マイクロ波によるモニタリングシステム及び方法
不明確の身体(30)での変化をモニタするためのデバイスであり、(a)不明確の身体(20)の近傍に位置する少なくとも一つの低パワーのマイクロ波発振器(26)と、(b)前記不明確の身体(20)からの散乱特性の変化を検出するマイクロ波検出器(27)と、(c)身体(20)からの前記変化を解析し、それにより、前記身体(20)からの特性を引き出す信号処理手段(30)とを備える。
【発明の詳細な説明】
【発明の詳細な説明】
【０００１】
[発明の分野]
この発明は身体または同種をモニタするためのシステムに関する。特に、この発明は、人体の生理学的なパラメータをマイクロ波でモニタするためのシステムを開示する。
【０００２】
[発明の背景]
身体をモニタするために、または他の組織内の活動をモニタするために多くの異なった方法が開発されてきた。例えば、人体をモニタするためにパルス化または連続波のドプラー超音波がしはしば利用されている。それとは別に、身体内の電気的な活動を心電計を用いてモニタできる。人体内のごとく身体内の皮膚を横切ったモニタ機能の代替形態として提供するのが望ましい。
【０００３】
[発明の概要]
この発明の目的は、身体内側の部位をモニタするために、マイクロ波散乱特性を利用する。
【０００４】
この発明の第１の態様では、不明確の身体での変化をモニタするためのデバイスが提供され、
(a)不明確の身体の近傍に位置する少なくとも一つの低パワーのマイクロ波発振器と、
(b)前記不明確の身体からの散乱特性の変化を検出するマイクロ波検出器と、
(c)身体からの前記変化を解析し、それにより、前記身体からの特性を引き出す信号処理手段とを備える。
【０００５】
１実施例では、発振器および検出器は、好ましくむは１ユニットとして形成される。不明瞭の身体は、人体を含むことができ、そして、信号処理手段は、心拍数の変化または呼吸速度の変化ほほ引き出す。このデバイスは、可搬にでき、かつ、人体の胸の近傍に位置できる。
【０００６】
この発明の別の態様では、不明確の身体の密度変化をモニタするための方法が提供され、
(a)不明確の身体の近傍に低パワーのマイクロ波発振器を位置させ、
(b)モニタ信号を得るために前記不明確の身体の散乱特性をモニタし、
(c)前記不明確の身体の変化を判定するために、前記モニタ信号の時間変化を用いる。
【０００７】
身体は人体を含むことができ、変化は、血流速度の変化または人体の呼吸速度の変化を含むことができる。低パワーのマイクロ波発振器を人体の胸の近傍に位置でき、そして、要求に応じて、一つまたは二つの発振器/受信器を持つことができる。
【０００８】
この発明の別の態様では、一連の患者を遠隔地にてモニタするための遠隔モニタシステムが提供され、
(a)人体の近くに位置する少なくとも一つの低パワー発信機と、パワーの前記変動を解析して前記人体についての特性を引き出す信号処理手段と、および、前記人体についての特性を空間的に隔てられた基地局と通信する無線通信インターフェースとを含む、人間の変化をモニタする一連の可搬モニタユニット、
(b)各々が更に情報配給ネットワークで相互接続され、前記可搬モニタユニットからの前記特性を受信し、それらを集中化された演算および格納のリソースへ転送する、一連の局と、
(c)前記特性を格納しモニタするための集中化された演算および格納のリソースとを備える。
【０００９】
そのシステムは更に好ましくは、予め決められた挙動に対する特性を解析し、そして、予め決められた挙動の発生で警報の通知を発するための解析手段を備えることができる。
【００１０】
この発明の好ましい、および他の実施例は、添付図面を参照して以下説明する。
【００１１】
[好ましいおよび他の実施例の説明]
好ましい実施例では、心拍および呼吸速度のような身体機能を測定するためのシステムが提供される。その測定は、マイクロ波周波数で身体の散乱特性を分類することにより、行われる。好ましい実施例は、生体的なパラメータを引き出すために、デバイスのマイクロ波散乱パラメータを用いる。
【００１２】
最初に図１を参照すると、二つのポート２、３を含む任意のデバイス１のマイクロ波散乱パラメータを決定するため方法が概略的に示される。そのデバイス１は、二つのポートを持ついずれかの部品を備える。しばしばそのデバイスは、試験に耐えるために、増幅器やフィルタのような複雑なデバイスである。ネットワーク解析器４は、マイクロ波の放射周波数をポートＰ１に入力し、そしてＲＦ入力がポートＰ２にて測定される。２ポートのデバイス１のために、分散パラメータを識別するs11,s12,s21,s22で記した４つのパラメータが通常存在する。これらは一般に、大きさと位相の双方を持つ複素数である。その記述はポート(ポート１およびポート２)に関する。Sabは、ポートbにおける単位フェィザー(大きさ＝１、位相＝０)の電圧による励起に起因するポートaでの電圧フェイザーである。ポート１は、(必ずしもそうではないが)、通常、デバイスの入力を示し、ポート２は出力を示す。その結果、増幅器に対するs21は、それの全体的な複素ゲインの増幅係数および位相シフトである。
【００１３】
同じ概念を、図２にて１０で示した簡単な１ポートデバイスに適用できる。この場合、ただ一つの散乱パラメータs11がある。そのs11は、デバイスに流れるエネルギーに伴ない、入力ポートＰ1から逆に流れるマイクロ波のエネルギーの複素振幅である。
【００１４】
好ましい実施例では、図１および図２の構成は、人体内の測定の物理的なパラメータに用いられる。その構成は、概略的に図３に示され、概略的に示した身体２０は、肺２１、２２および心臓２３を含む。低パワーのマイクロ波周波数モニタユニット２５には、身体に結合される一つまたは二つのカプラー２６、２７が備えられる。そのカプラーは、実際に接触することなく、身体に接近して位置する。
【００１５】
その結合は、電界(Ｅ)または磁界(Ｈ)またはそれらの両方を通じてなされる。そのＥ，Ｈの支配的なモードは、いわゆる誘導(近)磁界であり、極めて近接した範囲では、放射(フリー伝達)フィールドよりもより強力である。センサが誘導磁界に頼っているので、音声アンプの入力結合キャパシタがアンテナでないのと同じように、これらのカプラーをアンテナとして示すことは適切でない。センサの２ポートおよび１ポートの実施の双方を実現できる。１ポートのみを要求することにより、１ポートタイプは、よりコンパクトな実現になる。
【００１６】
心臓の鼓動および呼吸は、身体(主として胸部)に時間に依存したマイクロ波散乱を生じさせる。時間関数として適した散乱パラメータの測定は、心臓および肺の機能の有用な測定が引き出される、対象をうまく決定するために、最も簡単なこれら、鼓動から鼓動および、息継ぎから息継ぎの間隔でさえ非常に貴重である場合がある。
【００１７】
実験室器具ネットワーク分析器の超小型回路同等物への交換で、モニタユニットは、十分に小型にでき、かつ、医学の高い保護施設から遠くに住んでいる対象の心臓、肺の状態で装着可能で、バッテリによる給電の連続モニタとして十分に低パワーが可能である。そのモニタユニット２５は、基地局２９と無線通信を介して相互接続される。
【００１８】
図４を参照すると、モニタユニット２５の１形態の概略構成をより詳しく図示している。そのモニタユニット２５は、マイクロプロセッサ/マイクロコントローラ３０をコアとしたものに基づき、加速度計３１、心臓及び呼吸の速度モニタ３２、パニック釦３３、マイクロフォン３４および、適切に要求された他のデバイス３５の形態の一連の入力部に相互接続する。マイクロプロセッサ３０は、ボード組み込みのデジタル信号処理能力を含むことができ、そして、基地局２９と通信するために無線システム３６に相互接続される。その基地局２９は、インターネットタイプの構成３９を通じてサーバデバイス３８に相互接続される。
【００１９】
マイクロ波モニタデバイスは、鼓動速度および呼吸速度および、移動および方位のような他の活動をモニタできるように、前述した指針に沿って構築された。マイクロ波無線通信は、図３のカプラー２６，２７での近接の磁界変化を通じて身体の移動を検出できる９１５MHzである。
【００２０】
図５は、取得された生の軌跡データ４０を示す。それは実質的に周期の性質を持つことがわかる。図６は、図５の構成に対応するパワースペクトラムを示す。そのスペクトラムの解析では、一連のピーク５１〜５３を現している。ピーク５１は、基本の呼吸ピークに対応することが見いだされている。ピーク５２は、呼吸ピークの第２の高調波に対応することが見いだされている。ピーク５３は、装着者の呼吸速度に対応することが見いだされている。
【００２１】
図３のシステム１５は、関与しているユーザからの選択された重大なサインを収集できる。収集されたパラメータのいくつが、潜在的に臨界の状況を示したなら、適した臨床医や親しいメンバーなどが喚起されるように、ソフトウエアの警告を立ち上げることができる。健康者を含む多数の関係者からデータを収集できる。医療結果のデータベースは、人口に関する満足なパラメータの調査に加えて、患者の健康の未来の査定を可能にするために保存できる。ユーザが着用するモニタシステム２５は、重大なサインのパラメータを収集でき、かつ、いくつかの解析および要約化を実行する。患者のポケットに位置できる非接触のセンサからのデータは、移動式または通常の電話を通じてサーバに送信できる。
【００２２】
ホストシステムに送信できる情報は、患者との相互動作を可能にするために、活動データ、鼓動速度、呼吸速度、温度、バッテリ電圧、パニック警報釦、身体への接近警報、低バッテリ警報、転倒警報、およびマイクとラウドスピーカを含むことができる。
【００２３】
その信号は、センサから収集され、そして、中央のデータベースへ送信される前に、マイクロコントローラ３０により、処理される。その処理は、その複雑さで変化し、結果のデータは、決定されたある媒体を通じて送信される。そのデバイスはそれ自身、種々の動作モードを持つ。この表はモジュールが持つ動作モードの例を示す。
【００２４】
［表１］
モード：記述
−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−
１ ：デバイスはターンオフ。(動作モード２,３でない事実から推測)
２ ：デバイスはターンオン、身体に近接していない。
３ ：デバイスはターンオン、デバイスは身体に近接。
このモード３ではシステムは正確なデータを発生。
【００２５】
データは加速度計から収集され、装着者の活動を表す数値に簡略化される。もし故障が検出されたなら、この数値は、直ちに中央コンピュータシステムに送信できる。対象物の状態に変化がないなら、データはマイクロコントローラ内のローカルのバッファに格納される。加速度計の状態は以下に示す。
【００２６】
［表２］
状態：状態の記述 値
−−−−−−−−−−−−−−−−−−
１：対象者の移動なし。 １０
２：対象者が歩行。 １００
３：対象者が激しい移動中。 １０００
４：対象者が転倒する。 １
【００２７】
時間間隔は、この値に先行することができる。この間隔は、絶対時間を形成するため、各バッファの送信開始時に送信された初期時間に追加される。疑いのある転倒が発生したなら、警報ビットが設定され、そしてデバイスは、警報体勢で動作し、そして、クライアントからのデータを、中央モニタシステムへ次の５分間送信する。これは、疑わしい転倒から回復したかを決定するために、オペレータが、装着者の活動を解析することを可能にする。加速度計のデータに似た方法で、呼吸および鼓動R-R測定が収集され、そしてマイクロコントローラ内のローカルのバッファ内に格納される。
【００２８】
バッテリ電圧も測定され、そして、定期的にホストサーバに送信される。送信の時間間隔は、例えば３０分である。モニタユニット25により発生できる４つのタイプの警報の優先がある。それらは次を含むことができる。
１．パニック釦：対象者がパニック釦３３を押した時は常に、マイクロコントローラのデータバッファ内のデータが、パニック釦ステータス・ビットと共にホストサーバに送信される。
２．身体への近接：デバイスが身体に接近した時、身体への接近のステータス・ビットが設定される。
３．低バッテリ：システムのバッテリ電圧がモニタされ、最小の範囲を下回った時、高い優先順位の警報が発生され、モニタユニット２５内のバッテリが充電されるか交換されることが必要であることを知らせる。モニタユニット２５上のＬＥＤも点灯される。
４．転倒の検出：もし加速度計が転倒を検出したなら、転倒ステータス・ビットが設定される。これは、デバイスの状態の高速の検出を可能にする。
【００２９】
オペレータが装置の装着者に連絡を取りたいなら、オペレータは、デバイス装着者と全２重通信を可能にするボイスオーバIPシステムを可能にするか、または、オペレータは、予め準備したメッセージを音声で放送するために、デバイスへ信号を送出してもよい。スピーチのコード化、デコード化は比較的、低品位であり、主な共通基準はスピーチが認識できることである。８Kビット/sの出力ビット速度のステップのITG G.772スピーチ圧縮を使用が適する。
【００３０】
システムはパワー消費を最小にするために最適化される。これを行うために、サブシステムが使用されない時、種々のサブシステムを停止できるか、スリープモードにできる。設定した間隔で加速度計からデータを収集できる。好ましくは３軸の加速度計を用い、そして信号がサンプリングされる。鼓動/呼吸センサからのデータをサンプリングして以下の測定値を与える。
１．呼吸期間
２．R-R鼓動速度
３．身体近接の指示
【００３１】
これらの値のいずれかが変化したなら、それらを、決定された時間間隔でもって、バッファ内に格納できる。初期の時間は、ボード組み込みの集積回路またはローカルの高精度のクロックにより設定された値であり得る。モニタユニット２５のローカル時間は、ホストサーバにより送出されたメッセージで設定できる。DSPプロセッサ上に位置するいずれかのスペアのＲＡＭは、データのバッファ機能のために用いることができる。これは、ホストサーバへの成功した送信後に消去できる。
【００３２】
ホストサーバは、デバイスからデータパケットを受信すると、認識のメッセージを送信する。これは、ボード組み込みのデバイスのＲＡＭでデータが消去されることを可能にする。ホストサーバとの通信の欠落のために、バッファがそれの容量まで満杯になったなら、ホストサーバとの通信が再開さけた時に、最新のデータが維持される。格納されるべきデータパケットの量は、データの重要性(通信が失敗した時、あるデータは他のデータより優先される)および失敗した通信時間に依存する。
【００３３】
データはブルートゥースのリンクを通じ、TCP/IPを用いてホストサーバに送信できる。２つの通信方法が存在する。
１．GPRS 移動電話ネットワークまたは
２．PSTN
【００３４】
PPP層は、マイクロコントローラ/DSPチップ３０内でコード化できる。
[PSTN モデム通信]
データは、以下のように、モニタユニット２５内のセンサからサーバへ流れる。
１．データがセンサにより取得
２．センサのデータはマイクロコントローラ/DSPで処理
３．データはDSPのUARTを通じてシリアルに送出
４．データはUARTを通じてブルートゥースのプロセッサへシリアルに流入
５．プロセッサ内にてRFCOMモードでブルートゥース処理
６．データはRFを通じてブルートゥース受信機へ送信
７．データはブルートゥース受信機により受信
８．データはUARTを通じてモデムへシリアルで送出
９．データはSQLサーバで受信
１０．データはSQLサーバで格納
[GPRS通信]
そのデータは、以下のように、モニタユニット２５内のセンサからサーバへ流れる。
１．データがセンサにより取得
２．センサのデータはマイクロコントローラ/DSPで処理
３．データはDSPのUARTを通じてシリアルに送出
４．データはUARTを通じてブルートゥースのプロセッサへシリアルに流入
５．プロセッサ内にてRFCOMモードでブルートゥース処理
６．データはRFを通じてブルートゥース受信機へ送信
７．データはGPRS電話内のブルートゥース受信機により受信
８．データはSQLサーバで受信
９．データはSQLサーバで格納
【００３５】
モニタユニット２５上のDSPからホストサーバへのおよびホストサーバからのデータ送信は、同じデータパケット構成を用いて実施できる。そのデータパケットは、流動的な長さにでき、その長さは、使用されるベースのネットワークプロトコル(この場合、TCP/IP)によってのみ制限される。
【００３６】
図７を参照すると、センサインターフェースを人体に取り入れるための別の配置９０を概略的に示す。WAPでイネーブルされるGPRS移動電話９３か、PSTN電話９４のいずれかを通じて、インターネットで接続するため、サーバシステム９５に相互接続する、モニタ装置９２に、患者９１が適応される。そのサーバシステムは、モニタデバイスと接続し、そしてSMSメッセージを関係する職員９７へ送るための第１のサーバ９６を含むいくつかのサーバを含む。サーバ９８は、総合的なサーバ９５とのユーザインターフェースの相互作用のために備えられ、そして、アプリケーションサーバ９９は、外部の支払いサービス１００を提供するコンピュータのような他のコンピュータと対話することに加え、患者をモニタするために、関連データおよびプログラムを格納する。
【００３７】
このVSMサーバは、モニタデータを受信し、そしてそのデータをデータベース１１０へ戻す。そのシステムの形態は、データがクライアントの名前から発しているアドレス(IPアドレス)と、そのクライアントの名前との結合を与える。各クライアントに対し、タイムスタンプと共に５つのデータ値が格納される。さらに、システムが改良される時、引き出された値を追加できる。
【００３８】
そのシステムの配列は、オペレータのインターフェースを通じて実施される。到来するセンサのデータ、出ていくSMS、eメールデータの転送およびクライアント間の結合は、設定することができる。
【００３９】
オペレータ１０１は入ってデータを見てもよい。データの挿入は、クライアントの身上調査的な詳細の入力を含む。このデータは、到来するセンサデータのストリームにリンクできる。個々のクライアントのパラメータのために警報を設定できる。例えば、“高いパルス速度”または“低い呼吸速度”である。リアルタイムでセンサから収集されたデータは、見るために引き出される。このデータは、傾向、警報リストまたはクライアントの詳細の形態であってもよい。
【００４０】
料金管理者は、ユーザに料金の詳細を見せて、アップデートさせる。各ユーザまたはユーザの代理は、支払いの入り口１００を通じて周期的に、システムの使用に対して支払いをする。請求書作成機能は次により実施される。
１．請求書を送出
２．ユーザの銀行預金から直接の決済を実施
３．クレジットカード処理を開始
【００４１】
ユーザ管理も行われる。ユーザに対する種々の管理資格利は以下のようである。
クライアント：それらのセンサからのデータはシステムに格納される。
臨床医学者：新しいクライアントを追加し、クライアントの身上調査を設定し、そしてクライアントのデータを引き出せるか。
臨床の管理者：システムを構成する能力を持ち、なんらかを実施するためにシステムのいずれかにアクセスできるか。
【００４２】
サーバ９８は、データベースサーバ９９からデータをアクセスし、そして、それを標準のウエブページを通じてユーザに示す。すべてのユーザは、このインターフェース９８を通じてシステムにアクセスできる。
【００４３】
このアプリケーションサーバは、デスクトップのアプリケーションへの、およびそれからのサービスデータに責任がある。システムのユーザが格納のためにデータを送信するか、データを受信する時、そのアプリケーションサーバはユーザの要求を処理する。このサーバは、データベースをクライアントにパイプ接続し、そして、要求されたデータの処理を行う。
【００４４】
GPRSまたはPSTN電話システムは、データをシステムに送信する。サーバ９６は、このデータを取り込み、そして、それをデータベースに格納する前に処理する。例えばECGセンサから列データが到来するなら、処理は、データ圧縮を含む。
【００４５】
データベースのサーバは、システムの管理者だけでなくシステムのユーザに関係するすべてのデータ、および形態データを格納する。そのデータベースサーバは、コンピュータで実行されるマイクロソフト SQL サーバであり得る。これは、MSDE 2000を用いたホームまたは看護ホームに位置する、より小型化を目差すデータ構造を可能にする。
【００４６】
図７のシステムアーキテクチャー図は、代替の構成システムの全体図を示し、かつ、種々の要素およびそれらの互いの相互動作、いずれかの外部インターフェースおよび、システムに対するそれらの相互動作を示す。これらのモジュールは、ソフトウエアおよびハードウエア要素の双方からなる。
【００４７】
データは、患者９１の左手の上部ポケット内に装着されたセンサから生じる。そのセンサは、エレクトロニクスを調整する信号を含む。マイクロコントローラはデータをフォーマットし、そして、それを、デバイス内に位置する送信機へ送る。デバイスは、そのデータを、標準のブルートゥースを用いて近くの電話に送る。データ送信機のアンテナは、ポケット内に編み込まれたセンサ上か、ユーザの首の回りに位置する細いひもに編み込まれたセンサ上に位置する。
【００４８】
入力デバイスの数は、取得されるデータ速度に依存する。VSMサーバ９６のサブシステムは、二つの個別の要素である デバイス Backend １０５および SMS ゲートウエイ１０６で構成さる。そのSMS ゲートウエイの要素は、Javaを用いて実施され、そしてアプリケーションサーバのサブシステム９９内に位置するSQL サーバDBへ直接通信する。
【００４９】
SMS ゲートウエイの要素の起動は、SQL サーバにより出力される予め決定のトリガによる。これらのトリガは、それに送出されたデータを、人々が通信できるように、認識可能な簡単な英語の対応するテキストの形態に分類する。
【００５０】
デバイス Backendの要素１０５は、PSTNネットワークを通じてクライアントのGPRS電話か、かれらのホーム電話のいずれかに通信するJavaアプリケーションである。
【００５１】
HWW-UIサブシステム９８は、二つの個別の要素であるHWW-RMIサーバ１０８およびHWW-RMIクライアント１０９アプリケーションで構成される。
【００５２】
サブシステム９８は、次の利点のために、n段JAVA技術を用いて実施できる。
・サーバからクライアントへのコールバックを許可する。
・Java ルーチン環境により与えられるようなセキュリティを保護する。
・異なるマシン上に存在する対象物間の連続した遠隔の制御方法を提供する。
・配給されたアプリケーションが容易に実行できる。
【００５３】
効果的な側面の利点は、遠隔とローカルの対象物間の明確な区別があることである。
【００５４】
HWW-RMIはシステムのビジネスロジックを含む。それは、アプリケーション・サーバ・サブシステム、特にJDBC接続を通じてSQL サーバ DBに接続する。HWW-RMI クライアントアプリケーション１０９の複数の例は、次にそれに接続する。それは、HWW-RMIクライアントアプリケーションからのメソッド・コールを受信し、そして、これらのメソッド・コールは、DBを質問し、結果、戻された結果のセットの対象物は次に異なる形態に調べられ、そして、明らかな対象物または初期のデータタイプは次にトップの階層に戻される。それは、適宜に頑丈な、つまり、実行時に要素をサポートするために、UPSおよび十分なメモリ資源、および帯域幅を有する、コンピュータ上で連続的に実行することになっている。このコンピュータは、それにロードされたSQLサーバ JDBC ドライバも有する。
【００５５】
このHWW-RMIクライアントの要素は、システム形成およびオペレーションに関係した機能性を包含するユーザインターフェース(UI)を含む。
このUIは、以下を可能にする。
・医療管理者は、システム、他のユーザ/オペレータを管理するために、すべての関係する患者の情報にアクセスして閲覧する。
・傾向および警報をモニタする。
・請求書発行の管理
【００５６】
クライアントのアプリケーションは、システムの登録されたユーザ/オペレータがシステムを操作し、構成することを可能にする。
【００５７】
患者の詳細へのアクセスは、ユーザがシステムに登録されることを要求する。異なるタイプのユーザのために、GUIは、アクセスの各々のユーザの要求のレベルに依存してイネーブルにされる、異なるレベルの機能性を持つ。アクセスの２つのレベルを次に示す。
・医療管理者：データベースを管理し、また、すべての他のユーザのグループを追加、削除および編集する。彼らはまた、発生した警報および傾向をモニタする。
・臨床医：他のタイプの医療専門家。彼らは、関係した患者から到来する医療データをモニタできる。
【００５８】
患者/クライアントは、ウェブサイトへのアクセスを持たない。アクセスの２レベルがあるので、２つの個別のアプリケーションが生成される。
・壁無しの病院(管理者)：医療管理者のみこのアプリケーションにアクセスできる。
・壁無しの病院：臨床医または医療管理者がこのアプリケーションにアクセスできる。
【００５９】
各クライアントは、生命の兆候変化、例えば、鼓動、呼吸速度等に関係した警報を持つことができる。これらは古典的な高い、および低い警報を持つ。警報が発生され、そして、モニタデバイスにより送信された時、次の動作が起きる。
・その警報は、DBをアップデートするイベントを生じさせる。
・もしスクリーンが既に実行しているなら、ディスプレイのアップデートが実施される。
【００６０】
すべての引き起こされた警報はファイルに書き込まれる。その警報のスクリーンは、VSMデバイスにより発生された警報を格納するDBへのアクセスを与える。いくつかのオプションがスクリーンから利用できる。それらを次に示す。
・警報を表示
・警報をイネーブル/ディセーブル
・警報を認識
・警報のビープ音を作成
【００６１】
[警報を表示]
警報スクリーンのために３つの表示モードがあり、それらを次に示す。
・提示さけた警報
・停止された警報
・すべての形成された警報
これらの表示モードに関連して、３つのタイプの警報があり、それらを示す。
・認識されたアクティブ
・認識された非アクティブ
・認識されない非アクティブ
【００６２】
このスクリーンは、次の情報を表示する。
・警報がアクティブになる時間および日付、警報のタグの名前またはコード、警報の名前、警報の記述。警報の状態、および警報がイネーブルであるかどうかの指示も与えられる。
【００６３】
図８は、ポップアップメニューでイネーブルにされるオプションを有する警報インターフェーススクリーンの例を示す。
【００６４】
すべての生命の兆候の変化は、傾向をとることができる。傾向は、クライアントの名前および要求されるデータに基づき呼び起こすことができる。図９は、変形可能なデータ出力の例を示す。
【００６５】
複数傾向のスクリーンは、スクリーン上に現れる複数のダイアログまたは、現れる傾向のスナップ撮影を備えた小さい単一のログで実施され、これらの各々のログは、より見やすくするためにクリックして拡大できる。
【００６６】
好ましくは、ユーザインターフェースは、システムに接続されたモニタデバイスのモニタリングを可能にする。インターフェースの例を図１０に示し、動作モードおよび最新の送信データが表示される。表中の情報は、流動的にそれ自身でリフレッシュされる。そのスクリーンからいくつかのオプションを利用できる。それらを次に示す。
１．新しいモニタユニットをシステムに追加。
２．現存のデバイスを削除。
３．個々のデバイスへの通信をテスト。
４．(もしクライアントが存在するなら)前記特定のデバイスを使用しているクライアントの詳細を表示。
【００６７】
そのスクリーンはDB内のすべてのクライアントをリストする。臨床医または医療管理者がクライアントのID、与えられた名前またはあだ名のような共通基準を用いているクライアントを検索できるように、検索機能が備えられる。
【００６８】
動作の１方法は、デバイスが装着されている時、中央サーバへ通知するようなプログラミングを含むことができる。この方法では、ユーザが適切な時期にデバイスを身につけるのを奨励することができる。
【００６９】
上述は、この発明の好ましい実施例を述べている。当業者に明白な変形を、この発明の範囲からそれることなく実施できる。
【図面の簡単な説明】
【００７０】
【図１】第１のマイクロ波サンプリングデバイスを示す。
【図２】第２のマイクロ波サンプリングデバイスを示す。
【図３】好ましい実施例の概略の構成を示す。
【図４】好ましい実施例のモニタユニットの内部形態の概略を示す。
【図５】実施された測定で生じたトレースデータのグラフである。
【図６】図５のデータのパワースペクトラムである。
【図７】別の実施例の概略を示す。
【図８】モニタ用インターフェースの例を示す。
【図９】心拍速度のモニタを示す。
【図１０】モニタの状態インターフェースを示す。
【符号の説明】
【００７１】
２０：身体
２１：肺
２３：心臓
２５：マイクロ波周波数モニタユニット
２６：カプラー
２９：基地局
３０：マイクロプロセッサ/マイクロコントローラ
３１：加速度計
３２：心臓及び呼吸の速度モニタ
３３：パニック釦
３４：マイクロフォン
３５：他のデバイス
３６：無線システム
３９：インターネットタイプの構成
【発明の詳細な説明】
【０００１】
[発明の分野]
この発明は身体または同種をモニタするためのシステムに関する。特に、この発明は、人体の生理学的なパラメータをマイクロ波でモニタするためのシステムを開示する。
【０００２】
[発明の背景]
身体をモニタするために、または他の組織内の活動をモニタするために多くの異なった方法が開発されてきた。例えば、人体をモニタするためにパルス化または連続波のドプラー超音波がしはしば利用されている。それとは別に、身体内の電気的な活動を心電計を用いてモニタできる。人体内のごとく身体内の皮膚を横切ったモニタ機能の代替形態として提供するのが望ましい。
【０００３】
[発明の概要]
この発明の目的は、身体内側の部位をモニタするために、マイクロ波散乱特性を利用する。
【０００４】
この発明の第１の態様では、不明確の身体での変化をモニタするためのデバイスが提供され、
(a)不明確の身体の近傍に位置する少なくとも一つの低パワーのマイクロ波発振器と、
(b)前記不明確の身体からの散乱特性の変化を検出するマイクロ波検出器と、
(c)身体からの前記変化を解析し、それにより、前記身体からの特性を引き出す信号処理手段とを備える。
【０００５】
１実施例では、発振器および検出器は、好ましくむは１ユニットとして形成される。不明瞭の身体は、人体を含むことができ、そして、信号処理手段は、心拍数の変化または呼吸速度の変化ほほ引き出す。このデバイスは、可搬にでき、かつ、人体の胸の近傍に位置できる。
【０００６】
この発明の別の態様では、不明確の身体の密度変化をモニタするための方法が提供され、
(a)不明確の身体の近傍に低パワーのマイクロ波発振器を位置させ、
(b)モニタ信号を得るために前記不明確の身体の散乱特性をモニタし、
(c)前記不明確の身体の変化を判定するために、前記モニタ信号の時間変化を用いる。
【０００７】
身体は人体を含むことができ、変化は、血流速度の変化または人体の呼吸速度の変化を含むことができる。低パワーのマイクロ波発振器を人体の胸の近傍に位置でき、そして、要求に応じて、一つまたは二つの発振器/受信器を持つことができる。
【０００８】
この発明の別の態様では、一連の患者を遠隔地にてモニタするための遠隔モニタシステムが提供され、
(a)人体の近くに位置する少なくとも一つの低パワー発信機と、パワーの前記変動を解析して前記人体についての特性を引き出す信号処理手段と、および、前記人体についての特性を空間的に隔てられた基地局と通信する無線通信インターフェースとを含む、人間の変化をモニタする一連の可搬モニタユニット、
(b)各々が更に情報配給ネットワークで相互接続され、前記可搬モニタユニットからの前記特性を受信し、それらを集中化された演算および格納のリソースへ転送する、一連の局と、
(c)前記特性を格納しモニタするための集中化された演算および格納のリソースとを備える。
【０００９】
そのシステムは更に好ましくは、予め決められた挙動に対する特性を解析し、そして、予め決められた挙動の発生で警報の通知を発するための解析手段を備えることができる。
【００１０】
この発明の好ましい、および他の実施例は、添付図面を参照して以下説明する。
【００１１】
[好ましいおよび他の実施例の説明]
好ましい実施例では、心拍および呼吸速度のような身体機能を測定するためのシステムが提供される。その測定は、マイクロ波周波数で身体の散乱特性を分類することにより、行われる。好ましい実施例は、生体的なパラメータを引き出すために、デバイスのマイクロ波散乱パラメータを用いる。
【００１２】
最初に図１を参照すると、二つのポート２、３を含む任意のデバイス１のマイクロ波散乱パラメータを決定するため方法が概略的に示される。そのデバイス１は、二つのポートを持ついずれかの部品を備える。しばしばそのデバイスは、試験に耐えるために、増幅器やフィルタのような複雑なデバイスである。ネットワーク解析器４は、マイクロ波の放射周波数をポートＰ１に入力し、そしてＲＦ入力がポートＰ２にて測定される。２ポートのデバイス１のために、分散パラメータを識別するs11,s12,s21,s22で記した４つのパラメータが通常存在する。これらは一般に、大きさと位相の双方を持つ複素数である。その記述はポート(ポート１およびポート２)に関する。Sabは、ポートbにおける単位フェィザー(大きさ＝１、位相＝０)の電圧による励起に起因するポートaでの電圧フェイザーである。ポート１は、(必ずしもそうではないが)、通常、デバイスの入力を示し、ポート２は出力を示す。その結果、増幅器に対するs21は、それの全体的な複素ゲインの増幅係数および位相シフトである。
【００１３】
同じ概念を、図２にて１０で示した簡単な１ポートデバイスに適用できる。この場合、ただ一つの散乱パラメータs11がある。そのs11は、デバイスに流れるエネルギーに伴ない、入力ポートＰ1から逆に流れるマイクロ波のエネルギーの複素振幅である。
【００１４】
好ましい実施例では、図１および図２の構成は、人体内の測定の物理的なパラメータに用いられる。その構成は、概略的に図３に示され、概略的に示した身体２０は、肺２１、２２および心臓２３を含む。低パワーのマイクロ波周波数モニタユニット２５には、身体に結合される一つまたは二つのカプラー２６、２７が備えられる。そのカプラーは、実際に接触することなく、身体に接近して位置する。
【００１５】
その結合は、電界(Ｅ)または磁界(Ｈ)またはそれらの両方を通じてなされる。そのＥ，Ｈの支配的なモードは、いわゆる誘導(近)磁界であり、極めて近接した範囲では、放射(フリー伝達)フィールドよりもより強力である。センサが誘導磁界に頼っているので、音声アンプの入力結合キャパシタがアンテナでないのと同じように、これらのカプラーをアンテナとして示すことは適切でない。センサの２ポートおよび１ポートの実施の双方を実現できる。１ポートのみを要求することにより、１ポートタイプは、よりコンパクトな実現になる。
【００１６】
心臓の鼓動および呼吸は、身体(主として胸部)に時間に依存したマイクロ波散乱を生じさせる。時間関数として適した散乱パラメータの測定は、心臓および肺の機能の有用な測定が引き出される、対象をうまく決定するために、最も簡単なこれら、鼓動から鼓動および、息継ぎから息継ぎの間隔でさえ非常に貴重である場合がある。
【００１７】
実験室器具ネットワーク分析器の超小型回路同等物への交換で、モニタユニットは、十分に小型にでき、かつ、医学の高い保護施設から遠くに住んでいる対象の心臓、肺の状態で装着可能で、バッテリによる給電の連続モニタとして十分に低パワーが可能である。そのモニタユニット２５は、基地局２９と無線通信を介して相互接続される。
【００１８】
図４を参照すると、モニタユニット２５の１形態の概略構成をより詳しく図示している。そのモニタユニット２５は、マイクロプロセッサ/マイクロコントローラ３０をコアとしたものに基づき、加速度計３１、心臓及び呼吸の速度モニタ３２、パニック釦３３、マイクロフォン３４および、適切に要求された他のデバイス３５の形態の一連の入力部に相互接続する。マイクロプロセッサ３０は、ボード組み込みのデジタル信号処理能力を含むことができ、そして、基地局２９と通信するために無線システム３６に相互接続される。その基地局２９は、インターネットタイプの構成３９を通じてサーバデバイス３８に相互接続される。
【００１９】
マイクロ波モニタデバイスは、鼓動速度および呼吸速度および、移動および方位のような他の活動をモニタできるように、前述した指針に沿って構築された。マイクロ波無線通信は、図３のカプラー２６，２７での近接の磁界変化を通じて身体の移動を検出できる９１５MHzである。
【００２０】
図５は、取得された生の軌跡データ４０を示す。それは実質的に周期の性質を持つことがわかる。図６は、図５の構成に対応するパワースペクトラムを示す。そのスペクトラムの解析では、一連のピーク５１〜５３を現している。ピーク５１は、基本の呼吸ピークに対応することが見いだされている。ピーク５２は、呼吸ピークの第２の高調波に対応することが見いだされている。ピーク５３は、装着者の呼吸速度に対応することが見いだされている。
【００２１】
図３のシステム１５は、関与しているユーザからの選択された重大なサインを収集できる。収集されたパラメータのいくつが、潜在的に臨界の状況を示したなら、適した臨床医や親しいメンバーなどが喚起されるように、ソフトウエアの警告を立ち上げることができる。健康者を含む多数の関係者からデータを収集できる。医療結果のデータベースは、人口に関する満足なパラメータの調査に加えて、患者の健康の未来の査定を可能にするために保存できる。ユーザが着用するモニタシステム２５は、重大なサインのパラメータを収集でき、かつ、いくつかの解析および要約化を実行する。患者のポケットに位置できる非接触のセンサからのデータは、移動式または通常の電話を通じてサーバに送信できる。
【００２２】
ホストシステムに送信できる情報は、患者との相互動作を可能にするために、活動データ、鼓動速度、呼吸速度、温度、バッテリ電圧、パニック警報釦、身体への接近警報、低バッテリ警報、転倒警報、およびマイクとラウドスピーカを含むことができる。
【００２３】
その信号は、センサから収集され、そして、中央のデータベースへ送信される前に、マイクロコントローラ３０により、処理される。その処理は、その複雑さで変化し、結果のデータは、決定されたある媒体を通じて送信される。そのデバイスはそれ自身、種々の動作モードを持つ。この表はモジュールが持つ動作モードの例を示す。
【００２４】
［表１］
モード：記述
−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−
１ ：デバイスはターンオフ。(動作モード２,３でない事実から推測)
２ ：デバイスはターンオン、身体に近接していない。
３ ：デバイスはターンオン、デバイスは身体に近接。
このモード３ではシステムは正確なデータを発生。
【００２５】
データは加速度計から収集され、装着者の活動を表す数値に簡略化される。もし故障が検出されたなら、この数値は、直ちに中央コンピュータシステムに送信できる。対象物の状態に変化がないなら、データはマイクロコントローラ内のローカルのバッファに格納される。加速度計の状態は以下に示す。
【００２６】
［表２］
状態：状態の記述 値
−−−−−−−−−−−−−−−−−−
１：対象者の移動なし。 １０
２：対象者が歩行。 １００
３：対象者が激しい移動中。 １０００
４：対象者が転倒する。 １
【００２７】
時間間隔は、この値に先行することができる。この間隔は、絶対時間を形成するため、各バッファの送信開始時に送信された初期時間に追加される。疑いのある転倒が発生したなら、警報ビットが設定され、そしてデバイスは、警報体勢で動作し、そして、クライアントからのデータを、中央モニタシステムへ次の５分間送信する。これは、疑わしい転倒から回復したかを決定するために、オペレータが、装着者の活動を解析することを可能にする。加速度計のデータに似た方法で、呼吸および鼓動R-R測定が収集され、そしてマイクロコントローラ内のローカルのバッファ内に格納される。
【００２８】
バッテリ電圧も測定され、そして、定期的にホストサーバに送信される。送信の時間間隔は、例えば３０分である。モニタユニット25により発生できる４つのタイプの警報の優先がある。それらは次を含むことができる。
１．パニック釦：対象者がパニック釦３３を押した時は常に、マイクロコントローラのデータバッファ内のデータが、パニック釦ステータス・ビットと共にホストサーバに送信される。
２．身体への近接：デバイスが身体に接近した時、身体への接近のステータス・ビットが設定される。
３．低バッテリ：システムのバッテリ電圧がモニタされ、最小の範囲を下回った時、高い優先順位の警報が発生され、モニタユニット２５内のバッテリが充電されるか交換されることが必要であることを知らせる。モニタユニット２５上のＬＥＤも点灯される。
４．転倒の検出：もし加速度計が転倒を検出したなら、転倒ステータス・ビットが設定される。これは、デバイスの状態の高速の検出を可能にする。
【００２９】
オペレータが装置の装着者に連絡を取りたいなら、オペレータは、デバイス装着者と全２重通信を可能にするボイスオーバIPシステムを可能にするか、または、オペレータは、予め準備したメッセージを音声で放送するために、デバイスへ信号を送出してもよい。スピーチのコード化、デコード化は比較的、低品位であり、主な共通基準はスピーチが認識できることである。８Kビット/sの出力ビット速度のステップのITG G.772スピーチ圧縮を使用が適する。
【００３０】
システムはパワー消費を最小にするために最適化される。これを行うために、サブシステムが使用されない時、種々のサブシステムを停止できるか、スリープモードにできる。設定した間隔で加速度計からデータを収集できる。好ましくは３軸の加速度計を用い、そして信号がサンプリングされる。鼓動/呼吸センサからのデータをサンプリングして以下の測定値を与える。
１．呼吸期間
２．R-R鼓動速度
３．身体近接の指示
【００３１】
これらの値のいずれかが変化したなら、それらを、決定された時間間隔でもって、バッファ内に格納できる。初期の時間は、ボード組み込みの集積回路またはローカルの高精度のクロックにより設定された値であり得る。モニタユニット２５のローカル時間は、ホストサーバにより送出されたメッセージで設定できる。DSPプロセッサ上に位置するいずれかのスペアのＲＡＭは、データのバッファ機能のために用いることができる。これは、ホストサーバへの成功した送信後に消去できる。
【００３２】
ホストサーバは、デバイスからデータパケットを受信すると、認識のメッセージを送信する。これは、ボード組み込みのデバイスのＲＡＭでデータが消去されることを可能にする。ホストサーバとの通信の欠落のために、バッファがそれの容量まで満杯になったなら、ホストサーバとの通信が再開さけた時に、最新のデータが維持される。格納されるべきデータパケットの量は、データの重要性(通信が失敗した時、あるデータは他のデータより優先される)および失敗した通信時間に依存する。
【００３３】
データはブルートゥースのリンクを通じ、TCP/IPを用いてホストサーバに送信できる。２つの通信方法が存在する。
１．GPRS 移動電話ネットワークまたは
２．PSTN
【００３４】
PPP層は、マイクロコントローラ/DSPチップ３０内でコード化できる。
[PSTN モデム通信]
データは、以下のように、モニタユニット２５内のセンサからサーバへ流れる。
１．データがセンサにより取得
２．センサのデータはマイクロコントローラ/DSPで処理
３．データはDSPのUARTを通じてシリアルに送出
４．データはUARTを通じてブルートゥースのプロセッサへシリアルに流入
５．プロセッサ内にてRFCOMモードでブルートゥース処理
６．データはRFを通じてブルートゥース受信機へ送信
７．データはブルートゥース受信機により受信
８．データはUARTを通じてモデムへシリアルで送出
９．データはSQLサーバで受信
１０．データはSQLサーバで格納
[GPRS通信]
そのデータは、以下のように、モニタユニット２５内のセンサからサーバへ流れる。
１．データがセンサにより取得
２．センサのデータはマイクロコントローラ/DSPで処理
３．データはDSPのUARTを通じてシリアルに送出
４．データはUARTを通じてブルートゥースのプロセッサへシリアルに流入
５．プロセッサ内にてRFCOMモードでブルートゥース処理
６．データはRFを通じてブルートゥース受信機へ送信
７．データはGPRS電話内のブルートゥース受信機により受信
８．データはSQLサーバで受信
９．データはSQLサーバで格納
【００３５】
モニタユニット２５上のDSPからホストサーバへのおよびホストサーバからのデータ送信は、同じデータパケット構成を用いて実施できる。そのデータパケットは、流動的な長さにでき、その長さは、使用されるベースのネットワークプロトコル(この場合、TCP/IP)によってのみ制限される。
【００３６】
図７を参照すると、センサインターフェースを人体に取り入れるための別の配置９０を概略的に示す。WAPでイネーブルされるGPRS移動電話９３か、PSTN電話９４のいずれかを通じて、インターネットで接続するため、サーバシステム９５に相互接続する、モニタ装置９２に、患者９１が適応される。そのサーバシステムは、モニタデバイスと接続し、そしてSMSメッセージを関係する職員９７へ送るための第１のサーバ９６を含むいくつかのサーバを含む。サーバ９８は、総合的なサーバ９５とのユーザインターフェースの相互作用のために備えられ、そして、アプリケーションサーバ９９は、外部の支払いサービス１００を提供するコンピュータのような他のコンピュータと対話することに加え、患者をモニタするために、関連データおよびプログラムを格納する。
【００３７】
このVSMサーバは、モニタデータを受信し、そしてそのデータをデータベース１１０へ戻す。そのシステムの形態は、データがクライアントの名前から発しているアドレス(IPアドレス)と、そのクライアントの名前との結合を与える。各クライアントに対し、タイムスタンプと共に５つのデータ値が格納される。さらに、システムが改良される時、引き出された値を追加できる。
【００３８】
そのシステムの配列は、オペレータのインターフェースを通じて実施される。到来するセンサのデータ、出ていくSMS、eメールデータの転送およびクライアント間の結合は、設定することができる。
【００３９】
オペレータ１０１は入ってデータを見てもよい。データの挿入は、クライアントの身上調査的な詳細の入力を含む。このデータは、到来するセンサデータのストリームにリンクできる。個々のクライアントのパラメータのために警報を設定できる。例えば、“高いパルス速度”または“低い呼吸速度”である。リアルタイムでセンサから収集されたデータは、見るために引き出される。このデータは、傾向、警報リストまたはクライアントの詳細の形態であってもよい。
【００４０】
料金管理者は、ユーザに料金の詳細を見せて、アップデートさせる。各ユーザまたはユーザの代理は、支払いの入り口１００を通じて周期的に、システムの使用に対して支払いをする。請求書作成機能は次により実施される。
１．請求書を送出
２．ユーザの銀行預金から直接の決済を実施
３．クレジットカード処理を開始
【００４１】
ユーザ管理も行われる。ユーザに対する種々の管理資格利は以下のようである。
クライアント：それらのセンサからのデータはシステムに格納される。
臨床医学者：新しいクライアントを追加し、クライアントの身上調査を設定し、そしてクライアントのデータを引き出せるか。
臨床の管理者：システムを構成する能力を持ち、なんらかを実施するためにシステムのいずれかにアクセスできるか。
【００４２】
サーバ９８は、データベースサーバ９９からデータをアクセスし、そして、それを標準のウエブページを通じてユーザに示す。すべてのユーザは、このインターフェース９８を通じてシステムにアクセスできる。
【００４３】
このアプリケーションサーバは、デスクトップのアプリケーションへの、およびそれからのサービスデータに責任がある。システムのユーザが格納のためにデータを送信するか、データを受信する時、そのアプリケーションサーバはユーザの要求を処理する。このサーバは、データベースをクライアントにパイプ接続し、そして、要求されたデータの処理を行う。
【００４４】
GPRSまたはPSTN電話システムは、データをシステムに送信する。サーバ９６は、このデータを取り込み、そして、それをデータベースに格納する前に処理する。例えばECGセンサから列データが到来するなら、処理は、データ圧縮を含む。
【００４５】
データベースのサーバは、システムの管理者だけでなくシステムのユーザに関係するすべてのデータ、および形態データを格納する。そのデータベースサーバは、コンピュータで実行されるマイクロソフト SQL サーバであり得る。これは、MSDE 2000を用いたホームまたは看護ホームに位置する、より小型化を目差すデータ構造を可能にする。
【００４６】
図７のシステムアーキテクチャー図は、代替の構成システムの全体図を示し、かつ、種々の要素およびそれらの互いの相互動作、いずれかの外部インターフェースおよび、システムに対するそれらの相互動作を示す。これらのモジュールは、ソフトウエアおよびハードウエア要素の双方からなる。
【００４７】
データは、患者９１の左手の上部ポケット内に装着されたセンサから生じる。そのセンサは、エレクトロニクスを調整する信号を含む。マイクロコントローラはデータをフォーマットし、そして、それを、デバイス内に位置する送信機へ送る。デバイスは、そのデータを、標準のブルートゥースを用いて近くの電話に送る。データ送信機のアンテナは、ポケット内に編み込まれたセンサ上か、ユーザの首の回りに位置する細いひもに編み込まれたセンサ上に位置する。
【００４８】
入力デバイスの数は、取得されるデータ速度に依存する。VSMサーバ９６のサブシステムは、二つの個別の要素である デバイス Backend １０５および SMS ゲートウエイ１０６で構成さる。そのSMS ゲートウエイの要素は、Javaを用いて実施され、そしてアプリケーションサーバのサブシステム９９内に位置するSQL サーバDBへ直接通信する。
【００４９】
SMS ゲートウエイの要素の起動は、SQL サーバにより出力される予め決定のトリガによる。これらのトリガは、それに送出されたデータを、人々が通信できるように、認識可能な簡単な英語の対応するテキストの形態に分類する。
【００５０】
デバイス Backendの要素１０５は、PSTNネットワークを通じてクライアントのGPRS電話か、かれらのホーム電話のいずれかに通信するJavaアプリケーションである。
【００５１】
HWW-UIサブシステム９８は、二つの個別の要素であるHWW-RMIサーバ１０８およびHWW-RMIクライアント１０９アプリケーションで構成される。
【００５２】
サブシステム９８は、次の利点のために、n段JAVA技術を用いて実施できる。
・サーバからクライアントへのコールバックを許可する。
・Java ルーチン環境により与えられるようなセキュリティを保護する。
・異なるマシン上に存在する対象物間の連続した遠隔の制御方法を提供する。
・配給されたアプリケーションが容易に実行できる。
【００５３】
効果的な側面の利点は、遠隔とローカルの対象物間の明確な区別があることである。
【００５４】
HWW-RMIはシステムのビジネスロジックを含む。それは、アプリケーション・サーバ・サブシステム、特にJDBC接続を通じてSQL サーバ DBに接続する。HWW-RMI クライアントアプリケーション１０９の複数の例は、次にそれに接続する。それは、HWW-RMIクライアントアプリケーションからのメソッド・コールを受信し、そして、これらのメソッド・コールは、DBを質問し、結果、戻された結果のセットの対象物は次に異なる形態に調べられ、そして、明らかな対象物または初期のデータタイプは次にトップの階層に戻される。それは、適宜に頑丈な、つまり、実行時に要素をサポートするために、UPSおよび十分なメモリ資源、および帯域幅を有する、コンピュータ上で連続的に実行することになっている。このコンピュータは、それにロードされたSQLサーバ JDBC ドライバも有する。
【００５５】
このHWW-RMIクライアントの要素は、システム形成およびオペレーションに関係した機能性を包含するユーザインターフェース(UI)を含む。
このUIは、以下を可能にする。
・医療管理者は、システム、他のユーザ/オペレータを管理するために、すべての関係する患者の情報にアクセスして閲覧する。
・傾向および警報をモニタする。
・請求書発行の管理
【００５６】
クライアントのアプリケーションは、システムの登録されたユーザ/オペレータがシステムを操作し、構成することを可能にする。
【００５７】
患者の詳細へのアクセスは、ユーザがシステムに登録されることを要求する。異なるタイプのユーザのために、GUIは、アクセスの各々のユーザの要求のレベルに依存してイネーブルにされる、異なるレベルの機能性を持つ。アクセスの２つのレベルを次に示す。
・医療管理者：データベースを管理し、また、すべての他のユーザのグループを追加、削除および編集する。彼らはまた、発生した警報および傾向をモニタする。
・臨床医：他のタイプの医療専門家。彼らは、関係した患者から到来する医療データをモニタできる。
【００５８】
患者/クライアントは、ウェブサイトへのアクセスを持たない。アクセスの２レベルがあるので、２つの個別のアプリケーションが生成される。
・壁無しの病院(管理者)：医療管理者のみこのアプリケーションにアクセスできる。
・壁無しの病院：臨床医または医療管理者がこのアプリケーションにアクセスできる。
【００５９】
各クライアントは、生命の兆候変化、例えば、鼓動、呼吸速度等に関係した警報を持つことができる。これらは古典的な高い、および低い警報を持つ。警報が発生され、そして、モニタデバイスにより送信された時、次の動作が起きる。
・その警報は、DBをアップデートするイベントを生じさせる。
・もしスクリーンが既に実行しているなら、ディスプレイのアップデートが実施される。
【００６０】
すべての引き起こされた警報はファイルに書き込まれる。その警報のスクリーンは、VSMデバイスにより発生された警報を格納するDBへのアクセスを与える。いくつかのオプションがスクリーンから利用できる。それらを次に示す。
・警報を表示
・警報をイネーブル/ディセーブル
・警報を認識
・警報のビープ音を作成
【００６１】
[警報を表示]
警報スクリーンのために３つの表示モードがあり、それらを次に示す。
・提示さけた警報
・停止された警報
・すべての形成された警報
これらの表示モードに関連して、３つのタイプの警報があり、それらを示す。
・認識されたアクティブ
・認識された非アクティブ
・認識されない非アクティブ
【００６２】
このスクリーンは、次の情報を表示する。
・警報がアクティブになる時間および日付、警報のタグの名前またはコード、警報の名前、警報の記述。警報の状態、および警報がイネーブルであるかどうかの指示も与えられる。
【００６３】
図８は、ポップアップメニューでイネーブルにされるオプションを有する警報インターフェーススクリーンの例を示す。
【００６４】
すべての生命の兆候の変化は、傾向をとることができる。傾向は、クライアントの名前および要求されるデータに基づき呼び起こすことができる。図９は、変形可能なデータ出力の例を示す。
【００６５】
複数傾向のスクリーンは、スクリーン上に現れる複数のダイアログまたは、現れる傾向のスナップ撮影を備えた小さい単一のログで実施され、これらの各々のログは、より見やすくするためにクリックして拡大できる。
【００６６】
好ましくは、ユーザインターフェースは、システムに接続されたモニタデバイスのモニタリングを可能にする。インターフェースの例を図１０に示し、動作モードおよび最新の送信データが表示される。表中の情報は、流動的にそれ自身でリフレッシュされる。そのスクリーンからいくつかのオプションを利用できる。それらを次に示す。
１．新しいモニタユニットをシステムに追加。
２．現存のデバイスを削除。
３．個々のデバイスへの通信をテスト。
４．(もしクライアントが存在するなら)前記特定のデバイスを使用しているクライアントの詳細を表示。
【００６７】
そのスクリーンはDB内のすべてのクライアントをリストする。臨床医または医療管理者がクライアントのID、与えられた名前またはあだ名のような共通基準を用いているクライアントを検索できるように、検索機能が備えられる。
【００６８】
動作の１方法は、デバイスが装着されている時、中央サーバへ通知するようなプログラミングを含むことができる。この方法では、ユーザが適切な時期にデバイスを身につけるのを奨励することができる。
【００６９】
上述は、この発明の好ましい実施例を述べている。当業者に明白な変形を、この発明の範囲からそれることなく実施できる。
【図面の簡単な説明】
【００７０】
【図１】第１のマイクロ波サンプリングデバイスを示す。
【図２】第２のマイクロ波サンプリングデバイスを示す。
【図３】好ましい実施例の概略の構成を示す。
【図４】好ましい実施例のモニタユニットの内部形態の概略を示す。
【図５】実施された測定で生じたトレースデータのグラフである。
【図６】図５のデータのパワースペクトラムである。
【図７】別の実施例の概略を示す。
【図８】モニタ用インターフェースの例を示す。
【図９】心拍速度のモニタを示す。
【図１０】モニタの状態インターフェースを示す。
【符号の説明】
【００７１】
２０：身体
２１：肺
２３：心臓
２５：マイクロ波周波数モニタユニット
２６：カプラー
２９：基地局
３０：マイクロプロセッサ/マイクロコントローラ
３１：加速度計
３２：心臓及び呼吸の速度モニタ
３３：パニック釦
３４：マイクロフォン
３５：他のデバイス
３６：無線システム
３９：インターネットタイプの構成
【特許請求の範囲】
【請求項１】
不明確の身体での変化をモニタするためのデバイスであり、
(a)不明確の身体近傍に位置する少なくとも一つの低パワーのマイクロ波発振器と、
(b)前記不明確の身体からの散乱特性の変化を検出するマイクロ波検出器と、
(c)身体からの前記変化を解析し、それにより、前記身体からの特性を引き出す信号処理手段とを備えるデバイス。
【請求項２】
前記発振器および検出器は、１ユニットとして形成される請求項１記載のデバイス。
【請求項３】
前記不明確の身体は、人体からなり、そして、前記信号処理手段は、前記変化から心臓鼓動速度を引き出す請求項１記載のデバイス。
【請求項４】
前記不明確の身体は、人体からなり、そして、前記信号処理手段は、前記変化から呼吸速度を引き出す請求項１記載のデバイス。
【請求項５】
前記装置は、可搬で人体の胸近傍に位置する請求項１記載のデバイス。
【請求項６】
不明確の身体の密度変化をモニタするための方法であり、
(a)不明確の身体の近傍に低パワーのマイクロ波発振器を位置させ、
(b)モニタ信号を得るために前記不明確の身体の散乱特性をモニタし、
(c)前記不明確の身体の変化を判定するために、前記モニタ信号の時間変化を用いる方法。
【請求項７】
前記身体は、人体からなる請求項６記載の方法。
【請求項８】
前記変化は、人体内の血流速度の循環を含む請求項７記載の方法。
【請求項９】
前記変化は、人体内の呼吸速度の周期である請求項６記載の方法。
【請求項１０】
前記低パワーのマイクロ波発振器は、人間の胸の近傍に位置する請求項６記載の方法。
【請求項１１】
前記低パワーのマイクロ波発振器は、出力用と入力用の二つのアンテナを含む請求項６記載の方法。
【請求項１２】
前記低パワーのマイクロ波発振器は、単一のアンテナを含む請求項６記載の方法。
【請求項１３】
一連の患者を遠隔地にてモニタするための遠隔モニタシステムであり、
(a)人体の近くに位置する少なくとも一つの低パワー発信機と、パワーの前記変動を解析して前記人体についての特性を引き出す信号処理手段と、および、前記人体についての特性を空間的に隔てられた基地局と通信する無線通信インターフェースとを含む、人間の変化をモニタする一連の可搬モニタユニットと、
(b)各々が更に情報配給ネットワークで相互接続され、前記可搬モニタユニットからの前記特性を受信し、それらを集中化された演算および格納のリソースへ転送する、一連の局と、
(c)前記特性を格納しモニタするための集中化された演算および格納のリソースとを備えるシステム。
【請求項１４】
予め決められた挙動に対する前記特性を解析し、そして、前記予め決められた挙動の発生で警報通知を行う解析手段を更に含む請求項１３記載のシステム。
【請求項１５】
添付した図面および/または例で示された実施例のいずれかに関連してここで述べられたような、実質的な人体の変化をモニタする方法。
【請求項１６】
添付した図面および/または例で示された実施例のいずれかに関連してここで述べられたような、実質的な人体の変化をモニタする方法。
【請求項１７】
添付した図面および/または例で示された実施例のいずれかに関連してここで述べられたような、実質的な人体の変化をモニタするデバイス。
【請求項１８】
添付した図面および/または例で示された実施例のいずれかに関連してここで述べられたような、実質的な遠隔モニタシステム。
【請求項１】
不明確の身体での変化をモニタするためのデバイスであり、
(a)不明確の身体近傍に位置する少なくとも一つの低パワーのマイクロ波発振器と、
(b)前記不明確の身体からの散乱特性の変化を検出するマイクロ波検出器と、
(c)身体からの前記変化を解析し、それにより、前記身体からの特性を引き出す信号処理手段とを備えるデバイス。
【請求項２】
前記発振器および検出器は、１ユニットとして形成される請求項１記載のデバイス。
【請求項３】
前記不明確の身体は、人体からなり、そして、前記信号処理手段は、前記変化から心臓鼓動速度を引き出す請求項１記載のデバイス。
【請求項４】
前記不明確の身体は、人体からなり、そして、前記信号処理手段は、前記変化から呼吸速度を引き出す請求項１記載のデバイス。
【請求項５】
前記装置は、可搬で人体の胸近傍に位置する請求項１記載のデバイス。
【請求項６】
不明確の身体の密度変化をモニタするための方法であり、
(a)不明確の身体の近傍に低パワーのマイクロ波発振器を位置させ、
(b)モニタ信号を得るために前記不明確の身体の散乱特性をモニタし、
(c)前記不明確の身体の変化を判定するために、前記モニタ信号の時間変化を用いる方法。
【請求項７】
前記身体は、人体からなる請求項６記載の方法。
【請求項８】
前記変化は、人体内の血流速度の循環を含む請求項７記載の方法。
【請求項９】
前記変化は、人体内の呼吸速度の周期である請求項６記載の方法。
【請求項１０】
前記低パワーのマイクロ波発振器は、人間の胸の近傍に位置する請求項６記載の方法。
【請求項１１】
前記低パワーのマイクロ波発振器は、出力用と入力用の二つのアンテナを含む請求項６記載の方法。
【請求項１２】
前記低パワーのマイクロ波発振器は、単一のアンテナを含む請求項６記載の方法。
【請求項１３】
一連の患者を遠隔地にてモニタするための遠隔モニタシステムであり、
(a)人体の近くに位置する少なくとも一つの低パワー発信機と、パワーの前記変動を解析して前記人体についての特性を引き出す信号処理手段と、および、前記人体についての特性を空間的に隔てられた基地局と通信する無線通信インターフェースとを含む、人間の変化をモニタする一連の可搬モニタユニットと、
(b)各々が更に情報配給ネットワークで相互接続され、前記可搬モニタユニットからの前記特性を受信し、それらを集中化された演算および格納のリソースへ転送する、一連の局と、
(c)前記特性を格納しモニタするための集中化された演算および格納のリソースとを備えるシステム。
【請求項１４】
予め決められた挙動に対する前記特性を解析し、そして、前記予め決められた挙動の発生で警報通知を行う解析手段を更に含む請求項１３記載のシステム。
【請求項１５】
添付した図面および/または例で示された実施例のいずれかに関連してここで述べられたような、実質的な人体の変化をモニタする方法。
【請求項１６】
添付した図面および/または例で示された実施例のいずれかに関連してここで述べられたような、実質的な人体の変化をモニタする方法。
【請求項１７】
添付した図面および/または例で示された実施例のいずれかに関連してここで述べられたような、実質的な人体の変化をモニタするデバイス。
【請求項１８】
添付した図面および/または例で示された実施例のいずれかに関連してここで述べられたような、実質的な遠隔モニタシステム。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【公表番号】特表２００６−５２５８３１（Ｐ２００６−５２５８３１Ａ）
【公表日】平成１８年１１月１６日（２００６．１１．１６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−５０４００１（Ｐ２００６−５０４００１）
【出願日】平成１６年４月８日（２００４．４．８）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＡＵ２００４／０００４６５
【国際公開番号】ＷＯ２００４／０８９２０８
【国際公開日】平成１６年１０月２１日（２００４．１０．２１）
【公序良俗違反の表示】
（特許庁注：以下のものは登録商標）
ＪＡＶＡ
【出願人】（５９１２６９４３５）コモンウェルス サイエンティフィック アンド インダストリアル リサーチ オーガニゼーション (23)
【氏名又は名称原語表記】ＣＯＭＭＯＮＷＥＡＬＴＨ ＳＣＩＥＮＴＩＦＩＣ ＡＮＤ ＩＮＤＵＳＴＲＩＡＬ ＲＥＳＥＡＲＣＨ ＯＲＧＡＮＩＺＡＴＩＯＮ
【Ｆターム（参考）】
【公表日】平成１８年１１月１６日（２００６．１１．１６）
【国際特許分類】
【出願日】平成１６年４月８日（２００４．４．８）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＡＵ２００４／０００４６５
【国際公開番号】ＷＯ２００４／０８９２０８
【国際公開日】平成１６年１０月２１日（２００４．１０．２１）
【公序良俗違反の表示】
（特許庁注：以下のものは登録商標）
ＪＡＶＡ
【出願人】（５９１２６９４３５）コモンウェルス サイエンティフィック アンド インダストリアル リサーチ オーガニゼーション (23)
【氏名又は名称原語表記】ＣＯＭＭＯＮＷＥＡＬＴＨ ＳＣＩＥＮＴＩＦＩＣ ＡＮＤ ＩＮＤＵＳＴＲＩＡＬ ＲＥＳＥＡＲＣＨ ＯＲＧＡＮＩＺＡＴＩＯＮ
【Ｆターム（参考）】
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