JPH03502893A - モジュール式生理モニタ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 発明の名称 モジュール式生理モニタ 発明の技術分野 本発明は手持ち可能なモジュール式生理モニタに関する。

モジュール式装置の基本ユニットは、その明細書および図面がクロスーリフレン スによって本書に組み込まれる同時係属国際出願ＰＣＴ　　ＡＵ８８１０００１ ６に記載された移動式生理モニタの多くの特徴および原理に関連づけられかつそ れらを組み込んでいる。

発明の背景 患者から引き出される情報を監視するための従来のデータ獲得および表示装置は トロリ等上での搬送を必要とする大きな扱い難い装置である傾向があった。

本発明の目的は、リアルタイムで患者から引き出される複数の生命徴候および補 助的情報を記録しかつ表示することができる手持ち可能な、非侵入のモジュラ一 式機器を提供することにある。

本発明の他の目的は、そのモジュール方式のために、手持ち可能な装置の使用に より柔軟な方法において実施されるような比較的精巧なデータ獲得作動を許容す るモジュール式ユニットを提供することにある。

発明の概要 １つの概略的な形式において、複数の入力信号を受信すべくなされた標準入力手 段：専門医センサからの信号を受信しかつ予備処理すべくなされた専門医入力手 段：前記標準入力手段および前記専門医入力手段からの情報を処理すべくなされ たデータ処理手段：選択された処理済みデータを表示するための表示手段：選択 された未処理および処理済みデータを記憶するための記憶手段：前記モニタに取 外し可能に取着される前記専門医入力手段からなるモジュール式生理モニタが提 供される。

好ましくは、モニタは、 患者からの専門医情報を受信しかつ予備処理すべくなされた取外し可能な専門医 ユニットとともに、 −心電図（ＥＣＧ） 一小樽度数 一呼吸度数 一口腔または直腸温度 を記録しかつ表示する基本ユニットからなる手持ち可能な非侵入機器である。

上記形成は基本的なユニットからなる。該基本的なユニットへの特殊化されたモ ジュールの付加により、ユニットは専門医の使用のために形成されることができ る。

専門モジュールは 一酸素計 ＝侵入血圧 一キャブノグラフ Ｐ　Ｏ＊　／　Ｐ　ＣＯ＊ 一心音図 ＥＭＧ ＥＥＧ −非侵人血圧（オシロメータ法） を含んでいる。

好ましくは、前記モニタは構造において液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）技術、特注 集積回路、および表面取付は技術（ＳＭＴ）を使用する。

好ましくは、ＬＣＤはアナログ形状で心電図（ＥＣＧ）波形および必要ならば直 接の診断および介入を許容する数値形状で他の生命徴候を表示するのに使用され る。

好ましくは、モニタにより大きな移動不能な病院の患者用モニタについてのみ見 い出される（あったとしても）特徴を有する。これらは、 −ＥＣＧ波形評価を可能にする一保持／凍結−紀録データーユニットは後での操 作、ハードコピープリントアウトまたはコンピュータダウンロードのために入力 されたすべてのデータを記録する ートレンドデーター記憶されたすべての情報が時間に対してプロットされること ができ、ＬＣＤ表示装置上にグラフ出力を供給する ー警報−これらは異常な患者の状態について使用者に警告するように測定入力に 関して設定されることができるー誤差検出−操作上の誤差が検出されかつ警報が 指示される。これらは「低バッテリ」、不確かな加圧帯膨張および信号非感知を 含む 一較正一人力において１ｍＶの基準を提供する、を含んでいる。

好ましくは、モニタはバッテリ作動（４個のペンライトＡＡ電池を使用する）で あり、かくして如何なる状況においてでも装置の使用を許容する。

１つの好適な形式において、前記専門医入力手段は患者から引き出された未加工 入力信号を予備処理する限定量の信号調節回路を組み込んでおり、前記専門医入 力手段はその場合にアナログ形状に予備処理されたデータを前記モニタ（主ユニ ット）に伝達する。

さらに他の概略的な形式において、前記専門医入力手段は該専門医入力手段によ って患者から受信された未加工データを予備処理すべくなされたデジタルデータ 処理手段を含み、前記予備処理されたデータは次いでデジタル形状において前記 モニタ（主ユニット）に伝達される。

好ましくは、前記主ユニットは前記予備処理されたデータをさらに処理するよう に前記モニタ（主ユニット）内に配置されたデジタルデータ処理手段を含んでい る。

図面の簡単な説明 本発明の実施例を以下に図面に関連して説明する。

第１図は第１の好適な実施例からなる機能ブロックのブロック図であり、 第２図は第２実施例の前面ケーシングの外観図を示し、第３図は第１または第２ 実施例から利用できる代表的な組み合せ波形およびデジタルデータ表示を示し、 第４図は第２実施例の専門医モジュールおよび主ユニットの相互接続のブロック 図を示し、 第５図は第２実施例の主ユニットからなる構成要素のより詳細なブロック図を示 し、 第８図は第２実施例の専門医ユニットからなる構成要素のより詳細なブロック図 を示し、 第７図は第２実施例の主ユニットの１変形の構成要素の電子回路を示し、 第８図は第２実施例の主ユニットの１変形のアナログ予備処理機能の詳細を示し 、 第９図、第１０図および第１１図は第２実施例用ＥＣＧ表示を発生ずるためのソ フトウェアの詳細をフローチャートの形で示し、第１２図、第１３図および第１ ４図は第２実施例用のＥｃＧおよび６搏度数表示を発生するためのアルゴリズム のさらに他の詳細を示す。

発明を実施するための好適な形態 第１実施例 本発明の第１実施例において、専門医モジュール２は本質的にアナログ信号予備 処理手段を組み込んでおり、結果として生じる予備処理データはアナログ形状に おいてモニタ（主ユニット）ｌに伝達される。該モニタ１はまた患者からの直接 の未加工データ入力信号（ＥＣＧ、温度、呼吸等）を受信しかつこの未加工デー タを内部で予備処理する。専門医モジュールからの予備処理されたデータお上び 主ユニットｌにおいて直接受信された予備処理済みデータは次いでさらに処理さ れたかつ表示装置３上に表示されおよび／または前記主ユニットによる次の再呼 出しのために記憶されるかまたは外部データ処理手段（コンピュータ、プリント アウト等）への次のまたは同時発生の外部出力のために記憶される。

第１図を参照して、第１の好適な実施例の装置は基本ユニットｌおよび専門医（ スペシャリスト）モジューネ２からなる携帯式生理モニタ装置からなる。専門医 モジュールは基本ユニットｌによって取外し可能に受容されるようになされてい る。

基本ユニット１はＰＣＴ　　ＡＵ８８１０００１６（本書で前に言及された）に 記載された携帯式生理モニタによって提供される機能と同様な機能を提供する。

このユニットはＰＣＴ　　ＡＵ８ｇ１０００１６に記載されたような電極装置お よびセンサを使用して情報を得ることができる。同様に、その出力はＰＣＴ　　 ＡＵ８８１０００１６に示されるような目視表示にすることもできる。

加えて、基本ユニットは専門医モジュール２を受容しかつそれから受信された信 号を処理しかつ表示しそして記憶するようになされる。専門医モジュールはこの 明細書の導入部に挙げられたものを含んでいる。この手段によって、迅速かつ簡 単な方法においてさらに他の専門医監視に適合させられるような能力とともに広 範囲の基本機能を有する便利な手持可能な、非侵入監視機器が設けられる。

第１１ｉ！！Ｉを参照すると、種々の機能ブロックが以下のように作動する。

生理センサブロック（４，５） 本装置は後で表示されかつ分析される生体からの種々の生理的信号を取得する。

このブロックはこれらの信号を集めるのに生体に接続するセンサを説明する。こ れらは胸壁の皮膚に配置される３個め多機能センサからなる。これらのセンサは 心臓の電気信号を検出するようなＥＣＧ電極、心音を検出するようなマイクロホ ン、温度を測定するような熱センサ、および呼吸を感知するようなインピーダン ス測定技術の機能を結合する。

信号調節ブロック（６，７） センサからの種々の電気信号は、後の測定および表示のためにデジタル情報に変 換されるために、増幅されかつ處過される必要がある。このブロックはまた外来 の信号または雑音を排除する。

アナログ−デジタル変換ブロック（８）アナログ電気信号は次いでより容易に処 理されることができるデジタル情報に変換される。

測定および計算ブロック（９） 元の生理的信号から引き出されたデジタル情報は使用者に有用であるパラメータ を表示すべく処理される必要がある。６搏度数はＥＣＧの平均周期を測定するこ とにより計算される。呼吸度数は呼吸信号の平均周期を測定することにより計算 される。温度は該温度が度数表示されることができるように適切に目盛り付けさ れねばならない。

表示ブロック（３） 波形および計算された値は使用者に利用できることが必要である。

このブロックの機能はスクリーン（例えば、高解像度ドツトマトリクスＬＣＤ表 示装置）上に、スクリーン上の軌跡として種々のアナログ波形および同一スクリ ーン上の数値として計算された値を表示することである。加えて、スクリーンは 欠陥または問題について使用者にかつ現在の動作モードについて使用者に警告す るのに使用されることができる。以前に記憶された情報はまた使用者によるさら に他の分析のためにスクリーン上に呼び戻されることができる。

記憶ブロック（ｌＯ） 波形および計算された値は使用者によって後で呼び出し、外部出力に接続される プリンタ上でハードコピーさせるかまたさらに他の分析のためにそれらをスクリ ーン上に再び表示させるようにメモリーに記憶される。

制御ブロック（１１） 他の種々のブロックの結合された作動がこのブロックによって制御される。使用 者はどのような信号が取得され、処理されかつ表示される必要があるのかを制御 マイクロプロセッサに正確に指示する制御スイッチを介して装置の作動を制御す る。

基本ユニットの機能および専門医ユニットの機能の幾つかは以下の通りである。

基本ユニット 心電図（ＥＣＧ） ＥＣＧは、簡単な使い捨て電極患者接続によって、緊急時迅速かつ容易に取得さ れることができる。ＥＣＧは数値的に表示される実際の６搏度数に沿ってＬＣＤ スクリーン上に表示される。モニタは後での呼び出しのためにメモリにＥＣＧ情 報を記憶する。ＥＣＧは次いで個々のプリンタで印刷されるかまたはコンピュー タデータへダウンロードされることができる。

呼吸 ＥＣＧが記憶されていると同時に呼吸度数がまた測定されかつＬＣＤスクリーン 上に表示される。

温度 モニタに取着する、使い捨てスリーブを有する温度プローブを使用して、口腔、 直腸または皮膚温度が測定され、表示されかつ後での呼び出しのために記憶され る。

専門医ユニット パルス酸素計モジュール 百分率として動脈中の酸素飽和（ＳａＯｘ）がパルス酸素計モジュールによって 測定される。プローブは生体の適切な位置（例えば指、耳タブまたは鼻）に接続 されかつケーブルによりユニットに取着される。血′液により異なる周波数にお ける光の相対的吸収の測定を使用する標準技術がその百分率酸素飽和を測定する のに使用される。

得られた信号はまたパルス量を引き出すのに使用されることができる。信号は５ ａｌｔについての値を引き出しかつ濾過されたｌ＜ルス波形（デジタル形状にお いて）を得るようにモジュール内のマイクロプロセッサによって処理される。こ の情報は表示、記憶および必要ならば後での呼出しのために基本ユニットへ送ら れる。Ｓ１０゜およびパルス量は数値情報として表示され一方７くルス波形は基 本ユニットにおいてＬＣＤ表示装置上の軌跡として示される。

非侵入血圧（Ｎ　Ｉ　ＢＰモジュール）！ 非侵入血圧はオシロメータ法を使用して測定される。腕上で膨張される加圧帯を 使用することにより、血圧は自動的に測定されかつモジュールに一体のＬＣＤ表 示装置上に数値的に表示される。加えて、パルス量はかまた測定されかつＬＣＤ 上に表示される。誤差チェック機能が考え得る欠陥状況を検出するために組み込 まれる。モジュールによって収集されたすべてのデータは後での呼出しおよびデ ータ操作のために基本ユニットへ送られる。

本発明のモニタについての代表的な仕様は以下の通りである。

モニタ仕様 ＥＣＧ ＥＣＧユニット：３電極、正、負、中立電極型式：使い捨てまたは指加工帯 ＥＣＧベクトル：鉛（ＩＩ）の同等物 患者入力インピーダンス：〉６０Ω 漏洩電流：くｌμＡ ＥＣＧ帯域幅：　（−３ｄＢ）０．５〜１００Ｈ２共通モード拒絶：　＞９０　 ｄＢＯ＝１００Ｈｚ人工フィルタ＋　１８ｄＢＧ６０Ｈｚ 掃引速度：　１２．５ｍｍ／ｓ　ｅ　ｃ感度：　２．５　ｃｍ／ｍＶ 較正：１ｍＶ 可聴モニタ＝Ｒ波作動 小樽度数＝Ｒ波作動 範囲二〇〜２５５ｂ、ｐ、ｍ±１ｂ、ｐ、ｍ体゛温計 機能ＩＣ，３２，０〜４３．０±０．ＩＣＦ９０．Ｏ〜１１０．０±０．２Ｆ 温度センサ：使い捨てスリーブを有するプローブ型サーミスタ測定方法：予測 呼吸 方法：インピーダンス 感度：０．２Ω パルス酸素計モジュール 測定：ＳａＯバ百分率酸素飽和） 解像度：１％ 範囲：４０％〜１００％ 精度：読取り８０％〜１００％で＋／−２％読取り５０％〜７９％で＋／−３％ 安定時間二代表的には１０秒 パルス量＝（ビート７分） 範囲：　３　（１〜２５０　ｂ、　ｐ、　ｍ。

解像度：　ｌｂ、ｐ、ｍ。

精度＋＋／−１％ 安定時間二代表的には１０秒 表示袋Ｗ：基本ユニットＬＣＤ表示装置ＳλＯ２の数値表示装置およびパルス量 パルス波型表示装置使用 センサプローブ型式：指クリップ 耳クリップ 使い捨て型（耳、鼻または指に適する）非侵入血圧（Ｎ　Ｉ　ＢＦモジュール） 測定方法ニオシロメータ 表示方法：特注ＬＣＤ 圧力精度：Ｉ３ｍｍＨｇまたは２％の大きい方パルス量精度：±５％ 測定範囲二２０〜２５０ｍｍＨｇ ３０〜１５０７　ｍ　ｉ　ｎ 収縮−急速：急速収縮 測定：自動加圧帯収縮 膨張方法二球体による手動膨張 自動電源オフ：３公役不使用 電気的特性 表示装置：高解像度（水平１２０画素×垂直４８０画素）表示すイズ：幅５０． ８ｍｍＸ高さ３８．１ｍｍ外部出カニ光学的絶縁デジタル出力 バッテリ型式：４ＡＡアルカリ電池または充電可能な同等物バッテリ寿命：〉１ ０時間連続使用 物理的特性 寸法：長さ２３０ｍｍ 幅７５ｍｍ 奥行３０ｍｍ 本発明は適宜なプローブユニットの接続とともに患者の皮膚面に直接当てられる 手持ち可能な機器を利用することにより患者からの情報を直接かつ便利に受信す るのに使用される特徴を有する。専門医ユニットは本明細書の導入部で挙げられ たような専門医の追加的情報を供給するように現場で付加されることができる。

第２実施例 次に、第２図ないし第１４図を参照して第２実施例を説明する。

第２図は第２実施例の前面の外観を示す。第２図には専門医モジュール２０が示 され、該モジュール２０はセンサコネクタ２２によって専門医モジュール２０に 接続されたセンサ２１を有している。専門医モジュール２０はその前面に表示装 置２４およびキーバッド２５を有する主ユニット２３に取外し可能に接続される 。また主ユニット２３の一部として第２図に示されるのは患者ケーブル入力２６ 、温度プローブ入力および赤外線データリンク２８である。

第３図は第２実施例（かつさらに第１実施例）から利用し得る代表的な表示出力 を示す。表示は１つのスクリーン上に表示されたＥＣＧ波形２９およびデジタル データ３０を示す。この特別な場合においてデジタルデータは０搏度数表示およ び温度表示からなる。他のデジタルデータおよび他の波形データは主ユニット２ ３にいつでも特別に接続される専門医モジュール２０に依存して利用し得る。

第４図には、主ユニシト２３、専門医ユニット２０およびセンサ２Ｉの相互接続 のブロック図が示される。この実施例において専門医モジュール２０および主ユ ニット２３はデジタルデータバス（Ｉ１０バス）３１によって相互に接続される 。また示されるは制御命令用制御バス３２および主ユニット２３から専門医モジ ュール２０へ電力を供給するための電力バス３３である。

第５図は主ユニット２３をより詳細に示すブロック図を示す。とくに、主ユニッ ト２３はマイクロプロセッサ３４、信号調節ユニット３５、ＲＡＭ３６、ＥＥＰ ＲＯＭ３７、表示制御装置３８および電源３９からなり、すべて第５図に示され るごとく相互に接続される。表示制御装置３８は主ユニツト２３上の表示装置３ ４と連通する。種々のセンサ４０は患者ケーブル入力２６かまたは温度プローブ 人力２７によって主ユニット２３と直接連通する。患者ケーブル入力２６はＥＣ Ｇプローブ等のごとき装置への接続を含むことができる。

第６図は専門医モジュール２０からなる機能ブロックのさらに他の詳細を示す。

専門医モジュールはマイクロプロセッサ４１、信号調節手段４２、センサ制御装 置４３、ＲＡＭ４４およびＥＥＰＲＯＭ４５を組み込んでおり、すべて第６図に 示されるように相互に接続される。センサ２１は本明細書の導入部分に記載され たような専門医モジュールセンサのいずれか１つにすることができる。マイクロ プロセッサ４１はセンサ２１から受信されたデータを適宜に予め処理するために 付与された専門医モジュールにとくに接続されたセンサ２１にしたがって適宜に プログラムされる。予備処理された情報は次いでさらに他の処理および出力のた めに主ユニット２３のプロセッサへデータバス３１によって伝送される。

第７図には、第２実施例の変形からなる電子ユニットの特別な相互接続が示され る。この実施例において患者ケーブル入力２６によって接続されたＥＣＧプロー ブから主ユニット２３への情報を受信するためのアナログ回路４６が組み込まれ ている。

第８図はアナログ回路４６のブロック図であり、入力２６を経由してなされた適 宜な電極接続を有する回路は予め処理されたＥＣＧ信号４７および適宜のように 、表示装置２４上の次の表示（第３図に示されるような）のためにマイクロプロ セッサ３４ヘベースメーカパルス信号４８を供給する。

第９図ないし第１４図はプロセッサが第３図に示した方法において表示装置２４ を作動するのを許容する主ユニットのマイクロプロセッサ３４にプログラムされ た表示アルゴリズムのソフトウェアフローチャートである。

上記は本発明の一実施例のみの説明でありかつ当該技術に熟練した者に自明な変 更は、本発明の範囲および精神から逸脱することなしになされることができる。

浄書（内容に変更なし） 第１図 第２図 第３回 主ユニント７゛ロゝン７図 第５図 第８図 第９図 第１０図 第１１図 ＥＣＧＥ、ｘし′Ｉｑ彎雇家夛示の王ルーアン第１２図 手続補正書（放） １．事件の表示 国際出願番号　ＰＣＴ／ＡＵ８８１０　Ｏ２２５２、発明の名称 モジュール式生理モニタ ３、補正をする者 事件との関係　　特許出願人 名称　マイクロメディカル　インダストリーズピイテイワイ　　リミテッド 代表者　ビー、　アール、　サツチウエル４、代理人　〒１０４ 東京都中央区明石町１番２９号掖済会ビル平成２年１０月９日 ６、補正の対象 （１）特許法第１８４条の５第１項の規定による書面の

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. １．複数の入力信号を受信すべくなされた標準入力手段；専門医センサからの信 号を受信しかつ予備処理すべくなされた専門医入力手段； 前記標準入力手段および前記専門医入力手段からの情報を処理すべくなされたデ ータ処理手段； 選択された処理済みデータを表示するための表示手段：選択された未処理および 処理済みデータを記憶するための記憶手段； モニタに取外し可能に取着される前記専門医入力手段からなることを特徴とする モジュール式生理モニタ。
2. ２．前記モニタが、患者からの専門医情報を受信しかつ予備処理すべくなされた 取外し可能な専門医ユニットとともに、少なくとも、心電図（ＥＣＧ） 心搏度数 呼吸度数 口腔または直腸温度 の１またはそれ以上を記憶しかつ表示する基本ユニットからなる手持可能な非侵 入の機器であることを特徴とする請求の範囲第１項に記載のモジュール式生理モ ニタ。
3. ３．前記専門医ユニットが、少なくとも酸素計 侵入血圧 キャプノグラフ ＰＯ２／ＰＣＯ２ 心音図 ＥＭＧ ＥＥＧ ｐＨ計 非侵入血圧 の１またはそれ以上からなることを特徴とする請求の範囲第２項に記載のモジュ ール式生理モニタ。
4. ４．前記主ユニットおよび前記専門医ユニットはアナログ手段によって連通する ことを特徴とする請求の範囲第３項に記載のモジュール式生理モニタ。
5. ５．前記専門医ユニットおよび前記主ユニットはデジタルパス上のデジタル手段 によ。て連通することを特徴とする請求の範囲第３項に記載のモジュール式生理 モニタ。
6. ６．前記専門医ユニットはセンサから受信された未加工データを予め処理するよ うなデータ処理手段を組み込むことを特徴とする請求の範囲第５項に記載のモジ ュール生理モニタ。
7. ７．前記主ユニットはさらにデジタルデータ処理手段およびそれに前記主ユニッ トに直接接続された感知手段から直接引き出されたデータとともに前記専門医モ ジュールによって引き出されたデータのさらに他の処理および表示を許容するメ モリを含むことを特徴とする請求の範囲第６項に記載のモジュール式生理モニタ 。