(57)【要約】医療用デバイスがアクティブ型通信ケーブルを介して周辺デバイスに接続されている時に、患者に治療物質を注入するための携帯型医療用デバイスを電気的に絶縁分離するための方法および装置が提供される。一実施形態では、携帯型医療用デバイスは、患者に接続可能な流体管路による患者への薬物注入を制御する第１の回路構成と、アクティブ型通信ケーブルが医療用デバイスに接続されている時に通信を制御する第２の回路構成とを備えている。第１および第２の回路構成は、第１および第２の対をなした絶縁型トランシーバを使用して電気的に絶縁分離され、第１の対の絶縁型トランシーバは制御信号を通信し、第２の対の絶縁型トランシーバは少なくとも１つのデータ信号を通信する巨大磁気抵抗（ＧＭＲ）トランシーバである。
2011516207.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
アクティブ型通信ケーブルを介して周辺デバイスに接続可能な携帯型医療用デバイスであって、
患者にとって携帯可能な大きさおよび構造を備え、かつアクティブ型通信ケーブルとインタフェース接続するように構成された通信コネクタを提供するハウジング；
ハウジングと患者との間に伸びるように構成された流体管路；
デバイスに電力を提供し、かつバッテリアースを有する、ハウジングによって担持されたバッテリ；
ハウジング内に収容されてバッテリアースに電気的に接続された第１の回路構成であって、
少なくとも１つの制御信号を通信するように構成された第１の絶縁型トランシーバと、
少なくとも１つの電気的データ信号を通信するように構成された第１の巨大磁気抵抗（ＧＭＲ）絶縁型トランシーバと、
該デバイスのための制御回路構成であって、第１の絶縁型トランシーバおよび第１のＧＭＲ絶縁型トランシーバに接続されて該制御回路構成との間で少なくとも１つの制御信号および少なくとも１つのデータ信号を通信する通信ポートを有する制御回路構成と
を備えている第１の回路構成；ならびに
ハウジング内に収容されて通信コネクタを介してアクティブ型通信ケーブル上のケーブルの信号グランドに電気的に接続された第２の回路構成であって、
第１の絶縁型トランシーバに連結されて少なくとも１つの制御信号を通信するように構成された第２の絶縁型トランシーバと、
第１のＧＭＲ絶縁型トランシーバに磁気的に連結されて少なくとも１つのデータ信号を通信するように構成された第２のＧＭＲ絶縁型トランシーバと、
アクティブ型通信ケーブルとの間で少なくとも１つのデータ信号を通信するための、通信コネクタならびに第２の絶縁型トランシーバおよび第２のＧＭＲ絶縁型トランシーバに電気的に連結された通信回路構成であって、第１の回路構成および患者が第２の回路構成および周辺デバイスから絶縁分離されるようになされた通信回路構成と
を備えている第２の回路構成
を含んでなる、携帯型医療用デバイス。
【請求項２】
第１および第２の絶縁型トランシーバは光絶縁器である、請求項１に記載のデバイス。
【請求項３】
第１および第２の絶縁型トランシーバはリードスイッチである、請求項１に記載のデバイス。
【請求項４】
第１および第２の絶縁型トランシーバはＤＣ／ＤＣ変圧器を含んでなる、請求項１に記載のデバイス。
【請求項５】
第１および第２の絶縁型トランシーバは容量結合式絶縁器である、請求項１に記載のデバイス。
【請求項６】
アクティブ型通信ケーブルはユニバーサルシリアルバス（ＵＳＢ）２．０ケーブルであり、
第１の絶縁型トランシーバおよび第２の絶縁型トランシーバは、
第１の回路構成から第２の回路構成へとＵＳＢアクティブ型制御信号を通信するための、第２の受信器に連結された第１の送信機と
第２の回路構成から第１の回路構成へとＵＳＢアクティブ型制御信号を通信するための、第２の送信機に連結された第１の受信器と
を含んでなることと、
第１のＧＭＲ絶縁型トランシーバおよび第２のＧＭＲ絶縁型トランシーバは、
第１の回路構成から第２の回路構成へと５つのＵＳＢデータ信号を通信するための、５つの第２のＧＭＲ受信器に対応するように連結された５つの第１のＧＭＲ送信機と、
第２の回路構成から第１の回路構成へと３つのＵＳＢデータ信号を通信するための、３つの第２のＧＭＲ送信機に対応するように連結された３つの第１のＧＭＲ受信器と
を含んでなることと
を特徴とする、請求項１に記載のデバイス。
【請求項７】
携帯型医療用デバイスのバッテリは充電式バッテリであることと、該医療用デバイスは充電式バッテリがアクティブ型通信ケーブルを介して再充電されるのを可能にするように構成された回路構成をさらに備えることとを特徴とする、請求項１に記載のデバイス。
【請求項８】
アクティブ型通信ケーブルは、ユニバーサルシリアルバス通信、ファイアワイヤ通信、またはパワードイーサネット（登録商標）通信からなる群から選択される、請求項１に記載のデバイス。
【請求項９】
アクティブ型通信ケーブルを介して周辺デバイスに接続可能な携帯型医療用デバイスであって、
患者にとって携帯可能な大きさおよび構造を備え、かつアクティブ型通信ケーブルとインタフェース接続するように構成された通信コネクタを提供するハウジング；
ハウジングと患者との間に伸びるように構成された流体管路；
デバイスに電力を提供し、かつバッテリアースを有する、ハウジングによって担持されたバッテリ；
ハウジング内に収容されてバッテリアースに電気的に接続された第１の回路構成であって、
少なくとも１つの制御信号を通信するように構成された第１の絶縁型トランシーバと、
少なくとも１つの電気的データ信号を通信するように構成された第１の巨大磁気抵抗（ＧＭＲ）絶縁型トランシーバと、
該デバイスのための制御回路構成であって、第１の絶縁型トランシーバおよび第１のＧＭＲ絶縁型トランシーバに接続されて該制御回路構成との間で少なくとも１つの制御信号および少なくとも１つのデータ信号を通信する通信ポートを有する制御回路構成と
を備えている第１の回路構成；ならびに
通信コネクタを介してアクティブ型通信ケーブル上のケーブルの信号グランドに電気的に接続された第２の回路構成であって、
第１の絶縁型トランシーバに連結されて少なくとも１つの制御信号を通信するように構成された第２の絶縁型トランシーバと、
第１のＧＭＲ絶縁型トランシーバに磁気的に連結されて少なくとも１つのデータ信号を通信するように構成された第２のＧＭＲ絶縁型トランシーバと、
アクティブ型通信ケーブルとの間で少なくとも１つのデータ信号を通信するための、通信コネクタならびに第２の絶縁型トランシーバおよび第２のＧＭＲ絶縁型トランシーバに電気的に連結された通信回路構成であって、第１の回路構成および患者が第２の回路構成および周辺デバイスから絶縁分離されるようになされた通信回路構成と
を備えている第２の回路構成
を含んでなる、携帯型医療用デバイス。
【請求項１０】
ホストデバイスはインタフェースを隔てて医療用デバイスに電気的に連結されることと、
第１の光絶縁型トランシーバおよび第１のＧＭＲ絶縁型トランシーバはインタフェース
の医療用デバイス側に位置することと、
第２の光絶縁型トランシーバおよび第２のＧＭＲ絶縁型トランシーバはインタフェースのホスト側に位置することと
を特徴とする、請求項９に記載のデバイス。
【請求項１１】
インタフェースの医療用デバイス側に位置する電気的構成要素は医療用デバイスのバッテリにより電力供給されることと、インタフェースのホスト側に位置する電気的構成要素はアクティブ型の通信により電力供給されることとを特徴とする、請求項１０に記載のデバイス。
