JP7285264B2 - 医療機器 - Google Patents

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Description

本開示は、医療機器に関し、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では、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、ダイヤル等の回転部材を用いる場合があり、回転部材の回転量に応じて設定値を増減させることができる（例えば、特許文献１参照）。
特開２００４－２４８８４号公報
入力デバイスとして回転部材を用いた医療機器では、回転部材と、回転部材が設けられたハウジング等の部材と、の間に隙間が形成されやすい。このような隙間に、粘性の高い薬液等の液体、又はその他の異物が入り込むことで、回転部材を回転させ難くなり、操作性が低下し得る可能性があった。
本開示の目的は、液体等の異物が付着しても操作性の低下を抑制できる医療機器を提供することである。
本発明の第１の態様としての医療機器は、操作受付部と、所定の周期で発生する取得タイミングにおいて、前記操作受付部に接触又は近接する検出対象の、前記操作受付部上での位置に基づく位置情報を取得可能な位置取得部と、最新の取得タイミングにおいて取得された位置情報に基づいて、前記最新の取得タイミングよりも前の取得タイミングにおける前記検出対象の前記操作受付部上での操作位置を決定する制御部と、を備える。
本発明の一実施形態としての医療機器において、前記制御部は、前記最新の取得タイミング及び前記最新の取得タイミングよりも１回前の取得タイミングにおいて取得された位置情報に基づいて、前記１回前の取得タイミングにおける前記操作位置を決定する。
本発明の一実施形態としての医療機器において、前記制御部は、前記最新の取得タイミング及び前記１回前の取得タイミングの少なくとも一方において前記位置情報が取得されていない場合、前記１回前の取得タイミングにおいて前記検出対象が前記操作受付部上での前記操作位置を有さないと決定する。
本発明の一実施形態としての医療機器において、前記制御部は、動作モードが所定の動作モードであり、かつ前記最新の取得タイミングにおいて取得された位置情報と、前記１回前の取得タイミングにおいて取得された位置情報とが一致する場合、一致した当該位置情報により示される位置を、前記操作位置として決定する。
本発明の一実施形態としての医療機器において、前記制御部は、動作モードが所定の動作モードであり、かつ前記最新の取得タイミングにおいて取得された位置情報と、前記１回前の取得タイミングにおいて取得された位置情報とが一致しない場合、前記最新の取得タイミングよりも２回前の取得タイミングにおける操作位置を、前記操作位置として決定する。
本発明の一実施形態としての医療機器において、前記所定の動作モードは、前記検出対象による低速な入力を検出するモードである。
本発明の一実施形態としての医療機器において、前記制御部は、前記検出対象が前記操作受付部に接触又は近接した状態で所定の閾値以下の速度で動いている場合に、前記低速な入力を検出するモードで動作する。
本発明の一実施形態としての医療機器において、前記制御部は、動作モードが前記所定の動作モードでない場合、前記最新の取得タイミングよりも１回前の取得タイミングにおいて取得された位置情報により示される位置を、前記操作位置として決定する。
本発明の一実施形態としての医療機器において、前記制御部は、前記決定した操作位置の、前記操作受付部上の所定の中心点の周りの周方向における変化に基づいて、所定の設定値を増減させる。
本発明の一実施形態としての医療機器において、前記位置取得部は、前記周方向に沿って配置される複数の検出領域を有し、前記複数の検出領域のいずれかを、前記位置情報として取得する。
本開示の医療機器によると、液体等の異物が付着しても操作性の低下を抑制できる。
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に示すシリンジポンプに備えられる位置取得部による検出領域を示す図である。 図１に示すシリンジポンプにより実行される操作位置決定処理を示すフローチャートである。 図１に示すシリンジポンプによる操作位置の決定方法の一例について説明するための図である。 図１に示すシリンジポンプによる操作位置の決定方法の一例について説明するための図である。 図１に示すシリンジポンプによる操作位置の決定方法の一例について説明するための図である。 図１に示すシリンジポンプによる操作位置の決定方法の一例について説明するための図である。 検出対象である指を操作受付部から離す様子の一例を示す模式図である。 図１に示すシリンジポンプにより実行される設定値増減処理を示すフローチャートである。
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４６と、位置取得部６０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。また、記憶部２３は、位置取得部６０により取得された位置情報を記憶する。記憶部２３が記憶する位置情報に関する詳細については、後述する。
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、操作位置決定処理、設定値増減処理、及び各種の入力支援処理等の処理を実行する。操作位置決定処理及び設定値増減処理の詳細については後述する。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及び位置取得部６０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４６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の詳細については後述する。
位置取得部６０は、操作受付部４０に接触又は近接する操作者の指先等の検出対象の、操作受付部４０上での位置に基づく位置情報を取得可能である。位置取得部６０は、所定の取得タイミングにおいて、位置情報を取得する。所定の取得タイミングは、例えば所定の周期で発生する。所定の取得タイミングは、例えば１０ミリ秒ごとに発生する。この場合、位置取得部６０は、１０ミリ秒ごとに位置情報を取得する。ただし、所定の周期は、１０ミリ秒に限られない。所定の周期は、操作受付部４０の用途又は仕様等に応じて、適宜定められていてよい。位置取得部６０は、取得した位置情報を制御部２４に出力する。
位置取得部６０は、例えば、操作受付部４０周辺に電界を発生させ、検出対象が操作受付部４０に近接することによって生じる電界の乱れを検出することで、検出対象の位置情報を取得可能な電界方式の位置検出センサである。或いは、位置取得部６０は、例えば、操作受付部４０の表面に検出対象が接触することによって生じる静電容量の変化を検出することで、検出対象の位置情報を取得可能な静電容量方式の位置検出センサである。位置取得部６０が上述の電界方式の位置検出センサである場合、例えば操作者がゴム手袋等を装着することで、操作者の指が操作受付部４０に直接触れない場合であっても、検出対象の位置情報を取得することができる。
図３は、位置取得部６０によって取得可能な位置情報としての検出領域の配置を示す図である。図３に示すように、本実施形態の位置取得部６０は、操作受付部４０上の所定の中心点４１の周りの周方向Ｃに沿って隙間なく配置された複数の検出領域、例えば８つの扇状の検出領域６１ａ～６１ｈ、を有する。８つの検出領域６１ａ～６１ｈを、以下、それぞれエリアａ～エリアｈとも称する。
位置取得部６０は、複数の検出領域６１ａ～６１ｈのうち、検出対象が最も近接する検出領域を、検出対象の位置情報として取得する。具体的には、位置取得部６０は、例えば電界方式の位置検出センサで構成される場合、検出対象の３次元空間内での位置を示す情報を取得し、当該位置が最も近接する検出領域を、検出対象の位置情報として取得する。位置取得部６０は、例えば静電容量方式の位置検出センサで構成される場合、複数の検出領域がそれぞれ検出対象の接触を検出可能であり、接触を検出した検出領域を、検出対象の位置情報として取得する。位置取得部６０は、取得した位置情報としての検出領域の情報を、制御部２４に出力する。以下、位置取得部６０によって取得された検出対象の位置情報を「位置情報」と記載し、位置取得部６０によって検出対象の位置情報として取得された検出領域を「取得検出領域」と記載する。
上記のように、本実施形態の医療機器としてのシリンジポンプ１は、操作受付部４０と、操作受付部４０に接触又は近接する検出対象の操作受付部４０上での位置に基づく位置情報を取得可能な位置取得部６０と、この位置取得部６０により取得された位置情報の変化に基づいて、検出対象により入力された操作を特定する制御部２４と、を備える。これにより、シリンジポンプ１は、入力デバイスとして物理的に回転する回転部材を設ける必要がないため、液体等の異物が付着しても操作性の低下を抑制できる。さらに、シリンジポンプ１は、回転部材を設ける必要がないため、隙間の少ない構成とすることができる。よって、清掃性を改善することができる。
［シリンジポンプの処理］
図４は、シリンジポンプ１により実行される操作位置決定処理の一例を示すフローチャートである。シリンジポンプ１は、制御部２４により、位置取得部６０によって取得された位置情報に基づいて、検出対象の操作受付部４０上での操作位置を決定する。ここで、上述の位置情報は、操作受付部４０上で実際に検出対象が検出されることによって、操作受付部４０から入力される、検出対象の操作受付部４０上の検出領域に関する情報である。一方、操作位置は、上述の位置情報に基づいて決定され、上述の位置情報に代わって、操作受付部４０から入力されたものとして認識される、操作受付部４０上の領域である。制御部２４は、上述の位置情報ではなく、上述の操作位置を、操作受付部４０から入力された情報として、各種制御を実行する。制御部２４により実行される処理の詳細については、後述する。
