(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
患者センサと患者監視プロセッサを接続するケーブル管理及びデータ収集デバイス（１００、１０２）であって、
ハウジング（１０、１４６）と、
複数のセンサと接続し、各々が、前記複数のセンサの１つから情報を受け取るように動作可能な複数の接続ポート（１２０、１２２、１６０、１６２、１６４）と、
前記ハウジング（１０、１４６）内に配置され、前記複数の接続ポートに結合させたデバイス・インタフェース（１０５、１４１）と、
前記ハウジング（１０、１４６）内に配置され、前記デバイス・インタフェースと結合させ、前記デバイス・インタフェースの制御下で前記複数の接続ポートから受信したデータを格納する不揮発性メモリ（１０４、１４０）と、
前記デバイス・インタフェースと結合させ、患者監視プロセッサと接続した出力ポート（１１４、１５０）とを備え、前記デバイス・インタフェースがホットスワッパブルなシリアル・データバス・プロトコルに従って情報を伝達しているケーブル管理及びデータ収集デバイス（１００、１０２）。
【請求項２】
前記不揮発性メモリ（１０４、１４０）に履歴データ又はトレンドデータが格納される、請求項１に記載のケーブル管理及びデータ収集デバイス（１００、１０２）。
【請求項３】
さらに、第１の接続ポート（１２０、１２２、１６０、１６２、１６４）とデバイス・インタフェース（１０７、１４３）との間に結合させたアナログ対ディジタル変換器（１０６、１４２）を備え、前記デバイス・インタフェースが特定用途向け集積回路（１０５、１４１）であり、前記複数のセンサがＥＣＧセンサを含み、前記デバイス・インタフェース（１０７、１４３）が監視プロセッサ（４４）から受け取ったコマンドに従ってメモリ（１０４、１４０）にアクセスしている、請求項１に記載のケーブル管理及びデータ収集デバイス（１００、１０２）。
【請求項４】
読み出し及び書き込みメッセージを作成するための監視プロセッサ（４４）と結合していると共に、前記監視プロセッサからの読み出し及び書き込みメッセージを実行させるように動作可能な信号プロセッサ（６０）とを備える請求項１に記載のケーブル管理及びデータ収集デバイス。
【請求項５】
前記監視プロセッサ（４４）と、
請求項４に記載のケーブル管理及びデータ収集デバイス（１００、１０２）とを備え、
前記信号プロセッサ（６０）がコマンド・テーブル（６６）と、メッセージ・パケットを組み立てるメモリ・パッケージ（６４）を含み、
前記メモリ・パッケージ（６４）が、
前記コマンド・テーブル（６６）からコマンドをセットアップし、実行するアルゴリズム・サブパッケージ（６９）と、
前記監視プロセッサ（４４）からの要求メッセージを組み立てて確認する要求メッセージ・サブパッケージ（６８）とを含む、情報収集システム（１０）。
【請求項６】
複数の前記ケーブル管理及びデータ収集デバイス（１００、１０２）を備え、
前記監視プロセッサ（４４）が、前記複数のケーブル管理及びデータ収集デバイス（１００、１０２）に対し読み出し及び書き込みメッセージを作成する通信コントローラ（５８）を備え、
前記要求メッセージ・サブパッケージ（６８）は、前記監視プロセッサ（４４）からの要求メッセージに応答して、前記アルゴリズム・サブパッケージ（６９）を起動させ、
前記アルゴリズム・サブパッケージ（６９）は、要求を受けた操作が完了するかエラーが発生するまで、処理を１フレームずつ継続し、全応答が完了して前記監視プロセッサ（４４）に送られた後、前記アルゴリズム・サブパッケージ（６９）はアイドリング状態に戻り、
前記監視プロセッサ（４４）は、直前の要求が成就されるまで新たな要求メッセージの送信が禁止される、請求項５に記載の情報収集システム（１０）。
【請求項７】
請求項１乃至４のいずれかに記載のケーブル管理及びデータ収集デバイスが患者データを格納する方法であって、
ケーブル管理及びデータ収集デバイスの少なくとも１つのセンサ（１３２、１７２、１８４、１８６、１８８）からデータを収集するステップと、
前記ケーブル管理及びデータ収集デバイスから独立した患者監視プロセッサ（４４）により書き込みコマンドを作成するステップと、
前記書き込みコマンドを前記監視プロセッサ（４４）の信号プロセッサ（６０）内で処理するステップと、
前記書き込みコマンドを前記ケーブル管理及びデータ収集デバイスのデバイス・インタフェース（５７）を介して実行させるステップと、
前記センサの外部でかつ前記監視プロセッサ（４４）の外部に前記ケーブル管理及びデータ収集デバイスの不揮発性メモリ（５５）を配置するステップと、
前記不揮発性メモリ内に前記収集したデータを格納するステップと、を含み、
前記書き込みコマンドの処理が、要求メッセージ・サブパッケージ内でコマンドを処理することを含む方法。
【請求項８】
書き込みコマンドを作成する前記ステップがコマンド・パケットを生成することを含む、請求項７に記載の方法。
【請求項９】
書き込みコマンドを処理する前記ステップがアルゴリズム・サブパッケージ内でコマンドを処理することを含む、請求項７に記載の方法。
【請求項１０】
書き込みコマンドを処理する前記ステップがコマンド・テーブル（６６）からバス・コマンドを設定することを含む、請求項７に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
本発明は、患者（人間）などの生きている対象の活動を監視するために使用される方法及びデバイスに関する。本発明は、さらに詳細には、監視装置に対して対応するケーブルまたは同様の通信リンクを接続させた複数のセンサを有する患者監視システムに関する。
【０００２】
患者監視システムは、一般に、複数の特殊センサを含む。各センサは、特異的な活動を計測しその活動を表す信号を発生させるように設計されている。信号は、この信号を処理し出力（多くの場合、ＣＲＴ、フラットパネル・ディスプレイまたは同様なデバイスなどのモニタ上に表示される多重コンポネントのグラフィック画像の形態をした出力）を発生させる監視装置に対してケーブルまたは同様な信号キャリアを介して送信される。典型的な患者監視システムは、多数のセンサと付属のケーブルを含むことがある。使用するセンサが、血圧センサ、血中酸素センサ、ＥＣＧ（心電図）センサ、呼吸センサ、体温センサ及び熱希釈心拍出量（ＣＯ）センサを含むことも可能である。
【０００３】
一般に、センサからの情報は、大型の、通常は固定式の、監視デバイス内に記録される。情報を格納するためのこの方法では、患者を移動させねばならない場合に問題が生じる。固定式監視デバイスは簡単に移動させられないため、患者を移動させるには多数のケーブルをデバイスから取り外す必要がある。これにより、患者の監視が中断されてしまう。患者の監視を維持するために、患者に可搬式監視デバイスを接続させることがある。このためには、多数のケーブルを可搬式デバイスに接続し直す必要である。これは容易な作業ではなく、コードのもつれ合いの問題（「スパゲッティ状態」ということがある）を生ずることも多い。もちろん、可搬式デバイスへの接続の際であっても、可搬式装置と固定式装置のいずれにも接続していない期間からの情報は失われてしまう。固定式データ・デバイスからのトレンド・データもまた失われる。最後に、こうしたデータを自動的に転送する方法は目下のところないため、患者識別データを可搬式デバイスに手作業で再入力しなければならない。
【０００４】
患者の移動及び患者の生物学的活動の監視に関連した別の問題点は、可搬式監視デバイスそれ自体に関係するものである。一般に、可搬式装置は使いにくくかつ高価である。資本設備の帰属は、一般に部科ごとに割り当てられているため、コストは重要な問題である。したがって、可搬式装置を１つの看護施設内である部科から別の部科に移転することにより、管理上の問題を生じることが多い。さらに、可搬式装置では、そのモニタ・サイズが小さくかつ機能に制約があるため、十分な満足が得られないことがある。したがって、問題を少なくしかつデータ消失をより少なくして患者を移動させることができるように患者監視システムを改良する必要がある。
【０００５】
（本発明の要約）
本発明は、患者をある監視デバイスから別の監視デバイスに移行させる際にデータの損失を少なくさせるための、比較的簡単かつ低コストの方法及び装置を提供する。本発明は、活動センサと患者監視デバイスからのリードを結合させるように設計したケーブル管理／データ収集システムにおいて実現される。このケーブル管理／データ収集システムは、１つまたは複数の接続ポートを備えたハウジングを有している。各ポートは、例えば、ＥＣＧセンサ、血圧センサ、体温センサ、その他の活動センサに接続するように設計されている。これらの接続ポートはセンサから情報を受け取り、この情報をデバイス・インタフェースに渡している。デバイス・インタフェースは、患者データ及びセンサからのデータを格納するために使用される不揮発性メモリと結合させている。デバイス・インタフェースはさらに、出力ポートに接続しており、この出力ポートを介してデバイス・インタフェースはデータを監視プロセッサに送り出し、またこの出力ポートからデバイス・インタフェースはコマンドを受け取っている。デバイス・インタフェースは特定用途向け回路であり、シリアル・データバス・プロトコルに従って情報を伝達することが好ましい。センサからのデータは、接続ポートとデバイス・インタフェースの間に結合させたアナログ対ディジタル変換器により、必要に応じてディジタル形式に変換される。
【０００６】
このシステム内のメモリの大きさは、システムのエンドユーザに応じて変更することができる。ユーザがトレンド・データと履歴の保存を必要としている場合には、システムには比較的大きなメモリを装備させる。別のタイプの情報の監視では、システムに装備させるメモリはこれより小さくする。使用するメモリの大きさに関わらず、本システムはメモリ内のデータにアクセスするために同じ手法を使用している。
【０００７】
本発明は患者データを格納する方法を提供する。本方法は、少なくとも１つのセンサからデータを収集すること、監視プロセッサにより書き込みコマンドを作成すること、書き込みコマンドを信号プロセッサ内で処理すること、を含む。本方法はさらに、センサの外部でかつ監視プロセッサの外部に不揮発性メモリを配置することを含む。書き込みコマンドを処理した後、デバイス・インタフェースを介してコマンドを実行し、収集したデータを不揮発性メモリ内に格納する。
