(57)【要約】一実施形態において、本発明は、血圧モニタシステムによって使用されるための無線通信システムを提供する。無線通信システムは、通常の圧力トランスデューサと接続する携帯用ユニット、および通常の生命徴候モニタと接続するモニタインターフェースユニットを含む。携帯用ユニットは、励起電圧をトランスデューサに提供することによって、トランスデューサから圧力表示を獲得し、次に圧力データをモニタインターフェースユニットに無線で送信する。モニタインターフェースユニットは、生命徴候モニタによって供給された励起電圧を測定し、圧力表示を生命徴候モニタによって認識可能なフォーマットで供給する。
2009515592.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
患者の血圧を測定するシステムであって、
圧力トランスデューサと、
該圧力トランスデューサと接続された第１のユニットであって、該第１のユニットは、該血圧を表すデジタル化された信号を生成し、かつ無線で送信する、第１のユニットと、
複数の異なる生命徴候モニタのうちの任意の１つと電気的に通信する第２のユニットであって、該第２のユニットは、該デジタル化された信号を無線で受信し、かつ該デジタル化された信号を処理することによって、該複数の異なる生命徴候モニタのうちの任意の１つによって使用されるために適切なアナログ信号を生成する、第２のユニットと
を備えている、システム。
【請求項２】
前記第１のユニットは、前記生命徴候モニタによって生成された任意の励起電圧信号から独立した励起電圧回路を含む、請求項１に記載のシステム。
【請求項３】
前記アナログ信号は、Ａｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ  ｆｏｒ  ｔｈｅ  Ａｄｖａｎｃｅｍｅｎｔ  ｏｆ  Ｍｅｄｉｃａｌ  Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔａｔｉｏｎ  Ｓｔａｎｄａｒｄ  ＢＰ２２  「Ｂｌｏｏｄ  Ｐｒｅｓｓｕｒｅ  Ｔｒａｎｓｄｕｃｅｒｓ」とコンプライアントな複数の異なる生命徴候モニタのうちの任意の１つによって使用されるために適切である、請求項１に記載のシステム。
【請求項４】
前記第２のユニットは、前記第１のユニットから前記デジタル化された信号を受信し、かつ処理するための圧力トランスデューサエミュレーション回路網を含む、請求項１に記載のシステム。
【請求項５】
前記圧力トランスデューサエミュレーション回路網は、
前記モニタの励起電圧に基づいて基準電圧を生成するためのモニタ信号調整回路と、
該基準電圧および前記第１のユニットからの前記デジタル化された信号に基づいて、アナログ信号を生成するための乗算型デジタルアナログ変換回路と、
該アナログ信号に基づいて、アクティブブリッジ信号を生成するためのアクティブブリッジ回路と、
前記複数の生命徴候モニタのうちの任意の１つによって読み取り可能な圧力トランスデューサ信号をシミュレートする差動信号を生成するための合成ブリッジ回路と
を備えている、請求項４に記載のシステム。
【請求項６】
前記圧力トランスデューサエミュレーション回路網は、前記複数の生命徴候モニタのうちの任意の１つから該圧力トランスデューサエミュレーション回路によって引き込まれた電流負荷を制御するための負荷調節回路をさらに含む、請求項５に記載のシステム。
【請求項７】
前記圧力トランスデューサエミュレーション回路網は、前記複数の生命徴候モニタのうちの任意の１つからの励起電圧信号から、該圧力トランスデューサエミュレーション回路網を駆動するための電力を引き出すための電力収穫回路網を含む、請求項４に記載のシステム。
【請求項８】
圧力データをモニタに送信するための医療システムであって、該医療システムは、
アナログトランスデューサ信号を提供する圧力トランスデューサと、
該圧力トランスデューサに接続された携帯用ユニットであって、該携帯用ユニットは、
励起電圧を該圧力トランスデューサに供給する電源と、
該アナログトランスデューサ信号をデジタルトランスデューサ信号に変換するアナログデジタルモジュールと、
該デジタルトランスデューサ信号を送信する携帯用無線トランシーバと
を備えている、携帯用ユニットと、
モニタに接続可能なモニタインターフェースユニットであって、該モニタインターフェースユニットは、
該携帯用無線トランシーバから該デジタルトランスデューサ信号を受信するモニタ無線トランシーバと、
該デジタルトランスデューサ信号をエミュレータされたアナログトランスデューサ信号に変換するトランスデューサエミュレーションモジュールと
を備えている、モニタインターフェースユニットと
を備え、
該エミュレートされたアナログトランスデューサ信号は、該圧力トランスデューサによって測定された圧力値を該モニタに通信する、医療システム。
【請求項９】
前記モニタは、１ボルトの入力電圧当たり約５マイクロボルトの信号が、約１ミリメートル水銀柱圧力に相当する該入力電圧を認識するように構成されている、請求項８に記載の医療システム。
【請求項１０】
前記モニタインターフェースユニットは、モニタ励起信号から電力を引き込む電力供給収獲器を含む、請求項８に記載の医療システム。
【請求項１１】
前記トランスデューサエミュレーションモジュールは、前記デジタルトランスデューサ信号および基準電圧に基づいて、アナログ信号を生成するためのデジタルアナログ変換器回路を含む、請求項８に記載の医療システム。
【請求項１２】
前記トランスデューサエミュレーションモジュールは、前記アナログ信号に基づいて、ブリッジ電圧を生成するためのアクティブブリッジ駆動回路を含む、請求項１１に記載の医療システム。
【請求項１３】
前記トランスデューサエミュレーションモジュールは、前記ブリッジ信号に基づいて、差動圧力電圧信号を生成するための合成ブリッジ回路を含む、請求項１２に記載の医療システム。
【請求項１４】
前記トランスデューサエミュレーションモジュールは、前記トランスデューサミュレーションモジュールによって前記モニタにかけられた負荷を調節するための負荷調節回路を含む、請求項８に記載の医療システム。
【請求項１５】
前記携帯用ユニットは、前記デジタルトランスデューサ信号を送信データパケットに符号化するように適合されたマイクロコントローラをさらに備えている、請求項８に記載の医療システム。
【請求項１６】
患者の血圧をモニタする方法であって、
圧力トランスデューサを励起して、該患者の血圧を表すアナログ信号を生成することと、
該アナログ信号をデジタル信号に変換することと、
該患者から該デジタル信号を無線でブロードキャストすることと、
該患者から離されたモニタにおいて該デジタル信号を受信することと、
該デジタル信号を処理することによって、該モニタによって生成された励起電圧フォーマットに基づいて、アナログ信号を生成し、かつ該励起電圧フォーマットと互換性のある血圧信号を生成することと、
該血圧信号を該モニタに通信することと
を包含する、方法。
【請求項１７】
前記圧力トランスデューサを前記励起することは、前記モニタから独立したエネルギー源で該圧力トランスデューサを励起することを包含する、請求項１６に記載の方法。
【請求項１８】
前記受信すること、前記処理すること、および前記通信することは、前記モニタからの励起電圧信号によって提供される電力で実行される、請求項１６に記載の方法。
【請求項１９】
前記励起電圧フォーマットと互換性のある前記血圧信号は、ＢＰ２２信号である、請求項１６に記載の方法。
【請求項２０】
前記デジタル信号の前記処理は、
前記モニタの励起電圧を表す電圧基準信号を生成することと、
該デジタル信号および該電圧基準信号の値に基づいて、該デジタル信号を第１のアナログ信号に変換することと、
該第１のアナログ信号からブリッジ信号を生成することと、
該ブリッジ信号からアナログ差動電圧信号を生成することと、
該アナログ差動電圧信号を該モニタに提供することと
を含む、請求項１６に記載の方法。
【請求項２１】
圧力データを無線で送信する方法であって、該方法は、
圧力トランスデューサに接続された携帯用ユニットを提供することと、
該圧力トランスデューサに、第１の励起信号を提供することと、
該圧力トランスデューサからの出力信号を該携帯用ユニットで受信することと、
該出力信号をデジタル圧力値に変換することと、
該デジタル圧力値をモニタインターフェースユニットに無線で送信することと、
第２の励起信号をモニタから受信することと、
該デジタル圧力値および該第２の励起信号に基づいて、エミュレートされた圧力トランスデューサ信号を作成することと、
該エミュレートされた圧力トランスデューサ信号を該モニタに供給することと
を包含する、方法。
【請求項２２】
第１の励起信号を前記圧力トランスデューサに前記提供することは、前記携帯用ユニット内の電源に接続されたバッテリを提供することを含む、請求項２１に記載の方法。
【請求項２３】
前記出力信号をデジタル圧力値に前記変換することの後に、該デジタル圧力値を送信データパケットに符号化することが続く、請求項２１に記載の方法。
【請求項２４】
第２の励起信号をモニタから前記受信することは、該励起信号で前記モニタインターフェースユニットに電力を供給することを含む、請求項２１に記載の方法。
【請求項２５】
前記デジタル圧力値に基づいてエミュレートされた圧力トランスデューサ信号を前記作成することは、該デジタル圧力値に基づいて、前記第２の励起信号を修正することを含む、請求項２１に記載の方法。
【請求項２６】
前記デジタル圧力値に基づいて、前記第２の励起信号を前記修正することは、該デジタル圧力値および基準電圧をデジタルアナログ変換器回路に提供することを含む、請求項２５に記載の方法。
【請求項２７】
第２の励起信号をモニタから前記受信することは、該第２の励起信号で前記モニタインターフェースユニットに電力を供給することを含む、請求項２５に記載の方法。
【請求項２８】
前記第２の励起信号をモニタインターフェースから前記受信することは、該モニタインターフェースユニットによって前記モニタ上の負荷をモニタし、該負荷を調節して該モニタ上で所定の負荷量を維持することを含む、請求項２７に記載の方法。
【請求項２９】
前記デジタル圧力値に基づいて、エミュレートされた圧力トランスデューサ信号を作成することは、ＢＰ２２規格とコンプライアントなエミュレートされた圧力トランスデューサ信号を作成することを含む、請求項２１に記載の方法。
【請求項３０】
前記デジタル圧力値の無線送信を繰り返すことにより、圧力波形を送信することをさらに包含する、請求項２１に記載の方法。
【請求項３１】
圧力トランスデューサ遠隔測定システムであって、該圧力トランスデューサ遠隔測定システムは、
患者と一緒に動くように大きさおよび形状が決められた第１のユニットであって、圧力トランスデューサに第１の励起電圧を提供するように構成された電源と、トランスデューサ信号を受信して該トランスデューサ信号に基づいてデジタル圧力値を生み出すように結合されたアナログデジタル回路と、該デジタル圧力値を送信するように結合された第１の無線トランスデューサとを含む、第１のユニットと、
複数のタイプのモニタと接続可能な、第２のユニットであって、該第２のユニットは、該デジタル圧力値を無線で受信するように構成された第２の無線トランシーバと、該デジタル圧力値を受信して該デジタル圧力値に基づいて、エミュレートされた圧力トランスデューサ信号を生み出すように結合された圧力トランスデューサエミュレーション回路であって、該エミュレートされた圧力トランスデューサ信号は、該複数のタイプのモニタによって読み取り可能である、圧力トランスデューサエミュレーション回路とを含む、第２のユニットと
を備え、
該第２のユニットは、該エミュレートされた圧力トランスデューサ信号を該複数のタイプのモニタのうちの少なくとも１つに通信し、圧力測定を表示する、圧力トランスデューサ遠隔測定システム。
【請求項３２】
前記第１のユニットは、バッテリを含む、請求項３１に記載の圧力トランスデューサ遠隔測定システム。
【請求項３３】
前記圧力トランスデューサエミュレーション回路は、デジタルアナログ変換器回路を含む、請求項３１に記載の圧力トランスデューサ遠隔測定システム。
【請求項３４】
前記圧力トランスデューサエミュレーション回路は、前記モニタ上に所定の負荷を維持するようにさらに構成されている、請求項３１に記載の圧力トランスデューサ遠隔測定システム。
【請求項３５】
前記デジタルアナログ変換器回路は、前記デジタル圧力値に基づいて、基準信号の電圧を修正する、請求項３１に記載の圧力トランスデューサ遠隔測定システム。
【請求項３６】
前記複数のタイプのモニタのうちの前記少なくとも１つは、ＢＰ２２規格に従って、圧力表示を決定し得る、請求項３１に記載の圧力トランスデューサ遠隔測定システム。
【請求項３７】
前記第２のユニットは、前記複数のタイプのモニタのうちの前記少なくとも１つにおける圧力トランスデューサポートに接続するように構成されたケーブルをさらに備えている、請求項３１に記載の圧力トランスデューサ遠隔測定システム。
【請求項３８】
前記電源に接続されることにより、前記第１の励起電圧を生成する第２のデジタルアナログ変換器をさらに備えている、請求項３１に記載の圧力トランスデューサ遠隔測定システム。
【請求項３９】
前記複数のタイプのモニタから、第２の励起電圧を受信するように接続された第２のアナログデジタル変換器をさらに備えている、請求項３８に記載の圧力トランスデューサ遠隔測定システム。
【請求項４０】
前記第２のデジタルアナログ変換器は、前記第２のアナログデジタル変換器によって生成されたデジタル値に基づいて、前記第１の励起電圧を生み出すように構成されている、請求項３９に記載の圧力トランスデューサ遠隔測定システム。
【請求項４１】
圧力トランスデューサ遠隔測定システムであって、
患者と一緒に移動可能な携帯用圧力トランスデューサユニットであって、
該携帯用圧力トランスデューサユニットは、圧力トランスデューサによって感知された圧力に基づいて、デジタル圧力値を生成する、該携帯用圧力トランスデューサユニットと、
該デジタル圧力値を送信するために、該携帯用圧力トランスデューサユニット上に配置された、第１の無線トランシーバと、
インターフェースユニットと接続可能な静止ユニットと、
該デジタル圧力値を受信するために、該静止ユニット上に配置された第２の無線トランシーバと、
該静止ユニットと生命徴候モニタとの間に配置されたインターフェースユニットと、
該静止ユニットと該インターフェースユニットとのうちの１つに配置され、該デジタル圧力値を該生命徴候モニタによって読み取り可能な信号に変換する変換ルーチンと
を備えている、圧力トランスデューサ遠隔測定システム。
【請求項４２】
前記変換ルーチンは、前記静止ユニットに配置されている、請求項４１に記載の圧力トランスデューサ遠隔測定システム。
【請求項４３】
前記変換ルーチンは、前記インターフェースユニットに配置されている、請求項４１に記載の圧力トランスデューサ遠隔測定システム。
【請求項４４】
前記静止ユニットは、複数のタイプの生命徴候モニタによって読み取り可能な信号を生成するための複数の変換ルーチンを含む、請求項４１に記載の圧力トランスデューサ遠隔測定システム。
【請求項４５】
前記静止ユニットは、ユーザが、どの変換ルーチンを利用するかを決定することができるようにするためのセレクタを含む、請求項４４に記載の圧力トランスデューサ遠隔測定システム。
【請求項４６】
圧力トランスデューサ遠隔測定システムであって、
患者と一緒に移動可能な携帯用圧力トランスデューサユニットであって、
該携帯用圧力トランスデューサユニットは、圧力トランスデューサによって感知された圧力に基づいて、デジタル圧力値を生成する、携帯用圧力トランスデューサユニットと、
