JPS61322A - 呼吸監視装置 - 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】 ［発明の技術分野］ 本発明は、治療中又は手術直後の患者の呼吸状態を表わ
す呼吸パラメータを連続して測定し、ＣＲＴ等にパター
ン図として表示する呼吸能？Ｊ！装置に関する。

［発明の技術背景コ 患者の呼吸状態を表わす呼吸パラメータとして、気道を
流れる呼吸気の単位時間当りの流量、肺内に流入した吸
気体積、呼吸気のＣＯ２分圧、同０２分圧、同Ｎ２分圧
、気道内を流れる呼吸気の圧力等があげられる。この呼
吸ハラメータの内いくつかのものを一定間間隔毎で連続
して測定し、２次元座標として例えば直交座標で一定時
間間隔毎にプロットしてパターン図にて表示する呼吸監
視装置は、術後患者等の状態監視に極めて有効な診断情
報を提供するものである。

［背景技術の問題点］ 従来の呼吸監視装置のパターン図の一例を第１図に示す
。第１図においては、上述した呼吸パラメーターのうち
２つを選出し、そのうち第１の呼吸パラメータを横軸と
し、第２の呼吸パラメータを縦軸にとり、一定時間間隔
毎且つ連続して測定（された上記第１．第２の呼吸パラ
メータを、一定時間間隔ごとにプロットしたものである
。このようなパターン図では、ＣＲＴ上でプロットの輝
度は一定であり、予じめ指定した期間に且つ予しめ指定
した輝度でプロット表示することができない。

′　　このため、呼気と吸気とで輝度の異ったプロット
で表わしたパターン図、１呼吸内の予じめ指定した期間
内の輝度を拡大表示したパターン図等が゛得られないた
め、必要なデータと、不要なデータとの区別がつかなく
、見にくく呼吸状態を良好に把握できなかった。また、
一定時間間隔毎に輝度変化ができないため、時間に対す
る呼吸パラメータの変化を同一時間軸上で表現すること
ができな（、上記データの区別の不容易性と共に患者の
呼吸状態の監視は良好になされなかった。

［発明の目的］ 本発明は上記事情に基づいてなされたもので、その目的
とするところは、呼吸パラメータの時間変化に伴う定量
的な変化をパターン表示することが可能な呼吸監視装置
を提供することにある。

［発明の概要］ 本発明による呼吸監視装置は、表示面に座標が設定され
た表示手段と、この表示手段の各座標点夫々に対応した
記憶領域を有し、外部から与えられるアドレス信号によ
り上記記憶領域の１つが指定される記憶手段と、呼吸パ
ラメータを所定の時間間隔毎に検出する検出手段と、こ
の検出手段の出力に基づき上記記憶手段に与えるべきア
ドレス信号を作成し上記記憶手段に与えるアドレス作成
手段と、上記検出手段の出力に基づき呼気及び吸気の開
始時刻を検出する時刻検出手段と、上記時刻検出手段の
出力に基づき、予じめ記憶された複数の異なる画像情報
の１つを、上記記憶手段における上記アドレス信号によ
り指定された記憶領域に格納する変調手段とを備え、上
記記憶手段の各記憶領域に各呼気・吸気時間間隔の異な
る画像情報が格納され、表示手段に呼吸パラメータに対
応し、所定のｆＲ間面間隔毎上記具なる画像情報をパタ
ーン表示するようにしたことを特徴としている。

Ｌ発明の実施例コ 以下本発明に係る呼吸監視装置を第２図に示す一実施例
に従い説明する。

第２図において、１は患者の呼吸パラメータを後述する
クロック７からのクロック信号ｓ７に同期して測定し、
測定値信号ｓ１を出力するセンサである。

２は上記クロック信号Ｓ７に同期して、上記測定値信号
Ｓ１を取込み、この測定値信号ｓ１に基づき後述するＣ
ＲＴ１４上に表示されるパターン図にプロットされるべ
き座標を計算し、この座標に対応する後述する画像メモ
リ１１のアドレス（書込アドレス）を計算してこれをア
ドレス信号Ｓ２として出力する演算装置である。

