(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
１つ以上の輸液ポンプの動作情報を次々に受信し、流量計の制御及び／または状態表示するリアルタイムモニタリング装置であって、
該輸液ポンプとの通信手段と、該輸液ポンプの輸液流量の状態を表示する表示手段と、該通信手段により得られた過去１回以上の通信データを保存する保存手段と、現在通信したデータと過去のデータを比較する比較手段と、該比較手段からの信号に基づき該表示手段に表示する内容を制御する制御手段とを具備し、該比較手段は、該制御手段へ送る信号量を、過去の通信データと現在の通信データが異なる場合に比べて、過去の通信データと現在の通信データが同一の場合には、該データ量を少なくした「変化なし信号」とし、該輸液ポンプの輸液流量値に変化があった場合、該差分信号を「該流量計の番号」＋「流量値」とし、該差分信号に基づき、該表示手段の表示内容を変更するようにし、
該保存手段には、通信データ全てではなく、通信データとしての符号化ＢＣＣデータの差異が判別できるようにデータを保存し、該比較手段では前記通信データの差異が判別できるデータの比較を行うことを特徴とするリアルタイムモニタリング装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、１つ以上の医療用機器を含む外部機器と実質的なリアルタイム通信を行い、外部機器の制御及び／または状態表示するリアルタイムモニタリング装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
１台以上の外部機器（スレーブ）をホストマシンに接続し、その機器の運転状態等をホストマシン上で管理・表示するシステムを構築する場合、
(1)ノードの通信プロトコルの設定
(2)リクエストコマンド送信
(3)データ受信及び受信確認
(4)データに応じた制御
の作業をホストマシン側で行うことになる。
【０００３】
当然これらの処理を高速に行おうとすれば、ホストマシンのＣＰＵ負荷は大きくなり、スレーブを多数接続した場合には、リアルタイム性が損なわれてしまう。また単純に、ホストマシンでのスレーブ状態管理・表示処理を受け持つＣＰＵ（メインＣＰＵ）と各スレーブとの通信処理を受け持つＣＰＵ（サブＣＰＵ）のようにホストマシン内の複数のＣＰＵに処理を分散させるシステムにしたとしても、メインＣＰＵ側の処理は若干軽減されるであろうが、スレーブの追加や仕様変更などに伴いメイン・サブＣＰＵとも大幅な開発コストが必要になる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
そこで本発明は、輸液ポンプ,シリンジポンプ,血圧モニタ装置,尿量モニタ装置等の複数の医療用機器の動作状況、アラーム情報等のリアルタイムのモニタリングが可能となる、リアルタイムモニタリング装置を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記課題を達成するためになされたものであり、１つ以上の輸液ポンプの動作情報を次々に受信し、流量計の制御及び／または状態表示するリアルタイムモニタリング装置であって、輸液ポンプとの通信手段と、輸液ポンプの輸液流量の状態を表示する表示手段と、通信手段により得られた過去１回以上の通信データを保存する保存手段と、現在通信したデータと過去のデータを比較する比較手段と、比較手段からの信号に基づき該表示手段に表示する内容を制御する制御手段とを具備し、比較手段は、制御手段へ送る信号量を、過去の通信データと現在の通信データが異なる場合に比べて、過去の通信データと現在の通信データが同一の場合には、データ量を少なくした「変化なし信号」とし、該輸液ポンプの輸液流量値に変化があった場合、差分信号を「流量計の番号」＋「流量値」とし、差分信号に基づき、表示手段の表示内容を変更するようにし、保存手段には、通信データ全てではなく、通信データとしての符号化ＢＣＣデータの差異が判別できるようにデータを保存し、比較手段では前記通信データの差異が判別できるデータの比較を行うことを特徴とするリアルタイムモニタリング装置である。
【０００６】
また、１つ以上の医療用機器を含む外部機器と実質的なリアルタイム通信を行い、外部機器の制御及び／または状態表示するリアルタイムモニタリングシステムであって、外部機器との通信手段と、外部機器の状態を表示する表示手段と、通信手段により得られた過去１回以上の通信データを保存する保存手段と、現在通信したデータと過去のデータを比較する比較手段と、比較手段からの信号に基づき前記表示手段に表示する内容を制御する制御手段とを具備し、比較手段は、制御手段へ送る信号が過去の通信データと現在の通信データが異なる部分のみを選択的に送ることを特徴とする。
【０００７】
また、通信手段,比較手段,保存手段を一体化し、表示手段,制御手段と分離した構成とすることを特徴とする。
【０００８】
また、外部機器は、輸液ポンプ,尿量計等の通信手段を具備した医療用機器であり、表示手段に表示する内容は外部機器の運転,停止情報,流量,各機器からのアラーム状態とすることを特徴とする。保存手段には、通信データ全てではなく、通信データのサム値やＢＣＣ、ＣＲＣコード等の通信データの差異が判別できるデータを保存し、比較手段では通信データの差異が判別できるデータの比較を行うことを特徴とする。
【０００９】
また、本発明は、１つ以上の医療用機器を含む外部機器と実質的なリアルタイム通信を行い、外部機器の制御及び／または状態表示するリアルタイムモニタリングシステムの制御方法であって、外部機器との通信手段により得られた過去１回以上の通信データを保持手段に保存するステップと、比較手段により現在通信したデータと過去のデータを比較するステップと、比較手段からの信号に基づき表示手段に表示する内容を制御するステップとを有し、比較手段は、制御手段へ送る信号量を、過去の通信データと現在の通信データが異なる場合に比べて、過去の通信データと現在の通信データが同一の場合には、データ量を少なくし及び／又はデータ量をなくする制御を行うするステップを有することを特徴とする。ここでデータ量をなくするということはデータを送信がない(無送信である)ことを意味する。
【００１０】
また、本発明は、１つ以上の医療用機器を含む外部機器と実質的なリアルタイム通信を行い、外部機器の制御及び／または状態表示するリアルタイムモニタリングシステムの制御方法であって、外部機器との通信手段により得られた過去１回以上の通信データを保持手段に保存するステップと、比較手段により現在通信したデータと過去のデータを比較するステップと、比較手段からの信号に基づき表示手段に表示する内容を制御するステップとを有し、比較手段は、制御手段へ送る信号が過去の通信データと現在の通信データが異なる部分のみを選択的に送るステップを有することを特徴とする。
【００１１】
また、本発明は、１つ以上の医療用機器を含む外部機器と実質的なリアルタイム通信を行い、外部機器の制御及び／または状態表示するリアルタイムモニタリングシステムの制御方法のプログラムコードが記録されたコンピュータ可読記録媒体であって、外部機器との通信手段により得られた過去１回以上の通信データを保持手段に保存するステップのプログラムコードと、比較手段により現在通信したデータと過去のデータを比較するステップのプログラムコードと、比較手段からの信号に基づき表示手段に表示する内容を制御するステップのプログラムコードとを有し、比較手段は、制御手段へ送る信号量を、過去の通信データと現在の通信データが異なる場合に比べて、過去の通信データと現在の通信データが同一の場合には、データ量を少なくし及び／又はデータ量をなくする制御を行うステップのプログラムコードを有することを特徴とする。ここでデータ量をなくするということはデータを送信がない(無送信である)ことを意味する。
【００１２】
また、本発明は、１つ以上の医療用機器を含む外部機器と実質的なリアルタイム通信を行い、外部機器の制御及び／または状態表示するリアルタイムモニタリングシステムの制御方法のプログラムコードが記録されたコンピュータ可読記録媒体であって、外部機器との通信手段により得られた過去１回以上の通信データを保持手段に保存するステップのプログラムコードと、比較手段により現在通信したデータと過去のデータを比較するステップのプログラムコードと、比較手段からの信号に基づき表示手段に表示する内容を制御するステップのプログラムコードとを有し、比較手段は、制御手段へ送る信号が過去の通信データと現在の通信データが異なる部分のみを選択的に送るステップのプログラムコードを有することを特徴とする。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下本発明のリアルタイムモニタリング装置について図面を用いて詳細に説明する。図１は、本発明のブロック図である。図１では輸液ポンプ,シリンジポンプ,血圧モニタ装置,体温モニタ装置,尿量モニタ装置,心電計等の医療用機器等を含む外部機器を３台接続する例を示すが、この台数は任意の増減に対応可能である。外部機器１（121）は、通信ケーブル(有線)及び／又は無線で本リアルタイムモニタリング装置（105）の通信ポート(外部通信手段)１（111）に接続されている。同様に外部機器２(122)は通信ポート(外部通信手段)２（112）へ外部機器３（123）は通信ポート(外部通信手段)３（113）へそれぞれ１対１に対応づけられるように接続されている。
【００１４】
各通信ポート１(111),２(112),３113は、通信手段（104）に纏められている。通信手段(104)は複数の通信ポートへの接続を行うマイコン制御の通信ボードや通信するポートを使用時に切り替えるマルチプレクサタイプなど種々の構成が可能である。通信手段(104)から得られた信号は保存(記憶)手段（103）に保存(記憶)されると同時に比較手段(102)へ送られる。比較手段(102)では、通信手段(104)から送られた、接続されている外部機器１(121),２(122),３(123)の動作(稼働)情報を保存手段(103)に保存されている前回の外部機器１(121),２(122),３(123)の動作(稼働)情報とを比較し、差異がない場合には変更無し信号を制御手段（101）に送り、差異がある場合には差分信号を制御手段(101)に送る。制御手段(101)では前記比較手段からの信号に基づき表示手段の内容を変更する。
【００１５】
本発明の流れに関してさらに詳しく説明を行う。外部機器として医療機器の１つである輸液流量を測定する流量計を３つ使用する場合を例として、その各流量及びトータル流量を本装置(105)の表示手段(表示器)(100)上に実質的なリアルタイムモニタリングで表示するシステム及びその制御方法を説明する。
【００１６】
図２に本発明の装置(105)の表示手段(100)上の画面構成を示す。流量計１,２,３は、図１に示す外部機器１(121),２(122),３(123)に対応するシンボルである。テキストボックス１（201）の中に流量計１の流量値が、テキストボックス２（202）の中に流量計２の流量値が、テキストボックス３（203）の中に流量計３の流量値がそれぞれ実際の配置が視認可能に表示されている。またテキストボックス４（204）には、流量計１,２,３の値を合算した総流量値が表示されている。
【００１７】
装置(105)と流量計１,２,３の通信は、通信手段(104)からの要求信号を受信すると、流量計１,２,３の現在の流量値を送り返すコマンド・レスポンス方式して説明するが、一定時間間隔で流量計１,２,３からの信号が垂れ流し方式で一方的にホストシステムへ送信される方式などでも構成が可能である。なお実際のシステムでは各信号に対して、STX(STRAT OF TEXT)、ETX(END OF TEXT)などの信号の始まりと終わりを示す信号やチェックサム信号を付加させることが多いが、本実施例ではこれらの付加信号は省略している。本実施例では、流量計１,２,３からの流量値信号は、BCDコードの２バイトで４桁の数値で0.1ml/h単位を示すものとする。例えば１６進数のデータで、1900の２バイトコードが送信された場合、190.0ml/hの流量値を示す。
【００１８】
保存手段(103)には３つの流量計１,２,３からの情報を各２バイト収納するための計６バイトの領域が必要となる。例えば、流量計１の流量が100.0ml/h、流量計２の流量が200.0ml/h、流量計３の流量が300.0ml/hの場合保存手段(103)の６バイトには図３に示すような情報が記憶されている。
