(57)【要約】      （修正有）【課題】介護者側で、患者の状態が変化したことで変更すべき監視条件を更新する必要がないベッド出口監視システムを提供する。【解決手段】ベッド４０の中にいる患者４２を監視する方法は、ベッド近傍の複数のカメラ４４で患者の画像を捕捉し、患者の画像を、複数のカメラから、メモリデバイスを含むプロセッサ５０に無線送信し、これらの画像を処理してベッドに対する患者の位置に関する処理済の画像データをユーザ４８に提供し、処理済の画像データを分析して、患者がベッドから出ようとしているか否かを決定する。また、方法は、任意に、患者がベッドから出ようとしていることをアラームで示す。【選択図】図２
2018163644.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ベッドにいる患者を監視するためのシステムであって、
前記ベッド近傍の複数のカメラと、
前記複数のカメラに無線接続され、命令を含むメモリデバイスを含むプロセッサと、を備え、
前記命令は、前記プロセッサによって実行されると、前記プロセッサに、前記複数のカメラによって捕捉された、前記ベッドに対する前記患者の位置に関する動画データを処理させ、前記動画データを分析して前記患者が前記ベッドから出ようとしているか否かを決定させる、システム。
【請求項２】
前記命令は、前記プロセッサによって実行されると、前記プロセッサに、前記患者が前記ベッドから出ようとしているリスクを決定させることをさらに含む、請求項１に記載のシステム。
【請求項３】
前記命令は、前記プロセッサによって実行されると、前記プロセッサに、前記動画データを画素化し、前記患者の画像の一部をハイライトして前記患者が前記ベッドから出ようとしていることを表示させることをさらに含む、請求項１に記載のシステム。
【請求項４】
前記命令は、前記プロセッサによって実行されると、前記プロセッサに、前記患者が前記ベッドから出ようとしていることを示す信号を出力させることをさらに含む、請求項１に記載のシステム。
【請求項５】
前記信号は、アラームを含む、請求項４に記載のシステム。
【請求項６】
前記命令は、前記プロセッサによって実行されると、前記プロセッサに、前記患者が落ちるリスクを分析させることをさらに含む、請求項１に記載のシステム。
【請求項７】
ベッドにいる患者を監視するための方法であって、
前記ベッド近傍の複数のカメラで前記患者の画像を捕捉し、
前記患者の前記画像を、前記複数のカメラから、メモリデバイスを含むプロセッサに送信し、
前記画像を処理し、前記ベッドに対する前記患者の位置に関する処理済の画像データを提供し、
前記処理済の画像データを分析して、前記患者が前記ベッドから出ようとしているか否かを決定することを含む、方法。
【請求項８】
前記画像は、動画像を含む、請求項７に記載の方法。
【請求項９】
前記画像を処理することは、
前記画像を画素化し、
前記患者の前記画像の一部をハイライトして、前記患者が前記ベッドから出ようとしていることを示すことを含む、請求項７に記載の方法。
【請求項１０】
前記画像を処理することは、
複数の空間スケールで前記画像を密にサンプリングし、
前記複数の空間スケールの各々で別個に追跡し、
軌道の記述を提供することを含む、請求項７に記載の方法。
【請求項１１】
前記分析する工程は、ユーザによって行われる、請求項７に記載の方法。
【請求項１２】
前記患者が前記ベッドから出ようとしていることを示すアラームを出すことをさらに含む、請求項７に記載の方法。
【請求項１３】
前記患者の前記画像を、前記複数のカメラから前記プロセッサに無線送信することをさらに含む、請求項７に記載の方法。
【請求項１４】
前記画像を処理することは、
前記画像を画素化し、
前記患者の前記画像の一部をハイライトして、前記患者が前記ベッドから出ようとしていることを示し、
複数の空間スケールで前記画像を密にサンプリングし、
前記複数の空間スケールの各々で別個に追跡し、
軌道の記述を提供することを含む、請求項７に記載の方法。
【請求項１５】
前記画像を処理することは、
前記画像を画素化し、
前記患者の前記画像の一部をハイライトして、前記患者が前記ベッドから出ようとしていることを示し、
複数の空間スケールで前記画像を密にサンプリングし、
前記複数の空間スケールの各々で別個に追跡し、
軌道の記述を提供し、
前記患者が前記ベッドから出ようとしていることを示すアラームを出すことを含む、請求項７に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
関連出願
