(57)【要約】医学パーフュージョンシステムで使用するためのネットワーク通信およびメッセージプロトコルは、とりわけ情報およびデータがどのようにしてネットワークに接続されている種々の装置間で伝達されるかを支配するルールを与える。このルールは情報およびデータの伝達と、これらの各メッセージタイプのフォーマット化に使用される異なるタイプのメッセージを規定する。種々のメッセージは主ネットワーク制御装置が利用可能でないときでさえも、パーフュージョンシステム装置を構成し、パーフュージョンシステム装置間にリンクを設定し、種々の形式の情報およびデータを伝達する能力を与える。
2005518252.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
医学パーフュージョンシステムにおいて、
複数のパーフュージョン装置と、
前記複数の各パーフュージョン装置を接続する通信バスと、
複数のパーフュージョン装置の第１のものへメッセージを同報通信する手段とを含んでおり、そのメッセージは複数の予め規定されたメッセージタイプのうちの１つに属するとしてそのメッセージを識別するデータ部分を含んでいる医学パーフュージョンシステム。
【請求項２】
データ部分は、メッセージのタイプに基づいてメッセージの優先順位のレベルを規定する請求項１記載の医学パーフュージョンシステム。
【請求項３】
データ部分は、第１のパーフュージョン装置に基づいてメッセージの優先順位のレベルを規定する請求項２記載の医学パーフュージョンシステム。
【請求項４】
データ部分は、第１のパーフュージョン装置に関連するネットワークアドレスに基づいてメッセージの優先順位のレベルを規定する請求項２記載の医学パーフュージョンシステム。
【請求項５】
データ部分は、そのメッセージを第１のパーフュージョン装置に関連する構造データを含んでいるとして識別する請求項１記載の医学パーフュージョンシステム。
【請求項６】
データ部分は、そのメッセージをトリガーとして識別し、第１のパーフュージョン装置は、そのトリガーに関連する特定の事象に応答して予め規定されたアクションを取る手段を備えている請求項１記載の医学パーフュージョンシステム。
【請求項７】
データ部分は、そのメッセージを第１のパーフュージョン装置に対するフィードバックデータを含んでいるサーボメッセージとして識別し、第１のパーフュージョン装置は、
フィードバックデータの関数としてその出力を調節する手段を備えている請求項１記載の医学パーフュージョンシステム。
【請求項８】
さらにネットワーク制御装置を具備し、メッセージはネットワーク制御装置が利用可能ではないとき、第２のパーフュージョン装置から同報通信される請求項１記載の医学パーフュージョンシステム。
【請求項９】
医学パーフュージョンシステムにおいて、
複数のパーフュージョン装置と、
前記複数の各パーフュージョン装置を接続する通信バスと、
複数のパーフュージョン装置のうち第１のものへメッセージを同報通信する手段とを含んでおり、そのメッセージは複数の予め規定されたメッセージタイプのうちの１つであるとしてそのメッセージを識別するデータ部分を含んでいる医学パーフュージョンシステム。
【請求項１０】
データ部分は、メッセージのタイプに基づいてメッセージの優先順位のレベルを規定する請求項９記載の医学パーフュージョンシステム。
【請求項１１】
データ部分は、第１のパーフュージョン装置に基づいてメッセージの優先順位のレベルを規定する請求項１０記載の医学パーフュージョンシステム。
【請求項１２】
データ部分は、第１のパーフュージョン装置に関連するネットワークアドレスに基づいてメッセージの優先順位のレベルを規定する請求項１０記載の医学パーフュージョンシステム。
【請求項１３】
データ部分は、そのメッセージを複数のパーフュージョン装置のうちの第２のものに関連する構造データを含んでいるとして識別する請求項１０記載の医学パーフュージョンシステム。
【請求項１４】
データ部分は、そのメッセージをトリガーとして識別し、複数のパーフュージョン装置うちの第２のものは、そのトリガーに関連する特定の事象に応答して予め規定されたアクションを取る手段を備えている請求項１０記載の医学パーフュージョンシステム。
【請求項１５】
データ部分は、そのメッセージを複数のパーフュージョン装置のうちの第２のものに対するフィードバックデータを含んでいるサーボメッセージとして識別し、第２のパーフュージョン装置は、フィードバックデータの関数としてその出力を調節する手段を備えている請求項１０記載の医学パーフュージョンシステム。
【請求項１６】
さらに、ネットワーク制御装置を具備し、メッセージはネットワーク制御装置が利用可能ではないとき、複数のパーフュージョン装置のうちの第２のものから同報通信される請求項１０記載の医学パーフュージョンシステム。
【請求項１７】
医学パーフュージョンシステムにおいて、
複数のパーフュージョン装置と、
前記複数の各パーフュージョン装置を接続する通信バスと、
前記複数のパーフュージョン装置の第１のものへメッセージを同報通信する手段とを含んでおり、前記メッセージは第１のパーフュージョン装置に関連する構造データを含むデータ部分を含んでいる医学パーフュージョンシステム。
【請求項１８】
構造データは複数の異なる医学処置中の任意の１つの処理中に第１のパーフュージョン装置が使用される態様を規定している請求項１７記載の医学パーフュージョンシステム。
【請求項１９】
構造データは第１のパーフュージョン装置と、複数の第２のパーフュージョン装置の１つとの間にフィードバックリンクを設定する請求項１８記載の医学パーフュージョンシステム。
【請求項２０】
第２のパーフュージョン装置は感知装置である請求項１９記載の医学パーフュージョンシステム。
【請求項２１】
第１のパーフュージョン装置は、
構造データを記憶する手段を具備し、構造データは感知装置に関連するネットワークアドレスを含んでいる請求項２０記載の医学パーフュージョンシステム。
【請求項２２】
さらに第１のパーフュージョン装置に関連するアダプタポッドを具備し、このアダプタポッドは、構造データを記憶する手段を具備し、構造データは感知装置に関連するネットワークアドレスを含んでいる請求項２０記載の医学パーフュージョンシステム。
【請求項２３】
構造データは第１のパーフュージョン装置と、複数の第２のパーフュージョン装置の１つとの間にトリガーリンクを設定し、構造データはトリガー応答装置として第１のパーフュージョン装置を設定し、トリガーソースとして第２のパーフュージョン装置を設定する請求項１８記載の医学パーフュージョンシステム。
【請求項２４】
第１のパーフュージョン装置は、構造データを記憶する手段を具備し、構造データはトリガーソースに関連するネットワークアドレスを含んでいる請求項２３記載の医学パーフュージョンシステム。
【請求項２５】
さらに第１のパーフュージョン装置に関連するアダプタポッドを具備し、前記アダプタポッドは、構造データを記憶する手段を具備し、構造データはトリガーソースに関連するネットワークアドレスを含んでいる請求項２３記載の医学パーフュージョンシステム。
【請求項２６】
さらにネットワーク制御装置を具備し、メッセージはネットワーク制御装置が利用可能ではないとき、複数の第２のパーフュージョン装置の１つから同報通信される請求項１７記載の医学パーフュージョンシステム。
【請求項２７】
医学パーフュージョンシステムにおいて、
複数のパーフュージョン装置と、
前記複数のパーフュージョン装置のそれぞれを接続する通信バスとを具備し、
複数のパーフュージョン装置の１つは感知装置であり、複数のパーフュージョン装置の第２のものは応答装置であり、
感知装置は応答装置の動作を制御するためのフィードバックデータを含んでいるデータ部分を有しているメッセージを同報通信する手段に関連している医学パーフュージョンシステム。
【請求項２８】
感知装置は、
所望のパラメータを測定する手段を具備し、フィードバックデータは所望のパラメータの尺度を表している請求項２７記載の医学パーフュージョンシステム。
【請求項２９】
メッセージは感知装置に関連するネットワークアドレスを含んでいる請求項２８記載の医学パーフュージョンシステム。
【請求項３０】
応答装置は、
感知装置からメッセージを受取る手段と、
メッセージを処理する手段と、
メッセージに応答する手段とを具備している請求項２７記載の医学パーフュージョンシステム。
【請求項３１】
感知装置からメッセージを受取る前記手段は、感知装置からメッセージを受取るために応答装置を構成する情報を記憶する受取りフィルタを具備している請求項３０記載の医学パーフュージョンシステム。
【請求項３２】
受取りフィルタの情報は感知装置に関連するネットワークアドレスを含んでいる請求項３１記載の医学パーフュージョンシステム。
【請求項３３】
受取りフィルタの情報はそのメッセージをサーボメッセージとして識別する値を含んでいる請求項３１記載の医学パーフュージョンシステム。
【請求項３４】
さらに応答装置に関連するアダプタポッドを具備し、前記アダプタポッドは、
感知装置からメッセージを受取る手段と、
メッセージを処理する手段と、
メッセージに応答する手段とを具備している請求項２７記載の医学パーフュージョンシステム。
【請求項３５】
感知装置からメッセージを受取る前記手段は、
感知装置からメッセージを受取るために応答装置を構成する情報を記憶する受取りフィルタを具備している請求項３４記載の医学パーフュージョンシステム。
【請求項３６】
医学パーフュージョンシステムにおいて、
複数のパーフュージョン装置と、
前記複数のパーフュージョン装置のそれぞれを接続する通信バスとを具備し、
複数のパーフュージョン装置の１つはトリガーソースであり、複数のパーフュージョン装置の第２のものはトリガー応答装置であり、
トリガーソースはトリガー応答装置に特定の状態の存在を警報するデータ部分を有するメッセージを同報通信する手段を含んでいる医学パーフュージョンシステム。
【請求項３７】
トリガー応答装置は、
トリガーソースからメッセージを受取る手段と、
トリガーソースからのメッセージに応答する手段とを具備している請求項３６記載の医学パーフュージョンシステム。
【請求項３８】
トリガーソースからメッセージを受取る前記手段は、トリガーソースからメッセージを受取るためにトリガー応答装置を構成する情報を記憶する受取りフィルタを具備している請求項３７記載の医学パーフュージョンシステム。
【請求項３９】
記憶された情報はトリガーソースに関連するネットワークアドレスを含んでいる請求項３８記載の医学パーフュージョンシステム。
【請求項４０】
記憶された情報はトリガーメッセージだけに関連された値を含んでいる請求項３８記載の医学パーフュージョンシステム。
【請求項４１】
トリガーソースからのメッセージに応答する前記手段は、
特定の条件の存在に応答して予め規定されたアクションを取る手段を具備している請求項３７記載の医学パーフュージョンシステム。
【請求項４２】
さらにトリガー応答装置に関連するアダプタポッドを具備し、そのアダプタポッドは、
トリガーソースからメッセージを受取る手段と、
トリガーソースからのメッセージに応答する手段とを具備している請求項３６記載の医学パーフュージョンシステム。
【請求項４３】
トリガーソースからメッセージを受取る前記手段は、
トリガーソースからメッセージを受取るためにトリガー応答装置を構成する情報を記憶する受取りフィルタを具備している請求項４２記載の医学パーフュージョンシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、種々の医学処置と共に、選択的な血液の酸素化、フィルタ処理、再循環を処理するように構成された医学パーフュージョンシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
通常のパーフュージョン（潅流）システムは、医療中に患者の血液の酸素化、フィルタ処理および／または再循環に使用される。このようなパーフュージョンシステムは医療処理中に患者から血液を除去する流体導管と、血液を患者へ戻す別の流体導管と、導管を通して血液をポンプ駆動する１以上の血液ポンプと、血液ポンプに関連するフローセンサおよび／またはレベルセンサのような複数の感知装置とを有している。パーフュージョンシステムはまた空気塞栓センサ、温度センサ、フロー閉塞装置も含んでいる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
典型的に、パーフュージョンシステムは特定の目的で使用されるように特別に設計された構造を与えられる。例えば１つのパーフュージョンシステムは全機能の心臓／肺マシンとして特別に設計されるが、別のパーフュージョンシステムは心室補助システムとして特別に設計されることができる。１つの目的に対して設計されたパーフュージョンシステムを異なる目的に使用可能なパーフュージョンシステムへ変更することが可能ではあるが、このような再構成は通常難しくおよび／または時間がかかる。
