JP3499510B2 - 大動脈内バルーンカテーテルシステムおよび熱希釈心臓出力の測定 - Google Patents
大動脈内バルーンカテーテルシステムおよび熱希釈心臓出力の測定Info
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Description
ンカテールシステムに関する。
は、例えば冠状動脈性心臓病による心筋虚血後における
極低レベル心臓出力症候群を有する患者のための一時的
循環支援装置である。大動脈誘導摶動法のためのIAB
Pカテーテルは、いくつかの先の特許、例えば、USP N
o. 4,733,652, 5,484,385, 5,697,906, 5,711,754, 5,7
59,175に開示されている。
臓性ショックまたは冠状動脈バイパス移植のための心臓
切開手術時における心筋および他の器官の血液供給を改
善し、これらの患者の死亡率を減少させる。
ヤ技術を使用して大腿動脈内に挿入される。すなわち、
血管切開後、前記ガイドワイヤが導入される。このワイ
ヤは、経皮導入鞘、つまり、前記IABPカテーテルの
外径より大きな内径を有する動脈線を導入するために必
要となる。基端側において、前記経皮導入鞘は止血弁を
有し、該止血弁は、例えば大腿動脈内における、IAB
Pカテーテルの無創傷性導入のために使用される。
カテーテル本体に装着され、該カテーテル本体は、カテ
ーテルの基端を介して、コンピュータ制御によるポンプ
システムに接続される。臨床的な要求に応じて、心電図
または大腿パルスが、ヘリウムまたは二酸化炭素ガスに
よる前記カテーテルバルーンの膨張、収縮をトリガす
る。前記バルーンの膨張は、心臓鼓動における収縮期の
終り、すなわち、大動脈弁の閉塞直後に起こり、大動脈
内圧を高める。その後、冠状動脈の血流および全体的な
血流の上昇が起こる。次の心臓収縮が始まる直前に、既
に損傷している心臓に対する広範な重量感覚を回避する
ために、前記バルーンが収縮される。
生命を脅かす心臓および循環系の機能不足である。従っ
て、最適な治療戦略を保証するために、これらの患者つ
にいては、集中的な心血管モニタリングが必要となる。
この場合の最も重要なパラメータの1つは、心臓の実際
の働き、心臓出力(C0)または心臓指標である。
(RHC)による肺の熱希釈によって、または、肺内外動
脈熱希釈によって日常的に実行される。この技術では、
血行力学モニタリングは必要ない。一体化されたサーミ
スタを有する大動脈線は、セルディンガ(Seldinger)技
術を使用して、大腿大動脈中に経皮的に挿入され、対応
する心臓出力モニタに接続される。通常の中心静脈線を
介して、血液温度よりかなり低く、少なくとも室温より
低く定義された温度の、例えば10mlの定義された量の
通常の生理食塩水が、高速で注射される。前記大腿大動
脈中の心臓出力カテーテルは、前記右心カテーテル(R
HC)と同じ原理に従って指示薬によって生じる血液温
度変化を記録する。心筋機能に応じて、前記指示薬の流
出は高速または低速で行われる。スチュアートおよびハ
ミルトンの理論によれば、心臓出力は、下記の指示薬希
釈カーブの積分によって算出可能である。
Viは指示薬の量であり、TBは注射前における血液温度
であり、Tiは指示薬の温度であり、Kは注射中におけ
る指示薬および血液の特定の熱および重量ならびに指示
薬の損失を考慮に入れた訂正係数である。
常、右心カテーテル(RHC)を導入することによって行
われる。
カテーテル(右心カテーテル)を開示している。このカ
テーテルは、患者の右心房、右心室を通過して肺動脈内
に達するよう、その先端のバルーンによって患者の心臓
中での流動で案内される。前記バルーンに隣接したサー
ミスタは、血液温度のモニタリングを可能にし、従っ
て、熱希釈技術による心臓出力の測定を可能にする。
テーテル(RHC)による心臓出力の測定は、重体状態の
患者に対する負担の増大、および、合併症の危険性を意
味する。過去数年におけるいくつかの研究により、前記
RHCの使用に関連した合併症、特に、感染および創傷
的な外傷、または、装置自体による死亡率の増加の発生
が明らかになった。
動脈中における肺内外熱希釈による心臓出力の測定は、
得策ではない。IABPに使用されない対側性の大腿大
動脈は、前記心臓出力カテーテルの配置のためにカニュ
ーレの挿入がなされなければならない。カテーテルは両
大腿大動脈を占めるが、緊急手術の場合、これは問題と
なる。というのは、利用可能な大腿大動脈は、通常、体
外循環のための緊急的なアクセスとなるからである。
で、追加的な血管内アクセスを必要とせず、および、I
ABPによる循環支援の中断なしに、心臓出力のオンラ
イン測定を可能にするIABPを提供することによっ