本特許出願は、２０１７年１月１２日にファイルされた米国特許仮出願第６２／４４５３１２号の優先権の利益を主張するものであり、その内容全体を本明細書に援用する。
【背景技術】
【０００２】
本出願は、患者がいつベッドを出ようとしているかを判断するために患者を監視するシステムおよび方法に関する。特に、本出願は、１台以上のビデオカメラとコンピュータアルゴリズムとを使用して、観察者のために画像を処理するベッド出入口監視システムに関する。
【０００３】
病院、診療所、老人ホームなどの介護施設にいる患者は、病状が悪化することが多く、合併症を発症しやすい。介護施設の患者に怪我や合併症が生じると、医療費が著しく増加する。これらの怪我や合併症が予防できたものであるとみなされると、介護施設で生じた症状には、メディケアなど、患者が加入する保険などの各種保障機関における支払の対象にならないことがある。このような怪我や合併症を防止するために、介護施設では管理者がリスクを軽減するためにさまざまなプロトコルを実施している。たとえば、外科手術後に予防薬としての抗生物質を用いることは、手術感染のリスクを軽減するために施設が行う標準的な実務であり得る。別の例として、介助なしで動くと転倒するおそれがある患者は転倒リスクありと認識され、患者が介助なしで部屋のまわりを移動する機会を減らすために特定のプロトコルを実施することができる。
【０００４】
リスクを低減したい医療施設の要望に応えて、プロトコルの充足を保証するために、ベッドなどの患者支持装置のさまざまな構成要素のステータスを検出するためのセンサシステムが開発されている。たとえば、患者位置監視システムでは、ベッド上の患者の動きを監視し、動きが過度である場合または患者がベッドから出てしまった場合に警告をする。これらのシステムには、各種の治療が行われているときに、患者が重力に対して適切な角度で確実に上半身を起こせるようにするために、ベッドのヘッド部の上昇量など、何らかのベッド位置に対するアラームを含んでもよい。また、ベッドに、サイドレールが適切な位置にあるときを検出したり、ベッドのブレーキシステムが適切に係合されていることを検出したりするセンサを含むこともできる。この情報をナースコールシステムなどの中央監視システムに提供し、適切な状態から外れたことを中央システムによって監視して、プロトコルに沿っていないときにアラームを発生させることができるようにしてもよい。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
このようにベッドのステータスで可変の要素を使用するには、何らかの条件を中央監視システムで予め設定しておく必要がある。たとえば、患者に転倒のリスクがある場合、この患者がいる患者支持装置でサイドレールの位置とベッド出口のステータスとを監視するように中央監視システムを構成しなければならない。同様のことは、他のプロトコル監視条件についても当てはまる。すなわち、特定の患者についてシステムを構成しなければならず、かつ、その特定の患者用に実装された特定のプロトコルに基づいて、介護者がアラーム条件を変更する必要がある。介護者が能動的に介入する必要があるがゆえに、これらのプロトコルは、患者や環境による緩和条件とは無関係に、特定クラスの患者を対象としていることが多い。特定の患者のステータスが変化すると、介護者側では、変更後のプロトコルを実施し、患者の状態が変化したことで変更すべき監視条件を更新する必要がある。
【０００６】
介護施設における怪我や合併症の統計的発生率に基づいて、介護者にとって重要な関心事となる条件がいくつかある。たとえば、６５歳以上の患者における転倒リスクを軽減する必要性には、統計的にかなりの裏付けがある。通常は介護施設への入院時に評価される他の条件次第では、他の患者の集団でも、転倒のリスクがあり得る。しかしながら、どのような統計を用いる場合でも同じであるが、リスクのある集団ですら、リスクが軽減される例外がある。結果として、年齢を基準にした「万人向け」の転倒防止プログラムを用いたとしても、リスクが低い患者には、その患者にとっての適切なケアをすることができない。また、年齢的にみれば高リスク群に属する場合であっても、転倒リスクを大幅に軽減できる状態にある患者では、転倒リスクが高い場合の予防プロトコルを当てはめてしまうと、回復に悪影響が生じることがある。一般に、転倒予防プログラムでは、歩行に患者を介助する必要がある。本人が健康だと感じていて転倒リスクが低い患者にとって、そのようなプロトコルでは、患者が他のプロトコルにも従わなくなってしまう可能性がある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本開示の一態様において、ベッドにいる患者を監視するためのシステムは、ベッド近傍の複数のカメラと、複数のカメラに無線接続され、メモリデバイスを含むプロセッサと、を含んでもよい。