JP6665282B2 - Ｕｓｂドライブを有する生理学的モニタリングキット - Google Patents

Description

患者モニタリングは、病院、救急室、集中治療室、手術室、老人ホーム、及び医院の本質的な側面である。これは、体温計、血圧計、パルスオキシメータ等の、ヘルスモニタリングデバイスの使用を含む。しかし、特定の疾患又は状態の患者を監視するより良い方法が必要とされる。これに関し、キットは、特定の状態の患者の適切なモニタリングを提供するためにより適する。例えば、貴重な時間を節約し得る各状況において必要とされるキットを医療従事者は容易に選択し得るので、キットは緊急時の使用に特に便利である。

メモリデバイスは、リムーバブルモジュールに統合され、このプロセッサは、生理学的信号感知ユニットから生理学的信号を受信するために、プリロードされたプログラムを実行する。ここで、メモリデバイスは、ドッキングユニットと電気的に接続可能である。ドッキングユニットは、患者の生理学的情報を表示するプロセッサによって駆動される。この特許出願はまた、生理学的信号がプリセット条件と一致する時の警報信号を開示する。

患者モニタリングの状況において、キットは、患者の特定の状態のための適切なモニタリングデバイスを用いて患者ヘルスデータを監視する医療従事者にとって、有用である。このキットはまた、診断機器への迅速かつ容易なアクセス及び患者のモニタリングを可能にするために、緊急時にも使用される。

本発明の実施形態は、特定の状態の患者を監視するシステム及び方法に関する。いくつかの実施形態による方法は、ヘルスモニタと、少なくとも１つのモニタリングデバイス及びメモリデバイスを含む少なくとも１つのキットとを提供すること含む。メモリデバイスは、モニタリングデバイスの少なくとも１つの条件別ソフトウェア、プロトコル、及びアラートを格納する。メモリデバイスは、ヘルスモニタに接続される。モニタリングデバイスのプロトコル及びアラートは、ヘルスモニタプロトコル及びアラートデータベース内にアップロードされる。ヘルスモニタは、格納されたプロトコル及びアラートをヘルスネットワークデータベース内の対応するプロトコル及びアラートと比較するために、クラウドネットワークを介してヘルスネットワークにアクセスする。次いで、キットに含まれるモニタリングデバイスを決定するために、ヘルスモニタのデバイスデータベースがアクセスされる。ヘルスモニタのプロトコル及びアラートデータベースは、ヘルスネットワーク上のデータベースと一致するように更新される。最後に、モニタリングデバイスからの読取りを受信し、受信した読取りをヘルスモニタのセンサデータベース内に格納するために、条件別ソフトウェアが実行される。

本発明のさらなる理解を提供するために含まれる添付の図面は、本発明の実施形態を示すために本明細書に組み込まれる。その説明とともに、それらは本発明の原理を説明する役割も果たす。図は以下を示す。

本発明の好ましい実施形態によるシステムのブロック図を示す。 本発明の好ましい実施形態を実行するためのフローチャートを示す。 モニタリングデバイスからの読取りを受信するソフトウェアのフローチャートを示す。 クラウドデータに基づき、モニタリングプロトコル及びデバイスを更新するソフトウェアのフローチャートを示す。 本発明の一実施形態によるヘルスモニタの例示的なユーザインタフェースを示す。 本発明の一実施形態によるヘルスモニタの例示的なユーザインタフェースを示す。 本発明の一実施形態による例示的なシステムを示す。 本発明の一実施形態によるヘルスモニタに格納された例示的なデータベースを示す。 本発明の一実施形態によるヘルスモニタに格納された例示的なデータベースを示す。 本発明の一実施形態によるヘルスモニタからのデータを含む例示的なセンサデータベースを示す。

