JP6410937B2 - ウェアラブルｅｅｇモニタリング・モジュールへのネットワーク接続を確立する方法およびシステム - Google Patents

ウェアラブルｅｅｇモニタリング・モジュールへのネットワーク接続を確立する方法およびシステム Download PDF

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Description

この発明はインターネットを経由したウェアラブル（装着可能な）ＥＥＧモニタリング・モジュールへのネットワーク接続を提供するシステムおよび方法に関する。より詳細にはこの発明は，低血糖発作（a hypoglycemic seizure）を起こしやすい人物のＥＥＧ信号の遠隔監視システムに関するもので，上記人物からの一または複数のＥＥＧ信号を測定するための電極を有するＥＥＧセンサを備えている。この発明はまたウェアラブルＥＥＧモニタリング・モジュールに関する。
糖尿病を抱える者にとって血糖値の正確なコントロールは重要である。このレベルは，糖尿病の長期的影響のリスクを制限するために高すぎるべきではない。また上記血糖値レベルは低すぎるべきでなく，これは低血糖症を引き起こす可能性があり，その場合に人は朦朧となり，意識不明に陥ることもある。低血糖発作（hypoglycemic attacks）は致命的になりかねない。糖尿病を抱える者の多くは警告をなんら自覚することができないうちに血糖値が低血糖発作を生じるレベルにまで低下するという問題を持つ。この現象は無自覚性低血糖症（hypoglycemic unawareness）として知られている。したがって発作のリスクは，関係者がとりうる活動を制限し，さらにそれらの者の生活の質を低下させる。発作は簡単なやり方で，たとえばグルコース値が非常に低くなったときに適切な食べ物を摂取することで，防ぐことができる。約１，０００万人がこのようなリスクを抱えている。
糖尿病を抱える者の多くは高齢者であり，その一部は切迫低血糖発作の警告のときに自分自身で適切な行動をとることを常には期待することができない。同じことは糖尿病を患う子供についても当てはまる。切迫糖尿病発作を防止する際に支援を必要とする者にとって，同じ部屋にいるとは必ずしも限らないヘルパーたとえば介護者に向けて警告（アラーム）を送信することも可能なシステムを所持することが必要である。子供の場合であれば上記介護者は典型的に両親となろう。エラーを避けるためには，このようなシステムの取扱いはできるだけ簡単なもので，かつシステムの制御が容易であることが不可欠である。簡単な取扱いには電池の交換ないし充電の間隔をできるだけ長くすべきことが含まれる。上記システムの容易な制御には，身体の皮膚表面に配置されるパーツの正しい位置決めのチェックを容易にすべきことが含まれる。簡単な取扱いおよび容易な制御は，１人のヘルパーないし介護者が様々な人物に関連する複数の警報システムに気を付ける必要があり，かつ同時に複数の他の仕事を行う必要がある老人ホームにおいて特に重要である。
この発明は，ウェアラブルＥＥＧモニタリング・モジュールへの遠隔アクセスを提供することによって，医療従事者（medical care professionals）が，分析のためにウェアラブルＥＥＧモニタリング・モジュールからログ・データを検索し，かつウェアラブルＥＥＧモニタリング・モジュールの設定を調整できるようにすることを目的とする。
この発明による上記目的は，インターネットを経由したウェアラブルＥＥＧモニタリング・モジュールへのネットワーク接続を提供する方法によって達成される。上記ウェアラブルＥＥＧモニタリング・モジュールはゲートウェイを通じてインターネットに接続される。上記方法は，各患者記録が関連する（associated）ウェアラブルＥＥＧモニタリング・モジュールの固有識別子（固有識別情報）を含む複数の患者記録を，インターネットを経由してアクセス可能な患者記録サーバにおいて提供し，上記ウェアラブルＥＥＧモニタリング・モジュールと上記ゲートウェイとの間の無線接続の存在を検出し，現在接続情報を制御サーバに通信し，上記制御サーバにおいて，ウェアラブルＥＥＧモニタリング・モジュールの上記固有識別子および対応する通信された現在接続情報を含むＥＥＧモジュール接続レジスタを提供し，関連する固有識別子を提供することによって，コンピュータ装置から上記制御サーバに，上記ウェアラブルＥＥＧモニタリング・モジュールの上記現在接続情報の提供をリクエストし，上記制御サーバからの検索された上記現在接続情報に基づいて，上記コンピュータ装置から上記ウェアラブルＥＥＧモニタリング・モジュールへの直接接続を確立するものである。
この発明の第二の観点によると，インターネットへのゲートウェイを有するウェアラブルＥＥＧモニタリング・モジュールへのコンピュータ装置のネットワーク接続を提供するシステムが提供される。上記システムは，インターネットを経由してアクセス可能であり，各患者記録が関連するウェアラブルＥＥＧモニタリング・モジュールの固有識別子を含む電子医療記録データベースを提供する患者記録サーバと，現在接続情報に関連するＥＥＧモニタリング・モジュールの上記固有識別子を含むＥＥＧモジュール接続レジスタを提供する制御サーバと，上記ウェアラブルＥＥＧモニタリング・モジュールと上記ゲートウェイとの間の無線接続の存在を検出し，現在接続情報を上記制御サーバにアップロードするように構成されるネットワーク接続処理要素と，を備えている。上記制御サーバは，通信された接続情報を受信したときに上記ＥＥＧモジュール接続レジスタ中の上記接続情報を更新し，リクエストに応じてコンピュータ装置に現在接続情報を提供するように構成されており，上記コンピュータ装置は，上記制御サーバからのリクエストされた上記現在接続情報に基づいて上記ウェアラブルＥＥＧモニタリング・モジュールへの直接接続を確立するように構成されている。
この発明の第三の観点によると，遠隔病棟回診セッション中（during a remote ward round session）にウェアラブルＥＥＧモニタリング・モジュールを操作するように構成される，コンピュータ装置上で実行されるときにコンピュータ実行可能な指示（命令）を有するコンピュータ読み取り可能な記憶媒体が提供される。実行されると，上記コンピュータ実行可能指令が上記コンピュータ装置上の遠隔病棟回診セッション・アプリケーションの起動を担い（responsible for launching），上記遠隔病棟回診セッション・アプリケーションからインターネットを経由して患者記録サーバにアクセスして，操作すべき上記ウェアラブルＥＥＧモニタリング・モジュールのユーザの患者記録であって上記ウェアラブルＥＥＧモニタリング・モジュールの固有識別子を含む患者記録を検索し，制御サーバによって管理されるＥＥＧジュール接続レジスタから上記ウェアラブルＥＥＧモニタリング・モジュールの接続情報を検索し，上記制御サーバから検索された上記接続情報に基づいて，上記ウェアラブルＥＥＧモニタリング・モジュールをプログラミングするために直接接続を確立する。
この発明の第四の観点によると，固有識別子を有し，かつインターネットを経由してコンピュータ装置に接続されるように構成されるウェアラブルＥＥＧモニタリング・モジュールが提供される。上記ウェアラブルＥＥＧモニタリング・モジュールは，上記ＥＥＧモニタリング・モジュールとインターネットへのゲートウェイとの間の無線接続の存在を検索し，上記ウェアラブルＥＥＧモニタリング・モジュールの現在接続情報を制御サーバに通信するように構成されるネットワーク接続処理要素を備えている。上記コンピュータ装置は，上記ウェアラブルＥＥＧモニタリング・モジュールの上記固有識別子に基づいて上記制御サーバからの上記現在接続情報をリクエストし，上記ウェアラブルＥＥＧモニタリング・モジュールへの直接接続を確立するように構成されている。
好ましい側面および添付図面を参照してこの発明をさらに詳細に説明する。
この発明の第１の実施態様によるウェアラブルＥＥＧモニタリング・モジュールへのネットワーク接続を提供するシステムを模式的に示す。 図１に示すシステムをより詳細に示す。 この発明の第２の実施態様によるウェアラブルＥＥＧモニタリング・モジュールへのネットワーク接続を提供するシステムを模式的に示す。 図３に示すシステムをより詳細に示す この発明の一実施態様によるネットワーク接続システムにおけるデータ交換を模式的に示す。 この発明の一実施態様による，インターネット経由でウェアラブルＥＥＧモニタリング・モジュールにアクセスするためのフローチャートを示す。 この発明の一実施態様による，ウェアラブルＥＥＧモニタリング・モジュールのアクセス・データを維持するためのフローチャートを示す。 この発明の一実施態様による，ウェアラブルＥＥＧモニタリング・モジュールへの直接接続の確立を処理する方法のフローチャートを示す。
図１および図２を参照して，図１および図２は，インターネット16のゲートウェイを有するウェアラブルＥＥＧモニタリング・モジュール１へのコンピュータ装置21のネットワーク接続を提供するシステムを模式的に示している。ゲートウェイはネットワーク・ノードであり，あるネットワークが様々なプロトコルを持つ別のネットワークにインターフェースできるようにする。この発明の一実施態様によるウェアラブルＥＥＧモニタリング・モジュール１が設けられた人の頭部６が示されている。上記ウェアラブルＥＥＧモニタリング・モジュール１はＥＥＧ信号の遠隔監視をするように構成されている。モニタされる人物が装着する上記ウェアラブルＥＥＧモニタリング・モジュール１は，埋込可能ＥＥＧセンサ２および関連する処理ユニット４を備えている。上記埋込可能ＥＥＧセンサ２および上記処理ユニット４は人の皮膚を通して無線通信３するように構成されている。上記埋込可能ＥＥＧセンサ２は電極（複数）５を備えている。上記ＥＥＧセンサ２は少なくとも２つの電極５を備えることができ，図示するように同じ配線に沿う別電極として２つの電極を配置することができる。一本のワイヤにそれぞれの導体に関連するすべての電極を含ませることで，埋込処理を容易にすることができる。上記ＥＥＧセンサ２は頭部に埋め込むように構成されている。この埋込は皮下であってもよいし，頭蓋骨内であってもよい。電極と組織との間の良好な接触を達成することができる利点がある。皮下のＥＥＧセンサについても比較的容易に埋め込むことができる。
上記埋込可能ＥＥＧセンサ２は，少なくとも２つの電極５から一または複数の差分ＥＥＧ信号を受信し，コイル36を通じて出力信号を搬送する電子回路モジュール７を備えている。上記処理ユニット４が好ましくはＥＥＧ信号がモニタされる人物の耳に配置される。好ましくは，上記処理ユニット４は耳掛け型補聴器として耳の後ろのハウジング内に配置される。これはまた埋込部にできるだけ近い位置決めを容易にし，これは皮膚を通じた無線通信および電力転送に重要である。上記ハウジングの耳の後ろにおける位置決めとともに固定のための手段も必要である。この目的のために，処理ユニット４から外耳道内に音を搬送するために用いられるワイヤまたは音チューブも用いることができる。これは，このワイヤまたは音チューブが，比較的剛性のものであること，すなわち使用中に元の所定形状を維持するように構成されることを意味する。この目的のためにさらに，上記ワイヤまたは音チューブをユーザへの音響警告またはメッセージを提供するために用いることもできる。ワイヤの場合，スピーカまたはレシーバを外耳道内またはその近くに配置することができる。音チューブの場合，スピーカまたはレシーバを上記処理ユニットのハウジング内に配置することができる。
上記ウェアラブルＥＥＧモニタリング・モジュール１は，好ましくは，ここではスマートフォンとして示される個人用通信装置13と通信する。この発明による上記個人用通信装置13はインターネット利用可能なもので，これは上記個人用通信装置13が無線インターネット接続（たとえば802.11a，bまたはｇのようなＷＬＡＮ）またはセルラー・データ接続（たとえばＷＣＤＭＡまたはＬＴＥ）を通じてインターネット16にアクセス可能であることを意味する。有利には，上記個人用通信装置13はインターネットを経由してアプリ・ストアからアプリケーション・ソフトウエアをダウンロードし，かつ起動する性能を持つ。用語「アプリ」は，特定のアプリケーションの動作を実行するように設計された一または複数のプログラムのセットであるアプリケーション・ソフトウエアの略語である。アプリケーション・ソフトウエアはそれ自体で実行することはできず，実行するためのシステム・ソフトウエアに依存する（Application software cannot run on itself but is dependent on system software to execute）。
サーバ25は，インターネット経由でアクセス可能な中央操作型外来患者電子医療記録（centrally operated outpatient Electronic Medical Record）（ＥＭＲ）システムまたは電子患者医療データベース26をホストするもので，ＥＥＧ信号の遠隔監視に関係する各患者記録が，関連するＥＥＧモニタリング・モジュール１の固有識別子（固有識別情報）（unique identity）を含む。さらに，制御サーバ19が，好ましくはＩＰアドレスおよびポート番号を含む関連する接続情報（associated connection information）とともにＥＥＧモジュール（複数）の固有識別子を含むＥＥＧモジュール接続レジスタ19ａを提供する。上記個人用通信装置13はネットワーク接続処理（取扱）要素（network connection handling element）43を含み，図２に示す実施態様において，上記ウェアラブルＥＥＧモニタリング・モジュール１と上記ゲートウェイとの間の短距離無線接続34の存在を検索するように構成されている。上記ネットワーク接続処理要素43は上記個人用通信装置13の一部として統合されており，かつ現在接続情報を上記制御サーバ19にアップロードするように構成されている。上記制御サーバ19は，アップロードされた接続情報を受信すると，ＥＥＧモジュール接続レジスタ19ａ内の接続情報を更新するように構成されている。上記制御サーバ19はさらに，リクエストに応じてコンピュータ装置21に接続情報を提供する。上記コンピュータ装置21は，上記制御サーバ19からのリクエストされた接続情報に基づいて，少なくとも一のＥＥＧモニタリング・モジュール１に直接接続を確立するように構成されている。
上記埋込可能ＥＥＧセンサ２と上記処理ユニット４との間の無線接続３は，上記コイル36と上記処理ユニット４の誘導無線機38中のコイル37との間の誘導結合に基づく。この無線接続３は上記処理ユニット４から上記埋込可能ＥＥＧセンサ２への電力転送に用いられる。したがって，上記埋込可能ＥＥＧセンサ２を電池なしで動作させることができる。上記２つのコイル36，37は，皮膚バリアの各側において近接して整列させて効率の良い電力転送を達成すべきである。一方のコイルの中央軸は好ましくは他方のコイルの中央軸に連続すべきであり，または２つの中央軸を互いに近接させて配置すべきである。この近接配置は上記処理ユニットを配置するときに確保される。上記埋込可能ＥＥＧセンサ２は，埋込のときに２つのコイルが容易に整列されるように配置されなければならず，すなわち上記埋込可能ＥＥＧセンサ２は，その誘導コイルが整列された処理ユニット４のコイルに整列させやすい位置に配置されるべきである。良好な電力およびデータ伝送を得るための２つのコイルの間の整列が不十分であると，これが処理ユニット４によって検出され，個人用通信装置13に通知を送ることができる。
誘導結合に基づく上記無線接続は，上記埋込ＥＥＧセンサ２から上記処理ユニット４へのＥＥＧ信号の転送にも用いられる。これは埋込ＥＥＧセンサ２のコイル上の負荷を変動することによって行うことができる。上記埋込ＥＥＧセンサ２における負荷の変化は上記処理ユニット４のコイル上の電力負荷に影響する。このようにしてＥＥＧ信号を上記埋込ＥＥＧセンサ２から上記処理ユニット４に転送することができる。上記誘導無線機38は２つのモード間で切り換えられ，第１のモードにおいて電源が上記埋込ＥＥＧセンサ２を給電し，第２のモードにおいて埋込ＥＥＧセンサ２が差動ＥＥＧ信号を誘導無線機38に転送し，誘導無線機38は，電極フロント−エンドおよびアナログ−デジタル変換器（ＡＤＣ）として動作するモジュール40を介して，データをデジタル信号コントローラ41に送る。上記処理ユニット４は，電池，たとえば標準的な補聴器電池を含む電源39を備え，上記処理ユニット４および上記無線接続３を通じて上記埋込可能ＥＥＧセンサ２を給電する。上記処理ユニット４はまた，所定のアルゴリズムにしたがってＥＥＧ信号を解析し，切迫発作を識別するデジタル信号コントローラ41を備えている。上記処理ユニット４は，ＥＥＰＲＯＭのようなメモリ41ａを備え，ＥＥＧ信号，特定の事象または警告をログする。上記処理ユニット４は短距離（近距離）無線機42を含み，上記個人用通信装置13と通信する。
短距離無線機44は，Bluetooth Low Energy プロトコルを用いて上記個人用通信装置13を上記ウェアラブルＥＥＧモニタリング・モジュール１に接続する。上記個人用通信装置13はメモリ49（たとえばＥＥＰＲＯＭ）を有しており，そこに上記ウェアラブルＥＥＧモニタリング・モジュール１のための制御アプリ50が記憶される。上記個人用通信装置13は上記ユーザに対し，タッチ・スクリーン上に上記制御アプリ50を提示するように構成されている。上記制御アプリ50は，制御要素，表示警告（音響警告と一緒に）および現在のログ・データを提供するように構成されている。
上記個人用通信装置13の上記制御アプリ50はネットワーク接続処理要素43をホストする。この実施態様による上記個人用通信装置13はスマートフォンである。上記個人用通信装置13は，オーディオ要素48（スピーカおよびマイクロフォンのようなもの）およびユーザ・インターフェース（ＵＩ）要素47（タッチ・スクリーンまたはキーおよびディスプレイのようなもの）の動作を制御する処理装置46を含む。さらに上記処理装置46は，上記個人用通信装置13をインターネット16に接続する様々なモバイル通信規格およびＷＬＡＮ規格を提供するトランシーバ45の動作を制御する。上記トランシーバ45は，たとえばセルラー・ネットワークを通じて，公共のホットスポットまたは家庭のルータを通じて，一または複数の競合するインターネット接続を確立することができる。上記ネットワーク接続処理要素43は，インターネット接続を特定するために，好ましくはＩＰアドレスおよびポート番号を含む現在の接続情報を特定する。上記ネットワーク接続処理要素43は，上記個人用通信装置13と上記ウェアラブルＥＥＧモニタリング・モジュール１の間の短距離通信チャンネル，および上記個人用通信装置13からインターネット16への長距離通信チャンネルの存在を検出する。
上記接続情報は，上記ＥＥＧモニタリング・モジュール１の現在のＩＰアドレスを含む。さらに，ＩＰアドレスは常に上記ホストのポートに関連付けられるので，上記接続情報は上記ＥＥＧモニタリング・モジュール１のポート番号を含むこともできる。上記ポートはホスト・オペレーティング・システムにおける通信のエンドポイントである。いくつかの状況では，有利には，上記接続情報において通信のプロトコル・タイプを特定することができる。
上記短距離通信チャンネルおよび長距離通信チャンネルの両方が存在するとき，上記ネットワーク接続処理要素43はインターネット16経由で接続情報通知30（図５にも示される）を上記制御サーバ19に送信し，この接続情報がネットワーク接続処理要素43中にプリプログラムされる。上記接続情報通知30は，現在のインターネット・アドレスおよび好ましくはポート番号ともリンクする，上記ＥＥＧモニタリング・モジュール１の固有識別子（固有識別情報）を提供する。
上記接続情報通知30の送信は，上記短距離通信チャンネルおよび長距離通信チャンネルの両方が存在するという事象（イベント）によってトリガされる。これによって，上記制御サーバ19は，そのＥＥＧモジュール接続レジスタ19ａをルックアップ・テーブルとして維持することができ，上記ウェアラブルＥＥＧモニタリング・モジュール１の固有識別子を上記ネットワーク接続処理要素43の現在接続情報に直す（translated）ことができる。上記ウェアラブルＥＥＧモニタリング・モジュール１の固有識別子についてのＥＥＧモジュール接続レジスタ19ａにおける接続情報は，データ帯域幅またはデータ・プライシング（data pricing）にしたがって優先順位付けしてもよく，これらの情報を個人用通信装置13が提供するようにしてもよい。
上記ネットワーク接続処理要素43はいくつかの目的に役立つもので，上記ウェアラブルＥＥＧモニタリング・モジュール１の接続ステータス（status of the connectivity）をモニタし，セッション・セキュリティを処理し，上記現在接続情報をＥＥＧモジュール接続レジスタ19ａに通知する。上記ネットワーク接続処理要素43はアプリ・ストアから上記個人用通信装置13にダウンロードすることができ，かつ上記個人用通信装置13のメモリ，たとえばソリッド・ステート・ドライブに保存することができる。
医療従事者または監視者（monitoring server）が上記ウェアラブルＥＥＧモニタリング・モジュール１からのデータの交換または収集を必要とするとき，上記患者医療記録を上記患者記録サーバ25においてアクセスすることができ，そこから当該ＥＥＧモニタリング・モジュールの固有識別子を検索することができる。好ましくは，上記データ交換を処理しかつ上記ＥＥＧモニタリング・モジュール１の固有識別子を検索するプログラムが，接続情報要求（リクエスト）31を上記制御サーバ19に自動的に送信し，好ましくはＵＤＰホール・パンチング（UDP hole punching）を用いて，上記ＥＥＧモジュール接続レジスタ19ａからの接続情報応答32に基づいて，上記ネットワーク接続処理要素43への直接接続33をセットアップする。上記直接接続33は図５を参照して説明するように扱われる。
上記中央操作型外来患者電子医療記録（ＥＭＲ）システムまたは電子患者医療データベース26は，名前，住所，ならびに電話番号および電子メール・アドレスのような追加コンタクト・データといった個人情報を含む。患者のそれぞれについて，上記記録は誕生日，社会保障番号，および健康保険番号のようなデータを含む。各患者記録について，一または複数のデータ・フィールドにアクセスするための資格情報（クレデンシャル）としてのセキュリティ要素，およびコンピュータ装置21とウェアラブルＥＥＧモニタリング・モジュール１との間の安全な（セキュア）接続を確立するためのセキュア鍵が提供される。上記患者は，上記記憶されたセキュリティ要素を用いて，ウェブ−インターフェースを通じて，資格情報を編集することができる。患者記録マネージャは，証明書（certificates）を用いて，患者記録内のおよびウェアラブルＥＥＧモニタリング・モジュール１内のデータの読み取りおよび編集を許可する人物をコントロールすることができる。
最後に，上記患者記録は，アカウントに関連付けられ，メーカー，ＥＥＧモニタリング・モジュール・モデル，シリアル番号およびソフトウエア・バージョンが特定される，ウェアラブルＥＥＧモニタリング・モジュール１を特定するためのデータ・フィールドを含む。
図３はこの発明の一側面によるウェアラブルＥＥＧモニタリング・モジュール１を示している。上記ＥＥＧモニタリング・モジュール１は，たとえばそれ自体既知の耳内型（In-The-Canal）（ＩＴＣ）補聴器のようなもので，たとえば低血糖症を検出するために，モニタされるべき人物の耳道内に装着することができる。さらに，上記装置は，連続的にまたは定期的にログされたデータをアップロードすることで（データ・ハーベスティング），医療従事者（healthcare personal）が患者のＥＥＧデータを遠隔監視しかつ記録することを可能にする。これにより医療従事者は，発作または瞬間睡眠（micro-sleep）のような定期的に繰り返される問題を抱える患者をモニタすることができる。ウェアラブルＥＥＧモニタリング・モジュール１は音響通気孔116を備えており聞こえに支障はないので，ウェアラブルＥＥＧモニタリング・モジュール１が日常生活に干渉することはない。しばらくすると，装着者はウェアラブルＥＥＧモニタリング・モジュール１を装着していることを忘れてしまう。上記ウェアラブルＥＥＧモニタリング・モジュール１はその外表面上に２つのアクティブ（能動）電極５を備えている。内部的には上記ウェアラブルＥＥＧモニタリング・モジュール１はカスタマイズされたハウジング14を含む。ＥＥＧモニタリング・モジュール１は外耳道内に配置され，電極が外耳道内の組織に接触する。これによってあらゆる種類の外科手術が回避されるものの，電極と組織との間の接触は安定性に欠ける。
上記カスタマイズされたハウジング14内のウェアラブルＥＥＧモニタリング・モジュール１は，装着者の外耳道111内にフィットするように形成され，鼓膜110とともに外耳道111内にキャビティを規定し，上記キャビティは上記ウェアラブルＥＥＧモニタリング・モジュール１の長手方向の全体にわたってのびる音響通気孔116によって開口される。上記ウェアラブルＥＥＧモニタリング・モジュール１は耳介112を超えて延在しないのが好ましい。
上記ウェアラブルＥＥＧモニタリング・モジュール１の電子回路構成要素が，破線のボックス中に拡大されて模式的に示されている。上記電子回路構成要素は，電子回路を給電する標準補聴器電池に基づく電源39を含む。上記ウェアラブルＥＥＧモニタリング・モジュール１の表面上に設けられた２つの電極５が電位差（potential）をピックアップし，データを，電極フロントエンドおよびアナログ−デジタル変換器（ＡＤＣ）として動作するモジュール40を通じてコントローラ41に搬送する。上記コントローラ41は処理のために増幅されかつデジタル化された信号を受信する。上記コントローラ41はピックアップされたＥＥＧ信号を解析して，脳波周波数をモニタリングすることによって低血糖症を検出し，上記脳波周波数が所定間隔を下回っている場合（falls beyond ），医学的な緊急事態の発生の可能性を示すことができる。低血糖症は医学的緊急事態であり，血液中の異常に減少したグルコース量に関係する。
異常な脳波活動の検出に応じて，上記コントローラ41は，マイクロフォンおよびスピーカを含むオーディオ・フロントエンド・モジュール35を通じて患者に警告を提供する。マイクロフォンを用いて，上記コントローラ41はオーディオ・サンプルをピックアップし，現在の音響環境を分類することができる。さらに，上記コントローラ41は，Bluetooth（登録商標）Low Energy規格のような通信規格を通じて，インターネット16に接続可能な短距離無線機42を用いて，無線通信リンクを確立する。上記コントローラ41は，実時間クロック情報および音響環境分類に相関させて（in correlation to），通常の脳波活動についての所定間隔を調整する。スピーカを用いて，上記コントローラ41は上記ウェアラブルＥＥＧモニタリング・モジュール１の装着者に対し，医学的緊急事態が生じる可能性があることや予防措置をとる必要があることを警告することができる。
上記コントローラ41はＥＥＰＲＯＭのようなメモリ41ａに接続されており，ＥＥＧ信号，特定の事象または警告をログする。上記メモリ41ａはさらにネットワーク接続処理要素43をホストし，これについては以下に詳述する。
図４を参照して，図４には，図３に示す電子回路構成要素を備えるＥＥＧモニタリング・モジュール１が示されている。上記ＥＥＧモニタリング・モジュール１は短距離無線機42を用いてインターネット16へのゲートウェイへの無線接続を確立する。このゲートウェイは，上記個人用通信装置13であってもよいし，プライベート・ドメイン中のルータ（たとえばＷＬＡＮ）であってもよいし，パブリック・ドメイン中のホットスポットであってもよい。ホットスポットは，インターネット・サービス・プロバイダへのリンクに接続されたルータの使用を通じて，無線ローカル・エリア・ネットワーク（ＷＬＡＮ）を介してインターネット・アクセスを提供する物理的な場所である。ホットスポットは通常Ｗｉ−Ｆｉ技術を使用する。
上記ＥＥＧモニタリング・モジュール１は，ソフトウエア・プログラムとして不揮発性メモリ41ａに記憶されるネットワーク接続処理要素43を含む。上記ネットワーク接続処理要素43は，上記ＥＥＧモニタリング・モジュール１への新しいネットワーク接続，たとえばホットポストへの接続，プライベート・ドメインにおけるルータへの接続が確立されたときを検出し，現在接続情報が識別（特定）されたときに上記ネットワーク接続処理要素43はインターネット経由で上記制御サーバ19に接続情報通知30を送信する。上記制御サーバ19のアドレスは有利にはネットワーク接続処理要素43内にプリプログラムされる。上記接続情報通知30は，その現在接続情報にリンクされたＥＥＧモニタリング・モジュール１の固有識別子を提供する。上記接続情報通知30の送信は，所定のイベント，たとえばゲートウェイを介したインターネットへの接続の確立によってトリガされる。これにより上記制御サーバ19はそのＥＥＧモジュール接続レジスタ19ａをルックアップ・テーブルとして維持することができ，上記ＥＥＧモニタリング・モジュール１の上記固有識別子を上記ＥＥＧモニタリング・モジュール１の現在接続情報に直すことができる。
インターネットはインターネット・プロトコル（ＩＰ）にもとづいてネットワーク境界（network boundaries）をまたいでデータグラムを中継するように構成されている。インターネット・プロトコルにしたがうルーティング機能によってインターネットワーキングが利用可能となり，ルーティング機能が本質的にインターネットを構築する。インターネット・プロトコルは，パケット・ヘッダ内のＩＰアドレスだけに基づいて，配信元ホストから宛先ホストにパケットを配信するタスクを持つ。この目的のために，ＩＰは配信されるべきデータをカプセル化するパケット構造を規定する。また，送信元ＩＰアドレスと宛先ＩＰアドレスの両方を用いてデータグラムをラベル付けするためのアドレッシング方法も規定する。上記接続情報通知30を送信するとき，接続情報通知30を具体化したデータ・パケットの送信元アドレスとして，ネットワーク接続処理要素43の現在接続情報が存在し，かつＥＥＧモニタリング・モジュール１の固有識別子がデータ・パケット中に含まれる。制御サーバ19はこれらの２つの要素を抽出し，それに応じてＥＥＧモジュール接続レジスタ19ａを更新する。
上記ネットワーク接続処理要素43はいくつかの目的を提供するものであり，上記ＥＥＧモニタリング・モジュール１の接続ステータスをモニタし，セッション・セキュリティを処理し，かつ現在接続情報をＥＥＧモジュール接続レジスタ19ａに通知する。上記ネットワーク接続処理要素43は工場出荷前にＥＥＧモニタリング・モジュールに埋め込まれ，いくつかの要素を不揮発性メモリ41ａに記憶することができ，いくつかの要素をセキュリティ要素および証明書（certificates）として非編集（non-editable）メモリに記憶することができる。
この発明は，切迫低血糖発作のリスクを最小にするための遠隔ＥＥＧ監視中に，警告に応答してまたは上記患者データを定期的に解析して異常を検出するスケジューリングされたセッションにおいて，医療従事者が，上記ウェアラブルＥＥＧモニタリング・モジュール１からのログ・データを解析するときに有利なものである。データまたは情報が，あと少しで警告がトリガされるところであったが中止された事象についてのものであることがある。警告が発せられる直前に，ＥＥＧ監視下にある人物が食事や飲酒をしたことで血糖値が上昇すると，警告が妨げられることがある。上記人物の身体状態を示すデータ，たとえば眠っているまたは起きていることを示すデータも転送することができる。
上記遠隔ＥＥＧ監視は遠隔ウェアラブルＥＥＧモニタリング・モジュール１の操作（manipulation）を含み，この操作は，ウェアラブルＥＥＧモニタリング・モジュール１の遠隔制御，たとえばモジュールについての日中，夜間または運動モード間の遠隔切り換え，上記ウェアラブルＥＥＧモニタリング・モジュール１によって捕捉されるデータのデータ・ロギング，およびＥＥＧ検知のための動作パラメータ，たとえば警告機能の閾値の設定を含むことができる。
医療従事者が上記ＥＥＧモニタリング・モジュール１の設定の操作を必要とするとき，医療従事者は，コンピュータ装置21を通じて上記患者記録サーバ25から患者記録をアクセスすることができ，そこから医療従事者は当該ウェアラブルＥＥＧモニタリング・モジュール１の固有識別子を検索することができる。好ましくは，上記コンピュータ装置21上で起動している監視ソフトウエアが，当該ウェアラブルＥＥＧモニタリング・モジュール１の固有識別子に基づくアカウントから上記制御サーバ19に接続情報要求31を自動的に送信する。上記ＥＥＧモジュール接続レジスタ19ａ内のルックアップに基づいて上記制御サーバ19は上記接続情報要求31に応答し，上記患者記録中に記憶されている固有識別子に基づいて上記ウェアラブルＥＥＧモニタリング・モジュール１の現在接続情報を含む接続情報応答32を送信する。
次に上記コンピュータ装置21は，好ましくはＵＤＰ（User Datagram Protocol）ホール・パンチング（ネットワーク・アドレス・トランスレータを用いてプライベート・ネットワーク中のインターネット・ホスト間の接続をセットアップするために用いられるもの）を用いて直接接続33の設定を開始し，双方向ＵＤＰ接続を確立する。上記コンピュータ装置21は直接接続セットアップ要求（リクエスト）33ａをネットワーク接続処理要素43に送信し，上記ＥＥＧモニタリング・モジュール１がオンライン中である場合に，直接接続セットアップ承認33ｂを送信することによって上記ネットワーク接続処理要素43は上記要求を承認する。その後，上記コンピュータ装置21およびネットワーク接続処理要素43は，双方向データ・パケット交換または直接接続オペレーション33ｃにおいてペイロードの交換を開始する。上記ペイロードは，ログ・データおよび設定などの上記ＥＥＧモニタリング・モジュール１からのデータのアップロード，上記ウェアラブルＥＥＧモニタリング・モジュール１の遠隔制御の指示などの上記ＥＥＧモニタリング・モジュール１へのデータのダウンロードを含むことができる。データ・パケットの交換が正常に完了すると，上記ネットワーク接続処理要素43に直接接続終了指示33ｄを送信することによって，上記コンピュータ装置21は上記直接接続を解除する。
図６は，この発明の一実施態様による，インターネット16経由でＥＥＧモニタリング・モジュール１をアクセスする方法のフローチャートを示している。上記ＥＥＧモニタリング・モジュール１への接続を望む組織（entity），たとえばコンピュータ（Ｍ２Ｍ−マシン−トゥ−マシン−データ統合），またはコンピュータ21を介した医療従事者が，ステップ60において患者記録データベース26をアクセスする。上記組織に対して上記ＥＥＧモニタリング・モジュール１への接続が許可されると，ステップ61において，上記組織は上記患者記録から上記ＥＥＧモニタリング・モジュール１の固有識別子を検索することができる。ステップ62において，上記組織は，上記ＥＥＧモニタリング・モジュール１の固有識別子を含む接続情報要求31をＥＥＧモジュール接続レジスタ19ａに送信し，これに応答して上記ＥＥＧモニタリング・モジュール１の現在接続情報を受信する。ステップ63において，上記組織は，好ましくはＵＤＰホール・パンチングを用いて，コンピュータ21から，上記ＥＥＧモニタリング・モジュール１内の（図１または図２）または上記ＥＥＧモニタリング・モジュール１に接続された個人用通信装置13内の（図３および図４）上記ネットワーク接続処理要素43への直接接続33をセットアップする。ステップ64において，データの交換が正常に完了すると，上記組織は上記直接接続を終了する。
図７はこの発明の一実施態様によるＥＥＧモニタリング・モジュール１のアクセス・データを維持する（整備する）（maintaining）方法のフローチャートである。ステップ71において，上記ネットワーク接続処理要素43はインターネット16への新たな接続の存在を検出し，または上記ネットワーク接続処理要素43は上記個人用通信端末13からインターネット16への接続および上記ＥＥＧモニタリング・モジュール１への短距離接続の存在を検出する。
ステップ72において接続情報通知30を送信すると，上記ネットワーク接続処理要素43のＩＰアドレスおよびポート番号を含む現在接続情報がデータ・パケットの送信元アドレスとして表され，上記ＥＥＧモニタリング・モジュール１の固有識別子がペイロードとしてデータ・パケット中に含ませられる。上記制御サーバ19はこれらの２つの要素を抽出し，これにしたがってＥＥＧモジュール接続レジスタ19ａを更新する。
これらのステップは，上記ネットワーク接続処理要素43が上記ＥＥＧモニタリング・モジュール１とインターネット16との間の接続の変更を検出するたびに繰り返される。
図８はこの発明の一実施態様によるＥＥＧモニタリング・モジュール１への直接接続の確立を処理する方法のフローチャートである。ステップ73において上記ネットワーク接続処理要素43が直接接続33ａをセットアップするための要求（リクエスト）を受信すると，ステップ74において接続の有効性の検証を開始する。これには証明書の検証（verification of certificates）を含むことができる。上記接続の有効性が確認されると，上記ネットワーク接続処理要素43はステップ75において直接接続33の確立を承認する。
ステップ76において，上記コンピュータ21は，ログ・データのアップロード，設定のダウンロードなど，どの種類のデータが交換されるべきかについてネットワーク接続処理要素43と通信する。ステップ77において，リクエストされたデータが交換され，ステップ78においてデータが規定どおりに処理される。ＥＥＧモニタリング・モジュール１の以前の設定が新しい設定によって上書きされ，コンテンツがアップロードされた場合には，ログ・レジスタをリセットすることができる。正常にデータが交換されかつ処理されると，ステップ79において直接接続が終了する。
ここまで，電極数は差動モードにおいて動作する一対のアクティブ電極として特定されている。しかしながら，二つ以上のアクティブ電極を，共通の基準電極として動作する一のアクティブ電極に対する電位差を測定するための検知電極（複数）として動作させてもよい。電極はユニポーラ・リード・モード（unipolar lead mode）において動作させることができる。

Claims (21)

  1. ゲートウェイを通じてインターネットに接続されるウェアラブルＥＥＧモニタリング・モジュールへのインターネットを経由したネットワーク接続を提供する方法であって，
    各患者記録が関連するウェアラブルＥＥＧモニタリング・モジュールの固有識別子を含む複数の患者記録を，インターネット経由でアクセス可能な患者記録サーバにおいて提供し，
    上記ウェアラブルＥＥＧモニタリング・モジュールと上記ゲートウェイとの間の無線接続の存在を検出し，
    現在接続情報を制御サーバに通信し，
    上記制御サーバにおいて，ウェアラブルＥＥＧモニタリング・モジュールの上記固有識別子および対応する通信された現在接続情報を含むＥＥＧモジュール接続レジスタを提供し，
    関連する固有識別子を提供することによって，コンピュータ装置から上記制御サーバに，上記ウェアラブルＥＥＧモニタリング・モジュールの上記現在接続情報の提供をリクエストし，
    上記制御サーバからの検索された上記現在接続情報に基づいて，上記コンピュータ装置から上記ウェアラブルＥＥＧモニタリング・モジュールへの直接接続を確立する，
    方法。
  2. インターネット利用可能な個人用通信装置および上記ウェアラブルＥＥＧモニタリング・モジュールが接続されて無線接続を確立し，これによって上記個人用通信装置が，インターネットを経由した患者記録サーバへの上記ウェアラブルＥＥＧモニタリング・モジュールのゲートウェイになる，請求項１に記載の方法。
  3. 上記ゲートウェイを経由する上記ウェアラブルＥＥＧモニタリング・モジュールから，ログ・データを上記コンピュータ装置から検索する，請求項１に記載の方法。
  4. 上記患者記録サーバにおける新しい患者記録の作成に応じて上記制御サーバの上記ＥＥＧモジュール接続レジスタを自動的に更新する，請求項１に記載の方法。
  5. 上記ウェアラブルＥＥＧモニタリング・モジュールのインターネットへの新しい接続の検出に応じて上記制御サーバに現在接続情報をアップロードする，請求項１に記載の方法。
  6. 上記ＥＥＧモジュール接続レジスタにおいて上記ウェアラブルＥＥＧモニタリング・モジュールに対して固有識別子を割り当て，この固有識別子にＩＰアドレスおよびポート番号をマッピングする，請求項１に記載の方法。
  7. 上記コンピュータ装置上で実行されているコンピュータ・プログラムが上記患者記録サーバから上記ウェアラブルＥＥＧモニタリング・モジュールの固有識別子を検索し，かつ上記制御サーバによって管理されるＥＥＧモジュール接続レジスタから関連する現在接続情報を検索する，請求項２に記載の方法。
  8. インターネット（16）へのゲートウェイを有するウェアラブルＥＥＧモニタリング・モジュール（１）へのコンピュータ装置（21）のネットワーク接続を提供するシステムであって，
    インターネット経由でアクセス可能であり，各患者記録が関連するウェアラブルＥＥＧモニタリング・モジュールの固有識別子を含む電子医療記録データベース（26）を提供する患者記録サーバ（25），
    現在接続情報に関連するＥＥＧモニタリング・モジュールの上記固有識別子を含むＥＥＧモジュール接続レジスタ（19ａ）を提供する制御サーバ（19），
    上記ウェアラブルＥＥＧモニタリング・モジュール（１）および上記ゲートウェイの間の無線接続の存在を検出し，現在接続情報を上記制御サーバ（19）にアップロードするように構成されたネットワーク接続処理要素（43）を備え，
    上記制御サーバ（19）が，通信された現在接続情報を受信したときに上記ＥＥＧモジュール接続レジスタ（19ａ）中の現在接続情報を更新し，リクエストに応じてコンピュータ装置（21）に現在接続情報を提供するように構成されており，
    上記コンピュータ装置（21）が，上記制御サーバ（19）からのリクエストされた現在接続情報に基づいて上記ウェアラブルＥＥＧモニタリング・モジュール（１）への直接接続を確立するように構成されている，
    システム。
  9. 上記ネットワーク接続処理要素（43）が上記ウェアラブルＥＥＧモニタリング・モジュール（１）内に含まれている，請求項８に記載のシステム。
  10. 上記ネットワーク接続処理要素（43）がインターネット利用可能な個人用通信装置（13）内に含まれており，上記インターネット利用可能な個人用通信装置（13）および上記ウェアラブルＥＥＧモニタリング・モジュール（１）が短距離無線接続を確立するレシーバをそれぞれ備えており，これによって上記個人用通信装置（13）がインターネット（16）への上記ウェアラブルＥＥＧモニタリング・モジュール（１）の上記ゲートウェイになる，請求項８に記載のシステム。
  11. 上記ネットワーク接続処理要素（43）が，上記ウェアラブルＥＥＧモニタリング・モジュール（１）への上記短距離無線接続の存在を検出し，上記制御サーバ（19）に上記現在接続情報を通信するように構成されている，請求項１０に記載のシステム。
  12. 上記コンピュータ装置（21）が，上記ゲートウェイを用いて上記ウェアラブルＥＥＧモニタリング・モジュール（１）からログ・データを検索するように構成されている，請求項８に記載のシステム。
  13. 上記患者記録サーバ（25）および上記制御サーバ（19）が２つの別々の組織のものである，請求項８に記載のシステム。
  14. 上記患者記録サーバ（25）が，新しい患者記録の作成に応じて上記制御サーバ（19）の上記ＥＥＧモジュール接続レジスタ（19ａ）を自動的に更新する，請求項８に記載のシステム。
  15. 上記制御サーバ（19）の上記ＥＥＧモジュール接続レジスタ（19ａ）が，上記ＥＥＧモジュール接続レジスタ（19ａ）にある各ウェアラブルＥＥＧモニタリング・モジュールについての複数の現在接続情報を含む，請求項１０に記載のシステム。
  16. 上記ネットワーク接続処理要素（43）が，上記ウェアラブルＥＥＧモニタリング・モジュールのインターネット（16）への新しい接続の検出に応じて上記制御サーバ（19）に上記現在接続情報を通信するように構成されている，請求項８に記載のシステム。
  17. 上記制御サーバ（19）の上記ＥＥＧモジュール接続レジスタ（19ａ）が上記ＥＥＧモジュール接続レジスタ（19ａ）内に上記ウェアラブルＥＥＧモニタリング・モジュール（１）に対する固有識別子を割り当て，この固有識別子にＩＰアドレスおよびポート番号をマッピングするように構成されている，請求項８に記載のシステム。
  18. 遠隔病棟回診セッション中にウェアラブルＥＥＧモニタリング・モジュール（１）を操作するように構成される，コンピュータ装置（21）上で実行されるときにコンピュータ実行可能な指示を有するコンピュータ読み取り可能な記憶媒体であって，
    上記コンピュータ装置（21）上において遠隔病棟回診セッション・アプリケーションを起動し，
    上記遠隔病棟回診セッション・アプリケーションからインターネットを経由して患者記
    録サーバ（25）をアクセスし，操作すべきウェアラブルＥＥＧモニタリング・モジュール（１）のユーザの患者記録であって上記ウェアラブルＥＥＧモニタリング・モジュール（１）の固有識別子を含む患者記録を検索し，
    制御サーバ（19）によって管理されるＥＥＧモジュール接続レジスタ（19ａ）から上記ウェアラブルＥＥＧモニタリング・モジュール（１）の接続情報を検索し，
    上記制御サーバ（19）から検索された接続情報に基づいて，上記ウェアラブルＥＥＧモニタリング・モジュール（１）をプログラミングするために直接接続を確立する，
    コンピュータ読み取り可能な記憶媒体。
  19. 上記接続情報の検索および直接接続の確立が，上記患者記録がアクセスされたときに管理セッション・アプリケーションから自動的に提供される，請求項１８に記載のコンピュータ読み取り可能な記憶媒体。
  20. 上記ウェアラブルＥＥＧモニタリング・モジュール（１）の操作が，医療従事者の制御下での遠隔病棟回診セッション中に上記ウェアラブルＥＥＧモニタリング・モジュール（１）からデータを検索することおよび／または上記ウェアラブルＥＥＧモニタリング・モジュール（１）の設定を調整することを含む，請求項１８に記載のコンピュータ読み取り可能な記憶媒体。
  21. 固有識別子を有し，かつインターネット（16）経由でコンピュータ装置（21）に接続されるように構成されるウェアラブルＥＥＧモニタリング・モジュール（１）であって，上記ウェアラブルＥＥＧモニタリング・モジュール（１）とインターネット（16）へのゲートウェイとの間の無線接続の存在を検出し，上記ウェアラブルＥＥＧモニタリング・モジュール（１）の現在接続情報および固有識別子を制御サーバ（19）に通信するように構成されるネットワーク接続処理要素（43）を備え，これによって上記コンピュータ装置（21）が上記ウェアラブルＥＥＧモニタリング・モジュール（１）の上記固有識別子に基づいて上記制御サーバ（19）からの現在接続情報をリクエストし，上記ウェアラブルＥＥＧモニタリング・モジュール（１）への直接接続を確立するように構成されている，
    ウェアラブルＥＥＧモニタリング・モジュール。
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