(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
患者に抗腫瘍性の薬物を提供する医療処置装置であって、
抗腫瘍性の薬物の供給および該患者へ抗腫瘍性の薬物を送達する手段を有する医療デバイスと、該医療デバイスに接続される制御アルゴリズムと、該患者の生理学的状態に関する情報を該患者から受信する患者に接続された第１のセンサであって、該情報は、該センサから該制御アルゴリズムへ送信される、第１のセンサと；該患者の環境からの情報を受信する第２のセンサとを備え、該制御アルゴリズムは、該第１のセンサおよび該第２のセンサの少なくとも１つからの該情報を処理して、該処理された情報に基づいて、該医療デバイスから該患者への該抗腫瘍性の薬物の送達を制御することに適合する、医療処置装置。
【請求項２】
前記制御アルゴリズムのパラメータを調節する入力デバイスをさらに備える、請求項１に記載の医療処置装置。
【請求項３】
患者に癌の処置を送達する医療装置であって、
癌の医療処置を有する医療デバイスと該医療デバイスに電気的に接続されたコントローラとを備え、該コントローラは、センシングデバイスから受信した信号を動的に処理し、該コントローラは、該信号を処理した結果に基づいてフィードバック制御を展開して、抗腫瘍性の薬物が該医療デバイスから該患者に送達されるべきかどうかを判定し、該フィードバック制御を該医療デバイスに提供して、該患者への該癌の医療処置の送達を制御する、医療装置であって、該センシングデバイスは、該患者から、該患者の生理学的状態に関する情報を受信するために該患者に接続された第１のセンサと、該患者の環境からの情報を受信する第２のセンサとを備える、医療装置。
【請求項４】
前記コントローラに電気的に接続される制御アルゴリズムをさらに備え、該制御アルゴリズムは、前記センシングデバイスから受信した信号を処理し、該制御アルゴリズムは、該信号を処理した結果に基づいてフィードバック制御を展開して、抗腫瘍性の薬物が前記医療デバイスから前記患者に送達されるべきであるかどうかを判定する、請求項３に記載の医療装置。
【請求項５】
前記コントローラ用の前記制御アルゴリズムは、該コントローラにダウンロードされる、請求項４に記載の医療装置。
【請求項６】
前記医療デバイスは、前記患者に送達される抗腫瘍性の薬物の供給を有する、請求項３に記載の医療装置。
【請求項７】
前記信号は、前記患者からの介入なしに、該患者の生理学的状態から自動的に取得される、請求項３に記載の医療装置。
【請求項８】
前記信号は、前記患者からの介入なしに、前記第２のセンサから自動的に取得される、請求項３に記載の医療装置。
【請求項９】
前記コントローラは、前記医療デバイスのコンポーネントである、請求項３に記載の医療装置。
【請求項１０】
前記コントローラに接続される入力デバイスをさらに備え、該入力デバイスは、認可されたユーザが該制御アルゴリズムを操作することを可能にするように提供される、請求項３に記載の医療装置。
【請求項１１】
前記入力デバイスは、第１の位置とは別の第２の位置に配置されるリモートコントローラであり、前記医療デバイスは、前記第１の位置に配置される、請求項１０に記載の医療装置。
【請求項１２】
前記第１のセンサは、バイタルサインモニタを備える、請求項３に記載の医療装置。
【請求項１３】
前記第１のセンサは、活動センサを備える、請求項３に記載の医療装置。
【請求項１４】
前記第２のセンサは、前記コントローラに接続される光センサを備え、該光センサは、周囲の光に基づいて信号を取得する、請求項３に記載の医療装置。
【請求項１５】
前記第２のセンサは、前記コントローラに接続され、該第２のセンサは、前記患者の環境の環境要因に基づいて第１の信号を取得し、第２の信号を該コントローラに送信する、請求項３に記載の医療装置。
【請求項１６】
前記コントローラおよび前記センシングデバイスは、統合コンポーネントである、請求項３に記載の医療装置。
【請求項１７】
前記センシングデバイスは、手動の入力を受信する入力デバイスである、請求項３に記載の医療装置。
【請求項１８】
前記患者は、前記手動の入力を提供する、請求項１７に記載の医療装置。
【請求項１９】
患者に癌の医療処置を送達する医療処置管理システムであって、
患者に癌の医療処置を送達する医療デバイスであって、該医療デバイスは、ある期間、該患者に癌の医療処置の配当を調整するプロセッサを有する、医療デバイスと、
該プロセッサに接続される第１のセンサであって、該第１のセンサは、該患者の生理学的状態に関する信号を該患者から受信し、該信号を該プロセッサに送信する、第１のセンサと、
該プロセッサに接続される第２のセンサであって、該第２のセンサは、該患者の環境の状態に基づいて信号を取得し、該第２のセンサは、該プロセッサに該信号をさらに送信する、第２のセンサと、
を備え、該プロセッサは、該患者に対して管理される該特定の癌の医療処置に基づいて、該第１のセンサおよび該第２のセンサの少なくとも１つから信号を要求し、該医療デバイスからの癌の医療処置の配当を調節するように該信号を処理する、医療処置管理システム。
【請求項２０】
前記第１のセンサは、手動の入力を受信する入力デバイスである、請求項１９に記載の医療処置管理システム。
【請求項２１】
前記患者は、前記手動の入力を提供する、請求項２０に記載の医療処置管理システム。
【請求項２２】
前記生理学的状態は、患者の心拍、患者の体温、患者の活動、患者の代謝要求、患者の細胞の代謝、および患者の細胞の増殖からなる群から選択される、請求項１９に記載の医療処置管理システム。
【請求項２３】
前記プロセッサは、前記信号を処理する制御アルゴリズムを有する、請求項１９に記載の医療処置管理システム。
【請求項２４】
前記プロセッサを制御する入力デバイスをさらに備える、請求項１９に記載の医療処置管理システム。
【請求項２５】
前記患者に対して管理される前記特定の癌の医療処置に基づいて、前記プロセッサは、前記第１のセンサおよび第２のセンサの両方から信号を要求し、該プロセッサは、該信号を処理して、該処理された信号の累積的な結果に基づいて該医療デバイスから癌の医療処置の配当を調整する、請求項１９に記載の医療処置管理システム。
【請求項２６】
前記第１のセンサは、前記患者の生理的状態に関する複数の信号を該患者から受信し、該信号を該プロセッサに送信し、該プロセッサは、該信号を受信し、該信号を処理し、該処理された信号の累積的な結果に基づいて該医療デバイスから癌の医療処置の配当を調整する、請求項１９に記載の医療処置管理システム。
【請求項２７】
前記センサは、前記患者の体温をモニタし、前記プロセッサに送信する信号を展開する活動センサと、患者の心拍をモニタし、該プロセッサに送信する信号を展開するバイタルサインモニタとを含み、管理される前記特定の癌の医療処置に基づいて、該プロセッサは、該アクティビティモニタおよび前記バイタルサインモニタの一方から該信号をリクエストする、請求項１９に記載の医療処置管理システム。
【請求項２８】
前記患者に癌の医療処置を送達する第２の医療デバイスをさらに備え、前記制御アルゴリズムは、前記信号を前記第２のセンサから受信し、該信号を処理し、該第２の医療デバイスから該患者への癌の医療処置の配当を調節する、請求項２３に記載の医療処置管理システム。
【請求項２９】
前記第１の医療デバイス用の前記制御アルゴリズムは、前記第２の医療デバイス用の制御アルゴリズムとは区別される、請求項２８に記載の医療処置管理システム。
【請求項３０】
医療装置であって、
患者への癌の医療処置を管理するプログラム可能医療デバイスであって、該プログラム可能医療デバイスは、該患者への該癌の医療処置を管理する手段を有し、該プログラム可能医療デバイスは、該プログラム可能医療デバイス用の制御コマンドを入力する第１の入力デバイスを有し、該プログラム可能医療デバイスは、第１の位置に配置される、プログラム可能医療デバイスと、
該プログラム可能医療デバイスに接続される制御アルゴリズムを有するコントローラであって、該コントローラは、該コントローラ用の制御コマンドを入力する入力デバイスを有し、該コントローラは、該患者の生理学的状態に関する信号を受信し、該コントローラは、該患者の状態の生理学的変化に応答して該医療デバイスをさらに制御する、コントローラと
患者への第２の癌の医療処置を管理する第２のプログラム可能医療デバイスとを備え、該第２のプログラム可能医療デバイスは、該患者の環境に関して受信した信号に基づいて操作される、
医療装置。
【請求項３１】
前記コントローラ用の入力デバイスは、第２の位置に配置される、請求項３０に記載の医療装置。
【請求項３２】
コントローラおよび前記プログラム可能医療デバイス用の入力デバイスは、同じデバイスである、請求項３０に記載の医療装置。
【請求項３３】
患者への第２の医療処置を管理する第２のプログラム可能医療デバイスをさらに備え、前記コントローラは、前記第１および第２のプログラム可能医療デバイスの両方を制御する、請求項３０に記載の医療装置。
【請求項３４】
患者への第２の医療処置を管理する第３のプログラム可能医療デバイスと、該第２のプログラム可能医療デバイスを制御する第２のコントローラとをさらに備え、前記第２のコントローラは、該患者の生理学的状態に関する信号を受信する、請求項３０に記載の医療装置。
