JP2020525105A - 患者に複数の注入を提供するシステム - Google Patents
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Abstract
【課題】患者に複数の注入を提供するシステムが提供され、このシステムは、同時にエラーについてのリスクを低減しながら、複数の注入の効率的であるが信頼性のある投与を可能にする。多重化する利点は、感染リスク及び不快の関連する低減を伴う管腔の数の低減である。【解決手段】患者Ｐに複数の注入を提供するシステム。このシステムは、注入セット１０３の注入ライン１０２を通して複数の医療流体を患者Ｐに投与する複数の注入デバイス１０と、複数の注入デバイス１０を制御する制御デバイス２とを備える。本明細書において、制御デバイス２は、注入セット１０３の上記注入ライン１０２を通した複数の医療流体の多重化投与のために複数の医療流体を多重化するように構成される多重化モジュール２２を備え、多重化モジュール２２は、各パケットが複数の医療流体のうちの少なくとも１つの医療流体を含む、少なくとも２つのパケットを規定するとともに、少なくとも２つのパケットの医療流体の投与のために少なくとも２つのパケットをシーケンスで配列するように構成されるスケジューリングモジュール２２２を備える。【選択図】図１
Description
本発明は、請求項１のプリアンブルによる、患者に複数の注入を提供するシステム、及び、患者に複数の注入を提供する方法に関する。
この種のシステムは、注入セットの注入ラインを通して複数の医療流体を患者に投与する複数の注入デバイスと、複数の注入デバイスを制御する制御デバイスとを備える。
静脈内（ＩＶ：ｉｎｔｒａｖｅｎｏｕｓ）治療は、世界中の病院において処置の最も一般的な形態のうちの１つの形態である。注入ポンプを使用して、薬物溶液等の医療溶液は、事前プログラムレートで患者の血流内に送出される。集中治療室（ＩＣＵ：ｉｎｔｅｎｓｉｖｅ ｃａｒｅ ｕｎｉｔ）等の、複雑なケアが提供される多くの場所において、患者は、通常、複数の注入ポンプを使用してＩＶ処置を受ける。多くの薬物が、化学的に適合性がないため、薬物は、しばしば、析出又は不活性化を回避するために、別個の注入ライン（管腔）を通して投与される。利用可能な管腔の数が少な過ぎて、これらの薬物の安全な投与を促進できないとき、更なる（末梢）カテーテルがしばしば設置される必要があり、患者にとっての身体的不快がもたらされるとともに更なるリスクが導入される。
例えば新生児集中治療室（ＮＩＣＵ：ｎｅｏｎａｔａｌ ｉｎｔｅｎｓｉｖｅ ｃａｒｅ ｕｎｉｔ）において、カテーテル関連合併症は、既に制限されている数の使用可能なカテーテル部位を場合によっては減少させ得る。
従来の複数注入治療は、しばしば非常に忙しい作業環境における複数の注入ポンプの手動操作を伴う。そのようなポンプは、個々に操作するのが複雑である場合があり、また、複数注入治療内で、ポンプの使用は、調整され調和されなければならず、潜在的にヒューマンエラーを起こす傾向があり、したがって、薬剤エラーのリスクを付随する。複数の注入ポンプの同時操作に伴うマルチタスクは、ＩＣＵ看護師の作業負荷、それにより、エラーの可能性を同様に増加させる。
したがって、同時に、エラーについてのリスク及びユーザーに対する負担を低減しながら、協調し調和した方式で、患者に複数の注入を投与することができるという欲求が存在する。
特許文献１は、或る施設において患者に提供される治療を管理するシステム及び方法を開示している。この開示におけるシステムは、患者への薬剤送出の全ての態様、並びに、バイタルサイン値、検査結果、並びに、履歴、診断、及びアレルギー等の患者因子等の、患者に関係する他の情報をモニタリングする。特許文献１は、この開示において、２つの注入剤の注入が、Ｙサイトコネクタによって単一注入デバイスを使用して実施され得ることを記述している。そのような注入のセットアップは、Ｙサイトコネクタによって注入される医療溶液の適合性についての確認を使用することができ、医療溶液の不適合性が検出された場合にアラームが発せられる。
特許文献２は、医療デバイスに関連する薬剤管理ユニットを含む薬剤管理システムを記述している。薬剤管理ユニットは、第１の入力からの情報が第２の入力からの情報に一致する場合にのみ、薬剤送出オーダーに基づく薬剤送出コードを医療デバイスにダウンロードする。
特許文献３は、患者に対して１つ又は複数の静脈内薬物を調製し、送出することが可能なシステムを記述している。
同時にエラーについてのリスクを低減しながら、複数の注入の効率的であるが確実な投与を可能にする、患者に複数の注入を提供するシステム及び方法を提供することが本発明の目的である。
この目的は、請求項１に記載の特徴を含むシステムによって達成される。
ここで、システムの制御デバイスは、注入セットの上記注入ラインを通して複数の医療流体の多重化投与のために複数の医療流体を多重化するように構成される多重化モジュールを備え、この多重化モジュールは、各パケットが複数の医療流体のうちの少なくとも１つの医療流体を含む、少なくとも２つのパケットを規定するとともに、少なくとも２つのパケットの医療流体の投与のために少なくとも２つのパケットをシーケンスで配列するように構成されるスケジューリングモジュールを備える。
したがって、注入は、患者への投与のために多重化されるものとする。ここで、注入を投与するために、（単一）管腔を有する（単一）注入ラインを使用することができ、複数の注入は、患者に向かう管腔によって投与される。したがって、複数の注入を投与するために、カテーテル等の単一ポートを使用することができ、したがって、患者上に設けられるポートの数が低減され、また、したがって、患者の不快が低減される。
複数の注入を患者に投与するために、制御デバイスは、（セットアップフェーズにおいて）医療溶液のパケットのシーケンスを規定するものとする。制御デバイスは、ここで、パケットを規定するように構成され、各パケットは１つ又は複数の医療溶液を含み、パケット内の１つ又は複数の医療溶液は、並列に投与されるものとする。
そのため、このコンテキストのパケットは、注入ラインによって並列に患者に注入されることを意図される、任意の数の医療溶液、特に、薬物溶液の組み合わせとして理解される。したがって、パケットを形成することによって、複数の（適合性のある）医療溶液は、並列に、したがって、効果的な方法で患者に投与することができ、複数のパケットは、実際の投与中に、医療溶液のパケットが次々と患者に投与されるようなシーケンスで配列される。
例えば、第１のパケットは、薬物溶液Ａ及びＢを含むと規定することができ、一方、第２のパケットは、薬物溶液Ｃを含むと規定することができる。シーケンスにおいて、薬物溶液Ａ及びＢを含む第１のパケットは、最初に設置され、それに続いて、薬物溶液Ｃを含む第２のパケットが設置される。その後、実際の投与中に、第１の薬物溶液Ａ及びＢは、予め規定された継続時間の間に並列に投与され、それに続いて、薬物溶液Ｃを含む第２のパケットの投与が別の予め規定された継続時間の間に行われる。
実際の投与中に、制御デバイスは、反復方式でパケットのシーケンスの投与を制御することができ、それにより、シーケンスの投与は、医療溶液の投与が終了するまで、予め規定された回数について反復される。
一実施形態において、少なくとも１つのパケットは、患者に並列に投与される少なくとも２つの医療流体を含む。有益なことには、各パケットは、患者に並列に投与される少なくとも２つの医療流体を含む。しかしながら、単一医療溶液のみを含むようにパケットを規定できることが同様に考えられる。
一般的なアプローチとして、一実施形態において、パケットは、患者に並列に投与される医療流体の考えられる最大の組み合わせを含むと規定することができ、考えられる最大の組み合わせは、並列投与のためにパケット内にともにグループ化される医療溶液の最大数、パケット利用価値、及び／又は、適合性制約等の制約に依存する。
一実施形態において、制御デバイスの多重化モジュールは、データベースから得られる情報を使用して、複数の医療流体のうちの医療流体が患者への並列の投与について適合性があるか否かを判定するように構成される解析モジュールを備えることができ、スケジューリングモジュールは、少なくとも２つの適合性のある医療流体をともにグループ化して、パケットを規定するように構成される。データベース内に、異なる医療溶液が互いに適合性があるか否かが、記憶され規定される。例えば、データベースは、薬物溶液Ａが薬物溶液Ｂ、Ｃ、Ｄ、及びＥ等に適合性があるか否かを規定し、それにより、異なる薬物を、単一注入ラインによってともに投与することができる（又は、投与することができない）。パケットを規定することは、適合性があり、したがって、単一管腔を備えるとともに患者に対する単一アクセスを提供する同じ注入ラインによって、並列方式で、すなわち同時に患者に投与することができる医療溶液のみをパケット内にともにグループ化することができる点で、医療溶液の適合性を考慮する。
医療溶液が、適合性があることが見出される場合、そのような医療溶液はパケット内にともにグループ化することができ、場合によっては更なる制約を条件として、原理上、適合性がある医療溶液の数の分だけ、パケット内にともにグループ化することができる。医療溶液が、適合性がないことが見出される場合、医療溶液は、異なるパケット内に設置され、したがって、並列にではなく、多重化モジュールによって規定されるパケットのシーケンスで順次、患者に投与される。
別の態様において、スケジューリングモジュールは、少なくとも２つのパケットの医療流体の許容可能中断時間に関係する情報をデータベースから取得するように更に構成することができる。中断時間は、連続注入と比較して治療的影響が全くない（又は、少なくとも有意でない）状態で、医療溶液の投与を一時的に停止することができる期間として規定される。したがって、医療溶液の中断時間は、医療溶液の投与の２つのインスタンスの間の許容可能なギャップを規定する。中断時間は、医療溶液の（周期的）投与の周期に相関し、その周期は、投与継続時間及び中断時間から導出される。
一実施形態において、パケット内にともにグループ化される医療流体の中断時間に基づいて、パケット全体に関係するパケット中断時間が規定される。例えば、パケット中断時間は、パケットに含まれる医療流体の許容可能中断時間の最小値として規定することができる。
パケットについてのパケット中断時間が既知である場合、そのパケットの２つのインスタンスの間でどれだけの時間が利用可能かがわかり、その時間を、１つの（又は複数の）他のパケットの投与のために使用することができる。したがって、一実施形態において、シーケンス内のパケットの投与の継続時間であるパケットの継続時間は、パケットの少なくとも１つの医療流体に割り当てられる投与時間、又は、別のパケットの少なくとも１つの医療流体に割り当てられる許容可能中断時間、特に、この別のパケットのパケット中断時間に基づいて決定することができる。特にパケットの継続時間は、別のパケットのパケット中断時間に対応するように決定することができ、それにより、パケットは、（例えば、２つのパケットがシーケンス内に存在する場合）この別のパケットのインスタンスの間に適合させることができる。
