JP2020503933A - 被験者の脈圧変動を決定するための装置、システムおよび方法 - Google Patents
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Abstract
Description
Derichard et al.、Automated pulse pressure and stroke volume variations from radial artery: evaluation during major abdominal surgery、British Journal of Anaesthesia, 103(5), 678-684
被験者の血行動態信号を表わす入力信号を取得するよう構成された信号入力と;
入力信号を処理し、脈圧変動を計算することを、
・入力信号からパルス高さ信号を導出し、
・パルス高さ信号からパルス高さベースラインおよび傾向除去されたパルス高さ信号を導出し、
・傾向除去されたパルス高さ信号およびパルス高さベースラインから脈圧変動を、傾向除去されたパルス高さ信号の極値の間の差とパルス高さベースライン信号のそれぞれの値との間の比として計算する
ことによって実行するよう構成されたプロセッサと;
計算された脈圧変動を出力するように構成された信号出力とを有する、
装置が提示される。
・被験者の血行動態信号を表わす入力信号を収集するように構成された信号収集ユニットと;
・収集された入力信号に基づいて被験者の脈圧変動を決定するための本明細書に開示された装置と;
・計算された脈圧変動を発するよう構成された信号発行ユニットとを有する
システムが提示される。
i)血行動態変化のエピソードの間、PH信号のベースラインは急速に増大または低下することがある。これらの変化が既知のアルゴリズムによって捉えられ、結果としてPPV値が上昇する。しかしながら、PH信号のこうした急速な増加または減少は、前負荷によって誘起されるものではなく(陽圧換気とは無関係)、よって、これらの変動は、輸液反応性を表わさない。
ii)不規則な心拍は、パルスの高さを大きく変動させる。この変動は、輸液反応性に関係しない。このノイズの多い信号のため、初期に計算されたPPV値は偽りの上昇を示す。
iii)心リズムが安定し、血行動態変化がない間でさえ、既知のアルゴリズムは、ノイズの多いパルス高さを計算する。心臓サイクルと換気サイクルとの間の正確な位相が、計算されたパルス高さを決定するからである。この位相は時間とともに急速に変化するので、計算されたパルス高さも時間とともに変化する。これらの変化も輸液反応性に関係しない。
a)本発明によれば、パルス高さ信号のベースラインが抽出される。ベースライン信号が抽出されるため、PH信号の変化(ただし換気レートよりも遅い、すなわち0.1Hz未満)はもはや存在せず、よって、計算された初期PPV値を乱さない。PH信号のベースラインの情報は、PPV値の計算において別個に再利用される必要がある。つまり、このステップは、ベースラインを取り除くものとみなされるべきではなく、後の使用のためにベースラインを抽出するとみなされるべきである。
b)本発明のある実施形態によれば、信号が初期PPV値を計算するために使用される前に、帯域フィルタ、特に適応帯域通過フィルタ、たとえばピーク(狭帯域通過)フィルタがPH信号に対して適用される。このようにして、換気周波数とは異なる周波数で発生する不規則性(たとえば、PH信号の外れ値を引き起こす不規則な拍動など)があったとしても、PH信号から除去される。
c)欠点iii)も、ある実施形態において提供される適応帯域通過フィルタを適用することによって解決される。
Claims (14)
- 被験者の脈圧変動を決定するための装置であって:
被験者の血行動態信号を表わす入力信号を取得するよう構成された信号入力と;
前記入力信号を処理し、脈圧変動を計算することを、
・前記入力信号からパルス高さ信号を導出し、
・前記パルス高さ信号からパルス高さベースラインおよび傾向除去されたパルス高さ信号を導出し、
・前記傾向除去されたパルス高さ信号および前記パルス高さベースラインから脈圧変動を、前記傾向除去されたパルス高さ信号の極値の間の差と前記パルス高さベースライン信号のそれぞれの値との間の比として計算する
