Automation in anesthesia, a relief?

306 Pages·2017·7.79 MB·Dutch

by  Dhr Duyn

Automation in anesthesia, a relief? : evaluation of a Data
Acquisition and Display System
Citation for published version (APA):
Meijler, A. P. (1986). Automation in anesthesia, a relief? : evaluation of a Data Acquisition and Display System.
[Phd Thesis 1 (Research TU/e / Graduation TU/e), Electrical Engineering]. Technische Universiteit Eindhoven.
https://doi.org/10.6100/IR254190
DOI:
10.6100/IR254190
Document status and date:
Published: 01/01/1986
Document Version:
Publisher’s PDF, also known as Version of Record (includes final page, issue and volume numbers)
Please check the document version of this publication:
• A submitted manuscript is the version of the article upon submission and before peer-review. There can be
important differences between the submitted version and the official published version of record. People
interested in the research are advised to contact the author for the final version of the publication, or visit the
DOI to the publisher's website.
• The final author version and the galley proof are versions of the publication after peer review.
• The final published version features the final layout of the paper including the volume, issue and page
numbers.
Link to publication
General rights
Copyright and moral rights for the publications made accessible in the public portal are retained by the authors and/or other copyright owners
and it is a condition of accessing publications that users recognise and abide by the legal requirements associated with these rights.
• Users may download and print one copy of any publication from the public portal for the purpose of private study or research.
• You may not further distribute the material or use it for any profit-making activity or commercial gain
• You may freely distribute the URL identifying the publication in the public portal.
If the publication is distributed under the terms of Article 25fa of the Dutch Copyright Act, indicated by the “Taverne” license above, please
follow below link for the End User Agreement:
www.tue.nl/taverne
Take down policy
If you believe that this document breaches copyright please contact us at:
[email protected]
providing details and we will investigate your claim.
Download date: 31. Dec. 2022
"AUTOMATION IN ANESTHESIA, A RELIEFT'
Evaluation of a Data Acquisition and Display System
PROEFSCHRlFf
ter verkrijging van de graad vall doctor aan de
Technische Universiteit Eindhoven. op ge~i;lg Vi;ln
de rector rnagnificus, prof. dr. F.N. Hooge, voor
een commissie aangewezen door het college van
dekanen in het openbaar te verdedigen op
dinsdag 9 december 1986 te 16.00 uur
door
ANNEJET PETRA MEIJLER
geboren te Amsterdam
Promotoren: Prof. Dr. Ir. ,I.E.W. Beneken
Prof. Dr. Joh. Spierdijk (AZL)
Aan wie ik li~£heb
It IS as far as the bear knows,
the ONLY way of coming
downstairs .....
but sometimes he FEELS, there
is really ANOTHER
WAy •••••.
if only he could STOP
bumping for a moment
and THINK of it!!
(from A.A.Milne, winnie-the-Fooh)
VOORWOORD
In zijn huidige vorm is onder~oek meestal niet meer het
werk van de enkeling. nit geldt ook ~eker voor het in dit
proefschrift beschreven multi-multi disciplinaire
onder~oek. Elke keer blijkt toch weer dat bij het
samenwerken van verschillende disciplines een brug geslagen
moet worden tussen de wens en van beide partijen dit vergt
tijd en inspanning van velen.
Met grote tevredenheid kijk ik terug op de periode die
achter me ligt. Ik heb veel geleerd en ik heb waardevolle
mens en leren kennen.
Mijn dank gaat uit naar:
Professor Beneken, promotor (en niet in de laatste plaats
voor het aannemen van een vrouw met een dikke buik).
Professor Spierdijk, promotor, voor het toelaten van een
"vreemde eend" op de operatiekamers. Meer dan ik kan ~eggen
ben ik verschuldigd aan mijn vrienden en opleiders uit het
AMC: Tom van den Berg en Oom Henk van der Tweel, adviseur,
voor de stimulerende discussies en voor het doorspitten van
dit werk.
zonder de maandenlanqe in~et van Piet Damman
(tekstverwerking en programmering) zou dit boekje nag
nergens ~ijnl Joop Onink heeft met eindeloos geduld de
figuren gemaakt en telkens weer verbeterd. Henk van
Kessel, je weet het, ~onder jouw als stuwende software
1ngen1eur geen DADS en zonder DADS geen •.• juist, boekje.
Hans Blom, het viel niet altijd mee om tot de juiste
samenwerkingsvorm te komen, maar het resultaat is des te
waardevoller. Jij hebt als groepsleider het projekt tot dit
goede einde gebracht. Door het grote enthousiasme van de
artsen Pim Hennis, Jan de Jong en Rob Nelissen konden de
klinische experimenten worden verwezenlijkt. De onmisbare
medische begeleiding kwam van Annemarie Nandorff en Harry
van Wezel. Verdere medische advie~en kwamen van Jim Bovill,
Rob Nijhuis en Norbert de Bruijn. Bereidwillige hulp werd
verleend door het personeel op OK 1 en 3 van het AZL en
door Frits de Raadt en eigenlijk door iedereen van het TOIG
van het AZL.
Bij klinische experimenten behoren statistische toetsen en
daarmee de statistische adviezen van M. Bouwhuis-Hoogerwerf
en Nico Nagelkerke. Earmen Kragt en H. Bleileven, hebben
mij met hun wetenschappelijke adviezen op het goede spoor
voor een evaluatie methode gezet. Barbara cornelissen en
Karen Theissen hebben het engels grondig gecorrigeerd.
Dat er nog bibliothecarissen van de oude stempel bestaan is
nu bewezen. I.Bruza en Peter van der Ven zijn goud waard
geweest bij het verzamelen van artikelen en het corrigeren
van de literatuurlijst. De literatuurlijst is ingetypt door
Thee-Dirk Meijler en Bart van Wijck. Verder hseft piet
Schuurmans het literatuursysteem en het patienten bestand
bijgehouden daarin bijgestaan dear Marjan van den Hurk en
vele afstudeerders. Sjoerd Ypma stand ten aIle tijde klaar
om te helpen en om de electronica van DADS voor de
zoveelste keer te herstellen. stephanie van Deurzen zorgde
voor het typewerk van tabellen. Joep van Ointher, Thijs
Stapper en G.van den Akker namen tekenwerk voor hun
rekening. De mens en van de Repro hebben het foto en
reproductie werk dat altijd snel snel moest, verzorgd. De
vakgroep ES verdient een speciaal bedankje voor de
verleende gastvrijheid bij het format ten en printen van de
tekst; Reinier van den Born heaft ons daarbij met raad en
daad terzijde gestaan.
verder heh ik met vele afstudeerders en stagiairs naar
genoegen sarnengewerkt; Sjef van den BUys (ergonomie
onderzoek), Jan Cool en (ergonomie onderzoek), Karel van
Coolegem (software DADS), Pierre Cluitmans (implementatie
anesthesie verslag), Martin te Dorsthorst (software DADS),
Jeroen Hees (software DADS), Mari Heesbeen (software DADS),
Ronnie van de Lavoir (software DAOS), Roland Mathijssen
(VAX- specialist), John Manteleers (literatuur critical
incidents), Stef Olofsen (evaluatie anesthesie verslag),
Rob van der stap (literatuur interview- technieken), Rob
van Tijen (experimentele samenwerking).
Op de "achtergrond" van het geheugen moast een huishouden
draaiend gehouden worden. Dat dit prim~ verliep dank ik aan
ons huishoud-regiment: Bep, Wil, Tilly en Mirjam en nog
ettelijke invallers. Jullie waren geweldig. Dit geldt ook
voor Oma Diny van Putten die altijd bereid was om in te
springen als ~e geen kant meer opkonden.
Gerda als aankomend kinderarts heb jij 1001 telefoontjes
over griepjes van de kinderen beantwoord.
Pap en Mam de liefde en opvoeding die jullie ons gegeven
hebben (geven) is het fundament van alles. Oma en Opa,
jullie zijn altijd een onverbrekelijk deel van mijn
opvoeoing geweest.
Kees, jouw niet aflatende vertrouwen en steun zijn
essentieel geweest voor het volbrengen van dit werk.
CONTENTS
VOORWOORD
CONTENTS
LIST OF ABBREVIATIONS
1. GENERAL INTRODUCTION
1.1. lntroduction and survey....................... 1
1.2. Historical developments in monitoring......... 9
2. THE ANESTHESIOLOGIST'S WORK IN THE OPERATING
ROOM
2.1. Introduction.................................. 16
2.2. General task description....... ... ..... .•.••.• 17
2.3. The operating room layout, equipment and
info~ation presentation....... ... ..... ....... 28
2.4. Flowcharting anesthesia........ ... ..... ....... 35
2.5. Conclu:;;ions................................... 49
3. THE DATA ACQUISITION AND DISPLAY SYSTEM (DADS)
3 .1. Introduction.................................. 52
3.2. Configuration................................. 57
3.3. Data Flow and Processing (Disturbance
Detection) • . • • . . . • . • • . • . • • . . . • . • • . • • • • . . • . • . . . 61.
3.4. Data presentation...................... . . . . . . . 68
3.5. Operation of the system....................... 76
3.6. Data storage.................................. 82
3.7. off-line graph and report facilities... ....... 83
3.8. planned facilities!....... ............. ....... 86
3.9. Concluding remarks..................... ....... 87
4. THE EVALUATION METHOD
4 . 1. lntroduction.................................. 89
4.2. Review of the literature on evaluation of
medical equipment:............................ 89
4.3. set-up of the general evaluation method....... 97
4.4. Set-up of the evaluation method as
applicable to DADS............................ 104
4.5. SU:mlt\ary....................................... 113
5. EVALUATION: THE TESTS ON PERFORMANCE OF DADS
5.1. General introduction.......................... 115
5.2. E£ficiency of warnings
5.2.1. Introduction .. , •.••.•••................ 115
5.2.2. Method and materials ••••......••.•.••.• 116
5.2.3. Results................................ 119
5.2.4. Disoussion .•...•.••.••••......••.•..•.. 124
5.3. Controllability of Anesthesia
5.3.1. Introduction ...........••.••••••••••••• 129
5.3.2. Method ••••••••••••••••....••••••••••••• 129
5.3.3. Results................................ 142
5.3.4. Case studies .•••••••.•.•••••........... 149
5.3.5. Discussion............................. 159
5.4. Summary....................................... 161
6. EVALUATION: REDESIGN CONSIDERATIONS
6.1. Introduction.................................. 163
6.2. Ergonomics: man-machine interaction ...•.•••.•. 165
6.2.1. The interaction facilities ••..........• 167
6.2.2. The interaction protocol ••••••••••••••• 171
6.2.3. Input devices.......................... 172
6.2.4. ~roposal~ for improved
lnteraotlon. . . . . . . . • • . • . • • • • • • • • • • • • • • . 180
6.3. Ergonomics: information presentation •••••••••• 186
6.3.1. Legibility............................. 196
6.3.2. Use and function of colors •.••••..••.•• 194
6.4. DADS4 the integrated workstation ..•.•••••••••• 201
6.5. Summary....................................... 213
7. THE AUTOMATED ANESTHESIA RECORD
7.1. Introduction ..............••••••••••••••••.... 215
7.2. The automated anesthesia record ••••••••••••... 221
7.3. Evaluation of the automated anesthesia
record... . . • •••••••• . . • . • •••••. . . . .. • • ••• • ••• • 228
7.4. Discussion.................................... 232
8. CRITICAL-INCIDENTS, A POSTSCRIPT
8.1. Introduction.................................. 233
8.2. Critical-Incidents as a means .•••............. 235
9.3. Discussion.................................... 243
SUMMARY. • • • • • • • • • • • • • • • • • • • . . . . . . . • • • • • . • • • • • • • • . .. 246
SAMENVATTING. • • •••.. . . . . . . . . . ..•.••• • . • ••• • . .. . . . .. 250
APPENDICES
2.11. THE ANESTHESIA ACTIVITY CHART ..••••.•••.•..... 255
2.B A SURVEY OF EVENTS DURING CORONARY BYPASS
SURGERY. . .. • • • • ••••••••• • • • • • ... . . . . • . . ••• . • .• 264
3.A THE DISTURBANCE DETECTION ALGORITHM:
BACKGROUNDS. . . . . . . . . . . . • • • • • • • • • • • • • • • • • . . . . . • 266
5.11. ARTIFACT SUPPRESSION.......................... 270
:RoE FERENCES. • • • • • • • • • • • • • . . . . . . . • . . • . • • • . • • • • . . . . . . . 274
CURRICULUM VITAE. ..••••••••• •••••••••.. ..• •••••• ••• 291
LIST OF ABBREVIATIONS
N.B. Abbreviations which are listed elsewhere
are nat included.
ACT Activated clotting Time
AlS Anesthesia Information system
ASA American Society of Anesthesiologists
AV Surface area outside zone around
running average of signal
C Free comment command of DADS
eI Cardiac Indel!
co Cardiac output
CO Carbondioxide
2
CPB cardio Pulmonary Bypass
CRT Calor Ray Tube
evp Central Venous Pressure
DADS Data Acqu~sition and Display System
ECG Electrocardiogram
FAFR Fatal Accident Frequency Rate
J;'LOW Flowchart
HIS Histogram
HR Heart-Rate
leU Intensive Care unit
L :t"el Relative Luminance
LED Light Emitting Diode
LVEDP Left Ventricular End Dia5tolic Pressure
M Surface area outside zone around
mathematical mean of signal
MAP Mean Arterial Pressure
MCVP Mean Central Venous preS5ure
MIVOL Minute Volume