(57)【要約】無線体内ネットワーク（１１７）を介したデジタルデータ通信を提供するためのシステム（１００）および方法（３２０、３４０）が提供される。物理プロトコル層（２９２）は、体内ネットワーク（１１７）における複数の移植可能デバイス（１０３、１１６ａ〜ｄ）において、該移植可能デバイスの各々に一意に割り当てられた識別子を用いて、論理的に規定されている。機能は、無線インターフェース（２８３）を介してデータ交換（２００）を実行するために、該物理プロトコル層（２９２）内において特定される。スレーブ移植可能デバイス（２０２）は、マスターの移植可能デバイス（２０１）によって、該無線インターフェース（２８３）を介して送信された活性化信号に応じて、活性化される。
2008508081.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
無線体内ネットワーク（１１７）を介したデジタルデータ通信を提供するシステム（１００）であって、
体内ネットワーク（１１７）における複数の移植可能デバイス（１０３、１１６ａ〜ｄ）において、該移植可能デバイス（１０３、１１６ａ〜ｄ）の各々に一意に割り当てられた識別子を用いて、論理的に規定されている物理プロトコル層（２９２）と、
無線インターフェース（２８３）を介してデータ交換（２００）を実行するために、該物理プロトコル層（２９２）内において特定される機能であって、
マスターの移植可能デバイス（２０１）によって、該無線インターフェース（２８３）を介して送信された活性化信号（１２７）に応じて、スレーブの移植可能デバイス（２０２）を活性化するための活性化状態と、
該スレーブの移植可能デバイス（２０２）に割り当てられた該識別子の整合の後、該スレーブの移植可能デバイス（２０２）と該マスター移植可能デバイス（２０１）との間における無線通信リンク（１２９）を確立するための識別状態と、
該通信リンクを介して、体内において（１３１）、データを通信するためのコマンド状態と
を備える機能と
を備える、システム（１００）。
【請求項２】
前記機能は、前記スレーブの移植可能デバイス（２０２）および前記マスターの移植可能デバイス（２０１）を認証するための認証状態をさらに備える、請求項１に記載のシステム（１００）。
【請求項３】
前記スレーブの移植可能デバイス（２０２）および前記マスターの移植可能デバイス（２０１）のうちの少なくとも一つによる受信の後、前記データを介してエラーコントロール（１５６、１５７）をインプリメントするためのエラーコントロール状態をさらに備える、請求項１に記載のシステム（１００）。
【請求項４】
前記エラーコントロール（１５６、１５７）は、
条件を満たしているデータの受信の確認通知と、
前記データを介した周期的冗長コードと、
該データを介したパリティと、
受信された該データに代えて新しいデータのリクエストと
からなる群より選択される、請求項３に記載のシステム（１００）。
【請求項５】
前記マスターの移植可能デバイス（２０１）は、前記データ交換（２００）を開始および完了するために、アクティブ状態に活性化され、該データ交換（２００）のないオフ状態で維持される、請求項１に記載のシステム（１００）。
【請求項６】
前記スレーブの移植可能デバイス（２０２）は、前記データ交換（２００）の間、アクティブ状態で保持され、該データ交換（２００）のないスタンバイ状態で維持される、請求項１に記載のシステム（１００）。
【請求項７】
前記スレーブの移植可能デバイスは、前記スレーブの移植可能デバイス（２０２）に割り当てられた前記識別子の不整合、タイムアウト、前記マスターの移植可能デバイス（２０１）によるコマンド、および前記データ交換（２００）の終了のうちの少なくとも一つの後、前記スタンバイ状態に戻る、請求項６に記載のシステム（１００）。
【請求項８】
前記マスターの移植可能デバイス（２０１）は、任意の他の移植可能デバイスとは無関係に、自律的コントロール機能、自立的治療機能、および自立的感覚機能のうちの少なくとも一つを実行する移植可能医療デバイスを備える、請求項１に記載のシステム（１００）。
【請求項９】
前記スレーブの移植可能デバイス（２０２）は、自律的治療および自律感覚機能のうちの少なくとも一つを実行する移植可能デバイスを備える、請求項１に記載のシステム（１００）。
【請求項１０】
複数の前記マスターの移植可能デバイス（２０１）は前記体内ネットワーク（１１７）に関与し、
該マスターの移植可能デバイス（２０１）間における前記通信リンク（１２９）のコントロールを裁定するための裁定状態をさらに備える、請求項１に記載のシステム（１００）。
【請求項１１】
前記無線インターフェース（２８３）は、音響インターフェース、光学インターフェース、電界インターフェース、および誘導インターフェース（２８３）のうちの少なくとも一つを備える、請求項１に記載のシステム（１００）。
【請求項１２】
無線体内ネットワーク（１１７）を介したデジタルデータ通信を提供する方法（３２０、３４０）であって、
体内ネットワーク（１１７）における複数の移植可能デバイス（１０３、１１６ａ〜ｄ）において、該移植可能デバイス（１０３、１１６ａ〜ｄ）の各々に一意に割り当てられた識別子を用いて、物理プロトコル層（２９２）を論理的に規定することと、
無線インターフェース（２８３）を介してデータ交換（２００）を実行するために、該物理プロトコル層（２９２）内において機能を特定することであって、
マスターの移植可能デバイス（２０１）によって、該無線インターフェース（２８３）を介して送信された活性化信号（１２７）に応じて、スレーブの移植可能デバイス（２０２）を活性化することと、
該スレーブの移植可能デバイス（２０２）に割り当てられた該識別子の整合の後、該スレーブの移植可能デバイス（２０２）と該マスター移植可能デバイス（２０１）との間における無線通信リンク（１２９）を確立することと、
該通信リンクを介して、体内において（１３１）、データを通信することと
を包含する、ことと
を包含する、方法（３２０、３４０）。
【請求項１３】
前記機能は、前記スレーブの移植可能デバイス（２０２）および前記マスターの移植可能デバイス（２０１）を認証することをさらに包含する、請求項１２に記載の方法（３２０、３４０）。
【請求項１４】
前記スレーブの移植可能デバイス（２０２）および前記マスターの移植可能デバイス（２０１）のうちの少なくとも一つによる受信の後、前記データを介してエラーコントロール（１５６、１５７）をインプリメントすることをさらに包含する、請求項１２に記載の方法（３２０、３４０）。
【請求項１５】
前記エラーコントロール（１５６、１５７）は、
条件を満たしているデータの受信の確認通知を提供することと、
前記データを介した周期的冗長コードを決定することと、
該データを介したパリティを決定することと、
受信された該データに代えて新しいデータをリクエストすることと
からなる群より選択される、請求項１４に記載の方法（３２０、３４０）。
【請求項１６】
前記データ交換（２００）を開始および完了するために、アクティブ状態に、前記マスター移植可能デバイス（２０１）を活性化することと、
該データ交換（２００）のないオフ状態で、該マスター移植可能デバイス（２０１）を維持することと
をさらに包含する、請求項１２に記載の方法（３２０、３４０）。
【請求項１７】
前記データ交換（２００）の間、アクティブ状態に、前記スレーブ移植可能デバイス（２０２）を保持することと、
該データ交換（２００）のないスタンバイ状態で、該スレーブ移植可能デバイス（２０２）を維持することと
をさらに包含する、請求項１２に記載の方法（３２０、３４０）。
【請求項１８】
前記スレーブの移植可能デバイス（２０２）に割り当てられた前記識別子の不整合、タイムアウト、前記マスターの移植可能デバイス（２０１）によるコマンド、および前記データ交換（２００）の終了のうちの少なくとも一つの後、該スレーブの移植可能デバイス（２０２）を前記スタンバイ状態に戻す、請求項１７に記載の方法（３２０、３４０）。
【請求項１９】
前記マスターの移植可能デバイス（２０１）は、任意の他の移植可能デバイスとは無関係に、自律的コントロール機能、自立的治療機能、および自立的感覚機能のうちの少なくとも一つを実行する移植可能医療デバイスを備える、請求項１２に記載の方法（３２０、３４０）。
【請求項２０】
前記スレーブの移植可能デバイス（２０２）は、自律的治療および自律感覚機能のうちの少なくとも一つを実行する移植可能デバイスを備える、請求項１２に記載の方法（３２０、３４０）。
【請求項２１】
複数の前記マスターの移植可能デバイス（２０１）は前記体内ネットワーク（１１７）に関与し、
該マスターの移植可能デバイス（２０１）間における前記通信リンク（１２９）のコントロールを裁定することをさらに包含する、請求項１２に記載の方法（３２０、３４０）。
【請求項２２】
前記無線インターフェース（２８３）は、音響インターフェース、光学インターフェース、電界インターフェース、および誘導インターフェース（２８３）のうちの少なくとも一つを備える、請求項１２に記載の方法（３２０、３４０）。
【請求項２３】
請求項１２にしたがった前記方法（３２０、３４０）を実行するためのコードを有するコンピュータ可読格納媒体。
【請求項２４】
無線体内ネットワーク（１１７）を介したデジタルデータ通信を提供する装置であって、
体内ネットワーク（１１７）における複数の移植可能デバイス（１０３、１１６ａ〜ｄ）に一意に割り当てられた識別子を用いて、物理プロトコル層（２９２）を論理的に規定する手段と、
無線インターフェース（２８３）を介してデータ交換（２００）を実行するために、該物理プロトコル層（２９２）内の機能を特定する手段であって、
マスターの移植可能デバイス（２０１）によって、該無線インターフェース（２８３）を介して送信された活性化信号（１２７）に応じて、スレーブの移植可能デバイス（２０２）を活性化するための手段と、
該スレーブの移植可能デバイス（２０２）に割り当てられた該識別子の整合の後、該スレーブの移植可能デバイス（２０２）と該マスター移植可能デバイス（２０１）との間における無線通信リンク（１２９）を確立するための手段と、
該通信リンクを介して、体内において（１３１）、データを通信するための手段と
を備える手段と
を備える、装置。
【請求項２５】
無線体内ネットワーク（１１７）を介したデジタルデータ通信を提供するシステム（１００）であって、
体内ネットワーク（１１７）における複数のピア移植可能デバイス（１０３、１１６ａ〜ｄ）において、該移植可能デバイス（１０３、１１６ａ〜ｄ）の各々に一意に割り当てられた識別子を用いて、論理的に規定されている物理プロトコル層（２９２）と、
無線インターフェース（２８３）を介してデータ交換（２３０）を実行するために、該物理プロトコル層（２９２）内において特定される機能であって、
応答ピア移植可能デバイス（２３１）に割り当てられた識別子の整合の後、該応答ピア移植可能デバイス２３１とリクエストピア移植可能デバイス（２３１）との間における無線通信リンクを確立するための識別状態と、
該通信リンクを介して、体内において（１６５）、データを通信するためのコマンド状態と
を備える機能と
を備える、システム（１００）。
【請求項２６】
前記機能は、前記応答ピア移植可能デバイス（２３１）および前記リクエストピア移植可能デバイス（２３１）を認証するための認証状態をさらに備える、請求項２５に記載のシステム（１００）。
【請求項２７】
前記応答ピア移植可能デバイス（２３１）および前記リクエストピア移植可能デバイス（２３１）のうちの少なくとも一つによる受信の後、前記データを介してエラーコントロール（１９４、１９５）をインプリメントするためのエラーコントロール状態をさらに備える、請求項２５に記載のシステム（１００）。
【請求項２８】
前記エラーコントロール（１９４、１９５）は、
条件を満たしているデータの受信の確認通知と、
前記データを介した周期的冗長コードと、
該データを介したパリティと、
受信された該データに代えて新しいデータのリクエストと
からなる群より選択される、請求項２７に記載のシステム（１００）。
【請求項２９】
前記応答ピア移植可能デバイス（２３１）および前記リクエストピア移植可能デバイス（２３１）は、前記データ交換（２３０）を開始および完了するために、アクティブ状態に活性化され、該データ交換（２３０）のないオフ状態で維持される、請求項２５に記載のシステム（１００）。
【請求項３０】
前記応答ピア移植可能デバイス（２３１）および前記リクエストピア移植可能デバイス（２３１）は、前記データ交換（２３０）の間、アクティブ状態に保持され、該データ交換（２３０）のないスタンバイ状態で維持される、請求項２５に記載のシステム（１００）。
【請求項３１】
前記応答ピア移植可能デバイスは、前記応答ピア移植可能デバイスの不整合、タイムアウト、前記リクエストピア移植可能デバイスによるコマンド、および、前記データ交換（２３０）の終了のうちの少なくとも一つの後、前記スタンドバイ状態に戻る、請求項２５に記載のシステム（１００）。
【請求項３２】
前記ピア移植可能デバイス（２３１）は、自律治療機能および自律感覚機能のうちの少なくとも一つを実行する移植可能デバイスを備える、請求項２５に記載のシステム（１００）。
【請求項３３】
前記ピア移植可能デバイス（１０３、１１６ａ〜ｄ）間における前記通信リンクの制御を裁定するための裁定状態をさらに備える、請求項２５に記載のシステム（１００）。
【請求項３４】
前記無線インターフェース（２８３）は、音響インターフェース、光学インターフェース、電界インターフェース、および誘導インターフェース（２８３）のうちの少なくとも一つを備える、請求項２５に記載のシステム（１００）。
【請求項３５】
無線体内ネットワーク（１１７）を介したデジタルデータ通信を提供する方法（３６０、３８０）であって、
