JP7387276B2 - Pressure control device, pressure control system and control method for hemostasis devices - Google Patents
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Description
本発明は、止血器具の圧力制御装置、圧力制御システム及び制御方法に関する。 The present invention relates to a pressure control device, a pressure control system, and a control method for a hemostasis device.
例えば、心臓カテーテル検査及びカテーテル治療において、腕または脚に形成された穿刺部位にイントロデューサーシースを導入し、そのイントロデューサーシースの内腔を介してカテーテル等を血管等に挿入して、検査・治療などが行われる。このような検査・治療などを行った場合、そのイントロデューサーシースを抜去した後の穿刺部位を止血する必要がある。この止血を行うために、止血すべき部位を圧迫する止血器具が知られている(例えば、特許文献1を参照)。 For example, in cardiac catheterization and catheter treatment, an introducer sheath is introduced into a puncture site formed on the arm or leg, and a catheter or the like is inserted into a blood vessel through the lumen of the introducer sheath for examination and treatment. etc. will be carried out. When performing such tests and treatments, it is necessary to stop the bleeding at the puncture site after the introducer sheath is removed. In order to perform this hemostasis, a hemostasis device is known that presses the area to be hemostatically stopped (for example, see Patent Document 1).
例えば、従来の止血器具は、空気等の流体を注入するバルーンと、バルーンを固定するための帯体とを含んで構成される。手首の橈骨動脈から挿入したカテーテルを抜去する場合、手首に帯体を巻き付けることにより、穿刺部位にバルーンが固定される。その後、バルーンに流体を注入して穿刺部位を圧迫した状態で、イントロデューサーシースが抜去される。さらに、バルーンは、止血状態を確認しながら時間をかけて減圧される。 For example, a conventional hemostasis device includes a balloon for injecting fluid such as air, and a band for fixing the balloon. When removing a catheter inserted from the radial artery in the wrist, the balloon is fixed at the puncture site by wrapping a band around the wrist. Thereafter, the introducer sheath is removed while fluid is injected into the balloon to compress the puncture site. Furthermore, the balloon is decompressed over time while confirming hemostasis.
一般に、上述のような止血器具を用いた穿刺部位の止血には数時間を必要とする。医療機関では、看護師等がバルーンの圧力を調整して、止血器具の装着後最初に強い力で穿刺部位を押圧し、止血終了まで徐々にこの圧力を減圧することが行われている。しかし、この方法では、看護師等が時間をおいて血液漏れの有無を確認しながら何度もバルーンの減圧を行い、血液漏れが生じた場合は、バルーンの圧力を少し戻すという作業を繰り返し行なう必要がある。このため、看護師等は、度々別の業務を中断しなければならず、業務の効率性が低下することがある。一方、長時間の穿刺部位の強い圧迫は、患者に対して苦痛になるだけでなく、抹消の血管の血流が悪化すること、及び、血栓が生じて抹消の血管の閉塞を起こす虞があることなど、患者への負担が生じる。このため、止血器具による穿刺部位の押圧時間は短い方が好ましい。 Generally, it takes several hours to stop the bleeding at the puncture site using a hemostasis device such as the one described above. In medical institutions, nurses and the like adjust the pressure of the balloon, apply strong pressure to the puncture site after attaching the hemostasis device, and gradually reduce this pressure until the hemostasis is complete. However, with this method, nurses and others repeatedly depressurize the balloon while checking for blood leakage over time, and if blood leaks, the pressure in the balloon is returned to a small level over and over again. There is a need. For this reason, nurses and the like often have to interrupt other tasks, which may reduce the efficiency of their tasks. On the other hand, strong pressure on the puncture site for a long period of time is not only painful for the patient, but also poses a risk of worsening blood flow in peripheral blood vessels and causing thrombus formation and occlusion of peripheral blood vessels. This creates a burden on patients. For this reason, it is preferable that the time for pressing the puncture site with the hemostatic device be short.
したがって、これらの点に着目してなされた本発明の目的は、少なくとも部分的に自動で止血をすることができる止血器具の圧力制御装置、圧力制御システム及び制御方法を提供することにある。 Therefore, an object of the present invention, which has been made with attention to these points, is to provide a pressure control device, a pressure control system, and a control method for a hemostasis device that can at least partially automatically stop bleeding.
上記目的を達成する止血器具の圧力制御装置は、止血すべき部位を押圧する押圧部、及び、前記押圧部を前記止血すべき部位に固定する固定部を有する止血器具を制御する。該圧力制御装置は、前記止血すべき部位を撮像可能な撮像部が撮像した画像に基づいて前記止血すべき部位の出血状態を判定する画像処理部と、前記判定した出血状態に基づいて、前記押圧部が前記止血すべき部位に加える圧力の圧力源を駆動する駆動部とを備える。前記駆動部は、前記止血すべき部位に加える圧力を経時的に減少させ、前記画像処理部により血液漏れが生じたと判定したときは、前記止血すべき部位に加える圧力を増加させ、前記血液漏れが止まったと判定される圧力で、前記止血すべき部位に加える圧力を所定時間保持する。 A pressure control device for a hemostatic device that achieves the above object controls a hemostasis device that has a pressing portion that presses a region to be stopped, and a fixing portion that fixes the pressing portion to the region to be stopped. The pressure control device includes: an image processing unit that determines a bleeding state of the area to be stopped based on an image taken by an imaging unit capable of capturing an image of the area to be stopped ; and a driving part that drives a pressure source of the pressure that the pressing part applies to the site to stop bleeding. The driving unit reduces the pressure applied to the area to stop bleeding over time, and when the image processing unit determines that blood leakage has occurred, increases the pressure applied to the area to stop bleeding to stop the blood leakage. The pressure applied to the area to be stopped is maintained for a predetermined period of time at a pressure at which it is determined that bleeding has stopped.
