(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
患者データを伝送するためのシステムであって：
無線周波数遮蔽室に設置される患者モニタ；及び
前記無線周波数遮蔽室の外に設置される通信ユニット
を有し、
前記患者モニタは：
患者に関するデータを収集する複数のセンサ；及び
広帯域周波数スペクトルの少なくとも２つの周波数チャネルにおいて選択的に生理学的データを交互に送信する少なくとも１つの送信器
を有し、
前記通信ユニットは：
第１の周波数チャネルにおいて前記患者モニタから生理学的データを受け取るよう構成される第１の受信器；
第２の周波数チャネルにおいて前記患者モニタから生理学的データを受け取るよう前記第１の受信器と同時に動作するよう構成される第２の受信器；
前記第１の受信器及び前記第２の受信器と通信し、受信生理学的データストリームを生成するよう前記第１の受信器及び前記第２の受信器によって受信された生理学的データを結合するプロセッサ；及び
前記受信生理学的データストリームを表示するディスプレイ
を有し、
前記通信ユニットは、前記無線周波数遮蔽室の無線周波数遮蔽を通って前記無線周波数遮蔽室の外へ延在する２又はそれ以上のアンテナを更に有し、
前記第１の受信器は、前記２又はそれ以上のアンテナのうちの少なくとも１つのアンテナから給電され、
前記第２の受信器は、前記２又はそれ以上のアンテナのうちの少なくとも１つの他のアンテナから給電される、システム。
【請求項２】
前記通信ユニットは：
第１及び第２のアンテナ；及び
前記第１のアンテナが前記第１の受信器に給電し且つ前記第２のアンテナが前記第２の受信器に給電する第１の構成と、前記第１のアンテナが前記第２の受信器に給電し且つ前記第２のアンテナが前記第１の受信器に給電する第２の構成との間を切り替えるよう構成されるスイッチ
をさらに有し、
前記プロセッサは、さらに、マルチパス相殺的干渉フェード状態の検出に応答して前記スイッチによるアンテナ／受信器ペアリング交換を操作するよう構成される、
請求項１に記載のシステム。
【請求項３】
前記通信ユニットは：
制御データを前記患者モニタの受信器へ送信する少なくとも１つの送信器
をさらに有する、
請求項１又は２に記載のシステム。
【請求項４】
前記プロセッサは、前記第１の受信器又は前記第２の受信器のいずれか一方が生理学的データを受信することに応答して前記少なくとも１つの送信器を非アクティブにし、前記少なくとも１つの送信器が前記患者モニタへ制御データを送信することに応答して前記第１の受信器及び前記第２の受信器を非アクティブにする、
請求項３に記載のシステム。
【請求項５】
前記患者モニタは：
前記生理学的データをデジタル化し、該デジタル化された生理学的データをデータパケットにまとめるユニット
をさらに有し、
各データパケットは、現在のデータセグメントと、少なくとも１つの前のデータセグメントとを含む、
請求項１乃至４のうちいずれか一項に記載のシステム。
【請求項６】
前記プロセッサは、さらに、冗長データを伴うことなく前記受信生理学的データストリームを生成するように前記第１の受信器及び前記第２の受信器から受信されたデータパケットを同期させるよう構成される、
請求項５に記載のシステム。
【請求項７】
患者データを伝送するための方法であって：
第１の無線周波数チャネル及び第２の無線周波数チャネルにおいて交互に無線周波数遮蔽室内から患者データの送信を行うステップ；
前記無線周波数遮蔽室の外にある第１の受信器により、前記第１の無線周波数チャネルにおいて送信された患者データを受信するステップ；
前記無線周波数遮蔽室の外にある第２の受信器を前記第１の受信器と同時に動作させて、前記第２の受信器により、前記第２の無線周波数チャネルにおいて送信された患者データを受信するステップ；
前記第１の受信器及び前記第２の受信器によって受信された患者データを結合するステップ；及び
前記第１の受信器及び前記第２の受信器によって受信された前記結合された患者データの表示及び記憶のうち少なくとも一方を行うステップ
を有し、
前記患者データは、前記無線周波数遮蔽室の無線周波数遮蔽を通って前記無線周波数遮蔽室の外へ延在する２又はそれ以上のアンテナのうちの少なくとも１つのアンテナを通じて、前記第１の受信器により受信され、且つ、前記２又はそれ以上のアンテナのうちの少なくとも１つの他のアンテナを通じて、前記第２の受信器により受信される、方法。
