"SISTEMA E MÉTODO DE MONITORAÇÃO DE PACIENTE, APARELHO, E, DISPOSITIVO DE CARREGAMENTO" DESCRIÇÃO
O presente pedido relaciona-se a uso nas técnicas de diagnóstico. Acha aplicação particular em monitores cardíacos sem fio que são pretendidos para serem usados por um paciente por um período de tempo limitado, por exemplo um mês. Porém, também acha aplicação em monitores sem fio para propósitos diferentes e para durações de uso diferentes.
Pessoas podem experimentar arritmias cardíacas ou eventos sincopais a intervalos imprevisíveis. Estes eventos podem ser difíceis de captar e monitorar no consultório de um médico devido a sua natureza rara.
Também, há uma tendência para liberar pacientes de hospital mais cedo depois de cirurgia ou um evento médico, tal como um ataque cardíaco. Seria vantajoso monitorar a função cardíaca por uma duração limitada depois de liberação.
Tipicamente, pacientes precisando de monitoração a curto prazo são equipados com monitores projetados para uso a longo prazo. Os monitores podem requerer substituição de bateria ou carregamento freqüente, por exemplo diariamente. Outros têm baterias maiores para estender o tempo entre carregamento ou substituição. Porque baterias são pesadas, dispositivos com baterias maiores são menos confortáveis para uso.
Enquanto baterias recarregáveis são convenientes, eles requerem um carregador de bateria. Mudar o monitor envolve freqüentemente mudar um remendo ou outra montagem de corpo, que é aderida ao tórax do paciente. Conseqüentemente, os monitores são tipicamente mudados e recarregados no banheiro, onde o carregador é conectado à tomada. Isto, desvantajosamente, introduz outro dispositivo com um cabo de energia e plugue no banheiro. Há freqüentemente pouco espaço para pôr estes dispositivos e tomadas limitadas, ambas de quais já podem estar alocadas para energizar escovas de dente, secadores de cabelo, ferros de enrolar, barbeadores ou similares. Além de espaço limitado e tomadas limitadas, às vezes tomadas não estão disponíveis, ou tem saídas de energia diferentes, fazendo-as inúteis sem um conversor. Isto pode acontecer, por exemplo, ao viajar para jurisdições onde tomadas têm padrões de tensão de tomada mais altos ou mais baixos.
O presente pedido provê um sistema de monitoração de paciente novo e melhorado que supera os problemas acima referenciados e outros.
De acordo com um aspecto, um sistema de monitoração de paciente é exposto. Pelo menos um monitor de paciente usável monitora um aspecto da fisiologia de um paciente. O monitor tem uma fonte de energia recarregável. Um carregador sem fio carrega a fonte de energia. Um sistema de transferência de dados transfere dados do monitor para um processador ou memória a um local remoto.
De acordo com outro aspecto, um método de monitoração de paciente é exposto. Pelo menos um aspecto da fisiologia de um paciente é monitorado com um primeiro monitor de paciente usável com sua própria fonte de energia recarregável. Dados são transferidos do primeiro monitor para um processador ou banco de dados. O primeiro monitor é trocado com um segundo monitor de forma que o primeiro monitor possa recarregar em uma unidade de carregamento sem fio.
De acordo com outro aspecto, um sistema de monitoração de paciente é exposto. Um primeiro meio para monitorar monitora pelo menos um aspecto da fisiologia de um paciente. O meio para monitorar inclui um meio de armazenamento de dados. Um meio de transferência de dados transfere dados do meio de monitoração para um meio de armazenamento de dados. Um segundo meio para monitorar também monitora o aspecto da fisiologia do paciente, e um meio para recarregar sem fio recarrega o meio de monitoração.
Uma vantagem reside em conveniência aumentada pelo paciente.
Outra vantagem reside na segurança de baixas tensões.
Outra vantagem reside em portabilidade simplificada do carregador.
Outra vantagem reside em facilidade de viagem entre jurisdições com padrões de energia elétrica diferentes.
Ainda vantagens adicionais da presente invenção serão apreciadas àqueles de habilidade ordinária na técnica ao ler e entender a descrição detalhada seguinte.
A invenção pode levar forma em vários componentes e arranjos de componentes, e em várias etapas e arranjos de etapas. Os desenhos só são para propósitos de ilustrar as concretizações preferidas e não são para serem interpretados como limitando a invenção.
FIGURA 1 é uma ilustração de aspectos de interação de um monitor usável;
FIGURA 2 é uma ilustração diagramática de componentes internos de um monitor exemplar;
FIGURA 3 mostra um monitor ancorado em um carregador sem fio;
FIGURA 4 descreve um carregador sem fio com dois vãos de ancoragem; e
FIGURA 5 é um diagrama de bloco do carregador sem fio.
Com referência à Figura 1, um paciente 10 que tanto tem ou é suspeito de ter uma condição cardíaca ou outra usa um monitor de paciente 12. O monitor 12 pode monitorar qualquer condição fisiológica que seja mensurável não de modo não invasivo. Enquanto o monitor 12 na concretização preferida mede atividade cardíaca, um monitor 12 que monitora qualquer de uma ampla gama de condições é contemplado. A fim de detectar sinais cardíacos, o monitor é usado em proximidade íntima à anatomia específica sendo monitorada. Tipicamente, um médico prescreve o uso do monitor 12. O paciente 10 é provido com dois dos monitores 12, um carregador sem fio 14, e uma provisão de remendos de superfície de pele. O paciente é instruído sobre preparação da área de pele, aplicando o remendo à área de pele, e como prender o monitor 12 ao remendo assim ele pode começar monitorando o processo fisiológico de interesse. Tipicamente, os remendos são substituídos cada três a sete dias. Cada vez, o paciente prepara e aplica o remendo substancialmente da mesma maneira. Preferivelmente, o próprio monitor 12 é trocado diariamente, e o primeiro é carregado enquanto o segundo está monitorando, e vice-versa.
Com referência à Figura 2, o monitor inclui um arranjo sensor 20, que sente o processo fisiológico que é para ser monitorado. O arranjo sensor pode incluir um acelerômetro, condutores elétricos, um captador acústico, sensor de pressão, ou similar. Os dados brutos coletados pelo arranjo sensor 20 são processados por um processador embutido 22. O processador 22 filtra informação útil de ruído parasita, artefatos, fundo, condições fisiológicas normais, e outra informação desinteressante. Desde que o monitor 12 monitora continuamente, vastas quantidades de informação são geradas. O processador 22 compara os dados coletados a parâmetros que são pré- programados em uma memória de parâmetro ou regras de dados 24. Se, depois que a comparação for feita, os dados são determinados serem significantes medicalmente, eles são armazenados em uma memória de dados coletados 26. Caso contrário, os dados são descartados. Dados úteis são enviados para um sistema de transferência de dados. Preferivelmente, o sistema de transferência de dados inclui um transmissor de Bluetooth™ 28, embora outros protocolos de transmissão de baixa potência sejam contemplados. Com referência novamente à Figura 1, o transmissor 28 transmite um sinal de curto alcance 29 para o telefone celular habilitado em Bluetooth do paciente 30. E para ser entendido que qualquer equivalente a um telefone celular também está contemplado. Isto inclui, mas não está limitado a PDAs, PCs de Bolso, PCs de Tablete, laptops, RIM BlackBerries, Q-fones Motorola e outros dispositivos semelhantes capazes de comunicação sem fio. O telefone celular 30 então comunica a informação coletada pelo monitor 12 através de uma rede de telefone celular 31a um banco de dados 32 tal como em um computador no consultório do médico, hospital ou similar. O banco de dados 32 não tem que ser residente em um computador, mas pode ser acessível de outros dispositivos. Adicionalmente, a informação pode ir para terceiros pré-selecionados igualmente, tais como pesquisadores, estatísticos, médicos referentes, membros familiares, ou similar. Uma vez que os dados estejam disponíveis, o clínico então pode, a qualquer momento, revisar a informação coletada pelos monitores 12 a fim de melhor diagnosticar e tratar o paciente 10. Nesta concretização, o monitor 12 poderia transferir os dados a uma variedade de vezes. Por exemplo, o monitor 12 poderia transmitir quando a memória 26 está quase cheia a capacidade, ou pode ser fixado para transmitir a intervalos regulares ou a certas horas do dia (tal como quando está ancorado no carregador 14).
Outro aspecto da transmissão do monitor 12 vem junto com situações de emergência. Se o monitor 12 detectar ao comparar dados detectados com os dados ou regras na memória de parâmetro de dados 24 que uma situação crítica está presente, o monitor 12 ativa o telefone celular 30 do paciente para contatar o serviço de emergência apropriado. Preferivelmente, a mensagem conteria o tipo de situação que o monitor está detectando atualmente, assim os paramédicos poderiam estar melhor preparados. Alternadamente, se dados detectados diferirem de normal para o paciente monitorado, cruzarem em uma zona pré-selecionada, ou forem determinados serem significantes caso contrário, os dados monitorados são enviados pelo telefone celular 30 para o banco de dados 32. Um processador 33 junto com o banco de dados alerta o clínico que dados que deveriam ser analisados prontamente foram recebidos.
Com referência novamente à Figura 2, os componentes 20, 22, 24, 26 e 28 são energizados por uma bateria 34. A bateria de monitor 34 é preferivelmente uma célula de íons de lítio recarregável que tem um tempo de funcionamento útil que excede 24 horas, dentro de uma margem de segurança. Uma bateria 34 que pode operar o monitor 12 por 48 horas ou mais é preferível. Desse modo, o paciente pode trocar monitores 12 uma vez por dia, colocando o que retirou do remendo no carregador 14 e o substituindo com o monitor completamente carregado 12 que há pouco saiu do carregador. Para a aplicação descrita, a bateria 34 pode ser relativamente pequena, por exemplo, tendo uma capacidade de aproximadamente 150 mA.hora. Este valor equilibra o tempo precisado para executar a tarefa (mais uma margem extra de segurança) e o tamanho e peso da bateria. Idealmente, a bateria é tão pequena e tão leve quanto possível enquanto ainda provendo energia adequada.
O monitor 12 inclui contatos 36, que engatam em contatos de casamento (não mostrado) no carregador 14, para receber uma carga quando inserido no carregador 14. Na concretização preferida, a bateria 34 no monitor 12 pode receber uma carga completa (vazia para cheia) prontamente, por exemplo em aproximadamente três horas. Desse modo, se um dos dois monitores falhar, o paciente só estará sem o monitor enquanto está carregando, que será um período de tempo relativamente curto.
Em outra concretização, com referência à Figura 3, o sistema de transferência de dados não inclui um telefone celular. Nesta concretização, o carregador sem fio 14 inclui um receptor de sinal de curto alcance 38 e uma memória 70. O monitor 12 transmite seus dados à estação de carregamento onde são armazenados. Alternadamente, os dados podem ser carregados do monitor à memória de estação de carregamento por contatos 36 a cada vez que o monitor é carregado. A estação de carregamento armazena os dados, assim eles podem ser carregados mais tarde quando o paciente retorna os monitores 12 e estação de carregamento 14 de volta no médico.
Alternadamente, a estação de carregamento 14 inclui um circuito de comunicação celular 39, e toma o lugar do telefone celular 30 da concretização prévia. Em outra concretização, o carregador 14 poderia ser adaptado para carregar o telefone celular 30 igualmente.
Em outra concretização onde um paciente é provido com um sistema de monitoração doméstico além dos monitores 12, os monitores 12 podem transmitir dados a um armazenamento temporário no sistema de monitoração doméstico. O sistema de monitoração doméstico então retransmite a informação para armazenamento fora de local ou processamento, tal como o banco de dados 32.
Retornando agora à Figura 4, um carregador sem fio de dois vãos 40 é mostrado. O carregador 40 inclui um alojamento 42 com dois vãos 44a, 44b. O segundo vão 44b facilita o armazenamento do segundo monitor. Um ou ambos dos vãos 44a, 44b têm os contatos apropriados para carregar o monitor 12 e receber informação deles. Um vão eletricamente inativo pode apenas acomodar o segundo monitor, quando não está em uso. Isto facilita manter monitores casados juntos entre pacientes. Certamente, é possível que ambos os vãos do carregador 40 poderiam estar ativos para carga e informação de transferência. Adicionalmente, o segundo vão também pode ser usado para limpar ou desinfetar o monitor 12. Por exemplo, o paciente pode ser provido com um desinfetante líquido para o segundo vão 44b para desinfetar o monitor enquanto não em uso. O alojamento também pode incluir instalações de desinfecção automáticas tal como um injetor de desinfetante ou esterilizante, aquecedor, temporizador ou similar.
Agora, com atenção à Figura 5, um diagrama de bloco do carregador 14 é descrito. Primeiramente, o carregador 14 inclui uma bateria 50 sua própria para recarregar as baterias 34 dos monitores 12 e para energizar suas próprias funções. Em uma concretização, a bateria 50 é compatível e intercambiável com o telefone celular do paciente 30, ou outro dispositivo sem fio. O carregador 14 inclui um processador 52 que controla os vários sub-processos que ocorrem no curso da operação normal do carregador 14. A própria bateria 50 é recarregável. Na concretização preferida, o paciente 10 não tem que se preocupar sobre carregar a bateria 50 do carregador 14. A bateria 50 é carregada a uma estação de serviço e é carregada completamente quando o paciente 10 toma posse dela. Se um paciente for monitorado por mais que a vida de uma carga de bateria 50, por exemplo um mês, o carregador 14 é substituído na visita mensal do paciente. Preferivelmente, a bateria 50 é uma célula de íons de lítio e pode ser tanto permanente ou removível. Se a bateria 50 for removível, ela poderia ser carregada independentemente do resto do carregador 14, de forma que o carregador 14 poderia estar pronto em campo com outra bateria sem ter que esperar pela bateria 50 recarregar. Alternadamente, a bateria 50 pode ser baterias padrões removíveis não recarregáveis. Isto habilitaria (e talvez requereria) o paciente substituí-las. Em ainda outra concretização, é contemplado que o carregador 14 pode ser descartável. Na concretização ilustrada, porém, um carregador 54 recebe corrente de CC de uma fonte de energia externa para carregar a bateria 50. Um ou mais sub-processadores de administração de bateria 56 regulam o carregamento da bateria 50.
Um sub-processador de recarregamento de monitor 58 vigia o carregamento das baterias 34. O sub-processador de carga de bateria 56 trabalha junto com o sub-processador de recarregamento 58 para ajustar carregamento para alcançar eficiência ótima. Especificamente, os sub- processadores de recarregamento equilibram preservando uma vida de bateria 50 e prontidão de carregar bateria 34. Na concretização preferida, a bateria 50 recebe uma carga que é suficiente para habilitá-la carregar as baterias 34 dos monitores 12 por cerca de um mês, quer dizer, cerca de 30 vezes. Também é desejado dar à bateria 50 muitas cargas extras se forem precisadas, e responder por perdas indeterminadas. A bateria 50 é capaz de carregar as baterias de monitor 34 cerca de sessenta vezes na concretização preferida. Na concretização preferida, a bateria 50 é especificada a 4800 mA.hora completamente carregada. Reguladores de tensão 60 e um monitor de corrente 62 relatam ao sub-processador de recarregamento de monitor 58.
Quando a bateria 50 tem 4800 mA hora e a bateria 34 tem 150 mA.hora, o número máximo de cargas completas é cerca de 4800/150 « 32. Porém, desde que a bateria 34 é tipicamente carregada quando está só um terço a um meio descarregada, o número de cargas é duas a três vezes esta quantidade. Por outro lado, o carregamento requer um diferencial de tensão entre as duas baterias. Como a bateria 50 começa chegando a seu limite de tensão baixo, a taxa de carregamento pode ser diminuída. Para otimizar o número de recargas e minimizar ineficiências, a diferença de tensão é reduzida quando a bateria 34 é mais solicitada. Quando a bateria 34 chega à carga completa, a tensão de carregamento é aumentada. Quando o monitor está carregado completamente, como sensoreado pelo sub-processador de recarregamento de monitor 58, o processador 52 ativa uma chave de energia 64 para cortar energia e parar carregamento do monitor 12. Um sensor de detecção de monitor 66 relata ao processador 52 quando a presença do monitor 12 é detectada, assim pode determinar quando descontinuar carregamento se o monitor 12 for removido prematuramente.
O carregador 14 também inclui um sub-processador de teste de monitor 68, que corre uma rotina de diagnóstico a cada vez que um monitor 12 é inserido no carregador 14. Deste modo, o carregador 14 detecta qualquer mau funcionamento nos monitores 12. Em uma concretização onde o carregador 14 não tem nenhuma capacidade de comunicação sua própria, uma mensagem de mau funcionamento é enviada ao monitor 12 para relatar seu defeito (por Bluetooth pelo telefone celular do paciente 30) ao banco de dados 32.
Algumas concretizações incluem armazenamento no carregador 14. Um cartão SD ou memória flash 70 está conectada ao processador 52. Estas concretizações se comunicam com o monitor tanto por portas USB ou seriais. Em uma concretização de porta USB, um multiplexador de sinal 72 e porta USB 73 recebem comunicações do monitor 12 e as roteiam a um concentrador de USB 74. Os dados são processados e armazenados na memória 70. Na concretização de comunicação serial, o processador processa sinais de uma porta serial 76 e os armazena na memória 70. Mais tarde, os dados podem ser descarregados tanto removendo o cartão SD ou flash 70 ou por uma porta USB 78 que se conecta com o banco de dados 32 tanto diretamente ou através de um meio de comunicação remoto tais como linhas telefônicas, a Internet, um telefone celular, ou similar.
O carregador 14 em algumas concretizações tem uma interface de usuário 80. A interface de usuário 80 permite ao usuário descarregar dados (isto é, através de uma conexão de USB) ou programar monitores (por exemplo fixar valores de limiar, condições de emergência, regras, etc.) através da conexão serial 76 ou USB 73.
A invenção foi descrita com referência às concretizações preferidas. Modificações e alterações podem ocorrer a outros ao ler e entender a descrição detalhada precedente. É planejado que a invenção seja interpretada como incluindo todas as tais modificações e alterações até onde elas vêm dentro da extensão das reivindicações anexas ou dos equivalentes disso.
Tendo assim descrito as concretizações preferidas, a invenção é agora reivindicada ser: