JPH01317452A - 身体機能バイオフィードバック制御装置 - Google Patents

身体機能バイオフィードバック制御装置

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JPH01317452A
JPH01317452A JP1094285A JP9428589A JPH01317452A JP H01317452 A JPH01317452 A JP H01317452A JP 1094285 A JP1094285 A JP 1094285A JP 9428589 A JP9428589 A JP 9428589A JP H01317452 A JPH01317452 A JP H01317452A
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JP
Japan
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control device
drug
sensor
body function
biofeedback
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JP1094285A
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Hans S Merki
ハンス・メルキ
Rolf-Rainer C Dries
ロルフ―ライナー・ドリーズ
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MIC MEDICAL INSTR CORP
Original Assignee
MIC MEDICAL INSTR CORP
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Publication date
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    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61M—DEVICES FOR INTRODUCING MEDIA INTO, OR ONTO, THE BODY; DEVICES FOR TRANSDUCING BODY MEDIA OR FOR TAKING MEDIA FROM THE BODY; DEVICES FOR PRODUCING OR ENDING SLEEP OR STUPOR
    • A61M5/00—Devices for bringing media into the body in a subcutaneous, intra-vascular or intramuscular way; Accessories therefor, e.g. filling or cleaning devices, arm-rests
    • A61M5/14—Infusion devices, e.g. infusing by gravity; Blood infusion; Accessories therefor
    • A61M5/168—Means for controlling media flow to the body or for metering media to the body, e.g. drip meters, counters ; Monitoring media flow to the body
    • A61M5/172—Means for controlling media flow to the body or for metering media to the body, e.g. drip meters, counters ; Monitoring media flow to the body electrical or electronic
    • A61M5/1723—Means for controlling media flow to the body or for metering media to the body, e.g. drip meters, counters ; Monitoring media flow to the body electrical or electronic using feedback of body parameters, e.g. blood-sugar, pressure
    • 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
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
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  • Measurement Of The Respiration, Hearing Ability, Form, And Blood Characteristics Of Living Organisms (AREA)

