(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
血液を皮膚の下の血管から強制的に流出させるために、皮膚領域に限定的に与えられた圧力に応じた患者の皮膚領域の色における変化にしたがって、患者の生理的窮迫、および生理的窮迫からの回復を、診断するための装置であって、
ａ）色について測定される、前記患者の皮膚領域の画像を取得するための画像取得手段であって、前記領域が実質的に前記画像取得手段の焦平面の範囲内にあるように、位置決めされる画像取得手段と、
ｂ）前記領域に実質的に圧力が与えられないときに、取得された画像データを用いて基本線の色測定を求め、与えられた圧力が前記領域から解放されたのちに、前記基本線および前記瞬間的な色測定を表わすデータを処理用に転送するために１つまたは２つ以上の瞬間的な色測定を求める回路と、
ｃ）前記データを利用しながら、前記基本線の色測定を用いて領域の瞬間的な色を比較する回路と、
ｄ）前記圧力が解放される第１の時点から再充填が実質的に完了する第２の時点までの時間を測定または推測することによって、かつ、前記時間をかけて、追加の画像の少なくともの１つから得られた色が実質的に基本線の色と類似するまで、比較の結果を用いることによって、圧力を解放したのちに前記領域における血管の充填時間を決定し、しかも、所望のときはいつでも、時間関数としておよび／または患者に与えられる医学的処置に応じて前記生理的窮迫からの偏差をトラッキングするために、一定のあらかじめ定められた時間インターバルで繰り返された測定の結果を用いるための処理回路と、
ｅ）前記充填時間および／または時間関数としての前記偏差を表示するための付属のディスプレイと
とからなる装置。
【請求項２】
前記画像取得手段が色を区別することを可能ならしめるのに充分なレベルの光の放射で、色について測定される前記皮膚領域を照射する手段をさらに備える請求項１記載の装置。
【請求項３】
ａ）色について測定される、前記患者の皮膚領域の画像を取得するための画像取得手段であって、前記領域が実質的に前記画像取得手段の焦平面の範囲内にあるように、位置決めされる画像取得手段と、
ｂ）前記領域の色を表わす電気信号を生成する回路と、
ｃ）前記データの元の色に対応する電気信号の数値を記憶する回路と、
ｄ）記憶されたデータを組み合わせて、前記トランスデューサによって、および／または前記画像取得手段によって集められたデータを処理し、前記圧力が解放されたのちの充填時間を測定するプロセッサと、
ｅ）前記処理済のデータをグラフで表示するディスプレイとからなる請求項１記載の装置。
【請求項４】
前記領域に圧力を与えるため、および前記領域の最大の白色化に対応する信号の数値を得るためのトランスデューサをさらに備えてなる請求項３記載の装置。
【請求項５】
色について測定される、前記患者の皮膚領域の画像を取得するための画像取得手段であって、前記領域が実質的に前記画像取得手段の焦平面の範囲内にあるように、位置決めされる画像取得手段、および測定のあいだ、所定の速度で前記電気信号の数値をサンプリングしてサンプリングされた数値を記憶するための回路をさらに備えてなる請求項３記載の装置。
【請求項６】
前記与えられた圧力の強さおよび／または持続時間が最大の白色化するのに充分でないときにいつでも、警戒信号を提供する回路をさらに備えてなる請求項３記載の装置。
【請求項７】
圧力を自動的に与え、および解放する装置をさらに備えてなる請求項３記載の装置。
【請求項８】
前記画像取得手段を収容するとともに患者の四肢に接触する透明の壁を有し、四肢の表面に制御された力を与える硬質のトランスデューサをさらに備えてなる請求項３記載の装置。
【請求項９】
前記トランスデューサが患者の指に取り付けられてなる請求項８記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
［技術分野］
本発明は、医学的診断装置類の分野に関する。さらに詳細には、身体の末端器官の皮膚領域の毛細血管流れの変化をモニタすることによって、患者のショック、プレショックおよび心肺窮迫を、および、ショック、プレショックおよび心肺窮迫からの患者の回復を、診断するために、生理的状態を非侵襲的に検出しかつモニタするための方法および装置に関する。
