JP2008508982A - ファームウェア優先制御を伴う遠隔測定切換状態マシン - Google Patents

Abstract

複数の利用可能なチャネルからの１つの通信チャネルの選択が、状態マシンによって決定される。自動選択モードでは、第１の遠隔測定システムが、他の遠隔測定システムより優先される。通信セッションが、セッション開始トリガまたはセッション終了トリガに基づいて進行中である。オーバーライド機能が、遠隔測定システムの手動の選択を可能にする。

Description

関連出願

（優先権の主張）
参照により本明細書に組み込まれている、２００４年８月９日に出願した米国特許出願第１０／９１４，４９９号の優先権の利益を主張する。

（関連出願の相互引用）
本願は、Ｑｕｉｌｅｓらによって２００４年８月９日に出願された、参照により本明細書に組み込まれている、「ＡＵＴＯＭＡＴＩＣ ＰＯＷＥＲ ＣＯＮＴＲＯＬ ＦＯＲ Ａ ＲＡＤＩＯ ＦＲＥＱＵＥＮＣＹ ＴＲＡＮＳＣＥＩＶＥＲ ＯＦ ＡＮ ＩＭＰＬＡＮＴＡＢＬＥ ＤＥＶＩＣＥ」という名称の米国特許出願第１０／９１４，４９６号に関連する。

本願は、Ｓｅｅｂｅｒｇｅｒらによって２００４年８月９日に出願された、参照により本明細書に組み込まれている、「ＤＹＮＡＭＩＣ ＴＥＬＥＭＥＴＲＹ ＬＩＮＫ ＳＥＬＥＣＴＩＯＮ ＦＯＲ ＡＮ ＩＭＰＬＡＮＴＡＢＬＥ ＤＥＶＩＣＥ」という名称の米国特許出願第１０／９１４，６３８号に関連する。

本願は、Ｖｏｎ Ａｒｘらによって２００１年１２月１９日に出願された、参照により本明細書に組み込まれている、「Ａ ＴＥＬＥＭＥＴＲＹ ＤＵＴＹ ＣＹＣＬＥ ＭＡＮＡＧＥＭＥＮＴ ＳＹＳＴＥＭ ＦＯＲ ＡＮ ＩＭＰＬＡＮＴＡＢＬＥ ＭＥＤＩＣＡＬ ＤＥＶＩＣＥ」という名称の米国特許出願第１０／０２５，２２３号に関連する。

本願は、全体として、埋込型機器に関し、より詳細には、ただし、限定としてではなく、ファームウェア優先制御を伴う遠隔測定切換状態マシンに関する。

埋込可能な医療機器と外部機器の間の遠隔測定は、従来、誘導性ワンドの使用を要求してきた。医師や患者は、それを不都合で、容認できないと感じていた。その限られた通信範囲と限られた帯域幅のためである。

一部の埋込型機器は、より大きい範囲でより高い帯域幅を有する無線周波数遠隔測定システムを備える。しかし、無線周波数遠隔測定に関連する高い電流ドレインにより、機器の寿命が短くなっていた。

必ずしも一定の縮尺で描かれていない図面において、同様の符号が、いくつかの図のすべてにおいて、実質的に同様のコンポーネントを表す。異なる接尾文字を有する同様の符号は、実質的に同様なコンポーネントの異なるインスタンスを表す。図面は、例として、限定としてではなく、本明細書で説明される様々な実施形態を示す。

以下の詳細な説明は、詳細な説明の一部を成す、添付の図面の参照を含む。図面は、例示として、本発明が実施されることが可能な特定の諸実施形態を示す。本明細書で「実施例」とも呼ばれる、それらの実施形態は、当業者が本発明を実施することを可能にするために十分詳細に説明される。本発明の範囲を逸脱することなく、実施例は、組み合わせられることが可能であり、他の実施例が、利用されることが可能であり、あるいは構造的変更、論理的変更、電気的変更が、行われることが可能である。したがって、以下の詳細な説明は、限定するものとして解釈されるべきではなく、本発明の範囲は、添付の特許請求の範囲、およびその均等物によって定義される。

本明細書では、特許出願で一般的に使用される「ある」という言葉は、１つまたは複数を含むものとする。本明細書では、「または」という言葉は、特に明記しない限り、排他的でない論理和を指すように使用される。さらに、本明細書で参照されるすべての刊行物、特許、特許出願は、あたかも、参照によって個々に組み込まれているかのように、参照により全体が本明細書に組み込まれる。本明細書と、参照によりそのように組み込まれている文書の間で矛盾した用法が見られる場合、組み込まれた引用文献における用法は、本明細書の用法に対して補足的であると見なされるべきであり、折り合いのつかない矛盾に関しては、本明細書における用法が支配する。

（概説）
一実施例では、埋込型機器は、第１の遠隔測定回路と第２の遠隔測定回路とともに、その２つの遠隔測定回路の間で自動的に切換を行う回路とプログラミングも含む。２つの遠隔測定回路は、帯域幅、信頼性、電力消費、またはその他の要因に関して異なる。

埋込型機器は、マスタとして機能する外部機器へのスレーブとして機能する。外部機器は、複数の遠隔測定リンクの１つを選択して、埋込型機器と通信するのに使用する。一実施例では、埋込型機器は、誘導性リンクを使用した通信を連続的に受け入れる状態に留まっている。

本システムの実施例は、互いに結び付けられた２つの同時並行に動作する状態マシンを必要とする。各状態マシンは、特定の遠隔測定リンクを介する通信を可能にする。一実施例では、優先権が第１の遠隔測定リンクにある。すなわち、第１の遠隔測定リンクを介して受信された有効な通信が、第２の遠隔測定リンクより優先される。一実施例では、誘導性遠隔測定リンクに優先権がある。

（構造）
図１は、デュアル遠隔測定回路をそれぞれが有する、埋込型機器１１０および外部機器１６０を含むシステム１００を示す。

埋込型機器１１０は、機器１２０に結合されたプロセッサ１１５を含む。機器１２０には、様々な実施例では、パルス発生器（ペースメーカ、心律動療法機器、心不全機器もしくは心臓再同期機器、心臓除細動器／除細動器、ペーサ／除細動器）、薬剤供給機器（埋込可能な薬剤ポンプなどの）、モニタ回路が含まれる。加えて、プロセッサ１１５が、遠距離場遠隔測定回路である無線周波数遠隔測定回路１４０と、近距離場遠隔測定回路である誘導性遠隔測定回路１５０に結合される。無線周波数遠隔測定回路１４０は、無線周波数アンテナ１４５に結合された送信回路と受信回路（トランシーバ回路とも呼ばれる）を含む。アンテナ１４５は、遠距離場信号を生成し、受信するように構成される。本明細書で使用される、無線周波数という語は、電磁場の分布が、ソースからの距離とは基本的に無関係である、遠距離場放射と遠距離場受信を使用して行われる遠距離場通信を指す。電力１３０は、電源制御装置１３５によって無線周波数遠隔測定回路１４０に供給され、一実施例では、バッテリを含む。電源制御装置１３５は、プロセッサ１１５から受け取られた命令で動作する。遠距離場遠隔測定回路と近距離場遠隔測定回路はともに、外部機器との無線データ遠隔測定を可能にするように構成される。

誘導性遠隔測定回路１５０が誘導性アンテナ１５５に結合される。一実施例では、誘導性遠隔測定回路１５０は、常に電源供給されるトランシーバを含む。アンテナ１５５は、近距離場送信と近距離場受信用に構成され、一実施例では、ループ・アンテナを含む。近距離場とは、電磁場の分布が、ソースからの距離の関数である放射と受信を指す。

埋込型機器１１０は、プロセッサ１１５に結合されたクロック１２５を含む。クロック１２５は、プロセッサ１１５のためのタイミング信号を生成する。

外部機器１６０は、インタフェース１９５に結合されたプロセッサ１６５を含む。インタフェース１９５には、様々な実施例では、ディスプレイ・モニタ、プリンタ、キーボード、タッチセンシティブ・スクリーン、カーソル・コントロール、スピーカ、マイク、記憶機器、ネットワーク・インタフェース機器が含まれる。外部機器１６０は、一実施例では、埋め込みの時点や経過観察訪問中に、医師、または他の医療スタッフによって使用されるプログラマを含む。プログラマとして、外部機器１６０は、埋込型機器１１０に対する問合せやプログラミングを可能にし、したがって、ユーザがアクセス可能なインタフェースを含む。外部機器１６０には、一実施例では、ローカル・エリア・ネットワーク（イーサネット（登録商標））、ワイド・エリア・ネットワーク（インターネットなどの）、または家庭における電話線（公衆交換電話網を介する普通の従来の電話サービス）などの双方向通信ネットワークに接続することを可能にするリモート問合せ機器（ときとして、中継器と呼ばれる）が含まれる。加えて、プロセッサ１６５が、無線周波数遠隔測定回路１７０と誘導性遠隔測定回路１８０に結合される。無線周波数遠隔測定回路１７０は、無線周波数アンテナ１７５に結合されたトランシーバを含む。アンテナ１４５のようなアンテナ１７５は、遠距離場信号を生成し、受信するように構成される。

誘導性遠隔測定回路１８０は、誘導性アンテナ１８５に結合されたトランシーバ回路を含む。アンテナ１８５は、一実施例では、ときとして、ワンドと呼ばれる手動操作可能な機器の一部である。ワンドは、短い範囲にわたる誘導性通信を可能にする。一実施例では、誘導性通信範囲は、およそ、６インチ（訳１５．２４ｃｍ）である。アンテナ１５５のようなアンテナ１８５が、近距離場信号を生成し、受信するように構成され、一実施例では、ループ・アンテナを含む。

外部機器１６０には、プロセッサ１６５に結合されたクロック１９０が含まれる。クロック１９０は、プロセッサ１６５のためのタイミング信号を生成する。

（状態図）
一実施例では、システム１００は、図２に示される状態図２００に従って動作する。状態図２００は、デュアル遠隔測定埋込型機器を含むシステムを使用した、通信セッション開始、自動セッション終了、同時監視の実施例を示す。

状態２０５Ａで、状態図２００は、埋込型機器１１０が、外部機器１６０との通信セッションに積極的にかかわっていない時点における初期条件を示す。したがって、無線周波数遠隔測定リンクまたは誘導性遠隔測定リンクは、全く確立されていない。

パス２１０Ａに沿って誘導性同期状態２１５Ａまで進むことにより、誘導性通信セッションが確立される。外部機器１６０の誘導性遠隔測定回路１８０が、プロセッサ１６５によって生成された同期信号シーケンスを送信する。一実施例では、同期信号シーケンスは、誘導性アンテナ１５５近くに位置付けられたワンド（誘導性アンテナ１８５を含む）によって通信される。一実施例では、シーケンスは、２つの誘導性同期信号を含むが、その他の信号も企図される。

誘導性同期信号が検出されると、埋込型機器１１０は、誘導性同期状態２１５Ａに入り、状態２１５Ａ中、埋込型機器１１０と外部機器１６０は、誘導性遠隔測定を使用したデータまたは信号の交換に関与する。

信号を受信すると、埋込型機器１１０は、誘導性同期状態２１５Ａを抜けて、パス２２０Ａ経由で同期はずれ状態２３０に遷移する。パス２２０Ａ上に現れるラベル、ＬＯＳＧが、同期信号が失われたことを表す。一実施例では、外部機器１６０は、埋込型機器１１０が誘導性状態２１５Ａを抜けることを要求する信号を送信する。一実施例では、埋込型機器１１０は、ある特定の値を超える所定の期間にわたって同期信号が失われていることを検出すると、誘導性同期状態２１５Ａを抜ける。

状態２３０で、埋込型機器１１０は誘導性同期信号と無線周波数同期信号の両方を監視する。双方の信号とも、状態２３０からの離脱経路を表す。このため、埋込型機器１１０は、２つの誘導性同期信号を受信することにより（パス２２５Ａ）、２つの無線周波数同期信号を受信することにより（パス２３５Ａ）、さらにセッション・タイムアウト時にも（パス２５０Ａ）、状態２３０を抜けることができる。状態２３０から、埋込型機器１１０が、パス２２５Ａによって示されるとおり、２つの誘導性同期信号を受信した場合、埋込型機器１１０は、状態２１５Ａに戻る。埋込型機器１１０が、パス２３５Ａによって示されるとおり、２つの無線周波数同期信号を受信した場合、埋込型機器１１０は、無線周波数同期状態２４５Ａに遷移する。埋込型機器１１０が、所定の期間にわたって同期信号（誘導性または無線周波数の）を受信しなかった場合、パス２５０Ａによって示されるとおり、埋込型機器１１０は、そのことをセッション・タイムアウトとして扱い、アクティブな通信セッションが全く存在しない状態２０５Ａに戻る。一実施例では、セッション・タイムアウトに関する所定の期間は、１時間である。セッション・タイムアウト期間（クロック１２５によって与えられるデータに基づいてプロセッサ１１５によって判定される）た後に、無線周波数遠隔測定回路１４０の電源が、プロセッサ１１５から受け取られた命令で無線周波数電源制御装置１３５によって切られる。埋込型機器１１０は、例えば、外部機器１６０が、送信することを停止したために、同期信号を受信しない。

状態２４５Ａにある間、埋込型機器１１０と外部機器１６０は、無線周波数遠隔測定を使用したデータまたは信号の交換に関与する。状態２４５Ａにある間、埋込型機器１１０が、ある特定の値を超える期間にわたって無線周波数同期信号を失った場合、パス２４０Ａによって示されるとおり、埋込型機器１１０は、状態２４５Ａからドロップアウトして、同期はずれ状態２３０に戻る。

埋込型機器１１０は、パス２５５Ａにおいて示されるとおり、状態２０５Ａから定期的に起動し、状態２６５Ａに遷移し、所定のウェイクアップ・ビーコンを監視する。所定の期間内にウェイクアップ・ビーコンが全く受信されなかった場合、パス２６０Ａによって示されるとおり、埋込型機器１１０は、アクティブなセッションが全く存在しない状態２０５Ａに戻る。埋込型機器１１０が、パス２７０Ａによって示されるとおり、有効なウェイクアップ・ビーコンを受信した場合、埋込型機器１１０は、無線周波数同期状態２４５Ａに遷移する。一実施例では、ウェイクアップ・ビーコンは、無線周波数遠隔測定回路１７０を使用してリモート問合せ機器から送信される。

一実施例では、システム１００は、図３に示される状態図３００に従って動作する。状態図３００は、通信セッションが、無線周波数遠隔測定回路を使用して通信する特定の信号が受信されない限り、デフォルトで、誘導性遠隔測定回路を使用して作動する実施例を示す。さらに、状態図３００は、誘導性遠隔測定優先や、外部から制御されたセッション終了を伴う自動リンク切換の実施例を示す。

状態２０５Ｂで、状態図３００は、埋込型機器１１０が、外部機器１６０との通信セッションに積極的にかかわっていない初期状態を示す。したがって、無線周波数遠隔測定リンクまたは誘導性遠隔測定リンクは、全く確立されていない。

パス２１０Ｂに沿って誘導性同期状態２１５Ｂまで進むことにより、誘導性通信セッションが確立される。外部機器１６０の誘導性遠隔測定回路１８０が、プロセッサ１６５によって生成された同期信号シーケンスを送信する。一実施例では、同期信号シーケンスは、誘導性アンテナ１５５近くに位置付けられたワンド（誘導性アンテナ１８５を含む）によって通信される。一実施例では、シーケンスは、２つの誘導性同期信号を含むが、その他の信号も企図される。

誘導性同期信号が検出されると、埋込型機器１１０は、誘導性同期状態２１５Ｂに入り、状態２１５Ｂ中、埋込型機器１１０と外部機器１６０は、誘導性遠隔測定を使用したデータまたは信号の交換に関与する。

信号を受信すると、埋込型機器１１０は、誘導性同期状態２１５Ｂを抜けて、パス２２０Ｂ経由で同期はずれ状態３１０に遷移する。一実施例では、外部機器１６０は、埋込型機器１１０が誘導性状態２１５Ｂを抜けることを要求する信号を送信する。一実施例では、埋込型機器１１０は、ある特定の値を超える所定の期間にわたって同期信号が失われていることを検出すると、誘導性同期状態２１５Ｂを抜ける。医師は、誘導性ワンドを取り除くことにより、または別の形で通信セッションを終了させることにより、埋込型機器１１０が、誘導性同期状態２１５Ｂを抜けるようにさせることができる。誘導性同期状態２１５Ｂから、通信セッションは、パス３１５によって示されるとおり、終了させられ、埋込型機器１１０は、通信セッションが非アクティブである状態２０５Ｂに戻る。

状態３１０で、埋込型機器１１０は、状態３１０からの離脱経路をそれぞれが表す、誘導性同期信号と無線周波数同期信号の両方を監視する。このため、埋込型機器１１０は、２つの誘導性同期信号を受信することにより（パス２２５Ｂ）、２つの無線周波数同期信号を受信することにより（パス２３５Ｂ）、状態３１０を抜けることができる。状態３１０から、埋込型機器１１０が、パス２２５Ｂによって示されるとおり、２つの誘導性同期信号を受信した場合、埋込型機器１１０は、状態２１５Ｂに戻る。埋込型機器１１０が、パス２３５Ｂによって示されるとおり、２つの無線周波数同期信号を受信した場合、埋込型機器１１０は、無線周波数同期状態２４５Ｂに遷移する。埋込型機器１１０が、所定の期間にわたって同期信号（誘導性または無線周波数の）を受信しなかった場合、埋込型機器１１０は、そのことをセッション・タイムアウトとして扱い、アクティブな通信セッションが全く存在しない状態２０５Ｂに戻る。一実施例では、セッション・タイムアウトに関する所定の期間は、１時間である。セッション・タイムアウト期間（クロック１２５によって与えられるデータに基づいてプロセッサ１１５によって判定される）の後に、無線周波数遠隔測定回路１４０の電源が、プロセッサ１１５から受け取られた命令で無線周波数電源制御装置１３５によって切られる。埋込型機器１１０は、例えば、外部機器１６０が、送信することを停止したために、同期信号を受信しない。

状態２４５Ｂにある間、埋込型機器１１０と外部機器１６０は、無線周波数遠隔測定を使用したデータまたは信号の交換に関与する。状態２４５Ｂにある間、埋込型機器１１０が、ある特定の値を超える期間にわたって無線周波数同期信号を失った場合、パス２４０Ｂによって示されるとおり、埋込型機器１１０は、状態２４５Ｂからドロップアウトして、同期はずれ状態３１０に戻る。医師は、通信セッションを終了させることにより、埋込型機器１１０が、状態２４５Ｂから抜けさせる。

状態２０５Ｂから、埋込型機器１１０は、パス２５５Ｂにおいて示されるとおり、定期的に起動し、状態２６５Ｂに遷移し、所定のウェイクアップ・ビーコンを監視する。所定の期間内にウェイクアップ・ビーコンが全く受信されなかった場合、パス２６０Ｂによって示されるとおり、埋込型機器１１０は、アクティブなセッションが全く存在しない状態２０５Ｂに戻る。埋込型機器１１０が、パス３２５によって示されるとおり、誘導性同期信号を受信した場合、またはパス３３０によって示されるとおり、無線周波数同期信号を受信した場合、埋込型機器１１０は、それぞれ、誘導性同期状態２１５Ｂまたは無線周波数同期状態２４５Ｂに遷移する。一実施例では、ウェイクアップ・ビーコンは、無線周波数遠隔測定回路１７０を使用してリモート問合せ機器から送信される。

状態２４５Ｂで、埋込型機器１１０と外部機器１６０は、無線周波数遠隔測定を使用したデータまたは信号の定期的交換に関与する。状態２４５Ｂからの離脱経路には、無線周波数同期信号が失われること（パス２４０Ｂ）、２つの誘導性同期信号の受信（パス３３５）、または終了信号の受信（パス３２０）が含まれる。

状態２４５Ｂにある間、埋込型機器１１０が、パス３３５によって示されるとおり、２つの誘導性同期信号を受信した場合、埋込型機器１１０は、誘導性同期状態２１５Ｂに戻る。状態２４５Ｂにある間、埋込型機器１１０が、パス３２０によって示されるとおり、通信セッション終了信号を受信した場合、埋込型機器１１０は、アクティブなセッションが全く存在しない状態２０５Ｂに戻る。

一実施例では、埋込型機器１１０は、まず、誘導性通信状態を経て遷移することなしに、無線周波数同期状態２４５Ｂに進むことができる。リモート問合せ機器、あるいは電話アウトレット、または他の通信ネットワーク・インタフェースと接続するように適合された他の機器が、無線周波数遠隔測定回路１７０を含むが、誘導性ワンドを含まないことがある。埋込型機器１１０が、パス２５５Ｂによって示されるとおり、１分間隔で定期的に起動し、状態２６５Ｂで、同期信号をリッスンする。状態２６５Ｂにある間に同期信号が受信されなかった場合、埋込型機器１１０は、パス２６０Ｂ経由でアクティブなセッションのない状態２０５Ｂに戻る。デューティ・サイクルのウェイクアップ期間中に受信された同期信号のタイプに依存して、埋込型機器１１０は、誘導性同期状態２１５Ｂに遷移する（パス３２５を使用して）か、または無線周波数同期状態２４５Ｂに遷移する（パス３３０を使用して）。

状態２１５Ｂにある場合、埋込型機器１１０は、誘導性同期信号だけに対して、受け入れ、応答する状態にある。状態３１０または状態２４５Ｂにある場合、埋込型機器１１０は、誘導性同期信号と無線周波数同期信号の両方に対して、受け入れ、応答する状態にある。状態２４５Ｂについては、埋込型機器１１０は、誘導性同期信号が受信されるまで、無線周波数遠隔測定回路１４０を使用して通信することを続け、誘導性同期信号が受信された時点で、埋込型機器１１０は、誘導性同期状態２１５Ｂに切り替わる。状態２１５Ｂにある場合に、埋込型機器１１０が、無線周波数同期信号に応答しないことは、誘導性リンク優先が選択されていることの表れである。

一実施例によれば、埋込型機器１１０が、１００ミリ秒の期間にわたって同期信号をドロップした場合、埋込型機器１１０は、誘導性同期状態２１５Ｂを抜けて、同期はずれ状態３１０に遷移する。状態３１０にある間、埋込型機器１１０が、２つの無線周波数同期信号を受信した場合、埋込型機器１１０は、無線周波数同期状態２４５Ｂに遷移する。

一実施例では、無線周波数リンクが優先される。一実施例では、埋込型機器１１０は、状態２１５Ｂにある場合、無線周波数同期信号を受け入れ、応答する状態にある。例えば、状態２１５Ｂにある間に無線周波数同期信号を受信すると、埋込型機器１１０は、無線周波数同期状態２４５Ｂに遷移する。

一実施例では、システム１００は、図４に示される状態図４００に従って動作する。状態図４００は、複数の遠隔測定リンクが、同期された状態になっていない場合に、順次に監視される実施例を示す。順次に監視することには、アクティブな通信リンクに対する同期が失われている時間中に、１つの遠隔測定リンク、または別の遠隔測定リンクを通しの順序で交互に監視することを伴う。前述したとおり、状態図２００と状態図３００は、複数の遠隔測定リンクを同時並行で、または同時に監視する実施例である。

状態図４００は、埋込型機器１１０が、外部機器１６０との通信セッションに積極的に関与していない状態２０５Ｃにおける初期条件を示す。したがって、無線周波数遠隔測定リンクまたは誘導性遠隔測定リンクは、全く確立されていない。

パス２１０Ｃに沿って誘導性同期状態２１５Ｃまで進むことにより、誘導性通信セッションが確立される。誘導性遠隔測定回路１８０が、プロセッサ１６５によって生成された同期信号シーケンスを送信する。一実施例では、同期信号シーケンスは、誘導性アンテナ１５５近くに位置付けられたワンド（誘導性アンテナ１８５を含む）によって通信される。一実施例では、シーケンスは、２つの誘導性同期信号を含むが、その他の信号も企図される。

誘導性同期信号が検出されると、埋込型機器１１０は誘導性同期状態２１５Ｃに入り、状態２１５Ｃ中、埋込型機器１１０と外部機器１６０は、誘導性遠隔測定を使用したデータまたは信号の交換に関与する。

信号を受信すると、埋込型機器１１０は、誘導性同期状態２１５Ｃを抜けて、パス２２０Ｃ経由で無線周波数同期信号をリッスンする４４０ことに遷移する。一実施例では、外部機器１６０は、埋込型機器１１０が誘導性状態２１５Ｃを抜けることを要求する信号を送信する。一実施例では、埋込型機器１１０は、ある特定の値を超える所定の期間にわたって同期信号が失われていることを検出すると、誘導性同期状態２１５Ｃを抜ける。医師は、誘導性ワンドを取り除くことにより、または別の形で通信セッションを終了させることにより、埋込型機器１１０が、誘導性同期状態２１５Ｃを抜けさせることができる。

状態４４０で、埋込型機器１１０は、無線周波数同期信号をリッスンし、この信号の存在または欠如は、状態４４０からの離脱経路を表す。このため、埋込型機器１１０は、２つの無線周波数同期信号を検出することにより（パス４４５）、状態４４０を抜けることができる。さらに、無線周波数同期信号が、所定の期間内に受信されない場合（パス４３０）、埋込型機器１１０は、状態４２５に遷移し、状態４２５中、埋込型機器１１０は、誘導性同期信号をリッスンする。

状態４４０からの離脱経路には、埋込型機器１１０が、無線周波数同期信号を受信しないこと（パス４３０）、および埋込型機器１１０が、無線周波数同期信号を受信すること（パス４４５）が含まれる。埋込型機器１１０が、パス４３０によって示されるとおり、所定の時間の後、無線周波数同期信号を受信していない場合、埋込型機器１１０は、埋込型機器１１０が、誘導性同期信号をリッスンする状態４２５に遷移する。

状態４２５にある間、埋込型機器１１０は、誘導性同期信号を監視する。状態４２５にある間、埋込型機器１１０が、所定の期間内に誘導性同期信号を受信しなかった場合、パス４３５によって示されるとおり、埋込型機器１１０は４４０に戻る。状態４２５にある間、埋込型機器が誘導性同期信号を検出した場合、リンク４２２によって示されるとおり、埋込型機器１１０は誘導性同期状態２１５Ｃに遷移する。

状態４４０にある間、埋込型機器１１０が、パス４４５によって示されるとおり、無線周波数同期信号を受信した場合、埋込型機器１１０は、無線周波数同期状態２４５Ｃに遷移する。無線周波数同期状態２４５Ｃにある間、埋込型機器１１０が、パス２４０Ｃによって示されるとおり、所定の期間を超える時間にわたって無線周波数同期信号を失った場合、埋込型機器１１０は、状態４２５に戻り、誘導性同期信号をリッスンする。

状態２０５Ｃから、埋込型機器１１０は、パス２５５Ｃによって示されるとおり、定期的に起動し、状態２６５Ｃに遷移して、所定のウェイクアップ・ビーコンをリッスンする。有効なウェイクアップ・ビーコンが、所定の期間内に受信されない場合、パス２６０Ｃによって示されるとおり、埋込型機器１１０は、アクティブなセッションが全く存在しない状態２０５Ｃに戻る。ウェイクアップ状態２６５Ｃにある間、埋込型機器１１０が、パス２７０Ｂによって示されるとおり、有効なウェイクアップ信号を受信した場合、埋込型機器１１０は、無線周波数同期状態２４５Ｃに戻る。

図５は、埋込型機器１１０の一部分に対応するブロック回路５００を示す。無線周波数同期状態マシン５１０と誘導性同期状態マシン５５０が独立に動作し、ブロック５４０にそれぞれ結合される。様々な実施例では、状態マシン５１０、５５０は、メモリの中に格納されたアルゴリズムを実行する回路、論理ゲート、プロセッサに実装される。ブロック５４０は、自動リンク選択論理とマルチプレクサを含む。図５は、状態マシン５１０と状態マシン５５０が、一般的な通信ライン・セット５９０にどのように送り込まれるかを示す。ブロック５４０は、ライン５１５、５２５、５３０の間、ならびにライン５５５、５６５、５７０の間で選択を行う論理と回路を含む。

回路５００において、ブロック５４０は、選択ライン５７５とイネーブル・ライン５８０を使用して能動的にプログラミング可能である。選択ライン５７５とイネーブル・ライン５８０に結合されたマイクロプロセッサにより、回路５００が、自動モード、誘導性モード、または無線周波数モードで動作することが可能になる。ライン５８０は、選択ライン５７５を使用して指定された信号が、アクティブにされるか否かを決定するイネーブル・ラインである。例えば、ライン５８０が、イネーブルにされた（１という論理値）場合、選択ライン５７５によって指定された値が、支配する。一実施例では、ライン５７５は、誘導性通信に関して「０」という論理値に設定され、無線周波数通信に関して「１」という論理値に設定される。イネーブル・ライン５８０が、イネーブルにされない（「０」という論理値）場合、状態マシン５１０または状態マシン５５０が、ブロック５４０の中に符号化された論理とファームウェアに基づいて選択される。状態マシン５１０と状態マシン５５０はともに、受信と送信の両方のために使用される。

一実施例では、外部機器１６０が、通信するための単一の遠隔測定リンクを選択する。図５に示された回路により、埋込型機器１１０が、外部機器１６０によって使用される遠隔測定リンクに対応する適切な遠隔測定リンクを選択することが可能になる。外部機器１６０が、遠隔測定リンクの１つで停止したり、別の１つで再開したりすると、図５の回路が、埋込型機器１１０のための遠隔測定リンクを選択する。

ライン５８０が、イネーブルにされていない場合、図５の回路は、外部機器１６０から受信された命令に基づき、埋込型機器１１０のための遠隔測定リンクを選択する。つまり、外部機器１６０が、無線周波数遠隔測定リンクを使用して埋込型機器１１０と同期している場合、無線周波数同期状態マシン５１０が、アクティブになり、誘導性同期状態マシン５５０は、非アクティブになり、ライン５９２上に現れるデータは、無線周波数遠隔測定データである。

ライン５１５は、無線周波数遠隔測定回路１４０が無線周波数同期状態にあることを示す。ライン５５５は、誘導性遠隔測定回路１５０が誘導性同期状態にあることを示す。ライン５０５は、無線周波数同期信号が受信されていることを示し、ライン５４５は、誘導性同期信号が受信されていることを示す。ライン５３５は、信号ラインの無線周波数ロスに関するプログラミングされた値を示す。ライン５９５は、無線周波数状態マシンまたは誘導性状態マシンが同期状態にある場合を示す、プロセッサ１１５に対するステータス信号である。

無線周波数データ・ライン５２５と誘導性データ・ライン５６５は、双方向データ・ラインである。選択ライン５７５とイネーブル・ライン５８０とに存在する論理レベルに依存して、無線周波数データまたは誘導性データのいずれかが、双方向データ・ライン５９２に存在する。

アクティブなリンク５８５は、アクティブな遠隔測定リンクを反映し、一実施例では、誘導性遠隔測定が、現在、アクティブであることを示す「０」という論理レベルにあり、無線周波数遠隔測定が、現在、アクティブであることを示す「１」という論理レベルにある。

一実施例では、外部機器１６０または埋込型機器１１０がデータを送信している。通信セッション中、外部機器１６０は、同期パルスまたはタイミング・パルスを定期的に送信し、そのパルスに対して、埋込型機器１１０が同期する。同期パルスが存在しない場合、通信セッションは非アクティブである。

一実施例では、通信リンクは、半二重と呼ばれ、半二重とは、一度に１つの機器だけが送信していることが可能であることを意味する。

埋込型機器１１０は、外部機器１６０にデータを送り返す際、、継続的なリアルタイムのデータが所々に入れられた同期パルスを、埋込型機器１１０から送信する。

外部機器１６０は、埋込型機器１１０にデータ、コマンド、または命令を送信することができ、埋込型機器１１０から応答を受信することもできる。セッションがアクティブである間、外部機器１６０が、コマンドまたは命令を埋込型機器１１０に送信していない場合、埋込型機器１１０が、内部の心電図や心臓からのその他のデータを送信している。外部機器１６０が、コマンドまたは命令を送信していない時点で、外部機器１６０は、タイミング・パルスを送信しており、埋込型機器１１０は、外部機器１６０を使用して表示される、または別の形で処理されるデータを送信することを続ける。

通信セッション中、外部機器１６０は、埋込型機器１１０がデータ伝送を同期させるタイミング信号を定期的に送信する。埋込型機器１１０は、同期されたモードになっている間に、データを送信することを続ける。外部機器１６０は、埋込型機器１１０から継続的なデータ・ストリームを受信し、リアルタイムの視覚的表示を生成すること、メモリの中にデータを格納すること、または別の形でデータを処理することを行う。埋込型機器１１０に送信するために、外部機器１６０は、タイミング・パルスのシーケンスを短い間、中断する。埋込型機器１１０は、２つの同期パルスが欠如していることを検出すると、データ伝送を一時停止して、アクティブな通信リンクを使用した受信モードに戻る。受信モードでは、埋込型機器１１０は、外部機器１６０からの着信するコマンド、命令、またはデータを受け入れる状態にある。さらに、埋込型機器１１０は、最新の状態マシンを使用することを続け、遠隔測定選択信号が失われているかどうかについての指示を待つ。

一実施例では、同期が失われる期間は、１つの状態マシンから別の状態マシンに遷移するのに使用される信号が失われる期間より短い。一実施例では、信号が失われる期間は、１００ミリ秒であり、同期が失われる期間は、２０ミリ秒であるが、他の長さの期間も企図される。一実施例では、通信セッションを終了させる期間は、信号が失われる期間より長い。

一実施例では、埋込型機器１１０は、誘導性モード、無線周波数モード、または自動モードで通信するように構成される。外部機器１６０は、ハードウェア切換、またはファームウェア選択を使用して遠隔測定通信モードを選択する。通信セッションの開始点と終了点はともに、外部機器１６０からのトリガによって定められる。開始点トリガ、または他の要因に基づき、埋込型機器は、非アクティブ・モードから、３つの通信モードのいずれかに遷移する。自動モードでは、他の諸要因によって、いずれのリンクを通信のために使用するかを決定する。それらの要因には、例えば、信号対雑音比、帯域幅要件とともに、通信セッションを開始するのに使用される通信リンクが何であるかが含まれる。

（例示的な代替）
一実施例では、１つの遠隔測定リンクから別の遠隔測定リンクに遷移するのに使用される信号には、外部機器１６０から送信される同期信号ペアが含まれる。一実施例では、２つより多い、または少ない同期信号が、１つの遠隔測定リンクから別の遠隔測定リンクへの遷移をトリガするのに使用される。

一実施例では、１つの遠隔測定リンクから別の遠隔測定リンクに遷移するように埋込型機器１１０に命令する命令、フラグ、または他の符号化された信号が、外部機器１６０によって送信される。

一実施例では、埋込型機器１１０は、プログラミング可能な期間の間待ってから、同期信号が失われているかどうかを判定する。その期間は、外部機器１６０から受信された命令によってプログラミングされることが可能である。一実施例では、信号ロス・トリガの時間は、メモリ・レジスタの中の値によって決まるか、またはプログラミング可能なコントロールを介して決定される。一実施例では、第１の遠隔測定回路を使用して信号を監視している間に、同期信号が、所定の期間内に受信されなかった場合、埋込型機器は、第２の遠隔測定回路に戻る。クロック１２５から導出されたタイミング信号が、いつ信号が失われたかを特定し、異なる遠隔測定回路に切換るトリガ・イベントをもたらす。所定の期間の長さは、プログラミング可能である。

一実施例では、埋込型機器１１０は、プログラミング可能な期間の間待ってから、通信セッションがタイムアウトしたかどうかを判定する。その期間は、外部機器１６０から受信された命令によってプログラミングされることが可能である。

一実施例では、誘導性遠隔測定と無線周波数遠隔測定に加え、または以上の代わりに、遠隔測定回路が企図される。例えば、複数の誘導性アンテナまたは無線周波数アンテナが、特定の遠隔測定回路に接続される。さらに、埋込型機器１１０は、異なる搬送周波数プロトコルまたは通信プロトコルを使用してそれぞれが動作する、複数の無線周波数遠隔測定回路を含む。様々な実施例では、光チャネル、超音波チャネル、音響チャネルを含め、様々な通信チャネルが使用される。一実施例では、無線周波数遠隔測定回路は、第２の遠隔測定回路や第３の遠隔測定回路より優先される。

一実施例では、誘導性遠隔測定回路１５０は、無線周波数遠隔測定回路１４０に対して静的に優先される。また、遠隔測定回路の優先に関する他の諸構成も企図される。３つの遠隔測定システムまたは遠隔測定回路を有する埋込型機器を伴う一実施例では、選択された遠隔測定回路が優先され、その選択された遠隔測定回路を使用して受信された、いずれの有効な信号も、その他の遠隔測定回路を使用して受信された他の信号より優先される。選択された遠隔測定回路が利用できない場合、第２の遠隔測定回路が使用され、第２の遠隔測定回路と第３の遠隔測定回路の両方を使用して受信された信号に関しては、第２の遠隔測定回路によって受信された信号が優先される。

一実施例では、複数の遠隔測定回路の間における優先順位が、１つまたは複数の選択要因に基づいて決定される動的優先システムが、確立される。例えば、最大の信号強度、最高の帯域幅、または最低の雑音レベルを示す遠隔測定リンクが、アクティブな遠隔測定リンクとして選択される。

一実施例では、無線周波数同期状態マシンの信号が失われている期間を、プログラミングすることができる。様々な実施例では、その期間は、１０ミリ秒から２２，５６０ミリ秒までの間である。一実施例では、誘導性同期状態マシンの信号が失われている期間は、プログラミング可能である。一実施例では、誘導性同期状態マシンの信号が失われている期間は、固定である。一実施例では、その固定期間は、１００ミリ秒である。

様々な実施例では、信号が失われていることは、１つの状態マシンから別の状態マシンへの遷移をトリガする。一実施例では、状態マシン選択は、埋込型機器１１０または外部機器１６０によって与えられる命令によって決定される。

一実施例では、複数の通信チャネルが同時にアクティブである。複数の通信チャネル上で送信されるデータは、様々な実施例では、同一かまたは異なる。一実施例では、複数の通信チャネルからのデータは、アービトレーション・アルゴリズムによって、または雑音レベル、帯域幅、信頼性、信号品質などの他の要因に基づき、調停される。その他の諸要因が、巡回冗長検査などの誤り検出／検査ルーチン、または他のプロトコル・ベースの機構に基づいて評価される。

システム５００は、論理ブロックを使用して示されているが、システム５００の諸部分、またはすべてが、回路、論理ゲート、またはメモリの中に格納された命令セットを実行するプロセッサにおいて実現されることを理解されたい。命令セットは、データ遠隔測定をイネーブルにするためのアルゴリズムを実施する。一実施例では、システム５００は、プロセッサ上で実行されるファームウェア・ベースの状態マシンを使用して実装される。様々な実施例では、システム５００は、複数の埋込型トランシーバ回路のそれぞれに結合されたコントローラを含み、データ遠隔測定を選択的にイネーブルにする、またはディセーブルにする回路またはプログラミングを実現する。

以上の説明は、例示的であり、限定的ではないものとされることを理解されたい。例えば、前述した諸実施形態（および／またはそれらの実施形態の諸態様）は、互いに組み合わせて使用されてもよい。他の多くの実施形態が、以上の説明を精読することで、当業者には明白となろう。したがって、本発明の範囲は、添付の特許請求の範囲、およびそのような特許請求の範囲に認められる完全な均等物に関連して確定される。添付の特許請求の範囲では、「ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ」および「ｉｎ ｗｈｉｃｈ」という言葉は、「ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ」および「ｗｈｅｒｅｉｎ」というそれぞれの言葉の、分かりやすい英語の同義語として使用される。また、添付の特許請求の範囲では、「含む（ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ）」および「含む（ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ）」という言葉は、無制限であり、つまり、そのような言葉の後にリストアップされる要素に加えて、諸要素を含むシステム、機器、物品、またはプロセスも、やはり、特許請求の範囲に含まれるものと見なされる。さらに、特許請求の範囲において、「第１の」、「第２の」、「第３の」などの言葉は、単にラベルとして使用され、対象に数的要件を課すものではない。

外部機器と通信する埋込型機器を示す図である。 状態図である。 状態図である。 状態図である。 埋込型機器の一部分に関するブロック図である。

Claims (29)

1. 外部機器と無線通信するようにそれぞれが構成された第１のトランシーバ回路と第２のトランシーバ回路とを含む少なくとも２つのトランシーバ回路と、
   各トランシーバ回路に結合され、前記外部機器から受信された同期信号に基づき、前記少なくとも２つのトランシーバ回路の１つを選択するように構成されたコントローラとを含む埋込型機器であって、
   前記選択されたトランシーバ回路が、前記同期信号を受信した後、同期された状態で動作すると、前記選択されたトランシーバ回路に関してデータ遠隔測定がイネーブルにされる、機器。
2. 前記選択されたトランシーバ回路は、定期的な同期信号を受信した後、前記同期された状態で動作するように構成される請求項１に記載の機器。
3. 前記コントローラは、前記第２のトランシーバ回路がイネーブルにされていない場合、前記第１のトランシーバ回路を使用するデータ遠隔測定をイネーブルにするように構成される請求項１に記載の機器。
4. 前記第１のトランシーバ回路は常に電源供給される請求項１に記載の機器。
5. 前記第１のトランシーバ回路と前記第２のトランシーバ回路は、前記同期信号に関して同時に監視するように構成される請求項１に記載の機器。
6. 前記第１のトランシーバ回路と前記第２のトランシーバ回路は、前記同期信号を順次監視するように構成される請求項１に記載の機器。
7. 前記コントローラは、命令セットまたはマルチプレクサを実行するように構成されたプロセッサを含む請求項１に記載の機器。
8. 前記同期信号が失われた後に続く所定の期間の後、時間信号をもたらすように前記コントローラに結合されたクロックをさらに含む請求項１に記載の機器。
9. 前記コントローラは、所定の期間にわたって前記同期信号を失うと、前記第１のトランシーバ回路と前記第２のトランシーバ回路の両方の監視をイネーブルにするように構成される請求項１に記載の機器。
10. 前記所定の期間はリモートで選択可能である請求項９に記載の機器。
11. 前記コントローラは、前記外部機器から命令を受信すると、前記第１のトランシーバ回路を選択し、前記第２のトランシーバ回路を選択解除するように構成される請求項１に記載の機器。
12. 前記第１のトランシーバ回路は、近距離場トランシーバ回路と遠距離場トランシーバ回路の少なくとも１つを含む請求項１に記載の機器。
13. 前記第１のトランシーバ回路は誘導性アンテナを含む請求項１に記載の機器。
14. 前記第１のトランシーバ回路は無線周波数アンテナを含む請求項１に記載の機器。
15. 第１の無線トランシーバ回路と第２の無線トランシーバ回路とを含む埋込型機器の複数のトランシーバ回路の少なくとも１つを使用して、外部機器からの同期信号を監視すること、および
    前記複数のトランシーバ回路のそれぞれに結合されたコントローラからの信号に基づき、前記複数のトランシーバ回路の選択されたトランシーバ回路が同期された状態にある場合、前記選択されたトランシーバ回路を使用したデータ遠隔測定をイネーブルにすることを含む方法であって、
    前記選択されたトランシーバ回路は、前記同期信号を受信した後、前記同期された状態で動作し、その後、前記同期された状態にない、方法。
16. 監視することは、第２の遠隔測定回路を使用して監視することと同時に、第１の遠隔測定回路を使用して監視することを含む請求項１５に記載の方法。
17. 前記同期信号を監視することが、失われた同期信号を検出することを含む請求項１５に記載の方法。
18. 前記第１のトランシーバ回路を使用したデータ遠隔測定をイネーブルにすることが、前記複数のトランシーバ回路の近距離場トランシーバ回路を使用して通信することを含む請求項１５に記載の方法。
19. 前記第１のトランシーバ回路を使用したデータ遠隔測定をイネーブルにすることが、前記複数のトランシーバ回路の遠距離場トランシーバ回路を使用して通信することを含む請求項１５に記載の方法。
20. 前記第１のトランシーバ回路が前記同期された状態にない場合、前記複数の無線トランシーバ回路の第２のトランシーバ回路を使用したデータ遠隔測定をイネーブルにすることをさらに含む請求項１５に記載の方法。
21. 前記コントローラにおいて選択信号を受信すると、前記第１のトランシーバ回路を使用したデータ遠隔測定をイネーブルにすることをさらに含む請求項１５に記載の方法。
22. 選択信号を受信することが、前記複数のトランシーバ回路の少なくとも１つを使用して命令を受信することを含む請求項２１に記載の方法。
23. 同期信号を送信するように構成された少なくとも１つの外部トランシーバ回路を有する外部機器と、
    少なくとも２つの埋込型トランシーバ回路と前記少なくとも２つの埋込型トランシーバ回路のそれぞれに結合されたコントローラとを含む埋込型機器であって、前記コントローラは、前記同期信号を受信した後前記外部機器に同期し、かつ、前記少なくとも２つの埋込型トランシーバ回路から選択された埋込型トランシーバ回路を使用して、前記外部機器とのデータ遠隔測定をイネーブルにするように構成されており、その選択された埋込型トランシーバ回路は前記同期信号に基づいて決定される、前記埋込型機器と
    を含むシステム。
24. 前記少なくとも２つの埋込型トランシーバ回路は、遠距離場トランシーバ回路と近距離場トランシーバ回路とを含む請求項２３に記載のシステム。
25. 前記コントローラは、所定の期間にわたって前記同期信号を失うと、前記近距離場トランシーバ回路と前記遠距離場トランシーバ回路の両方の監視をイネーブルにするように構成される請求項２４に記載のシステム。
26. 前記所定の期間は、プログラミング可能である請求項２５に記載のシステム。
27. 前記コントローラは、前記近距離場トランシーバ回路を使用して前記同期信号を失った後に前記遠距離場トランシーバ回路を使用して前記同期信号を受信すると、前記遠距離場トランシーバ回路をイネーブルにするように構成される請求項２４に記載のシステム。
28. 前記コントローラは、前記少なくとも２つの埋込型トランシーバ回路のそれぞれを使用した同時の監視をイネーブルにするように構成される請求項２３に記載のシステム。
29. 前記コントローラは、前記少なくとも２つの埋込型トランシーバ回路のそれぞれを使用した順次監視をイネーブルにするように構成される請求項２３に記載のシステム。

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