JP4025849B2 - 気管の運動をモニターすることにより心臓の働きを評価する装置 - Google Patents

Description

発明の分野

この発明は、被験者の心臓の働きを評価するための装置と方法に関する。

発明の背景
下記の(ａ)(ｂ)(ｃ)を含む心臓の働きの非侵襲的決定方法。

(ａ)頚部、頚動脈または心電図の脈拍の記録を含む機械的方法。このグループはまた、例えば、聴診器、心音図検査技術を利用する音の記録を含む。

(ｂ)心電図(ECG)によって最もよく実証される電気的技術。

(ｃ)影像技術、例えば、超音波心臓検査、核医学的心臓検査、Ｘ線撮影技術および磁気共鳴影像法(MRI)を含む比較的近代の技術。

上記のすべて、すなわち、振動と音の記録に依存する機械的諸方法は、心臓の働きから結果として得られる人体の運動の測定を含んでいる。このことは、人体の大部分が記録手段であることを意味する。今ことは望ましくない。例えば、胸部の運動は、、胸部の形状に依存しており、音の記録は、脂質の総量と音を増幅する肺組織の状態に依存している。１つの正確なトレースパターンは達成することが困難であり、したがって、これらの諸技術は診断価値が限られている。

電気的な方法は、心臓によって発生される電界を計測するだけである。これは、心臓により発生される心臓の力の直接的な計測値を提供しないので、これらの方法は、ポンプとしての心臓の働きを評価することは不可能である。

影像技術は、心臓の収縮力を評価するためには限られた能力しか持たない。

このように、上記の諸方法のうちのどれもが、心臓の収縮力を測定することができない。その結果、心筋層(myocardium)の状態を評価することは可能ではない。心臓発作の危険は、これまでに知られているどのような非侵襲的な方法によっても決定されることができない。患者は正常であると診断され、心臓発作による死は、診察後の短期間に起こる。

関連文献は、下記の教本を含んでいる。
Clinical Phonocardiography and External Pulse recording (Morton E.Tavel)(1978,Yearbook,Medical Publishing Inc.,) Non-Invasive Diagnostic Techniques in Cardiology (Alberto Benchmol)(1977,The Williams and Wilkins Co.,) Cardiovascular Dynamics (Robert f.Rushmer)(1961,W.B.Sauders Company) Circulation-Volume 29:268-283 1964 US特許第5,865,759号明細書 Rushmerは、心臓の色々の組織と血液の加速と減速は、力学的状態の変動を伴う変化のみならず心音も同時に説明することを第１に主張した。加速度は力の関数であるから、大動脈の血液の加速度は、心臓の構造を運動状態にセットする力の兆候である。他の諸力は、大動脈と左心室の間の圧力勾配から発生し、力は、閉じた半月弁に作用する。この弁は、円形の緊張された薄膜のように挙動し、薄い可撓性のある葉状部が、大動脈と心室の差動圧力によってあらゆる方向に伸長される。左心室の急速な排出局面のエネルギーは、大動脈を拡張し、蓄積されたエネルギーは、その壁の弾力性と直接的な関係にある。最大の排出量の後に創り出される波の増大を測定することは、大動脈の壁の弾力性を測定することである。大動脈の弁の弾力性もまた、弁が閉じた後に創り出される波の大きさを測定することによって測定される。挙動のうちの最も感受性の強い指標は、血流の速度と心臓の容量の変化によって示されるモーメントの変化率である。この加速度は、最も測定することが困難なパラメータの１つである心筋層の収縮性を直接的に表示する。1964年に、Rushmerは、初期の心室の脈動と、収縮期の排出流の加速度のピーク値との間の直接的な関係を確立した。‐頒布資料‐volume 29:268-283 1964 参照。

共有に係るUS特許第5,865,759号明細書は、頚部の気管軟骨組織に向き合って配置された外部センサーを用いて心臓の働きを測定する方法と装置を開示する。前記US特許の主題は、参照によって本件に組み込まれる。このセンサーは、心臓の働きに対する気管軟骨組織の応答を探知して、信号処理ユニットに供給されて、ユーザーによって評価される心臓の働きに特有の波形信号を発生する。前記US特許は、心臓の働きの信頼できる正確なそして廉価な評価を提供する。

発明の概要
この発明は、気管の運動を直接測定することによって、心臓の働きを評価する改良された装置と方法を提供する。この装置と方法は、感知装置をユーザーの咽喉内に挿入して気管と係合させることに依存する。この構造は、極めて僅かな運動力に対して敏感であり、微妙な細部を伴っていても心臓の機能を正確に測定することを可能にする。

したがって、この発明は、以下の諸点を備える被験者の心臓の働きを評価するための装置を提供する。

プローブを通過する心臓の働きに応答する気管の運動を伝達するために気管内部に挿入および支持が可能なプローブ。

伝達された気管の運動を探知し、気管の運動を指示する信号を発生するセンサー。

センサーからの信号を受け取り心臓の働きに特有の波形信号を発生する信号処理ユニット。

前記プローブは、被験者に空気を伝達する内部通路を備える中空管であることができ、中空管の運動が気管の運動を伝達する機能を遂行する。

それに代えて、この装置は、プローブを収容するための気管の気管内管(endotracheal tube)を採用することができ、この場合、プローブは、気管の内管から適切に突出して気管が肺内に向かって二股状に分岐する竜骨(carina)領域と対向して係合する内端を備える管状部材を有している。

この発明はまた、以下の事項からなる、被験者の心臓の働きを評価する装置を提供する。

第１の端部が気管内に延出し、第２の端部が口部から突出するように被験者の口部内に挿入することができる管。

管から延出して気管に係合し、管の長手方向軸に沿って管を運動させるために管を気管内に吊り下げる可撓性支持体。

管から延出可能で気管に係合して、心臓の働きに起因して気管の運動を管に伝達する剛性定着部材。

管の運動を感知して気管の運動を示す信号を発生するセンサー。

センサーからの信号を受け取り、心臓の働きに特有の波形信号を発生する信号処理ユニット。

なお別の局面において、この発明は、以下の事項からなる被験者の心臓の働きを評価する方法を提供する。

心臓の働きに応答して気管の運動を伝達する気管内部のプローブを支持すること。

プローブによって伝達される運動を感知すること。

プローブによって伝達される運動に基づいて波形信号を発生してこれを表示すること。

波形信号を評価して心臓の働きを決定すること。

この発明の装置と方法は、主として人間の患者に使用することを意図するが、主題となる事項は、動物の被験体への適用を見出す。この装置と方法は、意識を持つ被験体に使用されるか、或いは被験体が麻酔下にあるとき、例えば、手術中に使用される。

この発明の諸局面は、添付図面において例示を介してのみ説明される。

好ましい具体例の説明
この発明の装置と方法は、被験者の心臓の働きを評価するための新規なシステムが指向される。必須のものとしては、この発明の装置は、被験者の気管内に挿入することができ、気管内において支持されて、心臓の働きに起因する気管の運動を伝達するプローブ４を有する。伝達される気管の運動は、気管の運動を示す信号を発するセンサーによって探知される。この信号は、信号処理ユニットに受け渡され、このユニットが心臓の働きに特有の波形信号を発する。信号処理の細部は、共有に係るUS特許第5,865,759号明細書に開示されており、この特許はまた、気管軟骨組織(thyroid cartilage)の運動を外部でモニターすることも開示している。この発明は、心臓の働きのもっと正確な画像を提供するために気管の運動を内部的にもにたーすることに依存する改良されたシステムに向けられている。気管は、軟骨組織の環によって補強された通路であって、これを通して、空気が喉頭部から気管支管に到達する。

図１‐３Ｂは、この発明の装置の第１の具体例を図示しており、ここではプローブが、ユーザーの口部と咽喉を通って気管内に挿入することができ、ここで支持される中空の管である。管自身の運動が気管の運動の伝達機能を果たす。

図１を参照すれば、中空管４は、内側端部がブロックされるようにはならないことを可能にする"Murphy Eye"として知られる構造体で形成される外側端部８と内側端部１０の間に延出する中空の内部がある点において、従来の挿管処置装置と類似の構造を有している。管４は、内側端部１０が気管内に延出し、外端部８が口部から突出するように、被験者の口内に挿入することができる。外側端部８は、(図示しない)通気ユニットに容易に接続するためのアタッチメントを備えており、前記通気ユニットは、管内部６を介して内側端部６１０と気管に空気を伝えることができ、被験者は管が定置されている間呼吸をすることができる。

膨脹可能なカフ１４、１６の形態をなす可撓性支持体は、管から延出して被験者の組織に係合することができ、長手方向に運動するために気管内で管４を宙吊りにする。下部のカフ１４は、気管と係合するように配置される。上部カフ１６は、被験者の口内に配置されて歯や舌のような口内組織物によって管の運動が妨害されることを防止する。カフ１４、１６は、膨脹した状態で図１に示されており、管４から径方向外側に延出している。従来の挿管処置装置と同様に、管４の側壁は、シールされ埋設された空気の通路を含み、カフ１４、１６の膨脹と収縮を許容する。別体のシリンジ１８または２０が、それぞれ、ライン１８´または２０´を介して、埋設された空気通路に接続されており、各カフを独立に制御することが可能である。シリンジ１８、２０は、チェックバルブ１９を含み、カフが膨脹したまま残ることを保証する。カフ１４、１６は、柔軟で、順応性のあるプラスチックから形成されており、気管内の定位置に管４を信頼できるように吊り下げるために、被験者の気管または口内の壁としっかりと係合する直径になるまで膨脹できるような寸法にされる。図１には、２つの離間したカフ１４、１６が、管の各端部を支持するように示されているが、技術分野の当業者には、追加カフが管の両端部の中間において使用できることが容易にわかるであろう。

カフ１４、１６は、外表面からほぼ径方向に延出する環状端部壁２２によって管４の外側表面にシール可能に装着されている。端部壁２２の横断方向の可撓性は、気管内において、その長手方向において管４が矢印２４により示される方向に移動することを可能にする。収縮時には、カフ１４、１６が管４の外側表面に向かって潰れて、管４を被験者の気管および口部に容易に挿入しまた容易に取り外すことを可能にする。

管４が、心臓の働きに応答して気管と一緒に動くことを確実にするために、管４もまた、少なくとも２つのヒンジフランジ３０の形態をなす剛性の定着部材を含んでおり、この定着部材は、気管を係合するために管４の外側表面から径方向外側に延出することができる。各フランジ３０は、ヒンジジョイントを介して管４を囲むカラー３２に接続される。１つの膨脹可能な嚢３４が両フランジと管４の間においてフランジ３０の内側に設けられることが好ましい。嚢３４は、フランジを管に対して折り畳まれた位置と、管と気管の間で延出する径方向に膨張した位置の間で旋回する作用をなす。図１と図２Ａは、フランジ３０を折り畳んだ位置で示しており、両フランジは、管４の側と向き合って実質的にフラットである。図２Ｂは、嚢３４の膨らみに起因して径方向に膨張した状態にある両フランジを示している。膨張位置においては、好ましくは、硬質のプラスチックから形成されるフランジ３０が、気管の壁と向き合って係合し、管４を、それが気管と一緒に動くように気管に定着する。管４は、長手方向の運動のために気管内においてカフ１４、１６によって支持されるので、心臓の鼓動に起因する気管のあらゆる運動は、フランジ３０によって管４に伝達される。カフ３４の膨らみは、ライン３６´を介してシリンジ３６によって主導操作で制御される(図１)。１つのチェックバルブ１９も設けられている。これに代えて、小型のエアポンプ３８がコンピュータ制御の下にプログラミングされて嚢４内の圧力を変化させることができるので、一定時間の間予定圧まで増圧し、別の一定時間は、異なる圧力に減圧される。このようにして作動を行えば、長時間に亘り気管と対向する硬質のフランジ３０の圧力が原因となる気管内の組織の壊死を防ぐ。

管４は、気管内に挿入されると、外側に向かって移動する傾向があるので、このようなことがないように拘束しなければならない。この発明の装置においては、好ましくは、１つのリテーナ部材３９が管４の外側端部８に隣接して設けられ、管4の外側への行き過ぎた移動を防止している。図３は、被験者の頚部の周りに接続することが可能なストラップとバックルの形態をなすリテーナ３９を示す。このストラップは、管４の外側端部８の通過を許容しつつも、カフ１６の通過を防止するように大きさが決められた円形の開口部４１を含んでいる。したがって、カフ１６がストラップと向き合って接触していることが、管４の外側への行き過ぎた移動を防止する。

管４の運動は、管４の外端部８に取り付けられたセンサー４０によって探知される。図１Ａに最もはっきりと示されているように、センサー４０は、アーム４０ａを介して管にクリップされることができ、センサーの好都合な取り換えを可能にしている。あらゆる場合に、センサー４０は、管の運動、したがってまた、気管の運動を示す信号を発生する。センサー４０は、管４の加速度または速度を感知する１つの加速度計であることが好ましい。その代わりに、センサー４０は、管４の変位量を測定するように選択されることが可能である。センサー４０によって発せられる信号は、データ線４２を経てデータ取得ユニット４４に送られる。このデータ取得ユニットは、センサー４０から信号を受け取り、心臓の働きに特有な波形を発生する信号処理ユニット４５を含んでいる。信号処理ユニット４５は、加速度計からの信号を増幅するアンプと増幅された信号をデジタル化するデジタイザーを含んでいる。１つの信号分析ユニットが次に使用されて、増幅された信号を分析し、心臓の働きに特有の波形を発生する。結果として生じる波形信号は、観察を容易にするためにモニター４６面に表示される。データ取得ユニット４４、信号処理ユニット４５、および、ディスプレイユニット４６は、制御ユニット５０内に構成されることが好ましい。制御ユニット５０は、センサー４０によって提供されるデータを取得し、操作し、貯え、そして表示する適当なソフトウエアを内蔵するキーボード５５付きコンピュータを含んでいる。図９に示されるように、制御ユニット５０は、また、追加的センサーデータの入力と比較するためのモニター４６面における心電図(ECG)の読みの同時ディスプレイを含んでいる。

使用に当っては、管４は滑らかにされ、挿管処置装置の標準の手順によって操作されて、カフ１４、１６が潰され、フランジ３０が折り畳まれた状態でユーザーの口部を通って気管に挿入される。カフ１４、１６は次に、シリンジ１８、２０を用いて膨らまされる。カフ１６は、口内に配置され、カフ１４は、管と気管の間の空気の通路をシールする。カフは同時に、管４が、気管の運動に応答して自由に振動するように気管内部に宙吊りにするために協働する。フランジ３０は、気管と接触するように膨脹位置に移動され、管と気管とを一緒にロックするので、管４は、心臓の運動に起因する気管のすべての運動を伝達する。管４の運動は、管の外側端部にクリップされたセンサー４０によって感知される。センサー４０は、管の運動に基づく波形信号を発生するために使用され、前記波形信号が、心臓の働きを決定するために利用される。管を直接気管内に挿入して、管自身を気管の運動の探知に用いるならば、以前に可能であった場合よりも、一層正確で信頼できるデータが心臓の働きに関して入手できる。

図４〜８は、この発明の第２の具体例を示しており、この場合は、気管内に挿入するためのプローブは、気管内の管５０を通って挿入され、竜骨領域５２と直接係合してその運動をモニターする管状部材８を備えており、気管は、前記領域で気管５６に向かって二股に分岐している。

図４、５を参照すれば、第２の具体例の装置は、管状部材８の一方の端部を支持して、口部を介して管状部材を被験者の気管内に挿入すべく操作し奮闘するためのボックスハウジング６０からなる装着構造体を含んでいる。ハウジング６０は、管状部材８が突出する管状ポート６１を含んでいる。ハウジング６０はまた、ハウジングを装着ブラケット６４に接続するための抱持クランプ６２とボール継手６３を含んでいる。ブラケット６４は、装置の全体を支持しており、管状部材８を被験者の気管内に容易に挿入するために装置の向きを変えることを可能にする。

図５は、ハウジング６０の細部の断面図である。ハウジング６０は、管状部材８の外側端部７４を収容する可動キャリッジ６６を含む。キャリッジ６６は、レール７０上においてホイール６８によって可動に支持されており、管状部材８の位置の調節が可能であるから、この部材は、以下にもっと詳細に説明するように被験者の竜骨の領域５２に向かってバイアスされる。管状部材８を別に支持するために、ホイール６８は、ポートの内部壁に装着されるレール７０に係合するために管状ポート６１の領域において管状部材に装着されることが好ましい。図５Ｂは、各ホイール６８が、レール７０を係合するための中央チャンネルを含む好ましい構造体の細部を示す図５の５ｂ‐５ｂ線に沿う断面図である。

管状ポート６１は、管状部材８に固定して装着されたインジケータ１００の位置をモニターするための窓６１ａを含む。窓６１ａ内のインジケータ１００は、ユーザーがハウジング６０内における管状部材８の位置を決定することを可能にする。

図６を参照すれば、この具体例の装置と共用される気管内の管５０が示されている。管５０は、被験者の気管内に管５０を拘束するためにライン５３´を介してシリンジ５３によって制御される膨らませることができるカフ１５を含む。管５０は、管状部材８の端部７２を収容するためのメインポート５７を含んでいる。管状部材８は、ポート５７を介して気管内の管５０の内部を通って供給され竜骨部の領域に対向して位置するために端部５８から突出する。気管内の管５０はまた、管５０の中を通して被験者に空気を送るための通気部材に接続することができる補助ポート５９を含む。図４に最もよく示されているように、気管内の管５０のポート５７は、被験者の気管内に挿入されたとき、管状部材８を収容するための連続した通路を形成するために、ハウジング６０の管状ポート６１に釈放自在に接続することができる。

図５に最もよく示されているように、可動キャリッジ６６の位置、すなわち、被験者の気管内の管状部材の位置は、ばね利用のバイアスシステムによって制御されることが好ましい。図示の具体例においては、このバイアスシステムは、ハウジング６０の各端部の反対側の対をなして設けられたばね負荷されたクランプ６５に依存している。各クランプ６５は、可動キャリッジ６６に接続されたラインを制御する。(ナイロンコードのラインであることが好ましい)固定長のライン６７は、キャリッジ６６の片側から延出し、他方において、弾性ライン６９が、反対側から延出して、キャリッジと取り付けられた管状部材８を被験者に向かって移動する傾向を示すバイアス力を作用する。ライン６７は、ハンドル７３に接続されている。各クランプ６５は、通常、クランプを通って延出するラインをグリップして保持する制御ノブ７１を含む。制御ノブを引っ張ると、クランプを釈放してラインの移動が可能になる。使用に際しては、両クランプ制御ライン６７が釈放されてハンドル７３が引っ張られて、キャリッジ６６と管状部材８が、ポートの窓６１ａ内のインジケータ１００によって示される予定の位置に移動する。キャリッジ６６は、弾性コード６９の緊張によって作用される復帰力に抗して移動される。ライン６７用のクランプは、次に、ラインを定位置に保持するために係合される。この手順は、可動キャリッジ６６を、管状部材を気管内の管を経て被験者の気管内に最初に挿入するために置かれた位置にロックする。管状部材８を挿入した後、ライン６７を制御するクランプ６５は、釈放されるので、キャリッジ６６に装着された管状部材８は、緊張された弾性ライン６９の張力によって、被験者の竜骨に向かってバイアスされる。弾性ライン６９を制御するクランプ６５は、弾性ラインの張力の調節を可能にするために設けられる。

図７ａ、７ｂに最もよく示されているように、管状部材８は、気管内の管５０から適切に突出して竜骨の領域５２と対向して係合する内側端部７２と、ハウジング６０の可動キャリッジ６６内で支持される外側端部７４とを有する。管状部材８は、内外両端部を連絡する液体７８で充填されるシールされた内部を規定する実質的に硬質の側壁７６を備える。側壁７６は、気管の湾曲部を収容するためにコルゲート構造で形成される曲げが可能な領域８０を含むことが好ましい。

管状部材８の内側端部７２と外側端部７４は、シールされた内部７８内において液体を介して連通する可撓性表面８２、８４をそれぞれ含む。竜骨領域５２の運動に起因する内側端部７２における可撓性表面８２の運動は、液体７８によって外側端部７４における可撓性表面８４に伝達される。管状部材８の内側端部７２を竜骨の領域に配置することを支援するために、潰れて配置することができるフィンガー８６が設けられる。フィンガー８６は、図７ａに示す潰れた位置と、図７ｂに示す伸びた位置の間を移動することができる。潰れた位置においては、フィンガー８６は、管状部材８の側壁と一線をなし、気管内の管５０と気管を通って好都合に挿入することができる。伸びた位置においては、フィンガー８６は、竜骨領域と係合して配置され、竜骨領域と接する可撓性表面８２を維持する。

フィンガー８６は、管状部材８の内部へ引っ張るか、または、内部から射出する液体７８によって創り出される液圧によって、潰れた位置と伸びた位置の間を移動することができる。管状部材８の内側および外側の両端部は、可撓性表面８２、８４を含む潰れることが可能なバルブ７７、７９として形成される。チェック弁１９を備えるシリンジ８６が、ライン８７´を経て管状部材８の内部と連通しており、前記バルブを潰したり膨らませるために液体を引いたり射出したりする。内側端部７２においては、バルブ７７がフィンガー８６を潰れた位置と伸びた位置の間でバイアスするように機能する。

図５に最もよく示されているように、管状部材８の外側端部７４の可撓性表面８４は、弾性ライン８７によってキャリッジ６６に装着されているセンサー９０と向き合って配置されている。部材８の内側端部７２における可撓性表面８２のいかなる動きも液体７８によって可撓性表面８４に伝達されて、センサー９０によって探知される。図５において、センサー９０は、竜骨領域における可撓性表面８２の運動に応答する可撓性表面８４の加速度と速度を測定する加速度計を備えている。それに代えて、図５ａに示すように、センサー９０が、管状部材８の端部に直接装着され、バルブ８４を置換し、内側端部７４における圧力変化を探知する圧力トランジューサーであることができる。

第２の具体例の構造体においては、管状部材８の硬質の側壁に装着された更なるセンサー９４を含むことができる。前記センサーは、鼓動する心臓によって管状部材の側壁を介して伝達されるアコースチックエネルギーを探知する。このようにして、心臓の働きと関連する音響も記録される。

第２の具体例の種々のセンサー９０、９４は、データライン９０´、９４´を介して、図９に示すデータ取得ユニットに接続することができる。前記ユニットは、心臓の働きに関連する収集データを分析して表示するためのものである。図４、８に最もよく示されているように、ハウジング６０は、ポート９６を備えており、シリンジライン８７´とデータライン９０´および９４´が、ハウジング６０の内部から外部へ延出することを可能にしている。シリンジライン８７´は、チェック弁１９を介してシリンジ８７に接続する。

第２の具体例の装置を使用することは、気管内の管５０を水溶性ゲルで潤滑することを含んでおり、従来の態様で被験者を挿管処置する。カフ５１が充分に気管範囲内に位置しており、竜骨部の数センチの範囲内にあるとき、カフはシリンジ８７によって膨らまされる。管状部材８は、ハンドル７３を用いてハウジング６０内に配置される。図８は、管状部材８を気管内の管５０に挿入する以前の装置を示しており、フィンガー８６は潰れた状態にある。管状部材８は、ポート５５を経て気管内の管５０に挿入される。管状部材８の内側端部７２は、前記端部が気管内の管５０を２cmほど出るまで前方に押され、このポイントにおいて気管内の管５０はハウジング６０の管状ポート６１に接続される。液体７８がライン８７´を経てシリンジ８７によって管状部材８内に射出されるので、フィンガー８６が離開する。ライン６７を制御するクランプ６５は、ゆっくりと釈放され、可動キャリッジ６６が、弾性ライン６９のバイアス力によっていどうされて、管状部材８を竜骨の領域と係合させる。管状部材８の可撓性表面８２は、竜骨と接し、他方フィンガー８６は、竜骨領域の両側部と接触して適切な位置決めが保証される。心臓のグローバルな運動は竜骨によって可撓性表面８２に伝達される。竜骨が心臓の力に応答して運動するので、可撓性膜８２はその速度と加速度を液体７８を介して外側端部７４において可撓性表面８４に伝達する。加速度計９０は、弾性的に取り付けられており、データ取得ユニットへ出力する。一層高い周波数応答を持つ追加加速度計センサーは、管状部材８の硬質壁７６を介して受け取るアコースチックエネルギーを出力する。この音響エネルギーはデータライン９４´を介してデータ取得システムに供給される。

この発明の装置または方法を使用するときは、心臓の働きを最大限に記録するために、被験者の身体に次のような特定の姿勢をとることが好ましい。

(１) 頭部を胸部の方に僅かに曲げる。この姿勢は気管の運動を自由にする。

(２) 押圧したダイアフラムを上方に向ける。この姿勢は、心臓を気管側に強制して伝達を良好にする。

(３) 椅子よりも高いレール４´´に脚部を乗せた着座位置。この姿勢は、ダイアフラムを圧縮する。頭部は、気管の運動を自由にするために前方に曲げることが好ましい。

(４) 仰向けの姿勢。

(５) 頭の下にクッションを置き、膨らませたバッグを腹部両脇において膝を上げる。

(６) うつ伏せの姿勢‐脚を腹部に向かって組む。

この発明は、これをはっきりさせてわかりやすくするために例示を介してやや詳しく説明を行ったけれども、添付のクレームの技術的範囲内において一定の変更、改変が実施できることが明らかである。

心臓の働きに起因する気管の運動を伝達する気管内部の管の運動に依存しているこの発明の装置の第１の具体例の概略図。 図１の管にセンサーを取り付ける態様を示す細部の図。 管を折り曲げた状態で気管に連結するための定着部材の細部の図。 広げた位置における定着部材の細部の図。 第１の具体例の管を定位置に保持するための拘束ストラップの細部の図。 気管の竜骨領域の運動を測定するために、気管の内管を通過して挿入されるプローブに依存するこの発明の装置の第２の具体例を示す。 可動キャリッジを介して第２の具体例のプローブの一方の端部を支持する装着アセンブリーの細部の断面図。 第２の具体例の装置に使用される代替センサーの細部の図。 キャリッジの運動を許容するホイール構造体を示す図５の５‐５線に沿う細部の図。 第２の具体例と共用される気管の内管を示す図。 気管の内管を通過させて都合よく挿入するために、潰れた位置に位置決めフィンガーを有する内端部を備えるプローブを示す。 内端部を竜骨領域に配置するために、フィンガーを延出位置に置くプローブを示す。 図６の気管の内管に挿入する前の第２の具体例のプローブと装着アセンブリーを示す。 典型的な心臓の事象とセンサーからのインプットを示すためにこの発明の装置と共用されるディスプレイユニットの概略図。

Claims (41)

1. 下記の(ａ)(ｂ)(ｃ)(ｄ)(ｅ)からなる被験者の心臓の働きを評価する装置。
   (ａ)第１の端部が気管内に延出し、第２の端部が口部から突出するように被験者の口部内に挿入することができる管、
   (ｂ)管から延出して気管に係合し、管の長手方向軸に沿って管を運動させるために管を気管内に吊り下げる可撓性支持体、
   (ｃ)管から延出可能で気管に係合して、心臓の働きに起因して気管の運動を管に伝達する剛性定着部材、
   (ｄ)管の運動を感知して気管の運動を示す信号を発生するセンサー、
   (ｅ)センサーからの信号を受け取り、心臓の働きに特有の波形信号を発生する信号処理ユニット、
2. 可撓性支持体は、管を囲んで延出する膨らますことができる少なくとも２つのカフを有しており、各カフは、管と向き合って潰れた位置から気管と係合するための膨らんだ位置へと膨らませることができる請求項１に記載の装置。
3. 管は、それが気管内に定置されたときは、被験者に空気を送ることを可能にする通路を備える請求項１に記載の装置。
4. 管の第２の端部は、通気ユニットに適切に接続される請求項３に記載の装置。
5. センサーは、管の加速度と速度を感知するために配置された加速度計である請求項１に記載の装置。
6. 剛性定着部材は、管と向き合って折り畳まれた位置と径方向に膨脹した位置との間で旋回することができるヒンジ付きフランジを備え、管と気管の間に延出している請求項１に記載の装置。
7. ヒンジ付きフランジは、嚢が膨脹するとフランジを膨らんだ位置に移動し、嚢が萎むとフランジを折り畳まれた位置に移動するように、管とフランジの間に配置された膨らませることができる嚢を含む請求項６に記載の装置。
8. 信号処理ユニットは、下記の(ａ)(ｂ)(ｃ)(ｄ)を含む請求項１に記載の装置。
   (ａ)加速度計からの信号を増幅するアンプ、
   (ｂ)増幅された信号をデジタル化するデジタイザー、
   (ｃ)増幅された信号を解析して、心臓の働きを示す波形信号を発生する信号解析ユニット、
   (ｄ)波形信号を表示するディスプレイ、
9. 被験者の体内における管の位置の維持を支援するために、管の第２の端部に取り付けることができるリテーナ部材を含む請求項１に記載の装置。
10. リテーナ部材は、第２の端部に隣接して取り付けることができ、被験者の頚部を囲んで延出することができるストラップを有する請求項９に記載の装置。
11. 下記の(ａ)(ｂ)(ｃ)からなる被験者の心臓の働きを評価する装置。
    (ａ)心臓の働きに応答して管に気管の運動を伝達するために、気管内に挿入して支持することができる管、
    (ｂ)管の運動を感知して気管の運動を示す信号を発生するセンサー、
    (ｃ)センサーから信号を受け取り心臓の働きに特有の波形信号を発生する信号処理ユニット、
12. 管は、その第１の端部が気管内に延出し、第２の端部が口部から突出するように、被験者の口内に挿入することができる請求項１１に記載の装置。
13. 管から延出して気管に係合し、管の長手方向軸に沿って管を運動させるために気管内に管を吊り下げる可撓性支持部材を含む請求項１１に記載の装置。
14. 管から延出することができて気管を係合するとともに心臓の働きに応答して気管の運動を管に伝達する剛性の定着部材を含む請求項１３に記載の装置。
15. 可撓性支持部材は、管を囲んで延出する少なくとも２つの離間した膨らませることができるカフを備えており、各カフは、管と接する潰れた位置から膨らまされた位置へと膨脹することが可能である請求項１３に記載の装置。
16. 管は、それが気管内に定置されたとき、被験者に空気を送ることを可能にする通路を備える請求項１２に記載の装置。
17. 管の第２の端部は、通気ユニットに適切に接続される請求項１２に記載の装置。
18. センサーは、管の加速度と速度を感知するために配置された加速度計である請求項１１に記載の装置。
19. 剛性定着部材は、管と向き合って折り畳まれた位置と径方向に膨脹した位置との間で旋回することができるヒンジ付きフランジを備え、管と気管の間に延出している請求項１３に記載の装置。
20. ヒンジ付きフランジは、嚢が膨脹するとフランジを膨らんだ位置に移動し、嚢が萎むとフランジを折り畳まれた位置に移動するように、管とフランジの間に配置された膨らませることができる嚢を含む請求項１９に記載の装置。