該デジタル圧力値を送信するために、該携帯用圧力トランスデューサユニット上に配置された、第１の無線トランシーバと、
生命徴候モニタと接続可能な静止ユニットと、
該デジタル圧力値を受信するために、該静止ユニット上に配置された、第２の無線トランシーバと、
該静止ユニット内に配置されたインターフェース回路と、
該インターフェース回路に配置され、該デジタル圧力値を該生命徴候モニタに通信する通信プロトコルと
を備えている、圧力トランスデューサ遠隔測定システム。
【請求項４７】
前記生命徴候モニタは、通信バスを含む、請求項４６に記載の圧力トランスデューサ遠隔測定システム。
【請求項４８】
前記通信プロトコルは、前記通信バスを介して、データを通信する、請求項４７に記載の圧力トランスデューサ遠隔測定システム。
【請求項４９】
前記生命徴候モニタは、前記通信プロトコルで前記静止ユニットを制御するためのユーザ入力を含む、請求項４６に記載の圧力トランスデューサ遠隔測定システム。
【請求項５０】
前記静止ユニットは、前記第１の無線トランシーバの無線信号強度を前記生命徴候モニタに通信する、請求項４６に記載の圧力トランスデューサ遠隔測定システム。
【請求項５１】
前記静止ユニットは、前記携帯用圧力トランスデューサのバッテリレベルを前記生命徴候モニタに通信する、請求項４６に記載の圧力トランスデューサ遠隔測定システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
（発明の背景）
血圧の測定は、広い範囲の負傷および状態を診断し、かつ治療するために医療職員によって使用される重要な技術である。患者の血圧を測定し、かつ特にモニタすることによって、医療職員は、初期の段階で問題に気づかされ得、治療の成功の可能性を高める。
【背景技術】
【０００２】
血圧モニタリングの間接的な方法、例えば圧力カフ（ｃｕｆｆ）および聴診器での方法は、しばしば速やかな圧力表示のゆえに望まれる一方、これらの方法は１０パーセントも不正確であり、これによってこれらの方法は、より危機的な患者のより長期間の血圧モニタリングに対しては望ましくない。従って、直接的な血圧モニタリング方法が、精度が改善されおよび長期の実装がより容易であるという理由で、重いまたは危機的な状態を有する患者に対しては好まれる。
【０００３】
最も人気のある直接的血圧モニタリング方法は、カテーテル化を介して実行され、カテーテル化においては、流体で満たされたカテーテルが、望ましい位置、例えば血管内において患者の中に挿入される。カテーテルは溶液、例えば食塩水で満たされ、チューブを介して、圧力トランスデューサに接続される。患者内の血圧が変化するとき、チューブ内の溶液に対する圧力は比例して変化し、接続されたトランスデューサが、患者内の圧力を正確に測定することを可能にする。圧力トランスデューサは、医療職員に血圧表示を画面に表示する生命徴候モニタに接続されている。代表的な圧力トランスデューサは、その内容が本明細書に参照により援用されている特許文献１に見られ得る。
【０００４】
通常トランスデューサは、ホイートストンブリッジ配列に配列された圧電抵抗ひずみ計に機械的に結合された圧力応答ダイアフラムを利用してきた。この点において、ひずみ計に与えられるひずみの量は、ホイートストンブリッジ配列に励起電圧を印加し、次にブリッジの出力電圧をモニタすることによって決定され得る。従って、ひずみが変化するとき、トランスデューサからの出力電圧も比例して変化する。
【０００５】
圧力トランスデューサに接続された生命徴候モニタは、この励起電圧をブリッジ配列に提供し、出力電圧を測定し、患者内の血圧を決定することを担う。現在、たいていの医療デバイスメーカーは、トランスデューサに提供された励起電圧と出力電圧との比例における規格を認識し、１ボルトの励起電圧当たり５マイクロボルトの信号は、１ミリメートル水銀柱圧力に相当する。この規格は、Ａｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ  ｆｏｒ  ｔｈｅ  Ａｄｖａｎｃｅｍｅｎｔ  ｏｆ  Ｍｅｄｉｃａｌ  Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔａｔｉｏｎ（ＡＡＭＩ）からの規格ＢＰ２２「Ｂｌｏｏｄ  Ｐｒｅｓｓｕｒｅ  Ｔｒａｎｓｄｕｃｅｒｓ」としても知られている。この規格の広範囲な使用は、多くの異なるメーカーからのセンサが、他のメーカーからのモニタと相互に交換されることを可能にし、ユーザが望み通りにコンポーネントを柔軟に混合し組み合わせることができるようにしている。
【０００６】
これらのシステムの１つの不利は、トランスデューサを生命徴候モニタに接続する厄介なケーブルである。これらのコードは、簡単に絡まり、生命徴候モニタから偶然に引き抜かれ、かつ複数の圧力モニタリングラインが使用されるとき、簡単に混乱する。さらに、これらのコードの長さは、患者が生命徴候モニタから動き得る距離を制限し、患者が病院内を輸送されるとき接続を外され、固定されなければならない。
【０００７】
現在、一部の無線トランスデューサ製品が入手可能であり、トランスデューサとビジュアルディスプレイとの間でコードを使用せずに済む。例えば、一部の無線圧力トランスデューサが、Ｍｅｍｓｃａｐから入手可能のあり、センサデータをコンピュータに送信する。しかし、これらの無線トランスデューサシステムは、永久的なトランスデューサと無線機能を統合し、遠隔のパーソナルコンピュータとのみ通信する。この点において、現在の無線トランスデューサシステムは、規格のトランスデューサまたは規格の生命徴候モニタと接続し得ない。生命徴候モニタは、病院の情報システムと統合され、かなり費用がかさむので、病院は、その会社のトランスデューサシステム機器だけの使用を必要とするこれらの無線システムに切り替えたがらない。
【０００８】
一部の病院で現在入手可能な、最も一般的な無線センサシステムは、無線ＥＣＧ送信機およびモニタである。ＥＣＧ遠隔測定法は、患者に取り付けられた携帯用モジュールから、病院のインフラストラクチャー、例えばアンテナと表示モニタとの専用ネットワークに送信する標準的な方法を利用する。しかし、侵襲性の血圧とは異なり、ＥＣＧは、人工的なトランスデューサまたは励起電圧を利用しない。
【０００９】
必要とされるのは、今日多くの病院によって使用されている生命徴候モニタおよび普通のトランスデューサと簡単に接続し得る無線圧力トランスデューサシステムである。
【特許文献１】米国特許第４，５７６，１８１号明細書
【発明の開示】
【課題を解決するための手段】
【００１０】
（本発明の目的および概要）
従来技術の制限を克服することが、本発明の目的である。
【００１１】
圧力トランスデューサシステムに無線通信システムを提供することが、本発明の別の目的である。
【００１２】
病院で現在使用されているたいていの圧力トランスデューサシステムと機能し得る無線通信システムを提供することが、本発明の別の目的である。
【００１３】
電気的信号測定および再生によって導入される誤差を低減する無線通信システムを提供することが、本発明の別の目的である。
【００１４】
本発明は、一実施形態において、生命徴候モニタシステムによって使用される無線通信システムを提供することによって、これらの目的を達成することを試みる。無線通信システムは、通常の圧力トランスデューサと接続する携帯用ユニット、および通常の生命徴候モニタと接続するモニタインターフェースユニットを含む。携帯用ユニットは、励起電圧をトランスデューサに提供することによってトランスデューサから圧力表示を獲得し、出力をデジタル化し、次に圧力データをモニタインターフェースユニットに無線で送信する。モニタインターフェースユニットは、携帯用ユニットによって供給されたデジタル化された電圧を受信し、圧力データを生命徴候モニタによって認識可能なフォーマットに変換する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
