JPS60232168A - 患者制御薬剤注入装置 - Google Patents

患者制御薬剤注入装置

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JPS60232168A
JPS60232168A JP60078599A JP7859985A JPS60232168A JP S60232168 A JPS60232168 A JP S60232168A JP 60078599 A JP60078599 A JP 60078599A JP 7859985 A JP7859985 A JP 7859985A JP S60232168 A JPS60232168 A JP S60232168A
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    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
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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】 〔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、本装置によって制御される、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っと
長時間にわたって、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って指示される
。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鎗よりもかな−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
、その公社が多過ぎて、患者、特に手術後の患者にとっ
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。したがって、付添人や付き添っ
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った時
、投薬を中止することが可能な自動投薬速度制御装置を
うろことが望ましい。
またこの装置は、注入管の閉塞およびまたは浸透が起っ
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Ｋよって、標準的な静脈（以下工Ｖと略す）投
薬装置との互換性かえられる。
〔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２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Ｑ工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って検出された場合、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
起っ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ったことを識別する。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欺の投薬を
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
信号かえられる。この生理状態を表す信号はマイクロプ
ロセッサに送られ、そこで予め選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
ロプロセッサに付属した記憶装置の中に入力することが
できる。マイクロプロセッ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。マイクロプロセッサは、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
セッ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ップ増分的忙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って、投薬の要請を拒
否し、投薬を行なわないこともできる。
〔実施的〕
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っ
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ったけれど
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って、ただし、この装置は患者の
生理学的状態を監視し、そ些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か概略的に示さ
れている。この注入管は工Ｖ投系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工■
投薬装置でもっ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っている薬剤
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、適当な貯蔵器であってよい。注入器１
８は電動機２ｏ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、薬品が注入管を通っ
て患者の末梢血管に注入される。いろいろな種類の注入
ボンデが市販されている。このようなポンプ装置にはポ
ンプ室があって、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っては、適
当な薬剤の入っ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、ステッ
プ的に駆動されるステップ電動機であることが好ましい
。この電動機のステッ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、ステップ増分は注入器のプラ
ンジャ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
の投薬址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
中にあって、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ってもよい。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１波が伝搬しなり
障壁によって、流木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。列えば、圧力変換器は注射器の
シランジャと連結されていて、圧力を検出する。この場
合、注射器のプランジャは、流木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
によって検出することができる。このことにエリ、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４．３１７．１２６号に開示されて因るよ
うなモノリシック・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５ｐｘ−１０
０Ｄ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によって増
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って増幅することが好ま
しい。感度の工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からのる
波されていない信号は、第６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
ってろ波される。この雑音除去フィルタ２６は低域フィ
ルタであることができる。
低域フィルタ２６を通った後の信号は、自動利得（ＡＧ
Ｏ）増幅器２８に送られる。マイクロプロセッサ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。マイクロプロセッサ４６は後でもつと詳細に説明
されるであろう。マイクロプロセッサは、入ってくる信
号の振幅に従って、自動利得制御増幅器２８の利得を制
御する。
入ってくる信号の振幅は患者の運動によって変わる。例
えば、患者が自分の腕を上げるまたは下けるならば、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。したがって、信号に変化が現われるであろう。した
がって、利得を一定に維持する、または増幅器の利得を
変えることによっ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。マイクロプロセッサは、
信号に適用される必要な利得制御量を測定するように、
ゾログラムされる。この利得量が最大利得に向っである
閾値を越えた時、マイクロプロセッ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ッ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
塞の起っていることを示す。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っ
て、本装置にエリ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って重大であるので、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、患者にとっ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って有益でない投薬であることを意
味する。したがって、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（ＡＧＯ）増幅器２８から帯域
フィルタ３０に進む。この帯域フィルタは信号をろ波し
、それにエリ、第４図に示されているような患者の呼吸
数を表す信号かえられる。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った後の信号が第５図に概略的
に示されている。
ゼロ交差検出器を通った後の信号は位相ロック・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っ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。
