JP2023522419A - 体液バランスの監視 - Google Patents
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Abstract
本発明は、動物または人体の体液バランスを監視するための監視装置(1)に関する。装置は、身体を連続的または定期的に計量するための体重センサ(2)と、身体への流体の制御可能な供給を提供するための流体送達装置(3)と、身体の尿量を決定するための尿量センサ(4)と、プロセッサ(5)とを備える。プロセッサ(5)は、体重センサ(2)によって提供される信号および尿量センサ(4)によって提供される信号を考慮に入れることによって、身体の総体液排出量ならびに発汗および呼吸に起因する体液排出量を決定し、身体内の所定の体液バランスを維持するように、身体に送達される流体の体積、流速または流量を調整するために、制御信号を流体送達装置(3)に提供するように適合される。
Description
発明の技術分野
本発明は、ヘルスケア監視の分野に関し、特に、経時的な生理学的パラメータの連続的または定期的な監視に関する。本発明は、具体的には、動物または人体の体液バランスを監視するための装置および方法に関する。
本発明は、ヘルスケア監視の分野に関し、特に、経時的な生理学的パラメータの連続的または定期的な監視に関する。本発明は、具体的には、動物または人体の体液バランスを監視するための装置および方法に関する。
発明の背景
通常の条件下では、体内の水分量の厳密な制御が恒常性の態様の1つとして維持される。この体液バランスは、電解質の濃度を許容範囲内に保つために必要である。一般的に言えば、身体は、取り込まれる水の量と、尿および糞便、ならびに呼吸および発汗によって失われる水の量とのバランスをとろうとする。体内に貯蔵される水の量、および典型的にはそれに関連する電解質濃度の不均衡は、疲労または頭痛などの軽度の症状、ならびに重篤な合併症を引き起こす可能性がある。例えば、水分量の突然の増加は、低ナトリウム血症を引き起こす可能性があり、これは致命的であり得る。
通常の条件下では、体内の水分量の厳密な制御が恒常性の態様の1つとして維持される。この体液バランスは、電解質の濃度を許容範囲内に保つために必要である。一般的に言えば、身体は、取り込まれる水の量と、尿および糞便、ならびに呼吸および発汗によって失われる水の量とのバランスをとろうとする。体内に貯蔵される水の量、および典型的にはそれに関連する電解質濃度の不均衡は、疲労または頭痛などの軽度の症状、ならびに重篤な合併症を引き起こす可能性がある。例えば、水分量の突然の増加は、低ナトリウム血症を引き起こす可能性があり、これは致命的であり得る。
ヒトまたは動物の身体は、健康な体液バランスを維持する、すなわち、血液、間質液および細胞内液などの体液が正常な体積範囲に維持される顕著な能力を有する。このバランスを維持するには、主に水または他の適切な液体の摂取による体液の頻繁な補充が必要である。例えば、ヒトは水なしで数日間しか生存することができないが、かなりの期間にわたって食物なしで生存することが可能であることは周知である。例えば、カロリーのない飲料、ビタミンおよび電解質の摂取を除いて、食物なしでの生存に関する世界記録は382日である。
水分または他の飲料の不十分な摂取による脱水は、明らかに体液の不均衡を発生させる最も支配的な危険因子であるが、下痢は、健康な体液量および電解質レベルを脅かす別の重要な因子である。
発汗および/または呼吸による体液の喪失も重要な危険因子である。後者の要因は、典型的には、高温および/または乾燥環境への曝露に関連し、そのような曝露の影響は時間とともに急速に悪化する可能性がある。
体液バランスの正確な測定は、様々な医療シナリオで重要であり得る。例えば、病気は、体温上昇、嘔吐、下痢および/または出血を伴い得、これらは全て、身体に利用可能な体液の量を減少させ得る、すなわち、負の体液バランスを引き起こし得る。腎臓は、体液バランスを管理するのに不可欠な役割を果たし、したがって、腎臓疾患、低血圧症および/または他の心血管機能不全を含む腎臓の機能を低下させる状態は、体液の異常な貯留、すなわち正の体液バランスを引き起こす可能性がある。レニン-アンジオテンシン-アルドステロン系の直接的な機能不全は、明らかに、体液バランスを監視し、場合によっては積極的に矯正する必要がある医学的状態の別の例である。
したがって、体液バランスの監視は、様々な条件下で必要とされるか、または少なくとも望ましい。これは、特に温熱治療の場合であり得る。そのような治療では、温熱療法は、例えばがんの一次治療または補助治療として、薬物および/または医療機器によって意図的に誘発される。例えば、癌性細胞を加熱するために(例えば)41.5℃まで全身を過熱してもよい。このアプローチは、体内に広く分布している癌を治療するのに特に有用であり得る。そのような治療によって課される高温は、負の体液バランスを引き起こすリスクを意味することは明らかである。さらに、この治療は、鎮静または麻酔を必要とする場合があり、またはその使用が少なくとも非常に好ましい場合がある。全身麻酔下では、人工的に課された高温を打ち消すための身体の自然な応答を有利に低減または回避することができる。さらに、そのような治療は、特に数時間、場合によってはさらに1日を超える治療のために、患者が意識を保っている場合、かなり不快であり、場合によっては耐えられない。しかし、麻酔下では、その体液バランスを維持するための身体の恒常性制御機構も損なわれる可能性があり、体液バランスを監視および管理するためのシステムの必要性がさらに増す。
熱傷または大きな外傷の患者の体液バランスは、そのような場合には体液損失が深刻であり得るので、綿密に監視する必要があり得ることが当技術分野で知られている。1時間当たりおよび体重10kg当たり約5~100ccの適切な尿量の維持は、治療における重要なパラメータと考えられ得る。例えば、当技術分野では、尿を定期的に計量して体液バランスを監視することが知られている。
例えば、米国特許第4,291,692号明細書は、尿量のリアルタイム測定に基づいた患者への流体の制御された注入のための閉ループシステムを開示している。リアルタイムの尿流量は、予め設定された所望の流量と比較され、コンピュータによって処理される誤差信号を発生させる。比例積分微分(PID)制御アルゴリズムを使用して、患者への流体の注入を制御する。
しかしながら、このような従来技術の手法の欠点は、最適な尿量を事前に想定する必要があり、流体摂取の最適化は、この事前に想定された最適な尿量を最適化するためであって、正味の中立的な体液バランスを達成するためではないことである。尿を介する以外の他の経路を介した体液喪失は無視されているが、そのような他の体液喪失、例えば、温熱治療における呼吸および発汗の喪失はかなりの量になり得ることはさらに不利である。