メモリデバイスは命令を含み、この命令は、プロセッサによって実行されると、このプロセッサに、複数のカメラによって捕捉された、ベッドに対する患者の位置に関する動画データを処理させ、動画データを分析して患者がベッドから出ようとしているか否かを決定させる。いくつかの実施形態では、メモリデバイスは、前記プロセッサによって実行されると、プロセッサに、患者が前記ベッドから出ようとしているリスクを決定させるための命令をさらに含む。また、メモリデバイスは、プロセッサによって実行されると、プロセッサに、動画データを画素化し、患者の画像の一部をハイライトして患者がベッドから出ようとしていることを表示させるための命令をさらに含んでもよい。任意に、メモリデバイスは、プロセッサによって実行されると、プロセッサに、患者がベッドから出ようとしていることを示す信号を出力させるための命令をさらに含んでもよい。たとえば、この信号は、アラームであってもよい。いくつかの実施形態では、メモリデバイスは、プロセッサによって実行されると、プロセッサに、患者が落ちるリスクを分析させるための命令をさらに含んでもよい。
【０００８】
ベッドの中にいる患者を監視する方法は、ベッド近傍の複数のカメラで患者の画像を捕捉し、患者の画像を、複数のカメラから、メモリデバイスを含むプロセッサに無線送信し、これらの画像を処理してベッドに対する患者の位置に関する処理済の画像データをユーザに提供し、処理済の画像データを分析して、患者がベッドから出ようとしているか否かを決定することを含んでもよい。いくつかの実施形態では、たとえば、画像は動画像である。画像を処理することは、画像を画素化し、患者の画像の一部をハイライトして、患者がベッドから出ようとしていることを示すことを示すことを含んでもよい。いくつかの実施形態では、画像を処理することは、複数の空間スケールで画像を密にサンプリングし、複数の空間スケールの各々で別個に追跡し、軌道の記述を提供することを含んでもよい。いくつかの実施形態では、分析する工程は、ユーザによって行われる。この方法は、患者がベッドから出ようとしていることを示すアラームを出すことをさらに含んでもよい。
【０００９】
以下、上記および他の態様と実施形態について、添付の図面を参照してより詳細に説明する。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】図１は、部屋の中に配置された患者支持装置の概略図であり、患者支持装置の制御システムが、部屋の内外に配置された他の装置、制御装置、システムと電気的に通信できる状態にある。
【図２】図２は、一実施形態による、患者のいる部屋からユーザおよび介護者への患者画像情報の流れを示す概略図である。
【図３】図３Ａから図３Ｃは、一実施形態による、画像処理アルゴリズムによる画像データの流れを示す図である。
【図４】図４Ａから図４Ｆは、一実施形態による、ベッドから出ている患者を示す、ハイライトされた患者の画像である。
【図５】図５は、複数のより小さなディスプレイに分割されたディスプレイ画面６０の概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
特許請求の範囲に記載した主題の実施形態ならびに、そのさまざまな特徴や利点の詳細について、添付の図面に記載および／または図示し、以下の説明において詳述する非限定的な実施形態および実施例を参照して、より完全に説明する。図面に示した特徴は必ずしも正確な縮尺で描いたものではなく、本明細書で明示的な言及がない場合でも、一実施形態の特徴を他の実施形態と共に使用してもよい。特許請求の範囲に記載した主題の実施形態を不必要に不明瞭にしないために、周知の構成要素および処理技術については、簡単に説明するか省略する場合がある。本明細書で使用する例は、特許請求の範囲に記載した主題を実施できる方法の理解を容易にし、さらに、本明細書に示す特許請求の範囲に記載した主題の実施形態を当業者が実施できるようにすることを意図したものである。したがって、本明細書に記載の実施例および実施形態は単なる例にすぎず、特許請求の範囲に記載した主題の範囲を限定するものと解釈すべきではなく、主題の範囲は添付の特許請求の範囲および適用法によってのみ規定される。さらに、図面の何枚かの図面で同様の参照番号が同様の部分を表す場合がある。
【００１２】
本開示は、たとえば患者がベッドから出ようとしているか否かを監視するために、介護施設の部屋で患者を監視するための改良された方法およびシステムについて説明するものである。この方法およびシステムは、介護者が、自分の管理下になく監視もない状態で患者がベッドから出るのを防ぐ一助となるため、患者が落ちるのを防ぐ一助ともなり得る。また、この方法およびシステムでは、患者ごとのニーズに少なくともいくらかは基づいて、さまざまな精査レベルで異なる患者を監視できるようにして、観察者が複数の患者を効率的かつ効果的に監視しやすくすることもできる。
【００１３】
図１は、一実施形態による、介護施設の部屋１０に配置された患者支持装置１４と病院用情報システム１２との関係を概略的に示した図である。この図面ならびに他の態様および実施形態の詳細については、発明の名称が「Ａｌｇｏｒｉｔｈｍ  ｆｏｒ  Ｐｒｅｄｉｃｔｉｎｇ  ａｎｄ  Ｍｉｔｉｇａｔｉｎｇ  Ａｄｖｅｒｓｅ  Ｅｖｅｎｔｓ（有害事象を予測および軽減するためのアルゴリズム）」である米国特許出願公開第２０１３／０２４６０８８号に記載され、その開示内容全体を本明細書に援用する。この例示的な実施形態は、ここでは、患者支持装置１４を配置して使用できる環境の一例として示されている。これに限定されるものではなく、例示的なものに過ぎない。
【００１４】
図示の実施形態において、病院用情報システム１２には、集中管理されたナースコールシステム１８と、集中管理された電子カルテシステム２０とが含まれる。ナースコールシステム１８および電子カルテシステム２０ではいずれも、患者支持装置１４に関連して患者に付随する情報が関連の記録としてメモリに格納されている。電子カルテシステム２０およびナースコールシステム１８のメモリに格納された患者に関連する情報は、電子カルテシステム２０に情報が追加されると常に更新され、ナースコールシステム１８が患者および患者支持装置１４に関する情報を受信する。
【００１５】
患者支持装置１４には、ナースコールシステム１８と通信している制御システム１６が含まれる。制御システム１６には、介護者または患者支持装置１４上に支持された患者が、制御システム１６に何かを入力するか制御システム１６からの出力を表示するために使用するユーザインタフェース２４が含まれる。図１に概略的に示すように、電子カルテシステム２０は、部屋１０に配置されたユーザインタフェース２２と電気的に通信しており、介護者が部屋１０にいる間に患者の情報を入力して注文を入力するために自分でアクセス可能なものである。ユーザインタフェース２２は、パーソナルコンピュータであってもよいし、専用の周辺装置であってもよい。なお、施設全体で他のユーザインタフェースを用いて病院用情報システム１２、具体的には電子カルテシステム２０とインタフェースしてもよいことは、理解できよう。図１に示す例示的な実施形態では、ユーザインタフェース２４は患者支持装置１４に接して配置され、電子カルテシステム２０と直接通信し、介護者が、電子カルテシステム２０の周辺装置として作用する患者支持装置１４の制御システム１６を介して電子カルテシステム２０にアクセスするのに使用できるものである。
【００１６】
また、制御システム１６は、照明２８、暖房換気空調システム３０、娯楽装置３２（たとえば、テレビ３３またはラジオ３５など）をはじめとするさまざまな環境システムと患者支持装置１４との間のインタフェースを提供する環境システムコントローラ２６とも通信している。環境システムコントローラ２６は、制御システム１６に情報を提供し、制御システム１６からの命令に従って動作して環境システムの動作を変更する。環境システムコントローラ２６から提供される情報の中には、環境システムコントローラ２６に付随するメモリに格納されるものもある。環境システムコントローラ２６から提供される情報は、環境システムの動作パラメータが変化する際に更新される。
【００１７】
また、制御システム１６は、部屋１０の中に配置された１つ以上の周辺装置３４と通信することができる。これらの周辺装置３４は各々、治療機能または診断機能を担っている。たとえば、周辺装置３４は、人工呼吸器、心臓モニター、血圧モニター、輸液デバイス、血中酸素モニター、連続圧縮装置、高頻度胸壁振動装置または他のスタンドアロンの診断装置または治療装置であってもよい。周辺装置３４の治療パラメータまたは現在の動作状態をはじめとして制御システム１６で使用される情報が、周辺装置３４に付随するメモリに格納されていてもよい。周辺装置に付随するメモリには、心拍数、血圧または他の診断値などの診断値が格納されていてもよい。場合によっては、周辺装置３４がコントローラエリアネットワーク（ＣＡＮ）などのネットワーク接続を介してコントローラ２６と通信してもよく、装置３４のコントローラに格納された情報にコントローラ２６からアクセス可能であってもよい。他の場合には、この情報が病院用情報システム１２に格納されていてもよい。さらに他の場合には、周辺装置３４がコントローラ２６と通信し、周辺装置３４のオペレータに関する情報がコントローラ２６によってそのメモリに格納されてもよい。図１に示すように、患者支持装置１４と通信することができる周辺装置３４は何台あっても構わない。周辺装置３４などの周辺装置は、患者支持装置１４との接続を介さずに病院用情報システム１２と直接通信することができる。
