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WO2006077966A1 - 医療用通信システム及びその通信方法 - Google Patents

医療用通信システム及びその通信方法 Download PDF

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WO2006077966A1
WO2006077966A1 PCT/JP2006/300851 JP2006300851W WO2006077966A1 WO 2006077966 A1 WO2006077966 A1 WO 2006077966A1 JP 2006300851 W JP2006300851 W JP 2006300851W WO 2006077966 A1 WO2006077966 A1 WO 2006077966A1
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Toshiro Ijichi
Kazumasa Takahashi
Takashi Suzuki
Yasuhiro Ono
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    • A61B5/07—Endoradiosondes
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/0002—Remote monitoring of patients using telemetry, e.g. transmission of vital signals via a communication network
    • A61B5/0004—Remote monitoring of patients using telemetry, e.g. transmission of vital signals via a communication network characterised by the type of physiological signal transmitted
    • A61B5/0013—Medical image data
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    • G16H—HEALTHCARE INFORMATICS, i.e. INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR THE HANDLING OR PROCESSING OF MEDICAL OR HEALTHCARE DATA
    • G16H30/00—ICT specially adapted for the handling or processing of medical images
    • G16H30/20—ICT specially adapted for the handling or processing of medical images for handling medical images, e.g. DICOM, HL7 or PACS
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    • H04B1/00—Details of transmission systems, not covered by a single one of groups H04B3/00 - H04B13/00; Details of transmission systems not characterised by the medium used for transmission
    • H04B1/69—Spread spectrum techniques
    • H04B1/7163—Spread spectrum techniques using impulse radio

Definitions

  • the present invention relates to a medical communication system and a communication method thereof.
  • a scope unit that is an imaging device and a processor that is an image processing device are connected by a cable (cable).
  • the processor and peripheral devices such as a monitor / printer as a display / recording device are connected by cable (Cape Nore). Examples of such an electronic endoscope system include Japanese Patent Laid-Open No. 2003-190087 and Japanese Patent Laid-Open No. 6-296589.
  • the present invention has been made paying attention to the above-mentioned problems, and the object of the present invention is to wirelessly connect between a scope unit and a processor or between a processor and a peripheral device such as a monitor 'printer. Accordingly, it is an object of the present invention to provide a medical communication system and a communication method therefor that eliminate the restrictions on the arrangement of the devices and reduce the trouble of attaching and detaching each cable.
  • a first aspect of the present invention includes a medical device having an image sensor, and an image processing unit that performs image processing on an image signal captured by the image sensor.
  • a medical communication system further comprising a communication control unit that controls communication with the medical device, wherein the medical device and the processor can be connected wirelessly It is.
  • a second aspect of the present invention provides a medical device having an image sensor, a processor including an image processing unit that performs image processing on an image signal captured by the image sensor, A peripheral device that performs predetermined processing using the image signal processed by the processor, and the processor further includes a communication control unit that controls communication with at least the peripheral device.
  • the processor and the peripheral device can be connected wirelessly.
  • the wireless connection is performed using a UWB (ultra wide band) wireless transmission system.
  • UWB ultra wide band
  • a medical device having an image sensor, a processor including an image processing unit that performs image processing on an image signal captured by the image sensor, and processing performed by the processor.
  • Communication in a medical communication system further comprising a communication control unit that controls communication with at least the peripheral device.
  • the wireless connection is UWB.
  • FIG. 1 is a diagram showing a configuration of a wireless transmission system according to a first embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a diagram showing a configuration of a wireless transmission system according to a second embodiment of the present invention.
  • FIG. 3 is a diagram illustrating a configuration example of a processor 13 described in the first and second embodiments.
  • FIG. 4 is a diagram showing a configuration example of a wireless unit 106.
  • FIG. 5 is a timing chart for explaining a procedure when the processor 13 transmits an image signal to a peripheral device.
  • FIG. 1 is a diagram showing a configuration of a wireless transmission system according to the first embodiment of the present invention.
  • the scope 10 is the part that is inserted into the patient's body cavity for viewing
  • the signal transmission between the scope 10 as one of the medical devices having a built-in image sensor such as a combination device and the processor 13 for image processing is performed wirelessly via the antennas 11 and 12. It is characterized by that. In this wireless transmission, it is assumed that image data captured by the scope 10 is transmitted to the processor 13.
  • the antennas 11 and 12 a small antenna such as a dipole antenna is suitable.
  • the scope 10 can be moved freely, so that it is possible to eliminate restrictions on device arrangement and reduce the time for attaching and detaching each cable.
  • FIG. 2 is a diagram showing a configuration of a wireless transmission system according to the second embodiment of the present invention.
  • signal transmission between the processor 13 for image processing and peripheral devices such as the monitor 18, the controller 19, and the PC (personal computer) 20 is performed by the antenna 14, the antennas 15, 16, and 17 It is characterized in that it is performed wirelessly through each.
  • the image data processed by the processor 13 is transmitted to a peripheral device as shown in FIG.
  • a small antenna such as a dipole antenna is suitable.
  • Other peripheral devices include printers such as VTRs.
  • the installation location of the monitor 17 can be freely set.
  • a usage method of monitoring the procedure in a separate room is also possible.
  • a wireless transmission method used in the present embodiment it is necessary to use a wireless transmission method capable of large-capacity bidirectional communication.
  • a wireless transmission method capable of large-capacity bidirectional communication For example, a UWB (ultra wide band) wireless transmission method is suitable.
  • FIG. 3 is a diagram illustrating a configuration example of the processor 13 described in the first and second embodiments, and performs predetermined image processing on image data acquired by the image sensor in the scope 10.
  • a wireless unit 106 that performs wireless communication including transmission of image data between the image processing unit 101 and an external peripheral device via the antenna 12, a communication control unit 102 that controls the operation of the wireless unit 106, The image processing unit 101 and the CPU 100 that controls the operation of the communication control unit 102 are provided.
  • the processor 13 includes a foot switch (F S) 103, light source 104, etc. are connected.
  • the communication control unit 102 determines a timing at which communication with a peripheral device becomes possible, and image data is transmitted from the antenna 12 based on this timing.
  • FIG. 4 is a diagram showing a configuration example of the wireless unit 106, and includes a compression Z decompression unit 201, an interface Z control unit 202, and a UWB transmission / reception unit 203.
  • a compression / decompression method in the compression Z decompression unit 201 for example, JPEG 2000 is used with emphasis on the real-time property of image processing.
  • the interface Z control unit 202 switches image data and control signals to be communicated, and controls the UWB transmission / reception unit 203 and the compression / decompression unit 201.
  • FIG. 5 is a timing chart for explaining a procedure when the processor 13 transmits an image signal to a peripheral device.
  • an image signal is captured in accordance with a synchronizing signal output at a predetermined time interval in the vertical blanking period of scanning.
  • a compression process is performed on the image signal. This compression process causes a predetermined compression delay in the image signal.
  • control signals are sequentially output.
  • the control signals are superimposed between the image signals and transmitted as transmission signals.
  • the scope unit and the processor or the processor and the peripheral device such as the monitor 'printer are wirelessly connected, so that there is no restriction on the device arrangement, and each cable type It becomes possible to reduce the labor of attaching and detaching.

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Abstract

　医療通信システムであって、撮像素子を有するスコープ１０と、撮像素子により撮像された画像信号に対する画像処理を行う画像処理部を備えたプロセッサ１３と、を具備し、プロセッサ１３は、医療機器との間の通信を制御する通信制御部をさらに備えた医療用通信システムであって、スコープ１０とプロセッサ１３とは、無線により接続可能である。

Description

医療用通信システム及びその通信方法
技術分野
[0001] 本発明は、医療用通信システム及びその通信方法に関する。
背景技術
[0002] 現行の電子内視鏡システムは、撮像装置であるスコープ部と、画像処理装置である プロセッサとは有線 (ケーブル）により接続されている。また、プロセッサと、表示'記録 装置であるモニタ ·プリンタ等の周辺機器とは有線 (ケープノレ）により接続されて ヽる。 このような電子内視鏡システムの例としては、特開 2003— 190087号公報ゃ特開平 6— 296589号公報力ある。
発明の開示
[0003] 内視鏡を用いて種々の手術を行うにあたって、院内においてプロセッサの移動が 煩雑に行われる力 その際に発生するプロセッサモニタ'周辺機器間のケーブル類 の搬送の煩雑さや着脱の手間、あるいは機器配置の制約に対する改善がユーザか ら要望されている。また、外科手術の分野では内視鏡外科手術の操作性向上ゃ滅 菌領域と不潔領域の分離に対する要望があった。
[0004] 本発明は、上記課題に着目してなされたものであり、その目的とするところは、スコ ープ部とプロセッサ間、あるいはプロセッサとモニタ'プリンタ等の周辺機器間を無線 により接続することにより機器配置上の制約をなくし、かつ、各ケーブル類の着脱の 手間を軽減した医療用通信システム及びその通信方法を提供することにある。
[0005] 上記の目的を達成するために、本発明の第 1の側面は、撮像素子を有する医療機 器と、前記撮像素子により撮像された画像信号に対する画像処理を行う画像処理部 を備えたプロセッサと、を具備し、前記プロセッサは、前記医療機器との間の通信を 制御する通信制御部をさらに備えた医療用通信システムであって、前記医療機器と 前記プロセッサとは、無線により接続可能である。
[0006] また、本発明の第 2の側面は、撮像素子を有する医療機器と、前記撮像素子により 撮像された画像信号に対する画像処理を行う画像処理部を備えたプロセッサと、前 記プロセッサにより処理された画像信号を用いて所定の処理を行う周辺機器と、を具 備し、前記プロセッサは、少なくとも前記周辺機器との間の通信を制御する通信制御 部をさらに備えた医療用通信システムであって、少なくとも前記プロセッサと前記周辺 機器とは、無線により接続可能である。
[0007] また、本発明の第 3の側面は、第 1又は第 2の側面において、前記無線による接続 は、 UWB (ウルトラワイドバンド)無線伝送方式を用いて行われる。
[0008] また、本発明の第 4の側面は、撮像素子を有する医療機器と、前記撮像素子により 撮像された画像信号に対する画像処理を行う画像処理部を備えたプロセッサと、前 記プロセッサにより処理された画像信号を用いて所定の処理を行う周辺機器と、を具 備し、前記プロセッサは、少なくとも前記周辺機器との間の通信を制御する通信制御 部をさらに備えた医療用通信システムにおける通信方法であって、同期信号に基づ Vヽて画像信号を取り込むステップと、取り込んだ画像データに対して画像処理を行う ステップと、画像処理が施された画像信号に周辺機器との間の通信を制御するため の制御信号を重畳するステップと、重畳された画像信号と制御信号とを伝送信号とし て無線により周辺機器に送信するステップと、を具備する。
[0009] また、本発明の第 5の側面は、第 4の側面において、前記無線による接続は、 UWB
(ウルトラワイドバンド)無線伝送方式を用いて行われる。
図面の簡単な説明
[0010] [図 1]本発明の第 1実施形態に係る無線伝送システムの構成を示す図である。
[図 2]本発明の第 2実施形態に係る無線伝送システムの構成を示す図である。
[図 3]第 1及び第 2実施形態で説明したプロセッサ 13の一構成例を示す図である。
[図 4]無線ユニット 106の一構成例を示す図である。
[図 5]プロセッサ 13により画像信号を周辺機器に送信するときの手順を説明するため のタイミングチャートである。
発明を実施するための最良の形態
[0011] 以下、図面を参照して本発明の実施形態を詳細に説明する。
[0012] 図 1は、本発明の第 1実施形態に係る無線伝送システムの構成を示す図である。第
1実施形態では、観察のために患者体腔内に挿入される部分であり、 CCD (電荷結 合素子)等の撮像素子が内蔵された医療機器の 1つとしてのスコープ 10と、画像処 理用のプロセッサ 13との間の信号伝送をアンテナ 11と 12とを介して無線により行うよ うにしたことを特徴とする。ここでの無線伝送では、スコープ 10で撮影した画像データ をプロセッサ 13に送信することを想定している。また、アンテナ 11, 12としては、ダイ ポールアンテナ等の小型のアンテナが好適する。
[0013] このような構成によれば、スコープ 10を自由に移動させることができるので、機器配 置上の制約をなくし、かつ、各ケーブル類の着脱の手間を軽減することが可能になる
[0014] 図 2は、本発明の第 2実施形態に係る無線伝送システムの構成を示す図である。第 2実施形態では、画像処理用のプロセッサ 13と、モニタ 18、コントローラ 19、 PC (パ 一ソナルコンピュータ） 20等の周辺機器との間の信号伝送をアンテナ 14と、アンテナ 15, 16, 17のそれぞれとを介して無線により行うようにしたことを特徴とする。ここで の無線伝送ではプロセッサ 13により処理された画像データを図 2に示すような周辺 機器に送信して所定の処理を行うことを想定している。また、アンテナ 11, 12として は、ダイポールアンテナ等の小型のアンテナが好適する。周辺機器としては他にプリ ンタゃ VTRなどが考えられる。
[0015] このような構成によれば、モニタ 17の設置場所を自由に設定することができ、例え ば、別室で手技を監視するという使用方法も可能となる。また、プロセッサ 13をコント ローラ 19に無線接続して遠隔操作することも可能である。
[0016] 本実施形態において用いられる無線伝送方式としては大容量の双方向通信が可 能な無線伝送方式を用いる必要があり、例えば、 UWB (ウルトラワイドバンド)無線伝 送方式が適している。
[0017] 図 3は、第 1及び第 2実施形態で説明したプロセッサ 13の一構成例を示す図であり 、スコープ 10内の撮像素子により取得された画像データに対して所定の画像処理を 行う画像処理部 101と、アンテナ 12を介して外部の周辺機器との間で、画像データ の送信を含む無線通信を行う無線ユニット 106と、無線ユニット 106の動作を制御す る通信制御部 102と、画像処理部 101と通信制御部 102の動作を制御する CPU10 0とを具備する。プロセッサ 13には上記したスコープ 105のほかに、フットスィッチ（F S) 103や光源 104等が接続される。通信制御部 102は例えば、周辺機器との通信 が可能になるタイミングを判断し、このタイミングに基づいて画像データがアンテナ 12 から送信される。
[0018] 図 4は、無線ユニット 106の一構成例を示す図であり、圧縮 Z伸長部 201と、インタ 一フェース Zコントロール部 202と、 UWB送受信部 203とを具備する。圧縮 Z伸長 部 201での圧縮伸長方式としては画像処理のリアルタイム性を重視して例え «JPEG 2000を用いることとする。インターフェース Zコントロール部 202では、通信する画像 データ、制御信号の切り替えや、 UWB送受信部 203及び圧縮伸長部 201の制御を 行う。
[0019] 図 5は、プロセッサ 13により画像信号を周辺機器に送信するときの手順を説明する ためのタイミングチャートである。図 5によれば、走査の垂直ブランキング期間におい て所定の時間間隔で出力される同期信号に従って画像信号が取り込まれる。この画 像信号に対して圧縮処理が行われるが、この圧縮処理により画像信号に所定の圧縮 遅延が発生する。
[0020] 一方、制御信号は逐次出力されるが、画像信号の送信にあたって、この制御信号 が各画像信号間に重畳され、伝送信号として送信される。
産業上の利用分野
[0021] 本発明によれば、スコープ部とプロセッサ、あるいはプロセッサとモニタ'プリンタ等 の周辺機器とを無線により接続するようにしたので、機器配置上の制約がなくなり、か つ、各ケーブル類の着脱の手間を軽減することが可能になる。