【０００２】
［背景技術］
人体の大半の部位の皮膚の標準の色は、ピンクと赤とのあいだである。この色は、主に、血液が小動脈から小静脈へ流れるのに通る毛細血管を流れる血液の量によって決定される。本発明は、ショック、プレショックおよび心肺窮迫の状態のあいだの、皮膚の小静脈−毛細血管流れにおける血流力学変化（およびとくにその減少）を非侵襲的に検出することに基づく。
【０００３】
本発明の生理的原理はショックである。ショックは、臨床的症候群である。ショックの診断は、器官および組織に対する不適切な血流（灌流）の存在の臨床的理解に基づく。ショックの大半の場合、状態は可逆的であるが、長く続く場合、組織に不可逆性の損傷を与えることもあり、重度の場合には死に至ることもある。もっとも一般的な種類のショックの１つは、循環血漿量減少に関連したショックであり、これは容量損失の結果である。たとえば、大量の血液損失（出血）、または、重度の脱水、嘔吐、または、下痢による体液の損失である。循環血漿量減少関連ショックにおける初期の補償メカニズムは、皮膚組織への血液灌流を減少して生命維持に必要な器官（脳、心臓および腎臓）への適切な灌流を可能にするために、皮膚組織小動脈の抵抗を増大することである。小動脈の抵抗を増大するプロセスは、血管収縮と呼ばれ、小動脈壁を収縮し血管の直径を減少することによって行われる。末端小動脈血管収縮の現象は、他の種類のショック（心不全の結果としてのショックなど）にも現れる。小動脈血流が毛細血管の血流の減少に導く場合（皮膚への不良灌流）は、皮膚組織小動脈の血管収縮および減少である。皮膚に対する不良灌流の重要な臨床的徴候は、毛細血管充填時間（ＣＦＴ）の予測である。皮膚の特定の領域に小さな圧力を加えると、押された領域下の毛細血管は崩壊し、血液はそこから押し出され（白色化され）、押された領域下の皮膚の色を白くする。圧力が不意に取り除かれると、血液は毛細血管内に流れ戻り、元々の皮膚の色が戻ってくる。ＣＦＴは、白色化後に元々の皮膚の色が戻ってくる予測時間として規定される。臨床的実践では、２秒を超えてＣＦＴが長くなることは、不良皮膚灌流の状態（ショック）かまたは冷たい周囲温度を示している。ショックの状態が続く場合、小動脈の血管収縮がさらにいっそう増加し、ＣＦＴが長くなり続ける。他方、ショックを適切に治療すると、血管収縮が減少し、ＣＦＴが短くなる。同様の血流力学的変化は、他の種類のショックでも発生する。
【０００４】
別の種類のショックは、心臓血管不全に関連する。心臓血管不全は、心筋（急性心筋梗塞中など）への、主要血管（大動脈破裂など）への、または心臓の他の構成要素（たとえば心内膜への弁損傷）への実質的な損傷に起因する。
【０００５】
ショックにおける血流力学的補償のこの生理的原理にしたがって、ＣＦＴの正確な測定は、ショックの状態における灌流を評価する直接非侵襲性方法である。ショックを予測する他の非侵襲性方法は下記のとおりである。
・血圧。ショックの間接パラメータ（灌流を評価しない）。しかし、血圧の測定は、後期段階のショック（代償機能喪失ショック）のみを識別する。
・心拍数。ショックの間接パラメータ（灌流を評価しない）。心拍数は他の一般的な生理的状態（たとえば、怒り、痛み）でも上昇するため、この測定の特異性は低い。したがって、ショックの初期の識別を可能にする方法、および、ショックの重度および治療に対する患者の即座の反応（ＣＦＴが短くなることは、末端灌流が改善される証拠である）をモニタすることが望まれる。
【０００６】
初期の循環血漿量減少関連ショック、心筋梗塞および心肺窮迫は、すべて皮膚領域の小動脈−毛細血管流れのいくらか減少に関連する。初期循環血漿量減少関連ショックは、事実、ショックの初期段階であり、患者の血圧は、普通は正常である。したがって、ショック状態への悪化を防止するように、この段階で適切な医学的治療を提供するために、そのような初期段階を検出することが望ましい。末端小動脈の血管収縮は、循環血漿量減少関連ショックの初期発現であるため、ＣＦＴが長くなるのを検出することが、初期ショック状態の診断である。
【０００７】
不適切な血液供給が心筋にもたらされる別の状態は、心筋梗塞である。末端小動脈の血管収縮は、心筋梗塞の公知の発現である。多くの場合、心筋梗塞は、心筋への急性損傷のおよび／または心臓血管不全の評価の初期段階である。この状態の臨床的発現は様々であり、判断を誤らせることもある。したがって、心筋への不可逆性損傷への（すなわち心筋梗塞への）悪化を防止するように、この段階で適切な医学的治療を提供するために、そのような初期段階を検出することが望ましい。
【０００８】
心肺窮迫は、末端小動脈の血管収縮を引き起こす心肺機能の障害を誘発する疾病または医学的状態を意味し、たとえば、鬱血性心不全、慢性肺病、薬剤の作用または副作用、または薬剤毒性である。
【０００９】
皮膚領域の小動脈−毛細血管流れの減少に関連する他の生理的窮迫は、脱水であり、これは、嘔吐、下痢、重度の熱傷、または、極端な環境状態の結果として、重度になりうる。そのような生理的状態は、流体の大幅な損失に起因する血液粘度の上昇に関与し、これが小動脈−毛細血管流れを減少する。さらに、四肢への血流の減少を含む医学的または外科的状態（たとえば、末端血管疾病、皮膚弁の再形成など）も、皮膚領域の小動脈−毛細血管流れの減少およびＣＦＴが長くなることに関連する。
【００１０】
上述の状態の大半の診断は、臨床的徴候が極微であるか、またはまったくないため困難である。これらの状態における生物学的反応は、小動脈壁の狭窄であり、これは、結果として皮膚毛細血管流れが減少しかつＣＦＴが長くなる。このＣＦＴの延長は、検出されモニタされる。
【００１１】
米国特許第３，６９８，３８２号には、静脈ＣＦＴを測定するための装置が開示されており、これは、患者の皮膚に間欠性の均一な圧力を使用する。この装置は、皮膚領域を照明する光源と、皮膚領域の彩色に感度の高い光電モニタ手段とを具備する。装置は、圧力解除から、皮膚領域へ色が戻る速度を測定する。しかし、この装置は、外部光の干渉を被り、モニタ手段用に不透明なハウジングを必要とする。さらに、良好な精度のために必要な均一な圧力を維持するために必要な機械的配列は、扱いにくい。さらに、米国特許第３，６９８，３８２号は、ＣＦＴのいずれの連続変化も検出しない（すなわち、ΔＣＦＴ／Δｔ−カーブを提供しない）。
【００１２】
上述のすべての方法は、患者のショック、プレショックおよび心肺窮迫を、および、実際のショック状態からの患者の回復を、診断するための正確であり使用が簡単な装置を提供するという問題に、依然として満足のいく解決を与えていない。
【００１３】
本発明の目的は、患者のプレショックおよび心肺窮迫のプレショック状態、および、ショック、プレショックおよび心肺窮迫の実際の状態からの患者の回復を診断するための、先行技術の欠点を克服する非侵襲性装置を提供することである。
【００１４】
本発明のさらなる目的は、患者のプレショックおよび心肺窮迫のプレショック状態、および心肺窮迫の実際のショック状態からの患者の回復を診断するための、皮膚に均一な圧力を必要としない非侵襲性装置を提供することである。
【００１５】
本発明のさらに別の目的は、患者のプレショックおよび心肺窮迫のプレショック状態を、および、心肺窮迫の実際のショック状態からの患者の回復を、診断するための、皮膚領域に加えられた圧力の大きさおよび／または持続時間が充分でないときにはいつでもユーザに指示を提供する非侵襲性装置を提供することである。
【００１６】
本発明のさらに別の目的は、患者の心肺窮迫の診断および初期検出のための非侵襲性装置を提供することである。
【００１７】
本発明のさらに別の目的は、患者の心臓血管不全の診断および初期検出のための非侵襲性装置を提供することである。
【００１８】
本発明のさらに別の目的は、患者の心筋梗塞の診断および初期検出のための非侵襲性装置を提供することである。
【００１９】
本発明のさらに別の目的は、患者の脱水状態の診断および初期検出のための非侵襲性装置を提供することである。
【００２０】
本発明のさらに別の目的は、患者の臨床的悪化または改善および治療の効果の鋭敏な識別のための非侵襲性装置を提供することである。
【００２１】
本発明の他別の目的および利点は、説明が進むにつれて明らかになる。
【００２２】
［発明の開示］
本発明は、患者の皮膚領域の直下にある血管の充填時間を測定することによって、患者の生理的窮迫を、および、生理的窮迫からの患者の回復を、診断しかつ／または初期検出するための方法に関する。画像取得手段は、患者の皮膚領域が実質的に画像取得手段の焦平面内にあるように、位置決めされる。領域は、元の色を有し、画像取得手段が色同士を区別することができるのに充分な放射レベルで、背景光または光源で照明される。領域の画像は、画像取得手段によって取得され、領域の色を表わす電気信号が生成される。元の色に対応する電気信号の値は、メモリに記憶される。血液を血管から流れさせるのに充分の強度および持続時間の、かつ、領域の最大の白色化に対応する値を有する信号を得るための、圧力が領域に加えられる。充填時間は、即座に圧力を取り除き、そののち、最大の白色化から、電気信号の値が記憶された値に実質的に同一になるまでの合計時間を測定し表示することによって、測定される。生理的窮迫は、合計時間から決定される。「生理的窮迫」という用語を使用することによって、下記の群より選択されるいずれの状態も含むものと意味される。すなわち、
・実際のショック状態
・プレショック状態
・循環血漿量減少関連ショック
・心臓血管不全
・心肺窮迫
・心筋梗塞
・脱水
・末端血管疾患
・手術後皮膚状態
である。
【００２３】
光源および光センサを含みかつ四肢に接触している透明な壁を有する硬質のトランスデューサを取り付け、制御された力をその硬質のトランスデューサに加えることによって、患者の四肢の表面に向けて圧力が加えられる。加えられた圧力は、そのトランスデューサに力を加えるためにトランスデューサにリニアモータを加えることによって、自動化されかつ／または制御されることが可能である。または、そのトランスデューサに力を加えるために、電磁石を、または、偏心運動機構を有する回転モータを、トランスデューサに加えることができる。トランスデューサは、無線送信を使用することによって、制御されてもよく、かつ／または、測定されたデータを提供してもよい。
【００２４】
好ましくは、第２の電気信号の振幅値が測定中に所定の速度でサンプルを取られ、サンプリングした値は記憶される。充填時間は、加えられた圧力の強度および／または持続時間が最大の白色化を得るための充分ではないときにはいつでも、上記記憶された値の少なくとも一部を処理することによって推測されることが可能である。加えられた圧力の強度および／または持続時間が最大の白色化を得るための充分ではないときにはいつでも、警告信号が提供される。圧力は、手動でまたは自動で加えられかつ取り除かれる。
【００２５】
好ましくは、測定結果は、測定された充填速度のグラフを表示することによって検証される。充填時間の測定は、異なる時間インターバルで繰り返され、すべての測定値が記憶され、測定された充填速度のグラフは、時間の関数として表示され、患者の生理的窮迫からの回復に関連した指示を得るようにする。
【００２６】
本発明は、皮膚の直下にある血管から血液を流れさせる圧力が患者の皮膚に加えられ、その圧力に応答する患者の皮膚の色の変化にしたがって、患者の生理的窮迫を、かつ、生理的窮迫からの患者の回復を診断し／または初期検出するための装置にも関する。装置は、色を正確に測定するように、患者の皮膚領域の画像を取得するためビデオカメラなどの画像取得手段であって、領域が実質的に画像取得手段の焦平面内にあるように位置決めされる画像取得手段と、実質的に圧力が加えられないときに取得された画像データを使用して基本線の色測定を得るための回路と、領域の色と基本線の色測定とを比較し、それによって、圧力解除後の領域の血管の充填時間を決定するための回路と、を具備する。好ましくは、装置は、色を正確に測定するように皮膚領域を照明するための手段をさら具備し、光線は、画像取得手段が色を区別することができるのに充分なレベルである。
【００２７】
好ましくは、装置は、領域の色を表わす電気信号を生成するための回路と、領域の元の色に対応する電気信号の値を記憶するための回路と、トランスデューサによっておよび／または画像取得手段によって収集されたデータを、記憶されたデータと組み合わせて処理するためのプロセッサと、処理されたデータをグラフで表示するためのディスプレイと、を具備する。装置は、領域に圧力を加えるための、かつ、領域の最大の白色化に対応する信号レベルを得るためのトランスデューサと、色を正確に測定するように、患者の皮膚領域の画像を取得するための画像取得手段のサンプリングするための回路と、測定中に所定の速度で電気信号の値のサンプリングするための、かつ、サンプリングした値を記憶するための回路と、加えられた圧力の強度および／または持続時間が最大の白色化を得るための充分ではないときにはいつでも警告信号を提供するための回路と、圧力を自動的に加えかつ取り除くための装置とをさらに具備する。
【００２８】
好ましくは、装置は、画像取得手段を含み、患者の四肢に接触している透明な壁を有し、四肢の表面に制御された圧力を加えるための硬質のトランスデューサを具備する。
【００２９】
本発明の上記のおよび他の特徴および利点は、添付の図面を参照して、好適な実施態様の下記の例示的かつ非限定的な詳細な説明を通して、良好に理解される。
【００３０】
［好適な実施態様の詳細な説明］
図１Ａは、本発明の好適な実施態様にしたがって、毛細血管充填時間および速度を測定することによって、患者のプレショック状態を診断するための皮膚色検知装置の構造を概略的に例示する。装置４５０は、カラービデオカメラなどのカメラ４１２を具備し、これは、硬質の表面４１１（たとえばテーブルなど）より上に、ホルダ４１４によって適所に固定され、これに対して患者の四肢４１０が取り付けられる。四肢は、たとえば、患者の指であってもよい。カメラの位置は、ＣＦＴ測定の目的のためにカメラ４１２によって写真を撮られる皮膚領域４１３が、レンズの焦平面内にあるかその近傍にあるように調節される。手動で（たとえば手で）または自動的に制御されることが可能な機械装置を使用することによって、圧力を皮膚領域４１３に加えかつこれから取り除くことができる。
【００３１】
背景光が皮膚領域４１３を照明し、皮膚領域４１３の表面から反射した光がカメラ４１２のレンズに受け取られる。色を区別するためには、現在販売されている現代のカメラの大半は、０．２ルクスの最小照度レベルが充分である。カメラ４１２は、カメラによって受け取られる画像の色に対応する大きさを有する電気信号を生成する。背景光の照度レベルが充分ではない場合には、従来のランプまたは発光ダイオード（ＬＥＤ）などの光源で皮膚領域４１３を照明することができる。
【００３２】
検知装置１００が、電気コードで処理および表示ユニット４００に接続され、それを通して、ＣＦＴデータが、処理および表示のために供給される。処理および表示ユニット４００は、制御および処理ソフトウェアを使用するパソコンであってもよく、カメラ４１２のレンズによって受け取られるデータを処理し、ＣＦＴ合計時間および速度を計算する。処理および表示ユニット４００によって提供された指示および／または指令にしたがって、圧力がユーザによって手動で加えられかつ取り除かれる。処理および表示ユニット４００は、圧力を自動的に加えるのを制御するために、制御回路をさらに具備してもよい。制御回路は、画像形成された皮膚領域から取られた、処理用の特定の領域を選択するように使用されてもよい。そのような選択は、たとえば、処理を制御するソフトウェアによって実行されてもよい。検知装置は、ＣＦＴを測定するために、唇または耳たぶなどの皮下血管が多い患者の身体の他の場所に取り付けられてもよい。
【００３３】
図１Ｂは、本発明の好適な実施態様にしたがって、毛細血管充填時間および速度を測定することによって、患者のプレショック状態を診断するための皮膚色検知装置の構造を概略的に例示する。装置１００は、カラービデオカメラなどのカメラ４１２を具備し、これは、透明外側ハウジング１０２内に含まれ、そのため、背景光の大半が外側ハウジングを通って入り、皮膚表面１０６を照明する。
【００３４】
