(57)【要約】  臓器の周囲に丁度良く配置され、無人空中車両に取り付けられた容器内の水溶液に対して浸透性の材料を備えるスリーブを有する、解剖学的器官の監視および輸送のための技術が提供される。非限定的例として、第１の実施形態セットにおいて、標的解剖学的臓器の形状を近似する形状を成すスリーブは、標的解剖学的臓器を挿入するための開口部を有する。スリーブは、水溶液に対し浸透性であり、スリーブおよび標的解剖学的臓器の重量を保持する引張強度を有する織物を備えてよい。他の実施形態において、スリーブの織物は、標的解剖学的臓器に関する血管を通すための異なる第２の開口部も含んでよい。また、スリーブは、無線通信デバイスと、温度センサおよび振動センサの少なくとも１つとを含んでよい。【選択図】図５Ａ
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
水溶液に対して浸透性であり、スリーブの重量および標的解剖学的臓器の重量を保持するために十分な引張強度を有する織物を備える、解剖学的臓器用のスリーブであって、前記標的解剖学的臓器を前記スリーブ内に挿入するために構成された第１の開口部を有する、前記標的解剖学的臓器の形状を近似する形状を成すスリーブ。
【請求項２】
前記織物は、外科ブレードを用いて容易に切断され、前記スリーブは更に、前記標的解剖学的臓器に関する血管を通すように構成された異なる第２の開口部を有する形状を成す、請求項１に記載のスリーブ。
【請求項３】
前記スリーブの前記織物に取り付けられた温度センサを更に備える、請求項１に記載のスリーブ。
【請求項４】
前記スリーブの前記織物に取り付けられた振動センサを更に備える、請求項１に記載のスリーブ。
【請求項５】
前記スリーブは、前記標的解剖学的臓器に丁度良く適合する形状を成す、請求項１に記載のスリーブ。
【請求項６】
前記織物は、ネオプレンを含む、請求項１に記載のスリーブ。
【請求項７】
前記標的解剖学的臓器は、人間の腎臓、人間の心臓、人間の肺、人間の脾臓、人間の膵臓、および人間の目を備えるグループの１つである、請求項１に記載のスリーブ。
【請求項８】
スリーブの重量および標的解剖学的臓器の重量を保持するために十分な引張強度を有する織物を備える、解剖学的臓器用のスリーブであって、前記標的解剖学的臓器を前記スリーブ内に挿入するために構成された第１の開口部を有するスリーブと、
水溶液を保持するように構成された容器と、
前記スリーブが前記容器内にある時、前記スリーブと熱接触するように構成された温度センサであって、対応する複数の異なる温度時間における複数の温度測定値を生成するように構成された温度センサと、
前記温度センサと通信状態にあるように構成され、前記複数の温度測定値に基づく第１のデータを無線送信するように構成された無線通信デバイスと
を備えるシステム。
【請求項９】
前記スリーブは、前記標的解剖学的臓器の形状を近似する形状を成す、請求項８に記載のシステム。
【請求項１０】
前記織物は、外科ブレードを用いて容易に切断され、前記スリーブは更に、前記標的解剖学的臓器に関する血管を通すように構成された異なる第２の開口部を有する形状を成す、請求項９に記載のシステム。
【請求項１１】
前記スリーブは、前記標的解剖学的臓器に丁度良く適合する形状を成す、請求項９に記載のシステム。
【請求項１２】
前記織物は、ネオプレンである、請求項８に記載のシステム。
【請求項１３】
前記標的解剖学的臓器は、人間の腎臓、人間の心臓、人間の肺、人間の脾臓、人間の膵臓、および人間の目を備えるグループの１つである、請求項８に記載のシステム。
【請求項１４】
前記温度センサは、前記スリーブの前記織物に取り付けられる、請求項８に記載のシステム。
【請求項１５】
前記温度センサは、前記容器に取り付けられる、請求項１４に記載のシステム。
【請求項１６】
前記スリーブが前記容器内にある時、前記スリーブと機械的に接触し、対応する複数の異なる振動時間における複数の振動測定値を生成するように構成された振動センサを更に備え、前記無線通信デバイスは更に、前記振動センサと通信状態にあるように構成され、前記複数の振動測定値に基づく第２のデータを無線送信するように構成される、請求項８に記載のシステム。
【請求項１７】
前記振動センサは、前記スリーブの前記織物に取り付けられる、請求項１６に記載のシステム。
【請求項１８】
前記振動センサは、前記容器に取り付けられる、請求項１６に記載のシステム。
【請求項１９】
対応する複数の異なる位置時間における複数の位置測定値を生成するように構成されたグローバルポジショニングシステム受信機を更に備え、前記無線通信デバイスは更に、前記グローバルポジショニングシステム受信機と通信状態にあるように構成され、前記複数の位置測定値に基づく第２のデータを無線送信するように構成される、請求項８に記載のシステム。
【請求項２０】
前記グローバルポジショニングシステム受信機は、前記容器に取り付けられる、請求項１９に記載のシステム。
【請求項２１】
対応する複数の異なる大気圧時間における複数の大気圧測定値を生成するように構成された大気圧センサを更に備え、前記無線通信デバイスは更に、前記大気圧センサと通信状態にあるように構成され、前記複数の大気圧測定値に基づく第２のデータを無線送信するように構成される、請求項８に記載のシステム。
【請求項２２】
前記高度センサは、前記容器に取り付けられる、請求項１９に記載のシステム。
【請求項２３】
少なくとも１つのプロセッサと、１または複数の命令シーケンスを含む少なくとも１つのメモリとを更に備え、前記少なくとも１つのメモリおよび前記１または複数の命令シーケンスは、前記少なくとも１つのプロセッサを用いて、前記システムに、少なくとも、
前記複数の温度測定値を受信し、前記第１のデータを決定すること、
前記第１のデータを前記少なくとも１つのメモリに格納すること、および
前記無線通信デバイスに前記第１のデータを送信させること
を実行させるように構成される、請求項８に記載のシステム。
【請求項２４】
前記無線通信デバイスは、無線トランシーバである、請求項８に記載のシステム。
【請求項２５】
無線トランシーバと、
少なくとも１つのプロセッサと、
１または複数の命令シーケンスを含む少なくとも１つのメモリと
を備え、前記少なくとも１つのメモリおよび前記１または複数の命令シーケンスは、前記少なくとも１つのプロセッサを用いて、前記システムに、少なくとも、
解剖学的臓器を示すメタデータを受信すること、
水溶液を保持するように構成された容器内の前記解剖学的臓器と熱接触する温度センサからの、対応する複数の異なる温度時間における複数の温度測定値に基づく第１のデータを、前記無線トランシーバから受信すること、
前記解剖学的臓器に関する前記メタデータと関連して前記第１のデータを前記少なくとも１つのメモリに格納すること、
前記第１のデータに基づく出力温度データおよび前記メタデータに基づく出力メタデータを決定すること、および
前記出力メタデータおよび前記出力温度データをディスプレイデバイスに提示すること
を実行させるように構成される装置。
【請求項２６】
前記少なくとも１つのメモリおよび前記１または複数の命令シーケンスは更に、前記少なくとも１つのプロセッサを用いて、前記システムに、少なくとも、
水溶液および前記解剖学的臓器を保持するように構成された容器と接触するグローバルポジショニングシステム受信機からの、対応する複数の異なる位置時間における複数の位置測定値に基づく第２のデータを、前記無線トランシーバから受信すること、
前記解剖学的臓器に関する前記メタデータと関連して前記第２のデータを前記少なくとも１つのメモリに格納すること、
前記第２のデータに基づく出力位置データを決定すること、および
前記出力位置データをディスプレイデバイスに提示すること
を実行させるように構成される、請求項２５に記載の装置。
【請求項２７】
前記少なくとも１つのメモリおよび前記１または複数の命令シーケンスは更に、前記少なくとも１つのプロセッサを用いて、前記システムに、少なくとも、
前記解剖学的臓器のレシピエントに関する電子医療記録を示す患者データを受信すること、
前記解剖学的臓器に関する前記メタデータと関連して前記患者データを前記少なくとも１つのメモリに格納すること、
前記レシピエントに関する前記電子医療記録に基づく出力患者データを決定すること、および
前記出力患者データをディスプレイデバイスに提示すること
を実行させるように構成される、請求項２５に記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本出願は、２０１８年１月１９日に出願された米国仮特許出願第６２／６１９，３３７号および２０１８年４月３０日に出願された米国仮特許出願第６２／６６４，３５２号の利益を主張するものであり、それら各々の内容全体は、３５Ｕ．Ｓ．Ｃ．第１１９条（ｅ）の下、本願において完全に記述されたかのように、参照によって本願に組み込まれる。
【背景技術】
【０００２】
移植ウェイティングリストにおけるアメリカ人の数と、移植のために利用可能な臓器の数との間には、大きな隔たりがある。実際、米国において、救命用臓器を待ちながら毎日２０人もの人が死亡する。利用可能な全ての臓器を利用するために、米国内の患者、医師、および他の医療専門家は、全米移植分配ネットワーク（ＵＮＯＳ）によって組織され運営される臓器調達移植ネットワーク（ＯＰＴＮ）を用いる。
【０００３】
ＵＮＯＳは、臓器移植および提供プロセスを支援し促進することを目的とした、バージニア州リッチモンド所在の非営利組織である。国内移植ウェイティングリストの管理、米国内で発生する全ての移植イベントにおけるデータベースの管理、および患者および家族への支援の提供に加えて、ＵＮＯＳは、移植プロセスに関する方針および手順も展開する。
【０００４】
臓器移植プロセスを改善する本質面は、臓器の輸送、保管、および監視を合理化および最新化することである。腎臓は、米国内で最も一般的に移植される臓器であるが、移植ウェイティングリストにおける腎臓の需要を満たすには大幅に少ない腎臓しか存在しない。どのような腎臓が移植のために利用可能であるかという最適な活用を決定するために、広範な研究が行われてきた。２０１４年になり、移植専門家による１２年間の研究は、腎臓移植ウェイティングリストにおいて非常に多くの患者が死亡していることを示した。
【０００５】
加えて、様々な患者グループに関して、特に乏しい免疫学的プロファイルしか有さない患者に関して、移植を利用するためには隔たりがあった。かくして、複雑な数学モデルは、全国レベルでの増加した臓器分配がこの問題を一部改善し得ることを示した。したがって、ＵＮＯＳは、特に腎臓に関する割当てシステムを変更し、これらの変更は、２０１４年１２月４日に施行された。この変更は、ドナーとレシピエントとのより良い免疫学的適合を可能にしたことにより、可能性のある移植の数を増加させた。ＫＡＳが更新された後、臓器を全国で分配することは、より一般的になった。新たな腎臓割当てシステムの採択後、（地方にとどまらず）全国で分配される腎臓の割合は、４０％を超えて増加した（表１を参照）。実際、更新前は腎臓の２０％しか分配されていないが、現在は、臓器の３３％を超える数が臓器調達機関（ＯＰＯ）の間で分配されている。
【０００６】
新たな割当てシステムは、改善された臓器利用を実証したが、ドナーとレシピエントとの間の距離もまた増加した。たとえば、一般的な移植用の腎臓が移動する距離は、平均で１９７マイルから２６７マイルに増加し、場合によっては、移動距離は４４０マイルから７０６マイルへ、マイル数にして６０％増加した。当然、長い距離は長い移動時間をもたらした。医療用語では、臓器の血液供給が低減または遮断された後の臓器の冷却と、臓器の血液供給が復元されることにより臓器が温められる時との間に費やす時間は、冷虚血時間（ＣＩＴ）と称される。
【０００７】
ＣＩＴは、長期の患者および腎臓生存の顕著な予測子である。増加したＣＩＴは、臓器移植後臓器機能障害(ＤＧＦ)と呼ばれる、移植直後に腎臓が機能しないという問題の原因となる。平均ＣＩＴは、今や、腎臓の２２％を超える数が２４時間を超過した後移植されるというところまで増加した。２４時間は、ＣＩＴに関して許容される「上限」であるため、これは重要な意味を持つ。したがって、腎臓レシピエントの中でのＤＧＦの割合もまた、２５％から３１％まで増加しており、対応する数の、瞬時に機能できない腎臓をもたらす。ＤＧＦは治療可能であるが、その治療は法外に高価であり、ＤＧＦの程度によって、各移植処置に１００，０００〜２５０，０００ドルも上乗せする（国内総費用は、年間８億ドルを超える）。臓器を輸送するためのより効率的な方法は、移植の利用を改善するのみならず、ＫＡＳ前のレベルに対するＣＩＴおよびＤＧＦの傾向を逆転させ得る。
【表１】
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【０００８】
臓器の輸送における他の重要な因子は、臓器移植人員への危険性である。２，０００を超える腹部および胸部臓器移植調達の最近の研究において、調査者は、回収チームが一般に、移植用の臓器を得るために５５０〜１，０６６人マイルを移動したことを観測した。また、移動は事故の危険性の増加を伴うことが立証されている。実際、ミシガン州における最近の惨事は、救命用肺移植物を調達する途中、６人の死者（４人の医療チームメンバおよび２人のパイロット）を出した。ミシガンチームは、事故に遭った時、８シートの小型固定翼機での移動中であった。新たに導入された割当てシステム、およびそれに伴うＣＩＴの増加の前も、一般的な腎臓が移動する距離は約２００マイルであったので、輸送チームのかなりの移動を要した。自動車事故の危険性、および軽飛行機（多くの場合、小型固定翼プロペラ機およびヘリコプタ）における外科スタッフに関する、一般に夜間の危険性の高い移動を考えると、パイロットおよび外科回収スタッフの両方に対するこれらの移動危険性を排除することもなお重要であるが、移植の分野では未だ対処されていない要望である。
【０００９】
多くの腎臓が商用移動によって輸送されるが、これは不十分な解決策である。商用航空スケジュールおよび移動時刻が、最適な臓器送達時間と一致しない場合がしばしばある。このように、商用飛行の利用は、移植専門家の要望を十分に満たすものではない。商用航空会社スケジュールの結果、標的臓器が著しく長いＣＩＴを負うことになるため、救命用臓器がしばしば移植を断られるというのが、下に署名のある経験である。
【００１０】
加えて、現在の臓器調達の費用は、驚くほど高い。昨今、下に署名のある発明者は、テキサス州から来るドナー肝臓に伴う移植処置に関与したが、メリーランド州の移植センタに到着するドナー肝臓に関して、プライベートジェットのチャーターは、８０，０００ドルの料金を必要とした。同様の状況において、メリーランド州の移植センタは、救命用の結合状態にある腎臓および膵臓移植物を調達するためにチャーターしたジェット飛行のために、３０，０００ドル近くの輸送料金を請け負った。移植可能な腎臓の平均費用は約４０，０００ドルであり、この費用の大きな割合が輸送料金である。よって、米国は、移植可能な腎臓に年間６憶８０００万ドル超過を支払っている。
【００１１】
また、輸送および処置中、臓器は、臓器の生存力および残存性に影響を及ぼす多数の固有の環境条件および変化に晒される。たとえば、振動、圧力、および温度の変化は全て、臓器組織に影響を及ぼし、目的地に到着した時に臓器が移植に適しているかを左右する。また、これらの条件および変化は、多くの場合、移植人員によって検出されることはなく、臓器が晒された条件の記録は、皆無かそれに近い。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
ＣＩＴの低減における著しい改善が、臓器輸送のために無人空中システム（ＵＡＳ）を用いて実現されることにより、移植可能な臓器の可用性が改善される。迅速な移動の結果生じる、起こり得る臓器品質の改善は、臓器の利用を向上させ、廃棄される臓器の数を低減し、廃棄されるはずであった移植可能な限界臓器の数を増加させ、臓器移植の移植結果を改善し得る。ＵＡＳ臓器輸送は、移植界における膨大な機会の可能性を意味する。臓器の生存力および残存性に影響を及ぼす固有の環境条件および変化を監視することによって、臓器輸送におけるＵＡＳの利用および他の進歩を可能にするための技術が提供される。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
解剖学的臓器の監視および輸送のための技術が提供される。これらの技術は、臓器の周囲に丁度良く配置され、水溶液に対して浸透性の材料を備えるスリーブを用いることを含む。いくつかの実施形態において、スリーブは、たとえば無人空中車両などの先進車両に取り付けられた容器と協働する。いくつかの実施形態において、スリーブは無菌である。
【００１４】
第１の実施形態セットにおいて、標的解剖学的臓器を挿入するための開口部を有する、標的解剖学的臓器の形状を近似する形状を成すスリーブは、水溶液に対し浸透性であり、スリーブおよび標的解剖学的臓器の重量を保持する引張強度を有する織物を含む。
【００１５】
第１のセットのいくつかの実施形態において、スリーブの織物は、標的解剖学的臓器に関する血管を通すための異なる第２の開口部も含んでよい。また、スリーブは、解剖学的臓器に丁度良く適合し、解剖学的臓器を封入するような形状を成してよい。なお、織物は、解剖学的臓器に接近するために外科ブレードを用いて容易に切断され得る。第１のセットの他の実施形態において、スリーブは更に、スリーブの織物に取り付けられた、温度センサおよび振動センサの少なくとも１つを含んでよい。
【００１６】
第２の実施形態セットにおいて、解剖学的臓器を監視および輸送するためのシステムは、標的解剖学的臓器を挿入するための開口部、および水溶液に対し浸透性であり、スリーブおよび標的解剖学的臓器の重量を保持する引張強度を有する織物を備える、標的解剖学的臓器の形状を近似する形状を成すスリーブと、水溶液、スリーブ、および標的解剖学的臓器を保持するための容器とを含む。またシステムは、スリーブが容器内にある時、スリーブと熱接触する温度センサを含む。いくつかの実施形態において、温度センサは、対応する時間における複数の温度測定値を生成する。また他の実施形態において、システムは、温度センサと信号通信する無線通信デバイスを備える。また更に、無線通信デバイスは、対応する時間における複数の温度測定値に基づく第１のデータを送信してよい。
【００１７】
第２のセットのいくつかの実施形態において、スリーブの織物は、標的解剖学的臓器に関する血管を通すための異なる第２の開口部も含んでよい。またスリーブは、解剖学的臓器に丁度良く適合し、解剖学的臓器を封入するような形状を成してよい。また更に、織物は、解剖学的臓器に接近するために外科ブレードを用いて容易に切断され得る。
【００１８】
また、第２のセットの他の実施形態において、温度センサは、スリーブの織物に取り付けられ得る。また他の実施形態において、温度センサは、容器に取り付けられ得る。
【００１９】
第２のセットの他のいくつかの実施形態において、システムは、スリーブが容器内にある時、スリーブと機械的に接触し、無線通信デバイスと信号通信する振動センサを含む。いくつかの実施形態において、振動センサは、対応する時間における複数の振動測定値を生成する。また、無線通信デバイスは、対応する時間における振動測定値に基づく第２のデータを送信してよい。また更に、振動センサは、スリーブの織物に取り付けられ得る。また他の実施形態において、振動センサは、容器に取り付けられ得る。
【００２０】
第２のセットのまた他のいくつかの実施形態において、システムは、様々な時間における複数の位置測定値を生成するためのグローバルポジショニングシステム受信機を含む。また、グローバルポジショニングシステム受信機は、無線通信デバイスと信号通信している。また更に、無線通信デバイスは、対応する時間における複数の位置測定値に基づく第２のデータを送信してよい。他の実施形態において、グローバルポジショニングシステム受信機は、容器に取り付けられ得る。
【００２１】
また、第２のセットの他の実施形態において、システムは、様々な時間における複数の大気圧測定値を生成するための大気圧センサを含む。また、大気圧センサは、無線通信デバイスと信号通信している。また更に、無線通信デバイスは、対応する時間における複数の大気圧測定値に基づく第２のデータを送信してよい。他の実施形態において、振動センサは、容器に取り付けられ得る。
【００２２】
また更に、第２のセットの他の実施形態において、システムは、プロセッサと、１または複数の命令シーケンスを含む少なくとも１つのメモリとを備え、少なくとも１つのメモリに含まれた１または複数の命令シーケンスのプロセッサによる実行は、システムに、温度センサからの複数の測定値を受信させ、第１のデータを決定させ、少なくとも１つのメモリに第１のデータを格納させ、無線通信デバイスを用いて第１のデータを送信させる。
【００２３】
第３の実施形態セットにおいて、装置は、無線トランシーバと、少なくとも１つのプロセッサと、１または複数の命令シーケンスを含む少なくとも１つのメモリとを備え、少なくとも１つのメモリに含まれた１または複数の命令シーケンスの少なくとも１つのプロセッサによる実行は、装置に、解剖学的臓器を示すメタデータを受信させ、水溶液を包含する容器内の解剖学的臓器と熱接触する温度センサからの様々な時間における複数の温度測定値に基づく第１のデータを無線トランシーバから受信させ、解剖学的臓器に関するメタデータと関連して第１のデータを少なくとも１つのメモリに格納させ、第１のデータに基づく出力温度データおよびメタデータに基づく出力メタデータを決定させ、出力メタデータおよび出力温度データをディスプレイデバイスに提示させる。
【００２４】
第３のセットのいくつかの実施形態において、少なくとも１つのメモリに含まれた１または複数の命令シーケンスの少なくとも１つのプロセッサによる実行は、装置に、水溶液および解剖学的臓器を保持するように構成された容器と接触するグローバルポジショニング受信機システムからの様々な時間における複数の位置測定値に基づく第２のデータを無線トランシーバから受信させ、解剖学的臓器に関するメタデータと関連して第２のデータを少なくとも１つのメモリに格納させ、第２のデータに基づく出力位置データを決定させ、出力位置データをディスプレイデバイスに提示させる。
【００２５】
第３のセットの他の実施形態において、少なくとも１つのメモリに含まれた１または複数の命令シーケンスの少なくとも１つのプロセッサによる実行は、装置に、解剖学的臓器の移植レシピエントに関する電子医療記録を示す患者データを受信させ、解剖学的臓器に関するメタデータと関連して患者データを少なくとも１つのメモリに格納させ、移植レシピエントに関する電子医療記録に基づく出力患者データを決定させ、出力患者データをディスプレイデバイスに提示させる。
【００２６】
また他の態様、特徴、および利点は、本発明を実行するために考えられる最適モードを含む複数の特定の実施形態および実装を単純に例示することによって、以下の詳細な説明から容易に明らかとなる。他の実施形態は他の様々な特徴および利点を可能とすることもでき、そのいくつかの細部は、全て本発明の主旨および範囲から逸脱することなく、様々な明らかな観点から修正され得る。したがって、図面および説明は、本質的に例示的なものとみなされ、限定的なものとはみなされない。
【００２７】
実施形態は、類似した参照番号が同様の要素を示す添付図面の図において、限定的にではなく、例として示される。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】１つの実施形態に係る、解剖学的臓器を監視および輸送するためのスリーブの例を示すレンダリングである。