【請求項１２】
少なくとも１つの制御信号は、第１のＧＭＲ絶縁型トランシーバが磁界を発生させるかまたは磁界を調整するように準備されていることを示す表示を含む、請求項１０に記載のデバイス。
【請求項１３】
少なくとも１つの制御信号は、第２のＧＭＲ絶縁型トランシーバが磁界を検知するように準備されるべきであることを示す表示を含む、請求項１０に記載のデバイス。
【請求項１４】
アクティブ型通信ケーブルを介して周辺デバイスに接続可能な携帯型医療用デバイスの通信を電気的に絶縁分離する方法であって、
アクティブ型通信ケーブルとインタフェース接続するように構成された通信コネクタを収容しているハウジング、バッテリ、第１の絶縁型トランシーバと第１のＧＭＲ絶縁型トランシーバと制御回路構成とを含んでなる第１の回路構成、および第２の絶縁型トランシーバと第２のＧＭＲ絶縁型トランシーバと通信回路構成とを含んでなる第２の回路構成を有する携帯型医療用デバイスを提供するステップであって、該携帯型医療用デバイスはハウジングと患者との間に伸びるように構成された流体管路をさらに有することを特徴とするステップ、ならびに
アクティブ型通信ケーブルを医療用デバイスの通信コネクタに連結し、医療用デバイスと周辺デバイスとの間でデータ転送を開始するための指示を提供するステップであって、アクティブ型通信ケーブルが接続される間は第１の回路構成および患者が第２の回路構成および周辺デバイスから絶縁分離され、かつデータ転送は少なくとも１２Ｍｂ／秒のデータ転送速度で行われることが可能であることを特徴とするステップ
からなる方法。
【請求項１５】
アクティブ型通信ケーブルを介して周辺デバイスに接続可能な携帯型医療用デバイスであって、
患者にとって携帯可能な大きさおよび構造を備え、かつアクティブ型通信ケーブルとインタフェース接続するように構成された通信コネクタを提供するハウジングと、
ハウジングと患者との間に伸びるように構成された流体管路と、
デバイスに電力を提供し、かつバッテリアースを有する、ハウジングによって担持されたバッテリと、
ハウジング内に収容されてバッテリアースに電気的に接続された第１の回路構成と、
ハウジング内に収容されて通信コネクタを介してアクティブ型通信ケーブル上のケーブルの信号グランドに電気的に接続された第２の回路構成と、
第１の回路構成および患者が第２の回路構成および周辺デバイスから絶縁分離されるように少なくとも１つの制御信号を絶縁分離する手段と、
第１の回路構成および患者が第２の回路構成および周辺デバイスから絶縁分離されるように少なくとも１つの電気的データ信号を絶縁分離する手段と
を含んでなり、
少なくとも１つのデータ信号を絶縁分離する手段の操作は少なくとも部分的には少なくとも１つの制御信号に基づくことを特徴とするデバイス。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は概して、注入によって身体へ治療物質を導入するデバイスのような携帯型医療用デバイスの改善に関する。より具体的には、本発明は、ケーブルによって周辺デバイスに接続されている携帯型医療用デバイスに関する。
【背景技術】
【０００２】
電子デバイスがより小型化し、より一層ヒトと接触して使用されるにつれて、電気保安の重要性は絶えず増大する。比較的小さな電流レベルでさえ人体を害する可能性がある。例えば、成人の一方の手から他方の手まで６０ミリアンペア（ｍＡ）程度の低い電流レベルが流れても、心臓に心室細動を起こす可能性がある。
【０００３】
電気保安は医療用デバイスの分野における重大な懸案事項である。人体の少なくとも一部との導電性の接触を必要とする、多くの種類の電子医療用デバイスが存在する。そのようなデバイスの例には：携帯型輸液ポンプ、ペースメーカー、除細動パルスの送達または心電図（ＥＣＧ）信号の計測のためのリード線、および薬物送達デバイスが挙げられる。状況によっては、複数のデバイスが同時に同じ患者と導電性の接触をもつ。
【０００４】
人体内で静脈内液と接触して設置されるように構成されたデバイスに関しては、電気保安は恐らく最も重大な懸案事項である。これは、ヒトの循環系が、極めて導電性の高い水を主として構成されているからである。ヒトの循環系に液体を供給するように構成されたデバイスに関しては、電気保安は特に懸案事項である、というのも、送達される液体によって、直接的かつ極めて導電性の高い、有害な電流が人体に到達する経路が作出されるからである。
【０００５】
多くの場合、医療用デバイスが周辺デバイスと通信上の結合を有する結果として、該デバイスが周辺デバイスと通信してデバイスのプログラミングまたはデータおよび他の情報の伝達を行うことができることが望ましい。周辺デバイスの一例はパーソナルコンピュータである。医療用デバイスには、医療用デバイスと周辺デバイスとの間で電気的なデータ接続がなされるのを可能にするデータポートを備えているものがある。医療用デバイスは、パッシブ接続またはアクティブ接続を使用して周辺デバイスと通信するように構成されうる。パッシブ接続は、電気信号がデータのみを伝達する目的で送信される接続である。対照的に、アクティブ型デバイスは、周辺デバイスから医療用デバイスへと電力が運ばれるのを可能にする接続である。パッシブ接続の例には：ＲＳ‐２３２、ＩＥＥＥ４８８、医療用情報ネットワーク（Me dical Information Bus）、イーサネット（登録商標）接続、電話式コネクタ、または他の任意の標準的もしくは非標準的なコネクタが挙げられる。アクティブ接続の例には、ユニバーサルシリアルバス（ＵＳＢ）接続、ファイアワイヤ接続、およびパワー・オーバー・イーサネット（登録商標）（ＰｏＥ）接続が挙げられる。
【０００６】
一般に、患者と接触している電子デバイスの使用の結果として存在する危険から、周辺デバイスと接続するために医療用デバイスが患者との接触から切り離されることが必要とされる。このことは、デバイスを取り外すことにより、デバイスが患者に接続されている間の該デバイスからのリアルタイムデータの捕捉が妨げられるので、医師または他のユーザに制限を与える。さらに、デバイスの取り外し自体も非常に煩雑かつ時間を要する場合があり、さらには患者をリスクにさらす可能性もある（例えば針が取り外される場合）。
【０００７】
電気医療用デバイスに関連した危険を回避するように医療用デバイスを設計しうる１つ
の方法は、該デバイスを周辺デバイスから電気的に絶縁分離することである。この状況では、絶縁分離は典型的には、電流の伝達を回避し、したがって上記に議論されたようなデバイスの使用に伴う危険を回避するために、電気信号を光信号のような何らかの他の媒体に変換するという形をとる。
【０００８】
