JP6088440B2 - 臨床環境コントロールシステム - Google Patents

Description

本発明は、器具をコントロールするためのコントロールシステムに関する。より特定的には、患者スキャナーの使用のためのコントロールシステムといったものである。

ＭＲ，ＣＴ，そして超音波スキャナーといったスキャナーの使用による患者の検査は、異なるプロセスを包含している。検査の最中には、コンピュータースクリーンといった種々の器具が、検査の進行に基づいて、異なる方法で使用される。従って、臨床医は、検査の最中に、コンピュータースクリーンの位置といった、器具を調整する必要がある。器具の調整は、時間の浪費であり、検査にとっては不便である。

従って、臨床医が、検査自身に完全に集中することができないだけでなく、スキャナールームにおいて使用される種々の器具の調整および適用を実行する必要もあることは問題である。

米国特許第６２６４３２９号は、検査用椅子と照明システムとを併せて使用するためのユニークな位置調整が可能な眼科用器具サポートテーブルを開示している。照明システムでは、ユーザーが、装置スイッチ、検査照明、または眼科検査の最中に使用される他の電子機器といったいくつかの入力のそれぞれに対して独立に、所望のルーム照明をプログラムすることができる。眼科用器具サポートテーブルは、ベースユニットとサポート構造によってベースユニットに取り付けられたテーブルトップを含んでいる。サポート構造は、赤外線コントロールで動作し、椅子に座っている患者と、テーブルの反対側で患者を検査している医者の両方に関して、テーブルトップの位置を４自由度で調整できる。照明コントロールシステムは、１つまたは２つのルーム照明の回路に輝度を調整させ、入力の動作化されるとプログラムされたルーム照明条件に設定するように、この調整を自動的に呼び出させる。

米国特許出願公開第２００８／０２０４０１７号は、ガントリー（ｇａｎｔｒｙ）と、ベッドと、複数の照明ユニットを集合的に有する照明ユニットと、を含むＭＲＩ装置を開示している。ベッドは、開口部の内側と外側に開く移動可能なテーブルトップを有している。照明ユニットグループは、開口部の内側の位置、または、そこから開口部の内側を照明することができる開口部の外側の位置、のうち少なくとも一つの位置に配置される。ビット毎に、一方のベッドサイドから開口部を横切って反対側の相対するベッドサイドに、発光する照明量を増加させるためである。照明コントローラーは、それぞれの照明ユニットの照明コンテンツを調整するように、照明電源に対する電力出力をコントロールする。

米国特許第６２６４３２９号は、例えば、照明を自動的に調整するシステムを開示しているが、スキャナーの使用による検査に関しては、まだ改良が必要である。従って、本発明が案出された。

米国特許第６２６４３２９号明細書 米国特許出願公開第２００８／０２０４０１７号明細書

スキャナーを使用する患者検査のための改善を達成できれば有利である。同様に、検査の最中に求められている間に器具の調整動作を自動化できるようにすることが望ましい。一般的に、本発明は、上記の一つまたはそれ以上の問題を、単独またはあらゆる組み合わせで改善することを好ましくは追及する。特に、本発明の目的は、上記の問題、または他の問題、従来技術の問題を解決するシステムを提供することである。

一つまたはそれ以上のこれらの問題により良く対処するために、本発明の第１の態様においては、患者スキャナーベッドを使用するための環境コントロールシステムが示されている。ベッドはスキャナーに対して移動可能であり、システムは、ベッドの位置を検知し、かつ、ベッドの位置を示すセンサー信号を生成するためのセンサーと、器具の状態変化を起動するように、センサー信号からコントロール信号を生成することによりセンサー信号に依存して器具の状態をコントロールするためのコントローラーと、を含む。

器具、例えば、照明またはコンピュータースクリーン、をコントロールするためにベッドの位置を使用することにより、器具の状態は、患者検査の種々のプロセスに最適に適用され得る。種々のプロセスは、スキャナーに対する特定のベッドの位置に関連するからである。

器具、または一つの器具は、コンピュータースクリーン、照明、またはコンピューターの位置を調整するためのポジションアクチュエーターである。コンピューターは、コンピュータープログラムを実行するために使用され、コントロール信号によってコンピュータープログラムの状態変化が引き起こされ得る。

コントローラーは、異なる器具をコントロールするために、センサー信号とは違うコントロール信号を生成するように構成されてもよい。従って、おそらく異なった第１および第２の器具をコントロールするために、一つのセンサー信号から第１および第２のコントロール信号が生成され得る。照明とモニターのポジションアクチュエーター、といったものである。第１および第２のコントロール信号は、第１および第２のコントロール信号を時分割多重化（ｔｉｍｅ−ｍｕｌｔｉｐｌｅｘ）することで一つの信号出力としてコントローラーから出力され得るし、または、第１および第２のコントロール信号が、それぞれ第１および第２のコントローラー出力として出力されてもよい。