【００１８】
ナースコールシステム１８は、アラームを発し、患者支持装置１４の制御システム１６からの信号に基づいてアラーム状態であることを介護者に通知する。また、患者支持装置１４が、患者支持装置１４に支持された患者と集中管理されたナースコールステーション１８にいる看護師との間の音声通信または動画通信などの通信リンクを提供することも従来技術において知られている。また、本明細書に援用する、発明の名称が「Ｃｏｎｆｉｇｕｒａｂｌｅ  Ｓｙｓｔｅｍ  ｆｏｒ  Ａｌｅｒｔｉｎｇ  Ｃａｒｅｇｉｖｅｒｓ（介護者に対して注意喚起するためのコンフィギュレーション可能なシステム）」である米国特許第７，７４６，２１８号に開示されたシステムなど、介護者と集中管理されたナースコールステーション１８または患者との間の直接的な通信を提供する、電話または他の音声通信機能を含む通信バッジを介護者が携帯することも、従来技術において知られている。このナースコールシステムおよび／または通信バッジによって、介護施設全体で患者支持装置１４上の患者と介護者との間の直接的な通信が容易になる。このようにして、介護者が機器を調整するか特定の患者の要求に応じることが状況的に認められるさまざまな場面で、ナースコールシステム１８は介護者に指示を出すための迅速処理システムとして働く。
【００１９】
上述したように、本明細書に記載のさまざまな実施形態は、病院用ベッドまたは他の患者支持装置にいる患者をモニターして、患者がベッドを離れているか否かまたは患者がいつ離床したかを判断する方法およびシステムを提供する。明確にするために、上記で参照した患者支持装置を以下では「ベッド」と呼ぶ。しかしながら、別の実施形態では、患者支持装置は、椅子、リクライニング装置など、どのような患者支持装置であってもよい。ベッドは、患者の自宅にあってもよいし、病院、診療所、外科センター、療養院、高度看護施設などであるがこれらに限定されるものではない任意の患者介護施設にあってもよい。
【００２０】
通常、患者離床方法では、ベッドにいる患者の動画像フィードを（１つ以上のビデオカメラで）捕捉し、この動画フィードをネットワーク経由でプロセッサに送信し、プロセッサで動画フィードを分析して患者の動きを検出および評価し、患者を監視しているユーザ／オブザーバに処理済の動画フィードを提供する必要がある。たとえば、プロセッサは、コンピュータアルゴリズムを使用して、動画像フィードを画素化し、患者がベッドに対してどのように動いているか判断し、患者がベッドから出ようとしていることを示す動きをしているか否かを判断する。このアルゴリズムでは、患者がベッドから出ようとしている可能性が高いと判断すると、患者の身体または患者の身体の一部など、動画像の一部をハイライトして患者がベッドから出ようとしている旨を示すことができる。このように、処理済の動画フィードを観察者にとって監視しやすいものにすることができる。患者がベッドから出ようとしていることを示す動きをしたときには常に、動画フィードの患者および／または他の部分がハイライトされて観察者に対して注意喚起するためである。これは、観察者にさほど訓練を求めることなく、患者の監視を一層簡単かつ効果的にする一助となり得る。さらに、多くの場合、患者の観察者が複数の動画用ディスプレイモニターまたは１つのモニターを分割した画面などで複数の患者を同時に監視する責任を負うことがある。本明細書に記載の方法およびシステムを用いると、このような複数の患者の同時観察を容易にすることができる。
【００２１】
図２は、すぐ上で説明した一実施形態による方法を単純化して示した概略図である。同図は、患者のいる部屋から介護者へのデータの流れおよび／または患者のいる部屋に戻るデータの流れの一例を示す。図示の実施形態では、患者４２はベッド４０の上に横たわっている。ベッド４０近傍の複数のビデオカメラ４４によって患者の動画像を収集し、画像信号データをネットワーク４６経由でコンピューティングデバイス５０（たとえば、プロセッサ、有形のメモリ、ディスプレイを含む）に無線送信する。他のさまざまな実施形態では、適切な数であれば何台でもビデオカメラ４４を使用することができる。図２には２台のカメラ４４を示してあるが、多くの実施形態ではカメラ４４は１台で十分なこともあれば、他の実施形態では３台以上のカメラ４４を使用してもよい。ネットワーク４６は、クラウドを含んでもよく、患者のいる部屋に配置されてもよいし患者を介護する施設内の他の場所に配置されてもよく、他の適切な場所に配置されてもよい。
