Systems and methods for providing monitoring the therapeutic support for the user

本発明は、支持構造によって１つ以上の点において個人に付与される圧力を監視し、監視される圧力に応答して、支持構造を調節するためのシステムおよび方法に関する。

褥瘡（および、類似圧力傷害）の防止および治療は、病院および他の医療施設が直面している深刻な課題である。 褥瘡（褥瘡性潰瘍または床擦れとしても知られる）は、ある面積上の長期圧力から生じる。 例えば、褥瘡は、軟組織が、長時間の間、骨ばっている隆起と外部表面との間で圧縮されるときに発症する、組織傷害である。 褥瘡は、後頭部、仙骨、かかと、くるぶし、臀部、または肩に形成される可能性が最も高い。 褥瘡は、疼痛を伴い、患者、特に、高齢者および身体障害者にとって、命の危険を脅かし得る。 受けたばかりの外科手術切開にかかる過剰圧力は、類似病因との創傷治癒合併症につながり得る。 Ｎａｔｉｏｎａｌ Ｄｅｃｕｂｉｔｕｓ Ｆｏｕｎｄａｔｉｏｎは、米国の病院だけで、１６％もの多くの人口が、褥瘡等のいくつかの形態の圧力創傷に悩まされていると推定している。

褥瘡は、ベッド、イス、または車イスに拘束される患者に最も一般的である。 これらの家具支持システムは、多くの場合、綿、羽毛、発泡体、または同等物から作製されるパッド類を含む。 褥瘡を防止するためのいくつかの技法は、家具およびパッド類の設計に焦点を当てる。 圧力を軽減するために、家具は、ユーザの身体上の圧力点の重症度を最小限にすることを含め、療法上の利点を提供するために、１つ以上のチャンバ内に固定量の空気または液体を含むように導入されている。 加えて、これらの支持システムのいくつかは、手動またはプログラム可能な調節可能クッション区分を含む。 しかしながら、これらのシステムは、患者の現在の病態に関するフィードバックに基づいて調節されることができず、したがって、患者は、療法用家具を使用して、依然として、褥瘡を発症し得る。 褥瘡が発症すると、その領域への持続的過剰圧力を緩和し、治癒プロセスを促進することが重要である。

褥瘡を防止するための別の典型的方法は、患者の頻繁な再位置付けを伴う。 しかしながら、本防止方法は、医療および看護施設、特に、多数の身体障害者または寝たきり患者を有する施設にとって、非常に時間がかかる。 したがって、自動的に、患者の１つ以上の面積上で監視される圧力に基づいて、支持構造（または、家具のための外部パッド類）を調節することができる、システムが必要とされる。

ユーザを監視し、ユーザのための療法用支持を提供するためのシステムおよび方法の以下の詳細な説明は、例示的実施形態を図示する、付随の図面を参照する。 別様に注記されない限り、全ての実施形態および実施例は、先見的実施例と見なされたい。 他の実施形態も、可能である。 修正は、本発明の精神および範囲から逸脱することなく、本明細書に説明される実施形態に行なわれることができる。 したがって、以下の発明を実施するための形態は、限定を意味するものではない。 さらに、以下に説明されるシステムおよび方法が、ハードウェア、ソフトウェア、および／またはファームウェアの多くの異なる実施形態に実装されることができることは、当業者に明白となるであろう。 説明される任意の実際のハードウェア、ソフトウェア、および／またはファームウェアは、限定であることを意味するものではない。

本明細書に提示されるのは、患者上の圧力を監視し、適宜、支持構造を調節するためのシステムおよび方法の実施形態である。 一実施形態では、圧力モニタは、持続的（または、半持続的）に、ユーザの身体の一部と、病院用ベッド等の支持システムの支持表面の区分との間の接触圧力を測定することができる。 例えば、圧力モニタは、支持表面とユーザの頭部、腕、脚、足、腕、胴体、またはユーザの任意の他の好適な場所との間の接触圧力を測定することができる。

本明細書に組み込まれる付随の図面は、明細書の一部を形成し、ユーザを監視し、ユーザのための療法用支持を提供するためのシステムおよび方法の実施形態を図示する。 説明とともに、図面はさらに、本明細書に説明されるシステムおよび方法の原理を説明し、当業者が、それを作製ならびに使用することを可能にする役割を果たす。 図面中、類似参照番号は、同じまたは機能的類似要素を示す。

図１ＡおよびＢは、本発明の実施形態による、ある時間周期の間、ベッドまたはイス等の支持構造に拘束される個人のために、圧力監視用のシステムのための例示的動作環境を図示する。

図１ＡおよびＢは、本発明の実施形態による、ある時間周期の間、ベッドまたはイス等の支持構造に拘束される個人のために、圧力監視用のシステムのための例示的動作環境を図示する。

図２は、本発明のある実施形態による、ユーザを監視し、ユーザのための療法用支持を提供するためのシステムを組み込む、支持システムの斜視図である。

図３は、本発明のある実施形態による、図２の支持システムの空気ホースアセンブリの概略図である。

図４は、本発明のある実施形態による、支持表面の概略図である。

図５は、本発明のある実施形態による、支持表面の概略図である。

図６は、本発明のある実施形態による、支持表面の概略図である。

図７は、本発明のある実施形態による、圧力モニタの概略図である。

図８は、本発明のある実施形態による、圧力モニタを組み込む絆創膏の上面図である。

図９は、本発明のある実施形態による、モニタを組み込む絆創膏の代替実施形態の上面図である。

図１０は、本発明のある実施形態による、ＲＦデバイスである。

図１１は、ある実施形態による、修正型ＲＦＩＤチップを有する例示的システムを描写する。

図１２は、ある実施形態による、ＲＦＩＤデバイスの一部を図示する、ブロック図である。

図１０は、本発明のある実施形態による、ＲＦデバイスと統合された１つ以上のセンサを遠隔で監視するための例証的ネットワークのブロック図である。

図１３は、ある実施形態による、圧力を監視する方法を図示する、流れ図である。

図１４は、ある実施形態による、ユーザの透過的かつセキュアな無線監視を生成するための識別子を連結するための方法を示す、流れ図である。

図１５Ａは、例示的支持構造を描写する。

図１５Ｂは、例示的支持構造を描写する。

図１６は、図１２に図示されるＲＦＩＤ読取機／センサまたはコントローラの一部を実装するために使用され得る、データ処理ユニットのブロック図を図示する。

実施形態では、圧力モニタは、ＲＦ通信を使用して、ネットワーク化可能デバイス（例えば、ラップトップコンピュータ、ＰＤＡ、携帯電話、ベッド内に位置するプロセッサ、または他の患者モニタ）に測定された圧力データを伝送するように構成することができる。 ネットワーク化可能デバイスは、次いで、信号をベッド内に位置するアクチュエータに送信し、ベッドの支持表面内の１つ以上の区分の圧力を調節することができる。 ネットワーク化可能デバイスは、加えて、ローカルエリアネットワーク（ＬＡＮ）、広域ネットワーク（ＷＡＮ）、または同等物等の通信ネットワークを通して、ユーザの状態および病態を医療提供者のステーション（例えば、看護士、医師、および他の病院職員が常駐する）、または直接、医療提供者の無線ネットワーク化可能デバイス（例えば、携帯電話、ポケベル、または携帯情報端末（ＰＤＡ））に通信することができる。 本通信は、医療提供者が、病院患者等のユーザを遠隔で監視し、ある病態が示されるとき、措置を講じることを可能にする。 ネットワーク化可能デバイスまたは関連付けられたコンピューティングシステムは、加えて、圧力データ内の一時的傾向、最小値、および最大値を記録および表示し、随意に、データを患者の電子医療記録にログ付けすることができる。 ネットワーク化可能デバイスまたは関連付けられたコンピューティングシステムはまた、圧力データを患者の拡張期血圧または他の測定値と比較し、関連臨床勾配をリアルタイムで計算することができる。

図１ＡおよびＢは、本発明のある実施形態による、ベッドまたはイス等、ある時間周期の間、支持構造に拘束される個人に対する圧力監視用システムのための例示的動作環境を図示する。 図１Ａに示されるように、システムは、支持システム１１０を含む。 図１Ａの実施例では、支持システムは、ベッドとして描写される。 しかしながら、以下に詳細に論じられるように、支持システムは、マットレスパッド、車イス等のイス、または類似形態の支持体であってもよい。 個人、例えば、患者１９０は、支持システムと直接または間接的に接触する。 図１Ａに示されるように、個人は、構造１１０上に横たわっている。 しかしながら、他の実施形態では、個人は、着席している、または異なる位置にもたれかかっていてもよい。

支持構造上に横たわる前に、１つ以上のＲＦアドレス可能圧力センサ１００が、個人上に設置される。 これらの圧力センサは、仙骨、後頭部、肘、肩、くるぶし等、圧力傷害を非常に受けやすい場所に設置されてもよい。 ある実施形態では、これらのセンサは、支持構造との直接または間接的接触を最も有する可能性が高い場所、または支持構造が圧力を付与する可能性が高い場所における患者の皮膚上に設置される。 図１Ｂは、本発明の実施形態による、複数のＲＦアドレス可能圧力センサの例示的設置を描写する、患者の背面図である。 ＲＦアドレス可能圧力センサ１００は、以下にさらに詳細に説明される。

システムはさらに、ＲＦＩＤ読取機１５０およびコントローラ１６０を含む。 別個の構成要素として描写されるが、ＲＦＩＤ読取機１５０およびコントローラ１６０は、単一構造内に実装され得る。 ＲＦＩＤ読取機１５０は、１つ以上のＲＦアドレス可能圧力センサ１００と通信し、データをそこから取得するように構成される。 ＲＦＩＤ読取機１５０は、個人に近接して設置される。 図１Ａは、ベッドの足下に取り付けられた読取機１５０を描写するが、ＲＦＩＤ読取機は、任意の場所に設置され、ＲＦアドレス可能センサの検出およびそこへのアクセスを可能にしてもよい。 例えば、ＲＦＩＤ読取機１５０は、支持構造上、支持構造の下、支持構造の上方、または支持構造に隣接して（例えば、移動局上）に設置されてもよい。

ＲＦＩＤ読取機１５０は、コントローラ１６０に結合される。 ある実施形態では、コントローラ１６０は、データを読取機１５０から受信し、１つ以上の面積内の圧力を減少させるために、調節が支持構造に行なわれるべきかどうか判定するように構成される。 代替実施形態では、読取機１５０は、調節が支持構造に行なわれるべきかどうか判定するための論理を含む。 コントローラ１６０はさらに、調節が支持構造に行なわせるように構成される。

加えて、ＲＦＩＤ読取機１５０および／またはコントローラ１６０は、外部監視ステーションに接続されてもよい。 通信インフラストラクチャは、以下にさらに詳細に説明される。
支持システム

図２は、本発明のある実施形態による、ユーザを監視し、ユーザのための療法用支持を提供するためのシステムを組み込む、支持システム２００の斜視図である。 支持システム２００は、医療手技の間またはその後に使用するために構成される病院用ベッド等、マットレスおよびベッドフレームを含むベッド、睡眠のために使用される従来のベッド、ベッド用マットレス、マットレスの上部に設置されるように構成されるマットレスカバー、車イス等のイス、長椅子、または支持表面を有する任意の他の好適な支持システム等を含むが、それらに限定されない、多くの形態のうちの１つであることができる。

いくつかの実施形態では、支持システム２００は、病院用ベッドの従来の構成要素、例えば、マットレス２１５、頭板２８５を含む、マットレスの片側の頭上端２８０、マットレス２１５の反対側の足下端２９０、マットレス２１５の真下に配置され、それを支持するベッドフレーム１３０、および支持システム２００内にユーザを拘束するためのサイドレール１２０を備える。 支持システム２００はさらに、車輪１４０を含み、システムの移動を促進することができる。 代替として、支持システムは、マットレス、イス、長椅子、または他の表面の上部に設置されるようなパッド状層の形態であることができる。

いくつかの実施形態では、マットレス２１５は、型通り定寸されたユーザの身体に対応する面積を含む、支持表面２０５を含むことができる。 例えば、頭部部分２５０は、ユーザの頭部を受容するように構成することができ、胴体部分２６０は、ユーザの胴体を受容するように構成することができ、脚部分２７０は、ユーザの脚および足を受容するように構成することができる。 マットレス２１５はさらに、複数の調節可能区分２１０を含むことができる。 いくつかの実施形態では、調節可能区分２１０はそれぞれ、正方形の形状であって、正方形グリッドを形成するように配列されるが、他の実施形態では、調節可能区分２１０のうちの１つ以上は、正方形以外の形状であることができる。 例えば、非正方形長方形、楕円形、球形、円筒形、または任意の他の好適な幾何学的形状である。 いくつかの実施形態では、１つ以上の区分は、ユーザの身体の形状の輪郭をなぞるように形成されることができる。 例えば、マットレス２１５は、ユーザの頭部のための陥凹輪郭を提供するように形成される、単一調節可能区分または複数の隣接する調節可能区分を含むことができる。

いくつかの実施形態では、マットレス２１５の調節可能区分２１０は、閉じ込められたガス、液体、または他の好適な流動性材料を含む。 膨張レベル等の支持特性は、１つ以上のポンプまたは中央設備の空気供給部等、空気または液体供給手段を用いて調節されることができる。 いくつかの実施形態では、単一ポンプは、空気を区分のそれぞれに提供する。 他の実施形態では、複数のポンプが、空気を複数の区分に提供する。

図３は、図２の支持システムの空気ホースアセンブリ３００の概略図である。 いくつかの実施形態では、調節可能区分２１０は、空気ポンプアセンブリ３１０に動作可能に接続され、調節可能区分２１０の膨張および収縮を可能にする。 例えば、空気ホースアセンブリ３００は、中央空気ライン３４０に取り付けられることができ、次いで、ライン接続３３０を介して、分岐空気ライン３２０を通して送達される。 分岐空気ライン３２０はまた、調節可能区分２１０に動作可能に接続され、膨張および収縮を提供する。 ライン接続３３０は、個々のソレノイド弁あるいは各チャンバ内外への流動を制御する他の手段を含んでもよい。

図４は、ある実施形態による、支持表面４０５の概略図である。 図２の支持表面２０５のように、支持表面４０５は、型通り定寸されたユーザの身体に対応する部分を備える。 例えば、頭部部分４５０は、ユーザの頭部を受容するように構成することができ、胴体部分４６０は、ユーザの胴体を受容するように構成することができ、脚部分４７０は、ユーザの脚および足を受容するように構成することができる。 調節可能区分４１０は、図２に示される支持表面２０５の調節可能区分２１０と比較して、サイズが小さくあることができる。 調節可能区分２１０は、任意の好適なサイズおよび形状であることができる。

図５は、ある実施形態による、支持表面５０５の概略図である。 図２の支持表面２０５のように、支持表面５０５は、型通り定寸されたユーザの身体に対応する部分を備える。 例えば、頭部部分５５０は、ユーザの頭部を受容するように構成することができ、胴体部分５６０は、ユーザの胴体を受容するように構成することができ、脚部分５７０は、ユーザの脚および足を受容するように構成することができる。 調節可能区分５１０は、概して、例えば、図２に示されるように、種々の型通りの位置にユーザの身体の輪郭を追従するように配列されることができる。 いくつかの実施形態では、支持表面５０５はさらに、調節可能区分を囲繞する、外側区分５０７を備えることができる。 外側区分５０７は、発泡体等の従来のベッド類材料を備えることができ、または他のパッド類が、代替として、付加的調節可能区分、非調節可能膨張区分、または任意の好適なそれらの組み合わせを備えることができる。

図６は、ある実施形態による、支持表面６０５の概略図である。 図２の支持表面２０５のように、支持表面６０５は、型通り定寸されたユーザの身体に対応する部分を備える。 例えば、頭部部分６５０は、ユーザの頭部を受容するように構成することができ、胴体部分６６０は、ユーザの胴体を受容するように構成することができ、および脚部分６７０は、ユーザの脚および足を受容するように構成することができる。 調節可能区分６１０は、概して、例えば、図２に示されるように、種々の型通りの位置において、ユーザの身体の輪郭を追従するように配列されることができる。 いくつかの実施形態では、支持表面６０５はさらに、調節可能区分を囲繞する、外側区分６０７を備えることができる。 外側区分６０７は、発泡体または他のパッド類等、従来のベッド類材料を備えることができ、代替として、付加的調節可能区分、非調節可能膨張区分、または任意の好適なそれらの組み合わせを備えることができる。 調節可能区分６１０は、長方形形状であって、図２に示される調節可能区分２１０および図４に示される調節可能区分４１０と比較して、サイズが小さくあることができる。 調節可能区分６１０は、任意の好適なサイズおよび形状であることができる。
ＲＦアドレス可能圧力モニタ

図７は、本明細書に提示されるある実施形態による、ＲＦアドレス可能圧力モニタ７００の概略図である。 いくつかの実施形態では、ＲＦアドレス可能圧力モニタ７００は、ユーザ上に設置され、基板７３０上に配置されるＲＦＩＤデバイス７１５に動作可能に接続される圧力センサ７１０を備えるように構成される。 いくつかの実施形態では、圧力センサ７１０は、約１ｍｍの微小電気機械システム（ＭＥＭＳ）センサである。 比較的に小型サイズのＭＥＭＳ圧力センサは、ユーザ上への容易な設置を可能にする。 そのようなＭＥＭＳセンサは、抵抗変化、静電容量変化、電圧変化、または圧電効果を使用して、感知膜上の圧力変化を出力信号内の電圧、電流、または周波数変化に変換する。

圧力センサ７１０は、表面パッチまたは絆創膏の形態であり得る、基板７３０上の無線周波数（ＲＦ）デバイス７１５に結合される、ワイヤ７４０に結合される。 基板７３０は、患者の皮膚に添着するために、片面に接着剤材料を含むことができる。 基板７３０はさらに、複数の層を含むことができる。 いくつかの実施形態では、ＲＦデバイス７１５およびＲＦアンテナ７６０は、基板７３０の層内に統合されることができる。

いくつかの実施形態では、圧力センサ７１０は、感知膜と通信する管を通して、適切なセンサに結合される、空気または流体充填含有体積であり得る。 センサは、したがって、絆創膏の包装と別個であり得る。

いくつかの実施形態では、ＲＦデバイス７１５は、ＲＦアンテナ７６０と、ＲＦＩＤチップ７２０に結合され、電力を提供し、データを伝送する、バッテリ７５０とを備える。 ＲＦデバイス７１５は、圧力センサ７１０に給電し、圧力センサ７１０からのデータを解釈する、または照会読取機に中継する。 ＲＦデバイスは、所望の読取周波数、ＲＦデバイスから照会デバイスまでの推定距離、およびＲＦデバイスの電力消費ニーズに応じて、受動的、受動能動的（バッテリ支援）、または完全に能動的（バッテリ依存）であることができる。 代替実施形態では、圧力センサは、携帯電話等の無線デバイスと互換性がある、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）、ＺＩＧＢＥＥ、または他の無線と統合される。

基板７３０（例えば、接着剤絆創膏の層）は、ＲＦデバイス７１５およびバッテリ７５０をユーザの皮膚または衣類の表面上に維持するために使用される。 いくつかの実施形態では、滅菌ガーゼが、電子構成要素と皮膚の表面との間に設置されることができる。

動作時、圧力センサ７１０と支持表面との間の圧力変化が、圧力センサ７１０に登録される。 示される実施形態では、圧力データは、次いで、圧力センサ７１０に結合されたＲＦデバイス７１５に通信される。 示される実施形態では、圧力センサ７１０およびＲＦデバイス７１５は、バッテリ７５０によって給電される。 バッテリ７５０は、実質的に剛性であることができる、または可撓性であることができる。 当業者によって理解されるであろうように、ＲＦデバイス７１５および／または圧力センサ７１０は、他の技法によって給電されることができる。 接着剤絆創膏材料は、ＲＦデバイス７１５、バッテリ７５０、および圧力センサ７１０を格納および維持するために使用されることができる。 付加的外部センサはさらに、圧力モニタ７００内、例えば、接着剤絆創膏材料内にまたは基板７３０上に含まれることができる。 滅菌ガーゼは、接着剤絆創膏または基板７３０とユーザの皮膚または衣類の表面との間に存在することができる。

図８は、本明細書に提示されるある実施形態による、圧力モニタ８００および基板８３０を組み込む、絆創膏８１０の上面図である。 例えば、図７に示される圧力モニタと同様に、圧力モニタ８００は、ＲＦデバイス８１５およびＲＦアンテナ８６０を備えることができる。 図８に図示される実施形態では、ＲＦデバイスは、基板８３０の上部に設置される。 図８では、絆創膏は、楕円形状であるが、当然ながら、絆創膏は、任意の他の好適な形状であり得る。 絆創膏８１０は、前述の圧力モニタのいずれかと併用されることができる。

図９は、本明細書に提示されるある実施形態による、圧力モニタ９００および基板９３０を組み込む、絆創膏９１０の上面図である。 例えば、図７に示される圧力モニタと同様に、圧力モニタ９００は、ＲＦデバイス９１５、ＲＦアンテナ９６０、およびバッテリ９５０を備えることができる。

図１０は、ある実施形態による、ＲＦデバイス１０００である。 ＲＦデバイス１０００は、１つ以上の外部センサ１０１０ａ−１０１０ｎに結合される。 ＲＦデバイス１０００は、ＲＦコア１０２０、アナログ／デジタルコンバータ（ＡＤＣ）１０３０、および１つ以上のアンテナ１０４０を含む。 これらの構成要素は、基板上に搭載または形成される。 加えて、ＲＦコア１０２０および／またはＡＤＣ１０３０は、集積回路内に含まれることができる。 ＲＦデバイス１０００はまた、１つ以上のセンサ要素１０５０ａ−１０５０ｎを含むことができる。 センサ要素１０５０ａ−１０５０ｎは、集積回路内、基板上、基板の外部、または前述の任意の組み合わせで含まれることができる。 任意の互換性センサ要素が、センサ要素として使用されることができる。

外部センサ１０１０ａ−１０１０ｎは、区画圧力を測定するための前述のセンサ（例えば、ＭＥＭＳセンサ）を含む。 これらの外部圧力センサは、ワイヤコネクタまたは非弾性流体充填管を通して、圧力プローブに結合されることができる。 代替実施形態では、光ファイバ接続が、使用されることができる。

種々のタイプのセンサ要素が、センサ１０５０ａ−１０５０ｎまたは外部センサ１０１０ａ−１０１０ｎとして実装されることができる。 例えば、統合または外部センサとして、周囲温度を示す情報を生成する、温度センサ要素、ｐＨセンサ要素、あるいは他の生物学的または化学的センサが挙げられ得る。 システムは、当業者に明白となるであろう、他のタイプのセンサ要素またはそれらの組み合わせを含むことができる。 いくつかのＲＦＩＤ読取機チップは、タイミングおよび／または電力問題のため、複合ＲＦＩＤセンサの読取にあまり好適ではないことが、試験によって示されている。 読取機は、本質的に、ＩＤ番号を読み取ることを意図しており、非常に短い照会／応答サイクル時間を有する。 さらに、技術が受動的であるとき（ほとんどのＲＦＩＤの場合のように）、実質的電力変動が、ＲＦＩＤチップ上において生じ、これは、センサ精度に影響を及ぼす。

ＲＦＩＤコア１０２０は、アンテナ１０４０、ＲＦＩＤタグ論理モジュール、電力モジュール、およびメモリに結合される、通信モジュールを含む。 ある実施形態では、メモリは、圧力センサと関連付けられたＲＦＩＤタグのための識別子を記憶する。 タグ識別子は、例えば、ＲＦアドレス可能センサと個人を関連付けるために使用されてもよい。 本実施例では、プロバイダが、タグ識別子を個人にマップするデータベースを維持し得る。

修正型ＲＦＩＤチップは、これらの読取機が、複合ＭＥＭＳセンサを備える、圧力モニタを読み取ることを促進するために使用されることができる。 そのような修正型チップは、シリアル周辺インターフェース（ＳＰＩ）ポートを含み、事前に処理されたセンサデータが、直接、ＲＦＩＤタグのＩＤ照会プロセスに連結されたメモリ内に記憶されることを可能にする。 本タイプのＲＦＩＤタグは、したがって、低コスト「パススルー」無線としての役割を果たす。 本設計および方法は、任意のセンサが、一般的ＲＦＩＤ技術に接続され、現在のＲＦＩＤ対応携帯電話によって、直接、読み取られることを可能にする。 本技術は、例えば、ＩＳＯ １５６９３タグ用に構成されることができ、直接、ＮＸＰ製ＰＮ ５４４ Ｃ２読取機チップ等の携帯電話のためのマルチプロトコル１３．５６ ＭＨｚ ＲＦＩＤ読取機チップと互換性がある。

異なる回路設計および選択肢も、パススルー方法のために可能である。 図１１は、ある実施形態による、修正型ＲＦＩＤチップを有する、例示的システム１１００と、アンテナ１１９０とを描写する。 図１１は、複合センサが、受動的修正型ＲＦＩＤ無線を使用して、どのように取り扱われ得るかを図示し、処理されたセンサデータは、ＲＦＩＤデータの標準的照会−伝送の一部として、ＲＦＩＤコアを通してパスされる。 システム１１００は、複数の外部センサを含む。 実施形態では、複数の外部センサは、複合較正外部ＭＥＭＳセンサ１１１０および超精密外部サーミスタを含み、医療グレードの組み合わせられた圧力および温度センサ測定を可能にする。

複数の外部センサはそれぞれ、センサインターフェース１１２０に結合される。 センサインターフェース１１２０は、アナログ／デジタルコンバータ（ＡＤＣ）およびマルチプレクサ１１３０と、外部マイクロプロセッサ（ＭＣＵ）およびファームウェア１１４０と、メモリ１１５０とを含む。 外部マイクロプロセッサおよびファームウェアの使用は、複合センサデータの圧縮と、十分に現在の標準的ＲＦＩＤ読取機チップの限界内である、ＲＦＩＤチップを介した情報の超高速通過とを可能にする。 センサインターフェース１１２０はさらに、基準電圧較正回路も含み得る、外部電源（例えば、バッテリ、環境発電、ソーラー発電、化学発電、駆動発電等）を含む。 ある実施形態では、センサインターフェース１１２０は、別個のチップ内に含まれる。

センサインターフェース１１２０は、修正型ＲＦＩＤチップ１１６０に結合される。 外部ＭＣＵ１１４０のためのコマンドセットは、ＲＦＩＤチップ１１６０を通してパスされる。 ＲＦＩＤチップ上のメモリは、各新しい照会またはセンサデータダウンロードでいっぱいになる、またはそれらが拒否されるとき、あるいはＲＦＩＤ照会機（例えば、携帯電話、または他の無線ネットワーク化可能デバイス）から外部コマンドによってのいずれかで消去される。

図１１のＲＦＩＤチップ１１６０およびセンサインターフェース１１２０は、単一ハイブリッドチップに統合されることができ、パッケージ化されたセンサデータは、メモリ内に置かれ、メインプロセッサは、外部電源によって給電され、通信部分は、現在のＲＦＩＤ照会機によって課される制約に対処するように構築されるであろう。 代替として、センサインターフェース１１２０の構成要素は、別個の集積回路チップ内に含まれることができる。

種々の設計は、完全に統合されたチップに対しても可能である。 図１１のシステムは、外部温度センサ１１７０、外部ＭＥＭＳセンサ１１１０、および他のセンサ１１８０の組み合わせを図示する。 チップ上の温度に対して、単一較正点デジタルセンサが、使用されることができる。 そのようなセンサ技術は、参照することによって全体として含まれる、米国特許７，４６１，９７２号に説明されている。
ネットワーク

図１２は、本発明のある実施形態による、ＲＦデバイスと統合された１つ以上の圧力センサを監視し、圧力変化に対応するために、支持構造を調節するための例証的ネットワークのブロック図である。 ネットワークは、１つ以上のＲＦアドレス可能センサ１２００、１つ以上のＲＦＩＤ／センサ読取機１２５０、およびコントローラ１２６０を含む。 例示的ＲＦアドレス可能センサは、前述されている。 ネットワークは、随意に、コントローラ１２６０および遠隔監視ステーション１２８０に結合された通信ネットワーク１２７０を含んでもよい。

通信ネットワーク１２７０は、公共のアクセス可能通信ネットワークである。 通信ネットワーク１２７０は、有線ネットワーク、無線ネットワーク、またはそれらの組み合わせであってもよい。 別の実施形態では、通信ネットワーク１２７０は、私的ネットワーク、または公共および私的部分を含む、ハイブリッドネットワークである。 当業者は、種々のネットワークアーキテクチャが、通信ネットワーク１２７０のために使用され得ることを認識するであろう。

無線ＲＦＩＤ／センサ読取機１２５０は、ＲＦアドレス可能センサ１２００によって伝送されるセンサデータおよびＲＦＩＤタグデータを読み取るための論理を含む。 ある実施形態では、無線ＲＦＩＤ／センサ読取機１２５０はまた、受信されたセンサデータを処理するための論理を含む。 無線ＲＦＩＤ／センサ読取機１２５０は、無線インターフェースプロトコルを介して、ＲＦアドレス可能センサ１２００と通信可能な任意の無線デバイスであることができる。 いくつかの実施形態では、無線ＲＦＩＤ／センサ読取機１２５０は、無線電話、携帯情報端末（ＰＤＡ）、無線通信能力を有するコンピュータ、または他のタイプのモバイル、ハンドヘルド、および／またはコンピューティングデバイス（例えば、ｉＰＡＤ）であり得る。

