(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１伝送速度で、通信チャネルを使用して、外部デバイスから埋め込み可能医療デバイスへデータを通信すること、
該データ通信内のギャップ中に、前記第１伝送速度で、前記通信チャネルを介して前記外部デバイスからアイドルメッセージ及びデータメッセージの双方を送信するステップであって、前記第１の伝送速度が、他の医療デバイスのプログラマが、前記通信チャネルの使用を正しく評価できるような速度であり、及び、
前記埋め込み可能医療デバイスにおいて、前記第１伝送速度より遅い第２伝送速度で受信することによって、前記アイドルメッセージではなく前記データメッセージのみを受信することを可能とするステップ、
を含む医療デバイスと通信するための方法。
【請求項２】
前記アイドルメッセージを送信することは、前記通信チャネル用の少なくとも閾占有率を維持する送信速度で前記アイドルメッセージを送信することを含み、
当該閾占有率が、実際に送信されたパケットの、パケットの最大送信可能容量に対する比率であり、当該閾占有率において、他の医療デバイスのプログラマが、前記通信チャンネルの使用を正しく評価することを可能とするものである、
請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記アイドルメッセージを送信することは、前記埋め込み可能医療デバイスが前記通信チャネルからメッセージを受信していない時に前記アイドルメッセージを送信することを含む請求項１に記載の方法。
【請求項４】
前記通信チャネルを介して前記データを通信するための速度を調整すること、及び、
該データ通信速度に対する該調整に応答して前記アイドルメッセージを送信するための速度を調整すること、
をさらに含む請求項１に記載の方法。
【請求項５】
前記外部デバイスから前記埋め込み可能医療デバイスへ前記データを通信するために、各フレームがその中にダウンリンク通信及びアップリンク通信を有するフレームベースプロトコルに従って通信セッションを確立すること、及び、
前記フレームの前記ダウンリンク通信中に前記アイドルメッセージを通信すること、
をさらに含む請求項１に記載の方法。
【請求項６】
第１速度で、前記医療デバイスとの前記フレームの前記ダウンリンク通信を送信すること、及び、
前記アイドルメッセージではなくデータメッセージを搬送する前記ダウンリンク通信のみを受信するために、前記第１速度より遅い第２速度で前記埋め込み可能医療デバイスとの前記ダウンリンク通信を受信すること、
をさらに含む請求項５に記載の方法。
【請求項７】
前記第１速度を調整すること、及び、
前記通信チャネルの少なくとも閾占有率を維持するために、前記第１速度の前記調整に応答して前記第２速度を調整すること、
をさらに含み、
当該閾占有率が、実際に送信されたパケットの、パケットの最大送信可能容量に対する比率であり、当該閾占有率において、他の医療デバイスのプログラマが、前記通信チャンネルの使用を正しく評価することを可能とするものである、
請求項６に記載の方法。
【請求項８】
前記第１速度を調整し、且つ前記第２速度を調整することは、前記第１速度を減少させ、且つ前記第２速度を増加させることを含む請求項７に記載の方法。
【請求項９】
通信チャネルを通じて埋め込み可能医療デバイスへテレメトリ信号を送信する送信モジュールと、
前記送信モジュールを介して前記埋め込み可能医療デバイスへデータを通信し、且つ該埋め込み可能医療デバイスに対する前記データ通信内のギャップ中に、前記通信チャネルを通じて前記送信モジュールを介してアイドルメッセージを通信する制御ユニットと、
を備え、
前記データは通信され、前記アイドルメッセージは第１伝送速度で通信され、前記埋め込み可能デバイスは、アイドルメッセージではなく前記データのみを受信することを可能とするために、当該第１の伝送速度より遅い第２の伝送速度で受信し、当該第１の伝送速度が、他の医療デバイスのプログラマが、前記通信チャネルの使用を正しく評価できるような速度である、
デバイス。
【請求項１０】
前記制御ユニットは、前記埋め込み可能医療デバイスの受信速度を超える送信速度で、前記アイドルメッセージ及び前記データを含む前記フレームの前記ダウンリンク通信を出力する請求項９に記載のデバイス。
【請求項１１】
外部医療デバイスプログラマ及び外部モニタのうちの１つを備える請求項９又は１０に記載のデバイス。
【請求項１２】
通信チャネルを通じて埋め込み可能医療デバイスへテレメトリ信号を送信する手段と、
前記テレメトリ信号を介して前記埋め込み可能医療デバイスへデータを通信する手段と、
を備え、該通信する手段は、前記データ通信内のギャップ中に、前記通信チャネルを通じてアイドルメッセージを通信する請求項９ないし１１のいずれか１項に記載のデバイス。
【請求項１３】
第１速度で外部デバイスから埋め込み可能医療デバイスへ、データメッセージ及びアイドルメッセージを含むダウンリンク通信を送信すること、及び、
前記アイドルメッセージではなく、前記データメッセージを受信するために、前記第１速度より遅い第２速度で、前記埋め込み可能医療デバイスとの前記ダウンリンク通信を受信すること、
を含み、
を含み、
前記第１の速度が、他の医療デバイスのプログラマが、前記通信チャネルの使用を正しく評価できるような速度である、
医療デバイスと通信するための方法。
【請求項１４】
前記埋め込み可能医療デバイスによって消費される電力を低減するために、前記第１速度を減少させること、及び、
前記通信チャネルの少なくとも閾占有率を維持するために、前記第１速度の前記減少に応答して前記第２速度を増加させること、
をさらに含み、
当該閾占有率が、実際に送信されたパケットの、パケットの最大送信可能容量に対する比率であり、当該閾占有率において、他の医療デバイスのプログラマが、前記通信チャンネルの使用を正しく評価することを可能とするものである、
請求項１３に記載の方法。
【請求項１５】
前記埋め込み可能医療デバイスが前記ダウンリンク通信を受信していない期間中に、前記外部デバイスから前記アイドルメッセージを送信するために、前記第１及び第２速度を設定することをさらに含む請求項１３に記載の方法。
【請求項１６】
第１速度で、通信チャネルを通してデータメッセ−ジ及びアイドルメッセージを含むダウンリンク通信を送信する外部デバイスと、
前記第１速度より低い第２速度で前記ダウンリンク通信を受信して、前記アイドルメッセージではなく、前記データメッセージを受信する埋め込み可能医療デバイスと、
を備え、
前記第１速度が、他の医療デバイスのプログラマが、前記通信チャネルの使用を正しく評価できるような速度である、
システム。
【請求項１７】
実行されると、プログラマブルプロセッサが、請求項１ないし８及び請求項１３ないし１５のいずれかに記載の方法を実行するようにさせる命令を含むコンピュータ可読媒体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、包括的に、医療デバイスに関し、より詳細には、医療デバイスと通信する技法に関する。
【背景技術】
【０００２】
埋め込み可能医療デバイス（ＩＭＤ）は、一般に、患者を処置し、且つ監視するのに使用される。ＩＭＤの例は、埋め込み可能心臓ペースメーカ、埋め込み可能ディフィブリレータ、埋め込み可能ペースメーカ／カーディオバータ／ディフィブリレータ、埋め込み可能筋肉刺激デバイス、埋め込み可能脳刺激器、他の埋め込み可能器官刺激デバイス、埋め込み可能薬剤送出デバイス、埋め込み可能モニタなどを含む。これらの本質的に異なる医療デバイスは、１つ又は複数の医療処置を適用し、患者の状態に関する豊富な生理的データを生成することが多い。
【０００３】
この生理的データは、テレメトリを使用することによって採取されることが多く、テレメトリは、一般に、ＩＭＤと、医療デバイスプログラマ又は外部モニタなどの外部デバイスとの間の、データ、命令などの通信のことを言う。通信「セッション」は、生理的データを外部デバイスに通信し、外部デバイスからＩＭＤへ任意の制御又はコマンドを通信するために確立される。こうして、外部デバイスは、診断データ、事象マーカデータ、活動データ、及び、ＩＭＤによって採取されるか、又は、識別される他のデータを取得することができる。生理的データは、新しいか、又は、変更された治療を送出するために、ＩＭＤをプログラムするのに使用されてもよい。結果として、ＩＭＤと外部デバイスとの間のテレメトリは、治療を改善する、すなわち、向上させるのに使用される可能性がある。
【０００４】
通信セッションを確立するために、外部デバイスは、規定の周波数スペクトルを調べて、多くの規定された通信チャネルのうちの１つを選択することが多い。このプロセス中に、医療デバイスプログラマは、空いているチャネルを選択しようと試みて個々にチャネルを調べる。外部デバイスが、チャネル上の活動、たとえば、別のデバイスとＩＭＤ間の通信を検出する場合、外部デバイスは異なるチャネルを調べる。
【０００５】
外部デバイスとＩＭＤが通信セッションを一旦確立すると、外部デバイス及びＩＭＤは、ダウンリンク及びアップリンク通信メッセージを使用して双方向で通信する。外部デバイス及びＩＭＤは、それぞれ、ダウンリンク通信メッセージとアップリンク通信メッセージの間を切り換える。特に、外部デバイスは、ダウンリンク通信メッセージを送信し、アップリンク通信メッセージを受信する。ＩＭＤは、ダウンリンク通信メッセージを受信し、アップリンク通信メッセージを送信する。それぞれのダウンリンク及びアップリンクメッセージ対は、通信セッション内で単一フレームを形成することができる。
【０００６】
通信セッション中、デバイス間のデータ交換は、生理的データ及び転送されるプログラミングコマンドの量を含む多くの要素に応じて著しく変わる場合がある。たとえば、外部デバイス及びＩＭＤは、高い速度が不要である時は減少した速度でアップリンク及びダウンリンクメッセージを交換することができ、それによって、ＩＭＤによる電力消費が低減される。換言すれば、ＩＭＤから外部デバイスへ送信する情報が少ない時には、ＩＭＤは少ないアップリンクメッセージを送信する。こうして送信が減少することによって、埋め込みデバイスは、送信動作に関連するエネルギーを節約することが可能になる。同様に、外部デバイスは、ＩＭＤへダウンリンクする情報が少ない時には、少ないダウンリンクメッセージを送信する。これによって、ＩＭＤは、受信動作に関連するエネルギーを節約することが可能になる。こうして送信が減少することにより、通信セッション内でかなりの通信ギャップ、すなわち、デバイス間で通信が存在しない期間が生じる場合がある。たとえば、通信ギャップは、ＩＭＤが外部デバイスの要求のたびにリアルタイムで生理的データを採取している時に起こる場合がある。これらのギャップ中に、別の外部デバイスは、通信チャネルが使用されていないと誤って判定し、通信セッションを始動しようと試みる場合がある。こうした使用法は、以前に確立した通信セッションと干渉し、データ損失、誤った通信に応答しようと試みる時のＩＭＤによる付加的な電力の消費、及び、おそらく、元の通信セッションの早期の終了を引き起こす場合がある。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、外部デバイス、たとえば、医療デバイスプログラマ又はモニタと、埋め込み可能医療デバイス（ＩＭＤ）との間の通信セッションを維持して、他のプログラマと競合する可能性を低減するための技法を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の目的は、請求項に記載の方法、請求項に記載の方法を実行するように設計されたデバイス、システムによって達成される。本発明の有利な実施形態におけるデバイス及びシステムは、本発明の方法の有利な実施形態を実行するように設計される。
【０００９】
本発明では、マルチチャネル医療デバイス通信のためのチャネル占有技法が有利な方法で使用される。例示のために、その技法が医療デバイスプログラマに関して述べられる。それでも、技法は、外部デバイスとＩＭＤの間のマルチチャネル通信の任意の形態に適用可能である場合がある。
【００１０】
通信セッション中、医療デバイスプログラマ及びＩＭＤは、アップリンクするか、又は、ダウンリンクする情報量に応じて、通信チャネルを介してデータが交換される速度を変えることができ、それによって、受信及び送信動作に関連するＩＭＤ電力が保存される。
【００１１】
ＩＭＤが受話しない(listening)、すなわち、受信動作を使用不能にされている期間中に、プログラマは、アイドルパケットの形態の付加的なダウンリンクアイドルメッセ−ジを送信し、チャネルが普通なら使用されない時に通信チャネルを占有してもよい。さらに、プログラマは、アイドルパケットの伝送速度を動的に調整し、プログラマとＩＭＤの間の減少したデータ交換速度を相殺してもよい。換言すれば、プログラマは、ＩＭＤ及びプログラマが少ないデータを伝送することに同意する、すなわち、少ないアップリンク及びダウンリンクメッセージを消費する時に、アイドルパケットの増加した量を自動的に挿入してもよい。同様に、プログラマは、アップリンク及びダウンリンクデータ伝送速度の増加に応答して、少ないアイドルパケットを自動的に挿入してもよい。
【００１２】
一実施形態では、本発明は、通信チャネルを使用して、医療デバイスプログラマから埋め込み可能医療デバイスへデータを通信すること、及び、上記データ通信内のギャップ中に、上記通信チャネルを介して上記医療デバイスプログラマからアイドルメッセージを送信することを含む方法に関する。
【００１３】
別の実施形態では、本発明は、第１速度で医療デバイスプログラマから埋め込み可能医療デバイスへダウンリンク通信を送信することであって、上記ダウンリンク通信はデータメッセージ及びアイドルメッセージを含む、送信することを含む方法に関する。上記方法はさらに、上記アイドルメッセージではなく、上記データパケットを受信するために、上記第１速度より遅い第２速度で、上記埋め込み可能医療デバイスとの上記ダウンリンク通信を受信することを含む。
【００１４】
別の実施形態では、本発明は、通信チャネルを通じて埋め込み可能医療デバイスへテレメトリ信号を送信する送信モジュールと、上記送信モジュールを介して上記埋め込み可能医療デバイスへデータを通信し、上記埋め込み可能医療デバイスに対する上記データ通信内のギャップ中に、上記通信チャネルを通じてアイドルメッセージを通信する制御ユニットとを備えるデバイスに関する。
【００１５】
別の実施形態では、本発明は、第１速度で、通信チャネルを通してデータメッセ−ジ及びアイドルメッセージを含むダウンリンク通信を送信する医療デバイスプログラマと、上記アイドルメッセージではなく、上記データパケットを受信するために、上記第１速度より遅い第２速度で上記ダウンリンク通信を受信する埋め込み可能医療デンバスとを備えるシステムに関する。
【００１６】
別の実施形態では、本発明は、命令を含むコンピュータ可読媒体に関する。命令によって、プログラマブルプロセッサが、通信チャネルを使用して、医療デバイスプログラマから埋め込み可能医療デバイスへデータを通信し、データ通信内のギャップ中に、通信チャネルを介して医療デバイスプログラマからアイドルメッセージを送信する。
【００１７】
別の実施形態では、本発明は、通信チャネルを通じて埋め込み可能医療デバイスへテレメトリ信号を送信する手段と、テレメトリ信号を介して埋め込み可能医療デバイスへデータを通信する手段とを備えるプログラマに関し、通信手段は、データ通信内のギャップ中に、通信チャネルを通じてアイドルメッセージを通信する。本発明は１つ又は複数の利点を提供することができる。たとえば、プログラマは、増加したチャネル占有率を達成することが可能である場合がある。この増加したチャネル占有率は、他の医療デバイスプログラマが、通信チャネルの使用を正しく評価するのを助ける場合がある。さらに、ＩＭＤは、プログラマがアイドルパケットを送信する間に、ダウンリンクメッセージを無視する、すなわち、受信しないように構成されているため、ＩＭＤは、たとえチャネル通信が増加しても付加的なエネルギーを消費しない。
【００１８】
本発明の１つ又は複数の実施形態の詳細が、以下の添付図面及び説明において述べられる。本発明の他の特徴、態様、及び独創的な要素は、説明及び図面から、並びに、特許請求の範囲から明らかになるであろう。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
図１は、患者１０に埋め込まれた例示的な埋め込み可能医療デバイス（「ＩＭＤ」）８と通信するプログラマ５を示す概念図である。例示のために、ＩＭＤ８は、患者１０の心臓にペーシングパルスを送出する埋め込み可能心臓ペースメーカとして示される。ＩＭＤ８は、種々の要素を収容する場合がある密閉した格納部１４を含む。例として、格納部１４は、電気化学電池、たとえば、リチウム電池、刺激パルスの送出などのデバイス動作を制御し、検知事象、生理的活動、及び患者の状態を記録する回路機構、並びに、無線テレメトリ信号１２を介してプログラマ５と通信するための、アンテナに結合した制御ユニットを収容してもよい。
【００２０】
プログラマ５は、ＩＭＤ８との通信「セッション」を始動するために、テレメトリ信号１２を使用する。セッション中に、プログラマ５は、ＩＭＤ８をプログラムして、患者１０に特定の治療を送出し、且つＩＭＤ８に問い合わせて、「セッション」データを取得してもよい。セッションデータは、たとえば、生理的データ、たとえば、診断データ、事象マーカデータ、活動データ、及びＩＭＤ８によってその時記憶された他のデータを含んでもよい。こうして、テレメトリによって、ＩＭＤ８とプログラマ５の間の双方向通信が可能になる。
【００２１】
プログラマ５及びＩＭＤ８は、標準的なＲＦテレメトリプロトコルなどの、１つ又は複数の無線通信技法に従って、テレメトリを介して通信する。プログラマ５及びＩＭＤ８は、たとえば、無線周波数（ＲＦ）信号及び赤外（ＩＲ）周波数信号などの電磁信号、音波、又は、さらに伝送媒体としての患者の肉体を使用してもよい。たとえば、ＩＭＤと通信する、従来のＲＦテレメトリ通信プロトコルは、ＩＭＤ８とプログラマ５の間の通信を行うのに採用されてもよい。
【００２２】
埋め込み可能心臓ペースメーカとして示されているが、ＩＭＤ８は、種々の他の埋め込み可能医療デバイスの形態をとってもよい。埋め込み可能医療デバイスの別の例は、ペースメーカ／カーディオバータ／ディフィブリレータ（「ＰＣＤ」）である。他の例は、埋め込み可能脳刺激器、埋め込み可能胃系刺激器、埋め込み可能神経刺激器又は筋肉刺激器、埋め込み可能下部結腸刺激器（たとえば、会陰部肛門再建術（graciloplasty）用途で）、埋め込み可能な薬剤又は有用薬のディスペンサ又はポンプ、埋め込み可能心臓信号ループ又は他のタイプのレコーダ又はモニタ、埋め込み可能遺伝子治療送出デバイス、埋め込み可能失禁防止又は監視デバイス、埋め込み可能インスリンポンプ又は監視デバイスなどを含む。そのため、プログラマ５は、心拍数、心拍数変動、血中グルコースレベル、酸素飽和度、血中酸素分圧、血圧、圧反射測度、電位図形態、肺湿潤などを含む、いろいろなセッションデータを受信する場合がある。
【００２３】
ＩＭＤに関連して例として示すが、本明細書で述べる技法は、制限はしないが、プログラマ５によって問い合わせられ、且つプログラムされるように構成された非埋め込み式医療デバイスに適用されてもよい。非埋め込み式医療デバイスとして、ＩＭＤ８は、外部血圧モニタ、心拍数及び心拍数変動を測定する外部心拍数モニタ、外部血中グルコースモニタ、患者の系又は状態に関する電子問診表(questionnaire)を生成するユーザ入力デバイス、ホルターモニタ、外部ＥＫＧ又はＥＣＧモニタ、外部心臓信号ループレコーダ、外部パルス発生器を有する一時的な心臓ペーシングシステムなどのような種々の患者監視デバイスを備えてもよい。さらに、プログラマ５は、最新の投与量レベル、投与履歴などの形態の生理的データを提供する場合がある外部薬剤送出システムと通信してもよい。別の例は、抗凝固薬物、又は、最新レベルのＢ型ナトリウム利尿ペプチド（ＢＮＰ）を滴定するのを助け、うっ血性心不全（ＣＨＦ）の診断及び管理を補助する場合がある、プロトロンビン時間などの種々の情報を提供するために、血液検査する外部デバイスである。さらに、場合によっては、ＩＭＤ８は、人以外の哺乳類又は他の動物に対して使用される医療デバイスに相当してもよい。簡潔に言えば、本明細書で述べる技法は、人、哺乳類、又は他の種の生物において、治療を送出し、又は、生理的情報を取得するのに使用される埋め込み式及び非埋め込み式医療デバイスを含むいろいろな医療デバイスと共に容易に使用されることができる。
【００２４】
ＩＭＤ８との通信セッションを確立するために、プログラマ５は、周波数スペクトルを調べ、多くの規定された通信チャネルのうちの１つを選択する。このプロセス中に、プログラマ５は、空いているチャネルを選択しようと試みて個々にチャネルを調べる場合がある。空いているチャネルを検出すると、プログラマ５は、ＩＭＤ８との通信セッションを始動しようと試みる。一旦確立されると、プログラマ５及びＩＭＤ８は、ダウンリンク及びアップリンク通信メッセージを使用して、双方向で通信する。一実施形態では、プログラマ５及びＩＭＤ８は、それぞれのダウンリンク及びアップリンクメッセージ対が単一フレームを形成する場合があるフレームベースプロトコルを使用して通信する。
【００２５】
通信セッション中、プログラマ５及びＩＭＤ８は、アップリンクするか、又は、ダウンリンクする情報量に応じて、通信チャネルを介してデータが交換される速度を変えてもよい。たとえば、ＩＭＤ８は、送信する情報が少ない時、或るフレームについて、少ないアップリンクメッセージを送信、すなわち、アップリンクメッセージを省略してもよい。こうして、ＩＭＤ８は、送信動作に関連する電力を保存してもよい。同様な方法で、ＩＭＤ８は、減少した速度でプログラマ５からダウンリンクメッセージがあるか否かを受話し、それによって、受信動作に関連する電力が保存される。
【００２６】
ＩＭＤ８が受話していない期間中に、プログラマ５は、アイドルパケットの形態である場合があるダウンリンクアイドルメッセージを送信して、チャネルが普通なら使用されない時に通信チャネルが占有される。さらに、プログラマ５は、プログラマとＩＭＤ８の間の減少したデータ交換速度を相殺するために、アイドルパケットの伝送速度を動的に調整する場合がある。換言すれば、プログラマ５は、ＩＭＤ８及びプログラマが少ないデータを伝送することに同意する、すなわち、少ないアップリンク及びダウンリンクメッセージを消費する時に、より多くのアイドルパケットを自動的に挿入する場合がある。同様に、プログラマ５は、アップリンク及びダウンリンクデータ伝送速度の増加に応答して、少ないアイドルパケットを自動的に挿入する場合がある。
【００２７】
こうして、プログラマ５は、増加したチャネル占有率を達成する可能性があり、そのチャネルについて、少なくとも閾占有率を維持することができる。たとえば、プログラマ５は、アイドルパケットを利用して、構成可能な閾占有率、たとえば、２５％占有率、５０％占有率、７５％占有率、９０％占有率、又は、それ以上に実質的に一致するか、又は、それを超える占有率が達成される。この増加したチャネル占有率は、通信チャネルの使用を普通なら不正確に評価すると思われる他の医療デバイスプログラマを補助する場合がある。ＩＭＤ８は、アイドルパケットの送信中に、ダウンリンクメッセージを受信しないように構成されるため、ダウンリンク通信が増加した結果として、付加的なエネルギーを消費しない。さらに、プログラマ５は、減少した速度で２方向通信が維持できるようにチャネルをそのままに保つ。
【００２８】
例示のために、医療デバイスプログラマ、たとえば、プログラマ５に関連して本明細書で技法が述べられる。それでも、技法は、外部デバイスとＩＭＤ間のマルチチャネル通信のあらゆる形態に適用可能である場合がある。
【００２９】
図２は、本明細書で述べるチャネル占有技法をさらに示すタイミング図である。特に、図２は、医療デバイスプログラマとＩＭＤ間で通信するための、４チャネル通信モード１６Ａ〜１６Ｄを示す。
【００３０】
モード１６Ａは、それぞれのフレームが、ダウンリンクメッセージ及びアップリンクメッセージを含む、プログラマ５とＩＭＤ８の間の標準的な通信を示す。換言すれば、モード１６Ａは、データ交換速度が減少せずに通信チャネルを完全に利用することを示す。モード１６Ｂはアップリンクメッセージの減少を示し、一方、モード１６Ｃはアップリンク及びダウンリンクメッセージの減少を示す。モード１６Ａ〜１６Ｃは、たとえば、従来のプログラマ及びＩＭＤによって採用され得る。
【００３１】
対照的に、モード１６Ｄは、上述したように、ＩＭＤ８による電力消費の増加を必要とすることなく、高いチャネル占有率を達成するための、プログラマ５によるアイドルパケット（Ｄ−ＩＤＬＥ）１８の送信を示す。図示するように、プログラマ５（図１）は、フレームの使用されていないダウンリンク部分内にアイドルパケット１８を挿入し、それによって、チャネル内の通信ギャップが低減される。プログラマ５は、従来のダウンリンクメッセージとしてアイドルパケット１８を送信するが、パケットをアイドルと識別する、したがって、応答を要求しないデータを含んでもよい。これらの期間中に、ＩＭＤ８は、受信及び送信動作を一時中止し、それによって、アイドルパケット１８を自動的に無視し、電力を保存する。
【００３２】
図３は、本明細書で述べるチャネル占有率の増加を達成するプログラマ５及びＩＭＤ８の例示的なブロック図である。図示するように、プログラマ５は、アンテナ１９、制御ユニット２０、受信モジュール２２、送信モジュール２４、メモリ２６、及びユーザインタフェース２８を含むことができる。アンテナ１９は、制御ユニット２０によって送られる、無線周波数信号などの電磁テレメトリ信号１２を送出し、且つ受信することができる。しかしながら、本発明は、電磁テレメトリ信号による使用に限定されるのではなく、音波を含む他のテレメトリ信号と共に使用され得る。
【００３３】
動作時、プログラマ５の制御ユニット２０は、受信モジュール２２及びアンテナ１９を介してテレメトリ信号を受信する。アンテナ１９は、ＩＭＤ８との通信のために規定されたチャネルをカバーする周波数帯域に同調されてもよい。信号を受信することによって、受信モジュール２２は、制御ユニット２０が正確に信号を処理するように信号を調節する。たとえば、受信モジュール２２は、制御ユニット２０が処理するために、受信信号をデジタル化するためのアナログ−デジタル変換器（ＡＤＣ）を含んでもよい。受信モジュール２２はまた、１つ又は複数の増幅器、可変利得増幅器（ＶＧＡ）、１つ又は複数のフィルタ、必要である場合、自動利得制御（ＡＧＣ）、同相サンプルを識別することができるように受信信号を同期化するための位相ロックループを含んでもよい。受信モジュール２２のこれらの、また、他の部品は、制御ユニット２２によって要求されるように、受信テレメトリ信号を調節し、それにより、信号解析を実行することができる。
【００３４】
送信モジュール２４は、アンテナ１９を介したＩＭＤ８への無線送信のために出力信号を調節する。たとえば、制御ユニット２０は、タイミングをとった出力信号を生成して、テレメトリを介してそれぞれの医療デバイス８と通信することができる。送信モジュール２４は、制御ユニット２０から出力信号を受信し、アンテナ１９を介した送信のために、信号を増幅するか、変調するか、又は、その他の方法で処理する。たとえば、送信モジュール２４は、制御ユニット２０から受信される比較的小さな入力電圧に応答して比較的大きな出力電圧パルスを出力する電界効果トランジスタ（ＦＥＴ）のセットなどの、アンテナ１９を駆動する送信回路機構を含んでもよい。送信モジュール２４はまた、所与の通信モードに基づいて選択的に作動される場合がある、種々の他のフィルタ、増幅器などを含んでもよい。
【００３５】
上述したように、制御ユニット２０は、ＩＭＤ８との通信セッションを確立するために、送信モジュール２４を介して信号を出力する。通信セッション中、制御ユニット２０は、アップリンク又はダウンリンクする情報量に応じて可変速度でＩＭＤ８とデータを交換するように、受信モジュール２２及び送信モジュール２４に指示する。さらに、制御ユニット２０は、アイドルパケット１８の形態でダウンリンク通信メッセージを送信して、チャネルが普通なら使用されないと思われる時に通信チャネルを占有するように、送信モジュール２４に指示する。さらに、制御ユニット２０は、アイドルパケット１８の転送速度を動的に調整して、プログラマとＩＭＤ８の間の減少したデータ交換速度を相殺してもよい。こうして、制御ユニット２０はチャネル占有率の増加を達成する可能性があり、チャネル占有率の増加により、他の医療デバイスプログラマが、通信チャネルの使用を正しく評価するのを助ける場合がある。
【００３６】
制御ユニット２０は、１つ又は複数のコンピュータ可読媒体、たとえば、メモリ２６からフェッチされた実行可能な命令に従って動作する。こうした媒体の例は、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、読み出し専用メモリ（ＲＯＭ）、不揮発性ランダムアクセスメモリ（ＮＶＲＡＭ）、電気的に消去可能、及びプログラム可能な読み出し専用メモリ（ＥＥＰＲＯＭ）、フラッシュメモリなどを含む。
【００３７】
制御ユニット２０の機能は、コンピュータ可読媒体の命令を、１つ又は複数のプロセッサ、別個のハードウェア回路機構、ファームウェア、プログラマブルプロセッサ上で実行されるソフトウェア、又は、上記の任意のものの組み合わせによって実施されてもよい。たとえば、制御ユニット２０は、プログラム可能なデジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ）を含んでもよい。ＤＳＰの例は、米国、テキサス州ダラスのTexas Instruments Incorporatedから市販されている、モデル番号ＴＩ−ＴＭＳ３２０ＬＣ２４０６ＤＳＰなどのＤＳＰのＴＩ−ＴＭＳ３２０Ｃ２０００ファミリを含む。しかしながら、他のＤＳＰ及びプログラム可能なマイクロプロセッサを使用してもよい。
【００３８】
同様な方法で、ＩＭＤ８は、アンテナ２９、制御ユニット２１、受信モジュール２３、送信モジュール２５、及びメモリ２７を含んでもよい。アンテナ２９は、プログラマ５と通信するために、電磁テレメトリ信号１２を送出し、且つ受信する。受信モジュール２３は、制御ユニット２１が正確に受信した信号を処理するようにその信号を調節する。送信モジュール２５は、アンテナ２９を介してプログラマ５に無線送信するために出力信号を調節する。制御ユニット２１は、受信モジュール２３及び送信モジュール２５を介して信号を出力して、プログラマ５との通信セッションを確立し、アップリンク又はダウンリンクする情報量に応じて可変速度でプログラマとデータを交換する。制御ユニット２１は、１つ又は複数のコンピュータ可読媒体、たとえば、メモリ２７からフェッチされた実行可能な命令に従って動作する。こうした媒体の例は、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、読み出し専用メモリ（ＲＯＭ）、不揮発性ランダムアクセスメモリ（ＮＶＲＡＭ）、電気的に消去可能、及びプログラム可能な読み出し専用メモリ（ＥＥＰＲＯＭ）、フラッシュメモリなどを含む。
【００３９】
図４は、本明細書で述べるチャネル占有技法に従うプログラマ５及びＩＭＤ８の例の動作を示すフローチャートである。最初に、プログラマ５及びＩＭＤ８は、通信チャネルを通じてテレメトリ通信セッションを確立する（３０、３２）。
【００４０】
上述したように、プログラマ５及びＩＭＤ８は、それぞれのフレームがダウンリンク通信及びアップリンク通信を有するフレームベースプロトコルを使用して通信することができる。特に、プログラマ５は、ＩＭＤ８にダウンリンク通信を送信し（３４）、ＩＭＤ８は、通信を受信し、且つ処理する（３６）。それに応答して、ＩＭＤ８は、アップリンクメッセージを送信し（４０）、プログラマ５は、アップリンクメッセージを受信し、且つ処理する（３８）。
【００４１】
このプロセス中に、プログラマ５及びＩＭＤ８は、通信チャネルについてデータ交換速度を調整することに同意する場合がある（４２、４４）。たとえば、プログラマ５及びＩＭＤ８は、フレームのアップリンク及びダウンリンクメッセージを減少させることに同意し、さらに、或るメッセージ又は全体のフレームを省略することに同意する場合がある。それに応答して、プログラマ５は、ＩＭＤ８が動作を一時中止した（５２）期間中に、通信チャネル内でアイドルパケット１８を送信する（５０）。プログラマ５は、アイドルパケット１８を送信する速度、すなわち、アイドルパケット１８が送信されるフレーム数を調整して、プログラマとＩＭＤ８間のデータ交換速度の減少に対処する。結果として、プログラマ５は、ＩＭＤ８の受信速度より大きい速度で、データ及びアイドルパケット１８を含むダウンリンク通信を送信する場合がある。速度を調整させることによって、プログラマ５は、ＩＭＤ８が動作を一時中止した期間中に、アイドルパケット１８を送信し、ダウンリンク通信を受信していない。このプロセスは、セッションが終了するまで続く（５６、５８）。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】患者に埋め込まれた例示的な埋め込み可能医療デバイス（「ＩＭＤ」）と通信するプログラマを示す概念図である。
【図２】チャネル占有技法を示すタイミング図である。
【図３】本明細書で述べるチャネル占有率の増加を達成するプログラマ及びＩＭＤの例示的なブロック図である。
【図４】チャネル占有技法を実施する、プログラマ及びＩＭＤの例の動作を示すフローチャートである。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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