JP6934251B2 - 麻酔下における侵害受容刺激反応レベルの監視のための装置と方法 - Google Patents
麻酔下における侵害受容刺激反応レベルの監視のための装置と方法 Download PDFInfo
- Publication number
- JP6934251B2 JP6934251B2 JP2018023513A JP2018023513A JP6934251B2 JP 6934251 B2 JP6934251 B2 JP 6934251B2 JP 2018023513 A JP2018023513 A JP 2018023513A JP 2018023513 A JP2018023513 A JP 2018023513A JP 6934251 B2 JP6934251 B2 JP 6934251B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- index
- blood pressure
- blood flow
- heart rate
- sbp
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Images
Landscapes
- Measuring Pulse, Heart Rate, Blood Pressure Or Blood Flow (AREA)
Description
[1]麻酔下の被験者における生体情報を監視するための装置であって、
所与の時点における心拍数(HR)、収縮期血圧(SBP)、および血流指標(BFI)の測定値から、下記の式(1):
を有する、前記装置。
[2]心拍数(HR)を測定する心拍数測定部、
収縮期血圧(SBP)を測定する収縮期血圧測定部、および、
血流指標(BFI)を測定する血流指標測定部
から選択される少なくとも1つを更に有する、上記[1]に記載の装置。
[3]NR決定部が、複数の時点における心拍数(HR)、収縮期血圧(SBP)、および血流指標(BFI)の測定値を用いて指標値NRを連続的に算出するように構成されている、上記[1]または[2]に記載の装置。
[4]算出された指標値NRを表示するためのディスプレイを更に有する、上記[1]〜[3]のいずれかに記載の装置。
[5]血流指標(BFI)が、パルスオキシメータにより得られる灌流指標、パルスオキシメータ測定時の光電脈波における脈波高、またはレーザ血流計により得られる血流量である、上記[1]〜[4]のいずれかに記載の装置。
[6]麻酔下の被験者における生体情報の監視を補助するための方法であって、
所与の時点における心拍数(HR)、収縮期血圧(SBP)、および血流指標(BFI)の測定値から、下記の式(1):
を含む、前記方法。
[7]NR決定工程が、複数の時点における心拍数(HR)、収縮期血圧(SBP)、および血流指標(BFI)の測定値を用いて指標値NRを連続的に算出することを含む、上記[6]に記載の方法。
[8]算出された指標値NRをディスプレイに表示する工程を更に含む、上記[6]または[7]に記載の方法。
[9]血流指標(BFI)が、パルスオキシメータにより得られる灌流指標、パルスオキシメータ測定時の光電脈波における脈波高、またはレーザ血流計により得られる血流量である、上記[6]〜[8]のいずれかに記載の方法。
本明細書において、「侵害受容刺激反応のレベル」とは、特定の時点において被験者に生じている上記の侵害受容刺激反応の総体的な大きさをいう。
本明細書において、「侵害受容刺激反応のレベルの指標値」とは、上記の侵害受容刺激反応のレベルを定量的に示す数値をいう。
本発明の装置は、麻酔下の被験者における生体情報を監視するための装置であって、
所与の時点における心拍数(heart rate;HR)、収縮期血圧(systolic blood pressure;SBP)、および血流指標(blood flow index;BFI)の測定値から、下記の式(1):
以下に、定数A1、A2、A3、B1、B2およびB3の各値の好ましい範囲を例示する。以下に例示する各定数の数値範囲は、被験者がヒトである場合であって、かつ、指標値NRを0〜1の範囲内(0≦NR≦1)で表す場合のものである。
(定数A1)
A1の値の好ましい範囲としては−2.0〜−0.2が挙げられ、より好ましい範囲としては、−1.0〜−0.5が挙げられる。前記範囲のなかでも好ましいA1の値としては−0.7が例示され、さらに好ましい値としては−1.0が例示される。
(定数A2)
A2の値の好ましい範囲としては+0.3〜+3.0が挙げられ、より好ましい範囲としては、+1.0〜+2.0が挙げられる。前記範囲のなかでも好ましいA2の値としては+1.7が例示され、さらに好ましい値としては+2.0が例示される。
(定数A3)
A3の値の好ましい範囲としては+0.5〜+1.5が挙げられる。前記範囲のなかでも好ましいA3の値としては1.0が例示される。
(定数B1)
B1の値の好ましい範囲としては−0.05〜−0.005が挙げられる。前記範囲のなかでも好ましいB1の値としては−0.01が例示される。
(定数B2)
B2の値の好ましい範囲としては−0.05〜−0.005が挙げられ、より好ましい範囲としては、−0.02〜−0.01が挙げられる。前記範囲のなかでも好ましいB2の値としては−0.01が例示され、さらに好ましい値としては−0.02が例示される。
(定数B3)
B3の値の好ましい範囲としては+0.05〜+0.5が挙げられ、より好ましい範囲としては、+0.10〜+0.20が挙げられる。前記範囲のなかでも好ましいB3の値としては+0.10が例示され、さらに好ましい値としては+0.17が例示される。