別の態様において、多重化モジュールのスケジューリングモジュールは、パケットのシーケンスについての利用価値を、パケットの継続時間及びパケットの中断時間に基づいて決定するように構成することができる。特に、利用価値を計算するために、以下の式を使用することができる。
ここで、Ｕは利用価値であり、Ｄｉは（ｎ個のパケットのうちの）ｉ番目のパケットの継続時間であり、Ｐｉは、ｉ番目のパケットが少なくとも一回スケジューリングされることになるｉ番目のパケットの期間である。Ｐｉは、ｉ番目のパケットの継続時間及びｉ番目のパケットの中断時間Ｉｉから導出される（Ｐｉ＝Ｄｉ＋１／２Ｉｉ）。継続時間、周期、及びパケット中断時間は、例えば、この式において、秒、分、時間で表現できるが、それぞれ同じ単位を使用すべきである。
一般に、周期、継続時間、及び中断時間の間の関係は、Ｉｉ＝２（Ｐｉ−Ｄｉ）として規定される。したがって、Ｐｉ＝Ｄｉ＋１／２Ｉｉである。
利用価値の決定は、「Ｓｃｈｅｄｕｌｉｎｇ ａｌｇｏｒｉｔｈｍｓ ｆｏｒ ｍｕｌｔｉｐｒｏｇｒａｍｍｉｎｇ ｉｎ ａ ｈａｒｄ−ｒｅａｌ−ｔｉｍｅ ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ」Ａｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ ｆｏｒ Ｃｏｍｐｕｔｉｎｇ Ｍａｃｈｉｎｅｒｙ，１９７３；２０：４６−６１においてＣ．Ｌ．Ｌｉｕ及びＪ．Ｗ．Ｌａｙｌａｎｄによって述べられているように、単一プロセッサ上のマルチプログラムスケジューリングを、利用価値を使用して評価することができるコンピューター技術によって着想される。利用価値は、コンピューター科学に関して、タスクセットの結論に費やされるプロセッサ時間の割合を表す。多重注入の本主題に移すと、利用価値は、協調し調和した方式で複数の医療溶液を投与するための、すなわち、（パケット内で並列に投与される）複数の医療溶液の複数のパケットの順次投与における、（単一）注入ラインの使用の割合を表す。
利用価値は、特に、パケットを規定するための制約を提供することができる。特に、パケットのシーケンスについての利用価値が、閾値を超える、例えば、値１又は１．２を有することが見出される場合、これは、パケットのシーケンスが、単一管腔を有するとともに患者に対して単一アクセスを提供する単一注入ラインを使用して投与できず、それにより、シーケンス内のパケットが、例えば、このシーケンスの１つ又は複数のパケットから１つ又は複数の医療流体を取り除くことによって再規定されなければならないことを示す。特定の例において、最小周期又は中断時間を有する医療流体を、関連するパケットから取り除くように選択することができ、この医療流体は、その後、（同じ又は別の注入ラインの）異なる管腔を通して投与される必要がある。
概して、１の利用価値は、実行可能なスケジュールを可能にする。概して、利用価値は、実行可能なスケジュールを作成するために１以下であるべきである。
パケットのシーケンスを再規定すると、利用価値は新たに計算され、パケットのシーケンスの再規定は、閾値より小さい、特に、１以下の利用価値が得られるまで反復することができる。
別の態様において、多重化モジュールのスケジューリングモジュールは、少なくとも２つのパケットの医療流体の各々に、医療流体が割り当てられるパケットの継続時間に基づいて流量を割り当てるように更に構成することができる。概して、各医療流体について、患者に注入される容積が既知である。さらに、シーケンス内で医療流体が関連するパケットの投与の継続時間が既知であり、シーケンスの反復の回数、すなわち、パケットのシーケンスの全てのインスタンスの投与の総継続時間が既知である。したがって、各医療流体について、パケットの各インスタンス中の投与についての流量は、注入される医療溶液の総容積を投与時間で割ることによって決定することができ、投与時間は、医療溶液が関連するパケットの全てのインスタンスの結合した継続時間に対応する。
流量を規定すると、実際の投与中に、医療溶液に関連する注入デバイスは、パケットのインスタンス中に医療溶液が上記流量で投与されるように適切に制御することができる。
パケット（各パケットは１つ又は複数の医療溶液を含む）を規定した後、パケットは、シーケンスで配置され、そのシーケンスに従って、注入デバイスを、その後、実際の投与について制御することができる。パケットをシーケンスで設置するために、特に、シーケンスにおけるパケットの順序を決定するために、パケットを、優先順序付けすることができ、優先順序付けは、例えば、パケットの医療流体の投与最終期限に基づいて各パケットに優先度を割り当て、その優先度に従ってパケットをシーケンスで設置することによって行うことができる。例えば、最も早い投与最終期限を有する医療流体を含むパケットは、シーケンスにおいて最初に設置され、それに続いて、次に急を要する投与最終期限を有する医療流体を含むパケットが設置される。
