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特許7123096無線神経完全性監視システム及びセンサ

書誌要約請求の範囲詳細な説明課題実施例実施するための形態図面の説明

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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2022-08-12

(45)【発行日】2022-08-22

(54)【発明の名称】無線神経完全性監視システム及びセンサ

(51)【国際特許分類】

A61B 5/389 20210101AFI20220815BHJP

A61B 5/0245 20060101ALI20220815BHJP

A61B 5/08 20060101ALI20220815BHJP

【ＦＩ】

A61B5/389

A61B5/0245 Z

A61B5/08

【請求項の数】 29

(21)【出願番号】P 2020134805

(22)【出願日】2020-08-07

(62)【分割の表示】P 2019050923の分割

【原出願日】2015-08-05

(65)【公開番号】P2020182882

(43)【公開日】2020-11-12

【審査請求日】2020-08-18

(31)【優先権主張番号】14/455,258

(32)【優先日】2014-08-08

(33)【優先権主張国・地域又は機関】US

(31)【優先権主張番号】14/455,285

(32)【優先日】2014-08-08

(33)【優先権主張国・地域又は機関】US

(31)【優先権主張番号】14/455,313

(32)【優先日】2014-08-08

(33)【優先権主張国・地域又は機関】US

(73)【特許権者】

【識別番号】504101304

【氏名又は名称】メドトロニック・ゾーメド・インコーポレーテッド

(74)【代理人】

【識別番号】100118902

【弁理士】

【氏名又は名称】山本修

(74)【代理人】

【識別番号】100106208

【弁理士】

【氏名又は名称】宮前徹

(74)【代理人】

【識別番号】100120112

【氏名又は名称】中西基晴

(74)【代理人】

【識別番号】100119781

【弁理士】

【氏名又は名称】中村彰吾

(72)【発明者】

【氏名】ブラウン，リチャード・エル

(72)【発明者】

【氏名】ポロック，ジョン・ジー

(72)【発明者】

【氏名】マクファーリン，ケヴィン・エル

(72)【発明者】

【氏名】シュルハウザー，ランドル・シー

(72)【発明者】

【氏名】ジャスティス，ジェフ・アール

(72)【発明者】

【氏名】スティーヴンソン，タイラー・エス

【審査官】藤原伸二

(56)【参考文献】

【文献】国際公開第２００８／０１２３９８（ＷＯ，Ａ１）

【文献】特開２０１１－２２４０８５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特表２００４－５００２１７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１４－１１７３２８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特表２０１３－５０６５０７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００９－２６８０１６（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ａ６１Ｂ５／２４－５／３９８

Ａ６１Ｂ５／００－５／０３

Ａ６１Ｂ５／０８

Ａ６１Ｎ１／００－１／４４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

【請求項2】

前記第１の物理層モジュールが、
（i）前記ペイロード要求信号に基づいて同期化間隔のタイムスロットを選択し、（ii）前記第１の無線周波数信号を、前記タイムスロットにおいて、コンソールインターフェースモジュール、又は、神経完全性監視デバイスに送信する、
ように構成される、
請求項１に記載の神経完全性監視システム。

【請求項3】

複数の前記第１の感知モジュールを更に備え、
前記複数の前記第１の感知モジュールが、複数の無線周波数信号を生成するように構成され、
前記複数の無線周波数信号が、前記第１の無線周波数信号を含む、
請求項１又は２に記載の神経完全性監視システム。

【請求項4】

(i)前記第１の物理層モジュールから前記第１の無線周波数信号を受信し、
(ii)前記第１の無線周波数信号を、ベースバンド信号にダウンコンバートする、
ように構成される、第２の物理層モジュールを備える、コンソールインターフェースモジュール、又は、神経完全性監視デバイス、
を更に備え、
前記第２の物理層モジュールが、
（i）前記第１の物理層モジュールから複数の無線周波数信号を受信し、
（ii）前記複数の無線周波数信号を、ベースバンド信号にダウンコンバートする、
ように構成され、
前記神経完全性監視デバイスが、前記ベースバンド信号を表示するように構成される、
請求項３に記載の神経完全性監視システム。

【請求項5】

神経完全性監視システムであって、
患者から、第１の電極の組を介して、(i)ペイロード要求信号、及び、(ii)第１の筋電図検査（EMG）信号、を受信するように構成される複数の第１の感知モジュールであって、前記複数の第１の感知モジュールの各々が、
前記第１の筋電図検査（EMG）信号を増幅し、フィルタリングして、第１の電圧信号を生成するように構成される処理モジュールと、
（i）前記第１の電圧信号を、第１の無線周波数信号にアップコンバートし、（ii）前記ペイロード要求信号に基づいて前記第１の無線周波数信号を無線で送信する、ように構成される第１の物理層モジュールと、
を備える第１の感知モジュール、
を備える、神経完全性監視システムであって、
前記複数の第１の感知モジュールの各々が、前記患者に取り付けられ、
前記複数の第１の感知モジュールの各々が、複数の無線周波数信号を生成するように構成され、
前記複数の無線周波数信号が、前記第１の無線周波数信号を含み、
前記複数の第１の感知モジュールの各々が、前記第１の無線周波数信号を生成するように構成され、前記第１の組の電極が、ピン電極を含み、
前記神経完全性監視システムが更に、
第２の組の電極を介して第２の筋電図検査（EMG）信号を受信する第２の感知モジュールであって、前記第２の感知モジュールが、第２の無線周波数信号を生成ように構成され、前記複数の無線周波数信号が前記第２の無線周波数信号を含み、前記第２の組の電極がパッド電極を含む、ものと、
を備える、
神経完全性監視システム。

【請求項6】

神経完全性監視システムであって、
患者から、第１の電極の組を介して、(i)ペイロード要求信号、及び、(ii)第１の筋電図検査（EMG）信号、を受信するように構成される第１の感知モジュールであって、前記第１の感知モジュールが、
前記第１の筋電図検査（EMG）信号を増幅し、フィルタリングして、第１の電圧信号を生成するように構成される処理モジュールと、
（i）前記第１の電圧信号を、第１の無線周波数信号にアップコンバートし、（ii）前記ペイロード要求信号に基づいて前記第１の無線周波数信号を無線で送信する、ように構成される第１の物理層モジュールと、
を備える第１の感知モジュール、
を備える、神経完全性監視システムであって、
気管内チューブアセンブリを更に備え、前記気管内チューブアセンブリが、
前記患者の気道内に挿入するための気管内チューブであって、前記気管内チューブが、近位端部、遠位端部、接点、及び、トレース、を備え、前記接点が、前記気管内チューブの上にあり、前記遠位端部に比して、前記近位端部に、より近く、前記トレースが、前記接点と、前記遠位端部の間に延在し、前記患者から、前記接点を介して、第２の筋電図検査（EMG）信号を受信するように構成される、ものと、
前記トレースに接続され、前記第２の筋電図検査（EMG）信号を受信するように構成される、第２の感知モジュールであって、
（i）前記第２の筋電図検査（EMG）信号を検知し、第２の電圧信号を生成し、
（ii）前記第２の電圧信号を、第２の無線周波数信号にアップコンバートし、
（iii）前記第２の無線周波数信号を、前記第２の感知モジュールから、コンソールインターフェースモジュール、又は、神経完全性監視デバイスに無線で送信する、
ように構成される、ものと、
を備え、
前記第１の感知モジュールが、接点を、気管内チューブに接触させるように構成される、
神経完全性監視システム。

【請求項7】

前記コンソールインターフェースモジュール、又は、前記神経完全性監視デバイスと無線通信状態にある、刺激プローブデバイスを更に備え、
前記コンソールインターフェースモジュール、又は、前記神経完全性監視デバイスが、ペイロード要求信号を生成するように構成され、
前記刺激プローブデバイスが、
（i）前記ペイロード要求信号を無線で受信し、
（ii）前記ペイロード要求信号に応じて、刺激パルスを生成し、
（iii）前記刺激パルスに関する情報を無線で、前記コンソールインターフェースモジュール、又は、前記神経完全性監視デバイスに送信する、
ように構成される、
請求項４に記載の神経完全性監視システム。

【請求項8】

（i）前記第１の物理層モジュールから前記第１の無線周波数信号を受信し、
（ii）前記第１の無線周波数信号に基づいて、第１のデジタル信号、又は、第１のアナログ信号を生成する、
ように構成される、コンソールインターフェースモジュールと、
前記コンソールインターフェースモジュールから、前記第１のデジタル信号、又は、前記第１のアナログ信号、を受信するように構成される、神経完全性監視デバイスと、
を更に備える、
請求項１に記載の神経完全性監視システム。

【請求項9】

（i）前記第１の物理層モジュールから、前記第１の無線周波数信号を受信し、
（ii）前記第１の無線周波数信号に基づいて、第１のデジタル信号、又は、第１のアナログ信号、のいずれかを生成する、
ように構成される神経完全性監視デバイス、
を更に備える、請求項１に記載の神経完全性監視システム。

【請求項10】

【請求項11】

【請求項12】

センサであって、
（i）患者に取り付けて、
（ii）前記患者から第１の筋電図検査（EMG）信号を受信する、
ように構成される複数の電極と、
前記複数の電極に接続される制御モジュールであって、
前記制御モジュールが、
（i）前記第１の筋電図検査（EMG）信号を検知し、
（ii）第１の電圧信号を生成する、
ように構成されるものと、
コンソールインターフェースモジュール、又は、神経完全性監視デバイスからペイロード要求を受信し、
前記ペイロード要求に基づいて、
（i）前記第１の電圧信号を、第１の無線周波数信号にアップコンバートし、
（ii）前記センサから、前記コンソールインターフェースモジュール、又は、前記神経完全性監視デバイスに、前記第１の無線周波数信号を無線で送信する、
ように構成される物理層モジュールと、
を備え、
前記ペイロード要求が、データレートを含み、
前記物理層モジュールが、データペイロードを、前記コンソールインターフェースモジュール、又は、前記神経完全性監視デバイスに、前記データレートで送信するように構成され、
前記データペイロードが、前記第１の筋電図検査（EMG）信号に基づいて生成されるデータを含む、
センサ。

【請求項13】

センサであって、
（i）患者に取り付けて、
（ii）前記患者から第１の筋電図検査（EMG）信号を受信する、
ように構成される複数の電極と、
前記複数の電極に接続される制御モジュールであって、
前記制御モジュールが、
（i）前記第１の筋電図検査（EMG）信号を検知し、
（ii）第１の電圧信号を生成する、
ように構成されるものと、
コンソールインターフェースモジュール、又は、神経完全性監視デバイスからペイロード要求を受信し、
前記ペイロード要求に基づいて、
（i）前記第１の電圧信号を、第１の無線周波数信号にアップコンバートし、
（ii）前記センサから、前記コンソールインターフェースモジュール、又は、前記神経完全性監視デバイスに、前記第１の無線周波数信号を無線で送信する、
ように構成される物理層モジュールと、
を備えるセンサであって、
前記ペイロード要求が、複数のスロット状態ワードを含み、
前記制御モジュールが、
（i）前記複数のスロット状態ワードに基づいて、複数のタイムスロットの状態を決定し、
（ii）前記タイムスロットの１つ又は複数を選択する、
ように構成され、
前記物理層モジュールが、前記選択された１つ又は複数のタイムスロットにおいて、１つ又は複数のデータペイロードを送信するように構成される、
センサ。

【請求項14】

前記物理層モジュールが、前記コンソールインターフェースモジュール、又は、前記神経完全性監視デバイスから、周期的に、同期要求信号を受信するように構成され、
同期間隔が、連続する前記同期要求信号の組の送信の間に存在し、
前記物理層モジュールが、前記同期要求信号の、前記選択された１つ又は複数のタイムスロットにおいて、複数のデータペイロードを送信するように構成される、
請求項１３に記載のセンサ。

【請求項15】

センサであって、
（i）患者に取り付けて、
（ii）前記患者から第１の筋電図検査（EMG）信号を受信する、
ように構成される複数の電極と、
前記複数の電極に接続される制御モジュールであって、
前記制御モジュールが、
（i）前記第１の筋電図検査（EMG）信号を検知し、
（ii）第１の電圧信号を生成する、
ように構成されるものと、
コンソールインターフェースモジュール、又は、神経完全性監視デバイスからペイロード要求を受信し、
前記ペイロード要求に基づいて、
（i）前記第１の電圧信号を、第１の無線周波数信号にアップコンバートし、
（ii）前記センサから、前記コンソールインターフェースモジュール、又は、前記神経完全性監視デバイスに、前記第１の無線周波数信号を無線で送信する、
ように構成される物理層モジュールと、
を備えるセンサであって、
電力モジュールを更に備え、
前記電力モジュールが、
（i）前記複数の電極の間のインピーダンスを検知し、
（ii）前記インピーダンスに基づいて、前記制御モジュールの一部、又は、前記物理層モジュールの一部、を起動する、
ように構成される、
センサ。

【請求項16】

電力モジュールを更に備え、
前記電力モジュールが、
（i）前記複数の電極の間のインピーダンスを検知し、
（ii）前記インピーダンスに基づいて、前記制御モジュール、及び、前記物理層モジュールを起動する、
ように構成される、
請求項１２から１４のいずれかに記載のセンサ。

【請求項17】

電源を更に備え、
前記電力モジュールが、前記インピーダンスに基づいて、前記電源から、前記制御モジュール、又は、前記物理層モジュールへの電力の供給を可能にするように構成される、
請求項１５又は１６のいずれかに記載のセンサ。

【請求項18】

前記インピーダンスが、所定のインピーダンスより小さい場合に、前記電力モジュールが、前記制御モジュール、又は、物理層モジュールを起動するように構成される、請求項１７に記載のセンサ。

【請求項19】

センサであって、
（i）患者に取り付けて、
（ii）前記患者から第１の筋電図検査（EMG）信号を受信する、
ように構成される複数の電極と、
前記複数の電極に接続される制御モジュールであって、
前記制御モジュールが、
（i）前記第１の筋電図検査（EMG）信号を検知し、
（ii）第１の電圧信号を生成する、
ように構成されるものと、
コンソールインターフェースモジュール、又は、神経完全性監視デバイスからペイロード要求を受信し、
前記ペイロード要求に基づいて、
（i）前記第１の電圧信号を、第１の無線周波数信号にアップコンバートし、
（ii）前記センサから、前記コンソールインターフェースモジュール、又は、前記神経完全性監視デバイスに、前記第１の無線周波数信号を無線で送信する、
ように構成される物理層モジュールと、
を備えるセンサであって、
（i）前記複数の電極に亘る電圧を検知し、
（ii）前記電圧に基づいて、前記制御モジュールの一部、又は、前記物理層モジュールの一部を起動する、
ように構成される電力モジュールを更に含む、センサ。

【請求項20】

センサであって、
（i）患者に取り付けて、
（ii）前記患者から第１の筋電図検査（EMG）信号を受信する、
ように構成される複数の電極と、
前記複数の電極に接続される制御モジュールであって、
前記制御モジュールが、
（i）前記第１の筋電図検査（EMG）信号を検知し、
（ii）第１の電圧信号を生成する、
ように構成されるものと、
コンソールインターフェースモジュール、又は、神経完全性監視デバイスからペイロード要求を受信し、
前記ペイロード要求に基づいて、
（i）前記第１の電圧信号を、第１の無線周波数信号にアップコンバートし、
（ii）前記センサから、前記コンソールインターフェースモジュール、又は、前記神経完全性監視デバイスに、前記第１の無線周波数信号を無線で送信する、
ように構成される物理層モジュールと、
を備えるセンサであって、
（i）前記複数の電極の１つで受け取られた電流の量を検知し、
（ii）前記電流の量に基づいて、前記制御モジュールの一部、又は、前記物理層モジュールの一部を起動する、
ように構成される電力モジュールを更に備える、センサ。

【請求項21】

センサであって、
（i）患者に取り付けて、
（ii）前記患者から第１の筋電図検査（EMG）信号を受信する、
ように構成される複数の電極と、
前記複数の電極に接続される制御モジュールであって、
前記制御モジュールが、
（i）前記第１の筋電図検査（EMG）信号を検知し、
（ii）第１の電圧信号を生成する、
ように構成されるものと、
コンソールインターフェースモジュール、又は、神経完全性監視デバイスからペイロード要求を受信し、
前記ペイロード要求に基づいて、
（i）前記第１の電圧信号を、第１の無線周波数信号にアップコンバートし、
（ii）前記センサから、前記コンソールインターフェースモジュール、又は、前記神経完全性監視デバイスに、前記第１の無線周波数信号を無線で送信する、
ように構成される物理層モジュールと、
を備えるセンサであって、
前記制御モジュールに電圧を供給するように構成される電力モジュールを更に備え、
前記電力モジュールが、前記制御モジュールが、前記電力モジュールから電圧を受信しているか否かに基づいて、
（i）オフである状態から、低電力モードの状態、又は、高電力モードの状態に移行する、又は、
（ii）前記低電力モードの状態から、前記高電力モードの状態に移行する、
ように構成される、
センサ。

【請求項22】

前記複数の電極が、ピン電極を備える、請求項１２から２１のいずれかに記載のセンサ。

【請求項23】

前記複数の電極が、パッド電極を備える、請求項１２から２１のいずれかに記載のセンサ。

【請求項24】

【請求項25】

センサであって、
（i）患者に取り付けて、
（ii）前記患者から第１の筋電図検査（EMG）信号を受信する、
ように構成される複数の電極と、
前記複数の電極に接続される制御モジュールであって、
前記制御モジュールが、
（i）前記第１の筋電図検査（EMG）信号を検知し、
（ii）第１の電圧信号を生成する、
ように構成されるものと、
コンソールインターフェースモジュール、又は、神経完全性監視デバイスからペイロード要求を受信し、
前記ペイロード要求に基づいて、
（i）前記第１の電圧信号を、第１の無線周波数信号にアップコンバートし、
（ii）前記センサから、前記コンソールインターフェースモジュール、又は、前記神経完全性監視デバイスに、前記第１の無線周波数信号を無線で送信する、
ように構成される物理層モジュールと、
を備えるセンサであって、
前記制御モジュールが、温度センサを備え、
前記温度センサが、温度を検知して、温度信号を生成するように構成され、
前記物理層モジュールが、前記温度信号を無線で、コンソールインターフェースモジュール、又は、神経完全性監視デバイスに送信するように構成される、
センサ。

【請求項26】

加速度信号を生成するように構成される加速度計を更に備え、
前記物理層モジュールが、前記加速度信号を無線で、コンソールインターフェースモジュール、又は、神経完全性監視デバイスに送信するように構成される、
請求項１２から２５のいずれかに記載のセンサ。

【請求項27】

センサであって、
（i）患者に取り付けて、
（ii）前記患者から第１の筋電図検査（EMG）信号を受信する、
ように構成される第１の複数の電極と、
（i）患者に取り付けて、
（ii）前記患者から第２の筋電図検査（EMG）信号を受信する、
ように構成される第２の複数の電極と、
前記複数の電極に接続される制御モジュールであって、
前記制御モジュールが、
（i）前記第１の筋電図検査（EMG）信号を検知し、
（ii）第１の電圧信号を生成する、
ように構成されるものと、
コンソールインターフェースモジュール、又は、神経完全性監視デバイスからペイロード要求を受信し、
前記ペイロード要求に基づいて、
（i）前記第１の電圧信号を、第１の無線周波数信号にアップコンバートし、
（ii）前記センサから、前記コンソールインターフェースモジュール、又は、前記神経完全性監視デバイスに、前記第１の無線周波数信号を無線で送信する、
ように構成される物理層モジュールと、
を備えるセンサであって、
前記複数の電極が、パッチに取り付けられたパッチ電極、又は、ピン電極であり、
前記制御モジュールが、コネクタを介して、前記複数の電極にスナップ留めされ、
前記制御モジュールが、再使用可能であり、前記第１の複数の電極から取り外され、前記第２の複数の電極に取り付けられるように構成され、
前記パッチ電極と前記ピン電極が、再使用可能ではない、
センサ。

【請求項28】

センサであって、
（i）患者に取り付けて、
（ii）前記患者から第１の筋電図検査（EMG）信号を受信する、
ように構成される複数の電極と、
前記複数の電極に接続される制御モジュールであって、
前記制御モジュールが、
（i）前記第１の筋電図検査（EMG）信号を検知し、
（ii）第１の電圧信号を生成する、
ように構成されるものと、
コンソールインターフェースモジュール、又は、神経完全性監視デバイスからペイロード要求を受信し、
前記ペイロード要求に基づいて、
（i）前記第１の電圧信号を、第１の無線周波数信号にアップコンバートし、
（ii）前記センサから、前記コンソールインターフェースモジュール、又は、前記神経完全性監視デバイスに、前記第１の無線周波数信号を無線で送信する、
ように構成される物理層モジュールと、
を備えるセンサであって、
前記複数の電極に接続されたフロントエンド回路と、
前記フロントエンド回路の出力を増幅するように構成される増幅器モジュールと、
前記増幅器モジュールの出力に基づいて、
（i）前記複数の電極が、前記患者に取り付けられているか否かを示す出力信号を検知し、（ii）前記複数の電極が、前記患者に取り付けられているか否かを示す出力信号を生成する、
ように構成される検知モジュールと、
を更に備え、
前記制御モジュールが、前記出力信号に基づいて、前記第１の電圧信号を生成するように構成される、
センサ。

【請求項29】

周期的に立ち上がり、前記増幅器モジュールに電源投入するように構成されるタイミングモジュールと、
前記複数の電極が、前記患者に取り付けられているか否かをチェックするための前記検知モジュールと、
を更に備える、
請求項２８に記載のセンサ。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

[0001]本開示は、神経完全性監視システムおよびデバイスに関する。

【背景技術】

【0002】

[0002]本明細書において提供される背景の説明は、本開示の内容を全体的に提示するためのものである。この背景技術の項において説明される範囲の本発明者の研究、ならびに出願時に従来技術として別段みなし得ない説明の態様は、本開示に対する従来技術として明示的にも暗黙にも認められるものではない。

【0003】

[0003]神経完全性監視（ＮＩＭ）システムは、刺激プローブデバイス、センサ、電極接続ボックス、および筋電図検査（ＥＭＧ）監視デバイスを含むことができる。刺激プローブデバイスは、神経および／または筋肉の活動を刺激するために使用される。例として、刺激プローブデバイスは、刺激電極先端部を含むことができる。外科医は、電極先端部で患者のある場所に接触して電圧および／または電流を患者のその場所に与え、神経活動、その結果として筋肉反応（または筋肉活動）を刺激することができる。基準パッチが、（ｉ）センサおよび（ｉｉ）刺激されている領域から離して患者に取り付けられ得る。基準パッチの電極は、基準電位にあることができる。センサは、患者に取り付けられ、筋肉活動を監視するために使用される電極を含むことができる。刺激プローブデバイスの電極先端部と基準パッチの間の電圧電位およびセンサの出力によって示された電圧電位は、電線を介して電極接続ボックスに提供され得る。電線は、電極接続ボックス内のそれぞれのジャックに差し込まれる。

【0004】

[0004]電極接続ボックスは、刺激プローブデバイスの電圧電位、基準パッチの電圧電位、およびセンサの出力電圧それぞれのためのチャネルを有することができる。電極接続ボックスは、刺激プローブデバイスおよびセンサから受信された信号にフィルタをかけ、対応する信号をＥＭＧ監視デバイスに与えることができる。実行される外科処置に応じて、多数のケーブルが使用されて、（ｉ）刺激プローブデバイスおよびセンサと、（ｉｉ）電極接続ボックスとの間で情報を送信することができる。例として、１～３２本のチャネルが、外科処置中、使用され得る。チャネルの各々は、それぞれのねじられた対のケーブル（各々のケーブルは、ねじられた対の電線を有する）に対応することができる。センサに接続されたケーブルの各々は、センサの電極を介して患者に固定され、患者から離れて延び、患者が位置する滅菌野（または環境）の外側のＥＭＧ監視デバイスまで経路付けされる。

【0005】

[0005]１つの例では、特定のタイプのセンサが、甲状腺手術中に使用されて、患者の固有喉頭筋内の神経を監視することができる。反回神経（ＲＬＮ）の負傷は、甲状腺手術の最も重大な合併症の１つである。気管内チューブが、甲状腺手術中に使用されて、気道を開き、空気を患者の肺に供給することができる。気管内チューブは、手術中、声帯のＥＭＧ監視を容易するために患者の声帯と接触するように設計された電極を含むことができる。

【0006】

[0006]例として、刺激電極が患者の首部内の迷走神経上に置かれて、連続的な低レベルの刺激を神経末端に送出することができる。神経機能の基準線が得られ、その後のＥＭＧ応答が、気管内チューブに連結された電極を介して監視される。筋電図信号が、生成され、電極によって検出され、ＥＭＧ監視デバイスに提供される。ＥＭＧ監視デバイスは、筋電図信号内の変化を監視して、患者の固有喉頭筋における変化を検出する。刺激と刺激の間では、神経は、外科的切開、および／または腫瘍／甲状腺の除去中に患者の組織を伸張し、加熱し、圧縮し、および／または操作することによって引き起こされる「目に見えない」外傷による危険にさらされ得る。ＥＭＧ応答は、リアルタイムで図に表されて神経の状態に関するフィードバックをもたらす。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

本願発明の一実施例は、例えば、無線神経完全性監視システムおよびデバイスに関する。

【課題を解決するための手段】

【0008】

[0007]神経完全性監視デバイスが、提供され、制御モジュールおよび物理層モジュールを含む。制御モジュールは、ペイロード要求を生成するように構成される。ペイロード要求は、（ｉ）データペイロードを無線神経完全性監視ネットワーク内のセンサから要求し、（ｉｉ）刺激プローブデバイスが刺激パルスを生成するかを示す。物理層モジュールは、（ｉ）ペイロード要求をセンサおよび刺激プローブデバイスに無線で送信し、または（ｉｉ）ペイロード要求をコンソールインターフェースモジュールに送信するように構成される。物理層モジュールはまた、ペイロード要求に応答して、（ｉ）データペイロードをセンサから受信し、（ｉｉ）刺激パルス情報を刺激プローブデバイスから受信するように構成される。データペイロードは、患者の誘発応答に対応するデータを含む。誘発応答は、刺激パルスに基づいて生成される。

【0009】

[0008]他の特徴では、コンソールインターフェースモジュールが、提供され、制御モジュールおよび物理層モジュールを含む。制御モジュールは、（ｉ）ペイロード要求を神経完全性監視デバイスから受信し、（ｉｉ）ペイロード要求内の情報を含む同期化要求を生成するように構成される。同期化要求は、（ｉ）データペイロードを無線神経完全性監視ネットワーク内のセンサから要求し、（ｉｉ）刺激プローブデバイスが刺激パルスを生成するかを示す。物理層モジュールは、同期化要求をセンサおよび刺激プローブデバイスに無線で送信するように構成され、同期化要求に応答して、（ｉ）データペイロードをセンサから無線で受信し、（ｉｉ）刺激パルス情報を刺激プローブデバイスから無線で受信するように構成される。データペイロードは、患者の誘発応答に対応するデータを含む。誘発応答は、刺激パルスに基づいて生成される。

【0010】

[0009]他の特徴では、神経完全性監視システムは、第１の感知モジュールと、コンソールインターフェースモジュールまたは神経完全性監視デバイスとを含む。第１の感知モジュールは、（ｉ）ペイロード要求信号および（ｉｉ）第１の筋電図信号を患者から第１の組の電極を介して受信するように構成される。第１の感知モジュールは、第１の筋電図信号を増幅し、これにフィルタをかけて第１の電圧信号を生成するように構成された処理モジュールと、（ｉ）第１の電圧信号を第１の無線周波数信号にアップコンバートし、（ｉｉ）ペイロード要求信号に基づいて第１の無線周波数信号を無線で送信するように構成された第１の物理層モジュールとを含む。コンソールインターフェースモジュールまたは神経完全性監視デバイスは、（ｉ）第１の無線周波数信号を第１の物理層モジュールから受信し、（ｉｉ）第１の無線周波数信号をベースバンド信号にダウンコンバートするように構成された第２の物理層モジュールを含む。

【0011】

[0010]本開示の適用性のさらなる領域が、詳細な説明、特許請求の範囲、および図から明白になるであろう。詳細な説明および特有の例は、例示目的のみとして意図され、本開示の範囲を限定するようには意図されない。

【図面の簡単な説明】

【0012】

【図1】[0011]本開示による、無線神経完全性監視（ＷＮＩＭ）システムの斜視図である。

【図2】[0012]本開示による、感知モジュール、コンソールインターフェースモジュール、およびＮＩＭデバイスの機能的ブロック図である。

【図3】[0013]本開示による、別の感知モジュールおよび別のＮＩＭデバイスの機能的ブロック図である。

【図4】[0014]本開示による、別の感知モジュールの機能ブロック図である。

【図5】[0015]本開示による、刺激プローブデバイスの機能的ブロック図である。

【図6】[0016]本開示による、刺激プローブデバイスの一部分の機能的ブロック図である。

【図7A】[0017]本開示による、電子制御モジュール組立体を備えた３パッドセンサの斜視図である。

【図7B】[0018]電子制御モジュール組立体を有さず、対応する接触パッドを示す図７Ａの３パッドセンサの一部分の底部斜視図である。

【図8】[0019]本開示による、ＥＭＧ気管内チューブ組立体の斜視図である。

【図9】[0020]図８のＥＭＧ気管内チューブ組立体の別の斜視図である。

【図10】[0021]図８のＥＭＧ気管内チューブ組立体の別の斜視図である。

【図11】[0022]図８のＥＭＧ気管内チューブ組立体のハウジングの側面図である。

【図12】[0023]図８のＥＭＧ気管内チューブ組立体のハウジングの底面図である。

【図13】[0024]図８のＥＭＧ気管内チューブ組立体のハウジングおよび対応する電子組立体の分解図である。

【図14】[0025]刺激パルスおよび対応する誘発応答信号のプロット図である。

【図15】[0026]本開示による、１センサあたり２つのタイムスロットを有する周期的同期化（ＳＹＮＣ）間隔を示すタイミング図である。

【図16】[0027]本開示による、１センサあたり単一のタイムスロットを有する周期的ＳＹＮＣ間隔を示すタイミング図である。

【図17】[0028]本開示による、１センサあたり単一のスロットを有し、１フレームあたり増大された数のセンサスロットを有する、周期的ＳＹＮＣ間隔を示す、タイミング図である。

【図18】[0029]本開示による、ＷＮＩＭシステム内で接続し、通信するセンサを示す信号流れ図である。

【図19】[0030]本開示による、ＷＮＩＭシステム内で接続し、通信する刺激デバイスを示す信号流れ図である。

【図20】[0031]本開示による、センサおよびコンソールインターフェースモジュールおよび／またはＮＩＭデバイスを作動させる方法を示す図である。

【図21】[0032]本開示による、センサを起動する方法を示す図である。

【図22】[0033]本開示による、刺激プローブデバイス、１つまたは複数のセンサ、およびコンソールインターフェースモジュールおよび／またはＮＩＭデバイスを作動させるＷＮＩＭ方法を示す図である。

【図23】[0034]本開示による、別のＥＭＧ気管内チューブ組立体の一部分の側部斜視図である。

【図24】[0035]図２３のＥＭＧ気管内チューブ組立体のハウジングおよび対応する電子組立体の分解図である。

【図25】[0036]本開示による、モジュラー制御モジュール組立体を組み込むセンサ組立体の斜視図である。

【図26】[0037]パッチに接続された図２５のモジュラー制御モジュール組立体の側面図である。

【図27】[0038]パッチのパッドを示す、図２５のモジュラー制御モジュール組立体の底部斜視図である。

【図28】[0039]図２５のモジュラー制御モジュール組立体およびパッチの斜視図である。

【図29】[0040]図２５のモジュラー制御モジュール組立体およびパッチの底部斜視図である。

【図30】[0041]本開示による、ピン電極アダプタに接続された、図２５のモジュラー制御モジュール組立体の斜視図である。

【図31】[0042]ピン電極アダプタに接続された、図２５のモジュラー制御モジュール組立体の側面図である。

【図32】[0043]ピン電極アダプタに接続された、図２５のモジュラー制御モジュール組立体の底部斜視図である。

【図33】[0044]図２５のモジュラー制御モジュール組立体およびピン電極アダプタの上部斜視図である。

【図34】[0045]図２５のモジュラー制御モジュール組立体およびピン電極アダプタの底部斜視図である。

【図35】[0046]本開示による、電力モジュールの一部分の回路図である。

【発明を実施するための形態】

【0013】

[0047]図において、参照番号は、類似および／または同一の要素を特定するために再使用され得る。
[0048]手術室内の散らかりおよび／または時間の非効率性のどのようなものも解消および／または最小限にされ得ることは、病院関係者および患者両方にとって有利である。神経完全性監視（ＮＩＭ）システムは、現在、広範なケーブル配線を有する。ケーブル配線のほとんどは、患者の筋肉内の神経活動が刺激された結果、誘発応答信号をセンサからＮＩＭデバイスに送るまたは送出することに対応する。ＮＩＭシステムにおいて使用されるケーブルを低減および／または解消し、現在のＮＩＭシステムに関連付けられた特定時間の不効率性を低減および／または最小限にし、電力消費を最小限にするさまざまな技術が、以下に開示される。

【0014】

[0049]図１は、無線神経完全性監視（ＷＮＩＭ）システム１０を示す。図示されるようなＷＮＩＭシステム１０は、センサ１２、１３と、刺激プローブデバイス１４と、無線インターフェースアダプタ（ＷＩＡ）１６と、ＮＩＭデバイス１８とを含む。ＷＩＡ１６は、図２に示されるコンソールインターフェースモジュール（ＣＩＭ）と、ＮＩＭデバイス１８との接続のためのインターフェース２０（たとえば、３２ピンコネクタ）とを含む。ＷＩＡ１６は、ＮＩＭデバイス１８の裏側内に差し込まれるものとして示される。ＷＩＡ１６は、インターフェース２０を介してＮＩＭデバイス１８に差し込まれるものとして示されているが、ＷＩＡ１６は、ＮＩＭデバイス１８とは別個のものでよく、ＮＩＭデバイス１８と無線で通信してよい。センサ１２、１３および刺激プローブデバイス１４は、ＣＩＭおよび／またはＮＩＭデバイス１８と無線で通信する。１つの実施形態では、ＷＩＡ１６は、ＮＩＭデバイス１８に接続され、無線でセンサ１２、１３および刺激プローブデバイス１４と通信する。ＮＩＭデバイス１８からＣＩＭに送信されるものとして以下に説明される情報が、次いで、ＣＩＭから取り次いでセンサ１２、１３および／または刺激プローブデバイス１４に送られる。センサ１２、１３および／または刺激プローブデバイス１４からＣＩＭに送信されるものとして以下に説明される情報および／またはデータは、次いで、ＣＩＭから取り次いでＮＩＭデバイス１８に送られ得る。

【0015】

[0050]ＷＩＡ１６は、信号を（ｉ）ＮＩＭデバイス１８と（ｉｉ）センサ１２、１３および刺激プローブデバイス１４との間で伝達し、および／または追加の情報を、信号をセンサ１２、１３および／または刺激プローブデバイス１４に転送する前にＮＩＭデバイス１８から受信された信号に付加し、これは、以下に説明される。ＷＩＡ１６は、本質的には通過デバイスとして作動することができ、高性能デバイスでよく、受信された信号内に提供された情報を付加しおよび／または置き換え、および／または受信された信号に基づいて決定された情報を含む信号を生成することができる。たとえば、ＷＩＡ１６は、ペイロード要求信号をＮＩＭデバイス１８から受信し、ペイロード要求が受信されたときと、
次の同期化（ＳＹＮＣ）要求信号が送信されるときとの間の時間遅延を決定することができる。これは、図１８および２２に対してより詳細に説明される。ＷＩＡ１６は、ＮＩＭデバイス１８がレガシーハードウェアに対応することを可能にする。ＷＩＡ１６は、ＮＩＭデバイス１８から外されてよく、従来の電極接続ボックスが、ＷＩＡ１６と同じＮＩＭデバイス１８のインターフェースを使用してＷＩＡ１６に接続されてよい。ＷＩＡ１６は、（ｉ）ＮＩＭデバイス１８と（ｉｉ）センサ１２、１３および刺激プローブデバイス１４との間に従来式に接続されたケーブルに置き換わる。これは、患者が位置する滅菌野を横断する（その中から外側に延びる）電線を解消する。

【0016】

[0051]別の例として、ＷＩＡ１６は、信号をセンサ１２、１３および／または刺激プローブデバイス１４から受信することができる。センサ１２、１３および／または刺激プローブデバイス１４からの信号は、電圧、電流レベル、持続時間、振幅などを示すことができ、および／またはＷＩＡデバイス１６は、受信された信号に基づいて、たとえば持続時間および振幅を決定することができる。受信された信号および／または決定された情報は、評価のためにおよび／またはＮＩＭデバイス１８のスクリーン上の表示のためにＮＩＭデバイス１８に転送され得る。

【0017】

[0052]２つのタイプのセンサ１２、１３が図１に示されているが、他のタイプのセンサが、ＷＮＩＭシステム１０内に組み込まれてよい。別のタイプのセンサが示され、図８～１３に対して説明される。第１のタイプのセンサ１２は、ピンセンサと称され、たとえば、患者の筋肉組織内に挿入されるピン２１（または針）のそれぞれの対を含む。第２のタイプのセンサ１３は、表面センサと称され、たとえば、筋肉組織を覆う患者の皮膚に接着される。ピンセンサ１２は、たとえば、ピンセンサ１２のピン２１のそれぞれの対間の電圧電位を検出するために使用され得る。表面センサ１３は、たとえば、表面センサ１３のそれぞれのパッド間の電圧電位を検出するために使用され得る。ピンセンサ１２各々は、図示される２つのピンを含むことができ、または異なる数のピンを含むことができる。ピンは、電極と称され得る。表面センサ１３の各々は、２つまたはそれ以上のパッドを含むことができる。パッドは、電極と称され得る。

【0018】

[0053]センサ１２、１３の１つまたは複数は、図７Ａ～７Ｂに対してさらに示されるように、第３の電極（ピンまたはパッド）を含むことができる。センサ１２、１３は、神経および／または筋肉活動をデジタル化し、この情報をＣＩＭおよび／またはＮＩＭデバイス１８に無線で送信するために使用される。センサ１２、１３は、ＣＩＭおよび／またはＮＩＭデバイス１８に、神経および／または筋肉活動内のバースト（たとえば、誘発応答信号の電圧内の増大）を通報することができる。誘発応答信号は、刺激プローブデバイス１４によって生成された刺激信号の結果として患者の組織内に生成された信号を指す。

【0019】

[0054]刺激プローブデバイス１４は、患者の神経および／または筋肉を刺激するために使用される。刺激プローブデバイス１４は、グリップ３２を備えたハウジング３０と、（２つの電極を有して示される）１つまたは複数の電極３４と、スイッチ３６と、制御モジュール（その例が図５に示される）と、基準パッド（またはパッチ）４０とケーブル４２を介して接続するための入力部３８とを含む。刺激プローブデバイス１４は、２つの電極３４を備えた分岐先端部を有して示されているが、刺激プローブデバイス１４は、１つまたは複数の電極３４を有してもよい。電極３４は、互いから分離され絶縁され、チューブ４４内でハウジング３０まで延びることができる。スイッチ３６は、刺激プローブデバイス１４をオンに切り替え、および／または刺激パルスを電極３４にかけるために使用され得る。刺激パルスの例が、図１４に示される。刺激パルスは、スイッチ３６を作動させることによって手動で生成されてよく、またはＮＩＭデバイス１８および／またはＷＩＡ１６によってＣＩＭを介して生成されてもよい。ＮＩＭデバイス１８および／またはＣＩＭは、刺激プローブデバイス１４の制御モジュールに信号を送って、１つまたは複数の刺激パルスを生成して電極３４の近位の１つまたは複数の神経および／または筋肉を刺激することができる。基準パッチ４０は、基準電圧電位を提供するために使用される。電極３４の１つまたは複数と基準パッチ４０の間の１つまたは複数の電圧電位は、刺激プローブデバイス１４の制御モジュール、ＮＩＭデバイス１８の制御モジュール（その例は、図２～３に示される）、および／またはＣＩＭの制御モジュール（その例は、図２～３に示される）によって決定され得る。

【0020】

[0055]刺激プローブデバイス１４は、情報をＣＩＭおよび／またはＮＩＭデバイス１８に無線で送信することができる。情報は、タイミング情報、電極３４間の電圧電位、基準パッチ４０と電極３４の１つまたは複数との間の電圧電位、刺激パルスの数、パルス識別子（ＩＤ）、生成された刺激パルスの電圧および電流レベル、ならびに生成された刺激パルスの振幅、ピーク値および／または持続時間を含むことができる。タイミング情報は、刺激パルスの開始および終了時間、刺激パルスの持続時間、および／または刺激パルス間の時間を含むことができる。

【0021】

[0056]別の実施形態では、ＷＩＡ１６は、ＷＮＩＭシステム１０内に含まれない。この実施形態では、ＮＩＭデバイス１８は、センサ１２、１３および刺激プローブデバイス１４と直接的に無線で通信する。これは、図１に示されるセンサ１２、１３および刺激プローブデバイス１４との通信、ならびに／または他のセンサ（たとえば、図８～１３に示されるセンサ）および／または刺激デバイスとの通信を含むことができる。ＷＮＩＭシステム１０は、任意の数のセンサおよび／または刺激プローブデバイスを含むことができる。

【0022】

[0057]次に、感知モジュール５０、ＣＩＭ５２、およびＮＩＭデバイス５４を示す図１および２を参照する。感知モジュール５０は、ＣＩＭ５２とおよび／またはＣＩＭ５２を介してＮＩＭデバイス５４と無線で通信する。感知モジュール５０は、図１、７Ａ～７Ｂおよび８～１３に示されるセンサを含む、本明細書において開示されるセンサの任意のもの内に含まれ得る。ＣＩＭ５２は、図１のＷＩＡ１６内に含まれ得る。

【0023】

[0058]感知モジュール５０は、制御モジュール５６（たとえばマイクロプロセッサ）と、メモリ５８と、物理層（ＰＨＹ）モジュール６０（たとえば、送受信機および／または無線機）とを含む。制御モジュール５６は、電極６２（たとえばピンまたはパッド）を介して患者の組織内に生成された筋電図信号を検出する。筋電図信号は、電圧電位を有する電圧信号の形態でよい。制御モジュール５６は、ゲインモジュール６３（たとえば増幅器）と、フィルタリングモジュール６４（たとえば、１つまたは複数のフィルタ）と、ベースバンドモジュール６６とを含む。ベースバンドモジュール６６は、アップコンバータおよびダウンコンバータを含むことができる。ゲインモジュール６３は、筋電図信号を増幅して、増幅された信号を生成する。フィルタリングモジュール６４は、バンドパスフィルタとして作動し、（ｉ）所定の周波数範囲外の増幅された信号の周波数および（ｉｉ）直流（ＤＣ）電圧を除去することができる。これは、６０Ｈｚノイズなどのノイズを解消および／または最小限にすることができる。フィルタリングモジュール６４は、ベースバンド信号を生成する。

【0024】

[0059]ベースバンドモジュール６６は、アナログデジタル（Ａ／Ｄ）変換モジュール７０（たとえば、Ａ／Ｄコンバータ）を含み、フィルタリングモジュール６４からのベースバンド信号（アナログ信号）をデジタルベースバンド（ＢＢ）信号に変換することができる。ＢＢモジュール６６および／またはＡ／Ｄ変換モジュール７０は、フィルタリングモジュール６４の出力を所定の速度でサンプリングして、デジタルＢＢ信号内に含まれるフレームを生成することができる。ＣＩＭ５２またはＮＩＭデバイス５４においてＡ／Ｄ変換を実行するのではなく、センサにおいて信号をＡ／Ｄ変換することにより、信号干渉の機会が低減される。

【0025】

[0060]ＢＢモジュール６６は、次いで、デジタルＢＢ信号を中間周波数（ＩＦ）信号にアップコンバートすることができる。ＢＢモジュール６６は、デジタルＢＢ信号からＩＦ信号へのアップコンバート中、ダイレクトシーケンススペクトラム拡散（ｄｉｒｅｃｔ－ｓｅｑｕｅｎｃｅｓｐｒｅａｄｓｐｅｃｔｒｕｍ）（ＤＳＳＳ）変調を実行することができる。ＢＢモジュール６６は、アップコンバートの目的のためにミキサおよび発振器を含むことができる。ＢＢモジュール６６および／または制御モジュール５６は、ＰＨＹモジュール６０に送信されたＢＢ信号を、ＩＦ信号にアップコンバートする前に圧縮および／または暗号化することができ、および／またはＰＨＹモジュール６０から受信された信号を展開および／または解読することができる。

【0026】

[0061]ＢＢモジュール６６は、ＣＩＭ５２から受信されたＲＦ信号内に存在する電力の測定された量を示す、受信信号強度インジケーション（ｒｅｃｅｉｖｅｄｓｉｇｎａｌ
ｓｔｒｅｎｇｔｈｉｎｄｉｃａｔｉｏｎ）（ＲＳＳＩ）を提供することができる。これは、複数のＣＩＭのうちセンサが通信するＣＩＭを決定するときに使用され得る。制御モジュール５６は、ＳＹＮＣ要求信号および／または最大電力および／または信号強度を有するペイロード要求信号に対応するＣＩＭを選択することができる。これは、（ｉ）ＳＹＮＣ要求信号および／またはペイロード要求信号が送信されたチャネルを選択することと、（ｉｉ）そのチャネル上でＣＩＭと通信することとを含むことができる。これは、制御モジュール５６が、最も近い適切なＣＩＭを選択することを可能にする。この選択は、センサがＣＩＭと以前に通信されなかった場合、異なるＷＮＩＭネットワークに切り替えている場合、および／またはリセットされ、それによってセンサがＣＩＭと通信する記録を有さない場合に実行され得る。１つの実施形態では、センサはリセットすることができない。

【0027】

[0062]メモリ５８は、制御モジュール５６によってアクセスされ、たとえば、パラメータ７２を記憶する。パラメータ７２は、ＳＹＮＣ要求信号内に提供されるパラメータおよび／または電極を介して生成された筋電図信号に関連付けられたパラメータを含むことができる。筋電図信号に関連付けられたパラメータは、電圧、電流レベル、振幅、ピーク値、パルス持続時間などを含むことができる。

【0028】

[0063]ＰＨＹモジュール６０は、送信路７４（または送信機）と、受信機路７６（または受信機）とを含む。送信路７４は、変調モジュール７８（たとえば変調器）と、増幅モジュール８０（たとえば増幅器）とを含む。変調モジュール７８は、ＩＦ信号を変調およびアップコンバートして、無線周波数（ＲＦ）信号を生成する。これは、ガウス型周波数偏移変調（Ｇａｕｓｓｉａｎｆｒｅｑｕｅｎｃｙ－ｓｈｉｆｔｋｅｙｉｎｇ）（ＧＦＳＫ）の変調を含むことができる。変調モジュール７８は、たとえば、フィルタ、ミキサ、および発振器（集合的に８２として特定される）を含むことができる。増幅モジュール８０は、電力増幅器８４を含むことができ、この電力増幅器は、ＲＦ信号を増幅し、このＲＦ信号をアンテナ８６を介して送信する。

【0029】

[0064]受信機路７６は、第２の増幅モジュール９０と、復調モジュール９２（たとえば復調器）とを含む。増幅モジュール９０は、低ノイズ増幅器（ＬＮＡ）９４を含むことができる。第２の増幅モジュール９０は、ＣＩＭ５２から受信されたＲＦ信号を増幅する。復調モジュール９２は、増幅されたＲＦ信号を復調してＩＦ信号を生成する。ＩＦ信号は、ＢＢモジュール６６に提供され、ＢＢモジュールは、次いで、このＩＦ信号をＢＢ信号にダウンコンバートする。復調モジュール９２は、たとえば、フィルタ、ミキサ、および発振器（集合的に９６として特定される）を含むことができる。Ａ／Ｄ変換モジュール７０は、ＢＢ信号をアナログ信号に変換するためにデジタルアナログ（Ｄ／Ａ）変換器を含むことができる。ＣＩＭ５２から受信されたＲＦ信号は、たとえば、ＳＹＮＣ要求信号またはその一部分を含むことができ、これは、以下にさらに説明される。ＳＹＮＣ要求信号内に含まれる情報の例が、示され、表１～４に対して以下に説明される。

【0030】

[0065]ＣＩＭ５２は、ＰＨＹモジュール１００と、制御モジュール１０２と、メモリ１０４と、ＮＩＭインターフェース１０６（たとえば、３２ピンコネクタ）とを含む。ＰＨＹモジュール１００は、受信路（または受信機）１０８と、送信路（または送信機）１１０とを含む。受信路１０８は、増幅モジュール１１２と、復調モジュール１１４とを含む。増幅モジュール１１２は、感知モジュール５０からおよび／または他のセンサモジュールおよび／または刺激プローブデバイスから受信されたＲＦ信号を増幅する。増幅モジュール１１２は、ＬＮＡ１１５を含むことができる。復調モジュール１１４は、増幅されたＲＦ信号を復調し、ダウンコンバートしてＩＦ信号を生成する。復調モジュール１１４は、フィルタ、ミキサ、および発振器（集合的に１１７と称される）を含むことができる。送信路１１０は、変調モジュール１１６と、増幅モジュール１１８とを含む。変調モジュール１１６は、制御モジュール１０２からのＩＦ信号を変調し、アップコンバートしてＲＦ信号を生成する。これは、ガウス型周波数偏移変調（ＧＦＳＫ）の変調を含むことができる。変調モジュール１１６は、たとえば、フィルタ、ミキサ、および発振器（集合的に１１９として特定される）を含むことができる。増幅モジュール１１８は、ＲＦ信号をアンテナ１２０を介して感知モジュール５０に、および／または他のセンサモジュールおよび／または刺激プローブデバイスに送信する。増幅モジュール１１８は、電力増幅器１２１を含むことができる。

【0031】

[0066]制御モジュール１０２は、ＢＢモジュール１２４と、フィルタリングモジュール１２６とを含む。ＢＢモジュール１２４は、ＰＨＹモジュール１００から受信されたＩＦ信号をＢＢ信号に変換し、このＢＢ信号をフィルタリングモジュール１２６に転送する。ＢＢモジュール１２４はまた、フィルタリングモジュール１２６からのＢＢ信号をＩＦ信号に変換し、このＩＦ信号は、変調モジュール１１６に転送される。ＢＢモジュール１２４は、Ｄ／Ａ変換モジュール１２８を含むことができる。Ｄ／Ａ変換モジュール１２８は、フィルタリングモジュール１２６からのアナログ信号をデジタル信号に変換するためにＡ／Ｄ変換器を含むことができる。Ｄ／Ａ変換モジュール１２８は、ＰＨＹモジュール１００からのデジタル信号をアナログ信号に変換するためにＤ／Ａ変換器を含むことができる。１つの実施形態では、ＢＢモジュール１２４は、Ｄ／Ａ変換モジュール１２８を含まず、デジタル信号は、フィルタリングモジュール１２６とＰＨＹモジュール１００の間で渡される。ＢＢモジュール１２４は、復調モジュール１１４から受信された信号を、感知モジュール５０のゲインモジュール６３および／またはフィルタリングモジュール６４において受信された信号の振幅に類似する振幅を有するように減衰することができる。フィルタリングモジュール１２６は、バンドパスフィルタでよく、所定の範囲外の信号および／またはＤＣ信号の周波数を除去することができる。これは、６０Ｈｚノイズなどのノイズを解消および／または最小限にすることができる。ＢＢモジュール１２４および／または制御モジュール１０２は、変調モジュール１１６に送信された信号を圧縮および／または暗号化し、復調モジュール１１４から受信された信号を展開および／または解読することができる。ＣＩＭ５２は、ＮＩＭインターフェース１０６を介してＮＩＭデバイス５４に接続されて示されているが、ＣＩＭ５２は、ＮＩＭデバイス５４とは別個のものでよく、ＰＨＹモジュール１００を介してＮＩＭデバイス５４と無線で通信してもよい。

【0032】

[0067]メモリ１０４は、制御モジュール１０２によってアクセスされ、たとえば、パラメータ１３０を記憶する。パラメータ１３０は、ＳＹＮＣ要求信号内に提供されるパラメータおよび／または電極６２を介して受信された筋電図信号に関連付けられたパラメータを含むことができる。筋電図信号に関連付けられたパラメータ１３０は、電圧、電流レベル、振幅、ピーク値、パルス持続時間などを含むことができ、パラメータ７２と同じものを含むことができ、または同じになることができる。メモリはまた、以下に定義される同期化要求１３２を記憶することもできる。

【0033】

[0068]ＮＩＭデバイス５４は、制御モジュール１４０と、ＰＨＹモジュール１４２と、ＣＩＭインターフェース１４４と、ディスプレイ１４６と、メモリ１４８とを含むことができる。制御モジュール１４０は、ペイロード要求信号を生成し、データペイロード信号を感知モジュール５０および／または他の感知モジュールおよび刺激プローブデバイスからＣＩＭ５２を介して受信し、筋電図信号および／または他の関連する情報をディスプレイ１４６上に表示する。ＰＨＹモジュール１４２は、信号を、図示されるインターフェース１０６、１４４を介して、またはアンテナ（図示せず）を介して無線で制御モジュール１４０に送信し、そこから受信することができる。メモリ１４８は、制御モジュール１４０によってアクセスされ、パラメータ１３０を記憶し、以下で定義されるペイロード要求１５０を記憶することができる。

【0034】

[0069]制御モジュール５６、１２６、ＢＢモジュール６６、１２８、ＰＨＹモジュール６０、１００および／またはその１つまたは複数のモジュールは、感知モジュール５０とＣＩＭ５２の間で送信される信号のタイミングを制御する。これは、図１５～１９および２２に対して以下にさらに詳細に説明される。ＰＨＹモジュール６０、１００は、所定の周波数範囲内で互いに通信することができる。例として、ＰＨＹモジュール６０、１００は、２．０～３．０ギガヘルツ（ＧＨｚ）範囲内で互いに通信することができる。１つの実施形態では、ＰＨＹモジュール６０、１００は、２．４～２．５ＧＨｚ範囲内で信号を送信する。ＰＨＹモジュール６０、１００は、１つまたは複数のチャネルを介して互いに通信することができる。ＰＨＹモジュール６０、１００は、データを所定の速度（たとえば１秒あたり２メガバイト（Ｍｂｐｓ））で送信することができる。ＣＩＭ５２および／またはＮＩＭデバイス５４は、周波数範囲、チャネルの数およびデータ速度を、ＷＮＩＭシステム１０内にありその中で能動的に通信するセンサモジュールの数、ＷＮＩＭシステム１０内にありその中で能動的に通信する刺激プローブデバイスの数、センサのタイプ、１センサあたりのチャネルの数、センサの各々の１チャネルあたりの速度、１刺激プローブデバイスあたりのチャネルの数、および／または刺激プローブデバイスの１チャネルあたりの速度に基づいて設定することができる。

【0035】

[0070]次に、感知モジュール５０およびＮＩＭデバイス１６２を示す図１および図３を参照する。感知モジュール５０は、制御モジュール５６と、メモリ５８と、ＰＨＹモジュール６０とを含む。制御モジュール５６は、ゲインモジュール６３と、フィルタリングモジュール６４と、ＢＢモジュール６６とを含む。制御モジュール５６は、筋電図信号を電極６２を介して検出する。制御モジュール５６は、筋電図信号に関連付けられたデータを、ＰＨＹモジュール６０を介してＮＩＭデバイス１６２に報告する。制御モジュール５６はまた、信号（たとえば、同期化要求信号）をＮＩＭデバイス１６２からＰＨＹモジュール６０を介して受信する。

【0036】

[0071]ＮＩＭデバイス１６２は、制御モジュール１６４と、メモリ１６６と、ＰＨＹモジュール１６８と、ディスプレイ１４６とを含む。図２のＣＩＭ５２の機能は、ＮＩＭデバイス１６２内に含まれる。ＰＨＹモジュール１６８は、受信路１７０（または受信機）と、送信路１７２（または送信機）とを含む。受信路１７０は、増幅モジュール１７４と、復調モジュール１７６とを含む。ＬＮＡ１７５を介する増幅モジュール１７４は、感知モジュール５０からならびに／または他のセンサモジュールおよび／または刺激プローブデバイスから受信されたＲＦ信号を増幅する。復調モジュール１７６は、増幅されたＲＦ信号を復調し、ダウンコンバートしてＩＦ信号を生成する。送信路１７２は、変調モジュール１７８と、増幅モジュール１８０とを含む。変調モジュール１７８および増幅モジュール１８０は、変調モジュール１１６および増幅モジュール１１８と同じように作動することができる。増幅モジュール１１８は、電力増幅器１８２を含むことができ、ＲＦ信号をアンテナ１８３を介して感知モジュール５０および／または他のセンサモジュールおよび／または刺激プローブデバイスに送信する。

【0037】

[0072]制御モジュール１６４は、ＢＢモジュール１８４と、フィルタリングモジュール１８６とを含む。ＢＢモジュール１８４は、ＰＨＹモジュール１６８から受信されたＩＦ信号をＢＢ信号に変換し、このＢＢ信号をフィルタリングモジュール１８６に転送する。ＢＢモジュール１８４はまた、フィルタリングモジュール１８６からのＢＢ信号をＩＦ信号に変換し、このＩＦ信号は、変調モジュール１７８に転送される。ＢＢモジュール１８４は、Ｄ／Ａ変換モジュール１８８を含むことができる。Ｄ／Ａ変換モジュール１８８は、フィルタリングモジュール１８６からのアナログ信号をデジタル信号に変換するためにＡ／Ｄ変換器を含むことができる。Ｄ／Ａ変換モジュール１８８は、ＰＨＹモジュール１６８からのデジタル信号をアナログ信号に変換するためにＤ／Ａ変換器を含むことができる。１つの実施形態では、ＢＢモジュール１８４は、Ｄ／Ａ変換モジュール１８８を含まず、デジタル信号は、フィルタリングモジュール１８６とＰＨＹモジュール１６８の間で受け渡しされる。ＢＢモジュール１８４は、復調モジュール１７６から受信された信号を、感知モジュール５０のゲインモジュール６３および／またはフィルタリングモジュール６４において受信された信号の振幅に類似する振幅を有するように減衰することができる。フィルタリングモジュール１８６は、バンドパスフィルタでよく、所定の範囲外の信号および／またはＤＣ信号の周波数を除去することができる。これは、６０Ｈｚノイズなどのノイズを解消および／または最小限にすることができる。ＢＢモジュール１８４および／または制御モジュール１６４は、変調モジュール１７８に送信された信号を圧縮および／または暗号化し、復調モジュール１７６から受信された信号を展開および／または解読することができる。

【0038】

[0073]次に図２～３を参照すれば、感知モジュール５０のＢＢモジュール６６は、ＮＩＭデバイス１６２から受信されたＲＦ信号内に存在する電力の測定された量を示す、受信信号強度インジケーション（ＲＳＳＩ）を提供することができる。これは、複数のＮＩＭデバイスのうち通信すべきＮＩＭを決定するときに使用され得る。制御モジュール５６は、ＳＹＮＣ要求信号および／または最大電力および／または信号強度を有するペイロード要求信号に対応するＮＩＭデバイスを選択することができる。これは、ＳＹＮＣ要求信号および／またはペイロード要求信号が送信されたチャネルを選択することと、そのチャネル上でＣＩＭ５２および／またはＮＩＭデバイス１６２と通信することとを含むことができる。これは、制御モジュール５６が、最も近い適切なＮＩＭデバイスを選択することを可能にする。この選択は、対応するセンサがＮＩＭデバイス１６２および／または他のＮＩＭデバイスと以前に通信されなかった場合、および／またはリセットされ、それによってセンサがＮＩＭデバイス１６２および／または他のＮＩＭデバイスと通信する記録を有さない場合に実行され得る。

