(57)【要約】無線による生体電位信号（例えば、心電図（ＥＣＧ）データ）の取得のためのプログラム可能なシステム（１０）は、ベースユニット（１８）とパッチ電極（２２）に接続する遠隔操作でプログラム可能な複数の個別無線トランシーバ（２０）を含む。無線技術を用いてベースユニット（１８）は、登録、環境設定、データ取得、及び送信命令を発することによって、トランシーバ（２０）を管理する。無線トランシーバ（２０）からの生体電位信号は多重分離され、表示のために標準インターフェース経由で従来型モニター装置（１４）に供給される。
2004500217.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ａ）　各々が医療用モニターに使用するためのパッチ電極に関連している、遠隔操作でプログラム可能な複数の個別無線トランシーバと、
ｂ）　前記プログラム可能な複数の個別無線トランシーバに対する環境設定命令を含むメッセージを、前記遠隔操作でプログラム可能な複数の個別無線トランシーバに送受信するための無線トランシーバを含むベースユニットと、
からなり、
前記ベースユニットが、前記遠隔操作でプログラム可能な複数の個別無線トランシーバによって取得される信号の送信タイミングを単一の周波数チャネルにおける個別の時間枠について前記ベースユニットに同期させるための全体時間基本信号を、前記遠隔操作でプログラム可能な複数の個別無線トランシーバに送信するものであり、
前記ベースユニットはさらに、モニター装置へのインターフェースを含み、それにより、表示のために取得された信号を前記ベースユニットから前記モニター装置に送信することができるようになった、
無線による生体電位信号の取得システム。
【請求項２】
前記ベースユニットが、前記前記遠隔操作でプログラム可能な複数の個別無線トランシーバに、データ取得制御のメッセージを送信することを特徴とする請求項１に記載のシステム。
【請求項３】
前記ベースユニットが、前記遠隔操作でプログラム可能な複数の個別無線トランシーバに、周波数選択命令のメッセージを送信し、前記遠隔操作でプログラム可能な複数の個別無線トランシーバが応答して、前記個別の時間枠において前記ベースユニットに前記取得された信号を送信するための共通周波数チャネルを選択することを特徴とする請求項１に記載のシステム。
【請求項４】
前記遠隔操作でプログラム可能な個別無線トランシーバが、前記取得された信号を前記ベースユニットに送信するために利用可能な所定周波数チャネルリストを格納しており、前記周波数選択命令のメッセージが、前記所定周波数チャネルの１つで、前記ベースユニットに取得された信号を送信するように前記遠隔操作でプログラム可能な複数の個別無線トランシーバに命令することを特徴とする請求項３に記載のシステム。
【請求項５】
前記遠隔操作でプログラム可能な複数の個別無線トランシーバは、患者の身体表面上に配置する特定位置に関しては普遍性をもっており、前記ベースユニットが、前記遠隔操作でプログラム可能な個別無線トランシーバに対し、該遠隔操作でプログラム可能な個別無線トランシーバの独自の配置位置に関連する電極位置の位置データと電極識別子データとを含むプログラム作成命令を送信することを特徴とする請求項１に記載のシステム。
【請求項６】
前記ベースユニットがさらに表示部を含み、前記遠隔操作でプログラム可能な個別無線トランシーバの独自の配置位置が、前記表示部上でユーザに表示されることを特徴とする請求項５に記載のシステム。
【請求項７】
前記遠隔操作でプログラム可能な個別無線トランシーバが、前記プログラム作成命令に応答して、前記ベースユニットに応答メッセージを送信することを特徴とする請求項５に記載のシステム。
【請求項８】
前記システムがＥＣＧ信号を取得するのに用いられることを特徴とする請求項１に記載のシステム。
【請求項９】
前記システムが脳波信号を取得するのに用いられることを特徴とする請求項１に記載のシステム。
【請求項１０】
前記システムが筋電図記録信号を取得するのに用いられることを特徴とする請求項１に記載のシステム。
【請求項１１】
ａ）　各々が医療用モニターに使用するためのパッチ電極に関連させられた、遠隔操作でプログラム可能な複数の個別無線トランシーバと、
ｂ）　前記遠隔操作でプログラム可能な複数の個別無線トランシーバにメッセージを送受信するための無線トランシーバを含むベースユニットとからなり、
ｃ）　前記ベースユニットと前記プログラム可能な複数の個別無線トランシーバとの間で前記メッセージが交換され、ベースユニットが、前記遠隔操作でプログラム可能な複数の個別無線トランシーバの登録、環境設定、データ取得制御及びデータ送信制御特性を管理することができるようにする無線プログラム作成プロトコルを、前記遠隔操作でプログラム可能な複数の個別無線トランシーバが実行することを特徴とする、
動的にプログラム可能な無線による生体電位信号の取得システム。
【請求項１２】
前記ベースユニットは、前記遠隔操作でプログラム可能な複数の個別無線トランシーバによって取得された信号の送信タイミングを単一の周波数チャネルにおける個別の時間枠について前記ベースユニットに同期させるための全体時間基本信号を、前記遠隔操作でプログラム可能な複数の個別無線トランシーバに送信することを特徴とする請求項１１に記載のシステム。
【請求項１３】
前記ベースユニットはさらに、従来型モニター及び表示装置へのインターフェースを含み、それにより、表示のために取得された信号を前記ベースユニットから前記モニター及び表示装置に送信することができることを特徴とする請求項１１に記載のシステム。
【請求項１４】
前記遠隔操作でプログラム可能な複数の個別無線トランシーバは、患者の身体表面上に配置する特定位置に対しては普遍的であり、前記ベースユニットが、前記遠隔操作でプログラム可能な個別無線トランシーバに対し、該遠隔操作でプログラム可能な個別無線トランシーバの独自の配置位置に関連する電極位置の位置データと電極識別子データとを含むプログラム作成データを送信することを特徴とする請求項１１に記載のシステム。
【請求項１５】
前記ベースユニットがさらに、表示部を含み、
前記遠隔操作でプログラム可能な個別無線トランシーバの独自の配置位置が、前記表示部上でユーザに表示されることを特徴とする請求項１４に記載のシステム。
【請求項１６】
前記ベースユニットが、前記遠隔操作でプログラム可能な複数の個別無線トランシーバに周波数選択命令のメッセージを送信し、前記遠隔操作でプログラム可能な複数の個別無線トランシーバが応答して、個別の時間枠において前記ベースユニットに取得された信号を送信するための共通周波数チャネルを選択することを特徴とする請求項１１に記載のシステム。
【請求項１７】
前記遠隔操作でプログラム可能な個別無線トランシーバが、前記ベースユニットに前記取得された信号を送信するための利用可能な所定周波数チャネルリストを格納し、前記周波数選択命令のメッセージが、前記遠隔操作でプログラム可能な複数の個別無線トランシーバに対し、前記所定周波数チャネルの１つに基づいて前記ベースユニットに前記取得された信号を送信するように命令することを特徴とする請求項１６に記載のシステム。
【請求項１８】
前記システムがＥＣＧ信号を取得するのに用いられることを特徴とする請求項１１に記載のシステム。
【請求項１９】
前記システムが脳波信号を取得するのに用いられることを特徴とする請求項１１に記載のシステム。
【請求項２０】
前記システムが筋電図記録信号を取得するのに用いられることを特徴とする請求項１１に記載のシステム。
【請求項２１】
患者の身体表面上に配置されるパッチ電極に取付けるようにされ、電極から取得された信号をベースユニットに送信するプログラム可能な無線トランシーバであって、
前記電極からの信号を受信し増幅されたアナログ信号を生成する増幅器と、
望ましくない周波数を取除く折り返し防止フィルタと、
前記増幅され、濾過されたアナログ信号をデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換器と、
自らが実行可能で前記デジタル信号の信号処理を行う１組の指令を格納するメモリを有する計算プラットフォームと、
前記ベースユニットに送信するための前記デジタル信号を格納するバッファと、
前記プログラム可能な無線トランシーバ組立体と前記ベースユニットとの間で前記デジタル信号を無線送信するためのアンテナを含む無線トランシーバ・モジュールと、
前記無線送信が行われる周波数を生成するためのマイクロコントローラに応答する周波数発生器と、
を備え、
前記計算プラットフォームが、前記無線トランシーバ・モジュールにおいて前記ベースユニットから受信された制御命令に応答して前記無線送信のための周波数を選択するように機能する、
ことを特徴とするプログラム可能な無線トランシーバ。
【請求項２２】
前記メモリが電極識別子を格納することを特徴とする請求項２１に記載の装置。
【請求項２３】
前記メモリは、前記電極が前記患者に取付けられた位置に関連する配置位置データを格納し、前記配置位置データが前記ベースユニットから動的にプログラム可能であることを特徴とする請求項２１に記載の装置。
【請求項２４】
トランスミッタが、前記ベースユニットによって割当てられた時間枠において前記ベースユニットに前記デジタル信号を送信することを特徴とする請求項２１に記載の装置。
【請求項２５】
前記マイクロコントローラは、前記無線トランシーバ・モジュールが前記ベースユニットからの命令のために初期設定された受信チャネルを走査し、前記命令が受信された場合に、該無線トランシーバ・モジュールが割当てられた周波数及び該周波数の時間枠において識別情報を前記ベースユニットに送信するようにする初期化ルーチンを実行することを特徴とする請求項２４に記載の装置。
【請求項２６】
患者の身体表面上に配置されるパッチ電極に各々が取付けられるようにされたプログラム可能な複数の無線トランシーバのためのベースユニットであって、
前記ベースユニットと前記プログラム可能な無線トランシーバとの間の送信方向及び受信方向において無線通信を行うためのアンテナを含み、前記複数のプログラム可能な無線トランシーバから前記ベースユニットへの無線通信が、単一の周波数チャネル内で個別の時間枠の複数において発生するようになったトランシーバ・モジュールと、
前記アンテナに接続された符号器／復号器と、
計算プラットフォーム及びメモリと、
を備え、前記計算プラットフォームは、データのエラー訂正を行い、前記符号器／復号器によってデジタル化された信号である制御メッセージ及びデータの情報を処理するものであり、
個別の複数時間枠におけるプログラム可能な複数の無線トランシーバ組立体からの受信データを多重分離する多重分離装置と、
プログラム可能な複数の無線トランシーバ組立体から受信され多重分離されたデジタル信号をアナログ信号に変換するＤ／Ａ変換器と、
表示のために前記アナログ信号をモニター装置に供給するインターフェースと、
が設けられたベースユニット。
【請求項２７】
前記ベースユニットが、前記プログラム可能な無線トランシーバによって取得された信号の送信タイミングを前記単一の周波数チャネルにおける前記個別の時間枠について前記ベースユニットに同期させるための全体時間基本信号を、前記プログラム可能な複数の無線トランシーバに送信することを特徴とする請求項２６に記載のベースユニット。
【請求項２８】
前記ベースユニットが前記プログラム可能な無線トランシーバに周波数選択命令のメッセージを送信し、前記プログラム可能な無線トランシーバが応答して、前記個別の時間枠において、取得された信号を選択された共通周波数チャネルで前記ベースユニットに送信するための共通周波数チャネルを選択することを特徴とする請求項２６に記載のベースユニット。
【請求項２９】
前記ベースユニットが図６に示された初期化プログラムを実行することを特徴とする請求項２６に記載のベースユニット。
【請求項３０】
前記ベースユニットが、前記プログラム可能な無線トランシーバに、電極識別子と、前記プログラム可能な無線トランシーバが患者に配置されるべき位置に関連する電極位置識別子と、からなるプログラム作成データを送信することを特徴とする請求項２６に記載のベースユニット。
【請求項３１】
前記プログラム可能な複数の無線トランシーバにプログラム入力された位置情報を表示する表示部をさらに含む請求項３０に記載のベースユニット。
【請求項３２】
前記ベースユニットが図８に示された初期化ルーチンを実行することを特徴とする請求項２６に記載のベースユニット。
【請求項３３】
前記プログラム可能な無線トランシーバにプログラム作成命令を送信するために前記プログラム可能な無線トランシーバに接触するプログラム作成の初期化インターフェースをさらに含む請求項２６に記載のベースユニット。
【請求項３４】
前記計算プラットフォームがマイクロコントローラを含むことを特徴とする請求項２１に記載の装置。
【請求項３５】
前記計算プラットフォームがデジタル信号処理装置を含むことを特徴とする請求項１５に記載の装置。
【請求項３６】
前記無線トランシーバが符号分割多重アクセス（ＣＤＭＡ）通信方式で、前記ベースユニットと通信することを特徴とする請求項１１に記載のシステム。
【請求項３７】
前記無線トランシーバが符号分割多重アクセス（ＣＤＭＡ）通信方式で、前記ベースユニットと通信することを特徴とする請求項２６に記載のベースユニット。
【請求項３８】
前記無線トランシーバが符号分割多重アクセス（ＣＤＭＡ）通信方式で、前記ベースユニットと通信することを特徴とする請求項２１に記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
（技術分野）
本発明は、通常、身体によって生成された生体電位信号を計測し表示するために用いられる装置の分野に関する。より詳細には、本発明は、各々が従来のパッチ電極に接続される遠隔操作でプログラム可能な複数の無線電極トランシーバ組立体とそれに関連するベースユニットに関する。ベースユニットは、無線トランシーバからの患者の心電図（ＥＣＧ）又はその他の生体電位信号を捉え、表示するために、その信号をモニター装置に供給する。表示装置は、標準のＥＣＧモニターでよい。
【０００２】
（背景技術）
病院のベッドサイドモニター用の従来のＥＣＧ装置は、典型的には、１０本までもの配線付き電極を必要とする。電極の各々は、患者の身体に取付けられ、ＥＣＧのモニター装置につながる数フィート又はそれ以上の長さの配線を有する。このような電極が用いられ、患者の心臓信号を検出し多重リード線によるＥＣＧ評価にそれらを変換する。
【０００３】
長々と配線された従来のＥＣＧ装置の電極は、患者の邪魔になり、患者の自由な動きを制限することになる。医師又は補助する看護婦にとっても、それらは厄介なものである。現在では、入院患者のために無線ＥＣＧモニターを行うための遠隔計測システムがある。これらのシステムは、より広い範囲（より高い電力）のために意図された、より高額のものであり、患者に実際に取付けられた電極配線を完全に取除くものではない。電極のそれぞれは、モニター装置に接続される代わりに、患者が身に付ける単一のトランスミッタ・ボックスに接続される。遠隔計測システムの一部はまた、電極とトランスミッタ・ボックスとの間で必要とされる配線のために、１２本のリード線（１０配線）によるＥＣＧを取り扱うことができない。例えば、スペースラブ・ウルトラビュー・モジュラ・デジタル遠隔計測システムは、最大４本のリード線（５配線）を取り扱うことができるだけである。
【０００４】
公知技術においては、無線による医療用モニター及び診察システムが提案されてきた。ベッソン他に付与された米国特許第５，８６２，８０３号には、電極パッチ組立体に収められたセンサ、コントローラ及びトランシーバ電子装置を備えた無線による電極／検出装置のパッチ・システムが記載されている。全てがセガロウィッツに付与された米国特許第５，３０７，８１８号、米国特許５，１６８，８１４号及び米国特許４，９８１，１４１号には、ＥＣＧモニターための無線電極システムが記載されている。ベッソン他及びセガロウィッツの特許を、引用によりここに組み入れる。セガロウィッツの特許には、無線による１方向通信のための内蔵マイクロチップを備えた単一部分品の電極パッチ、及び使い捨て電極パッチに固定する嵌合式の電子組立体が記載されている。しかしながら、その電極パッチは、従来にない特殊な２導体型である。その電極組立体は、送信のみか又は受信のみのいずれかである（両方ではない）。（ウイルソン・ネットワークによって生成された）基準信号がベースユニットから、受信のみである右脚用電極パッチにだけ送信される。電極には、ベースユニットからの無線によるのではなく、電極ケーシング上の手動スイッチ経由でのみ、プログラム入力することができる。多重電極として実施するためには、ベースユニットが多数のレシーバを含むものとなり、そのシステムのために、かつ、空中信号伝達のために、多重送信周波数を含むアンテナが必要になる（そのため、ベースユニットの製造を実行するにはより高価になる）。電極又はベースユニットにおけるエラー訂正又は検出能力については一切言及がない。
【０００５】
セガロウィッツの米国特許第５，３０７，８１８号に記載の別の実施の形態において、単一帯状組立体の記載があり、それは、（個々の電極パッチ内にではなく）帯状組立体内にマイクロチップ回路が収められ、１２本のリード線によるＥＣＧモニターに必要な電極の全てを含むものである。この形態において、電極それぞれからのＥＣＧ信号は、デジタル形式で符号化された単一の周波数チャネル上で時分割多重方式によって多重化され、（帯状組立体に収められた）単一のトランスミッタから送信される。しかしながら、本発明において論じるような、多重送信電極の形態での実施に際して、単一の周波数チャネル上で時分割多重化することは、全く記載がない。
【０００６】
本発明は、既存の遠隔計測システムに置き換わることを意図されたものではなく、むしろ病院の現存のＥＣＧベッドサイドモニター装置を取り換える必要なしに、病室環境において、より便利な費用効果のある低電力の無線ＥＣＧモニターのための解決策を提供しようとするものである。さらに本発明は、ベースユニットが多数の無線トランシーバを遠隔操作でプログラムできるプログラム可能な機能を提供する。これは、無線によるＥＣＧ取得システムに対してより大きな柔軟性とカスタマイズ機能を提供する。このように、ベッソン他及びセガロウィッツによって提案されたシステムを改良するものであると信じられる。
【０００７】
（発明の開示）
第一の観点では、無線による心電図（ＥＣＧ）取得システムが提供される。このシステムは、遠隔操作でプログラム可能な個別無線トランシーバを複数含み、これらトランシーバの各々が、ＥＣＧモニターに使用するためのパッチ電極に関連する。パッチ電極は従来の設計であり、電位を計測するために患者の身体表面に位置付けられるようにする。システムはさらに、個別無線トランシーバの複数にメッセージを送受信するための無線トランシーバからなるベースユニットを含む。メッセージは、個別トランシーバの複数に対する環境設定命令を含む。環境設定命令の例には、下記で詳細に記載されるデータ取得命令、周波数選択命令等の送信制御命令及びその他の命令が含まれる。
【０００８】
本発明の最初の態様によれば、ベースユニットは、全体時間基本信号を個別無線トランシーバの複数に送信する。全体時間基本信号は、個別無線トランシーバによって取得された信号送信のタイミングを、単一の周波数チャネルにおける個別の時間枠についてベースユニットに同期させるために用いられる。この時分割多重方式は、無線トランシーバが共通チャネルを共有する状態で、無線トランシーバの各々が自身の信号を個別の時間枠においてベースユニットに送信するようにする。
【０００９】
ベースユニットは、表示及びユーザによる分析のため、ＥＣＧモニター装置へのインターフェースを有する。ＥＣＧモニター装置は、好ましくは、今日の病院環境において通常用いられる従来の標準的モニター装置である。ＥＣＧ信号は、ベースユニットによって、モニター装置には透明になる方法でモニター装置に提供され、即ち、モニター装置が該信号を従来の有線電極の入力信号から区別することができない形式で、データが形式化され提供される。求められるリード線のいかなる形状をも可能にするためには、ＥＣＧモニター装置は個別の電極信号を受け入れるようにすることが好ましい。
【００１０】
好ましい実施の形態において、ベースユニットと遠隔操作でプログラム可能な複数の無線トランシーバとの間における無線による２方向通信は、様々な環境設定命令の送信を規定するプロトコルに基づき確立される。こうした命令の例としては、登録情報、（開始及び停止メッセージ等の）データ取得の制御命令、送信周波数命令、時間枠命令、増幅器の増幅命令、トランスミッタの制御命令、省電力モード命令、初期化命令等が含まれる。無線トランシーバを遠隔操作でプログラムする能力によっては、電極がどのように環境設定され患者の身体にどのように配置されるかに関して、相当の柔軟性が与えられる。
【００１１】
個別無線トランシーバの複数は、左腕、右腕、左足等のような患者の身体の特定位置に取付けられるように設計することができる。より好ましい実施の形態において、個別無線トランシーバは、患者の身体表面における配置の特定位置に対しては普遍的である。ベースユニットは、プログラム作成データを個別無線トランシーバに送信する。プログラム作成データは、個別無線トランシーバに割当てられるべき独自の配置位置に関連する電極位置の位置データ、及び電極識別データを含む。データが無線トランシーバのそれぞれから取得されると、電極識別データ、電極位置の位置データ及び取得された電極信号は、無線トランシーバからベースユニットに送信される。
【００１２】
本発明の別の態様において、動的にプログラム可能な無線による心電図（ＥＣＧ）取得システムが提供される。このシステムは、各々がＥＣＧモニターに使用するためにパッチ電極に関連させられた複数の遠隔操作でプログラム可能な個別無線トランシーバと、これら複数の個別無線トランシーバにメッセージ（例えば命令）を送受信するための無線トランシーバを含むベースユニットからなる。ベースユニット及び個別無線トランシーバの複数は、無線によるプログラム作成プロトコルを実行し、それによって、情報及び命令がベースユニットと個別無線トランシーバとの間で交換される。ベースユニットによって、個別無線トランシーバの登録、設定、及びデータ送信の制御特性が動的に管理される。
【００１３】
ベースユニットとトランシーバとの間で送信することができる情報の例として、ベースユニットは、複数の個別無線トランシーバによって取得された信号の送信タイミングを、単一の周波数チャネルにおける個別の時間枠についてベースユニットに同期させる全体時間基本信号を送信することができる。その他の例としては、下記にさらに詳細に記載するように、データ取得メッセージ、登録メッセージ、初期化メッセージ、周波数選択命令のメッセージ等が含まれる。
【００１４】
本発明の更に別の態様においては、無線による遠隔操作でプログラム可能なトランシーバ組立体が提供される。無線トランシーバ組立体は、患者の身体表面上に配置されるパッチ電極に取付けるようにされ、該組立体は電極から取得された信号をベースユニットに送信する。電極トランシーバ組立体には、電極から信号を受け、増幅されたアナログ信号を生成する増幅器と、増幅されたアナログ信号をデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換器と、デジタル信号処理装置（ＤＳＰ）を備えたマイクロコントローラによって実行可能な１組の指令を格納するメモリを有するマイクロコントローラ／ＤＳＰのような計算プラットフォームと、ベースユニットに送信するためのデジタル信号を格納するバッファと、ベースユニットにデジタル信号を無線送信するためのアンテナを含む無線トランシーバ・モジュールが含まれる。マイクロコントローラからの命令に応答する周波数発生器が提供される。周波数発生器は、無線トランシーバ組立体からベースユニットへの無線送信が生じる周波数で、信号を生成する。マイクロコントローラは、ベースユニットから受信された制御命令に応答して、無線送信のための周波数を選択するように機能する。
【００１５】
本発明の更に別の態様において、患者の身体表面上に配置されるパッチ電極にそれぞれが取付けられるようにされたプログラム可能な複数の無線トランシーバ組立体のためのベースユニットが提供される。ベースユニットには、ベースユニットとプログラム可能な無線トランシーバ組立体との間の送信方向及び受信方向の無線通信用アンテナを含むトランシーバ・モジュールが含まれる。無線によるプログラム可能なトランシーバ組立体からベースユニットへの無線通信は、単一の周波数チャネルにおける個別の複数の時間枠において生じることになる。ベースユニットはさらに、アンテナに接続された符号器／復号器、マイクロコントローラ及びメモリを含む。マイクロコントローラは、符号器／復号器からの信号のエラー修正を行い、初期化を実行しトランシーバの管理及び命令のルーチンを実行する。
【００１６】
ベースユニットはさらに、個別の複数時間枠において無線トランシーバ組立体の複数から受信したデータを多重分離する多重分離装置を含む。Ｄ／Ａ変換器は、受信され多重分離されたデジタル信号を、アナログ信号に変換する。インターフェースは、アナログ信号を表示のためにモニター装置に供給する。モニター装置は、従前からある従来型ＥＣＧモニター装置を含むことが好ましい。供給されたアナログ信号の無線源は、ＥＣＧモニター装置に対しては透明である。
【００１７】
本発明のこれら及び更にその他の態様及び特徴は、現在のところ好ましい実施の形態である以下の詳細な記載からより明らかになるであろう。本明細書において、「無線トランシーバ」及び「プログラム可能な無線トランシーバ」という用語は、文脈が明らかに別であることを示さない限りは、ユニットとしての無線電極トランシーバ組立体を指すもので、組立体内の実際のトランシーバ・モジュールとは区別される。
【００１８】
（発明を実施するための最良の形態）
現在のところ、本発明の好ましい実施の形態が添付図面に関連して以下に記載され、その中で、同一参照数字は様々な図において同一要素を指すものとする。  本発明は、無線による医療用モニターの従来型使い捨てパッチ電極に嵌まるような寸法にされた多数のスマート無線トランシーバ装置と、既存の従来型ベッドサイドモニター及び表示装置にインターフェースすることが可能な無線電極装置と通信するベースユニットとからなるシステムを提供する。本システムは、特に、無線によるＥＣＧモニターに適したものである。電極装置は、登録情報、送信周波数命令、増幅器の利得命令、トランスミッタの制御命令、省電力モード等のようなベースユニットからの命令を受信し、これらの命令を処理し適宜それに応答して無線トランシーバを環境設定するためのハードウェア及びソフトウェア或いはファームウェアを含む。
【００１９】
無線トランシーバはまた、ベースユニットから全体時間基本信号を受信することが好ましい。全体時間基本信号は、身体表面の入力電位（例えばＥＣＧ信号）を計測するのに用いられる電極全てに対して、サンプル点の取得タイミングを同期させるために、用いられる。ベースユニットは、（時分割多重方式が通信プロトコルの実施の形態である場合に、所定の時間間隔で）電極のそれぞれから送信されたＥＣＧ信号を受信し、復調し、（エラー修正をともなう）復号をし、そのデータをデジタル処理し、必要な信号であればいずれにも調整処理（増幅、濾過リング）を適用し、表示のためにＥＣＧ信号を標準ＥＣＧ装置に出力するためのアナログ形式に再変換する。ベースユニットはまた、電極とベースユニットとの間の無線接続がＥＣＧ装置には透明になるような既存の標準ＥＣＧ装置への世界共通のインターフェースを有する。ＥＣＧ装置は、求められるリード線のいかなる形状をも可能にするために、個別電極信号を受け入れる。
【００２０】
時分割多重方式は、電極による生体電位信号の送信にとって、現在のところ好ましい実施の形態ではあるが、その他の送信方式を用いることもできる。代りの送信方式の例としては、無線通信技術分野において公知の技術である符号分割多重方式がある。
無線トランシーバ及びベースユニットはまた、ＥＣＧシステムにおいて用いられる電極それぞれの無線プログラム作成（環境設定）、識別、監査、データ取得制御、及びトランスミッタ制御を可能にするベースユニットと電極との間の独自の無線による通信プロトコルを用いる。本発明の周波数帯域幅の効率性のために、システムは、時分割多重方式を用いることによって、多重チャネルのＥＣＧ信号送信が、ベースユニットトランシーバと複数の電極装置との間のデジタル的に符号化された単一の周波数チャネル上にあるように設計することができる。例えば、電極のそれぞれは、同じ受信周波数でのベースユニットからの同期データと、該電極のデジタル的に符号化されたＥＣＧデータをどの時間枠に送信すべきかという指令とを、受信することになる。このことは、帯域幅が制限されている場合に、同じ病室において複数の患者が無線ＥＣＧシステムを使用できるようにする。
【００２１】
ここで図１を参照すると、現在のところ好ましい実施の形態による、患者１２の使用のためのシステム１０が概略的に示される。システム１０は、患者１２からのＥＣＧ信号を取得し、ＥＣＧモニター装置１４にそれらを送信する。システム１０は、複数の電極組立体１６が無線送信方式を用いてベースユニット１８からの命令（例えば、同期及び制御命令）を受信し、同様に無線送信方式を用いてベースユニット１８にＥＣＧ信号を送信する無線システムである。かくして、電極組立体１６のための厄介な配線は、図示された実施の形態において取除かれる。
【００２２】
図１の電極組立体１６は、遠隔操作でプログラム可能な複数の個別無線トランシーバ２０からなり、トランシーバのそれぞれは、ＥＣＧモニターにおいて用いられる（３Ｍのレッド・ドット電極のような）従来型パッチ電極２２に嵌合するように設計される。無線トランシーバは、図２及び図３に関連してさらに詳細に説明する。ベースユニット１８は、個別無線トランシーバの複数にメッセージを送受信する無線トランシーバを含み、図４、図６、図８及び図９に関連してさらに詳細に説明する。ベースユニットはさらに、無線トランシーバ２０から受信されたアナログＥＣＧ信号を従来型ＥＣＧ表示モニター装置１４に提供するためのインターフェースを有する。
【００２３】
ベースユニット１８と無線トランシーバ２０との間の無線通信のための好ましい通信方式は、トランシーバとベースユニットとの間のアップリンク方向における共通周波数チャネルでの時分割多重方式である。無線トランシーバ２０のそれぞれは、図５に示すように、チャネルの特定時間枠においてＥＣＧ信号を送信する。ダウンリンク方向において、ベースユニットは、共通チャネルにおいて無線トランシーバの全てを同調させる制御命令及びその他の情報を送信する。時間枠の割当て、周波数の割当て及びその他の送信制御情報は、以下でさらに詳細に説明するように、ベースユニット１８によって管理制御される。別の実施の形態は、ベースユニット１８と無線トランシーバ２０と間の無線通信に対して、無線によるデジタル通信技術分野において当業者であれば周知の符号分割多重アクセス（ＣＤＭＡ）通信方式を用いることである。
【００２４】
ベースユニット１８によって送信されるメッセージはまた、無線トランシーバ２０に対する環境設定命令を含む。これらの環境設定命令は、例えば、データ取得のサンプル率の変更又は設定、増幅器の利得設定、及びチャネルの搬送設定であり、送信時間枠の同期のためのタイミング信号からなるようにすることもできる。好ましくは、ベースユニット１８は、無線トランシーバの全てに全体時間基本信号を送信する。全体時間基本信号は、無線トランシーバ２０の全てが取得したＥＣＧ信号の送信タイミングを同期させ、図５において示すように、送信が単一の周波数チャネルにある個別の時間枠にあるようにする。
【００２５】
ベースユニットとトランシーバとの間でメッセージ及び情報を交換する空中プログラム作成プロトコルの詳細は、本発明の思想の範囲内において、多くの方法によって達成することができ、当業者であれば容易に想到できるものである。１つの可能性のある実施の形態は、データ・パケットが、ベースユニットと無線トランシーバとの間で送信されるものである。パケット（データのバイト）の特定領域は、公知の無線送信プロトコル、ＩＰ又はイーサネット（登録商標）等の従来型データ送信技術又は類似技術により、制御データ、ペイロード・データ、巡回冗長検査又はエラー訂正のデータ等のために、留保される。現在のところ、好ましいプロトコルは、発明の名称が「医療用モニターのための無線プロトコル」である同時出願された米国特許出願番号０９／５５１，７１９号のモハマド  カール他の特許出願に記載されており、その内容を引用によりここに組み入れる。
【００２６】
図２は、図１の組立体１６におけるパッチ電極２２の１つと、これに関連する遠隔操作でプログラム可能な無線トランシーバ２０の詳細斜視図であり、図１のパッチ電極と無線トランシーバの全ては、図２に示されたものと同じ構造であると理解されたい。パッチ電極２２は、従来の方法で患者身体１２の表面に取付けられる。パッチ電極２２は、ＥＣＧ又はその他の信号をピン２６に供給する導体を含む。ピン２６は、無線トランシーバ２０にある相補的なピン受け構造２８に嵌合され、その結果、（スナップ式によるように）２つの部品２０及び２２を系合させる。
【００２７】
ピン受け構造２８は、局所的接地基準に対する電気的インパルスを無線トランシーバ２０の電子回路に導通する。局所的接地基準は、導電性素材により形成された先端部即ち皮膚接触部２１Ａを有するトランシーバ２０に接続された可撓性帯状体２１からなり、その先端部は、皮膚に接触状態にあるパッチ電極２２の下側に配置される。トランシーバが信号の接触点２６と局所的接地基準２１／２１Ａとの間の生体電位差を計測できるようにすることが、その目的である。帯状体２１に用いられる素材は、トランシーバ２０から皮膚接触点２１Ａまでの内部導電線即ちリード線を備えたプラスチック等の薄い可撓性素材とすることができる。皮膚接触点２１Ａは、その片面が導電性塩化銀（ＡｇＣｌ）の素材２１Ｂによって被覆されていることが好ましい。
【００２８】
図３は、図１及び図２の無線トランシーバのブロック図である。トランシーバ組立体２０は、従来型使い捨てパッチ電極の柱状ピン２６に嵌合する。電極２２から供与される電気信号は、無線トランシーバ２０の低雑音で可変利得の増幅器３０に供給される。増幅器３０は前置増幅器段を含むことができる。アナログ信号は、濾過され、サンプルされてＡ／Ｄ変換器３２においてデジタル信号に変換される。デジタル信号は、マイクロコントローラ／デジタル信号処理装置３４として示された計算プラットフォームに供給される。マイクロコントローラは、Ａ／Ｄ変換器３２によって供給されたデジタル信号の信号処理を実行する。信号処理機能は、デジタルＥＣＧ信号の雑音濾過と利得制御とを含む。好ましさでは劣るがもう１つの選択肢である実施の形態において、トランシーバ組立体の利得制御を、アナログ信号経路にある増幅器３０の利得の調整によって実行することができる。マイクロコントローラはまた、ベースユニットから受信された命令及びメッセージを処理し、メモリ３６に格納されたファームウェア指令を実行する。メモリはさらに、以下に詳細にさらに記載するように独自の電極識別子を格納する。メモリはまた、電極が患者に取付けられる位置に関連付けた配置の位置識別子又はデータを格納することができる。配置の位置識別子又はデータは、ベースユニットから動的にプログラム可能である。
【００２９】
処理されたデジタルＥＣＧ信号は、低電力の内蔵ＲＦアンテナ４４を経てベースユニットに送信するために、バッファ３８おいて緩衝され、符号器／復号器４０に供給され、ＲＦトランシーバのモジュール４２に入力される。トランシーバ４２には、変調器／復調器、トランスミッタ、電力増幅器、レシーバ、フィルタ及びアンテナ・スイッチが含まれる。周波数発生器４６は、ＲＦ送信用の搬送周波数を生成する。周波数は、マイクロコントローラ３４による調節が可能である。局所的接地基準に接続された負端子を備えるバッテリ４５が、構成部品に直流電力を提供する。マイクロコントローラ／ＤＳＰ３４は周波数発生器４６を制御して、データの無線送信用の周波数を選択し、ベースユニットへのメッセージを制御する。計算プラットフォーム３４のマイクロコントローラはまた、初期化ルーチンを実行し、レシーバがベースユニットからの命令のための初期設定受信チャネルを走査するようにし、その命令が受信された場合に、トランスミッタは、ベースユニットに割当てられた周波数及び時間枠にある識別情報を送信する。
図３に示す個別ブロックの全て又は一部は、１つ又は複数のマイクロチップに組合わせて、嵌合式の無線トランシーバ組立体２０の大きさを小型化することができる。
【００３０】
ここで図４を参照すると、ベースユニット１８もまたブロック図の形式で示される。ベースユニット１８は、無線トランシーバの全てに命令を送信し、トランシーバのそれぞれに指令して、個々に、そのＥＣＧデータを（例えば時分割多重方式により）送信する。ベースユニットは、連続して（最高１０までの）電極から送信されたＥＣＧ信号を受信し、次に、復調、復号化、エラー修正、多重分離、緩衝、信号調整をそれぞれ行い、電極データのそれぞれを、標準ＥＣＧモニター装置１４にインターフェースするためのアナログ信号に戻すように、再変換する。ベースユニットはまた、周波数の選択、電力制御等のためにプログラム作成情報を電極に送信する。
【００３１】
ベースユニット１８は、低電力ＲＦアンテナ５０と、搬送周波数を生成するための周波数発生器５２と、ＲＦトランシーバ５４を含む。トランシーバ５４は、変調器／復調器と、トランスミッタと、電力増幅器と、レシーバと、フィルタとアンテナ・スイッチを含む。ベースユニットはさらに、符号器／復号器５６と、マイクロコントローラ／デジタル信号処理装置（ＤＳＰ）５８のような計算プラットフォームと、マイクロコントローラ／ＤＳＰによる実行のための符号を格納するメモリ６０と、システムの診断プログラムやベースユニットソフトウェアのバージョンアップ等を行うテストポートとして用いられるパーソナル・コンピュータに接続するためのＩ／Ｏインターフェース５９と、ユーザ・インターフェース６１とが含まれる。ユーザ・インターフェース６１は、以下の電極にプログラム作成情報又はエラー／警報状態を指令するための表示と、ユーザによる要求された入力のためのキーパッド又はボタンと、エラー／警報状態（例えば、外れてしまった電極、低電力バッテリになった電極又は故障電極）を音で示すための警報装置と、エラー、警報又はプログラム作成状況を視覚的に示すためのＬＥＤとから構成することができる。
【００３２】
無線トランシーバから受信した時間枠のＥＣＧデータは、多重分離装置６２において多重分離され、バッファ６４に供給される。Ｄ／Ａ変換フィルタ・バンク６６は、無線トランシーバからのデジタル・データの多重チャネルを、アナログ形式に変換する。アナログ信号は、増幅器６８によって増幅され、ＯＥＭ（元の機器製造者）の標準ＥＣＧモニター装置のインターフェース７０に供給される。インターフェース７０は、標準コネクタを介してＥＣＧ表示装置１４に直接接続することができるような、ベースユニット１８の組立体部品のいずれかであればよく、又は、その表示装置へのケーブル接続部品でもよい。ＯＥＭインターフェース７０にともなう発想は、病院環境において、互換性のある透明方式で多重アナログＥＣＧ信号を既に用いられた従来型ＥＣＧ表示装置に供給することにあり、そのことにより、信号が従来型有線電極から生成された場合に、その表示装置がそれら信号を処理することになる。ＥＣＧ表示装置１４ためのアナログ信号取得のハードウェア即ち電子装置に対して精通していることが明らかに求められ、ＯＥＭインターフェース回路は、表示装置の製造業者次第で様々である。ＯＥＭモニター装置のインターフェースの詳細設計は、当業者であれば容易に想定されることである。
【００３３】
図５を参照すると、無線トランシーバ２０とベースユニット１８との間の可能な送信体系は、時分割多重方式である。このことにより、単一の送信周波数によってＥＣＧシステムの電極全てを用いることが可能になる。電極の全ては、割当てられた受信周波数（ダウンリンク）のチャネルでベースユニット１８からの命令及び同期データ（時間基本信号、基準信号及び制御データ７６）を、受信する。電極受信チャネルは、時分割（時分割多重化）してもよいし、しなくてもよい。電極１即ち２０／２２Ａは、時間枠１即ち７２（時間枠２即ち７４に対する電極２即ち２０／２２Ｂ等）においてそのデータを、割当てられた送信周波数（アップリンク）チャネルで送信する。ベースユニット１８は、電極２０／２２からの送信を受信し、個別電極データを多重分離し、緩衝し、再構成する。
【００３４】
図１のシステム１０は、空中プログラム作成メカニズムを利用して、ベースユニット１８と無線トランシーバ２０との間でメッセージ及び情報を交換する。種類が様々な情報を交換することが可能である。例えば、ベースユニット１８は、データ取得制御メッセージを無線トランシーバに送信して、無線トランシーバのマイクロコントローラにデータ取得の開始及び停止を告げる。別の命令は、無線トランシーバに送信された周波数選択命令メッセージであり、そこでは、無線トランシーバが応答して、ベースユニットに取得されたＥＣＧ信号を個別の時間枠で送信するための共通周波数チャネルを選択する。
【００３５】
以下は、ベースユニットと無線トランシーバとの間で送信できるプログラム作成可能な命令及びメッセージの一部のリストである。
ａ．ベースユニット１８に対する電極２０／２２の登録。これには、ベースユニットによって電極の種類及び独自の関連電極識別子を検出することが含まれる。これにはまた、（例えば、多数のベースユニットが電極のＲＦ領域内にある場合に）電極に独自のベースユニットの識別子を送信すること、及び電極によってベースユニットの識別子を検出することが含まれる。或いは、患者に割当てられた専用ベースユニットからの命令のみを受信するように、患者の参照番号を電極のそれぞれに格納することもできる。電極それぞれの参照番号はまた、ベースユニットに格納される結果、これらの電極からくるデータのみが受信される。更に別の登録の態様は、専用の電極機能（即ち、患者の身体上の位置）の割当てである。これは、以下でより詳細に記載する。上記命令及びメッセージのそれぞれに基づいて、受信装置は通常、命令の受信を示し求められる情報を送信装置に送り戻す受け取り信号を返信する。
ｂ．データ取得のサンプル率の環境設定。
ｃ．増幅器３０の利得設定の環境設定。
ｄ．前置増幅器のフィルタ幅設定の環境設定。
ｅ．搬送チャネルの設定即ちトランシーバの周波数発生器４６によって生成された搬送信号の周波数の環境設定。
ｆ．送信時間枠のためのタイミング信号の環境設定。これをデータ取得率に同期させることが必要である。
ｇ．バッテリ４５の利用休止／起動のモード。
ｈ．バッテリ４５の低電圧レベルの検出。
ｉ．データ取得の開始／停止のシナリオ。
ｊ．データ送信手順。
ｋ．エラーのサンプルデータの回復／再送信のシナリオ。
ｌ．システムテストの診断手順。
ｍ．電極の現行チャネル設定手順の走査。
ｎ．電極の検出手順。
ｏ．電極の状態検査。
ｐ．ベースユニットの状態検査。
ｑ．データ取得のサブシステム検査。
【００３６】
好ましい実施の形態において、すべてのスマート無線トランシーバのために、システムは登録メカニズムを提供し、そのことにより電極識別子がベースユニットへ動的にプログラム入力される。さらに、患者に対する電極の機能的位置（即ち、ＬＡ、ＲＡ、ＬＬ、Ｖ１、Ｖ２、Ｖ３、Ｖ４、Ｖ５、又はＶ６）が動的に割当てられる。電極共通識別子（ＥＵＩ）は、スマート電極の独自の連続番号を符号化することになる。データ処理の間、電極のそれぞれは、（電源投入又は再設定に基づく）登録のそれぞれのシナリオ後に、仮の識別子を割当てられる。仮の識別子は、例えば電極番号及び任意の番号から構成することができる。
【００３７】
電極システムの初期化
図６は、ベースユニットと無線トランシーバ２０との間の送信方式が時分割多重方式である場合に使用するための（ベースユニット１８と電極２０／２２の両方の）可能な初期化手順の流れ図を示す。この手順は、ＥＣＧシステムの電極のそれぞれが独自の識別子と独自の機能的位置ＩＤ（即ち、ＬＡ、ＲＡ、ＬＬ、Ｖ１、Ｖ２、Ｖ３、Ｖ４、Ｖ５、又はＶ６）を包含することを想定する。
段階８０において、ベースユニットに電源が入る。ベースユニットは、３、５又は１２のようなＥＣＧシステムおいて用いられるリード線数に対して環境設定される。この環境設定は、図９に示され後で説明される表示装置及びボタンのようなベースユニット１８にある適切なユーザ・インターフェースによって、容易になすことができる。段階８２において、ベースユニットは、そのリストがベースユニットにプログラム入力される受信チャネルを走査する。段階８４において、ベースユニットは、その他のＥＣＧベースユニットのいずれかの送信が検出されたかどうかを判断する。検出された場合には、段階８６において、ベースユニットは、送信チャネルとして所定の周波数チャネルリストから次の未使用周波数を選択する。検出されない場合は、段階８８においてベースユニットは、送信チャネルとして所定の周波数チャネルリストから最初の周波数を選択する。次に、処理は段階９０に進む。
【００３８】
段階９０において、ベースユニットは、段階８６又は段階８８において決定された初期設定のプログラム作成チャネル上で電極登録データ及びメッセージの送信を開始する。登録データ及びメッセージには、ベースユニットの識別符号又は連続番号が含まれる。登録データ及びメッセージは先に説明した。このことは、初期化されたこの特定ベースユニットに関連する無線トランシーバが、その他のベースユニットではなく、このベースユニットからの命令に応答するということを保証するものである。段階９２においてベースユニットは、必要な電極の全てに指令して所定の周波数チャネルで送信し、電極のそれぞれに時間枠を割当てる。次にベースユニットは、電極と通信して登録を完了する。いずれかの電極が登録を完了しなかった場合には、段階９６においてベースユニットは、どの電極が登録されていないかをユーザ・インターフェース経由でユーザに知らせる。電極の全てについて登録が完了された場合には、段階９８においてベースユニットは、新しい所定の周波数チャネルで命令を受信するように電極の全てに指令する。段階１００においてベースユニットは、ＥＣＧデータ取得を開始し、割当てられた周波数及び時間枠で送信するように電極の全てに指令する。段階１００は、ベースユニットのユーザ・インターフェース介してユーザのプロンプトに応答して開始することができる。データ取得の間、段階１０２においてベースユニットは、（アップリンク方向）受信データチャネル上で干渉が生じていないかどうかを継続的にモニターする。（ベースユニットのマイクロコントローラにおいて検出された高ビットのエラー率からのような）過度の干渉が発生した場合には、ベースユニットは、電極が利用可能な周波数リストから送信するための新たなチャネルを選択し、送信周波数における変更を命じる。
【００３９】
図７は、採用することができる電極の初期化手順の流れ図である。段階１１０において電極が最初に電源投入されると、電極は受信のみのモードになる。段階１１２において電極は、いずれかの命令及び同期信号がベースユニットによって送信中であるかどうかを知るために、自動的に初期設定の受信チャネルを走査する。段階１１４において、命令及び同期命令が受信されない場合には、電極は、段階１１２に戻り、その初期設定の周波数リストから別の受信周波数を選択する。命令及び同期データが受信された場合には、段階１１６において電極は、割当てられた周波数及び割当てし直された時間枠で、ＥＣＧ信号の取得準備が整い操作状態にあることを示しながら、その（患者の身体上の位置情報を包含する）独自の識別データをベースユニットに送る。
【００４０】
本発明の別の実施の形態において、遠隔操作でプログラム可能な複数の個別無線トランシーバ２０は、患者の身体表面上の配置の特定位置に関しては最初は普遍的である。さらに電極は、プログラム入力された機能的位置の識別子なしで、製造することができる。これは、機能的位置（例えば、ＬＡ、ＲＡ、ＬＬ、Ｖ１、Ｖ２等）に基づいた個別電極の目録を病院又はユーザに維持させる必要がない点で、有利である。電極組立体の全てを普遍的であると考えて、ユーザがＥＣＧシステムを設定するときに、身体上の位置を示す独自の識別子を備えるようにベースユニットによってプログラムすることができる。図８の手順は、ＥＣＧシステムを初期化する際の電極それぞれのプログラム作成のために用いることができる。電極組立体の最初のプログラム作成後においては、システムは、再び電源投入された場合に図６の初期化プログラムを経ることのみが必要になる。
【００４１】
図８は、別の実施の形態における初期化手順を示す。図９は、ユーザがベースユニットと対話するのを助けるために、表示１３２とボタン又はキー１３３の複数からなるユーザ・インターフェース６１を有するベースユニット１８を示す。初期化準備中の汎用無線トランシーバ２０群が示される。ユーザは１組の印刷済みラベル１３５を有し、図１０に示すように、それをプラスチック裏面から取外し、無線トランシーバ上に位置づける。
【００４２】
ここで図８及び図９を参照すると、段階１４０においてユーザは、表示１３２のプロンプトに応答すること及びボタン又はキー１３３の１つに対してモードを選択することなどによって、ベースユニットを電極のプログラム作成モードに設定する。ベースユニットプログラム作成モードは、プログラム入力されるべき無線トランシーバ２０に要求してベースユニットに隣接するように（そのために、１度に１つ以上のトランシーバのプログラム作成することを避けながら）、より低電力の送信で行うことができる。もう１つの選択肢として、図９に示すようにベースユニットは、初期化中にトランシーバのプログラム作成のために、トランシーバにあるソケット又はその他の機能に繋ぐプログラム作成の初期化インターフェース１３６を有する。トランシーバがプログラム作成の初期化インターフェース１３６に繋がるように取付けられると、ベースユニットは、自動的にプログラム作成モードに入ることができるか又は電源投入の際にそのままプログラム作成モードに入ることができる。
【００４３】
いかなる場合であっても、段階１４２において最初の電極組立体２０／２２が電源投入され、ベースユニット付近に取付けられるか又はプログラム作成初期化インターフェース１３６に繋がるように位置付けられる。電極の初期化は、電極トランシーバ２０をベースユニットのプログラム作成の初期化インターフェース１３６にプラグ接続する等の機械的手段によって行うことができる。
【００４４】
段階１４４において電極は、初期設定のプログラム作成チャネルを走査する。段階１４６においてベースユニットは、初期設定の送信チャネル又は最小のＲＦ干渉を有するその他の何らかのチャネルで、低電力のプログラム作成命令を送信する。段階１４８において、電極は、該電極がプログラム作成命令を受信したかどうかを判断する。受信していない場合には、電極は、初期設定のチャネルリストを走査し、受信のための新しいチャネルを選択する。受信している場合には、段階１５０において電極は、その割当てられた送信チャネルで応答メッセージを送信する。段階１５２において、ベースユニットは、該ベースユニットが電極からの応答を受信したかどうかを自ら判断する。受信していない場合には、ベースユニットは段階１４６に戻り、新しい送信チャネルで低電力のプログラム作成命令を送信する。受信している場合には、段階１５３において、ベースユニットが電極にプログラム作成データを送信する。段階１５３において、プログラム作成データは、独自の電極識別子と、電極位置（ＬＡ、ＲＬ、又はＶ３等）と、独自のベースユニット識別子と、上記のようなその他の登録命令を含む。段階１５４において、プログラム作成エラーが検出されたかどうかを電極が判断し、検出された場合には、段階１５２において電極にプログラム作成データを繰返させながら、段階１５６において、ベースユニットに再送信のプログラム・メッセージを送信する。エラー発生がなかった場合には、処理は段階１５８に進み、そこでは、電極がベースユニットに対するプログラム作成を完了する。段階１６０において、ベースユニットは、電極に追加命令を待つように指令する。この時点で、独自のベースユニットのＩＤが無線トランシーバにプログラム入力されているため、該ベースユニットは、ＥＣＧシステムの制御チャネルを走査することができ、トランシーバにプログラム入力されたベースユニットからのみの命令で受信し、作動することができる。段階１６２において、ベースユニットは、ユーザ・インターフェース表示に電極の配置位置を表示し、初期化インターフェース１３６にプログラム作成するためにユーザを促し、次の電極を配置させる。
【００４５】
電極の全てがプログラム入力された後に、ベースユニットは、ＥＣＧシステムにおいて用いた適切な数の電極に対して自動的に環境設定されることになる。電極のそれぞれがプログラム入力されたときに、ユーザは、ラベル１３７の在庫から電極にプログラム入力された位置を示すラベル１３５を取外し、図１０に示されるように、そのラベルを（例えば無線トランシーバ２０の上部即ち上面である）電極に貼付する。
【００４６】
以上の説明から、遠隔操作でプログラム可能な個別無線トランシーバ２０の複数が、医療用モニターにおいて用いるパッチ電極２２に関連付けたトランシーバ２０のそれぞれと、個別トランシーバ２０の複数にメッセージを送受信するための無線トランシーバ５４（図５４）を備えたベースユニット１８と、からなる動的にプログラム可能な無線による生体電位信号取得システムが記述されたことが理解されるであろう。ベースユニットと無線トランシーバ２０は、（図６及び８において示すように）メッセージ及び情報がベースユニットと無線トランシーバ２０との間で交換される無線によるプログラム作成プロトコルを実行し、それにより、ベースユニットが無線トランシーバの登録、環境設定及びデータ送信の制御特性を管理することができる。
【００４７】
好ましくは、ベースユニットは、単一周波数チャネルの個別の時間枠で無線トランシーバによって取得された生体電位信号の送信タイミングに同期させる全体時間ベース信号を、無線トランシーバに送信する。図１及び図４に示すように、ベースユニットはさらに、表示装置等の従来型ＥＣＧモニター装置へのインターフェース７０を含み、それにより、取得されたＥＣＧ信号を表示のためにＥＣＧモニター装置に送信することができる。ベースユニット１８と無線による遠隔操作でプログラム可能なトランシーバ２０とからなるシステムは、具体的には、従来型の標準パッチ電極と既存のＥＣＧモニター装置に対する使用に適用され、かくして、ＥＣＧ信号を取得し表示用の表示装置にそれらを表示するために、柔軟性のある低価格の便利なシステムを提示することになる。
【００４８】
当業者であれば、ここに記載された現在のところ好ましい実施の形態による詳細を、本発明の趣旨及び特許請求の範囲の記載から逸脱することなく、変更し及び修正することができることを理解するであろう。本システムを用いて、ＥＣＧ信号、脳波信号、筋電図記録信号、又はその他の種類の信号を取得することができる。この真の趣旨及び範囲は、特許請求の範囲の記載を基準として判断されるべきである。
【図面の簡単な説明】
【図１】
患者からのＥＣＧ信号を取得し、それらをＥＣＧモニター装置に供給する本発明の患者使用システムに関する略図である。
【図２】
図１のパッチ電極の１つと遠隔操作によるプログラム可能な関連無線トランシーバの詳細斜視図であり、図１のパッチ電極及び無線トランシーバの全ては、この図に示されたものと同構造である。
【図３】
図２の無線トランシーバ組立体のブロック図である。
【図４】
図１のベースユニットのブロック図である。
【図５】
アップリンク方向（即ち無線トランシーバからベースユニットへの無線送信方向）にある図１の複数無線トランシーバからの時分割多重方式、及びベースユニットからダウンリンク方向にある共通チャネルの無線トランシーバへの同期、基準及び制御データ送信を表す図である。
【図６】
ベースユニットの初期化ルーチンを表す流れ図である。
【図７】
無線トランシーバの初期化ルーチンを表す流れ図である。
【図８】
図１のＥＣＧシステムを初期化する図１の無線トランシーバをプログラム作成するための作成手順の流れ図である。
【図９】
図４のベースユニット及び図８の手順に従い初期化される無線トランシーバの斜視図である。
【図１０】
図８の手順完了後の３つの無線トランスミッタの斜視図である。
【図１】
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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８】
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【図９】
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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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