説明

信号複製医療装置

【課題】医療装置、特に、母体および胎児のモニタに使用する医療信号を変換するように適合された医療装置を提供すること。
【解決手段】患者の体に結合された第一の医療デバイスを介して送信される少なくとも1つの医療信号を受信するように適合された入力と、該少なくとも1つの医療信号から少なくとも1つの複製信号を生成するように適合された信号処理回路であって、該少なくとも1つの複製信号は、該第一の医療デバイスとは異なる第二の医療デバイスを介して送信されることを示す、信号処理回路と、該少なくとも1つの複製された信号を、該第二の医療デバイスから信号を受信するように構成された外部デバイスに配信するように適合された出力とを備える、医療信号複製装置。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
(背景)
(技術分野)
本開示は、医療装置に関する。特に、本開示は、母体および胎児のモニタに使用する医療信号を変換するように適合された医療装置および方法に関する。
【背景技術】
【0002】
(関連技術の説明)
医療デバイスは、幅広い様々なモニタ信号を測定するために、広く使用されている。患者から医療デバイスによって受信されたモニタ信号または生の信号は、典型的には、臨床医に関心のある特定の生体情報またはデータを含む。一般的な医療信号は、心電図(ECG)信号、あるいは例えば、子宮温度、子宮内圧力、電気胎児心電図信号などのような胎児および母体信号を含む。患者からのこのような信号は、様々なセンサによって集められ、電気ケーブルを介してモニタに送信される。モニタは、モニタ信号に含まれる選択された生体情報を表示または記録する。
【0003】
残念ながら、生体情報を集めるために使用される様々なセンサの一部(例えば、電極、電極アレイ、温度センサ、圧力変換器、カテーテルなど)は、しばしば、臨床医に利用可能なモニタと互換性がない。例えば、モニタは、単一の医療デバイス、または医療デバイスのファミリと互換性があり得るか、あるいは特定の電気特性(すなわち、4〜20mA、0〜5VDC、0〜200mVなど)を有する信号を受信するように構成され得る。他の互換性のない原因は、様々なモニタと使用されるハードウェアにおける不整合、および/または既存モニタと使用するように適合されていない新たなセンサまたは医療装置の開発を含む。
【0004】
上述の様々なセンサと既存モニタとの間で互換性のないことは、その理由に関わらず、幾つかの問題を生じ得る。臨床医は、幾つかの異なるモニタ、および/または特定のモニタと使用するセンサをストックするように要求され、それゆえ、医療のコストが増大し得る。モニタの物理的な代替は、医療処置の継続時間を長くし得る。最後に、新たに開発されたセンサを導入するコストは、そのようなセンサが新たに開発されたセンサと互換性のある新たなモニタの購入を要求し得るので、法外な値段となり得る。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
したがって、医療センサとモニタとの間での互換性なきことを実質的に排除、または最小化する装置に対するニーズが存在する。
【課題を解決するための手段】
【0006】
本開示に従うと、医療信号を複製する装置は、患者の体に結合された第一の医療デバイスを介して送信される少なくとも1つの医療信号を受信するように適合された入力と、該少なくとも1つの医療信号から少なくとも1つの複製信号を生成するように適合された信号処理回路と、出力とを含む。該少なくとも1つの複製信号は、該第一の医療デバイスとは異なる第二の医療デバイスを介して送信されたことを示す。該出力は、該少なくとも1つの複製された信号を、該第二の医療デバイスから信号を受信するように構成された外部デバイスに配信するように適合される。
【0007】
上記信号処理回路は、アナログデジタル変換器と、信号プロセッサと、デジタルアナログ変換器とを含み得る。該アナログデジタル変換器は、上記少なくとも1つの医療信号をデジタルフォーマットに変換するように適合される。該信号プロセッサは、デジタルフォーマットの該少なくとも1つの医療信号を処理し、データが、該少なくとも1つの医療信号から抽出される。該信号ジェネレータは、該信号プロセッサによって抽出された該データを受信して、該受信データから上記少なくとも1つの複製信号を生成する。該少なくとも1つの複製信号によってリレーされたデータは、上記第二の医療デバイスによって潜在的に出力されるデータを複製する。該デジタルアナログ変換器は、該少なくとも1つの複製信号をアナログフォーマットに変換する。代替として、上記信号処理回路は、ASICを備える。該信号プロセッサは、該少なくとも1つの変換された出力信号のうちの1つの信号を選択し、該選択された信号によってリレーされたデータを抽出し、処理するように適合される。
【0008】
上記第一の医療デバイスは、少なくとも1つの医療電極と、医療電極センサアレイとからなるグループから選択され得る。上記第二の医療デバイスは、陣痛計、子宮内圧力カテーテル、または超音波トランスデューサであり得る。代替として、該第一の医療デバイスおよび該第二の医療デバイスは、少なくとも1つの医療電極、医療電極センサアレイ、腹部歪みゲージ、陣痛計、子宮内圧力カテーテル、および超音波トランスデューサ、真空圧センサ、胎内パルス酸素計、pHセンサ、子宮頚管拡張センサ、子宮頚管展退度センサ、頚管長センサ、および胎児ステーションセンサからなるグループから選択され得る。
【0009】
上記第一の医療デバイスの機能性を表示する1つ以上のインジケータが、提供され得る。該1つ以上のインジケータは、視覚インジケータ、聴覚インジケータ、および触覚インジケータからなるグループから選択され得る。好ましくは、該1つ以上のインジケータは、該第一の医療デバイスを介して送信される上記少なくとも1つの医療信号の品質を表示する。
【0010】
上記少なくとも1つの信号を上記信号処理回路にリレーする電気ケーブルを含み得る。電気レセプタクルは、該電気ケーブル上で診断チェックを実行するために、前記電気ケーブルの端部と合致するように適合される。
【0011】
上記少なくとも1つの出力信号は、心臓、胎児、子宮の活動データからなるグループから選択されるデータを含む。該第一の医療デバイスは、胎児モニタ電極であり得、該少なくとも1つの信号は、該胎児モニタ電極によって出力される胎児モニタ信号であり得る。該少なくとも1つの出力信号は、子宮活動信号を含み、該子宮活動信号をゼロに短縮する手段をさらに備える。
【0012】
本発明は、さらに、以下の手段を提供する。
【0013】
(項目1)
医療信号を複製する装置であって、
患者の体に結合された第一の医療デバイスを介して送信された少なくとも1つの医療信号を受信するように適合された入力と、
該少なくとも1つの医療信号から少なくとも1つの複製信号を生成するように適合された信号処理回路であって、該少なくとも1つの複製信号は、該第一の医療デバイスとは異なる第二の医療デバイスを介して送信されることを示す、信号処理回路と、
該第二の医療デバイスから信号を受信するように構成された外部デバイスに、該少なくとも1つの複製された信号を配信するように適合された出力と
を備える、装置。
【0014】
(項目2)
上記信号処理回路は、ASICを備える、項目1に記載の医療装置。
【0015】
(項目3)
上記信号処理回路は、
上記少なくとも1つの医療信号をデジタルフォーマットに変換するアナログデジタル変換器と、
デジタルフォーマットの該少なくとも1つの医療信号を処理する信号プロセッサであって、データは、該少なくとも1つの医療信号から抽出される、信号プロセッサと、
該信号プロセッサによって抽出された該データを受信して、該受信データから上記少なくとも1つの複製信号を生成する信号ジェネレータであって、該少なくとも1つの複製信号によってリレーされたデータは、上記第二の医療デバイスによって潜在的に出力されるデータを複製する、信号ジェネレータと、
該少なくとも1つの複製信号をアナログフォーマットに変換するデジタルアナログ変換器と
を備える、項目1に記載の医療装置。
【0016】
(項目4)
上記信号プロセッサは、上記少なくとも1つの変換された出力信号のうちの1つの信号を選択し、該選択された信号によってリレーされるデータを抽出し、処理するように適合されている、項目3に記載の医療装置。
【0017】
(項目5)
上記少なくとも1つの生成された信号を出力する電気コネクタをさらに備える、項目3に記載の医療装置。
【0018】
(項目6)
上記第一の医療デバイスは、少なくとも1つの医療電極と、医療電極センサアレイとからなるグループから選択される、項目1に記載の医療装置。
【0019】
(項目7)
上記第二の医療デバイスは、陣痛計である、項目6に記載の医療装置。
【0020】
(項目8)
上記第二の医療デバイスは、子宮内圧力カテーテルである、項目6に記載の医療装置。
【0021】
(項目9)
上記第二の医療デバイスは、超音波トランスデューサである、項目6に記載の医療装置。
【0022】
(項目10)
上記第一の医療デバイスおよび上記第二の医療デバイスは、少なくとも1つの医療電極、医療電極センサアレイ、腹部歪みゲージ、陣痛計、子宮内圧力カテーテル、および超音波トランスデューサからなるグループから選択される、項目1に記載の医療装置。
【0023】
(項目11)
上記グループは、さらに、真空圧センサ、胎内パルス酸素計、pHセンサ、子宮頚管拡張センサ、子宮頚管展退度センサ、頚管長センサ、および胎児ステーションセンサからなる、項目10に記載の医療装置。
【0024】
(項目12)
1つ以上のインジケータをさらに備え、該1つ以上のインジケータは、上記第一の医療デバイスの機能性を表示する、項目1に記載の医療装置。
【0025】
(項目13)
上記1つ以上のインジケータは、視覚インジケータ、聴覚インジケータ、および触覚インジケータからなるグループから選択される、項目12に記載の医療装置。
【0026】
(項目14)
上記1つ以上のインジケータは、上記第一の医療デバイスを介して送信された上記少なくとも1つの医療信号の品質を表示する、項目13に記載の医療装置。
【0027】
(項目15)
上記少なくとも1つの信号を上記信号処理回路にリレーする電気ケーブルをさらに備える、項目1に記載の医療装置。
【0028】
(項目16)
上記電気ケーブル上で診断チェックを実行するために、該電気ケーブルの端部と合致するように適合された電気レセプタクルをさらに備える、項目15に記載の医療装置。
【0029】
(項目17)
上記少なくとも1つの出力信号は、心臓、胎児、子宮の活動データからなるグループから選択されるデータを含む、項目1に記載の医療装置。
【0030】
(項目18)
上記第一の医療デバイスは、胎児モニタ電極であり、上記少なくとも1つの信号は、該胎児モニタ電極によって出力される胎児モニタ信号である、項目1に記載の医療装置。
【0031】
(項目19)
上記少なくとも1つの出力信号は、子宮活動信号を含み、該子宮活動信号をゼロに短縮する手段をさらに備える、項目1に記載の医療装置。
【0032】
(項目20)
信号を受信するように構成された上記外部デバイスは、上記子宮活動信号が、ゼロに短縮される期間の間、ゼロ/再ゼロ機能を実行する手段を備えるモニタである、項目19に記載の医療装置。
【0033】
(項目21)
上記医療装置に電力供給する手段をさらに備える、項目1に記載の医療装置。
【0034】
(項目22)
上記信号処理回路は、故障状態をシミュレーションし、上記少なくとも1つの複製信号は、故障状態にある上記第二の医療デバイスからの信号を示す、項目1に記載の医療装置。
【0035】
(項目23)
故障状態にある上記第二の医療デバイスからの信号を示す上記少なくとも1つの複製信号は、上記外部デバイスにあるアラームを誘発する、項目22に記載の医療装置。
【0036】
(項目24)
上記信号生成回路は、上記第一の医療デバイスの機能性を決定し、該決定に応答して、信号を複製する、項目1に記載の医療装置。
【0037】
(項目25)
上記決定に応答して複製された上記信号は、上記外部デバイスにあるアラームを誘発する、項目24に記載の医療装置。
【0038】
(項目26)
上記少なくとも1つの複製信号の少なくとも1つの修正は、上記第二の医療デバイスからの信号を示す信号を生成するように実行される、項目1に記載の医療装置。
【0039】
(項目27)
上記少なくとも1つの修正は、上記少なくとも1つの複製信号の反転である、項目26に記載の医療装置。
【0040】
(項目28)
上記少なくとも1つの修正は、上記少なくとも1つの複製信号にオフセットの加算である、項目26に記載の医療装置。
【0041】
(項目29)
上記少なくとも1つの修正は、上記少なくとも1つの複製信号の品質を改善する、項目26に記載の医療装置。
【0042】
(項目30)
上記少なくとも1つの修正は、上記少なくとも1つの複製信号を再度スケーリングする、項目26に記載の医療装置。
【0043】
(項目31)
上記信号生成回路は、第一の医療デバイスから複数の出力信号を受信し、2つの個別の医療デバイスから信号を示す2つの信号を複製し、該2つの信号は、同じ信号でない、項目1に記載の医療装置。
【0044】
(項目32)
患者の体に結合された第二の医療デバイスを介して送信される少なくとも1つの医療信号を受信するように適合された第二の入力と、
上記第一の入力または該第二の入力から、上記複製信号のソースを選択する手段と
をさらに備える、項目1に記載の医療装置。
【0045】
(摘要)
信号複製医療装置は、患者の体に結合された第一の医療デバイスを介して送信される少なくとも1つの医療信号を受信するように適合された入力と、出力とを備える。該少なくとも1つの複製信号は、該第一の医療デバイスとは異なる第二の医療デバイスを介して送信されることを示す。該出力は、該少なくとも1つの複製された信号を、該第二の医療デバイスから信号を受信するように構成された外部デバイスに配信するように適合される。
【0046】
他の実施形態もまた想定される。
【発明を実施するための最良の形態】
【0047】
本開示の様々な実施形態が、図面を参照して、本明細書に記載される。
【0048】
(詳細な説明)
本開示の特定の実施形態が、以後添付する図面を参照して記載される。以下の記載において、不必要な詳細において本開示を不明瞭にすることを避けるために、周知の機能または構成は詳細には説明されない。
【0049】
続く議論において、用語「ケーブル」は、単一の導体に組み込まれ得るか、または当該分野で公知の動作の任意のモードで配列された導体のアセンブリを備え得る。コネクタは、単一のプラグ、レセプタクルあるいはケーブル、デバイスまたは装置に接続可能な他のデバイスを言う。コネクタアセンブリは、2つのコネクタ間の接続を言い、コネクタは、2つのケーブル、デバイスまたは装置あるいはそれらの任意の組み合わせの間の接続性を円滑にする。2つのコンポーネントの間の接続または結合は、機械的、電気機械的またはいかなる接続の機械的手段を必要とせず単に電気的であり得る。このような電気的結合または接続は赤外線であり得るか、または電磁波原理を組み込み得る。従って、用語「接続」または「電気接続」は、当該分野で公知の任意の電気的、機械的接続またはそれらの組み合わせとして解釈されるべきである。
【0050】
図1は、本開示に従う、信号複製医療装置100と関連する母体および胎児モニタシステム10を図示する。母体および胎児モニタシステム10は、一般的に電極アレイ20およびモニタ40を含む。電極アレイ20は、患者Pの腹部A上の皮膚に接着するよう適合された複数の電極21を含み得る。1つの適切な電極アレイは、「Radial Electrod Array」と題された、代理人整理番号H−KN−00380(1502−124)の米国実用出願に変更され、2006年9月29日に本出願と同時出願された出願番号第60/798,842号の米国仮出願に記載され、該出願の内容の全ては、本明細書において参考として援用される。本出願で開示される電極アレイは、全体的に皮膚表面のトポグラフィに一致するように適合され、中心フォーカルポイントに対して配列される中心部分と該中心部分から外側に放射状に延びる複数の指状突出とを有する柔軟な基板と、指状突出の少なくとも1つに配置された医療電極と、該医療電極と電気的に通信し、電子システムに接続するように適合されたコネクタとを含む。
【0051】
典型的に、モニタデバイス40は、特定の電気特性を有するモニタ信号を用いて、特定のタイプの医療デバイスからモニタ信号を受信するように構成されている。例えば、モニタデバイス40の第一の入力コネクタ40aは、子宮内圧力(IUP)カテーテルからのモニタ信号を受信するように構成され、モニタ信号は母体の子宮内圧力医療信号を含む。IUPカテーテルからのモニタ信号の電気特性は、該カテーテルが接続されるモニタの励起電圧によって駆動される場合には、典型的に、1ボルト未満の振幅の交流電流または直流電流信号である。IUPモニタ信号の振幅は、子宮内圧力の変化に応答して変化する。モニタデバイス40の第二の入力コネクタ40bは、胎児頭皮電極からのモニタ信号を受信するように構成され得、該モニタ信号は、胎児心電図(FECG)医療信号を含む。胎児頭皮電極からのモニタ信号の電気特性は、典型的に、1ボルト未満の電位であり、これは胎児の心筋の周期的な分極および脱分極を特徴付ける。
【0052】
図1の母体および胎児システム10において、モニタデバイス40と、電極アレイ20からのモニタ信号との間にいくつかの非互換性が存在する。モニタデバイス40は、電極アレイ20と物理的に互換性がない。なぜならば、モニタデバイス40は、2つのモニタ信号のみを受信し、一方で電極アレイ20は、8つのモニタ信号を供給するからである。モニタデバイス40は、電極アレイ20と電気的に互換性がない。なぜならば、電極アレイ20の信号特性は、第一および第二の入力コネクタ40a、40bに対して要求される信号特性と異なるからである。最終的に、モニタデバイス40は、それぞれが単一の卓越した医療信号を含む2つのモニタ信号を受信するように構成され、一方で電極アレイ20は、それぞれのモニタ信号がいくつかの医療信号の部分を含む8つのモニタ信号を供給する。電極アレイ20を用いて、子宮筋電図(EHG)およびFECG医療信号は、双方共にMarossero他に対する、米国特許出願10/857,107号および同11/140,057号に記載されるように8つのモニタ信号から抽出される必要があり、これらの内容は本明細書において参考として援用される。たとえ、モニタデバイス40が、電極アレイ20からモニタ信号を物理的および電気的に受信し得る場合であっても、モニタデバイス40は、複数のモニタ信号からの医療信号を抽出する処理能力が欠如している。
【0053】
本明細書に記載されるように、信号複製医療装置100は、任意の医療デバイスと任意のモニタデバイスとの間の非互換性を解決するために使用される。信号複製医療装置100は、以後記載される、複数のコネクタ110、111と、出力ケーブル151A、151Bと、インジケータIと、ユーザインタフェースデバイス112、132、134とを収容する筐体102からなる。信号複製医療装置100が軽量のインラインデバイスであるように、筐体102は、十分に小さく、プラスチックのような軽量材料から製造される。
【0054】
信号複製医療装置100の入力コネクタ110は、電気ケーブル50の第一の端部50Aに接続するように適合されている。電気ケーブル50の第二の端部50Bは、電極アレイ20のような医療デバイスと接続する。本明細書に記載される信号複製医療装置100は、任意の数の入力を有し得、任意の数の医療デバイスに接続し得る。
【0055】
信号複製医療装置100の第一および第二の出力ケーブル151A、151Bは、モニタ信号を受信可能なモニタデバイス40のような電気システムに接続するように適合される。本明細書に記載される信号複製医療装置100は、任意の数の出力を、出力ケーブルまたは出力コネクタの形態で有し得、任意の数の医療デバイスからのモニタ信号を受信可能な電気システムに接続し得ることが予想される。
【0056】
電極アレイ20上の電極21は、母体の子宮筋肉からの信号および母体および胎児の心筋からの信号を含む患者および胎児からのモニタ信号を受信する。電極アレイ20上の電極21からのモニタ信号は、電気ケーブル50を介して信号複製医療装置100に送信される。この特定の実施形態において、電気ケーブル50は、8つの個別のモニタ信号を、すなわち電極アレイ20上の各電極21から1つを、信号複製医療装置100に送信し、各モニタ信号はいくつかの母体および胎児医療信号の少なくとも一部を含む。
【0057】
信号複製医療装置100の第一および第二の出力ケーブル151a、151bは、それぞれモニタデバイス40の第一および第二の入力コネクタ40a、40bに接続する。信号複製医療装置100からの出力信号は、第一および第二の出力ケーブル51a、51b上で、モニタデバイス40に送信される。
【0058】
図2は、患者Pの腹部A上に配置された電極アレイ120およびモニタデバイス140を含む母体および胎児モニタシステム10における信号複製医療装置100のコンポーネントを図示する電気的接続図である。信号複製医療装置100は、以後記載される様々な入力コネクタ、出力ケーブル、テストコネクタおよびインジケータデバイスと動作可能に結合された信号処理回路160を含む。
【0059】
信号処理回路160は、アナログデジタル(A/D)変換器160Aと、デジタル信号プロセッサ(DSP)160Bと、信号ジェネレータ160Cと、デジタルアナログ(D/A)変換器160Dとを含み得る。信号処理回路160は、電極アレイ120のような第一の医療デバイスからの少なくとも1つのモニタ信号を受信するように適合されている。A/D変換器160Aは、第一の医療デバイスからのアナログモニタ信号を、アナログモニタ信号のデジタル表現に変換する。DSP160Bは、本明細書に記載される機能を行うためのDSP160Bによって実行されることが可能なプログラム可能な命令のセットを格納するメモリを有し、変換されたモニタ信号を処理する。処理は、モニタ信号からの医療信号の抽出、複数のモニタ信号からの1つ以上の医療信号の抽出または信号が有効な信号であるかの決定を含み得る。信号ジェネレータ160Cは、DSP160Bから処理されたデータの少なくとも一部を受信し、第二の医療デバイスによって出力されたモニタ信号を示す複製されたデータを生成する。複製されたデータは、第一の医療デバイスからのモニタ信号とは異なり、モニタデバイス140と互換性がある。D/A変換器160Dは、信号ジェネレータ160Cによって生成された複製されたデータをアナログ信号に変換し、アナログ信号は出力ケーブル151A、151Bに出力される。出力ケーブル151A、151Bは、複製されたアナログ信号を、モニタデバイス140に送信し、医療信号はディスプレイ141上に示される。
【0060】
信号処理回路160は、この特定の使用に対してカスタマイズされた特定用途向け集積回路(ASIC)であり得るか、またはこの使用に対して適合された汎用デバイスであり得る。信号処理回路160の様々なエレメント160A〜160Dによって行われる機能は、当該分野で公知の種々の方法で行われ得る。
【0061】
さらに特に、モニタデバイス140上の第一の入力コネクタ140Aは、母体の子宮内圧力医療信号を含むIUPカテーテルモニタ信号を受信するように構成されている。第二の入力コネクタ140Bは、FECG医療信号を含む胎児頭皮電極モニタ信号を受信するように構成されている。電極アレイ120は、8つのモニタ信号を信号処理回路160に供給し、各モニタ信号がいくつかの胎児および母体医療信号(例えば、FECG医療信号、母体ECG医療信号およびEHG医療信号)のうちの少なくとも一部を含む。電極アレイ120は、それゆえモニタデバイス140と互換性を持たない。
【0062】
信号複製医療装置100は、電極アレイ120上の電極121からの複数のモニタ信号を、電気ケーブル150を介して受信する。A/D変換器160Aは、モニタ信号を変換し、DSP160Bは、EHG医療信号およびFECG医療信号をモニタ信号から抽出する。信号ジェネレータ160Cは、それぞれIUPカテーテルおよび胎児頭皮電極からのモニタ信号を示すEHGモニタ信号およびFECGモニタ信号を複製する。A/D変換器160Dは、複製されたIUPおよびFECGモニタ信号を変換することによって、信号は、モニタデバイス140の第一および第二の入力コネクタ140A、140Bと互換性を持つ。複製されたモニタ信号は、第一および第二の出力ケーブル151A、151Bを介して出力され、それぞれ、モニタデバイス140の第一および第二の入力コネクタ140A、140Bによって受信され、医療信号はディスプレイ141上に示される。
【0063】
本開示の別の実施形態において、医療信号は、信号処理回路160によって変えられ得る。複製された信号の修正は、信号とモニタデバイス140との間に存在する非互換性を取り除き得、信号のモニタデバイス140との互換性を増加させ得、または臨床医が信号の特性を認識することを支援し得る。例えば、電極アレイ120からのFECGは、信号が、第二の医療デバイスから受信された信号を示し、モニタデバイス140と互換性を有するために反転される必要があり得る。あるいは、信号が特定の範囲(例えば、電流または電圧の範囲)であるように、またはモニタデバイス140内のトリガまたは計数メカニズムが信号を認識するために、あるオフセットが信号に加えられ得る。低い強度の信号または低い強度の信号の部分は、増幅、リスケールされ、あるいは変更され得る。修正は、信号強度、信号の質、ピーク振幅または信号エネルギのような、モニタデバイス140によって設定される様々な基準を満たすために必要とされ得る。
【0064】
本発明の別の実施形態において、信号複製医療装置100は、モニタデバイス140によって認識される故障状態を示す信号を複製し得る。例えば、モニタデバイス140は、入力が開いているかまたはショートされているかのいずれかの場合に、ディスプレイ141上に故障状態を示し得る。信号複製医療装置100は、信号処理回路160がモニタ信号から医療信号を抽出不可能な場合の開いているまたはショートされた医療デバイスを示す信号を複製することによって、この故障状態をシミュレーションし得る。信号複製医療装置100は、モニタデバイス140によって認識される任意のこのような故障信号を複製し得る。
【0065】
本開示の別の実施形態において、信号処理回路160は、2006年9月29日に本出願と同時に出願された「Cable Monitoring Apparatus」と題された、代理人整理番号H−KN−00513(1502−143)の米国実用特許出願に記載されるように、電気ケーブル150上で少なくとも1つの診断チェックを行い、該出願の内容全体が本明細書において参考として援用される。図1および図2を参照して、信号処理回路160は、第一の入力コネクタ110と第一の診断コネクタ111との間に取り付けられた電気ケーブル150の診断チェックの結果を示す様々なインジケータ112に接続する。診断チェックは、様々な導体およびコネクタの連続性およびインピーダンスを検査することと、様々な導体の間の連続性およびインピーダンスを検査することと、ケーブルまたは導体の容量特性を検査することと、ケーブルの絶縁を検査することと、ケーブルおよび導体における損失を測定することと、様々な周波数において周波数応答および信号損失を測定することと、当該分野で公知の任意の他のテストを含み得る。様々なインジケータ112は、ケーブル上で行われる検査またはなされる測定を含む電気ケーブル150の少なくとも1つの動作特徴を示す。インジケータ112は、聴覚インジケータ、視覚インジケータまたは当該分野で公知の任意のインジケータ、あるいはこれらの組み合わせであり得る。
【0066】
第一のコネクタ110は、医療電極、医療電極アレイ、腹部歪みゲージ、陣痛計、子宮内圧力カテーテル、超音波トランスデューサ、真空圧センサ、パルス酸素計、pHセンサ、頚管拡張センサ、頚管展退度センサ、頚管長センサ、胎児ステーションセンサを含む様々な医療デバイスとインタフェースする。信号複製医療装置100は、任意の数の医療デバイスからのモニタ信号を受信し得、かつ複製されたモニタ信号を任意の数のモニタデバイスに供給し得る。
【0067】
本開示のさらに別の実施形態において、第一のコネクタ110および第二のコネクタ111は、第一の医療デバイス120および第二の医療デバイス(図示されない)からの医療信号を受信し得る。信号処理回路160は、第一の入力コネクタ110からの複製された信号または第二の入力コネクタ111からの複製された信号の供給源を選択し得る。選択は、信号処理回路160によって自動的に行われ得るか、または選択は臨床医によって手動で行われ得る。信号処理回路160は、入力を自動的に選択するために、例えば、信号の質、信号の強度および/または医療デバイスの機能性のような様々な基準を使用し得る。あるいは、臨床医は、入力セレクタスイッチ113を経由して入力を選択し得る。
【0068】
医療電極および様々な医療用の使用は、当該分野で良く知られている。医療電極アレイは、その内容が本明細書において参考として援用されるMeyerに対する米国特許出願第60/798,842号に記載されるように複数の医療電極を含む医療デバイスである。腹部歪みゲージ、陣痛計、子宮内圧力カテーテルおよび超音波トランスデューサはまた、当該分野で良く知られている。
【0069】
あまり知られていないデバイスは、真空圧センサ、胎児パルス酸素計、pHセンサ、頚管拡張センサ、頚管展退度センサ、頚管長センサおよび胎児ステーションセンサを含む。真空圧センサは、真空抽出器によって胎児の頭蓋骨に加えられる真空量を測定し、分娩の間に胎児頭皮を引っ張るガイドプルを適用するために使用されるデバイス、真空圧センサによって測定された真空は、外部デバイスによって記録される。胎児パルス酸素計は、分娩の間の酸素飽和度を測定する。胎児の心拍数と関連する酸素飽和度の測定は、異常を検出するために使用され得、臨床医は、帝王切開分娩に進むことを決定し得る。同様に、pHセンサで測定された胎児のpHは、酸素飽和度が減少するときに減少し始める。頚管拡張センサは、頚管拡張を測定し、記録することによって、分娩の進行を測定するために使用される。頚管展退度センサは、分娩の第一段階の間の子宮頚の漸進的な柔化および薄化を測定し、これらは分娩の立ち上がりを予測するために使用され得る。同様に、頚管拡張センサは、分娩の第一段階の間に頚管の拡張を測定する。最終的に、胎児のステーションセンサは、頭部、肩部、臀部、または脚部のいずれかである胎児の先進部と、坐骨棘と呼ばれる母体の骨盤の2つの部分との間の相対的な位置取りを決定する。
【0070】
子宮内圧力カテーテルは、母体の腹部の胎児収縮を測定する一般的な装置である。様々な圧力カテーテルコンポーネントおよびシステムは、Urion他に対する米国特許第5,566,680号に記載され、該特許の内容は、本明細書において参考によって援用される。IUPカテーテルからのモニタ信号を受信するように構成されたモニタデバイスを使用する場合に、モニタデバイス140を「ゼロにする」または「再度ゼロにする」ことが、しばしば必要とされたり、望まれたりする。Zaikenに対する「Intrauterine Pressure Catheter Interface Cable System」と題され、2004年9月29日に出願された、米国特許出願10/952,942号は、圧力カテーテルの使用、ゼロ/再ゼロ装置および使用方法を記載し、その内容の全体が本明細書において参考として援用される。
【0071】
本開示のさらに別の実施形態において、「Cable Monitoring Apparatus」と題された、代理人整理番号H−KN−00512(1502−143)の、2006年9月29日に本出願と同時に出願された米国実用出願に記載されるような、ゼロ/再ゼロ機能は信号複製医療装置100に組み込まれ得る。図1および図2を参照して、信号複製医療装置100のゼロ/再ゼロ回路130は、ゼロ/再ゼロセレクタ132とゼロ/再ゼロインジケータ134とを含む。臨床医は、信号複製医療装置100上のゼロ/再ゼロセレクタ132を押すことによって、モニタデバイス140のゼロ/再ゼロを開始する。信号複製医療装置100は、所定の期間において、第一の出力ケーブル151A上にゼロ電圧信号を複製し、ゼロ/再ゼロインジケータ134は、ゼロ電圧信号が複製されていることを示す。臨床医は、次いで、モニタデバイス140上のゼロ/再ゼロセレクタを押し、一方でゼロ電圧信号が複製される。
【0072】
本開示のさらに別の実施形態において、インジケータIは、母体の腹部Aに適用される電極アレイ120上の電極121に対応し得る。図1を参照して、インジケータ回路170は、信号処理回路160に動作可能に接続され、信号処理回路160は、電気ケーブル150の少なくとも1つの動作特徴を示す信号でインジケータIを駆動し得る。電気ケーブル150の動作特徴は、電気ケーブル150の機能性、電気ケーブル150によって送信された信号の質、または電気ケーブル150の特徴あるいは医療信号と関連し得る。
【0073】
本開示のさらに別の実施形態において、インジケータIの1つ以上は、信号処理回路160からの信号によって駆動される光を含み、該信号はモニタ信号または電気ケーブル150の機能性を示す。インジケータIは、電極アレイ120のような医療デバイスからのモニタ信号と比例する信号で駆動され得る。臨床医は、信号複製医療装置100上のインジケータIを観測することによって、電気ケーブル150または医療デバイスを用いて問題をトラブルシュートし得る。
【0074】
図3を参照して、プログラミング流れ図200は、本開示に従って本明細書で記載される機能を行う、DSP160Bによって実行される処理を図示する。図3のプログラミング流れ図は、本開示の複数の実施形態を含むが、DSP160Bによって実行されるステップは、本明細書に記載される様々な実施形態の1つ以上に限定され得る。
【0075】
ステップ202で、1つ以上の医療デバイスからのアナログモニタ信号は、アナログフォーマットからアナログモニタ信号のデジタル表現へと変換される。当該分野で公知のように、A/D変換は、単一のステップではないが、リアルタイム処理である。
【0076】
ステップ204で、アナログモニタ信号のデジタル表現が、処理される。処理は、1つのモニタ信号から医療信号を抽出すること、複数のモニタ信号から医療信号を抽出すること、あるいは抽出された医療信号が、期待される信号の有効な表現であるかどうかを決定することを含み得る。
【0077】
ステップ206で、複製データのフォーマットが決定される。抽出された医療信号は、第二の医療デバイスから出力されてきた信号を示すモニタ信号として、複製され得る。ここで、第二の医療デバイスからのモニタ信号は、ステップ202で変換されたモニタ信号とは異なる。複製データは、ゼロ電圧信号であり、所定の期間にわたって複製され、モニタデバイス140に供給され、モニタデバイス140のゼロ/再ゼロを実行し得る。複製データはまた、モニタデバイス140によって認識された故障状態の指標でもあり得る。
【0078】
ステップ208で、ステップ206で決定された複製データフォーマットが、モニタ信号のデジタル表現に生成される。複製データは、信号とモニタデバイス140との間の非互換性を排除して、信号のモニタデバイス140との互換性を高め、臨床医が信号の要素を認識するのに役立つようにするために、修正され得る。
【0079】
ステップ210で、ステップ208で生成された複製データは、モニタデバイス140によって認識されたフォーマットに変換される。フォーマットは、アナログまたはデジタルであり得、ケーブル151a、151bによって、あるいは信号を送信するために使用される無線送信の任意の方法によって、モニタデバイス140に送信され得る。
【0080】
本開示の幾つかの実施形態が、図面に示され、および/または本明細書の中で議論されてきたが、本開示は、これらに限定することを意図されない。なぜなら、本開示は、技術が可能とする範囲と同じ広さであり、本明細書がそのように読まれるべきことを意図されるからである。それゆえ、以上の記載は、限定するものとして解釈されるべきはなく、特定の実施形態の単なる例示として解釈されるべきである。当業者は、本明細書に添付される請求項の範囲および精神の中で、他の改変を想定する。
【図面の簡単な説明】
【0081】
【図1】図1は、本開示に従う信号複製医療装置を組み込んだ母体および胎児モニタシステムの図である。
【図2】図2は、信号複製医療装置のコンポーネントを示す電気模式図である。
【図3】図3は、信号複製医療装置の機能性を示すプログラミング流れ図である。
【符号の説明】
【0082】
10 胎児モニタシステム
20 電極アレイ
21 電極
40 モニタデバイス
40a、40b 入力コネクタ
50 電気ケーブル
100 信号複製医療装置
102 筐体
110、111 コネクタ
120 電極アレイ
140 モニタデバイス
112、132、134 ユーザインタフェース
151a、151b 出力ケーブル

【特許請求の範囲】
【請求項1】
医療信号を複製する装置であって、
患者の体に結合された第一の医療デバイスを介して送信された少なくとも1つの医療信号を受信するように適合された入力と、
該少なくとも1つの医療信号から少なくとも1つの複製信号を生成するように適合された信号処理回路であって、該少なくとも1つの複製信号は、該第一の医療デバイスとは異なる第二の医療デバイスを介して送信されることを示す、信号処理回路と、
該第二の医療デバイスから信号を受信するように構成された外部デバイスに、該少なくとも1つの複製された信号を配信するように適合された出力と
を備える、装置。
【請求項2】
前記信号処理回路は、ASICを備える、請求項1に記載の医療装置。
【請求項3】
前記信号処理回路は、
前記少なくとも1つの医療信号をデジタルフォーマットに変換するアナログデジタル変換器と、
デジタルフォーマットの該少なくとも1つの医療信号を処理する信号プロセッサであって、データは、該少なくとも1つの医療信号から抽出される、信号プロセッサと、
該信号プロセッサによって抽出された該データを受信して、該受信データから前記少なくとも1つの複製信号を生成する信号ジェネレータであって、該少なくとも1つの複製信号によってリレーされたデータは、前記第二の医療デバイスによって潜在的に出力されるデータを複製する、信号ジェネレータと、
該少なくとも1つの複製信号をアナログフォーマットに変換するデジタルアナログ変換器と
を備える、請求項1に記載の医療装置。
【請求項4】
前記信号プロセッサは、前記少なくとも1つの変換された出力信号のうちの1つの信号を選択し、該選択された信号によってリレーされるデータを抽出し、処理するように適合されている、請求項3に記載の医療装置。
【請求項5】
前記少なくとも1つの生成された信号を出力する電気コネクタをさらに備える、請求項3に記載の医療装置。
【請求項6】
前記第一の医療デバイスは、少なくとも1つの医療電極と、医療電極センサアレイとからなるグループから選択される、請求項1に記載の医療装置。
【請求項7】
前記第二の医療デバイスは、陣痛計である、請求項6に記載の医療装置。
【請求項8】
前記第二の医療デバイスは、子宮内圧力カテーテルである、請求項6に記載の医療装置。
【請求項9】
前記第二の医療デバイスは、超音波トランスデューサである、請求項6に記載の医療装置。
【請求項10】
前記第一の医療デバイスおよび前記第二の医療デバイスは、少なくとも1つの医療電極、医療電極センサアレイ、腹部歪みゲージ、陣痛計、子宮内圧力カテーテル、および超音波トランスデューサからなるグループから選択される、請求項1に記載の医療装置。
【請求項11】
前記グループは、さらに、真空圧センサ、胎内パルス酸素計、pHセンサ、子宮頚管拡張センサ、子宮頚管展退度センサ、頚管長センサ、および胎児ステーションセンサからなる、請求項10に記載の医療装置。
【請求項12】
1つ以上のインジケータをさらに備え、該1つ以上のインジケータは、前記第一の医療デバイスの機能性を表示する、請求項1に記載の医療装置。
【請求項13】
前記1つ以上のインジケータは、視覚インジケータ、聴覚インジケータ、および触覚インジケータからなるグループから選択される、請求項12に記載の医療装置。
【請求項14】
前記1つ以上のインジケータは、前記第一の医療デバイスを介して送信された前記少なくとも1つの医療信号の品質を表示する、請求項13に記載の医療装置。
【請求項15】
前記少なくとも1つの信号を前記信号処理回路にリレーする電気ケーブルをさらに備える、請求項1に記載の医療装置。
【請求項16】
前記電気ケーブル上で診断チェックを実行するために、該電気ケーブルの端部と合致するように適合された電気レセプタクルをさらに備える、請求項15に記載の医療装置。
【請求項17】
前記少なくとも1つの出力信号は、心臓、胎児、子宮の活動データからなるグループから選択されるデータを含む、請求項1に記載の医療装置。
【請求項18】
前記第一の医療デバイスは、胎児モニタ電極であり、前記少なくとも1つの信号は、該胎児モニタ電極によって出力される胎児モニタ信号である、請求項1に記載の医療装置。
【請求項19】
前記少なくとも1つの出力信号は、子宮活動信号を含み、該子宮活動信号をゼロに短縮する手段をさらに備える、請求項1に記載の医療装置。
【請求項20】
信号を受信するように構成された前記外部デバイスは、前記子宮活動信号が、ゼロに短縮される期間の間、ゼロ/再ゼロ機能を実行する手段を備えるモニタである、請求項19に記載の医療装置。
【請求項21】
前記医療装置に電力供給する手段をさらに備える、請求項1に記載の医療装置。
【請求項22】
前記信号処理回路は、故障状態をシミュレーションし、前記少なくとも1つの複製信号は、故障状態にある前記第二の医療デバイスからの信号を示す、請求項1に記載の医療装置。
【請求項23】
故障状態にある前記第二の医療デバイスからの信号を示す前記少なくとも1つの複製信号は、前記外部デバイスにあるアラームを誘発する、請求項22に記載の医療装置。
【請求項24】
前記信号生成回路は、前記第一の医療デバイスの機能性を決定し、該決定に応答して、信号を複製する、請求項1に記載の医療装置。
【請求項25】
前記決定に応答して複製された前記信号は、前記外部デバイスにあるアラームを誘発する、請求項24に記載の医療装置。
【請求項26】
前記少なくとも1つの複製信号の少なくとも1つの修正は、前記第二の医療デバイスからの信号を示す信号を生成するように実行される、請求項1に記載の医療装置。
【請求項27】
前記少なくとも1つの修正は、前記少なくとも1つの複製信号の反転である、請求項26に記載の医療装置。
【請求項28】
前記少なくとも1つの修正は、前記少なくとも1つの複製信号にオフセットの加算である、請求項26に記載の医療装置。
【請求項29】
前記少なくとも1つの修正は、前記少なくとも1つの複製信号の品質を改善する、請求項26に記載の医療装置。
【請求項30】
前記少なくとも1つの修正は、前記少なくとも1つの複製信号を再度スケーリングする、請求項26に記載の医療装置。
【請求項31】
前記信号生成回路は、第一の医療デバイスから複数の出力信号を受信し、2つの個別の医療デバイスから信号を示す2つの信号を複製し、該2つの信号は、同じ信号でない、請求項1に記載の医療装置。
【請求項32】
患者の体に結合された第二の医療デバイスを介して送信される少なくとも1つの医療信号を受信するように適合された第二の入力と、
前記第一の入力または該第二の入力から、前記複製信号のソースを選択する手段と
をさらに備える、請求項1に記載の医療装置。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【公開番号】特開2008−80136(P2008−80136A)
【公開日】平成20年4月10日(2008.4.10)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2007−254831(P2007−254831)
【出願日】平成19年9月28日(2007.9.28)
【出願人】(505471912)タイコ ヘルスケアー グループ リミテッド パートナーシップ (26)
【Fターム(参考)】