JP7063911B2 - 識別タグ読み取りシステム - Google Patents
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Description
本出願は、「Syringe Barcode Reader System」と題され2017年2月28日に出願された米国仮出願第62/464,655号の優先権を主張し、その開示はその全体が本明細書に組み込まれる。
図1を参照すると、自動または動力式流体インジェクタなどの流体インジェクタ10(以下「インジェクタ10」と呼ぶ)は、それぞれが独立して、造影剤、生理食塩水、または任意の所望の薬液などの薬液Fを充填できる少なくとも1つのシリンジ12と連動し、作動させるように適合されている。少なくとも1つのピストンを備えた少なくとも1つのシリンジ12のプランジャ26を駆動することにより、医療処置中にインジェクタ10を使用して薬液を患者の体内に注入することができる。インジェクタ10は、マルチシリンジインジェクタであってもよく、いくつかのシリンジ12は、並置または他の構成で配向され、インジェクタ10に関連付けられたそれぞれのピストンによって別々に作動されるプランジャ26を含み得る。並置関係で配置され、2つの異なる薬液で充填された2つのシリンジの例では、インジェクタ10は、シリンジ12の一方または両方から流体を送達してもよい。インジェクタ10は、シリンジ12の少なくとも1つから送達される流体の注入圧力および容積など、インジェクタ10の少なくとも1つの動作パラメータの動作を制御するように構成された制御機構11を有する。
インジェクタ10の一般的な構造および機能について説明してきたが、ここで少なくとも1つのシリンジ12についてより詳細に説明する。図2を参照すると、シリンジ12は一般に、ガラス、金属、または適切な医療グレードのプラスチックから形成された円筒形シリンジバレル18を有する。バレル18は近位端部20および遠位端部24を有し、それらの間には、バレル18の中心を通って延出するシリンジの縦軸15に沿って側壁19が延出する。バレル18は、透明または半透明の材料から作られてもよい。バレル18の遠位端部24からノズル22が延出する。バレル18は、外面21と、流体を受け入れるための内部容積25を画定する内面または壁23とを有する。バレル18の近位端部20は、バレル18を通ってスライド可能なプランジャ26で封止されてもよい。プランジャ26は、プランジャ26がそこを通って前進するときにバレル18の側壁19の内面23に対して液密封止を形成するプランジャカバー58を有することができる。
図3A~図3Cを参照すると、シリンジ12は、それに関連付けられた少なくとも1つの識別タグ50を有する。特定の実施形態では、シリンジは、2、3、4、5、6、7、8、9、または10個の識別タグなどの複数の識別タグ50を有してもよい。いくつかの例では、少なくとも1つの識別タグ50は、ドリップフランジ35の近位の挿入部分30上など、シリンジ12の近位端部20に配置されてもよい。他の例では、少なくとも1つの識別タグ50は、近位端部20と遠位端部24との間のシリンジバレル18の任意の部分に配置されてもよい。いくつかの例では、少なくとも1つの識別タグ50は、シリンジ12および/またはその中に含まれる流体の少なくとも1つの特性に関する情報を有する1次元、2次元、または3次元バーコードであり得る。他の実施形態では、少なくとも1つの識別タグ50は、1次元、2次元、および/または3次元バーコードの組み合わせを備えていてもよい。特定の実施形態では、少なくとも1つの識別タグ50は、Q-Rコードであり得る。他の例では、少なくとも1つの識別タグ50は、シリンジ12および/またはその中に含まれる流体の少なくとも1つの特性に関する情報を有する言葉、マーク、画像、または他のしるしなどのしるしであってもよい。
図4Aを参照すると、インジェクタ10(図1に示す)は、シリンジ12上の少なくとも1つの識別タグ50から情報を読み取るように構成された少なくとも1つの識別タグ読み取りシステム100(以下「読み取りシステム100」と呼ぶ)を有する。特定の実施形態によれば、少なくとも1つの読み取りシステム100は、インジェクタの各シリンジポートに関連付けられ得る。様々な例において、読み取りシステム100は、ビデオシステムまたは静止画像システムなどの光学システムであってもよい。他の例では、読み取りシステム100はレーザベースのシステムであってもよい。各例において、読み取りシステム100は、シリンジ12上の少なくとも1つの識別タグ50の少なくとも1つを検出し、例えば制御機構11によって、少なくとも1つの識別タグ50内に含まれる情報を読み取り/デコードするように構成される。読み取られた/デコードされた情報は、インジェクタ10の少なくとも1つの動作パラメータを制御するためにインジェクタ10によって使用され得る。
図7A~図7Bを参照すると、読み取りシステム100は、読み取りシステム100の構成要素を収容するハウジング122を有する読み取りモジュール126として構成されてもよい。いくつかの例では、読み取りモジュール126は、検出器104および照明システム112を囲み、かつ保護するハウジング122を有してもよい。読み取りモジュール126は、検出器104および照明システム112の少なくとも一方を装着するためのフレーム128をさらに有してもよい。特定の実施形態では、背景画面114は、ハウジング122およびフレーム128の少なくとも一方と一体であってもよい。ハウジング122とフレーム128は一緒に、シリンジ12がシリンジポート16に挿入されたときに視野内に現れるシリンジ12上の少なくとも1つの識別タグ50に対して読み取りシステム100の構成要素を整列させる。ハウジング122およびフレーム128は、望ましくは、読み取りシステム100の構成要素を囲み、塵および汚染物が反射要素102、レンズ106、または保護窓110の内面に付着および/または内面を汚損することを防止する。ハウジング122および/またはフレーム128は、反射要素102上の塵が鋭く焦点が合ったスポットとして現れるのを防ぐために、反射要素102を検出器104およびレンズ106に可能な限り近づけて配置するように構成され得る。特定の実施形態では、インジェクタ10は、各シリンジポート16に複数の読み取りモジュール126を有し、シリンジポート16の縦軸に対するシリンジ12のその縦軸15の周囲の回転方向に関係なく、少なくとも1つの識別タグ50の読み取りを容易にする。例えば、少なくとも2つの読み取りモジュール126が各シリンジポート16に提供されてもよい。他の実施形態では、インジェクタ10は、各シリンジポート16内に1つの読み取りモジュール126を含むことができ、インジェクタ10は、挿入時にシリンジを回転または整列させて、少なくとも1つの識別タグ50の少なくとも1つを読み取りモジュール126の視野内に配置するように構成され得る。
図6を参照すると、インターフェースボード118は、インジェクタ10の制御機構11と電子通信することができる。インターフェースボード118は、制御機構11と通信し、制御機構11と命令を送受信し、または制御機構11の動作を制御することができる。インターフェースボード118は、少なくとも1つの識別タグ50からの情報を個々のパラメータに変換するように構成されたマイクロプロセッサおよび関連するソフトウェアを有してもよい。いくつかの例では、インターフェースボード118は、最近使用された全てのシリンジ12の一意の識別情報を保存するためのメモリを有してもよい。このようにして、流体インジェクタ10は、一度または所定の回数使用されたシリンジ12の再使用を防止するか、または警告を提供するように構成することができる。他の例では、インターフェースボード118は、少なくとも1つの識別タグ50に関連付けられた一意の識別情報を解読するための解読コードを有してもよく、例えば、本明細書で説明するシリンジに関する識別情報をデコードする、正しいデジタル署名を有するシリンジ12が接続される場合に流体インジェクタ10の動作を可能にする、および/またはシリンジ12が正しいデジタル署名を有していない場合に無効化するか、あるいは使用者に警告を提供する。さらに、インターフェースボード118は、1つまたは複数の電子接続ケーブル140を介して検出器104および/または照明システム112の動作を制御することができる。例えば、インターフェースボード118は、LEDのタイミングおよび/または強度、レンズ106の開口および検出器104の露出時間、または少なくとも1つの識別タグ50の正確な読み取りに必要な検出器104および/または照明システム112に関連付けられた任意の他の機能を制御することができる。特定の実施形態では、インターフェースボード118は、流体インジェクタ10の電子回路に組み込まれてもよく、読み取りシステム100は、1つまたは複数の電気ケーブル(図示せず)によって流体インジェクタの電子回路に接続されてもよい。
いくつかの例では、検出器104はデジタルカメラであってもよく、デジタルカメラは、少なくとも1つの識別タグ50の画像を取り込み、少なくとも1つの識別タグ50を定義する情報を識別および抽出し、識別タグ50を、例えばインターフェースボード118および/または制御機構11を介して、流体インジェクタ10に送信される使用可能なデータに変換するように構成される。特定の実施形態では、検出器104は、少なくとも1つの識別タグ50を検出およびデコードするのに十分なピクセル解像度、例えば752×480ピクセル以上の解像度を有するカラーまたは白黒画像センサーを有することができる。他の実施形態では、例えばより大きな、またはより複雑でない識別タグ50を使用すると、検出器104の解像度は低くなり得る。検出器104は、視野内の識別タグ50に焦点を合わせるのに適した固定または調整可能なレンズ106を有してもよい。いくつかの例では、レンズは6.20 mm f/2.8レンズ、またはより大きな、またはより小さな焦点力を持つレンズであり得る。検出器104は、インターフェースボード118に動作可能に接続されている。このようにして、検出器104によって検出された情報は、インターフェースボード118および流体インジェクタコントローラを含む流体インジェクタ10に伝達され得る。
図8を参照すると、特定の実施形態では、背景画面114は、スペーサ134などを介してフレーム128に直接接続されてもよい。いくつかの例では、背景画面114およびスペーサ134は、フレーム128とモノリシックに形成されている。他の例では、背景画面114および/またはスペーサ134は、フレーム128に取り外し可能または取り外し不可能に接続される。背景画面114は、空間130によって保護画面110から分離されている。インジェクタ10に接続されると、シリンジ12の挿入部分30の周側壁19の少なくとも一部は、保護画面110と背景画面114との間の空間130に配置される(例えば、図6を参照)。さらに、背景画面114は、シリンジバレル18の内部に延出し、プランジャ26がその最も近位の位置にあるときにプランジャ26の近位に配置される。さらに、背景画面114は、インジェクタピストン(図示せず)の移動経路と干渉しないように配置される。このようにして、背景画面114は、シリンジ12の少なくとも1つの識別タグ50の少なくとも1つの背後に配置されて、照明された後景を提供することができ、それに対して読み取りモジュール126は識別タグ50を読み取ることができる。
図9を参照すると、様々な態様によれば、照明システム112は、LED、レーザ、または他の光源などの複数の光モジュール116を有することができる。図7Bに示すように、照明システム112は、フレーム128と背景画面114との間のスペーサ134の空洞132内に配置され得る。いくつかの例では、複数の光モジュール116は、複数の光モジュール116の各々からの光が背景画面114に導かれるように、背景画面114の近位端部の直下に配置されてもよい。複数の光モジュール116の位置は、背景画面114の近位端部を照明する光の量を最大化するように選択され、したがって、背景画面114の内部を通って上に移動し、ライトパイプ効果を作り出す。図10~図11に示すようないくつかの例では、背景画面114を照明しない複数の光モジュール116によって放射される光の少なくとも一部を遮断するために、シールド136が設けられてもよい。例えば、シールド136は、さもなければ保護画面110を照らすか、少なくとも1つの識別タグ50を読み取るための画像品質に悪影響を及ぼす光を遮断するように構成され得る。特定の実施形態では、背景画面114がライトパイプとして使用するように構成されている場合、背景画面114の底面全体を照明することができる。
いくつかの例では、検出器104は、レーザエミッタおよびレーザ受光器を有するレーザ検出器であってもよい。検出器104は、レーザエミッタから放出されたレーザ光が識別タグ50を照明するため、照明システム112なしで使用されてもよい。レーザ光線が少なくとも1つの識別タグ50に異なる角度で当たるように、レーザ光線を偏向させるために1つまたは複数の反射要素102を設けることができる。レーザ受光器は、反射されたレーザ光線を受光し、反射されたレーザ光線の特性に基づいて識別タグ50に関連付けられた識別情報を読み取る。いくつかの例では、レーザ検出器は、1次元バーコードを読み取るように構成され得る。
インジェクタ10、少なくとも1つの識別タグ50、および読み取りシステム100の構造について説明したが、次に、読み取りシステム100を使用して少なくとも1つの識別タグ50のうちの少なくとも1つを読み取る方法の実施形態を説明する。シリンジ12がシリンジポート16に挿入されると、少なくとも1つの識別タグ50の少なくとも1つは、読み取りシステム100の保護画面110と背景画面114との間の空間130に配置される。インジェクタの制御機構11は、スキャンを開始するために読み取りシステム100にコマンドを送信してもよく、あるいは、読み取りシステム100は、シリンジ12の挿入時に自動的にスキャンを開始してもよい。例えば、読み取りシステム100は、照明システム112をオンにして背景画面114を照明し、必要であれば、少なくとも1つの識別タグ50にレンズ106の焦点を合わせることができる。次に、検出器104が作動して、照明された背景画面114によって画定された後景に対して少なくとも1つの識別タグ50の画像を取り込む。次に、読み取りシステム100のインターフェースボード118またはインジェクタソフトウェア内にプログラムされたアルゴリズムを使用して、取り込まれた画像をデコードして、シリンジ12および/またはその中に含まれる流体の少なくとも1つのパラメータに関する情報を抽出する。少なくとも1つの識別タグ50がデコードされると、読み取りシステム100は、デコードされた情報をインジェクタの制御機構11に送信することができる。少なくとも1つの識別タグ50がデコードされた後、照明システム112をオフにすることができる。
11 制御機構
12 シリンジ
14 インジェクタハウジング
15 縦軸
16 シリンジポート
17 流体経路セット
18 シリンジバレル
19 シリンジ側壁
20 近位端部
21 外面、外側側壁
22 ノズル
23 内側側壁
24 遠位端部
25 内部容積
26 プランジャ
30 挿入部分、挿入部
33 シリンジ保持部材
35 ドリップフランジ
50 識別タグ
58 プランジャカバー
100 識別タグ読み取りシステム
102 反射要素
104 検出器
106 レンズ
108 視野
109 光路
110 保護窓、保護画面
112 照明システム
114 背景画面
115 傾斜塗装面
116 光モジュール
117 カバー
118 インターフェースボード
120 ケーブル
122 ハウジング
124 封止要素
126 読み取りモジュール
127 中央領域
128 フレーム
129 周辺領域
130 空間
132 空洞
134 スペーサ
136 シールド
140 電子接続ケーブル
Claims (20)
- 流体インジェクタに接続されたシリンジに関連付けられた少なくとも1つの識別タグに関する情報を読み取るための読み取りシステムであって、前記読み取りシステムは、
検出器と、
前記シリンジが前記流体インジェクタに接続されるときに前記少なくとも1つの識別タグの少なくとも1つが前記検出器と背景画面との間の光路に配置されるように、前記検出器から離間している前記背景画面と、
前記背景画面の少なくとも一部を照明するように構成された照明システムと
を含み、
前記検出器は、前記照明システムによって照明された前記背景画面の少なくとも前記一部によって画定された、照明された後景に対して前記少なくとも1つの識別タグからの情報を読み取るように構成されている、
読み取りシステム。 - 前記検出器と前記照明システムとを囲むためのハウジングとフレームとをさらに含む、請求項1に記載の読み取りシステム。
- 前記背景画面は、前記少なくとも1つの識別タグを有する前記シリンジの少なくとも一部が前記背景画面と前記フレームとの間の空間に挿入可能であるように、前記フレームから離間している、請求項2に記載の読み取りシステム。
- 前記背景画面の少なくとも一部が塗装面を有する、請求項1に記載の読み取りシステム。
- 前記背景画面の少なくとも一部がテクスチャ表面を有する、請求項1に記載の読み取りシステム。
- 前記背景画面の少なくとも一部が湾曲している、請求項1に記載の読み取りシステム。
- 前記背景画面の少なくとも一部がライトパイプである、請求項1に記載の読み取りシステム。
- 前記検出器は、前記少なくとも1つの識別タグが前記検出器の直接視野内にあるように、前記少なくとも1つの識別タグに対して半径方向にオフセットされた位置に配置されている、請求項1に記載の読み取りシステム。
- 前記検出器は、前記少なくとも1つの識別タグが前記検出器の直接視野の外にあるように配置され、1つまたは複数の反射要素が前記検出器と前記少なくとも1つの識別タグとの間に配設されてそれらの間に光路を画定する、請求項1に記載の読み取りシステム。
- 前記1つまたは複数の反射要素が1つまたは複数のミラーを含む、請求項9に記載の読み取りシステム。
- 前記1つまたは複数のミラーは、平面、凸面、または凹面である、請求項10に記載の読み取りシステム。
- 前記1つまたは複数の反射要素は、約45°の角度で前記光路に配置されている、請求項9に記載の読み取りシステム。
- 前記照明システムが複数の光モジュールを含む、請求項1に記載の読み取りシステム。
- 前記複数の光モジュールは、それらの間に均一または不均一な間隔を有する、請求項13に記載の読み取りシステム。
- 前記複数の光モジュールの少なくとも1つが発光ダイオードである、請求項13に記載の読み取りシステム。
- 前記検出器は、レンズを有するデジタルカメラを含む、請求項1に記載の読み取りシステム。
- 前記読み取りシステムは、前記流体インジェクタのハウジング内に設けられ、前記流体インジェクタの制御機構に動作可能に接続されている、請求項1に記載の読み取りシステム。
- 流体インジェクタに接続されたシリンジに関連付けられた少なくとも1つの識別タグに関する情報を読み取るための読み取りシステムであって、前記読み取りシステムは、
検出器と、
前記シリンジが前記流体インジェクタに接続されるときに前記少なくとも1つの識別タグを有する前記シリンジの少なくとも一部が背景画面と前記検出器との間の空間に挿入されるように、前記検出器から離間している前記背景画面と、
前記検出器と前記少なくとも1つの識別タグとの間に配設されてそれらの間に光路を画定する1つまたは複数の反射要素と、
前記背景画面の少なくとも一部を照明するように構成された照明システムと
を含み、
前記検出器は、前記照明システムによって照明された前記背景画面によって画定された、照明された後景に対して前記少なくとも1つの識別タグからの情報を読み取るように構成されている、
読み取りシステム。 - 前記背景画面はライトパイプである、請求項18に記載の読み取りシステム。
- 前記1つまたは複数の反射要素が1つまたは複数のミラーを含む、請求項18に記載の読み取りシステム。
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