ことによって実行するよう構成されたプロセッサと;
計算された脈圧変動を出力するように構成された信号出力とを有する、
装置。 - 前記傾向除去されたパルス高さ信号は、前記パルス高さ信号から前記パルス高さベースラインを減算することによって導出される、
請求項1記載の装置。 - 前記信号入力が、被験者の前記換気周波数を取得するよう構成されている、
請求項1記載の装置。 - 前記プロセッサが、前記入力信号から入力信号ベースラインを抽出し、前記入力信号ベースラインから、特に動脈血圧ベースラインから前記換気周波数を推定することによって、被験者の換気周波数を決定するよう構成される、
請求項1記載の装置。 - 前記プロセッサが、前記傾向除去されたパルス高さ信号から換気周波数を抽出することによって、被験者の換気周波数を決定するよう構成される、
請求項1記載の装置。 - 前記プロセッサが、被験者の換気周波数のまわりの帯域通過フィルタ、特に、適応的なまたは所定の中心周波数および/または帯域幅、好ましくは前記換気周波数に基づいて設定された中心周波数および/または帯域幅を有する帯域通過フィルタを使って、前記傾向除去されたパルス高さ信号をフィルタリングするよう構成される、
請求項1記載の装置。 - 前記信号入力が、入力信号として、動脈血圧信号、フォトプレチスモグラフィー信号、血流信号、ドップラー超音波信号、レーザー・ドップラー信号、スペックル・コントラスト信号、心弾図信号、加速度計信号、無線周波数インダクタンス信号、または被験者から取得された生体インピーダンス信号を含む信号群から選択される信号を得るよう構成される、
請求項1記載の装置。 - 前記プロセッサは、所定の窓長または被験者の換気周波数から決定される窓長を有する、特に少なくとも一つの換気サイクルまたは一つの換気サイクルの整数倍の窓長を有する計算窓において、前記傾向除去されたパルス高さ信号または前記フィルタリングされた傾向除去されたパルス高さ信号から脈圧変動を計算するよう構成される、
請求項1または6記載の装置。 - 前記プロセッサは、計算窓における最大値と最小値との間の差、または前記傾向除去されたパルス高さ信号の上限閾値と下限閾値との間の差を計算することによって、計算窓における脈圧変動値を計算するように構成され、前記上限閾値は75〜99%の範囲にあり、下限閾値は1〜25%の範囲にある、
請求項8記載の装置。 - 前記プロセッサは、計算された脈圧変動値を、前記パルス高さベースラインのそれぞれの値で割ることによって、脈圧変動を計算するよう構成される、
請求項8記載の装置。 - 前記プロセッサは、補間、特にスプライン補間もしくは線形補間、および低域通過フィルタリングによって、前記入力信号から前記パルス高さ信号を導出するよう構成される、
請求項1記載の装置。 - 被験者の脈圧変動を決定するためのシステムであって:
・被験者の血行動態信号を表わす入力信号を収集するように構成された信号収集ユニットと;
・収集された入力信号に基づいて被験者の脈圧変動を決定するための請求項1記載の装置と;
・計算された脈圧変動を発するよう構成された信号発行ユニットとを有する、
システム。 - 被験者の脈圧変動を決定するための方法であって:
・被験者の血行動態信号を表わす入力信号を取得し;
・前記入力信号からパルス高さ信号を導出し;
・前記パルス高さ信号からパルス高さベースラインおよび傾向除去されたパルス高さ信号を導出し;
・前記傾向除去されたパルス高さ信号および前記パルス高さベースラインから脈圧変動を、前記傾向除去されたパルス高さ信号の極値の間の差と前記パルス高さベースライン信号のそれぞれの値との間の比として計算し;
・計算された脈圧変動を出力することを含む、
方法。 - コンピュータ・プログラムであって、該コンピュータ・プログラムがコンピュータ上で実行されるときに、コンピュータに請求項13記載の方法のステップを実行させるプログラム・コード手段を有する、コンピュータ・プログラム。
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