JP2015502231A - 患者の動脈カテーテル法による血圧測定モニタリングのための方法及び装置 - Google Patents
患者の動脈カテーテル法による血圧測定モニタリングのための方法及び装置 Download PDFInfo
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Abstract
Description
前記信号の最大周波数成分を決定するべく、前記入射信号の周波数内容の解析を行う工程と、
前記流体接続の前記動的パラメータから、及び、必要な場合には伝送されるべき前記最大周波数から、以下の状況のうちの1つ:
(a)閾値未満の歪みを伴って前記入射信号を前記変換器へ伝送するという前記流体接続の適性、
(b)前記閾値よりも大きな歪みを伴って前記入射信号を前記変換器へ伝送するという前記流体接続の適性、ここで前記測定信号は修正可能、
(c)前記閾値未満の歪みを伴って前記入射信号を前記変換器へ伝送するという前記流体接続の不適性、ここで前記測定信号は修正不可能、
の検出を行う工程と、
を備え、
前記パラメータは、前記流体接続の固有振動数と減衰係数とを有しており、
当該方法はまた、前記流体接続を形成しているチューブの外壁に機械的作用の周期的な適用を行う工程を含んでいることを特徴とする。
―上腕動脈及び/または頸動脈の圧平トノメータ法を行い、
―前記上腕動脈及び/または前記頸動脈の圧力信号の、前記上位の高調波と前記下位の高調波との間の比率の決定を行い、
―前記比率と、前記測定信号の前記上位の高調波と前記下位の高調波との間の比率と、の比較を行う。
伝送されるべき前記信号の最大周波数成分を決定するべく、前記入射信号の前記周波数内容を解析する工程と、
前記流体接続の動的パラメータ、及び、必要な場合には伝送されるべき前記最大周波数から、以下の状況のうちの1つ:
(a)閾値未満の歪みを伴って前記入射信号を前記変換器へ伝送するという流体接続の適性、
(b)前記閾値よりも大きな歪みを伴って前記入射信号を前記変換器へ伝送するという前記流体接続の適性、ここで前記モジュールは前記測定信号の修正に適性がある、
(c)前記閾値未満の歪みを伴って前記入射信号を前記変換器へ伝送するという流体接続の不適性、ここで前記モジュールは前記測定信号の修正に適性がない、
を検出する工程と、
を実行するように適合されたモニタリング及び修正モジュールと、
前記流体接続を形成しているチューブの外壁に機械的作用を周期的に適用するように適合されたアクチュエータモジュールと、
を備えたことを特徴とする。
前記流体接続の前記動的パラメータ(f0、z)を決定し、前記入射信号の前記周波数内容を解析し、前記状況(a)、(b)または(c)のうちの1つを検出し、必要な場合には前記測定信号の修正パラメータを前記流体接続の前記動的パラメータ(f0、z)の関数として規定する、ように適合された第1のプロセッサと、
必要な場合、前記第1のプロセッサによって規定された前記修正パラメータから、前記測定信号を連続的に修正するように適合された、第2のプロセッサと、を有している。
〔モニタリング及び修正モジュールによって果たされる機能〕
モニタリング及び修正モジュール100は、動脈血圧測定のモニタリング、及び、必要な場合には修正を行うという以下の機能をリアルタイムで果たすための、電子部品及び埋め込まれたコンピュータアプリケーションを、有している。
(b)流体接続が許容閾値よりも大きな歪みを伴って入射信号を伝送するものの、モニタリングモジュールにとって測定信号を修正することの可能性を有しているという状況、
(c)流体接続が前記許容閾値よりも大きな歪みを伴って入射信号を伝送するものの、モニタリングモジュールにとって測定信号を修正することの可能性を有していないという状況。
―モニタリング及び修正モジュールが、アクティブモードにおけるように機能するが、それは測定信号を修正しない(特に、修正が必要であり、且つ、実行し得るときでさえ、それは修正しない)という例外を有しており、モニタリング機能のみがアクティブである、という「パッシブ」と呼ばれるモード、
―モニタリングモジュールが、完全に非アクティブ化された「ニュートラル」と呼ばれるモード。
特に有利なことに、モニタリング及び修正モジュール100は、互いに通信の可能な2つのプロセッサを含んでおり、その各々が前述の機能のいくつかを保証している。
アクチュエータモジュール200は、流体接続を刺激するためにチューブに機械的作用を適用するように意図されており、測定信号は、その後、そこから当該接続の動的パラメータを推定するために、モニタリングモジュール100によって解析される。
有利なことに、一方で選択的に、モニタリング装置はまた、例えば携帯情報端末に組み込まれた遠隔処理システム300も有し得る。
―過大または過小評価を示すラインを観測するための、生の及び修正された動脈圧の曲線、
―派生指数ΔPP、dP/dtmax、
―所定の許容誤差での信号の再生産における、その限界に関する流体接続の状況
―流体接続の動的パラメータの時間に伴う進展、
―イベント(急速通流、障害、様々なアーチファクト…)のログ
前記システムはまた、モニタリング装置の校正及び試運転を行い得る。
この決定は、強さと時に弱さとを共に有する異なる方法を使用する。
打撃解析(percussion analysis)は、システムの入力において信号の梯団(signal echelon)を送信する工程と、出力において後者がどのように進展するかを観察する工程と、から構成される。
この方法は、急速通流を使用する方法と類似しているが、この場合、打撃は、短時間の機械的パルスの形式で、通常の時間基準で、システムの2度の急速通流の間のf0及びzを認識するアクチュエータモジュールによって引き金が引かれる。
この方法は、極めて正確で再現性があり、従って、好ましくは、選択的に前述の方法の1つと組み合わせて使用される。
この方法の原理は、流体接続における共振の生成が測定信号の周波数内容に強い影響を与えるという事実に基づいている。
この決定は、一方で基本周波数ffの値をセットし、他方で伝送されるべき最大成分(fh)の値をセットして、入射信号のFFT解析に基づいて行われる。
この推定は、先のf0、z、及び、必要な場合にはfh、の決定に基づく。
モニタリング装置の機能の一つは、患者のモニター上に表される表示の信頼性を損ない得る状況の検出のという目的をもって、動脈圧を測定するためのシステム全体の日常的モニタリング(ongoing monitoring)から構成されている。
前述の装置は、有利なことに、(橈骨動脈カテーテルによって測定される)末梢動脈圧と中心または大動脈圧との間のあらゆる可能性のある非干渉の検出装置によって、補足され得る。
第1の方法は、周波数解析に基づく。
・入力信号(大動脈圧または上腕動脈圧)のスペクトル内容を知得すること、
・比率RHAo=入力信号の上位の高調波/下位の高調波を測定すること。
第2の方法は、パルス波の進展速度の測定に基づく。
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Claims (32)
- 患者の動脈内に前もって導入されたカテーテル(1)に流体接続(2)によって接続される圧力変換器(3)によって行われる動脈圧測定のための、連続的で、必要な場合に修正を伴う、モニタリング方法であって、
前記流体接続(2)は、前記カテーテル(1)の動脈入口に適用される「入射信号」と呼ばれる患者の動脈圧信号を、前記変換器(3)に伝送するようになっており、
前記変換器(3)は、前記流体接続(2)によって伝送される前記信号を「測定信号」と呼ばれる電気信号に変換するようになっており、
当該方法は、
前記測定信号から、前記流体接続(2)の動的パラメータの決定を行う工程と、
前記信号の最大周波数成分(fh)を決定するべく、前記入射信号の周波数内容の解析を行う工程と、
前記流体接続(2)の前記動的パラメータから、及び、必要な場合には伝送されるべき前記最大周波数から、以下の状況のうちの1つ:
(a)閾値未満の歪みを伴って前記入射信号を前記変換器(3)へ伝送するという前記流体接続(2)の適性、
(b)前記閾値よりも大きな歪みを伴って前記入射信号を前記変換器(3)へ伝送するという前記流体接続(2)の適性、ここで前記測定信号は修正可能、
(c)前記閾値未満の歪みを伴って前記入射信号を前記変換器(3)へ伝送するという前記流体接続(2)の不適性、ここで前記測定信号は修正不可能、
の検出を行う工程と、
を備え、
前記パラメータは、前記流体接続(2)の固有振動数(f0)と減衰係数(z)とを有しており、
当該方法はまた、前記流体接続(2)を形成しているチューブの外壁に機械的作用の周期的な適用を行う工程を含んでいる
ことを特徴とする方法。 - 前記機械的作用は、前記流体接続を形成する前記チューブの前記外壁の打撃を含んでいる
ことを特徴とする請求項1の方法。 - 前記機械的作用は、前記流体接続を形成する前記チューブの前記外壁に適用される可変の周波数の一連の正弦波の応力を含んでいる
ことを特徴とする請求項1に記載の方法。 - 前記機械的作用は、拡張期に同期されており、または、いくつかの連続的な拡張期に分割及び同期されている
ことを特徴とする請求項1乃至3のいずれかに記載の方法。 - 前記流体接続の前記動的パラメータ(f0、z)の決定を行う工程は、急速通流に応じた、及び/もしくは、前記流体接続(2)を形成する前記チューブの前記外壁に適用される前記機械的作用に応じた、前記測定信号の解析から、並びに/または、前記信号の前記周波数内容の解析から、行われる
ことを特徴とする請求項1乃至4のいずれかに記載の方法。 - 前記状況(a)、(b)または(c)のうちの1つの検出を行う工程は、前記測定信号と前記流体接続(2)の前記動的パラメータ(f0、z)の関数として修正された前記測定信号との比較を行う工程を含んでいる
ことを特徴とする請求項1乃至5のいずれかに記載の方法。 - 前記状況(a)、(b)または(c)のうちの1つの検出を行う工程は、使用された信号の前記最大周波数成分(fh)によって決定される許容誤差の領域に対する、前記流体接続の前記動的パラメータ(f0、z)の代表点の固有振動数―減衰率概略表上における位置決めを行う工程を含んでいる
ことを特徴とする請求項1乃至5のいずれかに記載の方法。 - 前記状況(b)において、前記流体接続(2)の前記動的パラメータ(f0、z)の関数として前記測定信号の修正を行う工程を有している
ことを特徴とする請求項1乃至7のいずれかに記載の方法。 - 前記状況(c)において、警報信号の発信を行う工程を有している
ことを特徴とする請求項1乃至8のいずれかに記載の方法。 - 前記警報信号は、前記流体接続(2)及び/または前記カテーテルの急速通流または交換のような、医療スタッフによって為されるべき行為の指示を含んでいる
ことを特徴とする請求項9に記載の方法。 - 前記測定された、必要な場合には修正された、信号の記録を行う工程を有している
ことを特徴とする請求項1乃至10のいずれかに記載の方法。 - 前記測定された、必要な場合には修正された、信号の処理システムへの伝送を行う工程を有している
ことを特徴とする請求項1乃至11のいずれかに記載の方法。 - 前記入射信号の前記周波数内容の前記解析が、上位の(upper)周波数の成分の相対的な量におけるスペクトルの滑り及び/または変化を検出する場合、前記流体接続(2)の前記動的パラメータ(f0、z)を決定するという前記工程は、当該パラメータを更新するために行われる
ことを特徴とする請求項1乃至12のいずれかに記載の方法。 - 前記患者の中心動脈圧と橈骨動脈圧との間の非干渉(decoupling)の検出を行う工程を更に備え、
前記検出を行う工程は、前記測定信号の上位の(upper)高調波と下位の(lower)高調波との間の比率のモニタリングを行う工程を含んでおり、
前記比率が急激に下落する場合、
上腕動脈及び/または頸動脈の圧平トノメータ法を行い、
前記上腕動脈及び/または前記頸動脈の圧力信号の、前記上位の高調波と前記下位の高調波との間の比率を決定し、
前記比率と、前記測定信号の前記上位の高調波と前記下位の高調波との間の比率と、の比較を行う
ことを特徴とする請求項1乃至13のいずれかに記載の方法。 - 前記患者の前記中心動脈圧と前記橈骨動脈圧との間の非干渉(decoupling)の検出を行う工程であって、上腕/上腕及び/または頸動脈の圧平トノメータ法を実行する工程と、
前記圧平トノメータ法から決定される前記患者のパルス波の伝播速度、及び、前記測定信号、のモニタリングを行う工程と、
前記速度と参照値との比較を行う工程と、
を備えたことを特徴とする請求項1乃至14のいずれかに記載の方法。 - 頸動脈の圧平トノメータ法を実行することが不可能である場合、大動脈圧が前記上腕圧の前記測定から伝達関数によって評価される
ことを特徴とする請求項14または15のいずれかに記載の方法。 - 非干渉の前記検出工程の各々が実行され、前記2つの検出の各々が、前記患者の中心動脈圧と橈骨動脈圧との非干渉を明らかにするならば、警報が発される
ことを特徴とする、請求項14と組み合わせられた請求項15に記載の方法。 - 患者の動脈内に前もって導入されたカテーテル(1)に流体接続(2)によって接続される圧力変換器(3)によって行われる動脈血圧測定のための、連続的で、必要な場合に修正を伴うモニタリング装置(100、200、300)であって、
前記流体接続(2)は、前記カテーテル(1)の動脈入口に適用される「入射信号」と呼ばれる患者の動脈圧信号を、前記変換器(3)に伝送するようになっており、
前記変換器(3)は、前記流体接続(2)によって伝送される信号を「測定信号」と呼ばれる電気信号に変換するようになっており、
前記測定信号から前記流体接続(2)の動的パラメータを決定する工程であって、前記パラメータは、前記流体接続(2)の固有振動数(f0)と減衰係数(z)とを有しているという工程と、
伝送されるべき前記信号の最大周波数成分(fh)を決定するべく、前記入射信号の前記周波数内容を解析する工程と、
前記流体接続(2)の動的パラメータ、及び、必要な場合には伝送されるべき前記最大周波数から、以下の状況のうちの1つ:
(a)閾値未満の歪みを伴って前記入射信号を前記変換器(3)へ伝送するという前記流体接続(2)の適性、
(b)前記閾値よりも大きな歪みを伴って前記入射信号を前記変換器(3)へ伝送するという前記流体接続(2)の適性、ここで前記モジュールは前記測定信号の修正に適性がある、
(c)前記閾値未満の歪みを伴って前記入射信号を前記変換器(3)へ伝送するという前記流体接続(2)の不適性、ここで前記モジュールは前記測定信号の修正に適性がない、
を検出する工程と、
を実行するように適合されたモニタリング及び修正モジュール(100)と、
前記流体接続(2)を形成しているチューブの外壁に機械的作用を周期的に適用するように適合されたアクチュエータモジュール(200)と、
を備えたことを特徴とする装置。 - 前記モニタリング及び修正モジュール(100)は、
前記流体接続(2)の前記動的パラメータ(f0、z)を決定し、前記入射信号の前記周波数内容を解析し、前記状況(a)、(b)または(c)のうちの1つを検出し、必要な場合には前記測定信号の修正パラメータを前記流体接続(2)の前記動的パラメータ(f0、z)の関数として規定する、というように適合された第1のプロセッサ(101)と、
必要な場合には前記第1のプロセッサ(101)によって規定された前記修正パラメータから、前記測定信号を連続的に修正するように適合された、第2のプロセッサ(102)と
を有している
ことを特徴とする請求項18に記載の装置。 - 前記第1及び第2のプロセッサ(101、102)は、冗長な処置を保証するために接続されている
ことを特徴とする請求項19に記載の装置。 - 前記アクチュエータモジュール(200)は、圧電アクチュエータまたは電気機械装置を有している
ことを特徴とする請求項18乃至20のいずれかに記載の装置。 - 前記モニタリング及び修正モジュール(100)と前記アクチュエータモジュール(200)との間に有線接続を更に備え、
前記有線接続は、前記アクチュエータモジュール(200)に、前記モニタリング及び修正モジュール(100)から来る拡張期との同期信号及び/または電力を供給するように適合されている
ことを特徴とする請求項18乃至21のいずれかに記載の装置。 - 前記モニタリング及び修正モジュール(100)と前記アクチュエータモジュール(200)との間に無線接続を更に備え、
前記無線接続は、前記アクチュエータモジュール(200)に、前記モニタリング及び修正モジュール(100)によって発される拡張期との同期信号を供給するように適合されている
ことを特徴とする請求項18乃至21のいずれかに記載の装置。 - 前記アクチュエータモジュール(200)は、充電式電池を有している
ことを特徴とする請求項22に記載の装置。 - 前記モニタリング及び修正モジュール(100)は、前記圧力変換器(3)と前記測定信号を表示するモニター(10)との間に接続可能なケーシング内に格納されている
ことを特徴とする請求項18乃至24のいずれかに記載の装置。 - 前記アクチュエータモジュール(200)は、前記モニタリング及び修正モジュール(100)と同一のケーシング(400)内に格納されている
ことを特徴とする請求項25に記載の装置。 - 前記アクチュエータモジュール(200)は、前記モニタリング及び修正モジュール(100)から離れて前記流体接続(2)に取り付けられるように適合されている
ことを特徴とする請求項18乃至25のいずれかに記載の装置。 - 前記モニタリング及び修正モジュール(100)と通信するように適合された処理システム(300)を備えた
ことを特徴とする請求項18乃至27のいずれかに記載の装置。 - 前記処理システム(300)は、前記モニタリング及び修正モジュール(100)によって伝送され、必要な場合には修正される、前記測定信号を処理するように適合されている
ことを特徴とする請求項28に記載の装置。 - 前記処理システム(300)は、前記モニタリング及び修正モジュール(100)の動作を修正するための指示を当該モジュール(100)に伝送するようにも適合されている
ことを特徴とする請求項28または29のいずれかに記載の装置。 - 前記処理システム(300)は、携帯情報端末内に格納されている
ことを特徴とする請求項28乃至30のいずれかに記載の装置。 - 圧平トノメータのケーシングを更に備えた
ことを特徴とする請求項18乃至31のいずれかに記載の装置。
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