【請求項８】
前記結合するステップは、デジタルプロセッサによって行われる、
請求項７に記載の方法。
【請求項９】
前記第１の受信器及び前記第２の受信器のうち少なくとも一方における信号フェードの検出に応答して、前記第１の受信器及び前記第２の受信器の夫々へ接続されるアンテナを切り替えるステップ
をさらに有する、請求項７又は８に記載の方法。
【請求項１０】
前記無線周波数遮蔽室の外から該無線周波数遮蔽室内の患者モニタへ制御データを送信するステップ
をさらに有する、請求項７乃至９のうちいずれか一項に記載の方法。
【請求項１１】
前記第１の受信器及び前記第２の受信器のうち一方が生理学的データを受信することに応答して、送信器が前記無線周波数遮蔽室の外から該無線周波数遮蔽室内の前記患者モニタへデータを送信することができないようにするステップ；及び
前記制御データを前記患者モニタへ送信する場合に前記第１の受信器及び前記第２の受信器を非アクティブにするステップ
をさらに有する、請求項１０に記載の方法。
【請求項１２】
前記第１の受信器及び前記第２の受信器のうち少なくとも一方においてマルチパスフェードを検出するステップ；及び
前記検出に応答して、前記第１の受信器及び前記第２の受信器のアンテナ接続を交換するステップ
をさらに有する、請求項７乃至１１のうちいずれか一項に記載の方法。
【請求項１３】
前記第１の無線周波数チャネル及び前記第２の無線周波数チャネルは、広帯域デジタル伝送の広帯域を定める、
請求項７乃至１２のうちいずれか一項に記載の方法。
【請求項１４】
患者の磁気共鳴画像データを生成し、同時に前記患者から患者データを測定するステップ
をさらに有する、請求項７乃至１３のうちいずれか一項に記載の方法。
【請求項１５】
無線周波数遮蔽室に設置されている送信器から少なくとも２つの異なる周波数チャネルにおいて選択的に交互に送信された患者の生理学的データを受信するよう同時に動作する複数の受信器；
受信デジタルデータストリームを生成するように前記複数の受信器によって受信された生理学的データを結合するよう構成されるプロセッサ；
複数のアンテナ；及び
アンテナ受信器ペアリングの選択可能な構成により前記複数のアンテナを前記複数の受信器と接続するよう構成されるスイッチ
を有し、
前記プロセッサは、さらに、前記スイッチに、前記複数の受信器のうち少なくとも１つにおける信号フェードの検出に応答してアンテナ／受信器ペアリングの異なる選択可能な構成を選択させるよう構成され、
通信ユニットは、前記無線周波数遮蔽室の外に設置され、
前記通信ユニットは、前記無線周波数遮蔽室の無線周波数遮蔽を通って前記無線周波数遮蔽室の外に延在する複数のアンテナを更に有する、通信ユニット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本願は、無線データ通信に関する。それは、悪環境における（特に、無線周波数（ＲＦ）遮蔽室内の）無線データ通信の信頼性を改善することに特定の用途を見出し、それに特に関連して記載される。
【背景技術】
【０００２】
磁気共鳴（ＭＲ）イメージングシステムは、比較的弱い磁気共鳴信号を引き起こすために、比較的強いＲＦパルスを使用する。通常、磁気共鳴信号はメガヘルツ範囲であり、その範囲は、他の目的（例えば、通信、電子機器におけるタイミング発振器、等）のために広く使用される周波数範囲と重なり合う。周囲の信号が共振信号とともに受信されて、搬送される見掛けの情報を変更することを防ぎ、さらに、ＲＦ励起信号が近くの電子機器と干渉することを防ぐよう、磁気共鳴イメージングシステムは、ファラデー・ケージ又はＲＦ遮蔽室にしばしば置かれる。ＲＦ遮蔽ＭＲ室は、極めて困難な無線通信環境である。ＲＦ遮蔽壁からの反射及び減衰により、有意な無線信号劣化が存在する。例えば、アンテナで同時に受信される反射信号、多重反射信号、及び視線方向信号は、破壊的な干渉し、あるいは、互いと建設的に干渉する。
【０００３】
