(57)【要約】【課題】  点滴される人の生体情報に基づいて点滴動作を制御する、時間薬物治療可能な点滴システムを実現する。【解決手段】  被点滴者の生体情報を時間変数として検出する生体情報検出装置と、  前記生体情報に基づいて点滴量を制御する点滴装置と、を備える。【選択図】                    図１
2006167103.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被点滴者の生体情報を時間変数として検出する生体情報検出装置と、
前記生体情報に基づいて点滴量を制御する点滴装置と、
を備えたことを特徴とする点滴システム。
【請求項２】
前記点滴装置は、前記生体情報に基づいて前記点適量をプログラム制御することを特徴とする請求項１に記載の点滴システム。
【請求項３】
前記点滴装置は、
複数のプログラムを選択的に切り換えるプログラム選択手段と、
選択されたプログラムと前記生体情報を入力して点滴量の設定値を算出する点滴量設定手段と、
前記設定値に基づいて前記点適量を制御する点滴手段と、
を備えたことを特徴とする請求項１又は２に記載の点滴システム。
【請求項４】
前記プログラム選択手段は、前記点滴手段に実装される輸液バッグのＩＤ情報に基づいてプログラムを切り換えることを特徴とする請求項２又は３に記載の点滴システム。
【請求項５】
前記プログラムは、ネットワークを介して外部機関より取得することを特徴とする請求項２乃至４のいずれかに記載の点滴システム。
【請求項６】
生体情報検出装置と点滴装置よりなる複数システムが、前記ネットワークを介して前記プログラムを前記外部機関より取得することを特徴とする請求項５に記載の点滴システム。
【請求項７】
前記生体情報は、離散的又は連続的な睡眠段階情報又は睡眠状態情報であることを特徴とする請求項１乃至６のいずれかに記載の点滴システム。
【請求項８】
前記生体情報は、サーカディアンリズム又はウルトラディアンリズムであることを特徴とする請求項１乃至６のいずれかに記載の点滴システム。
【請求項９】
前記点滴手段は、前記設定値に基づき、前記輸液バッグの内圧を制御する点滴制御手段を備えたことを特徴とする請求項４乃至８のいずれかに記載の点滴システム。
【請求項１０】
前記点滴手段は、前記設定値に基づき、前記輸液バッグからのドロップカウント数を制御する点滴制御手段を備えたことを特徴とする請求項４乃至８のいずれかに記載の点滴システム。
【請求項１１】
前記点滴手段は、前記設定値に基づき、前記輸液バッグからの流量を制御する点滴制御手段を備えたことを特徴とする請求項４乃至８のいずれかに記載の点滴システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、点滴される人の生体情報（睡眠状態、睡眠段階、サーカディアンリズム、ウルトラディアンリズム）に基づいて点滴量を制御する点滴システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
点滴装置に関連する先行技術文献としては次のようなものがある。
【特許文献１】特開２０００−３１６９７０号公報
【０００３】
生体情報検出装置に関連する先行技術文献としては次のようなものがある。
【特許文献２】特開２００３−３３９６７４号公報
【０００４】
体内リズムとは、生物に備わる昼と夜を作り出す一日のリズム（概日リズム）で、脳の視交叉上核という器官が時計の発振子のように時を刻み、睡眠や覚醒、血圧や体温の変動、ホルモン分泌といった生理機能の２４時間リズムを管理している。最近では、各種疾患に対する薬の効き目等への生体リズムの関与も明らかになっている。
【０００５】
更に、時間薬理学的研究から、投薬時間によって薬効や副作用の発現の強弱に、又、薬物動態にも違いが見られることが明らかになってきており、投薬時間管理の重要性が認識されつつある。
【０００６】
しかしながら、個人の体内時刻を測定する簡便な方法がないこともあって、臨床の現場で投薬時間管理が普及するに至っていないのが現状である。体内時刻を知るために現在実施可能な方法としては、経時的に採血して血中のメラトニン量を測定する方法や、同様に経時的に体温を測定して体温リズムを観察する方法等が考えられる。
【０００７】
しかし、２４時間に渡って経時的に採血したり、体温測定したりする必要があることから、臨床の現場でこのような方法が普及し用いられているわけではない。
【０００８】
経時的な投薬手段としては、点滴が最も普及している手段である。図１３は、特許文献１に開示されている点滴手段の構成を示す機能ブロック図である。１は輸液バッグ、２は加圧バッグであり、輸液バッグ１を収容する。３は空気ポンプであり、空気管４を経由して加圧バッグ２に加圧用空気を供給する。
【０００９】
６は空気管４の途中に挿入された圧力センサ、５は圧力センサ６の上流側に挿入された安全弁である。７は輸液バッグ１に連通する輸液管、８はこの輸液管の挿入された点滴筒、９はこの点滴筒８に設けられたドロップカウンタであり、輸液の滴下量をカウントする。１０は気泡センサ、１１はクランプ手段であり、点滴筒８の下流において輸液管７に挿入されている。
【００１０】
１２は点滴制御手段であり、圧力センサ６の検出値Ｐｉ、ドロップカウンタ９のカウント値Ｎｉ、気泡センサ１０の検出値Ｋｉを入力し、空気ポンプ３への操作出力Ｍ１、安全弁６への操作出力Ｍ２、クランプ手段１１への操作出力Ｍ３を出力する。
【００１１】
制御の態様としては、加圧バッグ２内の圧力検出値Ｐｉと内部の圧力設定値Ｐｓとの比較及び測定した滴下カウント数Ｎｉと滴下カウント数設定値Ｎｓとの比較を行い、Ｐｉ＜Ｐｓ及び／又はＮｉ＜Ｎｓの場合には、空気ポンプ３の作動及び／又はクランプ手段１１の開放を行い、Ｐｉ≧Ｐｓ及び／又はＮｉ≧Ｎｓの場合には、空気ポンプ３の停止及び／又はクランプ手段１１の締め付けを行う。更に、気泡センサ１０による検出値Ｋｉに基づき安全弁６を開放し、又はクランプ手段１１により輸液管７を閉塞する操作を実行する。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
従来の点滴装置による点滴量の制御は、装置自身に内部設定された圧力設定値、滴下カウント数設定値等に基づく定値制御であり、被点滴者の生体リズムに基づく時間薬物治療可能なシステムとしての機能を備えていない。
【００１３】
従って本発明が解決しようとする課題は、点滴される人の生体情報に基づいて点滴動作を制御する、時間薬物治療可能な点滴システムを実現することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
このような課題を達成するために、本発明の構成は次の通りである。
（１）被点滴者の生体情報を時間変数として検出する生体情報検出装置と、
前記生体情報に基づいて点滴量を制御する点滴装置と、
を備えたことを特徴とする点滴システム。
【００１５】
（２）  前記点滴装置は、前記生体情報に基づいて前記点適量をプログラム制御することを特徴とする（１）に記載の点滴システム。
【００１６】
（３）前記点滴装置は、
複数のプログラムを選択的に切り換えるプログラム選択手段と、
選択されたプログラムと前記生体情報を入力して点滴量の設定値を算出する点滴量設定手段と、
前記設定値に基づいて前記点適量を制御する点滴手段と、
を備えたことを特徴とする（１）又は（２）に記載の点滴システム。
【００１７】
（４）前記プログラム選択手段は、前記点滴手段に実装される輸液バッグのＩＤ情報に基づいてプログラムを切り換えることを特徴とする（２）又は（３）に記載の点滴システム。
【００１８】
（５）前記プログラムは、ネットワークを介して外部機関より取得することを特徴とする（２）乃至（４）のいずれかに記載の点滴システム。
【００１９】
（６）生体情報検出装置と点滴装置よりなる複数システムが、前記ネットワークを介して前記プログラムを前記外部機関より取得することを特徴とする（５）に記載の点滴システム。
【００２０】
（７）前記生体情報は、離散的又は連続的な睡眠段階情報又は睡眠状態情報であることを特徴とする（１）乃至（６）のいずれかに記載の点滴システム。
【００２１】
（８）前記生体情報は、サーカディアンリズム又はウルトラディアンリズムであることを特徴とする（１）乃至（６）のいずれかに記載の点滴システム。
【００２２】
（９）前記点滴手段は、前記設定値に基づき、前記輸液バッグの内圧を制御する点滴制御手段を備えたことを特徴とする（４）乃至（８）のいずれかに記載の点滴システム。
【００２３】
（１０）前記点滴手段は、前記設定値に基づき、前記輸液バッグからのドロップカウント数を制御する点滴制御手段を備えたことを特徴とする（４）乃至（８）のいずれかに記載の点滴システム。
【００２４】
（１１）前記点滴手段は、前記設定値に基づき、前記輸液バッグからの流量を制御する点滴制御手段を備えたことを特徴とする（４）乃至（８）のいずれかに記載の点滴システム。
【発明の効果】
【００２５】
以上説明したことから明らかなように、本発明によれば次のような効果がある。
（１）被点滴者の生体リズムに基づく時間薬物治療が可能となり、投薬による治療効果を向上させることができる。
（２）癌等の時間治療は、２４時間の管理が必要となるので、関わる医療者側の負担が多いが、本発明によりその負担を大幅に削減できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
以下、本発明を図面により詳細に説明する。図１は、本発明を適用した点滴システムの一実施形態を示す機能ブロック図である。本発明の点滴システムは、生体情報検出装置１００とその生体情報検出値に基づいて点滴量を制御する点滴装置２００よりなる。
【００２７】
生体情報検出装置１００の構成は、センサ手段１０１及びその検出値である心拍数，脈拍数，呼吸数を入力する生体情報演算手段１０２よりなる。生体情報演算手段１０２は、離散的又は連続的な睡眠段階情報又は睡眠状態情報、サーカディアンリズム情報又はウルトラディアンリズム情報を演算出力する。
【００２８】
図２は、特許文献２に開示されている生体情報検出装置の概要を示す機能ブロック図である。ここに開示された技術は、本発明の生体情報検出装置１００として実用的に採用することができる。
【００２９】
センサ手段１０１は、クライアントが就寝するエアマットレスの圧力変動を無拘束型センサで検出し、フィルタ手段を介して心拍、呼吸、いびきを抽出する。更に、赤外線カメラの画像信号を入力する画像処理手段により体動情報を検出する。
【００３０】
これらクライアントからの検出情報が生体情報演算手段１０２に入力され、演算処理されて連続的睡眠段階情報Ｓｃ、名義的尺度による６段階睡眠情報Ｓａ、心拍情報Ｉｂ、体動情報Ｉｍ、いびき情報Ｉｓ、呼吸情報Ｉｒ等の生体情報Ｓｉが得られる。演算処理のアルゴリズムについては特許文献２に詳述されているので、ここでは説明を省く。
【００３１】
演算処理により得られるこれら生体情報は、記憶保持手段に保持されその総合情報Ｓｉを利用してクライアントの状態監視、データ記録、緊急通報、快適環境を維持するための機器制御等を実行する。
【００３２】
特許文献２には、サーカディアンリズム情報又はウルトラディアンリズム情報の演算については言及されていないが、心拍情報Ｉｂによりウルトラディアンリズム情報及びサーカディアンリズム情報を演算することは容易である。
【００３３】
センサ手段１０１としては、特許文献２に開示されている無拘束型センサの他、クライアントの腹に巻いて呼吸情報を検出する圧電素子センサ、ベルト形（腹帯形）圧力センサ、腕に取り付けて呼吸情報を検出する腕輪形（腕時計形）圧力センサ、指に取り付けて脈波情報を検出するリング形（指輪形）センサ等を採用することが可能である。
【００３４】
図３は、センサ手段１０１から与えられる心拍情報、脈波情報又は呼吸情報に基づいて生体情報演算手段１０２により演算される離散的な睡眠段階情報又は連続的な睡眠状態情報を時間変数として示す特性図である。左側Ｙ軸は６段階の睡眠段階、右側Ｙ軸は各睡眠段階に応じた最適点滴量を示し、睡眠が深い程点滴量は増加する。
【００３５】
図４は、心拍数の経時的な変動より演算されるウルトラディアンリズム情報を時間変数として示す特性図である。右側Ｙ軸は心拍数に応じた最適点滴量を示し、心拍数が低い（睡眠が深い）程点滴量は増加する。
【００３６】
図５は、同じく心拍数の経時的な変動より演算されるサーカディアンリズム情報を時間変数として示す特性図である。この特性は、図４のウルトラディアンリズムを平均化した傾向を示す。右側Ｙ軸は心拍数に応じた最適点滴量を示し、心拍数が低い（睡眠が深い）程点滴量は増加する。
【００３７】
図１に戻り、本発明の点滴システムにおける点滴装置２００の機能構成を説明する。２０１は点滴手段であり、基本構成は図１３で説明した汎用的な機能を有する。２０２は点滴制御手段であり、外部からの設定値に基づいて点滴量を制御する。
【００３８】
２０３は実装される輸液バッグであり、バッグ内薬液のＩＤ情報を保持したタグ２０４を備えている。２０５はタグ２０４に近接配置されたセンサであり、タグのＩＤ情報Ｐを無接触で検出する。このようなタグとセンサは汎用技術で実現できる。
【００３９】
２０６は、点滴量設定手段であり、点滴制御手段２０２に経時的な設定値Ｓ（ｔ）を与え、点滴量を経時的に変更制御させる。この点滴量設定手段２０６は、時間ｔの変数として生体情報検出装置１より与えられる生体情報ｙ＝ｘ（ｔ）及び点滴設定プログラムＦ（ｙ）を入力し、時間関数である設定値Ｓ（ｔ）＝Ｆ（ｘ（ｔ））を算出する。
【００４０】
２０７はプログラム格納手段であり、生体情報検出装置１００より与えられる生体情報の形態と各種点滴薬の点滴方法に応じた各種点滴プログラムｆ１（ｙ）、ｆ２（ｙ）、・・・、ｆｎ（ｙ）を保持している。
【００４１】
２０８はプログラム選択手段であり、点滴手段２００におけるセンサ２０５よりの輸液バッグのＩＤ情報Ｐによる点滴薬情報又は手動で与えられる点滴薬情報Ｑにより、格納された点滴プログラムの内の１個が選択され点滴プログラムＦ（ｙ）として点滴量設定手段２０６に出力される。
【００４２】
図６は、離散的又は連続的睡眠段階に基づく点滴プログラムの例を示す特性図である。覚醒段階での点滴量０ｃｃ／ｈからノンレム４段階での点滴量５０ｃｃ／ｈまでを直線的に増加させるプログラム特性となっている。
【００４３】
図７は、ウルトラディアンリズムに基づく点滴プログラムの例を示す特性図である。心拍数５５までは点滴量の最大値５０ｃｃ／ｈを維持し、心拍数が増加するに従い点滴量を０ｃｃ／ｈまで直線的に減少させるプログラム特性となっている。
【００４４】
図８は、サーカディアンリズムに基づく点滴プログラムの例を示す特性図である。ウルトラディアンリズムに基づく点滴プログラムと同様に、心拍数５５までは点滴量の最大値５０ｃｃ／ｈを維持し、心拍数が増加するに従い点滴量０ｃｃ／ｈまで直線的に減少させるプログラム特性となっている。
【００４５】
図９は、本発明点滴システムの他の実施形態を示す機能ブロック図である。この実施形態の特徴は、点滴プログラムが外部機関３００のデータベース３０１に格納されており、点滴装置２００はイーサネット（登録商標）等のネットワーク４００を介してデータベース３０１に格納されているプログラムを呼び出して取得する。
【００４６】
点滴装置２００において、２０９は送受信手段であり、点滴薬情報Ｐをネットワーク９を介して外部機関３００に送信し、データベース３０１より選択されたプログラムＦ（ｙ）の返信を受けて点滴量設定手段２０６に渡す。
【００４７】
５００及び６００は、生体情報検出装置及び点滴装置よりなる他の点滴システムであり、ネットワーク４００と通信して使用する点滴プログラムを外部機関３００より取得する。このように外部機関に点滴プログラムをデータベース化し、これをプログラムサーバとすることにより、システム毎に点滴プログラム格納手段を設ける必要がなく、複数システムの構成をシンプルにすることができる。
【００４８】