装置１００は、カメラ４１２が色同士の間の区別をつけることができるほど、背景光照明レベルが充分ではないときには、測定中に電源によって操作されるＬＥＤなどの任意の光源１０１をさらに具備してもよい。外側ハウジング１０２は、底部に開口を備えて光を反射してもよく、そのため、光源１０１から発せられる光線の大半は、１つの方向「Ａ」で底部に向けて方向づけられる。外側ハウジング１０２は、不透明な内側ハウジング１０４を具備してもよく、底部に開口を有して、光線が、底部のみから不透明な内側ハウジングスペース内に入ることができるようにする。この構造を使用して、カメラ４１２が内側ハウジング１０４内で組み立てられ、皮膚から反射した光の大半を受け取る。外側ハウジング１０２および内側ハウジング１０４の底部は、整列配置され、透明硬質層１０５に覆われ、これは、光を両方向に通らせることを可能にしながら、圧力を皮膚に加えるために使用される。
【００３５】
透明硬質層１０５は、皮膚の外部層１０６に接触される。圧力が垂直方向に皮膚領域へ向けて外側ハウジング１０２に手動でまたは自動で加えられる。外側ハウジングは、圧力を透明硬質層１０５へ分配し、これが、外部層１０６を通して、皮膚の内部層１０７へさらに伝え、内部層１０７は皮下血管（毛細血管）の大半を含む。結果として、加えられる圧力の大きさが充分であり、かつ、充分な期間の間、維持されるのであれば、血液は圧力下である毛細血管から押し出され、皮膚の内部層１０７の色は、より明るくなる（すなわち、白に近くなる）。背景光および／または光源１０１から発せられた光線は、皮膚内へ貫通し、部分的に方向「Ｂ」に反射して戻り、内側ハウジング１０４内に入る。内部層１０７からの反射の程度は、血液が光を吸収するため、圧力下の毛細血管の血流に逆の関係である。反射した光は、カメラ４１２のレンズに入り、これが電気信号を生成し、その大きさは皮膚の瞬間の色に応答する。装置１００内のカメラ４１２の位置は、透明硬質層１０５の外部表面が実質的にカメラ４１２の焦平面内にあるように決定される。この位置決めによって、結果として、カメラのレンズに受け取られる明瞭な焦点のあった画像が得られる。焦点のあった画像は、色同士のあいだの区別を改良し、したがって、測定の解像度および精度を改良する。
【００３６】
圧力のないところで（すなわち、完全血流）、皮膚の色は通常ピンクであり、毛細血管から反射される光線は少ない。圧力下で（すなわち、血流がない）、皮膚の色は通常白であり、より多くの光線が毛細血管から反射する。したがって、カメラ４１２によって生成された電気信号の大きさの変化が、皮膚からの圧力除去時に、毛細血管充填時間および速度の正確な測定値を提供する。装置１００は、任意の光源１０１を操作するために電源に接続され、カメラ４１２によって生提供された信号を処理し測定結果を表示するためにデータ収集、処理および表示回路に接続される。
【００３７】
図２は、本発明の好適な実施態様にしたがって、毛細血管充填時間および速度を測定することによって、患者のプレショック状態を診断するための装置のブロック図である。装置２００は、カメラ４１２と、カメラ４１２によって受け取られた画像を捉えるためのフレームグラバ２０６とを具備する。皮膚表面から反射した光は、カメラ４１２によって、コンポジットビデオまたはレッドグリーンブルー（ＲＧＢ）のビデオ信号（使用されるカメラの種類による）などの対応するビデオ信号に転換され、それが受け取られた画像を表わす。ビデオ信号は、電子回路（たとえば、フレームグラバまたはビデオキャプチャ回路）内に供給され、これがビデオ信号をデコードし、それをデジタル値の対応するアレイに転換する。アレイはメモリに記憶される。各メモリセルは、デジタル値を含み、受け取られた画像の部分の光強度および色を表わす。カメラ４１２は、１秒間に５０回の割合で画像を更新し、したがって、フレームグラバ２０６によって生成され、メモリアレイに記憶された画像情報も、同一の割合で更新される。１秒間に５０回という割合は、通常、ビデオカメラに対応し、パルスオルタレーションバイライン（ＰＡＬ方式）ビデオエンコード標準に適合性がある。１秒間に６０回という割合が、通常、ナショナルテレビジョンシステムコミティー（ＮＴＳＣ方式）ビデオ標準に適合性があるビデオカメラに対応する。より高い割合で画像を更新するより速いビデオカメラも使用することができる。
【００３８】
デジタルデータは、デジタルプロセッサ２０７に供給され、これがデータを分析し、適切なディスプレイに結果を表示する。プロセッサ２０７は、画像の所望の領域のサンプルを取り、これは、検査された皮膚領域の大半を含む。つぎのステップで、プロセッサ２０７は、検査された皮膚領域が反射した実質的にピンク／赤の光の強度を計算する。反射した光の強度は、処理されて、圧力が加えられないときには患者の皮膚の通常の色であってもよい基本線に標準化される。画像情報は、使用されるカメラの種類によって決定される割合で更新される。したがって、プロセッサ２０７は、標準化された強度を連続して計算する。
【００３９】
ディスプレイ２０８は、標準化された強度の計算された結果（すなわちＣＦＴ）の表示と、時間の関数としての測定プロセスのグラフとを含む。グラフは、測定結果が合理的であるか否かの指示を提供し、所望により、測定を繰り返すことができる。本発明の好適な実施態様にしたがって、医学的治療などに対する患者の反応に関する指示を提供するように表示することもできる。
【００４０】
図３Ａは、本発明の好適な実施態様にしたがった、ＣＦＴの測定結果のグラフである。第１の段階では、圧力は皮膚に加えられず、したがって、装置２００は、患者の当初の皮膚の色のキャリブレーションを実行することができる。キャリブレーションの値は、測定の最後に使用するために記憶される。皮膚の通常の色は個人的なものであり、患者によって異なるため、キャリブレーションプロセスは必須である。第２の段階では、押された領域で皮膚の色の最大の白色化を得るのに充分な大きさかつ持続時間で、圧力が加えられる。圧力が充分ではないとき、または、必要な時間より短いときには、プロセッサは、ユーザへ警告信号（ビープ音など）を提供するようにプログラムすることができる。すべての押された領域で最大の白色化を得ることは、充分な圧力を示すことになりうる。より長いおよび／またはより強い圧力は、最大の白色化を超えて皮膚の色に影響を与えることはない。最大の白色化を得たのちに、対応する信号がユーザに提供されて、圧力を即座に取り除く。ＣＦＴの測定は、その時点、ｔ0で開始される。皮膚の色は最大の白色化から変化して、実質的に元の色に戻り始める。通常、充填の速度は、充填プロセスの開始時にはより高く、時間が経過するにつれて低くなる。装置は、記憶されたキャリブレーション値を使用して、皮膚の色が戻り、測定が停止される時点ｔfを決定する。回復時間は、所望の測定精度にしたがって規定されることができる。たとえば、ｔfは、現在の皮膚の色に対応するデジタルワードの値が、特定の患者の元々の皮膚の色に対応するデジタルワードの値の９０％である値に到達する時点として規定されてもよい。図３Ａのグラフにおいて、ＣＦＴはｔf−ｔ0によって与えられる。
【００４１】
本発明の好適な実施態様にしたがって、測定の精度は、測定の最後に近い時間インターバルで、皮膚の色の速度によって決定することができる。グラフの最後のセグメントは、時間位置ｔ1とｔfとのあいだに表わされる。この時間インターバル内の変化の速度は、ほとんど一定であり、加えられた圧力の大きさおよびかつ持続時間にほとんど影響されない。したがって、ＣＦＴは、時間インターバルｔf−ｔ1からの相対精度で推測されることができる。正常状態下のＣＦＴは、１秒以下であるべきである。２秒を超えるＣＦＴ値は、プレショック状態として推測されうる。より長いＣＦＴは、より重度なショック状態を示すとみなされる。
【００４２】
図３Ｂは、本発明の好適な実施態様にしたがって、医学的治療に反応する患者の生理的状態の傾向に関する推論を得るための、ショック状態の関数としてのＣＦＴのグラフである。時間点ｔ2とｔ3とのあいだの第１の時間インターバルでＣＦＴ値は２秒未満であり、したがって、患者は正常状態にある（ショックはない）。初期の（軽度の）ショック状態は時間点ｔ3で開始し、ＣＦＴ値は２秒を超える。適切な治療をせずに時間が経過するにつれてショックがより重くなり、最後に時間点ｔ4で患者は中度のショック状態に入ったことを示す（ＣＦＴ値は３秒より高い）。つぎの段階は、時間点ｔ5によって示され、これは、患者は後期（重度の）ショック状態に入ったることを示す（ＣＦＴ値は４秒より高い）。点ｔ5以降は、ＣＦＴは急速に上昇する。
【００４３】
本発明の好適な実施態様にしたがって、医学的治療が患者に与えられ、ＣＦＴはその時点から周期的に測定される。この測定を使用して、プレショックまたは実際のショック状態が可逆性であるかを決定する。時間が経過するにつれて所与の治療に対する患者の反応が積極的になれば、ＣＦＴは減少し、患者の生理的状態の一定の改善を示し、最終的にはＣＦＴ値が２秒の限界未満に減少する。
【００４４】
図４は、本発明の好適な実施態様にしたがって、患者のプレショック状態を診断するための装置を概略的に例示する。装置２００は、手の指などの皮下血管が豊富な皮膚領域にストラップまたは接着材料によって取り付けられた皮膚色検知装置１００と、処理および表示ユニット４００とを具備する。検知装置１００は、電気コードで処理および表示ユニット４００に接続され、それを通して、ＣＦＴデータが、処理および表示のために供給される。処理および表示ユニット４００によって提供された指示および／または指令にしたがって、圧力がユーザによって手動で加えられかつ取り除かれる。検知装置は、ＣＦＴを測定するために、唇または耳たぶなどの皮下血管が多い患者の身体の他の場所に取り付けられてもよい。
【００４５】
本発明の好適な実施態様にしたがって、制御可能な機械装置を検知装置１００に統合し、外部コントローラによって加えられた圧力および圧力の解除を制御することによって、自動測定を実行することができる。そのような機械装置は、回転運動ではなく直線運動を生成するミニチュアリニアモータを具備してもよい。または、電磁石によって、または、偏心運動機構を備えた回転モータによって、直線運動圧力を加えることができる。直線運動を制御して、可動透明硬質層などの可動部材を、皮膚に対して押し、対応する制御コマンドによって圧力を取り除くことができる。
【００４６】
本発明の好適な実施態様にしたがって、検知装置１００および、処理および表示ユニット４００は、ＣＦＴ測定に必要なデータおよび制御コマンドのワイヤレス交換を可能にする送受信回路をさらに具備してもよい。ワイヤレス接続によって、処理および表示ユニット４００は、各々が異なる患者に取り付けられている数個の検知装置１００を制御しモニタすることができる。各検知装置１００は、それに割り当てられた独特のコードによって識別され、処理されたデータと患者とのあいだの誤った関連を排除する。
【００４７】
上述の例および説明は、当然ながら、例示目的のためのみに提供されたものであり、本発明をいずれの意味にも限定する意図はない。当業者によって理解されるように、本発明は、上記に説明されたものから２つ以上の教示を使用して、たとえば、患者の皮膚に圧力を加えるのに空気圧装置を使用し、または、ビデオカメラではなく赤外線カメラを使用し、患者のＣＦＴ測定の履歴を記憶しかつ表示し、時間によるＣＦＴカーブの変化を表示して、非常に様々な方法で実行することができ、これらはすべて本発明の範囲を超えるものではない。
【図面の簡単な説明】
【図１Ａ】  本発明の好適な実施態様にしたがって、毛細血管充填時間および速度を測定することによって、患者のプレショック状態を診断するための皮膚色検知装置の構造を概略的に例示する。
【図１Ｂ】  本発明の好適な実施態様にしたがって、毛細血管充填時間および速度を測定することによって、患者のプレショック状態を診断するための皮膚色検知装置の構造を概略的に例示する。
【図２】  本発明の好適な実施態様にしたがって、毛細血管充填時間および速度を測定することによって、患者のプレショック状態を診断するための装置のブロック図である。
【図３Ａ】  本発明の好適な実施態様にしたがった、ＣＦＴの測定結果のグラフである。
【図３Ｂ】  本発明の好適な実施態様にしたがって、医学的治療に反応する患者の生理的状態の傾向に関連した推論を得るための、ショックのレベルの関数としてのＣＦＴのグラフである。
【図４】  本発明の好適な実施態様にしたがって、患者のプレショック状態を診断するための装置の使用を概略的に例示する。
【図１Ａ】
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【図１Ｂ】
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【図２】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図４】
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