一つの実施例においては、コントロール信号の第１の値は、器具の第１の状態変化を起動するためのものであり、コントロール信号の第２の値は、器具の第２の状態変化を起動するためのものである。第１の状態変化は、第２の状態変化とは異なるものである。従って、器具の複数の異なる状態変化が、ベッドの位置に依存してコントロールされる。

一つの実施例において、コントローラーは、器具の状態変化をプリセット（ｐｒｅｓｅｔ）できるように構成される。従って、ユーザーは、器具の所望の状態変化をプリセットできる。例えば、ユーザーには、与えられた検査プロセスのための好ましいコンピューターモニターの位置があり、例えば、コントローラーをプログラムすることによって、これをプリセットすることができる。コントローラーは、記録プロセスを有し、コントローラーによって好ましい状態変化が記録され得る。

一つの実施例において、コントロールシステムは、コントローラーと接続可能な入力装置を含んでおり、入力装置は、器具の状態をリアルタイムに変更することができる。コンピューターキーボードといった、入力装置を使用することにより、臨床医は、ベッドの位置によって現在定められているあらゆる状態を覆すことができる。

一つの実施例において、コントロール信号は、コントローラーの出力から直接に器具に対して供給される。従って、コントロール信号は、デバイスによって直接的に適用可能な形式であってよい。例えば、コントロール信号は、高い電圧信号であり得る。

一つの実施例において、環境コントロールシステムは、さらに、コントロール信号に依存して、器具に対する駆動信号を生成するように構成された器具ドライバーを含む。ドライバーは、コントローラーからのコントロール信号を、例えば、ポジションアクチュエーターといった、器具に電力供給するために好適な信号に変換する。

本発明の第２の態様は、患者スキャナーを伴なうベッドシステムに関する。ベッドシステムは、第１の態様に従った環境コントロールシステムと、ベッドの位置がセンサーによって検知できるように構成されたベッドと、を含んでいる。

本発明の第３の態様は、患者スキャナーに対するベッドの位置に依存して一つまたはそれ以上の器具をコントロールするための方法に関する。本方法は、ベッドに関して配置されたセンサーを使用してベッドの位置を示すセンサー信号を生成するステップと、センサー信号から一つまたはそれ以上のコントロール信号を生成するステップと、一つまたはそれ以上の器具の状態を変化させるために一つまたはそれ以上のコントロール信号を使用するステップと、を含んでいる。

一つの実施例において、一つまたはそれ以上のコントロール信号は、以下のうち一つまたはそれ以上をコントロールするために使用される。それらは、照明の照射方向、コンピューターディスプレイの方向及び／又は位置、である。

まとめると、本発明は、照明、コンピュータープログラムといったデバイスの調整または適用の自動化、および、患者検査の最中に使用されるデバイスの位置決め、に関する。患者検査は、スキャナーシステムを使用して実行される。患者はベッドの上に横たわり、ベッドは、スキャンが実行されるスキャナーのスキャナーゾーンの中に、そして、スキャナーゾーンから離れるように移動できる。自動化されたコントロールは、ベッドの位置を検知すること、および、検知された位置を状態の調整または適用、つまり、一つまたはそれ以上のデバイスの機能または作業、のために使用すること、によって達成される。

一般的に、本発明の種々の態様は、本発明の範囲内において、あらゆる可能な方法によって組合わされ、結合され得る。本発明のこれら、および、他の態様、特徴、及び／又は、利点は、以降に説明される実施例から明らかになり、理解されよう。

一般的に、本発明の種々の態様は、本発明の範囲内において、あらゆる可能な方法によって組合わされ、結合され得る。本発明のこれら、および、他の態様、特徴、及び／又は、利点は、以降に説明される実施例から明らかになり、理解されよう。

本発明に係る実施例は、単なる例示として、図面に関して説明される。
図１は、環境コントロールシステムのコンポーネントを示している。 図２は、本発明の実施例に従って、方法のステップを説明している。

図１は、患者スキャナーベッド１０２を伴なう環境コントロールシステム１００の使用を示している。ＭＲスキャナーや、他の現在または将来のスキャナーといったものであり、患者は、スキャナーに対して移動可能なベッドの上に配置される。例えば、ベッド１０２の上に横たわる患者の長手方向１９１に移動可能である。

システムは、ベッドの位置またはベッドの移動を検知することができるベッドセンサー１０１を含んでいる。例えば、ベッドセンサーは、一つまたはそれ以上のベッドの位置を検知することができる光学センサーであってよい。例えば、光学ベッドセンサーによって検知することができる反射アイテムをベッドが備えていてもよい。メカニカルな接触センサー、または他のタイプのセンサー、例えば、ベッドを駆動するために使用されるモーターに接続されたエンコーダー、も使用することができる。

ベッドセンサー１０１の出力は、コントローラー１１０の入力に接続されている。コントローラー１１０は、一つまたはそれ以上の出力１１１−１１３を備えており、例えばコンピュータースクリーンまたは照明の位置を調整するためのアクチュエーター、を含む一つまたはそれ以上の器具１４１−１４３に対してコントロール信号を供給する。

コントロール信号は、コントローラーの出力１１１−１１３から直接的に器具に対して供給され得るし、または、コントロール信号に依存して器具に対する駆動信号を生成するように構成された器具ドライバー１３１−１３２から供給されてもよい。

器具ドライバーは、低電圧コントロール信号をアクチュエーター電力信号に変換することができるアクチュエータードライバーである。アクチュエーターをコントロールする目的のためのコントロール信号は、所望の参照位置に達するまでポジションアクチュエーターに対してアクチュエーター電力信号を供給するアクチュエータードラーバー１３２によって供給される、アナログまたはデジタルの参照信号であり得る。実際には、アクチュエーターは、エンコーダーといった位置検知器を含んでよい。エンコーダーは、フィードバックループの中でポジションアクチュエーターをコントロールするためのフィードバック信号として、位置信号をドライバーに戻すように伝送する。

要求されるドライバー１３１は、コントローラー１１０および器具のうちの一つと接続可能な分離したコンポーネントであってよいし、もしくは、コントローラー１１０または器具１４１と統合されていてもよい。従って、コントローラーによって生成されたコントロール信号は、コントローラー１１０に含まれるドライバー１３１によって調整された（例えば、高電圧信号へ変換された）コントロール信号であってよいし、もしくは、コントロール信号は、分離したドライバーまたはビルトイン（ｂｕｉｌｔ−ｉｎ）のドライバーを有するポジションアクチュエーターといった器具に含まれるドライバーによって調整される必要がある低電圧信号であってよい。コントローラーによって生成されたコントロール信号は、ドライバーによって変更される必要がなくてよい。例えば、コントローラーは、コンピューターによって直接に適用可能なコントロール信号を生成し得る。

このように、コントローラー１１０は、上述のように、異なる形式の複数のコントロール信号を生成し得る。コントロール信号は一つまたはそれ以上の出力１１１−１１３によって伝送される。

ポジションアクチュエーターといったコントロール器具１４１−１４３に加えて、コンピューターモニター１５２によって表示されるグラフィカルユーザーインターフェイスをコントロールするために、ベッド位置からのコントローラー１１０によってコントロール信号が生成され得る。例えば、コンピューターによって実行され、コンピューターディスプレイに表示されたコンピュータープログラムのグラフィカルユーザーインターフェイスの視覚化の状態またはモードを変更するためである。こうした目的のために、ベッド１０２の位置を示すコントロール信号がコンピューター１５１に供給される。コンピューターでは、モニター１５２に表示された関連のグラフィカルユーザーインターフェイスを伴なうコンピュータープログラムが実行されている。

ベッドの第１の位置はコントロール信号の第１の値を生成させ、ベッドの第２の位置はコントロール信号の第２の値を生成させ得る。

一般的に、器具は異なる状態を有する。例えば、異なる位置及び／又は照明とコンピュータースクリーンの方向、そして、グラフィカルユーザーインターフェイスの異なる視覚化モード、つまり、コンピュータープログラムのグラフィカルユーザーインターフェイスの異なる視野、の形式における状態である。

従って、コントローラーは、器具の状態変化を起動するようにセンサー信号からコントロール信号を生成することによって、センサー信号に依存して器具の状態をコントロールするように構成されている。器具の状態変化は、ポジションアクチュエーターの位置または方向の変化、または、グラフィカルユーザーインターフェイスの見た目もしくは視覚化モードの変化、であり得る。

コントローラー１１０は、ベッドセンサーからの出力信号に依存してコントロール信号を生成するためのコンピューターまたは類似のデータプロセッサであってよい。例えば、ベッドには２つの位置があり、従って、ベッドセンサーは、２つの位置に依存して区別した信号を生成することができる。ベッドが第１の位置にある場合に、コントローラーは、第１の出力１１１を介して供給される、第１の値をもった第１のコントロール信号を生成し得る。ベッドが第１の位置にある場合、同時に、コントローラーは、第２の出力１１２を介して提供される、第１の値をもった第２のコントロール信号を生成し得る。第２のコントロール信号の第１の値に従ってコンピュータースクリーンのポジションアクチュエーターの位置及び／又は方向をコントロールするためである。

ベッドが第２の位置にある場合に、コントローラーは、第１の出力１１１を介して供給される、第２の値をもった第１のコントロール信号を生成し得る。ベッドが第２の位置にある場合、同時に、コントローラーは、第２の出力１１２を介して提供される、第２の値をもった第２のコントロール信号を生成し得る。例えば、クチュエーターの位置を第２の値に関する位置に起動または変化させるためである。

コントローラー１１０またはコントローラーのプロセッサユニットは、ベッドの位置に依存して器具の状態を変化させるためのルールを含むコンピュータープログラムを実行することができる。つまり、上記の例示のように、ベッドセンサーからの信号に依存しているのである。

コントローラー１１０は、他のセンサーや、臨床装置またはコンピューターキーボードといったユーザー入力装置という装置からの入力信号を受け取るために一つまたはそれ以上の追加の入力１２１、１２２を有してもよい。従って、ベッドセンサーからのコントロール信号の生成は、さらに、他の入力１２１、１２２からの入力信号に依存し得る。

例えば、キーボードまたは他のユーザー操作可能なボタンといったユーザー入力装置１８１が一つまたはそれ以上の入力１２１と接続されている場合に、コントロール信号は、ユーザー入力装置からの信号だけに依存して、または、ユーザー入力装置１８１およびベッド位置センサーからの信号の組み合わせに依存して、決定されてよい。例えば、入力装置１８１は、予備の入力１３１−１３２のうちの一つを介してユーザー入力装置１８１から既定の値の信号が受け取られた場合でも、臨床医が、ベッドセンサーの入力を手動で覆すことができるように備えられてよい。別の実施例として、ベッド位置の入力信号だけに依存して決定されるのでなければ、臨床医が一つまたはそれ以上の器具の状態変化をプリセットできるようにすることで、コントローラー１１０が、コントロール信号を変更するように構成されてもよい。例えば、選択可能な異なるアクチュエーター位置の選択といった、異なる選択可能な状態変化もしくは一つまたはそれ以上の器具の状態の選択を提供することによる。このように、臨床医は、ベッド１０２が与えられた位置に来た場合に起動するようにユーザー定義の状態変化または異なる機器の状態をプリセットすることができる。

状態変化をプリセットできるようにする代わりに、または追加的に、入力装置１８１は、器具の状態のリアルタイムな変更を可能にし得る。そうした目的のために、コントローラー１１０は、所定の値を有する信号を受け取った場合、または、所定の入力１２１−１２２から信号を受け取った場合に、ベッドの位置とは独立して器具の状態を変更するためのコントロール信号を生成するように構成され得る。

ベッド１０２は、位置センサー１０１によってベッドの位置が検知できるように構成された特別なベッドでもよいし、または、例えば、位置センサーによって検知可能な反射アイテムを備えた通常のベッドであってもよい。従って、ベッドは、環境コントロールシステム１００に含まれ得る。同様に、例えば、あらゆる器具１４１−１４３や、ドライバー１３１−１３２も環境コントロールシステム１００に含まれ得る。しかしながら、器具がコントロールシステムの一部ではないこともまたあり得る。

図２は、本発明の実施例に従った以下の方法に係るステップを示している。すなわち、
−ステップ２０１：ベッドに関して配置されたセンサーを使用してベッドの位置を示すセンサー信号を生成すること
―ステップ２０２：センサー信号から一つまたはそれ以上のコントロール信号を生成すること、および
−ステップ２０３：一つまたはそれ以上の器具の状態を変化させるために一つまたはそれ以上のコントロール信号を使用すること、である。

本発明の他の実施例は、例えばコンピューターキーボードという、ユーザー操作できる入力装置からの入力信号といった他の入力信号に依存して一つまたはそれ以上のコントロール信号を生成すること、といった他のステップを含むこともできる。

本発明は、図面および上記の記載においての詳細に記述され、説明されてきたが、そうした説明および記述は、説明的であり、または典型的なものであると理解されるべきであり、本発明は、開示された実施例に限定されるものではない。図面、明細書、および添付の請求項を研究すれば、請求された発明の実施において、開示された実施例に対する他のバリエーションが、当業者によって理解され、影響され得る。請求項において、用語「含む（“ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ“）」は、他のエレメントまたはステップの存在を排除するものではなく、不定冠詞「一つの（”ａ“または”ａｎ“）」は、複数を排除するものではない。単一のプロセッサまたは他のユニットは、請求項に列挙されたいくつかのアイテムの機能を満足することができる。特定の手段が、互いに異なる従属請求項の中に列挙されているという事実だけでは、これらの手段の組合せが有利なように使用され得ないことを示すものではない。

センサー信号に依存してコントロール信号を生成するためのコントローラーの使用のためのコンピュータープログラムは、好適な媒体上に保管され／配布され得る。光記録媒体、他のハードウェアと供に、または、その一部として一緒に供給される半導体媒体、といったものである。しかし、また、インターネットもしくは他の有線または無線の通信システムを介してというように、他の形式においても配布され得る。

請求項におけるいかなる参照記号も、発明の範囲を限定するものと理解されるべきではない。

Claims (10)

1. 患者スキャナーベッドを使用するための環境コントロールシステムであって、
   前記ベッドは、前記スキャナーに対して移動可能であり、
   前記システムは、
   前記ベッドの位置を検知し、かつ、前記ベッドの位置を示すセンサー信号を生成するためのセンサーと、
   器具の状態をコントロールするためのコントローラーであり、前記器具の状態変化を起動するように前記センサー信号からコントロール信号を生成することによって、前記センサーに依存して器具の状態をコントロールするコントローラーと、
   を含み、
   前記器具は、コンピュータースクリーン、照明、または、コンピューターの位置を調節するためのポジションアクチュエーターであり、前記コンピューターはコンピュータープログラムを実行するために使用され、
   前記ベッドは、前記スキャナーのスキャナーゾーンの中へ出入りするように移動することが可能であり、
   前記コントローラーによって、前記ベッドの前記スキャナーゾーンの中への出入りに応じて、前記器具の状態変化を起動し、入る場合と出てくる場合とで前記器具の状態変化のコントロールが異なる、
   ことを特徴とする環境コントロールシステム。
2. 前記コントローラーは、異なる器具をコントロールするために前記センサー信号から異なるコントロール信号を生成するように構成されている、
   請求項１に記載の環境コントロールシステム。
3. 前記コントロール信号の第１の値は、前記器具の第１の状態変化を起動するためのものであり、前記コントロール信号の第２の値は、前記器具の第２の状態変化を起動するためのものである、
   請求項１に記載の環境コントロールシステム。
4. 前記コントローラーは、前記器具の前記状態変化をプリセットできるように構成されている、
   請求項１に記載の環境コントロールシステム。
5. 前記環境コントロールシステムは、前記コントローラーに接続可能な入力装置を含み、
   前記入力装置は、器具の状態のリアルタイムな変更を可能にする、
   請求項１に記載の環境コントロールシステム。
6. 前記コントロール信号は、前記コントローラーの出力を介して、直接的に前記器具に対して供給される、
   請求項１に記載の環境コントロールシステム。
7. 前記環境コントロールシステムは、さらに
   前記コントロール信号に依存して、前記器具に対する駆動信号を生成するように構成された器具ドライバーを含む、
   請求項１に記載の環境コントロールシステム。
8. 患者スキャナーを使用するベッドシステムであって、
   前記ベッドシステムは、
   請求項１に従った前記環境コントロールシステムと、
   前記ベッドの前記位置が前記センサーによって検知できるように構成されたベッドと、
   を含む、ベッドシステム。
9. 患者スキャナーに対するベッドの位置に依存して一つまたはそれ以上の器具をコントロールするための方法であって：
   前記ベッドに関して配置されたセンサーを使用して、前記ベッドの前記位置を示すセンサー信号を生成するステップと、
   前記センサー信号から一つまたはそれ以上のコントロール信号を生成するステップと、
   前記一つまたはそれ以上の器具の状態を変化させるために、前記一つまたはそれ以上のコントロール信号を使用するステップと、を含み
   前記一つまたはそれ以上の前記器具は、コンピュータースクリーン、照明、または、コンピューターの位置を調節するためのポジションアクチュエーターであり、前記コンピューターはコンピュータープログラムを実行するために使用され、
   前記ベッドは、前記スキャナーのスキャナーゾーンの中へ出入りするように移動することが可能であり、
   前記コントロール信号は、前記ベッドの前記スキャナーゾーンの中への出入りに応じて生成されて、前記器具の状態を変化させ、入る場合と出てくる場合とで前記器具の状態の変化が異なる、
   ことを特徴とする方法。
10. 前記一つまたはそれ以上のコントロール信号は、
    照明の照射方向、コンピューターディスプレイの方向及び／又は位置、
    のうち、一つまたはそれ以上をコントロールするために使用される、
    請求項９に記載の方法。

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