【００１９】
通信手段(104)では、流量計１,２,３へ要求信号を送信し、流量計１,２,３らの流量値を受信する処理を、３つの流量計１,２,３に対して順次行い、３つの流量計１,２,３からの流量値を得た段階でそのデータを比較手段(102)へ送る。
【００２０】
比較手段(102)では、通信手段(104)から送られてきた信号と保存手段(103)に保存されているデータを比較し、データが等しい場合には制御手段(101)へ変更無し信号（例えば16進数でAAの１バイト信号）を送る。仮に流量計１,２,３の２値が保存手段(103)に記憶されている情報が16進数で1000、通信手段(104)から送られてきた信号が16進数で1200であった場合、制御手段(101)へは16進数で021200の３バイト信号を送信する。この場合の１バイト目の02は、接続されている流量計１,２,３に対応する番号(変更があった外部機器番号)で、流量値に変化があった流量計が３であった場合には、この値が03になる。以上のように、実施の形態では差分信号を「外部機器番号」＋「流量値」とする。
【００２１】
制御手段(101)では、比較手段(102)からの差異を示す情報(信号)が変化無し信号の場合には表示手段(100)の変更制御は行わずに、流量変化があった信号が送られてきた場合は変更のあった信号(差分信号)に基づき表示手段(100)の表示内容を変更する処理命令を表示手段(100)に送る。図２に示す内容が表示手段(100)に表示されていた場合に比較手段(102)から16進数で021400の信号が送られて来た場合には、表示手段(100)の内容は図４に示すように書き換えられる。具体的にはテキストボックス２（402）の内容が120.0ml/hから140.0ml/hへ、この変更に伴いテキストボックス４(404)内の総流量値が365.0ml/hから385.0ml/hへ書き換えられることになる。
【００２２】
実施例では、変更があった場合の信号を、「変更があった流量計番号」＋「変更後の流量値」としたが、複数の流量計の値が変更になった場合には、２つの信号を合わせて送信すればよい。例えば流量計１の流量値が90.0ml/hから100.0ml/hへ、流量計３の流量値120.0ml/hから80ml/hへ変更になった場合、比較手段(102)から制御手段(101)へは、16進数で011000030800の６バイト信号を送ればよい。
【００２３】
また、以上の場合では、流量値が変更になった外部機器が１つ、２つ、３つの場合、差分信号のバイト数はそれぞれ３バイト、６バイト、９バイトというように異なるので、マスタの制御手段(101)は差分信号のバイト数に合せた処理が必要になり、情報処理(信号処理に負担がかかる。そこで、変更のあった外部機器の流量値を選択的に送信するのに代えて、外部機器１(121),２(122),３(123)からの全ての流量値のうち、少なくとも１つに変更があれば、外部機器１(121),２(122),３(123)からの全ての流量値を送信するようにしてもよい。この場合、差分信号のバイト数は一定の９バイトなので、制御手段(101)の情報処理(信号処理の負担を軽減できる。なお、全ての流量値を送信するか、変更のあった流量値を選択的に送信するかは装置(105)に接続されている外部機器の個数、外部機器の変更頻度、患者モニタ情報の重要度に応じて適宜変更可能である。
【００２４】
以上のように、本装置(105)においては、外部機器１(121),２(122),３(123)からの動作情報(動作信号)を次々に受信し、保存手段(103)に保存されている過去の動作情報と、現在において外部機器１(121),２(122),３(123)から受けた動作情報とを出力する。比較手段(102)は、過去の動作情報と現在の動作情報とを比較して、過去の動作情報と現在の動作情報との差異を示す情報(差分信号)を生成して制御手段(101)へ送信する。これによって、制御手段(101)は実質的差異がなければ表示手段(100)の変更制御を行わないようにすればよいので、医療用和ポンプ等の外部機器の数が多くても情報処理の負担を抑えることができる。また、差異を示す情報(差分信号)を、少なくとも前述の外部機器番号(現在と過去とで異なる情報を送信した外部機器を示す情報)で構成することで、外部機器からの動作情報と比べて制御手段(101)へ送信される情報量を減らすことができ、この情報量の節約によっても、制御手段(101)における情報処理(信号処理)の負担を抑えることができる。通信手段(104)が外部機器１(121),２(122),３(123)へ情報を要求するための要求信号を所定のタイミングで繰り返し送信する場合、制御手段(101)が要求信号を出す必要がなく、これによっても制御手段(101)における情報処理(信号処理)の負担を抑えることができる。以上の結果、制御手段(101)がＨＭＩ(Human Machine Interface)としてのキーボードや各種スイッチ(不図示)の処理を並行して行う場合などにレスポンスの低下をもたらさないモニタリング装置の構築ができる。
【００２５】
なお、本装置の起動時には保存手段(103)の内容を全て０（あるいは通常の範囲外のデータ）にしておくことにより、通信手段(104)から得られた流量計１,２,３のデータが保存手段(103)内に保存している情報と異なるために、全流量計のデータが制御手段(101)へ送られることになり、装置起動時には自動的に流量計の最新の流量値が自動的に表示手段(100)に表示されることになる。
【００２６】
流量計１,２,３からの情報が単純な流量値だけでなく、流量計１,２,３のアラーム情報などが付加されて情報量が多くなる場合がある。そのような場合、比較手段(102)で比較時間及び保存手段（103）で保存する情報量を少なくすることで、比較量の低減に伴う処理の高速化及び保存メモリ領域の低減に伴う低価格化が可能になる。その具体的方法に関して図５，６，７を用いて説明する。
【００２７】
図５には、情報量の多い場合の通信手段にて得られた通信データを示す。通信データはSTXなどのヘッダ、ETXなどのターミネータの間にスレーブ（外部接続機器）の番号を示すスレーブアドレスと、そのスレーブの運転状況などで構成されるデータが存在している。まず、受信データのなかから運転状況などのデータ分解する（分解Ａ）。この分解Ａのデータに対し先頭から１ワード単位で排他的論和（ＸＯＲ）による符号化（ＢＣＣ（ブロックチェックキャラクタ））し、最終的に生成されたものをＢＣＣ１とする(第１種変換)。更に、分解Ａの反転（ＮＯＴ）を分解Ｂとし、この分解Ｂのデータに対し１ワードづつの和（ＡＤＤ）による符号化をし、最終的に生成されたものをＢＣＣ２とする(第２種変換)。（下位の１６ｂｉｔを採用）ＢＣＣ１及びＢＣＣ２の変化により、データ変化が発生したと見なす。ＢＣＣ符号化は、一般に使われその信頼性は承知のものであが、更に反転データに計算方法を変えた符号化処理を行い、全く因果関係のない２つのＢＣＣを比較することにより安全性を高めている。この安全性から、受信データをすべて保存することなく、図６のようにメモリに書き込むデータ量を少なくしメモリアクセス時間の短縮を図ることが可能である。また、受信信号ににあらかじめＢＣＣが含まれる場合は、そのＢＣＣデータをそのまま用いることにより上記の分解作業や計算処理を削減でき更に高速化が期待できる。
【００２８】
この一連のフローを図７を用いて再度説明する。通信データの中からスレーブの運転状況等が記憶されている部分（分解Ａ）を取り出し、その16ビットのＸＯＲ演算を行いＢＣＣ１とする。また分解Ａ信号の反転を分解Ｂとし、分解ＢをＡＤＤ演算結果の下16ビットをＢＣＣ２とする(ステップS700)。通信データの中からスレーブアドレスを読み取り、このアドレス該当する過去のＢＣＣ１、ＢＣＣ２を保存手段（103）から呼び出す（ステップS701）。現在のＢＣＣ２と保存手段(103)から呼び出し過去のＢＣＣ２を比較し、内容が異なっていたらステップS704に進み、内容が同じであったらステップS703に進む（ステップS702）。ステップS702で内容が同じであった場合、現在のＢＣＣ１と保存手段(103)から呼び出し過去のＢＣＣ１を比較し、内容が異なっていたらステップS704にすすみ、内容が同じであった場合には、該当するスレーブアドレスの通信状態は変化がないものとし、ホストへは通信を行わずに処理を完了する(S706)。