(57)【要約】【課題】より精緻にバッテリ交換時期を見極めることができる、バッテリ交換時期判定システムを提供する。【解決手段】同じ品質であると思われる、同一ロットのバッテリに付されているシリアルナンバーの範囲と、そのロットのバッテリの交換時期の目安である、内部抵抗の閾値を記憶したテーブルを、サーバ側に用意しておく。バッテリを利用する側は、バッテリのシリアルナンバーと、内部抵抗値をサーバに送信する。サーバは当該シリアルナンバーのバッテリについて、計測された内部抵抗値を正しい内部抵抗閾値と比較して、バッテリの交換の必要性を判断する。【選択図】図１
2009087582.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
シリアルナンバーが読取可能なバッテリと、
前記シリアルナンバーを読み取るシリアルナンバー読取部と、前記バッテリを充電する充電部と、前記充電部が前記バッテリを充電するに先立って前記バッテリの内部抵抗を計測する内部抵抗計測部と、前記シリアルナンバー読取部から読み取った前記シリアルナンバーと前記内部抵抗計測部から得た前記内部抵抗の値を送信するデータ送信部とを具備する充電装置と、
前記データ送信部から前記シリアルナンバーと前記内部抵抗の値を受信するデータ受信部と、シリアルナンバーの範囲と内部抵抗閾値が記憶されているバッテリテーブルと、前記シリアルナンバーにて前記バッテリテーブルを検索して得られた前記内部抵抗閾値と前記内部抵抗の値とを比較してバッテリ交換要否を判定するバッテリ交換要否判定部とを具備するバッテリ交換要否判定装置と
を具備することを特徴とする、バッテリ交換要否判定システム。
【請求項２】
前記バッテリ交換要否判定装置は更に、前記バッテリ交換要否判定部の判定結果に応じて、前記バッテリ使用者にバッテリ交換の必要性を通知するメッセージ送信部を具備することを特徴とする、請求項１記載のバッテリ交換要否判定システム。
【請求項３】
前記バッテリ交換要否判定部は、前記バッテリテーブルから前記バッテリの充電回数を読み取り所定の閾値と比較した結果を伴ってバッテリ交換要否を判定することを特徴とする、請求項１記載のバッテリ交換要否判定システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、バッテリ交換時期判定システムに適用して好適な技術に関する。
より詳細には、補助人工心臓システムに使用するバッテリの交換時期をより精緻に判断し、患者及び担当医師等に通知するシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
出願人は、心臓疾患を抱える患者に対する治療法として、体内に埋め込むタイプの超小型人工心臓装置を開発している。
人工心臓装置は、血液を循環させる血液ポンプと、その動作を制御する制御装置から構成される。
血液ポンプは、血液の凝固を防ぐために磁気で浮上させた無接触軸受を有する、インペラと呼ぶ羽根車を、センサレスＤＣブラシレスモータで非接触駆動する。
コントローラ１０５は、血液ポンプ内のインペラを定回転数制御する。
【０００３】
コントローラ１０５には、二つのリチウムイオンバッテリが接続される。バッテリ１個につき最大３時間程度の連続運転が可能であり、２個のバッテリで最大６時間程度の連続運転が可能である。
バッテリはベースステーションで充電する。また、ベースステーションはコントローラ１０５に直接接続して、血液ポンプの駆動電力を供給できる。
【０００４】
人工心臓装置により、患者は心臓疾患の在宅治療ができる。したがって、患者のＱＯＬ（Quality Of Life：「生活の質」、患者がどれだけ人間らしい生活ができているかを示す概念。）を向上させることができる。患者のＱＯＬ向上は、患者の病気に対する治癒への希望を強く支援し、治癒率の向上に寄与する。更に、在宅治療ができることにより、入院のコストが削減されるので、患者の経済的負担が軽減されると共に、病院の治療負担も減少する。
【０００５】
出願人による補助人工心臓装置に関する特許出願を、特許文献１に示す。
【０００６】
【特許文献１】特開２００５−４３６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
補助人工心臓装置は、弱った心臓の働きを助けるために、血液を流す役割を担っている。したがって、人工心臓で血流を止めてしまってはならない。生命に重篤な危険が生じるからである。
同じリチウムイオンバッテリを使用する携帯電話やノートパソコン等の電子機器とは違い、補助人工心臓装置に利用するバッテリは、その交換時期を極めてシビアに管理しなければならない。
このため、従来の補助人工心臓装置では、バッテリが安全に利用できる期間を設定したり、バッテリの充電回数を計数する等で、早めにバッテリを交換していた。
しかし、実際は未だ使えるバッテリを早々と交換することは、患者の経済的負担に繋がる。
【０００８】