（発明の詳細な説明）
図１は、規格圧力トランスデューサ１０６（例えば前に記述されたＢＰ２２規格とコンプライアントな）と規格の生命徴候モニタ１０８（例えば前に記述されたＢＰ２２規格とコンプライアントな）との間でデータを通信し得る本発明による無線圧力システム１００の好ましい実施形態を示す。さらに詳細には、無線圧力システム１００は、励起電圧をトランスデューサ１０６に提供し、カテーテル１１０の圧力に比例する出力電圧を受信する携帯用ユニット１０２を含む。携帯用ユニット１０２は、この圧力データをデジタル化し、対応する出力電圧を生命徴候モニタ１０８にエミュレートするモニタインターフェースユニット１０４にそのデータを送信する。従って、生命徴候モニタ１０８は、携帯用ユニット１０２によって測定された実際の圧力に対応するモニタインターフェースユニット１０４からの信号を受信し、そして表示し、生命徴候モニタ１０８は、ユーザが、規格（例えばＢＰ２２）とコンプライアントなさまざまなトランスデューサ１０６および生命徴候モニタ１０８と接続し従ってこれらを利用することを可能にする。
【００１６】
図１で見られるように、規格圧力トランスデューサ１０６は、本発明に従って使用され得、好ましくは、１ボルトの励起電圧規格につき５マイクロボルト（５マイクロボルト／ＶＥＸ／ｍｍＨｇ）をサポートする。この圧力トランスデューサ１０６は、患者の内部につながるカテーテルライン１１０に接続され、圧力トランスデューサ１０６が、患者の心臓血管系と液体連通することを可能にする。
【００１７】
さらに、５マイクロボルト／ＶＥＸ／ｍｍＨｇ  ＢＰ２２規格を同じくサポートする規格の生命徴候モニタ１０８が、本発明に従って使用され得る。圧力比率が規格化されている一方、異なるメーカーによって提供される励起電圧（すなわち、励起目的で提供される電気）はフォーマット、例えば電圧の大きさ、タイミング（例えばＡＣまたはＤＣ）、および他の特性において大きく変化し、従って、これらのモニタに接続するトランスデューサおよび他の機器は、提供される励起電圧を取り扱うことができなければならない。例えば、表１はＢＰ２２コンプライアントモニタおよびそれらの励起電圧の選択された一部の特性の例を示す。
【００１８】
【表１】
2009515592.tif 000003
無線圧力システム１００は、好ましくは５マイクロボルト／ＶＥＸ／ｍｍＨｇ規格をエミュレートすることによって、トランスデューサ１０６を生命徴候モニタ１０８と無線で結合する。さらに正確には、このエミュレーションは、２つの別々の作用：生命徴候モニタ１０８の励起電圧のトランスデューサ１０６へのエミュレーション、およびトランスデューサ１０６の電圧出力の生命徴候モニタ１０８へのエミュレーションを含む。
【００１９】
励起電圧エミュレーションは、携帯用ユニット１０２によって実行され、携帯用ユニット１０２は、電力ケーブル１１２によって、トランスデューサ１０６に接続されている（図１にのみ見られる）。図２の概略図に見られるように、携帯用ユニット１０２は、トランスデューサ１０６への電力ケーブル１１２内のワイヤを介して励起電圧１４０を供給しかつ調整する電圧励起回路１２０を含む。この電圧励起回路１２０は、携帯用ユニット１０２の他の回路と共に、この場合トランスデューサ１０６に除去可能に固定されている外部バッテリ１２６からその電力を引き込む電力供給回路１２５によって電力が供給される。
【００２０】
携帯用ユニット１０２は、デジタル形式で圧力表示を最終的に生成するので、励起電圧１４０はさまざまに異なるフォーマットまたは電圧であり得る。好ましくは、最小の電力要件を備えた励起電圧１４０が、バッテリ１２６の寿命を最大にするために好まれる。好ましい実施形態において、励起電圧１４０は、約１．２２５ボルトに等しい。
【００２１】
前に記述されたように、励起電圧１４０は、トランスデューサ１０６内の抵抗ブリッジ１４３（例えばホイートストンブリッジ）を介して伝わり、かつ携帯用ユニット１０２へのケーブル１１２内の追加的なワイヤを介して、５マイクロボルト／ＶＥＸ／ｍｍＨｇ規格に従って、出力電圧１４２を提供する。
【００２２】
いったん携帯用ユニット１０２内に入ると、出力電圧１４２は最初に、増幅およびフィルタリングを適用することによって電圧信号を「クリーンアップ」する差動増幅器１４１の中を通る。次に、アナログデジタル変換器１２２（ＡＤ変換器）は、増幅されかつフィルタされた出力電圧１４２と元の励起電圧１４０（すなわち基準電圧）との両方に基づいてデジタル値を生み出し、これらのデジタル量をマイクロコントローラ１３２に送信する。マイクロコントローラ１３２は、ＢＰ２２規格（５マイクロボルト／ＶＥＸ／ｍｍＨｇ）に従って、例えば、圧力（ｍｍＨｇ）＝（ＶＴ／（Ｖｅｘ×５μＶ））×（ｍｍＨｇ×Ｖ）、ここでＶｅｘは励起電圧１４０に等しく、ＶＴは出力電圧１４２に等しい、公式を使用することによってこれらのデジタル電圧値を圧力表示に変換する。好ましい実施形態において、圧力表示に帰属するデジタル値は、０と４０９５との間にある。あるいは、デジタル値は、変換なしに単純に維持され得、モニタインターフェースユニット１０４が適正にデジタル値を操作することを可能にする。さまざまなソフトウエア技術が、この点において使用され得ることにより、モニタインターフェースユニット１０４は、このデジタルデータを解釈し得、エミュレートされたアナログトランスデューサ信号を生み出し得る。
【００２３】
次に、マイクロコントローラ１３２は、無線送信に対して適正なデータパケットを作成することにより、この圧力データがモニタインターフェースユニット１０４に送られる準備をする。例えば、これは、圧力データに対するタイムスタンプ情報、ＣＲＣ誤差検出データ、ユニット識別データ、および他の関連情報を追加することを含み得る。
【００２４】
このアセンブリの後、データパケットは、ＲＦトランシーバ１２８に通信され、ＲＦトランシーバ１２８は、アンテナ１１６を介して、データパケットを送信する。この無線ＲＦトランシーバ１２８は、さまざまに異なる周波数およびプロトコル、例えば無線周波数、赤外線周波数、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）プロトコル、およびＴＤＭＡプロトコルで送受信し得る。
【００２５】
従って、励起電圧１４０をトランスデューサ１０６に供給し、出力電圧１４２を元の励起電圧１４０と比較することによって、携帯用ユニット１０２は、生命徴候モニタ１０８と同様な態様で圧力トランスデューサ１０６と相互作用するが、無線で送信され得るデジタル圧力データを代わりに獲得する。
【００２６】
圧力トランスデューサ１０６からの電圧出力のエミュレーションは、モニタインターフェースユニット１０４によって実行され、モニタインターフェースユニット１０４は、ケーブル１１４によって生命徴候モニタ１０８に接続されている。図３の概略図に見られるように、モニタインターフェースユニット１０４は、携帯用ユニット１０２によって送信されるデータパケットを受信するように構成されたＲＦトランシーバ１３０に接続されたＲＦアンテナ１１８を含む。データパケットがいったん受信されると、トランシーバ１３０は、受信されたデータパケットをマイクロコントローラ１４８に送り、圧力データを含む関連情報を抽出しかつ処理する。
【００２７】
圧力表示を生命徴候モニタ１０８に通信するのに適正な電圧値を決定するために、モニタインターフェースユニット１０４は、生命徴候モニタ１０８によって生み出されるモニタ励起信号１４７のフォーマット（例えば電圧の大きさ、Ａ．Ｃ．またはＤ．Ｃ．その他）をも知るか、またはこの信号１４７と少なくとも結合し、これを操作しなければならない。前に論議されたように、たいていの生命徴候モニタはそれら独特のトランスデューサ励起信号１４７を供給し、モニタ励起信号１４７に基づいたＢＰ２２規格化トランスデューサ信号を予期する。さらに詳細に下に記述されているように、モニタ励起信号１４７は、モニタインターフェースユニット１０４のための電源としても役立つ。換言すれば、モニタ励起信号１４７は、トランスデューサエミュレーション回路に対する電源、さらには基準の両方として使用され得る。
【００２８】
本実施形態において、このモニタ励起信号１４７は、ケーブル１１４内の分離したワイヤを介して、圧力トランスデューサエミュレーション回路１８４およびモニタ電力収穫回路１８７に供給される。モニタ電力収穫回路１８７は、モニタ励起信号１４７を、モニタインターフェースユニット１０４の回路による使用のために適正なフォーマットに変換する。好ましくは、モニタ電力収穫回路１８７は、ＡＣ電力が存在する場合、ＡＣ電力をＤＣ電力に変換することを担う。なぜならば、ＤＣ電力は通常、電子的デバイスの回路およびチップによって使用されるからである。このＡＣからＤＣへの変換は、例えばＡＣ電力をダイオードブリッジで整流することによって達成され得る。従って、モニタ電力収穫回路１８７は、モニタ励起信号１４７からの入力電力がＡＣ電力またはＤＣ電力のいずれであれ、ＤＣ電力を供給する。
【００２９】
モニタ電力収穫回路１８７は、このＤＣ電力を電源１７４に提供し、電源１７４は、携帯用ユニット１０２のチップおよび回路による使用のために適正なレベル、例えば３．５ボルトに電圧を減じ、次にこの電力をモニタインターフェースユニット１０４の回路に配分する。この態様で、モニタインターフェースユニット１０４は、生命徴候モニタ１０８によって生み出される励起信号１４７によってそれ自体に電力を供給し得、従って、すべてのその回路に専用に電力を供給し得る。代替の好ましい実施形態において、電源回路１７４は、Ａ．Ｃ．アダプタまたはバッテリから電力を引き込み得る。
【００３０】
図３に再度戻って、圧力トランスデューサエミュレーション回路１８４は、乗算型デジタルアナログ変換器回路１８０、アクティブブリッジ駆動回路１８１、合成ブリッジ回路１８３、負荷調節回路１８５、およびモニタ信号調整回路１８５を含み、これらすべては、携帯用ユニット１０２から受信されたデジタル圧力値を、生命徴候モニタ１０８が読み得るアナログ形式に変換、または「翻訳」することを担う。下にさらに詳細に説明されるように、好ましくは、このエミュレーションは、携帯用ユニット１０２によって獲得されたデジタル圧力データに従って、モニタ励起信号１４７を修正することによって達成され得る。別の圧力トランスデューサエミュレーション回路の一例が、米国特許第５，３２５，８６５号に見られ得、その内容は本明細書に参照により援用されている。
【００３１】
アナログエミュレーション処理（すなわち、生命徴候モニタ１０８に認識可能な圧力信号を生み出すこと）は、励起信号１４７（図３に「Ｐｅｘｃ」および「Ｎｅｘｃ」として表されている）が、エミュレーション回路網１８４のモニタ信号調整回路１８６に入ることを可能にする。調整回路１８６は、励起信号１４７を受け入れ、乗算型ＤＡ変換器回路１８０およびアクティブブリッジ駆動回路１８１によって使用されるように適正にこの電力信号を「調整」し、次に調整された電力信号をこれらの回路１８０および１８１に供給する。さらに詳細には、調整回路１８６は、モニタ励起信号１４７からの差動電圧信号（すなわちＰｅｘｃおよびＮｅｘｃ）を、基準電圧信号、またはモニタインターフェースユニット１０４のアースと差がある電圧信号に変換する。
【００３２】
図６は、調整回路１８６のさらに特定な概略例を示す。この例において、抵抗器Ｒ３０およびＲ３１は、Ｖｃｍ（コモンモード電圧に対して）と表わされ、かつ増幅器Ｕ１５によって駆動されるＰｅｘｃとＮｅｘｃとの中間に、基準電位、または仮想アースを作成する。抵抗器Ｒ４９／Ｒ５１およびＲ６０／Ｒ５８は、Ｖｃｍに対してそれぞれ基準信号０．２Ｐｅｘｃおよび０．２Ｎｅｘｃを作成する抵抗分割回路を形成する。これらの電圧は、抵抗器Ｒ４７、Ｒ４８、Ｒ５３、Ｒ５２、および平衡励起電位０．２Ｐｅｘｃと０．２Ｎｅｘｃとの間のシングルエンド変換にユニティゲインおよび差を提供するように構成された増幅器Ｕ１９（例えば、Ｎａｔｉｏｎａｌ  Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ  Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎからの部品番号ＬＭＣ７１１１）によって形成された増幅器に入れられる。この増幅器の出力は、基準入力（Ｖｒｅｆ）であり，基準入力（Ｖｒｅｆ）は、乗算型ＤＡ変換器回路１８０およびアクティブブリッジ駆動回路１８１に供給される。
【００３３】
乗算型デジタルアナログ変換器回路１８０は、マイクロコントローラ１４８から獲得されたデジタル圧力値に従って、この基準電力信号（特定の例ではＶｒｅｆ）を受け入れかつ修正する。さらに詳細には、ＤＡ変換器回路１８０は、デジタル圧力値の値に基づいて、基準電力電圧値よりも低く比例した差動電流を出力する。例えば、この変換は、最初に、調整されたアナログ信号が低減されるべき比率を決定し（例えば、携帯用ユニット１０２における、ＡＤ変換器回路１２２の最大デジタル圧力値で、電流デジタル圧力値を割り）、次に、その比率によって基準アナログ信号の電圧を低減することによって達成され得る（例えば、基準アナログ信号の値を該比率に掛けて）。一般的に言って、この比率は、デジタル圧力値に対する「変換係数」として作用する。なぜならば、デジタル値自体は絶対的ではなく、むしろアナログデジタル回路のタイプの違いによって異なる任意のデジタル数であるからである。従って、ＤＡ変換器回路１８０は、この比率に基づいて電圧出力の値を比例的に修正する。そのような変換係数は、どのようにデジタル圧力データが、モニタインターフェースユニット１０４に提供されるかに依存して異なり得ることに留意されるべきである。しかし、デジタル圧力データのフォーマットが何であれ、それはデジタルアナログ変換器回路１８０によって使用可能な形式に変換され得る。
【００３４】
図７は、Ａｎａｌｏｇ  ｄｅｖｉｃｅｓ，Ｉｎｃ．によって製造されたようなＡＤ５４４３デジタルアナログ変換器回路のさらに特定な概略例を示す。この特定な例のＵ１３は、３Ｖシングルエンド調整電源で動作し、一方Ｕ２１は、＋３Ｖおよび−３Ｖを提供するスプリット調整供給から動作する。基準電圧、すなわちＶｒｅｆは、調整回路１８６に関して前に論議されたように、Ｕ１９（ＬＭＣ７１１１）から供給される。好ましくは、この回路は、ＡＤ５４４３の添付のデータシートに記述されているように、および当技術分野で公知のように、双極４象限乗算型設計で使用される。
【００３５】
「比例した」基準アナログ信号は次に、アクティブブリッジ駆動回路１８１に供給され、アクティブブリッジ駆動回路１８１は、合成ブリッジ１８３を「駆動」し、最終的にシミュレートされたトランスデューサ信号１５０を生み出す電圧ブリッジを作成する。詳細には、アクティブブリッジ駆動回路１８１は、合成ブリッジ１８３に対して適正な値を達成するために、例えば基準信号、比例した基準信号およびコモンモード信号のような複数の電圧信号を合計し、アナログ基準信号を修正する。合成ブリッジ１８３は、ブリッジ駆動回路１８１の出力電圧を減衰させ、次にこの基準アナログ信号を変換して差動信号に戻し、シミュレートされたトランスデューサ信号１５０を作成する。
【００３６】
図８は、アクティブブリッジ駆動回路１８１の特定の例を示し、反転増幅器が、抵抗器Ｒ６３、Ｒ６４、および増幅器Ｕ２０によって形成され、モニタ信号調整回路１８６からの信号Ｖｃｍを、係数２によって反転し、かつ減衰する。追加的な反転が、抵抗器Ｒ５０、Ｒ５６、Ｒ６２、Ｒ５９、および増幅器Ｕ２０から形成された合計増幅器で達成される。この回路の出力は、次の公式によって記述され得る：Ｖｂｒｉｄｇｅ＝−（０．５Ｖｒｅｆ＋（−Ｖｒｅｆ×ＤＡＣ）＋２（−０．５Ｖｃｍ））＝−０．５Ｖｒｅｆ＋Ｖｒｅｆ×ＤＡＣ＋Ｖｃｍ；またはＶｂｒｉｄｇｅ＝Ｖｒｅｆ（ＤＡＣ−０．５）＋Ｖｃｍ
図９は、合成ブリッジ１８３の特定な例を示し、図８のアクティブブリッジ回路からの信号、Ｖｂｒｉｄｇｅは、抵抗器Ｒ５５に適用され、一方コモンモード電圧、Ｖｃｍは、抵抗器Ｒ２７におけるブリッジの他の側に適用され、中央で抵抗器Ｒ２６と出会う。減衰し、かつ分化された最終的な出力が、ＰｓｉｇおよびＮｓｉｇとして見られ得、ＰｓｉｇおよびＮｓｉｇは、最終的にシミュレートされたトランスデューサ信号１５０を表す。この最終的にシミュレートされたトランスデューサ信号１５０はこの特定の例において、次の方程式によって記述され得る：
Ｐｓｉｇ−Ｎｓｉｇ＝（Ｒ２６／Ｒ５５＋Ｒ２６＋Ｒ２７））（Ｖｂｒｉｄｇｅ−Ｖｃｍ）＝１／５１（Ｖｒｅｆ（ＤＡＣ−０．５））
Ｖｒｅｆ＝０．２（Ｐｅｘｃ−Ｎｅｘｃ）であるから、
Ｐｓｉｇ−Ｎｓｉｇ＝１／２５５（Ｐｅｘｃ−Ｎｅｘｃ）（ＤＡＣ−０．５）である。
【００３７】
前の方程式において「ＤＡＣ」と記されたデジタル値は、前の特定の例において、０〜４０９５の範囲に及び得る。前に論議されたように、生命徴候モニタ１０８によって予期される差動信号出力は、１ｍｍＨｇ当たりの励起１ボルト当たり５μＶに定められる。従って、励起１ボルト（Ｐｅｘｃ−Ｎｅｘｃ＝１）で、デジタル値の４０９５（フルスケール）は、差動信号（Ｐｓｉｇ−Ｎｓｉｇ）の０．５／２５５＝０．００１９６に対応し、これは３９２ｍｍＨｇと等価である。デジタル値の０は、−３９２ｍｍＨｇと等価である。デジタル値の２０４８は、０ｍｍＨｇと等価である。
【００３８】
このシミュレートされたトランスデューサ信号１５０は、ケーブル１１４（図１にのみ見られる）内のワイヤを介して合成ブリッジ１８３によって、生命徴候モニタ１０８上の信号入力ポートに供給され、生命徴候モニタ１０８が、シミュレートされたトランスデューサ信号１５０からの圧力表示を処理し、かつ画面に表示することを可能にする。従って、生命徴候モニタ１０８は、それが実際はモニタインターフェースユニット１０４と相互作用しているときでも、あたかもトランスデューサ１０２に直接的に接続され、かつこれと相互作用しているかのように機能する。
【００３９】
トランスデューサエミュレーション回路１８４は、マイクロコントローラがモニタ励起信号１４７に「負荷」または抵抗量をエミュレートすることを可能にする負荷調節回路１８５も含む。詳細には、負荷調節回路１８５は、励起信号１４７からの負荷をモニタし、この負荷が通常の圧力トランスデューサによる通常の量から逸脱しているとき、マイクロコントローラ１４８は、回路１８５が抵抗を上げるかまたは下げるようにする。この点において、モニタインターフェースユニット１０４は、規格圧力トランスデューサと同様な量の電力を、同様な方法で引き込む。一部のモニタ１０８は、負荷が特定の範囲外にある場合、トリガされ得る警告を有するので、負荷調節回路１８５は、負荷を通常のレベルに維持し、誤った警告を防ぎ得る。
【００４０】
そのようなエミュレーション回路のさらに特定な例が、図１０の概略図に見られ得る。この例において、負荷調節回路１８５は、Ｑ１５−１と直列のＲ４２（８２０Ω）およびＱ１５−２と直列のＲ４３（４３０Ω）のスイッチ抵抗を含む。マイクロコントローラ１４８の信号が制御するＱ１５−１は、「Ｌｏａｄ０」であり、一方該信号が制御するＱ１５−２は「Ｌｏａｄ１」である。モニタインターフェースユニット１０４の他の負荷があまりにも低くなるとき、マイクロコントローラ１４８は信号を送り、Ｌｏａｄ０またはＬｏａｄ１のいずれかをオン（ｏｎ）にする。逆に、モニタインターフェースユニット１０４の他の負荷が、あまりにも高くなるとき、マイクロコントローラ１４８は、信号を送り、いずれかの負荷をオフ（ｏｆｆ）にし、このようにして、モニタインターフェースユニット１０４によって引き込まれる電流の量を調整する。
【００４１】
動作において、ユーザは最初に、携帯用ユニット１０２を圧力トランスデューサ１０６に接続し、それからモニタインターフェースユニット１０４を生命徴候モニタ１０８に接続する。次に、ユーザは携帯用ユニット１０２およびモニタインターフェースユニット１０４を作動させ、これらのユニット１０２および１０４を一緒に「リンク」することにより、それらは、互いに送信されるＲＦ信号を認識する。図２および図３それぞれにおいて見られるように、好ましい一実施形態において、ユーザは、ユーザ入力１３３および１７８、ならびにユーザ出力１３７および１７６を介して、「リンクコード（ｌｉｎｋｉｎｇ  ｃｏｄｅ）」を各ユニット１０２および１０４の中に入れ得る。図２および図３それぞれにおいて見られるように、代替の好ましい実施形態において、ＲＦＩＤトークンが、ＲＦＩＤトランシーバ１２９および１７０、ならびにＲＦＩＤアンテナ１３１および１７２を介して、「リンクコード」を各ユニット１０２および１０４に送信するために使用され得る。この点において、携帯用ユニット１０２およびモニタインターフェースユニット１０４は、リンクコードを使用して、各々からの無線送信を識別し、一方近くのリンクされていないユニットからの送信を無視し得る。このリンキング、またはペアリング処理のさらに詳細な論議が、２００５年１１月１４日に出願され、その内容が本明細書に参照により援用されている「Ｗｉｒｅｌｅｓｓ  Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ  Ｐｒｏｔｏｃｏｌ  Ｆｏｒ  Ａ  Ｍｅｄｉｃａｌ  Ｓｅｎｓｏｒ  Ｓｙｓｔｅｍ」と題する、同時に出願されかつ同一人に譲渡された米国仮出願第６０／７３６，４０８号において見られ得る。
【００４２】
互いを認識した後、携帯用ユニット１０２は、励起信号１４０を圧力トランスデューサ１０６に送り、出力信号１４２を測定し、そしてデジタル圧力表示に変換することを始める。マイクロコントローラ１３２は、この圧力データを無線送信に適切なデータパケットに符号化し、このデータパケットをＲＦトランシーバ１２８で最終的に送信する。この処理は、継続的に繰り返され、無線で送信されるデータパケットの流れを作成する。
【００４３】
モニタインターフェースユニット１０４は、トランシーバ１３０でデータパケットを受信し、マイクロコントローラ１４８は、デジタル圧力値を含む関連データを構文解析する。各デジタル圧力値は、圧力トランスデューサエミュレーション回路１８４に送られ、圧力トランスデューサエミュレーション回路１８４は、ＢＰ２２規格に基づいてアナログ信号を生み出し、このシミュレートされたトランスデューサ信号１５０を生命徴候モニタ１０８に通信し戻す。生命徴候モニタ１０８は、シミュレートされたトランスデューサ信号１５０を、圧力表示として解釈し、その機能性に従って値を画面に表示する。
【００４４】
無線圧力システム１００の好ましいこの実施形態の全体的なアーキテクチャは、代替実施形態と比較されたとき、生命徴候モニタ１０８に画面表示される圧力表示をゆがめ得る誤差を最小にするように作用することに留意されるべきである。この誤差最小化に対する理由は、図４に見られる本実施形態を、図５に見られる代替実施形態と比較することによって、より明瞭に理解され得る。
【００４５】
図５の代替実施形態において、モニタ励起信号１４７、すなわち通常の有線システムのトランスデューサを励起するために生命徴候モニタ１０８によって配信された電気的信号は、継続的に測定され、データ信号の中に記録され、このデータ信号は無電信号１６０を介して携帯用ユニット１０２に送信される。そのような継続的な測定は、例えば、パルスモニタ励起信号１４７を提供し、従ってパルス戻り信号を予期するモニタに対して望まれ得る。携帯用ユニット１０２は、無線信号１６０内のデータを読み取り、これに従ってトランスデューサ励起電圧１４０を作成する。トランスデューサ１０６からのトランスデューサ出力電圧１４２は、携帯用ユニット１０２に戻り、無線信号１６２を介してモニタインターフェースユニット１０４に送信される。最後に、モニタインターフェースユニット１０４は、無線信号１６２で送られたデータに基づいて、シミュレートされたトランスデューサ信号１５０を生成する。
【００４６】
従って、この代替実施形態は、複数の測定および電圧エミュレーションを直列で含み、ステップのさらに複雑な直列を作成する。さらに、トランスデューサ励起電圧１４０は、モニタ励起電圧１４７の測定から直接的に引き出される。ほとんどすべての電気的測定および電圧再生は、少なくともいくらかの誤差または不正確さを導入するので、直列での複数測定および再生は、これらの誤差を増大し、可能性としてそれらを結合しかつ拡大し得る。さらに、携帯用ユニットにおいて、正確なモニタ励起信号１４０をエミュレートするには、そのような広い範囲の電圧を達成するために多くの異なる回路網を必要とする。さらに、たいていのモニタ１０８は、比較的高い励起電圧１４７を提供するので、より大きなバッテリが通常必要である。換言すれば、この実施形態の増加した複雑さは、誤差、および各ユニット１０２および１０４のコンポーネントに対する追加的な需要に比較的容易につながり得る。
【００４７】
対照的に、図４の好ましい実施形態は、この明細書において前に記述されたように機能する。すなわち、携帯用ユニット１０２は、所定のトランスデューサ励起電圧１４０をトランスデューサ１０６に提供し、所定のトランスデューサ励起電圧１４０は、トランスデューサ出力電圧１４２によって携帯用ユニット１０２に戻され、かつ最終的に無線信号１６２を介してモニタインターフェースユニット１０４に送信される。
【００４８】
従って、図５の代替の好ましい実施形態は、図４の好ましい実施形態と比較すると、はるかにより複雑である。詳細には、追加的なエミュレーションステップが、モニタ励起信号の測定に関して生じ、およびトランスデューサ励起電圧１４０に関する該測定の再生またはその測定のエミュレーションに関して生じる。換言すれば、図４のトランスデューサ励起電圧１４０は、モニタインターフェースユニット１０４における測定から引き出されず、これがより正確な測定を可能にしている。従って、図４の好ましい実施形態は、誤差を生み出すか、または前から存在する誤差を増大する可能性はより少ない。
【００４９】
一部の患者モニタリングシステムにおいて、複数のセンサが、単一の生命徴候モニタに接続され得る。多くの異なるタイプのセンサポートを単一の生命徴候モニタ上に含む代わりに（すなわち、１つの血圧センサポート、１つのＥＫＧセンサポートその他）、一部のモニタは、異なる生命徴候センサが接続され得る複数の汎用ポートを提供する。各センサは、異なる物理的な接続ポート、異なる電力要求、および異なるデータ送信スキームを有し得るので、これらの生命徴候モニタは、インターフェースモジュールに依存し、該インターフェースモジュールは、モニタの汎用ポートと１つの特定なセンサタイプ（例えば血圧トランスデューサ）との間で「インターフェース」をとる。
【００５０】
従って、インターフェースモジュールは、センサの特定の接続、電力、およびデータ要求を受け入れ、次にセンサデータを生命徴候モニタに送信する。この点において、インターフェースモジュールは、多くの異なるタイプの患者センサが接続され、従って単一の生命徴候モニタ上に表示されることを可能にすることによって、通常の病室内で使用される機器の量を大きく簡素化し得る。
【００５１】
例えば、有線圧力トランスデューサに対するインターフェースモジュールは、トランスデューサの出力電圧を測定する間に、圧力トランスデューサに励起信号を提供し得る。インターフェースモジュールはこの圧力表示を、生命徴候モニタによって理解される専有のフォーマットに変換し、かつさらに生命徴候モニタ上の汎用ポートのうちの１つを介してこのデータを通信し得る。インターフェースモジュールはまた、追加的な情報を生命徴候モニタに提供し、データの適切な表示、例えば測定単位、データのグラフでの表し方、または警告を発する臨界センサレベル（例えば非常に低い血圧は自動的に生命徴候モニタ上で警告を鳴らす）を容易にする。
【００５２】
異なるセンサタイプを収容するために、各インターフェースモジュールは、特定のタイプの（時にはブランドの）センサと共に機能するように、カスタマイズされなければならない。従って、異なるセンサタイプは、異なるインターフェースモジュールを必要とする。１つの局面において、そのようなカスタマイズ化は、センサ上のポートまたはコネクタと接続するインターフェースモジュール上のポートを含むことに向けられる。換言すれば、センサは、インターフェースモジュールの中に物理的にプラグで接続され得なければならない。
【００５３】
別の局面において、そのようなカスタマイズ化は、各センサタイプに特有なドライバまたはソフトウエアに向けられている。これらのドライバは、インターフェースモジュールが、各センサから受信した未処理のデータを解釈し、それをモニタ上に表示され得るフォーマットに変換（例えば変換ルーチンで）することを可能にする。さらに、これらのドライバは、インターフェースモジュールが、生命徴候モニタに理解可能な形式で通信することを可能にするモニタの通信フォーマットも提供する。センサデータのたいていの処理は、インターフェースモジュールで生じるが、データの追加的な変換および計算は、生命徴候モニタにおいても生じる。
【００５４】
そのようなインターフェースモジュールの一例は、生命徴候モニタのＰｈｉｌｉｐｓ  ＩｎｔｅｌｌｉＶｕｅラインの汎用センサポートに接続し得るＰｈｉｌｉｐｓ  Ｍ１０３２Ａ  Ｖｕｅｌｉｎｋ  Ｍｏｄｕｌｅである。Ｐｈｉｌｉｐｓ  Ｖｕｅｌｉｎｋ  Ｍｏｄｕｌｅに関するさらなる情報が、「Ｖｕｅｌｉｎｋ  Ｄｅｖｉｃｅ  Ｉｎｔｅｒｆａｃｉｎｇ  Ｍｏｄｕｌｅ」と題し、文書番号が第４５２２９８２９１３８１号であり、２００３年の８月にオランダで印刷され、その内容が本明細書に参照により援用されているＶｕｅｌｉｎｋパンフレットに見られ得る。さらなる例およびインターフェースモジュール論議が、米国特許第６，４７７，４２４号、および第５，６６６，９５８号；ならびに米国特許出願公開第２００３／００２８２２６号に見られ得、その内容が、参照により本明細書に援用されている。
【００５５】
この明細書に記述された無線圧力システム１００は、そのようなインターフェースモジュールと接続するように適合され得る。例えば、図１１は、そのようなインターフェースモジュール２００と接続しかつ通信する好ましい一実施形態を示す。詳細には、デジタルモニタインターフェースユニット１０５が提供され、デジタルモニタインターフェースユニット１０５は、前に記述されたモニタインターフェースユニット１０４とほぼ同様であるが、ただし異なる点は、このユニット１０５は、エミュレートされたアナログ信号の代わりにデジタル圧力信号を出力し、デジタルインターフェース２１４（例えばデジタルモニタインターフェースユニット１０５とインターフェースモジュール２００との間のケーブル）を介してこれを行なうことである。換言すれば、デジタルモニタインターフェースユニット１０５は、前に記述された好ましい実施形態の場合と違って、デジタル圧力値をアナログ値に変換し戻さない。そうではなく、このデジタル値は、デジタルインターフェース２１４を介して、未処理の形式または規格化された形式（すなわち、インターフェースモジュール２００に理解可能な形式）のいずれかで送信される。
【００５６】
インターフェースモジュール２００は、デジタルインターフェース２１４と接続され、デジタルデータを規格圧力値（例えばｍｍＨｇ）として解釈し、または変換し得るソフトウエアを含む。モニタインターフェースユニット１０５は、多くの異なるデジタル形式でデジタル圧力データを供給し得るので、インターフェースモジュール２００は、このデジタルデータが、患者において測定された実際の圧力データとどのように関係しているかを理解しなければならない。換言すれば、インターフェースモジュール２００は、このデジタルデータをいかに意味のある形式に変換すべきかの方法を知らなければならない。好ましくは、この変換は、インターフェースモジュール２００で全て実行され得るが、これらの解釈または変換ルーチンの一部分またはすべては、モニタインターフェースユニット１０５または接続されたアダプタユニットで実行され得る。