て、従来の装置の欠点を克服できるようにすることを目
的とする。
(スワンガンツカテーテル)を使用することなく、心臓
出力の測定を可能にするIABPカテーテルを提供する
ことである。この発明のさらに他の目的は、重体状態の
患者の負担およびリスクを最少化しながら、心臓出力の
測定を可能にするIABPカテーテルを提供することで
ある。
に、この発明は、例えばサーミスタからなる温度センサ
を有する大動脈内バルーンカテーテルを提供する。この
ようなサーミスタは、右心カテーテル(RHC)または
動脈熱希釈カテーテルに使用されるサーミスタに匹敵
し、心臓出力の測定に適している。
スタの配置は、様々異なってよい。血液温度における変
化を最適に記録できるよう、前記サーミスタの先端は絶
えず血液流中におかれる。前記サーミスタの位置は、例
えば、カテーテル本体の外表面における、その先端から
後方に約2cmの箇所に設けられてよい。この場合、前
記サーミスタの先端が前記カテーテル本体の材料によっ
て覆われて、隔離されない、ことが保証されなくてはな
らない。このようにして、前記カテーテル本体の材料の
加熱、および、その後における前記サーミスタ用の指示
薬の損失が回避される。前記サーミスタの典型的な応答
時間は、右心カテーテル(RHC)または動脈熱希釈カ
テーテルに使用されているサーミスタの応答時間に匹敵
する。
テーテル本体の内方管腔に導入される。
脈内バルーンカテーテルの配置後に、前記内方管腔の入
口を介して個別に導入されてもよい。このために、前記
サーミスタワイヤには、患者の体内におけるサーミスタ
の位置の深さについての情報を与える印または図形が設
けられている。最適な測定を行うために、前記サーミス
タの先端は前記大動脈内バルーンカテーテルの先端から
約1〜2cm突出し、自由血液流内に適切に配置されな
ければならない。
の複数の技術的構成要素のすべては、前記カテーテルの
基端において、複数の異なるチャネルに分けられる。1
つの前記チャネルは気体ポンプであり、他の1つのチャ
ンネルは動脈血圧測定および肺内外熱希釈コンピュータ
に接続されたサーミスタ線である。次に、そのモニタシ
ステムが肺内外心臓出力および導出変数を算出するため
に必要なアルゴリズムを備えているかぎり、前記カテー
テルは、すべての臨床的に使用される市販のモニタシス
テムに接続されることができる。
付図面に従って詳細に説明する。図1において、カテー
テル本体1は、ガイドワイヤにより大腿動脈11中に経
皮的に導入されており、その先端12が鎖骨下動脈の直
ぐ下に位置するまで、脈管構造を介して大動脈14中に
進入している。このように位置決めされると、患者の心
臓の鼓動と同期してバルーン7を作動させるために、バ
ルーンポンプ(図示せず)がコネクタ8に接続される。
特に、前記バルーン7は、特に冠状動脈中への血液循環
を支援するために、膨張、収縮されることができる。前
記バルーン7の膨張は大動脈弁13が閉じるときに起こ
り、その収縮は心臓の収縮の開始直前に起こる。前記カ
テーテル本体1の基端には、該カテーテル本体1の内方
管腔を血圧モニタ(図示せず)に接続するためのルウエ
ルロック(Luer-lock)コネクタ9が設けられている。
動脈14内を流れる血液の温度をモニタすることを可能
にするサーミスタ5が設けられている。該サーミスタ5
は、前記カテーテル本体1の基端において、サーミスタ
カプラ10によって終端するワイヤに接続されている。
ンプ動作を、図2および図3を参照して説明する。
収縮時)を示し、このとき、前記バルーン7は、心臓の
重量感覚を減少させるために、且つ、心臓のポンプ動作
を妨害しないよう、収縮状態にある。
動脈弁13は閉じている。前記バルーン7は、大動脈圧
を増大させ、特に冠状動脈の血液灌流を支援するため
に、膨張している。
手断面図である。該カテーテルは、第1の内方管腔3
と、第2の内方管腔4とを有するカテーテル本体1を備
えており、前記内方管腔3,4は仕切り2によって互い
に分離されている。
連通している。該外方管腔15は、カテーテル本体1の
基端において、ポンプ(図示せず)に接続されるコネクタ
8に連通している。前記第1の内方管腔3は、カテーテ
ル本体1の基端において、血圧モニタ(図示せず)への接
続を可能にするルウエルロックコネクタ9に接続されて
いる。
箇所において、サーミスタ5が前記カテーテル本体1の
外表面に装着されている。該サーミスタ5はサーミスタ
線6に接続されており、該サーミスタ線6は、前記カテ
ーテル本体1の基端にまで延び、ここでは、サーミスタ
カプラ10によって終端している。該サーミスタカプラ
10は、温度モニタ(図示せず)に接続可能である。前記
サーミスタ線6は、前記カテーテル本体1の外壁に埋め
られている。
ーミスタ5は、前記カテーテル本体1のハウジングの外
