JP5997368B2 - 循環装置及びその制御方法 - Google Patents
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Description
被検者の血液を循環回路を用いて体外で循環させる循環装置であって、
前記循環回路における血液の流れる流路上に設けられ、血液に関する状態値を検出する検出手段と、
前記循環回路による血液循環を開始してから、前記状態値が予め設定された範囲内で推移する安定状態となったか否かを判定する判定手段と、
該判定手段により前記安定状態になったと判定した場合、当該安定状態における状態値に基づき許容状態範囲の上端と下端を規定する2つの閾値を設定する設定手段と、
前記安定状態になった以降、前記状態値が、前記2つの閾値で規定される前記許容状態範囲内にあるか否かを監視する第1の監視手段と、
前記安定状態になった以降、予め設定された時間間隔での前記状態値の変化を表す微分値を検出し、当該微分値が許容上昇閾値を所定回数連続して上回る上昇状態、または、許容下降閾値を所定回数連続して下回る下降状態になったか否かを監視する第2の監視手段と、
前記第1の監視手段によって、前記状態値が前記許容状態範囲から外れたことが検出された場合にアラームを発生すると共に、前記第2の監視手段により前記上昇状態または前記下降状態となったことが検出された場合にアラームを発生する警告手段とを有する。
<1.体外循環装置の全体構成>
はじめに本発明の一実施形態に係る体外循環装置の全体構成について説明する。図1の1A、1Bは、本発明の一実施形態に係る体外循環装置100の全体構成の一例を示す図である。
次に、図2を用いて、図1に示すコントローラ110の機能構成の一例について説明する。
本実施形態では、従来と同様、目標流量、流量の上限値TH_max、並びに、下限値TH_minをユーザに設定させる。そして、流量センサ115が上限値TH_maxを超える流量、又は下限値TH_minを下回る流量を検出した場合には、緊急アラームを報知する。報知は、例えば、不図示のスピーカからの警告音の発生や、画面への緊急アラームであることを示すメッセージ表示の表示とする。
1.体外循環動作モードの実行を開始し、流量が予め設定した範囲内で安定していることが検出された場合、その際の流量に予め設定した値を加算した閾値TH_H、予め設定した値を減じた閾値TH_Lを決定する。ここで、TH_min<TH_L<TH_H<TH_maxの関係にある。そして、閾値TH_H、閾値TH_Lが決定された以降は、流量センサ115の検出した流量がこの範囲から外れた場合、注意を喚起するための軽度アラームの警告を発する。これにより、人工肺113が徐々に目づまり等の要因での血流が徐々に変化したことを報知し、下限値を下回る以前に注意を喚起することができる。
2.閾値TH_H、TH_Lを決定した以降で、流量センサ115で検出した流量の変化(前回検出した流量と今回検出した流量の差、すなわち、時間軸に対する流量の微分)を監視し、所定閾値の超える変化があった場合に、軽度アラームの警告を発する。この結果、チューブの折り曲がり等を検出ができ、即座に対処することが可能になる。
条件:TH_L≦V≦TH_H
を満たすか否かを判定し、この条件を満たしているとき、安定状態になったとして判定する。そして、上記条件を満たさない場合、すなわち、現流量Vが閾値TH_Hを上まわる、もしくは閾値TH_Lを下回る場合、軽度アラームを発する。
Di-4,Di-3,Di-2,Di-1,Di < −ΔTH …(1)
又は、
Di-4,Di-3,Di-2,Di-1,Di > ΔTH …(2)
を満たすとき、異常な状態であると判定し、軽度アラームを発する。ここで上記の条件(1)は「連続して5回、流量許容変化を超える速度で流量が下降する」ことを示し、流量が大きく降下していることを表わすことになる。また、条件(2)は、「連続して5回、流量許容変化を超える速度で流量が上昇する」ことを示し、流量が大きく上昇していることを表わすことになる。なお、ここで示した連続する個数「5」は例であって、この数は適宜修正しても構わない。
以上の説明を踏まえ、実施形態に係る体外循環装置100における制御部201の体外循環動作モードの処理内容を図4のフローチャートに従って説明する。同図は、図2の制御プログラム210内の一部を表わすものである。以下では説明を単純化させるため、流量センサ115で検出した流量に基づく処理に的を絞って説明する。