位相ロック・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３６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。位相ロック・ル
ープはまた電圧制御発振器４２と低域フィルタ３８を有
している。この位相ロック・ループに入ってくる信号は
位相比較器に入り、そしてロックされた発振器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によって調整
される。入ってくる信号が変化した場合、内部発振器と
入っ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ィル
タ３０−を駆動するのに用いられる。この位相ロック・
ループのための回路は４個のチップで構成することがで
きる。位相ロック・ループが１つのチップであり、ゼロ
交差検出器が１つのチップであり、帯域フィルタが１つ
のチップであり、そして一般に２つある増幅器が１つの
チップの上につくられる。低域フィルタ２６は一別個の
ＬＯフィルタである。
ゼロ交差検出器を出た信号はマイクロプロセッサ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
ロセッサによって計数され、そして標準クロックと比較
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ッ
サはモトローラ、社から市販されているＣＭＯＳマイク
ロプロセッサＭ０１４６８０５である。マイクロプロセ
ッサ４６に対してランダム・アクセス・メモリ（ＲＡＭ
）装＃、６０と読み出し専用メモリ（ＲＯＭ）装置５８
が接続される。マイクロプロセッ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
マイクロプロセッサに作動信号を供給する。
キーボード５４をまた、マイクロプロセッサに接続する
ことができる。キーボード５４は、マイクロプロセッサ
の中にまたはマイクロプロセッサのための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
入力する装置かえられる。
マイクロプロセッサに表示装置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・デージ、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。
コンピュータ・インタフェース６２もまたマイクロプロ
セッサに接続することができる。コンピュータ・インタ
フェース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ッサは、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
ロセッサと共に、中央コンピュータからプログラムされ
うる。これらの装置はすべて、特定の患者の要請ニ基ツ
いて、中央コンピュータによって制御される。
マイクロプロセッサには、また、ポンプ装置の中の電動
機２０が接続されている。マイクロプロセッサは、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に駆動信号を送って、電動機をステップ増
分量に従って駆動する。それにエリ、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
分ステップが生じた時、それをマイクロプロセッサに知
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、マイクロプロセッ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ィルタを通った後の信号
を受収り、そしてこの信号をアナログ・ディジタル変換
器４８に送る。アナログ・ディジタル変換器は、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・ディジタル変換
器はマイクロプロセッサに接続されている。このマイク
ロプロセッサは第１図に示されたマイクロプロセッサと
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列では、マイクロ
プロセッサ４６はプログラム可能マイクロプロセッサで
ある。第７図はこの装置の動作を実行するためのマイク
ロプロセッ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、ゾログラミング論理流れ図を説明しよう。し
たがって、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
与してはなうなり０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ＡＧＯ利得設定を読み
出すことである。、：（７）ＡＧＯ利得設定はＲＡＭの
中に記憶されている。マイクロプロセッサに対する次の
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、ＡＧ
Ｃ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分間といったような予め選定された時間間隔に
わたって平均する段階である。段階１０６＋ｚ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１０
８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は呼吸数警報フラッグの設定である。
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
フラッグが段階１１０の中で設定されていたならば、プ
ログラムは段階１１２に進む。
段階１１２では、予め選定された時間間隔にわたって平
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ＡＧＯ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ＡＧ
Ｏ利得警報フラッグを設定する段階である。もし平均さ
れたＡＧＯ利得が最初の利得より小さいならば、段階１
１６が実行される。もしＡＧＯ利得警報フラッグが設定
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っ
て平均された静水圧が最初の圧力と比較される。段階１
１６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っ
たならば、静水圧警報フラッグが段階１１８において設
定される。段階１２０におりて、静水圧警報フラッグお
よびまたはＡＧＯ警報フラッグが、段階１１４または段
階１１Ｂ＆Ｃおめて設定されたかどうかを利足するため
の検査が行なわれる。もしこれらのフラッグが設定され
てｂ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。静水圧警報フラッグおよびまたはＡＧＣ！
　ＩＦ報スフラッグ設定された場合、それは注入管の閉
塞または浸透が起ったことを示す。このような閉塞や浸
透が起った場合、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ッグおよびま
たはＡＧＯ警報フラッグが設定されていなかったならば
、段階１２４が実行される。段階１２４は、呼吸数警報
フラッグが段階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
ラッ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ッグが設定され
ていなかったならば、プログラムは段階１０６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るであろ
う。この場合には、段階１０６は心拍必を監視し、そし
て予め足められた時間間隔にわたって心拍数を平均する
。その後で、段階１０８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、心拍数警報フラッグが設定されうる。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。心拍数警報フラッ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ッグが設定されたのと同
じように心拍数警報フラッ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木罠おいて、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
まっ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
置は要請のあっ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ってプログラ
ムすることかできる。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を通って主巡回プロ
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１０６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めならば、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。このような数匝
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１４２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つの変更列は
、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って、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エリ、投薬に対
し患者が感する必要度に基づいて、患者に投薬を行なう
改良された方法かえられる。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ごとがで
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、いったん作動すると
、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、患者からの要請にエ
リ医師または看護婦が行っていた。
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、患者から薬剤の
投与の要請があっても、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会には投
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ック
線図、 第２図は第１図に示された装置の位相ロック・ループ部
分を表す回路のブロック線図、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図は本装置によって部分的にろ波された後の信号図
、 第５図は本装置によってろ波された後の患者の末梢血管
からの信号であって、デー９差検出器で処理された後で
のおよびマイクロプロセッサによっ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
ック線図、 第７図は本装置のマイクロプロセッサをプログラミング
するための論理流れ図のブロック線図、第８図は本装置
の動作順序を示した流れ図のブロック線図。 １２・・・・・・注入管 １．６．１８．２０・・・・・・ボンゾ装置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・・・・・トラッキング・フィルタ装ｍ、ｉ域フイ
ルク ４６・・・・・コンピュータ装置 ３２・・・・・ゼロ交差検出器 ３４・　位相ロック・ループ装置 ３８　・・低域フィルタ ４０・・・・・バッファ増幅器 ４２　・電圧制御発振器 ４４・・・・・・ロックされた発振器 、３４ ｆ七、３ 生信号

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子め
    選定された全範囲にわたって患者の呼吸数を表わす電気
    信号がえられるトラッキング・フィルタ製置と、 前記トラッキング・フィルタ装置に接続されたコンピュ
    ータ装置であって、前記コンピュ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ュータ装置とを有し
    、 前記コンピュータ装置が 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
    るためのクロック装置と、 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
    出されなめ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。 ＋２１　’Ｉ？許請求の範囲第１項において、前記トラ
    ッキング・フィ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ィルタ（３０）と、前記帯域フ
    ィルタに電気的に接続されたゼロ交差検出器と、前記帯
    域フィルタを駆動しそれにより患者の呼吸数を表す電気
    信号かえられる位相ロック・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、前記位相ロック
    ・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
    低域フィルタと、前記低域フィ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ッ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ィルタと、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項におりて、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
    によって信号に適用される利得を予め選定された時間間
    隔にわたっ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
    装置であっ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っ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比較装置であって、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６比較装置とを有する、 薬剤゛注入装置。 （７）　特許請求の範囲＠１項において、電気信号の存
    在を識別するだめの前記装置が 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っ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比較装置であって、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、前記トラッキ
    ング・フィ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かえられ
    る薬剤注入装置。 （９）特許請求の範囲第８項において、前記コンピュー
    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、前記電動様増分制御
    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って前記ポンプ装置
    を停止させることがさらにえられる、薬剤注入装置。 ａ〔特許請求の範囲第１項において、前記コンピュータ
    装置によっ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ュ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。 ａυ　特許請求の範囲第１項において、前記呼吸数信号
    が予め選足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ュータ
    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
    。 ｕｚ　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、前記コンぎ
    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。 Ｑ３１　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６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
    ュ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。 ［４）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
    ピュ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。 （１５１％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っ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ざいかどうかの判定を行ない、そし
    て もし電へ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っ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
    を送って予め定められた址の投薬を行なう段階と、 に工っ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ュータ装置がプログラムされた
    薬剤注入装置。 （ｌｅ　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も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って患者に一定量
    の投薬を行なう、 段階によっ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ュータ装置がさら忙プログ
    ラムされた薬剤注入装置。 ａカ　患者の末梢血管忙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
    め罠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っ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なうるために前記圧
    力変換器装置に電気的に接続されたフィルタ装置と、 患者の呼吸数を表すディジタル監視信号を生ずるために
    前記フィルタ装置に接続されたアナログ・ディジタル変
    換器装置と、 前記ポンプ装置の動作を制御するだめの制御信号を前記
    ディジタル監視信号からつるために前記アナログ・ディ
    ジタル変換器装置に接続されたコンピュータ装置とを有
    し、 前６己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、 前記ディ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ック装置と、前記ディジタル監
    視信号と予め選足された呼吸数とを比較するための第１
    比較装置と、前記ディ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、ディジ
    タル監視信号のおのおのを記憶するための記憶装置と、 前記ディジタル監視信号と前記記憶装置内に記憶された
    以前のディジタル監視信号とを比較するための第６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ＶＣ置。 （ＩＩ　Ｍ許請求の範囲第１７項において、前記フィル
    タ装置により患者の呼吸数と心拍数を表丁電気信号かえ
    られ、前記アナログ・ディ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、 前記コンピュータ装置が 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。
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