JP2015019414A - 医療装置無線ネットワークアーキテクチャ - Google Patents

Abstract

【課題】医療装置無線ネットワークアーキテクチャの提供。【解決手段】医療装置に接続されたインタフェース回路が、無線中継ネットワークを介して複数の中継モジュールのうちの１つと通信する。中継モジュールは、インターネットアクセス可能な無線通信ネットワークを通して遠隔監視装置と通信する。各中継モジュールは、無線中継ネットワークに接続された受信器、無線中継ネットワークに接続された第１の送信器、インターネットアクセス可能な無線通信ネットワークに接続された第２の送信器、およびコントローラを有する。コントローラは、インターネットアクセス可能な無線通信ネットワークのステータスを判断する。ステータスがインターネットアクセス可能な無線通信ネットワークがアクセス可能であるとき、データの送信のため第２の送信器が選択され、アクセス不可能であるとき、データを他の無線中継モジュールへ送信するため第１の送信器が選択される。【選択図】図１

Description

本出願は、一連の医療装置と遠隔監視装置の間のネットワーク化された通信を提供するネットワークアーキテクチャに関し、とりわけ、一連の医療装置と遠隔監視装置の間の、無線中継ネットワークおよびインターネットアクセス可能な無線通信ネットワークを介した、ネットワーク化された通信を提供するネットワークアーキテクチャに関する。

病院、クリニック、生活支援センタなどを含む救命救急センタおよび在宅看護健康サービスセンタでは、治療従事者と患者が相互に対する時間が貴重である。また、深刻な健康状態および発症に対する治療従事者の対応時間が、重要でありうる。治療従事者の時間および患者の影響をよりよく管理するため、集中監視のシステムが開発されてきた。そのようなシステムでは、それぞれの患者からの生理学的データが集中した箇所に送信される。この集中した箇所では、１人または少数の技師が、この患者情報の全てを監視し患者の状況を判断する。患者の警報状況を示す情報は、例えば無線ポケットベルおよび／または携帯電話を介して、および／または設備全体の音声呼び出しを行うことにより、技師および／またはシステムが現場の治療従事者と通信し即時に患者へ注意させる状況を起こす。

無線ネットワークを用いたそのような集中監視システムの実行は、多くの困難を示す。設備内の多くの部屋および多くの階にいる患者に動的に割り当てられる可能性があるさまざまな医療装置により提供される情報を用いて効果的に患者の状況を監視するため、例えばＩＥＥＥ８０２．１１規格に基づいた”Ｗｉ−Ｆｉ”ネットワークのようなローカルエリアネットワークを用いて、医療装置と集中した箇所の間の通信を確立することが望ましいであろう。しかし、そのようなネットワークは、さまざまな他の機能（例えば、電子医療記録（ＥＭＲ）への内科医のアクセス、設備管理システムおよび他の機能）を補助するために通常はすでに設備内に配置されているので、集中監視を提供する目的での十分なローカルエリアネットワークアクセスを確保することは、しばしば望ましくない。また、患者が救命救急健康サービスセンタから離れている（例えば家庭にいる）とき、Ｗｉ−Ｆｉネットワークのような従来のローカルエリアネットワーク設備へのアクセスは、利用不可または救命救急監視の適用を補助するのに充分信頼がおけないかもしれない。

明らかに、救命救急センタおよび在宅看護健康サービスセンタの集中監視における効率の向上のため、いくつかの地理的に分散した救命救急健康サービスセンタを監視する、１つの”オフサイト”集中監視箇所を提供することが望ましい可能性がある。

従来のＷｉ−ＦｉまたはＩＥＥＥ８０２．１１ベースのローカルエリアネットワークの１つの代替は、治療場所での例えばパルスオキシメータ、血圧計、脈拍計、体重計、血糖計を含む医療装置の通信のため、ＩＥＥＥ１１０７３装置特化準拠のさまざまな医療装置からの情報収集に使用されてきた、無線パーソナルエリアネットワークに関する、ＩＥＥＥ８０２．１５．４規格に基づいたＺＩＧＢＥＥネットワークである。例えば、ＺＩＧＢＥＥ Ｗｉｒｅｌｅｓｓ Ｓｅｎｓｏｒ Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ ｆｏｒ Ｈｅａｌｔｈ，Ｗｅｌｌｎｅｓｓ ａｎｄ Ｆｉｔｎｅｓｓ，ＺＩＧＢＥＥ Ａｌｌｉａｎｃｅ，Ｍａｒｃｈ ２００９を見られたい。この文献は、本明細書にその全体を参照により組み込まれる。ＺＩＧＢＥＥネットワークは、例えば”自己回復”メッシュ構成で動的に構成可能であること、および低い電力の必要量で動作すること（例えばＺＩＧＢＥＥ送受信器が電池の電力で一体的に医療装置に接続されることを可能にする）の利点を提供する。しかし、個々のＺＩＧＢＥＥ送受信器間の送信範囲は、通常数百フィート以下に制限される。結果として、そのようなネットワークはオフサイトに設置された集中監視箇所には、ほとんどの場合使用できない。また、１９９６年の医療保険の相互運用性および説明責任に関する法律（ＨＩＰＡＡ）の適用可能な患者データプライバシー条項に準拠して、監視される医療装置と集中監視箇所間の情報の送信を安全に行うよう対処するネットワークアーキテクチャを提供するのが望ましいであろう。

