JP2004502504A - 喉頭マスク通気口装置のためのモニタリング及びコントロール - Google Patents
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Abstract
Description
この適用は、米国特許出願番号09/382,030(喉頭マスク通気口装置のためのモニタリング及びコントロールとタイトルをつけられ、1999年8月24日にファイルされ、そして、ここで参照され組込まれる)の一部分の続きである。この適用は、さらに、米国特許出願番号09/602,264(喉頭マスク通気口装置のためのモニタリング及びコントロールとタイトルをつけられ、2000年6月23日にファイルされ、そして、ここで参照され組込まれる)の一部分の続きである。
(発明の背景)
本発明は、一般的な麻酔薬が適用された外科的処置の間に患者をモニタすることに関する。より特に、本発明は、患者の麻酔の深さが、実行されている外科的処置には不充分なとき、自動的にアラームを生成するための方法と装置に関する。
【0001】
麻酔専門医によって実行された重要な1つの機能は、外科的処置にわたる患者のための開いた通気口の維持に関する。一般的な麻酔薬が適用されるとき、あるタイプの人工通気口は患者のためにほとんど常に設立される。人工通気口を設立するための有名な1つの装置は、気管内のチューブである。別のものは有名な喉頭マスク通気口(LMA)である。
【0002】
図1は、先行技術LMA 100の遠近図を示し、図2は、患者に挿入されたLMA 100を示す。LMA 100のようなLMAは、米国特許4,509,514番に、例えば、記載されている。LMA 100は、通気口チューブ110、及び、マスク部分l30を備えている。マスク部分130は、一般に楕円の膨張式のカフス134を備えている。チューブ110、及び、マスク部分130は、ともに連結され、1つの、連続的、密閉されて、チューブ110の中心に近い方の端112から開口136に及ぶ通気口として定義され、通気口136は、マスク部分130の中として定義される。LMA 100は、さらに、選択的にカフスl34を収縮又は膨張させるためのインフレ・チューブ138を備えている。
【0003】
処置では、最初にカフス134が収縮され、次に、チューブ110の、及び、インフレ・チューブ138の中心に近い方の端が、患者の外部で残っており、一方、マスク部分は患者の口を通って患者の咽頭に挿入される。カフス134の遠位の末端l40が患者の通常閉じた食道に対して残り、かつ、開端部l36が、患者の気管(例えば、患者の声門の開口)の通路と提携するように、マスク部分は好ましくは位置される。マスク部分が、そのように位置した後、カフスは、患者の声門の開口のまわりのシールを形成して、そして、これは、チューブ110の中心に近い方の端ll2から患者の気管に及ぶ密封した通気口を設立する。
【0004】
説明の便宜のために、「完全に挿入された配置」という用語は、患者に挿入されており、次の特性を持っているLMAを参照して、ここで使用される。
マスク部分は、患者の声門の開口のまわりで配置される;
カフスは、患者の声門の開口のまわりにシールを形成して膨張される;
カフスの遠位の先端は、隣接する食道の括約筋に配置される;
(4)LMAが、患者の口の外から、患者の肺まで及ぶ密封した通気口(チューブl10の中心に近い方の端l12から、マスク部分の開口l36に及ぶ通気口)として定義するように、チューブ110の中心に近い方の末端は患者の外部で配置される;、及び、
インフレ・チューブの中心に近い方の端は、患者の口の外で残る。
図2は、完全に挿入された配置中のLMAを示す。
【0005】
外科的処置の間に使用のための患者の中の通気口を設立するためにLMAを使用するとき、次のステップは通常実行される。最初に、患者は、LMA挿入するためには充分に深い深さに麻酔をかけられる。このプロセスは、麻酔の誘導と呼ばれ、患者に静脈注射を与えることにより通常遂行される。LMA挿入のために必要になった麻酔の深さは、気管内のチューブの挿入のために必要になった深さより浅い(気管内のチューブが声帯を通り抜けなければならず、LMAが通り抜けないからである)。その後、LMAは患者に挿入され、挿入されると直ぐに、麻酔専門医は、完全に挿入された配置にLMAが適切に位置したことを好ましくは確認する(例えば、麻酔専門医は、膨張したカフスが患者の声門の開口のまわりのシールを形成したことを好ましくは確認する)。そのようなチェックは以下によって実行されることができる。
(1)麻酔ガス層バッグが圧搾されるとき、患者の胸が上昇するか、注意すること、及び、
(2)吐き出されたガス中の二酸化炭素の存在をチェックし、酸素飽和を測定すること。
LMAの適切な配置が確認された後、チューブ110の中心に近い方の末端112は、患者に断続的な肯定的な圧力換気(IPPV)を適用し、(1)酸素;(2)亜酸化窒素;及び(3)麻酔剤を含むガスの混合物で患者を換気する換気機械につながれてもよい。二者択一で、実行されている外科の種類によっては、患者が処置の間にLMAによって自然に呼吸することを可能にしてもよい。外科的処置の終了の後に、患者が口頭の刺激に反応するようになり、そうすることを要求されたとき彼らの口を開くことができる直後、LMAは、通常取り除かれる。
【0006】
患者の通気口を設立すること及びモニタすることとに加えて、麻酔専門医によって実行される別の重要な機能は、外科的処置の間に患者に処理される麻酔薬の量を決定することに関する。簡潔に、外科的処置の間の麻酔薬の投与のために3つの以下の目的がある。
(1)患者は苦痛を経験せず、外科的処置の間に完全に知らないままにするために、「充分に深い」麻酔のレベルを引き起こすこと;
(2)患者を過剰に薬で治療することを回避すること;及び
(3)回復時間を最適にすること。
生理学の用語において、まだ理解されていない睡眠状の状態に関するので、用語「麻酔の深さ」を定義することが困難である。麻酔専門医は、それにもかかわらず麻酔が外科の切り口に対する反射反応を防ぐ必要があるために、充分に深いときと認識する。その理由は、麻酔のレベルがこの多少捉えがたいしきい値未満である場合、患者は明白に動くからである。明白に、このしきい値以下である麻酔のレベルを決定することは不適当である。また、経験を積んだ麻酔専門医は、充分に深く麻酔をかけられた大多数の患者に以下のことを防ぐことを維持する方法を学習する。
患者の動きによる処置のコースに対する影響
苦痛を経験するために意識を充分に回復する患者の苦痛
麻酔は、全体的、又は、局所的でもよい。前記用語は、無意識を引き起こされることを意味する。一方、後述する感覚の不足は、身体の特定のエリアで薬理学的にもたらされる。しばしば、2つの技術の組み合わせは、無意識を維持するのに必要な全身麻酔の合計量を減少するために使用される。これは、使用される一般的な麻酔剤の副作用によって、例えば、患者が厳しい心臓又は肺の疾病であり条件がより悪い患者において特に好ましい。しばしば、患者は、麻酔をかけられると同様に麻痺します。これは、動きを防ぎ、また、再び必要な全身麻酔の量を減らす。
【0007】
不運にも、麻酔の希望のレベルを維持する必要な薬を正確に調整することは、以下の理由で困難である。
患者の薬に対する反応は変わり、また、
麻酔の深さを測定する正確な方法はない。
したがって、患者は、苦痛を経験する外科的処置の間に、時々充分な意識を回復する。例えば、重病の患者が根本的な条件の悪化を防ぐために最小の量の麻酔薬を与えられ、さらに、麻痺されるとき、意識のレベルを決定することは非常に困難である。
【0008】
外科的処置後、患者が意識を戻すことを防ぐ一つの方法は、短期的な記憶を抑える薬を投与することである。そのような薬は、高度に有効である。しかし、意識が回復した後、それらが与えられるとき、患者が気づいている実際の時間が大きな苦痛を引き起こし、これが人道的な立場で単に不適当なだけでなく、重病の患者の状態を潜在的に悪化させる。
【0009】
あまりに多量の又はあまりにも少量の麻酔は、外科的処置自体の本来的な危険とは全く別に、重大な結果又は致命的な結果になるかもしれないので、麻酔学の実行は、調整される。正確な麻酔の深さを判断する方法は、特に望まれている。また、その問題を解決することを試みて、多くの異なるアプローチがなされたことは驚くべきではない。
【0010】
1つの方法は、聴覚の刺激を与える間に電気脳造影図(EEG)上で見られるような患者の大脳の活動の変化の観察に依存する。より最近の方法は、患者の複雑なEEG波形の分析により麻酔の深さを示す単純な数値を算出することを試みている。しかし、別の方法は、顔の筋肉活動を検知し、感覚を痛ませることにこれを関連づけることを試みる。麻酔の深さに食道の筋肉の活動を関連づける試みもなされたが、明らかな関係が見つからず、この方法は放棄された。これらの方法のうちのいくつか又はすべては、血圧、脈搏数及び呼吸の速度又は深さの変化からの情報と結びつけられてもよい。Bispectralインデックスとして知られている指標、又は、「BIS」(EEG分析に基づいた意識に関する単一の数を与える)は、現在麻酔の深さの最もポピュラーな自動的に算出された指標である。
【0011】
これらの先行技術方法が有用かもしれない一方、特に患者の通気口を設立するか明らかにするために、LMAが使用される外科的処置の間にそうするために、患者の麻酔のレベルを評価する他の方法、及び、装置を開発することは有効である。
【0012】
(発明の詳細な説明)
ガスが通る上部の通気口の喉頭及び咽頭形式部分は、肺の中で、及び、その肺から引き出される。人間の喉頭(それは声帯を収容する)は、それが咽頭の正面の壁の穴を形成する首の中で位置する。咽頭は、咽頭の収縮筋肉として知られている、3セットの対角線上に走る筋肉からその壁が形成される、一般に平らになった円錐形の管を定義する。これらの筋肉は、喉頭に付けられ、他の喉頭の筋肉と一緒に、呑み込む、及び、吐き出す反射神経を引き起こす複雑な相互作用を行う。
【0013】
咽頭の管は、機械的と化学的な刺激に応答する知覚神経を備えている。食物又はカフス付きの中咽頭の通気口(例えば、LMA)のようなオブジェクトが、咽頭の中にあるとき、呑み込むか、吐き気がすることが、刺激の性質、強さ、化学成分、方向及び位置に依存して刺激される。喉頭への知覚の神経刺激は、対照的に、気管又は風パイプへ有害なものは声帯を通過しないようになっている。そのような反射応答は、局部的又は全身麻酔によって全く又は部分的に抑えられてもよい。
【0014】
局部の反射応答に加えて、咽頭及び喉頭の両方は、さらに、脳からの信号に応答する。喉頭は、その保護機能とは別に、伝達の器官である。苦痛が、脳の中で処理されるとき、反射の喉頭の活動が、人間がそれらの苦痛を示すように生じる。麻酔が不適当なレベルにより提供され、麻酔の影響下で苦痛が得られるならば、これらの反射応答がまだ生じるが、鈍くなり、和らいでいる。例えば、患者が、強い痛い刺激がある状態で不適当に麻酔をかけられれば、声帯の閉鎖を行うために導く喉頭のけいれんが発声の代わりに生じるかもしれない。咽頭の収縮筋肉も、この反射レスポンスに含まれる。また、刺激のレベルに比例してそれらの調子が増加することが発見された。喉頭のけいれんの危険な状態の前によく起こりはじめる調子のそのような変化は、発達し、また、意識が戻る前に、戻る。
【0015】
したがって、初期の段階で調子のこれらの変化を検知することができるならば、麻酔専門医は状況を改善する時間(麻酔を深くすること)があり、それにより、喉頭のけいれん開始を回避する。本発明は、これらの現象を利用し、麻酔の深さの指標として咽頭の収縮筋肉の調子の変化を使用する。
【0016】
咽頭の収縮筋肉の調子を測定するための好ましい1つのセンサーは、膨張したLMAである。LMAが、完全に挿入された配置に位置し、適切に膨張されるとき、生じる内カフス圧力、又は、「カフス圧力」(例えば、膨張したカフスの内部の圧力)は、咽頭の収縮筋肉の調子又は緊張の役割である。これは、これらの筋肉がLMAカフスを制限する、又は、膨張したカフスが存在する多くの空間を定義するからである。したがって、カフスが喉の閉じ込められたスペースで膨張するときに記録された内カフス圧力は、それらが拡大するカフスによって伸ばされるので、咽頭の筋肉壁による抵抗によって大部分は決定される。例えば、LMAが完全に挿入された配置にあるとき、空気の量は、LMAカフスの中に60cmのH2Oの内カフス圧力を生成するのに充分に注入し、LMAが患者から取り除かれるとき、重要な内カフス圧力を生成しないことが示される。これは、カフスが患者の喉にあるとき、60cmのH2Oの内カフス圧力を生成するカフス中の空気の量が、カフス自体の壁を伸ばすのに必要な量未満であることを示す。さらに、カフスに注入された空気の量が、カフス自体の容量未満であるならば、患者の内部のLMAを配置することに関連したカフス圧力の増加は、カフスの拡張に抵抗する咽頭の収縮筋肉によって引き起こされる。しかしながら、カフスの弾性の壁が伸ばされるように、空気の追加の量がカフスに注入されるならば、内カフス圧力は今カフスの壁自身の弾性エネルギーにより構成を持つ、そのため、咽頭の筋肉の調子のセンサーとしてカフスの感度を弱める。もし、LMAが完全に挿入されて、適切に膨張する配置(例えば、カフスの壁を伸ばさない量に膨張し、しかし、咽頭の収縮筋肉に対するカフス壁を強要し、カフスが声門の開口のまわりのシールを形成することを可能にする)に残れば、カフス圧力は、咽頭の収縮筋肉の調子、又は、咽頭の収縮筋肉による抵抗の程度の役割で変わる。
【0017】
この調子は、次には、咽頭の壁から来る知覚の情報からの局部の反射のフィードバックと同様に、脳から来る反射のフィードバックに関する。麻酔状態のレベルに依存して、フィードバック経路の両方は鈍ってもよく、又は、完全に消滅してもよい。LMAが通気口装置として使用される、外科の処置中に、外科の刺激が麻酔のレベルにしては大きくなり始める場合、脳幹は、単にLMAの内カフス圧力の対応する増加の観察により、検知することができる咽頭の構成である調子の増加につれて応答する咽頭及び喉頭に苦痛信号を送り始める。カフス圧力の変化のモニターにより検知することができる調子の変化は、一般に苦痛に対する意識的な認識よりも先行する。本発明は、麻酔を深くする必要の適時の方法の中で麻酔専門医を警告するためにリアル・タイムの咽頭の収縮筋肉の調子の検知された変化を検知し、分析し、表示する。
【0018】
カフス圧力に対する別の影響は、患者が呼吸するか、人為的に呼吸させるとともに、それらの内のガス・フローの生成までに引き起こされた解剖の通気口の変動する圧力である。LMAは、完全に挿入された配置に置かれているとき、カフス圧力は患者の呼吸にしたがって上記方法において変化する。例えば、IPPVに、換気機械が、LMAの通気口チューブに圧力を印加する時(患者に吸入することを強いること)、カフス圧力は上昇する。さらに、換気機械がLMAの通気口チューブへ空気を送ることやめる時、カフス圧力は落ちる。患者が自然に呼吸している場合、カフス圧力の変動も生じる。しかしながら、患者が苦痛又はストレスを経験する場合、カフス圧力でのこれらの偏差は患者の通気口のサイズが刺激に応じて減少するので、それらが正常な呼吸にしたがったものより大きくなる。本発明は、さらにそれらの圧力変動をモニタし、変動が充分に麻酔をかけられた患者において正常であると考えられるより大きくなる場合、アラームを生成する。
【0019】
したがって、発明は、2つのメカニズムによって麻酔深さの変動を検知することができる。
(1)喉の収縮筋肉の調子の変化を感じること(直接的な結果)によって、その理由は、これらの筋肉がセンサー自体(センサーは好ましくは喉頭のマスクである)を圧搾するかつかむといわれているからである、及び、
(2)センサー(例えば、それから分岐する喉頭、気管及びより小さな通気口チューブ)に遠位の通気口の抵抗の変化を感じること(間接的な結果)によって、その理由は、生じた圧力変動は、ガスフローを励起された及び吐き出した抵抗の変化によって引き起こされ、次に、通気口通行の直径の変化によって引き起こされる。センサー(それが喉頭のマスクである場合)の一部が、肺間で運ばれているガス混合に接しており、そのために、このガス混合物の変動する圧力によって影響を受けるので、この第2のメカニズムが生じる。しかしながら、通気口圧力の変化は、他の既知の方法による測定で行われてもよい、その結果、これら、間接的な結果は、上記(1)のような直接的な結果と識別することができる。
【0020】
3番目の要因は、さらに、この変動する圧力に影響を及ぼす。胸が呼吸で上昇し落ちるとともに、その遠位の部分が局部の圧力の断続的な変化にさらされるように、小さな変動が、わずかに胸腔に及び胸腔から浸らせるマスクのまわりの解剖関係に生じる。
【0021】
しかしながら、患者が、刺激(最も極端な例は、激しい喘息を有するものである)に通気口筋肉が反応する範囲において相当に異なるので、信頼できるものとして上記(2)のような変化は見なすことができない。すなわち、上記第3の効力が、患者の身体形、特に胸腔に関する喉頭の位置によって相当に変化する。したがって、上記(2)のような結果が、発明の実用性に寄与してもよく、それらはその解釈が臨床の判断の程度を要求する、第2のメカニズムと見なされるべきである。
【0022】
本発明の1つの態様は、カフス圧力をモニタすること、及び、カフス圧力がしきい値を超えても、下がる場合は常に、アラームを生成することを含んでいる。このアラームは、ピークアラームとして知られている。この態様は、さらに自動的にしきい値を調節する方法を含んでいる。
【0023】
本発明の別の態様は、期間によりカフス圧力をモニタすること、及び、カフス圧力(若しくは、中間値又は他の値からのカフス圧力の偏差)の動きが、しきい値を超過する場合にアラームを生成することを含んでいる。このアラームは速度アラームとして知られている。この態様は、さらに、自動的にしきい値を調節する方法を含んでいる。
【0024】
LMAが、患者の中の通気口の設立のためにしばしば使用されるので、咽頭の収縮筋肉(そのために、麻酔のレベル)の調子のモニタするためにセンサーとしてさらにLMAを使用することは非常に便利である。しかしながら、咽頭の収縮筋肉(そのために、麻酔のレベル)の調子をモニタするための発明によって、他の装置が使用されてもよいことは認識される。例えば、気管内のチューブは、この調子をモニタするために別のカフスを含めて修正されてもよい。気管内のチューブは、気管の内壁を有するシールの形成のためにそれらの遠位の終わりにあるカフス又はバルーンを一般に備えている。咽頭のカフス(例えば、チューブの遠位の終わりにあるカフスとは別に配置されたカフス)を含めるために、発明によって、気管内のチューブは、修正されてもよい。その結果、チューブの遠位の端が気管中の声帯を越えて位置する場合に、咽頭のカフスが咽頭に存在する。したがって、咽頭の収縮筋肉の調子は、そのような気管内のチューブの咽頭のカフス中の圧力のモニタすることより測定されてもよい (また、麻酔の患者のレベルはそのために評価されてもよい)。別の例として、LMAの代わりに、カフス付きの声門通気口装置の別の形式は、(1)患者を換気することと(2) 患者の咽頭の収縮筋肉の調子をモニタすることの両方に使われてもよい。一般に、咽頭の収縮筋肉の調子を測定し、かつそのために麻酔の患者のレベルを評価するために、咽頭か下咽頭にある膨張式のカフスかバルーンを含んでいる装置も、発明によって使用されてもよい。
【0025】
まだ、他のオブジェクト及び本発明の利点は、単に発明の最良の方法の例示で、いくつかの具体化が示され記述される、以下の詳細な記述から当業者に容易に明白になる。実現されるように、発明は、他のもの及び異なる具体化ができる。また、それぞれの詳細は、様々な点(発明から外れることのないすべて)の修正ができる。したがって、当然、実例となるものとして、図面及び記述は見なされることになる。また、限定されず、制限されないで、適用の範囲は、クレームになる。
(実施例の詳細な説明)
図3Aは、発明にしたがって構築された装置200のハイレベルのブロックダイヤグラムを示す。上述したように、LMAは、患者の咽頭の収縮筋肉の調子をモニタするための好ましい手段である。また、装置200は主にLMAに関して議論される。しかしながら、咽頭か下咽頭にある他のカフス又はバルーンの装置と共に装置200も使用されてもよいことは認識される。
【0026】
装置200は、発明にしたがって以下のために使用されてもよい。
外科的処置の間にLMAのカフス圧力を選択的に規制すること;
LMAのカフス圧力のモニタすること;
患者の麻酔の状態を評価するLMAのカフス圧力の分析すること;及び
(4)評価された麻酔の状態が実行されている外科的処置には不充分な場合に、1つ以上のアラームを生成すること。示されるように、装置200は、中央処理装置(CPU)ボード210、サーボ・シリンダ240、空気の経路260、キーボード280及び電源282を備えている。キーボード280は、装置200のコントロールのために使用されてもよい。2つのRS 232のインターフェース284、286は、さらに、CPUボード210から又はCPUボード210へのデータの入力及び出力に供給される。
【0027】
図3Bは、空気の経路260及びサーボ・シリンダ240の部分の図を示す。図示するように、空気の経路260は、最初の圧力センサー26l、2番目の圧力センサー262、3番目の圧力センサー263、最初のバルブ264、2番目のバルブ265、最初の空気のチャンネル266及び2番目の空気のチャンネル268を備えている。さらに、図示するように、サーボ・シリンダ240は、空気のシリンダ242を備えている。以下の構成は、すべて、第1の空気のチャンネル266経由で空間的にともに連結される;第1と第2の圧力センサー261、262、バルブ264の1つの末端264A、バルブ265の1つの末端265A及び空気のシリンダ242の出力。バルブ264の別の末端264B、及び、第3の圧力センサー263は、第2の空気のチャンネル268に空気的につながれる。第2の空気のチャンネル268は、さらにLMAのインフレ・ライン(例えば、図1及び2の中で示されるようにインフレ・ライン238のような)に接続される開いた末端268−Oを定義する。最後に、バルブ265の別の末端265Bは、自由な空気(又は大気)に接続される。
【0028】
バルブ264が閉まっている場合、空気のチャンネル266は、空気のチャンネル268から分離される。反対に、バルブ264が開いている場合、空気のチャンネル266は、空気のチャンネル268に接続される。バルブ265が閉まっている場合、空気のチャンネル266は、大気から分離される。反対に、バルブ265が開いている場合、空気のチャンネル266は、大気につながれる。下述するように、バルブ265は、空気のチャンネル266へ、空気のシリンダ242に、又は、大気へ空気のシリンダ242及び空気のチャンネル 266からガスを出すために、選択的に大気からのガスを導入するメカニズムを供給する。CPUボード210は、バルブ264及び265の作業(例えば、選択的に開放及び閉鎖)を操作する。CPUボード210は、さらに、3つの圧力センサー261、262、263の出力をモニタする(そのために空気のチャンネル266及び268の圧力をモニタする)。
【0029】
図3Bで図示しなかったが、空気のシリンダ242に加えて、サーボ・シリンダ240は、さらに、空気のチャンネル266に又は空気のチャンネル266の外に空気を送るために、空気のシリンダ242を運転するためにモータを備えている。CPUボード210は、選択的に、空気のチャンネル266へ、または、空気のチャンネル266の外へ、空気を送るために、サーボ・シリンダ240のモータを運転する。
【0030】
正常な作業で、動力が最初に装置200に供給される時、及び、空気のチャンネル268の開いた末端268−OがLMAの膨張ラインに最初に接続される時、CPUボード210は、カフス圧力が希望の値または「セットポイント」に達するまで、LMAのカフスに、又は、LMAのカフスの外に、空気を送り込むように、サーボ・シリンダ240及び空気の経路260を始動させる。好ましい具体例では、セットポイントの値がコミュニケーション・インターフェース284又は286経由でCPUボードに入力される。しかしながら、セットポイントの値は、他の方法(例えば、それはキーボード280によって入力されてもよい)で選ばれてもよい。セットポイントに対する一般に好ましい値は60 cmH20である(一般に、カフスへ導入された空気の量がカフス壁のストレッチングを引き起こさず、また、膨張したカフスは、声門の開口を備えたシールを形成するように、セットポイントは好ましくは選択される)。ほとんどの状況で、麻酔専門医が、装置200のLMAのインフレ・ラインを接続する前に完全に挿入された配置にカフスを一般的に好ましく置くので、インフレ・ラインが装置200に最初に接続される時、カフス圧力はセットポイントに近い(例えば、チャンネル268の末端268−O)。しかしながら、装置200もカフスの初期のインフレを提供するために使用されてもよい。
【0031】
CPUボードは、(1)バルブ265を閉めること;(2)バルブ264を開けること;及び (3) 空気のシリンダ242から空気のチャンネル266へ空気を移動させるために、サーボ・シリンダ240を始動させることによって、LMAのカフスへ空気を移動させてもよい(そのために、カフス圧力を増加させる)。同様に、CPUボードは、(1)バルブ265を閉めること;(2)バルブ264を開けること;及び (3) 空気のチャンネル266から空気のシリンダ242へ空気を移動させるために、サーボ・シリンダ240を始動させることによって、LMAのカフスの外へ空気を移動させてもよい(そのために、カフス圧力を減少させる)。CPUボード210は、好ましくは、バルブ264を開ける前に、チャンネル266と268の圧力が、等しいことを保証する (例えば、バルブ264を開けることによるカフスの突然の損失を防ぐため)。
【0032】
CPUボードは、(l)バルブ264を閉めること;(2)バルブ265を開けること;及び(3)空気のシリンダ242へ空気のチャンネル266から空気を移動させるためにサーボ・シリンダ240を始動させることによってカフス圧力に影響せずに、空気のシリンダへ大気からの空気を導入してもよい。最後に、CPUボードは、さらに、(1)バルブ264を閉めること;(2)バルブ265を開けること;及び(3)空気のチャンネル266へ空気のシリンダ242から空気を移動させるためにサーボ・シリンダ240を始動させることによってカフス圧力に影響せずに、大気へ空気のシリンダ242からの空気を放出してもよい。
【0033】
1つの具体例では、空気のシリンダがピストン244を備えている。図3Bで示されるように、ピストン244を右に動かすことが、空気をチャンネル266へ、シリンダ242から移動させる。反対に、左にピストン244を移動させることは、シリンダ242へチャンネル266から空気を移動させる。この具体例では、サーボ・シリンダ240が、さらに、2個の限界スイッチ245、246を備えている。ピストン244がその極度に左の位置にあるとき、スイッチ245が検知し、また、ピストン244がその極度に右の位置にあるとき、スイッチ246が検知する。作業において、CPUボード210がカフス圧力を縮小しており、極度の左の位置に、又は、その位置にピストン244が近いことを検知するならば、CPUボード210は、好ましくはバルブ264を閉じて、バルブ265を開き、また、カフス圧力に影響せずに、シリンダ242からの空気を放出して、中央の位置にピストン244を移動させるためにサーボ・シリンダを始動させる。その後、CPUボード2lOは、バルブ265を閉じて、チャンネル266及び268の圧力を等しくし(例えば、チャンネル266へシリンダ242から空気を移動させることによって)、バルブ264を開け、カフスから空気を吸い続けてもよい。同様に、CPUボード210が、カフス圧力を増加させており、ピストン244が極度に右の位置であることを検知するならば、CPUボード210は、好ましくは、バルブ264を閉じて、バルブ265を開き、中央の位置にピストン244を移動させ、そのために、カフス圧力に影響せずに、シリンダ242へ大気から空気を移動させる。その後、CPU ボード 210は、バルブ265を閉じて、チャンネル266及び268の圧力を等しくし、バルブ264を開き、カフスへ空気を移動させ続ける。
【0034】
一旦、装置200が、セットポイントにカフス圧力をしたならば、装置200は、セットポイントでカフス圧力を維持するための規制機能を備えてもよい。装置200の規則機能は、より詳しく下述される。この規制機能に加えて、装置200は、さらに、装置200が、患者の麻酔のレベルを評価するカフス圧力の測定を使用するモニタ機能又は評価機能を備えてもよい。さらに、より詳しく下述されるように、装置200は、規制機能と無関係にこの評価機能を実行してもよい(例えば、装置200はさらにセットポイントでカフス圧力を維持せずに、その評価機能を実行してもよい)。同様に、装置200は、評価機能を同時に実行せずに、その規制機能を実行してもよい(例えば、装置200は、同時に患者の麻酔の深さを評価せずに、セットポイントでカフス圧力を維持してもよい)。
【0035】
装置200によって実行された評価機能は、説明される。図4Aは、下記条件の下で、LMA対時間のカフス圧力の理想化されたグラフを示す。
LMAは、患者内の完全に挿入された配置の中で位置した。
装置200は、セットポイントSにカフス圧力をもたらした。
患者は、一般に麻酔をかけられた。及び
IPPVは、LMAの通気口チューブに適用される。
(図4Aは、さらに、一般に自発的な呼吸の間のLMA対時間のカフス圧力変化の代表例である。)
図4Aの中で例証されるように、IPPVは、セットポイントSのまわりでカフス圧力を振れさせる傾向がある。図4Aでは、積極的な圧力が、時間tlから時間t2まで、及び、時間t3から時間t4まで、換気機械からLMAの通気口チューブ(例えば、図l及び2の中で示されるようなチューブllOの中心に近い方の端)にかけられている。また、この積極的な圧力は、これらの期間に吸入することを患者に強いる。換気機械は、時間t2からt3までの間隔中に肯定的な圧力をかけず、そのために、患者がこの期間に発散することを可能にする。換気機械は、典型的にはガスのセット容量あるいは各吸入サイクル中に、患者へのセット・ピーク圧力によって決定されたガスの容量のいずれかを伝達させる。図4Aは、IPPVが7つの呼吸をとることを患者に強いる期間のためのカフス圧力を示す。内科医は、一般に成人の患者を毎分約10〜14回吸入及び発散させるためにIPPVのパラメーターを調節する。したがって、図4Aは、1分のおよそ半分のカフス圧力を示す。
【0036】
上述したように、人間がストレス又は苦痛にあうとき、引き起こす1つの自然な反応は、咽頭の収縮筋肉の活動又は調子の増加である。カフス圧力が、これらの筋肉の調子の機能によって変わるので、カフス圧力変化の分析は、実際の意識に先行する潜在意識の苦痛経験の指標を提供する。図4Bは、図4Aに記述されるのと同じ条件でのカフス圧力対時間の理想化されたグラフを示す。しかしながら、図4Bの中で示されるカフス圧力は、約時間t1で外科の刺激に反応し始めている患者のためにある。示さるように、約時間t1で始まり、カフス圧力は、セットポイントSからますますそらし始める。一般に、装置200の評価機能は、LMAのカフス圧力の分析により、及び、カフス圧力の偏差が正常であると考えられるより大きくなる場合に、アラームを生成することにより実行される。
【0037】
装置200は、好ましくは2つの異なるタイプのアラームを生成する。すなわち、「ピークアラーム」及び「速度アラーム」である。各アラームは、異なるタイプの検知された条件に応じて生成される。ピークアラームは、説明される。図4Bの中で示されるように、上限のしきい値TU及び下限のしきい値TLが定義される。カフス圧力が、上限のしきい値TUより大きいか、下限のしきい値TLより小さくなる場合はいつでも、装置200は、好ましくはピークアラーム(例えば、聞こえる音波の放射による)を生成する。ピークアラームを生成することは、麻酔の患者のレベルが浅すぎるか、患者が意識を回復するところであることを示す。麻酔専門医は、アラームに応じて患者に処理されている麻酔薬の量を増加させることを決定してもよい。
【0038】
上限及び下限のしきい値TU及びTLは、様々な異なる方法でセットされてもよい。単純な1つの方法は、上限及び下限のしきい値が、装置200に手動で入力される(例えば、コミュニケーション・インターフェース284、286の1つ経由で、又は、キーボード280の経由で)一定の値である。しかしながら、しきい値に対する一定の値の使用に関する1つの問題は、外科的処置の間に患者の動きのレベルが変化する傾向があるということであり、そのため、例えば、処置の始めにふさわしいしきい値の値は、処置の中間中に使用にふさわしくなくてもよい。したがって、装置200は、好ましくは自動的に、カフス圧力の測定に基づいたしきい値に対する新しい値を計算する。
【0039】
作業の一つのモードにおいて、装置200は、しきい値に対する新しい値を計算するだけでなく、しきい値の値を更新するために計算された値を使用する。すなわち、このモードにおいて、装置200は、自動的に、カフス圧力の測定に基づいた時間以上のピークアラームのために使用されるしきい値の値を更新する。別のモードにおいて、装置200は、自動的にしきい値の値を変更しないが、その代り、計算された値を表示する。その計算されたしきい値の値のディスプレイは、麻酔専門医へ装置200による警告を構成し、麻酔専門医は、しきい値レベルを変更するか変更することができる。麻酔専門医は、もちろん警告を受理してもよく、拒絶してもよく、無視してもよい。麻酔専門医は、例えば、キーボード上のボタンを押して、警告の受理を示してもよい。警告は容認されるとき、装置200は、ピークしきい値の現在値を計算された値に取り替える。麻酔専門医は、さらに、手動でいつでも新しいしきい値の値を入力してもよい。
【0040】
新しいピークしきい値の値を計算する好ましい1つの方法は、説明される。装置200は、カフス圧力の上限及び下限のピーク値(又は極端な値)を識別するための「ピーク認識」アルゴリズムを好ましくは実行する。図4Aにおいて、すべてのカフス圧力カーブの上限のピークにPUと付けられ、そして、すべての下限のピークにPLと付けられる。装置200は、好ましくは、検知されたピークの値に基づいた新しいしきい値の値を計算する。上限のピークPU及び下限のピークPLの値は、好ましくはカフス圧力の中間又は平均の値に参照される。したがって、例えば、カフス圧力の中間値が60cmのH20であり、また、特別な上限なピークの生又は絶対の値が、65cmのH20であるならば、上限のピークは、5cmのH20の値であるとされる。同様に、特別な下限のピークの生の値が58cmであるならば、下限のピークは、マイナス2cmのH20の値であるとされる。下記方程式は、上限及び下限のピークの値が生の値に対立するものとして中間値(記載されたような)に参照が付けられた値であると仮定される。
【0041】
下記の方程式lAは、上限のピークのしきい値Tuの新しい値を計算する好ましい方法を示す。方程式2Aは、下限のピークしきい値TLの新しい値を計算する同様の方法を示す。方程式1A及び2A(そして、下記の1B及び2B)において、TUnewが、上限のしきい値TUの新しい提案された値を表わし、TUoldは、上限のしきい値TUの現在値を表わし、TLnewは、下限のしきい値TLの新しい提案された値を表わし、TLoldは、下限のしきい値TLの現在値を表し、
【数1】
は、上限のピークの値のいくつかのものの平均(又は中間値)を表し、
【数2】
は、下限のピークの値のいくつかのものの平均値を表わし、また、δ(x)は、下述される機能を表わす。方程式1A及び2Aに示すように、しきい値の値TUnew及びTLnewは、さらに、カフス圧力の中間値に参照が付けられる値である。例えば、もし、カフス圧力の中間値が6O cm H2Oに等しいならば、7cmのH20と等しいTUnewの値は、67cmのH20の生の値とする。
【0042】
【数3】
【数4】
(及び
【数5】
)を使用する好ましい1つの値は、8つの値の使用が便利であること、及び、
【数6】
(及び
【数7】
)を算出するためにピークの他の数を平均することが考えられるが、上記の8つの上限のピークの値PUの平均(そして、上記の8つの下限のピークの値PLの平均値)である。上述したように、しきい値TUnew及びTLnewの新しい値は、好ましくはピークのしきい値の値の更新のために警告として麻酔専門医にたいして表示される。
【0043】
装置200が、方程式lA及び2Aによって使用される、検知されたピークの値が「真実のピーク」で人工品ではない、と保証するためにアルゴリズムを使用することは便利である。そのような1つのアルゴリズムは、それらのピークが、2分以下である期間内に検知された限り、上記8つの検知されたピークを使用することである。このアルゴリズムは、人工品に対立するものとしての実際の呼吸するサイクルの結果、検知されたピークが生成されると保証する傾向がある。例えば、アルゴリズムが30秒の期間内の8つの上限のピークを検知するならば、それらの8つのピークは、上限のしきい値の値を計算するために方程式lAによって平均され使用される。別の例として、アルゴリズムが90秒の8つの下限のピークを検知するならば、それらの8つのピークは、下限のしきい値の値を計算するために方程式2Aによって平均され使用される。しかしながら、ピーク検知アルゴリズムが、2分未満で8つの隣接したピークを検知しないならば(例えば、6つのピークだけが2分以内に検知される)、それらのピークはすべて廃棄されます。また、ピーク検知アルゴリズムは現在のデータ中のピークを捜すために再開される。
【0044】
カフス圧力の中間値に関して上限及び下限のしきい値TU及びTLが計算されることが認識される(例えば、カフス圧力の中間値が60cmH20と等しいならば、5cm H2Oの上限のしきい値の値が、65cmH20の生の値を表す)。中間値のために使用される1つの値は、しきい値を計算するために使用される8つの隣接したピークが位置する時間間隔中のカフス圧力の中間値である。カフス圧力の中間値を計算するか評価する他の方法は、同様に使用されてもよい。
【0045】
検知された上限のピークの値が、真実のピークであると保証するための別の有用なアルゴリズムは、もしそれがO.1 cmH20ほどよくなければ、ピークとしてどんなデータ・ポイントも数えないことです。しかし、検知された上限のピークの値が、真実のピークであると保証するための別のアルゴリズムは、それが2つの0交差間の最大の値(又は、カフス圧力が中間値未満だったときに、2つの間の最大値)であるならば、ピークの値としてデータ・ポイントを単に数えることである。同様のアルゴリズムは、下限のピークのためにもちろん使用されてもよい。しきい値を更新するために使用されるピークが真実のピークで人工品ではない、と保証するために、他のアルゴリズムが使用されてもよいことを認識される。
【0046】
上限及び下限のしきい値TU及びTLのための新しく計算された値は、好ましくは比較的遅い時間の尺度(例えば、およそ1分又は2分ごとに)でディスプレイされる。この比較的遅い時間の尺度で更新することを提供するのに一つの方法は、新しいしきい値の計算の中で各ピークを一度だけ使用することである。言いかえれば、1セットの8つのピークは、しきい値を計算するために使用される。次に、8つの新しいピークが検知されるまで、しきい値は再び計算されない。
【0047】
装置200が、それが自動的にしきい値を更新するモードで作動している場合、装置200が、しきい値を更新することができる方法を制限することは便利である。例えば、装置200が、ピークアラームをより敏感(例えば、より活性化されること)にするためにしきい値を更新することを可能とし、かつ、ピークアラームをそれほど敏感にしきい値を更新しないことは好ましい。遂行する一つの方法は、装置200に下記方程式lB及び2Bによってしきい値を更新させる。
【0048】
【数8】
方程式1Bは、新しい上限のしきい値が、上限のしきい値の古い値未満であることを可能にするが、新しい上限のしきい値が、上限のしきい値の古い値以上にならない。同様に、方程式2Bは、新しい下限のしきい値は、古い下限のしきい値以上になるが、新しい下限のしきい値が、古い下限のしきい値未満になることはない。言いかえれば、方程式1B及び2Bが、より敏感になるように(例えば、ピークアラームがセットされるという可能性を増加させる)、敏感でなくなるようにする。このモードで作動する場合、装置200は、新しい値がアラームを多かれ少なかれ敏感にするだろうかどうかにかかわらず、警告として方程式lA及び2Aによって計算されたしきい値を表示してもよい。このモードにおいて、装置200は、調節がアラームをより敏感にするならば、単に自動的にしきい値を調節する。
【0049】
患者が完全に麻酔をかけられる前の処置の始めに、カフス圧力における変化は、全く大きい傾向がある。この時に、患者に付き添う人員は、患者が完全には麻酔をかけられないことに一般に完全に気づいている。したがって、この時に、ピークアラームを鳴らす必要はない。ピークアラームを生成することを回避するために、しきい値の値は、人為的に大きな数字でセットされてもよい。しかしながら、一旦、しきい値がそのようにセットされたならば、装置200は、好ましくは自動的に上述したように方程式1Bを使用して、しきい値を更新し始める。患者の麻酔の状態がますます深くなるとともに、装置200は、麻酔の現状に適切なレベルへ、方程式1B及び2Bによってしきい値の値を調節する。患者の麻酔の状態が、より軽くなるとともに(または、患者はより意識しているようになる)、ピークアラームは頻繁に又は絶えず起きる。この時に、患者の麻酔の状態が適切であると患者に付き添う人員が判断すれば、アラームがそれほど敏感でない装置200(方程式1A及び2Aによって計算された)によって警告された新しいしきい値の値を受理してもよい。または、手動でピークアラームが生成することを止めるレベルにしきい値の値を適合させてもよい。その後、装置200は、方程式1B及び2Bによってしきい値の値を調節し続ける。
【0050】
更新がピークアラームに敏感であるかないかどちらにするかにかかわらず、方程式1A及び2Aによって装置200が自動的にしきい値の値を更新するモードで装置200を操作することができる。しかしながら、一般に、装置200のような機械がアラームをそれほど敏感でなくす方法でしきい値を更新することはあまりにも危険であると信じられている。
【0051】
方程式l及び2に関して、上記引用された関数δ(x)は説明される。下記方程式3は、δ(x)を計算する好ましい方法を示す。
【0052】
【数9】
単一の変数(x)の機能であるように、δ(x)が考えられてもよい。しかし、δ(x)の計算に影響する2つのパラメーター(すなわち、p、及び、max)がある。パラメーターpは、パーセント値を表わし、好ましくは0と1の間の値である。pの値は、装置200によって固定してもよく、又は、麻酔専門医によって二者択一に手動で入力されてもよい。pに対する好ましい値は、0.2〜0.3の範囲にある。maxの値は、装置200によって好ましくはセットされる。また、maxに見合う1つの好ましい価値は10 cmH2Oである。装置200は、好ましくはしきい値の値の限界としてmaxを使用する。より明確に、装置200は、好ましくは、上限のしきい値及び下限のしきい値の絶対値がmaxより大きくならない。装置200は、さらに上記方程式3の中でmaxを使用する。好ましい具体例において、Kを計算したとき、装置200がmaxの値で好ましくはxを飽和にする(例えば、量(max−|x|)は、Kを計算するとき、0未満であることはない)。
【0053】
方程式1によって新しいしきい値を計算することの例は説明される。この例において、中間値Mが60 cmH20であり、上限のピーク
【数10】
の平均は、5 cmH20(例えば、65cmH20の生の値)であり、pの値はO.2(20パーセントに相当して)であり、上限のしきい値の古い値は、lO cmH2Oであり、また、maxの値は、lO cmH20である。新しい上限のしきい値を解決するために方程式1及び3で番号を使うことは、7.5 cmH20の結果を産出する。パラメーターpの値を増加させることが、新しいしきい値とピークの値の間に分離を増加させることが認識される。
【0054】
速度アラームは、説明される。上述されたピークアラームは、カフス圧力の瞬間の値、又は、現在値が条件を満たす場合はいつでも、アラームが生成されることを意味する「瞬間アラーム」である。ピークアラームとは対照的に、速度アラームは、期間に集められたカフス圧力データに基づく。いくつかの異なる方法は、速度アラームのコントロールのために使用されてもよい、しかし、一般に、速度アラームは、カフス圧力が期間の中間値から外れる範囲を測定する。
【0055】
図5Aは、速度アラームのコントロールのために装置200によって使用される1つの方法を例示する。示されるように、装置200は、時間間隔(又は時間ウィンドウ)500を定義する。間隔500は、長さT、例えば、12.5秒によって特徴づけられる。間隔500の右方510は、カフス圧力の流れ又は現在値によって定義され、間隔500の左方512は、現在値に先立ったカフス圧力T秒の値によって定義される。最初に、装置200は、間隔500内のカフス圧力の中間値Mを計算する。計算された中間値Mは、図5Aの中で示される。その後、装置200は、カフス圧力曲線と中間値Mの間の範囲Aを計算する。図5Aでは、範囲Aが、暗くなった範囲A1及び暗くなった範囲A2の合計である。範囲Aが、しきい値より大きな場合、装置200は、速度アラーム(例えば、聞こえる音波の放射によって、好ましくは、ピークアラームに使われる調子と異なる調子)を生成する。二者択一で、範囲Aが、しきい値未満であるならば、装置200は。速度アラームを生成しない(または、速度アラームが、以前に生成されたならば、速度アラームを生成しない)。
【0056】
図5Bは、速度アラーム(例えば、図5Aの中で例示した後実行された計算)と関係する装置200によって実行された計算の次のセットを例示する。図5Bで示されるように、装置200は、図5Aの中で示される間隔から右(例えば、時間を進める方へ変わった)へ移される、新しい間隔500を定義する。装置200は、この新しい間隔(例えば、装置は、間隔内のカフス圧力の中間値を計算し、次に、間隔内のカフス圧力曲線と中間値の間のエリアを計算する)のための計算を繰り返す。もう一度、計算された範囲が、しきい値より大きいならば、装置200は、速度アラームを生成する、また、カフス圧力がしきい値未満であるならば、その後、装置200は、アラームを生成しない。装置200は、連続的に右(例えば、時間を進める)に間隔を進めて、アラームを生成するべきかどうか決めるために範囲Aを再計算する。
【0057】
図5A及び5Bに関する上記計算は、装置200によって実行された計算の理想形態を表わす。しかしながら、装置200がディジタルシステムであることは認識される。また、好ましい具体例では、CPUボード2lOが、図5A及び5Bに関する上記計算のディジタル近似を実行する。より明確に、CPUボード210は、カフス圧力を測定するために好ましくは規則的に圧力センサーをサンプリングする。例えば、1つの具体例では、CPUボード2lOは、1秒に20回ずつ圧力センサーをサンプリングする。間隔の右方510が、最近の(または、現在の)サンプルと交差するように、CPUボード210は、その後、時間間隔500を定義する。その後、間隔500は最近のサンプル、及び、現在のサンプルに先立ったT秒を要された他のすべてのサンプルを含んでいる。その後、CPUボード210は、間隔のカフス圧力のすべてのサンプルの中間値Mを計算する。その後、カフス圧力曲線と中間値Mの間のエリアに接近するために、CPUボード210は、好ましくは下記方程式4によって量V(n)を計算する。
【0058】
【数11】
ここで、lがウィンドウの所のサンプルの数である
方程式4において、その「中間」は、間隔500内のカフス圧力のすべてのサンプルの平均であり、また、p(k)’sは、間隔500内のカフス圧力のサンプルである。示すように、CPUボード210が、間隔500内のカフス圧力の各サンプルと中間との間の差の絶対値を計算するとともに、次に、すべての差の絶対値を合計する。差の絶対値のこの合計が、カフス圧力曲線と中間値Mの間の範囲へのディジタル近似であることが認識される。
【0059】
値V(n)を計算した後にCPUボード210は、しきい値と値V(n)を比較する。値V(n)が、しきい値より大きいならば、CPUボード210は、速度アラームを生成する。他方では、値V(n)が、しきい値未満であるならば、CPUボード210は、速度アラームを生成しない(また、速度アラームが、以前に生成されたならば、速度アラームを生成しない)。速度アラームの生成は、麻酔の患者のレベルが浅すぎるか、患者が意識を回復するところであると装置200が評価したことを示す。さらに、V(n)の値は、麻酔の患者のレベル又は無意識のレベルに相当するスコアと見なされてもよい。
【0060】
V(n)が計算され、速度アラームが、適切に生成されたか、生成されなかった後、CPUボード210は、値V(n+1)を計算する。図5Bに示されるように、V(n+l)を計算するために使用された間隔500は、1つのサンプルによって右にV(n)のために使用された間隔を変えることにより、生成される。したがって、V(n+1)のために使用された間隔500は、V(n)のために使用された間隔に含まれていなかった、1つの新しいサンプル514を含んでいる。また、V(n+1)のために使用された間隔500は、V(n)のために使用された間隔を含んでいた、1つの古いサンプル516を含んでいない。含まれている1つの新しいサンプル及び含まれていない1つの古いサンプルを例外として、V(n+l)のために使用された間隔のサンプルは、V(n)のために使用された間隔のサンプルと同一である。
【0061】
カフス圧力の新しいサンプルが得られるごとに、CPUボード210は連続的に関数Vを計算し、また、Vの現在値がしきい値の上に又はしきい値の下にあるかどうかに基づいた速度アラームを生成する。
【0062】
速度アラームをコントロールする別の方法は、説明される。この好ましい方法によれば、CPUボード210は、カフス圧力の中間値の長期と短期の測定の比較により、量V(n)を計算する。より明確に、この方法によれば、CPUボード210は、下記方程式5によって量V(n)を生成する。
【0063】
【数12】
方程式5では、量Mlt(n)が、カフス圧力の中間値の「長期」評価(例えば、50秒の間隔に関するカフス圧力の平均値)を表わす。また、量Mst(n)は、カフス圧力の中間値の「短期」評価(例えば、12.5の間隔に関するフス圧力の平均値)を表わす。長期及び短期の評価である中間のMlt(n)及びMst(n)は、好ましくは、両方とも、50ミリセカンドごとに得られたカフス圧力のサンプルを使用して、生成される。
【0064】
カフス圧力対時間の理想化されたグラフを示す図6Aは、方程式5によって実行された計算を例示する。図6Aは、50秒の期間Tlで得られたカフス圧力のサンプルすべての平均により、カフス圧力サンプルMlt(n)の中間値の長期評価が生成されることを示す。図6Aは、さらに、12.5秒の期間T2で得られたカフス圧力のサンプルすべての平均により、カフス圧力サンプルMst(n)の中間値の短期評価が生成されることを示す。その後、値V(n)は、中間のものの長期と短期の評価間の差の絶対値の計算により、方程式5によって生成される。図6Bは、量V(n+1)の次の計算を例示する。例示されるように、V(n+1)の次の値は、右(または、時間を進める)へのカフス圧力の中間値の長期及び短期の評価の計算のために使用された間隔を移動させることにより生成される。
【0065】
図6Cは、方程式5によってV(n)を計算するために、装置200が使用される他の方法を示す。図6Cの中で示されるように、中間のMlt(n)の長期評価は、間隔T1に得られたカフス圧力のサンプルすべての平均により生成される。また、中間のMst(n)の短期評価は間隔T2に得られたカフス圧力のサンプルすべての平均により生成される。しかしながら、図6Cで、間隔T2が、間隔T1の最中に生じ、しかし、図6Aで、間隔T2が、間隔T1の終わりに生じる。最近獲得したデータを使用して、値V(n)が更新されるので、図6Aの中で示される間隔の相対的な配置が有利になることが認識される。しかしながら、短期期間の中間Mst(n)を評価するために使われるデータは、長期期間の中間Mlt(n)を評価するために使用されるデータによって、囲まれるので、図6Cの中で示される間隔の相対的な配置はさらに有利になる。
【0066】
中間のものの長期及び短期の評価を生成する好ましい方法は、より詳しく説明される。図7は、X軸(又は時間軸)がT14によって間隔Tlで印をつけられたカフス圧力のグラフを示す。装置200は、間隔の各々用の中間値MTxを生成してもよい。例えば、MT1は間隔Tlに得られたすべてのサンプルの中間値であり、MT2は、間隔T2に得られたすべてのサンプルの中間値である。装置200は、好ましくは、MTsの平均のグループによって、長期及び短期の評価である中間のMlt(n)及びMst(n)の両方を生成する。例えば、1つの好ましい具体例では、中間のMlt(n)の長期評価は、50秒の間隔内に得られたすべてのカフス圧力サンプルの平均値を表わす。中間のものの長期評価を生成する好ましい1つの方法は、(1) 5秒ごとに新しいMTの値を生成すること (例えば、最後の5秒以内に得られたすべてのカフス圧力サンプルを代表するMT値を生成する)及び(2)最近生成されたMTの値を平均することです。したがって、例えば、図7では、Tl4による間隔Tlの各々が5秒の長さであるならば、時間tllの中間のものの長期評価は、時間tlとt11の間で得られたカフス圧力のすべてのサンプルの平均と等しく、MT10によってMTlを平均することにより生成される。同様に、時間tl2の中間のものの長期評価は、時間t2とtl2の間で得られたカフス圧力のすべてのサンプルの平均と等しく、MT11によってMT2を平均することにより生成する。
【0067】
この同じ好ましい具体例では、中間のMst(n)の短期評価が、12.5秒の間隔内に得られたすべてのカフス圧力サンプルの平均値を表わす。中間のものの短期評価を生成する好ましい1つの方法は、(1) 1.25秒ごとに新しいMTの値を生成すること (例えば、最後の1.25秒以内に得られたすべてのカフス圧力サンプルを代表するMT値を生成する)及び(2)最近生成されたMTの値を平均することです。したがって、例えば、図6では、Tl4による間隔Tlの各々が長さ1.25秒であるならば、時間tllの中間のものの短期評価は、時間tlとt11の間で得られたカフス圧力のすべてのサンプルの平均と等しく、MT10によってMTlを平均することにより生成する。同様に、時間tl2の中間のものの短期評価は、時間t2とtl2の間で得られたカフス圧力のすべてのサンプルの平均と等しく、MT11によってMT2を平均することにより生成される。
【0068】
図6A−6Cに関して、間隔Tl及びT2に対する好ましい値が、50秒及び12.5の秒である一方、それぞれ、もちろん他の値を使用してもよいことは認識される。同様に、図7に関して、他の方法で、中間のものの長期及び短期評価を計算することができることは認識される。
【0069】
量V(n)が、方程式5によって生成されるときに、方程式4に関して上記方法でのように、量V(n)がしきい値より大きい場合、装置200は速度アラームを生成し、量V(n)がしきい値未満である場合、速度アラームを生成しない。方程式4及び5の計算は異なりますが、カフス圧力(又は、中間からのカフス圧力の偏差)の生成が正常であると考えられるより大きくても、それらは各々同様の質をすなわち測定する。
【0070】
ピークアラームに関して上述したような上限及び下限のしきい値で、装置200は、好ましくは、カフス圧力データに基づいた、速度アラーム(又は「速度しきい値」)のために使用されたしきい値の新しい値を計算する。装置200は、現実に速度しきい値を更新せずに、速度しきい値の新しい警告された値を表示してもよく、又は、装置200は現実に自動的に速度しきい値を更新してもよい。速度しきい値に対する新しい警告された値の計算は、量V(n)が計算される方法にかかわらず好ましくは実行される。装置200が、装置200が自動的に速度しきい値を更新するモードで作動しているならば、速度しきい値の自動調節は速度アラームが敏感でなくなることを好ましくはしない(例えば、それらは、しきい値がより小さくなることを可能にするが、しきい値がより大きくなることを可能にしない)。速度しきい値を計算する好ましい方法は、速度しきい値(例えば、上記方程式lA又は1Bによって計算した)として単に上限のピークしきい値TUを使用することである。他の具体例では、速度しきい値が、方程式1によって生成されてもよく、また、上限のピークしきい値TUと異なる。これは、速度しきい値、及び、上限のピークしきい値に対する値の別のセットのために、p及びmax(方程式3の)の値の1つのセットを使用することにより遂行されてもよい。しかしながら、上限のピーク、下限のピーク、及ぶ、速度しきい値のp 及びmaxに対する値は、好ましくはすべて等しいもの(例えば、ピークの0.2〜0.3の範囲内及びmaxの10 cmH20)である。
【0071】
上述したように、装置200は、しきい値の新しく警告された値を示すために好ましくはディスプレイを備えている。装置200のディスプレイは、さらにアラームと関係する情報を好ましくは示す。例えば、ディスプレイは、好ましくはカフス圧力対時間のグラフを示す。このグラフは、さらにピークアラームのために使用されている上限及び下限のしきい値の現在値を好ましくは示す。したがって、グラフは、ピークアラームが生成されるときを示す視覚的なディスプレイを提供する。このグラフは、好ましくはいつか最近集めたデータ(例えば、最近の10分又は20分のカフス圧力データ)をしばらくの間示す。
【0072】
そのディスプレイは、さらに速度アラームと関係する情報を示してもよい。例えば、ディスプレイは、値V(n)が速度しきい値Trate(n)にどれくらい接近しているか示してもよい。図8A及び8Bは、このディスプレイの1つのバージョンを示す。示されるように、ディスプレイは、棒グラフを含む。右側の垂直の目盛りは0から100パーセントまで及ぶ。右側の暗くなった垂直の棒は、「patient activity」と呼ばれる量のレベルを示し、下記方程式6によって生成される。患者の動きは、麻酔の患者のレベル又は無意識のレベルを表すスコアと見なすことができる。
【0073】
【数13】
図8Aでは、暗くなった棒が、患者の動きが速度しきい値の約20パーセントであることを示す。この場合、速度アラームは、常にすぐに生成されない。図8Bでは、暗くなった棒が、患者の動きが速度しきい値の約90パーセントであることを示す。この場合、V(n)の値のわずかな増加だけが、速度アラームを生成する結果となる。
【0074】
図8A及び8Bの中で示される棒グラフは、速度しきい値と患者の動きの瞬間の比較を表わす。さらに、図8A及び8Bの中で示される棒グラフの中で示された情報の時間経過を示すのに便利である。言いかえれば、ある程度の時間間隔(例えば、最近の10分又は20分)のために、患者の動き(方程式6によって計算される)を示すグラフを提供することは便利である。
【0075】
図9A及び9Bは、実際の外科的処置の間に装置200によって集められ分析されたデータの2つのグラフを示す。図9Aは、21分の処置の全体の間に測定されるようなカフス圧力のグラフを示す。図9Bは、図9A(例えば、処置の間に測定されたカフス圧力)と同じデータを示すが、16分から21分までのデータを示す時間の尺度を有している。示すように、約2分から17分までで、カフス圧力は大部分は59.5〜61(cmH2O)の範囲内に残った。しかしながら、約17分で、カフス圧力ははるかに大きな範囲に変わり始めた。患者についての観察は、患者が18分で起き始めていたことを示した。患者は、さらに19分47秒に口頭の刺激に応答した。しかしながら、患者は22分にモニタする終了の前に可視の移動を示さなかった。
【0076】
図9A及び9Bは、装置200によって使用される根本原則を例示する。すなわち、それらは、無意識の減少の患者のレベルとして、カフス圧力の偏差が増加することを示す。患者が顕著な移動を示さなかった時にカフス圧力偏差の明白に顕著な増加が生じたことはさらに注目されるべきである。これは、さらに麻酔の状態の変化、又は、意識のレベルを検知するために、そうでなければ顕著な基準がない状態の中でさえ、カフス圧力を使用することができることを確認する。
【0077】
図10A−10Cは、別の実際の外科的処置の間に装置200によって集められ分析されたデータの3つのグラフを示す。図10Aは、モニタを始めてから56分でモニタの終了までのカフス圧力を示す。図10Bは、モニタする始めから10分までの時間の尺度でのカフス圧力を示す。図10Cは、モニタする始めから10分までの患者の動きのグラフを示す。
【0078】
この処置に、より深い麻酔の状態の中に患者をするために、患者に伝達されたPropofol(最も一般的な麻酔薬)の量は、7分と4秒に増加させられた。示されるように、カフス圧力偏差は、適用されたPropofolで、増加の後に著しく減少した。したがって、図10Cで示すように、患者の動きは、著しく減少した。これらのグラフは、再び発明の基礎的な特徴を例示する。すなわち、患者はより深い麻酔の状態へなるように、カフス圧力偏差は減少する (また、患者の動きは、さらに減少する)。
【0079】
図11A−11Dは、別の実際の外科的処置の間に、装置200によって集められ分析されたデータの4つのグラフを示す。図11Aは、モニタする始めから51分でモニタする終わりまでのカフス圧力を示す。図11Bは、19分〜24分までの時間の尺度に対するカフス圧力を示す。図11Cは、19分〜24分まで患者の動き(方程式6によって計算される)のグラフを示す。図11Dは、36分からモニタの終了までの時間の尺度に対するカフス圧力を示す。
【0080】
この処置の最初の7分中に、LMAのインフレ・ラインは、装置200に適切につながれなかった。したがって、カフス圧力活動は、非常に低くなった。カフス圧力は、7分〜19分まで比較的安定していた。カフス圧力発振は、20分で増加させ始め、そして、装置200でアラームを生成させた。追加の麻酔薬は、アラーム生成後、適用され、そして、カフス圧力発振は正常な範囲に返された。
【0081】
図11Dは、患者の回復期間にカフス圧力を示す。IPPVは、37分で終了した。患者は、37分〜43分までの支援された呼吸(例えば、バッグ換気)をうけた。患者は、自然にその後呼吸した。50分に増加したカフス圧力発振は、試みを呑み込むことによった。
【0082】
図11Dは、患者の回復を示す。IPPVは、37分で終了した。患者は、マニュアル・バッグ換気によって43分まで呼吸援助を受けた。患者は、43分以降自然に呼吸した。50分に増加した活動は、呑み込むことを試みる患者によった。
【0083】
図12A、12B及び12Cは、装置200の追加の詳細を示す。より明確に、図12Aは、CPUボード210のブロックダイヤグラムを示す(さらに、図3Aの中で示される)。図12Bは、空気の経路260の好ましい具体例を示す(さらに、図3Aの中で示される)。図12Cは、装置200のいくつかのコンポーネントの図を示す。
【0084】
図12Aを最初に参照して、CPUボード210は、マイクロプロセッサー・チップ212、モータ・ドライバ・チップ2l4、及び、アナログ・ディジタル(A/D)変換器チップ2l6を備えている。図3Bの中で示された3つの圧力センサー26l、262、263は、すべてA/D変換器チップ2l6に適用される。好ましい具体例では、4番めの圧力センサー270も装置200に備えられ、また、そのアナログ出力もA/D変換器チップ216に適用される。この第4の圧力センサー270は、好ましくは、LMA(例えば、図1の中で示されるような通気口チューブ110)の通気口チューブの中で圧力を測定する。A/D変換器チップ216は、周期的にディジタル値への4つの圧力センサー261、262、263、270の各々のアナログ出力を変換し、マイクロプロセッサー・チップ212の入力にそれらのディジタル値を適用する。これは、マイクロプロセッサー・チップ212が4つの圧力センサー261、262、263、270の各々によって感じられた圧力をモニタすることを可能にする。例えば、A/D変換器チップ216は、8本のチャンネル、12ビットのAD変換器を使用して、実行されてもよい。そのようなもの装置は、マサチューセッツのアナログ・デバイシーズ(例えば、パートナンバーAD7858)から購入されてもよい。
【0085】
キーボード280の出力及び限界スイッチ245、246は、マイクロプロセッサー・チップ212の他の入力に適用される。マイクロプロセッサー・チップ212の出力は、モータ・ドライバ・チップ214に適用される。また、モータ・ドライバ・チップ214は、サーボ・シリンダ240のモータの運転の合図を生成する。1つの好ましい具体例で、サーボ・シリンダ240のモータは、軸受け器モータを使用して実行される。また、モータ・ドライバー・チップ214は、日本の東芝から営利上利用可能なTA8435Hを使用して実行されてもよい。
【0086】
コミュニケーション・インターフェース284、286もマイクロプロセッサー・チップ2l2につながれる。いくつかのメモリも、プログラム及びデータ記憶装置用のCPUボード210に備えられている。1つの具体例では、CPUボード210が、48キロバイトのflash EPROMチップ2l8、1キロバイトのRAMチップ220、及び、1.2キロバイトの電気的に抹消できるPROMチップ222を備えている。また、メモリ218、220、222は、マイクロプロセッサー・チップ212につながれる。マイクロプロセッサー・チップは日立から営利上利用可能なH83334(単一のチップ・マイクロプロセッサー)を使用して、例えば、実行されてもよい。
【0087】
図12Bは、空気の経路260の好ましい具体例を示す。この具体例では、4つのセンサー26l、262、263、270、及び、2つのバルブ264、265が、固体の長方形のブロック272にのせられる。ブロック272は、(1)空気のチャンネル266、268を定義すること;(2) 空気のチャンネルに圧力センサー及びバルブをつなぐこと;(3)漏れを防ぐことに便利な材料を供給する。ブロック272は、好ましくは等しく分類された固体の長方形の2片のプレキシガラスを備える。また、ブロック272は、部分をともに固着させる又は接合することにより形成される。より明確に、固体の長方形の形はすべて6つの面を定義する。また、ブロック272は、別の部分の内部の面へ、1つの部分の内部の面の接合により形成される。好ましくは、部分のうちの1つの内部の面は平面である。しかし、チャンネル又は溝は、空気のチャンネル266,268を定義するために、別の部分の内部の面へ掘られる。ねじは、部分を一緒にしておくために使用されてもよい。しかし、好ましくは、プレキシガラスのうちのいくらかを溶かす結合剤(例えば、エポキシ)は空気的にともに2個を密閉するために使用される。
【0088】
バルブ264、265は、通常好ましくは、閉じられたバルブ(例えば、バルブが開くことを強いる、始動させる信号がない状態で閉じるバルブ)である。バルブは、アメリカのパーカーによるPneutronicから営利上利用可能な24のVDC(ボルト直流)バルブを使用して実行されてもよい。そのようなものバルブは、医療機器の中で一般に使用される。
【0089】
圧力センサー261、262、263、270は、1平方インチ当たり0〜5ポンドまで及ぶ操作の範囲を持っている、圧電気のセンサーを使用して実行されてもよい。そのようなセンサーは、フリーポートのミクロスイッチ、IL(ハネウェルの1部門)から営利上利用可能である。
【0090】
図l2Cは、サーボ・シリンダ及び空気の経路260の相対的な位置を示す装置200の図を示す。示されるように、サーボシリンダ240がピストン244を備えた空気のシリンダ242を備え、限界スイッチ・ボード及び軸受け器モータ247にのせられるスイッチ245、246を制限する。鉛ねじ248及びカプラー249は、ピストン244の運動へモータ247の運動を転送するために使用される。より好ましくは、モータ247の回転は、鉛ねじ248の回転を引き起こす。鉛ねじ248の回転がカプラー249の中継(図l2Cの中で示されるように左か右)を引き起こすように、鉛ねじ248の糸は、カプラー249の糸と結び付ける。カプラーの中継がピストン244の中継を引き起こし、そのためにシリンダ242へ、又は、そのシリンダから空気を移動させるように、カプラー249はピストン244に堅く固定される。
【0091】
空気のシリンダ242は、ヴェスタ(Rovigo)イタリアから営利上利用可能なSKDM2550を使用して実行されてもよい。このシリンダは25mmの内部直径穴、50mmのストローク(例えば、ピストン244の運動の範囲は50mmである)及び約20ミリリットルの容量を定義する。軸受け器モータは、日本の三洋電気から営利上利用可能な103547−5240を使用して実行されてもよい。このモータは、24Vのdcで作動し、1回転当たり1600ステップで運転することができ、また、25ニュートン/cmのトルクを伝える。軸受け器モータ(例えば、l600ステップ)の個々の充分な回転が2mm(ミリメートル)ずつピストン244を中継させるように、サーボ・シリンダは好ましくは形成される。
【0092】
装置200の電源282(図3Aの中で示される)は、台湾のAstrodyneによって営利上利用可能である入力PSUモデルOFM−0205を、普遍的な24ボルト、20ワットを使用して、実行されてもよい。
【0093】
装置200の圧力規則機能は、説明される。装置200によって提供される規則の一般的な目的は、(1)カフス圧力が希望の値(例えば、セットポイント)を維持すること、及び、(2) カフス圧力がセットポイントにない場合、速く通り過ぎないし振れずに、セットポイントにカフス圧力をもたらすことである。
【0094】
図l3は、装置200がLMAカフス中の圧力を規制している場合に、軸受け器モータ247を規制するためにマイクロプロセッサー212によって使用されたコントローラー機能の基礎的な形を例示するグラフを示す。図13のX軸は、「デルタ圧力」と呼ばれ、セットポイントとカフスの実際の圧力の間の差の絶対値を表わす。言いかえれば、X軸の変数は、実際のカフス圧力と望まれるカフス圧力(例えば、セットポイント)の間の差の大きさを表わす。図l3のY軸は、軸受け器モータ247の速度(毎秒のステップ数)を表わす。したがって、図13は、任意の与えられたデルタ圧力のために軸受け器モータ247によって得られる1秒当たりのステップ数を示す。オペレーションの好ましい方法では、マイクロプロセッサー・チップ212が、(1)デルタ圧力を0.5秒ごとに測定する、及び、(2) Sがデルタ圧力の以前に正確な値によって、及び、図l3の中で示されるコントローラー曲線によって決定される場合、モータが毎秒Sステップの割合で回転するように、0.5秒ごとに、ドライバ・チップ214によって軸受け器モータ247のコントロールを更新する。したがって、マイクロプロセッサーは、好ましくは軸受け器モータ247のコントロールを0.5秒ごとに更新する。さらに、デルタ圧力が0.1 cmH20を越えるものであるならば、マイクロプロセッサー212は、好ましくはモータ247が単に動く。
【0095】
図13の中で示される曲線は、3つの別個の範囲によって特徴づけられる。デルタ圧力0とPlの間の第1の範囲は、平坦又は水平である。また、Slの値を有する。デルタ圧力PlとP2の間の第2の範囲は、線形で、0より大きな傾斜によって特徴づけられる。P2より大きなデルタ圧力の第3の範囲は放物線である。
【0096】
1つの具体例では、装置200が、カフス圧力を規制する4つの異なるモードを提供する。しかしながら、4つのモードの各々は、図l3の中で示される曲線によって特徴づけられるコントローラー機能を使用する。
【0097】
4つのモードすべてにおいて、コントローラー曲線の放物線の範囲は次の二次方程式7によって記述される。したがって、デルタ圧力が放物線の範囲にあり、デルタ圧力の正方形と等しいときに、モータ247によって得られた1秒当たりステップ数は、定数の時間を計る。定数Kの好ましい一つの値は250である。
【0098】
【数14】
4つのモードの各々では、図13の中で示される曲線の線形の範囲が、次の方程式8によって記述される。規則の最も遅い形式を提供するモード0の線形の範囲は、0.5と等しい傾斜(方程式8の)によって特徴づけられる。モード1の線形の範囲は、l.0と等しい傾斜によって特徴づけられる。モード2の線形の範囲は、2.0と等しい傾斜によって特徴づけられる。規則の最も速い形式を提供するモード3の線形の範囲は、4.0と等しい傾斜によって特徴づけられる。
【0099】
【数15】
4つのモードすべてにおいて、値Sl(例えば、水平な範囲の高さ)は10 cmH20と等しい。
【0100】
4つのモードすべてにおいて、ポイントPl(図13の中で示される)の値は、線形で水平な範囲の交差によって決定される。すなわち、一次方程式8が1秒当たりのステップ数をもたらすデルタ圧力の値である値Plは、S1と等しい。同様に、4つのモードすべてにおいて、ポイントP2の値は、線形と放物線の範囲の交差によって決定される。すなわち、一次方程式8が1秒当たり多くのステップをもたらすデルタ圧力の値であるP2の値は、二次方程式7によって産出された数と等しい。
【0101】
モード0では、Plが約1.Oと等しく、P2が約6.0と等しい。モード1では、Plが約O.5と等しく、P2が約12.0と等しい。モード2では、P1が約O・22と等しく、P2が約24.5と等しい。モード3では、P1が約O.l2と等しい。モード3では、放物線の範囲は、ほとんど使用されない。
【0102】
4つの上記されたモードは、装置200がカフス圧力を規制する、4つの異なる方法を提供する。同様に他のモードを定義することができることが認識される。異なるモードを定義する目的は異なる状況にふさわしい異なる方法で装置200が作用することを可能にする。例えば、患者が深く麻酔をかけられる場合、規則の最も遅いモード0は適切である。上述するように、装置200は、患者の麻酔の状態を評価するカフス圧力の測定された変化を使用する。したがって、装置200がその評価する機能を実行している場合(装置がその規制する機能を同時に実行しているならば)、それは、カフス圧力の測定された変化がすべて、患者の行動によって引き起こされる(また、装置200によって引き起こされないように、装置200がカフス圧力に最小の調節だけを供給することは好ましい。モード0は、一般にカフス圧力に非常に小さな調節を供給し、したがって、装置200の評価する機能にほとんど邪魔をしない。
【0103】
モード1は、モード0より速い規則を提供する。しかしながら、装置200がその評価する機能を提供している場合、及び、特により大きなサイズLMAが使用されている(例えば、サイズ5又は6)ならば、モード1は、使用されてもよい。より多くの空気をそれらのカフス圧力に影響するためにより大きなサイズLMAに、又は、LMAから送り込まなければならないので、より大きなサイズのLMAが使用されているとき、規則のより速いモードを使用することは適切である。
【0104】
モード2は、より速い圧力規則を提供し、また、活発に動く反射神経を持っている軽く麻酔をかけられた患者への使用に適切である。
【0105】
モード3は、最も速い規則を提供する。評価機能を装置200が提供しておらず、装置200用のただ一つの目的が、LMAカフスの中で一定の圧力を維持することである場合、このモードは適切である。
【0106】
装置200が、さらに、カフス圧力を規制せずに、カフス圧力をモニタすることができることが注目される。したがって、装置200が、積極的にカフス圧力を規制していても規制していなくても、装置200の評価機能(例えば、アラームを生成すること及び患者の動きを計算すること)は実行されてもよい。さらに、装置200が、カフス圧力を規制しているならば、装置200は、さらに、規制するモードのどれが使用されているかにかかわらず、その評価機能を実行してもよい。しかしながら、評価機能は、規則(例えば、モード0)のより遅いモードのうちの1つが使用されている場合に、又は、規則が全く使用されていない場合に、最も高い精度を持つものが最もありうる。最後に、装置200は、さらに、その評価機能を同時に実行せずに、その規制機能(例えば、セットポイントでカフス圧力を維持する)を実行してもよい。
【0107】
一般に上に記述されるように、LMAの中で最も一般的な使用は、外科的処置の間にある。通常は、LMAは外科の始め直前に患者に挿入され、外科が完成した直後、取り除かれる。しかしながら、LMAは、長期に使用されてもよく、外科以外に関連づけられてもよく、病院にとどまってもよい。例えば、集中治療室(ICU)にいる患者にLMAを挿入し、延長された期間に患者にLMAを残すことは有利である。装置200は、さらに、(1)患者に挿入されたLMAのカフス圧力を規制すること、及び、(2)患者の様態を評価又はモニタすることに役に立ってもよい。
【0108】
LMAが長い期間、患者に残る場合、患者が快適に呑み込むことを可能にすることは重要である。呑み込む間に、咽頭は、対照し、膨張したLMAカフスのための利用可能なスペースを減少する。したがって、もし患者が呑み込んでいる間に、空気がカフスから内向的でなければ、呑み込むことは、患者にとって非常に不快かもしれないかあるいは痛くなる。さらに、カフス圧力は、もし空気がカフスから速く取り除かれなければ、呑み込む間に劇的に上昇する。圧力規則(例えば、モード2又は3)の上述された速いモードは、比較的快適に呑み込むことを可能にするように充分に速い。すなわち、装置200が、モード2又は3の規則を供給している場合、患者が呑み込み、呑み込むことの間にセットポイントの近くのカフス圧力を維持するために、装置はカフスから空気を充分に速く下ろし、また、呑み込むことが完了していた後、カフスへ速く後ろに空気を移動させる。患者の視点から見て、呑み込むことは比較的快適である。また、厳密なオブジェクト(例えば、完全に膨張したLMAカフス)に対立するものとして、喉の中で柔らかに従順なオブジェクト(例えば、崩壊するLMAカフス)を経験する。呑み込むことに関連したカフス圧力変化に速く反応することにより、さらに、装置200が、LMAが長い期間患者内の安定した位置に残ることを可能にする。
【0109】
カフス圧力の規制に加えて、装置200は、LMAが長い期間の間挿入された患者の評価機能を供給する。装置200の評価機能は、麻酔をかけられており、IPPVを受け取っている患者に関して主に上述された。しかしながら、患者がIPPVを受け取っておらず、その代り、自然に呼吸していても、カフス圧力は上述されたものに似ているやり方で振れる傾向がある。すなわち、自発的な呼吸中に、カフス圧力は、吸入中に上昇し、かつ、発散中に落ちる傾向がある。自発的な呼吸によって引き起こされたカフス圧力の変化は、正確にカフス圧力での偏差が正常な範囲を超過する場合、IPPVによって引き起こされたカフス圧力での変化として装置の200が表示又はアラームを供給することができるのと同じ方法でモニタすることができる。そのようなアラームは、患者が重要な苦痛を経験することを防ぐように、意識の差し迫った回復することをスタッフに警報を出す。ICUの中の患者のそのようなモニタは非常に有用になることが評価される。
【0110】
発明の範囲をこれに限定されずに、ある変更が上記の装置の中で行なわれてもよく、上記に含まれていたか、伴う図面の中で示されたものがすべて、解釈されることは意図され、また、制限されることはない。例えば、アラームを操作する、上述された方法は、中間値に関連のあるカフス圧力を分析する。他の具体例では、計算は、中間値の代わりにセットポイントに参照される。別の例として、装置200は、LMAと働くように描かれ、膨張式のカフス又はバルーンが患者の咽頭の中で位置するすべての装置と共に装置200は使用される。
【図面の簡単な説明】
本発明のオブジェクト及び性質についてのより充分な理解のため、同じ又は同様の部分を示すために、同じ参照番号が使用され、図面に関して説明される以下の詳細な記述が参照される、そこで、
【図1】図1は、先行技術のLMAの遠近図を示す。
【図2】図2は、患者に挿入された先行技術のLMAを示す。
【図3】図3Aは、発明によって構築された装置のブロックダイヤグラムを示す。図3Bは、図3Aの中で示される装置の空気の経路の図を示す。
【図4】図4Aは、患者がIPPVを受けることによるカフス圧力対時間の理想化されたグラフを示す。図4Bは、IPPVを受け取っており、意識下で不適当なストレス又は苦痛を経験している患者のためのカフス圧力対時間の理想化されたグラフを示す。
【図5】図5A及び5Bは、速度アラームを生成するべきかどうか決めるために実行される計算を例示するグラフを示す。
【図6】、
【図7】図6A、6B及び7は、さらに、速度アラームを生成するかどうか決めるために実行される計算を例示するグラフを示す。
【図8】図8A及び8Bは、患者の活動の棒グラフのディスプレイを示す。
【図9】図9A及び9Bは、LMAが患者に挿入された外科的処置の間に得られるカフス圧力のグラフを示す。
【図10】図10A及び10Bは、LMAが患者に挿入された外科的処置の間に得られたカフス圧力のグラフを示す。図lOCは、図lOA及びlOBに関連した同じ処置の間に患者の活動のグラフを示す。
【図11】図11A、11B及び11Dは、LMAが患者に挿入された外科的処置の間に得られたカフス圧力のグラフを示す。図11Cは、図11A、11B及び11Dに関連した同じ処置の間に患者の活動のグラフを示す。
【図12】図l2Aは、図3Aの中で示される装置のCPUボードの図を示す。図12Bは、図3Bの中で示される空気の経路の好ましい具体例の図を示す。図12Cは、サーボ・シリンダと空気の経路との関係を示す図3Aの中で示される装置の図を示す。
【図13】図13は、カフス圧力の規制のために図3Aの中で示される装置によって使用されるモータ・ステップ対デルタ圧力の曲線を示す。
Claims (28)
- 患者をモニタする方法であって、
A.患者の口と患者の声門の開口との間の患者の上部の通気口で膨張した構造の位置を決めること;
B.膨張した構造内の圧力をモニタすること;
C.圧力が1番目の選択されたレベルを超過するとき、アラームを生成することからなる方法。 - 圧力が、2番目の選択されたレベル以下に落ちるとき、アラームを生成することを、さらに、含んでいる請求項1の方法。
- 患者の咽頭中の膨張した構造の位置を決めることを含んでいる請求項1の方法。
- 膨張した構造は、喉頭マスク通気口装置のカフスを含んでいる請求項1の方法。
- 膨張した構造は、構造の壁を伸ばすために必要とされること未満の量で膨張した請求項1の方法。
- 膨張した構造は、患者の咽頭の壁を、構造に押させるのに充分な量で膨張される請求項1の方法。
- 患者をモニタする方法であって、
A.患者の口と患者の声門の開口との間の患者の上部の通気口で膨張した構造の位置を決めること;
B.1番目の時間間隔中に膨張した構造内の圧力を測定すること;
C.1番目の時間間隔中に圧力の測定に基づいた1番目の値を計算すること;
D.1番目の値が、しきい値を超過するならば、アラームを生成すること
からなる方法。 - さらに、1番目の中間値と2番目の中間値とを計算することを含んでおり、
1番目の中間値は、1番目の時間間隔中にカフス圧力の平均と等しく、
2番目の中間値は、2番目の時間間隔中にカフス圧力の平均と等しく、
1番目の値は、1番目の中間値と2番目の中間値の差からなる請求項8の方法。 - 1番目の値は、差の絶対値である請求項8の方法。
- 1番目の値は、間隔中の圧力曲線と圧力の中間値との間の範囲を表わしている請求項7の方法。
- 膨張した構造は、喉頭マスク通気口装置のカフスを含んでいる請求項7の方法。
- 患者をモニタする方法であって、
A.患者の口と患者の声門の開口との間の患者の上部の通気口で膨張した構造の位置を決めること;
B.膨張した構造内の圧力をモニタすること;
C.圧力の機能によって信号を生成すること
からなる方法。 - 信号がしきい値を超過するとき、アラームを生成することを、さらに、含んでいる請求項12の方法。
- 信号は、患者の意識のレベルを表わしている請求項12の方法。
- 膨張式のカフスを含んでいる喉頭マスク通気口装置の使用の方法であって、
A.膨張したカフスが、患者の声門の開口のまわりで配置されるように、患者の内部に装置の少なくとも1部分の位置を決めること;
B.膨張したカフス内の圧力をモニタすること;及び
C.圧力の偏差が、選択されたレベルを超過するとき、アラームを生成することからなる方法。 - 患者をモニタする方法であって、
A.患者の咽頭の範囲の筋肉活動をモニタすること;
B.活動が選択されたレベルを超過するならば、アラームを生成すること
からなる方法。 - 筋肉活動は、咽頭の収縮筋肉の活動を含んでいる請求項16の方法。
- 患者の咽頭の内部に膨張式の構造の位置を決定することを、さらに、含んでいる請求項16の方法。
- モニタリングは、膨張式の構造内の圧力を測定することを含んでいる請求項18の方法。
- 膨張式の構造は、喉頭マスク通気口装置を含んでいる請求項18の方法。
- 患者をモニタする方法であって、
A.患者の咽頭の範囲の筋肉活動の信号を生成すること;及び
B.信号のディスプレイを生成すること
からなる方法。 - ディスプレイを生成することは、信号が選択されたレベルを超過するとき、アラームを生成することを含んでいる請求項21の方法。
- 患者の口と患者の声門の開口との間の上部の通気口で膨張した構造の位置を決めることを、さらに、含んでいる請求項21の方法。
- 信号は、膨張した構造内の圧力の機能によって生成されている請求項23の方法。
- 患者をモニタする方法であって、
患者の咽頭の範囲の圧力を感じること;
B.圧力の機能によって信号を生成すること;及び
C.信号が選択されたレベルを超過するならば、アラームを生成すること
からなる方法。 - 圧力は、咽頭に配置された、膨張した構造内の圧力である請求項25の方法。
- 圧力は、咽頭の収縮筋肉の調子の変化に応じて変化する請求項25の方法。
- 圧力は、患者の声門の開口と患者の肺との間の通気口の大きさの変化に応じた変化である請求項25の方法。
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