パケットは、特に、適合性のある医療溶液をともにグループ化することによって規定される。したがって、異なるパケットは、互いに不適合性である医療溶液を含み、したがって、順次投与中にパケット間の十分な分離を必要とする場合がある。このため、シーケンス内の不適合性の医療溶液を有するパケット間に、セパレーター流体を配置することができ、それにより、パケット間の流体分離が得られる。セパレーター流体は、特に、生理食塩水（ＮａＣｌ）溶液又はグルコース溶液等の、薬物を含まない中性溶液とすることができる。しかしながら、セパレーター流体は、前のパケット及び後のパケットの医療溶液に適合性のある医療溶液を含む別のパケットとすることもできる。
セパレーター流体が２つのパケット間に挿入される場合、これは、例えば、パケットの継続時間及びシーケンスの利用価値を決定するときに、考慮される必要がある。特に、パケット全体の継続時間は、セパレーター流体投与の継続時間を含まなければならず、したがって、パケットの医療流体を投与するために利用可能な時間が少なくなる。
実際の投与中に、制御デバイスは、別の態様によれば、医療流体のパケットのシーケンスを患者に投与するために複数の注入デバイスを制御するように構成される。パケットの規定及びシーケンスの形成は、実際の注入の前のセットアップフェーズにおいて行われ、投与についてパケットのシーケンスを規定すると、実際の投与は、パケットの医療流体を、パケットのシーケンス及びパケットにおけるそのグループ化に従って注入するように注入デバイスを制御することによって開始することができる。
注入デバイスは、特に、容量注入ポンプ又はシリンジ注入ポンプ等の注入ポンプとすることができる。本明細書の複数の注入ポンプは、例えば、患者のベッドサイドにおいて、又は、注入デバイスを機械的に保持するとともにこの注入デバイスを互いにかつ制御デバイスに通信可能にリンクするために構成されるラック等の編成デバイス上で編成することができる。
制御デバイスは、例えば、注入デバイスに通信可能にリンクすることができる、いわゆる注入マネジャーとすることができる。本明細書の通信リンクは、有線ネットワークリンク等の有線通信リンク、又は、例えば、ＷｉＦｉ若しくはＢｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）規格による無線通信リンクとすることができる。
制御デバイスは、例えば、パーソナルコンピューター（ＰＣ）、タブレットコンピューター等のコンピューティングデバイス、又は、スマートフォン等のモバイルコンピューティングデバイスとすることができる。制御デバイスは、例えば、スケジューリングモジュール及び解析モジュールを含む多重化モジュールを実装するソフトウェアを実行することができ、スケジューリングモジュール及び解析モジュールは、したがって、必ずしも別個のハードウェアユニットであるわけではなく、制御デバイス内で、ソフトウェアで実装することができる。
制御デバイスは、外部データベースにリンクすることができ、例えば、病院ネットワーク等の内の外部サーバー上に実装することができる。特に、薬物溶液等の異なる医療溶液の適合性、医療溶液の許容可能中断時間等に関する情報を含むデータベースは、例えば、ＳＱＬデータベースとすることができる。
目的は、患者に複数の注入を提供する方法によっても達成され、この方法は、注入セットの注入ラインを通して複数の医療流体を患者に投与するために複数の注入デバイスを、制御デバイスを使用して制御することを含む。ここで、セットアップフェーズにおいて、制御デバイスの多重化モジュールを使用して、注入セットの上記注入ラインを通して複数の医療流体の多重化投与のために複数の医療流体が多重化され、多重化モジュールは、少なくとも２つのパケットを規定し、各パケットは複数の医療流体のうちの少なくとも１つの医療流体を含み、少なくとも２つのパケットの医療流体の投与のためにこの少なくとも２つのパケットをシーケンスで配列する。
システムについて上記で述べた利点及び有利な実施形態は、方法に同様に当てはまり、それにより、方法は上記を参照するものとする。
方法は、特に、患者に医療溶液を実際に投与する前のセットアップフェーズにおいて制御デバイス上で実行される。したがって、パケットの規定及びシーケンス内でのパケットの配置は、患者に投与するための多重化注入操作を構成するために役立つ。セットアップフェーズが終了すると、実際の投与は、セットアップフェーズ中に規定されたパケットのシーケンスに従って、複数の医療溶液が患者に投与されるように開始することができる。
本発明の基礎をなす着想を、図面に記載の実施形態によって以下により詳細に説明する。
図１の概略図を参照すると、病院環境において、複数の注入デバイス１０は、患者Ｐに複数の医療溶液を投与するために患者Ｐのベッドサイドに配置することができる。この種のシナリオは、例えば、病院のクリティカルケアユニット、例えば、集中治療室において見出すことができ、そこでは、患者Ｐに対する複数の医療溶液が統合され、協調された投与が、患者の健康状態を維持するためにきわめて重要である場合がある。
例えば、容量（蠕動）又はシリンジ注入ポンプの形態の注入デバイス１０は、例えば、ラック１１上に配置することができ、ラック１１は、注入デバイス１０を組織化方式で機械的に保持するとともに、外部通信ネットワーク、例えば、病院ネットワークにも注入デバイス１０を接続する、注入デバイス１０の間の通信バックボーンを提供するように構成される。
ラック１１は、スタンド１２上に配置され、こうして、患者Ｐのベッドサイドに物理的に配置される。
本シナリオにおいて、注入デバイス１０は、制御デバイス２によって制御され、制御デバイス２は、例えば、通信リンク２０、例えば、有線リンク又は無線リンクによって、ラック１１に、そして、ラック１１を介して注入デバイス１０にリンクされる。制御デバイス２は、例えば、パーソナルコンピューター、タブレットコンピューター、ラップトップコンピューター、スマートフォン等のモバイルデバイス等のコンピューティングデバイス上に実装することができる。制御デバイス２は、専用の物理的エンティティとすることができるか、又は代替的に、多目的コンピューティングデバイス上でソフトウェアによって実装することができる。
本コンテキスト内で、制御デバイス２は、複数の医療溶液の統合された注入のために注入デバイス１０を制御する。ここで、図２に示すように、注入デバイス１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃ、１０Ｄ、１０Ｅ、１０Ｎは、送出ライン１００Ａ、１００Ｂ、１００Ｃ、１００Ｄ、１００Ｅ、１００Ｎを介して接続デバイス１０１に接続することができ、接続デバイス１０１は、例えば、患者Ｐに接続される単一注入ライン１０２を介して送出するために異なる注入デバイス１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃ、１０Ｄ、１０Ｅ、１０Ｎの注入の間で切換えるための切換え可能な弁を備える。したがって、複数の注入デバイス１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃ、１０Ｄ、１０Ｅ、１０Ｎの複数の注入は、単一注入ライン１０２を介して患者Ｐに適用することができ、単一注入ライン１０２は、単一管腔を有するとともに患者Ｐに単一アクセスを提供する。
ここで図３を参照すると、制御デバイス２は、一実施形態において、注入デバイス１０に対して通信し、かつ、例えば病院の患者データ管理システム（ＰＤＭＳ：patient data management system）２３に対して通信するための通信モジュール２１を備える。通信モジュール２１は、有線ネットワーク接続による有線通信、又は、例えばＷｉＦｉ若しくはＢｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）規格による無線通信のために構成することができる。通信モジュール２１を介して、情報を、注入デバイス１０又は患者データ管理システム２３から受信することができ、コマンドを、例えば、注入デバイス１０の操作を制御するために注入デバイス１０に発行することができる。
制御デバイス２は、患者Ｐに対する複数の医療溶液の投与を多重化するのに役立つ多重化モジュール２２を更に備える。別個の物理的エンティティとすることができるか、又は、制御デバイス２を実装するコンピューティングデバイス内に全てのそのコンポーネントを含むソフトウェアによって実装することができる、多重化モジュール２２は、（グラフィカル）ユーザーインターフェース２２０を備え、ユーザーインターフェース２２０を介して、ユーザーＮ、例えば、看護師は、制御デバイス２とインタラクトすることができ、患者Ｐに注入される医療溶液に関係する情報等の、制御コマンドを入力することができる。
多重化モジュール２２は、スケジューリングモジュール２２２を更に備え、スケジューリングモジュール２２２は、以下でより詳細に述べられるように、患者Ｐに並列に投与される医療溶液のパケットを規定し、患者Ｐに投与するためにパケットをシーケンス内に配置するのに役立つ。
解析モジュール２２１は、異なる医療溶液の間の適合性／不適合性を解析するのに役立ち、その入力を、特に、医療溶液のパケットを規定するためのスケジューリングモジュール２２２に提供する。
レイアウトモジュール２２３は、図２に示す、送出ライン１００Ａ、１００Ｂ、１００Ｃ、１００Ｄ、１００Ｅ、１００Ｎ、接続デバイス１０１、及び注入ライン１０２を備える注入セット１０３のレイアウトに関係する情報を含み、レイアウトモジュール２２３は、例えば、ユーザーＮが、注入セット１０３のラインのレイアウトを、規定する、入力する、及び／又は修正することを可能にし、それにより、レイアウトを、注入操作を制御するために考慮することができる。
制御デバイス２は、データベース２４とインタラクトし、データベース２４は、制御デバイス２の内部にあるものとすることができ、このため、例えば、制御デバイス２も実装するコンピューティングデバイス上に実装することができる。データベース２４は、代替的に、制御デバイス２の外部にあるものとすることができ、例えば、病院ネットワーク内のサーバー上に記憶することができ、制御デバイス２は、例えば病院情報ネットワークを介してデータベース２４と通信接続状態にある。
図４〜図６に示すように、制御デバイス２は、患者Ｐに医療溶液を実際に投与する前のセットアップ（プログラミング）フェーズにおいて、患者Ｐに対する医療溶液の多重化投与のために医療溶液のパケットのシーケンスを規定するのに役立つ。
図４〜図６に示すプロセスは、複数の医療溶液の多重化注入のために複数の注入デバイス１０を構成するのに役立つ。図４に示すプロセスの開始において、医療溶液は、例えばユーザーＮによって、例えばユーザーインターフェース２２０を介して多重化モジュール２２内に入力Ａとして入力され、入力Ａは、本例では、薬物Ａ、薬物Ｂ、薬物Ｃ、薬物Ｄ、及び薬物Ｅとして示す５つの薬物を規定する。
異なる薬物を制御デバイス２に入力すると、ユーザーは、異なる医療溶液の投与について初期プログラムレートＩＤＡ、ＩＤＢ、ＩＤＣ、ＩＤＤ、ＩＤＥを示すこともできる。
さらに、異なる医療溶液の規定に対して、多重化モジュール２２は、異なる医療溶液の適合性／不適合性に関する情報を外部データベース２４から入力として取る。適合性／不適合性は、例えば、データベース２４に記憶された関連付けテーブルにおいて規定され、そのテーブルは、図４の底部に示すように、或る薬物が別の薬物に適合するか又は不適合であるかを規定する。