よって、前述した先行技術のネットワークアーキテクチャの欠点を解消する、遠隔監視される医療装置と通信する無線パーソナルエリアネットワークを接続する医療装置の集中監視のためのネットワークアーキテクチャを提供することが望ましいであろう。

本発明は、一連の医療装置と遠隔監視装置の間のネットワーク化された通信を提供するネットワークアーキテクチャを対象とする。本発明の望ましい実施形態によると、例えば腸内投与、体温計、パルスオキシメータ、人工呼吸器、血圧計、脈拍計、体重計、血糖計を含む）１つまたは複数の医療装置が、患者用の設備において提供される。インタフェース回路が、それぞれの医療装置に接続され、無線中継ネットワークを介した複数の無線中継モジュールのうちの１つと通信するよう構成される。無線中継モジュールは、インターネットアクセス可能な無線通信ネットワーク、および望ましくは、携帯電話データネットワーク、例えば３Ｇまたは４Ｇネットワークのような無線広域ネットワーク（ＷＷＡＮ）を通して遠隔監視装置と通信するようさらに構成される。また、例えばＨＩＰＡＡの規定に準拠するため、無線ネットワークのそれぞれを通した通信は、安全に行うことが望ましい。

複数の無線中継モジュールのそれぞれは、それぞれのインタフェース回路から、無線中継ネットワークを通して医療装置データを無線で受信可能な受信器、医療装置データを、無線中継モジュールのうちの他の１つへ無線中継ネットワークを通して無線で送信可能な第１の送信器、インターネットアクセス可能な無線通信ネットワークを通して、データを無線で送信可能な第２の送信器、および、第１の送信器および第２の送信器に接続されたコントローラを有する。コントローラは、インターネットアクセス可能な無線通信ネットワークのアクセスステータスを判断し、そのステータスに基づき第１の送信器または第２の送信器のうちの１つを選択するよう構成される。例えばステータスが、インターネットアクセス可能な無線通信ネットワークが無線中継モジュールにアクセス可能であることを示すとき、コントローラは、インタフェース回路により送信された医療装置データをインターネットアクセス可能な無線通信ネットワークへ送信するために、第２の送信器を選択する。ステータスが、インターネットアクセス可能な無線通信ネットワークがアクセス可能でないことを示すとき、コントローラは、医療装置データを無線中継モジュールのうちの他の１つへ送信するために、第１の送信器を選択する。この方法で、インターネットアクセス可能な無線通信ネットワークを通して医療装置データを送信する付加的な試みを、正常な送信が達成されるまで、この他の無線中継モジュール（およびもしかすると追加の無線中継モジュール）により行うことが可能である。

無線中継モジュールは、有益に、そのステータスおよび他の無線中継モジュールのステータスを、無線中継ネットワークを介して、およびインターネットアクセス可能な無線通信ネットワークを通して通信してもよい。また、無線中継モジュールはさらに、特定のインタフェース回路および対応する医療装置へ通信するため、インターネットアクセス可能な無線通信ネットワークからデータおよびコマンドを受信する第２の受信器を有してもよい。
例えば、本願発明は以下の項目を提供する。
（項目１）
それぞれの医療装置に接続され、医療装置データを無線中継ネットワークを通して送信可能な少なくとも１つのインタフェース回路と、
無線中継ネットワークを通して医療装置データを無線で受信可能な第１の受信器と、
前記無線中継ネットワークを通して前記医療装置データを第２の無線中継モジュールへ無線で送信可能な第１の送信器と、
インターネットアクセス可能な無線通信ネットワークを通してデータを無線で送信可能な第２の送信器と、
前記第１の送信器および前記第２の送信器に接続されたコントローラと、をそれぞれが有する、
少なくとも第１および第２の中継モジュールと、を備える、
インターネットに接続された医療装置と遠隔装置の間の通信を提供する無線中継ネットワーク。
（項目２）
前記コントローラが、前記インターネットアクセス可能な無線通信ネットワークのステータスの判断、および前記ステータスに基づき前記医療装置データを送信するための前記第１の送信器または前記第２の送信器のうち１つの選択が可能である、項目１に記載の無線中継ネットワーク。
（項目３）
前記コントローラが、前記ステータスが特定の基準を満たす場合、前記医療装置データを前記通信チャネルを通して前記第２の送信器により送信するよう構成され、かつ、前記ステータスが前記特定の基準を満たさない場合、前記医療装置データを前記無線中継ネットワークと通信する前記第１の送信器により送信するよう構成される、項目２に記載の無線中継ネットワーク。
（項目４）
指示および／またはデータを前記インターネットアクセス可能な前記無線通信ネットワークから受信可能な第２の受信器をさらに備え、前記第１の送信器は、前記指示および／またはデータの前記少なくとも１つの医療装置への送信がさらに可能である、項目１に記載の無線中継ネットワーク。
（項目５）
前記少なくとも１つの中継モジュールが、
前記医療装置のそれぞれの１つに向けられた前記受信された指示および／またはデータをバッファリング可能で、前記コントローラに電気的に接続されたメモリをさらに備え、
前記コントローラは前記医療装置の前記それぞれの１つへの前記指示および／またはデータの送信の順序および／または優先権を制御する、
項目４に記載の無線中継ネットワーク。
（項目６）
前記少なくとも１つの中継モジュールが、
前記医療装置のそれぞれの１つに向けられた前記受信された指示および／またはデータをバッファリング可能で、前記コントローラに電気的に接続されたメモリをさらに備え、
前記コントローラは前記医療装置の全てまたはサブセットへの前記指示および／またはデータの送信を制御する、
項目４に記載の無線中継ネットワーク。
（項目７）
前記無線中継ネットワークがＺＩＧＢＥＥネットワークである、項目１に記載の無線中継ネットワーク。
（項目８）
前記インターネットアクセス可能な無線通信ネットワークが、モバイル通信ネットワークである、項目１に記載の無線中継ネットワーク。
（項目９）
前記モバイル通信ネットワークが、ＣＤＭＡまたはＧＳＭ（登録商標）ベースのネットワークである、項目８に記載の無線中継ネットワーク。
（項目１０）
前記インタフェース装置が、前記無線中継ネットワークを通して前記医療装置データを無線で送信可能な送信器を備える、
項目１に記載の無線中継ネットワーク。
（項目１１）
前記インタフェース装置が、前記医療装置による実行のため、前記無線中継ネットワークを通して指示を無線で受信可能な受信器をさらに備える、
項目１に記載の無線中継ネットワーク。
（項目１２）
ａ．第１の中継モジュールで、無線中継ネットワークを通して、それぞれの医療装置に接続された少なくとも１つのインタフェース回路により送信された医療装置データを受信するステップと、
ｂ．前記第１の中継モジュールによるインターネットアクセス可能な通信ネットワークへのアクセスの第１の中継モジュールのステータスを判断するステップと、
ｃ．前記ステータスが特定の基準を満たすとき、前記医療装置データを、前記第１の中継モジュールにより、前記インターネットアクセス可能な通信チャネルを通して送信するステップと、
ｄ．前記ステータスパラメータが前記特定の基準を満たさないとき、前記医療装置データを、前記第１の中継モジュールにより、前記無線中継ネットワークを通して第２の中継モジュールへ送信するステップと、を含む、
無線医療装置中継ネットワークを作動するプロセス。
（項目１３）
ｅ．前記第２の中継モジュールによるインターネットアクセス可能な通信ネットワークへのアクセスの第２の中継モジュールステータスを判断するステップと、
ｆ．前記第２の中継モジュールステータスが特定の基準を満たすとき、前記医療装置データを前記第２の中継モジュールにより前記インターネットアクセス可能な通信チャネルを通して送信するステップと、
ｇ．前記第２の中継モジュールステータスが前記特定の基準を満たさないとき、前記医療装置データを、前記第２の中継モジュールにより、前記無線中継ネットワークを通して前記第３の中継モジュールへ送信するステップと、をさらに含む、
項目１２に記載のプロセス。
（項目１４）
少なくとも１つの前記医療装置に対し意図された前記インターネットアクセス可能な無線通信ネットワークを通して医療装置指示および／またはデータを受信するステップと、
前記受信された指示および／またはデータを、少なくとも第１の中継モジュールを介して、前記少なくとも１つの医療装置のうちの前記意図された装置へ送信するステップと、をさらに含む、
項目１２に記載のプロセス。
（項目１５）
前記第１の中継モジュールにより前記医療装置のそれぞれの装置に向けられた前記受信された指示および／またはデータをバッファに入れるステップと、
前記医療装置の前記それぞれの装置への前記指示および／またはデータの送信の順序および／または優先権を制御するステップと、をさらに含む、
項目１４に記載のプロセス。
（項目１６）
前記医療装置のそれぞれの装置に対する前記受信された指示および／またはデータを、前記医療装置の全てまたは全てのサブセットへ送信するステップと、をさらに含む、項目１４に記載のプロセス。
（項目１７）
前記第１の中継モジュールの電源投入手順の間、前記無線通信ネットワークを通した可能性がある通信の表示を提供するステップをさらに含む、
項目１２に記載のプロセス。
（項目１８）
前記中継モジュールの電源投入手順の間、前記無線中継ネットワークを通した可能性がある通信の表示を提供するステップをさらに含む、
項目１２に記載のプロセス。
（項目１９）
前記無線中継ネットワークがＺＩＧＢＥＥネットワークである、項目１２に記載のプロセス。
（項目２０）
前記無線中継ネットワークが、中継可能にされたブルートゥースネットワークである、項目１２に記載のプロセス。
（項目２１）
前記無線通信ネットワークが、モバイル通信ネットワークの通信チャネルである、項目１２に記載のプロセス。
（項目２２）
前記モバイル通信ネットワークが、ＣＤＭＡまたはＧＳＭ（登録商標）ベースのネットワークである、項目２１に記載のプロセス。
（項目２３）
前記無線通信ネットワークの状態を測定するステップと、
前記無線通信ネットワークの前記測定された状態の関数として、前記無線通信ネットワークの前記ステータスを判断するステップと、をさらに含む、
項目１２に記載のプロセス。
（項目２４）
前記ステータスが、前記中継モジュールの記憶構成要素により格納されたデータ構成要素の値の関数として判断される、
項目１２に記載のプロセス。

本発明は、以下の図を参照して進める本発明の詳細な記載からより容易に明らかになるであろう。

本発明による医療装置監視システムに関する、例示的なアーキテクチャの概略図を表す。 図１によるアーキテクチャの例示的な無線ネットワーク構成要素をさらに示す概略図を表す。 図１によるアーキテクチャに関する例示的な無線中継モジュールを示す概略図を表す。 図１のアーキテクチャの動作の第１の例示的な方法を示すフローチャートを表す。 図１のアーキテクチャの動作の第２の例示的な方法を示すフローチャートを表す。

本発明を実行するため発明者がベストモードと考えるものを含む、本発明の例示的な実施形態を詳細に述べる。これらの例示的な実施形態の例は、添付の図に示される。これらの実施形態と関連して本発明を記載するが、本発明を記載された実施形態に限定することを意図するものではないことが理解されるであろう。そうではなく、本発明は、添付の請求項に定義された本発明の趣旨および範囲内に含まれうるとして、代替、改良、および均等物に及ぶことを意図する。

後述の記載で、本発明の全体の理解のため、特定の詳細を述べる。本発明は、これらの特定の詳細の一部または全てなしには実践しえない。他の場合、本発明を不必要に曖昧にしないように、公知の態様は詳細に記載しない。

本発明を説明するため、図１〜図５を参照して例示的な実施形態を記載する。

本明細書および添付の請求項では、単数形の”ａ”、”ａｎ”および”ｔｈｅ”は、文脈が明らかに他を述べていない限り複数の言及を含む。他に定義された場合を除いて、本明細書で使用する全ての技術用語および科学用語は、この発明が属する当業者が一般的に理解するのと同一の意味を持つ。

本発明による監視医療装置に関するシステムの例示的なアーキテクチャ１００の概略図が、図１に示される。医療状況の監視および／または１人または複数の患者の医学的治療のため、患者用の設備２０において１つまたは複数の医療装置１０が提供される。患者用の設備２０は、多数の患者にサービスを提供する救命救急健康サービスセンタ（例えば病院、クリニック、生活支援センタなどを含む）、１人または複数の患者にサービスを提供する家庭の設備、または外来患者が装着または着用しうるパーソナル筐体（例えばバックパック）を含んでもよい。それぞれの医療装置１０に関連するのがインタフェース回路１５であり、インタフェース回路１５は、例えば低速無線パーソナルエリアネットワークすなわち“ＬＲ−ＷＰＡＮ，”ＺＩＧＢＥＥネットワークまたは低電力ブルートゥースネットワーク、例えばブルートゥース２．０のような他の低電力パーソナルエリアネットワーク、既存のまたは現在開発中または検討中の設備指向無線ネットワーク内で信号を送信および受信するための、送受信器を有する。インタフェース回路１５を、本発明による医療装置１０内に収容または外部に配置してもよいことを理解するべきである。患者用の設備２０内に、１つまたは複数の中継モジュール３０も提供される。

図３に関連して詳述するように、それぞれのモジュール３０は、設備指向無線ネットワーク内でインタフェース回路１５から信号を受信およびインタフェース回路１５へ信号を送信するための、第１の送受信器を有する。図３で示される中継モジュール３０ａは、中継モジュール３０に対応し、無線広域ネットワークすなわち“ＷＷＡＮ”を介して、図２に示されるように、無線でアクセスポイント４０へ信号を送信およびアクセスポイント４０から信号を受信するための第２の送受信器をさらに有する。本発明での使用に適切なＷＷＡＮは、例えば汎欧州デジタル移動電話方式（ＧＳＭ（登録商標））または符号分割多重アクセス（ＣＤＭＡ）セルラーネットワークに基づいたネットワーク、または２Ｇ、３Ｇ、３Ｇロングタームエボリューション、４Ｇ、国際電気通信連合電気通信標準化部門（ＩＴＵ−Ｒ）のＷｉＭＡＸセルラー無線規格に関連するネットワークを含む。ＨＩＰＡＡの規定に準拠するため、設備指向無線ネットワークおよびＷＷＡＮのそれぞれを通した通信は、例えばセキュアソケットレイヤ（ＳＳＬ）プロトコルまたはトランスポートレイヤセキュリティ（ＴＬＳ）プロトコルを用いて安全に行うことが望ましい。

図１に示されるように、本発明で使用可能な適切なアクセスポイント４０は、ＷＷＡＮ上の中継モジュール３０ａとの通信のため送受信器へのアクセスを組み入れた、またはアクセスを有するインバウンドｗｅｂサーバ４１を有してもよい。インバウンドｗｅｂサーバ４１によりＷＷＡＮを通して受信された医療装置のデータは、セキュアデータ記憶サーバ４２に転送され、セキュアデータ記憶サーバ４２は、例えば関連した医療装置の識別情報に関する受信されたデータのログを取るよう構成される。アウトバウンドｗｅｂサーバ４３は、例えば、１つまたは複数の遠隔監視装置６１、６２および６３により出されたデータ取得要求をブロードバンドネットワーク５０を通して（例えばインターネットを通して）受信および識別して、セキュアデータ記憶サーバ４２から取得される関連した医療装置のデータを要求し、関連した装置のディスプレイに表示するため、取得されたデータを１つまたは複数の遠隔監視装置６１、６２および６３へフォーマットし送信するよう構成される。アクセスポイント４０に関する開示されたアーキテクチャを本発明の例示的な実施形態とともに示すが、１つまたは複数の遠隔監視装置６１、６２および６３の装置表示における受信、記憶および医療装置のデータの取得を可能にするアクセスポイント４０のあらゆるアーキテクチャが、本発明の範囲内に含まれることが意図されることを理解するべきである。

図２は、図１の患者用の設備２０内に設置された、またはそうでなければ関連する、本発明のアーキテクチャの例示的な構成要素をさらに示すブロック図を表す。図２では、多数のインタフェース回路１５および中継モジュール３０、３０ａが、患者用の設備２０内のメッシュネットワーク１６内に配置される。インタフェース回路１５および中継モジュール３０、３０ａは、関連した無線リンクを介して互いに通信するよう構成される。図２で示される本発明の望ましい実施形態で、ネットワーク１６はＩＥＥＥ８０２．１５．４に基づいたＺＩＧＢＥＥメッシュネットワークである。しかし、ネットワーク１６を、例えばＩＥＥＥ８０２．１１に基づいたＷｉＦｉＷＬＡＮおよびＩＥＥＥ８０２．１５．１に基づいたブルートゥースＷＰＡＮを含むさまざまな他の無線ローカルエリアネットワーク（ＷＬＡＮ）またはＷＰＡＮフォーマットにより編成してもよい。

示されたＺＩＧＢＥＥメッシュネットワーク１６で、それぞれのインタフェース回路１５は、例えば有線通信インタフェースのような、関連した医療装置１０への通信インタフェースを有する。また、それぞれの中継モジュール３０、３０ａは、ＺＩＧＢＥＥメッシュネットワーク１６内の他の中継モジュール３０、３０ａと通信するよう構成された少なくとも１つの送受信器を有する。中継モジュール３０ａは、ＷＷＡＮを通してアクセスポイント４０と通信するための少なくとも第２の送受信器をさらに有する。

ＺＩＧＢＥＥメッシュネットワーク１６は、１つまたは複数のインタフェース回路１５および／または中継モジュール３０、３０ａがネットワークに追加されるとき、自己で構成可能である利点をもたらし、１つまたは複数のインタフェース回路１５および／または中継モジュール３０、３０ａがネットワークから削除される、またはそうでなければ無効にされるとき、自己で修復する利点をもたらす。インタフェース回路１５および中継モジュール３０、３０ａのサブグループ化を、定義された地理的領域内（例えば複数階の家庭またはケア施設内の個々の階または階の領域内）で行ってもよい。

図３は、中継モジュール３０ａの例示的な構成要素を示すブロック図である。図３の中継モジュール３０ａは、アンテナ３１ａを介して図２のインタフェース回路１５および図２のＷＬＡＮまたはＷＰＡＮネットワーク１６内の他の中継モジュール３０、３０ａと無線通信するための第１の送受信器３１を有する。中継モジュール３０ａは、アンテナ３２ａを介してＷＷＡＮを通してアクセスポイント４０と無線通信するための第２の送受信器３２をさらに有する。それぞれの送受信器３１、３２はデータ処理回路３３と通信し、データ処理回路３３は、プロセッサ３４の制御下で作動し、送受信器３１、３２により受信されたデータを受け取り、受信されたデータをバッファ構成要素３５内に格納するよう構成される。また、データ処理回路３３は、プロセッサ３４の指示のもとバッファ構成要素３５からデータを取得し、送信のため送受信器３１または送受信器３２のうちの選択された１つに取得されたデータを提供するようさらに構成される。選択するために、プロセッサ３４は、それぞれの送受信器３１、３２の通信ステータスを判断する目的で、送受信器３１、３２のそれぞれのステータスモジュール３１ｂ、３２ｂと通信するよう構成される。

プロセッサ３４はまた入／出力回路３６と通信することが望ましく、入／出力回路３６は、例えば、ＷＬＡＮまたはＷＰＡＮネットワーク１６およびＷＷＡＮとの通信または接続ステータスを含む中継モジュール３０ａの起動時または現在のステータスを示すため、中継モジュール３０ａの１つまたは複数のディスプレイ構成要素（図示せず）に信号を提供する。入／出力回路３６を、ユーザボタン、ダイアルまたは入力メカニズムおよびモジュール３０ａの装置に接続してもよい。入／出力回路３６はまた、例えばＡ／Ｃ電源損失またはＷＷＡＮまたは無線中継ネットワークへのアクセシビリティの損失を示す警報信号を提供するのに、使用可能である。

中継モジュール３０ａが市販のＡ／Ｃ電源を提供する従来の壁コンセント内に直接差し込まれ、および壁コンセントにより支持されるように、中継モジュール３０ａは、一体式電源プラグおよび電源回路を有する小さな物理筐体（図示せず）として提供されることが望ましいかもしれない。中継モジュール３０ａはまた、短時間のＡ／Ｃ停電ならびに中継モジュールのアンビュラトリーな利用の場合に、無停電電源を提供する電池バックアップ回路（図示せず）を有することが望ましいかもしれない。あるいは、中継モジュール３０ａに、アンビュラトリーな利用の主電源として、充電可能および／または交換可能な電池の電力を供給してもよい。

図４は、図１によるアーキテクチャおよび図２、図３の中継モジュール３０、３０ａ構成要素の動作の例示的な方法４００を説明するフローチャートを表し、医療装置１０からアクセスポイント４０への取得された医療装置データの送信に関する。方法４００のステップ４０２で、中継モジュール３０ａのうちの第１の１つにおいて、インタフェース回路１５のうちの１つおよび／または他の中継モジュール３０、３０ａから、ＺＩＧＢＥＥメッシュネットワーク１６を通して医療装置データが受信される。ステップ４０４で、１つの中継モジュール３０ａのプロセッサ３４は、ＷＷＡＮがその中継モジュール３０ａによりアクセス可能かどうか判断する。

ステップ４０４の判断を、さまざまな方法で実行してもよい。例えば、プロセッサ３４は医療装置データの受信時間に送受信器３２のステータスモジュール３２ｂを問い合わせて（例えば、十分な信号強度を有するＷＷＡＮのアクセス信号を送受信器３２が検出した結果として）、ＷＷＡＮへの送受信器３２のアクセスのステータスを判断してもよい。代わりに、プロセッサ３４は、例えば、システム起動時および／または周期的（例えば１時間毎に）を含む異なる時間にステータスモジュール３２ｂを問い合わせて、バッファ３５または他の記憶構成要素内などに、医療データの受信時間に取得されるステータスインジケータを保持してもよい。さらに他の代替として、中継モジュール３０、３０ａにネットワーク１６内で予め定められた固定の役割を割り当ててもよい。例えば、ネットワーク１６内の中継モジュール３０ａに、コントローラまたは”マスタ”中継モジュールによりデータルーティング作業を割り当ててもよい。定義上は、ＷＷＡＮアクセス機能を持たない中継モジュール３０のＷＷＡＮステータスは、”ＷＷＡＮアクセス不可能”の固定ステータスを有するだろう。

ステップ４０４で示されるように、ステータスモジュール３２ｂがＷＷＡＮが送受信器３２によりアクセス可能であることを示す場合、プロセッサ３４はステップ４０６に進み、１つの中継モジュール３０のデータ処理回路３３に、（必要に応じて）バッファ３５から医療装置データを取得し、その医療装置データをＷＷＡＮを通したアクセスポイント４０への送信のため送受信器３２に転送するよう指示する。

代わりに、ステップ４０４で、ステータスモジュール３２ｂがＷＷＡＮが送受信器３２によりアクセス可能でないことを示すかもしれない。例えば、その１つの中継モジュール３０ａが、ＷＷＡＮ信号に対し実質的に遮蔽された領域内の建物の地階に設置されている場合、ＷＷＡＮはその１つの中継モジュール３０ａにアクセス可能でないかもしれない。この場合、ステップ４０８で、プロセッサ３４は第２の中継モジュール３０ａがＷＬＡＮまたはＷＰＡＮを介してアクセス可能かどうか判断する。再度この判断を、送受信器３１に第２の中継モジュール３０ａに向けてハンドシェイク信号を送信し返答に注意するよう指示すること、または第２の中継モジュール３０ａに関する格納されたステータスインジケータを取得することを含むさまざまな方法で行ってもよい。

第２の中継モジュール３０ａがアクセス可能である場合、それからステップ４１０で、プロセッサ３４は、その１つの中継モジュール３０ａのデータ処理回路３３に、（必要に応じて）バッファ３５から医療装置データを取得し、その医療装置データをＷＬＡＮまたはＷＰＡＮを通した第２の中継モジュール３０ａへの送信のため送受信器３１に転送するよう指示する。代わりに、ステップ４０８で第２の中継モジュール３０ａがアクセス不可能である場合、プロセス４００のこの部分を繰り返し、アクセス可能なさらなる中継モジュール３０ａをサーチすることが望ましいかもしれない。代わりに、または可能な他の中継モジュール３０ａがない場合、その１つの中継モジュール３０ａのプロセッサ３４は、ステップ４１２で警報通知を発行することが望ましいかもしれない。そのような警報通知は、例えば、その１つの中継モジュール３０ａの入／出力回路３６を介してプロセッサ３４により指示されるものとしての現場の視覚および音声警報、プロセッサ３４により、送受信器３１、３２の１つまたは複数を介して他のアクセス可能なＷＰＡＮ、ＷＬＡＮまたはＷＷＡＮへ向けられた警報メッセージ、および／または中継モジュール３０ａのハンドシェイク信号がインバウンドｗｅｂサーバ４１で受信されるはずの規定された時間を超えた後に図１のアクセスポイント４０のインバウンドｗｅｂサーバ４１により生成される警報メッセージの１つまたは複数を含んでもよい。

図５は、図１によるアーキテクチャの動作５００の他の例示的な方法を説明するフローチャートを表し、アクセスポイント４０から医療装置１０のうちの１つにより受信されるメッセージの送信に関する。これは、アクセスポイント４０が、例えば新しいファームウェアまたはソフトウェアをダウンロードするため医療装置と通信し、医療装置により起動されたエラーメッセージに応答し（例えば装置をリセットまたはサービスから削除し、または装置診断を実行する）、医療装置を作動する（例えば供給ポンプの流量を調整する）ことを可能にする。

方法５００のステップ５０２で、中継モジュール３０ａのうちの第１の１つにおいて、アクセスポイント４０からＷＷＡＮを介してメッセージが受信される。ステップ５０４で、その１つの中継モジュール３０は、メッセージが設備２０内に設置されたインタフェース回路１５のうちの１つおよび／または他の中継モジュール３０、３０ａに到達するよう意図されたかどうか判断する。これは、例えば、バッファ３５内のアクティブな装置１５およびモジュール３０、３０ａ、またはその１つの中継モジュール３０ａにアクセス可能な装置１５およびモジュール３０、３０ａのリストを保持すること、または、バッファ３５内に格納されたまたはその１つの中継モジュール３０に識別可能な設備２０の識別情報を有するように、インタフェース回路１５またはモジュール３０、３０ａの識別子をコード化することにより達成されうる。別の方法では、受信されたメッセージは、シリアル番号または割り当てられた識別子のような装置識別子を有してもよい。そのような受信されたメッセージを設備内のインタフェース回路１５の全てまたはサブセットに一斉通信してもよく、それぞれのインタフェース回路１５は、それが意図された受信側かどうか、またはそのメッセージに対応するまたは無視するべきか判断してもよい。

ステップ５０６で、その１つの中継モジュール３０ａが、インタフェース回路１５またはモジュール３０、３０ａが設備内に設置されていないと判断する場合、その１つの中継モジュール３０はステップ５０８に進み、メッセージを廃棄および／または代わりに不送達メッセージでアクセスポイント４０に警告することが望ましいかもしれない。インタフェース回路１５が設備２０内に設置されている場合、その１つの中継モジュラー３０は、ステップ５１０で、（例えばバッファ３５内に格納されたリストまたはその１つの中継モジュール３０にアクセス可能なリストを参照すること、または送受信器３１にインタフェース回路１５に向けてハンドシェイクまたはテスト送信を送信し返答に注意するよう指示することにより、）インタフェース回路１５または中継モジュール３０、３０ａがその１つの中継装置３０にＷＬＡＮまたはＷＰＡＮを介してアクセス可能かどうか判断する。

その１つの中継モジュール３０ａが、ステップ５１２で、装置１０または中継モジュール３０、３０ａがアクセス可能であると判断する場合、それからステップ５１４で、それはネットワーク１６を介してメッセージをその装置へ、または送受信器３１を介して中継モジュールへ送信する。その１つの中継モジュール３０ａが、代わりにステップ５１２で装置または中継モジュールがアクセス可能でないと判断する場合、それはステップ５１６へ進み、（例えば送受信器３１に第２の中継モジュールに向けてハンドシェイクまたはテスト送信を送信し返答に注意するよう指示することにより、）第２の中継モジュール３０、３０ａがＷＬＡＮまたはＷＰＡＮを介してアクセス可能かどうか判断する。第２の中継モジュール３０、３０ａが利用可能である場合、それからその１つの中継モジュール３０は、ＷＬＡＮまたはＷＰＡＮを通して第２の中継モジュール３０、３０ａへ送信するため、メッセージを送受信器３１に転送する。第２の中継モジュール３０、３０ａがアクセス不可能である場合、プロセス５００のこの部分を繰り返し、アクセス可能な第３の中継モジュール３０、３０ａをサーチすることが望ましいかもしれない。代わりに、または可能な他の中継モジュール３０、３０ａがない場合、その１つの中継モジュール３０はステップ５２２で、望ましくは図４の方法４００を参照し前述の同一の方法のうちの１つで、警報通知を発行することが望ましいかもしれない。

一連の医療装置と遠隔監視装置の間のネットワーク化された通信を提供する本明細書中に開示された新しい種類のアーキテクチャは、他の監視システムと比較して多数の明確な利点を提供する。医療装置１０と中継モジュール３０、３０ａの間の無線通信の望ましい実施形態によって、ＩＥＥＥ８０２．１５．４規格に基づいたＺＩＧＢＥＥネットワークを採用することにより、インタフェース回路１５が容易におよび安価に医療装置１０に適用および／または組み込まれるように、電源およびサイズの必要条件を最小化することが可能である。

ＺＩＧＢＥＥネットワークの部分であり、ＷＷＡＮを介してオフサイト監視装置に直接アクセス可能な中継モジュール３０ａを導入することにより、設備における既存のおよび信頼できない可能性があるＬＡＮ設備へのアクセスおよび依存を避けることができる。第１の中継モジュール３０ａへのＷＷＡＮアクセスの能力が落ちた場合に、第１の中継モジュール３０ａから第２の中継モジュール３０ａへの通信を中継する中継モジュール３０ａ内に中継機能を持たせることにより、本発明は信頼性を向上し、ＷＷＡＮにアクセスする中継モジュール３０ａ内の従来の低コストのセルラー送受信器の使用を可能にする。

セルラー送受信器の構成を中継モジュール３０ａのみに制限することで、コストをさらに低下可能である。また、コンパクトな筐体内で中継モジュール３０ａを提供することで、中継モジュール３０ａが容易に信頼がおける商業ベースの電源に接続され、設備の変更によりＺＩＧＢＥＥネットワークの再構築が必要とされるとき、容易に移動されるのを促進する。

開示された実施形態に関して本発明を記載した一方で、多数の変形が、請求項に定義されるような本発明の趣旨および範囲から逸脱することなく可能であることを、もちろん理解すべきである。例えば、本発明は、明確に本明細書に記載されたものを超える、あらゆる多数の現在のおよび将来のＷＰＡＮ、ＷＬＡＮおよびＷＷＡＮ規格に基づいてもよい。図１および図２のＷＬＡＮまたはＷＰＡＮネットワーク１６内で、中継モジュール３０のみを、ＷＷＡＮを通してと同様に他の中継モジュールとの通信のため送受信器とともに使用可能であることも理解すべきである。

また、本発明によってより大きい柔軟性を提供するため、本発明で使用可能なそれぞれのインタフェース回路は、モジュール３０の構成要素を有して、モジュール３０の機能を実行してもよい。さらに、中継モジュール３０に関する構成要素の多数の構成を、図３に示された構成要素の域を越えて本発明で使用可能である。例えば、必要に応じ医療装置データを送受信器３１、３２に送るため、プロセッサの制御下で入出力バッファをそれぞれのスイッチと共に使用してもよい。また本発明の範囲は、本明細書に記載され、および図を参照した構成要素および構造の全ての他の予測可能な均等物を含むことが意図される。従って本発明は、請求項の範囲およびそれらの均等物によってのみ限定されるべきである。

Claims (1)

1. 明細書に記載された発明。

Images