図１０は、点滴制御手段２０２が圧力設定値Ｐｓにより点滴量を制御する場合の機能ブロック図であり、図１３で説明した構成要素と同一機能の要素には同一符号を付して説明を省略する。点滴制御手段２０２は、圧力センサ６の検出値Ｐｉと圧力設定値Ｐｓの偏差に基づいて空気ポンプ３又はクランプ手段１１の少なくともいずれかを操作出力Ｍ１又はＭ３により操作して輸液バッグ２０３の内圧を制御する。
【００４９】
図１１は、点滴制御手段２０２がカウント数設定値Ｎｓにより点滴量を制御する場合の機能ブロック図である。点滴制御手段２０２は、ドロップカウンタ９のカウント値Ｎｉとカウント数設定値Ｎｓの偏差に基づいて空気ポンプ３又はクランプ手段１１の少なくともいずれかを操作出力Ｍ１又はＭ３により操作して輸液バッグ２０３の内圧を制御する。
【００５０】
図１２は、点滴制御手段２０２が流量設定値Ｆｓにより点滴量を制御する場合の機能ブロック図である。点滴制御手段２０２は、輸液管７に挿入された流量センサ１２の検出値Ｆｉと流量設定値Ｆｓの偏差に基づいて流量センサ１２の上流側において輸液管７に挿入された制御弁１３を操作出力Ｍ４により操作して輸液流量を制御する。
【００５１】
以上説明した実施形態では、生体リズムに基づいて薬液の点滴量を経時的に制御する点滴システムを示したが、生体リズムに基づいて静脈・経腸栄養剤を与えるシステムに本発明を適用することも可能である。
【図面の簡単な説明】
【００５２】
【図１】本発明を適用した点滴システムの一実施形態を示す機能ブロック図である。
【図２】特許文献２に開示されている生体情報検出装置の概要を示す機能ブロック図である。
【図３】生体情報演算手段により演算される離散的な睡眠段階情報又は連続的な睡眠状態情報を時間変数として示す特性図である。
【図４】心拍数の経時的な変動より演算されるウルトラディアンリズム情報を時間変数として示す特性図である。
【図５】心拍数の経時的な変動より演算されるサーカディアンリズム情報を時間変数として示す特性図である。
【図６】離散的又は連続的睡眠段階に基づく点滴プログラムの例を示す特性図である。
【図７】ウルトラディアンリズムに基づく点滴プログラムの例を示す特性図である。
【図８】サーカディアンリズムに基づく点滴プログラムの例を示す特性図である。
【図９】本発明の他の実施形態を示す機能ブロック図である。
【図１０】点滴制御手段が圧力設定値により点滴量を制御する場合の機能ブロック図である。
【図１１】点滴制御手段がカウント数設定値により点滴量を制御する場合の機能ブロック図である。
【図１２】点滴制御手段が流量設定値により点滴量を制御する場合の機能ブロック図である。
【図１３】特許文献１に開示されている点滴手段の構成を示す機能ブロック図である。
【符号の説明】
【００５３】
１００  生体情報検出装置
１０１  センサ手段
１０２  生体情報演算手段
２００  点滴装置
２０１  点滴手段
２０２  点滴制御手段
２０３  輸液バッグ
２０４  タグ
２０５  センサ
２０６  点適量設定手段
２０７  プログラム格納手段
２０８  プログラム選択手段
【図１】
2006167103.tif 000003
【図２】
2006167103.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
2006167103.tif 000007
【図６】
2006167103.tif 000008
【図７】
2006167103.tif 000009
【図８】
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【図９】
2006167103.tif 000011
【図１０】
2006167103.tif 000012
【図１１】
2006167103.tif 000013
【図１２】
2006167103.tif 000014
【図１３】
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