【００５７】
これらの変換は、センサの作りおよびタイプに依存して変化し得るので、変換アルゴリズムまたはルーチンは、特定のセンサの検出に基づいて自動的（例えばプラグアンドプレイデバイス）に選択され得、または入力を介して手動（ボタン、スイッチ、タッチスクリーンその他）で選択され得る。従って、インターフェースモジュール２００がデジタルデータを「理解」するために必要とされる変換ルーチンまたはアルゴリズムは、さまざまなセンサに対して選択され得る。
【００５８】
インターフェースモジュール２００は次に、モニタインターフェース２１２（例えば直接的な接続、ケーブルその他）を介して適正なデータを送り、デジタル圧力値が生命徴候モニタ１０８上に表示されるようにする。この局面において、圧力値は、インターフェースモジュール２００に通信された後、デジタル値のままであり、インターフェースモジュール２００が、表示のために、患者の圧力データを生命徴候モニタ１０８に適正に通信することを可能にする。
【００５９】
特定のタイプの生命徴候モニタ上に表示する能力（例えば専有のモニタドライバで）を含むことに加え、インターフェースモジュール２００は好ましくは、多くの異なるタイプの生命徴候モニタ１０８上にセンサデータを表示する能力（例えば、多くの異なる生命徴候モニタドライバを含むことによって）も含む。そのような状況において、さまざまなモニタが、自動的に検出され得るか、またはユーザが、インターフェースモジュール２００上で入力（例えばボタン、またはスイッチ）から適正なモニタを選択し得る。さらに、この明細書において前に記述されたように、インターフェースモジュール２００は好ましくは、エミュレートされたセンサ信号を使用して、通常の表示ポートを介してまたはセンサ入力ポートを介して、規格の生命徴候モニタに接続するために必要なハードウエアおよびソフトウエアコンポーネントを含む。
【００６０】
図１２は、前に記述された好ましい実施形態とほぼ同様な別の好ましい実施形態を示すが、異なる点はモニタインターフェースユニット１０４が、アナログ信号を生み出すインターフェースモジュール２０２とインターフェースをとることである。好ましくは、インターフェースモジュール２０２は、ＢＰ２２規格によって、圧力トランスデューサと相互作用するように構成されているが、他のアナログデータ送信方法も受け入れ可能である。
【００６１】
モニタインターフェースユニット１０４は、アナログインターフェース２１６（例えばケーブル）を介してインターフェースモジュール２０２に接続され、モニタインターフェースユニット１０４が、規格フォーマット（例えばＢＰ２２）または任意の専有のフォーマットでアナログ圧力データを提供することを可能にする。インターフェースモジュール２０２は、このシミュレートされたアナログ圧力信号を適正なデータフォーマット（アナログまたはデジタルのいずれか）に変換し、次にモニタインターフェース２１２を介して圧力データを生命徴候モニタ１０８に通信する（前の例において記述されたように）。換言すれば、この明細書において最初に記述された無線圧力システム１００の好ましい実施形態は、本質的にインターフェースデバイスと接続され、かつ生命徴候モニタ上に表示される。
【００６２】
用語インターフェースモジュールがこの明細書において記述されたが、この用語は、患者センサと生命徴候モニタとの間を接続し得る任意のデバイスを意味するものとして、より広く理解され得ることは理解されるべきである。無線圧力システム１００の生命徴候モニタ１０８への接続を容易にし得るさまざまに異なる配列があり得ることも理解されるべきである（すなわち生命徴候モニタ１０８上に圧力表示を最終的に生じる無線接続）。これらの配列のうちの幾つかが記述されたが（例えば生命徴候モニタ１０８への直接的な接続、インターフェースモジュールその他）、他の配列が本発明の範囲内に入るものとして考えられている。
【００６３】
例えば、インターフェースモジュール２００および２０２は、生命徴候モニタ１０８上でポートと直接的に接続し得る。
【００６４】
別の例において、インターフェースモジュール２００および２０２は、モニタインターフェースユニット１０４および１０５それぞれの中に取り入れられ得る。この局面において、各モニタインターフェースユニット１０４または１０５は、汎用コネクタ（生命徴候モニタと接続するための）、および特定の生命徴候モニタ１０８または特定の製造からの一連のモニタと通信するように構成され、またはカスタマイズされるインターフェース回路を含む（すなわち、専有の通信プロトコルが使用される）。従って、モニタインターフェースユニット１０４または１０５は、ソフトウエア、ドライバ、プロトコル、接続ポート、およびこれらのモニタインターフェースユニット１０４または１０５が、生命徴候モニタ１０８の通信バスと直接的に接続し、かつ相互作用することを可能にする同様なエレメント、生命徴候モニタシャシ、または生命徴候モニタラックを含む。
【００６５】
さらに、そのような直接的な接続は、生命徴候モニタ１０８が、インターフェースモジュール１０４および１０５とより容易に通信し、かつこれらを制御することを可能にする。例えば、ユーザは、生命徴候モニタ１０８上で入力デバイス（例えばボタン）を作動させ、モニタインターフェースユニット１０４または１０５をシャットダウンし得る。
【００６６】
生命徴候モニタ１０８との直接的な接続はまた、他のデータタイプの通信が生命徴候モニタ１０８上に表示されることを容易にし得る。例えば、モニタインターフェースユニット１０４または１０５は、圧力データに加えて、携帯用ユニット１０２の無線信号強度データおよびバッテリレベルを送信し得る。この追加的なデータは、生命徴候モニタ１０８上に表示し得るか、または警告（例えば携帯用ユニット１０２のバッテリレベルが臨界であるときの可聴ノイズ）に対する根拠として使用され得る。
【００６７】
本発明は、特定の実施形態および適用の観点から記述されたが、当業者は、この教示に照らして、請求された本発明の範囲の精神から逸脱することなく、または超脱することなく、追加的な実施形態および修正を生成し得る。従って、本明細書中の図面および記述は、本発明の理解を容易にするための例として提供されていると理解されるべきであり、その範囲を限定するものとして解釈されるべきではない。
【図面の簡単な説明】
【００６８】
【図１】図１は、本発明による生命徴候システムに対する無線通信システムを示す。
【図２】図２は、本発明による携帯用ユニットの概念図を示す。
【図３】図３は、本発明によるモニタインターフェースユニットの概念図を示す。
【図４】図４は、本発明による通信システムの概念図を示す。
【図５】図５は、本発明による通信システムの概念図を示す。
【図６】図６は、本発明によるモニタ信号調整ユニットの概念図を示す。
【図７】図７は、本発明による乗算型デジタルアナログ変換器回路の概念図を示す。
【図８】図８は、本発明によるアクティブブリッジ駆動回路の概念図を示す。
【図９】図９は、本発明による合成ブリッジ回路の概念図を示す。
【図１０】図１０は、本発明による負荷調節回路の概念図を示す。
【図１１】図１１は、本発明による生命徴候モニタに対する無線通信システムを示す。
【図１２】図１２は、本発明による生命徴候モニタに対する無線通信システムを示す。
【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８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【国際調査報告】
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