米国特許第4,449,538号明細書は、電子体液計算システムの別の例を開示している。マイクロコンピュータは、患者に関連する優勢な流体入力および出力源を共に表す複数の流体入力および出力チャネルから導出されたデータを受信する。入力チャネルは、例えば異なる液体の静脈内液体流を含む。出力チャネルは、尿または他のカテーテルを通って排出される体液の量、手術部位から引き出される滲出液の量、およびスポンジによって患者から取り去られる血液の量を含む。データに基づいて、コンピュータは、流体摂取量合計および体液排出量合計をもたらし、これらの合計は、優勢な体液バランスを示すために表示される。このシステムは、外科的介入中に麻酔専門医を支援するのに特に適し得る。
しかしながら、上述の従来技術のシステムとは異なり、この例示的な従来技術のシステムは、最適な、例えば目標範囲内の尿産生を達成するために患者に提供される流体の流れを能動的に制御することなく、患者の体液バランスを追跡するための便利な登録システムを提供するにすぎない。このシステムは、呼吸および/または発汗による体液損失を追跡する解決策を提供しないことがさらに不利である。後者は、典型的な外科的状況では無視できるかもしれないが、例えば野外病院もしくはトリアージポストなどの好ましくない周囲条件、または例えば温熱治療などの周囲温度の上昇が必須である治療のような特定の条件下でかなりの量になり得る。
米国特許第5,522,805号明細書は、米国特許第4,449,538号明細書の体液計算システムと実質的に同様の手法を開示している。
一般に浮腫と呼ばれる過剰な体液貯留は、破壊された恒常性身体反応の指標である。身体が体液の蓄積を防ぐことができない場合、これは、電解質の健常な濃度および健常な体圧(例えば、血圧)を維持することができないか、または過剰な体液を適切に除去することができないことの重要な指標である。そのような体液貯留が可能な限り早く検出されることが重要である。例えば、腫脹および/または呼吸困難が医師に明らかになった場合、患者の状態は既に急速に悪化している可能性があり、例えば心不全に至る可能性がある。
インピーダンス測定を使用して浮腫を検出するための装置が当技術分野で既知である。米国特許第5,876,353号明細書は、浮腫の段階的な表示、すなわち状態の重症度を示すことができ、長期間にわたって監視するために使用することができる植込み型インピーダンス測定装置を開示している。経胸壁インピーダンス測定は、浮腫のレベルの指標として使用され、浮腫の検出および/または定量化は、呼吸数を監視することによってさらに強化することができる。しかしながら、例えば正味の体液バランスの状況を考慮せずに、浮腫のみが検出されることは、このアプローチおよび関連する従来技術の方法の欠点である。
発明の概要
本発明の目的は、例えば温熱治療などの医療処置中に、ヒトまたは動物の身体の体液バランスを監視および/または補正するための良好な手段および方法を提供することである。体液貯留、すなわち浮腫の症状について身体を監視することがさらなる目的である。
本発明の目的は、例えば温熱治療などの医療処置中に、ヒトまたは動物の身体の体液バランスを監視および/または補正するための良好な手段および方法を提供することである。体液貯留、すなわち浮腫の症状について身体を監視することがさらなる目的である。
本発明の実施形態の利点は、対象を連続的に(または少なくとも周期的に、例えば頻繁に)計量することによって、体内の体液の損失または増加(および/またはその時間微分)を正確に推定できることである。
本発明の実施形態の利点は、体液の損失または増加が所定の閾値を超えたとき、および/または局所的な体液貯留が検出されたときに、フィードバック、例えば警報を生成することができることである。
本発明の実施形態の利点は、流体送達装置、例えば患者に静脈内溶液を提供するための注入ポンプなどの静脈内流体送達装置の流量を自動的に調整して、検出された正味の体液の増加または減少を減少させることができ、例えば正味ゼロのバランスを求めるように最適化することができることである。
本発明の実施形態の利点は、患者の体重を綿密に監視することができ、この体重を身体の体液バランスを推定するために使用することができることである。測定された患者の体重を、身体内外の熱流のシミュレーション、予測および/または推定におけるパラメータなどの他の目的にも使用することができることがさらなる利点である。
本発明の実施形態の利点は、尿による体液損失を含むが必ずしもこれに限定されない、身体の体液損失を決定するための自動化システム(それぞれの方法)が提供されることである。
本発明の実施形態の利点は、体液損失を補償するために、例えば体液の正味ゼロバランスを自動的に維持するために、例えば注入によって流体を患者に提供することができることである。例えば、静脈内流体送達装置の液滴体積は、身体の決定された体液損失の関数として自動的に調整され得る。
本発明の実施形態の利点は、例えば温熱治療中に正味ゼロの体液バランスを維持できることである。
本発明の実施形態の利点は、尿量の予め想定された最適値に依存することなく正味の中性体液バランスを達成できることである。
本発明の実施形態の利点は、正味の中性体液バランスを達成するために、尿を介する以外の経路を介した体液損失を考慮に入れることができることである。呼吸および発汗による体液損失を能動的かつ正確に補償することができることがさらなる利点であり、これは、患者が高温および/または乾燥環境にさらされるときに特に重要であり得、患者が鎮静または麻酔されるときにさらに重要であり得る。後者は、高温および/または乾燥環境、例えば好ましくない気候の野外病院における、例えば火傷または外傷の被害者の医学的治療または回復、あるいは温熱治療などの特定の治療に特に関連し得る。
本発明の実施形態の利点は、身体の体液バランスの正確な決定に加えて、体液バランスの自動調節の潜在的に重大な障害を示す浮腫を検出できることである。体液バランスの決定、例えば正味の体液の増加または減少、例えばゼロ正味バランスを目指すための体液バランスのフィードバック制御、および体液バランスを維持するための身体の深刻な障害の指標としての体液貯留の検出は、本発明の実施形態の実質的に異なるが高度に相補的な特徴であることは明らかである。
上記の目的は、本発明の実施形態による装置および方法によって達成される。
本発明の他の目的および利点は、以下の説明、図面、および/または添付の特許請求の範囲から明らかになるであろう。
本発明の他の目的および利点は、以下の説明、図面、および/または添付の特許請求の範囲から明らかになるであろう。
第1の態様では、本発明は、動物または人体の体液バランスを監視するための監視装置に関する。装置は、身体を連続的または定期的に計量するための体重センサと、身体の尿量を連続的または定期的に決定するための尿量センサと、身体への流体の制御可能な供給を提供するための流体送達装置と、プロセッサとを備える。プロセッサは、少なくとも体重センサによって提供される信号および尿量センサによって提供される信号を考慮に入れることによって、身体の総体液排出量ならびに発汗および呼吸に起因する体液排出量を、例えば連続的に、定期的にまたは周期的に決定し、身体内の所定の体液バランスを維持するように、身体に送達される流体の体積、流速または流量を調整するために、制御信号を流体送達装置に提供するように適合される。