上記目的を達成する止血器具の制御システムは、止血すべき部位を押圧する押圧部、及び、前記押圧部を前記止血すべき部位に固定する固定部を有する止血器具を制御する圧力制御装置と、前記圧力制御装置とネットワークを介して接続可能なサーバとを備える。前記圧力制御装置は、前記止血すべき部位を撮像可能な撮像部が撮像した画像に基づいて前記止血すべき部位の出血状態を判定する画像処理部と、前記押圧部が前記止血すべき部位に加える圧力の圧力源を駆動する駆動部と、前記押圧部に加えた圧力の情報を前記サーバに送信する送信部とを含む。前記サーバは、前記止血器具を使用する患者の特性情報であって、患者の腕の太さ、血管の太さ、血圧、動脈硬化の状態、指先の酸素飽和度、及び、疼痛の状態の少なくとも何れかを含む患者の特性情報を記憶する記憶部を有し、前記患者の情報に基づいて、前記止血すべき部位に最初に加える圧力を算出し、前記圧力制御装置に送信する。 A control system for a hemostasis device that achieves the above object includes a pressure control device that controls a hemostasis device that has a pressing part that presses a region to be stopped, and a fixing part that fixes the pressing part to the region to be stopped; A server connectable to the pressure control device via a network is provided. The pressure control device includes an image processing unit that determines a bleeding state of the area to be stopped based on an image captured by an imaging unit capable of capturing an image of the area to be stopped; The apparatus includes a driving part that drives a pressure source of applied pressure , and a transmitting part that transmits information on the pressure applied to the pressing part to the server . The server contains characteristic information of the patient who uses the hemostasis device, including at least the thickness of the patient's arm, the thickness of blood vessels, blood pressure, state of arteriosclerosis, oxygen saturation level of fingertips, and state of pain. The device has a storage unit that stores patient characteristic information including any of the above, and calculates the pressure to be initially applied to the area to stop bleeding based on the patient information, and transmits the calculated pressure to the pressure control device.
上記目的を達成する止血器具の作動方法は、止血すべき部位を押圧する押圧部、及び、前記押圧部を前記止血すべき部位に固定する固定部を有する止血器具の作動方法である。該作動方法は、前記止血器具の制御装置のプロセッサが、前記止血すべき部位を撮像可能な撮像部が撮像した画像に基づいて前記止血すべき部位の出血状態を判定し、前記押圧部が前記止血すべき部位に加える圧力源を駆動する。 A method of operating a hemostasis device that achieves the above object is a method of operating a hemostasis device that has a pressing portion that presses a region to be stopped, and a fixing portion that fixes the pressing portion to the region to be stopped. In this operating method, a processor of a control device of the hemostasis device determines a bleeding state of the area to be hemostasis based on an image captured by an imaging unit capable of capturing an image of the area to be hemostasis, and the pressing unit Drives a pressure source that is applied to the area where bleeding is to be stopped.
本発明によれば、圧力制御部装置が、撮像部により撮像した画像に基づいて止血すべき部位の出血状態を判定し、押圧部により止血すべき部位に加える圧力を制御するので、少なくとも部分的に自動で止血をすることができる。 According to the present invention, the pressure control unit determines the bleeding state of the area to be stopped based on the image captured by the imaging unit, and controls the pressure applied to the area to be stopped by the pressing unit, so at least partially can automatically stop bleeding.
以下、本発明の実施形態について、図面を参照して説明する。以下の説明で用いられる図は模式的な図であり、図面上の寸法比率等は現実の構成とは必ずしも一致していない。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. The drawings used in the following explanation are schematic drawings, and the dimensional ratios and the like on the drawings do not necessarily match the actual configuration.
図1は、本発明の一実施形態に係る止血システム1の概略構成を示す図である。図1に示すように、止血システム1は、止血装置10及びサーバ50を含む。止血装置10は、止血器具20、撮像部30、及び、圧力制御装置40を含む。止血器具20と圧力制御装置40との間は、接続機構60により接続される。圧力制御装置40とサーバ50とは、ネットワークを介して接続可能である。圧力制御装置40とサーバ50とは、止血器具20の制御システム70を構成する。止血器具20の制御システム70は、圧力制御装置40及びサーバ50以外の他の構成要素を含んでもよい。図2は、止血器具20を内面側から見た平面図である。図3は、止血器具20を装着した手首の断面図を撮像部とともに示す図である。
FIG. 1 is a diagram showing a schematic configuration of a
図3に示すように、止血装置10は、検査・治療などを行うカテーテル等を血管101内に挿入する目的で穿刺部位102(止血すべき部位)に留置していたイントロデューサーシースを抜去する際及び抜去した後、その穿刺部位102を止血するために使用される。以下、一例として、穿刺部位102は手首100の橈骨動脈のシースが導入されていた部位として説明する。以下、止血装置10の各部について説明する。
As shown in FIG. 3, the
(止血器具)
図2および図3に示すように、止血器具20は、帯体21と、面ファスナー22と、湾曲板23と、押圧部としてのバルーン24と、チューブ25とを有する。帯体21、面ファスナー22及び湾曲板23は、止血器具20の固定部を構成する。本明細書中では、帯体21を手首100に巻き付けた状態のとき、帯体21において手首100の体表面に向かい合う側(装着面側)を「内面側」と称し、その反対側を「外面側」と称する。上述したように、図2は、止血器具20を内面側から見た図である。
(Hemostasis device)
As shown in FIGS. 2 and 3, the
帯体21は、可撓性を有する帯状の部材である。帯体21は、図3に示すように、手首100の外周を略一周するように巻き付けられる。図3に示すように、帯体21の中央部には、湾曲板23を保持する湾曲板保持部21aが形成されている。湾曲板保持部21aは、外面側(または内面側)に別個のシート状の部材が融着(熱融着、高周波融着、超音波融着等)または接着(接着剤又は溶媒による接着)等の方法によって接合されることにより、二重になっており、これらの隙間に挿入された湾曲板23を保持する。
The
帯体21の図2上端付近の部分の外面側には、面ファスナー22の雄側(または雌側)22aが配置されており、帯体21の図1下端付近の部分の内面側には、面ファスナー22の雌側(または雄側)22bが配置されている。図3に示すように帯体21を手首100に巻き付け、雄側22aおよび雌側22bが接合することにより、帯体21が手首100に装着される。帯体21を手首100に巻き付けた状態で固定する手段は、面ファスナー22に限らず、例えば、スナップ、ボタン、クリップ、または帯体21の端部を通す枠部材であってもよい。
A male side (or female side) 22a of the hook-and-
帯体21は、装着時に少なくとも穿刺部位102の近くに位置する部分において実質的に透明か、高い光透過性を有する。これにより、穿刺部位102を外面側から目視できるとともに、撮像部30により、穿刺部位102を外面側から撮像することができる。後述するように穿刺部位102の観察に近赤外領域の波長の光(近赤外光)を用いる場合、帯体21は近赤外光に対して透明な材料で構成される。
The
帯体21の構成材料は、透明且つ可撓性を備える材料であれば特に限定されない。帯体21の構成材料は、例えば、ポリ塩化ビニル、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリブタジエン、エチレン-酢酸ビニル共重合体(EVA)のようなポリオレフィン、ポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリブチレンテレフタレート(PBT)のようなポリエステル、ポリ塩化ビニリデン、シリコーン、ポリウレタン、ポリアミドエラストマー、ポリウレタンエラストマー、ポリエステルエラストマー等の各種熱可塑性エラストマー、あるいはこれらを任意に組み合わせたもの(ブレンド樹脂、ポリマーアロイ、積層体等)が挙げられる。
The constituent material of the
湾曲板23は、バルーン24を外面側から穿刺部位102に対して位置決めして押える部材である。湾曲板23は、図2に示すように、帯体21の二重に形成された湾曲板保持部21aの間に挿入されることにより帯体21に保持されている。この湾曲板23は、帯体21よりも硬質な材料で構成されており、ほぼ一定の形状を保つようになっている。
The
湾曲板23は、帯体21の長手方向に長い形状を有する。図3に示した例において、湾曲板23は、長手方向の中央部が略平板状であり、その両側は内周側に向かって湾曲している。湾曲板23は、人の手首100の内側に概ね沿う形状とすることができる。湾曲板23は、止血器具20を手首100に装着したとき、手首100の内側を覆う大きさを有することができる。湾曲板23の形状はこれらに限られず、全体に湾曲している形状、または、バルーン24の拡張時の形状に沿って湾曲した部分を有する形状とすることができる。
The
撮像部30により、穿刺部位102を外面側から撮像するため、湾曲板23も、実質的に透明か、高い光透過性を有する。湾曲板23の構成材料は、透明性を備える材料であれば特に限定されない。後述するように穿刺部位102の観察に近赤外光を用いる場合、湾曲板23は近赤外光に対して透明な材料で構成される。湾曲板23の構成材料は、例えば、アクリル樹脂、ポリ塩化ビニル(特に硬質ポリ塩化ビニル)、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリブタジエンのようなポリオレフィン、ポリスチレン、ポリ-(4-メチルペンテン-1)、ポリカーボネート、ABS樹脂、ポリメチルメタクリレート(PMMA)、ポリアセタール、ポリアクリレート、ポリアクリロニトリル、ポリフッ化ビニリデン、アイオノマー、アクリロニトリル-ブタジエン-スチレン共重合体、ポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリブチレンテレフタレート(PBT)のようなポリエステル、ブタジエン-スチレン共重合体、芳香族または脂肪族ポリアミド、ポリテトラフルオロエチレン等のフッ素系樹脂等が挙げられる。
Since the
バルーン24は、流体(空気等の気体もしくは液体)を注入することにより拡張して穿刺部位102を押圧して圧迫する可撓性を有する袋状の部材である。本実施形態では、一例として、流体は空気とする。バルーン24は、図3に示すように、止血器具20の手首100への固定状態において、帯体21の湾曲板23が挿入された部分と手首100との間であって、穿刺部位102に当接する場所に位置する。バルーン24は、湾曲板23の湾曲した面に当接することにより、位置が固定される。
The
