数式である。すなわち、ステップＳ１２で算出された加重平均値AngleXは、３枚の電極における周方向の相対的な位置を示す値であるため、この加重平均値に対し、検出強度が最も高い電極の位置を示す角度の値を加える演算を行うことにより、検出対象の操作受付部４０上での周方向の絶対的な位置が算出される。

式（２）において、Angleは、検出対象の操作受付部４０上での周方向の絶対的な位置を示す値である。つまり、Angleは、図３及び図４における上方向（つまり直線Ｌが延びる方向）を０度とした場合における、検出対象の操作受付部４０上での周方向の位置を示す値である。

式（２）において、Ｎは、検出強度が最も高い電極の番号を示す値である。例えば、検出強度が最も高い電極が第１電極４１である場合、Ｎ＝１である。例えば、検出強度が最も高い電極が第２電極４２である場合、Ｎ＝２である。例えば、検出強度が最も高い電極が第３電極４３である場合、Ｎ＝３である。このようにして、Ｎは正の整数であり、本実施形態では、１から８のいずれかの数である。

仮に、図４の例のように、検出強度が最も高い電極が第２電極４２である場合、Ｎ＝２であるから、これを上記式（２）に当てはめて計算すると、Angle=AngleXとなる。つまり、加重平均値AngleXが、そのまま検出対象の操作受付部４０上での周方向の位置を示す値Angleとなる。

しかしながら、例えば、図６に例示的に示すように、指先が操作受付部４０に触れる箇所が接触領域Ｄ２のようになっている場合、指先等の検出対象は、第５電極４５、第６電極４６及び第７電極４７により検出される。また、検出強度が最も高い電極は、接触された領域の大きさ（面積）が最も大きい第６電極４６となる。

この場合、制御部２４は、図５に示すフローのステップＳ１１において、第６電極４６を、検出強度が最も高い電極として決定する。

次に、ステップＳ１２において、制御部２４は、式（１）を用いて、第５電極４５、第６電極４６及び第７電極４７という３枚の電極における、検出対象の周方向の相対的な位置を示す加重平均値AngleXを算出する。この場合、Δchmaxは、第６電極４６の検出強度であり、Δchdecは、第５電極４５の検出強度であり、Δchincは、第７電極４７の検出強度である。

そして、ステップＳ１３において、制御部２４は、式（２）を用いて、検出対象の周方向の相対的な位置を算出する。この場合、検出強度が最も高い電極は第６電極４６であるため、Ｎ＝６である。つまり、制御部２４は、Angle=AngleX+（６－２）×４５という演算を行うことにより、ステップＳ１２で算出した検出対象の周方向の相対的な位置を示す加重平均値AngleXから、検出対象の周方向の絶対的な位置を示すAngleを算出する。

制御部２４は、このようにして算出されたAngleを、検出対象の周方向の位置として決定する。

制御部２４は、電極から検出強度を示す信号を取得している間、継続的に図５のフローで説明した処理を実行してよい。つまり、制御部２４は、操作者によるタッチ操作が行われている間、当該タッチ操作による検出対象の操作受付部４０上での周方向の位置を決定する処理を継続的に実行する。

制御部２４は、検出対象の操作受付部４０上での周方向の位置の変化を検出すると、検出した検出対象の操作受付部４０上での周方向の位置の変化に基づき、操作者のタッチ操作による角度変化量を算出する。角度変化量は、検出対象の操作受付部４０上での周方向の位置の角度変化量である。制御部２４は、変化後の検出対象の操作受付部４０上での周方向の位置（Angle）から、変化前の検出対象の操作受付部４０上での周方向の位置（Angle）を差し引く演算を行うことにより、タッチ操作による角度変化量を算出することができる。

制御部２４は、このようにして算出した角度変化量に基づき、例えば設定値の変更等の処理を行う。

このように、本実施形態に係るシリンジポンプ１によれば、制御部２４が、複数の電極それぞれの検出強度に基づいて加重平均値を算出することにより、タッチ操作における、検出対象の操作受付部４０上での周方向の位置を決定する。そのため、操作者が指先等の検出対象を操作受付部４０に接触させた位置に関わらず、制御部２４は、検出対象の操作受付部４０上での周方向の位置（Angle）を、正確に検出することができる。また、操作者にとっては、操作受付部４０上の電極が配置されている場所にタッチ操作を行うことで、シリンジポンプ１において、検出対象を移動させた角度に応じた制御が実行されるため、例えば操作受付部４０が２つの領域に分割されている場合と比較して、操作が簡便である。そのため、本実施形態に係るシリンジポンプ１によれば、より簡便かつ正確に操作者の入力操作を実行可能である。

また、制御部２４は、検出対象の操作受付部４０上での周方向の位置の変化に基づき、操作者のタッチ操作による角度変化量を算出する。制御部２４は、検出対象の操作受付部４０上での周方向の位置（Angle）を正確に検出することができるため、角度変化量も正確に検出し、角度変化量に応じた制御を実行する。そのため、シリンジポンプ１は、操作者が行ったタッチ操作にスムーズに追従して、タッチ操作を正確に反映した制御を行うことができるので、操作者の感覚と合致した、タッチ操作に基づく制御を実行することができる。

上記実施形態において、操作受付部４０は、８枚の電極を備えると説明したが、操作受付部４０が備える電極の枚数は８枚に限られない。操作受付部４０は、３枚以上の電極を備えていればよい。操作受付部４０が備える電極は、互いに重ならないように、且つ、複数の電極全体で、操作受付部４０の周方向全体にわたって存在するように、配置されて入ればよい。各電極は、上記実施形態と同様に、隣り合う電極同士の境界が、操作受付部４０の中心Ｏから径方向に延びる直線に対して交差するように構成されている。これにより、シリンジポンプ１は、電極の枚数が少なくとも、検出対象の操作受付部４０上での周方向の位置を正確に検出することができる。また、操作受付部４０が備える電極の枚数が少ないほど、シリンジポンプ１における狭い箇所にも、複数の電極を備える操作受付部４０を設置することが可能である。

操作受付部４０が備える電極の枚数は、１０枚以下であることが好ましい。操作受付部４０は、１１枚以上の電極を備えていてもよいが、電極の枚数が多すぎる場合には、検出対象を検出する電極の枚数が増え、検出対象の操作受付部４０上での周方向の位置の算出精度が下がる恐れがあるためである。

上記実施形態で説明した式（１）における重みづけの係数は、操作受付部４０が備える電極の枚数に応じて、適宜定められる。また、上記実施形態で説明した式（２）についても、操作受付部４０が備える電極の枚数に応じて、適宜定められる。

上記実施形態において、操作受付部４０は、静電容量式タッチパネルにより構成されていると説明した。しかしながら、操作受付部４０は、必ずしも静電容量式でなくてもよい。操作受付部４０は、例えば、抵抗膜方式、赤外線方式、超音波表面弾性波方式、投影型静電容量方式又は投影型赤外線方式など、他の方式のタッチパネルであってもよい。この場合も、上記実施形態で説明した方法により、検出対象の操作受付部４０上での周方向の位置を正確に検出することができる。

上記実施形態で説明した操作受付部４０へのタッチ操作に応じて、制御部２４は、多様な制御を実行することができる。例えば、制御部２４は、単位時間当たりの角度変化量に応じて異なる制御を実行することができる。具体的には、制御部２４は、単位時間当たりの角度変化量が所定量を超えた場合、実行する制御の内容を変更することができる。一例を挙げて説明すると、制御部２４は、上記実施形態で説明した方法でタッチ操作の角度変化量を算出する。制御部２４は、角度変化量に応じて、設定値の数値のうち最も小さい桁の数値を変更する制御を行っていたとする。制御部２４は、単位時間当たりの角度変化量が所定量を超えた場合、例えば、より上位の桁の数値を変更する制御を行ってよい。例えば、制御部２４は、角度変化量に応じて、設定値の１の位の数値を変更する制御を行っているとする。単位時間当たりの角度変化量が所定量を超えた場合、例えば、１０の位又は１００の位等、より上位の桁の数値を変更する制御を行ってよい。この制御の変更を行うか否かを判定するために使用される所定量は、例えば予め定められ、記憶部２３に記憶されていてよい。このような制御は、言い換えれば、タッチ操作が低速の操作である場合には、より下位の桁の数値を変更し、タッチ操作が高速の操作である場合には、より上位の桁の数値を変更する、という制御である。このように高速のタッチ操作が行われている場合に、より上位の桁の数値を変更する制御を行うなど、制御の内容を変更することにより、操作者のタッチ操作の意図に応じた制御を実現することができ、操作者の利便性が向上する。

上記実施形態で説明したシリンジポンプ１において、制御部２４は、操作受付部４０への複数（２か所以上）のタッチ操作を同時に検出することができる。この場合、制御部２４は、上記実施形態で説明した方法を用いて、検出対象が操作受付部４０に接触している複数の箇所を、それぞれ検出し、操作受付部４０上での周方向の位置を決定する。制御部２４は、このように複数のタッチを同時に検出した場合、実行する制御の内容を変更することができる。

例えば、図７に例示的に示すように、操作受付部４０に対し、一方のタッチ操作Ｔ１は、１点で固定され、他方のタッチ操作Ｔ２は、操作受付部４０の周方向又は接線方向に沿って動かす操作が行われているとする。この場合、制御部２４は、実行する操作の内容を変更する。例えば、図４又は図６に示すような、１つのタッチ操作のみを検出している場合、制御部２４は、設定値の変更を行う制御を実行しているとする。制御部２４は、図７に示すような、２つのタッチ操作を検出した場合、例えば、設定値において、数値を変更する桁を指定（変更）する制御を実行することができる。つまり、操作者は、図７に示すような２つのタッチ操作により、数値を変更する桁数を指定した後、図４又は図６に示すような１つのタッチ操作によって、指定した桁の設定値（数値）を変更する、という操作を行うことができる。このような制御により、操作者のタッチ操作の意図に応じた制御を実現することができ、操作者の利便性が向上する。

上記実施形態で説明したシリンジポンプ１において、制御部２４は、操作受付部４０に対するタップ操作を検出することができる。タップ操作は、操作受付部４０に検出対象をタッチさせた後、すぐに検出対象を操作受付部４０から離す操作である。制御部２４は、例えば、操作受付部４０に対し、予め定められた短い設定時間内に、２回タップ操作が行われた場合、所定の制御を行うことができる。例えば、制御部２４は、予め定められた短い設定時間内に、２回タップ操作が行われた場合、設定値において数値を変更する桁を指定（変更）する制御を実行することができる。あるいは、制御部２４は、予め定められた短い設定時間内に、２回タップ操作が行われた場合、表示部３２に表示された画面を、他の画面に遷移させる制御を実行することができる。

制御部２４が実行する制御は、上記説明したものに限られず、シリンジポンプ１で実行され得る任意の制御を含んでよい。例えば、制御部２４が実行する制御は、上述した数値を変更する桁を指定する制御の他、表示部３２に表示される画面を切り換える制御、シリンジポンプ１に対して設定されたロックを解除する制御、又は、シリンジポンプ１における通信設定を切り換える制御等を含んでよい。

また、制御部２４は、上述した多様なタッチ操作の組合せを検出することもできる。例えば、制御部２４は、操作受付部４０にタッチさせた検出対象を所定以上の速度で回転させる高速回転操作、操作受付部４０に複数のタッチ操作を行うマルチタッチ操作、及び、予め定められた短い設定時間内に２回タップ操作を行うダブルタップ操作の組合せを検出することができる。制御部２４は、ここで説明した操作以外にも、操作受付部４０に対するタッチ操作を伴う任意の操作を検出してよい。制御部２４は、検出した操作に応じた制御を実行する。

本発明は、上述した各実施形態で特定された構成に限定されず、特許請求の範囲に記載した発明の要旨を逸脱しない範囲内で種々の変形が可能である。例えば、各構成部、各ステップなどに含まれる機能などは論理的に矛盾しないように再配置可能であり、複数の構成部又はステップなどを１つに組み合わせたり、或いは分割したりすることが可能である。

本実施形態では、医療機器がシリンジポンプであるとして説明したが、医療機器はこれに限定されない。医療用機器は、例えば輸液ポンプ、栄養ポンプ、血液ポンプ等の医療用ポンプであってよい。また、医療用機器は、例えば、超音波画像診断装置又は光画像診断装置等であってもよい。

本開示は、医療機器、医療機器の制御方法及び医療機器の制御プログラムに関し、特に操作者による入力操作を受け付ける医療機器、医療機器の制御方法及び医療機器の制御プログラムに関する。

１：シリンジポンプ
１１：載置部
１２：スライダ
１３：押子固定部
１４：クランプ
１５：シリンダフランジ押さえ
２０：回路部
２１：通信部
２２：計時部
２３：記憶部
２４：制御部
３１：入力ボタン群
３２：表示部
３６：スライダ駆動部
４０：操作受付部
４１：第１電極
４２：第２電極
４３：第３電極
４４：第４電極
４５：第５電極
４６：第６電極
４７：第７電極
４８：第８電極
４９：ハウジング
５０：シリンジ
５１：シリンダ
５２：中空部
５３：シリンダフランジ
５４：出口孔
５５：押子

Claims (10)

1. 検出対象によるタッチ操作による入力を受け付ける、円形状の操作受付部と、
   前記操作受付部に対するタッチ操作に基づいて制御を実行する制御部と、
   を備え、
   前記操作受付部は、前記タッチ操作を検出可能な３枚以上の電極を備え、
   前記電極のうち隣り合う電極同士の境界は、前記操作受付部の中心から径方向に延びる直線に対して交差するように構成され、
   前記制御部は、前記タッチ操作を検出した複数の電極それぞれの検出強度に基づいて加重平均値を算出することにより、前記タッチ操作における、前記検出対象の前記操作受付部上での周方向の位置を決定する、
   医療機器。
2. 前記制御部は、前記検出対象の前記操作受付部上での周方向の位置の変化に基づき、前記タッチ操作による角度変化量を算出する、請求項１に記載の医療機器。
3. 前記制御部は、単位時間当たりの前記角度変化量が所定量を超えた場合、実行する制御の内容を変更する、請求項２に記載の医療機器。
4. 前記制御部は、隣り合う３枚の電極それぞれの前記検出強度に基づいて前記加重平均値を算出する、請求項１から３のいずれか一項に記載の医療機器。
5. 前記３枚以上の電極は、大きさ及び形状が同一である、請求項１から４のいずれか一項に記載の医療機器。
6. 前記操作受付部が備える電極の枚数は、１０枚以下である、請求項１から５のいずれか一項に記載の医療機器。
7. 前記制御部は、前記操作受付部に対する複数のタッチ操作を検出した場合、実行する制御の内容を変更する、請求項１から６のいずれか一項に記載の医療機器。
8. 当該医療機器は医療用ポンプである、請求項１から７のいずれか一項に記載の医療機器。
9. 検出対象によるタッチ操作による入力を受け付ける円形状の操作受付部であって、前記タッチ操作を検出可能な３枚以上の電極を備え、前記電極のうち隣り合う電極同士の境界は、前記操作受付部の中心から径方向に延びる直線に対して交差するように構成された、操作受付部を備える医療機器が実行する、医療機器の制御方法であって、
   前記３枚以上の電極における前記タッチ操作を検出するステップと、
   前記タッチ操作を検出した複数の電極それぞれの検出強度に基づいて加重平均値を算出するステップと、
   前記加重平均値の算出結果から、前記タッチ操作における、前記検出対象の前記操作受付部上での周方向の位置を決定するステップと、
   を含む、医療機器の制御方法。
10. 検出対象によるタッチ操作による入力を受け付ける円形状の操作受付部であって、前記タッチ操作を検出可能な３枚以上の電極を備え、前記電極のうち隣り合う電極同士の境界は、前記操作受付部の中心から径方向に延びる直線に対して交差するように構成された、操作受付部を備える医療機器に、
    前記３枚以上の電極における前記タッチ操作を検出するステップと、
    前記タッチ操作を検出した複数の電極それぞれの検出強度に基づいて加重平均値を算出するステップと、
    前記加重平均値の算出結果から、前記タッチ操作における、前記検出対象の前記操作受付部上での周方向の位置を決定するステップと、
    を実行させる、医療機器の制御プログラム。

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