後述のとおり、心拍数(HR)、収縮期血圧(SBP)、および血流指標(BFI)のそれぞれの測定値が取り得る範囲は、被験者がヒトである場合には、HR=20〜200、SBP=20〜200、BFI=0〜20である。
上記で例示した定数A1、A2、A3、B1、B2、B3の各値の範囲は、上記式(1)によって算出される指標値NRを0〜1の範囲内で表すように考慮されたものである。定数B1、B2、B3は、HR、SBP、BFIを結合させるための係数であって、HR、SBP、BFIが指標値NRに対してそれぞれ寄与する割合を示している。
上記では、指標値NRを0〜1の範囲で表す場合の各定数の好ましい範囲を示しているが、「0〜1」という範囲それ自体は、医療従事者等が判断し易い表示範囲としての好ましい一例である。指標値NRが示す値の範囲は、0〜1の範囲に限定されることはなく、0〜5の範囲、0〜10の範囲、または0〜100の範囲など、指標値NRを利用する医療従事者等が分かり易い任意の範囲であってもよい。
該指標値NRの表示範囲を、0〜5の範囲、0〜10の範囲、または0〜100の範囲など、任意の範囲とする場合には、0〜1の範囲のために定数が決定された上記式(1)の右辺全体に、5倍、10倍、または100倍などの任意の倍率の数値k(k=5、10、または100など)を乗じ、該倍率の数値kを該右辺中の各定数に分配して、k倍に応じた新たな定数A1、A2、A3、B1、B2、B3を求めればよい。尚、その場合、該右辺の第2項の分母中の指数関数項の底であるネイピア数eに該数値kを乗じた状態にしておけば、その指数部分の定数B1、B2、B3の数値範囲は、指標値NRを0〜1の範囲で表す場合について上記した各範囲を用いることができる。
また、被験者がヒト以外の動物の場合であっても、HRとSBPとBFIとを結合させた上記式(1)は、麻酔下の手術中の侵害受容刺激反応の程度を表す指標として利用可能であり、その場合における定数A1、A2、A3、B1、B2、B3のそれぞれの範囲もまた、例えば、既存の麻酔下の手術時のデータなどに基づいて、または、新たな実験によって、指標値NRが麻酔科医の主観にある程度合致する数値になるように適宜決定することができる。
上記した定数A1、A2、A3、B1、B2、B3の値は、それぞれ独立的に決定することができる。HR、SBH、BFIの値によっても異なるが、好ましい定数値による指標値NRは、0.6〜1.0程度となる。
具体的な実施形態において、例えば、血流指標(BFI)として灌流指標(PI)を用いる場合に、定数A1、A2、A3、B1、B2、B3の好ましい組み合わせは、以下に例示するものが挙げられる。
(定数の組み合わせの第1の例)
A1=−0.7、
A2=1.7、
A3=1、
B1=−1/100、
B2=−1/100、
B3=10/100
(定数の組み合わせの第2の例)
A1=−1.0、
A2=2.0、
A3=1、
B1=−1/100、
B2=−2/100、
B3=17/100
B1=−1/100(−0.01)、B2=−2/100(−0.02)、B3=17/100(+0.17)の各値は、侵害受容刺激の異なる手術(鼓室形成>腹腔鏡下胆嚢摘出術>開腹胃手術の順に侵害受容刺激は強くなる)の皮膚切開時における指標値NRの違いが最も大きくなるように順序ロジスティック回帰分析により得られた数値である。
本例の装置1は、上記指標値NRを算出するNR決定部11、心拍数(HR)を測定する心拍数測定部12、収縮期血圧(SBP)を測定する収縮期血圧測定部13、血流指標(BFI)を測定する血流指標測定部14、制御部15、およびディスプレイ16を少なくとも有して構成されている。但し、本発明の装置においてNR決定部以外の機能部は必須の構成要素ではない。例えば、本発明の装置は、外部装置により測定された心拍数(HR)、収縮期血圧(SBP)、および/または血流指標(BFI)を利用するものであってもよい。従って、本発明の装置は、心拍数測定部、収縮期血圧測定部、および血流指標測定部のうちのいずれか1つのみ、いずれか2つのみ、またはこれら全てを含むものであってよい。また、本発明の装置において、制御部および/またはディスプレイを割愛することもできる。
コンピュータを用いて該制御装置を構成する場合、該コンピュータで実行されるプログラム(ソフトウェア)が、該コンピュータを制御部およびNR決定部として機能させるように構成される。該コンピュータに接続される心拍数測定デバイス、血圧測定デバイス、血流指標測定デバイスなどの外部測定機器は、有線または無線のインターフェイスを介して各測定データを該コンピュータに送るように接続される。該コンピュータで実行されるプログラムは、外部測定機器から送られる心拍数、収縮期血圧、血流指標を受入れ、所定の定数A1、A2、A3、B1、B2、B3の好ましい組み合わせを用い、上記式(1)の演算を行うよう構成される。
該コンピュータの記憶装置またはプログラム中には、定数A1、A2、A3、B1、B2、B3およびこれらの好ましい組み合わせが格納されることが好ましく、使用者が好ましい定数の組合せを選択または入力できるように構成されることが好ましい。
本発明が適用され得る麻酔下の被験者の心拍数(HR)の範囲は、10〜500程度であり、とりわけ、麻酔下のヒトの心拍数(HR)の範囲は、20〜200程度である。
本発明が適用され得る麻酔下の被験者の収縮期血圧(SBP)の範囲は、10〜500程度であり、とりわけ、麻酔下のヒトの収縮期血圧(SBP)の範囲は、20〜200程度である。