バルーン24は、図3に示すように、可撓性を有する保持部26を介して、帯体21に連結されている。これによって、バルーンは穿刺部位102に近い所定の位置に繁留される。保持部26は、バルーン24と同材質で構成されていることが好ましい。これにより、融着による帯体21との接合を容易に行うことができ、容易に製造することができる。
As shown in FIG. 3, the
バルーン24は、帯体21および湾曲板23と同様に、実質的に透明である。バルーン24の構成材料は、透明且つ可撓性を備える材料であれば特に限定されず、例えば、前述した帯体21の構成材料と同様の材料を用いることができる。
バルーン24の構造は、例えば、前述したような材料からなる2枚のシート材を重ね、縁部を融着または接着等の方法により接合して袋状に形成した構成とすることができる。バルーン24の外形は、図2に示すように、拡張していない状態では、四角形である。バルーン24の形状及び構造はこれに限られない。例えば、バルーン24を、大きさが同じ又は異なる複数のバルーンを積層した構造とすることも可能である。
The structure of the
バルーン24を穿刺部位102に位置合わせをするため、バルーン24の体表面と向かい合わない面には、図示しないマーカーが設けられてよい。マーカーは、丸、三角形、四角形等の種々の形状を有してよい。
In order to align the
チューブ25は、バルーン24への空気の注入、及び、バルーン24からの空気の排出に用いられる可撓性を有する管である。チューブ25は、一方の端部がバルーン24に接続され、その内腔がバルーン24の内部に連通する。また、チューブ25は、接続機構60を介して他方の端部が圧力制御装置40の配管に接続され、その内腔が圧力制御装置40のエア注入・排出部41(図4参照)の配管に連通している。エア注入・排出部41は、バルーン24が穿刺部位102に加える圧力源である。接続機構60は、止血器具20側のチューブ25と圧力制御装置40側の配管とを接続する任意の機構とする。接続機構60は、チューブ25を容易に着脱可能とする。
The
図3では体表面上の穿刺傷から漏れ出た血液(以下、「血液漏れ103」と記載する。)の一例を図示している。血液漏れ103は、バルーン24及び止血器具20の他の構成要素に直接接しうる。止血器具20は、患者の患部に直接接するため、交換、廃棄可能に構成される。
FIG. 3 illustrates an example of blood leaking from a puncture wound on the body surface (hereinafter referred to as "
(撮像部)
撮像部30は、止血器具20を装着した患者の手首100の穿刺部位102及びその周辺を、止血器具20越しに連続的に撮像する。撮像部30は、手首100に対して位置を固定されることが好ましい。例えば、撮像部30は、止血器具20との間で穿刺部位102を撮像するために必要となる間隔を空けるようにして、患者の腕に固定されてよい。止血器具20と撮像部30とは、互いに対して結合及び分離可能に構成されてよい。
(Imaging unit)
The
撮像部30は、穿刺部位102の画像を継続的に繰り返し取得し、取得した画像を圧力制御装置40に出力する。撮像部30は、任意のフレームレートで画像を撮像してよい。例えば、撮像部30のフレームレートは、1fps(frame per second)、5fps、または30fps等とすることができる。撮像部30は、光学系31と撮像素子32とを含む。さらに、撮像部30は、穿刺部位102を照明するための光源33を有してよい。撮像部30としては、可視光領域の画像を撮像する一般的な撮像装置を使用することができる。
The
光学系31は、穿刺部位102およびその周辺の画像を撮像素子32の撮像面上に結像させる。光学系31は、1つ以上のレンズを含んで構成される。撮像部30の光学系31は、さらに、光量を調節するための絞り、赤外線を制限するための赤外線カットフィルタ等の光学素子を含んでよい。
The
撮像素子32は、撮像面上に結像した画像を電気信号に変換して出力する。撮像素子32としては、CCDイメージセンサ(Charge-Coupled Device Image Sensor)、CMOSイメージセンサ(Complementary MOS Image Sensor)等を含む固体撮像素子を採用しうる。撮像部30は、撮像素子32から電気信号として出力された画像に対して、歪み補正、明度調整、コントラスト調整、ガンマ補正等の任意の処理を行った後圧力制御装置40に出力してよい。また、このような処理は、圧力制御装置40で行われてもよい。
The
光源33は、止血装置10による止血中に、穿刺部位102を一定の状態に照明するために使用することができる。光源33は、撮像素子32により撮像可能な任意の波長帯域を有する照明光を射出する。例えば、光源33としては、白色LEDを使用することができる。光源33は、撮像部30の一部であってよく、撮像部30から独立した構成要素であってもよい。
The
撮像部30は、一般的な可視光領域の光を撮像する撮像部ではなく、近赤外領域の波長の光(近赤外光)による画像を撮像する撮像部としてもよい。近赤外光は、波長が0.7~2.5μm程度の光を含む。近赤外光は、赤血球中のヘモグロビンに吸収されるため、撮像した画像中の血液の部分が暗く強調され表示される。これにより、穿刺部位102の血液漏れ103の検出精度を高めることが期待できる。
The
撮像部30が、近赤外光による画像を撮像する場合、撮像部30は、赤外線カットフィルタに代えて、可視光領域の光を制限し、近赤外光を透過させる近赤外線透過フィルタを備えることができる。あるいは、撮像部30は、赤外線カットフィルタを有さず、光源33を、近赤外光を射出する光源とすることができる。
When the
(圧力制御装置)
図4は、圧力制御装置40の構成を示すブロック図である。圧力制御装置40は、止血器具20のチューブ25に接続されたエア注入・排出部41を有する。圧力制御装置40は、チューブ25を介してバルーン24に空気を注入し、及び、バルーン24から空気を排出することにより、穿刺部位102に加える圧力を制御する。圧力制御装置40は、止血装置10による止血開始後の時間経過とともに、穿刺部位102に加える圧力を低下させる。また、圧力制御装置40は、撮像部30が撮像した画像に基づいて穿刺部位102の出血状態を判定し、穿刺部位102に加える圧力を制御する。具体的には、圧力制御装置40は、バルーン24からの空気の排出中に、穿刺部位102に血液漏れ103が発生したことを認識した場合、血液漏れ103が止まるまでバルーン24に空気を注入し、穿刺部位102に加える圧力を上昇させる。
(Pressure control device)
FIG. 4 is a block diagram showing the configuration of the
図4に示すように、圧力制御装置40は、エア注入・排出部41に加え、画像取得部42、画像処理部43、制御部44、駆動部45、操作部46、記憶部47、及び、通信部48の各機能ブロックを含む。圧力制御装置40の各部は、バス等を介して相互に情報の授受を行う。以下に、圧力制御装置40の各部についてより詳細に説明する。
As shown in FIG. 4, in addition to the air injection/
