(57)【要約】【解決手段】薬剤搬送監視装置が開示されている。本装置は、入力情報を受信するように構成されたユーザーインターフェースと、血管接近装置（ＶＡＤ）によって薬剤を患者の注入部位領域にまで搬送するための液体輸送経路の複数の液体状態のパラメータを測定するように構成されたセンサと、を含む。本装置は、測定された複数の液体状態のパラメータと入力情報とに基づいて、注入部位領域の状態を決定するように構成されたプロセッサと、注入部位領域の状態に関する情報を提供するように構成された出力装置と、も含む。薬剤の搬送を監視するための方法およびコンピューターに読み込み可能な記録媒体も開示されている。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
入力情報を受信するように構成されたユーザーインターフェースと、
血管接近装置（ＶＡＤ）によって薬剤を患者の注入部位領域にまで搬送するための液体輸送経路の複数の液体状態のパラメータを測定するように構成されたセンサと、
測定された複数の液体状態のパラメータと入力情報とに基づいて、注入部位領域の状態を決定するように構成されたプロセッサと、
注入部位領域の状態に関する情報を提供するように構成された出力装置と、を含むことを特徴とする薬剤搬送監視装置。
【請求項２】
複数の液体状態のパラメータは、液体輸送経路の圧力および抵抗を含むことを特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項３】
複数の液体状態のパラメータは、液体輸送経路のキャパシタンスおよびインピーダンスを含むことを特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項４】
前記プロセッサは、液体輸送経路の圧力と、液体輸送経路の抵抗と、患者の情報、薬剤情報、およびＶＡＤの情報の少なくとも１つとに基づいて、注入部位領域の状態のモデルを作るようにさらに構成されていることを特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項５】
前記モデルは、注入部位領域における液体およびタンパク質の状態を含むことを特徴とする請求項４に記載の装置。
【請求項６】
前記モデルは、液体輸送経路のキャパシタンスおよびインピーダンスにさらに基づくことを特徴とする請求項４に記載の装置。
【請求項７】
測定された複数の液体状態のパラメータの履歴を保存するように構成されたメモリをさらに含み、
前記モデルは測定された液体状態のパラメータの履歴にさらに基づくことを特徴とする請求項４に記載の装置。
【請求項８】
前記入力情報は、患者の情報、薬剤情報、およびＶＡＤの情報のうちの少なくとも１つを含むことを特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項９】
前記患者の情報は、患者の体重、患者の身長、患者の体表面積、患者の年齢、および患者の性別のうちの少なくとも１つを含むことを特徴とする請求項８に記載の装置。
【請求項１０】
前記薬剤情報は、薬剤の化学的性質、薬剤の濃度、薬剤の注入速度、および薬剤に関する少なくとも１つの希釈剤または添加剤の性質のうちの少なくとも１つを含むことを特徴とする請求項８に記載の装置。
【請求項１１】
前記ＶＡＤの情報は、ＶＡＤの型、ＶＡＤの大きさ、およびＶＡＤの位置のうちの少なくとも１つを含むことを特徴とする請求項８に記載の装置。
【請求項１２】
前記プロセッサは、瞬間的な流体状態のパラメータ、フィルタ処理された液体状態のパラメータ、および液体状態のパラメータの長期傾向のうちの少なくとも１つを記録するように構成されていることを特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項１３】
前記圧力は、液体輸送経路の出口において測定されることを特徴とする請求項２に記載の装置。
【請求項１４】
抵抗は、プロセッサによって薬剤の平均注入速度中に導入された小規模な変調に基づいて測定されることを特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項１５】
小規模な変調は、液体輸送経路中で結果的に生じる圧力変動と関係することにより、液体輸送経路への入り口においてキャパシタンスおよびインピーダンスをさらに測定することを特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項１６】
前記出力装置は、情報を表示するように構成された表示部を含むことを特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項１７】
注入部位領域の状態は複数の予想された液体状態のパラメータを含み、
複数の測定された液体状態のパラメータが複数の予想された液体状態のパラメータの既定範囲内にない場合、情報は警告を含むことを特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項１８】
入力情報を受信するステップと、
血管接近装置（ＶＡＤ）によって薬剤を患者の注入部位領域にまで搬送するための液体輸送経路の複数の液体状態のパラメータを測定するステップと、
測定された複数の液体状態のパラメータと入力情報とに基づいて、注入部位領域のモデル状態を決定するステップと、
注入部位領域の状態に関する情報を提供するステップと、を含むことを特徴とする薬剤の搬送を監視するための方法。
【請求項１９】
複数の液体状態のパラメータは、液体輸送経路の圧力および抵抗を含むことを特徴とする請求項１８に記載の方法。
【請求項２０】
複数の液体状態のパラメータは、液体輸送経路のキャパシタンスおよびインピーダンスを含むことを特徴とする請求項１８に記載の方法。
【請求項２１】
プロセッサは、液体輸送経路の圧力と、液体輸送経路の抵抗と、患者の情報、薬剤情報、およびＶＡＤの情報の少なくとも１つとに基づいて、注入部位領域の状態のモデルを作るようにさらに構成されていることを特徴とする請求項１８に記載の方法。
【請求項２２】
前記モデルは、注入部位領域における液体およびタンパク質の状態を含むことを特徴とする請求項２１に記載の方法。
【請求項２３】
前記モデルは、液体輸送経路のキャパシタンスおよびインピーダンスにさらに基づくことを特徴とする請求項２１に記載の方法。
【請求項２４】
測定された複数の液体状態のパラメータの履歴を保存するように構成されたメモリをさらに含み、
前記モデルは測定された液体状態のパラメータの履歴にさらに基づくことを特徴とする請求項２１に記載の方法。
【請求項２５】
前記入力情報は、患者の情報、薬剤情報、およびＶＡＤの情報のうちの少なくとも１つを含み、
前記患者の情報は、患者の体重、患者の身長、患者の体表面積、患者の年齢、および患者の性別のうちの少なくとも１つを含み、
前記薬剤情報は、薬剤の化学的性質、薬剤の濃度、薬剤の注入速度、および薬剤に関する少なくとも１つの希釈剤または添加剤の性質のうちの少なくとも１つを含み、
前記ＶＡＤの情報は、ＶＡＤの型、ＶＡＤの大きさ、およびＶＡＤの位置のうちの少なくとも１つを含むことを特徴とする請求項１８に記載の方法。
【請求項２６】
抵抗は、プロセッサによって薬剤の平均注入速度中に導入された小規模な変調に基づいて測定されることを特徴とする請求項１８に記載の方法。
【請求項２７】
注入部位領域の状態は複数の予想された液体状態のパラメータを含み、
複数の測定された液体状態のパラメータが複数の予想された液体状態のパラメータの既定範囲内にない場合、情報は警告を含むことを特徴とする請求項１８に記載の方法。
【請求項２８】
薬剤の搬送を監視するための方法をプロセッサに実行させるためのコンピューターに読み込み可能な命令を含み、
入力情報を受信する命令と、
血管接近装置（ＶＡＤ）によって薬剤を患者の注入部位領域にまで搬送するための液体輸送経路の複数の液体状態のパラメータを測定する命令と、
測定された複数の液体状態のパラメータと入力情報とに基づいて、注入部位領域のモデル状態を決定する命令と、
注入部位領域の状態に関する情報を提供する命令と、を含むことを特徴とするコンピューターに読み込み可能な記録媒体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は広く注入薬剤の操作に関する。より具体的には、患者に対する注入薬剤の流れの中で異常を検出するためのシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
多くの人々が慢性的な健康問題により苦しんでいる。慢性的な健康問題の治療には、一般的で時には拡張された静脈への薬剤の搬送が必要となる。糖尿病、ぜんそく、てんかん、癌、さらにアレルギーなどの病気に対するある治療計画には、患者を生存させるために、正確な量の静脈用薬剤を一般的で順序だった方法により注入することが必要となる。薬剤の静脈注入は、患者、治療計画、臨床医や施設の選択に応じて、多くの方法をとることができる。多くの注入は、共通の大静脈など心臓近傍の大血管に流れ込むか、または右心房などを経由して心臓に直接流れ込む「中心」ラインを経由してもたらされる。点滴液は通常、カテーテル、針または留置針などの血管接近装置（ＶＡＤ）を通して供給される。これらは、頭部（たとえば頭皮針）、足（たとえば足背静脈中）、手や手首の背面、ならびに肘前部として知られる肘の内側面などの血管中に配置されうる。ＶＡＤの穿刺部位またはＶＡＤの出口を取り囲む組織中に薬剤が誤って注入された場合、「浸透」または「溢出」が起きる。これにより、組織に対して深刻な損傷が生じると同時に、標的器官への薬剤搬送の損失が生じる可能もある。生理食塩水やブドウ糖など、注入に使用される通常の静脈内輸液でさえ高浸透圧性で高張性である。そのため、神経損傷、組織壊死、および感染につながる局部損傷が生じうる。中央に配置されたカテーテルに対して、ＶＡＤの出口を胸部、特に心臓を囲む心膜中へと侵入させると生死にかかわる可能性がある。
【発明の概要】
【０００３】
必要なのは、薬剤がＶＡＤ穿刺部位またはＶＡＤ出口を囲む組織領域へと注入されたかどうかを判断するためのシステムおよび／または方法である。したがって、本明細書で説明するシステムおよび方法は、注入部位領域（ＩＳＲ）の推定状態を決定すること、ならびに推定された注入部位領域の状態および注入部位領域に通じる液体輸送経路の複数の実際の液体状態のパラメータが浸透を示す場合に、警告、警報および／またはグラフ表示／数値表示を出力することを有利な特徴とする。ある実施の形態では、推定された注入部位領域の状態は注入部位領域の区画モデルまたは注入部位領域の連続体モデルのいずれかを用いて決定される。
【０００４】
本開示のある実施の形態によると、薬剤搬送監視装置が提供される。本装置は、入力情報を受信するように構成されたユーザーインターフェースと、血管接近装置（ＶＡＤ）によって薬剤を患者の注入部位領域にまで搬送するための液体輸送経路の複数の液体状態のパラメータを測定するように構成されたセンサと、を含む。本装置はまた、測定された複数の液体状態のパラメータと入力情報とに基づいて、注入部位領域の状態を決定するように構成されたプロセッサと、注入部位領域の状態に関する情報（ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ）を提供するように構成された出力装置と、を含む。
【０００５】
本開示のある実施の形態によると、薬剤の搬送を監視するための方法が提供される。本方法は、入力情報を受信するステップと、血管接近装置（ＶＡＤ）によって薬剤を患者の注入部位領域にまで搬送するための液体輸送経路の複数の液体状態のパラメータを測定するステップと、を含む。本方法はまた、測定された複数の液体状態のパラメータと入力情報とに基づいて、注入部位領域のモデル状態を決定するステップと、注入部位領域の状態に関する情報を提供するステップと、を含む。
【０００６】
本開示のある実施の形態によると、薬剤の搬送を監視するための方法をプロセッサに実行させるためのコンピューターに読み込み可能な命令を含む、コンピューターに読み込み可能な記録媒体が提供される。本方法は、入力情報を受信する命令と、血管接近装置（ＶＡＤ）によって薬剤を患者の注入部位領域にまで搬送するための液体輸送経路の複数の液体状態のパラメータを測定する命令と、を含む。本方法はまた、測定された複数の液体状態のパラメータと入力情報とに基づいて、注入部位領域のモデル状態を決定する命令と、注入部位領域の状態に関する情報を提供する命令と、を含む。
【０００７】
添付の図は、さらなる理解をもたらすために収録されており、これらは本明細書に組み込まれ、その一部をなす。添付の図は、開示された実施の形態を示し、開示された実施の形態の原理を文章とともに説明する働きをする。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】ある実施の形態にしたがった薬剤搬送監視システムを示す。
【図２】図１の薬剤搬送監視システムの状態図である。
【図３（Ａ）】患者の注入部位領域の例示的な３区画モデルである。
【図３（Ｂ）】患者の注入部位領域の例示的な２区画モデルである。
【図３（Ｃ）】式２．９がどのようにして式２．８から導かれるかを示す図である。
【図３（Ｄ）】図３（Ｂ）の２区画モデルにおける浸透を示す図である。
【図３（Ｅ）】浸透のモデリングである。
【図３（Ｆ）】患者の注入部位領域の例示的な３区画モデルである。
【図３（Ｇ）】図３（Ｆ）の３区画モデルにおける浸透を示す図である。
【図３（Ｈ）】静脈注射浸透をモデル化するためのモデル式のセットである。
【図３（Ｉ）】開示された区画モデルとともに使用される健常な成人に対するパラメータの推定値を集めたものである。
【図３（Ｊ）】注入部位近傍の組織における体積のモデル予測を示す。
【図３（Ｋ）】浸透部位近傍の組織における経時的な圧力の測定を示す。
【図３（Ｌ）】静脈内投与部位領域近くの様々な大きさの組織区画における経時的な圧力の測定を示す。
【図４（Ａ）】患者の注入部位領域の例示的な連続体モデルに対する血管接近装置の３つの位置を示す。
【図４（Ｂ）】患者の注入部位領域の例示的な連続体モデルに対する血管接近装置の３つの位置を示す。
【図４（Ｃ）】患者の注入部位領域の例示的な連続体モデルに対する血管接近装置の３つの位置を示す。
【図４（Ｄ）】圧力および変位に対する連続体モデルの解法に対する解を示す。
【図４（Ｅ）】３つの異なる注入速度に対する注入部位領域における予測圧力を示す。
【図４（Ｆ）】特定の注入速度に対する注入部位領域における予測圧力を示す。
【図４（Ｇ）】注入部位領域を通る線に沿って評価された圧力を示す。
【図４（Ｈ）】二次元平面における線対称モデルを示す。
【図４（Ｉ）】図４（Ｈ）の二次元平面から三次元平面にマップされた線対称モデルを示す。
【図５】図１の薬剤搬送監視システムを用いて薬剤の搬送を監視するための例示的なプロセスである。
【図６】本開示のある形態に従って本開示のある態様を実行可能な例示的な計算システムを示すブロック図である。
【０００９】
（詳細な説明）
患者の注入部位領域に液体薬剤を搬送する場合には、間質組織間隙（ＩＴＳ）に注入された薬剤による損傷という問題がある。そのような注入の安全性を監視する従来の試みは、不正確か効果がなかった。これには、患者、ＶＡＤ、液体および履歴に関する情報を用いるのに失敗していたことが原因の１つであった。この問題および他の問題は、少なくとも部分的に本開示の実施の形態によって対処されているか解決されている。本開示の実施の形態は、薬剤搬送監視装置を含む。本装置は、入力情報を受信するように構成されたユーザーインターフェースと、血管接近装置（ＶＡＤ）によって薬剤を患者の注入部位領域にまで搬送するための液体輸送経路の複数の液体状態のパラメータを測定するように構成されたセンサと、を含む。本装置はまた、測定された複数の液体状態のパラメータと入力情報とに基づいて、注入部位領域の状態を決定するように構成されたプロセッサと、注入部位領域の状態に関する情報を提供するように構成された出力装置と、も含む。
【００１０】
以下の詳細な説明では、本開示を完全に理解できるようにするために、多くの具体的な詳細を説明する。しかし、これらの具体的な詳細のうちの一部を用いることなく本開示の実施の形態が実行されてもよいことは、当業者には明らかであろう。他の例では、開示を不明瞭にしない限り既知の構造および技術は詳細には示されていない。
【００１１】
図１は、ある実施の形態にしたがった薬剤搬送監視システム１００を示す。システム１００は、ユーザーインターフェース１０２と、出口圧力センサ１０４と、プロセッサ１０６とを含む。システム１００は、たとえば注入ポンプ１２２（たとえばケアフュージョン社のＡｌａｒｉｓ（登録商標）システムモジュール式注入ポンプの商品ライン）または患者治療ユニット１２４とともに使用されることにより、ＶＡＤを経て静脈の（静脈注射）バッグから液体輸送経路１１０を通って患者１１６の注入部位領域１１４に入る薬剤１１８の注入が監視される。モジュール１２６に接続された注入ポンプモジュール１２２および患者治療ユニット１２４（または「患者制御ユニット」または「ＰＣＵ」または「コントローラ」）の両方は、（たとえば圧力信号を受信し、ポンプを制御するために）それら独自のユーザーインターフェース、出力（たとえば表示部）およびプロセッサを含みうる。ある実施の形態では、システム１００はたとえば流れを調整するために抵抗を測定する。ここでは、「注入部位領域」、「ＩＳＲ」、「間質組織間隙」、「ＩＴＳ」、「静脈内投与部位」、および「静脈内投与部位組織」との用語は、区別しないで使用されてもよい。例示的なＶＡＤは、カテーテル、注入ポート（ｉｍｐｌａｎｔｅｄ  ｐｏｒｔｓ）、針、および静脈カニューレを含む。ある実施の形態では、プロセッサ１０６は選択された情報処理を実行するために使用される。一方、注入ポンプモジュール１２２の内部に組み込まれたマイクロコントローラは、流速を調節したり受信された圧力信号を処理することにより流れ抵抗を計算するなど、より低いレベル（ｌｅｖｅｒ）の（たとえば高速でリアルタイムの）処理に使用される。
【００１２】
ユーザーインターフェース１０２は、入力情報（または「提供された信号」）をシステム１００のために受信するように構成されている。入力情報には、患者の情報、薬剤情報、および／またはＶＡＤの情報、ならびに出力装置１０８を経由する出力情報などがある。患者の情報には、患者の体重、患者の身長、患者の体表面積、患者の年齢、および／または患者の性別が含まれる。ある実施の形態では、患者の情報は患者の診断と治療を含む。患者の診断と治療は、注入部位領域における可能性のある（ｌｉｋｅｌｉｈｏｏｄ）組織に影響を及ぼしうる。薬剤情報は、薬剤の化学的性質、薬剤の濃度、注入投与速度（たとえばμｇ／ｋｇ／分）および薬剤の流速（たとえばｍＬ／時間）、および薬剤に関連した少なくとも１つの希釈剤または添加剤の性質を含む。ＶＡＤの情報は、ＶＡＤの型、ＶＡＤの大きさ、ＶＡＤの体内の位置、ＶＡＤの弾性コンプライアンス値、ＶＡＤの抵抗値、および注入ネットワークの構成形態（たとえばどの流れが同一のＶＡＤを通じて注入されているか）を含む。ある実施の形態では、この値はユーザーインターフェース１０２を介して入力されＰＣＵ１２４に保存された固定値および／またはＰＣＵ１２４に無線で接続されたサーバ上など、ＰＣＵ１２４に接続されたネットワークに保存された固定値である測定結果を含む。ある実施の形態では、ＶＡＤの情報はサーバと通信可能なウェブサイト（たとえばＶＡＤの製造業者向けのウェブサイト）から入手可能であってここから受信されてもよい。ユーザーインターフェース１０２としては、有線または無線の入力装置が使用できる。ユーザーインターフェース１０２としては、キーボード、タッチパネル式ディスプレイ、マウス、マイクロホン、磁気カードリーダ、生体認証リーダ−センサ、近接（ｐｒｏｘｉｍｉｔｙ）リーダ、無線ＩＣタグ（ＲＦＩＤ）リーダ、およびコード（ｓｙｍｂｏｌｏｇｙ）リーダなどがあるが、これらには限られない。ある実施の形態では、上述したパラメータの取得は少なくとも部分的に、患者治療ユニットまたは注入ポンプとシステム１００との間の光学式バーコードまたは無線ＩＣタグ（ＲＦＩＤ）の連携を用いることなどによって、情報の電子通信を通じて行われる。これにより、情報を入力する必要がある臨床医の負担を軽減することができる。ある実施の形態では、システム１００に接続されたサーバ（たとえば無線または有線）は、この情報を実在する情報源、たとえば入院、退院、転院（ＡＤＴ）システム、臨床検査室、医師の受注システム（ＰＯＲ）および／または薬局などから取得することができる。
【００１３】
出口圧力センサ１０４は、液体輸送経路１１０の複数の液体状態のパラメータを測定するように構成されている。液体状態のパラメータは、たとえば液体輸送経路の圧力の瞬間変化率、液体輸送経路の抵抗、液体輸送経路のキャパシタンス、および液体輸送経路の液体のインピーダンスを含む。ある実施の形態では、注入部位領域１１４などの液体輸送経路１１０の出口において、圧力が測定される。液体輸送経路１１０の出口において、薬剤１１８は液体輸送経路１１０を離れる。
【００１４】
ある実施の形態では、注入チューブネットワーク１１０への液体の入力抵抗は、プロセッサ１０６によって薬剤１１８の平均注入速度中に導入された小規模な変調（ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎｓ）に基づいて測定される。ある実施の形態では、液体の取り込み抵抗を測定するために２つの基本的な方法がとられる。１つの方法は、５０ｍＬ／時間を上回る速度に対して使用される。残るさらに複雑な方法は、５０ｍＬ／時間以下の速度に対して使用される。流速の速い方の方法は、通常はプログラムされた平均値周辺の方形波パターンを有する流速を、原理的には動的に調整し、それらの変調に対する圧力応答を測定する。高速における最終圧力が低速における最終圧力から引かれ、この差が流速差によって割られる。これにより得られた結果が液体経路の「動的な」入力抵抗である。得られた抵抗は中央値および平均化法を用いてフィルタ処理されることにより、移動などによるノイズが除去される。流速の遅い方の方法でも似たような結果が得られる。しかし、圧力信号の変調と続く処理は、薬剤によっては好ましくない場合がある流れパターン中の過度の変動を避けるために、さらに多少複雑である。流体の入力抵抗を測定するための方法に関する追加情報は、米国特許第５８０３９１７号および第６４１６２９１号に記載されている。これらはその全体が参照により援用される。液体輸送経路１１０への入り口におけるキャパシタンスおよびインピーダンスをさらに測定するために、小規模な変調は結果として生じる液体輸送経路１１０の圧力変動に関連している。液体のインピーダンスが含まれる場合を含むある実施の形態では、出口圧力センサ１０４は高分解能かつ高精度となるよう構成されている。
【００１５】
プロセッサ１０６は、複数の測定された液体状態のパラメータおよび入力情報に基づいて、注入部位領域１１４の状態を決定するように構成されている。ある実施の形態では、瞬間的な液体状態のパラメータ、フィルタ処理された液体状態のパラメータ、および液体状態のパラメータの長期傾向の少なくとも１つを記録するようにプロセッサ１０６は構成されている。液体輸送経路の圧力、液体輸送経路の抵抗、および入力情報（たとえば患者の情報、薬剤情報、および／またはＶＡＤの情報）に基づいて、注入部位領域１１４における液体およびタンパク質の状態（たとえばタンパク質量や組織の空隙率）をモデル化するように、プロセッサ１０６はさらに構成されている。ある実施の形態では、本モデルはさらに液体輸送経路のインピーダンスに基づく。ここで述べたように、ある実施の形態では、「インピーダンス」という用語は、抵抗、弾性コンプライアンスおよびイナータンスという３つの直交するパラメータを包含する。ある実施の形態では、本モデルは液体輸送経路１１８のポンプによる流れ（ｐｕｍｐ  ｆｌｏｗ）を用いる。ある実施の形態では、本モデルは、注入された薬剤１１８の履歴（たとえば、注入された薬剤の経時的な体積）など、測定された液体状態のパラメータの履歴をさらに用いる。測定された液体状態のパラメータ（たとえば注入された薬剤の経時的な体積）の履歴はメモリ１２０に保存されるように構成されている。
【００１６】
ある実施の形態では、本モデルは、個別の区画モデル、連続体モデル、または両者の組み合わせのいずれかである。区画モデルは、液体およびタンパク質（つまり血漿の液体の主な溶質）の量および圧力を説明する。そしてそれらから、区画モデルは注入部位領域１１４の周囲の組織における期待される体積、変形、および圧力を導出する。連続体モデルは類似のパラメータを用いるが、ＩＴＳの弾性および空隙率に関するはるかに高い精度の物理モデルを用いてそれらを計算する。区画モデルは体や体液を少数の均質な領域へと概念化して分離する。一方、連続体つまり有限要素モデルは体や体液の特性を経時的に物理的三次元により説明する。ある実施の形態では、連続体モデルは区画モデルの構造およびパラメータを改良する過程で用いられる。また、適切な処理力があれば、連続体モデルはリアルタイムシステムに直接実装される。
【００１７】
これらの方法は互いに補完しあう。つまり、区画モデルは異なる領域間の流れを模擬し、連続体モデルはある領域内部の流れを模擬するからである。これらのモデルに関するさらなる詳細およびこれらの導出方法を、以下さらに詳細に説明する。湿潤していない状態および湿潤した状態のモデル推定の比較に基づいて、出力装置１０８は、たとえば注入部位領域１１４が湿潤したことを示唆するような注入部位領域１１４の状態に関する情報を提供するように構成されている。たとえば、本モデルはＩＴＳ中に静脈注射（ＩＶ）の液体が存在しない状態が「通常の」状態であることを予測するように構成されている。また本モデルは、ＩＶＤの任意の正の値を次第に悪化している状態として予測するように構成されている。
【００１８】
操作者が入力した年齢および静脈注射のＶＡＤ位置などの患者のパラメータと関係する、静脈注射の流れ、測定された圧力、抵抗、および弾性コンプライアンスや空隙率などのパラメータに基づいて、本モデルは間隙空間に供給された液量、輸送されたタンパク質量、および圧力の期待値を含む間質組織の状態を予測する。センサ１０４により測定された液体状態のパラメータが、対応する予想液体状態のパラメータの既定の範囲になければ、プロセッサ１０６は情報を出力装置１０８に送る。ある実施の形態では、出力情報は警告、警報および／または状態のグラフ表示／数値表示である。ある実施の形態では出力情報は閾値により決定される。ある実施の形態では出力情報は警告／警報を発したり発しなかったりする連続変数として間質組織の状態を表す。ある実施の形態では、患者に関連する他の特性に基づいて、情報を送信することができる。それらの情報としては、たとえば（１）液量、圧力、弾性コンプライアンス、および抵抗注入経路、（２）液量、圧力、タンパク質量、弾性コンプライアンス、および間質組織マトリックスの空隙率、（３）液量、圧力、タンパク質量、弾性コンプライアンス、および末梢血管の抵抗などが挙げられるが、これらには限られない。これらの値の変化率は、ある実施の形態では状態の独立したパラメータであってもよい。たとえば血管部位の周囲の湿潤した組織部位領域の弾性コンプライアンスは、ある実施の形態では、ポンプされた体積に対する圧力の変化率を示すことによって決定されてもよい。弾性コンプライアンスが一般に高く、湿潤した組織部位に注入された液体の体積が一定の場合には一般に圧力が変化しない血管と比較すると、浸透の過程の少なくとも一部におけるポンプの流速および圧力とリンパ液の取り込みとの関係に応じて、圧力は経時的に増大しうる。たとえば２０ｍＬ／時間において、１０ｋｇの子供ではリンパ液の取り込みが圧倒されることが予想される。したがって、血管壁がカニューレによって破られた場合、ある期間にわたって圧力が増大することが予想される。開示された区画モデルから予想されるのは、圧力の増大に伴い、液体がより速く拡散することにより、最終的には相対的に安定な状態の圧力に到達できるということである。
【００１９】
表示部として図１に示す出力装置１０８がいったん情報を受信すれば、出力装置１０８は数値、警告、または警報などの形で情報を表示するように構成されている。この情報は、たとえば視覚情報（たとえば画面上のメッセージまたは棒グラフもしくは傾向プロットなどのグラフ表示）、聴覚情報（たとえばビープ警告）、異なる種類の知覚情報（たとえば振動）、またはこれらの任意の組み合わせでありうる。ある実施の形態では、予想された液体状態のパラメータが浸透を示唆するかどうかにかかわらず、薬剤１１８が患者１１６の体内に注入されるあいだずっと、現在の出力および予想された液体状態のパラメータの両方を表示するように出力装置１０８は構成されている。そのような表示部は、操作者に患者１１６の注入部位領域１１４の連続状態を提供できる点で有利である。ある実施の形態では、出力装置１０８は、現在の液体状態のパラメータの、予想された液体状態のパラメータからのずれを表示するように構成されている。たとえば、ＩＴＳ中の予想された静脈内輸液が０であれば、出力装置１０８はＩＴＳ中に存在する静脈内輸液のモデルによる推定値を表示する。ある実施の形態では、この情報は開示されたモデルによる重要な状態変数、たとえば注入部位領域１１４における推定された静脈の液体の推定値を含む。この値は、通常状態では０であるべきである。ある実施の形態では、上述したように、推定された重要な状態変数が出力装置により示される。これにより、臨床医は任意の行為が適切かどうかを判断することができる。ある実施の形態では、推定された重要な状態変数は、出力装置によって警報の閾値として使用される。ある実施の形態では、この閾値は、患者の注入部位領域１１４（たとえば成人、子供、または新生児の注入部位領域１１４）の大きさや、たとえばきわめて水疱を発生させやすい注入に対して、薬剤のもたらしうる毒性に依存しうる。閾値は水和作用に対する生理食塩水溶液の注入よりも低い必要がある。
【００２０】
出力装置１０８は表示部として示されている。出力装置１０８の他のタイプには、プリンタ、スピーカーなどの聴こえる標識、または表示画面などの他の視覚標識が制限なく含まれうる。表示画面には、陰極線管（ＣＲＴ）ディスプレイ、真空蛍光ディスプレイ（ＶＦＤ）、発光ダイオード（ＬＥＤ）ディスプレイ、プラズマディスプレイパネル（ＰＤＰ）、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）、有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ）、または表面電界ディスプレイ（ＳＥＤ）などが含まれる。同様に、出力装置１０８に供給される情報は、たとえば視覚情報（たとえば画面上のメッセージ）、聴覚情報（たとえばビープ警告）、異なる種類の知覚情報（たとえば振動）、またはこれらの任意の組み合わせでありうる。出力装置１０８は、プロセッサ１０６により提供された情報、たとえば測定された液体状態のパラメータが予想された液体状態のパラメータの既定範囲内かどうかを特定するための情報などを、表示または出力するように構成されている。
【００２１】
図２は信号フローであって、図１に示した薬剤搬送監視システムの高レベル状態を処理するための図２００である。プロセッサ１０６により生成されたモデル２１０は、様々な入力データに基づいている。入力データには、たとえば患者の情報２１２（たとえば体重および他の可変でない特性）、薬剤１１８の液体輸送経路における経時的なポンプによる流れ２２２、液体輸送経路（たとえば静脈注射経路）の経時的な圧力２１８（たとえば測定された液体輸送経路圧力の記録値の履歴を参照する。メモリ１２０に保存されている）、経時的な液体輸送経路の抵抗２２０、およびＶＡＤ情報２１６が含まれる。ある実施の形態では、モデル２１０は薬剤情報２１４を含む入力データにも基づく。薬剤１１８の液体輸送経路における経時的なポンプによる流れ２２２、経時的な液体輸送経路の圧力２１８、経時的な液体輸送経路の抵抗２２０、およびＶＡＤの情報２１６は、たとえばプロセッサ１０６によって信号処理２２８にも供給される。患者１１６の注入部位領域１１４の推定された状態値２２４を含むモデル２１０の出力（たとえば注入された液体は注入部位領域１１４をどの程度浸潤しているか、または血管系、リンパ管およびＩＴＳ間の液体輸送において決定的な因子であるタンパク質が注入部位領域１１４に存在するか）が、たとえばその時点で測定された液体輸送経路の圧力２３８、その時点で測定された液体輸送経路の抵抗２４０、および注入量に対するその時点で測定された圧力２３２とともに処理するために、（たとえばプロセッサ１０６中の）決定論理回路２３０に供給される。これらその時点での測定値２３８、２４０および２３２が信号処理２２８により供給され、さらに表示処理２５０に供給される。出力装置１０８などの情報表示部２５２に任意的に表示させるために、ここでは可能なスケーリングおよびオフセット平滑化範囲力学（ｏｆｆｓｅｔ  ｓｍｏｏｔｈｉｎｇ  ｒａｎｇｅ  ｄｙｎａｍｉｃｓ）が含まれる。たとえば、液体輸送経路１１０の期待圧力と抵抗２２４とその時点で測定された液体輸送経路圧力２３８と抵抗２４０とを、薬剤１１８の患者１１６への注入を監視するために操作者に表示させることができる。決定論理回路２３０に戻る。その時点で測定された値２３８、２４０、２３２およびモデル推定値２２４が、患者の情報２１２および薬剤情報２２４の関数であってもよい提供された状態の警報／警告の閾値２１６に基づいて、注入部位領域１１４が湿潤したことを示唆するなら、たとえば出力装置１０８によって警報および／または警告２３４が示される。またはある実施の形態では、患者１１６への薬剤注入の制御（ｃｏｎｔｒｏｌ）２３４が、薬剤搬送監視装置１００に関連するポンプなどによって調整される。
【００２２】
図３（Ａ）は、患者１１６の注入部位領域１１４の例示的な区画モデル３００である。図３（Ａ）に示すように、一般化され非常に単純化された例である区画モデルは、体液を個別の均質な区画に分ける。つまり、（血管内の）血漿３０２、（静脈内輸液が誤って注入されうる）静脈内投与部位周辺組織３０４、および他のすべての体組織３０６（つまり、静脈内投与部位の周辺領域以外のすべての領域）である。本モデルは、（区画間の液体輸送に対して主に影響を及ぼす）液体の体積およびタンパク質量を、位置や患者の年齢／体重を記述するユーザの入力から推定された組織の特性に加えて、ポンプからの制御された流れおよび測定された圧力に基づいて、模擬された浸透の過程にわたって、これらの区画３０２、３０４、および３０６それぞれの内部で計算する。間隙空間内の液体の体積（たとえば血漿と静脈内輸液の合計）の増加は、血管接近装置の配置ミスによると思われる悪化中の合併症（ｃｏｍｐｌｉｃａｔｉｏｎ）の主な指標である。
【００２３】
以下でさらに詳細に説明するように、液体およびタンパク質輸送の式は、６つの常微分方程式により記述される。体重と位置が既知であるため、直近の静脈内投与部位領域の組織区画における圧力は、患者の体重および位置の記述（ｄｅｓｃｒｉｐｔｉｏｎ）から導出された圧力−体積（弾性コンプライアンス）曲線から計算される。このタイプのモデルは、常微分方程式（ＯＤＥｓ）を用いて各区画間における液体およびタンパク質の輸送を説明する。液体およびタンパク質のこの輸送は、微小血管の交換システムの結果である。より洗練されたモデルは、浸透中または計画的な皮下注射中に起こるように、リンパ管の排出および外因性で時間依存性の液体の入力３０８を含む。このより洗練されたモデルにより、各区画における平均圧力および液体の全体積を計算することが可能となる。各区画は均一と見なされるため、このモデルは区画の内部への液体の動きを示さない。しかし、ＯＤＥｓによって記述される区画モデルは連続体モデルよりもシンプルであるため、規定するのがより簡単であり、より速く解くことができる。薬物動態学の分野では区画モデルは大きな成功とともに使用されてきた。
【００２４】
区画モデルがこの用途に対してどのように発展してきたかをより詳細に説明するために、区画モデルの２つの例示的で単純化された実施の形態をここでさらに詳細に説明する。区画モデル（または集中要素モデル）は、異なる区画における基質の（たとえば輸送）量と変化率を予測する。まず、（血漿）循環システムおよび他の（間質組織間隙）組織を考慮する図３（Ｂ）の２区画モデルを説明する。次に、注入部位近くの液体を説明する局所的な区画を組み込んだ３区画システムまでモデルを拡張する。
【００２５】
単純化された２区画モデルをまず検討する。２区画モデルは体液を２つの均一な区画、つまり図３（Ｂ）に示すように血漿（ＰＬ）と間隙（体）組織（Ｂ）とに分ける。このモデルは双方の区画における液体の体積（Ｖ）とタンパク質量（Ｍ）とを推定する。血漿と体組織の液体の体積はＶＰＬとＶＢにより示される。各区画におけるタンパク質量はＭＰＬとＭＢにより示される。このモデルの次に説明するより完全なモデルでは、外因性の液体およびタンパク質の供給源が通常に配置されたＶＡＤを模擬する血漿区画または湿潤状態を模擬する間質組織に追加される。