ある実施形態によると、信号は、１つ以上のプロトコルに従って、無線ＲＦＩＤ／センサ読取機１２５０とＲＦアドレス可能センサ１２００との間で交換される。 ある実施形態では、読取機１２５０およびＲＦアドレス可能センサ１２００は、ＲＦＩＤタグ通信およびセンサ通信の両方のための単一プロトコルを介して、通信する。 代替実施形態では、読取機１２５０およびＲＦアドレス可能センサ１２００は、ＲＦＩＤタグ通信のための第１のプロトコルを介して、かつセンサ通信のための第２のプロトコルを介して、通信する。 ＲＦＩＤタグ通信のために使用されるプロトコルの実施例として、二分木の巡回、ＨＦ ＩＳＯ １５６９３、およびＥＰＣ ｇｌｏｂａｌ Ｇｅｎ ２が挙げられる。 実施形態はまた、別様に公知または未だ開発されていない、タグと読取機との間の任意の他のタイプの通信プロトコルに適用可能である。

ＲＦＩＤ／センサ読取機１２５０は、コントローラ１２６０に結合される。 ＲＦＩＤ／センサ読取機１２５０は、１つ以上のＲＦアドレス可能センサ１２００から取得されたデータをコントローラ１２６０に通信する。 コントローラ１２６０は、圧力監視モジュール１２６４および支持構造調節モジュール１２６６を含む。

圧力監視モジュール１２６４は、圧力調節が支持構造に行なわれる必要があるかどうか判定するように構成され、１つ以上のセルを調節のために隔離する。 代替実施形態では、圧力監視モジュール１２６４は、ＲＦＩＤ／センサ読取機１２５０の構成要素として含まれる、またはＲＦＩＤ／センサ読取機とコントローラ１２６０との間に分散されてもよい。 圧力監視モジュール１２６４は、調節情報を支持構造調節モジュール１２６６に通信する。

支持構造調節モジュール１２６６は、支持構造内の１つ以上のセルを調節するように構成される。 ある実施形態では、支持構造調節モジュール１２６６は、具体的セルに行なわれる調節量を判定するための論理を含む。 代替実施形態では、圧力監視モジュール１２６４が、具体的セルに行なわれる調節量を判定する。

ある実施形態では、コントローラ１２６０および／またはＲＦＩＤ／センサ読取機１２６４は、データを外部監視ステーションに通信する。 コントローラ１２６０および／またはＲＦＩＤ／センサ読取機１２５０は、取得された全データを外部監視ステーション１２８０に通信してもよい。 加えて、または代替として、コントローラ１２６０および／またはＲＦＩＤ／センサ読取機１２５０は、ある病態が検出されたときのみ、通信してもよい。 例えば、コントローラ１２６０および／またはＲＦＩＤ／センサ読取機１２５０は、ある面積内の圧力が、上昇したままである、および／または一連の調節後、減少されないとき、外部監視ステーション１２８０にアラートしてもよい。

外部監視ステーション１２８０は、ネットワーク１２７０を経由して、センサデータを受信し、データを処理する。 ある実施形態では、システムは、ＲＦアドレス可能センサのためのタグ識別データを個人と関連付ける。 外部監視ステーション１２８０は、個人と関連付けられた各ＲＦアドレス可能センサのためのデータを記憶してもよい。 外部監視ステーション１２８０は、個人と関連付けられた圧力データを分析し、支持構造に調節が行なわれるべきかどうかの独立査定を行なってもよい。 外部監視ステーション１２８０はさらに、個人と関連付けられた１つ以上のタグに対して、構造を調節し、圧力測定値を減少させるための要求を通信するように構成されてもよい。 個人用の記録は、外部監視ステーション１２８０に結合されたデータベース１２８２内に記憶されてもよい。

ある実施形態では、医療提供者は、ＲＦＩＤ／センサ読取機１２６４、コントローラ１２６６、および／または外部監視ステーション１２８０からのアラートに基づいて、医療介入が必要であるかどうか判定する。 外部監視ステーション１２８０は、１人以上の個人に対する履歴データまたは傾向を表示することができる。
方法

図１３は、本発明の実施形態による、圧力を監視し、支持構造を調節し、測定された圧力を補償するための方法の流れ図１３００である。 流れ図１３００は、図１２の実施形態を参照して説明される。 しかしながら、流れ図１３００は、その実施形態に限定されない。

ステップ１３１０では、圧力監視モジュール１２６４は、個人上に設置された１つ以上のＲＦアドレス可能センサ１２００から、圧力データを取得する。 圧力監視モジュール１２６４はまた、センサデータを提供する、ＲＦアドレス可能センサ１２００と関連付けられたタグ識別番号を取得してもよい。 ある実施形態では、ＲＦＩＤ／センサ読取機１２５０は、１つ以上のＲＦアドレス可能センサ１２００をポーリングする。 代替実施形態では、１つ以上のＲＦアドレス可能センサ１２００は、周期的に、データをＲＦＩＤ／センサ読取機１２５０に送信するように構成される。 ＲＦＩＤ／センサ読取機１２５０は、次いで、受信されたデータを圧力監視モジュール１２６４に通信する。 実施形態では、ＲＦＩＤ／センサ読取機１２５０は、センサデータを処理し、例えば、データの圧力監視モジュール１２６４への通信に先立って、受信されたデータを較正または平滑化してもよい。

ステップ１３２０では、圧力データが、調節が要求されることを示すかどうか、判定が行なわれる。 ある実施形態では、本判定は、ＲＦアドレス可能センサベース毎で行なわれる。 例えば、圧力監視モジュール１３６４は、ＲＦアドレス可能センサに対して、圧力データが閾値を超えるかどうか判定してもよい。 加えて、または代替として、判定は、ＲＦアドレス可能センサに対する履歴傾向に基づいてもよい。 例えば、圧力データが、所定の時間周期にわたって、一貫して増加している場合、そのＲＦアドレス可能センサに対して、調節が指示され得る。 ネットワーク化可能デバイスまたは関連付けられたコンピューティングシステムはまた、圧力データを患者の拡張期血圧または他の測定値と比較し、リアルタイムで関連臨床勾配を計算することができる。 当業者によって理解されるであろうように、調節が要求されるかどうかを判定するための他の技法も、本発明と併用されてもよい。 調節が要求される場合、動作は、ステップ１３３０に進む。 調節が要求されない場合、動作は、ステップ１３１０に戻る。

ステップ１３３０では、調節されるべき支持構造の１つ以上のセルが、識別および調節される。 セルまたは複数のセルを識別し、調節するための方法の１つは、図１４に論じられる。 当業者によって理解されるであろうように、例えば、複数のＲＦＩＤ照会機によるセンサ位置の三角測量等、他の技法も、本発明において使用されてもよい。

ステップ１３４０では、圧力監視モジュール１２６４は、調節のために識別されたＲＦアドレス可能センサから、圧力データを取得する。 ある実施形態では、圧力データは、ステップ１３１０におけるように、全ＲＦアドレス可能センサから取得されてもよい。

ステップ１３５０では、調節のために識別されたＲＦアドレス可能センサ内の圧力測定値が改善されたかどうか、判定が行なわれる。 圧力測定値が、圧力データが依然として調節が必要であることを示すことを示す場合、圧力監視モジュールは、初期調節が行なわれた後、所定の時間周期にわたって、ステップ１３４０および１３５０を繰り返してもよい。 改善が、その時間周期にわたって実現されない場合、圧力監視モジュール１２６４は、ステップ１３３０を繰り返し、調節を変更してもよい。 加えて、改善が達成されない場合、圧力監視モジュール１２６４は、外部監視ステーション１２８０に、潜在的褥瘡／床擦れリスクをアラートしてもよい。

圧力測定が、改善を示す場合、ステップ１３３０において行なわれた調節は、具体的時間周期の間、維持されてもよい。 その時間が経過した後、システムは、セルまたは複数のセルを調節に先立ったその状態に戻してもよい。

図１４は、本発明の実施形態による、支持構造内の１つ以上のセルに対する調節を判定するための方法の流れ図１４００を図示する。 図１４は、図１２の実施形態を参照して説明される。 しかしながら、本方法は、その実施形態に限定されない。

ステップ１４１０では、支持構造は、１つ以上の区域または集合体に分割される。 図１５Ａは、例示的支持構造を描写する。 図１５Ａに示されるように、支持構造は、複数の区域１５２０に分割される。 区域は、図１５Ａに示されるように、等しいサイズおよび形状であってもよい。 代替として、区域は、図１５Ｂに描写されるように、支持構造上の個人のとり得る位置に基づいて画定されてもよい。 当業者によって理解されるであろうように、区域に対する他の配列も、本発明と併用され得る。

ステップ１４２０では、１つ以上の区域はさらに、複数の下位区域に分割されてもよい。 図１５Ａは、複数の下位区域を有する、区域１５２０を描写する。 実施形態では、下位区域は、さらに、集合体に分割されてもよい。 ステップ１４２０は、随意である。

ステップ１４３０では、調節のための第１の区域が、識別される。 ある実施形態では、圧力監視モジュール１２６４は、区域内で生じる圧力傷害の尤度に基づいて、区域を優先順位化する。 例えば、個人の仙骨と関連付けられた区域は、１番に優先順位化されてもよい。

ステップ１４４０では、識別された区域内のセルが、調節される。 例えば、セルは、図３に前述のように調節されてもよい。

ステップ１４４５では、圧力データが、調節のために識別されたＲＦアドレス可能センサから取得される。

ステップ１４５０では、圧力の改善が、取得されたデータ内に反映されているかどうか、判定が行なわれる。 改善が示される場合、動作は、ステップ１４６０に進む。 改善が、データによって示されない場合、動作は、ステップ１４５２に進む。

ステップ１４４０および１４５０は、圧力変化が反映される時間を与えるために、措置が講じられる前に、所定の時間周期にわたって、繰り返されてもよいことに留意されたい。

ステップ１４５２では、支持構造内の全区域が処理されたかどうか、判定が行なわれる。 全区域が処理されている場合、アラートが、外部監視ステーション１２８０に送信され、流れ図１４００の処理は、終了してもよい。 付加的区域が、処理されるために残っている場合、動作は、ステップ１４５４に進む。

ステップ１４５４では、次の区域が、識別される。 実施形態では、圧力監視モジュール１２６４は、区域を処理するための順序を規定するデータを含む。

動作は、次いで、ステップ１４４０に戻る。

ステップ１４６０（改善が、ステップ１４５０において示される場合）では、区域内の下位区域が、識別される。 区域と同様に、圧力監視モジュール１２６４は、区域内の下位区域を処理するための順序を規定するデータを含んでもよい。 ステップ１４６０は、随意である。

ステップ１４６２では、下位区域内のセルが、調節される。 例えば、セルは、図３に前述のように、調節されてもよい。

ステップ１４６４では、圧力データが、調節のために識別されたＲＦアドレス可能センサから取得される。

ステップ１４６６では、圧力の改善が、取得されたデータ内に反映されているかどうか、判定が行なわれる。 改善が示される場合、動作は、ステップ１４７０に進む。 改善が、データによって示されない場合、動作は、ステップ１４９０に進む。

ステップ１４６４および１４６６は、圧力変化が反映される時間を与えるために、措置が講じられる前に、所定の時間周期にわたって、繰り返されてもよいことに留意されたい。

ステップ１４７０では、下位区域（または、区域）内の第１のセルが、識別される。 区域と同様に、圧力監視モジュール１２６４は、区域または下位区域内のセルを処理するための順序を規定するデータを含んでもよい。

ステップ１４７２では、セルが、調節される。 例えば、セルは、図３に説明されるように調節されてもよい。

ステップ１４７４では、圧力データは、調節のために識別されたＲＦアドレス可能センサから取得される。

ステップ１４７６では、圧力の改善が、取得されたデータ内に反映されているかどうか、判定が行なわれる。 改善が示される場合、動作は、ステップ１４７８に進む。 改善が、データによって示されない場合、動作は、ステップ１４８０に進む。

ステップ１４７４および１４７６は、圧力変化が反映される時間を与えるために、措置が講じられる前に、所定の時間周期にわたって、繰り返されてもよいことに留意されたい。

ステップ１４７８では、付加的セルが処理されるべきかどうか、判定が行なわれる。 付加的セルが処理されるべき場合、動作は、ステップ１４８０に進む。 付加的セルが処理されるべきではない場合、動作は、終了する。

ステップ１４８０では、区域または下位区域内の全セルが、処理されているかどうか、判定が行なわれる。 全セルが処理されている場合、アラートが、外部監視ステーション１２８０に送信されてもよく、流れ図１４００の処理は、終了する。 付加的セルが、処理されるために残っている場合、動作は、ステップ１４８２に進む。

ステップ１４８２では、調節のための次のセルが、判定され、動作は、ステップ１４７２に戻る。

ステップ１４９０では、支持構造内の全下位区域が処理されているかどうか、判定が行なわれる。 全下位区域が処理されている場合、アラートは、外部監視ステーション１２８０に送信されてもよく、流れ図１４００の処理は、終了する。 付加的下位区域が、処理されるために残っている場合、動作は、ステップ１４９４に進む。

ステップ１４９４では、次の下位区域が、識別される。 実施形態では、圧力監視モジュール１２６４は、区域を処理するための順序を規定するデータを含む。

動作は、次いで、ステップ１４６２に戻る。
コンピュータアーキテクチャ

図１６は、図１２に図示されるＲＦＩＤ読取機／センサまたはコントローラの一部を実装するために使用され得る、データ処理ユニット１６０３のブロック図を図示する。 図１２に示されるエンティティは、任意の数のデータ処理ユニット１６０３を使用して実装されてもよく、実際に使用される構成は、実装固有であることに留意されたい。

データ処理ユニット１６０３は、コンピュータ、ハンドヘルドコンピュータ、ラップトップコンピュータ、携帯情報端末、携帯電話、および／または任意の他のタイプのデータ処理デバイスを表してもよい。 図１２に示されるエンティティを実装するために使用されるデータ処理デバイスのタイプは、実装固有である。

データ処理ユニット１６０３は、他のモジュールが取り付けられる、通信媒体１６１０（例えば、バス等）を含む。

データ処理ユニット１６０３はまた、１つ以上のプロセッサ１６２０およびメインメモリ１６３０を含む。 メインメモリ１６３０は、ＲＡＭ、ＲＯＭ、または任意の他のメモリタイプ、あるいはそれらの組み合わせであってもよい。

データ処理ユニット１６０３はまた、限定されないが、ハードドライブ１６４２またはコンピュータプログラム製品インターフェース１６４４等の二次記憶装置デバイス１６４０を含んでもよい。 コンピュータプログラム製品インターフェース１６４４は、コンピュータプログラム製品１６５０内に記憶されるオブジェクト（情報および／またはソフトウェア等）にアクセスするデバイスである。 コンピュータプログラム製品インターフェース１６４４の実施例として、フロッピー（登録商標）ドライブ、ＣＤドライブ、ＤＶＤドライブ、ＺＩＰドライブ、ＪＡＺドライブ、光学記憶デバイス、ユニバーサルシリアルバス（ＵＳＢ）等が挙げられるが、それらに限定されない。 コンピュータプログラム製品１６５０の実施例として、フロッピー（登録商標）ディスク、ＣＤ、ＤＶＤ、ＺＩＰおよびＪＡＺディスク、メモリスティック、メモリカード、またはオブジェクトが記憶され得る任意の他の媒体が挙げられるが、それらに限定されない。

コンピュータプログラム製品１６５０は、限定されないが、光学媒体、磁気媒体等、オブジェクトが記憶され得る、コンピュータ使用可能媒体１６５２を含む。

制御論理またはソフトウェアは、メインメモリ１６３０、二次記憶デバイス１６４０、および／またはコンピュータプログラム製品１６５０内に記憶されてもよい。

より一般的には、用語「コンピュータプログラム製品」は、制御論理（ソフトウェア）が記憶される、任意のデバイスを指し、したがって、本文脈では、コンピュータプログラム製品は、その中に記憶された制御論理を有する、任意のメモリデバイスであり得る。 本発明は、コンピュータ／プロセッサが、本明細書に説明されるような本発明の機能を果たすことを可能にする、その中に記憶されたソフトウェアを有する、コンピュータプログラム製品を対象とする。

データ処理ユニット１６０３はまた、有線および無線通信媒体を含む、任意の通信媒体を介して、外部エンティティ１６８０から、オブジェクト（データ、アプリケーション、ソフトウェア、イメージ等）を受信し得る、インターフェース１６６０を含んでもよい。 そのような場合、オブジェクト１６７０は、信号１６６５、１６７５を介して、外部エンティティ１６８０とインターフェース１６６０との間でトランスポートされる。 言い換えると、信号１６６５、１６７５は、プロセッサまたはコンピュータが、本発明の機能を果たすことを可能にするための制御論理を含む、あるいは表す。 本発明の実施形態によると、そのような信号１６６５、１６７５はまた、コンピュータプログラム製品と見なされ、本発明は、そのようなコンピュータプログラム製品を対象とする。
結論

本発明の種々の実施形態が前述されたが、それらは、限定ではなく、一例として提示されているにすぎないことを理解されたい。 形態および詳細における種々の変更が、本発明の精神および範囲から逸脱することなく、本明細書に成され得ることは、当業者に明白となるであろう。 したがって、本発明の広がりおよび範囲は、前述の例示的実施形態のいずれによっても限定されるべきではなく、以下の請求項およびその均等物に従ってのみ、定義されるべきである。