(57)【要約】本発明は、酸素計センサ、関連するアダプタ、または、コネクタ回路で使用するためのメモリチップを提供する。このメモリチップによれば、異なるデータの格納は、酸素計センサに高度な能力を提供することができる。固有のデータを提供して、このようなメモリに格納することに加えて、本発明は、このようなメモリに格納されたデータの固有の使用法を記載する。メモリチップに格納されたデータは、酸素計センサの使用に関する情報を含む。例えば、メモリチップは、センサが酸素計モニタに接続された場合に、表示画面上に表示され得るセンサモデル識別情報を符号化し得る。メモリは、また、センサが機能し得る以上の明るさレベルまたは最大駆動電流等の動作パラメータの範囲を符号化し得る。動作パラメータは、脈酸素計システムを制御するために、コントローラ回路によって読み出され、解釈される。【選択図】図１
2004510467.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
センサと、
モニタと
を備えた酸素計モニタシステムであって、
該センサは、センサモデルに関連付けられたＩＤコードを特定するデータを格納するメモリデバイスを含み、
該モニタは、該メモリデバイスを読み出し、該ＩＤコードを復号化し、該センサモデルに基づいて動作パラメータを選択する、酸素計モニタシステム。
【請求項２】
前記動作パラメータは、前記センサにおける光エミッタの最大安全駆動電流である、請求項１に記載の酸素計モニタシステム。
【請求項３】
前記動作パラメータは、前記センサにおける光検出器から受け取られた信号の予測範囲である、請求項１に記載の酸素計モニタシステム。
【請求項４】
前記予測範囲外である前記光検出器からの信号は、センサオフの状態を示す、請求項３に記載の酸素計モニタシステム。
【請求項５】
酸素計センサであって、
発光要素と、
光検出要素と、
デジタルデータを格納するメモリデバイスであって、該デジタルデータは、該酸素計センサのセンサモデルを特定する識別コードと、該識別コードの読み出しに応答して、該酸素計センサに結合された酸素計モニタによって実行されるべき動作とを含む、メモリデバイスと
を備える、酸素計センサ。
【請求項６】
前記動作は、前記識別コードを復号化することによって、前記酸素計センサの前記センサモデルを表示する前記酸素計モニタを備える、請求項５に記載の酸素計センサ。
【請求項７】
発光要素と、
光検出要素と、
デジタルデータを格納するメモリデバイスであって、該デジタルデータは、該発光要素に印加され得る最大安全駆動電流を含む、メモリデバイスと
を備える、酸素計センサ。
【請求項８】
前記酸素計センサに結合された酸素計モニタは、前記発光要素を前記最大安全駆動電流まで駆動させる、請求項７に記載の酸素計センサ。
【請求項９】
酸素計センサであって、
発光要素と、
光検出要素と、
デジタルデータを格納するメモリデバイスであって、該デジタルデータは、該酸素計センサに結合された酸素計モニタによって用いられる更新されたコードまたは係数を含み、該発光要素から受け取られた信号内の符号化されたデータを計算する、酸素計センサ。
【請求項１０】
発光要素と、
光検出要素と、
デジタルデータを格納するメモリデバイスであって、該デジタルデータは表示可能なメッセージを含む、酸素計センサ。
【請求項１１】
前記デジタルデータは、複数の言語に対応するコードをさらに含み、前記メッセージは、選択された言語で表示可能である、請求項１０に記載の酸素計センサ。
【請求項１２】
酸素計センサであって、
発光要素と、
光検出要素と、
デジタルデータを格納するメモリデバイスであって、該デジタルデータは、該酸素計センサの製造業者を特定するコードと、該コードの読みだしに応答して、該酸素計センサに結合された酸素計モニタによって実行されるべき動作とを含む、酸素計センサ。
【請求項１３】
酸素計センサにデータを格納する方法であって、
発光要素から光を発するステップと、
光検出器を用いて該発光要素からの光を検出するステップと、
デジタルに符号化されたデータを該酸素計センサ内のメモリに格納するステップであって、該デジタルに符号化されたデータは、該メモリ内の該酸素計センサのセンサモデルを特定する識別コードと、該識別コードの読みだしに応答して、該酸素計センサに結合された酸素計モニタによって実行されるべき動作とを含む、ステップと、
