JP2003527164A - 血流の生体電気インピーダンス分析の装置および方法 - Google Patents
血流の生体電気インピーダンス分析の装置および方法Info
- Publication number
- JP2003527164A JP2003527164A JP2001542816A JP2001542816A JP2003527164A JP 2003527164 A JP2003527164 A JP 2003527164A JP 2001542816 A JP2001542816 A JP 2001542816A JP 2001542816 A JP2001542816 A JP 2001542816A JP 2003527164 A JP2003527164 A JP 2003527164A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- sensing electrodes
- pairs
- orthogonal
- electrode
- patient
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 81
- 230000017531 blood circulation Effects 0.000 title claims description 19
- 230000000747 cardiac effect Effects 0.000 claims abstract description 88
- 210000000709 aorta Anatomy 0.000 claims abstract description 40
- 210000003238 esophagus Anatomy 0.000 claims abstract description 23
- 238000012417 linear regression Methods 0.000 claims abstract description 12
- 238000004422 calculation algorithm Methods 0.000 claims description 46
- 230000002861 ventricular Effects 0.000 claims description 19
- 210000001519 tissue Anatomy 0.000 claims description 17
- 239000012530 fluid Substances 0.000 claims description 16
- 210000003437 trachea Anatomy 0.000 claims description 16
- 239000003814 drug Substances 0.000 claims description 9
- 229940079593 drug Drugs 0.000 claims description 8
- 210000004877 mucosa Anatomy 0.000 claims description 5
- VYFYYTLLBUKUHU-UHFFFAOYSA-N dopamine Chemical compound NCCC1=CC=C(O)C(O)=C1 VYFYYTLLBUKUHU-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 238000001802 infusion Methods 0.000 claims description 3
- 238000001990 intravenous administration Methods 0.000 claims description 3
- SFLSHLFXELFNJZ-QMMMGPOBSA-N (-)-norepinephrine Chemical compound NC[C@H](O)C1=CC=C(O)C(O)=C1 SFLSHLFXELFNJZ-QMMMGPOBSA-N 0.000 claims description 2
- UCTWMZQNUQWSLP-VIFPVBQESA-N (R)-adrenaline Chemical compound CNC[C@H](O)C1=CC=C(O)C(O)=C1 UCTWMZQNUQWSLP-VIFPVBQESA-N 0.000 claims description 2
- 229930182837 (R)-adrenaline Natural products 0.000 claims description 2
- JRWZLRBJNMZMFE-UHFFFAOYSA-N Dobutamine Chemical compound C=1C=C(O)C(O)=CC=1CCNC(C)CCC1=CC=C(O)C=C1 JRWZLRBJNMZMFE-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- YEESUBCSWGVPCE-UHFFFAOYSA-N azanylidyneoxidanium iron(2+) pentacyanide Chemical compound [Fe++].[C-]#N.[C-]#N.[C-]#N.[C-]#N.[C-]#N.N#[O+] YEESUBCSWGVPCE-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 229960001089 dobutamine Drugs 0.000 claims description 2
- 229960003638 dopamine Drugs 0.000 claims description 2
- 229960005139 epinephrine Drugs 0.000 claims description 2
- 229960002460 nitroprusside Drugs 0.000 claims description 2
- 229960002748 norepinephrine Drugs 0.000 claims description 2
- SFLSHLFXELFNJZ-UHFFFAOYSA-N norepinephrine Natural products NCC(O)C1=CC=C(O)C(O)=C1 SFLSHLFXELFNJZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 210000005166 vasculature Anatomy 0.000 claims 4
- 238000012377 drug delivery Methods 0.000 claims 3
- 230000003213 activating effect Effects 0.000 claims 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 claims 1
- 238000002847 impedance measurement Methods 0.000 abstract description 17
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 abstract description 8
- 230000008859 change Effects 0.000 abstract description 7
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 abstract description 7
- 238000005457 optimization Methods 0.000 abstract description 4
- 230000005284 excitation Effects 0.000 abstract 1
- 238000011871 bio-impedance analysis Methods 0.000 description 47
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 40
- 210000004369 blood Anatomy 0.000 description 20
- 239000008280 blood Substances 0.000 description 20
- 210000000038 chest Anatomy 0.000 description 10
- 239000000523 sample Substances 0.000 description 10
- 210000004204 blood vessel Anatomy 0.000 description 9
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 9
- 208000028399 Critical Illness Diseases 0.000 description 6
- 241001465754 Metazoa Species 0.000 description 6
- 230000002596 correlated effect Effects 0.000 description 6
- 230000006870 function Effects 0.000 description 6
- 210000000621 bronchi Anatomy 0.000 description 5
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 5
- 230000000004 hemodynamic effect Effects 0.000 description 5
- 210000002376 aorta thoracic Anatomy 0.000 description 4
- 230000005684 electric field Effects 0.000 description 4
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 4
- 230000014509 gene expression Effects 0.000 description 4
- 208000019622 heart disease Diseases 0.000 description 4
- 230000035790 physiological processes and functions Effects 0.000 description 4
- 230000000241 respiratory effect Effects 0.000 description 4
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 4
- 238000002604 ultrasonography Methods 0.000 description 4
- 241000282887 Suidae Species 0.000 description 3
- 238000013528 artificial neural network Methods 0.000 description 3
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 3
- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 3
- 230000000875 corresponding effect Effects 0.000 description 3
- 230000007812 deficiency Effects 0.000 description 3
- 238000002496 oximetry Methods 0.000 description 3
- 230000008569 process Effects 0.000 description 3
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 3
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 3
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 3
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 3
- 239000004698 Polyethylene Substances 0.000 description 2
- BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N Silver Chemical compound [Ag] BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000001746 atrial effect Effects 0.000 description 2
- 210000000748 cardiovascular system Anatomy 0.000 description 2
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 2
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 2
- 230000001276 controlling effect Effects 0.000 description 2
- 210000004351 coronary vessel Anatomy 0.000 description 2
- 230000034994 death Effects 0.000 description 2
- 231100000517 death Toxicity 0.000 description 2
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 2
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 2
- 238000002283 elective surgery Methods 0.000 description 2
- 230000008030 elimination Effects 0.000 description 2
- 238000003379 elimination reaction Methods 0.000 description 2
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 2
- 230000036541 health Effects 0.000 description 2
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 2
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 2
- 210000005240 left ventricle Anatomy 0.000 description 2
- 210000004072 lung Anatomy 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 210000003205 muscle Anatomy 0.000 description 2
- 210000000056 organ Anatomy 0.000 description 2
- 230000000737 periodic effect Effects 0.000 description 2
- 230000001766 physiological effect Effects 0.000 description 2
- -1 polyethylene Polymers 0.000 description 2
- 229920000573 polyethylene Polymers 0.000 description 2
- 210000001147 pulmonary artery Anatomy 0.000 description 2
- 230000000541 pulsatile effect Effects 0.000 description 2
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000004332 silver Substances 0.000 description 2
- 210000000115 thoracic cavity Anatomy 0.000 description 2
- 206010003173 Arterial rupture Diseases 0.000 description 1
- 208000017667 Chronic Disease Diseases 0.000 description 1
- 206010019280 Heart failures Diseases 0.000 description 1
- 241000282412 Homo Species 0.000 description 1
- FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M Sodium chloride Chemical compound [Na+].[Cl-] FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 230000003044 adaptive effect Effects 0.000 description 1
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 1
- 206010003119 arrhythmia Diseases 0.000 description 1
- 230000006793 arrhythmia Effects 0.000 description 1
- 210000001367 artery Anatomy 0.000 description 1
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000002555 auscultation Methods 0.000 description 1
- 238000009530 blood pressure measurement Methods 0.000 description 1
- 210000000746 body region Anatomy 0.000 description 1
- 238000009529 body temperature measurement Methods 0.000 description 1
- 210000000988 bone and bone Anatomy 0.000 description 1
- 210000000481 breast Anatomy 0.000 description 1
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 1
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 description 1
- 230000001269 cardiogenic effect Effects 0.000 description 1
- 230000001684 chronic effect Effects 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 230000007850 degeneration Effects 0.000 description 1
- 238000009795 derivation Methods 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 1
- 238000004070 electrodeposition Methods 0.000 description 1
- 210000002409 epiglottis Anatomy 0.000 description 1
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 238000005534 hematocrit Methods 0.000 description 1
- 230000010354 integration Effects 0.000 description 1
- 238000002955 isolation Methods 0.000 description 1
- WABPQHHGFIMREM-UHFFFAOYSA-N lead(0) Chemical compound [Pb] WABPQHHGFIMREM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000031700 light absorption Effects 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 230000003211 malignant effect Effects 0.000 description 1
- 238000007726 management method Methods 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 238000000691 measurement method Methods 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 238000012806 monitoring device Methods 0.000 description 1
- 210000002200 mouth mucosa Anatomy 0.000 description 1
- 230000002107 myocardial effect Effects 0.000 description 1
- 210000003928 nasal cavity Anatomy 0.000 description 1
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 1
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000036284 oxygen consumption Effects 0.000 description 1
- 230000037361 pathway Effects 0.000 description 1
- 239000004033 plastic Substances 0.000 description 1
- 229920003023 plastic Polymers 0.000 description 1
- 230000002980 postoperative effect Effects 0.000 description 1
- 238000003825 pressing Methods 0.000 description 1
- 238000004445 quantitative analysis Methods 0.000 description 1
- 238000011160 research Methods 0.000 description 1
- 230000029058 respiratory gaseous exchange Effects 0.000 description 1
- 239000011780 sodium chloride Substances 0.000 description 1
- 230000003068 static effect Effects 0.000 description 1
- 230000000638 stimulation Effects 0.000 description 1
- 230000009885 systemic effect Effects 0.000 description 1
- 238000002627 tracheal intubation Methods 0.000 description 1
- 230000001052 transient effect Effects 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Classifications
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
- A61B5/05—Detecting, measuring or recording for diagnosis by means of electric currents or magnetic fields; Measuring using microwaves or radio waves
- A61B5/053—Measuring electrical impedance or conductance of a portion of the body
- A61B5/0535—Impedance plethysmography
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
- A61B5/02—Detecting, measuring or recording pulse, heart rate, blood pressure or blood flow; Combined pulse/heart-rate/blood pressure determination; Evaluating a cardiovascular condition not otherwise provided for, e.g. using combinations of techniques provided for in this group with electrocardiography or electroauscultation; Heart catheters for measuring blood pressure
- A61B5/026—Measuring blood flow
- A61B5/029—Measuring or recording blood output from the heart, e.g. minute volume
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
- A61B5/02—Detecting, measuring or recording pulse, heart rate, blood pressure or blood flow; Combined pulse/heart-rate/blood pressure determination; Evaluating a cardiovascular condition not otherwise provided for, e.g. using combinations of techniques provided for in this group with electrocardiography or electroauscultation; Heart catheters for measuring blood pressure
- A61B5/026—Measuring blood flow
- A61B5/0295—Measuring blood flow using plethysmography, i.e. measuring the variations in the volume of a body part as modified by the circulation of blood therethrough, e.g. impedance plethysmography
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
- A61B5/05—Detecting, measuring or recording for diagnosis by means of electric currents or magnetic fields; Measuring using microwaves or radio waves
- A61B5/053—Measuring electrical impedance or conductance of a portion of the body
- A61B5/0538—Measuring electrical impedance or conductance of a portion of the body invasively, e.g. using a catheter
Landscapes
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Surgery (AREA)
- Heart & Thoracic Surgery (AREA)
- Animal Behavior & Ethology (AREA)
- Biophysics (AREA)
- Pathology (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Biomedical Technology (AREA)
- Veterinary Medicine (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Molecular Biology (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Hematology (AREA)
- Medical Informatics (AREA)
- Public Health (AREA)
- Cardiology (AREA)
- Physiology (AREA)
- Radiology & Medical Imaging (AREA)
- Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
- Measuring Pulse, Heart Rate, Blood Pressure Or Blood Flow (AREA)
- Measurement And Recording Of Electrical Phenomena And Electrical Characteristics Of The Living Body (AREA)
- Measurement Of The Respiration, Hearing Ability, Form, And Blood Characteristics Of Living Organisms (AREA)
- Electrotherapy Devices (AREA)
Abstract
Description
関し、より具体的には、生体電気インピーダンス分析技術を用いる心拍出量を測
定するための装置および方法に関する。
する慢性心臓疾患を有する患者の医療において重大である。長年の間、標準の心
拍出量処置は、肺動脈カテーテル法であった。以前の公知のカテーテル法は、例
えば、米国特許第3,915,155号、同第3,726,269号および同第
3,651,318号において記載されるように、患者の血流への大量の生理的
食塩水の周期的な注入を含み、この間、心拍出量を決定するために、温度希釈測
定がなされる。このような技術は、通常、連続的なモニタリングのために使用さ
れ得ない。さらに、このようなカテーテル法は、患者に大変なリスク(悪性の不
整脈、肺動脈破裂、および稀な場合、死)をおわせる。
装置および方法を開発するために、仕事が行われてきた。例えば、カテーテル法
の代替方法として、ドップラー超音波技術が血流の速度を測定するために適用さ
れてきた。血管の直径、その流れプロフィールおよび血管に対する超音波ビーム
の角度が、決定され得る場合、上行大動脈のドップラー超音波測定は、外部か(
頸切痕から)または内部か(気管内から)のいずれかで、心拍出量の測定手段と
して使用され得る。
し、ここで、超音波変換器は、超音波ビームに沿う1点(パルス波モード)また
は1経路(連続波モード)からの血流のドップラー測定が測定され得るように、
気管内チューブの先端上に搭載される。この特許に記載される方法は、血管内の
複数の測定、血流パターンおよび血管の横断面積の先験的な知識、ならびに血管
の相対的角形成を必要とする。さらに、測定は、変換器の正確は内地に高度に依
存する。これらの欠点は、ドップラー超音波心拍出量技術の遅い採用を引き起こ
した。
体電気インピーダンス分析(「BIA])である。BIAは、最近、体の組成お
よび生理学的測定基準を測定するための方法として、幅広い使用を得てきた。B
IAは、低いレベルの電気的交流(「AC」)を複数の電極間の体の組織に通す
工程、組織上の服す運O位置の間の電圧差を測定する工程、および次いで、刺激
した組織の電気インピーダンス(電気的抵抗およびリアクタンス)を算出する工
程を包含する。
流電極を利用する。電流が組織内を流れる場合、可能な差が、組織にわたって起
こり、これは、AC電流および組織インピーダンスの値に比例する。組織インピ
ーダンスは、電流電極間に2つの感知電極を配置し、そしてその2つの感知電極
間の電圧差を測定することによって算出され得る。
より少ない電流は、筋肉を通って流れ、筋肉は、中間の伝導率を有し、一方、脂
肪、空気および骨の伝導率は、血液かまたは筋肉のいずれかの伝導率よりすっと
低い。電流流れに対する抵抗は、伝導率と伝導容量の横断面積関数であるので、
より大きな横断面積を有する容量は、より小さな電気抵抗を有する。
または水の含量のような静的パラメータおよび血流のような動的測定基準)は、
電極の配置および電極間の伝導経路に依存する。従って、電極間の距離がより大
きいと、外側の変数は、測定により影響を及ぼすようである。
単純なアルゴリズムを用いて、例えば、体は単純な円柱状の抵抗容量からなると
仮定することによって、組織インピーダンスに対する感知電極間の測定された電
圧降下に関連する。従って、体のインピーダンスにおける一時的な周期的な変化
は、血流および呼吸のような生物学的事象から生じるとみなされる。
間変化する性質は、生理学的事象の非侵襲性指標を提供し得る。例えば、W.G
.Kubicekら、「Development And Evaluatio
n Of An Impedance Cardiac Output Sys
tem、」Aerospace Medicine、37巻、1208頁〜12
12頁および米国特許第3,340,862号(これは、本明細書中で参考とし
て援用される)において記載されるように、測定された生体電気インピーダンス
から特定の生理学的パラメータ(例えば、心拍出量)を単離するために種々のア
ルゴリズムが開発された。
IAベースの心拍出量測定デバイスは、広範な承認を得なかった。多くの現存す
るBIAデバイスは、大容量(例えば、体全体または胸部セグメント)に対する
生体電気インピーダンスを測定するために、外部または内部の電極を使用する。
冷機電流は、任意および全ての伝導経路を使用して、全体の容量を通じて拡散す
るので、個々の患者間の差、および時間にわたる同じ患者間についての差さえ、
BIA測定基準の規格化を妨げ得る。
名患者に対してよい相関を提供し、重病の患者および心臓疾患の患者に対するよ
り乏しい相関があることが知られている(これは、例えば、R.J.Detem
eterら、「The Use Of Noninvasive Bioele
ctric Impedance To Determine Cardiac
Output:Factor Affecting Its Accurac
y」Am.J.Noinvasive Cardiol、2巻、112−118
頁(1988)に記載される)。
服するための試みの例は、例えば、米国特許第4,870,578号に記載され
る。この特許は、胸部のセグメントの電気抵抗を測定し、そして呼吸誘導電圧変
化の原因となる回路を誘導する外部電極を用いることによって心拍出量をモニタ
リングするためのBIA装置を記載する。この特許において承認されるように、
呼吸誘導電圧変化は、代表的に、心臓性誘導電圧変化よりずっと大きい。
試みるほかのデバイスは、例えば、米国特許第4,852,580号および同第
4,832,214号に記載されるように、胸部生体電気インピーダンスを測定
するために、食道カテーテル上に複数の電極を配置することを包含する。両方の
特許は、下行大動脈における血流を反映するインピーダンス測定を提供するため
に、食道内に挿入された多電極アレイについて記載する。このようなデバイスが
、他の生理学的事象によって誘導されたものから心臓性誘導電圧変化の真の単離
を提供することは困難であり得る。さらに、これらのシステムは、複数の電極が
食道壁と明白に接触していることを確認しない。
量の測定基準を提供するために利用され得る。例えば、米国特許第4,953,
556号は、食道カテーテル上に搭載された内部電極および心臓の尖脳得に配置
された内部電極を備えるBIAについて記載する。この特許に記載される装置は
、心臓壁および肺の動きを決定するためにBIA測定を使用しようと試み、これ
から、心拍出量の推定および肺の活性が得られる。
表的に、インピーダンスを測定するために使用される電極の位置および配向に高
度に依存する。例えば、直交して配置された1組の電極は、流れの向きに平行に
配置された1組の電極より完全に異なる測定を提供する。大動脈の複雑な湾曲を
考えると、有用なBIA測定を提供するために1組の電極を整列および配向する
ことは非常に難しくあり得る。
続的に測定するための装置および方法を提供することが望ましい。
じる不正確さを克服するBIA技術を用いて、重病の患者において心拍出量を測
定するための装置および方法を提供することが望ましい。
および配向により依存しないBIA技術を用いて心拍出量を測定するための装置
および方法を提供することはまた、望ましい。
技術を用いて心拍出量を測定するための安価な装置および方法を提供することは
また、望ましい。
定基準として利用されることを可能にするために、心拍出量を連続的にモニタリ
ングするための装置および方法を提供することは、さらに望ましい。
を測定するための装置および方法を提供することが、本発明の1つの目的である
。
こる不正確さを克服するBIA技術を用いて重症の患者における心拍出量を測定
するための装置および方法を提供することが、本発明の別の目的である。
および配向により依存しないBIA技術を用いて、心拍出量を測定するための装
置および方法を提供することが、本発明の1つの目的である。
技術を用いて、心拍出量を測定するための、より安価な装置および方法を提供す
ることが、本発明のなお別の目的である。
定基準として利用されることを可能にする、心拍出量の連続的なモニタリングの
ための装置および方法を提供することが、本発明のさらに別の目的である。
関連する患者の気管または食道内に配置されるように適用されたBIA心拍出量
モニタリング装置を提供することによって、本発明の本質に従って達成される。
本発明の装置の好ましい実施形態は、以下を備える:1)大動脈の近傍の患者の
器官または食道に配置されるように構成された複数の感知電極であって、この感
知電極は、3つの直交する軸に沿って二つ一組になって配置される、感知電極;
ならびに2)患者の気管または食道内に配置された電流電極および接地電極。
塊中を流れ、そして他の体の物質と比較して、血液の高伝導度のために、血液を
優先的に流れる。感知電極は、主に、大動脈の血液における電圧降下を感知する
。大動脈の血液のインピーダンスは大動脈を流れる血液量によって変化するので
、感知電極間の測定された電圧降下は、血流によって変化する。従って、感知さ
れる電圧の時間によって変化する差は、主に、呼吸性または非心臓性の関連する
生理学的影響よりも、血流動力学によって引き起こされる。
ンピーダンスを計算することを可能し、これは、次に、心拍容量を計算するため
に使用される。3次元BIA測定およびアルゴリズムの使用は、感知電極の正確
な配置および配向に、ある程度の不変性を提供する。
したアルゴリズムを避けることによって、以前に公知のBIA心臓性方法におい
て利用されるひどい生理学的モデルの不正確さを克服する。具体的には、本発明
の方法は、心室拍動に対する3つの胸部軸に沿う大動脈の近傍でなされるインピ
ーダンス測定に関連するマルチパラメータルゴリズムを誘導するために、多重線
形回帰または他の最適化技術(例えば、適応フィルタリングまたはニューラルネ
ットワーク)を利用する。このマルチパラメータルゴリズムは、感知電極の配置
および配向に対して実質的に普遍である拍動容量に対して正確な測定基準を提供
する。
置は、患者に対する静脈内流体および薬剤の投与を制御するためか、またはペー
スメーカーを有する患者のために心拍数を最適化するために使用され得る。
択的手術を受ける患者における心拍出量を測定する際の使用のためのBIA装置
に関する。本発明の装置および方法は、このような以前に公知のBIA測定技術
における生理学的事象の総モデリングの基づかない装置および方法を提供するこ
とによって、心拍出量を測定するための全身または大容量の胸部BIA測定を使
用するための以前に公知の試みにおいて観察された欠点を克服する。さらに、本
発明のBIA測定および方法は、使用するのに容易であり、そして以前の公知の
BIA測定装置および技術より電極の配置および配向に対してより大きな不変性
を提供する。
された三対の直交した感知電極は、三次元インピーダンス電界を測定するために
使用される。電極は、患者の気道(例えば、気管および/または気管支)と接触
して、大動脈付近に配置され、その結果、生体電気インピーダンスの変化は、非
心臓生理学的事象による有意な影響なしに、心臓事象に密接に相関され得る。励
起AC電流は、気管内チューブに沿って配置された電流電極と接地電極との間の
身体に注入される。第2の実施形態は、食道チューブまたは食道聴診器に沿って
配置された電極の同様の配置を使用する。
対の間で測定された電圧降下から算出される。生体電気インピーダンスは、次い
で、上行大動脈を通る血流に対して相関される。上行大動脈は冠状動脈以外に他
の分枝を有しないため、上行大動脈を通る血流は、心拍出量に対して密接に相関
される。
対して良好な相関を示すが、上記のDetermeter紙で議論されるように
、重病患者および心不全の患者に対してはほとんど相関性を示さないことが医学
文献において公知である。後者の場合における相関性の低さの理由は、全身また
は大容量の胸部測定の使用の根底にある理論的基礎が不正確であり得ることであ
ることが発見されている。
適用を見出す一方で、本発明は、挿管された全ての患者(小児の場合を含む)の
ために有利に使用され得る。例えば、本発明に従って構築された装置は、選択手
術を受ける無症候性患者において容易に使用され得る。後者の集団における術後
死亡のおよそ95%は、血流力学不全から生じる。
質と平行して、心周期の間にゼロから完全な心拍出量まで変化するという想定か
ら、心室一回拍出量(「SV」)についての等式を誘導する。例えば、上記の米
国特許第4,870,578号に議論されるように、血液のカラムは、BIA測
定を得るために使用される電極間の長さであると想定され、原因とされる呼吸に
よるBIA測定に及ぼす影響を伴う。
、生体電気インピーダンス測定I(t)から見積もられ、ここで、心臓電気活性
(心電計出力によって表される)と同時の生体電気インピーダンスの変化は、血
流F(t)の結果であると想定される。次いで、移動関数T(t)は、健常で血
流力学的に安定な被験体について行われる測定から誘導される経験式に基づく。
生体電気インピーダンスI(t)は、次いで、以下:
の複雑な経路を無視することが決められている。さらに、理想的な胸部または全
身のモデルおよび身体領域の異なる生理学的「コンパートメント」間の血液およ
び流体の分布は、正常な患者と重病の患者との間で、異なる。
各々に対して適切な移動関数について説明することを示し、その結果、生体電気
I(t)は、以下:
ンバ)の種々のセグメントを通る流れの相対的分布の先験的な知識に対応する重
量である。さらに、重量Wiは、異なる患者に対して異なり得、健常な被験体と
反対に、慢性的に病気の患者について異なり、そしてある所与の患者においてで
さえ、例えば、心拍数の変化により変動し得る。
ターを使用して)に対して相関された任意の患者に対して正確に使用され得、そ
の結果、分配重量Wiの影響は、本質的に排除され得る。従って、出願人は、B
IA測定が、主血管または主動脈に非常に近くで行われるべきであると結論付け
、その結果、BIA装置の電極間に、分岐した血管または隣接した血管がほとん
どまたは全く存在しない。従って、本発明は、上記の要求を満たす血管、特に上
行大動脈付近でのBIA測定の使用に関する。
管103、ならびに気管支104aおよび104b(全て破線で示される)およ
び頸切痕105の対応する位置とともに、概略的に示される。これらの内部血管
および器官は、図2Bにより明確に描かれる。図2Aおよび図2Bを参照して、
心臓の左心室の流出路は、上行大動脈101aである。動脈のセグメント101
b(大動脈弓)は、右気管支104aの前、気管103の前を通り、次いで、左
気管支104bの後ろをアーチ状に曲がり下行大動脈101cに入り、これは、
身体の下部に導く。
接して通るため、比較的僅かな介入組織を有する上行大動脈101aにわたるB
IA測定を、この位置に感知電極を配置することによって得ることが可能である
。患者の上行大動脈に近接して配置された電流電極によって患者の組織に適用さ
れたAC電圧によって、患者の組織内でAC電流が流れる。次いで、感知電極間
の測定された電位差は、組織インピーダンスを算出するために使用される。大動
脈(冠状動脈以外の)由来の第1の分枝は、測定位置の下流の大動脈弓101b
由来であるため、上行大動脈101a由来の血流の測定は、左心室から排出され
る血流の容量を正確に測定する。
の配向は、感知電極によって生成されるシグナルの大きさおよび型の両方に大き
な影響を及ぼすことが予想される。例えば、剛性なプラスチック導管を使用する
実験は、流れに対して直交して配置された電極が、導管内の流れと共に直線的に
変動するシグナルを生成し、一方で、流れに対して平行に配置された電極が、流
れの変化ならびに乱流の存在および非存在を検出することを示した。当然理解さ
れるように、胸部内大動脈は、直線の剛性導管ではない。図2Aおよび図2Bに
見られるように、目的の領域内の大動脈は、複雑な(すなわち、180度以上)
回転を作成する。流れに対する電極の配向が重要であり、そして大動脈に対する
電極の正確な配向を同定することが困難であるため、以前に公知のBIA法は、
信頼性がありかつ再現性のある結果を生成しないと考えられる。
響は、三次元インピーダンス電界を測定し、そしてその三次元インピーダンス電
界を心拍出量に相関させるアルゴニズムを使用することによって、軽減される。
三次元インピーダンス電界の測定は、本明細書中以下に詳細に議論されるように
、大動脈付近に配置された三対の直交した感知電極を使用して達成される。
いるが、数学的意味において、正確に直交している必要はないことは、当業者に
理解される。電極対間の正確な直交した関係からの相当な変位は、受容可能であ
り、臨床学的に有用な結果を提供する。
スの第1の実施形態が、記載される。測定装置10は、気管内チューブ12(こ
れは、気管内チューブ12の遠位端付近に配置された膨張可能なカフス16を備
える)、および患者を換気するための管腔を備える。さらに、気管内チューブ1
2は、シャフト電極14を備え、これは、測定装置10のための電気接地電極と
して作用する。感知電極18a〜18eは、膨張可能なカフス16上に取り付け
られ、三対の直交した感知電極を形成する。さらに、電流電極20は、膨張可能
なカフス16上に取り付けられる。
0を備える)は、ケーブル22およびコネクタ24を介して、インピーダンス記
録器110に接続される。ケーブル22は、複数の導線またはリボンケーブルを
含む遮蔽されたケーブルを備え、気管内チューブ12に対して平行に気管内チュ
ーブ12内に配置され得るか、または気管内チューブ12の周りに巻きつけられ
得る。測定装置10はまた、デジタルサンプラー112およびコンピュータ11
4を備える。
くは、ポリエチレンバッキング上にプリントされるかまたはシルクスクリーンさ
れた、導電性銀インクから構成される。感知電極18a〜18eおよび電流電極
20は、好ましくは、各6mmの正方形であり、一方、シャフト電極14は、好
ましくは、気管内チューブ12のシャフト上に配置された15mm幅のバンドを
備える。全ての電極は、平滑な表面を有し、そして気管粘膜に対して非外傷性で
ある。
入ポート28と流体連絡する。膨張すると、膨張可能なカフス16は、患者の気
道内の位置に気管内チューブ12を保持し、実質的に気密シールを提供し、それ
によって、気管内チューブの不慮の運動を妨げる。膨張可能なカフス16はまた
、感知電極18a〜18eおよび電流電極20を、気管の内部壁と接触させる。
膨張可能なカフス16は、管腔30を介して、吸入ポート28に接続された従来
の膨張手段(すなわち、ガス充填したシリンジ)を使用して膨張され得る。ある
いは、膨張可能なカフス16は、患者の気道の内部壁に対して感知電極を推進す
るための膨張可能部材の別の適切な型(例えば、膨張マンドレルまたは他の機械
的配置)と置き換えられ得る。
、患者の気管内の気管内チューブ12の外周配向を反映するチューブの外周上の
基準マーク32を備え得る。基準マークは、感知電極および電流電極の配置を補
助するために使用され得る。気管内チューブ12はまた、配置の適切な深さの決
定を補助するための深さマーカー(示さず)を備え得る。
または鼻腔を通り、喉頭蓋を通過し、気管内に挿入される。あるいは、気管への
アクセスは、従来の気管切開によって、胸骨上切痕(suprasternal
notch)の外科的開口部を通して行われ得る。
ように配置され、そして膨張可能なカフス16は膨張され、感知電極18a〜1
8eおよび電流電極20が気管粘膜に接触する。シャフト電極14は、大動脈の
数センチメーター上の口粘膜と接触し、接地電極として作用する。
極20とシャフト電極14との間に、インピーダンス記録器110によって適用
される。交流は、好ましくは、約2mAの振幅、および5KHz〜1MHz、代
表的には、100KHzの周波数を有する。1KHz未満の周波数において、心
臓刺激が起こり得ることに注意すべきである。
ダンス記録器110で受容される。直交した電極の第1の対は、感知電極18c
および18dを備え、直交した電極の第2の対は、感知電極18cおよび18d
を備え、直交した第3の対は、感知電極18aおよび18eを備える。
定された間隔で、好ましくは、1秒あたりおよそ400サンプルで、デジタル採
取される。デジタルサンプルは、コンピュータ114に設けられ、これは、本発
明の原理に従って、サンプルを記録し得、サンプルのグラフを表示し得、アルゴ
リズムを適用し得、心拍出量を決定し、そしてデジタルサンプルに任意の追加の
アルゴニズムを適用する。
2はまた、心拍出量を決定する際の使用のために、心電図(ECG)シグナルを
記録し得、そしてデジタル化し得る。ECGシグナルに相関された種々のパラメ
ータは、本明細書中以下に記載されるアルゴニズムに使用され得る。
測定に基づいて、心室の心拍血液量(SV)を決定するために適用され得る。S
Vは、コンピュータ114に付随のディスプレイ(示さず)上に、連続的に算出
され得、そして更新され得、そして電流の実行平均数およびユーザー選択可能な
数の先行心周期からなり得る。次いで、心拍出量は、即時の平均SVと心拍数と
の積として算出され得、また数値的に表示され得る。
ことによって決定される。本明細書以下で、インピーダンスシグナルは、Zと呼
ばれ、Zx、Zy、およびZzは、3つの直交軸の各々に沿ったインピーダンス
シグナルである。Z0は、定常状態のインピーダンスをいうために使用され、Z 0x 、Z0y、およびZ0zは、3つの直交軸の各々に沿った定常状態インピー
ダンスである。インピーダンスと、時間にわたるインピーダンスシグナルの平均
との間の差異に対応するシグナルは、本明細書中以下でDZと呼ばれ、3つの軸
の各々に沿ったこの差異を表すシグナルは、本明細書中以下で、それぞれ、DZ x 、DZy、およびDZzと呼ばれる。これらのシグナルは、本明細書中以下で
詳述されるアルゴリズムのうちの1つに従って合わせられ、心拍出量のための基
準(metric)を提供する。三次元インピーダンス電界(DZ3D)は、こ
れらの測定値から、以下:
法が存在し、インピーダンスおよび心拍血液量(SV)を相関させる際に補助す
る多くの異なるパラメータが存在するが、これらの式の多くは、位置的な結果(
positional artifact)を適切に説明しない。
液量; ρ=血液の抵抗(正常な患者において、約150〜200オーム−cm/sで
あり、各患者について、ヘマトクリット値の関数として相関され得る) L=感知電極間の距離(代表的には、製造パラメーター(cm)として公知で
ある); Z0=感知電極間の定常状態インピーダンス(オーム); DZMax=インピーダンスの変化の極大値(DZ);そして RVET=右心室排出時間。
れ、これは、単一のインピーダンスシグナルのみを測定する。結果として、Ku
bicek式によって与えられる算出された心拍血液量は、非常に、位置および
配向に依存する。
は、Kubicekの式の形態に類似する基礎的な形態を有する。Bernst
ein−Sramek式は、以下:
回拍出量、ml。
って変化する。VEPTは、以下のように計算され得る: VEPT=δ*(0.17H)3/4.25 ここで、Hは、患者の高さ(cm)であり、δは、スケーリング因子であり
、高さ、重量、理想重量、および相対的な血液容量指数に関連する。Berns
tein−Sramekの式のこの式がρ、血液抵抗性を定常とみなすことに注
意すべきである。
tein−Sramekのアルゴリズムの式は、単一インピーダンス値によって
表現される。Bernstein−Sramekのアルゴリズムの結果はまた、
感知電極の位置および配向に高く依存する。
(4))の新たな式が誘導され、これは、排出の開始から排出の終了までにSi
mpson積分を使用する。この新たな式は、以下のように表現され得る:
係の傾きを与える、経験的に誘導されたパラメータ。mの単位は、(ml)/(
オーム*秒)である。電極間距離の効果、ならびに他の較正データは、パラメー
タmにまとめられる。
を減少させるために、アルゴリズムの三次元版は、以下のように定式化される:
れたスケーリング因子。
交軸のそれぞれに沿った、インピーダンスの平均からの変化。
的モデルがインピーダンスシグナルおよび心拍出量に適切に関連し得ない事実を
認識する。式(7)の三次元の式における3つの個々のx、y、およびzの項が
、別々に、心室一回拍出量の指標として別々に使用され得るが、式(7)は、感
知電極位置および配向の効果を規格化する。
づく、三次元式はまた、以下から誘導され得る:
に誘導されたスケーリング因子。
ダンスの平均からの変化。
ように、3つの経験的に誘導されるmのパラメータは、心拍出量にともなうイン
ピーダンスに関連する単純な物理的モデルがないことを認識する。また、もう一
度、軸のそれぞれについての三次元の個々の項のそれぞれは、心室一回拍出量を
計算する際に有用であり得る。
に有用であり得る。例えば、インピーダンスシグナルのタイミングから流れの乱
流が存在するか否かを決定することが可能である。この情報は、有用である。な
ぜなら、乱流の存在は、Reybolds数を越える速度を有する高い流速を示
す。逆に、乱流の不在は、低い流速を示す。
のシグナルは、デコイ(decoy)よりも長く取る。これらの特徴は、2つの
乱流に関連するパラメータを使用して測定され得る。これらのうちの第1、τ8 5 は、85%以上のピーク流れで費やされる時間を表す。85%以上のピーク振
幅に費やされる時間は、乱流の流れを有する拍動においてより長い。第2のパラ
メータτdは、デコイ時間を表し、そして上り坂(upslope)におけるシ
グナルのピーク振幅の95%と下り坂(downslope)におけるピーク振
幅の60%との間の時間を測定する。
ンスとの関連において使用され得る。例えば、シグナルI1、I2、I3、I4 、およびI5(5個の感知電極18a〜18eのそれぞれと接地との間の電位を
表す)は有用であり得る。他の潜在的に有用なパラメータは、排出時間、DZシ
グナルの一次微分のピークに対する時間、およびインピーダンスシグナルから誘
導される他のタイミングパラメータが挙げられる。R波のタイミングのようなE
CGに関連するシグナル(すなわち、ECGシグナルの最大ピーク)がまた、使
用され得る。
ために使用され得る。心房圧力が本明細書中以下に記載されるマルチパラメータ
におけるパラメータとして含まれる場合、相関が改善され得、そして誤差は、減
少され得る。
の平均からの変化(DZ)、シグナルの積分
によって提供されるこれらのシグナルの三次元形態は、測定を行うために使用さ
れる感知電極の位置および配向に対するある程度の不変性を有する。さらなるパ
ラメータ(例えば、乱流パラメータτ85およびτd)ならびに上に議論される
他のパラメータもまた、有用である。
発明の三次元インピーダンス測定デバイスを使用する場合、較正なしに、個々の
動物にわたるインピーダンスと真の心臓拍出量との間の不変な関係を提供するも
のがないことを示した。本発明の原理に従って、従って、上記式およびパラメー
タの組み合わせを使用するアルゴリズムを生成して、心拍出量と三つの直交軸に
沿って測定されたインピーダンスを相関させるために、線型回帰、順応性のフィ
ルタリング、またはニューラルネットワークのような最適化技術を使用すること
が望ましい。
びパラメータの全てを用いて段階的にマルチパラメータを使用して生成され得る
。この技術によって生成されるアルゴリズムは、以下の式を有し: SV=C+Σwi×fi (9) ここで: SV=心室一回拍出量; C=線型回帰により決定される定数; wi=線型回帰による式および/またはパラメータに割り当てられた重み;な
らびに fi=本明細書中、上で議論される、心室一回拍出量とインピーダンスを相関
させるための式および/またはパラメータの選択された1つ。
スのために独立した変数を選択する方法のフローチャートが議論される。工程2
01において、データは、種々の閉塞条件下で複数の被験体について収集される
。データは、本明細書中、上で議論される3つの軸のそれぞれに沿ったインピー
ダンス測定、I1〜I5測定、および本明細書中、上記のアルゴリズムのための
他のパラメータを含む。さらに、データは、例えば、遷移時間流れプローブを使
用して、実際の拍出量について集められる。
1回心拍出量を計算するために、種々のアルゴリズムを用いて使用する。これら
の結果、ならびに、インピーダンスの測定、I1〜I5および1回心拍出量と相
関する他のパラメータを、段階的な多重線型回帰における独立した変数として使
用する。
。工程204において、高さF試験を伴う独立変数が、先の選択と類似の様式で
式に加えられる。
の排除がなされる。冗長性の変数が検出される場合、それは除かれる。
式に加えられるか、または式から除かれるまで繰り返される。
る最初の変数は、独立変数の最も強い予測値であり、そして重複した独立変数を
除く。この方法は、どのパラメータが1回心拍出量の最終マルチパラメータアル
ゴリズムに含まれるかを決定するために使用される。
ログラミングコンピュータ114によって心拍出量をモニターして、感知電極に
よって集められるデータから1回心拍出量を計算するための最終マルチパラメー
タアルゴリズムを連続的に適用することが本発明の装置とともに使用され得る。
次いで、心拍出量は、即効性の平均1回心拍出量および心拍数の積として計算さ
れ得る。
ムを導くために使用され得る。段階的な多重線型回帰に対する代替として試みら
れた技術のいくつかには、多層パーセプトロンニューラルネットワーク、および
信号の質を決定し、そして利用可能な高い質の信号に従って、多重線型回帰によ
って導かれるマルチパレメーターアルゴリズムを選択するためのファジィ論理を
使用したアルゴリズムの使用が挙げられた。これらの技術は、本明細書中、上記
の段階的な多重線型回帰方法を使用して導かれるマルチパレメーターアルゴリズ
ムを使用して得られた結果と類似した結果を提供した。
され、これは、気管使用よりもむしろ食道使用のために設計される。この実施形
態は、例えば、先に挿管された患者において有利に使用され得る。気管内チュー
ブを有する患者からそのチューブを抜いて、それを本発明の原理に従うインピー
ダンスを測定するためのセンサを有するチューブに置き換えることは、患者に対
して受け入れ可能でない程度の不快感または危険を含み得る。しかし、1セット
の電極が食道聴診器に加えられる、図5に示される実施形態を使用することによ
って、インピーダンス測定は、先に挿管された患者において、既に配置された気
管内チューブを妨げることなく、先に挿管された患者において心拍出量を計算す
るために使用され得る。
ーン54、およびサーミスタ56を備える食道聴診器を備える。シャフト電極5
8(装置50に対する電気的設置電極として役立つ)が、チューブ53に取り付
けられる。膨張可能カフ60もまた、チューブ53に取り付けられ、感知電極6
2a〜62eが膨張可能カフ60に取り付けられて三つの直交した対の感知電極
を形成する。さらに、電極64は、膨張可能カフ60に取り付けられる。
4を含む)は、ケーブル66およびコネクタ68を介してインピーダンス記録器
110に接続される。ケーブル66は、複数の導体またはリボンケーブルを含む
被覆ケーブルを備え得、そしてチューブ53内に配置されるか、チューブ53に
平行に配置されるか、またはチューブ53の周りに巻かれ得る。測定装置50は
また、デジタルサンプラー112およびコンピュータ114を備える。
ャフト電極58は、好ましくは、ポリエチレンバッキング上にプリントされるか
またはシルクスクリーンされた、導電性銀インクにより構成される。感知電極6
2a〜62eおよび電流電極64は、好ましくは、それぞれ6平方mmであるが
、一方、シャフト電極58は、好ましくは、15mm幅のバンドを含む。他の寸
法が使用され得、そして膨張可能カフ60ならびに電極のサイズおよび間隔が、
食道のより大きな直径に起因して、本明細書中、上記の気管内実施形態における
よりも、食道内実施形態においてより大きくあり得ることが当業者に理解される
。
している。膨張した場合、膨張可能カフ60は、患者の食道内に配置される食道
聴診器を保持し、それによって不注意な移動を妨げる。膨張可能カフ60はまた
、感知電極62a〜62eおよび電流電極64を食道の内部壁に接触させるよう
に押し付ける。膨張可能カフ60は、管腔72を介してガス注入ポート70に接
続される膨張手段(すなわち、ガス充填シリンジ)を使用して膨張され得る。あ
るいは、膨張可能カフ60は、拡大マンドレル、または他の機械的配置のような
患者の食道の内壁に対して電極を押し付けるための別の適切なタイプの膨張可能
部材によって配置され得る。
、聴診(ascultation)および温度測定のために使用され得る。これ
らの機能の使用に適応させるために、測定装置50は、聴診器フックアップ74
およびサーミスタリード線76を備える。好ましくは、聴診器フックアップ74
およびサーミスタリード線76は、標準記憶装置に連結され得る。
て腫張可能カフ60が大動脈の近くに位置するように、位置づけられる。次いで
、腫張可能カフ60は、膨らまされ、感知電極62a〜65eおよび電流電極6
4を、患者の食道の内壁に接触させる。シャフト電極58は、大動脈の数センチ
メートル上部の食道に接触し、接地電極として働く。
装置110によって、電流電極64とシャフト電極58との間に印加される。好
ましくは、この交流は、約2mAの振幅、および5KHz〜1MHzの範囲、典
型的には100KHzの周波数を有する。
れぞれ2つ電極間の電圧における低下を示す信号は、インピーダンス記憶装置1
10によって、受信される。第1の直交する電極対は、感知電極62aおよび感
知電極62bを備え、第2の直交する電極対は、感知電極62cおよび感知電極
62dを備え、そして第3の直交する電極対は、感知電極62aおよび感知電極
62eを備える。
0サンプル)で、デジタルサンプラー112によって、デジタル形式でサンプリ
ングされる。このデジタルサンプルは、コンピュータ114に提供される。この
コンピュータ114は、サンプルを記録し得るか、サンプルのグラフを示し得る
か、心臓の出力を決めるために本発明の原理に従ってアルゴリズムを適用し得る
か、またはデジタルサンプルに他のアルゴリズムを適用し得る。
ンピーダンス測定に基づいて拍動容積を計算する。このアルゴリズムは、本明細
書中で上記されるように逐次多重線形回帰を使用して、導き出され得る。
さらなるセンサを備え得る。例えば、近赤外光吸収に基づく血液酸素測定技術を
使用するのに適したダイオードはまた、気管内の管に配置されて、血液酸素飽和
レベルを測定し得る。特に、多重発光ダイオード(1以上の多くの赤色光および
赤外発光ダイオードを備える)は、例えば、米国特許第5,099,842号(
その全体が参考として本明細書中に援用される)に記載される、トランス反射率
(transreflectance)酸素測定技術を使用する血液酸素飽和測
定を得るために、膨張可能カフまたは部材、あるいは両方の、気管内チューブに
配置され得る。
えば、ドブタミン、ドーパミン、エピネフリン、ノルエピネフリン、ニトロプル
シド、または血行動態の医学的な管理のための他の物質)の投与のための制御装
置として記載される。図6Aにおいて、心拍出量は、装置170によって測定さ
れる。この装置170は、前述の実施形態のいずれかであり得、そして気管かま
たは食道のいずれかにおいて患者190に配置されたチューブ171を備え得る
。装置170は、血行動態の状態をモニターするために、そして液体供給システ
ム173に結合された管腔172を介する静脈内への、流体または薬剤の投与を
制御するための測定基準として使用される。コンピュータ174(これは、イン
ピーダンス記録器110およびデジタルサンプラー112によって、インピーダ
ンス値出力から、心拍出量を計算する同じコンピュータであり得る)は、流体供
給システム172を制御する。図6Aの装置は、閉ループシステムを提供する。
ここで、患者に注入される液体または他の薬剤の量は、本明細書で上記されるよ
うに計算された心拍出量によって制御される。
めの制御装置として記載される。一般に、心拍数が低ければ低いほど、心筋の酸
素消費も低いので、最小可能心拍数について心拍出量を最大化するのが望ましい
。図6Bの配置において、心拍出量は、装置181によって測定される。この装
置181は、前述の実施形態のいずれかであり得る、そして気管かまたは食道の
いずれかにおいて患者190に配置された管182を備える。装置181の出力
は、コンピュータ183とともに、本明細書で後述されるように、ペースメーカ
ー180の設定を制御するための測定基準として使用される。
例えば、2拍動/分)まで減らされ、一方で、心拍出量は、装置181によって
連続的にモニターされる。心拍出量が、増加するか、または、不変のままである
限り、心拍数は、所定の量(例えば、毎2拍動/15分まで)まで周期的にさら
に下げられる。最小の所望の心拍数が得られるか、または装置181によって測
定された心拍出量が、減少し始めるかのいずれかまで、心臓の出力を測定中に、
心拍数を減少するプロセスは続く。出力が、決定し、減少する場合、心拍数は、
前述のより高い度数に戻る。
合、本発明の装置を使用して、得られたマルチパラメータアルゴリズムは、53
パラメータ(I1、I2、I3、I4、I5、Z0X、Z0Y、Z0Z、式(7
)、式(7)の条件の各X、YおよびZ、式(8)ならびに式(8)の条件の各
X、YおよびZ、そして、タイミングおよびECG信号に関する他のパラメータ
含む)のための重量範囲を包含する。正確な位置決めおよび感知電極の回転のた
めの不変の高い度数を、および、この装置を使用される各個体のための、リキャ
リブレーションを必要としない、個体にわたって使用されるべき性能を維持しな
がら、得られたアルゴリズムは、種々のインピーダンス測定からの1回を計算を
可能にした。
ラメーター)、および各パラメータに対する加重割り当てを示す。式(9)に従
って、本明細書で上記される、振幅容積を計算するために、各パラメータの加重
は、パラメータの値ならびに合計されたすべての加重およびパラメータの結果に
よって増やされる。次いで、定常値は、合計に加算され、振幅容積ための測定基
準を提供する。表1における加重およびパラメータを有する式のための、定常値
は、C=55.935091である。
ゴリズムを示す。軸標識化COECOMは、表1において与えられた加重および
パラメータを有するマルチパラメータによって、本発明の装置で行われたインピ
ーダンス測定から計算された心拍数を示す。軸標識化COTTEPは、遷移時間
フロープローブによって決められた心拍数を示す。グラフに示されるこのデータ
は、24時間の記録期間の間、10匹の動物からのocclusior試験の間
、記録された29,657心拍からである。
ローブによって測定された心拍数との間に高い度数の相関がある。ブタの心臓血
管系は、通常、ヒトの心臓血管系のモデルとして使用されるので、同様のまたは
同一の独立変数を有するアルゴリズムが予想され、そして同様の加重が、段階的
多重線形回帰を使用して誘導され得る。
点で、本発明に逸脱しないこと、および添えられた請求項が、本発明の真の精神
および範囲を逸脱するそのような全ての変更および改変の包含を意図することは
、当業者に明白である。例えば、軸電極および/または電流電極は、別々の膨張
可能カフに置換され得る。さらに、出願人は、この装置および本発明の方法が、
医学的な研究に使用される動物被験体、およびヒトに有利に適用され得ることを
意図する。
よぶ好ましい実施形態の以下の詳細な説明から、より明白になる。
基礎を成す容量の理想化モデルである。
上行大動脈、食道および気管の正面図である。
のインピーダンス測定をするための直交する3対の感知電極を備える。
ゴリズムを誘導するために、本発明の本質に従って使用される方法のフローチャ
ートである。
よびペースメーカーを有する患者について心拍数を制御するためのシステムを示
す説明図であり、これらは、本発明の本質に従ってなされる。
示すグラフである。
Claims (43)
- 【請求項1】 患者の心拍出量に対応する測定基準を計算するための装置で
あって、該装置は、以下: 生体電気インピーダンス記録器; 近位部分および遠位部分を有するチューブ; 該遠位端に配置された拡張可能な部材; 該拡張可能な部材上に配置され、そして該生体電気インピーダンス記録器に電
気的に連結された直交する3対の感知電極; 該患者の胸部に電流を注入するための電流電極;および 接地電極、 を備え、ここで、該直交する3対の感知電極は、大動脈を通る血流の生体電気イ
ンピーダンスに対応する信号を発生させ、そして該信号は、該生体電気インピー
ダンス記録器に提供される、 装置。 - 【請求項2】 前記電流電極が、前記拡張可能な部材上に配置される、請求
項1に記載の装置。 - 【請求項3】 前記接地電極が、前記チューブ上に配置される、請求項1に
記載の装置。 - 【請求項4】 前記拡張可能な部材が、膨張可能なカフを備え、そして前記
装置が該膨張可能なカフを膨張させるための管腔をさらに備える、請求項1に記
載の装置。 - 【請求項5】 少なくとも1つの感知電極が、前記直交する3対の感知電極
の少なくとも2つに属する、請求項1に記載の装置。 - 【請求項6】 前記直交する3対の感知電極が、5つの感知電極を備える、
請求項5に記載の装置。 - 【請求項7】 前記チューブが、気管内チューブであって、そして前記拡張
可能な部材が、前記直交する3対の感知電極を前記患者の気管粘膜と接触するよ
うに促進するために適合されている、請求項1に記載の装置。 - 【請求項8】 前記チューブが、口、鼻通路、または気管切開口を介して前
記患者の気管内に挿入されるように適合されている、請求項7に記載の装置。 - 【請求項9】 前記チューブが食道チューブであって、前記拡張可能な部材
が、前記直交する3対の感知電極を前記患者の食道の内部と接触するように促進
するために適合されている、請求項1に記載の装置。 - 【請求項10】 前記遠位部分上に配置された聴診器バルーンをさらに備え
る、請求項9に記載の装置であって、該聴診器バルーンは、該装置が食道の聴診
器として使用されることを可能にする、装置。 - 【請求項11】 前記遠位部分上に配置されたサーミスタをさらに備える、
請求項10に記載の装置であって、該サーミスタは、前記食道内の温度を示す信
号を提供する、装置。 - 【請求項12】 前記チューブの円周配向を決定するために、該チューブの
近位端上に参照マークをさらに備える、請求項1に記載の装置。 - 【請求項13】 前記電流電極が、前記インピーダンス記録器に電気的に連
結されていて、該インピーダンス記録器が、予め決められた周波数を有する交流
電流を、該電流電極を介して注入する、請求項1に記載の装置。 - 【請求項14】 前記インピーダンス記録器に連結されたコンピュータをさ
らに備える、請求項1に記載の装置であって、該コンピュータが、前記大動脈を
通る血流の生体電気インピーダンスに対応する信号から発生されたデジタル化信
号を受信する、装置。 - 【請求項15】 前記コンピュータが、前記デジタル化信号から心室一回拍
出量に対する測定基準を計算するためのマルチパラメータルゴリズムを用いるよ
うにプログラムされている、請求項14に記載の装置。 - 【請求項16】 前記コンピュータが、心室一回拍出量に対する前記測定基
準から、前記患者の心拍出量に対応する前記測定基準を計算するようにさらにプ
ログラムされている、請求項15に記載の装置。 - 【請求項17】 前記患者の脈管系に流体を注入するための流体投与システ
ムをさらに備える、請求項1に記載の装置であって、該流体投与システムは、前
記心拍出量に対応する前記測定基準に応答する、装置。 - 【請求項18】 前記患者の脈管系に医薬を注入するための薬物投与システ
ムをさらに備える、請求項1に記載の装置であって、該薬物投与システムは、前
記心拍出量に対応する測定基準に応答する、装置。 - 【請求項19】 前記医薬が、1以上のドブタミン、ドーパミン、エピネフ
リン、ノルエピネフリンおよびニトロプルシドを含む、請求項18に記載の装置
。 - 【請求項20】 前記患者の心拍をコントロールするペースメーカーをさら
に備える、請求項1に記載の装置であって、該ペースメーカーは、前記心拍出量
に対応する測定基準に応答する、装置。 - 【請求項21】 生物の心拍出量を測定する方法であって、該方法は、以下
の工程; 大動脈の近傍において該生物内に、直交する3対の感知電極を配置する工程; 電流電極を介して該生物の胸部に電流を注入する工程; 該電流電極と接地電極との間に電圧を印加し、その結果、電流が、該電流電極
と該接地電極との間に配置された該生物の組織を通って流れる工程;および 該生物の該組織内を流れる該電流によって引き起こされる感知電極の該直行す
る3対の感知電極にわたって引き起こされた電圧を検出する工程であって、該電
圧は、該組織の生体電気インピーダンスにおける変化に従って変化する、工程、
を包含する、方法。 - 【請求項22】 直交する3対の感知電極を配置する工程が、前記生物の気
管内に直交する3対の感知電極を配置する工程を包含し、その結果、前記直交す
る3対の感知電極が、前記大動脈の近くの位置で該生物の気管粘膜に接触する、
請求項21に記載の方法。 - 【請求項23】 直交する3対の感知電極を配置する工程が、前記生物の食
道内に直交する3対の感知電極を配置する工程を包含し、その結果、前記直交す
る3対の感知電極が、前記大動脈の近くの位置で該生物の食道の内表面に接触す
る、請求項21に記載の方法。 - 【請求項24】 電流を注入する工程が、前記電流電極と前記接地電極との
間に、予め決められた周波数を有する交流電流を注入する工程を包含する、請求
項21に記載の方法。 - 【請求項25】 前記電流電極と前記接地電極との間に電圧を印加する工程
、および前記直交する3対の感知電極にわたって発生する電圧を検出する工程が
、連続して行われる、請求項21に記載の方法。 - 【請求項26】 マルチパラメータルゴリズムを用いて、前記直交する3対
の感知電極によって検出された前記電圧から、心室一回拍出量に対する測定基準
を計算する工程をさらに包含する、請求項21に記載の方法。 - 【請求項27】 段階的な多重線形回帰技術を用いて、マルチパラメータル
ゴリズムを得る工程をさらに包含する、請求項26に記載の方法。 - 【請求項28】 心室一回拍出量に対する測定基準から、前記生物の心拍出
量に対する測定基準を計算する工程をさらに包含する、請求項26に記載の方法
。 - 【請求項29】 請求項21に記載の方法であって、以下の工程; 前記生物の血管系へと流体を静脈内注入するための流体投与システムを提供す
る工程;および 前記直交する3対の感知電極にわたって発生する検出電圧に応答して、該流体
投与システムを周期的に作動させる工程、 をさらに包含する、方法。 - 【請求項30】 請求項21に記載の方法であって、以下の工程; 前記生物の脈管系に医薬を静脈内注入するための、薬物投与システムを提供す
る工程;および 前記直交する3対の感知電極にわたって発生する検出電圧に応答して、該流体
投与システムを周期的に作動させる工程、 をさらに包含する、方法。 - 【請求項31】 請求項21に記載の方法であって、以下の工程; 心拍を制御するために、前記生物の心臓に電気的に連結されたペースメーカー
を提供する工程;および 心拍出量を最適化するために、前記直交する3対の感知電極にわたって発生した
電圧に応答して該心拍を調節する工程、 をさらに包含する、方法。 - 【請求項32】 前記心拍を調節する工程が、予め決められた最少の心拍を
得るか、または前記心拍出量が減少していることが測定されるまでかのいずれか
まで、該心拍を低下させる工程を包含する、請求項31に記載の方法。 - 【請求項33】 患者の大動脈の近傍の3次元生体インピーダンス場を検出
するための装置であって、該装置は、以下: 近位部分および遠位部分を有するチューブ; 該遠位端に配置された拡張可能な部材; 該拡張可能な部材上に配置された直交する3対の感知電極; 該患者の胸部に電流を注入するための電流電極;および 接地電極、 を備え、ここで、該直交する3対の感知電極は、該大動脈を通る血流の生体電気
インピーダンスに対応する信号を発生させる、装置。 - 【請求項34】 前記電流電極が、前記拡張可能な部材上に配置される、請
求項33に記載の装置。 - 【請求項35】 前記接地電極が、前記チューブ上に配置される、請求項3
3に記載の装置。 - 【請求項36】 前記拡張可能な部材が、膨張可能なカフを備え、かつ前記
装置が該膨張可能なカフを膨張させるための管腔をさらに含む、請求項33に記
載の装置。 - 【請求項37】 少なくとも1つの感知電極が、前記直交する3対の感知電
極の少なくとも2つに属する、請求項33に記載の装置。 - 【請求項38】 前記直交する3対の感知電極が、5つの感知電極を備える
、請求項37に記載の装置。 - 【請求項39】 前記チューブが、気管内チューブであって、かつ前記拡張
可能な部材が、前記直交する3対の感知電極を前記患者の気管粘膜と接触するよ
うに促進するために適合されている、請求項33に記載の装置。 - 【請求項40】 前記チューブが、口、鼻通路、または気管切開口を介して
前記患者の気管内に挿入されるように適合されている、請求項39に記載の装置
。 - 【請求項41】 前記チューブが食道チューブであって、前記拡張可能な部
材が、前記直交する3対の感知電極を前記患者の食道の内部と接触するように促
進するために適合されている、請求項33に記載の装置。 - 【請求項42】 前記遠位部分上に配置された聴診器バルーンをさらに備え
る、請求項41に記載の装置であって、該聴診器バルーンは、該装置が食道の聴
診器として使用されることを可能にする、装置。 - 【請求項43】 前記遠位部分上に配置されたサーミスタをさらに備える、
請求項38に記載の装置であって、該サーミスタは、前記食道内の温度を示す信
号を提供する、装置。
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US09/458,186 | 1999-12-08 | ||
US09/458,186 US6292689B1 (en) | 1996-04-17 | 1999-12-08 | Apparatus and methods of bioelectrical impedance analysis of blood flow |
PCT/US2000/032792 WO2001041638A1 (en) | 1999-12-08 | 2000-12-04 | Apparatus and methods of bioelectrical impedance analysis of blood flow |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2003527164A true JP2003527164A (ja) | 2003-09-16 |
JP2003527164A5 JP2003527164A5 (ja) | 2008-01-24 |
JP4914551B2 JP4914551B2 (ja) | 2012-04-11 |
Family
ID=23819721
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2001542816A Expired - Fee Related JP4914551B2 (ja) | 1999-12-08 | 2000-12-04 | 血流の生体電気インピーダンス分析の装置および方法 |
Country Status (6)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US6292689B1 (ja) |
EP (1) | EP1235514B1 (ja) |
JP (1) | JP4914551B2 (ja) |
AU (1) | AU781264B2 (ja) |
CA (1) | CA2393008A1 (ja) |
WO (1) | WO2001041638A1 (ja) |
Cited By (14)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2008508078A (ja) * | 2004-08-02 | 2008-03-21 | カーディアック・ペースメーカーズ・インコーポレーテッド | ヘマトクリットを推定するためのデバイス |
JP2011500172A (ja) * | 2007-10-12 | 2011-01-06 | コンメッド コーポレーション | 心拍出量測定装置および方法 |
JP2013506507A (ja) * | 2009-10-02 | 2013-02-28 | メドトロニック・ゾーメド・インコーポレーテッド | 気管内挿入管装置 |
KR101812587B1 (ko) | 2016-11-18 | 2018-01-30 | 주식회사 바이랩 | 피험자의 영상 모니터링 장치 및 그 방법과, 영상 모니터링 시스템 |
US9907484B2 (en) | 2012-11-29 | 2018-03-06 | Medtronic Xomed, Inc. | Endobronchial tube apparatus |
US9913594B2 (en) | 2013-03-14 | 2018-03-13 | Medtronic Xomed, Inc. | Compliant electrode for EMG endotracheal tube |
US9931079B2 (en) | 2012-01-04 | 2018-04-03 | Medtronic Xomed, Inc. | Clamp for securing a terminal end of a wire to a surface electrode |
CN110167438A (zh) * | 2017-01-12 | 2019-08-23 | 纳维斯国际有限公司 | 用于将体内电读数重建成解剖结构的系统和方法 |
US11110240B2 (en) | 2017-09-07 | 2021-09-07 | Medtronic Xomed, Inc. | Endotracheal tube with tube coating |
US11266467B2 (en) | 2016-10-25 | 2022-03-08 | Navix International Limited | Systems and methods for registration of intra-body electrical readings with a pre-acquired three dimensional image |
US11471067B2 (en) | 2017-01-12 | 2022-10-18 | Navix International Limited | Intrabody probe navigation by electrical self-sensing |
US11583202B2 (en) | 2017-08-17 | 2023-02-21 | Navix International Limited | Field gradient-based remote imaging |
US11730395B2 (en) | 2017-01-12 | 2023-08-22 | Navix International Limited | Reconstruction of an anatomical structure from intrabody measurements |
JP7494281B2 (ja) | 2009-09-23 | 2024-06-03 | ライトラボ・イメージング・インコーポレーテッド | 管腔形態および血管抵抗測定データ収集のシステム、装置および方法 |
Families Citing this family (82)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6445942B1 (en) * | 1999-09-15 | 2002-09-03 | Resmed Ltd | Measurement of respiratory effort using a suprasternal sensor |
US6758216B1 (en) * | 1999-09-15 | 2004-07-06 | Resmed Limited | Ventilatory assistance using an external effort sensor |
US6517492B2 (en) * | 2001-02-22 | 2003-02-11 | Texon Technologies Ltd. | Method and apparatus for assessment of cardiac function by monitoring movement of the trachea |
US6912420B2 (en) * | 2001-04-10 | 2005-06-28 | Cardiac Pacemakers, Inc. | Cardiac rhythm management system for hypotension |
US6907288B2 (en) * | 2001-04-10 | 2005-06-14 | Cardiac Pacemakers, Inc. | Cardiac rhythm management system adjusting rate response factor for treating hypotension |
US7191000B2 (en) * | 2001-07-31 | 2007-03-13 | Cardiac Pacemakers, Inc. | Cardiac rhythm management system for edema |
AU2003213129A1 (en) * | 2002-04-15 | 2003-11-03 | Boasso America Corporation (A Louisiana Corporation) | Method and apparatus for supplying bulk product to an end user |
AUPS214502A0 (en) * | 2002-05-06 | 2002-06-06 | Uscom Pty Ltd | Blood flow oxygen measurement |
AUPS335502A0 (en) * | 2002-07-03 | 2002-07-25 | Uscom Pty Ltd | Pacemaker evaluation method and apparatus |
US7043293B1 (en) | 2002-12-24 | 2006-05-09 | Cardiodynamics International Corporation | Method and apparatus for waveform assessment |
AU2003900261A0 (en) * | 2003-01-22 | 2003-02-06 | Uscom Pty Ltd | Method and system for the determination of blood characteristics |
CN1326487C (zh) * | 2003-06-18 | 2007-07-18 | 魏蔚 | 经气管进行医用监测的装置 |
US7455643B1 (en) | 2003-07-07 | 2008-11-25 | Nellcor Puritan Bennett Ireland | Continuous non-invasive blood pressure measurement apparatus and methods providing automatic recalibration |
AU2005228117A1 (en) * | 2004-03-24 | 2005-10-13 | Noninvasive Medical Technologies, Llc | Thoracic impedance monitor and electrode array and method of use |
WO2005110051A2 (en) * | 2004-05-10 | 2005-11-24 | Transoma Medical, Inc. | Portable device for monitoring electrocardiographic signals and indices of blood flow |
WO2006012181A1 (en) * | 2004-06-24 | 2006-02-02 | Ksn Energies, Llc | Electrical impedance tomography to characterize tissue |
US7387610B2 (en) | 2004-08-19 | 2008-06-17 | Cardiac Pacemakers, Inc. | Thoracic impedance detection with blood resistivity compensation |
ATE503510T1 (de) * | 2004-11-18 | 2011-04-15 | Japan Health Science Found | System zur behandlung von herzkrankheiten |
US20060111641A1 (en) * | 2004-11-19 | 2006-05-25 | Applied Cardiac Systems, Inc. | System and method for ICG recording and analysis |
US7570989B2 (en) * | 2004-11-22 | 2009-08-04 | Cardiodynamics International Corporation | Method and apparatus for signal assessment including event rejection |
US7630763B2 (en) * | 2005-04-20 | 2009-12-08 | Cardiac Pacemakers, Inc. | Thoracic or intracardiac impedance detection with automatic vector selection |
US7603170B2 (en) * | 2005-04-26 | 2009-10-13 | Cardiac Pacemakers, Inc. | Calibration of impedance monitoring of respiratory volumes using thoracic D.C. impedance |
US7907997B2 (en) | 2005-05-11 | 2011-03-15 | Cardiac Pacemakers, Inc. | Enhancements to the detection of pulmonary edema when using transthoracic impedance |
US9089275B2 (en) | 2005-05-11 | 2015-07-28 | Cardiac Pacemakers, Inc. | Sensitivity and specificity of pulmonary edema detection when using transthoracic impedance |
US7340296B2 (en) | 2005-05-18 | 2008-03-04 | Cardiac Pacemakers, Inc. | Detection of pleural effusion using transthoracic impedance |
US8116858B2 (en) * | 2005-08-22 | 2012-02-14 | John Koblanski | Methods and apparatus for monitoring heart motions |
US9839781B2 (en) | 2005-08-22 | 2017-12-12 | Cardiac Pacemakers, Inc. | Intracardiac impedance and its applications |
US20090299269A1 (en) * | 2008-05-29 | 2009-12-03 | John Foley | Vascular stimulation to aid intravascular cell replacement therapy |
US8660799B2 (en) | 2008-06-30 | 2014-02-25 | Nellcor Puritan Bennett Ireland | Processing and detecting baseline changes in signals |
US8398556B2 (en) | 2008-06-30 | 2013-03-19 | Covidien Lp | Systems and methods for non-invasive continuous blood pressure determination |
US8506498B2 (en) | 2008-07-15 | 2013-08-13 | Nellcor Puritan Bennett Ireland | Systems and methods using induced perturbation to determine physiological parameters |
US8702613B2 (en) * | 2008-09-22 | 2014-04-22 | 3Dt Holdings, Llc | Methods for determining fractional flow reserve |
US8532751B2 (en) | 2008-09-30 | 2013-09-10 | Covidien Lp | Laser self-mixing sensors for biological sensing |
US9687161B2 (en) | 2008-09-30 | 2017-06-27 | Nellcor Puritan Bennett Ireland | Systems and methods for maintaining blood pressure monitor calibration |
US9301697B2 (en) | 2008-09-30 | 2016-04-05 | Nellcor Puritan Bennett Ireland | Systems and methods for recalibrating a non-invasive blood pressure monitor |
US9314168B2 (en) | 2008-09-30 | 2016-04-19 | Nellcor Puritan Bennett Ireland | Detecting sleep events using localized blood pressure changes |
US8386010B2 (en) * | 2008-10-23 | 2013-02-26 | Covidien Lp | Surgical tissue monitoring system |
US8295902B2 (en) | 2008-11-11 | 2012-10-23 | Shifamed Holdings, Llc | Low profile electrode assembly |
US9795442B2 (en) | 2008-11-11 | 2017-10-24 | Shifamed Holdings, Llc | Ablation catheters |
US8216136B2 (en) | 2009-03-05 | 2012-07-10 | Nellcor Puritan Bennett Llc | Systems and methods for monitoring heart rate and blood pressure correlation |
JP2012531270A (ja) | 2009-06-24 | 2012-12-10 | シファメド・ホールディングス・エルエルシー | 操作可能な医療用送達装置および使用方法 |
US9198582B2 (en) | 2009-06-30 | 2015-12-01 | Nellcor Puritan Bennett Ireland | Determining a characteristic physiological parameter |
US8290730B2 (en) | 2009-06-30 | 2012-10-16 | Nellcor Puritan Bennett Ireland | Systems and methods for assessing measurements in physiological monitoring devices |
US8628477B2 (en) | 2009-07-31 | 2014-01-14 | Nellcor Puritan Bennett Ireland | Systems and methods for non-invasive determination of blood pressure |
US9220440B2 (en) | 2009-09-21 | 2015-12-29 | Nellcor Puritan Bennett Ireland | Determining a characteristic respiration rate |
US8467844B2 (en) | 2009-09-21 | 2013-06-18 | Neurovision Medical Products, Inc. | Electrode for prolonged monitoring of laryngeal electromyography |
US9066660B2 (en) | 2009-09-29 | 2015-06-30 | Nellcor Puritan Bennett Ireland | Systems and methods for high-pass filtering a photoplethysmograph signal |
US8463347B2 (en) | 2009-09-30 | 2013-06-11 | Nellcor Puritan Bennett Ireland | Systems and methods for normalizing a plethysmograph signal for improved feature analysis |
US20110213264A1 (en) * | 2010-02-26 | 2011-09-01 | Nellcor Puritan Bennett Llc | Sensor on non-sealing portion of tracheal tube cuff |
WO2011107894A1 (en) | 2010-03-04 | 2011-09-09 | Koninklijke Philips Electronics N.V. | Multifunction feeding tube |
US9786829B2 (en) | 2010-03-19 | 2017-10-10 | Micropen Technologies Corporation | Thermocouple device |
WO2011119857A2 (en) | 2010-03-24 | 2011-09-29 | Shifamed, Llc | Intravascular tissue disruption |
US9451887B2 (en) | 2010-03-31 | 2016-09-27 | Nellcor Puritan Bennett Ireland | Systems and methods for measuring electromechanical delay of the heart |
US8898037B2 (en) | 2010-04-28 | 2014-11-25 | Nellcor Puritan Bennett Ireland | Systems and methods for signal monitoring using Lissajous figures |
US9655677B2 (en) | 2010-05-12 | 2017-05-23 | Shifamed Holdings, Llc | Ablation catheters including a balloon and electrodes |
WO2011143468A2 (en) | 2010-05-12 | 2011-11-17 | Shifamed, Llc | Low profile electrode assembly |
GB2496074B (en) * | 2010-07-13 | 2016-07-20 | Sandhill Scient Inc | Apparatus and method for detecting and measuring condition of esophageal mucosa and indications of gastroesophageal reflux disease |
US8825428B2 (en) | 2010-11-30 | 2014-09-02 | Neilcor Puritan Bennett Ireland | Methods and systems for recalibrating a blood pressure monitor with memory |
US9259160B2 (en) | 2010-12-01 | 2016-02-16 | Nellcor Puritan Bennett Ireland | Systems and methods for determining when to measure a physiological parameter |
US9357934B2 (en) | 2010-12-01 | 2016-06-07 | Nellcor Puritan Bennett Ireland | Systems and methods for physiological event marking |
EP2704786A4 (en) | 2011-05-03 | 2014-11-26 | Shifamed Holdings Llc | ORIENTABLE INSTALLATION SHEATH |
US9060695B2 (en) | 2011-11-30 | 2015-06-23 | Covidien Lp | Systems and methods for determining differential pulse transit time from the phase difference of two analog plethysmographs |
US8961550B2 (en) | 2012-04-17 | 2015-02-24 | Indian Wells Medical, Inc. | Steerable endoluminal punch |
US9226792B2 (en) | 2012-06-12 | 2016-01-05 | Medtronic Advanced Energy Llc | Debridement device and method |
CN105228547B (zh) | 2013-04-08 | 2019-05-14 | 阿帕玛医疗公司 | 心脏消融导管 |
US10349824B2 (en) | 2013-04-08 | 2019-07-16 | Apama Medical, Inc. | Tissue mapping and visualization systems |
US10098694B2 (en) | 2013-04-08 | 2018-10-16 | Apama Medical, Inc. | Tissue ablation and monitoring thereof |
JP6661652B2 (ja) | 2015-02-18 | 2020-03-11 | メドトロニック・ゾーメド・インコーポレーテッド | Rfエネルギー使用可能な組織デブリドマンデバイス |
US10376302B2 (en) | 2015-02-18 | 2019-08-13 | Medtronic Xomed, Inc. | Rotating electrical connector for RF energy enabled tissue debridement device |
US10188456B2 (en) | 2015-02-18 | 2019-01-29 | Medtronic Xomed, Inc. | Electrode assembly for RF energy enabled tissue debridement device |
US10420537B2 (en) | 2015-03-27 | 2019-09-24 | Shifamed Holdings, Llc | Steerable medical devices, systems, and methods of use |
US9451888B1 (en) | 2015-03-27 | 2016-09-27 | Cordeus, Inc. | Method and apparatus for determination of left ventricular stroke volume and cardiac output using the arteries of the forearm |
CN107708785B (zh) | 2015-04-24 | 2021-08-20 | 卡里拉医疗股份有限公司 | 可转向医疗装置、系统和使用方法 |
US20180279955A1 (en) * | 2015-05-07 | 2018-10-04 | Ecom Medical, Inc. | Systems and methods for internal ecg acquisition |
WO2017083257A1 (en) | 2015-11-09 | 2017-05-18 | Shifamed Holdings, Llc | Steering assemblies for medical devices, and methods of use |
WO2017087549A1 (en) | 2015-11-16 | 2017-05-26 | Apama Medical, Inc. | Energy delivery devices |
US11147515B2 (en) * | 2016-02-16 | 2021-10-19 | Ecom Medical, Inc. | Systems and methods for obtaining cardiovascular parameters |
US10799181B2 (en) | 2016-08-13 | 2020-10-13 | Ecom Medical, Inc. | Medical devices with layered conductive elements and methods for manufacturing the same |
CN111201090A (zh) | 2017-08-21 | 2020-05-26 | 易科摩医疗有限公司 | 用于将材料施加到医疗装置的系统和方法 |
US11376421B2 (en) * | 2017-11-09 | 2022-07-05 | The Methodist Hospital System | Neurostimulation induced medicine devices and related methods of use |
US10524668B2 (en) | 2018-02-05 | 2020-01-07 | Aerobex, Inc. | Method and apparatus for determination of left ventricular stroke volume and cardiac output using the arteries of the forearm by means of integration technique |
US11291382B2 (en) | 2018-06-01 | 2022-04-05 | Diversatek Healthcare, Inc. | System and method for detecting and measuring the condition of intraluminal esophageal mucosa |
Citations (12)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3149627A (en) * | 1962-04-25 | 1964-09-22 | Samuel M Bagno | Plethysmograph |
US3340867A (en) * | 1964-08-19 | 1967-09-12 | Univ Minnesota | Impedance plethysmograph |
US4852580A (en) * | 1986-09-17 | 1989-08-01 | Axiom Medical, Inc. | Catheter for measuring bioimpedance |
DE3900178A1 (de) * | 1989-01-05 | 1990-07-12 | Paul Peter Prof D Lunkenheimer | Vorrichtung zur durchfuehrung diagnostischer impedanzmessungen |
US5000190A (en) * | 1988-06-22 | 1991-03-19 | The Cleveland Clinic Foundation | Continuous cardiac output by impedance measurements in the heart |
US5063937A (en) * | 1990-09-12 | 1991-11-12 | Wright State University | Multiple frequency bio-impedance measurement system |
US5477860A (en) * | 1992-11-05 | 1995-12-26 | Synectics Medical, Inc. | Catheter for measuring respiration and respiratory effort |
US5487391A (en) * | 1994-01-28 | 1996-01-30 | Ep Technologies, Inc. | Systems and methods for deriving and displaying the propagation velocities of electrical events in the heart |
WO1997009928A1 (de) * | 1995-09-12 | 1997-03-20 | Heinemann & Gregori Gmbh | Verfahren und vorrichtung zur herzzeitvolumenbestimmung |
JPH09168519A (ja) * | 1995-11-22 | 1997-06-30 | Medtronic Inc | カテーテル・マッピングのためのシステム及び方法 |
WO1997038628A1 (en) * | 1996-04-17 | 1997-10-23 | Urohealth, Inc. (California) | Apparatus and methods of bioelectrical impedance analysis of blood flow |
JP2855556B2 (ja) * | 1991-12-06 | 1999-02-10 | 長雄 梶原 | 気管支誘導心電図の測定装置 |
Family Cites Families (21)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
USRE30101E (en) * | 1964-08-19 | 1979-09-25 | Regents Of The University Of Minnesota | Impedance plethysmograph |
US3651318A (en) | 1970-01-26 | 1972-03-21 | Jan A Czekajewski | Cardiac output computer |
US3726269A (en) | 1971-11-24 | 1973-04-10 | W Webster | Cardiovascular catheter for thermal dilution measurement |
SE363230B (ja) | 1973-02-09 | 1974-01-14 | Hoffmann La Roche | |
US4437469A (en) | 1980-09-29 | 1984-03-20 | Rush-Presbyterian-St. Luke's Medical Center | System for determining characteristics of blood flow |
US4450527A (en) | 1982-06-29 | 1984-05-22 | Bomed Medical Mfg. Ltd. | Noninvasive continuous cardiac output monitor |
GB8431500D0 (en) | 1984-12-13 | 1985-01-23 | Antec Systems | Measurement of thoracic impedances |
US4722347A (en) | 1985-01-15 | 1988-02-02 | Applied Biometrics, Inc. | Apparatus for measuring cardiac output |
US4671295A (en) | 1985-01-15 | 1987-06-09 | Applied Biometrics, Inc. | Method for measuring cardiac output |
US4836214A (en) | 1986-12-01 | 1989-06-06 | Bomed Medical Manufacturing, Ltd. | Esophageal electrode array for electrical bioimpedance measurement |
US4870578A (en) | 1987-08-19 | 1989-09-26 | Bomed Medical Manufacturing, Ltd. | Diastolic clamp for bioimpedance measuring device |
US5080107A (en) | 1988-06-29 | 1992-01-14 | Teves Leonides Y | Cardiac monitor with endotracheal sensor |
US4967759A (en) | 1988-06-29 | 1990-11-06 | Teves Leonides Y | Cardiac monitor with endotracheal sensor |
US5024228A (en) | 1989-11-29 | 1991-06-18 | Goldstone Andrew C | Electrode endotracheal tube |
US5125406A (en) | 1989-11-29 | 1992-06-30 | Eet Limited Partnership (Del) | Electrode endotracheal tube |
US5005573A (en) | 1990-07-20 | 1991-04-09 | Buchanan Dale C | Endotracheal tube with oximetry means |
US5203344A (en) | 1991-01-31 | 1993-04-20 | Brigham And Women's Hospital | Method and apparatus for taking bioelectrical impedance measurements using proximally positioned electrodes |
AU669864B2 (en) | 1991-12-06 | 1996-06-27 | Nagao Kajiwara | Apparatus for monitoring bronchial electrocardiogram |
DE4205336C1 (ja) | 1992-02-21 | 1993-05-13 | Gsf - Forschungszentrum Fuer Umwelt Und Gesundheit, Gmbh, 8000 Muenchen, De | |
IL102300A (en) | 1992-06-24 | 1996-07-23 | N I Medical Ltd | Non-invasive system for determining of the main cardiorespiratory parameters of the human body |
US5385146A (en) * | 1993-01-08 | 1995-01-31 | Goldreyer; Bruce N. | Orthogonal sensing for use in clinical electrophysiology |
-
1999
- 1999-12-08 US US09/458,186 patent/US6292689B1/en not_active Expired - Lifetime
-
2000
- 2000-12-04 EP EP00982367.5A patent/EP1235514B1/en not_active Expired - Lifetime
- 2000-12-04 CA CA002393008A patent/CA2393008A1/en not_active Abandoned
- 2000-12-04 JP JP2001542816A patent/JP4914551B2/ja not_active Expired - Fee Related
- 2000-12-04 WO PCT/US2000/032792 patent/WO2001041638A1/en active IP Right Grant
- 2000-12-04 AU AU19412/01A patent/AU781264B2/en not_active Ceased
Patent Citations (12)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3149627A (en) * | 1962-04-25 | 1964-09-22 | Samuel M Bagno | Plethysmograph |
US3340867A (en) * | 1964-08-19 | 1967-09-12 | Univ Minnesota | Impedance plethysmograph |
US4852580A (en) * | 1986-09-17 | 1989-08-01 | Axiom Medical, Inc. | Catheter for measuring bioimpedance |
US5000190A (en) * | 1988-06-22 | 1991-03-19 | The Cleveland Clinic Foundation | Continuous cardiac output by impedance measurements in the heart |
DE3900178A1 (de) * | 1989-01-05 | 1990-07-12 | Paul Peter Prof D Lunkenheimer | Vorrichtung zur durchfuehrung diagnostischer impedanzmessungen |
US5063937A (en) * | 1990-09-12 | 1991-11-12 | Wright State University | Multiple frequency bio-impedance measurement system |
JP2855556B2 (ja) * | 1991-12-06 | 1999-02-10 | 長雄 梶原 | 気管支誘導心電図の測定装置 |
US5477860A (en) * | 1992-11-05 | 1995-12-26 | Synectics Medical, Inc. | Catheter for measuring respiration and respiratory effort |
US5487391A (en) * | 1994-01-28 | 1996-01-30 | Ep Technologies, Inc. | Systems and methods for deriving and displaying the propagation velocities of electrical events in the heart |
WO1997009928A1 (de) * | 1995-09-12 | 1997-03-20 | Heinemann & Gregori Gmbh | Verfahren und vorrichtung zur herzzeitvolumenbestimmung |
JPH09168519A (ja) * | 1995-11-22 | 1997-06-30 | Medtronic Inc | カテーテル・マッピングのためのシステム及び方法 |
WO1997038628A1 (en) * | 1996-04-17 | 1997-10-23 | Urohealth, Inc. (California) | Apparatus and methods of bioelectrical impedance analysis of blood flow |
Cited By (31)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US8103326B2 (en) | 2004-08-02 | 2012-01-24 | Cardiac Pacemakers, Inc. | Device for monitoring fluid status |
JP2008508078A (ja) * | 2004-08-02 | 2008-03-21 | カーディアック・ペースメーカーズ・インコーポレーテッド | ヘマトクリットを推定するためのデバイス |
JP2011500172A (ja) * | 2007-10-12 | 2011-01-06 | コンメッド コーポレーション | 心拍出量測定装置および方法 |
JP7494281B2 (ja) | 2009-09-23 | 2024-06-03 | ライトラボ・イメージング・インコーポレーテッド | 管腔形態および血管抵抗測定データ収集のシステム、装置および方法 |
US10092240B2 (en) | 2009-10-02 | 2018-10-09 | Medtronic Xomed, Inc. | Endotracheal tube apparatus |
US11911607B2 (en) | 2009-10-02 | 2024-02-27 | Medtronic Xomed, Inc. | Endotracheal tube apparatus |
US9763624B2 (en) | 2009-10-02 | 2017-09-19 | Medtronic Xomed, Inc. | Endotracheal tube apparatus |
KR101791827B1 (ko) | 2009-10-02 | 2017-10-30 | 메드트로닉 좀드 인코퍼레이티드 | 기관내관 장치 |
JP2013510594A (ja) * | 2009-10-02 | 2013-03-28 | メドトロニック・ゾーメド・インコーポレーテッド | 気管内挿入管装置 |
US10842437B2 (en) | 2009-10-02 | 2020-11-24 | Medtronic Xomed, Inc. | Endotracheal tube apparatus |
US10751000B2 (en) | 2009-10-02 | 2020-08-25 | Medtronic Xomed, Inc. | Endotracheal tube apparatus |
US9918676B2 (en) | 2009-10-02 | 2018-03-20 | Medtronic Xomed, Inc. | Endotracheal tube apparatus |
US9918675B2 (en) | 2009-10-02 | 2018-03-20 | Medtronic Xomed, Inc. | Endotracheal tube apparatus |
US9037226B2 (en) | 2009-10-02 | 2015-05-19 | Medtronic Xomed, Inc. | Endotracheal tube apparatus |
JP2013506507A (ja) * | 2009-10-02 | 2013-02-28 | メドトロニック・ゾーメド・インコーポレーテッド | 気管内挿入管装置 |
US10743817B2 (en) | 2009-10-02 | 2020-08-18 | Medtronic Xomed, Inc. | Endotracheal tube apparatus |
US10213160B2 (en) | 2009-10-02 | 2019-02-26 | Medtronic Xomed, Inc. | Endotracheal tube apparatus |
US9931079B2 (en) | 2012-01-04 | 2018-04-03 | Medtronic Xomed, Inc. | Clamp for securing a terminal end of a wire to a surface electrode |
US9907484B2 (en) | 2012-11-29 | 2018-03-06 | Medtronic Xomed, Inc. | Endobronchial tube apparatus |
US9913594B2 (en) | 2013-03-14 | 2018-03-13 | Medtronic Xomed, Inc. | Compliant electrode for EMG endotracheal tube |
US11266467B2 (en) | 2016-10-25 | 2022-03-08 | Navix International Limited | Systems and methods for registration of intra-body electrical readings with a pre-acquired three dimensional image |
US11819293B2 (en) | 2016-10-25 | 2023-11-21 | Navix International Limited | Systems and methods for registration of intra-body electrical readings with a pre-acquired three dimensional image |
WO2018093136A1 (ko) * | 2016-11-18 | 2018-05-24 | 주식회사 바이랩 | 피험자의 영상 모니터링 장치 및 그 방법과, 영상 모니터링 시스템 |
KR101812587B1 (ko) | 2016-11-18 | 2018-01-30 | 주식회사 바이랩 | 피험자의 영상 모니터링 장치 및 그 방법과, 영상 모니터링 시스템 |
CN110167438B (zh) * | 2017-01-12 | 2022-04-08 | 纳维斯国际有限公司 | 用于将体内电读数重建成解剖结构的系统和方法 |
US11311204B2 (en) * | 2017-01-12 | 2022-04-26 | Navix International Limited | Systems and methods for reconstruction of intrabody electrical readings to anatomical structure |
US11471067B2 (en) | 2017-01-12 | 2022-10-18 | Navix International Limited | Intrabody probe navigation by electrical self-sensing |
US11730395B2 (en) | 2017-01-12 | 2023-08-22 | Navix International Limited | Reconstruction of an anatomical structure from intrabody measurements |
CN110167438A (zh) * | 2017-01-12 | 2019-08-23 | 纳维斯国际有限公司 | 用于将体内电读数重建成解剖结构的系统和方法 |
US11583202B2 (en) | 2017-08-17 | 2023-02-21 | Navix International Limited | Field gradient-based remote imaging |
US11110240B2 (en) | 2017-09-07 | 2021-09-07 | Medtronic Xomed, Inc. | Endotracheal tube with tube coating |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
EP1235514A4 (en) | 2007-08-08 |
AU781264B2 (en) | 2005-05-12 |
EP1235514B1 (en) | 2014-01-15 |
WO2001041638A1 (en) | 2001-06-14 |
US6292689B1 (en) | 2001-09-18 |
AU1941201A (en) | 2001-06-18 |
CA2393008A1 (en) | 2001-06-14 |
JP4914551B2 (ja) | 2012-04-11 |
EP1235514A1 (en) | 2002-09-04 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP4914551B2 (ja) | 血流の生体電気インピーダンス分析の装置および方法 | |
US6095987A (en) | Apparatus and methods of bioelectrical impedance analysis of blood flow | |
US5791349A (en) | Apparatus and method of bioelectrical impedance analysis of blood flow | |
CN100571613C (zh) | 测量血流和血容量的系统、方法和装置 | |
KR101498305B1 (ko) | 심장 지표들의 비침습적 측정을 위한 방법 및 시스템 | |
US4836214A (en) | Esophageal electrode array for electrical bioimpedance measurement | |
US10617322B2 (en) | System, method and apparatus for measuring blood flow and blood volume | |
US6496732B1 (en) | Internal cardiac output monitor | |
US20020123674A1 (en) | Process and implantable device for the intrapulmonary assessing of density dependant physical properties of the lung tissue | |
JP2009511217A (ja) | 身体の機能および状態の電気的測定のための装置およびプロセス | |
JP2006501892A (ja) | 血行動態パラメータのためのインピーダンスに基づく測定方法 | |
US12016826B2 (en) | Systems and methods for bioimpedance body composition measurement | |
Kucewicz-Czech et al. | Perioperative haemodynamic optimisation in patients undergoing non-cardiac surgery—a position statement from the Cardiac and Thoracic Anaesthesia Section of the Polish Society of Anaesthesiology and Intensive Therapy. Part 2 | |
Smith et al. | Canine thoracic electrical impedance with changes in pulmonary gas and blood volumes | |
Kanchi | Noninvasive Hemodynamic Monitoring | |
Shah et al. | Advanced cardiovascular monitoring |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A711 | Notification of change in applicant |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A711 Effective date: 20070620 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A821 Effective date: 20070620 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20071128 |
|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20071128 |
|
RD02 | Notification of acceptance of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7422 Effective date: 20100726 |
|
RD04 | Notification of resignation of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7424 Effective date: 20100802 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A821 Effective date: 20100726 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20101026 |
|
A601 | Written request for extension of time |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601 Effective date: 20110125 |
|
A602 | Written permission of extension of time |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A602 Effective date: 20110201 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20110228 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20110927 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20111219 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20120117 |
|
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20120123 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20150127 Year of fee payment: 3 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |