CN103338706B - 临床环境控制系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及用于对装置进行自动化调节或适配的系统（100），所述装置（141-143）例如是在患者检查期间使用的灯、计算机程序以及装置的定位。患者检查通过利用扫描器系统来执行，其中患者躺在床（102）上，该床可以被移入能够执行扫描的扫描器的扫描器区域中，并且可以从该扫描器区域移开。自动的控制通过如下方式来实现：检测床的位置，并且利用所检测的位置来调节或适配状态，即一个或多个装置的功能或运转。

Description

临床环境控制系统

技术领域

本发明涉及用于控制设备的控制系统，特别涉及这种用于患者扫描器的控制系统。

背景技术

利用扫描器(如MR、CT和超声扫描器)对患者进行检查涉及不同过程。在检查中，根据检查的过程可以以不同的方式使用如计算机屏幕之类的各种设备。因此，临床医务人员可能需要在检查期间调节这些设备，例如计算机屏幕的位置。设备的调节对于检查来说可能是费时且不便的。

因此，一个问题是临床医务人员不能集中全部注意力到检查本身上，而可能还需要执行对扫描室中使用的各种设备的调节和适配。

US2008/0204017A1公开了一种MRI设备，其包括机架、床和照明单元，所述照明单元总地包括多个照明单元。所述床具有用于开口的内部和外部的可移动的台面。照明单元组设置在开口的内部位置和外部位置的至少其中之一，从外部位置可以照亮所述开口的内部，因此照明单元可以执行照明，使得发光量从一床侧到跨越所述开口的与所述床侧相反的相对床侧逐渐的增大。光控制器控制输出至照明电源的电力，以调节相应的照明单元的照明内容。

US6264329公开了一种独特的位置可调节的眼科仪器支架台，用于与诊察椅和照明系统结合使用，其允许用户对多个输入端(例如仪表开关、检查灯或其它在眼科检查期间使用的电气装置)中的每个输入端独立地编程所期望的室内照明。该眼科仪器支架台包括基本单元和经由支撑结构安装到该基本单元的台面，其根据红外线控制来操作，以允许同时相对于坐在椅子上的患者和支架台对面的检查患者的医生而以四个自由度来调节台面的位置。照明控制系统允许调节一个或两个室内灯电路的强度，并自动取消该调节以根据输入端的激活来设置所编程的房间照明条件。

而US6264329则公开了可以自动调节例如灯的系统，但是仍需要对涉及使用扫描器的检查进行改进，本发明发明人由此设计了本发明。

发明内容

实现对利用扫描器的患者检查的改进将是有利的。还希望对检查期间所需要的设备进行自动的调节操作。总之，本发明优选地设法单独地或任意组合地解决上述问题中的一个或多个。特别地，可以认为本发明的目的在于提供一种解决现有技术中的上述问题或其它问题的系统。

为了更好地解决这些问题中的一个或多个，本发明的第一方面介绍了一种用于患者扫描器的床的环境控制系统，其中所述床相对于所述扫描器是可移动的，并且其中所述系统包括：

-传感器，其用于检测所述床的位置并用于产生指示所述床的位置的传感器信号，

-控制器，其用于通过根据传感器信号产生控制信号以激发设备的状态的变化，而依据所述传感器信号来控制所述设备的状态。

通过利用床的位置来控制设备，例如，灯或计算机屏幕，设备的状态可以被最优地适用于患者检查的各种过程，因为各种过程可以与床相对于扫描器的特定位置相关联。

设备或设备中的一个可以是用于调节计算机屏幕、灯的位置的位置致动器，或者设备或设备中的一个可以是计算机，所述计算机用于运行计算机程序，其中计算机程序的变化的状态可以由控制信号来激发。

控制器可以被配置为根据传感器信号产生不同的控制信号，以控制不同的设备。因此，可以从单个传感器信号产生第一和第二控制信号以能够控制不同的第一和第二设备，例如监测器的位置致动器以及灯。第一和第二控制信号可以通过对第一和第二控制信号进行时分复用而经由单个的输出端从控制器输出，或者第一和第二控制信号可以经由相应的第一和第二控制器输出端来输出。

在实施例中，控制信号的第一值用于激发设备的状态的第一变化，并且控制信号的第二值用于激发设备的状态的第二变化。状态的第一变化与状态的第二变化不同。因此，可以依据床的位置来控制设备的状态的多个不同变化。

在实施例中，将控制器配置为允许设备的状态变化被预置。因此，用户可以预置所期望的设备的状态变化。例如，对于给定的检查过程用户可以具有计算机监测器的优选位置，所述给定的检查过程可以被预置，例如通过对控制器进行编程。控制器可以具有记录过程，其中状态的优选变化可以由控制器记录。

在实施例中，控制系统包括能够与控制器连接的输入设备，其中输入设备允许设备的状态的实时调整。通过利用诸如计算机键盘之类的输入设备，临床医务人员能够支配(overrule)当前根据床的位置确定的任何状态。

在实施例中，通过控制器的输出端将控制信号直接地提供给设备。因此，控制信号的形式可以是能够直接适用于装置的形式。例如，控制信号可以是高压信号。

在实施例中，环境控制系统进一步包括设备驱动器，该设备驱动器被配置为依据控制信号产生用于设备的驱动信号。驱动器可以将控制信号从控制器转换成适于给设备(例如位置致动器)供电的信号。

本发明的第二方面涉及用于患者扫描器的床的系统，其中所述床的系统包括：

-根据第一方面的环境控制系统，以及

-床，其被配置为使得所述床的位置能够被传感器检测。

本发明的第三方面涉及一种用于依据床相对于患者扫描器的位置来控制一个或多个设备的方法，所述方法包括：

-利用相对于所述床设置的传感器，产生指示所述床的位置的传感器信号，

-根据所述传感器信号产生一个或多个控制信号，以及

-利用所述一个或多个控制信号来改变所述一个或多个设备的状态。

在实施例中，一个或多个控制信号用于控制以下各项中的一个或多个：灯的照明方向，计算机显示器的取向和/或位置。

总的来说，本发明涉及用于自动化调节或适配装置的系统，所述装置例如是在患者检查期间使用的灯、计算机程序以及装置的定位。患者检查通过利用扫描器系统来执行，其中患者躺在床上，该床可以被移入能够执行扫描的扫描器的扫描器区域中，并且可以从该扫描器区域移开。自动的控制通过如下方式来实现：检测床的位置，并且利用所检测的位置来调节或适配状态，即一个或多个装置的功能或运转。

通常，本发明的各个方面可以在本发明的范围之内以任何可能的方式组合或结合。本发明的这些以及其它方面、特征和/或优点将从以下描述的实施例中清晰可见，且参考以下描述的实施例进行阐明。

通常，本发明的各个方面可以在本发明的范围之内以任何可能的方式组合或结合。本发明的这些以及其它方面、特征和/或优点将从以下描述的实施例中清晰可见，且参考以下描述的实施例进行阐明。

附图说明

本发明的实施例将仅通过示例方式参考附图进行描述，在附图中：

图1示出了环境控制系统的部件，并且

图2示出了根据本发明的实施例的方法步骤。

具体实施方式

图1示出了用于诸如MR扫描器或者其它现有或未来的扫描器之类的患者扫描器的床102的环境控制系统100，其中患者位于能够相对于扫描器移动的床上，例如能够沿着躺在床102上的患者的纵向191移动。

系统包括能够感测床的位置和床的移动的床传感器101。例如，床传感器可以是能够检测床的一个或多个位置的光学传感器。例如，床可以配置有能够由光学床传感器检测到的反射件。也可以使用机械接触传感器或其它类型的传感器，例如连接到用于驱动床的马达的编码器。

床传感器101的输出端连接到控制器110的输入端。控制器110具有一个或多个输出端111-113，输出端111-113被提供用于向一个或多个设备141-143提供控制信号，所述设备141-143包括用于调节例如计算机屏幕或灯的位置的致动器。

可以通过控制器的输出端111-113或者通过设备驱动器131-132将控制信号直接提供给设备，驱动器131-132被配置为依据所述控制信号产生用于所述设备的驱动信号。

设备驱动器是能够将低压控制信号转换为致动器功率信号的致动器驱动器。为了控制致动器的目的，控制信号可以是提供给致动器驱动器132的模拟或数字参考位置，所述致动器驱动器将致动器功率信号提供给位置致动器直到达到期望的参考位置。实际上,致动器可以包含诸如编码器之类的位置检测器，该位置检测器将位置信号传送回驱动器，作为反馈环路中的用于控制位置致动器的反馈信号。

所需要的驱动器131可以是能够与控制器110和设备中的一个连接的分离的部件，或者驱动器131可以与控制器110或设备141集成在一起。因此，由控制器产生的控制信号可以是已经由驱动器131(该驱动器131包含在控制器110内)限定了的(例如，被转变为高压信号)控制信号，或者控制信号可以是需要由分离的驱动器或设备所包含的驱动器所限定的低压信号，其中所述设备例如是具有内置驱动器的位置致动器。由控制器产生的控制信号可以无需由驱动器来改变，例如控制器可以产生计算机能够直接应用的控制信号。

因此，控制器110可以产生如上所述的不同的格式的多个控制信号，这些控制信号可以由一个或多个输出端111-113来传送。因此，一个输出端能够传送不同格式的不同控制信号，例如通过利用时移传送，即时分复用。

除了控制诸如位置致动器之类的设备141-143以外，控制信号可以是由控制器110根据床的位置产生的，以控制由计算机监测器152显示的图形用户界面，例如用于改变计算机所运行的计算机程序的并且显示在计算机显示器上的图形用户界面的可视化状态或模式。为了那个目的，可以将指示床102的位置的控制信号提供给计算机151，该计算机151运行与显示在监测器152上的图形用户界面相关联的计算机程序。

床的第一位置可以引起控制信号的第一值的产生，并且床的第二位置可以引起控制信号的第二值的产生。

通常，设备具有不同的状态，例如形式为：灯和计算机屏幕的不同位置和/或方向，以及计算机程序的图形用户界面的不同的可视化模式，即图形用户界面的不同的视角。

因此，控制器被配置为通过根据传感器信号产生控制信号以激发设备的状态的变化，而依据传感器信号来控制所述设备的状态。设备状态的变化可以是位置致动器的位置或取向的变化，或者图形用户界面的外观或可视化模式的变化。

控制器110可以包含计算机或类似的数据处理器，用于依据来自床传感器的输出信号产生控制信号。例如，床可以有两个位置并且从而床传感器能够依据所述两个位置产生区别信号。当床在第一位置时，控制器可以产生通过第一输出端111提供给灯设备的、具有第一值的第一控制信号，该第一值用于将光强激发或改变为第一光强。同时，当床在第一位置时，控制器可以产生通过第二输出端112所提供的、具有第一值的第二控制信号，以根据第二控制信号的第一值控制计算机屏幕的位置致动器的位置和/或取向。

当床在第二位置时，控制器可以产生通过第一输出端111提供给灯设备的、具有第二值的第一控制信号，该第二值用于将光强改变为不同于第一光强的第二光强。同时，当床处于第二位置时，控制器可以产生通过第二输出端112所提供的、具有第二值的第二控制信号，例如以便将致动器的位置激发或改变为与第二值相关联的位置。

控制器110或控制器的处理器单元能够运行的包括规则的计算机程序，所述规则用于依据床的位置改变设备的状态，即如上所例示的，依据来自床传感器的信号。

控制器110可以具有一个或多个附加输入端121、122，用于接收来自其它传感器，诸如临床装置之类的装置或者诸如计算机键盘之类的用户输入装置的输入信号。因此，根据床传感器101的控制信号的产生可以进一步依据来自其它输入端121、122的输入信号。

例如，当诸如键盘或其它的用户可操作的按钮之类的用户输入设备181与一个或多个输入端121连接时，可以仅依据来自用户输入设备的信号或者来自用户输入设备181以及床位置传感器的信号的组合来确定控制信号。例如，可以提供输入设备181，以使得当经由辅助输入端131-132中的一个从用户输入设备181接收信号的预定值时，临床医务人员能够通过对控制器110进行配置而手动地选择完全与床的位置无关的给定的光强，以支配床传感器输入。作为另一个示例，可以通过允许临床医务人员预置一个或多个设备的状态的变化来配置控制器110，以改变控制信号而不是仅仅根据床的位置输入信号来确定，例如通过提供对一个或多个设备的不同的可选的状态变化或状态的选择，例如对不同的可选的致动器位置的选择。以这种方式，临床医务人员能够预置当床102进入给定的位置时将被激发的不同设备的优选的用户限定的状态变化或状态。

代替启用状态变化的预置或者除了启用状态变化的预置以外，输入设备181可以启用设备的状态的实时调整。为了那个目的，可以配置控制器110以使得当接收到具有特定值的信号时或者当从特定的输入端121-122接收到信号时，产生控制信号，以独立于床的位置改变设备状态。床102可以是特制的床，其被配置为使得位置传感器101可以检测床的位置，或者床可以是普通的床，其配置有例如位置传感器能够检测的反射件。因此，环境控制系统100可以包括床。类似地，环境控制系统100可以包括设备141–143中的任意一个以及驱动器131-132。然而，设备也可能不是控制系统的一部分。

图2示出了根据本发明的实施例的下列方法步骤：

-步骤201：利用相对于床设置的传感器，产生指示床的位置的传感器信号，

-步骤202：根据传感器信号产生一个或多个控制信号，以及

-步骤203：利用一个或多个控制信号来改变一个或多个设备的状态。

本发明的其它实施例可以包括其它的步骤，例如依据其它的输入信号产生一个或多个控制信号，其它的输入信号例如是来自用户可操作的输入设备(例如计算机键盘)的输入信号。

虽然在附图和前面的描述中已经详细地示出并描述了本发明，但是这样的图示和描述将被认为是例证性或示例性的，而非限制性的；本发明不限于所公开的实施例。在实践所要求保护的发明时，本领域技术人员可以根据对附图、本公开内容和所附权利要求的研究理解并实现所公开的实施例的其它变型。在所述权利要求中，词语“包括”不排除其它元件或步骤，并且不定冠词“一”不排除多个。单一的处理器或其它单元可以实现在权利要求中记载的多项功能。在相互不同的从属权利要求中记载的特定措施的单纯事实并不表示这些措施的组合不能有利地加以利用。

与控制器一起使用的计算机程序用于依据传感器信号产生控制信号，该计算机程序可以存储/分布在合适的介质中，例如光存储介质或者与其它硬盘一起提供或被提供作为其它硬盘的一部分的固态介质，但是所述计算机程序也可以以其它形式分布，例如经由互联网或者其它有线或无线的远程通信系统。

在权利要求中的任意附图标记不应当解释为构成对范围的限制。

Claims (10)

1.一种用于患者扫描器的床(102)的环境控制系统(100)，其中所述床能够相对于所述扫描器移动，并且其中所述系统包括：

-传感器(101)，其用于检测所述床的位置并用于产生指示所述床的位置的传感器信号，

-控制器(110)，其用于通过根据所述传感器信号产生控制信号以激发设备(141-143)的状态的变化，而依据所述传感器信号来控制所述设备的状态，

其中所述设备是用于调节计算机屏幕或灯的位置的位置致动器，或者其中所述设备是运行计算机程序的计算机，其中所述计算机的状态的变化指的是所述计算机程序的状态的变化。

2.根据权利要求1所述的环境控制系统，其中所述控制器被配置为从所述传感器信号产生不同的控制信号，以控制不同的设备(141-143)。

3.根据权利要求1所述的环境控制系统，其中所述控制信号的第一值用于激发所述设备(141-143)的状态的第一变化，并且所述控制信号的第二值用于激发所述设备(141-143)的状态的第二变化。

4.根据权利要求1所述的环境控制系统，其中所述控制器被配置为使得所述设备的状态的变化能够被预置。

5.根据权利要求1所述的环境控制系统，其中所述环境控制系统包括能够与所述控制器(110)连接的输入装置(181)，其中所述输入装置允许对设备的状态进行实时调整。

6.根据权利要求1所述的环境控制系统，其中通过所述控制器的输出端(111-113)将所述控制信号直接提供给所述设备。

7.根据权利要求1所述的环境控制系统，其中所述环境控制系统进一步包括设备驱动器(131，132)，该设备驱动器被配置为依据所述控制信号产生用于所述设备的驱动信号。

8.一种用于患者扫描器的床系统，其中所述床系统包括：

-根据权利要求1所述的环境控制系统，

-床(102)，其被配置为使得所述床的位置能够被所述传感器检测。

9.一种用于依据床(102)相对于患者扫描器的位置来控制一个或多个设备(141-143)的方法，所述方法包括：

-利用相对于所述床设置的传感器(101)，来产生(201)指示所述床的位置的传感器信号，

-根据所述传感器信号产生(202)一个或多个控制信号，以及

-利用(203)所述一个或多个控制信号来改变所述一个或多个设备的状态，

其中所述一个或多个设备是用于调节计算机屏幕或灯的位置的位置致动器，或者其中所述一个或多个设备是运行计算机程序的计算机，其中所述计算机的状态的变化指的是所述计算机程序的状态的变化。

10.根据权利要求9所述的方法，其中所述一个或多个控制信号用于控制以下各项中的一个或多个：灯的照明方向，计算机显示器的取向和/或位置。