３は上記クロック信号Ｓ７に同期して、上記書込アドレ
ス信号Ｓ２を取込み、そして一時保持し、同種の書込ア
ドレス信号Ｓ３を出力するラッチである。

４は後述するＣＲＴ１４の走査の基準となる表示タイミ
ング信＠Ｓ４を出力するクロックであり、５は上記表示
タイミング信号ｓ４により後述するＣＲＴ１４における
走査のための表示アドレス信号Ｓ５を作成し出力するア
ドレス作成器である。

６は上記書込アドレス信号ｓ３及び表示アドレス信号Ｓ
５を選択的に入力し、後述する画像メモリ１１へのアド
レス信号Ｓ６を出力するマルチプレクサであり、このマ
ルチプレクサ６は後述するＣＲＴＩ４の表示期間は上記
表示アドレス信号Ｓ５を入力して、これをアドレス信号
＄６とし、非表示期間は書込アドレス信号Ｓ３を入力し
て、これをアドレス信号＄６としている。

７はセンサ１には測定のタイミングとし、演算装置２及
びラッチ３にはプロットの表示タイミングを設定するク
ロック信号Ｓ７を夫々与えるクロックである。

８は上記測定値信号Ｓ１より呼気開始点を検出し、検出
時にリセット信号Ｓ８を出力する呼気開始点判定回路で
ある。

９は上記リセット信号Ｓ８によりリセットされ、上記ク
ロック信号Ｓ５をカウントし、そのカウント値Ｓ９を出
力するカウンタである。

（１ｏは上記カウント値Ｓ９をアドレスとして入力し、
予じめ記憶されたデータを輝度信号８１０として出力す
る変調メモリである。

１１は後述するＣＲＴＩ４上の各座標点について夫々に
対応した記憶領域を有した画像メモリである。この画像
メモリ１は上記記憶領域に各座標点の輝度の大きさを表
わす上記輝度信号８１０を記憶し、後述するＣＲＴＩ４
の走査期間である表示期間は、ＣＲＴＩ４の走査に同期
した表示アドレスＳ３をアドレス信号Ｓ６として入力し
、その表示位置の輝度信号８１１を出力する。また、Ｃ
ＲＴＩ４の帰線期間等の非表示期間は、ＣＲＴＩ４上の
パターン図にプロットすべき座標に対応した表示アドレ
スＳ５をアドレス信号Ｓ６として入力し、その指定され
たアドレスにプロットの輝度信号Ｓ１０を記憶し、リセ
ット信号Ｓ８により記憶した内容をリセットする。

１２は、上記輝度信号８１１と、タイミング信号Ｓ４と
同期して、これらを−詩保持し、信号Ｓ１２として出力
するラッチである。１３はデジタル信号である上記信号
８１２をアナログ信号　　　　　　１８１３に変換する
Ａ／Ｄ変換器（Ａ／Ｄ−Ｃ）である。

１４は上記タイミング信号Ｓ４に従って走査を行ない、
アナログ化された輝度信号８１３に従った輝度でパター
ン図のプロットを表示するＣＲＴ（陰極線管）である。

次に上記の如く構成された本実施例の動作について説明
する。

即ち、−例として、人工呼吸気により呼吸している患者
についてプロットの輝度が吸気間と呼気間で変化したパ
ターン図（第３図゛に示される）を表示する場合の動作
を説明する。

第２図において、クロック４は、ＣＲＴ　１４の走査用
のタイミング信号＄４を出力し、このタイミング信号Ｓ
４はドレス作成器５によりＣＲＴＩ４の走査と同期して
読み出される画像メモリ１１の表示アドレスＳ５を作成
する。

