JP2013522635A - 1つ以上の血液試料の1つ以上の評価パラメータを決定するための方法および装置 - Google Patents

1つ以上の血液試料の1つ以上の評価パラメータを決定するための方法および装置 Download PDF

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Abstract

本発明は、1つ以上の血液試料の1つ以上の評価パラメータを決定する方法を提供する。この方法は、1つ以上の血液ガスパラメータを提供する工程(S4)と、1つ以上の止血パラメータを提供する工程(S5)と、血液ガスパラメータおよび/または止血パラメータの関数として前記1つ以上の評価パラメータを決定する工程(S6,S10”)と、を備える。

Description

本発明は、1つ以上の血液試料の1つ以上の評価パラメータを決定する方法および装置に関する。
周術期中、麻酔医は、患者の健康に影響を与える多数の因子を監視、制御、および解釈する必要がある。これらの因子は、詳細には、止血、酸素、栄養、pHレベル、および体温である。さらに、麻酔医は、重篤な失血の状態にある患者に注入される血液製剤の影響を評価する必要がある。
止血は、損傷を受けた血管からの出血が停止する過程であり、相互に作用する多くの因子を伴う動的で極めて複雑な過程である。この因子には、凝固(すなわち、血栓が形成される過程)、繊維素溶解タンパク質、アクチベータ、インヒビタ及び細胞要素(cellular element)が含まれる。これらの因子のいずれとして静的に留まっておらず、独立して作用しないので、独立していないかつ静的でない手法によって、全ての血液成分の正味の結果として患者の止血の全てのフェーズ連続的に測定することが必要である。
さらにまた、凝固障害が低体温症、アシドーシス、および既住症(病的なイオン化カルシウム濃度など)と時々混同されることはよく知られている。例えば、以下がある。
−外傷患者は低体温症の傾向にあり、これによって酵素反応の速度が低下し、プレートレット機能が変化し、血小板数が減少し、繊維素溶解が促される。
−アシドーシスは、血栓の繊維素の重合および強化を悪化させる。
−イオン化カルシウム濃度の低下(クエン酸を含む大量のPRBC輸液の結果)および低ヘマトクリット(<30%)によって、さらに出血体質が悪化する。
−塩基欠乏(BD)の増加または塩基過剰(BE)の減少は、それぞれ、止血能に影響を与えることが知られている。
血液が適切な血栓を形成する能力などの止血パラメータを評価するべく、様々な方法が導入されている。血小板計数または繊維素濃度の決定など一般的な研究室試験によって、試験された成分が充分な量で利用可能であるか否かに関する情報が提供されるが、しかしながら試験された成分が生理学的な条件の下において適正に作用するか否かという問いに対する回答は得られない(例えば、一般的な光学的な方法では、生理学的条件下におけるフィブリノゲンの活性を得ることは不可能である)。
これらの問題を克服する試験の1つのグループは、「粘弾性法」という用語に要約される。それらの方法に共通の特徴は、血栓の硬度(またはそれに依存するパラメータ)が最初の繊維素繊維の形成から繊維素溶解による血栓の融解まで連続的に決定されることである。血栓硬度は機能的なパラメータであり、血栓は血管外傷の部位での血圧および剪断応力に抵抗する必要があるので、生体内(in vivo)での止血には重要である。血栓硬度は複数の相互に関係した過程、すなわち、凝固活性化、トロンビン形成、繊維素形成および重合、プレートレット活性化、および繊維素−プレートレット相互作用の結果であり、繊維素溶解によって損なわれることがある。したがって、粘弾性の監視を用いることによって、これらの凝固系の機構をすべて評価することが可能である。
第1の粘弾性法は「トロンボエラストグラフィ (thromboelastogra
phy)」と呼ばれるものであった(非特許文献1)。トロンボエラストグラフィでは、試料はカップ中に配置され、このカップが左右にそれぞれ約5°だけ周期的に回転される。1つのピンが、捻れワイヤによって固定されずに懸吊されている。血栓が形成されるとき、捻れワイヤの逆方向モーメントに対し、ピンに対するカップの運動が伝わり始める。血栓硬度の測度としてのピンの運動が、時間に対して連続的に記録されプロットされる。歴史的な理由で、この硬度はミリメートル単位で測定される。
トロンボエラストグラフィによって決定される最も重要なパラメータのうちの1つは、アクチベータによる凝固カスケードの開始と最初の長繊維素繊維が構築される(規定された値を超える硬度信号によって示される)までの時間との間の時間である。このパラメータを、以下では凝固時間と呼ぶ。別の重要なパラメータは血栓形成時間であり、これによって血栓の成長速度の測度が与えられる。血栓形成時間は、血栓硬度が2mmから20mmまで増加するのに掛かる時間として定義される。測定中に血栓が到達する最大硬度を、さらに最大血栓硬度(maximum clot firmness)または単にMCFと呼び、これも診断重要性が高い。
元々のトロンボエラストグラフィ技術を修正したものが、トロンボエラストメトリ(thromboelastometry)と呼ばれる(ハータート(Hartert)らの特許文献1がキャバラリ(Cavallari)らの特許文献2、ドー(Do)らの特許文献3、コーヘン(Cohen)らの特許文献4に記載されており、さらなる修正はカラチス(Calatzis)らの特許文献5による)。
止血の他、麻酔医は、酸素化、栄養、およびpHレベルなどのパラメータを解析する必要がある。この目的のために、特許文献6に記載されているような血液ガス分析装置を用いることが知られている。血液ガス分析装置は、一般に、血液試料における特定の気体の分圧や、pHレベルおよびヘマトクリットなどの他のパラメータを測定する。それらの分圧から、酸素化および他の因子を推定することが可能である。臨床化学分析装置として知られているデバイスは、市場においても入手可能である。それらのデバイスは、血液ガス分析装置によって決定されたパラメータのうちのいくつかを決定するためにも用いられる。以降において血液ガス分析装置とある場合、臨床化学分析装置および電解質分析装置も含む。
