(57)【要約】１以上の医療装置と、少なくとも１つの医療装置と関連する電子制御機能と、電子制御機能と関連する埋め込みソフトウエアと、少なくとも１つの電子制御機能と埋め込みソフトウエアの変更を提供する機能変更機構と、を含む医療用画像化システム。医療装置は環境設定可能なコンポーネントおよび／または環境設定ソフトウエアを有すると共に、環境設定可能なコンポーネントおよび／または環境設定ソフトウエアの変更を提供する機能変更機構を有する。また、医療装置はプログラム可能なコンポーネントおよび／またはプログラミングソフトウエアを有すると共に、プログラム可能なコンポーネントおよび／またはプログラミングソフトウエアの変更を提供する機能変更機構を有する。
2004504896.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電子制御機能と、
前記電子制御機能の変更を提供する、前記電子制御機能と関連する機能変更機構と、
を備える医療装置。
【請求項２】
前記電子制御機能は環境設定可能なコンポーネントをサポートし、前記機能変更機構は前記環境設定可能なコンポーネントの変更を提供する請求項１記載の医療装置。
【請求項３】
前記電子制御機能はプログラム可能なコンポーネントをサポートし、前記機能変更機構は前記プログラム可能なコンポーネントの変更を提供する請求項２記載の医療装置。
【請求項４】
前記環境設定可能なコンポーネントは環境設定ソフトウエアをサポートし、前記機能変更機構は前記環境設定ソフトウエアを変更することにより前記環境設定可能なコンポーネントを変更する環境設定変更ソフトウエアを含む請求項２記載の医療装置。
【請求項５】
前記環境設定可能なコンポーネントの変更は一時的なものである請求項４記載の医療装置。
【請求項６】
環境設定ソフトウエアが、全部または一部、省略され、前記環境設定変更ソフトウエアは前記環境設定ソフトウエアの省略を、全部または一部、復活することにより環境設定可能なコンポーネントを変更する請求項４記載の医療装置。
【請求項７】
前記機能変更機構は変更電子制御を含み、前記変更電子制御は前記環境設定可能なコンポーネントの変更を提供する請求項４記載の医療装置。
【請求項８】
前記環境設定可能なコンポーネントは前記電子制御機能から、全部または一部、省略され、前記変更電子制御は前記環境設定可能なコンポーネントの省略を、全部または一部、復活することにより変更を提供する請求項７記載の医療装置。
【請求項９】
前記機能変更機構は変更電子制御を含み、前記変更電子制御は前記環境設定可能なコンポーネントの変更を提供する請求項２記載の医療装置。
【請求項１０】
前記環境設定可能なコンポーネントは、全部または一部、前記電子制御機能から省略され、前記機能変更機構は、前記環境設定可能なコンポーネントの省略を、全部または一部、復活することにより前記電子制御機能を変更する変更電子制御を提供する請求項９記載の医療装置。
【請求項１１】
前記電子制御機能はプログラム可能なコンポーネントをサポートし、前記変更電子制御は前記プログラム可能なコンポーネント変更する請求項１０記載の医療装置。
【請求項１２】
前記プログラム可能なコンポーネントは、全部または一部、前記電子制御機能から省略され、前記機能変更機構は、前記プログラム可能なコンポーネントの省略を、全部または一部、復活することにより前記電子制御機能を変更する変更電子制御を提供する請求項１１記載の医療装置。
【請求項１３】
前記電子制御機能はプログラム可能なコンポーネントをサポートし、前記変更電子制御は前記プログラム可能なコンポーネント変更する請求項９記載の医療装置。
【請求項１４】
電子制御機能と、
前記電子制御機能と関連する機能変更機構と、
を備え、前記機能変更機構は前記電子制御機能の変更を提供し、そのような変更にはインタフェース機能の提供が含まれる医療装置。
【請求項１５】
前記機能変更機構は変更ボードを含む請求項１４記載の医療装置。
【請求項１６】
前記機能変更機構はネットワーキングをサポートする請求項１４記載の医療装置。
【請求項１７】
電子制御機能と、
電子制御機能と関連し、電子制御機能の機能を、全部または一部、決定する埋め込みソフトウエアと、
前記電子制御機能と関連し、前記埋め込みソフトウエアの変更を提供する機能変更機構と、
を備える医療装置。
【請求項１８】
前記電子制御機能は環境設定可能なコンポーネントをサポートし、前記埋め込みソフトウエアは前記環境設定可能なコンポーネントと関連する環境設定ソフトウエアをサポートし、前記機能変更機構は前記環境設定ソフトウエアを変更する環境設定変更ソフトウエアを提供する請求項１７記載の医療装置。
【請求項１９】
前記電子制御機能はプログラム可能なコンポーネントをサポートし、前記埋め込みソフトウエアは前記プログラム可能なコンポーネントと関連するプログラミングソフトウエアをサポートし、前記機能変更機構は前記プログラミングソフトウエアを変更するプログラミング変更ソフトウエアを提供する請求項１８記載の医療装置。
【請求項２０】
前記プログラミングソフトウエアが、全部または一部、省略され、前記プログラミング変更ソフトウエアは、前記プログラミングソフトウエアの省略を、全部または一部、復活することにより埋め込みソフトウエアを変更する請求項１９記載の医療装置。
【請求項２１】
前記環境設定ソフトウエアが、全部または一部、省略され、前記環境設定変更ソフトウエアは、前記環境設定ソフトウエアの省略を、全部または一部、復活することにより埋め込みソフトウエアを変更する請求項１８記載の医療装置。
【請求項２２】
前記埋め込みソフトウエアはデフォルトソフトウエアを含み、前記機能変更機構は変更ソフトウエアを提供し、前記デフォルトソフトウエアは、前記変更ソフトウエアが使用されない時、前記電子制御機能の機能を、全部または一部、決定する請求項１７記載の医療装置。
【請求項２３】
前記変更ソフトウエアは一時的な変更を提供する請求項１７記載の医療装置。
【請求項２４】
前記変更ソフトウエアは擬−永続的な変更を提供する請求項１７記載の医療装置。
【請求項２５】
前記変更ソフトウエアは永続的な変更を提供する請求項１７記載の医療装置。
【請求項２６】
前記機能変更機構は変更ソフトウエアを提供し、前記変更ソフトウエアはインタフェース機能をサポートする請求項１７記載の医療装置。
【請求項２７】
前記変更ソフトウエアはネットワーキングをサポートする通信スタックを含む請求項２６記載の医療装置。
【請求項２８】
少なくとも１つの医療装置と関連する電子制御機能と、
医療装置の機能を、全部または一部、決定する電子制御機能と関連する埋め込みソフトウエアと、
電子制御機能と関連し、電子制御機能および埋め込みソフトウエアのうち少なくとも１つを変更する機能変更機構と、
を備える、スコープと１以上の医療装置とを含む医療用画像化システム。
【請求項２９】
前記電子制御機能は環境設定可能なコンポーネントをサポートし、前記機能変更機構は前記環境設定可能なコンポーネントの変更を提供する請求項２８記載の医療用画像化システム。
【請求項３０】
前記電子制御機能はプログラム可能なコンポーネントをサポートし、前記機能変更機構は前記プログラム可能なコンポーネントの変更を提供する請求項２９記載の医療用画像化システム。
【請求項３１】
前記埋め込みソフトウエアは前記環境設定可能なコンポーネントと関連する環境設定ソフトウエアをサポートし、前記機能変更機構は前記環境設定ソフトウエアを変更する環境設定変更ソフトウエアを提供する請求項３０記載の医療用画像化システム。
【請求項３２】
前記埋め込みソフトウエアは前記プログラム可能なコンポーネントと関連するプログラミングソフトウエアをサポートし、前記機能変更機構は前記プログラミングソフトウエアを変更するプログラミング変更ソフトウエアを提供する請求項３１記載の医療用画像化システム。
【請求項３３】
前記埋め込みソフトウエアは前記環境設定可能なコンポーネントと関連する環境設定ソフトウエアをサポートし、前記機能変更機構は前記環境設定ソフトウエアを変更する環境設定変更ソフトウエアを提供する請求項２９記載の医療用画像化システム。
【請求項３４】
少なくとも１つの作動装置と関連する電子制御機能と、
作動装置の機能を、全部または一部、決定する電子制御機能と関連する埋め込みソフトウエアと、
電子制御機能と関連し、電子制御機能および埋め込みソフトウエアのうち少なくとも１つを変更する機能変更機構と、
を備える、スコープと１以上の作動装置とを含む画像化システム。
【請求項３５】
前記電子制御機能は環境設定可能なコンポーネントをサポートし、前記機能変更機構は前記環境設定可能なコンポーネントの変更を提供する請求項３４記載の画像化システム。
【請求項３６】
前記電子制御機能はプログラム可能なコンポーネントをサポートし、前記機能変更機構は前記プログラム可能なコンポーネントの変更を提供する請求項３５記載の画像化システム。
【請求項３７】
前記埋め込みソフトウエアは前記環境設定可能なコンポーネントと関連する環境設定ソフトウエアをサポートし、前記機能変更機構は前記環境設定ソフトウエアを変更する環境設定変更ソフトウエアを提供する請求項３６記載の医療用画像化システム。
【請求項３８】
前記埋め込みソフトウエアは前記プログラム可能なコンポーネントと関連するプログラミングソフトウエアをサポートし、前記機能変更機構は前記プログラミングソフトウエアを変更するプログラミング変更ソフトウエアを提供する請求項３７記載の画像化システム。
【請求項３９】
前記埋め込みソフトウエアは前記環境設定可能なコンポーネントと関連する環境設定ソフトウエアをサポートし、前記機能変更機構は前記環境設定ソフトウエアを変更する環境設定変更ソフトウエアを提供する請求項３５記載の医療用画像化システム。
【請求項４０】
前記医療装置はカメラである請求項２８記載のシステム。
【請求項４１】
前記作動装置はカメラである請求項３４記載のシステム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
（技術分野）
この発明は一般的には医療用画像化技術に関連し、より特別には医療現場にて変更可能な（ｆｉｅｌｄ　ａｌｔｅｒａｂｌｅ）電子制御（ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ）を有するシステム、装置および方法を提供する医療用画像化技術に関する。
【０００２】
（背景技術）
侵襲性の最も小さな手術を選択することにより、一般に患者の手術による外傷および痛みが減少し、回復が著しく促進され、入院期間が限られるため健康管理経費の削減に役立つ。したがって、侵襲性の最も小さな手術の重要性は大きく、それに関連するシステム、装置および方法に対する重要性も増大している。
【０００３】
侵襲性の最も小さな手術では典型的には医療用画像化システムが、グラスパー、解剖器具、ハサミ、バイオプシイ器具、およびニードルホルダなどの外科器具と組み合わせて使用される。医療用画像化システムは一般に、ビデオカメラに画像を送る光学機器（例えば、内視鏡）を含む。典型的なビデオカメラは電子制御機能（ｏｐｅｒａｔｉｏｎａｌ　ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ）、例えばビデオセンサ（ＣＣＤや従来のビデオカメラなど）を含み、これにより画像は電子信号として獲得される。典型的なビデオカメラの電子制御機能はまた、制御インタフェース（例えば、ボタン、ＬＥＤなど）を含むことが一般であり、これらはさまざまに（例えば、制御装置上におよび／またはカメラヘッド上に）配置することができ、これらは１以上の獲得した信号の受信および取り扱い、および一般的には処理において適用することができ、１以上の出力またはフィードバック信号を提供する。その上、典型的なビデオカメラの電子制御機能はまた、１以上のプログラム可能なコンポーネント（例えば、マイクロプロセッサ）および／または環境設定変更可能な（ｃｏｎｆｉｇｕｒａｂｌｅ）コンポーネント（その場でプログラム可能なゲートアレイ（ＦＰＧＡ）およびプログラム可能な論理デバイス（ＰＬＤ）、および他のコンポーネント（例えば、メモリシステム）を含む。
【０００４】
医療用画像化システムは一般に電子制御機能を有する他の装置を含む。そのような装置は、例えば、拡張流体の導入による、腹腔鏡検査処置のための腹腔の拡張のために使用される液注入器などである。
【０００５】
医療用画像化システムにおけるビデオカメラおよび他の装置には一般に、電子制御機能と共に装置の機能を決定する内蔵型ソフトウエアが予め埋め込まれている。このソフトウエアとしては、マイクロプロセッサまたは他のプログラム可能なコンポーネントとして実現される。同様に、使用されるプログラム、指令、コマンド、プロセス、ルーチン、情報または他のプログラミングコードおよび／またはデータが挙げられるが、これらに限定されるものではない。そのようなソフトウエアはまた一般に、ＦＰＧＡまたは他の環境設定可能なコンポーネントを環境設定するためにロードされるまたは使用される定数、ルックアップテーブルデータ、情報、指令、コマンド、ルーチンまたは、他の環境設定コードおよび／またはデータも挙げられるが、これらに限定されるものではない。そのようなソフトウエアは様々に埋め込むことができ、例えばメモリシステムに記憶させたり、ファームウエアとして実装したり、および／またはロードして１以上の環境設定可能なコンポーネントを環境設定したりすることができる。
【０００６】
ビデオカメラの埋め込みソフトウエアおよび電子制御機能は従来、製造時に実装されている。そのため、埋め込みソフトウエアおよび電子制御機能は一般に容易にその場で、特に外科医や他の同様なエンドユーザにより変更することができない。埋め込みソフトウエアの変更には、プログラミングおよび／または環境設定コード／データであろうとなかろうと、交換、補充、更新、アップグレード、デバッギング、圧縮、あるいは全てのコードおよび／またはデータへの他の変更のうちの１以上が含まれ、改良を伴うまたは改良を伴わない。電子制御機能の変更には典型的には１以上のコンポーネントの交換、補充のいくつかの形態が含まれる（例えば、より高速な回路、より大きなメモリ、同時に作動する複数の回路、異なるアーキテクチャーおよびまたは冗長回路により得られる能力が向上する）。
【０００７】
医療用画像化システムの典型的なビデオカメラまたは他の装置では、埋め込みソフトウエアおよび／または電子制御機能の変更は、仮になされるとすれば、製造者または製造者の許可を受けたサービスエージェントにカメラ／医療装置を委託することにより達成される。この委託は、例えばカメラ／医療装置の一時的な返却により、あるいはカメラ／医療装置の設置場所での保守により達成される。カメラ／医療装置がソフトウエアを変更するために委託される場合、典型的にはカメラ／医療装置は分解され、埋め込みソフトウエアを含む選択された内部ハードウエアが変更されたソフトウエアを含むハードウエアと交換される。カメラ／医療装置が電子制御機能の変更のために委託される場合、典型的にはカメラ／医療装置は分解され、選択された１以上のコンポーネントが（ｉ）例えば、チップ上でチップベースを置換することにより、あるいは、品質／信頼性の不足、性能の問題、あるいはチップ不適合性（例えば、ピンの分岐数または配列、または電源レベル）のためそうすることが不可能または不合理であれば、（ｉｉ）１以上のモジュールまたはボード（例えばプリント回路基板）を交換することにより、（ｉｉｉ）新しいチップ、モジュールまたはボードを現存する電子制御機能に補充／補完する形で追加することにより、あるいは（ｉｖ）上記いずれかの組み合わせにより交換される。場合によっては、製造者の設計のためそのような交換が、全部または一部、不能なこともあり、埋め込みソフトウエアおよび／または電子制御機能の変更ができない可能性もある。
【０００８】
この医療用画像化システムの変更への従来のアプローチは一般に、時間がかかり不経済であった。特に、（ａ）埋め込みソフトウエアおよび／または電子制御機能が定期的に変更されたり、かなりしばしば変更される傾向がある場合、（ｂ）製造者により変更を受けている間、外科医がカメラ／装置を使用することができない場合、問題が大きい。
【０００９】
したがって、現場での変更可能な電子制御、例えば埋め込みソフトウエアおよび／または電子制御機能のいずれかまたは両方の現場変更が可能で、特にその変更が外科医や他のエンドユーザにより容易に実行することができる電子制御を有するシステム、装置および方法を提供する医療画像化技術が要求されている。
【００１０】
（発明の開示）
この発明は、医療用画像化技術において、埋め込みソフトウエアおよび／または電子制御機能のいずれかあるいは両方の現場変更を可能とするシステム、装置および方法を提供することによりこの要求を満足させる。さらに、この発明は、そのような変更を外科医または他のエンドユーザによりその場で容易に達成することができるようにすることによりこの要求を満足させる。
【００１１】
この発明はスコープ（例えば内視鏡）および１以上の医療装置を含む医療用画像化システムを意図する。システムはまた、少なくとも１つの含まれる医療装置と関連する電子制御機能と、電子制御機能と関連し医療装置の機能を、全部または一部、決定する埋め込みソフトウエアと、電子制御機能および埋め込みソフトウエアの少なくとも１つの変更を行う機能変更機構とを含む。
【００１２】
この発明はまた、電子制御機能と、この電子制御機能と関連する機能変更機構とを含む医療装置を提供し、この場合、機能変更機構により電子制御機能が変更される。また、本発明の医療装置は環境設定可能なコンポーネントをサポートする電子制御機能を有すると共に、環境設定可能なコンポーネントの変更を行う機能変更機構を有する。更に本発明の医療装置はプログラム可能なコンポーネントをサポートする電子制御機能と、プログラム可能なコンポーネントの変更を行う機能変更機構を有する。
【００１３】
この発明はまた、電子制御機能と、この電子制御機能と関連し、電子制御機能を、全部または一部、決定する埋め込みソフトウエアと、電子制御機能と関連する機能変更機構と、を含み、機能変更機構は埋め込みソフトウエアを変更する医療装置を提供する。また、本発明の医療装置は、環境設定可能なコンポーネントをサポートする電子制御機能を有し、環境設定可能なコンポーネントと関連する環境設定ソフトウエアをサポートする埋め込みソフトウエアを有し、環境設定ソフトウエアを変更する環境設定変更ソフトウエアを提供する機能変更機構を有する。更に、本発明の医療装置はプログラム可能なコンポーネントをサポートする電子制御機能を有し、プログラム可能なコンポーネントと関連するプログラミングソフトウエアをサポートする埋め込みソフトウエアを有し、プログラミングソフトウエアを変更するプログラミング変更ソフトウエアを提供する機能変更機構を有する。
【００１４】
この発明を特徴づける様々な新規な点は、この明細書に添付され、この明細書の一部を形成する請求の範囲により示される。この発明、および発明の動作利点およびこの発明を使用することにより得られる特定の目的をより良く理解するために、好ましい実施の形態が図示され説明されている添付の図面および説明事項を参照すべきである。図面および説明においては、同様の引用数字は同じまたは類似の要素を示す。
【００１５】
（発明を実施するための最良の形態）
図１は本発明にかかる、電子制御機能変更のための医療用画像化システム１００の例示的な実施の形態のブロック図である。医療用画像化システム１００は侵襲性が最小に抑えられた手術において使用することができ、患者１０２に処置（例えば、腹腔鏡手術）を施す外科医にビデオイメージングを提供することができる。この処置は典型的には、グラスパー、解剖器具、はさみ、バイオプシイ器具、ニードルホルダなどの手術用器具（図示せず）を使用するものである。
【００１６】
この例示的な実施の形態では、医療用画像化システム１００は、スコープ１０４および様々な医療装置１０５のうちの１以上を含んでもよい。そのような装置１０５としては、例えば、カメラ１０６、注入器１０８、およびビデオ光源１１０が挙げられる。この発明の新規特徴として、医療用画像化システム１００はまた、カメラ１０６、注入器１０８および／またはビデオ光源１１０にそれぞれ関連させることができる機能変更機構１１２、１１４、１１６をも含む。図１は医療用画像化システム１００の各医療装置１０６−１１０と関連する機能変更機構１１２、１１４、１１６を示しているが、そのようなシステム１００は、この発明の範囲内であれば、これらのあるいは他の装置のうちの１以上のいずれかの組み合わせと１つの機能変更機構とを関連させるように実装することができることは理解される。さらに、図１は機能変更機構１１２、１１４、１１６を個々の医療装置１０６−１１０から完全に分離したものとして示しているが、本発明によれば、１以上の機構１１２−１１６を個々の医療装置と完全にあるいは部分的に一体化させてもよいことは理解される。
【００１７】
スコープ１０４は典型的には、患者の体内に導入され、処置の部位を照らしその画像を獲得する光学機器（例えば、内視鏡）である。そうするために、スコープ１０４をビデオ光源１１０とカメラ１０６の両方に結合させる。スコープ１０４はその部位にビデオ光源１１０から発生したビデオ光を誘導する。さらに、スコープ１０４は獲得したイメージを、例えばその処置中に外科医が観察するために、カメラ１０６に誘導する。注入器１０８は、その部位に関連する選択した種類および量の拡張流体を導入し、その処置の実行を容易にする容積を確保するために使用される。
【００１８】
システム１００のカメラ１０６、注入器１０８、ビデオ光源１１０および／または他の医療装置１０５のうちの１以上が電子制御機能を含む。電子制御機能は典型的には、例えば、１以上の制御インタフェースと、メモリシステムと、電源と、プリント回路基板と、および／または電気コネクタとを含む。電子制御機能の制御インタフェースは、様々に実装することができる。とりわけ、制御インタフェースは、例えば、制御ボタン、スイッチ、光（例えば、発光ダイオード（ＬＥＤ））、ディスプレイパネル（例えば、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ））、スピーカー、マイクロホン、キーパッド、タッチパッドなどにより実装される。制御インタフェースの配置は様々であり、例えば、カメラ制御装置のヘッドボード上またはバックボード上、および／またはカメラヘッド上に配置することができる（そのような制御装置およびヘッドについて後により詳細に説明する）。制御インタフェースは典型的にはエンドユーザが操作することができる。制御インタフェースは典型的には、１以上の信号、例えば獲得信号、フィードバック信号、制御信号、および出力信号を受信し、処理し、伝送するのに適用することができる。
【００１９】
電子制御機能のメモリシステムの実装は様々なものとすることができる。とりわけ、メモリシステムは１以上の、例えば、キャッシュメモリ、ダイナミックランダムアクセスメモリ（ＤＲＡＭ）、スタティックランダムアクセスメモリ（ＳＲＡＭ）、読み取り専用メモリ（ＲＯＭ）、電気消去可能プログラマブル読出し専用メモリ（ＥＥＰＲＯＭ）、フラッシュメモリ、メモリスティック、マイクロドライブ（例えば、ＩＢＭにより提供されるもの）、取り外し可能な磁気メディアドライブ（例えば、イオメガ社（Ｉｏｍｅｇａ　Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ）、米国ユタ州所在のジップ（Ｚｉｐ）ドライブ、および／または従来のフレキシブルディスクドライブ）、ハードドライブ、および光ドライブ（例えば、ＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ−ＲＡＭ）を、単独で、あるいはいずれかの組み合わせで含むように実装される。（この中で使用されるように、医療用画像化システム１００における装置に対する用語「メモリシステム」は、回路、コア、コンポーネント、サブシステムまたはシステムのいずれかおよび全てを示すものとして使用される。それらは、ディスクリートでも、他のコンポーネントに一体化されても（例えば、マイクロプロセッサまたはＦＰＧＡの一部としても）よい。また、そうでなければ、埋め込みソフトウエアに関係するメモリ機能を提供するものであればよい。
【００２０】
システム１００のカメラ１０６、注入器１０８、ビデオ光源１１０および／または他の医療装置１０５のいずれか１以上の上記電子制御機能に加えて、システム１００は一般に（ａ）１以上のプログラム可能なコンポーネント（例えば、マイクロプロセッサ、マイクロコントローラー、あるいは他おの同様の処理ユニット）、および／または（ｂ）１以上の環境設定可能なコンポーネント（例えば、その場でプログラム可能なゲートアレイ（ＦＰＧＡ）、プログラム可能な論理装置（ＰＣＤ）、プログラム可能なアレイ論理（ＰＡＬ）など）を含む。より一般的には、装置１０５の電子制御機能は典型的には１以上のプログラム可能なコンポーネントおよび／または１以上の環境設定可能なコンポーネントをサポートする。そのようなサポートは、１以上のプログラム可能なコンポーネントおよび／または１以上の環境設定可能なコンポーネントを、機能変更機構１１２により、追加することによる電子制御機能の変更を意図する。この場合、電子制御機能はそのような変更前では、プログラム可能なおよび／または環境設定可能なコンポーネントのいずれかの組み合わせを備える。１つの例では、そのようなサポートは、変更前には電子制御機能から環境設定可能なコンポーネントが省略されている場合、機能変更機構１１２により環境設定可能なコンポーネントを導入することを意図する。他の例では、変更前には省略されていた環境設定可能なコンポーネントおよびプログラム可能なコンポーネントの両方が装置１０５に導入される。
【００２１】
システム１００のいずれか１つの装置の電子制御機能は一般にその装置と関連する、あるいは関連させるべき機能に応答するように実装される。例えば、カメラ１０６の電子制御機能は典型的には１以上のビデオセンサを含む。ビデオセンサは様々に実装することができ、例えば、電荷結合素子（ＣＣＤ）および／または従来のビデオカメラにより実装することができる。ビデオセンサはスコープ１０４により獲得され、提供される光イメージから得られる、そのイメージを表す電子信号を提供する。この中の他の図を用いて説明するように、ビデオセンサは典型的にはカメラ１０６の他の部分から遠隔操作することができ、スコープ１０４に近接し、典型的には物理的に結合されたカメラヘッド内に配置することできる。この配置では一般に、外科医が患者１０２の体内にスコープ１０４を導入し操作することがより容易になる。
【００２２】
カメラ１０６、注入器１０８、ビデオ光源１１０、および医療装置１０５は一般に、関連する埋め込みソフトウエアを有する。埋め込みソフトウエアは、電子制御機能と共同して、一般に特別な装置の機能、特徴および／または性能を、全部または一部、決定する。埋め込みソフトウエアは、例えば、医療処置を実行する１以上のそのような装置の統合された制御において、医療用画像化システム１００全般の機能、特徴および／性能を、全部または一部、決定することができる。（以後、「機能、特徴および／性能」という句、および同様の句、そのような句を含む用語は時として、個々にまたは用語「機能」によりまとめて示されることがある。）
システム１００において他の医療装置１０５を使用してもよいことは認識されるべきである。これらの他の医療装置１０５は、上記装置に追加して、あるいは上記装置の代わりに使用してもよい。それぞれの場合において、上述したように、使用した医療装置１０５は一般に埋め込みソフトウエアを含み、そのため、上述したように、ソフトウエアにより決定される。
【００２３】
埋め込みソフトウエアは様々に実装することができる。例えば、埋め込みソフトウエアとしては、マイクロプロセッサまたは他のプログラム可能なコンポーネントにより実行されるべきまたはそうでなければ同様に使用されるべきプログラム、指令、コマンド、プロセス、ルーチン、情報または他のプログラミングコードおよび／またはデータが挙げられる（「プログラミングソフトウエア」）が、これらに限定されるものではない。他には、例えば、埋め込みソフトウエアとしては、ＦＰＧＡまたは他の環境設定可能なコンポーネントにロードされるべき、あるいはそうでなければそれらを環境設定するために使用される定数、ルックアップテーブルデータ、情報、指令、コマンド、ルーチンまたは他の環境設定コードおよび／またはデータが挙げられる（「環境設定ソフトウエア」）が、それらに限定されるものではない。
【００２４】
埋め込みソフトウエアは様々に埋め込むことができる。例えば、埋め込みソフトウエアはメモリシステムに（例えば、ＲＯＭのファームウエアとして）埋め込むことができる。プログラミングソフトウエアは典型的にはそのように埋め込まれる。他には、例えば、埋め込みソフトウエアは装置内にロードして、１以上の環境設定可能なコンポーネントを環境設定する（例えば、ＦＰＧＡを環境設定する）ことにより埋め込むことができる。環境設定ソフトウエアは典型的にはそのように埋め込まれる。
【００２５】
機能変更機構が個々の医療装置１０５と関連して提供される限り、機能変更機構は、装置製造者により決定されるように、そのような装置１０５の埋め込みソフトウエアおよび／または電子制御機能のいずれかまたは両方の変更が可能となるように実装されてもよい。図示した実施の形態では、例えば、機能変更機構１１２、１１４、１１６のそれぞれが、個別に実装され、それぞれ、カメラ１０６、医療装置、例えば、注入器１０８、および／またはビデオ光源１１０における埋め込みソフトウエアおよび／または電子制御機能のいずれかまたは両方の変更が可能となる。
【００２６】
埋め込みソフトウエアの変更は、個々の機能変更機構１１２、１１４および／または１１６を介して変更ソフトウエアを提供することを意図する。変更ソフトウエアはプログラミングソフトウエア（「プログラミング変更ソフトウエア」）および／または環境設定ソフトウエア（「環境設定変更ソフトウエア」）のいずれかまたは両方を変更するように提供することができる。どちらの場合でも、変更ソフトウエアは埋め込みソフトウエアを様々に変更することができ、例えば、全体的なあるいは部分的な、改良を伴うあるいは伴わない、交換、補充、更新、アップグレード、デバッギング、圧縮、あるいはコード、データおよび／または他のソフトウエア面に関連する追加または変更のうちの１以上が含まれる。変更ソフトウエアは、埋め込みソフトウエアが省略された場合、例えばその削除を復活するソフトウエアを導入することにより埋め込みソフトウエアを変更することができることは認識されるべきである。その場合、埋め込みソフトウエアは、例えば、変更中に、そのようなソフトウエアが変更前に省略された場合、プログラミングソフトウエアおよび／または環境設定ソフトウエアのいずれかまたは両方を導入することにより、それらをサポートすると理解される。（ここで、「変更」、「変更する」などの用語は、ソフトウエアに適用する場合、上述した特別な意味、および一般に表される意味のいずれかあるいはすべてを含む）。
【００２７】
変更ソフトウエアは埋め込みソフトウエアの状況において実装される。１つの例では、医療装置１０５は変更ソフトウエアのいくつかまたはすべてが使用されない場合に使用される埋め込みソフトウエア（「デフォルトソフトウエア」）を有する。この例では、変更は（ａ）一時的なものとすることができ、例えば、機能変更機構が存在し、トリガされ、選択され、そうでなければ、動作中である場合においてのみ継続し、あるいは（ｂ）例えばデフォルトソフトウエアに上書きすることにより、そうでなければデフォルトソフトウエアを破壊することにより、永続的なものとすることができる。一時的な場合、機能変更機構は、トリガされ、選択されあるいはそうでなければ、ユーザのアクションと共にあるいはアクション無しで動作することができる（例えば、制御インタフェースを介するユーザの入力によりトリガされる；例えば特定スコープまたはカメラヘッドまたは他の医療装置をシステム１００内であるいはシステム１００へユーザが結合させることによりトリガされる；例えば機能変更機構または変更ソフトウエアを検出するシステム１００により自動的に）。
【００２８】
他の例では、変更ソフトウエアは、個々の装置がデフォルトソフトウエアを有しない場合その装置と関連する機能変更機構１１２、１１４、１１６により提供される。この例では一般に、個々の装置１０５は、変更ソフトウエアを提供する機能変更機構１１２、１１４、１１６を除き動作できないように設定される。この動作不能は実際様々であり、例えば、部分的（例えば、変更ソフトウエアに関連する機能に対し）、あるいは全体的（例えば、装置はすべての機能、特徴および性能に対し動作不能である）とすることができる。さらに、変更ソフトウエアが機能変更機構により提供されると、変更は（ａ）一時的なものとすることができ、例えば、機能変更機構が存在し、トリガされ、選択され、そうでなければ、動作中である場合においてのみ継続し、（ｂ）例えば、個々の装置に書き込むために個々の機能変更機構１１２、１１４、１１６から変更ソフトウエアを有効にするが、上書きにさらされる、擬永続的なものとすることができ、あるいは（ｃ）例えば、個々の装置に書き込むために個々の機能変更機構１１２、１１４、１１６から変更ソフトウエアを読み取り、そのソフトウエアを有効にし、上書きを禁止することにより、永続的なものとすることができる。
【００２９】
埋め込みソフトウエアの変更により様々な結果が得られる。一般に、変更により、例えば、１以上の医療装置１０５の個々の機能が、全部または一部、変更され、医療用画像化システム１００の全体の機能が、全部または一部、変更される。変更には、例えば、信頼性の向上、動作の迅速化、個人毎の適用の促進、新規機能、新規特徴、改良機能、改良特徴などが挙げられる。
【００３０】
電子制御機能の変更は様々に実装することができる。一般的な例としては、電子制御機能の変更は、１以上の回路、コンポーネント、モジュール、ボード、サブシステム、システムまたはこれらの組み合わせの、またはそれらへの追加、交換、補充／補完の全部または一部のいずれかを意味する。これらの一般的な例のうち、電子制御機能の変更は、現存する電子制御機能を、全部または一部、実際にまたは効果的に交換することを意図してもよい（例えば、効果的な交換は現存する電子制御機能は存続しているが、変更電子制御により付加された機能を付加することである）。さらにまた、上記一般的な例のうち、電子制御機能の変更は現存する電子制御機能を、全部または一部、補充する／補完することを意図する（例えば、現存する電子制御機能が実行することができないまたは充分には実行することができない機能を提供する）。さらにまた、上記一般的な例のうち、電子制御機能の変更は、何も存在しない場合に電子制御機能を追加することを意図してもよい（例えば、電子制御機能のいくつかまたはすべては機能変更機構１１２、１１４、１１６によってのみ提供され、そのため、機能変更機構１１２、１１４、１１６がそのように電子制御を提供しなければ、システム１００の個々の装置が、全部または一部、動作しない）。そのような場合、機能変更機構は、電子制御機能のいくつかまたは全ての省略を、全部または一部、復活するように動作する。このいちばん最後の場合では、電子制御機能により提供されないインタフェース機能の追加が含まれる（例えば、１以上のシリアルポート、パラレルポート、システムバス、ユニバーサルシリアルバスポート、ＩＥＥＥ１３９４インタフェースポート（「ファイヤワイヤ（ｆｉｒｅｗｉｒｅ）」、イーサネット（登録商標）インタフェース、および／または他のネットワークインタフェースなどの入力／出力ポートを設けることによる）。さらにこの中で説明されているように、電子制御機能の変更（例えば、インタフェース機能を追加すること、または電子制御の他の省略を復活すること）は典型的には埋め込みソフトウエアの変更（例えば、埋め込みソフトウエアが省略された場合、その省略を復活するためにソフトウエアを導入することにより）と協同する。（この中で、用語「変更する」、「変更」などは、電子制御機能に適用される場合、上述した特定の意味、および一般に示される意味のいずれかおよびすべてを有する）。
【００３１】
電子制御機能の変更は、個々の機能変更機構１１２、１１４，１１６を介して変更された電子制御機能を提供することによりシステム１００の装置において達成される。そうすると、様々な結果が提供される。一般に、電子制御機能の変更により、例えば、１以上の医療装置１０５の個々の機能を、全部または一部、変更することができ、この結果、医療用画像化システム１００全体の機能を、全てまたは一部、変更することができる。変更のいくつかの例としては、より高速な回路、より信頼性の高い回路、拡張あるいはそうでなければ改善されたメモリシステム、同時に動作する複数回路、冗長回路および／または新規アーキテクチャーなどによる、信頼性の向上、動作の迅速化、個人毎の適用促進、新規機能、新規特徴、改良機能、改良特徴などが挙げられる。
【００３２】
電子制御機能の変更は好ましくは、埋め込みソフトウエアの変更と適当に協同させることにより実現される。そのような協同により、例えば、変更の相互サポートおよび競合の回避が、一般に可能となる。そのような協同としては、例えば、環境設定可能な変更電子制御と関連させた環境設定変更ソフトウエアの提供が挙げられる。この例では、環境設定変更ソフトウエアの全てまたは一部は、環境設定可能な変更電子制御により、ロードされ、および、そのような電子制御を、全部または一部、環境設定する。この例の場合、機能変更機構１１２は回路基板（「変更ボード」）として実装することができる。この回路基板は医療装置１０５内に電気的に、取り外し可能なように導入することができ、ＦＰＧＡを備え、環境設定変更ソフトウエアを提供する。環境設定変更ソフトウエアは（ｉ）ＥＥＰＲＯＭ内の変更ボード上に存在し、又はメモリシステムから得られ、全部または一部、ロードして、ＦＰＧＡを環境設定するためのものであり、（ｉｉ）ＦＰＧＡにすでにロードされており、ＦＰＧＡを環境設定し（すなわち、変更ボードは、変更ソフトウエアを環境設定することにより、全部または一部、環境設定されたＦＰＧＡと共に市販されている）、あるいは（ｉｉｉ）変更ボードにより提供されるネットワーク接続を介してロードされ、あるいは（ｉｖ）例えば変更ボードから機能変更機構１１２の一部を分離させることにより（例えば、Ｉ／Ｏコネクションまたは他のネットワークコネクション）または装置のメモリシステムを使用して前に提供した環境設定変更ソフトウエアを記憶することにより、装置１０５からあるいは装置１０５を介してロードされ、あるいは（ｖ）上記のうちのいくつかを組み合わせたものを介して供給される。
【００３３】
１以上の環境設定可能な変更電子制御は、環境設定変更ソフトウエア以外により環境設定されるように実装されてもよいと考えられる。そのような場合、そのようなコンポーネントは、全部または一部、装置１０５の埋め込みソフトウエアを用いてあるいはそれを基本として環境設定されてもよい。
【００３４】
環境設定可能な変更電子制御が環境設定可能なコンポーネントを含む装置と関連されて提供される場合、環境設定可能な変更電子制御、または環境設定可能なコンポーネントのいずれか、あるいは両方を、全部または一部、環境設定する環境設定変更ソフトウエアを提供してもよい。
【００３５】
環境設定可能な変更電子制御は、いくつかの予め決められた時間に、あるいはいくつかの予め決められた事象時に、ロードおよび環境設定が有効とされてもよい。例えば、そのようなローディング／環境設定は変更電子制御を導入した後の装置１０５の最初の立上げ時とすることができる。他の例としては、そのようなローディング／環境設定は製造時とすることができる。
【００３６】
他の例では、そのような協同はプログラム可能な変更電子制御と関連させてプログラミング変更ソフトウエアを提供することができる。そのような例では、プログラミング変更ソフトウエアの全てまたは一部は、プログラム可能な変更電子制御全部または一部に有効であり、その電子制御を、全部または一部、プログラムする。この例について説明するために、機能変更機構１１２は上記変更ボードとして実装し、環境設定可能な変更電子制御を含むようにすることができ、この場合、変更ボードはさらにマイクロプロセッサを含み、プログラミング変更ソフトウエアを提供する。プログラミング変更ソフトウエアは（ｉ）ＥＥＰＲＯＭ内の、あるいはそうでなければメモリシステムからの変更ボード上に、あるいは（ｉｉ）変更ボードのネットワークコネクションを介して、あるいは（ｉｉｉ）例えば変更ボードから機能変更機構１１２の一部を分離させることにより（例えば、Ｉ／Ｏコネクションまたは他のネットワークコネクション）または装置のメモリシステムを使用して前に提供したプログラミング変更ソフトウエアを記憶することにより、装置１０５からあるいは装置１０５を介して、あるいは（ｖ）上記のうちのいくつかを組み合わせたものを介して、提供される。
【００３７】
１以上のプログラム可能な変更電子制御は、プログラミング変更ソフトウエアを省略するように、あるいはプログラミング変更ソフトウエア以外のものによりプログラムされるように実装されてもよいと考えられる。そのような場合、コンポーネントは、装置１０５の埋め込みソフトウエアを用いてあるいはそれを基本に、全部または一部、有効となる、またはプログラムされてもよい。
【００３８】
プログラム可能な変更電子制御がプログラム可能なコンポーネントを備える装置と関連されて提供される場合、プログラム可能な変更電子制御、またはプログラム可能なコンポーネントのいずれか、あるいは両方を、全部または一部、プログラムするプログラミング変更ソフトウエアが提供されてもよい。
【００３９】
プログラム可能な変更電子制御は、いくつかの予め決められた時間に、あるいはいくつかの予め決められた事象時に、たとえば、変更電子制御が導入された後、装置１０５の最初の立上げ時または製造時に、プログラミング変更ソフトウエアおよび／または埋め込みソフトウエアにアクセスできる。
【００４０】
上述した協同の例にもかかわらず、電子制御機能の変更は、変更された電子制御機能と関連させた埋め込みソフトウエアの変更無しに、およびどの埋め込みソフトウエアの変更も無しに、実行してもよい。典型的には、そのような場合、埋め込みソフトウエアは変更電子制御上で、あるいはそれと関連して実行する。
【００４１】
この場合を説明するために、機能変更機構１１２は医療装置１０５に電気的に、取り外し可能なように導入することができ、環境設定可能なおよび／またはプログラム可能な変更電子制御、および／または環境設定および／またはプログラミング変更ソフトウエアを備え、ネットワークを含むインタフェース機能をサポートする変更ボードとして実装することができる。そうするためには、変更電子制御は一般に適当なネットワークコネクタを含み、変更ソフトウエアは一般に通信スタック（例えば、ＴＣＰ／ＩＰスタック）を含む。この場合の例示的な実施の形態では、変更電子制御およびソフトウエアにより、ネットワークを介する選択的な機能、例えば、埋め込みソフトウエアの変更が可能となる（例えば、埋め込みソフトウエアのいくつかまたは全て、あるいは選択された埋め込みソフトウエアの最新バージョンをダウンロードするための自動検出またはシステム１００の環境設定のマニュアル入力が求められる。この場合、このダウンロードは認証（すなわち、パスワード、バイオメトリック識別、など）あるいは支払いが条件とされることがある）。無線通信プロトコルおよび適用可能なハードウエアもまた同様である。
【００４２】
図２は医療用画像化システム１００の例示的な実施の形態のブロック図である。システム１００の特徴は様々な変更が可能であり、図２は実例にすぎないことに注意すべきである。この例では、カメラ１０６は関連する機能変更機構１１２を有する。同時に、カメラ１０６はカメラ制御装置２００とカメラヘッド２０２とを含むように示されている。カメラヘッド２０２はオプティカルカプラー２０４を介してスコープ１０４に結合されており、患者１０２の体内部位の光イメージを受信する。カメラヘッドは光イメージを表す１以上のビデオ信号を作成し、その信号をカメラ制御装置２００に提供する。
【００４３】
カメラ制御装置２００はヘッド制御信号をカメラヘッド２０２に供給する。ヘッド制御信号は、例えば、シャッター速度制御を含む。ＣＣＤ用のシャッター速度制御はビデオ信号の各視野／フレームの画素に対し電荷が蓄積される時間を決定する（例えば、蓄積時間が大きいと、一般に、比較的多くの電荷が蓄積され、その電荷により生じるビデオ信号に関連するビデオイメージの強度が大きくなる）。シャッター速度は典型的には、一部、ビデオ信号自体のデジタル信号処理に基づく。
【００４４】
カメラ制御装置２００とヘッド２０２は単一ユニットのカメラを構成してもよい。しかしながら、ここで示したように、カメラヘッド２０２は（例えば、有線または無線により）カメラ制御装置２００に結合されるように実装されてもよい。そのような場合、ヘッド２０２および制御装置２００は一体型ではなくなり、カメラヘッド２０２はカメラ制御装置２００から遠く離して、しかしながら依然として制御装置２００の電子制御下で使用することができる。さらに、カメラヘッド２０２はスコープ１０４と隣接させて、典型的にはスコープ１０４と物理的に結合させて使用することができ、この配列により一般に、患者１０２の体内への導入、体内での操作などの外科医によるスコープ１０４の扱いが容易になる。
【００４５】
カメラ制御装置２００は１以上の入力／出力装置２０５をサポートする。これらの装置としては例えば、ビデオカセットレコーダー２０６、ビデオプリンタ２０８、ディスプレイ２１０、計算装置２１２および１以上の他の装置２１４が挙げられる。各入力／出力装置２０５は制御装置２００に結合されてもよい。そのような結合は、ワイヤ、ケーブル、無線信号、赤外信号または他の機械的または電磁気結合を介して、いずれかのプロトコル（例えば、ＵＳＢ、ＩＥＥＥ１３９４、ＰＣＩ、ＴＣＰ／ＩＰ、など）を用いて達成される。さらに、入力／出力装置２０６−２１４のいずれかあるいは全ては、他の１以上の入力／出力装置２０５のいずれかに結合してもよい。例えば、図示されるように、ビデオプリンタ２０８はまた、ビデオカセットレコーダ２０６に結合され、印刷は、カメラ１０６の動作とは別に、レコーダー２０６から直接プリンタ２０８に指示されてもよい。
【００４６】
ディスプレイ２１０は様々な態様で実装される。たとえば、ディスプレイ２１０はビデオモニタおよび／またはヘッド載置ディスプレイを含むように実装されてもよい。
【００４７】
計算機２１２は様々な態様で実装される。例えば、計算機２１２は、パーソナルコンピュータ、ネットワークアプライアンス、パーソナルデジタルアシスタント（例えば、Ｐａｌｍ　ＶＩＩｘ）、インターネット、イントラネット、あるいは他のネットワークにリンクされたサーバー、他の同様の装置、および／またはこれらのうちのいくつかの組み合わせを含むように実装されてもよい。サーバーの場合、サーバーを使用して、公開あるいは暗号化された条件下で、処置ビデオに、リアルタイムあるいは処置の完了後のいずれかまたは両方で、アクセスすることができる。
【００４８】
他の装置２１４も様々な態様で実装される。例えば、装置２１４はオプティカルレコーダー（例えば、ＣＤまたはＤＶＤ）として、あるいは様々な形態のビデオ信号放送を提供する（例えば、手術室中）、あるいはネットワークリンクを確立する放送機構として実装することができる。後者の場合、装置２１４はネットワーキング、およびタスクをサポートするのに適した、ルーター、スイッチ、ブリッジ、ゲートウェイ、および／またはいずれかの他のネットワークコンポーネント、あるいはコンポーネントの組み合わせを含んでもよい。ネットワークリンクは、例えば、ビデオを遠隔地に分配するように、例えば（ａ）ビデオに取込まれた処置において他の外科医または医学生を訓練するために、および／または（ｂ）患者１０２およびシステム１００から遠く離れた外科医により処置を実施することができるようにするために、実装することができる。遠く離れた外科医がそうすることができるように、ネットワークリンクはビデオを伝送し、制御命令を受理するように実装される（例えば、カメラ１０６の動作を指示し、スコープ１０４と他の器具の両方の移動を制御できるようにし、そうでなければ、処置中のシステム１００の動作を可能とする）。
【００４９】
図２の例示的な実施の形態では、機能変更機構１１２は制御装置２００と関連する。特に、機能変更機構１１２はインタフェース機能を提供するものとして図示されている。より詳細には、機能変更機構１１２を介して提供される即時変更電子制御（図示せず）は、１以上のシリアルポート、パラレルポート、ＵＳＢポート、ファイヤワイヤポート、システムバスコネクタ、イーサネット（登録商標）インタフェース、および／または他のネットワークインタフェースなどの入力／出力ポートをサポートするように示されている。入力／出力ポートにより、制御装置２００の装置２１２、２１４への結合が可能となる。実際、これらのポートは機能変更機構１１２を介して提供することができ（他の例示的な実施の形態）、制御装置１１２に対するすべてのインタフェース機能が提供され、制御装置２００は計算機２１２および他の装置２１４だけでなく、レコーダー２０６、プリンタ２０８およびディスプレイ２１０にも接続することができる。
【００５０】
機能変更機構１１２はカメラ制御装置２００を示すブロック内部に図示されているが、その図は例示目的のものであることを理解すべきである。この例示的な実施の形態では、機構１１２は、例えば制御装置２００内部に取り外し可能なように挿入されるように実装されてもよい。しかしながら、機構１１２はまた、そうでなければ、様々に実装してもよく、例えば制御装置２００の外側に、および制御装置２００によりサポートされる１以上のコネクションを介してその制御装置にリンクさせるように実装してもよい。実装がどうであれ、機能変更機構１１２は医療用画像化システム１００の１以上の装置の埋め込みソフトウエアおよび／または電子制御機能が変更されるように、変更ソフトウエアおよび／または変更電子制御のいずれかまたは両方を提供することにより、実装される。他の例としては、医療装置に通信ポートが設けられても良く、無線接続により遠隔変更メカニズムとの通信が可能となる。
【００５１】
図３は、医療用画像化システム１００内の、カメラ制御装置２００とカメラヘッド２０２とを含むカメラ１０６の例示的な実施の形態のブロック図である。カメラ制御装置２００は一般に１以上のアセンブリ３１０を含む。この例示的な実施の形態では、カメラ制御装置２００はヘッドボード３００と、カメラベースボード３０２と、バックボード３０４と、処理ボード３０６と、を含むアセンブリ３１０を備えるように示されている。カメラ制御装置２００は、それと関連するデフォルトソフトウエア３０８と、変更ソフトウエアを提供するために、機能変更機構１１２と、を有する。（機能変更機構１１２を介して、システム１００の現存の電子制御機能に割り当てられる変更ソフトウエアと共におよび／または無しに変更電子制御を提供することもまた、意図される。変更電子制御の提供の例については、他の図面を用いて後に説明する。）
【００５２】
他の例示的な実施の形態を用いて前に説明したように、カメラヘッド２０２は、例えばスコープ１０４に取り付けられ、例えば、処置部位の光イメージを受理する。カメラヘッド２０２はまた一般に、ＣＣＤおよび／または１以上の他のビデオセンサ、およびレンズ、焦点リング、シャッター制御装置を含み、カメラヘッド２０２は受理した光イメージを示すビデオ信号を発生させることができる。
【００５３】
カメラヘッド２０２はカメラ制御装置２００のヘッドボード３００に結合される。そのため、カメラ制御装置２００はカメラヘッド２０２にヘッド制御信号を提供し、カメラヘッド２０２により作成されるビデオ信号を受理する。この実施の形態では、カメラヘッド２０２はまた処理ボード３０６からの制御および／またはデータ信号を受理する（例えば、１以上のそのような信号は−実質的にはあるいは厳密には−ベースボード３０２およびヘッドボード３００を通過する）。そのような受理された制御信号は典型的にはカメラヘッド２０２のためのシャッター制御信号を含む。前述したように、カメラおよびヘッドは別個のコンポーネントである必要はない。カメラおよびヘッドは小型化のために一体型としてもよく、およびこの中の教示内容から当業者が認識するであろう他の様式で実装してもよい。
【００５４】
ヘッドボード３００は典型的には制御インタフェースを提供する。前述したように、制御インタフェースは様々な態様で実装することができ、例えば、制御ボタン、スイッチ、ＬＥＤ、ＬＣＤ、スピーカー、マイクロフォン、キーパッド、タッチパッド、などを介して実装することができる。制御インタフェースは典型的にはエンドユーザが操作することができ、カメラ１０６、制御装置２００またはシステム１００の１以上の特徴または機能をトリガし、制御し、あるいはそうでなければサポートすることができる。制御インタフェースは典型的には、１以上の信号、例えば１以上の獲得信号、フィードバック信号、制御信号、データ信号および出力信号を受理し、処理し、伝送することができる。この実施の形態では、制御インタフェースは操作可能であり、例えば手作業により、白色バランス（ｗｈｉｔｅ　ｂａｌａｎｃｅ）をトリガし、ゲイン／ピクチャー（ｇａｉｎ／ｐｉｃｔｕｒｅ）レベルを環境設定することができる。
【００５５】
カメラベースボード３０２は処理されたビデオ信号をバックボード３０４に提供する。バックボード３０４は、処理されたビデオ信号を、例えばディスプレイ２１０をドライブするのに適した出力信号に変換する。バックボード３０４は典型的にはインタフェース機能、例えばＲＧＢおよび／または合成ビデオなどの入力／出力ポートを提供する。バックボード３０４はまた、制御インタフェースを提供するように実装されてもよく、例えばインタフェース機能受け持っても良い。
【００５６】
処理ボードはカメラベースボード３０２と関連付けられると共に、ベースボード３０２を介して、バックボード３０４、ヘッドボード３００およびカメラヘッド２０２と関連付けられる。処理ボード３０６は様々な態様で実装される。一般に、処理ボード３０６はプログラム可能なコンポーネントおよび／または環境設定可能なコンポーネントのいずれかまたは両方を含む電子制御機能を備える。例示的な実施の形態では、処理ボード３０６はマイクロプロセッサ（すなわち、プログラム可能なコンポーネント）およびＦＰＧＡ（すなわち、環境設定可能なコンポーネント）の両方を備える。そのような例示的な実施の形態では、処理ボード３０６は典型的には制御装置のメモリシステムのすべてまたは一部を含む。処理ボードのメモリシステムは（ｉ）マイクロプロセッサ（例えば、ボードキャッシュ上）、（ｉｉ）ＦＰＧＡおよび／または（ｉｉｉ）他の回路のうちの１以上の中にあるように実装されてもよい。そのようなメモリシステムは一般に、制御装置の埋め込みソフトウエアを、全部または一部、含む。
【００５７】
ビデオ信号の処理（例えば、白色バランス、ゲイン／ピクチャーレベル調整および他のビデオ信号処理）は典型的には処理ボード３０６により実行される。ビデオ信号処理は一般に埋め込みソフトウエアに応答して動作する処理ボードの電子制御機能、例えばプログラミングソフトウエアに応答して動作するプログラム可能なコンポーネントおよび／または環境設定ソフトウエアに応答して動作する環境設定可能なコンポーネントを介して実行される。そのような処理では、埋め込みソフトウエアは１以上の様々な要因、例えば処置の性質および位置、スコープ１０４の性能パラメータ、カメラヘッド２０２の性能パラメータ、他の関連装置（例えば、注入器１０８、光源１１０、レコーダー２０６、プリンタ２０８、ディスプレイ２１０、計算機２１２および／または他の装置２１４）の性能パラメータ、および／または処置において使用する手具の型および性質を考慮するように実装されてもよい。
【００５８】
ビデオ信号処理はまた、カメラベースボード３０２と関連して動作する処理ボード３０６により実行されてもよい。そのような場合、カメラベースボード３０２の電子制御機能は典型的には埋め込みソフトに応答して動作する。例えば、特別なベースボード３０２は、レジスター、電子可変抵抗器（レジスターとして機能することができるＥＶＲ）などを含んでも良く、そうすると、例えばシャッター速度および／またはピクチャーレベルを確立するためにそのようなレジスター／ＥＶＲにレベルが書き込まれても良い。そのような場合、実行される動作に依り、処理ボード３０６は（ｉ）ベースボード３０２と共に実行してもよく、（ｉｉ）単独で実行してもよく（すなわち、ベースボード３０２はビデオ信号処理に貢献しない）、あるいは（ｉｉｉ）ビデオ信号処理を実行しなくてもよい（すなわち、ベースボード３０２はその動作を単独で実行する）。
【００５９】
この例では、埋め込みソフトウエアは、全部または一部、デフォルトソフトウエア３０８により提供される。機能変更機構１１２が存在せず、トリガされず、選択されず、あるいは動作しない、あるいは動作の制御がされない場合、デフォルトソフトウエア３０８がそのような動作を提供する。機能変更機構１１２が存在し、動作が制御される場合、機能変更機構１１２はデフォルトソフトウエア３０８を変更する変更ソフトウエアを有する。
【００６０】
そのような変更は様々な効果を有することができる。例えば、そのような変更は一時的なものとすることができ、例えば、機能変更機構１１２が存在し、トリガされ、選択されあるいはそうでなければ動作中である間のみ、継続させることができる。他の例としては、そのような変更は、例えばデフォルトソフトウエア３０８のいくらかあるいはすべてに上書きすることにより、あるいはそうでなければデフォルトソフトウエア３０８を破壊することにより、永続的なものとすることができる。さらに他の例としては、そのような変更は一時的なものと永続的なものとを両方組み合わせたもの、例えば、特徴×特徴、機能×機能、環境設定対プログラミングソフトウエア、などとすることができる。
【００６１】
一時的な変更の場合、デフォルトソフトウエア３０８は好ましくは固定形態で提供される。固定形態の例としては、プログラミングソフトウエアではＲＯＭ、環境設定ソフトウエアではゲートアレイまたは他の（ノンフィールド）環境設定可能な論理回路が挙げられる。ゲートアレイを環境設定するデフォルトソフトウエアの例では、機能変更機構１１２は、第２の論理素子を導入し、優先的にそのゲートアレイにより提供された１以上の機能を実行するように実装されてもよい。そのような場合、機能変更機構１１２をサポートする装置、例えば図３ではカメラ１０６は、機構１１２が存在し、トリガされ、選択され、そうでなければ動作中である時に検出するように実装されてもよく、そのため、動作制御はゲートアレイ（すなわち、デフォルトソフトウエア３０８）からゲートアレイ１１２の適当な回路（例えば、アドレス）、あるいはそうでなければ適当な変更ソフトウエアに移される。
【００６２】
永続的な変更の場合、デフォルトソフトウエア３０８は好ましくは、機能変更機構１１２からの変更ソフトウエアにより、状況に応じて、全部または一部、上書きされることが可能なように提供される。例としては、プログラミングソフトウエアでは、スタティックまたはダイナミックＲＡＭ、ＥＥＰＲＯＭおよびメモリシステムの他の書き込み可能なコンポーネント中のデフォルトソフトウエアの提供が挙げられる。例としてはまた、環境設定ソフトウエアでは、ＦＰＧＡ、ＰＬＤまたは他のその場環境設定可能な論理中のデフォルトソフトウエアの提供が挙げられる。
【００６３】
永続的な変更の場合、機能変更機構１１２をサポートする装置、例えば図３のカメラ１０６は、機構１１２が存在し、トリガされ、選択され、そうでなければ動作中である時に検出するように実装されてもよく、そのため、（ａ）プログラミング変更ソフトウエアはデフォルトソフトウエア３０８のプログラミングソフトウエア部分の適当な一部を上書きし（例えば、カメラ１０６のメモリシステム中の適当なアドレスで）、および／または（ｂ）環境設定変更ソフトウエアは適当な環境設定可能なコンポーネント中にロードされ、およびこのコンポーネントを環境設定し、これにより効果的にデフォルトソフトウエア３０８の環境設定ソフトウエア部分の適当な一部を上書きする。そうする際、動作制御は適当にデフォルトソフトウエア３０８から機能変更機構１１２の適当な一部（例えば、回路および／またはアドレス）に、そうでなければ適当な変更ソフトウエアに移されてもよく、デフォルトソフトウエア３０８の対応する部分は破壊される。
【００６４】
実装されるのが、一時的な変更であろうと、永続的な変更であろうと、あるいはそれらの組み合わせであろうと、システム１００中の機能変更機構１１２と関連する装置１０５は好ましくは機構の存在、トリガ、選択、または他の動作を検出する。図３に示した実施の形態では、この検出は好ましくは機能変更機構を利用するカメラ制御装置２００のアセンブリのいずれか１以上のもの、例えば、処理ボード３０６および／またはカメラベースボード３０２により実行される。検出は様々な態様で開始することができる（例えば、電源投入時に開始）。
【００６５】
変更は、全部または一部とすることができる。例えば、変更はデフォルトソフトウエア３０８の常に全てまたは常に所定の部分として確立することができる。他の例としては、ある状態では変更は全てであることを示し、他の状態では変更が部分的であることを示す１以上のフラグまたは他のインジケーターを用いて、変更を実現することができる。部分的な変更の場合、フラグまたは他のインジケータ、あるいはいくつかの他のセッティングは好ましくは、変更すべきデフォルトソフトウエア３０８の一部を識別する。
【００６６】
どの変更も一定の規制を受けるように実現されてもよい。規制の例としては、パスワード、電子署名、料金およびハードウエアおよび／またはソフトウエア環境設定要求などが挙げられるが、これらに限定されるものではない。
【００６７】
図４は医療用画像化システム１００における、カメラ制御装置２００とカメラヘッド２０２とを備えるカメラ１０６の例示的な実施の形態のブロック図である。この例示的な実施の形態では、カメラ制御装置２００は様々な、前述したアセンブリ３１０を備えるように示されている。さらに、前述したように、カメラ制御装置２００はそれと関連する、変更ソフトウエアを提供するための機能変更機構１１２を有する。
【００６８】
しかしながら、図３の例示的な実施の形態と比べると、カメラ制御装置２００ではデフォルトソフトウエア３０８が省略される。デフォルトソフトウエア３０８が省略されているので、カメラ１０６は、機能変更機構１１２が存在し、トリガされ、選択されあるいはそれでなければ動作中でなければ、あるいはそうなるまで、変更ソフトウエアがサポートするどの制御に対しても動作することができない。そのような場合、カメラ１０６の関係する動作は変更ソフトウエアの実装に依り変更させることができる。さらに、変更ソフトウエアは一般に時間により変更することができるので、関係する動作も時間により変更させることができる。たとえば、機能変更機構１１２は交換変更ボードを提供することができ、特に選択されたボードの変更ソフトウエアに特異な性能を選択することができる（機能変更機構１１２の実装における回路基板の使用はこの中の他の場所で述べる）。
【００６９】
図５は医療用画像化システム１００における、カメラ制御装置２００とカメラヘッド２０２とを備えるカメラ１０６の例示的な実施の形態のブロック図である。この例示的な実施の形態では、カメラ制御装置２００は様々な、前述したアセンブリ３１０を備え、それと関連する、変更ソフトウエアを提供するための機能変更機構１１２を有する。図５のカメラ制御装置２００ではデフォルトソフトウエア３０８が省略され、したがって、図４を用いてそのような省略について説明したような特性を有する。さらに、図５の機能変更機構１１２はデータ、信号、他の情報を受信するだけでなく、制御装置２００の処理ボード３０６に提供するように描かれている。この提供により、機能変更機構１１２が変更電子制御をサポートしていることが示される。
【００７０】
図５のカメラヘッド２０２は制御信号をカメラ制御装置２００に、特にヘッドボード３００に提供するように描かれている。これらの制御信号により、カメラヘッド２０２は前述したように制御インタフェース（例えば、典型的にはユーザ操作可能な制御インタフェース）を提供することが示される。この例示的な実施の形態では、制御インタフェースはカメラヘッド２０２に配置され、そのため、外科医はより容易に、制御装置２００から遠く離れたカメラヘッド２０２を介して、カメラ１０６の特徴、機能および性能のいくつかあるいは全てを利用することができ、これにより医療処置における外科医の効率および生産性が向上する。
【００７１】
カメラヘッド２０２に関連する制御インタフェースは、カメラ制御装置２００の電子制御機能により提供される機能をサポートするように実装されてもよい。そのような制御インタフェースは、単独で、あるいはカメラ制御装置２００の電子制御機能と協同して、機能変更機構１１２により提供される変更ソフトウエアおよび／または変更電子制御のいずれかまたは両方により提供される機能をサポートするように実装されてもよいと考えられる。
【００７２】
図６は医療用画像化システム１００における、カメラ制御装置２００とカメラヘッド２０２とを備えるカメラ１０６の例示的な実施の形態のブロック図である。この例示的な実施の形態では、カメラ制御装置２００は様々な、前述したアセンブリ３１０を備え、それと関連する、変更ソフトウエアを提供するための機能変更機構１１２を有する。図６のカメラ制御装置２００ではデフォルトソフトウエア３０８が省略され、したがって、図４を用いてそのような省略について説明したような特性を有する。
【００７３】
図６の機能変更機構１１２はまた、データ、信号、他の情報を制御装置２００の処理ボード３０６に提供するように描かれている。この提供により、機能変更機構１１２がＩ／Ｏ６００で表されるインタフェース機能をサポートしていることが示される。このインタフェース機能はカメラ制御装置２００の電子制御機能によりサポートされるように実装されてもよい。このインタフェース機能は機能変更機構１１２を介してサポートされるように実装されてもよい。例えば、この場合、そのようなインタフェース機能を尊重する機能は機能変更機構１１２により提供される変更ソフトウエアおよび／または変更電子制御のいずれかまたは両方によりサポートされる。このインタフェース機能は、カメラ制御装置２００の電子制御機能、および／または機能変更機構１１２の変更ソフトウエア、および／またはそのような機構１１２の変更電子制御の組み合わせによりサポートされるように実装されてもよい。
【００７４】
図７は医療用画像化システム１００のカメラ制御装置２００の例示的な実施の形態の部分拡大斜視図であり、機能変更機構１１２のための対応も含まれている。この例示的な実施の形態では、機能変更機構１１２は変更ボード７００と、受理機構７０１とを含む。変更ボード７００はレール７０６と、第１の電気コネクタ７０８とを含む。受理機構７０１は挿入ガイド７０２と、溝７０４と、第２の電気コネクタ７０９とを含む。機能変更機構１１２のこの実施の形態の受理機構７０１は制御装置２００のバックボード３０４上に載置される。受理機構７０１はそうでなければ、例えば、処理ボード３０６上に載置することによりカメラ制御装置２００と関連付けても良い。
【００７５】
この例示的な実施の形態において示されるように、変更ボード７００は受理機構７０１内に取り外し可能なように挿入することができる。より詳細には、変更ボード７００は、（ａ）バックパネル７２０内に配置された開口７１０を介してボード７００を導入することにより（バックパネル７２０はここでは、制御装置２００のバックボード３０４を有している）、（ｂ）挿入ガイド７０２を介して溝７０４中にレール７０６を挿入することにより（例えば、挿入ガイドはここではフレアに広げて描かれており、正しく整合されて挿入することができる）、および（ｃ）ボード７００の第１の電気コネクタ７０８を受理機構７０１の第２の電気コネクタ７０９と電気的に結合させることにより、取り外し可能なように挿入することができる。
【００７６】
第２の電気コネクタ７０９は好ましくは、その後、カメラ制御装置２００の１以上の適用可能なアセンブリ３１０と電気的に接続される。例えば、コネクタ７０９はこの例示的な実施の形態では、処理ボード３０６および／またはカメラベースボード３０２のいずれかまたは両方に電気的に接続されてもよい。さらに、コネクタ７０９は、この中では受理機構７０１の一体部分として示されているが、そうでなければ、例えば制御装置の他のアセンブリ３１０（例えば、バックボード３０４、処理ボード３０６またはカメラベースボード３０２）の１つ上に、あるいはその１つに載置されて実装されてもよい。
【００７７】
この例示的な実施の形態では、変更ボード７００はプレート７１４とまたはプレート７１４に結合されたプリント回路基板７１２を含む。プレート７１４は好ましくは、制御装置ボックス用に使用される材料と同じまたは類似の材料（例えば、アルミニウムまたは他の金属、またはプラスチック）から作製される。プリント回路基板が描かれているが、変更電子制御および／または変更ソフトウエアの導入が可能であれば、他のコンポーネントをそのようなボードの代わりに使用することができることは認識される（例えば、スマートカードまたはＰＣカード）。
【００７８】
いったん受理機構７０１に挿入されると、機能変更機構１１２により、好ましくは変更ボード７００が取り外し可能なように所定の位置に固定される。機能変更機構１１２はそうするように様々に実装することができる。図示されているように、変更ボード７００はプレート７１４内に配置された１以上の（例えば、２）蝶ネジ７３０により固定することができる。ユーザーはそのネジを個々のレセプタクル７４０中にねじ込むことができ、そのレセプタクル７４０はバックパネル７２０と一体とされ、あるいはバックパネル７２０に機械的に取り付けられる。蝶ネジ７３０が個々のレセプタクル７４０中に十分ねじ込まれると、変更ボード７００は所定の位置で、プレート７１４を介して、カメラ制御装置２００のバックパネル７２０に固定される。しかしながら、変更ボード７００は相変わらず蝶ネジ７３０を抜くことにより簡単に取り外すことができる。
【００７９】
蝶ネジ７３０が図示されているが、変更ボード７００は蝶ネジ７３０以外の技術および解決策により定位置に固定することができることは理解される。例としては、止めネジ、クリップ、および／またはロッキング機構などが挙げられるが、これらに限定されるものではない。
【００８０】
図示されているように、変更ボード７００はレクトロニクス７５０を含む。例示的な実施の形態では、電子制御７５０は１以上のＥＰＲＯＭ（消去可能プログラマブル読出し専用メモリ）、ＥＥＰＲＯＭ（電気消去可能プログラマブル読出し専用メモリ）またはメモリシステムの他の記憶装置（例えば、スマートカード、フラッシュメモリカード、メモリスティック、交換可能なマイクロドライブなどが挙げられるが、これらの限定されるものではない）を含む。動作では、記憶装置は、（この中で説明したさまざまなアプローチのうちのいずれかにより）、カメラ制御装置の電子制御機能のプログラマブルコンポーネント上で実行されるべきプログラミングソフトウエアを含んでも良い。さらに、記憶装置はカメラ制御装置の電子制御機能の環境設定可能なコンポーネント中にロードする、およびそのコンポーネントを環境設定するための環境設定ソフトウエアを含んでも良い。記憶装置はまた、プログラミングソフトウエアおよび環境設定ソフトウエアの両方を含んでも良い。この場合、電子制御７５０は（ｉ）両方の型のソフトウエアのためのいずれか１つの記憶装置により、および／または（ｉｉ）それぞれの型のソフトウエア用の別個の記憶装置により実装されてもよい。
【００８１】
他の実施の形態では、電子制御７５０は変更電子制御を含む。そのような変更電子制御は、前述したように、プログラム可能な変更電子制御、環境設定可能な変更電子制御、あるいはその組み合わせを含むように実装することができる。そのような例示的な実施の形態の１つの場合では、電子制御７５０はインタフェース機能、例えばＩ／Ｏポートを実装する。
【００８２】
さらに他の実施例では、電子制御７５０は変更電子制御と変更ソフトウエアの望ましい組み合わせを提供する要素を含む。
【００８３】
医療用の画像化の適用の他に、この発明はまた画像化システムの他の適用において使用してもよい。例えば、工業用内視鏡を、到達するのが困難な部位を有する機械および他のアイテムの観察に使用する。内視鏡は作動装置、例えばカメラおよび／または機械の部品を修理または交換するためのマイクロツールと共に使用してもよい。
【００８４】
前述の実施の形態および特徴は説明目的のものである。当業者であれば、前述の説明および実施の形態は限定するものではなく、例示にすぎないことは理解するであろう。当業者は、特に、本発明の本質を説明するために記述し、図示した細部、材料、および部品および行程の配列において多くの変更および改良が可能であること、そのような変更および軽量はこの中に含まれる教示および請求の範囲の精神および範囲内であることを理解するであろう。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明にかかる、機能変更に対応した医療用画像化システムの例示的な実施の形態のブロック図である。
【図２】本発明にかかる機能変更機構を示す、医療用画像化システムの例示的な実施の形態における選択した装置のブロック図である。
【図３】本発明にかかる、デフォルトソフトウエアの状況における変更ソフトウエアを提供する機能変更機構を示す、医療用画像化システムにおけるカメラの例示的な実施の形態の選択したアセンブリのブロック図である。
【図４】本発明にかかる、デフォルトソフトウエアが無い場合の変更ソフトウエアを提供する機能変更機構を示す、医療用画像化システムにおけるカメラの例示的な実施の形態の選択したアセンブリのブロック図である。
【図５】本発明にかかる、変更電子制御を提供する機能変更機構を示す、医療用画像化システムにおけるカメラの例示的な実施の形態の選択したアセンブリのブロック図である。
【図６】本発明にかかるインタフェース機能を提供する機能変更機構を示す、医療用画像化システムにおけるカメラの例示的な実施の形態の選択したアセンブリのブロック図である。
【図７】本発明にかかる機能変更機構の例示的な実施の形態を含むカメラ制御装置の一部の部分拡大斜視図である。
【符号の説明】
１１４　機能変更機構、１１６　機能変更機構、１１２　機能変更機構、１０８　注入器、１１０　ビデオ光源、１０２　患者、１０４　スコープ、１０６　カメラ、２０８　ビデオプリンタ、２０６　ビデオカセットレコーダ、２１０　ディスプレイ、２１２　計算装置、２１４　他の装置、２００　カメラ制御装置、２０４　オプティカルカプラー、２０２　カメラヘッド、３００　ヘッドボード、３０２　カメラベースボード、３０４　バックボード、３０６　処理ボード、３０８　デフォルトソフトウエア。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【国際公開パンフレット】
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【国際公開パンフレット（コレクトバージョン）】
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【国際調査報告】
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