【００２２】
上述したように、コンピューティングデバイス５０では、局所的動画処理および／または他のチャネル（たとえばロードセルおよびレッドソック技術）など、アルゴリズムを使用して動画像データを処理する。コンピューティングデバイス５０は、画像信号データを処理した後、一般にコンピューティングデバイス５０の動画用ディスプレイに表示する患者４２の動画像フィードの形態で、処理済の画像データをユーザ４８（または「観察者」または「監視者」）に提示する。いくつかの実施形態では、ユーザ４８は、訓練された観察者であってもよい。一実施形態では、処理済の画像データは、患者４２がベッド４０から出ようとしている場合に単色または複数色の組み合わせでハイライトされた動画フィードである。画像データをいつどのようにハイライトするかの判断については、コンピューティングデバイス５０のメモリに格納されたアルゴリズムで行われる。ユーザ４８は、各々異なる患者の動画像を表示した複数のディスプレイを一度に見ることができる。ベッドから出ようとしている患者４２の画像をハイライトするかマークすることで、ユーザ４８が一層簡単かつ効果的に複数の患者４２を同時に監視できるようになる。
【００２３】
患者４２がベッド４０から出ようとしているのを見つけたら、ユーザ４８は、介護者５２に対して患者４２が離床しようとしている旨の注意喚起をすることができる。この注意喚起は、テキストメッセージ、ポケットベルのメッセージ、電子メールあるいは、病院のナースステーションや高度看護施設における介護サービス提供者５２に近い第２の表示装置５４上のメッセージなどの他の形式のアラート情報など、適切な形式で行うことができる。上記に代えてまたは上記に加えて、ユーザ４８から患者４２に、ベッドに留まる、ベッドを出るときに注意するといった注意喚起またはリマインダを与えてもよい。この注意喚起またはリマインダの際には、たとえば、患者のいる部屋のマイクロホン／インターホンシステムを通してなされる音声コマンドを用いればよい。
【００２４】
さまざまな実施形態では、ユーザ４８がリマインダをするにあたって音声を用いてもよいし、コンピュータで情報を入力することによって、記録されたメッセージが患者のいる部屋に流れるようにしてもよい。最後に、ユーザ４８は、ベッド４０を離れている患者４２を観察していることを示す何らかの言葉を添えて、動画像情報にタグを付けることができる。このタグをあとからシステムで利用して、アルゴリズムをさらに発展させるようにしてもよい。いくつかの別の実施形態では、ユーザ４８が必要なくなるように、すべての画像処理と注意喚起をコンピューティングデバイス５０で行うことができる。しかしながら、多くの実施形態では、たとえば患者ごとに異なる要望に対する介護内容をカスタマイズするために、ユーザ４８を処理に介在させるほうが好都合である。
【００２５】
図３Ａから図３Ｃは、一実施形態による、本明細書に記載の方法およびシステムで使用することができる画像処理アルゴリズムの一態様を示す概略図である。具体的には、図３Ａから図３Ｃは、Ｗａｎｇ，Ｈ．ら著、「Ｄｅｎｓｅ  ｔｒａｊｅｃｔｏｒｉｅｓ  ａｎｄ  ｍｏｔｉｏｎ  ｂｏｕｎｄａｒｙ  ｄｅｓｃｒｉｐｔｏｒｓ  ｆｏｒ  ａｃｔｉｏｎ  ｒｅｃｏｇｎｉｔｉｏｎ」、Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ  Ｊｏｕｒｎａｌ  ｏｆ  Ｃｏｍｐｕｔｅｒ  Ｖｉｓｉｏｎ，Ｓｐｒｉｎｇｅｒ  Ｖｅｒｌａｇ，２０１３，１０３（１），６０〜７９ページ（その内容全体を本明細書に援用する）の論文に記載されているように、密な特徴点軌跡を抽出して特徴付け、軌跡が整列された記述子を計算するための手法を示している。このアルゴリズムでは、最初にそれぞれの空間スケールの格子で特徴点を密にサンプリングする必要がある（図３Ａ）。次に、アルゴリズムによって密なオプティカルフローの場でメディアンフィルタリングをすることで、Ｌフレームについて対応する空間スケールで追跡を行うことができる（図３Ｂ）。このアルゴリズムでは、相対的な点座標で軌道の形状を表し、ｎσ×ｎσ×ｎτ個のセルに分割されたＮ×Ｎ個の画素近傍における軌道に沿った記述子（ＨＯＧ、ＨＯＦ、ＭＢＨ）を計算することができる（図３Ｃ）。（ＭＢＨはｍｏｔｉｏｎ  ｂｏｕｎｄａｒｙ  ｈｉｓｔｏｇｒａｍｓ（運動境界部分のヒストグラム）、ＨＯＧはｈｉｓｔｏｇｒａｍｓ  ｏｆ  ｏｒｉｅｎｔｅｄ  ｇｒａｄｉｅｎｔｓ（勾配方向のヒストグラム）、ＨＯＦはｈｉｓｔｏｇｒａｍｓ  ｏｆ  ｏｐｔｉｃａｌ  ｆｌｏｗ（オプティカルフローのヒストグラム）を表す）。
【００２６】
図３Ａを参照すると、アルゴリズムでは最初に、Ｗ画素分の間隔があいた格子で特徴点を密にサンプリングすることができる。このサンプリングについては、空間スケールごとに別々に行うことができる。このようにすると、すべての空間位置および空間スケールを、特徴点で均等にカバーしやすい。一実施形態では、サンプリングのステップサイズをＷ＝５画素とすることができる。いくつかの実施形態では、アルゴリズムによって、これらのサンプリングされた点をすべて動画で追跡することができる。しかしながら、構造物が何もない均一な画像領域では、どの点も追跡不能であるため、これらの領域にある点を排除する。
【００２７】
図３Ｂを参照すると、それぞれの空間スケールで別々に特徴点を追跡することができる。フレームＩｔごとに、その密なオプティカルフローの場ωｔ＝（ｕｔ，ｖｔ）が次フレームＩｔ＋１に鑑みて計算される。ここで、ｕｔはオプティカルフローの水平成分、ｖｔはオプティカルフロー垂直成分である。密なオプティカルフローの場が計算されると、追加コストなしで非常に密に特徴点を追跡することができる。密なオプティカルフローのもう１つの利点として滑らかさの拘束があるが、これによって高速かつ不規則な運動パターンでも比較的しっかりと追跡することが可能になる。
【００２８】
図３Ｃを参照すると、アルゴリズムでは次に、軌道と整列された時空間特徴量の記述子を計算して、運動情報をエンコードすることができる。この特徴量の大きさは、Ｎ×Ｎ画素で長さＬフレームである。構造情報を埋め込むために、特徴量が時空間格子に分割され、時空間格子の各セルで記述子（ＨＯＧ、ＨＯＦまたはＭＢＨ）が計算され、これらの記述子を結合したものが最終的な記述子になる。この画像処理方法のさらなる詳細については、上記の文献に見出すことができる。
【００２９】
いくつかの実施形態において、この動画像処理では最終的に、ある方法で移動している患者が、ユーザ／観察者に提供される動画フィードでハイライトされる結果になる。アルゴリズムでは、たとえばベッドの縁に向かって移動している患者を、ベッドから落ちたり立ってベッドから出たりして離れるかのごとく識別することができる。一例として、上述した画像処理技術を使用して、ベッドの出口に向かうかベッドの出口から入って移動している患者の動画フィードの画素を、たとえば何らかの色にすることでハイライトすることができる。この画素のハイライトによって、ベッドの出口に向かって移動している患者を観察者が迅速かつ簡単に観察しやすくなり、観察者は患者および／または介護者に注意喚起することができる。
【００３０】
図４Ａから図４Ｆは、ベッドから出ようとしている患者の動画像フィードから取得した静止画像である。図４Ａでは、患者は自分のベッドにほぼ寄りかかった状態であり、図４Ｆでは立ってベッドから出ようとしている。患者の画像を構成するさまざまな画素のハイライトで示されるように、アルゴリズムでは入力されてくる動画フィードを処理し、患者がベッドから出ようとしている可能性がある動きをしていると判断し、処理済の動画フィードで患者をハイライトした。
【００３１】
ここで図５を参照すると、上述したように、いくつかの実施形態において、観察者は（複数の異なる部屋にあることが多い）複数のベッドにいる複数の患者の動画フィードを同時に見ることができる。これはたとえば、動画フィードを複数のモニターに表示するか、１つのモニターで画面を分割して表示することによって、達成することができる。このような状況では、１人以上の患者の離床を検出するために観察者が患者全員を慎重かつ効果的に監視するのが困難なことがある。仮にこのような観察者が離床を検出するとしても、複数の患者を一度に監視するのが困難であるため、検出が遅すぎる場合がある。観察者が病院で働いているシフト時間内や他の時間帯など長時間になってくると、このように複数の患者を観察するのは特に難しくなり得る。本明細書に記載の方法およびシステムは、ベッドから出ようとしているか、ベッドから離れるような動きをしている患者を何らかの方法でハイライトするとともに、ベッドから出ようとしていない患者はハイライトしない動画フィードを提供することによって、複数の患者を監視しやすくすることができる。したがって、複数の患者を示す複数のフィードを見ている観察者は、ハイライトされたフィードのあるディスプレイモニターまたはモニターのサブセクションに、一層すみやかに目を向けることになろう。
【００３２】