該酸素計モニタを用いて、該識別コードおよび該動作を読み出すステップと、
該酸素計モニタを用いて該動作を実行するステップと
を包含する、方法。
【請求項１４】
前記動作を実行するステップは、前記識別コードを復号化することによって、前記酸素計センサの前記センサモデルを表示するステップを包含する、請求項１３に記載の方法。
【請求項１５】
酸素計センサにデータを格納する方法であって、
発光要素から光を発するステップと、
光検出器を用いて該発光要素からの光を検出するステップと、
デジタルに符号化されたデータを該酸素計センサ内のメモリに格納するステップであって、該デジタルに符号化されたデータは、該メモリ内の該発光要素に印加され得る最大安全駆動電流を含む、ステップと
を包含する、方法。
【請求項１６】
前記発光要素を前記最大安全駆動電流まで駆動させるステップをさらに包含する、請求項１５に記載の方法。
【請求項１７】
酸素計センサにデータを格納する方法であって、
発光要素から光を発するステップと、
光検出器を用いて該発光要素からの光を検出するステップと、
デジタルに符号化されたデータを該酸素計センサ内のメモリに格納するステップであって、該デジタルに符号化されたデータは、該メモリ内の該酸素計センサの製造業者を特定するコードと、該コードの読みだしに応答して、該酸素計センサに結合された酸素計モニタによって実行されるべき動作とを含む、ステップと、
該酸素計モニタを用いて、該識別コードおよび該動作を読み出すステップと、
該酸素計モニタを用いて該動作を実行するステップと
を包含する、方法。
【請求項１８】
前記動作を実行するステップは、前記識別コードを復号化することによって、前記酸素計センサの前記製造業者を表示するステップを包含する、請求項１７に記載の方法。
【請求項１９】
酸素計センサにデータを格納する方法であって、
発光要素から光を発するステップと、
光検出器を用いて該発光要素からの光を検出するステップと、
デジタルに符号化されたデータを該酸素計センサ内のメモリに格納するステップであって、該デジタルに符号化されたデータは、該酸素計センサに結合された酸素計モニタによって用いられる更新されたコードまたは係数を含み、該光検出器から受け取られた信号からデータを計算する、ステップと
を包含する、方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
（関連出願の相互参照）
本願は、２００１年８月３１日に出願された米国仮特許出願第６０／２２９，６１６号の優先権を主張する。同出願を本明細書中で参考として援用する。
【０００２】
（発明の背景）
本発明は、酸素計センサに関し、詳細には、センサの特性に関する符号化された情報を含む脈酸素計センサに関する。
【０００３】
脈酸素計は、典型的には、動脈血液中のヘモグロビンの血中酸素飽和度、組織を供給する１回の血液脈拍量、および、患者の各心拍に相当する血液脈拍数を含む（ただし、これらに限定されない）種々の血流特性を測定するために用いられる。これらの特性の測定は、血液が組織を灌流している状態で患者の組織の一部を光が通り、かつ、このような組織内における光の吸収を光電子的に感知する非侵襲的なセンサを用いて達成されてきた。その後、吸収された光の量は、測定される血液成分量を計算するために用いられる。
【０００４】
組織を通った光は、血液量によって吸収される１つ以上の波長となるように選択される。この血液量は、血液中に存在する血液成分量を表す。組織を通った透過光量は、組織中の血液成分量の変化および関連する光の吸収にしたがって変化する。血中酸素レベルを測定するために、血中酸素飽和度を測定する公知の技術にしたがって、２つの異なる波長で動作するように適応される光源および光検出器を備えた、このようなセンサが提供されている。
【０００５】
米国特許第４，７００，７０８号には符号化機構が示されている。同特許の開示を本明細書中で参考として援用する。この機構は、組織によって吸収されなかった光を収集する検出器を備えた、一対の発光ダイオード（ＬＥＤ）を用いて、血液が灌流した組織を通る光を指向させる光学酸素計プローブに関する。動作は、ＬＥＤの波長が既知であるかどうかに依存している。ＬＥＤの波長は変化し得るので、符号化レジスタは、ＬＥＤのうちの少なくとも１つのＬＥＤの実際の波長に相当するレジスタの値を用いて、プローブに配置される。酸素計機器がオンになると、酸素計機器は、まず、電流を符号化レジスタに印加し、レジスタの値、したがってプローブにあるＬＥＤの波長の値を決定するために電圧を測定する。
