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KR101183053B1 - 환자 모니터링 및 약제 투여 시스템 및 사용 방법 - Google Patents

환자 모니터링 및 약제 투여 시스템 및 사용 방법 Download PDF

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KR101183053B1
KR101183053B1 KR1020057016341A KR20057016341A KR101183053B1 KR 101183053 B1 KR101183053 B1 KR 101183053B1 KR 1020057016341 A KR1020057016341 A KR 1020057016341A KR 20057016341 A KR20057016341 A KR 20057016341A KR 101183053 B1 KR101183053 B1 KR 101183053B1
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KR
South Korea
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patient
unit
treatment
treatment unit
physiological parameters
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할 에이취. 카츠
매튜 티. 네스비트
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에디컨 엔도-서저리 인코포레이티드
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Abstract

본 발명은 진단, 처치 또는 다른 의료적 처치들 중에 사용하기 위한 환자 모니터링 및 약제 투여 시스템과 관련 방법을 개시한다. 본 발명의 기능은 여러 가지 시간 소모적이고 수고스러운 활동들을 위급하지 않은 처치의 일부로 이동하거나 최소화될 수 있게 한다. 본 발명은 시스템 구조 및 설계를 두 개의 개별적인 유닛들로 하여 환자 간호 시설들에서 업무 효율을 증가시킬 수 있다. 환자 유닛은 환자 모니터링 연결부들로부터 입력 신호들을 수신하고 그 신호들을 처치 유닛으로 출력한다. 처치 유닛은 의료적 처치 중에 작동하고 환자로의 약제들의 투여를 제어한다.
Figure R1020057016341
모니터링, 진단, 진동, 스피커, 휴대용, 센서

Description

환자 모니터링 및 약제 투여 시스템 및 사용 방법{PATIENT MONITORING AND DRUG DELIVERY SYSTEM AND METHOD OF USE}
본 출원은 2003년 3월 4일자로 출원된 미국 가출원 제 60/451,860호의 우선권 및 이권을 주장하며, 그 내용 전체가 본원의 참고문헌으로서 포함된다.
본 발명은 일반적으로 환자 모니터링 및 약제 투여 시스템들에 관한 것이고, 특히 의료적 처치들을 통해 업무 효율을 증가시키는 방법 및 장치에 관한 것이다.
환자 모니터링 시스템들은 통상적으로 진단 또는 수술 처치들을 받는 환자들의 생리적 매개 변수들을 모니터링하는데 사용된다. 고통스럽거나 또는 불안을 유발하는 처치들 중에 투여되는 진통제 또는 마취제의 영향 하에 있는 환자를 모니터링하기 위한 단일 목적을 위해 다양한 환자 모니터링 시스템들이 사용되어 왔다. 환자를 정확하고 신뢰성 있게 모니터링할 수 있고 뿐만 아니라 사용하기 쉬운 모니터링 시스템이 요망된다.
불행하게도, 알려진 모니터링 시스템들은 몇 가지 단점들을 갖는다. 관련 기술의 모니터링 시스템들은 일반적으로 두 가지 부류에 속한다: 즉, 다수의 데이터를 수집하고 전형적으로 처치에 사용되는 고성능(high end), 다-기능 모니터들, 그리고 전형적으로 처치 및 회복 분야에 사용되는 기본적인 생리적 데이터만을 모으는 보다 소형의 제한된 기능의 모니터들이 있다. 환자가 일 모니터링 시스템으로부터 연결이 해제되어야 할 때, 그 후 처치실에서, 수술 처치 중에 부가적인 중요 정보를 제공하는 더욱 견고한 모니터링 시스템에 연결될 때 비능률적이다. 환자로부터 여러 개의 생리적 데이터 획득용 프로브(probe)들을 연결 및 해제하는 과정은, 시간 소모적인 행위들을 추가시켜 전체적인 의료 또는 수술 처치가 보다 길어지게 하여 업무가 비효율적이게 한다.
업무 효율을 증가시키는 환자 간호 시스템이 많은 환자 간호 시설들에서 요구된다. 환자 간호 시설은 주어진 하루 내에서 가능한 한 안전하게 많은 건(case)을 처리하고 효율을 최대화하기를 원한다. 많은 환자 간호 시설들은 업무 효율을 증가시키는데 최대의 장애물이 처치실에서 필요로 하는 임상의의 시간 양을 최소화하는 것에 관련한다는 것을 밝혀냈다. 주어진 하루 내에서 의사가 수행할 수 있는 건수는 부분적으로 환자가 처치실에 있는 시간 양에 제한된다. 특정 처치를 완료하는데 필요한 시간의 양은 어느 정도 고정되며, 임상의의 기술 및 경험 수준에 근거한다. 그러나, 임상의의 사전-처치 및 사후-처치를 개선하기 위해 많은 것이 이루어질 수 있다.
전형적으로 사전-처치실(pre-procedure room)에서, 간호사 또는 기술자(technician)가 곧 있을 처치를 위해 환자를 준비시켜준다. 이러한 준비는 처치에 사용될 기준(baseline) 데이터를 얻기 위해 환자에게 모니터들을 연결하는 것을 포함할 수 있다. 통상적으로 사용되는 모니터들에는 혈압(수축(systolic), 이완(diastolic), 및 평균 동맥(arterial) 압력), 및 펄스 산소 농도가 포함되며, 펄스 산소 농도계는 전형적으로 적외선 확산 센서를 통해 환자의 심장박동율과 동맥혈산소포화도를 측정한다. 혈압 판독은 일반적으로 혈압 띠(cuff)에 의해 취해진다. 간호사 또는 기술자는 환자의 팔 둘레에 띠를 고정하고, 구(bulb) 타입의 장치를 사용하여 띠에 공기를 펌핑하여야 한다. 일단 띠로부터의 판독값이 안정화되면, 간호사 또는 기술자는 수작업에 의해, 통상적으로 손으로 종이 시트에 기록하여 데이터를 기록해야 하고, 처치 중에 나중 참고를 위해 및 결국에 환자 보고서를 위해 이러한 정보를 저장해야 한다. 간호사 또는 기술자가 펄스 산소 농도계 판독을 취하기 위해, 그 또는 그녀는 펄스 산소 농도계 모듈을 프라이밍(priming)하고, 환자에게 펄스 산소 농도계 프로브를 고정하여 환자의 판독을 취해야 한다. 이러한 판독은 차후에 사용하기 위해 종이에 기록될 수 있다. 일단 환자가 처치 준비가 되었다고 판정하면, 간호사 또는 기술자는 혈압 띠와 펄스 산소 농도계 프로브들을 환자로부터 해제하여 환자가 사전-처치실로부터 처치실로 수송될 수 있게 하여야 한다.
환자가 처치실에 들어간 후 및 처치가 시작될 수 있기 전에, 환자를 처치에 대해 준비시키기 위해 몇 가지 작업이 필요하다. 간호사 또는 기술자는 처치가 시작될 수 있기 전에 혈압 띠와 펄스 산소 농도계(pulse oximetry) 모두를 재연결해야 한다. 혈압 띠와 펄스 산소 농도계 외에, 예를 들어, 호기말이산화탄소분압측정술(capnography), 보충 산소 및 심전도(electrocardiogram)와 같은 다른 연결이 요구된다. 생리학적 모니터들을 환자에게 연결하고 생리학적 모니터들을 모니터링 시스템에 연결하는데는 많은 양의 시간이 필요하다. 간호사 또는 기술자는 처치 대기실에서 환자에게 연결되었던 생리학적 모니터들을 재연결하는데 시간을 소모해야 한다. 이러한 연결을 하기 위해 걸리는 시간은 소중한 처치실 시간을 점유하여 업무 효율을 저하시킨다. 명백히, 환자가 처치실에 있을 때 이러한 모니터 연결 및 재연결을 최소화 또는 제거할 필요가 존재한다.
모니터들에 센서들을 추가할 때 겪을 수 있는 시간 지연 외에, 종래 기술의 모니터링 시스템들은 케이블 관리에 관해 개선될 여지가 많다. 다수의 케이블이 환자와 모니터 사이에 연장한다. 과거에는 모니터링되는 모든 매개 변수에 대해 하나 이상의 케이블이 있었다. 이러한 케이블들과 호스들의 배치(array)는 환자의 침상 둘레에서 사람이 움직이는 것을 방해한다. 케이블들과 호스들의 수가 많을수록, 누군가가 사고로 이들 중 하나를 분리시킬 위험이 커진다. 처치 중에, 간호사, 기술자, 및 의사들을 포함하는 많은 사람들이 케이블들을 헤집고 다니지 않으면서 실내에서 움직이고 환자에게 접근할 수 있어야 한다. 본 발명은 환자와 모니터 사이의 케이블 수를 최소화하여 케이블 관리 문제를 처리한다.
본 발명의 부가적인 초점은 대다수의 처치의 길이 및 처치로부터 회복하는데 필요한 시간을 감소시키기 위해 빠르게 작용하는 진통제 또는 마취제를 사용하여 업무 효율을 증가시키는 것이다. 환자로부터 고통 및 불안을 덜어주기 위한 현재의 해결방법은 최고 효과를 얻는데 비교적 긴 시간이 필요하고 환자로부터 그 효과가 사라지는데 비교적 긴 시간이 걸리는 약제들을 사용할 필요가 있다. 의사들은 처치를 시작하기 위해 약제들이 완전한 효과가 나타날 때까지 기다려야 한다. 약제가 효과를 나타낼 때까지 기다리는 시간은 업무 효율을 저해하는 낭비된 시간이다. 본 발명은 업무 효율을 증가시키기 위해 빠르게 작용하는 약제들을 안전하고 신뢰성있게 투여하기 위한 수단을 제공한다.
본 발명의 또 다른 초점은 업무 효율을 증가시키기 위해 현재 임상의들에 의해 수행되는 몇 가지 기능들을 자동화하는 것이다. 현재 실무에서, 정맥(IV) 약제를 투여하기 전에, 간호사들은 환자에게 라인(line)을 연결하기 전에 라인 내에 갇혀 있을 수 있는 공기를 정맥 라인으로부터 수작업으로 정화(purging)해야 한다. 이렇게 하는데 실패하면 환자의 혈류에 공기가 들어가 환자에게 유해한 영향을 미칠 수 있다. 이러한 라인의 정화 과정은 상당한 양의 시간이 걸리고 업무 효율을 저해한다. 본 발명은 라인 정화 과정을 자동화하는 수단을 제공한다.
본 발명의 다른 목적 및 의도한 많은 장점들이 첨부한 도면들과 연계하여 하기의 본 발명의 상세한 설명을 참조하면 보다 잘 이해할 수 있음이 쉽게 알 수 있을 것이다.
도 1은 침상 또는 환자 유닛과 처치 유닛(procedure unit)을 예시하는 본 발명에 따라 구성된 간호 시스템 장치의 일 실시예의 사시도.
도 2는 이동형 환자 유닛을 예시하는 본 발명에 따라 구성된 간호 시스템 장치의 일 실시예의 사시도.
도 3은 다양한 환자 센서들 및 다른 환자 인터페이스들과 연결된 환자 유닛을 예시하는 본 발명에 따라 구성된 간호 시스템 장치의 일 실시예의 사시도.
도 3a는 환자 유닛의 다른 실시예의 사시도.
도 3b는 처치 유닛에 연결된 도 3a의 환자 유닛의 사시도.
도 3c는 도 3a의 환자 유닛의 분해도.
도 3d는 케이블 연결 및 침상 연결을 예시하는 도 3a의 환자 유닛의 사시도.
도 3e는 도 3a의 환자 유닛의 다른 실시예의 분해도.
도 4는 처치 유닛의 사시도.
도 4a는 본 발명의 오토-프라이밍 특징을 예시하는 순서도.
도 4b는 처치 유닛과 함께 사용하기 위한 약제 카세트의 부분 절단도.
도 4c는 처치 유닛과 함께 사용하기 위한 약제 카세트 및 펌프 모듈(pump module)의 다른 실시예의 사시도.
도 5는 통신 케이블의 단면도.
도 6은 본 발명의 전체적인 블록 다이어그램.
도 7은 본 발명의 사전-의료적 처치를 예시하는 전체적인 데이터 흐름도.
도 8은 본 발명의 의료적 처치 특징을 예시하는 전체적인 데이터 흐름도.
도 9는 본 발명의 사후-의료적 처치 특징을 예시하는 전체적인 데이터 흐름도.
발명의 요약
본 발명은 미국 특허 공보 US2002/0017296호, US2002/0017300호 및 US2002/0188259호에 예시적으로 설명된 의료적 처치 중에 예를 들어, 진정제(sedative), 진통제 또는 마취제이지만 이에 한정되지 않는 약제(pharmaceutical drug)를 환자에게 효과적으로 투여하는 장치 및 방법을 제공한다.
본 발명의 기능은 여러 가지 시간 소모적이고 수고스러운 활동들을 위급하지 않은 처치의 일부로 이동하거나 최소화될 수 있도록 허용하지만, 이에 제한되는 것은 아니다. 이를 위해, 본 발명은 시스템 구조 및 설계를 통해 두 개의 개별적인 모니터링 유닛들로 물리적으로 분리할 수 있고, 이들은, 본 명세서에 기술된 바와 같이 이용할 때, 환자 간호 시설들에서 업무 효율을 증가시킬 것이다.
일반적으로, 본 발명은 환자 모니터링 연결부들로부터 입력 신호들을 수신하는 환자 유닛을 갖는 마이크로-프로세서 기반의 환자 모니터링 시스템 및 약제 투여 시스템이다. 환자 유닛은 처치 유닛에 환자 매개 변수들을 출력하고, 환자 매개 변수들을 표시하기 위한 디스플레이 스크린을 또한 포함한다. 상기 처치 유닛은 의료적 처치 중에 작동하고 환자 유닛으로부터 환자 매개 변수들을 수신한다. 처치 유닛은 환자로의 약제들의 투여를 제어한다.
본 발명의 추가적인 특징은 환자의 처치 기록을 생성하는 편리함에 대한 것이다. 환자 기록을 생성하는 현재의 기술은 환자가 입원 중에 간호사가 수작업으로 기록하는 것을 필요로 한다. 이 기술은 시간 소모적이고 기록하는 중에 오류가 발생할 수 있다. 본 발명은 처치에 걸쳐 환자 매개 변수들을 모니터링하고, 전자적으로 데이터를 획득하고, 기록 보관을 위해 간호사 또는 기술자가 이러한 데이터의 사본을 선택적으로 인쇄할 수 있게 하는 수단을 제공한다.
본 발명의 다른 특징은 환자의 하나 이상의 생리적 매개 변수를 모니터링하기 위해 하나 이상의 센서를 환자에 연결하는 단계와; 하나 이상의 제 1 연결 지점을 갖고 하나 이상의 제 1 연결 지점을 통해 하나 이상의 센서로부터 입력 신호들을 수신하고 환자의 생리적 매개 변수들을 출력하기 위한 제 2 연결 지점을 갖는 마이크로프로세서 기반의 환자 유닛을 제공하는 단계와; 환자의 물리적 특성을 환자 유닛에 입력하는 단계와; 환자 기록을 생성하는 단계를 포함하는 의료적 처치 중에 하나 이상의 약제를 투여하고 환자를 모니터링하는 방법이다.
의료적 처치 중에 하나 이상의 약제를 투여하고 환자를 모니터링하는 본 발명의 방법의 다른 표현은, 하나 이상의 제 2 연결 지점을 마이크로프로세서 기반의 처치 유닛에 연결하는 단계와; 약병을 포함하는 약제 카세트를 주입 펌프에 연결하는 단계와; 약제를 환자에게 투여하고 의료적 처치를 수행하는 단계와; 하나 이상의 제 2 연결 지점을 처치 유닛으로부터 해제하는 단계를 포함한다.
본 발명의 방법의 또 다른 표현은 환자의 하나 이상의 생리적 조건을 모니터링하는 단계와; 하나 이상의 제 1 연결 지점으로부터 하나 이상의 센서로부터의 입력 신호들을 해제하는 단계; 및 환자 기록의 생성을 종료하는 단계를 포함한다.
본 발명의 다른 초점들은 하기의 양호한 실시예들의 상세한 설명으로부터 명백해진다.
본 발명을 설명하기 앞서, 본 발명은 첨부한 도면 및 설명에 예시된 부분들의 구성 및 배치의 세부사항들에 그 용도 및 사용이 한정되지 않음을 알아야 한다. 본 발명의 예시적인 실시예들은 다른 실시예들, 변형예들 및 수정예들에서 구현 또는 포함될 수 있고, 다양한 방식으로 구현될 수 있다. 또한, 달리 지시하지 않으 면, 본원에서 사용되는 용어 및 표현들은 독자의 편의를 위해 본 발명의 예시적 실시예들을 설명하기 위해 선택되었으며 본 발명을 한정하기 위한 것은 아니다.
하기에 설명되는 하나 이상의 실시예들, 실시예들의 표현들, 예들, 방법들 등 중 어떠한 것도 다른 후술하는 실시예들, 실시예들의 표현들, 예들, 방법들 등 중 임의의 하나 이상과 조합될 수 있다.
도 6의 시스템 블록 다이어그램은 본 발명의 일 실시예의 시스템 구조를 예시한다. 이 도면은 환자 간호 시스템(5)의 구성요소들 간의 관계를 예시하며, 하기에 보다 상세히 설명된다. 처치 유닛(12)은 ECG 모듈(36), 도관 모듈(38; cannula module), 배터리(82), 연동하는 주입 펌프(72; peristaltic infusion pump)를 포함하는 몇몇 일체형 구성요소들을 갖는다. 그러나, 외부 산소(16), 외부 전원(78)은 처치 유닛(12)에 일체화되지 않는다. 이들은 처치 유닛(12)에의 연결부들을 갖는다. 연동하는 주입 펌프(72)는 진통제 또는 진정제를 펌핑하기 위해 약제 카세트와 상호작용한다. 그 다음에, 이들 진통제 또는 진정제는 정맥 튜브(76; IV tubing)를 통해 환자에게 펌핑된다. 침상 유닛(bedside unit)(10)과 처치 유닛(12)에 포함된 디스플레이들에 부가하여, 임상의가 사용하기 위한 선택적인 디스플레이가 사용될 수 있고, 예를 들어, 환자의 생리적 매개 변수들과, 경고 알람과 같은 정보를 표시할 수 있다. 처치 유닛(12)은 선택적 디스플레이(20) 상에 위치하는 무선 수신 장치에 신호들을 송신하기 위해 예를 들어, "블루투스(Blue Tooth)"와 같은 무선 송신 장치를 사용할 수 있다. 통신 케이블(14)은 처치 유닛(12)과 침상 유닛(10) 간의 데이터 링크로서 작용한다. 침상 유닛(10)은 NIBP 모듈(34), 펄스 산소 농도계 모듈(26; pulse oximeter module), ART 모듈(30, 32), 침상 유닛 배터리(24)를 포함하는 다수의 일체형 장치를 갖는다. 침상 유닛(10)은 구강/코 도관(48; oral nasal cannula), ECG 패드(50), NIBP 띠(58), 펄스 산소 농도계 프로브(60; pulse oximeter probe), ART 이어피스(55; ART earpiece), ART 핸드피스(57; ART handpiece)를 포함하지만 이에 제한되지 않는 침상 유닛(10)과 환자 간의 몇 가지 연결을 허용한다. 침상 유닛(10)은 처치 유닛(12)과 독립적으로 기능하거나 또는 연결되도록 설계된다.
도 1에 도시된 바와 같이, 환자 간호 시스템(5)은 침상 유닛(10)과 처치 유닛(12)의 두 개의 모니터링 유닛을 포함한다. 환자 간호 시스템(5)의 예시적인 일 용도는 의사에 의해 진단 또는 수술 처치를 받고 있는 의식이 있으며, 삽관되지 않고(non-intubated), 자발적으로-산소 공급하는 환자에게 진정제, 진통제 및/또는 마취제를 투여하고 환자의 매개 변수들을 모니터링하는 것이다. 이러한 용도는 본 발명의 모든 잠재적인 용도를 포괄하는 것은 아니지만 본 발명을 설명하는데 사용된다.
침상 유닛(10)과 처치 유닛(12)은 통신 케이블(14)을 통해 연결된다. 통신 케이블(14)은 침상 유닛(10)과 처치 유닛(12) 간에 다양한 유압 신호와 가스 및 전자 데이터를 송신하는 수단을 제공한다. 통신 케이블(14)은 업무 효율과 사용자 편의를 돕기 위해 침상 유닛(10)과 처치 유닛(12) 모두로부터 제거될 수 있다. 침상 유닛(10)과 처치 유닛(12)은 통신 케이블(14)이 배치되지 않으면 서로 독립적으로 자유롭게 이동한다. 이는 각각의 유닛이 서로 독립적으로 이동할 수 있게 한다; 이 특징은 많은 양의 의료적 처치들을 갖고 환자들과 모니터들을 연결할 시간이 거의 없는 병원들에 특히 중요하다. 침상 유닛(10)과 처치 유닛(12)은 바람직하게는 임상의가 원한다면 수술 처치 과정에 환자에게 보충 산소를 제공하도록 의도된 외부 산소원을 수용한다. 정맥(IV) 튜브 세트(76)가 처치 유닛(12)에 연결되어 수술 처치 중에 환자에게 진정제 또는 진통제를 투여하는 것이 도시되어 있다.
도 2에 도시된 바와 같이, 침상 유닛(10)은 소형이고 휴대 가능하여 한 방에서 다른 방으로 이동하는데 힘들지 않다. 일 실시예에서, 침상 유닛(10)은 정맥 폴(IV pole) 또는 침상 레일(bedrail) 중의 하나에 장착될 수 있다; 이는 환자가 어디로 수송될 필요가 있든지 임상의로부터 유닛을 이동할 부담을 덜어준다. 침상 유닛(10)은 간호사 또는 기술자의 손으로 들기에 충분히 작고 가볍다. 침상 유닛(10)은 침상 터치스크린 조립체(touch screen assembly) 또는 간단한 키패드(keypad)(22)를 통해 사용자가 정보를 입력할 수 있게 한다. 침상 터치스크린 조립체(22)는 침상 유닛(10)의 한 표면에 통합되고 환자와 시스템의 매개 변수들 및 장치의 작동 상태를 표시하는 디스플레이 장치이다. 예시적인 침상 터치스크린 조립체(22)는 삼성이 제조한 5.25"(인치) 컬러 LCD 상에 장착된 마이크로테크(MicroTech) 사가 제조한 5.25"(인치) 저항막 방식(resistive) 터치스크린이다. 병원 소속 간호사 또는 의사가 예를 들어, 환자 체중과 약의 복용량 프로파일과 같은 환자 정보를 침상 터치스크린 조립체(22)에 의해 침상 유닛(10)에 입력할 수 있다. 침상 유닛 배터리(24)는 침상 유닛(10)에 고정적으로 부착되고 오랜 기간 동안 침상 유닛(10)을 작동시키기에 충분한 전력을 공급할 수 있는 예를 들어, 파나소닉 사의 모델 번호 LC-T122PU와 같은 표준의 충전가능한 배터리이다. 일 실시예에서, 침상 유닛 배터리(24)는 침상 유닛(10)이 통신 케이블(14)을 통해 처치 유닛(12)에 연결되어 있는 동안 충전되거나, 또는 독립적인 전원으로부터 직접 충전될 수 있다.
도 3에 도시된 바와 같이, 침상 유닛(10)은, 환자의 생명 징후들(vital signs)을 모니터링하고 환자에게 보충 산소를 공급하는데 사용되는 다수의 환자 센서들 및 주변 장치들에 연결될 수 있다. 본 발명의 일 특징은 하나 이상의 기본적인 환자 모니터링 시스템들과 약제 투여를 통합한다. 이러한 시스템들은 환자와 상호작용하고 환자의 생리적 상태에 관한 전자 피드백 정보를 얻는다. 구강/코 도관(48)은 외부 산소원으로부터 산소를 공급하고 배출된 가스의 샘플들을 모은다. 구강/코 도관(48)은 케이블 통과 연결부(15; cable pass-through connection)에 탈착 가능하게 부착된다. 케이블 통과 연결부(15)는 구강/코 도관(48)에 의해 얻은 신호를 처치 유닛(12)의 호기말이산화탄소분압측정기(예를 들어, 카디오풀모너리 테크놀로지스(CardioPulmonary Technologies) 사의 CO2WFA OEM)에 직접 그리고 바람직하게는 통신 케이블(14; 도 1)을 통해 보낸다. 호기말이산화탄소분압측정기(capnometer)는 이산화탄소 센서를 통해 환자의 흡기/호기 흐름 내의 이산화탄소 레벨의 측정 및 호흡율을 측정한다. 케이블 통과 연결부(15)에는 표준 심전도기(50; ECG; electrocardiogram)가 또한 부착되며, 이는 환자의 심장 주기에서 전기적 활성도를 모니터링한다. ECG 신호들은 처치 유닛(12)으로 보내지며 여기서 신호들이 처리된다.
침상 유닛(10)에는 펄스 산소 농도계 프로브(60; 예를 들어, 돌핀 메디컬(Dolphin Medical) 사)와 비-침투성 혈압(NIBP; non-invasive blood pressure) 띠(58)가 또한 연결되어 있다. 펄스 산소 농도계 프로브(60)는 적외선 확산 센서를 통해 환자의 동맥 포화도와 심장 박동율을 측정한다. 펄스 산소 농도계 프로브(60)에 의해 가져온 데이터는 펄스 산소 농도계 케이블(61)에 의해 펄스 산소 농도계 모듈(26; 예를 들어, 돌핀 메디컬 사)에 중계된다. 비-침투성 혈압(NIBP) 띠(58; 예를 들어, 썬테크 메디컬 인스트루먼트(SunTech Medical Instruments) 사의 PN 92-0011-00)는 필요에 따라 포함되는 팽창가능한 띠와 공기 펌프(예를 들어, 썬테크 메디컬 사)에 의해 환자의 심장 수축, 확장 및 평균 동맥 혈압을 측정한다. NIBP 띠(58)는 침상 유닛(10)에 위치한 NIBP 모듈(34)에 탈착 가능하게 부착된다.
환자의 의식 수준이 자동화된 반응 시험기 시스템(ART; Automated Response Tester System)에 의해 검출된다. 예시적인 ART 시스템이 본원에 참고문헌으로서 포함되며 2003년 9월 29일에 출원된 미국 특허출원 제 10/674,160호에 공개되어 있다. ART 시스템은 질의(query) 개시 장치와 질의 반응 장치를 포함한다. ART 시스템은 질의 개시 장치로 환자의 주의를 획득하고 환자가 질의 반응 장치를 작동하게 지시하여 작동한다. 질의 개시 장치는 이어피스(earpiece)(55)와 같은 스피커를 통한 임의의 타입의 자극일 수 있고, 이는 환자가 질의 반응 장치를 작동하게 하는 청각 지시를 제공한다. 질의 반응 장치는 핸드피스(57)이며, 핸드피스(57)는 환자가 반응하라는 청각 또는 다른 지시를 받았을 때 환자에 의해 부재가 움직이거나 눌려질 수 있도록, 예를 들어, 토글(toggle) 또는 로커(rocker) 스위치나, 누를 수 있는 버튼이나, 환자가 손에 들고 이용하거나 달리 액세스 가능한 다른 이동 가능한 부재의 형태를 취할 수 있다. 대안적으로, 환자가 질의 반응 장치를 작동하도록 지시하는 진동 메커니즘이 핸드피스(57)에 통합될 수 있다. 일 실시예에서, 질의 개시 장치는 원통형 핸드헬드 장치(57)이며, 원통형 핸드헬드 장치(57)는 핸드헬드 장치가 반응을 요청하기 위해 환자의 손을 진동시킬 수 있게 하는 작은 12V dc 양방향 모터를 포함한다.
질의가 개시된 후, ART 시스템은 신호를 생성하여 환자가 질의 개시 장치에 반응하여 질의 반응 장치를 작동하는데 걸린 시간의 양을 반영한다. 이러한 신호들은 침상 유닛(10) 내측에 위치한 주 논리 기판(main logic board)에 의해 처리되고 침상 터치스크린 조립체(22), 처리 터치스크린 조립체(62; 도 4) 또는 선택적인 모니터(20; 도 6) 중의 하나에 표시된다. 환자가 질의에 반응하는데 필요한 시간의 양은 임상의가 환자의 진정제 레벨에 대해 생각할 수 있게 한다. ART 시스템은 두 개의 모듈, 질의 반응 모듈(query response module)(32)과 질의 개시 모듈(query initate module)(30)을 갖고, 집합적으로 ART 시스템 모듈(30, 32)로 불린다. ART 시스템 모듈들(30, 32)은 침상 유닛(10)에 질의 개시 장치(55) 및 질의 반응 장치(57)를 작동 및 연결시키기 위해 필요한 모든 하드웨어를 갖는다.
일 실시예에서, 모니터링 모듈(26, 30, 32, 34)들은 오작동 또는 기술적 개선이 있는 경우에 다른 모니터링 모듈들로 쉽게 교체될 수 있다. 이들 모듈은 그 각각의 주변장치(peripherals)들을 작동하는데 필요한 모든 하드웨어를 포함한다. 상술한 환자 모듈들은 침상 유닛(10)과 처치 유닛(12) 각각의 내측에 위치한 마이크로프로세서-기반의 전자 제어기 또는 컴퓨터(종종 본원에서는 주 논리 기판, MLB로도 불림)에 연결된다. 전자 제어기 또는 주 논리 기판은 상업적으로 입수가능한 프로그래밍 가능한-타입의 마이크로프로세서들과 다른 "칩들", 다양한 기판(들) 상의 메모리 장치들과 논리 장치들, 예를 들어, 그중 텍사스 인스트루먼츠(예를 들어, XK21E)와 내셔널 세미컨덕터(예를 들어, HKL72)가 제조한 것의 조합체를 포함한다.
일단 침상 유닛(10)과 처치 유닛(12)이 통신 케이블(14)을 통해 연결되면, ECG와 호기말이산화탄소분압측정기가 모니터링되고, 보충 산소가 환자에게 공급된다. 그러나, 바람직하게는, 이러한 연결들은 업무 효율을 증가시키기 위해 처치 대기실에서 이루어진다. 이러한 연결들을 처치 대기실에서 하여, 처치실에서 호기말이산화탄소분압측정기, ECG 및 보충 산소를 처치 유닛(12)에 연결하는 것보다 적은 시간이 요구된다. 구강/코 도관(48)과 ECG 도선(51)들이 케이블 통과 연결부(15)에 직접 연결된다. 침상 유닛(10) 상에 위치한 케이블 통과 연결부(15)는 실질적으로 통신 케이블(14)의 연장부이며, 이는 ECG 도선(51)들과 구강/코 도관(48)으로부터의 신호들이 침상 유닛(10)을 바이패스(bypass)하여 처치 유닛(12)에 직접 전달될 수 있게 한다. 그러나, 당업자에게는 침상 유닛(10)이 ECG(50) 및 구강/코 도관(48) 신호들을 수용하고 신호들을 처리하여 처치 대기실 내의 환자에게 보충 산소와 스크린(22) 상에 정보를 제공하도록 구성될 수 있음이 명백할 것이다. 그러나, 더 많은 특징들이 침상 유닛(10)에 추가됨에 따라, 휴대성이 제약될 수 있다.
이제 도 3a를 참조하면 처치 유닛(12)과 관련한 본 발명의 콘솔 조립체(410; console assembly)가 도시되어 있다. 이 실시예에서, 콘솔 조립체는 침상 유닛(10)의 보다 간단한 버전이다. 본원에서 사용될 때, 용어 "선단(proximal)"은 콘솔 조립체(410)를 사용하는 장치에 가장 가까운 콘솔 조립체(410) 상의 위치, 즉 콘솔 조립체(410)에 연결된 환자로부터 가장 먼 위치를 의미한다. 용어 "말단(distal)"은 콘솔 조립체(410)를 사용하는 장치로부터 가장 멀고 환자에게 가장 가까운 위치를 의미한다.
도 3a 내지 도 3d에 도시된 바와 같이, 콘솔 조립체(410)는 장착부(412), 콘솔 박스(420), 콘솔 커넥터 케이블(450)을 포함한다. 장착부(412)는 콘솔 조립체(410)가 예를 들어, 환자의 침상 레일 또는 정맥 폴 상에서 수평 또는 수직으로 쉽게 장착될 수 있게 하고, 바람직하게는 예를 들어, 폴리카보네이트(polycarbonate)와 같은 강성의 열가소성 플라스틱으로 만들어진다. 장착부(412)는 콘솔 박스(420)의 선단부에 부착되고 그 위에 장착 포스트(414; mounting post)들을 포함한다. 장착 포스트(414)들은 장착부(412)를 환자의 침상 레일 또는 정맥 폴 상에 고정하는 것을 돕는다.
바람직하게는 예를 들어, 폴리카보네이트와 같은 강성의 열가소성 플라스틱으로 만들어진 외부 케이싱을 갖는 콘솔 박스(420)는 면판(419; faceplate)과 허브(421; hub)를 포함한다. 면판(419)은 접착제, 기계적 고정수단, 나사, 및 초음파 용접을 포함하지만 이에 제한되지 않는 임의의 부착 수단을 사용하여 허브(421)에 고정적으로 부착될 수 있다. 콘솔 박스(420)는 그 안에 리셉터클(432; receptacle)들을 더 포함한다. 리셉터클(432)들은 펄스 산소 농도계 포트(434), ECG 모니터 포트(436), NIBP 모니터 포트(438), ART 이어피스 잭(440), ART 핸드피스 포트(442) 및 보충 산소 공급부를 포함하는 구강/코 도관 포트(444)를 포함하지만 이에 제한되지 않는다. 리셉터클(432)은 의료계에 알려진 표준의 의료 장치 연결부들이거나, 또는 콘솔 박스(420)에 연결되도록 주문에 의해 설계된 의료 장치들과 함께 사용하기 위한 주문 장치 연결부(custom device connection)들일 수 있다. 콘솔 박스(420)는 그 안에 다수의 전기 와이어(422), 공기 라인(424), 산소 공급 튜브(426)를 더 포함하며, 이는 각각의 리셉터클(432)로부터 콘솔 박스(420)를 통해 커넥터 케이블(450) 내의 상응하는 와이어(452), 튜브(454), 및 전원 라인(456)에 연결한다.
도 3a에 도시된 바와 같이, 콘솔 조립체(410)는 다수의 케이블(430)을 더 포함한다. 리셉터클(432)에 연결되는 케이블(430)은 특히 수술 처치 중에 환자를 모니터링 하기 위해 임의 수의 장치들에 부착된다. 이러한 장치에는 여러 가지 중에 구강/코 도관, 혈압 띠, ECG 도관, 및 펄스 산소 농도계 모니터가 포함되지만 이에 제한되지 않는다.
예를 들어, 밀렌(mil-ene) 또는 실리콘과 같은 절연부로 커버된 커넥터 케이블(450)은 전기 신호, 유압 신호 및 한 개의 케이블에 통합된 공급용 산소를 공급하는 다수의 와이어(452), 튜브(454), 전원 라인(456)을 포함하고, 콘솔 박스(420)가 와이어 처치 유닛(12)에 배선되게 한다. 커넥터 케이블(450)은 그 말단부에 스트레인 릴리프(451; strain relief; 변형 완화기)를 더 포함한다. 스트레인 릴리프(451)들은 당업계에 알려져 있으며, 커넥터 케이블(450)과 콘솔 박스(420) 사이의 연결부에서 장기간 사용된 후에 와이어들이 파손되는 원인이 되는 굽힘(flexing)을 방지하도록 돕는데 중요한 역할을 한다.
도 3e에 도시된 바와 같이, 콘솔 박스(420)는 회로 기판(459), 마이크로프로세서(460), 탈착 가능한 플래시 메모리 판독기(461; flash memory reader), 탈착 가능한 플래시 메모리(462), 배터리(464), 및 하나 이상의 컴퓨터 인터페이스(466)를 더 포함한다. 회로 기판(459)은 다층 인쇄 회로 기판일 수 있다. 구리 회로 경로들은 트레이스(trace)들로 불리며, 이는 복잡한 도로 지도를 닮았고 회로 기판(456)에 걸쳐 신호들과 전압들을 전달한다. 회로 기판(459)의 몇 개의 층이 마이크로프로세서(460)와 탈착 가능한 플래시 메모리(462)를 위한 데이터를 전달할 때 다른 층들은 교차부에서 경로들이 단락됨없이 귀로(ground returns)를 제공하고 전압을 전달하도록 다층 제조(layered fabrication) 기술들이 사용될 수 있다. 절연된 층들은 하나의 완성된, 복합 샌드위치 구조로 제조될 수 있다. 칩들 및 소켓들은 회로 기판(459)에 납땜될 수 있다. 마이크로프로세서(460)는 회로 기판(459)에 장착된다. 마이크로프로세서(460)는 외부 모니터들로부터 콘솔 박스(420)에 의해 수신된 데이터의 연산 엔진(computational engine)이다. 마이크로프로세서들은 컴퓨터 업계에서 알려져 있고, 그 중에서 예를 들어, 펜티엄, K6, 파워피씨, 스파크, 모토롤라 드래곤볼TM(Motorola DragonballTM)과 같은 여러 가지 적합한 마이크로프로세서들 중의 하나가 마이크로프로세서(460)에 사용될 수 있다. 마이크로프로세서(460)는 소프트웨어 응용 프로그램에 의해 작동될 수 있다. 상기 소프트웨어 응용 프로그램은 여러 가지 형식적인 프로그래밍 언어 중의 하나로 작성될 수 있으며, 프로그래밍 언어에는 자바, C++, 비쥬얼 베이직, 포트란이 포함될 수 있지만, 이에 제한되지 않는다. 소프트웨어 응용 프로그램과 마이크로프로세서(460)는 함께 처치 유닛(12)과 콘솔 박스(420)를 통해 환자로부터 모여진 생리적 매개 변수들 모두의 데이터 로그(data log)를 생성한다. 또한, 회로 기판(459)에는 탈착 가능한 플래시 메모리 판독기(461)가 전기적으로 부착된다. 콘솔 박스(420)의 외부 케이싱, 상세하게는 허브(421)의 슬롯을 포함하는 탈착 가능한 플래시 메모리 판독기(461)는 탈착 가능한 플래시 메모리(462)가 회로 기판(459)으로부터 삽입 및 제거될 수 있게 한다. 탈착 가능한 플래시 메모리(462)가 탈착 가능한 플래시 메모리 판독기(461)에 삽입되었을 때, 탈착 가능한 플래시 메모리(462)는 마이크로프로세서(460), 회로 기판(459), 컴퓨터 인터페이스(466)와 디지털 통신한다. 탈착 가능한 플래시 메모리(462)는 상응하는 소프트웨어 응용 프로그램을 돌리고 있는 마이크로프로세서(460)에 의해 생성된 데이터 로그의 정보를 쉽고 빠르게 저장하기 위해 사용되는 고체-상태의 저장 장치이다. 탈착 가능한 플래시 메모리(462)는 컴퓨터 업계에서 알려져 있고, 그 중에서 예를 들어, 스마트미디어 카드, 멀티미디어 카드, 또는 컴팩트플래시 카드와 같은 여러 가지 적합한 플래시 메모리 카드들 중의 하나가 탈착 가능한 플래시 메모리(462)에 사용될 수 있다. 나중에, 탈착 가능한 플래시 메모리(462)로부터 데이터를 가져올 수 있도록 데이터가 저장된다.
콘솔 조립체(410)가 처치 유닛(12) 또는 다른 외부 모니터로부터 제거될 때, 리튬 이온을 포함할 수 있는 배터리(464)가 마이크로프로세서(460)를 포함하는 콘솔 박스(420) 내의 구성요소들에 전력을 공급한다. 소프트웨어 응용 프로그램 및 탈착 가능한 플래시 메모리(462)와 함께 마이크로프로세서(460)는 컴퓨터 인터페이스(466)를 통해 그 데이터를 디지털 통신할 수 있다. 컴퓨터 인터페이스(466)는 표준 직렬 포트, USB 포트, IEEE1394 포트, RS232 포트, 또는 이더넷(Ethernet) 포트를 포함할 수 있지만, 이에 제한되지 않는다. 컴퓨터 인터페이스(466)는 소프트웨어 응용 프로그램에 의해 구성되고 환자 보고서로서 인쇄될 데이터를 전송한다. 부가적으로, 탈착 가능한 플래시 메모리(462)는 콘솔 박스(420)로부터 제거되어 여러 가지 호환가능한 플래시 메모리 카드 판독기들 중의 하나에 삽입되어 데이터가 개인용 컴퓨터 또는 핸드헬드 장치에 다운로드될 수 있다.
본 발명의 콘솔 조립체(410)를 사용하는 수술 처치 중에, 환자가 먼저 입장하고 처치에 대해 준비된다. 이 단계 중에, 보건 임상의 또는 외과의가 예를 들어, 펄스 산소 농도계 모니터와 같은 여러 가지 필수적인 모니터들을 환자에게 연결한다. 이러한 모니터들과 관련한 케이블(430)들이 콘솔 박스(420)의 각각의 리셉터클(432)에 연결된다. 그 다음에, 환자 기록이 플래시 메모리(462) 내의 소프트웨어 응용 프로그램과 마이크로프로세서(460)를 통해 개시되고, 케이블(430)들로부터의 생명 징후와 같은 환자로부터의 데이터가 이제 플래시 메모리(462)에 저장될 수 있다. 다음에, 환자는 처치실로 이동하고, 콘솔 조립체(410)는 처치 유닛(12) 또는 다른 의료 모니터링 장치에 연결된다. 플래시 메모리(462)는 생명 징후, 투여되는 약제, 및 다른 생리적 매개 변수들을 포함하지만 이에 제한되지 않는, 케이블(430)과 처치 유닛(12)으로부터 마이크로프로세서(460)를 통해 환자 기록을 위해 모은 정보 데이터를 계속 채집한다. 처치가 완료된 후, 콘솔 박스(420)는 처치 유닛(12)으로부터 분리되고, 환자는 회복 및 퇴원 단계를 위해 이동된다. 이 단계 중에, 플래시 메모리(462)는 생명 징후와 처치 후 약제들을 포함하지만 이에 제한되지 않는 데이터를 케이블(430)로부터 계속 모은다. 환자가 퇴원할 준비가 되면, 플래시 메모리(462)는 데이터를 수집을 중단하고 환자 기록을 완료한다.
이제 도 4를 참조하면, 처치 유닛(12)은 의사가 진통제 또는 진정제와 같은 약제를 안전하게 투여하고 의료적 처치 중에 환자를 모니터링할 수 있게 한다. 처치 터치스크린 조립체(62)는 처치 유닛(12)의 표면에 일체화되고 환자와 시스템의 매개 변수들과 장치의 작동 상태를 표시하는 디스플레이 장치이다. 일 실시예에서, 처치 터치스크린 조립체(62)는 삼성이 제조한 5.25" 컬러 LCD 상에 장착된 마이크로테크 사가 제조한 5.25" 저항막 방식 터치스크린(resistive touch screen)으로 구성된다. 처치 터치스크린 조립체(62)는 주 디스플레이 및 입력 수단이고 침상 터치스크린 조립체(22)보다 훨씬 크고 보다 상세한 정보를 표시할 수 있다. 처치 터치스크린 조립체(62)에 부가하여, 사용자는 약제 투여 제어부들(80)에 의해 처치 유닛(12)에 정보를 입력할 수 있다. 버튼 또는 다이얼과 같은 약제 투여 제어부들(80)은 처치 유닛(12)의 한 측면 상에 위치하고, 바람직하게는 임상의가 다양한 시스템 매개 변수들을 바꾸고 처치 터치스크린 조립체(62)를 바이패스할 수 있게 한다. 프린터(70)는 처치 유닛(12)의 상부에 일체로 부착된다. 프린터(70)는 처치 전 및 처치 자체에 대한 환자 데이터를 포함하는 환자 보고서를 임상의가 인쇄할 수 있게 한다. 환자 리포트 인쇄와 자동 데이터 기록(logging) 특징을 조합하면 간호사 또는 기술자가 처치 중에 환자 상태에 관해 소비해야하는 시간 및 노력의 양을 감소시킨다. 프린터(70)는 주 논리 기판에 위치하는 프린터 인터페이스(예를 들어, 패러럴 시스템즈(Parallel Systems) 사의 CK205HS)로부터 데이터 신호들을 수신한다. 프린터(70)는 열전사(thermal) 프린터일 수 있다(예를 들어, 어드밴스드 프린팅 시스템즈(APS) 사의 ELM 205HS).
처치 유닛(12)의 외부 케이싱의 슬롯을 포함하는 메모리 카드 판독기(85)는 플래시 메모리 카드(84)가 처치 유닛(12)에 삽입 및 제거될 수 있게 한다. 플래시 메모리 카드(84)는 처치 유닛(12)에 의해 생성된 데이터 로그 정보를 빠르고 편리하게 저장하는데 사용되는 고체-상태 저장 장치이다. 플래시 메모리 카드(84)는 컴퓨터 업계에 알려져 있고, 예를 들어, 스마트미디어 카드, 멀티미디어 카드, 또는 컴팩트플래시 카드와 같은 여러 가지 적합한 플래시 메모리 카드들 중의 하나가 메모리 카드 판독기(85)와 함께 사용될 수 있다. 나중에 플래시 메모리 카드(84)로부터 데이터를 검색할 수 있게 데이터가 저장된다. 일 실시예에서, 메모리 카드 판독기(85)는 환자 간호 시스템(5)의 기능을 업그레이드하기 위한 소프트웨어를 포함하는 플래시 메모리 카드(84)를 수용할 수 있다. 데이터 포트(88)는 표준 직렬 포트(standard serial port), USB 포트, RS232 포트, 또는 이더넷 포트(Ethernet port)를 포함할 수 있지만, 이에 제한되지 않는다. 데이터 포트(88)는 처치 유닛(12)과 외부 프린터를 링크하여 환자 보고서를 인쇄하거나 또는 개인용 컴퓨터 또는 메인프레임에 전자 파일들을 전송하는데 사용될 수 있다. 다른 실시예에서, 데이터 포트(88)는 프린터 또는 외부 컴퓨터 또는 메인프레임에 연결된 무선 수신기와 상호작용하는 무선 송신기일 수 있다.
도 4b 및 도 4c를 또한 참조하면, 처치 유닛(12)은 연동 주입 펌프(peristaltic infusion pump)(72; 예를 들어, B-브라운 맥고우(Braun McGaw))와 같은 주입 펌프를 통해 환자에게 유체를 전달한다. 연동 주입 펌프(72)는 처치 유닛(12)에 일체로 부착된다. 연동 주입 펌프(72)는 유체 저장소에 연결된 가요성 튜브 내측에 유체 유동을 유도하기 위해 파형 운동을 형성하기 위해 연동 핑거(peristaltic finger)들을 사용한다. 약제 카세트(64)는 연동 주입 펌프(72) 부근에 배치되는 일반적으로 직사각형 형상의 구조물이다. 약제 카세트(64)는 바람직하게는 예를 들어, 폴리프로필렌(예를 들어, 켈커트(Kelcourt))과 같은 가요성 열가소성 플라스틱으로 만들어진 정맥 튜브(76)를 수용하는 내부 공동(cavity)을 갖는다. 약제 카세트(64)는 연동 주입 펌프(72)의 연동 핑거들과 접촉하는 노출된 정맥 튜브(76)를 정확하고 신뢰성있게 위치 결정한다. 정맥 튜브(76)는 유체 약병(68)에 부착되고, 소정 길이의 정맥(IV) 튜브(76) 대부분이 약제 카세트(64) 내에 담긴다. 정맥 튜브(76)의 적은 부분이 약제 카세트(64) 외부에 남겨져 연동 주입 펌프(72)와 상호작용하기 쉽게 한다. 정맥 튜브(76)는 약제 카세트(64) 내에서 코일 형상으로 감기고, 처치 유닛(12)으로부터 제거된 환자에 도달하는 길이를 갖는다. 유체 검출 센서(302)가 약제 카세트(64)의 일 내벽에 장착된다. 유체 검출 센서(302)는 MTI 인스트루먼트 사에 의해 제조된 MTI-2000 포토닉(Fotonic) 센서, 또는 마이크로트랙(Microtrak)-II CCD 레이저 삼각측량 센서와 같은 알려진 유체 센서들 중 임의의 하나일 수 있다. 유체 검출 센서(302)는 접착제, 기계적 고정수단, 나사, 및 초음파 용접을 포함하지만 이에 제한되지 않는 임의의 부착 수단을 사용하여 약제 카세트(64)에 고정적으로 부착될 수 있다. 바람직하게는, 정맥 튜브 세트(76)가 약제 카세트(64)를 나가기 전에 유체 검출 센서(302)를 통해 연장할 수 있다.
작동 방법의 일 실시예에서, 처치 유닛(12)은 약제 카세트(64) 및 연동 주입 펌프(72)와 조합하여 정맥 튜브(76)를 "오토-프라이밍(auto-prime; 자동적으로 펌핑)"하여 임상의가 정맥 튜브(76)를 수작업으로 프라이밍하는데 시간을 들이지 않게 한다. 약제 카세트(64)는 "오토-프라이밍" 중에 인터록(interlock)을 제공하여 임상의가 정맥 튜브(76)에 접근하여 부주의하게 정맥 튜브(76)를 환자에게 연결하는 것을 방지한다. 그러나, 오토-프라이밍 특징이 완료한 후, 인터록은 해제되고, 사용자는 예를 들어, 오토-프라이밍 특징 중에는 닫힌 위치에서 잠겨 있는 액세스 도어를 통해 정맥 튜브(76)에 접근할 수 있게 한다.
도 4a를 참조하면, 간호사 또는 임상의가 처치 터치스크린 조립체(62) 또는 침상 터치스크린 조립체(22) 중의 하나의 버튼을 눌러 오토-프라이밍 시스템을 개시한다, 단계 350. 오토-프라이밍 시스템을 개시하라는 지시를 수신할 때, 연동 주입 펌프(72)가 작동하고 새로운 펌프 사이클을 시작한다, 단계 352. 연동 주입 펌프(72)가 유체 약병(68)으로부터 정맥 튜브 세트(76)의 길이를 통해 유체를 배출한다, 단계 354. 유체 검출 센서(302)는 유체 존재 여부에 대해 정맥 튜브 세트(76)의 맨끝 단부를 모니터링한다, 단계 356.
유체 검출 센서(302)는 정맥 튜브 세트(76) 내의 유체 존재 여부에 대해 계속 모니터링한다, 단계 356. 유체가 검출되지 않으면, 간호사 또는 기술자에게 오토-프라이밍 과정이 완료되지 않았음을 알리는 청각 또는 시각 경보 중의 하나로 통지한다, 단계 358. 오토-프라이밍 과정이 완료되지 않았음을 알리는 경보가 주어진 후, 주 논리 기판은 연동 주입 펌프(72)에게 계속 작동하라는 지시를 한다, 단계 352. 이 과정은 유체 검출 센서(302)가 유체의 존재를 검출하고 주 논리 기판이 연동 주입 펌프(72)에게 나중에 알릴 때까지 정지하라고 지시할 때까지 단계 352 내지 356에 걸쳐 계속 된다, 단계 360. 펌프 사이클이 멈춘 후, 간호사 또는 기술자에게 오토-프라이밍 시스템이 성공적으로 펌프 프라이밍했음을 알리는 침상 유닛(10) 또는 처치 유닛(12) 중의 하나에 시각 경보 또는, 청각 경보로 통지한다, 단계 362.
도 4c는 오토-프라이밍 시스템의 다른 실시예를 도시한다. 유체 검출 센서(302)는 약제 카세트(64) 부근의 다른 안정적인 구조물 또는 연동 주입 펌프(72)와 일체화된다. 이 실시예에서, 약제 카세트(64)는 두 개의 노출된 부분의 정맥 튜브 세트(76), 제 1 부분(320), 제 2 부분(322)을 포함한다. 제 1 부분(320)은 라인을 통해 유체를 펌핑하기 위해 연동 주입 펌프(72)가 정맥(IV) 튜브 세트(76)를 조작할 수 있게 한다. 제 2 부분(322)은 유체 검출 센서(302) 부근에 배치된다. 유체 검출 센서(302)에서 유체를 검출할 때, 연동 주입 펌프(72)는 단시간 동안 계속 작동하여 정맥(IV) 튜브 세트(76) 내에 공기가 남아있지 않음을 보장한다. 이 시간은 연동 주입 펌프(72)가 작동하는 속도와 제 2 부분(322) 하류측의 정맥(IV) 튜브 세트(76)의 길이를 계산하는 처치 유닛(12) 내측에 위치하는 주 논리 기판에 의해 결정된다. 할당된 시간이 만료되면, 연동 주입 펌프(72)는 펌프 사이클을 정지하고 정맥(IV) 튜브 세트가 완전히 프라이밍된다.
이제 도 5를 참조하면, 통신 케이블(14)이 다수의 전기 도선에 의해 둘러싸인 중앙의 다수의 공압 튜브(pneumatic tubes)를 포함한다. 산소 도관(100)은 외부 산소원으로부터 처치 유닛(12)을 통해 침상 유닛(10)으로 이동하는 산소를 전달하는 공압 튜브이다. 산소 도관(100)은 통신 케이블(14)의 길이에 걸쳐 연장하고 구강/코 도관(48)에서 종료한다. 호기된 가스 도관(102)은 또한 공압 튜브이며, 환자가 호기한 호흡 가스를 구강/코 도관(48)으로부터 케이블 관통 연결부(15)를 통해 처치 유닛(12)으로 수송한다. ECG 도관(104)은 ECG 도선(51)들로 알려진 다수의 전기 와이어를 포함한다. ECG 도선(51)들은 데이터 처리를 위해 처치 유닛(12)과 통신하는 ECG 패드(50)들로부터 전기 신호들을 수신한다. NIBP 도체(106)는 환자의 혈압의 처리된 정보를 침상 유닛(10)으로부터 처치 유닛(12)으로 전송한다. 펄스 산소 농도계 도체(108)는 환자의 산소 포화 레벨의 처리된 정보를 침상 유닛(10)으로부터 처치 유닛(12)으로 전송한다. ART 반응 도체(110)는 ART 자극에 대한 환자의 반응에 관한 처리된 정보를 침상 유닛(10)으로부터 처치 유닛(12)으로 전송한다.
도 7에 도시한 바와 같이, 데이터 흐름도가 처치 대기실의 전형적인 과정을 개략한다. 도시된 바와 같이, 환자가 처치 대기실에 도달한다, 단계 200. 간호사 또는 기술자가 침상 레일 또는 정맥 폴 중의 하나에 침상 유닛(10)을 장착한다, 단계 201. 침상 유닛(10)은 침상 레일 또는 정맥 폴 중의 하나에 유닛을 빠르고 쉽게 장착하기 위한 정맥 폴 클램프 또는 퀵 커넥트(quick connect)를 구비한다. 일단, 침상 유닛(10)이 제 위치에 놓이면, 간호사 또는 임상의가 NIBP 띠(58)와 펄스 산소 농도계 프로브(60)를 환자에게 연결할 수 있다, 단계 202. 이들 연결은 환자와 침상 유닛(10) 간에 이루어진다. 침상 유닛(10)은 예를 들어, 수축 및 이완 혈압, 평균 동맥 압력, 맥박, 산소주입 혈량측정(oxygenation plethysmogram), 산소 농도 값과 같은 매개 변수들을 자동적으로 모니터링하기 시작한다, 단계 203, 204. 침상 유닛(10)에 의해 취해진 판독값은 간호사 또는 기술자를 위해 침상 터치스크린 조립체(22) 상에 표시된다. 환자 매개 변수들이 모니터링되는 동안에, 간호사 또는 기술자는 다른 작업을 자유롭게 수행한다. 현재 관행에서와 같이, 간호사 또는 기술자는 처치-전 평가를 완료할 필요가 있을 수 있다, 단계 206. 처치-전 평가는 환자 생명 징후 기록, 모든 알려진 알레르기 판정, 환자의 이전의 병록 판정을 포함할 수 있다. 일단, 단계 206에서 간호사 또는 기술자가 처치-전 평가를 완료하면, 간호사 또는 기술자는 환자의 팔에 카테터(catheter)를 배치하여 말초 정맥에 착수할 수 있다, 단계 207. 정맥 카테터는 예를 들어, 500mL 식염수 백과 같은 주 정맥 점적(drip) 장치에 연결된다. 상술한 활동들을 완료하였을 때, 간호사 또는 기술자는 ECG 패드(50)들, ART 핸드피스(57), ART 이어피스(55) 및 구강/코 도관(48)을 환자에게 부착하기 시작한다, 단계 208. 바람직하게는, 환자 간호 시스템(5)은 환자로부터 침상 유닛(10)에 연결되었을 때, 모니터들이 적절히 연결되었는지 자동적으로 검출 및 인지하는 능력을 갖는다.
일단 환자가 상술한 아이템들에 연결되면, 간호사 또는 기술자는 ART 시스템(52)을 환자에게 설명할 수 있다. 이러한 설명은 간호사 또는 기술자가 환자에게 ART 이어피스(55)로부터의 청각 자극 및/또는 ART 핸드피스(57)로부터의 촉각 자극에 반응하여 ART 핸드피스(57)를 압착(squeezing)하라고 지시하는 것을 포함할 수 있다. 환자가 청각 또는 촉각 자극 중의 하나에 반응하는데 실패하면, 환자가 성공적으로 반응할 때까지 자극의 강도가 증가된다. 이 때, 간호사는 자동 ART 훈련을 개시할 수 있다, 단계 209. 자동 ART 훈련은 이전에 참조한 미국 특허출원 제 10/674,160호에 공개된 바와 같이 환자가 ART 자극을 어떻게 검출하고 그 자극에 어떻게 반응하는지 가르쳐주고 자극에 대한 기준 환자 반응을 설정하는 침상 유닛(10)에 의해 작동하는 프로그램이다. 간호사 또는 기술자는 환자가 자동 ART 훈련에 참여하는 중에 다른 환자에 관련한 직무를 자유롭게 수행한다. 침상 유닛(10)은 ART 훈련 상태를 표시하여 간호사 또는 기술자가 환자가 자동 훈련에 참여하는지 빠르게 판단할 수 있다. 환자는 다음 단계로 진행하기 위해 자동 ART 훈련을 성공적으로 완료하여야 한다, 단계 210; 환자가 훈련을 완료하는데 실패하면 간호사 또는 다른 임상의가 개입하여 환자가 계속해야 하는지 판정해야 한다, 단계 210a. 임상의가 사용자가 진행할 수 있다고 판정하면, 그 다음에 환자는 단계 211로 진행한다; 임상의가 환자가 계속할 수 없다고 판정하면, 처치가 취소된다, 단계 213. 사용자는 환자가 처치실에 들어가는 것을 기다리기 원하면 특정한 구간(즉, 10)에서 자동적으로 반복하도록 자동 ART 훈련을 조정할 수 있다.
자동 ART 훈련을 성공적으로 완료하는 것에 부가하여, 환자 매개 변수들이 허용 범위 내에 있어야 한다, 단계 205. 임상의는 침상 터치스크린 조립체(22)에 의해 침상 유닛(10)에 이러한 정보를 입력하여 허용 범위가 무엇인지 결정할 수 있다. 매개 변수들 중의 임의의 하나가 주어진 범위를 벗어나는 것이 모니터링되면, 환자는 간호사 또는 다른 임상의가 환자가 계속할지 여부를 판정하기 위해 환자를 진찰할 때까지 환자가 처치를 받는 것을 허용하지 않는다, 단계 205a. 임상의가 환자가 계속할 수 있다고 판단하면, 환자는 단계 211로 진행하고, 임상의가 환자가 계속할 수 없다고 판단하면, 처치가 취소된다, 단계 213. 처치실을 향해 처치 대기실을 떠나기 바로 전에, 간호사는 예를 들어, 1.5 mcg/kg의 펜타닐(Fentanyl)과 같은 예정된 적은 양의 진통제를 투여할 수 있다, 단계 211. 진통제를 투여한 후에, 환자는 처치실로 이동할 준비가 된다, 단계 212.
도 8은 환자가 처치실에 있는 동안의 본 발명의 실시를 예시하는 순서도이다. 도시된 바와 같이, 환자와 침상 유닛(10)이 처치실로 이동되며, 의사와 처치 간호사에 의해 수용된다, 단계 220. 환자가 처치실에 들어갈 때, 침상 유닛(10)이 처치 유닛(12)에 연결될 수 있다, 단계 221. 연결시, 환자의 NIBP, 펄스 산소 농도계 이력이 마지막 모니터링 기간에 대한 환자 이력을 표시하기 위해 자동적으로 처치 유닛(12)에 업로드된다. NIBP, 펄스 산소 농도계 이력에 부가하여, 환자가 ART 훈련을 완료하였음을 검증하는 기록이 또한 업로드된다. 침상 유닛(10)의 처치 유닛(12)에 연결시에, 침상 유닛(10) 상의 작은 디스플레이가 모니터링 스크린으로부터 처치 유닛(12)에 대한 원격 입력 스크린으로 즉시 변한다. 침상 유닛(10)으로부터의 표시 정보는 처치 유닛(12)에 자동적으로 전달된다.
이 때, 처치 간호사는 구강/코 도관(48)을 환자의 얼굴에 고정할 수 있다, 단계 222. 처치 유닛(12)은 예를 들어, ART, ECG, 및 호기말이산화탄소분압측정과 같은 환자 매개 변수들을 모니터링하기 시작하고 환자와 처치 유닛(12) 간의 모든 연결이 완료되었는지 확인한다, 단계 223. 처치 유닛(12)은 예를 들어, NIBP, 펄스 산소 농도와 같은 환자 매개 변수들을 계속 모니터링한다, 단계 224. 다음에, 처치 간호사는 약제 카세트(64) 상에 표준의 약병을 배치하고 찌를 수 있다, 단계 225. 약제 카세트(64)는 고무 약병 스토퍼(rubber vial stopper)를 뚫고 약병으로부터의 유체가 약제 카세트(64)에 들어갈 수 있게 하는 역할을 하는 일체형 약병 스파이크(spike)를 갖는다. 다음에, 처치 간호사는 정맥 튜브(76)의 노출된 부분이 연동 핑거들과 결속되었는지 확인하기 위해 연동 주입 펌프(72) 부근에 약제 카세트(64)를 배치할 필요가 있다, 단계 226. 일단 유체 약병 및 약제 카세트(64)가 정확히 적재되면, 간호사는 정맥 튜브(76)를 오토-프라이밍시킬 수 있다. 일 실시예에서, 처치 간호사는 오토-프라이밍을 개시하기 위해 처치 유닛(12) 상에 위치하는 버튼을 누른다, 단계 227. 오토-프라이밍은 정맥 튜브(76)로부터 공기를 자동적으로 배출시키는 것이다. 처치 유닛(12)은 오토-프라이밍 과정을 계속 모니터링하여 오토-프라이밍이 전체적으로 성공했는지 판정한다. 처치 유닛(12)이 정맥 튜브(76)를 적절히 정화하는데 실패하면, 정맥 튜브(76)가 성공적으로 정화될 때까지 처치 간호사가 오토-프라이밍 처치를 반복해야한다는 경고가 사용자에게 통지된다, 단계 227.
오토-프라이밍 처치를 성공적으로 완료하였을 때, 처치 간호사는 파운드(pound) 단위의 환자 체중을 입력하고 의사는 초기 약제 유지 튜여율 및 투여 방법; 정상 또는 급속 주입을 입력할 수 있다, 단계 229. 환자 체중 및 투여율이 입력된 후, 의사 또는 처치 간호사는 약제 주입을 개시할 수 있다, 단계 230. 약제가 환자에게 효과를 보일 때까지, 의사는 예를 들어, 스코프(scope)를 시험하고 임의의 국부 마취제 적용과 같은 표준의 처치에 관련한 활동을 수행할 수 있다. 일단 약제가 원하는 효과를 환자에게 보이면, 의사와 처치 간호사는 처치를 자유롭게 수행한다, 단계 231. 처치 완료시, 임상의는 카테터로부터 약제 투여 카세트를 분리하고, 단계 232, 처치 유닛으로부터 침상 유닛을 분리할 수 있다, 단계 233. 임상의가 원하면, 이때 처치 유닛(12)이 프린터(70)로부터 환자의 생리적 매개 변수들의 기록을 인쇄할 수 있다, 단계 234. 처치 기록의 출력물에는 예를 들어, NIBP, 펄스 산소 농도, 호기말이산화탄소분압측정, 호흡율, 심장박동율과 같은 환자 모니터링 데이터가 포함된다. 인쇄물에 포함되는 다른 시스템 이벤트들에는 ART 완료, 처치 중의 ART 반응성, 산소 공급 이력, 약 복용량, 모니터링 간격, 약 덩어리(bolus) 양 및 시간, 및 처치 중에 투여된 약제의 전체 양이 포함된다. 인쇄물은 예를 들어, 투여된 부가적 마취제, 사용된 국소 스프레이, 램지 진정제 척도(Ramsey Sedation Scale), 처치 시작 및 완료 시각, 사용된 지짐(cautery) 유닛 및 설정, 지짐 접지 장소, 확장 장비 타입 및 사이즈와, 알드레트 스코어(Aldrete Score)와 같은 처치 간호사 자신이 기록할 수 있는 섹션을 포함한다. 환자 기록을 인쇄한 후에, 환자는 회복실로 이동될 수 있다, 단계 235.
도 9에 도시한 바와 같이, 환자가 회복실에 있을 때 본 발명의 실시를 예시하는 순서도가 도시되어 있다. 도시한 바와 같이, 처치실을 떠난 후에 침상 유닛(10)이 여전히 부착되어 환자는 회복실(240)에 도착한다. 이 때, 침상 유닛(10)은 배터리 또는 AC 전원 중의 하나로 작동할 수 있다. 회복실에 들어갈 때, 참석한 임상의가 ECG 패드, ECG 도선 와이어, ART 핸드피스, ART 이어피스를 환자로부터 제거할 수 있다, 단계 241. 임상의의 선호도 및 환자의 상태에 따라, 환자는 회복실에 있는 동안 보충 산소를 필요로 할 수 있다, 단계 242. 환자가 보충 산소를 필요로 하면, 구강/코 도관(48)이 환자 얼굴에 남겨지고 산소가 예를 들어 천장벽(headwall) 또는 탱크와 같은 외부원으로부터 액세스된다. 간호사 또는 기술자는 침상 유닛(10)으로부터 구강/코 도관(48)을 분리하고, 표준의 산소 전달 연장 세트에 직접 꼽고, 원하는 산소 유동율을 설정한다, 단계 243. 보충 산소가 회복실에서 필요없으면, 간호사 또는 기술자는 구강/코 도관(48)을 환자로부터 제거할 수 있다(단계 244).
이제 간호사 또는 기술자는 다음 환자가 사용할 수 있게 ECG 도선(51)과 ART 핸드피스(57)를 정리하여 침상 유닛(10) 부근에 배치한다, 단계 245. 간호사 또는 기술자는 환자의 회복 중의 상태를 설명하는 노트를 쓰고 환자의 회복 중의 NIBP, 맥박율, 산소 농도값을 기록할 것이다. 이때, ECG 패드(50)와 구강/코 도관(48)은 회복실(247) 내에 위치하는 표준의 폐기 용기에 폐기될 수 있다. 침상 유닛(10)이 여전히 NIBP, 맥박율, 및 펄스 산소 농도에 관한 데이터를 수집한다, 단계 248. 간호사 또는 기술자는 환자가 퇴원할 준비가 되었는지 판정해야 한다, 단계 249. 퇴원 기준은 환자 간호 시설들 간에 다를 수 있으나, 퇴원에 대해 알드레트 스코어 10이 일반적이다. 다른 퇴원 기준 측정에는 피부 색, 고통 평가, 정맥 장소 완전함(IV site intact), NIBP, 맥박, 호흡율, 산소 농도값이 포함되고 모두 처치 대기실에서 취해진 측정값에 가까워야 한다. 환자가 이들 기준 중 어느 하나에라도 맞지 않으면, 환자는 부가적인 모니터링을 받는 것이 추천된다, 단계 248. 일단 환자가 퇴원 기준을 통과하면, 간호사 또는 기술자는 NIBP 띠(58), 펄스 산소 농도계 프로브(60)를 해제하고, 아직 되어있지 않으면, 구강/코 도관(48)을 환자로부터 해제한다, 단계 250. 일단 상술한 모든 것이 완료되면, 환자는 간호 시설로부터 퇴원할 수 있다, 단계 251.
몇 가지 표현한 본 발명의 실시예들 및 방법들의 상술한 설명은 예시를 위해 제시되었다. 이는 본 발명을 설명한 정확한 형태들 및 처치들에 제한하고자 하는 것이 아니며 또는 포괄적이지 않으며, 명백히 많은 수정 및 변형이 상술한 내용에 비추어 가능하다. 본 발명의 범위는 첨부한 청구범위에 의해 한정된다.

Claims (22)

  1. 의료적 처치들과 관련된 시스템에 있어서:
    a) 휴대용 마이크로프로세서-기반의 환자 유닛으로서:
    환자 모니터링 디바이스들로부터 입력 신호들을 수신하기 위한 일련의 제 1 연결 지점들 및 환자의 생리적 매개변수들(patient physiological parameters)을 출력하기 위한 일련의 제 2 연결 지점들;
    상기 환자의 생리적 매개변수들에 관한 정보를 저장하는 수단; 및
    환자의 생리적 매개변수들을 표시하는 디스플레이 스크린을 포함하는, 상기 휴대용 마이크로프로세서-기반의 환자 유닛;
    b) 의료적 처치 중에 상기 환자 유닛으로부터 상기 환자의 생리적 매개변수들을 수신하고 약제 투여를 제어하기 위해 이용되며, 환자의 생리적 매개변수들을 표시하는 디스플레이 스크린을 포함한 마이크로프로세서-기반의 처치 유닛(procedure unit); 및
    c) 상기 환자 유닛으로부터 상기 처치 유닛으로 상기 환자의 생리적 매개변수들을 통신하기 위한 통신 케이블을 포함하고,
    상기 환자 유닛은 상기 처치 유닛에 독립적으로 기능하거나 상기 처치 유닛에 접속되도록 설계되고, 환자 유닛이 처치 유닛으로 연결되면, 상기 환자의 생리적 매개변수들의 이력이 상기 환자 유닛에서 상기 처치 유닛으로 전달되는, 의료적 처치 관련 시스템.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 처치 유닛은 하나 이상의 약제들을 환자에게 공급하는 약제 투여 제어기인, 의료적 처치 관련 시스템.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 환자 유닛은 약제를 환자에게 투여하기 위한 연결 지점을 더 포함하는, 의료적 처치 관련 시스템.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 약제는 산소인, 의료적 처치 관련 시스템.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 환자 유닛은 환자 질의 장치(patient query device)를 위한 연결 지점을 더 포함하는, 의료적 처치 관련 시스템.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 환자 유닛은 환자 반응 장치를 위한 연결 지점을 더 포함하는, 의료적 처치 관련 시스템.
  7. 제 5 항에 있어서,
    상기 환자 질의 장치는 스피커인, 의료적 처치 관련 시스템.
  8. 제 5 항에 있어서,
    상기 환자 질의 장치는 핸드헬드 진동 장치(handheld vibratory device)인, 의료적 처치 관련 시스템.
  9. 제 6 항에 있어서,
    상기 환자 반응 장치는 핸드헬드 이동성 요소(handheld moveable element)인, 의료적 처치 관련 시스템.
  10. 제 1 항에 있어서,
    상기 처치 유닛은 약제를 환자에게 투여하기 위한 주입 펌프(infusion pump)를 더 포함하는, 의료적 처치 관련 시스템.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 주입 펌프는 연동 펌프(peristaltic pump)인, 의료적 처치 관련 시스템.
  12. 제 10 항에 있어서,
    상기 처치 유닛은, 소정 길이의 정맥(IV) 튜브를 갖고 상기 주입 펌프에 탈착가능하게 연결되는 약제 카세트(drug cassette)를 더 포함하는, 의료적 처치 관련 시스템.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 처치 유닛은 상기 소정 길이의 정맥(IV) 튜브의 적어도 일부분을 프라이밍(priming)하는 제어 수단을 더 포함하는, 의료적 처치 관련 시스템.
  14. 제 1 항에 있어서,
    상기 환자 유닛은 환자 기록을 생성하는 메모리 수단을 더 포함하는, 의료적 처치 관련 시스템.
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