【０００４】
したがって、本発明の１目的は、パーフュージョンシステムを作り上げる種々の装置を効果的に効率的に構成できるパーフュージョンシステムを提供することである。
【０００５】
本発明の別の目的は、フィードバックリンクおよびトリガーリンクのような種々の装置間のリンクが効果的に効率的に設けられることができるパーフュージョンシステムを提供することである。
【０００６】
本発明のさらに別の目的は、パーフュージョンシステムを作り上げる装置間に情報およびデータを通信するために使用される種々のメッセージに優先順位をつける機構を提供することである。
【０００７】
本発明のさらに別の目的は、主ネットワーク制御装置が使用可能ではない場合でさえも装置と装置の通信を行うことである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は医学パーフュージョンシステムで使用するためのネットワーク通信およびメッセージプロトコルを含んでいる。そのプロトコルはとりわけ情報およびデータがどのようにしてネットワークに接続されている種々の装置（例えばパーフュージョンシステムに関連するアダプタポッドを含めた制御装置およびパーフュージョン装置）間で伝達されるかを支配するルールを与える。そのルールは情報およびデータの伝達と、これらのメッセージのそれぞれのタイプのフォーマット化に使用される異なるタイプのメッセージを規定する。種々のメッセージは主ネットワーク制御装置が利用可能でないときでさえも、パーフュージョンシステム装置を構成し、パーフュージョンシステム装置間にリンクを設定し、種々のタイプの情報およびデータを伝達する能力を与える。
【０００９】
本発明の第１の実施形態にしたがって、前述の識別された目的およびその他の目的は、複数のパーフュージョン装置と、各パーフュージョン装置を接続する通信バスとを含んでいる医療パーフュージョンシステムにより実現される。システムはまた１つのパーフュージョン装置から、またはそのパーフュージョン装置へメッセージを同報通信する手段を含んでおり、ここではメッセージは複数の予め規定されたメッセージタイプのうちの１つに属するとしてそのメッセージを識別するデータ部分を含んでいる。
【００１０】
本発明の別の実施形態によれば、前述の識別された目的およびその他の目的は、複数のパーフュージョン装置を含んでいる医学パーフュージョンシステムにより実現され、それにおいては１つのパーフュージョン装置は感知装置であり、第２のパーフュージョン装置は応答装置である。システムはまた各パーフュージョン装置を接続する通信バスも含んでおり、ここでは感知装置は応答装置の動作を制御するためのフィードバックデータを含んでいるデータ部分を有するメッセージを同報通信する手段に関連されている。
【００１１】
さらに本発明の別の実施形態によれば、前述の識別された目的およびその他の目的は複数のパーフュージョン装置を含んでいる医学パーフュージョンシステムにより実現され、それにおいては１つのパーフュージョン装置はトリガーソースであり、第２のパーフュージョン装置はトリガー応答装置である。システムはまた各パーフュージョン装置を接続する通信バスを含んでおり、ここではトリガーソースはトリガー応答装置に特定の状態の存在を警報するデータ部分を有するメッセージを同報通信する手段を含んでいる。
【００１２】
本発明のさらに別の実施形態によれば、前述の識別された目的およびその他の目的は、複数のパーフュージョン装置と、各パーフュージョン装置を接続する通信バスとを含んでいる医学パーフュージョンシステムにより実現される。システムは第１のパーフュージョン装置へメッセージを同報通信する手段も含んでおり、ここではメッセージは第１のパーフュージョン装置に関連する構造データを含んでいるデータ部分を含んでいる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
図１は、本発明にしたがった医学パーフュージョンシステム10の好ましい実施形態を示している。パーフュージョンシステム10は、複数の異なる医学処置と共に、選択的な血液の酸素化、フィルタ処理、再循環を処理するように構成されている。パーフュージョンシステム10はそれぞれ異なる医学処置に対応している種々の異なる構造で配置されることができる。例えば、パーフュージョンシステム10は全機能の心臓／肺マシン、心室補助システム、または手術中の血液の吸引または心筋保護を行うような種々の目的に使用されることのできる単一ポンプシステムとして構成されるこができる。
【００１４】
図１を参照すると、主制御装置20はデータ／パワーバス30aを介してネットワーク拡張器22aと接続され、データ／パワーバス30bを介してネットワーク拡張器22bと接続されている。ネットワーク拡張器22aはデータ／パワーバス30cを介して３個のノード制御装置34a、34b、34cに接続されている拡張器制御装置32aを含んでいる。ノード制御装置34aはデータ／パワーバス30dを介してアダプタポッド40aに接続され、これは双方向データ／パワーライン52aを介してフローセンサ50aの形態でパーフュージョン装置50へ接続されている。ノード制御装置34bはデータ／パワーバス30eを介してアダプタポッド40bに接続され、これは双方向ライン52bを介して空気塞栓センサ50bへ接続されている。ノード制御装置34cはデータ／パワーバス30fを介してアダプタポッド40cに接続され、これは双方向ライン52cを介して血液ポンプ50cへ接続されている。
【００１５】
ネットワーク拡張器22bはデータ／パワーバス30gを介して３個のノード制御装置34d、34e、34fに接続されている拡張器制御装置32bを含んでいる。ノード制御装置34dはデータ／パワーバス30hを介してアダプタポッド40dに接続され、これは双方向ライン52dを介して圧力センサ50dへ接続されている。ノード制御装置34eはデータ／パワーバス30iを介してアダプタポッド40eに接続され、これは双方向ライン52eを介して温度センサ50eへ接続されている。ノード制御装置34fはデータ／パワーバス30jを介してアダプタポッド40fに接続され、これは双方向ライン52fを介してフロー閉塞装置50fへ接続されている。
【００１６】
主制御装置20はアダプタポッド40gに接続されている双方向ライン52gを介して血液ポンプ50gに結合されている。ポッド40gはデータ／パワーバス30kを介して主制御装置20へ接続されている。主制御装置20はアダプタポッド40hに接続されている双方向ライン52hを介してレベルセンサ50hへ動作可能に結合され、このアダプタポッド40bはデータ／パワーバス30lを介して主制御装置20に接続されている。
【００１７】
ここで使用されているように、用語“パーフュージョン装置”は遠心ポンプまたはローラーポンプのような血液ポンプ、フローセンサ、圧力センサ、温度センサ、レベルセンサ、空気塞栓センサ、または閉塞装置を含んでいるがそれらに限定されない医学パーフュージョンシステムで使用されるように設計された装置である。
【００１８】
［ネットワークコンポーネントの機械的構造］  
図２は、主制御装置20の１つの機械的な実施形態の一部の斜視図である。図２を参照すると、主制御装置20は概略的に示されている４個のネットワークコネクタ60を有している。各ネットワークコネクタ60は同一であり同一のコネクタ構造を有する。図５はコネクタ60の構造を示している。図５に示されているように、各コネクタ60は例えば非対称的な金属ハウジング64により部分的に包囲されている９本の導電ピン62を有する標準的なパーソナルコンピュータコネクタである。
【００１９】
図３は図１で概略的に示されたネットワーク拡張器22の１実施形態の斜視図である。各ネットワーク拡張器22は３個のコネクタ70が配置されている１つの側面68と、コネクタ72が配置されている反対側の側面とを有する六面体ハウジング66を有する。各コネクタ70はコネクタ60と同じであり、図５に示されている構造を有する。図６に示されているコネクタ72はプラスティックのような絶縁材料からなる非対称ハウジング76に形成された９つのピン受け部74を有する。ピン受け部74はコネクタ60の９本のピン62の位置に対応するように配置されている。したがって、コネクタ72はコネクタ60と同じコネクタ構造を有し、コネクタ60へ挿し込まれることができる。
【００２０】
図４は、図１で概略的に示されたアダプタポッド40の斜視図である。図４を参照すると、各アダプタポッド40はコネクタ84が配置されている１つの側面82と、コネクタ86が配置されている反対側の側面とを有する六面体ハウジングを有する。各コネクタ86は前述の（図６に示されている）コネクタ72と同一である。
【００２１】
コネクタ84は前述のパーフュージョン装置50の１つに関連されている装置のコネクタ（図示せず）に接続するように構成されている。コネクタ84はコネクタ60、70、72、86とは異なるコネクタ構造を有する。コネクタ84の構造の１例は６本の導電ピン88を含む構造として図７に示されている。各アダプタポッド40は異なるタイプのパーフュージョン装置50に接続するように構成されている（ポンプ50c、50gはローラーポンプまたは遠心ポンプのような異なるタイプのポンプである）ので、各アダプタポッド40に配置されているコネクタ84は異なるコネクタ構造を有していてもよい。
【００２２】
主制御装置20のコネクタ60とネットワーク拡張器22のコネクタ70はアダプタパッド40のコネクタ86と同一のコネクタ構造を有しているので、任意のアダプタポッド40は任意のコネクタ60、70にプラグ接続されることに注意すべきである。結果として、パーフュージョン装置50の任意の組合わせが主制御装置20に接続されることができる。
【００２３】
図８は、ネットワーク拡張器22と、そこにプラグ接続されているアダプタポッド40を有する主制御装置20を示している。図８の各アダプタポッド40はケーブルによりパーフュージョン装置50に接続されたそれぞれのコネクタ（図示せず）を介して図１に示されているそれぞれ１つのパーフュージョン装置50に接続されている。
【００２４】
図３および８に示されているネットワーク拡張器22の形態は結果的に得られる制御装置をコンパクトにしているが、異なる構造を有するネットワーク拡張器が使用されることができる。例えばコネクタ72をハウジング66に固定させる代わりに、コネクタ72はケーブルを介してハウジング66に接続されることができる。その代わりに、ハウジング66は除去され、コネクタ70と72がケーブルを介して相互接続されることができる。
【００２５】
［電子装置］  
図９は図１で概略的に示されている主制御装置20のブロック図である。図９を参照すると、主制御装置20はマイクロプロセッサ（ＭＰ）100、ランダムアクセススメモリ（ＲＡＭ）102、ハードディスクまたはフラッシュＲＡＭのような不揮発性メモリ104、ネットワーク制御装置106、図形制御装置108、入力／出力（Ｉ／Ｏ）回路110を有し、この全てはアドレス／データバス112により相互接続されている。Ｉ／Ｏ回路110はＣＲＴまたはフラットパネルディスプレイのような表示装置114と、キーボードまたは電子マウス或いは表示装置114上のタッチスクリーンのような入力装置116とに接続されている。
【００２６】
主制御装置20はＡＣ電力の外部電源に接続されている電源回路118を含んでおり、それは接地線に関する１対の電力線上に＋５ボルトと＋２４ボルトのＤＣパワーを発生する内部変換器（図示せず）を備えており、これらの線は図９では概略して符号120で示されている。電力および接地線120はデータ／パワーバス30mを介してそれぞれ４個のノード制御装置34g-34jと接続され、ネットワークバス30の他の部分を介して他のノード制御装置34へ接続されている。データ／パワーバス30mはネットワーク制御装置106に接続されている複数のデータ通信線を含んでいる。
【００２７】
図１０は図１で概略的に示された拡張器制御装置32aのブロック図である（拡張器制御装置32aと32bの設計は同一である）。図１０を参照すると、拡張器制御装置32aは制御装置130およびスイッチ132を有し、その両者はデータ／パワーバス30aに接続されている。拡張器制御装置32aは双方向信号線133を介してその親ノード制御装置34gに接続されている。ここで使用されているように“親”装置は主制御装置20のネットワーク制御装置（図９）に近く接続された装置である。ノード制御装置34gは特有の物理的アドレスをライン133を介して拡張器制御装置32aへ送信し、拡張器制御装置32aはライン133を介してノード制御装置34gへチェックインコードを周期的に送信するために使用されるドライバ回路135を含んでいる。チェックインコードおよび物理的アドレスは同じ二進コードである。
【００２８】
図１１は、図１で概略的に示されたノード制御装置34aのブロック図を示している（全てのノード制御装置34の設計は同一である）。図１１を参照すると、ノード制御装置34aは１つのライン134を介して拡張器制御装置32aからエネーブル信号またはディスエーブル信号を受信し、ライン133を介してアダプタポッド40aから周期的なチェックインコードを受信する制御装置140を有する。制御装置140は多信号ライン146を介してコード発生器144へ接続されている。コード発生器144はノード制御装置34aの物理的アドレスを特有に特定する予め定められた多ビット二進コードを発生する。コード発生器144は例えば多数の印刷金属回路ラインであり、コードの各ビットに対してそれぞれ１つのラインはそれぞれ５ボルト（論理“１”）または接地（論理“０”）のいずれかに選択的に接続されている。
【００２９】
制御装置140はデータバス152に接続するか、遮断するスイッチ150を選択的に動作させて、データバス152は２つの個々のデータラインから構成されてもよく、即ちデータ／パワーバス30cと30d（およびネットワークを作る他のバス30）の一部分である。スイッチ150が開かれているとき、データバス30c、30dは遮断され、スイッチ150が閉じられているとき、データバス30c、30dはアダプタポッド40aと、ネットワーク30に接続されている他の装置との間にデータ通信を可能にするために接続される。
【００３０】
制御装置140は電力線120a上の（接地線120cに関する）＋２４ボルトのＤＣパワーがアダプタポッド40aに与えられるか否かを制御するスイッチ154と、電力線120b上の＋５ボルトのＤＣパワーがアダプタポッド40aに与えられるか否かを制御するスイッチ158とを動作させる。電力線120aと120bはデータ／パワーバス30cと30dおよびネットワークを構成している他のバス30の一部分である。抵抗162はスイッチ154と並列に接続され、抵抗164はスイッチ158と並列に接続されている。抵抗162、164は、スイッチ154と158が開かれているとき、多量の電流が電力線120aと120bから引き出されないようにする電流制限抵抗として作用する。制御装置140はコード発生器144により発生される物理的アドレスをライン133を介してアダプタポッド40aへ送信するために使用されるドライバ回路170に接続されている。
【００３１】
図１２は、図１で概略的に示されたアダプタポッド40aのブロック図を示している。図１２を参照すると、アダプタポッド40aは電力線120aと120bに接続されている電源182により給電される制御装置180を有している。制御装置180はドライバ184を介してライン133上でチェックインコードを送信する。この制御装置180はデータバス152からネットワークメッセージを受信し、トランシーバ186を介してデータバス152へメッセージを送信する。
【００３２】
制御装置180はメモリ188と装置インターフェース回路190へ接続されている。装置インターフェース回路190はコネクタ84（図７）を介してパーフュージョン装置50aへ接続されている複数のデータライン192と、複数の電力線194とを有している。制御装置180は種々のタイプのデータ信号をデータライン192を介してパーフュージョン装置50aへ接続させる。
【００３３】
アダプタポッド40が接続されるパーフュージョン装置50のタイプにしたがって、データライン192上の信号は例えば所望のポンプ速度または動作モードのようなパーフュージョン装置50の制御に関するデジタルまたはアナログ信号（例えば４−２０ｍａ信号）を含む。使用されるデータライン192の数はアダプタポッド40が接続される特定のパーフュージョン装置50に依存している。
【００３４】
制御装置180はまた種々のタイプの電力をパワーライン194を介してパーフュージョン装置50に送信させる。これらのタイプのパワーは例えば＋５ボルトのＤＣパワーまたは＋２４ボルトのＤＣパワーを含んでいる。パワーまたは別の電圧レベルが必要ならば、電源回路182はＤＣ／ＤＣ変換器を具備していてもよい。
【００３５】
［パーフュージョン回路の構造および表示］  
医学的処置のためにパーフュージョンシステム10を使用する前に、図８に示されているように、オペレータは物理的に所望のアダプタポッド40および／またはネットワーク拡張器22を主制御装置20へ物理的に接続することにより所望のパーフュージョン装置50を主制御装置20へ接続する。
【００３６】
パーフュージョンシステム10は、医学的処置を開始する前に、主制御装置20により実行される構成コンピュータプログラムルーチン200のフローチャートである図１３Ａに示されているような、構造プロセス期間中に構成される。図１３Ａを参照すると、ステップ202で、プログラムは先の構成ファイルが主制御装置20のメモリ104からロードされるべきであるか否かをリクエストするためにオペレータに視覚的プロンプトを発生する。構成ファイルは通常、パーフュージョン回路のイメージに対応するイメージデータを含んでおり、これは患者のアウトライン、患者に接続された複数の流体導管のイメージ、システム10で使用される種々のパーフュージョン装置50のイメージを含んでいる。各パーフュージョン装置50はパーフュージョン装置のタイプに基づいて異なるイメージにより表される。例えばポンプはポンプイメージにより表され、フローセンサは異なるイメージを有することができる。
【００３７】
構成ファイルは装置の製造業者およびモデル番号、装置の所望の動作モード、警報がトリガーされるべき数価の限定、任意の関連するパーフュージョン装置の識別のようなパーフュージョン装置50に関するデータも含んでいる。２つのパーフュージョン装置、すなわちここでは制御装置と呼び物理的なプロセスの制御に使用される一方の装置がここでは感知装置と呼ぶ別のパーフュージョン装置からのフィードバックを受信するならば“関連”される。
【００３８】
例えば図１を参照すると、ポンプ50gはレベルセンサ50h（流体容器内の流体レベルを示す信号を発生する）またはフローセンサ50aにより発生されるフィードバックに基づいて制御される。前者の場合、ポンプ50gは容器内の流体に予め定められた流体のレベルを維持するように制御され、後者の場合、ポンプ50gは導管を通る予め定められた流量を維持するように制御される。比例積分（ＰＩ）または比例積分微分（ＰＩＤ）制御のような任意のタイプの通常のフィードバック制御が使用可能である。レベルセンサ50hの出力に基づいて、ポンプ50gを制御することが所望された場合、ポンプ50gとレベルセンサ50hとの関係は構成ファイルに記憶される。
【００３９】
図１３Ａを参照すると、オペレータがステップ202で構成ファイルのロードをリクエストするならば、プログラムはステップ204へ分岐し、ここでオペレータはこれらの構成ファイルの１つを迅速に選択する。オペレータが先に記憶された構成ファイルを検索することを望まないならば、プログラムはステップ206へ分岐し、ここでオペレータは予め定められた数のタイプのパーフュージョン回路イメージの１つを選択する。各パーフュージョン回路イメージは異なる医療的処置で利用されるパーフュージョン回路に対応する。２つの異なるタイプのパーフュージョン回路イメージは以下説明する図１４Ａと１４Ｂに示されている。
【００４０】
ステップ208で、ステップ204で選択された構成ファイルに対応するパーフュージョン回路イメージまたはステップ206で選択されたパーフュージョン回路イメージが表示装置114で表示される。表示装置114で表示された１対の例示的なパーフュージョン回路イメージは図１４の（Ａ）と１４の（Ｂ）に示されている。
【００４１】
図１４の（Ａ）を参照すると、左の心室補助装置（ＬＶＡＤ）構造に対応するパーフュージョン回路のイメージ232が示されている。パーフュージョン回路イメージ232は患者のイメージ234と、血液を患者の左の心室から除去する流体導管のイメージ236と、ポンプのイメージ238と、血液を患者の大動脈へ戻す流体導管のイメージ240と、フロー閉塞装置のイメージ242と、温度センサのイメージ244と、１対の気体塞栓センサのイメージ246とを含んでいる。
【００４２】
図１４の（Ｂ）を参照すると、二心室補助装置（Ｂｉ−ＶＡＤ）構造に対応するパーフュージョン回路のイメージ248が示されている。パーフュージョン回路イメージ248は図１４の（Ａ）に示されている全てのイメージと、第２の血液ポンプのイメージ250と、血液を患者の右の心室から除去する導管のイメージ252と、血液を患者の肺動脈へ戻す流体導管のイメージ254とを含んでいる。図１４の（Ａ）と１４の（Ｂ）に示されている各パーフュージョン回路イメージは他のタイプのパーフュージョン回路イメージに加えて主制御装置20のメモリ104に予め記憶されていることが可能である。
【００４３】
ステップ210で、オペレータはパーフュージョンシステム10の構造を変更するために複数の構成オプションの１つを選択する。オペレータがステップ212で決定されたようにパーフュージョン装置50を付加するオプションを選択するならば、プログラムはステップ214へ分岐し、ここでオペレータは表示装置114で表示されるパーフュージョン回路イメージに付加するためのポンプまたはフローセンサのようなパーフュージョン装置50のタイプを迅速に選択する。ステップ216で、オペレータは新しく選択されたパーフュージョン装置50のイメージが表示される位置を選択する。この位置は電子マウスを介してオペレータにより特定され、表示されたパーフュージョン回路イメージは、パーフュージョン装置50が接続される複数の可能な接続点256（図１４の（Ａ））を含んでいる。可能な接続点256はそれが容易にオペレータに明白であるように、目立つ色にするか点滅させることによって強調されることができる。オペレータが位置を選択した後、ステップ218でパーフュージョン装置のイメージはその位置のパーフュージョン回路イメージ中に表示される。
【００４４】
オペレータがステップ220で決定されるようにパーフュージョン装置の１つを構成するオプションを選択したならば、プログラムはステップ222に分岐し、ここでパーフュージョン装置50の現在の構成がパーフュージョン回路の装置のイメージに並んで次に表示される。前述したように、現在の構成はパーフュージョン装置の動作モード、装置の警報限定、任意の関連するパーフュージョン装置等を含んでいる。ステップ224で、オペレータは現在の構成に対して変化または付加を行うことができる。
【００４５】
オペレータがステップ226で決定されるようにパーフュージョン装置のデータを表示するオプションを選択したならば、プログラムはステップ228に分岐し、ここで表示が可能なデータが存在するか否かを決定するためにチェックが行われる。このようなデータは例えばパーフュージョン装置の製造業者およびモデル番号を含んでいる。ステップ228で決定されたように、表示が可能なデータが存在するならば、プログラムはステップ230へ分岐し、ここでデータはパーフュージョン回路のパーフュージョン装置の隣に表示される。
【００４６】
［パーフュージョン装置の接続］  
主制御装置20は結果としてパーフュージョンシステム10に接続されるパーフュージョン装置50に適合するためプラグイン手順を使用する。図１３Ｂは主制御装置20により行われるプラグインターフェースルーチン260のフローチャートである。プラグインターフェースルーチン中、主制御装置20は先に入力された装置の構成を、主制御装置20にその後接続されたパーフュージョン装置と整合させることのできる自動整合モードで動作してもよい。例えばオペレータは予め定められたフローを連続してポンプするように連続モードで動作するため（まだ主制御装置20に接続されていない）遠心血液ポンプを構成することができる。血液ポンプがその後、制御装置20に接続されるとき、制御装置20は先に記憶されたポンプ構成をポンプと自動的に整合する。
【００４７】
図１３Ｂを参照すると、ステップ262で、主制御装置20が自動整合モードである場合には、プログラムはステップ264へ分岐し、ここで接続されたばかりのパーフュージョン装置と先に記憶された装置構成に１つだけの可能な整合が存在するか否かを決定する。これはただ１つの先に記憶されたポンプの構成が存在し、主制御装置20に丁度接続された装置がポンプであった場合である、
ただ１つの可能な整合が存在することがステップ264で決定されたならば、プログラムはステップ266に分岐し、ここで装置がパーフュージョン回路イメージ内で表示される位置が知られているか否かが決定される。この位置は装置の先に記憶された構成に含まれることができる。位置が知られていないならば、プログラムはステップ268に分岐し、ここでオペレータは位置を選択するように促され、その後プログラムはステップ270へ分岐し、新しく接続されたパーフュージョン装置のイメージはパーフュージョン回路のイメージ中に表示される。装置の位置がステップ266で決定された場合、プログラムはステップ268へスキップし、直接ステップ270へ分岐する。
【００４８】
主制御装置20がステップ262で自動整合モードではないことが決定されるならば、またはステップ264で１を超える可能な整合が存在することが決定されるならば、プログラムはステップ272へ分岐する。新しく接続された装置が既に構成されているならば、プログラムはステップ274へ分岐し、オペレータは複数の予め記憶された構造から適切な構造を選択することが促される。装置が既に構成されていないならば、プログラムはステップ276へ分岐し、ここでオペレータは装置の所望の構成パラメータを入力する。プログラムはその後前述したステップ268および270を行う。
【００４９】
［ネットワーク通信およびメッセージプロトコル］  
図９に示されているネットワーク制御装置106はネットワークバス30のデータ流を監視し、その監視はデジタルデータパケットが送信され受信されるデータバス152（２つのワイヤからなるものでよい）を含んでいる。これらの各デジタルデータパケットはメッセージを含んでいる。メッセージはパーフュージョンシステムネットワークに接続されている種々の装置（例えば主制御装置20、拡張器制御装置32、パーフュージョン装置アダプタポッド40）間でデータおよびその他の情報を伝送する。
【００５０】
通信ネットワークのコンテキストでは、プロトコルはデータがネットワークによって送信される態様を記述する１組のルールである。プロトコルは例えばデータの送信に関連するある電気的および物理的な標準を規定する。それはまたデータのフォーマット化（例えばデータを有するメッセージの構文）およびとりわけメッセージの優先順位を規定する。本発明の好ましい実施形態によれば、パーフュージョンシステム10に関連する通信ネットワークおよびメッセ−ジングプロトコル（ここでは“プロトコル”）は図１８に示されているようにデータパケットのデータフォーマットを提供する。
【００５１】
図１８で示されているように、各データパケットは多数のデータフィールド、即ちフレームの開始（ＳＯＦ）フィールド、アービトレーションフィールド、制御フィールド、可変長データフィールド、巡回冗長エラー検査（ＣＲＣ）フィールドのような検出／補正フィールド、肯定応答（ＡＣＫ）フィールド、フレーム終了（ＥＯＦ）フィールドを含んでいる。ＳＯＦは例えばデータパケットの開始をマークする１ビットフィールドであり、これはメッセージ間またはデータパケット間のアイドル期間に後続する。アービトレーションフィールドはとりわけデータパケット中で伝送されるメッセージのタイプを規定する。アービトレーションフィールドは特に重要であるので、以下さらに詳細に説明する。制御フィールドは長さ、さらに一般的には後続する可変長データフィールドに含まれているデータ量（例えばデータバイトの数）を規定する。エラー検出／補正フィールドはこの名称が示唆するように、あるビットエラーを識別する能力と、それらを補正する能力を提供する。ＡＣＫフィールドも１ビットフィールドであり、これは適切に設定するとき、受信装置が対応する先に送信されたメッセージを正確に受信および／または処理したことを示す。最後に、ＥＯＦフィールドはデータパケットの終了をマークする。図１８に示されているフォーマットは例示であり、他のフォーマットが本発明の技術的範囲を逸脱せずに使用されることができることが理解されるであろう。
【００５２】
説明したように、アービトレーションフィールドは特に重要であり、図１８に示されているデータフォーマットによれば、アービトレーションフィールドは２９ビットの長さを有する。しかしながら、プロトコルは２９ビットよりも多いか少ないアービトレーションフィールドを設けることができる。これらの２９ビットの値はとりわけ対応するデータパケットで伝送されるメッセージのカテゴリを規定する。プロトコルは実際に１０の異なるメッセージカテゴリを規定するが、１０を超えるまたはそれより少数のメッセージカテゴリも考えられることは容易に明白であろう。各これらの１０の異なるメッセージのカテゴリを以下さらに詳細に説明する。
【００５３】
プロトコルはまた１０のメッセージカテゴリの優先順位スケジュールも規定する。したがって、１０のメッセージカテゴリの１つは最高の優先順位を有する。１０のメッセージカテゴリの別の１つのカテゴリは最低の優先順位を有し、残りの８つのメッセージカテゴリは最高と最低の優先順位の間の対応する優先順位を有する。メッセージのカテゴリの優先順位をつける１つの理由は、２つの装置がこれらのメッセージを不注意に同時に送信しようとするとき、２つのメッセージのうちの１つを優先させる決定をする方法を提供するためである。プロトコル、特にプロトコルにより規定される優先順位付け方式は高い優先順位を有するメッセージに優先権を与える。したがって、高い優先順位を有するメッセージは最初に送信され、低い優先順位を有するメッセージは後に送信される。
【００５４】
プロトコルはとりわけ対応するデータパケットに含まれるメッセージのメッセージカテゴリを規定する目的で、例えば１３の最上位桁ビット（ＭＳＢ）をアービトレーションフィールドに割当てることによって、この優先順位方式を実現する。１３よりも多数または少数のビットまたは１３ＭＳＢ以外のビットがこの目的で使用されてもよいことが理解されよう。それにもかかわらず、最高の優先順位を有するメッセージのアービトレーションフィールドの１３ＭＳＢは二進値“０００００００００００００”を有する。第２に高い優先順位を有するメッセージのアービトレーションフィールドの１３ＭＳＢは二進値“０００００００００００１”を有する。第３に高い優先順位を有するメッセージのアービトレーションフィールドの１３ＭＳＢは二進値“００００００００００１０”を有し、以下同様である。したがってネットワークで２つのメッセージ間の衝突が存在するならば、アービトレーションフィールドの最低値を有するメッセージは優先権を与えられる。
【００５５】
プロトコルはまた同じメッセージカテゴリに属すメッセージの優先順位付け方式を提供する。一般的に、プロトコルはパーフュージョンシステムネットワークに接続される各タイプの装置へ装置の優先順位番号を割当てることによりこれを実現する。以下の表Ｉは十進および二進形態の対応する装置の優先順位番号と共に、装置の例示的なリストを与え、低い装置の優先順位番号は高い優先順位のレベルと対応する。したがって、例えば装置の優先順位番号“００００００００”を有する主制御装置20は最高の優先順位のレベルを有する。対照的に装置の優先順位番号“０１１１１１１０”を有するサービスポッドは表Ｉにリストされているス値の最低の優先順位を有する。その代わりに、与えられたメッセージカテゴリ内のメッセージの優先順は各装置に割当てられた論理アドレスに基づいている。これをここで以下説明する。  
表  I  
優先順位番号                  装置    
0      [00000000]            ＱＣＵ
1-4    [00000001-00000100]   保留
5      [00000101]            ＡＢＤポッド
6-9    [00000110-00001001]   保留
10     [00001010]            レベル検出器
11-14  [00001011-00001110]   保留
15     [00001111]            圧力ポッド
16-19  [00010000-00010011]   保留
20     [00010100]            流動計ポッド
21-24  [00010101-00011000]   保留
25     [00011001]            大きいローラーポンプ
26-29  [00011010-00011101]   保留
30     [00011110]            小さいローラーポンプ
31-34  [0011111-001000101]   保留
35     [00100011]            遠心ポンプ
36-39  [00100100-00100111]   保留
40     [00101000]            閉塞装置ポンプ
41-44  [00101001-00101100]   保留
45     [00101101]            温度ポッド
46-49  [00101110-00110001]   保留
50     [00110011]            ガス流動ポッド
51-54  [00110011-00110110]   保留
55     [00110111]            ノブポッド
56-59  [00111000-00111011]   保留
60     [00111100]            シリアルポッド
61     [00111101]            ＣＤ−１００ポッド
62     [00111110]            ＣＤI−５００ポッド
63     [00111111]            ネプチューンポッド
64     [01000000]            データ転送ポッド
65     [01000001]            パワーポッド
66-124 [01000010-01111100]   保留
125    [01111101]            ＬＡＮ  Ｉ／Ｆポッド
126    [01111110]            サービスポッド
127    [01111111]            未知のポッド
通常、パーフュージョンシステムネットワークに接続される各装置は対応する論理アドレスを割当てられる。各装置はまた対応する永久アドレスを有している。論理的またはダイナミックアドレスは装置がネットワークに対するアクセスを得たときに装置に割当てられるアドレスである。ここでは物理的アドレスとも呼ばれる永久アドレスは製造時に装置の不揮発性メモリにロードされる。同一のメッセージカテゴリに入る２つのメッセージが別の装置からまたは別の装置へ同時に送信される事象と、２つの別々の装置が同一タイプのアドレスであった（即ちこれらは例えば表１に示されているように同一の装置の優先順位番号を有している）事象では、２つの類似の装置の論理的または永久アドレスに対応するアービトレーションフィールドのビットの値はメッセージの優先順位の決定に使用される。最低の論理アドレス値を含んでいるメッセージは他に対して優先権を与えられる。  
表II  
メッセージ  ＭＳＢ（２３）  アービトレーション              ＬＳＢ（ｉ）
カテゴリ                    フィールド
Ａ            00000    00000000        cccccccc          cccccccc
Ｂ            00000    00000001        cccccccc          cccccccc
Ｃ            00000    00000010        aaaaaaaa          ssssssss
Ｄ            00000    00000100        cccccccc          ssssssss
Ｅ            00001    cccccccc        cccccccc          dddddddd
Ｆ            00010    cccccccc        cccccccc          dddddddd
Ｇ            00100    kccccccc        cccccccc          ssssssss
Ｈ            10000    cccccccc        dddddddd          dddddddd
Ｉ            10001    cccccccc        ssssssss          ssssssss
Ｊ            11111    11111111        11111111          11111111
前述したように、プロトコルは１０の異なるメッセージカテゴリを規定している。上記の表IIは優先順位の順にこれらのカテゴリのカシェをリストし、最高の優先順位を有するメッセージカテゴリを最初にリストし、最低の優先順位を有するカテゴリを最後にリストしている。示されているように、各カテゴリはＡからＪの対応する文字の指示を有している。表IIは各メッセージカテゴリに関連する２９ビットのアービトレーションフィールドのフォーマットを提供する。このフォーマット（例えばビット数およびビットの配列）は例示であることが理解されるであろう。
【００５６】
カテゴリＡタイプのメッセージについて説明すると、カテゴリＡメッセージは主制御装置20から１以上またはパーフュージョンシステムネットワークに接続されるその他の全ての装置へ同報通信される制御メッセージである。示されているように１３ＭＳＢは二進値“０００００００００００００”を有し、これは最高の優先順位のレベルを有するカテゴリＡに属しているとして対応するメッセージを識別する。表IIでは値“ｃｃｃｃｃｃｃｃ  ｃｃｃｃｃｃｃｃ”を有するとして識別されている残りの１６ビットは例えばカテゴリＡ内の制御メッセージの特定のタイプを規定する目的で保留され、ここではメッセージはネットワークに接続される全ての装置、ネットワークに接続される幾つかの装置、またはネットワークに接続される１つの特定の装置に関する。後者の場合、８の下位桁ビット（ＬＳＢ）はメッセージの特別な目的地とされた１つの特定の装置の論理アドレスを規定する目的に使用されることができる。カテゴリＡメッセージはソフトウェアリセットメッセージを含んでいる。これらはまた特定の装置をオフラインにするメッセージも含んでいる。このようなメッセージが１以上の装置に導かれるならば、これらの各装置はオフラインのモードにされ、その場合には論理アドレスは破棄される。幾つかの理由で、ネットワークに現在接続される全ての装置をサポートするだけの十分なパワーが存在しないならば、主制御装置20はこのタイプのメッセージを同報通信することもできる。
【００５７】
カテゴリＢは次に高い優先順位を有する。これらのメッセージは主制御装置20により１以上の拡張器制御装置32に同報通信される。１３ＭＳＢは二進値“００００００００００００１”を有し、したがってカテゴリＢのメッセージはカテゴリＡのメッセージよりも低い優先順位のレベルを有する。値“ｃｃｃｃｃｃｃｃ  ｃｃｃｃｃｃｃｃ”を有する１６ＬＳＢはカテゴリＢのメッセージの特定のタイプを規定する。
【００５８】
メッセージカテゴリＣは警報および／または安全メッセージをカバーする。カテゴリＣのメッセージのアービトレーションフィールドの１３ＭＳＢは“０００００００００００１０”を有し、これはカテゴリＢタイプのメッセージの優先順位よりも低い優先順位を有するカテゴリＣタイプのメッセージとして対応するメッセージを識別する。１６ＬＳＢは値“ａａａａａａａａｓｓｓｓｓｓｓｓ”を有するとして表IIで識別されており、ここでビット“ａａａａａａａａ”は警報およびそれ故特定の警報または安全状況を発生する装置のタイプを規定するために使用される。ビット“ｓｓｓｓｓｓｓｓ”はメッセージを発生した装置の論理アドレスを規定するために使用される。カテゴリＣタイプのメッセージは対応する警報または安全条件を主制御装置20に警報するために主制御装置20へ送られることができる。
【００５９】
カテゴリＣのメッセージはトリガーを伝送する目的にも使用される。トリガーは特定の事象に応答して１以上の装置に幾つかの予め規定されたアクションを自動的に行うように指令するメッセージであり、ここでトリガーソースはメッセージを生成する装置であり、トリガー応答装置はそのメッセージに応答してアクションを行うように構成されている装置である。例えば気泡検出（ＡＢＤ）ポッドは対応する流体導管中の空気の存在を検出する。ＡＢＤポッドはその後、カテゴリＣタイプメッセージを発生し同報通信し、ビット“ａａａａａａａａ”はメッセージがＡＢＤポッドにより発生され、空気が検出されたことを示し、ビット“ｓｓｓｓｓｓｓｓ”は空気を検出したＡＢＤポッドの論理アドレスを示す。この例では、ＡＢＤポッドはトリガーソースである。１または複数の応答装置は特定の血液ポンプおよび／または特定の閉塞装置ポッドである。閉塞装置ポッドに関しては、ＡＢＤポッドのトリガーメッセージに応答して行われるアクションは付加的な空気が患者の心臓系にポンプ駆動されないように対応する流体の導管をクランプして締める動作を含んでいる。血液ポンプ（例えばローラーポンプまたは遠心ポンプ）に関して、ＡＢＤポッドメッセージに対する応答はポンプのアクションの終了または中断を含んでいる。ＡＢＤ警報メッセージに加えて、カテゴリＣタイプのメッセージのその他の例には圧力警報／警報メッセージ、流量率警報／警報メッセージ、温度警報／警報メッセージ、流体レベル警報／警報メッセージ、血液ポンプスタートおよび／または停止メッセージ、閉塞装置ポッド警報／警報メッセージ、ガスミキサポッド警報／警報メッセージ等が含まれている。
【００６０】
本発明の好ましい実施形態によれば、トリガーとして機能するカテゴリＣタイプのメッセージはトリガーソースによりネットワークにより同報通信される。しかしながら、１つまたは複数のトリガー応答装置だけがこのメッセージを受取り、処理し、応答するように構成されている。特別なソース装置から１または複数のメッセージを受取り、処理し、応答するための１以上の装置を構成するプロセスはここではメッセージ弁別とよばれる。メッセージの弁別を行うために１以上の応答装置を構成することは１以上の各応答装置に受取りフィルタをプログラミングすることを含んでいる。メッセージ弁別および受取りフィルタについては以下さらに詳細に説明する。
【００６１】
カテゴリＤのメッセージはサーボメッセージに対応し、ここで用語サーボは連続的なフィードバックプロセスをさしている。したがって、サーボメッセージは連続的なフィードバックプロセスで使用されるデータを含んだメッセージであり、フィードバックプロセスは少なくとも１つの感知装置（例えばフローセンサ、流体レベルセンサ、圧力センサまたは温度センサ）と、感知装置により発生されたメッセージを連続的に受取り、処理し、応答するように構成されている少なくとも１つの応答装置（例えば血液ポンプ）を含んでいる。カテゴリＣタイプのメッセージの１３ＭＳＢはカテゴリＣタイプのメッセージの優先順位よりも低い優先順位を有するカテゴリＤタイプのメッセージとして対応するメッセージを識別する値“００００００００００１００”を有する。１６ＬＳＢは値“ｃｃｃｃｃｃｃｃ  ｓｓｓｓｓｓｓｓ”を有し、ここで“ｃｃｃｃｃｃｃｃ”は感知装置の特定のタイプ、およびそれ故特定のデータパラメータ（例えば圧力、温度流動率、または流体レベル）を規定するために使用され、ビット“ｓｓｓｓｓｓｓｓ”はメッセージに含まれるデータを測定した感知装置の論理的アドレスの特定に使用される。図１８に示されているデータフォーマットにしたがって、測定されたデータは実際に対応するデータパケットの可変長のデータフィールド中に含まれている。
【００６２】
前述したように、ポンプ50gは対応する流体導管を通る予め定められた流量を維持するためにフローセンサ50aにより発生されるフィードバックデータに基づいて制御されることを説明した。この例では、フローセンサ50aは連続的に導管の流量率を測定する。フローセンサ50aに関連するアダプタポッド40aは比較的高いサンプリング率でこれらの測定値を抽出する。アダプタポッド40aはその後、カテゴリＤタイプのメッセージを発生し、そこ（即ち可変長のデータフィールドに）に対応するデータサンプルを挿入する。アダプタポッド40aはその後、メッセージをネットワークとポンプ50gによって同報通信し、これはフローセンサ50aに関連するサーボメッセージを受取り、処理し、応答するように構成されており、可変長データフィールドに含まれるデータ値を設定点と比較する。ポンプ50gのメモリに以前に記憶されている設定点は所望の流量率を表している。ポンプ50gはこの比較結果に基づいて、設定点により規定された状態を維持するためにその出力を調節する（例えばその出力を増加または減少させる）。フローセンサ50aに関連するメッセージを受取り、処理し、応答するようにポンプ50gを構成するプロセスは以下説明するようにメッセージの弁別と呼ばれている。
【００６３】
カテゴリＥのメッセージは主制御装置20により特定の論理的アドレスへ同報通信された一般的なメッセージに対応する。カテゴリＥタイプのメッセージでは、１３ＭＳＢは値“００００１  ｃｃｃｃｃｃｃｃ”を有し、５ＭＳＢはカテゴリＤタイプのメッセージよりも低い優先順位を有するカテゴリＥタイプのメッセージとして対応するメッセージを特有に識別する。表IIで示されているように、ビット９−２４は値“ｃｃｃｃｃｃｃｃ  ｃｃｃｃｃｃｃｃ”を有する。これらのビットは例えば、主制御装置20により伝送される通常のメッセージの特別なタイプを規定する。“ｄｄｄｄｄｄｄｄ”として識別される８つのＬＳＢはメッセージの目的地とされる装置の論理的アドレスを規定する。
【００６４】
カテゴリＥタイプのメッセージは主制御装置20に特定の装置をダイナミックに制御または構成する能力を与える。例えば特定の装置は特定のトリガーソースからカテゴリＣタイプのメッセージを受取り、処理し、応答するように構成されることができることを前述した。また、説明したように、特定の装置は特定のセンサ装置からカテゴリＤのサーボメッセージを受取り、処理し、応答するように構成されることができる。したがってこれらの装置を構成するのに必要なデータはカテゴリＥタイプのメッセージの可変長データ部分で伝送されることができる。カテゴリＥタイプのメッセージの例には、トリガーリンク（例えば特定のトリガーソースからカテゴリＣタイプのメッセージに応答するようにトリガー応答装置として装置を設定するメッセージ）を設定するメッセージと、サーボリンクを設定するメッセージ（例えば特別なセンサ装置からカテゴリＤタイプのサーボメッセージに応答するように装置を構成するメッセージ）と、所望の速度で動作するようにポンプを構成するメッセージと、警報／警報しきい値（例えば圧力または流動率警報しきい値）を設定するメッセージとを含んでいる。
【００６５】
カテゴリＦメッセージは主制御装置20以外の装置からピア（peer）装置へ同報通信される一般的なメッセージである。これらのメッセージにより、装置はデータを提供でき、それ故ピア装置によって幾らかの限定された制御を行う。カテゴリＦタイプのメッセージは、主制御装置２０が故障するか、あるいはそうでなければ利用不能になるとき、またはその場合に特に重要である。カテゴリＦタイプのメッセージの１例は対応するＡＢＤポッドのＡＢＤ警報をクリアするためにローラーポンプにより同報通信されるメッセージである。
【００６６】
表IIはカテゴリＦタイプメッセージに関連する２９ビットのアービトレーションフィールドの例示的なフォーマットを提供する。示されているように、１３ＭＳＢ、特に５ＭＳＢの“０００１０”はメッセージをカテゴリＥタイプのメッセージビット９−２４よりも低い優先順位を有するカテゴリＦタイプのメッセージとして識別し、これはカテゴリＦのメッセージの特定のタイプを規定する値“ｃｃｃｃｃｃｃｃ  ｃｃｃｃｃｃｃｃ”を有し、一方、８つのＬＳＢ“ｄｄｄｄｄｄｄｄ”はピア装置（即ち目的とされたメッセージの受信者である装置）の論理アドレスを規定している。
【００６７】
カテゴリＧメッセージは特定の論理アドレスから同報通信される一般的なメッセージである。１３ＭＳＢ、特に５ＭＳＢ“００１００”はメッセージをカテゴリＦのメッセージよりも低い優先順位を有するカテゴリＧタイプのメッセージとして識別する。値“ｋｃｃｃｃｃｃｃ  ｃｃｃｃｃｃｃｃ”を有するビット９−２４はカテゴリＧメッセージの特定のタイプを規定する。８つのＬＳＢ“ｄｄｄｄｄｄｄｄ”はメッセージを同報通信している装置の論理アドレスを規定する。
【００６８】
２つの一般的なタイプのカテゴリＧメッセージが存在する。第１のタイプは比較的高いデータレートで伝送されるフィードバックデータと比較して低いデータレートで、センサ、構造または状態情報のようなデータを伝送する特定の論理アドレスから同報通信されるメッセージを含んでいる。このタイプのカテゴリＧのメッセージは自律的な現在の圧力、現在の温度および累積されたポンプ容量を伝送するメッセージを含んでいる。
【００６９】
カテゴリＧのメッセージの第２の一般的なタイプは以前に同報通信されたあるメッセージを確かめるための肯定応答の同報通信を含んでいる。例えば、あるカテゴリＥおよびカテゴリＦタイプメッセージはそれらが正確にメッセージを受信および／または処理しているという受信者装置の肯定応答を必要とする。カテゴリＧメッセージが実際に肯定応答メッセージであるならば、アービトレーションフィールドのビットの１つ、例えば（表IIでは文字“ｋ”により識別される）ビット２４は“１”に設定され、メッセージが肯定応答として送信され、先のメッセージが正確に受信され処理されたことを通報する。アービトレーションフィールドのビット９−２３は先に同報通信されたカテゴリＥまたはカテゴリＦタイプのメッセージのビット９−２３と同じである。ビット２４はその後、メッセージが先に同報通信されたメッセージの肯定応答ではないならば、“０”に設定される。
【００７０】
カテゴリＨのメッセージは通常、永久（即ち物理的）アドレスへ同報通信される一般的なメッセージである。これらのメッセージは通常、論理アドレスを現在もたない装置（例えば論理アドレスをまだ割当てられていない装置またはオフラインを強制する装置）へデータを送信する目的で通常使用される。したがって、カテゴリＨのメッセージは論理アドレスを構成するために使用されることができる。これらはソフトウェアの更新を実行し、またデバッグまたは診断オペレーションを実行するためにも使用されることができる。典型的に、受信装置はカテゴリＨのメッセージの受信を肯定応答することを予測されている。これはカテゴリＩタイプのメッセージ、即ち同報通信メッセージを永久アドレスから同報通信することにより行われる。カテゴリＩのメッセージを以下説明する。
【００７１】
表IIで示されているように、カテゴリＨタイプのメッセージの１３ＭＳＢは値“１００００  ｃｃｃｃｃｃｃｃ”を有し、ここでは５ＭＳＢはメッセージをカテゴリＧメッセージよりも低い優先順位を有するカテゴリＨのメッセージとして識別する。ビット１７−２４は同報通信されるカテゴリＨのメッセージのタイプを規定し、これらのビットもまたメッセージが目的としている装置のタイプを規定する。値“ｄｄｄｄｄｄｄｄ  ｄｄｄｄｄｄｄｄ”を有する残りのビット１−１６は目的とする受信者装置の永久アドレスを規定する。
【００７２】
カテゴリＩのメッセージは特定の永久アドレスから同報通信される一般的なメッセージである。これらのメッセージは一般的に、論理アドレスを現在もたない装置により使用される。特に、これらは論理アドレスのリクエストまたは先に同報通信されたカテゴリＨタイプのメッセージを承認するために使用される。表IIはカテゴリＩタイプのメッセージの１３ＭＢＳ、特に５ＭＢＳ“１０００１”がメッセージをカテゴリＨメッセージよりも低い優先順位を有するカテゴリＩタイプのメッセージとして識別されることを示している。ビット１７−２４は同報通信されるカテゴリＩのメッセージの特定のタイプを規定し、場合によっては、メッセージを同報通信する装置のタイプを規定する。値“ｄｄｄｄｄｄｄｄ  ｄｄｄｄｄｄｄｄ”を有しているとして示されている残りのビット１−１６はメッセージを同報通信している装置のアドレスを規定する。
【００７３】
最後に、カテゴリＪのメッセージは主制御装置20からの状態リクエストに対応する。典型的に、これらは周期的にネットワークに接続された全ての装置へ同報通信されるメッセージである。表IIはカテゴリＪメッセージのアービトレーションフィールドの全ての２９ビットが“１”に設定されることを示している。したがってカテゴリＪのメッセージは最低の優先順位を有している。
【００７４】
前述したように、図１８に示されているデータパケットフォーマットは可変長のデータフィールドを含んでいる。しかしながら、前述のいくつかのメッセージはこのデータフィールドのデータを伝送しない。例えば主制御装置20により同報通信されるカテゴリＪの状態リクエストメッセージはデータパケットの可変長データフィールド部分にデータを含まない。対照的に、カテゴリＤのサーボメッセージは、前述したように、可変長データフィールド部分にデータを含み、ここではこのデータは感知された状態の数値、即ち毎分０．２５７リットルの流量値読取のような対応するパラメータを特定する。
【００７５】
主制御装置20、拡張器制御装置32、アダプタポッド40はＣＲＣフィールドを介して受信されたメッセージの正確度をチェックし、正確に受信されなかったメッセージの再送信をリクエストし、それらが正確に受信されたときあるタイプのメッセージの受信に応答して肯定応答メッセージを送信するための一般的な電子装置を含むことができる。
【００７６】
前述のメッセージはネットワーク30に接続されている全ての装置へ送信または同報通信されてもよい。ポッド40または拡張器制御装置32のような各装置はある同報通信メッセージを受取り、処理し、必要ならばそのあるメッセージだけに応答することにより弁別することができる。この能力は、前述したようにここではメッセージの弁別を呼ばれている。例えばメッセージの弁別は種々の装置の受取りフィルタを維持することにより行われる。与えられた装置の受取りフィルタは複数の専用のレジスタのようなメモリを備え、それぞれ、与えられた装置が関係する別の装置の論理アドレスを記憶する能力を有する。一般的に、これらの論理アドレスは前述したように、カテゴリＥタイプのメッセージを介して主制御装置20による構成プロセス中に所定の装置へ送信される。
【００７７】
例えば、与えられた装置がアダプタポッド40cであり、これがフローセンサ50aからのフィードバックデータに基づいて導管を通って流れる血液流を制御する血液ポンプ50cに接続されているならば、ポッド40cの受取りフィルタはフローセンサ50aの論理的アドレスを含むように構成プロセス中にプログラムされる。そうすることで、ポッド40cはフローセンサ50aに接続されているポッド40aにより発生される任意のメッセージを受信、受取り、処理し、必要ならば応答する。
【００７８】
受取りフィルタは任意の他の装置の論理アドレスに加えて、主制御装置20の論理アドレスを含むようにプログラムされることもできる。メッセージ弁別が与えられたメッセージ（目的地アドレスは含まれることができるが）の特定の目的地アドレスを含む必要性をなくすことに注意すべきである。
【００７９】
ボッド40と拡張器制御装置32はまた送信者のアイデンティティの代わりにメッセージのタイプに基づいてメッセージを弁別することもできる。例えばポッド40の受取りフィルタは全てのカテゴリＪの状態−リクエストメッセージおよび／または全てのカテゴリＥの構成メッセージを受信するようにプログラムされることができる。これはこれらのメッセージをそのように特別に識別するアービトレーションフィールドビットの値を対応するレジスタに記憶することにより実現される。
【００８０】
医学処置のパーフュージョンシステム10の使用前および全てのパーフュージョン装置50が前述したように構成された後、構成メッセージを含んでいるデータパケットはネットワーク30に接続される全てのポッド40に送信される。構成メッセージは前述の全ての必要な構成データを含んでいる。例えば血液ポンプに対する構成データはポンプの動作モード、ポンプの所望の流量率等も含んでいる。構成データは装置の関連データ（例えば感知装置とポンプのような２つの装置の間にフィードバックリンクを設けることを必要とするデータ、トリガーソースとトリガー応答装置との間にトリガーリンクを設けることを必要とするデータ、または２つのポンプのような２つの装置間にマスター／スレーブ関係を設けることを必要とするデータ）も含んでいる。例えば、装置の関連データがポッド40により受信されるならば、ポッド40のメッセージ−弁別メモリ（例えば受取りフィルタ）は関連する装置の論理アドレスで更新される。これらの装置の関連は存在し続け、主制御装置20がその後に損失を生じるときでさえも対応する装置の動作を支配し続けることに注意すべきである。
【００８１】
［ネットワークへのポッドの接続］  
ネットワークデータ／パワーバス30を介して主制御装置20との通信を行うために、アダプタポッド40はネットワーク30へ接続する承認が与えらなければならない。この接続はネットワーク接続が行われるアダプタポッド40により主制御装置20へ送信されるスタートアップ−リクエストメッセージによって開始される。スタートアップ−リクエストメッセージは、接続をリクエストしているポッド40に接続されるパーフュージョン装置50のタイプを識別する第１のコードと、接続をリクエストしているポッド40の（図１１のコード発生器144により特定される）物理的アドレスを識別する第２のコードとを含んでいる。
【００８２】
図１３Ｃはアダプタポッド40からのスタートアップ−リクエストメッセージの受信に応答して主制御装置20により行われるスタートアップルーチン280のフローチャートである。スタートアップルーチン280は主制御装置20によるスタートアップ−リクエストメッセージの受信によって発生する中断に応答して呼出される割込みサービスルーチンである。図１３Ｃを参照すると、ステップ282で、主制御装置20により受信されるスタートアップメッセージは接続をリクエストするポッド40に接続されたパーフュージョン装置50のタイプを決定し、またポッド40の物理的アドレスを決定するように復号される。
【００８３】
ステップ284で、プログラムはフルパワーがリクエストしているポッド40に対して承認されるべきであるか否かを決定する。前述したように、パーフュージョン装置50を動作するための電力はネットワーク30を介して主制御装置20の電源118（図９）からポッド40へ供給される。電源118からの入手可能なパワーは限定されているので、主制御装置20はある定まった数のパーフュージョン装置50だけがネットワーク30へ接続されることを可能にし、または代わりにある数の特別なタイプのパーフュージョン装置50だけが接続されることを可能にするようにプログラムされることができる。例えば制御装置である血液ポンプは典型的に感知装置よりも多くのパワーを引き出すので、主制御装置20はネットワーク30に接続されることができる制御装置の数に上限を与えている。
【００８４】
ステップ284で、既にネットワーク30にすでに接続されたパーフュージョン制御装置50の数と、接続されることのできる最大数とを比較することによりフルパワーが承認されるか否かの決定が行われ、それによって付加的な装置50の接続が最大数を超過させるか否かを決定する。その代わりに、装置がリクエストする接続が制御装置であるならば、既に接続されている制御装置の数は接続されることのできる制御タイプのパーフュージョン装置の最大数と比較される。フルパワーが承認されるべきではないことが決定されたならば、プログラムは単に終了する。
【００８５】
フルパワーが承認されることが決定されたならば、ステップ286−298が行われ、パーフュージョン装置50に関連するポッド40をネットワーク30へ接続させるスタートアップ承認メッセージを発生し送信する。特に、ステップ286で、特有の論理アドレスが新しく接続されたポッド40へ割当てられる。例えばネットワーク30の容量が１６の装置である場合、論理アドレス４ビット二進コードでよい。ステップ288で、論理アドレスを含んでいるスタートアップ−承認メッセージは符号化され、ステップ290で、スタートアップ−承認メッセージはネットワーク30により送信される。
【００８６】
ステップ292で、スタートアップをリクエストしたポッド40が主制御装置20に対してローカルであるならば（即ちネットワーク拡張器22なしに主制御装置20へ直接接続されるポッド40gまたは40hの一方であるならば）、ポッド40へのフルパワーはパーフュージョン装置50に接続されているローカルなノード制御装置（即ち図９のノード制御装置34i−34j）を介してエネーブルされる。図１１を参照すると、これはエネーブル信号をライン134で送信することにより実現され、これは制御装置140にスイッチ150、154、158を閉じさせ、それによってフルパワーはパワーライン120aと120bに供給され、アダプタポッド40はデータバス152に接続される。
【００８７】
図１３Ｃを参照すると、パーフュージョン装置がステップ292でローカルな装置ではなかったならば、プログラムはステップ296へ分岐し、スタートアップをリクエストするポッド40に関連するノード制御装置34の物理的アドレスを含んでいる接続メッセージが符号化され、その後ステップ298へ分岐し、接続メッセージはネットワーク30によって送信される。以下説明するように、拡張器制御装置32が接続メッセージを受信するとき、これらは物理的アドレスを決定するためにそのメッセージを復号し、その物理的アドレスを有するノード制御装置34（即ちリクエストポッド40に関連するノード制御装置34）に接続された拡張器制御装置32はそのノード制御装置に接続されたライン134でエネーブル信号を送信することによりフルパワーをオンに切換える。
【００８８】
［状態リクエスト］  
パーフュージョンシステム10の動作中、ネットワーク30に接続する全ての装置が適切に機能し、ネットワーク30によって同報通信されるメッセージを受信していることを確実にするため、主制御装置20は状態リクエストメッセージを全ての拡張器制御装置32とアダプタポッド40へネットワーク30で周期的に送信する。各拡張器制御装置32とアダプタポッド40は予め定められた時間期間内に状態リクエストに応答しなければならない。その時間期間内に状態リクエストに応答できない拡張器制御装置32またはポッド40はネットワーク30から遮断され、対応する警報メッセージがこのような事象をオペレータに警報するために可視表示装置114で発生される。
【００８９】
図１３Ｄは主制御装置20により周期的に実行された状態−リクエストルーチン300のフローチャートである。図１３Ｄを参照すると、ステップ302で、状態−リクエストメッセージが符号化され、ステップ304でメッセージはネットワーク30に接続されている全ての拡張器制御装置32とアダプタポッド40へ同報通信される。前述したように、状態−リクエストメッセージはデータパケットの調停で単に全て論理“１”である。ステップ306で、全ての拡張器制御装置32とポッド40が状態リクエストメッセージに応答しなければならない予め定められたタイムアウト期間が開始される。
【００９０】
状態−リクエストメッセージを受信するとき、各拡張器制御装置32とアダプタポッド40はその論理アドレスとその状態により状態メッセージを符号化し、その後状態メッセージをネットワーク30によって主制御装置20へ同報通信する。
【００９１】
図１３Ｅはルーチン300により先に送信された状態−リクエストメッセージに応答して送信された状態メッセージを受信したときに、主制御装置20により行われる受信状態ルーチン310のフローチャートである。図１３Ｅを参照すると、ステップ312で、応答する拡張器制御装置32またはアダプタポッド40の論理アドレスは状態メッセージから決定され、ステップ314で、装置32または40の状態がメッセージから決定される。この状態はいくつかの異なる二進状態コードにより特定されることができる。ステップ316で、装置32または40の状態がＯＫならば、プログラムは単に終了する。しかしながら状態がＯＫではないならば、プログラムはステップ318へ分岐し、状態コードにより識別される状態条件に応答する。条件が比較的マイナーであるならば、主制御装置20はパーフュージョンシステム10の可視表示装置114で単に警報を発生する。条件が非常に深刻であるならば、主制御装置20は装置32または40をネットワーク30から遮断する。
【００９２】
図１３Ｆは拡張器制御装置32またはアダプタポッド40がネットワーク30から遮断される遮断ルーチン330のフローチャートである。遮断ルーチン330は、１）前述のタイムアウト期間内に状態メッセージを主制御装置20へ送信することができない装置32または40の故障、または２）図１３Ｅのステップ318で装置32または40の重大な故障の一方に応答して主制御装置20により行われる。
【００９３】
図１３Ｆを参照すると、ステップ332で遮断される装置32または40が主制御装置20にローカルであるならば、プログラムはステップ334へ分岐し、ここで装置32または40はその装置32または40に接続される主制御装置20のノード制御装置34g、34h、34iまたは34jによって遮断される。図１１を参照すると、遮断はディスエーブル信号をライン134で送信することにより実現され、この信号は制御装置140にスイッチ150、154、158を開かせ、データバス152およびパワーライン120aと120bは遮断される。
【００９４】
ステップ332で、遮断される装置が主制御装置20に対してローカルではないならば、プログラムはステップ336へ分岐し、遮断される装置32または40のノード制御装置34の物理的なアドレスを含んでいる遮断メッセージが符号化され、その後、ステップ338へ分岐し、遮断メッセージはネットワーク30によって送信される。
【００９５】
遮断される装置がノード制御装置34を介して拡張器制御装置32に接続するポッド40であるならば、拡張器制御装置32は遮断メッセージを受信し、遮断されるポッドの物理的アドレスを決定するためそれを復号し、そのポッド40に関連するノード制御装置34はノード制御装置34に接続するライン134でディスエーブル信号を送信することによりポッド40を遮断する。
【００９６】
［主制御装置へ入力されるオペレータコマンド］  
医療処置中の各流システム10の動作期間中、主制御装置20はシステム10のオペレータにより入力される種々のコマンドおよびその他の入力に応答する。図１３Ｇは主制御装置20がこれらの入力にどのように応答するかを示す制御コマンドルーチン350のフローチャートである。図１３Ｇには種々の可能なオペレータ入力が示されているが、主制御装置20はその他および付加的なオペレータ入力に応答することができることを理解すべきである。
【００９７】
図１３Ｇを参照すると、ステップ352で、オペレータにより入力される入力が制御コマンドであったならば、プログラムはステップ354へ分岐し、制御コマンドに対応する制御メッセージはデータパケットで符号化され、その後ステップ356へ分岐し、制御メッセージはネットワーク30によって同報通信される。例えば制御メッセージは、１）特定の感知装置の新しい警報限定、２）血液ポンプの新しい動作モード、３）血液ポンプの新しいターゲット流量値、４）特定の感知装置が読取られるべき新しい速度、５）ポンプ開始命令、６）ポンプ停止命令等のうちの１つである。
【００９８】
ステップ358で、オペレータが特定の警報のリセットをリクエストするならば、プログラムはステップ360へ分岐し、その警報を発生する装置の論理アドレスを含んでいる対応する警報−リセットメッセージが符号化され、ステップ362へ分岐して、警報リセットメッセージはネットワーク30によって同報通信される。ステップ364で、オペレータがパーフュージョンシステム10のリセットをリクエストするならば、プログラムはステップ366へ分岐し、対応するシステムリセットメッセージが符号化され、ステップ362へ分岐して、システムリセットメッセージがネットワーク30によって同報通信される。
【００９９】
［主制御装置によるネットワークメッセージの受信］  
動作中、主制御装置20はネットワーク30によって同報通信される種々のタイプのメッセージを受信する。図１３Ｈは種々のタイプのメッセージの受信に応答して主制御装置20が取るアクションを示している主制御装置20により行われる受信ルーチン370のフローチャートである。
【０１００】
図１３Ｈを参照すると、ステップ372で、受信されたメッセージが警報または他の事象のような事象メッセージに対応しているならば、プログラムはステップ374へ分岐し、表示装置114で発生された可視表示はその事象をオペレータに知らせるために更新され、プログラムはステップ376へ分岐し、事象は主制御装置20のメモリ104中に記憶されている事象ログに記録される。
【０１０１】
ステップ378で、受信されたメッセージがフローセンサの出力を表す数値を含んだメッセージのようなデータメッセージに対応するならば、プログラムはステップ380へ分岐して可視表示が更新され、プログラムはステップ382へ分岐し、データおよびそのデータを発生する装置は主制御装置20のメモリ104に記憶されているデータログに記録される。
【０１０２】
ステップ384で、受信されたメッセージが状態メッセージであるならば、プログラムはステップ386へ分岐し、図１３Ｅに関連して前述したように状態メッセージが処理される。ステップ388で、可視表示は状態に基づいて更新され、ステップ390で、状態はメモリ中に記憶された状態ログに記憶される。ステップ392で、受信されたメッセージがスタートアップリクエストであるならば、プログラムはステップ394へ分岐し、図１３Ｃに関連して前述したようにスタートアップリクエストが処理され、ステップ396で、可視表示が更新される。
【０１０３】
［拡張器制御装置の動作］  
拡張器制御装置32の基本的機能はアダプタポッド40のネットワーク30に対する接続および遮断を制御することである。図１５Ａは各拡張器制御装置32の制御装置130により行われるスタートアップルーチン420のフローチャートである。図１５Ａを参照すると、ステップ422で拡張器制御装置32は内部ＲＡＭと内部ＲＯＭのテストのようないくつかの内部自己テストを行う。ステップ424でテストが成功すると、プログラムはステップ426へ分岐し、拡張器制御装置32のネットワークバス30への接続は、メッセージが実際に送信されたか否かを決定するために送信するように、メッセージをネットワークバス30へ送信し、同時にネットワークバス30からメッセージを受信することによりテストされる。
【０１０４】
ステップ428で、データバスのテストが成功したならば、プログラムはステップ430へ分岐し、拡張器制御装置32はライン133を介してチェックインコードをその親ノード制御装置34へ周期的に送信し始める。以下説明するように、各装置（アダプタポッド40または拡張器制御装置32）はネットワーク30へのその接続を維持するためにチェックインコードを周期的にペアレントノード制御装置34へ送信しなければならない。
【０１０５】
ステップ432で、拡張器制御装置32はその物理的アドレスがその親ノード制御装置34から送信されるのを待機する。ステップ434で、ステップ422と426で全てのテストがパスしたわけではないならば、このエラーメッセージがネットワーク30にわたって同報通信される。エラーメッセージは拡張器制御装置32の物理的アドレスと、パスされなかったテストを特定する二進コードを含んでいる。
【０１０６】
全てのテストが合格した場合には、プログラムはステップ438へ分岐し、拡張器制御装置32の物理的アドレスを含んでいるスタートアップ−リクエストメッセージが符号化され、ネットワーク30によって同報通信される。ステップ440で、プログラムはスタートアップ−承認メッセージが主制御装置20から受信されるまで待機し、その後ステップ442に分岐し、プログラムはその親ノード制御装置34の電力線120aと120bを介してフルパワーが拡張器制御装置32へ与えられることが承認されるまで待機する。フルパワーが承認されるとき、プログラムはステップ444へ分岐し、拡張器制御装置32は電力線120aと120b上の電圧と、それにより与えられる電流を測定し、それらが仕様内であることを確認する。ステップ446で、パワー測定が仕様内ではないならば、プログラムはステップ436へ分岐し、そのメッセージはネットワーク30によって主制御装置20へ同報通信される。
【０１０７】
図１５Ｂは主制御装置20から接続メッセージを受信するときに、拡張器制御装置32により実行される接続ルーチン450のフローチャートである、図１５Ｂを参照すると、ステップ452で、主制御装置20から受信された接続メッセージはネットワーク30に接続されるアダプタポッド40の物理的アドレスを決定するために復号される。ステップ454で、物理的アドレスは接続されるアダプタポッド40が拡張器制御装置32に対してローカルであるか否かを決定するために検査され、それはアダプタポッド40が拡張器制御装置32に接続される３つのうちの１つであることを意味している。ポッド40が拡張器制御装置32に対してローカルでないならば、さらにアクションが取られず、ルーチン450は終了する。ポッド40が拡張器制御装置32に対してローカルであるならば、プログラムはステップ456へ分岐し、エネーブル信号がライン134の１つを介して、接続されるアダプタポッド40に関連するノード制御装置34へ送信され、これは前述の方法でアダプタポッド40にネットワーク30へ接続させる。
【０１０８】
拡張器制御装置32が主制御装置20から遮断メッセージを受信するとき、図１５Ｃに示されている遮断ルーチン460は拡張器制御装置32により実行される。図１５Ｃを参照すると、ステップ462で、主制御装置20から受信された遮断メッセージはネットワーク30への接続を遮断されるアダプタポッド40の物理的アドレスを決定するために復号される。ステップ464で、物理的アドレスは遮断されるアダプタポッド40が拡張器制御装置32に対してローカルであるか否かを決定するために検査される。ポッド40がローカルでないならば、それ以上のアクションが取られない。ポッド40がローカルであるならば、プログラムはステップ466へ分岐し、ディスエーブル信号がライン134の１つを介して遮断されるアダプタポッド40に関連するノード制御装置へ送信され、アダプタポッド40をネットワーク30に対して遮断させる。
【０１０９】
［ノード制御装置の動作］  
ノード制御装置34の基本的機能はアダプタポッド40（ノード制御装置34がアダプタポッド40のペアレントである場合）、拡張器制御装置32（ノード制御装置34が拡張器制御装置32の親である場合）のネットワーク30との間の接続および遮断を行うことである。接続または遮断は前述したように、主制御装置20またはノード制御装置34に関連する拡張器制御装置32から受信されたエネーブルまたはディスエーブル信号にしたがって行われる。さらに、各ノード制御装置34はその関連する装置32または40が周期的にチェックインすることを必要とする。装置32または40が適切なチェックインコードによるチェックインに失敗したならば、ノード制御装置34は装置32または40をネットワーク30から遮断する。
【０１１０】
図１６の（Ａ）は、各ノード制御装置34により行われるノードルーチン470のフローチャートである。このルーチン470は関連する装置32または40からチェックインコードがノード制御装置34により受信されるときに行われる。図１６の（Ａ）を参照すると、ステップ472で、装置32または40から受信されるコードが有効ではないならば、さらにアクションは取られず、このルーチンは終了する。チェックインコードはノード制御装置34のコード発生器144（図１１）により特定される物理的アドレスであってもよい。コードが有効であるか否かを決定するため、ノード制御装置34はこれが予め定められたコードと整合するか否かを決定するために受信されたコードを比較する。
【０１１１】
チェックインコードが有効であるならば、プログラムはステップ474に分岐し、タイムアウトタイマが再度スタートされる。タイムアウトタイマは、装置32または40が有効なチェックインコードを送信しなければならない予め定められた時間期間を追跡する。ステップ476で、ノード制御装置34はコード発生器144により発生された物理的アドレスをポッド40へ送信する。ステップ478で、ノード制御装置34は、信号をスイッチ150へ送信しスイッチを閉じさせる（または既に閉じているならばそのままの状態にする）ことによって装置32または40をデータバス152（図１１）へ接続する。
【０１１２】
ステップ480で、エネーブル信号がノード制御装置34に接続するライン134に存在するならば、ノード制御装置34はスイッチ154、158（図１１）へ信号を送信してスイッチを閉じさせる（または既に閉じているならば閉じたままの状態にする）ことにより装置32または40へフルパワーを供給する。
【０１１３】
ステップ480でエネーブル信号が存在しないことが決定されたならば、プログラムはステップ484へ分岐し、装置32または40はスイッチ150を開くことによりデータバス152から遮断され、ステップ484（486？）へ分岐し、装置32または40はスイッチ154、158を開くことにより電力線120a、120bから遮断される。
【０１１４】
装置32または40が有効なチェックインコードをタイムアウト期間内にノード制御装置34へ送信することに失敗したならば、図１６の（Ｂ）に示されているタイムアウトルーチン490がノード制御装置34により行われる。図１６の（Ｂ）を参照すると、ステップ492で、装置32または40はスイッチ150を開くことによりデータバス152から遮断され、ステップ494で、装置32または40はスイッチ154、158を開くことにより電力線120a、120bから遮断される。
【０１１５】
［アダプタポッドの動作］  
アダプタポッド40は主制御装置20により送信される構成および制御メッセージを受信し、流量のような感知された状態の数値を含んだ感知メッセージを受信し、および／またはネットワーク30によって感知メッセージを送信することを含んでいるいくつかの機能を行う。これらの機能を以下説明する。
【０１１６】
図１７Ａは各アダプタポッド40の制御装置180により行われるスタートアップルーチン520のフローチャートである。図１７Ａを参照すると、ステップ522で、アダプタポッド40は内部ＲＡＭと内部ＲＯＭのテストのような複数の内部自己テストを行う。ステップ524で、テストが成功したならば、プログラムはステップ526に分岐し、ポッド40のデータバス152への接続は、メッセージが実際に送信されたか否かを決定するために送信されるように、メッセージをデータバス152へ送信し、同時にデータバス152からメッセージを受信することによりテストされる。
【０１１７】
ステップ528で、データバスのテストが成功したならば、プログラムはステップ530へ分岐し、アダプタポッド40はチェックインコードをライン133を介してその親ノード制御装置34へ周期的に送信し始める。ステップ532で、ポッド40はその物理的アドレスがその親ノード制御装置34から送信されるのを待機する。ステップ534で、ステップ522と526で行われる全てのテストに合格していないならば、エラーメッセージがネットワーク30によって同報通信される。エラーメッセージはポッド40の物理的アドレスと合格しなかったテストを特定する二進コードを含んでいる。
【０１１８】
全てのテストに合格したならば、プログラムはステップ538へ分岐し、アダプタポッド40の物理的アドレスを含んでいるスタートアップリクエストメッセージは符号化され、ネットワーク30によって同報通信される。ステップ540で、スタートアップ承認メッセージが主制御装置20から受信されるまでプログラムは待機し、その後ステップ542で、フルパワーがその親ノード制御装置34の電力線120a、120bを介してアダプタポッド40へ与えることが承認されるまでプログラムは待機する。フルパワーが承認されたとき、プログラムはステップ544へ分岐し、ポッド40は電力線120a、120b上の電圧とそれらにより与えられた電流を測定し、これらが仕様内であることを確認する。ステップ546で、パワー測定が仕様内ではないならば、プログラムはステップ536へ分岐し、そのメッセージがネットワーク30によって主制御装置20へ同報通信される。
【０１１９】
動作中、アダプタポッド40はネットワーク30によって主制御装置20から制御または構成メッセージを受信することができる。図１７Ｂはアダプタポッド40がメッセージを受信するときに行われる受信ルーチン550のフローチャートである。図１７Ｂを参照すると、ステップ552で、メッセージはそのメッセージに埋設された制御コマンドを決定するために復号され、ステップ554で、ポッド40は（図１２の１以上のデータライン192を介して）制御信号をそれに接続されたパーフュージョン装置50へ送信する。
【０１２０】
動作中、アダプタポッド40はデータライン192の１つを介してパーフュージョン装置50から警報信号を受信することができる。このような警報信号が受信されたとき、図１７Ｃに示されている警報ルーチン560はポッド40により行われる。図１７Ｃを参照すると、ステップ562で警報メッセージは警報とその警報のタイプを発生したパーフュージョン装置50の論理的アドレスにより符号化され、ステップ564で、警報メッセージはネットワーク30によって主制御装置20へ同報通信される。
【０１２１】
動作中、フローセンサのような感知信号を発生するパーフュージョン装置50に接続された各アダプタポッド40は１つのライン152を介して感知信号の数値を周期的に読取る。感知信号の連続的な読取の間の時間は前述したように構成プロセス中に特定される。図１７Ｄは感知信号の値を読取る時間になったときに行われる感知ルーチン570のフローチャートである。図１７Ｄを参照すると、ステップ572で、感知信号は１つのライン152を介して読取られる。ステップ574で、感知信号の数値は感知信号を発生するパーフュージョン装置50の論理アドレスと共にメッセージで符号化される。ステップ576で、そのメッセージはその後ネットワーク30を介してそのネットワーク30に接続された全ての装置に同報通信される。
【０１２２】
前述したように、ネットワーク30に接続される各アダプタポッド40は、ネットワーク30に接続される装置のサブセットだけから選択的にメッセージを受信するために使用されるメッセージ弁別回路を備えることができる。感知メッセージがステップ576で同報通信されるとき、それを受信する装置は主制御装置20（ネットワーク30にわたって同報通信される全てのメッセージを受信する）と、感知メッセージ中の符号化される感知信号の値に基づいて制御される特定のパーフュージョン装置50だけである。
【０１２３】
アダプタポッドは前述したように付加的な機能が与えられてもよいことを理解すべきである。また、主制御装置20中に設けられた単一の電源からネットワークにより分配される電力を有する代わりに、電力は複数の電源から、例えば各ネットワークの拡張器に設けられる１つの電源等から分配されてもよい。
【０１２４】
本発明の多くの付加的な変更および別の実施形態は前述の説明を考慮して当業者に明白であるので、前述の説明は単なる例示として解釈されるべきものであり、本発明を実行する最良のモードを当業者に教えることを目的としている。その構造の詳細は本発明の技術的範囲を実質的に逸脱せずに変化されてもよく、特許請求の範囲に記載された技術的範囲内の全ての変更の独占的使用が含まれるべきものである。
【図面の簡単な説明】
【０１２５】
【図１】本発明にしたがったパーフュージョンシステムの好ましい実施形態のブロック図。
【図２】図１で概略的に示された主制御装置の斜視図。
【図３】図１で概略的に示された１つのネットワーク拡張器の斜視図。
【図４】図１で概略的に示された１つのアダプタポッドの斜視図。
【図５】複数のコネクタ構造の１つを示す図。
【図６】複数のコネクタ構造の１つを示す図。
【図７】複数のコネクタ構造の１つを示す図。
【図８】２つのネットワーク拡張器と、そこにプラグ接続されている８つのアダプタポッドとを有する図１で概略的に示された主制御装置の斜視図。
【図９】図１で概略的に示された主制御装置のブロック図。
【図１０】図１で概略的に示された１つの拡張器制御装置のブロック図。
【図１１】図１で概略的に示された１つのノード制御装置のブロック図。
【図１２】図１で概略的に示された１つのアダプタポッドのブロック図。
【図１３Ａ】図１で概略的に示された主制御装置の動作を示すフローチャート。
【図１３Ｂ】図１で概略的に示された主制御装置の動作を示すフローチャート。
【図１３Ｃ】図１で概略的に示された主制御装置の動作を示すフローチャート。
【図１３Ｄ】図１で概略的に示された主制御装置の動作を示すフローチャート。
【図１３Ｅ】図１で概略的に示された主制御装置の動作を示すフローチャート。
【図１３Ｆ】図１で概略的に示された主制御装置の動作を示すフローチャート。
【図１３Ｇ】図１で概略的に示された主制御装置の動作を示すフローチャート。
【図１３Ｈ】図１で概略的に示された主制御装置の動作を示すフローチャート。
【図１４】パーフュージョンシステムの動作中に図９のディスプレイ装置上に生成された１対のパーフュージョン回路イメージを例示的に示す図。
【図１５Ａ】図１で概略的に示された拡張器制御装置の動作を示すフローチャート。
【図１５Ｂ】図１で概略的に示された拡張器制御装置の動作を示すフローチャート。
【図１５Ｃ】図１で概略的に示された拡張器制御装置の動作を示すフローチャート。
【図１６】図１で概略的に示されたノード制御装置の動作を示すフローチャート。
【図１７】図１で概略的に示されたアダプタポッドの動作を示すフローチャート。
【図１８】例示的なデジタルデータパケットフォーマットを示す図。
【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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【図１３Ａ】
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【図１３Ｂ】
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【図１３Ｃ】
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【図１３Ｄ】
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【図１３Ｅ】
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【図１３Ｆ】
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【図１３Ｇ】
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【図１３Ｈ】
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【図１４】
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【図１５Ａ】
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【図１５Ｂ】
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【図１５Ｃ】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【国際調査報告】
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