JP7248576B2 - 分析装置、分析システム、分析装置の制御方法及び分析装置の制御プログラム - Google Patents
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Description
このような体外循環装置は、流量センサ、圧力センサ、ドライブモータの回転数検出部等を有しているため、これらの値等を管理することで、患者の状態や機器自体の状態を管理することができる構成となっている(例えば、特許文献1)。
また、このような体外循環装置等の流量センサ等の値は、手術後、医師等が薬剤の効果等を研究するためにも使用する必要がある。
また、この図形化(例えば、プロット)された相関関係は、特定の時間(例えば、24時間)範囲内の情報であるので、医師等の研究者等が、時間との関係で情報を分析することができる。
このため、研究者は、複数の例えば、流量、回転数等の情報の特定の時刻における具体的な相関関係を明確に把握することができるので、より精度の高い研究をすることができる。
このため、研究者等は、例えば、投薬等のイベント情報による変化を容易に把握することができる。
尚、以下に述べる実施の形態は、本発明の好適な具体例であるから、技術的に好ましい種々の限定が付されているが、本発明の範囲は、以下の説明において特に本発明を限定する旨の記載がない限り、これらの態様に限られるものではない。
図1は,本発明の分析装置である例えば、データ分析用PC100、データ蓄積PC2、そして医療機器である例えば、体外循環装置IR等を含む体外循環システム1の主な構成を示す概略図である。
図1に示す体外循環装置IR等は、図1に示すように、患者Pの血液の体外循環を行う装置であるが、この「体外循環」には「体外循環動作」と「補助循環動作」が含まれる。
「体外循環動作」は、体外循環装置IR等の適用対象である患者(被術者)Pの心臓に血液が循環しないため患者Pの体内でガス交換ができない場合に、この体外循環装置IR等により、血液の循環動作と、この血液に対するガス交換動作(酸素付加及び/又は二酸化炭素除去)を行うことである。
具体的には、体外循環装置IR等の「遠心ポンプ3」を作動させ、患者Pの静脈(大静脈)から脱血して、人工肺4により血液中のガス交換を行って血液の酸素化を行った後に、この血液を再び患者Pの動脈(大動脈)に戻す「人工肺体外血液循環」を行う。すなわち、体外循環装置IR等は、心臓と肺の代行を行う装置となる。
すなわち、図1に示すように、体外循環装置IR等は、血液を循環させる「循環回路1R」を有し、循環回路1Rは、「人工肺4」、「遠心ポンプ3」、「モータ5」、「静脈側カニューレ(脱血側カニューレ)6」と、「動脈側カニューレ(送血側カニューレ)7」と、体外循環装置IR等を管理する例えば、コントローラ3を有している。
なお、遠心ポンプ3は、血液ポンプとも称し、遠心式以外のポンプも利用できる。
動脈側カニューレ(送血側カニューレ)7は、大腿動脈より挿入される。静脈側カニューレ6は、脱血チューブ8を用いて遠心ポンプ3に接続されている。
また、脱血チューブ8には、脱血チューブ8内の血液の圧力を測定する圧力センサ9が配置されている。
この圧力センサ9はコントローラ16と通信可能に接続され、圧力センサ9の値はコントローラ16へ送信される構成となっている。
人工肺4は、この血液に対するガス交換動作(酸素付加及び/又は二酸化炭素除去)を行う。人工肺4は、例えば、膜型人工肺であるが、特に好ましくは中空糸膜型人工肺を用いる。送血チューブ10は、人工肺4と動脈側カテーテル7を接続している管路である。
したがって、流量センサ11は、患者Pから脱血チューブ8を介して流れてくる血液の流量の値を検知し、その値をコントローラ16へ送信する構成となっている。
また、送血チューブ10には、送血チューブ10内の血液温度を測定する温度センサ15が配置されている。
この温度センサ15はコントローラ16と通信可能に接続され、温度センサ15の値はコントローラ16へ送信される構成となっている。
脱血チューブ8内では、血液は図1のV方向に流れ、送血チューブ10内では、血液は図1のW方向に流れる。
このように、送血チューブ10内の血液ガスのデータは、血液ガスモニタ12に表示される構成となっている。
また、本実施の形態の体外循環システム1は、データ蓄積PC2を有し、このデータ蓄積PC2が、コントローラ16,血液ガスモニタ12及び酸素飽和度モニタ13等と通信可能に接続されている。
そして、この輸液ポンプ14は、図1等に示すように、データ蓄積PC2に接続されている。
さらに、データ蓄積PC2は、図1の輸液ポンプ14の薬液投与のデータも取得する構成となっている。
図2は、図1の「データ分析用PC100」、「コントローラ16」、「データ蓄積PC2」等の主な構成を示す概略ブロック図である。
図2に示すように、データ分析用PC100は、「分析用PC制御部101」を有し、分析用PC制御部101は、データ分析用PC100が、データ蓄積PC2等と通信するための「通信装置102」、時刻情報を生成する「計時装置103」、各種情報を表示する「表示部」である例えば、「ディスプレイ104」及び「各種情報入力装置(キーボード等)105」等を制御する。
一方、酸素飽和度モニタ13、血液ガスモニタ12及び輸液ポンプ14は、コントローラ3を介することなく、データ蓄積PC2に直接、接続されている。
図7乃至図11は、本実施の形態にかかる体外循環システム1の主な動作例を示す概略フローチャートである。
すなわち、本実施の形態では、図1に示す体外循環システム1により、患者P等の手術等において得られた各種の情報が「データ蓄積PC2」を介して「データ分析用PC100」に記憶される。
そして、このように蓄積された各種の情報に基づいて、手術後、医師等が研究等を行い易いように、各種の情報等が、データ分析用PC100のディスプレイ104に表示される構成となっている。
図7のステップ(以下「ST」とする。)1に示すように、図1の体外循環システム1では、例えば、患者Pの手術中に、「モータ5」「流量センサ11」「圧力センサ9」「温度センサ15」「酸素飽和度モニタ13」及び「血液ガスモニタ12」等から「回転数」「流量」「温度」「圧力」等のバイタルデータ等の各種情報を取得する。
そして、それぞれの情報を対応する「時刻情報」と関連付けて、記憶部である例えば、「回転数情報記憶部111」、「流量情報記憶部112」、「温度情報記憶部113」及び「圧力情報記憶部114」等に記憶する。
●「モータ5」から「回転数(Arterial)情報」を取得し、「計時装置103」から対応する時刻情報を取得し、関連付けて、図3の「回転数情報記憶部111」に記憶。
●「流量センサ11」から「流量(Flow)情報」を取得し、「計時装置103」から対応する時刻情報を取得し、関連付けて、図3の「流量情報記憶部112」に記憶。
●「温度センサ15」から「温度(Temp)情報」を取得し、「計時装置103」から対応する時刻情報を取得し、関連付けて、図3の「温度情報記憶部113」に記憶。
●「圧力センサ9」から「圧力(Press)情報」を取得し、「計時装置103」から対応する時刻情報を取得し、関連付けて、図3の「圧力情報記憶部114」に記憶。
●「酸素飽和度モニタ13」から「局所組織酸素飽和度(rSO2)情報」を取得し、「計時装置103」から対応時刻を取得し、関連付けて、図3の「局所組織酸素飽和度情報記憶部115」に記憶。
●「酸素飽和度モニタ13」から「脈拍数情報」を取得し、「計時装置103」から対応する時刻情報を取得し、関連付けて、図3の「脈拍数情報記憶部117」に記憶。
●「血液ガスモニタ12」から「pH情報」を記憶し、「計時装置103」から対応する時刻情報を取得し、関連付けて、図3の「pH情報記憶部118」に記憶。
●「血液ガスモニタ12」から「炭酸ガス分圧(PCO2)情報」を取得し、「計時装置103」から対応する時刻情報を取得し、関連付けて、図3の「炭酸ガス分圧情報記憶部119」に記憶。
●「血液ガスモニタ12」から「酸素分圧(PO2)情報」を取得し、「計時装置103」から対応する時刻情報を取得し、関連付けて、図3の「酸素分圧情報記憶部225」に記憶。
●「血液ガスモニタ12」から「酸素飽和度(SO2)情報」を取得し、「計時装置103」から対応する時刻情報を取得し、関連付けて、図3の「酸素飽和度情報情報億部221」に記憶。
●「血液ガスモニタ12」から「ヘモグロビン(Hgb)情報」を取得し、「計時装置103」から対応する時刻情報を取得し、関連付けて、図3の「ヘモグロビン情報記憶部223」に記憶。
●「血液ガスモニタ12」から「重炭酸イオン(HCO3)情報」を取得し、「計時装置103」から対応する時刻情報を取得し、関連付けて、図4の「重炭酸イオン情報情報億部121」に記憶。
●「血液ガスモニタ12」から「酸素消費量情報」を取得し、「計時装置103」から対応する時刻情報を取得し、関連付けて、図4の「酸素消費量情報記憶部122」に記憶。●「血液ガスモニタ12」から「カリウム値(K+)情報」を取得し、「計時装置103」から対応する時刻情報を取得し、関連付けて、図4の「カリウム値情報記憶部123」に記憶。
●「輸液ポンプ14」から「投薬注入情報」を取得し、「計時装置103」から対応する時刻情報を取得し、関連付けて、図4の「投薬注入情報記憶部125」に記憶。
●「人工肺4」から「人工肺交換情報」を取得し、「計時装置103」から対応する時刻情報を取得し、関連付けて、図4の「人工肺交換情報記憶部126」に記憶。
具体的には、図4の「インデックス情報生成処理部(プログラム)128」が動作し、図3の「流量情報記憶部112」の「流量情報」と、図4の「体表面積情報記憶部127」の体表面積情報に基づいて、「カーディアンインデックス情報」を生成し、関連する時刻情報と共に、図4の「カーディアンインデックス情報記憶部129」に記憶させる。
そして、医師等の研究者等は、かかる情報を図1の「データ分析用PC100」に表示させて、各種の研究を行う。
本実施の形態では、研究に適した情報の表示が研究者等である操作者の操作で可能な構成となっている。
以下、具体的に説明する。
図8は、二次元プロットで、上述の流量や回転数の情報を表示する主な工程を示す概略フローチャートである。
また、図12は、図8の工程で生成される、X軸をモータ5の回転数情報、Y軸を流量センサ11の流量情報とした場合で、「5月31日 8時36分6秒」から24時間の間の回転数情報及び流量情報の相関関係を示す二次元プロット図である。
以下、図12に示す「二次元プロット図」の生成工程を詳細に説明する。
具体的には、例えば、図12のX軸とY軸として、表示するデータ名(例えば、流量、回転数)と、表示する時間帯(年月日時分秒で特定、例えば、5月31日 8時36分 6秒から24時間)を入力する。
そして、指定されたように、X軸に回転数情報、Y軸に流量情報を配置し(この工程は図示せず)、これらのデータのうち、同じ時刻情報のX軸とY軸のデータの交点を図形である例えば、丸印等でプロットし、「プロットデータ」として、画面上に表示する。
これら複数の細分時間帯は、例えば、2時間毎となり、24時間の場合は12個の細分時間帯となる。
この細分時間帯の具体例が、図12の画面の下部に配置されているT1~T11の丸印である。
そして、これらの丸印は、それぞれ異なる表示なっており(図示せず)、例えば、色彩が異なって配置されている。具体的には、時間の経過と共に色彩が明るくなるように配置されている。
なお、図12では、必ずしも色彩である必要はなく、区分し得るのであれば模様でも構わない。
したがって、多数のプロットデータは、それぞれ時刻によって視覚的に変化する構成となっている。
したがって、研究者は、プロットデータが示す、流量と回転数の相関関係が時刻により変化する状態を明確に把握することができる。
この「イベント表示マークA」は、時刻情報表示部の一例であり、図12で示す、X軸とY軸の交点であり、その交点に存在する特定の時刻情報となっている。
そして、本実施の形態では、図12に示すように、このイベント表示マークAの位置におけるX軸及びY軸の数値情報が、画面上で表示される構成となっている。
これら具体的な数値が「詳細情報」の一例となっている。
したがって、例えば、図12の画面で、流量と回転数の相関関係を観察しているときに、細分時間帯T6(10時間から12時間の間)に該当する「プロットデータ」で、詳細を確認したいとき、図12の「イベント表示マークA」を、画面上の当該「プロットデータ」の部分に移動させるだけで、当該交点におけるX軸の回転数及びY軸の流量の値を画面上に表示させることができる。
したがって、2つの情報(流量と回転数)の相関関係を分析し易い装置となっている。
さて、図12に示すように、本実施の形態では、ディスプレイ104に表示されている情報の時間範囲を変更可能する操作部である例えば、「スクロールバーC」を有している。
すなわち、例えば、図12で24時間の時間帯の情報を表示するように指定した場合、一画面ですべて時間帯の情報を表示すると、研究者が視認し難くなるので、図12に示すように、スクロールバーCを画面に表示する。
そして、画面に表示される情報の変更を「スクロールバーC」の操作で可能としている。
図9は、画面におけるスクロールバーCの動作例を示す概略フローチャートである。
ST22では、図5の「表示プロットデータ変更処理部(プログラム)135」が動作し、図12のスクロールバーCの移動量に応じて、画面に表示されているプロットデータの基準の時刻を変更する。
例えば、移動前のスクロールバーCが、8時から16時の間のデータを表示しているとき、スクロールバーCを進めることで、表示しているプロットデータを10時から18時に変更する。
上述のように「イベント表示マークA」は、研究者が画面上の情報等を参照しながら任意の点として選択することができるが、本実施の形態では、この「イベント表示マークA」を他の特別なイベントと関連付けて表示させることができるので、以下、説明する。
図2のデータ分析用PC100のディスプレイ104に、例えば、薬剤投与の投与時刻として「イベント表示マークA」を表示させ、その薬剤投与前後の流量や回転数等の変化を研究したいと考える研究者は、ST31で、「イベント表示マークA」の内容の選択用画面の表示入力をする。
図13は、イベント表示軸内容選択用画面の一例を示す概略図である。
この例では、研究者が、薬AAAの投薬前後におけるデータ(流量及び回転数等)の相関関係における変化を研究するために選択する。
すると、ST32にで、イベント表示マークAの内容データを選択したと判断され、ST33へ進む。
そして、イベント表示マークAの時刻を基準として、それ以前又はそれ以後の「プロットデータ」の色を異なる色とし、異なる表現形式とする。
なお,本実施の形態では、イベント表示マークAとして「薬剤の投与時刻」を選択したが、本発明はこれに限らず、他の人工肺交換等のイベントを選択することもできる。
図11は、各種データを計算等して求める計算後データを画面に表示させる主な工程を示す概略フローチャートである。
先ず、研究者が、流量等の各種データを計算等して求める特別情報である例えば、計算後データである、例えば、酸素運搬量等のデータを、X軸又はY軸として、画面に表示させたい場合は、図11のST41へ進む。
ST41では、研究者が計算式の表示を求めると、図6の「計算式入力計算処理部(プログラム)141」が動作し、計算式入力画面が表示される。
図14に示すように、計算式入力画面には、式の一部として利用可能な、各データ名(流量(Flow)等の項目名)と計算用テンキー等が表示されている。
そして、これら各データ名とテンキーを用いて、計算式を作成することができる構成となっている。
「((1.36×SO2×Hgb)+(0.0031×PO2))×Flow」
このうち「SO2」「Hgb」「PO2」「Flow」の部分は、図14で予め用意されている同じ名称のキーを選択して、入力する。数字は、図14のテンキーを用いて入力する。
同様に、「Hgb」は、図3の「ヘモグロビン情報記憶部223」、「PO2」は、図3の「酸素分圧情報記憶部225」、そして「Flow」は、図3の「流量情報記憶部112」からデータを抽出して計算を行う。
ST43では、入力された計算式、本実施の形態の場合は、酸素運搬量の式「((1.36×SO2×Hgb)+(0.0031×PO2))×Flow」を図6の「計算式データ記憶部142」に記憶する。
このため、研究者は、その研究に必要なデータを計算式で生成し、かつ、そのデータを画面上に表示させることができるので、極めて使い易い装置となる。
Claims (9)
- 少なくとも医療装置から取得した複数の各種情報を記憶する記憶部と、
前記記憶部に記憶されている各種情報のうち、特定の時間範囲における複数の情報の相関関係を図形で表示することができる表示部と、を有し、
前記複数の各種情報から任意の情報をX軸又はY軸の情報として表示させると共に、計算式入力画面情報を表示させる構成となっており、
前記計算式入力画面情報には、計算式の一部として利用可能な前記各種情報の名称が含まれ、
前記各種情報の名称を前記計算式に取り込むと、対応する数値情報を前記記憶部から自動的に抽出し、前記計算式の計算を実行し、
計算後の情報を前記X軸又は前記Y軸の情報として前記表示部に表示する構成となっていることを特徴とする分析装置。 - 時刻の相違により前記図形が視覚的に区分し得るように変化させられて表示されることを特徴とする請求項1に記載の分析装置。
- 前記図形に特定の時刻情報を示す時刻情報表示部を配置可能で、前記時刻情報表示部が配置されている前記図形における複数の前記情報の詳細情報が表示される構成とすることを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の分析装置。
- 前記時刻情報表示部は、当該特定の時刻情報との関連で発生したイベント情報と関連付けられ、
前記時刻情報表示部を選択することで、関連する前記イベント情報を前記表示部に表示することを特徴とする請求項3に記載の分析装置。 - 前記時刻情報表示部が配置されている前記図形の時刻情報を基準として、それより以前の時刻情報と関連付けられている前記図形と、前記基準以後の時刻情報と関連付けられている前記図形とが、異なる表示形式で示されることを特徴とする請求項3又は請求項4に記載の分析装置。
- 複数の前記情報の相関関係を図形で表示する前記特定の時間範囲を変更可能な操作部が、同一画面上に表示され、
前記操作部の移動量に応じて前記表示部に表示されている前記X軸と前記Y軸の交点の図形であるプロットデータの基準の時刻を変更する構成となっていることを特徴とする請求項1乃至請求項5のいずれか1項に記載の分析装置。 - 医療機器を備え、前記医療機器と通信可能な請求項1乃至請求項6のいずれか1項の分析装置を有することを特徴とする分析システム。
- 少なくとも分析装置が医療装置から取得した各種情報を記憶部に記憶し、前記記憶部に記憶されている各種情報のうち、特定の時間範囲における複数の情報の相関関係を図形で表示部に表示し、
前記複数の各種情報から任意の情報をX軸又はY軸の情報として表示させると共に、計算式入力画面情報を表示させる構成となっており、
前記計算式入力画面情報に、計算式の一部として利用可能な前記各種情報の名称を含め、
前記各種情報の名称を前記計算式に取り込むと、対応する数値情報を前記記憶部から自動的に抽出し、前記計算式の計算を実行し、
計算後の情報を前記X軸又は前記Y軸の情報として前記表示部に表示することを特徴とする分析装置の作動方法。 - 分析装置を、少なくとも医療装置から取得した各種情報を記憶する記憶部、前記記憶部に記憶されている各種情報のうち、特定の時間範囲における複数の情報の相関関係を表示部に図形で表示する機能、
前記複数の各種情報から任意の情報をX軸又はY軸の情報として表示させると共に、計算式入力画面情報を表示させる機能、
前記計算式入力画面情報に、計算式の一部として利用可能な前記各種情報の名称を含め、前記各種情報の名称を前記計算式に取り込むと、対応する数値情報を前記記憶部から自動的に抽出し、前記計算式の計算を実行する機能、
計算後の情報を前記X軸又は前記Y軸の情報として前記表示部に表示する機能、を実現させるための分析装置の制御プログラム。
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