【0039】

[0074]メモリ１６６は、パラメータ１３０、ペイロード要求１５０、および／またはＳＹＮＣ要求１３２を記憶することができる。メモリ１６６は、ＳＹＮＣ要求を記憶し、ペイロード要求を記憶しなくてよい。その理由は、ＮＩＭデバイス１６２は、ペイロード要求ではなく、ＳＹＮＣ要求を生成し得るためである。

【0040】

[0075]次に、感知モジュール２００を示す図１および図４を参照する。感知モジュール２００は、本明細書において開示されるセンサの任意のもの内に含まれ得る。たとえば、感知モジュールは、図１～４、７Ａ～１３、および２３～３４に示されるセンサの任意のもの上で使用されてよい。感知モジュール２００は、制御モジュール２０２と、ＰＨＹモジュール２０４と、電力モジュール２０６と、電源２０８と、温度感知モジュール２１０と、Ａ／Ｄ変換器２１２と、加速度計２１４とを含む。制御モジュール２０２とは別個に示されているが、ＰＨＹモジュール２０４、電力モジュール２０６、温度感知モジュール
２１０、および／またはＡ／Ｄ変換器２１２は、制御モジュール２０２内にその一部として含まれてもよい。

【0041】

[0076]制御モジュール２０２は、図２のゲインモジュール６３と、フィルタリングモジュール６４と、ＢＢモジュール６６とを含む。ＰＨＹモジュール２０４は、図２の変調モジュール７８と、復調モジュール９２と、増幅モジュール８０、９０とを含む。

【0042】

[0077]制御モジュール２０２、ＰＨＹモジュール２０４、温度感知モジュール２１０、およびＡ／Ｄ変換器２１２は、電力モジュール２０６からの電力に基づいて作動する。電力モジュール２０６は、電源（たとえば電池）から電力を受け取る。電力モジュール２０６は、図示されるようなスイッチ２１６（またはプルタブ）を含んで、電力モジュール２０６をオンおよび／またはオフに切り替え、したがって感知モジュール２００および／または対応するセンサをオンおよび／またはオフに切り替えることができる。スイッチ２１６は、手動で作動されても、電力モジュール２０６、制御モジュール２０２、および／またはＰＨＹモジュール２０４によって作動されてもよい。１つの実施形態では、スイッチ２１６は、手動で作動され、感知モジュール２００および／または対応するセンサハウジングの外部に少なくとも部分的に露出される。別の実施形態では、スイッチ２１６は、図示されるように、制御モジュール２０２、ＰＨＹモジュール２０４内、および／または電力モジュール２０６内に位置する１つまたは複数のトランジスタを含む。モジュール２０２、２０４、２０６の１つ内に含まれる場合、スイッチ２１６は、感知モジュール２００および／または対応するセンサハウジングの外部に露出されない。スイッチ２１６の状態は、制御モジュール２０２、ＰＨＹモジュール２０４、および／または電力モジュール２０６によって、図２～３の電極６２、ＣＩＭ５２、および／またはＮＩＭデバイス１６２から受信された信号に基づいて制御され得る。スイッチ２１６をモジュール２０２、２０４、２０６の１つを介して第１の状態から第２の状態に移行してセンサの少なくとも一部分および／またはモジュール２０２、２０４、２０６の１つまたは複数の少なくとも一部分をオンに切り替えることは、「自動開始」と称され得る。

【0043】

[0078]感知モジュール２００は、高電力モード（全電力が供給されるモード）、低（またはアイドル）電力モード（部分的に電力供給される、または高電力モードにあるときより頻繁には送信しない）、スリープモード、またはオフで作動することができる。これらのモード内の作動およびモード間の移行は、モジュール２０２、２０４、２０６の１つまたは複数によって制御され得る。例として、センサは、発送されているおよび／または使用されていないときはオフ（または休止状態）にされ得る。センサはまた、ＣＩＭおよび／またはＮＩＭデバイスとまだ通信されていない場合、接続が感知モジュール２００とＣＩＭおよび／またはＮＩＭデバイスとの間でまだ確立されていない場合、センサが、ＣＩＭおよび／またはＮＩＭデバイスにまだ割り当てられていない場合、および／またはセンサが、ＣＩＭおよび／またはＮＩＭデバイスと通信すべき１つまたは複数のタイムスロットにまだ割り当てられていない場合にもオフになり得る。

【0044】

[0079]低電力モード、スリープモードおよび／またはオフへの移行は、電力消費を低下させ、電源２０８のサイズを最小限にするのを助けることができる。部分的に電力供給されている間、制御モジュール２０２および／または制御モジュール２０２の一部分およびＰＨＹモジュール２０４は、停止され得る。ＰＨＹモジュール２０４の受信機路は、（ｉ）ＣＩＭ５２および／または制御モジュール２０２の一部分から信号を受信し、（ｉｉ）筋電図信号を検出するために始動させたままになり得る。ＰＨＹモジュール２０４の送信路７４および／または始動を行っていないセンサの他の部分は、停止され得る。述べられたモード間の移行は、さらに以下に説明される。

【0045】

[0080]手術が実行されるとき、手術室は、通常、低温に保たれる。これは、さらに、患
者の体温を低下させ得る。研究では、患者が暖かく（たとえば、所定の温度の所定の範囲内または通常の体温、たとえば９８．６°Ｆ（３７℃）に）保たれる場合、より良好な結果が達成されることが示されている。患者の温度を維持するために、ヒータが使用されて、暖かい風を患者の下方に吹き付け、および／または患者が横たわる台の部分を暖めることができる。患者はまた、毛布で覆われても包まれてもよい。ヒータが壊れた場合、偶発的に接続が外れた場合、適切に設定されない場合、および／または不適切に作動する場合、患者の温度は降下し得る。残念なことに、ヒータが故障したときから、患者の温度低下が検出されるときまでに長い遅延時間が存在し得る。患者の温度低下が、たとえば外科医、または外科医のアシスタントによって検出されるまでに、患者の温度は、長時間にわたって所定の範囲を下回ることになり得る。

【0046】

[0081]患者の温度変化の早期検出を助けるために、センサは、センサが位置するところの温度を検出するために使用され得る、温度感知モジュールを含む。この温度は、センサが取り付けられる患者の一部分の温度に基づくものでよく、またはこの温度を表してもよい。温度センサは、直接的に接触しなくてよく、および／または患者のその部分の温度を直接的に表示しなくてよく、温度センサは、温度センサの近位領域内の平均温度を示す温度信号を提供することができる。

【0047】

[0082]再度図１も参照すれば、センサ１２、１３の１つまたは複数は、温度感知モジュール（たとえば、温度感知モジュール２１０）および／または加速度計（たとえば、加速度計２１４）を含むことができる。センサ内に温度感知モジュールを含むことにより、患者のさまざまな地点の温度が、監視され得る。これは、さらに、患者の温度変化の早期検出を助ける。体の四肢または外面は、深部体温よりすばやく温度が低下する傾向があるため、センサは、患者の深部体温の変化を検出するために使用されるセンサより早期に温度問題の表示をもたらす。深部体温は、たとえば、体の胴体（または腰部）内の内部温度を指すことができる。

【0048】

[0083]温度感知モジュール２１０は、第１のトランジスタ２２０と、第２のトランジスタ２２２とを含む。第１のトランジスタ２２０は、電流を第２のトランジスタ２２２に供給するために状態間で移行され得る。これは、温度感知モジュール２１０をオンに切り替える。第２のトランジスタ２２２は、温度を検出するように構成される。例として、第１のトランジスタ２２０は、金属酸化物半導体電界効果トランジスタ（ＭＯＳＦＥＴ）でよく、ドレイン、ゲート、およびソースを含む。第２のトランジスタ２２２は、バイポーラジャンクショントランジスタ（ｂｉｐｏｌａｒｊｕｎｃｔｉｏｎｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）（ＢＪＴ）でよく、コレクタ、ベースおよびエミッタを含む。トランジスタ２２０、２２２は、例示目的のためのみに示されており、トランジスタの２２０、２２２の１つまたは複数は、他のトランジスタまたは他の同様に作動する回路に置き換えられてよい。ドレインは、電力モジュール２０６に接続され、そこから電流を受け取る。ゲートは、制御モジュール２０２に接続され、そこから制御信号を受信する。第１のトランジスタ２２０のソースは、コレクタおよびベースに接続される。コレクタは、アース端子２２４に接続される。コレクタおよびエミッタはまた、Ａ／Ｄ変換器２１２に接続される。

【0049】

[0084]第２のトランジスタ２２２は、ダイオード構成で接続される。ベースからエミッタへの電圧（ｂａｓｅ－ｔｏ－ｅｍｉｔｔｅｒｖｏｌｔａｇｅ）（Ｖｂｅ）温度依存は、温度測定の基礎となるものである。ベースからエミッタへの電圧Ｖｂｅは、（ｉ）電源２０８および電力モジュール２０６が、一定のレベルの電流を第１のトランジスタ２２０を介してコレクタに供給し、（ｉｉ）ベースおよびコレクタ上の電圧がゼロである間、温度に依存する。ベース（またはコレクタ）およびエミッタ上の電圧は、Ａ／Ｄ変換器によって検出される。検出された電圧は、制御モジュール２０２を介して温度に変換される。制御モジュール２０２は、デジタル信号をＡ／Ｄ変換器から受信し、温度を決定する。温度は、たとえば、式１を使用して決定されてよく、式中、Ａは所定の乗定数であり、Ｂは、所定のオフセット定数である。

【0050】

Ａ・Ｖｂｅ＋Ｂ（１）
[0085]筋電図信号および温度を検出することに加えて、感知モジュール２００は、心拍数、呼吸数、および／または筋肉けいれんなどの他のパラメータを検出することもできる。これらのパラメータは、図２～３のセンサ、ＣＩＭ５２およびＮＩＭデバイス５４、１６２の制御モジュール２０２、１０２、１４０、１６４の１つまたは複数を介して決定され得る。ＮＩＭデバイス５４、１６２は、警告信号を生成し、および／またはこれらのパラメータをディスプレイ１４６上に表示することができる。この情報はまた、患者が時期尚早に麻酔から覚め出すことの表示を早期にもたらすために使用され得る。電極６２は、ＥＭＧ目的、ならびに心拍数、呼吸数、および／または筋肉けいれん目的のために監視され得る。この情報を検出するために、センサは、患者の胴体に取り付けられ（または装着され）得る。

【0051】

[0086]心拍数は、筋電図信号と同じ周波数バンド内にあり得る。心拍数は、筋電図信号とは異なり、周期的なものである。鼓動を打つ心臓の結果として検出された電圧電位は、筋電図信号の振幅（または大きさ）より大きい振幅（または大きさ）を有し得る。呼吸数は、通常、筋電図信号より低い周波数バンド内にある。筋肉けいれんは、区別可能な周波数および／または区別可能な周波数バンドを有し得る。したがって、制御モジュール２０２、１０２、１４０、１６４の１つまたは複数は、これらの相違に基づいて、心拍数、呼吸数、および筋電図信号に対応する信号または信号の一部分間で区別することができる。センサの制御モジュール２０２が、心拍数、呼吸数、および／または筋肉けいれんを検出する場合、制御モジュール２０２は、この情報をＣＩＭ５２および／またはＮＩＭデバイス５４、１６２の１つに無線で送信することができる。ＮＩＭデバイス５４、１６２は、次いで、この情報を表示し、および／またはこれらのパラメータの１つまたは複数がそれぞれの所定の範囲および／または閾値の外側にある場合、警告信号を生成することができる。

【0052】

[0087]電極６２を監視して心拍数、呼吸数、および／または筋肉けいれんを検出することに加えて、または代替策として、センサは、加速度計を含む。上記で同様に説明されたように、制御モジュール２０２、１０２、１４０、１６４の１つまたは複数は、加速度計２１４によって生成された加速度信号を監視して、心拍数、呼吸数、および／または筋肉けいれんを検出することができる。この加速度信号および／または加速度信号に基づいて決定された心拍数、呼吸数、および／または筋肉けいれん情報は、センサおよび／またはＰＨＹモジュール２０４からＣＩＭ５２および／またはＮＩＭデバイス５４、１６２の１つに無線で送信され得る。

【0053】

[0088]図２１に対して以下にさらに説明されるように、センサは「自己立ち上がり（ｓｅｌｆ－ａｗａｋｅ）」型でよい。換言すれば、センサは、患者に取り付けられたとき、オフであるまたは低電力（スリープ）モードにある状態から、電源投入され、高電力モードにある状態に自動的に移行することができる。たとえば、患者に取り付けられないとき、電極６２間には「開」回路が存在する。したがって、電極６２間のインピーダンスは、高い（たとえば、１０キロオーム（ｋＯｈｍ）より大きい）。センサを患者に取り付けた後、電極６２間のインピーダンスは、低く（たとえば１ｋＯｈｍ未満）および／またはセンサが取り付けられなかった場合よりかなり小さい。インピーダンスのこの相違は、検出され、電力モジュール２０６および／または制御モジュール２０２に作動モードを切り替えさせることができる。

【0054】

[0089]別の実施形態では、電極６２および患者のインピーダンスは、スイッチとして作
動して電力モジュール２０６を始動させる。始動時、電力モジュール２０６は、電力を制御モジュール２０２および／またはＰＨＹモジュール２０４に供給することができる。

【0055】

[0090]さらに別の実施形態では、電力モジュール２０６（またはアナログフロントエンド）は、センサが患者に取り付けられていない間、ＤＣ電圧を生成するように構成される。ＤＣ電圧の生成は、電極６２間のインピーダンスに基づくことができる。このＤＣ電圧は、制御モジュール２０２によって検出される。制御モジュール２０２は、ＤＣ電圧を受け取る間、低電力（またはスリープ）モードに留まる。電力モジュール２０６は、電極が患者に取り付けられたとき、ＤＣ電圧を供給することを止める。これは、制御モジュールに（ｉ）オフである状態から低電力モードまたは高電力モードにある状態、または（ｉｉ）スリープモードにある状態から低電力モードまたは高電力モードにある状態に移行させる。

【0056】

[0091]制御モジュール２０２および／または電力モジュール２０６は、低電力（またはスリープ）モードの作動と高電力モードの作動の間で周期的に移行して、電極６２間のインピーダンス、およびＤＣ電圧が提供されているかをチェックすることができる。これは、所定の期間ごとに（たとえば３０秒～６０秒）行われ得る。別の実施形態では、電極６２が患者に取り付けられたことに応答して、電力モジュール２０６は、（ｉ）制御モジュール２０２、ＰＨＹモジュール２０４、および／またはそれらの一部分に電力を供給していない状態から、（ｉｉ）制御モジュール２０２、ＰＨＹモジュール２０４、および／またはそれらの一部分に電力を供給する状態に移行することができる。

【0057】

[0092]モジュール２０４、２０６、２１０、およびＡ／Ｄ変換器２１２は、制御モジュール２０２とは別個のものとして示されているが、モジュール２０４、２０６、２１０およびＡ／Ｄ変換器２１２の１つまたは複数またはその一部分は、制御モジュール２０２に組み込まれてよい。また、電極６２は、２つまたはそれ以上の電極を含むことができる。電極の２つのための信号線２２１が、示される。第３の信号線２２２は、ノイズフィードバック取り消しのために含まれ得る。これは、図７Ａ～７Ｂに対してさらに説明される。

【0058】

[0093]図１～３および図５を参照すれば、ＣＩＭ５２および／またはＮＩＭデバイス５４、１６２の１つと通信し得る刺激プローブデバイス２３０が、示される。刺激プローブデバイス２３０は、制御モジュール２３２と、メモリ２３４と、ＰＨＹモジュール２３６と、刺激モジュール２３８と、電極２４０と、電力モジュール２４２と、電源２４４とを含む。刺激モジュール２３８は、電力を電力モジュール２４２から受け取り、刺激信号を電極２４０を介して生成し、この刺激信号は、患者の組織に供給される。モジュール２３６、２３８、２４２は、制御モジュール２３２とは別個のものとして示されているが、モジュール２３６、２３８、２４２の１つまたは複数、またはその一部分は、制御モジュール２３２内に組み込まれてよい。刺激モジュール２３８は、電極２４０に供給された電圧および／または電極２４０の２つ上にかけられた電圧電位を検出し、これを示す刺激情報信号を生成することができる。刺激モジュール２３８は、電極２４０の１つまたは複数に供給された電流を測定するための電流電圧変換モジュール２４６を含み、これを示す刺激情報信号を生成することができる。刺激情報信号は、制御モジュール２３２に提供されてよい。

【0059】

[0094]制御モジュール２３２は、ＣＩＭ５２および／またはＮＩＭデバイス５４、１６２の１つまたは複数とＰＨＹモジュール２３６およびアンテナ２４８を介して無線で通信する。制御モジュール２３２は、フィルタリングモジュール２５０と、ＢＢモジュール２５２とを含む。フィルタリングモジュール２５０は、バンドパスフィルタとして作動し、所定の周波数範囲外の増幅された信号および直流（ＤＣ）電圧の周波数を除去することができる。これは、６０Ｈｚノイズなどのノイズを解消および／または最小限にすることができる。フィルタリングモジュール２５０は、刺激モジュール２３８から刺激情報信号を受信し、この刺激情報信号および／または刺激情報信号に基づいて生成された信号をＢＢ信号に変換することができる。刺激モジュール２３８は、刺激パルスの実際の電圧、電流レベル、振幅、および持続時間を、刺激情報信号を介して監視し、制御モジュール２３２に示すことができる。制御モジュール２３２は、次いで、この情報をＰＨＹモジュール２３６を介してＣＩＭ５２および／またはＮＩＭデバイス５４、１６２の１つに送信することができる。

【0060】

[0095]ＢＢモジュール２５２は、アナログデジタル（Ａ／Ｄ）変換モジュール２５４を含み、ＢＢ信号をフィルタリングモジュール２５０からデジタルＢＢ信号に変換することができる。ＢＢモジュール２５２および／またはＡ／Ｄ変換モジュール２５４は、フィルタリングモジュール２５０の出力を所定の速度でサンプリングして、デジタルＢＢ信号内に含まれるフレームを生成することができる。ＣＩＭ５２またはＮＩＭデバイス５４、１６２の１つにおいてＡ／Ｄ変換を実行するのではなくセンサにおいて信号をＡ／Ｄ変換することにより、信号干渉の機会が低減される。

【0061】

[0096]ＢＢモジュール２５２は、次いで、デジタルＢＢ信号を中間周波数（ＩＦ）信号にアップコンバートすることができる。ＢＢモジュール２５２は、デジタルＢＢ信号からＩＦ信号へのアップコンバート中、ＤＳＳＳ変調を実行することができる。ＢＢモジュール２５２は、アップコンバートの目的のためのミキサおよび発振器を含むことができる。ＢＢモジュール２５２および／または制御モジュール２３２は、ＰＨＹモジュール２３６に送信されたＢＢ信号を、ＩＦ信号にアップコンバートする前に、圧縮および／または暗号化することができ、ならびに／またはＰＨＹモジュール２３６から受信された信号を展開および／または解読することができる。

【0062】

[0097]ＢＢモジュール２５２は、受信されたＲＦ信号内に存在する電力の測定された量を示す、受信信号強度インジケーション（ＲＳＳＩ）を提供することができる。これは、複数のＣＩＭおよび／またはＮＩＭデバイスのうち通信すべきＣＩＭおよび／またはＮＩＭデバイスを決定するときに使用され得る。制御モジュール２３２は、ＳＹＮＣ要求信号および／または最大電力および／または信号強度を有するペイロード要求信号に対応するＣＩＭおよび／またはＮＩＭデバイスを選択することができる。これは、ＳＹＮＣ要求信号および／またはペイロード要求信号が送信されたチャネルを選択することと、そのチャネル上でＣＩＭまたはＮＩＭデバイスと通信することとを含むことができる。これは、制御モジュール２３２が、最も近い適切なＣＩＭおよび／またはＮＩＭデバイスを選択することを可能にする。この選択は、刺激プローブデバイスがＣＩＭおよび／またはＮＩＭデバイスと以前に通信されなかった場合、および／またはリセットされ、それによって刺激プローブデバイスがＣＩＭおよび／またはＮＩＭデバイスと通信する記録を有さない場合に実行され得る。

【0063】

[0098]メモリ２３４は、制御モジュール２３２によってアクセスされ、たとえば、パラメータ２６０を記憶する。パラメータ２６０は、ＳＹＮＣ要求信号内に提供されるパラメータおよび／または電極２４０を介して生成された刺激パルスに関連付けられたパラメータを含むことができる。刺激パルスに関連付けられたパラメータは、電圧、波長、電流レベル、振幅、ピーク値、パルス持続時間などを含むことができる。

【0064】

[0099]ＰＨＹモジュール２３６は、送信路２６２（または送信機）と、受信機路２６４（または受信機）とを含む。送信路２６２は、変調モジュール２６６と、増幅モジュール２６８とを含む。変調モジュール２６６は、ＩＦ信号を変調してＩＦ信号をＲＦ信号にアップコンバートする。これは、ＧＦＳＫ変調を含むことができる。変調モジュール２６６は、たとえば、フィルタ、ミキサ、および発振器を含むことができる。増幅モジュール２６８は、電力増幅器２６９を含むことができ、この電力増幅器２６９は、ＲＦ信号を増幅し、このＲＦ信号をアンテナ２４８を介して送信する。

【0065】

[0100]受信機路２６２は、第２の増幅モジュール２７０と、復調モジュール２７２とを含む。第２の増幅モジュール２７０は、ＬＮＡ２７４を含むことができる。第２の増幅モジュール２７０は、ＣＩＭから受信されたＲＦ信号を増幅する。復調モジュール２７２は、増幅されたＲＦ信号を復調してＩＦ信号を生成する。ＩＦ信号は、ＢＢモジュール２５２に提供され、ＢＢモジュールは、次いで、このＩＦ信号をＢＢ信号にダウンコンバートする。Ａ／Ｄ変換モジュール２５４は、ＢＢ信号をアナログ信号に変換するためにＤ／Ａ変換器を含むことができる。ＣＩＭ５２から受信されたＲＦ信号は、たとえば、ＳＹＮＣ要求信号またはその一部分を含むことができ、これは、以下にさらに説明される。ＳＹＮＣ要求信号内に含まれる情報の例が、示され、表１～４に対して以下に説明される。

【0066】

[0101]電力モジュール２４２は、電力を電源２４４から受け取り、この電力を刺激モジュール２３８、制御モジュール２３２およびＰＨＹモジュール２３６に供給する。電力モジュール２４２は、スイッチ２７６を含むことができる。スイッチ２７６は、刺激パルスを生成するように作動され得る。スイッチ２７６が閉じられる、または切り替えられるとき、および／または制御モジュール２３２が１つまたは複数の刺激パルスの生成を命令する制御信号を生成するとき、電力モジュール２４２および／または制御モジュール２３２は、１つまたは複数の刺激パルスを生成するように刺激モジュール２３８に信号を送る。刺激パルスの各々のタイミング、振幅、および／または持続時間は、ＣＩＭ５２および／またはＮＩＭデバイス５４、１６２の１つから受信された情報に基づくことができる。刺激パルスの周波数および／または刺激パルス間の時間もまた、制御されてよく、ＣＩＭ５２および／またはＮＩＭデバイス５４、１６２の１つから受信された対応する情報に基づくことができる。

【0067】

[0102]刺激プローブデバイス２３０の一部分２７９を示す図６も参照する。刺激プローブデバイス２３０は、制御モジュール２３２と、刺激モジュール２３８と、電極２４０と、スイッチ２７６備えた電力モジュール２４２と、電源２４４とを含む。制御モジュール２３２は、基準パッチ４０に接続され得る。１つの実施形態では、刺激モジュール２３８は、基準パッチ４０に接続される。刺激モジュール２３８は、電流電圧変換モジュール２４６と、ブーストモジュール２８０と、Ｄ／Ａ変換器２８２とを含むことができる。電流電圧変換モジュール２４６は、電極２４０に供給された電流を電圧に変換し、この電圧は、制御モジュール２３２によって検出される。制御モジュール２３２は、電流電圧変換モジュール２４６から受信された電圧信号をデジタル信号に変換するためにＡ／Ｄ変換器を含むことができる。

【0068】

[0103]Ｄ／Ａ変換器２８２は、制御モジュール２３２からのアナログ制御信号をデジタル制御信号に変換することができる。デジタル制御信号は、ブーストモジュール２８０に提供され、電極２４０を介してブーストモジュール２８０によって生成される１つまたは複数の刺激パルスの電流レベル、電圧および持続時間を設定する。ブーストモジュール２８０は、電極２４０に供給される刺激パルスを有する刺激信号を生成する。刺激信号は、ＷＮＩＭシステム１０内で送信された他の信号（たとえば、他のモジュール間で送信された信号および／またはＲＦ信号）より増大する電圧、電流、および／または電力を有する。増大された電圧、電流、および／または電力は、刺激パルスを生成して患者の組織（神経または筋肉組織）を刺激する。ブーストモジュール２８０は、電力モジュール２４２から電力を受け取る。制御モジュール２３２は、電力モジュール２４２を制御して、刺激信号の生成のために電流の選択された量をブーストモジュール２８０に供給することができる。

【0069】

[0104]図示されないが、基準パッチ４０は、刺激プローブデバイス２３０と無線で通信するように構成された「高性能な」基準パッチに置き換えられてよく、および／またはそのようなものとして構成されてよい。高性能な基準パッチは、たとえば、図２～３の感知モジュール５０と同じように構成されてよく、１つまたは複数の電極と、制御モジュールと、送信機路を有するＰＨＹモジュールとを含むことができる。基準パッチ４０の制御モジュールおよび送信機路は、図２または３の感知モジュール５０の制御モジュール５６および送信路７４と同じように構成されてよく、同じように作動してよい。基準パッチ４０の制御モジュールは、１つまたは複数の電極に接続され、１つまたは複数の電極において基準電圧を検出し、これを刺激プローブデバイス２３０に無線で送信することができる。基準電圧は、基準パッチ４０の送信機路を介して送信され得る。基準パッチ４０の制御モジュールは、基準電圧を示す基準電圧信号を生成することができる。基準電圧は、一定の電圧でよく、または基準パッチ４０が取り付けられる領域内の患者の状態に応じて変動してよい。

【0070】

[0105]次に、３パッドセンサ３００を示す図１および図７Ａ～７Ｂを参照する。センサ３００は、本明細書において開示されるセンサの任意の１つに置き換わることができる。センサ３００は、図示されるように、電極３０４を有する（パッチと称され得る）ベース３０２と、電子制御モジュール組立体３０５とを含む。モジュラーである、電子制御モジュール組立体３０５は、基板３０７上に装着された制御（または感知）モジュール３０６と、電源支持部材３０８と、電源３１０と、ハウジング３１２とを含む。図７Ｂでは、ベース３０２は、電子制御モジュール組立体３０５を有さずに示される。

【0071】

[0106]ベース３０２は、可撓性基板３１４と、基板３１４の底部表面に取り付けられた接着層３１６とを含むことができる。接着層３１６は、たとえば、患者の皮膚に取り付けられてよい。制御モジュール３０６は、ＰＨＹモジュール（たとえば、図４のＰＨＹモジュール２０４）と、電力モジュール（たとえば、図４の電力モジュール２０６）とを含むことができる。制御モジュール３０６、ＰＨＹモジュールおよび電力モジュールは、図４の制御モジュール２０２、ＰＨＹモジュール２０４、および電力モジュール２０６と同じように作動してよく、ＣＩＭ５２および／またはＮＩＭデバイス５４、１６２の１つと無線で通信することができる。

【0072】

[0107]電源支持部材３０８は、基板３０７に取り付けられてよく、電源３１０を制御モジュール３０６に対して保持することができる。電力支持部材３０８は、たとえば、クリップでよい。電源３１０は、制御モジュール３０６と電源支持部材３０８の間に保持され得る。電子制御モジュール組立体３０５は、受信コネクタ３１７を介して電極３０４の上部に取り付けることができる。受信コネクタ３１７は、電極３０４上にスナップ留めし、外すことができる。これは、電子制御モジュール組立体３０５が、モジュラーになることを可能にし、それにより、電子制御モジュール組立体３０５は、パッチから取り外され、たとえば、別のパッチ上で使用されてよい。電子制御モジュール組立体３０５は、再使用可能でよく、パッチ３０２は、再使用不能でよい。たとえば、電子制御モジュール組立体３０５およびパッチ３０２は、第１の時間期間中、患者上の１つの場所にあてられてよい。電子制御モジュール組立体３０５は、次いで、パッチ３０２から取り外され、第２の時間期間中の使用のために患者の第２の場所にあてられた異なるパッチ上にスナップ留めされてよい。別の例として、電子制御モジュール組立体３０５およびパッチ３０２は、第１の時間期間中、第１の患者にあてられてよい。電子制御モジュール組立体３０５は、次いで、パッチ３０２から取り外され、第２の時間期間中の使用のために、第２の患者にあてられた異なるパッチ上にスナップ留めされてよい。

【0073】

[0108]センサ３００は、３つの電極３０４を有して示されているが、センサ３００は、２つまたはそれ以上の電極を有することができる。電極３０４は、ベース３０２から上方
向に延び、接着層３１６の底部上の導電性パッド３１８と接続する。パッド３１８は、患者に取り付けられたとき、患者の皮膚と接触することができる。

【0074】

[0109]電極３０４の第３のものは、フィードバック端子として使用されて、反転された共通モードノイズ信号を患者に供給することができる。反転された共通ノードノイズ信号は、患者に供給されて、他の２つの電極上で検出された共通ノードノイズ信号を取り消し、または減衰する。共通ノードノイズ信号は、たとえば、センサの分圧器の抵抗器間のノードにおいて検出され得る。制御モジュール３０６は、２つの電極およびノードにおいて電圧信号を監視して、共通ノードノイズ信号を検出し、共通ノードノイズ信号を反転させ、反転された共通ノードノイズ信号にフィルタをかけ、反転されフィルタがかけられた共通ノードノイズ信号をフィードバックして患者に戻すことができる。制御モジュール３０６は、反転されフィルタがかけられた共通ノードノイズ信号（フィードバック信号と称される）をフィードバックして低周波数ノイズを取り消すことができる。この「クリーンアップ（ｃｌｅａｎｓｕｐ）」電圧信号は、２つの電極において検出され、誘発された組織応答信号、心拍数、呼吸数、筋肉けいれんなどを監視するために使用される。フィードバック信号は、たとえば５０～６０Ｈｚ信号でよい。一例として、制御モジュールは、４つの増幅器と、分圧器とを含むことができる。他の２つの電極の各々において受信された信号は、第１および第２の増幅器それぞれによって増幅され得る。第１および第２の増幅器の出力は、分圧器のそれぞれの端部に提供され得る。分圧器の端部における電圧は、異なる信号として第３の増幅器の入力部に提供され得る。第３の増幅器の出力は、ＣＩＭおよび／またはＮＩＭデバイスに無線で送信され得る。ノードは、分圧器の抵抗間に接続され得る。ノードにおける信号は、第４の増幅器を介して増幅され、電極３０４の第３のものにフィードバックされ得る。

【0075】

[0110]上記で開示された制御モジュールは、上記で開示されたフィルタによって提供されたものよりさらにノイズを抑制するデジタル信号処理アルゴリズムを含むことができる。上記で開示された制御モジュールはまた、本明細書において開示されるセンサを介して検出された信号を処理し、それらを区別するためのアルゴリズムを含むこともできる。

【0076】

[0111]図８～１３は、ＥＭＧ気管内チューブ組立体３３０および対応するハウジング３３２を示す。図１１～１３は、図８～１０のＥＭＧ気管内チューブ組立体３３０のハウジング３３２および対応する電子組立体３３４を示す。ＥＭＧ気管内チューブ組立体３３０は、遠位（第１の）端部３３８と、近位（第２の）端部３４０とを有するＥＭＧチューブ３３６を含む。遠位端部３３８は、コネクタ３４２に連結され、コネクタは、空気および／または流体をＥＭＧチューブ３３６を介して患者に供給するためのポンプに連結され得る。ＥＭＧチューブ３３６は、患者の喉内に挿入されてよく、空気および／または流体は、たとえば、患者の肺に供給されてよい。近位端部３４０は、拡張可能な部分３４４（拡張された状態で示される）を含み、拡張可能な部分３４４は、たとえば気管を封止して、いかなる他の流体または物質も、拡張された部分３４４周りを進んで肺に入ることを防止するために使用され得る。

【0077】

[0112]ＥＭＧ気管内チューブ組立体３３０はまた、電子組立体３３４を有するハウジング３３２と、電極３４６と、ばね式ピン要素３４７と、第１の組の接点３４８と、第２の組の接点３５０とを含む。電子組立体３３４、電極３４６、ばね式ピン要素３４７、および接点３４８、３５０は、集合的にセンサと称され得る。電極３４６、接点３４８および／または接点３５０は、ＥＭＧチューブ３３６上に描かれ得る。別の実施形態では、電極３４６、接点３４８、および／または接点３５０は、ＥＭＧチューブ上に印刷され、および／または可撓性印刷回路板（ＰＣＢ）の一部分として実装される。

【0078】

[0113]電極３４６は、第１の組の接点３４８から第２の組の接点３５０まで延びること
ができる。電極３４６は、平行にＥＭＧチューブ３３６に沿って延び、互いに接触しないように分離される。１つまたは複数の絶縁層３５２が、電極３４６上に施与されて、電極３４６との外部電気接触を防止することができる。絶縁層３５２の各々は、電極３４６の１つまたは複数を覆うことができ、ＥＭＧチューブ３３６の周りを完全に包まなくてよい。第１の組の接点３４８は、基板３５４（または印刷回路板）に連結されたばね式ピン要素３４７と電気的に接触している。電極３４６、第１の組の接点３４８、および第２の組の接点３５０の各々は、伝導性インクを含むことができる。絶縁層３５２は、非伝導性材料（たとえばゴム）から形成された非伝導性スタンプでよい。

【0079】

[0114]センサはまた、ハウジング３３２と、基板３５４と、制御モジュール３５５と、電源３５６と、電源支持ブラケット３５８と、アンテナ３６０と、ばね式ピン要素３４７と、封止ガスケット３６２とを含むこともできる。ハウジング３３２は、第１の上側部分３６４と、第２の下側部分３６６と、フランジ３６８とを含むことができる。ハウジング３３２は、非伝導性材料（たとえばプラスチック）から形成される。ハウジング３３２は、ハウジング３３２のサイズを最小限にしながら、基板３５４、電源３５６、および制御モジュール３５５を包含するように成形され得る。ハウジング３３２は、フランジ３６８を介して、ＥＭＧチューブ３３６上にスナップ留めする。フランジ３６８は、互いに対向し、ＥＭＧチューブ３３６上にクラスプ留めされる。ＥＭＧチューブ３３６は、ハウジング３３２をＥＭＧチューブ３３６上に配置し、取り付けるためのガイドマーク３７０を含むことができる。ガイドマーク３７０は、ＥＭＧチューブ３３６上に描かれてよく、ハウジング３３２の真下、およびハウジング３３２の反対側のＥＭＧチューブ３３６の側に見ることができる。ＥＭＧチューブ３３６は、フランジ３６８間およびばね式ピン要素３４７および封止ガスケット３６２に対して押し付けられる。第１の部分３６４および第２の部分３６６は、紫外光（ＵＶ）硬化接着剤などの接着剤によって互いに封止されてよい。第１の部分３６４は、第２の部分３６６に超音波溶接され得る。

【0080】

[0115]封止ガスケット３６２は、ハウジング３３２の第２の部分およびＥＭＧチューブ３３６の両方に接着式に取り付けられ得る。封止ガスケット３６２は、ハウジング３３２の第２の部分３６６と、ＥＭＧチューブ３３６との間に配設される。封止ガスケット３６２は、ハウジング３３２の第２の部分３６６を向く第１の側３７２およびＥＭＧチューブ３３６を向く第２の側３７４に接着層（または接着剤）を有することができる。接着剤は、ＵＶ光硬化接着剤でよい。封止ガスケット３６２は、第２の部分３６６および／またはＥＭＧチューブ３３６に超音波溶接され得る。封止ガスケット３６２は、流体密封シールをもたらして、汚染物質が第１の組の接点３４８および／またはばね式ピン要素３４７と接触することを防止する。

【0081】

[0116]ばね式ピン要素３４７は、それぞれのばね部材３７６と、ピン３７８とを含む。ばね式ピン要素３４７は、封止ガスケット３６２内および基板３５４と第１の組の接点３４８との間に配設される。ピン３７８は、ばね式にされて、第１の組の接点３４８との接触を維持する。ばね部材３７６およびピン３７８の各々は、制御モジュール３５５と直接的または間接的に接触する。ばね部材３７６と制御モジュール３５５の間のこれらの連結部は、たとえば、基板３５４内のビアおよび／またはトレースによってもたらされ得る。センサは、任意の数のばね式ピン要素３４７と、対応する接点とを含むことができる。２つ以上のばね式ピン要素が、第１の組の接点３４８の各々に対して設けられてよい。

【0082】

[0117]電源３５６は、基板３５４上に配設され、基板３５４に連結された電源支持ブラケット３５８によって保持される。アンテナ３６０は、基板３５４上にトレース印刷されおよび／または配設されてよく、制御モジュール３５５に連結される。制御モジュール３５５は、本明細書において開示されるセンサの制御モジュールの任意のものと同じように構成されてよく、同じように作動することができる。図示される制御モジュール３５５は、２つのチャネルを有する。チャネルの各々は、第１の組の接点３４８のそれぞれの対に接続される。この二重チャネルは、冗長性の理由のために設けられて、第２の組の接点３５０において提供された信号が、制御モジュール３５５によって検出されることを保証する。第２のチャネルは、第１のチャネルをバックアップするために使用され得る。以下に開示されるように、これらのチャネルの各々は、ＣＩＭおよび／またはＮＩＭデバイスと通信するときにそれぞれの１つまたは複数のタイムスロットに割り当てられ得る。

【0083】

[0118]図１４は、刺激パルス３９０および対応する誘発応答信号３９２のプロットを示す。刺激パルス３９０は、たとえば、本明細書において開示される刺激プローブデバイスの１つ（たとえば、図５の刺激プローブデバイス２３０）によって生成され得る。誘発応答信号３９２は、本明細書において開示されるセンサの１つによって検出された神経および／または筋肉活動を表すことができる。

【0084】

[0119]刺激は、神経および／または筋肉監視のために提供される特徴である。刺激と筋肉応答の間の反応時間は、神経場所の感知および神経健康の監視の両方のために使用される。これは、刺激と反応の間の時間（たとえば、刺激パルスと誘発応答の間の時間）を測定することによって達成され得る。本明細書において開示される無線ＲＦプロトコルは、刺激と誘発応答の間の時間量を決定することを含むことができる。刺激と誘発応答の間の時間は、本明細書において開示されるＮＩＭデバイスによって決定され得る。

【0085】

[0120]次に図１～１３を参照すれば、本明細書において開示されるＣＩＭ（たとえば、ＣＩＭ５２）と、ＮＩＭデバイス（たとえばＮＩＭデバイス５４、１６２）と、センサ（たとえば、センサ１２、１３、および／または図７Ａ～１３の実施形態のセンサ）と、刺激プローブデバイス（たとえば、刺激プローブデバイス１４、２３０）と、基準パッチ（たとえば、上記で説明される高性能な基準パッチ）は、本明細書において開示される無線プロトコルを介して互いに通信する。無線プロトコルは、（遠隔体センサと称され得る）複数のセンサ、刺激プローブデバイスおよび／または基準パッチからの高速データをＣＩＭおよび／またはＮＩＭデバイスに無線伝達するように設計される。センサ、刺激プローブデバイス、および基準パッチは、信号をデジタル化し、ＣＩＭおよび／またはＮＩＭデバイスによって要求されたときにこの信号を無線通信を経由して（ＯＴＡ）信号を送る。デジタル化されたデータは、ＣＩＭおよび／またはＮＩＭデバイスによって受信され、アナログデータに変換され、および／またはＮＩＭデバイスにおいて表示されてよい。

【0086】

[0121]無線プロトコルは、１つまたは複数の高速データ速度（たとえば、２．５ｋＨｚ、５ｋＨｚ、または１０ｋＨｚ）で受信された大量のデータを取り扱うように設計される。センサ、刺激プローブデバイス、および基準パッチは、同じ速度で送信していてよく、または異なる速度で送信していてよい。センサ、刺激プローブデバイス、および基準パッチ各々は、データを１つまたは複数のチャネル上で送信することができる。チャネルの各々は、同じ対応するデータ速度を有することができ、または異なる対応するデータ速度を有することができる。同じまたは異なる送信速度で送信し、複数のデバイスからの複数のチャネルを取り扱うために、無線プロトコルは、センサおよび刺激プローブ同期化プロトコルと、低電力消費プロトコルとを含み、その一部は、上記で説明されており、他は以下に説明される。無線プロトコルは、（種々の送信速度、チャネルの数などを有する）種々のタイプのセンサ、および（種々の送信速度、チャネルの数などを有する）種々のタイプの刺激プローブデバイスがＣＩＭおよびＮＩＭデバイスまで接続されることを可能にする。これは、モジュラーアップグレード（増大した送信速度および／または数のチャネルを有するセンサおよび／または刺激プローブデバイスの取り換え）を可能にする。

【0087】

[0122]無線プロトコルは、ＮＩＭデバイスによって生成されたペイロード要求で開始する。ペイロード要求は、ＣＩＭに伝達され、および／またはＳＹＮＣ要求に変換される。
ＳＹＮＣ要求は、ペイロード要求であり、ＳＹＮＣ信号として提供される。ＣＩＭまたはＮＩＭデバイスは、空きチャネルを検索し（チャネルホップ）、使用されておらず、ノイズの量が最小であるチャネルを選択することができる。選択されたチャネルは、次いで、ブロードキャストチャネルとして使用されて、ＳＹＮＣ要求を、対応するＷＮＩＭシステム内のセンサおよび刺激プローブデバイスに送信することができる。ＣＩＭは、ＳＹＮＣ要求をアップデートし、アップデートされたＳＹＮＣ要求を周期的に送信することができる。例として、ＣＩＭは、ＳＹＮＣ信号の各々の送信間で、所定量の時間（所定の間隔と称される）待機することができる。所定の間隔は、たとえば、４ミリ秒（ｍｓ）でよい。

【0088】

[0123]その結果、ＳＹＮＣ信号は、所定の間隔または４ｍｓごとに、選択されたＲＦチャネル上で送信され得る。ＲＦチャネルは、所定の周波数範囲（たとえば、２．４～２．４８４ＧＨｚ）内にあることができる。範囲内にあり、ブロードキャストチャネル上で「聞いている」センサおよび／または刺激プローブデバイスの任意のものは、ＳＹＮＣ要求を受け入れ、解釈することができる。ペイロード要求およびＳＹＮＣ要求は、所定の数のワード（たとえば１６）を含むことができ、ワードの各々は、１６ビットの情報を有する。ＳＹＮＣ要求および対応するワード内に含まれる内容の例は、以下に提供される表１～４に示される。

【0089】

[0124]以下のセクションおよび他所において、ＮＩＭデバイス、ＣＩＭ、センサ、および刺激プローブデバイスは、互いに通信し、さまざまな信号および要求を互い間で送信するように説明される。これらの送信の各々は、上記で説明されたように、これらのデバイスのそれぞれの制御モジュールおよびＰＨＹモジュールによって生成されおよび／または送信され得る。

【0090】

[0125]表１は、ＳＹＮＣ要求のペイロードの例を示す。ＳＹＮＣ要求は、ワード０～１５として特定される、１６ワードを含む。ワード０は、ＣＩＭまたはＮＩＭデバイス状態ワードであり、その内容は、表２に示される。ワード１および１１～１２は、使用されない。ワード２は、刺激プローブデバイス状態ワードであり、その内容は、表４内に示される。ワード３～１０は、スロット状態ワードである。スロット状態ワードの各々の内容の例は、表３に示される。ワード１３～１５は、刺激情報ワードである。ワード１３は、ＮＩＭデバイスがペイロード要求を生成したときと、ＮＩＭデバイスまたはＣＩＭが次のＳＹＮＣ要求を送信する時間との間の期間を示す遅延期間を示す。刺激プローブデバイスは、遅延期間に基づいて刺激プローブデバイスから送信されたデータ（またはデータペイロード）のタイミングを調整することができる。ワード１４は、刺激パルス振幅を示す。ワード１５は、刺激パルス幅（または持続時間）を示す。刺激プローブデバイスは、ワード１３～１５に基づいて刺激パルスを生成することができる。刺激プローブデバイス状態ワード、スロット状態ワード、および刺激情報ワードの各々の特定の数が示されているが、ＳＹＮＣ要求のペイロードは、これらのワードの各々の任意の数を含むことができる。たとえば、２つ以上の刺激プローブデバイスが使用される場合、追加の刺激プローブデバイス状態ワードおよび／または刺激情報ワードが、含まれ得る。同様に、９つ以上のチャネルおよび／または９つ以上のセンサが、ＣＩＭおよび／またはＮＩＭデバイスと通信している場合、追加のスロット状態ワードが、含まれ得る。

【0091】

【表1】

【0092】

[0126]表２内に示されるＣＩＭまたはＮＩＭデバイス状態ワードは、ビット０～１５として特定される１６のグローバルビットを含む。これらはグローバルビットであるので、ＣＩＭおよび／またはＮＩＭデバイスと通信するセンサおよび／または刺激プローブデバイスのすべては、スロット状態ワードまたは刺激プローブデバイス状態ワードの対応する１つまたは複数に別途示されない限り、これらのビットにしたがって通信することができる。ビット０～７（７：０）は、ＣＩＭ一意識別子（またはＮＩＭデバイス一意識別子）を提供する。一意識別子は、センサおよび／または刺激プローブデバイスによって使用されて、ＣＩＭおよび／またはＮＩＭデバイスのチャネルを選択する際にＣＩＭおよび／またはＮＩＭデバイスを識別することができる。これは、センサおよび／または刺激プローブデバイスが、以前に通信した同じＣＩＭおよび／またはＮＩＭデバイスと通信することを保証することができる。

【0093】

[0127]ＣＩＭまたはＮＩＭデバイス状態ワードのビット９：８は、どの間隔でセンサおよび／または刺激デバイスが通信するかを示すために使用される要求シーケンサビットである。たとえば、センサおよび刺激プローブデバイスは、各々の間隔のそれぞれのスロット内で通信することができ、または種々の間隔のスロット内で通信することができる。センサおよび／または刺激プローブデバイスは、これらのビットに基づいて一連の間隔の１つまたは複数で通信することができる。これは、さらに、図１５～１７に対して以下にさらに説明される。

【0094】

[0128]ＣＩＭまたはＮＩＭデバイス状態ワードのビット１１：１０は、センサおよび／
または刺激プローブデバイスが、情報および／またはデータをＣＩＭおよび／またはＮＩＭデバイスに送信する速度（すなわちデータ速度）を示す。図示される例では、データ速度は、ビット１１：１０の値に応じて０、２．５ｋＨｚ、５ｋＨｚ、１０ｋＨｚでよい。データ速度は、センサおよび／または刺激プローブデバイスの１つまたは複数の最大データ速度より小さく、またはこれと等しく設定され得る。１つの実施形態では、ＣＩＭまたはＮＩＭデバイス状態ワードのビット１１：１０のデータ速度は、センサの最低の最大データ速度に設定されて、センサおよび／または刺激プローブデバイスのすべてに対応することができる。

【0095】

[0129]別の実施形態では、ＣＩＭまたはＮＩＭデバイス状態ワードのビット１１：１０のデータ速度は、センサの最高の最大データ速度に設定される。スロット状態ワードおよび刺激プローブデバイス状態ワード内に提供されるデータ速度は、最高の最大データ速度で通信できないセンサおよび／または刺激プローブデバイスに対応するために使用される。ＣＩＭまたはＮＩＭデバイス状態ワードのビット１１：１０のデータ速度は、刺激プローブデバイスがオフであるとき、スリープモードにあるとき、および／または低電力モードにあるとき、低減され得る。これは、データが、刺激パルスの結果として収集されていないおよび／または監視されていないとき、センサおよび／または刺激プローブデバイスの電力消費を低減する。

【0096】

[0130]ビット１４：１２は、使用されない。ビット１５は、刺激プローブ信号を生成するために刺激プローブデバイスがオンであるべきかを示す。ビット１５がオフである（または小さい）場合、刺激プローブデバイスはオフでよく、または対応する低電力モードにあることができる。センサおよび／または刺激プローブデバイスは、ビット１５および１１：１０に基づいて、オフモード、スリープモード、低電力モードおよび／または高電力モードの間で移行することができる。たとえば、センサは、ビット１１：１０が第１のデータ速度を示すときに高電力モードにあってよく、ビット１１：１０が第２のデータ速度を示すときに低電力モードにあってよく、ここで第２のデータ速度は、第１のデータ速度より小さい。

【0097】

【表2】

【0098】

[0131]表３内に示されるスロット状態ワードは、ビット０～１５として特定される１６ビットを含む。これらのビットは、このスロットに割り当てられたセンサに関係するため、ローカルビットとして称され得る。ビット７：０は、対応するタイムスロット（「スロット」と称される）が、対にされるか、または対にされないかを示す。対にされる場合、スロットは、センサに割り当てられ、ビット７：０は、センサの一意識別子（ＳＵＩＤ）を示す。対にされない場合、スロットは、センサに割り当てられず、ビット７：０は、センサが、ＣＩＭまたはＮＩＭデバイスと通信する際に通信する管アドレスを示す。ビット９：８は、対応するスロットが、割り当てられるプロセスにおいて利用可能であるか、または割り当てられているかを示す。センサは、このスロットを選択するかを決定する際にこれらのビットを調べることができる。ビット１１：１０は、このスロットに割り当てられたセンサが、情報および／またはデータをＣＩＭおよび／またはＮＩＭデバイスに送信する速度を示す。ビット１３：１２は、スロットに割り当てられたセンサのタイプを示す。ビット１４は利用されない。ビット１５は、スロットに割り当てられたセンサに対応する刺激プローブデバイスがオンであるかを示す。スロットに割り当てられたセンサは、ビット１５および／またはビット１１：１０に基づいて、オフ、スリープモード、低電力モード、および／または高電力モードの間で移行することができる。例として、ビット１１：１０がゼロのデータ速度を示すとき、センサはオフまたはスリープモードおよび／または低電力モードにあってよい。

【0099】

【表3】

【0100】

[0132]表４に示されるスロット状態ワードは、ビット０～１５として特定される１６ビットを含む。これらのビットは、このスロットに割り当てられた刺激プローブデバイスに関係するため、ローカルビットと称され得る。ビット０：７は、対応するタイムスロット（スロットと称される）が、対にされるか、対にされないかを示す。対にされる場合、スロットは、刺激プローブデバイスに割り当てられ、ビット０：７は、刺激プローブデバイスの一意識別子（ＳＴＩＭＵＩＤ）を示す。対にされない場合、スロットは、刺激プローブデバイスに割り当てられず、ビット０：７は、刺激プローブデバイスが、ＣＩＭまたはＮＩＭデバイスと通信する際に通信する管アドレスを示す。ビット９：８は、対応するスロットが、割り当てられるプロセスにおいて利用可能であるか、または割り当てられているかを示す。刺激プローブデバイスは、このスロットを選択するかを決定する際にこれらのビットを調べることができる。ビット１０：１１は、このスロットに割り当てられた刺激プローブデバイスが、情報および／またはデータをＣＩＭおよび／またはＮＩＭデバイスに送信する速度を示す。ビット１３：１２は、スロットに割り当てられた刺激プローブデバイスのタイプを示す。ビット１４は使用されない。ビット１５は、スロットに割り当てられた刺激プローブデバイスがオンであるかを示す。スロットに割り当てられた刺激プローブデバイスは、ビット１５および／またはビット１１：１０に基づいて、オフモード、スリープモード、低電力モード、および／または高電力モードの間で移行することができる。例として、ビット１１：１０がゼロのデータ速度を示すとき、刺激プローブデバイスは、オフまたはスリープモードおよび／または低電力モードにあってよい。

【0101】

【表4】

【0102】

[0133]センサおよび刺激プローブデバイスは、ＷＮＩＭネットワークに接続しているとき、周波数（またはブロードキャスト）チャネルをホップしてＳＹＮＣ要求を検出することができる。ＷＮＩＭネットワークは、１つまたは複数のセンサと、１つまたは複数の刺激プローブデバイスと、ＣＩＭおよび／またはＮＩＭデバイスとを含むことができる。センサおよび刺激プローブデバイスは、これが、ＳＹＮＣ要求内のスロット状態ワードおよび刺激プローブデバイス状態ワードを調べる点である最強のＳＹＮＣ要求を備えたチャネルを選択することができる。センサおよび刺激プローブデバイスは、次いで、ＣＩＭおよび／またはＮＩＭデバイスと通信すべきそれぞれの利用可能なタイムスロットを選択する。

【0103】

[0134]利用可能なタイムスロットを選択するために、センサまたは刺激プローブデバイスは、選択されたタイムスロット中、データペイロードを送信する。例となる周期的ＳＹＮＣ間隔が、図１５に示される。周期的ＳＹＮＣ間隔は、ＳＹＮＣ要求が送信されるタイムスロット３９６と、８つのセンサタイムスロット３９７と、刺激プローブデバイスタイムスロット３９８とを含む。周期的ＳＹＮＣ間隔は、センサＳ１～Ｓ４の各々あたりの２つのタイムスロットに対する設定である。したがって、センサＳ１～Ｓ４の各々は、１つまたは複数の一意の（または指定された）タイムスロットを有して、ＳＹＮＣ要求に応答してデータペイロードを送信する。周期的ＳＹＮＣ間隔は、所定の長さ（たとえば４ｍｓ）を有する。所定の長さは、連続するＳＹＮＣ要求間の時間である。周期的ＳＹＮＣ間隔は、「ＲＦフレーム」と称され得る。

【0104】

[0135]図１５の周期的ＳＹＮＣ間隔は、たとえば、４つの１０ｋＨｚセンサおよび刺激プローブデバイスを支持することができる。４つのセンサの各々は、その指定されたタイムスロット中、データペイロードを送る。データペイロードの各々は、対応するＳＵＩＤおよび所定の数（たとえば１５）のデータのワードを含むことができる。センサからのデータは、電圧電位、電流レベル、振幅、ピーク電圧（または大きさ）などの上記で開示された情報を含むことができる。刺激プローブデバイスからのデータは、刺激パルスの振幅および持続時間などの上記で開示された情報を含むことができる。データペイロードのそれぞれのタイムスロット内の同期化タイミングは、データペイロード応答信号が同じ期間中送信され、互いに衝突することを防止する。

【0105】

[0136]図１６は、１センサおよび刺激プローブデバイスあたりの単一のタイムスロットに対する周期的ＳＹＮＣ間隔設定の別の例を提供する。この例では、図１６の例のセンサおよび刺激プローブデバイスのデータ速度は、図１５の例のセンサおよび刺激プローブデバイスの速度の半分になり得る。たとえば、図１６の例のセンサおよび刺激プローブデバイス各々は、５ｋＨｚの出力データ速度を有することができる。図１７は、８つのセンサＳ１～Ｓ８の周期的なＳＹＮＣ間隔設定のさらに別の例を提供する。例として、センサＳ１～Ｓ８の各々は、単一のそれぞれのタイムスロットを有することができ、センサの各々の出力データ速度は、５ｋＨｚになり得る。

【0106】

[0137]図１５～１７では、特定の数のセンサタイムスロットおよび刺激プローブタイムスロットが、周期的なＳＹＮＣ間隔ごとに示されているが、種々の数のセンサタイムスロットおよび刺激プローブタイムスロットは、周期的ＳＹＮＣ間隔内に含まれてよい。また、図１５～１７の各々に対して説明されるセンサおよび刺激プローブデバイスは、同じ出力データ速度（たとえば１０ｋＨｚまたは５ｋＨｚ）を有するが、１つまたは複数の周期的ＳＹＮＣ間隔に関連付けられるセンサおよび／または刺激プローブデバイスは、種々の出力データ速度を有することができる。これらの種々のデータ速度は、ＳＹＮＣ要求のスロット状態ワードおよび刺激プローブ状態ワード内に示され得る。加えて、周期的ＳＹＮＣ間隔の各々のセンサおよび／または刺激プローブデバイスは、その周期的ＳＹＮＣ間隔内の、別のセンサおよび／または刺激プローブデバイスとは異なる数のタイムスロットに指定され得る。

【0107】

[0138]単一のセンサまたは刺激プローブデバイスに指定された周期的ＳＹＮＣ間隔のタイムスロットはすべて、センサまたは刺激プローブデバイスの単一のチャネルに関連付けられ得る。別の例として、単一のセンサまたは刺激プローブデバイスに指定された周期的ＳＹＮＣ間隔の１つまたは複数のタイムスロットは、センサまたは刺激プローブデバイスの各々のチャネルに関連付けられ得る。換言すれば、各々のチャネルは、タイムスロットのそれぞれ組に対応することができ、この場合、各々の組は、１つまたは複数のタイムスロットを有する。別の例として、センサおよび／または刺激プローブデバイスは、連続するＳＹＮＣ間隔の同じまたは異なるタイムスロットを選択することができおよび／それに指定されてよい。
[0139]無線プロトコルの追加の詳細が、図１８および１９に対して以下に説明される。図１８は、ＷＮＩＭネットワークに接続し、ＷＮＩＭシステム内でＣＩＭおよび／またはＮＩＭデバイス（集合的に４０２で示される）と通信するセンサ４００を示す単一の流れ図を示す。センサ４００は、本明細書において開示される任意のセンサを指すことができる。同じようにして、ＣＩＭおよび／またはＮＩＭデバイス４０２は、本明細書において開示される任意のＣＩＭおよび／またはＮＩＭデバイスを指すことができる。センサがデータペイロードを有するＳＹＮＣ要求に応答する前に、接続プロセスが、実行される。接続は、センサとＣＩＭおよび／またはＮＩＭデバイスの間のリンクを確立し、センサおよびＣＩＭおよび／またはＮＩＭデバイス（および／またはＣＩＭおよび／またはＮＩＭデバイスにリンクされた他のセンサおよび／または刺激プローブデバイス）は、一緒になってＷＮＩＭネットワークを提供する。図１８は、センサ４００がＷＮＩＭネットワークに接続するために実行されるイベントの例となる順序を示し、作動の種々のモードがどのようにして得られるかについても示す。

【0108】

[0140]ＳＹＮＣ要求信号４０４は、ＣＩＭおよび／またはＮＩＭデバイス４０２から送信され、対応するＳＹＮＣ間隔内のタイムスロットごとにワードを含み、周期的および／
または連続的にアップデートされ送信されて、スロットの状態を示す。ＷＮＩＭネットワークに接続するために、センサ４００は、すべての利用可能なスロットをチェックし、データペイロード信号をＣＩＭおよび／またはＮＩＭデバイス４０２に送信すべきタイムスロットを選択する。データペイロードを送信する前に、センサ４００は、接続要求４０６を送ってＷＮＩＭネットワークに接続し、選択されたタイムスロット内で通信する。接続要求４０６は、選択されたタイムスロット内で送信されてよく、センサのＳＵＩＤ、選択されたタイムスロット、センサのタイプ、最小データ速度、および／またはセンサの最大データ速度を示す。１つの実施形態では、センサ４００は、ＳＵＩＤを選択されたタイムスロット内で送り、ＣＩＭおよび／またはＮＩＭデバイス４０２は、センサのタイプおよびデータ速度の記録を有する。

【0109】

[0141]接続要求４０６に基づいて、ＣＩＭおよび／またはＮＩＭデバイス４０２は、適切なスロット状態ワードを、センサ４００からのＳＵＩＤで満たす。ＣＩＭおよび／またはＮＩＭデバイス４０２は、次いで、アップデートされたＳＹＮＣ要求４０８を送ることができ、このとき、アップデートされたスロット状態ワードは、選択されたタイムスロットのセンサ４００への指定を示している。センサ４００は、対応するスロット状態ワード内にＳＵＩＤを備えたアップデートされたＳＹＮＣ要求を受信し、データペイロードを選択されたスロット内でＣＩＭおよび／またはＮＩＭデバイス４０２に送ることによって応答する。２つ以上のスロットが選択され、および／またはセンサ４００に指定される場合、センサ４００は、選択されたおよび／またはセンサ４００に指定されたスロット内で１つまたは複数のデータペイロード４１０を送信することができる。タイムスロットは、センサ４００の１つまたは複数のチャネルに関連付けられ得る。ＳＹＮＣ要求およびデータペイロードの送信は、一連の周期的ＳＹＮＣ間隔（またはＲＦフレーム）にわたって周期的に送信され得る。

【0110】

[0142]ＣＩＭおよび／またはＮＩＭデバイス４０２にリンクされた後、センサ４００は、ここで、アップデートされたＳＹＮＣ要求の送信を介してＣＩＭおよび／またはＮＩＭデバイス４０２によって制御され得る。ＣＩＭおよび／またはＮＩＭデバイス４０２は、たとえば、出力データ速度およびセンサ４００の電力モード間の移行を制御することができる。例として、ＣＩＭおよび／またはＮＩＭデバイス４０２は、アップデートされたＳＹＮＣ要求４１２を送信することによって、出力データ速度をセンサ４００のタイムスロットに対して１０ｋＨｚから５ｋＨｚにアップデートすることができる。ＣＩＭおよび／またはＮＩＭデバイス４０２にリンクされたセンサは、ＳＹＮＣ要求内の制御ビット（たとえば、スロット状態ワードのビット）を点検して、それぞれの作動および／または電力モードを決定する。センサは、次いで、示された作動および／または電力モードに移行する。

【0111】

[0143]図１９は、ＷＮＩＭネットワークに接続し、ＷＮＩＭシステム内でＣＩＭおよび／またはＮＩＭデバイス（集合的に４２２で示される）と通信する刺激プローブデバイス４２０を示す単一の流れ図を示す。刺激プローブデバイス４２０は、本明細書において開示される任意の刺激プローブデバイスを指すことができる。ＣＩＭおよび／またはＮＩＭデバイス４２２は、本明細書において開示される任意のＣＩＭおよび／またはＮＩＭデバイスを指すことができる。刺激パルスの生成が、ＮＩＭデバイスおよび／またはＣＩＭ４２２において開始され得る。ＮＩＭデバイスは、刺激パルスの生成を示す状態ワードのビット１５を有するペイロード要求を発することができる。状態ワードは、ＣＩＭおよび／またはＮＩＭ状態ワード、スロット状態ワード、および刺激プローブ状態ワードを含むことができる。ペイロード要求に基づいて、ＣＩＭは、刺激パルスの生成を示すためにオンに設定された状態ワードのビット１５をこれもまた有するＳＹＮＣ要求４２４を生成することができる。ペイロード要求およびＳＹＮＣ要求の両方は、遅延、刺激パルスの振幅、および／または刺激パルスの持続時間を対応するワード１３～１５によって示すことができる。刺激パルスが生成されることを示すビット１５に応答して、刺激パルスデバイス４２０に対応するおよび／または生成される刺激パルスを監視するために使用されている１つまたは複数のセンサは、高電力モードに移行することができる。高電力モードに移行したとき、センサは、所定の初期周波数および／またはＳＹＮＣ要求の状態ワードのビット１１：１０によって示された周波数においてデータペイロードを生成し、送信することができる。

【0112】

[0144]ＳＹＮＣ要求４２４に応答して、刺激プローブデバイス４２０は、患者に与えられる刺激パルスを生成する。誘発応答に関連する刺激パルスの正確なタイミングおよび測定を達成するために、ＳＹＮＣ要求４２４内に提供された遅延期間は、刺激プローブデバイス４２０によって監視される。刺激プローブデバイス４２０は、患者にかけられたときの刺激パルスの振幅および持続時間を示す応答信号４２６を生成する。

【0113】

[0145]刺激パルスデバイス４２０からの応答信号４２６に続いて、ＮＩＭデバイスおよび／またはＣＩＭ４２２は、刺激ビット１５が小さい（またはオフである）ペイロード要求（またはＳＹＮＣ要求）４２８を生成する。受信されたペイロード要求（またはＳＹＮＣ要求）に応答して、刺激プローブデバイス４２０は、知識（ＡＣＫ）信号４３０をＣＩＭおよび／またはＮＩＭデバイス４２２に送る。ペイロード要求（またはＳＹＮＣ要求）およびＡＣＫ信号の生成は、次の刺激パルスが生成されるまで繰り返されてよく、この場合、刺激プロセスは繰り返されてよい。

【0114】

[0146]上記で説明されたように、本明細書において開示されるＣＩＭ、ＮＩＭデバイス、センサ、基準パッチおよび刺激プローブデバイスは、ペイロード要求、ＳＹＮＣＨ要求、データペイロード、および応答信号内のビットを使用して互いに通信することができる。ＣＩＭおよび／またはＮＩＭデバイスは、ペイロード要求（ＳＹＮＣ要求）を送ることによって通信を開始することができる。データペイロードは、ペイロード検証のための１つの１６ビットワードを含むことができる。１６ビットワードは、ＳＵＩＤまたはＳＴＩＭＵＩＤを含むことができる。ＣＩＭおよび／またはＮＩＭデバイスがデータペイロードを受信したとき、ＣＩＭおよび／またはＮＩＭデバイスは、ＳＵＩＤまたはＳＴＩＭＵＩＤを、ＣＩＭおよび／またはＮＩＭデバイスのメモリ内に記憶された、予想されたＳＵＩＤまたはＳＴＩＭＵＩＤと比較する。ＳＵＩＤまたはＳＴＩＭＵＩＤは、センサまたは刺激プローブデバイスが対応するＷＮＩＭネットワークに接続したときにメモリ内に記憶されていてよい。この比較が合致を示す場合、データペイロード内のデータは、ＮＩＭデバイスにおいて表示され得る。

【0115】

[0147]同様に、センサがＳＹＮＣ要求を受信したとき、センサは、ＳＹＮＣ要求内に提供されたＣＩＭおよび／またはＮＩＭデバイスのＣＵＩＤと、センサのメモリ内に記憶された、予想されたＣＵＩＤを比較する。ＣＵＩＤは、センサが対応するＷＮＩＭネットワークに接続したときにメモリ内に記憶されている。ＣＵＩＤの比較が合致を示す場合、センサは、ＳＹＮＣ要求のスロット状態ワード内のモード状態ビットに応じて、ＳＹＮＣ要求後に適切なタイムスロット内で１つまたは複数のデータペイロードに応答することができる。モード状態ビットは、データ速度および／または刺激パルスが生成されるべきかを示すスロット状態ワードのビットでよい。

【0116】

[0148]本明細書において開示されるシステム、デバイス、およびモジュールは、上記で説明された方法に加えて、数多くの方法を使用して作動されてよく、一部のさらなる例となる方法が、図２０～２２に示される。図２０では、センサおよびＣＩＭおよび／またはＮＩＭデバイスを作動させる方法が示される。以下のタスクは、基本的には、図１～４および７Ａ～１３の実施に対して説明されているが、タスクは、本開示の他の実施に適用するように容易に改変され得る。タスクは、反復して実行され得る。

【0117】

[0149]方法は、５００において開始することができる。５０２において、筋電図信号が、たとえば、刺激パルスの生成によって生成される。筋電図信号は、制御モジュール（たとえば、制御モジュール５６、２０２の１つ）によって電極を介して検出される。５０４において、ゲインモジュール（たとえばゲインモジュール６３）は、筋電図信号のゲインを調整する。５０６において、フィルタリングモジュール（たとえば、フィルタリングモジュール６４）は、ゲインモジュールの出力にフィルタをかける。フィルタリングモジュールは、ゲインモジュールから受信された増幅された筋電図信号にバンドパスフィルタをかけることができる。

【0118】

[0150]５０８において、ＢＢモジュール（たとえば、ＢＢモジュール６６）は、フィルタがかけられ増幅された筋電図信号に基づいてＢＢ信号を生成する。５１０において、変調モジュール（たとえば、変調モジュール７８）は、ＢＢ信号を変調させ、アップコンバートしてＲＦ信号を生成する。５１４において、ＰＨＹモジュール（たとえば、ＰＨＹモジュール６０、２０４の１つ）および／または増幅モジュール（たとえば増幅モジュール８０）は、ＲＦ信号を感知モジュールからＣＩＭおよび／またはＮＩＭデバイスに送信する。

【0119】

[0151]５１６において、ＣＩＭおよび／またはＮＩＭデバイスは、ＲＦ信号を感知モジュールから受信し、ＲＦ信号を増幅する。５１８において、復調モジュール（たとえば、復調モジュール１１４、１７６の１つ）は、ＲＦ信号をダウンコンバートして第２のＢＢ信号を生成する。５２２において、ＣＩＭおよび／またはＮＩＭデバイスにおけるＢＢモジュール（たとえば、ＢＢモジュール１２８、１８４の１つ）は、上記で説明したように、第２のＢＢ信号を減衰することができる。５２４において、フィルタリングモジュール（たとえば、フィルタリングモジュール１２６、１８６の１つ）は、減衰された第２のＢＢ信号にフィルタをかけて、第２のフィルタがかけられた信号を生成する。これは、バンドパスまたはローパスフィルタをかけることを含むことができる。

【0120】

[0152]５２６において、第２のフィルタがかけられた信号は、ＣＩＭからＮＩＭデバイスに提供され得る。５２８において、ＮＩＭデバイスは、第２のフィルタがかけられた信号を表示することができる。図２０に対して示されるものと同じような方法が、刺激プローブデバイスから要求され受信されたデータに対して実行され得る。方法は、５３０において終了することができる。

【0121】

[0153]図２１では、センサを起動する方法が、示される。以下のタスクは、基本的には、図１～４および７Ａ～１３の実施に対して説明されるが、タスクは、本開示の他の実施に適用するように容易に改変され得る。図２１のタスクは、反復して実行され得る。方法は、５５０において開始することができる。

【0122】

[0154]５５２において、センサを患者に取り付けることにより、筋電図信号が、生成され、および／または電極間のインピーダンスが低下する。５５４において、電力モジュール（たとえば電力モジュール２０６）は、インピーダンスが、所定のインピーダンス（または閾値）未満であるかを決定する。インピーダンスが所定のインピーダンス未満である場合、タスク５６０は、図示されるように実行されてよく、または代替的には、タスク５５６が実行されてよい。インピーダンスが所定のインピーダンスより大きい、または等しい場合、タスク５６０、５６１、５６２、５６４の１つまたは複数が実行されてよい。タスク５６０、５６１、５６２、５６４が示されているが、タスクの任意の１つは、実行されなくてよくおよび／または飛ばされてもよい。また、タスク５６０、５６１、５６２、５６４は、異なる順番で実行されてよい。

【0123】

[0155]５６０において、制御モジュール（たとえば、制御モジュール５６、２０２の１つ）は、ＤＣ電圧（出力電圧または出力電圧信号と称され得る）が、上記で説明されたように、電力モジュール（たとえば、電力モジュール２０６）から受信されているかを決定する。ＤＣ電圧が受信されていない場合、タスク５５６が実行され得る。ＤＣ電圧が受信される場合、タスク５６１が実行される。

【0124】

[0156]５５６において、センサの感知モジュールは、低電力モードまたは高電力モードに移行し、これは制御モジュールおよび／またはＰＨＹモジュールの一部分、すべて、または残りの部分に電源投入することを含むことができる。例として、刺激パルスが生成される場合、電力モジュールは、高電力モードに移行し、まだ電源投入されていない、制御モジュールおよび／またはＰＨＹモジュールのすべてまたは残りの部分に電源投入することができる。タスク５５６に続いて、方法は、５５８において終了することができる。タスク５５６に続いて、制御モジュールは、たとえば、図２０のタスク５０４に進むことができる。

【0125】

[0157]５６１において、電力モジュールは、電極上の電圧電位が、所定の電圧より大きいか、および／または所定の大きさより大きい大きさを有するかを決定することができる。電圧電位が所定の電圧より大きく、および／またはその大きさが、所定の大きさより大きい場合、タスク５５６が、実行されてよく、そうでなければタスク５６２が実行されてよい。１つの実施形態では、刺激プローブデバイスは、センサを始動するために使用される。刺激プローブデバイスは、最初の刺激パルスを生成してセンサを始動する。追加の刺激パルスが、センサが始動された後に生成され得る。電力モジュールは、電極における電圧、および／または電極において検出された電圧に基づいて生成された、増幅された信号を監視することによって最初の刺激パルスを検出することができる。

【0126】

[0158]５６２において、電力モジュールは、電極の１つから受け取られた電流の量が、所定の電流レベルより大きいかを決定することができる。電流の量が、所定の電流レベルより大きい場合、タスク５５６が実行されてよく、そうでなければタスク５６４が実行されてよい。上記で述べたように、刺激プローブデバイスは、最初の刺激パルスを生成してセンサを始動することができる。電力モジュールは、電極の１つまたは複数から受け取られた電流および／または１つまたは複数の電極から受け取られた電流に基づいて生成された、増幅された信号を監視することによって最初の刺激パルスを検出することができる。１つの実施形態では、タスク５６１および／または５６２は、実行され、タスク５５４および／または５６０は実行されない。

【0127】

[0159]５６４において、電力モジュールは、出力電圧（または出力信号）を生成するのを抑制し、感知モジュールは、低電力モードまたは高電力モードに移行するのを抑制し、スリープモードおよび／または低電力モードに留まる。タスク５６４に続いて、タスク５５２は、図示されるように実行されてよく、または方法は５５８において終了することができる。

【0128】

[0160]図２２では、刺激プローブデバイス、１つまたは複数のセンサおよびコンソールインターフェースモジュールおよび／またはＮＩＭデバイスを作動させるＷＮＩＭ方法が、示される。以下のタスクは、基本的には図１～１９の実施に対して説明されるが、タスクは、本開示の他の実施に適用するように容易に改変され得る。図２１のタスクは、反復して実行され得る。以下のタスクは、初期の電源投入および周期的ＳＹＮＣ要求の連続的な初期の生成の例を提供する。方法は、６００において開始することができる。

【0129】

[0161]６０２において、センサおよび１つまたは複数の刺激プローブデバイスは、１つまたは複数のＳＹＮＣ要求を１つまたは複数のＣＩＭおよび／またはＮＩＭデバイスから
受信する。ＮＩＭデバイスの制御モジュールは、データペイロードをセンサおよび刺激プローブデバイスから要求するペイロード要求信号を生成することができる。ＣＩＭの制御モジュール各々は、ＳＹＮＣ要求信号を生成することができ、この信号は、周期的に（たとえば、所定またはＳＹＮＣ周期ごとに１回）送信され得る。

【0130】

[0162]６０４において、刺激プローブデバイスは、刺激プローブデバイスによって受信されたＳＹＮＣ要求の信号強度に基づいて、ＳＹＮＣ要求の１つのブロードキャストチャネルを選択する。刺激プローブデバイスは、表内のチャネル内をホップしてＳＹＮＣ要求を受信することができる。最大信号強度を有するＳＹＮＣ要求のブロードキャストチャネルが、選択される。刺激プローブデバイスは、選択されたＳＹＮＣ要求のＷＮＩＭネットワーク内に２つ以上の刺激プローブデバイスが存在するかどうかを決定することができる。２つ以上の刺激プローブデバイスが存在する場合、利用可能なタイムスロットが、ＷＮＩＭネットワークに接続している刺激プローブデバイスによって選択される。これは、上記で説明されたように、センサがタイムスロットを選択する方法と同じように実施され得る。

【0131】

[0163]６０５において、ＷＮＩＭネットワークに接続している刺激プローブデバイスは、刺激パルスが、選択されたブロードキャストチャネルのＳＹＮＣ要求の対応する状態ビットに基づいて生成されないことを決定する。６０６において、刺激プローブを備えたデバイスは、ＡＣＫ信号を選択されたブロードキャストチャネルのＣＩＭおよび／またはＮＩＭデバイスに送る。

【0132】

[0164]６０７において、刺激プローブデバイスは、アップデートされたＳＹＮＣ要求を、選択されたブロードキャストチャネルのＣＩＭおよび／またはＮＩＭデバイスから受信する。

【0133】

[0165]６０８において、ＷＮＩＭネットワークに接続した刺激プローブデバイスは、刺激パルスが、選択されたブロードキャストチャネルのアップデートされたＳＹＮＣ要求の対応する状態ビットに基づいて生成されるべきかを決定する。刺激パルスが生成されるよう要求される場合、タスク６１０が実行され、そうでなければタスク６０９が実行される。６０９において、刺激パルスデバイスは、ＡＣＫ信号を選択されたブロードキャストチャネルのＣＩＭおよび／またはＮＩＭデバイスに送る。

【0134】

[0166]６１０において、刺激パルスデバイスは、ＳＹＮＣ要求内の刺激情報ワードに基づいて刺激パルス信号を生成する。刺激パルス信号は、ＳＹＮＣ要求内に提供される遅延期間、振幅、および／または持続時間にしたがって生成され得る。６１２において、刺激プローブデバイスは、生成された刺激パルスの測定された（または検出された）振幅および持続時間を、周期的ＳＹＮＣ間隔の指定されたタイムスロット内でＣＩＭおよび／またはＮＩＭデバイスに報告する。これは、ＳＹＮＣ要求と同じ周期的ＳＹＮＣ間隔で行われ得る。タスク６０７は、タスク６１２に続いて実行されてよく、または方法は、図示されるように６３０において終了することができる。

【0135】

[0167]６２０において、感知モジュールの各々は、最大の信号強度を有するＳＹＮＣ要求のブロードキャストチャネルを選択する。感知モジュールは、感知モジュール内に記憶された表内のチャネル内でホップして、ブロードキャストチャネルを見つけ選択することができる。６２２において、センサの感知モジュールの各々は、１つまたは複数のタイムスロットを選択し、選択されたブロードキャストチャネルのＳＹＮＣ要求に示されたようにタイムスロットの状態をチェックする。感知モジュールが、選択されたブロードキャストチャネルと通信するＣＩＭおよび／またはＮＩＭデバイスに以前にリンクされていなかった場合、感知モジュールは、利用可能なタイムスロットを選択する。感知モジュールが、ＣＩＭおよび／またはＮＩＭデバイスに以前にリンクされていた場合、感知モジュールは、タイムスロットが、依然として感知モジュールに指定されていることを保証するために以前に選択されたタイムスロットの状態をチェックする。タイムスロットが、もはや感知モジュールに指定されていない場合、感知モジュールは、別の利用可能なタイムスロットを選択することができる。

【0136】

[0168]複数のタイムスロットが、対応するセンサのタイプに基づいて感知モジュールに指定されてよく、このとき感知モジュールは、以前に要求された複数のタイムスロットを有さない。たとえば、センサが複数のチャネルを有し、および／または複数のタイムスロットに指定されることになる場合、ＣＩＭおよび／またはＮＩＭデバイスは、それにしたがって単一のスロット要求に基づいてスロット状態ワードをアップデートすることができる。感知モジュールは、次いで、複数のスロットが、その後のＳＹＮＣ要求内のスロット状態ワードを調べている間、割り当てられていることを検出することができる。

【0137】

[0169]６２４において、感知モジュールは、データペイロードをそれぞれに選択されたタイムスロット内で送ることができる。これは、二重の目的で働く。センサの電極において検出された信号に対応するデータを提供することに加えて、送られたデータペイロードは、選択されたタイムスロットに対する要求として働く。６２６において、感知モジュールは、次のアップデートされたＳＹＮＣ要求をＣＩＭおよび／またはＮＩＭデバイスから受信することができる。次のアップデートされたＳＹＮＣ要求は、スロット状態ワード内で感知モジュールのＳＵＩＤを示すことができる。タスク６２６は、タスク６０７が実行される間に実行され得る。タスク６２６および６０７は、アップデートされた同じＳＹＮＣ要求を指すことができる。

【0138】

[0170]６２８において、感知モジュールは、ＣＩＭおよび／またはＮＩＭデバイスへのアップデートされたＳＹＮＣ要求にしたがって、指定されたタイムスロット内でデータペイロードを送る。タスク６２８は、タスク６１０に続いて実行され得る。タスク６２６は、タスク６２８に続いて実行されてよく、または方法は、図示されるように６３０において終了することができる。図２２には示されないが、タスクの一部は、その後のＳＹＮＣ要求信号および／または追加の刺激パルスの生成のために反復的に実行され得る。

【0139】

[0171]図２０～２２の上記で説明されたタスクは、説明的な例であることが意味され、タスクは、用途に応じて、順次的に、同期化して、同時に、連続的に、重複時間期間中、または異なる順番で実行されてよい。また、タスクの任意のものは、イベントの実施および／または順序に応じて実行されなくてよく、または飛ばされてよい。

【0140】

[0172]図２３～２４は、ハウジング７０２および対応する電子組立体７０４を含む別のＥＭＧ気管内チューブ組立体の一部分７００を示す。ＥＭＧチューブ組立体は、図８～１３のＥＭＧチューブ組立体に置き換わることができ、またはその代わりに使用されてよく、本明細書において開示されるセンサの任意のものに対して上記で説明されたモジュールの任意のものを含むことができる。ハウジング７０２は、フランジ７０７を介して気管内チューブ７０６に連結される。ハウジング７０２は、上部部分（またはカバー）７０８および底部分７０９を含む。ＥＭＧ気管内チューブ組立体は、電子組立体７０４、電極７１０、ばね式ピン要素７１２、および接点７１４を有するハウジング７０２を含む。電子組立体７０４、電極７１０、ばね式ピン要素７１２、および接点７１４は、集合的にセンサと称され得る。センサはまた、ハウジング７０２と、基板７１６と、制御（または感知）モジュール７１８と、電源７２０と、アンテナ７２２と、ばね式ピン要素７１２と、封止ガスケット７２４とを含むこともできる。

【0141】

[0173]図２３～２４のＥＭＧ気管内チューブ組立体は、図８～１３のＥＭＧ気管内チュ
ーブ組立体の低プロファイルの変形形態を提供する。電源（または電池）７２０は、「平坦」または低プロファイルを有し、それによってハウジング７０２がハウジング３３２より低いプロファイルを有することを可能にする。電源７２０は、「フラットパック」電池、リチウムイオンポリマ（ＬｉＰＯＮ）電池、ウエーハスケール電池、または他の平面的なパッケージ化電源でよい。

【0142】

[0174]図２５～３４は、モジュラー制御（または感知）モジュール組立体７５２を組み込み、（ｉ）電極７５５を備えたパッチ７５４および（ｉｉ）電極７５８およびピン電極７６０を備えたピン電極アダプタ７５６の１つまたは複数を含むセンサ組立体７５０を示す。パッチ７５４は、可撓性基板と、パッド７２６を備えた接着層とを有する（図７Ａ～７Ｂのベース３０２に類似する）ベースを含むことができる。パッチ７５４は、電極７５５とパッド７６２の間に電気的接続をもたらす。ピン電極アダプタ７５６は、電極７５８とピン電極７６０の間に電気的接続をもたらす。パーチ７５４およびピン電極アダプタ７５６は、受動デバイスを含むことができ、能動（または高性能）デバイスを含まなくてよい。センサ組立体７５０またはその一部分は、図１に示されるセンサの任意のものの取り換えに使用されてよく、本明細書において開示されるセンサの任意のものに対して上記で説明されたモジュールの任意のものを含むことができる。

【0143】

[0175]モジュラー制御モジュール組立体７５２は、パッチ７５４の電極７５５上にスナップ留めされてよく、またはピン電極アダプタ７５６の電極７５８上にスナップ留めされてよい。モジュラー制御モジュール組立体７５２およびピン電極アダプタ７５６は、図１のセンサ１２の１つに置き換わることができる。モジュラー制御モジュール組立体７５２およびパッチ７５４は、図１のセンサ１３の１つに置き換わることができる。

【0144】

[0176]図２９および３４は、パッチ７５４の電極７５５およびピン電極アダプタ７５６の電極７５８と接続する受け入れコネクタ７６６を示す。電極７５５、７５８は、受け入れコネクタ７６６内に挿入されてよく、または差し込むことができる。電極７５５、７５８は、図２５、２８、および３３に示されるように、受け入れコネクタ７６６の対応する部分と合致する１つまたは複数のリブ（たとえば、リブ７６８）と、窪められた部分（たとえば、窪められた部分７７０）とを有することができる。モジュラー制御モジュール組立体７５２は、再使用可能でよく、パッチ７５４およびピン電極アダプタ７５６は、図７Ａ～７Ｂのセンサに対して上記で同じように説明したように、再使用可能でなくてよい。これは、１回だけおよび／または単一の手術処置の間使用された後で破棄されるのではなく、モジュラー制御モジュール組立体７５２を複数回再使用することを可能にすることによって、システムコストを最小限に抑える。１つの実施形態では、モジュラー制御モジュール組立体７５２は、再使用可能ではなく、パッチ７５４および／またはピン電極アダプタ７５６に接続され、または含むことができ、パッチ７５４またはピン電極アダプタ７５６上にスナップ留めされなくてよい。

【0145】

[0177]次に、電力モジュール（たとえば、図４の電力モジュール２０６）の（フロントエンド回路と称される）一部分８００を示す、図４および図３５を参照する。部分８００は、電極６２に接続された抵抗Ｒ１、Ｒ２を含む。抵抗Ｒ１は、電極６２の１つと電圧Ｖ＋をもたらす電圧源との間に接続される。抵抗Ｒ２は、電極６２の別の１つと、電圧源または基準電圧Ｖ－（たとえば接地基準）との間に接続される。

【0146】

[0178]部分８００は、さらに、キャパシタンスＣ１、Ｃ２と、抵抗Ｒ３、Ｒ４、Ｒ５、Ｒ６と、キャパシタンスＣ３、Ｃ４、Ｃ５と、増幅器モジュール８０１と、検出モジュール８０２とを含む。キャパシタンスＣ１、Ｃ２は、電極６２の２つとそれぞれ直列に接続され、抵抗Ｒ１、Ｒ２と、抵抗Ｒ３、Ｒ４との間にそれぞれ接続される。抵抗Ｒ３、Ｒ４は、（ｉ）キャパシタンスＣ１、Ｃ２間と、（ｉｉ）抵抗Ｒ５、Ｒ６間に直列に接続され
る。キャパシタンスＣ１および抵抗Ｒ３、Ｒ５の各々は、端子８０３において互いに接続される。キャパシタンスＣ２および抵抗Ｒ４、Ｒ６の各々は、端子８０５において互いに接続される。

【0147】

[0179]抵抗Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４は、電圧Ｖ＋、Ｖ－を受け取る電圧端子８０４、８０６間の分圧器となる。抵抗Ｒ５、Ｒ６は、キャパシタンスＣ１、Ｃ２とそれぞれ直列に接続され、キャパシタンスＣ５と直列に接続される。キャパシタンスＣ５は、抵抗Ｒ５、Ｒ６の間に接続される。キャパシタンスＣ３、Ｃ４は、互いに直列に、抵抗Ｒ５とＲ６の間に接続される。キャパシタンスＣ５は、キャパシタンスＣ３、Ｃ４を渡して接続される。抵抗Ｒ３、Ｒ４間の端子８０８は、キャパシタンスＣ３、Ｃ４の間の端子８１０に接続される。抵抗Ｒ３、Ｒ４の各々は、端子８０８、８１０を介してキャパシタンスＣ３、Ｃ４の各々に接続される。増幅器モジュール８０１は、（ｉ）キャパシタンスＣ５の端部にそれぞれ接続された２つの入力部と、（ｉｉ）検出モジュール８０２に接続された出力部とを含む。

【0148】

[0180]キャパシタンスＣ１および抵抗Ｒ３は、第１のハイパスフィルタとして作動する。キャパシタンスＣ２および抵抗Ｒ４は、第２のハイパスフィルタとして作動する。抵抗Ｒ５およびキャパシタンスＣ３は、第１のローパスフィルタとして作動する。抵抗Ｒ６およびキャパシタンスＣ４は、第２のローパスフィルタとして作動する。

【0149】

[0181]作動中、患者が電極６２に連結されない場合、端子８０３、８０５上に不均衡が存在し、それにより、端子８０３における電圧は、抵抗Ｒ１およびキャパシタンスＣ１を介して電圧Ｖ＋まで引き上げられ、端子８０５における電圧は、抵抗Ｒ２およびキャパシタンスＣ２を介して電圧Ｖ－まで引き下げられる。キャパシタンスＣ１、Ｃ２は、ＤＣ電圧ブロッキングをもたらすが、漏出を有することがあり、この漏出は、増幅器モジュール８０１によって検出され増幅され得る。増幅器モジュール８０１から出る電圧は、検出モジュール８０２によって検出される。検出モジュールは、患者が電極６２に接続されないときにＤＣ電圧を生成し得る。ＤＣ電圧は、次いで、患者が、電極６２に連結されていないことを検出するために制御モジュール２０２に提供され得る。これは、「リードオフ」検出と称される。例として、Ｖ＋とＶ－の間の電圧差は、２～５Ｖの間である。

【0150】

[0182]患者が電極６２に連結される場合、端子８０３、８０５間の電圧電位差が低下するため、端子８０３、８０５上の不均衡は低下する。フィルタをかけた後の電圧のこの変化は、増幅器モジュール８０２によって増幅され、制御モジュール２０２によって検出される。増幅器モジュール８０１は、キャパシタンスＣ５上の電圧を増幅するための増幅器を含むことができる。検出モジュールは、端子８０３、８０５間の電圧電位差が低下するとき、ＤＣ電圧を生成せず、および／またはＤＣ電圧を制御モジュール２０２に提供しない。

【0151】

[0183]特にＤＣがキャパシタンスＣ１、Ｃ２をブロックすることにより、わずかな影響が存在する。抵抗Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４、キャパシタンスＣ１、Ｃ２および電圧Ｖ＋、Ｖ－は、電極６２を介して潜在的に患者に進み得る電流を最小限にしながらリードオフ検出およびリードオン検出を可能にするように設定される。電流は、端子８０４から抵抗Ｒ１、キャパシタンスＣ１、抵抗Ｒ３、Ｒ４、キャパシタンスＣ２を通り、次いで抵抗Ｒ２を通って端子８０６まで電流路をたどることができる。たとえば、この経路に沿って進む電流が５ナノアンペア（ｎＡ）である場合、抵抗Ｒ３、Ｒ４上には１００マイクロボルト（μＶ）が存在し得る。増幅器モジュール８０１が、１５０のゲインを提供する場合、増幅器モジュール８０１の出力は、１５ミリボルト（ｍＶ）ＤＣになることができ、これは、検出モジュール８０２によって検出され得る。

【0152】

[0184]図３５に示される回路は、センサが患者から連結解除されたことをユーザに警告するために、および／またはセンサを立ち上げるために使用され得る。１つの実施形態では、その部分８００、電力モジュール２０６、制御モジュール２０２、および／またはその一部分は、周期的に立ち上がり、患者に電極６２が取り付けられているかをチェックする。例として、電力モジュール２０６は、周期的に立ち上がり、患者に取り付けられているかを検出し、制御モジュール２０２に知らせる。別の例として、制御モジュール２０２は、電力モジュール２０６を周期的に立ち上げてこの検出を実行することができる。

【0153】

[0185]さらに別の例として、部分８００は、電力を電源２０８から受け取ることができるタイミングモジュール８１０を含むことができる。電源２０８はまた、電圧Ｖ＋またはＶ－を与えることができ、または電力モジュールは、電源２０８からの電力に基づいて電圧Ｖ＋、Ｖ－を生成することができる。タイミングモジュール８１０は、周期的に立ち上がり、電力を抵抗Ｒ１、Ｒ２、増幅器モジュール８０１、および／または検出モジュール８０２に供給する。検出モジュール８０２は、次いで、患者に電極６２が取り付けられているかを検出することができる。電極６２が患者に取り付けられている場合、検出モジュールは、制御モジュール２０２に知らせ、および／または制御モジュール２０２および／またはＰＨＹモジュール２０４を起動することができる。

【0154】

[0186]本明細書にいて開示される無線通信ならびに対応するシステムおよびデバイスは、いくつかの利点を提供する。たとえば、無線通信ならびに対応するシステムおよびデバイスは、従来のシステムに関連付けられた電線の大きなループを少なくとも部分的に解消することによって改善された信号対ノイズ比を提供する。無線通信ならびに対応するシステムおよびデバイスはまた、患者を監視デバイスから電気的に絶縁する。これは、患者に供給され得る電流の量を最小限に抑えることにより、改善された安全性をもたらす。

【0155】

[0187]本開示において説明される無線通信は、ＩＥＥＥ標準８０２．１１－２０１２、ＩＥＥＥ標準８０２．１６－２００９、および／またはＩＥＥＥ標準８０２．２０－２００８に完全にまたは部分的に準拠して実施され得る。さまざまな実施において、ＩＥＥＥ８０２．１１－２０１２は、ドラフトＩＥＥＥ標準８０２．１１ａｃ、ドラフトＩＥＥＥ標準８０２．１１ａｄ、および／またはドラフトＩＥＥＥ標準８０２．１１ａｈによって補強され得る。

【0156】

[0188]前述の説明は、単に例示的な性質にすぎず、本開示、その用途、または使用を限定するようには意図されない。本開示の広範な教示は、さまざまな形態で実施され得る。したがって、本開示は特定の例を含むが、他の改変形態が、図、本明細書、および特許請求の範囲の検討時に明らかになるため、本開示の真の範囲は、そのように限定されるべきではない。本明細書では、Ａ、Ｂ、およびＣの少なくとも１つという慣用句は、包括的な論理「または」を使用して論理（ＡまたはＢまたはＣ）を意味するように解釈されなければならず、「Ａの少なくとも１つ、Ｂの少なくとも１つ、およびＣの少なくとも１つ」を意味するように解釈されるべきではない。方法内の１つまたは複数のステップは、本開示の原理を変更することなく、異なる順番で（または同時に）実行されてもよいことを理解されたい。

【0157】

[0189]以下の定義を含む本出願では、用語「モジュール」または用語「制御装置」は、用語「回路」によって置き換えられてよい。用語「モジュール」は、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）、デジタル、アナログ、または混合されたアナログ／デジタル離散回路、デジタル、アナログ、または混合されたアナログ／デジタル集積回路、組み合わせ式論理回路、フィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡ）、コードを実行するプロセッサ回路（共有、専用、またはグループ）、プロセッサ回路によって実行されるコードを記憶するメモリ回路（共有、専用、またはグループ）、説明された機能を提供する他の適切
なハードウェア構成要素、またはシステムオンチップなどのような、上記の一部またはすべての組み合わせを指すことができ、その一部になることができ、または含むことができる。

【0158】

[0190]モジュールは、１つまたは複数のインターフェース回路を含むことができる。一部の例では、インターフェース回路は、ローカルエリアネットワーク（ＬＡＮ）、インターネット、ワイドエリアネットワーク（ＷＡＮ）、またはその組み合わせに接続される有線または無線のインターフェースを含むことができる。本開示の任意の所与のモジュールの機能は、インターフェース回路を介して接続された複数のモジュール内に分散され得る。たとえば、複数のモジュールは、ロードバランシングを可能にすることができる。別の例では、サーバ（遠隔またはクラウドとしても知られている）モジュールは、クライアントモジュールの代わりに一部の機能を実施することができる。

【0159】

[0191]上記で使用されるようなコードという用語は、ソフトウェア、ファームウェア、および／またはマイクロコードを含むことができ、プログラム、ルーティン、機能、クラス、データ構造、および／またはオブジェクトを指すことができる。共有プロセッサ回路という用語は、複数のモジュールからの一部またはすべてのコードを実行する単一のプロセッサ回路を包含する。グループプロセッサ回路という用語は、追加のプロセッサ回路と組み合わせて、１つまたは複数のモジュールから一部またはすべてのコードを実行するプロセッサ回路を包含する。複数のプロセッサ回路に対する参照は、離散ダイ上の複数のプロセッサ回路、単一ダイ上の複数のプロセッサ回路、単一プロセッサ回路の複数コア、単一プロセッサ回路の複数スレッド、または上記の組み合わせを包含する。共有メモリ回路という用語は、複数のモジュールからの一部またはすべてのコードを記憶する単一のメモリ回路を包含する。グループメモリ回路という用語は、追加のメモリと組み合わせて、１つまたは複数のモジュールからの一部またはすべてのコードを記憶するメモリ回路を包含する。

【0160】

[0192]メモリ回路という用語は、コンピュータ可読媒体という用語のサブセットである。コンピュータ可読媒体という用語は、本明細書では、（搬送波上などの）媒体内を伝播する一過性の電気的または電磁的信号を包含せず、コンピュータ可読媒体という用語は、したがって、有形かつ非一過性であると考えられてよい。非一過性の有形コンピュータ可読媒体の非限定的な例は、非揮発性メモリ回路（フラッシュメモリ回路またはマスク読み取り専用メモリ回路など）、揮発性メモリ回路（静的ランダムアクセスメモリ回路および動的ランダムアクセスメモリ回路など）、および磁気記憶装置（磁気テープまたはハードディスクドライブなど）などの二次記憶装置および任意選択の記憶装置を含む。

【0161】

[0193]本出願において説明される装置および方法は、汎用コンピュータを、コンピュータプログラム内に埋め込まれた１つまたは複数の特定の機能を実行するように構成することによって作り出された特殊目的コンピュータによって部分的にまたは完全に実施され得る。コンピュータプログラムは、少なくとも１つの非一過性の有形コンピュータ可読媒体上に記憶されたプロセッサ実行可能な命令を含む。コンピュータプログラムはまた、記憶されたデータを含むこともでき、または利用することもできる。コンピュータプログラムは、特殊目的コンピュータのハードウェアと相互作用する基本入力／出力システム（ＢＩＯＳ）、特殊目的コンピュータの特定のデバイスと相互作用するデバイスドライバ、１つまたは複数のオペレーティングシステム、ユーザアプリケーション、バックグラウンドサービスおよびアプリケーションなどを含むことができる。

【0162】

[0194]コンピュータプログラムは、（ｉ）組立体コード、（ｉｉ）コンパイラによってソースコードから生成されたオブジェクトコード、（ｉｉｉ）インタープリタによる実行のためのソースコード、（ｉｖ）実行時コンパイラによる編集および実行のためのソース
コード、（ｖ）ＨＴＭＬ（ハイパーテキストマーク付け言語（ｈｙｐｅｒｔｅｘｔｍａｒｋｕｐｌａｎｇｕａｇｅ））またはＸＭＬ（拡張可能なマーク付け言語（ｅｘｔｅｎｓｉｂｌｅｍａｒｋｕｐｌａｎｇｕａｇｅ））などの構文解析するための記述テキストを含むことができる。例としてのみ、ソースコードは、Ｃ、Ｃ＋＋、Ｃ＃、オブジェクティブ－Ｃ、ハスケル（Ｈａｓｋｅｌｌ）、Ｇｏ、ＳＱＬ、リストプロセッシング（Ｌｉｓｐ）、Ｊａｖａ（登録商標）、ＡＳＰ、パール（Ｐｅｒｌ）、Ｊａｖａｓｃｒｉｐｔ（登録商標）、ＨＴＭＬ５、Ａｄａ、ＡＳＰ（アクティブサーバページ（ａｃｔｉｖｅｓｅｒｖｅｒｐａｇｅ））、パール（Ｐｅｒｌ）、スカラ（Ｓｃａｌａ）、アーラン（Ｅｒｌａｎｇ）、ルビー（Ｒｕｂｙ）、フラッシュ（Ｆｌａｓｈ）（登録商標）、ビジュアルベーシック（登録商標）、ルア（Ｌｕａ）またはパイソン（Ｐｙｔｈｏｎ）（登録商標）で書かれてよい。

【0163】

[0195]特許請求の範囲内で引用された要素のいずれも、要素が、慣用句「～するための手段」、または方法クレームの場合は慣用句「～するための作動」または「～するためのステップ」を用いて明示的に引用されない限り、米国特許法第１１２条（ｆ）の意味内のミーンズプラスファンクション要素であるように意図されるものではない。

【図1】