21. 信号処理ユニットは、下記の(ａ)(ｂ)(ｃ)(ｄ)を含む請求項１１に記載の装置。
    (ａ)加速度計からの信号を増幅するアンプ、
    (ｂ)増幅された信号をデジタル化するデジタイザー、
    (ｃ)増幅された信号を解析して、心臓の働きを示す波形信号を発生する信号解析ユニット、
    (ｄ)波形信号を表示するディスプレイ、
22. 被験者の体内における管の位置の維持を支援するために、管の第２の端部に取り付けることができるリテーナ部材を含む請求項１２に記載の装置。
23. リテーナ部材は、第２の端部に隣接して取り付けることができ、被験者の頚部を囲んで延出することができるストラップを有する請求項２２に記載の装置。
24. 下記の(ａ)(ｂ)(ｃ)からなる被験者の心臓の働きを評価する装置。
    (ａ)プローブを通過する心臓の働きに応答する気管の運動を伝達するために気管内部に挿入および支持が可能なプローブ、
    (ｂ)伝達された気管の運動を探知し、気管の運動を指示する信号を発生するセンサー、
    (ｃ)センサーからの信号を受け取り心臓の働きに特有の波形信号を発生する信号処理ユニット、
25. プローブは、被験者に空気を伝達する内部通路を備える中空管であり、中空管の運動が気管の運動を伝達する機能を遂行する請求項２４に記載の装置。
26. 管から延出して気管に係合し、管の長手方向軸に沿って管を運動させるために気管内に管を吊り下げる可撓性支持部材を含む請求項２５に記載の装置。
27. 管から延出することができて気管を係合するとともに心臓の働きに応答して気管の運動を管に伝達する剛性の定着部材を含む請求項２５に記載の装置。
28. 可撓性支持部材は、管を囲んで延出する少なくとも２つの離間した膨らませることができるカフを備えており、各カフは、管と接する潰れた位置から、被験者の気管または口部領域を伴う膨らまされた位置へと膨脹することが可能である請求項２６に記載の装置。
29. プローブを収容する気管内の管を含む請求項２４に記載の装置。
30. プローブは、気管の内管から適切に突出し、気管が肺内に二股に分岐する竜骨領域と向き合って係合する内側端部を有する管状部材と、前記内側端部を竜骨領域と向き合って配置することを可能にするために、前記管状部材の外側端部を支持する装着構造部材とを有する請求項２９に記載の装置。
31. 管状部材は、内側、外側両端部を連通する液体で充填されるシールされた内部を規定する実質的に硬質の側壁を有する請求項３０に記載の装置。
32. 管状部材の側壁は、気管の湾曲部を収容するための曲げることができる領域を含む請求項３１に記載の装置。
33. 内側、外側両端部は、シールされた内部を介して連通する可撓性表面を含み、それによって、竜骨領域の運動に起因する内側端部における可撓性表面の運動が、液体によって外側端部の可撓性表面に伝達される請求項３１に記載の装置。
34. 内側端部は、気管内の管を通って好都合に挿入するために管状部材の側壁と一線をなす潰れた位置と、内側端部の可撓性表面を竜骨領域との係合状態を維持するために竜骨領域をグリップする伸びた位置との間で移動することができる潰れて配置することができるフィンガーを含む請求項３３に記載の装置。
35. 潰れることができるフィンガーは、管状部材の内部から液体を引き出すか、または、管状部材の内部に液体を射出することによって、それぞれ、潰れた位置と伸びた位置の間を移動される請求項３４に記載の装置。
36. 液体を引き出すか、射出するために、管状部材の内部と連通するシリンジを含む請求項３４に記載の装置。
37. 外側端部の可撓性表面がセンサーと係合する請求項３３に記載の装置。
38. センサーは、可撓性表面の加速度を探知する加速度計を備えている請求項３７に記載の装置。
39. センサーは、可撓性表面の圧力変化を探知する圧力トランジューサーを有する請求項３７に記載の装置。
40. 管状部材の側壁を介して伝達されるアコースチックエネルギーを探知するために、管状部材と関連するアコースチックセンサーを含む請求項３７に記載の装置。
41. 装着構造部材は、管状部材の外側端部を支持する可動キャリッジを含んでおり、キャリッジは、内側端部の可撓性表面を竜骨領域に向かってバイアスするために管状部材を移動する請求項３３に記載の装置。

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