(57)【要約】 【課題】  医療空間において複数の機器の配置設計を容易に、かつ高速化することができる設計支援装置を提供する。【解決手段】  消費電流を演算する消費電流演算プログラム１３がプログラム格納部８に記憶され、入力部５によって医療機器情報記憶部１０に記憶される医療機器３を選択されると、選択された消費電流の合計が消費電流演算プログラム１３によって演算され、消費電流の合計が供給電流容量の予め定める割合より大きい場合、ＣＰＵ７によって警告が発するように出力部９が制御される。【選択図】      図１
2008158594.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
予め定める医療空間に配置される機器の配置設計をするための設計支援装置であって、
前記医療空間に電流を供給する供給電流容量に関する供給情報を記憶する供給情報記憶手段と、
複数の機器に関する情報を記憶する機器情報記憶手段であって、少なくとも機器を識別するための識別情報と、消費電流に関する電流情報とを関連付けて記憶する機器情報記憶手段と、
前記機器情報記憶手段に記憶される機器を選択するための入力手段と、
入力手段によって選択される各機器に関連付けて機器情報記憶手段に記憶される電流情報と、供給情報記憶手段に記憶される供給情報とに基づいて、選択される各機器の消費電流の合計を演算する消費電流演算手段と、
前記消費電流演算手段によって演算した消費電流が供給電流容量の予め定める割合より大きい場合、警告を発する電流容量警告手段とを含むことを特徴とする設計支援装置。
【請求項２】
前記機器情報記憶手段は、各機器の形状に関する形状情報をさらに関連付けて記憶し、
入力手段は、前記機器情報記憶手段に記憶される機器の配置位置を選択可能であり、
入力手段によって選択される各機器の配置位置と、選択される各機器に関連付けて機器情報記憶手段に記憶される形状情報とに基づいて、各機器の干渉をチェックする干渉チェック手段と、
前記干渉チェック手段によって、機器が干渉している場合、警告を発する干渉警告手段をさらに含むことを特徴とする請求項１に記載の設計支援装置。
【請求項３】
前記入力手段によって選択される各機器に関連付けて機器情報記憶手段に記憶される電流情報に基づいて、各機器の熱負荷の合計を演算する熱負荷演算手段をさらに含むことを特徴とする請求項１または２に記載の設計支援装置。
【請求項４】
前記機器情報記憶手段は、各機器の質量と、各機器の配置対象物とをさらに関連付けて記憶し、
入力手段によって選択される各機器に関連付けて機器情報記憶手段に記憶される質量と配置対象物とに基づいて、配置対象物毎に質量の合計を演算する質量演算手段をさらに含むことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１つに記載の設計支援装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、設計支援装置に関し、特に、複数の医療機器が配置される医療空間の設計支援装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の技術の機器の設計およびレイアウト設計などの設計作業では、コンピュータ支援設計装置（Computer-Aided Design：略称ＣＡＤ装置）が用いられている。このような設計作業により得られた図形データ、たとえば３次元図形データに対しては、個々の物体が相互に干渉することがないか、および動作する物体が他の物体などに接触することがないかなどのチェックである、いわゆる干渉チェックが行われる。これによって設計者は、干渉が生じている部分を事前に知ることができ、その部分の設計を、事前に干渉を解消するように修正することができる。したがって、干渉などの不具合の生じない製品を製作することができる（たとえば特許文献１および特許文献２参照）。
【０００３】
【特許文献１】特開平１−２９１３７９号公報
【特許文献２】特開平２−５０２６９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
前述のような従来の技術の設計支援装置を用いて、複数の医療機器の配置設計をする場合には、医療機器の干渉チェックをすることはできるが、医療空間の電力設備および空調設備の設計に必要なデータに関してはリアルタイムに検討することができない。複数の医療機器の配置設計をする場合、多種多様な医療機器が選択的に用いられるので、医療空間には、充分な電力を供給する必要がある。また電気容量の大きい医療機器の電源元を適切に分散して、医療機器が電流容量不足によって停止しないように、医療機器を配置設計する必要がある。さらに医療機器の消費電流が増加すると、熱負荷も増加するので、熱負荷に応じて空調設備の空調機能を選択する必要がある。
【０００５】
従来の技術の設計支援装置では、医療機器の配置設計をする場合、医療機器の配置関係を決定した後、電力設備および空調設備に必要なデータを集計し、電力設備および空調設備の仕様を決定するが、医療機器の種類が多くデータ集計に時間がかかるばかりでなく、その結果によっては医療機器の配置関係を見直すという作業を繰り返す必要があり、設計効率が悪いという問題がある。