エア注入・排出部41は、チューブ25を介してバルーン24に空気を出し入れする機械的な構成要素である。エア注入・排出部41は、エアタンク41a、ポンプ41b、加圧弁41c、減圧弁41d及び圧力センサ41eを含む。エアタンク41aは、気密性を有する容器である。エアタンク41aには、加圧された空気が蓄えられる。ポンプ41bは、加圧した空気を生成し、エアタンク41a内に供給する。エアタンク41aとポンプ41bとは配管により接続される。加圧弁41cは、エアタンク41aからチューブ25に繋がる配管の通路を開閉して、エアタンク41aからバルーン24に注入する空気を調整する弁である。減圧弁41dは、エアタンク41aからチューブ25に繋がる配管から分岐し、一部の空気をバルーン24から外部に排出することにより、バルーン24及びバルーン24に連通する配管内の気圧を減圧する。圧力センサ41eは、バルーン24およびチューブ25に連通する配管内の気圧を測定するセンサである。圧力センサ41eとしては、例えば、静電容量形圧力センサ、ピエゾ抵抗式圧力センサ等を採用しうる。圧力センサ41eの出力は、制御部44が取得することができる。
The air injection/
ポンプ41b、加圧弁41c、減圧弁41dの各部は、駆動部45により駆動制御される。圧力制御装置40は、エア注入・排出部41を介してバルーン24内の気圧を調整することによって、穿刺部位102に加える圧力(押圧力)を調整する。穿刺部位102に加わる圧力は、バルーン24内の気圧と特定の関係を有する。バルーン24内を加圧することにより、穿刺部位102に加わる圧力は増加する。バルーン24内を減圧することにより、穿刺部位102に加わる圧力は減少する。
Each part of the
画像取得部42は、撮像部30から画像を取得するインターフェイスである。撮像部30と画像取得部42との間は、有線ケーブルまたは無線で接続される。画像取得部42は、撮像部30との通信のため電気コネクタ、光コネクタ又は無線通信機を有してよい。画像取得部42は、撮像部30からの画像信号の伝送方式に対応した通信処理を行うための回路を有することができる。
The
画像処理部43は、画像取得部42から取得した穿刺部位102及びその周辺の画像を分析する。画像処理部43は、撮像部30から順次取得される画像に含まれる血液が撮像された領域の変化を抽出する。穿刺部位102に血液漏れ103がある場合、血液が患者の体表面とバルーン24との接触する界面に広がる。画像処理部43は、時間とともに血液が撮像された領域が広がっている場合、穿刺部位102に血液漏れ103があると判定する。画像処理部43は、血液が撮像された領域に変化がない場合、穿刺部位102に血液漏れ103がない、または、血液漏れ103が止まったと判定する。
The
制御部44は、圧力制御装置40が行う処理全体を制御する。制御部44は、タイマーを内蔵し、止血装置10の止血開始からの時間を計測する。制御部44は、穿刺部位102に最初に加える圧力(初期加圧の圧力)、及び、穿刺部位102に加える圧力を時間とともに減圧する割合を含むパラメータを、予め止血パラメータとして記憶することができる。画像処理部43が、血液漏れ103が無いと判定しているとき、制御部44は、この止血パラメータに従って、駆動部45に対してバルーン24からの空気の排出、即ちバルーンの減圧を指示し、穿刺部位102に加える圧力を経時的に連続的に減少させる。
The
患者の止血状態に対して、穿刺部位102に加えられる圧力が低下し過ぎると、穿刺部位102が血液漏れ103を起こすことがある。画像処理部43が、血液漏れ103があると判定した場合、制御部44は、血液漏れ103を止めるように駆動部45を制御する。具体的には、制御部44は、駆動部45に対してバルーン24の減圧を停止させ、血液漏れ103が止まるまで、バルーン24に空気を注入してバルーン24を加圧させ、さらに、血液漏れ103が止まったと判定した時点から一定期間圧力を保持させる。一定期間終了後、制御部44は、再び駆動部45にバルーン24の減圧を実行させる。
If the pressure applied to the
また、制御部44は、所定時間以上血液漏れ103が止まらない場合、または、加圧弁41cを開いても圧力センサ41eにより検出される圧力が上がらない場合等において、異常を検知することができる。
Further, the
駆動部45は、制御部44の指示に基づいて、エア注入・排出部41のポンプ41b、加圧弁41c及び減圧弁41dを制御する。例えば、駆動部45は、バルーン24を加圧する場合、加圧弁41cを制御してエアタンク41a内の空気の一部をバルーン24に注入する。また、駆動部45は、バルーン24を減圧する場合、加圧弁41cを閉じて減圧弁41dを制御し、バルーン24内の空気の一部を排出させる。さらに、加圧弁41cを開いても圧力センサ41eにより測定される圧力が上昇しない場合、ポンプ41bを駆動させて、エアタンク41a内の圧力を上昇させる。
The
画像処理部43、制御部44、駆動部45の処理は、1つ又は複数のプロセッサによって実行される。プロセッサには、特定のプログラムを読み込ませて実行する汎用のプロセッサ、及び、特定の処理に特化した専用プロセッサを含む。画像処理部43、制御部44、駆動部45の処理は、共通のプロセッサにより実行されてよい。あるいは、画像処理部43、制御部44、駆動部45の処理は、それぞれ個別のプロセッサにより実行されてよい。プロセッサは、種々の処理のためのプログラム及び演算中の情報を記憶する1つまたは複数のメモリを含んでよい。
The processing of the
操作部46は、看護士等からの入力を受け付けることができる。例えば、操作部46は、止血器具20の近くに置かれるボタンである。操作部46は、穿刺部位102に加える圧力を減少させる指示を受け付ける。看護師等は、穿刺部位102の押圧により疼痛があると患者が訴える場合に、このボタンを押すことができる。操作部46が操作されると、制御部44は穿刺部位102に加える圧力を所定の範囲で低下させる。例えば、制御部44は、操作部46のボタンが押されている間、所定の範囲で徐々に圧力を低下させることができる。所定の範囲は、その時点において圧力を低下させても血液漏れ103の可能性が低いと推定される範囲とする。操作部46は、他の種類の操作を受け付けてよい。他の種類の操作は、例えば、自動で行われる減圧の中断等の指示を含む。
The
記憶部47は、患者情報、患者用の止血パラメータ、止血装置10を用いて行った止血の経過情報等を記憶することができる。患者情報は、例えば、患者の識別情報、即ち、氏名、年齢等を含む。患者用の止血パラメータは、患者の腕の太さ、血管101の太さ、血圧、動脈硬化の状態、患者の指先の酸素飽和度、及び、患者の疼痛の状態等の患者の特性情報を基に算出した、穿刺部位102に最初に加える圧力(初期加圧の圧力)の大きさ及び減圧割合等の情報を含む。止血の経過情報は、止血装置10を用いて実際に止血を行った際の穿刺部位102に加えた圧力の変化、血液漏れ103の発生時間、看護師等による操作部46の操作等、及び、止血の終了までにかかった時間等をリアルタイムで記憶する。
The
記憶部47は、例えば半導体メモリまたは磁気メモリを用いて構成されてよい。半導体メモリは、DRAM(Dynamic Random Access Memory)、SRAM(Static Random Access Memory)等の揮発性メモリおよびEPROM(Erasable Programmable Read Only Memory)、フラッシュメモリ等の不揮発性メモリを含んでよい。磁気メモリは、ハードディスク及び磁気抵抗メモリ等を含む。
