JP2014079341A - Analgesic index display device, analgesic index acquisition method, and analgesic effect determination method - Google Patents
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Abstract
Description
対象者の鎮痛の程度を判定するための指標を表示する装置および該指標を取得する方法、および該指標を用いて鎮痛の程度を判定する方法に関する。 The present invention relates to an apparatus for displaying an index for determining the degree of analgesia of a subject, a method for obtaining the index, and a method for determining the degree of analgesia using the index.
麻酔を構成する三要素には、鎮痛、鎮静、筋弛緩がある。麻酔中、とりわけ手術中には各々の要素が十分に達成されている必要がある。たとえば鎮痛の不十分では、麻酔中には血圧、脈拍などの循環動態を不安定ならしめ、覚醒時には痛みを伴なう。鎮静の不十分では、手術中に身動きが取れない状態で覚醒していることにより精神的な負担を生ぜしめ、循環動態も不安定となる。筋弛緩が不十分であると、患者の体動により手術の継続が困難であったり、手術中に不測の事態を招く。このように、これら麻酔の三要素はいずれも欠くことができないものである。 The three elements that make up anesthesia include analgesia, sedation, and muscle relaxation. Each element must be adequately achieved during anesthesia, especially during surgery. For example, inadequate analgesia causes blood pressure, pulse and other circulatory dynamics to become unstable during anesthesia, and causes pain when awake. Insufficient sedation causes a mental burden due to being awake while being unable to move during surgery, and circulatory dynamics also become unstable. If the muscle relaxation is insufficient, it is difficult to continue the operation due to the patient's body movement, or an unexpected situation occurs during the operation. Thus, these three elements of anesthesia are indispensable.
手術を安全かつ滞りなく行うために、多くの手術室ではこれら麻酔の三要素をモニターする技術が導入されている。たとえば筋弛緩に対しては筋弛緩モニタと称される一連の技術があり、鎮静に対しては、鎮静の効果を判定するための技術が提案されている。（例えば特許文献１）。 In order to perform the operation safely and without delay, many operating rooms have introduced a technique for monitoring these three elements of anesthesia. For example, for muscle relaxation, there is a series of techniques called muscle relaxation monitor, and for sedation, a technique for determining the effect of sedation has been proposed. (For example, patent document 1).
しかしながら、鎮痛に関しては鎮痛の程度を他覚的に判断する技術が存在せず、麻酔を担当する医師の経験に多くを委ねているのが現状である。それゆえ、時に鎮静や筋弛緩に修飾されて鎮痛の程度を過大評価し、麻酔からの覚醒時に患者が痛みを訴えることがある。逆に鎮痛の程度が過小評価されると、鎮痛剤の過量投与を招き、その副作用から手術室在室時間が長引いたり、入院期間の延長等の患者負担を強いることとなる。鎮痛の他覚的指標が存在しないことはこのように、患者のＱＯＬ（quality of life:生活の質）を低下させるのみならず、周術期合併症を生じ易からしめ、医療資源の濫用をも招く。 However, with regard to analgesia, there is no technique for objectively judging the degree of analgesia, and the current situation is that much is left to the experience of a doctor in charge of anesthesia. Therefore, it is sometimes modified by sedation and muscle relaxation to overestimate the degree of analgesia, and patients may complain of pain when waking from anesthesia. On the contrary, if the degree of analgesia is underestimated, an overdose of analgesic will be caused, and the side effects of the operation room will be prolonged and the burden on the patient such as extension of hospital stay will be forced. The absence of objective indicators of analgesia not only reduces the patient's quality of life (QOL), but also makes it easier to cause perioperative complications, and abuses of medical resources. Also invite.
上記事情に鑑み本発明は、鎮痛の程度を判定するための指標を表示する手段および該指標を取得する方法、および該指標を用いて鎮痛の程度を判定する方法を提供することを目的とする。 In view of the above circumstances, an object of the present invention is to provide a means for displaying an index for determining the degree of analgesia, a method for obtaining the index, and a method for determining the degree of analgesia using the index. .