上記第1の実施形態では、流量センサ115による流量を例にして説明したが、圧力センサ125で検出する圧力値でも同様の処理が行なえる。すなわち、遠心ポンプ112が稼働していても、循環回路内のいずれかの箇所で目づまりが発生した場合には、ポンプの下流側では圧力値が徐々に上昇していくことになる。また、チューブが折れ曲がったり、足で分でしまったりした場合にも圧力は上昇するからである。圧力センサ125で行なう場合には、上記実施形態で示した流量センサ115を圧力センサ125で置き換えれば良い。ただし、各種閾値は圧力値に応じた値になる点については注意されたい。
患者の治療の1つに低体温治療がある。体温を低くして手術するわけである。この場合患者の体を冷やすことも行ないながら、患者の体内に変える血液を冷やすための冷却装置を、循環回路の遠心ポンプ112の下流、且つ、温度センサ126の上流の間に設置して行なう。そこで、この冷却装置によって適度に冷却されているか否かを温度センサ126で検出する場合に適用しても構わない。温度センサ126で行なう場合には、上記実施形態で示した流量センサ115を温度センサ126で置き換えれば良い。ただし、各種閾値は温度に応じた値になる点については注意されたい。
上記実施形態では、体外循環装置100の制御装置として機能するコントローラ110内の制御部201が実行するプログラムによって機能する。従って、本発明は、係るプログラムをその範疇とするのは明らかである。また、通常、プログラムはCDROMやメモリカード等の、コンピュータが読み取り可能な記憶媒体に記憶され、それをシステムにインストールすることで実行可能になるわけであるから、係る記憶媒体も本発明の範疇にあることも明らかである。
Claims (7)
- 被検者の血液を循環回路を用いて体外で循環させる循環装置であって、
前記循環回路における血液の流れる流路上に設けられ、血液に関する状態値を検出する検出手段と、
前記循環回路による血液循環を開始してから、前記状態値が予め設定された範囲内で推移する安定状態となったか否かを判定する判定手段と、
該判定手段により前記安定状態になったと判定した場合、当該安定状態における状態値に基づき許容状態範囲の上端と下端を規定する2つの閾値を設定する設定手段と、
前記安定状態になった以降、前記状態値が、前記2つの閾値で規定される前記許容状態範囲内にあるか否かを監視する第1の監視手段と、
前記安定状態になった以降、予め設定された時間間隔での前記状態値の変化を表す微分値を検出し、当該微分値が許容上昇閾値を所定回数連続して上回る上昇状態、または、許容下降閾値を所定回数連続して下回る下降状態になったか否かを監視する第2の監視手段と、
前記第1の監視手段によって、前記状態値が前記許容状態範囲から外れたことが検出された場合にアラームを発生すると共に、前記第2の監視手段により前記上昇状態または前記下降状態となったことが検出された場合にアラームを発生する警告手段と
を有することを特徴とする循環装置。 - 前記検出手段は、前記循環回路内を流れる、単位時間当たりの血液量を前記状態値として検出することを特徴とする請求項1に記載の循環装置。
- 前記検出手段は、前記循環回路内を流れる血液に係る圧力を前記状態値として検出することを特徴とする請求項1に記載の循環装置。
- 前記検出手段は、前記循環回路内を流れる血液の温度を前記状態値として検出することを特徴とする請求項1に記載の循環装置。
- 被検者の血液を循環回路を用いて体外で循環させる循環装置の制御方法であって、
前記循環回路における血液の流れる流路上に設けられ、血液に関する状態値を検出する検出工程と、
前記循環回路による血液循環を開始してから、前記状態値が予め設定された範囲内で推移する安定状態となったか否かを判定する判定工程と、
該判定工程により前記安定状態になったと判定した場合、当該安定状態における状態値に基づき許容状態範囲の上端と下端を規定する2つの閾値を設定する設定工程と、
前記安定状態になった以降、前記状態値が、前記2つの閾値で規定される前記許容状態範囲内にあるか否かを監視する第1の監視工程と、
前記安定状態になった以降、予め設定された時間間隔での前記状態値の変化を表す微分値を検出し、当該微分値が許容上昇閾値を所定回数連続して上回る上昇状態、または、許容下降閾値を所定回数連続して下回る下降状態になったか否かを監視する第2の監視工程と、
前記第1の監視工程によって、前記状態値が前記許容状態範囲から外れたことが検出された場合にアラームを発生すると共に、前記第2の監視工程により前記上昇状態または前記下降状態となったことが検出された場合にアラームを発生する警告工程と
を有することを特徴とする循環装置の制御方法。 - 循環装置におけるコンピュータに、請求項5に記載の方法の各工程を実行させるプログラム。
- 請求項6に記載のプログラムを格納したコンピュータが読取可能な記憶媒体。
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