(57)【要約】患者から生理データを検出するためのシステム、より詳しく言えば、患者から心電（ＥＣＧ）情報を検出してその情報をテレメトリで中央監視ステーションに送信するためのシステム。
2006501873.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも１人の患者の生理データを監視するためのシステムであって、
患者から生理信号を取り込むための複数のセンサを持つ胸部アセンブリに取り外し可能に接続される少なくとも１つの人体電子ユニットであって、該人体電子ユニットは生理信号を送信するための送信器を含む人体電子ユニットと、
人体電子ユニットからの生理信号を受信するための受信器と、その生理信号を送信するための送信器とを含む少なくとも１つの中継器と、
少なくとも１つの中継器から生理信号を無線で受け取るための受信器を含む少なくとも１つの基地局であって、該少なくとも１つの基地局は少なくとも１つのモニタに接続することができる基地局と、
を組み合わされた状態で含むシステム。
【請求項２】
少なくとも１つの中継器がさらに信号調整ユニット、誤り訂正ユニット、および信号圧縮ユニットを含む請求項１のシステム。
【請求項３】
少なくとも１つの人体電子ユニットと少なくとも１つの中継器の間で送信される生理信号がブルートゥース・プロトコルを使って送信される請求項１のシステム。
【請求項４】
少なくとも１つの中継器の間と少なくとも１つの基地局の間で送信される生理信号がブルートゥース・プロトコルを使って送信される請求項１のシステム。
【請求項５】
少なくとも１つの基地局が少なくとも１つの人体電子ユニットから収集されたデータを制御する請求項１のシステム。
【請求項６】
少なくとも１つの人体電子ユニットが、少なくとも１つの中継器に送られる各デジタル信号に、少なくとも１つの人体電子ユニットに対応する電子的な識別番号を付けることができる請求項１のシステム。
【請求項７】
さらに複数の中継器を含み、少なくとも１つの人体電子ユニットがさらにそれらの中継器と通信を確立するためのスイッチオーバー・プロトコルを含む請求項１のシステム。
【請求項８】
胸部アセンブリがさらに、
複数のセンサに取り外し可能に接続するための複数の電極コネクタを持つ保持部と、
保持部に取り付けられた胸部アセンブリ・コネクタと、
人体電子ユニット内部の回路を完全にするための胸部アセンブリ・コネクタのセンサ・ピンと、
を含む請求項１のシステム。
【請求項９】
胸部アセンブリがさらに
第１の面が複数の導電要素と接着しており、第２の面がシールド層と接着している第１の面と第２の面を持つ基層と、
基層の上に位置する第１の絶縁層と、
基層の下に位置する第２の絶縁層と、
を含む請求項１のシステム。
【請求項１０】
生理信号の波形処理が少なくとも１つの基地局の中で行われる請求項１のシステム。
【請求項１１】
生理信号の波形処理がモニタの中で行われる請求項１のシステム。
【請求項１２】
基地局がスナップ端子により少なくとも１つのモニタに接続することができる請求項１のシステム。
【請求項１３】
さらに複数の人体電子ユニットを含み、該複数の人体電子ユニットは少なくとも１つの中継器に生理信号を同時に送信する請求項１のシステム。
【請求項１４】
少なくとも１人の患者から生理データを集めるためのシステムであって、
患者から生理信号を取り込むための複数のセンサを持つ胸部アセンブリに取り外し可能に接続される少なくとも１つの人体電子ユニットであって、該人体電子ユニットは生理信号を送信するための送信器を含む人体電子ユニットと、
人体電子ユニットから生理信号を受け取るための受信器とその生理信号を送信するための送信器を含む少なくとも１つの中継器と、
中継器から生理信号を無線で受け取るための受信器を含む中央基地局であって、該中央基地局は少なくとも１つのモニタに接続することができる中央基地局と、
を組み合わされた状態で含むシステム。
【請求項１５】
少なくとも１つの中継器がさらに信号調整ユニット、誤り訂正ユニット、および信号圧縮ユニットを含む請求項１４のシステム。
【請求項１６】
少なくとも１つの人体電子ユニットと少なくとも１つの中継器の間で送信される生理信号がブルートゥース・プロトコルを使って送信される請求項１４のシステム。
【請求項１７】
少なくとも１つの中継器の間および少なくとも１つの中央基地局の間で送信される生理信号がブルートゥース・プロトコルを使って送信される請求項１４のシステム。
【請求項１８】
中央基地局が少なくとも１つの人体電子ユニットから収集されたデータを制御する請求項１４のシステム。
【請求項１９】
少なくとも１つの人体電子ユニットが、少なくとも１つの中継器に送られる各デジタル信号に、少なくとも１つの人体電子ユニットに対応する電子的な識別番号を付けることができる請求項１４のシステム。
【請求項２０】
さらに複数の中継器を含み、少なくとも１つの人体電子ユニットがさらにそれらの中継器と通信を確立するためのスイッチオーバー・プロトコルを含む請求項１４のシステム。
【請求項２１】
生理信号の波形処理が少なくとも１つの基地局の中で行われる請求項１４のシステム。
【請求項２２】
生理信号の波形処理がモニタの中で行われる請求項１４のシステム。
【請求項２３】
胸部アセンブリがさらに、
複数のセンサに取り外し可能に接続するための複数の電極コネクタを持つ保持部と、
保持部に取り付けられた胸部アセンブリ・コネクタと、
人体電子ユニット内部の回路を完全にするための胸部アセンブリ・コネクタのセンサ・ピンと、
を含む請求項１４のシステム。
【請求項２４】
胸部アセンブリがさらに
第１の面が複数の導電要素と接着しており、第２の面がシールド層と接着している第１の面と第２の面を持つ基層と、
基層の上に位置する第１の絶縁層と、
基層の下に位置する第２の絶縁層と、
を含む請求項２３のシステム。
【請求項２５】
中央基地局がスナップ端子により少なくとも１つのモニタに接続することができる請求項１４のシステム。
【請求項２６】
さらに複数の人体電子ユニットであって、該複数の人体電子ユニットは少なくとも１つの中継器に生理信号を同時に送信する人体電子ユニットを含む請求項１４のシステム。
【請求項２７】
さらに複数の中継器であって、該複数の中継器は中央基地局に生理信号を同時に送信する中継器を含む請求項１４のシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は心臓監視システムに関し、より詳しく言えば、無線心電計（ＥＣＧ）システムに関する。本発明の心臓監視システムは患者から心電（ＥCＧ）情報のような生理データを検出してその情報をテレメトリで中央監視ステーションに送信する。
【背景技術】
【０００２】
心電計（ＥＣＧ）システムは患者の心臓の電気的活動を観測する。従来のＥＣＧシステムは、患者の特定の場所に取り付けられた導電性のパッドすなわち電極を使って、各拍動の間に心臓によって発生される電気インパルスを検出する。心臓からの電気インパルスの検出に応じて、電極は心臓の活動を示す電気信号を発生する。典型的には、これらの電極信号は多数のケーブルすなわち電線で電極から据え置きのＥＣＧモニタに直接に送られる。ＥＣＧモニタはいろいろな信号処理および計算を行い、生の電気信号を、医師による精査のためにディスプレイに表示または印刷されることができる意味のある情報に変換する。