上記課題を解決するため、本発明の鎮痛指標表示装置は、
皮膚表面に通電する電気刺激付与手段と、
皮膚表面に近赤外線光を照射し、その透過光または反射光を測定することで容積脈波を検出する容積脈波検出手段と、
前記容積脈波検出手段によって検出された容積脈波の交流成分を該容積脈波の直流成分で除算した基準化容積脈波を導出する基準化容積脈波導出手段と、
前記基準化容積脈波の値を表示する表示手段とを備え、
前記通電による前記基準化容積脈波の変化を観測可能にしたことを特徴とする。
In order to solve the above problems, the analgesic index display device of the present invention,
Means for applying electrical stimulation to energize the skin surface;
A volume pulse wave detecting means for detecting a volume pulse wave by irradiating the skin surface with near infrared light and measuring the transmitted light or reflected light; and
Standardized volume pulse wave deriving means for deriving a standardized volume pulse wave obtained by dividing the alternating current component of the volume pulse wave detected by the volume pulse wave detecting means by the DC component of the volume pulse wave;
Display means for displaying the value of the normalized volume pulse wave,
The change of the normalized volume pulse wave due to the energization can be observed.
この鎮痛指標表示装置によれば、鎮痛の程度を半定量化することができる。 According to this analgesic index display device, the degree of analgesia can be semi-quantified.
また、上記課題を解決するための、本発明の鎮痛指標取得方法は、
皮膚表面に通電する電気刺激付与ステップと、
前記電気刺激付与ステップの後に、近赤外線光を照射するとともにその透過光または反射光を測定し、容積脈波を検出する容積脈波検出ステップと、
前記容積脈波検出ステップによって検出された容積脈波の交流成分を該容積脈波の直流成分で除算した基準化容積脈波を導出する基準化容積脈波導出ステップとを備えたことを特徴とする。
Moreover, the analgesic index acquisition method of the present invention for solving the above problems is
Applying electrical stimulation to energize the skin surface;
After the electrical stimulation applying step, a volume pulse wave detecting step of irradiating near infrared light and measuring transmitted light or reflected light to detect a volume pulse wave;
A standardized volume pulse wave deriving step for deriving a standardized volume pulse wave obtained by dividing the AC component of the volume pulse wave detected by the volume pulse wave detecting step by the DC component of the volume pulse wave. To do.
この鎮痛指標取得方法によれば、鎮痛の程度を半定量化することができる。 According to this analgesic index acquisition method, the degree of analgesia can be semi-quantified.
さらに、本発明の鎮痛効果判定方法は、
同じ部位に対して請求項２記載の鎮痛指標取得方法を繰り返し、先に導出された前記基準化容積脈波の値よりも後に導出された前記基準化容積脈波の値が増加した場合には鎮痛効果が発現傾向にあると判定し、先に導出された前記基準化容積脈波の値よりも後に導出された前記基準化容積脈波の値が減少した場合には鎮痛効果が消退傾向にあると判定する鎮痛効果判定ステップを備えたことを特徴とする。
Furthermore, the analgesic effect determination method of the present invention includes:
When the analgesic index acquisition method according to claim 2 is repeated for the same part, and the value of the normalized volume pulse wave derived later than the value of the normalized volume pulse wave derived earlier is increased It is determined that the analgesic effect tends to be manifested, and the analgesic effect tends to disappear when the value of the normalized volumetric pulse wave derived later is smaller than the value of the normalized volumetric pulse wave derived earlier. It is characterized by comprising an analgesic effect determining step for determining that there is.
この鎮痛効果判定方法によれば、鎮痛の程度を判定することができる。 According to this analgesic effect determination method, the degree of analgesia can be determined.
本発明によれば、鎮痛の程度を判定するための指標を表示する手段および該指標を取得する方法、および該指標を用いて鎮痛の程度を判定する方法を提供することができる。 According to the present invention, it is possible to provide means for displaying an index for determining the degree of analgesia, a method for obtaining the index, and a method for determining the degree of analgesia using the index.
以下、図面を用いて、本発明の鎮痛指標表示装置の実施形態について説明する。 Hereinafter, embodiments of the analgesic index display device of the present invention will be described with reference to the drawings.
図１は、本実施形態の鎮痛指標表示装置の全体構成を示すブロック図である。この図１に示すように、本実施形態の鎮痛指標表示装置１は、容積脈波を検出するための容積脈波検出手段１０と、皮膚表面への通電により電気刺激を与える電気刺激手段２０と、これらのデータを記憶する記憶手段４０と、これら各構成手段を制御するとともに鎮痛の程度を判定するための指標（以下、鎮痛指標と称する）の基となるデータを導出する処理を実行する演算処理手段３０と、鎮痛指標を表示する表示手段５０とから構成されている。以下、各構成手段についてより詳細に説明する。 FIG. 1 is a block diagram showing the overall configuration of the analgesic index display device of the present embodiment. As shown in FIG. 1, an analgesic index display device 1 according to this embodiment includes a volume pulse wave detecting means 10 for detecting a volume pulse wave, and an electric stimulation means 20 for applying an electrical stimulus to the skin surface by energization. , A storage means 40 for storing these data, and an operation for controlling each of these constituent means and executing a process for deriving data serving as a basis for an index (hereinafter referred to as an analgesic index) for determining the degree of analgesia The processing means 30 and the display means 50 for displaying an analgesic index are configured. Hereinafter, each constituent means will be described in more detail.
容積脈波検出手段１０は、皮膚下の血管の容積を時間経過と供に検出するものである。すなわち、この血管の容積の変化を示す容積脈波を検出するものであり、本実施形態においては、いわゆる反射型の脈波検出手段である。具体的には、皮膚表面に近赤外線を照射する発光部１１と、皮膚表面から反射された近赤外線を検出する光センサ１２と、この光センサ１２からの出力信号を増幅する脈波アンプ１３とを有している。また、脈波アンプ１３は、増幅した信号を演算処理手段３０へ送信する。
The plethysmogram detection means 10 detects the volume of the blood vessel under the skin with the passage of time. That is, a volume pulse wave indicating a change in the volume of the blood vessel is detected, and in this embodiment, it is a so-called reflection type pulse wave detection means. Specifically, a light emitting unit 11 that irradiates the skin surface with near infrared rays, an
電気刺激手段２０は、鎮痛指標を取得するため対象者にあえて侵害刺激を与えるためのものである。より具体的には、皮膚表面への通電により侵害刺激を与えるものである。本実施形態において、電気刺激手段２０は、皮膚表面に接触可能であって皮膚表面に通電するための電極２２と、この電極２２からの通電の電流を使用者が調整可能な電流調整手段２１と、この電極からの通電のオンとオフを切り替えるスイッチ２３を有している。なお、本実施形態では、０〜３０ｍＡの範囲で交流の電流を調整可能であるが、この範囲は一例であって他の値であってもよい。また直流の電流を用いるものであってもよい。
The electrical stimulation means 20 is for giving noxious stimulation to the subject in order to acquire an analgesic index. More specifically, noxious stimulation is given by energizing the skin surface. In the present embodiment, the electrical stimulation means 20 includes an
記憶手段４０としては、ＲＡＭ（Random Access Memory）が設けられており、上記脈波アンプ１３から送信された容積脈波の変化を示す容積脈波データと、上記電気刺激手段２０によって皮膚表面を刺激した際の時刻と電流値と、が記憶される。
The storage means 40 is provided with a RAM (Random Access Memory) and stimulates the skin surface with volume pulse wave data indicating a change in volume pulse wave transmitted from the
演算処理手段３０は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）３１とＲＯＭ３２を有する。このＲＯＭ３２には本実施形態の鎮痛指標表示プログラムが格納されており、このプログラムをＣＰＵ３１に実行させることで、上記容積脈波データおよび上記電流値とを上記記憶手段４０に記憶させると共に、この容積脈波データから規準化容積脈波（以下、ＮＰＶ）を算出し、この値をリアルタイムで表示手段５０に表示させる。ここでＮＰＶとは、容積脈波データを交流成分（Ｉａｃ）と直流成分（Ｉｄｃ）とに分解し、この交流成分（Ｉａｃ）を直流成分（Ｉｄｃ）で割った値である。本実施形態では、一心拍毎を最頻として任意の間隔でこの値が導出される。
The
表示手段５０は、液晶表示装置を採用しているが、他の表示装置であってもよい。 The display means 50 employs a liquid crystal display device, but may be another display device.
次に、本実施形態の鎮痛指標表示装置１の使用方法について説明する。 Next, the usage method of the analgesic index display apparatus 1 of this embodiment is demonstrated.
本実施形態の鎮痛指標表示装置１では、ＮＰＶの値を鎮痛の程度を判定するための指標として用いることを特徴としている。例えば脚を骨折した場合、その痛みにより交感神経α作用が血管を収縮させる。上記容積脈波データのうち交流成分（Ｉａｃ）は、α作用により血管が収縮すると値が減少する。これに対して上記直流成分（Ｉｄｃ）は、測定領域の静脈血、筋肉の血流に基づくものであるため、交流成分と比較してα作用による変化が軽微である。すなわち、痛みによる緊張時にはＮＰＶの値が低下することになる。特に骨折した個所においては、患部血管がより収縮し、上記ＮＰＶの値が周辺部位よりも小さくなると考えられる。 The analgesic index display device 1 of the present embodiment is characterized in that the value of NPV is used as an index for determining the degree of analgesia. For example, when a leg is broken, the sympathetic α action causes the blood vessels to contract due to the pain. Of the volume pulse wave data, the AC component (Iac) decreases in value when the blood vessel contracts due to the α action. On the other hand, since the direct current component (Idc) is based on venous blood and muscle blood flow in the measurement region, the change due to the α action is slight compared to the alternating current component. That is, the value of NPV decreases during tension due to pain. In particular, at the fractured part, the affected blood vessel is further contracted, and the value of the NPV is considered to be smaller than that of the peripheral part.
本実施形態の鎮痛指標表示装置１によれば、表示されるＮＰＶの値の変化を観測することで、外観からは判断しがたい、侵害刺激による疼痛の有無や局在を把握しうる。例えば従来、認知症であったり、意識レベルが低下していたり、患者が外国人などで日本語話者でない場合には、コミュニケーションが困難なために、適切な鎮痛剤投与が困難であった。しかし、このようなコミュニケーションが困難な場合であっても、疼痛の有無や局在を把握して、適切な鎮痛剤投与を行うことができる。 According to the analgesic index display device 1 of the present embodiment, by observing a change in the value of the displayed NPV, it is possible to grasp the presence or absence and localization of pain due to a noxious stimulus that is difficult to judge from the appearance. For example, conventionally, when the patient has dementia, the level of consciousness has decreased, or the patient is a foreigner or other person who is not a Japanese speaker, it has been difficult to administer an appropriate analgesic because communication is difficult. However, even when such communication is difficult, it is possible to grasp the presence and location of pain and to administer an appropriate analgesic.
また、全身麻酔中の区域麻酔や末梢神経ブロックではその効果範囲の判定に苦慮することがあるが、このような場合であっても、本実施形態は患部に対する鎮痛指標を提供することができるため、適切な鎮痛剤投与を行うことができる。鎮痛剤投与後のＮＰＶを観察することで、投与した鎮痛剤の効果や、区域麻酔や末梢神経ブロックなどの実施した鎮痛手段が十分であるか否の判定にも役立つ。 Moreover, in the area anesthesia and the peripheral nerve block during general anesthesia, it may be difficult to determine the effective range, but even in such a case, this embodiment can provide an analgesic index for the affected area. Appropriate analgesics can be administered. By observing the NPV after administration of the analgesic agent, it is useful for determining the effect of the administered analgesic agent and whether or not the implemented analgesic means such as area anesthesia and peripheral nerve block are sufficient.
意識がある状態であれば、患者が痛みを訴えるために鎮痛効果があるか否かを容易に判定できるが、周術期の鎮静下にある意識のない状態や、集中治療中の重症例においては、従来は鎮痛効果の判定ができなかった。この場合には鎮痛剤が過小であれば、覚醒後に痛みを訴えたり、鎮痛不十分による循環動態の変化を鎮静剤などで安定化させようとして鎮痛剤や筋弛緩薬の過量投与を招く。一方で、過剰な鎮痛剤投与もまた、副作用による悪影響が懸念される。 If the patient is conscious, it can be easily judged whether the patient has pain relief to complain of pain, but in the unconscious state under sedation during the perioperative period or in severe cases during intensive care In the past, the analgesic effect could not be determined. In this case, if the analgesic is too small, the pain is complained after awakening, or an overdose of the analgesic or muscle relaxant is caused in an attempt to stabilize the change in circulatory dynamics due to insufficient analgesia with a sedative. On the other hand, excessive analgesic administration is also a concern for adverse effects due to side effects.
このような場合であっても適切な鎮痛剤投与を行うことができるように、本実施形態の鎮痛指標表示装置１は、電気刺激手段２０を採用している。以下、具体的に説明する。 Even in such a case, the analgesic index display device 1 of the present embodiment employs the electrical stimulation means 20 so that appropriate analgesic administration can be performed. This will be specifically described below.
適切な鎮痛剤投与を行うには、至適な鎮痛効果すなわち鎮痛剤の効果部位濃度を得るために鎮痛剤の投与の時機を調節する必要がある。患者に対し電気刺激手段などにより侵害刺激を与えた場合、これに反応して表示されるＮＰＶの値が低下していくことにより、鎮痛効果が減弱しつつあることが判断できる。また、侵害刺激を与えても何らＮＰＶの値に変化がなければ、該部位における鎮痛効果は十分であることがわかる。このように、電気刺激手段２０を用いることで、鎮痛効果を半定量的に判定でき、適切な鎮痛を行うことができる。また、患者の意識がない状態で電気刺激を行うため、患者への心理的負担が生じないようにすることができる。なお、本実施形態では、患者に対して必要以上の電気刺激がなされないように、電流の調整が可能になっている。 In order to administer an appropriate analgesic, it is necessary to adjust the timing of the analgesic administration in order to obtain an optimal analgesic effect, i.e., an analgesic effect site concentration. When nociceptive stimulation is given to the patient by electrical stimulation means or the like, it can be determined that the analgesic effect is being attenuated by the decrease in the value of NPV displayed in response thereto. In addition, it can be seen that the analgesic effect at the site is sufficient if no change is made in the value of NPV even when noxious stimulation is given. Thus, by using the electrical stimulation means 20, the analgesic effect can be determined semi-quantitatively and appropriate analgesia can be performed. In addition, since electrical stimulation is performed without the patient's consciousness, a psychological burden on the patient can be prevented. In the present embodiment, the current can be adjusted so that the patient is not subjected to electrical stimulation more than necessary.
上記方法を、図２を用いて再度説明する。同図は、鎮痛効果を判定する手順を示すフローチャートである。上記の方法は、まず、電気刺激（図２に示すステップＳ１、本発明の電気刺激付与ステップの一例に相当）を行った後に、容積脈波検出手段で容積脈波を検出（ステップＳ２、本発明の容積脈波検出ステップの一例に相当）し、検出された容積脈波からＮＰＶの値を導出する（ステップＳ３、本発明の基準化容積脈波導出ステップの一例に相当）。この過程を繰り返し行い（ステップＳ４）、値が上昇した場合には鎮痛効果が発現傾向にあると判定し、値が低下した場合には鎮痛効果が消退傾向にあると判定する（ステップＳ５、本発明の鎮痛効果判定ステップの一例に相当）。 The above method will be described again with reference to FIG. FIG. 5 is a flowchart showing a procedure for determining the analgesic effect. In the above method, first, after performing electrical stimulation (step S1 shown in FIG. 2, which corresponds to an example of the electrical stimulation applying step of the present invention), the volume pulse wave is detected by the volume pulse wave detecting means (step S2, the present step). This corresponds to an example of the volume pulse wave detection step of the invention), and the value of NPV is derived from the detected volume pulse wave (step S3, corresponding to an example of the standardized volume pulse wave calculation step of the present invention). This process is repeated (step S4). When the value increases, it is determined that the analgesic effect tends to be manifested, and when the value decreases, it is determined that the analgesic effect tends to disappear (step S5, present). This corresponds to an example of the analgesic effect determination step of the invention).
