(57)【要約】【課題】間断なく患者の監視を行う。【解決手段】汎用/アップグレード用パルス酸素濃度計（ＵＰＯ）２１０は、酸素飽和度及び関連する生理学パラメータの測定に供される３つの機器が一体となった機能をもつ可搬型ユニット（６１０）とドッキング・ステーション（６６０、９１０）を備える。可搬型ユニットは、ハンドヘルド酸素濃度計として機能する。ドッキングされた可搬部とドッキング・ステーションは組み合わせることで、スタンドアロンの、高性能パルス酸素濃度計として機能する。【選択図】図３
2010012335.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
患者の少なくとも１つの生理的状態を監視するシステムであって、
ポータブル生理的測定装置であって、第１のローカル・ディスプレイと第１のプロセッサを備え、該第１のプロセッサは、１つ以上の生理的パラメータの値を決定するために測定データを処理するように構成され、該ポータブル生理的測定装置は、ポータブル・モードで作動することができ、該ポータブル・モードは、１つ以上のセンサとの通信を通して患者の該１つ以上の生理的パラメータのスタンドアロン・ユニットとしてポータブル監視を提供し、該ポータブル生理的測定装置は、ドッキング・モードで作動することができ、該ドッキング・モードは患者の１つ以上の生理的パラメータの監視を提供する、該ポータブル生理的測定装置と、
ドッキング・ステーションであって、前記ポータブル生理的測定装置と組み合わされたときに患者監視装置を形成し、該ドッキング・ステーションは、前記ポータブル生理的測定装置から得られた測定データ以外の測定データを少なくとも処理することによって追加の生理的パラメータを測定するように構成され、該ドッキング・ステーションは、前記ポータブル生理的測定装置が少なくとも前記ドッキング・モードで作動するとき前記ポータブル生理的測定装置と嵌合するように構成された、該ドッキング・ステーションと、
を備え、
前記ポータブル生理的測定装置は、前記ドッキング・ステーションと電気的通信をし、
前記ドッキング・ステーションは、第２のローカル・ディスプレイと電気通信をし、
ドッキング・ステーション・プロセッサは、前記ドッキング・ステーションと関連付けられている
ことを特徴とする前記システム。
【請求項２】
前記ドッキング・ステーション・プロセッサは、前記ポータブル生理的測定装置が少なくともドッキング・モードで作動するとき、前記患者の監視された前記１つ以上の生理的パラメータの少なくも１つが表示されるために前記ドッキング・ステーションと通信する第２の患者監視システムによって使用できる出力発生することを特徴とする請求項１の前記システム。
【請求項３】
前記患者監視装置は、ディスプレイ装置と通信することを特徴とする
請求項１の前記システム。
【請求項４】
前記１つ以上の生理的パラメータは、血中酸素量、呼吸気、血圧、心電図（心臓の活動電位の時間的変化）、脈拍の１つ以上を有することを特徴とする請求項１の前記システム。
【請求項５】
ポータブル測定器を利用した患者監視方法であって、
スタンドアロン患者監視システムを形成するドッキング・ステーションから物理的及び電気的に離隔されたポータブル測定器で、１つ以上の生理的パラメータの値を得るために、第１の生理的測定を実行するステップであって、該ドッキング・ステーションは、前記ポータブル生理的測定器が少なくとも前記ドッキング・モードで作動するとき前記ポータブル測定器と嵌合するように構成され、前記ポータブル生理的測定装置は、前記ドッキング・ステーションと電気的通信をし、前記ドッキング・ステーションは、第２のローカル・ディスプレイと電気通信をし、前記ドッキング・ステーションは、ドッキング・ステーション・プロセッサと関連付けられている、該ステップと、
前記スタンドアロン器の表示部上に、前記第１の測定に関連する情報を提供するステップと、
前記ドッキング・ステーションと嵌合された前記ポータブル測定器で、第２の生理的測定を実行するステップと、
前記ドッキング・ステーションに前記第２の生理的測定を送信するステップと、
第３の生理的測定を実行するステップであって、該第３の生理的測定は、前記スタンドアロン器に利用可能でない測定データを処理する、該ステップと、
前記ドッキング・ステーションと通信する監視器上に、前記第２及び第３の測定に関連する情報を提供するステップと、
を備えた前記方法。
【請求項６】
前記ポータブル生理的測定器が前記ドッキング・ステーションと嵌合されるときに前記ドッキング・ステーションと通信する監視器上に、前記第１に関連する情報を提供するステップを更に備えたことを特徴とする請求項５記載の前記方法。
【請求項７】
前記生理的測定は、血中酸素量、呼吸気、血圧、心電図（心臓の活動電位の時間的変化）、脈拍の１つ以上の測定を有することを特徴とする請求項５記載の前記方法。
【請求項８】
患者の少なくとも１つの生理的状態を監視するシステムであって、
ポータブル生理的測定装置であって、該ポータブル生理的測定装置は、第１のローカル・ディスプレイと第１のプロセッサを備え、該第１のプロセッサは、１つ以上の生理的パラメータの値を決定するために測定データを処理するように構成され、該ポータブル生理的測定装置は、ポータブル・モードで作動することができ、該ポータブル・モードは、１つ以上のセンサとの通信を通して患者の該１つ以上の生理的パラメータのスタンドアロン・ユニットとしてポータブル監視を提供し、該ポータブル生理的測定装置は、統合モードで作動することができ、該統合モードは患者の１つ以上の生理的パラメータの統合監視を提供する、該ポータブル生理的測定装置と、
ドッキング・ステーションであって、該ドッキング・ステーションは、患者監視装置を形成し、前記ポータブル生理的測定装置からの信号以外の信号を少なくとも処理することによって生理的パラメータを測定するように構成され、該ドッキング・ステーションは、前記ポータブル生理的測定装置が少なくとも前記統合モードで作動するとき前記ポータブル生理的測定装置と嵌合するように構成された該ドッキング・ステーションと、
を備え、
前記ポータブル生理的測定装置は、前記ドッキング・ステーションと電気的通信をし、
前記ドッキング・ステーションは、第２のローカル・ディスプレイと電気通信をし、
ドッキング・ステーション・プロセッサは、前記ドッキング・ステーションと関連付けられている
ことを特徴とする前記システム。
【請求項９】
前記１つ以上の生理的パラメータは、血中酸素濃度を有することを特徴とする請求項８記載の前記システム。
【請求項１０】
前記ポータブル生理的測定装置は、ノイズが生ずる動作の存在において血中酸素濃度を実質的に正確に測定することができることを特徴とする請求項９記載の前記システム。
【請求項１１】
前記ドッキング・ステーションと関連付けられた前記プロセッサは、前記ポータブル生理的測定装置が少なくともドッキング・モードで作動するとき前記患者の監視された前記１つ以上の生理的パラメータの少なくも１つが表示されるために前記ドッキング・ステーションと通信する第２の患者監視システムによって使用できる出力を発生することを特徴とする請求項８記載の前記システム。
【請求項１２】
前記ドッキング・ステーションは、前記第２の患者監視システムにセンサ信号を送信することにより前記第２の患者監視システムと通信することを特徴とする請求項１１記載の前記システム。
【請求項１３】
前記患者監視システムは、ディスプレイ装置と通信することを特徴とする請求項１１記載の前記システム。
【請求項１４】
前記１つ以上の生理的パラメータは、血中酸素量、呼吸気、血圧、心電図（心臓の活動電位の時間的変化）、脈拍の１つ以上を有することを特徴とする請求項８記載の前記システム。
【請求項１５】
ドッキング・ステーションとドッキングされることが可能なスタンドアロン・ポータブル生理的監視器であって、
ディスプレイと、
第１の生理的センサからの生理的情報を受け取るための１つ以上の入力と、
前記生理的情報を用いて第１の生理的測定を決定するように構成されたポータブル監視プロセッサと、
ドッキング・ステーションとドッキングするように構成されたドッキング部材であって、該ドッキング・ステーションは、第２の生理的センサと通信するように構成され、該ドッキング・ステーションは、該ドッキング・ステーションに関連付けられたドッキング・ステーション・プロセッサを含み、前記ドッキング・ステーション・プロセッサは、少なくとも前記第２の生理的センサに応答する第２の生理的測定を決定するように構成された、該ドッキング部材と、
１つ以上の通信部であって、該通信部は、前記ドッキング・ステーションが、ローカル・ディスプレイと通信する場所で、前記ドッキング・ステーション・プロセッサと通信すると共に前記第２の生理的測定を示す情報を受け取るように、構成された、該通信部と、
を備え、
前記ポータブル監視プロセッサは、ポータブル・モードで作動することが可能であり、該ポータブル・モードは、スタンドアロン・ユニットとしてポータブル監視を提供し、前記ポータブル監視プロセッサは、ドッキング・モードで作動することが可能であり、該ドッキング・モードは、前記１つ以上の出力からの生理的情報を前記ドッキング・ステーション・プロセッサに送信しかつ患者の１つ以上の生理的パラメータの監視を提供する
ことを特徴とする前記スタンドアロン・ポータブル生理的監視器。
【請求項１６】
前記ドッキング部材は、ケーシングを有することを特徴とする請求項１５記載のスタンドアロン・ポータブル生理的監視器。
【請求項１７】
前記生理的情報は血中酸素レベルについての情報を有することを特徴とする請求項１５記載のスタンドアロン・ポータブル生理的監視器。
【請求項１８】
患者監視システムであって、
ポータブル生理的測定装置であって、該ポータブル生理的測定装置は、第１のローカル・ディスプレイを備え、ポータブル・モードで作動することができ、該ポータブル・モードは、１つ以上のセンサとの通信を通して患者の該１つ以上の生理的パラメータのスタンドアロン・ユニットとしてポータブル監視を提供し、該ポータブル生理的測定装置は、ドッキング・モードで作動することができ、該ドッキング・モードは患者の１つ以上の生理的パラメータの監視を提供する、該ポータブル生理的測定装置と、
ドッキング・ステーションであって、該ドッキング・ステーションは、前記ポータブル生理的測定装置と組み合わされたときに患者監視システムを形成し、該ドッキング・ステーションは、前記ポータブル生理的測定装置が少なくとも前記ドッキング・モードで作動するとき前記ポータブル生理的測定装置と嵌合するように構成された、該ドッキング・ステーションと、
を備え、
前記ポータブル生理的測定装置は、前記ドッキング・ステーションと電気的通信をし、
前記ドッキング・ステーションは、第２のローカル・ディスプレイと電気通信をする
ことを特徴とする患者監視システム。
【請求項１９】
前記ドッキング・ステーションは、管理プロセッサを更に備えたことを特徴とする請求項１８記載の患者監視システム。
【請求項２０】
前記管理プロセッサは、前記ポータブル生理的測定装置が少なくともドッキング・モードで作動するとき前記患者の監視された前記１つ以上の生理的パラメータの少なくも１つが表示されるために前記ドッキング・ステーションと通信する第２の患者監視システムによって使用できる出力を発生することを特徴とする請求項１９記載の患者監視システム。
【請求項２１】
前記患者監視システムは、ディスプレイ装置と通信することを特徴とする請求項２０記載の患者監視システム。
【請求項２２】
前記１つ以上の生理的パラメータは、血中酸素量、呼吸気、血圧、心電図（心臓の活動電位の時間的変化）、脈拍の１つ以上を有することを特徴とする請求項１８記載の患者監視システム。
【請求項２３】
ポータブル測定器を利用した患者監視方法であって、
スタンドアロン患者監視システムを形成するドッキング・ステーションから物理的及び電気的に離隔されたポータブル測定器で、第１の生理的測定を実行するステップであって、該ドッキング・ステーションは、前記ポータブル生理的測定器が少なくとも前記ドッキング・モードで作動するとき前記ポータブル測定器と嵌合するように構成され、前記ポータブル生理的測定装置は、前記ドッキング・ステーションと電気的通信をし、前記ドッキング・ステーションは、第２のローカル・ディスプレイと電気通信をし、前記スタンドアロン器の表示部上に、前記第１の測定に関連する情報を提供する、該ステップと、
前記ドッキング・ステーションと嵌合された前記ポータブル測定器で第２の生理的測定を実行するステップと、
前記ドッキング・ステーションに前記第２の生理的測定を送信するステップと、
前記ドッキング・ステーションと通信する監視器上に、前記第２の測定に関連する情報を提供するステップと、
を有する前記方法。
【請求項２４】
前記ポータブル生理的測定器が前記ドッキング・ステーションと嵌合するときに前記ドッキング・ステーションと通信する監視器上に、前記第１に関連する情報を提供するステップを更に備えたことを特徴とする請求項２３記載の前記方法。
【請求項２５】
前記生理的測定は、血中酸素量、呼吸気、血圧、心電図（心臓の活動電位の時間的変化）、脈拍の１つ以上の測定を有する請求項２３記載の前記方法。
【請求項２６】
センサに接続することのできる第１のセンサポートと、
外部測定装置の第２のセンサポートに接続することのできるアップグレード用ポートと、
前記第１のセンサポートへの信号入力に基づいて測定値を計算する信号プロセッサと、
前記測定値に応答して合成された信号を発生する信号発生部であって、前記合成された信号が前記アップグレード用ポートに供給され、前記アップグレード用ポートが前記第２のセンサポートに取り付けられているとき、前記合成された信号は前記外部測定装置が前記測定値と略同一の値を計算することができるよう発生される信号発生部とを備える測定器。
【請求項２７】
前記センサが前記第２のセンサポートとの間に一般的に互換性をもたない、請求項２６に記載の測定器。
【請求項２８】
前記信号プロセッサが、前記外部測定装置から改良された測定装置である、請求項２６に記載の測定器。
【請求項２９】
前記測定装置が、生理的パラメータを計算する生理的モニタであって、前記外部測定装置が前記生理的パラメータを計算することのできる生理的モニタである、請求項２６に記載の測定器。
【請求項３０】
組織部位から得られる強度信号に基づいて酸素飽和度測定値と脈拍数測定値を決定するよう構成された第１のパルス酸素濃度計と、
前記酸素飽和度測定値及び前記脈拍数測定値に基づいて波形信号を発生する手段と、
前記波形信号を第２のパルス酸素濃度計に伝送する手段とを備える測定器。
【請求項３１】
前記第２のパルス酸素濃度計が前記酸素飽和度測定値と略同一の酸素飽和値を表示するよう、前記波形信号を較正する手段を更に含む、請求項３０に記載の測定器。
【請求項３２】
前記第２のパルス酸素濃度計が前記脈拍数測定値と略同一の脈拍値を表示するよう、前記波形信号を刻時する手段を更に含む、請求項３０に記載の測定器。
【請求項３３】
前記酸素飽和度測定値及び前記脈拍数測定値を前記第１のパルス酸素濃度計に表示する手段を更に含む、請求項３０に記載の測定器。
【請求項３４】
重力を感知し、前記表示手段の向きのモードを前記第１のパルス酸素濃度計の向きの関数として変更する手段を更に含む、請求項３３に記載の測定器。
【請求項３５】
前記表示手段の向きのモードを手動で変更する手段を更に含む、請求項３３に記載の測定器。
【請求項３６】
センサポート、プロセッサ、及びディスプレイを備える可搬部であって、前記センサポートが生理的パラメータを示す信号を受け取るよう構成されており、前記プロセッサが前記強度信号に基づいて生理的パラメータ測定値を計算し、前記生理的パラメータ測定値を前記ディスプレイに出力するようプログラムされており、前記可搬部がハンドヘルド生理的モニタとして動作するよう構成されている可搬部と、
前記可搬部を収容し、前記可搬部と通信するよう構成されたドッキング・ステーションとを備え、
前記可搬部が、前記可搬部と前記ドッキング・ステーションとを組み合わせることで前記可搬部の機能に少なくとも１つの機能を追加する、前記ドッキング・ステーションとのドッキング位置を有する、測定器。
【請求項３７】
前記少なくとも１つの機能が外部生理的モニタ用の波形を発生することを含み、前記波形が、前記外部生理的モニタに生理的パラメータ測定値と略同一の生理的パラメータ値を表示させるよう構成されている、請求項３６に記載の測定器。
【請求項３８】
前記生理的パラメータ測定値が動脈血中の酸素飽和度である、請求項３７に記載の測定器。
【請求項３９】
前記少なくとも１つの機能が、前記ドッキング・ステーションがインターネットを介して遠隔クライアントによりアドレスされると前記生理的パラメータ測定値を表示するウェブ・ページをダウンロードすることを含む、請求項３６に記載の測定器。
【請求項４０】
前記可搬部が、キーで起動される、画像を回転させることのできるディスプレイを有する、請求項３６に記載の測定器。
【請求項４１】
前記画像を回転させることのできるディスプレイは、前記可搬部が前記ドッキング位置にあるとき前記可搬部の向きの関数である、請求項４０に記載の測定装置。
【請求項４２】
第１の配置の向きと第２の配置の向きのいずれにおいても機能するよう構成された測定器であって、
重力に感応して出力を行うチルトセンサと、
第１のモードと第２のモードとを有するディスプレイであって、前記ディスプレイが前記チルトセンサに応答して、前記装置が前記第１の配置の向きにあるときには第１のモードで動作し、前記装置が第２の配置の向きにあるときには第２のモードで動作し、前記第１及び第２のモードが前記ディスプレイ上のデータの向きを制御している、ディスプレイとを備える測定器。
【請求項４３】
前記測定器が生理学的モニタである測定器であって、
生理学的状態に応答する信号を受け取るよう構成されたセンサポートと、
前記センサポート及び前記チルトセンサ出力と通信するプロセッサとを更に備え、前記プロセッサが、前記信号に基づいて生理的測定値を計算し、前記チルトセンサの出力に基づいて前記測定装置が第１の配置の向きにあるか、第２の配置の向きにあるかを決定し、前記第１モードまたは前記第２モードでディスプレイを駆動するようプログラムされている、請求項４２に記載の測定器。
【請求項４４】
前記信号が、組織部位における減衰に応答して検出される光強度であり、前記生理的測定値が酸素飽和値である、請求項４３に記載の測定器。
【請求項４５】
起動されると前記ディスプレイを前記第１のモードから前記第２のモードに切り替えるキーを更に含む、請求項４２に記載の測定器。
【請求項４６】
前記測定装置が短い第１のエッジと長い第２のエッジを有する矩形面を有し、前記ディスプレイが前記面の少なくとも一部を形成しており、前記第１の配置の向きが前記第１のエッジを略垂直に、前記第２のエッジを略水平に位置合わせした向きであり、前記第１のモードが前記ディスプレイの横長表示を提供する、請求項４２に記載の測定器。
【請求項４７】
前記測定装置が短い第１のエッジと長い第２のエッジを有する矩形面を有し、前記ディスプレイが前記面の少なくとも一部を形成しており、前記第２の配置の向きが前記第１のエッジを略水平に、前記第２のエッジを略垂直に位置合わせした向きであり、前記第２のモードが前記ディスプレイの縦長表示を提供する、請求項４２に記載の測定器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
酸素測定とは、血中の酸素濃度状態を測定することをいう。酸素供給が不十分であると、数分で脳障害や脳死をもたらす虞があることから、血中酸素濃度の低下を早期に検知することは、例えば重傷者管理や外科的処置等の医療分野において重要である。パルス酸素測定は、酸素供給の指標である動脈血の酸素飽和度を測定するための、広く容認された無侵襲的手法である。パルス酸素測定システムは、患者に取り付けるセンサ、パルス酸素濃度計、センサとパルス酸素濃度計とを接続する患者用ケーブルから構成される。
【０００２】
パルス酸素濃度計はスタンドアロン・デバイスとすることもでき、また、血圧、呼吸速度、心電図等の測定も行うマルチパラメータ型患者監視システムにモジュール又は一部分として内蔵させることもできる。一般に、パルス酸素濃度計は、患者の酸素飽和度の数値情報、脈拍数の数値情報、各脈動時に発生される可聴のインジケータ、即ち「ビープ音」を提供する。更に、パルス酸素濃度計は、患者の脈圧曲線及び脈拍数を視覚化したものである、患者のプレチスモグラフを表示することもできる。
【背景技術】
【０００３】
図１は、従来技術のパルス酸素濃度計１００とそれに関連されたセンサ１１０を示している。一般に、パルス酸素測定センサ１１０は、発光ダイオード（ＬＥＤ）エミッタ１１２（主として赤色光及び赤外線の波長用）と、光ダイオード検出部１１４を備える。センサ１１０はふつう患者が大人であれば指、幼児であれば足に取り付けて使用する。センサ１１０は、エミッタ１１２が指の爪を通してその下の血管及び毛細血管に光を投じるように、指に対して配置される。ＬＥＤエミッタ１１２はパルス酸素濃度計１００からの駆動信号１２２により起動される。検出部１１４は、ＬＥＤより放射された光が指の組織から現れると、それを検知するように、爪と反対側の指先に配置される。光ダイオードにより発生される信号１２４はケーブルを通ってパルス酸素濃度計１００に送られる。
【０００４】
パルス酸素濃度計１００は、センサ１１０が発する２つの波長の動脈血による吸収の差を計算することによって酸素飽和度（ＳｐＯ2）を決定する。パルス酸素濃度計１００は、センサインタフェース１２０、ＳｐＯ2プロセッサ１３０、機器管理部１４０、ディスプレイ１５０、可聴インジケータ（トーン発生部）１６０、キーパッド１７０を含む。センサインタフェース１２０は、センサの赤色光用ＬＥＤエミッタ１１２と赤外線用ＬＥＤエミッタ１１２を交互に起動する、ＬＥＤ駆動電流１２２を提供する。また、センサインタフェース１２０は、患者の組織部位を通って伝達される間に減衰される赤色光及び赤外線エネルギーに相当する信号である、光ダイオード検出部１１４より発せられる信号１２４の増幅及びフィルタリングを行う入力回路を備える。ＳｐＯ2プロセッサ１３０は、検出された赤色光と赤外線の強さの比率を計算し、得られた比率に基づいて動脈の酸素飽和値を経験的に決定する。機器管理部１４０は、ディスプレイ１５０、可聴インジケータ１６０、キーパッド１７０を管理するためのハードウェアインタフェース及びソフトウェアインタフェースである。ディスプレイ１５０は上述の如くして計算された酸素の状態を表示する。可聴インジケータ１６０は、脱飽和事象を示す警告のほか、パルスビープ音を発生する。キーパッド１７０は警告の閾値、警告の許可、ディスプレイオプション等のためのユーザ・インタフェースである。
【０００５】
ＳｐＯ2の計算は、酸化ヘモグロビン（ＨｂＯ2）と脱酸素化ヘモグロビン（Ｈｂ）の動脈血中のそれぞれの濃度を決定するために、それぞれの光吸収の差を基にして行われる。詳細には、パルス酸素測定は、脱酸素化ヘモグロビンの赤色光吸収量が酸化ヘモグロビンのそれよりも多く、逆に酸化ヘモグロビンの赤外線吸収量が脱酸素化ヘモグロビンのそれよりも多くなるよう選択された赤色光波長及び赤外線波長（例えば、６６０ｎｍ（赤色光）と９０５ｎｍ（赤外線））で実施される。
【０００６】
２つの波長における組織吸収を区別するため、赤色光エミッタ１１２と赤外線エミッタ１１２に駆動電流１２２を与え、所与の時間にはいずれか一方のみが発光するようにしている。例えば、各々が４分の１周期の間だけ起動され、別の４分の１周期の間起動状態との区別を行うようにし、それぞれのエミッタ１１２のオンとオフを周期的に切り替えてもよい。これにより、赤色光信号と赤外線信号を区別し、下流の信号処理により周囲光レベルを除去することが可能となる。検出部１１４は１つしか使用されないことから、検出部１１４は赤色光と赤外線の両方の発光に反応し、時分割多重化された（「変調された」）出力信号１２４を発生する。この変調信号１２４はセンサインタフェース１２０の入力と結合される。
【０００７】
パルス酸素測定では、ヘモグロビン誘導体の吸収の差のほか、動脈血の拍動性にも基づいて、ヘモグロビンによる吸収を周辺組織の他の成分による吸収と区別している。収縮期と拡張期とでは光吸収が異なるが、これは辺縁の組織部位における動脈血の流入量及び流出量が異なるためである。この辺縁組織部位には、それぞれ光吸収を行う皮膚、筋、骨、静脈血、脂肪、色素等がある。これらの周辺組織による背景吸収量は変動がないため、無視してもよいと考えられている。従って、血中酸素飽和度の測定は、以下に示すように、検出される赤色光信号（ＲＤ/Ｒｅｄ）及び赤外線信号（ＩＲ）の、時間変化するＡＣ部と時間変化しないＤＣ部との比率に基づいて行われる。
【０００８】
ＲＤ/ＩＲ = (ＲｅｄAC/ＲｅｄDC)/(ＩＲAC/ＩＲDC) この比率より、所望のＳｐＯ2測定値が計算される。ＲＤ/ＩＲとＳｐＯ2との関係は、志願者より得られる経験的測定値、及び酸素飽和度の較正測定値の統計的回帰により、極めて正確に決定される。パルス酸素測定デバイスでは、入力されるＲＤ/ＩＲ測定値に応答してＳｐＯ2をメモリから直接読み出すことができるよう、この経験的関係を「較正曲線」として読出し専用メモリ（ＲＯＭ）のルックアップ・テーブルに記憶させることができる。
【０００９】
パルス酸素測定は各種の病院や応急処置を施す環境において、標準的に用いられる処置である。需要に応じて多くの製造業者がパルス酸素濃度計やセンサを製造してきた。しかし、これらのパルス酸素濃度計又はセンサの間には性能や互換性上の規格がないのが実情である。このため、製造元の異なるセンサとパルス酸素濃度計とを組み合わせて使用できる可能性は低い。また、従来のパルス酸素濃度計とセンサでは、末梢において循環の悪い患者や、動作アーチファクトにより身体の一部又は全身に障害をもつ患者の酸素測定を行うことは不可能であるが、本発明の譲受人により製造された高度なパルス酸素濃度計は、これらの条件下でも機能する。この高度なパルス酸素濃度計の出現で、患者への酸素投与監視における信頼度の向上を望む病院関係者や他の加療者はジレンマに陥ることになる。即ち、彼らの設備で使用するパルス酸素濃度測定装置として、現在使用しているパルス酸素濃度計（マルチパラメータ型患者監視システムを含む）を一新するか、或いは多くの専門業者の製造による非互換性センサ及び性能上劣るパルス酸素濃度計を使い続けるか、という選択を余儀なくされるのである。
【００１０】
患者がある設備から別の設備へ搬送される場合の監視が困難であることも、病院関係者や他の加療者の悩みの種となっている。例えば、患者を救急車から病院の救急治療室（ＥＲ）へ搬入する場合、救急車からＥＲへ搬入する間は監視を行うことは難しく、またセンサを取り外し、ＥＲの非互換性センサを取り付ける必要がある。外科、集中治療室（ＩＣＵ）、回復用設備の間で患者を相互に移動させる際にも同様の問題が生じている。このような互換性及び搬送上の問題は、パルス酸素測定モジュールを一測定パラメータとして組み込んだ、高価で非可搬型のマルチパラメータ型患者監視システムが普及したために、更に解決しにくくなっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１１】
【特許文献１】特開平７−１５２５５３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
本発明の汎用/アップグレード用パルス酸素濃度計（ＵＰＯ）は、これらの性能、互換性、搬送上の問題の解決に焦点を当てた。ＵＰＯは、患者が設備間で搬送される際に患者から取り外すことを必要とせず、間断なく患者の監視を行うことができる、可搬型パルス酸素濃度計を提供する。更に、ＵＰＯは、他のパルス酸素濃度計のセンサ入力を起動する合成出力を提供する。これにより、ＵＰＯは、互換性のないセンサを他のパルス酸素濃度測定機器と整合させる、汎用インタフェースとして機能する。また、ＵＰＯは、組織潅流が少ないことや動作アーチファクトにより悪影響を受ける現行のパルス酸素濃度計をアップグレードする機能をもつ。更に、ＵＰＯはマルチパラメータ型患者監視システムのＳｐＯ2センサ入力を駆動し、これによりＵＰＯは関連するマルチパラメータ・ディスプレイ、患者記録保持システム、警告管理機能と一体化され得る。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明の一つの態様は、センサ、第１のパルス酸素濃度計、波形発生部を含む測定装置である。センサは組織部位に取り付けられるよう構成された少なくとも１つのエミッタと、エミッタと関連する検出部とを備える。検出部は組織部位における動脈血中の酸素量に応答して強度信号を提供する。第１のパルス酸素濃度計は検出部と通信し、強度信号に基づいて酸素飽和度測定値を計算する。波形発生部は第１のパルス酸素濃度計と通信し、酸素飽和度測定値に基づいて波形を発生する。第２のパルス酸素濃度計は波形発生部と通信し、波形に基づいた酸素飽和値を表示する。波形は、酸素飽和値が酸素飽和度測定値と略同一の値となるよう合成される。
【００１４】
本発明の別の態様では、測定装置はセンサに接続することのできる第１のセンサポート、アップグレード用ポート、信号プロセッサ、波形発生部を含む。アップグレード用ポートは生理的監視装置の第２のセンサポートに接続可能となっている。信号プロセッサは第１のセンサポートへの信号入力に基づき、生理的測定値を計算するよう構成されている。波形発生部は生理的測定値に基づいて波形を発生し、この波形はアップグレード用ポートで利用できるようになっている。波形は、アップグレード用ポートが第２のセンサポートに取り付けられると、生理的監視装置が生理的測定値と略同一の値を表示するよう、調節することができる。
【００１５】
本発明の更に別の態様は、組織部位における動脈血中の酸素量に応答する強度信号を感知するステップと、強度信号に基づいて酸素飽和度測定値を計算するステップとを含む測定方法である。他のステップとして、酸素飽和度測定値に基づいて波形を発生するステップと、パルス酸素濃度計が酸素飽和度測定値と略同一の酸素飽和値を表示するよう、波形をパルス酸素濃度計のセンサ入力に提供するステップとがある。
【００１６】
本発明の更なる態様は、生理的信号を感知するステップと、信号に基づき生理的測定値を計算するステップと、波形を生理的測定値の関数として合成するステップとを含む測定方法である。更なるステップとして、生理的監視装置のセンサ入力に波形を出力するステップがある。合成ステップは、測定装置が生理的測定値に相当する値を表示するよう実行される。
【００１７】
本発明の更に別の態様は、組織部位から発せられる強度信号に基づいて酸素飽和度及び脈拍数の測定を行う第１のパルス酸素濃度計を備える測定装置である。この測定装置は、酸素飽和度測定値と脈拍数の測定値に基づいて信号を発するための波形発生手段を更に備える。更に、信号を第２のパルス酸素濃度計に送るための通信手段を備える。
【００１８】
本発明の更に別の態様は、センサポート、プロセッサ、ディスプレイ及びドッキング・コネクタを備える可搬部を含む測定装置である。センサポートは組織部位における動脈血中の酸素量に応答する強度信号を受信するよう構成されている。プロセッサは強度信号に基づいて酸素飽和値を計算し、得られた値をディスプレイに出力するようプログラムされている。ドッキング・ステーションは可搬部用コネクタを備え、可搬部を収容するときにはドッキング・コネクタが可搬部用コネクタと結合されるよう構成されている。このように構成することで、ドッキング・ステーションと可搬部の間の電気接続が可能となる。可搬部はドッキング・ステーションとは離れた非ドッキング位置を有し、この位置では可搬部はハンドヘルド・パルス酸素濃度計として機能する。また、可搬部は、少なくとも部分的にドッキング・ステーション内に保持されるドッキング位置を有する。この位置では、可搬部とドッキング・ステーションが組み合わさることで、可搬部が非ドッキング位置にある場合に比べ、少なくとも１つの付加機能を有する。
【００１９】
本発明の更に別の態様は、第１の空間的向きと第２の空間的向きで機能するよう構成された測定装置である。この測定装置は、生理的状態に応答する信号を受信するよう構成されたセンサポートを備える。また、この装置は重力に応答して出力を行うチルトセンサを備える。更に、センサポートとチルトセンサの出力との間で通信するプロセッサを備える。プロセッサは、信号に基づいて生理的測定値を計算し、測定装置が第１と第２のいずれの向きにあるかを、チルトセンサの出力に基づいて決定するようプログラムされている。ディスプレイは第１のモードと第２のモードを有しており、プロセッサにより駆動される。ディスプレイは、装置が第１の向きにあるときには第１のモードに測定値を表示し、第２の向きにあるときには第２のモードに測定値を表示する。
【００２０】
本発明の別の態様は、生理的状態に応答する信号を感知するステップと、この信号に基づいて生理的測定値を計算するステップとを含む測定方法である。更に、チルトセンサの空間的向きを決定するステップと、この決定ステップに基づいたモードで生理的測定値を表示するステップとが含まれる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】従来技術のパルス酸素濃度計のブロック図である。
【図２】本発明の汎用/アップグレード用パルス酸素濃度計（ＵＰＯ）を組み込んだ患者監視システムを示す図である。
【図３】ＵＰＯの一実施形態のトップ・レベル・ブロック図である。
【図４】図３に示す実施形態のＵＰＯの波形発生部の詳細なブロック図である。
【図５】ＵＰＯのハンドヘルド・タイプの実施形態を示す図である。
【図６】可搬型パルス酸素濃度計及びドッキング・ステーションを組み込んだ、ＵＰＯの別の実施形態を示すトップ・レベル・ブロック図である。
【図７】図６の可搬型パルス酸素濃度測定部の詳細なブロック図である。
【図８Ａ】キーボードとディスプレイを含む、可搬型パルス酸素濃度計のユーザ・インタフェースを示す図である。
【図８Ｂ】縦長モードを示す、可搬型パルス酸素濃度計のディスプレイを示す図である。
【図８Ｃ】横長モードを示す、可搬型パルス酸素濃度計のディスプレイを示す図である。
【図９】図６に示すドッキング・ステーション部の詳細なブロック図である。
【図１０】図６のインタフェース・ケーブル部の概略図である。
【図１１Ａ】可搬型パルス酸素濃度計の一実施形態の正面図である。
【図１１Ｂ】可搬型パルス酸素濃度計の背面図である。
【図１２Ａ】ドッキング・ステーションの一実施形態の正面図である。
【図１２Ｂ】ドッキング・ステーションの背面図である。
【図１３】ドッキング・ステーションにドッキングされた可搬部の正面図である。
【図１４】ドッキング・ステーションのためのローカル・エリア・ネットワーク・インタフェースの一実施形態のブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、本発明の好ましい実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。
【００２３】
図２は、患者監視用の汎用/アップグレード用パルス酸素濃度計（「ＵＰＯ」）２１０の使用法を図示したものである。パルス酸素測定センサ１１０は患者（図示せず）に取り付けられ、変調赤色光及び赤外線プレチスモグラフ信号を患者用ケーブル２２０を通じてＵＰＯ２１０に送る。ＵＰＯ２１０は、センサ信号から患者の酸素飽和度及び脈拍数を計算し、必要に応じて患者の酸素状態を表示する。ＵＰＯ２１０は、例えば公知のアルカリ蓄電池や充電式電源のような内部電源２１２を組み込むことができる。ＵＰＯ２１０は、外部降圧変圧器や内部又は外部交流/直流コンバータと結合された標準的な１１０ＶのＡＣ電源等の外部電源２１４を利用することもできる。
【００２４】
ＵＰＯ２１０は、パルス酸素濃度測定を行うほか、ＵＰＯ２１０の外部にあるパルス酸素濃度計２６８により受信される信号を発生する。この信号は、外部パルス酸素濃度計２６８がＵＰＯ２１０で算出される飽和度及び脈拍数と同一の飽和度及び脈拍数を計算するよう、ＵＰＯ２１０で算出された飽和度から合成される。ＵＰＯからの信号を受信する外部パルス酸素濃度計２６８は、パルス酸素濃度測定モジュール２６８、スタンドアロン・パルス酸素濃度計機器、或いはＳｐＯ2を測定することのできるこの他のホスト機器を組み込んだ、マルチパラメータ型患者監視システム（ＭＰＭＳ）２６０とすることもできる。図２に示されるＭＰＭＳ２６０は、血圧、心電図、呼吸気、ＳｐＯ2等の患者のパラメータを監視するための多数のモジュールを収容するラック２６２を備える。このような多数のモジュールにより行われる測定は、典型的にはビデオ（ＣＲＴ）デバイスであるマルチパラメータ・ディスプレイ２６４に表示される。ＵＰＯ２１０は現行のＭＰＭＳ２６０にケーブル２３０を介して接続されるが、このときＵＰＯ酸素状態測定値をＭＰＭＳの他の測定値と統合するのがよい。これにより、ＵＰＯによる計算を、他の患者データとネットワークされ、電子患者記録に記録され、警告管理に組み込まれた、即ち加療者に便宜を与えるＭＰＭＳ機能である、重要な患者パラメータの統合ディスプレイ上に表示することが可能となる。
【００２５】
図３は、内部パルス酸素濃度計３１０、波形発生部３２０、電源３３０、オプションとしてのディスプレイ３４０を含む、ＵＰＯ２１０の主要機能を図示している。センサ１１０と外部パルス酸素濃度計２６０がＵＰＯ２１０に取り付けられる。この分野でよく知られているように、内部パルス酸素濃度計３１０は、センサの赤色光ＬＥＤと赤外線ＬＥＤとを交互に起動する駆動信号３１２をセンサ１１０に送る。これに対応する検出部信号３１４が内部パルス酸素濃度計３１０に受信される。内部酸素濃度計３１０は酸素飽和度、脈拍数、及び態様によってはパルス発生、プレチスモグラフ特性、測定値の信頼度等の他の生理的パラメータを計算する。これらのパラメータ３１８は波形発生部３２０へ出力される。これらのパラメータの一部は、患者の状態を例えばＵＰＯのＬＥＤや液晶表示（ＬＣＤ）ディスプレイモジュール３４０上で読み取ることができるよう、ディスプレイ駆動信号３１６を発生するために使用してもよい。
【００２６】
内部パルス酸素濃度計３１０は従来のパルス酸素濃度計であってもよいが、外部パルス酸素濃度計２６０をアップグレードするためには、従来のパルス酸素濃度計では検出できなかった低潅流や動作アーチファクトにも対応できる高度なパルス酸素濃度計とすることもできる。内部パルス酸素濃度計３１０として使用可能な高度なパルス酸素濃度計が、本発明の譲受人に譲渡された米国特許第5,632,272号に開示されている（該特許を参照によって本明細書中に援用する）。また、内部パルス酸素濃度計３１０に取り付けられるセンサ１１０として使用可能な高度なパルス酸素濃度測定センサが、本発明の譲受人に譲渡された米国特許第5,638,818号に開示されている（該特許を参照によって本明細書中に援用する）。更に、高度なＭａｓｉｍｏ ＳＥＴ（登録商標）として展開されているパルス酸素濃度計のＯＥＭボードやセンサが、本発明の譲受人から入手可能である。
【００２７】
波形発生部３２０は、入力駆動信号３２２に応答して変調信号３２４として出力される、鋸歯形や対称三角形の三角波形等の波形を合成する。駆動入力３２２と波形発生部３２０の変調出力３２４とは外部パルス酸素濃度計２６０のセンサポート２６２に接続される。合成波形は、外部パルス酸素濃度計２６０が、内部パルス酸素濃度計３１０とセンサ１１０とにより測定された飽和度及び脈拍数と同一の値の飽和度及び脈拍数を計算して表示することにより、発生される。本実施形態では、パルス酸素濃度測定用の波形は、外部パルス酸素濃度計２６０に対し５％の潅流レベルを示すよう選択される。従って、外部パルス酸素濃度計２６０は常に強い信号を受け取ることになる。これに代わる実施形態では、外部パルス酸素濃度計用に合成される波形の潅流レベルを、内部パルス酸素濃度計３１０により監視されている患者の潅流レベルと同じ或いはそれに近い潅流レベルを示すよう設定することができる。発生される波形に代わるものとして、デジタルデータ出力３２６が外部パルス酸素濃度計２６０のデータポート２６４に接続される。この方法では、飽和度及び脈拍数の測定値と、変調されない合成波形のサンプルは、外部パルス酸素濃度計の信号処理機能を無視して、表示のために外部パルス酸素濃度計２６０と直接通信することができる。内部パルス酸素濃度計３１０より出力されるプレチスモグラフ波形の測定サンプルも、デジタルデータ出力３２６を通じて外部パルス酸素濃度計２６０と通信してもよい。
【００２８】
上に述べたことから、合成波形は内部パルス酸素濃度計３１０で監視を行っている患者からの生理的データではなく、内部パルス酸素濃度計３１０で計算される酸素飽和度及び脈拍数と同一の、或いは（臨床上の有意域内で）略同一の酸素飽和度及び脈拍数を外部パルス酸素濃度計２６０に計算させるために、記憶されている所定の波形データから合成された波形であることが理解されるであろう。本実施形態では、検出部が患者から受け取る実際の生理的波形は外部パルス酸素濃度計２６０には供給されない。実際、外部パルス酸素濃度計に供給される波形は、内部パルス酸素濃度計２６０で監視を行っている患者からの生理的データのプレチスモグラフ波形に近似したものではない。
【００２９】
波形発生部３２０と外部パルス酸素濃度計２６０との間に取り付けられるケーブル２３０（図２参照）は、所定の外部パルス酸素測定較正曲線の識別を可能とするモニタＩＤ３２８をＵＰＯに与える。例えば、このケーブルはレジスタのような符号化デバイスや、波形発生部３２０により読み取られるＰＲＯＭ１０１０（図１０参照）のようなメモリデバイスを組み込むことができる。符号化デバイスは公知の較正曲線、ＬＥＤ駆動信号特性、変調信号特性を有する特定のタイプの外部パルス酸素濃度計２６０を一意的に識別する値を提供する。外部パルス酸素濃度計２６０の較正曲線は考慮されるものの、実際のセンサ１１０の波形はモニタＩＤ３２８により示される較正曲線、或いは外部パルス酸素濃度計２６０のために想定される較正曲線と一致している必要はない。即ち、内部パルス酸素濃度計３１０に取り付けられるセンサ１１０の波形は、外部パルス酸素濃度計２６０とは関係なく、また外部パルス酸素濃度計２６０により識別されることはない。
【００３０】
図４はＵＰＯ２１０（図３参照）の波形発生部３２０の一実施形態を示している。この実施形態はハードウェアとして図示及び説明されているが、当業者は波形発生部の機能がソフトウェアやファームウェア、或いはハードウェア、ソフトウェア、ファームウェアの組合せにおいて実行され得ることを理解するであろう。波形発生部３２０は波形ルックアップ・テーブル（「ＬＵＴ」）４１０、波形成形部４２０、及び波形分割部４３０により、波形を合成する。波形ＬＵＴ４１０は、１つの波形を含む１つ又はそれより多くの波形の部分や波形の区分のサンプルを含むＲＯＭ（読出し専用メモリ）等のメモリデバイスであると好都合である。記憶されている区分は、鋸歯形や対称三角形の三角波形の一周期のような単純なものであってもよく、また上昇期、下降期、重複切痕等の種々の生理的特徴を有する模擬プレチスモグラフパルスのような複雑なものであってもよい。
【００３１】
波形成形部４２０は、波形ＬＵＴ４１０より与えられる波形区分から、連続的に波動する波形を形成する。波形成形部４２０は内部パルス酸素濃度計３１０（図３参照）から出力されるパラメータ３１８から緩衝（４７０）された成形パラメータ入力４２２及び事象インジケータ入力４２４とを有する。成形パラメータ入力４２２は波形ＬＵＴ４１０の中の特定の波形区分を決定する。選択された波形区分はアドレスライン４２６上で波形ＬＵＴ４１０に伝送される第１のアドレスで特定される。選択された波形区分は波形データライン４１２上の一連のサンプルとして波形成形部４２０へ送られる。