本発明の実施形態による装置は、身体の少なくとも一部の浮腫を検出するための体液貯留検出器を備えることができる。プロセッサはさらに、体液貯留検出器によって提供される信号に基づいて浮腫の状態を検出するように適合される。
本発明の実施形態による装置では、体重センサは、装置の使用中に身体を支持するための支持構造に一体化されているか、またはこれに動作可能に接続された少なくとも1つのロードセルを備えることができる。
本発明の実施形態による装置は、オペレータに警告するための警報器を備えることができ、プロセッサは、体液の損失または増加が所定の閾値を超えたとき、および/または浮腫の状態が検出されたときに警報器を作動させるように適合される。
本発明の実施形態による装置では、体重センサは、身体を支持するための支持構造に一体化された、またはそれに動作可能に接続された少なくとも3つのロードセル、好ましくは4つのロードセルを備え、支持構造は、本質的に平面を形成し、2つの次元XおよびYの平坦面である。ロードセルは、典型的には、地面に接触する支持構造の脚部に各々組み込まれるか、または動作可能に取り付けられる。
本発明の実施形態による装置では、プロセッサ5は、前記少なくとも3つのロードセル、好ましくは4つのロードセルによって提供されるデータを使用することによって、支持構造によって保持された身体の重心を決定するように適合される。
本発明の実施形態による装置では、プロセッサは、体液増加が所定の閾値を超えたとき、および/または浮腫の状態が検出されたときに、身体への流体の送達を遮断するように流体送達装置を制御するように適合され得る。
本発明の実施形態による装置では、体液貯留検出器は、少なくとも基準点から身体の表面上の複数の点までの距離を決定するための距離検出器を備えることができる。距離検出器は、3次元撮像システムを形成することができる。プロセッサは、距離検出器によって提供されるデータに基づいて身体の体積を決定するように適合され得る。
本発明の実施形態による装置では、距離検出器は、少なくとも2つのカメラを備えることができる。プロセッサは、カメラによって取得された画像内の画像深度を決定し、決定された画像深度に基づいて身体の3次元輪郭モデルを生成し、3次元輪郭モデルに基づいて浮腫を示す身体の体積を決定するように適合され得る。
本発明の実施形態による装置では、距離検出器は、身体を照明するための少なくとも1つのレーザ光源と、反射光を測定するためのセンサとを備えることができる。例えば、距離検出器はまた、複数の走査点について反射光を測定しながら、少なくとも1つのレーザ光源によって放射されたレーザ光ビームを身体の表面の少なくとも一部にわたって走査するための走査システムを備えてもよい。プロセッサは、複数のスキャンされた点の測定された反射光に基づいて身体の点群データを収集し、点群データに基づいて身体の3次元輪郭モデルを生成し、3次元輪郭モデルに基づいて浮腫を示す身体の体積を決定するように適合され得る。
本発明の実施形態による装置では、体液貯留検出器は、身体の一部を囲むための要素と、要素に一体化されているか、または要素に動作可能に取り付けられ、身体部分の周囲を示す信号を生成するように適合されたセンサモジュールとを備えることができる。
本発明の実施形態による装置では、センサモジュールは、容量性、誘導性もしくは抵抗性歪みセンサ、および/または線形可変差動変圧器を備えることができる。
本発明の実施形態による装置では、体液貯留検出器は、さらなる生理学的パラメータ測定値を提供するさらなるセンサを備えてもよい。
本発明の実施形態による装置では、体液貯留検出器は、異なる身体部分の周りに配置され、異なる身体部分の各々の膨潤を示す別個の信号を生成するための複数の部分を備えてもよい。
本発明の実施形態による装置では、流体送達装置は静脈内ポンプを備えてもよい。
本発明の実施形態による装置では、流体送達装置は、供給される流体の体積、流速または流量を示すフィードバック信号を生成するように適合されてもよい。
本発明の実施形態による装置では、流体送達装置は、供給される流体の体積、流速または流量を示すフィードバック信号を生成するように適合されてもよい。
本発明の実施形態による装置では、尿量センサは、光感知チャンバ、超音波送受信機、測定ヘッド、および/または計量システムを備えてもよい。
第2の態様では、本発明は、本発明の実施形態による監視装置を備える温熱治療システムに関する。
第3の態様では、本発明は、動物または人体の体液バランスを監視するための方法に関する。本方法は、体重センサを使用して身体を計量するステップと、尿量センサを使用して身体の尿量を決定するステップと、身体の総体液排出量を決定するステップと、場合により、決定された体重および決定された尿量を考慮に入れることによって、発汗および呼吸に起因する特定の体液排出量も決定するステップとを含む。本方法は、体内の所定の体液バランスを維持するように、流体送達装置を使用して身体に送達される流体の体積、流速または流量を調整するステップを含む。任意選択的に、本方法は、体液貯留検出器によって提供される信号に基づいて、身体の少なくとも一部における浮腫の状態を検出するステップをさらに含む。
本発明のこれらおよび他の態様は、以下に記載される実施形態を参照して明らかになり、解明されるであろう。
独立請求項および従属請求項は、本発明の特定の好ましい特徴を記載する。従属請求項の特徴は、独立請求項の特徴および適切であると考えられる他の従属請求項の特徴と組み合わせることができ、必ずしも請求項に明示的に記載されているわけではない。
図面は、概略的であり、非限定的である。図面の要素は、必ずしも縮尺通りに表されているわけではなく、例えば、要素は、図面を明瞭かつ理解可能に保つために、例示目的のために誇張されているか、または縮尺が縮小されている場合がある。本発明は、必ずしも図面に示されるような本発明の特定の実施形態に限定されない。特許請求の範囲における参照符号は、範囲を限定するものとして解釈されるべきではない。異なる図面において、同じ参照符号は、同じまたは類似の要素を指すことができる。
実施形態の詳細な説明
本発明は、以下に記載される例示的な実施形態にもかかわらず、添付の特許請求の範囲によってのみ限定される。添付の特許請求の範囲は、この詳細な説明に明示的に組み込まれ、各特許請求の範囲、および特許請求の範囲によって定義される従属構造によって許容される特許請求の範囲の各組み合わせは、本発明の別個の実施形態を形成する。
本発明は、以下に記載される例示的な実施形態にもかかわらず、添付の特許請求の範囲によってのみ限定される。添付の特許請求の範囲は、この詳細な説明に明示的に組み込まれ、各特許請求の範囲、および特許請求の範囲によって定義される従属構造によって許容される特許請求の範囲の各組み合わせは、本発明の別個の実施形態を形成する。
特許請求の範囲で使用される「含む(comprise)」という用語は、その後に記載される特徴、要素またはステップに限定されず、追加の特徴、要素またはステップを排除しない。したがって、これは、1つまたは複数の特徴のさらなる存在または追加を排除することなく、言及された特徴の存在を特定する。
明細書および/または特許請求の範囲における第1、第2などの順序の言及は、同様の要素を識別するために使用されてもよく、必ずしも時間的、空間的、序列、または他の方法による順序を定義するものではない。そのような用語は、適切な状況下で交換可能であり得、本発明の実施形態は、本明細書に明示的に記載または例示されていない他の順序に関連し得る。
本明細書および/または特許請求の範囲における頂部、底部、上部、下部などの空間的参照は、説明目的のために使用され、必ずしも相対位置を説明するためだけのものではない。当業者に明らかなように、所望の技術的効果を達成するため、すなわち、根本的な目的の技術的問題を解決するために相対的な位置決めが必要でない限り、実施形態は、そのような空間的参照を使用して説明される要素の他の位置配置に関連し得ることは明らかである。したがって、そのような用語は適切な状況下で交換可能であり、本発明の実施形態は、本明細書に記載または図示されている以外の向きで動作することが可能であり得ることは明らかである。
この詳細な説明では、様々な具体的な詳細が提示される。本発明の実施形態は、これらの具体的な詳細なしに実行することができる。さらに、周知の特徴、要素および/またはステップは、本開示を明確かつ簡潔にするために必ずしも詳細に説明されていない。
本明細書を通して「一実施形態」または「実施形態」への言及は、実施形態に関連して説明される特定の特徴、構造、または特性が本発明の少なくとも1つの実施形態に含まれることを意味する。したがって、本明細書全体の様々な箇所における「一実施形態では」または「実施形態では」という語句の出現は、必ずしも全てが同じ実施形態を指しているわけではないが、そうであってもよい。さらに、特定の特徴、構造、または特性は、本開示から当業者に明らかであるように、1つまたは複数の実施形態において、任意の適切な方法で組み合わせることができる。「実施形態」または「実施形態では」への言及は、同じように解釈されるべきである。
本発明の様々な特徴は、本開示を簡素化し、本発明の態様の理解を助ける目的で、単一の実施形態、図、またはその説明にまとめられてもよい。これは、特許請求される発明が各請求項に明示的に記載されているよりも多くの特徴を必要とするという意図を反映していると解釈されるべきではない。むしろ、以下の特許請求の範囲が反映するように、本発明の態様は、本明細書に明示的に記載されているように、単一の前述の開示された実施形態のすべての特徴よりも少ない特徴にあり得る。したがって、詳細な説明に続く請求項は、この詳細な説明に明示的に組み込まれ、各請求項は、本発明の別個の実施形態として独立している。
さらに、本明細書に記載のいくつかの実施形態は、他の実施形態に含まれるいくつかの特徴を含み、他の特徴を含まないが、異なる実施形態の特徴の組み合わせは、当業者によって理解されるように、本発明の範囲内であり、異なる実施形態を形成することを意味する。例えば、以下の特許請求の範囲において、特許請求される実施形態のいずれも、任意の組み合わせで使用することができる。
本明細書で提供される説明には、多数の具体的な詳細が記載されている。しかしながら、本発明の実施形態は、これらの具体的な詳細なしで実施され得ることが理解される。他の例では、この説明の理解を不明瞭にしないために、周知の方法、構造、および技術は詳細に示されていない。
第1の態様では、本発明は、例えば治療的または外科的処置中に、動物または人体の体液バランスを監視するための患者監視装置に関する。
図1は、本発明の実施形態による例示的な装置1を示す。装置1は、身体を定期的に、例えば継続的にまたは少なくとも頻繁に計量するための体重センサ2を備える。例えば、体重センサは、所定のサンプリング周波数、例えば少なくとも毎分1回、例えば毎分少なくとも6回、例えば0.1Hz~1000Hzの範囲、例えば1Hz~50Hzの範囲のサンプリング周波数で体重をサンプリングするように適合されてもよい。体重センサは、ロードセル(例えば、力センサ)を備えてもよい。例えば、体重センサ、例えばロードセルは、装置の使用時に身体を支持するための支持構造に一体化されるか、またはこれに動作可能に取り付けられてもよい。例えば、そのような支持構造は、手術台、患者寝台、または患者の身体を保持するための同様の構造を備えてもよい。例えば、手術台は、そのようなセンサ、例えばロードセルの1つまたは複数を備えてもよい。例えば、身体は、動作中、支持構造によって支持されてもよく、支持構造は、支持のために地面に接触する1つまたは複数の脚部(例えば、4つの脚部)を備えてもよい。前記1つまたは複数の脚部の各々は、ロードセルから得られた測定値を分析することによって身体の重量を決定することができるように、ロードセルを備えてもよい。
別の例示的な実施形態では、体重センサ2は、床スケールまたはプラットフォームスケール、例えば床を形成する(典型的には平坦な)表面要素に一体化された体重センサシステムを備えてもよい。床またはプラットフォームスケールによって支持される総重量を(例えば、周期的に、連続的に、または頻繁に)決定することによって、身体の重量を都合よく監視することができるという利点がある。例えば、身体は、本発明の実施形態に従って、身体の重量を監視するために床またはプラットフォームスケール上に配置することができる寝台、ベッド、手術台または同様の患者支持装置上に配置することができる。当技術分野で知られているように、そのような寝台、ベッド、または他の患者支持装置は、移動可能であってもよく、例えば、支持装置が、好ましくは支持された身体と共に、容易に運搬され得るように、すなわち、身体の重量を監視するために床スケールまたはプラットフォームスケール上に配置され得るように、車輪または他の運搬手段を備えてもよい。
装置1は、身体への流体の制御可能な供給を提供するための流体送達装置3を備える。流体は、蒸留水、血漿、等張食塩水、または体液を補充するための同様の適切な体液を含むことができる。流体はまた、ミネラル、ビタミン、他の微量栄養素、多量栄養素および/または医薬品を含んでもよい。
例えば、流体送達装置3は、静脈内ポンプを備えてもよい。身体に送達される流体の流れの体積または体積速度、例えば流れの大きさは、動作中、プロセッサ5によって制御され得る。流体送達装置は、制御信号を受信し、制御信号に基づいて流体の体積、流速または流量を調整するように適合され得る。流体送達装置はまた、供給される体液の体積、流速または流量を示すフィードバック信号を生成するように適合されてもよい。しかしながら、流体送達装置が制御信号の関数として正確に決定することができる流体の流れを対象に送達する場合、そのようなフィードバック信号は必要でない場合があることを理解されたい。
したがって、流体送達装置3は、ポンプ、例えば蠕動ポンプを備えてもよい。流体送達装置は、静脈内送達装置および/または経口流体ディスペンサを備えてもよい。例えば、そのような送達装置は、米国特許出願公開第2001/051788号明細書に記載されている場合がある。