一方、センサ１で測定された呼吸パラメーターの測定値
Ｓ１は、演算装置２へ入力され、この演算装置２では測
定値Ｓ１に基づきｃＲＴ１４上のパターン図において、
測定された呼吸パラメーターをプロットする座標が計算
され、その座標に対応した画像メモリ１１の書込アドレ
スＳ２が計拝される。この書込アドレスＳ２は、ラッチ
３でりＯツク信号Ｓ７に基づき一時保持され、上記同様
にマルチプレクサ６にて、ＣＲＴＩ４の非表示期間にア
ドレス信号Ｓ６として画像メモリ１１に出力される。そ
して、マルチプレクサ６は、ＣＲＴＩ４の走査期間であ
る表示期間では、表示アドレス＄５を画像メモリ１１の
アドレス信号Ｓ６を出力し、ＣＲＴＩ４の帰線期間であ
る非表示期間では、センサ１からの書込アドレスＳ３を
アドレス信号ｓ６として出力する。画像メモリ１１は、
表示期間ではＣＲＴＩ４の走査に同期して表示しアドレ
スＳ５に従って順次読み出され、各走査スポットに対応
した輝度信号８１１を出力する。この輝度信号Ｓ１１は
ラッチ１０によりタイミング信号Ｓ４に基づいて一時保
持され、Ｄ／Ａ−０１３によりアナログ信号８１３に変
換され、ＣＲＴＩ４に出力される。よって、ＣＲＴＩ　
４上の各座標点と、画像メモリ１１の各アドレスが対応
しているため、画像メモリ１１の所定のアドレスに所定
のデーターが記憶されていると、そのアドレスに対応し
たＣＲＴｌ４上の表示位置に、上記記憶されているデー
タの大きさに対応した輝度でプロットが表示される。

一方、カウンタ９は、クロック信号＄７をカウントし、
そのカウント値Ｓ９を出力し、患者の吸気開始点にて、
リセット信号Ｓ８によりリセットされる。つまりカウン
タ９は、吸気開始点から次の吸気開始点まで、カウント
値Ｓ９を順次出力することになる。また、患者は人工呼
吸気によって呼吸しているため、吸気に要する時間と、
呼気に要する時間とは既知であり、吸気間に出力される
カウント値Ｓ９の値と、呼気間のカウント値ｓ９とは既
知となる。

よって、変調メモリ１０に書き込む内容は、吸気間に出
力されるカウント値Ｓ９の値をもつアドレスすべてに、
パターン図上で吸気間に表示する（　　　　　　プロッ
トの輝度信号の大きさをデータとして書込んでおき、一
方、呼気間に出力されるカント値Ｓ９の値をもつアドレ
スすべてには、呼気間に表示するプロットの輝度信号の
大きさをデータとして書き込んでおけばよい。

変調メモリ１０の内容を上記のようにすれば、カウント
値Ｓ９を、変調メモリ１０のアドレスに入力することに
より、輝度信号８１０は吸気間のときは、吸気間のとき
のプロットの輝度信号の大きさが出力され、呼気間のと
きは、呼気間のとぎのプロットの輝度信号の大きさが出
力される。

以上により、画像メモリ１１には、ＣＲＴｌ４の非表示
期間にあって、測定された呼吸パラメーターによって決
定されるパターン図上の座標に対応するアドレスに・呼
気又は吸気に対応した輝度信号の大きさがデータとして
書き込まれる。

吸気開始点判定回路８は、測定値Ｓ１より吸気の開始点
を検出し、検出時にリセット信号Ｓ８を出力する。この
リセット信号Ｓ８はカウンター９のカウント値Ｓ９と、
画像メモリ１１の内容をリセットする。そして、このリ
セット信号Ｓ８によりＣＲＴｌ　４上のパターン図は、
吸気開始点にてパターン図のプロット作業を開始し、次
の吸気開始点まで測定された呼吸パラメーターのプロッ
ト作業を続行し、次の吸気開始点で今までプロットした
パターン図を消去し、また新しいプロット作業をはじめ
る。つまり、１呼吸ごとにパターン図が書きなおされる
ことになる。

°以上述べたように行なえば、ＣＲＴｌ４上に表示され
るパターン図は、吸気間は吸気間の輝度でプロットが表
示され、呼気間は呼気間の輝度でプロットが表示される
ことになる。

このようなパターン図の一例を第３図に示す。

第３図では吸気間のプロットの輝度を大火Ｏで表わし、
呼気間のプロットの輝度を小火０で表わしている。

以上述べたように本実施例の呼吸監視装置で得られるパ
ターン図では、１呼吸間内で予じめ指定した期間内で測
定されたパラメーターのプロットの輝度を任意に設定で
きることにより、以下列挙するような作用効果を奏する
ことができる。

■　例えば、人工呼吸器により呼吸している患者では、
予じめ吸気に要する時間と呼気に要する時間とが既知で
あるため、パターン図上の吸気間でのプロットの輝度と
呼気間のプロットの輝度とを変化させることができる。

第４図にその一例を示す。この第４図に示すパターン図
では、横軸に肺内に流入した吸気の体積、縦軸に呼吸気
のＣＯ２分圧をとったものである。

また輝度のちがいをプロット点の大小で表わしている。

ＣＯ２分圧は、特に呼気については、患者監視に重要な
要素であり、吸気のＣＯ２分圧はあまり必要とされない
。よって、プロットは、吸気間では輝度を小さく、呼気
間では輝度を大きくすれば、呼気と吸気の区別が容易に
識別つき、興味の対象となっている呼気間のプロットが
目立って表わされ、必要とされるデータが強調されて表
示されることになる。なお、上記作用効果は、従来のパ
ターン図では呼気と吸気との区別が全くなされずに非常
に見ずらかったことに対比され、患者の呼吸監視に極め
て有利となる。

■　次に、人工呼吸気で呼吸している患者が、自発呼吸
を開始したときについて説明する。即ち、横軸に気道内
の圧力、縦軸に気道を流れる呼吸気の単位時間当りの流
量をとったパターン図を第５図に示す。第５図に示すパ
ターン図では、まだ患者が自発呼吸を開始していないも
のの典型例である。縦軸の流量において正の値は吸気、
負の値は呼気を示す。今、吸気開始点から次の吸気開始
点までを１呼吸とすると、患者が自発呼吸を開始すると
１呼吸の後半で人工呼吸気によるものではない自発的な
呼吸をするため、第５図のパターン図において、原点右
方のループを人工呼吸気によるものとすれば、１呼吸の
後半でもう１つ自発的な呼吸によるループができる。よ
って、１呼吸の後半で測定される呼吸パラメーターのプ
ロットの輝度を太き（すれば、この自発呼吸による第２
のループの発見が容易に行なうことができる。

第６図は１呼吸の後半のプロットの輝度を大きくし患者
が自発呼吸を開始したときのものである。

（′″Ｏｉ＠６１ｆｆｉ（７）ｚｌ−＞Ｆ＃″″“ｌ　
＋；［！　＊　２　（７）　／Ｌ、　−７が強調される
ために自発呼吸の発見が容易に行なうことができる。な
お、上記作用効果は、従来のパターン図では、自発呼吸
による第２のループのループ自体の大きさが小さい為に
、その発見が困難であったことに対比され、患者の呼吸
監視に極めで有利となる。

■　プロットの輝度をある一定時間間隔（たとえば１秒
）毎に大きくした例について説明する。

即ち、第２図において、変調メモリ１０にてそのアドレ
スが上記した一定時間間隔に該当するカランｌ−１直Ｓ
　９の値のときに、大きな値を書き込んでおき、それ以
外のアドレスには小さな値を書き込んでおけば上記した
一定時間間隔ごとに大きな輝度信号８１０が画像メモリ
１１に書き込まれ、そしてこの時間間隔毎に測定された
プロットのみが、大きな輝度で表示される。

このようなパターン図の一例を第７図に示す。

この第７図に示すパターン図の横軸は気道内圧力、縦軸
は気道を流れる呼吸気の単位時間当りの流ｌである。従
来のパターン図では呼吸パラメーターの時間的な変化は
プロットの粗密で表わされるが、　　　　′時間に対す
る絶対的な変化は表現されなかった。

これに対し本実施例によるパターン図は、第７図に示す
ようにある一定時間間隔毎に輝度を大きくしであるため
、パターン図上に時間の目盛に相当するものができ、呼
吸パラメーターの絶対的な時間に対する変化を表現する
ことができる。

次に本発明の他の実施例を第２図と共通部分には同一符
号を付した第８図を参照して説明する。

本実施例のパターン図では、プロットの輝度の度合いを
、カラーＣＲＴ上異なる色彩で表示するようにしたこと
を特徴としている。

第８図に示す呼吸監視装置は第２図に示す実施例と以下
の如くその構成が異なる。即ち、画像メモリ１１の記憶
＠域が、第２図では輝度信号だけを記憶することに対し
、第８図ではカラーＣＲＴ表示に必要なＲ，Ｇ、Ｂ信号
を記憶することに対応して領域設定している。カウント
値Ｓ９よりＲ２Ｏ，Ｂ信号を作成するための変調メモリ
１０Ｒ。

１０Ｇ、１０Ｂと、ラッチ１２Ｒ，１２Ｇ、　１２Ｂと
、Ｄ／Ａ−Ｃ１３Ｒ，１３Ｇ、１３ＢとがＲ２Ｏ，８１
号生成のため設けられ、またＣＲＴ１４がカラー表示管
であることである。

作用上の特徴は、前の例では輝度信号が変化していたの
に対し、この例では、Ｒ，Ｇ、Ｂ信号が変化することに
より、パターン図を構成するプロットが、１呼吸毎に、
任意の期間に任意の色で表示されることである。

本発明は上記実施例以外に本発明の要旨を逸脱しない範
囲で種々変形して実施できる。

［発明の効果］ 以上述べたように本発明によれば、表示面に座標が設定
された表示手段と、この表示手段の各座標点大々に対応
した記憶領域を有し、外部から与えられるアドレス信号
により上記記憶領域の１つが指定される記憶手段と、呼
吸パラメータを所定の時間間隔毎に検出する検出手段と
、この検出手段の出力に基づき上記記憶手段に与えるべ
きアドレス信号を作成し上記記憶手段に与えるアドレス
作成手段と、上記検出手段の出力に基づき呼気及び吸気
の開始時刻を検出する時刻検出手段と、上記時刻検出手
段の出力に基づき、予じめ記憶された複数の異なる画像
情報の１つを、上記記憶手段における上記アドレス信号
により指定された記憶領域に格納する変調手段とを備え
たので、上記記憶手段の各記憶領域に各呼気・吸気時間
間隔の異なる画像情報が格納され、表示手段に呼吸パラ
メータに対応し、所定の時間間隔毎に上記具なる画像情
報をパターン表示することが可能な呼吸監視装置が提供
できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の呼吸監視装置を説明するための図、第２
図は本発明による呼吸監視装置の一実施例を示すブロッ
ク図、第３図乃至第７図は夫々同実施例の作用を説明す
るための図、第８図は本発明の他の実施例を示すブロッ
ク図である。 １・・・センサ、２・・・演算装置、３．１０・・・ラ
ッチ、４．７・・・クロック、５・・・アドレス作成器
、６・・・マルチプレクサ、８・・・呼吸開始点判定回
路、９・・・力ｊ　　　　　ウンタ、１０．１０Ａ、Ｉ
ＯＢ、１０Ｃ・・・変調メモリ、１１・・・画像メモリ
、１２．１２Ａ、１’２Ｂ。 １２Ｇ・・・ラッチ、１３．１３Ａ、１’３Ｂ、１３Ｃ
・Ａ　／　Ｄ変換器（Ａ／Ｄ−Ｃ）　、１４・ＣＲＴ０
出願人代理人　弁理士　鈴江武彦 第３図 第２の呼ダ天へ°フメーク 第４図 Ｃ０２党反 ■ 第６図 、丸量

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）表示面に座標が設定された表示手段と、この表示
   手段の各座標点夫々に対応した記憶領域を有し、外部か
   ら与えられるアドレス信号により上記記憶領域の１つが
   指定される記憶手段と、呼吸パラメータを所定の時間間
   隔毎に検出する検出手段と、この検出手段の出力に基づ
   き上記記憶手段に与えるべきアドレス信号を作成し上記
   記憶手段に与えるアドレス作成手段と、上記検出手段の
   出力に基づき呼気及び吸気の開始時刻を検出する時刻検
   出手段と、上記時刻検出手段の出力に基づき、予じめ記
   憶された複数の異なる画像情報の１つを、上記記憶手段
   における上記アドレス信号により指定された記憶領域に
   格納する変調手段とを備え、上記記憶手段に格納される
   呼吸パラメータの時間変化に伴うデータ変化を異なる画
   像情報でパターン表示するように構成したことを特徴と
   する呼吸監視装置。
2. （２）変調手段としては、上記時刻検出手段の出力に基
   づき、予じめ記憶された複数の異なる輝度情報の１つを
   、上記記憶手段における上記アドレス信号により指定さ
   れた記憶領域に格納する輝度変調手段であることを特徴
   とする特許請求の範囲第（１）項記載の呼吸監視装置。
3. （３）変調手段としては、上記時刻検出手段の出力に基
   づき、予じめ記憶された複数の異なるカラー情報の１つ
   を、上記記憶手段における上記アドレス信号により指定
   された記憶領域に格納するカラー変調手段であることを
   特徴とする特許請求の範囲第（１）項記載の呼吸監視装
   置。