【０００６】
米国特許第５，２５９，３８１号によれば、実際の波長が温度にともなって変化し得るため、符号化レジスタによって設けられた赤色ＬＥＤの波長の符号化された値は、不正確である可能性があることが分かる。したがって、この特許は、実際の温度を測定するために、酸素計プローブに温度センサを含めることを教示している。実際の温度、および、符号化された波長値を用いて、ルックアップテーブルを調べ、その温度の実際のＬＥＤの波長を決定することができる。
【０００７】
Ｍｉｎｏｌｔａに譲渡された米国特許第４，９４２，８７７号は、ＬＥＤの特性に関する符号化された情報を格納する別の方法を示す。この特許は、デジタル情報を格納するために、センサプローブから遠隔酸素計まで並列に、または、直列に設けられ得るＥＰＲＯＭメモリを用いることを開示している。このメモリは、飽和式の係数、波長、サブ波長（ＬＥＤの場合２つのピークがある）、ＬＥＤが発する波長スペクトルの半値幅、ＬＥＤの強度または比、および、（プロセッサによって書き込まれる）ＬＥＤの時間を格納するものとして記載されている。
【０００８】
他の分野にもプローブ特性を符号化する別の例がある。複数の較正値が必要とされる場合がある。この較正値を用いれば、回路をより複雑にするか、または、多くのリード線が必要となる。Ｃａｍｉｎｏ　Ｌａｂｏｒａｔｏｒｉｅｓ，　Ｉｎｃ．に譲渡された米国特許第４，４４６，７１５号において、圧力変換器の特性について符号化された情報を提供するために、複数のレジスタが用いられる。米国特許第３，７９０，９１０号は、個々の変換器の特性を格納するＲＯＭを用いた別の圧力変換器を開示する。米国特許第４，３０３，９８４号は、シフトレジスタを用いて連続的に読み出される、ＰＲＯＭに格納されたデジタル特性情報を用いた別のプローブを示す。
【０００９】
典型的には、符号化要素は、プローブ自身に搭載される。例えば、米国特許第４，６２１，６４３号は、プローブ要素自身に搭載された符号化レジスタを示す。さらに、米国特許第５，２４６，００３号は、プローブそのものに印刷された導電性材料を用いて形成された符号化レジスタを示す。
【００１０】
デバイスのなかには、ケーブルによって患者に取り付けられたデバイスに結合された電気コネクタが、符号化要素を含み得るものもある。例えば、米国特許第３，７２０，１９９号は、カテーテルとコンソールとの間にコネクタを備えた内大動脈バルーンを示す。コネクタは、特定のバルーンの容積測定の変位を反映するように選択された値を有するレジスタを含む。米国特許第４，６８４，２４５号は、光ファイバとプロセッサに接続された電気ワイヤとの間にモジュールを備えた光ファイバカテーテルを開示する。このモジュールは、光信号を電気信号に変換し、モジュールとカテーテルとが、プロセッサから切断されて、再較正が不要な異なるプロセッサとともに使用され得るように、較正信号を格納するメモリを備える。
【００１１】
米国特許第５，６４５，０５９号は、変調信号を用いて符号化されたデータを遠隔分析器に提供することを教示する。米国特許第５，４２９，１２９号は、電圧調整器を用いて、分析器による読み出し試行に応答して、特定の電圧値を生成することを示す。
【００１２】
Ｈｅｗｌｅｔｔ−Ｐａｃｋａｒｄ　Ｃｏｍｐａｎｙの米国特許第５，０５８，５８８号は、レジスタ、ＲＯＭまたはカスタマイズされた集積回路であり得る符号化要素を備えた酸素計センサを教示する。符号化要素は、センサのタイプを符号化する（詳細には、体に配置される場所を示すタイプ−指、耳、足、腕、また、透過／反射タイプを示し得るセンサのタイプ、または、大人／新生児｛理論的な酸素飽和度に対して行われる補正を示す、大人／新生児の最小／最大脈拍等の生理学的制限間の切り替えを可能にする｝、センサのタイプに基づいて最大駆動電流が適応され得る、センサと組織との接触が、センサのタイプが分かっている場合に減衰測定によってテストされ得る）。
【００１３】
Ｎｅｌｌｃｏｒの米国特許第５，６４５，０５９号（同特許を本明細書中で参考として援用する）は、センサのタイプ（指、鼻）を示すために、脈変調信号、第２のＬＥＤの波長、ＬＥＤの数、標準曲線に対する数値補正項、および、製造業者の識別番号を提供するために用いられるセンサメモリ内の情報を符号化することを教示している。
【００１４】
また、カテーテル特許の多くは、カテーテルの情報を符号化することについて説明する。Ｓｅｎｔｒｏｎの米国特許第４，８５８，６１５号は、センサのタイプ、タイプ番号、シリアル番号、製造日、センサの保証寿命、非線形の補正データ、圧力感度、オフセットおよび温度感度を符号化することを教示する。
【００１５】
Ｉｎｔｅｒｆｌｏ　Ｍｅｄｉｃａｌの公開ＰＣＴ出願第ＰＣＴ／ＵＳ９２／０８２６３、公開番号第ＷＯ９３／０６７７６号は、ＥＥＰＲＯＭ内の、患者の特定のデータ、サイズ、製造日、バッチ番号、滅菌処理日、使用期限、変換器番号およびタイプ、製造業者名および住所、サーミスタ加熱素子の抵抗、フィラメント効率、プログラムセグメントまたは病歴データ、較正データのフォーマット版、商標情報、カテーテル固有シリアル番号、発送日、他の日付および時間情報、製造業者を特定するためのセキュリティコード、熱質量、フィラメント組成、抵抗係数、レイアウトバイト、チェックサム、著作権、特定の日からの秒数、患者の体重、患者の身長、１回目のＣＯデータ点のタイムスタンプ、および、全ＣＯデータ点のカウントを符号化することを教示する。
【００１６】
Ｃｏｌｏｒａｄｏ、ＢｏｕｌｄｅｒのＤｕｌｅｘ−Ｏｈｍｅｄａは、（米国特許第４，７００，７０８号に示されるように）係数を含み、かつ、センサとともに用いるためにＬＥＤ駆動電流の範囲を示すルックアップテーブルへのポインタを表すレジスタ値へ、データを符号化する酸素計センサ製品を販売している。ＬＥＤは、特定のセンサのレジスタ値に応じて、高駆動電流または低駆動電流によって駆動される。
【００１７】
Ｈｏｎｅｙｗｅｌｌの米国特許第４，３０３，９８４号（１９９９年１２月１４日満了）には、圧力センサの線形情報等の特性情報を格納するメモリについて記載されている。Ａｌｎｏｒ　Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔの米国特許第５，１６２，７２５号には、センサメモリに較正情報とＩＤ情報との両方を格納することが記載されている。Ｓｅｉｍａｎｓの米国特許第５，０１６，１９８号は、センサの特性曲線を規定するデータを備えた、センサ内の符号化メモリを記載する。ＭｃＢｅａｎの米国特許第５，３６５，４６２号には、センサメモリ内の日付コードについて記載される。Ｈｏｎｅｙｗｅｌｌの米国特許第４，７３４，８７３号は、多項式の係数を格納するＰＲＯＭを備えた圧力センサを記載する。Ｒｏｂｅｒｔ　Ｂｏｓｃｈの米国特許第４，８４５，６４９号は、補正データを格納する、センサ内のＰＲＯＭを記載する。
【００１８】
ＭｃＢｅａｎの米国特許第５，３７１，１２８号は、センサタイプコードおよび較正データを有する、センサ内のＥＥＰＲＯＭに関する。ＭｃＢｅａｎの米国特許第５，３４７，４７６号は、正確なコードを記載する。Ｏｔａｘの米国特許第５，５２８，５１９号は、酸素計のコネクタ内のＰＲＯＭを示す。
【００１９】
Ｓｑｕａｒｅ　Ｄ　Ｃｏｍｐａｎｙの米国特許第５，０７０，７３２号は、センサメモリ内の較正データを示す。Ｂａｘｔｅｒの米国特許第５，７２０，２９３号には、セキュリティコード（暗号化が述べられている）、シリアル番号、型番、ＩＤデータ（較正日、製造日、滅菌処理日、発送日または他の日、および、時間情報）、ソフトウェアプログラムセグメント、センサがモニタ製造業者と同じ製造業者によって作製されたかどうかを識別するセキュリティコード、フィラメント抵抗または変換器抵抗、熱変換係数、熱質量、フィラメント組成、抵抗係数、レイアウトバイト、著作権通知、チェックサム、ランダムデータバイトを含む、カテーテルの異なる較正情報について述べられている。Ｐｏｒｓｃｈｅの米国特許第５，００８，８４３号は、ＥＥＰＲＯＭ　ＩＤおよび特性データを有するセンサを記載している。
【００２０】
（発明の簡単な要旨）
本発明は、酸素計センサ、関連するアダプタ、または、コネクタ回路で使用するためのメモリチップを提供する。このメモリチップによれば、異なるデータの格納は、酸素計センサに高度な能力を提供することができる。固有のデータを提供して、このようなメモリに格納することに加えて、本発明は、このようなメモリに格納されたデータの固有の使用法を記載する。メモリチップに格納されたデータは、酸素計センサの使用に関する情報を含む。例えば、メモリチップは、センサが酸素計モニタに接続された場合に、表示画面上に表示され得るセンサモデル識別情報を符号化し得る。メモリは、また、センサが機能し得る以上の明るさレベルまたは最大駆動電流等の動作パラメータの範囲を符号化し得る。動作パラメータは、メモリチップから読み出されたデータを用いて、脈酸素計システムの機能を制御するコントローラ回路によって読み出される。
【００２１】
（発明の詳細な説明）
図１は、本発明による較正メモリ要素５６を組み込んだ脈酸素計システムのブロック図である。１実施形態において、メモリ要素５６は、２リード線半導体デジタルメモリチップである。較正要素はセンサ５０の一部であり、検出器５４とともに、従来技術と同様、赤色ＬＥＤおよび赤外ＬＥＤ５２をも含む。所望ならば、ＬＥＤ５２をレーザ等の他の発光素子と置き換えてもよい。
【００２２】
酸素計は、読み出し回路６０、駆動回路６６、ルックアップテーブル６２および６３、コントローラ６４、増幅器７２、フィルタ７４、および、アナログ／デジタル変換器７６を含む。読み出し回路６０は、較正要素５６に接続された２つのリード線５１、５３を介して複数の符号化された値を読み出すために設けられている。１つの値は、従来技術と同様に、酸素飽和度の計算用に適切な波長に依存した係数を決定するために、ルックアップテーブル６２に提供される。次いで、他の値（単数または複数）は、入力（例えば、係数）をコントローラ６４によって実行される他の計算に提供する別のルックアップテーブル（単数または複数）６３に提供される。これらのさらなる計算は、システムの性能および／または安全性を高め得る。コントローラ６４は、ＬＲＤ５２に提供される駆動電流量を制御するための信号を駆動回路６６に提供する。
【００２３】
従来技術と同様に、検出器５４は、増幅器７２およびフィルタ７４を介してＡ／Ｄ変換器７６に接続される。これにより、コントローラ６４が用いるフィードバックパスが形成され、受け取られた信号の強度範囲を最適化するように、駆動電流が調節される。適切に動作させるために、信号は、用いられる回路のアナログ範囲内である必要がある。信号は、また、Ａ／Ｄ変換器７６の範囲内である必要がある（例えば、適用され得る１つの法則は、赤色信号およびＩＲ信号の両方が、変換器７６の１００％読み出しのうち４０％〜８０％の範囲内になるように、ＬＥＤドライバおよび増幅器のゲインを調節することである）。このことは、赤色ＬＥＤおよび赤外ＬＥＤの両方に対して正しくかつ独立した設定を必要とする。本発明によれば、以降で詳述される較正要素５６の符号化に含まれる、他のセンサの特性に基づいたＬＥＤの設定を変更し得る別のフィードバックパスが可能になる。
【００２４】
メモリ５６は、例えば、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、フラッシュメモリ、プログラマブル読み出し専用メモリ（ＰＲＯＭ）、電気的消去可能ＰＲＯＭ、同様のプログラマブルおよび／または消去可能メモリ、任意の種類の消去可能メモリ，１回書き込みメモリ、または、書き込み動作可能な他のメモリ技術としてインプリメントされ得る。脈酸素計システムに有効な種々のタイプのデータが、メモリ５６に格納され得る。例えば、特定のセンサモデルに対応するセンサモデル識別コードを示すデータは、メモリ５６において符号化され得る。また、センサモデル識別コードの読み出しに応答して、酸素計モニタによって実行される動作を示す動作が符号化されてメモリ要素５６に入れられ得る。
【００２５】
例えば、センサの特定のモデルを示すテキスト形式の識別コードは、デジタルに符号化されてメモリ５６へと入れられ、センサが酸素計に接続された際に、酸素計モニタによって読み出され得る。センサモデルテキストが酸素計モニタによって表示画面上に表示されようとしていることを示す動作もまた、符号化されてメモリ５６に入れられ得る。識別コードは、脈酸素計モニタに接続された表示画面上に人間が読むことが可能な形式で表示され得る。識別コードによって、酸素計機器は、用いられているセンサモデルが何であるか（例えば、「Ｎｅｌｌｃｏｒ　ＯＸＩＳＥＮＳＯＲ　ＩＩ　Ｄ−２５」、「Ａｄｕｌｔ　Ｄｉｇｉｔ　Ｓｅｎｓｏｒ」または「Ａｇｉｌｅｎｔ　Ｎ−２５」）を示すテキストストリングを表示することができる。
【００２６】
あるいは、脈酸素計センサの複数の特定のモデルについての表示テキストは、脈酸素計モニタ内のルックアップテーブル６２および６３と並列に結合されたルックアップテーブルに格納され得る。脈酸素計モニタは、センサ５０が酸素計に接続された際に、メモリ５６からセンサコードを読み出す。メモリ５６に格納されたセンサ識別コードを用いて、特定センサモデルに対応する、ルックアップテーブルに格納された表示テキストを見付け出す。酸素計は、観察を目的として、表示画面上に特定のセンサモデルの表示テキストを表示し得る。
【００２７】
本発明によれば、センサ自身にモデル名およびモデル番号を印刷する必要性がなくなる。モデル名およびモデル番号がセンサに印刷されている場合であっても、何度も使用しているうちに、テキストは読みにくくなる可能性がある。特定のセンサモデルに対応するテキストの表示は、脈酸素計センサのユーザにとって極めて有効であり得る。例えば、製造業者のハンドブックにある特定のセンサモデルに関する説明書が特定され得るように、センサモデルを特定することは重要であり得る。さらに、製造業者と対応する場合、センサモデル名または識別番号を特定する必要もあり得る。
【００２８】
メモリ５６またはルックアップテーブル内のセンサモデルタイプを示すデジタルに符号化されたデータは、センサモデルが特定の脈酸素計モニタと互換性があるかどうかを判定するために用いられ得る。例えば、メモリ５６は、コントローラ６４によって読み出されるセンサモデルタイプを示すコードを含み得る。メモリ５６は、また、センサが互換性があるかどうかを判定するために、コントローラ６４が、メモリ５６からのコードと、ルックアップテーブル（または、他の酸素計モニタのメモリデバイス）内のコードリストとを比較することを示す動作を符号化し得る。コントローラ６４が、センサから読み出されたコードとうまく一致した場合、センサモデルタイプを示す表示テキストが、表示画面上に表示される。コントローラ６４がコードを認識しない場合には、酸素計モニタがそのセンサを認識せず、酸素計はセンサが交換されるまで動作しない可能性があることを示すエラーメッセージが、表示画面上に表示され得る。
【００２９】
センサ製造業者を特定するコードが、センサメモリ５６に格納され得る。酸素計によるコードの使用を示す動作もまた、メモリ５６に格納され得る。コードはコントローラ６４によって読み出され、動作によって示される目的のために用いられる。動作は、例えば、メモリ５６内のコードが、他の製造業者の酸素計モニタを用いた場合の動作性を示すために用いられようとしていることを示し得る。コントローラ６４は、特定のコードを互換性のある酸素計センサとして認識し得る。酸素計モニタがこのコードを認識しない場合、コントローラ６４は、センサには互換性がないことを示すエラーメッセージを表示画面上に表示し得るか、および／または、コントローラ６４は、センサを互換性のあるセンサと交換するまで、センサからの信号を感知する酸素計モニタ内の回路を停止し得る。
【００３０】
また、他の情報を符号化してメモリ５６に入れ、酸素計モニタによって読み出し、ユーザ参照用に表示することができる。例えば、メモリ５６には、言語コードまたは国コードが格納され、読み出され、ユーザに表示され得る。ユーザは、言語コードまたは国コードを選択して、エラーメッセージ等の表示されるメッセージを、選択された言語または選択された国に対応する言語で表示することができる。メッセージはまた符号化されてメモリ５６に入れられ得る。例えば、センサの適切な使用に関する安全メッセージが符号化されてメモリ５６に入れられ、人間が読むことが可能な形式で表示画面上に表示され得る。
【００３１】
技術の進歩にともなって、血中酸素飽和度レベル、脈拍数、脈の振幅、血圧、他の患者データを判定するための、酸素計が用いるアルゴリズムを更新することが望ましい場合があり、（フィルタ係数等の）動作パラメータが改良される。酸素計センサは、典型的には、酸素計モニタ機器を交換することに比べて、はるかに安価であるため、酸素計モニタではなくて、センサ内の更新されたアルゴリズムに対応するデータを符号化することが望ましくあり得る。
【００３２】
これらの更新を実行する１方法は、更新されたソフトウェアコードを符号化しつつ、または、センサメモリ５６における係数を調整しつつ、酸素計モニタ内のメモリにおける患者パラメータを計算するために用いられるアルゴリズムに対する改訂版を符号化することである。更新されたコードまたは係数は、酸素計モニタによって読み出される更新されたアルゴリズムに対応する。その結果、更新されたアルゴリズムは、予めプログラミングされ酸素計に入れられた標準アルゴリズムに適用され得る。例えば、酸素計モニタによって用いられるアルゴリズムにおけるソフトウェアコード種を、メモリ５６に格納された更新されたコード種と交換することができる。
【００３３】
コントローラ６４は、メモリ５６から更新されたコードまたは係数を読み出し、更新されたアルゴリズムをデコーダ５４から受け取った信号に適用して、正確な血中酸素飽和度レベル、脈拍数、脈の振幅、灌流データ、血圧および他の患者データを判定することができる。更新されたアルゴリズムを用いて、サポートされる特徴のみを用いることも可能になる。好適な実施形態において、一旦更新されると、新たなコードまたは係数が、新たなアルゴリズム改訂番号とともに酸素計モニタに永久に格納されることになり、後に更新されるまで、今後すべてのセンサの使用に際して用いられる。
【００３４】
センサモデル識別コードの符号化は、また、ＬＥＤ駆動電流または「センサオフ」特性（駆動電流値のプログラミングまたは特性そのものを「オフ」にするという代替例）等のセンサ特定の動作パラメータに対応するために用いられ得る。通常の動作状況下では、センサＬＥＤから来る光信号は、一般に、特定の範囲内にある。センサが患者から取り外されるか、さもなくば、センサ自身が患者から外れた場合、光信号は、通常、変化する。このことは、再利用可能なクリップ式センサにとりわけ当てはまる。なぜなら、このようなセンサの通常の切断状態においては、ＬＥＤは、例えば、組織によって妨げられない光検出器を直接照射するためである！「閾値光電流」をメモリチップ５６にプログラミングすることによって、「センサが患者から外れた」場合の信頼性のある検出が達成され得る。この例では、特定の検出閾値明るさレベルを超えるということは、センサが指または他の対向位置上にないという確実なしるしである。
【００３５】
他の特定のセンサの場合、明るさレベルが低いということは、センサが外れていることを示し得る。例えば、付着式センサは、自然な状態では水平に置かれ、ＬＥＤのわずなか光も検出器に到達し得ない。用いられている特定のセンサモデルの明るさレベルの予測範囲を符号化してメモリ５６に入れることによって、センサが不適切に配置されたり、取り外されたりした場合の検出精度が高まり得る。コントローラ６４が、光検出器５４によって出力された明るさレベルが、符号化されてメモリ５６に入れられた明るさレベルの予測範囲を下回るか、または、上回ったこと感知した場合に、酸素計モニタは、センサが動作可能な位置になく、かつ、有効なデータが検出され得ない（すなわち、センサオフの状態）ことを医療職員に示す「センサオフ」メッセージを表示画面上に表示し得る。酸素計モニタはまた、光検出器５４によって検出される明るさレベルが予測範囲に達するまで、警告信号を発し得る。
【００３６】
所望ならば、特定の患者に特化した明るさレベルの予測範囲（または、脈サイズなどの他のパラメータ）が、酸素計を用いた臨床によって、符号化されて、メモリ５６に保存され得る。酸素計は、センサが用いられるたびに、範囲データが新たなデータで上書きされるまで、符号化されてメモリ５６に入れられたパラメータの予測範囲と、光検出器から受け取られたデータとを比較して、センサオフの状態を判定する。これは、光検出器によって検出される明るさレベル、脈サイズおよび他のパラメータが患者ごとに大きく変化し得るため、有利である。
【００３７】
既存の脈酸素計センサは、複数の測定基準を用いることによって、センサが患者から外れているかどうか、または、接触状態が良好でないかどうかを判定する。これらの測定基準は、脈サイズ、脈可変性、ＩＲ／赤色補正、明るさレベルの可変性、脈の形状、および、脈の規則性を含む。明るさレベルだけではなく、これら他の値のうち任意の値も、センサのタイプ、個々の患者の特性、センサが適用される身体の位置に応じて変化し得る。したがって、センサメモリ５６は、特定のセンサタイプまたはモデル、あるいは、特定の患者に対する、これらの測定基準のうち任意の測定基準における予測変化率に関する情報を符号化し、センサが外れているかどうかを、これらの任意の組み合わせ、または、センサが患者から外れていることを示す他の測定基準から判定する際に使用する。
【００３８】
例えば、脈は、典型的には、指に比べて額でより弱くなり得る。患者の額で使用するように設計された酸素計センサのメモリデバイス５６は、その特定の酸素計センサモデルから予測される、脈サイズの範囲および明るさレベルの範囲で符号化され得る。所望ならば、メモリ５６は、明るさレベルおよび脈サイズ（および他のパラメータ）に基づいた範囲数を符号化し得る。例えば、メモリ５６は、特定のセンサモデルの検出器５４から受け取られた、脈サイズと明るさレベルとを掛け合わせた予測範囲を表す範囲数を符号化し得る。
【００３９】
コントローラ６４は、メモリ５６において符号化された脈サイズ、明るさレベル範囲および他のデータを読み出し、復号化する。次いで、コントローラ６４は、予測される脈サイズおよび明るさレベル範囲のデータと、検出器５４から受け取られた情報とを比較する。検出器５４から受け取られた脈サイズおよび／または明るさレベルデータが、メモリ５６において符号化された予測範囲データを上回るか、または、下回る場合、酸素計モニタは、センサが動作不可能であるか、または、センサが警告信号を発することを示す出力メッセージ（例えば、不足信号の警告）を表示画面上に表示する。２０００年４月６日に出願された、Ｐｏｒｇｅｓらの米国特許出願第０９／５４５，１７０号に生理学的測定の品質および精度を示す方法および回路についてさらなる詳細が記載されている。同出願の全体を本明細書中で参考として援用する。
【００４０】
ＬＥＤ５２を高駆動電流で動作させると、ＬＥＤは、より多くの量の光を出力する。したがって、検出器５４からの血中酸素飽和度信号の信号対ノイズ比は改善されるが、さらなる熱散逸を引き起こす費用が発生する（すなわち、ＬＥＤが「より高温」で動作する）。電流がセンサＬＥＤを流れると、ＬＥＤは熱を発する（すなわち、ＬＥＤ出力＝ＬＥＤ駆動電流×ＬＥＤにかかる電圧降下）。ＬＥＤによって出力されるエネルギーの多くは、熱として散逸され、ＬＥＤによって出力されるエネルギーのごく一部が光として発せられる。この熱によって、典型的には、センサの下の皮膚の温度が、センサの熱散逸特性に応じた量だけ上昇する。現在の安全性の規定およびガイドラインは、センサの一部と接触する皮膚の温度を４１℃以下で維持するように制限している。センサの表面と接触する皮膚から熱を逃がすような乏しい業を為すセンサは、より低いＬＥＤ駆動電流を用いる必要がある。良好な熱管理を有するセンサは、患者に危険を及ぼすことなく、高い駆動電流を利用することができる。
【００４１】
したがって、最大安全ＬＥＤ駆動電流を符号化してセンサ自身に入れることによって、酸素計機器は、用いられるセンサに対して最大安全駆動電流を利用して、怪我を負う危険を有することなく、最大量のＬＥＤ光を達成することができる。最大レベル以下に皮膚温度を達するために許容される最大安全駆動電流は、所与の酸素計センサモデルを試験することによって予め決定され得る。その最大駆動電流は、符号化されてメモリ５６に入れられ、センサが酸素計モニタに接続された際にコントローラ６４によって読み出される。次いで、コントローラ６４は、駆動回路６６と通信し、メモリ５６から読み出された最大駆動電流値で、または、最大駆動電流値近傍でＬＥＤ５２を駆動させる。しかしながら、回路６６が、最大駆動電流を超える電流によってＬＥＤ５２を駆動するのを防ぐ。
【００４２】
本発明の特定の実施形態を参照して、本発明を本明細書中で説明してきたが、上述の開示では、改変の許容範囲、種々の変更および代替を意図しており、上掲の特許請求の範囲から逸脱することなく、本発明の一部の特徴に対応する使用をすることなく、本発明の他の特徴を採用する場合もあることを理解されたい。したがって、本発明の基本的な範囲および意図から逸脱することなく、特定の状況または材料を本発明の教示に適応するように、多くの改変が為され得る。本発明は、開示される特定の実施形態に制限されるのではなく、特許請求の範囲内であるすべての実施形態および均等物を含むように意図されている。
【図面の簡単な説明】
【図１】
図１は、本発明による脈酸素計システムのブロック図である。
【図１】
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【国際公開パンフレット】
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【国際調査報告】
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