図４の例において、薬物Ａは薬物Ｂに適合するが、薬物Ｃ、薬物Ｄ、及び薬物Ｅと不適合である。これは、薬物Ａが、薬物Ｂとともに投与することができるが、薬物Ｃ、薬物Ｄ、及び／又は薬物Ｅとともに投与することができず、それにより、薬物Ａと、薬物Ｃ、Ｄ、及びＥとの間に投与の十分な分離が設けられなければならないことを意味する。同様に、薬物Ｂは薬物Ａに適合するが、薬物Ｃ、薬物Ｄ、及び薬物Ｅと不適合である。薬物Ｃは、薬物Ａ及びＢと不適合であるが、薬物Ｄ及びＥに適合する。薬物Ｄは、薬物Ａ及び薬物Ｂと不適合であるが、薬物Ｃ及び薬物Ｅに適合する。そして、薬物Ｅは、薬物Ａ及び薬物Ｂと不適合であるが、薬物Ｃ及び薬物Ｄに適合する。
データベース２４から入力Ａ及び適合性／不適合性情報を取ると、多重化モジュール２２は、単一注入ラインを介して並列に（すなわち、同期して）投与することができる薬物のパケットを規定する。述べる例において、互いに適合する薬物Ａ及びＢは、パケット１内にともにグループ化され、一方、同様に互いに適合する（が、薬物Ａ及びＢと不適合である）薬物Ｃ、Ｄ、及びＥはパケット２内にともにグループ化される（出力Ｂ）。
さらに、投与中に、パケット及びその医療溶液を互いに十分に分離するために、セパレーター流体が２つのパケットの間に挿入されなければならない場合がある。セパレーター流体は、図２に示すように、専用注入デバイス１０Ｎを使用して、実際の投与中に投与することができる、生理食塩水溶液又はグルコース溶液等の、薬物を含まない中性流体とすることができる。セパレーター流体は、実際の投与中に２つのパケットの間で注入ライン１０２をフラッシングするのにも役立つとすることができる。
患者Ｐに投与するために一般に薬物をともにグループ化するパケットを規定すると、パケットのシーケンス及びその継続時間が決定され、これは図５に示される。図４に示すステップで出力されたパケットの全体的な規定（出力Ｂ）を入力として取り、データベース２４からの更なる入力として、異なる薬物に関連する最大許容可能中断時間ＩＡ、ＩＢ、ＩＣ、ＩＤ、ＩＥを取得すると、異なるパケットについての継続時間が決定される。
ここで、各パケットについて、パケット中断時間は、そのパケット内にともにグループ化される医療溶液の最小中断時間として決定される。第１のパケットのパケット中断時間から、他の第２のパケットの継続時間が導出され、第２のパケットの継続時間（セパレーター流体の必要とされる継続時間を含む）は、第１のパケットのパケット中断時間に対応するように決定される。
医療流体の許容可能中断時間は、概して、有意の（不利な）治療効果を有することなく、医療溶液の投与が、どの最大期間の間、中断することができるかを示す。したがって、パケット中断時間は、或るパケットの２つのインスタンスの間の許容可能休止を示し、その休止は、医療溶液の別のパケットを投与するために使用することができる。
セパレーター流体の投与の継続時間は、例えば、十分な分離を可能にするセパレーター流体の最大流量及び最小容積を仮定して予め規定することができる。或るパケットの医療流体を投与するために利用可能な実際の継続時間は、２つのパケットを含む本例において、他のパケットのパケット中断時間からセパレーター流体の投与の継続時間を引いた値に等しくなる。
パケットの継続時間を決定すると、パケットのシーケンスの全体的なセットアップは、図５に示すように、出力Ｃとして取得される。
次のステップにて、出力Ｃに応答するシーケンスについての利用価値が計算され、利用価値は、一般に、以下の式に従って計算される。
ここで、Ｕは利用価値であり、Ｄｉはｎ個のパケットのうちのｉ番目のパケットの継続時間であり、Ｐｉは、ｉ番目のパケットが少なくとも一回スケジューリングされることになるｉ番目のパケットの期間である。Ｐｉは、ｉ番目のパケットの継続時間及びｉ番目のパケットの中断時間から導出される。
利用価値は、異なる医療溶液を含むパケットのシーケンスを投与するための、単一管腔注入ライン１０２の使用の割合を示す。１以下の利用価値は、パケットのシーケンスを、単一注入ライン１０２を使用して順次投与することができることを示す。１より大きい利用価値は、患者に医療溶液を投与するために、２つ以上の注入ライン１０２、すなわち、２つ以上の管腔が必要とされることを示す。
したがって、上記式は、セパレーター流体を考慮しない。セパレーター流体がパケットの間に挿入されなければならない場合、利用価値の計算は、以下の式を使用して行うことができる。
ここで、Ｄｓｅｐは、パケットの間のセパレーター流体の投与の継続時間を示す。
図５のフローチャートの出力Ｃとして決定されたシーケンスについて、１より大きい利用価値が生じる場合、パケットは再規定される必要がある。このため、最小中断時間を有する医療溶液は、関連するパケットから取り除かれ、別個の注入ライン１０２（又は、同じ注入ライン１０２の別の管腔）を介して注入されるべきであることがユーザーＮに示される。述べた医療溶液が取り除かれた後に、利用価値が再計算され、場合によっては、１以下の利用価値が取得されるまでプロシージャが反復される。１以下の利用価値は、今取得されたパケットのシーケンスを、単一注入ライン１０２を使用して患者に投与することができることを示す。
図６のフローチャートに示すように、（利用価値を使用した最適化後に）図５の出力Ｃとして取得されるパケットのシーケンスの規定は、別のステップにおける入力として取られ、この別のステップ中に、注入デバイス１０を使用して投与するための、パケットの医療溶液の流量が決定される。ここで、初期プログラムレート及び既知の投与の時間から、各医療溶液の投与の容積が既知である（図６のフローチャートの入力Ｄ）。したがって、各医療溶液の既知の容積から、及び、パケットのシーケンスの反復する投与内のパケットの結合した継続時間から、関連するパケットの継続時間中に、どの流量で、各医療溶液が投与されるかが導出され得る。これは、図６に概略的に示される（出力Ｅ）。
したがって、医療溶液についての初期プログラムレートが適応され、注入デバイス１０は、パケットのシーケンス内の医療流体の後での投与中に新たに計算された流量に従って制御される。
図６に更に示すように、流量の決定に対する更なる入力として、異なる医療溶液についてどの最大流量が容認可能であるかが考慮され、その最大流量が、データベース２４から取られる。決定された流量が最大許容可能流量を超えるか否かが一般にチェックされる。最大許容可能流量を超えない場合、決定された流量は容認可能である。最大許容可能流量を超える場合、パケットのシーケンスの規定は、適応される必要があり、それにより、パケット及びその継続時間を再規定するために図５に示すステップに逆戻りしなければならない。
図６にも示すように、実際の投与中に、パケットのシーケンスは、本例において、６０分の総継続時間にわたって２回反復されるものとする。したがって、パケットのシーケンスの反復された投与の終了後に、全ての医療溶液は、患者Ｐに投与されるその所望の容積内にある。
流量を決定する前又は決定した後に、シーケンスにおけるパケットの順序が決定される。これは、パケットにおける医療溶液の投与最終期限を考慮して優先度スキームに従って行われる。ここで、早期最終期限を有する医療溶液は、概して高い優先度を有し、最も高い優先度（最短の投与最終期限）を有する医療溶液に関連するパケットは、最初にシーケンスに設置される。最終期限は、医療溶液の投与をどれほど早期に開始すべきかを示す。短い最終期限は、投与を早期に開始すべきことを示し、一方、長い最終期限は、医療溶液を投与することに関して投与が場合によっては待たされる可能性があることを示す。
述べた例において、例えば、薬物Ａが、医療溶液のパケットのシーケンスに含まれる全ての薬物の中の最も高い優先度を有する場合、パケット１は、最初にシーケンスに設置され、それに続いて、セパレーター流体、その後、パケット２が設置される。
結果として、図７に示すように、患者Ｐに投与するためのパケットの反復シーケンスが規定される。ここで、シーケンスの投与は、シーケンスの予め規定された反復回数について、周期的に行われ、それにより、各パケットは、患者Ｐに複数回、投与される。
実際の投与中に、制御デバイス２は、図２のセットアップの注入デバイス１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃ、１０Ｄ、１０Ｅを制御して、パケットの規定されたシーケンス及び計算された流量に従って薬物Ａ、薬物Ｂ、薬物Ｃ、薬物Ｄ、及び薬物Ｅを投与し、不適合医療溶液の２つのパケットの間で、セパレーター流体を、注入デバイス１０Ｎを介して投与することができる。
本発明は、上記で述べた実施形態に限定されるのではなく、全く異なる方式で実装することができる。
述べたアプローチを使用して、医療溶液を、多重化された並列投与のためにパケット内にともにグループ化することができ、（不適合）医療溶液の異なるパケットを、順次投与のために規定することができる。医療溶液が並列に投与され、医療溶液の１つのパケットが他のパケットに続かれるため、多重化方式での複数の医療溶液の効率的な投与が可能になり、したがって、潜在的に患者に対する医療溶液の総投与時間を短縮する。
医療溶液のパケットのシーケンスの決定が、システムにおいて規定される制約に従って自動的に行われるため、ヒューマンエラーについてのリスクが低減され、患者に対する複数の医療溶液の、確実で、効率的で、セキュアな投与が可能になる。
提案される多重化スキームの別の利点は、注入管腔の数を減らすことによって、感染リスクを下げることができることである。
１ システム
１０、１０Ａ〜１０Ｅ、１０Ｎ 注入デバイス
１００、１００Ａ〜１００Ｅ、１００Ｎ 送出ライン
１０１ 接続デバイス
１０２ 注入ライン
１０３ 注入セット
１１ 編成デバイス（ラック）
１２ スタンド
２ 制御デバイス
２０ 通信リンク
２１ 通信モジュール
２２ 多重化モジュール
２２０ ユーザーインターフェース
２２１ 解析モジュール
２２２ スケジューリングモジュール
２２３ レイアウトモジュール
２３ 患者データ管理システム
２４ データベース
Ａ〜Ｅ 入力／出力
Ｆ 流れ
Ｎ ユーザー（看護師）
Ｐ 患者
１０、１０Ａ〜１０Ｅ、１０Ｎ 注入デバイス
１００、１００Ａ〜１００Ｅ、１００Ｎ 送出ライン
１０１ 接続デバイス
１０２ 注入ライン
１０３ 注入セット
１１ 編成デバイス（ラック）
１２ スタンド
２ 制御デバイス
２０ 通信リンク
２１ 通信モジュール
２２ 多重化モジュール
２２０ ユーザーインターフェース
２２１ 解析モジュール
２２２ スケジューリングモジュール
２２３ レイアウトモジュール
２３ 患者データ管理システム
２４ データベース
Ａ〜Ｅ 入力／出力
Ｆ 流れ
Ｎ ユーザー（看護師）
Ｐ 患者
Claims (15)
- 患者（Ｐ）に複数の注入を提供するシステムであって、
注入セット（１０３）の注入ライン（１０２）を通して複数の医療流体を該患者（Ｐ）に投与する複数の注入デバイス（１０）と、
該複数の注入デバイス（１０）を制御する制御デバイス（２）と、
を備え、
該制御デバイス（２）は、該注入セット（１０３）の該注入ライン（１０２）を通して該複数の医療流体の多重化投与のために該複数の医療流体を多重化するように構成される多重化モジュール（２２）を備え、該多重化モジュール（２２）は、各パケットが該複数の医療流体のうちの少なくとも１つの医療流体を含む、少なくとも２つのパケットを規定するとともに、該少なくとも２つのパケットの前記医療流体の投与のために該少なくとも２つのパケットをシーケンスで配列するように構成されるスケジューリングモジュール（２２２）を備えることを特徴とする、
システム。 - 前記少なくとも１つのパケットは、前記患者（Ｐ）に並列に投与される少なくとも２つの医療流体を含むことを特徴とする、請求項１に記載のシステム。
- 前記多重化モジュール（２２）は、データベース（２４）から得られる情報を使用して、前記複数の医療流体のうちの医療流体が前記患者への並列の投与について適合性があるか否かを判定するように構成される解析モジュール（２２１）を備え、前記スケジューリングモジュール（２２２）は、少なくとも２つの適合性のある医療流体をともにグループ化して、パケットを規定するように構成されることを特徴とする、請求項１または２に記載のシステム。
- 前記スケジューリングモジュール（２２２）は、前記少なくとも２つのパケットの前記医療流体の許容可能中断時間に関係する情報をデータベース（２４）から取得するように更に構成されることを特徴とする、請求項１から３までのいずれかに記載のシステム。
- 前記スケジューリングモジュール（２２２）は、パケット中断時間を各パケットについて規定するように更に構成されることを特徴とする、請求項４に記載のシステム。
- 前記パケット中断時間は、前記パケットの前記医療流体の前記許容可能中断時間の最小値として決定されることを特徴とする、請求項５に記載のシステム。
- 前記スケジューリングモジュール（２２２）は、各パケットの継続時間を、前記パケットの少なくとも１つの医療流体に割り当てられる投与時間及び／又は別のパケットの少なくとも１つの医療流体に割り当てられる許容可能中断時間に基づいて決定するように更に構成されることを特徴とする、請求項５または６に記載のシステム。
- 前記スケジューリングモジュール（２２２）は、複数のパケットの前記シーケンスについての利用価値を、前記パケットの前記継続時間及び前記パケットの前記中断時間に基づいて決定するように更に構成されることを特徴とする、請求項７に記載のシステム。
- 前記利用価値は、以下の式、すなわち、
ここで、Ｕは前記利用価値であり、Ｄｉはｎ個のパケットのうちのｉ番目のパケットの前記継続時間であり、Ｐｉは、前記ｉ番目のパケットの前記継続時間及び前記ｉ番目のパケットの前記中断時間から導出される、前記ｉ番目のパケットが少なくとも一回スケジューリングされることになる、前記ｉ番目のパケットの前記期間であることを特徴とする、請求項８に記載のシステム。 - 前記スケジューリングモジュール（２２２）は、前記利用価値が閾値を超える場合、少なくとも１つのパケットから少なくとも１つの医療流体を取り除くことを提案するように更に構成されることを特徴とする、請求項８または９に記載のシステム。
- 前記スケジューリングモジュール（２２２）は、前記少なくとも２つのパケットに割り当てられる前記医療流体の各々に、前記医療流体が割り当てられる前記パケットの前記継続時間に基づいて流量を割り当てるように更に構成されることを特徴とする、請求項７から１０までのいずれかに記載のシステム。
- 前記スケジューリングモジュール（２２２）は、各パケットに、前記パケットの医療流体の投与最終期限に基づいて優先度を割り当て、前記パケットを、前記優先度に従って前記シーケンスに設置するように更に構成されることを特徴とする、請求項１から１１までのいずれかに記載のシステム。
- 前記スケジューリングモジュール（２２２）は、２つの隣接パケットの前記医療流体の前記投与を互いから分離するために、前記２つの隣接パケットの間にセパレーター流体を設置するように更に構成されることを特徴とする、請求項１から１２までのいずれかに記載のシステム。
- 前記制御デバイス（２）は、前記患者（Ｐ）に医療流体のパケットの前記シーケンスを投与するために、前記複数の注入デバイス（１０）を制御するように構成されることを特徴とする、請求項１から１３までのいずれかに記載のシステム。
- 患者（Ｐ）に複数の注入を提供する方法であって、
注入セット（１０３）の注入ライン（１０２）を通して複数の医療流体を該患者（Ｐ）に投与するために複数の注入デバイス（１０）を、制御デバイス（２）を使用して制御することを含み、
セットアップフェーズにおいて、該制御デバイス（２）の多重化モジュール（２２）を使用して、該注入セット（１０３）の該注入ライン（１０２）を通して該複数の医療流体の多重化投与のために該複数の医療流体を多重化すること、及び、該多重化モジュール（２２）は、各パケットが前記複数の医療流体のうちの少なくとも１つの医療流体を含む、少なくとも２つのパケットを規定するとともに、該少なくとも２つのパケットの前記医療流体の投与のために前記少なくとも２つのパケットをシーケンスで配列することを特徴とする、
方法。
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