体内ネットワーク（１１７）における複数のピア移植可能デバイス（１０３、１１６ａ〜ｄ）に一意に割り当てられた識別子を用いて、物理プロトコル層（２９２）を論理的に規定することと、
無線インターフェース（２８３）を介してデータ交換（２３０）を実行するために、該物理プロトコル層（２９２）内の機能を特定することであって、
応答ピア移植可能デバイス（２３１）に割り当てられた該識別子の整合の後、該応答ピアの移植可能デバイス（２３１）とリクエストピア移植可能デバイス（２３１）との間における無線通信リンクを確立することと、
該通信リンクを介して、体内において（１６５）、データを通信することと
を包含する、ことと
を包含する、方法（３６０、３８０）。
【請求項３６】
前記機能は、前記応答ピア移植可能デバイス（２３１）および前記リクエストピア移植可能デバイス（２３１）を認証することをさらに包含する、請求項３５に記載の方法（３６０、３８０）。
【請求項３７】
前記応答ピア移植可能デバイス（２３１）および前記リクエストピア移植可能デバイス（２３１）のうちの少なくとも一つによる受信の後、前記データを介してエラーコントロール（１９４、１９５）をインプリメントすることをさらに包含する、請求項３５に記載の方法（３６０、３８０）。
【請求項３８】
前記エラーコントロール（１９４、１９５）は、
条件を満たしているデータの受信の確認通知を提供することと、
前記データを介した周期的冗長コードを決定することと、
該データを介したパリティを決定することと、
受信された該データに代えて新しいデータをリクエストすることと
包含する群より選択される、請求項３７に記載の方法（３６０、３８０）。
【請求項３９】
前記データ交換（２３０）の間、アクティブ状態において、前記リクエストピア移植可能デバイス（２３１）および前記応答ピア移植可能デバイス（２３１）を保持することと、
前記データ交換（２３０）のないスタンバイ状態で、前記リクエストピア移植可能デバイス（２３１）および前記応答ピア移植可能デバイス（２３１）を維持することと
をさらに備える、請求項３５に記載の方法（３６０、３８０）。
【請求項４０】
前記スレーブの移植可能デバイスに割り当てられた前記識別子の不整合、タイムアウト、前記マスターの移植可能デバイスによるコマンド、および前記データ交換（２３０）の終了のうちの少なくとも一つの後、該リクエストピア移植可能デバイス（２３１）および応答ピア移植可能デバイス（２３１）を前記スタンバイ状態に戻すことをさらに包含する、請求項３５に記載の方法（３６０、３８０）。
【請求項４１】
前記応答ピア移植可能デバイスは、自律治療機能および自律感覚機能の少なくとも一つを実行する移植可能デバイスを備える、請求項３５に記載の方法（３６０、３８０）。
【請求項４２】
前記ピア移植可能デバイス（１０３、１１６ａ〜ｄ）間における前記通信リンクの制御を裁定することをさらに包含する、請求項３５に記載の方法（３６０、３８０）。
【請求項４３】
前記無線インターフェース（２８３）は、音響インターフェース、光学インターフェース、電界インターフェース、および誘導インターフェース（２８３）のうちの少なくとも一つを含む、請求項３５に記載の方法（３６０、３８０）。
【請求項４４】
請求項３５に記載の方法（３６０、３８０）を実行するためのコードを有するコンピュータ可読格納媒体。
【請求項４５】
無線体内ネットワーク（１１７）を介したデジタルデータ通信を提供する装置であって、
体内ネットワーク（１１７）における複数のピア移植可能デバイス（１０３、１１６ａ〜ｄ）に一意に割り当てられた識別子を用いて、物理プロトコル層（２９２）を論理的に規定する手段と、
無線インターフェース（２８３）を介してデータ交換（２３０）を実行するために、該物理プロトコル層（２９２）内の機能を特定する手段であって、
応答ピア移植可能デバイス（２３１）に割り当てられた該識別子の整合の後、該応答ピア移植可能デバイス（２３１）と該リクエストピア移植可能デバイス（２３１）との間における無線通信リンクを確立するための手段と、
該通信リンクを介して、体内において（１６５）、データを通信するための手段と
を備える手段と
を備える、装置。
【請求項４６】
無線体内ネットワーク（１１７）を介したデジタルデータ通信を提供するシステム（１００）であって、
体内ネットワーク（１１７）における複数の移植可能デバイス（１０３、１１６ａ〜ｄ）および該体内ネットワーク（１１７）の外部にあるデバイスにおいて、該移植可能デバイス（１０３、１１６ａ〜ｄ）および該外部にあるデバイス（２５１、２６１、２７１）に一意に割り当てられた識別子を用いて、論理的に規定されている物理プロトコル層（２９２）と、
無線インターフェース（２８３）を介してデータ交換を実行するために、該物理プロトコル層（２９２）内において特定される機能であって、
該外部デバイス（２５１、２６１、２７１）によって、該無線インターフェース（２８３）を介して送信された活性化信号に応答して、移植可能デバイス（１０３、１１６ａｄ）を活性化するための活性化状態と、
該移植可能デバイス（１０３、１１６ａ〜ｄ）に割り当てられた識別子の整合の後、該移植可能デバイス（１０３、１０６ａ〜ｄ）と該外部デバイス（２５１、２６１、２７１）との間における無線通信リンクを確立するための識別状態と、
前記通信リンクを介して、体内において（１３１）、データを通信するためのコマンド状態と
を備える、機能と
を備える、システム（１００）。
【請求項４７】
前記外部デバイス（２５１、２６１、２７１）は、リピータ、プログラマ、および専用の再充電器のうちの少なくとも一つを備える、請求項４６に記載のシステム（１００）。
【請求項４８】
前記無線インターフェース（２８３）は、音響インターフェース、光学インターフェース、電界インターフェース、および誘導インターフェース（２８３）のうちの少なくとも一つを備える、請求項４６に記載のシステム（１００）。
【請求項４９】
無線体内ネットワーク（１１７）を介したデジタルデータ通信を提供する方法（３２０、３４０）であって、
体内ネットワーク（１１７）における複数の移植可能デバイス（１０３、１１６ａ〜ｄ）において、該移植可能デバイス（１０３、１１６ａ〜ｄ）の各々に一意に割り当てられた識別子および該体内ネットワーク（１１７）の外部にあるデバイスに一意に割り当てられた識別子を用いて、物理プロトコル層（２９２）を論理的に規定することと、
無線インターフェース（２８３）を介してデータ交換を実行するために、該物理プロトコル層（２９２）内において機能を特定することであって、
外部デバイス（２５１、２６１、２７１）によって、該無線インターフェース（２８３）を介して送信された活性化信号に応じて、移植可能デバイス（１０３、１１６ａ〜ｄ）を活性化することと、
該移植可能デバイス（１０３、１１６ａ〜ｄ）に割り当てられた該識別子の整合の後、該移植可能デバイス（１０３、１１６ａ〜ｄ）と該外部デバイス（２５１、２６１、２７１）との間における無線通信リンクを確立することと、
該通信リンクを介して、体内において（１３１）、データを通信することと
を包含する、ことと
を包含する、方法（３２０、３４０）。
【請求項５０】
前記外部デバイス（２５１、２６１、２７１）は、リピータ、プログラマ、および専用の再充電器のうちの少なくとも一つを備える、請求項４９に記載の方法（３２０、３４０）。
【請求項５１】
前記無線インターフェース（２８３）は、音響インターフェース、光学インターフェース、電界インターフェース、および誘導インターフェース（２８３）のうちの少なくとも一つを備える、請求項４９に記載の方法（３２０、３４０）。
【請求項５２】
請求項４９に記載の前記方法（３２０、３４０）を実行するためのコードを有するコンピュータ可読格納媒体。
【請求項５３】
無線体内ネットワーク（１１７）を介したデジタルデータ通信を提供する装置であって、
体内ネットワーク（１１７）における複数の移植可能デバイス（１０３、１１６ａ〜ｄ）に一意に割り当てられた識別子および該体内ネットワーク（１１７）の外部にあるデバイスに一意に割り当てられた識別子を用いて、物理プロトコル層（２９２）を論理的に規定する手段と、
無線インターフェース（２８３）を介してデータ交換を実行するために、該物理プロトコル層（２９２）内の機能を特定する手段であって、
該外部デバイス（２５１、２６１、２７１）によって、該無線インターフェース（２８３）を介して送信された活性化信号に応答して、移植可能デバイス（１０３、１１６ａ〜ｄ）を活性化するための活性化手段と、
該移植可能デバイス（１０３、１１６ａ〜ｄ）に割り当てられた該識別子の整合の後、該移植可能デバイス（１０３、１１６ａ〜ｄ）と該外部デバイス（２５１、２６１、２７１）との間における無線通信リンクを確立するための手段と、
該通信リンクを介して、体内において（１３１）、データを通信するための手段と
を備える手段と
を備える、装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は一般に、デジタルデータ通信に関し、より詳細には、無線体内ネットワークを介したデジタルデータ通信を提供するためのシステムおよび方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、移植可能医療装置（ＩＭＤ）は、心臓再同期化、除細動、神経への刺激、および薬物送達、ならびに、生理学的モニタリングおよびデータ収集などのインサイチュ治療を提供する。いったん移植されると、ＩＭＤは、前もってプログラムされた動作に依存することによって自律的に機能し、治療およびモニタリング機能全体を制御する。必要に応じて、ＩＭＤは、プログラマ、リピータ、および同様のデバイスなどの外部デバイスとインターフェースされ得、それらの外部デバイスは、典型的には、誘導または近隣領域へのテレメータ法に類似する形態を介して、パラメータのデータおよび生理学的データをプログラム、検査、再充電、および交換することができる。
【０００３】
通常、薬物送達および生理学的データのモニタリングおよび収集は、それぞれのＩＭＤに提供される一つ以上のセンサを含む、クローズド・フィードバック・ループと連動して実行される。例えば、埋め込み型心臓除細動器（ＩＣＤ）の電極線の遠位端上に備えられるセンサは、薬物送達前後の心臓内電気活動をモニタリングすることができる。しかしながら、そのフィードバックは、各センサに隣接した心臓内領域内において感知された活動に対してのみに制限されており、そのようなフィードバックは、薬物が効果的であるかどうかを判断するには不十分であり得る。さらに、血圧、化学組成（ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ）、または体温などの、薬物効率を確かめるのに役立ち得るさらなる生理学的パラメータは、局地的電極線センサによって提供される制限された機能性のために、ＩＣＤに対しては依然として役に立たない。
【０００４】
所定のＩＭＤは、非特許文献１に記載されるように、患者の体の他の部位における生理学的データをモニタリングするために、さらなる移植可能センサが補完され得、非特許文献１の開示は、参照により援用される。現在、そのようなセンサは、有線での相互接続を介してＩＭＤとインターフェースし得るか、または自律的に動作し得る。いずれのアプローチも十分な解決法を提供していない。有線の相互接続は、大いに侵襲性であり、相互接続ワイヤを通すために、体内において通り道を潜在的に必要とする。そのような体内に通り道（ｔｕｎｎｅｌｉｎｇ）を設けることは、体内の細胞および内臓に対する損傷、感染、不快感を含む、起こりうる有害な副作用に患者を曝してしまう。さらに、ＩＭＤとの通信を調整することは、有線センサの追加とともに、複雑さを増し、それはまた、内部接続インターフェースおよび相互接続ワイヤの専用のセットを必要とする。
【０００５】
自律的動作は、有線の相互接続の副作用を回避するが、その代わり、格納された生理学的データの外部からのダウンロードに依存する。外部データのダウンロードは重要であり得る。なぜならば、多くの移植可能センサは制限されたオンボードの格納装置であり、しばしば、最近の期間に亘って観察された一時的なデータを保存するためにのみ利用可能であるからである。外部からダウンロードされた生理学的データは、外部デバイスからのリレーによって間接的にＩＭＤに対して利用可能となり得るのみである。その結果、ダウンロードされた生理学的データは、各移植可能センサから直接に受信されたリアルタイムの生理学的データよりも最終的には有用ではない。
【０００６】
例えば、係属中の特許文献１（２００２年６月２０日公開）および係属中の特許文献２（２００２年１１月２８日公開）の両方は、外部の音響変換器を介したインターフェース可能な移植可能センサを記載している。センサは、自律的に加圧または生理学的パラメータをモニタリングするために機能する。音響変換器は、移植可能センサとインターフェースするために、音響信号を患者の体に送信し、センサに記録された加圧測定をダウンロードする。それぞれ個々のセンサは独立型のデバイスであり、移植可能センサとＩＭＤとの間における直接の通信を可能にするネットワーク配置へ構成され得ない。
【０００７】
それゆえ、一つ以上のＩＭＤおよび一つ以上の移植可能モジュール、ならびに、好適には、マスタースレーブまたはピアツーピアネットワーク構成としての構成をサポートする、複数の移植可能デバイス間における無線相互接続を提供するアプローチが必要とされている。
【０００８】
さらに、体内でのデジタルデータ通信ネットワーク内において、無線モジュール間でのデータ交換を容易にするネットワーク通信プロトコルを提供し、好適には、複数のアプリケーションのタイプをサポートするための物理層およびアプリケーション層の両方を提供するアプローチが必要とされている。
【０００９】
さらに、複数の外部デバイスと、体内でのデジタルデータ通信ネットワークに構成される移植可能モジュールとの間における柔軟な外部インターフェースを提供する必要が存在する。好適には、そのようなアプローチは、高効率性のインターフェースを介して、プログラマ、リピータ、または、特性目的用のデバイスとの通信をサポートする。
【特許文献１】米国特許出願公開第２００２／００７７６７３号明細書
【特許文献２】米国特許出願公開第２００２／０１７７７８２号明細書
【非特許文献１】Ｍｅｄｔｒｏｎｉｃ，Ｉｎｃ．，「Ｒｅｓｅａｒｃｈ  Ｐｒｅｓｅｎｔｅｄ  ａｔ  ＡＤＡ  Ａｎｎｕａｌ  Ｍｅｅｔｉｎｇ  Ｄｅｍｏｎｓｔｒａｔｅｓ  Ａｃｃｕｒａｃｙ  ａｎｄ  Ｆｅａｓｉｂｉｌｉｔｙ  ｏｆ  Ａｒｔｉｆｉｃｉａｌ  Ｐａｎｃｒｅａｓ  Ｃｏｍｐｏｎｅｎｔｓ，」  Ｎｅｗｓ  Ｒｅｌｅａｓｅ，ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｍｅｄｔｒｏｎｉｃ．ｃｏｍ／ｎｅｗｓｒｏｏｍ／ｎｅｗｓ＿２００２０６１７ｂ．ｈｔｍｌ（２００２年７月１７日）
【発明の開示】
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明は、体内でのデジタルデータネットワークを介して、例えば、人間の体などの生体内に移植可能なデバイス間においてデータを交換するためのシステムおよび方法を含む。各移植可能なデバイスは、さらなる実施形態においては、各外部デバイスは、物理層に規定される階層型のネットワークプロトコルスタックをインプリメントし、デバイス間の物理的インターフェーシングを特定し、一つ以上のアプリケーション特定層を含み得、特定のアプリケーションの詳細を扱う。さらなる実施形態において、ネットワークプロトコルスタックはまた、物理層ならびにアプリケーション特定層およびアプリケーション層の間における、例えばデータリンク、ネットワーク、およびトランスポート層などの、パケット構造を特定する一つ以上の中間層を含み得る。一実施形態において、デジタルデータは、音響キャリア信号を介して体内ネットワーク内において交換されるが、他の形態のキャリア信号もまた可能である。さらなる実施形態において、移植可能モジュールは、プログラマ、リピータ、または同様のデバイスなどの外部デバイスとインターフェースし、プログラミング、検査、再充電、およびパラメータデータおよび生理学的データを交換することを実行する。
【００１１】
一実施形態において、一つ以上の移植可能モジュールは、マスタースレーブネットワーク構成において、少なくとも一つの移植可能医療装置と直接にインターフェースする。ペースメーカー、ＩＣＤ、または同様のデバイスなどの移植可能医療装置は、スレーブモジュールとして役に立つ専用の治療デリバリまたはセンサデバイスなどの一つ以上の移植可能モジュールとの通信を開始および制御するマスターモジュールとして機能する。通信セッションを開始するために、マスターモジュールは、活性化信号を送信し、スレーブモジュールを、ハイパワーリスニングモードに目覚めさせる。マスターモジュールは、次に、無線リクエストを、スレーブモジュールの一つ以上を送信し、コマンドメッセージを実行する。完了後、スレーブモジュールは、コマンド実行結果を、無線データパケットにてマスターモジュールに送信し、ローパワーリスニングモードに戻す。
【００１２】
さらなる実施形態において、移植可能モジュールは、個々の移植可能モジュールに分散された通信全体の制御を有するピアツーピアネットワーク構成において、構成される。移植可能モジュール（移植可能医療装置を含み得る）は、応答ピアとして役に立つ一つ以上の他の移植可能モジュールとして機能する。通信セッションは、協働する移植可能モジュール間において、周期的に自ら開始され、無線データパケットを介して、コマンドメッセージのリクエストおよび結果を交換する。
【００１３】
一実施形態は、無線体内ネットワークを介したデジタルデータを提供するシステムおよび方法を提供する。物理プロトコル層は、体内ネットワークにおける複数の移植可能デバイスにおいて、該移植可能デバイスの各々に一意に割り当てられた識別子を用いて、論理的に規定されている。機能は、無線インターフェースを介してデータ交換を実行するために、該物理プロトコル層内において特定される。スレーブ移植可能デバイスは、マスターの移植可能デバイスによって、該無線インターフェースを介して送信された活性化信号に応じて、活性化される。無線通信リンクは、該スレーブの移植可能デバイスに割り当てられた該識別子の整合の後、該スレーブの移植可能デバイスと該マスター移植可能デバイスとの間において確立される。データは、通信リンクを介して体内において通信される。
【００１４】
さらなる実施形態は、無線体内ネットワークを介したデジタルデータ通信を提供するシステムおよび方法を提供する。物理プロトコル層は、体内ネットワークにおける複数の移植可能デバイスにおいて、該移植可能デバイスの各々に一意に割り当てられた識別子を用いて、論理的に規定される。機能は、無線インターフェースを介してデータ交換を実行するために、該物理プロトコル層内において特定される。無線リンクは、応答ピア移植可能デバイスに割り当てられた該識別子の整合の後、該応答ピア移植可能デバイスとリクエストピア移植可能デバイスとの間において確立される。データは、通信リンクを介して体内において通信される。
【００１５】
さらなる実施形態は、無線体内ネットワークを介したデジタルデータ通信を提供するシステムおよび方法を提供する。物理プロトコル層は、体内ネットワークにおける複数の移植可能デバイスにおいて、該移植可能デバイスの各々に一意に割り当てられた識別子および、体内ネットワークの外部にあるデバイスに一意に割り当てられた識別子を用いて、論理的に規定される。機能は、無線インターフェースを介してデータ交換を実行するために、該物理プロトコル層内において特定される。無線リンクは、該スレーブの移植可能デバイスに割り当てられた該識別子の整合の後、該移植可能デバイスと該外部デバイスとの間において確立される。データは、通信リンクを介して体内において通信される。
【００１６】
本発明のさらなる他の実施形態は、以下の詳細な記載から当業者に対して容易に明らかとなり、ここで、本発明を実行するために考慮された最良の方法を例示するために、本発明の実施形態が記載される。実現されるように、本発明は、本発明の精神および範囲から逸脱することなく、他のおよび異なる実施形態を可能にする。したがって、図面および詳細な記載は、限定のためではなく、例示のためであるとみなされるべきである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
図１は、本発明の実施形態に従う、無線体内ネットワーク１１７を介してデジタルデータ通信を提供するシステムを示すブロックダイアグラム１００である。例として、ペースメーカー、移植可能な細動除去器（ＩＣＤ）または同類のデバイスなど、移植可能な医療デバイス（ＩＭＤ）１０３は、患者の胸部や腹部に外科的に移植される。さらに、１つ以上の移植可能なモジュール（ＩＭ）１１６ａ〜ｄは、患者の胸部、腹部または他の身体位置に外科的に移植される。ＩＭ１１６ａの各々は、図９を参照してさらに後述されるように、自律的治療機能または自律的感覚機能を果たす。
【００１８】
ＩＭＤ１０３およびＩＭ１１６ａ〜ｄは、一緒に体内ネットワーク１１７を形成し、それは、無線デジタルデータ交換を容易にするように相関したネットワークトポロジの中に構成される。１つの実施形態においては、図２Ａ〜Ｂを参照して以下でさらに記述されるように、１つ以上のＩＭＤ１０３は、マスタースレーブネットワーク構成の中の少なくとも１つのＩＭ１１６ａ〜ｄと直接的にインターフェースをとる。さらなる実施形態においては、１つ以上の外部デバイスが、少なくとも１つのＩＭＤ１０３またはＩＭ１１６ａと直接的にインターフェースをとる。さらなる実施形態においては、１つ以上のＩＭＤ１０３は、スレーブ移植可能デバイスとして参加し得る。マスタースレーブネットワーク構成は、ＩＭＤ１０３のような、より大きな処理能力と電力容量を有するデバイスに、大半の処理および通信の負荷を割り当て、一方では、ＩＭ１１６ａ〜ｄのような、より資源に限りのあるデバイスのエネルギを保存しようとする。通信は、マスター移植可能デバイスと１つ以上のスレーブ移植可能デバイスとの間で１対１または１対多数の関係で交わされ得る。
【００１９】
さらなる実施形態においては、ＩＭ１１６ａ〜ｄは、図３Ａ〜Ｂを参照して以下でさらに記述されるように、ＩＭ１１６ａ〜ｄの間で分散された通信上のコントロールを用いて、ピアツーピアネットワークで構成される。さらなる実施形態においては、ピアツーピアネットワーク構成は、１つ以上のＩＭＤ１０３をも含み得る。ピアツーピアネットワーク構成は、ＩＭＤ１０３およびＩＭ１１６ａ〜ｄを含む全ての移植可能デバイスが互いに直接的に通信することを可能とする。通信は、１対１または１対多数の関係におけるピア移植可能デバイスの間で交わされ得る。
【００２０】
他のネットワーク構成、トポロジおよび裁定（ａｒｂｉｔｒａｔｉｏｎ）スキームも可能である。例えば、ＩＭＤ１０３およびＩＭ１１６ａ〜ｄは、階層化ネットワーク構成または一連のサブネットワークとして構造化され得る。さらに、競合する移植可能デバイス間の裁定は、キャリアセンシング、衝突回避マルチアクセス（ＣＳＭＡ−ＣＡ）、衝突検知マルチアクセス（ＣＳＭＡ−ＣＤ）、およびトークン交換を含む、様々なキャリアアクセス手段を通じて実行され得る。
【００２１】
例として、心臓再同期治療を提供するＩＭＤ１０３が記述される。ＩＭＤ１０３は、ハウジング１０４および一式のリード１０６ａ〜ｂに連結されたターミナルブロック１０５を含む。手術中、リード１０６ａ〜ｂは、血管を通り抜け、心臓組織に直接触れて位置付けされるリード１０６ａ〜ｂの各々の末端の先で心臓１０２に設置される。ＩＭＤハウジング１０４は、バッテリ１０７、制御回路１０８、メモリ１０９、およびテレメトリ回路機構（ｔｅｌｅｍｅｔｒｙ  ｃｉｒｃｕｉｔｒｙ）１１０を含む。バッテリ１０７は、ＩＭＤコンポーネントのために有限の電源を提供する。制御回路１０８は、生のデータ信号を採取および処理し、信号フィルタおよび信号増幅器、メモリ、ならびに、マイクロプロセッサをベースとするコントローラを含む。メモリ１０９は、生の生理学的信号が、プログラマ、リピータまたは同類のデバイスのような外部デバイスによる、後の読み取りおよび解析のために格納され得るメモリストアを含む。テレメトリ回路機構１１０は、以下に開始される図１０を参照してさらに記述されるように、ＩＭＤ１０３とＩＭ１１６ａ〜ｄとの間のインターフェースを提供し、かつ、図６〜８を参照して以下でさらに記述されるように、ＩＭＤ１０３とプログラマ、リピータまたは同類のデバイスのような、外部デバイスとの間のインターフェースを提供する。外部デバイスのために、テレメトリ回路機構１１０は、オペレーティングパラメータがメモリ１０９の中に非侵略的にプログラムされることを可能とし、収集されメモリ１０９の中に過渡的に格納された患者情報がさらなる処理および解析のために外部デバイスに送信されることを可能とし得る。
【００２２】
ＩＭＤ１０３は、リード１０６ａ〜ｂの各々の末端の先に位置付けされる電極１１１ａ〜ｂを介して心臓１０２と直接的に電気的に通信する。例として、リードＩＭＤ１０６ａ〜ｂのセットは、好ましくは心臓１０２の右心室の心尖１１２に設置される右心室の電極１１１ａ、および、好ましくは心臓１０２の右心房１１３に設置される右心房の電極１１１ｂを含み得る。リードＩＭ１０６ａ〜ｂのセットは、右心室の電極１１４ａおよび右心房の電極１１４ｂを、ＩＭＤ１０３が、生の生理学的な指標、好ましくはミリボルトの単位で、直接的に採取するのを可能とするように、右心室の電極１１４ａおよび右心房の電極１１４ｂを含み得る。リードおよび電極の他の構成および配置も使用され得る。さらに、心臓のモニタリングおよび治療デリバリを提供するＩＭＤを参照して記述されるが、適切なＩＭＤは、心臓のモニタリングおよび治療デリバリＩＭＤに加え、または、代わりに他のタイプの移植可能な治療およびモニタリングのデバイスをも含み、それは、神経刺激、薬物デリバリ、ならびに、生理学的モニタリングおよび採取を提供するＩＭＤと共に、体内ネットワーク１１７内の他の移植可能モジュールとの通信の用途に主に供されるＩＭＤを含む。
【００２３】
図２Ａ〜Ｂは、図１の体内ネットワーク１１７のマスタースレーブネットワーク構成に対する状態図１２０、１４０である。１つ以上のＩＭＤ１０３は、マスタースレーブネットワーク構成の中の少なくとも１つのパッシブＩＭ１１６ａとアクティブに直接的にインターフェースをとる。各ＩＭＤ１０３は、スレーブモジュールとして働くＩＭ１１６ａとの通信を開始および制御するマスターモジュールとして機能する。個々のＩＭ１１６ａは、通信を開始することは出来ず、活性化されるまでパッシブスタンバイモードで待機する。さらなる実施形態においては、しかしながら、ＩＭ１１６ａは、共有のＩＭＤ１０３を介してデータをリレーすることによって１つ以上の他のＩＭ１１６ｂ〜ｄと通信し得る。
【００２４】
手短に言えば、マスタースレーブネットワーク構成は、より大きな処理能力と電源容量を有するＩＭＤ１０３に、大半の処理および通信の負荷を割り当てる。反対に、ＩＭ１１６ａ〜ｄは、ＩＭＤ１０３によってリクエストされたときだけ応答することによってエネルギを保存しようとする。通信セッションを開始するために、マスターモジュールは、スレーブモジュールをローパワースタンバイリスニングモードからハイパワーリスニングモードに目覚めるようにハイパワー起動信号を送信し、そして、１つ以上のスレーブモジュールの識別に続き、非識別スレーブモジュールは、再びローパワースタンバイリスニングモードに戻る。ハイパワー起動信号の使用は、パッシブリスニングモードにあるスレーブモジュールによって使用されるエネルギ量を最小化する。マスターモジュールは、その後、ローパワー送信モードに切り替わり、識別されたスレーブモジュールがコマンドメッセージを実行するように無線リクエストを送信する。完了の時に、スレーブモジュールはコマンドの実行結果をマスターモジュールに無線データパケットで送信し、ローパワースタンバイリスニングモードに戻る。さらなる実施形態においては、スレーブモジュールは、ローパワースタンバイリスニングモードに戻るようにマスターモジュールによって明示的に指示されるまでは、ハイパワーリスニングモードのままでいる。さらなる実施形態においては、ＩＭＤ１０３および１つ以上のＩＭ１１６ａは、エラーのない送信を保証するようにエラーコントロールを実行する。
【００２５】
図２Ａは、マスタースレーブネットワーク構成に参加するＩＭＤ１０３に対する状態遷移を示す状態図１２０である。簡単のために、競合するＩＭＤ１０３との間での認証および裁定は省略されるが、それは図４を参照して以下でさらに記述される。マスタースレーブネットワーク通信の目的のために、ＩＭＤ１０３の各々は、オフ状態かアクティブ状態かのいずれかであり、それは、待機することまたはコマンドメッセージの結果を処理することを含む。
【００２６】
マスタースレーブネットワーク構成にインプリメントされた場合には、ＩＭＤ１０３は、リクエストプッシュプロトコルを介し、１つ以上のＩＭ１１６ａと全ての通信を開始するが、２つのモードで動作する。第１に、起床モードの間は、ＩＭＤ１０３は、体内ネットワーク１１７の全てのＩＭ１１６ａ〜ｄにハイパワー起動信号を送信する。第２に、通信モードの間は、ＩＭＤ１０３は、ローパワー送信モードに切り替わり、コマンドメッセージを実行しリクエストしているＩＭＤ１０３に結果を戻す特定のＩＭ１１６ａまたはＩＭ１１６ｃ〜ｄの選抜セットに、無線コマンド実行リクエストを送信する。
【００２７】
状態ごとに進むと、ＩＭＤ１０３は、最初は、次の通信セッションの開始を留保するオフ状態１２１にある。ＩＭＤ１０３は、体内ネットワーク１１７の全てのＩＭ１１６ａ〜ｄに起動信号を送る（状態１２７）ＩＭＤ１０３によって通信セッションが開始されるまで待機を続ける（状態１２８）。ＩＭＤ１０３は、再びオフ状態１２２に入り、ＩＭ１１６ａがスタンバイから目覚めるまで待つ一方で所定のディレイの間待機し続ける（１３０）。さらなる実施形態においては、再びオフ状態に入るのではなく、ＩＭＤ１０３は、アクティブ状態に入る。ディレイが終了すると、ＩＭＤ１０３は、特定のＩＭ１６６ａまたは選抜のＩＭ１１６ｃ〜ｄをそれぞれ識別するアドレスまたはアドレスの範囲を含む無線パケットを送信する（状態１２９）。ＩＭＤ１０３は、再びオフ状態１２３に入り、非識別ＩＭ１１６ａがスタンバイを再開するのを待つ一方で所定のディレイの間待機し続ける（状態１３２）。さらなる実施形態においては、同様に、ＩＭＤ１０３は、再びオフ状態に入るのではなくアクティブ状態に入る。ディレイが終了した時に、ＩＭＤ１０３は、選抜のＩＭ１１６ａまたはＩＭ１１６ｃ〜ｄのセットによって実行されるべきコマンドメッセージを含む無線パケットを送信する（状態１３１）。
【００２８】
次に、ＩＭＤ１０３は、選抜のＩＭ１１６ａまたはＩＭ１１６ｃ〜ｄのセットからのコマンドの実行に従う結果に「聞く」ようにアクティブ状態１２４に入る。ＩＭＤ１０３は、所定のディレイの間結果を待ち続ける（状態１３４）。効率のために、ＩＭ１１６ａ〜ｄからの結果が、ＩＭＤ１０３による通信セッションの開始のときだけにＩＭＤ１０３に送られるように、ＩＭＤ１０３は、まずはオフモードでパッシブに待つことによって「聞き」、後に、ディレイが終了した時に高感度受信モードに切り替わり得る。結果を受け取ると（状態１３３）、ＩＭＤ１０３は、結果を処理するためにアクティブ状態１２５に入り、処理が完了する（状態１３７）まで処理を続け（状態１３８）、その後、ＩＭＤ１０３は、再びオフ状態１２１に入る。
【００２９】
さらなる実施形態においては、ＩＭＤ１０３およびＩＭ１１６ａ〜ｄは、図１１を参照して以下でさらに記述されるように、エラーのない送信を保証するようにエラーコントロールを実行する。エラーコントロールが用いられた場合には、ＩＭＤ１０３は、結果を受け取るとエラーコントロール状態１２６に入る（状態１３５）。結果に従うために、ＩＭＤ１０３は、再びアクティブ状態１２４に入り、結果の受信成功の確認通知の送信または結果再送信のリクエストのいずれかによるエラーコントロールに従う結果に「聞く」（状態１３６）。
【００３０】
図２Ｂは、マスタースレーブネットワーク構成に参加するＩＭ１１６ａに対する状態遷移を示す状態図１４０である。マスタースレーブネットワークの目的のために、ＩＭ１１６ａの各々は、ローパワースタンバイリスニング状態、ハイパワーリスニング状態、または、アクティブ状態のいずれかであり、それは、コマンドメッセージを実行することを含む。
【００３１】
マスタースレーブネットワーク構成にインプリメントされた場合には、ＩＭ１１６ａは、ＩＭＤ１０３によって「プッシュされた」リクエストをパッシブに待つ。ＩＭ１１６ａは、また、２つのモードで動作する。第１に、起床モードの間は、ＩＭ１１６ａは、体内ネットワーク１１７の全てのＩＭ１１６ａ〜ｄに送信されたハイパワー起動信号に応答してハイパワーリスニングモードに切り替わる。第２に、通信モードの間は、ＩＭ１１６ａは、無線のアドレスに聞き、そして、識別された場合には、コマンドメッセージパケットを受け取り、コマンドメッセージを実行し、リクエストしているＩＭＤ１０３に結果を返信する。
【００３２】
状態ごとに進むと、ＩＭ１１６ａは、最初は、次の通信セッションの開始を留保するパッシブスタンバイ状態１４１にある。ＩＭ１１６ａは、ＩＭＤ１０３から、ハイパワー起動信号が受信されない限り、スタンバイ状態１４１のままである（状態１４７）。起動信号を受信すると（状態１４６）、ＩＭ１１６ａは、ハイパワーリッスン状態１４２に入り、アドレスまたはアドレスの範囲を含む無線パケットを待つ。ＩＭ１１６ａは、ＩＭＤ１０３から、無線パケットが受信されたが、アドレスまたはアドレスの範囲がＩＭ１１６ａのアドレスに整合しないか、または、ＩＭ１１６ａがタイムアウトの場合（状態１４９）には、再びスタンバイ状態１４１に入る。そうでなければ、ＩＭ１１６ａは、ハイパワーリッスン状態１４３に入り、実行されるべきコマンドメッセージを含む無線パケットを待つ。ＩＭ１１６ａは、無線パケットが受信されず、かつ、ＩＭ１１６ａがタイムアウトの場合（状態１５１）には、再びスタンバイ状態１４１に入る。
【００３３】
次に、コマンドメッセージを含む無線パケットを成功裡に受信した場合（状態１５０）には、ＩＭ１１６ａは、コマンドメッセージを実行するためにアクティブ状態１４４に入り、そして、コマンドメッセージを実行しようとし続ける（状態１５３）。ＩＭ１１６ａは、結果がリクエストしているＩＭＤ１０３（状態１５２）に返信されコマンドメッセージが完了した時に、再びスタンバイ状態１４１に入る。さらなる実施形態（図示されていない）においては、ＩＭ１１６ａは、スタンバイ状態１４１に戻ることをＩＭＤ１０３によって明示的に指示されるまで、アクティブ状態１４４に戻ることによってハイパワーリスニング状態のままでいる。
【００３４】
さらなる実施形態においては、ＩＭＤ１０３およびＩＭ１１６ａ〜ｄは、図１１を参照して以下でさらに記述されるように、エラーのない送信を保証するようにエラーコントロールを実行する。エラーコントロールが使用される場合には、ＩＭ１１６ａは、結果を送信すると（状態１５４）エラーコントロール状態１４５に入る。結果に従うために、ＩＭ１１６ａは、ＩＭＤ１０３からの確認通知を待つ間（状態１５６）、エラーコントロール状態１４５のままでいる。代替的に、ＩＭ１１６ａがタイムアウトの場合には、ＩＭ１１６ａは、再び結果を送信し（状態１５７）、そして、エラーコントロール状態１４５のままでいる。ＩＭ１１６ａは、ＩＭＤ１０３からの確認通知を受信すると（状態１５５）、再びスタンバイ状態１４１に入る。
【００３５】
図３Ａ〜Ｂは、図１の体内ネットワーク１１７のピアツーピアネットワーク構成に対する状態図１６０、１８０である。ＩＭ１１６ａの各々は、個々のＩＭ１１６ａの間で分散された通信上のコントロールを用いて、ピアツーピアネットワーク構成における他のＩＭ１１６ｂ〜ｄとアクティブに直接的にインターフェースをとる。さらなる実施形態においては、ピアツーピアネットワーク構成は、１つ以上の参加するＩＭＤ１０３をも含み得る。ＩＭ１１６ａの各々は、応答ピアとして働く１つ以上の他のＩＭ１１６ｂと直接的に通信するリクエストピアとして機能し得る。
【００３６】
簡単に言うと、ピアツーピアネットワーク構成は、ＩＭＤ１０３およびＩＭ１１６ａ〜ｄを含む全ての移植可能デバイスが互いに直接的に通信することを可能とする。１つの実施形態においては、通信セッションは、協力するＩＭ１１６ａ〜ｄの間で周期的に自己開始され、ＩＭ１１６ａ〜ｄは、無線データパケットを介してコマンドメッセージおよび結果を交換する。リクエストするＩＭ１１６ａおよび１つ以上の応答するＩＭ１１６ｂ〜ｄは、所定のディレイの後に目覚め、リクエストするＩＭ１１６ａは、一般的には、１つ以上の応答するＩＭ１１６ｂ〜ｄにコマンドを送信する。さらなる実施形態においては、ＩＭ１１６ａ〜ｄの各々は、例えば緊急事態に応答するなどの特定のイベントの間などは、ハイパワーリスニングモードのままでいる。さらなる実施形態においては、ＩＭ１１６ａ〜ｄは、エラーのない送信を保証するようにエラーコントロールを実行する。しかしながら、リクエストするＩＭ１１６ａと１つ以上の応答するＩＭ１１６ｂ〜ｄとの間で交わされるデータは、リクエスト〜応答フォーマットに限定される必要はない。さらなる実施形態においては、コマンドは、リクエストするＩＭ１１６ａと１つ以上の応答するＩＭ１１６ｂ〜ｄとの間で双方向で送信され得る。さらに、さらなる実施形態においては、コマンドは包含され、自動コマンド実行に従って、データだけが、リクエストするＩＭ１１６ａと１つ以上の応答するＩＭ１１６ｂ〜ｄとの間で交わされる。
【００３７】
図３Ａは、ピアツーピアネットワーク構成内でリクエストピアとして機能するＩＭ１１６ａに対する状態図１６０である。簡単のために、競合するＩＭ１１６ａ〜ｄの間での認証および裁定は省略されるが、それは、図５を参照して以下でさらに記述される。ピアツーピアネットワーク通信の目的のために、ＩＭ１１６ａの各々は、コマンドメッセージの結果を待つことまたは処理することを含む、ローパワースタンバイリスニング状態またはアクティブ状態のいずれかである。
【００３８】
ピアツーピアネットワーク構成にインプリメントされた場合には、リクエストピアとして機能するＩＭ１１６ａは、シングルモードリクエストプッシュプロトコルにより、応答ピアとして機能する１つ以上の他のＩＭ１１６ａとの通信を周期的に開始する。基本的には、リクエストするＩＭ１１６ａは、コマンドメッセージを実行し、リクエストしているＩＭ１１６ａに結果を返信する特定の応答するＩＭ１１６ａまたは応答するＩＭ１１６ｃ〜ｄの選抜グループに、無線コマンド実行リクエストを送信する。
【００３９】
状態ごとに進むと、ＩＭ１１６ａは、最初は、次の周期的な通信セッションの開始を留保するスタンバイ状態１６１にある。リクエストするＩＭ１１６ａは、スケジュールされた通信セッションの開始を待つ一方で所定のディレイの間待ち続ける（状態１６６）。ディレイが終了した時に、リクエストするＩＭ１１６ａは、所定の応答するＩＭ１１６ｂまたは応答するＩＭ１１６ｃ〜ｄのセットによって実行されるべきコマンドメッセージを含む無線パケットを送信する（状態１６５）。
【００４０】
次に、リクエストするＩＭ１１６ａは、アクティブ状態１６２に入り、選抜の応答するＩＭ１１６ｂまたは応答するＩＭ１１６ｃ〜ｄのグループからのコマンド実行に従う結果に「聞く」。リクエストするＩＭ１１６ａは、所定のディレイの間結果を待ち続ける（状態１６８）。効率のために、リクエストするＩＭ１１６ａは、まずはスタンバイモードでパッシブに待つことによって「聞き」、後に、ディレイが終了した時に高感度受信モードに切り替わり得る。結果を受け取ると（状態１６７）、リクエストするＩＭ１１６ａは、結果を処理するためにアクティブ状態１６３に入り、処理が完了する（状態１７１）まで処理を続け（状態１７２）、その後、リクエストするＩＭ１１６ａは、再びスタンバイ状態１６１に入る。
【００４１】
さらなる実施形態においては、図１１を参照して以下でさらに記述されるように、リクエストするＩＭ１１６ａおよび応答するＩＭ１１６ｂ〜ｄは、エラーのない送信を保証するようにエラーコントロールを実行する。エラーコントロールが使用される場合には、リクエストするＩＭ１１６ａは、結果を受信すると（状態１６９）エラーコントロール状態１６４に入る。結果に従うために、リクエストするＩＭ１１６ａは、再びアクティブ状態１６２に入り、結果の受信成功の確認応答の送信または結果の再送信のリクエストのいずれかによるエラーコントロールに従う結果に「聞く」（状態１７０）。
【００４２】
図３Ｂは、ピアツーピアネットワーク構成内で応答ピアとして機能するＩＭ１１６ｂに対する状態遷移を示す状態図１８０である。ピアツーピアネットワーク通信の目的のために、ＩＭ１１６ｂの各々は、コマンドメッセージを実行することを含む、ローパワースタンバイリスニング状態、ハイパワーリスニング状態、または、アクティブ状態のいずれかである。
【００４３】
ピアツーピアネットワーク構成にインプリメントされた場合には、応答するＩＭ１１６ａは、リクエストピアとして機能する所定のＩＭ１１６ａと通信するようにスタンバイモードから周期的に目覚めることによって、応答ピアとして機能する。基本的には、応答するＩＭ１１６ｂは、リクエストするＩＭ１１６ａから無線コマンド実行リクエストを受信し、コマンドメッセージを実行し、リクエストしているＩＭ１１６ａに結果を返信する。
【００４４】
状態ごとに進むと、ＩＭ１１６ｂは、最初は、次の通信セッションの開始を留保するパッシブなスタンバイ状態１８１にある。応答するＩＭ１１６ｂは、スケジュールされた通信セッションの開始を待つ一方で所定のディレイの間待ち続ける（状態１８６）。ディレイが終了した時に、応答するＩＭ１１６ｂは、目覚め（状態１８５）、実行されるべきコマンドメッセージを含む無線パケットを待つためにハイパワーリッスン状態１８２に入る。応答するＩＭ１１６ｂは、無線パケットが受信されずかつ応答するＩＭ１１６ｂがタイムアウト（状態１８８）である場合には、再びスタンバイ状態１８１に入る。
【００４５】
次に、コマンドメッセージを含む無線パケットを成功裡に受信すると（状態１８７）、応答するＩＭ１１６ｂは、コマンドメッセージを実行するためにアクティブ状態１８３に入り、そして、コマンドメッセージを実行しようとし続ける（状態１９１）。応答するＩＭ１１６ｂは、リクエストしているＩＭ１１６ａに結果が返信されコマンドメッセージが完了した時に（状態１９０）、再びスタンバイ状態１８１に入る。
【００４６】
さらなる実施形態においては、図１１を参照して以下でさらに記述されるように、リクエストするＩＭ１１６ａおよび応答するＩＭ１１６ｂは、エラーのない送信を保証するようにエラーコントロールを実行する。エラーコントロールが使用される場合には、応答するＩＭ１１６ｂは、結果を受信すると（状態１９２）エラーコントロール状態１８４に入る。結果に従うために、応答するＩＭ１１６ｂは、リクエストするＩＭ１１６ａからの確認通知を待つ間（状態１９４）エラーコントロール状態１８４のままでいる。代替的に、、応答するＩＭ１１６ｂがタイムアウトの場合には、応答するＩＭ１１６ｂは、再び結果を送信し（状態１９５）、そして、エラーコントロール状態１８４のままでいる。応答するＩＭ１１６ｂは、リクエストするＩＭ１１６ｂからの確認通知を受信すると（状態１９３）、再びスタンバイ状態１８１に入る。
【００４７】
図４は、図１の体内ネットワーク１１７のマスタースレーブネットワーク構成に対するデータ交換を示すタイミング図２００である。マスタースレーブネットワーク構成において動作する場合は、通信は、主として一方向のやりとりで、マスターモジュール２０１として登録されたＩＭＤ１０３から発生し、各々がスレーブモジュール２０２として登録された１つ以上のＩＭ１１６ａ〜ｄに流れる。一般的に、スレーブモジュール２０２から発生する唯一の通信は、マスターモジュール２０１から受信されるコマンドメッセージに応答して生成される結果である。通信は、裁定２０３、活性化２０５、認証２０７、識別２０９およびコマンド実行２１１を含むステージに進む。さらなる実施形態においては、通信は、再送信２１４および確認通知２２０を含むエラーコントロールを実行するためのステージをも含む。
【００４８】
裁定２０３は、他の登録されたマスターモジュール２０１をパッシブな聞き手として、１つだけのマスターモジュール２０１が、常にアクティブであることを保証するように競合するマスターモジュール２０１との間で実行される。裁定２０３ａの間には、将来のマスターモジュール２０１は、まず、通信セッションのオーバラップを避けるために、体内ネットワーク１１７を介して活性化信号を送る前に、他のマスターモジュール２０１およびスレーブモジュール２０２と裁定２０４を行う。１つの実施形態においては、裁定２０４は、キャリアセンシング、衝突回避マルチアクセス（ＣＳＭＡ−ＣＡ）を介して実行される。マスターモジュール２０１は、体内ネットワーク１１７上にキャリア信号アクティビティを検出した場合には、マスターモジュール２０１は、通信セッションを開始する試みの前に所定のディレイの間待機する。さらなる実施形態においては、マスターモジュール２０１が、体内ネットワーク１１７上にキャリア信号アクティビティを検出した場合には、ＩＭＤ１０３およびＩＭ１１６ａ〜ｄは、周波数に機敏であり、違った周波数が選択される。キャリアセンシング、衝突検知マルチアクセス（ＣＳＭＡ−ＣＤ）およびトークン交換を含む、他の裁定の形式が可能である。
【００４９】
活性化２０５、認証２０７、識別２０９およびコマンド実行２１１は、通信セッションの主要なフェーズを構成する。活性化２０７の間、マスターモジュール２０１は、起床メッセージ２０６を、ハイパワー活性化信号の形で、スレーブモジュール２０２に送信し、それによってＩＭ１１６ａの各々をハイパワー受信状態に遷移させる。
【００５０】
認証２０７は、体内ネットワーク１１７に参加するスレーブモジュール２０２のセキュリティおよび動的な資源の発見を提供する。認証２０７の間、マスターモジュール２０１は、認証メッセージ２０６を潜在的スレーブモジュール２０２の各々に送信し、そして、通信セッションが、成功した認証に従って実行される。さらなる実施形態においては、認証２０７は、間接的に行われ、マスターモジュール２０１の各々は、マスターモジュール２０１が通信し得るスレーブモジュール２０２のアドレスを用いて静的にプログラムされる。さらなる実施形態においては、すでに知られたセットである認証されたスレーブモジュール２０２の証明書は、コンピュータの時間を消費し、とくに電力使用に関して資源集約的であり得るところの、新しいマスターモジュール２０１およびスレーブモジュール２０２が認証プロセスを繰り返すことを要求するかわりに、新しいマスターモジュール２０１に転送され得る。
【００５１】
認証２０７は、典型的には、新しいマスターモジュール２０１または新しいスレーブモジュール２０２が、体内ネットワーク１１７上に加入した場合に１回だけ実行される。１つの実施形態においては、認証１７３は、マスターモジュール２０１およびスレーブモジュール２０２によって共有される秘密キーを介して提供され得る。さらなる実施形態においては、公開／個人キーペアリングが使用される。さらなる実施形態においては、独自のネットワークアドレスを用いる秘密キーが、特定のスレーブモジュール２０２に割り当てられる。他の認証形式が可能である。さらに、さらなる実施形態においては、認証２０７は、各通信セッションの間に実行される。
【００５２】
識別２０９の間、マスターモジュール２０１は、ローパワー送信モードに切り替わり、特定のＩＭ１１６ａまたは一式のＩＭ１１６ｃ〜ｄのいずれかを、各々をスレーブモジュール２０２として識別するアドレスメッセージ２１０を送信する。コマンド実行２１１の間、マスターモジュール２０１は、スレーブモジュール２０２によるコマンドメッセージの実行をリクエストするコマンドメッセージ２１２を送信するが、それは、コマンド実行の結果を含むデータメッセージ２１３の返信によって確認通知される。一般的に、コマンドメッセージ２１２は、特定のＩＭ１６６ａまたはＩＭ１１６ｃ〜ｄのセットに、自律的治療機能もしくは自律的感覚機能、または、特定のＩＭ１６６ａまたはＩＭ１１６ｃ〜ｄのセットによって実行されるような他の機能に実行するように指示する。さらなる実施形態においては、ＩＭ１１６ａは、コマンドメッセージ２１２の形式で、共有ＩＭＤ１０３を介してデータをリレーすることによって、１つ以上の他のＩＭ１１６ｂ〜ｄと通信し得る。
【００５３】
さらなる実施形態においては、再送信２１４および確認通知２２０が、エラーコントロールを提供するように実行される。再送信２１４の間、マスターモジュール２０１は、オリジナルデータパケット２１３にエラーが生じた場合には、再送信メッセージ２１５をスレーブモジュール２０２に送信する。マスターモジュール２０１は、その後、再送信されたデータメッセージ２１６を受信する。最後に、確認通知２２０の間、マスターモジュール２０１は、データパケット２１３受信の成功を知らせる確認通知メッセージ２１８を送信する。
【００５４】
図５は、図１の体内ネットワーク１１７のピアツーピアネットワーク構成内のデータ交換を示すタイミング図２３０である。ピアツーピアネットワーク構成において動作する場合には、通信は、リクエストピア２３１として登録されたＩＭ１１６ａと、各々が応答ピア２３２として登録された１つ以上のＩＭ１１６ｂ〜ｄとの間で、行きつ戻りつして流れる。通信は、裁定２３３、認証２３５、およびコマンド実行２３７を含むステージに進む。さらなる実施形態においては、通信は、再送信２４０および確認通知２４３を含むエラーコントロールを実行するためのステージをも含む。
【００５５】
裁定２３３は、全ての他のリクエストするピア２３１がスタンバイモードのままであって、１つだけのリクエストするピア２３１が、常にアクティブであることを保証するように、競合するリクエストするピア２３１の間で実行される。裁定２３３の間、リクエストするピア２３１は、まず、通信セッションのオーバラップを避けるために、体内ネットワーク１１７にコマンドメッセージリクエストを送る前に、他のリクエストするピア２３１および応答するピア２３２と裁定２３４を行う。１つの実施形態においては、裁定２３３は、リクエストするピア２３１の各々に、異なる所定のディレイを割り当てることによってそれとなく実行される。さらなる実施形態においては、裁定２３４は、キャリアセンシング、衝突回避マルチアクセス（ＣＳＭＡ−ＣＡ）を介して実行される。リクエストするピア２３１は、体内ネットワーク１１７上にキャリア信号アクティビティを検出した場合には、リクエストするピア２３１は、通信セッションを開始する試みの前に所定のディレイの間待機する。さらなる実施形態においては、リクエストするピア２３１が、体内ネットワーク１１７上にキャリア信号アクティビティを検出した場合には、ＩＭ１１６ａ〜ｄは、周波数に機敏であり、違った周波数が選択される。キャリアセンシング、衝突検知マルチアクセス（ＣＳＭＡ−ＣＤ）およびトークン交換を含む、他の裁定の形式が可能である。
【００５６】
認証２３５およびコマンド実行２３７は、通信セッションの主要なフェーズを構成する。認証２３５は、体内ネットワーク１１７に参加する応答するピア２３２のセキュリティおよび動的な資源の発見を提供する。認証２３５の間、リクエストするピア２３１は、認証メッセージ２３６を潜在的に応答するピア２３２の各々に送信し、そして、通信セッションが、成功した認証に従って実行される。さらなる実施形態においては、認証２３５は、間接的であり、リクエストするピア２３１の各々は、リクエストするピア２３１が通信し得る応答するピア２３２のアドレスを用いて静的にプログラムされる。
【００５７】
認証２３５は、典型的には、新しいリクエストするピア２３１または新しい応答するピア２３２が、体内ネットワーク１１７上に加入した場合に１回だけ実行される。
１つの実施形態においては、認証２３５は、リクエストするピア２３１および応答するピア２３２によって共有される秘密キーを介して提供され得る。さらなる実施形態においては、公開／個人キーペアリングが使用される。さらなる実施形態においては、独自のネットワークアドレスを用いる秘密キーが、特定の応答するピア２３２に割り当てられる。他の認証形式が可能である。コマンド実行２１１の間、リクエストするピア２３１は、応答するピア２３２によるコマンドメッセージの実行をリクエストするコマンドメッセージ２３８を送信するが、それは、コマンド実行の結果を含むデータメッセージ２３９の返信によって確認通知される。
【００５８】
さらなる実施形態においては、再送信２４０および確認通知２４３が、エラーコントロールを提供するように実行される。再送信２４０の間、リクエストするピア２３１は、オリジナルデータパケット２３９にエラーが生じた場合には、再送信メッセージ２４１を応答するピア２３２に送信する。リクエストするピア２３１は、その後、再送信されたデータメッセージ２４２を受信する。最後に、確認通知２４３の間、リクエストするピア２３１は、データパケット２３９受信の成功を知らせる確認通知メッセージ２４４を送信する。
【００５９】
マスタースレーブまたはピアツーピアネットワーク構成のいずれかで構造化された場合には、ＩＭＤ１０３およびＩＭ１１６ａ〜ｄは、体内ネットワーク１１７内のデジタルデータ交換を介して自律的に通信し得る。さらに、ＩＭＤ１０３およびＩＭ１１６ａ〜ｄは、プログラミング、トラブルシューティング、再充電を実行するため、ならびに、パラメトリックおよび生物学的なデータを交換するために、プログラマ、リピータまたは同類のデバイスのような外部デバイスとインターフェースをとり得る。さらなる実施形態においては、１つ以上の外部デバイスが、スレーブモジュール２０２として機能する少なくとも１つのＩＭＤ１０３またはＩＭ１１６ａと直接的にインターフェースをとるマスターモジュール２０１として機能し得る。簡単のために、認証、および、外部デバイスならびに競合するＩＭＤ１０３およびＩＭ１１６ａ各々間の裁定は省略されるが、図４を参照してさらに上述されたように、マスタースレーブネットワーク構成における認証および裁定と類似する態様で実行される。
【００６０】
図６は、無線体内ネットワーク１１７を用いるプログラマをベースにする外部インターフェースを用いて示す機能ブロック図２５０である。短距離データ交換のために、ＩＭＤ１０３は、誘導または類似の狭域テレメトリの形式を介してプログラマ２５１と通信する。誘導信号は、ＩＭＤ１０３の位置の上に設置されたワンド２５２を介して交換される。プログラミングまたは問い合わせの指令が、ＩＭＤ１０３に送信され、格納された生物学的データが、プログラマ２５１の中にダウンロードされる。長距離データ交換のために、ＩＭＤ１０３は、ラジオ周波数（ＲＦ）または他の広域テレメトリの形式を介してプログラマ２５１と通信する。さらなる実施形態においては、ＩＭ１１６ａ〜ｄも、プログラマ２５１と通信する。さらに、他のタイプの短距離および長距離のデータ交換インターフェースが可能である。
【００６１】
さらなる実施形態においては、ダウンロードされた生物学的データは、インターネットのようなネットワーク２５３を介して、データベース２５５をメンテナンスするデータサーバ２５４に送信される。データサーバ２５４は、生物学的データをデータベース２５５の中に、患者レコード２５６で格納する。さらに、格納された生物学的データは、本明細書において参考として援用される開示、共有の米国特許第６，３３６，９０３号、Ｂａｒｄｙ宛、２００２年１月８日出願；米国特許第６，３６８，２８４号、Ｂａｒｄｙ宛、２００２年４月９日出願；米国特許第６，３９８，７２８号、Ｂａｒｄｙ宛、２００２年６月２日出願；米国特許第６，４１１，８４０号、Ｂａｒｄｙ宛、２００２年６月２５日出願；米国特許第６，４４０，０６６号、Ｂａｒｄｙ宛、２００２年８月２７日出願に関係して記述されるような、１つ以上の医学的条件に対する量的生物学的指標として評価され整合され得る。
【００６２】
誘導テレメトリを用いるプログラマの１つの例は、Ｉｎｄｉａｎａｐｏｌｉｓ，ＩＮのＧｕｉｄａｎｔ  Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ社により製造されるＭｏｄｅｌ  ２９２０  Ｐｒｏｇｒａｍｍｅｒ  Ｒｅｃｏｒｄｅｒ  Ｍｏｎｉｔｏｒであり、同製品は、リムーバブルフロッピー（登録商標）ディスクに読み取られた生の生物学的信号を格納する能力を含んでいる。生の生物学的信号は、パーソナルコンピュータまたは同様の処理デバイスを使用して、後で電子的に転送され得る。
【００６３】
図７は、無線体内ネットワーク１１７を用いるリピータをベースにする外部インターフェースを用いて示す機能ブロック図２６０である。短距離データ交換のために、ＩＭＤ１０３は、誘導または類似の狭域テレメトリの形式を介してリピータ２６１と通信する。プログラマ２５１とは異なり、リピータ２６１は、特定の患者専用のためのたった１つのＩＭＤ１０３に割り当てられ、成功した登録後のみＩＭＤ仕様ベースで、データアップロードおよび再プログラミング設定ダウンロードを可能とする。誘導信号は、ＩＭＤ１０３の位置の上に設置されたワンド２６２を介して交換される。プログラミングまたは問い合わせの指令が、ＩＭＤ１０３に送信され、格納された生物学的データが、プログラマ２６１の中にダウンロードされる。長距離データ交換のために、ＩＭＤ１０３は、ラジオ周波数（ＲＦ）または他の広域テレメトリの形式を介してリピータ２６１と通信する。さらなる実施形態においては、ＩＭ１１６ａ〜ｄも、リピータ２６１と通信する。さらに、他のタイプの短距離および長距離のデータ交換インターフェースが可能である。
【００６４】
さらなる実施形態においては、ダウンロードされた生物学的データは、インターネットのようなネットワーク２５３を介して、データベース２５５をメンテナンスするデータサーバ２５４に送信される。データサーバ２５４は、生物学的データをデータベース２５５の中に、患者レコード２５６で格納する。さらに、格納された生物学的データは、本明細書において参考として援用される開示、共有の米国特許第６，３３６，９０３号、Ｂａｒｄｙ宛、２００２年１月８日出願；米国特許第６，３６８，２８４号、Ｂａｒｄｙ宛、２００２年４月９日出願；米国特許第６，３９８，７２８号、Ｂａｒｄｙ宛、２００２年６月２日出願；米国特許第６，４１１，８４０号、Ｂａｒｄｙ宛、２００２年６月２５日出願；米国特許第６，４４０，０６６号、Ｂａｒｄｙ宛、２００２年８月２７日出願に関係して記述されるような、１つ以上の医学的条件に対する量的生物学的指標として評価され整合され得る。
【００６５】
図８は、無線体内ネットワーク１１７を用いる再充電器ベースの外部インターフェースを用いて示す機能的ブロック図２１０である。再充電器２７１は、電力供給２７３に接続され、かつ誘導または同様の形式の間接充電を介してＩＭＤ１０３またはＩＭ１１６ａ〜ｄのような移植可能デバイスに再充電を提供する。誘導信号は、移植可能デバイスの内部電力供給を再充電するために、ＩＭＤ１０３またはＩＭ１１６ａ〜ｄの位置の上に設置されたワンド２７２を介して交換される。
【００６６】
図９は、移植可能モジュール２８１によってインプリメントされる機能的コンポーネントを示すブロック図２８０である。移植可能モジュール２８１の各々は、電力２８２、通信２８３、信号コンディショニング２８４、およびセンサまたは治療デリバリ２８５を提供するためのソリッド状態電子コンポーネントを含む。コンポーネントは、好ましくは、チタン、シリコン、またはエポキシのような機能的不活性保護材料から構成される密閉されたハウジング２８７内にて相互接続される。１つの実施形態においては、ハウジング２８７のサイズは、１ｃｍ２より小さい。他の筺体および材料のサイズおよびタイプもまた可能である。
【００６７】
より高い容量電力コンポーネントも使用され得るが、電力コンポーネント２８２は、好ましくは、数１００マイクロアンペア時の最小電力容量を有する一次電池、再充電可能電池または容量性電源である。通信コンポーネント２８３は、外部インターフェースを提供する。この外部インターフェースを介して、ＩＭ２８１は、マスタースレーブネットワーク構成におけるＩＭＤ、ピアツーピアネットワーク構成における他のＩＭ、およびプログラマ、リピータまたは再充電器のような外部デバイスと通信する。光学、電界、誘導、ＲＦまたは組み合わされたインターフェースも使用され得るが、１つの実施形態においては、通信コンポーネント２８３は、音響信号を介して通信するように構成される。図１０を参照して以下にさらに説明されるように、通信コンポーネント２８３は、予め定義された周波数において圧電材料を励磁（ｅｘｃｉｔｅ）することによって送信する。信号コンディショニングコンポーネント２８４は、通信コンポーネント２８３を介する送信の前に、センサまたは治療デリバリコンポーネント２８５によって生成される結果をパケット化に適したデジタル化された形式に変換する。最後に、センサまたは治療デリバリコンポーネント２８５は、生理学的データをそれぞれモニタするか、または患者に治療を配信する。生理学データは、非排他的に、圧力、温度、インピーダンス、ひずみ、流体の流れ、化学、電気的性質、磁気的性質、ＰＨ、および濃度を含む。治療は、非排他的に、心臓再同期、除細動、神経刺激および薬物デリバリを含む。コンポーネントの他の選択、編成、および構成が可能である。
【００６８】
図１０は、体内ネットワーク１１７内にインプリメントされるネットワークプロトコルスタック２９１を示すブロック図２９０である。ネットワークプロトコルスタック２９１は、ＩＭＤ１０３、ＩＭ１１６ａ〜ｄ、および更なる実施形態においては外部デバイスの各々によってロジカルに定義される。ネットワークプロトコルスタック２９１は、通信セッションの間、コマンドメッセージおよび結果を交換するために、ネットワーク通信プロトコルをインプリメントするのに使用される。ネットワークプロトコルスタック２９１は、より低いレベルの物理層２９２を含む階層的に整理されたプロトコル層を含み、かつ１つ以上の特定アプリケーション（ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ−ｓｐｅｃｉｆｉｃ）層２９４を含み得る。更なる実施形態においては、ネットワークプロトコルスタック２９１は、物理層２９２と特定アプリケーション層２９４との間にデータリンク、ネットワークおよびトランスポート層のような１つ以上の中間層２９３も含み得る。
【００６９】
物理層２９２は、キャリアおよび信号変調を含む、物理的インターフェーシングの取り決めを特定し、体内ネットワーク１１７に関与するＩＭＤ１０３およびＩＭ１１６ａ〜ｄによって用いられる。一実施形態において、信号は、３５〜４５ｋＨｚの音響キャリアを用いて、ＩＭＤ１０３とＩＭ１１６ａ〜ｄとの間において交換され、それはＯｎ  Ｏｆｆ  Ｋｅｙｉｎｇ（ＯＯＫ）を介して変調される。この音響キャリアの周波数は非常に高く、患者には聞き取れないが、ＩＭＤ１０３およびＩＭ１１６ａ〜ｄの筐体および骨や他の体内構造を通り抜けるには十分長い波長を有する。ＯＯＫは、高い信号効率性を提供し、「１」ビットに対してのみエネルギを費やし、「０」ビットに対してはエネルギを費やさない。あるいは、ＡＳＫ、ＦＳＫ、またはＰＳＫ信号変調、および、光学、電界、誘導ＲＦまたは組み合わされたキャリアを含む他のタイプのキャリアが用いられ得る。最後に、無線通信において標準であるように、キャリア信号は、プリアンブルおよび同期化ビットによって先行され、データビットの送信の前に定着するために、各移植可能デバイスにおける無線受信を可能にする。
【００７０】
一実施形態において、圧電材料がエネルギを保存するために異なるレベルにおいて励振される。マスタースレーブネットワーク構成において、マスターモジュール２０１として機能するＩＭＤ１０３は、１２ボルトにて圧電材料を励振することによって活性化信号を送信し、３５〜４５ｋＨｚの周波数範囲において音響信号を生成するが、その後、１ボルトにおいて圧電材料を励振することへと切り替わり、ＩＭ１１６ａ〜ｄがハイパワー受信モードに切り替わる。ピアツーピアネットワーク構成において、リクエストのＩＭ１１６ａおよび応答のＩＭ１１６ｂは、タイマーに基づいたハイパワー受信モードに切り替わり、圧電材料は１ボルトにてのみ励振される必要がある。
【００７１】
一般に、中間層２９２およびアプリケーション特定層２９４は、パケット構成およびルーティングを特定し、さらなる実施形態においては、エラーコントロールを特定する。アプリケーション特定層２９４は、体内ネットワーク１１７に関与するＩＭＤ１０３およびＩＭ１１６ａ〜ｄによって用いられる特定のアプリケーションの詳細を扱う。一実施形態において、物理層２９２およびアプリケーション特定層２９４は、軽量ネットワークプロトコルとして特定され得る。
【００７２】
中間層２９４およびアプリケーション特定層２９４は、物理層２９２に依存し、通信デバイス間におけるビット単位のデータ送信を保証する。デジタルデータは、データフレームにおける移植可能デバイス間の物理層２９２において物理的に交換され、中間層２９２およびアプリケーション特定層によってアセンブルされたデータパケットをカプセル化する。したがって、送信データに対して、中間層２９２およびアプリケーション特定層２９４は、データをデータパケットにアセンブルし、各プロトコル層によって再帰的にカプセル化され得る。次に、物理層２９２は、キャリア信号を介したデータフレームにおいて、データパケットを変調する。受信データに対して、物理層２９２は、ビットストリームからキャリア信号をデータフレームに復調し、中間層２９２およびアプリケーション特定層２９４によって分解するためのデータパケットとして提供される。さらなる実施形態において、データフレーム化は、上の物理層２９２を実行し、ＩＥＥＥ８０２．１１の様々な形態（Ｗｉｒｅｌｅｓｓ  Ｆｉｄｅｌｉｔｙ（ＷｉＦｉ）またはＢｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）としても知られている）ポイントツーポイントデータ交換プロトコルをインプリメントするデータリンク層によって実行される。他のポイントツーポイントプロトコルもまた可能である。
【００７３】
図１１は、体内ネットワーク１１７内においてデータを交換するためのデータフレーム３０１を示すデータ構造図である。データフレーム３０１は、物理プロトコル層２９２間において交換され、中間層２９２およびアプリケーション特定層２９３によってアセンブルされたデータパケット３０３をカプセル化する。
【００７４】
各データフレーム３０１は、データパケットルーティングをサポートするデータフレームヘッダ３０２を含む。データフレームヘッダ３０２は、アドレス３０７、タイプ３０８、および長さ３０９の領域を含む。アドレス領域３０７は、目的の移植可能デバイス、すなわち、ＩＭＤ１０３、ＩＭ１１６ａ、または、さらなる実施形態において、外部デバイスであるのかを識別する。一実施形態において、アドレス領域３０７は４ビットアドレススペースをサポートする。さらなる実施形態において、アドレス領域３０７は、ＩＭＤ１１６ａ〜ｄのセットを特定するために保留された４ビットを用いて、８ビットのアドレススペースをサポートする。タイプ領域３０８は、例えば、データフレームがブロードキャストのメッセージを含むかどうかを示すように、メッセージタイプを識別し、整合アドレスなどを用いてＩＭ１１６ａによってのみ処理されるべきである。長さ領域３０９は、データパケット３０３の長さを特定し、通信セッションを裁定するために用いられ得る。他のデータフレーム構造および配置もまた可能である。
【００７５】
データパケット３０３のフォーマットは、中間層２９２およびアプリケーション特定層２９３に依存するが、通常は、データパケットヘッダ３０４、ペイロード３０５およびオプションのトレーラ３１２を含む。例示として、データパケットヘッダ３０４は、タイプ領域３１０および認証領域３１１を含み得る。タイプ領域３１０は、ペイロード３０５として送信されるデータのタイプを示す。認証領域３１１は、新たに導入された移植可能デバイスによって用いられ、さらなる実施形態においては、外部デバイスによって用いられ、通信セッションを開始する前に証明を相互に認証する。認証領域３１１は、例示として、一意のネットワークアドレスと組み合わせて、共有の秘密鍵、公開―秘密鍵の対、または秘密鍵と通信し得る。他のデータパケット構造および配置もまた可能である。
【００７６】
さらなる実施形態において、エラーコントロールは移植可能デバイスによって用いられ、さらなる実施形態においては、外部デバイスが用いられ、中間層２９２およびアプリケーション特定層２９３においてエラーの無いデータ送信を保証する。一実施形態において、それぞれのデータパケット３０３は、８ビットの周期的冗長コード（ＣＲＣ）３１２を含むトレーラ３０６を含む。データパケットはＣＲＣ３１２の計算の後、受信デバイスによるエラーの検出のアプリケーション後にのみ、再送信される。さらなる実施形態において、ＣＲＣ３１２は省略され、データは特定のエラー検出無しで送信される。低レベルエラー受信デバイスによって容認され、異質なデータパケットが必要に応じて取り除かれる。さらなる実施形態において、パリティ（ｐａｒｉｔｙ）ビットは、ＣＲＣ３１２に代わって加えられる。最後に、さらなる実施形態においては、エラーコントロールの処理状態を把握していない（ｓｔａｔｅｌｅｓｓ）形態が用いられる。応答デバイスはデータパケットを送信し、エラーが検出された場合、リクエストデバイスは応答デバイスを再度目覚めさせ、以前に送信されたコマンドメッセージを繰り返す。結果として、応答デバイスは受信デバイスによって、未解決のまま送信された認証のデータパケットのコピーを維持する必要はない。エラーコントロールの他の形態もまた可能である。
【００７７】
図１２は、本発明の一実施形態にしたがい、マスターモジュール２０１から、無線体内ネットワーク１１７を介したデジタルデータ通信を提供するための方法３２０を示すフロー図である。マスタースレーブネットワーク構成は、ＩＭＤ１０３の負担となる処理および通信の大部分を割り当てるが、それはより大きな処理および電力容量を有する。方法３２０は、一連の処理動作またはステップとして記載され、例えば、マスタースレーブネットワーク構成におけるＩＭＤ１０３によって実行され得る。
【００７８】
それぞれのマスターモジュール２０１は、開始（ブロック３２１）によって開始され、認証２０３を実行することを含み得る（図４に示されている）。マスターモジュール２０１は、次いで、一つ以上のスレーブモジュール２０２との通信を開始する状態にある（ブロック３２２〜３３３）。マスターモジュール２０１は、各通信セッションを開始し、その一方で、各特定のスレーブモジュール２０２またはスレーブモジュール２０２のセットは、受動的に、スタンバイ状態において待機する。通信セッションは、前もって決定された時間または必要に応じて、マスターモジュール２０１によって開始され得る。次の通信セッションを開始するのを待機した後（ブロック３２２）、マスターモジュール２０１は、クリアな通信チャネルをチェックすること（ブロック３２３）によって裁定２０５を実行する。通信チャネルがクリアでない場合（ブロック３２３）、マスターモジュール２０１は待機を継続する（ブロック３２２）。クリアである場合、マスターモジュール２０１は、ハイパワー活性化信号を送信し、所定の遅延を待機する（ブロック３２４）。マスターモジュール２０１は次いで、ローパワー送信モードに切り替わり、一つ以上のアドレスを個々に、特定のＩＭ１１６ａまたはＩＭ１１６ｃ〜ｄのセットに送信し、さらなる遅延を待機する（ブロック３２５）。
【００７９】
次に、マスターモジュール２０１は、コマンドメッセージを送信し（ブロック３２６）、特定のＩＭ１６６ａまたはＩＭ１１６ｃ〜ｄのセットから受信される結果を「聞く」（ブロック３２７）。通常、コマンドメッセージは、特定のＩＭ１６６ａまたはＩＭ１１６ｃ〜ｄのセットに、自律的治療機能または自律的感覚機能、あるいは、特定のＩＭ１６６ａまたはＩＭ１１６ｃ〜ｄによって実行可能である他の機能を実行することを命令する。さらなる実施形態において、ＩＭ１１６ａは、コマンドメッセージの形態において、コマンドＩＭＤ１０３を介してデータをリレーすることによって、一つ以上の他のＩＭ１１６ｂ〜ｄと通信することができる。その結果が受信されなかった場合（ブロック３２８）、マスターモジュール２０１は、その結果を「聞き」続ける（ブロック３２７）。別の方法では、さらなる実施形態において、マスターモジュール２０１は、エラーに対する結果をチェックする（ブロック３２９）。エラーが検出された場合（ブロック３３０）、マスターモジュール２０１は、その結果が再送信されることを再リクエストする（ブロック３３２）。別の方法においては、マスターモジュール２０１は、その結果を処理し（ブロック３３２）、さらなる通信セッションが必要とされた場合（ブロック３３３）、マスターモジュール２０１は、次の通信セッションを待機し続ける（ブロック３２２）。さもなければ、方法は終了する。
【００８０】
図１３は、本発明の一実施形態にしたがい、スレーブモジュール２０２からワイヤレス体内ネットワーク１１７を介して、デジタルデータ通信を提供する方法３４０を示すフロー図である。マスタースレーブネットワーク構成において、ＩＭ１１６ａ〜ｄは、ＩＭＤ１０３によってリクエストされる場合にのみ応答することによってエネルギを保存することを試みる。方法３４０は、一連のプロセス動作またはステップとして記載され、例えば、マスタースレーブネットワーク構成におけるＩＭ１１６ａによって実行され得る。
【００８１】
各スレーブモジュール２０２は開始（ブロック３４１）によって開始され、認証２０３（図４に示される）を実行することを含み得る。スレーブモジュール２０２は次いで、一つ以上のマスターモジュール２０１との通信を開始する状態にある（ブロック３４２〜３５７）。各ＩＭ１１６ａは、応答専用モードにおいて動作し、ローパワー受信スタンバイモードのままであり、マスターモジュール２０１からの活性化信号を待機している（ブロック３４２）。スレーブモジュール２０２は、活性化信号が受信されない限り、スタンバイモードのままである（ブロック３４３）。しかしながら、いったん活性化信号が受信されると（ブロック３４３）、スレーブモジュール２０２はハイパワー受信モードに切り替わり、リクエストのマスターモジュール２０１から送信されたアドレスパケットを「聞く」（ブロック３３５）。所定の遅延の後、アドレスパケットが受信されていない場合、スレーブモジュール２０２はタイムアウトし（ブロック３４５）、スタンバイモードに戻る（ブロック３４２）。別の方法では、アドレスパケットが受信されていない場合（ブロック３４６）であって、スレーブモジュール２０２がタイムアウトされていない場合（ブロック３４５）、スレーブモジュール２０２はアドレスパケットを「聞き」続ける（ブロック３３５）。
【００８２】
アドレスパケットが受信されている場合（ブロック３４６）であって、アドレスパケットにおいて特定されたアドレスまたはアドレスの範囲がスレーブモジュール２０２のアドレスと整合しない場合（ブロック３４７）、スレーブモジュール２０２はスタンバイモードに戻る（ブロック３４２）。別の方法では、アドレスまたはアドレスの範囲が整合している場合（ブロック３４７）、スレーブモジュール２０２は、リクエストのマスターモジュール２０１から送信されたコマンドメッセージパケットを「聞く」（ブロック３４８）。所定の遅延の後、コマンドメッセージパケットが受信されていない場合、スレーブモジュール２０２はタイムアウトし（ブロック３４９）、スタンバイモードに戻る（ブロック３４２）。別の方法では、コマンドメッセージが受信されていない場合（ブロック３５０）であって、スレーブモジュール２０２がタイムアウトしれていない場合（ブロック３４９）、スレーブモジュール２０２はコマンドメッセージパケットを「聞き」続ける（ブロック３４８）。
【００８３】
コマンドメッセージパケットが受信されている場合（ブロック３５０）、コマンドメッセージが実行され（ブロック３５１）、一実施形態において、治療をモニタリングするかまたはデリバリするなどの、一つ以上の動作を実行することを含み得る。コマンドメッセージの完了後、コマンドメッセージの結果は、リクエストのマスターモジュール２０１に送信される（ブロック３５２）。別の方法において、さらなる実施形態において、スレーブモジュール２０２は認証を「聞き」、その一方で、マスターモジュール２０１はエラーに対する結果をチェックする（ブロック３５３）。所定の遅延の後、認証パケットが受信されていない場合、スレーブモジュール２０２がタイムアウトし（ブロック３５４）、その結果を再送信する（ブロック３５２）。別の方法において、認証パケットが受信されていない場合（ブロック３５５）であって、スレーブモジュール２０２がタイムアウトされていない場合（ブロック３５４）、スレーブモジュール２０２は、認証パケットを「聞き」続ける（ブロック３５３）。エラーが検出された場合、マスターモジュール２０１は、その結果が再送信されることを再リクエストする（ブロック３５６）。別の方法において、認証パケットを受信した後（ブロック３５５）、結果を再送信するリクエストがマスターモジュール２０１によって送信されていない場合（ブロック３５６）、および、さらなる通信セッションが必要とされる場合（ブロック３５７）、スレーブモジュール２０２はスタンバイモードに戻る（ブロック３４２）。さもなければ、その方法は終了する。さらなる実施形態において（図示されず）、スレーブモード２０２はハイパワーリスニングモードのままであり、マスターモジュールによってスタンバイモードに戻るように明確に命令されるまで、コマンドメッセージパケットを「聞く」（ブロック３４８）。
【００８４】
図１４は、本発明の一実施形態に従い、リクエストピア２３１から、無線体内ネットワーク１１７を介したデジタルデータ通信を提供する方法３６０を示すフロー図である。一実施形態において、通信セッションは、協働のＩＭ１１６ａ〜ｄ間において周期的に自己開始され、無線データパケットを介して、コマンドメッセージリクエストおよび結果を交換する。さらなる実施形態において、ＩＭ１１６ａ〜ｄはエラーの無い送信を保証するために、エラーコントロールを実行する。しかしながら、リクエストＩＭ１１６ａと一つ以上の応答ＩＭ１１６ｂ〜ｄとの間において交換されたデータは、応答−リクエストフォーマットに限定される必要はない。さらなる実施形態において、コマンドは、リクエストＩＭ１１６ａとひとつ以上の応答ＩＭ１１６ｂ〜ｄとの間において、双方向で送信され得る。さらに、さらなる実施形態において、コマンドが示唆され、データのみが、音響コマンド実行に続いて、リクエストＩＭ１１６ａと一つ以上の応答ＩＭ１１６ｂ〜ｄとの間において交換される。方法３６０は、一連のプロセス動作またはステップとして記載され、例えば、ピアツーピアネットワーク構成において、ＩＭ１１６ａによって実行され得る。
【００８５】
各リクエストピア２３１は開始（ブロック３６１）によって開始され、認証２３３（図５に示される）を実行することを含み得る。リクエストピア２３１は次いで、一つ以上の応答ピア２３２との通信を開始する状態にある（ブロック３６２〜３７１）。通信セッションは、所定の時間にて、リクエストピア２３１によって開始され得る。次の通信セッションを開始するために所定の遅延を待機した後（ブロック３６２）、リクエストピア２３１は、クリアである通信チャネルをチェックすることによって裁定２３６を実行する（ブロック３６３）。通信チャネルがクリアではない場合（ブロック３６３）、リクエストピア２３１は待機し続ける（ブロック３６２）。別の方法において、リクエストピア２３１はコマンドメッセージを送信し（ブロック３６４）、応答ピア２３２から受信される結果を「聞く」（ブロック３６５）。その結果が受信されていない場合（ブロック３６６）、リクエストピア２３１は結果を「聞き」続ける（ブロック３６５）。
別の方法において、さらなる実施形態において、リクエストピア２３１は、エラーに対する結果をチェックする（ブロック３６７）。エラーが検出された場合（ブロック３６８）、リクエストピア２３１は、その結果が再送信されることを再リクエストする（ブロック３６９）。別の方法において、リクエストピア２３１は結果を処理し（ブロック３７０）、さらなる通信セッションが必要とされる場合（ブロック３７１）、リクエストピア２３１は次の通信セッションを待機し続ける（ブロック３６２）。さもなければ、その方法は終了する。
【００８６】
図１５は、本発明の一次に従い、応答ピア２３２から、無線体内ネットワーク１１７を介したデジタルデータ通信を提供するための方法３８０を示すフロー図である。応答−リクエストフォーマットを参照して以下に記載されるが、さらなる実施形態において、コマンドは、双方向に送信され得、さらなる実施形態において、コマンドは示唆され、データのみが、自動コマンド実行の後、交換される。方法３８０は一連のプロセス動作またはステップとして記載されているが、例えば、ピアツーピアネットワーク構成において、ＩＭ１１６ａによって実行され得る。
【００８７】
各応答ピア２３２は開始（ブロック３９１）によって開始され、認証２３３（図５に示される）を実行することを含み得る。応答ピア２３２は次いで、一つ以上のリクエストピア２３１との通信を開始する状態にある（ブロック３８２〜３９２）。各応答ピア２３２は、所定の遅延の間、ローパワー受信スタンバイモードのままであり（ブロック３８２）、応答ピア２３２は、ハイパワー受信モードに切り替わることによって目覚め、リクエストピア２３１から送信されたコマンドメッセージパケットを「聞く」（ブロック３８３）。所定の遅延の後、コマンドメッセージパケットが受信されていない場合、応答ピア２３２はタイムアウトし（ブロック３８４）、スタンバイモードに戻る（ブロック３８２）。別の方法では、コマンドメッセージパケットが受信されていない場合（ブロック３８５）であって、応答ピア２３２がタイムアウトされていない場合（ブロック３８４）、応答ピア２３２はアドレスパケットを「聞き」続ける（ブロック３８３）。
【００８８】
コマンドメッセージパケットが受信されている場合（ブロック３８５）、コマンドメッセージは実行され（ブロック３８６）、一実施形態において、治療をモニタリングまたはデリバリするなどの、一つ以上の動作を含み得る。コマンドメッセージの完了後、コマンドメッセージの結果は、リクエストピア２３１に送信される（ブロック３８７）。別の方法において、さらなる実施形態では、応答ピア２３２は認証を「聞き」、その一方で、リクエストピア２３１はエラーに対する結果をチェックする（ブロック３８８）。所定の遅延の後、認証パケットが受信されていない場合、応答ピア２３２はタイムアウトし（ブロック３８９）、その結果を再送信する（ブロック３８７）。認証パケットが受信されていない場合（ブロック３９０）であって、応答ピア２３２がタイムアウトしていない場合（ブロック３８９）、応答ピア２３２は、認証パケット（ブロック３８８）を「聞き」続ける。エラーが検出された場合、リクエストピア２３１は、その結果が再送信されることを再リクエストする（ブロック３９１）。別の方法において、認証パケットを受信した後（ブロック３９０）、結果を再送信するためのリクエストが必要とされない場合（ブロック３９２）、応答ピア２３２はスタンバイ状態に戻る（ブロック３８２）。さもなければ、方法は終了する。
【００８９】
本発明は、特定的に示され、その実施形態を参照して記載されているが、当業者は、前述ならびに形式および詳細における他の変更が、本発明の精神および範囲から逸脱することなく、なされ得ることを理解する。
【図面の簡単な説明】
【００９０】
【図１】図１は、本発明の一実施形態に従い、無線体内ネットワークを介したデジタルデータ通信を提供するためのシステムを示すブロック図である。
【図２Ａ】図１の体内ネットワークのマスタースレーブネットワーク構成の状態図である。
【図２Ｂ】図１の体内ネットワークのマスタースレーブネットワーク構成の状態図である。
【図３Ａ】図１の体内ネットワークのピアツーピアネットワーク構成の状態図である。
【図３Ｂ】図１の体内ネットワークのピアツーピアネットワーク構成の状態図である。
【図４】図１の体内ネットワークのマスタースレーブネットワーク構成内におけるデータ交換を示すタイミング図である。
【図５】図１の体内ネットワークのピアツーピアネットワーク構成内におけるデータ交換を示すタイミング図である。
【図６】例示を目的とした、無線体内ネットワークを用いた、プログラマベースの外部インターフェースを示す機能ブロック図である。
【図７】例示を目的とした、無線体内ネットワークを用いた、リピータベースの外部インターフェースを示す機能ブロック図である。
【図８】例示を目的とした、無線体内ネットワークを用いた、再充電ベースの外部インターフェースを示す機能ブロック図である。
【図９】移植可能モジュールによってインプリメントされた機能構成要素を示すブロック図である。
【図１０】体内ネットワーク内にてインプリメントされたネットワークプロトコルスタックを示すブロック図である。
【図１１】体内ネットワーク内においてデータを交換するためのデータフレームを示すデータ構造図である。
【図１２−１】本発明の一実施形態にしたがい、マスターモジュールから無線体内ネットワークを介してデジタルデータ通信を提供する方法を示すフロー図である。
【図１２−２】本発明の一実施形態にしたがい、マスターモジュールから無線体内ネットワークを介してデジタルデータ通信を提供する方法を示すフロー図である。
【図１３−１】本発明の一実施形態にしたがい、スレーブモジュールから無線体内ネットワークを介してデジタルデータ通信を提供する方法を示すフロー図である。
【図１３−２】本発明の一実施形態にしたがい、スレーブモジュールから無線体内ネットワークを介してデジタルデータ通信を提供する方法を示すフロー図である。
【図１４】本発明の一実施形態にしたがい、リクエストピアから無線体内ネットワークを介してデジタルデータ通信を提供する方法を示すフロー図である。
【図１５−１】本発明の一実施形態にしたがい、応答ピアから無線体内ネットワークを介してデジタルデータ通信を提供する方法を示すフロー図である。
【図１５−２】本発明の一実施形態にしたがい、応答ピアから無線体内ネットワークを介してデジタルデータ通信を提供する方法を示すフロー図である。
【図１】
2008508081.tif 000003
【図２Ａ】
2008508081.tif 000004
【図２Ｂ】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
2008508081.tif 000007
【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】
2008508081.tif 000014
【図１１】
2008508081.tif 000015
【図１２−１】
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【図１２−２】
2008508081.tif 000017
【図１３−１】
2008508081.tif 000018
【図１３−２】
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【図１４】
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【図１５−１】
2008508081.tif 000021
【図１５−２】
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【手続補正書】
【提出日】平成19年2月2日(2007.2.2)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
無線体内ネットワーク（１１７）を介したデジタルデータ通信を提供するシステム（１００）であって、
体内ネットワーク（１１７）における複数の移植可能デバイス（１０３、１１６ａ〜ｄ）において、該移植可能デバイス（１０３、１１６ａ〜ｄ）の各々に一意に割り当てられた識別子を用いて、論理的に規定されている物理プロトコル層（２９２）と、
無線インターフェース（２８３）を介してデータ交換（２００）を実行するために、該物理プロトコル層（２９２）内において特定される機能であって、
マスターの移植可能デバイス（２０１）によって、該無線インターフェース（２８３）を介して送信された活性化信号（１２７）に応じて、スレーブの移植可能デバイス（２０２）を活性化するための活性化状態と、
該スレーブの移植可能デバイス（２０２）に割り当てられた該識別子の整合の後、該スレーブの移植可能デバイス（２０２）と該マスター移植可能デバイス（２０１）との間における無線通信リンク（１２９）を確立するための識別状態と、
該通信リンクを介して、体内において（１３１）、データを通信するためのコマンド状態と
を備える機能と
を備える、システム（１００）。
【請求項２】
前記機能は、前記スレーブの移植可能デバイス（２０２）および前記マスターの移植可能デバイス（２０１）を認証するための認証状態をさらに備える、請求項１に記載のシステム（１００）。
【請求項３】
前記スレーブの移植可能デバイス（２０２）および前記マスターの移植可能デバイス（２０１）のうちの少なくとも一つによる受信の後、前記データを介してエラーコントロール（１５６、１５７）をインプリメントするためのエラーコントロール状態をさらに備える、請求項１に記載のシステム（１００）。
【請求項４】
前記エラーコントロール（１５６、１５７）は、
条件を満たしているデータの受信の確認通知と、
前記データを介した周期的冗長コードと、
該データを介したパリティと、
受信された該データに代えて新しいデータのリクエストと
からなる群より選択される、請求項３に記載のシステム（１００）。
【請求項５】
前記マスターの移植可能デバイス（２０１）は、前記データ交換（２００）を開始および完了するために、アクティブ状態に活性化され、該データ交換（２００）のないオフ状態で維持される、請求項１に記載のシステム（１００）。
【請求項６】
前記スレーブの移植可能デバイス（２０２）は、前記データ交換（２００）の間、アクティブ状態で保持され、該データ交換（２００）のないスタンバイ状態で維持される、請求項１に記載のシステム（１００）。
【請求項７】
前記スレーブの移植可能デバイスは、前記スレーブの移植可能デバイス（２０２）に割り当てられた前記識別子の不整合、タイムアウト、前記マスターの移植可能デバイス（２０１）によるコマンド、および前記データ交換（２００）の終了のうちの少なくとも一つの後、前記スタンバイ状態に戻る、請求項６に記載のシステム（１００）。
【請求項８】
前記マスターの移植可能デバイス（２０１）は、任意の他の移植可能デバイスとは無関係に、自律的コントロール機能、自立的治療機能、および自立的感覚機能のうちの少なくとも一つを実行する移植可能医療デバイスを備える、請求項１に記載のシステム（１００）。
【請求項９】
前記スレーブの移植可能デバイス（２０２）は、自律的治療および自律感覚機能のうちの少なくとも一つを実行する移植可能デバイスを備える、請求項１に記載のシステム（１００）。
【請求項１０】
複数の前記マスターの移植可能デバイス（２０１）は前記体内ネットワーク（１１７）に関与し、
該マスターの移植可能デバイス（２０１）間における前記通信リンク（１２９）のコントロールを裁定するための裁定状態をさらに備える、請求項１に記載のシステム（１００）。
【請求項１１】
前記無線インターフェース（２８３）は、音響インターフェース、光学インターフェース、電界インターフェース、および誘導インターフェース（２８３）のうちの少なくとも一つを備える、請求項１に記載のシステム（１００）。
【請求項１２】
無線体内ネットワーク（１１７）を介したデジタルデータ通信を提供する方法（３２０、３４０）であって、
体内ネットワーク（１１７）における複数の移植可能デバイス（１０３、１１６ａ〜ｄ）において、該移植可能デバイス（１０３、１１６ａ〜ｄ）の各々に一意に割り当てられた識別子を用いて、物理プロトコル層（２９２）を論理的に規定することと、
無線インターフェース（２８３）を介してデータ交換（２００）を実行するために、該物理プロトコル層（２９２）内において機能を特定することであって、
マスターの移植可能デバイス（２０１）によって、該無線インターフェース（２８３）を介して送信された活性化信号（１２７）に応じて、スレーブの移植可能デバイス（２０２）を活性化することと、
該スレーブの移植可能デバイス（２０２）に割り当てられた該識別子の整合の後、該スレーブの移植可能デバイス（２０２）と該マスター移植可能デバイス（２０１）との間における無線通信リンク（１２９）を確立することと、
該通信リンクを介して、体内において（１３１）、データを通信することと
を包含する、ことと
を包含する、方法（３２０、３４０）。
【請求項１３】
前記機能は、前記スレーブの移植可能デバイス（２０２）および前記マスターの移植可能デバイス（２０１）を認証することをさらに包含する、請求項１２に記載の方法（３２０、３４０）。
【請求項１４】
前記スレーブの移植可能デバイス（２０２）および前記マスターの移植可能デバイス（２０１）のうちの少なくとも一つによる受信の後、前記データを介してエラーコントロール（１５６、１５７）をインプリメントすることをさらに包含する、請求項１２に記載の方法（３２０、３４０）。
【請求項１５】
前記エラーコントロール（１５６、１５７）は、
条件を満たしているデータの受信の確認通知を提供することと、
前記データを介した周期的冗長コードを決定することと、
該データを介したパリティを決定することと、
受信された該データに代えて新しいデータをリクエストすることと
からなる群より選択される、請求項１４に記載の方法（３２０、３４０）。
【請求項１６】
前記データ交換（２００）を開始および完了するために、アクティブ状態に、前記マスター移植可能デバイス（２０１）を活性化することと、
該データ交換（２００）のないオフ状態で、該マスター移植可能デバイス（２０１）を維持することと
をさらに包含する、請求項１２に記載の方法（３２０、３４０）。
【請求項１７】
前記データ交換（２００）の間、アクティブ状態に、前記スレーブ移植可能デバイス（２０２）を保持することと、
該データ交換（２００）のないスタンバイ状態で、該スレーブ移植可能デバイス（２０２）を維持することと
をさらに包含する、請求項１２に記載の方法（３２０、３４０）。
【請求項１８】
前記スレーブの移植可能デバイス（２０２）に割り当てられた前記識別子の不整合、タイムアウト、前記マスターの移植可能デバイス（２０１）によるコマンド、および前記データ交換（２００）の終了のうちの少なくとも一つの後、該スレーブの移植可能デバイス（２０２）を前記スタンバイ状態に戻す、請求項１７に記載の方法（３２０、３４０）。
【請求項１９】
前記マスターの移植可能デバイス（２０１）は、任意の他の移植可能デバイスとは無関係に、自律的コントロール機能、自立的治療機能、および自立的感覚機能のうちの少なくとも一つを実行する移植可能医療デバイスを備える、請求項１２に記載の方法（３２０、３４０）。
【請求項２０】
前記スレーブの移植可能デバイス（２０２）は、自律的治療および自律感覚機能のうちの少なくとも一つを実行する移植可能デバイスを備える、請求項１２に記載の方法（３２０、３４０）。
【請求項２１】
複数の前記マスターの移植可能デバイス（２０１）は前記体内ネットワーク（１１７）に関与し、
該マスターの移植可能デバイス（２０１）間における前記通信リンク（１２９）のコントロールを裁定することをさらに包含する、請求項１２に記載の方法（３２０、３４０）。
【請求項２２】
前記無線インターフェース（２８３）は、音響インターフェース、光学インターフェース、電界インターフェース、および誘導インターフェース（２８３）のうちの少なくとも一つを備える、請求項１２に記載の方法（３２０、３４０）。
【請求項２３】
請求項１２に記載の方法（３２０、３４０）を実行するためのコードを有するコンピュータ可読格納媒体。
【国際調査報告】
2008508081.tif 000023
2008508081.tif 000024
2008508081.tif 000025