【００２６】
図３（Ｂ）に示す単純化されたモデルでは、間質組織への液体の輸送、つまり液量の時間変化率であるｄＶＢ／ｄｔと、タンパク質の時間変化率であるｄＭＢ／ｄｔとが、毛細血管膜を通って組織に入る輸送間の差（ＪＣとＱＣ）として、組織を出て血漿に入るリンパ管輸送（ＪＬおよびＱＬ）、また発汗を通じた循環システムからの液体の減少（Ｊｐｅｒ）として規定される。
ｄＶＢ／ｄｔ＝ＪＣ−ＪＬ−Ｊｐｅｒ（２．１）
および
ｄＭＢ／ｄｔ＝ＱＣ−ＱＬ（２．１）
【００２７】
血漿中への正味の輸送（つまり液体とタンパク質の時間変化率）は、摂取による追加的な液体入力であるＪｉｎ、注入Ｊｉｖおよび排尿による損失であるＪｕｒとともに、リンパ流ＪＬと毛細血管流れＪＣとの差により得られる。
ｄＶＰＬ／ｄｔ＝ＪＬ−ＪＣ＋Ｊｉｎ＋Ｊｉｖ−Ｊｕｒ（２．３）
および
ｄＭＰＬ／ｄｔ＝−ｄＭＢ／ｄｔ＝ＱＬ−ＱＣ（２．４）
【００２８】
毛細血管膜を通じて起こる（血管（ＰＬ）から間質組織（Ｂ）への）液体の交換が膜ろ過に関するスターリングの法則に従ってモデル化されている。
ＪＣ＝κ［（ＰＰＬ−ＰＢ）−σ（ΠＰＬ−ΠＢ）］（２．５）
【００２９】
スターリングの法則では、液体の流れは２つの機構により生じる。まず、多孔質媒体（ここでは動脈血管と静脈血管とを周囲の間質組織から分ける毛細血管膜）を通って流れるダルシーの法則状態（ｓｔａｔｅｓ）は、液体の静水圧の差（ΔＰ−ＰＰＬ−ＰＢ）に比例している。次に、液体の流れは、式２．６と式２．７により説明されるように、毛細血管膜を横切るタンパク質濃度の差により生じた浸透勾配（ΔΠ＝ΠＰＬ−ΠＢ）に従う。
【００３０】
タンパク質が考慮されるのは、タンパク質が血液循環と組織との間の液体輸送に影響を及ぼす最も重要な溶質だからである。これはイオンなどのより小さな溶質と比較して、タンパク質の拡散性が低いことによる。区画間のタンパク質濃度における任意の差により、コロイド浸透圧勾配ΔΠが生じる。ΔΠは、スターリングの法則（式２．５を参照）によると、毛細血管膜を横切る液体の流れに影響を及ぼす。各区画におけるタンパク質濃度Ｃとコロイド浸透圧Πとの関係は、以下の式で得られる。
ＣＰＬ＝１．５２２・ΠＰＬ（２．６）
ＣＢ＝１．５２２・ΠＢ（２．７）
【００３１】
１．５２２という値は、圧力−濃度データに対する一次回帰直線から得られる。小さな溶質の浸透圧効果は無視されている。それは、それらが液体の流れに及ぼす影響は通常あまり重要ではないからである。
【００３２】
浸透勾配による輸送（たとえば流れ）の程度は、溶質拡散性の測定値である溶質の反発係数（σ）に依存する。膜を横切って容易に拡散できる溶質は、液体の流れにそれほど影響を及ぼさない（０に近いより小さなσ値）。一方、ほとんど拡散できない溶質は、毛細血管膜を横切る液体の流れにより大きな影響を及ぼす（１に近いより大きなσ値）。ある実施の形態によると、開示されたモデルでは、タンパク質は高いσ値（０．９６〜０．９９）を有する。一方、イオンはより低いσ値（０．０５のオーダー）を有する。そのため、イオンの浸透圧効果は考慮されていない。毛細血管の液体のろ過係数（κ）は、実験的に決定された定数であり、タンパク質と液体の両方の輸送率に影響を及ぼす。κ＝１２１．１ｍＬ／ｍｍＨｇ×時間のκ値が使用される。
【００３３】
膜を通過するタンパク質輸送は、以下の式に従って、対流と拡散の両方により説明される。
【００３４】
【数１】
2012525934.tif 000002
【００３５】
タンパク質は（一定体積における膜透過性Ｐｍによると）濃度勾配（ｄＣ／ｄｘ）に比例して拡散する。タンパク質は、毛細血管の液体の流れ（ＪＣ）および血漿中のタンパク質の濃度（ＣＰＬ）の両方に比例して、対流を経由して膜を通過して運ばれる。上述の反発係数σは、タンパク質の拡散性の測定値であって、小さな値は容易に拡散する溶質に相当する。したがって、（１−σ）は容易に拡散する溶質（イオン）では１に近くなり、あまり拡散しない溶質（タンパク質）では０に近くなる。毛細血管の透過性の表面積の積μは、Ｐｍ／δに等しく、単位面積あたりの膜透過性の測定値である。表面積の積μは、溶質の体積を間隙の液体に明け渡す単位時間あたりの血漿の体積と考えることができる（７３ｍＬ／時間のオーダー）。式２．８は、Ｃ（ｘ）に対する一次の線形微分方程式である。ここでＣ（０）＝ＣＰＬであり、Ｃ（δ）＝ＣＢである。積分因子
【００３６】
【数２】
2012525934.tif 000003
を用いてＸ軸（ｘ＝０からｘ＝δにかけて膜を横切る。図３（Ｃ）を参照）に沿って積分することにより、毛細血管を横切るタンパク質輸送に対する以下の式（ＱＣ）が得られる。
【００３７】
【数３】
2012525934.tif 000004
リンパ管を通って間質組織からまた血漿へと液体が運ばれる。
ＪＬ＝ＪＬ０＋λ（ＰＢ−ＰＢ０）（２．１０）
【００３８】
リンパ管の液体の流れは、リンパ管流速（ＪＬ０）＋通常の間隙の液圧からのずれに比例する項（ＰＢ−ＰＢ０）として、式２．１０で説明される。比例定数はリンパ管の圧力変化に対する感度（λ）である。λは４３．１ｍＬ／ｍｍＨｇ・時間のオーダーである。
【００３９】
タンパク質は間質から除去されてリンパ流を経由して移動して血漿へと戻る。この移動は対流によると考えられ、間隙のタンパク質濃度（ＣＢ）に比例する。
ＱＬ＝ＪＬ・ＣＢ（２．１１）
【００４０】
この系から失われるタンパク質はないと想定されている。しかし、本モデルは液体を失う原因をいくつか含む。つまり、（主に肺の膜を通って起こる）無意識の水損失、発汗、および排尿である。不感損失は、一定の流体流出としてモデル化される。それは、水は肺の湿った粘膜から呼吸の必然的な結果として失われるからである。全循環システムから全身性水損失が起こることで浸透の局所的モデリングに対して予想される影響は小さい。しかし、この項は完全を期するために用いられている。
【００４１】
静脈注射の浸透をモデル化するために、脈注射入力（「注入」）は静脈（図３（Ｂ））から間質組織区画（図３（Ｄ））へと「移動」される。図３（Ｄ）は静脈を貫通して周囲の間質組織へと液体を注入する静脈注射針をモデル化する。
【００４２】
毛細血管（ＪＣ）によって血漿から、および湿潤した静脈注射針（Ｊｉｎ）から液体が入っても、リンパ管（ＪＬ）および発汗（Ｊｐｅｒ）によって液体が即座に体組織から除去されることはない。静脈から間質へと静脈内輸液の入力が移されたときに、液体は間質において増大する（図３（Ｅ））。例示的なシミュレーションが図３（Ｅ）に示されている。このシミュレーションでは、最初の５時間、１００ｍＬ／時間の速度で血流中に液体が注入されている。ｔ＝５（時間）において、液体の入力は体組織区画へと移されている。これは浸透を模擬している。ｔ＝７（時間）までには、体の間隙の液体の体積は、血流への通常の注入中に、元々の安定状態の体積より２４ｍＬ多い新たな安定状態の体積に到達する。
【００４３】
上述した単純化された２区画モデルは、体全体における間質組織のすべてを１つの区画として扱う。しかし、注入部位近傍で変化する液体の体積は、体の他の部分から分離された局所的な間隙区画を用いてより正確に説明される。湿潤した部位から遠ざかる液体の動きは、原理的には間質組織マトリックスを通る拡散およびリンパ管を通る流れによって起こりうる。
【００４４】
実際の生体構造のより正確な近似をもたらすために、元々の間質組織区画は２区画に置き換えられる。つまり、腕の間質組織（Ａ）と体の区画（Ｂ）である。図３（Ｆ）では、液体は注入によって系の第３の区画、つまり血漿を含む血管に入る。液体は、排尿によって血漿から、発汗によって皮膚を通って間質から系を離れる。血漿は、毛細血管およびリンパ管を通じて液体成分を組織区画と交換する。この複雑度のモデルによって、組織区画間の液体の動きは血管−組織の動きと比べて重要でないと見なされる。腕組織／接近した静脈内投与部位領域の組織区画の液体の体積は、ＶＡにより表される。腕の間質区画のタンパク質量は、ＭＡにより表される。体組織区画の液体の体積とタンパク質量は、ＶＢおよびＭＢとなる。局所的な腕−血管／血漿区画は不要である。腕の血管と体の他の部位の血漿との間における血漿の流速は、血漿と組織との間における液体の流れよりもはるかに速いため、瞬間的であると近似できるためである。
【００４５】
２区画モデルを３区画モデルに拡張するために、同じ基本式が使用され、２つの組織区画の異なる大きさを反映するように修正される。モデル化される静脈内投与部位領域における腕の間隙容量の全間隙容量に対する比率となるように、新たなパラメータであるｐｒｏｐが規定される。ヒトの成人の前腕の平均重量は約１．５ｋｇであり、体重は７０ｋｇであるため、初めはｐｒｏｐ＝１．５／７０である。
【００４６】
パラメータｐｒｏｐは、局所的な腕の区画に寄与する毛細血管とリンパ管の比率であると考えることができる。腕の重量は体の１／４０であるため、簡単な比率を用いれば、体の毛細血管およびリンパ管の約１／４０は血漿と腕の間質組織区画との間で液体を移動させるために使用しうる。毛細血管およびリンパ管の残る６８．５／７０は、血漿と体の間質区画との間で液体を移動させる。その結果、所定の圧力差に対する液体輸送は、区画の大きさに合わせて大きさが調整されるであろう。
【００４７】
毛細血管の透過性表面積μは、腕の間質区画ではｐｒｏｐによって、体の間質区画では（１−ｐｒｏｐ）によって大きさが調整される（μは膜厚で割った透過性（μ＝ｐ／δ）であることを思い出す）。各組織区画の数および表面積は小さくされているため、これは直感的に理にかなっている。
【００４８】
３区画モデルでは、液体とタンパク質の輸送は各間質組織区画に対する２つの独立したリンパ管と毛細血管の流速に依存する。毛細血管を横切る液体輸送を説明する式（２．５）は、腕の区画に対する毛細血管を横切る液体の流れに対する式となるように、ｐｒｏｐによって大きさが調整される。
ＪＣＡ＝ｐｒｏｐ・κ［（ＰＰＬ−ＰＡ）−σ（ΠＰＬ−ΠＡ）］（２．１２）
また、体の区画に対する毛細血管を横切る液体輸送は次のようになる。
ＪＣＢ＝（１−ｐｒｏｐ）κ［（ＰＰＬ−ＰＢ）−σ（ΠＰＬ−ΠＢ）］（２．１３）
【００４９】
間質から血漿へのリンパ管を通る液体輸送に対する式（式２．１０）は、腕の区画に対するｐｒｏｐによって同様に調整される。
ＪＬＡ＝ｐｒｏｐ（ＪＬ０＋λ（ＰＡ−ＰＡ０））（２．１４）
また、体の区画に対しては（１−ｐｒｏｐ）である。
ＪＬＢ＝（１−ｐｒｏｐ）（ＪＬ０＋λ（ＰＢ−ＰＢ０））（２．１５）
【００５０】
非湿潤状態では、患者があおむけになったときには、腕と体のいずれの間隙区画も同一の標準的な静水圧を有する（つまり、ＰＢ０＝ＰＡ０）と想定される。
【００５１】
毛細血管とリンパ管のタンパク質輸送に対するいずれの式も、ｐｒｏｐによって正確に調整する必要はない。それは、これらが既に調整した液体の流れ（ＪＣＡおよびＪＣＢ）に対する式を含むからである。したがって、修正された毛細血管のタンパク質輸送の式は以下のようになる（式２．９と比較する。下付き文字は供給源の移動の目的地であることに注意する。たとえば「ＣＡ」は腕［間質組織］に向かう毛細血管を示し、「ＣＢ」は体に向かう毛細血管を示す）。
【００５２】
【数４】
2012525934.tif 000005
および
【００５３】
【数５】
2012525934.tif 000006
【００５４】
ここでリンパ管のタンパク質輸送の式は以下のようになる（式２．１１と比較）。
ＱＬＡ＝ＪＬＡ・ＣＡ（２．１８）
および
ＱＬＢ＝ＪＬＢ・ＣＢ（２．１９）
【００５５】
静脈注射の浸透をモデル化するために、静脈注射入力（Ｊｉｖ）が血漿から近接した静脈内投与部位領域／腕の組織区画へと移される（図３（Ｇ））。成人の場合、体液を置換することによって局所的な末梢静脈圧を比較的一定に保つために、内向きの流れの合計（Ｊｉｎ＋Ｊｉｖ）は１００ｍＬ／時間で一定であり、排尿の項により均衡していると想定される。これにより、典型的な末梢静脈圧はあおむけになった状態では０〜１０ｍｍＨｇとなる。これはうっかり静脈を刺してしまい、液体を注入部位から遠く離れた間質組織ではなく周囲の間質組織に注入してしまった静脈注射針をモデル化する。
【００５６】
図３（Ｈ）はモデル式の完全なセットを要約する。もたれかかった標準的な７０ｋｇの成人に対するパラメータの推定値を図３（Ｉ）に示す。図３（Ｉ）では、間質パラメータ（Ｉで示される）を体の間質区画と腕の間質区画との両方に適用する。体の間質区画の式は（１−ｐｒｏｐ）によって調整され、腕の間質区画の式はｐｒｏｐによって調整される。
【００５７】
ここで、１００ｍＬ／時間までの典型的な注入速度に対する成人の腕（肘前の部位）における浸透の挙動を考える。注入速度が１５ｍＬ／時間より小さければ、挿管部位周辺の間質組織中の液体の体積は浸透中に１０％未満で増加すると推定される。図３（Ｊ）は注入部位近傍の組織における体積のモデル予測を示す。ｔ＝５（時間）まで様々な速度で液体が血漿中に注入された場合が示されている。次に、ＶＡＤが組織に「浸透する」ことにより、局所的な注入部位領域の体積が安定状態のレベルに向かって増大する。並行状態に達するまで、付随する増大した圧力がリンパ管および周囲の組織を通って液体を外に出すため、安定状態は実現される。ｔ＝３４（時間）において浸透が取り除かれ、血漿への注入が再開される。注入部位領域中の余分な液体は、ピーク時の体積にある程度比例した速度で、通常状態に向かって減少する。
【００５８】
注入部位領域の体積と圧力との関係によって、ほとんどの速度では圧力は非線形的に増大する。あおむけになった成人では、通常の腕組織の静水圧は−０．７ｍｍＨｇである。３区画モデルは、５ｍＬ／時間の注入による約−０．４ｍｍＨｇ〜１００ｍＬ／時間の注入による約１７ｍｍＨｇの範囲で腕組織における圧力を推定する。４０ｍｍＨｇ／時間では、３０時間以内の浸透により圧力は３．２ｍｍＨｇまで増大する（図３（Ｋ））。図３（Ｋ）は浸透部位近くの間質組織における圧力を示す。液体はｔ＝５（時間）まで４０ｍＬ／時間にて静脈中に注入される。次に、針を組織に侵入させると、間質組織の圧力が増大する。組織弾性コンプライアンスが非線型であるため、この増大は非線型的である（組織は最大限にまで伸長しうる。その後、体積のわずかな増大が圧力を大幅に増大させる）。ｔ＝３４（時間）において、浸透が取り除かれ、静脈への４０ｍＬ／時間の注入が再開される。体積と同様に、圧力は増大したときよりも素早く減少する。これらの体積および圧力は、区画に対する平均値である。図３（Ｋ）では、様々な注入速度における浸透に対する比率および示された圧力として、１．５／７０を用いる。
【００５９】
図３（Ｌ）は、異なる大きさの腕の区画におけるプロットとして、１００ｍＬ／時間における浸透に対する圧力応答のモデル予測を説明する。静脈の液体は、ｔ＝５（時間）まで１００ｍＬ／時間にて静脈中に注入されている。次に、ＶＡＤが組織に浸透することにより、間質組織圧力が増大する。小さな区画ほどより大きな最大圧力を示した。これにより、圧力は注入部位の近くで変化することが明らかとなった。ｔ＝３４（時間）において、ポンプによる流れが静脈に戻される。０．５ｋｇの肘前の腕の区画（７０ｋｇの成人）の場合、浸透中の圧力は７０ｍｍＨｇより大きい。ある先行研究は、１００ｍＬ／時間の浸透中の注入部位における平均圧力は、各ｍＬ／時間に対して約０．５ｍｍＨｇ〜約２ｍｍＨｇの範囲に及ぶことを明らかにした。
【００６０】
区画モデルを詳細に説明したので、図４（Ａ）〜４（Ｃ）では、患者の注入部位領域１１４の例示的な連続体モデル４００に対する血管接近装置の３つの位置を説明する。具体的には、図４（Ａ）は静脈におけるカニューレ４０２の浸透／溢出による病因を説明する。図４（Ｂ）は位置カニューレ４０２の浸透／血管外漏出による病因を説明する。図４（Ａ）は間質組織中に貫通されることにより浸透が生じたカニューレ４０２の浸透／溢出による病因を説明する。図４（Ｃ）において、カニューレ４０２により搬送された液体が毒性であったなら、状態は溢出と定義される。個別の区画モデルの予測能力を確認するため、および間隙空間を介して湿潤した注入された液体の挙動に対する洞察を得るために、連続体モデルを使用することができる。現在のリアルタイムの電池式プロセッサは、直接適用する場合にはまだこのレベルの計算を提供するには至っていない。しかし、無線接続のサーバの高まりつつある使用により、多数のポンプに対して将来的にはほぼリアルタイムにこのような計算を実行しうる。
【００６１】
連続体モデル４００は、注入された液体の注入部位からの動きおよび周囲組織の領域との相互作用を考慮することにより、浸透を説明する。以下でさらに詳細に説明するように、２つの結合した偏微分方程式は、ダーシーの法則と固体変形式とを用いて多孔質弾性組織をモデル化する。ある実施の形態では、理想的な連続体モデルは、注入された薬剤の動きを３次元において正確に説明することができる点で、より適切なタイプのモデルである。ある実施の形態では、組織特性、初期状態、および境界条件に関する知見が限られているために、連続体モデルは現実的には単純化を含まなければならない。さらに、連続体モデルは偏微分方程式によって数学的に表される。偏微分方程式は通常、関数の形では解かれない。代わりにコンピュータに基づく数的な解法が解を見つけるために使用される。組織における液体の流れの単純化されたモデルは、多孔質媒体を通る流れに関するダーシーの法則により説明される。ダーシーの法則では、局所的な流速は圧力勾配に比例する。生体組織中の液体の流れは、多孔質媒体の流れの理論を用いてモデル化されることが多い。多孔質媒体では、液体は固形溶媒中の小さな孔を通って移動する動きが制限される。多孔質弾性モデルは、多孔質媒体が弾性特性を有する、より複雑なモデルである。空隙率は単に材料中の位置のみに依存するのではなく、液体の流れ特性にも依存する。多孔質弾性モデルを用いる動機の１つは、追加された液体の存在または不存在に応じて間質組織の特性が劇的に変化できることである。つまり、ある研究は、透水係数が浸透中に２５００００倍変化できることを報告している。連続体モデルは、多孔質弾性の理論に基づき、２つの結合した偏微分方程式（ＰＤＥｓ）により説明される。
【００６２】
区画モデルとは反対に連続体モデルは、注入された液体の動きおよび周辺組織領域との相互作用を説明する。連続体モデルは、領域中のあらゆる地点における（圧力または速度などの）情報をすべての瞬間において提供する。数学的には、連続体モデルはＰＤＥｓのシステムを用いて説明される。
【００６３】
ナビエ−ストークス方程式は、単一の液体、たとえば金属パイプ中を流れる水の流れを説明する一般的な連続体モデルである。生体組織中の液体の流れの場合、ナビエ−ストークスモデルは不十分である。それは、ナビエ−ストークスモデルでは組織の至る所に存在する固体（コラーゲンおよびエラスチン）の構造を説明することができないからである。より適切なモデルは、経験的に導出されたダーシーの法則に基づく。ダーシーの法則は、土壌を通る地下水など、多孔質媒体を通る低速の液体の流れを説明する。ダーシーの法則は単独では弾性コンプライアンスつまり組織の弾性をモデル化しない。そのため、ダーシーの法則は浮腫による腫れなどの現象を予測することはできない。組織の変形を説明するために、ダーシーの法則は弾性変形モデルと組み合わせて適用される。多孔質弾性と呼ばれるこの組み合わせは、純粋な液体が流れて通過しうる固体の弾性マトリクスを説明する。液体の流れと変形モデルとは連動している。そのため流れは変形を引き起こす。一方、変形も同様に、液体の流れに影響を及ぼす。多孔質弾性は生体組織を通る液体の流れに対するモデルとして通常使用される。ある実施の形態では、生体組織中の液体の流れを説明するために、混合理論と呼ばれる代替モデルを使用することができる。
【００６４】
ある実施の形態では、多孔質弾性モデルはＣＯＭＳＯＬ  Ｍｕｌｔｉｐｈｙｓｉｃｓに実装されている。ＣＯＭＳＯＬ  Ｍｕｌｔｉｐｈｙｓｉｃｓは、連続性のある物理的な問題を数学的に解くために設計されたソフトウェアパッケージである。多孔質弾性は、所定の「Ｍｕｌｔｉｐｈｙｓｉｃｓ」モードとしてＣＯＭＳＯＬに含まれている。しかし、いくつかの修正をすれば問題に対するモデルの関連性を向上させることができる。以下の節では、開示されたモデルにより得られた結果とともに、液体の流れと弾性変形の両方をモデル化するために使用される支配（ｇｏｖｅｒｎｉｎｇ）式、パラメータ、および境界条件について説明する。
【００６５】
多孔質弾性モデルは、２つの結合した偏微分方程式を用いて説明される。第１の式は、組織を通る液体の流れを支配し、ダーシーの法則に基づいている。ダーシーの法則は、液体の流れを圧力勾配に関連づける経験的に導出された見解である。ダーシーの法則は遅い流速を想定しており、いくつかの単純化の仮定を用いることにより、ナビエ−ストークス式からも導出することができる。ダーシーの法則は以下の式を提示する。
【００６６】
【数６】
2012525934.tif 000007
式中、ｑは単位面積あたりの液体の排出量（流量）である。Ｋは透水係数である。ρｆは液体の密度である。ｇは重力加速度である。ｐは液体の圧力である。
【００６７】
式（３．１）が連続性の式とともに使用されることにより、多孔質弾性モデルにおける液体の流れの支配式が導出される。連続性の式は、液体の塊（ｍａｓｓ）がある領域に入る速度は塊がある領域を去る速度と等しいことを提示する。これは以下の式で表現できる。
【００６８】
【数７】
2012525934.tif 000008
式中、θｓは液体の流れに使うことができる体積の割合である。Ｑｓｏｕｒｃｅは領域自体の内部の液体源またはシンク（１／ｓ）の強度である。式中の流量を式（３．１）から式（３．２）へと置き換えることにより、以下の式が得られる。
【００６９】
【数８】
2012525934.tif 000009
【００７０】
非圧縮性の液体ではρｆは定数であるため、発散演算子の外に動かすことができる。ρｆで割ることにより、以下の式が得られる。
【００７１】
【数９】
2012525934.tif 000010
【００７２】
開示されたモデルでは、固体の構造が膨張および収縮する能力は、圧力源またはシンク（ｓｉｎｋｓ）と類似する。固体が膨張すると、領域中に追加的な液体が入ってこないと仮定した場合、領域中の圧力は減少する。同様に、固体が収縮すると、圧力は増大し、圧力源として機能する。これは以下の式で表される。
【００７３】
【数１０】
2012525934.tif 000011
式中、∂ｅ／∂ｔは弾性変形に対する式からの体積膨張の時間変化率（ｓ−１）である。αｂは実験定数であり、ビオ−ウィリス係数と呼ばれる。これにより以下の式が得られる。
【００７４】
【数１１】
2012525934.tif 000012
【００７５】
この式は連鎖法則を使用することにより単純化でき、貯留係数（ｍ−１）として以下の式が規定される。
【００７６】
【数１２】
2012525934.tif 000013
貯留係数は通常実験的に得られる。貯留係数は、ここで使用されるｍ−１の単位またはＰａ−１の単位で定義することができる。２つの定義間の違いは、因子ρｆｇである。連続体モデルに実装されるのは以下の式である。
【００７７】
【数１３】
2012525934.tif 000014
【００７８】
開示されたモデルでは、経験的に導出された値であるαｂ＝１がビオ−ウィリス係数として使用される。透水係数の値はＫ＝１０−７ｍ／秒に設定される。これはラットの皮下組織で実験的に観察される典型的な値である。貯留係数Ｓｓは１０−８ｍ−１に設定されている。液体は水同然であると想定されるため、密度はρｆ＝１０００ｋｇ／ｍ３である。
【００７９】
微分に続いて、組織に対する応力テンソルｚは以下の式で表される。
τ＝２Ｇε＋λｅＩ−ｐＩ
式中、εは変形テンソルである。ｅは組織の体積膨張である。ｐは局所的な液圧である。λはラメ定数である。ラメ定数は剛性率Ｇとともに物質を特徴付ける。ここでは、組織は直線状であって等方性弾性材料であると仮定されている。変位ベクトルｕに関して、変形テンソルは次の式で記述される。
ε＝１／２（∇ｕ＋（∇ｕ）Ｔ）
また体積の膨張は次の式で記述される。
ｅ＝∇・ｕ
【００８０】
運動量とあらゆる外力を無視すると、運動方程式は次の式で記述される。
∇・τ＝０
【００８１】
ｚ、ｓおよびｅの値を置き換えることにより、次の式が得られる。
Ｇ∇２ｕ＋（Ｇ＋λ）∇（∇・ｕ）−∇ｐ＝０
【００８２】
弾性パラメータ（Ｇ，Ａ）は弾性係数Ｅおよびポアソン比ｖに変換することができる。
【００８３】
【数１４】
2012525934.tif 000015
【００８４】
【数１５】
2012525934.tif 000016
ＣＯＭＳＯＬによって使用される弾性の式が導出される。
【００８５】
【数１６】
2012525934.tif 000017
【００８６】
ＣＯＭＳＯＬに弾性モデルを実装するにあたり、本モデルの二次元の単純化が行われている。そのため、変位にはｕ＝（ｕ，ｖ）という２つの成分がある。「平面歪み状態」は、ｘｙ平面中に歪みが存在する一方で、ｚ軸方向には変位が存在しないと仮定している。ある地点における液体注入に対してはこの仮定は適切ではない。しかしこの仮定により、より簡単な設計および解析が可能となる。いったん二次元で十分なモデルが構築されたら、ＣＯＭＳＯＬの「Ｓｏｌｉｄ，Ｓｔｒｅｓｓ−Ｓｔｒａｉｎ」アプリケーションモードを用いて三次元のモデルを実装することができる。
【００８７】
柔らかい組織の弾性特性からＥとｖの値が得られる。値の範囲は各パラメータに対して与えられる。つまり、６０ｋＰａ＜Ｅ＜７３ｋＰａであり、０．３＜ｖ＜０．５である。開示されたモデルに対しては、範囲の中間の値であるＥ＝６５ｋＰａとｖ＝０．４とが使用される。
【００８８】
図４（Ａ）〜４（Ｄ）では、この領域の中央上部の点光源を用いて、５ｃｍ×３ｃｍの組織の横断面において液体の動きおよび変形を推定するために連続体モデルが使用される。浸透を模擬するために、ｔ＝０秒〜ｔ＝１０秒の間、一定の速度で液体が組織に入れられる。ｔ＝１０秒において流れが止められ、組織が弛緩し始める。ここで留意すべきは、モデルが二次元であるため、流速は時間あたりの体積ではなく時間あたりの面積の単位で表される点である。皮膚および骨にそれぞれ相当する上部と底部の境界を液体が通り抜けることはできない。体の残る部分への流れを表すために、液体は側面の境界を通って移動することができる。底部、左側、および右側の境界は移動することができない。一方、皮膚を表す上部の境界は、圧力が増えるにつれて外側に膨張することができる。
【００８９】
特定の境界および初期条件は、液体の流れおよび弾性変形式の両方に対して表現されなければならない。式（３．３）および（３．４）に対する境界条件が表３．１に記載されている。
【００９０】
【表１】
2012525934.tif 000018
【００９１】
表３．１では、ｎは単位ベクトルであり、外側の法線（ｎｏｒｍａｌ）を境界へと向けている。Ｒｂは外部コンダクタンスである。Ｐｂは外部圧力である。これらの条件のより、流れが左右の境界を通ることが可能となる。モデル領域内部の組織中の圧力とこの領域の外部の圧力との差により、流れが促進される。この領域の外側の組織はモデル領域と比べて大きい。そのため、外部圧力はＰｂ＝０Ｐａという一定値のままであることが想定されている。より高いＲｂの値は、この領域から出るより簡単な流れに対応する。一方、より低いＲｂの値は、より遅い流れをもたらす。Ｒｂ＝１ｍ２ｓ／ｋｇである。
【００９２】
ｕ＝（０，０）という条件は、境界に沿った変位が０であることを示す。そのため、境界の位置は固定されている。ｕが特定されていない条件は、自由境界条件と呼ばれる。初期条件はｕ０＝（０，０）およびｐ０＝０に設定されている。
【００９３】
本モデルは、前の節で説明したパラメータおよび境界条件を用いてＣＯＭＳＯＬ中で規定されている。本モデルは、圧力および変位が多くの密集した時間ステップに対して領域のいたるところで計算される反復方法を用いて数学的に解かれる。図４（Ｄ）には、ｔ＝０秒、ｔ＝５秒、ｔ＝１０秒、ｔ＝２０秒、ｔ＝４０秒、およびｔ＝８０秒におけるモデルに対する解が示されている。表面色は圧力に対応する（赤は高い圧力に対応し、青は低い圧力に対応する）。変化中の上部の境界位置は組織の変形に対応する。予想されるように、圧力は注入部位の近くで高く、注入部位から離れると低くなる。また、図４（Ｄ）の解は、液体が組織中に注入されるとこの領域が膨張し、次に浸透が除去された後にゆっくりと元の状態に戻ることも示す。これは解において上部の境界条件の変位に示されている。
【００９４】
連続体モデルの解により、多孔質ＩＴＳ中での変位、圧力、および物質の動きに対応する空間的で量的な情報がもたらされる。区画モデルの微調整の過程および計測システムの内部における直接使用の両方において、この情報は物理学的測定値と比較されてもよい。
【００９５】
図４（Ｅ）では、３つの異なる一定の注入速度、つまり１０−７、２×１０−７、および４×１０−７ｍ２／秒について、注入部位における圧力が時間に対してプロットされている。注入はｔ＝０とｔ＝１０秒の間に行われる。このプロットは、浸透中（ｔ＝０秒〜ｔ＝１０秒）は圧力が単調に増大し、次に浸透が除去（ｔ＝１０秒）された後は急に低下することを示す。圧力は体のそれ以外の部分における外圧値に達するまで減少する。この外圧は側部の境界条件において特定されることを思い出されたい。浸透中は時間とともに圧力が線形的に増大するわけではなく、時間が経過するにつれ圧力はよりゆっくりと増大することに注意されたい。これは組織の変形に寄与しうる。領域中により多くの液体が注入されるにつれ、組織の体積は増大する。そのため、もっと後に同じように液体を注入しても、最初に増大したほどには圧力が増大することはない。図４（Ｆ）は、ｔ＝０〜ｔ＝１０秒の間の１０−７ｍ２／秒の注入速度に対する注入部位における予測圧力を説明する。時間が対数目盛り上にプロットされることにより、ｔ＝１０秒よりも前の時間に対する近似直線を示している。一定速度の注入に対して、本モデルは、注入部位における圧力が時間の対数関数にしたがって増大することを予想する。図４（Ｆ）は、時間の対数関数におおよそしたがって圧力が増大することを実証している。
【００９６】
図４（Ｅ）は、注入部位（ｘ＝０．０２５ｍ）を通過する線に沿って評価された圧力を示す。ｔ＝５秒（浸透中）およびｔ＝１５秒（浸透後）におけるプロットが示されることにより、組織の伸張および弛緩が実証されている。図４（Ｅ）は、浸透中および浸透のすぐ後における圧力の空間変化を実証している。圧力は、一定の注入速度１０−７ｍ２／秒に対して注入部位（ｘ＝０．０２５ｍ）を通過する線に沿って評価されている。２つのプロットは、ｔ＝５秒における浸透中の圧力およびｔ＝１５秒における浸透のすぐ後の圧力を示す。浸透中、注入部位における鋭いピークが観察される。しかし、注入後はこのピークは急速に減少する。液体が組織領域のいたるところに拡散するためである。
【００９７】
前の２つの節で示した二次元の液体の流れモデルに加えて、三次元の線対称モデルを使用することができる。線対称モデルは円筒状の極座標（ｒ，φ，ｚ）における多孔質弾性に対する三次元の式を使用する。しかし、線対称モデルは変数が角度φとともに変化することはないと仮定している。次にこのモデルは二次元のｒ−ｚ平面において解かれ、その後に三次元にマップされる。軸対称との仮定により、完全な三次元のモデルと比較してモデルの複雑度が低下する。これにより、困難性および解を得るための時間を減少させることができる。
【００９８】
図４（Ｈ）は二次元のｒ−ｚ平面における線対称モデルを示す。ｔ＝０〜ｔ＝１０秒までの間、圧力が１００Ｐａで固定された注入に対してｔ＝５０秒における解が示されている。
【００９９】
図４（Ｉ）には線対称モデルに対する解の例が示されている。図４（Ｉ）は、二次元のｒ−ｚ平面から三次元へとマップされた線対称モデルを示す。ｔ＝５０秒において、一定の圧力１００Ｐａの注入に対するｔ＝０〜ｔ＝１０秒までの解が示されている。線対称モデルは以前の節で示した二次元モデルと同一のパラメータ値および境界条件を使用する。例外は、水源（ｆｌｏｗ  ｓｏｕｒｃｅ）に代えて１００Ｐａの圧力源が領域の中心において使用された点である。
【０１００】
ＣＯＭＳＯＬが水源を線対称領域において扱う方法であるため、水源は対称軸ｒ＝０においては実装されていない。
【０１０１】
区画モデルを連続体モデルと比較した場合、３区画モデルは液体の体積およびタンパク質量を３区画で追跡する。つまり、静脈（血漿）、浸透位置近傍の間質組織、および体組織の残りの部分である。組織区画における液量は、体積が組織の変形を反映して増大するため重要であり、間隙空間中への浸透の主な指標として機能する。異なるタンパク質濃度は浸透勾配を増大させ、液体の流れを促進するため、タンパク質量は３区画間の体積の変化率に影響を及ぼす。これに対し、連続体モデルは各区画の全変形および体の至る所の液体の分布を提供するが、各区画内における液体または質量の分布は提供しない。
【０１０２】
これに対し、連続体モデルは単一の区画内における液体および圧力の分布を示すが、区画間の流れを組み込みはしない。ここで示すタイプの連続体モデルでは、リンパ管または毛細血管の活動は存在しない。しかしリンパ管または毛細血管の活動は、三次元モデルの空間の至る所に分散された流れ「シンク（ｓｉｎｋｓ）」をずらりと並べて追加することにより実現しうる。ここでは、圧力勾配による流れまたは区画から出る流量を説明する。
【０１０３】
区画モデルは異なる領域間の流れを模擬し、連続体モデルは領域内の流れを模擬するため、これらの方法は互いに補完し合う。区画モデルにおいて体積から圧力を計算するために、弾性コンプライアンス関係を用いて２つのモデルを比較することができる。これにより、双方のモデルに対して連続的に圧力を出力することが可能となる。これらの出力を同一の入力に対して比較することができる。さらに双方のモデルは、所定の液体入力に対して体積の起こりうる増大を予想する。このようにして、それを超えると浸透が患者にとって有害となると考えられる最大流速を予測するために、双方のモデルを使用することができる。
【０１０４】
より現実的な排尿モデル、さらに高い感度解析、および新生児や年配の患者に対するパラメータ推定を反映するために、３区画を修正することができる。さらに高い解像度を提供する必要があるなら、３区画をもっと多くの区画へとさらに拡張することができる。
【０１０５】
ある実施の形態では、３区画モデルでは体からの液体の減少（排尿および発汗）や体への液体の入力（摂取、注入、および浸透）は定数項により説明される。したがって、システムを定常状態の体積に到達させるために、液体の入力は液体の減少に等しいと定義される。これは定常状態の体積を説明するためには現実的であるが、浸透中には非現実となりうる。それは、静脈の血漿量に基づいて平衡状態を維持するように、体が排尿を調節するからである。液体が組織に直接注入された場合、減少した液体は血漿に入り、静脈の血漿量は低下する。その結果、排尿速度も同様に低下するはずである。ある実施の形態では、排尿速度は定数（α）＋通常の血漿の体積からの差に比例する項としてモデル化することができる。つまり、以下の式である。
Ｊｕｒ＝α＋β（ＶＰＬ−ＶＰＬ０）
【０１０６】
ある実施の形態では、開示されたモデルは、異なる流速の浸透に対する反応および成人に対する持続時間をその時点で予測する。新生児および年配患者の浸透に対する反応を予測するために、パラメータを調整することができる。ある実施の形態では、もし健康な成人、新生児、および年配者の間でいずれかのパラメータが大きく異なっている場合には、いくつかのパラメータを変化させてもよい。多くの浸透は新生児および年配の患者で起きるため、これは特に妥当である。
【０１０７】
ある実施の形態では、連続体モデルの正確性を調整することができる。ある実施の形態では、現在のモデルは組織の変形による体積の増大を考慮に入れているが、透水係数は一定のままである。組織が膨張するにつれ組織中の孔が大きくなることにより、液体の流れが容易になる。そのため、ある実施の形態では、透水係数を組織膨張の関数として表現することにより、この挙動をモデル化することができる。この場合、より大きく膨張すれば、透水係数の値はより大きくなる。ある実施の形態では、透水係数はＫ＝Ｈｅｘｐ（Ｒｅ）として表現される。式中、Ｋは透水係数であり、ｅは組織膨張であり、ＨとＲは正の定数である。
【０１０８】
ある実施の形態では、連続体モデルはリンパ流を直接説明しない。その代わり、組織領域の外に出る流れが、体のそれ以外の部分への流れの結果であるとみなされる。ある実施の形態では、区画モデルに見られるリンパ流の関係に基づきうる、リンパ流を表す組織外への流速が包含される。さらに、側部の境界条件に対しては、考慮される領域外の組織中の圧力がｐ＝０Ｐａで一定に保たれていると想定される。ある実施の形態では、液体が注入領域から外に体のそれ以外の部分へと流れるにつれ、この圧力は増大する。
【０１０９】
ある実施の形態では、組織の非対称な三次元の領域を説明するために連続体モデルを拡張しうる。現在の三次元モデルは軸対称を用いて組織領域を説明する。ある実施の形態では、収束解を用いずに、完全な三次元の組織モデルのもと流れがモデル化される。ある実施の形態では、このモデルはＣＯＭＳＯＬ中の異なる解法を体系的に試験することおよび有限要素メッシュを変化させることを含んでもよい。基本的な立方体または円筒形状において解を得ることに焦点が当てられている。腕における浸透をモデル化するために、図４（Ａ）に示した領域４００が考慮される。ある実施の形態では、この種のモデルは異なる領域においてパラメータ値を変化させることによって異なる組織のタイプを包含するために拡張される。
【０１１０】
図５は、図１の薬剤搬送監視システム１００を用いて薬剤の搬送を監視するための例示的なプロセス５００を示す。ある実施の形態では、図５のプロセス５００は、メモリ１２０に保存されるように構成されたコンピューターに読み込み可能な命令として（たとえばソフトウェアとして）、プロセッサ１０６において具現化される。図１に示して説明したように、プロセス５００は、次にシステム１００または他のマシン上に読み込むことができる。
【０１１１】
プロセス５００はステップ５０２から開始し、ステップ５０４、ステップ５０６、およびステップ５０８に進む。ステップ５０４、ステップ５０６、およびステップ５０８では、それぞれ患者の情報、ＶＡＤの情報、および薬剤情報がシステム１００に供給される。次に、ステップ５１０において、薬剤が患者１１６の体内に注入される。プロセス５００はループ状のステップ５１２〜ステップ５２８に進む。ステップ５１２〜ステップ５２８は、薬剤１１８が患者１１６に注入される限り繰り返される。ある実施の形態では、システム１００は注入される薬剤のタイプとは関係なく機能する。ただし、ある水疱を発生させやすい薬剤、たとえばビンクリスチンまたはアドリアマイシン（ａｄｒｉａｍｙａｃｉｎ）が注入された場合に、反応の閾値を調整する可能性を除く。ステップ５１４〜５１６では、システム１００は現在の圧力、弾性コンプライアンス、および液体輸送経路１１０の抵抗を決定する。ある実施の形態では、他の現在値が決定される。ステップ５１８では、提供された情報（たとえば患者の情報、ＶＡＤの情報、および薬剤情報）、現在の圧力、および現在の抵抗に基づいてモデルが作られる。ステップ５２０では、注入部位領域１１４の予測されたモデル状態が出力される。ある実施の形態では、他の情報、たとえば注入部位領域１１４の期待圧力および期待抵抗などが出力される。ステップ５２２では、現在の圧力および現在の抵抗が予測されたモデル状態を用いて処理される。決定ステップ５２４において注入部位領域１１４の予測されたモデル状態と比較して現在の圧力および現在の抵抗が浸透が起こったことを示すなら、ステップ５２６において情報が出力される。そうでなければ、プロセス５００は決定ステップ５２５に進む。決定ステップ５２５では、モデル状態が推定するか、および／または物理測定値が患者およびＶＡＤに対する警告／警報の閾値を超えたと判断された場合には、ステップ５２６において適切な情報が出力される。そうでなければ、プロセス５００はエンドループステップ５２８に進む。エンドループステップ５２８において薬剤注入が完了していないなら、プロセス５００は開始ループステップ５１２に戻る。そうでなければプロセス５００はステップ５３０において終了する。
【０１１２】
図１の薬剤搬送監視システム１００を用いて薬剤の搬送を監視するプロセス５００を図５で説明したので、ここで図５のプロセス５００および成人患者を用いて例を示す。
【０１１３】
プロセス５００はステップ５０２から開始し、ステップ５０４、５０６、および５０８に進む。ステップ５０２では、成人患者の情報、ＶＡＤの情報および薬剤情報がそれぞれシステム１００に提供される。次に、ステップ５１０において薬剤が患者１１６に注入される。プロセス５００は薬剤１１８が患者に注入されている限り繰り返されるループステップ５１２〜５２８に進む。ステップ５１４〜５１６の例として、システム１００は現在の圧力（流れ時間、液体輸送経路１１０の抵抗＋任意の静水の補正値に等しい）、現在の抵抗（ＶＡＤ、接続チューブおよび血管抵抗の合計を含む）および搬送経路１１０の弾性コンプライアンスを測定する。ステップ５１８では、搬送システムの状態を推定するために区画モデルおよび／または連続体モデルが使用される。ステップ５２０では、それらの値の一部またはすべての値がユーザーインターフェースを介して表示部に出力されてもよい。ステップ５２２では、ステップ５２４における決定論理回路のさらなる演算のために、抵抗、弾性コンプライアンスおよび圧力を含む測定された物理的なパラメータがモデルの出力と一体化される。ある実施の形態では、他の現在値が決定される。ステップ５１８では、提供された情報（たとえば患者の情報、ＶＡＤの情報、薬剤情報および流れ履歴）、現在の圧力、および現在の抵抗に基づいてモデルが作られる。ステップ５２０では注入部位領域１１４の予測されたモデル状態、たとえば注入部位領域に注入された液体そしておそらくタンパク質が存在するかどうかなどが出力される。ある実施の形態では、注入部位領域１１４の期待圧力や期待抵抗などの他の情報が出力される。決定ステップ５２４では、現在の圧力および現在の抵抗が予測されたモデル状態を用いて処理される。成人患者に対する推定値（μＬ／ｋｇ）として臨床医により規定された浸透に対する警報の閾値が始動するため、ステップ５２６では情報が出力される。薬剤注入はステップ５２８で完了したことが示される。そのため、プロセス５００はステップ５３０にて終了する。
【０１１４】
ここで図５のプロセス５００および新生児の患者を用いて他の例を示す。プロセス５００はステップ５０２から開始し、新生児の患者の情報、ＶＡＤの情報、および薬剤情報がそれぞれシステム１００に提供されるステップ５０４、５０６、および５０８に進む。次にステップ５１０では薬剤が患者１１６の体内に注入される。プロセス５００は薬剤１１８が患者に注入されている限り繰り返されるループステップ５１２〜５２８に進む。ステップ５１４〜５１６では、システム１００は、現在の圧力、現在の抵抗（２ｍｍＨｇ／Ｌ／時間）＋カテーテル抵抗、および４μＬ／ｍｍＨｇを超える高弾性コンプライアンス値である液体輸送経路１１０の弾性コンプライアンスを決定する。ある実施の形態では、他の現在値が決定される。ステップ５１８では、提供された情報（たとえば患者の情報、ＶＡＤの情報、および薬剤情報）、現在の圧力、および現在の抵抗に基づいてモデルが生成される。ステップ５２０では、注入部位領域１１４の予測されたモデル状態、たとえば注入部位領域に注入された液体そしておそらくタンパク質が存在するかどうかなどが出力される。ある実施の形態では、注入部位領域１１４の期待圧力や期待抵抗などの他の情報が出力される。ステップ５２２では、現在の圧力および現在の抵抗が予測されたモデル状態を用いて処理される。決定ステップ５２４では、予測されたモデル状態を用いて現在の圧力および現在の抵抗が処理されるが、これらは浸透を示さない。しかし決定ステップ５２５では、現在のモデル状態の推定値および／または物理測定値が患者およびＶＡＤに対する（新生児患者に対する推定値（μＬ／ｋｇ）として臨床医により規定された）警告／警報の閾値を超える。そのため、ステップ５２６では情報が出力される。薬剤注入はステップ５２８で完了したことが示される。そのため、プロセス５００はステップ５３０にて終了する。
【０１１５】
図６は例示的な計算システム６００を説明するブロック図である。計算システム６００は、本開示のある形態に従って、本開示のある態様を実行することができる。計算システム６００はあらゆる１つ以上のシステム１００を表してもよい。計算システム６００は、情報を伝達するための情報モジュール６０５、異なるモジュール間で情報を伝達するためのバス６０６、および情報モジュール６０５と一体となって情報を処理するためのプロセッサ６１５を含んでもよい。プロセッサ６１５は、図１のプロセッサ１０６を表してもよい。システム６００は、十分な分解能、正確性および処理能力を有する液圧センサ装置６３０と連携するように構成されているため、ポンプ機構の下流（たとえば患者側）にある液体輸送経路１１０中の液圧を測定することができる。またシステム６００は、液体ポンプ機構装置６３５および関連する制御用電子ソフトウェアおよびハードウェアと連携するように構成されることにより、液体の流れ抵抗の測定を手助けする連続的な流れパターンおよび変調された流れパターンの両方を提供する。
【０１１６】
また計算システム６００は、装置６２０および装置６２５と連携してもよい。１つ以上の装置６２０は図１の出力装置１０８を表してもよい。１つ以上の装置６２５は図１のユーザーインターフェース１０２を表してもよい。計算システム６００は、プロセッサ６１５によって実行される情報や命令を保存するために、バス６０６に接続されたＲＡＭ、ＲＯＭまたは他のメモリ装置などのメモリ６１６をさらに含んでもよい。また、プロセッサ６１５によって実行される命令の実行中に一時的な変数または他の中間情報を保存するために、メモリ６１６も使用されてもよい。計算システム６００は、情報および命令を保存するためにバス６０６に接続された磁気ディスクまたは光ディスクなどのデータ記憶装置６１７をさらに含んでもよい。メモリ６１６、データ記憶部６１７またはそれらの両方は、図１のメモリ１２０を表してもよい。
【０１１７】
本開示の実施の形態は、患者の注入部位領域を監視するため、そしてＶＡＤの不適切な配置および／または血管穿刺部位の浸食（ｅｒｏｓｉｏｎ）によって注入部位が湿潤してしまったというリスクに関連した状態推定および測定結果を決定するためのシステムを提供する。本システムは、測定されたリスクの重傷度に基づいて、警報および警告をさらに提供してもよい。体重、年齢、静脈内投与部位の位置およびカテーテルなどの患者の情報から少なくとも部分的に決定されたこれらの状態の期待値とともに、体内の液体および／またはタンパク質の内容物の状態の１つ以上のモデル推定を比較することに少なくとも部分的に基づいて決定がされてもよい。決定はさらに、上述したモデル推定を用いたブール論理などと組み合わせて、現在値の測定および注入部位の流れに対する圧力や抵抗の変化率の測定に基づいてもよい。期待される液体輸送状態の推定の複数が、有限要素計算方法を通して実装された区画モデルまたは連続体モデルなどの注入部位領域のモデルを用いて決定される。年齢および／または体重および／またはＶＡＤの位置および／または薬剤を含む（しかしこれらには限られない）患者の情報に基づく計算を少なくとも部分的に通じて決定された警告または警報の閾値のいずれかを、浸透が上回るリスクを本システムが決定するなら、本システムは可視式または可聴式などの警告または警報を出力する。これにより、操作者は浸透に反応して適切な行動をとることができる。本システムはまた、現在の状態および静脈注射搬送システムの測定値をグラフ表示または数値表示にて提示することができる。グラフ表示または数値表示としては、たとえば静脈の外に取り付けられた静脈内輸液の本モデルにより計算された現在の推定値が、患者に対するリスクに関する臨床医自身の判断のために、臨床医に提示されてもよい。
【０１１８】
好ましい実施の形態の記載において様々な場所で「プロセッサ」という用語が使用されている。しかし、この用語は処理を実行する１つ以上の装置に適用されることが意図されており、１つの位置に配置された単一の装置には必ずしも制限されない。「プロセッサ」という用語は、互いに離れた位置に配置された複数の処理装置を含んでもよい。プロセッサは、汎用マイクロプロセッサ、マイクロコントローラ、デジタル信号プロセッサ（「ＤＳＰ」）、特定用途向け集積回路（「ＡＳＩＣ」）、フィールド・プログラマブル・ゲート・アレイ（「ＦＰＧＡ」）、プログラマブル論理回路装置（「ＰＬＤ」）、コントローラ、状態機械、ゲート論理回路、個別のハードウェア・コンポーネント、または計算もしくは情報の他の取り扱いを実行可能な他の任意の適切な装置であってもよい。プロセッサはまた、ソフトウェアを保存するための１つ以上の機械可読な記録媒体を含んでいてもよい。ソフトウェア、ファームウェア、ミドルウェア、マイクロコード、ハードウェア記述言語、またはそれ以外で呼ばれようと、ソフトウェアは、命令、データまたはこれらの任意の組み合わせを意味するとして広く解釈すべきである。命令にはコードが含まれてもよい（たとえばソースコード形式、バイナリコード形式、実行コード形式、または他の任意の適切なコード形式において）。
【０１１９】
ＡＳＩＣの場合には可能性があるように、コンピューターが読み取り可能な記録媒体には、プロセッサに組み込まれたストレージが含まれてもよい。コンピューターが読み取り可能な記録媒体には、ランダム・アクセス・メモリ（「ＲＡＭ」）、フラッシュメモリ、読み出し専用メモリ（「ＲＯＭ」）、プログラム可能な読み出し専用メモリ（「ＰＲＯＭ」）、消去可能なＰＲＯＭ（「ＥＰＲＯＭ」）、レジスタ、ハードディスク、リムーバブル・ディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ、または他の任意の適切な保存装置など、プロセッサの外部のストレージが含まれてもよい。加えて、機械可読な記録媒体には、データ信号をコード化する伝送回線または搬送波が含まれてもよい。説明したプロセッサに対する機能性を実装するにはどうするのが最も良いかを、当業者は認識するであろう。本開示のある態様によると、機械可読な記録媒体は、命令とともにコード化または保存されたコンピューターに読み込み可能な記録媒体であり、命令とシステムの残る部分との間の構造的および機能的な相互関係を規定する計算素子（ｃｏｍｐｕｔｉｎｇ  ｅｌｅｍｅｎｔ）である。機械可読な記録媒体は、命令の機能性が実現されるのを可能にする。命令は、たとえばコードを含むコンピューター・プログラムでありうる。機械可読な記録媒体は、１つ以上の記録媒体を含んでもよい。さらに、「薬剤」は制限的であることは意図されておらず、患者に投与される任意の液体を含むことが意図されている。
【０１２０】
上述した演算を実行するためのコンピューター・プログラムコードは、たとえばＪＡＶＡ（登録商標）、Ｓｍａｌｌｔａｌｋ、またはＣ＋＋などのオブジェクト指向プログラミング言語により書くことができる。しかし、演算を実行するためのコンピューター・プログラムコードは、「Ｃ」プログラミング言語などの従来の手続き型プログラミング言語、Ｐｅｒｌなどの解釈スクリプト言語、Ｌｉｓｐ、ＳＭＬ、Ｆｏｒｔｈなどの機能性（第４世代）プログラミング言語でも書かれていてもよい。またソフトウェアは、ＨＬＡ−７要件と互換性を有するように書かれてもよい。
【０１２１】
本開示は実施の形態を説明してきたが、本開示の追加的な実施の形態に加えて事例的な実施の形態の様々な修正も、本明細書を参照すれば添付の特許請求の範囲に規定されたように本開示の範囲から逸脱することなく当業者には明らかであることが理解される。添付の特許請求の範囲は、任意のそのような修正または実施の形態を、本開示の範囲に含まれるものとして包含することが想定されている。
【図１】
2012525934.tif 000019
【図２】
2012525934.tif 000020
【図３（Ａ）】
2012525934.tif 000021
【図３（Ｂ）】
2012525934.tif 000022
【図３（Ｃ）】
2012525934.tif 000023
【図３（Ｄ）】
2012525934.tif 000024
【図３（Ｅ）】
2012525934.tif 000025
【図３（Ｆ）】
2012525934.tif 000026
【図３（Ｇ）】
2012525934.tif 000027
【図３（Ｈ）】
2012525934.tif 000028
【図３（Ｉ）】
2012525934.tif 000029
【図３（Ｊ）】
2012525934.tif 000030
【図３（Ｋ）】
2012525934.tif 000031
【図３（Ｌ）】
2012525934.tif 000032
【図４（Ａ）】
2012525934.tif 000033
【図４（Ｂ）】
2012525934.tif 000034
【図４（Ｃ）】
2012525934.tif 000035
【図４（Ｅ）】
2012525934.tif 000036
【図４（Ｆ）】
2012525934.tif 000037
【図４（Ｇ）】
2012525934.tif 000038
【図５】
2012525934.tif 000039
【図６】
2012525934.tif 000040
【図４（Ｄ）】
2012525934.tif 000041
【図４（Ｈ）】
2012525934.tif 000042
【図４（Ｉ）】
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【手続補正書】
【提出日】平成23年2月28日(2011.2.28)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
入力情報を受信するように構成されたユーザーインターフェースと、
血管接近装置（ＶＡＤ）によって薬剤を患者の注入部位領域にまで搬送するための液体輸送経路の複数の液体状態のパラメータを測定するように構成されたセンサと、
測定された複数の液体状態のパラメータと入力情報とに基づいて、注入部位領域の状態を決定するように構成されたプロセッサと、
注入部位領域の状態に関する情報を提供するように構成された出力装置と、を含むことを特徴とする薬剤搬送監視装置。
【請求項２】
前記注入部位領域の状態に関する情報は、推定された注入部位領域のモデル状態および注入部位領域に通じる液体輸送経路の複数の液体状態のパラメータが浸透を示す場合に、状態に関する警告、警報および／またはグラフ表示／数値表示を出力することを特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項３】
複数の液体状態のパラメータは、液体輸送経路の圧力および抵抗を含むことを特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項４】
複数の液体状態のパラメータは、液体輸送経路のキャパシタンスおよびインピーダンスを含むことを特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項５】
前記プロセッサは、液体輸送経路の圧力と、液体輸送経路の抵抗と、患者の情報、薬剤情報、およびＶＡＤの情報の少なくとも１つとに基づいて、注入部位領域の状態のモデルを作るようにさらに構成されていることを特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項６】
前記モデルは、注入部位領域における液体およびタンパク質の状態を含むことを特徴とする請求項５に記載の装置。
【請求項７】
前記モデルは、液体輸送経路のキャパシタンスおよびインピーダンスにさらに基づくことを特徴とする請求項５に記載の装置。
【請求項８】
測定された複数の液体状態のパラメータの履歴を保存するように構成されたメモリをさらに含み、
前記モデルは測定された液体状態のパラメータの履歴にさらに基づくことを特徴とする請求項５に記載の装置。
【請求項９】
前記入力情報は、患者の情報、薬剤情報、およびＶＡＤの情報のうちの少なくとも１つを含むことを特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項１０】
前記患者の情報は、患者の体重、患者の身長、患者の体表面積、患者の年齢、および患者の性別のうちの少なくとも１つを含むことを特徴とする請求項９に記載の装置。
【請求項１１】
前記薬剤情報は、薬剤の化学的性質、薬剤の濃度、薬剤の注入速度、および薬剤に関する少なくとも１つの希釈剤または添加剤の性質のうちの少なくとも１つを含むことを特徴とする請求項９に記載の装置。
【請求項１２】
前記ＶＡＤの情報は、ＶＡＤの型、ＶＡＤの大きさ、およびＶＡＤの位置のうちの少なくとも１つを含むことを特徴とする請求項９に記載の装置。
【請求項１３】
前記プロセッサは、瞬間的な流体状態のパラメータ、フィルタ処理された液体状態のパラメータ、および液体状態のパラメータの長期傾向のうちの少なくとも１つを記録するように構成されていることを特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項１４】
前記圧力は、液体輸送経路の出口において測定されることを特徴とする請求項３に記載の装置。
【請求項１５】
抵抗は、プロセッサによって薬剤の平均注入速度中に導入された小規模な変調に基づいて測定されることを特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項１６】
小規模な変調は、液体輸送経路中で結果的に生じる圧力変動と関係することにより、液体輸送経路への入り口においてキャパシタンスおよびインピーダンスをさらに測定することを特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項１７】
前記出力装置は、情報を表示するように構成された表示部を含むことを特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項１８】
注入部位領域の状態は複数の予想された液体状態のパラメータを含み、
複数の測定された液体状態のパラメータが複数の予想された液体状態のパラメータの既定範囲内にない場合、情報は警告を含むことを特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項１９】
入力情報を受信するステップと、
血管接近装置（ＶＡＤ）によって薬剤を患者の注入部位領域にまで搬送するための液体輸送経路の複数の液体状態のパラメータを測定するステップと、
測定された複数の液体状態のパラメータと入力情報とに基づいて、注入部位領域のモデル状態を決定するステップと、
注入部位領域の状態に関する情報を提供するステップと、を含むことを特徴とする薬剤の搬送を監視するための方法。
【請求項２０】
前記注入部位領域の状態に関する情報は、推定された注入部位領域のモデル状態および注入部位領域に通じる液体輸送経路の複数の液体状態のパラメータが浸透を示す場合に、状態に関する警告、警報および／またはグラフ表示／数値表示を含むことを特徴とする請求項１９に記載の方法。
【請求項２１】
複数の液体状態のパラメータは、液体輸送経路の圧力および抵抗を含むことを特徴とする請求項１９に記載の方法。
【請求項２２】
複数の液体状態のパラメータは、液体輸送経路のキャパシタンスおよびインピーダンスを含むことを特徴とする請求項１９に記載の方法。
【請求項２３】
プロセッサは、液体輸送経路の圧力と、液体輸送経路の抵抗と、患者の情報、薬剤情報、およびＶＡＤの情報の少なくとも１つとに基づいて、注入部位領域の状態のモデルを作るようにさらに構成されていることを特徴とする請求項１９に記載の方法。
【請求項２４】
前記モデルは、注入部位領域における液体およびタンパク質の状態を含むことを特徴とする請求項２３に記載の方法。
【請求項２５】
前記モデルは、液体輸送経路のキャパシタンスおよびインピーダンスにさらに基づくことを特徴とする請求項２３に記載の方法。
【請求項２６】
測定された複数の液体状態のパラメータの履歴を保存するように構成されたメモリをさらに含み、
前記モデルは測定された液体状態のパラメータの履歴にさらに基づくことを特徴とする請求項２３に記載の方法。
【請求項２７】
前記入力情報は、患者の情報、薬剤情報、およびＶＡＤの情報のうちの少なくとも１つを含み、
前記患者の情報は、患者の体重、患者の身長、患者の体表面積、患者の年齢、および患者の性別のうちの少なくとも１つを含み、
前記薬剤情報は、薬剤の化学的性質、薬剤の濃度、薬剤の注入速度、および薬剤に関する少なくとも１つの希釈剤または添加剤の性質のうちの少なくとも１つを含み、
前記ＶＡＤの情報は、ＶＡＤの型、ＶＡＤの大きさ、およびＶＡＤの位置のうちの少なくとも１つを含むことを特徴とする請求項１９に記載の方法。
【請求項２８】
抵抗は、プロセッサによって薬剤の平均注入速度中に導入された小規模な変調に基づいて測定されることを特徴とする請求項１９に記載の方法。
【請求項２９】
注入部位領域の状態は複数の予想された液体状態のパラメータを含み、
複数の測定された液体状態のパラメータが複数の予想された液体状態のパラメータの既定範囲内にない場合、情報は警告を含むことを特徴とする請求項１９に記載の方法。
【請求項３０】
方法をプロセッサに実行させるためのコンピューターに読み込み可能な命令を含むことを特徴とする請求項１９〜２９のいずれかに記載のコンピューターに読み込み可能な記録媒体。