JP2013176593A - 信号複製医療装置 - Google Patents

Abstract

【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。
【選択図】図１

Description

（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。

（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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

本発明は、さらに、以下の手段を提供する。

（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。

（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。

（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。

（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。

（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。

（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。

（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。

（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。

（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。

（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。

（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。

（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。

（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。

（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。

（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。

（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。

（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。

（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。

（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。

（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。

（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。

（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。

（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。

（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。

（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。

（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。

（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。

（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。

（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。

（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。

（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。

（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。

（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。

他の実施形態もまた想定される。

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。

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。

（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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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

Claims (32)

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複数の医療信号を受信するように適合された入力と、
   該複数の医療信号から少なくとも２つの複製された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２つの複製された信号は、第二の医療デバイスおよび第三の医療デバイスを介して送信されることを示し、該第二の医療デバイスおよび該第三の医療デバイスは、該第一の医療デバイスとは異なる、信号処理回路と、
   該第二の医療デバイスおよび該第三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２つの複製された信号のうちの１つを配信するように適合された第一の出力および第二の出力と
   を備え、
   該少なくとも２つの複製された信号は、複製された母体信号および複製された胎児信号を含む、装置。
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。
3. 前記信号処理回路は、
   前記複数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複数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、該複数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２つの複製された信号を生成する信号ジェネレータと、
   該少なくとも２つの複製された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。
4. 前記信号プロセッサは、前記複数の医療信号から前記少なくとも２つの複製された信号のそれぞれに関係するデータを抽出するように適合されている、請求項３に記載の医療装置。
5. アナログフォーマットにおいて前記少なくとも２つの複製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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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複数の医療信号のうちの１つ以上の品質を表示する、請求項１３に記載の医療装置。
15. 前記複数の医療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。
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。
17. 前記複製された母体信号は、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。
18. 前記第一の医療デバイスは、胎児モニタ電極であり、前記複数の医療信号は、該胎児モニタ電極によって出力される胎児モニタ信号を含む、請求項１に記載の医療装置。
19. 前記少なくとも２つの複製された信号のうちの１つは、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。
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。
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。
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２つの複製された信号のうちの１つは、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。
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２つの複製された信号のうちの１つは、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。
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。
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。
26. 前記少なくとも２つの複製された信号のうちの１つの少なくとも１つの修正は、前記第二の医療デバイスまたは前記第三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。
27. 前記少なくとも１つの修正は、前記少なくとも２つの複製された信号のうちの１つの反転である、請求項２６に記載の医療装置。
28. 前記少なくとも１つの修正は、前記少なくとも２つの複製された信号のうちの１つに対するオフセットの加算である、請求項２６に記載の医療装置。
29. 前記少なくとも１つの修正は、前記少なくとも２つの複製された信号のうちの１つの品質を改善する、請求項２６に記載の医療装置。
30. 前記少なくとも１つの修正は、前記少なくとも２つの複製された信号のうちの１つを再度スケーリングする、請求項２６に記載の医療装置。
31. 前記少なくとも２つの複製された信号は、２つの個別の医療デバイスから信号を示し、２つの複製された信号は、同じ信号でない、請求項１に記載の医療装置。
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、前記複製された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。

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