The
通信部48は、後述するサーバ50の通信部51とネットワークを介して通信を行う。通信部48は、止血が完了したとき、及び、制御部44が異常を検知したときの少なくとも何れかにおいて、サーバ50に異常を通知することができる。また、通信部48は、任意のタイミングで、圧力制御装置40が記憶部47に記憶している止血中の圧力制御に関する経過情報を、患者の識別情報とともにサーバ50に送信することができる。また、通信部48は、サーバ50が算出した初期加圧の圧力を含む患者の止血パラメータを受信してよい。
The
通信部48は、有線及び無線の少なくとも何れかによる通信に対応する。例えば、通信部48は、IEEE802.11等の無線LAN(Local Area Network)の規格に準拠しうる。
The
(サーバ)
次に、止血システム1のサーバ50について説明する。サーバ50は、各止血装置10からの情報を収集するコンピュータである。サーバ50は、例えば、病院のナースステーションに配置することができるが、これに限られない。図5に示すように、サーバ50は、通信部51、記憶部52、及び、制御部53を有する。サーバ50は、さらに表示装置54、入力装置55及びスピーカ56等を有してよい。サーバ50の各部は、バス等を介して相互に情報の授受を行う。
(server)
Next, the
通信部51は、圧力制御装置40の通信部48とネットワークを介して通信を行う。通信部51は、有線及び無線の少なくとも何れかによる通信に対応する。通信部51は、止血装置10から止血の完了及び異常の発生の通知を受け取ることができる。また、通信部51は、止血装置10において実際に穿刺部位102に加えた圧力の制御に関する情報を受信可能である。通信部51は、サーバ50において算出した患者の止血パラメータを、圧力制御装置40へ送信してよい。
The
記憶部52は、患者の識別情報、止血装置10において実際に穿刺部位102に加えた圧力の制御に関する情報、及び、患者の特性情報等を記憶する。患者の特性情報には、患者の腕の太さ、血管101の太さ、血圧、動脈硬化の状態、患者の指先の酸素飽和度等、患者の疼痛の状態等の情報を含む。記憶部52は、例えば、半導体メモリ、磁気メモリ、および光メモリ等の何れか1つ以上を用いて構成されてよい。半導体メモリは、DRAM、SRAM等の揮発性メモリ及びEPROM、フラッシュメモリ等の不揮発性メモリを含んでよい。磁気メモリは、例えば、ハードディスク及び磁気抵抗メモリ等を含んでよい。光メモリは、例えばCD(Compact Disc)、DVD(Digital Versatile Disc)、及び、BD(Blu-ray(登録商標) Disc)等を含んでよい。
The
制御部53は、サーバ50が止血装置10から取得した情報を用いて種々の処理を行う。制御部53による処理は、1つ以上のプロセッサにより実行される。例えば、制御部53は、止血装置10から止血の完了及び異常の発生の通知を受け取った場合、スピーカ56を介して音声等により看護師等に知らせることができる。また、制御部53は、止血装置10において、実際に穿刺部位102に加えた圧力の制御に関する情報を用いて、適切な加圧方法を解析する。制御部53は、記憶部52に蓄積された患者の特性情報と、実際に穿刺部位102に加えた圧力の制御に関する情報とを関連付けて分析する。この分析には、AI(Artificial Intelligence)技術を採用することができる。
The
また、制御部53は、記憶部52に記憶された患者の特性情報を基に、個別の患者の初期加圧及び圧力の減少割合等の止血パラメータを算出しうる。止血パラメータは通信部51から、止血装置10の圧力制御装置40に送信することができる。
Furthermore, the
次に、図6を参照して、本実施形態における圧力制御装置40による圧力制御の例を説明する。図6は、穿刺部位102に加えられる圧力(P)を縦軸とし、止血開始後の経過時間(T)を横軸として示す図である。
Next, with reference to FIG. 6, an example of pressure control by the
まず、バルーン24が患者の穿刺部位102を押圧するように、止血器具20が適切な位置に固定される。圧力制御装置40を操作することにより、バルーン24に最初に加圧を開始した時点を止血の開始時点とする。止血が開始されると、撮像部30が、穿刺部位102及びその周辺の撮像を開始し、圧力制御装置40はこの画像の取得を開始する。また、圧力制御装置40は、穿刺部位102への圧力を時間t1までに初期加圧の圧力まで上昇させる。初期加圧の圧力は、患者の特性情報を基に、サーバ50が止血パラメータとして決定した値を用いることができる。
First, the
次に時間t1以降、圧力制御装置40は、時間の経過とともに穿刺部位102に加える圧力を経時的に連続的に減少させる。この圧力の減少割合は、サーバ50が止血パラメータとして決定した値を用いることができる。但し、時間t1での圧力を、所定時間保持した後に、圧力を経時的に連続的に減少させてもよい。
Next, after time t 1 , the
穿刺部位102を押圧する圧力の減少が続くと、何れかの時点で血液漏れ103が生じうる。図6の例では、時間t2において血液漏れ103が生じたものとする。血液漏れ103が生じると、圧力制御装置40の画像処理部43は、撮像部30から取得した画像の変化から血液漏れ103が発生したことを判定する。これにより、圧力制御装置40の制御部44が駆動部45を制御して、穿刺部位102を押圧する圧力を増加させる。この圧力の増加は、画像処理部43により血液漏れ103が止まったと判定されるまで継続される。図6の例では時間t3まで圧力が上昇される。好ましくは、時間t3における穿刺部位102の圧力は、時間t2の時の圧力よりは高いが、時間t1の時の圧力よりは低い。制御部44は、穿刺部位102への圧力を時間t4までしばらくの間保持する。圧力を保持する時間は、過去の類似の事例から血液漏れ103が十分に止まったと考えられる時間に予め決定される。
As the pressure against the
時間t4以降、制御部44は、穿刺部位102を押圧する圧力を再び減少させる。以降において、制御部44は、血液漏れ103が生じると穿刺部位102の減圧を停止して、血液漏れ103が止まるまで加圧し、血液漏れ103が止まった圧力を一定時間保持するという制御を繰り返し行う。これにより、図6に示すように、穿刺部位102を押圧する圧力は、0に近づいていく。穿刺部位102を押圧する圧力が、0又は所定の値となったとき、止血が終了する。
After time t 4 , the
以上説明したように、本実施形態によれば、止血開始時点から、圧力制御装置40が、穿刺部位102に加える圧力を継続的に減圧する。さらに、圧力制御装置40は、撮像部30が撮像した画像に基づいて穿刺部位102の出血状態を判定し、バルーン24が穿刺部位102に加える圧力を制御する。これによって、止血装置10は、少なくとも部分的に自動的に穿刺部位102の止血をすることができる。このため、従来、看護師等が間隔をおきながら、複数回に渡り手作業でバルーン24の減圧及び圧力の調整を行っていたことによる業務負荷が軽減される。
As described above, according to the present embodiment, the
また、本実施形態に係る止血装置10によれば、撮像部30及び圧力制御装置40により、患者の穿刺部位102の状態が、自動で常時確認される。このため、従来よりも短い時間間隔できめ細かく、穿刺部位102に加える圧力を調整することが可能になる。これにより、より短時間で止血を行い、患者の負担を減らすことが期待できる。
Furthermore, according to the
さらに、圧力制御装置40に操作部46を設け、患者が疼痛を訴えたとき看護師等が圧力を減少させることができるので、さらに、患者の負担を低減できる。また、止血装置10に異常が発生した場合は、圧力制御装置40の制御部44が検出してサーバ50に通知することができるので、安全性が高まる。
Furthermore, the
本実施形態の止血システム1では、サーバ50が、患者固有の情報、及び、実際に穿刺部位102に加えた圧力の制御に関する情報を収集し分析することが可能になる。このため、止血を短時間で行うための最適な止血の手順を、患者の特性及び疼痛などの症状に応じて分析することが可能になる。最適な止血の手順には、初期加圧の圧力、及び、時間経過と共に穿刺部位102に加える圧力の変化を含む。これにより、将来的な止血時間の更なる短縮に寄与することができる。
In the
本開示に係る実施形態について、諸図面及び実施例に基づき説明してきたが、当業者であれば本開示に基づき種々の変形又は修正を行うことが容易であることに注意されたい。従って、これらの変形又は修正は本開示の範囲に含まれることに留意されたい。例えば、止血装置及び止血システムの各構成部又は各ステップなどに含まれる機能などは論理的に矛盾しないように再配置可能であり、複数の構成部又はステップなどを1つに組み合わせたり、或いは分割したりすることが可能である。本開示に係る実施形態について装置を中心に説明してきたが、本開示に係る実施形態は装置の各構成部が実行するステップを含む方法としても実現し得る。本開示に係る実施形態は装置が備えるプロセッサにより実行される方法、プログラム、又はプログラムを記録した記憶媒体としても実現し得る。本開示の範囲にはこれらも包含されると理解されたい。 Although embodiments according to the present disclosure have been described based on various drawings and examples, it should be noted that those skilled in the art can easily make various changes or modifications based on the present disclosure. It should therefore be noted that these variations or modifications are included within the scope of this disclosure. For example, the functions included in each component or each step of a hemostasis device and hemostatic system can be rearranged to avoid logical contradictions, and multiple components or steps can be combined into one or divided. It is possible to do this. Although the embodiments according to the present disclosure have been described with a focus on the apparatus, the embodiments according to the present disclosure can also be realized as a method including steps executed by each component of the apparatus. Embodiments according to the present disclosure can also be realized as a method, a program, or a storage medium storing a program executed by a processor included in the device. It is to be understood that these are also encompassed within the scope of this disclosure.
例えば、本開示は、止血器具20の制御方法として実現することができる。この制御方法は、撮像部30が撮像した画像に基づいて穿刺部位102の出血状態を判定することと、バルーン24が穿刺部位102に加える圧力の圧力源を駆動することとを含む。圧力制御装置40の制御部44は、圧力制御装置40の画像処理部43及び駆動部45を含む各構成要素を使役して、この制御方法を実行することができる。
For example, the present disclosure can be implemented as a method of controlling the
また、例えば、上記実施形態に係る止血装置10は、圧力センサ41eを圧力制御装置40のエア注入・排出部41内に設けていた。しかし、止血装置は、圧力制御装置に設けた圧力センサに代えて、止血器具のバルーンの内部又はバルーンと湾曲板との間に圧力センサを設け、その出力を有線又は無線の通信回線を介して圧力制御装置に送信するように構成してもよい。
Further, for example, the
また、上記実施形態では、止血装置は、手首の橈骨動脈を止血する構成としたが、本発明はこれに限られない。本発明の止血装置は、肘(上腕動脈)及び下肢(大腿動脈)等の止血にも適用できる。また、止血の対象となるのは、動脈に限られない。本発明の止血装置は、首、肘、足の付け根等の静脈の止血にも適用できる。 Further, in the above embodiment, the hemostatic device is configured to stop bleeding in the radial artery of the wrist, but the present invention is not limited to this. The hemostasis device of the present invention can also be applied to hemostasis in the elbow (brachial artery), lower limb (femoral artery), and the like. Furthermore, the targets of hemostasis are not limited to arteries. The hemostasis device of the present invention can also be applied to hemostat veins in the neck, elbows, groins, and the like.
さらに、上記実施形態では、帯体を用いる止血バンドの形態の止血装置について説明した。しかし、本発明の止血装置はこれに限られず、止血すべき部位を押圧して止血する他の種類の止血装置にも適用できる。また、押圧部は、止血すべき部位を押圧する構成であれば、バルーンに限られない。 Furthermore, in the above embodiment, a hemostatic device in the form of a hemostasis band using a band member has been described. However, the hemostasis device of the present invention is not limited to this, and can be applied to other types of hemostasis devices that stop bleeding by pressing the area to be hemostasis. Moreover, the pressing part is not limited to a balloon, as long as it is configured to press the area where bleeding is to be stopped.
10 止血装置
20 止血器具
21 帯体
22 面ファスナー
23 湾曲板
24 バルーン(押圧部)
25 チューブ
26 保持部
30 撮像部
31 光学系
32 撮像素子
33 光源
40 圧力制御装置
41 エア注入・排出部(圧力源)
42 画像取得部
43 画像処理部
44 制御部
45 駆動部
46 操作部
47 記憶部
48 通信部
50 サーバ
51 通信部
52 記憶部
53 制御部
100 手首
101 血管
102 穿刺部位(止血すべき部位)
103 血液漏れ
10
25
42
103 Blood leakage
Claims (9)
前記止血すべき部位を撮像可能な撮像部が撮像した画像に基づいて前記止血すべき部位の出血状態を判定する画像処理部と、前記判定した出血状態に基づいて、前記押圧部が前記止血すべき部位に加える圧力の圧力源を駆動する駆動部と
を備え、
前記駆動部は、前記止血すべき部位に加える圧力を経時的に減少させ、前記画像処理部により血液漏れが生じたと判定したときは、前記止血すべき部位に加える圧力を増加させ、前記画像処理部により前記血液漏れが止まったと判定される圧力で、前記止血すべき部位に加える圧力を所定時間保持する一連の処理を実行する、止血器具の圧力制御装置。 A pressure control device for a hemostasis device that controls a hemostasis device that has a pressing part that presses a site to stop bleeding, and a fixing part that fixes the pressing part to the site to stop bleeding,
an image processing unit that determines the bleeding state of the area to be hemostasis based on an image taken by an imaging unit capable of capturing an image of the area to be hemostasis; and a drive unit that drives a pressure source for applying pressure to the desired area,
The drive unit reduces the pressure applied to the area to stop bleeding over time, increases the pressure applied to the area to stop bleeding when the image processing unit determines that blood leakage has occurred, and performs the image processing. A pressure control device for a hemostasis device that executes a series of processes for maintaining a pressure applied to the area to be hemostasis for a predetermined period of time at a pressure at which the blood leakage is determined to have stopped by the department .
前記圧力制御装置は、前記止血すべき部位を撮像可能な撮像部が撮像した画像に基づいて前記止血すべき部位の出血状態を判定する画像処理部と、
前記押圧部が前記止血すべき部位に加える圧力の圧力源を駆動する駆動部と、
前記押圧部に加えた圧力の情報を前記サーバに送信する送信部と、を含み、
前記サーバは、前記止血器具を使用する患者の特性情報であって、患者の腕の太さ、血管の太さ、血圧、動脈硬化の状態、指先の酸素飽和度、及び、疼痛の状態の少なくとも何れかを含む患者の特性情報を記憶する記憶部を有し、前記患者の特性情報に基づいて、前記止血すべき部位に最初に加える圧力を算出し、前記圧力制御装置に送信する止血器具の制御システム。 a pressure control device that controls a hemostasis device having a pressing part that presses a region to be stopped; and a fixing part that fixes the pressing part to the region to be stopped; and a pressure control device that can be connected to the pressure control device via a network. A control system for a hemostasis device comprising a server,
The pressure control device includes an image processing unit that determines a bleeding state of the area to be stopped based on an image captured by an imaging unit capable of capturing an image of the area to be stopped;
a driving unit that drives a pressure source of pressure that the pressing unit applies to the site to stop bleeding;
a transmitting unit that transmits information on the pressure applied to the pressing unit to the server,
The server contains characteristic information of the patient who uses the hemostasis device, including at least the thickness of the patient's arm, the thickness of blood vessels, blood pressure, state of arteriosclerosis, oxygen saturation level of fingertips, and state of pain. a hemostasis device that has a storage unit that stores patient characteristic information including any of the above, and calculates the pressure initially applied to the area to be stopped based on the patient characteristic information, and transmits the pressure to the pressure control device. control system.
前記止血器具は、前記止血すべき部位を撮像可能な撮像部が撮像した画像に基づいて前記止血すべき部位の出血状態を判定する画像処理部と、前記判定した出血状態に基づいて、前記止血すべき部位に加える圧力の圧力源を駆動する駆動部とを含む制御装置を備え、
前記制御装置のプロセッサが、
前記駆動部に前記止血すべき部位に加える圧力を経時的に減少させることと、
前記画像処理部により血液漏れが生じたと判定したとき、前記駆動部に前記止血すべき部位に加える圧力を増加させることと、
前記画像処理部により前記血液漏れが止まったと判定される圧力で、前記駆動部に前記止血すべき部位に加える圧力を所定時間保持させることと
を含む一連の処理を実行する止血器具の作動方法。
A method for operating a hemostasis device comprising a pressing part that presses a site to stop bleeding, and a fixing part that fixes the pressing part to the site to stop bleeding, the method comprising:
The hemostasis device includes an image processing unit that determines the bleeding state of the area to be hemostatic based on an image taken by an imaging unit capable of imaging the area to be hemostatic; a control device including a drive unit that drives a pressure source for applying pressure to the area to be applied;
A processor of the control device,
reducing the pressure applied to the area where bleeding is to be stopped by the drive unit over time;
When the image processing unit determines that blood leakage has occurred, increasing the pressure applied to the drive unit to the area where bleeding is to be stopped;
causing the drive unit to maintain the pressure applied to the area to stop bleeding for a predetermined period of time at a pressure at which the image processing unit determines that the blood leak has stopped;
A method of operating a hemostasis device that performs a series of procedures including :
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