JPH0561950B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、患者の要請に応じておよび患者の生
理状態に基づいて、患者に薬剤を注入する装置に
関するものである。本装置はより詳細にいえば、
患者が麻酔剤の投与を要請することができ、しか
し、このような麻酔剤の投与が、患者の生理状態
に基づいて、より具体的にいえば患者の呼吸数に
基づいて、本装置によつて制御される、患者制御
微麻酔装置に関するものである。本装置はまた、
患者の末梢血管に薬剤を注入するために患者の末
梢血管に通じている、注入管の浸透およびまたは
閉塞をも検出することができる。

〔従来の技術とその問題点〕

手術後の患者はしばしば苦痛を訴える。患者に
麻酔剤を投与する従来の最も普通の方法は、患者
がこのような薬剤の投与を要求した後において、
看護婦のような付添人がこのような投薬を行なう
ことである。この場合には、付添人が薬剤の投与
を行なうことが可能となるまでの間、患者は不必
要な苦痛に耐えなければならない。このような麻
酔剤の投与のさい必要な投薬量よりもやや多く注
入し勝ちである。このことは、必要な時間よりも
ずつと長時間にわたつて、苦痛を十分過ぎる程に
減らすであろう。薬剤とその投与量は医師の処方
によつて指示される。苦痛を減らすのに必要な量
よりも通常は多い量の麻酔剤がまず患者に投与さ
れる。この量は予め定められた時間の間苦痛を除
去するのに必要な量よりもかなり多い。最初にこ
のように多量の投薬を行なうことの問題点は、そ
の分量が多過ぎて、患者、特に手術後の患者にと
つて、その呼吸数や心拍数のような生理状態を低
下させることがあることである。したがつて、付
添人や付き添つている看護婦は患者の呼吸数や心
拍数を監視していて、必要なレベルを確実に維持
するようにしなければならない。

〔発明が解決しようとする問題点〕 患者からの要請により苦痛を軽減するのに十分
な量の投薬を行ない、しかし一方、患者の生理状
態を監視して、患者の生理状態がこのような投薬
を許容しなくなつた時、投薬を中止することが可
能な自動投薬速度制御装置をうることが望まし
い。またこの装置は、注入管の閉塞およびまたは
浸透が起つた時、それを指示することが望まし
い。このような装置は患者の静脈系に直接に連結
できることが極めて望ましく、それによつて、標
準的な静脈（以下IVと略す）投薬装置との互換
性がえられる。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明は薬剤投与速度制御装置に関するもので
ある。もつと詳細にいえば、本発明は患者制御投
薬装置に関するものである。本装置は末梢血管か
ら患者の心拍数と呼吸数の監視が行なわれる。本
装置はまた、末梢血管内に挿入されたカテーテル
を通して患者の中へ流体を静脈注入するのに用い
られる、注入管内の浸透およびまたは閉塞を検出
する能力を有している。

本発明の薬剤投与速度制御装置は、患者の末梢
血管に接続される時、患者から薬剤の投与が要請
されそしてそれが許容される時、この患者要請の
薬剤の投与を実行する能力を有している。もし患
者が、あまりに短い時間間隔内に、投薬の要請を
あまりに数多く行なうならば、この装置はこれら
の要請を無視し、そして患者に投薬の前に予め選
定された時間間隔だけ待つように、本装置が設計
される。本装置は患者の生理状態を持続的に監視
し、そしてこのような持続的監視により浸透や閉
塞および生理状態の低下を検出することができ
る。そしてこれらが本装置によつて検出された場
合、それ以上投薬を続けることを停止し、そして
このような状態が起つていて適当な治療の必要で
あることを患者の付添人に警告して知らせること
ができる。

本装置はどのような投薬に対しても用いること
ができるが、麻酔剤の投与に用いると特に有用で
あるので、このような目的に用いられる場合を説
明することにする。手術後の患者のように苦痛状
態にある患者は麻酔剤のような薬剤の投与をこの
装置に要請することができる。この装置は投薬の
要請を受け取つたことう識別する。この装置は呼
吸数およびまたは心拍数のような患者の生理状態
を監視する。もし生理状態がこの装置内に予め設
定された量の投薬が適切であるという許容状態に
あるならば、この装置はポンプ装置を駆動して規
定された量の投薬を行なう。

注入管を通して患者の末梢血管の中に注入され
る流体と流体内の波動圧力で連結している圧力変
換器を本装置は有しているので、本装置は患者の
生理状態を監視することができる。圧力変換器は
このような流体と直接に接触することもできる
し、または間接に接触することもできる。この圧
力変換器からの信号は増幅され、そしてろ波され
て、呼吸数や心拍数のような患者の生理状態を表
す信号がえられる。この生理状態を表す信号はマ
イクロプロセツサに送られ、そこで予め設定され
た呼吸数およびまたは心拍数と比較される。これ
らの予め選定された呼吸数や心拍数は、医師また
は付添人により、このマイクロプロセツサに付属
した記憶装置の中に入力することができる。マイ
クロプロセツサはこの信号を以前に決定された信
号と比較し、そして呼吸数およびまたは心拍数が
低下しているかまたは安定に維持されているかを
識別する。マイクロプロセツサは、また、注入管
の中に浸透または閉塞があるかどうかを識別する
ために、信号の存在を検出する。このような比較
に基づいて、マイクロプロセツサはポンプ装置に
連結された電動機に制御信号を送り、投薬を実行
する。この制御信号はステツプ増分的に電動機を
駆動して規定された量の投薬を行なうことができ
る。または、電動機を停止させる信号を供給する
こともでき、それによりポンプ装置を作動させな
いことによつて、投薬の要請を拒否し、投薬を行
なわないこともできる。

〔実施例〕

添付図面を参照して本発明を説明しよう。以下
の説明では本発明の好ましい実施例が例示される
が、本発明はこの実施例に限定されるという意味
ではない。

第１図は患者制御の薬剤注入装置のための回路
図であつて、この回路により、患者の末梢血管へ
の薬剤の注入を制御することができる。患者が制
御すると云つたけれども、この装置は患者からの
要請に基づいて、患者に投薬を行なう投薬装置で
あつて、ただし、この装置は患者の生理学的状態
を監視し、それが適切であると判定された場合に
投薬が行なわれる。第１図において、注入管１２
が患者１４の末梢血管と接触しているのが概略的
に示されている。この注入管はIV投薬装置と共
に通常用いられる、適当な任意の注入管であるこ
とができる。この装置は生理状態監視装置と投薬
装置の両方についてIV投薬装置の部分装置であ
ることができるので、この装置は現在用いられて
いる投薬速度制御装置よりも優れた装置である。
この装置の利点は、投薬の必要のある多くの患者
にIV投薬装置でもつて投薬を行なうことができ
ることである。

注入管は、患者に投与されるべき薬剤の入つて
いる薬剤貯蔵器１６に連結された、流体通路であ
る。薬剤貯蔵器１６は、注入器１８のような注入
されるべき薬剤を入れることができる、適当な貯
蔵器であつてよい。注入器１８は電動機２０と組
み合わせられて注入ポンプ装置を構成し、この注
入ポンプ装置により、薬品が注入管を通つて患者
の末梢血管に注入される。いろいろな種類の注入
ポンプが市販されている。このようなポンプ装置
にはポンプ室があつて、その中に注入されるべき
薬剤を予め入れておくことができる。注入ポンプ
装置によつては、適当な薬剤の入つている複数個
の貯蔵室を有しているものもある。注入ポンプ装
置を作動させる電動機は、ステツプ的に駆動され
るステツプ電動機であることが好ましい。この電
動機のステツプ増分はポンプ装置と整合させるこ
とができる。すなわち、ステツプ増分は注入器の
プランジヤの移動距離と整合していて、それによ
り、予め定められた増量分の薬剤またはその何分
の１かを注入することができる。電動機が作動す
ると、規定された１回分の投薬量の薬剤が患者に
投薬される。

圧力変換器２２は投与されるべき薬剤と流体圧
力波で連結されている。この圧力変換器２２は、
注入管１２または薬剤貯蔵器１６の中にある薬剤
の流体圧力波と、直接または間接のいずれかの方
法で、連結されている。直接連結の場合には、圧
力感知素子が投与される液体薬剤の中にあつて、
その圧力を検出する。圧力変換器と流体との間に
は非導電性の障壁があつてもよい。ただし、この
障壁は流体管内の流体圧力波を圧力変換器に伝達
するものとする。圧力変換器が流体圧力波に間接
連結する場合には、圧力変換器が、その中を流体
波が伝搬しない障壁によつて、流体注入管内の液
体薬剤とは隔てられている。例えば、圧力変換器
は注射器の一部分に取り付けられていて、それが
移動する時、注射器の流体の圧力を圧力変換器に
伝達する。例えば、圧力変換器は注射器のプラン
ジヤと連結されていて、圧力を検出する。この場
合、注射器のプランジヤは、流体貯蔵器または薬
剤貯蔵器の中の圧力波に対応する、検出可能な移
動を行なうことができる。注射器のこの検出可能
な移動は圧力変換器によつて検出することができ
る。このことにより、注入管の中にある液体薬剤
内の流体圧力波を間接的に測定することができ
る。数多くの圧力変換器が市販されている。市販
されているこれらの圧力変換器は、今の場合に用
いることができる。米国特許第4317126号に開示
されているようなモノリシツク・シリコン圧力セ
ンサを用いることもできる。モトローラ社から市
販されているSPX−100Dは好ましい圧力センサ
変換器である。

圧力変換器で発生した電気信号は増幅器２４に
よつて増幅される。流体圧力波は一般に非常に小
さいので、圧力変換器からの信号を増幅器によつ
て増幅することが好ましい。感度のよい圧力変換
器の場合には、発生する電気信号はそれに対応し
て小さい。圧力変換器２２からのろ波されていな
い信号は、第３図の生信号で示されている。増幅
された電気信号は第１雑音除去フイルタ２６によ
つてろ波される。この雑音除去フイルタ２６は低
域フイルタであることができる。

低域フイルタ２６を通つた後の信号は、自動利
得（AGC）増幅器２８に送られる。マイクロプ
ロセツサ４６は信号の振幅を持続的に追跡し、そ
してその振幅を一定に保つ。マイクロプロセツサ
４６は後でもつと詳細に説明されるであろう。マ
イクロプロセツサは、入つてくる信号の振幅に従
つて、自動利得制御増幅器２８の利得を制御す
る。入つてくる信号の振幅は患者の運動によつて
変わる。例えば、患者が自分の腕を上げるまたは
下げるならば、末梢血管内の静水圧はそれぞれ上
昇または降下するであろう。したがつて、信号に
変化が現われるであろう。したがつて、利得を一
定に維持する、または増幅器の利得を変えること
によつて信号を一定に保つことが最善である。

自動利得制御により、また、浸透およびまたは
閉塞を決定する１つの方法がえられる。マイクロ
プロセツサは、信号に適用される必要な利得制御
量を測定するように、プログラムされる。この利
得量が最大利得に向つてある閾値を越えた時、マ
イクロプロセツサは信号は喪失されたと判定す
る。この最大利得はマイクロプロセツサの中で予
め定められている。この信号の喪失は注入管の浸
透およびまたは閉塞の起つていることを示す。部
分閉塞およびまたは部分浸透があると、いくらか
信号の喪失が起こることによつて、本装置により
このような状況を検出することが可能であること
が当業者にわかるであろう。注入管の開通度は患
者への投薬にとつて重大であるので、注入管の閉
塞または浸透を検出することは重要である。静脈
を見失うことは、患者にとつて理想的投薬より少
ない投薬であることおよび患者にとつて有益でな
い投薬であることを意味する。したがつて、患者
の末梢血管が静脈投薬に常に開放されていること
が重要である。

電気信号は自動利得制御（AGC）増幅器２８
から帯域フイルタ３０に進む。この帯域フイルタ
は信号をろ波し、それにより、第４図に示されて
いるような患者の呼吸数を表す信号がえられる。
それから、この信号はゼロ交差検出器３２を通
る。このゼロ交差検出器を通つた後の信号が第５
図に概略的に示されている。

ゼロ交差検出器を通つた後の信号は位相ロツ
ク・ループ３４に送られ、そしてそこで処理され
る。ゼロ交差検出器を通つた後の電気信号は患者
の呼吸数を表し、およびまたは患者の心拍数を表
すことができる。位相ロツク・ループは第２図に
示されている。第２図に示されているように、ゼ
ロ交差検出器からの電気信号はまず位相比較器３
６に送られる。位相比較器はこの信号の位相と基
準信号の位相とを比較する。位相ロツク・ループ
はまた電圧制御発振器４２と低域フイルタ３８を
有している。この位相ロツク・ループに入つてく
る信号は位相比較器に入り、そしてロツクされた
発振器４４からの信号と比較され、そしてこれら
の信号の間に位相差がないようにこの信号は電圧
制御発振器４２によつて調整される。入つてくる
信号が変化した場合、内部発振器と入つてくる信
号との間に位相差がなく、それで誤差信号が発生
するであろう。このような誤差信号は帯域フイル
タ３０を駆動するのに用いられる。この位相ロツ
ク・ループのための回路は４個のチツプで構成す
ることができる。位相ロツク・ループが１つのチ
ツプであり、ゼロ交差検出器が１つのチツプであ
り、帯域フイルタが１つのチツプであり、そして
一般に２つある増幅器が１つのチツプの上につく
られる。低域フイルタ２６は別個のLCフイルタ
である。

ゼロ交差検出器を出た信号はマイクロプロセツ
サ４６に送られる。この信号の中でえられるパル
スがマイクロプロセツサによつて計数され、そし
て標準クロツクと比較され、そして呼吸数および
または心拍数のような生理状態を表す数値に変換
される。好ましいマイクロプロセツサはモトロー
ラ社から市販されているCMOSマイクロプロセ
ツサMC146805である。マイクロプロセツサ４６
に対してランダム・アクセス・メモリ（RAM）
装置６０と読み出し専用メモリ（ROM）装置５
８が接続される。マイクロプロセツサにはまた患
者が使用する遠隔患者制御装置５２が接続され
る。患者が投薬を要請した時、この遠隔患者制御
装置５２はマイクロプロセツサに作動信号を供給
する。

キーボード５４をまた、マイクロプロセツサに
接続することができる。キーボード５４は、マイ
クロプロセツサの中にまたはマイクロプロセツサ
のためのRAMメモリやROMメモリの中に、患
者の状態に関するおよび特定の患者に対して閾値
として機能する予め選定された値に関する、デー
タを入力するための装置として働く。さらに、キ
ーボードにより、薬剤が投与可能であることをこ
の装置が決定した時、投与されるべき薬剤の増分
分量を入力する装置がえられる。

マイクロプロセツサに表示装置５６をまた接続
することができる。この表示装置はCRTビデ
オ・モニタLEDや、メータ・ゲージ、およびこ
れらに同等な装置のような、任意の便利な表示装
置であることができる。表示装置５６は、監視さ
れている患者の生理状態や、患者に投与される薬
剤の投与量や、このような投与の時間間隔および
特定の患者に対する識別情報などを表示するのに
用いることができる。

コンピユータ・インタフエース６２もまたマイ
クロプロセツサに接続することができる。コンピ
ユータ・インタフエース６２により、複数の患者
に関するデータを受取ることができる、およびま
たはデータを送り出すことができる。すなわち、
このマイクロプロセツサは、他の患者に接続され
た他の薬剤注入装置の中の他のマイクロプロセツ
サと共に、中央コンピユータからプログラムされ
うる。これらの装置はすべて、特定の患者の要請
にもとづいて、中央コンピユータによつて制御さ
れる。

マイクロプロセツサには、また、ポンプ装置の
中の電動機２０が接続されている。マイクロプロ
セツサは、駆動装置５０を通して、電動機２０に
接続されており、そして電動機２０に駆動信号を
送つて、電動機をステツプ増分量に従つて駆動す
る。それにより、ポンプ装置が駆動されて、予め
選定された量の薬剤が投与される。電動機にはリ
ターン・ループが設けられていて、このような増
分ステツプが生じた時、それをマイクロプロセツ
サに知らせる。規定された投与量が投与される
と、装置が再び作動されるまで、マイクロプロセ
ツサはそれ以上の投与を中止する。

第６図に、また別の装置とそれに対応する回路
が示されている。第６図では、これまでの部品と
類似の部品には同じ参照番号がつけられている。
第６図に示された装置は帯域フイルタを通つた後
の信号を受取り、そしてこの信号をアナログ・デ
イジタル変換器４８に送る。アナログ・デイジタ
ル変換器は、この信号を呼吸数およびまたは心拍
数のような患者の生理状態を表す電気信号に変換
する。アナログ・デイジタル変換器はマイクロプ
ロセツサに接続されている。このマイクロプロセ
ツサは第１図に示されたマイクロプロセツサと同
様の機能を行なう。

第１図に示された装置の好ましい実施例では、
マイクロプロセツサ４６はプログラム可能マイク
ロプロセツサである。第７図はこの装置の動作を
実行するためのマイクロプロセツサのプログラミ
ングの論理流れ図である。１つの言語に限定され
た特定のプログラムを説明するよりはむしろ、プ
ログラミング論理流れ図を説明しよう。したがつ
て、当業者は自分のプログラミング言語でこのプ
ログラムを実行することができる。

第７図に示されたプログラムの最初のプログラ
ミング段階はRAM変数を開始することであり、
そして呼吸数の下限を入力することである。この
呼吸数の下限は患者の閾値呼吸数であり、この呼
吸数以下の場合には薬剤を投与してはならない。
次の段階１０４は注入管の中の静水圧を読み出す
ことであり、およびAGC利得設定を読み出すこ
とである。このAGC利得設定はRAMの中に記憶
されている。マイクロプロセツサに対する次のプ
ログラムの段階は段階１０６である。この段階は
患者の呼吸数およびまたは心拍数のような生理状
態や、AGC利得や、静水圧を監視する段階、お
よびこれらの値を例えば２分間といつたような予
め設定された時間間隔にわたつて平均する段階で
ある。段階１０６はマイクロプロセツサの中で巡
回監視ループを開始する。段階１０８では、この
ようにして決定された平均呼吸数が下限呼吸数と
比較される。もしこの平均呼吸数が下限呼吸数以
下であるかまたは等しいならば、段階１１０が実
行される。段階１１０は呼吸数警報フラツグの設
定である。段階１０８において、もし平均呼吸数
が下限呼吸数を越えるならば、装置は段階１１２
に進む。もし呼吸数警報フラツグが段階１１０の
中で設定されていたならば、プログラムは段階１
１２に進む。段階１１２では、予め選定された時
間間隔にわたつて平均された自動利得制御値の平
均値が最初の利得と比較される。もしAGC利得
の平均値が最初の利得よりも大きいならば、段階
１１４が実行される。段階１１４はAGC利得警
報フラツグを設定する段階である。もし平均され
たAGC利得が最初の利得より小さいならば、段
階１１６が実行される。もしAGC利得警報フラ
ツグが設定されているならば、プログラムは段階
１１６に進む。

段階１１６において、予め選定された時間間隔
にわたつて平均された静水圧が最初の圧力と比較
される。段階１１６において平均静水圧が最初の
圧力と比較されるさい、もし平均静水圧が最初の
圧力より大きいことがわかつたならば、静水圧警
報フラツグが段階１１８において設定される。段
階１２０において、静水圧警報フラツグおよびま
たはAGC警報フラツグが、段階１１４または段
階１１８において設定されたかどうかを判定する
ための検査が行なわれる。もしこれらのフラツグ
が設定されていたならば、段階１２２が実行され
る。段階１２２はポンプ装置を停止させ、そして
閉塞警報を作動させる。静水圧警報フラツグおよ
びまたはAGC警報フラツグが設定された場合、
それは注入管の閉塞または浸透が起つたことを示
す。このような閉塞や浸透が起つた場合、この装
置は付添人に警報を与える。

段階１２０において、もし静水圧警報フラツグ
およびまたはAGC警報フラツグが設定されてい
なかつたならば、段階１２４が実行される。段階
１２４は、呼吸数警報フラツグが段階１１０にお
いて設定されていたかどうかを決定するための検
査の段階である。もし呼吸数警報フラツグが設定
されていたならば、段階１２６が実行される。段
階１２６では、ポンプ装置が停止し、そして呼吸
数警報が作動して、患者が呼吸数の低下した状態
にあることを付添人に知らせる信号を発生する。
もし段階１２４において呼吸数警報フラツグが設
定されていなかつたならば、プログラムは段階１
０６に戻り、そしてこのサイクルが繰り返され
る。

第７図に示された流れ図において、段階１０２
は閾値心拍数または下限心拍数を入力することに
よつて、RAMを開始することが可能であること
がわかるであろう。この場合には、段階１０６は
心拍数を監視し、そして予め定められた時間間隔
にわたつて心拍数を平均する。その後で、段階１
０８と同じ比較段階が実行される。この比較段階
では平均心拍数が閾値心拍数と比較される。もし
平均心拍数が閾値心拍数より小さいまたは等しい
ならば、心拍数警報フラツグが設定されうる。も
し平均心拍数が閾値心拍数より大きいならば、段
階１０８、段階１１２、段階１１６などの次の段
階を実行することができる。心拍数警報フラツグ
が設定されているかどうかを検査する段階１２４
と同じ検査段階を付加することもできる。もし呼
吸数警報フラツグが設定されたのと同じように心
拍数警報フラツグが設定されていたならば、第７
図の流れ図に示された段階１２６と同様の段階に
おいて、ポンプ装置が停止し、そして心拍数警報
が作動する。

この薬剤注入装置をそなえた装置全体におい
て、この装置の患者による制御と入力が第８図の
流れ図に示されている。患者は、第１図に示され
た遠隔患者制御装置５２を通して、投薬の要請信
号を入力することができる。患者が遠隔制御装置
を作動しそして第８図の流れ図の段階１３０を実
行する時、第７図に示された段階１０６に始まつ
てそれに戻る巡回プログラムが中断する。プログ
ラムが中断すると、段階１３２に示されているよ
うに、装置は要請のあつたことを承認し肯定す
る。この要請の承認肯定は可視承認肯定であるこ
ともできるし、およびまたは可聴承認肯定である
こともできる。段階１３４において、その患者に
最後の投薬が行なわれてからの経過時間が計算さ
れる。段階１３４での計算の後、段階１３６が実
行される。この段階１３６は投薬と投薬の間の許
容最小時間とこの経過時間との間の比較の段階で
ある。この許容最小時間はこの装置のメモリの中
に予めプログラムすることができる。患者の付添
人または医師は、患者の医療経過に基づいて、投
薬の間の最小許容時間にしたがつてプログラムす
ることができる。段階１３６では、経過時間が許
容される最小時間と比較される。もし経過時間が
最小時間より大きいかまたは等しいならば、信号
がポンプ装置に送られて、規定された量の投薬が
行なわれる。それから、プログラムは段階１４２
を通つて主巡回プログラムに戻る。この主巡回プ
ログラムは第７図に示されたプログラムの段階１
０６で始まりそして段階１０６に終わるプログラ
ムである。

もし経過時間が最小許容時間より小さいなら
ば、装置は投薬の要請の数およびまたはその拒絶
の数に注目し、そしてそれを記憶することができ
る。拒絶およびまたは要請のこのような数の記録
は付添人や医師のために表示することができる。
このような数値に基づいて、患者の特定の必要度
に適合するようにプログラムが変更されるかも知
れないし、または投薬法を変更することができ
る。この情報を記憶した後、プログラムは段階１
４２に示されているように、主プログラムに進む
ことができる。

第８図に示されたプログラムを変更した１つの
変更例は、もし経過時間が最小許容時間より小さ
いならば、投薬の要請を記憶することができ、そ
して経過時間が投薬の間の最小許容時間より大く
なるまたは等しくなる時、この装置はポンプ装置
に制御命令を送つて、ある量の薬剤の投与が行な
われる。

〔発明の効果〕 これまでに説明してきた薬剤注入装置により、
投薬に対し患者が感ずる必要度に基づいて、患者
に投薬を行なう改良された方法がえられる。特定
の患者の必要度や生理状態に対して予めプログラ
ムすることによりまたは調整することにより、こ
の装置の中に安全性が組み込まれる。すなわち、
医師は適切な投薬を処方することができ、投薬
量、投薬の間の最小時間およびそれ以下では投薬
してならないという患者の最小呼吸数を入力する
ことができる。呼吸数の他に、医師はそれ以下で
は投薬してならないという最小心拍数をまた入力
できる、などを随意に行なうことができる。この
装置は、いつたん作動すると、患者の生理状態を
監視し、そしてこのような最低生理状態が検出さ
れた時、自動的に投与を停止する。この装置の利
点は末梢血管への注入管の閉塞およびまたは浸透
をまた検出できることである。もし装置が浸透お
よびまたは閉塞を検出したならば、この装置はま
たポンプ装置を停止させ、そして警報を出す。こ
の装置が発する各種の警報により、投薬装置また
は注入管の中の何等かの欠陥を修理すことを付添
人に知らせることができる、または患者の生理状
態が最低生理状態以下であるならば適切な矯正測
定を行なうことを付添人に知らせることができ
る。

〔発明の効果〕

従来、患者に対する薬剤の投与は、特に手術後
の苦痛状態にある患者への麻酔薬の投与は、患者
からの要請により医師または看護婦が行つてい
た。薬剤の投与の要請から実際の投与までの間に
準備の時間が必要であり、その間は患者は苦痛状
態のままに置かれる。また薬剤の投与量も必要量
より多くなり勝ちである。本装置は、患者からの
薬剤の投与の要請に基づき、自動的に薬剤の投与
を行なうことができる。この投与のさい、本装置
は患者の呼吸数や心拍数などの生理状態を常時監
視し、生理状態が低下して薬剤の投与が好ましく
ない時には投与を直ちに中止する。また、患者か
らの薬剤の投与の要請があつても、その前の投与
との間の時間間隔を処方箋と比較して、時間間隔
が短か過ぎる場合には投与を一時保留することが
できる。このように本装置により、患者への薬剤
の投与を、患者からの要請に基づき、安全にかつ
自動的に、必要にして十分な量だけ実行すること
ができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は患者制御薬剤注入装置のための回路の
ブロツク線図、第２図は第１図に示された装置の
位相ロツク・ループ部分を表す回路のブロツク線
図、第３図は患者の末梢血管で検出された圧力波
の生の信号図、第４図は本装置によつて部分的に
ろ波された後の信号図、第５図は本装置によつて
ろ波された後の患者の末梢血管からの信号であつ
て、ゼロ交差検出器で処理された後でのおよびマ
イクロプロセツサによつて受け取られる前の信号
の図、第６図は患者制御投薬注入装置のための別
の回路のブロツク線図、第７図は本装置のマイク
ロプロセツサをプログラミングするための論理流
れ図のブロツク線図、第８図は本装置の動作順序
を示した流れ図のブロツク線図。 １２……注入管、１６，１８，２０……ポンプ
装置、２２……圧力変換器装置、２４……増幅器
装置、２８……利得制御増幅器装置、３０……ト
ラツキング・フイルタ装置、帯域フイルタ、４６
……コンピユータ装置、３２……ゼロ交差検出
器、３４……位相ロツク・ループ装置、３８……
低域フイルタ、４０……バツフア増幅器、４２…
…電圧制御発振器、４４……ロツクされた発振
器。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 患者の末梢血管に薬剤を注入するための注入
   管と、 前記注入管を通して患者の末梢血管に薬剤を投
   与するために前記注入管に取り付けられたポンプ
   装置と、 前記注入管内の薬剤と流体波で連結されてい
   て、検出された流体圧力波を電気信号に変換する
   ための圧力変換器装置と、 前記圧力変換器装置に電気的に接続されていて
   前記電気信号の強度を増大するための増幅器装置
   と、 前記増幅器装置に電気的に接続されていて前記
   電気信号の入力振幅が変動しても電気信号を予め
   定められた振幅に保持するための利得制御増幅器
   装置と、 前記利得制御増幅器装置に電気的に接続されて
   いて前記圧力変換器装置から前記利得制御増幅器
   装置を通して供給された電気信号をろ波しそれに
   より臨床呼吸数の予め選定された全範囲にわたつ
   て患者の呼吸数を表わす電気信号がえられるトラ
   ツキング・フイルタ装置と、 前記トラツキング・フイルタ装置に接続された
   コンピユータ装置であつて、前記コンピユータ装
   置に接続された前記ポンプ装置の動作を制御する
   ための制御信号を前記電気信号からうるための前
   記コンピユータ装置とを有し、 前記コンピユータ装置が 患者の呼吸数を表す電気信号の存在を識別する
   ための装置と、 前記電気信号を患者の呼吸数を表す呼吸数信号
   に変換するためのクロツク装置と、 前記呼吸数信号と予め選定された呼吸数との比
   較を行なう第１比較器装置と、 おのおのの呼吸数信号を記憶するための記憶装
   置と、 前記呼吸数信号が存在していて前記呼吸数信号
   が予め選定された呼吸数より大きい時前記ポンプ
   装置に信号を供給して前記ポンプ装置を作動さ
   せ、および電気信号が検出されない時前記ポンプ
   装置に信号を供給して前記ポンプ装置を停止させ
   る電動機増分制御装置とを有する、 薬剤注入装置。 ２ 特許請求の範囲第１項において、前記トラツ
   キング・フイルタ装置が前記利得制御増幅器装置
   に電気的に接続された帯域フイルタ３０と、前記
   帯域フイルタに電気的に接続されたゼロ交差検出
   器と、前記帯域フイルタを駆動しそれにより患者
   の呼吸数を表す電気信号がえられる位相ロツク・
   ループ装置とを有する薬剤注入装置。 ３ 特許請求の範囲第２項において、前記位相ロ
   ツク・ループ装置が前記ゼロ交差検出器に電気的
   に接続されたゼロ比較器と、前記ゼロ比較器に電
   気的に接続された低域フイルタと、前記低域フイ
   ルタに電気的に接続された電圧制御発振器と、前
   記電圧制御発振器と前記ゼロ比較器とに接続され
   たロツクされた発振器とを有する薬剤注入装置。 ４ 特許請求の範囲第１項において、前記増幅器
   装置に電気的に接続された低域フイルタと、信号
   から電気雑音をろ波するための利得制御増幅器装
   置とをさらに有する薬剤注入装置。 ５ 特許請求の範囲第１項において、電気信号の
   存在を識別するための前記装置は前記利得制御増
   幅器装置によつて信号に適用される利得を予め選
   定された時間間隔にわたつて平均するための利得
   平均装置と、適用された前記平均利得を最初の利
   得に対して比較する第２比較装置であつて適用さ
   れた前記平均利得が最初の利得より大きい時電気
   信号の存在を指示しそして適用された前記平均利
   得が最初の利得より小さい時電気信号の喪失が指
   示される前記第２比較器装置とを有する薬剤注入
   装置。 ６ 特許請求の範囲第５項において、電気信号の
   存在を識別するための前記装置が 前記注入管内の最初の静流体圧力を記憶する記
   憶装置と、 予め選定された時間間隔にわたつて静流体圧力
   を平均するための平均装置と、 前記平均静流体圧力と最初の静流体圧力とを比
   較する第３比較装置であつて、前記平均静流体圧
   力が最初の静流体圧力より小さい時電気信号の存
   在を指示しおよび前記平均静流体圧力が最初の静
   流体圧力より大きい時電気信号の喪失を指示する
   前記第３比較装置とを有する、 薬剤注入装置。 ７ 特許請求の範囲第１項において、電気信号の
   存在を識別するための前記装置が 前記注入管内の最初の静流体圧力を記憶する記
   憶装置と、 予め選定された時間間隔にわたつて静流体圧力
   を平均するための平均装置と、 前記平均静流体圧力と最初の静流体圧力とを比
   較する第３比較装置であつて、前記平均静流体圧
   力が最初の静流体圧力より小さい時電気信号の存
   在を指示しおよび前記平均静流体圧力が最初の静
   流体圧力より大きい時電気信号の喪失を指示する
   前記第３比較装置とを有する、薬剤注入装置。 ８ 特許請求の範囲第１項において、前記トラツ
   キング・フイルタ装置により予め選定された臨床
   領域にわたる患者の呼吸数および心拍数を表す電
   気信号がえられる薬剤注入装置。 ９ 特許請求の範囲第８項において、前記コンピ
   ユータ装置が 患者の心拍数を表す電気信号を心拍数信号に変
   換するための装置と、 前記心拍数信号を予め選定された心拍数と比較
   するための第４比較装置とをさらに有し、 前記電動機増分制御装置により前記心拍数信号
   が予め定められた前記心拍数より小さい時ポンプ
   装置に信号を送つて前記ポンプ装置を停止させる
   ことがさらにえられる、薬剤注入装置。 １０ 特許請求の範囲第１項において、前記コン
   ピユータ装置によつて信号のないことが検出され
   た時に信号を供給するために前記コンピユータ装
   置に接続された警報装置をさらに有する薬剤注入
   装置。 １１ 特許請求の範囲第１項において、前記呼吸
   数信号が予め選定された呼吸数より小さいことを
   前記比較装置が検出した時に信号を供給するため
   に前記コンピユータ装置に接続された警報装置を
   さらに有する薬剤注入装置。 １２ 特許請求の範囲第５項において、適用され
   た前記平均利得が最初の利得よりも大きいことを
   前記第２比較装置が検出した時に信号を供給する
   ために前記コンピユータ装置に接続された警報装
   置をさらに有する薬剤注入装置。 １３ 特許請求の範囲第６項において、前記平均
   静流体圧力が最初の静流体圧力より大きいことを
   前記第３比較装置が検出した時に信号を供給する
   ために前記コンピユータ装置に接続された警報装
   置をさらに有する薬剤注入装置。 １４ 特許請求の範囲第９項において、検出され
   た心拍数が予め選定された心拍数よりも小さいこ
   とを前記第４比較装置が検出した時に信号を供給
   するために前記コンピユータ装置に接続された警
   報装置をさらに有する薬剤注入装置。 １５ 特許請求の範囲第１項において、 前記電気信号の比較をして前記電気信号が存在
   しているかどうかの識別を行ない、そして もし電気信号が存在しないならば前記ポンプ装
   置に制御信号を送つて前記ポンプ装置が薬剤の投
   与を行なうのを停止させ、および もし電気信号が存在するならば前記電気信号と
   予め選定された呼吸数とを比較する段階と、 前記電気信号が予め定められた値より小さいか
   どうかの判定を行ない、そして もし電気信号が予め選定された値より小さいな
   らば前記ポンプ装置に制御信号を送つて前記ポン
   プ装置が薬剤を投与するのを停止させ、および もし電気信号が予め選定された値より大きいな
   らば前記ポンプ装置に制御信号を送つて予め定め
   られた量の投薬を行なう段階と、 によつて前記ポンプ装置の動作を制御する制御信
   号がえられるように前記コンピユータ装置がプロ
   グラムされた薬剤注入装置。 １６ 特許請求の範囲第１５項において、 第５比較装置がすぐ前の投薬の時刻と現在の時
   刻との間の比較を行ないそしてこの比較によりえ
   られた時間差と予め選定された時間差との比較を
   行ない、 もし前記時間差が予め定められた時間差より小
   さいならば前記時間差が予め選定された前記時間
   に等しくなるまで前記ポンプ装置に制御信号を送
   るのを遅延させ、および もし前記時間差が予め選定された前記時間差よ
   り大きいならば前記ポンプ装置に制御信号を送つ
   て患者に一定量の投薬を行なう、 段階によつて前記ポンプ装置の動作を制御する
   制御信号がえられるように前記コンピユータ装置
   がさらにプログラムされた薬剤注入装置。 １７ 患者の末梢血管に薬剤を注入するための注
   入管と、 前記注入管を通して患者の末梢血管に薬剤を投
   与するために前記注入管に取り付けられたポンプ
   装置と、 前記注入管内の薬剤と流体波で連結されてい
   て、検出された流体圧力波を電気信号に変換する
   ための圧力変換器装置と、 前記圧力変換器装置によつてえられた前記電気
   信号をろ波して患者の呼吸数を表す電気信号をう
   るために前記圧力変換器装置に電気的に接続され
   たフイルタ装置と、 患者の呼吸数を表すデイジタル監視信号を生ず
   るために前記フイルタ装置に接続されたアナロ
   グ・デイジタル変換器装置と、 前記ポンプ装置の動作を制御するための制御信
   号を前記デイジタル監視信号からうるために前記
   アナログ・デイジタル変換器装置に接続されたコ
   ンピユータ装置とを有し、 前記コンピユータ装置が 信号が存在するかまたは存在しないかを識別す
   るための装置と、 前記デイジタル監視信号を患者の呼吸数を表す
   呼吸数信号に変換するためのクロツク装置と、 前記デイジタル監視信号と予め選定された呼吸
   数とを比較するための第１比較装置と、 前記デイジタル監視信号とろ波されていない電
   気信号とを比較するための第２比較装置と、 デイジタル監視信号のおのおのを記憶するため
   の記憶装置と、 前記デイジタル監視信号と前記記憶装置内に記
   憶された以前のデイジタル監視信号とを比較する
   ための第３比較装置と、 前記ポンプ装置を予め選定された増分量だけ作
   動する信号を送るための電動機増分制御装置とを
   有する、 薬剤注入装置。 １８ 特許請求の範囲第１７項において、 前記フイルタ装置により患者の呼吸数と心拍数
   を表す電気信号がえられ、前記アナログ・デイジ
   タル変換器装置は患者の呼吸数を表す第１デイジ
   タル監視信号と患者の心拍数を表す第２デイジタ
   ル監視信号とを生じ、 前記コンピユータ装置が 前記第２デイジタル監視信号を患者の心拍数を
   表す心拍数信号に変換するための第２クロツク装
   置と、 前記第２デイジタル監視信号を予め選定された
   心拍数と比較するための第４比較装置と、 前記第２デイジタル監視信号とろ波されていな
   い電気信号とを比較するための第５比較装置と、 前記第２デイジタル監視信号を記憶するための
   第２記憶装置と、 前記第２デイジタル監視信号と前記第２記憶装
   置内に記憶された以前の第２デイジタル監視信号
   とを比較するための第６比較装置と、 をさらに有する薬剤注入装置。