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、生物学的身体数量を検出するための少なくと
も一つのセンサーと、比較値を記憶するためのデータ記
憶装置と、制御装置と及び治療手段とを有し、同制御装
置が、前記センサーにより検出された測定値と前記比較
値との相関的要素として同治療手段を作動するようにさ
れた身体機能バイオフィードバック制御装置に関する。
［従来技術］ ドイツ特許出願公開ＤＥ−ＯＳ　３６０４９８６号には
、組織の呼吸もしくは酸素供給に関連したセンサーを有
する酸素欠乏傷害を防止したり、呼吸障害を解消するた
めの装置が開示されている。センサーによる測定値が所
定の閾値を超えたり、もしくは、下回ったりした場合に
は切り換え装置が作動して、患者に吹き付けられる特殊
な呼吸ガス混合気による呼吸刺激、もしくは、呼吸開始
刺激が与えられる。
［発明の課題］ 本発明の課題は、生物学的身体数量を検出するための少
なくとも一つのセンサーと、比較値を記憶するためのデ
ータ記憶装置と、制御装置と及び治療手段とを有し、同
制御装置が、前記センサーにより検出された測定値と前
記比較値との相膳的要素として同治療手段を作動するよ
うにされた身体機能バイオフィードバック制御装置を提
供することであり、同装置によれば、生物学的身体機能
の連続監視が可能となり、また、自動薬剤投与が行われ
る場合には、患者の治療も可能となる。
［課題を解決するための手段］ 上記課題を解決するために、本発明では、治療手段が静
脈、動脈、経口もしくは管内投与の為のポンプと該ポン
プに接続された薬剤タンクとを有し、制御装置及び／も
しくは前記治療手段に身体機能の治療目的もしくは治療
目標と該目的もしくは目標に関連した測定決定値と比較
値の相関的要素としての１回分の薬剤投与量を記憶する
記憶装置が設けられ、前記ポンプが薬剤タンクから所望
の薬剤投与部位に所定の投与量の薬剤を配送するように
作動され、センサーが薬剤の配送状況を連続的に予測測
定し、且つ該予測測定した配送状況に合わせて前記ポン
プの運転状況が変更されるようにされたことを特徴とす
る身体機能バイオフィードバック制御装置が提供される
。
静脈、動脈、経口もしくは管内への薬剤投与のための少
なくとも一つのポンプと同ポンプに結合された薬剤タン
クとを有する治療手段を設け、身体機能の所定治療目標
と測定値の相関的要素としての所定投与量の相関的要素
としてポンプが作動されて、所望の薬剤投与部位に薬剤
を配送し、センサーが薬剤の配送状況を連続的に予測測
定して間予１）１１１測定した配送状況に合わせてポン
プの運転状況が変更されることで異なる身体機能の治療
を正確に、連続的に且つ効果的に実施することが可能と
なる。
本書の特許請求の範囲の従属項に記載される如く本発明
を発展、改良することが可能である。
（実　施　例） 第１図に示すフィードバック制御装置は、一つ以上のセ
ンサーよりなるセンサー装置を有しており、図中符号１
はｐｔｌセンサー、符号２は圧力センサー、符号３は温
度センサーである。以上の他に、脈拍、呼吸数、電位差
もしくは、生化学的パラメータ用のセンサーを接続する
ことも可能である。
センサー１．２．３には増幅器もしくは前置増幅器４．
５．６が関連させられ、後者には、マルチプレクサ−７
が接続され、同マルチプレクサ−７は、Ａ／Ｄ　（アナ
ログ／デジタル）変換器８を通して、もしくは、直接マ
イクロコンピュータ９に接続されている。
また、一つ以上のデータ記憶装置１０が設けられ、セン
サーのａ＋す定した測定値を記憶し、且つ比較値及び極
限値を格納する。
マイクロコンピュータ９は、キーボード１１を有してお
り、英数字および／もしくはグラフィックデイスプレー
１２と英数字及び／もしくはグラフィックプリンター１
３に接続されている。また、マイクロコンピュータ９に
はデータ転送インターフェース１４が設けられ、光学的
もしくは音響的手段を講じたアラーム１５を制御する。
第１図の上部に示された測定評価手段１〜１５とは別に
治療手段が設けられており、同治療手段は別のマイクロ
プロセッサ−１６にて制御される少なくとも一つのポン
プを有している。本実施例では、２其の蠕動ポンプ１７
．１８が設けられ、経口もしくは管内薬剤投与のみなら
ず静脈、動脈内への薬剤投与の為の薬剤を配送する。各
ポンプ１７．１８には、センサー１．　２．　３及びマ
イクロコンピュータ９により成された診断に従い薬剤投
与するための薬剤を収容するスライド−インモジュール
式の薬剤タンク１９．２０が関連させられている。薬剤
タンク１９、２０には、管２１．２２が接続されており
、間管２１゜２２は、ポンプ１７．１８を経て患者の体
内に繋がる。
各薬剤タンク１９．２０のスライドインユニットには識
別コードが設けられ、同識別コードは、オプトエレクト
ロニックもしくは磁気型式検出器等の型式検出器２３．
２４により検出される。また、薬剤タンク１９．２０の
スライドインユニットにレベルセンサーを配置し、同セ
ンサーによりスライドインモジュール中の薬剤の特定の
充填レベルを記録することが可能である。レベルセンサ
ーに換えて、もしくは、同センサーに加えて、当初の薬
剤量及び各状況に於いてポンプ１７．１８を介して投与
する薬剤投与口を記憶しているマイクロプロセッサ−１
６で充填レベルを検出することも可能である。
ポンプ１７．１８と型式検出器２３．２４は、共にマイ
クロプロセッサ−１６及びマイクロコンピュータ９゜１
６より情報を受は必要な冗長を行う監視回路２５に接続
されている。監視回路は、独自のマイクロプロセッサ−
を有することが好ましく、動脈内圧力等の重要なパラメ
ータ用に測定評価装置及びマイクロプロセッサ−により
制御される比較装置を有する第２のセンサー装置が設け
られる。主測定評価手段１〜９により測定された測定値
は連続して照査される。２其のセンサー装置の１其が不
具合を起こしていると考えられる様な差異が生じると、
光学的及び音響的手段でアラームが発せられる。
温度もしくはｐＨ値等の非重要パラメータ用には、主プ
ログラムの監視を代わって行うプローズビリティプログ
ラムがマイクロプロセッサ−に組み込まれている。治療
手段にも、また、デイスプレー２６、キーボード２７及
び光学的及び／もしくは音響的手段を講じたアラーム２
８等の周辺機器が適宜設けられており、同周辺機器は、
マイクロプロセッサ−１６及び監視回路２５に接続され
ている。
マイクロコンピュータ９，１６を結合して１ユニツトに
構成することも当然可能であり、この場合には、キーボ
ード、デイスプレー及びアラームは各１台ずつでよい。
本発明による装置では、主電源に加えて、蓄電池を利用
した独自の電源２９が設けられ、主電源に不具合が生じ
た場合には、これにて長時間（６〜８時間）の稼働が可
能となる。
（作用効果） 本発明の装置の作用は以下の通りである。明確に規定さ
れた時間間隔に渡ってセンサー１，２゜３で測定された
患者の生物学的身体数量の測定値を記憶装置１０もしく
はマイクロプロセッサ−９の別の記憶装置に記憶して、
任意に数学的に変換して平均値、中央値等が求められる
。測定された値が所定の比較値もしくはキーボード１１
を用いて医師が入力した比較値と比較され、マイクロコ
ンピュータ９に記憶された診断プログラムに従ってｆｌ
ｌｌｌ定値の解釈がなされる。
マイクロコンピュータ９及び／もしくは１６には治療目
標、１回分の最大投薬量、所定時間間隔に渡る投薬量及
び薬剤投与の性質が記憶される。
治療手段が、測定値の助けにより決定された診断の相関
的要素として作動される。即ち、マイクロコンピュータ
１６が１其もしくは１其以上のポンプ１７、１８を作動
し、刺激薬剤もしくは抑制薬剤のいずれかの投与が可能
となる。作動が開始される前に識別コードを検出する型
式検出器２３．２４が特定の薬剤を識別して、誤った薬
剤の投与が防止される。マイクロコンピュータ１６は、
薬剤が連続的に、もしくは、脈動的に投与されるように
、もしくは、丸薬の投与が可能なようにポンプ１７．１
８を作動する。また、丸薬投与と脈動的投与もしくは連
続投与とを組み合わせることも可能である。
薬剤投与と平行して対象とする生物学的身体数量がセン
サー１．　２．　３で測定され、治療の成否が連続して
監視され、適宜に薬剤投与が修正もしくは停止、もしく
は、他の薬剤の投与が可能となる。
本発明装置の使用の相関的要素として、一般的には、投
薬段階、例えば、事前に規定された段階もしくはマイク
ロコンピュータにより算出された１回分の投薬量が装置
固有の方法でプログラムされ、身体機能をすべて調査す
る場合には、−日当たりの最大数回もしくは短時間単位
当たりの最大数回の範囲内で自由にプログラムされる。
−切のデータ及び機能をデイスプレー１２．２６に表示
することが可能であり、また、処置全般に渡るデータ及
び治療機能が同デイスプレー１２．２６を通じて提供さ
れる。同様に、−切のデータのプリントアウトもプリン
ター１３により可能となる。
本装置の個々の構成部品の機能、薬剤タンクの細目、診
断値もしくは治療目標が所定値もしくは所望の値と一致
しない場合には、アラーム１５．２８により光学的及び
／もしくは音響的アラーム信号が発せられる。
本発明の装置の使用例、２例を以下に記す。第１の例で
は、ポンプ１７．１８の機能を平行に連結した場合の協
力治療作用により胃のｐＨコントロールが実施され、第
２の例では、ポンプの機能を向かい合って連結した場合
の拮抗治療作用により血圧コントロールが実施される。
〔使用例１−胃のｐＨコントロール〕 ｐＨ＋センサー１が管内のＨ−イオンの活動を測定し、
測定値が記憶されてマイクロプロセッサ−に記憶されて
いる値と比較される。治療目標の設定、例えば、ｐＨ値
値を上げる場合には、標準薬剤、例えば、Ｈ２−拮抗剤
もしくはＡＴＰ　−ａ　ｓ　ｅ抑制剤に関連した第１ポ
ンプがマイクロプロセッサ−１２により作動されて、丸
薬投与の後で連続投与を行う所謂詰め込み投与もしくは
脈動投与が行われる。ポンプにより投与される１回分の
投薬景は治療目標／成否比較に従い段階的に増減される
。
時間適用及び治療の成否の規定は事前に決定することが
可能である。最大投薬量にもかかわらず、治療目標が達
成されない場合には、アラームが発せられるか、もしく
は、第２ポンプが作動され、組み合わせ調合が行われる
。第２ポンプの治療行程は、第１ポンプの治療行程に従
って実施される。
〔第２例−血圧コントロール〕 ２ないし３其の独立したセンサーが動脈内の圧力を測定
し、測定値が明確に規定された時間間隔に渡り目標圧力
と比較される。非常に制御し易い薬剤の場合には、既存
の圧力が目標圧力に適用され、第１ポンプに関連する薬
剤が圧力を上げ、−方策２ポンプに関連する薬剤が圧力
を下げる。本装置に一個もしくは直列に連結した二個の
ポンプを追加して設けることが可能であり、同ポンプを
使って協力剤もしくは拮抗剤を追加投与することが可能
である。本装置によりセンサー機能が連続して監視され
、２もしくは３其のセンサーの測定値が相互に比較され
る。所定値より大きな発散が生じると、アラームが発せ
られて、ポンプの作動が停止される。
【図面の簡単な説明】
第１図は、本発明のブロック図である。

Claims (12)

    【特許請求の範囲】
  1. （１）生物学的身体数量を検出するための少なくとも一
    つのセンサーと、比較値を記憶するためのデータ記憶装
    置と、制御装置と及び治療手段とを有し、該制御装置が
    、前記センサーにより検出された測定値と前記比較値と
    の相関的要素として該治療手段を作動するようにされた
    身体機能バイオフィードバック制御装置に於いて、前記
    治療手段が静脈、動脈、経口もしくは管内投与の為のポ
    ンプ（１７、１８）と該ポンプ（１７、１８）に接続さ
    れた薬剤タンク（１９、２９）とを有し、前記制御装置
    （９、１６）及び／もしくは前記治療手段に身体機能の
    治療目的もしくは治療目標と該目的もしくは目標に関連
    した測定決定値と比較値の相関的要素としての１回分の
    薬剤投与量を記憶する記憶装置（１６）が設けられ、前
    記ポンプ（１７、１８）が薬剤タンク（１９、２０）か
    ら所望の薬剤投与部位に所定の投与量の薬剤を配送する
    ように作動され、前記センサー（１、２、３）が薬剤の
    配送状況を連続的に予測測定し、且つ該予測測定した配
    送状況に合わせて前記ポンプ（１７、１８）の運転状況
    が変更されるようにされたことを特徴とする身体機能バ
    イオフィードバック制御装置。
  2. （２）前記ポンプ（１７、１８）が蠕動ポンプとして構
    成されていることを特徴とする特許請求の範囲第１項記
    載の身体機能バイオフィードバック制御装置。
  3. （３）薬剤タンク（１９、２０）と関連するポンプが数
    其設けられてあり、且つ該タンクに収容される薬剤が協
    力作用もしくは拮抗作用を有することを特徴とする特許
    請求の範囲第１項もしくは第２項記載の身体機能バイオ
    フィードバック制御装置。
  4. （４）前記センサーがｐＨセンサー（１）、圧力センサ
    ー（２）、温度センサー（３）等として構成されている
    ことを特徴とする特許請求の範囲第１項ないし第３項の
    １項に記載の身体機能バイオフィードバック制御装置。
  5. （５）異なった生物学的身体数量を測定するためのセン
    サーが数其設けられていることを特徴とする特許請求の
    範囲第１項ないし第４項の１項に記載の身体機能バイオ
    フィードバック制御装置。
  6. （６）各々の測定データを相互に比較し合う同型のセン
    サーが数其設けられており、且つ所定値に対して発散が
    生じるとアラーム（１５、２８）が発せられることを特
    徴とする特許請求の範囲第１項ないし第５項の１項に記
    載の身体機能バイオフィードバック制御装置。
  7. （７）少なくとも一つのポンプ（１７、１８）が連続し
    て、もしくは、脈動的に、もしくは、丸薬を送り込む様
    に作動されることを特徴とする特許請求の範囲第１項な
    いし第６項の１項に記載の身体機能バイオフィードバッ
    ク制御装置。
  8. （８）型式検出器（２３、２４）により走査される識別
    マークが前記薬剤タンク（１９、２０）に設けられたこ
    とを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の身体機能バ
    イオフィードバック制御装置。
  9. （９）前記薬剤タンクの充填レベルが検出されることを
    特徴とする特許請求の範囲第１項ないし第８項の１項に
    記載の身体機能バイオフィードバック制御装置。
  10. （１０）必要な冗長を確実にするための監視回路（２５
    ）が設けられたことを特徴とする特許請求の範囲第１項
    ないし第９項の１項に記載の身体機能バイオフィードバ
    ック制御装置。
  11. （１１）重要な身体数量、例えば動脈内圧力用に、前記
    監視回路（２５）が主測定評価装置（１〜９）を監視す
    る評価装置と比較手段を有する独立した第２のセンサー
    装置を具備していることを特徴とする特許請求の範囲第
    １０項記載の身体機能バイオフィードバック制御装置。
  12. （１２）非重要身体数量、例えばｐＨ値もしくは温度用
    に、前記監視回路（２５）がプローズビリティプログラ
    ムを組み込んだ同回路に関連するマイクロプロセッサー
    を具備していることを特徴とする特許請求の範囲第１０
    項もしくは第１１項記載の身体機能バイオフィードバッ
    ク制御装置。
JP1094285A 1988-04-13 1989-04-13 身体機能バイオフィードバック制御装置 Pending JPH01317452A (ja)

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DE3812584.6 1988-04-13
DE3812584A DE3812584A1 (de) 1988-04-13 1988-04-13 Vorrichtung zur biofeedbackkontrolle von koerperfunktionen

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