【０００６】
したがって本発明の目的は、医療空間において複数の機器の配置設計を容易に、かつ高速化することができる設計支援装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、予め定める医療空間に配置される機器の配置設計をするための設計支援装置であって、
前記医療空間に電流を供給する供給電流容量に関する供給情報を記憶する供給情報記憶手段と、
複数の機器に関する情報を記憶する機器情報記憶手段であって、少なくとも機器を識別するための識別情報と、形状に関する形状情報と、消費電流に関する電流情報とを関連付けて記憶する機器情報記憶手段と、
前記機器情報記憶手段に記憶される機器を選択するための入力手段と、
入力手段によって選択される各機器に関連付けて機器情報記憶手段に記憶される電流情報と、供給情報記憶手段に記憶される供給情報とに基づいて、選択される各機器の消費電流の合計を演算する消費電流演算手段と、
前記消費電流演算手段によって演算した消費電流が供給電流容量の予め定める割合より大きい場合、警告を発する電流容量警告手段とを含むことを特徴とする設計支援装置である。
【０００８】
また本発明は、前記機器情報記憶手段は、各機器の形状に関する形状情報をさらに関連付けて記憶し、
入力手段は、前記機器情報記憶手段に記憶される機器の配置位置を選択可能であり、
入力手段によって選択される各機器の配置位置と、選択される各機器に関連付けて機器情報記憶手段に記憶される形状情報とに基づいて、各機器の干渉をチェックする干渉チェック手段と、
前記干渉チェック手段によって、機器が干渉している場合、警告を発する干渉警告手段をさらに含むことを特徴とする。
【０００９】
さらに本発明は、前記入力手段によって選択される各機器に関連付けて機器情報記憶手段に記憶される電流情報に基づいて、各機器の熱負荷の合計を演算する熱負荷演算手段をさらに含むことを特徴とする。
【００１０】
さらに本発明は、前記機器情報記憶手段は、各機器の質量と、各機器の配置対象物とをさらに関連付けて記憶し、
入力手段によって選択される各機器に関連付けて機器情報記憶手段に記憶される質量と配置対象物とに基づいて、配置対象物毎に質量の合計を演算する質量演算手段をさらに含むことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、入力手段によって機器情報記憶手段に記憶される機器を選択し消費電流の合計を演算することができる。また機器の消費電流は、入力手段によって選択される各機器の電流情報と、供給情報記憶手段に記憶される供給情報とに基づいて、消費電流の合計が供給電流容量の予め定める割合より大きい場合、電流容量警告手段によって警告が発せられる。したがって医療空間に複数の機器を配置した場合であっても、消費電流を演算し、電流の供給不足が生じないか否かを操作者は、警告の有無によって判断することができる。したがって操作者は、適宜、警告に基づいて、機器を選択することによって、消費電流を考慮して、複数の機器の配置設計をすることができる。したがって従来の技術の設計支援装置よりも、効率よく配置設計をすることができる。また設計作業は、単に機器を選択するだけでよいので、専門知識を持たない者であっても容易に設計操作することができ、設計支援装置の利便性を向上することができる。
【００１２】
また本発明によれば、入力手段によって機器情報記憶手段に記憶される機器を選択し、医療空間における機器の配置位置を選択すると、選択された配置位置の位置関係と機器情報記憶手段に記憶される情報とに基づいて、干渉チェック手段は機器の干渉を演算することができる。入力手段によって選択される各機器の配置位置と、入力される各機器の形状情報とに基づいて、各機器が干渉している場合、干渉警告手段によって、警告が発せられる。これによって操作者は、入力した機器が干渉しているか否かを容易に判断することができるので、干渉しないように機器を配置することができる。
【００１３】
また本発明によれば、入力手段によって選択される各機器の電流情報に基づいて、各機器の熱負荷の合計を演算する。したがって医療空間の空気調和するための空気調和手段の性能を選択するために、各機器の熱負荷の合計を用いることができる。医療空間に配置される機器の数、および種類によって医療空間に生じる熱負荷が異なるので、これらの熱負荷が空調負荷となる。従来の技術の設計支援装置のように機器を配置した後、それらの機器の熱負荷を計算するのではなく、本発明ではこれらの設計作業を並行して行うことができる。これによって設計作業を効率よく行うことができる。
【００１４】
さらに本発明によれば、入力手段によって入力される各機器の質量と配置対象物とに基づいて、配置対象物の強度計算に必要な質量を演算する質量演算手段をさらに含む。従来の技術の設計支援装置のように機器を配置した後、それらの機器の質量を計算するのではなく、本発明ではこれらの設計作業を並行して行うことができる。これによって設計作業を効率よく行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、図面を参照しながら本発明を実施するための形態を、複数の形態について説明する。各形態で先行する形態で説明している事項に対応している部分には同一の参照符を付し、重複する説明を略する場合がある。構成の一部のみを説明している場合、構成の他の部分は、先行して説明している形態と同様とする。実施の各形態で具体的に説明している部分の組合せばかりではなく、特に組合せに支障が生じなければ、実施の形態同士を部分的に組合せることも可能である。各フローチャートの開始条件は、記載した開始条件だけに必ずしも限定されるものではない。
【００１６】
図１は、本発明の第１の実施の形態の設計支援装置１の電気的構成を簡略化して示すブロック図である。設計支援装置１は、たとえば手術室２に配置される複数の医療機器３の配置設計をするための装置である。医療機器３は、医療空間に配置される機器であって、電流が与えられて動作する医療機器、および蛍光灯などの発光手段などを含み、以下、これらを総称して医療機器３ということがある。図２は、手術室２の一例を簡略化して示す平面図である。図２では、４つの医療機器３が配置されており、そのうち３つの医療機器３に電流が供給手段４によって供給されている。設計支援装置１は、手術室２に配置すべき複数の医療機器３が操作者によって選択され、その配置位置が入力されると、選択された医療機器３に関連付けられる情報に基づいて、医療機器３の干渉チェックと消費電流の演算を行い、配置設計の正当性をリアルタイムで出力する。設計支援装置１は、たとえば３次元ＣＡＤ装置によって実現され、医療機器３と手術室２との立体形状に基づいて、配置設計が行われる。設計支援装置１は、入力部５、記憶部６、中央処理装置（Central Processing Unit：略称ＣＰＵ）７、プログラム格納部８、および出力部９を含んで構成される。
【００１７】
記憶部６は、記憶手段であって、各種の情報を一時的または長期的に記憶する。記憶部６は、医療機器情報を記憶する医療機器情報記憶部１０と、供給情報を記憶する供給情報記憶部１１と、設定情報を記憶する設定情報記憶部１２とを含む。記憶部６は、たとえばリードオンリーメモリ（Read Only Memory：略称ＲＯＭ）、およびランダムアクセスメモリ（Random Access Memory：略称ＲＡＭ）によって実現される。
【００１８】
医療機器情報記憶部１０は、機器情報記憶手段であって、複数の医療機器３に関する医療機器情報として、医療機器３を識別するための識別情報と、医療機器３の形状に関する形状情報と、医療機器３の消費電流に関する電流情報とを関連付けて記憶する。識別情報は、たとえば医療機器３の識別番号、製造番号および型番などの医療機器３を識別するために個別に割り当てられる情報である。形状情報は、たとえば医療機器３の高さ寸法、幅寸法、奥行き寸法などの情報が含まれる。また形状情報は、たとえば医療機器３の形状を表現するための頂点座標および面情報などの情報が含まれる。また形状情報には、たとえばシーリングペンダントおよび無影灯のように動作する医療機器３である場合、その稼働域を示す情報が含まれる。電流情報は、たとえば医療機器３の電源のタイプ、消費電流、電圧および電流などの情報を含む。また医療機器情報記憶部１０は、その他の情報として、医療機器３の名称、製造メーカおよび医療機器３の価格などの配置設計の補助となる情報を含んでもよい。表１は、医療機器情報記憶部１０に記憶される情報の一例を示す表である。
【００１９】
【表１】
2008158594.tif 000003
【００２０】
表１では、理解を容易にするため、各名称には、１つの医療機器３しか示していないが、たとえば電気メスはその用途などによって複数の種類があるが、その内の一例を示したものである。
【００２１】
また医療機器情報記憶部１０は、その他の情報として、各科目別分類と、その分類に応じた医療機器３とを関連付けて記憶される。表２は、医療機器情報記憶部１０に記憶される情報の他の例を示す表である。
【００２２】
【表２】
2008158594.tif 000004
【００２３】
表２に示すように、各科目に応じて、用いられる医療機器３は異なり、たとえば心臓外科では、冷温水槽が必要であるが、他の科目では冷温水槽が必要ないので、このような関連を予め記憶しておくことによって、操作者が医療機器３の選択を容易にすることができる。
【００２４】
供給情報記憶部１１は、供給情報記憶手段であって、手術室２に電流を供給する供給手段４の供給電流容量に関する供給情報を記憶する。供給情報は、手術室２に供給される供給電流容量、供給電流の電源の性能に関する情報を含む。電源の性能に関する情報としては、たとえば無停電電源装置（Uninterruptible Power Supply System：略称ＵＰＳ）を備えているか否か、自家発電設備を備えているか否か、および自家発電設備の起動に要する時間などの情報が含まれる。
【００２５】
このような医療機器情報記憶部１０および供給情報記憶部１１に記憶される情報は、予め定めるデータベースとして記憶されていてもよいし、ネットワークなどを介して外部から与えられる情報であってもよく、外部記録媒体によって情報をあたえてもよく、入力部５によって書き換え可能に構成してもよい。
【００２６】
設定情報記憶部１２は、入力部５によって医療機器３の配置位置が入力されると、医療機器３を配置する位置を表す位置情報と医療機器３を配置する方向を表す方向情報とを含む配置情報が記憶される。配置情報は、たとえば医療機器３間の相対位置などの位置情報と、医療機器３を配置する際の医療機器３毎のローカル座標と、配置座標とが含まれる。また設定情報記憶部１２は、ＣＰＵ７が各部を制御するためのデータが、一時記憶される。
【００２７】
入力部５は、医療機器情報記憶部１０に記憶される医療機器３を選択し、手術室２における医療機器３の配置位置を入力するための入力手段としての機能を有する。入力部５は、たとえば、キーボード、ポインティングデバイス、マウス、あるいはタッチパネル等で構成され、操作者が医療機器３の位置を表す位置情報および医療機器３の方向を表す方向情報を含む配置情報などの情報を入力するための入力手段である。入力部５は、入力された配置情報などの情報を、ＣＰＵ７に与える。
【００２８】
プログラム格納部８は、ＣＰＵ７で実行されるプログラムが記憶される。プログラム格納部８は、ＣＰＵ７から与えられた制御指令に従って、記憶されるプログラムをＣＰＵ７に与える。プログラム格納部８は、たとえばフラッシュメモリおよびハードディスクドライブ（Hard Disk Drive：略称ＨＤＤ）などの不揮発性の記憶装置によって実現される。プログラム格納部８には、消費電流演算プログラム１３および干渉チェックプログラム１４が記憶される。
【００２９】
消費電流演算プログラム１３は、設定情報記憶部１２に記憶される配置情報に基づいて、入力された医療機器３の消費電流の合計を演算するプログラムである。消費電流演算プログラム１３によって、選択された医療機器３が、たとえば前述の表１に記載される医療機器３の場合、各医療機器３の消費電流の合計が演算されるので、１００Ｖ電源は６１．６４Ａとなり、２００Ｖ電源は１８．４Ａとなる。消費電流演算プログラム１３によって演算された消費電流は、設定情報記憶部１２に与えられ、設定情報記憶部１２によって記憶される。
【００３０】
干渉チェックプログラム１４は、入力される各医療機器３の配置位置と、入力される各医療機器３の形状情報とに基づいて、各医療機器３が干渉しているか否かをチェックするプログラムである。したがって干渉チェックプログラム１４は、設定情報記憶部１２に記憶される配置情報に基づいて、入力される医療機器３の干渉をチェックする。
【００３１】
出力部９は、液晶ディスプレイ（Liquid Crystal Display：略称ＬＣＤ）、タッチパネル、あるいは印刷装置等で構成される出力手段であり、ＣＰＵ７から与えられる情報、たとえば干渉チェックの結果などの情報を出力する。また出力部９は、ＣＰＵ７から警告を発するように指令が与えられると、警告を発する。出力部９は、与えられる指令に基づいて情報の出力形態を変更する。出力形態の変更の一例として、表示形態の変更、出力音の変更をする。たとえば干渉チェックプログラム１４によって、干渉が生じている医療機器３があると判断されると、ＣＰＵ７から警告を発する指令が与えられ、干渉が生じている医療機器３の表示色の変更、および点滅などによって操作者が認識しやすいように出力される。
【００３２】
ＣＰＵ７は、制御手段であって、プログラム格納部８に記憶されるプログラムを実行することで、各部を制御する。ＣＰＵ７は、入力部５によって手術室２に配置すべき医療機器３が選択されると、選択された医療機器情報を設定情報記憶部１２が記憶するように制御する。またＣＰＵ７は、干渉チェック手段および干渉警告手段としての機能を有し、干渉チェックプログラム１４を実行することによって、各医療機器３が干渉している場合、警告を発するように出力部９に指令を与える。またＣＰＵ７は、消費電流演算手段および電流容量警告手段としての機能を有し、消費電流演算プログラム１３を実行することによって演算される消費電流が供給情報記憶部１１に記憶される供給電流容量の予め定める割合より大きい場合、警告を発する出力部９に指令を与える。ＣＰＵ７は、たとえばマイクロコンピュータなどの処理回路によって実現される。
【００３３】
次に、設計支援装置１の動作についてフローチャートを用いて説明する。各フローチャートの動作は、ＣＰＵ７によって行われる。図３は、設計支援装置１のＣＰＵ７による医療機器選択処理を示すフローチャートである。本フローは、設計支援装置１が電源投入状態で繰り返し実行される。ステップａ１では、入力部５によって血管外科などの科目が選択されたか否かが判断され、選択された場合、ステップａ２に移り、選択されていない場合、ステップａ１が繰り返される。ステップａ２では、入力部５によって医療機器３が選択されたか否かが判断され、選択された場合、ステップａ３に移り、選択されていない場合、ステップａ２が繰り返される。
【００３４】
ステップａ２では、医療機器３が選択されると、選択された医療機器３の医療機器情報が設定情報記憶部１２に与えられ、記憶される。ステップａ３では、入力部５によってステップａ２にて選択された医療機器３の配置位置が選択されたか否かが判断され、選択された場合、ステップａ４に移り、選択されていない場合、ステップａ３が繰り返される。ステップａ３では、医療機器３の配置位置が選択されると、選択された配置位置に基づく配置情報が設定情報記憶部１２に与えられ、記憶される。ステップａ４では、選択すべき医療機器３の選択が終了したか否かが判断され、終了した場合、ステップａ５に移り、終了してない場合、ステップａ２に戻り、選択すべき医療機器３がさらに選択される。
【００３５】
ステップａ５では、設定情報記憶部１２に記憶される医療機器情報および配置情報を読み出し、ステップａ６に移る。ステップａ６では、干渉チェックプログラム１４によって、干渉チェックが行われ、ステップａ７に移る。ステップａ７では、干渉の有無が判断され、干渉がない場合、ステップａ９に移り、干渉がある場合、ステップａ８に移る。ステップａ８では、医療機器３が干渉しているので、干渉していることを示す警告を出力するように出力部９を制御し、ステップａ２に戻る。
【００３６】
ステップａ９では、消費電流演算プログラム１３によって、消費電流の演算が行われ、ステップａ１０に移る。ステップａ１０では、供給情報記憶部１１に記憶される供給情報を読み出し、ステップａ１１に移る。ステップａ１１では、消費電流演算プログラム１３によって演算された消費電流と、供給情報記憶部１１に記憶される供給情報に基づく許容値とが比較され、消費電流が小さい場合、ステップａ１３に移り、小さくない場合、ステップａ１２に移る。ここで許容値は、供給電流容量の予め定める割合、たとえば８割に設定される。このような予め定める割合は、安全率などに基づいて設定される。予め定める割合が大きすぎると、意図しない電子機器が手術室２に持ち込まれ供給手段４に接続された場合、この電子機器によって供給電流容量を消費電流が上回り、ブレーカが落ちる場合があり、また予め定める割合が小さすぎると、必要な供給手段４の規模が大きくなり、製造コストが増加する。したがって予め定める割合は、前述のような問題を考慮して適宜設定されることが好ましい。ステップａ１２では、医療機器３の消費電流が許容値より大きいので、消費電流が大きいことを示す警告を出力するように出力部９を制御し、ステップａ２に戻る。
【００３７】
ステップａ１３では、医療機器３の干渉がなく、消費電流も許容値よりも小さいので、さらに医療機器３を選択するか否かが判断され、さらに医療機器３を選択する場合、ステップａ２に戻り、選択を終了する場合、本フローを終了する。以上説明したように、医療機器３が選択されると、干渉チェックと消費電流のチェックを行うことができる。
【００３８】
図４は、出力部９によって出力される出力画像の一例を示す図であって、科目選択画面の一例を示す図である。図４は、ステップａ１にて表示される画面の一例であり、操作者は、図４に示す画面から、所望の科目を選択することができる。
【００３９】
図５は、出力部９によって出力される出力画像の一例を示す図であって、医療機器選択画面を示す図である。図６は、出力部９によって出力される出力画像の一例を示す図であって、医療機器選択画面の他の例を示す図である。図５は、ステップａ２にて表示される画面の一例であり、操作者は、図５に示す画面から、所望の医療機器３を選択することができる。このように医療機器３の種類を選択すると、その種類に分類される医療機器３から、所望の医療機器３を選択することができる。たとえば操作者は、手術台を選択すると、種々のサイズ、機能を備える手術台が表示され、操作者が表示される手術台の中から、所望の手術台を選択することができる。また図６は、ステップａ２にて表示される画面の他の例であり、図６では、ステップａ１にて、血管外科を選択したときに出力される画像の一例を示す。図６では、前述の表２に基づいて血管外科に関連する医療機器３、たとえば手術用Ｘ線・ＣＴ・ＭＲＩの項目が表示され、関連しない医療機器３、たとえばレーザの項目が表示されない。これによって操作者は、血管外科に関連する医療機器３だけを効率よく選択することができる。
【００４０】
以上、説明したように、本実施の形態の設計支援装置１では、入力部５によって医療機器情報記憶部１０に記憶される医療機器３を選択し、手術室２における医療機器３の配置位置を入力すると、入力された配置位置の位置関係と医療機器情報記憶部１０に記憶される医療機器情報とに基づいて、医療機器３の干渉と消費電流とを演算することができる。医療機器３の干渉は、入力部５によって入力される各医療機器３の配置位置と、入力される各医療機器３の形状情報とに基づいて、各医療機器３が干渉している場合、出力部９によって、警告が発せられる。これによって操作者は、入力した医療機器３が干渉しているか否かを容易に判断することができるので、干渉しないように医療機器３を配置することができる。また医療機器３の消費電流は、入力部５によって入力される各医療機器３の電流情報と、供給情報記憶部１１に記憶される供給情報とに基づいて、消費電流が供給電流容量の予め定める割合より大きい場合、出力部９によって警告が発せられる。したがって手術室２に複数の医療機器３を配置した場合であっても、干渉の検出と並行して、消費電流を演算し、電流の供給不足が生じないか否かを操作者は、警告の有無によって判断することができる。したがって操作者は、適宜、警告に基づいて、医療機器３を選択することによって、干渉と消費電流とを同時に考慮して、複数の医療機器３の配置設計をすることができる。したがって従来の技術の設計支援装置１よりも、効率よく配置設計をすることができる。また設計作業は、単に医療機器３を選択するだけでよいので、専門知識を持たない者であっても容易に設計操作することができ、設計支援装置１の利便性を向上することができる。
【００４１】
このように消費電流をいわば自動的に演算され、配置設計を行うことによって、手術中に過電流の発生によりブレーカが遮断され、電源が遮断されることを確実に防ぐことができる。また手術室２の配置設計後であっても、既存の手術室２に新たな医療機器３を導入する場合、本実施の形態の設計支援装置１を用いることによって、新たな医療機器３を導入することによる消費電流の過不足が簡便に判断することができる。
【００４２】
また本実施の形態では、図３に関連して説明したように、ステップａ１２にて、警告が発せられると、ステップａ２に戻り、再び医療機器３の選択画面に戻るが、このとき、消費電流に基づいて、修正候補の医療機器３を表示することが好ましい。たとえば、わずかに１０Ａだけ消費電流が許容値より大きい場合など、選択されている医療機器３の中から、同様の機能を有し、消費電流が１０Ａ小さいものを、修正候補をして表示することによって、操作者は、容易に消費電流の問題が解決することができる。
【００４３】
また本実施の形態では、図３に示すフローチャートのように、先に、干渉チェックを行い、次に、消費電流のチェックを行っているが、この順序が逆になってもよい。また先に消費電流のチェックを行い、次に、干渉チェックを行うことによって、消費電流が許容値より小さく、干渉チェックによって医療機器３が干渉して警告が発せられると、医療機器３の配置設計だけを変更することによって、干渉を回避することができる可能性が高い。したがって配置位置を先に決定して、消費電流を後にチェックするよりも、効率よく設計することができる。
【００４４】
また本実施の形態では、干渉チェックプログラムを備える設計支援装置１によって本発明が実現されているが、干渉チェックプログラムを備えず、消費電流演算プログラムを備える設計支援装置１によって本発明を実現してもよい。これによって単に消費電流の過不足を判断する場合に、ＣＰＵ７に干渉チェックのような複雑な３次元の処理をさせることなく、簡単な処理によって消費電流の過不足を判断することができる。
【００４５】
次に、本発明の第２の実施の形態の設計支援装置１に関して説明する。本実施の形態の設計支援装置１は、手術室２に複数の電気系統が設けられ、各電気系統毎に消費電流を演算する点に特徴を有する。供給情報記憶部１１は、供給情報として、手術室２に供給される各電気系統毎の供給電流容量、供給手段４の電源の性能に関する情報をさらに含む。図７は、設計支援装置１のＣＰＵ７による消費電流演算処理を示すフローチャートである。本フローは、第１の実施の形態の設計支援装置１に関連して説明したステップａ９〜ステップａ１２の代わり行われる処理である。したがって図３のステップａ７にて、医療機器３の干渉がない場合、ステップｂ１に移る。
【００４６】
ステップｂ１では、配置位置が決定された医療機器３を接続すべき電気系統が選択されたか否かが判断され、選択された場合、ステップｂ２に移り、選択されていない場合、ステップｂ１が繰り返される。ステップｂ１では、医療機器３が接続される電気系統が選択されると、選択された電気系統に基づく接続情報が設定情報記憶部１２に与えられ、記憶される。ステップｂ１では、電気系統の性能に応じて、接続すべき医療機器３が選択される。たとえば電気系統が定電圧定周波（Constant Voltage and Constant Frequency：略称ＣＶＣＦ）系電源と、ＡＣ−ＧＣ系電源との２系統である場合、ＣＶＣＦ系電源には、たとえば電力供給が途絶したら復帰させるまで時間を要する医療機器３、および電力供給が途絶したら手術中の患者の人命に関わる医療機器３などを接続することが好ましい。これによって雷などの外的要因による停電が発生した場合であっても、ＣＶＣＦ系電源によって必要最小限の医療機器３の動作を確保することができる。ＡＣ−ＧＣ系電源には、残余の医療機器３が接続される。
【００４７】
ステップｂ２では、設定情報記憶部１２に記憶される接続情報に基づいて、医療機器３を電気系統毎に分類し、ステップｂ３に移る。ステップｂ３では、消費電流演算プログラム１３によって、各電源系統毎に消費電流の演算が行われ、ステップｂ４に移る。ステップｂ４では、供給情報記憶部１１に記憶される供給情報を読み出し、ステップｂ５に移る。ステップｂ５では、消費電流演算プログラム１３によって演算された消費電流と、供給情報記憶部１１に記憶される供給情報に基づく許容値と各系統毎に比較され、すべての消費電流が小さい場合、本フローを終了し、小さくない場合、ステップｂ６に移る。ステップｂ６では、医療機器３の消費電流が許容値より大きいので、消費電流が大きいことを示す警告を出力するように出力部９を制御し、ステップｂ１に戻る。本フローを終了すると、図３のステップａ１３に移る。
【００４８】
以上、説明したように、本実施の形態の設計支援装置１では、電源をその系統毎に分類して、消費電流の過不足を判断することができる。このように電気系統が複数ある場合であっても、医療機器３と電気系統との接続関係を入力するだけで、消費電流の過不足を判断することができるので、配置設計が容易になる。
【００４９】
本実施の形態では、手術室２に電源を供給する供給手段４は、電気系統が２種類の場合に関して説明したが、２種類に限ることはなく、ＡＣ−ＧＣ系電源を複数備えていてもよい。これによって１つのＡＣ−ＧＣ系電源が外的要因によって、動作しない場合であっても、他のＡＣ−ＧＣ系電源によってバックアップすることができるので、リスクを分散することができる。
【００５０】
次に、本発明の第３の実施の形態の設計支援装置１に関して説明する。本実施の形態の設計支援装置１は、選択された医療機器３の消費電流に基づく熱負荷を演算する点に特徴を有する。このような熱負荷を演算する熱負荷演算プログラムが、プログラム格納部８に記憶されている。したがってＣＰＵ７は、熱負荷演算プログラムを実行することによって熱負荷演算手段として機能する。熱負荷演算プログラムは、設定情報記憶部１２に記憶される配置情報に基づいて、入力された医療機器３の消費電流から熱負荷の合計を演算するプログラムである。熱負荷演算プログラムによって、選択された医療機器３が、たとえば前述の表１に記載される医療機器３の場合、各医療機器３の消費電流から熱負荷の合計が演算されるので、９８４４Ｗとなり、これに負荷率（例えば０．６）を乗じて演算される。熱負荷演算プログラムによって演算された熱負荷は、設定情報記憶部１２に与えられ、設定情報記憶部１２によって記憶される。また熱負荷演算プログラムでは、医療機器以外の熱負荷、たとえば手術室に入室するスタッフの熱負荷を含んで演算してもよい。このようなスタッフの熱負荷を考慮するため、また医療機器情報記憶部１０は、さらに他の情報として、科目と各科目に応じて手術室２に入室する人数に関する人数情報を記憶する。表３は、人数情報の一例を示す表である。
【００５１】
【表３】
2008158594.tif 000005
【００５２】
表３に示すように、各科目によって、手術室２に入室する人数は異なり、たとえば第２外科では、最大の入室人数は２１人であるのに対して、無菌科で入室人数が８人であり、１３人もの差がある。このように各科目によって手術室２に入室する人数が異なるので、人数に基づいて手術室２の熱負荷が異なる。このようなスタッフによる熱負荷も考慮して、熱負荷演算プログラムが実行される。
【００５３】
図８は、設計支援装置１のＣＰＵ７による熱負荷演算処理を示すフローチャートである。本フローは、第１の実施の形態の設計支援装置１に関連して説明したステップａ１３の次に行われる処理である。したがって図３のステップａ１３にて、選択を終了する場合、ステップｃ１に移る。
【００５４】
ステップｃ１では、熱負荷演算プログラムによって、図３のステップｃ１で選択される科目の最大の入室人数と、消費電流とに基づいて熱負荷の演算が行われ、ステップｃ２に移る。ステップｃ２では、演算された熱負荷を考慮して手術室２の空調負荷を演算し、本フローを終了する。
【００５５】
以上説明したように、本実施の形態の設計支援装置１では、入力部５によって選択される各医療機器３の電流情報に基づいて、各医療機器３の熱負荷の合計が演算される。手術室２に配置される医療機器３の数、および種類、前記人数情報によって手術室２に生じる熱負荷が異なるので、これらの熱負荷が空調負荷の１つのパラメータとなる。従来の技術の設計支援装置１のように医療機器３を配置した後、それらの医療機器３の熱負荷を計算するのではなく、本発明ではこれらの設計作業を並行して行うことができる。これによって設計作業を効率よく行うことができる。
【００５６】
次に、本発明の第４の実施の形態の設計支援装置１に関して説明する。本実施の形態の設計支援装置１は、選択された医療機器３の配置対象物に基づいて各医療機器３の質量の合計を演算する点に特徴を有する。また医療機器情報記憶部１０は、各医療機器３の質量と、各医療機器３の配置対象物とをさらに関連付けて記憶する。配置対象物とは、各医療機器３を配置する対象物であって、たとえば床面、天井および壁面などによって実現される。またプログラム格納部８には、質量を演算する質量演算プログラムが記憶される。したがってＣＰＵ７は、質量演算プログラムを実行することによって質量演算手段として機能する。質量演算プログラムは、設定情報記憶部１２に記憶される質量に基づいて、入力された医療機器３の質量と配置対象物とに基づいて、質量の合計を演算するプログラムである。質量演算プログラムによって演算された質量の合計は、設定情報記憶部１２に与えられ、設定情報記憶部１２によって記憶される。
【００５７】
図９は、設計支援装置１のＣＰＵ７による質量演算処理を示すフローチャートである。本フローは、第１の実施の形態の設計支援装置１に関連して説明したステップａ１３の次に行われる処理である。したがって図３のステップａ１３にて、選択を終了する場合、ステップｄ１に移る。ステップｄ１では、質量演算プログラムによって、選択される医療機器３の質量と配置対象物とに基づいて、配置対象物毎に質量の合計を演算され、本フローを終了する。ステップｄ１では、たとえば配置対象物が床面である医療機器３の質量の合計を演算し、壁面および天井も同様に演算される。
【００５８】
以上説明したように、本実施の形態の設計支援装置１によれば、入力部５によって入力される各医療機器３の質量と配置対象物とに基づいて、配置対象物の強度計算に必要な質量を演算する。従来の技術の設計支援装置１のように医療機器３を配置した後、それらの機器の質量を計算するのではなく、本発明ではこれらの設計作業を並行して行うことができる。これによって設計作業を効率よく行うことができる。
【００５９】
本実施の形態では、手術室２に必要な人数を考慮せずに質量の合計を演算しているが、前述の第３の実施の形態と同様に人数情報に基づいて、手術室２に必要な人数を考慮して、質量の合計を演算してもよい。これによってより正確に質量の合計を演算することができる。
【００６０】
また本実施の形態では、質量の合計を演算しているが、医療機器３と配置対象物とが当接する面積が既知である場合、接触する面積と医療機器３の質量とに基づいて、単位面積当たりに配置対象物に作用する応力を演算してもよい。このような応力によって、より正確に配置対象物の強度設計をすることができる。
【００６１】
前述の実施の各形態では、手術室２に医療機器３を配置設計する場合に関して説明したが、手術室２に配置設計に限ることはない。手術室２に限らず複数の医療機器３が配置される医療空間であればよく、たとえば検査室、集中治療室など、電流供給がわずかでも停止すると人命に多大な影響を及ぼすような医療空間に複数の医療機器３を配置設計する場合に好適に用いることができる。
【００６２】
また前述の実施の各形態では、消費電流に基づいて、電流の過不足を判断しているが、消費電流に限ることはなく、消費電力を用いて判断してもよい。
【００６３】
また前述の実施の各形態では、設計支援装置１は、３次元ＣＡＤ装置によって実現されるが、３次元ＣＡＤ装置に限らず、２次元ＣＡＤ装置によって実現してもよい。
【００６４】
また前述の実施の検出では、設計支援装置１によって本発明を実現しているが、設計支援装置１に限らず、コンピュータに、前記設計支援装置１の機能を実行させるプログラムとして実現してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００６５】
【図１】本発明の第１の実施の形態の設計支援装置１の電気的構成を簡略化して示すブロック図である。
【図２】手術室２の一例を簡略化して示す平面図である。
【図３】設計支援装置１のＣＰＵ７による医療機器選択処理を示すフローチャートである。
【図４】出力部９によって出力される出力画像の一例を示す図であって、科目選択画面の一例を示す図である。
【図５】出力部９によって出力される出力画像の一例を示す図であって、医療機器選択画面を示す図である。
【図６】出力部９によって出力される出力画像の一例を示す図であって、医療機器選択画面の他の例を示す図である。
【図７】設計支援装置１のＣＰＵ７による消費電流演算処理を示すフローチャートである。
【図８】設計支援装置１のＣＰＵ７による熱負荷演算処理を示すフローチャートである。
【図９】設計支援装置１のＣＰＵ７による質量演算処理を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００６６】
１  設計支援装置
２  手術室
３  医療機器
４  供給手段
５  入力部
６  記憶部
７  ＣＰＵ
８  プログラム格納部
９  出力部
１０  医療機器記憶部
１１  供給記憶部
１２  設定情報記憶部
１３  消費電流演算プログラム
１４  干渉チェックプログラム
【図１】
2008158594.tif 000006
【図２】
2008158594.tif 000007
【図３】
2008158594.tif 000008
【図４】
2008158594.tif 000009
【図５】
2008158594.tif 000010
【図６】
2008158594.tif 000011
【図７】
2008158594.tif 000012
【図８】
2008158594.tif 000013
【図９】
2008158594.tif 000014