Claims

請求の範囲
[1] 撮像素子を有する医療機器と、前記撮像素子により撮像された画像信号に対する画 像処理を行う画像処理部を備えたプロセッサと、を具備し、前記プロセッサは、前記 医療機器との間の通信を制御する通信制御部をさらに備えた医療用通信システムで あって、
前記医療機器と前記プロセッサとは、無線により接続可能である医療用通信システ ム。
[2] 撮像素子を有する医療機器と、前記撮像素子により撮像された画像信号に対する画 像処理を行う画像処理部を備えたプロセッサと、前記プロセッサにより処理された画 像信号を用いて所定の処理を行う周辺機器と、を具備し、前記プロセッサは、少なく とも前記周辺機器との間の通信を制御する通信制御部をさらに備えた医療用通信シ ステムであって、
少なくとも前記プロセッサと前記周辺機器とは、無線により接続可能である医療用 通信システム。
[3] 前記無線による接続は、 UWB (ウルトラワイドバンド)無線伝送方式を用いて行われ る請求項 1又は 2記載の医療用通信システム。
[4] 撮像素子を有する医療機器と、前記撮像素子により撮像された画像信号に対する画 像処理を行う画像処理部を備えたプロセッサと、前記プロセッサにより処理された画 像信号を用いて所定の処理を行う周辺機器と、を具備し、前記プロセッサは、少なく とも前記周辺機器との間の通信を制御する通信制御部をさらに備えた医療用通信シ ステムにおける通信方法であって、同期信号に基づ 、て画像信号を取り込むステツ プと、取り込んだ画像データに対して画像処理を行うステップと、画像処理が施され た画像信号に周辺機器との間の通信を制御するための制御信号を重畳するステップ と、
重畳された画像信号と制御信号とを伝送信号として無線により周辺機器に送信す るステップと、
を具備する通信方法。
[5] 前記無線による接続は、 UWB (ウルトラワイドバンド)無線伝送方式を用いて行われ る請求項 4記載の通信方法。
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