医療デバイスとネットワークとの間の通信のためのインターフェースデバイス
本発明は、医療デバイスとコンピュータシステムとの間の通信のためのインターフェースデバイスおよび方法に関する。いくつかの実施形態では、インターフェースデバイスは、変換デバイスおよび／またはプロセッサ送受信機と、変換デバイスと電気通信するメモリとを備え、メモリは、変換デバイスおよび／またはプロセッサ送受信機に医療デバイスとの通信方法を命令するためのデータを含む。一実施形態において、プロセッサ送受信機は、マイクロコントローラを備える。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
（関連出願の引用）
本願は、米国特許出願第６１／１４８，２５９号（２００９年１月２９日出願）に基づく優先権および利益を主張する。該出願の全体が参照により本明細書に引用される。
【０００２】
（発明の分野）
本発明は、医療デバイスとネットワークとの間の通信のためのインターフェースデバイスに関する。
【背景技術】
【０００３】
病院では、患者のバイタルサインが、多数の電子デバイスによって監視される。これらのデバイスはそれぞれ、コンパイルおよび分析されることになる、その独自のフォーマットを有するその独自のデータ集合を生成する。本バイタル情報をすべて記録するために、電子デバイスは、コンピュータシステムと通信する必要がある。しかしながら、コンピュータの通信プロトコルは、電子デバイスのものと異なり得るため、コンピュータシステムは、種々の電子デバイスと通信可能ではない場合がある。
【０００４】
したがって、医療デバイスが、患者情報を記録およびコンパイルするためのコンピュータシステムと通信可能なシステムの必要性が存在する。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００５】
これらの必要性およびその他の充足として、本発明は、医療デバイスとブリッジとの間の通信を促進するためのインターフェースデバイスに関する。一側面では、本発明は、インターフェースデバイスと、インターフェースデバイスと電気通信するメモリとを備え、メモリが、インターフェースデバイスに医療デバイスとの通信方法を命令するためのデータを含む、インターフェースデバイスに関する。他の実施形態では、インターフェースデバイスは、それぞれ、インターフェースデバイスと電気通信する、ＲＳ２３２送受信機、固体アイソレータ、および／または電力制御回路を有する絶縁電源供給装置を含むことが可能である。
【０００６】
本発明の別の側面は、コンピュータと医療デバイスとの間の通信のためのシステムに関する。一実施形態では、システムは、ブリッジと、ブリッジと電気通信するＵＳＢ／ＲＳ２３２回路と、ＵＳＢ／ＲＳ２３２回路と電気通信するメモリと、ＵＳＢ／ＲＳ２３２回路と電気通信する医療デバイスとを備え、メモリは、ＵＳＢ／ＲＳ２３２回路に医療デバイスとの通信方法を命令するためのデータを含む。
【０００７】
本発明の別の側面は、医療デバイスを識別し、通信するための通信データを格納するステップと、医療デバイスデータを医療デバイスから受信するステップと、医療デバイスと通信するための通信データを使用して、医医療デバイスからの療デバイスデータを変換し、医療デバイスにブリッジと通信させるステップとを含む、医療デバイスとブリッジとの間の通信方法に関する。
【０００８】
本発明の別の側面は、プロセッサ送受信機と、プロセッサ送受信機と電気通信するメモリと、プロセッサ送受信機と電気通信し、ブリッジと無線通信する無線送信機とを含み、メモリが、プロセッサ送受信機に医療デバイスとの通信方法を命令するための通信データを含む、医療デバイスとブリッジとの間の通信のための無線インターフェースデバイスに関する。プロセッサ送受信機は、マイクロコントローラを含むことが可能である。
【０００９】
本発明の別の側面は、ブリッジと、ブリッジと無線通信するプロセッサ送受信機と、プロセッサ送受信機と電気通信するメモリと、プロセッサ送受信機と電気通信する医療デバイスとを含み、メモリが、プロセッサ送受信機に医療デバイスとの通信方法を命令するための通信データを含む、コンピュータと医療デバイスとの間の通信のためのシステムに関する。
【００１０】
本発明の別の側面は、医療デバイスと通信するための通信データを格納するステップと、医療デバイスデータを医療デバイスから受信するステップと、通信データを使用して、医療デバイスからの医療デバイスデータを変換し、医療デバイスにブリッジと通信させるステップと、通信データを無線でブリッジに伝送するステップとを含む、医療デバイスとブリッジとの間の通信方法に関する。
【００１１】
本発明の別の側面は、医療デバイスと、医療デバイスと電気通信する変換回路と、医療デバイスと電気通信するプロセッサ送受信機と、プロセッサ送受信機と電気通信するアンテナと、変換回路およびプロセッサ送受信機の両方と電気通信するマルチプレクサと、マルチプレクサと電気通信するメモリとを含み、マルチプレクサが、変換回路またはプロセッサ送受信機にメモリと通信させ、メモリが、プロセッサ送受信機に医療デバイスとの通信方法を命令するための通信データを含む、医療デバイスとブリッジとの間の通信のためのシステムに関する。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
本発明のこれらの実施形態および他の側面は、以下の説明および添付の図面（例証のためであって、本発明を制限することを意味するものではない）から容易に明白となるであろう。
【図１】図１は、本発明の実施形態による、インターフェースデバイスを通して、ブリッジと医療デバイスを接続するためのシステムを例証する、ブロック図である。
【図２】図２は、本発明による、インターフェースデバイスの実施形態のブロック図である。
【図３】図３は、図２における本発明の実施形態のより詳細な略図である。
【図４】図４は、本発明の実施形態による、インターフェースデバイスを通して、ブリッジと医療デバイスを接続するためのシステムのブロック図である。
【図５】図５は、ブリッジと医療デバイスを接続するためのシステムのブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
本発明は、添付の図面と併せて熟読されるべき、以下の説明を通してより完全に理解されるであろう。本説明では、同一番号は、本発明の種々の実施形態内の類似要素を指す。本説明内では、請求される発明は、実施形態に関して説明されるであろう。しかしながら、当業者は、本明細書に説明される方法およびシステムが、単なる例示であって、発明の精神および範囲から逸脱することなく、変形例が成され得ることを容易に理解するであろう。
【００１４】
概して、図１を参照すると、本発明は、医療デバイス１４とコンピュータシステムとの間の通信を促進するためのインターフェースデバイス１６に関する。図１に示されるように、そのようなシステムは、ネットワーク１０と通信するコンピュータ８を含む。また、ネットワーク１０と通信するのは、医療デバイス１４にネットワーク１０と通信させる、１つ以上のブリッジ１２である。典型的ブリッジ１２は、多くの場合、Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ Ｓｅｒｉａｌ Ｂｕｓポート（ＵＳＢポート）である、１つ以上の均一入力ポートと、ブリッジ１２が取り付けられる、ネットワーク１０と通信するように構成される、出力ポート（例えば、イーサネット（登録商標）ポート）とを有する。残念ながら、ほとんどの医療デバイス１４は、ＲＳ２３２対応シリアルポートであって、ＲＳ２３２対応出力信号のみを生成する、出力ポートを有する。医療デバイスは、パルス酸素濃度計、人工呼吸器、ＥＫＧデバイス、および種々の他の健康関連監視デバイスであることが可能である。
【００１５】
これらの医療デバイス１４は、個々の医療デバイス１４専用のデータ伝送プロトコルを使用する。その結果、医療デバイス１４とブリッジ１２との間に電気的よびプロトコル的不整合の両方が存在する。ブリッジ１２が通信信号およびプロトコルのあらゆる形態を許可ならびに認識する必要なく、医療デバイス１４にブリッジ１２と通信させるために、最良の方法として、インターフェースデバイス１６が、医療デバイス１４とブリッジ１２との間に設置される。
【００１６】
次いで、本インターフェースデバイス１６は、接続される各医療デバイス１４と通信するようにプログラムされる。インターフェースデバイス１６（ドングルと称される場合がある）は、医療デバイス１４およびブリッジ１２に接続するための適切な電気または無線ポート（例えば、ＲＳ２３２シリアルポート）であって、ブリッジ１２と通信するための正確な電気ポート（例えば、ＵＳＢポート）である第２のポートを有する、小型ハードウェアデバイスである。
【００１７】
さらなる詳細として、図２に示されるように、インターフェースデバイス１６は、１つ以上のアイソレータ２０Ａ、２０Ｂ（概して、２０）および変換回路２６を通して、ともに接続される、ブリッジ側１９Ａと、医療デバイス側１９Ｂとを有するとみなされてもよい。アイソレータは、電気安全デバイスであって、ブリッジと医療デバイスとの間（ひいては、デバイス１４が接続される患者）に電気絶縁を提供する。種々の実施形態では、アイソレータ２０は、光アイソレータまたは重量測定アイソレータである。
【００１８】
変換回路２６は、医療デバイス１４から受信したデータをブリッジ１２によって使用可能なデータに変換し、コネクタ２４を通して、そのデータをブリッジ１２に送信し、またその逆も然りである。一実施形態では、変換回路２６は、医療デバイス１４からのＲＳ２３２シリアル信号をブリッジ１２によって使用可能なＵＳＢ信号に変換し、ブリッジ１２からのＵＳＢ信号を医療デバイス１４によって使用可能なＲＳ２３２信号に変換する、ＵＳＢ／ＲＳ２３２回路である。
【００１９】
一般に、医療デバイス１４を通過する信号は、ＵＳＢ信号への変換のために、変換回路２６に入る前に、アイソレータ２０Ａおよび２０Ｂを通過する。同様に、ブリッジ１２から変換回路２６に入る信号は、医療デバイス１４を通過する前に、アイソレータ２０Ａ、２０Ｂを通過する。しかしながら、いくつかの電子デバイスの場合、医療デバイスデータは、データが、変換回路２６によって認識されて、変換されない限り、ブリッジ１２が処理可能なブリッジデータに変換されることができない。医療デバイスデータ（ＲＳ２３２シリアルデータ等）をブリッジデータ（ＵＳＢデータ等）に変換し、修正するための方法に関する命令は、変換回路デバイス２６に接続され、インターフェース１６への初期電源投入時、変換回路２６に提供される、メモリ１８内に格納される。
【００２０】
メモリ１８は、一実施形態では、電気的消去可能プログラム可能読取専用メモリ（「ＥＥＰＲＯＭ」）である。ＥＥＰＲＯＭは、２５６バイト乃至５１２バイトのメモリを有することが可能である。メモリ１８は、一実施形態では、典型的には、インターフェースデバイス１６内に含まれる。メモリ１８は、種々の電子デバイスを識別し、通信するようにプログラムされる。例えば、インターフェースデバイス１６のメモリ１８は、概して、意図された医療デバイス、例えば、人工呼吸器とのその接続に先立って、プログラムされる。インターフェースデバイス１６が、人工呼吸器とブリッジ１２との間に接続される際、インターフェースデバイス１６のメモリ１８は、ブリッジ１２に人工呼吸器と通信させるように、既にプログラムされている。
【００２１】
また、インターフェース１６は、絶縁された電源供給装置２２および電力コントローラ２８を含む。絶縁電源供給装置２２は、インターフェースデバイス１６の構成要素に電力供給し、また、ブリッジ１２を医療デバイス１４から電気的に絶縁するように構築される。一実施形態では、絶縁電源供給装置２２は、三重に絶縁された変圧器とともに構築される、４，０００ボルトのパルス幅変調電源供給装置を含む。電力コントローラ２８は、ＵＳＢ／ＲＳ２３２回路およびインターフェース１６の他の構成要素への電力を制御する。絶縁電源供給装置２２は、以下にさらに詳述される。
【００２２】
一実施形態では、ＲＳ２３２送受信機３０、ＲＳ２３２ＤＴＥ／ＤＣＥジャンパブロック３２、およびＤＢ９／ＤＢ２５コネクタが、医療デバイス１４とアイソレータ２０Ａ、２０Ｂとの間に位置する。ＲＳ２３２送受信機は、アイソレータ２０Ａおよび２０Ｂと通信するポートと、ＤＴＥ／ＤＣＥジャンパブロック３２と通信するポートとを伴う、標準的ＲＳ２３２送受信機である。データ端末機器／データ回路終端（「ＤＴＥ／ＤＣＥ」）ジャンパブロック３２は、ＤＢ９／ＤＢ２５コネクタ３４内の異なるピンへおよびそこからの信号の伝送および受信を可能にする。
【００２３】
動作時、第１のステップは、変換回路２６に医療デバイスとの通信方法１４を命令する、デバイス通信データのメモリ１８内への格納である。典型的には、該通信データは、インターフェースデバイス１６が、医療デバイス１４またはブリッジ１２に取り付けられるのに先立って、インターフェースデバイス１６上に格納される。例えば、病院の技術者は、インターフェースデバイス１６が、人工呼吸器に接続されるであろうことを識別し、デバイス通信データをインターフェースデバイス１６のメモリ１８内にプログラムする。データおよびプロトコルによって、インターフェースデバイス１６は、人工呼吸器データをブリッジ１２およびコンピュータシステム８によって読取可能な形式に変換可能となる。
【００２４】
インターフェースデバイス１６が、ブリッジ１２に医療デバイス１４と通信させるために、そのメモリ内に格納された必要通信データを有すると、インターフェースデバイス１６は、医療デバイス１４からデバイスデータの受信を開始する。インターフェースデバイス１６が、医療デバイスデータの受信を開始すると、インターフェースデバイス１６の変換回路２６は、格納されたデータおよびプロトコルを使用して、医療デバイス１４から受信した医療デバイスデータを変換し、医療デバイス１４にブリッジ１２との通信を開始させる。
【００２５】
次に、図３を参照すると、図２に示される本発明の実施形態のより詳細なブロック図が、示される。インターフェースデバイス１６の重要な特徴は、ブリッジ１２と医療デバイス１４との間に提供される、電気絶縁である。図３に示されるように、本電気絶縁の一部は、絶縁電源供給装置２２によって提供される。絶縁電源供給装置２２は、フライバックレギュレータ５４を使用して、静電５ボルトＤＣソースからパルス状ＤＣ電圧を生成する、ＤＣ／ＤＣ変換器５０を含む。一実施形態では、フライバックレギュレータは、Ｎａｔｉｏｎａｌ Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ ＬＭ２５８７（Ｎａｔｉｏｎａｌ Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ、Ｓａｎｔａ Ｃｌａｒａ、Ｃａｌｉｆｏｒｎｉａ）である。本パルス状ＤＣ電圧は、整流器回路６２によって５ボルトに整流される前に、パルス状電流を絶縁変圧器５８に通過させる。絶縁変圧器５８は、絶縁破壊を回避するために、三重に絶縁されたワイヤによって巻装される。整流器回路６２の出力は、その出力が、光アイソレータ７０を通して、フライバックレギュレータ５４を制御する、レギュレータ６６によって、サンプリングされる。このように、整流器回路６２から出力される電圧は、絶縁され、５ボルトに調整される。一実施形態では、レギュレータ６６は、Ｎａｔｉｏｎａｌ Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ ＬＭ３４１１（Ｎａｔｉｏｎａｌ Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ、Ｓａｎｔａ Ｃｌａｒａ、Ｃａｌｉｆｏｒｎｉａ）であって、光アイソレータは、Ａｇｉｌｅｎｔ ＣＮＹ１７（Ａｇｉｌｅｎｔ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ、Ｓａｎｔａ Ｃｌａｒａ、Ｃａｌｉｆｏｒｎｉａ）である。整流器６２は、一実施形態では、静電ＤＣにフィルタリングされる、離散構成要素半波整流器である。一実施形態では、ＤＣ／ＤＣ変換器は、離散構成要素変換器である。次いで、調整された絶縁５ボルトは、インターフェースデバイス１６の絶縁側（医療デバイス側）上の構成要素に供給される。
【００２６】
図３に示されるように、ＵＳＢコネクタ２４は、入力ポートＵＳＢＤＭおよびＵＳＢＤＰを介して、ＵＳＢ ＵＡＲＴ（万能非同期送受信機）変換回路２６に接続される。一実施形態では、変換回路２６は、ＦＴＤＩ ＦＴ２３２Ｒ ＵＳＢ ＵＡＲＴ集積回路（Ｆｕｔｕｒｅ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｄｅｖｉｃｅｓ Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ Ｌｔｄ、Ｇｌａｓｇｏｗ、Ｓｃｏｔｌａｎｄ、Ｕｎｉｔｅｄ Ｋｉｎｇｄｏｍ）である。過渡サプレッサ７４は、ＵＳＢポートに接続され、雑音過渡保護を提供する。一実施形態では、サプレッサ７４は、ＴＩ ＳＮ６５２２０ユニバーサルシリアルバスポート過渡サプレッサ（Ｔｅｘａｓ Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓ、Ｄａｌｌａｓ、Ｔｅｘａｓ）である。インターフェースデバイス２６の出力ポート７８は、種々の信号を伝達し、ＲＳ２３２通信プロトコルをサポートする。インターフェースデバイス２６の出力ラインの１つは、電力スイッチ２８を制御するために使用される、電力イネーブルピンである。一実施形態では、電力スイッチ２８は、ＭＩＣ２０２６配電スイッチ（Ｍｉｃｒｅｌ Ｉｎｃ、Ｓａｎ Ｊｏｓｅ、Ｃａｌｉｆｏｒｎｉａ）である。
【００２７】
電力スイッチ２８の出力は、メモリ１８、ＲＳ２３２アイソレータ３０、デジタルアイソレータ２０Ａ、２０Ｂ（明確にするために、１つのみ接続されて示される）、およびＤＣ／ＤＣ変換器５０に接続する、５ボルト切替ソースである。一実施形態では、メモリは、ＥＥＰＲＯＭ ＡＴ９３Ｃ５６（Ａｔｍｅｌ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ、Ｓａｎ Ｊｏｓｅ、Ｃａｌｉｆｏｒｎｉａ）である。メモリは、メモリ１８のＶｃｃピンによって、スイッチ２８出力に接続される。メモリ１８ＣＢＵＳ０−ＣＢＵＳ３の出力は、インターフェースデバイス２６のピンＧＰＩ０−ＧＰＩ３に接続される。動作時、ＵＳＢ ＵＡＲＴ２６が、完全に起動されるまで、スイッチ２８は、スイッチ２８が接続される、電源投入された構成要素のいずれも、完全に電力供給されるのを防止する。
【００２８】
ＲＳ２３２ライン７８は、デジタルアイソレータ２０Ａおよび２０Ｂを通して、ＲＳ２３２アイソレータ３０に接続される。一実施形態では、デジタルアイソレータ３０は、ＡＤμＭ２４００デジタルアイソレータ（Ａｎａｌｏｇ Ｄｅｖｉｃｅｓ、Ｎｏｒｗｏｏｄ、Ｍａｓｓａｃｈｕｓｅｔｔｓ）である。これらのデジタルアイソレータは、インターフェース変換回路２６とＲＳ２３２アイソレータ３０との間を通過する信号を電気的に絶縁する。一実施形態では、ＲＳ２３２アイソレータは、ＡＤＭ２１３Ｅ １５ ｋＶ ＥＳＤ−Ｐｒｏｔｅｃｔｅｄ ＲＳ−２３２ Ｌｉｎｅ Ｄｒｉｖｅｒ／Ｒｅｃｅｉｖｅｒ（Ａｎａｌｏｇ Ｄｅｖｉｃｅｓ、Ｎｏｒｗｏｏｄ、Ｍａｓｓａｃｈｕｓｅｔｔｓ）である。さらに、ＲＳ２３２アイソレータ３０は、ＲＳ２３２信号を絶縁し、次いで、ジャンパブロック３２に入力される、絶縁ＲＳ２３２信号８２を形成する。ジャンパブロック３２は、ＲＳ２３２アイソレータ３０をＤＢ９コネクタ３４に接続し、正確な信号をＲＳ２３２コネクタ３４の正確なピンにジャンパさせる。このように、ＤＢ２５およびＤＢ２９コネクタは両方とも、デバイスと用いられ得る。
【００２９】
別の実施形態では、図４に示されるように、医療デバイス１４は、アンテナ１２８と、プロセッサ送受信機１００とを有する、無線インターフェースデバイス１６を通して、ブリッジ１２と無線で通信する。上述のように、次いで、ブリッジ１２は、ネットワークを通して、コンピュータに通信する。一般に、医療デバイス１４を通過する医療デバイスデータを含む、シリアルデータ信号は、ＵＳＢ信号への変換のために、プロセッサ送受信機１００に入る。しかしながら、上述のように、いくつかの医療デバイスの場合、医療デバイスデータは、データが、プロセッサ送受信機１００によって認識されて、変換されるまで、ブリッジ１２が処理可能なブリッジデータに変換されることができない。医療デバイスデータ（ＲＳ２３２シリアルデータ等）のブリッジデータ（ＵＳＢデータ等）への変換および修正方法に関する命令は、プロセッサ送受信機１００に電気的に接続される、メモリ１８内に格納される。命令は、インターフェースデバイス１６が、初期電力投入される際、プロセッサ送受信機１００に提供される。次いで、図４に示される、インターフェースデバイス１６は、データをブリッジ１２に無線で伝送する。
【００３０】
図４に示される実施形態では、プロセッサ送受信機１００は、Ｎｏｒｄｉｃ Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ ＡＳＡ（Ｔｉｌｌｅｒ、Ｎｏｒｗａｙ）製ｎＲＦ２４Ｅ１プロセッサ１０２を含む。プロセッサ１０２は、内蔵８０５１マイクロコントローラ１１６と、マルチチャネル１２ビットＡ／Ｄ変換器１０４と、万能非同期送受信機（「ＵＡＲＴ」）１１２と、デジタルＩ／Ｏポート１０８とを伴う、２．４ＧＨｚ ＲＦ送受信機を有する。プロセッサ１０２は、１．９ボルトで動作し、外部バスを有さない、クロックベースのプロセッサである。医療デバイス１４は、ＵＡＲＴ１１２を通して、シリアルデータとして、データをプロセッサ１０２に通す。
【００３１】
Ｎｏｒｄｉｃ ｎＲＦ２４Ｅ１プロセッサ１０２は、Ｎｏｒｄｉｃ ｎＲＦ２４Ｅ１プロセッサ１０２によって、整合ネットワーク１２０を通して、アンテナ１２８に伝送するために、暗号化された出力信号を送受信機部分に提供する。整合回路網１２０は、インピーダンスをアンテナ１２８と整合させる。プロセッサ１０２の送受信機部分は、２．４ＧＨｚ ＩＳＭ帯域内の８０周波数のうちの任意の１つで動作するように設定可能である。最後に、一体型デジタルＩ／Ｏ部分１０８は、ＲＦ周波数が検出され、ロックされているという出力信号をＲＦロックインジケータ１２４に対して生成する。
【００３２】
動作時、第１のステップは、プロセッサ送受信機１００に医療デバイス１４との通信方法を命令する、デバイス通信データのメモリ１８内への格納である。典型的には、通信データは、インターフェースデバイス１６が医療デバイス１４に取り付けられるのに先立って、インターフェースデバイス１６上に格納される。例えば、病院の技術者は、インターフェースデバイス１６が、人工呼吸器に接続されるであろうことを識別し、デバイス通信データをインターフェースデバイス１６のメモリ１８内にプログラムする。例えば、データおよびプロトコルによって、インターフェースデバイス１６は、ブリッジ１２およびコンピュータシステムによって読取可能な形式に人工呼吸器データを変換可能となる。
【００３３】
インターフェースデバイス１６が、ブリッジ１２に医療デバイス１４と通信させるために、そのメモリ内に格納された必要通信データを有すると、インターフェースデバイス１６は、医療デバイス１４からのデバイスデータの受信を開始する。インターフェースデバイス１６が、医療デバイスデータの受信を開始すると、インターフェースデバイス１６のプロセッサ送受信機１００は、格納されたデータおよびプロトコルを使用して、医療デバイス１４から受信された医療デバイスデータを変換し、医療デバイス１４にブリッジ１２との通信を開始させる。プロセッサ送受信機１００が、医療デバイスデータをブリッジによって読取可能なデータに変換すると、プロセッサ送受信機１００は、そのブリッジ読取可能データをブリッジに無線で伝送する。
【００３４】
ブリッジ１２と無線で通信するために、プロセッサ送受信機１００は、最初に、既定周波数におけるリッスンモード（ｌｉｓｔｅｎ ｍｏｄｅ）となることが可能である。ブリッジ１２は、本所定の周波数、すなわち、送受信することが予測される、周波数の値において、ブロードキャストする。時間ゼロ時のプロセッサ送受信機１００は、応答を探索するチャネル０における受信モードで動作する。プロセッサ送受信機１００は、信号がブリッジ１２から検出されるまで、いずれのチャネルでも伝送しない。次いで、プロセッサ送受信機１００は、ブリッジ１２によって予測される伝送および受信周波数に切り替える。本時点において、ブリッジ１２は、プロセッサ送受信機１００に、データを収集および伝送するように命令する。プロセッサ送受信機１００からの各伝送後、ブリッジ１２は、肯定応答（ＡＣＫ）を発する。プロセッサ送受信機１００が、ＡＣＫの受信に失敗する場合、リッスンモードに戻り、ブリッジ１２が、伝送周波数を変更したかどうかを判定する。
【００３５】
別の実施形態では、図５に示されるように、インターフェースデバイス１６は、有線および無線通信選択肢の両方を含む。医療デバイスは、変換回路２６およびプロセッサ送受信機１００の両方に電気的に接続される。本実施形態では、医療デバイス１４によって収集される情報は、変換回路２６を介して、ＵＳＢケーブルを通して、またはプロセッサ送受信機１００を通して、無線で、ブリッジ１２に伝送可能である。本システムは、変換回路２６およびプロセッサ送受信機１００と電気通信するマルチプレクサ（ＭＵＸ）２００を含む。また、ＭＵＸ２００は、メモリ１８に電気的に接続可能である。ＭＵＸは、変換回路２６からＭＵＸ２００に、次いで、メモリ１８に、またはプロセッサ送受信機１００からＭＵＸ２００に、次いで、メモリ１８に、データを伝送するように動作する。
【００３６】
変換回路２６が、データをブリッジ１２に伝送するために使用される際、医療デバイスは、データを変換回路２６に送信する。次いで、変換回路２６は、ＭＵＸ２００と通信する。次いで、ＭＵＸ２００は、メモリ１８にアクセスする。上述のように、メモリ１８は、種々の電子デバイスを識別し、通信するようにプログラムされる。したがって、ＭＵＸ２００を通して、変換回路２６は、メモリ１８にアクセスし、医療デバイス１４からのデータをブリッジ１２によって読取および処理可能であるデータに変換可能である。最後に、変換回路２６は、処理された情報をブリッジ１２に伝送する。
【００３７】
プロセッサ送受信機１００が、データを無線でブリッジ１２に伝送するために使用される際、医療デバイス１４は、プロセッサ送受信機１００に電気的に接続される。プロセッサ送受信機１００は、シリアルデータを医療デバイス１４から受信する。ＭＵＸ２００は、プロセッサ送受信機１００とメモリ１８との間の通信を可能にする。メモリ１８との通信を通して、プロセッサ送受信機１００は、医療デバイスデータを取得し、医療デバイスデータをブリッジによって読取および処理可能なデータに変換可能である。アンテナ１２８は、プロセッサ送受信機１００に接続され、変換されたデータを無線でブリッジ１２と関連付けられたアンテナ１３２に伝送する。
【００３８】
本明細書に説明されたものの変形例、修正例、および他の実装は、請求される発明の精神および範囲から逸脱することなく、当業者によって企図されるであろう。故に、本発明は、先行する例証的説明によってではなく、代わりに、以下の請求項の精神および範囲によって、定義されるべきである。
【技術分野】
【０００１】
（関連出願の引用）
本願は、米国特許出願第６１／１４８，２５９号（２００９年１月２９日出願）に基づく優先権および利益を主張する。該出願の全体が参照により本明細書に引用される。
【０００２】
（発明の分野）
本発明は、医療デバイスとネットワークとの間の通信のためのインターフェースデバイスに関する。
【背景技術】
【０００３】
病院では、患者のバイタルサインが、多数の電子デバイスによって監視される。これらのデバイスはそれぞれ、コンパイルおよび分析されることになる、その独自のフォーマットを有するその独自のデータ集合を生成する。本バイタル情報をすべて記録するために、電子デバイスは、コンピュータシステムと通信する必要がある。しかしながら、コンピュータの通信プロトコルは、電子デバイスのものと異なり得るため、コンピュータシステムは、種々の電子デバイスと通信可能ではない場合がある。
【０００４】
したがって、医療デバイスが、患者情報を記録およびコンパイルするためのコンピュータシステムと通信可能なシステムの必要性が存在する。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００５】
これらの必要性およびその他の充足として、本発明は、医療デバイスとブリッジとの間の通信を促進するためのインターフェースデバイスに関する。一側面では、本発明は、インターフェースデバイスと、インターフェースデバイスと電気通信するメモリとを備え、メモリが、インターフェースデバイスに医療デバイスとの通信方法を命令するためのデータを含む、インターフェースデバイスに関する。他の実施形態では、インターフェースデバイスは、それぞれ、インターフェースデバイスと電気通信する、ＲＳ２３２送受信機、固体アイソレータ、および／または電力制御回路を有する絶縁電源供給装置を含むことが可能である。
【０００６】
本発明の別の側面は、コンピュータと医療デバイスとの間の通信のためのシステムに関する。一実施形態では、システムは、ブリッジと、ブリッジと電気通信するＵＳＢ／ＲＳ２３２回路と、ＵＳＢ／ＲＳ２３２回路と電気通信するメモリと、ＵＳＢ／ＲＳ２３２回路と電気通信する医療デバイスとを備え、メモリは、ＵＳＢ／ＲＳ２３２回路に医療デバイスとの通信方法を命令するためのデータを含む。
【０００７】
本発明の別の側面は、医療デバイスを識別し、通信するための通信データを格納するステップと、医療デバイスデータを医療デバイスから受信するステップと、医療デバイスと通信するための通信データを使用して、医医療デバイスからの療デバイスデータを変換し、医療デバイスにブリッジと通信させるステップとを含む、医療デバイスとブリッジとの間の通信方法に関する。
【０００８】
本発明の別の側面は、プロセッサ送受信機と、プロセッサ送受信機と電気通信するメモリと、プロセッサ送受信機と電気通信し、ブリッジと無線通信する無線送信機とを含み、メモリが、プロセッサ送受信機に医療デバイスとの通信方法を命令するための通信データを含む、医療デバイスとブリッジとの間の通信のための無線インターフェースデバイスに関する。プロセッサ送受信機は、マイクロコントローラを含むことが可能である。
【０００９】
本発明の別の側面は、ブリッジと、ブリッジと無線通信するプロセッサ送受信機と、プロセッサ送受信機と電気通信するメモリと、プロセッサ送受信機と電気通信する医療デバイスとを含み、メモリが、プロセッサ送受信機に医療デバイスとの通信方法を命令するための通信データを含む、コンピュータと医療デバイスとの間の通信のためのシステムに関する。
【００１０】
本発明の別の側面は、医療デバイスと通信するための通信データを格納するステップと、医療デバイスデータを医療デバイスから受信するステップと、通信データを使用して、医療デバイスからの医療デバイスデータを変換し、医療デバイスにブリッジと通信させるステップと、通信データを無線でブリッジに伝送するステップとを含む、医療デバイスとブリッジとの間の通信方法に関する。
【００１１】
本発明の別の側面は、医療デバイスと、医療デバイスと電気通信する変換回路と、医療デバイスと電気通信するプロセッサ送受信機と、プロセッサ送受信機と電気通信するアンテナと、変換回路およびプロセッサ送受信機の両方と電気通信するマルチプレクサと、マルチプレクサと電気通信するメモリとを含み、マルチプレクサが、変換回路またはプロセッサ送受信機にメモリと通信させ、メモリが、プロセッサ送受信機に医療デバイスとの通信方法を命令するための通信データを含む、医療デバイスとブリッジとの間の通信のためのシステムに関する。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
本発明のこれらの実施形態および他の側面は、以下の説明および添付の図面（例証のためであって、本発明を制限することを意味するものではない）から容易に明白となるであろう。
【図１】図１は、本発明の実施形態による、インターフェースデバイスを通して、ブリッジと医療デバイスを接続するためのシステムを例証する、ブロック図である。
【図２】図２は、本発明による、インターフェースデバイスの実施形態のブロック図である。
【図３】図３は、図２における本発明の実施形態のより詳細な略図である。
【図４】図４は、本発明の実施形態による、インターフェースデバイスを通して、ブリッジと医療デバイスを接続するためのシステムのブロック図である。
【図５】図５は、ブリッジと医療デバイスを接続するためのシステムのブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
本発明は、添付の図面と併せて熟読されるべき、以下の説明を通してより完全に理解されるであろう。本説明では、同一番号は、本発明の種々の実施形態内の類似要素を指す。本説明内では、請求される発明は、実施形態に関して説明されるであろう。しかしながら、当業者は、本明細書に説明される方法およびシステムが、単なる例示であって、発明の精神および範囲から逸脱することなく、変形例が成され得ることを容易に理解するであろう。
【００１４】
概して、図１を参照すると、本発明は、医療デバイス１４とコンピュータシステムとの間の通信を促進するためのインターフェースデバイス１６に関する。図１に示されるように、そのようなシステムは、ネットワーク１０と通信するコンピュータ８を含む。また、ネットワーク１０と通信するのは、医療デバイス１４にネットワーク１０と通信させる、１つ以上のブリッジ１２である。典型的ブリッジ１２は、多くの場合、Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ Ｓｅｒｉａｌ Ｂｕｓポート（ＵＳＢポート）である、１つ以上の均一入力ポートと、ブリッジ１２が取り付けられる、ネットワーク１０と通信するように構成される、出力ポート（例えば、イーサネット（登録商標）ポート）とを有する。残念ながら、ほとんどの医療デバイス１４は、ＲＳ２３２対応シリアルポートであって、ＲＳ２３２対応出力信号のみを生成する、出力ポートを有する。医療デバイスは、パルス酸素濃度計、人工呼吸器、ＥＫＧデバイス、および種々の他の健康関連監視デバイスであることが可能である。
【００１５】
これらの医療デバイス１４は、個々の医療デバイス１４専用のデータ伝送プロトコルを使用する。その結果、医療デバイス１４とブリッジ１２との間に電気的よびプロトコル的不整合の両方が存在する。ブリッジ１２が通信信号およびプロトコルのあらゆる形態を許可ならびに認識する必要なく、医療デバイス１４にブリッジ１２と通信させるために、最良の方法として、インターフェースデバイス１６が、医療デバイス１４とブリッジ１２との間に設置される。
【００１６】
次いで、本インターフェースデバイス１６は、接続される各医療デバイス１４と通信するようにプログラムされる。インターフェースデバイス１６（ドングルと称される場合がある）は、医療デバイス１４およびブリッジ１２に接続するための適切な電気または無線ポート（例えば、ＲＳ２３２シリアルポート）であって、ブリッジ１２と通信するための正確な電気ポート（例えば、ＵＳＢポート）である第２のポートを有する、小型ハードウェアデバイスである。
【００１７】
さらなる詳細として、図２に示されるように、インターフェースデバイス１６は、１つ以上のアイソレータ２０Ａ、２０Ｂ（概して、２０）および変換回路２６を通して、ともに接続される、ブリッジ側１９Ａと、医療デバイス側１９Ｂとを有するとみなされてもよい。アイソレータは、電気安全デバイスであって、ブリッジと医療デバイスとの間（ひいては、デバイス１４が接続される患者）に電気絶縁を提供する。種々の実施形態では、アイソレータ２０は、光アイソレータまたは重量測定アイソレータである。
【００１８】
変換回路２６は、医療デバイス１４から受信したデータをブリッジ１２によって使用可能なデータに変換し、コネクタ２４を通して、そのデータをブリッジ１２に送信し、またその逆も然りである。一実施形態では、変換回路２６は、医療デバイス１４からのＲＳ２３２シリアル信号をブリッジ１２によって使用可能なＵＳＢ信号に変換し、ブリッジ１２からのＵＳＢ信号を医療デバイス１４によって使用可能なＲＳ２３２信号に変換する、ＵＳＢ／ＲＳ２３２回路である。
【００１９】
一般に、医療デバイス１４を通過する信号は、ＵＳＢ信号への変換のために、変換回路２６に入る前に、アイソレータ２０Ａおよび２０Ｂを通過する。同様に、ブリッジ１２から変換回路２６に入る信号は、医療デバイス１４を通過する前に、アイソレータ２０Ａ、２０Ｂを通過する。しかしながら、いくつかの電子デバイスの場合、医療デバイスデータは、データが、変換回路２６によって認識されて、変換されない限り、ブリッジ１２が処理可能なブリッジデータに変換されることができない。医療デバイスデータ（ＲＳ２３２シリアルデータ等）をブリッジデータ（ＵＳＢデータ等）に変換し、修正するための方法に関する命令は、変換回路デバイス２６に接続され、インターフェース１６への初期電源投入時、変換回路２６に提供される、メモリ１８内に格納される。
【００２０】
メモリ１８は、一実施形態では、電気的消去可能プログラム可能読取専用メモリ（「ＥＥＰＲＯＭ」）である。ＥＥＰＲＯＭは、２５６バイト乃至５１２バイトのメモリを有することが可能である。メモリ１８は、一実施形態では、典型的には、インターフェースデバイス１６内に含まれる。メモリ１８は、種々の電子デバイスを識別し、通信するようにプログラムされる。例えば、インターフェースデバイス１６のメモリ１８は、概して、意図された医療デバイス、例えば、人工呼吸器とのその接続に先立って、プログラムされる。インターフェースデバイス１６が、人工呼吸器とブリッジ１２との間に接続される際、インターフェースデバイス１６のメモリ１８は、ブリッジ１２に人工呼吸器と通信させるように、既にプログラムされている。
【００２１】
また、インターフェース１６は、絶縁された電源供給装置２２および電力コントローラ２８を含む。絶縁電源供給装置２２は、インターフェースデバイス１６の構成要素に電力供給し、また、ブリッジ１２を医療デバイス１４から電気的に絶縁するように構築される。一実施形態では、絶縁電源供給装置２２は、三重に絶縁された変圧器とともに構築される、４，０００ボルトのパルス幅変調電源供給装置を含む。電力コントローラ２８は、ＵＳＢ／ＲＳ２３２回路およびインターフェース１６の他の構成要素への電力を制御する。絶縁電源供給装置２２は、以下にさらに詳述される。
【００２２】
一実施形態では、ＲＳ２３２送受信機３０、ＲＳ２３２ＤＴＥ／ＤＣＥジャンパブロック３２、およびＤＢ９／ＤＢ２５コネクタが、医療デバイス１４とアイソレータ２０Ａ、２０Ｂとの間に位置する。ＲＳ２３２送受信機は、アイソレータ２０Ａおよび２０Ｂと通信するポートと、ＤＴＥ／ＤＣＥジャンパブロック３２と通信するポートとを伴う、標準的ＲＳ２３２送受信機である。データ端末機器／データ回路終端（「ＤＴＥ／ＤＣＥ」）ジャンパブロック３２は、ＤＢ９／ＤＢ２５コネクタ３４内の異なるピンへおよびそこからの信号の伝送および受信を可能にする。
【００２３】
動作時、第１のステップは、変換回路２６に医療デバイスとの通信方法１４を命令する、デバイス通信データのメモリ１８内への格納である。典型的には、該通信データは、インターフェースデバイス１６が、医療デバイス１４またはブリッジ１２に取り付けられるのに先立って、インターフェースデバイス１６上に格納される。例えば、病院の技術者は、インターフェースデバイス１６が、人工呼吸器に接続されるであろうことを識別し、デバイス通信データをインターフェースデバイス１６のメモリ１８内にプログラムする。データおよびプロトコルによって、インターフェースデバイス１６は、人工呼吸器データをブリッジ１２およびコンピュータシステム８によって読取可能な形式に変換可能となる。
【００２４】
インターフェースデバイス１６が、ブリッジ１２に医療デバイス１４と通信させるために、そのメモリ内に格納された必要通信データを有すると、インターフェースデバイス１６は、医療デバイス１４からデバイスデータの受信を開始する。インターフェースデバイス１６が、医療デバイスデータの受信を開始すると、インターフェースデバイス１６の変換回路２６は、格納されたデータおよびプロトコルを使用して、医療デバイス１４から受信した医療デバイスデータを変換し、医療デバイス１４にブリッジ１２との通信を開始させる。
【００２５】
次に、図３を参照すると、図２に示される本発明の実施形態のより詳細なブロック図が、示される。インターフェースデバイス１６の重要な特徴は、ブリッジ１２と医療デバイス１４との間に提供される、電気絶縁である。図３に示されるように、本電気絶縁の一部は、絶縁電源供給装置２２によって提供される。絶縁電源供給装置２２は、フライバックレギュレータ５４を使用して、静電５ボルトＤＣソースからパルス状ＤＣ電圧を生成する、ＤＣ／ＤＣ変換器５０を含む。一実施形態では、フライバックレギュレータは、Ｎａｔｉｏｎａｌ Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ ＬＭ２５８７（Ｎａｔｉｏｎａｌ Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ、Ｓａｎｔａ Ｃｌａｒａ、Ｃａｌｉｆｏｒｎｉａ）である。本パルス状ＤＣ電圧は、整流器回路６２によって５ボルトに整流される前に、パルス状電流を絶縁変圧器５８に通過させる。絶縁変圧器５８は、絶縁破壊を回避するために、三重に絶縁されたワイヤによって巻装される。整流器回路６２の出力は、その出力が、光アイソレータ７０を通して、フライバックレギュレータ５４を制御する、レギュレータ６６によって、サンプリングされる。このように、整流器回路６２から出力される電圧は、絶縁され、５ボルトに調整される。一実施形態では、レギュレータ６６は、Ｎａｔｉｏｎａｌ Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ ＬＭ３４１１（Ｎａｔｉｏｎａｌ Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ、Ｓａｎｔａ Ｃｌａｒａ、Ｃａｌｉｆｏｒｎｉａ）であって、光アイソレータは、Ａｇｉｌｅｎｔ ＣＮＹ１７（Ａｇｉｌｅｎｔ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ、Ｓａｎｔａ Ｃｌａｒａ、Ｃａｌｉｆｏｒｎｉａ）である。整流器６２は、一実施形態では、静電ＤＣにフィルタリングされる、離散構成要素半波整流器である。一実施形態では、ＤＣ／ＤＣ変換器は、離散構成要素変換器である。次いで、調整された絶縁５ボルトは、インターフェースデバイス１６の絶縁側（医療デバイス側）上の構成要素に供給される。
【００２６】
図３に示されるように、ＵＳＢコネクタ２４は、入力ポートＵＳＢＤＭおよびＵＳＢＤＰを介して、ＵＳＢ ＵＡＲＴ（万能非同期送受信機）変換回路２６に接続される。一実施形態では、変換回路２６は、ＦＴＤＩ ＦＴ２３２Ｒ ＵＳＢ ＵＡＲＴ集積回路（Ｆｕｔｕｒｅ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｄｅｖｉｃｅｓ Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ Ｌｔｄ、Ｇｌａｓｇｏｗ、Ｓｃｏｔｌａｎｄ、Ｕｎｉｔｅｄ Ｋｉｎｇｄｏｍ）である。過渡サプレッサ７４は、ＵＳＢポートに接続され、雑音過渡保護を提供する。一実施形態では、サプレッサ７４は、ＴＩ ＳＮ６５２２０ユニバーサルシリアルバスポート過渡サプレッサ（Ｔｅｘａｓ Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓ、Ｄａｌｌａｓ、Ｔｅｘａｓ）である。インターフェースデバイス２６の出力ポート７８は、種々の信号を伝達し、ＲＳ２３２通信プロトコルをサポートする。インターフェースデバイス２６の出力ラインの１つは、電力スイッチ２８を制御するために使用される、電力イネーブルピンである。一実施形態では、電力スイッチ２８は、ＭＩＣ２０２６配電スイッチ（Ｍｉｃｒｅｌ Ｉｎｃ、Ｓａｎ Ｊｏｓｅ、Ｃａｌｉｆｏｒｎｉａ）である。
【００２７】
電力スイッチ２８の出力は、メモリ１８、ＲＳ２３２アイソレータ３０、デジタルアイソレータ２０Ａ、２０Ｂ（明確にするために、１つのみ接続されて示される）、およびＤＣ／ＤＣ変換器５０に接続する、５ボルト切替ソースである。一実施形態では、メモリは、ＥＥＰＲＯＭ ＡＴ９３Ｃ５６（Ａｔｍｅｌ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ、Ｓａｎ Ｊｏｓｅ、Ｃａｌｉｆｏｒｎｉａ）である。メモリは、メモリ１８のＶｃｃピンによって、スイッチ２８出力に接続される。メモリ１８ＣＢＵＳ０−ＣＢＵＳ３の出力は、インターフェースデバイス２６のピンＧＰＩ０−ＧＰＩ３に接続される。動作時、ＵＳＢ ＵＡＲＴ２６が、完全に起動されるまで、スイッチ２８は、スイッチ２８が接続される、電源投入された構成要素のいずれも、完全に電力供給されるのを防止する。
【００２８】
ＲＳ２３２ライン７８は、デジタルアイソレータ２０Ａおよび２０Ｂを通して、ＲＳ２３２アイソレータ３０に接続される。一実施形態では、デジタルアイソレータ３０は、ＡＤμＭ２４００デジタルアイソレータ（Ａｎａｌｏｇ Ｄｅｖｉｃｅｓ、Ｎｏｒｗｏｏｄ、Ｍａｓｓａｃｈｕｓｅｔｔｓ）である。これらのデジタルアイソレータは、インターフェース変換回路２６とＲＳ２３２アイソレータ３０との間を通過する信号を電気的に絶縁する。一実施形態では、ＲＳ２３２アイソレータは、ＡＤＭ２１３Ｅ １５ ｋＶ ＥＳＤ−Ｐｒｏｔｅｃｔｅｄ ＲＳ−２３２ Ｌｉｎｅ Ｄｒｉｖｅｒ／Ｒｅｃｅｉｖｅｒ（Ａｎａｌｏｇ Ｄｅｖｉｃｅｓ、Ｎｏｒｗｏｏｄ、Ｍａｓｓａｃｈｕｓｅｔｔｓ）である。さらに、ＲＳ２３２アイソレータ３０は、ＲＳ２３２信号を絶縁し、次いで、ジャンパブロック３２に入力される、絶縁ＲＳ２３２信号８２を形成する。ジャンパブロック３２は、ＲＳ２３２アイソレータ３０をＤＢ９コネクタ３４に接続し、正確な信号をＲＳ２３２コネクタ３４の正確なピンにジャンパさせる。このように、ＤＢ２５およびＤＢ２９コネクタは両方とも、デバイスと用いられ得る。
【００２９】
別の実施形態では、図４に示されるように、医療デバイス１４は、アンテナ１２８と、プロセッサ送受信機１００とを有する、無線インターフェースデバイス１６を通して、ブリッジ１２と無線で通信する。上述のように、次いで、ブリッジ１２は、ネットワークを通して、コンピュータに通信する。一般に、医療デバイス１４を通過する医療デバイスデータを含む、シリアルデータ信号は、ＵＳＢ信号への変換のために、プロセッサ送受信機１００に入る。しかしながら、上述のように、いくつかの医療デバイスの場合、医療デバイスデータは、データが、プロセッサ送受信機１００によって認識されて、変換されるまで、ブリッジ１２が処理可能なブリッジデータに変換されることができない。医療デバイスデータ（ＲＳ２３２シリアルデータ等）のブリッジデータ（ＵＳＢデータ等）への変換および修正方法に関する命令は、プロセッサ送受信機１００に電気的に接続される、メモリ１８内に格納される。命令は、インターフェースデバイス１６が、初期電力投入される際、プロセッサ送受信機１００に提供される。次いで、図４に示される、インターフェースデバイス１６は、データをブリッジ１２に無線で伝送する。
【００３０】
図４に示される実施形態では、プロセッサ送受信機１００は、Ｎｏｒｄｉｃ Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ ＡＳＡ（Ｔｉｌｌｅｒ、Ｎｏｒｗａｙ）製ｎＲＦ２４Ｅ１プロセッサ１０２を含む。プロセッサ１０２は、内蔵８０５１マイクロコントローラ１１６と、マルチチャネル１２ビットＡ／Ｄ変換器１０４と、万能非同期送受信機（「ＵＡＲＴ」）１１２と、デジタルＩ／Ｏポート１０８とを伴う、２．４ＧＨｚ ＲＦ送受信機を有する。プロセッサ１０２は、１．９ボルトで動作し、外部バスを有さない、クロックベースのプロセッサである。医療デバイス１４は、ＵＡＲＴ１１２を通して、シリアルデータとして、データをプロセッサ１０２に通す。
【００３１】
Ｎｏｒｄｉｃ ｎＲＦ２４Ｅ１プロセッサ１０２は、Ｎｏｒｄｉｃ ｎＲＦ２４Ｅ１プロセッサ１０２によって、整合ネットワーク１２０を通して、アンテナ１２８に伝送するために、暗号化された出力信号を送受信機部分に提供する。整合回路網１２０は、インピーダンスをアンテナ１２８と整合させる。プロセッサ１０２の送受信機部分は、２．４ＧＨｚ ＩＳＭ帯域内の８０周波数のうちの任意の１つで動作するように設定可能である。最後に、一体型デジタルＩ／Ｏ部分１０８は、ＲＦ周波数が検出され、ロックされているという出力信号をＲＦロックインジケータ１２４に対して生成する。
【００３２】
動作時、第１のステップは、プロセッサ送受信機１００に医療デバイス１４との通信方法を命令する、デバイス通信データのメモリ１８内への格納である。典型的には、通信データは、インターフェースデバイス１６が医療デバイス１４に取り付けられるのに先立って、インターフェースデバイス１６上に格納される。例えば、病院の技術者は、インターフェースデバイス１６が、人工呼吸器に接続されるであろうことを識別し、デバイス通信データをインターフェースデバイス１６のメモリ１８内にプログラムする。例えば、データおよびプロトコルによって、インターフェースデバイス１６は、ブリッジ１２およびコンピュータシステムによって読取可能な形式に人工呼吸器データを変換可能となる。
【００３３】
インターフェースデバイス１６が、ブリッジ１２に医療デバイス１４と通信させるために、そのメモリ内に格納された必要通信データを有すると、インターフェースデバイス１６は、医療デバイス１４からのデバイスデータの受信を開始する。インターフェースデバイス１６が、医療デバイスデータの受信を開始すると、インターフェースデバイス１６のプロセッサ送受信機１００は、格納されたデータおよびプロトコルを使用して、医療デバイス１４から受信された医療デバイスデータを変換し、医療デバイス１４にブリッジ１２との通信を開始させる。プロセッサ送受信機１００が、医療デバイスデータをブリッジによって読取可能なデータに変換すると、プロセッサ送受信機１００は、そのブリッジ読取可能データをブリッジに無線で伝送する。
【００３４】
ブリッジ１２と無線で通信するために、プロセッサ送受信機１００は、最初に、既定周波数におけるリッスンモード（ｌｉｓｔｅｎ ｍｏｄｅ）となることが可能である。ブリッジ１２は、本所定の周波数、すなわち、送受信することが予測される、周波数の値において、ブロードキャストする。時間ゼロ時のプロセッサ送受信機１００は、応答を探索するチャネル０における受信モードで動作する。プロセッサ送受信機１００は、信号がブリッジ１２から検出されるまで、いずれのチャネルでも伝送しない。次いで、プロセッサ送受信機１００は、ブリッジ１２によって予測される伝送および受信周波数に切り替える。本時点において、ブリッジ１２は、プロセッサ送受信機１００に、データを収集および伝送するように命令する。プロセッサ送受信機１００からの各伝送後、ブリッジ１２は、肯定応答（ＡＣＫ）を発する。プロセッサ送受信機１００が、ＡＣＫの受信に失敗する場合、リッスンモードに戻り、ブリッジ１２が、伝送周波数を変更したかどうかを判定する。
【００３５】
別の実施形態では、図５に示されるように、インターフェースデバイス１６は、有線および無線通信選択肢の両方を含む。医療デバイスは、変換回路２６およびプロセッサ送受信機１００の両方に電気的に接続される。本実施形態では、医療デバイス１４によって収集される情報は、変換回路２６を介して、ＵＳＢケーブルを通して、またはプロセッサ送受信機１００を通して、無線で、ブリッジ１２に伝送可能である。本システムは、変換回路２６およびプロセッサ送受信機１００と電気通信するマルチプレクサ（ＭＵＸ）２００を含む。また、ＭＵＸ２００は、メモリ１８に電気的に接続可能である。ＭＵＸは、変換回路２６からＭＵＸ２００に、次いで、メモリ１８に、またはプロセッサ送受信機１００からＭＵＸ２００に、次いで、メモリ１８に、データを伝送するように動作する。
【００３６】
変換回路２６が、データをブリッジ１２に伝送するために使用される際、医療デバイスは、データを変換回路２６に送信する。次いで、変換回路２６は、ＭＵＸ２００と通信する。次いで、ＭＵＸ２００は、メモリ１８にアクセスする。上述のように、メモリ１８は、種々の電子デバイスを識別し、通信するようにプログラムされる。したがって、ＭＵＸ２００を通して、変換回路２６は、メモリ１８にアクセスし、医療デバイス１４からのデータをブリッジ１２によって読取および処理可能であるデータに変換可能である。最後に、変換回路２６は、処理された情報をブリッジ１２に伝送する。
【００３７】
プロセッサ送受信機１００が、データを無線でブリッジ１２に伝送するために使用される際、医療デバイス１４は、プロセッサ送受信機１００に電気的に接続される。プロセッサ送受信機１００は、シリアルデータを医療デバイス１４から受信する。ＭＵＸ２００は、プロセッサ送受信機１００とメモリ１８との間の通信を可能にする。メモリ１８との通信を通して、プロセッサ送受信機１００は、医療デバイスデータを取得し、医療デバイスデータをブリッジによって読取および処理可能なデータに変換可能である。アンテナ１２８は、プロセッサ送受信機１００に接続され、変換されたデータを無線でブリッジ１２と関連付けられたアンテナ１３２に伝送する。
【００３８】
本明細書に説明されたものの変形例、修正例、および他の実装は、請求される発明の精神および範囲から逸脱することなく、当業者によって企図されるであろう。故に、本発明は、先行する例証的説明によってではなく、代わりに、以下の請求項の精神および範囲によって、定義されるべきである。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
医療デバイスとブリッジとの間の通信のための無線インターフェースデバイスであって、
プロセッサ送受信機と、
該プロセッサ送受信機と電気通信するメモリと、
該プロセッサ送受信機と電気通信し、かつ、該ブリッジと無線通信する無線送信機と
を備え、該メモリは、該プロセッサ送受信機に該医療デバイスとの通信方法を命令するための通信データを含む、無線インターフェースデバイス。
【請求項２】
前記プロセッサ送受信機は、マイクロコントローラを備える、請求項１に記載の無線インターフェースデバイス。
【請求項３】
コンピュータと医療デバイスとの間の通信のためのシステムであって、
ブリッジと、
該ブリッジと無線通信するプロセッサ送受信機と、
該プロセッサ送受信機と電気通信するメモリと、
該プロセッサ送受信機と電気通信する医療デバイスと
を備え、該メモリは、該プロセッサ送受信機に該医療デバイスとの通信方法を命令するための通信データを含む、システム。
【請求項４】
医療デバイスとブリッジとの間の通信方法であって、
該医療デバイスと通信するための通信データを格納するステップと、
医療デバイスデータを該医療デバイスから受信するステップと、
該医療デバイスに該ブリッジと通信させるために、該通信データを使用して、該医療デバイスからの医療デバイスデータを変換するステップと、
該通信データを無線で該ブリッジに伝送するステップと
を含む、方法。
【請求項５】
医療デバイスとブリッジとの間の通信のためのシステムであって、
医療デバイスと、
該医療デバイスと電気通信する変換回路と、
該医療デバイスと電気通信するプロセッサ送受信機と、
該プロセッサ送受信機と電気通信するアンテナと、
該変換回路および該プロセッサ送受信機の両方と電気通信するマルチプレクサと、
該マルチプレクサと電気通信するメモリと
を備え、該マルチプレクサは、該変換回路または該プロセッサ送受信機に該メモリと通信させ、
該メモリは、該プロセッサ送受信機に該医療デバイスとの通信方法を命令するための通信データを含む、システム。
【請求項１】
医療デバイスとブリッジとの間の通信のための無線インターフェースデバイスであって、
プロセッサ送受信機と、
該プロセッサ送受信機と電気通信するメモリと、
該プロセッサ送受信機と電気通信し、かつ、該ブリッジと無線通信する無線送信機と
を備え、該メモリは、該プロセッサ送受信機に該医療デバイスとの通信方法を命令するための通信データを含む、無線インターフェースデバイス。
【請求項２】
前記プロセッサ送受信機は、マイクロコントローラを備える、請求項１に記載の無線インターフェースデバイス。
【請求項３】
コンピュータと医療デバイスとの間の通信のためのシステムであって、
ブリッジと、
該ブリッジと無線通信するプロセッサ送受信機と、
該プロセッサ送受信機と電気通信するメモリと、
該プロセッサ送受信機と電気通信する医療デバイスと
を備え、該メモリは、該プロセッサ送受信機に該医療デバイスとの通信方法を命令するための通信データを含む、システム。
【請求項４】
医療デバイスとブリッジとの間の通信方法であって、
該医療デバイスと通信するための通信データを格納するステップと、
医療デバイスデータを該医療デバイスから受信するステップと、
該医療デバイスに該ブリッジと通信させるために、該通信データを使用して、該医療デバイスからの医療デバイスデータを変換するステップと、
該通信データを無線で該ブリッジに伝送するステップと
を含む、方法。
【請求項５】
医療デバイスとブリッジとの間の通信のためのシステムであって、
医療デバイスと、
該医療デバイスと電気通信する変換回路と、
該医療デバイスと電気通信するプロセッサ送受信機と、
該プロセッサ送受信機と電気通信するアンテナと、
該変換回路および該プロセッサ送受信機の両方と電気通信するマルチプレクサと、
該マルチプレクサと電気通信するメモリと
を備え、該マルチプレクサは、該変換回路または該プロセッサ送受信機に該メモリと通信させ、
該メモリは、該プロセッサ送受信機に該医療デバイスとの通信方法を命令するための通信データを含む、システム。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【公表番号】特表２０１２−５１６５１１（Ｐ２０１２−５１６５１１Ａ）
【公表日】平成２４年７月１９日（２０１２．７．１９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−５４８２３１（Ｐ２０１１−５４８２３１）
【出願日】平成２２年１月２６日（２０１０．１．２６）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＵＳ２０１０／０２２１３１
【国際公開番号】ＷＯ２０１０／０８８２１８
【国際公開日】平成２２年８月５日（２０１０．８．５）
【出願人】（５０７３２２４３６）アイビー バイオメディカル システムズ， インコーポレイテッド (6)
【Ｆターム（参考）】
【公表日】平成２４年７月１９日（２０１２．７．１９）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年１月２６日（２０１０．１．２６）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＵＳ２０１０／０２２１３１
【国際公開番号】ＷＯ２０１０／０８８２１８
【国際公開日】平成２２年８月５日（２０１０．８．５）
【出願人】（５０７３２２４３６）アイビー バイオメディカル システムズ， インコーポレイテッド (6)
【Ｆターム（参考）】
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