專利名稱：自動評價并監(jiān)測患者響應(yīng)能力的設(shè)備和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
2.本發(fā)明一般地涉及一種用來緩解病人的疼痛和/或焦慮的設(shè)備及方法。本發(fā)明具體地涉及一個系統(tǒng)及方法，該系統(tǒng)及方法用于在神志清醒病人身上起鎮(zhèn)靜、止痛和/或遺忘作用，該神志清醒病人正在經(jīng)歷使人疼痛或焦慮的醫(yī)療或外科操作或是正在承受醫(yī)療或外科操作后的或其它的疼痛或不適。本發(fā)明通過保守性的軟件來對一種或多種鎮(zhèn)靜、止痛或遺忘藥劑的投藥過程進(jìn)行電子管理，同時對病人的一種或多種生理學(xué)狀態(tài)進(jìn)行電子監(jiān)測。本發(fā)明的一種形式為其中包括一套或多套由儲存數(shù)據(jù)確定的參數(shù)，該參數(shù)反映病人及系統(tǒng)的狀態(tài)，該參數(shù)由所述軟件來選取以對藥劑的投送過程進(jìn)行保守性的管理，并將投藥量調(diào)整在和該清醒病人的生命特征和其它生理學(xué)狀態(tài)相適應(yīng)的最安全、最經(jīng)濟的最佳值上。
背景技術(shù)：
3.本發(fā)明的目標(biāo)是向神志清醒病人提供一種安全、有效而又經(jīng)濟的緩解疼痛和/或焦慮的手段，該神志清醒病人正在經(jīng)受使人疼痛、不適或驚嚇(激發(fā)焦慮)的醫(yī)療或外科操作或是正在承受這種操作后的或其它的疼痛或不適。本發(fā)明的目的包括但不限于向神志清醒病人提供鎮(zhèn)靜手段(誘導(dǎo)進(jìn)入平靜狀態(tài))、止痛手段(對疼痛的不感受性)和/或遺忘手段(有時統(tǒng)稱為“清醒性鎮(zhèn)靜”)，所述手段是由非麻醉專業(yè)人員例如非麻醉師(M.D.A.)或持證麻醉護(hù)士(C.R.N.A.)的普通醫(yī)生或臨床醫(yī)生以安全、有效并且經(jīng)濟的方式來實施的；在諸如醫(yī)院化驗室、門診外科中心、醫(yī)生診室等病人不需臥床的裝置上來實施上述手段；以及在遠(yuǎn)距離醫(yī)療或家庭護(hù)理的環(huán)境下給術(shù)后病人或其它病人緩解疼痛。本發(fā)明將各個部件緊湊地歸并成一個完整的構(gòu)造系統(tǒng)并并入了一個決策軟件，該軟件對一個或多個鎮(zhèn)靜藥劑、止痛藥劑及遺忘藥劑的投藥進(jìn)行保守性的管理，該系統(tǒng)同時還對病人的一個或多個生理學(xué)狀態(tài)進(jìn)行電子監(jiān)控。
4.在傳統(tǒng)的手術(shù)室里，麻醉師通過全身麻醉手段來使病人緩解疼痛、恐懼及生理學(xué)緊張狀態(tài)。這里所用“麻醉”一詞通常和“意識喪失”是等價的。然而，全世界每年在沒有麻醉的條件下進(jìn)行上十億次能夠?qū)е绿弁春徒箲]的醫(yī)療和外科操作。這樣，就有大量的神志清醒病人在不進(jìn)行常規(guī)麻醉的情況下經(jīng)受這樣的醫(yī)療或外科操作，這些醫(yī)療或外科操作會導(dǎo)致明顯疼痛、極度焦慮和/或生理學(xué)緊張。這些醫(yī)療或外科操作經(jīng)常是由非麻醉專業(yè)的操作醫(yī)生在醫(yī)院化驗室、醫(yī)生診室及門診外科中心里實施的。例如，非麻醉專業(yè)的醫(yī)生會在醫(yī)院化驗室設(shè)備條件下對清醒的病人進(jìn)行有痛的操作，這些操作包括諸如心臟起搏器的安放、結(jié)腸鏡操作、各種放射學(xué)操作、顯微腹腔鏡檢查、骨折復(fù)位、燒傷傷口敷料的更換、兒科病人的中央動脈導(dǎo)管的插入等。初級的護(hù)理醫(yī)生會在醫(yī)生診室內(nèi)對病人實施諸如柔性的乙狀結(jié)腸鏡操作、裂傷的修理操作、骨髓活組織檢查、以及其它的操作。許多外科醫(yī)生還會在他們的診室或門診外科中心里對清醒病人實施有痛的操作，例如眼科的前弓形體修理操作、整形外科的塑料操作、體內(nèi)異物的取出、經(jīng)尿道操作、頸部和腋部結(jié)節(jié)的切除、乳腺活組織檢查等。正在經(jīng)受上述操作的病人以及術(shù)后病人迫切需要一種能夠安全、有效的緩解疼痛及焦慮的手段。
5.當(dāng)前，能夠供非麻醉專業(yè)的操作醫(yī)生在如上所述的醫(yī)療和外科操作過程中使用的清醒性鎮(zhèn)靜技術(shù)包括口服、直腸或肌內(nèi)使用鎮(zhèn)靜劑和類阿片；靜脈注射鎮(zhèn)靜劑及止痛藥；以及局部麻醉。然而，這些技術(shù)經(jīng)常不能令人滿意。
6.對于由操作醫(yī)生來實施的口服、直腸或肌內(nèi)使用鎮(zhèn)靜劑和類阿片的清醒性鎮(zhèn)靜來說，通常缺乏有效的手段來保證藥劑的效果能夠容易地受到控制以適應(yīng)患者的需要。這部分地是由于從藥品投送到開始生效及藥效消散之間的時間間隔是變化的。病人需要的投藥劑量和病人的狀態(tài)及所實施的操作的類型十分相關(guān)，而投藥劑量和病人需要劑量的不匹配將導(dǎo)致不可靠的鎮(zhèn)靜及止痛。這樣的投送鎮(zhèn)靜藥還有可能使病人進(jìn)入非清醒性狀態(tài)而出現(xiàn)呼吸道阻礙、肺抽吸嘔吐或心血管不穩(wěn)定。為了避免出現(xiàn)這樣的復(fù)雜情況，操作醫(yī)生通常選用不足量的鎮(zhèn)靜藥及止痛藥，這樣雖然降低了出現(xiàn)上述復(fù)雜情況的危險率但也意味著有少部分病人在醫(yī)療和外科操作過程中得不到麻醉學(xué)規(guī)范所規(guī)定的對疼痛和/或焦慮的合適緩解。
7.在諸如醫(yī)院化驗室、醫(yī)生診室及其它流動設(shè)備條件下由操作醫(yī)生來對清醒病人實施靜脈注射投送鎮(zhèn)靜藥及止痛藥通常也不能令人滿意。就靜脈內(nèi)大藥團(tuán)投藥而言，當(dāng)藥劑直接注入血流中時血漿濃度會發(fā)生明顯變化，這將導(dǎo)致注射初期的藥劑濃度過高(潛在的藥物中毒危險)以及隨后的藥劑濃度低于治療要求。盡管靜脈注射的投藥量可以通過滴定手段調(diào)整到適于患者需要的水平，但為了保證安全有效的投藥就要求由一位諸如專業(yè)麻醉師那樣的經(jīng)過培訓(xùn)的給藥者來全程關(guān)注此項工作。費用以及調(diào)度上的困難通常將阻礙人們采用這種做法。
8.由于鎮(zhèn)靜藥及類阿片藥在投藥上存在如上所述的困難，許多操作醫(yī)生便依靠局部麻醉來緩解疼痛。然而對于大多數(shù)醫(yī)療及外科操作來說，單獨使用局部麻醉通常得不到合適的止痛(對疼痛的不感受性)效果，并且注射麻醉藥本身也是比較疼痛的。
9.總之，現(xiàn)有的可供操作醫(yī)生采用的能夠有效地使清醒病人緩解疼痛的一般方法都不符合麻醉學(xué)規(guī)范而且通常都達(dá)不到目的。對于從事向清醒病人投送鎮(zhèn)靜藥及止痛藥的人員，也沒有進(jìn)行過如何診斷并應(yīng)對投藥所導(dǎo)致出現(xiàn)的復(fù)雜情況的合適培訓(xùn)。對于忍受有痛并導(dǎo)致焦慮的醫(yī)療或外科操作的清醒病人的護(hù)理工作的質(zhì)量管理的規(guī)范和機制以及護(hù)理工作所使用的器具及方法都還是不合適的。
10.本發(fā)明的另一個方面為對清醒病人在投藥過程中的生理學(xué)狀態(tài)進(jìn)行電子監(jiān)控，以及通過一個決策軟件對投藥過程進(jìn)行保守性的電子管理，該軟件將投藥量和代表病人生理學(xué)狀態(tài)的反饋信號關(guān)聯(lián)起來，從而達(dá)到保證安全、經(jīng)濟的最佳護(hù)理。重要的是，在許多包括清醒性鎮(zhèn)靜的場合下，病人在投藥過程中及其后的恢復(fù)過程中的生理學(xué)狀態(tài)沒有得到合適的監(jiān)控或是根本沒有進(jìn)行電子監(jiān)控。經(jīng)常沒有對病人的諸如血壓、血氧飽和度(通過血氧計測量)等基本生命特征進(jìn)行電子監(jiān)控，也沒有對病人吸入或呼出氣體中的二氧化碳含量(通過二氧化碳測定儀測量)進(jìn)行電子監(jiān)控。例如，當(dāng)病人在牙科診室內(nèi)承受有痛操作時可能吸入一氧化二氮(N2O)氣體來緩解疼痛，但這種藥劑的投送卻經(jīng)常是在沒有對病人的生理學(xué)狀態(tài)進(jìn)行電子監(jiān)控的情況下進(jìn)行的。當(dāng)前，非麻醉專業(yè)人員還得不到一種設(shè)有病人電子監(jiān)控部件從而能夠安全而有效地投送藥物的投藥器件。
11.在另一些場合下，例如由一個心臟病醫(yī)生在醫(yī)院化驗室條件下進(jìn)行導(dǎo)管插入操作，該操作過程包括由操作醫(yī)生來實施清醒性鎮(zhèn)靜藥及止痛藥的投藥，有時在這樣的操作過程中也會對病人進(jìn)行電子監(jiān)控。同樣的是，非麻醉人員當(dāng)前也得不到將病人電子監(jiān)控裝置和投藥裝置二者從機械上(通過實體的緊密靠近歸并成為一個構(gòu)造系統(tǒng))、電子學(xué)上(通過保守性的軟件控制)安全而有效地并成一體的器件。
12.本發(fā)明的一方面為對用于緩解疼痛和焦慮的投藥機械進(jìn)行簡化，去掉其中使緩解病人疼痛和焦慮的工作復(fù)雜化的部件，而代之以非麻醉專業(yè)人員也能夠操作并能實施安全、經(jīng)濟的最佳清醒性鎮(zhèn)靜及止痛的部件。更具體地說，現(xiàn)有的由專業(yè)麻醉人員來操作并實施全身麻醉及麻醉學(xué)上稱之為“監(jiān)控麻醉護(hù)理”(MAC)的清醒性鎮(zhèn)靜的麻醉機械中包括多個復(fù)雜部件，諸如氧氣(O2)沖氣閥和二氧化碳(CO2)吸收材料，該氧氣沖氣閥能夠在過度的壓強下向病人供應(yīng)大量的氧氣，該二氧化碳吸收材料用于從病人的呼出氣體中吸收二氧化碳。另外，麻醉機械通常會釋放出鹵化的麻醉氣體，這種鹵化麻醉氣體能夠觸發(fā)惡性的體溫過高。這種惡性的體溫過高是一種稀有的但高度危急的狀況，要求事先經(jīng)過訓(xùn)練的熟練的麻醉專業(yè)人員快速診斷并治療?，F(xiàn)有麻醉機械中的呼吸循環(huán)是通大氣的并自持的循環(huán)系統(tǒng)，其中病人吸入氧氣/麻醉氣體混合物，病人呼出的混合氣體隨后通過二氧化碳吸收材料，然后病人又吸入經(jīng)過過濾的補充了附加的麻醉氣體及氧氣的混合氣體，并如此重復(fù)。
13.這樣的麻醉機械至少是給病人帶來了額外的危險性，因此要求由受過多年專業(yè)訓(xùn)練的專業(yè)人員(例如麻醉師或C.R.N.A.)來檢查并糾正技術(shù)故障。例如，氧氣沖氣閥的故障如果不是馬上被覺察到并被排除便會使氧氣進(jìn)入患者胃中而導(dǎo)致嘔吐；二氧化碳吸收材料如果出現(xiàn)故障并得不到及時排除便會使患者吸入太多的二氧化碳。此外，使用自持循環(huán)的氣路系統(tǒng)還可能出現(xiàn)這樣的情況，當(dāng)氧氣供應(yīng)中斷時病人只能呼吸到有限的氧氣而得不到充分的氧氣或空氣。僅憑這一點理由，這樣的麻醉機械便不能由非麻醉專業(yè)人員來使用。因此，本發(fā)明的一個方面為通過選擇并并入合適的部件來簡化麻醉機械中的投藥器件，以使其可以由非麻醉專業(yè)人員來實施安全而有效的清醒性鎮(zhèn)靜。
14.本發(fā)明的某些方面是關(guān)于如何使病人保持清醒狀態(tài)以防止呼吸道出現(xiàn)困難。這些方面包括當(dāng)對一個清醒的、未作呼吸道插管的、能夠自發(fā)呼吸的病人投送一種或多種鎮(zhèn)靜藥、止痛藥和/或遺忘藥時同時對該病人的清醒程度進(jìn)行檢測。對于一個未作呼吸道插管的病人來說，為了及時掌握病人出現(xiàn)呼吸道反射及呼吸激勵低下的可能性，為了及時了解病人保持呼吸道暢通的能力，以及為了及時掌握病人出現(xiàn)心血管不穩(wěn)定的可能性，對病人的清醒程度進(jìn)行監(jiān)控是很重要的。某些醫(yī)療設(shè)備忽視了對病人進(jìn)行監(jiān)控及使其保持清醒狀態(tài)。此前也沒有有效的器件能夠?qū)Σ∪说那逍殉潭鹊谋O(jiān)控和投藥系統(tǒng)從機械方面和電子方面聯(lián)系起來以保證病人處于清醒狀態(tài)。本發(fā)明同樣瞄準(zhǔn)了這一未得到滿足的需求。
15.近十年來的技術(shù)發(fā)展成果已經(jīng)將無創(chuàng)或微創(chuàng)技術(shù)帶入到診斷、治療、整容及其它領(lǐng)域中。伴隨著這些技術(shù)發(fā)展，進(jìn)行這類操作的地點也從醫(yī)院手術(shù)室移到適于進(jìn)行無創(chuàng)或微創(chuàng)臨床操作的醫(yī)院化驗室、門診外科中心、或醫(yī)生診室內(nèi)。這種介入技術(shù)可以是固有地帶有疼痛的、強制性的、或是要求進(jìn)行器官操作的，因此在操作過程中有必要進(jìn)行疼痛控制。此外，由于例如對疼痛的本能反應(yīng)而引起的患者的運動也可以導(dǎo)致操作程序達(dá)不到最佳性能因此得不到理想的結(jié)果。
16.所以，鎮(zhèn)靜藥或止痛藥的投藥已經(jīng)作為一個部分而包括在這類操作程序中。由于非麻醉師在投送鎮(zhèn)靜藥和止痛藥時必然是以漸進(jìn)的方式來投藥，再加上麻醉人員的周期性的缺乏，結(jié)果使得跨越許多學(xué)科的臨床醫(yī)師有時在沒有麻醉師監(jiān)督的情況下形成自己獨有的鎮(zhèn)靜藥投藥算法，這種算法通常被定制到操作程序中。然而這種由個人形成的算法的品質(zhì)相差很大，并且其形成和實施的途徑和事先篩選、實施過程中監(jiān)測并淘汰(discharge)的準(zhǔn)則不符。
17.人們關(guān)心在操作過程中使用烈性藥物來控制疼痛有無意中使病人轉(zhuǎn)入全身麻醉(GA)狀態(tài)的危險性。因此，缺乏經(jīng)驗的臨床醫(yī)師可能會投送不足量的鎮(zhèn)靜藥和止痛藥(疼痛控制不足、病人運動反應(yīng)過量、病人的感覺不夠滿意)。相反，過量的鎮(zhèn)靜藥和止痛藥可以使得病人無意中進(jìn)入全身麻醉狀態(tài)，這對于沒有受過呼吸道控制及恢復(fù)正常呼吸技術(shù)訓(xùn)練的非麻醉專業(yè)的人員來說則是一種危險情況。對于負(fù)有多種任務(wù)的臨床醫(yī)師來說，可能沒有時間也不一定想得起連續(xù)地通過手動方法來對病人的響應(yīng)能力進(jìn)行評估，這種響應(yīng)能力是鎮(zhèn)靜深度的指導(dǎo)性標(biāo)志。病人的響應(yīng)能力不同于清醒度。一個清醒病人可能沒有響應(yīng)能力。例如，一個清醒的病人能夠理解一個命令，但可能沒有注意到該命令而不作出響應(yīng)。于是，喪失響應(yīng)能力是喪失清醒度的先兆，響應(yīng)能力的消失是清醒度即將消失的早期警告。目前，還不存在供負(fù)有多種任務(wù)的臨床醫(yī)師在臨床操作中使用的能夠自動地監(jiān)測患者響應(yīng)能力的系統(tǒng)，在該臨床操作中臨床醫(yī)師要對患者投送或供應(yīng)鎮(zhèn)靜藥和止痛藥。當(dāng)這樣的臨床操作是在諸如醫(yī)生診室等非醫(yī)院手術(shù)室里進(jìn)行時，患者無意中進(jìn)入全身麻醉狀態(tài)更是一個嚴(yán)重的問題，特別是在呼吸道控制及掌握恢復(fù)正常呼吸技術(shù)的專家不能即時到現(xiàn)場的情況下。
18.在鎮(zhèn)靜和止痛程序中可能最適于使用一種響應(yīng)能力自動監(jiān)測器，特別是當(dāng)該自動監(jiān)測器和投藥系統(tǒng)并合在一起使用時。然而也可以預(yù)期，一個自動化的響應(yīng)能力監(jiān)測器會有其臨床上的用途，既可以作為一個獨立的監(jiān)測器使用也可以和其它的生理學(xué)狀況監(jiān)測器或包括PCA(病人控制止痛)泵在內(nèi)的藥物遞送系統(tǒng)并合使用。其使用場合可以包括諸如麻醉后護(hù)理裝置、監(jiān)護(hù)室護(hù)理裝置、及手術(shù)室等各種設(shè)備中。
19.本發(fā)明還以經(jīng)濟而又節(jié)省時間的方式來緩解神志清醒病人的疼痛和/或焦慮。先前技術(shù)中通過投藥及電子監(jiān)控病人生理學(xué)狀況來緩解病人疼痛和焦慮的設(shè)備都是很昂貴的，并且要化很多時間來裝配及拆卸這些設(shè)備。另外，在進(jìn)行某些醫(yī)療或外科操作時這些設(shè)備還要求有麻醉專業(yè)人員在場，特別是當(dāng)醫(yī)療或外科操作是在門診設(shè)備條件下實施時這些設(shè)備卻要求進(jìn)行住院病人才需要的護(hù)理，這就使得費用增加。對于某些醫(yī)療操作(例如燒傷病室內(nèi)進(jìn)行的創(chuàng)口敷料更換)，由于此前沒有合適的方法和器件可以用于這類護(hù)理，清醒病人要在沒有合適的鎮(zhèn)靜及止痛條件下接收這種醫(yī)療操作，整個醫(yī)療操作程序不得不分成多次進(jìn)行，每次持續(xù)較短時間(由于病人對疼痛的忍受能力有限)，而不是進(jìn)行更少次數(shù)的更有效的操作。將整個醫(yī)療操作程序如此地分成多次來實施通常也會導(dǎo)致費用增加。本發(fā)明提供了解決這一問題的途徑而提高了設(shè)備的經(jīng)濟性。
20.本發(fā)明還提供一種供遠(yuǎn)距離醫(yī)療地點及家庭護(hù)理使用的設(shè)備，該種設(shè)備用于緩解病人的術(shù)后或其它操作后的疼痛及不適。此前的諸如家庭護(hù)理型的設(shè)備允許病人自己通過諸如按壓一個按鈕或扳動一個開關(guān)等病人管理的投藥手段來增加止痛藥劑量，以使自己接收更多的止痛藥(經(jīng)常是通過靜脈內(nèi)輸送或經(jīng)皮輸送)。這樣的止痛操作有時稱作“PCA”或“病人控制止痛”。已知的商售PCA型設(shè)備并不具有根據(jù)病人的生理學(xué)狀況的電子監(jiān)控來保守性地控制止痛藥的投送的電子器件。本發(fā)明同樣能夠滿足這一需求。
21.本發(fā)明的另一方面為在醫(yī)生診室、醫(yī)院化驗室、或其它流動設(shè)施或遠(yuǎn)距離醫(yī)療地點使用的用來向清醒病人提供鎮(zhèn)靜藥、止痛藥和/或遺忘藥的設(shè)備上并入了一個開單/信息系統(tǒng)。此前的開單技術(shù)以及帳單生成技術(shù)對于如本發(fā)明設(shè)備那樣的反復(fù)使用的醫(yī)療器件所造成的反復(fù)收費的跟蹤是不適應(yīng)的并且是無效的。
22.本發(fā)明的其它要點將體現(xiàn)在下面詳細(xì)描述的優(yōu)選實施例中。
相關(guān)技術(shù)描述23.已知的由非麻醉專業(yè)人員來操作管理的用來向清醒、未插管、能自發(fā)呼吸的病人投送鎮(zhèn)靜藥、止痛藥的機械或方法是不可靠、不經(jīng)濟或是不能令人滿意的。沒有一種商售設(shè)備能將鎮(zhèn)靜藥、止痛藥和/或遺忘藥的投送和對病人生理學(xué)狀況的電子監(jiān)控歸并成一體并將二者相關(guān)起來，從而能夠可靠地向清醒病人安全而經(jīng)濟地投送鎮(zhèn)靜藥、止痛藥以及遺忘藥。商售的投藥系統(tǒng)沒有并入一個規(guī)定的數(shù)據(jù)參數(shù)的安全集合，該安全數(shù)據(jù)集的并入允許將藥物的投送和病人的包括生命特征在內(nèi)的生理學(xué)情況相關(guān)起來，從而允許對投藥量進(jìn)行保守性的電子管理因而能夠?qū)Σ∪诉M(jìn)行安全、經(jīng)濟并且最佳的投藥。商售的投藥系統(tǒng)沒有并入報警裝置，該報警裝置能夠使非麻醉專業(yè)的操作醫(yī)生不必時刻關(guān)注投藥效果及危險性而可以將注意力集中到他所想做的醫(yī)療檢查和操作中。另外，已知的病人管理的止痛器件都沒有將病人需要的藥物劑量的調(diào)整和病人生理學(xué)狀況的電子監(jiān)控二者從機械和電子學(xué)上并成一體并通過軟件的保守性管理而相關(guān)起來。
24.已知技術(shù)不合適地沒有根據(jù)病人的包括生命特征在內(nèi)的生理學(xué)狀況的電子監(jiān)測數(shù)據(jù)來對清醒病人投送鎮(zhèn)靜藥及止痛藥，并且沒有將藥物的投送和對病人的監(jiān)測二者從電子學(xué)上并成一體或相關(guān)起來。其它的已知技術(shù)都集中在對非清醒病人投送麻醉藥方面，這些技術(shù)都要由專業(yè)麻醉人員來操作一個復(fù)雜而又故障眾多的麻醉機械。
25.諸如Matrx Medical，Inc.、Accutron，Inc.以及其它廠家生產(chǎn)的的公知的一氧化二氮投藥系統(tǒng)主要是僅僅用在牙科診室里進(jìn)行清醒性鎮(zhèn)靜的設(shè)備。這類器件包括一氧化二氮氣源、氧氣氣源、一個氣體混合裝置以及系統(tǒng)監(jiān)視器，但是沒有將投藥機械和病人生理學(xué)狀況監(jiān)測器從機械和電子學(xué)上并合成一體。同樣，其它的用來向清醒病人投送鎮(zhèn)靜藥及止痛藥的公知投藥系統(tǒng)，例如醫(yī)院化驗室內(nèi)的靜脈注射或肌肉注射投藥機械，都沒有將病人生理學(xué)狀況監(jiān)測器和投藥機械從機械和電子學(xué)上并合在一起。