【０００３】
テレメトリ・システムは、通常ＥＣＧ患者をＥＣＧモニタに繋ぎ止める多数のケーブルや電線を必要とする従来の有線ＥＣＧシステムに代わるものを提供する。従来のテレメトリ・システムは、患者の体に取り付けられた複数の電極に電線で接続される、携帯式のテレメトリ・ボックスを使用する。患者の心臓からの電気信号は電極により検出され、テレメトリ・ボックスにより収集される。次に、テレメトリ・ボックスは、その電気信号を処理して波形データにし、そのデータを、中央監視ステーションに有線接続されたドロップ・アンテナに、あまり大きくない距離を送信する。ドロップ・アンテナにより受信されたデータは中央監視ステーションに送られる。中央監視ステーションでは、医療提供者が、テレメトリ・システムに接続された患者の実時間の心電データを遠隔で見て監視することができる。
【０００４】
しかしながら、既存のテレメトリ・システムを使うためには、病院は、それらの病棟に、患者から中央監視ステーションに情報を中継するためのケーブルやアンテナの大がかりなネットワークを新設しなければならない。そのようなシステムのケーブル、アンテナ、および設置に伴うコストはかなり大きい。さらに、既存のテレメトリ・システムの多くは独自なものであり、従来の据え置きのＥＣＧモニタや他のテレメトリの構成要素と一緒に動作するように設計されていない。したがって、費用効率が高く、既存のすなわち従来のテレメトリ・システムやＥＣＧの構成要素と広く互換性があるＥＣＧシステムに対するニーズがある。
【０００５】
発明の概要
本発明は、既存のすなわち従来のＥＣＧモニタと広く互換性がある無線ＥＣＧシステムに関する。さらに、本発明は、患者から心電情報や他の生理データを収集して送信してその情報やデータをテレメトリで中央監視ステーションに送信するための心電テレメトリ・システムに関する。本発明は患者から生理データを収集するためのデータ収集ユニットを含む。データ収集ユニットは胸部アセンブリと遠隔電子ユニットを含む。胸部アセンブリは患者に取り付けられ、患者の心臓の電気信号を検出する。胸部アセンブリは遠隔電子ユニットに接続され、電気信号を遠隔電子ユニットに伝える。遠隔電子ユニットはその信号を処理して、そのデータを中継器に送信する。
【０００６】
中継器は複数の遠隔電子ユニットからのデータ送信を同時に受信し転送することができる。システムを利用している各患者がいつでも複数の中継器の有効範囲内にあるように重なり合う領域から成るセル・パターンでカバーするために、複数の中継器が病院中の場所に設置される。各中継器は、次に、遠隔電子ユニットからの送信を中央監視ステーションに転送する。中央監視ステーションは、複数の中継器から送られてきた信号を処理して、そのデータを、病院の担当者がシステムに接続されている患者の実時間の生理データを遠隔で見たりあるいは監視できる１つまたは複数のモニタに送る中央基地局を含む。
【０００７】
本発明のこれらのおよびその他の新しい利点、詳細、実施例、特徴および目的は、この後の本発明の詳細な説明、添付の特許請求の範囲、およびこの明細書の後に一覧説明されており、本発明の説明に役立つ添付の図面から、この分野の熟練者には明らかであろう。
【０００８】
本発明の上記の面とその利点の多くは、以下の好ましい実施例の詳細な説明を添付の図面と共に読むことにより、容易に理解されるであろう。
【０００９】
好ましい実施の形態の説明
本発明のより良い理解のために、特許請求の範囲および添付の図面と併せて、以下の詳細な説明が参照される。簡潔に言えば、本発明は、無線の、携帯可能なＥＣＧシステムに関する。図１を参照して、ＥＣＧシステム１０は、胸部アセンブリ１２、人体電子ユニット１４、および基地局１６を含む。
【００１０】
胸部アセンブリ１２は、複数の電極コネクタ１８を接続する、一体の自由に曲げられる回路である。図３を参照して、電極コネクタはそれぞれ１８ａ、１８ｂ、１８ｃ、１８ｄおよび１８ｅというラベルが付けられている。電極コネクタ１８は、電極すなわちセンサ２０に接続する取り外し可能な接続部を持つ。電極コネクタ１８は、スナップ端子を持つ電極２０に接続するスナップ端子を持つことが好ましい。各電極コネクタ１８は電気信号を伝えるための導電要素すなわちトレースに接続している。導電要素すなわちトレースは、胸部アセンブリ１２に沿って延び、胸部アセンブリ・コネクタ２１に接続している。
【００１１】
図２を参照して、胸部アセンブリ１２は、軽量で適度な対湿性を持つ材料、例えばデュポン社のSontara（登録商標）や他の適当な織物、から作られている外層２２、２４を持つ。接着層２６、２８はそれぞれ絶縁層３０、３２を外層２２、２４に固定する。絶縁層３０、３２はマイラー（Mylar）（登録商標）（ポリエステル）フィルムまたは他の適当な絶縁材料から作られている。接着層３４、３６は絶縁層３０、３２を基層３８に固定する。基層３８はマイラー・フィルムから作られることが好ましく、第１の面４０と第２の面４２を持つ。電極コネクタ１８に接続している導電要素すなわちトレースが、基層３８の第１の面４０に設けられている。１つのこのような導電要素すなわちトレースが３９で示されている。胸部アセンブリ１２に対する外部の妨害すなわち無線周波数のノイズを低減させるためのシールド層４４が基層３８の第２の面４２に設けられている。シールド層４４は誘電性、または導電性または導磁性の材料の単一または複数の層から構成することができる。胸部アセンブリ１２をさらによく絶縁し、外部から加えられた電位がＥＣＧシステムに入り込むのを防止するために、電極コネクタ１８の背部をマイラーで被覆してもよい。シールド層はＸパターンの格子を含むことが好ましい。
【００１２】
図１に戻って、胸部アセンブリ１２は５つの電極２０に着き、患者に電極を大まかに位置決めするための手段を提供し、それにより心臓の電気的活動の“７リード”解析まで可能にする。胸部アセンブリ１２が患者に正しく置かれて正しい電極すなわちセンサ２０に接続されるように、電極コネクタ１８はラベルを付け、色で識別できるようにすることが好ましい。例えば、再び図３を参照して、電極コネクタは１８ａ、１８ｂ、１８ｃ、１８ｄ、１８ｅはそれぞれＲＬ、ＬＡ、ＬＬ、ＲＡおよびＶというラベルが付けられている。胸部アセンブリ１２は、ＲＡ電極コネクタが患者の胸の右側の第１および第２肋間腔のあたりに置かれた電極に接続され、ＬＡ電極コネクタが患者の胸の左側の第１および第２肋間腔のあたりに置かれた電極に接続され、ＲＬおよびＬＬ電極コネクタが患者の胴部の左側に置かれた電極に接続され、そしてＶ電極コネクタが患者の胸の中央部の第４および第５肋間腔のあたりに置かれた電極に接続されるように構成されている。
【００１３】