本発明が適用され得る麻酔下の被験者の血流指標(BFI)の範囲は、0〜30程度であり、とりわけ、麻酔下のヒトの血流指標(BFI)の範囲は、0〜20程度である。
本発明の方法は、麻酔下の被験者における生体情報の監視を補助するための方法であって、
所与の時点における心拍数(HR)、収縮期血圧(SBP)、および血流指標(BFI)の測定値から、下記の式(1):
麻酔下でのヒトの手術における(HR、SBP、PI)の記録を用いて指標値NRを求め、求められた指標値NRとそのときの麻酔科専門医の判断との整合性を、後方視的に考察した。
〔1〕本発明の式(1)の具体例として、以下の式(2)を用いた。定数A1、A2、A3、B1、B2、B3の組み合わせは、上記した第1の例(A1=−0.7、A2=1.7、A3=1、B1=−1/100、B2=−1/100、B3=10/100)である。
HR:心拍数(heart rate)
SBP:収縮期血圧(systolic blood pressure)
PI:灌流指標(perfusion index)
HR、SBP、PIは患者監視装置(Philips社製)の心電計、血圧計、パルスオキシメータにより測定した。
図2は、大腸全摘手術の周術期におけるNR値の推移を心拍数(HR)、収縮期血圧(SBP)および灌流指標(PI)の推移と共に示す。NR値は0.5〜0.8の間で安定しており、麻酔科専門医によっても侵害受容刺激反応は安定していると判断された。
図3は、肺切除手術の周術期におけるNR値の推移を心拍数(HR)、収縮期血圧(SBP)および灌流指標(PI)の推移と共に示す。この症例では気管挿管時と手術開始直後の侵害受容刺激反応は高すぎると麻酔科専門医は判断し、鎮痛薬を増量した。その時のNR値は0.8を超えている。
図4は、左大腿軟部腫瘍摘出術の周術期におけるNR値の推移を心拍数(HR)、収縮期血圧(SBP)および灌流指標(PI)の推移と共に示す。NR値は0.5〜0.8の間で安定しており、麻酔科専門医によっても侵害受容刺激反応は安定していると判断された。
図5は、NR値の推移を心拍数(HR)、収縮期血圧(SBP)および灌流指標(PI)の推移と共に示す。図5にも示される通り、HR、SBP、PIおよびNRのうちでNRだけが、鼓室形成術と腹腔鏡下胆嚢摘出術との間、鼓室形成術と開腹胃摘出術との間、および腹腔鏡下胆嚢摘出術と開腹胃摘出術との間の全てにおいて有意差を示した。
図6は、気管挿管および皮膚切開の際のNR値の経時的変化を、心拍数(HR)、収縮期血圧(SBP)および灌流指標(PI)の経時的変化と共に示す。図6が示すように、皮膚切開より侵害受容刺激反応が強いとされる気管挿管に対して、皮膚切開前より気管挿管前の方が深い麻酔深度で対応することから、NRは予想通り皮膚切開後に増加を示した。
図7は、気管挿管および皮膚切開の際のNR値の経時的変化を、心拍数(HR)、収縮期血圧(SBP)および灌流指標(PI)の経時的変化と共に示す。図7が示すように、開胸肺切除術時の気管挿管では開腹胃手術で用いる気管チューブより太い二腔式気管チューブを用いることと、開腹胃手術よりも浅い麻酔深度で気管挿管を行ったことから、予測した通り気管挿管後のNRは皮膚切開と同程度に増加した。
本実施例では、上記実施例1で用いた上記式(2)に替えて、下記式(3)を用い、本発明を評価した。被験者は、上記実施例1と同様、ヒトであり、麻酔下でのヒトの手術における(HR、SBP、PI)の記録を用いて指標値NRを求めた。
本実施例では、上記式(1)における定数A1、A2、A3、B1、B2、B3の組み合わせとして、上記した第2の例(A1=−1.0、A2=2.0、A3=1、B1=−0.01、B2=−0.02、B3=0.17)を採用した。指標値NRを示す式は、下記式(3)のとおりである。
図8のグラフは、皮膚切開(小切開、大切開)の開始直前(0分)、開始0.5分後、開始1分後における、心拍数(HR)、収縮期血圧(SBP)、灌流指標(PI)、侵害受容刺激反応の指標値(NR)の値の分布を示すグラフ図(箱ひげ図)である。
小切開の手術と大切開の手術の両群において、心拍数(HR)と灌流指標(PI)は、有意な変化を示さなかった。また皮膚切開後の収縮期血圧(SBP)は、小切開の手術では変化を認めなかったが、大切開の手術では皮膚切開1分後においてのみ有意に増加した。一方、NRは、皮膚切開前と比較して皮膚切開0.5分後に大切開で有意に増加し、皮膚切開1分後では小切開、大切開ともに有意に増加した。
心拍数(HR)、灌流指標(PI)、収縮期血圧(SBP)は、小切開と大切開で有意差を認めなかったが、NRは皮膚切開1分後に有意差を認めた。
図8の各グラフから明らかなとおり、NRのみ、大切開と小切開で有意差が認められた。この結果から、上記式(3)によって求められるNRによって、それぞれの切開の違いが検出できることが明らかになった。
CRP値は、手術による炎症反応や組織損傷の強さに応じて増加することが知られている。様々な手術で測定した術中平均NR値は、術後1日目のCRP値と有意な相関関係を示した(有意確率p値<0.01)。このことから、手術中の平均NR値は、手術による炎症反応や組織損傷による刺激強度をモニターする指標であることが示された。
被験者がヒトであって、かつ、指標値NRを0〜1の範囲内で表す場合の、上記式(1)における定数A1、A2、A3、B1、B2、B3のそれぞれの値の例示範囲の最大値と最小値は、次のとおりである。
A1:(−2.0、−0.2)
A2:(+0.3、+3.0)
A3:(+0.5、+1.5)
B1:(−0.05、−0.005)
B2:(−0.05、−0.005)
B3:(+0.05、+0.5)