ＭＲイメージングセッションの間、患者はしばしば、心電計（ＥＣＧ）の電極、又はＳｐＯ２パルス・オキシメータセンサ等と有線接続される。それらの生理学的パラメータモニタをＲＦ遮蔽室の外にある制御ルーム内のディスプレイへ配線により接続することは、遮蔽室内の乱雑さに加えて、長い配線回しを引き起こす。その上、ＲＦ遮蔽ポートが、配線のためのポートによるＲＦ漏れを防ぐために必要とされる。無線による解決法が望ましいが、信頼性が問題である。他には、ＭＲ周波数から適切にずれた周波数での無線通信を用いることが提案されている。遮蔽室内のアンテナは、制御ルーム内の医療モニタのディスプレイと無線通信する。しかし、例えば相殺的干渉による、医療モニタへ伝送される信号の何らかの損失は、通常、フラットラインが医療モニタディスプレイで表示されることをもたらし、患者の生理状態を不正確に伝えることとなる。フラットラインの表示は、通常、モニタされる生理学的パラメータの停止に関連し、一般的に、深刻な生命を脅かす生理学的状態を示す。然るに、その他の無線通信システムと異なり、ＭＲ用途では、通信の短い損失でさえ問題がある。
【０００４】
他の用途において使用されている周波数ホッピング・スペクトル拡散無線通信は、多くの周波数チャネルの間で切り替わる。建設的及び破壊的（相殺的）な干渉はどの時点においてもスペクトルの限られた部分においてのみ起こるので、スペクトル拡散通信は、相殺的干渉、ノイズ、又は他のチャネル問題による信号損失を抑制又は除去することができる。しかし、遠隔の受信器は送信器によって用いられる周波数ホップを正確に追随すべきであるから、周波数間のジャンプの際に、同期の問題が存在する。同期が失われる場合、再同期相の間、通信の短い損失が存在する。これは、ＭＲ用途において再びデータの中断及びディスプレイ上のフラットラインを引き起こす。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本願は、上記の問題及び他を解消する新しく且つ改善された無線通信システムを提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
１つの態様に従って、患者データを伝送するためのシステムが提供される。無線周波数（ＲＦ）遮蔽室に設置される患者モニタは、患者に関するデータを収集する複数のセンサと、広帯域周波数スペクトルの少なくとも２つの周波数チャネルにおいて選択的に生理学的データを送信する少なくとも１つの送信器とを有する。前記ＲＦ遮蔽室の外に設置される通信ユニットは、第１の周波数チャネルにおいて前記患者モニタから生理学的データを受け取るよう構成される第１の受信器と、第２の周波数チャネルにおいて前記患者モニタから生理学的データを受け取るよう前記第１の受信器と同時に動作するよう構成される第２の受信器とを有する。前記通信ユニットは、前記第１の受信器及び前記第２の受信器と通信し、受信生理学的データストリームを生成するよう前記第１の受信器及び前記第２の受信器によって受信された生理学的データを結合するプロセッサをさらに有する。ディスプレイは、前記受信生理学的データストリームを表示する。
【０００７】
他の態様に従って、患者データを伝送するための方法が提供される。患者データは、第１の無線周波数チャネル及び第２の無線周波数チャネルにおいて交互に無線周波数遮蔽室内から送信される。前記第１の無線周波数チャネルにおいて送信された患者データは、前記無線周波数遮蔽室の外にある第１の受信器により受信される。前記第２の無線周波数チャネルにおいて送信された患者データは、前記無線周波数遮蔽室の外にある第２の受信器により受信される。前記第１の受信器及び前記第２の受信器によって受信された患者データは、結合されて表示される。
【０００８】
他の態様に従って、通信ユニットは、異なる夫々の無線周波数においてデジタルデータを受信する複数の受信器と、受信デジタルデータストリームを生成するように前記複数の受信器によって受信されたデジタルデータを結合するよう構成されるプロセッサと、複数のアンテナと、アンテナ受信器ペアリングの選択可能な構成により前記複数のアンテナを前記複数の受信器と接続するよう構成されるスイッチとを有する。前記プロセッサは、さらに、前記スイッチに、前記複数の受信器のうち少なくとも１つにおける信号フェードの検出に応答してアンテナ／受信器ペアリングの異なる選択可能な構成を選択させるよう構成される。
【０００９】
１つの利点は、信頼できる無線データ通信にある。