壁に埋められていて、血管内での前記カテーテルの進行
を妨害しないが、迅速に血液の温度を測定できるよう血
液流に十分に接触できるようになっている。
で、これによると、サーミスタ5には、流動する血液に
接触するよう前記カテーテルの先端から突出するまで前
記第2の内方管腔4内を進行できるよう、剛性のワイヤ
17が設けられている。該ワイヤ17の基端近くのマー
カー(図示せず)は、医者に対して、前記ワイヤ17が
自由な血液流中に突入する図6に示す位置に達するまで
十分に患者の体内に進入した時を示す。
るただ1つの内方管腔3を有するさらに他の実施の形態
を示す。ここでは、バルーン7を膨張、収縮させるため
の外方管腔15は、図4および図6の実施の形態の外方
管腔15と同様に構成されている。前記内方管腔3の基
端にはYジャンクション18が設けられており、該Yジ
ャンクション18の一方の枝部には、血圧モニタに接続
されるルウエルロックコネクタ9が設けられており、他
方の枝部には、その基端がサーミスタカプラ10によっ
て終端する剛性のワイヤ17と共にサーミスタ5を挿入
するためのバルブ20が設けられている。
したカテーテルシステムは、次のようにして使用され
る。前記カテーテル本体1は、患者の大動脈中に導入さ
れ、図1〜図3を参照して上述したように作動される。
心臓出力を測定するために、患者の血液の温度よりかな
り低い温度の指示薬が高速で静脈に、好ましくは、患者
の中心静脈または右心房に注射される。指示薬の注射に
応じた温度変化は前記サーミスタ5を使用してモニタさ
れ、心臓出力、全体的な心臓拡張終期容積、胸郭内の血
液量および血管外の肺水は、当該技術で周知のアルゴリ
ズムに従って、前記モニタされた温度変化から算出され
る。本発明に従う心臓出力の測定は、重体状態の患者に
負担を与えない。というのは、冷たい指示薬の静脈内注
射は、通常、特に他の医療目的のために常時静脈内への
アクセスを有する重体状態の患者について、容易に行わ
れ得るものだからである。
加的な血管内アクセスを必要とせず、且つ、IABPの
循環援助の中断なしに、心臓出力のオンライン測定を可
能にするIABPを提供することができ、これにより、
従来技術の問題点を効果的に解決できる。
略図。
システムを示す図。
システムを示す図。
長手方向断面図。
図。
圧力管腔を介して、該圧力管腔の基端に装着されたバル
ブを有するY片に挿入される、この発明のさらに他の実
施の形態の拡大長手方向断面図。
Claims (5)
- 【請求項1】 大動脈に挿入するための先端、および、
該先端の反対の基端を有する大動脈内バルーンカテーテ
ルシステムであって、 心臓のポンプ動作を支援するために繰り返し拡張、収縮
する、前記先端に近接したバルーン部分と、 前記バルーン部分に接続されていて、加圧された気体を
前記バルーン部分に導入したり該バルーン部分から取り
出したりするための第1の管腔を有するカテーテル管と
を具備し、前記カテーテル管が温度センサを挿入するた
めの第2の管腔を有し、該温度センサが、前記カテーテ
ル管の先端を超えて突出するよう、前記カテーテル管よ
り大きな長さを有するワイヤに接続されていることを特
徴とする大動脈内バルーンカテーテルシステム。 - 【請求項2】 前記ワイヤは、その基端近くに、前記温
度センサが前記カテーテル管の先端の位置に到達した時
を示すマーカーを有する請求項1に記載の大動脈内バル
ーンカテーテルシステム。 - 【請求項3】 前記カテーテル管が、血圧をモニタする
ための他の管腔を有する請求項1に記載の大動脈内バル
ーンカテーテルシステム。 - 【請求項4】 前記第2の管腔に、その基端側に2つの
枝部を形成したYジャンクションが設けられており、前
記Yジャンクションの2つの枝部が、血圧モニタおよび
温度センサのカプラにそれぞれ接続可能であることを特
徴とする請求項1に記載の大動脈内バルーンカテーテル
システム。 - 【請求項5】 心臓のポンプ動作が大動脈内バルーンカ
テーテルシステムによって同期的に支援される重体状態
の患者の心臓出力、ならびに、全体的な心臓拡張終期容
積、胸郭内血液量および血管外肺水としての導出変数を
測定する方法であって、 a)前記大動脈内バルーンカテーテルシステムの管腔内
に温度センサを挿入するステップと、 b)大動脈中に自由に突入するまで、前記温度センサを
前進させるステップと、 c)前記患者の中心静脈中に、前記患者の血液の温度と
は異なる温度の指示薬を注射するステップと、 d)前記温度センサによって、時間に対する血液の温度
変化を測定するステップと、 e)測定された前記温度変化から、心臓出力、および、
任意に、前記導出変数を算出するステップとを具備した
方法。
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