図３を参照して、胸部アセンブリ１２は、患者に対する胸部アセンブリ１２の柔軟な位置決めを可能にするように構成されている。図３は説明のためだけのものであり、したがって、図３に示されるような胸部アセンブリ１２は、いかなる特定の形や配置形態にも限定されない。胸部アセンブリ１２は、胸部アセンブリ・コネクタ２１から延びる直線部すなわち尾部４６を持つ。図１に戻り、尾部４６は、尾部４６が患者のどちらの側にも延びることを可能にする固定手段４６ａを持つ。この固定手段４６ａは、接着剤またはクリップが最も好ましいが、適する器具であれば何でもよい。図３に戻って、尾部４６は電極保持部４７に流入している。電極保持部４７は弧状部４８を持つ。第１の伸張可能な腕５０が弧状部４８に付いている。第１の伸張可能な腕５０にＲＡ電極コネクタが付いている。弧状部４８は移行部５２に流入する。この移行部５２にＬＡ電極コネクタが付いている。移行部５２は直線部５４に流入している。この直線部５４にＲＬ電極コネクタが付いている。直線部５４にはさらに第２の伸張可能な腕５６と延長腕５８が付いている。第２の延長腕５８にＶ電極コネクタが着いており、また第２の伸張可能な腕５６にＬＬ電極コネクタが付いている。
【００１４】
伸張可能な腕５０、５６は蛇行パターンにダイカット（打抜き加工）されている。伸張可能な腕５０、５６はポリプロピレンまたはポリエチレンの布、カプトン、マイラー、または他の自由に曲げられる、無記憶性の材料から作られる。伸張可能な腕５０、５６は、蛇行パターンを引き延ばすことにより、必要に応じて延びる。延ばされるとき、伸張可能な腕の１部分または全体が延ばされる。伸張可能な腕の一部分だけが延ばされるとき、他の部分は折り畳まれたままである。伸張可能な腕５０、５６は、胸部アセンブリ１２がいろいろなサイズの患者にぴったり合うように必要に応じて延ばすことができ、また患者が胸部アセンブリ１２を着けているときに患者の動きを許容する。延長腕５８は、電極の位置Ｖ１、Ｖ２またはＶ３への取り付けのように、患者の胸の中央部へのＶ電極コネクタの柔軟な位置決めを可能にする。場合によっては、医療行為者は、心電の測定のために延長腕５８を使うことを望まないかもしれない。したがって、延長腕５８を直線部５４に固定しておき、延長腕５８が胸部アセンブリ１２の取付けと位置決めの邪魔にならないようにするために、延長腕５８は、延長腕５８の長さに沿って延長腕５８と直線部５４を接続するミシン目を持つようにダイカットされている。医療行為者が延長腕５８を使いたい場合には、延長腕５８を患者の胸に選択的に位置決めできるように、ミシン目が切り離される。
【００１５】
胸部アセンブリ１２は、心臓の電気的活動の“１２リード”解析を可能にするために、前胸部アセンブリ６０と一緒に使用することができる。胸部アセンブリ１２と同様に、前胸部アセンブリ６０は、複数の電極コネクタ６２に接続する一体の自由に曲げることができる回路である。電極コネクタ６２は、電極（図示されていない）に接続する取り外し可能な接続部を持つ。電極コネクタ６２は、スナップ端子を持つ電極に接続するスナップ端子を持つことが好ましい。各電極コネクタ６２は、患者の心臓からの電気信号を伝えるための導電要素すなわちトレースに接続している。導電要素すなわちトレースは前胸部アセンブリ６０に沿って延び、前胸部アセンブリ・コネクタ６６に接続している。前胸部アセンブリ６０は図２に示されているような構成を持つ。
【００１６】
前胸部アセンブリ６０は、患者の腹部と中胸部に取り付けられる６つの電極に取り着けることができる。前胸部アセンブリ６０の電極コネクタ６２は、医療提供者が前胸部アセンブリを患者に間違って取り付けるかまたは位置を間違えるのを防ぐために、ラベルを付けかつ色分けすることが好ましい。例えば、図４を参照すると、電極コネクタ６２ａ、６２ｂ、６２ｃ、６２ｄ、６２ｅ、および６２ｆは、それぞれ、Ｖ１、Ｖ２、Ｖ３、Ｖ４、Ｖ５およびＶ６というラベルが付けられている。前胸部アセンブリ６０が使用されるとき、胸部アセンブリ１２のＶ電極コネクタがその電極から外され、前胸部アセンブリ６０の１つの電極コネクタが代わりに使われる。
【００１７】
図４に示されているように、前胸部アセンブリ６０は、患者に対する前胸部アセンブリ６０の柔軟な位置決めを可能にするように構成されている。図４は説明目的のためだけであり、したがって、図４に示されるような前胸部アセンブリ６０は、いかなる特定の形や配置形態にも限定されない。前胸部アセンブリは、前胸部アセンブリ・コネクタ６６から延びる直線部すなわち尾部６８を持つ。直線部すなわち尾部６８は電極保持部６９に流入している。電極保持部６９は、第１の移行部７２を持つ第１の弧状部７０を持つ。第１の移行部７２には、Ｖ２電極コネクタが付いている。第１の移行部７２に接続されている第１の延長腕７４にはＶ１電極コネクタが付いている。第１の移行部７２から第２の弧状部７６が延びている。第２の移行部７８が第２の弧状部７６に隣接しており、Ｖ４電極コネクタが第２の移行部７６に付いている。第２の移行部７８に接続された第２の延長腕８０にはＶ３電極コネクタが付いている。第２の移行部７８から第３の弧状部８２が流れ出ている。第３の弧状部８２は第３の移行部８４に隣接している。Ｖ５電極コネクタが第３の移行部８４に付いている。第４の弧状部８６が第３の移行部８４から延びている。第４の弧状部８６にはＶ６電極コネクタが付いている。前胸部アセンブリ６０のこの配置形態は、医療提供者または医者が前胸部アセンブリ６０を患者に正しく位置せしめるために必要に応じて電極コネクタ６２を自由に位置決めすることを可能にし、また患者が前胸部アセンブリ６０を装着しているときに患者の動きを許容する。
【００１８】
使用中、胸部アセンブリ１２と前胸部アセンブリ６０は、各拍動中に心臓により発生される電気信号を検出し、これらの信号を人体電子ユニット１４に伝える。システムが“７リード”モードで動作しているとき（すなわち胸部アセンブリ１２だけが使用されているとき）は、人体電子ユニット１４はＲＬ、ＲＡ、ＬＬ、ＬＡおよびＶ電極から信号を取り込む。人体電子ユニット１４はＲＬ電極をアース基準として使う。システムが“１２リード”モードで動作しているとき（すなわち胸部アセンブリ１２と前胸部アセンブリ６０が使用されているとき）は、人体電子ユニット１４は、胸部アセンブリ１２によりＲＬ、ＲＡ、ＬＬおよびＬＡ電極から信号を取り込み、前胸部アセンブリ６０によりＶ１、Ｖ２、Ｖ３、Ｖ４、Ｖ５およびＶ６電極から信号を取り込む。または、いろいろな数の電極をシステムにより観測することもできる。例えば、医療提供者または医者は、心臓を観察するために２つの電極だけを、心臓を観察するために７つの電極を、または他の数の電極を使うことを選択してもよい。換言すれば、本システムは、心臓の“７リード”および“１２リード”解析を行うことに限定されない。心臓からの電気信号の検出に加えて、胸部アセンブリ１２および前胸部アセンブリ６０は、患者の他の重要な信号、例えば、脈拍、呼吸数、心拍数、温度、ＥＥＧ信号、およびパルス酸素濃度信号を検出するように構成してもよい。
【００１９】
図５を参照して、胸部アセンブリ１２は胸部アセンブリ・コネクタ２１により人体電子ユニット１４に接続する。具体的に言えば、胸部アセンブリ・コネクタ２１は、人体電子ユニット１４に設けられている胸部アセンブリ・ポート８８に挿入される。同様に、前胸部アセンブリ６０は、前胸部アセンブリ・コネクタ６６により人体電子ユニット１４に接続する。具体的に言えば、前胸部アセンブリ・コネクタ６６（図示されていない）は、前胸部アセンブリ・ポート９０に挿入される。胸部アセンブリ・ポート８８および前胸部アセンブリ・ポート９０には、過大な電流が人体電子ユニット１４に流入するのを防ぎ、それにより細動除去器（すなわち５kV細動除去刺激）により発生させられる強い電流が存在するときでも人体電子ユニット１４が確実に正しく動作し続けるようにするために、抵抗器が接続されている。胸部アセンブリ・コネクタ２１および前胸部アセンブリ・コネクタ６６は、アセンブリのコネクタ２１、６６がアセンブリ・ポート８８、９０に逆向き、ずれ、その他の正しくない挿入を防ぐために、特別にキーが設けられるかまたは誤挿入できない構造にされている。さらに、胸部アセンブリ・コネクタ２１は、前胸部アセンブリ・ポート９０に挿入できないようなキーが設けられるか構造にされている。同様に、前胸部アセンブリ・コネクタ６６は、胸部アセンブリ・ポート８８に挿入できないようなキーが設けられるかまたは構造にされている。具体的に言えば、胸部アセンブリ・コネクタ２１は、胸部アセンブリ・ポート８８の対応する溝にぴったり入るように特別に形成または配置された舌状部を持っている。したがって、胸部アセンブリ・コネクタ２１は、胸部アセンブリポート８８に、１つの向きでだけ接続できる。例えば、舌状部が溝と位置が合わないと、胸部アセンブリ・コネクタ２１は胸部アセンブリ・ポート８８に接続しない。同様に、前胸部アセンブリ・コネクタ６６は、前胸部アセンブリ・ポート９０の対応する溝（図示されていない）にぴったり入るように特別に形成または配置された舌状部（図示されていない）を持っている。
【００２０】
図６に示されているように、胸部アセンブリ・コネクタ２１および前胸部アセンブリ・コネクタ６６（図示されていない）は、コネクタ２１、６６をアセンブリ・ポート８８、９０に取り外し可能に固定するための保持クリップまたはフランジ９２が、コネクタ２１、６６の両側に設けられている。しかしながら、コネクタ２１、６６をアセンブリ・ポート８８、９０に取り外し可能に固定するために、ねじ、ピンなどの他の手段も使用できる。さらに、アセンブリのコネクタ２１、６６は、アセンブリ・ポート８８、９０に対して押圧力を与えるために、コネクタ２１、６６の先端にスプリング・フランジまたはクリップ９４を備えていてもよい。スプリング・フランジまたはクリップ９４は、コネクタ２１、６６がアセンブリ・ポート８８、９０内にぴったり合うようにし、それによりアセンブリ・ポート８８、９０内でのコネクタ２１、６６の遊びまたは動きを小さくする。導電要素すなわちトレースは、心臓からの電気信号が人体電子ユニット１４に正確に伝えられるように、コネクタ２１、６６上に特別に構成されている。言い換えれば、導電要素すなわちトレースは、導電要素間のアーク放電を防ぐために、十分に間隔を開けるか、そうでなければ何らかの方法で絶縁しなければならない。さらに、導電要素すなわちトレースの間隔を大きく開けることは、胸部アセンブリおよび前胸部アセンブリが細動除去ショックに耐えることを可能にする。さらにまた、コネクタ２１、６６は、コネクタ２１、６６がアセンブリ・ポート８８、９０に挿入されていないときに、導電要素すなわちトレースが金属製の物に接触するのを防ぐための畝状部９６を持つ。
【００２１】
胸部アセンブリ・コネクタ２１は、胸部アセンブリ・コネクタ２１が胸部アセンブリ・ポート８８に挿入されているとき人体電子ユニット１４内の回路を完全にし、それにより電力をオンにして人体電子ユニット１４を“休眠モード”から抜け出させるセンサ・ピンまたはアース・ピンを持つ。センサ・ピンは胸部アセンブリ・ポート８８に設けられた溝に対応しそれに入り込む特別の舌状部を持つ。センサ・ピン９８は、人体電子ユニット１４が胸部アセンブリ１２を識別して、人体電子ユニット１４と共に使用するようには設計されていない他の身につけることができる胸部アセンブリや心電計の使用を防止するための手段の役目を果たす。言い換えれば、人体電子ユニット１４の電力は、人体電子ユニット１４が胸部アセンブリ１２のセンサ・ピン９８を識別または認識しなければオンにされない。
【００２２】
人体電子ユニット１４の外側ケースは、アクリロニトリル‐ブタジエン‐スチレン（ＡＢＳ）ような、軽量な成形されたプラスチックまたは他の適宜な材料で作られている。人体電子ユニット１４の形および各部の配置形状は、特定の形または配置形状に限定されない。図１に示されるように、人体電子ユニット１４はアームバンド１００により患者の腕に取り外し可能に保持され、それにより人体電子ユニット１４が患者に容易にアクセス可能になる。アームバンド１００は患者の右または左腕のどちらかに巻きつけられ、Velcro（面ファスナー）またはピン、スナップなどの他の適宜な留め具で留められる。人体電子ユニット１４はアームバンド１００の紐またはポケットの下でスライドする。図７を参照して、人体電子ユニット１４はユーザ・インタフェース１０２と電池１０４を持つ。ユーザ・インタフェース１０２はシステムの動作状態または機能に関する情報を患者に与える。例えば、ユーザ・インタフェース１０２の代表的な実施例は、人体電子ユニット１４が正常に基地局１６と通信または送信しているか、人体電子ユニット１４の電池１０４が充電中であるかまたは電池１０４の残量が少ないか、人体電子ユニット１２の電力がオンになっているか、または人体電子ユニット１４または基地局が故障しているかに関する情報を提示してもよい。さらに、ユーザ・インタフェース１０２は、人体電子ユニット１４を基地局１６と対にするすなわち結合するための指示を正しい順序ですなわち手順を提示してもよい。このような情報は、ユーザ・インタフェース１０２により、いろいろな方法、例えば、ＬＥＤ、ＬＣＤ、テキスト、可聴音などで患者に伝えることができる。ユーザ・インタフェースの１つの代表的な実施例が図７ａに示されている。ユーザ・インタフェース１０２は、人体電子ユニット１４がアームバンド１００に固定されているとき、患者が容易に見ることができる。
【００２３】
電池１０４は人体電子ユニット１４の底にある電池ポート１０６に挿入される。電池１０４は、ラッチまたはクリップ、ねじなどの他の適宜な固定手段により電池ポート１０６内に保持される。電池１０４は3.6V  Li−イオンの再充電可能な電池が好ましい。電池１０４は、人体電子ユニット１４がアームバンド１００に固定されているとき、患者が容易に出し入れできる。
【００２４】
人体電子ユニット１４は、胸部アセンブリ１２および前胸部アセンブリ６０からのＥＣＧ信号の取り込みを制御する。人体電子ユニット１４内の送信器は、胸部アセンブリ１２および前胸部アセンブリ６０からＥＣＧ信号を、好ましくは３kbps で受け取るすなわち取り込む。システムが“７リード”モードで動作しているとき（すなわち胸部アセンブリ１２だけが使われているとき）は、人体電子ユニット１４はＲＬ、ＲＡ、ＬＬ、ＬＡおよびＶ電極からの信号を取り込む。システムが“１２リード”モードで動作しているとき（すなわち胸部アセンブリ１２と前胸部アセンブリ６０が使われているとき）は、人体電子ユニット１４は、胸部アセンブリ１２によりＲＬ、ＲＡ、ＬＬおよびＬＡ電極から信号を取り込み、かつ前胸部アセンブリ６０によりＶ１〜Ｖ６電極から信号を取り込む。さらに、患者の他の重要な信号、例えば脈拍、呼吸数、心拍数、温度、ＥＥＧ信号およびパルス酸素濃度信号がシステムにより検出され人体電子ユニット１４に伝えられてもよい。患者から収集された生理データの波形処理は、人体電子ユニット１４内では行われない。その代わりに、信号の波形処理はすべて基地局１６または従来のモニタにおいて行われる。それに対して、従来のテレメトリ・システムでは、生理データの波形処理は遠隔電子ユニットすなわちテレメトリ・ユニットにおいて行われる。
【００２５】
図８を参照して、送信器は、特定用途向け集積回路、プロセッサまたは他の回路、複数の信号チャネル１１２、マルチプレクサ１１４、アナログ−デジタル変換器（ＡＤＣ）１１６、コントローラ１１８、および無線通信部１２０を含む。さらに、より少ないまたは異なる構成要素を使用することができる。人体電子ユニット１４は、胸部アセンブリ１２および前胸部アセンブリ６０に接続されている１０個の電極に対応する９つの信号チャネル１１２を持つ。電極チャネル１１２はそれぞれコネクタ１２２、フィルタ１２４、増幅器１２６、ナイキスト・フィルタ１２８およびサンプル‐ホールド回路１３０を含む。信号チャネル１１２のコネクタ１２２は、電極チャネル１１２が胸部アセンブリ１２の電極に対応するかまたは前胸部アセンブリ６０の電極に対応するか依って、胸部アセンブリ・ポート８８または前胸部アセンブリ・ポート９０のどちらかに接続している。フィルタ１２４は、電磁妨害信号を除去するためなどのローパス・フィルタを含む。増幅器１２６は電極からの信号を増幅する。ナイキスト・フィルタ１２８は、サンプリング誤差を避けるために増幅された信号の帯域外の高周波数成分を取り除くためのローパス・フィルタを含む。サンプル‐ホールド回路１３０は、システムが、９つの電極チャネルの信号１１２のすべてを、これらの信号が後でＥＣＧモニタ内で組み合わされるときに差動誤差が発生しないように、同時刻または関係する時刻にサンプリングすることを可能にする。
【００２６】
マルチプレクサ１１４は、時分割マルチプレクシングを使って、電極信号チャネル１１２からの信号を順次に選択する。しかしながら、この分野における業者は、他の結合機能が使用できることが分かるであろう。ＡＤＣ１１６は、この結合されたアナログ信号を送信のためのデジタル信号に変換する。コントローラ１１８は、信号を送信するために必要とされる帯域幅を減らすために、このデジタル化された信号を間引きするデジタル信号処理装置（ＤＳＰ）を含むことが望ましい。無線通信部１２０は、送信のための搬送信号でデジタル信号を変調する。１つの代表的な実施例では、無線通信部１２０が情報を受信するための復調器を含む。コントローラ１１８は、ＥＣＧデータを基地局１６にデジタル的に送信する。別の実施例では、コントローラ１１８は、病院中のいろいろな場所に設置された中継器にＥＣＧデータを送信する（以下に詳細に説明される）。ＥＣＧデータを送信することに加えて、コントローラ１１８は、ペースメーカ情報、電池の残量レベル情報、電極断線情報、およびその他の必要とされる情報に関係する信号を送信してもよい。例えば、脈拍、呼吸数、心拍数、温度、ＥＥＧ信号およびパルス酸素濃度信号のようなバイタルサイン（生命徴候）を送信してもよい。
【００２７】
人体電子ユニットは、患者のすべての電極の接続の完全性を連続的に監視する。リード（接続電線）の接続が切れた場合には、人体電子ユニットは、基地局に、または中継器にそしてそこから基地局に、基地局にＥＣＧモニタ上で“リード・オフ”警報を発せしめる信号を送る。さらに、人体電子ユニットは、マイクロプロセッサ、データ取り込み、内部電圧基準、および無線通信機能を含む主要な機能の完全性を監視するセルフテスト機能を持つ。故障が検出された場合には、人体電子ユニットは、その故障状態を記録し、データの取り込みと送信を停止し、リード・オフ警報により故障が発生したことを示す。
【００２８】
人体電子ユニット１４は、望まれないノイズまたは信号を最小にするように動作する。例えば、心臓ベクトルを決定するための従来のＥＣＧ内の差動増幅器への後程での入力が正確であるように、構成要素が整合させられている。ＥＣＧベクトルは、ＥＣＧシステム１０によってではなく、従来のＥＣＧモニタによって生成される。ＥＣＧシステム１０は従来のＥＣＧモニタと本質的に“直列”なので、どのような誤差も望ましくない結果を生じさせる可能性がある。１つの可能性のある誤差の原因は差動誤差である。この差動誤差は、従来のＥＣＧモニタにおいて、ＥＣＧモニタがＥＣＧモニタの入力段において個々の電極信号を組み合わせることによってＥＣＧリード信号を生成するときに、観察できる。この入力段は、電極２０において発生される信号からコモン・モードの妨害ノイズを除去するための差、または差動、増幅器を含む。
【００２９】
従来のＥＣＧの差動増幅器がＥＣＧリード信号またはＥＣＧベクトルを生成するときに各電極信号の処理のされ方に相違があると、人為的なものが入り込むであろう。例えば、増幅器の増幅率の差、アンチアリアシング（ナイキスト）フィルタの位相シフトの差、または各トラック・ホールド回路の電気信号の処理の仕方に差があると、この差動誤差が従来のＥＣＧモニタ上に人為情報を発生させる。この起こり得る差動誤差の原因を最小にするための１つの重要な方法は、非常に高いナイキスト・フィルタのカットオフ周波数を選択することである。これは、個々のフィルタは異なる群遅延性能を持つであろうからである。その相違を軽減するために、この群遅延が影響を及ぼす周波数がＥＣＧ信号の周波数、約0.05 Hz−150 Hzよりもはるかに高い。ナイキスト・フィルタにたいして高いカットオフ周波数を選択することにより、ナイキスト・フィルタの構成要素の不整合は各電極のＥＣＧ信号の正確さに影響を及ぼさないであろう。例えば、1,200 Hzのフィルタ・カットオフ周波数を選ぶことは、この誤差の原因の影響を軽減する。この方法により、各電極のＥＣＧ信号は、アリアスを入り込ませないために、約3,000 Hzでオーバー・サンプリングされる。もちろん、これよりも高いフィルタ・カットオフ周波数とそれに対応するより高いサンプリング速度は、誤差をさらに低減させることができる。これよりも低いカットオフ周波数および／またはサンプリング速度も使用できる。
【００３０】
電極信号はそれでこのような高速でサンプルされるので、これらの信号は、必要とされる送信帯域幅を最小にするために間引きされる。例えば、デジタル・サンプルは、コントローラ１１８の中でファクタ８で間引きされる。これよりも大きいまたは小さい率の間引き、例えば、送信のために使える帯域幅、表されるべき電極信号の数、およびナイキストのサンプル速度の関数であるような間引きも使うことができる。再び図１を参照して、基地局１６は人体電子ユニット１４から送られた送信信号を受け取る。信号は搬送信号で変調された無線信号または他の信号として送信される。送信にはブルートゥース（Bluetooth）またはIEEE 802.11b のような、いろいろなエア・インタフェースが使用できる。人体電子ユニット１４と基地局１６の間に正しい通信を確立するために、基地局１６と人体電子ユニット１４は、その相手方からの信号だけを識別できるように対にされる必要がある。これは、基地局１６と人体電子ユニット１４の直接接続を含む多数の方法により行うことができる。好ましいのは、トークン・キー１３２を使って人体電子ユニット１４と基地局１６を対にする、すなわち無線周波数でリンクすることである。図９ａを参照して、トークン・キー１３２はメモリ・チップを持ち、さらに基地局１６のトークン・キー・ポート１３４に設けられた溝および人体電子ユニット１４のトークン・キー・ポート１３６の溝にぴったり入る複数の舌状部またはピンを持っていてもよい。図９ｂに示されているように、トークン・キー１３２は基地局のトークン・キー・ポート１３４に挿入されて、基地局１６の識別番号を読んで記録する。トークン・キー１３２は次にトークン・キー・ポート１３４から抜き取られ、人体電子ユニット１４のトークン・キー・ポート１３６に挿入される。電子ユニット１４はトークン・キー１３２から基地局１６の識別番号を受け取る。次に、トークン・キー１３２は人体電子ユニット１４の識別番号を読んで記録する。トークン・キー１３２は次いで人体電子ユニット１４から抜き取られ、基地局１６のトークン・キー・ポート１３４に再挿入される。それにより基地局１６はトークン・キー１３２にそれ自身の識別番号が存在することを確認し、またトークン・キー１３２から人体電子ユニット１４の識別番号を読む。それにより人体電子ユニット
１４と基地局１６は対にされる。別のやり方として、対形成または結合は、まずトークン・キー１３２を人体電子ユニット１４に挿入し、トークン・キー１３２を抜き取ってそのトークン・キー１３２を基地局１６に挿入し、トークン・キー１３２を抜き取ってそのトークン１３２を人体電子ユニット１４に再挿入することにより行うことができる。言い換えれば、トークン・キー１３２が人体電子ユニット１４および基地局１６に挿入される順序は、システムの正しい動作にとって重要ではない。再び図７を参照して、ユーザ・インタフェース１０２は、ユーザすなわち医療提供者に、人体電子ユニット１４を基地局１６と対にするための指示を正しい順序で提示してもよい。トークン・キー１３２の使用で、人体電子ユニット１４が患者に装着されたままで対形成機能を使用することが可能になる。この機能は、患者が病院の中で場所を移された結果として別のＥＣＧモニタに接続される必要があるときに、人体電子ユニット１４を接続を切り離して再接続する必要を無くする。患者の人体電子ユニット１４は、トークン・キー１３２を使って、新しい基地局と再び対にされる。
【００３１】
人体電子ユニット１４と基地局１６が対にされた後、人体電子ユニット１４と基地局１６は、トークン・キー１３２が基地局１６のトークン・キー・ポート１３４（または、対形成の手順の順番に依り人体電子ユニット１４のトークン・キー・ポート１３６）に挿入されているかぎり、互いに通信し続ける。言い換えれば、トークン・キー１３２が基地局１６から抜き取られるとすぐに、電子ユニット１４と基地局１６は接続が切り離されるすなわち通信を停止する。特定の基地局１６を特定の人体電子ユニット１４と対にするために、特定のトークン・キー１３２を使うことができる。
【００３２】
基地局１６の外側ケースは、アクリロニトリル‐ブタジエン‐スチレン（ＡＢＳ）ような、軽い成形されたプラスチックまたは他の適宜な材料で作られている。基地局１６の形および各部の配置形状は、いかなる特定の形や配置形状にも限定されない。図１に示されているように、基地局１６は、Velcro（登録商標）、デユアル・ロック・テープ、両面フォーム・テープなどの適宜な取付け手段によりＥＣＧモニタに取り外し可能に取り付けることができる。好ましいのは、基地局１６が、ＥＣＧモニタの近くに固定された取付け板に、適宜な取付け手段により、取り外し可能に取り付けられることである。図１０に示されているように、基地局１６は、人体電子ユニット１４が使用されていないときまたは他の理由で患者から取り外されているときに人体電子ユニット１４を保管するための受け保持部１４０を持つ。さらに、基地局１６は、基地局電池１４４が取り外し可能に挿入される電池ポート１４２を持つ。基地局１６は、電池が使われていないときに電池を収納して充電する複数の電池ポートを持つように構成してもよい。基地局１６が交流壁面電気コンセントに接続されていないときは、基地局電池１４４が基地局１６に電力を供給する。基地局１６が交流壁面電力で動作しているときは、基地局１６は、基地局電池１４４が電池ポート１４２に入っているときは、基地局電池１４４を充電する。基地局１６は基地局１６への電力の供給をオン／オフする電源スイッチと、ＡＣ壁面電気コンセントに電源コードを接続するための電源コード接続部１４８を持つ。基地局電池１４４は3.6 VのLiイオン充電可能電池であることが好ましい。したがって、基地局の電池１４４と人体電子ユニットの電池１０４は、各電池が人体電子ユニット１４または基地局１６のどちらにでも使用できるように、同じもので交換可能であることがこのましい。このシステムは、放電した人体電子ユニットの電池１０４が充電された基地局の電池１４４と交換できるように設計されている。これにより、充電された電池が人体電子ユニットのためにいつでもすぐに使用可能である。さらに、基地局は、医療提供者が基地局に“７リード”モードまたは“12リード”モードで動作するように指示することを可能にするリード・スイッチを備えていてもよい。
【００３３】
図１１に描かれているように、基地局１６は、システムの動作状態または機能に関する情報を医療提供者または患者に提供するユーザ・インタフェース１５２を持つ。例えば、ユーザ・インタフェース１５２は、人体電子ユニット１４が基地局１６と正常に通信または送信をしているか、基地局電池１４４が充電中または電池１４４の残量が少ない、基地局１６の電力が供給されているか、基地局１６が正常に動作していないまたは修理を必要とするなどの情報を与えてもよい。さらに、ユーザ・インタフェース１０２は、人体電子ユニット１４を基地局１６と対にするすなわち結合するための指示を正しい順序ですなわち手順を与えてもよい。このような情報は、ユーザ・インタフェース１５２により、いろいろな方法、例えば、ＬＥＤ、ＬＣＤ、テキスト、可聴音などで、医療提供者や患者に伝えられる。ユーザ・インタフェース１０２の代表的な実施例が図１１ａに示されている。
【００３４】
さらに、基地局はマイクロプロセッサ、データ取り込み、内部電圧基準、および無線機能を含む主な機能の完全性を監視する自己テスト機能を持つ。故障が検出された場合には、人体電子ユニットは、その故障状態を記録し、データの取り込みと送信を停止して、リード・オフ警報により故障が発生したことを示す。
【００３５】
基地局１６内の受信器は、人体電子ユニット１４から基地局１６に送られてくる信号を受信する。図１２を参照して、受信器は、無線通信部１５６、コントローラ１５８、デジタル‐アナログ変換器（ＤＡＣ）１６０、デマルチプレクサ１６２、送受信部、および複数の電極チャネル１６６を含んでもよい。無線通信部１５６は、結合された電極信号を表すデジタル・データを識別するために受信信号を復調する。代表的な実施例では、無線通信部１５６は制御情報を送信するための変調器を含む。コントローラ１１８はいろいろな構成要素の動作を制御する、そしてさらに無線通信部１５６からの信号を処理してもよい。例えば、データを補間する、信号をデジタル情報に変換する、電子ユニット１４内の送信器１０８のための制御信号を発生する、ユーザの出力または入力デバイスを操作する、およびＥＣＧシステムの動作を診断するなどである。好ましいのは、コントローラ１５８が、実効サンプリング速度を約3 kHz または他の周波数に戻すために電極信号を補間することである。これは再構成フィルタが電極信号の帯域幅の何倍ものカットオフ周波数を持つことを可能にし、それにより関心のある周波数、すなわち150 Hzより低い周波数における群遅延の差を最小にする。ＤＡＣ１６０はデジタル信号をアナログ信号に変換する。デマルチプレクサ１６２は、各々の再生された電極信号を、別々の電極信号チャネル１６６に分ける。送受信部１６４は、送信器１０８との双方向の通信のために、ブルートゥース仕様に従って動作する。
【００３６】
受信器１５４は、胸部アセンブリ１２および前胸部アセンブリ６０に接続する１０個の電極に対応する９つの電極信号チャネル１６６を持つ。電極信号チャネル１６６はそれぞれサンプル・ホールド回路１６８、フィルタ１７０、および減衰器１７２を含む。サンプル・ホールド回路１６８は、コントローラ１５８により、変換された電極信号が各電極信号チャネル１６６に同時に現れるように制御される。他の実施例は、信号をほぼ同時に与える個々のＤＡＣを含んでもよい。フィルタ１７０は、ＤＡＣの変換処理に伴う高い周波数信号を除去するためのローパス再構成フィルタを含む。減衰器１７２は、先に人体電子ユニット１４の増幅器において増幅されている振幅を、電極において信号が持つレベルまで減少させるための増幅器を含む。これにより、電極と従来のＥＣＧモニタの間に誤差を導入しないように、システム・ゲインが１になる。
【００３７】
基地局１６は、以前から存在するすなわち従来のモニタ・ケーブル１７４を通してＥＣＧ信号をＥＣＧモニタに送る。次に、ＥＣＧモニタに情報が表示され、医者によって調べられる。図１３に示されるように、モニタ・ケーブル１７４は、基地局１６のスナップ端子１７６に取り外し可能に接続する。好ましくは、基地局１６が、基地局１６の左側面および右側面に配置された１０個のスナップ端子１７６を持つことである。スナップ端子１７６とモニタ・ケーブル１７４は、モニタ・ケーブル１７４が基地局１６に正しく接続されるようにラベルが付けられかつ色分けされるのが好ましい。例えば、基地局１６の左側面に配置された５つのスナップ端子１７６とモニタ・ケーブル１７４はＲＬ、ＬＡ、ＬＬ、ＲＡ、およびＶ／Ｖ１というラベルを付けられている。さらに、基地局１６の右側面の５つのスナップ端子１７６とモニタ・ケーブル１７４はＶ２、Ｖ３、Ｖ４、Ｖ５、およびＶ６というラベルが付けられている。ＥＣＧシステムが“７リード”モードで動作している（すなわち、胸部アセンブリ１２だけが使われている）ときは、モニタ・ケーブル１７４は基地局１６の左側面の５つのスナップ端子１７６に接続される。ＥＣＧシステムが“１２リード”モードで動作している（すなわち、胸部アセンブリ１２と前胸部アセンブリの両方が使われている）ときは、両方のモニタ・ケーブル１７４がスナップ端子１７６に接続される−−基地局１６の左側面の上側の４つのスナップ端子１７６は胸部アセンブリの電極のために使われ、残りの６つのスナップ端子１７６は前胸部アセンブリの電極のために使われる。
【００３８】
図１４は、本発明の無線ＥＣＧシステムを使って患者の心臓の心臓活動を監視する方法を図示している。ステップ１９８において、電極が患者の体に取り付けられる。ステップ２００において、胸部アセンブリ１２および／または前胸部アセンブリ６０が、電極コネクタ２１、６２を電極に接続することにより患者の体に取り付けられる。ステップ２０２において、胸部アセンブリ１２および／または前胸部アセンブリ６０が人体電子ユニット１４に差し込んで接続される。ステップ２０４において、トークン・キー１３２を基地局１６に差し込み、トークン・キー１３２を基地局１６から抜き取り、トークン・キー１３２を人体電子ユニット１４に差し込み、トークン・キー１３２を人体電子ユニット１４から抜き取り、そしてトークン・キー１３２を再び基地局１６に差し込むことにより、電子ユニット１４と基地局１６が対にされるすなわち結合される。または、結合は、トークン・キー１３２を人体電子ユニット１４に差し込み、トークン・キー１３２を人体電子ユニット１４から抜き取り、トークン・キー１３２を基地局１６に差し込み、トークン・キー１３２を基地局１６から抜き取り、そしてトークン・キー１３２を再び人体電子ユニット１４に差し込むことによって行うこともできる。ステップ２０６において、患者の心臓からの電極信号は、胸部アセンブリ１２および前胸部アセンブリ６０により検出され、人体電子ユニット１４に伝えられる。ステップ２０８において、心臓からの電極信号は、人体電子ユニット１４によって、アナログ信号からデジタル信号に変換される。ステップ２１０において、人体電子ユニット１４は、無線送信により、そのデジタル信号を基地局１６に送る。ステップ２１２において、基地局１６はそのデジタル信号をアナログ信号に変換する。ステップ２１４において、基地局１６は、そのアナログ信号をモニタ・ケーブル１７４を通してＥＣＧモニタ１３８に送る。ステップ２１６において、ＥＣＧモニタ１３８は、そのアナログ信号を処理して、モニタ１３８に表示されることができる意味のある情報にする。
【００３９】
別の実施例では、人体電子ユニット１４がデジタル信号を中継器２１８に送る。中継器２１８はその信号を基地局１６に転送する。図１８に示されるように、中継器２１８は図１８に示されるように病院中のいろいろな場所に設置することができる。人体電子ユニット１４と中継器２１８は、テレメトリ（遠隔測定法）により通信する。生理データを人体電子ユニット１４から中継器２１８に送信するためにいろいろなエア・インタフェース、例えば、ブルートゥース、IEEE 802.11b、 WiFi、または他の適宜な無線ＬＡＮシステム・プロトコルが使用できる。人体電子ユニット１４は、中継器２１８に送られる各デジタル信号に、その人体電子ユニット１４に対応する電子識別番号を入れたタグを付けてもよい。その１つの結果として、必要な場合には、各信号はそれが送られた人体電子ユニット１４まで遡って追跡することができる。
【００４０】
各中継器２１８は複数の人体電子ユニット１４と通信することができる。各人体電子ユニット１４は、患者が病棟中を動き回るにつれて中継器２１８との接続を確立することを連続的に試みる“スイッチオーバー”プロトコルを持つように構成してもよい。この“スイッチオーバー”プロトコルは、人体電子ユニット１４が、病棟内の患者のその場所において最高のリンク成績すなわち最大の信号強度を提供する中継器２１８に送信することを可能にする。
【００４１】
中継器２１８は、重なり合う領域から成るセル・パターンでカバーするために、互いに離してかつ病棟全体に設置される。各中継器２１８は約１００メートルの送信範囲を持ち、標準の電気コンセントのある場所で壁に取り付けられるような構造になっている。別のやり方として、各中継器２１８は、配線で病院の電気網システムに接続されてもよい。中継器２１８は、システムを利用している各患者がいつでも複数の中継器２１８の有効範囲内にあるように、他の中継器から十分な距離だけ離されることが好ましい。
【００４２】
１つの代表的な実施例では、中継器２１８は受信器、信号調整ユニット、誤り訂正ユニット、信号圧縮ユニット、および送信器を持つことができる。受信器は人体電子ユニット１４から送られる信号を受信する。信号調整ユニットは、信号を増幅したり、所望の周波数範囲内の不要なノイズを濾過したり、コモン・モードの電圧誤差を除去したりするために使用できる。信号圧縮ユニットは、帯域幅を節約するために、デジタル信号をデジタル的に圧縮する。中継器２１８は次に、デジタル的に圧縮した、複数の人体電子ユニット１４から受信した信号を別々のデータ・パケットにまとめ、送信器がそのデータ・パケットをテレメトリにより中央監視ステーション２２０に送信する。中継器２１８から中央監視ステーション２２０へのデータ・パケットの送信には、いろいろなエア・インタフェース、例えば、ブルートゥース、IEEE 802.11b、 WiFi、または他の適宜な無線ＬＡＮシステム・プロトコルが使用できる。
【００４３】
中央監視ステーション２２０は、各患者の生理データおよび／または非生理データを表示するためのモニタに接続された複数の基地局１６を含んでもよい。基地局１６は先に説明されたのと同じ構成を持つ。例えば、基地局１６は、特に受信器、Ａ／Ｃ変換器、およびデマルチプレクサを持つことができる。さらに、基地局１６は信号デコンプレッサ（伸張器）を持ってもよい。受信器は複数の中継器２１８からの信号を受信する。信号デコンプレッサは信号を伸張し、デマルチプレクサは各中継器２１８によって送られてきた各信号に含まれる情報のデータ・パケットを分離する。Ａ−Ｄ変換器はデジタル信号をアナログ信号に変換する。
【００４４】
１つの代表的な実施例では、中央監視ステーション２２０が、各人体電子ユニット１４に関係づけられた少なくとも１つの基地局１６を含む。基地局１６は、スナップ端子により、上に詳しく説明されているように従来のモニタすなわちディスプレイに接続されていてもよい。または、中央監視ステーション２２０は、生理データおよび／または非生理データを表示するための適宜なモニタに接続された中央基地局２２２を含んでもよい。中央基地局２２２は、複数の患者の生理データおよび／または非生理データを表示するために、スナップ端子（図示されていない）により単一のモニタまたは複数のモニタに接続されていてもよい。または、中央基地局２２２は、標準のテレメトリ・リード・システムにより、単一のモニタまたは複数のモニタに有線で接続されていてもよい。中央監視ステーション２２０は、病院の担当者が、システムに接続された患者の実時間の生理データを離れたところから視るまたは監視することを可能にする。遠隔の電子ユニット１４から送られたまたは中継器２１８により中継された生理データの波形処理はすべて基地局１６、中央基地局２２２、またはモニタのどれかの中で行われる。
【００４５】
本発明の別の実施例では、中継器２１８がデータ・パケットを収集ユニット２２４に送信してもよい。収集ユニット２２４は複数の中継器２１８から送られる複数の信号を集め、その信号を中央基地局２２２に転送する。収集ユニット２２４は、その信号を、無線ＬＡＮまたは有線リンクにより、中央基地局に送信してもよい。
【００４６】
上の明細説明においては、本発明はその代表的な実施例に関して説明された。この発明を理解する人は、本発明のより広い精神と範囲から逸脱することなくこの発明の原理を利用した変更や他の実施例や変形を思いつくことができるであろうことは明らかである。この明細説明および図面は、したがって、限定でなく説明を意図したものとして見られるべきである。したがって、本発明は添付の特許請求範囲から判断して必要であるかもしれない以外には限定されない。
【図面の簡単な説明】
【００４７】
【図１】このＥＣＧシステムの代表的な実施例の斜視図である。
【図２】胸部アセンブリおよび前胸部アセンブリの断面図である。
【図３】胸部アセンブリの代表的な実施例の上面図である。
【図４】前胸部アセンブリの代表的な実施例の上面図である。
【図５】人体電子ユニットの代表的な実施例の斜視図である。
【図６】アセンブリ・コネクタの代表的な実施例の上面図である。
【図７】人体電子ユニットの代表的な実施例の正面図である。
【図７ａ】人体電子ユニットのユーザ・インタフェースの代表的な実施例である
【図８】送信部の代表的な実施例のブロック線図である。
【図９ａ】トークン・キーと共に使用される基地局の代表的な実施例の斜視図である。
【図９ｂ】トークン・キーと共に使用される人体電子ユニットを示す。
【図１０】基地局の代表的な実施例の斜視図である。
【図１１】基地局の代表的な実施例の正面図である。
【図１１ａ】基地局のユーザ・インタフェースの代表的な実施例である。
【図１２】受信器の代表的な実施例のブロック線図である。
【図１３】基地局の代表的な実施例の斜視図である。
【図１４】このＥＣＧシステムの動作の代表的な実施例のフローチャートである。
【図１５】テレメトリ・システムの代表的な実施例を示す。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図７ａ】
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【図８】
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【図９Ａ】
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【図９Ｂ】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１１ａ】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【国際調査報告】
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