【００１０】
他の利点は、通信が失われる場合におけるより迅速且つより信頼できる再接続にある。
【００１１】
本発明の更なる他の利点は、以下の詳細な説明を読んで理解することで当業者には十分に理解されるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本願に従う通信システムの略図である。
【図２】本願に従う通信システムの略図である。
【図３−Ｉ】本願に従う通信システムの略図である。
【図３−ＩＩ】本願に従う通信システムの略図である。
【図３−ＩＩＩ】本願に従う通信システムの略図である。
【図４】本願に従う通信ユニットの動作のフローチャート図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
本発明は、様々な構成要素及び構成要素の配置において、並びに様々なステップ及びステップの配置において、具体化されてよい。図面は、単に、好ましい実施形態を例示することを目的としており、本発明を限定するよう解釈されるべきではない。
【００１４】
本願は、広帯域デジタル技術及び周波数ホッピング技術の組み合わせを用いる。比較的狭い広帯域が定義され、周波数によって複数のチャネル（表される実施形態においては２つ）に分けられる。個別のＲＦ受信器（及び任意に送信器）がチャネル毎に設けられる。各チャネルで受信される信号はモニタされ、システムは最も強い信号を受信するようチャネルの間でホップする。
【００１５】
図１を参照すると、ＲＦ遮蔽ＭＲＩ試験室１４に隣接して配置された、ＭＲＩスキャナ１２の動作を制御するためのＭＲＩ制御室１０が表されている。ＲＦ遮蔽１６は、銅板、金属ホイル、プラズマ、高い金属含有量（例えば、金属メッシュ）のガラス、又はワイヤメッシュのような他の適切な導電層により部屋を囲むことによって、達成される。患者（図示せず。）を撮像するＭＲＩスキャナ１２は、患者の生理学的パラメータを測定して、それを示す生理学的データを生成する１又はそれ以上の遠隔医療装置１８を有する。この遠隔医療装置１８は、心電計（ＥＣＧ）センサ、点滴ポンプ、血圧センサ、ＳｐＯ２センサ、パルスセンサ、体温計、呼吸器センサ、呼気ガスセンサ、等を有する。他の遠隔医療装置１８は患者に付随してよいが、上記の遠隔医療装置１８のすべてが常に患者に付随する必要はない。ここで使用されるように、医療装置は、患者の健康状態等を示すデータ源を意味する。
【００１６】
遠隔医療装置１８は、測定された又は他の生理学的データを、やはりＭＲＩ試験室１４内に配置された患者モニタ２０へ報告する。患者モニタ２０は、遠隔医療装置１８によって測定された生理学的データの集約点として働き、データの一時記憶を提供する。例えば、患者モニタ２０は、患者のベッドサイドのモニタ、患者とともに移動するモニタ（例えば、歩行可能な患者により装着されるモニタリングシステムの送信器）、等であってよい。また、患者モニタ２０は、各ベッド又は部屋に取り外せないように付随する壁付けモニタのような、より恒久的な設備であってよい。遠隔医療装置１８と患者モニタ２０との間の通信リンクは、光ファイバ、無線、ハードワイヤード、又はそれらの組み合わせであってよい。同様に、患者モニタ２０は、バッテリ、外部ＡＣ電源、又はそれらの組み合わせによって給電されてよい。
【００１７】
患者モニタ２０は、測定された生理学的データを無線により送信する試験室通信ユニット２２と接続されている。生理学的データは、連続的に又は周期的に送信されてよい。所与の患者に関し、ＥＣＧのようなデータは連続的に送信されてよく、血圧のような他のデータは周期的に送信されてよい。試験室通信ユニット２２は、測定された生理学的データを無線により制御室通信ユニット２６へ伝送し且つ制御室通信ユニット２６から信号を受信するよう、アンテナ２４を有する。また、当然のことながら、試験室通信ユニット２２においては１つのアンテナ２４しか表されていないが、より多くのアンテナが考えられている。表されている実施形態では、患者モニタ２０は、生理学的データを遮蔽室内の係員に表示するディスプレイ２７を有する。
【００１８】
表されている実施形態において、制御室通信ユニット２６は、測定された生理学的データ試験室通信ユニット２２から受信するよう、ＲＦ遮蔽１６を通って延在する２つの無線アンテナ２８，２９を有する。制御室通信ユニットアンテナ２８，２９は、例えば、ＭＲＩ試験室１４のＲＦ遮蔽壁１６に置かれている。また、当然のことながら、ＭＲＩ試験室１４のＲＦ遮蔽壁１６に置かれた制御室通信ユニットアンテナ２８，２９が表されているが、信号が遮蔽を通って制御室に入るように通信周波数及び遮蔽が設定される場合には、制御室通信ユニットアンテナをＭＲＩ制御室１０内に置くことが考えられる。さらに、やはり当然のことながら、２つのアンテナ２８，２９しか図式的に表されていないが、より多くのアンテナが考えられている。制御室通信ユニット２６は、測定された生理学的データを、ＭＲＩスキャナ１２の動作を制御するＭＲＩ制御ユニット３０へ送信する。また、ＭＲＩ制御ユニット３０は、患者から患者モニタ２０を介して受信される測定された生理学的データがＭＲスキャナに関連する情報とともに表示されるディスプレイ３２を有する。代替的に、別個のモニタが設けられる。
【００１９】
図２を参照すると、患者モニタ２０は、患者の生理学的データを検知する２つの遠隔医療装置１８（例えば、センサ）へ接続されるように表されている。当然のことながら、２つの遠隔医療装置１８しか表されていないが、より多くの遠隔医療装置が考えられている。収集された生理学的データは、コントローラ４０へ、同時に患者モニタ２０において送信される。試験室通信ユニット４２は、コントローラ４０によって受信された生理学的データを複数の周波数で制御室通信ユニット２６へ送信するよう、送信器４４を制御する。より具体的に、通信ユニット４２は、単独で、又はコントローラ４０と協働して、生理学的データを、任意に部分的に冗長であるデジタルデータパケットにまとめる。夫々のデータパケットは、任意に、通信ユニット４２又はコントローラ４０のデータバッファから取り出される１又はそれ以上の前のデータセグメントを含む冗長データとともに、現在のデータセグメントを含む。前のデータパケットの包含は、信号が弱くなる場合に失われうる、又は再同期の間に周波数チャネル間の切り替えに追随する如何なるデータセグメントも、後のデータパケットから回復されることを可能にする。また、試験室通信ユニット４２は、制御室通信ユニット２６から送信されたデータ及び制御情報を受信するよう、受信器４６を制御する。受信器４６は、データパケットを再送信するための又は周波数若しくは周波数チャネルを変更するための命令、及び他の制御データを受信することができる。
【００２０】
制御室通信ユニット２６は、生理学的データを受信するよう、さらに任意に、患者モニタデータを患者モニタ２０へ送信するよう、２つのアンテナ２８，２９と有線接続されている。第１のアンテナ２８は、いずれも第１の無線周波数で動作する第１の送信器５２及び第１の受信器５４へスイッチ５６を介して接続されている。さらに、第２のアンテナ２９は、いずれも第１の無線周波数とは異なる第２の無線周波数で動作する第２の受信器５８及び第２の送信器６０へスイッチ５６を介して接続されている。なお、スイッチ５６は、さらに、これらの接続が切り替えられることを可能にする。すなわち、スイッチ５６を切り替えることによって、代替的に、第１のアンテナ２８は第２の送信器６０及び第２の受信器５８と接続され得、第２のアンテナ２９は第１の送信器５２及び第１の受信器５４と接続され得る。２つの別個のアンテナ２８，２９を有することによって、２つの冗長な選択的な空間経路が存在し、それらの空間経路によって、患者モニタ２０によって送信された生理学的データが受信され得る。２つの受信器５４，５８は第１及び第２の異なる無線周波数で同時に動作し、一方、患者モニタ２０の送信器４４は第１の無線周波数又は第２の無線周波数で交互に送信する。このように、２つの周波数に制限されたスイッチングによるにも関わらず、周波数ホッピングと同じ動作が達成される。有利に、受信器５４，５８は両方とも、送信器４４が現在出力している無線周波数がどちらであろうとも、受信するよう同時に動作するので、送信器４４と（二重）受信器５４，５８との間のホッピングの同期は必要とされない。制御室通信ユニット２６は、受信器５４により第１の無線周波数での伝送を受信し、又は受信器５８により第２の無線周波数による伝送を受信する。この動作モードは、簡略ホッピング（abridged  hopping）スキームとここでは呼ばれ、同期の喪失による信号損失のリスク又は同期回路のコストを伴うことなく周波数ホッピングの主たる利点を提供する。当然のことながら、２つ（すなわち、第１及び第２）の周波数の間の簡略周波数ホッピングをサポートする２つの受信器５４，５８しか表されていないが、第３、第４、又はそれ以上の周波数への拡張が、第３、第４、又はそれ以上の周波数で動作する第３、第４、又はそれ以上の受信器を付加することによって達成可能である。
【００２１】
簡略ホッピングスキームによって提供される周波数ダイバーシティは、チャネルの１つに関する問題に起因する信号損失の可能性を有利に減らす。他の潜在的な問題は、相殺的干渉が受信器の１つにおいて信号欠落を引き起こしうる可能性である。ＭＲ環境では、相殺的干渉は、ＲＦ遮蔽からの反射によって通常引き起こされる複数の送信経路により生じる。相殺的干渉の可能性は、表されている実施形態においては、経路長さを変えるようにアンテナ２８，２９の間を切り替えることによって受信器５４，５８の１つにおける低信号レベルに応答することによって、対処される。アンテナ２８，２９は、２つのアンテナ２８，２９までの経路長さが一般的には異なる点で、空間的にダイバースである。通信ユニット２６が受信モードで動作する動作がここでは記載されているが、当然のことながら、２つの別個の送信器５２，６０を有することによって、２つの切替え可能な別個の経路がさらに存在し、これらの経路によって、データは通信ユニット２６から患者モニタ２０へ送信され得る。通信ユニット２６から患者モニタ２０への伝送は、さらに、通信ユニット２６の二重受信器５４，５８と同じく受信器４６を二重周波数とすることによって、ここで開示される簡略ホッピングスキームを使用することができる。第１の送信器５２及び第２の送信器６０は、第１の受信器５４及び第２の受信器５８とともに、プロセッサ６２へ接続されている。プロセッサ６２は、表されている実施形態においては、フィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡ）である。代替的に、プロセッサ６２は、マイクロプロセッサ、マイクロコントローラ、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）、等であってよい。プロセッサ６２は、第１の無線周波数で第１の受信器５４によって及び第２の無線周波数で第２の受信器５８によって受信される生理学的データを受信して結合するとともに、第１の送信器５２及び第２の送信器６０を用いてデータを患者モニタ２０へ送信する。また、プロセッサ６２は、生理学的データが第１の受信器５４又は第２の受信器５８のいずれか一方によって受信されている場合に、第１の送信器５２及び第２の送信器６０を非アクティブにし、さらに任意に、同じように、送信相の間受信器５４，５８をオフ又は非アクティブにする。患者モニタ２０の送信器４４は、第１の無線周波数又は第２の無線周波数のいずれか一方で交互に送信するが、両方の周波数で同時に送信することはないので、プロセッサ６２は、受信生理学的データストリームを生成するよう第１及び第２の受信器５４，５８からの復調及び復号化された生理学的データを時間の関数として足し合わせることによって、第１及び第２の受信器５４，５８によって受信される生理学的データ結合することができる。この結合されたデータストリームは、患者モニタ２０が生理学的データを送信してないインターバルを除いて、中断なしで時間において連続であると期待される。
【００２２】
マルチパスフェーズの問題に対処するよう、プロセッサ６２は、（ｉ）第１のアンテナ２８が第１の受信器５４に給電し、第２のアンテナ２９が第２の受信器５８に給電する第１の構成と、（ｉｉ）第１のアンテナ２８が第２の受信器５８に給電し、第２のアンテナ２９が第１の受信器５４に給電する第２の構成との間で選択的に切り替わるよう、スイッチ５６を制御する。２つの受信器５４，５８の間でのアンテナ２８，２９のこのような交換は、受信器５４，５８の一方からの低信号に応答してなされ、これは、低信号を示す受信器について相殺的干渉状態を示しうる。例えば、スイッチ５６が第１の構成（ｉ）に設定され、第１の受信器５４に給電する第１のアンテナ２８について相殺的干渉が存在するとする。構成（ｉ）において、アンテナ２８は第１の無線周波数で動作している。構成（ｉｉ）に切り替わった後、第１のアンテナ２８はこのとき第２の受信器と動作上接続され、従って、第２の無線周波数で動作している。第２の無線周波数は第１の無線周波数と比較して異なる波長を有するので、経路長さが変更され、相殺的干渉状態が取り除かれる。（二重）受信器５４，５８は広帯域のデジタル帯域幅を有するので、第１及び第２の無線周波数の波長は異なるが比較的近く（例えば、２：１又は３：２等の比を有さない。）、従って、第１の無線周波数での相殺的干渉が異なる（が比較的近い）第２の無線周波数にも存在する可能性は極めて低い。空間的に異なるアンテナ（異なるアンテナ２８，２９を含む。）は異なるマルチパスプロファイルを有する。アンテナ交換によって、アンテナ数は少なく保たれるが、より一般的には、異なる空間アンテナへの如何なる切り替えもマルチパスフェード状態を補正するのに適する。
【００２３】
２つの受信器５４，５８は同時に動作し、プロセッサ６２は、受信生理学的データストリームを生成するよう、第１の受信器５４及び第２の受信器５８から受信された生理学的データを結合する。プロセッサ６２は、ここで記載される動作を実行するためのソフトウェアを実行するよう構成される。
【００２４】
図３を参照すると、制御室通信ユニットの一実施形態の図が表されている。アンテナコントローラ４８，５０は、夫々のアンテナ２８，２９へ有線で適切に接続されている。複数のアンテナコントローラ４８，５０は、図２を参照して記載された構成（ｉ）と構成（ｉｉ）との間でアンテナを切り替えることに関与するスイッチングユニット５６へ接続されている。スイッチングユニット５６は、予め選択された周波数帯域の外側の周波数を除去するＲＦ帯域通過（ＢＰ）フィルタ７０（例えば、ＩＳＭ帯域２．５ＧＨｚＳＡＷフィルタ）等を有する。
【００２５】
第１の受信器５４及び第２の受信器５８は、異なる第１及び第２の夫々の無線周波数で受信するよう構成されることを除いて同じように機能する整合コンポーネントを２つの別個の受信チェーンに設ける。受信器５４，５８は夫々、他のＲＦ帯域通過（ＢＰ）フィルタ７６とともに、増幅により小信号の受信を改善するよう低雑音増幅器（ＬＡＮ）７４を有する。受信器５４，５８におけるミキサ７８は、２．４ＧＨｚ信号を１４０ＭＨｚの中間周波数へダウンコンバートする。１４０ＭＨｚの中心周波数を有する１ＭＨｚワイドＩＦＳＡＷフィルタ８０は、ミキサ７８に生成される全てのスプリアス応答を拒絶する。受信器５４，５８は、例えば−４０ｄＢｍから−９０ｄＢｍの範囲内でＦＭ復調器８２に入る入力信号をレギュレートするよう、デジタルステップ減衰器をさらに有する。ＦＭ復調器８２は、１４０ＭＨｚ信号を１０．７ＭＨｚの第２の中間周波数へダウンコンバートする。次いで、第２の中間周波数はプロセッサ６２によって解釈される。位相ロックループ（ＰＬＬ）８４がさらに受信器に含まれ、それは、フラクショナルＮ（Fractional  N）二重周波数シンセサイザ、温度補償水晶振動子（ＴＣＸＯ）基準発振器、ＲＦ及びＩＦパイルループフィルタ、ＲＦ及びＩＦ電圧制御発振器を含む複数の経路の集合である。無線システムは、スイッチングユニット５６によって制御される送信器５２，６０をさらに有する。送信器５２，６０は、送信器の送信電力を管理するよう、可変ゲイン増幅器８６とインターフェース接続する。送信器５２，６０は、いずれか一方又は両方のアンテナ２８，２９へ信号を送信することができるように、ＲＦスイッチ８８をさらに有する。
【００２６】
図３において示される制御室通信ユニットの記載において参照される中間周波数並びに他のパラメータ及びコンポーネントは一例であり、当然のことながら、他の動作周波数、電子部品等が使用されてもよい。
【００２７】
空間ダイバーシティ態様を実施するよう、プロセッサ６２は、（例えば、受信器５４，５８の１つにおける低信号によって適切に示される）受信マルチパス問題が存在するかどうかを決定し、そのような問題が存在する場合には、第１の受信器５４に給電するアンテナ２８及び第２の受信器５８に給電する第２のアンテナ２９を有する構成（ｉ）から、第２の受信器５８に給電する第１のアンテナ２８及び第１の受信器５４に給電する第２のアンテナ２９を有する構成（ｉｉ）へ切り替える。