光絶縁器のいくつかの例は、以下の米国特許文献すなわち：ギスラー（Gisler）らの特許文献１、ハヤット‐ダウージ（Hayat-Dawoodi）らの特許文献２、クレンケ（Kroenke）らの特許文献３、およびマス（Mass）らの特許文献４に記載されており、前記特許文献はいずれもその全体が参照により本願に組込まれる。光絶縁器は、医療用デバイス／周辺デバイスのインタフェースの一方の側において電気信号容量に応じて光を送信するために、１つ以上の発光素子（例えば発光ダイオード）を作動させることにより機能する。医療用デバイス／周辺デバイスのインタフェースの他方の側では、送信された光のうち少なくとも一部が光ダイオードのような光感受性の電気デバイスによって収集される。その後、受信された光は光感受性の電気デバイスによって電流に変換される。したがって、元の電気信号は、電流の伝導を伴わずに医療用デバイス／周辺デバイスのインタフェースを横切って通信される。光絶縁器は、低コストで信頼性の高い電気信号の絶縁分離を提供するという点で有利である。しかしながら、光絶縁器は、比較的遅いデータ転送速度で送信された電気信号しか有効に絶縁分離できないという点で、限界がある。したがって、アクティブ型の周辺インタフェース接続を利用する携帯型医療用デバイスで使用するための、より信頼性の高い、より高速での信号の電気的絶縁分離を提供する、改善されたデバイスおよび方法の提供が必要とされている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】米国特許出願公開第２００５／０００１１７９号明細書
【特許文献２】米国特許第６，６１７，８４６号明細書
【特許文献３】米国特許出願公開第２００４／０１１３４９８号明細書
【特許文献４】米国特許出願公開第２００６／０２６５５４０号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
アクティブ型の周辺インタフェース接続を利用する携帯型医療用デバイスで使用するための、より信頼性の高い、より高速での信号の電気的絶縁分離を提供する、改善されたデバイスおよび方法の提供が必要とされている。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明は、患者に治療物質を注入するための携帯型医療用デバイスがアクティブ型の通信ケーブルを介して周辺デバイスに接続されている時に、該医療用デバイスを電気的に絶縁分離する方法および装置に関する。一実施形態では、携帯型医療用デバイスは、患者に接続可能な流体管路による患者への薬物の注入を制御する第１の回路構成、およびアクティブ型通信ケーブルが医療用デバイスに接続されている時に通信を制御する第２の回路構成を備えている。第１および第２の回路構成は、第１および第２の対をなした絶縁型トランシーバを使用して電気的に絶縁分離され、第１の対の絶縁型トランシーバは制御信号を通信し、第２の対の絶縁型トランシーバは少なくとも１つのデータ信号を通信する巨大磁気抵抗（ＧＭＲ）トランシーバである。
【００１２】
様々な実施形態において、携帯型医療用デバイスは、患者にとって携帯可能な大きさおよび構造のハウジングを備えている。ハウジングは、アクティブ型通信ケーブルとインタフェース接続するように構成された通信コネクタを提供するように構築されうる。様々な実施形態において、携帯型医療用デバイスは、患者に接続され、かつハウジングと患者と
の間に伸びるように構成された流体管路を備えている。携帯型医療用デバイスは、該デバイスに電力を提供し、かつバッテリアースを有する、ハウジングによって担持されたバッテリを備えている。いくつかの実施形態では、ハウジングは流体管路と流体連通するポンプをさらに備えている。他の実施形態では、ハウジングは、ポンプおよび／または流体管路と流体連通する流動性薬物のリザーバを備えるか、または該リザーバをモジュール式の接続可能な構成要素として担持するように構成されている。
【００１３】
実施形態において、携帯型医療用デバイスは、ハウジング内に収容されてバッテリのアースに電気的に接続された第１の回路構成を備えている。実施形態において、第１の回路構成は、少なくとも１つの制御信号を通信するように構成された第１の絶縁型トランシーバおよび少なくとも１つの電気的データ信号を通信するように構成された第１の巨大磁気抵抗（ＧＭＲ）絶縁型トランシーバ、ならびに第１の絶縁型トランシーバおよび第１のＧＭＲ絶縁型トランシーバに接続された通信ポートを有する制御回路構成を備えている。様々な実施形態において、通信ポートは、制御回路構成との間で少なくとも１つの制御信号および少なくとも１つのデータ信号を通信するように構成されている。いくつかの実施形態では、制御回路構成は、携帯型医療用デバイスのハウジング内に収容されたポンプの操作を制御するように構成される。
【００１４】
実施形態において、携帯型医療用デバイスはハウジング内に収容された第２の回路構成を備えている。実施形態において、第２の回路構成は、通信コネクタによってアクティブ型通信ケーブル上のケーブルの信号グランド（cable ground signal）に電気的に接続さ
れる。実施形態において、第２の回路構成は、第１の絶縁型トランシーバに作動可能なように連結されて少なくとも１つの制御信号を通信するように構成された第２の絶縁型トランシーバ、第１のＧＭＲ絶縁型トランシーバに磁気的に連結されて少なくとも１つのデータ信号を通信するように構成された第２のＧＭＲ絶縁型トランシーバ、ならびに通信コネクタに電気的に連結されかつ第２の絶縁型トランシーバおよび第２のＧＭＲ絶縁型トランシーバに電気的に連結された通信回路構成を備えている。１つの実施形態では、通信回路構成はアクティブ型通信ケーブルとの間で少なくとも１つのデータ信号を通信するように構成されている。
【００１５】
本発明の様々な実施形態による電気的絶縁分離の使用により、携帯型医療用デバイスと周辺デバイスとの間でより速い通信速度が可能となる。いくつかの実施形態では、ＧＭＲ絶縁装置の使用により、１２Ｍｂ／秒より速いデータ速度で、すなわちＵＳＢ  ２．０のような現行のアクティブ型通信ケーブルの基準に対応するに足る十分に速い速度で、シリアル通信の伝達が可能となる。
【００１６】
本発明の様々な実施形態についての以下の詳細な説明を添付の図面と関連させて考慮すれば、本発明をより十分に理解することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】周辺デバイスと通信上の結合を有するように構成された既知の医療用デバイスの一例を概論的に示す図。
【図２】本明細書中に開示された主題による絶縁分離型医療用デバイスの一実施形態を概論的に示す図。
【図３】本明細書中に開示された主題による絶縁分離の一実施形態を概論的に示す図。
【図４】本明細書中に開示された主題に従って電気信号を絶縁分離する方法の一実施形態のフローチャートを概論的に示す図。
【図５】本明細書中に開示された主題による医療用デバイスの一例を概論的に示す図。
【図６】本明細書中に開示された主題に従って電気的に絶縁分離された輸液ポンプ回路構成の一実施形態の回路図を概論的に示す図。
【図７】本明細書中に開示された主題による光アイソレーション（光絶縁）の一実施形態を概論的に示す図。
【図８】本明細書中に開示された主題によるリードスイッチ式絶縁分離の一実施形態を概論的に示す図。
【図９】本明細書中に開示された主題による容量結合式絶縁分離の一実施形態を概論的に示す図。
【図１０】本明細書中に開示された主題による、電力信号を受け取るように構成された絶縁分離型医療用デバイスの一実施形態を概論的に示す図。
【図１１】本明細書中に開示された主題による電源分離の一実施形態を概論的に示す図。
【図１２ａ】本明細書中に開示された主題による、絶縁分離型医療用デバイスを操作する実施形態のフローチャート図を概論的に示す図。
【図１２ｂ】本明細書中に開示された主題による、絶縁分離型医療用デバイスを操作する実施形態のフローチャート図を概論的に示す図。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
本発明には様々な変更形態および代替形態が可能であるが、その詳細は例示として図面に示されており、かつ詳しく説明されることになろう。しかし当然ながら、本発明を、説明された特定の実施形態に限定することは意図されていない。それどころか、添付の特許請求の範囲によって定義される本発明の趣旨および範囲の内にあるすべての変更形態、等価物、および代替形態を包含することが意図されている。
【００１９】
好ましい実施形態の詳細な説明
図１は、患者１０９と接触し、かつ周辺デバイス１０２に電気的に接続されるように構成された電気医療用デバイス１０４の一例を概論的に示している。そのような実施形態では、医療用デバイス１０４はアクティブ型通信ケーブル１０３によって周辺デバイスに接続可能であってもよい。この実施例によれば、医療用デバイス１０４はハウジング１１５を備えることができる。ハウジング１１５は、患者１０９にとって携帯できるような大きさおよび構造を有することができる。医療用デバイス１０４は、通信回路構成１０５、プロセッサ１０６、および１つ以上の医学的処置機能１０７を備えることができる。医学的処置機能１０７は、例えば、１つ以上のセンサまたは１つ以上の治療遂行デバイスを備えることができる。１つ以上の治療遂行デバイスは患者１０９に電気治療または薬物治療を施すように構成されてもよい。医療用デバイス１０４はさらにバッテリ１１２を備えている。バッテリ１１２は医療用デバイス１０４に電力を供給し、バッテリアースを有する。
【００２０】
様々な例において、周辺デバイス１０２は医療用デバイス１０４と通信することができる任意のデバイスである。一例では、周辺デバイス１０２はコンピュータである。
医療用デバイス１０４はコネクタ１０８を介して患者１０９に接続されてもよい。様々な例において、医療用デバイス１０４は、デバイス特異的または患者特異的な情報を計測し、保存し、かつ／または周辺デバイス１０２へ通信するように構成されている。様々な例において、医療用デバイス１０２は、周辺デバイス１０２との間でデータおよび／またはコマンドを送受信するように構成されている。様々な例において、医療用デバイス１０４は、周辺デバイス１０２が医療用デバイス１０４と通信することができるように通信ケーブル１０３を介して周辺デバイス１０２に電気的に接続される。
【００２１】
医療用デバイス１０４は１つ以上の通信コネクタ１１１を備えることができる。通信コネクタ１１１は、医療用デバイス１０４が周辺デバイス１０２との通信上の結合を有しうるように、通信ケーブル１０３とインタフェース接続するように構成可能である。通信回
路構成１０５は、通信ケーブル１０３および通信コネクタ１１１、例えば：ＲＳ‐２３２、ＩＥＥＥ４８８、ユニバーサルシリアルバス（ＵＳＢ）、ファイアワイヤ、医療用情報ネットワーク（Medical Information Bus）、イーサネット（登録商標）接続、電話式コ
ネクタ、または他の標準的もしくは非標準的なコネクタを使用して、周辺デバイス１０２と通信するように構成されてもよい。いくつかの例において、通信コネクタ１１１および通信ケーブル１０３はアクティブ型の通信を支援するが、このことは、該コネクタおよびケーブルが、周辺デバイス１０２と医療用デバイス１０４との間の電気通信の提供に加えて、通信ケーブル１０３を介した医療用デバイス１０４への電力供給を行うように構成されていることを意味している。アクティブ型通信ケーブルの例には、ＵＳＢ、ファイアワイヤ、およびパワードイーサネット（登録商標）が挙げられる。
【００２２】
医療用デバイス１０４は内蔵バッテリ１１２によって電力供給を受け、かつ、医療用デバイス１０４が患者１０９に接続されているときに危険な電流が患者１０９へ流れるいかなるリスクも排除するように設計されている。しかしながら、医療用デバイス１０４がコネクタ１０３を介して周辺デバイス１０２にも接続される場合、危険な電流が患者１０９に流れる可能性がある。
【００２３】
図１に示す例は医師または他のユーザに電気的コネクタ１０３を介して医療用デバイス１０４と通信する能力を提供するが、電気的な危険を配慮すれば、医療用デバイス１０４を周辺デバイス１０２に接続して周辺デバイス１０２と通信するためには、医療用デバイス１０４については患者１０９との接続を切ることが必要である。このことは、医療用デバイス１０４が患者１０９と接触している間は医師または他のユーザが患者の状態または医療用デバイス１０４の状態のリアルタイム計測値を得ることができないので、制約的である。このことはさらに、医療用デバイス１０４の接続を切り、かつ患者１０９と再接続しなければならないので、一層制約的となりうる。これは患者１０９を負傷させる可能性もあるし、多大な時間を要したり煩雑であったりする可能性もある。さらに、既にうまく為された手順を再度実施する必要がある可能性もある。
【００２４】
医療用デバイス１０４が患者１０９の循環系と流体連絡するように配置される場合、電気的な危険の配慮は極めて重要である。これは、流体管路が医療用デバイス１０４と患者１０９との間に伸びるように構成されるからである。
【００２５】
さらに、通信ケーブル１０３を使用する場合の通信転送速度は、多くの通信プロトコルに関する現行のデータ転送標準に合った高いデータ転送速度を保持することができない可能性があることも認識されるであろう。例えば、ＵＳＢ２．０アクティブ型通信ケーブルに接続された従来の光アイソレーション回路構成が医療用デバイス１０４に提供される場合、データ転送は、ＵＳＢ２．０アクティブ型通信ケーブルが本来支援するであろう最大で１２Ｍｂ／秒のデータ転送速度には保持され得ない。
【００２６】
図２は、本明細書中に開示された主題による医療用デバイス２０４および周辺デバイス２０２の一実施形態を概論的に例証している。図２に示された実施形態は、医療用デバイス２０４がさらに絶縁分離回路構成２１０を備えている以外は図１の実施例に類似している。様々な実施形態において、絶縁分離回路構成２１０は、患者２０９に対して潜在的に有害となりうるいかなる電流も医療用デバイス２０４へ流すことなく、医療用デバイス２０４と周辺デバイス２０２との間で信号を送信するように構成されている。
【００２７】
図２に示された実施形態は、絶縁分離回路構成２１０により、医療用デバイス２０４が周辺デバイス２０２に電気的に接続されてかつ有害な電流のリスクを伴わずに患者２０９に接続され続けることが可能であるので、有利である。したがって、医療用デバイス２０４と患者２０９との間の電気的接続は、何らかの電気的な危険の心配を排除するために患
者２０９との接触からコネクタ２０８を取り除くことにより切断される必要はない。図２に示された実施形態によれば、医療用デバイス２０４は、患者２０９に医療用デバイス２０４を接続するための再実施手順を伴わずに周辺デバイス２０２と通信することができる。さらに、医療用デバイス２０４が患者２０９に接続されている間に周辺デバイス２０２が医療用デバイス２０４と通信することができる。
【００２８】
図３は、本明細書中に開示された主題による絶縁分離回路構成３０１の一実施形態を概論的に例証している。この実施形態によれば、医療用デバイス３０３は、上記の図１に関して議論されたようなアクティブ型通信ケーブルを使用して周辺デバイス３０２と通信するように構成されている。
【００２９】
様々な実施形態において、情報は、通信線３０９を通じて医療用デバイス３０３と周辺デバイス３０２との間で伝達される。様々な実施形態において、医療用デバイスは第１の絶縁分離回路構成３１３および第２の絶縁分離回路構成３１２を備えている。一実施形態では、第１の絶縁分離回路構成３１３は絶縁型トランシーバ３０４および３０５を備えている。一実施形態では、第１の絶縁分離回路構成３１３は、絶縁型トランシーバ３０４および３０５に接続された通信ポートを有する制御回路構成をさらに備えている。
【００３０】
一実施形態では、第２の絶縁分離回路構成３１２は絶縁型トランシーバ３１０および３１１を備えている。一実施形態では、第２の絶縁分離回路構成３１２は、絶縁型トランシーバ３１０および３１１に電気的に結合された制御回路構成を備えている。
【００３１】
様々な実施形態において、医療用デバイス３０３と周辺デバイス３０２との間で転送される信号は、絶縁型トランシーバ３０４、３１０および３０５、３１１によって電気的に絶縁分離される。
【００３２】
一実施形態では、通信線３０９はデータライン３０７およびステータスライン３０８に分かれる。データライン３０７は、医療用デバイス３０３と周辺デバイス３０２との間でデータを伝達することができる。ステータスライン３０８は、データ送信の状況に関する情報またはデータ送信に関係した医療用デバイス３０３もしくは周辺デバイス３０２の状況に関する情報のような、制御信号を伝達することができる。様々な実施形態において、データライン３０７はステータスライン３０８よりも大量のデータまたはビット数の多い情報を伝達する。
【００３３】
様々な実施形態において、絶縁分離構成要素３０４、３０５、３１０および３１１は、インタフェース３０６の第１の側において通信線３０９における電気信号を示す非電気的信号を作出し、かつインタフェース３０６の第２の側において非電気的信号を示す電気信号を作出するように構成されている。したがって、潜在的に危険な電流がインタフェース３０６を横断することなく、周辺デバイス３０２と医療用デバイス３０３との間でデータが転送されうる。
【００３４】
一実施形態では、データライン３０７は、巨大磁気抵抗アイソレータ（ＧＭＲ絶縁型）トランシーバ３１０および３０４によって電気的に絶縁分離される。ＧＭＲ絶縁型トランシーバ３１０および３０４は、インタフェース３０６の一方の側の電気信号を示す磁場の変化に応じてインタフェース３０６の他方の側で電気抵抗を変更することにより、電気的絶縁分離を達成する。
【００３５】
一実施形態では、ＧＭＲ絶縁型トランシーバ３１０は、周辺デバイス３０２から電気信号を受信し、かつその電気信号に応じて磁場を発生させるかまたは調整するように構成されている。この実施形態によれば、ＧＭＲ絶縁型トランシーバ３０４は、磁場を検知し、
かつ検知された磁場に少なくとも部分的に基づいて電気信号を作出するように構成される。一実施形態では、ＧＭＲ絶縁型トランシーバ３０４は、医療用デバイス３０３から電気信号を受信し、かつその電気信号に応じて磁場を発生させるかまたは調整するように構成されている。この実施形態によれば、ＧＭＲ絶縁型トランシーバ３１０は、磁場を検知し、かつ検知された磁場に少なくとも部分的に基づいて電気信号を作出するように構成される。
【００３６】
ＧＭＲ絶縁器は比較的速いデータ転送速度で、特に最大１２Ｍｂ／秒およびこれを上回る転送速度で転送された電気信号を絶縁分離することができるので、ＧＭＲ絶縁器が有利となりうることが本発明により認識された。しかしながら、分離されたデータを正確に送信するためには、通信が予想されるときにＧＭＲ絶縁器を既知の状態にリセットするかまたは既知の状態に維持することができるようにＧＭＲ絶縁器の初期状態が分かっていなければならないので、ＧＭＲ絶縁器は不利でもある。本発明は、本明細書中に記載されるような様々な実施形態においてこれらの限界を認識し、かつ対処するものである。
【００３７】
一実施形態では、ステータスライン３０８は絶縁型トランシーバ３１１および３０５によって電気的に絶縁分離される。一実施形態では、絶縁型トランシーバ３１１は、電気制御信号を受信し、かつその制御信号を電気的に絶縁分離された方式で伝達するように構成されている。この実施形態によれば、絶縁型トランシーバ３０５は伝達された信号を感知し、かつインタフェース３０６の医療用デバイス３０３の側で電気制御信号を作出するように構成される。一実施形態では、絶縁型トランシーバ３０５は、電気制御信号を受信し、かつその制御信号を電気的に絶縁分離された方式で伝達するように構成されている。この実施形態によれば、絶縁型トランシーバ３１１は伝達された信号を感知し、かつインタフェース３０６の周辺デバイス３０２の側で電気制御信号を作出するように構成される。
【００３８】
図３に示された実施形態において、ＧＭＲ絶縁型トランシーバ３１０および３０４はデータライン３０７を通して転送された信号に関する電気的絶縁分離を提供するために使用され、制御信号用絶縁型トランシーバ３１１および３０５はステータスライン３０８を通して転送された信号に関する電気的絶縁分離を提供するために使用される。この実施形態によれば、大量のデータおよび高速のデータ転送速度がデータライン３０７の通信に必要である。対照的に、ステータスライン３０８の通信には少量の信号移行および低速の移行速度があればよい。
【００３９】
様々な実施形態において、第１の絶縁分離回路構成３１３はハウジング２１５に収容され、バッテリ２１２のアースに電気的に接続される。ある実施形態では、第１の絶縁分離回路構成は第１の絶縁型トランシーバ３０５を備えている。第１の絶縁型トランシーバ３０５は少なくとも１つの制御信号を伝達するように構成されうる。ある実施形態では、第１の絶縁分離回路構成３１３は第１のＧＭＲトランシーバ３０４を備えている。第１のＧＭＲトランシーバ３０４は少なくとも１つの電気的データ信号を伝達するように構成されうる。様々な実施形態において、第１の絶縁分離回路構成３１３は通信ポートを有する制御回路をさらに備え、該通信ポートは第１の絶縁型トランシーバ３０５および第１のＧＭＲトランシーバ３０４に接続されて、該制御回路構成との間で少なくとも１つの制御信号および少なくとも１つのデータ信号を伝達する。
【００４０】
様々な実施形態において、第２の絶縁分離回路構成３１２は第２の絶縁型トランシーバ３１１を備えている。ある実施形態では、第２の絶縁型トランシーバ３１１は第１の絶縁型トランシーバ３０５に連結されて、少なくとも１つの制御信号を伝達するように構成されている。様々な実施形態において、第２の絶縁分離回路構成３１２は第２のＧＭＲトランシーバ３１０を備えている。ある実施形態では、第２のＧＭＲトランシーバ３１０は第１のＧＭＲトランシーバ３０４に磁気的に連結される。第２のＧＭＲトランシーバ３１０
は少なくとも１つのデータ信号を伝達するように構成されうる。様々な実施形態において、第２の絶縁分離回路構成３１２は、通信コネクタ２１１、第２のＧＭＲトランシーバ３１０、および第２の絶縁型トランシーバ３１１に電気的に連結された通信回路構成を備えている。ある実施形態では、通信回路構成は、アクティブ型通信ケーブル２０３との間で少なくとも１つのデータ信号を伝達するように構成される。
【００４１】
様々な実施形態によれば、制御用絶縁型トランシーバ３１１および３０５はデータライン３０７に関するデータの送信状態を示す制御信号を提供する。ＧＭＲ絶縁型トランシーバ３１０および３０４は制御信号に応じてリセット可能である。一実施形態では、制御信号は絶縁型トランシーバ３１１および３０５を介してシングルビットで送信される。一実施形態では、制御信号は絶縁型トランシーバ３１１および３０５を介してマルチビットで送信される。アクティブ型電力ケーブルがＵＳＢケーブルである様々な実施形態では、制御信号は、ＵＳＢケーブルが接続されていることと、データを伝達するためにＧＭＲトランシーバが準備されるべきであることとを示す。
【００４２】
図３に関して議論されたようなＧＭＲ絶縁型トランシーバ３１０および３０４ならびに光絶縁型トランシーバ３１１および３０５の両方を使用することは、ステータスライン３０８を通して絶縁型トランシーバ３１１および３０５によって提供される制御信号により、ＧＭＲ絶縁器３０４がリセットされうるので、好都合である。したがって、電気的な絶縁器３０１は、一般にＧＭＲ絶縁器に伴う不正確さを伴わずに、より速いデータ転送速度で電気的に分離されたデータを送信することができる。
【００４３】
図４は、本明細書に記載された主題による信号の絶縁分離方法の一実施形態のフローチャート図を概論的に例証している。図４に示された実施形態によれば、電気的絶縁分離回路構成３０１は、周辺デバイス３０２と医療用デバイス３０３との間で転送された少なくとも１つの信号を電気的に絶縁分離するように構成されている。一実施形態では、信号は周辺デバイス３０２から医療用デバイス３０３へとインタフェース３０６を横切って伝達可能である。別の実施形態では、信号は医療用デバイス３０３から周辺デバイス３０２へとインタフェース３０６を横切って伝達可能である。
【００４４】
図４に示された実施形態によれば、４０１では、送信状態の表示が受信される。一実施形態では、送信状態の表示は絶縁型トランシーバ３１１および３０５によって受信される。４０２では、ＧＭＲ絶縁型トランシーバ３１０または３０４がデータを受信するために準備される。一実施形態では、データを受信するためのＧＭＲ絶縁型トランシーバ３１０または３０４の準備には、ＧＭＲ絶縁型トランシーバ３１０または３０４の状態を修正することが含まれる。別の実施形態では、データを受信するためのＧＭＲ絶縁型トランシーバ３１０または３０４の準備には、ＧＭＲ絶縁型トランシーバ３１０または３０４の状態を維持することが含まれる。４０３では、少なくとも１つのデータビットがＧＭＲ絶縁型トランシーバ３１０および３０４を横切って伝達される。
【００４５】
図５は、本明細書中に開示された主題による携帯型医療用デバイスとしての輸液ポンプデバイス５０１を概論的に例証している。輸液ポンプデバイス５０１は患者の循環系に接続されるように構成されている。輸液ポンプデバイス５０１はさらに、患者に薬物治療を提供するように構成されている。薬物の送達は、継続的に行われてもよいし断続的に行われてもよい。他の実施形態では、携帯型医療用デバイスは、透析、遺伝子治療、糖尿病治療、または任意の数の他の同様の医学的治療であって患者と医療用デバイスとの間の連続的かつ／または周期的な液体の供給が薬物治療の一部である治療を、提供することができる。概して、当然のことであるが、本発明による医療用デバイス５０１の携帯型という性質は、該デバイスを（例えばキャスター付きスタンド（rolling stand）に載せて）患者
が持ち運ぶことや携帯して移動することを可能にする能力に関するものであり、該医療用
デバイスは、該医療用デバイスのハウジング内に収容されるかまたは該ハウジングと共に運搬される何らかの形式のバッテリまたは蓄積エネルギー電源によって（少なくとも部分的に）電力供給を受ける。図５に示された実施形態では、当然のことであるが、輸液ポンプデバイスには、輸液ポンプデバイスのハウジング内に搭載かつ／もしくは錠止されたカセットの形態、または輸液ポンプデバイスの外部に担持されたコンテナもしくはバッグの形態のいずれかとして、液体状の薬剤の供給が提供されるか、または例えばキャスター付きの医療用ハンガーに掛けられてインレットチューブによって輸液ポンプデバイスに接続された個別の液体バッグとして液体状の薬剤の供給が提供される。
【００４６】
図６は、本明細書中に開示された主題による電気的に絶縁分離された輸液ポンプ回路構成の一実施形態の回路図を概論的に例証している。この実施形態によれば、ＵＳＢトランシーバ６０１は情報を送受信するように構成されている。しかしながら、ＵＳＢトランシーバは、安全上の配慮により電気的に絶縁分離されなければならない。電気的絶縁分離を達成するために、ＵＳＢトランシーバへのデータ信号またはＵＳＢトランシーバからのデータ信号は、ＧＭＲ絶縁型トランシーバ６０２を通過する。先に図３に関して議論されたように、ＧＭＲ絶縁型トランシーバはいかなる電流の伝達も伴わずに信号を送信するように構成されている。図６に例証された電気回路は光絶縁型トランシーバ６０３をさらに備えている。様々な実施形態において、光絶縁型トランシーバ５０３は、ＵＳＢトランシーバ６０１の送信状態および／またはＧＭＲトランシーバ６０２の送信実行部分を示す信号を送信するように構成されている。様々な実施形態において、ＧＭＲトランシーバ６０２の受信実行部分は送信状態を示す光信号に応じてリセットされるように構成されている。
【００４７】
図７は、本明細書中に開示された主題による光絶縁器を備えた絶縁器の一実施形態を概論的に例証するブロック図である。図７に示された実施形態は、制御用絶縁型トランシーバ３１１および３０５が光絶縁型トランシーバである以外は図３に示された実施形態に類似している。
【００４８】
図７に示された実施形態によれば、ステータスライン７０７は、光絶縁型トランシーバ７１１および７０５によって電気的に絶縁分離される。光絶縁器は正確な電気信号の絶縁分離を提供するという点で好都合である。
【００４９】
一実施形態では、光絶縁型トランシーバ７１１は、電気制御信号を受信し、その制御信号に応じて光信号を発生させるかまたは調整するように構成されている。この実施形態によれば、光絶縁型トランシーバ７０５は、光信号を検知し、かつインタフェース７０６の医療用デバイス７０３の側に電気制御信号を作出するように構成される。一実施形態では、光絶縁型トランシーバ７０５は、電気制御信号を受信し、その電気制御信号に応じて光信号を発生させるかまたは調整するように構成されている。この実施形態によれば、光絶縁型トランシーバ７１１は、光信号を検知し、かつインタフェース７０６の周辺デバイス７０２の側に電気制御信号を作出するように構成される。
【００５０】
いくつかの実施形態では、光絶縁型トランシーバ７１１または７０５によって受信された制御信号は、少なくとも１つの電気信号に変換される。様々な実施形態において、マイクロプロセッサのようなコントローラは、該電気信号を受信し、その受信した電気信号に応じてＧＭＲ絶縁型トランシーバ７１０または７０４の状態を修正または維持するように構成されている。いくつかの実施形態では、光絶縁型トランシーバ７１１または７０５によって受信された送信状態の信号は、電気信号には変換されない。これらの実施形態によれば、少なくとも１つの光コントローラは、光制御信号を受信し、その受信した光信号に応じてＧＭＲ絶縁型トランシーバ７１０または７０４の状態を修正または維持するように構成されている。
【００５１】
図８は、本明細書中に開示された主題による磁気リードスイッチを備えた絶縁器の一実施形態を概論的に例証するブロック図である。図８に示された実施形態は、制御用絶縁型トランシーバ８１１および８０５がリードスイッチ式絶縁型トランシーバである以外は図３に示された実施形態に類似している。リードスイッチは印加磁場によって操作される電気スイッチである。様々な実施形態において、リードスイッチは２つの磁化可能かつ導電性の金属リードを含み、これらの金属リードはスイッチが開いている時には小間隙によって隔てられる端部を有する。一実施形態では、印加磁場によって導電性の金属リードが互いに引き寄せあうことにより、電気回路が完成して電流が流れるのを可能にする。別の実施形態では、印加磁場によって導電性の金属リードが引き離されることにより、電流の流れを停止させる。
【００５２】
一実施形態では、リードスイッチ式絶縁型トランシーバ８１１は、電気制御信号を受信し、その制御信号に応じて磁場を発生させるかまたは調整するように構成されている。この実施形態によれば、リードスイッチ式絶縁型トランシーバ８０５は、磁場を検知し、かつインタフェース８０６の医療用デバイス８０３の側に電気制御信号を作出するように構成される。一実施形態では、リードスイッチ式絶縁型トランシーバ８０５は、電気制御信号を受信し、その電気制御信号に応じて磁場を発生させるかまたは調整するように構成されている。この実施形態によれば、リードスイッチ式絶縁型トランシーバ８１１は、磁場信号を検知し、かつインタフェース８０６の周辺デバイス８０２の側に電気制御信号を作出するように構成される。
【００５３】
いくつかの実施形態では、リードスイッチ式絶縁型トランシーバ８１１または８０５によって受信された制御信号は、少なくとも１つの電気信号に変換される。様々な実施形態において、マイクロプロセッサのようなコントローラは、該電気信号を受信し、その受信した電気信号に応じてＧＭＲ絶縁型トランシーバ８１０または８０４の状態を修正または維持するように構成されている。
【００５４】
図９は、本明細書中に開示された主題による容量結合式絶縁器を備えた絶縁器の一実施形態を概論的に例証するブロック図である。図９に示された実施形態は、制御用絶縁型トランシーバ９１１および９０５が容量結合式絶縁型トランシーバである以外は図３に示された実施形態に類似している。容量結合は、回路ノード間のキャパシタンスによる電気回路内のエネルギー伝達である。様々な実施形態において、容量結合は、２つの電気回路を接続して低周波すなわちＤＣの信号成分が信号から取り除かれるようにする作用を有する。したがって、信号の電圧振幅が大幅に縮小されると同時により高周波の信号成分が維持される。
【００５５】
図９に示された実施形態によれば、キャパシタ９１１および９０５はステータスライン９０８を通して転送される制御信号を絶縁分離するために使用される。この実施形態によれば、キャパシタ９１１における電気信号はキャパシタ９０５において関連した電気信号を生じる。様々な実施形態において、キャパシタ９０５における関連した電気信号の振幅はキャパシタ９１１における電気信号と比較して大幅に縮小される。したがって、この実施形態によれば、インタフェース９０６を横切って電気制御信号が転送可能であると同時に、患者２０９に有害となりうる電流のポテンシャルが大幅に縮小される。
【００５６】
様々な実施形態において、マイクロプロセッサのようなコントローラは、該電気制御信号を受信し、その受信した電気信号に応じてＧＭＲ絶縁型トランシーバ９１０または９０４の状態を修正または維持するように構成されている。
【００５７】
図１０は、本明細書中に開示された主題による、アクティブ型通信ケーブルによって電力供給されるように構成された医療用デバイスの一実施形態を概論的に例証するブロック
図である。図１０に示された実施形態は、医療用デバイス１００４がアクティブ型通信ケーブル１００３によって電力供給されるように構成されている以外は、図２に示された実施形態に類似している。
【００５８】
図１０の実施形態によれば、通信コネクタ１０１１は通信ケーブル１００３に電源接続を提供するように構成されている。一実施形態では、電源接続は正端子およびアース端子を備えている。様々な実施形態において、通信コネクタ１０１１は正端子およびアース端子を備えている。様々な実施形態において、通信コネクタ１０１１および通信ケーブル１００３は、通信コネクタ１０１１が通信ケーブル１００３に接続されるとそれぞれの正端子および負端子が電気的に連結されるように、大きさ、形状、かつ／または配置が決められている。
【００５９】
様々な実施形態において、医療用デバイス１００４はＤＣ／ＤＣ変圧器１０１０を備えている。ＤＣ／ＤＣ変圧器１０１０は、誘導結合された導電体を通して第１の電気回路から第２の電気回路へと電気エネルギーを転送するように構成されたデバイスである。様々な実施形態において、第１の電気回路における電流の変化は磁場の変化を生じる。様々な実施形態において、この磁場は、第２の電気回路内に電圧の変化を引き起こす。第２の電気回路に負荷が加わると、電流が流れることが可能となる。このように、電気エネルギーは第１の電気回路から第２の電気回路へと転送される。
【００６０】
様々な実施形態によれば、ＤＣ／ＤＣ変圧器１０１０は、周辺デバイス１００２で生じる電源信号を、通信ケーブル１００３を通して医療用デバイス１００４へ転送するように構成される。様々な実施形態において、ＤＣ／ＤＣ変圧器１０１０は、通信コネクタ１０１１のアース端子から絶縁分離された第２のアース端子１０２０を提供することにより、電源信号を電気的に絶縁分離するように構成される。このように、有害な電流が医療用デバイス１００４を横断して患者１００９に到達することが防止されている。
【００６１】
様々な実施形態において、ＤＣ／ＤＣ変圧器１０１０により供給された電力は、通信回路構成１００５、プロセッサ１００６、および１つ以上の医学的治療機能１００７のような医療用デバイス１００４の構成要素に電力供給するために使用される。様々な実施形態において、ＤＣ／ＤＣ変圧器１０１０はバッテリ１０１２を充電するために使用される。様々な実施形態において、ＤＣ／ＤＣ変圧器１０１０は医療用デバイス１００４の構成要素へ供給される電力の電圧レベルを修正するように構成される。
【００６２】
図１０に示された実施形態は図３に示されたような制御用絶縁型トランシーバを備えていないが、当然ながら、ＤＣ／ＤＣ変圧器１０１０を通した有効電力の供給および個別の制御用絶縁型トランシーバを備えた実施形態は本明細書中に開示された主題の範囲内にある。
【００６３】
図１１は、本明細書中に開示された主題による、アクティブ型通信ケーブルによって送達された電力が制御信号を送信するために使用される医療用デバイスの一実施形態を概論的に例証するブロック図である。図１１に示された実施形態は、ＤＣ／ＤＣ変圧器１１１１および１１０５を備えている以外は図３の実施形態に類似している。この実施形態によれば、ＤＣ／ＤＣ変圧器１１１１および１１０５は医療用デバイス１００４の構成要素へ電力を供給するために使用される。様々な実施形態において、ＤＣ／ＤＣ変圧器１１１１および１１０５はさらに、インタフェース１１０６を横切って少なくとも１つの制御信号を伝達するように構成される。これらの実施形態によれば、ＧＭＲ絶縁型トランシーバ１１１０および１１０４を適切に操作するためには、ＧＭＲ絶縁型トランシーバ１１１０または１１０４を既知状態に設定するために送信状態が把握されなければならない。これらの実施形態によれば、ＧＭＲ絶縁型トランシーバ１１１０および１１０４の検知実行部分
を設定するためには、通信ケーブル１００３が通信コネクタ１０１１に接続されているかどうかが把握されなければならない。これらの実施形態によれば、ＤＣ／ＤＣ変圧器１１１１および１１０５は少なくとも１つの制御回路に電気的に連結される。様々な実施形態において、該制御回路は、電力がＤＣ／ＤＣ変圧器１１１１および１１０５を横切って転送されているかどうかを検知するように構成される。このように、制御回路は、通信ケーブル１００３が通信コネクタ１０１１に接続されているかどうか、およびＧＭＲ絶縁型トランシーバ１１１０または１１０４の検知実行部分を、データ送信を受信するように設定するべきかどうかを判断することができる。
【００６４】
図１２ａおよび図１２ｂは、本明細書中に開示された主題によって絶縁分離型医療用デバイスを操作する実施形態のフローチャート図を概論的に例証している。図１２ａおよび図１２ｂに例証された実施形態ならびに関連する議論は、単に例示を目的として、図６に例証された回路を対象としている。本明細書中で議論されるいくつかの典型的な実施形態は、フィリップス・セミコンダクターズ（Phillips Semiconductors）から入手可能な集
積回路コンポーネントのアドバンストユニバーサルシリアルバストランシーバ（Advanced
Universal Serial Bus Transceiver）部品番号ＩＳＰ１１０４に関するものである。当
然ながら、これらの実施形態は単に例示を目的として提示されており、別例の実施形態も本明細書中に開示された主題の範囲内にある。
【００６５】
図１２ａは、通信ケーブル２０３が医療用デバイス２０４に接続されていない時に本明細書中に開示された主題を操作する一実施形態を概論的に例証している。図１２ａに例証された実施形態によれば、１２０１において、ＵＳＢが取り付けられていないという表示が受信される。一実施形態では、ＵＳＢが取り付けられていないという表示の受信は、ＵＳＢＤ＿ＶＤＥＴ信号がハイ状態からロー状態へと移行したことを検知することを含む。別の実施形態では、ＵＳＢが取り付けられていないという表示の受信は、ＵＳＢＤ＿ＶＤＥＴ信号がロー状態にあることを検知することを含む。１２０２では、ＵＳＢ割り込み、ＵＳＢモジュール、およびＵＳＢトランシーバ６０１のＵＳＢクロックが無効化される。１２０３では、ＵＳＢトランシーバ６０１のアナログフロントエンドが無効化される。一実施形態では、ＵＳＢトランシーバ６０１のアナログフロントエンドの無効化は、ＵＳＢＤ＿ＡＦＥ信号６０５をロー状態に設定することを含む。一実施形態では、１２０４において、ＵＳＢトランシーバ６０１への電力供給が無効化される。一実施形態では、ＵＳＢトランシーバ６０１への電力供給の無効化は、ＵＳＢ＿ＤＩＳＡＢＬＥ信号６０６をハイ状態に設定することを含む。１２０５では、シャットダウン機能のための待機が実施される。一実施形態では、シャットダウンのための待機は、シャットダウンのために少なくとも３２ｋチック数の間待機することを含む。１２０６では、通信状況のイベントにおける変化が示される。
【００６６】
図１２ｂは、通信ケーブル２０３が医療用デバイス２０４に接続されている時の本明細書中に開示された主題を操作する一実施形態を概論的に例証している。１２１１では、通信ケーブル２０３が医療用デバイス２０４に取り付けられているという表示が受信される。一実施形態では、ＵＳＢが取り付けられているという表示の受信は、ＵＳＢＤ＿ＶＤＥＴ信号６０４がロー状態からハイ状態へと移行したことを検知することを含む。別の実施形態では、ＵＳＢが取り付けられているという表示の受信は、ＵＳＢＤ＿ＶＤＥＴ信号６０４がハイ状態にあることを検知することを含む。一実施形態では、１２１２において、ＵＳＢ割り込み、プロセッサのＵＳＢモジュール、およびＵＳＢトランシーバ６０１のＵＳＢクロックが有効化される。
【００６７】
１２１３では、ＧＭＲ絶縁器は既知状態に設定される。様々な実施形態において、ＧＭＲ絶縁器を既知状態に設定することは、１）１２１４において、ＧＭＲ絶縁器を設定すること；２）１２１５において、ＧＭＲ絶縁器を反転すること；３）１２１６において、Ｇ
ＭＲ絶縁器を設定すること、を含む。
【００６８】
１２１４では、ＧＭＲ絶縁器の設定は、絶縁分離されたＵＳＢトランシーバ６０１のアナログフロントエンドを無効化することを含む。１２１４では、絶縁分離されたＵＳＢトランシーバ６０１のアナログフロントエンドの有効化はＵＳＢＤ＿ＡＦＥ  ６０５をロー状態に設定することを含む。１２１４では、ＧＭＲ絶縁器６０２の設定はＵＳＢトランシーバ６０１のアウトプットを無効化することを含む。一実施形態では、ＵＳＢトランシーバ６０１のアウトプットの無効化はＵＳＢ＿ＯＥ  ６０７をハイ状態に設定することを含む。
【００６９】
一実施形態では、１２１５において、ＧＭＲ絶縁器６０２の反転はＵＳＢトランシーバ６０１のアナログフロントエンドを有効化することを含む。一実施形態では、１２１５において、ＵＳＢトランシーバ６０１のアナログフロントエンドの有効化はＵＳＢＤ＿ＡＦＥ  ６０５をハイ状態に設定することを含む。一実施形態では、１２１５において、ＧＭＲ絶縁器６０２の設定はＵＳＢトランシーバ６０１のアウトプットを有効化することを含む。一実施形態では、ＵＳＢトランシーバ６０１のアウトプットの無効化はＵＳＢ＿ＯＥ
６０７をロー状態に設定することを含む。
【００７０】
一実施形態では、１２１６において、ＧＭＲ絶縁器６０２の設定はＵＳＢトランシーバ６０１のアナログフロントエンドを無効化することを含む。一実施形態では、１２１６において、ＵＳＢトランシーバ６０１のアナログフロントエンドの有効化はＵＳＢＤ＿ＡＦＥ  ６０５をロー状態に設定することを含む。一実施形態では、１２１６において、ＧＭＲ絶縁器６０２の設定はＵＳＢトランシーバ６０１のアウトプットを無効化することを含む。一実施形態では、ＵＳＢトランシーバ６０１のアウトプットの無効化はＵＳＢ＿ＯＥ
６０７をハイ状態に設定することを含んでいる。
【００７１】
１２１７では、通信ケーブル２０３を介して医療用デバイス２０４に取り付けられた周辺デバイスに制御が復帰される。一実施形態では、周辺デバイスへの制御の復帰は、ＵＳＢＤ＿ＡＦＥ  ６０５およびＵＳＢ＿ＯＥ  ６０７の信号の制御を復帰させることを含む。１２１８では、ＵＳＢトランシーバ６０１は有効化される。一実施形態では、ＵＳＢトランシーバ６０１の有効化はＵＳＢ＿ＤＩＳＡＢＬＥ  ６０６をロー状態に設定することを含む。
【００７２】
最後に、本発明についてある一定の実施形態に関して説明してきたが、当業者には当然のことながら、開示された概念および特定の実施形態は、添付の特許請求の範囲によって定義されるような本発明の趣旨および範囲から逸脱することなく、本発明の同じ目的を実行するための他の構造物を設計または修正するための基本として容易に使用することが可能である。
【図１】
2011516207.tif 000003
【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１２ａ】
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【図１２ｂ】
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【国際調査報告】
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2011516207.tif 000017