さらに、以降において血液ガスパラメータとある場合、臨床化学パラメータおよび電解質パラメータも含む。さらに、現在の慣行では、血液製剤は、通常、最初のドナーの個人特性または他の影響(例えば、貯蔵期間、貯蔵条件など)から独立した固定のプロトコルに従って調製され適用される。特に、それらが患者の酸素化、pHレベル、または止血など他の因子と相互作用する可能性について、血液製剤の最近の適用の前には評価されない。
この多数の因子やその相互依存性を(特にオペレーションシアターのようなストレスの多い環境において)監視、制御、および解釈することによって、麻酔医には大きな圧力がかけられる。この圧力によって患者の重篤な結果を伴う誤りが生じる場合がある。
米国特許明細書第3,714,815号 米国特許明細書第4,193,293号 米国特許明細書第4,148,216号 米国特許明細書第6,537.819号 米国特許明細書第5,777,215号 欧州特許出願公開第1367392A1号明細書
したがって、本発明の目的は、麻酔医を支援すること、麻酔医により良好な手法によって情報を提供すること、またはその両方である。
したがって、1つ以上の血液試料の1つ以上の評価パラメータを決定する方法を提供する。この方法は、1つ以上の血液ガスパラメータを提供する工程と、1つ以上の止血パラメータを提供する工程と、血液ガスパラメータおよび止血パラメータの関数として前記1つ以上の評価パラメータを決定する工程と、を備える。
さらにまた、特に本発明の方法を実行し、1つ以上の血液試料の1つ以上の評価パラメータを決定するための装置を提供する。この装置は、1つ以上の血液ガスパラメータを提供するための血液ガスユニットと、1つ以上の止血パラメータを提供するための止血ユニットと、血液ガスパラメータおよび止血パラメータの関数として前記1つ以上の評価パラメータを決定するための評価ユニットと、を備える。さらにまた、本発明の方法をコンピュータ上で実行するように適合されたコンピュータプログラムを提供する。
さらにまた、本発明によるコンピュータプログラムを記憶するデータ記憶媒体を提供する。
血液ガスパラメータおよび止血パラメータの関数として決定される前記1つ以上の評価パラメータは、麻酔医の意思決定過程を単純化する、さらには除去する1つのまたは別の手法により、麻酔医に提供されることが可能である。これに代えてまたはこれに加えて、評価パラメータは麻酔医の意思決定過程を検証するために用いられることが可能であり、したがって意思決定過程がより安全となる。当然のことながら、評価パラメータは別の装置(例えば、麻酔に関連した機能を実行する装置)に提供されてもよい。そのようなデバイスは、心肺バイパス装置であってもよい。
従属する請求項には他の実施形態が存在する。
本明細書では、「血液試料」は、全血試料および/または血液成分を含有している試料(例えば、血漿試料)を意味する。
本発明の方法の好適な一実施形態では、血液ガスパラメータを提供する工程は、血液ガス分析を実行することと、血液ガスパラメータを測定することと、センサを読み取ることと、データ入力装置を読み取ることと、データ記憶部を読み取ることと、のうちの1つ以上の工程を含む。上述のように、血液ガス分析は、血液ガス分析装置を用いて実行されてよい。センサは、例えば、麻酔医が血液ガスパラメータを入力するために用いるキーボードであってよい。
本発明の方法のさらなる好適な一実施形態では、血液ガスパラメータは、複数のパラメータを含むグループのうちの1つ以上のパラメータから選択されるか、該パラメータの関数であるか、またはその両方であり、該グループは、二酸化炭素の分圧、酸素の分圧、酸
化窒素の分圧、pHレベル、塩基過剰、塩基欠乏、ヘマトクリット、重炭酸レベル、乳酸濃度、電解質(特にカルシウムイオン)濃度、ヘモグロビンの濃度、オキシヘモグロビンの濃度、カルボキシヘモグロビンの濃度、およびメトヘモグロビンの濃度のうちの1つ以上を含む
本発明の方法のさらなる好適な一実施形態では、止血パラメータを提供する工程は、止血分析を実行することと、止血パラメータを測定することと、センサを読み取ることと、データ入力装置を読み取ることと、データ記憶部を読み取ることと、のうちの1つ以上を含む。止血分析は、上述の方法のうちのいずれか、例えば、粘弾性法(詳細にロンボエラストグラフィ)を用いて実行されてよい。血小板カウントなどの従来法も用いられてよい。センサは、例えば、麻酔医が止血パラメータを入力するために用いるキーボードであってよい。データ記憶部は、血液ガスパラメータおよび止血パラメータの関数として前記1つ以上の評価パラメータを決定するための評価ユニットの一部であってもよく、止血ユニット(例えば、トロンボエラストメータ)の一部であってもよい。
本発明の方法のさらなる好適な一実施形態では、止血パラメータは、凝固パラメータまたは血栓分解パラメータである。止血が、損傷を受けた血管からの出血が停止することによる全過程を表すのに対し、凝固は、単に血栓を形成する過程を表す。「分解(lysis)」は、血栓が溶解される過程を表す(すなわち、凝固の反対)。分解は、基本的にはプラスミンの活動によって開始される。血栓分解パラメータ用の一例は、最大血栓硬度またはプラスミンレベルに関連した血栓硬度の低下である。
本発明の方法のさらなる好適な一実施形態では、凝固パラメータは、複数のパラメータを含むグループのうちの1つ以上のパラメータから選択されるか、該パラメータの関数であるか、またはその両方であり、該グループは、凝固時間、血栓形成時間、血栓硬度、最大血栓硬度、フィブリノゲン機能、プレートレット機能、インヒビタ機能(特にプロテインCレベル)、組織因子経路インヒビタ(TFPI)レベルまたはATIIIレベル、および試料粘度のうちの1つ以上を含む。フィブリノゲン機能の一例は、抗血小板薬の存在する状態における血液試料の粘弾性測定の血栓硬度または最大血栓硬度である。プレートレット機能の一例は、抗血小板薬の存在する状態と存在しない状態とにおける血液試料の粘弾性の測定の血栓硬度または最大血栓硬度の差である。プレートレット機能の別の一例は、プレートレットアクチベータが存在する状態における血液試料の凝固挙動である(例えば、光学的または電気的な手段によって測定される)。
本発明の方法のさらなる好適な一実施形態では、方法は、血液試料の温度パラメータ、患者の身体の温度パラメータ、および期待される患者の身体の温度パラメータのうちの1つ以上を提供する工程と、温度パラメータ、期待される温度パラメータ、またはその両方の関数として評価パラメータを決定する工程と、を備える。以降において温度パラメータとある場合、好適には、期待される温度パラメータも含む。例えば、患者は、通常では、心臓手術中に冷却される。そのような患者から採取した血液試料の温度は通常よりも相当に低い場合があり、血液ガス分析や止血分析に直接的な影響を有する。例えば、この低温によって血液試料の高い酸素飽和度が生じ、それによって血液ガス分析において測定される酸素分圧(すなわち、典型的な血液ガスパラメータ)が変化する。さらに、この低温によって凝固時間が有意に長くなる場合もある。期待される患者の温度を考慮に入れることによって、その患者が期待される温度にあるとき(例えば、患者が麻酔から覚める直前)の患者の状態を正しく評価するべく、血液ガスパラメータおよび/または止血パラメータは訂正されることが可能である。一方、血液試料は、最初は冷却されているが、血液ガス分析や止血分析が完了するまでに暖まる。この場合もやはり、患者の温度を考慮に入れることによって、患者の実際の温度における止血を正しく評価するべく、血液ガスパラメータおよび/または止血パラメータは患者の実際の温度に訂正されることが可能である。
本発明の方法のさらなる好適な一実施形態では、温度パラメータを提供する工程は、温度パラメータを測定すること、センサを読み取ること、データ入力装置を読み取ること、およびデータ記憶部を読み取ることのうちの1つ以上の工程を含む。患者に接続された温度計は、適切なセンサの一例である。入力装置は、例えば、麻酔医が患者の温度を手動で入力するために用いるキーボードであってよい。
本発明の方法のさらなる好適な一実施形態では、評価パラメータを決定する工程は、血液ガスパラメータを血液ガスパラメータ範囲と比較する工程と、血液ガスパラメータを血液ガスパラメータ値と比較する工程と、のうちの1つ以上を含む。これらの血液ガスパラメータの範囲または値は、通常、前もって決定されるか、または関連する文献に見出されることが可能であり、比較する工程を実行するための電子的なフォーマットにおける表の形態により提供されてもよい。この比較として、例えば、血液ガスパラメータが許容可能な範囲内にあるか否かを決定することが可能であり、それによって、得られた止血パラメータが有意であることが保証される。
本発明の方法のさらなる好適な一実施形態では、評価パラメータを決定する工程は、温度パラメータを温度パラメータ範囲と比較する工程と、温度パラメータを温度パラメータ値と比較する工程と、のうちの1つ以上を含む。これらの温度パラメータの範囲または値(期待される温度の範囲または値を含んでもよい)は、通常、前もって決定されるか、または関連する文献に見出されることが可能であり、比較する工程を実行するための電子的なフォーマットにおける表の形態により提供されてもよい。この比較として、例えば、温度パラメータが許容可能な範囲内にあるか否かを決定することが可能であり、それによって、得られた止血パラメータが有意であることが保証される。
本発明の方法のさらなる好適な一実施形態では、複数のパラメータを含むグループのうちの2つ以上のパラメータの間の相互依存性を記述する相互依存性パラメータを提供する工程をさらに備え、このグループは、血液ガスパラメータ、止血パラメータ、および温度パラメータを含む。上記において概説したように、一部の血液ガスパラメータおよび/または止血パラメータは、温度に依存する。しかしながら、他のパラメータは温度に依存しない、または関連する程度までではない。相互依存性パラメータは、単に依存の有無のみを記述してもよい。しかしながら、相互依存性によって依存の程度が記述されてもよい。これらの依存性は、通常、前もって決定されるか、または関連する文献に見出されることが可能であり、提供する工程を実行するための電子的なフォーマットにおける表の形態により提供されてもよい。
本発明の方法のさらなる好適な一実施形態では、血液ガスパラメータ範囲、血液ガスパラメータ値、温度パラメータ範囲、温度パラメータ値、および/または相互依存性パラメータは、算出、推定、測定、センサを読み取ること、データ入力装置を読み取ること、およびデータ記憶部を読み取ることのうちの1つ以上によって提供される。
本発明の方法のさらなる好適な一実施形態では、血液ガスパラメータを血液ガスパラメータ範囲と比較する工程と、血液ガスパラメータを血液ガスパラメータ値と比較する工程と、のうちの前記1つ以上は、相互依存性パラメータの関数として実行される。例えば、相互依存性パラメータにしたがって、特定の止血パラメータ(例えば、凝固時間)が血液ガスパラメータ(例えば、pH値)に依存する場合、血液ガスパラメータのみが血液ガスパラメータ範囲または値と比較される。効率的な処理を保証する場合、この比較は行われない。本発明の方法のさらなる好適な一実施形態では、温度パラメータを温度パラメータ範囲と比較する工程と、温度パラメータを温度パラメータ値と比較する工程と、のうちの1つ以上は、相互依存性パラメータの関数として実行される。例えば、相互依存性パラメータにしたがって、特定の止血パラメータ(例えば、凝固時間)が温度パラメータ(例え
ば、血液試料の温度)に依存する場合、温度パラメータのみが温度パラメータ範囲または値と比較される。効率的な処理を保証する場合、この比較は行われない。
本発明の方法のさらなる好適な一実施形態では、止血パラメータは、血液ガスパラメータおよび温度パラメータのうちの一方または両方の関数として訂正される。例えば、血液ガスパラメータおよび/または温度パラメータがその許容可能な範囲内にない場合、それにしたがって止血を訂正可能である。したがって、血液ガスパラメータおよび/または温度パラメータに合わせて前もって調節を行うこと(例えば、化学的/生物学的な手段によって)を回避することが可能であるので、効率的な過程が保証される。
本発明の方法のさらなる好適な一実施形態では、血液ガスパラメータは、止血パラメータおよび温度パラメータのうちの一方または両方の関数として訂正される。血液ガスパラメータの関数として止血パラメータを適応させることは好適である。しかしながら、一部の例では、反対に止血パラメータの関数として血液ガスパラメータを適応させることが好適な場合がある。場合によっては、止血パラメータおよび血液ガスパラメータが両方とも温度に依存し、両方のパラメータを適応させることが必要なこともある。
本発明の方法のさらなる好適な一実施形態では、止血パラメータ、訂正された止血パラメータ、血液ガスパラメータ、および訂正された血液ガスパラメータのうちの1つ以上は、データ出力デバイスに送信されるか、決定された評価パラメータの関数としてデータ出力デバイスによって出力されるか、またはその両方である。例えば、止血パラメータが血液ガスパラメータに依存しないことが相互依存性パラメータによって示される場合、評価パラメータは1(ブーリアン)に等しく設定される。評価パラメータが1と等しいとき、止血パラメータは麻酔医に対し出力装置(例えば、コンピュータスクリーン)上に表示される。そうではなく、止血パラメータが血液ガスパラメータに依存することが相互依存性パラメータによって示され、また血液ガスパラメータがその許容可能な範囲の外にあることが見出される場合、評価パラメータは0に設定される。評価パラメータが0と等しいとき、止血値は出力装置上に表示されない。
本発明の方法のさらなる好適な一実施形態では、評価パラメータは、データ出力デバイスに送信されるか、データ出力デバイスによって出力されるか、またはその両方である。別の例では、止血パラメータが血液ガスパラメータに依存することが相互依存性パラメータによって示され、また血液ガスパラメータがその許容可能な範囲の外にあることが見出される場合、止血値が出力装置上に表示される。しかしながら、評価パラメータは「血液ガスパラメータは範囲外」のメッセージに設定され、このメッセージがスクリーン上に表示される。
本発明の方法のさらなる好適な一実施形態では、出力情報およびデータ出力デバイスに対する制御コマンドは、決定された評価パラメータの関数として、複数の出力情報、複数の制御コマンド、またはその両方から選択される。別の例では、止血パラメータが血液ガスパラメータに依存することが相互依存性パラメータによって示され、また血液ガスパラメータがその許容可能な範囲の外にあることが見出される場合、止血値が出力装置上に表示される。評価パラメータは、特定の種類の血液ガスパラメータが範囲外にあることに依存してもよい。このとき、評価パラメータに応じて、出力情報(例えば、「pHレベルは範囲外」というメッセージ)が複数の出力情報から選択され(例えば、メッセージ「pHレベルは範囲外」、「酸素分圧は範囲外」などのメッセージを含む表)、止血パラメータと共にスクリーン上に表示される。
本発明の方法のさらなる好適な一実施形態では、血液ガスパラメータおよび止血パラメータを提供する工程は、血液の同じ試料または異なる試料を解析する工程を含む。しかし
ながら、1つの試料のみを分析することがより効率的なこともある。
本発明の方法のさらなる好適な一実施形態では、同じ血液試料を分析する工程は、添加剤なしで同じ血液試料または異なる血液試料を証明する工程を含む。例えば、患者の血液試料の採取と血液ガス分析および/または止血の実行との間の期間が短いとき、実質的な凝固が起こるための時間が短いので、添加剤を加えないことが有利な場合がある。血液に添加剤を加えない場合、より正確な血液ガスパラメータおよび/または止血パラメータの測定が可能である。
本発明の方法のさらなる好適な一実施形態では、同じ血液試料または異なる血液試料を分析する工程は、インヒビタおよび/またはアンタゴニストを添加する工程を含む。インヒビタ(例えば、ヘパリン)は、血液ガスパラメータ(例えば、pHレベル)の測定中に凝固を防止するために必要な場合がある。その後、同じ血液試料において止血パラメータ(例えば、血栓硬度)を測定するとき、ヘパリンが有害な場合がある。したがって、アンタゴニスト(例えば、プロタミン)が添加され、これによって血液の凝固が再び可能となる。
本発明の方法のさらなる好適な一実施形態では、血液試料は介護時に患者から、または血液製剤から得られる。本明細書では、血液製剤とは、輸血用にドナーから採取された全血または血液の任意の成分(例えば、赤血球、血漿、または血小板)を意味する。
本発明の方法のさらなる好適な一実施形態では、血液サンプリング時間、血液試料識別子、および/または患者識別子は、血液ガスパラメータ、止血パラメータ、温度パラメータ、および/または評価パラメータに対し割り当てられる。例えば、血液ガスパラメータ、血液サンプリング時間(すなわち、血液試料が採取された時点)、および血液試料識別子(すなわち、例えば、患者または血液製剤に関連付けられた一意の符号)は、血液ガスパラメータ、止血パラメータ、温度パラメータ、および/または評価パラメータと共に、電子的に同じマトリクスに一緒に記憶される。
本発明の装置のさらなる好適な一実施形態では、装置は、血液試料の温度パラメータ、患者の身体の温度パラメータ、および期待される患者の身体の温度パラメータのうちの1つ以上を提供する温度ユニットをさらに備え、評価ユニットが、温度パラメータ、期待される温度パラメータ、またはその両方の関数として評価パラメータを決定する。既に上記において概説したように、評価パラメータを決定する際に温度パラメータを提供して使用することが有利な場合がある。
本発明の装置のさらなる好適な一実施形態では、1つ以上の血液ガスユニット、止血ユニット、評価ユニット、および/または温度ユニットは、1つのグループから選択され、このグループは、技術デバイス、コンピュータシステム、サーバ、クライアント、および移動体デバイスを含む。
通常、血液ガスユニットは血液ガス分析装置である。
通常、止血ユニットは、止血分析装置(詳細には、レオメトリック測定ユニットまたは粘弾性測定ユニット)である。粘弾性測定ユニットの一例ロンボエラストメータまたロンボエラストグラフである。
通常、温度ユニットは、温度計、特に、患者と直接接触した状態にある温度計、または遠隔感知温度計である。
本発明の装置のさらなる好適な一実施形態では、血液ガスユニット、止血ユニット、評価ユニット、および/または温度ユニットは、単一のハウジング中に統合される。これは
、空間および資源について効率的である場合がある。
本発明の装置のさらなる好適な一実施形態では、装置は血液試料を受信するための単一のカートリッジを有する。したがって、同じ血液試料が、血液ガスパラメータ、止血パラメータ、および/または温度パラメータを測定するために用いられる。
本発明の装置のさらなる好適な一実施形態では、装置は、2つの異なる血液試料を受け取るための単一のカートリッジを有する。したがって、2つの異なる血液試料が、血液ガスパラメータ、止血パラメータ、および/または温度パラメータを測定するために用いられる。この2つの試料は、各血液試料における添加剤について異なっていてもよい。例えば、この2つの血液試料に異なる凝固インヒビタが添加されてもよい。
本発明の装置のさらなる好適な一実施形態では、血液ガスユニットおよび/または止血ユニットの温度は、温度パラメータの関数として制御される。これは、例えば、血液ガスユニットおよび/または止血ユニットを患者の温度とし、したがって患者の実際の状態を正しく評価することを可能とするのに有用な場合がある。
本発明による装置の好適な一実施形態の概略図。 本発明による装置の別の好適な実施形態の概略図。 本発明による方法の好適な一実施形態を示すフローチャート。 2つの異なるpHレベルにおける血栓形成時間対温度を示す図。 2つの異なるpHレベルにおける凝固時間対温度を示す図。
図において、特に他の指示のない限り、類似の参照符号は類似のまたは機能的に等しい要素を指す。
図1には装置1を示す。装置1は、止血ユニット2、血液ガスユニット3、および評価ユニット4を有する。
止血ユニット2は、図1に点線によって示されるように、評価ユニット4に止血パラメータを提供する。止血ユニット2ロンボエラストメータとして形成される(例えば、米国特許第5,777,215号明細書に記載されている)。トロンボエラストメータ2を用いて決定される典型的な止血パラメータは、導入部において定義したように、凝固時間および血栓形成時間である。この目的のために、血液試料が患者5から採取され(図1に点線によって示すように)、トロンボエラストメータ2において分析される。トロンボエラストメータ2はデータインタフェースを有し、このデータインタフェースによって止血パラメータが評価ユニット4に送信される。
これに代えて、止血ユニット2は、麻酔医が手動で止血パラメータを入力するためのキーボードとして形成されてもよい。
血液ガスユニット3は、図1に点線によって示されるように、評価ユニット4に血液ガスパラメータを提供する。血液ガスユニット3は、血液ガス分析装置として形成される(例えば、EP 1 367 392 A1に記載されている)。血液ガス分析装置3を用いて決定される典型的な血液ガスパラメータは、pHレベルおよび酸素分圧である。この目的のために、別の血液試料が患者5から採取され(図1に点線によって示すように)、血液ガス分析装置3において分析される。血液ガス分析装置3はデータインタフェースを有し、このデータインタフェースによって血液ガスパラメータが評価ユニット4に送信される。
これに代えて、血液ガスユニット3は、麻酔医が手動で血液ガスパラメータを入力するためのキーボードとして形成されてもよい。
評価ユニットは、血液ガスパラメータおよび止血パラメータの関数として1つ以上の評価パラメータを決定する。評価パラメータは、より詳細に図3に説明するように、麻酔医が患者の状態を診断することを支援する。この支援は、麻酔医が対処する必要があるデータの複雑性を減少させることであってもよい。これに加えてまたはこれに代えて、評価パラメータはデータおよび/または麻酔医の意思決定過程を検証するために用いられてもよい。評価ユニットはコンピュータとして形成される。
血液試料は、患者5に注入される血液製剤から採取されてもよい。
装置1は、温度ユニット6をさらに備えてよい。温度ユニット6は、図1に点線によって示されるように、評価ユニット4に温度パラメータを提供する。
温度ユニット6は、1点破線で示すように、温度パラメータ(例えば、患者の体温)を測定する温度計として形成される。温度計6はデータインタフェースを有し、このデータインタフェースによって温度パラメータが評価ユニット4に送信される。評価ユニット4は、温度パラメータの関数としても評価パラメータを決定する。
これに代えて、温度ユニット6は、麻酔医が手動で温度パラメータを入力するためのキーボードとして形成されてもよい。これは、例えば、患者の実際の体温またはその期待される体温であってよい。
当然のことながら、多数の構成が考えられる。例えば、評価ユニット4は、止血ユニット2または血液ガス分析装置3に物理的に一体化されてもよい。
装置1は、麻酔医に評価パラメータを表示するために、出力装置7(例えば、スクリーン)をさらに備えてもよい。この目的のために、スクリーン7は、図1に点線によって示される評価ユニット4に対するデータインタフェースを有する。
図2には、図1の装置1を示す。しかしながら、図2による装置では、止血ユニット2、血液ガスユニット3、および温度ユニット4は、単一のハウジング10中に統合される(図2に示していない温度センサを除き)。好適には、止血ユニット2、血液ガスユニット、3および温度ユニット4用の論理部は、同じ回路基板上、またさらには同じチップ11上に統合される。
さらに図2の装置1は、血液試料用の2個のカートリッジ12,13を備える。カートリッジ12は、止血パラメータを決定するために止血ユニット2によって用いられる。カートリッジ13は、血液ガスパラメータを決定するために血液ガスユニット3によって用いられる。
患者の血液試料の採取と止血パラメータ/血液ガスパラメータの決定との間の期間が短い(例えば、15分未満)である場合、血液試料をそのままで(すなわち、カートリッジ12,13において、例えばヘパリンなどの添加物なしで)分析することが好適である。しかしながら、この期間が15分よりも有意に長い場合、患者から血液試料を採取した直後にその血液試料に対するヘパリンなどのインヒビタを添加することが好適である。これによって、血液が凝固することが防止される。しかし、凝固時間などの止血パラメータを測定するには、そのインヒビタを除去することが必要な場合がある。これは、止血パラメータを測定するための血液試料設定に、アンタゴニスト(例えば、プロタミン)を添加することによって行うことが可能である。
図2の実施形態では、温度ユニットは患者の体温のみを測定するのではなく、カートリ
ッジ12,13における各血液試料の温度も測定する。
2個のカートリッジ12,13を有するのではなく、単一のカートリッジのみが用いられてもよい。次いで、止血パラメータおよび血液ガスパラメータが、異なるセクタの血液試料において測定される。
図3に関連して、本発明による方法の好適な一実施形態について説明する。この方法は図1,2の装置によって実行され得る。
最初に、血液試料が患者または血液製剤から得られる(工程S1)。
血液試料の温度は、装置1の一部である適切な加熱および/または冷却装置によって、制御される(工程S3)。例えば、患者は心臓外科用に冷却される。このとき、血液試料の温度はその血液試料が患者から採取されると変化し得るので、(例えば、凝固に関して患者の現在の状況を分析することが所望されるとき)、血液試料温度を患者の温度とすることが望ましい場合がある。この目的のために、患者の体温は先の工程(工程S2)により測定される。または、血液試料の温度は、患者の起床時の状態のシミュレートを行うために、正常体温(37℃)とされる。
さらなる一実施形態では、血液試料の温度は制御されないが、期待される温度が麻酔医によって(例えば、期待される温度を温度ユニット6を介して入力することによって)提供される。
その後、血液試料の血液ガスパラメータ(例えば、pH)が決定される(工程S4)。工程4の前または後に、または工程4に並行して、血液試料の止血パラメータ(例えば、凝固時間および/または血栓形成時間)が決定される(工程S5)。
工程S6では、止血パラメータが血液ガスパラメータの関数であるか否かが決定される。この目的のために、測定された温度または期待される温度(温度パラメータ)における血液ガスパラメータおよび止血パラメータについての相互依存パラメータが、データ記憶部(装置1の一部であってよい)から読み出される。相互依存パラメータは、次の形式のテーブルにより電子的に記憶され得る。
Figure 2013522635
相互依存パラメータは、図4および5に示すものなど、前もって実験的に決定されることが可能である。
図4には、異なる温度についての血栓形成時間とpHレベルとの間の関係を示す。図5には、凝固時間についての同じ関係を示す。図4および5から分かるように、36〜39℃の温度における凝固時間/血栓形成時間とpHレベルとの間に実質的な相互依存性は存在しない。しかしながら、30〜33℃の温度における血栓形成時間と7.0〜7.3のpHレベルとの間には強い相互依存性が存在する。
止血パラメータが血液ガスパラメータの関数でないと判定される場合、工程S7において止血パラメータが麻酔医に対しスクリーン上に表示される。止血パラメータが表示されるのを見て、麻酔医は、止血パラメータが正確に決定されたことを知る。ここで、この麻酔医またはさらなる装置が、工程S8において、障害(例えば、凝固障害)に関して止血パラメータを分析することが可能である。
工程S6では効率が増大されるが、随意である。
他の場合、すなわち、止血パラメータが血液ガスパラメータの関数である場合、血液ガスパラメータが許容可能であるか否かが判定される。例えば、7.0未満のpHレベルでは、信頼性のある凝固時間の測定が不可能となる。この目的のために、血液ガスパラメータの許容可能な範囲がデータ貯蔵部(装置1の一部であってよい)から読み出される。許容可能な範囲は、次の形式のテーブルにより電子的に記憶され得る。
Figure 2013522635
当然のことながら、このテーブルも温度パラメータを含んでよい。
したがって、工程S9では、血液ガスパラメータがその許容可能な範囲に対し比較される。血液ガスパラメータがその許容可能な範囲内にある場合、工程S7に続く。
これに加えて、またはこれに代えて、温度パラメータが特定の止血パラメータに対する許容可能な範囲内にあることを保証するために、温度パラメータに対しても工程9が実行されてよい。
血液ガスパラメータがその許容可能な範囲内にない場合、一実施形態では、止血パラメータは、「pH値は範囲外」という警告を伴ってスクリーン上に表示される(工程S10)。このとき、麻酔医が血液試料におけるpHレベルを調節する。この場合、評価パラメータは、表示されている止血パラメータ/止血パラメータとともに表示されている警告から構成される。
代替の一実施形態では、止血パラメータはスクリーン上に表示されず、「範囲からのpH値」の警告がスクリーン上に表示される(工程S10)。このとき、麻酔医が血液試料におけるpHレベルを調節する。止血パラメータを表示しないことによって、止血パラメータが訂正されると、麻酔医が単に工程S8を継続することが保証される。この場合、評価パラメータは、表示/止血パラメータの非表示から構成される
複数の止血パラメータが決定されている場合、各止血パラメータに個別に工程S10を
適用することが有用であり得る。すなわち、正しくない止血パラメータのみが表示されない一方、正しい止血パラメータは表示され、麻酔医によって用いられることが可能である。しかしながら、より単純な方法は、止血パラメータうちの1つが正しくないことを示す場合、それらの止血パラメータのいずれも表示しないように設計されることも可能である。さらなる代替の一実施形態では、その許容可能な範囲内にない止血パラメータおよび/または血液パラメータが補正されるように自動的に訂正される(工程S10’)。この訂正は、電子的な記憶装置(装置1の一部であってよい)上の数式および/またはテーブルに記憶されている実験データに基づいてよい。止血の訂正後、方法は、工程S7にて継続する。この場合、評価パラメータは、訂正された止血パラメータが決定されと表示されることから構成される。
工程S3およびS6〜S10’’は、装置1の評価ユニット4によって実行される。工程S4は血液ガスユニット3によって、工程S5は装置1の止血ユニット2によって実行される。
好適な実施形態によって本発明について記載したが、全ての実施形態において修正が可能であることが当業者には明らかである。
当然のことながら、本発明は麻酔医によって用いられるものに限定されず、特に、任意の医療施術者によって用いられることが可能である。
本発明では以下を提供する(1〜23は、異なる実施形態を参照する)。
1. 1つ以上の血液試料の1つ以上の評価パラメータを決定する方法であって、1つ以上の血液ガスパラメータを提供する工程(S4)と、1つ以上の止血パラメータを提供する工程(S5)と、血液ガスパラメータおよび/または止血パラメータの関数として前記1つ以上の評価パラメータを決定する工程(S6...S10”)と、を備える方法。
2. 実施形態1による方法であって、血液ガスパラメータを提供する工程(S4)は、血液ガス分析を実行すること、血液ガスパラメータを測定すること、センサを読み取ること、データ入力装置を読み取ること、および/またはデータ記憶部を読み取ることを含む。
3. 実施形態1または2による方法であって、血液ガスパラメータは、複数のパラメータを含むグループのうちの1つ以上のパラメータから選択されるか、該パラメータの関数であるか、またはその両方であり、該グループは、二酸化炭素の分圧、酸素の分圧、酸化窒素の分圧、pHレベル、塩基過剰、塩基欠乏、ヘマトクリット、重炭酸レベル、乳酸濃度、電解質(特にカルシウムイオン)濃度、ヘモグロビンの濃度、オキシヘモグロビンの濃度、カルボキシヘモグロビンの濃度、およびメトヘモグロビンの濃度のうちの1つ以上を含む。
4. 上記の実施形態のうちの1つによる方法であって、止血ガスパラメータを提供する工程(S5)は、止血分析を実行すること、止血パラメータを測定すること、センサを読み取ること、データ入力装置を読み取ること、および/またはデータ記憶部を読み取ることを含む。
5. 上記の実施形態のうちの1つによる方法であって、止血パラメータは、凝固パラメータまたは血栓分解パラメータである。
6. 実施形態5による方法であって、凝固パラメータは、複数のパラメータを含むグループのうちの1つ以上のパラメータから選択されるか、該パラメータの関数であるか、またはその両方であり、該グループは、凝固時間、血栓形成時間、血栓硬度、最大血栓硬度、フィブリノゲン機能、プレートレット機能、インヒビタ機能(特にプロテインCレベ
ル)、組織因子経路インヒビタ(TFPI)レベルまたはATIIIレベル、および試料粘度のうちの1つ以上を含む。
7. 上記の実施形態のうちの1つによる方法であって、血液試料の温度パラメータ、患者の身体の温度パラメータ、および期待される患者の身体の温度パラメータのうちの1つ以上を提供する工程(S2)と、温度パラメータの関数として評価パラメータを決定する工程と、を備える。
8. 実施形態7による方法であって、温度パラメータを提供する工程(S2)は、温度パラメータを測定すること、センサを読み取ること、データ入力装置を読み取ること、およびデータ記憶部を読み取ることのうちの1つ以上の工程を含む。
9. 上記の実施形態のうちの1つによる方法であって、評価パラメータを決定する工程は、血液ガスパラメータを血液ガスパラメータ範囲と比較する工程(S9)と、血液ガスパラメータを血液ガスパラメータ値と比較する工程と、のうちの1つ以上を含む。
10. 実施形態7〜9のうちの1つによる方法であって、評価パラメータを決定する工程は、温度パラメータを温度パラメータ範囲と比較する工程(S9)と、温度パラメータを温度パラメータ値と比較する工程と、のうちの1つ以上を含む。
11. 上記の実施形態のうちの1つによる方法であって、複数のパラメータを含むグループのうちの2つ以上のパラメータの間の相互依存性を記述する相互依存性パラメータを提供する工程(S9)をさらに備え、このグループは、血液ガスパラメータ、止血パラメータ、および温度パラメータを含む。
12. 上記の実施形態のうちの1つによる方法であって、血液ガスパラメータ範囲、血液ガスパラメータ値、温度パラメータ範囲、温度パラメータ値、および/または相互依存性パラメータは、算出、推定、測定、センサを読み取ること、データ入力装置を読み取ること、およびデータ記憶部を読み取ることのうちの1つ以上によって提供される。
13. 実施形態11または12による方法であって、血液ガスパラメータを血液ガスパラメータ範囲と比較する工程と、血液ガスパラメータを血液ガスパラメータ値と比較する工程と、のうちの前記1つ以上は、相互依存性パラメータの関数として実行される(S6)。
14. 実施形態11〜13のうちの1つによる方法であって、温度パラメータを温度パラメータ範囲と比較する工程と、温度パラメータを温度パラメータ値と比較する工程と、のうちの前記1つ以上は、相互依存性パラメータの関数として実行される(S6)。
15. 上記の実施形態のうちの1つによる方法であって、止血パラメータは、血液ガスパラメータおよび温度パラメータのうちの一方または両方の関数として訂正される(S10”)。
16. 実施形態15による方法であって、血液ガスパラメータは、止血パラメータおよび温度パラメータのうちの一方または両方の関数として訂正される。
17. 実施形態15または16による方法であって、評価パラメータは、訂正された止血パラメータおよび訂正された血液ガスパラメータのうちの一方または両方の関数として決定される。
18. 上記の実施形態のうちの1つによる方法であって、止血パラメータ、適合され
た止血パラメータ、血液ガスパラメータ、および適合された血液ガスパラメータのうちの1つ以上は、データ出力デバイスに送信されるか、決定された評価パラメータの関数としてデータ出力デバイス(7)によって出力(S7,S10,S10’)されるか、またはその両方である。
19. 上記の実施形態のうちの1つによる方法であって、評価パラメータは、データ出力デバイスに送信されるか、データ出力デバイス(7)によって出力されるか、またはその両方である(S7,S10,S10’,S10”)。
20. 上記の実施形態のうちの1つによる方法であって、出力情報およびデータ出力デバイスに対する制御コマンドは、決定された評価パラメータの関数として、複数の出力情報、複数の制御コマンド、またはその両方から選択される(S10,S10’)。
21. 特に実施形態1〜20のうちの1つの方法を実行するための、1つ以上の血液試料の1つ以上の評価パラメータを決定するための装置であって、1つ以上の血液ガスパラメータを提供するための血液ガスユニット(3)と、1つ以上の止血パラメータを提供するための止血ユニット(2)と、血液ガスパラメータおよび止血パラメータの関数として前記1つ以上の評価パラメータを決定するための評価ユニット(4)と、を備える装置。
22. 実施形態1〜20のうちの1つの方法をコンピュータ上で実行するように適合されたコンピュータプログラム。
23. 実施形態22によってコンピュータプログラムを記憶するデータ記憶媒体。

Claims (21)

  1. 1つ以上の血液試料の1つ以上の評価パラメータを決定する方法であって、
    1つ以上の血液ガスパラメータを提供する工程(S4)と、
    1つ以上の止血パラメータを提供する工程(S5)と、
    血液ガスパラメータと止血パラメータとの間の相互依存性を記述する相互依存性パラメータを提供する工程(S9)と、
    血液ガスパラメータおよび止血パラメータの関数として前記1つ以上の評価パラメータを決定する工程(S6...S10”)と、
    を備え、
    評価パラメータを決定する工程は、血液ガスパラメータを血液ガスパラメータ範囲と比較する工程(S9)と、血液ガスパラメータを血液ガスパラメータ値と比較する工程と、のうちの1つ以上を含み、
    血液ガスパラメータを血液ガスパラメータ範囲と比較する工程と、血液ガスパラメータを血液ガスパラメータ値と比較する工程と、のうちの前記1つ以上は、相互依存性パラメータの関数として実行され(S6)、
    相互依存性パラメータは、センサを読み取ることと、データ入力装置を読み取ることと、データ記憶部を読み取ることと、のうちの1つ以上によって提供される、
    方法。
  2. 血液ガスパラメータを提供する工程(S4)は、血液ガス分析を実行することと、血液ガスパラメータを測定することと、センサを読み取ることと、データ入力装置を読み取ることと、データ記憶部を読み取ることと、のうちの1つ以上を含む、請求項1に記載の方法。
  3. 血液ガスパラメータは、複数のパラメータを含むグループのうちの1つ以上のパラメータから選択されるか、該パラメータの関数であるか、またはその両方であり、該グループは、二酸化炭素の分圧、酸素の分圧、酸化窒素の分圧、pHレベル、塩基過剰、塩基欠乏、ヘマトクリット、重炭酸レベル、乳酸濃度、電解質(特にカルシウムイオン)濃度、ヘモグロビンの濃度、オキシヘモグロビンの濃度、カルボキシヘモグロビンの濃度、およびメトヘモグロビンの濃度を含む、請求項1または2に記載の方法。
  4. 止血パラメータを提供する工程(S5)は、止血分析を実行することと、止血パラメータを測定することと、センサを読み取ることと、データ入力装置を読み取ることと、データ記憶部を読み取ることと、請求項1〜3のいずれか一項に記載の方法。
  5. 止血パラメータは、凝固パラメータまたは血栓分解パラメータである、請求項1〜4のいずれか一項に記載の方法。
  6. 凝固パラメータは、複数のパラメータを含むグループのうちの1つ以上のパラメータから選択されるか、該パラメータの関数であるか、またはその両方であり、該グループは、凝固時間、血栓形成時間、血栓硬度、最大血栓硬度、フィブリノゲン機能、プレートレット機能、インヒビタ機能(特にプロテインCレベル)、組織因子経路インヒビタ(TFPI)レベルまたはATIIIレベル、および試料粘度のうちの1つ以上を含む、請求項5に記載の方法。
  7. 血液試料の温度パラメータ、患者の身体の温度パラメータ、および期待される患者の身体の温度パラメータのうちの1つ以上を提供する工程(S2)と、温度パラメータの関数としても評価パラメータを決定する工程と、をさらに備える請求項1〜6のいずれか一項に記載の方法。
  8. 温度パラメータを提供する工程(S2)は、温度パラメータを測定すること、センサを読み取ることと、データ入力装置を読み取ることと、データ記憶部を読み取ることと、のうちの1つ以上を含む、請求項7に記載の方法。
  9. 評価パラメータを決定する工程は、温度パラメータを温度パラメータ範囲と比較する工程(S9)と、温度パラメータを温度パラメータ値と比較する工程と、のうちの1つ以上を含む、請求項7または8に記載の方法。
  10. 相互依存性パラメータによって、血液ガスパラメータ、止血パラメータ、および温度パラメータの間の相互依存性が記述される、請求項1〜9のいずれか一項に記載の方法。
  11. 血液ガスパラメータ範囲、血液ガスパラメータ値、温度パラメータ範囲、および温度パラメータ値のうちの1つ以上は、算出、推定、測定、センサを読み取ることと、データ入力装置を読み取ることと、データ記憶部を読み取ることとのうちの1つ以上によって提供される、請求項1〜10のいずれか一項に記載の方法。
  12. 温度パラメータを温度パラメータ範囲と比較する工程と、温度パラメータを温度パラメータ値と比較する工程と、のうちの前記1つ以上は、相互依存性パラメータの関数として実行される(S6)請求項10または11に記載の方法。
  13. 止血パラメータは、血液ガスパラメータおよび温度パラメータのうちの一方または両方の関数として訂正される(S10”)請求項1〜12のいずれか一項に記載の方法。
  14. 血液ガスパラメータは、止血パラメータおよび温度パラメータのうちの一方または両方の関数として訂正される、請求項13に記載の方法。
  15. 評価パラメータは、訂正された止血パラメータおよび訂正された血液ガスパラメータのうちの一方または両方の関数として決定される、請求項13または14に記載の方法。
  16. 止血パラメータ、適用された止血パラメータ、血液ガスパラメータ、および適用された血液ガスパラメータのうちの1つ以上は、データ出力デバイスに送信されるか、決定された評価パラメータの関数としてデータ出力デバイス(7)によって出力されるか、またはその両方である(S7、S10、S10”)、請求項1〜15のいずれか一項に記載の方法。
  17. 評価パラメータは、データ出力デバイスに送信されるか、データ出力デバイス(7)によって出力されるか、またはその両方である(S7,S10,S10’,S10”)、請求項1〜16のいずれか一項に記載の方法。
  18. 出力情報およびデータ出力デバイスに対する制御コマンドは、決定された評価パラメータの関数として、複数の出力情報、複数の制御コマンド、またはその両方から選択される(S10,S10’)、請求項1〜17のいずれか一項に記載の方法。
  19. 請求項1〜18のいずれか一項に記載の方法を実行し、1つ以上の血液試料の1つ以上の評価パラメータを決定するための装置であって、
    1つ以上の血液ガスパラメータを提供するための血液ガスユニット(3)と、
    1つ以上の止血パラメータを提供するための止血ユニット(2)と、
    血液ガスパラメータおよび止血パラメータの関数として前記1つ以上の評価パラメータを決定するための評価ユニット(4)と、
    を備える装置。
  20. 請求項1〜18のいずれか一項に記載の方法をコンピュータ上で実行するように適合されたコンピュータプログラム。
  21. 請求項20に記載のコンピュータプログラムを記憶するデータ記憶媒体。
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