ステップS702及びステップS703で現在のデータと過去のデータが異なっていた場合は、該当するスレーブアドレスとともにＢＣＣ１, ＢＣＣ２を書込む（ステップS704）。スレーブアドレス該当する外部機器に対して運転状況等の変化を送信し（ステップS705）、処理を完了する（ステップS706）。このような処理を行うことによって、比較するバイト数を短くして処理時間を短縮し、保存するデータを最小限にして保存手段（103）のリード／ライト時間の高速化が可能になり、またホストへはスレーブの変化があるデータのみ送信するために通信時間の節約も可能になる。なお、図７では変化が無い場合にはホストへは何の信号も送信しないプロトコルになっているが、短い変化なし信号を送るようにも簡単に変更が可能である。
【００２９】
さらに情報が多い場合には、前例のＢＣＣ１及びＢＣＣ２の比較だけでなく、各データのパリティデータ(等価データ)を保存し、その変化を検出することで、通信データのどの部分のデータに差があったかを高速チェックすることが可能になる。図８、９そのデータ変化位置の検出方法を示す。図８にスレーブの運転状況等のデータに対するＢＣＣデータパリティデータの構成を示す。ＢＣＣに関しては前例の図５同様の処理であり、このデータに対して水平なチェック方式に加えて垂直成分のデータとして各１バイトデータのビットに対応したパリティ符号化を８つずつまとめたパリティデータをチェックに加える。図９にこのような変化位置検出方法を用いた場合の保存手段(103)の記憶内容を示す。各スレーブアドレスの後にパリティデータを順に並べ、その後に図６と同様のＢＣＣ１とＢＣＣ２を記憶している。本例ではパリティーデータはP1,P2,P3,Pnのデータとなっている。Pnは通信データ８バイトの増減に伴い増減する。処理フローは、図７とほぼ同様であるが、ステップS702及びステップS703で過去のＢＣＣデータと現在のＢＣＣデータが異なると判断された場合にＢＣＣデータをメモリに書き込む前に、各パリティデータに対して過去と現在の比較を行い異なっているパリティデータとＢＣＣデータを該当するメモリエリアに書き込み変化のあったパリティに該当するデータとスレーブアドレスと選択的にホストへ送信することになる。具体的には、データの内最初の８バイトにスレーブの流量値、次の８バイトに流量計の供給電圧に関する情報、続く８バイトに機器の回転数に関するアラーム情報、最後の８バイトに連続運転時間を送信するスレーブで、３バイト目のパリティが異なっていた場合には、該当するスレーブアドレスの回転数に関するアラーム情報のみを選択的に送信すればよく、ホスト送信時間を大幅に短縮できることからトータル時間は短縮できる。
【００３０】
【発明の効果】
こうして、本発明のリアルタイムモニタリング装置によれば、多くの送信データを有する、輸液ポンプ,シリンジポンプ,血圧モニタ装置等複数の医療用機器を含む外部機器の動作状況、アラーム情報等のリアルタイムのモニタリングが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例の装置におけるブロック図である。
【図２】本発明の実施例の装置における表示画面を示す図である。
【図３】本発明の実施例の装置における保存手段の保持データ構造を示す図である。
【図４】本発明の実施例の装置におけるリアルタイムモニタリングの表示画面を示す図である。
【図５】本発明の実施例の装置における反転データチェック方式を示す図である。
【図６】本発明の実施例の装置における反転データチェック方式を示す図である。
【図７】本発明の実施例の装置における反転データチェック方式を示す図である。
【図８】本発明の実施例の装置におけるデータ変化位置の検出方法を示す図である。
【図９】本発明の実施例の装置におけるデータ変化位置の検出方法を示す図である。
【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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