JP2018152849A - 埋め込まれた装置のリモート制御及びその装置との相互作用 - Google Patents

Abstract

【課題】 患者の身体に埋め込まれた医療用装置との相互作用のための方法を提供すること。【解決手段】 この方法は、慣性センサを使用して、無線通信装置と身体との物理的接触で終了する無線通信装置の弓状運動を検出することを含む。検出された弓状運動に反応して、無線通信装置と埋め込まれた医療用装置内のトランスミッターとの間で無線通信リンクが作動する。無線通信装置は、トランスミッターによって無線通信リンクを介して送信されたデータを受信する。【選択図】 図１

Description

本発明は、概ね、侵襲的医療装置に関し、詳細には、埋め込まれた装置との無線通信のための方法、器具、及びソフトウェアに関する。

様々な種類の埋め込み可能なモニタリング装置が、当該技術分野において周知である（この文脈における「埋め込み可能な」は、患者の皮膚の下、並びに身体内部の更に深くに挿入される装置を含む）。例えば、Ｍｅｄｔｒｏｎｉｃ（Ｍｉｎｎｅａｐｏｌｉｓ，Ｍｉｎｎｅｓｏｔａ）は、Ｒｅｖｅａｌ（商標）ＸＴ Ｉｎｓｅｒｔａｂｌｅ Ｃａｒｄｉａｃ Ｍｏｎｉｔｏｒ（ＩＣＭ）を製造しており、この装置は、胸部の皮膚の下に埋め込まれ、心不整脈の診断に有益であり得る心電図記録情報をキャプチャする。ＩＣＭは、要求に応じて、無線リンクを介して近くの受信者にデータを転送する。

汎用の無線インターフェースを備えた埋め込み可能な医療用装置を提供し、スマートフォンなどの標準的な種類の通信装置との通信を可能にするための数々の提案が特許文献に存在している。例えば、米国特許第９，２１５，０７５号は、中継装置を介したリモートサーバまでの、埋め込み可能な装置などの医療用装置との暗号化通信を支持するシステム及び方法を記載している。埋め込み可能な医療用装置は概ね、近距離のデジタル通信を支持する低電力トランシーバーを採用するように制約されている。スマートフォン又はＷｉ−Ｆｉアクセスポイントなどの中継装置は、インターネット又は他のネットワークへの通信のパイプ役を果たす。医療用装置は、例えば、スマートフォン又はルータを介してセキュアチャネルをネゴシエートし、通信のためのアプリケーションサポートを提供するが、コンテンツからは隔離され得る。

以下に記載される本発明の実施形態は、埋め込まれた医療用装置との相互作用のための改善された方法、器具及びソフトウェアを提供する。

したがって、本発明の実施形態により、患者の身体に埋め込まれた医療用装置との相互作用のための方法が提供される。この方法は、慣性センサを使用して、無線通信装置と身体との物理的接触で終了する無線通信装置の弓状運動を検出することを含む。検出された弓状運動に反応して、無線通信装置と埋め込まれた医療用装置内のトランスミッターとの間で無線通信リンクが作動する。無線通信装置は、トランスミッターによって無線通信リンクを介して送信されたデータを受信する。

開示される実施形態では、弓状運動を検出することは、無線通信装置が身体と物理的に接触したことを示す、急減速を感知することを含む。

一実施形態では、医療用装置は、患者の胸部に埋め込まれ、弓状運動は、無線通信装置と胸部との接触で終了する。

いくつかの実施形態では、データは、身体内の生理的活動に関して医療用装置によって収集された情報を含む。一実施形態では、方法は、受信した情報の分析を無線通信装置で行うことと、分析の結果を出力することと、を含む。

開示される実施形態では、無線通信装置は、携帯電話を含み、方法は、受信したデータの少なくとも一部を、携帯電話から通信ネットワークを介してサーバに送信することを含む。

追加的に又は代替的に、医療用装置が再充電可能電源を含む場合、方法は、無線通信リンクの作動時に、電源を再充電するため、無線通信装置から身体内部の医療用装置に向かってエネルギーを送信することを含み得る。

また、本発明の実施形態により、患者の身体に埋め込まれた医療用装置との相互作用のためのコンピュータソフトウェア製品が提供される。製品としては、プログラム命令が記憶される非一過性のコンピュータ読み取り可能媒体が挙げられる。命令が、慣性センサを含む無線通信装置内のプロセッサによって読み取られると、それらの命令によってプロセッサは、慣性センサを使用して、無線通信装置と身体との物理的接触で終了する無線通信装置の弓状運動を検出し、検出された弓状運動に反応して、無線通信装置と埋め込まれた医療用装置内のトランスミッターとの間の無線通信リンクを作動させ、トランスミッターによって無線通信リンクを介して送信されたデータを受信する。

追加的に、本発明の実施形態により、患者の身体に埋め込まれた医療用装置との相互作用のための無線通信装置が提供される。無線通信装置は、無線通信インターフェース、慣性センサ及びプロセッサを含み、プロセッサは、慣性センサを使用して、無線通信装置と身体との物理的接触で終了する無線通信装置の弓状運動を検出することと、検出された弓状運動に反応して、埋め込まれた医療用装置内のトランスミッターと通信するための無線通信インターフェースを作動させることと、無線通信インターフェースを介してトランスミッターによって送信されたデータを受信することと、を行うように構成されている。

本発明は、以下の発明を実施するための形態を図面と併せて考慮することで、より完全に理解されるであろう。

本発明の一実施形態による、心臓モニタリングのためのシステムの概略描写図である。 本発明の一実施形態による、心臓モニタリング用のシステムで通信を起動するのに使用されるジェスチャーの概略描写図である。

寸法及び電池の消費を削減するため、埋め込み可能な心臓モニターなどの埋め込まれた医療装置は、一般に、計算力、メモリ、並びに通信帯域幅及び範囲に厳しい制約を受ける。したがって、データ出力及び制御の目的により、多数のかかる装置は、専用の読み取り器に連結され、読み取り器は、埋め込まれた装置に近接して身体の外側に保持されるか又は固定される。この構成は、データの読み出しが所望されるときにいつでも、患者又は介護者が、読み取り器を適切に電源投入し、セットアップし、配置することを必要とする。

本明細書に記載される本発明の実施形態は、専用の読み取り器の必要性を除去し、埋め込まれた医療用装置からのデータ読み出しのための本質的に即時のセットアップ及び作動を可能にする。これらの実施形態では、埋め込まれた装置との相互作用は、単一の単純かつ直感的なジェスチャーによって開始され、ジェスチャーは無線通信装置内の慣性センサによって自動的に検出され、データ読み出しが実行されることになる。このように、読み出しは、ストレスの多い緊急事態であっても、必要に応じてただちに開始することができる。この種類の機能性は、標準的なスマートフォン上で実行する好適なソフトウェアアプリケーションによって実装され得るが、本発明の原理は、専用の読み取り器の使いやすさを改善する際に適用することもできる。

開示される実施形態では、無線通信装置内の慣性センサは、無線通信装置と身体との間の物理的接触で終了する装置の弓状運動を含むジェスチャーを検出するのに使用される。この物理的接触は、弓状運動の急減速として感知され得る。この種類の運動は、例えば、無線通信装置を手に持っている利用者が、装置を身体に近づけ、埋め込まれた医療用装置に近接して接触させるジェスチャーをすると、発生することになる。検出されたジェスチャーに反応して、無線通信装置上で実行するソフトウェアは、無線通信装置と埋め込まれた医療用装置内のトランスミッターとの間の無線通信リンクを作動させ、次いで、トランスミッターによって無線通信リンクを介して送信されたデータを受信する。

ここで、本発明の実施形態による、心臓モニタリング用のシステム２０の概略描写図である図１及び図２を参照する。図１は、作動前の初期位置にあるシステム２０を（システムの要素の機能部品を示す挿入図とともに）示している。図２は、システムを作動させるのに使用され得るジェスチャーを示している。システム２０は、埋め込み可能な心臓モニタリング装置２６の周辺に構築されるが、この実施形態の原理は、胸部に又は身体の他の部分に埋め込まれ得る、当業者に既知の他の種類の埋め込み可能な装置との相互作用にも、必要な変更を加えて同様に適用され得る。

本実施例では、装置２６は、典型的に皮膚の切開又は皮膚を通した注入によって、モニタリングされることになる心臓２２に近接して、患者２４の胸部に埋め込まれる。装置２６は、心臓２２によって生成される電気信号など、生理的活動を感知及び記録する電極又は複数の電極を典型的に含む、センサ２８を含む。トランスミッター３０は、作動すると、図中にコイルとして示されている、一体型アンテナ３２を介して記録された信号データを送信する。電池及び／又は再充電可能なコンデンサなどの電源３４は、動作電力をセンサ２８及びトランスミッター３０に供給し、アンテナ３２を介して受信した無線周波（ＲＦ）エネルギーによって再充電可能であり得る。

患者２４は、スマートフォン３６を操作して、トランスミッター３０によって送信されるデータを受信し、分析する。スマートフォン３６は、携帯電話機能、感知機能及び処理機能を備えた標準的な既成装置である。簡潔にするため、埋め込み可能な装置２６との相互作用に直接関連する、スマートフォン３６の要素のみが本明細書に記載されている。描かれている実施例では、スマートフォン３６は、プロセッサ４０に加え、慣性センサ４２及びＢｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）又はＲＦ識別（ＲＦＩＤ）トランシーバーなどの短距離ＲＦトランシーバー４４を含む。スマートフォン３６はまた、タッチスクリーン、並びに音声入力及び出力を含むユーザインターフェース４６を含む。

プロセッサ４０は、半導体、光メモリ又は磁気メモリなどの有形の非一過性メモリ（図示せず）に記録されているソフトウェアの制御下で、本明細書に記載の機能を実行する。典型的に、ソフトウェアは、アプリケーションプログラムの形状であり、ネットワークを介して電子形状でスマートフォン３６にダウンロードされるが、ソフトウェアは代替的に、スマートフォンにプリインストールされるか、又は有形媒体に供給される場合もある。インストール後に、患者２４又は別の利用者がアプリケーションを開き、それにより、プロセッサ４０は、要求に応じて、埋め込まれた装置２６からデータを収集することが可能になる。

データ伝送を開始するため、患者２４は、図２の矢印５０によって示されているジェスチャー、つまり、患者（あるいは、患者のそばにいる介護者）がスマートフォン３６を持っている手を、弧を描くように動かし、スマートフォンと患者の胸部の心臓２２に近い場所との物理的接触で終了する、ジェスチャーを実行する。慣性センサ４２はそれに応じて、スマートフォンが胸部に接触すると急減速する、特定の速度、例えば、２０〜２００ｃｍ／秒の範囲の速度のスマートフォン３６の弓状運動を検出する。この文脈における「急」は、スマートフォンの速度が、１００ミリ秒以下で少なくとも２０ｃｍ／秒からゼロに低下することを意味する。

この特定のパターンの運動を感知すると、プロセッサ４０はただちにトランシーバー４４を作動させ、埋め込まれた装置２６内のトランスミッター３０からのデータの受信を開始する。例えば、トランシーバー４４は、装置２６に簡潔なインタロゲート信号を送信し得、それによってトランスミッター３０は、特定の量のデータを送信する。データを受信すると、プロセッサ４０は、受信した情報の分析を実行し、結果を出力し得る。例えば、プロセッサ４０は、患者２４に対し、患者の心臓活動が正常であること、あるいは、不整脈の可能性が検出されたこと、及び患者が医師の診察を受けるべきであることを伝えるためのグラフィックイメージ及び／若しくは音声を、ユーザインターフェース４６を介して出力し得る。追加的に又は代替的に、プロセッサ４０は、受信したデータ及び／又は分析の結果の少なくとも一部を、通信ネットワーク５２（移動体通信又はＷｉ−Ｆｉデータネットワークなど）を介してサーバ５４に出力し得る。

別のオプションとして、電源３４が再充電可能である実施形態では、トランシーバー４４はまた、無線通信リンクが作動したときに、電源を充電するため、ＲＦエネルギーをアンテナ３２に送信し得る。電源３４は、センサ２８及びトランスミッター３０を駆動するために、エネルギーを整流し、貯蔵する。このように、身体内部の装置２６の有益な寿命は、トランスミッター３０がインタロゲートされるたびに、電源３４を再充電することによって延長され得る。

上に述べた実施形態は例として挙げたものであり、本発明は上記に具体的に示し、説明したものに限定されない点が理解されよう。むしろ、本発明の範囲は、上述されている種々の特徴の組み合わせ及び部分的組み合わせの両方、並びに前述の説明を読むことで当業者が想起するであろう、先行技術に開示されていないそれらの変形及び変更を含む。

〔実施の態様〕
（１） 患者の身体に埋め込まれた医療用装置との相互作用のための方法であって、
慣性センサを使用して、無線通信装置と前記身体との物理的接触で終了する前記無線通信装置の弓状運動を検出することと、
前記検出された弓状運動に反応して、前記無線通信装置と前記埋め込まれた医療用装置内のトランスミッターとの間に無線通信リンクを作動させることと、
前記トランスミッターによって前記無線通信リンクを介して送信されたデータを前記無線通信装置に受信することと、を含む、方法。
（２） 前記弓状運動を検出することは、前記無線通信装置が前記身体と物理的に接触したことを示す急減速を感知することを含む、実施態様１に記載の方法。
（３） 前記医療用装置が、前記患者の胸部に埋め込まれ、前記弓状運動が、前記無線通信装置と前記胸部との接触で終了する、実施態様１に記載の方法。
（４） 前記データを受信することが、前記身体内の生理的活動に関して前記医療用装置によって収集された情報を受信することを含む、実施態様１に記載の方法。
（５） 前記受信した情報の分析を前記無線通信装置で行うことと、前記分析の結果を出力することと、を含む、実施態様４に記載の方法。

（６） 前記無線通信装置が携帯電話を含み、前記方法が、前記受信したデータの少なくとも一部を、前記携帯電話から通信ネットワークを介してサーバに送信することを含む、実施態様１に記載の方法。
（７） 前記医療用装置が、再充電可能電源を含み、前記方法が、前記無線通信リンクを作動させるときに、前記電源を再充電するため、前記無線通信装置から前記身体内部の前記医療用装置に向かってエネルギーを送信することを含む、実施態様１に記載の方法。
（８） 患者の身体に埋め込まれた医療用装置との相互作用のためのコンピュータソフトウェア製品であって、前記製品は、プログラム命令が記憶される非一過性コンピュータ読み取り可能媒体を含み、前記命令が、慣性センサを含む無線通信装置内のプロセッサによって読み取られると、前記命令によって、前記プロセッサが、前記慣性センサを使用して、前記無線通信装置と前記身体との間の物理的接触で終了する前記無線通信装置の弓状運動を検出し、前記検出された弓状運動に反応して、前記無線通信装置と前記埋め込まれた医療用装置内のトランスミッターとの間の無線通信リンクを作動させ、前記トランスミッターによって前記無線通信リンクを介して送信されたデータを受信する、コンピュータソフトウェア製品。
（９） 前記検出された弓状運動は、前記無線通信装置が前記身体と物理的に接触したことを示す急減速を含む、実施態様８に記載の製品。
（１０） 前記医療用装置が、前記患者の胸部に埋め込まれ、前記弓状運動が、前記無線通信装置と前記胸部との接触で終了する、実施態様８に記載の製品。

（１１） 前記データが、前記身体内の生理的活動に関して前記医療用装置によって収集された情報を含む、実施態様８に記載の製品。
（１２） 前記命令によって、前記プロセッサが、前記受信した情報の分析を行い、前記分析の結果を出力する、実施態様１１に記載の製品。
（１３） 前記無線通信装置が携帯電話を含み、前記命令によって、前記プロセッサが、前記受信したデータの少なくとも一部を、前記携帯電話から通信ネットワークを介してサーバに送信する、実施態様８に記載の製品。
（１４） 前記医療用装置が、再充電可能電源を含み、前記命令によって、前記プロセッサが、前記無線通信リンクの作動時に、前記電源を再充電するため、前記無線通信装置から前記身体内部の前記医療用装置に向かってエネルギーを送信する、実施態様８に記載の製品。
（１５） 患者の身体に埋め込まれた医療用装置との相互作用のための無線通信装置であって、
無線通信インターフェースと、
慣性センサと、
プロセッサであって、前記慣性センサを使用して、前記無線通信装置と前記身体との物理的接触で終了する前記無線通信装置の弓状運動を検出することと、前記検出された弓状運動に反応して、前記埋め込まれた医療用装置内のトランスミッターと通信するための前記無線通信インターフェースを作動させることと、前記無線通信インターフェースを介して前記トランスミッターによって送信されたデータを受信することと、を行うように構成されている、プロセッサと、を含む、無線通信装置。

（１６） 前記検出された弓状運動は、前記無線通信装置が前記身体と物理的接触に接触したことを示す急減速を含む、実施態様１５に記載の無線通信装置。
（１７） 前記医療用装置が、前記患者の胸部に埋め込まれ、前記弓状運動が、前記無線通信装置と前記胸部との接触で終了する、実施態様１５に記載の無線通信装置。
（１８） 前記データが、前記身体内の生理的活動に関して前記医療用装置によって収集された情報を含む、実施態様１５に記載の無線通信装置。
（１９） 前記プロセッサが、前記受信した情報の分析を行うことと、前記分析の結果を出力することと、を行うように構成されている、実施態様１８に記載の無線通信装置。
（２０） 前記無線通信装置が、携帯電話を含み、前記プロセッサが、前記受信したデータの少なくとも一部を、前記携帯電話から通信ネットワークを介してサーバに送信するように構成されている、実施態様１５に記載の無線通信装置。

（２１） 前記医療用装置が、再充電可能電源を含み、前記無線通信インターフェースが、前記無線通信リンクの作動時に、前記電源を再充電するため、前記無線通信装置から前記身体内部の前記医療用装置に向かってエネルギーを送信するように構成されている、実施態様１５に記載の無線通信装置。

Claims (21)

1. 患者の身体に埋め込まれた医療用装置との相互作用のための方法であって、
   慣性センサを使用して、無線通信装置と前記身体との物理的接触で終了する前記無線通信装置の弓状運動を検出することと、
   前記検出された弓状運動に反応して、前記無線通信装置と前記埋め込まれた医療用装置内のトランスミッターとの間に無線通信リンクを作動させることと、
   前記トランスミッターによって前記無線通信リンクを介して送信されたデータを前記無線通信装置に受信することと、を含む、方法。
2. 前記弓状運動を検出することは、前記無線通信装置が前記身体と物理的に接触したことを示す急減速を感知することを含む、請求項１に記載の方法。
3. 前記医療用装置が、前記患者の胸部に埋め込まれ、前記弓状運動が、前記無線通信装置と前記胸部との接触で終了する、請求項１に記載の方法。
4. 前記データを受信することが、前記身体内の生理的活動に関して前記医療用装置によって収集された情報を受信することを含む、請求項１に記載の方法。
5. 前記受信した情報の分析を前記無線通信装置で行うことと、前記分析の結果を出力することと、を含む、請求項４に記載の方法。
6. 前記無線通信装置が携帯電話を含み、前記方法が、前記受信したデータの少なくとも一部を、前記携帯電話から通信ネットワークを介してサーバに送信することを含む、請求項１に記載の方法。
7. 前記医療用装置が、再充電可能電源を含み、前記方法が、前記無線通信リンクを作動させるときに、前記電源を再充電するため、前記無線通信装置から前記身体内部の前記医療用装置に向かってエネルギーを送信することを含む、請求項１に記載の方法。
8. 患者の身体に埋め込まれた医療用装置との相互作用のためのコンピュータソフトウェア製品であって、前記製品は、プログラム命令が記憶される非一過性コンピュータ読み取り可能媒体を含み、前記命令が、慣性センサを含む無線通信装置内のプロセッサによって読み取られると、前記命令によって、前記プロセッサが、前記慣性センサを使用して、前記無線通信装置と前記身体との間の物理的接触で終了する前記無線通信装置の弓状運動を検出し、前記検出された弓状運動に反応して、前記無線通信装置と前記埋め込まれた医療用装置内のトランスミッターとの間の無線通信リンクを作動させ、前記トランスミッターによって前記無線通信リンクを介して送信されたデータを受信する、コンピュータソフトウェア製品。
9. 前記検出された弓状運動は、前記無線通信装置が前記身体と物理的に接触したことを示す急減速を含む、請求項８に記載の製品。
10. 前記医療用装置が、前記患者の胸部に埋め込まれ、前記弓状運動が、前記無線通信装置と前記胸部との接触で終了する、請求項８に記載の製品。
11. 前記データが、前記身体内の生理的活動に関して前記医療用装置によって収集された情報を含む、請求項８に記載の製品。
12. 前記命令によって、前記プロセッサが、前記受信した情報の分析を行い、前記分析の結果を出力する、請求項１１に記載の製品。
13. 前記無線通信装置が携帯電話を含み、前記命令によって、前記プロセッサが、前記受信したデータの少なくとも一部を、前記携帯電話から通信ネットワークを介してサーバに送信する、請求項８に記載の製品。
14. 前記医療用装置が、再充電可能電源を含み、前記命令によって、前記プロセッサが、前記無線通信リンクの作動時に、前記電源を再充電するため、前記無線通信装置から前記身体内部の前記医療用装置に向かってエネルギーを送信する、請求項８に記載の製品。
15. 患者の身体に埋め込まれた医療用装置との相互作用のための無線通信装置であって、
    無線通信インターフェースと、
    慣性センサと、
    プロセッサであって、前記慣性センサを使用して、前記無線通信装置と前記身体との物理的接触で終了する前記無線通信装置の弓状運動を検出することと、前記検出された弓状運動に反応して、前記埋め込まれた医療用装置内のトランスミッターと通信するための前記無線通信インターフェースを作動させることと、前記無線通信インターフェースを介して前記トランスミッターによって送信されたデータを受信することと、を行うように構成されている、プロセッサと、を含む、無線通信装置。
16. 前記検出された弓状運動は、前記無線通信装置が前記身体と物理的接触に接触したことを示す急減速を含む、請求項１５に記載の無線通信装置。
17. 前記医療用装置が、前記患者の胸部に埋め込まれ、前記弓状運動が、前記無線通信装置と前記胸部との接触で終了する、請求項１５に記載の無線通信装置。
18. 前記データが、前記身体内の生理的活動に関して前記医療用装置によって収集された情報を含む、請求項１５に記載の無線通信装置。
19. 前記プロセッサが、前記受信した情報の分析を行うことと、前記分析の結果を出力することと、を行うように構成されている、請求項１８に記載の無線通信装置。
20. 前記無線通信装置が、携帯電話を含み、前記プロセッサが、前記受信したデータの少なくとも一部を、前記携帯電話から通信ネットワークを介してサーバに送信するように構成されている、請求項１５に記載の無線通信装置。
21. 前記医療用装置が、再充電可能電源を含み、前記無線通信インターフェースが、前記無線通信リンクの作動時に、前記電源を再充電するため、前記無線通信装置から前記身体内部の前記医療用装置に向かってエネルギーを送信するように構成されている、請求項１５に記載の無線通信装置。

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