【図２】１つの実施形態に係る、図１のスリーブがその中で輸送される容器の例を示す写真である。
【図３Ａ−３Ｃ】１つの実施形態に係る、図５に示すスリーブ例の様々な見方を示すレンダリングである。
【図４】１つの実施形態に係る、解剖学的臓器用のスリーブを示すブロック図である。
【図５Ａ】１つの実施形態に係る、解剖学的臓器を監視および輸送するためのシステムを示すブロック図であり、ここで、温度センサ、振動センサ、大気圧センサ、グローバルポジショニングシステム受信機、および無線通信デバイスの少なくとも１つが容器内にあるが、どのセンサもスリーブに取り付けられていない。
【図５Ｂ】１つの実施形態に係る、解剖学的臓器を監視および輸送するためのシステムを示すブロック図であり、ここで、温度センサ、振動センサ、大気圧センサ、グローバルポジショニングシステム受信機、および無線通信デバイスの少なくとも１つが容器内にあり、センサの少なくとも１つがスリーブに取り付けられている。
【図６】１つの実施形態に係る、解剖学的臓器を監視および輸送するためのシステムを示すブロック図であり、ここで、どのセンサも容器内にない。
【図７Ａ−７Ｃ】１つの実施形態に係る、図６に示す容器例を示す写真である。
【図８】１つの実施形態に係る、ＵＡＶ内の解剖学的臓器を監視および輸送するためのシステムを示すブロック図である。
【図９】１つの実施形態に係る、ＵＡＶ内の解剖学的臓器を監視および輸送するためのシステムを示すブロック図である。
【図１０】１つの実施形態に係る、図５〜９で説明されたシステムを用いて温度測定値を送信する方法を示すフロー図である。
【図１１】１つの実施形態に係る、解剖学的臓器に対応するデータを受信および表示するための方法を示すフロー図である。
【図１２Ａ−１２Ｂ】実施形態に係る、ＵＡＶ飛行中、温度センサおよび振動センサから格納および送信された解剖学的臓器状態を示すグラフである。
【図１３Ａ−１３Ｂ】実施形態に係る、急浮上および急降下を経るＵＡＶ飛行中、高度センサおよび振動センサから格納および送信された解剖学的臓器状態を示すグラフである。
【図１４Ａ−１４Ｃ】実施形態に係る、何回かのＵＡＶ飛行を通して、振動センサ、グローバルポジショニングシステム受信機、および高度センサから格納および送信された解剖学的臓器状態を示すグラフである。
【図１５】実施形態に係る、有人固定翼ジェット機飛行中、振動センサから格納および送信された解剖学的臓器状態を示すグラフである。
【図１６】本発明の実施形態の一部が実装され得るチップセットを示す。
【図１７】１つの実施形態に係る、通信用のモバイル端末（たとえば携帯電話機）の構成要素例の図である。
【発明を実施するための形態】
【００２９】
スリーブ内の解剖学的臓器を監視および輸送するための装置および方法が説明される。以下の記述において、説明を目的として、本発明の完全な理解を提供するために数々の具体的な細部が記載される。しかし、当業者には明らかであるように、本発明は、これら具体的な細部なしでも実施され得る。他の例において、周知の構造およびデバイスは、本発明を不必要に曖昧にすることを避けるために、ブロック図形式で示される。
【００３０】
幅広い範囲を記載する数値範囲およびパラメータは近似値であるにもかかわらず、特定の非限定的例において記載された数値は、可能な限り正確に報告される。ただし、任意の数値は本質的に、この執筆時にそれぞれの試験測定値において発見された標準偏差の結果生じることが避けられない特定の誤差を含む。また、文脈から例外が明らかでない限り、本明細書に提示された数値は、最小有効桁によって与えられた含意の精度を有する。したがって、値１．１は、１．０５〜１．１５の値を意味する。「約」という用語は、所与の値を中心としたより広い範囲を示すために用いられ、文脈から例外が明らかでない限り、たとえば「約１．１」が１．０〜１．２の範囲を意味するように、最小有効桁付近のより広い範囲を意味する。最小有効桁が不明確である場合、「約」という用語は、２の倍数を意味し、たとえば「約Ｘ」は、０．５Ｘ〜２Ｘの範囲内の値を意味し、たとえば約１００は、５０〜２００の範囲内の値を意味する。また、本明細書に開示された範囲は全て、包摂された任意のおよび全ての部分範囲を包括するものとして理解される。たとえば、正の数のみのパラメータに関する「１０未満」という範囲は、最小値０〜最大値１０の間の（これを含む）任意のおよび全ての部分範囲、すなわち、たとえば１〜４など、０以上の最小値および１０以下の最大値を有する任意のおよび全ての部分範囲を含んでよい。
【００３１】
本発明のいくつかの実施形態は、以下、無人空中システム（ＵＡＳ）において輸送される腎臓移植物の文脈で説明される。ただし、本発明は、この文脈に限定されるものではない。他の実施形態において、他の臓器が標的解剖学的臓器であってよい。たとえば、非限定的例として、いくつかの実施形態は、特に心臓、肺、脾臓、および膵臓を含んでよい。また、本発明は人間の臓器に限定されないことも留意され得る。他の実施形態において、動物から得た臓器が標的解剖学的臓器であってよい。他の実施形態において、臓器は、たとえば有人航空機、有人または無人陸上または海上車両または地下車両といった他の車両において輸送される。
１．概観
【００３２】
図１は、１つの実施形態に係る、解剖学的臓器１９０を監視および輸送するためのスリーブアセンブリ１００の例を示すレンダリングである。示された実施形態によると、スリーブアセンブリ１００は、標的解剖学的臓器１９０の形状を、図示するように丁度良く、または大まかに近似するような形状を成すルーメンを封入するスリーブ１０１を含む。この文脈において、丁度良いは、スリーブが手持ちされた時に臓器がスリーブに対して制御不可能に滑動しないような、隙間なく十分な保持力を有する標的臓器の周囲の適合を指す。いくつかの実施形態において、スリーブ１０１は、解剖学的臓器１９０の形状を全く近似することなく、解剖学的臓器１９０を大きく取り囲み封入する。スリーブ１０１は、標的解剖学的臓器１９０をスリーブのルーメン内に挿入するために構成された第１の開口部１０２を有する。いくつかの実施形態において、第１の開口部１０２は再密封可能である。スリーブ１０１は、水溶液に対し浸透性であり、スリーブアセンブリ１００の重量および標的解剖学的臓器１９０の重量を保持するために十分な引張強度を有する織物で作られる。また、織物が滅菌可能であり、封入された臓器との接触時にその臓器を損傷させないことも有利である。これらの要件を満たす任意の織物が用いられてよく、慣例的な実験によって容易に発見される。織物の例は綿を含む。いくつかの実施形態において、（滅菌可能であり、腎臓または他の臓器との接触時に安全であることが知られている）ネオプレンおよび他の合成織物が用いられ、織物に保存液が浸透することを可能にする孔を有するように合成され得る。スリーブが大まかに適合する実施形態において、スリーブ材料は、スリーブ内での保存液の循環を可能にすることができ、スリーブの織物が浸透性である必要はない。
【００３３】
他の実施形態において、スリーブ１０１は、水溶液を包含する不浸透性織物で作られる。当業者によって理解され得るように、本明細書で使用される場合の「織物」という用語は、たとえば加硫または押出しなど、糸の製織以外のプロセスで製造された材料も含んでよい。非限定的例において、スリーブ１０１は、再密封可能なポリプロピレンバッグである。
【００３４】
例示のために、標的解剖学的臓器１９０は、スリーブ１０１のルーメン内に丁度良く適合するように図示されるが、解剖学的臓器１９０は、スリーブ１０１またはアセンブリ１００の一部ではない。例示のために、例示された実施形態における標的解剖学的臓器１９０は、単一の人間の腎臓として示されるが、他の実施形態において、スリーブ１０１は、人間または人間以外の有機体に関する標的解剖学的臓器として、たとえば特に肺、心臓、膵臓、肝臓、目などの様々な臓器をルーメン内に封入するような形状を成す。
【００３５】
丁度良くにしても大まかにしても、解剖学的臓器との適合は、輸送中または移植手術中に、スリーブ内の解剖学的臓器を損傷または損失することなく、たとえば輸送者、看護師、または外科医などの作業員によってスリーブが把持および保持され得るようにするものである。織物は、水溶液に対して浸透性であるので、臓器がスリーブ内にあり、スリーブが保存液に浸漬されている時、臓器を移植のために生きた状態で維持するために用いられる保存液は、臓器と接触し得る。たとえばウィスコンシン大学溶液（ＵＷ溶液）、ヒスチジン−トリプトファン−ケトグルタル酸溶液（ＨＴＫ溶液）、ユーロコリンズ溶液、および静態保存溶液（ＳＰＳ−１）など、当該技術において知られている任意の保存液が用いられ得る。
【００３６】
いくつかの実施形態において、スリーブは、異なる第２の開口部１０３を含む。第２の開口部は、第１の開口部に対して配置され、たとえば静脈、動脈、および神経（たとえば腎臓に関する門脈）など、移植中の患者に外科的に結合された１または複数の解剖学的部分が、解剖学的臓器１９０がスリーブ１０１のルーメン内に留まったまま、第２の開口部を通って供給され、レシピエント被験者に外科的に結合され得るようなサイズである。これは、結合処置中の解剖学的臓器の保持において手術スタッフを支援する。解剖学的部分が結合された後、スリーブは、第１の開口部１０２と第２の開口部１０３との間の経路上でスリーブを切断した後に取り除かれ得る。そのような実施形態において、スリーブの織物は、少なくとも第１の開口部１０２と第２の開口部１０３との間の経路上で、移植手術現場で一般的に利用可能な外科ブレードを用いて容易に切断される特性を有することが有利である。このように、スリーブは、輸送中のみならず結合処置中も用いられ得る。
【００３７】
いくつかの実施形態において、スリーブは、輸送中の臓器の状態を追跡するために用いられ得る１または複数のセンサ１１０も含む。センサの例は、温度センサ、任意の臓器を内部に有するスリーブが保存液に浸漬されていることを確実にするための浸漬センサ、スリーブおよび内部の任意の臓器が受ける何らかの場合によっては破壊性の振動または圧力を追跡するための振動センサ、スリーブおよび内部の任意の臓器が受ける何らかの場合によっては破壊性の運動または動向を追跡するための加速度計の１または複数を含む。様々な実施形態において、１または複数のセンサ１１０は、スリーブの外側に接触するか、スリーブの織物に埋め込まれるか、あるいはスリーブ内部のルーメンの表面を貫通してスリーブのルーメン内の任意の解剖学的臓器に接触する。これらの実施形態のいずれかの一部において、センサは、電源または情報通信リンクまたは何らかの組み合わせとの今後の接続のための接続端子において、スリーブの外側表面または外部で終端となる。
【００３８】
いくつかの実施形態において、スリーブアセンブリ１００は、スリーブ１０１の外側表面に取り付けられた耐浸水性電子機器モジュールケース１２０を含む。ケースは、１または複数のセンサ１１０の給電または作動または１または複数のセンサからのデータの送受信または何らかの組み合わせのための電子機器を封入する。いくつかの実施形態において、電子機器は、電源、たとえば大気圧、湿度、周囲空気または保存液の温度、慣性測定値、地理的位置（たとえばグローバルポジショニングシステム、ＧＰＳ、受信機）のためのセンサなど、臓器またはスリーブと接触する必要がない１または複数のセンサ、または、データ多重化、データ調整／前処理、格納、取得、またはローカルまたはリモートプロセッサとの通信のための電子部品、または何らかの組み合わせを含む。いくつかの実施形態において、電子機器モジュールケース１２０は、たとえば電源、プロセッサ、または通信モジュール、または何らかの組み合わせなど、何らかの外部システムへの取付けのためのポートまたはケーブル（不図示）を含む。他の実施形態において、センサは、解剖学的臓器を包含している無菌スリーブまたはバッグの外側に配置され得る。ただし、いくつかの他の実施形態において、センサもまた、解剖学的臓器とともに、あるいは別に、無菌エンクロージャ内に配置される。
【００３９】
図２は、１つの実施形態に係る、図１のスリーブシステム１００が輸送のために中に載置される容器の例を示す写真である。スリーブシステム１００は、少なくともスリーブ１０１を含む。容器は、たとえば無人空中システム（ＵＡＳ）などにおいて、車両内での輸送中に保存液およびスリーブ１０１を保持するように構成される。容器はまた、加熱または冷却を用いてまたは用いずに、許容可能な輸送温度の範囲内に収まるように保存液および臓器の温度の安定化をもたらすように、熱絶縁のために構成される。許容可能な輸送温度の範囲の例は、摂氏−２度〜摂氏１０度を含む。非限定的実施形態において、容器は更に、それぞれ０〜５ｇおよび０〜１０ｋＰａの範囲内の力および圧力に耐えるように構成される。容器は、スリーブ１０１またはシステム１００およびスリーブ内の任意の臓器を容器に挿入するための開口部を含む。いくつかの実施形態において、容器は、たとえば容器が反転させられる可能性のある粗い飛行中などの輸送中、スリーブシステム１００またはスリーブ１０１または保存液を定位置に留め、飛び出すことを防ぐように構成された蓋を含む。たとえば、容器の１つの実施形態は、発泡ポリスチレンの絶縁箱を封入する標準的な段ボール箱である。
【００４０】
いくつかの実施形態において、容器は、たとえばセンサのいずれかまたは何らかの組み合わせによって生成された現在値または累積値または極値を提示するためのディスプレイデバイス、たとえば地面または他の障害物との距離を求める高度レーダまたはレーザセンサ、または上述したようにさもなければ電子機器モジュールケース１２０内にあるセンサの１または複数、または何らかの組み合わせなど、追加の電子機器または光学モジュールを含む。いくつかの実施形態において、容器は、容器の内側または外側表面に、スリーブ１００または容器外にあるが同じ輸送車両上にある任意のシステムに取り付けられた任意のセンサ１１０または電子機器モジュール１２０の接続端子に接続するための相補的な端子として構成されたケーブルまたはポートを含む。
【００４１】
図３Ａ〜図３Ｂは、１つの実施形態に係る、図１に図示されたスリーブアセンブリの例の様々な見方を示すレンダリングである。図示されたスリーブアセンブリは、スリーブ３０１と、電源コードおよび通信リンク３２１、およびケース３２０の外側に伸長し温度および振動センサ３１０と接続する２つのセンサリンク３１２を有する電子機器モジュールケース３２０とを含む。図３Ｂに示すように、電子機器モジュールケース台３２２は、スリーブ３０１の織物に取り付けられ、電子機器モジュールケース３２０に取り付けられてこれを密封するように構成される。
【００４２】
臓器スリーブまたは「クージー」３０１は、光圧縮によって、スリーブに入った臓器との確実なセンサ接触を保証する、可撓性、浸透性、かつ使い捨てのスリーブである。例示された実施形態によると、臓器スリーブは、ポリエステルで被覆されたネオプレン発泡体で形成される。スリーブは、平均的な人間の腎臓のサイズおよび形状に適合するように構成され、臓器の挿入および重要な流体菅（たとえば血管系および尿管）の自由な動きを可能にするための単一の穴を有する。ネオプレンおよびポリエステル織物コーティングの弾性は、センサモジュールの機械的結合のために必要とされる理想的な圧縮を可能にした。ネオプレンおよび多孔質ポリエステルのオープンセル構造は、スリーブ壁を通して外側の溶液からの流体および栄養素の伝送を可能にする。例示されたスリーブ３０１は、カスタムカットされ、ネオプレン接触セメントによって密封された、織物被覆ネオプレン構造から成る。例示されたスリーブ３０１は、平均的な人間の腎臓を受け入れるようにカスタム設計された形状およびサイズを有する。
【００４３】
図３Ｃに示すように、例示されたスリーブアセンブリは更に、臓器表面において取得された温度および振動データの継続的な監視、記録、および送信を可能にするように設計され組み立てられたカスタム電子機器システムを含む。電子機器パッケージは、サイズ、重量、および電力要件を最小限にすると同時に、適応性および更なるアップグレードのためのモジュール性を維持するように開発された。システムおよびデバイスは、電子機器およびセンサユニットを安定させ、カスタム耐水性ハウジングを用いて外部電源および通信インタフェースを可能にするように構成される。電子機器およびセンサユニットは、３つの市販部品および１つのカスタム部品の４段垂直スタックを含む。電子機器ユニットは、マイクロプロセッサユニット、慣性測定ユニット、およびデータロギングユニットを有する処理スタックを含む。電子機器スタックは更に、１００キロオーム（ｋＯｈｍ）のＮＴＣサーミスタのための通信接続およびサーミスタ測定回路を含む。データ転送は、データ送信モジュールに至る４ワイヤ防水ケーブルを介したシリアル通信によって実現される。例示された実施形態は、電子機器モジュールケース３２０として機能するカスタムハウジング内に含まれたリチウムイオンバッテリによって給電される。例示された実施形態において、ケース３２０は、輸送中、人間の臓器と防水接触するためのカスタム３Ｄプリントエンクロージャである。電子機器３２４は、マイクロコントローラ、ＳＤカードユニット、加速度計（振動）ユニット、およびサーミスタ回路を回路基板３２５上に包含するセンサスタックを含む。リンク３１２は、電子機器３２４をサーミスタおよび振動センサ３１０に接続する。デバイスへの電力は、外部アクセス可能なＩＰ６８定格の（防塵、防水）電源スイッチ３２６によって制御される。ＬｉＰｏバッテリ３２７は、電子機器３２４の独立した機能のための電力を提供する。ケースは、保存液を電子機器３２４の外側に維持するための密封性を提供するカスタムエンクロージャ蓋３２１を含む。
【００４４】
図４は、１つの実施形態に係る、解剖学的臓器の輸送のためのスリーブアセンブリ例４００を示すブロック図である。アセンブリ４００は、解剖学的臓器に適合するように構成されたルーメン４０４を有するスリーブ４０１を含む。例示された実施形態において、アセンブリ４００は、スリーブ４０１またはルーメン４０４とそれぞれ熱接触および機械的に接触する温度センサ４２０および振動センサ４３０を含む。
【００４５】
図５Ａは、１つの実施形態に係る、標的解剖学的臓器５１０を監視および輸送するためのシステム５００を示すブロック図である。システム５００は、容器５３０内に配置されたスリーブ５２０、容器５３０、温度センサ５４０、および無線通信デバイス５５０を含む。実施形態において、温度センサ５４０は、図５Ａに示すように、スリーブ５２０の織物から分離してよく、あるいは図５Ｂに示すように、織物スリーブ５２０に取り付けられ得る。
【００４６】
実施形態において、スリーブ５２０は、標的解剖学的臓器５１０を挿入するための第１の開口部を含む。動作の例示のために含まれるが、臓器５１０は、スリーブ５２０またはシステム５００の一部ではない。他の実施形態において、スリーブ５２０は、解剖学的臓器５１０が圧縮されるほどの圧力を加えることなく標的解剖学的臓器５１０を丁度良く封入し得るが、解剖学的臓器５１０がスリーブ５２０に対して自由に位置を変え動くほど緩くなくてよい。非限定的実施形態において、スリーブ５２０は、水溶液５３１に対して浸透性である織物を含んでよい。非限定的例において、織物は、ネオプレンであってよい。ただし、織物は、水溶液５３１に対して浸透性でありさえすればよく、具体的な材料は非限定的である。いくつかの実施形態において、材料は、スリーブの重量および標的解剖学的臓器５１０の重量を保持するために十分な引張強度を有する。また他の実施形態において、織物は、ハサミ、ブレード、およびメスの少なくとも１つを用いて容易に切断され得る。また、他の実施形態において、織物は、手で容易に破壊され得る。いくつかの他の実施形態において、スリーブ５２０は、第２の開口部を有してよい。また、第２の開口部は、標的解剖学的臓器５１０に関する脈管（たとえば血管または尿管）を通すために用いられ得る。
【００４７】
当業者によって理解され得るように、「解剖学的臓器」という用語は、非限定的であることが意図され、輸送または移植が可能な任意の臓器であってよい。非限定的例として、解剖学的臓器５１０は、人間の腎臓、人間の心臓、人間の肺、人間の脾臓、および人間の膵臓であってよい。また理解され得るように、解剖学的臓器５１０は、動物に属する、輸送または移植が可能な任意の臓器であってもよい。
【００４８】
図５Ａを参照すると、いくつかの実施形態において、解剖学的臓器５１０、温度センサ５４０、および無線通信デバイス５５０を保持するスリーブ５２０は、容器５３０内の水溶液５３１内に設置され得る。なお、温度センサ５２０は、スリーブ５２０が容器５３０内にある時、スリーブ５２０と熱接触してよい。たとえば図５Ｂに示す非限定的実施形態などの他の実施形態において、温度センサ５４０は、容器５３０内に包含された水溶液５３１内にスリーブ５２０が設置される時、スリーブ５２０の織物に取り付けられ得る。
【００４９】
また他の実施形態において、温度センサ５４０は、定期的に、あるいはイベント後に、多数の温度測定を行ってよい。また、温度センサ５４０は、温度センサ５４０によって取られた多数の温度測定値に基づく第１のデータを無線送信するために無線通信デバイス５５０と通信状態にあってよい。
【００５０】
図５Ａに戻ると、いくつかの他の実施形態において、システム５００は、無線通信デバイス５５０と通信状態にある振動センサ５６０、グローバルポジショニングシステム受信機５７０、および大気圧センサ５８０の少なくとも１つを含んでよい。実施形態において、振動センサ５６０、グローバルポジショニングシステム受信機５７０、および大気圧センサ５８０の少なくとも１つ、ならびに、解剖学的臓器５１０、温度センサ５４０、および無線通信デバイス５５０を包含するスリーブ５２０は、容器５３０内の水溶液５３１内に設置され得る。
【００５１】
実施形態において、振動センサ５６０は、定期的に、あるいはイベント後に、多数の振動測定を行い、無線通信デバイスとの通信において、多数の振動測定値に基づく第２のデータを無線送信してよい。他の実施形態において、振動センサ５６０は、図５Ａに示すようにスリーブ５２０から分離してよく、または、図５Ｂに示すようにスリーブ５２０と機械的に接触してよい。いくつかの他の実施形態において、振動センサ５６０は、スリーブ５２０の織物に取り付けられ得る。
【００５２】
図５Ａに戻ると、いくつかの実施形態において、グローバルポジショニングシステム受信機５７０は、定期的に、あるいはイベント後に、多数の位置測定値を生成し、無線通信デバイスＢｘ７０との通信において、多数の位置測定値に基づく第２のデータを無線送信してよい。
【００５３】
実施形態において、大気圧センサ５８０は、定期的に、あるいはイベント後に、多数の大気圧測定値を生成してよく、無線通信デバイスＢｘ７０との通信において、多数の大気圧測定値に基づく第２のデータを無線送信してよい。
【００５４】
図６は、１つの実施形態に係る、標的解剖学的臓器６１０を監視および輸送するためのシステム６００を示すブロック図である。図６は、温度センサ６４０、無線通信デバイス６５０、振動センサ６６０、グローバルポジショニングシステム６７０、および大気圧センサ６８０が容器６３０の外側にある点を除き、図５Ａと同一である。他の実施形態において、温度センサ６４０、無線通信デバイス６５０、振動センサ６６０、グローバルポジショニングシステム６７０、および大気圧センサ６８０の少なくとも１つは、容器６３０に取り付けられていない。
【００５５】
図７Ａ〜図７Ｂは、１つの実施形態に係る、図６に図示された容器の例を示す写真である。図７Ｂは、容器６３０内のスリーブ６２０を示すが、無線通信デバイス６５０およびグローバルポジショニングシステム６７０は、図７Ｃに示すように、容器６３０の外側に取り付けられる。
【００５６】
図８は、１つの実施形態に係る、ＵＡＶ８９０内の解剖学的臓器８１０を監視および輸送するためのシステム８００を示すブロック図である。システム８００は、容器８３０、温度センサ８４０、振動センサ８６０および大気圧８８０の少なくとも１つ、およびＵＡＶ８９０を含む。実施形態において、解剖学的臓器８１０を包含するスリーブ８２０は、容器８３０内に設置される。また、容器８３０は、ＵＡＶ８９０に機械的に取り付けられる。他の実施形態において、ＵＡＶ８９０は、無線通信デバイス８５０を含む。また、ＵＡＶ８９０は、無線受信機８５０と通信状態にあるグローバルポジショニングシステム受信機８７０を含んでよい。なお、無線通信デバイス８５０は、ＵＡＶ８９０の制御およびガイダンスに関連する第３のデータを受信してよい。
【００５７】
また他の実施形態において、温度センサ８４０は、定期的に、あるいはイベント後に、多数の温度測定を行い、無線通信受信機８５０との通信において、多数の温度測定値に基づく第１のデータを送信してよい。他の実施形態において、振動センサ８６０および大気圧８８０の少なくとも１つは、定期的に、あるいはイベント後に、多数の振動測定および多数の大気圧測定をそれぞれ行い、無線通信デバイス８５０との通信において、多数の振動測定値および多数の大気圧測定値の少なくとも１つに基づく第２のデータを送信してよい。また他の実施形態において、温度センサ８４０、および振動センサ８６０および大気圧センサ８８０の少なくとも１つは、容器８３０に取り付けられても取り付けられなくてもよい。
【００５８】
図９は、１つの実施形態に係る、温度センサ９４０、および振動センサ９６０および大気圧センサ９８０の少なくとも１つが容器９３０内に包含され、スリーブ９２０に取り付けられても取り付けられなくてもよい点を除いてシステム８００と同様である、ＵＡＶ内の解剖学的臓器９１０を監視および輸送するためのシステム９００を示すブロック図である。
【００５９】
プロセス、装置、およびデータ構造は、図４〜図６および図７〜図９において、例示のために特定の配置で統合ブロックとして図示されるが、他の実施形態において、１または複数のプロセスまたはデータ構造、またはそれらの一部は、１または複数のデータベース内で、同じまたは異なるホストにおいて、様々な方式で配置されるか、または省略され、あるいは１または複数の異なるプロセスまたはデータ構造が、同じまたは異なるホストに含まれる。
【００６０】
図１０は、１つの実施形態に係る、図５〜９に図示されたシステムを用いて温度測定値を送信する方法を示すフロー図である。システム５００は、１または複数の命令シーケンスを含む少なくとも１つのプロセッサおよび少なくとも１つのメモリを含む。ステップ１００３において、プロセッサは、温度センサからの多数の温度測定値を受信する。次に、ステップ１００５において、プロセッサは、温度センサからの多数の温度測定値に基づく第１のデータを決定する。ステップ１００７において、プロセッサは、少なくとも１つのメモリに第１のデータを格納し、ステップ１００９において、プロセッサは、無線通信デバイス５５０を用いて第１のデータを送信する。送信期間が、利用可能な第１のデータがこれ以上ないことを示す場合、またはイベントが終了する場合、無線通信デバイス５５０は、ステップ１０１３において送信を終了する。更なるデータが利用可能である場合、プロセスは再び開始する。
【００６１】
図１１は、１つの実施形態に係る、図１７で説明されたシステムを用いて解剖学的臓器に対応するデータを受信および表示する方法１１０１を示すフロー図である。モバイル端末１７０１は、無線トランシーバ１７１５、少なくとも１つのプロセッサ１７０５、少なくとも１つのメモリ１７５１、およびディスプレイデバイス１７０７を含む。図１７は、以下で更に詳しく後述される。
【００６２】
図１１に戻ると、ステップ１１０３において、プロセッサ１７０５は、解剖学的臓器を示すメタデータを無線トランシーバ１７１５から受信する。実施形態例において、解剖学的実施形態は、図１に示される解剖学的臓器１９０であってよい。次に、ステップ１１０５において、プロセッサ１７０５は、無線トランシーバ１７１５からの第１のデータを受信する。第１のデータは、様々な測定時間に対応する多数の温度、振動、慣性、大気圧、または位置測定値を含んでよい。実施形態において、第１のデータは、水溶液を保持するように構成された容器内の解剖学的臓器と熱接触している温度センサによって報告されたデータに対応する温度測定値を含む。ステップ１１０７において、プロセッサ１７０５は、少なくとも１つのメモリ１７５１に、解剖学的臓器を示すメタデータと関連して第１のデータを格納する。
【００６３】
次に、ステップ１１０９において、プロセッサ１７０５は、第１のデータに基づく出力温度および解剖学的臓器を示す受信メタデータに基づく出力メタデータを決定する。プロセッサ１７０５は、ステップ１１０１１において、ディスプレイデバイス１７０７を用いて、出力メタデータおよび出力温度データをユーザに提示する。第１のデータまたはメタデータの終了を示すイベントが発生した場合、プロセスは終了し、新たな出力メタデータまたは温度データが更新されることはない。更なるデータが利用可能である場合、プロセスは再び開始する。
【００６４】
ステップは、図１０および図１１において、例示のために特定の順序で統合ステップとして図示されたが、他の実施形態において、１または複数のステップまたはそれらの一部は、異なる順序で、または時間を重複して、連続または並行して行われるか、または省略され、あるいは、１または複数の追加のステップが追加され、あるいは方法は、何らかの方法の組み合わせで変更される。
２．実施形態例
【００６５】
ＨＯＭＡＬ（長距離移動のための人体臓器監視および品質保証装置（ＨＯＭＡＬ、特許出願中））は、たとえば上述したように、輸送中、グローバルポジショニングシステム（ＧＰＳ）を介して温度、大気圧、高度、振動、および位置を測定するように構成された実施形態である。これらのパラメータは、非加圧式ＵＡＳ輸送において重要であると認められることから選択される。ただし、等しく重要であり、本明細書において言及されない他のパラメータは、非加圧輸送中、解剖学的臓器が受ける状態および力を捕捉し得る。ＨＯＭＡＬの実験的実施形態例において、人間の腎臓が、解剖学的臓器例として用いられた。
【００６６】
実験的ＨＯＭＡＬは、腎臓を優しく包むネオプレン外骨格を含んだ。外骨格内には、所望のパラメータの各々をリアルタイムで測定するバイオセンサが埋め込まれている。これらのデータは、１０秒ごとに、無線技術を用いて地上配備サーバへストリームされる。サーバデータはその後、任意の標準的なインターネットベースのデバイス（たとえばモバイルフォン、コンピュータなど）においてアクセス可能なアプリケーション（「アプリ」）として、「臓器移植監視システム」、すなわちＯＴＭＳに自動投入する。いくつかの実施形態において、システムは、インターネットデバイス上で実行中のアプリを含む。
【００６７】
ＨＯＭＡＬは、容器であるスマートクーラと通信する。スマートクーラは、ユーザが、たとえばリアルタイム温度、加速度、高度、大気圧、振動強度（対周波数）、緯度、経度、スマートクーラバッテリ寿命、および無線信号強度を観測することを可能にするグラフィカルユーザインタフェース（ＧＵＩ）を有する。
【００６８】
試験腎臓ドナーは、ＨＴＮ、アルコール中毒症、および遠い過去の外傷による脾臓摘出という既往歴を有する５７歳のアフリカ系アメリカ人男性であった。腎臓ドナープロファイルインデックス（ＫＤＰＩ）は７０％であり、ドナーは、サイトメガロウイルス（ＣＭＶ）＋であって、公衆衛生局（ＰＨＳ）は、社会的行動に関するリスクを増加させた。ドナーは、非乏尿性であり、脳死状態であった。入院時クレアチニンは０．９ｍｇ／ｄＬであり、ピーククレアチニンは０．９ｍｇ／ｄＬであり、末期クレアチニンは０．５ｍｇ／ｄＬであった。回収時、左腎臓と膵尾部との間には、膵臓炎を示唆する瘢痕組織があった。
【００６９】
腎臓は、２７．９ｃｍ×３８．１ｃｍ×２２．８６ｃｍ寸法の箱に入って到着した。輸送用容器／材料、ウィスコンシン大学（ＵＷ）溶液、および臓器を含む、輸送された箱の重量は、５．１ｋｇであった。腎臓は、無傷であり、正常な外観であった。臓器はＵＷ溶液内で保管されていた。腎臓は、国として等外であったため、研究用に提供された。割当て時の合計冷虚血時間（ＣＩＴ、臓器外植と移植との間の期間であり、この時間内、臓器は冷却され（いくつかの例において、臓器は氷上で摂氏４度まで冷却される）、これに関して、組織または臓器が移植される場合の限度が存在する）は、１９．０時間であった。ＵＡＳ試験（「開箱」）前の合計ＣＩＴは、６３．３時間であった。腎臓は、一連の宅配業者によって、１０６０マイルの距離を商用航空機で、我々の研究室へ輸送された。腎臓は、出荷および試験の全体を通して、ＵＷ溶液内で冷却保管されていた。運搬中に腎臓の損傷は発生しなかった。
【００７０】
腎臓は、１１ｃｍ×５ｃｍであった。腎臓には、単一の動脈、単一の静脈、および単一の尿管が存在した。大動脈および動脈壁の脂肪性沈殿物が存在した。輸送前に得られた回収後の腎臓生検は、１２％の糸球体硬化を示した。また生検は、軽度の限局性間質性繊維症および軽度の限局性動脈および細動脈損傷も示した。
【００７１】
割当てと試験との間で追加のＣＩＴが経過すると、腎臓は、ＵＡＶ試験前に瞬時に再生検された。（１時間２分のＵＡＶ飛行を含む）４．５時間の試験後、臓器は、３度目に生検された。生検材料は、ホルマリン内で保管され、パラフィンブロック内に固定された。ホルマリンおよびエオシン（Ｈ＆Ｅ）染色が行われ、その結果が、メリーランド大学で高位の腎臓移植病理医によって解釈された。
【００７２】
臓器を測定するために、２つの温度計が用いられた。ＨＯＭＡＬの温度計は、導電性溶液内での有効性のために先端がシリコンであった。腎臓、周囲空気、およびＵＷ溶液の核心温度を測定するために、第２のデジタル食肉用温度計（カリフォルニア州ランチョクカモンガ、Ｂｒａｄｓｈｏｗ  Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ）が用いられた。第２の温度計は、二重保護シースと、腎臓を穿刺するために用いられるノンスリップシリコンヘッドを有した。第２の温度計は、摂氏−５０度〜摂氏３００度のメーカー試験範囲を有した。第２のデジタル温度計は、単一のＬ１１５４アルカリ電池バッテリによって給電された。メーカー使用説明書は、温度平衡のために２０秒を要することを示した。この研究において、正確な測定を確実にするために、３０秒を超える待機が行われた。食肉用温度計は、ＨＯＭＡＬによって測定された温度の相関付けを可能にした。温度測定は全て、３０秒間隔で５回行われた。これは、各デバイスの変動性を理解するため、かつ精度を高めるために行われた。ＨＯＭＡＬが導出した大気圧データは、ミリバール単位で量子化された（１ミリバール＝１０キロパスカル（ｋＰａ））。その後、圧力単位は、圧力に関するＳＩ単位であるｋＰａに変換された（気圧は１００ｋＰａである）。ＨＯＭＡＬ振動は、ヘルツ単位ではなく、加速度単位、たとえばメータ毎秒毎秒（ｍ／ｓ２）で測定された。
【００７３】
後述するように、緯度および経度がＨＯＭＡＬによって記録された。これらのデータは、多くの場合携帯電話に存在するような標準的グローバルポジショニングシステム（ＧＰＳ）によって提供された。これらは、地上サーバからダウンロードされると、リアルタイムデジタルマッピングによってユーザに報告された。
【００７４】
飛行は、メリーランド州南部のＵＡＳ試験施設において行われた。当面の実験に関して、全ての飛行および手はずは、実験の先導者と連携して、十分に訓練された専門的な無人空中システム（ＵＡＳ）パイロットによって管理された。２つのＵＡＶまたは「ドローン」が用いられ、一次ドローンが臓器ペイロードを搬送し、二次ドローン（「チェイサ」）は、安全対策として用いられた。また二次ドローンは、一次ドローンのビデオデータ収集、ならびにペイロードドローンが墜落した場合の墜落現場の迅速な識別も可能にした。
【００７５】
一次ＵＡＶは、ＤＪＩＭ６００Ｐｒｏであった。このデバイスは、バッテリ電力によって機能する６つの垂直配向モータを包含する。６つのモータの各々は、ロータの各々の直下にあった。これは、場合によっては温かいモータとペイロードとが直接接触しないことから有利である。ＤＪＩＭ６００は、アクティブ飛行の前に約５分間の暖機運転期間を用いる。この時間中、ドローンのバッテリは、周囲温度から摂氏２５度を超える目標温度まで温められる。この特定のドローンは、約９．１ｋｇ（２０ｌｂｓ）のペイロードを管理することができる。ドローンは、最大３２．２ｋｍ／ｈ（２０ｍｐｈ）の風速で飛行可能であると考えられる。ビデオデータ収集のため、また臓器の状態をリアルタイムで視覚化するために、ＵＡＶの下側にＧｏＰｒｏカメラが搭載された。
【００７６】
二次ドローンは、ＤＪＩ  Ｉｎｓｐｉｒｅ１であった。このドローンは、４つの垂直配向ロータ、およびビデオデータ収集のための下方搭載ＧｏＰｒｏカメラを有する。このドローンは、簡易カメラを超えるペイロードを搬送するようには設計されていなかった。
【００７７】
アクティブ飛行の前に、局地的な天候パターンの適切性を決定するために、形式的な飛行前作動即応性レビュー（ＯＲＲ）報告が用意された。メリーランド州レオナードタウンのセントメアリーズ空港（ＷＸ  ＡＷＯＳ−３）における連邦航空局（ＦＡＡ）の自動気象観測サービス（ＡＷＯＳ）が用いられた。人員が確認され、特定の役割が割り当てられた。安全対策が説明された。臓器ドナーおよびドナーの家族は知らせを受けた。
【００７８】
実験中、１．ＨＯＭＡＬデバイス自体、２．試験中の手動記録、および３．ＤＪＩＭ６００ドローンという３つのソースによるデータ記録があった。ＨＯＭＡＬデータは、リアルタイムでオンボードデジタルメモリに保存された。この実験の場合、セキュアデジタル（ＳＤ）カードが使用された。このＳＤカードは、商用飛行における標準である「ブラックボックス」と同様に機能した。ＨＯＭＡＬデータもまた、１０秒ごとに地上サーバへローディングされ、コンマ区切り（ＣＳＶ）ファイルに記録された。各ミッションは、タイムスタンプによって区切られた。その後、ＣＳＶファイルは、Ｍｉｃｒｏｓｏｆｔ  Ｅｘｃｅｌ  Ｐｒｏｆｅｓｓｉｏｎａｌ  Ｐｌｕｓ２０１６においてアクセスされ分析された。追加の統計は、Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ  Ｂｕｓｉｎｅｓｓ  Ｍａｃｈｉｎｅｓ（ＩＢＭ）、ＳＰＳＳバージョン２５を用いて分析された。ミッション間でのミッションパラメータの変動により、データは、温度、振動、および圧力がミッション間で比較され得るように正規化された。
【００７９】
実験前、腎臓は、標準的習慣によって、ＵＷ溶液で満たされた無菌円筒形プラスティック容器内で出荷された。円筒形プラスティック容器の外側には、これもまた標準的習慣により、２つの追加の無菌臓器バッグが存在した。これら２つの無菌臓器バッグの外側は、非無菌氷および水の組み合わせであった。非無菌氷および水は、段ボール出荷箱の寸法に適合するプラスティックライニング発泡スチロールクーラに収容された。
ａ）飛行前測定
【００８０】
腎臓の温度読取りは、周囲温度が摂氏１９．６度の室内で行われた。腎臓の外側の非無菌流体の平均温度は、摂氏３．３度（ＳＤ０．００）であった。ＵＷ溶液は、非無菌氷水よりも０．９度温かかった（平均摂氏４．２度、ＳＤ０．０７）（ｐ＜０．００１）。平均腎臓核心温度は、摂氏５．８度であった。腎臓の下極は上極と中間極より暖かった（ｐ＞０．０５）。上極および中間極の温度は異なっていなかった（ｐ＞０．０５）。温度測定中、腎臓の内部極が上に向けられ、中間または上部極よりも大きい程度で周囲温度に晒された。
ｂ）臓器準備および積載
【００８１】
次に、臓器が準備され、ＨＯＭＡＬデバイス内に積載された。腎臓から脂肪被膜を取り除くことから成る臓器準備は、５分間続いた。ＨＯＭＡＬおよび動脈への臓器の載置は、適切に配置するまでに１０秒未満続いた。静脈および尿管は、ＨＯＭＡＬによる影響を受けなかった。その後、ＨＯＭＡＬ温度は、ＨＯＭＡＬが浸漬されたＵＷ溶液と相関付けられた。ＨＯＭＡＬによって記録された平均温度は、ＵＷ溶液よりも摂氏１．１度温かかった。その後、腎臓ＨＯＭＡＬユニットは、輸送用のスマートクーラ（容器）内にパッケージされた。摂氏３．９度の平均値までの温度低下が、アクティブ飛行の前に観測された。約１時間にわたり、ＨＯＭＡＬは、摂氏２．５度の安定した温度を示した。
ｃ）周囲屋外測定
【００８２】
ＦＡＡ  ＡＷＯＳによって報告された周囲屋外測定値は、次の通りである。飛行時間温度は摂氏５．０度、１６．１ｋｍ（１０．０マイル）の可視性、および「晴天」の空条件であった。風速は１７〜２６ｋｍ／ｈ（９〜１４ノット）であった。これらのデータは、好ましいものであるとみなされた。
ｄ）飛行実験
【００８３】
合計１４のＵＡＳミッションが行われた。振動および大気圧は、動きおよび高度によって変化した。緯度および経度は、予想通りに変化した。振動強度の増加は、モータの作動時に軽度に認められただけであった。ミッションは、結果として、セクション４ａおよび４ｂ（下）が合計２６分間の飛行時間を要したことを報告した。
【００８４】
上り下り。第１に、一連の離陸および着陸ミッション（ｎ＝５）が行われた。ペイロードとして臓器を伴い、ＵＡＶは離陸に向けられ、６１メートル（２００フィート）の最大高度に向けて１．５ｍ／ｓまで加速した。６１メートルにおいて、ドローンは可視であったが、臓器輸送ボックスは、地上から裸眼では容易に目視できなかった。温度は安定していた（図１２Ａ）。上下運動は、振動の変化に関連していた。振動の変化は、０．５Ｇを超過しなかった（図１２Ｂ）。腎臓が最大高度に到達したとき、大気圧における０．８ｋＰａの減少が観測された。
【００８５】
ホバリング。次に、一連のホバリングミッション（ｎ＝５）が行われた。ドローンは、離陸に向けられ、３０．５メートル（１００フィート）の高度まで１．５ｍ／ｓで加速した。３０．５メートルにおいて、臓器ペイロードは、より明確に目視できた。５回のホバリングの各々の間、臓器の安全性に関する心配はなく、風速は、ドローンおよび／または臓器の安定性に影響を及ぼさないと思われた。ホバリング中、温度は安定を保っていた（図１２Ｂ）。振動範囲は、上下飛行において観測されたものと同様であり、全て０．５Ｇ未満であった（図１２Ａ）。圧力変化は、上下ミッションにおいて観測されたものの約２分の１（０．４ｋＰａ）であり、高い高度と低い大気圧との関連性を反映した。
【００８６】
従来の飛行との比較。一連の距離ミッション（ｎ＝４）が行われた。各距離実験は、１２２メートル（４００フィート）の高度における７６２メートル（２５００フィート）を超える飛行を含んだ。これらのミッションは、都心の病院間での起こり得るドナー臓器の出荷後、モデル化された。ミッション１および２は、総計１４分２２秒を要した。最大速度は、ミッション１および２に関してそれぞれ３８ｍｐｈおよび３０ｍｐｈであった。
【００８７】
ドローンは、飛行２と飛行３との間に着地し、その間、追加の距離試験が可能であるようにバッテリが交換された。速度の差は、風速によって生じた。ミッション３および４は、総計１２分９秒を要した。最大速度は、ミッション３および４に関してそれぞれ４１ｍｐｈおよび４２ｍｐｈであった。最大移動距離は、高低線の限度であり（実験３）、その間、腎臓は、市外に向かって２４１５メートル（７９２４フィート、１．５０マイル）、合計４８３０メートル（１５，８４８フィート、３．０マイル）輸送された。
【００８８】
臓器ドローン輸送に関する制御として、デュアルエンジンターボプロップ機Ｋｉｎｇ  Ａｉｒでの標準的な固定翼飛行が行われた。臓器は一般に、冷却保存され、航空機によって輸送される。固定翼機とＵＡＶとの差異は、固定翼機が加圧キャビンを有する点であった。したがって、標準飛行とＵＡＶ飛行との主な比較は、振動である。飛行は２８分間続いた。固定翼飛行は、２．０Ｇを超える振動の変化を伴った。ドローン移動と比較した時の航空移動に伴う振動強度または圧力におけるドローン輸送差よりも、固定翼機による離陸および着陸中、著しく大きな振動が観測された（ｐ＜０．００１）。より具体的には、臓器は、ドローン輸送の場合の飛行中のどの時点よりも、離陸および着陸時に固定翼機において大きな振動イベントを経た。ただし、離陸すると、腎臓が振動を経ることはほとんどなかった。
【００８９】
図１２Ａ〜Ｂは、実施形態に係る、ＵＡＶ飛行中、温度センサおよび振動センサから格納され送信された解剖学的臓器状態を示すグラフである。青色マーカは、ローカルメモリ（ＳＤストレージ）にログされたデータを表す。橙色マーカは、無線モジュールを介して送信されたデータを表す。図１２Ａは、容器の外側から記録された振動データを表す。図１２Ｂは、臓器表面から測定された温度データを表す。図１２Ａにおける振動データは、飛行期間および静止期間を視覚的に示し、継続的に１．０ｘｇで静止する値は、静止状態または滑らかで一定速度の飛行を示し、ここで重力（１ｘｇ）は測定された加速度のみである。位置記録と比較した場合、強い振動の期間は、アクティブＵＡＶ飛行期間に直接対応する。
【００９０】
臓器センサモジュールに直接格納されたデータは、温度および振動の両方の高分解能記録を示す。無線通信デバイスへの転送は、時間分解能を大幅に低減する連続的プロセスによって緩慢化する。図１２Ａおよび図１２Ｂは、臓器モジュールに直接ログされたデータ（〜７．５Ｈｚ）である「格納データ」と、ＯＴＭＳへ送信されたデータ（〜０．１１Ｈｚ）である「送信データ」とを比較する。その結果は、低速のデータレートは何らかのデータ損失を招くが、送信されたデータは、遠隔モバイルデバイスの観測者に飛行中の異常状態を通知するために十分な振動および温度状態のインジケーションを提供することを示す。
【００９１】
図１３Ａ〜図１３Ｂは、実施形態に係る、急浮上および急降下を経るＵＡＶ飛行中、高度センサおよび振動センサから格納および送信された解剖学的臓器状態を示すグラフである。振動ログと高度ログとの比較は、プロット特徴と飛行イベントとの相関を可能にした。たとえば、浮上／降下サイクルは、振動データにおける周期的な特徴を示した（図１３Ａおよび図１３Ｂを参照）。振動強度における急な縦方向の変化は、急浮上または自由落下を示す可能性がある。容器から得られた高度測定値と比較すると、振動測定値は、急浮上および急降下イベントを明確に示す。各方向変化は、振動グラフにおける顕著なピークに対応する。ピークの方向（上または下）は、直接高度変化の方向を意味する。単純に、臓器が一定速度の上昇を経る時、加速はほぼまたは全くなく（すなわち、ドローン誘発性振動のみ）、上昇が終わると、減速／停止が、測定可能な下方向の加速をもたらす。
【００９２】
この実演は最後には成功したが、この実験に関して用いられたサーミスタ素子は、輸送中に生体機能を維持するために用いられたイオン臓器メンテナンス液内への完全な沈没に対応できないことが観測された。他の実施形態において、サーミスタは、電解質溶液（たとえば電気的環境）において安定して動作するように構成された。たとえば、いくつかの実施形態において、システムは、液性ネオプレンゴムおよびポリ塩化ビニル熱収縮チューブで形成された遮蔽物を含む。また、他のいくつかの実施形態は、市販の防水温度センサの使用を含む。
【００９３】
図１４Ａ〜１４Ｃは、実施形態に係る、何回かのＵＡＶ飛行を通して、振動センサ（図１４Ａ）、グローバルポジショニングシステム受信機（図１４Ｂ）、および高度センサ（図１４Ｃ）から格納され送信された解剖学的臓器状態を示すグラフである。飛行の４つの個別セグメントが観測され、図１４Ａ〜１４Ｃにおける期間として示された。期間１〜４は、期間１：垂直離陸および急降下、期間２：垂直離陸および急浮上／降下サイクル、期間３および４：垂直離陸および長距離（３ｋｍ）輸送試験という、様々な飛行パターン試験において発生する高振動期間を表す。
【００９４】
全体として、これらのデータは、有意義な飛行メトリックの記録および測定値変動と飛行イベントとの相関付けの実行可能性を示す。この特定の実験における通信プロトコルに関連する比較的低いサンプリングレートは、現在のデータセットを用いて可能である分析の深度に対する何らかの制御を提供した。理解され得るように、他の実施形態は、より高いデータ転送レートまたはローカルストレージを用いてよい。
【００９５】
当面の実験において、センサモジュールに含まれたグローバルポジショニングシステム受信機は、追跡されたパッケージの単純なグローバルポジショニングを可能にする。実験中、小型の低コストグローバルポジショニングシステム受信機は、３ｋｍの距離にわたりパッケージの堅牢な位置付けを可能にした。理解され得るように、グローバルポジショニングシステム受信機によって収集および報告され、無線通信デバイスを用いて送信され、あるいはメモリに内部記録されたデータは、市販の既製ソフトウェアを用いてグラフ化され得る。場合によっては大気圧センサから集められた高度データと結合されたこのデータは、試験の持続期間を通して移動経路を示すために用いられ得る。
【００９６】
加えて、制御実験が行われ、ここで、ＨＯＭＡＬは更に、小型有人固定翼ジェット機に搭載された。この実験試験中、有人航空機からの干渉が、ＨＯＭＡＬからのデータの送信を妨げた。加えて、パッケージ準備により臓器温度計が損傷した。その結果、臓器モジュールからの振動データしか収集および処理されることができなかった。
【００９７】
図１５は、実施形態に係る、有人固定翼ジェット機飛行中、振動センサから格納および送信された解剖学的臓器状態を示すグラフである。飛行からの振動データは、開始（１）、搭乗（２）、地上走行（３）、離陸（４）、飛行（５）、および着陸（６）という期間１〜６として示された飛行にわたる特定のイベントを識別するために用いられた。これらの期間の各々は、他の飛行期間からのみならず、ＵＡＶ飛行中に集められたデータからも区別できる振動パターンを誘発した。経度方向の飛行を通してＵＡＶにおいて中程度の振動強度が観測されたが、大きな振動は、離陸および着陸中のみ固定翼機において観測され、その他の場合経度方向の飛行中、比較的穏やかであることが観測された。
ｅ）ドローン輸送後の腎臓状態
【００９８】
腎臓は、ＵＡＶ飛行試験後、解剖学的に正常であった。合計ドローン搭載時間は、１時間２分であった。ＨＯＭＡＬは損なわれておらず、ＨＯＭＡＬ関連の臓器損傷の徴候はなかった。ドローン飛行の前および直後に、生検が行われた。ドローン飛行は、生検結果に影響を及ぼさなかった。ドローン飛行の前および後、１１〜１２％の糸球体硬化、表層傷跡、およびヒアリン症が見られた。
【００９９】
昨今の数十年にわたる臓器移植結果における劇的な改善にもかかわらず、臓器移植ウェイティングリストにおけるレシピエントの数と、移植可能な臓器の合計数との大きな隔たりが残っている。実際、この問題は、臓器再生、３Ｄ臓器プリンティング、および異種移植への関心を煽ったが、これらの技術は、臨床的実施には何年もかかるものである。
【０１００】
ドローン臓器輸送は、ドナー臓器プールを拡大し、より多くの臓器移植を可能にし得る。ＣＩＴが低いと臓器品質は高くなり、高品質の臓器はレシピエントのより長い寿命をもたらすので、ＵＡＳ輸送の結果生じる低いＣＩＴは、移植レシピエントの寿命を長くし得る。高品質の移植を受ける患者は、再移植を必要とする可能性が低く、ウェイティングリストにおける他の患者が移植を受けることを可能にする。また、臓器がより効率的に移動することができれば、外科医が臓器、特に限界的とみなされた臓器を受け入れる可能性が高くなる。最後に、米国周辺のＯＰＯが、臓器をより迅速に移動させる能力を有していれば、現在は候補とみなされていない多数のドナーの使用を受け入れることができる。
【０１０１】
米国において廃棄される腎臓の平均割合は、約２０％である。実際、これらの腎臓の多くは、ＣＩＴが迅速であれば利用可能であり得る。２０％の値および２０１６年における１３，５０１の死去したドナーの腎臓の移植症例数に基づくと、ＣＩＴが最小限であれば、２７００もの腎臓が移植のために利用可能であり得る。例として、最近の研究は、５，０００のランダムに選択された、断られた腎臓提供に関して、患者は、提供が断られず受け入れられていれば生きている可能性が高いことを示した。これらのデータは、たとえば上述した臓器監視デバイスなどのツールおよび場合によってはドローン輸送が、移植に有利になるように情報のバランスを変えることができれば、現在利用可能な資源によってより多くの患者が移植を受けられることを示す。
【０１０２】
移植病院での直接的なドローンの離陸および着陸の可能性は、言い換えると、ＣＩＴの低減が、ドローンの速度および臓器をパッケージするために要する時間のみを要因とする臓器輸送である。たとえば、臓器ドローンが毎時３５０マイルで移動できる場合、ロサンゼルスにある臓器は、７．５時間以内にボルチモア（２６４５マイル）に到着し得る。同様に、ニューヨークにある臓器は、３３分以内にボルチモア（１９２マイル）に到着し得る。比較として、地方および全国分配を含む全国平均ＣＩＴは、１６〜１８時間である。たとえばフロリダ州南部など、辿り着くことが困難な地域は、目立って長い平均ＣＩＴを有する。いくつかの地域において、ＣＩＴは、腎臓に関して常に３０時間を超える。
【０１０３】
臓器移植に関して本明細書で説明された方法およびシステムの利点は、ステークホルダへのデータのフローを増加させるのみならず、合理化もし得る。たとえば、ユーザの携帯電話で（たとえばＯＴＭＳなどの）アプリケーションを開くだけで、受け入れた臓器の状態および位置がアクセス可能である。設計どおり、上述した実施形態例は、リアルタイムの臓器状態および位置を確実に提供した。これらのデータは、地上サーバへダウンロードされ、格納された。またこれらのデータは、プロジェクトチームメンバの各人のモバイルフォンにおいてリアルタイムで利用可能でもある。現在は、一刻を争う臓器移植がＧＰＳによって監視されていないので、これは劇的なことである。現在、臓器状態および位置の更新は、多忙な配達業者との何回もの通話を伴う。
３．ハードウェア概観
【０１０４】
図１６は、本発明の実施形態が実装され得るチップセット１６００を示す。チップセット１６００は、本明細書で説明された方法の１または複数のステップを実行するようにプログラムされ、たとえば、１または複数の物理パッケージ（たとえばチップ）に組み込まれた、図１０に関して説明されたプロセッサおよびメモリ構成要素を含む。例として、物理パッケージは、たとえば物理的強度、サイズの節減、および／または電気的相互作用の制限などの１または複数の特性を提供するために、構造組立品（たとえばベースボード）上に１または複数の材料、構成要素、および／またはワイヤの構成を含む。特定の実施形態において、チップセットは、単一のチップに実装され得ることが意図される。チップセット１６００またはその一部は、本明細書で説明された方法の１または複数のステップを実行するための手段の構成要素となる。
【０１０５】
１つの実施形態において、チップセット１６００は、チップセット１６００の構成要素間で情報を受け渡すための、たとえばバス１６０１などの通信機構を含む。プロセッサ１６０３は、たとえばメモリ１６０５に格納された命令を実行し情報を処理するために、バス１６０１との接続性を有する。プロセッサ１６０３は、独立して実行するように構成された各コアを有する１または複数の処理コアを含んでよい。マルチコアプロセッサは、単一の物理パッケージ内での多重処理を可能にする。マルチコアプロセッサの例は、２、４、８、またはそれより多い数の処理コアを含む。代替または追加として、プロセッサ１６０３は、独立した命令の実行、パイプライン処理、およびマルチスレッディングを可能にするためにバス１６０１を介してタンデムに構成された１または複数のマイクロプロセッサを含んでよい。またプロセッサ１６０３は、たとえば１または複数のデジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ）１６０７、または１または複数の特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）１６０９などの、特定の処理機能およびタスクを実行するための１または複数の特化型構成要素を伴ってもよい。ＤＳＰ１６０７は一般に、プロセッサ１６０３から独立してリアルタイムで現実世界の信号（たとえば音）を処理するように構成される。同様に、ＡＳＩＣ１６０９は、汎用プロセッサによって容易に実行されない特化型機能を実行するように構成され得る。非限定的例として、ＡＳＩＣ１６０９は、情報を無線（たとえばＷｉＦｉ、セルラ、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ、ＧＰＳ）で送信および受信することが可能な通信向け回路であってよい。他の非限定的例において、ＡＳＩＣ１６０９は、環境条件または物理特性（たとえば大気圧、温度、加速度、慣性）を測定することが可能なセンサであってよい。本明細書で説明された発明的機能の実行を支援するための他の特化型構成要素は、１または複数のフィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡ）（不図示）、１または複数のコントローラ（不図示）、または１または複数の他の専用コンピュータチップを含む。
【０１０６】
プロセッサ１６０３および付随する構成要素は、バス１６０１を介してメモリ１６０５への接続性を有する。メモリ１６０５は、実行されると、本明細書で説明された方法の１または複数のステップを実行する実行可能命令を格納するためのダイナミックメモリ（たとえばＲＡＭ、磁気ディスク、書込み可能光学ディスクなど）およびスタティックメモリ（たとえばＲＯＭ、ＣＤ−ＲＯＭなど）の両方を含む。メモリ１６０５は、本明細書で説明された方法の１または複数のステップの実行に関連する、またはそれによって生成されたデータも格納する。
【０１０７】
図１７は、１つの実施形態に係る、図１１の方法を実行することが可能な、通信のためのモバイル端末１７００（たとえば携帯電話機）の典型的な構成要素の図である。いくつかの実施形態において、モバイル端末１７０１またはその一部は、本明細書で説明された１または複数のステップを実行するための手段の構成要素となる。一般に、無線受信機は多くの場合、フロントエンドおよびバックエンド特性の観点から定義される。受信機のフロントエンドは、無線周波数（ＲＦ）回路の全てを包括し、バックエンドは、ベースバンド処理回路の全てを包括する。本出願において用いられる場合、「回路」という用語は、（１）ハードウェアのみの実装（たとえばアナログおよび／またはデジタル回路のみにおける実装など）、および（２）回路およびソフトウェア（および／またはファームウェア）の組み合わせ（たとえば、特定の文脈に当てはまる場合、たとえばモバイルフォンまたはサーバなどの装置に様々な機能を実行させるために協働するデジタル信号プロセッサ（複数も可）、ソフトウェア、およびメモリ（複数も可）を含む、プロセッサ（複数も可）の組み合わせなど）の両方を指す。この「回路」の定義は、任意の請求項を含む、本出願におけるこの用語の使用の全てに当てはまる。更なる例として、本出願において用いられる場合、かつ特定の文脈に当てはまる場合、「回路」という用語は、単なるプロセッサ（または複数のプロセッサ）およびそれに（またはそれらに）付随するソフトウェアおよび／またはファームウェアの実装も含む。また「回路」という用語は、特定の文脈に当てはまる場合、たとえば、モバイルフォンにおけるベースバンド集積回路またはアプリケーションプロセッサ集積回路またはセルラネットワークデバイスまたは他のネットワークデバイスにおける同様の集積回路も含む。
【０１０８】
電話機の適切な内部構成要素は、メイン制御ユニット（ＭＣＵ）１７０３、デジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ）１７０５、およびマイクロフォン利得制御ユニットおよびスピーカ利得制御ユニットを含む受信機／送信機ユニットを含む。メインディスプレイユニット１７０７は、本明細書で説明されたステップを実行または支援する様々なアプリケーションおよびモバイル端末機能を支援して、ユーザにディスプレイを提供する。ディスプレイ１７０７は、モバイル端末（たとえばモバイル電話）のユーザインタフェースの少なくとも一部を表示するように構成された表示回路を含む。また、ディスプレイ１７０７および表示回路は、モバイル端末の少なくともいくつかの機能のユーザ制御を容易にするように構成される。オーディオ機能回路１７０９は、マイクロフォン１７１１と、マイクロフォン１７１１からの音声信号出力を増幅するマイクロフォン増幅器とを含む。増幅されたマイクロフォン１７１１からの音声信号出力は、コーダ／デコーダ（ＣＯＤＥＣ）１７１３へ供給される。
【０１０９】
無線セクション１７１５は、アンテナ１７１７を介して、モバイル通信システムに含まれる基地局と通信するために、電力を増幅し周波数を変換する。電力増幅器（ＰＡ）１７１９および送信機／変調回路は、当該技術において知られているように、デュプレクサ１７２１または循環器またはアンテナスイッチに結合されたＰＡ１７１９からの出力によって、ＭＣＵ１７０３に動作可能に応答する。ＰＡ１７１９は、バッテリインタフェースおよび電力制御ユニット１７２０にも結合する。
【０１１０】
使用中、モバイル端末１７０１のユーザは、マイクロフォン１７１１に話しかけ、彼または彼女の音声は、検出された任意の背景雑音とともに、アナログ電圧に変換される。アナログ電圧はその後、アナログデジタル変換器（ＡＤＣ）１７２３を介してデジタル信号に変換される。制御ユニット１７０３は、たとえば音声符号化、チャネル符号化、暗号化、およびインタリービングといったＤＳＯ１７０５内での処理のために、ＤＳＰ１７０５へデジタル信号をルート指定する。１つの実施形態において、処理された音声信号は、たとえばグローバルエボリューションのための強化データレート（ＥＤＧＥ）、汎用パケット無線サービス（ＧＰＲＳ）、グローバルシステムフォーモバイルコミュニケーションズ（ＧＳＭ）、インターネットプロトコルマルチメディアサブシステム（ＩＭＳ）、ユニバーサルモバイルテレコミュニケーションズシステム（ＵＭＴＳ）などのセルラ送信プロトコル、ならびに他の任意の適当な無線媒体、たとえばマイクロ波アクセス（ＷｉＭＡＸ）、ロングタームエボリューション（ＬＴＥ）ネットワーク、符号分割多重アクセス（ＣＤＭＡ）、広帯域符号分割多重アクセス（ＷＣＤＭＡ）、ワイヤレスフィデリティ（ＷｉＦｉ）、衛星など、またはそれらの任意の組み合わせを用いて、個別に示されないユニットによって符号化される。
【０１１１】
符号化された信号はその後、たとえば位相および振幅歪みといった、空気を介した送信中に生じる任意の周波数依存の減損処理を補償するために、等化器１７２５へルート指定される。ビットストリームの等化後、変調器１７２７は、信号を、ＲＦインタフェース１７２９において生成されたＲＦ信号と結合する。変調器１７２７は、周波数または位相変調によって正弦波を生成する。送信用の信号を準備するために、アップコンバータ１７３１は、変調器１７２７から出力された正弦波を、シンセサイザ１７３３によって生成された別の正弦波と結合し、所望の周波数の送信を実現する。信号はその後、信号を適切な電力レベルに増加させるために、ＰＡ１７１９を介して送信される。実際のシステムにおいて、ＰＡ１７１９は可変利得増幅器として機能し、その利得は、ネットワーク基地局から受信した情報からＤＳＰ１７０５によって制御される。信号はその後、デュプレクサ１７２１内でフィルタされ、任意選択的に、最大電力伝送を提供するためにインピーダンスを整合させるためのアンテナカプラ１７３５へ送信される。最終的に、信号は、アンテナ１７１７を介してローカル基地局へ送信される。自動利得制御（ＡＧＣ）は、受信機の最終段階の利得を制御するために供給され得る。信号は、そこから、他の携帯電話、他の任意のモバイルフォン、または公衆交換電話網（ＰＳＴＮ）または他の電話網に接続された固定電話であってよいリモート電話へ転送され得る。
【０１１２】
モバイル端末１７０１へ送信された音声信号は、アンテナ１７１７を介して受信され、低雑音増幅器（ＬＮＡ）１７３７によって瞬時に増幅される。ダウンコンバータ１７３９は、搬送波周波数を低減し、復調器１７４１は、デジタルビットストリームのみを残してＲＦを取り除く。信号はその後、等化器１７２５を通過し、ＤＳＰ１７０５によって処理される。デジタルアナログコンバータ（ＤＡＣ）１７４３が信号を変換し、その結果生じる出力は、スピーカ１７４５を介してユーザへ伝送され、それらは全て、中央処理ユニット（ＣＰＵ）（不図示）として実装され得るメイン制御ユニット（ＭＣＵ）１７０３の制御下である。
【０１１３】
ＭＣＵ１７０３は、キーボード１７４７からの入力信号を含む様々な信号を受信する。キーボード１７４７および／またはＭＣＵ１７０３は、他のユーザ入力部品（たとえばマイクロフォン１７１１）とともに、ユーザ入力を管理するためのユーザインタフェース回路を備える。ＭＣＵ１７０３は、本明細書で説明されたようなモバイル端末１７０１の少なくともいくつかの機能のユーザ制御をもたらすためにユーザインタフェースソフトウェアを実行する。またＭＣＵ１７０３は、表示コマンドおよびスイッチコマンドを、それぞれディスプレイ１７０７および音声出力切換えコントローラへ送達する。また、ＭＣＵ１７０３は、ＤＳＰ１７０５と情報を交換し、任意選択的に組み込まれたＳＩＭカード１７４９およびメモリ１７５１にアクセスすることができる。加えて、ＭＣＵ１７０３は、端末に必要とされる様々な制御機能を実行する。ＤＳＰ１７０５は、実装に依存して、音声信号に対する様々な従来のデジタル処理機能のいずれかを実行してよい。加えて、ＤＳＰ１７０５は、マイクロフォン１７１１によって検出された信号からのローカル環境の背景雑音レベルを決定し、マイクロフォン１７１１の利得を、モバイル端末１７０１のユーザの生来の傾向を補償するように選択されたレベルに設定する。
【０１１４】
ＣＯＤＥＣ１７１３は、ＡＤＣ１７２３およびＤＡＣ１７４３を含む。メモリ１７５１は、着信トーンデータを含む様々なデータを格納し、たとえばグローバルインターネットを介して受信した音楽データを含む他のデータを格納することが可能である。ソフトウェアモジュールは、ＲＡＭメモリ、フラッシュメモリ、レジスタ、または当該技術において知られている他の任意の形式の書込み可能記憶媒体に常駐し得る。メモリデバイス１７５１は、単一のメモリ、ＣＤ、ＤＶＤ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、ＥＥＰＲＯＭ、光学ストレージ、磁気ディスクストレージ、フラッシュメモリストレージ、またはデジタルデータを格納することが可能な他の任意の不揮発性記憶媒体であってよいが、これらに限定されない。
【０１１５】
任意選択的に組み込まれたＳＩＭカード１７４９はたとえば、携帯電話番号、搬送波供給サービス、加入細目、およびセキュリティ情報などの重要な情報を担持する。ＳＩＭカード１７４９は、無線ネットワークにおけるモバイル端末１７０１を識別するために主に役立つ。カード１７４９はまた、個人用電話番号レジストリ、テキストメッセージ、およびユーザ指定モバイル端末設定を格納するためのメモリも含む。
【０１１６】
いくつかの実施形態において、モバイル端末１７０１は、たとえば電荷結合素子（ＣＣＤ）アレイ１７６５などの光検出器のアレイを備えるデジタルカメラを含む。アレイの出力は、更なる処理またはメモリ１７５１への格納またはその両方のためにＭＣＵへ転送された画像データである。例示された実施形態において、光は、たとえばピンホールレンズまたは光学等級ガラスまたはプラスティック材料製の材料レンズなどのレンズ１７６３を通って光学アレイに衝突する。例示された実施形態において、モバイル端末１７０１は、光学アレイ、たとえばＣＣＤ１７６５による捕捉のために被写体を照明するための、たとえばＬＥＤなどの光源１７６１を含む。光源は、バッテリインタフェースおよび電力制御モジュール１７２０によって給電され、ＭＣＵ１７０３に格納または搭載された命令に基づいてＭＣＵ１７０３によって制御される。
【０１１７】
上記明細書において、本発明は、本発明の特定の実施形態を参照して説明された。しかし、本発明のより広い主旨および範囲から逸脱することなく、様々な修正および変更がなされ得ることは明らかである。したがって、本明細書および図面は、限定的ではなく例示的な意味において考えられるべきである。本明細書および特許請求の範囲を通して、文脈が例外を要さない限り、「備える」という言葉およびたとえば「備える（三人称単数現在形）」、「備えている」といったその変形は、記載された項目、要素、またはステップまたは項目、要素、またはステップのグループの包括を暗示するが、他の任意の項目、要素、またはステップまたは項目、要素、またはステップのグループの除外を暗示するものではないことが理解される。また、不定冠詞「ａ」または「ａｎ」は、その冠詞が修飾する項目、要素、またはステップの１または複数を示すことが意図される。本明細書で用いられる場合、文脈から例外が明らかでない限り、値は、それが他の値の２の倍数（２倍または半分）の範囲内である場合、「約」その他の値である。範囲の例が付与されるが、文脈から例外が明らかでない限り、包含された任意の範囲もまた様々な実施形態において意図される。したがって、０〜１０の範囲は、いくつかの実施形態において１〜４の範囲を含む。
４．参照文献
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【図１】
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【図２】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図３Ｃ】
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【図４】
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【図５Ａ】
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【図５Ｂ】
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【図６】
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【図７Ａ】
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【図７Ｂ】
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【図７Ｃ】
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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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【図１３Ａ】
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【図１３Ｂ】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【国際調査報告】
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