KR20000075826A - 실시간 생물학적 데이타의 수집을 위한 개인용 컴퓨터 카드 - Google Patents

실시간 생물학적 데이타의 수집을 위한 개인용 컴퓨터 카드 Download PDF

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페트릭 에이. 리치터
스펜서 제이. 라이언
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큐알에스 다이어그노스틱,엘엘씨
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Abstract

실시간 생물학적 데이타 처리 PC 카드는 매우 경량이고, 비용 효율적이며, 휴대 가능하다. 실시간 생물학적 데이타 처리 PC 카드는 호스트 개인용 컴퓨터 시스템을 강력한 진단 기구로 변환시킬 수 있다. 각각의 실시간 생물학적 데이타 처리 PC 카드는 하나 아상의 생물학적 데이타 센서로부터의 생물학적 데이타를 입력 및 처리하도록 설계되며, 다른 실시간 생물학적 데이타 처리 PC 카드와 교환 가능하다. 예를 들어, 각각 상이한 생물학적 데이타 수집 장치에 대응하는 3가지 상이한 실시간 생물학적 데이타 처리 PC 카드를 구비한 개업 의사는 효과적으로 3가지의 완전하고 강력한 진단 기구를 휴대한다. 호스트 개인용 컴퓨터의 전체 자원은 실시간 생물학적 데이타 처리 PC 카드들 중 하나를 삽입함으로써 각각의 생물학적 데이타 수집 장치에 대해 강력한 진단 기구로 이용되고 변환될 수 있다.

Description

실시간 생물학적 데이타의 수집을 위한 개인용 컴퓨터 카드{PERSONAL COMPUTER CARD FOR COLLECTION OF REAL-TIME BIOLOGICAL DATA}
미국 헬스 케어 시스템(United States health care system)은 현재 전문화된 의학으로부터 비용을 의식하는 초기 치료 지향의 시스템으로의 변혁중에 있다. 환자를 진단하고 감시하기 위한 비용 효율적인 수단을 갖는 장치가 시장에서 호응을 얻을 것으로 예상된다. 현재 많은 데이타 획득 장치가 의학 산업에 존재하고 있지만, 이 장치들 중 경제적이며, 극히 경량이고 휴대 가능하며, 정확하고, 다목적이며, 다른 생물학적 데이타 수집 장치와 교환할 수 있는 장치는 거의 없다.
본원의 양수인에 의해 제조된 한 종래 기술의 장치는 개인용 컴퓨터의 직렬 포트와 인터페이싱되도록 설계된 진단 박스를 포함한다. 이 진단 박스는 대략 책과 동일한 크기를 갖는 비교적 고가의 하우징, 교류(AC) 코드 및 전원 어뎁터, 직렬 포포트 케이블, 마이크로프로세서, 및 다른 하드웨어 소자로 제조된다.
이 진단 박스는 사용자가 PC 컴퓨터의 디스플레이, 키보드, 및 다른 품목을 동작시키면서 실시간 폐활량 측정 작업을 수행하도록 한다. PC 컴퓨터 디스플레이는 사용자에게 선택가능한 환자 인센티브를 사용하여 지시하고, 사용자 주문형 리포트가 생성될 수 있다. 개인용 컴퓨터의 디스플레이는 용적 대 시간 및 유출량 대 시간 곡선을 표시하도록 구성될 수 있다. 또한, 최대 호기 용적, 최대 흡기 용적, 및 최대 유속과 같은 파라미터들이 계산되어 개인용 컴퓨터 상에 표시될 수 있다.
종래 기술에서 데이타 획득 카드는 데이타 획득 카드를 통해 데이타 센서로부터 전기 신호를 전송하고 캐인용 컴퓨터로 전기 신호를 전송하기 위해 존재하여 왔다. 이러한 데이타 획득 카드는 퍼스널 컴퓨터 메모리 카드 인터내셔널 어소우시에이션(PCMCIA)로 구성되어 왔다.
종래 기술의 데이타 획득 카드는 대개 0에서 10 볼트까지의 범위에서 전위 신호를 측정하도록 구성되며, 대기 12비트 정밀도로 구성된다. 종래 기술의 전형적인 데이타 획득 카드는 30핀 커넥터와, 커넥터 보드에 접속된 케이블을 포함할 수 있다. 커넥터 보드는 사용자가 다앙한 전기 신호를 훅업(hook up)하도록 한다. 비교적 고전압 신호 범위 (0 내지 10 볼트), 저 정밀도 (예를 들어, 12 비트), 추가 하드웨어 (30핀 커넥터, 케이블, 및 커넥터 보드), 및 부가적 선택 사양의 하드웨어에 추가하여, 종래 기술의 데이타 획득 카드는 복수의 입력 및 출력으로 구성되며, 또한 개인용 컴퓨터를 우수한 생물학적 데이타 신호 수집, 처리, 및 감시 시스템으로 변환하도록 설계되지는 않았다.
종래 기술의 데이타 획득 카드는 이들이 압력 신호를 전기 신호로 변환하기 위한 압력 트랜스듀서를 장비하고 있지 않기 때문에 폐활량 수집 및 분석을 수행하기에 적합하지 않았다. 만일 이러한 종래 기술의 데이타 획득 카드가 압력 트랜스듀서를 장비하고 있다해도, 이 카드는 고정확 저전압 신호 수집 및 조절 회로가 장비되지는 않을 것이다. 또한, 종래 기술의 데이타 획득 카드는 데이타 획득 카드로부터 환자에게 전달될 수 있는 전기 충격으로부터 환자를 절연시키기 위한 어떠한 절연 수단도 장비하고 있지 않으므로, 심전도 기록 (ECG) 생물학학 데이타 수집과 같은 다른 생물학적 데이타 수집 및 처리 목적에 적합하지는 않다.
종래 기술의 다른 장치는 Morgan 등에게 허여된 미국 특허 제5,549,115호에 개시되어 있다. Morgan 등의 특허는 일반적으로 플로피 디스크 저장 장치와 유사한 데이타 저장 장치로서 동작하도록 설계된 PCMCIA 포맷 카드를 개시하고 있다. 이 Morgan 등의 PCMCIA 포맷 카드는 데이타가 실제로 획득된 시간과 호스트 시스템 시간을 동기시키기 위해 시간 및 날짜 데이타를 호스트 시스템에 제공하기 위한 실시간 클럭이 장비되어 있다. Morgan 등의 PCMCIA 포맷 카드는 실시간 데이타 수집 및 처리를 위한 어떠한 수단도 개시하고 있지 않으며, 따라서, 호스트 PC 컴퓨터를 실시간 생물학적 데이타 신호 수집, 처리, 및 감시 시스템으로 변환하는데 적합하지 않다. Morgan 등의 특허의 시스템은 데이타를 획득하기 위한 개별적인 전용 컴퓨터 장치와, 나중에 데이타를 처리하기 위한 개별적인 개인용 컴퓨터 장치를 필요로 한다.