【請求項３５】
前記医療デバイスは、輸液ポンプである、請求項１９に記載のシステム。
【請求項３６】
前記制御アルゴリズムを修正するためのリモート入力デバイスをさらに備える、請求項１９に記載のシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
（技術分野）
本発明は、概して、計算された要求に基づいて患者に医療処置を提供する医療処置装置に関し、より詳細には、患者の生理的および／または環境的状態によって自動的にトリガーおよび制御される、患者に医療処置を送達する医療処置管理システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
（発明の背景）
多くのタイプの医療処置では、処置の影響および最終的な有用性は、治療に対する患者の耐容性および感受性に依存する。このような測定は、正確かつ効果的に患者を治療する際に、医者を支援する。しかしながら、現在のところ、特定の被験者の実際の計測または被験者の環境ではなく客観的な計測に基づいて、多くの医療処置が患者に提供されている。
【０００３】
例えば、多くの薬物療法の典型的な医療処置パラメータは、一般的な２４時間周期のシステムに基づいて提供される。２４時間周期のシステムの下では、植物および動物の典型的な生理学的機能は、およそ２４時間間隔で再発することが、医療産業界では知られている。人間の場合、身体の時計は、視交差上核（ＳＣＮ）に配置され、別個の細胞群は、視床下部内に検出される。ＳＣＮは、人間の身体の２４時間周期のリズムを制御または調整する。通常、人間の２４時間周期のリズムは、松果体によるメラトニン分泌を介して、眼を通る光と暗闇との交代によってキャリブレーションされる。
【０００４】
さらに、通常の人間の組織の細胞の代謝および増殖は、同様のリズムを表し、これにより、振幅ならびにピークおよびトラフの時間が予測可能となる。このようなリズムは、薬理学的特性、耐容性、および最終的な有用性に影響する。例えば、２４時間周期のリズムは、癌治療における、耐容性および抗腫瘍性の効能を含む、抗癌性医薬品の利用および効果に影響する。したがって、時間薬理学の処置（ｉｎｔｅｒｖｅｎｔｉｏｎ）では、抗癌剤薬物は、特に化学療法とともに、標準的な２４時間周期のリズムにしたがって送達される。例えば、Ｆｌｏｘｕｒｉｄｉｎｅ送達は、通常４回に分けて服用され、各服用量は、一日の時間に依存する。
【０００５】
午前９時〜午後３時の間に服用量の１４％
午後３時〜午後９時の間に服用量の６８％
午後９時〜午前３時の間に服用量の１４％
午前３時〜午前９時の間に服用量の４％
通常、薬剤が送達される時間は、医者によって選択され、患者の代謝の変化と客観的に一致する。しかし、２４時間周期のリズムは、単に、患者の代謝の変化の推定値であり、実際の患者の代謝には基づいていない。したがって、薬剤送達が実際に患者の実際の代謝と一致するかどうかは、評価も判定もされない。
【０００６】
さらに、異なる医療処置は、異なる最適服用時間プロファイルを有する。例えば、異なる抗腫瘍性の薬物は、通常、異なる時間に服用される。ＥｐｉｒｕｂｉｃｉｎおよびＤａｕｎｏｒｕｂｉｃｉｎは、通常、ライトオンセットの後の２時間で服用される。Ｃｙｃｏｐｈａｓｐｈａｍｉｄｅは、通常、ライトオンセットの後の１２時間で服用される。Ｃｉｓｐｌａｔｉｎは、通常、ライトオンセットの後の１５時間で服用される。Ｖｉｎｂｌａｓｔｉｎｅは、通常、ライトオンセットの後の１８時間で服用される。理解され得るように、異なる薬物は、異なる作用のメカニズムを有する。
【０００７】
しかし、他のファクタがまた、適切な医療処置に影響を与える。例えば、通常の組織の最小の感受性は、薬物の代謝（例えば、グルタチオン）に影響を与える酵素レベルに関連すると考えられる。これらの可変量の全体のドライバは、患者の休息活動周期であると考えられる。この効果のために、研究室のラット研究が、１２時間の光および１２時間の暗闇のサイクルの支配下にある動物により導かれるべきであることが知られている。
【０００８】
それにもかかわらず、異なる患者は（癌治療については、および異なる腫瘍でさえ）、全く同一の２４時間周期ではないことが知られている。したがって、２４時間周期の治療の間で最適化するべき少なくとも２つの局面が存在する。（１）腫瘍（単数または複数）のピーク感受性、（２）通常の組織の最小の感受性である。
【０００９】
標準的な時間薬理学の処置は、時間および服用を制御することによって、薬物耐容性の２４時間周期のリズムの利点を利用する。したがって、このことは、毒性の効果を低減し、患者の生活の質を改良することができる。さらに、化学療法の薬物を含む多くの薬物では、少なくとも毒性の２４時間周期の時間でより大きい最大耐用性を示した服用を管理することによって、生存の改良が導かれ得る。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかしながら、上述のように、標準的な２４時間周期のシステムに従う医療処置を提供することには、多くの欠点が存在する。
【００１１】
したがって、特定の患者に対する医療処置の送達を主観的に決定し、トリガーし、かつ制御する方法および装置が、非常に望ましい。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明を理解するために、添付の図面を参照して、例に沿って説明される。
【００１３】
本発明の医療処置両方を提供する方法および装置は、戦略制御を計算する実際のデータに基づく。通常、本発明のシステムは、医療デバイスに接続される医療デバイス、制御アルゴリズム、およびセンシングデバイスを備える。
【００１４】
本発明の１つの局面によると、センシングデバイスは、自動的に信号を受信し、その信号を制御アルゴリズムに送信する。制御アルゴリズムは、センシングデバイスから受信した信号を処理して、医療処置が患者に送達されるべきかどうかを判定する。処理された信号の結果に基づき、制御アルゴリズムは、フィードバック制御を展開して、患者への医療処置の送達を制御する。
【００１５】
本発明の別の局面によると、患者に処置を送達する医療装置が提供される。医療装置は、医療処置を有する医療デバイス、および、医療デバイスに電気的に接続されるコントローラを備える。コントローラは、動的にセンシングデバイスから受信した信号を処理する制御アルゴリズムを内部に格納する。制御アルゴリズムは、信号を処理した結果に基づいてフィードバック制御を展開して、薬剤が医療デバイスから患者に送達されるべきかどうかを判定し、医療デバイスにフィードバック制御を提供して、患者への医療処置の送達を制御する。
【００１６】
本発明の別の局面によると、センサが患者に接続されて、患者の生理学的状態に関する情報を患者から受信する。センサから受信した情報は、制御アルゴリズムに送信され、この情報は、医療デバイスから患者への薬剤の送達を制御するために処理される。
【００１７】
本発明の別の局面によると、患者の生理学的状態に関する信号は、患者の心拍、患者の体温、患者の活動、患者の代謝要求、患者の細胞代謝、および患者の増殖からなる群から選択される。
【００１８】
本発明の別の局面によると、センサは、患者の環境から信号を受信する。センサは、信号をプロセッサに送信し、プロセッサは、ある期間、信号の計算に基づいて、医療デバイスから患者への医療処置の配当を調整する。
【００１９】
本発明の別の局面によると、医療処置を患者に送達する医療処理管理システムは、医療デバイスおよび第１のセンサを備える。医療デバイスは、ある期間、センサからの信号に基づいて、患者への医療処置の配当を調整するプロセッサを有する。プロセッサに接続される第１のセンサは、患者の生理学的状態に関する信号を患者から受信し、その信号をプロセッサに送信する。プロセッサは、受信した信号を処理して、医療デバイスからの医療処置の配当を調整する。
【００２０】
本発明の別の局面によると、医療処置管理システムは、さらに、プロセッサに接続される第２のセンサを備える。第２のセンサは、患者の環境の状態に基づいて信号を取得し、この信号をプロセッサに送信する。患者に対する管理される特定の医療処置に応じて、プロセッサは、第１のセンサおよび第２のセンサの１つから信号を要求する。
【００２１】
本発明の別の局面によると、第１のセンサおよび第２のセンサの両方から信号を要求し、さらに、プロセッサは、信号を処理し、処理された信号の累積的な結果に基づいて、医療デバイスからの医療処置の配当を調整する。
【００２２】
本発明の別の局面によると、センサは、患者の生理学的状態に関する複数の信号を患者から受信し、この信号をプロセッサに送信する。プロセッサは、信号を受信し、この信号を処理し、処理された信号の累積的な結果に基づいて、医療デバイスからの医療処置の配当を調整する。
【００２３】
本発明の別の局面によると、医療処置管理システムは、患者に医療処置を送達する第２の医療デバイスをさらに備える。プロセッサは、第２のセンサから信号を受信し、第２の信号を処理し、第２の医療デバイスから患者への医療処置の配当を調整する。
【００２４】
本発明の別の局面によると、医療装置は、患者に医療処置を管理するプログラム可能医療デバイスとコントローラとを備える。プログラム可能医療デバイスは、プログラム可能医療デバイス用の制御コマンドを入力するための第１の入力デバイスを有し、このコントローラは、このコントローラ用の制御コマンドを入力する第２の入力デバイスを有する。入力デバイスは、同じ位置に配置され得、１つ以上の入力デバイスが、リモート位置に配置され得る。１つ以上の入力デバイスは、同じリモート位置にあってもよいし、なくてもよい。
【００２５】
本発明の別の局面によると、本発明のセンシングデバイスは、患者に接続されるバイタルサインモニタを備える。バイタルサインモニタは、患者から第１の信号を取得し、第２の信号をコントローラに送信する。
【００２６】
本発明の別の局面によると、センシングデバイスは、患者に接続される活動センサを備える。この活動センサは、患者から第１の信号を取得し、第２の信号をコントローラに送信する。
【００２７】
本発明の別の局面によると、センシングデバイスは、患者の細胞の代謝に基づいて、信号を取得する。
【００２８】
本発明の別の局面によると、センシングデバイスは、患者の細胞の増殖に基づいて、信号を取得する。
【００２９】
本発明の別の局面によると、センシングデバイスは、コントローラに接続される光センサを備え、光センサは、周囲の光に基づいて第１の信号を取得し、第２の信号をコントローラに送る。
【００３０】
本発明の別の局面によると、センシングデバイスおよび制御アルゴリズムを有するコントローラは、一体化したコンポーネントである。
【００３１】
本発明のさらに別の局面によると、患者に医療処置を提供する方法が提供される。医療処置の送達は、患者の１つ以上の生理学的または環境状態によってトリガーされる。
【００３２】
本発明の別の特徴および利点は、添付の図面と関連させてなされる以下の説明から明らかになる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３３】
（好ましい実施形態の詳細な説明）
本発明は多くの異なる形式の実施形態が可能である一方、本発明の開示は、本発明の原理の例示であると考えられ、本発明の広範な局面を示される実施形態に制限することは意図されないことの理解とともに、図面に示され、本明細書中に本発明の詳細な好ましい実施形態で説明される。
【００３４】
ここで図面の詳細を参照すると、医療処置送達制御を利用して、特定の患者の状態および／または特定の患者の環境の変化に基づいて医療処置を配当する、医療処置管理システム１０が示される。図１に示されるように、医療処置管理システム１０の１つの実施形態は、医療デバイス１２、医療デバイス１２に接続された制御アルゴリズム２６、および患者１８に接続されたセンサ１６を備える。医療デバイス１２は、輸液ポンプ、人工呼吸器、インシュリン送達デバイス、および麻酔送達デバイスを備えるがこれらに制限されない様々なデバイスの１つであってもよいが、当業者であれば、他の医療デバイスが本発明の範囲から逸脱することなく利用され得ることを理解し得る。さらに、医療デバイス１２は、プログラム可能であり得る。
【００３５】
１つの実施形態では、図９に示される輸液ポンプ２０は、患者１８への液体薬（ｌｉｑｕｉｄ  ｍｅｄｉｃａｎｔ）を管理する医療デバイス１２として利用される。通常、医療デバイス１２は、薬剤の供給（示されない）および患者１８への薬剤を送達する手段（示されない）を有する。輸液ポンプ２０により、薬剤の供給は、通常、注射器またはＩＶタイプバックに含まれる液体薬である。さらに、輸液ポンプ２０により、薬剤を送達する手段は、液体輸液デバイスを備え、多くの場合、患者に接続されることに適合する中空針またはカテーテル、液体輸液デバイスに接続されるコンジットまたはチューブ、液体輸液デバイスによりコンジットを介して患者に液体薬をポンピングするポンピングメカニズム、ならびに、ポンピングメカニズムを制御するコントローラを備える。しかし、他のタイプの医療デバイスが利用される場合、医療処置および処置を送達する手段は、特定の医療デバイスに一致するように変化する。例えば、それぞれ適切な送達手段により、人工呼吸器は、患者に酸素を供給し、インシュリン送達メカニズムは、患者にインシュリンを送達し、麻酔デバイスは、麻酔ガスまたは麻酔薬を患者に提供する。
【００３６】
図１に示される実施形態では、センサ１６は、患者１８に接続され、患者１８の生理学的状態に関する情報を患者１８から受信する。当業者には理解されるように、このような生理学的状態は、患者の心拍、患者の体温、患者の血圧、患者の活動レベル、患者の細胞の代謝、患者の細胞の増殖、患者の代謝要求、患者の食物摂取量、および患者のＳｐＯ２レベル等を含むが、これらに制限されない。これらのファクタおよび当業者に知られた他のファクタは、医療処置、および、特に薬物療法を病状の治療中の個人に配当するためのトリガーとなる出来事であると理解される。さらに、センシングデバイスは、手動の入力を受信する入力デバイスを備え得る。手動の入力は、ヘルスケア提供者または患者によって提供され得る。センシングデバイスに入力を提供する患者の例は、医療デバイス１２がインシュリン送達メカニズムである場合である。このように、患者は、患者によって消費される食べ物のタイプを示す入力をセンサに提供し得る。
【００３７】
１つの実施形態では、複数のセンサ１６は、患者の特定の物理パラメータを継続的にモニタする携帯用多パラメータの生理学的モニタ（図示されず）に含まれる。モニタは、ＥＫＧ電極、胸部拡張センサ、加速度計、胸部マイクロフォン、バイオメトリック圧力センサ、体温センサ、および周囲温度センサを含む、センサ１６を有する。各センサは、アナログデジタル変換器（ＡＤＣ）に出力信号を提供する。
【００３８】
このような実施形態では、センサ１６は、身体ストラップ（図示されない）に設けられ得、身体ストラップは、上部に様々なセンサおよびサポーティング電子機器が配当される胸部ストラップを含み得る。（さらに、多パラメータモニタリングデバイスが、胸部以外の身体の一部分のまわりにストラップによってマウントされ得ることが当業者に理解される。）胸部ストラップは、患者１８の胴のまわりに適合するように適合される。
【００３９】
様々なパラメータセンサ１６は、センサが検出するパラメータ（単数または複数）に最も適したストラップに配置される。各センサ１６は、信号処理の分野では公知であるように、センサ信号をフィルタリングおよび増幅するアナログ回路に電気的入力を提供し、コントローラハードウェアの一部分であり得るアナログデジタル変換器にそれらのセンサ信号を出力する。ストラップのセンサは、以下のようであり得る。患者の胸部の表面の温度を感知する胸の温度センサ、患者の環境の周囲のバイオメトリック圧を感知するバイオメトリック圧力センサ、患者の胸部の拡張および収縮を示す胸部ストラップの伸張を検出する胸部拡張（人工呼吸）センサ、患者の身体の運動および傾きを検出する加速度計、患者の環境の周囲温度を感知する周囲温度センサ、患者の胴内からの音を検出するマイクロフォン、腕の下の患者の胴の側面の温度を感知する脇の下温度センサ、ならびに心筋のアクションによって生じる電気信号を検出するＥＫＧ電極である。ＥＫＧ電極は、グランドまたは基準電極と組み合わせて利用され、患者の胸部の肌に接触して配置され、患者の心筋のポンピングアクションによって発生する電気信号を検出する。ＥＫＧ（電極心電図）が、医学分野で周知である、患者の心臓の動きを示す。
【００４０】
さらに図１に示されるように、センサ１７は、センサ１６に加えて、または、センサ１６の代わりに提供され得る。センサ１７は、患者１８の環境に関する情報を取得する。通常、センサ１６、１７は、患者１８のからの介入なく、自動的に患者の生理学的状態および／または環境状態のそれぞれに関する信号を取得する。制御アルゴリズム２６によって必要とされる情報に基づいて、複数のセンサ１６、１７は、直列または並列に利用され得る（図１、４、７、および８）。
【００４１】
センサ１６、１７は、個人の心拍、体温、血圧、活動レベル、細胞の代謝、細胞の増殖、代謝要求、ＳｐＯ２レベル等に関するか、あるいは、周囲温度、周囲の光状態等の環境状態１７に基づく信号のような信号を受信することができる任意のデバイスであり得る。図４および５に示されるように、このようなセンサ１６、１７は、バイタルサインモニタ、血圧モニタ、光センサ、環境センサ、および活動センサを含み得るがこれらに限定されない。さらに、図６に示されるように、別個のコンポーネントではなく、センサ１６、１７は、コントローラ２８と統合されてもよい。
【００４２】
センサ１６、１７から受信した信号は、制御アルゴリズム２６に電気的に送信される２４。図２、３、および６に示されるように、制御アルゴリズム２６は、コントローラ２８（プロセッサとも呼ばれる）の一部であってもよい。さらに、図３に示されるように、コントローラ２８は、医療デバイス１２のコンポーネントであってもよい。患者１８に対して管理される特定の医療処置に応じて、制御アルゴリズム２６は、１つ以上のセンサ１６、１７から信号を要求し得る。患者の休息活動または代謝サイクルが、コルチゾール、肝酵素、およびクレアチンの血液細胞数、血漿、または血清濃度を含む様々な要素を計測することによって、観血的に判定され得ることが理解される一方で、他の方法もまた利用可能である。例えば、患者の休息活動または代謝サイクルは、患者のバイタルサインまたは活動によって非観血的に計測され得る。さらに、患者の体温が夜間に低下し、患者の心拍は、患者が休息しているときに低下することが発見された。したがって、このような信号は、センサ１６、１７によって取得され、このような情報は、処理のための制御アルゴリズム２６に送信される２４。
【００４３】
制御アルゴリズム２６が異なる医療処置ごとにおそらく異なることが理解され、さらに、同一の医療処置に対しても、制御アルゴリズム２６が異なる患者では異なり得ることも理解される。制御アルゴリズム２６の１つの例が、図１０に示される。図１０に示されるように、制御アルゴリズム２６は、患者１８の心拍の関数として、患者への薬剤の送達を制御するために利用され得る。この実施形態では、制御アルゴリズム２６は、患者の心拍の信号をセンサ１６の１つから受信する。制御アルゴリズム２６は、最大心拍と信号を比較することによって、信号３０を処理する。心拍信号が最大心拍信号よりも小さい場合に、制御アルゴリズムは、フィードバック制御３２を展開（ｄｅｖｅｌｏｐ）して、輸液ポンプ１２の輸液の速度を２％まで低下させる。心拍信号が最大心拍信号よりも小さくない場合に、制御アルゴリズムは、さらに、輸液療法が完了したかどうかを判定する。輸液療法が完了していない場合、輸液を続けるための、フィードバック制御３２が提供される。心拍信号のさらなる処理３０がその後も継続される。輸液療法が完了していた場合、輸液ポンプ１２を停止するための、フィードバック制御３２が提供される。
【００４４】
制御アルゴリズム２６が送信された信号２４を受信した後、この制御アルゴリズム２６は、制御アルゴリズム２６を介して信号を処理し３０、結果として生じるフィードバック制御３２が展開される。複数の信号が複数のセンサ１６、１７からリクエストされ、かつ、受信された場合に、各必要とされる信号は、プログラムされる制御アルゴリズム２６によって処理され、結果として生じるフィードバック制御３２が展開される。フィードバック制御３２は、医療デバイス１２の制御信号として動作して、患者１８への医療処置の送達を制御または調整する。
【００４５】
これは、医療デバイス１２に、制御アルゴリズム２６によって展開されたフィードバック制御３２を送信することによって達成される。フィードバック制御３２は、医療デバイス１２の動作にコマンドを提供する。フィードバック制御３２は、通常、医療デバイス１２に信号またはコマンドの２つのうちのいずれかを提供する。すなわち、患者１８に医療処置を送達する３６か、または、患者に医療処置を送達しない３８かのどちらかである。フィードバック制御３２は、医療処置を送達する３２ために信号を提供する場合、患者１８に提供する処置の量および速度を指示する医療デバイス１２に信号を提供し得る。このような信号は、薬剤送達の速度を増加または減少させることを含み得る。
【００４６】
図７に示されるように、複数の医療デバイス１２ａ、１２ｂは、患者１８に医療処置を送達する３６ために利用され得る。特定の医療治療は同じであってもよく、異なるように単に服用されてもよく、あるいは、各医療デバイス１２ａ、１２ｂは、患者１８に異なる医療処置を送達３６してもよい。さらに、図７に示されるように、それぞれ医療デバイス１２ａ、１２ｂごとに、別個の制御アルゴリズム２６ａ、２６ｂが利用され得る。図７の実施形態は、２つの別個の制御アルゴリズム２６ａ、２６ｂ、および多くのセンサ１６ａ、１６ｂ、および１７を利用する。センサ１６ａ、１７は、制御アルゴリズム２６ａに信号を送信２４し、制御アルゴリズム２６ａは、患者１８に送達される３６処置に応じて、センサ１６ａ、１７の一方または両方からの信号を処理し３０、結果として生じるフィードバック制御３２ａを展開し得る。センサ１６ｂは、信号を制御アルゴリズム２６ｂに送信し、制御アルゴリズム２６ｂは、同様に信号を処理して３０、結果として生じるフィードバック制御３２ｂを展開する。フィードバック制御３２ａが第１の医療デバイス１２ａに送信され、患者１８への医療処置の送達３６ａを制御しつつ、フィードバック制御３２ｂが第２の医療デバイス１２ｂに送信され、同じ患者１８に医療処置の送達３６ｂを制御する。
【００４７】
逆に、図８に示されるように、１つの制御アルゴリズム２６は、複数の医療デバイス１２ａ、１２ｂを制御し得る。この実施形態では、１つの制御アルゴリズム２６は、複数のセンサ１６ａ、１６ｂ、および１７により利用され得る。センサ１６ａ、１６ｂ、および１７は、制御アルゴリズム２６に信号を送信２４し、制御アルゴリズム２６は、患者１８に送達される３６処置に応じて、１つ以上のセンサ１６ａ、１６ｂ、および１７からの信号を処理し３０、結果として生じる１つ以上のフィードバック制御３２ａ、３２ｂを展開し得る。フィードバック制御３２ａが第１の医療デバイス１２ａに送信され、患者１８への医療処置の送達３６ａを制御しつつ、フィードバック制御３２ｂが第２の医療デバイス１２ｂに送信され、同じ患者１８への医療処置の送達３６ｂを制御する。したがって、この実施形態では、第１の医療デバイス１２ａの制御アルゴリズム２６は、第２の医療デバイス１２ｂと同じ制御アルゴリズム２６である。