【００２８】
表される実施形態では、２つの受信器５４，５８と、２つのアンテナ２８，２９とが存在する。しかし、２よりも多いアンテナを含むことも考えられている。例えば、３つのアンテナ（例えば、Ａｍ，Ａｎ，Ａｐ）が存在する場合に、例えば、アンテナ／受信器ペアリングの次の切替え可能な構成が用いられ得る：構成（ｉ）＝Ａｍ／第１の受信器、Ａｎ／第２の受信器；構成（ｉｉ）＝Ａｎ／第１の受信器、Ａｐ／第２の受信器；及び構成（ｉｉｉ）＝Ａｐ／第１の受信器、Ａｍ／第２の受信器。
【００２９】
空間ダイバーシティは、より多くの無線周波数に拡張され得る。例えば、３つの受信器（例えば、Ｒｍ，Ｒｎ，Ｒｐ）と、３つのアンテナ（例えば、Ａｍ，Ａｎ，Ａｐ）とが存在する場合に、例えば、アンテナ／受信器ペアリングの次の切替え可能な構成が用いられ得る：構成（ｉ）＝Ａｍ／Ｒｍ、Ａｎ／Ｒｎ、Ａｐ／Ｒｐ；構成（ｉｉ）＝Ａｎ／Ｒｍ、Ａｐ／Ｒｎ、Ａｍ／Ｒｐ；及び構成（ｉｉｉ）＝Ａｐ／Ｒｍ、Ａｍ／Ｒｎ、Ａｎ／Ｒｐ。
【００３０】
図４を参照すると、プロセッサ６２の制御下での無線通信システム２６の動作のフローチャート図が表されている。ステップ１００で、信号が２つの受信器５４，５８のいずれか一方で受信されているかどうかが決定される。信号が２つの受信器のいずれによっても受信されていないことに応答して、ステップ１０２で、信号が送信器５２，６０の１つによって送信されているかどうかが決定される。信号が送信器５２，６０の１つによって送信されていることに応答して、２つの受信器５４，５８はステップ１０４で非アクティブにされる。信号が２つの受信器のいずれか一方で受信されていることに応答して、送信器５２，６０はステップ１０６で非アクティブにされる。ステップ１０８で、プロセッサ６２は、マルチパス相殺的干渉状態が受信器の１つについて存在するかどうかを決定し、そのような状態が存在する場合には、空間ダイバーシティを実施するようにアンテナ２８，２９を切り替える。ステップ１１０で、プロセッサ６２は、受信生理学的データストリームを生成するよう、第１及び第２の受信器５４，５８によって受信された生理学的データを結合する。受信生理学的データストリームは、患者モニタ２０が送信中である限り、中断なく時間において連続的であると期待される。
【００３１】
プロセッサ６２は、クロックを決定するために既知のデータ速度及びビット長さを使用する。クロックは、２つの受信器５４，５８によって同時に受信される冗長データストリームを同期させるために使用される。一実施形態において受信器が弱信号を受信していると決定するよう、プロセッサ６２は、クロックを用いて、データパケットが遅れずに受信されているかどうかを決定する。各データパケットは前のデータセグメントを含むので、プロセッサ６２は、受信器の間を切り替えて同期させるときに如何なるデータ損失も置換するよう前のデータセグメントを用いることができる。第１及び第２の受信器５４，５８によって受信される生理学的データを結合することによって、プロセッサ６２は、ディスプレイ３２での表示、局所メモリ又は中央データベースにおける記憶、等のために、連続的且つ完全なデータストリームを制御室内のモニタへ出力する。
【００３２】
本発明は、好ましい実施形態を参照して記載されてきた。変更及び代替は、上記の詳細な説明を読んで理解することで、当業者に想到可能である。本発明は、添付の特許請求の範囲及びその均等の適用範囲内にある限り、全てのそのような変更及び代替を含むと考えられる。
【図１】
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【図２】
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【図３−Ｉ】
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【図３−ＩＩ】
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【図３−ＩＩＩ】
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【図４】
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