Thomson에게 허여된 미국 특허 제5,546,432호는 핸드 핼드 하우징(hand-held housing)으로부터 완격 배치된 제어 장치를 포함하는 폐활량계를 개시하고 있다. 아날로그-디지탈(A/D) 변환기와 증폭기를 포함하는 핸드 핼드 하우징 간의 통신은 케이블을 통해 이루어진다. 특히 폐활량계의 동작을 제어하도록 구성되고 설계된 간단한 키보드를 포함하는 전용 마이크로프로세서가 Thomson의 장치에 포함되어 있다. Thomson의 특허의 핸드 핼드 하우징은 PC 카드와는 상당히 다른 것이다.
종래 기술에서는 극히 경량이고 휴대 가능한 실시간 생물학적 데이타 신호 수집, 처리, 및 감시 시스템에 대한 필요성이 존재하고 있다. 종래 기술에서는 호스트 개인용 컴퓨터를 임의의 다양한 실시간 데이타 수집 및 처리 시스템으로 변환하도록 설게된 어떠한 비용 효율적인 PC 카드도 도입하고 있지 않다.
〈발명의 요약〉
본 발명의 실시간 생물학적 데이타 처리 PC 카드는 매우 경량이고, 비용 효율적이며, 휴대 가능하다. 본 발명의 실시간 생물학적 데이타 처리 PC 카드는 호스트 개인용 컴퓨터 시스템을 우수한 진단 기구로 변환할 수 있다. 각각의 실시간 생물학적 데이타 처리 PC 카드는 하나 이상의 생물학적 데이타 센서로부터 생물학적 데이타를 입력받고 처리하도록 설계되며, 다른 실시간 생물학적 데이타 처리 PC 카드와 교환 가능하다. 각각 상이한 생물학적 데이타 수집 장치에 각각 대응하는 3개의 상이한 실시간 생물학적 데이타 처리 PC 카드를 갖고 있는 개업 의사는 풀사이즈의 우수한 우수한 진단 기구를 휴대한다. 호스트 개인용 컴퓨터의 전체 자원은 실시간 생물학적 데이타 처리 PC 카드들 중 하나를 삽입함으로써 각각의 생물학적 데이타 수집 장치용의 우수한 진단 기구로 이용되고 변환될 수 있다.
본 발명에 따른 생물학적 데이타를 수집하기 위한 휴대용 컴퓨터는 공기 튜브로부터 공기압을 수용하여 이 공기압을 진기 신호로 변환하도록 설계된 압력 트랜스듀서를 포함한다. 휴대용 컴퓨터 카드는 진기적인 신호를 수신하여 디지탈화하도록 설계된 아날로그-디지탈 변환기와, 휴대용 컴퓨터 카드와 호스트 마이크로프로세서 시스템 간의 인터페이스를 제공하도록 설계된 휴대용 컴퓨터 카드 인터페이스를 포함한다. 이 휴대용 컴퓨터 카드 인터페이스는 PCMCIA 카드 인터페이스를 포함할 수 있다. 압력 트랜스듀서로부터 전기 신호를 수신하여 증폭하도록 설계된 증폭기가 압력 트랜스듀서와 아날로그-디지탈 변환기 사이에 배치된다. 증폭된 전기 신호는 공기압에 관련된 것이다. 휴대용 컴퓨터 카드는 압력 트랜스듀서, 증폭기, 아날로그-디지탈 변환기, 및 휴대용 컴퓨터 카드 인터페이스를 지지하기 위해 채용된 하우징을 더 포함한다. 압력 입력 포트는 하우징 위에 배치된다. 이 압력 입력 포트는 압력 트랜스듀서와 유체 전달되며 공기 튜브로부터 공기압을 수용하도록 설계된다. 휴대용 컴퓨터 카드는 하우징에 통합적으로 접속되고 압력 입력 포트에 공기압을 공급하도록 설계된 유동성의 공기 통로를 더 포함한다.
본 발명의 또다른 특징에 따르면, 휴대용 생물학적 데이타 수집 장치는 휴대용 컴퓨터 카드 하우징, 생물학적 데이타 수신기, 신호 조절 회로, 및 휴대용 컴퓨터 카드 인터페이스를 포함한다. 생물학적 데이타 수신기는 생물학적 데이타를 수신하고 생물학적 데이타를 출력하도록 설계되며, 신호 조절 회로는 생물학적 데이타 수신기로부터의 생물학적 데이타를 수신하여 이 생물학적 데이타를 디지탈화된 생물학적 데이타로 변환하도록 설계된다. 휴대용 컴퓨터 카드 인터페이스는 휴대용 컴퓨터 카드 하우징 내에 배치되고, 생물학적 데이타가 신호 조절 회로에 의해 변환됨에 따라 실시간으로 호스트 컴퓨터와 통신하여 디지탈화된 생물학적 데이타를 호스트 컴퓨터로 중게하도록 설계된다.
생물학적 데이타 수신기는 휴대용 생물학적 데이타 수집 장치의 외부에 배치된 산소 농도 센서로부터의 생물학적 데이타를 수신하도록 설계될 수 있다. 생물학적 데이타 수신기는 또한 ECG 센서로부터의 생물학적 데이타를 수신하도록 설계될 수 있다. 생물학적 데이타 센서는 1밀리볼트 정도의 저 진폭 신호를 출력하도록 설계된다. 아날로그-디지탈 변환기로부터의 디지탈화된 데이타는 양호하게 12 비트보다 높은 분해능을 가지며, 보다 16 비트의 분해능을 갖는다. 생물학적 데이타 센서는 폐활량계 공기 튜브를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 또다른 특징에 따르면, 호스트 컴퓨터는 복수의 생물학적 데이타 수집 장치 모드 사이에 구성 가능하다. 호스트 컴퓨터는 휴대용 컴퓨터 카드를 수용하도록 설계된 휴대용 컴퓨터 카드 슬롯, 이 휴대용 컴퓨터 카드 슬롯에 삽입된 휴대용 컴퓨터 카드와 통신하도록 설계된 휴대용 컴퓨터 카드 인터페이스, 마이크로프로세서, 데이타 버스, 및 휴대용 컴퓨터 카드 슬롯 내의 휴대용 컴퓨터 카드로부터 지정 데이타를 수신하기 위한 입력 수단을 포함한다. 휴대용 컴퓨터 카드 인터페이스는 휴대용 컴퓨터 카드 슬롯에 삽입된 휴대용 컴퓨터 카드로부터 디지탈화된 데이타를 수신하도록 설계되며, 입력 수단은 마이크로프로세서에 동작가능하게 접속된다. 지정 데이타는 휴대용 컴퓨터 카드 슬롯에 삽입된 휴대용 컴퓨터 카드로부터 디지탈화된 생물학적 데이타의 한 형태를 나타낸다. 지정 데이타는 디지탈화된 생물학적 데이타가 마이크로프로세서에 의해 폐활량계-압력 데이타로서 번역되는 것을 나타내기 위한 제1 식별자와 디지탈화된 생물학적 데이타가 마이크로프로세서에 의해 맥박 산소 농도 전기 데이타로서 번역되는 것을 나타내는 제2 식별자 중 어느 하나를 포함할 수 있다. 호스트 컴퓨터는 제1 식별자의 수신시에 호스트 컴퓨터를 실시간 폐활량계-압력 데이타 수집 및 분석 장치로 구성하고 제2 식별자의 수신시에 호스트 컴퓨터를 실시간 맥박 산소 농도 전기 데이타 수집 및 분석 장치로 구성하기 위한 구성 수단을 포함한다. 또한, 호스트 컴퓨터는 입력 수단으로부터의 제3 식별자의 수신시에 ECG 데이타 수집 장치 모드로 구성될 수 있다. 또한, 호스트 컴퓨터는 추가적인 식별자의 수신시에 다른 다양한 생물학적 데이타 수집 장치 모드로 구성될 수 있다.
본 발명의 또다른 특징에 따르면, 복수의 교환가능한 생물학적 데이타 휴대용 컴퓨터 카드의 복합체는 폐활량계 휴대용 컴퓨터 카드 및 맥박 산소 농도계 휴대용 컴퓨터 카드를 포함한다. 폐활량계 휴대용 컴퓨터 카드와 맥박 산소 농도계 휴대용 컴퓨터는 양자 모두 개인용 컴퓨터에 삽입할 수 있으며, 교환가능하다. 폐활량계 휴대용 컴퓨터 카드는 호스트 컴퓨터를 폐활량계 데이타 수집 및 분석 장치로 변환하도록 설계되며, 맥박 산소 농도계 컴퓨터 카드는 호스트 컴퓨터를 맥박 산소 농도계 데이타 수집 및 분석 장치로 변환하도록 설계된다. 교환가능한 생물학적 데이타 휴대용 컴퓨터 카드의 복합체는 ECG 휴대용 카드, 뿐만 아니라 각각 호스트 개인용 컴퓨터를 상이한 형태의 생물학적 데이타 수집 및 분석 장치로 변환하도록 설계된 다른 컴퓨터 카드를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 또다른 특징에 따르면, 생물학적 데이타를 호스트 컴퓨터에 전달하기 위한 휴대용 컴퓨터 카드는 휴대용 컴퓨터 카드 하우징, 이 휴대용 컴퓨터 카드 하우징에 접속된 적어도 하나의 도체, 이 적어도 하나의 도체에 동작 가능하게 접속된 전원, 및 전원과 도체 간의 전기 절연을 제공하기 위한 절연 수단을 포함한다. 도체는 환자로부터 생물학적 데이타를 수집하도록 설계되며, 증폭기는 이 생물학적 데이타를 수신하도록 설계된다. 절연 수단은 광학 판독기(optical translator)를 포함할 수 있으며, 도체와 증폭기 사이에 배치될 수 있다. 휴대용 컴퓨터 카드는 증폭된 신호를 디지탈화하기 위한 아날로그-디지탈 변환기, 및 휴대용 컴퓨터 카드와 호스트 개인용 컴퓨터 시스템 사이에 통신 링크를 제공하기 위한 휴대용 컴퓨터 카드 인터페이스를 더 포함한다. 휴대용 컴퓨터 카드 인터페이스는 생물학적 데이타가 환자로부터 수집됨에 따라 디지탈화된 증폭 신호를 실시간으로 호스트 컴퓨터에 실시간으로 중계하도록 설계된다. 전원은 호스트 개인용 컴퓨터로부터 전력을 수신하기 위해 채용된 도체를 포함한다.
본 발명과 그 부가적인 특징 및 장점은 첨부된 도면을 참조로 한 다음의 상세한 설명에 의해 명확하게 이해될 것이다.
본 발명은 일반적으로 개인용 컴퓨터(PC) 카드에 관한 것이며, 특히 실시간에 기초한 생물학적 데이타를 수집하기 위한 개인용 컴퓨터와 결합하여 사용하기 위한 PC 카드에 관한 것이다.
도 1은 본 발명에 따른 실시간 생물학적 데이타 처리 PC 카드를 도시한 도면.
도 1a는 라인 1a-1a의 방향으로부터 취해진 도 1의 실시간 생물학적 데이타 처리 PC 카드의 말단부 도면.
도 1b는 공기 튜브 접속없는 실시간 생물학적 데이타 처리 PC 카드의 상면도.
도 2는 본 발명에 따른 실시간 생물학적 데이타 처리 PC 카드와 호스트 개인용 컴퓨터 시스템의 회로의 개략적인 블럭도.
도 3은 본 발명에 따른 호스트 개인용 컴퓨터 시스템을 도시한 도면.
도 4는 양호한 실시예에 따른 실시간 생물학적 데이타 처리 PC 카드를 도시한 도면.
도 5는 양호한 실시예에 따른 실시간 생물학적 데이타 처리 PC 카드의 회로의 개략적인 블럭도.
도 6a는 양호한 실시예에 따른 실시간 생물학적 데이타 처리 PC 카드의 주회로 보드의 간략한 사시도.
도 6b는 양호한 실시예에 따른 맥박 산소 농도계 모듈 회로를 도시한 도면.
도 7은 양호한 실시예에 따른 인공 핑거 클립을 도시한 도면.
도 1을 참조하면, 개인용 컴퓨터 메모리 카드 국제 협회(PCMCIA) 포맷 하우징(12)과 압력 트랜스듀서 하우징(14)을 구비한 개인용 컴퓨터 실시간 생물학적 데이타 처리 PC 카드(10)가 도시되어 있다. 압력 트랜스듀서 하우징(14)은 양호하게 유동성의 공기 통로를 탈착 가능하게 수용하도록 설계된 압력 입력 포트(16)를 포함한다. 일회용 폐활량계 마우스피스(21)가 유동성의 공기 통로의 한 단부에 부착되고, 커넥터가 유동성의 공기 통로(18)의 다른 단부에 부착된다. 구체적으로, 커넥터는 압력 입력 포트(16)에 정확하게 맞게 설계된 끝이 절단된 원뿔형의 형태를 갖는다. 사용자가 일회용 폐활량계 마우스피스(21)로 호흡한 후에, 유동성 공기 통로(18)와 일회용 폐활량계 마우스피스(21)가 압력 입력 포트(16)로부터 제거되어, 폐기될 것이다.
실시간 생물학적 데이타 처리 PC 카드(10)의 PCMCIA 포맷 하우징(12)은 양호하게 PCMCIA 치수의 표준과 일치하도록 구성된다. 양호한 바로서, PCMCIA 포맷 하우징은 대략 2.95인치의 폭을 갖는다. PCMCIA 포맷 하우징(12)은 양호하게 대략 3.40 인치의 길이를 갖는다. 양호한 실시예에 따른 압력 트랜스듀서 하우징(14)은 PCMCIA 규약 인증보다 큰 치수를 갖는다. 구체적으로, 압력 트랜스듀서 하우징(14)은 대략 1 인치의 높이를 갖는다. 압력 트랜스듀서 하우징(14)의 치수 확장은 예를 들어, 압력 트랜스듀서와 같은 생물학적 센서 회로의 배치를 용이하게 한다.
도 1a는 도 1의 라인 1a-1a를 따라 취해진 실시간 생물학적 데이타 처리 PC 카드(10)의 말단부 도면을 도시하고 있으며, 도 1b는 실시간 생물학적 데이타 처리 PC 카드(10)의 상면도를 도시하고 있다. PCMCIA 포맷 하우징(12)의 삽입을 용이하게 하기 위해, 호스트 개인용 컴퓨터(27)는 PCMCIA 치수 표준에 따라 크기와 치수가 정해진 PCMCIA 포맷 슬롯(30)을 포함한다.
도 2는 실시간 생물학적 데이타 처리 PC 카드(10) 및 호스트 개인용 컴퓨터(27)와 연관된 구성 요소의 새략적인 블럭도를 도시하고 있다. 실시간 생물학적 데이타 처리 PC 카드(10)는 압력 센서(32), 증폭기(34), 아날로그-디지탈 변환기(36), 아날로그-디지탈 타이밍 회로(38), 저장 버퍼(41), 및 PCMCIA 인터페이스(43)를 포함한다. 유동성의 공기 통로(18)는 일회용 폐활량계 마우스피스(21)를 압력 센서에 접속시키고, 도체로(45)는 압력 센서(32)를 증폭기(34)에 접속시킨다. 증폭기(34)는 도체로(47)를 통해 아날로그-디지탈 변환기(36)에 접속되며, 아날로그-디지탈 변환기(36)는 도체로(50)를 통해 저장 버퍼(41)에 접속된다. 도체로(52)는 아날로그-디지탈 변환기(36)를 아날로그-디지탈 타이밍 회로(38)에 접속시키고, 도체로(54)는 아날로그-디지탈 타이밍 회로(38)를 PCMCIA 인터페이스 (43)에 접속시킨다. 저장 버퍼(41)는 도체로(51)를 통해 PCM챰 인터페이스(43)에 접속된다. 실시간 생물학적 데이타 처리 PC 카드(10)를 PCMCIA 포맷 슬롯(30)으로 삽입할 시에, PCMCIA 인터페이스(43)는 버스(61)를 통해 PCMCIA 버스 인터페이스(58)에 접속된다.
호스트 개인용 컴퓨터(27)는 마이크로프로세서(61), 저장부(63), 디스플레이 (65), 키보드(67), 및 PCMCIA 인터페이스(70)를 포함한다. 호스트 개인용 컴퓨터(27)는 물론 도 2에 도시되지 않은 다른 구성 요소들을 포함할 수 있다. 마이크로프로세서(61)는 버스(72)를 통해 저장부(63)에 접속되고, 버스(74)를 통해 키보드(67)에 접속된다. 버스(76)는 디스플레이(65)를 버스(74)에 접속시키며, 버스(78)는 디스플레이(65)를 키보드(67)에 접속시킨다. 마이크로프로세서(61)는 버스(81)를 통해 PCMCIA 인터페이스(70)에 접속되고, PCMCIA 인터페이스(70)는 버스(83)를 통해 PCMCIA 버스 인터페이스(58)에 접속된다.
실시간 생물학적 데이타 처리 PC 카드(10)와 호스트 개인용 컴퓨터(27)가 도 2에 도시된 바와 같이 구성되는 경우, 장치들(10 및 27) 간의 통신은 표준화된 PCMCIA 프로토콜을 통해 이루어질 수 있다. PCMCIA 개발자 가이드 (2판, 1994년에 Sycard Technology에 의해 발행되었으며, 본 명에서에 참조로서 포함되어 있음)는 PCMCIA 규약과 프로토콜에 대한 정보를 개시하고 있다.
압력 센서(32)와 일회용 폐활량계 마우스피스(21)를 포함하는 도 2의 실시예가 설명되었지만, 임의의 생물학적 데이타 센서, 및/또는 연관된 구성 요소가 실시간 생물학적 데이타 처리 PC 카드(10)에 포함될 수 있다. 양호한 바로서, 상이한 생물학적 데이타의 포맷을 갖는 각각의 생물학적 데이타 센서는 개별적인 실시간 생물학적 데이타 처리 PC 카드(10)로 구성된다. 다양한 실시간 생물학적 데이타 처리 PC 카드들이 교환가능하여, 호스트 개인용 컴퓨터(27)를 다양한 실시간 생물학적 데이타 수집 및 처리 모드로 구성한다. 다르게는, 단일 실시간 생물학적 데이타 처리 PC 카드(10)가 하나 이상의 상이한 형태의 생물학적 데이타 센서를 수용하도록 구성될 수 있다. 본 발명에 따르면, 다양한 교환 가능한 실시간 생물학적 데이타 처리 PC 카드들이 호스트 개인용 컴퓨터(27)를 예를 들어, 폐활량 측정, 심전도 측정 (휴식, 24 시간, 스트레스 테스팅, 신호 평균 이벤트 ECG, 및 심장 맥박율 변화성), 혈압, 체온, 뇌파 전위 기록술(EEG), 초음파 심장 진단도, 도플러, 맥박 산소 농도계 (SPO2), 수면 분석, tcPO2, tcPCO2, 이산화 질소, 캡노그래피(capnography), 호흡율, 맥박율, 폴리솜노그래피(polysomnography), 일산화 탄소, 위식도 pH, 수소, 질소 산화물, 신체 조성, 글루코미터(glucometer), 청력 측정, 플리티스모그래프 (plethysmograph), 중량, 근전도 측정, 유로메트리(urometry), 및 팀파노메트리 (tympanometry)를 포함하는 다양한 수집, 처리, 및 감시 모드로 구성할 수 있다. 또한, 다른 생물학적 데이타는 대응하는 실시간 생물학적 데이타 처리 PC 카드에 의해 구성된 후에 호스트 개인용 컴퓨터(27)에 의해 수집 및 처리될 수 있다.
폐활량 측정 과정을 위해 호스트 개인용 컴퓨터(27)를 구성하도록 이루어진 도 2에 도시된 실시간 생물학적 데이타 처리 PC 카드(10)는 마우스피스(21)로부터 압력 신호를 수신한다. 양호하게 압력 트랜스듀서를 포함하는 압력 센서(32)는 압력 신호를 증폭기에 의해 증폭되는 전기 신호로 변환한다. 아날로그-디지탈 타이밍 회로(38)에 의해 타이밍되는 아날로그-디지탈 변환기(36)는 증폭기(34)로부터 증폭된 생물학적 데이타를 수신하여, 이 생물학적 데이타를 디지탈화한다. 아날로그-디지탈 타이밍 회로(38)는 도체로(47) 상의 증폭된 생물학적 데이타의 샘플링을 용이하게 하는 타이밍 신호를 제공한다. 이 디지탈화된 생물학적 데이타는 도체로(50)로 출력된다. 저장 버퍼(41)는 디지탈화된 생물학적 데이타를 수신하여, 이 디지탈화된 생물학적 데이타를 디지탈화된 생물학적 데이타가 PCMCIA 인터페이스(43)에 이용할 수 있게 되는 도체로(51)로 출력한다. 저장 버퍼(41)는 양호하게 선입선출 (FIFO) 버퍼를 포함하며, 버퍼링 능력이 필요하지 않는 간단한 구성에서는 생략될 수 있다. 실시간 생물학적 데이타 처리 PC 카드(10)는 제어 회로를 더 포함하며, PCMCIA 인터페이스(43)는 양호하게 입력 출력 (I/O) 인터페이스 글루 로직(interface glue logic) 및 입력 출력 커넥터를 포함한다.
실시간 생물학적 데이타 처리 PC 카드(10)를 호스트 컴퓨터(27)의 PCMCIA 슬롯(30)으로 삽입할 시에, 마이크로프로세서(61), 호스트 컴퓨터(27)의 PCMCIA 인터페이스(70), 및 실시간 생물학적 데이타 처리 PC 카드(10)의 PCMCIA 인터페이스 (43)는 설정된 PCMCIA 포맷 규약을 통해 통신하기 시작한다. 마이크로프로세서 (61)는 PCMCIA 포맷 슬롯(30)으로 삽입된 실시간 생물학적 데이타 처리 PC 카드 의 형태를 판정한다. 도 2에 도시된 경우에서, PCMCIA 인터페이스(43)로부터의 지정 데이타는 마이크로프로세서(61)에 폐활량 측정형 실시간 생물학적 데이타 처리 PC 카드(10)가 삽입되었음을 표시한다. PCMCIA 인터페이스(43)로부터의 지정 데이타는 다르게는 산소 농도, ECG, 또는 다른 생물학적 데이타를 호스트 개인용 컴퓨터(27)로 중계하기 위해 채용된 실시간 생물학적 데이타 처리 PC 카드(10)를 식별한다. 도 2의 실시예에 대한 다른 또는 추가적인 예로서, 사용자가 키보드(67) 또는 디스플레이(65)를 통해 지정 데이타를 입력하여, 호스트 개인용 컴퓨터(27)의 PCMCIA 포맷 슬롯(30)으로 삽입된 실시간 생물학적 데이타 처리 PC 카드(10)의 형태를 표시할 수 있다.
호스트 개인용 컴퓨터(27)가 실시간 생물학적 데이타 처리 PC 카드(10)를 "셋업(setup)"시킨 후에, 호스트 개인용 컴퓨터(27)는 디스플레이(65)를 통해 사용자에게 폐활량 테스트가 시작되었음을 알린다. 구체적으로, 생물학적 데이타 테스트를 행하는 방법을 사용자에게 교육시키기 위해 엔터테이닝 디스플레이 및 사운드와 같은 멀티미디어 장치가 호스트 개인용 컴퓨터(27)에 의해 구현된다. 디스플레이(65)는 환자에게 테스트 시작을 알리고, 예를 들어, 엔터테이닝 인센티브를 사용한 테스트 동안에 환자를 지도한다. 멀티미디어 명령 시스템은 특히 가정에서의 질병 관리시에 환자를 조력하도록 구성되어, 프로토콜을 테스팅함에 따라 예를 들어, 천식 및 방광 섬유증 환자를 돕는다. 또한, 본 발명의 시스템은 생물학적 데이타 테스트의 성공적인 운영을 위해 숙련된 사람의 작업 필요성을 감소시킬 수 있다.
증폭기(34)와 아날로그-디지탈 변환기(36)에 의해 처리된 후의 압력 센서(32)로부터의 생물학적 데이타는 양호하게 실시간 생물학적 데이타 처리 PC 카드(10)의 PCMCIA 인터페이스(43)로부터 호스트 컴퓨터(27)의 PCMCIA 인터페이스 (70)로 즉시 전송된다. 실시간 생물학적 데이타 처리 PC 카드(10)가 폐활량 실시간 생물학적 데이타 처리 PC 카드임을 나타내는 지정 데이타가 수신도니 호스트 개인용 컴퓨터(27)는 완전한 폐활량 데이타 수집, 처리, 및 감시 장치로서 기능하도록 구성된다. 예를 들어, 용적 대 시간 파형 또는 유출량 대 용적 곡선이 디스플레이(65) 상에 표시될 수 있어, 압력 센서(32)에 의해 수신된 실시간 생물학적 데이타를 나타낸다. 최대 호기 용적, 최대 흡기 용적, 및 최대 유속과 같은 몇몇의 명명된 다수의 다른 파라미터들이 또한 호스트 개인용 컴퓨터(27)의 디스플레이(65) 상에 표시될 수 있다. 또한, 이러한 데이타는 다양한 분석 및 비교 포맷에 따라 인쇄될 수 있다.
도 3은 양호한 실시예에 따른 호스트 개인용 컴퓨터(27)를 도시하고 있다. 호스트 개인용 컴퓨터(27)는 양호하게 개인 정보 이동 단말기(Personal Digital Assistant : PDA)를 포함한다. 호스트 개인용 컴퓨터(27)는 랩탑 컴퓨터 뿐만 아니라 임의의 데스크탑 컴퓨터일 수 있다. 호스트 개인용 컴퓨터(27)가 양호하게 개인 정보 이동 단말기로 구성될 때, 윈도우 CE(페가수스) 소프트웨어가 양호하게 사용된다. 이 소프트웨어는 양호하게 윈도우 CE 운영 체제 상에서 동작한다. 다른 상용으로 이용할 수 있는 소프트웨어 패키지, 또는 주문형 소프트웨어 패키지가 본 발명과 함께 이용될 수 있다. 사용자가 손(90)으로 잡는 포인팅 장치(87)가 터치 감응 화면을 통해 호스트 개인용 컴퓨터(28)에 데이타를 입력하는데 사용될 수 있다. 도 1의 실시간 생물학적 데이타 처리 PC 카드(10)가 그 내부에 삽입된 호스트 개인용 컴퓨터(27)는 우수한 진단 폐활량 데이타 수집 및 분석 기구로 구성된다. 실시간 생물학적 데이타 처리 PC 카드(10)는 키보드(67), 디스플레이(65), 저장부(63), 마이크로프로세서(61), 전원 (도시 생략), 및 호스트 컴퓨터 시스템(27)의 데이타 전송 및 인쇄 능력을 이용하므로, 실시간 생물학적 데이타 처리 PC 카드(10) 그 자체는 매우 저렴하고 설계가 간단하다. 그러나, 실시간 생물학적 데이타 처리 PC 카드(10)는 매우 강력하다. 호스트 개인용 컴퓨터(27) 내에 로딩된 소프트웨어는 양호하게 실시간 생물학적 데이타 처리 PC 카드(10)가 예를 들어, 데스트탑 컴퓨터, 또는 노트북 개인용 컴퓨터와 같은 다양한 임의의 다른 개인용 컴퓨터와 PCMCIA 포맷을 통해 인터페이스되도록 한다.
호스ㅌ 개인용 컴퓨터(27)는 직렬 포트 케이블 또는 RJ11 전화 플러그를 통한 모뎀 접속과 같은 임의의 종래의 수단을 통해 데이타를 전송할 수 있다. 가정의 질병 관리에서, 예를 들어, 호스트 개인용 컴퓨터(27)는 환자의 약물 치료, 다이어트, 증상, 및 다른 파리미터들을 수집, 처리, 및 전송하도록 구성될 수 있다. 따라서, 본 발명의 소자들의 복합체는 매우 휴대가 간편하고, 경량이며, 환자의 진단 및 감시에 비용이 덜 들게 한다.
도 4는 일회용 폐활량 측정 마우스피스(21)와 맥박 산소 농도계 핑거 클립(98) 양주 모두를 구비한 실시간 생물학적 데이타 처리 PC 카드(10)를 도시하고 있다. 동일한 구성 요소는 동일한 참조 번호로 표시되어 있다. 도 1의 실시예에서와 같이, 일회용 폐활량 측정 마우스피스(21)는 유동성 공기 통로(18)와 압력 입력 포트(16)를 통해 압력 트랜스듀서 하우징(14)에 접속된다. 맥박 산소 농도계 핑거 클립(98)은 커넥터(103)를 통하는 맥박 산소 농도계 케이블(101)을 통해 압력 트랜스듀서 하우징(14)에 접속된다.
도 5는 도 4의 양호한 실시예의 개략적인 블럭도를 도시하고 있다. 기본적으로, 맥박 산소 농도계 클립(98) (도 4)과 같은 맥박 산소 농도계 센서(105)로부터의 데이타는 커넥터 통로(110)를 통해 펄스 산소 농도계 모듈(107)로 공급된다. 구체적으로, 광 결합기(optical coupler)가 맥박 산소 농도 핑거 클립(98)과 실시간 생물학적 데이타 처리 PC 카드(10)의 전원 (도시 생략) 접속 사이에 배치되어, 환자가 그로부터 충격을 받는 것을 방지한다. 다음에, 맥박 산소 농도계 모듈(107)로부터의 데이타가 도체로(112)를 통해 PCMCIA 인터페이스(43)로 공급된다. 맥박 산소 농도계 모듈(107)은 양호하게 증폭기(34), 아날로그-디지탈 변환기(36), 아날로그-디지탈 타이밍 회로(38), 및 저장 버퍼(41)와 유사한 소자들을 포함한다. 맥박 산소 농도계 모듈(107)의 소자들은 구체적으로 소자들(34, 36, 38, 41)과조합되거나 소자들(34, 36, 38, 41)에 조합되거나, 구체적으로 맥박 산소 농도계 모듈에서 개별적으로 유지될 수 있다.
구체적으로, 호스트 개인용 컴퓨터(27)는 개별적으로 또는 동시에 폐활량 데이타와 맥박 산소 농도 데이타를 실시간으로 수신하여, 처리 및 감시할 수 있다. 양호한 실시예에서, 지정 데이타는 호스트 개인용 컴퓨터(27)에 실시간 생물학적 데이타 처리 PC 카드(10)가 폐활량 데이타 센서 및 맥박 산소 농도 데이타 센서 양자 모두를 포함하고 있다는 것을 표시한다. 증폭기(34), 아날로그-디지탈 변환기(36), 및 아날로그-디지탈 타이밍 회로(38), 또는 그 임의의 조합에서 가능한 것처럼, 압력 센서(32)는 일회용 폐활량 측정 마우스피스(21) 상에 교대로 배치될 수 있다. 저장 버퍼(41)에 추가하여, 임의의 또는 모든 상기 소자들은 일회용 폐활량 측정 마우스피스(21), 맥박 산소 농도 센서(105), 또는 실시간 생물학적 데이타 처리 PC 카드(10)의 위에 배치될 수 있다. 본 발명은 PCMCIA 인터페이스(43)로 제한되는 것은 아니며, 호스트 개인용 컴퓨터(27)에 아날로그 신호를 전송할 수 있는 임의의 회로가 실시간 생물학적 데이타 처리 PC 카드(10) 내의 구성 요소에 대한 필요성을 감소시킬 수 있다. 맥박 산소 농도 센서(105)와 맥박 산소 농도 모듈(107)은 미네소타, 플리머스에 위치한 노님메디컬, 인크에 의해 제조된다. 한 실시예에 따르면, 맥박 산소 농도계 센서(105)는 노님메디컬, 인크에 의해 제조된 8600 휴대용 맥박 산소 농도계를 포함할 수 있다.
도 6a는 일반적으로 도 5의 소자들(32-54)에 대응하는 양호한 실시예의 주회로 보드(118)를 도시하고 있다. 다수의 IC 칩(121), 압력 입력 포트(16), 및 압력 센서(32)를 포함하는 주회로 보드(118)가 도시되어 있다. 맥박 산소 농도 측정 모듈 커넥터(125)는 도 6b에 도시된 맥박 산소 농도 측정 모듈 커넥터(127)을 수용한다. 도 6b의 맥박 산소 농도 측정 모듈 커넥터(127)는 보조 회로 보드(130)에 전기적으로 접속된다. 보조 회로 보드(130)는 일반적으로 도 5의 맥박 산소 농도계 모듈(107)에 대응한다.
도 7은 사용자의 손(87)에 연결된 맥박 산소 농도계 핑거 클립(98)의 사시도를 도시하고 있다. 맥박 산소 농도계 핑거 클립(98)은 펄스 산소 농도계 케이블(101)을 통해 보조 회로 보드(130)에 접속된다.
본 발명의 예시적인 실시에가 도시되고 설명되었지만, 본 기술 분야에 숙련된 자라면, 이에 더하여, 많은 다른 변경, 개조, 및 대체를 본 발명의 본질 및 범위로부터 벗어나지 않으면서 이룰 수 있을 것이다.

Claims (27)

  1. 생물학적 데이타를 수집하기 위한 휴대용 컴퓨터 카드에 있어서,
    공기 튜브로부터 공기 압력을 수신하도록 설계되고 또한 상기 공기 압력을 전기 신호로 변환하도록 설계된 압력 변환기,
    상기 전기 신호를 수신하고 디지탈화하도록 설계된 아날로그 대 디지탈 변환기, 및
    상기 아날로그 대 디지탈 변환기에 동작 가능하게 결합되며, 상기 휴대용 컴퓨터 카드와 호스트 마이크로프로세서 시스템 사이에 인터페이스를 제공하도록 설계된 휴대용 컴퓨터 카드 인터페이스
    를 구비하는 휴대용 컴퓨터 카드.
  2. 제1항에 있어서, 상기 휴대용 컴퓨터 카드 인터페이스는 퍼스널 컴퓨터 메모리 카드 인터내셔널 어소우시에이션(PCMCIA) 카드 인터페이스를 포함하는 휴대용 컴퓨터 카드.
  3. 제1항에 있어서, 상기 압력 변환기로부터 상기 전기 신호를 수신하고 증폭하도록 설계된 증폭기 - 상기 증폭된 전기 신호는 상기 공기 압력과 관련되어 있음 -, 및
    상기 압력 변환기, 상기 증폭기, 상기 아날로그 대 디지탈 변환기 및 상기 휴대용 컴퓨터 카드 인터페이스가 그 내부에 설치되어 있는 하우징
    을 더 포함하는 휴대용 컴퓨터 카드.
  4. 제3항에 있어서, 상기 하우징 내에 설치되어 있는 압력 입력 포트를 더 포함하며, 상기 압력 입력 포트는 상기 압력 변환기와 유체 교류하며 상기 공기 압력을 수신하도록 설계되어 있는 휴대용 컴퓨터 카드.
  5. 제4항에 있어서, 상기 하우징에 일체로 접속된 유연성 공기 통로를 더 포함하며, 상기 압력 입력 포트는 상기 유연성 공기 통로를 통해서 상기 공기 튜브로부터 공기 압력을 수신하도록 설계되어 있는 휴대용 컴퓨터 카드.
  6. 휴대용 생물학적 데이타 수집 장치에 있어서,
    휴대용 컴퓨터 카드 하우징,
    상기 휴대용 컴퓨터 카드 하우징에 결합되며, 생물학적 데이타를 수신하고 상기 생물학적 데이타를 출력하도록 설계된 생물학적 데이타 수신기,
    상기 생물학적 데이타 수신기에 동작 가능하게 결합되며, 상기 생물학적 데이타 수신기로부터 상기 생물학적 데이타를 수신하고 상기 생물학적 데이타를 디지탈화된 생물학적 데이타로 변환하도록 설계된 신호 조절 회로(Signal-Conditioning Circuitry), 및
    상기 휴대용 컴퓨터 카드 하우징 내에 설치되며, 호스트 컴퓨터와 통신하고 상기 생물학적 데이타가 상기 시그널 컨디쇼닝 회로에 의해서 변환될 때에 실시간으로 상기 디지탈화된 생물학적 데이타를 호스트 컴퓨터로 중계하도록 설계된 휴대용 컴퓨터 카드 인터페이스
    를 구비하는 휴대용 생물학적 데이타 수집 장치.
  7. 제6항에 있어서, 상기 생물학적 데이타 수신기는 상기 휴대용 생물학적 데이타 수집 장치의 외부에 위치한 맥박 산소 농도계 센서로부터 생물학적 데이타를 수신하도록 설계된 휴대용 생물학적 데이타 수집 장치.
  8. 제7항에 있어서, 상기 생물학적 데이타 수신기는 심전도 기록 (electrocardiography)(ECG) 센서로부터 생물학적 데이타를 수신하도록 더 설계된 휴대용 생물학적 데이타 수집 장치.
  9. 제6항에 있어서, 상기 생물학적 데이타 수신기는 상기 ECG 센서로부터 생물학적 데이타를 수신하도록 설계된 휴대용 생물학적 데이타 수집 장치.
  10. 제6항에 있어서, 상기 휴대용 컴퓨터 카드 하우징은 외부면을 가지며,
    상기 생물학적 데이타 수신기는 상기 휴대용 컴퓨터 카드 하우징의 외부면에 접속되도록 설계된 생물학적 데이타 센서를 포함하는 휴대용 생물학적 데이타 수집 장치.
  11. 제10항에 있어서, 상기 생물학적 데이타 센서는 1밀리볼트 정도의 낮은 진폭 신호를 출력하도록 설계되어 있고,
    상기 신호 조절 회로는 12비트 이상의 분해능을 가진 디지탈화된 생물학적 데이타를 출력하도록 설계된 휴대용 생물학적 데이타 수집 장치.
  12. 제11항에 있어서, 상기 신호 조절 회로는 16비트의 해상도를 가진 디지탈화된 생물학적 데이타를 출력하도록 설계된 휴대용 생물학적 데이타 수집 장치.
  13. 제12항에 있어서, 상기 신호 조절 회로는 상기 생물학적 데이타 센서에 동작 가능하게 접속된 압력 변환기,
    상기 압력 변환기에 동작 가능하게 접속된 증폭기, 및
    상기 증폭기에 동작 가능하게 접속된 아날로그 대 디지탈 변환기
    를 포함하는 휴대용 생물학적 데이타 수집 장치.
  14. 제10항에 있어서, 상기 생물학적 데이타 센서는 상기 휴대용 컴퓨터 카드 하우징의 외부면에 일체로 형성되는 휴대용 생물학적 데이타 수집 장치.
  15. 제14항에 있어서, 상기 생물학적 데이타 센서는 폐활량계 공기 튜브를 포함하는 휴대용 생물학적 데이타 수집 장치.
  16. 제6항에 있어서, 상기 휴대용 컴퓨터 카드 인터페이스는 PCMCIA 인터페이스를 포함하는 휴대용 생물학적 데이타 수집 장치.
  17. 다수의 생물학적 데이타 수집 장치 모드 중에서 구성될 수 있는 호스트 컴퓨터에 있어서,
    휴대용 컴퓨터 카드를 내부에 수용하도록 설계된 휴대용 컴퓨터 카드 슬롯,
    상기 휴대용 컴퓨터 카드 슬롯에 삽입된 휴대용 컴퓨터 카드와 통신하도록 설계되고 상기 휴대용 컴퓨터 카드 슬롯에 삽입된 휴대용 컴퓨터 카드로부터 디지탈화된 생물학적 데이타를 수신하도록 설계된 휴대용 컴퓨터 카드 인터페이스
    마이크로프로세서,
    상기 마이크로프로세서와 휴대용 컴퓨터 카드 인터페이스 사이에 동작 가능하게 접속된 데이타 버스,
    상기 휴대용 컴퓨터 카드 슬롯 내의 휴대용 컴퓨터 카드로부터 지정 데이타를 수신하는 입력 수단 - 상기 입력 수단은 상기 마이크로프로세서에 동작 가능하게 접속되고 상기 지정 데이타는 상기 휴대용 컴퓨터 카드 슬롯에 삽입된 휴대용 컴퓨터 카드로부터 상기 디지탈화된 생물학적 데이타의 형태를 나타내며, 상기 지정 데이타는 제1 식별자 및 제2 식별자 중 하나를 포함하고, 상기 제1 식별자는 디지탈화된 생물학적 데이타가 상기 마이크로프로세서에 의해서 폐활량계 압력 데이타로서 해석된 것을 표시하며 상기 제2 식별자는 상기 디지탈화된 생물학적 데이타가 마이크로프로세서에 의해서 맥박 산소 농도계 전기 데이타로서 해석된 것을 나타냄 - , 및
    상기 제1 식별자의 수신시에 실시간 폐활량계 압력 데이타 수집 및 분석 장치로 호스트 컴퓨터를 구성하고, 제2 식별자의 수신시에 실시간 맥박 산소 농도계 전기 데이타 수집 및 분석 장치로 호스트 컴퓨터를 구성하기 위한 구성 수단- 상기 구성 수단은 상기 마이크로프로세서에 동작 가능하게 접속됨-
    을 포함하는 호스트 컴퓨터.
  18. 제17항에 있어서, 상기 지정 데이타는 상기 디지탈화된 생물학적 데이타가 마이크로프로세서에 의해서 ECG 데이타로서 해석된 것을 나타내는 제3 식별자를 포함하고, 상기 호스트 컴퓨터는 ECG 데이타 수집 장치 모드로 구성될 수 있는 호스트 컴퓨터.
  19. 제17항에 있어서, 상기 호스트 컴퓨터는 폐활량계 생물학적 데이타 수집 장치 모드 및 맥박 산소 농도계 생물학적 데이타 수집 장치 모드 외에 다른 생물학적 데이타 수집 장치 모드에서 구성될 수 있는 호스트 컴퓨터.
  20. 제17항에 있어서, 상기 입력 수단은 키보드 및 터치 스크린 디스플레이 중 하나로부터 지정 데이타를 수신하도록 설계된 호스트 컴퓨터.
  21. 제17항에 있어서, 상기 입력 수단은 휴대용 컴퓨터 카드로부터 지정 데이타를 수신하도록 설계된 호스트 컴퓨터.
  22. 제17항에 있어서, 상기 휴대용 컴퓨터 카드 슬롯은 PCMCIA 카드 슬롯을 포함하는 호스트 컴퓨터.
  23. 다수의 교환 가능한 생물학적 데이타 휴대용 컴퓨터 카드의 복합체에 있어서,
    (a) 폐활량계 휴대용 컴퓨터 카드로서,
    (1) 외부면을 가진 폐활량계 휴대용 컴퓨터 카드 하우징,
    (2) 상기 폐활량계 휴대용 컴퓨터 카드 하우징 내에 설치되며 공기 튜브로부터 공기 압력을 수신하도록 설계된 압력 입력 포트.
    (3) 상기 폐활량계 휴대용 컴퓨터 카드 하우징 내에 설치되며 압력 입력 포트를 통해서 공기 튜브로부터 공기 압력을 수신하여 전기 신호를 발생시키도록 설계되며, 상기 발생된 전기 신호가 상기 수신된 공기 압력의 세기에 비례하도록 구성된 압력 변환기,
    (4) 상기 압력 변환기에 동작 가능하게 접속되며, 상기 발생된 전기 신호를 수신하여 증폭된 신호를 출력하도록 설계된 증폭기,
    (5) 상기 증폭기에 동작 가능하게 접속되고 상기 증폭된 신호를 디지탈화하도록 설계된 아날로그 대 디지탈 변환기, 및
    (6) 상기 폐활량계 휴대용 컴퓨터 카드 하우징 내에 설치되며 호스트 컴퓨터와 교류하도록 설계되며 상기 전기 신호가 상기 공기 압력으로부터 발생될 때에 실시간으로 상기 디지탈화되어 증폭된 신호를 상기 호스트 컴퓨터로 중계하도록 설계된 휴대용 컴퓨터 카드 인터페이스
    를 포함하는 폐활량계 휴대용 컴퓨터 카드, 및
    (b) 맥박 산소 농도계 휴대용 컴퓨터 카드로서,
    (1) 외부면을 가진 맥박 산소 농도계 휴대용 컴퓨터 카드 하우징,
    (2) 상기 맥박 산소 농도계 휴대용 컴퓨터 카드 하우징에 접속되며, 환자로부터 맥박 산소 농도계 데이타를 수집하도록 설계된 적어도 하나의 도체.
    (3) 상기 적어도 하나의 도체에 동작 가능하게 접속되며 상기 증폭된 신호를 디지탈화하도록 설계된 아날로그 대 디지탈 변환기, 및
    (4) 상기 맥박 산소 농도계 휴대용 컴퓨터 카드 하우징 내에 설치되며 호스트 컴퓨터와 교류하도록 설계되며 맥박 농도계 데이타가 환자로부터 수집될 때에 실시간에서 상기 디지탈화되어 증폭된 신호를 상기 호스트 컴퓨터로 중계하도록 설계된 휴대용 컴퓨터 카드 인터페이스
    를 포함하는 맥박 산소 농도계 휴대용 컴퓨터 카드
    를 포함하는 다수의 교환가능한 생물학적 데이타 휴대용 컴퓨터 카드의 복합체.
  24. 제23항에 있어서, 상기 폐활량계 휴대용 컴퓨터 카드는 호스트 컴퓨터를 폐활량계 데이타 수집 및 분석 장치로 변환하도록 설계되며,
    상기 맥박 산소 농도계 휴대용 컴퓨터 카드는 상기 호스트 컴퓨터를 맥박 산소 농도계 데이타 수집 및 분석 장치로 변환하도록 설계된 다수의 교환가능한 생물학적 데이타 휴대용 컴퓨터 카드의 복합체.
  25. 제23항에 있어서, ECG 휴대용 컴퓨터 카드를 더 포함하며
    상기 ECG 휴대용 컴퓨터 카드는,
    (1) 외부면을 가진 ECG 휴대용 컴퓨터 카드 하우징,
    (2) 상기 ECG 휴대용 컴퓨터 카드 하우징에 접속되며 환자로부터 ECG 데이타를 수집하도록 설계된 적어도 하나의 도체,
    (3) 상기 적어도 하나의 도체에 동작 가능하게 접속되며 전기 신호를 수신하여 증폭된 신호를 출력하도록 설계된 증폭기,
    (4) 상기 증폭기에 동작 가능하게 접속되며 상기 증폭된 신호를 디지탈화하도록 설계된 아날로그 대 디지탈 변환기, 및
    (5) 상기 ECG 휴대용 컴퓨터 카드 하우징 내에 설치되며 호스트 컴퓨터와 교류하도록 설계되며 상기 ECG 데이타가 환자로부터 수집될 때에 실시간에서 상기 디지탈화되어 증폭된 신호를 상기 호스트 컴퓨터로 중계하도록 설계된 휴대용 컴퓨터 카드 인터페이스
    를 포함하는 다수의 교환가능한 생물학적 데이타 휴대용 컴퓨터 카드의 복합체.
  26. 생물학적 데이타를 호스트 컴퓨터로 전달하기 위한 휴대용 컴퓨터 카드에 있어서,
    외부면을 가진 휴대용 컴퓨터 카드 하우징,
    휴대용 컴퓨터 카드 하우징에 접속되며 환자로부터 생물학적 데이타를 수집하도록 설계된 적어도 하나의 도체,
    상기 적어도 하나의 도체에 동작 가능하게 접속되며 상기 생물학적 데이타를 수신하여 증폭된 신호를 출력하도록 설계된 증폭기,
    상기 증폭기에 동작 가능하게 접속된 전원,
    상기 전원과 상기 적어도 하나의 도체 사이에 전기 절연을 제공하기 위한 절연 수단,
    상기 증폭기에 동작 가능하게 접속되며 상기 증폭된 신호를 디지탈화하도록 설계된 아날로그 대 디지탈 변환기, 및
    상기 휴대용 컴퓨터 카드 하우징 내에 설치되며 호스트 컴퓨터와 교류하도록 설계되며 상기 생물학적 데이타가 환자로부터 수집될 때에 실시간에서 상기 디지탈화되어 증폭된 신호를 상기 호스트 컴퓨터로 중계하도록 설계된 휴대용 컴퓨터 카드 인터페이스
    를 포함하는 휴대용 컴퓨터 카드.
  27. 제26항에 있어서, 상기 절연 수단은 광학 판독기(optical translator)를 포함하며, 상기 전원은 호스트 컴퓨터로부터 전력을 수신하기 위한 도체를 포함하는 휴대용 컴퓨터 카드.
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