この電気刺激手段２０は、例えば全身麻酔中の筋弛緩の効果程度を判定するための手段としても使用することが出来る。例えば電気刺激を与えた場合に当該部の筋肉に収縮を認めなければ、筋弛緩効果が発現していると判断することができる。 The electrical stimulation means 20 can also be used as a means for determining the degree of muscle relaxation effect during general anesthesia, for example. For example, if contraction is not recognized in the muscles of the part when electrical stimulation is applied, it can be determined that the muscle relaxation effect is manifested.
本実施形態でＮＰＶを指標としているのは、容積脈波データだけでは、体格、性別、年齢、対象部位等で差が生じやすいためである。また、容積脈波を検出する際に用いる方式には透過式と反射式があるが、透過式では使用部位に制限がある（例えば指先など厚みの少ない部位）ため、本実施形態では反射式のものを第一に採用している。なお、容積脈波を検出する構成については、上記説明した構成に限らず、例えば、波長の異なる近赤外線を複数用いてより効果的に容積脈波を検出する構成であってもよいし、検出方式が透過式のものであってもよい。 The reason why NPV is used as an index in the present embodiment is that the volume pulse wave data alone is likely to cause differences in physique, sex, age, target region, and the like. In addition, there are a transmission type and a reflection type as a method used to detect a volume pulse wave. However, since the use part is limited in the transmission type (for example, a part having a small thickness such as a fingertip), a reflection type is used in this embodiment. The thing is adopted first. The configuration for detecting the volume pulse wave is not limited to the configuration described above. For example, a configuration for detecting the volume pulse wave more effectively using a plurality of near infrared rays having different wavelengths may be used. The method may be a transmission type.
また、本実施形態の鎮痛指標表示装置において、同じ部位における基準化容積脈波の値を記憶手段４０に記憶させておき、この値を用いて上記説明した鎮痛効果の判定（図２参照）を行うプログラムをＣＰＵ３１に実行させて、その結果を表示手段５０に表示させるようにしてもよい。
In the analgesic index display device of the present embodiment, the value of the normalized volume pulse wave at the same site is stored in the storage means 40, and the above-described analgesic effect determination (see FIG. 2) is performed using this value. The program to be executed may be executed by the
１ 鎮痛指標表示装置
１０ 容積脈波検出手段
２０ 電気刺激手段
３０ 演算処理手段
４０ 記憶手段
５０ 表示手段
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Analgesic
Claims (3)
皮膚表面に近赤外線光を照射し、その透過光または反射光を測定することで容積脈波を検出する容積脈波検出手段と、
前記容積脈波検出手段によって検出された容積脈波の交流成分を該容積脈波の直流成分で除算した基準化容積脈波を導出する基準化容積脈波導出手段と、
前記基準化容積脈波の値を表示する表示手段とを備え、
前記通電による前記基準化容積脈波の変化を観測可能にしたことを特徴とする鎮痛指標表示装置。 Means for applying electrical stimulation to energize the skin surface;
A volume pulse wave detecting means for detecting a volume pulse wave by irradiating the skin surface with near infrared light and measuring the transmitted light or reflected light; and
Standardized volume pulse wave deriving means for deriving a standardized volume pulse wave obtained by dividing the alternating current component of the volume pulse wave detected by the volume pulse wave detecting means by the DC component of the volume pulse wave;
Display means for displaying the value of the normalized volume pulse wave,
An analgesic index display device characterized in that a change in the normalized volumetric pulse wave due to the energization can be observed.
前記電気刺激付与ステップの後に、近赤外線光を照射するとともにその透過光または反射光を測定し、容積脈波を検出する容積脈波検出ステップと、
前記容積脈波検出ステップによって検出された容積脈波の交流成分を該容積脈波の直流成分で除算した基準化容積脈波を導出する基準化容積脈波導出ステップとを備えたことを特徴とする鎮痛指標取得方法。 Applying electrical stimulation to energize the skin surface;
After the electrical stimulation applying step, a volume pulse wave detecting step of irradiating near infrared light and measuring transmitted light or reflected light to detect a volume pulse wave;
A standardized volume pulse wave deriving step for deriving a standardized volume pulse wave obtained by dividing the AC component of the volume pulse wave detected by the volume pulse wave detecting step by the DC component of the volume pulse wave. How to get an analgesic index.
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