JP2019025338A - Eitデータに基づき差分指標を特定する装置および方法 - Google Patents
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Abstract
Description
・EIT未加工データ、つまりEIT機器により電極群または電極ベルトを介して捕捉された電圧または電流などの測定信号であって、これは電極または電極群に対応づけられており、あるいは電極ベルトにおける電極または電極群のポジションに対応づけられている。
・EIT画像データ、つまり再構築アルゴリズムを用いてEIT未加工データから算出され、複数の肺領域のインピーダンス、インピーダンス差分またはインピーダンス変化を表すデータまたは信号。
・分類されたEITデータ、つまり予め定められた基準に従って事前にソートまたは事前に分類されたEIT画像データまたは信号。この場合、分類をたとえば、ベンチレーションに起因するEITデータまたは信号と、心臓および灌流に起因するEITデータまたは信号とへの分割として、構成することができる。
・第1の時点のEITデータに基づき、および少なくとも1つの別の時点のEITデータに基づき、換気された複数の肺領域の局所的差分値がそれぞれ求められ、
・求められた局所的差分値が評価基準に基づき分類され、
・分類された差分値がそれぞれ総和され、
・分類された差分値の和に基づき、少なくとも2つの局所的肺領域における局所的特性変化を表す差分指標が特定され、さらに、
・それらの差分指標から制御信号が生成されて供給される。
・データ入力ユニット、
・計算および制御ユニット、ならびに、
・出力ユニット、
を備えている。
Di=c(Ti−Ri),i∈Ω
が得られる。基準換気画像は、好ましくは式1により正規化係数cにより100%にスケーリングされる。
Ω+は、正の差分値の領域Ω+として定義される:i∈Ω、ただしDi>0、
Ω−は、負の差分値の領域Ω−として定義される:i∈Ω、ただしDi<0。
・第1のステップにおいて、第1の時点に対応づけられて供給されたEITデータを読み込み、
・第2のステップにおいて、第1の時点に対応づけられたEITデータに基づき、それぞれ局所的インピーダンス値を求めて、データセットとして供給し、
・第3のステップにおいて、別の時点に対応づけられて供給されたEITデータを読み込み、
・第4のステップにおいて、別の時点に対応づけられたEITデータに基づき、それぞれ局所的インピーダンス値を求めて、データセットとして供給し、
・第5のステップにおいて、求められた局所的インピーダンス値を含むデータセットに基づき、換気された肺領域の局所的差分値をそれぞれ求めて、評価基準に基づき分類し、
・第6のステップにおいて、分類された差分値を総和して、分類された差分値の和から差分指標を特定し、
・第7のステップにおいて、差分指標から制御信号を生成して供給する。
2 換気された肺領域Ω
3 損失(LOSS)のある肺領域Ω−
4 利得(WIN)のある肺領域Ω+
5 パーセントによるWIN値およびLOSS値
6 WIN値およびLOSS値の表示
7 インクリメントPEEPトライアルの推移
8 圧力段階
8’ 基準圧力段階
10 EITおよび電極アレイから成る装置
30 EIT機器
33,33’ 電極、電極アレイ
32 測定値捕捉および信号給電ユニット
34 上半身、胸部、胸郭、胸部領域
35 患者
36,360,361,363 EITデータ
361’,363’ 複数の局所的インピーダンス値Zを含むデータセット
40 人工呼吸器、麻酔機器
44 圧力値、人工呼吸器のデータ
50 データ入力ユニット
55 データ信号
70 制御ユニット
77 データ記憶装置
79 データインタフェース
90 データ出力ユニット
95 表示装置
96 データ信号、制御信号
96’ 出力信号
99 視覚化
99’ 操作素子、指示素子
100,101〜107,110 スタート、一連のステップ、ストップ、終了
101’,103’ 時点t1,tn
150 評価基準V
300,400 差分指標(WIN,LOSS)
Claims (16)
- 電気インピーダンストモグラフィ装置(30)によって得られたEITデータ(36)に基づき、差分指標(300,400)を特定する装置(10)であって、
前記装置(10)は、
データ入力ユニット(50)と、
計算および制御ユニット(70)と、
出力ユニット(90)と、
を備えており、
前記データ入力ユニット(50)は、生体の肺の少なくとも1つの領域(2,3,4)から前記EITデータ(36)を観察期間にわたって受信して供給するように構成されており、
前記計算および制御ユニット(70)は以下のように構成されている、すなわち、
第1の時点t1において、前記肺(2)の少なくとも2つの局所的領域(3,4)に関する前記EITデータ(36)から、局所的インピーダンス値を特定し、
少なくとも1つの別の時点tnにおいて、前記肺の少なくとも2つの前記局所的領域(3,4)に関して、別の局所的インピーダンス値を特定し、ただし前記別の時点tnは前記第1の時点t1に時間的に後続し、
少なくとも2つの前記局所的インピーダンス値に関して、前記第1の時点t1におけるインピーダンス値と、前記別の時点tnにおけるインピーダンス値と、の間の局所的差分値をそれぞれ求め、
求められた前記局所的差分値から評価基準に基づき分類し、
分類された前記局所的差分値を総和し、その結果から差分指標(300,400)を特定し、前記差分指標(300,400)は、前記肺の少なくとも2つの前記局所的領域(3,4)における局所的特性変化を表し、前記差分指標(300,400)から制御信号(96)を生成して供給し、
前記出力ユニット(90)は、前記制御信号(96)を用いて出力信号(96’)を生成、供給または出力するように構成されており、前記出力信号(96’)は、前記肺の少なくとも2つの前記局所的領域の前記局所的特性変化の数値(5,300,400)を表す、
装置(10)。 - 前記データ入力ユニット(50)は、前記観察期間内の人工呼吸圧力の圧力測定値または圧力推移を表すデータ(44)を受信して供給するように構成されており、
前記計算および制御ユニット(70)により、人工呼吸経過の前記圧力推移または前記圧力測定値を表す前記データ(44)に基づき、前記観察期間内において人工呼吸圧力の呼気終末値(PEEP)を表す値が求められる、
請求項1記載の装置(10)。 - 前記計算および制御ユニット(70)は、人工呼吸圧力の呼気終末値を表す値を考慮しながら、前記局所的インピーダンス値から、
前記肺の前記局所的領域の局所的呼気終末インピーダンス値を特定し、
前記局所的呼気終末インピーダンス値から局所的差分値を求め、
それぞれ前記差分指標(300,400)を特定する、
請求項1または2記載の装置(10)。 - 観察期間として、1回の吸気継続時間と1回の呼気継続時間とをそれぞれ含む少なくとも2回の呼吸サイクルから成る継続時間が選択される、
請求項1から3までのいずれか1項記載の装置(10)。 - 観察期間として、人工呼吸圧力の変化を伴う操作措置の継続期間が選択され、好ましくは1回の吸気フェーズと1回の呼気フェーズとをそれぞれ含む複数の呼吸サイクルを有するデクリメントPEEPトライアルの継続期間が選択され、
ただし、前記別の時点tnにおける前記局所的呼気終末インピーダンス値に対応する呼気終末人工呼吸圧力(PEEP)は、前記第1の時点t1における呼気終末人工呼吸圧力(PEEP)よりも、予め定められた値だけ低い、
請求項1から4までのいずれか1項記載の装置(10)。 - 観察期間として、人工呼吸圧力の変化を伴う操作措置の継続期間が選択され、好ましくは1回の吸気フェーズと1回の呼気フェーズとをそれぞれ含む複数の呼吸サイクルを有するインクリメントPEEPトライアルの継続期間が選択され、
ただし、前記別の時点tnにおける前記局所的呼気終末インピーダンス値に対応する呼気終末人工呼吸圧力(PEEP)は、前記第1の時点t1における呼気終末人工呼吸圧力(PEEP)よりも、予め定められた値だけ高められている、
請求項1から4までのいずれか1項記載の装置(10)。 - 前記肺の少なくとも2つの前記局所的領域のうち1つの領域内には、少なくとも1つの後側領域、特に前記肺のいわゆる背側領域が共に含まれており、
前記計算および制御ユニット(70)は、前記局所的インピーダンス値から、前記肺の前記後側領域の局所的呼気終末インピーダンス値を特定し、前記肺の前記後側領域の前記呼気終末インピーダンス値から、前記局所的差分値を求め、さらに前記肺の後側の前記背側領域における特性変化を表す差分指標を特定する、
請求項1から6までのいずれか1項記載の装置(10)。 - 前記肺の少なくとも2つの前記局所的領域のうち1つの領域内には、少なくとも1つの前側領域、特に前記肺のいわゆる腹側領域が共に含まれており、
前記計算および制御ユニット(70)は、前記局所的インピーダンス値から、前記肺の前記前側領域の局所的呼気終末インピーダンス値を特定し、前記肺の前記前側領域の前記呼気終末インピーダンス値から、前記局所的差分値を求め、さらに前記肺の前側の前記腹側領域における特性変化を表す差分指標を特定する、
請求項1から7までのいずれか1項記載の装置(10)。 - 前記出力ユニットは、前記制御信号(96)を用いて出力信号(96’)を生成、供給または出力するように構成されており、
前記出力信号(96’)は、前記インクリメントPEEPトライアルまたは前記デクリメントPEEPトライアルの圧力−時間経過の関数および/または時間経過の関数として、および/または、前記肺の腹側領域および背側領域における伸展性(コンプライアンス)の局所的変化の数値による利得/損失状況(5)として、前記差分指標(300,400)を表す、
請求項5から8までのいずれか1項記載の装置(10)。 - 人工呼吸圧力の圧力推移(20)または観察期間内の圧力推移(20)を表すデータ(44)が、人工呼吸器(40)または麻酔機器から前記装置(10)へ供給され、前記データ入力ユニット(50)により読み込まれて供給され、さらに前記差分指標(300,400)を求めるために、前記計算および制御ユニット(70)により共に処理される、
請求項1から9までのいずれか1項記載の装置(10)。 - 前記装置(10)は、前記肺の特性を求めて視覚化するために、インピーダンストモグラフィ(EIT)(30)を実施する機能と、前記肺の特性または特性変化を求めて視覚化する機能と、を備えた機器として構成されている、
請求項1から10までのいずれか1項記載の装置(10)。 - 前記装置(10)は、前記肺の特性を求めて視覚化するために、人工呼吸を実施するための機能(40)および/または麻酔を実施するための機能、インピーダンストモグラフィ(EIT)(30)を実施するための機能、さらに前記肺の特性または特性変化を求めて視覚化するための機能を備えた機器の組み合わせとして構成されている、
請求項1から11までのいずれか1項記載の装置(10)。 - EITデータ(36)に基づき差分指標(300,400)を特定する方法であって、
第1のステップ(101)において、第1の時点(101’)に対応づけられて供給されたEITデータ(361)を読み込み、
第2のステップ(102)において、前記第1の時点(101’)に対応づけられた前記EITデータ(361)に基づき、それぞれ局所的インピーダンス値を求めて、データセット(361’)として供給し、
第3のステップ(103)において、別の時点(103’)に対応づけられて供給されたEITデータ(363)を読み込み、
第4のステップ(104)において、前記別の時点(103’)に対応づけられた前記EITデータ(363)に基づき、それぞれ局所的インピーダンス値を求めて、データセット(363’)として供給し、
第5のステップ(105)において、求められた前記局所的インピーダンス値を含む前記データセット(361’,363’)に基づき、換気された肺領域の局所的差分値(361’’,363’’)をそれぞれ求めて、評価基準(150)に基づき分類し、
第6のステップ(106)において、分類された前記局所的差分値(361’’,363’’)を総和して、分類された前記局所的差分値(361’’,363’’)の和から差分指標(300,400)を特定し、
第7のステップ(107)において、前記差分指標(300,400)から制御信号(96)を生成して供給する、
方法。 - 前記第3のステップ(103)において別のEITデータ(360)を読み込みまたは供給して、別の差分指標L (300),W (400)が得られるように処理する(103,104,105,106)、
請求項13記載の方法。 - 前記別の差分指標L (300),W (400)を、圧力状況を変化させながら求める、
請求項14記載の方法。 - 圧力状況の前記変化を、それぞれ息の吐き出しフェーズの終わりの息の吐き出し圧力(PEEP)の段階的な変化として実施する、
請求項15記載の方法。
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