本発明のいくつかの実施形態は、ヘルスモニタ及び少なくとも１つのキットを提供するステップであって、少なくとも１つのキットは、患者ヘルスデータを取得するための１つ以上のモニタリングデバイスと、ヘルスモニタにメモリデバイスを接続する手段を含むメモリデバイスと、取得された患者ヘルスデータ用のヘルスモニタリングプロトコル及びアラートを含む少なくとも１つの条件別ソフトウェアとを含む、ステップと、ヘルスモニタにメモリデバイスを接続するステップと、ネットワークを介してヘルスネットワークにアクセスし、ヘルスモニタリングプロトコル及びアラートを少なくとも１つのキットに対応するヘルスネットワーク上のデータベースと比較するステップと、ヘルスモニタデバイスデータベースにアクセスし、少なくとも１つのキット用のモニタリングデバイスを決定するステップと、ヘルスネットワーク上のデータベースと一致させるために、ヘルスモニタプロトコル及びアラートデータベースを更新するステップと、少なくとも１つの条件別ソフトウェアを実行するステップと、を含む、特定の状態の患者を監視する方法に関する。

特定の状態の患者を監視する方法は、メモリデバイスをヘルスモニタ上のポートに接続することによって行われる。ヘルスモニタは、特定の状態のソフトウェアを有するメモリデバイスをポーリングする。メモリデバイスからのデータはアップロードされ、対応するデバイスデータベース並びにヘルスモニタのプロトコル及びアラートデータベース内に格納される。ヘルスモニタは、クラウドネットワークを介してヘルスネットワークにアクセスする。ヘルスモニタ内で検出されたプロトコル及びアラートデータベースの内容とヘルスネットワークデータベース内の内容との比較が行われる。差異が検出される場合、プロトコル及びアラートは、ヘルスネットワークデータベース上の対応するデータと一致するように更新される。次いで、ヘルスモニタは、少なくとも１つの接続されたモニタデバイスをポーリングする。少なくとも１つのモニタリングデバイスが接続される場合、モニタリングソフトウェアが実行される。

図１は、本発明の好ましい実施形態によるシステムを示す。このシステムは、少なくとも１つのモニタリングデバイス（例えば、１０６、１０８、１１０、１１６、１１８、１２０、１２６、及び１２８）及びメモリデバイス（例えば、１０４、１１４、１２４）を含む、少なくとも１つのキット（例えば、１０２、１１２、１２２）を含む。図１に示される例において、特定の状態の患者を監視するシステムは、肺炎メモリデバイス１０４、血圧カフ１０６、パルスオキシメータ１０８、及び体温計１１０を含む、肺炎キット１０２を含む。別の実施形態において、このシステムは、心臓発作メモリデバイス１１４、血圧カフ１１６、パルスオキシメータ１１８、及びＥＫＧリード１２０を含む、心臓発作回復キット１１２を含む。他の実施形態において、このシステムは、低血糖症メモリデバイス１２４、パルスオキシメーター１２６、及び血糖計１２８を含む、低血糖症キット１２２を含む。このシステムはまた、様々なタイプの病態用の他のキットと共に使用される。

本発明の一実施形態において、メモリデバイスは、メモリデバイスをヘルスモニタに接続するための手段と、特定の病態用のソフトウェアとを含む。好ましくは、メモリデバイスは、患者ヘルスデータの取得に使用されるプロトコル及びアラートを格納する。メモリデバイスはまた、少なくとも１つのキットに含まれるデバイスのリストを格納する。

図１に示されるように、システムはまた、プロトコル及びアラートデータベース１３２、デバイスデータベース１３４、センサデータベース１３６、キットローディングソフトウェア１３８、処置ＧＵＩ１４２を有するモニタリングソフトウェア１４０、及びデバイスＧＵＩを有するプロトコル更新ソフトウェア１４３をさらに含む、ヘルスモニタ１３０を含む。システムは、クラウドネットワーク１４５を介してアクセスされたヘルスネットワーク１４６をさらに含む。ヘルスネットワークは、肺炎データベース１４８、心臓発作回復データベース１５０、低血糖データベース１５２、及び様々なタイプの疾患用の他のデータベース等の、少なくとも１つの疾患データベースをさらに含む。

図２は、本発明の好ましい方法を示すフローチャートを示す。ヘルスモニタ１３０は、接続されたメモリデバイスをポーリングする（ステップ２０２）。メモリデバイスが存在しない場合、ヘルスモニタは接続が検出されるまでループする。メモリデバイスの検出時に、少なくとも１つのキットに含まれるモニタリングデバイスのリストがアップロードされ、ヘルスモニタ１３０上のデバイスデータベース１３４に格納される（ステップ２０４）。また、メモリデバイスからのプロトコル及びアラートデータ（すなわち、取得された患者ヘルスデータの１つ以上の閾値）がアップロードされ、ヘルスモニタ１３０上のプロトコル及びアラートデータベース１３２内に格納される（ステップ２０６）。次いで、ヘルスネットワーク１４６は、ヘルスモニタ１３０によってクラウドネットワーク１４５を介してアクセスされる（ステップ２０８）。ヘルスモニタ１３０上のプロトコル及びアラートデータベース１３２は、ヘルスネットワーク１４６上の対応する疾患データベースと比較される。差異が検出される場合、ヘルスモニタ１３０上のプロトコル及びアラートデータベース１３２は、ヘルスネットワーク１４６上の疾患データベースにおいて対応するデータと一致するように更新される（ステップ２１０）。次に、ヘルスモニタ１３０は、少なくとも１つの接続されたモニタリングデバイスをポーリングする（ステップ２１２）。少なくとも１つのモニタリングデバイスが検出される場合、モニタリングソフトウェア１４０が実行される（ステップ２１４）。

図３は、前述したモニタリングソフトウェア１４０のフローチャートを示す。モニタリングソフトウェア１４０は、少なくとも１つの接続されたモニタリングデバイスを検出する時にのみ初期化を行う。処置ＧＵＩ１４２は、ヘルスモニタ１３０上に表示される（ステップ３０２）。ヘルスモニタ１３０内のプロトコル及びアラートデータベース１３２は、少なくとも１つのモニタリングデバイスの読取り速度を決定するためにアクセスされる（ステップ３０４）。読取り速度は、処置ＧＵＩ１４２上に表示される（ステップ３０６）。次いで、モニタリングソフトウェア１４０は、読取り用にモニタリングデバイスをポーリングする（ステップ３０８）。モニタリングデバイスから検出された読取りは、ヘルスモニタ１３０上のセンサデータベース１３６内に格納される（ステップ３１０）。次いで、読取りは、ヘルスモニタ１３０の処置ＧＵＩ１４２上に表示される（ステップ３１２）。その後、少なくとも１つのモニタリングデバイスの各々について最新の読取りを決定するために、センサデータベース１３６がアクセスされる（ステップ３１４）。次に、モニタリングデバイスの読取り速度によって決定された、次に予定されたデータ取得時間から、現在の時間を差し引くことによって時間差が計算される（ステップ３１６）。その後、計算された差は、処置ＧＵＩ１４２上に表示され（ステップ３１８）、“次の読取りまでの時間”としてラベル付けされる。プロトコル及びアラートデータベース１３２がアクセスされ、モニタリングデバイスに対応するアラート動作が実行される（ステップ３２０）。プロトコル更新ソフトウェア１４３が実行される（ステップ３２２）。

図４は、前述したプロトコル更新ソフトウェア１４３のフローチャートを示す。ヘルスネットワーク１４６がアクセスされ、使用されているキットに対応するヘルスネットワーク上の疾患データベースは、ヘルスモニタ‐センサＤＢ１３６の最新のエントリと比較される（ステップ４０２）。対応するヘルスネットワークデータベース上のマッチングデバイス、ヘルス信号、読取り速度、及びアラート動作データが決定され、ヘルスモニタ‐プロトコル及びアラートＤＢ１３２に格納される（ステップ４０４）。ヘルスモニタプロトコル及びアラートデータベースＤＢ１３２内に、ヘルスモニタデバイスＤＢ１３４内で検出されない（欠落している）任意のデバイスがあるかどうかを決定するために、ヘルスモニタ‐プロトコル及びアラートＤＢ１３２は、ヘルスモニタ‐デバイスＤＢ１３４と比較される（ステップ４０６）。決定された欠落しているデバイスは、ヘルスモニタデバイスＤＢに格納される（ステップ４０８）。デバイスＧＵＩ１４４は、ヘルスモニタ１３０上に表示される（ステップ４１０）。ステップ４０６によって先に決定された欠落しているデバイスは、デバイスＧＵＩ１４４上に表示される（ステップ４１２）。次に、プロトコル更新ソフトウェア１４３は、ヘルスモニタ１３０に接続されているヘルスモニタデバイスＤＢ１３４の全てのモニタリングデバイスをポーリングする（ステップ４１４）。それらが全て接続される場合、プロトコル更新ソフトウェア１４３はその実行を終了する。

図５は、モニタリングソフトウェア１４０の処置ＧＵＩ１４２の例示的なモデルを示す。ディスプレイは、病態が監視されていること、関連するセンサ（モニタリングデバイス）の（患者ヘルスデータを取得している）接続及び患者ヘルスデータのそれらの対応する読取り、各センサの対応する読取り速度、並びにモニタリングソフトウェア１４０から計算された“次の読取りまでの時間”を示す。

図６は、プロトコル更新ソフトウェア１４３のデバイスＧＵＩ１４４の例示的なモデルを示す。ディスプレイは、欠落しているデバイス又はプロトコル更新ソフトウェアによって決定されたデバイスを表示する。

図７は、ヘルスモニタ７０２を含むシステムの例示的なモデルを示す。ヘルスモニタは、メモリデバイス７０４及びモニタデバイス７０６〜７１０用の複数のポートを有する。図７に示される例において、モニタリングデバイスは、体温計７０６、血圧カフ７０８、及びパルスオキシメータ７１０である。

図８Ａは、例示的なデバイスデータベース１３４を示す。デバイスデータベース１３４は、少なくとも１つのキットに含まれるモニタリングデバイスを示す。図８Ｂは、モニタリングデバイス、監視されているヘルス信号又はデータ、読取り速度、及び対応するアラート動作を含む、例示的なプロトコル及びアラートデータベース１３２を示す。

図９は、ヘルスモニタ１３０の例示的なセンサデータベース１３６を示す。センサデータベース１３６は、ヘルスモニタ１３０に接続された異なるモニタリングデバイスからの時間及びセンサ読取り値を含むデータセットを含む。含まれるモニタリングデバイスは、監視されている病態ごとに異なる。このセンサデータベース１３６の例として、データセットは、血中酸素飽和度又はＳｐＯ２データ、脈拍数、体温、及び血圧を含む。センサデータベース１３６は、少なくとも１つのキットによって監視されている疾患に応じて変化する。

血液酸素飽和度は、血流中のヘモグロビンによって運ばれる酸素の量の尺度である。これは、通常、絶対値ではなくパーセンテージとして表される。例えば、出生直後に測定された血中酸素飽和度は、赤ちゃんの一般的な健康状態の良好な指標を提供し得る。７５％未満のレベルは、新生児が何らかの異常を患っていることを示し得る。患者の状態を決定するために、血液酸素飽和度は、酸素で飽和された全ヘモグロビンのパーセンテージとして表されるべきである。多くの場合、そのパーセンテージは、パルスオキシメータが提供する読取り値である。健康な患者の許容正常域は９５〜９９％である。

典型的なパルスオキシメータは、電子プロセッサと、患者の身体の半透明部分、典型的には指先又は耳たぶを通してフォトダイオードに面する一対の小型発光ダイオード（ＬＥＤ）とを含む。ＬＥＤのうちの１つは、電磁スペクトルの可視領域の赤色部分（赤色ＬＥＤ）において発光する一方で、他のＬＥＤは赤外領域で発光する。これらの２つの波長で吸収される光量は、酸素が豊富な血液と酸素が不足している血液との間では著しく異なる。酸素化ヘモグロビンは、より多くの赤外線を吸収し、より多くの赤色光の透過を可能にする。一方、脱酸素化ヘモグロビンは、より多くの赤外線の透過を可能にし、より多くの赤色光を吸収する。酸素化ヘモグロビン及びその脱酸素化形態は、著しく異なる吸収パターンを有する。

動作中、ＬＥＤは交互にオンとオフとに切り替わり、次いで、両方ともほぼ所定の時間、オフに切り替わる。これは、光センサ、例えばフォトダイオードが、赤色光と赤外線とに別々に応答することを可能にし、また、環境光（両方のＬＥＤがオフの時に測定され、基準値又は基準信号として使用される）によって検出された光を補正することも可能にする。透過される（すなわち、吸収されない）光量が測定され、別々の正規化された信号が波長ごとに生成される。存在する動脈血の量は心拍ごとに増加するので、透過光によるこれらの信号は経時的に変化する。各波長におけるピーク透過光から最小透過光を差し引くことによって、他の組織及び材料（例えば、静脈血、皮膚、骨、筋肉、脂肪、マニキュアを含む）の効果は、ある期間にわたって一定の光量を通常吸収するので、補正され得る。測定された赤色光対赤外線の比は、プロセッサによって計算される。酸素化ヘモグロビン対脱酸素化ヘモグロビンの比を表すこの比は、次いでプロセッサによってＳｐＯ２読取り値に変化される。

本発明は、上述した本発明のいくつかの例示的な実施形態に限定されるものではない。当業者であれば想像される他の変形も、本開示の範囲内に含まれるものとする。

Claims (11)

1. 特定の状態の患者を監視するシステムであって、前記システムは、
   プロトコル及びアラートデータベースと、デバイスデータベースと、センサデータベースと、キットローディングソフトウェアと、処置ＧＵＩを含むモニタリングソフトウェアと、デバイスＧＵＩを含むプロトコル更新ソフトウェアとを含む、ヘルスモニタと、
   患者ヘルスデータを取得するための１つ以上のモニタリングデバイス、及び、メモリデバイスを含む少なくとも１つのキットであって、
   前記メモリデバイスが、
   前記ヘルスモニタにメモリデバイスを接続する手段と、
   前記デバイスデータベース内にアップロードされて格納されるべき前記少なくとも１つのキットの前記１つ以上のモニタリングデバイスのリストと、
   前記プロトコル及びアラートデータベース内にアップロードされて格納されるべき前記１つ以上のモニタリングデバイスのための１つ以上のヘルスモニタリングプロトコル及び１つ以上のアラートデータを含む少なくとも１つの条件別ソフトウェアと
   を含む、少なくとも１つのキットと、
   肺炎データベース、心臓発作回復データベース、低血糖データベース、及び疾患のためのデータベースから選択された少なくとも１つの疾患データベースを含む、前記ヘルスモニタに接続されたクラウドネットワークを介してアクセスされるヘルスネットワークと
   を含み、
   前記ヘルスモニタは、
   前記クラウドネットワークを介して前記ヘルスネットワークにアクセスし、前記プロトコル及びアラートデータベース内に格納された前記１つ以上のヘルスモニタリングプロトコル及び１つ以上のアラートデータを、前記少なくとも１つのキットに対応する前記疾患データベース内の対応するプロトコル及びアラートと比較し、
   前記ヘルスネットワーク内の前記対応する疾患データベースと一致するように、前記ヘルスモニタの前記プロトコル及びアラートデータベースを更新する、システム。
2. 前記ヘルスネットワークは、肺炎データベース、心臓発作回復データベース、及び低血糖データベースの各々を含む、請求項１に記載のシステム。
3. 前記１つ以上のモニタリングデバイスは、体温計、血圧カフ、パルスオキシメータ、及びそれらの組み合わせから選択される、請求項１に記載のシステム。
4. 前記処置ＧＵＩは、病態が監視されていること、前記１つ以上のモニタリングデバイスが患者ヘルスデータを取得していること、前記１つ以上のモニタリングデバイスによって取得された前記患者ヘルスデータ、及び、前記１つ以上のモニタリングデバイスに対応する読取り速度を示す、請求項１に記載のシステム。
5. 前記患者ヘルスデータは、血液酸素飽和度レベル、脈拍数、体温、血圧、及びそれらの組み合わせから選択される、請求項１に記載のシステム。
6. 特定の状態の患者を監視する方法であって、
   接続が検出されるまで、ヘルスモニタにメモリデバイスを接続するためにポーリングするステップと、
   患者のヘルスデータを取得する１つ以上のモニタリングデバイスのリストをデバイスデータベースにアップロードして格納するステップと、
   前記メモリデバイスからプロトコル及びアラートデータベースに、ヘルスモニタリングプロトコル及びアラートデータをアップロードして格納するステップと、
   クラウドネットワークを介してヘルスネットワークにアクセスするステップと、
   前記プロトコル及びアラートデータベースを、前記ヘルスネットワーク内の少なくとも１つの疾患データベースと比較するステップであって、前記疾患データベースは、肺炎データベース、心臓発作回復データベース、低血糖データベース、及び疾患のためのデータベースから選択される、比較するステップと、
   前記プロトコル及びアラートデータベースと前記少なくとも１つの疾患データベースとの差異を検出するステップと、
   前記少なくとも１つの疾患データベースと一致するように、前記ヘルスモニタの前記プロトコル及びアラートデータベースを更新するステップと、
   前記接続が検出されるまで、前記ヘルスモニタに前記１つ以上のモニタリングデバイスを接続するためにポーリングするステップと、
   アラートデータに基づき１つ以上のヘルスモニタリングプロトコルを実行するステップと
   を含む、方法。
7. 前記ヘルスモニタ上に処置ＧＵＩを表示するステップと、
   前記１つ以上のモニタリングデバイスの読取り速度を決定するために前記プロトコル及びアラートデータベースにアクセスするステップと、
   前記読取り速度を前記処置ＧＵＩ上に表示するステップと、
   読取りのために前記１つ以上のモニタリングデバイスをポーリングするステップと、
   ポーリングされた読取り値をセンサデータベース内に格納するステップと、
   前記ポーリングされた読取り値を前記処置ＧＵＩ上に表示するステップと、
   前記少なくとも１つのモニタリングデバイスの各々について最新のポーリングされた読取りの時間を決定するために前記センサデータベースにアクセスするステップと、
   前記モニタリングデバイスの前記読取り速度に基づき、次に予定された読取り時間から、現在の時間を差し引くことによって、時間差を計算するステップと、
   計算された前記時間差を前記処置ＧＵＩ上に表示するステップと、
   前記プロトコル及びアラートデータベースにアクセスし、前記１つ以上のモニタリングデバイスに対応するアラート動作を実行するステップと、
   プロトコル更新ソフトウェアを実行するステップと
   をさらに含む、請求項６に記載の方法。
8. 前記メモリデバイス及び前記１つ以上のモニタリングデバイスは、前記特定の状態を監視するためのキット内に含まれ、前記方法は、
   前記ヘルスネットワークにアクセスするステップと、
   前記キットに対応する前記少なくとも１つの疾患データベースを、前記センサデータベースの最新のエントリと比較するステップと、
   前記対応する疾患データベースに格納されたマッチングデバイス、ヘルス信号、読取り速度、及びアラート動作データを前記ヘルスモニタの前記プロトコル及びアラートデータベースに格納するステップと、
   前記プロトコル及びアラートデータベースを前記デバイスデータベースと比較し、前記デバイスデータベースから欠落しているモニタリングデバイスが前記プロトコル及びアラートデータベース内に存在すると決定するステップと、
   前記決定された欠落しているデバイスを前記デバイスデータベースに格納するステップと、
   デバイスＧＵＩを表示するステップと、
   前記決定された欠落しているデバイスを前記デバイスＧＵＩ上に表示するステップと、
   前記デバイスデータベース内の前記１つ以上のモニタリングデバイスの全てに対する接続が検出されるまで、前記デバイスデータベース内の前記１つ以上のモニタリングデバイスの接続をポーリングするステップと
   をさらに含む、請求項７に記載の方法。
9. 前記処置ＧＵＩは、病態が監視されていること、前記１つ以上のモニタリングデバイスが患者ヘルスデータを取得していること、前記１つ以上のモニタリングデバイスによって取得された前記患者のヘルスデータ、及び、前記１つ以上のモニタリングデバイスに対応する前記読取り速度を示す、請求項７に記載の方法。
10. 前記患者のヘルスデータは、血液酸素飽和度レベル、脈拍数、体温、血圧、及びそれらの組み合わせから選択される、請求項６に記載の方法。
11. 前記１つ以上のモニタリングデバイスは、体温計、血圧カフ、パルスオキシメータ、及びそれらの組み合わせから選択される、請求項６に記載の方法。

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