【００４８】
医療処置装置１０は、異なる処置療法により利用され得るので、制御アルゴリズム２６は、通常、異なる処置療法ごとに改変または変更される。したがって、図１および図２に示されるように、通常、入力デバイス４２が提供され、制御アルゴリズム２６の制御パラメータ４４を調節および設定し得る。入力デバイス４２は、コントローラ２８に接続されてもよいし、直接的に制御アルゴリズム２６に接続されてもよい。制御アルゴリズム２６は、手動で入力されてもよく、一方で、さらに、データベースまたはネットワークから動的にダウンロードされてもよい。
【００４９】
さらに、図１に示されるように、医療デバイス１２はまた、医療デバイス１２用の入力デバイス４８を有し得る。医療デバイス１２用の入力デバイス４８は、ユーザ（通常は認可された臨床医）が制御コマンド５０を入力して、医療デバイス１２のパラメータを調節または制御することを可能にする。別の実施形態では、医療デバイス１２用の入力デバイスは、コントローラ／制御アルゴリズム用の入力デバイスと同じである。
【００５０】
図２に示されるように、制御アルゴリズム２６および／またはコントローラ２８の制御パラメータをリモートで調節または設定するために、リモートコントローラ４６（すなわち、リモート入力デバイス）が提供され得る。本発明の譲受人に譲渡された米国特許第５，８８５，２４５号は、リモートコントローラを開示し、特に本明細書中で参照として援用され、本発明の一部をなす。リモートコントローラ４６は、医療デバイス１２が配置される（すなわち第１の位置）部屋の位置から離れた部屋の位置（すなわち、第２の位置）に配置される。リモートコントローラ４６は、医療デバイス１２が配置される建物と同じ建物の異なる部屋に配置されて得、または、医療デバイス１２が配置される建物とは異なる建物に配置され得る。リモートコントローラ４６は、データリンク５４を介して従来の音声／データモデム５２に接続され、モデム５２はまた、音声リンク５８を介して電話５６に接続される。医療デバイス１２は、データリンク６２を介して従来の音声／データモデム６０に接続され、モデム６０は、音声リンク６６を介して電話６４に接続される。２つのモデム５２、６０は、通信リンク６８を介して双方向性音声およびデータ通信に相互接続され、通信リンク６８は、例えば、電話線であり得る。さらに、リモートコントローラ４６は、インターネット、イントラネット、およびワイヤレスネットワークを介して、制御アルゴリズム２６と通信し得る。さらに、リモートコントローラ２６は、サーバであってもよい。
【００５１】
特定の実施形態が説明され、かつ記載されたが、多くの改変が本発明の意図から著しく逸脱することなく想定され、保護の範囲は、添付の請求項の範囲によってのみ制限される。
【図面の簡単な説明】
【００５２】
【図１】図１は、本発明の医療処置管理システムのブロック図である。
【図２】図２は、リモート制御を含む、図１の医療処置管理システムの変形のブロック図である。
【図３】図３は、コントローラが医療デバイスのコンポーネントである、図１の医療処置管理システムの別の変形のブロック図である。
【図４】図４は、さまざまなセンシングデバイスを含む、図１の医療処置管理システムの別の変形のブロック図である。
【図５】図５は、さまざまなセンシングデバイスを含む、図１の医療処置管理システムの別の変形のブロック図である。
【図６】図６は、コントローラおよびセンシングデバイスが統合コンポーネントである、図１の医療処置管理システムの別の変形のブロック図である。
【図７】図７は、複数の医療処置デバイスを含む、図１の医療処置管理システムの別の変形のブロック図である。
【図８】図８は、複数の医療処置デバイス用のプロセッサを含む、図７の医療処置管理システムの別の変形のブロック図である。
【図９】図９は、本発明とともに利用される輸液ポンプの１つの実施形態の前面図である。
【図１０】図１０は、１つのタイプの本発明の制御アルゴリズムのブロック図である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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