JP2005507277A - 患者監視用のアラーム作動の音響測定信号 - Google Patents

Abstract

モニタリングされている生理学的パラメータの測定値がアラーム限界を超えた後／超えたときに測定値変調された音響信号を与える、患者の生理学的パラメータをモニタリングするシステム及び方法である。

Description

【０００１】
本発明は、患者の生理学的パラメータをモニタリングする患者システム及び方法に関連する。
【０００２】
今日の患者監視システムでは、重要な役割のうちの１つに、患者の状態及び／又は状況を監視し、患者のモニタリングされている生理学的パラメータのうちの１つ又はそれ以上が所定のアラーム上限及び／又は下限を超えた場合に医療スタッフにアラームで知らせる役割がある。これらのアラーム限界は、例えば医療スタッフによって手動的に設定されてもよく、又は例えば測定開始やユーザ要求時に自動的に設定されてもよい。各アラーム限界は、一定の限界として設定されてもよく、及び／又は、例えば患者監視システムによって決定される患者の生理学的パラメータの１つ以上の現在値に基づくものであってもよい。
【０００３】
アラーム限界を決定する様々な方法は、例えば、米国特許第４，９９４，７９０号明細書、米国特許第５，２２６，４１６号明細書、欧州特許公開第９０９５５１号明細書に開示されている。概して、１つ以上の限界値は、開始値に基づき、例えばパラメータ特有のオフセット値を開始値に加算すること、或いは、開始値から減算することによって、又は、開始値をパラメータ特有の係数で乗算することによって決定される。
【０００４】
アラーム限界を超えるとき、患者監視システムは、普通は、医療スタッフに警告する音響信号を与える。しかしながら、誤ったアラーム動作（即ち不必要な又は誤ったアラーム動作）が行われると、このような誤ったアラームによって邪魔されたり惑わされたりしないよう、医療スタッフが単純に音響アラーム動作をオフとしてしまう状況をもたらしうる。アラームがオフとされた後は、患者の危険な状態に気づくことができないため、このような状況は回避されるべきであることが明らかである。
【０００５】
誤ったアラーム通知とは異なるが、音響アラームがオフとされた場合と同じ状況をもたらしうる問題は、特に様々な患者監視システムからの音響信号が偏在することである。特に、複数の異なる患者に対して複数の異なる患者監視システムが用いられる集中治療環境では、音響信号は医療スタッフにとっても患者にとっても騒々しいものとして知覚されうることが分かっている。これは、特に、幾つかの異なる音響信号が同時に存在する場合についていえる。このような環境では、音響信号の音量が非常に低い値へ下げられるか、更には音響信号は完全にオフとされることがあり、従って患者の危険な状況が気づかれないという上述の状況と同じ状況が生じうる。
【０００６】
この問題は、患者の生理学的パラメータを示す測定信号が音響信号上に変調される患者監視システムの導入とともに、近年更に悪化している。このような測定値変調された音響信号の例として、各心拍毎に発せられるビープトーンを患者の酸素飽和度の値で変調するもの、並びに、検出される各呼吸毎に発せられる笛のような音を呼吸の速さ又は侵襲的に測定された血圧に似たもので変調するものがある。
【０００７】
このような測定値変調された音響信号は非常に直感的な方法で有用な情報を与える一方で、臨床スタッフはこれらの音響信号によって邪魔されていると感じることが多く、従って、音響信号がオフとされていること、又は音響信号の音量が低くされることの結果として、危険な状況に気づかないという上述の状況が生ずる。
【０００８】
従って、本発明は、臨床スタッフが患者監視システムからの音響信号によって邪魔されていると感じる状況を防止することを目的とする。この目的は、独立項に記載の発明によって達成される。望ましい実施例は、従属項に記載されている。
【０００９】
本発明によれば、患者の生理学的パラメータをモニタリングする患者モニタリングシステムは、モニタリングされる生理学的パラメータの測定値がアラーム限界を超えた後／超えたときに、測定値変調された音響信号を与える。測定値変調された音響信号とは、現在の測定値がその上に音響的に変調されている音響信号を意味する。
【００１０】
本願の明細書及び特許請求の範囲において、アラーム限界を「超える」という用語は、夫々の状況に応じて、測定値が上限よりも高くなるか下限よりも低くなることを意味するものである。
【００１１】
１つの実施例では、測定値変調された音響信号は、アラーム限界を超える前の音量についての以前の設定とは独立な所定の音量で与えられる。従って、全ての音響信号が前にオフとされているか非常に低い音量に下げられていても、測定値変調された音響信号が聴かれることが確実とされうる。
【００１２】
望ましい実施例では、測定値変調された音響信号は、測定値が「正常な状態」、即ち、測定値が１つ以上の所与のアラーム限界を超えない状態、に戻るとすぐに音量をオフにするか、かなり減少させる。
【００１３】
他の望ましい実施例では、測定値変調された音響信号はアラーム限界が超えられている間のみ与えられ、それ以外のときはオフとされる。このことは、これらが危険な状況においてのみ与えられるため、臨床スタッフがこのような種類の音響信号に対してより敏感となるという利点がある。
【００１４】
他の実施例によれば、測定値が「アラーム状態」、即ち、測定値が１つ以上の所与のアラーム限界を超えている状態になった途端から、アラーム状態にある限り、測定値変調された音響信号は所定の高い音量で与えられ、測定値が「正常な状態」、即ち、測定値が１つ以上の所与のアラーム限界を超えない状態になった途端から、正常な状態にある限り、測定値変調された音響信号は、オフとされるか、所定の低い音量で与えられる。
【００１５】
本発明は、このように、概して、音響信号を（本当に）危険な状況に限ることを可能とする。更に、本発明は、純粋なアラーム信号（アラームがあるという情報内容のみを示す）を、警戒すべき状況において与えられる情報関連信号（アラームがあり、アラームの源に関連する情報内容を有することを示す）で置き換える。本発明による情報関連アラーム信号は、警戒すべき状況の理由についての音響的に符号化された情報をすぐに与えることによって警戒すべき状況の源を直接指す。純粋なアラーム信号は、アラーム状況の源又は性質についての更なる情報を与えることなく警戒すべき状況があることを示すのみである一方で、本発明によって与えられるアラームは、警戒すべき状況を与える性質又は源を直接的及び直感的に知覚することを可能とする。従って、何が警報を与える状態の理由であったのかを見つけることのために重要な時間を失うことなく、警戒すべき状況を抑えるための迅速な対策を始めることができる。このように、危険な健康状態に対する決め手となりうる貴重な時間を残しておくことができる。本発明による測定値変調された音響信号は、正常な条件ではオフとされるか、少なくとも音量がかなり低くされるため、患者及び医療スタッフの雑音による精神的な緊張は減少されるか回避される。
【００１６】
本発明は、任意の種類のデータ担体上に格納されるか任意の種類のデータ担体によって他の方法で与えられうる、また、任意の適当なデータ処理装置中で又は任意の適当なデータ処理装置によって実行されうる、１つ以上の適当なソフトウエアプログラムによって部分的に又は完全に具現化又はサポートされうることが明らかである。
【００１７】
本発明の他の目的及び多くの伴う利点は、添付の図面を参照して以下の詳細な説明を読むことによって容易に認識され、より良く理解されるであろう。実質的に又は機能的に等しい又は同様の特徴は、同じ参照符号で示すものとする。
【００１８】
図１は、ＱＲＳビープの音量が、ＳｐＯ２又は心拍アラーム限界の違反のいずれかにどのように関連付けられるかを示す。ＱＲＳビープは、患者のＥＣＧ信号中に心拍が検出されるたびに発せられるトーン（音調）である。心拍は、一分間当たりの心拍数の単位で測定される。普通の監視システムは、心拍又はＱＲＳ毎に音響信号、即ちビープトーンを常に与える。この音響信号は、望ましくはＳｐＯ２値で変調される。従って、患者モニタは、ビープトーンの周波数が、例えば、以下の式、
Ｆ＝６６２ＨＺ／（２＾［１／２４）（１００−％ＳＰＯ２）］
で定義される現在測定されているＳｐＯ２値に依存するよう設定されうる。
【００１９】
図２は、ＳｐＯ２値が１００％、７６％、及び５２％のときの可聴周波数の例である。
【００２０】
普通の監視システムは、この範囲の測定値変調された音響信号を常に同じ音量で与える。このような普通の患者モニタの正常なアラーム動作は、例えば、ＳｐＯ２又は心拍といったパラメータが上限（例えばＳｐＯ２：９７，心拍：１８０）又は下限（例えばＳｐＯ２：９２，心拍：４０）に違反したとき、特別なアラームトーンが発せられるようなものである。この特別なアラームトーンは、測定値変調された音響信号の普通の正常なビープトーンとは異なる。アラームシステムが、ラッチ式アラームとして構成される場合、アラームトーンは、限界違反を越えても、消音ボタンを押すことにより手動で認められるまで、鳴り続ける。また、アラームの場合は、ＳｐＯ２値で変調されたＱＲＳビープを聴くことが非常に役立つ。
【００２１】
本発明では、例えばＳｐＯ２又は心拍がそれらの設定値内である場合は、臨床環境ではかなり少ない音が聴かれるか、全く音が聴かれない。しかし、アラームが生じた場合は、ＱＲＳ音の音量は、アラームが存在するかぎり、又はラッチ式アラームである場合は手動で認められるまで、オンとされる（又は高められる）。これは、アラームの場合は、臨床オペレータが、自分にとって馴染みがあり、必要な全ての情報を持つ音に注意することによって、必要な全ての情報を得ることを意味する。この場合に運ばれる情報は、ＳｐＯ２値及び心拍の変化である。単にＱＲＳビープの変化を聴くことにより、臨床オペレータは、何が起こっているかをすぐに知ることとなる。全てのパラメータに対して同じであり、従って、患者のモニタディスプレイ上で視覚的に確認される必要のある更なる特別なアラーム音は必要ない。
【００２２】
本発明によれば、心拍アラームは、周波数変調された音を有さないＱＲＳビープを発することにより同様に通知されうる。同じ論理は、アラーム限界の違反を特に通知しないが、心拍の不規則性を通知する不整脈アラームに適用される。心拍が規則的である限り、これは不必要な背景雑音にすぎないが、不規則となったときにのみ重要となり聴かれる必要がある。
【００２３】
本発明が両方のパラメータについてのアラームを与えるために用いられる場合でも、２つのうちのどちらのパラメータが警戒すべきパラメータであるのかが信号から明らかである。両方のパラメータが同時に警戒されるべきである場合、ＳｐＯ２に関する組み合わされたトーンのみが用いられる。
【００２４】
本発明は、ＳｐＯ２及び心拍以外の、例えば呼吸信号といったパラメータへ拡張されうる。この場合、息のたびにトリガされる一般的な呼吸の音は、警戒すべき場合にのみオンとされる。
【００２５】
本発明の技術的な実施は、図３によれば、正常な状態でのＱＲＳトリガ信号２と、アラーム状態での心拍アラーム信号３とを与えるＥＣＧユニット１を有する。ＥＣＧユニット１は、現在のＳｐＯ２値に依存する異なる周波数でビープトーン信号５を発生するよう設けられたＱＲＳビープ発生器４へＱＲＳトリガ信号２を送る。ＱＲＳビープ発生器４は、ＱＲＳビープ発生器４の入来するビープトーン信号５に従って音響信号７を発生するよう設けられるスピーカユニット６に接続される。
【００２６】
ＥＣＧユニット１は、監視されている心拍がアラーム限界を超えた場合、例えば心拍が上限又は下限に違反した場合又は心拍が不規則となった場合、アラームユニット８へ心拍アラーム信号３を送信する。心拍アラームの場合、アラームユニット８は心拍アラーム信号９の形のアラームトリガを発生し、これをＱＲＳビープ発生器４へ送信する。
【００２７】
本発明による監視システムはまた、正常状態でＳｐＯ２値信号１１を、更にアラーム状態でＳｐＯ２アラーム信号１２を与えるＳｐＯ２ユニット１０を有する。ＳｐＯ２ユニット１０は、ＳｐＯ２値信号１１をＱＲＳビープ発生器４へ送り、ＱＲＳビープ発生器４は、ＥＣＧユニット１のＱＲＳ信号２をＳｐＯ２値アラーム信号１１で変調する。
【００２８】
ＳｐＯ２ユニット２は、監視されているＳｐＯ２値がアラーム限界を超えるとき、例えばＳｐＯ２値が上限又は下限に違反するとき又はＳｐＯ２値が不規則となったとき、アラームユニット８へＳｐＯ２アラーム信号１２を送信する。ＳｐＯ２値アラームの場合、アラームユニット８は、ＳｐＯ２値アラーム信号１３の形のアラームトリガを発生し、これをＱＲＳビープ発生器４へ送信する。
【００２９】
本発明による監視システム又は方法は、以下のように動作する。
【００３０】
正常な状態では、例えば心拍値及びＳｐＯ２値がアラーム限界を超えないとき、ＥＣＧユニット１は、ＱＲＳトリガ信号２をＱＲＳビープ発生器４へ送信するだけである。また、ＳｐＯ２ユニット１０は、ＳｐＯ２値信号１１をＱＲＳビープ発生器４へ送信するだけである。監視されているパラメータ（ＳｐＯ２及び心拍数）が規則的であるかぎり、ＱＲＳビープ発生器４は、ＱＲＳビープトーン信号５、即ちＳｐＯ２変調された心拍信号を、非常に低い音量で発生し、これを、対応する音響信号７を発生するスピーカ６へ送信する。本発明の他の実施例では、ＱＲＳビープ発生器は、条件が正常となるとすぐに、全くＱＲＳビープトーン信号５を発生せず、従ってスピーカ６は静かである。従って、正常な状態では、監視システムの臨床環境には邪魔な雑音はない。
【００３１】
アラーム状態では、例えば、ＳｐＯ２値がアラーム限界に違反する場合、ＳｐＯ２ユニット１０は、ＳｐＯ２値アラーム信号１３を発生するアラームユニット８へＳｐＯ２アラーム信号１２を送信する。ＱＲＳビープ発生器４がこのＳｐＯ２値アラーム信号１３を受信するとすぐに、ＱＲＳビープ発生器４は対応するＱＲＳビープトーン信号５を発生し、これを、対応する音響信号７を発生するスピーカ６へ送信する。この音響信号７は、アラーム限界を超過する前の音量に対する以前の設定とは独立な所定の音量で与えられることが望ましい。ＱＲＳビープ発生器４が、正常な状態で、小さい音量でＱＲＳビープトーン信号５を与える場合、アラーム状態でのＱＲＳビープトーン信号５はかなり大きい音量を有する。従って、アラーム状態では、医療スタッフは、警戒すべき状況の理由についての音響的に符号化された情報を直ぐに与えることにより警戒すべき状況の源を直接指す情報関連の音響アラーム信号を得る。
【００３２】
本発明による監視システム及び監視方法は、従来の監視システム中で又は従来の監視システムによって実行される少なくとも１つのソフトウエアプログラムによって部分的に又は完全に具現化又はサポートされうる。
【００３３】
本発明とは対照的に、従来の監視システムは、アラームユニット８とスピーカ６との間に直接的な接続１４を必要とする。従って、従来のシステムのアラームユニット８は、アラームトーン信号を発生し、監視されているパラメータのうちの１つがアラーム限界のうちの１つに違反すると、これをスピーカ６へ送信する。従来のシステムでは、このアラーム信号は、正常な状態ではＱＲＳビープ発生器及びスピーカ６によって常に発生されている正常信号を置き換えるか正常信号に重なる。図３の実施例では直接接続１４が示されているが、本発明による監視システムは、この直接接続１４を必要としない。直接接続１４は、例示のためだけに示されたものであって、本発明は従来の監視システム中に部分的に又は完全に具現化されうる。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】患者のＥＣＧの典型的な時間経過をＳｐＯ２及び心拍とともに示すグラフである。
【図２】ビープトーンの周波数がＳｐＯ２値に割り当てられることを示す表である。
【図３】本発明によるシステムを示す概略図である。

Claims (11)

1. 患者の生理学的パラメータをモニタリングするシステムであって、
   モニタリングされる生理学的パラメータの測定値がアラーム限界を超えた後／超えたときの前記モニタリングされる生理学的パラメータの現在の測定値の特徴を示す測定値変調された音響信号を与える、システム。
2. 前記測定値変調された音響信号は、前記アラーム限界を超える前の音量についての以前の設定とは独立な所定の音量で与えられる、請求項１記載のシステム。
3. 前記測定値変調された音響信号は、前記測定値が正常な状態、即ち、測定値が１つ以上の所与のアラーム限界を超えない状態に戻るとすぐに音量をオフにするか、かなり減少させる、請求項１又は２記載のシステム。
4. 前記測定値変調された音響信号はアラーム限界が超えられている間のみ与えられ、それ以外のときはオフとされる、請求項１乃至３のうちいずれか一項記載のシステム。
5. 前記測定値がアラーム状態、即ち、測定値が１つ以上の所与のアラーム限界を超えている状態になった途端から、前記アラーム状態にある限り、前記測定値変調された音響信号は所定の高い音量で与えられ、前記測定値が正常な状態、即ち、測定値が１つ以上の所与のアラーム限界を超えない状態になった途端から、前記正常な状態にある限り、前記測定値変調された音響信号は、オフとされるか、所定の低い音量で与えられる、請求項１乃至４のうちいずれか一項記載のシステム。
6. モニタリングされる生理学的パラメータの測定値がアラーム限界を超えた後／超えたときに想定値変調された音響信号を与える、患者の生理学的なパラメータをモニタリングする方法。
7. 前記測定値変調された音響信号は、前記アラーム限界が超えられる前の音量についての以前の設定とは独立な所定の音量で与えられる、請求項６記載の方法。
8. 前記測定変調された音響信号は、前記測定値が正常な状態、即ち、測定値が１つ以上の所与のアラーム限界を超えない状態に戻るとすぐに音量をオフにするか、かなり減少させる、請求項６又は７記載の方法。
9. 前記測定値変調された音響信号はアラーム限界が超えられている間のみ与えられ、それ以外のときはオフとされる、請求項６乃至８のうちいずれか一項記載の方法。
10. 前記測定値がアラーム状態、即ち、測定値が１つ以上の所与のアラーム限界を超えている状態になった途端から、前記アラーム状態にある限り、前記測定値変調された音響信号は所定の高い音量で与えられ、前記測定値が正常な状態、即ち、測定値が１つ以上の所与のアラーム限界を超えない状態になった途端から、前記正常な状態にある限り、前記測定値変調された音響信号は、オフとされるか、所定の低い音量で与えられる、請求項６乃至９のうちいずれか一項記載の方法。
11. コンピュータといったデータ処理システム上で実行されると、請求項６乃至１０のうちいずれか一項記載の方法を実行する、望ましくはデータ担体上に格納された、ソフトウエアプログラム又はプロダクト。

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