本発明はかかる点に鑑みてなされたものであり、従来の装置に比べてより精緻にバッテリ交換時期を見極めることができる、バッテリ交換時期判定システムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決するための本発明は、シリアルナンバーが読取可能なバッテリと、前記シリアルナンバーを読み取るシリアルナンバー読取部と、前記バッテリを充電する充電部と、前記充電部が前記バッテリを充電するに先立って前記バッテリの内部抵抗を計測する内部抵抗計測部と、前記シリアルナンバー読取部から読み取った前記シリアルナンバーと前記内部抵抗計測部から得た前記内部抵抗の値を送信するデータ送信部とを具備する充電装置と、前記データ送信部から前記シリアルナンバーと前記内部抵抗の値を受信するデータ受信部と、シリアルナンバーの範囲と内部抵抗閾値が記憶されているバッテリテーブルと、前記シリアルナンバーにて前記バッテリテーブルを検索して得られた前記内部抵抗閾値と前記内部抵抗の値とを比較してバッテリ交換要否を判定するバッテリ交換要否判定部とを具備するバッテリ交換要否判定装置とを具備することを特徴とする、バッテリ交換時期判定システムに係るものである。
【００１０】
バッテリの寿命は、内部抵抗の上昇に密接に関係することはよく知られている。そこで、先ず、同じ品質であると思われる、同一ロットのバッテリに付されているシリアルナンバーの範囲と、そのロットのバッテリの交換時期の目安である、内部抵抗の閾値を記憶したテーブルを、サーバ側に用意しておく。バッテリを利用する側は、バッテリのシリアルナンバーと、内部抵抗値をサーバに送信する。すると、サーバは当該シリアルナンバーのバッテリについて、計測された内部抵抗値を正しい内部抵抗閾値と比較して、バッテリの交換の必要性を判断する。
【発明の効果】
【００１１】
本発明により、バッテリの寿命を従来よりも緻密に管理できる、バッテリ交換時期判定システムを提供できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、本発明の実施の形態を、図１〜図１１を参照して説明する。
【００１３】
図１は、本実施の形態の例である、補助人工心臓システムの全体概略図である。
患者１０２は、病院の手術によって、補助人工心臓１０３を自らの心臓１０４に装着している。
補助人工心臓１０３は、コントローラ１０５によって定回転数駆動される。
コントローラ１０５は、二つのバッテリ１０６の電力供給を受けて、補助人工心臓１０３を定回転数駆動すべく制御する。
バッテリ１０６は周知のリチウムイオンバッテリである。
患者１０２は、自宅で補助人工心臓１０３を駆動するバッテリ１０６を充電する。この、充電のための機器が、ベースステーション１０７である。
ベースステーション１０７は家庭用ＡＣ１００Ｖ電源に接続されており、バッテリ１０６を接続すると、充電を開始する。充電中は発光ダイオードよりなる充電ランプが点灯し、充電が完了すると消灯する。
【００１４】
ベースステーション１０７は、バッテリ１０６を充電する機能の他に、バッテリ１０６の内部抵抗、バッテリ１０６の充電完了の報告、またコントローラ１０５の内部に蓄積されている補助人工心臓１０３の稼働履歴データ等を、バッテリ交換時期判定装置ともいえる病院のサーバ１０８に送信する機能を備えている。このために、ベースステーション１０７は、インターネット１０９に接続されている。
なお、インターネット１０９への接続は、ダイヤルアップ接続または常時接続の、いずれの接続形態であってもよい。バッテリ１０６の内部抵抗や充電完了の報告などの、ベースステーション１０７が病院のサーバ１０８へ送信するデータのデータ量は極めて少ない。
【００１５】
病院のサーバ１０８は、必要に応じて医師が患者１０２の手元にあるバッテリ１０６の状態や補助人工心臓システム１０１全体の状態等を監視するために、端末としてのＰＣ１１０を接続し、蓄積されたデータを閲覧することができる。
【００１６】
図２は、ベースステーション１０７の外観図である。
正面には三つのスロット２０２が設けられ、このスロット２０２にバッテリ１０６が挿入できるようになっている。
スロット２０２の上にはバッテリ用コネクタ２０３が設けられている。
更に、ベースステーション１０７の正面左上側には、コントローラ１０５を接続するためのコントローラ１０５用コネクタ２０４が設けられている。
【００１７】
図３（ａ）及び（ｂ）は、バッテリ１０６の外観図と、バッテリ１０６内部に設けられている回路の回路図である。
図３（ａ）を参照して説明する。
バッテリ１０６の表面には、好ましくは見易い大きな文字で表されているシリアルナンバーが印刷されたシール３０２が貼付されている。
図３（ｂ）を参照して説明する。
バッテリ１０６内は複数のバッテリセル３０３と、充放電制御スイッチとしてのＦＥＴ３０４及び３１１と、電流検出用低抵抗３０５と、これらに接続され、バッテリセル３０３を保護するマイコン３０６よりなる回路が組み込まれている。
これはリチウムイオンバッテリでは周知の回路構成である。
しかし、本実施形態では、このマイコン３０６にＥＥＰＲＯＭ３０７を接続している。このＥＥＰＲＯＭ３０７には、前述のシール３０２に印刷されているシリアルナンバーが記憶されている。そして、マイコン３０６のシリアルポート３０８を通じて、読み出すことができる。
【００１８】
図４は、ベースステーション１０７の内部ブロック図である。ハードウェアとしての構成を図示したものである。なお、バッテリ１０６の回路は、紙面の都合上省略しており、実際は図３（ｂ）と等しいことに注意されたい。
ベースステーション１０７は、主にマイコンよりなる。
マイコンを構成する、ＣＰＵ４０２、ＲＯＭ４０３、ＲＡＭ４０４、そしてこれらを接続するバス４０５が中心となっている。
バス４０５には更に、充電回路４０６、シリアルインターフェース４０７、不揮発性ストレージ４０８、ネットワークインターフェース４０９、そしてＵＳＢインターフェース４１０が接続されている。
【００１９】
ＣＰＵ４０２は、不揮発性ストレージ４０８に格納されているネットワークＯＳを読み出して実行する。ネットワークＯＳは、ＴＣＰ／ＩＰプロトコルスタックを内包する。
充電回路４０６は、計測した内部抵抗のデータを出力すると共に、ＣＰＵ４０２が実行するプログラムが行う充電制御を受ける。
シリアルインターフェース４０７は、バッテリ１０６内部のマイコン３０６と通信をして、ＥＥＰＲＯＭ３０７内のシリアルナンバーデータを読み出す。
ネットワークインターフェース４０９には、ネットワークケーブル４１１が接続され、インターネット１０９に接続される。
ＵＳＢインターフェース４１０は、シリアルコンソール機能を提供するＰＣ４１２との接続に利用される。これは、インターネット接続や後述するサーバとのユーザ認証のための、ユーザＩＤ及びパスワードを記憶させる際に用いられる。
【００２０】
図５は、ベースステーション１０７の機能ブロック図である。ソフトウェアとしての機能を図示したものである。
バッテリ１０６の正極側端子３０９には、挿抜検出部５０２が接続されている。コネクタの挿抜、すなわちバッテリ１０６の接続／切断を検出する。
バッテリ１０６の正極側端子３０９には更に、切り替えスイッチ５０３を介して、内部抵抗計測部５０４と充電制御部５０５が、選択的に接続されるようになっている。
内部抵抗計測部５０４は、内部抵抗を計測した後、そのデータを内部抵抗変数５０６に記憶させる。
充電制御部５０５は、内部抵抗計測部５０４にて計測された内部抵抗データにしたがって、適切な充電制御を行う。
【００２１】
バッテリ１０６内部のマイコン３０６に接続されるシリアルインターフェース４０７には、シリアルナンバー読取部５０７が接続されている。
シリアルナンバー読取部５０７によってＥＥＰＲＯＭ３０７から読み出されたシリアルナンバーデータは、シリアルナンバー変数５０８に記憶される。
制御部５０９は、内部抵抗変数５０６内の内部抵抗データと、シリアルナンバー変数５０８内のシリアルナンバーデータを通信部５１０に渡す。
通信部５１０は、不揮発性ストレージ４０８内に記憶されている、病院のサーバのＦＱＤＮ（Fully Qualified Domain Name：完全修飾ドメイン名）５１１と、ユーザＩＤ及びパスワード５１２を読み取って、病院のサーバ１０８と通信を行い、内部抵抗変数５０６内の内部抵抗データと、シリアルナンバー変数５０８内のシリアルナンバーデータを、病院のサーバ１０８に送信する。
充電ランプであるＬＥＤ５１３は、充電制御部５０５の状態に呼応して、制御部５０９によってオン／オフ制御される。すなわち、バッテリ１０６が接続されている状態で、ＬＥＤ５１３は、充電中においては点滅し、充電が完了すると点灯する。
【００２２】
図６は、ベースステーション１０７の、バッテリ充電時における動作を示すフローチャートである。
処理を開始すると（Ｓ６０１）、制御部５０９は挿抜検出部５０２を通じて、バッテリ１０６が接続されたか否かを確認する（Ｓ６０２）。これは、接続されるまで監視し続けるポーリング動作である。
バッテリ１０６が接続されると（Ｓ６０２のＹ）、制御部５０９はシリアルナンバー読取部５０７を通じて、シリアルナンバーを読み取り、シリアルナンバー変数５０８に一旦格納する（Ｓ６０３）。
【００２３】
次に、制御部５０９は切り替えスイッチ５０３を制御して、接点を内部抵抗計測部５０４に接続して、バッテリ１０６の内部抵抗を計測し、そのデータを内部抵抗変数５０６に一旦格納する（Ｓ６０４）。
この時点で、病院のサーバ１０８に報告すべきデータが揃った。そこで制御部５０９は、通信部５１０を制御して、ユーザＩＤ及びパスワード５１２からユーザＩＤ及びパスワードを読み出し、病院のサーバ１０８にログインする。そして、内部抵抗変数５０６に格納されている内部抵抗データと、シリアルナンバー変数５０８に格納されているシリアルナンバーとを、ユーザＩＤと共に、病院のサーバ１０８に送信する（Ｓ６０５）。
【００２４】
次に、制御部５０９は切り替えスイッチ５０３を制御して、接点を充電制御部５０５に接続し、充電制御部５０５を制御して充電を開始すると共に、充電ランプであるＬＥＤ５１３を点滅する（Ｓ６０６）。
次に、制御部５０９はその内部に保持しているフラグを上げる（Ｓ６０７）。このフラグは、後述する充電完了時の条件分岐に必要なフラグである。
【００２５】
次に、制御部５０９は挿抜検出部５０２を監視して、バッテリ１０６の接続が切断されたか否かを確認する（Ｓ６０８）。
バッテリ１０６がまだ接続され続けているなら（Ｓ６０８のＮ）、次に制御部５０９は、充電制御部５０５を監視して、バッテリ１０６の充電が完了したか否かを確認する（Ｓ６０９）。充電が完了していなければ、再びステップＳ６０６へ戻る。つまり、ステップＳ６０６からステップＳ６０８を通じて、ステップＳ６０９迄は、バッテリの切断と充電の完了を監視するポーリング動作である。
【００２６】
充電が完了したら（Ｓ６０９のＹ）、フラグが上がっているか否かを確認する（Ｓ６１０）。もしフラグが上がっていたら、それは充電が完了したばかりの状態である。そこで、制御部５０９は、通信部５１０を制御して、今接続されているバッテリ１０６の充電が完了した旨のステータス情報を、バッテリ１０６のシリアルナンバー及びユーザＩＤと共に、病院のサーバ１０８に報告すべく、送信する（Ｓ６１１）。そして、制御部５０９内部のフラグを下ろす（Ｓ６１２）。その後、制御部５０９は、充電ランプであるＬＥＤ５１３を点灯させ、充電制御部５０５を制御して充電動作を終了させ（Ｓ６１３）、ステップＳ６０８へ戻る。
【００２７】
一旦フラグが下りると、バッテリ１０６が切断されるまで、ステップＳ６０８、Ｓ６０９、Ｓ６１０そしてＳ６１３と、バッテリ１０６切断のみを監視するポーリング動作となる。
バッテリ１０６がベースステーション１０７から切断されると（Ｓ６０８のＹ）、制御部５０９は挿抜検出部５０２を通じてこれを検出する。そして、今迄接続されていたバッテリ１０６が切断された旨のステータス情報を、バッテリ１０６のシリアルナンバー及びユーザＩＤと共に、病院のサーバ１０８に報告すべく、送信する（Ｓ６１４）。そして、処理を終了する（Ｓ６１５）。
【００２８】
以上の動作はベースステーション１０７に電源が供給されている限り永続的に動作する。すなわち、制御部５０９は、ステップＳ６１５から再びＳ６０１へ戻り、無限ループ動作をする。
【００２９】
以上の動作によって、病院のサーバ１０８には、バッテリ１０６の内部抵抗、充電完了、そしてバッテリ１０６の切断が、ユーザＩＤとシリアルナンバーと共に記録される。
もし、バッテリ１０６の充電が未完のまま、ベースステーション１０７から切断されれば、内部抵抗の記録から充電完了の記録がないまま切断が記録される。したがって、以上に記した、病院のサーバ１０８に記録される内容によって、患者によるバッテリ１０６の利用状況を、詳細に把握することができる。
【００３０】
図７は、病院のサーバ１０８の機能ブロック図である。
ユーザ認証部７０２は、クライアントであるベースステーション１０７から送信されたユーザＩＤとパスワードを受信し、患者マスタ７０３と照合し、正規のユーザであるか否かを検証する。
ユーザ認証部７０２は、正規のユーザであると判断したら、データ受信部７０４に対し、所定のデータを受信すべく命ずる。
データ受信部７０４は、ベースステーション１０７から送信されたデータを受信し、機器データテーブル７０５に記録する。
【００３１】
機器データテーブル７０５に記録されたデータのうち、バッテリ１０６の内部抵抗値や過去の充電完了履歴は、バッテリ寿命判定部７０６によって読み込まれ、バッテリテーブル７０７内に記録されている内部抵抗閾値データと比較されて、バッテリ１０６が交換時期に至ったか否かが判定される。
バッテリ寿命判定部７０６は、バッテリ１０６が交換時期に至ったと判定すると、当該ユーザとその関係者に対し、バッテリ交換通知のためのメールを送信すべく、メッセージ送信部ともいえるメール送信部７０８に命ずる。
メール送信部７０８は、患者担当者テーブル７０９に記憶されている、患者の担当医のＩＤ及び患者の担当看護師のＩＤを全て読み取り、それらＩＤにてメールアドレステーブル７１０を検索し、患者及びその全ての関係者のメールアドレスを抽出して、それらメールアドレスに対してバッテリ交換通知のためのメールを送信する。
【００３２】
患者１０２に送信するメールの内容の一例としては、以下のような形態が考えられる。
先ず、メールの表題（Ｓｕｂｊｅｃｔ：ヘッダ）には、バッテリ１０６のシリアルナンバーと、交換時期に至った旨を簡潔に伝える内容が望ましい。例えば、「０１２３４５６７交換時期です」というような内容である。
そして、メールの本文も同様の内容をより詳細に記述する。例えば、「シリアルナンバー０１２３４５６７のバッテリが交換時期です。あと二週間はそのまま利用可能ですが、稼働時間が短くなり、所定の性能を満たしません。できるだけ速やかに病院に来院して、バッテリの交換を受けてください。」というような内容である。
【００３３】
担当医師や担当看護師に送信するメールの内容の一例としては、以下のような形態が考えられる。
先ず、メールの表題には、患者のＩＤとバッテリ１０６のシリアルナンバーと、交換時期に至った旨を簡潔に伝える内容が望ましい。例えば、「患者ＩＤ９８７６５４３様の０１２３４５６７交換時期です」というような内容である。
そして、メールの本文も同様の内容をより詳細に記述する。例えば、「患者ＩＤ９８７６５４３様所有の、シリアルナンバー０１２３４５６７のバッテリが交換時期です。あと二週間はそのまま利用可能ですが、稼働時間が短くなり、所定の性能を満たしません。できるだけ速やかに患者ＩＤ９８７６５４３様にご連絡をして、病院に来院して貰うよう、監視してください。」というような内容である。
【００３４】
図８は、各種テーブルのフィールドを示す一覧である。
患者マスタ７０３は、患者のＩＤとパスワードのフィールドよりなるテーブルである。患者の自宅に備え付けられているベースステーション１０７が、病院のサーバ１０８にアクセスする際の、ユーザ認証に用いられる。
機器データテーブル７０５は、患者ＩＤ、バッテリ１０６のシリアルナンバー、状態そして内部抵抗のフィールドよりなるテーブルである。ベースステーション１０７が病院のサーバ１０８にバッテリ１０６の状態に関する情報を報告（送信）する内容である。「バッテリ１０６の状態を記録するログ」ともいえる。なお、状態フィールドには、「バッテリ１０６の内部抵抗を計測した」、「バッテリ１０６の充電が開始された」、「バッテリ１０６の充電が完了した」、「バッテリ１０６がベースステーション１０７から取り外された」という状態情報が、例えば一桁の数値データによって記録される。
【００３５】
バッテリテーブル７０７は、シリアルナンバー範囲と内部抵抗閾値のフィールドよりなるテーブルである。シリアルナンバー範囲とは、バッテリ１０６のシリアルナンバーの開始番号と終了番号の組である。
バッテリメーカから納入されるバッテリ１０６は、そのロットによって性能が異なる場合が考えられる。バッテリメーカは日々製品の改良に努力している。バッテリ１０６の性能が向上した結果、バッテリ１０６の容量が増え、寿命が延びる。その結果として、バッテリ１０６の容量に密接に関係する内部抵抗の閾値が変わる場合が考えられる。
そこで、同じ品質であると思われる、同一ロットのバッテリ１０６に付されているシリアルナンバーの範囲と、そのロットのバッテリ１０６の交換時期の目安である、内部抵抗の閾値を記憶しておく。内部抵抗の閾値は、バッテリメーカから報告されるデータシートに基づいて、また患者の安全を考慮した上で、病院のサーバ１０８の管理者と医師が決定する。
【００３６】
患者担当者テーブル７０９は、患者ＩＤと患者の担当医或は患者の担当看護師のＩＤのフィールドよりなるテーブルである。患者ＩＤで検索すれば、患者に関係する担当者のＩＤが全てリストアップできる。
メールアドレステーブル７１０は、患者、患者の担当医或は患者の担当看護師のＩＤとメールアドレスのフィールドよりなるテーブルである。患者ＩＤ、担当医ＩＤ、担当看護師ＩＤで検索すれば、メールアドレスをリストアップできる。すなわち、患者担当者テーブル７０９とメールアドレステーブル７１０を用いることによって、患者本人及び担当医と担当看護師の全てのメールアドレスを抽出できる。
【００３７】
図９（ａ）及び（ｂ）は、データ受信フロントエンド部７１１の、より詳細な実施形態を示す機能ブロック図である。図７では、データ受信フロントエンド部７１１がやや抽象的な記載であったので、より具体的なプロトコルに基づいて、プログラムを実装した場合を想定した説明図である。
図９（ａ）は、病院のサーバ１０８がＷｅｂサーバである場合の、データ受信フロントエンド部７１１の内部機能を示す。ベースステーション１０７と病院のサーバ１０８が、ＨＴＴＰＳ（Hypertext Transfer Protocol Security：ＨＴＴＰに、ＳＳＬによるデータの暗号化機能を付加したプロトコル。）にて通信を行う場合の、プログラム実装例である。
Ｗｅｂサーバプログラム９０２は、暗号化モジュール９０３を伴って、ＳＳＬにて通信する。
ユーザ認証ｃｇｉ９０４は、Ｃｏｏｋｉｅ認証を行う。したがって、ファイル受信ｃｇｉ９０５へのアクセスは、ユーザ認証ｃｇｉ９０４によってＣｏｏｋｉｅをＨＴＴＰリクエストヘッダに含めたユーザのみができる。
ファイル受信ｃｇｉ９０５は、ベースステーション１０７からＰＯＳＴメソッドにて送信されたデータファイルを受信して、スプールディレクトリ９０６に一時的に格納する。
データ回収部９０７はデーモンプログラムであり、一定時間毎にポーリング動作して、スプールディレクトリ９０６を監視する。もし、スプールディレクトリ９０６にファイルがあれば、その中身を読み取り、機器データテーブル７０５に新規レコードとして追記した後、当該ファイルを削除する。
【００３８】
図９（ｂ）は、病院のサーバ１０８がコマンドベースのサーバである場合の、データ受信フロントエンド部７１１の内部機能を示す。ベースステーション１０７と病院のサーバ１０８が、ＳＳＬ−ＴＥＬＮＥＴ（Secure Sockets Layer-Telnet：ＳＳＬによって暗号化したＴＥＬＮＥＴ端末機能、或はそのプロトコル。）或はＳＳＨ（Secure SHell：暗号化遠隔シェルプログラム、或はそのプロトコル。）にて通信を行う場合の、プログラム実装例である。
コンソールデーモン９１２は、クライアントであるベースステーション１０７からのアクセス要求に呼応して起動されるプログラムであり、ユーザ認証機能を内包している。これには暗号化モジュール９１３が備わっている。
コンソールデーモン９１２を通じて、ベースステーション１０７から送信されたコマンドは、コマンド解釈部９１４によって解釈される。コマンド解釈部９１４は、解釈結果に応じて、データ受信部９１５を制御し、所定のデータを受信し、機器データテーブル７０５に新規レコードを追記録する。
【００３９】
図１０は、ベースステーション１０７の、もう一つの機能を示す機能ブロック図である。
コントローラ１０５内部は、マイコンが内蔵されている。
ＣＰＵ１００２、ＲＯＭ１００３、ＲＡＭ１００４が、バス１００５に接続されている。
モータドライバ１００８は、補助人工心臓１０３のモータを定回転数制御すると共に、モータの電流等を常時監視し続ける。モータドライバ１００８が取得する各種データは、バス１００５を通じて定期的にフラッシュメモリ１００７に記録される。フラッシュメモリ１００７に記録されるデータは、運転時間毎に、モータドライバ１００８内部のパワー系半導体に流れる電流、電圧、温度等である。
コントローラ１０５とベースステーション１０７を専用のケーブルで接続すると、フラッシュメモリ１００７内のデータは、バス１００５とシリアルインターフェース１００６を介して、データ受信部１００９によって受信される。
制御部５０９は、データ受信部１００９が受信したデータを、通信部５１０を制御して、病院のサーバ１０８に送信する。
【００４０】
以上のように、血液ポンプを構成する補助人工心臓１０３の運転情報をフラッシュメモリ１００７に記録し続ける。コントローラ１０５をベースステーション１０７に接続したら、ベースステーション１０７を通じて病院のサーバ１０８に送信する。これを毎日繰り返す。こうして病院のサーバ１０８に蓄積されたデータの、特に温度と積算運転時間から、コントローラ１０５の故障率を知ることができる。パワー系半導体のような、比較的故障率が高い部品について、複数の患者、すなわち複数の補助人工心臓ユーザから前述のデータを収集して保持することで、コントローラ１０５や、補助人工心臓１０３を含めたシステム全体の、運転時間と故障率の関係を予測することができる。収集したデータに基づいて積算運転時間毎の故障率を算出し、これに対する閾値を設定すれば、使用中のコントローラ１０５等を交換する等の処置によって、事故を未然に防止できる。
【００４１】
図１１は、コントローラ１０５に備えられている機能を説明する概略図である。
コントローラ１０５には、近距離無線インターフェースが内蔵されている。例えばＢｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）である。
携帯電話１１０２には、コントローラ１０５と同じ近距離無線インターフェースを備えている。そして、所定のプログラムが稼動している。例えば、Ｊａｖａ（登録商標）アプレットである。
このプログラムは、患者１０２による所定の操作を受け付けると、近距離無線インターフェースを通じて、コントローラ１０５内にあるフラッシュメモリ１００７内のデータを受信する。そして、受信したデータ１１０３を、インターネット１０９を通じて、病院のサーバ１０８に送信する。
【００４２】
病院のサーバ１０８は、所定のプログラムによって、受信したデータ１１０３を機器データテーブル７０５に記録すると共に、データ１１０３の検証作業を行う。モータ電流や、コントローラ１０５内のマイコンが算出した血流量の値に異常がないか否かを検証した後、その結果を簡易診断結果情報１１０４として携帯電話１１０２に返信する。
このようなシステム構成により、患者１０２は、外出中でも補助人工心臓１０３の状態を精密に確認することができる。
【００４３】
本実施形態には、以下のような応用例が考えられる。
（１）コントローラ１０５をベースステーション１０７に接続して、病院のサーバ１０８から受診したファームウェアのデータにしたがって、コントローラ１０５内のマイコンのファームウェアを書き換えることもできる。このとき、ファームウェア書き換えの最中はマイコンが実質的に稼動できないので、ファームウェアの書き換え対象のコントローラ１０５を補助人工心臓１０３から外して、スペアのコントローラ１０５で補助人工心臓１０３を駆動しておいてから、ファームウェアの書き換えを行う。
【００４４】
（２）コントローラ１０５をベースステーションに接続して、補助人工心臓１０３の回転数等の運転パラメータを変更することもできる。
このような緊急的対応が必要になる事態としては、例えば、病院のサーバ１０８に蓄積されたデータから、血液の流量等に異変が認められ、補助人工心臓１０３内のインペラに吸い付き等のトラブルが生じる可能性が考えられる場合や、コントローラ１０５自体の機能で対応可能なトラブル処理のレベルを超えた場合等が考えられる。
このような異常事態が生じた時は、コントローラ１０５はベースステーション１０７を通じて、病院のサーバ１０８に、トラブル発生と、現在の補助人工心臓１０３の運転情報を送信する。病院のサーバ１０８は、受信した運転情報から、予めプログラムに記述されている処理ルーチンに従って、対策を一つ以上、担当医師にメール送信する。担当医師が制御端末となるＰＣ１１０を通じて対策を選択し、承認すると、病院のサーバ１０８はこれを受けて、当該患者のベースステーション１０７に、運転パラメータの変更命令と、変更する運転パラメータのデータを送信する。
ベースステーション１０７は、病院のサーバ１０８から受信した運転パラメータデータを、コントローラ１０８の運転パラメータが記憶されているフラッシュメモリ１００７に書き込む。なお、送受信する運転パラメータデータは、補助人工心臓１０３にとって、またこれを使用している患者１０２にとって極めて重要なデータであるので、悪意ある者の改竄等から保護するため、暗号化処理及びＣＲＣ等の誤り訂正処理が施されていることが望ましい。
【００４５】
（３）コントローラ１０５に接続されるケーブルのコネクタの摺動磨耗による接触不良を未然に防ぐために、コネクタの挿抜回数を累積計数して、フラッシュメモリ１００７に書き込んでおく。そして、病院のサーバ１０８に送信すると、コネクタの故障に起因する事故を未然に防ぐことが期待できる。
先ず、コントローラ１０５のコネクタの場合は、バッテリ１０６に接続した回数と、ケーブルを介してベースステーション１０７に接続した回数をフラッシュメモリ１００７に書き込んでおく。バッテリ接続回数とベースステーション接続回数の和が、コントローラのコネクタの挿抜回数である。或は、コントローラのコネクタに印加される電圧の立ち上がりを検出して、カウントしても良い。この場合は、立ち上がりから所定時間以上の電圧の維持を確認すると、確実性が増す。
【００４６】
コントローラ１０５をベースステーション１０７に接続すると、フラッシュメモリ１００７に書き込まれている種々のデータは、ベースステーション１０７を通じて病院のサーバ１０８に送信される。この送信データの中には、コネクタの挿抜回数も含まれている。挿抜回数は病院のサーバ１０８の機器データテーブル７０５に記録されると共に、所定の閾値と比較され、コネクタの交換時期に至ったか否かが判定される。コネクタの交換を要すると判定された場合は、前述のバッテリ１０６と同様、メールにて対象患者及び担当医師等に通知する。
【００４７】
なお、コントローラ１０５のコネクタの挿抜回数に応じた対応をするために、コントローラ１０５を個体毎に識別する必要がある。つまり、バッテリ１０６と同様に、シリアルナンバーをコントローラ１０５内のフラッシュメモリ１００７に記憶させておくと共に、コントローラ１０５にもバッテリ１０６と同様にシリアルナンバーを付したシールを貼付する必要がある。
【００４８】
一方、バッテリのコネクタ３１２の場合は、バッテリ１０６をベースステーション１０７に接続する毎に送信する、シリアルナンバーと内部抵抗値の報告を機器データテーブル７０５から取得する。内部抵抗値の報告の数が、当該バッテリ１０６の、ベースステーション１０７に接続した回数である。バッテリ１０６は、ベースステーション１０７による充電と、コントローラ１０５による放電を繰り返すので、ベースステーション１０７との接続回数の２倍が、おおよその挿抜回数になる。
なお、バッテリのコネクタ３１２の挿抜回数を厳密に記録するには、バッテリを機器に接続する毎に、バッテリ内部のメモリに記憶させる方法が考えられる。
バッテリのコネクタ３１２の挿抜回数も、閾値と比較され、必要と判断したらメール通知をする。
【００４９】
（４）バッテリに付される、機械読取可能なシリアルナンバーは、電気的な方法に限られない。
バッテリのシリアルナンバーは、マイコンを通じて電気的に読み出すだけでなく、バッテリのパッケージにバーコード等を印刷し、これを光学的に読み出す実施形態であってもよい。
例としては、スロット２０２の内部にフォトトランジスタと赤外線発光ダイオードを配置する。バッテリをスロットに収納させると、バッテリ１０６のパッケージに印刷されているバーコードを読み取ることができる。読み取ったバーコード、すなわちシリアルナンバーは、バッテリ用コネクタ２０３を接続した時点で、病院のサーバ１０８へ送信する。
シリアルナンバーを光学的に読み取る際には、正常に読み取ったことを知らせるために、ブザー等を設け、アラーム音を鳴らすことが望ましい。
或は、周知の磁気カードと同様の磁気ストライプをバッテリのパッケージに設け、スロット内部に磁気ストライプを読み取る磁気ヘッドを設ける構成でもよい。
また、電気的方法であっても、ＩＣタグ等の無線技術によって行うことも可能である。
【００５０】
（５）患者や担当医師等への通知は、電子メールに限られない。例えば、大手ネットワーク業者等がサービス展開している、インスタントメッセージサービス等も利用できる。
【００５１】
（６）バッテリの交換の指標は、内部抵抗値だけに限られない。
バッテリ１０６の充電回数は、病院のサーバ１０８の機器データテーブル７０５から取得することができる。機器データテーブル７０５を、特定のバッテリ１０６のシリアルナンバーと「内部抵抗値の報告」について絞り込み検索を行う。すると、当該シリアルナンバーのバッテリ１０６における「内部抵抗値の報告」の回数が、検索ヒットしたレコード数で得られる。この「報告回数」は、実質的にバッテリ１０６の充電回数と等しい。これを所定の閾値と比較する。もし、内部抵抗値が閾値を下回っていて、継続使用可能と判断しても、充電回数が閾値を上回っていたら、当該バッテリは交換対象であると判断する。
つまり、内部抵抗値と充電回数のいずれかが所定の閾値を越えたら、交換を判断する。
【００５２】
本実施形態においては、補助人工心臓システムを開示した。
本実施形態によって、病院及び担当医師等は、補助人工心臓システムにとって重要な構成要素であるバッテリの寿命を、従来よりも緻密に管理できる。このため、補助人工心臓の安全を確保しつつ、バッテリを従来よりも長く使い続けることができ、患者及び病院にとって経済的である。
【００５３】
以上、本発明の実施形態例について説明したが、本発明は上記実施形態例に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載した本発明の要旨を逸脱しない限りにおいて、他の変形例、応用例を含むことは言うまでもない。
【図面の簡単な説明】
【００５４】
【図１】本発明の一実施の形態による補助人工心臓システムの全体概略図である。
【図２】ベースステーションの外観図である。
【図３】バッテリの外観図と、バッテリ内部に設けられている回路の回路図である。
【図４】ベースステーションの内部ブロック図である。
【図５】ベースステーションの機能ブロック図である。
【図６】ベースステーションの、バッテリ充電時における動作を示すフローチャートである。
【図７】病院のサーバの機能ブロック図である。
【図８】各種テーブルのフィールドを示す一覧である。
【図９】データ受信フロントエンド部の、より詳細な実施形態を示す機能ブロック図である。
【図１０】ベースステーションの機能ブロック図である。
【図１１】コントローラ１０５に備えられている機能を説明する概略図である。
【符号の説明】
【００５５】
１０１…補助人工心臓システム、１０２…患者、１０３…補助人工心臓、１０４…心臓、１０５…コントローラ１０５、１０６…バッテリ、１０７…ベースステーション、１０８…病院のサーバ、１０９…インターネット、１１０…ＰＣ、２０２…スロット、２０３…バッテリ用コネクタ、２０４…コントローラ１０５用コネクタ、３０２…シール、３０３…バッテリセル、３０４、３１１…ＦＥＴ、３０５…電流検出用低抵抗、３０６…マイコン、３０７…ＥＥＰＲＯＭ、３０８…シリアルポート、４０２…ＣＰＵ、４０３…ＲＯＭ、４０４…ＲＡＭ、４０５…バス、４０６…充電回路、４０７…シリアルインターフェース、４０８…不揮発性ストレージ、４０９…ネットワークインターフェース、４１０…ＵＳＢインターフェース、４１１…ネットワークケーブル、４１２…ＰＣ、５０２…挿抜検出部、５０３…切り替えスイッチ、５０４…内部抵抗計測部、５０５…充電制御部、５０６…内部抵抗変数、５０７…シリアルナンバー読取部、５０８…シリアルナンバー変数、５０９…制御部、５１０…通信部、５１１…ＦＱＤＮ、５１２…ユーザＩＤ及びパスワード、７０２…ユーザ認証部、７０３…患者マスタ、７０４…データ受信部、７０５…機器データテーブル、７０６…バッテリ寿命判定部、７０７…バッテリテーブル、７０８…メール送信部、７０９…患者担当者テーブル、７１０…メールアドレステーブル、９０２…Ｗｅｂサーバプログラム、９０３…暗号化モジュール、９０４…ユーザ認証ｃｇｉ、９０５…ファイル受信ｃｇｉ、９０６…スプールディレクトリ、９０７…データ回収部、９１２…コンソールデーモン、９１３…暗号化モジュール、９１４…コマンド解釈部、９１５…データ受信部、１００２…ＣＰＵ、１００３…ＲＯＭ、１００４…ＲＡＭ、１００５…バス、１００６…シリアルインターフェース、１００７…フラッシュメモリ、１００８…モータドライバ、１００９…データ受信部、１１０２…携帯電話、１１０３…データ、１１０４…簡易診断結果情報
【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８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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