【００３２】
事象インジケータ入力４２４は内部パルス酸素濃度計３１０（図３参照）で処理されるプレチスモグラフ波形におけるパルスの発生を特定する。例えば、事象インジケータは前に検出された下降パルス端の発生からのデルタ時間であってもよく、またパルス発生の実時間又はほぼ実時間のインジケータであってもよい。波形成形部４２０は、合成波形出力４２８のパルス間の相当するデルタ時間を形成するように、波形ＬＵＴ４１０にアクセスする。ある実施形態では、波形成形部は所定のサンプル速度で刻時される。記憶されている波形区分毎の既知数のサンプルと、事象インジケータより入力されるデルタ時間から、波形成形部４２０はサンプル間をスキップするための連続アドレス数を決定し、この数に応じて波形ＬＵＴ４１０にアクセスする。これにより、ＵＰＯにより検出される連続する２つのパルス間の時間と一致するように、検索された波形区分が効率よく「伸縮」する。
【００３３】
波形分割部４３０は、外部パルス酸素濃度計２６０（図３参照）により予測される第１の波形（赤色波形等）に相当する第１の波形４３２と、外部パルス酸素濃度計２６０により予測される第２の波形（赤外線等）４３４とを生成する。第１の波形４３２と第２の波形４３４の相対振幅は、較正曲線ＬＵＴ４４０から出力される比率４４４と一致するよう調整される。このようにして、飽和度入力４４２における酸素飽和度測定値の各値について、較正曲線ＬＵＴ４４０が対応する比率の出力４４４を行う。この結果、内部パルス酸素濃度計３１０（図３参照）による酸素飽和度測定値と同値となるように、外部パルス酸素濃度計２６０（図３参照）により計算される振幅比率を有する、第１の波形４３２と第２の波形４３４とが生成される。
【００３４】
上述の如く、特に有利なＵＰＯの態様は、センサ１１０（図３参照）の動作波長が、外部パルス酸素濃度計２６０（図３参照）が必要とする動作波長、即ち、外部パルス酸素濃度計が利用する（１つ又は複数の）較正曲線と一致する動作波長と関連していない態様である。較正曲線ＬＵＴ４４０は、外部パルス酸素濃度計２６０（図３参照）で用いられる較正曲線に基づき、外部パルス酸素濃度計２６０（図３参照）により予測される合成波形の生成を許可するのみである。較正曲線ＬＵＴ４４０は、モニタＩＤ入力３２８により特定される、外部パルス酸素濃度計２６０（図３参照）の既知の較正曲線に関するデータを含む。即ち、実際に合成される波形は患者プレチスモグラフ波形とは異なる。外部パルス酸素濃度計が適切な酸素飽和値及び脈拍数を計算する際に利用することのできる波形は、記憶された波形のみである。これにより、外部パルス酸素濃度計上には臨床医用の患者プレチスモグラフが提供されないが、実際に求められる計算値は正確であろう。
【００３５】
変調部４５０はＬＥＤ駆動入力３２２に応答して、第１の波形４３２及び第２の波形４３４より得られる変調波形出力３２４を発生する。また、データ通信インタフェース４６０は、飽和度４４２、脈拍数４６２、及び合成波形４２８の入力から得られるデータを、デジタルデータ出力３２６として送信する。
【００３６】
図５はハンドヘルドＵＰＯ５００の一実施形態を図示している。ハンドヘルドＵＰＯ５００はキーパッド入力５１０、ＬＣＤディスプレイ５２０、外部電源入力５３０、外部パルス酸素濃度計と接続するための出力ポート５４０、及び頂部面（図では見えない）のセンサ入力５５０を備える。ディスプレイ５２０は酸素飽和度測定値５２２、脈拍数測定値５２４、脈拍数即ち脈動事象と同期された脈動バー５２６、飽和度測定値及び脈拍数測定値の信頼度を示す信頼度バー５２８を表示する。また、電池の電力低下５７２、警告許可５７４の状況インジケータも表示される。
【００３７】
図５を参照しながら説明されるハンドヘルド態様は、ハンドヘルドユニットを機械的に受け取り、それに電気的に接続されるドッキング・ステーションと共同して機能してもよい。ドッキング・ステーションは患者監視システムと同一場所に置くことができ、対応するＳｐＯ2モジュール・センサポート、外部電源、プリンタ、遠隔計測デバイス等のオプションに接続されることができる。この構成では、患者が第１の場所から第２の場所へ搬送される場合、ハンドヘルドＵＰＯは第１のドッキング・ステーションから取り外され、搬送する間患者に随伴して連続的に監視を行う。第２の場所への到着後、ハンドヘルドＵＰＯは第２のドッキング・ステーションに都合よく配置されることができ、ＵＰＯ測定値はこの場所の患者監視システムで表示される。
【００３８】
図６は、ＵＰＯ２１０の機能が可搬型パルス酸素濃度計６１０とドッキング・ステーション６６０との間で分割されている、ＵＰＯの一実施形態を示すブロック図である。可搬型パルス酸素濃度計６１０（以下「可搬部」）は電池で動作する、完全機能型のスタンドアロン・パルス酸素濃度測定機器である。可搬部６１０は、患者用ケーブル・コネクタ６１８に取り付けられたＵＰＯ患者用ケーブル２２０（図２参照）を介してセンサ１１０（図２参照）に接続されている。当該技術でよく知られているように、可搬部６１０は、センサの赤色ＬＥＤと赤外線ＬＥＤとを交互に起動する駆動信号６１２をセンサ１１０（図２参照）に供給する。また、可搬部は対応する検出部信号６１４をセンサから受信する。更に、本発明の譲受人に譲渡された米国特許第5,758,644号（「Manual and Automatic Probe Calibration」）（該特許を参照によって本明細書中に援用する）に開示されているように、可搬部は駆動信号ライン６１２上にセンサＩＤを入力することもできる。
【００３９】
可搬部６１０は、ドッキング・ステーション６６０内に設置することにより、更に機能を広げることができる。可搬部６１０は、ドッキング・ステーション６６０内に設置されている間は、ドッキング・ステーション６６０が外部電源６６８に接続されていれば、ドッキング・ステーション６６０から電力を得ることができる。ドッキング・ステーション６６０が外部電源６６８と接続されていない場合、可搬部６１０は電力６６２をドッキング・ステーション６６０に供給することもできる。可搬部６１０は、二方向のシリアルデータライン６６４上でドッキング・ステーションと通信する。特に、可搬部６１０はセンサ検出部信号６１４より計算されるＳｐＯ2、脈拍数、関連するパラメータをドッキング・ステーションに提供する。可搬部６１０が設置されると、ドッキング・ステーション６６０は可搬部６１０の外部にあるホスト機器２６０（図２参照）を駆動することができる。或いは、図１３に関連させて後述するように、可搬部６１０とドッキング・ステーション６６０とを組み合わせ、スタンドアロン・パルス酸素濃度測定機器として機能させることもできる。
【００４０】
ある実施形態では、可搬部６１０がドッキングされていないときにはドッキング・ステーション６６０はいかなる動作も行わない。ドッキング・ステーション６６０用のユーザ・インタフェース（キーパッドやディスプレイ）は可搬部６１０側にある。可搬部がドッキングされると、ドッキング・ステーション６６０のインジケータＬＥＤが点灯する。ドッキング・ステーション６６０は、ホスト機器からのＬＥＤ駆動信号６７２、可搬部６１０から受信するＳｐＯ2値、及び関連するパラメータに応答し、ホスト機器２６０（図２参照）への検出器信号出力６７４を生成する。更に、ドッキング・ステーション６６０はシリアルデータ出力６８２、ナースコール６８４、アナログ出力６８８を行う。
【００４１】
ドッキング・ステーション６６０はインタフェース・ケーブル６９０を介してホスト機器の患者用ケーブル２３０（図２）に接続される。ＬＥＤ駆動信号６７２と検出部信号出力６７４とは、ドッキング・ステーション６６０とホスト機器２６０（図２参照）との間でインタフェース・ケーブル６９０を介して通信される。インタフェース・ケーブル６９０は、ドッキング・ステーション６６０への同期データ出力６９２、通信センサデータ、ホスト機器データ（例えば、図３に示すモニタＩＤ３２８）、及び較正曲線データを提供する。ドッキング・ステーション６６０がこのデータを用いて特定のホスト機器上に、患者の測定値を提供する特定のセンサとして現れるようにするとよい。
【００４２】
図７は可搬部６１０の更なる詳細を示している。可搬部の構成要素にはパルス酸素濃度測定プロセッサ７１０、管理プロセッサ７２０、電源７３０、ディスプレイ７４０、キーパッド７５０が含まれる。パルス酸素濃度測定プロセッサ７１０は、可搬部とセンサ１１０（図２参照）とのインタフェースとなり、ＳｐＯ2、脈拍数、プレチスモグラフ及びパルスインジケータを導き出す、内部パルス酸素濃度計として機能する。パルス酸素濃度測定プロセッサ７１０として利用できる高度なパルス酸素濃度計が上で参照した米国特許第5,632,272号に開示されている。また、パルス酸素濃度測定プロセッサ７１０に取り付けるセンサ１１０（図２参照）として使用する高度なパルス酸素濃度測定センサが上で参照した米国特許第5,638,818号に開示されている。更に、高度なＭａｓｉｍｏ ＳＥＴ（登録商標）として展開されているパルス酸素濃度計のＯＥＭボードやセンサが、本発明の譲受人から入手可能である。ある実施形態において、パルス酸素濃度測定プロセッサ７１０はＭａｓｉｍｏ ＳＥＴ（登録商標）ＭＳ-３Ｌボード、又は低出力のＭＳ-５ボードを用いる。
【００４３】
管理プロセッサ７２０は、パルス酸素濃度測定プロセッサ７１０との非同期シリアルデータ通信７２４、ドッキングステーション６６０（図６参照）との同期シリアル通信７６２を含む、可搬部のさまざまな機能を制御する。ドッキング・ステーション６６０（図６参照）との物理的接続はドッキング・ステーション・コネクタ７６３を介して、電気接続はドッキング・ステーション・インタフェース７６０を介して行われる。プロセッサ７２０は、傾向データを生成するためのＳｐＯ2パラメータと共に記憶された時間及び日付の情報を含む、リアルタイムクロック７０２を利用して、現在の日付及び時間を維持する。共通ルーチンを共用し、符号解明時間を最小化するため、可搬部６１０のプロセッサとドッキング・ステーション６６０（図６参照）とは同一系統のものとすることができる。
【００４４】
更に、プロセッサ７２０は、データ７４２をディスプレイ更新及び視覚的警告を含むディスプレイ７４０に転送することにより、またキーパッド７５０からのキーストロークデータを解釈することにより、ユーザ・インタフェース８００（図８Ａ参照）を制御する。プロセッサ７２０は、スピーカ駆動部７７０を制御する許可信号７２８を通じて、必要に応じてさまざまな警告信号を発する。スピーカ駆動部７７０は、例えば警告やパルスビープ音等の可聴インジケータを発するスピーカ７７２を起動する。更に、プロセッサ７２０は電池残量を示す電池状態７３６、可搬部６１０のドッキング・ステーション６６０（図６参照）への接続の有無を示すドッキング状態７６４を含む、システム状態を監視する。可搬部６１０がドッキングされ、可搬部の電源がオンであるとき、プロセッサ７２０は更にドッキング・ステーションの電力７３２のターンオン及びターンオフを行う時期を決定する。
【００４５】
ドッキングされた可搬部６１０が、インタフェース・ケーブル６９０がドッキング・ステーション６６０をマルチパラメータ型患者監視システム等の外部パルス酸素濃度計に接続したことを感知したとき、加療者が可搬部のディスプレイ７４０の動作及び警告について設定（即ち、適合或いはプログラム）できるとよい。例えば、あるユーザ設定では、外部パルス酸素濃度計への接続が行われると、加療者は同一の値を患者監視システム上で見ることができるため、混乱を防ぐ目的で可搬部のディスプレイ７４０はＳｐＯ2値８１１及び脈拍数８１３（共に図８参照）の表示をストップする。このとき、ディスプレイ７４０はプレチスモグラフ８１５及び視覚的パルスインジケータ８１７（共に図８参照）の波形の表示は続けている。このようなユーザ設定を行うためには、可搬部の警告は起動状態にある。
【００４６】
プロセッサ７２０のもう１つのタスクに、ウオッチドッグ機能のメンテナンスがある。ウオッチドッグ７８０はウオッチドッグデータ入力７８２上でプロセッサ状態を監視し、故障が検出された場合にはμＰリセット出力７８４を行使する。これにより管理プロセッサ７２０がリセットされ、可聴及び視覚的警告により故障が表示される。
【００４７】
可搬部６１０の電力は、電源７３０内の電池、又はドッキング・ステーション・インタフェース７６０を介してドッキング・ステーション６６０（図６参照）から供給される電力７６６より得られる。電力管理部７９０はキーパッド７５０上のオン/オフスイッチを監視し、監視結果に応じて可搬部の電源をオンにする。また、電力管理部７９０はプロセッサ７２０からのコマンドに従い可搬部の電源をオフにする。電源７３０のＤＣ/ＤＣコンバータは可搬部６１０及びドッキング・ステーション電力７３２の作動に必要とされる電圧７３８を発生する。可搬部の電池はアルカリ充電池やそれ以外の再生可能な電源とすることができる。ドッキング・ステーション６６０（図６参照）が外部電源に接続されていないときは、電源７３０の電池がドッキング・ステーション電力７３２を供給する。ドッキング・ステーション電源内の電池充電器は電源７３０内の充電式電池に充電電流７６８を供給する。ドッキング・ステーション電源９９０（図９参照）は充電式電池パックのサーミスタからの温度７３４を監視し、電池の充電状態を表示する。
【００４８】
不揮発性メモリ７０６は高速バス７２２を介して管理プロセッサ７２０に接続されている。本実施形態では、メモリ７０６は、ブートデータ、製造通し番号、診断ミス履歴、成人のＳｐＯ2警告限度と脈拍数警告限度、新生児のＳｐＯ2警告限度と脈拍数警告限度、ＳｐＯ2と脈拍数の傾向データ、及びプログラムデータを記憶させておく、消去可能型フィールド・リプログラマブル・デバイスである。この他のタイプの不揮発性メモリも知られている。ＳｐＯ2に関連するアルゴリズムパラメータと同様に、ＳｐＯ2警告限度と脈拍数警告限度は、可搬部６１０に接続されるセンサ１１０（図２参照）のタイプ、即ち成人用と新生児用の別に基づき、自動的に選択されることができる。
【００４９】
ＬＣＤディスプレイ７４０は、コントラスト比を大きくし、また暗い環境下において視距離を拡大するため、バックライトにＬＥＤを使用している。バックライトの強度は可搬部６１０用の電源により決定される。可搬部６１０が電源７３０内の電池パック或いはドッキング・ステーション電源９９０（図９参照）の電池パックから電力供給を受けている場合には、バックライトの強度は最低限である。可搬部６１０が外部電源６６８（図６参照）から電力供給を受けている場合には、視距離及び視角を拡大するため、バックライト強度はより高くなる。ある実施形態では、可搬部のボタンを押すことでこれらの強度設定を無効にすることができ、強度の調整を手動で行うことができる。バックライトの制御方法は２つある。可搬部をドッキングさせ、外部電源から電力供給を受ける場合を除き、何らかのキーを押すことでいつでもバックライトを一定の秒数間照明させ、その後オフとすることができる。可搬部がドッキングされ、外部電源から電力供給を受けている場合には、可搬部６１０のキーでオフにしない限り、バックライトは通常オンになっている。
【００５０】
図８Ａはディスプレイ７４０、キーパッド７５０を含む、可搬部のユーザ・インタフェース８００を示している。ある実施形態では、ディスプレイ７４０は１６０×４８０画素のドット・マトリクスＬＣＤデバイスである。ディスプレイ７４０は、図８Ｂに示すような縦長表示や、図８Ｃに示すような横長表示が可能である。ドッキング・ステーション６６０（図６参照）のチルトセンサ９５０（図９参照）又は可搬部６１０（図６参照）のディスプレイ・モード・キーを用いて、縦長モード又は横長モードのいずれかを決定する。チルトセンサ９５０（図９参照）は重力により動作するスイッチ、或いは向きに反応する他のデバイスとすることができ、可搬部６１０（図６参照）側に配置することもできる。ある実施形態において、チルトセンサ９５０（図９参照）は、Comus International社(www.comus-intl.com)（所在地:米国ニュージャージー州、ナトリー）より部品番号ＣＷ １３００-１として市販されている非水銀チルトスイッチである。チルトセンサ９５０（図９参照）は水銀チルトスイッチとしてもよい。
【００５１】
ＳｐＯ2８１１、脈拍数８１３、プレチスモグラフ波形８１５、視覚的パルスインジケータ８１７、ソフトキーアイコン８２０を、縦長モード及び横長モードで表示する際のディスプレイ領域の使用例をそれぞれ図８Ｂ及び図８Ｃに示す。図８Ｂ及び図８Ｃに示される表示情報のカテゴリー、レイアウト、サイズを変更する際には、管理プロセッサ７２０（図７参照）のソフトウェアプログラムを容易に変更することができる。これらの他に表示できれば都合のよい情報として、ＳｐＯ2限度値、警告、無効にされた警告、例外的なメッセージ、電池状態が挙げられる。
【００５２】
キーパッド７５０にはソフトキー８７０と固定キー８８０とがある。各固定キー８８０はそれぞれ固定された機能をもつ。各ソフトキー８７０の機能はプログラムすることができ、その機能はソフトキー８７０に近接するソフトキーアイコン８２０のうちの１つで表示することができる。即ち、特定のソフトキーアイコン８２０が特定のソフトキー８７０に近接する位置に配置されており、このアイコンはこのソフトキー８７０の機能を示す文又は形状を有する。ある実施形態では、キーパッド７５０の各キーのボタン部は蛍光物質で作られ、暗い環境下でもキー８７０、８８０が見やすくなっている。
【００５３】
一実施形態において、キーパッド７５０は４つのソフトキー８７０からなる列と、３つの固定キー８８０からなる列を一列ずつ有する。当然ながら、これ以外の構成も可能であるから、構成の如何は重要でない。３つの固定キー８８０の機能は電源、警告の消音、及び照明/コントラストである。電源機能はオン/オフのトグルボタンである。警告消音機能及び照明/コントラスト機能は、キーを押す時間によって変わる二重目的を有する。警告消音機能に相当するキーを瞬間的に押すと、可聴の警告を一定期間の間無効にする。可聴の警告を無期限に無効としたい場合には、警告消音機能に相当するキーをある程度長く押す。警告消音機能に相当するキーを可聴警告が聞こえなくなるまで押すと、可聴警告が再度オンとなる。照明/コントラスト機能に相当するキーを瞬間的に押す場合、このキーはバックライト用のオン/オフのトグルボタンである。照明/コントラスト機能に相当するキーを長く押すと、可能な値の範囲でディスプレイコントラストが循環する。
【００５４】
本実施形態では、４つのソフトキー８７０のデフォルト機能はパルスビープ音の音量アップと音量ダウン、メニュー選択、及びディスプレイ・モード変換である。これらの機能は上向き矢印、下向き矢印、「メニュー」、曲り矢印で示すソフトキーアイコン８２０により、ディスプレイ上にそれぞれ表示されている。音量アップ及び音量ダウン機能は、検出される各パルスに関連する可聴音即ち「ビープ音」の大きさを増減させる。ディスプレイ・モード機能は、対応するキーを押す度に縦長モード（図８Ｂ参照）及び横長モード（図８Ｃ参照）を含む、直交する４つの向きを全て循環させる。メニュー選択機能により、ソフトキー８７０の機能性を上述したデフォルト機能から変更することができる。このメニュー特性を利用して選択することのできる付加的なソフトキー機能の例として、ＳｐＯ2の上限及び下限の設定、脈拍数の上限及び下限の設定、警告音量の設定、傾向データの表示、印刷、消去の各設定、平均時間の設定、感度モードの設定、同期化の実行、充電池のメンテナンス（電池メモリを除去するための大規模な放電及び再充電）、製品の版番号の表示が挙げられる。
【００５５】
図９は、ドッキング・ステーション・プロセッサ９１０、不揮発性メモリ９２０、波形発生部９３０、ＰＲＯＭインタフェース９４０、チルトセンサ９５０、可搬部のインタフェース９７０及び関連するコネクタ９７２、状態インジケータ９８２、シリアルデータ・ポート６８２、ナースコール出力６８４、アナログ出力６８８及び電源９９０を含む、ドッキング・ステーション６６０を更に詳細に示したものである。ある実施形態では、ドッキング・ステーション６６０は、病院の救急治療室のマルチパラメータ患者監視機器等の固定された（可搬式でない）ホスト機器と関連されることを意図している。可搬式の実施形態では、ドッキング・ステーション６６０は移動可能であり、電源９９０内に電池パックを備えている。
【００５６】
ドッキング・ステーション・プロセッサ９１０はドッキング・ステーション６６０の動作を統合する。プロセッサ９１０は図３及び図４に示すようなパラメータ９３２を波形発生部９３０に提供する。更に、プロセッサ９１０は、外部デバイスとの通信のための非同期シリアルデータ９１２、及び可搬部６１０（図６参照）との通信のための同期シリアルデータを提供する。また、プロセッサ９１０は、同期状態９４２、チルト状態９５２、及び電力状態９９２を含むシステム状態を決定する。可搬部管理プロセッサ７２０（図７参照）はドッキング・ステーション・プロセッサ９１０のためのウオッチドッグ機能を有する。ドッキング・ステーション・プロセッサ９１０の正確な動作を確実にするため、ドッキング・ステーション・プロセッサ９１０はウオッチドッグ・メッセージを同期シリアルデータ９７２の一部として可搬部プロセッサ７２０（図７参照）に送る。
【００５７】
ドッキング・ステーション・プロセッサ９１０は高速バス９２２を介して不揮発性メモリにアクセスする。不揮発性メモリはプログラム変更が可能であり、機器通信プロトコル、同期化情報、ブート画像、製造履歴、及び診断ミス履歴を含むプロセッサ９１０用のプログラム・データを含む。
【００５８】
波形発生部９３０は、図４に関して上述したように、ＳｐＯ2値及び脈拍値を計算し例外的メッセージを表示するために従来技術のパルス酸素濃度計が処理することのできる同期波形を発生する。しかしながら、すでに述べたように、本実施形態では、波形発生部の出力は生理的波形を反映しない。即ち、外部パルス酸素濃度計が正確な飽和度及び脈拍数を計算することを可能とする、単なる波形である。これに代わる実施形態では、生理的データを外部パルス酸素濃度計に提供することはできるが、一般的に外部パルス濃度計は適切な飽和値を計算することができず、アップグレード特性が失われる。図１０に関連して後述される、有効な同期化情報を有するインタフェース・ケーブル６９０（図６参照）が接続されると、波形発生部９３０に許可が与えられる。インタフェース・ケーブル６９０が接続されなければ、波形発生部９３０への電力供給は行われない。
【００５９】
状態インジケータ９８２は、外部電源（ＡＣ）、可搬部のドッキングの有無、可搬部の電池充電状態、ドッキング・ステーションの電池充電状態及び警告を含むさまざまな状況を表示するための、ドッキング・ステーション６６０の前部にある１組のＬＥＤである。シリアルデータ・ポート６８２はコンピュータ、従来のパルス酸素濃度計のシリアル・ポート、シリアル・プリンタのいずれかを標準的なＲＳ-２３２ ＤＢ-９コネクタ９６２を介してインタフェースで接続するために用いられる。このポート６８２は傾向メモリ、ＳｐＯ2、脈拍数を出力することができ、さまざまな製造業者のシステム・プロトコルを支援する。アナログ出力６８８はコネクタ９６４を介してアナログ入力チャート・レコーダとインタフェースで接続するために用いられ、「実時間」又は傾向ＳｐＯ2データ、脈拍数データを出力することができる。上限或いは下限を所定秒間連続して越えた場合、コネクタ９６４からのナースコール出力６８４が起動される。別の実施形態では、アップグレード用パルス酸素濃度計の遠隔利用を可能とするため、警告を含むデータを任意数の通信ポートに送ることができる。この場合インターネットの利用も可能である。
【００６０】
ＰＲＯＭインタフェース９４０は、インタフェース・ケーブル６９０（図６、図１０参照）上でＰＲＯＭ１０１０（図１０参照）からの同期化データ６９２にアクセスし、同期化状態９４２をドッキング・ステーション・プロセッサ９１０に送る。可搬部インタフェース９７０はドッキング・ステーション・インタフェース７６０（図７参照）を通じて可搬部６１０（図６参照）との相互接続を提供する。
【００６１】
図９に示されているように、標準的なＡＣコネクタ９６８及びオン/オフスイッチ９６９を通じてドッキング・ステーション６６０に外部電力６６８が与えられる。ドッキング・ステーション６６０が外部電力６６８を有するとき、電源９９０は可搬部電源７３０（図７参照）の電池、及びドッキング・ステーションの電源９９０（ある場合）を充電する。可搬部６１０が取り外されている場合又は電源がオフの場合、ドッキング・ステーション電力９７３は供給されず、ドッキング・ステーション６６０は電源９９０の電池充電部を除いて電源オフとなる。ドッキングされた可搬部６１０（図６参照）の電源がオンであるときには常にドッキング・ステーション電源９７３がオンとなり、その結果ドッキング・ステーション６６０の電源もオンとなる。可搬部６１０（図６参照）は、外部電源６６８が取り外され或いは故障している場合、電池のないドッキング・ステーション６６０の一実施形態に電力を供給する。
【００６２】
図１０はドッキング・ステーション６６０（図６参照）とホスト機器２６０（図２参照）の患者用ケーブル２３０（図２参照）との接続に用いられるインタフェース・ケーブル６９０を更に詳細に示したものである。インタフェース・ケーブル６９０は、特定のホスト機器にインタフェースで接続され、ホスト機器にとって特定のセンサとなるよう構成されている。インタフェース・ケーブル６９０に組み込まれたＰＲＯＭ１０１０は、センサのタイプ、特定のホスト機器、特定のホスト機器の較正曲線を識別する情報を含んでいる。ＰＲＯＭ情報はドッキング・ステーション６６０（図６参照）により同期化データ６９２として読み出され得る。同期化データ６９２は、ドッキング・ステーション６６０（図６参照）がホスト機器に対し、可搬部６１０（図６参照）により計算されるものと同値のＳｐＯ2値をホスト機器に表示させる波形を発生させ得るものであるとよい。インタフェース・ケーブル６９０はＬＥＤ駆動パス６７２を含む。図１０に示された実施形態では、ＬＥＤ駆動パス６７２は共通陽極ＬＥＤ用に構成されており、ＩＲ陰極信号、レッド陰極信号、及び共通陽極信号を含む。インタフェース・ケーブル６９０は検出部陽極信号と検出部陰極信号とを含む、検出部駆動パス６７４を更に備える。
【００６３】
更に、可搬部６１０（図６参照）上のメニューオプションにより、同期化情報を現場で計算することが可能となる。手動で同期化することにより、ドッキング・ステーション６６０（図６参照）はホスト機器２６０（図２参照）に対し波形を発生し、ＳｐＯ2の予期値を表示する。ユーザはホスト機器上に表示されたＳｐＯ2値を可搬部のキーパッド７５０（図７参照）を使って入力する。これらのステップは所定数のデータポイントが入力され、可搬部とホスト機器に表示されるＳｐＯ2値が同値となるまで反復される。
【００６４】
図１１Ａ及び図１１Ｂは、図６に関連して上述した可搬部６１０の一実施形態を示したものである。図１２Ａ及び図１２Ｂは図６に関連して上述したドッキング・ステーション６６０の一実施形態を示す。図１３は、図６に関連して上述されているように、可搬部６１０がドッキング・ステーション６６０にドッキングされている、ＵＰＯ２１０の一実施形態を示している。
【００６５】
図１１Ａは可搬部の前部パネル１１１０を示す。可搬部６１０は図６に関連して上述した患者用ケーブル・コネクタ６１８を有する。コネクタ６１８は取り付けられる患者用ケーブル（図示せず）のストレスを最小化するよう、回転可能に取り付けられるとよい。ある実施形態では、コネクタ６１８は前部パネル１１１０に平行な平面と側部パネル１１３０に平行な平面との間で自在に旋回することができる。別の実施形態では、コネクタ６１８は３つの固定位置の間で旋回自在であり、取外し可能な状態に保持される。図示される如く、第１の固定位置はコネクタが前部パネル１１１０に平行な平面にある位置である。第２の固定位置はコネクタ６１８が側部パネル１１３０に平行な平面にある位置である。コネクタ６１８は第１の固定位置と第２の固定位置との間に、４５°の中間固定位置を更に有する。コネクタ６１８はドッキング・ステーション６６０への取付け時には第１の位置に配置される。
【００６６】
図１１Ａに示されるように、可搬部の前部パネル１１１０は更に図７に関連して上述したスピーカ７７２を有する。また、前部パネル１１１０には図８に関連して上述した一列のソフトキー８７０、及び固定キー８８０がある。更に、前部パネル１１１０は、ドッキング・ステーション６６０の対応するキャッチ１２４４（図１２Ａ参照）上に固定され、可搬部６１０がドッキング・ステーション６６０に取外し可能に保持されることを可能とする、指で起動するラッチ１１２０を有する。前部パネル１１１０の窪み部分１１１２にＯＥＭラベルを貼付することができる。
【００６７】
図１１Ｂは可搬部の背面パネル１１４０を示す。背面パネル１１４０にはソケット７６３、ポール・クランプ嵌合面１１６０、及び電池パック室１１７０がある。ソケット７６３は対応するドッキング・ステーション・プラグ９７２（図１２Ａ参照）と嵌合するよう構成されている。ソケット７６３とプラグ９７２（図１２Ａ参照）は可搬部６１０とドッキング・ステーション６６０（図１２Ａ参照）との間に電気接続インタフェースを提供する。ソケット７６３はドッキング・ステーション・プラグ９７２（図１２Ａ参照）のめっきを施したエッジコネクタ部を圧縮するマルチプルスプリング接触子を収容する。従来のポール・クランプ（図示せず）は嵌合面１１６０に着脱可能に取り付けることができる。これにより、可搬部６１０を患者の隣やベッドサイドのハンドフリー・パルス酸素濃度測定監視用のさまざまな取付位置に置くことが可能である。可搬部電源７３０（図７参照）は電池パック室１１７０内に収容される。電池パック室１１７０は、可搬部の電池パックの保護、電池の装填、取外しのための、着脱可能なカバー１１７２を備える。特定の可搬部を識別する通し番号等の製品ラベルを背面パネルのくぼみ１１４２に貼付することができる。
【００６８】
図１２Ａはドッキング・ステーション６６０の前部１２１０を示す。前部１２１０にはドッキング・コンパートメント１２２０、ポール・クランプ凹部１２３０、ピボット１２４２、キャッチ１２４４、プラグ・コネクタ９７２及びＬＥＤ状態インジケータ９８２がある。図１３に示すように、ドッキング・コンパートメント１２２０は可搬部６１０（図１１Ａ及び図１１Ｂ参照）を受容し保持する。可搬部６１０（図１１Ａ及び図１１Ｂ参照）がコンパートメント１２２０にドッキングされると、ポール・クランプ凹部１２３０が可搬部のポール・クランプ嵌合面１１６０（図１１Ｂ参照）に取り付けられたポール・クランプ（図示せず）を収容し、ポール・クランプが閉位置にあると想定する。可搬部６１０（図１１Ａ及び図１１Ｂ参照）は可搬部の側部面１１３０の対応する穴に嵌合されるピボット１２４２、及び可搬部のラッチ１１２０（図１１Ａ参照）と係合するキャッチ１２４４によりコンパートメント１２２０に保持される。従って、可搬部６１０（図１１Ａ及び図１１Ｂ参照）はまずその一端をピボット１２４２に取り付け、ピボット１２４２を軸にして回転させることでコンパートメント１２２０にドッキングされる。可搬部６１０はコンパートメント１２２０のキャッチ１２４４上の位置に受容される。可搬部６１０（図１１Ａ及び図１１Ｂ参照）はこの逆の手順により、即ちまず可搬部をキャッチ１２４４から取り外すためにラッチ１１２０（図１１Ａ参照）を押し、ピボット１２４２を軸にして可搬部６１０（図１１Ａ及び図１１Ｂ参照）を回転させてコンパートメント１２２０から取り出し、ピボット１２４２から取り外すことにより、取り外される。可搬部が回転しながらコンパートメントに収容されるとき、ドッキング・ステーション・プラグ９７２が可搬部のソケット７６３（図１１Ｂ参照）に挿入され、可搬部６１０とドッキング・ステーション６６０との間に電気的インタフェースを提供する。状態インジケータ９８２は図９に関連して上述した通りである。
【００６９】
図１２Ｂはドッキング・ステーション６６０の背面１２６０を示す。背面１２６０にはシリアル（ＲＳ-２３２又はＵＳＢ）コネクタ９６２、アナログ出力及びナースコール・コネクタ９６４、アップグレード用ポート・コネクタ９６６、ＡＣ電力プラグ９６８、オン/オフスイッチ９６９及び接地ラグ１１６２がある。背面１２６０の一端にはハンドル１１８０が、他端にはファン孔１１７０が形成されている。背面１２６０の付近には１対の脚１１９０がある。これに対応する１対の脚（図示せず）が前面１２１０（図１２Ａ参照）の付近に形成されている。前面１２１０付近の脚は前面１２１０（図１２Ａ参照）を上向きに傾斜させるよう延出しており、これによりドッキングされた可搬部６１０（図１３参照）のディスプレイ７４０（図１３参照）が見やすくなっている。
【００７０】
図１３は可搬部６１０及びドッキング・ステーション６６０の両方を図示している。可搬部６１０及びドッキング・ステーション６６０は３つの別々のパルス酸素濃度測定機器を構成している。第１に、図１１Ａ及び図１１Ｂに示すように、可搬部６１０はそれ自体が救急車やＥＲ環境のように電池による電力とかなり自由な可搬性が必要とされる種々の患者監視タスクに適用することのできるハンドヘルド・パルス酸素濃度計である。第２に、図１３に示すように、ドッキング・ステーション６６０にドッキングされた可搬部６１０は、病室から手術室のように広範にわたる典型的な患者監視環境に適用することのできるスタンドアロン・パルス酸素濃度計である。第３に、本明細書中に述べているように、可搬部６１０がドッキングされ、アップグレード用ポート９６６（図１２Ｂ参照）が、マルチパラメータ患者監視機器２６０（図２参照）或いは他の一般的なパルス酸素濃度計内の一般的なパルス酸素濃度計モジュール２６８（図２参照）のセンサ・ポートにインタフェース・ケーブルを介して接続されているとき、可搬部６１０は汎用/アップグレード用パルス酸素濃度計（ＵＰＯ）機器２１０である。従って、ＵＰＯ２１０の可搬部６１０とドッキング・ステーション６６０の構成は、スリーインワンのパルス酸素濃度測定機器としての機能性を有するものが好ましい。
【００７１】
ドッキング・ステーション６６０の他の実施形態として、血圧センサに接続される入力ポート、及びマルチパラメータ型患者監視システム（ＭＰＭＳ）の血圧センサポートに接続される出力ポートを含むものがある。ドッキング・ステーション６６０は、血圧センサからの入力に基づいて血圧測定値を計算する信号プロセッサを含む。また、ドッキング・ステーション６６０は計算された測定値に基づいて同期化された波形を発生する出力ポートに接続された波形発生部を含む。波形発生部の出力は、ＭＰＭＳに表示される血圧値が算出された血圧値と同値となるよう調整され得る。また、可搬部６１０がドッキング・ステーション６６０にドッキングされ、血圧センサが入力ポートに接続されると、可搬部は算出された血圧値に応じて血圧値を表示する。従って、本実施形態では、ドッキング・ステーション６６０は血圧とＳｐＯ2とに汎用/アップグレード用の能力を提供する。
【００７２】
更に、ドッキング・ステーション６６０は、呼吸速度、心電図、脳波図等の他の生命徴候の測定のための汎用/アップグレード用機器として機能し得る。本実施形態では、ドッキング・ステーション６６０は、ＭＰＭＳやスタンドアロン機器に接続される関連するセンサ・コネクタ、関連するセンサの信号プロセッサ、及びアップグレード用コネクタを含む。このようにすると、さまざまな生命徴候の測定値をドッキング・ステーション６６０に組み込むことができる。このとき、測定値は個別と組合せの如何を問わず、測定パラメータとしてのＳｐＯ2の有無を問わず、また可搬部６１０の使用の有無を問わない。更に別の実施形態では、ドッキング・ステーション６６０はＳｐＯ2プロセッサと、ＳｐＯ2センサ用の患者用ケーブル・コネクタとを含む、可搬部６１０の有無に関わらず機能する１つのＳｐＯ2アップグレード用ボックスとして構成することもできる。
【００７３】
従来技術のスタンドアロン・パルス酸素濃度計とは異なり、図１３に示すようなスタンドアロン構成は、縦向き又は横向きで機器を作動させることのできる、回転可能なディスプレイ７４０を有する。チルトセンサ９５０（図９参照）は、底部面１３１０が水平面に沿って配置されている時、即ち水平の向きに置かれている時に表示を行う。この水平の向きにあるとき、ディスプレイ７４０は横長モード（図８Ｃ参照）にある。また、チルトセンサ９５０（図９参照）は側面１３２０が水平面に沿って配置されている時、即ち水平の向きに置かれている時に表示を行う。この垂直の向きにあるとき、ディスプレイ７４０は縦長モード（図８Ｂ参照）にある。可搬部６１０のソフトキー８７０によりチルトセンサの表示を無効にすることができ、ディスプレイをあらゆる９０°の向き、即ち縦長、横長、上下を逆さにした縦長及び上下を逆さにした横長に配置することが可能である。ハンドヘルド構成（図１１Ａ参照）でもソフトキー８７０を用いてディスプレイ７４０をあらゆる９０°の向きに配置することができる。但し、上に示した実施形態では、可搬部６１０はチルトセンサを備えておらず、従ってドッキングされていないときにはディスプレイの向きの変更はソフトキー８７０で行う。
【００７４】
図１４はローカル・エリア・ネットワーク（ＬＡＮ）に組み込まれたドッキング・ステーション６６０を示している。ここに示すＬＡＮは、セントラルＬＡＮサーバ１４２０を利用して多くのＬＡＮクライアント１４３０、及びプリンタや記憶装置（図示せず）等の他のシステム・リソースを相互接続する、イーサネット（登録商標）・ベース１４６０である。イーサネット（登録商標）・コントローラ・モジュール１４１０はドッキング・ステーション６６０に組み込むことができる。コントローラ・モジュール１４１０はドッキング・ステーション６６０のハウジングに組み込んでもよく、また外部ユニットとして構成することも可能である。このようにすると、本発明のＵＰＯはＬＡＮ又はインターネット１４９０を介して他のデバイスと通信することができる。
【００７５】
イーサネット（登録商標）・コントローラ・モジュール１４１０はヒューレット・パッカード社（ＨＰ）のＢＦＯＯＴ-１０５０１等のウェブ・サーバ・ファームウェアに組み込むことができる。モジュール１４１０は、イーサネット（登録商標）１４６０との接続用の１０ＢＡＳＥ-Ｔイーサネット（登録商標）・インタフェースと、ドッキング・ステーション６６０への接続用のＲＳ-２３２又はＵＳＢ等のシリアル・インタフェースのとの両方を具備する。モジュール・ファームウェアはワールド・ワイド・ウェブを介した標準的な通信用のＨＴＴＰ及びＴＣＰ/ＩＰプロトコルを含む。ファームウェアは、遠隔クライアントが例えばインターネットを通じてカスタム・ウェブ・ページを閲覧できるようにする、マイクロ・ウェブ・サーバを更に含む。カスタムＣ＋＋プログラミングによりデータ整理、事象検出及び動的ウェブ・ページ構成等のより広い能力が可能となる。
【００７６】
図１４に示す如く、ドッキング・ステーション６６０からイーサネット（登録商標）・インタフェースへは数多くのアプリケーションがある。多数のＵＰＯを病院のＬＡＮに接続することができ、またＬＡＮに接続されたコンピュータを使って多くのＵＰＯから脈拍数や飽和度データをアップロードし、結果を表示させることができる。従って、このイーサネット（登録商標）・インタフェースを利用して病院内の中央パルス酸素濃度監視ステーションを実施することができる。更に、世界中のあらゆる場所にある多数のＵＰＯをインターネットを通じて中央位置で監視することができる。各ＵＰＯは個々のウェブ・サイトとしてアドレス可能であり、標準的なブラウザで閲覧可能なウェブ・ページをダウンロードする。ウェブ・ページにはＵＰＯからダウンロードされる酸素飽和度、脈拍数及び関連する生理的測定値が表示されている。この特徴により、加療者は患者の位置或いは加療者の位置に関わらず患者の監視を行うことができる。例えば、加療者がある都市の自宅又はある病院にいて、患者が別の都市の自宅或いは同じ又は別の病院にいる場合、加療者は患者の測定値をダウンロードすることができる。他のアプリケーションとして、新たに導入されたＵＰＯのトラブルシューティング、ソフトウェアパッチのアップロード、インターネットを通じたＵＰＯへのアップグレードが挙げられる。また、患者を監視している臨床医のＵＲＬに警告を送ることもできる。
【００７７】
ＵＰＯは、図５に関連して述べたようなハンドヘルド・ユニットや、図１１乃至図１３に関連して述べたような可搬部６１０とドッキング・ステーション６６０の組合せの他にも種々に構成することができる。ＵＰＯはアームストラップ、ネックレス又は同様の手段により患者に着脱可能に固定することのできるモジュールとすることもできる。このときディスプレイの有無は問わない。更に小型の実施形態では、このＵＰＯモジュールはセンサをパルス酸素濃度計に取り付ける際に用いるケーブル又はコネクタに一体的に組み込むこともできる。また、ＵＰＯはスタンドアロン・パルス酸素濃度計又はマルチパラメータ型患者監視システムに外部又は内部より差し込み或いは嵌め込むことのできる、回路カード又はモジュールとすることもできる。或いは、ＵＰＯは単純なスタンドアロン・アップグレード用機器として構成してもよい。
【００７８】
汎用/アップグレード用装置及び方法を主にパルス酸素濃度測定器としての態様に関して説明してきたが、本発明は例えば血圧、呼吸速度、脳波図、心電図等、他の生理的測定パラメータにも同様に適用することが可能である。また、生理的測定パラメータを１つのみ扱うもの、多数の測定パラメータ能力を有するもの、そして例えばハンドヘルド、スタンドアロン、可搬型、ドッキング・ステーション、モジュール、プラグイン、回路カードとして構成される汎用/アップグレード用機器も、本発明の範囲に含まれる。
【００７９】
本発明の多様な実施形態に関連させ、ＵＰＯを詳細に開示した。これらの実施形態は実施例を挙げて開示したが、これらは請求の範囲で定義される本発明の範囲を限定するものではない。当業者であれば、本発明の範囲内で多くの変更や修正を行うことは可能であろう。
【符号の説明】
【００８０】
２１０  汎用/アップグレード用パルス酸素濃度計（ＵＰＯ）
６６０、９１０  可搬型ユニット（６１０）とドッキング・ステーション
３２０、９３０  波形発生部
【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８Ａ】
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【図８Ｂ】
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【図８Ｃ】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１Ａ】
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【図１１Ｂ】
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【図１２Ａ】
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【図１２Ｂ】
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【図１３】
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【図１４】
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