【０００８】
書き込みコマンドを処理するこの動作は、コマンドをコマンド・パケットに分解する動作を含むことが好ましい。次いで、これらのコマンド・パケットは書き込みコマンドの処理の間に組み立てられる。各コマンド・パケットは、典型的には、「パケット開始」フィールド、コマンド・フィールド及びチェック・フィールドを含む。コマンド・パケットはさらに、データ・フィールドを含むことがある。
【０００９】
監視プロセッサは、要求メッセージ・サブパッケージ及びアルゴリズム・サブパッケージを含んだメッセージ・プログラムまたはパッケージを有するディジタル信号プロセッサを含む。要求メッセージ・サブパッケージはメッセージ・パケットを連結させそのメッセージ・パケットのアドレス及び形式を確認する。メッセージ・アルゴリズムは、要求を受けた読み出しや書き込み操作を実行するために、コマンド・テーブルからバス・コマンドを設定する。
【００１０】
上述から明らかなように、患者監視センサからのデータを格納するための方法及び装置を提供できることが本発明の利点の１つである。本発明に関するその他の特徴及び利点は、詳細な説明及び添付の図面を検討することにより明らかとなろう。
【００１１】
（発明の実施の形態）
本発明の実施の一形態を詳細に説明する前に、本発明が、以下の説明で列挙したり図面で示している構成要素の構造及び配置の詳細に対する適用に限定されるものではないことを理解すべきである。本発明は、その他の実施形態とすることができ、また様々な方法で実現または実施することができる。さらに、本明細書で使用する表現及び用語は説明のためのものであって限定と見なすべきでないことを理解すべきである。
【００１２】
図１は、周知の患者監視システム１０を表している。監視システム１０は、患者Ｐに接続させた複数のセンサ１２、１４、１６、１８及び２０を含んでいる。これらのセンサの各々は通信リンク２２、２４、２６、２８及び３０によって監視プロセッサ３４に結合させている。監視プロセッサ３４は、センサからの信号を処理して画像信号を発生させ、この信号を通信リンク３８を介してディスプレイ３６に渡している。ディスプレイ上の画像は、グラフィカル・ユーザ・インタフェースの一部である（このグラフィカル・ユーザ・インタフェースは情報を提供すると共に、これを介してユーザによる選択を監視プロセッサ３４に入力することができる）。こうしたシステム（図１に示すシステムなど）の欠点は、患者を移動させる際に複数のセンサを監視プロセッサ３４から取り外さねばならないことである。これにより、患者データ（特に、パラメータ・トレンド（例えば、ＥＣＧトレンド）に関連するデータ）、患者識別データ、並びに監視プロセッサ３４に接続しているデバイスまたはセンサに関する構成及び識別情報がかなり失われことになる。
【００１３】
図２は、患者Ｐ（模式的に示す）からの通信リンク２２〜３０と接続させたケーブル管理／データ収集システム（「ＣＭＡＤＡＳ」）４０を表している。通信リンク４２により、ＣＭＡＤＡＳ４０を監視プロセッサ４４に接続させている。監視プロセッサ４４は、通信リンク４８を介してモニタ４６と結合させている。ＣＭＡＤＡＳは、患者Ｐと監視プロセッサ４４の間に配置させ、以下でより詳細に検討するように患者センサからのデータ、センサに関するデータ、及び／または患者データを格納している。
【００１４】
図３で最もよく分かるように、ＣＭＡＤＡＳは、不揮発性ＲＡＭやフラッシュ・メモリなどの不揮発性メモリ（ただし、ＥＥＰＲＯＭが好ましい）の形態をしたデータ記憶装置５５を含む。不揮発性メモリは、電力が失われてもメモリ内に格納したデータに影響がないようにするために使用される。以下で検討することにするが、ＣＭＡＤＡＳは、履歴またはトレンド・データを格納できるだけの大きさをもつデータ記憶エレメント・システムをもつ形式と、履歴またはトレンド記録の記憶が必要でないような用途での使用に適した形式という少なくとも２種類の形式で実現させることが好ましい。時には、監視を受けている活動により、トレンドまたは履歴データが重要であるか否かを判定することがあるが、これは必ずしもすべての状況で正しいとは限らない。データ記憶装置５５は、特定用途向け集積回路（「ＡＳＩＣ」）５７によりアクセスを受ける。ＡＳＩＣ５７はデバイス・インタフェースとして動作し、シリアル・データバス・プロトコルに従って情報を伝達する。このシリアルバス・プロトコルはＧＥ  Ｍａｒｑｕｅｔｔｅ  Ｍｅｄｉｃａｌ  Ｓｙｓｔｅｍｓ，Ｉｎｃ．のシリアルバス・プロトコル（「ＭＳＢ」）であることが好ましい。
【００１５】
ＭＳＢは、監視センサと監視プロセッサ４４の間のホットスワッパブルな（ｈｏｔ−ｓｗａｐｐａｂｌｅ）、中速度シリアル通信リンクを提供する。監視プロセッサ４４は、通信コントローラ５８（図３Ａ）を含む。ＭＳＢのアーキテクチャでは、コントローラ５８は、星形配置した幾つかのデバイス５９とのインタフェースをとっている。コントローラ５８と結合させたデバイスは、導体数が６本以下の通信／電源接続を介して監視プロセッサとインタフェースをとることが好ましい。デバイス５９（監視用センサ）がコントローラ５８を介して監視プロセッサに接続されている場合には、モジュール式の患者データ収集システムが形成される。
【００１６】
コントローラ５８は、フレーム心合わせ（ｆｒａｍｅ−ｃｅｎｔｅｒｅｄ）されている。すなわち、コントローラ５８は周期的にフレーム中断信号を発生させている。システム・タイミング、パラメータ同期、並びにデータ収集は、コントローラ５８のフレームレートを基にして心合わせされている。コントローラは、各フレームの開始時点で、そのコントローラに接続されているすべてのデバイス５９に同期チェック・コマンド・パケットを同時送出している。次いで、コントローラ５９は、各デバイスが要求したコマンドまたは応答通信を実行する。フレームは、デバイス５９からのデータを収集しかつ処理するためにディジタル信号プロセッサ（以下で検討する）及びコントローラ５８により使用される時間基準（ｔｉｍｅ  ｂａｓｅ）を提供している。フレームの長さ（例えば、１．０４２ｍｓ）は、デバイス５９が使用する基準サンプル速度（例えば、毎秒９６０サンプル）に合致させ、データを収集しかつアナログ対ディジタル変換した結果を返すのに十分な長さとすることが好ましい。要求されるサンプル速度がさらに大きいと、デバイス５９は単一フレームでディジタル化された信号から複数のサンプルを返すことがある。監視プロセッサ４４は一般に、データをフィルタ処理し、使用したサンプリング速度の約数をもつデータ・ストリームをモニタ４６に供給する。毎秒９６０サンプルというサンプリング速度において適切なストリーム速度としては、毎秒６０サンプル、１２０サンプル、または２４０サンプルが含まれる。
【００１７】
コントローラ５８はコマンド・パケット（または、フラグメント）をデバイス５９に送信することが好ましい。これらのフラグメントは、１バイトの「パケット開始」フィールド、１バイトのコマンド・フィールド、随意選択のＮバイトのデータ・フィールド（Ｎ≦２４０）及び２バイトのチェック・フィールド（例えば、巡回冗長検査（「ＣＲＣ」）用フィールド）という４つのフィールドを含むことができる。すべてのバイトは、先ず最上位ビットから送信することが好ましい。
【００１８】
図３を参照すると最もよく分かるが、監視プロセッサ４４のコントローラ５８は、ディジタル信号プロセッサ６０（監視プロセッサ４４のハウジング内に配置することが好ましい）にコマンドを送る。信号プロセッサ６０はＡＳＩＣ５７を介してデータ記憶装置５５に対する読み出し及び書き込みを行う。信号プロセッサは、データ記憶装置５５の内容に関する情報をもっていない。むしろ、信号プロセッサ６０は監視プロセッサ４４から受け取った読み出し及び書き込み要求を実行する。信号プロセッサ６０は、メモリ読み出し／書き込みプログラムまたはパッケージ６４を有するドライバ６２と、シリアル・データバスのコマンド・テーブル６６とを含んでいる。
【００１９】
メモリ・パッケージ６４は、要求メッセージ・サブパッケージ６８及びアルゴリズム・サブパッケージ６９を含んでいる。要求メッセージ・サブパッケージ６８は監視プロセッサ４４からの要求に応答する。完全な要求が監視プロセッサ４４から送られている間、コントローラ５８はこの要求をフラグメントに分解することができる。要求・サブパッケージ６８はこれらの要求メッセージを組み立てて確認すると共に、アルゴリズム・サブパッケージ６９を起動させる。要求メッセージ・サブパッケージ６８はデータ記憶装置のアドレスをもつメッセージ・フラグメントが監視プロセッサ４４から到着するごとにコールを受ける。受信タスク７１は、監視プロセッサ４４からすべてのメッセージを受け取る。受信タスク７１は、これらのメッセージの形式及びアドレスが適正であるか否かをスキャンする。適正な形式及びアドレスを検出すると、受信タスク７１は、同じく要求メッセージ・サブパッケージ６８内にあるパケット処理サブルーチンをコールする。この処理サブルーチンは、メッセージ・フラグメントを連結し、１つの完全なメッセージを形成させる。完全なメッセージには、アドレス位置と、読み出し要求、書き込み要求、または情報取得要求（メモリ・サイズ、セクタ・サイズ、及び保護ブロック数を返す）とを含む。処理サブルーチンにより形成されたメッセージは前処理ルーチンに渡され、この完全なメッセージが適正な形式と有効なアドレス範囲をもつか否かが検査される。
【００２０】
信号プロセッサ６０に情報要求が渡ると、「メモリ情報取得」ルーチンがコールされる。このルーチンにより、要求を受けたメモリ情報などを含めたメッセージ応答が形式設定され、監視プロセッサ４４に応答を送り返す。完全かつ有効な読み出しまたは書き込みのメッセージが組み立てられた場合は、アルゴリズム・サブパッケージ６９が起動を受け、また要求メッセージ・サブパッケージ６８は監視プロセッサ４４から次の要求を受け取るまで待機状態（ｄｏｒｍａｎｔ  ｓｔａｔｅ）に戻る。ドライバ６２はフレームリレー・プロトコルを基に動作すると共に、各フレームの間でアルゴリズム・サブパッケージ６９をコールすることが好ましい。コール及び起動（読み出しまたは書き込み要求に対して）が生じた後、アルゴリズム・サブパッケージ６９は、装置の状態を待機状態（すなわち、アイドリング状態）から起動状態に進ませる。次いで、アルゴリズム・サブパッケージ６９は、コマンド・テーブル６６からシリアルバス・コマンドをセットアップし、要求を受けた読み出しまたは書き込み操作を実行する。アルゴリズム・サブパッケージ６９は、要求を受けた操作が完了するかエラーが発生するまで、この処理を１フレームずつ継続する。全応答が完了して監視プロセッサ４４に送られた後、アルゴリズム・サブパッケージ６９はアイドリング状態に戻る。
【００２１】
監視プロセッサ４４は、すべての作業（すなわち、読み出し、書き込み、及び情報要求）を発生させているアプリケーション・オブジェクト８０と、メッセージ・ルータの役割をするモジュール・オブジェクト８２と、を含む。通信プロトコルにより、監視プロセッサ４４に対して直前の要求が成就されるまで新たな要求メッセージの送信を禁止することが好ましい。
【００２２】
上述のように、ＣＭＡＤＡＳ４０は、履歴またはトレンド・データの格納に対する様々な要求にメモリ要件を適合させるように、分離した形式で実現させることが好ましい。別法として、ＣＭＡＤＡＳは、単一のハウジング（図示せず）内の並列で独立したシステムにより実現することが可能である。図４は、２つのＣＭＡＤＡＳ１００及び１０２を表している。ＣＭＡＤＡＳ１００は、メモリ１０４、ＡＳＩＣ１０５、アナログ対ディジタル（「Ａ／Ｄ」）変換器１０６、センサ入力インタフェース１０７、及びホストＩ／Ｏインタフェース１０８を含む。メモリ１０４は、履歴及びトレンド・データを収容するための比較的大容量のメモリである。履歴データは侵襲性の監視用途で重要となることが多い。目下のところ、こうした用途では概ね１２８Ｋｂのメモリが適当である。メモリ１０４、ＡＳＩＣ１０５、Ａ／Ｄ変換器１０６、インタフェース１０７及びＩ／Ｏインタフェース１０８は、回路ボード１０９上に搭載し、かつハウジング１１０内に配置する。Ｉ／Ｏインタフェース１０８は、ケーブル１１６を受け入れるように設計したポート１１４と結合させている。ケーブル１１６は通信リンク４２の１つの具体的な実現形態であり、ＣＭＡＤＡＳ１００と、監視プロセッサ４４などの監視デバイスとの間の経路の役割をする。
【００２３】
ＡＳＩＣ１０５は、２つの接続ポート１２０及び１２２からデータを受け取る。第１の接続ポート１２０は、ＥＣＧコネクタ１２４からのピンを受け入れるように設計されている。コネクタ１２４は複数のＥＣＧ電極１２６からのリードに装着させている。接続ポート１２２はアダプタ１３０からのピンを受け入れるためのソケット（図示せず）を含んでいる。アダプタ１３０は血中酸素センサ１３２と接続している。ＣＭＡＤＡＳ１００は電極１２６及びセンサ１３２から情報を受け取り、この情報に対して必要に応じてアナログ対ディジタル変換を実行し、さらにこの情報を信号プロセッサ６０を介して監視プロセッサ４４に送信している。次いで、監視プロセッサ４４は、上述のアクセス方式に従って、ドライバ６０に対して処理済みデータをメモリ１０４に定期的に格納するように指示する。
【００２４】
ＣＭＡＤＡＳ１０２はＣＭＡＤＡＳ１００と同様であるが、トレンドまたは履歴データの記録を要しないような用途に適するように、比較的小さいメモリ１４０をもつように設計されている。目下のところ、こうした用途では、概ね２５６バイトのメモリ容量が適当である。ＣＭＡＤＡＳ１０２は、ＡＳＩＣ１４１、Ａ／Ｄ変換器１４２、入力インタフェース１４３及びＩ／Ｏインタフェース１４４を含む。ＣＭＡＤＡＳ１００の場合と同様に、メモリ１４０、ＡＳＩＣ１４１、Ａ／Ｄ変換器１４２、入力インタフェース１４３及びＩ／Ｏインタフェース１４４は回路ボード１４５上に搭載し、かつハウジング１４６内に配置する。Ｉ／Ｏインタフェース１４４は、ケーブル１５２を受け入れるように設計したポート１５０と結合させている。ケーブル１５２は通信リンク４２の１つの具体的な実現形態であり、ＣＭＡＤＡＳ１０２と、監視プロセッサ４４などの監視デバイスとの間の経路の役割をする。
【００２５】
ＡＳＩＣ１４１は接続ポート１６０、１６２及び１６４からのデータを受け取る。接続ポート１６０は血圧センサ用アダプタ１６６〜１７０からのピンを受け入れている。アダプタ１６６〜１７０は複数の血圧センサ１７２のリードに装着させている。接続ポート１６２はアダプタ１７５からのピンを受け入れている。アダプタ１７５は２つの心拍出量プローブ１７７及び１７９に接続している。最後に、接続ポート１６４は２つの体温プローブ用インタフェース１８０及び１８２からのピンを受け入れている。インタフェース１８０は、再使用可能な体温プローブ１８４に接続させることがある。インタフェース１８２は第１のディスポーザブル・プローブ１８６や第２のディスポーザブル・プローブ１８８など様々なディスポーザブルの体温プローブに単独で接続させることがある。
【００２６】
ＣＭＡＤＡＳ１０２は、ＣＭＡＤＡＳ１００の動作と同様な方式により、センサ１７２、１７７、１７９及び１８４〜１８８から情報を受け取り、センサからの情報に対して必要に応じてアナログ対ディジタル変換を実施し、さらにこの情報を信号プロセッサ６０を介して監視プロセッサ４４に送信する。次いで、監視プロセッサ４４は、ＣＭＡＤＡＳ１００で使用した同じアクセス方式を使用して、ドライバ６０に対して処理済みデータをメモリ１４０に定期的に格納するように指示する。
【００２７】
図５は、ＣＭＡＤＡＳの例示的なハウジング２００を表したものである。ハウジング２００は、履歴及びトレンド・データを格納するように設計したＣＭＡＤＡＳで使用するために特に構成させたものである。このハウジングは、ＲＡ（右腕）、ＬＡ（左腕）、ＲＬ（右脚）及びＬＬ（左脚）の各電極向けの接続ポート２０２〜２０８と、複数の心臓電極Ｖ−Ｖ１、Ｖ２、Ｖ３、Ｖ４、Ｖ５及びＶ６向けの接続ポート２１０〜２２０とを有している。このハウジングはさらに、ＳｐＯ2用ポート２２５を含んでいる。ハウジング２００と異なる構成をもつハウジングであっても、ＣＭＡＤＡＳで使用されるハウジングの厳密な構成をそのＣＭＡＤＡＳが使用される監視用途に従ったものとすれば、本発明の範囲に属する。このハウジングにより、多数のセンサからの多数のリードを１つの監視プロセッサに接続させるための効率のよい機構を提供できる。このハウジングは、ＣＭＡＤＡＳ１００及び１０２の検討で上述したように、患者の近傍に配置させることができ、ハウジング２００から監視プロセッサまでの引き回しに要するのは単一のケーブルでよい。これにより、リードの絡まりがより少なくなりケーブル管理が改善される。
【００２８】
これまで、本発明に関する機能上及びソフトウェア上の態様のうちの多くについて記載してきた。図６〜１４には、ＣＭＡＤＡＳ４０で使用されるハードウェアの詳細を示す。
【００２９】
図６はＣＭＡＤＡＳ４０のブロック図である。ＣＭＡＤＡＳ４０は、絶縁バリア３０４によって２つのセクション３００及び３０２に分割されている。セクション３００は、電源入力３０６及び接地入力３０８と、電源フィルタリング／保護回路３１０と、電源トランス／コンバータ３１２と、クロック分周器３１４と、クロック受信器３１６と、データ・ドライバ３１８と、を含む。電源トランス／コンバータ３１２は、分離された低電圧と高電圧の電源レール（このケースでは、＋５Ｖ及び−５Ｖ）と、ＣＭＡＤＡＳのその他の構成要素に対する接地とを提供している。クロック受信器３１６及びデータ・ドライバ３１８は、監視デバイス４４に差動データ入力及び出力（ＣＫ／ＤＡＴ＿ＩＮ＋、ＣＫ／ＤＡＴ＿ＩＮ−、ＤＡＴＡ＿ＯＵＴ＋、ＤＡＴＡ＿ＯＵＴ−）の形式をした通信リンクを提供している。クロック受信器３１６は、随意選択の絶縁回路３２２と結合した単一のラインＳＹＳＣＬＫを介して、メインプロセッサ３２０（ＡＳＩＣ１０５または１４１と同等）に対して入力データを送信している。随意選択の絶縁回路３２２は、線ＩＳＯ＿ＣＬＫを介してメインプロセッサ３２０と結合させている。メインプロセッサ３２０からの出力データは、線ＩＳＯＤＡＴＡを介して随意選択の絶縁回路３２２に渡される。この絶縁回路はＳＹＳＤＡＴＡ線を介して、対応する絶縁データをデータ受信器３１８に出力する。
【００３０】
ＣＭＡＤＡＳ４０のセクション３０２は、メインプロセッサ３２０、センサ・インタフェース３２４、センサ・ドライバ／コンバータ３２６及びセンサ・ドライバ３２８を含んでいる。センサ・インタフェース３２４は接続ポート１２０、１２２、１６０、１６２及び１６４のうちの１つまたは複数を意味している。センサ・ドライバ／コンバータ３２６は、患者インタフェース３２４からの信号に対する前置増幅、アナログ対ディジタル変換、及びレファレンス処理を含む幾つかの機能を実行する。トランスジューサ・ドライバ３２８は、特定のセンサからの信号（例えば、血圧、体温、血中酸素、呼吸及び障害の信号）に対して前置増幅や処理を提供する。
【００３１】
図７は、センサ・ドライバ３２８の構成要素のうちの１つを表している。詳細には、図７は、ＥＣＧ／呼吸インタフェース３２４を表している。ＬＡ、ＲＡ及びＬＬ電極からの信号はこのドライバ内で処理される。先ず、これら３つの電極の各々からの信号は搬送波信号と混合される。続いて、信号は差動増幅器３３６及び３３８に渡される。この２つの増幅器３３６及び３３８の出力は、リード選択回路３４０及び復調器３４２により処理を受け呼吸信号ＲＥＳＰとセンサ飽和信号ＲＥＳＰ＿ＳＡＴが生成される。Ｖa電極からの信号は同様にして搬送波信号と混合される。
【００３２】
図８は、血中酸素センサからの信号に対するドライバ／増幅器３５０を表している。ドライバ／増幅器３５０は、センサ・ドライバ３２８の第２の構成要素であって、入力回路３５２、差動増幅器３５５及び第２の増幅器３６０を有するデュアル入力ＬＥＤドライバ増幅器を含んでいる。第２の増幅器３６０の出力は、直接出力３６３及び第２の出力３６４を有するセンサ・コネクタ３６２に渡される。血中酸素センサは、センサ・コネクタ３６２を介してデュアル・ドライバとインタフェースをとっている。血中酸素センサの出力は、３段増幅器３６６に渡されて、３段増幅器３６６により処理される。３段増幅器３６６は、第１段３６７、第２段３６８及び第３段３６９を含む。第１段３６７の出力は飽和検出器３７２に渡される。飽和検出器３７２は飽和信号ＳＰＯＸ＿ＳＡＴを発生させる。３段増幅器３６６はさらに、出力信号ＳＰＯＸを発生させる。コネクタ３６２の第２の出力３６４からの信号は、識別信号ＳＰＯＸ＿ＩＤを生成させるための増幅器３７４に渡される。
【００３３】
図９は、デュアル体温センサを駆動するために使用する回路４００を表している。回路４００は、体温センサ・コネクタ４０４に渡される駆動信号を発生させている増幅器４０２を含む。コネクタ４０４は、２つの駆動信号ＴＭＰ１及びＴＭＰ２を生成している多重分離装置（ｄｅｍｕｌｔｉｐｌｅｘｅｒ）４０６と結合させている。３つの識別信号ＴＭＰ１＿ＩＤ、ＴＭＰ２＿ＩＤ及びＣＯ＿ＩＤは、絶縁コネクタ４０４からタップ接続している。
【００３４】
図１０は、血圧センサを駆動するために使用される回路４２０を表している。回路４２０は、２つの駆動増幅器４２２及び４２４を含んでいる。増幅器４２２及び４２４の各々の出力はコネクタ４２６に渡される。コネクタ４２６から引き出したタップを用いて、識別信号ＩＢＰ１＿ＩＤ、ＩＢＰ２＿ＩＤ、並びに各センサに対する差動信号ＩＢＰ１＋、ＩＢＰ１−、ＩＢＰ２＋及びＩＢＰ２−が生成されている。
【００３５】
図１１は、呼吸ＥＣＧリード障害信号を発生するように設計した駆動回路４５０を表している。駆動回路４５０はリード障害差動入力ＬＦＣＬＫ及びＬＦＣＬＫ＊（ｌｏｗ）を受け取っている。これらの信号は、それぞれトランジスタと増幅器回路４５２及び４５４とで処理されている。増幅器４５２及び４５４は、差動リード障害信号ＬＦ＿ＣＡＲＲＩＥＲ＋及びＬＦ＿ＣＡＲＲＩＥＲ−を発生させている。差動呼吸搬送波信号ＲＥＳＰ＿ＣＡＲＲＩＥＲ＋及びＲＥＳＰ＿ＣＡＲＲＩＥＲ−を発生させるためには、同様の駆動回路４６０を使用している。
【００３６】
図１２は、センサ・ドライバ／コンバータ３２６とメインプロセッサ３２０の詳細図である。ＬＡ、ＲＡ、ＬＬ及びＶa電極からの信号はセンサ・ドライバ／コンバータ３２６により処理されている。メインプロセッサ３２０は、タイミングを制御するためにフェーズロックループ回路４７０を使用しており、上述の方式に従って入力を処理してデータをメモリ３２１内に格納している。センサ・コンバータ３２６の詳細は、ＣＩＣＣ（１９９１）で発表された「Ａｎ  ８−Ｃｈａｎｎｅｌ，  １８−Ｂｉｔ  Ｄａｔａ  Ａｃｑｕｉｓｉｔｉｏｎ  Ｓｙｓｔｅｍ」と題する記事に記載されており、この開示は参照により本明細書に組み込むものとする。
【００３７】
図１３は、第２のセンサ・ドライバ／コンバータ３２６Ａ及び第２のメインプロセッサ３２０Ａの形態をした追加処理及び並列処理を伴った本発明の随意選択の実施形態の一部分を表したものである。第２のセンサ・ドライバ／コンバータ３２６Ａは血圧センサ及び体温センサから入力を受け取っている。このデータはさらに、第２のメインプロセッサ３２０Ａで処理を受ける。図１３の別の実施形態ではさらに、リード障害駆動信号＋ＶＤＲＶ及び−ＶＤＲＶを発生させるために使用される駆動ジェネレータ・セクション４８０を含んでいる。
【００３８】
図１４ではさらに、本システムの目下のところ好ましい実施形態で使用される、電源トランス／コンバータ３１２、クロック受信器３１６、クロック分周器３１４、並びにデータ送信ドライバ３１８の回路を表している。電源トランス／コンバータ３１２は、ＡＣ対ＡＣコンバータ５００を有するスイッチモード電源である。電源トランス／コンバータ３１２の残りの部分の詳細については、当業者には容易に明らかであり、本明細書ではさらに詳細に検討しない。クロック分周器３１４は標準クロック分周器ＩＣ５０２を含んでいる。クロック受信器３１６はレシーバ−ドライバＩＣ５０４の半分を含んでいる。データ送信ドライバ３１８は、レシーバ−ドライバＩＣ５０４の残りの半分を含んでいる。コネクタ５０６はセンサ・リード（図１４では図示せず）のためのインタフェースを提供している。コネクタ５０６はさらに、ＣＫ／ＤＡＴ＿ＩＮ＋、ＣＫ／ＤＡＴ＿ＩＮ−、ＤＡＴＡ＿ＯＵＴ＋及びＤＡＴＡ＿ＯＵＴ−の各線のそれぞれに接続されている。
【００３９】
上記より分かるように、本発明により、患者監視システムを監視センサから取り外す際のデータ消失を防止するための方法及び装置が提供される。本発明によりさらに、センサ・ケーブルの引き回しが改善される。
【００４０】
本発明に関する様々な特徴及び利点は、本特許請求の範囲に列挙してある。
【図面の簡単な説明】
【図１】周知の患者監視システムの概要図である。
【図２】本発明のケーブル管理／データ収集システムの概要図である。
【図３】ケーブル管理／データ収集システム、ディジタル信号プロセッサ、監視プロセッサ、並びにこれら３つの構成要素間の通信フローに関する概要図である。
【図３Ａ】図３に示す監視プロセッサで実施されているバス・コントローラの概要図である。
【図４】２つのケーブル管理／データ収集システムの詳細図である。
【図５】本発明のケーブル管理システム向けのハウジングの斜視図である。
【図６】本発明のケーブル管理／データ収集システムのブロック図である。
【図７】図６のケーブル管理／データ収集システムのセンサ・ドライバの構成要素の回路図である。
【図８】図６のケーブル管理／データ収集システムのトランスジューサ・ドライバの構成要素の回路図である。
【図９】図６のケーブル管理／データ収集システムのトランスジューサ・ドライバの構成要素の回路図である。
【図１０】図６のケーブル管理／データ収集システムのトランスジューサ・ドライバの構成要素の回路図である。
【図１１】図６のケーブル管理／データ収集システムのトランスジューサ・ドライバの構成要素の回路図である。
【図１２】図６のケーブル管理／データ収集システムのドライバ／コンバータ回路及びマイクロプロセッサの回路図である。
【図１３】第２のドライバ／コンバータ回路をケーブル管理／データ収集システムのマイクロプロセッサと結合させている本発明の追加の実施形態の回路図である。
【図１４】図６のケーブル管理／データ収集システムの電源及びセンサ・インタフェース回路の回路図である。
【符号の説明】
Ｐ  患者
１０  患者監視システム
１２、１４、１６、１８、２０  センサ
２２、２４、２６、２８、３０  通信リンク
３４  監視プロセッサ
３６  ディスプレイ
３８  通信リンク
４０  ケーブル管理／データ収集システム（ＣＭＡＤＡＳ）
４２  通信リンク
４４  監視プロセッサ
４６  モニタ
４８  通信リンク
５５  データ記憶装置
５７  特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）
５８  通信コントローラ
５９  デバイス
６０  ディジタル信号プロセッサ
６２  ドライバ
６４  メモリ読み出し／書き込みプログラム、メモリ・パッケージ
６６  コマンド・テーブル
６８  要求メッセージ・サブパッケージ
６９  アルゴリズム・サブパッケージ
７１  受信タスク
８０  アプリケーション・オブジェクト
８２  モジュール・オブジェクト
１００  ＣＭＡＤＡＳ
１０２  ＣＭＡＤＡＳ
１０４  メモリ
１０５  ＡＳＩＣ
１０６  アナログ対ディジタル変換器、Ａ／Ｄ変換器
１０７  センサ入力インタフェース
１０８  ホストＩ／Ｏインタフェース
１０９  回路ボード
１１０  ハウジング
１１４  ポート
１１６  ケーブル
１２０  接続ポート
１２２  接続ポート
１２４  ＥＣＧコネクタ
１２６  ＥＣＧ電極
１３０  アダプタ
１３２  血中酸素センサ
１４０  メモリ
１４１  ＡＳＩＣ
１４２  Ａ／Ｄ変換器
１４３  入力インタフェース
１４４  Ｉ／Ｏインタフェース
１４５  回路ボード
１４６  ハウジング
１５０  ポート
１５２  ケーブル
１６０  接続ポート
１６２  接続ポート
１６４  接続ポート
１６６〜１７０  血圧センサ用アダプタ
１７２  血圧センサ
１７５  アダプタ
１７７、１７９  心拍出量プローブ
１８０、１８２  体温プローブ用インタフェース
１８４  体温プローブ
１８６  第１のディスポーザブル・プローブ
１８８  第２のディスポーザブル・プローブ
２００  ＣＭＡＤＡＳの例示的なハウジング
２０２〜２０８  接続ポート
２１０〜２２０  接続ポート
２２５  ＳｐＯ2用ポート
３００  セクション
３０２  セクション
３０４  絶縁バリア
３０６  電源入力
３０８  接地入力
３１０  電源フィルタリング／保護回路
３１２  電源トランス／コンバータ
３１４  クロック分周器
３１６  クロック受信器
３１８  データ・ドライバ
３２０  メインプロセッサ
３２０Ａ  第２のメインプロセッサ
３２２  絶縁回路
３２４  センサ・インタフェース
３２６  センサ・ドライバ／コンバータ
３２６Ａ  第２のセンサ・ドライバ／コンバータ
３２８  センサ・ドライバ、トランスジューサ・ドライバ
３３６、３３８  差動増幅器
３４０  リード選択回路
３４２  復調器
３５０  ドライバ／増幅器
３５２  入力回路
３５５  差動増幅器
３６０  第２の増幅器
３６２  センサ・コネクタ
３６３  直接出力
３６４  第２の出力
３６６  ３段増幅器
３６７  第１増幅段
３６８  第２増幅段
３６９  第３増幅段
３７２  飽和検出器
３７４  増幅器
４００  回路
４０２  増幅器
４０４  絶縁コネクタ
４０６  多重分離装置
４２０  回路
４２２、４２４  駆動増幅器
４２６  コネクタ
４５０  駆動回路
４５２  増幅器回路
４５４  増幅器回路
４６０  駆動回路
４７０  フェーズロックループ回路
４８０  駆動ジェネレータ・セクション
５００  ＡＣ対ＡＣコンバータ
５０２  標準クロック分周器ＩＣ
５０４  レシーバ−ドライバＩＣ
５０６  コネクタ
【図１】
0004864246.tif 000002
【図２】
0004864246.tif 000003
【図３】
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【図３Ａ】
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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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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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