(57)【要約】医療監視システムは、患者に関連付けられたセンサを含むセンサーシステム、および遠隔監視ユニットを有する。遠隔監視ユニットは、センサーシステムとの間で通信を行うマイクロプロセッサ、およびマイクロプロセッサとの間で通信を行う携帯監視ユニット送受信機システムを含む。携帯監視ユニット送受信機システムは、地上線電話送受信機および／または携帯電話送受信機、ならびにページングネットワーク送受信機等の第３ネットワーク送受信機を有する。地上線電話送受信機または携帯電話送受信機を介する通信接続が利用できる場合には、それらの送受信機を介して全データセットが送信され、地上線電話送受信機および携帯電話送受信機を介する通信接続が利用できない場合には、第３ネットワーク送受信機を介して縮小データセットが送信される。
2004532678.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
患者に関連付けられたセンサを含むセンサーシステムと、遠隔監視ユニットとを備えた医療監視システムであって、
前記遠隔監視ユニットは、
前記センサーシステムとの間で通信を行うマイクロプロセッサと、
前記マイクロプロセッサとの間で通信を行う携帯監視ユニット送受信機システムとを有し、
前記携帯監視ユニット送受信機システムは、
地上線電話送受信機と、
主要無線ネットワーク送受信機と、
第３ネットワーク送受信機とを有する医療監視システム。
【請求項２】
前記主要無線ネットワーク送受信機は、携帯電話送受信機を備える請求項１の医療監視システム。
【請求項３】
前記第３ネットワーク送受信機は、ページングネットワーク送受信機を備える請求項１の医療監視システム。
【請求項４】
前記第３ネットワーク送受信機は、双方向ページングネットワーク送受信機を備える請求項１の医療監視システム。
【請求項５】
前記第３ネットワーク送受信機と共に動作する第３ネットワークは、前記主要無線ネットワーク送受信機と共に動作する主要無線ネットワークよりも低いデータ帯域幅を有する請求項１の医療監視システム。
【請求項６】
前記携帯監視ユニット送受信機システムとの間の通信をサポートする中央ユニット送受信機を備える中央ユニットを更に含む請求項１の医療監視システム。
【請求項７】
前記遠隔監視ユニットの前記マイクロプロセッサは、
前記地上線電話送受信機を介する通信接続が利用できる場合に、前記地上線電話送受信機を介して全データセットを送信するとともに、
前記主要無線ネットワーク送受信機を介する通信接続が利用でき、かつ前記地上線電話送受信機を介する通信接続が利用できない場合に、前記主要無線ネットワーク送受信機を介して全データセットを送信する第１処理ルーチンと、
前記地上線電話送受信機を介する通信接続および前記主要無線ネットワーク送受信機を介する通信接続が利用できない場合に、前記第３ネットワーク送受信機を介して縮小データセットを送信する第２処理ルーチンとを含む請求項１の医療監視システム。
【請求項８】
患者に関連付けられたセンサを含むセンサーシステムと、遠隔監視ユニットとを備えた医療監視システムであって、
前記遠隔監視ユニットは、前記センサーシステムとの間で通信を行うマイクロプロセッサと、前記マイクロプロセッサとの間で通信を行う携帯監視ユニット送受信機システムとを有し、
前記携帯監視ユニット送受信機システムは、ページングネットワーク送受信機を有する医療監視システム。
【請求項９】
前記携帯監視ユニット送受信機システムとの間の通信をサポートする中央ユニット送受信機を備える中央ユニットを更に含む請求項８の医療監視システム。
【請求項１０】
患者に関連付けられたセンサを含むセンサーシステムと、遠隔監視ユニットとを備えた医療監視システムであって、
前記遠隔監視ユニットは、
前記センサーシステムとの間で通信を行うマイクロプロセッサと、
前記マイクロプロセッサとの間で通信を行う携帯監視ユニット送受信機システムとを有し、
前記携帯監視ユニット送受信機システムは、
地上線電話送受信機および主要無線ネットワーク送受信機から選択された少なくとも一つの送受信機と、
第３ネットワーク送受信機とを有する医療監視システム。
【請求項１１】
前記主要無線ネットワーク送受信機は、携帯電話送受信機を備える請求項１０の医療監視システム。
【請求項１２】
前記第３ネットワーク送受信機は、ページングネットワーク送受信機を備える請求項１０の医療監視システム。
【請求項１３】
前記携帯監視ユニット送受信機システムとの間の通信をサポートする中央ユニット送受信機を有する中央ユニットを更に含む請求項１０の医療監視システム。
【請求項１４】
前記遠隔監視ユニットの前記マイクロプロセッサは、
前記少なくとも一つの送受信機を介する通信接続が利用できる場合に、前記少なくとも一つの送受信機を介して全データセットを送信する第１処理ルーチンと、
前記少なくとも一つの追加送受信機を介する通信接続が利用できない場合に、前記第３ネットワーク送受信機を介して縮小データセットを送信する第２処理ルーチンとを含む請求項１０の医療監視システム。
【請求項１５】
遠隔監視ユニットによる中央ユニットへの通信を実行するための方法であって、
前記遠隔監視ユニットによる前記中央ユニットへの通信の必要性を判定するステップと、
地上線接続が利用できる場合に、前記遠隔監視ユニットが前記地上線接続により前記中央ユニットと通信を行うステップと、
前記地上線接続が利用できない場合に、前記遠隔監視ユニットが携帯電話接続により前記中央ユニットと通信を行うステップと、
前記地上線接続および前記携帯電話接続が利用できない場合に、前記遠隔監視ユニットが第３ネットワーク接続により前記中央ユニットと通信を行うステップとを含む方法。
【請求項１６】
前記第３ネットワーク接続は、ページングネットワーク接続である請求項１５の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、遠隔監視ユニットを利用する医療監視システムに関し、より詳細には、従来利用可能であった通信接続よりも広い通信範囲を持つ、遠隔監視ユニットのための通信接続の提供に関する。
【背景技術】
【０００２】
センサ技術、電子工学、および通信の進歩により、患者が通院患者であって、病院の監視システムと連続的かつ直接的に接触していなくとも、患者の生理的特性を監視することが可能になってきている。例えば、米国特許第５，９５９，５２９号は、関連する生理的センサを持つ遠隔監視ユニットを患者が携行する監視システムを記載している。この遠隔監視ユニットは、患者の医療上の問題に応じて心拍および心拍波形等、患者の一つまたは複数の生理的特性を連続的に監視する。
【０００３】
かかる携帯監視システムの重要な目的は、中央ユニットとの接触を確立することであり、それを受けて中央ユニットは医療関係者および医療記録と接触する。接触を確立する能力により、中央ユニットは患者の医療上の緊急事態の存在を判定し、かかる緊急事態の間、患者に医療支援を提供できる。接触を確立する能力は、患者にとって心理的にも重要であり、それにより患者は孤独でもなく、孤立もしていないことを知ることができる。
【０００４】
現時点での携帯監視システムは、地上線電話アクセスが容易に利用できる場所に患者がいる場合には電話地上線を介して、また、地上線アクセスが利用できない、もしくは緊急事態が急に発生した場合には携帯電話システムを介して、中央ユニットとの間で通信接続を確立できる。しかしながら、携帯電話通信接続が利用できない地域が米国およびその他の国々に数多く存在するので、既存の医療監視システムは阻害されていることを本発明者は認識している。比較的遠隔地域では携帯電話システムのインフラストラクチャが整備されておらず、また、携帯電話送受信機セル局の範囲内であっても、携帯電話信号が通過しない構造物が数多く存在するために、このような利用できない事態が起こる。その結果、遠隔監視ユニットが中央ユニットと通信できない場所が多数存在している。したがって、患者はそれらの場所で緊急時の支援が受けられず、結果として患者は孤立を感じることになる。
【０００５】
医療監視システムの遠隔監視ユニットの広域通信利用可能性を確保する改良方法に対するニーズがある。本発明はこの必要性を満たし、更に、関連する利点を提供する。
【発明の開示】
【０００６】
本発明は、米国およびほとんど世界中を十分にカバーする通信範囲を持つ遠隔監視ユニットを有する医療監視システムを提供する。この通信範囲は、地理的に広い区域、および、時に携帯電話通信範囲外となる建物内部等の場所も含む。この十分な通信範囲により、緊急事態に遠隔監視ユニットが中央ユニットと通信できるようになる。また、監視対象の患者が、医療支援から完全に孤立することはないと知って安心を保つことも等しく重要である。本方法は、既に整備および運用されているシステムインフラストラクチャを用いて相対的に安価に実施しても、利用可能となる新通信技術に適合させてもよい。遠隔監視ユニットへは、サイズ、重量、および電力消費においてもほとんど追加する必要はない。
【０００７】
本発明によれば、医療監視システムは、患者と関連付けられたセンサを含むセンサーシステム、および遠隔監視ユニットを備える。遠隔監視ユニットは、センサーシステムとの間で通信を行うマイクロプロセッサ、およびマイクロプロセッサとの間で通信を行う携帯監視ユニット送受信機システムを備える。携帯監視ユニット送受信機システムは、地上線電話送受信機、および携帯電話送受信機等の主要無線ネットワーク送受信機から選ばれた少なくとも一方の、好ましくは両方の、送受信機を含む。携帯監視ユニット送受信機システムは、ページングネットワーク送受信機等の第３ネットワーク送受信機を更に備える。携帯監視ユニット送受信機システムは、地上線電話送受信機、携帯電話送受信機、およびページングネットワーク送受信機を含むのが好ましい。
【０００８】
また、医療監視システムは、典型的には、携帯監視ユニット送受信機システムとの通信をサポートする中央ユニット送受信機を備えた中央ユニットを含む。
【０００９】
第３のネットワークは、ページングシステムであることが好ましいが、海上ネットワーク、緊急ネットワーク等、他の種類でもよい。現在、他の用途で用いられているようなページングシステムは、典型的には、何らかの更なる接触を行うようユーザに催促するユーザへの簡潔なメッセージ、またはユーザからの短い返答である、相対的に限定された量の情報をユーザに通信するよう意図されている。典型的な場合、ユーザは電話のある所に行って呼び出した人と接触するよう催促される。別の言い方をすると、ページングネットワークの帯域幅は相対的に低い。しかしながら、このような制約はあるものの、双方向ページングネットワークは、軌道周回通信衛星またはアンテナシステムを介して非常に広い通信範囲で動作し、また携帯電話通信ができない場所にまで信号が届いて使用できる周波数で動作するという重要な利点を持つ。ページングネットワークは更に、インフラストラクチャが既に整備され運用されているという利点を持つ。
【００１０】
緊急医療監視通信にページングネットワークを使用した場合、携帯電話通信や地上線通信ほど高いデータ速度では送信できないことを本発明者は認識している。しかしながら、広帯域通信が利用できない緊急事態では、患者と中央ユニットとの間が制限付き通信であっても、患者と中央ユニットとの間が無通信であるよりはよい。
【００１１】
したがって、このアーキテクチャでは、遠隔監視ユニットのマイクロプロセッサは通常、地上線または携帯電話システムの送受信機のいずれかを介する通信接続が利用できる場合にこれらを介して全データセットを送信する第１処理ルーチンと、その他の送受信機を介する通信接続が利用できない場合にページングネットワーク（またはその他の第３ネットワーク）送受信機を介して縮小データセットを送信する第２処理ルーチンとを含む。例えば、第１処理ルーチンが、心臓病患者の場合は完全な心拍波形等の全生理的情報を送信する一方で、第２処理ルーチンが、心拍速度、波形分類、および遠隔監視ユニットで実行される計算により心拍波形から局所的に導き出されたその他の計算情報等、の縮小データセットを送信してもよいであろう。代わりに、遠隔監視ユニットがページングネットワークを介して送信を複数回行ってもよいが、この場合、地上線または携帯電話通信接続システムを介して達成されるのと同じ速度でセンサからの全生理的情報を送信できる可能性は低い。
【００１２】
本発明は、医療監視システムの通信階層を確立する。医療監視システムは、遠隔監視ユニットと中央ユニットとの間に２つの基本通信経路、すなわち、地上線電話システムおよび携帯ネットワークシステム等の無線接続、を有することが好ましい。両通信経路はそれぞれ、相対的に広い通信帯域幅を有し、大量のデータを伝送できる。しかしながら、基本通信システムが利用できない場合、通常は、はるかに狭い帯域幅を持つ第３ネットワークバックアップシステムが、検出イベントを定義する最小データセットを提供する。
【００１３】
本発明の他の特長および利点は、実施例として本発明の原理を説明する添付図面と連携した、以下の好適な実施の形態のより詳細な説明から明らかとなろう。しかしながら、本発明の範囲はこの好適な実施の形態に制限されるものではない。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
図１は、医療監視システム２０の好ましい実施の形態を示す。医療監視システム２０は、患者と関連付けられたセンサを有するセンサーシステム２２を含む。センサーシステム２２は、心拍波形、血圧、脳波信号、血液化学等、患者の様々な生理的特性のいずれを監視してもよい。センサーシステム２２は、患者により携行されるか、または物理的に相対的に患者の近くにある遠隔監視ユニット（ＲＭＵ）２４との間で通信を行う。センサーシステム２２と遠隔監視ユニット２４との間の通信は、有線式または近距離無線周波数接続等の無線式のいずれであってもよい。
【００１５】
遠隔監視ユニット２４は、センサーシステム２２との間で通信を行うマイクロプロセッサ２６を含む。マイクロプロセッサ２６は、必要に応じて演算を実行し、また、同じく遠隔監視ユニット２４の一部である携帯監視ユニット送受信機システム２８の動作を監視する。携帯監視ユニット送受信機システム２８は、携帯監視ユニット送受信機システム２８が提供する後述の各種通信をサポートする中央ユニット送受信機システム３２を有する中央ユニット（ＣＵ）３０との間で通信を行う。中央ユニット３０は、中央ユニット送受信機システム３２を調整するとともに他の分析機能および制御機能を実行する中央ユニットマイクロプロセッサ３４も含む。医療監視システム２０の好ましい形態の、後述する部分以外の一般的特徴は、米国特許第５，９５９，５２９号に記載され、その開示を引用して組み込む。
【００１６】
携帯監視ユニット送受信機システム２８は、第３ネットワーク送受信機３５を含む。第３ネットワーク送受信機３５は、ページングネットワークにより動作できる双方向ページングネットワーク送受信機であることが好ましく、主に、その好ましい実施の形態を以下で説明する。しかしながら、第３ネットワーク送受信機３５は、専用の緊急ネットワーク送受信機、海上ネットワーク送受信機等、他のバックアップ型のものでもよい。
【００１７】
図１の実施の形態は、中央ユニット３０との第３ネットワーク接続（本実施の形態ではページングネットワーク接続）を選択的に確立するページングネットワーク送受信機３６およびそのアンテナ３８を含む。ページングネットワーク送受信機３６は、米国全土およびその他世界中の大部分で利用できる既存のページングネットワークを利用して動作する。ページングネットワークとの通信は、米国のほぼ全ての場所、およびその他世界中ほとんどの場所で利用できる。その通信は、屋外、屋内、航空機内、および船上で利用できる。ページングネットワークは、元来、信号の伝達が衛星からページングユニットへのみの単方向動作であったが、現在では、「送信機／受信機」の技術的に認知された短縮語「送受信機」という用語が示すように、双方向形式で利用できる。すなわち、双方向ページング送受信機３６は、既存のページングシステム経由で、中央ユニット送受信機３２との間で情報を受信あるいは送信できる。
【００１８】
携帯監視ユニット送受信機システム２８は、主要無線ネットワーク送受信機として動作する携帯電話送受信機４０およびそのアンテナ４２を更に含む。携帯電話送受信機４０は、中央ユニット３０との間で携帯電話接続を選択的に確立する。携帯電話送受信機４０は、米国の大部分およびその他世界の一部で利用できるセル局の既存ネットワークを利用して動作する。携帯電話通信接続は、屋外、セル局の範囲内の大部分の自動車内、および多くの建物内で動作できるが、一部の建物内、航空機内、または船上では利用できないことが多い。携帯電話送受信機４０は、携帯電話ネットワークを通じて中央ユニット送受信機３２との間で情報を受信あるいは送信できる。
【００１９】
携帯監視ユニット送受信機システム２８は、地上線電話送受信機４４およびそのプラグジャック４６を更に含む。地上線電話送受信機４４は、中央ユニット３０との地上線接続を選択的に確立する。地上線電話送受信機４４は、米国の大部分およびその他世界の大部分で利用できる地上線システム（地上線のマイクロ波接続を含んでもよい）を利用して動作する。地上線電話通信接続は、プラグ接続がある所ならどこででも電話中央交換局を通じて利用できるが、プラグへの物理的アクセスが必要であるため患者の移動性が制限される。地上線電話送受信機４４は、地上線システムを通じて中央ユニット送受信機３２との間で情報を受信あるいは送信できる。
【００２０】
図２は、遠隔監視ユニット２４と中央ユニット３０との間で通信が必要な場合のイベントのシーケンスを示す。まず、通信の必要性が判定される（符号６０）。このステップは、典型的には、中央ユニット３０との通信が必要であると遠隔監視ユニット２４が判定した場合に現れるが、遠隔監視ユニット２４との通信が必要であると中央ユニット３０が判定した場合にも現れてよい。ここでは前者の場合について詳細に検討するが、本検討は後者の場合にも同様に適用できる。
【００２１】
地上線接続が利用できる場合は、地上線送受信機４４が使用される（符号６２）。すなわち、マイクロプロセッサ２６は、地上線送受信機４４を通じて中央ユニット３０へ地上線通信接続を開くよう試みる。プラグジャック４６にプラグがない場合、あるいは、中央ユニット３０をダイヤル呼出しできない場合、マイクロプロセッサ２６は、携帯電話送受信機４０を通じて中央ユニット３０へ携帯電話接続を開くよう試みる（符号６４）。携帯電話送受信機４０を使用するよりも地上線送受信機４４を使用する方が好ましい。なぜならば、地上線通信接続はより信頼性が高く、より安全で、利用できるのであれば通常は費用が安いからである。
【００２２】
地上線電話送受信機４４または携帯電話送受信機４０を通じて通信接続が確立された場合、マイクロプロセッサ２６は、これらの広帯域通信チャネルのいずれかを通じて全データセットを送信する、内部に格納した第１処理ルーチンを用いる。全データ能力を利用できる第１処理ルーチンが、医療監視システム２０の望ましい動作モードである。
【００２３】
しかしながら、上記のように、地上線利用不能、携帯電話システム利用不能、携帯電話システムのユーザ過多、携帯電話システム周波数帯域における無線通信への干渉等の理由により、地上線接続も携帯電話接続も利用できない場合がある。その場合、ページングネットワーク（または他の第３ネットワーク）送受信機３６を使用する（符号６６）。ページングネットワークの通信帯域は狭いので、マイクロプロセッサ２６は、典型的には、縮小データセットを決定しページングネットワーク接続を介して送信する、内部に格納した第２処理ルーチンを用いる。単一の血液化学数値等の少量データをセンサーシステム２２が取得する場合には、全データセットをページングネットワーク送受信機３６を介して送信してもよい。心拍波形等の大量データをセンサーシステム２２が取得する場合には、データ圧縮技術を用いても全データセットを送信できない。第２処理ルーチンは、センサーシステム２２の収集データの最重要部分のみを選択するように、または、ページングネットワーク送受信機３６を介した送信のため収集データから２次データを計算するように、記述されている。例えば、心拍の場合、第２処理ルーチンは、ページングネットワークの帯域幅制約内で送信するため、全心拍信号中の選択部分の心拍速度（毎分心拍数）、振幅、および波形特性を計算してもよい。第２処理ルーチンは、典型的には、送信用に音声や他のオーディオ信号を選択しないであろう。この縮小データセットは、中央ユニット３０が患者を診断し支援する場合に、全データセットほど完全ではないものの情報および連絡が全くないよりははるかによく、また、有用でもある。遠隔監視ユニット２４と中央ユニット３０との間の通信を複数回連続して実行し、より多くの情報を送信できるが、そのようにしても全データが伝送できる可能性は低い。縮小データセットの内容の選択と、それに従う第２処理ルーチンの内容は、個々の状況および患者個別の監視データ種類に依存する。
【００２４】
本発明は、制限付き通信でも無通信であるよりは多くの場合よいという認識、および通信の利用可能性と帯域幅との間のトレードオフの認識に基づく通信階層を提供する。現在利用できる通信接続を以下の表に要約する。地上線電話は有線接続であり、他の通信接続は無線式である。しかしながら、本発明の使用はこれらの種類の通信接続に限定されるものではなく、その他の現在および将来に利用できる通信接続を含むことは言うまでもない。
【００２５】
【表１】
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【００２６】
このように、医療監視システムの携帯監視ユニット送受信機システムは、地上線電話送受信機およびデジタル携帯電話送受信機を含むことが好ましい。しかし、これらの通信接続を介する通信が利用できない場合に、ページングシステムのいずれかをバックアップとして用いてもよい。低帯域幅または中帯域幅ページングシステムを介するデータ通信であっても、多くの場合は無通信であるより好ましい。
【００２７】
本発明の特定の実施の形態を説明のために詳細に記載したが、本発明の精神と範囲から逸脱することなく、種々の改変および補強がなされてもよい。従って、本発明は、添付請求項によってのみ制限を受ける。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】医療監視システムの概略図である。
【図２】通信操作方法のブロックフロー図である。
【図１】
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【図２】
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【国際公開パンフレット】
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2004532678.tif 000014
2004532678.tif 000015
2004532678.tif 000016
2004532678.tif 000017
2004532678.tif 000018
2004532678.tif 000019
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【国際調査報告】
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