JP5499367B2 - 医療装置の遠隔制御を可能にするための、中央制御装置に対する無線遠隔コンソールの自動的電源ｏｎ及び同期化のためのシステム及び方法 - Google Patents

Description

本発明は、医療装置の遠隔制御を可能にするための、中央制御装置に対する無線遠隔コンソールの自動的電源ＯＮ及び同期化のためのシステム及び方法に係り、特に無線リモート制御装置によって１台あるいは複数の医療装置を制御するための装置であって、中央制御装置の近くに配置された無線遠隔コンソールを自動的に電源ＯＮするためのシステム及び方法に関する。

内視鏡検査は、身体の内部的特徴を侵襲が少ない状態で視認できるようにする技術である。医療において、内視鏡検査は、侵襲的な外科手術を行う必要なしに、人体の内部的特徴の高品質の画像を得ることを可能にしてくれる。内視鏡検査の基本的なツールは、内視鏡（『スコープ』）であり、視認の対象となる身体に挿入される。一部の内視鏡検査手順には、例えば、胃腸病の医療分野におけると同様の可撓性のある内視鏡の使用が伴う。関節鏡検査や腹腔鏡検査などの他の医療手順では、固い内視鏡が使われる。通常、これらの内視鏡は、その内視鏡を通じて体内に光を送る高強度光源及びビデオ画像データを取得するための電子機器を含んだカメラ・ヘッドに結合されている。このカメラ・ヘッドは、通常、カメラで取得されたビデオ画像を表示するビデオ・モニターに結合されている。

内視鏡を用いた外科手術においては、視認したり作業したりするために、より多くのスペースをつくりだすための身体の空洞部に加圧ガスを送り込むための吸入器、出血を止めるための電気焼灼器、及び／又は身体組織を切除したり成形したりするための種々の装置など、その他の種々の装置が使われる場合がある。これらの装置は、通常、手術室の床に配置され、外科医によって操作されるフット・ペダル及び／又はスイッチなどによって遠隔的に制御される。足による制御装置は、ＯＮ／ＯＦＦ、速度や強度、ツールの動きの状態、操作モードなどの機能を制御することができる。足による制御装置などを用いることにより、外科医は、ツールを下ろしたり、手を取り替えたり、汚染されている可能性のある表面を手で触ったり、あるいは患者から目を離したりせずに、種々のモードやツールの設定（例えば速度や強度）を調節することができる。

第一世代のフット・ペダル及びその他のタイプの遠隔制御用コンソールは、通常、電気的インパスルの形態のコマンド信号を、制御装置に物理的に接続する伝導回線、あるいはケーブルを通じて中継することによって機能した。

技術の進展と共に、これらの遠隔制御装置は、無線化されている。それによって、床上にケーブルを這わせなくても、手術室内のどこにでも、無線遠隔制御用コンソールを配置できるようになった。このような無線遠隔制御用コンソール（以下『遠隔コンソール』と略記）は、通常、中央制御装置と無線で交信する様に構成されている。この中央制御装置は、遠隔で制御される１つあるいは複数の医療装置と交信する。無線交信の信頼性を確保し、さらに、近くの別の無線装置との干渉や偶発的な交信を防ぐために、この遠隔コンソールは、中央制御装置と同期化されている。それによって、中央制御装置は、同期化された遠隔コンソールから発信されたコマンド信号だけを確実に識別することができる。この同期化プロセスは、通常、中央制御装置をプログラミングして、特定の遠隔コンソールから発信されたすべての無線通信だけを識別するようにさせるステップを含んでいる。

遠隔コンソールを中央制御装置と組み合わせたり同期化させるための１つの方法は、遠隔コンソールの識別コードを手作業で中央制御装置に入力するステップを含んでいる。いくつかのより進んだシステムは、この同期化プロセスを部分的に自動化している。それによって、中央制御装置は、例えば、遠隔コンソールがペアリング状態に設定されている。遠隔コンソールが中央制御装置の近くに配置されると、遠隔コンソールのＲＦＩＤタグあるいはバーコードを読み取ることによって、識別コードを取り出すことができるようになっている。

ところで、一般の遠隔コンソールは、バッテリー電力の保存をするために、不活性状態が一定期間続いた後に、スイッチ・オフあるいは『休眠』状態に入るように構成されている。その結果、ユーザーが遠隔コンソールを中央制御装置に同期させたい場合に、ユーザーは、遠隔コンソールを『目覚ませる』かＯＮにして、遠隔コンソールが中央制御装置と交信して同期化プロセスを行わせるようにしなければならない。一般的には、何らかの形のユーザーの操作、例えば、遠隔コンソール上の１つの、あるいは一連のボタンを押すなどの操作によってＯＮされる。

あるいは、遠隔コンソールを、ＯＦＦするのではなく、低レベルではあるが、バッテリー電力を消費し続ける『準覚醒』状態に入るようにして、それによって、その遠隔コンソールが同期化プロセスの開始を検出して、その後に自己を完全な『覚醒』状態にするように構成することもできる。しかしながら、この後者の方式では、遠隔コンソールは使われていない状態でもバッテリー電力を消費し続けることになり、それによって、その遠隔コンソールのバッテリーの寿命をかなり減らすことになってしまう。

従来の遠隔コンソールの安全性は、新しい接続をする前にユーザーが何らかの従来の接続を「壊してしまう」という失敗によっても損なわれる可能性がある。例えば、遠隔コンソールが第１の手術室に配置されている第１の制御装置に同期化され、無線接続されてしまう場合もある。そうすると、ユーザーは、通常、遠隔コンソール上の１つあるいは複数のボタンを押すことによって行われるような遠隔コンソールと第１の中央制御装置間の無線接続を無効化したり、あるいは「ブレーク」したりする操作を行わずに、遠隔コンソールの場所を変更してしまう。第１の手術室の第１の中央制御装置が遠隔コンソールと無線接続されたままであることを知らない第２のユーザーが、遠隔コンソールを第２の手術室に配置されている第２の中央制御装置に同期化させてしまうこともある。その結果、第１の中央制御装置が依然として遠隔コンソールから無線発信されるコマンド信号に応答しているので、第２の手術室内の１つあるいは複数の医療装置を制御するための遠隔コンソールの使用が、第１の手術室に配置されている１つあるいは複数の医療装置の誤った制御を引き起こしてしまう可能性がある。

従って、必要なのは、ユーザーの操作をほとんど、あるいはまったく必要としないで簡単にＯＮされたり『覚醒』状態にされたりすることが可能な遠隔コンソールのシステムである。さらに、新しい無線接続が確立される前に、従来のすべての無線接続を信頼性をもって自動的に停止できる遠隔コンソールのシステムが必要であった。

本発明は、
少なくとも１つの医療装置を制御するためのシステムにおいて、
少なくとも１つの医療装置と交信してそれを制御するための中央制御装置と、
少なくとも１つのユーザーが操作できる制御装置と、
前記中央制御装置に前記少なくとも１つのユーザーが操作できる制御装置の状態を示す遠隔コンソールコマンド信号を無線で送信するための遠隔コンソールとで構成され、
前記遠隔コンソールが、電源ＯＦＦの場合に、前記中央制御装置に対して所定の近接距離まで近づけられると、自動的に電源ＯＮする、
ことを特徴とする。

本発明は、一台の遠隔コンソールを用いることで、外科医あるいはその他のユーザーが、内視鏡検査手順中に１台あるいは複数の医療装置を制御することができる。

図１は本発明のいくつかの実施の形態による遠隔コンソールを含む無線遠隔制御システムの構成図である。（実施例） 図２は本発明のいくつかの実施の形態による遠隔コンソールの斜視図である。（実施例） 図３は本発明のいくつかの実施の形態による無線遠隔コンソールの構成部品を示す構成図である。（実施例） 図４は本発明のいくつかの実施の形態による中央制御装置の構成部品を示す構成図である。（実施例） 図５は本発明のいくつかの実施の形態による起動回路の構成図である。

本発明は、一台の遠隔コンソールを用いることで、外科医あるいはその他のユーザーが、内視鏡検査手順中に１台あるいは複数の医療装置を制御する目的を、遠隔コンソールは、電源ＯＦＦの場合に、中央制御装置に対して所定の近接距離まで近づけられると、自動的に電源ＯＮすることで実現するものである。

以下にさらに詳細に示すように、本発明による一台の無線遠隔コンソール（以下においては単に『遠隔コンソール』と略記）を用いることで、外科医あるいはその他のユーザーは内視鏡検査手順中に１台あるいは複数の医療装置を制御することができる。この遠隔コンソールは、１つあるいは複数の医療装置を制御するためにユーザーの手や足で操作できるように設計された１つあるいは複数の制御装置で構成することができる。

説明目的のために、１つあるいは複数のフット・ペダル及び／又は複数の装置が接続されている場合であれば、その装置の選択を可能にする選択スイッチを含む１つ以上の装置へのフット・スイッチを含む足で操作される無線方式の遠隔コンソールの例を考えてみよう。足で操作する制御装置の作動に応じて、遠隔コンソールが中央制御装置に無線で信号を送り、これによって、中央制御装置は、制御対象の装置を選択して、その装置を制御する。この足による遠隔コンソールは、ハウジング内に密封されていて、接続架台に置かれると誘導的に充電される充電可能なバッテリーを含んでいてもよい。この中央制御装置と接続架台とは、別個の装置であってもよいし、単一のハウジング内で一体化されていてもよい。

Ｉ．無線遠隔コンソールと中央制御装置
図１は、無線遠隔制御用コンソールの１例を示している。この例では、遠隔コンソール１４は、本発明による足で制御される無線方式の無線遠隔制御システムによって示されている。この無線遠隔制御システムは、カメラ制御装置（ＣＣＵ）を含む第１の装置２４Ａに接続された内視鏡カメラ２１を含んでいる。第１の装置２４Ａには、内視鏡カメラ２１で撮影された画像を表示するためのビデオ・モニター２２が接続されている。このシステムは、多数の異なった支援装置２４Ｂ、２４Ｃなどを含んでおり、それらの中には手術器具（吸入器、電気焼灼器、無線周波数発生装置、あるいはカッター／シェーバー器具など）から手術や臨床環境で用いられるその他の装置（例えば、ビデオ捕捉装置、手術台用照明及び室内照明など）を含んでいる。それらの装置にもよるが、１台あるいは複数の医療装置としての装置２４は、第１の装置２４Ａと支援装置２４Ｂの場合のように、共通の有線通信媒体２５によって相互に結合されている場合もある。有線通信媒体２５とは、例えば、ＩＥＥＥ標準１３９４バックプレーン接続、イーサーネット接続、あるいは、その他の同様の能力を有する通信媒体などである。

図１に示すように、中央制御装置（受信ユニット）１２には、直接かあるいは有線通信媒体２５を介して、それぞれの医療装置が接続されている。図１で無線フット制御装置１０として示されている遠隔コンソール１４は、中央制御装置１２と共同して、その中央制御装置１２に接続されているすべての装置２４を制御する。具体的には、この例では、遠隔コンソール１４は、種々の足で操作するペダル、スイッチ及び／又はその他の足操作型制御装置を含んでおり、これらは、ユーザーによって起動されると、無線で制御信号を中央制御装置１２に発信するようになっている。遠隔コンソール１４から受信された制御信号に応じて、この中央制御装置１２は、現在選択されている種々の装置２４のうちの１つと交信する。この交信は、第１の装置２４Ａあるいは支援装置２４Ｂの場合に、有線通信媒体２５を通じて、あるいは、支援装置２４Ｃの場合のように、中央制御装置１２に対する（アナログかデジタルかいずれかの方式で）直接接続媒体２６によって行われる。この直接接続媒体２６は、支援装置２４Ｃに固有の遠隔コンソール１４の入力を模倣したものであってよい。さらに、１つか複数の被制御装置としての装置２４は、無線リンクのみを通じて中央制御装置１２と交信することも可能である。

遠隔コンソール１４は、無線方式であるから、それ独自の電源を必要としている。１つの実施の形態によれば、この電源は、１つあるいは複数の取替え可能なアルカリ電池であってもよい。他の実施の形態では、この電源は、１つ又は複数の、充電のために遠隔コンソール１４から取り出すことができる充電可能なバッテリーを含んでいる。あるいはまた、この充電可能な１つまたは複数のバッテリーを、遠隔コンソール１４のハウジング内に密封することも可能である。こうした実施の形態においては、上記の遠隔コンソール１４のハウジングは、プラスチック、あるいは、プラスチックと同様の軽量で耐久性が高く、洗浄が可能な素材で形成あるいは成形することができる。こうした方式が望ましいのは、とりわけ、通常、ある種の手術手順中にかなりの量の水及び／又はその他の液体が手術室の床の上にこぼれ落ちるからである。従って、この手術室の環境に対して直接露出される電源コンタクトを必要としないので、こうした密封方式の遠隔コンソール１４のハウジングが好適である。さらに、充電可能な内部バッテリーを用いると、手術室で必要とされる電気ケーブルの数も減少する。

内部のバッテリーを充電するために、接続架台１６を設けることができる。遠隔コンソール１４は、接続架台１６上に置かれる。そこで、バッテリーは、電磁誘導などの手段で充電される。接続架台１６は、遠隔コンソール１４が使われていない場合の便利な支持台としても役に立つ。

図２の例では、本発明で用いることが出来る１つの可能なタイプの遠隔コンソール１４の外観が示されている。具体的に、図２は、比較的軽量で、手術室スタッフ（ユーザー）がコンソール１４を持ち上げて運ぶのに便利なハンドル３２を含む足で制御される遠隔コンソール１４を示している。図２に示されているように、遠隔コンソール１４は、ユーザーが制御できる少なくとも１つの制御装置を構成する左右のペダル３６Ａと３６Ｂ、そして、３つの足で操作するスイッチ、つまり左側スイッチ３４Ａ、中央スイッチ３４Ｂ、そして右側スイッチ３４Ｃを含んでいる。他の実施の形態では、遠隔コンソール１４は、ペダル、スイッチ及び／又は制御装置の組み合わせが異なっている場合もある。スイッチ３４は、例えば、単純な押しボタン式スイッチで、例えば、種々の装置２４の異なった操作モードを選択するために用いられる。左右のペダル３６Ａと３６Ｂは、装置２４の速度や強度及び／又はその他の種々の設定を制御するために用いられるような、電位差計タイプの簡単な（ずれ可変方式の）足で制御する制御装置などである。

以下の詳細な説明で、遠隔コンソール１４について触れる場合は、常に、図２に示されている例のような足で制御される遠隔コンソール１４を想定している。しかしながら、上述したように、本発明の無線遠隔制御システムは、無線の遠隔コンソール１４の１つのタイプ、あるいは設計に限定されるものではなく、両足で操作するもの、あるいは、手で操作するコンソールなど、実質上どんなタイプ及び設計に合わせてでも構成することができる。

いくつかの実施の形態では、図２に示す遠隔コンソール１４は、図１に示されている接続された装置２４のいずれでも制御することはできるが、一時に制御できるのは、１つの装置だけである。こうした実施の形態では、スイッチ３４の１つは、ユーザーが制御する装置２４を選択できるようにするための選択スイッチとして用いられる。その他の制御装置のそれぞれの機能は、現在制御の対象として選択されている特定の装置２４に対応して変更することができる。この選択は、直接あるいは通信媒体を通じてなり、中央制御装置１２に接続されている異なった装置２４間で切り替えるために繰り返し用いられる指定された選択スイッチを単に押すだけで行うことができる。

他の実施の形態で、遠隔コンソール１４は、２台以上の装置を同時に制御することができる。例えば、２つあるいはそれ以上の個別のスイッチ及び／又はペダルを用いて、２台以上の個別の装置２４を同時に制御することができる。あるいはまた、遠隔コンソール１４上の同じ制御を、中央制御装置１２に接続された２台以上の装置２４を制御するために用いることができる。

この中央制御装置１２は、どの装置が有線通信媒体２５に対して、あるいは直接接続媒体２６によって存在しているか、あるいは接続されているかを検出する。従って、遠隔コンソール１４は、どの装置が現在選択されているかについての知識をもっている必要はない。というのは、そうした知識は、中央制御装置１２内に完全に保持されているからである。遠隔コンソール１４は、単に一般的な制御信号を送るだけである。中央制御装置１２は、遠隔コンソール１４からの制御信号を受信して、現在選択されている装置に合った形式のプロトコルを有する他の制御信号（コマンド信号）とに置き換えて制御を行う。いくつかの実施の形態では、中央制御装置１２は、複数の遠隔コンソール１４からの入力を同時に受信して、対応する制御信号を、複数の遠隔コンソール１４が同じ装置を制御しているのか、あるいは、複数の装置を制御しているのかに応じて、１台か複数の装置に対応する制御信号を出力することができる。

図３には、本発明の１つの例示的な実施の形態による無線遠隔コンソール４０の構成要素を示している。図３に示されているように、無線遠隔コンソール４０は、通常のプログラム可能なマイクロコントローラ４２を含んでいる。このマイクロコントローラ４２は、比較的短距離の無線周波数のＲＦ送信装置４８及びＲＦ受信装置４９に結合している。ＲＦ送信装置４８及びＲＦ受信装置４９は、例えば、２．４ＧＨｚ ＩＳＭ帯域内で作動するサイプラスＷＵＳＢチップ・セットなどの単一送信装置などに、結合一体化することができる。他の実施の形態で、無線遠隔コンソール４０は、９００ＭＨｚ ＲＦ、ブルートゥース（Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標））、８０２．１１ａ／ｂ／ｇ、ウルトラ広帯域（ＵＷＢ）及びジグビー（Ｚｉｇｂｅｅ（登録商標））、あるいは、赤外線（ＩＲ）あるいはレーザーなどの非ＲＦ準拠プロトコルを含むその他の無線プロトコルを用いて作動する他の送信装置の構成を用いることもできる。

無線遠隔コンソール４０には、さらに少なくとも１つの充電可能なバッテリー５０が含まれている。また、無線遠隔コンソール４０内に含まれているか、あるいは無線遠隔コンソール４０の外面に固定的に取り付けられている無線周波数識別（ＲＦＩＤ）チップ、あるいはＲＦＩＤタグ５２も存在している。無線遠隔コンソール４０の内部構成部品（つまり、スイッチ類とペダルを除く他の構成部品）は、無線遠隔コンソール４０のハウジング内に完全に密封されており、それによって、手術室環境からそれらの構成部品の損傷を護り、電気的ショックやスパークなどの危険性を少なくしている。

マイクロコントローラ４２は、例えば、標準ＲＳ−２３２インターフェースを通じて、ＲＦ送信装置４８及びＲＦ受信装置４９と交信することができる。ＲＦ送信装置４８は、ユーザーが足で操作する制御装置（スイッチ４４Ａ、４４Ｂ、４４Ｃ及びペダル４６Ａ及び４６Ｂ）に適用されるユーザーの入力に応じて、マイクロコントローラ４２の制御下で、中央制御装置１２に制御信号を送信する。

無線遠隔コンソール４０内のマイクロコントローラ４２には、固有の識別（ＩＤ）コードが与えられている。ＲＦ送信装置４８に送る信号内にそのＩＤコードを組み込むことによって、無線遠隔コンソール４０によって発信されるすべてのコマンド信号をマイクロコートローラ４２が独自に識別できるようにしている。このマイクロコントローラ４２のＩＤコードもＲＦＩＤタグ５２内のメモリーに保存され、それによって、中央制御装置１２が無線方式でＲＦＩＤタグ５２を読み出すことで、無線遠隔コンソール４０のそれぞれの同一性を判定できるようにしている。従って、マイクロコントローラ４２は、固有の識別コードでプログラム可能な識別装置として機能する。

バッテリー５０からマイクロコントローラ４２への電流の流れを切断することで、無線遠隔コンソール４０の電源をＯＮ／ＯＦＦすることができる起動回路（コイル・スイッチング回路）５４は、無線遠隔コンソール４０に含まれている。以下に詳細に述べるように、この起動回路５４は「閉じられた」状態で配置されている。それによって、その起動回路５４が特定の周波数の電磁場に曝された場合に、バッテリー５０がマイクロコントローラ４２に電源を送ることができるようにしている。

図４は、本発明の１つの実施の形態による中央制御装置６０の構成図である。図４に示されているように、この中央制御装置６０は、プログラム可能なマイクロコントローラ６２、無線受信装置であるＲＦ受信装置６６及び無線送信装置であるＲＦ送信装置６８（あるいは、組み合わせ型送受信装置）、電源供給装置７０、そして１つあるいは複数の出力インジケータ６４を含んでいる。マイクロコントローラ６２は、中央制御装置６０全体の作動を制御する。他の実施の形態で、マイクロコントローラ６２は、プログラム可能な汎用あるいは専用マイクロプロセッサ、ＡＳＩＣなどの同じ役割を行うことができる１つあるいは他の形態の制御装置に置き換えられる場合もある。ＲＦ受信装置６６は、図３に関連して上述したように、無線遠隔コンソール４０から発信された制御信号を受信する。ＲＦ送信装置６８は、中央制御装置６０からの信号を無線遠隔コンソール４０に送る。マイクロコントローラ６２は、例えば、標準ＲＳ−２３２インターフェースなどを含むいろいろな手段を介して、ＲＦ受信装置６６及びＲＦ送信装置６８と交信することができる。電源装置７６は、利用可能ないずれかの外部電源から供給される電源に基づいて中央制御装置６０のための調整された電源を提供する。

中央制御装置６０内には、比較的弱い電磁場を発生する無線周波数識別読取装置であるＲＦＩＤ読取装置７４も含まれている。ＲＦＩＤタグ５２がＲＦＩＤ読取装置７４に近づけられると、このＲＦＩＤタグ５２は、電磁エネルギーをピックアップして、ＲＦＩＤ読取装置７４と交信を開始する。より具体的に言うと、ＲＦＩＤタグ５２が近づけられると、ＲＦＩＤ読取装置７４によって発生される電磁場が所定の方法で独自に調節され始める。このＲＦＩＤタグ５２がＩＤコードなどの情報をＲＦＩＤ読取装置７４に交信するのは、こうした電磁場の調節によって行われるからである。

ＩＤコードなどの通信情報に加えて、ＲＦＩＤ読取装置７４によって発生される電磁場は、無線遠隔コンソール４０を電源ＯＮさせるための起動メカニズムとしても用いることができる。以下に詳細に述べるように、図３に示されているような無線遠隔コンソール４０は、起動回路５４が中央制御装置６０のＲＦＩＤ読取装置７４によって発生された電磁場の中に持ち込まれると「目覚める」、あるいはＯＮするように構成することができる。

中央制御装置６０は、どの装置２４（図１参照）が現在選択されているかを示す情報を含めて、システムのユーザーに種々の情報を提供するために用いられる１つあるいは複数の出力インジケータ６４も含んでいる。この出力インジケータ６４は、例えば、１つあるいは複数の発光ダイオード（ＬＥＤ）、液晶表示装置（ＬＣＤ）、オーディオ・スピーカーなどを含んでいる場合もある。

装置２４のうちのどれが現在選択されているのかに応じて、マイクロコントローラ６２は、ＲＦ受信装置６６が受信した制御信号を用いて、有線通信媒体２５上の特定の装置２４に向けられたコマンド信号及び／又はその他の制御信号を発生する。このマイクロコントローラ６２は、現在選択されている装置２４に適したフォーマット及び／又はプロトコルでと結合するコマンド信号あるいはその他の制御信号を発生するようにプログラムされている。マイクロコントローラ６２は、ネットワーク・アダプタ７０に、これらの発生されたコマンド信号を有線通信媒体２５に発信させる。

このネットワーク・アダプタ７０は、例えば、標準ＩＥＥＥ準拠１３９４アダプタであってもよい。また、有線通信媒体２５は、例えば、ＩＥＥＥ１３９４バックプレーンである。この場合、中央制御装置６０は、バックプレーンに接続されているその他の装置を識別するために、標準ＩＥＥＥ１３９４プロトコルを用いることができる。さに別の実施の形態では、中央制御装置６０は、例えば、アサイニー（Ａｓｓｉｇｎｅｅ）社の統合装置ネットワーク（ＳＩＧＮＥ）制御システム及び統合パフォーマンス・システム（ＴＰＳ）、そしてアサイニー（Ａｓｓｉｇｎｅｅ）社の無線周波数アブレーション・システム（ＳＥＲＦＡＳＴＭ）などの装置のために設計された接続などを採用することも可能である。

いくつかの実施の形態では、、中央制御装置６０は、また（あるいは代わりに）、上述の図１に示したように、被制御装置である装置２４に対する１つあるいは複数の『直接』（つまりネットワークを通さない）接続を持つこともできる。こうした実施の形態では、中央制御装置６０は、マイクロコントローラ６２をその直接接続媒体２６に結合させる通信アダプタ７２を含んでいる。いくつかの例では、直接接続媒体２６は、中央制御装置６０と装置２４との間の接続としてインプリメントされて、他の装置やアダプタはそれらの間に結合されていない。別の例では、直接接続媒体２６は、中央制御装置６０に対するネットワーク接続をエミュレートする個別の外部アダプタ（『ドングル』）を介してその中央制御装置６０を装置２４に接続することで、インプリメントすることも可能である。

ＩＩ．起動回路（コイル・スイッチング回路）
上述したように、図３の無線遠隔コンソール４０は、中央制御装置６０内に含まれているＲＦＩＤ読取装置７４によって発生された電磁場に露出されるように、中央制御装置６０に近づけられると自動的に「目覚める」、あるいはＯＮするように構成されている。特定の電磁場に露出されると、無線遠隔コンソール４０が自動的にＯＮされるこの方式は、無線遠隔コンソール４０の部品である起動回路５４が担当している。

図５は、本発明の１つの実施の形態による起動回路５４の回路図である。図５に示すように、起動回路５４は、無線遠隔コンソール４０が中央制御装置６０に近づけられるとＲＦＩＤ読取装置７４によって発生される電磁場を検出するためのコイル５６を含んでいる。なお、コイル５６（以下では『第二次コイル５６』と表記）は、ＲＦＩＤタグ５２などの従来のＲＦＩＤタグ内に含まれているコイル、あるいはアンテナ（以下では『一次コイル』と表記）とは切り離されている。起動回路５４には、コンデンサＣ１及びＣ２、二重ダイオード直列体ＤＮ１及びＤＮ２、レジスタＲ１、Ｒ２及びＲ３と、トランジスタＴ１が含まれている。

二次コイル５６は、通常、ＲＦＩＤ読取装置７４によって発生される電磁場の周波数に対応するインダクタンスを有するように構成、あるいは「巻かれて」いる。その結果、二次コイル５６は、ＲＦＩＤ読取装置７４によって発生される電磁場を検出することができ、そして、その後に、無線遠隔コンソール４０をＯＮ、あるいは「目覚めさせ」て活性状態に入る。より具体的には、ＲＦＩＤ読取装置７４によって発生された電磁場は、無線遠隔コンソール４０が中央制御装置６０に近い位置にあると、二次コイル５６内に電流を誘発させる。誘発された電流は、コンデンサＣ１を充電する。コンデンサＣ１を通じての電位差が電流を発生させ、この電流が二重ダイオード直列体Ｄ１及びＤ２に指示されて抵抗器Ｒ１と、さらに、コンデンサＣ２、ダイオードＤ２に抵抗器Ｒ２で構成される三つの並列構成部品とを通じて流れる。これが、作動状態を切り換えて、無線遠隔コンソール４０の活性化及び無線遠隔コンソール４０と中央制御装置６０との間の無線接続を、開始させる。

ＩＩＩ．無線遠隔制御システムの一般的操作
前に検討した本発明の１つの実施の形態によれば、無線遠隔コンソール４０と中央制御装置６０との間の同期は、無線周波数識別（ＲＦＩＤ）によって行われる。具体的には、製造工程で、各無線遠隔コンソール４０内に含まれる各マイクロコントローラ４２に割り当てられる固有のＩＤコードが読み取られ、あるいは取得される。この固有のＩＤコードは、次に、ＲＦＩＤチップ、あるいはＲＦＩＤタグ５２に書き込まれる。この新たに書き込まれたＲＦＩＤタグ５２は、次に、そのＩＤコードが最初に得られた無線遠隔コンソール４０上に、貼付あるいは取り付けられる。

同期して無線遠隔コンソール４０と中央制御装置６０との間の無線接続を確立するために、ユーザーは、「睡眠状態の」あるいは電源ＯＦＦの無線遠隔コンソール４０を持ち、その持った無線遠隔コンソール４０を中央制御装置６０の隣に配置する。より具体的には、ＲＦＩＤタグ５２を含む無線遠隔コンソール４０のエリアは、中央制御装置６０のＲＦＩＤ読取装置７４と位置に揃えられる。次に、無線遠隔コンソール４０が中央制御装置６０に近づけられ（例えば、数インチの距離）、それによって、起動回路５４の二次コイル５６がＲＦＩＤ読取装置７４によって発信される電磁場内に配置される。

無線遠隔コンソール４０を中央制御装置６０に近づけると、二次コイル５６がＲＦＩＤ読取装置７４によって発信される電磁場内に置かれる。これによって、一般的には、ＲＦＩＤ読取装置７４によって発生される電磁場の周波数に対応するインダクタンスを持つ様に構成されている二次コイル５６によって起動回路５４内に電流が発生する。起動回路５４内に誘発される電流の量は、トランジスタＴ１を起動させるにのに十分な量であり、それがマイクロコントローラ４２の電源ＯＮと無線遠隔コンソール４０の「覚醒」とをもたらす。

無線遠隔コンソール４０を中央制御装置６０に近づけると、ＲＦＩＤタグ５２もＲＦＩＤ読取装置７４によって発信される電磁場内に置かれる。起動回路５４の場合と同様に、電流がＲＦＩＤタグ５２内にも誘発され、ＲＦＩＤタグ５２によって第２の電磁場が発生される。ＲＦＩＤ読取装置７４によって発生される第１の電磁場と比較して、ＲＦＩＤタグ５２によって発生される第２の電磁場は、ＲＦＩＤタグ５２のメモリー内に記憶されている固有のＩＤコードを示すと同時に、無線遠隔コンソール４０のマイクロコントローラ４２のＩＤコードを示す信号を含むように調節される。ＲＦＩＤ読取装置７４は、ＲＦＩＤタグ５２によって発生される第２の調節された電磁場を検出する。それによって、中央制御装置６０は、無線遠隔コンソール４０が中央制御装置６０に近づけられると、無線遠隔コンソール４０が無線で識別できるようにしている。

従って、無線遠隔コンソール４０を中央制御装置６０に近づけるという行為は、無線遠隔コンソール４０を、自動的に「目覚めさせる」、あるいは電源ＯＮにすることと、中央制御装置６０による無線遠隔コンソール４０の無線による識別という２つの初期動作をもたらす。無線遠隔コンソール４０が識別されると、中央制御装置６０は、『ペアリング』プロセスを開始する。それによって、無線遠隔コンソール４０と中央制御装置６０とが同期化されて、それらの間の無線接続が確立される。その後の『ペアリング』プロセスについては、「確実な無線接続による医療装置の遠隔制御を可能にするために無線遠隔制御装置を中央制御装置に同期化させるための装置及び方法」と題する米国特許公報Ｎｏ．ＵＳ２００６−０１１６６６７を参照されたい。この特許公報の開示内容全体は、本明細書に組み入れられるものとする。

ＩＶ．起動回路（コイル・スイッチング回路）を含んでいる無線遠隔制御システムの利点
上に述べたいくつかの実施の形態による医療装置遠隔制御システムは、従来の制御装置と比較していくつかの利点を有している。図５に示されているような起動回路５４を用いることで、無線遠隔コンソール４０が自動的に電源ＯＮして中央制御装置６０との無線接続を開始するように構成することができる。電源をＯＮして無線同期化手順を開始するために、ユーザーに求められる唯一の行為は、無線遠隔コンソール４０を中央制御装置６０に一時的に近づけることである。対称的に、従来の遠隔制御システムでは、遠隔制御装置が電源ＯＮのまま「半覚醒」状態に留まっていることとが必要になり、そのことでバッテリー電源を消費してしまうか、あるいはユーザーが無線接続を開始する前に手作業で遠隔制御装置を電源ＯＮすることが必要になる。

消費者向け製品とか家庭環境で用いられているような従来の遠隔制御システムとは違って、上に述べた実施の形態によるシステムは、無線遠隔コンソール４０を電源ＯＮするための特定のコマンド、あるいはコード化された無線信号の受信確認信号を発生しなくてもよいという利点も有している。その代わりに、無線遠隔コンソール４０は、単に１つあるいは複数の所定の周波数を有する電磁波の存在に応じて自動的に電源ＯＮされる。従って、無線遠隔コンソール４０は、特定の起動あるいは電源ＯＮコマンドを認識するようにプログラムされる必要はない。

本願で開示されている医療用遠隔制御システムは、手術室環境に直接露出される無線遠隔コンソール４０のハウジング上の電気的コンタクトを必要としない。これによって、密封されていて洗浄・消毒が可能な無線遠隔コンソール４０のハウジングの提供が可能になる。さらに、上に述べた実施の形態による無線遠隔コンソール４０がＲＦＩＤタグ５２と内部回路との間の電気的接続を必要としていないので、無線遠隔コンソール４０は、電磁場の存在に応答して自動的に電源ＯＮすることができる。無線遠隔コンソール４０のハウジングに取り付けたり、必要があれば、取り外したりすることができる電気的に隔離されたＲＦＩＤタグ５２を用いることで、製造も保守も容易な無線遠隔コンソール４０の提供が可能になる。

さらに別の実施の形態によれば、起動回路５４は、無線遠隔コンソール４０と中央制御装置６０との間のそれまでのペアリングを自動的に終了させると同時に、無線遠隔コンソール４０を自動的に電源ＯＮするように構成することができる。その結果、ユーザーがそれまでのペアリングを終了させることに失敗して、無線遠隔コンソール４０を第２の中央制御装置６０とペアリングさせる前に第１の中央制御装置との既存の無線接続を打ち切ることが出来ない場合にも、遠隔制御システムの安全性は損なわれない。

Ｖ．追加的な実施の形態
本発明のさらに別の実施の形態によれば、遠隔制御装置は、図５に示されているような起動回路５４を含んでおらず、その代わりに電場の存在を検出する読み取りスイッチ、あるいはホール効果センサーに基づく回路を含んでいる。前に述べた実施の形態の場合と同様に、無線遠隔コンソール４０は、中央制御装置６０に近づけられると自動的に電源ＯＮして無線接続を開始するように構成されている。

別の実施の形態によれば、このシステムは、遠隔装置を自動的に電源ＯＮするための光学的、音響的、及び反射赤外線感知技術を用いた遠隔コンソールを含んでいる。

例示的な実施の形態を参照して本発明について上に述べたが、本発明はこれらの実施の形態に限定されるものではなく、添付請求項の精神と範囲内での修正・変更は可能である。従って、仕様や図面は厳密なものではなく、例として示すものである。

この発明に係るシステムは、各種分野で用いることが可能である。

１２ ６０ 中央制御装置
１４ ４０ 遠隔コンソール
２１ 内視鏡カメラ
２２ ビデオ・モニター
２４Ａ 第１の装置（医療装置）
２４Ｂ、２４Ｃ 支援装置（医療装置）
２５ 有線通信媒体
３４Ａ、３４Ｂ、３４Ｃ スイッチ（ユーザーが操作できる制御装置）
３６Ａ、３６Ｂ ペダル（ユーザーが操作できる制御装置）
４２ ６２ マイクロコントローラ（識別装置）
４４Ａ、４４Ｂ、４４Ｃ スイッチ（ユーザーが操作できる制御装置）
４６Ａ、４６Ｂ ペダル（ユーザーが操作できる制御装置）
４８ ６８ ＲＦ送信装置
４９ ６６ ＲＦ受信装置
５２ ＲＦＩＤタグ
５４ 起動回路
７４ ＲＦＩＤ読取装置（識別読取装置）

Claims (17)

1. 少なくとも１つの医療装置を制御するためのシステムにおいて、
   少なくとも１つの医療装置と交信してこの交信した医療装置を制御するための中央制御装置と、
   ユーザーが操作できる少なくとも１つの制御装置と、
   前記中央制御装置に前記少なくとも１つのユーザーが操作できる制御装置の状態を示す遠隔コンソールコマンド信号を無線で送信するための遠隔コンソールとで構成され、
   前記遠隔コンソールは、電源ＯＦＦの場合に、前記中央制御装置に対して所定の近接距離まで近づけられると、自動的に電源ＯＮする、
   ことを特徴とする医療装置の遠隔制御を可能にするための、中央制御装置に対する無線遠隔コンソールの自動的電源ＯＮ及び同期化のためのシステム。
2. 前記遠隔コンソールと組み合わされ、前記遠隔コンソールに固有の識別コードでプログラム可能な識別装置と、
   前記中央制御装置と組み合わされ、前記識別装置が所定の距離以内に近づくと前記識別装置内にプログラムされている識別コードを無線で取り出す識別読取装置とで構成される、
   ことを特徴とする請求項１に記載の医療装置の遠隔制御を可能にするための、中央制御装置に対する無線遠隔コンソールの自動的電源ＯＮ及び同期化のためのシステム。
3. 前記識別装置は、無線周波数識別装置（ＲＦＩＤ）で構成されている、
   ことを特徴とする請求項２に記載の医療装置の遠隔制御を可能にするための、中央制御装置に対する無線遠隔コンソールの自動的電源ＯＮ及び同期化のためのシステム。
4. 前記遠隔コンソールと組み合わされ、前記識別読取装置によって発生された電磁場よって内部に電流が流れると、自動的に前記遠隔コンソールを電源ＯＮする起動回路を含んでいる、
   ことを特徴とする請求項２に記載の医療装置の遠隔制御を可能にするための、中央制御装置に対する無線遠隔コンソールの自動的電源ＯＮ及び同期化のためのシステム。
5. 前記起動回路は、前記識別装置と電気的に隔離されている、
   ことを特徴とする請求項３に記載の医療装置の遠隔制御を可能にするための、中央制御装置に対する無線遠隔コンソールの自動的電源ＯＮ及び同期化のためのシステム。
6. 前記起動回路は、前記識別読取装置によって発生される電磁場の周波数に対応するインダクタンスに対応するように巻かれているコイルを含んでいる、
   ことを特徴とする請求項４に記載の医療装置の遠隔制御を可能にするための、中央制御装置に対する無線遠隔コンソールの自動的電源ＯＮ及び同期化のためのシステム。
7. 前記遠隔コンソールが新しい無線接続を確立する第２の中央制御装置に対して所定の距離以内に近づけられた場合に、
   前記第２の中央制御装置とは異なって前記遠隔コンソールに対して無線接続が確立されていた中央制御装置と前記遠隔コンソールとの間のそれまで確立されている関係を自動的に終了させる、
   ことを特徴とする請求項１に記載の医療装置の遠隔制御を可能にするための、中央制御装置に対する無線遠隔コンソールの自動的電源ＯＮ及び同期化のためのシステム。
8. 前記中央制御装置は、同期化された前記遠隔コンソールに対応する識別コードを含んでいる前記遠隔コンソールコマンド信号だけを処理する、
   ことを特徴とする請求項２に記載の医療装置の遠隔制御を可能にするための、中央制御装置に対する無線遠隔コンソールの自動的電源ＯＮ及び同期化のためのシステム。
9. 前記起動回路は、前記遠隔コンソールと組み合わされ、前記中央制御装置に対して所定の距離以内に近づけられると、前記遠隔コンソールを自動的に電源ＯＮにし、
   前記起動回路は、光学センサー、音響センサー、及び反射赤外線センサーのいずれか１つで構成されている、
   ことを特徴とする請求項４に記載の医療装置の遠隔制御を可能にするための、中央制御装置に対する無線遠隔コンソールの自動的電源ＯＮ及び同期化のためのシステム。
10. 前記識別装置は、バーコード、可視光あるいは不可視光のいずれかを伝える光学発信装置、及び音響形態の情報を伝えるスピーカーの１つで構成される、
    ことを特徴とする請求項９に記載の医療装置の遠隔制御を可能にするための、中央制御装置に対する無線遠隔コンソールの自動的電源ＯＮ及び同期化のためのシステム。
11. 前記中央制御装置は、前記遠隔コンソールから１つのフォーマットで信号を受信し、一般的な制御信号を含む前記遠隔コンソールコマンド信号を、後で制御される選択された医療装置と互換性のある特定のフォーマット及びプロトコルを有するコマンド信号に置き換える、
    ことを特徴とする請求項１に記載の医療装置の遠隔制御を可能にするための、中央制御装置に対する無線遠隔コンソールの自動的電源ＯＮ及び同期化のためのシステム。
12. 前記遠隔コンソールと前記中央制御装置とは、ＷＵＳＢ、９００ ＭＨｚ ＲＦ、ブルートゥース（Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ）（登録商標）、８０２．１１ａ／ｂ／ｇ、超広帯域ＵＷＢ）、ジグビー（Ｚｉｇｂｅｅ）（登録商標）、赤外線（ＩＲ）及びレーザーの１つを用いて相互に交信する、
    ことを特徴とする請求項１に記載の医療装置の遠隔制御を可能にするための、中央制御装置に対する無線遠隔コンソールの自動的電源ＯＮ及び同期化のためのシステム。
13. 前記遠隔コンソールは、手又は足の１つで操作される、
    ことを特徴とする請求項１に記載の医療装置の遠隔制御を可能にするための、中央制御装置に対する無線遠隔コンソールの自動的電源ＯＮ及び同期化のためのシステム。
14. 無線接続で少なくとも１つの医療装置を制御する方法において、
    ユーザーが制御可能な少なくとも１つの制御装置を有する遠隔コンソールにより、固有識別コードと組み合わされ、少なくとも１つの医療装置の少なくとも１つの機能を遠隔で操作するステップと、
    中央制御装置が接続する前記少なくとも１つの医療装置を前記遠隔コンソールと無線で交信するステップと、
    前記遠隔コンソールを前記中央制御装置から所定の距離内にユーザーが配置することによって前記遠隔コンソールを自動的に電源ＯＮするステップと、
    前記遠隔コンソールを前記中央制御装置から所定の距離内にユーザーが配置することによって前記遠隔コンソールを前記中央制御装置と自動的に同期化させるステップと、
    前記同期化された前記遠隔コンソールを用いて前記少なくとも１つのユーザーが操作可能な制御装置の状態を示す少なくとも１つの無線遠隔コンソールコマンド信号を発生するステップとを含む、
    ことを特徴とする医療装置の遠隔制御を可能にするための、中央制御装置に対する無線遠隔コンソールの自動的電源ＯＮ及び同期化のための方法。
15. 前記遠隔コンソールを前記中央制御装置と自動的に同期化させる前記ステップは、
    前記遠隔コンソールに組み合わされた識別装置に対して固有の識別コードでプログラムするステップと、
    前記遠隔コンソールが前記中央制御装置の識別読取装置から所定の距離内にユーザーによって配置された場合に前記識別装置から識別コードを無線で受信するステップとを含む、
    ことを特徴とする請求項１４に記載の医療装置の遠隔制御を可能にするための、中央制御装置に対する無線遠隔コンソールの自動的電源ＯＮ及び同期化のための方法。
16. 前記遠隔コンソールを自動的に電源ＯＮするステップは、前記識別読取装置が発生する電磁場によって前記遠隔コンソールの起動回路に電流を誘発させるステップを含んでいる、
    ことを特徴とする請求項１５に記載の医療装置の遠隔制御を可能にするための、中央制御装置に対する無線遠隔コンソールの自動的電源ＯＮ及び同期化のための方法。
17. 前記遠隔コンソールを新しい無線接続が確立される第２の中央制御装置から所定の距離内にユーザーが配置することで、
    前記第２の中央制御装置とは異なって前記遠隔コンソールに対して無線接続が確立されていた中央制御装置と前記遠隔コンソールとの間にあるすべての同期化を自動的に終了させるステップを含んでいる、
    ことを特徴とする請求項１４に記載の医療装置の遠隔制御を可能にするための、中央制御装置に対する無線遠隔コンソールの自動的電源ＯＮ及び同期化のための方法。

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