ここで、シリンジポンプ１では、実際に検出対象が検出された操作受付部４０上での検出領域、つまり、上述の検出対象の位置情報を、上述の操作位置として認識しない。これによって、誤動作を回避できる場合がある。例えば、操作者が、指で操作受付部４０を操作しているとする。このとき、例えば操作者は、指先を操作受付部４０に接触させて操作する。操作者が、操作受付部４０に対する操作を終了し、指を操作受付部４０から離そうとしたとき、例えば、指の指先以外の他の箇所が操作受付部４０に接触している場合、位置取得部６０は、当該他の箇所が操作受付部４０に接触している位置を検出する。シリンジポンプ１が、このような他の箇所による操作受付部４０への接触に基づいて、何らかの処理を実行した場合、当該処理は、操作者が意図するものではないため、操作者にとっては誤動作となる。指を離そうとする場合以外にも、操作者が意図しない操作受付部４０への指の接触により、シリンジポンプ１が、操作者の意図しない動作を実行する場合がある。このような場合、シリンジポンプ１は、実際に検出対象が検出された検出領域を、操作位置として認識しないことによって、誤動作を回避し得る。
そこで、本実施形態に係るシリンジポンプ１は、誤動作を回避しやすくするため、まず、操作位置を決定し、その後、決定した操作位置に基づいて、例えば設定値増減処理等の多様な処理を実行する。図４は、シリンジポンプ１が、実行する操作位置決定処理の一例を示す。
操作位置決定処理において、シリンジポンプ１は、位置取得部６０を用いて、検出対象の位置情報を取得する（ステップＳ１０１）。シリンジポンプ１は、例えば所定の周期で発生する取得タイミングのそれぞれにおいて、位置情報を取得する。ここでは、位置取得部６０が、１０ミリ秒の周期で位置情報を取得しているとする。ステップＳ１０１では、最新の取得タイミングにおける検出対象の位置情報が取得される。最新の取得タイミングは、ある時点（例えば現在）における、位置取得部６０による最後の取得タイミングである。
ステップＳ１０１で取得された位置情報は、例えば、取得された時刻とともに、順次、回路部２０（図２参照）の記憶部２３（図２参照）に記憶される。このようにして、位置情報が、例えば時系列に沿って蓄積される。
シリンジポンプ１は、ステップＳ１０１で取得した位置情報に基づいて、操作位置を決定する。本実施形態では、シリンジポンプ１は、取得した位置情報に基づいて、最新の取得タイミングよりも前の取得タイミングにおける操作位置を決定する。ここでは、シリンジポンプ１が、最新の取得タイミングにおいて取得された位置情報に基づいて、当該最新の取得タイミングよりも１回前の取得タイミング、つまり１０ミリ秒前の取得タイミングにおける操作位置を決定する場合の例について、図４に示すステップＳ１０２からステップＳ１０６を参照しながら説明する。これは、言い換えると、１回前の取得タイミングにおける操作位置は、当該１回前の取得タイミングよりも１回後である最新の取得タイミングにおいて位置情報が取得されるまでは、決定されない未確定状態となることを意味する。
シリンジポンプ１は、ステップＳ１０１において検出情報の位置を取得した後、最新の取得タイミングにおける位置情報及び１回前の取得タイミングにおける位置情報が取得されているか否かを判定する（ステップＳ１０２）。シリンジポンプ１は、最新の取得タイミング及び１回前の取得タイミングにおいて、例えば図３において示した操作受付部４０のうち、エリアａからエリアｈのいずれかのエリアにおいて検出対象が検出されている場合、位置情報が取得されていると判定する（ステップＳ１０２のＹｅｓ）。一方、シリンジポンプ１は、最新の取得タイミング及び１回前の取得タイミングの少なくとも一方において、例えば図３において示した操作受付部４０のうち、エリアａからエリアｈのいずれのエリアにおいても検出対象が検出されていない場合、位置情報が取得されていないと判定する（ステップＳ１０２のＮｏ）。つまり、位置情報が取得されていないとシリンジポンプ１が判定する場合、操作受付部４０は操作者によって操作されていない。
シリンジポンプ１は、最新の取得タイミングにおける位置情報と１回前の取得タイミングにおける位置情報とが取得されていると判定した場合（ステップＳ１０２のＹｅｓ）、シリンジポンプ１の動作モードが所定の動作モードであるか否かを判定する（ステップＳ１０３）。
ここで、シリンジポンプ１における動作モードについて説明する。例えば、シリンジポンプ１は、複数の動作モードを有し、当該複数の動作モードのうち、いずれか１つの動作モードで動作を行う。本実施形態では、一例として、シリンジポンプ１が、第１動作モードと第２動作モードという２つの動作モードを有するとして説明する。シリンジポンプ１は、検出対象である操作者の指による操作受付部４０への入力操作に応じて、第１動作モード又は第２動作モードのいずれかの動作モードで入力操作の受付処理を実行する。
第１動作モードは、検出対象である操作者の指による高速な入力を検出するモードである。例えば、操作者が指を操作受付部４０に接触させた状態で所定の閾値を超える速度、すなわち高速で動かしている場合、シリンジポンプ１は、第１動作モードで動作する。第１動作モードは、例えば、操作者が、シリンジポンプ１において設定されるパラメータ等の設定を大きく変化させる場合に実行される。
第２動作モードは、検出対象である操作者の指による低速な入力を検出するモードである。例えば、操作者が指を操作受付部４０に接触させた状態で所定の閾値以下の速度、すなわち低速で動かしている場合、シリンジポンプ１は、第２動作モードで動作する。第２動作モードは、例えば、操作者が、シリンジポンプ１において設定されるパラメータ等の設定を調整しようとする場合に実行される。
シリンジポンプ１は、例えば記憶部２３において、検出対象である操作者の指による入力が高速であるか低速であるかを判定する基準を記憶する。例えば、シリンジポンプ１は、図３を参照して説明した操作受付部４０の例において、操作者が、指を、所定の時間内に所定の個数以上のエリア数移動させた場合、操作者による入力が高速であると判定してよい。反対に、シリンジポンプ１は、図３を参照して説明した操作受付部４０の例において、操作者が、指を、所定の時間内に所定の個数未満のエリア数移動させた場合、操作者による入力が低速であると判定してよい。
例えば、シリンジポンプ１は、５０ミリ秒以内に５個以上のエリア数の移動を検出した場合、第１動作モードで処理を実行してよい。また、シリンジポンプ１は、５０ミリ秒以内に５個以上のエリア数の移動を直近で検出した場合、第２動作モードから第１動作モードにモード変更する処理を実行してよい。反対に、シリンジポンプ１は、例えば５０ミリ秒以内に５個未満のエリア数の移動を検出した場合、第２動作モードで処理を実行してよい。また、シリンジポンプ１は、例えば５０ミリ秒以内に５個未満のエリア数の移動を直近で検出した場合、第１動作モードから第２動作モードにモード変更する処理を実行してよい。なお、シリンジポンプ１が、動作モードの判定に用いる閾値は、例えば操作受付部４０の大きさ又は形状、及びシリンジポンプ１が実行する処理の内容等に応じて、適宜定められていてよい。
ステップＳ１０３において、シリンジポンプ１は、例えば、動作モードが第２動作モードであるか否かを判定する。第２動作モードは、上述のように、操作者が設定を調整しようとしている場合に実行されるモードである。このとき、例えば操作者が指を操作受付部４０から離すことを意図して操作しながらも、意図しないエリアに指が触れていた場合、シリンジポンプ１における設定が変化してしまうという誤動作が発生する。しかしながら、以下具体的に説明する操作位置決定処理によれば、このような誤動作を回避し得る。そのため、操作者が意図しない動作により再度設定をするという手間や、操作者へのストレスを低減することができる。
シリンジポンプ１は、動作モードが第２動作モードであると判定した場合（ステップＳ１０３のＹｅｓ）、最新の取得タイミングにおいて取得された位置情報と、１回前の取得タイミングにおいて取得された位置情報とが一致するか否かを判定する（ステップＳ１０４）。
図５は、最新の取得タイミングにおける動作モードが第２動作モードである場合の、シリンジポンプ１による操作位置の決定方法の一例について説明するための図である。図５には、位置取得部６０により取得される位置情報と、制御部２４により決定される操作位置とが示されている。図５に示される各エリアの名称は、例えば図３で示したエリア（つまり、検出領域６１ａ～６１ｈ）の名称に対応する。また、図５に示される位置情報と操作位置とは、最新の取得タイミング、最新の取得タイミングよりも１回前の取得タイミング、及び最新の取得タイミングよりも２回前の取得タイミングにおけるものである。
図５に示す例では、２回前の取得タイミングにおいて、位置情報としてエリアｈが取得され、その１０ミリ秒後である１回前の取得タイミングにおいて、位置情報としてエリアａが取得され、さらにその１０ミリ秒後である現在の取得タイミングにおいて、位置情報としてエリアａが取得されたことが示されている。すなわち、図５に示す例では、最新の取得タイミングと１回前の取得タイミングとにおける位置情報が、「エリアａ」で一致している。
シリンジポンプ１は、図５に示す例のように、最新の取得タイミングにおいて取得された位置情報と、１回前の取得タイミングにおいて取得された位置情報とが一致すると判定した場合（ステップＳ１０４のＹｅｓ）、当該一致した位置を、１回前の取得タイミングにおける操作位置として決定する（ステップＳ１０５）。つまり、図５に示す例では、シリンジポンプ１は、１回前の取得タイミングにおける操作位置を、「エリアａ」に決定する。このように、２回の連続する取得タイミングにおいて同一の位置が取得されている場合、操作者が当該位置に指を接触させるように操作しようとしていることが推認される。そこで、２回の連続する取得タイミングにおいて同一の位置が取得されている場合に、当該位置を連続する２回のうち１回目の取得タイミングにおける操作位置として決定し、決定した操作位置に基づいてその後の処理を実行することにより、操作者の意図を反映した処理を行うことができる。
図６は、最新の取得タイミングにおける動作モードが第２動作モードである場合の、シリンジポンプ１による操作位置の決定方法の一例について説明するための図である。図６も、図５と同様に、位置取得部６０により取得される位置情報と、制御部２４により決定される操作位置とが示されている。
図６に示す例では、２回前の取得タイミングにおいて、位置情報としてエリアｈが取得され、その１０ミリ秒後である１回前の取得タイミングにおいて、位置情報としてエリアａが取得され、さらにその１０ミリ秒後である現在の取得タイミングにおいて、位置情報としてエリアｂが取得されたことが示されている。すなわち、図６に示す例では、最新の取得タイミングと１回前の取得タイミングとにおける位置情報が、「エリアｂ」と「エリアａ」とで異なっている。
シリンジポンプ１は、図６に示す例のように、最新の取得タイミングにおいて取得された位置情報と、１回前の取得タイミングにおいて取得された位置情報とが一致していないと判定した場合（ステップＳ１０４のＮｏ）、２回前の取得タイミングにおける操作位置を、１回前の取得タイミングにおける操作位置として決定する（ステップＳ１０６）。つまり、図６に示す例では、シリンジポンプ１は、１回前の取得タイミングにおける操作位置を、２回前の取得タイミングにおける操作位置である「エリアｇ」に決定する。例えば、操作者が操作受付部４０に対する入力操作において、シリンジポンプ１におけるパラメータ等を調整しようとしている場合、操作者は、検出対象である指をゆっくり動かすことが考えられる。このとき、例えば操作受付部４０に対する指の接触状態が不安定となることにより、操作受付部４０における指の接触位置がぶれて、操作者が意図しないエリアに指が接触する場合がある。しかしながら、ステップＳ１０６のように、最新の取得タイミングと１回前の取得タイミングとで異なる位置が取得されている場合に、指の接触状態が不安定であることにより、操作者が意図しないエリアに指が接触していても、最新の取得タイミング及び１回前の取得タイミングにおける取得位置を操作位置として取り扱わず、２回前の取得タイミングにおける操作位置を１回前の取得タイミングにおける操作位置として取り扱うことにより、操作者の意図を反映した処理を行いやすくなる。
再び図４のステップＳ１０３を参照すると、シリンジポンプ１は、動作モードが第２動作モードでないと判定した場合（ステップＳ１０３のＮｏ）、すなわち動作モードが第１動作モードであると判定した場合、１回前の取得タイミングにおいて位置取得部６０により取得された位置情報により示される位置を、１回前の取得タイミングにおける操作位置として決定する（ステップＳ１０７）。
図７は、最新の取得タイミングにおける動作モードが第１動作モードである場合の、シリンジポンプ１による操作位置の決定方法の一例について説明するための図である。図７も、図５と同様に、位置取得部６０により取得される位置情報と、制御部２４により決定される操作位置とが示されている。
図７に示す例では、２回前の取得タイミングにおいて、位置情報としてエリアｈが取得され、その１０ミリ秒後である１回前の取得タイミングにおいて、位置情報としてエリアａが取得され、さらにその１０ミリ秒後である現在の取得タイミングにおいて、位置情報としてエリアｂが取得されたことが示されている。
シリンジポンプ１は、図７に示す例のように、動作モードが操作者による高速な入力を検出する第１動作モードであると判定した場合（ステップＳ１０３のＮｏ）、１回前の取得タイミングにおいて位置取得部６０により取得された位置情報により示される位置を、１回前の取得タイミングにおける操作位置として決定する（ステップＳ１０７）。つまり、図７に示す例では、シリンジポンプ１は、１回前の取得タイミングにおける操作位置を、１回前の取得タイミングにおいて取得された位置である「エリアａ」に決定する。例えば、操作者が操作受付部４０に対する入力操作において高速な入力を行っている場合、このように処理を行うことによって、操作者が意図する、高速で動かすという入力操作に応じた操作位置を決定することができるため、入力操作に応じた処理を実行することができる。
再び図４のステップＳ１０２を参照すると、シリンジポンプ１は、最新の取得タイミングにおける位置情報及び１回前の取得タイミングにおける位置情報の少なくとも一方が取得されていないと判定した場合（ステップＳ１０２のＮｏ）、１回前の取得タイミングにおける操作位置を、「タッチなし」と決定する（ステップＳ１０８）。ここで、「タッチなし」とは、操作受付部４０から入力がされていないことを示す。つまり、「タッチなし」の場合は、位置情報が取得（検出）されていない。
図８は、シリンジポンプ１による操作位置の決定方法の一例について説明するための図である。図８も、図５と同様に、位置取得部６０により取得される位置情報と、制御部２４により決定される操作位置とが示されている。図８では、最新の取得タイミングにおける動作モードは、第１動作モード及び第２動作モードのいずれであってもよい。
図８に示す例では、２回前の取得タイミングにおいて、位置情報としてエリアｈが取得され、その１０ミリ秒後である１回前の取得タイミングにおいて、位置情報としてエリアａが取得され、さらにその１０ミリ秒後である現在の取得タイミングにおいて、位置情報として「タッチなし」が取得されたことが示されている。図８に示すように、最新の取得タイミングにおいて位置取得部６０が検出対象を検出していない場合、シリンジポンプ１は、１回前の取得タイミングにおける操作位置を、「タッチなし」、すなわち、検出対象が操作受付部４０上での操作位置を有さないとして決定する。つまり、１回前の取得タイミングにおいて、位置取得部６０が、実際には位置情報としてエリアａにおいて検出対象を検出しているが、シリンジポンプ１は、１回前の取得タイミングにおいて、検出対象が検出されていないとして、処理を実行する。これにより、１回前の取得タイミングにおいて位置取得部６０により取得される位置情報がユーザの意図しない入力操作を反映するものであっても、シリンジポンプ１は、当該１回前の取得タイミングにおいて取得された位置情報を、操作位置として取り扱わないため、誤動作の発生が回避される。
図９は、検出対象である指を操作受付部４０から離す様子の一例を示す模式図である。例えば、操作者は、図９に示すように、指をエリアｈに接触させた状態から、操作受付部４０から離す状態にしようとしているとする。このとき、例えば、指の第１関節等、指先以外の箇所がエリアａに接触する場合がある。操作者が指先をエリアｈから離した後に、当該指先以外の箇所がエリアａに接触している場合に、シリンジポンプ１が、エリアｈからエリアａへの操作が入力されたと判断する場合がある。このような場合、誤動作が発生し得る。しかしながら、図７を参照して説明したように、最新の取得タイミングにおいて位置取得部６０が検出対象を検出していない場合に、シリンジポンプ１が、１回前の取得タイミングにおける操作位置を「タッチなし」として決定することにより、誤動作の発生を回避することができる。
なお、例えば、仮に操作者が、検出対象である指を、エリアａに接触させた後、操作受付部４０から離そうとしていた場合、操作者の指が、エリアｈから、１０ミリ秒後にエリアａに移動し、さらに１０ミリ秒後に操作受付部４０から離れていることは考えにくい。操作者は、指をエリアａに接触させた後、操作受付部４０から離そうとする場合、指をエリアａに少なくとも数十ミリ秒に亘って接触した状態とし、その後、操作受付部４０から離すことが通常の動作であると考えられる。この場合、位置取得部６０は、数回の取得タイミングにおいて、連続して、エリアａで検出対象を検出する。つまり、位置取得部６０は、複数回に亘ってエリアａを示す位置情報を取得する。従って、この場合には、当該数回の取得タイミングのうち最後の１回の取得タイミングを除いて、エリアａが操作位置として決定され、その後、「タッチなし」が検出された取得タイミングの１回前の取得タイミングにおいて、「タッチなし」という操作位置が決定される。従って、本実施形態に係るシリンジポンプ１によれば、操作者が、検出対象である指を、エリアａに接触させた後、操作受付部４０から離そうとする場合であっても、操作者の意図に沿った操作位置の決定が可能である。
なお、図５ないし図８から理解されるように、１回前の取得タイミングにおける操作位置は、最新の取得タイミングにおける位置情報が取得されてから決定される。従って、最新の取得タイミングにおける操作位置は、当該最新の取得タイミングにおける位置情報が取得された時点では決定されず、未確定のままである。最新の取得タイミングにおける操作位置は、次の取得タイミングにおける位置情報が取得されてから決定される。
シリンジポンプ１は、例えば図４に示す操作位置決定処理で決定された操作位置に基づいて、様々な処理を実行することができる。ここでは、シリンジポンプ１が実行する処理の一例として、設定値増減処理について説明する。
図１０は、シリンジポンプ１により実行される設定値増減処理を示すフローチャートである。図１０に示すように、シリンジポンプ１は、位置取得部６０が取得する位置情報に基づいて、検出対象の操作受付部４０上での操作位置を決定する（ステップＳ２０１）。ステップＳ２０１の詳細は、例えば図４を参照して説明した操作位置決定処理の通りである。ここでは、「タッチなし」以外の操作位置が決定されたとする。つまり、エリアａからエリアｈのうちのいずれかが操作位置として決定されたとする。
その後、制御部２４は、操作位置の時間変化に基づいて、検出対象により入力された操作を特定する。制御部２４は、例えば、取得検出領域の周方向Ｃ（図３参照）における時間変化に基づいて、所定の設定値を増減させる。詳細には、制御部２４は、以下のステップＳ２０２～Ｓ２０７の処理を実行する。
制御部２４は、操作位置が周方向Ｃの一方である第１周方向Ｄ（図３参照）に沿って時間変化しているか否かを判定する（ステップＳ２０２）。具体的には、制御部２４は、取得検出領域が互いに隣接する２つの検出領域間で第１周方向Ｄに沿って時間変化しているか否か、すなわち、例えば取得検出領域がエリアａからエリアｂに時間変化しているか否か、を判定する。
制御部２４は、操作位置が第１周方向Ｄに沿って時間変化していると判定する場合（ステップＳ２０２のＹｅｓ）、所定の設定値を増加させる（ステップＳ２０３）。一方、制御部２４は、操作位置が第１周方向Ｄに沿って時間変化していないと判定する場合（ステップＳ２０２のＮｏ）、ステップＳ２０４の処理に進む。
制御部２４は、操作位置が周方向Ｃの他方側、すなわち第１周方向Ｄの反対側である第２周方向Ｅ（図３参照）に沿って時間変化しているか否かを判定する（ステップＳ２０４）。具体的には、制御部２４は、取得検出領域が互いに隣接する２つの検出領域間で第２周方向Ｅに沿って時間変化しているか否か、すなわち、例えば取得検出領域がエリアａからエリアｈに時間変化しているか否か、を判定する。
制御部２４は、操作位置が第２周方向Ｅに沿って時間変化していると判定する場合（ステップＳ２０４のＹｅｓ）、所定の設定値を減少させる（ステップＳ２０５）。一方、制御部２４は、操作位置が第２周方向Ｅに沿って時間変化していないと判定する場合（ステップＳ２０４のＮｏ）、ステップＳ２０６の処理に進む。
制御部２４は、操作位置が所定時間以上一定であるか否かを判定する（ステップＳ２０６）。ステップＳ２０６の処理で用いる所定時間は、記憶部２３に予め記憶され、例えば１秒である。
制御部２４は、操作位置が所定時間以上一定であると判定する場合（ステップＳ２０６のＹｅｓ）、操作位置が直前に変化していたか否かを判定する（ステップＳ２０７）。換言すれば、ステップＳ２０７の処理において、制御部２４は、ステップＳ２０６の処理での判定の根拠に用いた最初の操作位置の直前までの操作位置が、変化していたか否かを判定する。このとき、例えば、検出対象が操作受付部４０から一度離れたことで、検出対象の位置情報が位置取得部６０によって取得不能な期間があった場合、以前の操作位置の変化に関する連続性はリセットされている。つまり、操作位置が、一旦「タッチなし」と決定された場合、再び位置取得部６０によって連続的に取得された検出対象の位置情報のみが、ステップＳ２０７の処理での判定の対象となる。
制御部２４は、操作位置が直前に変化していたと判定する場合（ステップＳ２０７のＹｅｓ）、第１周方向Ｄ及び第２周方向Ｅのうち、操作位置が直前に時間変化した方向に沿って、所定の設定値を増減させる（ステップＳ２０８）。具体的には、制御部２４は、操作位置が直前に時間変化した方向が第１周方向Ｄであった場合、所定の設定値を増加させる。一方、制御部２４は、操作位置が直前に時間変化した方向が第２周方向Ｅであった場合、所定の設定値を減少させる。その後、制御部２４は、操作位置が一定である期間中、所定の設定値の増減を継続させる。
制御部２４は、操作位置が所定時間以上一定であるわけではないと判定する場合（ステップＳ２０６のＮｏ）、又は、操作位置が直前に変化していなかったと判定する場合（ステップＳ２０７のＮｏ）、所定の設定値を変化させない（ステップＳ２０９）。
上記のように、シリンジポンプ１は、操作位置が所定時間以上一定である場合であって、操作位置が直前に変化していた場合に、操作位置が直前に時間変化した方向に沿って所定の設定値を増減させるので、操作者は、検出対象を移動させ続けなくても、直前に検出対象を移動させた方向に沿って所定の設定値を増減させ続けることができる。
ステップＳ２０８の処理において、制御部２４は、単位時間あたり一定の変化量で、所定の設定値を増減させてもよい。これにより、操作者は、一定の速度で変化する所定の設定値を表示部３２で確認することで、所定の設定値が目標の値に達する残り時間を推測することができるので、所定の設定値を目標の値に容易に設定することができる。
ステップＳ２０８の処理において、制御部２４は、直前に変化した位置情報の単位時間あたりの変化量に応じた単位時間あたりの変化量で、所定の設定値を増減させてもよい。換言すれば、制御部２４は、所定の設定値の単位時間あたりの変化量を、直前に変化した位置情報の単位時間あたりの変化量に応じて決定してもよい。具体的には、制御部２４は、直前に変化した位置情報の単位時間あたりの変化量が大きいほど、所定の設定値の単位時間あたりの変化量を大きくしてもよい。このように、シリンジポンプ１は、直前に変化した位置情報の変化速度に応じて、所定の設定値の変化速度を決定するので、操作者の直前の操作に応じた速度で、所定の設定値を変化させることができる。
上記実施形態では、取得タイミングが発生する周期が１０ミリ秒であるとして説明したが、取得タイミングが発生する周期は１０ミリ秒に限られない。取得タイミングが発生する周期は、例えば操作受付部４０の大きさ又は形状、及びシリンジポンプ１が実行する処理の内容等に応じて、適宜定められていてよい。取得タイミングが発生する周期は、例えば５ミリ秒～１００ミリ秒であることが好ましく、５ミリ秒～５０ミリ秒であることがより好ましい。取得タイミングが発生する周期を上記範囲の上限以下とすることで、例えば検出対象の位置を素早く変化させた場合に、検出対象が実際に回転した向きが、逆向きに回転したと制御部２４によって誤認識される可能性を低減できる。
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、シリンジポンプ１の処理として、操作位置の時間変化に基づいて、所定の設定値を増減させる処理について説明したが、このような処理には限定されない。シリンジポンプ１の処理は、操作位置の時間変化に基づいて、例えば、選択項目を切り替える等、検出対象により入力された操作を特定する任意の処理であればよい。
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。他の医療機器としては、例えば輸液ポンプ、栄養ポンプ、血液ポンプ等の送液装置、超音波画像診断装置、及び光画像診断装置等が挙げられる。
本開示は、医療機器に関し、特に操作者による入力操作を受け付ける医療機器に関する。
１：シリンジポンプ（医療機器）
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：中心点
４６：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
６０：位置取得部
６１ａ～６１ｈ：検出領域
Ａ：載置されたシリンジのシリンダの延在方向
Ｂ：クランプの移動可能方向
Ｃ：周方向
Ｄ：第１周方向
Ｅ：第２周方向

Claims (9)

  1. 操作受付部と、
    所定の周期で発生する取得タイミングにおいて、前記操作受付部に接触又は近接する検出対象の、前記操作受付部上での位置に基づく位置情報を取得可能な位置取得部と、
    最新の取得タイミング及び前記最新の取得タイミングよりも１回前の取得タイミングにおいて取得された位置情報に基づいて、前記１回前の取得タイミングにおける前記検出対象の前記操作受付部上での操作位置を決定する制御部と、
    を備える医療機器。
  2. 前記制御部は、前記最新の取得タイミング及び前記１回前の取得タイミングの少なくとも一方において前記位置情報が取得されていない場合、前記１回前の取得タイミングにおいて前記検出対象が前記操作受付部上での前記操作位置を有さないと決定する、請求項１に記載の医療機器。
  3. 前記制御部は、動作モードが所定の動作モードであり、かつ前記最新の取得タイミングにおいて取得された位置情報と、前記１回前の取得タイミングにおいて取得された位置情報とが一致する場合、一致した当該位置情報により示される位置を、前記操作位置として決定する、請求項１又は請求項２に記載の医療機器。
  4. 前記制御部は、動作モードが所定の動作モードであり、かつ前記最新の取得タイミングにおいて取得された位置情報と、前記１回前の取得タイミングにおいて取得された位置情報とが一致しない場合、前記最新の取得タイミングよりも２回前の取得タイミングにおける操作位置を、前記操作位置として決定する、請求項１乃至請求項３のいずれか一項に記載の医療機器。
  5. 前記所定の動作モードは、前記検出対象による低速な入力を検出するモードである、請求項３又は請求項４に記載の医療機器。
  6. 前記制御部は、前記検出対象が前記操作受付部に接触又は近接した状態で所定の閾値以下の速度で動いている場合に、前記低速な入力を検出するモードで動作する、請求項５に記載の医療機器。
  7. 前記制御部は、動作モードが前記所定の動作モードでない場合、前記最新の取得タイミングよりも１回前の取得タイミングにおいて取得された位置情報により示される位置を、前記操作位置として決定する、請求項３乃至請求項６のいずれか一項に記載の医療機器。
  8. 前記制御部は、前記決定した操作位置の、前記操作受付部上の所定の中心点の周りの周方向における変化に基づいて、所定の設定値を増減させる、請求項１乃至請求項７のいずれか一項に記載の医療機器。
  9. 前記位置取得部は、前記操作受付部上の所定の中心点の周りの周方向に沿って配置される複数の検出領域を有し、前記複数の検出領域のいずれかを、前記位置情報として取得する、請求項１乃至請求項８のいずれか一項に記載の医療機器。
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