図５は、複数の小さなディスプレイ６２ａ〜６２ｉに分割されたディスプレイ画面６０またはグラフィックユーザインタフェース（ＧＵＩ）を概略的に示す図であり、それぞれが異なる患者のいる部屋からの動画フィードを示している。ここで模式的に図示するように、ディスプレイ６２ａ、６２ｃ、６２ｅ、６２ｆ、６２ｇ、６２ｉの患者は自分のベッドの中にいて、画像処理アルゴリズムでベッドから出ようとする動きをしているとは認識されていない。しかしながら、ディスプレイ６２ｂ、６２ｄ、６２ｈの患者は、アルゴリズムでベッドから出ようとする動きをしていると認識されたため、これらの患者が画像フィードでハイライトされている。繰り返すが、いくつかの実施形態では、患者をハイライトするには、患者の動画フィードのさまざまな画素に色を付ければよい。あるいは、アルゴリズムで他の方法を使用して、移動している患者の動画像をハイライトしても構わない。たとえば、患者の画像を拡大するか動画像の最前面に移動してもよいし、動画フィードの背景を活動していない患者の背景とは違う色にして画面に注意を向けさせる、背景を点滅させるか点滅させる、画像全体を拡大するといったことをしてもよい。いくつかの実施形態では、処理済の動画フィードでは、ベッドを出ようとしている患者のフィードに観察者の目を引きつけるのに複数の異なる技術を使用することができる。要するに、何らかの動画フィードに対して観察者の注意を引く方法であれば、どのような方法を使用しても構わない。
【００３３】
最後の１つ以上のステップとして、この方法には、観察者／ユーザが患者および介護者の一方または両方に何らかのメッセージを与えることを含んでもよい。たとえば、音声によるコマンドを使用して患者に対してベッドに戻るように言ったり他のアドバイスをしたりすることができるよう、観察者が患者の部屋に接続されたマイクを持っていてもよい。他の実施形態では、観察者は、たとえばベッドの一方または両方のアームを上げて患者がベッドから転がり落ちるのを防ぐために、患者のベッドを離れたところから調節することができる。それに加えてまたは代えて、観察者は、看護師、医師、他の医療従事者、在宅看護師、家族などの介護者に、何らかのメッセージを与えることもできる。そのようなメッセージは、たとえば、テキストメッセージ、ポケットベルのメッセージ、インターコムシステムを介した音声メッセージ、電子メールメッセージ、電話での呼び出しまたは他の適切なメッセージを含んでもよい。
【００３４】
上述のシステムおよび方法を使用して、患者の観察者またはモニターは、従来利用可能であったシステムおよび方法よりも複数のベッドで複数の患者をより効果的に見ることができるはずである。したがって、このシステムおよび方法は概して患者がベッドから転落したり不必要に離床したりするのを防止することで、医療費を削減し、患者に対する介護の質を上げる一助となり得る。このシステムおよび方法では、患者を観察するのに必要な人数を減らし、おそらくはそのような観察者の訓練も減らすことによって、医療費を節約することもできる。
【００３５】
本明細書中で別段の指示がなされない限り、あるいは、文脈に照らして明らかに矛盾するのでなければ、主題（特に、以下の特許請求の範囲の文脈における主題）を説明する文脈における単語「ａ」、「ａｎ」、「ｔｈｅ」ならびに同様の指示語が用いられているときは、単数形と複数形の両方を包含するものと解釈されるべきである。本明細書で値の範囲が示されるときは、本明細書中で別段の指示がなされない限り、その範囲内における個々の値を別々に参照せずにまとめて簡潔にすることを意図しただけであり、個々の値については、別々に言及されているかのごとく明細書に取り入れられる。さらに、前述の説明は例示目的でなされているにすぎず、限定を目的としたものではなく、求められる保護の範囲は、以下に述べる特許請求の範囲とその等価物によって規定される。本明細書で示したあらゆる例あるいは例示的な言語（たとえば、「など」）の使用は、主題をよりよく説明することを意図したものであり、別段の主張がない限り、主題の範囲を限定するものではない。請求項および明細書の記載の両方で結果をもたらすための条件を示す「に基づく」およびこれに類する他の表現の使用は、その結果を生む他の条件を排除することを意図したものではない。本明細書におけるいかなる言葉も、特許請求されていない要素を、特許請求の範囲に記載された発明の実施に必須の要素を示すと解釈されるべきではない。
【図１】
2018163644.tif 000003
【図２】
2018163644.tif 000004
【図３】
2018163644.tif 000005
【図４】
2018163644.tif 000006
【図５】
2018163644.tif 000007
【外国語明細書】
2018163644000001.pdf