装置1は、身体の尿量を決定するための尿量センサ4を備える。例えば、尿量センサは、身体によって生成される尿の量、流速または流量を測定するように適合されてもよい。例えば、尿量センサ4は、実質的に均一な体積の滴を計数するための尿滴カウンタを備えてもよい。
例えば、尿量センサ4は、液滴を検出するための光感知チャンバを備えてもよい。流れの制限は、実質的に均一なサイズの液滴が生成されることを確実にすることができる。いくつかの実施形態では、流れの制限は、調整可能であってもよく、例えば手動または自動で制御されてもよい。例えば、ピンチチューブの直径は、液滴サイズを調整するために調整可能であってもよい。同様の手法を使用して、例えば流体送達装置3内の、身体に供給される液体の体積を制御することができる。静脈内(IV)送達システムにおける尿量モニタおよび/または重力供給体積測定コントローラのためのそのようなアプローチの例は、米国特許第4504263号明細書に見出すことができる。
尿量センサ4は、尿カテーテルから尿を収集するための尿容器を備えてもよい。センサ4は、例えば米国特許第4448207号明細書に記載されているように、容器に収集された尿の高さを測定するために、容器の中または頂部に取り付けられた超音波送受信機を備えてもよい。別の例では、例えば米国特許第4658834号明細書に記載されているように、トランスデューサを容器の床に取り付けてもよい。
別の例では、尿量センサ4は、対象からの尿の流れを測定するように適合されてもよい。例えば、例えば米国特許第5176148号明細書に記載されているように、測定ヘッドを漏斗に取り付けて尿の流れを測定することができる。
尿量センサ4は、尿が収集される容器を計量することによって身体から収集される尿の量を間接的に決定するための計量システムを備えることができる。同様に、流体送達システムによって身体に供給される流体の量は、例えば制御信号に応答して供給される量を検証する目的で、身体に供給するための流体が貯蔵されている容器を計量することによって監視することができる。したがって、静脈内流体の注入および/または身体によって生成される尿の量は、それぞれの容器を計量することによって監視することができる。そのような計量された容器の時間差(例えば、離散時間微分)を使用して、瞬間的な流体の摂取量および/または排出量(「排出量」は、呼吸、発汗、尿産生などの様々な経路を介して失われた体液の合計を指す)の測定値を得ることができることは明らかである。
装置は、浮腫を検出するため、すなわち身体の少なくとも一部における異常な体液貯留を検出するための体液貯留検出器6を備えることができる。
図2を参照すると、体液貯留検出器6は、四肢の周り、例えば腕、手首、脚、膝または足首の周り、胴の上部の周りおよび/または胴の下部の周りなどの身体の一部を囲むためのストリップまたは一般に(例えば細長い)要素61を備えることができる。
したがって、ストリップは、身体部分の周りにしっかりと嵌合するように適合された伸縮性構成要素(すなわち、その少なくとも一部が伸縮可能である)を備えることができる。例えば、ストリップは閉ループを形成してもよく、または体液貯留検出器は、身体部分の周りにストリップの閉ループを形成するための締結具62を備えることができる。身体部分を囲むための要素は、バンド、ベルト、スリーブ、衣類、および/または装具を備えることができる。
体液貯留検出器は、例えば、ストリップの一部を形成するか、またはストリップもしくは要素に取り付けられたセンサモジュール63を備えることができる。センサモジュールは、身体部分の周囲を示す信号を生成するように適合されてもよい。
センサモジュールは、容量性、誘導性または抵抗性歪みセンサなどの歪みまたは伸縮性ゲージを備えることができる。したがって、センサモジュールは、ストリップまたは要素を伸張させることによって引き起こされる力を表す信号を生成することができ、したがって、装着時に身体部分の周囲と相関させることができる。例えば、体液貯留検出器は、線形可変差動変圧器を備えてもよい。そのような歪みまたは伸縮ゲージは、体液の皮下貯留を示す身体部分の輪郭(周囲)の拡大を検出するように適合されてもよい。
体液貯留検出器6は、伸縮性センサパッチを備えてもよい。このパッチは、弾性フィルム層と、弾性フィルム層に取り付けられた少なくとも1つの弾性測定ストリップとを備えることができる。そのような測定ストリップは、静電容量および/または抵抗が測定ストリップの伸長に応じて変化するように、誘電性電気活性ポリマーを有する容量性ストリップおよび/または熱可塑性エラストマーを有する弾性抵抗性フィラメントを備えることができる。そのような伸縮性センサパッチの例は、欧州特許第3185757号明細書に開示されている。
別の例として、体液貯留検出器6は、圧力センサを備えてもよい。例えば、体液貯留検出器は、身体の皮膚上の少なくとも1点を圧縮し、例えば所定の時間間隔の後に、加えられた圧力を解放するためのアクチュエータを備えてもよい。圧力センサは、加えられた圧力の解放後の組織の弛緩を示す尺度を、浮腫(の重症度)を示すものとして決定することができる。
浮腫を決定するための圧力センサの使用を説明するための別の例では、カップまたは同様のチャンバは、使用中に皮膚に接触してもよい。このチャンバは、皮膚がチャンバ内に吸引されるように負の相対圧力にあってもよい。したがって、チャンバ内のまたはチャンバに取り付けられた圧力センサは、皮膚の弾性によって引き起こされる(およびチャンバ内の圧力と平衡状態にある)圧力を測定することができる。したがって、皮膚の弾性を決定することができ、これを浮腫を示す量として使用することができる。
体液貯留検出器6はまた、皮膚のインピーダンス、例えば抵抗などの皮膚の電気的特性を決定するための電気センサを備えてもよい。そのようなインピーダンスは、当技術分野で知られているように、皮膚の水和レベルを決定するために使用されてもよい。
体液貯留検出器6はまた、皮膚の光学特性を決定するための光学センサ(例えば、および適切な光源、例えばレーザダイオード)を備えてもよい。例えば、光の固定波長に対する、および/または波長の可変関数としての光透過率を使用して、皮膚の水和レベルを決定することができる。例えば、浮腫を示す量として近赤外光吸収を使用することができる。同様に、光反射に関連する量、または他の光学特性を使用することができる。
有利には、体液貯留検出器6は、例えば、特に身体部分の周りにぴったりと合うストリップまたは他の細長い要素を含む場合、生理学的パラメータ測定値を提供するためのさらなるセンサを備えてもよい。例えば、脈拍、心臓範囲、血圧、および/または血液酸素化センサは、体液貯留検出器と一体化されてもよい。
体液貯留検出器は、異なる身体部分の周りに配置され、異なる身体部分の各々の膨潤を示す別個の信号を生成するための複数の部分を備えてもよい。したがって、有利には、体液貯留の分布を決定することができる。そのような複数の部分は、別個の要素であってもよく、または単一の要素、例えば衣類に統合されてもよい。
体液貯留検出器6はまた、少なくとも基準点から身体の表面上の複数の点、例えば身体上の複数の点までの距離を決定するための距離検出器を備えることができる。距離検出器は、撮像システム、例えば3次元撮像システムを形成することができる。したがって、身体の体積を推定することができ、これを使用して浮腫による腫脹を検出することができる。
例えば、体液貯留検出器は、カメラによって取得された画像内の画像深度を決定するように構成された少なくとも2つのカメラを備えることができる。例えば、少なくとも2つのカメラは、立体撮像システムを形成してもよい。好ましくは、少なくとも2つのカメラは、例えばプロセッサが身体の(例えば実質的にリアルタイムの)表面モデルを構築することを可能にするために、身体の周りの複数の位置にあり、身体に向けられた少なくとも対のカメラを備えることができる。
別の例では、距離検出器は、距離検出器は、身体を照明するための少なくとも1つのレーザ光源と、反射光を測定するためのセンサとを備えることができる。距離検出器は、身体によって反射された光の飛行時間(レーザ光戻り時間)および/または三角測量測定値を検出するように適合されてもよい。距離検出器は、複数の走査点において関連する戻り光パラメータを検出しながら、少なくとも1つのレーザ光源によって放射されたレーザ光ビームを身体の表面の少なくとも一部にわたって走査するような走査システムを備えることができる。例えば、距離検出器は、光検出および測距(LIDAR)システムまたは別の適切なレーザ走査システムを備えることができる。
したがって、レーザレーダシステムは、例えば異なる角度で身体の点群データを収集するように制御されてもよく、3D輪郭モデルは、この点群データに基づいて、例えばプロセッサ6によって生成されてもよい。さらに、身体の体積を3D表面モデルから決定し、基準体積と比較して浮腫を検出することができる。
装置1はプロセッサ5を備える。プロセッサ5は、中央処理装置、グラフィックス処理装置、セルプロセッサなどの汎用プロセッサ(例えば、プログラムコードを実行するように適合されている)であってもよいが、必ずしもこれらに限定されない。プロセッサ5は、同様に、特定用途向け集積回路、またはフィールドプログラマブルゲートアレイなどの構成可能ハードウェアを指すことができる。
プロセッサ5は、体重センサ2によって提供される信号、例えば実質的にリアルタイムの信号、および尿量センサ4によって提供される信号を考慮に入れて、例えば連続的に、または少なくとも定期的に、身体の総流体摂取量および総体液排出量を決定、例えば推定するように適合される。
流体摂取量は、流体送達装置3に提供される制御信号に基づいて、および/または流体送達装置によって提供されるフィードバック信号に基づいて決定することができる。総体液排出量は、体重センサによって提供される信号、尿量センサによって提供される信号、および決定された流体摂取量の変化に基づいて決定することができる。患者の体重を測定することにより、既知の(例えば、直接制御される)、決定されたまたは推定された流体摂取量と組み合わせて十分なデータを提供して総体液排出量を決定することができると考えられるが、尿量も考慮に入れることにより、体液排出量のより正確な推定を達成できることに留意されたい。さらに、呼吸および/または発汗による体液損失を無視できない状況では、産生された尿のみの量を計量することは、身体の総体液損失を正確に推定するのに十分ではない。
プロセッサ5は、尿量センサによって提供される信号、体重センサによって提供される信号、および決定された流体摂取量を考慮に入れて、発汗および呼吸に起因して失われる体液の量を推定(例えば、単位時間当たり、例えば、連続的、リアルタイム、周期的、または頻繁に推定)するように適合される。それにより、発汗および呼吸による体液排出量は、ある期間にわたる身体の総体液排出量以下になることが明らかである。例えば、これは、単位時間当たりの体重の変化から単位時間当たりの尿量および単位時間当たりの流体摂取量を減算することによって達成することができる。例えば、例えば排尿、発汗および呼吸を除く他の体液喪失経路、例えば排便および/または出血による体液喪失は無視できると仮定され得る。発汗および呼吸による体液喪失の別個の推定は、身体が意図的に高温にさらされる処置、例えば温熱治療において特に有用であり得る。例えば、呼吸/発汗体液損失のこの推定値は、温熱治療においてヒータおよび/または冷却器などの熱手段を制御するための制御アルゴリズムにおいて考慮に入れることができる。
特定の条件下では、体重センサによって提供される信号、尿量センサによって提供される信号、および決定された流体摂取量は、場合によりさらなる生理学的パラメータ測定値を提供するために他のセンサと組み合わせて、プロセッサ5が身体の少なくとも一部における浮腫の形成を検出することを可能にし得ることが見出された。非限定的な例には、血液中のCO2分圧(pCO2)の検出可能な増加ならびに血液酸性化を伴い得る肺内の体液蓄積が含まれる。
プロセッサ5は、体内の体液バランスを維持するように流体送達装置3を制御するように適合され、決定された総流体摂取量は、決定された総体液排出量に実質的に等しい。例えば、プロセッサは、流体摂取量と体液排出量との間の差を最小にするために閉ループフィードバックシステムを実装することができる。例えば、プロセッサは、比例・積分・微分(PID)回路を備えてもよい。体液排出量とのバランスを目指すための流体摂取量の正確な制御は、身体が意図的に高温にさらされる処置、例えば温熱治療に特に有用、例えば必要でさえあり得る。体液バランスは、典型的には、ゼロ体液バランス、すなわち総排出量に等しい総摂取量、すなわち摂取量と排出量とのゼロサムを指すことができるが、これは必ずしもすべての実施形態に当てはまるわけではない。例えば、一実施形態では、体液バランスは、例えば安全な速度で制御された方法で身体を再水和または脱水するために、総流体摂取量と総体液排出量との間の意図的な所定の差を指してもよい。
プロセッサは、浮腫を示す体液貯留検出器6からの信号を受信するように適合されてもよい。例えば、体液貯留センサによって提供される信号は、身体部分の周囲の長さを表すことができ、または使用中に身体部分を囲むストリップの歪みを表してもよい。したがって、プロセッサは、信号(または信号の変化、例えば基準測定値に対する差)を閾値と比較して、閾値を超えたときに身体部分の異常な体液貯留を検出することができる。したがって、身体部分の周囲測定値を示す信号を分析して、身体部分の周囲の実質的な変化を検出することができる。
プロセッサは、複数のカメラからの画像を分析して画像深度を計算し、画像深度に基づいて身体の体積を推定するように適合されてもよい。プロセッサは、レーザ走査、例えばLIDARデータを受信および分析し、分析されたレーザ走査データに基づいて身体の体積を推定するように適合されてもよい。そのようなアプローチの利点は、体液貯留の検出が、例えば輪郭が監視される身体上の1つまたは少数の位置に限定されず、(例えば、リアルタイムの)身体体積の推定によって全体的に評価され得ることである。
装置は、オペレータに警告するために、例えば音声および/または視覚信号源などの警報器7を備えてもよい。プロセッサ5は、決定された流体摂取量が、決定された体液排出量よりも所定のマージン、例えば絶対的または相対的なマージンだけ大きいまたは小さい場合に、警報器7を作動させるように適合されてもよい。
プロセッサ5は、浮腫を示す信号が体液貯留検出器6から受信されたときに警報器7を作動させるように適合されてもよい。
プロセッサ5は、浮腫を示す信号に応答して、例えば、浮腫が検出されたときに身体への流体の送達を遮断することによって、流体送達装置3を制御するように適合され得る。しかしながら、身体への流体の送達を阻止する前に医療スタッフのメンバーによる承認が好ましい場合があることは明らかであろう。
装置は、身体の決定された総体液排出量ならびに/または発汗および呼吸による特定の体液排出量を出力、例えば表示または別の方法で報告するための出力を備えてもよい。
本発明による好ましい実施形態では、体重センサ2は、少なくとも3つのロードセルを備え、これらのロードセルは各々、装置の使用時に身体を支持するための前記支持構造に一体化されているか、または前記支持構造に動作可能に取り付けられており、支持構造は本質的に平面を形成し、2つの次元XおよびYの平坦面である。理解を容易にするために、以下では、身体の頭尾軸または縦軸が本質的にX軸に沿って位置するとさらに仮定する。ロードセルは、典型的には、地面に接触する支持構造の脚部に各々組み込まれるか、または動作可能に取り付けられる。実施形態では、体重センサは、3つ、5つまたは6つのロードセルを備える。
好ましくは、体重センサ2は、4つのロードセルを備える。典型的には、前記4つの脚部は、支持構造の四隅または支持構造の四隅の近くに設けられる。
本発明による実施形態では、プロセッサ5は、少なくとも3つ、好ましくは4つのロードセルによって提供されるデータを使用することによって、支持構造によって保持された身体の重心を決定するように適合される。そのようなデータは、各脚部に加えられ、各ロードセルによって測定される重量または力に関連し得る。典型的には、プロセッサは、支持構造によって形成された平面内の身体の重心の(x、y)座標を決定するように適合される。重心の(x、y)位置は、前記4つのロードセルの各々において人体が引き起こしている力または重量を測定することによって決定することができる。好ましくは、重心が決定される身体は、重心を監視する期間中、静止したままである。麻酔をかけられている、または外力が加えられていない身体がこの条件を満たすと仮定することができる。しかしながら、これは必要な要件ではなく、患者の突然の動き、例えば腕の動きは、重心の急激なシフトを意味し、これは、例えばローパスフィルタ(LPF)によって除外されてもよい。
本発明の目的のために、「重心」という用語は、本明細書では、物体またはシステムのすべての重量(または質量)が集中しているように見える物体またはシステム内の固有の点を指す。人体のような複雑な形状の場合、重心は通常、臍付近に集中する。
例示を目的として、これに限定するものではないが、4つのロードセルを有する体重センサのための身体の重心の(x、y)位置を決定するための方法は、以下の式に基づくことができる。
x=(w1*x1+w2*x2+w3*x3+w4*x4)/(w1+w2+w3+w4)(1)
y=(w1*y1+w2*y2+w3*y3+w4*y4)/(w1+w2+w3+w4)(2)
式中、wi(i=1~4)は、X軸およびY軸の原点として機能する、支持構造によって形成される平面内の基準点を基準とする座標(xi、yi)を有するロードセルによって測定された重量または力を指す。
y=(w1*y1+w2*y2+w3*y3+w4*y4)/(w1+w2+w3+w4)(2)
式中、wi(i=1~4)は、X軸およびY軸の原点として機能する、支持構造によって形成される平面内の基準点を基準とする座標(xi、yi)を有するロードセルによって測定された重量または力を指す。
本発明による実施形態では、ロードセルは、少なくとも50g、好ましくは少なくとも10g、より好ましくは少なくとも5g、最も好ましくは少なくとも1gの精度を有する。そのような精度は、意図された目的のために正確であると考えられるレベルへの重心のシフトを測定することを可能にすることが分かっている。
本発明による実施形態では、プロセッサ5は、ノイズまたは振動をフィルタリングするために使用することができるローパスフィルタ(LPF)をさらに備える。本発明の目的のために、「ローパスフィルタ」という用語は、選択されたカットオフ周波数よりも低い周波数を有する信号を通過させ、カットオフ周波数よりも高い周波数を有する信号を減衰させるフィルタを指す。好ましくは、ローパスフィルタは、0.1Hz、さらには0.05Hzのカットオフ周波数で使用される。したがって、そうでなければ重心に振動効果を有する可能性がある呼吸または心拍の影響を除外することができる。
本発明による実施形態では、重心は、例えば連続的にまたは少なくとも頻繁に定期的に計量される。例えば、体重センサ2は、所定のサンプリング周波数、例えば少なくとも毎分1回、例えば毎分少なくとも6回、例えば0.1Hz~1000Hzの範囲、例えば1Hz~50Hzの範囲のサンプリング周波数で各ロードセルにおける力または重量をサンプリングするように適合されてもよい。
有利には、重心を決定することにより、体内の体液分布の変化を観察することが可能になる。より具体的には、測定の持続時間が短いため、支持構造上の身体の重心の(x、y)位置のシフトの主な原因は、身体内の液体の局所的な分布の変化に起因し得ることが分かっている。このような変化にはいくつかの理由がある。
重心が鼠径部に向かって(したがって、ほぼX方向に)シフトするのは、膀胱内の尿の蓄積によるものであり得る。このように、重心を決定することは、膀胱カテーテルが誤って挿入され得るか、または閉塞されて尿排出を阻止し得ることを示し得る。
重心が胸部に向かって(したがって、ほぼX方向に)シフトするのは、肺内の液体の蓄積を示し得る。したがって、重心を決定することにより、肺における浮腫の出現を検出することができる。さらに、重心の小さなシフトを決定することで、浮腫の出現を検出するのに十分であることが分かっている。
肝臓に向かう重心のシフト(ほぼX方向およびY方向の両方)は、肝臓の内部出血を示し得る。
Y方向の重心のシフトは、四肢の1つ、例えば腕の浮腫の出現を示し得る。
したがって、重心の持続的なシフトは、数分かかる場合があり、ヒトまたは動物の体にとって起こり得る危険な状態を検出するために使用され得ることが当業者には理解されよう。
したがって、重心の持続的なシフトは、数分かかる場合があり、ヒトまたは動物の体にとって起こり得る危険な状態を検出するために使用され得ることが当業者には理解されよう。
警報器7は、異常なシフトが発生した場合にオペレータに警告するために起動されるように設けられてもよい。
本発明による実施形態では、プロセッサ5は、第1の期間にわたって身体に送達された流体を第2の期間にわたって測定された尿量と比較するようにさらに適合され、第2の期間は、第1の期間に対して典型的には30~45分の時間遅延を有する。実際、発汗および呼吸による体液喪失にかかわらず、体液バランスは、典型的には30~45分の遅延を考慮すると、尿量が身体に送達される流体に比例する動的プロセスであることが分かっている。したがって、プロセッサ5は、身体に送達される流体を考慮しながら尿量を監視するようにさらに適合されてもよい。プロセッサは、前記送達された流体を考慮に入れて、予期しない尿排出が報告された場合に警報器7を作動させるようにさらに適合されてもよい。先に送達された流体に対して測定された尿量が少なすぎることは、体内に浮腫が出現したことを示し得る。さらに、測定された尿の量が多すぎると、身体の脱水を示す可能性があることが分かった。
第2の態様では、本発明は、本発明の第1の態様の実施形態による監視装置1を備える、身体を長時間の高温状態にするように適合されたシステムに関する。例えば、温熱治療システムは、欧州特許第3372204号明細書、欧州特許第3563814号明細書および/または国際公開第2018/078188号パンフレットに記載されているようなシステムであってもよい。長期間の高温状態は、少なくとも2時間、少なくとも4時間、少なくとも6時間、少なくとも8時間、または少なくとも10時間であってもよい。
第3の態様では、本発明は、動物または人体の体液バランスを監視するための方法、例えばコンピュータ実装方法に関する。本方法は、体重センサ2を使用して、例えば連続的または定期的に身体を計量するステップと、尿量センサ4を使用して、例えば連続的または定期的に身体の尿量を決定するステップとを含む。本方法は、身体の総体液排出量を決定するステップと、場合により、決定された体重および決定された尿量を考慮に入れることによって、発汗および呼吸に起因する特定の体液排出量も(例えばプロセッサ5によって)決定するステップとを含む。この方法は、例えば決定された総体液排出量を考慮に入れて、体内の所定の体液バランスを維持するように、流体送達装置3を使用して身体に送達される体液の体積、流速または流量を(例えば、プロセッサ5の制御下で)調整するステップを含む。任意選択的に、本方法はまた、体液貯留検出器6によって提供される信号に基づいて、身体の少なくとも一部における浮腫の状態を検出するステップも含む。本方法は、体液の損失または増加が所定の閾値を超えたとき、および/または浮腫の状態が検出されたときに、警報器7を使用してオペレータに警告するステップを含むことができる。本方法はまた、体液増加が所定の閾値を超えたとき、および/または浮腫の状態が検出されたときに、身体への流体の送達を遮断するステップを含むことができる。
本発明の実施形態による方法の他の特徴または上述の特徴の詳細は、本発明の実施形態による装置に関する上述の説明を考慮すると明らかであり、および/またはその逆も同様である。
Claims (14)
- 動物または人体の体液バランスを監視するための監視装置(1)であって、
-前記身体を連続的または定期的に計量するための体重センサ(2)と、
-前記身体への流体の制御可能な供給を提供するための流体送達装置(3)と、
-前記身体からの尿量を決定するための尿量センサ(4)と、
-プロセッサ(5)と、を備え、
前記プロセッサ(5)は、
-前記体重センサ(2)によって提供される信号、前記尿量センサ(4)によって提供される信号、および決定された流体摂取量を考慮に入れることによって、発汗および呼吸による体液排出量を決定し、
-前記身体内の所定の体液バランスを維持するように、前記身体に送達される前記流体の体積、流速または流量を調整するために前記流体送達装置(3)に制御信号を提供するように適合されている、監視装置(1)。 - 前記身体の少なくとも一部の浮腫を検出するための体液貯留検出器(6)をさらに備え、前記プロセッサ(5)は、前記体液貯留検出器(6)からの信号に基づいて浮腫の状態を検出するように適合されている、請求項1に記載の装置。
- 前記体重センサ(2)は、前記装置の使用中に前記身体を支持するための支持構造に一体化されているか、または前記支持構造に動作可能に接続された少なくとも1つのロードセルを備える、請求項1または2に記載の装置。
- オペレータに警告するための警報器(7)を備え、前記プロセッサ(5)は、前記浮腫の状態が検出されたときに前記警報器を作動させるように適合されている、先行する請求項のいずれか1項に記載の装置。
- 前記プロセッサ(5)は、前記浮腫の状態が検出されたときに前記身体への流体の前記送達を遮断するように前記流体送達装置(3)を制御するように適合されている、先行する請求項のいずれか1項に記載の装置。
- 前記体液貯留検出器(6)は、少なくとも基準点から前記身体の前記表面上の複数の点までの距離を決定するための距離検出器を備え、前記距離検出器は3次元撮像システムを形成し、前記プロセッサ(5)は、前記距離検出器によって提供されたデータに基づいて前記身体の体積を決定するように適合されている、請求項2から5のいずれか1項に記載の装置。
- 前記距離検出器は少なくとも2つのカメラを備え、前記プロセッサ(5)は、前記カメラによって取得された画像内の画像深度を決定し、前記決定された画像深度に基づいて前記身体の3次元輪郭モデルを生成し、前記3次元輪郭モデルに基づいて浮腫を示す前記身体の体積を決定するように適合されている、請求項6に記載の装置。
- 前記距離検出器は、前記身体を照明するための少なくとも1つのレーザ光源と、前記反射光を測定するためのセンサと、複数の走査点について前記反射光を測定しながら、前記少なくとも1つのレーザ光源によって放射された前記レーザ光ビームを前記身体の前記表面の少なくとも一部にわたって走査するための走査システムとを備え、前記プロセッサ(5)は、前記複数の走査点について測定された反射光に基づいて前記身体の点群データを収集し、前記点群データに基づいて前記身体の3次元輪郭モデルを生成し、前記3次元輪郭モデルに基づいて浮腫を示す前記身体の体積を決定するように適合されている、請求項6または7に記載の装置。
- 前記体液貯留検出器(6)は、前記身体の一部を囲むための要素(61)と、前記要素(61)に一体化されているか、または前記要素(61)に動作可能に取り付けられ、前記身体部分の周囲を示す信号を生成するように適合されたセンサモジュール(63)とを備える、請求項2から8のいずれか1項に記載の装置。
- 前記センサモジュール(63)は、容量性、誘導性もしくは抵抗性歪みセンサ、および/または線形可変差動変圧器を備える、請求項9に記載の装置。
- 前記体液貯留検出器(6)は、異なる身体部分の周りに配置され、前記異なる身体部分の各々の膨潤を示す別個の信号を生成するための複数の部分を備える、請求項2から10のいずれか1項に記載の装置。
- 前記流体送達装置(3)は静脈内ポンプを備える、先行する請求項のいずれか1項に記載の装置。
- 前記尿量センサ(4)は、光感知チャンバ、超音波送受信機、測定ヘッド、および/または計量システムを備える、先行する請求項のいずれか1項に記載の装置。
- 身体を長時間の高温状態にするように適合されたシステムであって、先行する請求項のいずれか1項に記載の監視装置(1)を備える、システム。
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