26.由專業(yè)麻醉師用來實施全身麻醉或監(jiān)控麻醉護(hù)理(MAC)的麻醉機械，舉例來說，諸如North American Drager制造的的NARKOMED機器線(NARKOMED line of machines)以及OhmedaInc.制造的EXCEL SE ANESTHESIA SYSTEMS，將病人電子監(jiān)測器和投藥機械實體靠近而機械地并合在一起。然而，這些機械中包括了諸如氧氣沖氣閥、惡性體溫過高觸發(fā)劑、二氧化碳吸收材料等部件以及循環(huán)式空氣管線，因此要求由麻醉師(M.D.A.)或持證麻醉護(hù)士(C.R.N.A.)來操作以避免出現(xiàn)危及生命的偶然事故。這些設(shè)備沒有將投藥手段和病人生理學(xué)狀況監(jiān)測器從電子學(xué)上并合在一起或是將投藥量和病人的生理學(xué)狀況相關(guān)起來，更不用說通過并合了預(yù)先確定的安全數(shù)據(jù)集的決策軟件來對投藥進(jìn)行保守性管理了。
27.授予Bellville的美國專利No.2,888,922公開了一個侍服控制的投藥裝置，該投藥裝置根據(jù)病人腦電圖(EEG)上代表病人皮質(zhì)活性的電壓來投藥以自動地、連續(xù)地保持病人的不清醒水平。該投藥裝置連續(xù)而自動地以無人管理的方式根據(jù)選定頻率的腦潛能來增減麻醉氣體的流率(或靜脈注射流率)，以使病人的不清醒水平保持不變。
28.授予Kobal的美國專利No.4,681,121公開了一個在投送麻醉藥的過程中測量病人對疼痛的敏感程度的裝置，該裝置在給藥過程中對病人的鼻粘膜連續(xù)地施加有痛的刺激并根據(jù)腦電圖上代表病人對鼻部疼痛刺激響應(yīng)的信號來調(diào)節(jié)麻醉藥的投藥水平，從而使病人保持合適的不清醒水平。
29.尤其是，所有上述的已知裝置中沒有一個裝置采用了決策軟件或邏輯來保守地管理對清醒病人的投藥，沒有一個裝置將藥物的投送和病人的反饋電子信號以及預(yù)定參數(shù)的安全數(shù)據(jù)集相關(guān)起來。
30.用來使病人在鎮(zhèn)靜和止痛過程中保持清醒的先前技術(shù)包括臨床醫(yī)師和病人之間的對話或聊天手段。病人主動參加或響應(yīng)對話或語言問答就向臨床醫(yī)師表明病人是清醒的并且具有響應(yīng)能力的，因為這表明病人不但能夠清醒地理解一個問題而且能夠構(gòu)成一個答案，并能夠以回答問題的方式作出響應(yīng)。該先前技術(shù)要求臨床醫(yī)師不可忘了和病人聊天。此外，在病人和臨床醫(yī)師不能用同一種語言說話的情況下，該先前技術(shù)就不能正常起作用。
31.在清醒度的非主觀評估方法中有一種雙譜指數(shù)(BispectralIndex)(BIS)方法，該方法通過設(shè)置在患者頭部前的一個傳感器來獲取腦電圖信號，并將該信號翻譯成單個數(shù)字，該數(shù)字在100(充分意識狀態(tài))和0(腦沒有電活性)之間。已經(jīng)建議臨床醫(yī)師原則上可以用BIS監(jiān)測器來避免對患者投送過量或不足量的鎮(zhèn)靜藥和止痛藥。但該方法是通過推論來得到病人的清醒度或意識水平的，而不是通過實際的清醒度監(jiān)測過程或方法檢測出明確的結(jié)果。于是，BIS監(jiān)測器只有在信號處理算法能夠?qū)⒛X電活性和BIS值很好的相關(guān)起來的情況下才有效。據(jù)報導(dǎo)，當(dāng)使用此系統(tǒng)來監(jiān)測全身麻醉病人的意識水平時，曾經(jīng)出現(xiàn)過病人喪失意識的偶然事件。
32.聽覺喚醒電位(AEP)是腦響應(yīng)聽覺刺激所生成的電信號，先前技術(shù)已經(jīng)利用AEP來計算出反映麻醉深度的一個指數(shù)。該先前技術(shù)包括對患者給以反復(fù)的聽覺刺激，監(jiān)測患者的AEP，并根據(jù)所檢測到的AEP信號的粗糙度給出一個相應(yīng)的數(shù)字信號，該數(shù)字信號表明患者的麻醉深度。和BIS一樣，AEP也是通過推論得出麻醉深度而不是實際監(jiān)測過程或方法檢測出的患者認(rèn)知能力的明確結(jié)果。
33.清醒度和/或鎮(zhèn)靜水平的部分其它主觀測量或分級方法包括用于評估頭部受傷后患者清醒度水平的格拉斯哥昏迷量表(GlasgowComa Scale)。Ramsay量表是用來評估鎮(zhèn)靜狀態(tài)的，表中的1表示“焦慮和激動”而6表示“睡眠；對刺激無反應(yīng)”。Ramsay量表中的刺激可以是各種各樣的，并且刺激的強度和持續(xù)時間也沒有統(tǒng)一的規(guī)定，而且對患者響應(yīng)的解釋也可能是主觀地作出的。在警覺心/鎮(zhèn)靜狀態(tài)的觀察員評估(OAA/S)中，刺激的施加及患者響應(yīng)的解釋也都是主觀確定的。該方法從四個方面對患者進(jìn)行評定響應(yīng)能力(從對正常聲調(diào)的叫喚其名字迅速作出反應(yīng)到對緩慢的推動和搖晃不作反應(yīng))、語言能力(從正常到僅能辨別少數(shù)單字)、面部表情(從正常到頜部松弛)、以及眼睛(從明亮到釉狀(glazed))。

發(fā)明內(nèi)容
34.本發(fā)明提供一種設(shè)備及方法，該設(shè)備及方法的目的為安全而有效地對一個清醒的、未插管的、能夠自發(fā)呼吸的病人投送鎮(zhèn)靜藥、止痛藥、遺忘藥或其它藥物。本發(fā)明提供的設(shè)備及方法的用途為在病人經(jīng)受醫(yī)療或外科操作之前和/或過程中緩解病人的疼痛及焦慮，以及緩解病人的術(shù)后或其它操作后的疼痛或不適，同時使得醫(yī)生能夠安全地控制或管理這種疼痛和/或焦慮。從而能夠避免由于傳統(tǒng)的手術(shù)室設(shè)備或要求麻醉師到現(xiàn)場參加工作所導(dǎo)致的費用和時間上的損失。
35.符合本發(fā)明的護(hù)理系統(tǒng)包括至少一個病人健康監(jiān)測器，這些監(jiān)測器對病人的生理學(xué)狀況進(jìn)行監(jiān)測并和一個藥物遞送控制器并合在一起向病人供應(yīng)止痛藥或其它藥物。一個基于可編程微處理器的電子控制器將自病人監(jiān)測器生成的代表病人實際生理學(xué)狀況的反饋電子信號和所儲存的安全數(shù)據(jù)集進(jìn)行比較，并根據(jù)比較結(jié)果來管理對病人的藥物投送。所述安全數(shù)據(jù)集反映病人的至少一個生理學(xué)狀況的安全值和不合格值。在一個優(yōu)選實施例中，對藥物遞送的管理是由電子控制器通過一個保守的決策軟件對存儲的安全數(shù)據(jù)集進(jìn)行訪問來實現(xiàn)的。
36.符合本發(fā)明另一方面的護(hù)理系統(tǒng)還包括至少一個系統(tǒng)狀況監(jiān)測器，該監(jiān)測器對護(hù)理系統(tǒng)的至少一項運作狀況進(jìn)行監(jiān)測并和向病人投送藥物的投藥控制器并合起來。在此方面，一個電子控制器接收該系統(tǒng)監(jiān)測器發(fā)出的指令信號并根據(jù)該指令信號保守性地控制(亦即削減或中斷)藥物的投送。在一個優(yōu)選實施例中，這種控制是通過電子控制器的軟件控制來完成的。具體地說，該控制軟件對所儲存的反映護(hù)理系統(tǒng)的至少一個運作狀況的安全值和不合格值的數(shù)據(jù)集進(jìn)行訪問，并將系統(tǒng)狀況監(jiān)測器生成的信號和儲存的參數(shù)數(shù)據(jù)集進(jìn)行比較，再根據(jù)比較結(jié)果來控制藥物的投送，如果監(jiān)測的系統(tǒng)的運作狀況越出了安全界限便立即削減或中斷藥物的投送。該電子控制器還可以根據(jù)系統(tǒng)狀況監(jiān)測器生成的信號而發(fā)出諸如可視的或可聽到的報警信號以警示醫(yī)生該護(hù)理系統(tǒng)的運作出現(xiàn)任何不正?；虿环弦蟮那闆r。
37.本發(fā)明還提供了一種設(shè)備，該設(shè)備包括一個向病人投送藥物的投藥控制器，該投藥控制器和一個病人清醒度自動監(jiān)測系統(tǒng)從電子學(xué)上并合在一起，該清醒度監(jiān)測系統(tǒng)用于保證病人的清醒度并發(fā)出信號，該信號的值代表病人的清醒程度。該設(shè)備還包括一個電子控制器，該電子控制器和投藥控制器以及清醒度自動監(jiān)測器相連并根據(jù)反映病人清醒程度的信號值來控制藥物的投送。
38.本發(fā)明的另一方面為提供一種設(shè)備，該設(shè)備包括一個或多個諸如脈沖血氧計或二氧化碳測定計那樣的病人健康監(jiān)測器以及一個清醒度自動監(jiān)測系統(tǒng)，其中病人健康監(jiān)測器及清醒度監(jiān)測系統(tǒng)和一個投藥控制器并合在一起，該投藥控制器向病人供應(yīng)止痛藥或其它藥物。一個基于可編程微處理器的電子控制器將表示包括清醒程度在內(nèi)的病人實際生理學(xué)狀況的電子反饋信號和所儲存的反映包括清醒程度在內(nèi)的病人生理學(xué)狀況的參數(shù)的安全數(shù)據(jù)集進(jìn)行比較，并根據(jù)比較結(jié)果來管理對病人的藥物投送并保證病人的清醒度水平。根據(jù)本發(fā)明的附加方面，所述清醒度自動監(jiān)測系統(tǒng)還包括一個病人刺激器件或訊問器件以及一個病人答問器件。
39.該清醒度自動監(jiān)測系統(tǒng)依賴于一個用來監(jiān)測患者響應(yīng)能力的自動裝置。和別的清醒度評估方法不同的是，該自動裝置使用患者的識別能力作為監(jiān)測事例整體的一部分。該自動裝置向病人發(fā)出一個問訊，并根據(jù)病人辨別和解釋該問訊或刺激時所表現(xiàn)的識別能力或智力情況來構(gòu)筑一個響應(yīng)信號并發(fā)送出該響應(yīng)信號，以保證病人的響應(yīng)能力得到直接的測量。這種測量響應(yīng)能力的方法使得把錯誤的響應(yīng)評定的概率降至最低，這種誤評將導(dǎo)致藥物過量以及病人的意識喪失。由于這樣的測試是良性的而且費用也不貴，因此當(dāng)病人沒有對問訊作出反應(yīng)時可以重復(fù)的進(jìn)行測試。這種重復(fù)測試使得將病人誤判為無響應(yīng)能力的危險性降低，這種誤判將導(dǎo)致藥物不足量以及使病人在鎮(zhèn)靜及止痛過程中得不到合適的疼痛控制。
40.響應(yīng)能力的消失可能是記憶缺失的前兆。如果一個病人在操作程序的有痛步驟中沒有反應(yīng)，他將有很大可能記不住該疼痛事件，當(dāng)然這取決于該疼痛的強烈程度以及所作操作的侵襲力。于是，在該疼痛事件發(fā)生之前，ACQ(自動清醒度問訊)監(jiān)測器和ART(自動響應(yīng)能力測試)可被使用以通過滴注藥物促使病人遺忘來測試患者的響應(yīng)能力，直至病人對所給予的刺激不作出響應(yīng)。于是，當(dāng)病人對疼痛發(fā)生可能是無意識的反射動作時，即時臨床醫(yī)師知道病人很可能根本就記憶不起該疼痛操作步驟，臨床醫(yī)師關(guān)心的是病人的這種反射動作是否可能衰減。
41.本發(fā)明還提供用來緩解醫(yī)療或外科操作后或其它操作后的疼痛或不適的護(hù)理系統(tǒng)和方法，該護(hù)理系統(tǒng)和方法供家庭護(hù)理條件或遠(yuǎn)距離醫(yī)療地點使用。該護(hù)理系統(tǒng)包括至少一個病人健康監(jiān)測器，該監(jiān)測器和病人控制的投藥裝置并合在一起。其中，一個電子控制器根據(jù)病人健康監(jiān)測器反饋的電子信號來管理該病人控制的投藥裝置。在一個優(yōu)選實施例中，電子控制器根據(jù)所儲存的安全數(shù)據(jù)集來響應(yīng)通過軟件實施的對投藥的保守性管理。


42.通過下面對優(yōu)選實施例的詳細(xì)描述并參照附圖，將對本發(fā)明的其它目的以及許多預(yù)期的優(yōu)點有更好的了解。這些附圖是43.圖1為一個符合本發(fā)明的護(hù)理系統(tǒng)設(shè)備的透視圖，圖中一個非麻醉專業(yè)人員正對一個清醒病人輸送鎮(zhèn)靜藥、止痛藥和/或遺忘藥。
44.圖2為符合本發(fā)明的護(hù)理系統(tǒng)設(shè)備的一個優(yōu)選實施例的透視圖，圖中展示了該系統(tǒng)設(shè)備的使用者界面器件及病人界面器件。
45.圖3A及3B為符合本發(fā)明的護(hù)理系統(tǒng)設(shè)備的一個優(yōu)選實施例的側(cè)視圖。
46.圖4A為本發(fā)明的總方塊圖。
47.圖4B為本發(fā)明的投藥控制數(shù)據(jù)流總圖。
48.圖5所示為本發(fā)明的一個優(yōu)選實施例。
49.圖6所示為符合本發(fā)明的投藥系統(tǒng)的一個優(yōu)選實施例。
50.圖7A-7C詳細(xì)展示一個符合本發(fā)明的藥源系統(tǒng)的優(yōu)選實施例。
51.圖8所示為一個符合本發(fā)明的電子混合器系統(tǒng)的優(yōu)選實施例。
52.圖9A所示為符合本發(fā)明的歧管系統(tǒng)的第一實施例。
53.圖9B所示為符合本發(fā)明的歧管系統(tǒng)的第二實施例。
54.圖10A所示為一個符合本發(fā)明的手工旁通系統(tǒng)的優(yōu)選實施例。
55.圖10B所示為一個符合本發(fā)明的清除系統(tǒng)的優(yōu)選實施例。
56.圖11所示為一個符合本發(fā)明的病人界面系統(tǒng)的優(yōu)選實施例。
57.圖12A及12B分別為符合本發(fā)明的手架器件的優(yōu)選實施例的前向透視圖及側(cè)視圖。
58.圖13A及13B為符合本發(fā)明的手架器件的優(yōu)選實施例的后向透視圖。
59.圖14A及14B分別為符合本發(fā)明的手架器件的一個備選實施例的前向透視圖及一個符合本發(fā)明的患者投藥劑量請求器件的頂視圖。
60.圖15所示為本發(fā)明的一個優(yōu)選實施例的透視圖，該實施例包括一個手架器件及一個耳機，該耳機包括血氧計/聽覺訊問器件。
61.圖16所示為一個放置在患者耳朵上的耳機的側(cè)視圖，該耳件包括一個符合本發(fā)明的脈沖血氧計和聽覺訊問器件。
62.圖17所示為符合本發(fā)明的護(hù)理系統(tǒng)設(shè)備的一個備選的優(yōu)選實施例。
63.圖18所示為符合本發(fā)明的一個優(yōu)選實施例的使用者界面系統(tǒng)。
64.圖19A及19B所示為本發(fā)明的一個優(yōu)選實施例所包括的各種外圍器件。
65.圖20所示為符合本發(fā)明的病人信息/開單系統(tǒng)的一個優(yōu)選實施例。
66.圖21A所示為符合本發(fā)明的投藥管理規(guī)約的例子，該規(guī)約用于響應(yīng)所監(jiān)控的病人狀況參數(shù)的3階段報警。
67.圖21B所示為符合本發(fā)明的投藥管理規(guī)約的例子，該規(guī)約用于響應(yīng)所監(jiān)控的系統(tǒng)狀況參數(shù)的2階段報警。
68.圖22A所示為符合本發(fā)明的使用者界面屏幕顯示的第一實施例。
69.圖22B所示為符合本發(fā)明的使用者界面屏幕顯示的第二實施例。
70.圖23A為一個數(shù)據(jù)流圖，該圖描述符合本發(fā)明的投藥管理軟件或邏輯響應(yīng)病人健康監(jiān)測器所執(zhí)行的步驟的例子。
71.圖23B為一個數(shù)據(jù)流圖，該圖描述符合本發(fā)明的投藥管理軟件或邏輯響應(yīng)系統(tǒng)狀況監(jiān)測器所執(zhí)行的步驟的例子。
72.圖24所示為一個符合本發(fā)明的ART問訊循環(huán)的例子。
73.圖25所示為一個符合本發(fā)明的手持設(shè)備的備選實施例的外形圖。
74.圖26所示為一個符合本發(fā)明的手持設(shè)備的備選實施例的內(nèi)部情況。
75.圖27所示為一個符合本發(fā)明的頭戴設(shè)備的備選實施例。
76.圖28所示為一個符合本發(fā)明的使用者界面屏幕顯示的第三實施例。
77.圖29所示為一個符合本發(fā)明的使用者界面屏幕顯示的第四實施例。
78.圖30所示為一個符合本發(fā)明的使用者界面屏幕顯示的第五實施例。
具體實施例方式
79.本發(fā)明的范圍不受下面所描述的實施例的具體形式的限制。這些實施例的選擇及描述只是為了對本發(fā)明的原理及應(yīng)用進(jìn)行說明以便本專業(yè)的技術(shù)人員能夠利用并實施本發(fā)明。
80.圖1所示為符合本發(fā)明的護(hù)理系統(tǒng)10，該護(hù)理系統(tǒng)由操作醫(yī)生用來對清醒的、未插管的、能夠自發(fā)呼吸的經(jīng)受醫(yī)療或外科操作的病人投送鎮(zhèn)靜藥、止痛藥和/或遺忘藥。系統(tǒng)10具有一個大致呈柱形的外殼15及一個底座17，外殼15內(nèi)設(shè)有多個用來存放使用者界面器件及病人界面器件的隔艙16，底座17支承在小腳輪18上。投藥系統(tǒng)40將混合氣體輸送給病人，該混合氣體由一種或多種氣化的鎮(zhèn)靜藥、止痛藥或遺忘藥及氧氣(O2)混合而成。該投藥系統(tǒng)40包括一個單向的通氣管路20，管路20的一端連有一個面罩30另一端連接到外殼15內(nèi)的一個歧管閥門系統(tǒng)上。圖3A及3B從側(cè)向展示出通氣管路20、面罩30及排氣管32。被清除的病人呼出氣體通過排氣管32排放到安全地點。
81.從圖2可見，導(dǎo)線50將一個或多個病人界面器件(例如55)連接到位于外殼15內(nèi)的一個微處理器電子控制器或計算機(本文中有時稱作主邏輯板MLB)上。該電子控制器或主邏輯板可以包括多個可從市場上買到的可編程微處理器以及其它芯片、諸如TexasInstruments制造的XK21E等及National Semiconductor制造的HKL72等各種存儲器件及邏輯器件板。病人界面器件55可以包括一個或多個用來監(jiān)測病人生理學(xué)狀況的病人健康監(jiān)測器，諸如公知的脈沖血氧計、二氧化碳測定計(圖中未表示)、非侵襲性的血壓監(jiān)測器；腦電圖、心電圖、聲學(xué)監(jiān)測器(圖中未表示)等；一個自動清醒度監(jiān)控系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括符合本發(fā)明的發(fā)問器件及病人答問器件(下詳)；以及病人操作的藥物劑量請求器件(下詳)。主邏輯板通過決策軟件將藥物的投送和來自一個或多個病人健康監(jiān)測器的反饋信號并合并相關(guān)起來從而對護(hù)理系統(tǒng)10的運作進(jìn)行保守性的電子管理。
82.圖1及圖2還展示了各種使用者界面器件，這些界面器件包括設(shè)置在設(shè)備10的頂面上的顯示器件35、打印機37、以及遠(yuǎn)距離控制器件45。該顯示器件35用來顯示病人參數(shù)、系統(tǒng)參數(shù)及設(shè)備的運作狀況。該打印機37用來打印，例如，表示病人生理學(xué)狀況的病人參數(shù)、帶有時間印記的各系統(tǒng)的報警狀況的復(fù)印件。該遠(yuǎn)距離控制器件45允許醫(yī)生和設(shè)備10交互對話。下面還要對各種各樣的病人界面器件及使用者界面器件進(jìn)行更詳細(xì)的描述。
83.應(yīng)當(dāng)看到，盡管本發(fā)明的一些實施例中投藥系統(tǒng)40的形式是用來投送一種或多種氣體形態(tài)的鎮(zhèn)靜藥、止痛藥或遺忘藥的，本發(fā)明還具體地包括一些以靜脈內(nèi)輸送、霧化形式、蒸氣或其它可吸入的形式和/或通過公知的離子滲透原理的經(jīng)皮輸送形式來投送藥物的實施例?？梢杂迷撟o(hù)理系統(tǒng)來投送的藥物包括，但不限于一氧化氮、propofol(普魯泊福)、remifentanil(瑞芬太尼)、dexmedetamidine、epibatadine、以及sevoflurane(七氟醚)。下面還要對備選實施例作更詳細(xì)的描述。
84.圖4A所示為本發(fā)明的優(yōu)選實施例的總方塊圖，圖4B為本發(fā)明優(yōu)選實施例中微處理器控制器的軟件/邏輯控制所執(zhí)行的投藥控制步驟。在圖4A中，一個或多個病人健康監(jiān)測器12a通過適用的模擬-數(shù)字轉(zhuǎn)換器如前面所述那樣電子耦合到電子控制器14上，該病人健康監(jiān)測器可以包括一個或多個諸如脈沖血氧計、二氧化碳測定計、其它的呼吸監(jiān)測器、非侵襲性的血壓監(jiān)測器、腦電圖、心電圖等公知的病人生理學(xué)狀況監(jiān)測器以及一個自動的病人清醒度監(jiān)測系統(tǒng)。病人健康監(jiān)測器12a通常產(chǎn)生代表病人實際生理學(xué)狀況的反饋信號，該反饋信號轉(zhuǎn)換成電子信號后送給控制器14。在圖4B中，電子控制器14通過，例如，合適的軟件和/或邏輯對所接收的電子的病人反饋信號13B和儲存在諸如一個可編程只讀存儲器(EPROM)器件那樣的存儲器中的安全數(shù)據(jù)集15b進(jìn)行比較。
85.所儲存的安全數(shù)據(jù)集14a(圖4A)包括至少一套代表病人生理學(xué)狀況的安全數(shù)據(jù)參數(shù)及不合格數(shù)據(jù)參數(shù)。在對實際檢測到的病人生理學(xué)狀況數(shù)據(jù)13b和安全數(shù)據(jù)集14a進(jìn)行比較的基礎(chǔ)上，控制器14確定所檢測到的病人生理學(xué)狀況數(shù)據(jù)是否越出安全界限(圖4B中的16b)。如果所檢測到的病人數(shù)據(jù)越出了安全界限，電子控制器14便發(fā)送一個指令信號給投藥控制器2a(圖4A)，使得投藥控制器2a對藥物的投送進(jìn)行保守性的控制(例如削減或中斷)(圖4B中的18b)。投藥控制器2a可以是一個本專業(yè)公知的標(biāo)準(zhǔn)的螺旋線圈作動的電子流率控制閥。
86.在下面將要描述的本發(fā)明的別的實施例中，還設(shè)想向控制器14提供一個代表病人管理的藥物劑量增減請求的電子反饋信號，并在將病人的請求和病人的生理學(xué)參數(shù)和/或該護(hù)理系統(tǒng)的狀況參數(shù)作比較之后對投藥作出電子管理。
87.圖5所示為本發(fā)明的護(hù)理系統(tǒng)的一個優(yōu)選實施例的方塊圖。圖5中的止痛藥投送系統(tǒng)2將氣態(tài)的鎮(zhèn)靜藥、止痛藥和/或遺忘藥(諸如一氧化二氮、七氟醚、或霧化的催眠藥)和氧氣的混合物輸送給病人。有一個手工操作的旁通管路4(更詳細(xì)地展示在圖6和圖10A中)連接在止痛藥投送系統(tǒng)2的歧管部分上，該旁通管路4旁路跨過止痛藥藥源使得可以通過手工操作而將大氣中的空氣輸送給病人。止痛藥投送系統(tǒng)2中還設(shè)有一個輔助進(jìn)口6，內(nèi)部(in-house)供應(yīng)的氣態(tài)藥物或氧氣可以從此進(jìn)入投送系統(tǒng)2。止痛藥投送系統(tǒng)2上還連有一個清除系統(tǒng)8(更詳細(xì)地展示在圖10B中)，其用途為收集病人呼出氣體并將其通過排氣管32(圖3B)排到安全地點。
88.圖5中的病人界面系統(tǒng)12包括一個或多個病人健康監(jiān)測器(可以是諸如非侵襲性的血壓監(jiān)測器、公知的脈沖血氧計、二氧化碳測定計、心電圖等公知的生命特征監(jiān)測器)；病人清醒程度監(jiān)控手段；和/或諸如病人要求增減藥物劑量等用的病人和系統(tǒng)10(圖1)的對話手段。一個或多個這樣的病人監(jiān)測器及對話器件和電子控制器14電子學(xué)相連，并通過模擬-數(shù)字轉(zhuǎn)換器將代表病人實際生理學(xué)狀況及藥物劑量請求的反饋信號發(fā)送給該控制器14?？刂破?4將所接收到的電子反饋信號和儲存在存儲器件中的數(shù)據(jù)集進(jìn)行比較，該數(shù)據(jù)集包括病人的一個或多個生理學(xué)狀況參數(shù)的安全值及不合格值，例如氧飽和度、終末潮二氧化碳水平和/或病人清醒度水平的安全范圍和不合格界限等。這些數(shù)據(jù)集統(tǒng)稱為安全數(shù)據(jù)集。根據(jù)所述比較，控制器14保守性地命令投藥系統(tǒng)按照安全而經(jīng)濟的最佳參數(shù)值來投藥。
89.圖5中的使用者界面系統(tǒng)16(圖18及22將加以更詳細(xì)的描述)用來顯示儲存在電子控制器14中的或是發(fā)送給電子控制器14的電子信號的值，該信號值反映病人的一個或多個生理學(xué)狀況、病人的清醒度、和/或護(hù)理系統(tǒng)的系統(tǒng)參數(shù)狀況。使用者界面系統(tǒng)16包括的器件使得非麻醉專業(yè)人員可以通過諸如鍵盤230(圖2)和/或遠(yuǎn)距離控制裝置45(圖1)來和控制器14對話(例如輸入病人信息、預(yù)裝藥物劑量、消除報警)。病人信息及護(hù)理系統(tǒng)信息通過圖表及數(shù)字顯示器件，例如，裝在外殼15和/或遠(yuǎn)距離控制裝置45上的大電子顯示器(LED)35(圖1)顯示出來。
90.外部通訊器件18(也展示于圖19A及19B中)使得電子控制器14和遠(yuǎn)距離地點或局域網(wǎng)上的外部計算機之間可以互相發(fā)送和/或接收電子信息。包括諸如艙門傳感器和溫度傳感器等在內(nèi)的外圍器件22通過電子通訊和控制器14相聯(lián)絡(luò)以保證護(hù)理系統(tǒng)10安全而可靠地運作。
91.現(xiàn)在對圖5所總覽的上述系統(tǒng)作更詳細(xì)的描述。
92.圖6對圖5中的優(yōu)選的投藥系統(tǒng)2作更詳細(xì)的展示。該投藥系統(tǒng)2向病人輸送氣態(tài)的鎮(zhèn)靜藥、止痛藥和/或遺忘藥、氧氣、以及大氣中的空氣。其中各項都是可以由醫(yī)生通過手工或通過控制器14來獨立地調(diào)整的。該投藥系統(tǒng)2包括一個藥源系統(tǒng)42、一個電子混合器系統(tǒng)44及一個歧管系統(tǒng)46。
93.藥源系統(tǒng)42包括一個或多個氣態(tài)藥物源、一個氧氣源，并通過氣體管路連到電子混合器系統(tǒng)44上。藥源系統(tǒng)42還和控制器14電子學(xué)相連并如下面還要描述那樣包括幾個傳感器。該傳感器對藥源系統(tǒng)42的一個或多個運作狀況(例如其中的藥物是否在流動)進(jìn)行檢測，并將所檢測到的系統(tǒng)信息轉(zhuǎn)換成合適的電子信號并通過電子線路反饋給電子控制器14。
94.電子混合器44通過氣體管路接收一個或多個氣態(tài)藥物、氧氣、及大氣中的空氣，并對它們進(jìn)行電子混合。電子混合器44還和電子控制器44電子學(xué)相連并包括幾個傳感器。該傳感器向電子控制器14發(fā)送反映混合器44的系統(tǒng)運作參數(shù)的電子反饋信號?；旌掀?4還包括螺旋線圈作動的流率控制閥，該流率控制閥接收來自控制器14的流率控制指令信號。
95.歧管系統(tǒng)46通過氣態(tài)管路連接到電子混合器44上并接收來自混合器44的一個或多個氣態(tài)藥物、氧氣和空氣的混合氣體。歧管系統(tǒng)46還通過空氣管路20(圖1)及面罩30(圖1)將所述混合氣體輸送給病人。歧管系統(tǒng)46還和電子控制器44電子學(xué)相連并包括幾個傳感器。該傳感器向電子控制器14發(fā)送反映歧管系統(tǒng)46的運作參數(shù)的電子反饋信號。歧管46將病人的呼出氣體輸送給清除系統(tǒng)48并通過排氣管32(圖3B)排放到安全地點。
96.圖7A到圖7C對圖6中的藥源系統(tǒng)42作更詳細(xì)的展示。在圖7A中，圖6中的止痛藥藥源系統(tǒng)42包括藥源系統(tǒng)142以及氧氣氣源系統(tǒng)144。藥源系統(tǒng)142提供一種或多種鎮(zhèn)靜藥、止痛藥、和/或遺忘藥的藥源，氧氣氣源系統(tǒng)144提供氧氣氣源。根據(jù)本發(fā)明的一些方面，所提供的藥物是氣態(tài)的。所述藥源和氧氣氣源供應(yīng)低壓強的氧氣及氣態(tài)藥物。該氣態(tài)藥物和氧氣可以是儲存在容器54(圖2)中的，也可以是由內(nèi)部藥源或氣源提供的。所述容器54設(shè)置在外殼15(圖1)內(nèi)。由于能夠使用備選的內(nèi)部藥源和氣源，因此增加了本發(fā)明護(hù)理系統(tǒng)的用途。因為該護(hù)理系統(tǒng)既可以作為一個要依靠內(nèi)部藥源和氣源的裝置在可以使用這樣的氣源和藥源的房間內(nèi)使用，又可以作為一個自持的護(hù)理裝置而在沒有氣源和藥源接頭的房間內(nèi)使用。
97.根據(jù)本發(fā)明的另外一些方面，藥源系統(tǒng)42可以包括下列各項目中的一項或多項公知的霧化器143，該霧化器能夠投送諸如霧化的嗎啡、嘜啶、芬太尼等藥物；公知的蒸發(fā)器145，該蒸發(fā)器145能夠投送諸如sevoflurane等鹵化藥物；公知的注入泵類型的投藥器件147或公知的經(jīng)皮輸送型的投藥器件149(包括離子滲透器件)，這些器件能夠通過連續(xù)投藥或藥團(tuán)投藥的方式投送諸如普魯泊福、瑞芬太尼、以及其它可注入的藥物。
98.圖7B所示為氧氣氣源系統(tǒng)的詳細(xì)情況。圖中展示了一個氧氣瓶或其它形式的氧氣源104以及用來將氧氣輸送到電子混合器系統(tǒng)44(圖7A)的氣體管路109。管路109中設(shè)有過濾器106a及壓強傳感器106。過濾器106a的用途為濾除來自氧氣源104的氧氣氣流中的雜質(zhì)。壓強傳感器106可以是市場上可以買到的公知傳感器，其用途為檢測氧氣氣源104內(nèi)的壓強并發(fā)出反映該壓強的信號因而也間接地測量了剩余氧氣量。壓強傳感器106和電子控制器14電子學(xué)相連并將所檢測到的反映氧氣氣源內(nèi)壓強的信號發(fā)送給該控制器14。在一個優(yōu)選實施例中，電子控制器14接收來自壓強傳感器106的信號并通過軟件訪問儲存在存儲器件中的數(shù)據(jù)參數(shù)。該參數(shù)反映一個或多個設(shè)定值，該設(shè)定值確定氧氣工作壓強的安全運作條件和不合格運作條件。控制器14將實際的氧氣壓強和所儲存的參數(shù)設(shè)定數(shù)據(jù)相比較。如果比較結(jié)果顯示氧氣壓強超出儲存數(shù)據(jù)所確定的安全界限，控制器14便激活報警裝置或其它發(fā)出注意信號的器件，如果該報警裝置或信號器件得不到手動地解除激活，控制器14便發(fā)出指令將投藥流率降低到預(yù)先設(shè)定的安全值(或是中斷供藥)。下面還將結(jié)合圖21B及圖23B對軟件控制的系統(tǒng)狀態(tài)檢測作更詳細(xì)的描述。
99.來自氧氣氣源壓強傳感器106的信號可以通過顯示器件(例如圖2中的標(biāo)號35)以剩余使用時間的形式顯示給使用者，因此使用者能夠查明現(xiàn)有的操作程序是否能夠進(jìn)行到底。如果壓強跌落到正常工作界限之外，報警裝置、顯示器件或其它適用的發(fā)出注意信號的器件會立刻激活而引起使用者的注意。壓強計108將傳感器106所檢測到的氧氣氣源壓強以可見的方式顯示給使用者。壓強調(diào)節(jié)器110可以是一個可從市場上買到的公知的螺旋線圈作動的或其它形式的調(diào)節(jié)器，其用途為將氧氣的壓強從氣源壓強降低到合適的向病人供應(yīng)氧氣的工作壓強。止回閥112位于調(diào)節(jié)器110下游的管路109上。該止回閥112可以是一個標(biāo)準(zhǔn)的單向閥，其用途為阻止病人呼出的氣體反向流動到上游管路中以保證調(diào)節(jié)器110和氧氣氣源104不被污染或破壞。圖中的系統(tǒng)還使用了一個內(nèi)部氧氣氣源105。裝在遠(yuǎn)處的止回閥114的作用是保證內(nèi)部氧氣氣源105不被病人呼出的氣體所污染或破壞。壓強釋放閥116的作用是當(dāng)管路109中的氧氣壓強超過預(yù)先編程在電子控制器14中的設(shè)定值時便將管路109中的氧氣排向大氣。
100.圖7C所示為本發(fā)明的優(yōu)選實施例的藥源系統(tǒng)的詳細(xì)情況。該藥源系統(tǒng)包括一個氣瓶或其它形式的藥源204以及用來將氣態(tài)藥物輸送到電子混合器系統(tǒng)44的氣體管路209。管路209中設(shè)有過濾器206a及壓強傳感器206。過濾器206a的用途為濾除來自藥源204的藥物氣流中的雜質(zhì)。壓強傳感器206可以是市場上可以買到的公知傳感器，其用途為檢測藥源204內(nèi)的壓強并發(fā)出反映該壓強的信號因而也間接地測量了剩余藥量。壓強傳感器206和電子控制器14電子學(xué)相連，并將所檢測到的反映藥源壓強的信號發(fā)送給該控制器14。如同前面結(jié)合氧氣氣源壓強傳感器106及圖21B及23B所作的描述一樣，在一個優(yōu)選實施例中，電子控制器14接收來自傳感器206的信號，并通過軟件訪問所儲存的反映藥源壓強的安全工作狀況參數(shù)及不合格工作狀況參數(shù)的數(shù)據(jù)參數(shù)，并根據(jù)所述儲存參數(shù)對投藥進(jìn)行保守性管理。
101.來自藥源壓強傳感器206的信號可以通過顯示器件(例如圖2中的標(biāo)號35)以現(xiàn)有剩余使用時間的形式顯示給使用者，因此使用者能夠查明現(xiàn)有的操作程序是否能夠得以完成。如果壓強跌落到正常工作界限之外，報警裝置、顯示器件或其它適用的發(fā)出注意信號的器件會立刻激活而引起使用者的注意。壓強計208將傳感器206所檢測到的氧氣氣源壓強以可見的方式顯示給使用者。壓強調(diào)節(jié)器210可以是一個可從市場上買到的公知的螺旋線圈作動的或其它形式的調(diào)節(jié)器，其用途為將藥物的壓強從藥源壓強降低到合適的向病人供應(yīng)藥物的工作壓強。止回閥212位于調(diào)節(jié)器210下游的管路209上。該止回閥212的用途為阻止病人呼出的氣體反向流動到上游管路中以保證調(diào)節(jié)器210和藥源204不被污染或破壞。在使用內(nèi)部藥源205的系統(tǒng)中，裝在遠(yuǎn)處的止回閥214的作用是保證內(nèi)部藥源205不被病人呼出的氣體所污染或破壞。壓強釋放閥216的作用是當(dāng)管路209中的藥物壓強超過預(yù)先編程在電子控制器14中的設(shè)定值時將管路209中的藥物排向大氣。
102.為了增加安全性，可以在氧氣氣源及連向氣瓶和/或內(nèi)部氣源的所有管接頭上使用公知的銷子附標(biāo)安全系統(tǒng)(P.I.S.S.)和/或直徑附標(biāo)安全系統(tǒng)(D.I.S.S.)，以保證，例如，不會把氧氣氣源104誤接到藥物管路209上去，或是相反。
103.圖8所示為一個優(yōu)選的電子氣體混合器系統(tǒng)，該混合器系統(tǒng)通過電子技術(shù)來混合氣態(tài)藥物和氧氣，使得氣態(tài)藥物和氧氣能夠以精確的流率輸向病人。本發(fā)明的設(shè)備由于使用了電子混合器系統(tǒng)而提高了工作安全性。這是因為系統(tǒng)中使用了一個可從市場上買到的包括螺旋線圈作動的電子控制的流率控制閥，并以閉環(huán)電子控制的方式來管理投藥量。該流率控制閥響應(yīng)來自電子控制器14的指令信號，當(dāng)病人或系統(tǒng)出現(xiàn)不安全情況時，便中斷或削減向病人的藥物供應(yīng)。具體地說，氧氣管路109及氣態(tài)藥物管路209分別將氧氣及氣態(tài)藥物從止痛藥藥源系統(tǒng)42輸送到過濾器125及127，這兩個過濾器125、127的用途是濾除來自管路109、209的雜質(zhì)。系統(tǒng)狀況監(jiān)測器，亦即，壓強傳感器129、131分別對氧氣及氣態(tài)藥物的管路壓強進(jìn)行檢測并將反映該管路壓強的信號傳輸給電子控制器14。電子控制器14根據(jù)所儲存的如上所述及圖21B及圖23B所述的反映一個或多個系統(tǒng)運作狀況參數(shù)的安全界限及不合格界限的數(shù)據(jù)集對投藥進(jìn)行保守性控制。同樣，如果其中任何一個管路壓強跌落到正常范圍以外，電子控制器14便立刻通過，例如，啟動一個報警裝置來通知使用者。
104.電子流率控制器133、135可以是可從市場上買到的包括螺旋線圈作動的公知的率控制閥，該控制器133、135和電子控制器14電子學(xué)相連并接收來自該控制器14的指令信號，控制器14中已經(jīng)編程輸入和/或計算得出了所要求的氧氣流率及藥物流率值。編程的流率值，包括在靜脈內(nèi)投藥(IV)的實施例中的以目標(biāo)控制的注射方式來投藥的常規(guī)投藥量及投藥流率值，可以由操作醫(yī)生根據(jù)常規(guī)的投藥量及投藥流率來輸入。計算的流率值可以通過保守性的決策軟件規(guī)約來得到，該軟件規(guī)約包括將病人的實際生理學(xué)狀況的反饋值和所儲存的代表病人生理學(xué)狀況參數(shù)的安全界限及不合格界限進(jìn)行比較。投藥的流率由流率控制器133、135以閉環(huán)控制的方式(下詳)來計算得出。藥物的投送可以按照一個或多個醫(yī)生的輸入和/或根據(jù)病人及系統(tǒng)的狀況參數(shù)計算得出的流率的綜合結(jié)果來進(jìn)行；流率控制器可以響應(yīng)電子控制器14發(fā)出的指令信號或醫(yī)生發(fā)出的指令信號。
105.流率控制器133、135接收控制器14發(fā)出的指令信號，該指令信號既反映系統(tǒng)狀態(tài)監(jiān)測器(諸如所述的壓強傳感器106、206)的輸出又反映病人狀況監(jiān)測器的輸出。如果護(hù)理系統(tǒng)10的工作發(fā)生故障或是其工作參數(shù)超出預(yù)定的安全界限，或是病人生理學(xué)狀況(例如生命特征或清醒度水平)惡化到不安全狀態(tài)，系統(tǒng)狀況監(jiān)測器和/或病人狀況監(jiān)測器便會向控制器14發(fā)送出代表該狀態(tài)的信號，控制器14便會向流率控制器133、135發(fā)出削減或中斷投藥的指令。
106.在其他投放方式中，本發(fā)明既包括靜脈內(nèi)投藥方式又包括氣態(tài)投藥方式，也可以包括公知的電子流率控制器，該流率控制器和電子控制器14相連并響應(yīng)控制器14發(fā)出的反映系統(tǒng)狀況及病人狀況的指令信號。
107.在圖8的管路209上設(shè)有一個螺旋管操作閥132，該螺旋管操作閥132和電子控制器14電子學(xué)相連，并且在藥物流經(jīng)管路209之前必須由電子控制器14來打開該閥132。由于螺旋管操作閥132的常閉特性，當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生電力故障時該閥132便會自然地中斷藥物的供應(yīng)。作為例子，圖21B描述了這樣的情況當(dāng)系統(tǒng)狀態(tài)監(jiān)測器檢測到電力系統(tǒng)發(fā)生故障時，聲學(xué)警報2便向非麻醉專業(yè)使用者發(fā)出警告并且中斷藥物供應(yīng)(亦即將流率削減到0％)。
108.另外，在藥物管路209上還設(shè)有一個依靠壓強來使其動作的閥門134，該閥門134響應(yīng)管路109內(nèi)的氧氣壓強并僅當(dāng)有足夠的氧氣流經(jīng)管路109時才允許氣態(tài)藥物流過該閥門134。藥物管路209上的止回閥136a的用途為保證氣態(tài)藥物只能單向地流向歧管系統(tǒng)46而不會倒流。氧氣管路109上的止回閥136的用途為保證氧氣只能單向地流向歧管系統(tǒng)46而不會倒流。
109.在通大氣的空氣管路139上設(shè)有空氣進(jìn)口螺旋管操作閥137，該閥137和電子控制器14電子學(xué)相連并由該控制器14來激發(fā)其動作。當(dāng)閥137動作時，大氣中的空氣便可以通過該閥門137并通過空氣噴射器138而與氧氣進(jìn)行混合。該空氣噴射器按一個固定的比例將來自大氣的空氣注入氧氣管路109。過濾器128的用途為清除來自空氣管路139的雜質(zhì)。止回閥136c的用途為保證空氣從螺旋管操作閥137單向地流到噴射器138而不致倒流。
110.圖9A所示為圖6中的歧管系統(tǒng)46的實施例的詳細(xì)情況。圖中，氧氣/氣態(tài)藥物的混合氣體從電子混合器系統(tǒng)44(圖6)進(jìn)入歧管系統(tǒng)46并流到吸入氣體腔室150，再從腔室150通過吸入氣體管路151流到吸入氣體主閥門(PIV)152，并最終流到空氣管道20及面罩30(圖1)。吸入氣體主閥門152允許所述氣體混合物單向流動并保證病人呼出的氣體不致進(jìn)入歧管系統(tǒng)46(圖6)的吸入氣體一側(cè)，從而防止了可能產(chǎn)生的污染。大氣中的空氣允許通過一個吸入氣體負(fù)壓釋放閥(INPRV)154進(jìn)入吸入氣體管路151。當(dāng)歧管系統(tǒng)46的吸入氣體一側(cè)被抽吸出現(xiàn)明顯的負(fù)壓強時(例如，當(dāng)病人吸不到或接收不到足夠的氧氣時)，該吸入氣體負(fù)壓釋放閥154便允許大氣中的空氣單同地流向病人。因此，吸入氣體負(fù)壓釋放閥154確實地允許空氣隨時滿足病人的需要。吸入氣體負(fù)壓釋放閥154前面的過濾器153的用途是濾除可能存在于空氣管路155或大氣中的固體顆粒。吸入氣體負(fù)壓釋放閥154上的狀態(tài)傳感器156可以是公知的壓強、溫度、紅外線或其它適用形式的傳感器。該狀態(tài)傳感器156的用途是檢測吸入氣體負(fù)壓釋放閥154的打開/閉合程度并產(chǎn)生一個反映吸入氣體負(fù)壓釋放閥154的狀況的信號，該信號轉(zhuǎn)換成適當(dāng)?shù)碾娮踊驍?shù)字信號后傳輸給電子控制器14。圖中的吸入氣體儲存袋149的用途為在病人呼吸循環(huán)的呼出相位期間補充收集藥物、氧氣和空氣的混合氣體，病人將在下一個吸入相位期間吸取這里的混合氣體。
111.圖9A中，壓強傳感器166的用途為測量空氣管道20(圖1)中的壓強以指示該管道20中的空氣是否流動，亦即指示吸入氣體主閥門(PIV)152或呼出氣體主閥門(PEV)168是否閉塞。例如，如果傳感器166測量到一個高壓強，這就表明PEV 168閉塞；如果傳感器166測量到一個低壓強，這就表明PIV 152閉塞。空氣管道20(圖1)上還設(shè)有一個測量吸入氣體中的氧氣分量(FIO2)的傳感器167，該傳感器167可以是市場上出售的公知類型的傳感器，其用途為測量輸送給病人的混合氣體中的氧含量以防止可能出現(xiàn)的將氧含量過低的混合氣體輸送給病人(亦即，沒有向病人提供足夠的氧)。以上所述的三個傳感器，亦即吸入氣體負(fù)壓釋放閥傳感器156、空氣管道壓強傳感器166、及氧氣分量傳感器167都和電子控制器14電子學(xué)相連，并將反映系統(tǒng)狀況參數(shù)的電子反饋信號提供給控制器14。如圖21B及圖23B所示，控制器14通過軟件和/或邏輯對這些系統(tǒng)狀況監(jiān)測器所提供的反饋信號和所儲存的系統(tǒng)參數(shù)數(shù)據(jù)集進(jìn)行比較，該系統(tǒng)參數(shù)數(shù)據(jù)集由設(shè)定點和/或反映系統(tǒng)工作狀態(tài)的安全范圍及不合格界限的邏輯型數(shù)據(jù)所組成。如果比較結(jié)果確定該護(hù)理系統(tǒng)10的運作情況超出安全范圍，控制器14便對投藥進(jìn)行保守性管理(例如削減或中斷投藥)。
112.空氣管道及面罩20(圖9)和病人相交接以向病人提供一個輸送藥物/氧氣混合物的封閉的管道。應(yīng)當(dāng)看到，對于那些所輸送的藥物不是壓縮氣體形式而是諸如靜脈注射或經(jīng)皮輸送形式的實施例來說，系統(tǒng)中可以不包括面罩、空氣管道、以及其它和氣態(tài)藥物投送有關(guān)的方面。當(dāng)藥物是以氣態(tài)的形式來輸送并使用了面罩和空氣管道時，該面罩和附帶的空氣管道及其它的諸如換氣系統(tǒng)等零件可以采用授予Hickle等人的題為“Expiratory Scavenging Method andApparatus and Oxygen Control System for Post-Anesthesia CarePatients”的美國專利No.5,676,133所描述的形式。對于這樣的實施例，這里并入該項專利的說明書以作參考。
113.在優(yōu)選實施例中，面罩是一次性使用的。該面罩中還包括用來從病人呼吸氣流中采集二氧化碳含量測試樣本的裝置，并且備選地包括測量病人呼吸氣流的流率的裝置和/或聲音監(jiān)聽裝置。二氧化碳含量測試樣本的采集可以通過在面罩的病人呼吸氣流附近的一個開口處裝上一個二氧化碳測定計或裝上一個腔室來完成。同樣，可以在面罩上裝一個第二腔室用來測量病人呼吸氣流的空氣流率?？梢杂酶鞣N各樣的商售的公知器件來測量空氣流率，其中包括，例如，將一個已知阻力系數(shù)的物體放置在呼吸氣流中，然后測量呼吸氣流流過該物體時的壓強落差，從而可用公知的公式計算出空氣流率。聲音監(jiān)聽裝置可以是一個位于面罩內(nèi)的腔室，該腔室內(nèi)裝有一個麥克風(fēng)。可以通過麥克風(fēng)來進(jìn)行錄音、換能、以及通過一個放大器來播放病人的呼吸聲音。這里指出，用來監(jiān)聽聲音的腔室可以是一個獨立的腔室也可以和病人呼吸氣流流率的測量合用一個腔室。重要的是，該腔室，特別是用來測量二氧化碳含量的腔室，必須設(shè)置在靠近病人呼吸氣流管道開口處，并且要保證將該腔室保持在病人的呼吸氣流附近。
114.圖9A中，呼出氣體管路172上的呼出氣體主閥門(PEV)168的用途是保證病人的呼出氣體單向地流到清除泵系統(tǒng)48，從而防止了任何排向清除系統(tǒng)的呼出氣體倒流到病人那里。重要的是，呼出氣體主閥門168防止了病人重又吸入所呼出的二氧化碳。很容易看到，本發(fā)明的優(yōu)選實施例中的歧管46及空氣管道20都只允許氣體單向流動。而先前設(shè)備則與此不同，先前設(shè)備使用的是循環(huán)式的空氣管道，要求用二氧化碳吸收材料來去除呼出氣體中的二氧化碳以允許病人重新吸入所循環(huán)的氣體，而本發(fā)明的這個實施例中的呼出氣體則不再被病人吸入。
115.在圖9A所示的本發(fā)明的實施例中，呼氣管路172上的呼出氣體正壓強釋放閥(EPPRV)164的用途是，當(dāng)歧管系統(tǒng)46呼出氣體一側(cè)的壓強增高到足夠的正壓水平時允許呼出氣體逸散到大氣中。例如，當(dāng)清除系統(tǒng)48(圖6)閉塞或工作不正常而病人繼續(xù)呼出氣體時，這種情況便可能發(fā)生。EPPRV閥164下游的EPPRV過濾器175的用途是在呼出氣流排入大氣之前濾除流過EPPRV閥164的呼出氣流中的雜質(zhì)。呼出氣體負(fù)壓強釋放閥(ENPRV)178是一個單向閥，其用途為當(dāng)歧管系統(tǒng)46呼出氣體一側(cè)出現(xiàn)足夠高的真空度時允許大氣中的空氣被吸入呼出氣體腔室180，并隨即流向清除系統(tǒng)48。例如，當(dāng)清除系統(tǒng)48中的真空泵的真空度設(shè)置得過高或是呼出氣體主閥門(PEV)168堵塞時，這種情況便可能發(fā)生。呼出氣體儲存袋177的用途為，在病人通過呼出氣體腔室180呼氣時收集病人所呼出的氣體。在病人呼吸循環(huán)的下一個吸入相位期間，清除系統(tǒng)48將氣體儲存袋177所收集的病人呼出氣體排出。如同下面還要詳細(xì)描述那樣，諸如二氧化碳測定計184那樣的病人生命特征監(jiān)測器對病人呼出氣體中的二氧化碳含量進(jìn)行監(jiān)控，并將反映病人呼出氣體中的二氧化碳含量水平的電子信號反饋給控制器14。諸如空氣流率測量儀、IPG器件或音響監(jiān)測器等其它類型的換氣監(jiān)測器也可以用來向控制器14提供反映病人健康參數(shù)的電子反饋信號。
116.在圖9B所示的備選的優(yōu)選實施例中，取消了EPPRV閥164、過濾器175以及ENPRV閥178，而以一個和儲存袋177相連并且通大氣的長管或類似的管道175a來替代。閥門164及178的取消，使得系統(tǒng)變得更為經(jīng)濟和簡單。而當(dāng)清除系統(tǒng)48閉塞、設(shè)置過高、停止工作時或當(dāng)呼出氣體主閥門(PEV)168堵塞時，該替代管道175a仍能夠保證和大氣相通，使得病人的呼出氣體仍能夠進(jìn)入大氣或是大氣中的空氣仍能夠進(jìn)入到系統(tǒng)中。還使用了一個高度柔順的儲存袋179來協(xié)助撲獲過高流率的呼出氣體。在這個簡化的實施例中，實際上只用了三個閥門，亦即PIV閥152、PEV閥168及INPRV閥154。
117.如上所述，PIV閥152及PEV閥168的用途是保證吸入氣體及呼出氣體的單向流動，使得病人不致重新吸入自己所呼出的氣體，并且使得氣源系統(tǒng)不致遭受污染。閥門系統(tǒng)INPRV 154、EPPRV164、及ENPRV 178(或是備選的INPRV 154及管道)使得系統(tǒng)成為故障保險的系統(tǒng)。不管止痛藥藥源系統(tǒng)42(圖6)還是清除系統(tǒng)48(圖6)工作不正常，這些閥門將會打開以使得病人的呼吸不致很吃力。系統(tǒng)狀態(tài)傳感器156、166及167對諸如INPRV閥的狀態(tài)、氣體壓強以及吸入氣體中的氧含量等系統(tǒng)工作狀態(tài)進(jìn)行檢測，并將反映這些運作的工作狀態(tài)的電子信號反饋給微處理控制器14以保證設(shè)備的安全運作。
118.這里指出，在歧管系統(tǒng)46的優(yōu)選實施例中，可以將位于閥門INPRV 14及ENPRV 178之間的閥及傳感器看成是一個系統(tǒng)狀態(tài)監(jiān)控系統(tǒng)，因為其中沒有一個閥門受電子控制器14的軟件的控制。在護(hù)理系統(tǒng)10中的這一點之前，氣體都是已經(jīng)混合好的，并且氣體的容量也是由流率控制器133、135(圖8)確定了的。歧管系統(tǒng)46(圖6)的作用至少包括兩項提供氧氣分量(FIO2)和二氧化碳含量(CO2)的傳感器測量點(圖9中的167及184)以及流率傳感器166(圖9)的流率狀態(tài)測量點。
119.控制器14可以通過多種多樣的途徑來確定合適的投藥/流率的百分比。初始的投藥量以及投藥流率可以由醫(yī)生根據(jù)傳統(tǒng)方法來選擇并輸入。醫(yī)生還可以根據(jù)藥物運動學(xué)/藥物動力學(xué)模型來預(yù)測所達(dá)到的藥物濃度及效果，但是除非得到醫(yī)生的指令否則就不允許系統(tǒng)對該藥物濃度進(jìn)行自動化的改變。在靜脈內(nèi)投藥的實施例中，可以使用公知的目標(biāo)控制注入技術(shù)，其中，醫(yī)生根據(jù)病人的諸如身高、體重、性別、和/或年齡等參數(shù)來選擇要求的(目標(biāo))血清或腦部作用位點的藥物濃度。
120.在該系統(tǒng)的工作過程中，當(dāng)發(fā)生一個內(nèi)部事件或外部事件時，諸如當(dāng)一個系統(tǒng)狀況監(jiān)測器或病人健康監(jiān)測器發(fā)出報警信號或是當(dāng)醫(yī)生或病人要求增加藥物時，電子控制器14便將靜脈內(nèi)投藥量(或是氧氣、氣態(tài)藥物以及空氣在總氣流中的分量)作為所發(fā)生的事件的函數(shù)來確定其要求值。然后計算出靜脈內(nèi)藥物濃度(或是氣態(tài)藥物/氧氣/空氣的分量)的實施值。這些由計算得出的實施值和，例如，使用者、病人或系統(tǒng)所要求的值并不總是相等的，這是由于這種藥物和那種之間或藥物和氣體混合物之間的關(guān)系通常是很復(fù)雜的。總之，當(dāng)發(fā)生諸如報警水平的改變、報警超時(例如報警器啟動后使用者沒有將其關(guān)閉)、使用者要求改變、病人要求改變，一個程序的開始(系統(tǒng)采用了缺省值)、以及控制器時鐘脈沖觸發(fā)等事件時，通常便進(jìn)行這樣的藥物混合分量計算。
121.在本發(fā)明的一個投送氣態(tài)藥物的優(yōu)選實施例中，混合器系統(tǒng)44中的流率控制器(詳見圖8)確定新鮮氣流總量(FGF)，該總量是受控制的各種氣體亦即氣態(tài)藥物、氧氣、以及來自大氣的空氣三者的容積之和。各個螺旋線圈作動閥都按照要求的比例打開以獲得要求的FGF及各個氣體的分量。流率控制器133、135通過測量歧管系統(tǒng)46中吸入氣體中的氧氣分量(FiO2)及氣態(tài)藥物分量來形成封閉的反饋回路并對相應(yīng)的混合器螺旋管操作閥進(jìn)行調(diào)節(jié)。
122. 符合本發(fā)明一個方面的流率控制器133、135將新鮮氣流總量FGF控制為和病人的每分鐘通氣量相匹配。所謂每分鐘通氣量是指病人在一分鐘內(nèi)吸入并隨后呼出的氣體容積(例如，以立方厘米或毫升表示)。病人呼吸的每分鐘通氣量在生理學(xué)上是平衡的。本發(fā)明的護(hù)理系統(tǒng)通過調(diào)節(jié)氣體的輸送流率來使新鮮氣流總量FGF最佳地和病人的每分鐘通氣流率相匹配。這樣的供氣方式使得麻醉氣體泄露到周圍環(huán)境中的量達(dá)到最小，并且有助于病人呼吸功能的平衡。例如，如果FGF小于病人的每分鐘通氣量，INPRV閥154便會打開以補充空氣(INPRV閥154是一個不受電子控制的機械部件)。
123.在一個符合本發(fā)明另一些方面的護(hù)理系統(tǒng)中，不僅如上所述地對每分鐘通氣量進(jìn)行測量和控制，而且還對“每分鐘有效通氣量”進(jìn)行測控，從而改進(jìn)了系統(tǒng)所需的病人生理學(xué)的量化信息。所謂“每分鐘有效通氣量”是指每分鐘內(nèi)肺泡囊和周圍的毛細(xì)血管之間實際交換的呼吸氣體的量(而不是簡單的一個人吸入并隨后呼出的所謂“潮汐容積”)?！懊糠昼娪行饬俊笨梢匀缦滤瞿菢觼頊y量將病人呼吸的潮汐容積減去病人的從氣體進(jìn)入口(例如，嘴)到轉(zhuǎn)換氣體的肺泡囊之間的解剖學(xué)空間容積(根據(jù)病人的身高和體重來估計)算得“有效潮汐容積”，然后乘以病人的每分鐘呼吸次數(shù)便得到病人的“每分鐘有效通氣量”。
124.圖10A對手工旁通系統(tǒng)4(圖5)進(jìn)行了詳細(xì)描述。圖中該旁通系統(tǒng)4和歧管系統(tǒng)46相連并包括一個自膨脹的復(fù)蘇袋(SIRB)19a(圖3B中亦有所展示)。該復(fù)蘇袋19a是一個手動的泵，使用者可以用它來通過旁通空氣管路90即時地向病人供應(yīng)空氣。該復(fù)蘇袋19a可以通過一個快拆型的管接頭91(諸如前面所述的授予Hickle等人的美國專利所公開的管接頭)和歧管系統(tǒng)46快速地相連接。空氣管路90上裝有一個手工操作的可以打開或關(guān)閉的流率控制旁通閥92。當(dāng)管路90打開時，可以手工地調(diào)節(jié)流率控制閥92，以所需的流率向病人供應(yīng)空氣。旁通空氣管路90上還設(shè)有一個流量計94以向使用者可見地顯示流過旁通管路90的空氣的流動狀況。所述手工旁通系統(tǒng)4向病人提供了手工控制的空氣流，因此使得病人在氧氣氣源系統(tǒng)144(圖7a)出故障的時候仍能得到空氣的供應(yīng)。
125.圖10B對清除泵系統(tǒng)48(圖6)作了詳細(xì)描述。該系統(tǒng)48在護(hù)理系統(tǒng)中的用途為通過清除管路85從歧管系統(tǒng)46處真空抽取病人的呼出氣體。清除管路85上設(shè)有過濾器86，其用途為濾除流經(jīng)清除管路85的病人呼出氣體中的雜質(zhì)。壓強調(diào)節(jié)器87接收經(jīng)過過濾的氣體，并將由下游的真空泵95提供的真空度保持在合適的工作水平上。限流器88的用途是調(diào)整通過真空泵95的流率，該真空泵95提供了真空度。止回閥89位于限流器88的下游，其用途為使得被清除氣體只能單向流動，從而保證下游的真空泵95中的氣體不會錯誤地倒流進(jìn)入清除系統(tǒng)48中。真空泵95的用途是提供清除病人呼出氣體所需的真空度。真空泵95可以是一個電動的可由診室里的標(biāo)準(zhǔn)的交流電源來供電的真空泵。由于該護(hù)理系統(tǒng)中設(shè)有真空泵，因此就不需要依賴諸如手術(shù)室里通常設(shè)置的墻上真空源了。被真空抽除的病人的呼出氣體通過排氣管32排放到適當(dāng)?shù)牡攸c。清除系統(tǒng)48至少帶來兩方面的好處，一是幫助病人呼吸，二是增加了工作場所的安全性。
126.在一個優(yōu)選實施例中，系統(tǒng)10包括一個嘔吐物吸除器19(圖3B)，該嘔吐物吸除器19可以設(shè)置在外殼15內(nèi)。嘔吐物吸除器19是一個手工操作的器件，不需要依靠外部真空源(例如墻上抽吸設(shè)備)或電力供應(yīng)，其用途是在發(fā)生嘔吐事件時對病人的呼吸道進(jìn)行抽吸。
127.為了增加本發(fā)明設(shè)備的安全性，在外殼15內(nèi)的嘔吐物吸除器19(圖3B)附近設(shè)置一個醒目的、便于拿到的藥物容器，該藥物容器中存有能夠逆轉(zhuǎn)各種鎮(zhèn)靜藥/止痛藥的藥效的拮抗藥物。這種“拮抗藥物”包括納洛酮、remazicon或其它的在過度使用鎮(zhèn)靜藥、止痛藥和/或遺忘藥的事件中可以即時向病人投送的拮抗藥物。
128.圖11所示為本發(fā)明的優(yōu)選實施例所包括的一個集成的病人界面系統(tǒng)。該界面系統(tǒng)包括一個或多個附加的病人健康監(jiān)測器252(圖中展示的是本發(fā)明所設(shè)想的健康監(jiān)測器)；附加的自動病人反饋裝置，該裝置包括一個病人藥物劑量增減請求器件254；以及一個用來監(jiān)控病人清醒度水平的自動清醒度問訊系統(tǒng)256。健康監(jiān)測器252和自動的病人反饋裝置154、256都通過導(dǎo)線(例如圖2中的50)和電子控制器14電子學(xué)相連，并向電子控制器14提供代表病人生理學(xué)狀況的定量的電子反饋信號。通常，如果病人的任何一個被監(jiān)控參數(shù)越出正常范圍(該范圍可以由使用者裝定或如上所述地被編程儲存在存儲器件中)系統(tǒng)即向非麻醉專業(yè)的操作人員以例如報警器、顯示器或其它能夠引起注意的器件發(fā)出警告。病人健康監(jiān)測器252所提供的信息以，例如，連續(xù)波形形式或數(shù)字形式顯示在大電子顯示器那樣的顯示器件35(圖2)上。操作醫(yī)生可以從通過該顯示器件35即時地獲得有用的信息。下面還要對本發(fā)明所考慮的顯示器件的優(yōu)選實施例作更詳細(xì)的描述。
129.符合本發(fā)明的一個方面的優(yōu)選實施例將投藥系統(tǒng)和一個或多個基本的病人監(jiān)控系統(tǒng)并合成一體，這些系統(tǒng)和病人相接觸并獲得關(guān)于病人生理學(xué)狀況的電子反饋信息。圖11中的第一病人監(jiān)控系統(tǒng)包括一個或多個對病人的生理學(xué)狀況進(jìn)行監(jiān)控的病人健康監(jiān)測器252。這種監(jiān)測器可以包括一種公知的脈沖血氧計258(例如，Ohmeda 724)，該血氧計258通過一個紅外漫射傳感器來測量病人動脈的氧飽和度和病人的心率；一種公知的二氧化碳測定計184(例如Nihon Kohden Sj5i2)，該測定計通過二氧化碳傳感器測量病人吸入氣流和/或呼出氣流中的二氧化碳水平并測量病人的呼吸速率；以及一種公知的非侵襲性的血壓監(jiān)測器262(例如Criticon First BP)，該監(jiān)測器262通過一個可充氣的箍帶及空氣泵來測量病人動脈血的舒張期、收縮期血壓及平均血壓。符合本發(fā)明的護(hù)理系統(tǒng)可以包括一個或多個這類病人健康監(jiān)測器。符合本發(fā)明的護(hù)理系統(tǒng)還可以包括一些附加的病人健康監(jiān)測器，這些病人健康監(jiān)測器包括例如測量病人氣流的IPG換氣監(jiān)測器、標(biāo)準(zhǔn)的檢測心臟循環(huán)電行為的心電圖(EKG)、測量腦的電行為的腦電圖(EEG)、以及一個聲學(xué)監(jiān)測器。該聲學(xué)監(jiān)測器的音頻信號可以經(jīng)過處理并提供給控制器14并加以放大后播放出來。
130.第二病人監(jiān)測系統(tǒng)256通過一個自動的清醒度問訊(ACQ)系統(tǒng)256來監(jiān)測病人的清醒度水平，該ACQ系統(tǒng)對一個自動響應(yīng)能力測試(ART)(圖11)的試驗事務(wù)進(jìn)行管理。ACQ系統(tǒng)256包括一個或多個發(fā)問器件264及一個或多個答問器件266以及這些部件之間的通訊連接。ACQ系統(tǒng)256和電子控制器14相連并將其所生成的信號經(jīng)過適當(dāng)?shù)霓D(zhuǎn)換(例如通過模擬-數(shù)字轉(zhuǎn)換器)后提供給電子控制器14。優(yōu)選的是，還設(shè)有一個供臨床醫(yī)師和ACQ系統(tǒng)256交互用的界面以對該系統(tǒng)256進(jìn)行控制。臨床醫(yī)師可以手動選擇運行許多ART功能，或是讓ACQ系統(tǒng)256來自動控制這些功能。ACQ系統(tǒng)256可以通過下面還要描述的程序利用ART的結(jié)果來評估病人的清醒度水平及響應(yīng)能力。根據(jù)所獲得的病人清醒度或響應(yīng)能力信息，可以啟動、停止、或修改ACQ系統(tǒng)256或護(hù)理系統(tǒng)10的功能。ACQ系統(tǒng)256自身可以用作為任何大醫(yī)療系統(tǒng)，諸如護(hù)理系統(tǒng)10，的一個部件?？煽慷_地應(yīng)用ACQ系統(tǒng)256可以獲得病人的清醒度及響應(yīng)能力信息。
131.發(fā)問器件264放在病人附近、病人身上或是握在病人手中。發(fā)問器件264產(chǎn)生病人能夠識別的事件，并促使病人以一個特殊的動作來響應(yīng)該事件。一個ART循環(huán)由一系列事先規(guī)定時間間隔、發(fā)生在預(yù)選設(shè)定時間的事件組成。答問器件266也放在病人附近、病人身上或是握在病人手中。答問器件266構(gòu)筑成能夠感知病人可能作出的所述特殊動作。當(dāng)答問器件266感受到該特殊動作時便向控制器14發(fā)送出一個信號。(病人最好在進(jìn)行ART之前事先接收訓(xùn)練而知道如何識別所發(fā)生的事件以及如何以特殊的動作來響應(yīng)該事件。)控制器14設(shè)計成能夠根據(jù)所述事件發(fā)生時刻到病人作出響應(yīng)動作之間的時間間隔來作出某種假設(shè)。所述時間間隔有時稱作“滯后期”?？刂破?4還設(shè)計成能夠識別出病人是否沒有對事件作出響應(yīng)，或是識別出病人作出響應(yīng)的時間過晚以致超出給定的時間框，并根據(jù)所識別的結(jié)果作出某種假設(shè)?？刂破?4可以向使用者輸出表明所作假設(shè)的信號?？刂破?4作出的假設(shè)還可以發(fā)送給護(hù)理系統(tǒng)10或其它系統(tǒng)或子系統(tǒng)以對這些系統(tǒng)進(jìn)行修改或促使這些系統(tǒng)作出某個動作。
132.當(dāng)控制器14測得一個滯后期后，便通過軟件將該滯后期和所儲存的反映滯后期參數(shù)安全范圍及不合格限的安全數(shù)據(jù)集進(jìn)行比較。如果滯后期超出安全范圍，控制器14便通過，例如，一個報警器件或其它警示命令告知臨床醫(yī)師。如果臨床醫(yī)師在規(guī)定的時限內(nèi)沒有對此采取行動，控制器14便控制并操作電子流率控制器133、135(圖8)來降低鎮(zhèn)靜藥/止痛藥/遺忘藥的投藥水平。反映滯后期長短的信號值顯示在顯示器件35上(或是位于外殼15或遠(yuǎn)距離控制器件45上的LED器件(圖1)上)，而臨床醫(yī)師可以根據(jù)所顯示的滯后期來增加或減少藥物的投送。
133.發(fā)問器件264產(chǎn)生的刺激可以是可觸知的、可視的、或聞聽的。每個事件可以包括單個或多個類型的刺激。ACQ系統(tǒng)256可以使用一個可以產(chǎn)生任何刺激或所有可能的刺激的器件，也可以使用多個不同的器件，其中各個器件設(shè)計產(chǎn)生一種特殊類型的刺激。可觸知刺激可以包括一個或多個振動、電脈沖、壓差、刺壓、捏捻、溫度變化等。產(chǎn)生這種刺激的器件優(yōu)選為放在病人皮膚上或皮膚附近或握在病人手中?？梢暣碳た梢园ㄒ粋€或多個順序排列的圖像或文字，或是簡單的光脈沖或圖形。產(chǎn)生這種刺激的器件優(yōu)選為放在病人眼睛上或眼睛附近?？陕劼牬碳た梢园撤N聲音、聲調(diào)、音樂、語言信息。產(chǎn)生這種刺激的器件優(yōu)選為放在病人耳朵上或耳朵附近。
134.每個發(fā)問器件264能夠產(chǎn)生至少一種刺激強度，但優(yōu)選為能夠產(chǎn)生多個刺激強度。例如，一個振動器件中的電動機可以以不同的轉(zhuǎn)速(每分鐘的旋轉(zhuǎn)數(shù)RPM)工作，語言信息器件可以以不同的音量和/或不同的緊迫程度來播放?？捎|知刺激器件應(yīng)當(dāng)產(chǎn)生最高水平的刺激以最大可能地誘導(dǎo)病人作出響應(yīng)，在某些應(yīng)用場合，可以包括引起疼痛的刺激。在ART問訊循環(huán)的早期事件中，語言信息可以是一個令人愉快而合意的聲音以免在鎮(zhèn)靜深度不大的情況下打擾或刺激病人，這種情況下的病人在ART問訊循環(huán)重復(fù)進(jìn)行的過程中對ART監(jiān)測器是容易作出響應(yīng)的并且是很配合的。如果病人對早期的提醒聲不作反應(yīng)，在ART問訊循環(huán)的隨后的事件中，語言信息的聲調(diào)可以更為緊迫些。ART循環(huán)的最后事件可以包括命令聲調(diào)的語言信息以及響亮的音量以使病人最大可能作出響應(yīng)。圖24所示為這三種事件刺激的語言信息的例子。
135.對于一個迷惑不解的病人或是對初期測試不那么協(xié)調(diào)的病人，控制器14通過改變刺激強度來誘使病人對問訊作出響應(yīng)。例如，如果病人由于對低強度的刺激感到迷惑而沒有作出反應(yīng)，那么如果增加刺激的強度便可引起病人的注意而使其作出響應(yīng)，這樣就可降低誤判病人為沒有作出響應(yīng)的危險性。大多數(shù)能夠改變刺激強度的ART監(jiān)測器的實施例都先是以低強度的刺激來提醒病人，因此具有響應(yīng)能力的病人就不會受到過分的刺激。在某些情況下，ART問訊循環(huán)也可能一開始就采用最強的刺激。在本發(fā)明的實施例中，只有當(dāng)病人對低強度刺激不作出反應(yīng)的情況下才增加刺激的強度。發(fā)問器件所產(chǎn)生的刺激的強度由控制器14來控制。另外，如果病人對整個循環(huán)的刺激都不作出響應(yīng)，那么整個循環(huán)都會重復(fù)實施一次或多次，以確認(rèn)病人缺乏響應(yīng)能力。
136.答問器件266設(shè)計成能夠直接或間接地感知病人對一個事件的響應(yīng)。當(dāng)病人的響應(yīng)是一個實際作用在該器件的接收部分上的行為時，該器件便直接感知病人的響應(yīng)。一個直接答問器件266可以包括一個按鈕、開關(guān)、觸發(fā)器、乒乓開關(guān)、或任何其它能夠感受病人軀體的實體動作的手段。例如，病人對一個刺激事件作出響應(yīng)時可以按壓接收器件上的一個按鈕，或是擠壓該器件上的單獨部分。當(dāng)病人的響應(yīng)不是直接作用在該器件的接收部分上時，該器件可以附加地/替代性地對病人的響應(yīng)行為進(jìn)行間接檢測。非直接響應(yīng)可以包括諸如語音響應(yīng)等可聽到的聲音、病人身體任何部分的運動、或表示病人響應(yīng)的生理學(xué)狀況變化(心率、血壓、腦活性等等)。所述聲音可以用麥克風(fēng)或壓強傳感器來檢測，所述身體運動可以用電影傳感鏡頭來檢測。
137.控制器14在測試開始時發(fā)出一個事件信號，ACQ系統(tǒng)256使用的每個發(fā)問器件264便在各自對應(yīng)的時間發(fā)出相應(yīng)的刺激。該事件要求病人以特殊的動作作出響應(yīng)。該事件將持續(xù)一個時段t1，或是一直持續(xù)到病人對此作出響應(yīng)時為止。如果病人在時段t1內(nèi)作出了響應(yīng)并且答問器件266檢測到了這個響應(yīng)，該器件便向控制器14發(fā)送出一個信號?？刂破?4隨后將從第一事件開始或ART問訊循環(huán)啟動時刻到病人作出響應(yīng)之間所經(jīng)歷的時間登錄下來，并可以向發(fā)問器件264返回一個信號令其停止該事件，從而終止對病人進(jìn)行刺激。如果病人在時段t1內(nèi)沒有作出響應(yīng)，控制器14可以向發(fā)問器件264發(fā)送啟動一個新事件的指令信號。該新事件可以包括一個和第一事件中的刺激相同類型及相同強度的刺激，但優(yōu)選的是，第二事件所包括的刺激的強度更大于先前的刺激并顯得更具緊迫性。第二事件的實施步驟和第一事件相同，亦即給出一個t2時限來讓病人作出反應(yīng)；如果在該時限內(nèi)病人作出了響應(yīng)，該事件便告結(jié)束并記錄下作出反應(yīng)所經(jīng)歷的時間；如果病人在從啟動第二事件后的給定時限t2內(nèi)仍未作出響應(yīng)，事件便終止。在每個ART問訊循環(huán)中，可以按這樣的過程繼續(xù)進(jìn)行幾個事件(事件數(shù)量由臨床醫(yī)師確定)。其中每個事件的持續(xù)時間t1、t1、t1等可以由臨床醫(yī)師確定而且彼此不必相等。
138.ACQ系統(tǒng)256或ACQ監(jiān)測器能夠以連續(xù)的刺激流的形式相繼產(chǎn)生多于一個的事件，其中各個事件中的刺激的強度相繼逐漸增加。然而，ACQ系統(tǒng)256也可以在各個事件之間設(shè)置一個暫停時間t暫停，以使病人不致由于適應(yīng)了先前的較低強度的刺激而不能識別后繼的較高強度的刺激。如果在各個事件之間設(shè)置了暫停時間，那么病人即使不能識別強度較低的刺激從而不能對其作出響應(yīng)，但卻有較大的可能對后繼的包括較大強度刺激的事件作出響應(yīng)。暫停時間t暫停1、t暫停2、t暫停3等可以由臨床醫(yī)師確定而且彼此不必相等。在一個最多包括三個事件并且各個事件之間設(shè)有暫停時間的實施例中，ART問訊循環(huán)的總的循環(huán)時間可以為t1+t暫停1+t2+t暫停2+t3。此總循環(huán)時間通常較短，在ACQ系統(tǒng)256的一個具體的實施例中，該總循環(huán)時間為14秒。病人可以在ART問訊循環(huán)中的任何時刻作出響應(yīng)，包括在暫停時段內(nèi)?？刂破?4測量并記錄下病人的響應(yīng)時間，該響應(yīng)時間是指從第一事件開始或ART問訊循環(huán)啟動時刻到病人作出響應(yīng)之間的時間，而不管該響應(yīng)是在ART問訊循環(huán)中的什么時刻作出的。如果病人在整個循環(huán)時間內(nèi)沒有作出響應(yīng)，或是在預(yù)定的響應(yīng)時限，例如14秒，以后才作出響應(yīng)，則記錄為響應(yīng)失敗。
139.ACQ系統(tǒng)256的一些具體實施例既包括觸覺刺激器件又包括聽覺刺激器件。在其中的某些實施例中，在同一個事件中先發(fā)出觸覺刺激再滯后發(fā)出聽覺刺激。在這種實施例及其它實施例中，另外的事件可以包括多于一個強度水平的觸覺刺激。其中，觸覺刺激以某個水平開始并在聽覺刺激的持續(xù)期間內(nèi)保持不變，當(dāng)聽覺刺激結(jié)束后，在該事件的剩余時間內(nèi)觸覺刺激的強度逐漸增加。
140.圖24所示為上述實施例的單個ART問訊循環(huán)的一個例子，其中，第一事件包括一個滯后發(fā)出的聽覺刺激(在本例中是一個言語信息)，第二事件包括兩個不同水平的觸覺刺激(在本例中是一種振動刺激)，三個事件之間隔有暫停期。
141.觸覺發(fā)問器件264可以設(shè)在一個設(shè)備上，該設(shè)備放在病人的手或例如腿、腳等肢體附近，或是由病人握在手中和/或用帶子捆扎在病人的手和/或手腕或肢體上。該設(shè)備還可以包括一個答問器件266。該設(shè)備上可以具有一個或多個帶子用來將設(shè)備緊固在病人的手和/或手腕或肢體上。一種手持設(shè)備上還可以包括一些和ART事務(wù)無關(guān)的附件，這些附件為諸如藥物劑量請求器件254、手指探測器型的脈沖血氧計314、和/或放在手腕或前臂上的血壓箍帶301。下面將要描述的手架器件55是這種手持設(shè)備的一個具體實施例。
142.圖25及圖26所示為手持設(shè)備的一個備選實施例，其中觸覺刺激由一個振動器來產(chǎn)生，而病人的響應(yīng)直接由一個開關(guān)來接收。當(dāng)病人按壓手持設(shè)備的四周時該開關(guān)便閉合。機械振動器包括一個電動機2518以及一個固定在電動機軸上的偏心輪2520。機械振動器放在上機殼2512和下機殼2510內(nèi)。振動器通過導(dǎo)線2516和控制器14電相連。控制器14通過該導(dǎo)線將激勵信號發(fā)送給振動器，振動器便產(chǎn)生能夠被握持或接觸該手持設(shè)備的病人觸知的觸覺刺激。控制器14還通過導(dǎo)線2516或別的導(dǎo)線和至少一個開關(guān)2522相連，該開關(guān)2522放在手持設(shè)備的殼體內(nèi)。如果使用了多于一個的開關(guān)，那么這些開關(guān)并聯(lián)地和控制器14相連，那么其中只要有一個開關(guān)閉合便可解釋為病人作出了響應(yīng)。病人可以將該手持設(shè)備握在手中，這樣，當(dāng)病人握緊手掌時上下兩個機殼2510、2512便互相靠近。這兩個機殼2510、2512或其中的一個機殼設(shè)計成當(dāng)病人按壓手持設(shè)備使它們相互靠近時便使得開關(guān)2522閉合。當(dāng)開關(guān)2522閉合時，控制器便收到信號，表明病人已經(jīng)對振動刺激和/或其它刺激作出了響應(yīng)。上下兩個機殼2510、2512上或其中一個機殼上還可以包括一個用來固定帶子的構(gòu)件2514。設(shè)備上可以包括多個固定帶子的構(gòu)件2514以將設(shè)備捆綁在病人手腕上并繞在病人手背或肢體等四周。病人按壓該手持設(shè)備可以產(chǎn)生一個觸覺和/或聽覺反饋信號，該反饋信號告訴病人開關(guān)已經(jīng)閉合并且刺激即將停止。
143.一個頭戴設(shè)備中可以包括一個聽覺發(fā)問器件264，該器件264可以放在病人頭上或頭部附近以將刺激器件放到病人的耳朵附近。發(fā)問器件264可以是一個電動的或氣動的揚聲器，該揚聲器和電線或氣管相連以傳輸來自控制器14的聽覺刺激?？梢栽诓∪说碾p耳或其中一個耳朵旁或耳朵附近設(shè)置一個或多個聽覺發(fā)問器件264。頭戴設(shè)備上還可以包括一個諸如麥克風(fēng)那樣的答問器件266，以間接地?fù)浍@病人對該聽覺刺激和/或其它刺激的語音響應(yīng)。頭戴設(shè)備還可以包括一些附件，這些附件為諸如氧氣輸送器件、換氣監(jiān)測器件、以及空氣壓強監(jiān)測器件。下面將要描述的耳夾450是這種頭戴設(shè)備的一個具體實施例。
144.圖27所示為這種頭戴設(shè)備的一個備選實施例，該頭戴設(shè)備包括一個帶有調(diào)節(jié)裝置2750的頭帶2748，該調(diào)節(jié)裝置2750和夾持板2754聯(lián)成一體。該夾持板將至少一個發(fā)問器件264及其它附件固定在患者的頭部上。在這個實施例中，發(fā)問器件是設(shè)置在患者兩耳上的揚聲器2752。作為一個附件，該實施例中設(shè)有一個送氣以及取樣模塊2740。該送氣及取樣模塊2740上帶有一個軟管組件2742，該軟管組件2742通過至少一個軟管組件導(dǎo)軌2756固定在頭戴設(shè)備上，并通過軟管接頭2744及導(dǎo)管2746和護(hù)理系統(tǒng)10相連。
145.如上所述，控制器14可以對一個ART問訊循環(huán)進(jìn)行管理。如果病人對ART不作響應(yīng)，則問訊循環(huán)的總持續(xù)時間包括幾個事件的持續(xù)時間以及各個事件之間的暫停期。如果病人對ART作出了響應(yīng)，那么該問訊循環(huán)持續(xù)到病人對其中一個事件作出響應(yīng)時為止?？刂破?4更可以設(shè)計成對一系列ART問訊循環(huán)進(jìn)行管理，這些問訊循環(huán)之間具有一定時間間隔。該時間間隔可以由臨床醫(yī)師和/或控制器14根據(jù)下列情況來修改，這些情況包括ACQ系統(tǒng)256的情況、鎮(zhèn)靜和/或止痛系統(tǒng)的情況、病人對ART的響應(yīng)時間或是不作響應(yīng)、和/或病人的生理學(xué)狀況等。在護(hù)理系統(tǒng)10的使用者界面(UI)中，可以設(shè)有ACQ系統(tǒng)256，臨床醫(yī)師可以通過該系統(tǒng)256來如上所述地改變ART事務(wù)，該系統(tǒng)256還可以通過顯示器件35向臨床醫(yī)師提供關(guān)于ACQ系統(tǒng)的信息。
146.作為ACQ系統(tǒng)256的使用者界面的一部分，輔助鍵盤或觸摸屏230上設(shè)有一個ART接通/斷開按鈕。觸摸屏230還可以疊置在顯示器35上。臨床醫(yī)師可以通過該按鈕來啟動ART。作為鎮(zhèn)靜及止痛程序的一個部件，ART的啟動也可以成為鎮(zhèn)靜及止痛啟動序列的一部分。一旦程序啟動，ART問訊循環(huán)將自動地以缺省的正常時間間隔(例如，每3分鐘一次)對病人進(jìn)行測試。在視頻顯示器234(圖18)上可以設(shè)有一個ART性能設(shè)置顯示欄，使用者可以按壓使用者界面上的ART設(shè)置按鈕或其它按鈕來訪問該顯示欄。當(dāng)按壓ART設(shè)置按鈕時，屏幕上就出現(xiàn)ART性能設(shè)置顯示欄28200(圖28)，臨床醫(yī)師便可以變更ART的實施模式、時間間隔、及所用語言。關(guān)于實施模式，臨床醫(yī)師可以選擇為采用系統(tǒng)自動管理的響應(yīng)能力測試或是采用由臨床醫(yī)師手動進(jìn)行的病人響應(yīng)能力評估。關(guān)于時間間隔欄目，臨床醫(yī)師可以選擇ART問訊循環(huán)之間的時間間隔。關(guān)于語言欄目，如果采用了言語聽覺刺激，臨床醫(yī)師可以選擇系統(tǒng)用來提醒或問訊病人的語言。
147.ACQ系統(tǒng)256也可以在某些條件下自動地變更ART問訊循環(huán)之間的時間間隔而給出一個具有比正常的時間間隔更短的時間間隔(例如，每15秒鐘一次)的響應(yīng)能力測試。所述某些條件包括先前的ART結(jié)果證明有必要重新進(jìn)行測試、現(xiàn)有的藥物狀況已經(jīng)改變、和/或病人出現(xiàn)某種不正常生理學(xué)狀況時。臨床醫(yī)師也可以通過按壓使用者界面上的按鈕來調(diào)用一個即時ART(“stat ART”)。當(dāng)臨床醫(yī)師調(diào)用即時ART時，系統(tǒng)將重置ART問訊循環(huán)時間間隔的計時器和/或打開ACQ系統(tǒng)256(如果臨床醫(yī)師按壓即時ART按鈕時該系統(tǒng)256沒有打開)。即時ART功能允許臨床醫(yī)師可以即使只是為了教學(xué)的目的而隨時啟動一個測試程序，因此也便于病人學(xué)習(xí)如何對ART刺激作出具體響應(yīng)。
148.當(dāng)病人在規(guī)定的響應(yīng)期內(nèi)沒有對ART問訊循環(huán)作出響應(yīng)時，控制器14便登錄一次ART響應(yīng)失敗。然而，為了防止將病人誤判為無響應(yīng)能力以及避免病人僅由于對一個ART問訊循環(huán)未加注意(而不是由于出現(xiàn)不正常情況而未作出響應(yīng))而登錄為響應(yīng)失敗，控制器14可以在第一次ART響應(yīng)失敗時啟動一次即時ART。此后，控制器14將視測試結(jié)果而或是登錄為病人第一次響應(yīng)失敗或是登錄為病人在一次ART響應(yīng)失敗后連貫地對第二次ART響應(yīng)失敗?？刂破?4的該ART響應(yīng)失敗記錄內(nèi)容或滯后響應(yīng)期超過所儲存的安全數(shù)據(jù)集的記錄內(nèi)容可以用作為ACQ系統(tǒng)256或護(hù)理系統(tǒng)10的其它功能管理(例如，遞送藥物量的減少、ART問訊循環(huán)頻率的變更)的依據(jù)。
149.使用者界面的部分顯示內(nèi)容可以包括一個ART信息框，該信息框包含ART狀況部分2880及ART歷史部分2878。在ART歷史部分2878中，ACQ系統(tǒng)256以一個符號來顯示病人對各個ART問訊循環(huán)的響應(yīng)。圖中Y軸表示病人作出響應(yīng)時刻距ART問訊循環(huán)第一事件開始時刻或ART問訊循環(huán)開始時刻的時間間隔，X軸則表示ART問訊循環(huán)的時間進(jìn)程。如果病人在規(guī)定時段內(nèi)(例如14秒)作出響應(yīng)，圖中則以帶有顏色(例如，綠色)的符號表示；如果病人在規(guī)定時段以后才對測試作出響應(yīng)或是完全沒有反應(yīng)，圖中可以以帶有另一種顏色(例如，蘭色)的符號表示。這種失敗的響應(yīng)可以統(tǒng)統(tǒng)表示為Y軸尺標(biāo)為某個最大時間值(例如，比規(guī)定響應(yīng)時間大1秒，在本例中為15秒)。圖29所示為ART問訊循環(huán)歷史部分的一個例子，其中ACQ系統(tǒng)256記錄下了5次相繼的響應(yīng)失敗，這5次失敗的響應(yīng)都以Y尺標(biāo)值15秒表示。對于手動提醒的ART測試，得到確認(rèn)的響應(yīng)通常記錄并表示為一個具體規(guī)定的響應(yīng)時間t手動(例如，5秒)。隨著時間的推移，代表現(xiàn)時ART結(jié)果的符號將滾動到ART歷史部分2878的一側(cè)。當(dāng)過了一個給定的消逝時間后，該ART結(jié)果將不再顯示在屏幕上。X軸時間尺標(biāo)的范圍取決于已經(jīng)過去的ART結(jié)果什么時候退出顯示。ACQ系統(tǒng)256中有一個缺省的X軸時間尺標(biāo)范圍(例如，20分鐘)，但是該缺省值可以由臨床醫(yī)師予以改變。
150.在ART響應(yīng)期或ART問訊循環(huán)總持續(xù)時間內(nèi)，使用者界面顯示的ART狀況部分2880的綠色背景中展示有“響應(yīng)測試”或“響應(yīng)能力測試”字樣。當(dāng)病人在規(guī)定時間內(nèi)對最近的一次ART問訊循環(huán)作出響應(yīng)后，ART狀況部分2880便顯示為一個具體規(guī)定顏色(例如綠色)的實體。如果病人在規(guī)定時間內(nèi)沒有作出響應(yīng)，ART狀況部分2880便顯示為一個其它顏色(例如蘭色)的背景及相關(guān)信息(例如，“病人無反應(yīng)”)。當(dāng)病人對ART響應(yīng)失敗時，系統(tǒng)在第一次響應(yīng)失敗時對臨床醫(yī)師播放一個聽覺信息。在以后的相繼的失敗時，系統(tǒng)還可以播放同樣的但是干擾程度較小的更少多余信息的聽覺信息，但優(yōu)選為僅在系統(tǒng)第一次記錄到響應(yīng)失敗時對臨床醫(yī)師播放該聽覺信息。這種聽覺信息的形式可以是諸如“病人無反應(yīng)”等言語信息，或可以是其它的聲音來提醒臨床醫(yī)師注意病人沒有對問訊作出響應(yīng)。如果病人對隨后的問訊及時作出了響應(yīng)，但對更后的問訊又響應(yīng)失敗，那么系統(tǒng)可以再次播放該聽覺信息。當(dāng)一個問訊正在提出時，ART狀況部分還可以顯示一個信息。如果臨床醫(yī)師已將ART實施模式設(shè)置為對病人進(jìn)行手動提醒核查時，那么每隔一個正常的或經(jīng)過修改的時間間隔，系統(tǒng)就會顯示一個信息來提醒臨床醫(yī)師對病人的狀況進(jìn)行評定。系統(tǒng)還可以發(fā)出一個聽覺信號來提醒臨床醫(yī)師對病人進(jìn)行手動核查。然后，臨床醫(yī)師對病人的響應(yīng)能力進(jìn)行評定，評定中臨床醫(yī)師通過使用者界面來察知實際的病人響應(yīng)。如果在設(shè)定的時段內(nèi)，例如45秒內(nèi)，臨床醫(yī)師沒有對系統(tǒng)發(fā)出關(guān)于病人響應(yīng)能力的評估信息，系統(tǒng)便認(rèn)為病人沒有作出響應(yīng)而顯示出一個表明沒有接到病人響應(yīng)的信息。在手動提醒模式中，允許的響應(yīng)時間大于自動問訊模式的允許響應(yīng)時間，這是因為手動模式中要把臨床醫(yī)師的響應(yīng)時間考慮在內(nèi)，系統(tǒng)所登錄的總的響應(yīng)時間中包括了臨床醫(yī)師的響應(yīng)時間。系統(tǒng)登錄的總響應(yīng)時間可以是變化的，并且手動模式情況下的總響應(yīng)時間通常大于包括即時響應(yīng)情況下的總響應(yīng)時間。系統(tǒng)將臨床醫(yī)師輸入的“病人具有響應(yīng)能力”的信息記錄為一個具體的缺省值(例如5秒鐘)。臨床醫(yī)師可以在ART設(shè)置性能顯示欄上選擇手動提醒的允許響應(yīng)測試。當(dāng)臨床醫(yī)師認(rèn)為病人沒有能力和自動響應(yīng)能力測試程序充分合作的情況下，手動ART模式便是適用的方式。當(dāng)自動響應(yīng)能力測試程序不起作用時，ART狀況部分2880上便顯示出一個合適的符號(例如一個紅色的“X”)。圖30所示為上述各個形式的ART狀況部分的例子。
151.可以將ART監(jiān)測器概念結(jié)合到藥物的靜脈注射目標(biāo)控制(TCI)中以增加其安全性及有效性。當(dāng)臨床醫(yī)師或控制器14將一種藥物投送狀態(tài)改變?yōu)榱硪环N狀態(tài)時(例如，從不供應(yīng)藥物改變?yōu)橹饾u增加藥物供應(yīng))，由于作用位點處的藥物濃度可能迅速變化，有利的做法是對病人實施ART問訊循環(huán)，該ART問訊循環(huán)以比正常值隔更短的時間間隔來實施以對病人的響應(yīng)能力作出最接近于實時評定的最及時評定。這時，鎮(zhèn)靜及止痛系統(tǒng)10設(shè)計成這樣無論何時只要ACQ系統(tǒng)256記錄到一個ART響應(yīng)失敗，藥物供應(yīng)狀態(tài)便自動改變?yōu)?，例如，使得作用位點的藥物濃度緩慢降低。在某些情況下，臨床醫(yī)師也有機會拒絕該自動降低濃度的程序。如果在記錄到ART響應(yīng)失敗后病人對此后的ART問訊循環(huán)重又作出了響應(yīng)，ART狀況部分2880欄目上可以顯示出相關(guān)的信息并且將繼續(xù)實施任何使給藥水平下滑的程序，除非目標(biāo)位點的藥物濃度達(dá)到矯直水平或被臨床醫(yī)師改動。如果臨床醫(yī)師將ACQ系統(tǒng)256關(guān)閉，此時鎮(zhèn)靜藥及止痛藥投藥系統(tǒng)仍將處于下滑狀態(tài)。由于病人對先前的問訊響應(yīng)失敗，投藥系統(tǒng)會繼續(xù)下滑，除非目標(biāo)作用位點的藥物濃度被臨床醫(yī)師重置或是處于矯直水平。
152.圖11中的病人界面系統(tǒng)也包括一個允許病人直接管理藥物劑量用的藥物劑量請求器件254。病人可以扳動一個開關(guān)或按一個按鈕來要求電子控制器14增加或減少病人所接收的藥量。例如，如果病人感到疼痛程度增加便可以將開關(guān)254扳到增加藥物的位置上，相反，如果病人感到惡心、頭暈和其它的不適便可以要求減少藥物的劑量。在靜脈內(nèi)投藥的實施例中，投藥方式可以是連續(xù)投藥或是藥團(tuán)投藥的方式。止痛藥請求器件254發(fā)出的代表病人增加或減少藥物劑量要求的反饋信號發(fā)送到控制器14后，該控制器14便通過保守性的決策軟件對所檢測到的病人生理學(xué)狀況和所儲存的反映病人生理學(xué)狀況的安全參數(shù)進(jìn)行比較，并以實施一個最佳的安全的投藥參數(shù)來應(yīng)答病人的請求?？刂破?4所實施的藥量的增減值可以由醫(yī)生通過諸如鍵盤230(圖2)等使用者訪問器件來預(yù)先設(shè)定。例如，當(dāng)所投送的藥物是一氧化二氮時，批準(zhǔn)的增減量可以是±10％。當(dāng)病人沒有提出請求時，藥物請求器件254保持在中間位置上。這樣，本發(fā)明將由病人管理的投藥系統(tǒng)和病人生理學(xué)狀況的監(jiān)測并合在一起，并將二者相關(guān)起來。
153.在一個備選實施例中，系統(tǒng)通過圖1中的使用者界面16(顯示器件30或大電子顯示的遠(yuǎn)距離控制器件45)來提醒醫(yī)生注意病人的增減藥物的請求。醫(yī)生可以在考慮了所監(jiān)測到的病人的現(xiàn)有生命特征及包括各種病人界面系統(tǒng)監(jiān)控器252、256(圖11)所提供的清醒度水平信息在內(nèi)的其它生理學(xué)狀況的基礎(chǔ)上來批準(zhǔn)該增減藥物的請求。
154.在本發(fā)明的一個優(yōu)選實施例中，病人管理的藥物劑量請求系統(tǒng)254具有禁止使用的功能以在某些情況下能夠防止病人妄自去操縱藥物的投送。例如，當(dāng)病人的生理學(xué)狀況參數(shù)或系統(tǒng)狀況參數(shù)超出或預(yù)計要超出所儲存的安全數(shù)據(jù)集參數(shù)范圍時，電子控制器14將禁止病人對投藥進(jìn)行妄自操作。某些目標(biāo)投藥水平或預(yù)計的目標(biāo)投藥水平或藥物組合的投藥水平也可以是禁止病人妄自操縱的。例如，當(dāng)病人所請求的幾種藥物的組合效果預(yù)計會太強烈時，病人的該項請求將被禁止。這里指出，如此的藥物預(yù)計效果可以通過包括各種數(shù)學(xué)模型、專家系統(tǒng)分析、或神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)在內(nèi)的各種手段來確定。簡而言之，本發(fā)明設(shè)計成能夠?qū)⑺幬锏耐端图巴端幾兞孔鳛椴∪松韺W(xué)、護(hù)理系統(tǒng)狀況及預(yù)計的病人生理學(xué)要素的函數(shù)而對其進(jìn)行動態(tài)控制。
155.此外，本發(fā)明還設(shè)想，當(dāng)藥物水平正在迅速變化時可以禁止病人來控制藥物的投送。例如，如果醫(yī)生看到病人正在感受疼痛，因此醫(yī)生便調(diào)高投藥的目標(biāo)水平，但這時病人也請求補加藥物，這時，護(hù)理系統(tǒng)可以相繼尋址醫(yī)生和病人的增加藥物的要求，并將停止病人的任何超出已編入程序的參數(shù)范圍的增加藥物的請求。
156.根據(jù)本發(fā)明的一個附加方面，護(hù)理系統(tǒng)可以根據(jù)病人生理學(xué)狀況監(jiān)測系統(tǒng)的電子反饋來刺激或提示病人去管理投藥。例如，由于止痛藥的藥量過低而使得病人正承受著疼痛而導(dǎo)致病人的呼吸加快或血壓增高，病人生理學(xué)狀況監(jiān)測器將反映這一情況的電子反饋信號發(fā)送給電子控制器，該控制器便，例如，可以通過病人的耳機以一個音頻信號來促使病人自己去操作增加藥物。這樣，本發(fā)明預(yù)計將具有一個預(yù)先處理功能，該預(yù)先處理功能可以預(yù)測病人的增加藥物的需求。
157.在本發(fā)明的一個優(yōu)選實施例中，一個或多個病人生命特征監(jiān)測器252、自動清醒度問訊系統(tǒng)256、以及藥物劑量請求器件254機械地并合在一個手架或手套式器件55(圖2)上，該手架或手套器件55設(shè)計成適于圍繞在病人的手和肘部周圍。圖2展示了手架器件55的大體情況，該手架器件55通過導(dǎo)線50和護(hù)理系統(tǒng)10相連。圖12A及12B更詳細(xì)地展示一個符合本發(fā)明的手架器件的實施例。
158.圖12A中的血壓箍帶301能夠圍繞在病人的手腕上并將自身固定在應(yīng)有位置上。箍帶301的另一端固定在手架55的手掌支承部分303上。備選的是，箍帶301可以是一個和手掌支承部分303分離的獨立部件，并可以繞在病人上臂的由醫(yī)生決定的位置上。手掌支承部分303的頂面上設(shè)有一個橢圓形或圓形的凹坑部分305，該凹坑部分305的用途是容納并支承病人大拇指的下表面。該大拇指支承部分305中設(shè)有一個可以向下按壓的答問開關(guān)307，因此病人能夠用大拇指來按壓該答問開關(guān)307。大拇指支承部分305可以構(gòu)筑成具有一個凹陷處、邊框、隆起的周壁、或其它的引導(dǎo)物，因此病人的大拇指可以更容易地被引導(dǎo)到所設(shè)置在該支承部分305中的按鈕或開關(guān)上(在圖12B中是開關(guān)307)以按壓或扳動該按鈕或開關(guān)，而且病人大拇指的任何對著開關(guān)的明顯動作也必將觸動該開關(guān)。大拇指支承部分305以及鄰接的手掌支承部分303組成了手指支承部分309，該手指支承部分309以包裹的方式來容納病人的手指。手指支承部分309上還設(shè)有搖桿形式的藥物劑量請求開關(guān)311。壓下開關(guān)311上的310a部分的頂表面將使得鎮(zhèn)靜藥、止痛藥、和/或遺忘藥的投送量增加10％，而壓下開關(guān)311上的310b部分的頂表面將使得鎮(zhèn)靜藥、止痛藥、和/或遺忘藥的投送量減少10％(圖12B)。搖桿開關(guān)311構(gòu)筑成當(dāng)其沒有受到病人的觸動時便地保持在中立的位置上。
159.圖13A及圖13B所示為本發(fā)明手架器件的另一個實施例。圖中，在手架器件55的鄰接手指支承部分309上端處機械地固定了一個脈沖血氧計傳感器314。該傳感器314還和手架器件55電子學(xué)相連，并且基本上以一個平面和大拇指支承部分305的外緣相貼合。脈沖血氧計314構(gòu)筑成夾子的形狀并可以夾在病人的手指上。該夾子的相對的兩個內(nèi)側(cè)面315a、315b(圖13B)便包括傳感器314的發(fā)射部分及接收部分，因此當(dāng)該夾子形傳感器314夾在病人的手指上時紅外線便穿過手指。通過紅外光譜分析，便可以確定血液中氧合的血紅蛋白分子的百分比。在手架器件55的這個實施例中，發(fā)問器件313是一個小的振動器，該振動器位于手掌支承部分303上。備選的是，為了增強病人對發(fā)問器件的注意以及增加病人按壓答問開關(guān)的準(zhǔn)確性，該振動器可以設(shè)置在鄰近答問開關(guān)307處，或是，在圖14A所示的實施例中該振動器可以設(shè)置在鄰近答問開關(guān)407的地方。
160.圖14A及圖14B所示是手架器件55的一個備選實施例。藥物劑量請求器件409是一個設(shè)置在大拇指部分405內(nèi)的可滑移的元件。該滑移元件409推向前就是要求增加止痛藥劑量，該滑移元件409推向后就是要求減少止痛藥劑量(圖14B)。在該實施例中，答問器件407是并合在手指支承部分409內(nèi)的一個可按壓的部分。
161.手架器件55的所有實施例都構(gòu)筑成具有兩手同利功能，亦即，既能適應(yīng)病人的左手使用又能適應(yīng)其右手使用。例如，在圖12A及圖13A中，手指部分309的上、下兩端上同時設(shè)有第一及第二大拇指支承部分305、305b及第一及第二答問器件307、307b。同樣，在圖14A所示的器件中也對稱地設(shè)有一個相反的第二大拇指支承部分405b及第二藥物劑量請求器件409b。脈沖血氧計314也設(shè)計成可以快速地和所附著的手指支承部分309從機械上和電子學(xué)上脫離關(guān)系，以當(dāng)在另一只手上使用時可以快速地附著到手指支承部分309的另一端上。應(yīng)當(dāng)看到，脈沖血氧計夾子314也可以以系繩的方式連到手架器件55上而不是機械地固定在上面，血壓箍帶301和血氧計夾子314也可以是和手架器件55機械上沒有聯(lián)系的獨立器件而可以通過柔性的導(dǎo)線和控制器14電子學(xué)相連。
162.圖15所示為本發(fā)明的另一個備選實施例。圖中，手架器件55同樣包括機械上聯(lián)成一體的血壓箍帶301、答問器件307以及止痛藥請求器件309。然而，該實施例還包括一個耳夾器件450，該耳夾器件450能夠夾持在病人的耳垂部分上并通過導(dǎo)線456和電子控制器14電子學(xué)相連。從圖16上可見，耳夾450包括一個揚聲器形式的發(fā)問器件452，該發(fā)問器件452向病人發(fā)出音響命令來要求病人去觸發(fā)答問開關(guān)。這樣的揚聲器還可以在醫(yī)療或外科操作過程中命令病人自己去管理藥物的投送或是對其播放音樂。脈沖血氧計454是一個可以夾持在病人耳垂上的夾子，夾子454的一個側(cè)面是紅外發(fā)射器而另一個側(cè)面是接收器，以通過紅外光譜分析來確定病人血液的氧飽和度水平。
163.根據(jù)本發(fā)明的另一方面，我們預(yù)期，護(hù)理系統(tǒng)在檢測一個或多個健康狀況的同時可以同步地自動監(jiān)測病人的另一個健康狀況。例如，在一個優(yōu)選實施例中，如果控制器14從脈沖血氧計接收到一個低血氧飽和度、低心率、或低灌注指數(shù)(perfusion index)的反饋信息時(例如，所接收的實際參數(shù)值進(jìn)入所儲存的該參數(shù)的安全數(shù)據(jù)集的不合格范圍時)，該反饋信息將觸發(fā)控制器14自動地吹脹血壓測量箍帶并核查病人的血壓。(這是由于低血氧飽和度可以由低血壓引起，而低心率可以引起低血壓，反之亦然，等等。)所以，在正常操作條件下，本發(fā)明的優(yōu)選實施例每3到5分鐘就會自動測量一次病人的血壓，并且無論何時只要諸如血氧飽和度或心率等其它病人參數(shù)有所變化就也會自動測量病人的血壓。在另一個實施例中，在進(jìn)行清醒度問訊的同時都進(jìn)行血壓的電子核查，這是因為箍帶的作用可以對病人形成一個激發(fā)并影響對問訊響應(yīng)時間。因此，本發(fā)明預(yù)期，在諸多病人健康狀況監(jiān)測器之間存在“正交冗余”以保證最大的安全性及有效性。
164.如上所述，根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實施例的一個方面，設(shè)備中包括一個電子控制器14，該控制器14通過軟件/邏輯控制對藥物的遞送進(jìn)行電子管理以將藥物的遞送和來自系統(tǒng)監(jiān)測器、一個或多個病人監(jiān)控器/界面器件和/或使用者界面的反饋信號并合并相關(guān)起來。具體地說，所述電子信號來自護(hù)理系統(tǒng)狀態(tài)監(jiān)測器、病人監(jiān)測器/界面器件(可以包括一個或多個生命特征監(jiān)測器或其它的病人健康監(jiān)測器252、ACQ系統(tǒng)256、和/或病人藥物劑量請求器件254，圖11)、以及有時還來自一個或多個使用者界面器件。所有這些器件通過合適的標(biāo)準(zhǔn)模擬-數(shù)字轉(zhuǎn)換器和電子控制器14相連?？刂破?4接收這些反饋信號，并通過軟件及編程的邏輯將這些代表病人生理學(xué)狀況的信號和所儲存的代表病人生理學(xué)狀況參數(shù)的安全范圍及不合格范圍的數(shù)據(jù)參數(shù)(安全數(shù)據(jù)集)進(jìn)行比較?？刂破?4然后便根據(jù)所述比較的結(jié)果來生成指令信號以將清醒病人的鎮(zhèn)靜、止痛、和/或遺忘水平降低或保持在原有水平上，以將藥物的遞送控制并修正到安全而有效的最佳水平上。控制器14和電子混合器44中的電子流率控制器133、135(圖8)電相連，該電子混合器44通過螺旋管操作閥以閉環(huán)的方式如上所述地調(diào)節(jié)氣態(tài)藥物及氧氣的流率。在靜脈內(nèi)投藥的實施例中，這種流率控制將通過調(diào)節(jié)靜脈輸送藥物的一個或多個組合來實施。應(yīng)當(dāng)看到，微處理器控制器14根據(jù)所接收的電子信號來實施管理并將其和藥物的遞送相關(guān)，該電子信號可以包括來自諸如脈沖血氧計或其它器件的一個或多個代表病人生命特征或其它健康狀況的信號，還可以包括但不是必須包括代表病人清醒度水平的信號，反之亦然。
165.如上所述，控制器14使用“保守性決策”軟件或按照“負(fù)反饋”原則來對藥物投送進(jìn)行電子管理。這意味著，例如，藥物遞送的電子管理基本上僅僅局限于投藥量的總體保持或減少(而從不增加投藥量來使鎮(zhèn)靜/止痛水平總體增加)。例如，如果ACQ系統(tǒng)256(圖11)指示病人的響應(yīng)滯后期超出可接收范圍，控制器14可以命令電子流率控制器133(圖8)增加氧氣供應(yīng)和/或命令流率控制器135減少通向歧路系統(tǒng)48的氣態(tài)藥物的流率。
166.在另一個按照保守性決策原則進(jìn)行藥物投送電子管理的實施例中，如果ACQ系統(tǒng)256(圖11)指示病人對每3分鐘一次的問訊作出響應(yīng)的滯后時間超出可接收范圍，電子控制器14可以即時停止藥物供應(yīng)，但同時將對病人問訊的頻率增加到，例如，每15秒一次。當(dāng)病人對這樣的問訊作出響應(yīng)時，藥物供應(yīng)重新開始，但投藥的總體劑量比原來曾經(jīng)使用過的藥物濃度降低20％。
167.在本發(fā)明的又一個實施例中，通過照保守性決策軟件的指令來進(jìn)行藥物投送的電子管理。其中使用了公知的目標(biāo)控制輸注軟件程序并根據(jù)病人的諸如年齡、性別、體重、身高等體格參數(shù)來計算出合適的靜脈注射藥物劑量。這里，醫(yī)師通過使用者界面輸入病人的生理學(xué)參數(shù)，電子控制器14根據(jù)這些參數(shù)計算出合適的藥物劑量，然后開始以，例如，一個藥團(tuán)的方式輸送藥物以達(dá)到預(yù)先計算的目標(biāo)輸注水平。此后，如果來自，例如，脈沖血氧計等病人監(jiān)測參數(shù)發(fā)生明顯改變，或是病人的響應(yīng)滯后期超出要求范圍以外，控制器14便如上所述地減少藥物的總體供應(yīng)量。
168.對于本發(fā)明所針對的靜脈內(nèi)藥物目標(biāo)控制輸注，人們關(guān)心的是該藥物目標(biāo)輸注的本質(zhì)以及護(hù)理系統(tǒng)達(dá)到該藥物的穩(wěn)態(tài)目標(biāo)水平的速度。例如，對于醫(yī)生來說重要的是，一旦開始投藥病人要到什么時候才能受到充分的藥物作用(例如鎮(zhèn)靜或失去知覺)，醫(yī)生什么時候可以開始進(jìn)行醫(yī)療操作。人們通常希望病人體內(nèi)的藥物能夠盡快達(dá)到穩(wěn)態(tài)目標(biāo)水平，醫(yī)療操作可以盡快開始。已經(jīng)確定，使得藥效快速達(dá)到應(yīng)有水平的一個方法是在投藥的初始階段以超過最終的穩(wěn)態(tài)目標(biāo)給藥水平的水平來投藥。這樣的投藥方法縮短了從開始投藥到藥物開始達(dá)到臨床效果可以進(jìn)行醫(yī)療操作所需的時間。通常，預(yù)估的目標(biāo)給藥水平具有±20％的誤差，因此為了更快地達(dá)到臨床藥效就要將最終的穩(wěn)態(tài)目標(biāo)水平至少選為預(yù)估值的80％，而投藥的初始階段中的超調(diào)給藥水平要在該預(yù)估值的80％的基礎(chǔ)上再加大15％?？梢允褂蒙淌鄣腜DI控制器來達(dá)到此目的，該PDI控制器可以占用誤差狀態(tài)(再這里也就是預(yù)估的血流內(nèi)的藥物水平和目標(biāo)水平之間的差額)來得出輸注流率。然而，也可以使用其它的控制系統(tǒng)，只要該控制系統(tǒng)允許在初始階段中以超過目標(biāo)給藥水平的水平來投藥。
169.ACQ系統(tǒng)256使得臨床醫(yī)師可以以自動的方式來達(dá)到使病人失去響應(yīng)能力的對應(yīng)的作用位點藥物濃度。為了達(dá)到這樣的作用位點藥物濃度，臨床醫(yī)師開始時可以逐漸增加作用位點的藥物濃度并等待ACQ系統(tǒng)登錄到一次ART響應(yīng)失敗。當(dāng)控制器登錄到ART響應(yīng)失敗時，這時的TCI(目標(biāo)控制輸注)算法預(yù)估的作用位點濃度可以被臨床醫(yī)師考慮為進(jìn)行醫(yī)療操作時的作用位點藥物濃度。在一個具體的實施例中，利用ACQ系統(tǒng)256的上述特征，在逐漸增加藥物輸送的過程中每15秒鐘對病人進(jìn)行一次ART問訊。在逐漸增加的作用位點藥物濃度達(dá)到某個值時，鎮(zhèn)靜藥和/或止痛藥使得病人失去響應(yīng)能力。臨床醫(yī)師可以利用此時的作用位點藥物濃度來準(zhǔn)確校正計算的作用位點鎮(zhèn)靜藥的濃度。ACQ系統(tǒng)256設(shè)計成此時可以自動地對投藥系統(tǒng)發(fā)出指令使作用位點藥物濃度保持整平，或是臨床醫(yī)師此時可以手動地停止作用位點藥物濃度的逐漸增加而是使其保持整平。然后，臨床醫(yī)師可以實施醫(yī)療操作。在操作過程中，作用位點的藥物濃度可以保持在該目標(biāo)濃度上，或是作用位點的藥物濃度可以根據(jù)病人對該操作的響應(yīng)情況或所作操作的疼痛程度的變化情況作進(jìn)一步的調(diào)整。在操作的最后，臨床醫(yī)師可以關(guān)掉藥物輸送泵并結(jié)束該項操作。
170.在備選實施例中，臨床醫(yī)師可以猜測，對于一個給定的藥物，使病人在操作中失去響應(yīng)能力所應(yīng)達(dá)到的作用位點濃度應(yīng)該是多少。然后臨床醫(yī)師可以一開始就將作用位點的藥物濃度達(dá)到該猜測值并進(jìn)行等待，等待過程中要對包括響應(yīng)能力在內(nèi)的病人狀況進(jìn)行評定，以確定合理的開始醫(yī)療操作的時間。如果臨床醫(yī)師猜測的濃度值太低，則必須立刻提高藥物濃度到另一個更高的值，然后再重新進(jìn)行等待、觀察。由于對臨床醫(yī)師來說采用不足量的藥物濃度使病人失去響應(yīng)能力比采用超調(diào)量的藥物濃度更為安全，因此，臨床醫(yī)師可能要花掉許多時間來進(jìn)行這樣的試湊，才能逼近到理想的可以實施醫(yī)療操作的作用位點藥物濃度的穩(wěn)態(tài)值。如上所述，ACQ系統(tǒng)256具有自動尋求病人失去響應(yīng)能力時的作用位點藥物濃度的功能，因此使得臨床醫(yī)師能夠自由地去處理其它事務(wù)。
171.ACQ系統(tǒng)256還提供事件的響應(yīng)窗口(例如14秒)及暫停時段中的其它有用信息。病人對事件的響應(yīng)時間按照某個函數(shù)規(guī)律隨著現(xiàn)時的作用位點藥物濃度變化而改變。作用位點藥物濃度增加并接近于病人失去反應(yīng)能力的濃度點時，病人對事件作出響應(yīng)的時間將沿著某條曲線增加。ACQ系統(tǒng)256能夠利用該曲線和/或數(shù)學(xué)模型來預(yù)測病人失去響應(yīng)能力時的作用位點藥物濃度，該數(shù)學(xué)模型是根據(jù)該作用位點藥物濃度一響應(yīng)時間曲線通過擬合而得出的。ACQ系統(tǒng)256的這個功能使得使用者可以在病人失去響應(yīng)能力之前選用更進(jìn)取的作用位點藥物濃度上升速度和/或作用位點藥物濃度整平在更具進(jìn)取性的水平上，以使作用位點濃度超調(diào)達(dá)到最小。ACQ系統(tǒng)256可以將該作用位點藥物濃度-響應(yīng)時間曲線發(fā)送給投藥系統(tǒng)，使得投藥系統(tǒng)可以根據(jù)該曲線來變更現(xiàn)有投藥狀態(tài)。ACQ系統(tǒng)256還可以通過使用者界面向臨床醫(yī)師顯示關(guān)于病人響應(yīng)時間增長規(guī)律的具體函數(shù)信息。臨床醫(yī)師可以在病人完全失去響應(yīng)能力之前根據(jù)該函數(shù)信息來決策是否要改變投藥狀態(tài)。
172.在上述情況下，ART的結(jié)果在醫(yī)療操作開始之前就提供了有用的信息。在整個操作過程中以及投藥水平逐漸減少或操作結(jié)束停止投藥時都可以進(jìn)行ART問訊。有時，在作用位點的一個藥物濃度上，病人恢復(fù)響應(yīng)能力并對ART問訊再次作出及時響應(yīng)，ACQ系統(tǒng)256在此期間所提供的信息對臨床醫(yī)師及投藥系統(tǒng)也是可以利用的。
173.當(dāng)病人的某些狀況參數(shù)到達(dá)預(yù)定的報警極限時(例如，低血氧飽和度、低心率、低血壓、或低呼吸率等)，ACQ系統(tǒng)256也可以對ART問訊循環(huán)之間的時間間隔進(jìn)行修改。任何包含ACQ系統(tǒng)256的大型系統(tǒng)中的控制器14可以對這些病人狀況參數(shù)進(jìn)行監(jiān)測并對所述報警作出評定。而該ART結(jié)果便可以用來和臨床醫(yī)師或該大型系統(tǒng)的控制器14對病人狀況報警所作的評定進(jìn)行比較或?qū)ζ溥M(jìn)行核對。
174.ACQ系統(tǒng)256還可以用來通過滴定藥物促使病人進(jìn)入遺忘狀態(tài)從而對ART問訊不作出響應(yīng)。例如，如果臨床醫(yī)師預(yù)計一個操作部分將會對病人造成疼痛，便可以逐漸增加藥量直至達(dá)到一個ESC，該ESC導(dǎo)致病人對ART響應(yīng)失敗。這樣，臨床醫(yī)師便可以審慎地使病人在有痛的操作過程中失去響應(yīng)能力以促使其遺忘并記不起該疼痛過程。
175.圖17所示為符合本發(fā)明的一種設(shè)備的一個備選實施例的原理圖，該設(shè)備特別適于對諸如手術(shù)或其它醫(yī)療操作后的疼痛和/或不適的病人進(jìn)行遠(yuǎn)距離醫(yī)療及家庭護(hù)理。這種疼痛或不適包括，例如，腫瘤化學(xué)治療引起的惡心。在該實施例中，藥源系統(tǒng)442將藥物通過，例如，公知的能夠穿戴或固定在病人身上的注射泵型的器件輸送到病人的靜脈內(nèi)，或是通過包括離子滲透在內(nèi)的經(jīng)皮給藥器件來投藥(所述藥物可以包括諸如普魯泊福、嗎啡、remifentanil等)。藥物可以連續(xù)地輸送或是以藥團(tuán)的形式來輸送，并且不用同時輸送氧氣。如果必要，也可以以獨立的氧氣瓶或現(xiàn)場中的內(nèi)部氧氣氣源來向病人輸送氧氣。這樣做的結(jié)果是簡化了設(shè)備，使得該設(shè)備不需要設(shè)置前面敘述過的諸如氧氣氣源、電子混合器、歧管、空氣管道、以及面罩等部件。
176.使用了一個或多個公知的病人健康監(jiān)測器412來監(jiān)測病人的生理學(xué)狀況。這些監(jiān)測器412包括諸如脈沖血氧計、血壓箍帶、二氧化碳終末潮監(jiān)測器、心電圖、和/或清醒度監(jiān)測器或本文所指出的其它監(jiān)測器。藥物的劑量由醫(yī)生在給藥之前或在給藥過程中設(shè)定和/或由病人在開始給藥以后通過前面所述類型的病人藥物劑量增減請求器件來控制。應(yīng)當(dāng)指出，靜脈內(nèi)投藥可以通過連續(xù)輸注、目標(biāo)控制輸注、單純的藥團(tuán)輸注、病人選擇的藥團(tuán)輸注等手段或這些手段的組合來實施。
177.圖17中所示的本發(fā)明的實施例中藥物投送的電子管理是通過電子控制器414來實施的，該控制器414可以是上述類型的控制器?？刂破?14使用保守性的決策軟件和/或邏輯器件將藥源系統(tǒng)442的投藥和來自病人的一個或多個健康監(jiān)測器412的電子反饋信號值并合在一起并相關(guān)起來。藥源系統(tǒng)442中可以包括公知的螺旋線圈作動型或其它類型的電子流率控制器。來自病人健康監(jiān)測器412的電子反饋信號值代表所監(jiān)測的病人的一個或多個實際生理學(xué)狀況?？刂破?14通過軟件使用諸如這里所述的比較規(guī)約來訪問所儲存的安全數(shù)據(jù)集410，并將該安全數(shù)據(jù)集410和反映所監(jiān)測的病人的實際狀況的信號進(jìn)行比較。安全數(shù)據(jù)集410包括反映病人生理學(xué)狀況參數(shù)的安全狀態(tài)及不合格狀態(tài)的數(shù)據(jù)。如上所述，安全數(shù)據(jù)集410可以儲存在諸如EPROM那樣的存儲器件中?？刂破?14根據(jù)上述比較結(jié)果或是不發(fā)出改變投藥水平的指令，或是發(fā)出指令給藥源系統(tǒng)442中的藥物流率控制器將給藥水平控制在安全的最佳值上。
178.根據(jù)本發(fā)明的某些方面，控制器414也可以通過軟件訪問儲存在存儲器件里的代表投藥劑量的初始值和目標(biāo)值的預(yù)設(shè)參數(shù)，并如上所述地切斷病人對藥物劑量的增減請求。在這種情況下，控制器414發(fā)出的指令信號還將考慮到該預(yù)設(shè)參數(shù)并根據(jù)該預(yù)設(shè)參數(shù)來控制藥物的投送。
179.本發(fā)明的實施例通常還包括諸如電子傳感器等系統(tǒng)狀況監(jiān)測器，該監(jiān)測器用于指示系統(tǒng)的供電狀況或測量正在投送的藥物的流率。這種系統(tǒng)狀況監(jiān)測器和控制器414電子學(xué)相連并向其提供反饋信號。和這里所述的其它實施例一樣，控制器414和藥源系統(tǒng)442電子學(xué)相連，并響應(yīng)所述反饋信號而對藥物的投送進(jìn)行控制。
180.根據(jù)本發(fā)明的另一個方面，電子控制器414設(shè)置在遠(yuǎn)距離計算機系統(tǒng)上。和前面所述的實施例一樣，該控制器414將位于現(xiàn)場的對病人生理學(xué)狀況和系統(tǒng)狀況的監(jiān)測和位于現(xiàn)場的藥物投送系統(tǒng)并合并相關(guān)起來并對藥物的投送進(jìn)行管理，只是控制器414的指令信號是從遠(yuǎn)距離地點發(fā)出的。本發(fā)明設(shè)想，在某些實施例中，在所監(jiān)測的諸如被吸收進(jìn)入血液的氧的百分比(SpO2)等病人參數(shù)超出所儲存的安全數(shù)據(jù)集中的安全范圍之外時，控制器414可以通過調(diào)制解調(diào)器或電子頁面或蜂窩式傳輸技術(shù)或其它的有線或無線傳輸技術(shù)向遠(yuǎn)距離地點發(fā)送報警信號。該遠(yuǎn)距離地點隨即可以召喚救護(hù)車或受過訓(xùn)練的護(hù)理人員來應(yīng)答該報警信號。
181.圖18所示為本發(fā)明的一個優(yōu)選實施例的使用者界面系統(tǒng)的詳細(xì)情況。該界面系統(tǒng)使得醫(yī)生能夠在執(zhí)行其它任務(wù)過程中同時將一種或多種鎮(zhèn)靜藥、止痛藥、或遺忘藥安全而有效地投送給病人。該使用者界面允許醫(yī)生和護(hù)理系統(tǒng)進(jìn)行交互，并可將病人及系統(tǒng)的狀況通過無源顯示器件及各種各樣的有源音頻/視頻報警信號通知使用者，從而增強了護(hù)理系統(tǒng)的安全性，并能夠?qū)Ξ惓Ｇ闆r作出即時響應(yīng)(包括，例如，前面已經(jīng)詳細(xì)討論過的“保守性”的響應(yīng))。
182.具體地說，醫(yī)生可以通過鍵盤和/或觸摸屏230(圖2及圖18)來和控制器14進(jìn)行交互，輸入病人的背景資料，設(shè)置投藥及給氧水平。醫(yī)生還可以通過遠(yuǎn)距離控制器件45(圖1及圖18)和護(hù)理系統(tǒng)10進(jìn)行遠(yuǎn)距離交互并對該系統(tǒng)的功能進(jìn)行遙控。遠(yuǎn)距離控制器件45可以是可拆地設(shè)置在外殼15的頂面上并能夠夾持在醫(yī)生和/或病人附近的物體上。根據(jù)本發(fā)明的一方面，遠(yuǎn)距離控制器件45包括諸如大電子顯示器那樣的顯示器件以將病人和系統(tǒng)參數(shù)提供給醫(yī)生。外殼15(圖1)或遠(yuǎn)距離控制器件45上設(shè)有一個應(yīng)急開關(guān)232(圖18)，該開關(guān)232和控制器14電子學(xué)相連。醫(yī)生可以通過該開關(guān)232來關(guān)閉護(hù)理系統(tǒng)10并將其維持在安全狀態(tài)上，該安全狀態(tài)的各項參數(shù)是預(yù)先編程在控制器14中的。
183.視頻顯示器234(圖2中的35)的用途為顯示病人參數(shù)和系統(tǒng)參數(shù)的實際值和目標(biāo)值以及護(hù)理系統(tǒng)的總體運作狀況。
184.圖22A所示為視頻顯示器234的一個優(yōu)選實施例的一個版本。顯示器2230包括一個第一部分2234，其用途為向使用者顯示當(dāng)前的系統(tǒng)運作狀況及所監(jiān)測的病人狀況，包括由于所監(jiān)測的系統(tǒng)或病人狀況的改變而引起的任何報警狀況。例如，如果病人的清醒度問訊響應(yīng)時間(亦即滯后時間)超出預(yù)定的范圍并隨即啟動了報警，那么應(yīng)答問訊的滯后時間便顯示在視頻顯示器的第一部分2234上，因此使得醫(yī)生能夠及時了解報警的原因。
185.顯示器2230還包括一個第二部分2236，其用途為顯示護(hù)理系統(tǒng)已經(jīng)采取或即將采取的行動。例如，系統(tǒng)為了應(yīng)答指示滯后時間超出安全范圍的報警信號而即將減少投送給病人的藥量，那么第二部分2236上便顯示出將要減少的藥物劑量的百分比。
186.顯示器件2230使得醫(yī)生易于對各種系統(tǒng)運行軟件子程序進(jìn)行走查而方便了醫(yī)生和設(shè)備之間的交互作用。這類子程序可以包括“系統(tǒng)啟動”及“病人配置”。在系統(tǒng)啟動時，設(shè)備中的各個系統(tǒng)運行自查程序以保證系統(tǒng)的功能是完整的。開始操作時，首先將護(hù)理系統(tǒng)的監(jiān)測器安放到病人身上，醫(yī)生打開電源、激活系統(tǒng)、并進(jìn)入使用者界面器件(本發(fā)明設(shè)想，該使用者界面器件可以僅僅向受過訓(xùn)練的持證醫(yī)生授權(quán)使用)。然后，視頻顯示器將提醒醫(yī)生開始進(jìn)行操作前評價，包括輸入病人界面器件信息、填寫病史和/或體格參數(shù)。在操作前評價中，醫(yī)生對病人提出一系列有助于確定藥物劑量的問題(諸如年齡、體重、身高、及性別)，包括病史和藥物過敏史。病人對這些問題的回答都輸入到護(hù)理系統(tǒng)內(nèi)并被該系統(tǒng)用來協(xié)助醫(yī)生選擇合適的用藥量。例如，護(hù)理系統(tǒng)可以根據(jù)所回答的內(nèi)容向醫(yī)生提出一個可供選擇的適用于健康人的藥物劑量范圍和適用于病人或老年人的較窄的藥物劑量范圍。醫(yī)生必須在所推薦的范圍內(nèi)作出明確的決定。除了上述的由醫(yī)生來執(zhí)行的操作前評價程序以外，本發(fā)明設(shè)想該護(hù)理系統(tǒng)能夠?qū)嵤┮粋€自動的操作前病人生理學(xué)評價程序。例如，由于監(jiān)測器的安放到位，護(hù)理系統(tǒng)將對諸如病人肺部的氧合功能和/或呼吸功能等參數(shù)進(jìn)行訪問。肺部氧合功能以級別A-a來表示，亦即，將肺部或肺泡的含氧水平和動脈或血液的含氧水平進(jìn)行比較。確定肺部呼吸功能的方法包括肺功能測試(PFT)，該方法測量每次呼吸中或每分鐘內(nèi)進(jìn)入肺部和離開肺部的空氣量及空氣壓強。(本發(fā)明設(shè)想，這樣的評價可以在醫(yī)療操作開始之前進(jìn)行也可以在醫(yī)療操作過程中進(jìn)行動態(tài)評價。)另外，在進(jìn)行操作前評價時(或是在手術(shù)過程中的連續(xù)進(jìn)行的評價中)也可以根據(jù)病人的心電圖來評價病人的心功能，以確定病人是否局部缺血或心率失常。備選的是，可以用自動的算法來分析心電圖信號以診斷局部缺血或心率失常。系統(tǒng)還可以自動地對病人的其它健康狀況進(jìn)行評價。
187.在“病人配置”程序中，對清醒度問訊系統(tǒng)及病人藥物增減請求系統(tǒng)進(jìn)行測試并設(shè)置基線，也可以對病人參數(shù)和系統(tǒng)參數(shù)進(jìn)行評價和顯示?？梢酝ㄟ^藥物設(shè)置子程序來選擇藥物和/或藥物混合物(藥物、氧氣及空氣)、選擇藥物的目標(biāo)水平、和/或允許病人在一定范圍內(nèi)自行管理投藥。本發(fā)明還設(shè)想在操作前評價程序中為指定的未受刺激狀態(tài)的病人確定鎮(zhèn)靜門限值。該確定門限步驟可以通過手工核查或自動的方式來實施。對于手工核查方式，可以簡單地一邊增加用藥水平一邊人工地對病人進(jìn)行觀察。對于自動方式，可以逐漸增加藥物，在藥物作用位點的藥物濃度升高的同時進(jìn)行諸如清醒度問訊應(yīng)答滯后時間等參數(shù)的安全數(shù)據(jù)集的測試。
188.在例如鎮(zhèn)靜子程序中，系統(tǒng)狀態(tài)及病人狀態(tài)以及系統(tǒng)的動作都可以被顯示在顯示器件上。視頻顯示器件2230可以包括用圖表及數(shù)字兩種方式來顯示所監(jiān)測的病人的諸如呼吸情況、清醒度、血氧飽和度、心率及血壓等狀況(2238)；指示從開始給藥時刻算起的消逝時間(2239)；指示藥物和/或氧氣的濃度(2241)；以及指示病人提出的藥物增加或減少的請求(2243)。顯示器2230上還可以顯示所計算得出的吸入氣體中氧氣的實際含量。顯示器2230上還可以包括一些命令按鈕報警信號靜止按鈕(2240)、投藥濃度改變按鈕(2242)、氧氣和空氣混合過程開關(guān)(2244)、以及自動清醒度問訊系統(tǒng)的開、關(guān)或其它改變(2246)。命令按鈕中還可以包括設(shè)備的恢復(fù)按鈕(2248)以當(dāng)一旦程序無法繼續(xù)完成時(病人參數(shù)已經(jīng)監(jiān)測，但禁止投藥)將設(shè)備轉(zhuǎn)入重置模式；以及終止一個事件并重新啟動一個新事件的按鈕(2250)或關(guān)閉系統(tǒng)的按鈕。
189.圖22B所示為本發(fā)明的視頻顯示器的一個優(yōu)選實施例的備選版本。顯示器件2200的2202、2204、2206、及2208部分分別顯示了現(xiàn)時的病人氧氣飽和度、血壓、心率、以及終末潮二氧化碳水平。這些部分以各種彩色編碼來唯一地顯示病人的生理學(xué)狀況。顯示器上的新式的報警框部分2212可以用醒目的顏色例如紅色來向醫(yī)生顯示他所聽到的報警聲音的具體警報內(nèi)容。例如，當(dāng)病人的血氧飽和度水平跌落到安全許可水平以下時，血氧飽和度警報將發(fā)出聲音，而新式的報警框部分2212上將在醫(yī)生容易看到的位置上顯示出血氧飽和度的實際水平。總而言之，無論哪一個具有報警功能的參數(shù)被搬到該報警框部分上，那么每當(dāng)警報響起時該報警框部分的同一個位置上將出現(xiàn)該警報的具體內(nèi)容。在一個下面還要描述的優(yōu)選實施例中，可以將一個參數(shù)的報警臨界水平以紅色或黃色顯示在顯示器的病人生理學(xué)參數(shù)部分上。例如，如果一個紅色水平的血氧飽和度警報發(fā)出聲音，那么顯示器的血氧飽和度部分2202的背景部分將顯示為紅色。
190.顯示器2200的2214部分用來展示藥物投送的過去水平、現(xiàn)在水平、及預(yù)示水平(圖22B中所展示的是一氧化二氮、瑞芬太尼、和七氟醚)。在一個目標(biāo)控制的輸注方式的優(yōu)選實施例中、以曲線圖的方式來展示過去的30分鐘及現(xiàn)在的給藥水平，而同樣以曲線圖的方式來預(yù)示未來30分鐘內(nèi)的投藥水平。本發(fā)明還設(shè)想以加括號的形式來標(biāo)出藥物輸注的目標(biāo)控制值的精度范圍(圖中未展示)。
191.顯示部分2220及2224以曲線圖的方式來顯示病人的健康參數(shù)，這些健康參數(shù)包括，肺部氧合功能的A-a級別、肺功能測試結(jié)果、心電圖、血氧飽和度等。
192.根據(jù)本發(fā)明的另一方面，視頻顯示器35(圖1)可拆地設(shè)置在外殼15的頂面上，并能夠從外殼15上拆下來并固定到病人附近的一個諸如輪床的扶手或檢驗桌等物體上。備選或附加的是，可以給參加醫(yī)療或外科操作的非麻醉專業(yè)人員配備一種戴在頭上的視頻顯示器件，以便他們在進(jìn)行操作時可以同時看到所監(jiān)測的系統(tǒng)狀況或病人狀況參數(shù)值以及系統(tǒng)所發(fā)的警報的具體內(nèi)容。在這種場合下，該顯示器件要小型化以便安裝在一個可以頭戴的裝置上或眼鏡型的架子上，或是該顯示器要安裝在易于看到的墻壁上。
193.在圖18所示的優(yōu)選實施例中，音頻警報器236用來在病人參數(shù)或系統(tǒng)參數(shù)超出正常范圍時向醫(yī)生報警。在優(yōu)選實施例中，這種報警可以以不同的音調(diào)分別表示兩個或三個利害程度或緊急程度級別的警報。如上所述，由于顯示器件2200上的新型報警框2212上展示了引發(fā)警報的系統(tǒng)參數(shù)或病人參數(shù)的信號值，因此當(dāng)警報響起時使用者便能夠即時地看到該警報的原因。
194.圖21A所示為一個符合本發(fā)明的一個優(yōu)選實施例的投藥管理規(guī)約的例子，該規(guī)約用于響應(yīng)所監(jiān)控的病人參數(shù)的3階段報警，亦即，報警“1”、“2”、及報警“3”。這些報警具有不同的音調(diào)或其它的不同表示方法來區(qū)別不同的利害程度或緊急程度。圖23A所示為一個數(shù)據(jù)流圖，該圖描述執(zhí)行這種規(guī)約的投藥管理軟件或邏輯響應(yīng)病人健康監(jiān)測器所執(zhí)行的各個步驟的一個例子。具體地說，首先是上述控制器14接收到來自脈沖血氧計的電子反饋信號，該反饋信號反映所監(jiān)測的病人血氧飽和度的實際值(以“SpO2”表示)。然后如圖所示，將此SpO2值和所儲存的安全數(shù)據(jù)集220進(jìn)行比較，該數(shù)據(jù)集220中包含有反映病人血氧飽和度狀況參數(shù)的安全值或范圍以及不合格值或范圍。如果SpO2值大于或等于該儲存值的90％，就不對投藥進(jìn)行調(diào)節(jié)也不啟動報警(221a)。如果SpO2值小于儲存值的90％但大于該值的85％，警報1便響起15秒(222)。如果警報1被手動地關(guān)掉(222a)，系統(tǒng)便不采取進(jìn)一步的行動。如果警報1沒有被關(guān)掉，系統(tǒng)便將現(xiàn)行投藥的藥物濃度(在本例中是一氧化二氮氣體)調(diào)低到小于45％或是原有濃度減去10％(223)。對于靜脈內(nèi)給藥及噴霧給藥的形式的實施例該軟件/邏輯將以同樣方式來工作，而所發(fā)出的指令(例如步驟223中所發(fā)的指令)中的數(shù)值將是該藥物的安全劑量。
195.下一步是，如果隨后的血氧飽和度(SpO2)小于85％并大于等于80％(221c)，警報2啟動，并且系統(tǒng)立刻將一氧化二氮投藥濃度降低到小于45％或原有濃度減去10％(224)。如果隨后脈沖血氧計反饋的SpO2值表明血氧飽和度小于80％，警報3便啟動，并且系統(tǒng)立刻將一氧化二氮投藥降低到0％(225)。
196.圖21A所示為對應(yīng)于病人的各種健康參數(shù)電子反饋信號的規(guī)約，這些規(guī)約是相似的。所述這些健康參數(shù)還包括脈搏速率、終末潮呼氣二氧化碳含量、呼吸率、收縮期血壓、以及符合本發(fā)明的自動清醒度監(jiān)測系統(tǒng)的反饋信號。這些規(guī)約都通過軟件和/或邏輯來實施，該軟件/邏輯按照圖23A所示的相似的方式來運作。亦即，圖23A所示的僅僅是本發(fā)明對于病人的一項監(jiān)測參數(shù)的規(guī)約的一個例子，而對于圖21A中的其余的健康參數(shù)的規(guī)約來說，所實施的運作方式都是相似的。
197.應(yīng)當(dāng)指出，在上文中系統(tǒng)是以削減或中斷藥物供應(yīng)來應(yīng)答警報，但這種應(yīng)答還可以包括根據(jù)上述的病人及系統(tǒng)的狀況參數(shù)來新添供氧項目和/或增加供氧量。一個優(yōu)選的系統(tǒng)設(shè)計成這樣例如，當(dāng)反饋信號表明病人處于低血氧飽和度的情況下，系統(tǒng)中斷藥物供應(yīng)并供應(yīng)純氧(或氧氣和空氣的混合氣體)時，該系統(tǒng)會按照“后進(jìn)-先出”(LIFO)的方式來工作。這就意味著當(dāng)控制器14接到表明系統(tǒng)或病人出現(xiàn)不利狀況的反饋信號時，病人的緊接著吸入的那口氣就將是純氧(和/或大氣中的空氣)而不是藥物/空氣的混合物。這可以這樣來完成例如，將氧氣或空氣旁通跨過儲存袋149而直接供應(yīng)給吸入氣體主閥門(PIV)152(圖9A)。
198.圖21B所示為投藥管理規(guī)約的例子，該規(guī)約用于響應(yīng)所監(jiān)控的系統(tǒng)狀況參數(shù)的二階段報警，亦即符合本發(fā)明一方面的優(yōu)選實施例的“警報1”及“警報2”。這些報警具有不同的音調(diào)或其它的不同表示方法來區(qū)別不同的利害程度或緊急程度。圖23B所示為一個數(shù)據(jù)流圖，該圖描述執(zhí)行這種規(guī)約的投藥管理軟件和/或邏輯響應(yīng)病人健康監(jiān)測器所執(zhí)行的各個步驟的一個例子。具體地說，首先是控制器14(見例如，圖2A)接收到來自氧氣瓶壓強傳感器的電子反饋信號值(519)，該信號值以“氧氣剩余量”的形式直接表示機載氧氣瓶內(nèi)的剩余氧氣量。然后如圖所示，將此剩余氧氣量值和儲存在存儲器件中的系統(tǒng)參數(shù)的安全數(shù)據(jù)集進(jìn)行比較，所述數(shù)據(jù)集包括一個“設(shè)定點”，該設(shè)定點反映氧氣瓶壓強的安全狀態(tài)及不合格狀態(tài)(520)。如果所監(jiān)測到的氧氣瓶壓強大于該設(shè)定點，系統(tǒng)就不對投藥進(jìn)行調(diào)節(jié)也不啟動報警(521)。如果O2％值小于該設(shè)定點，警報1便起動(522)。如果警報1在15秒內(nèi)被手動地關(guān)掉系統(tǒng)便不采取進(jìn)一步的行動(523)。如果警報1沒有在15秒鐘之內(nèi)被關(guān)掉，系統(tǒng)便將現(xiàn)行的投藥的藥物濃度(在本例中是一氧化二氮氣體)調(diào)低到小于45％或是原有濃度減去10％(524)。對于靜脈內(nèi)給藥及噴霧給藥的形式的實施例該軟件/邏輯將以同樣方式來工作，而所發(fā)出的指令(例如步驟524中所發(fā)的指令)中的數(shù)值將是該藥物的安全劑量。
199.圖21B所示是另一個例子，該例子包括一個用來指示電源是否向該設(shè)備10供電的系統(tǒng)狀況監(jiān)測器。該系統(tǒng)通過邏輯運作來確定電源是否中斷。如果系統(tǒng)狀況監(jiān)測器監(jiān)測到供電中斷情況，系統(tǒng)便響起警報2并且將投藥量降低到0％。
200.圖21B所示為對應(yīng)于各種系統(tǒng)狀況監(jiān)測器的規(guī)約。這些監(jiān)測器所指示的系統(tǒng)狀況包括氧氣中斷故障保險、氣體總流率、藥物容器壓強、吸入氣體含氧量(FIO2)、以及清除系統(tǒng)48(圖6)中真空泵的運行等狀況。這些規(guī)約都通過軟件和/或邏輯來實施，該軟件/邏輯按照圖23B所示的相似的方式來運作。亦即，圖23B所示的規(guī)約僅僅是對應(yīng)于系統(tǒng)的一項監(jiān)測參數(shù)的規(guī)約的一個例子，而對于圖21B中的其余的規(guī)約來說，所實施的運作方式也都是相似的。
201.在以上的各個例子中，包括對病人生理學(xué)狀況所作的響應(yīng)在內(nèi)，在警報聲開始響起到投藥量有所降低二者之間都存在一個時間差。在本發(fā)明設(shè)想的備選規(guī)約中，電子控制器14在警報聲響起的同時就立刻停止投藥或削減投藥量。對于緊急程度較低的警報(黃色警報)投藥量可以立刻降低到80％水平；對于緊急程度較高的警報(紅色警報)則將立刻停止投藥。無論在黃色還是紅色警報的情況下，系統(tǒng)都給醫(yī)生留出一段時間，例如30秒鐘時間，來向控制器14發(fā)指令重新啟動藥物投送(例如，醫(yī)生必須對投藥的削減置之不理)。如果醫(yī)生對控制器14置之不理，投藥就通過，例如，一個藥團(tuán)量而重新開始。這樣的方法既防止了病人在醫(yī)生響應(yīng)警報的滯后時間內(nèi)由于接收原有藥物水平而繼續(xù)惡化，又由于給了醫(yī)生足夠的時間來重新啟動藥物的投送而避免了投藥不足現(xiàn)象。
202.圖2及圖18中的打印機238(圖7中的37)的用途是提供所監(jiān)測的病人健康參數(shù)(例如，一個或多個病人健康監(jiān)測器的反饋信號值)的現(xiàn)場復(fù)制件以及提供警報狀況隨著時間進(jìn)程變化的資料，該資料指明所發(fā)出的警報的類型、原因、及發(fā)出時間。設(shè)備10(見例如圖1)的外面設(shè)有一個診斷用大電子顯示器240，該顯示器240和控制器14電子學(xué)相連。從事醫(yī)療操作的醫(yī)生只要一看該顯示器14就能查明系統(tǒng)的情況；設(shè)備維修技術(shù)人員也能夠通過該和微處理器控制器14相連的大電子顯示器來評價故障狀況。
203.本發(fā)明的一個優(yōu)選實施例還包括各種外圍電子器件，其中一組器件位于或并合在設(shè)備10(見例如圖1)的外殼15內(nèi)而另一組器件裝載在控制器14上。這些外設(shè)器件保證了系統(tǒng)10各部分的順利運行，包括通過傳感器來提供各種硬件狀況的反饋信號以保證設(shè)備以要求的參數(shù)來運行。圖19A及19B所示為本發(fā)明的各種外圍器件，這些器件可以是公知的商售的成品件。具體地說，由螺旋線圈作動的內(nèi)部門鎖190的用途是限制人們接近設(shè)備10的內(nèi)部。門鎖190設(shè)在外殼15(圖1)的內(nèi)部并和控制器14電子學(xué)相連。該門鎖190由控制器14通過軟件來控制，該軟件中包括密碼保護(hù)規(guī)約。因此，能夠接觸到設(shè)備10內(nèi)部的僅限于授權(quán)掌握密碼的人員，其目的包括防止設(shè)備內(nèi)儲存的藥物(例如，一氧化二氮)被人濫用來達(dá)到開玩笑的目的。位于外殼15內(nèi)的窗蓋狀態(tài)傳感器191和控制器14電子學(xué)相連，該傳感器191發(fā)出一種信號，該信號指示設(shè)備10上的手孔窗蓋是處于關(guān)閉還是打開狀態(tài)。裝載在控制器14上的實時鐘192的用途是使得控制器14能夠向整個系統(tǒng)及病人的活動提供時間標(biāo)記，因而能夠?qū)ψo(hù)理系統(tǒng)的運作作出精確的紀(jì)錄。裝載在控制器14上的環(huán)境溫度傳感器193的用途是監(jiān)測環(huán)境溫度并將該溫度信號發(fā)送給控制器14?？刂破?4通過軟件比較型的規(guī)約來確認(rèn)設(shè)備10是在符合要求的環(huán)境溫度下工作。位于外殼15內(nèi)的電池溫度傳感器194和控制器14電子學(xué)相連，其用途是產(chǎn)生一個信號，該信號指示備用的電池供電系統(tǒng)的功能是否正常并且是否超負(fù)荷供電。裝載在控制器14上的傾斜傳感器195的用途是產(chǎn)生一個信號，該信號指示設(shè)備10是否在傾斜度超出要求的情況下工作。
204.在一個優(yōu)選實施例中，在出現(xiàn)交流電源消失事件時，電子控制器14的軟件控制過程將儲存在一個標(biāo)準(zhǔn)的閃速存儲器196中，而病人及其它的狀況信息將儲存在SRAM型的帶有備用電池的存儲器197的存儲系統(tǒng)中。機載的故障監(jiān)測處理器(FDP)198是以微處理器為基礎(chǔ)的二次計算系統(tǒng)。該處理器198如果在設(shè)備運行中檢測到一個故障便向控制器14發(fā)送故障信號并替代控制器14的控制責(zé)任。機載的監(jiān)測計時器199的用途是向控制器14指示設(shè)備10正在運行中，并在系統(tǒng)10沒有響應(yīng)時重置控制器14。
205.本發(fā)明的一個優(yōu)選實施例中還包括一個諸如RS-232C串行接口那樣的標(biāo)準(zhǔn)的串行接口界面來和控制器14進(jìn)行數(shù)據(jù)交流。該接口能夠，例如，用下載軟件對控制器14進(jìn)行軟件升級以及從控制器14取得系統(tǒng)及病人的紀(jì)錄數(shù)據(jù)。該實施例還包括一個諸如個人計算機的III型插槽那樣的界面，其用途為使系統(tǒng)10能夠添加一些諸如調(diào)制解調(diào)器或局域網(wǎng)器件等附加的計算機支持器件。這些附加器件的用途包括，例如，向遠(yuǎn)距離地點傳輸開單信息或是進(jìn)行遠(yuǎn)距離問題診斷，從而將故障排除和報表工作所化的時間降至最小。
206.應(yīng)當(dāng)指出，本發(fā)明的護(hù)理系統(tǒng)的各個部分可以按照其功能而分成幾個獨立的、便攜的、接插型的模塊。例如，電子控制器14、顯示器35(圖2)、以及一個或多個病人健康監(jiān)測器將包括在第一模塊內(nèi)；氣動系統(tǒng)(流率控制器、壓強調(diào)節(jié)器、歧管)包括在第二模塊內(nèi)；底座17(圖3B)、氧氣及藥物容器54(圖2)、清除系統(tǒng)及真空泵(32(圖3B)包括在第三模塊中。此外，病人健康監(jiān)測器或系統(tǒng)中的藥物遞送部件各自可以是一個獨立的接插型的模塊。系統(tǒng)可以制造成，例如，可拼插的呼吸機類型的模式。這種模塊化的形式不但使得系統(tǒng)更便于攜帶，而且也可以單獨使用系統(tǒng)中的某些部件(諸如某些病人健康監(jiān)測器)而不去使用系統(tǒng)的其它部分。
207.圖20所示為病人信息及開單系統(tǒng)的一個優(yōu)選實施例。該實施例能夠和系統(tǒng)10(圖1)對接，并能夠在系統(tǒng)10的使用現(xiàn)場或遠(yuǎn)距離的開單室里進(jìn)行開單或其它的獲得病人信息的服務(wù)。具體地說，圖中的信息/開單儲存系統(tǒng)280可以是公知的以微處理器為基礎(chǔ)的由軟件來控制的計算機系統(tǒng)，其用途為收集并儲存諸如病人的姓名、住址及其它帳戶信息等病人數(shù)據(jù)281；收集并儲存設(shè)備10運行過程中產(chǎn)生的以及儲存在控制器14中的系統(tǒng)運行數(shù)據(jù)282，該數(shù)據(jù)282包括諸如設(shè)備啟動時間、使用時間、使用頻率、病人監(jiān)測持續(xù)時間、消耗的氣量、以及其它的同類參數(shù)數(shù)據(jù)。使用者訪問器件283可以是一個標(biāo)準(zhǔn)鍵盤，該器件283使得醫(yī)生能夠和信息/開單系統(tǒng)280對話以輸入諸如預(yù)先確定的治療參數(shù)或開單參數(shù)等附加數(shù)據(jù)或是閱讀這些數(shù)據(jù)(例如，所測得的系統(tǒng)運行數(shù)據(jù)282)。優(yōu)選的是，設(shè)置一個密碼來允許人們訪問該信息/開單系統(tǒng)280。
208.在醫(yī)療或外科操作結(jié)束時或是在某個其它的要求時段內(nèi)，信息/開單儲存系統(tǒng)280對所接收的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理并將其傳送給位于遠(yuǎn)距離地點的進(jìn)款/開單處理中心286。進(jìn)款/開單處理中心286可以是一個公知的諸如國際商用機械公司(IBM)制造的大型計算機系統(tǒng)或是一種公知的服務(wù)器類型的計算機網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。在遠(yuǎn)距離地點的打印機287將打印出一張病人清單，其中包括根據(jù)繳款紀(jì)錄算得的應(yīng)回付給繳款人的款額等項目。
209.本發(fā)明還設(shè)想由位于使用者位點的打印機285打印出系統(tǒng)運行詳情的自動紀(jì)錄，該打印機285最好是設(shè)備10(圖1)的機載器件。這樣的系統(tǒng)運行詳情可以包括例如，所有的報警狀況和系統(tǒng)運行狀況；電子控制器14所提供的藥物流率和/或所監(jiān)測的病人生理學(xué)狀況的實際情況。可以用調(diào)制解調(diào)器或局域網(wǎng)來遠(yuǎn)距離傳送或接收開單和其它信息數(shù)據(jù)，并如上所述地和遠(yuǎn)距離服務(wù)器或其它網(wǎng)絡(luò)288進(jìn)行通訊。
權(quán)利要求
1.一種病人監(jiān)測系統(tǒng)，該系統(tǒng)用于監(jiān)測病人的響應(yīng)能力，該監(jiān)測系統(tǒng)包括(1)至少一個發(fā)問器件，用于提醒病人作出響應(yīng)；(2)至少一個答問器件，用于感知病人對所述至少一個發(fā)問器件的提醒所作出的響應(yīng)；以及(3)一個和所述至少一個發(fā)問器件及至少一個答問器件相連的電子控制器，其中該控制器根據(jù)病人對所述至少一個發(fā)問器件的提醒是否作出響應(yīng)來評定病人的響應(yīng)能力。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的病人監(jiān)測系統(tǒng)，其中該電子控制器根據(jù)病人對所述至少一個發(fā)問器件的提醒作出響應(yīng)時刻離該發(fā)問器件發(fā)出提醒時刻之間的時間間隔來評定病人的響應(yīng)能力。
3.根據(jù)權(quán)利要求1的病人監(jiān)測系統(tǒng)，該系統(tǒng)還包括至少一個用于生成病人健康數(shù)據(jù)的病人生理狀況監(jiān)測器，其中該系統(tǒng)根據(jù)病人健康數(shù)據(jù)來自動評定病人的響應(yīng)能力。
4.根據(jù)權(quán)利要求3的病人監(jiān)測系統(tǒng)，其中所述至少一個病人生理狀況監(jiān)測器選自下列組群二氧化碳測定計、脈沖血氧計、心電圖監(jiān)測器、血壓監(jiān)測器、呼吸監(jiān)測器、及腦電圖監(jiān)測器。
5.根據(jù)權(quán)利要求1的病人監(jiān)測系統(tǒng)，其中所述至少一個發(fā)問器件可以是一個手持設(shè)備或一個頭戴設(shè)備的一部分。
6.根據(jù)權(quán)利要求5的病人監(jiān)測系統(tǒng)，其中所述至少一個發(fā)問器件以一個刺激來提醒病人，該刺激的強度、緊迫程度、及持續(xù)時間是可變的。
7.根據(jù)權(quán)利要求1的病人監(jiān)測系統(tǒng)，其中該系統(tǒng)和一個用于在醫(yī)療操作過程中遞送或監(jiān)控藥物的系統(tǒng)并合在一起。
8.根據(jù)權(quán)利要求7的病人監(jiān)測系統(tǒng)，其中該遞送或監(jiān)控藥物的系統(tǒng)是由臨床醫(yī)師控制的、病人控制的、或是自動的。
9.根據(jù)權(quán)利要求7的病人監(jiān)測系統(tǒng)，其中所述藥物用于鎮(zhèn)靜或止痛。
10.根據(jù)權(quán)利要求7的病人監(jiān)測系統(tǒng)，其中所述用于在醫(yī)療操作過程中遞送或監(jiān)控藥物的系統(tǒng)向病人遞送藥物，其中該系統(tǒng)根據(jù)電子控制器對病人響應(yīng)能力的評定結(jié)果來改變藥物的遞送速率。
11.根據(jù)權(quán)利要求1的病人監(jiān)測系統(tǒng)，其中該系統(tǒng)的使用者能夠手動地啟動一個對病人響應(yīng)能力的自動測量。
12.根據(jù)權(quán)利要求1的病人監(jiān)測系統(tǒng)，該系統(tǒng)還包括手動的響應(yīng)能力測試功能，該功能允許使用者手動地對病人響應(yīng)能力進(jìn)行評定并將評定結(jié)果手動地輸入到使用者界面中。
13.根據(jù)權(quán)利要求1的病人監(jiān)測系統(tǒng)，該系統(tǒng)還包括一個系統(tǒng)使用者界面，用于與該系統(tǒng)進(jìn)行交互并監(jiān)測該系統(tǒng)的各項功能。
14.一種監(jiān)測方法，用于監(jiān)測病人的響應(yīng)能力，該監(jiān)測方法包括有步驟(1)通過至少一種刺激來問訊病人；(2)感知病人對該至少一種刺激的響應(yīng)或是記下所述至少一種刺激給出后病人是否在預(yù)定時間內(nèi)沒有作出響應(yīng)；以及(3)根據(jù)所述感知病人響應(yīng)或記下病人是否沒有作出響應(yīng)步驟的結(jié)果對病人的響應(yīng)能力水平進(jìn)行評定。
15.根據(jù)權(quán)利要求14的監(jiān)測病人的響應(yīng)能力的方法，其中所述至少一種刺激包括一個或多個觸覺、聽覺、及視覺刺激。
16.根據(jù)權(quán)利要求14的監(jiān)測病人的響應(yīng)能力的方法，該方法還包括有步驟通過一個界面器件向關(guān)注病人的臨床醫(yī)師顯示所評定的病人響應(yīng)能力水平。
17.根據(jù)權(quán)利要求14的監(jiān)測病人的響應(yīng)能力的方法，該方法還包括有步驟在進(jìn)行第一個所述至少一種刺激后的預(yù)定時間后以相繼的至少一種刺激來問訊病人。
18.根據(jù)權(quán)利要求17的監(jiān)測病人的響應(yīng)能力的方法，該方法還包括有步驟根據(jù)所評定的病人響應(yīng)能力來修改所述預(yù)定時間。
19.根據(jù)權(quán)利要求17的監(jiān)測病人的響應(yīng)能力的方法，該方法還包括測定病人的生理學(xué)參數(shù)并根據(jù)該生理學(xué)參數(shù)來修改所述預(yù)定時間。
20.根據(jù)權(quán)利要求19的監(jiān)測病人的響應(yīng)能力的方法，其中所述病人生理學(xué)參數(shù)選自下列組群脈沖血氧計量、血壓、心率、以及呼吸率。
21.根據(jù)權(quán)利要求17的監(jiān)測病人的響應(yīng)能力的方法，其中該監(jiān)測病人的響應(yīng)能力的方法和一醫(yī)療操作聯(lián)合實施。
22.根據(jù)權(quán)利要求21的監(jiān)測病人的響應(yīng)能力的方法，其中所述醫(yī)療操作包括向病人遞送藥物。
23.根據(jù)權(quán)利要求22的監(jiān)測病人的響應(yīng)能力的方法，其中所述向病人遞送的藥物根據(jù)所評定的病人響應(yīng)能力而改變。
24.根據(jù)權(quán)利要求22的監(jiān)測病人的響應(yīng)能力的方法，其中所述藥物用于鎮(zhèn)靜及止痛。
25.根據(jù)權(quán)利要求14的監(jiān)測病人的響應(yīng)能力的方法，其中所述至少一種刺激是一系列刺激的一部分，該一系列刺激包括預(yù)定數(shù)目的刺激。
26.根據(jù)權(quán)利要求25的監(jiān)測病人的響應(yīng)能力的方法，其中所述一系列刺激中的一相繼刺激的強度更高于該系列刺激中的先前刺激。
27.根據(jù)權(quán)利要求25的監(jiān)測病人的響應(yīng)能力的方法，其中所述一系列刺激中的一相繼刺激與該系列刺激中的前一個刺激之間相隔一個預(yù)定的時間間隔，在該時間間隔內(nèi)不對病人進(jìn)行刺激。
28.一種護(hù)理系統(tǒng)，該護(hù)理系統(tǒng)用于緩解病人由于醫(yī)療或外科操作而導(dǎo)致的疼痛、焦慮和不適，該系統(tǒng)包括(1)一個或多個病人健康監(jiān)測器，該監(jiān)測器適于接收反映至少一種生理學(xué)狀況的信號；(2)一種病人響應(yīng)能力監(jiān)測器，該監(jiān)測器適于接收至少一種反映病人響應(yīng)能力的信號；(3)一種用于供應(yīng)一種或多種藥物的藥物遞送控制器；(4)一種儲存安全數(shù)據(jù)集的存儲器件，該安全數(shù)據(jù)集反映至少一種所監(jiān)測的病人生理學(xué)狀況及病人響應(yīng)能力的安全參數(shù)范圍及不期望參數(shù)范圍；以及(5)一個電子控制器，該電子控制器連接在下列器件之間一個或多個病人健康監(jiān)測器件、病人響應(yīng)能力監(jiān)測器、藥物遞送控制器、以及安全數(shù)據(jù)集存儲器件；其中該電子控制器接收所述反映至少一種生理學(xué)狀況的信號及所述反映病人響應(yīng)能力的信號，并作出響應(yīng)以根據(jù)所述安全數(shù)據(jù)集來管理對病人的藥物輸送。
29.一種使用根據(jù)權(quán)利要求28的護(hù)理系統(tǒng)的方法，該方法包括(1)評定病人的響應(yīng)能力水平；以及(2)管理對病人的藥物輸送以促使病人遺忘以及促使病人失去響應(yīng)能力。
30.一種使用根據(jù)權(quán)利要求28的護(hù)理系統(tǒng)以安全實施醫(yī)療操作的方法，該方法包括(1)管理對病人的藥物輸送，使得所遞送的藥物以預(yù)定的增加速率來增加；(2)在所述管理對病人的藥物輸送步驟中不斷地評估病人的響應(yīng)能力水平；(3)確定病人已失去響應(yīng)能力；(4)在所述確定病人已失去響應(yīng)能力步驟期間確定作用位點的藥物濃度；以及(5)管理對病人的藥物輸送，以保持所述作用位點藥物濃度。
31.根據(jù)權(quán)利要求30的方法，該方法還包括有步驟在所述管理對病人的藥物輸送以保持所述作用位點藥物濃度步驟期間實施醫(yī)療操作。
32.一種使用根據(jù)權(quán)利要求28的護(hù)理系統(tǒng)以安全實施醫(yī)療操作的方法，該方法包括(1)管理對病人的藥物輸送，使得所遞送的藥物以預(yù)定的增加速率增加；(2)在所述管理對病人的藥物輸送步驟期間不斷地評估病人的響應(yīng)能力水平；(3)在所述管理對病人的藥物輸送使得所遞送的藥物增加的步驟期間確定至少一個作用位點藥物濃度；以及(4)確定一個預(yù)示的作用位點藥物濃度，當(dāng)作用位點的藥物濃度達(dá)到該預(yù)示值時病人就失去反應(yīng)能力。
33.根據(jù)權(quán)利要求32的方法，該方法還包括有步驟管理對病人的藥物輸送以使所述作用位點藥物濃度保持在病人未失去響應(yīng)能力的水平。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種護(hù)理系統(tǒng)及相關(guān)方法，該護(hù)理系統(tǒng)及方法用于緩解病人由于醫(yī)療和外科操作而引起的疼痛、焦慮和不適。該護(hù)理系統(tǒng)具有一個患者反應(yīng)監(jiān)測系統(tǒng)(12)，該監(jiān)測系統(tǒng)(12)對患者的響應(yīng)能力進(jìn)行監(jiān)測并生成反映患者響應(yīng)能力的信號，從而使得臨床操作醫(yī)師能夠安全而有效地向病人提供鎮(zhèn)靜手段、止痛手段和一定程度的遺忘手段。在本發(fā)明的另一個方面中，該響應(yīng)能力監(jiān)測系統(tǒng)是一個自動系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括一個病人問訊及響應(yīng)器件。該系統(tǒng)及方法所附的實施例針對緩解患者的疼痛或不適，并根據(jù)患者健康狀況的監(jiān)測資料來安全地投藥。
文檔編號G06F19/00GK1622839SQ02828384
公開日2005年6月1日 申請日期2002年12月30日 優(yōu)先權(quán)日2001年12月28日
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