本実施例では、前記の定数A1、A2、A3、B1、B2、B3のそれぞれの値の最大値または最小値を任意に選んで組み合わせ、上記式(1)に代入し、NRを算出し、侵害受容刺激反応のレベルの指標値0〜1として利用可能であるかどうかを評価した。その結果、より好ましい組み合わせが存在するものの、いずれの数値の組み合わせも、侵害受容刺激反応のレベルの指標値として利用可能であることがわかった。
よって、上記した定数A1、A2、A3、B1、B2、B3のそれぞれの値の範囲がヒトに関して有効なものであることがわかった。
また、本発明によれば、麻酔中の侵害受容刺激反応をヒトの感覚に頼るのではなく、数値化することが可能となる。本発明を用いることにより、術中の侵害受容刺激反応のアラームとすることや、自動麻酔器を制御するための数値を供給することも可能となり得る。
12 心拍数測定部
13 収縮期血圧測定部
14 血流指標測定部
15 制御部
16 ディスプレイ
Claims (5)
- 心拍数(HR)を測定する心拍数測定部、
収縮期血圧(SBP)を測定する収縮期血圧測定部、および、
血流指標(BFI)を測定する血流指標測定部
から選択される少なくとも1つを更に有する、請求項1に記載の装置。 - NR決定部が、複数の時点における心拍数(HR)、収縮期血圧(SBP)、および血流指標(BFI)の測定値を用いて指標値NRを連続的に算出するように構成されている、請求項1または2に記載の装置。
- 算出された指標値NRを表示するためのディスプレイを更に有する、請求項1〜3のいずれか1項に記載の装置。
- 血流指標(BFI)が、パルスオキシメータにより得られる灌流指標、パルスオキシメータ測定時の光電脈波における脈波高、またはレーザ血流計により得られる血流量である、請求項1〜4のいずれか1項に記載の装置。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2017024483 | 2017-02-13 | ||
JP2017024483 | 2017-02-13 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2018130542A JP2018130542A (ja) | 2018-08-23 |
JP6934251B2 true JP6934251B2 (ja) | 2021-09-15 |
Family
ID=63247733
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2018023513A Active JP6934251B2 (ja) | 2017-02-13 | 2018-02-13 | 麻酔下における侵害受容刺激反応レベルの監視のための装置と方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP6934251B2 (ja) |
-
2018
- 2018-02-13 JP JP2018023513A patent/JP6934251B2/ja active Active
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2018130542A (ja) | 2018-08-23 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US11844624B2 (en) | System and method for monitoring cerebral activity | |
CN107847172B (zh) | 用于评估觉醒、镇静和全身麻醉期间的意识、疼痛和伤害感受的水平的设备和方法 | |
Brady et al. | Continuous measurement of autoregulation by spontaneous fluctuations in cerebral perfusion pressure: comparison of 3 methods | |
AU2005204433B2 (en) | Method and apparatus for ECG-derived sleep disordered breathing monitoring, detection and classification | |
Sebastiani et al. | Perfusion index and plethysmographic variability index in patients with interscalene nerve catheters | |
US20150223699A1 (en) | System and method for assessing treatment effects on obstructive sleep apnea | |
HANS et al. | Effect of a fluid challenge on the S urgical P leth I ndex during stable propofol–remifentanil anaesthesia | |
JP2016520374A (ja) | 脳波図および光学的撮像を使用して脳の代謝および活動を監視するためのシステムおよび方法 | |
Aguado et al. | Efficacy of the Parasympathetic Tone Activity monitor to assess nociception in healthy dogs anaesthetized with propofol and sevoflurane | |
Scully et al. | Effect of hemorrhage rate on early hemodynamic responses in conscious sheep | |
Hwang et al. | Evaluation of stress response during mesiodens extraction under general anesthesia using heart rate variability | |
Flevari et al. | Heart rate variability is augmented in patients with positional obstructive sleep apnea, but only supine LF/HF index correlates with its severity | |
US20150265208A1 (en) | Systems and methods for pain measurement | |
JP6934251B2 (ja) | 麻酔下における侵害受容刺激反応レベルの監視のための装置と方法 | |
RU2718544C1 (ru) | Способ комплексной оценки и визуализации состояния пациента во время седации и общей анестезии | |
Walawalkar | A Study of Variation in Heart Rate Variability with Change in Posture in Young Adult Indian Females | |
Xu et al. | Accuracy of pulse oximeter perfusion index in thoracic epidural anesthesia under basal general anesthesia | |
Ghita et al. | An overview of computer-guided total intravenous anesthesia and monitoring devices—Drug infusion control strategies and analgesia assessment in clinical use and research | |
Ribeiro et al. | Correlation between clinical signs of depth of anaesthesia and cerebral state index responses in dogs during induction of anaesthesia with propofol | |
Ruíz-López et al. | Evaluation of the averaged parasympathetic tone activity and its dynamic variation to assess intraoperative nociception in relation to hemodynamic changes in dogs | |
US20220015696A1 (en) | Nociception stimulus feedback control for drug titration during surgery | |
Ribeiro et al. | Brain monitoring in dogs using the cerebral state index during the induction of anaesthesia via target-controlled infusion of propofol | |
US20210244312A1 (en) | Medical Analysis Device for Assessing a Patient's Suitability for Anaesthesia | |
Sokolskiy et al. | Automated system for measuring integral pain index of patients during general anesthesia | |
Reisner et al. | Development and Validation of a Predictive Model for Hemodynamic Responses to Resuscitation during Uncontrolled Hemorrhage |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20201002 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20210706 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20210715 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20210810 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20210816 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 6934251 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |