JP4131735B2 - Method and apparatus for determining pressure associated with the left atrium - Google Patents
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Description
本発明は、主に身体内の圧力の定量測定に関し、特に、平均左心房圧力および平均左心房経壁圧力、および左心房に関連する他の圧力を決定するための定量圧力値を得ることに関する。 The present invention relates primarily to quantitative measurement of pressure in the body, and more particularly to obtaining a quantitative pressure value for determining mean left atrial pressure and mean left atrial transmural pressure, and other pressures associated with the left atrium. .
平均左心房圧力および経壁圧力を正確に決定するために、医者でない人が管理することのできる非観血的方法の必要性が長く望まれている。 There is a long-felt need for a non-invasive method that can be managed by a non-doctor to accurately determine mean left atrial pressure and transmural pressure.
本願出願人Donald D. Hickeyの先行の米国特許第5, 048, 532号、第5, 181, 517号、第5, 263, 485号および第5, 398, 692号において、左心房に隣接するように食道内に挿入される膨張したバルーンに対する影響から、左心房に関連する平均左心房圧力等の圧力を測定するための装置および方法が開示されている。より具体的には、上記の特許は、引用文献としてここに組み込まれるが、平均左心房圧力および/またはそれに関連する他の圧力を決定するために、バルーンが左心房に隣接し、左心房圧力によって影響されるバルーン圧力振動の振幅がピークとなるときに、バルーン圧力を測定することを開示する。 Adjacent to the left atrium in prior US Pat. Nos. 5,048,532, 5,181,517, 5,263,485, and 5,398,692 to the applicants Donald D. Hickey Thus, an apparatus and method for measuring pressure, such as the mean left atrial pressure associated with the left atrium, from the effect on an inflated balloon inserted into the esophagus is disclosed. More specifically, the above patent is incorporated herein by reference, but to determine the average left atrial pressure and / or other pressures associated therewith, the balloon is adjacent to the left atrium and the left atrial pressure Measuring the balloon pressure when the amplitude of the balloon pressure oscillation affected by the
本発明の目的は、安全、正確かつ信頼性よくヒトの平均左心房圧力、経壁圧力および他の圧力を容易に測定するための定量圧力測定値を非観血的に得ることであり、且つこれが医者ではない人によって得ることができることである。本明細書および請求の範囲で使用される「経壁圧力」および「肺静脈経壁圧力」という用語は、平均左心房経壁圧力を称することを意味する。 The object of the present invention is to obtain non-invasive quantitative pressure measurements for easily measuring human average left atrial pressure, transmural pressure and other pressures safely, accurately and reliably, and This is what can be obtained by someone who is not a doctor. As used herein and in the claims, the terms “transmural pressure” and “pulmonary vein transmural pressure” are meant to refer to the mean left atrial transmural pressure.
安全、正確かつ信頼性よくヒトの平均左心房圧力および経壁圧力を非観血的に且つ容易に測定するために、本発明によると、バルーンがヒトの食道に挿入され左心房に隣接して位置決めされて膨張され、心音がバルーンに伝達された後に心音の強度がピークに達するときに、下記により詳しく説明されるように、平均バルーン圧力が測定される。 In order to safely and accurately and reliably measure human average left atrial pressure and transmural pressure non-invasively and easily, according to the present invention, a balloon is inserted into the human esophagus and adjacent to the left atrium. When the heart sound intensity peaks after being positioned and inflated and the heart sound is transmitted to the balloon, the average balloon pressure is measured as described in more detail below.
左心房は、一般に、約2cm〜5cmの距離にわたって食道に隣接する。バルーンと左心房圧力との間の良好な接続を得るために、左心房に隣接して延びる食道の範囲内にバルーンを位置決めし、バルーンに作用する優勢な圧力が左心房圧力を示すようにすることが重要であるとみなされる。 The left atrium is generally adjacent to the esophagus over a distance of about 2 cm to 5 cm. To obtain a good connection between the balloon and the left atrial pressure, position the balloon within the esophagus that extends adjacent to the left atrium so that the prevailing pressure acting on the balloon indicates the left atrial pressure Is considered important.
ペーシングに関連して、American J. of Cardiology, vol. 57, 1986, p. 791-796に記載のM. Nishimuraらの「経食道心房ペーシングの最適モード」(Optimal Mode of Transesophageal Atrial Pacing )という記事には「最大単極心房エレクトログラムを示す点は、したがって、双極刺激および単極刺激の双方のためのペーシングの最適部位であるとみなされた」と述べられている。この記事には、双極心房エレクトログラムは、最適ペーシング部位を決定するのに使用するべきではないとも述べられている。American J. of Cardiology, vol. 53, 1984, p. 63-67. 記載のD. Benson らの「経食道/心房ペーシング閾値:電極間隔の役割、パルス幅およびカテーテル挿入深度」(Transesophageal Atrial Pacing Threshold: Role of Interelectrode Spacing, Pulse Width and Catheter Insertion Depth )も参照のこと。関連のある他の記事として、J, Applied Physiology, vol. 47, 1979, p. 638-642に記載のG. Brengelmannらの「食道温度プローブ位置の心電図照合」(Electrocardiographic Verification of Esophageal Temperature Probe Position)と、Annals of Internal Medicine, vol. 95, 1981, p. 14-18. に記載のS. Hammillらの「双極記録リード線を使用する簡略食道心電図記録法」(Simplified Esophageal Electrocardiography Using Bipolar Recording Leads )が挙げられる。 In connection with pacing, an article titled “Optimal Mode of Transesophageal Atrial Pacing” by M. Nishimura et al. In American J. of Cardiology, vol. 57, 1986, p. 791-796. States that “the point showing the largest monopolar atrial electrogram was therefore considered the optimal site of pacing for both bipolar and monopolar stimulation”. This article also states that bipolar atrial electrograms should not be used to determine optimal pacing sites. “Transesophageal Atrial Pacing Threshold” by D. Benson et al., “The role of electrode spacing, pulse width and catheter insertion depth” described in American J. of Cardiology, vol. 53, 1984, p. 63-67. See also Role of Interelectrode Spacing, Pulse Width and Catheter Insertion Depth. Another related article is “Electrocardiographic Verification of Esophageal Temperature Probe Position” by G. Brengelmann et al. In J, Applied Physiology, vol. 47, 1979, p. 638-642. "Simple esophageal electrocardiography using bipolar recording leads" by S. Hammill et al. Described in Annals of Internal Medicine, vol. 95, 1981, p. 14-18. Is mentioned.
Nishimura らによって提案された方法は、ペーシングにとって良好な結果を産することもある。しかし、患者によっては、エレクトログラムは二相性になるため、最大単極エレクトログラムを示す点を決定することによってのみ左心房の位置を決定することができることを妨げる。最大絶対P波振幅の位置は、圧力結合のため必ずしも左心房の位置ではない。さらに、ペーシングのために位置決めするパラメーターは、心房圧力を食道バルーンに結合するためのパラメーターとは異なり、焦点は電気サイトの位置を決定することにある。したがって、圧力結合のための良好な位置は、ペーシングのため良好な位置とはみなされない可能性がある。したがって、圧力結合のために心房位置を決定するより正確でより信頼性のおける方法が望まれると考えられる。 The method proposed by Nishimura et al. May produce good results for pacing. However, in some patients, the electrogram becomes biphasic, preventing the position of the left atrium from being determined only by determining the point that exhibits the largest monopolar electrogram. The position of the maximum absolute P wave amplitude is not necessarily the position of the left atrium because of pressure coupling. In addition, the parameters for positioning for pacing are different from the parameters for coupling atrial pressure to the esophageal balloon, and the focus is on determining the location of the electrical site. Thus, a good position for pressure coupling may not be considered a good position for pacing. Thus, a more accurate and more reliable method of determining atrial position for pressure coupling would be desirable.
したがって、本発明の目的は、左心房に関連する圧力値をより容易に且つ正確に得られるように、食道電極によって心房位置を決定するためのより正確且つより信頼性のおけるアプローチを提供することである。 Accordingly, it is an object of the present invention to provide a more accurate and more reliable approach for determining atrial position with esophageal electrodes so that pressure values associated with the left atrium can be more easily and accurately obtained. It is.
そのような正確且つ信頼性のおけるアプローチを提供するために、本発明によると、双極電極が食道の長さ方向に動くときに、一連のインクリメントエレクトログラムが得られる。それぞれのP波最大絶対値セグメントの負の部分は、インクリメントエレクトログラムの各々の少なくとも1つのP波のために決定される。膨張したバルーンを位置決めするため食道の深さは、そのためのエレクトログラムが最大の負の部分の長さを示すインクリメントエレクトログラムの深さに対応する深さであるように選択される。 In order to provide such an accurate and reliable approach, according to the present invention, a series of incremental electrograms are obtained when the bipolar electrode moves along the length of the esophagus. The negative portion of each P wave maximum absolute value segment is determined for at least one P wave of each of the incremental electrograms. The esophageal depth for positioning the inflated balloon is selected so that the electrogram for it corresponds to the depth of the incremental electrogram that indicates the length of the largest negative portion.
本発明の上記および他の目的、特徴および利点は、添付の図面とともに読むならば、下記の好適な実施態様の詳細な説明において明らかになるであろう。図面には、同一または同様の部品には同一の参照符号が付されている。 The above and other objects, features and advantages of the present invention will become apparent in the following detailed description of the preferred embodiments when read in conjunction with the accompanying drawings. In the drawings, the same or similar parts are denoted by the same reference numerals.
図1を参照すると、全体として符号19を付された中空カテーテル20を含むカテーテル装置が例示され、このカテーテルは内腔または管腔23(図13参照)を有する一定の長さの可撓性チューブ22を具備し、その一端に管腔23と連通したバルーン24が取り付けられ、バルーンはその管腔により加圧及び圧力検知される。食道経由の心電図を得るため、電極アセンブリ21がバルーン24の真上に位置決めされ、下記により詳しく述べられるように、一対の電気リード線25、29が第2のカテーテル27内に設けられる。
Referring to FIG. 1, a catheter device including a
バルーン24は心臓30の左心房28の圧力を検知するためにヒトの身体の食道26内に位置決めされる。カテーテル20が挿入されると、バルーンはまず鼻孔32、咽頭34を通り、次いで食道26に入る。所望により、バルーンは、その代わりに口を通して挿入されてもよい。図1に示されるように、左心房28の外壁は、食道26の外壁に隣接し、実質的に直接接触しており、この関係において、非観血的に食道26に挿入され、食道26に沿って左心房に隣接し、それによって十分に左心房圧力を検知するように、位置決めされたバルーン24によって、平均左心房圧力および平均左心房経壁圧力、および関連圧力を決定するという利点がある。カテーテル20のより詳細な説明は、その膨張およびその圧力測定を含めて、参照してここに組み込まれる前述の特許に提供されている。
前述の特許に開示されているように、オシロメトリー原理を使用して、下記に検討するように、左心房圧力によって影響されるバルーン圧力振動の振幅がピークにあるときに、食道バルーン24は左心房28に隣接しながら徐々に膨張するため、食道バルーン24内の平均圧力を測定することによって、平均左心房圧力およびそれに関連する圧力を決定する。本発明によると、あるいは、オシロメトリー原理を使用して、やはり下記に検討するように、音波がバルーンを通って伝達された後に音波の強度がピークにあるときに、膨張したバルーン24内の平均圧力を測定することによって、平均左心房圧力およびそれに関連する圧力を決定する。
As disclosed in the aforementioned patent, using the oscillometric principle, the
本明細書のこの部分または他の部分の記述によって発明を限定するものではないが、バルーン24が加圧されるとき、次の事態が発生すると思われる。検知用バルーン24を徐々に充填すると、その中の圧力は緩徐な安定した速度で増加し、これは先に検討したオシロメトリー効果の理論によると、その中に振動を発生させる心房圧力と呼吸波とによって影響される。平均バルーン圧力が平均左心房圧力に近づくと、バルーン圧力の心房圧力振動成分は、バルーン圧力が最大に共振するまで、すなわちピーク振動に達するまで、強度または振幅が増加し、そのときに平均バルーン圧力は平均左心房圧力に近似する。その後、平均バルーン圧力が増加し続けると、心房圧力による振動の振幅は減少する。より具体的には、バルーンの膨張が左心房を取り巻く組織の圧力を、平均組織圧力が平均左心房圧力(MLAP)に等しくなる点まで上げるときに、バルーン圧力は最大に振動する。このようにして、バルーンは未充填のときに、すなわち、バルーン壁の両側の平均圧力が等しいときに、圧力伝達器として最良に働き、結果として、平均バルーン圧力が平均左心房圧力に等しいときにバルーン圧力振動の最大振幅が得られると言ってもよい。
Although the invention is not limited by the description of this or other portions of the specification, the following will occur when the
図2〜図5は、絶対バルーン圧力波形108(図2)と、平均バルーン圧力波形110(図3)と、信号プロセッサからの追加ゲインを備えた差分信号112(図4)と、同時心電図114(図5)と、を記録し表示するために使用される4つの電子ディスプレイまたはトレーシングを例示する。図2〜図5の各々の垂直線116は、時間における同一点を表す。図11および図5のそれぞれの心電図140と114とを比較すると、図11の時間目盛りは図2〜図5の時間目盛りに対して大きく展開することを示す。
2-5 show an absolute balloon pressure waveform 108 (FIG. 2), an average balloon pressure waveform 110 (FIG. 3), a differential signal 112 (FIG. 4) with additional gain from the signal processor, and a simultaneous electrocardiogram 114. FIG. 5 illustrates four electronic displays or tracings used to record and display (FIG. 5). Each
波形112(図4)のピーク共振振幅に注意してこれを同時平均バルーン圧力110(図3)と比較することによって、平均左心房圧力を決定することができる。このようにして、オシロメトリー原理にしたがって、波形112の振動がピークにあるときに、すなわちバルーン圧力が平均左心房圧力に等しい時間116で波形112のピークまたは最高振幅振動が発生するときに、平均バルーン圧力は平均左心房圧力に近似する。平均左心房圧力はこのようにして図2〜図5の例から決定され、符号128で例示される約3cmH2O の圧力であると決定される。圧力128は平均左心房圧力に近似すると理解すべきである。平均左心房圧力のより精密な決定を得るために、圧力128は、参考文献としてここに組み込まれる前述の特許に検討されているように調節しなければならない。
By noting the peak resonant amplitude of waveform 112 (FIG. 4) and comparing it to the simultaneous average balloon pressure 110 (FIG. 3), the average left atrial pressure can be determined. In this way, according to the oscillometric principle, when the waveform 112 oscillation is at a peak, i.e. when the waveform 112 peak or maximum amplitude oscillation occurs at
本明細書のこの部分または他の部分の記載によって本発明を限定するものではないが、バルーンはそれに作用する圧力を最良に伝達するだけではなく、未充填のときには音も最良に伝達する。すなわち、最大音エネルギは張力がかかっていないときに(その両側で圧力が平衡しているとき)バルーン壁を貫通することができると思われる。このようにして、バルーンおよびチューブを通して伝達される心音またはいずれか他の音の振幅は、バルーンが未充填であるならば、平均バルーン圧力が平均左心房圧力(もしあれば、心臓重量の影響を含む)に等しいときに最大になると思われる。したがって、図6、7を参照すると、本発明によって、バルーン24およびチューブ22によって伝達される符号400で例示される心音または他の音波(音圧レベル)の振幅(強度)が平均左心房圧力の表示として(もしあれば、心臓重量の影響の調節後に)ピークにあるときに、バルーン圧力を測定することができる。このようにして、符号402で例示されるコンデンサー型のまたは他の適切なマイクロフォンが、チューブ22への符号414で例示される入口で適切なハウジング404に適切に位置決めされ、心音400を拾い、これは次いで、図7の符号406で例示される高域フィルタで濾過され、おそらく約30ヘルツ未満の関係のない周波数を除去する。あるいは、帯域フィルタを使用してもよい。このようにして、マイクロフォン402は、一般に干渉のないチューブ通路に沿って通る心音400を受け取るためにバルーン24およびチューブ22間の圧力伝達又は流路連通を確立し、心音400は、バルーン24の壁を通ってマイクロフォン402に達する。マイクロフォン402は、たとえば、テキサス州フォートワース(Fort Worth, Texas )のタンディ社(Tandy Corp. )の一事業部であるラディオシャック(Radio Shack )がカタログ番号270−090で販売しているアーチャーエレクトレットPC(Archer Electret PC)装着型コンデンサーマイクロフォン要素であってもよい。
Although not limiting the invention by the description of this or other portions of the specification, the balloons not only best transmit the pressure acting on them, but also best transmit sound when unfilled. That is, it appears that the maximum sound energy can penetrate the balloon wall when not under tension (when the pressure is balanced on both sides). In this way, the amplitude of the heart sound or any other sound transmitted through the balloon and tube is such that, if the balloon is unfilled, the average balloon pressure is equal to the average left atrial pressure (if any, the influence of the heart weight). It seems that it becomes the maximum when it is equal to. Therefore, referring to FIGS. 6 and 7, according to the present invention, the amplitude (intensity) of the heart sound or other sound wave (sound pressure level), exemplified by the
コンデンサーマイクロフォン402は、従来、一対の間隔(エアスペース412)をおいたフォイルダイヤフラム408、410を具備する。ダイヤフラム408は、音遮断ハウジング416への開口を横切って延在し、これを閉鎖して、チューブ22から入口414を通る音波400を受ける。間隔をおいたダイヤフラム408、410は、キャパシタとして作用し、ダイヤフラム408のダイヤフラム410に対する振動は変化するキャパシタンスをもたらす。ダイヤフラム410は、ダイヤフラム408のごとく音波400の影響下で振動しないために音から隔てられるように、ハウジング416内に位置決めされる。
コンデンサーマイクロフォンの一般的な利用においては、一対のダイヤフラムにかかる圧力が等しくなることを必要とする。通常、気圧変化または他の圧力変化等で遭遇する圧力変化は、比較的小さく低いため、ケーシング402およびダイヤフラム410には極めて小さな穴を設ける必要があるだけである。これらの圧力均衡穴はしたがって十分小さいため、ケーシング内に入る音の強度は極めて低く、したがって重大なバイアス効果を引き起こさずに、緩徐な気圧変化等に応答して緩徐な圧力均衡を可能にする。
In general use of a condenser microphone, the pressure applied to a pair of diaphragms needs to be equal. Normally, pressure changes encountered, such as atmospheric pressure changes or other pressure changes, are relatively small and low, so only a very small hole need be provided in the
バルーン膨張によるチューブ22内の圧力変化は、5または6cmH2O (5000〜6000ダイン/cm2 )の程度であり、これは一般にマイクロフォンによって遭遇される圧力変化(おそらく、トラックレース用モータの音では2ダイン/cm2 、または心音では0.2ダイン/cm2 未満)に対する1000〜10, 000倍の増加を表し、バルーン膨張によるこれらの圧力変化はきわめて急速に発生する。適切に同時的な均衡が保たれない場合には、バルーン膨張によるこれらの圧力変化はコンデンサーを壊す可能性がある。チューブ22内で遭遇される急激で大きな圧力変化に対して所望の圧力均衡を達成するために、符号418で例示される圧力均衡穴がおそらく約0.020インチの直径であけられ、たとえば0.0225インチ等の適切なサイズの符号420で例示される圧力均衡穴がダイヤフラム410にあけられるため、エアスペース412内の圧力も等しくされる。
The pressure change in the
穴418および穴420は、圧力均衡のためには適切なサイズであるが、穴418は、結果として望ましくないバイアス効果が生じるような音波400の通過を十分には妨げない程度に大きくてもよい。圧力均衡穴418を通る音波400の強度を実質的に減じるために、約0.15インチの内径を有する一定の長さの微穴チューブ421を具備する低域フィルタが適切に穴418に接続される。マイクロフォンに適切な圧力均衡を提供し音の通過を阻止するために必要なチューブ421の長さは、経験的に約6インチであるとわかった。チューブ421は、音がよく通らない、たとえば、ポリプロピレンまたはファインガラスチューブ等の剛性材料から構成されることが望ましい。
バルーンおよび心臓圧力波形は一般に3〜9Hzの範囲の周波数を有する。対照的に音波400の周波数は30〜300Hzの範囲であってよい。マイクロフォン402はチューブ421の長さによって同調され、より高い音声周波数が均衡するのを防ぐかまたは実質的に遅らせるかしながら、低周波数圧力変化がマイクロフォン402の本体を横切って均衡することを可能にする。低周波数空気圧変化は、したがって、チューブ421の長さを通って正確に伝達されることが可能であり、一方、高周波数心音400は、減衰され、結果として振幅損失が生じ元の振幅のおそらく1/5になる。ダイヤフラム410へ通るそのように弱化した波は、マイクロフォン出力に重大な影響を与えるものではない。たとえば、ダイヤフラム408に作用する10の振幅が、結果として出力振幅では8になる可能性があり、これは、所定の基線に対する所望の相対音強度レベルを得るためには適切であるとみなされ、そのため顕著なピークを備えたスムーズな曲線を見ることができる。
Balloon and heart pressure waveforms generally have a frequency in the range of 3-9 Hz. In contrast, the frequency of the
マイクロフォン出力は、適切に増幅されることが可能であり、経壁圧力または左心房に関連する他の圧力を決定するために使用されて記録されてもよい。しかし、より容易に使用することができる音の表示を得るために、図7を参照すると、マイクロフォン出力は適切なノイズまたは音強度メーター422を通り、その中で音出力のデシベル等価値が出力される。このデシベル等価値は、次いでフィルタ406によって濾波され、これは約30Hz未満の呼吸周波数等を除去する。濾波された信号は次いで適切な指数増幅器424を通り、そこで指数的に増幅され、より顕著なピークを得る。濾波および増幅された信号は、次いで適切な記録器426によって記録されることが可能である。
The microphone output can be appropriately amplified and may be used and recorded to determine transmural pressure or other pressure associated with the left atrium. However, to obtain a sound display that can be used more easily, referring to FIG. 7, the microphone output passes through the appropriate noise or sound intensity meter 422, in which the decibel equivalent value of the sound output is output. The This decibel equivalent value is then filtered by filter 406, which removes respiratory frequencies, etc. less than about 30 Hz. The filtered signal then passes through a suitable
図8は、コーベCDX III( Cobe CDX III )トランデューサーを使用して充填されるような、食道バルーン24からの絶対バルーン圧力の、図2のものに類似したトレーシング428を示す。図8、9、10のトレーシングは、時間線430によって示されるように、時間の同一期間に対して発生する。図8、9、10の各々の垂直線432は同一時点を表す。図9のトレーシング434は、10〜40Hzの帯域フィルタを通って処理された先に記載したエレクトレットマイクロフォン402からの出力である。図10のトレーシング436は、バルーン24からの定常基線オシロメトリー信号であり、これは図4に示される信号112と同様に得られる。図10は、バルーン圧力信号のピーク共振振幅が時間432で発生することを示す。図9は、音波400の強度(振幅)がおよそ時間432でピークに達することを示す。このようにしてトレーシング436は、バルーン24を通って伝達される音波のトレーシング434を使用しても、平均左心房圧力またはそれに関連する他の圧力を決定することができるということの確認を与える。このようにして、トレーシング434、436は、各々、心臓重量の影響はないものと仮定して、点438で平均左心房圧力を例証する。
FIG. 8 shows a tracing 428 similar to that of FIG. 2 of absolute balloon pressure from the
図13を参照すると、たとえばカテーテルが、食道に押し込まれるときに電極線が曲がることによって誘発されるような不正確さなしで、鼻または口を過ぎた後、符号502で示される任意の点から左心房28に対応した符号504で示される食道の位置に向かう、符号500で示される距離または食道の深さの測定値を得るために、電極アセンブリ21および電気リード線25、29が、シラスティックまたは他の合成樹脂材料から構成されるチューブ27内に適当に取り囲まれる。チューブ27は、一緒に動くようにバルーンカテーテルチューブ20に適当に取り付けられる。しかし、所望により、食道の深さ500は、バルーンカテーテル20とは分離した電極カテーテルを使用することによって決定されてもよく、その後電極カテーテル27は回収され、バルーンカテーテルが先に決定された深さ500に挿入される。
Referring to FIG. 13, from any point indicated by
本発明によると、バルーン24の位置決めを容易にするために食道の深さ500の正確で信頼のおける決定をするために、食道電極アセンブリ21は双極として選択され、したがって、食道電極アセンブリ21は間隔をおいた2つの電極506、508を有し、これらはそれぞれリード線25、29に沿って信号を提供する。複合エレクトログラム信号の軌跡は、符号510で示される点であり、これは、電極506、508のサイズが等しいときに電極506、508の間の中間点にあるとみなされる。電極のサイズが等しくないとき、軌跡は、本発明が属する技術分野の当業者には公知の原理を使用して決定される。この軌跡510は、バルーン24のおそらく約2インチ上の符号512で示される距離にある。このようにして、左心房28に対する食道の深さ500が決定されると、バルーン24は依然としてこの深さよりも下にあるため、この深さ500まで引き上げなければならないだけである。
In accordance with the present invention, the
符号140で示されるエレクトログラムは、カテーテル27が食道へ引き上げられるときに、おそらく各センチメートルごとのインクリメントで得られるため、食道の深さ500は望ましくは最も近いセンチメートルの位置まで測定することができ、各エレクトログラムの距離は符号514で示される。しかし、所望により、エレクトログラムは、第1の電極506の中心までの距離によって記録されてもよく、電極の中心間の距離の1/2に等しい距離がそれに加えられる。
Since the electrogram indicated by
双極電極21からの信号は、符号516で示されるプリアンプへ向かい、プリアンプは、個別の電極506、508からの信号を結合して、通常、食道エレクトログラムに関連する基線のふらつきを排除し、低周波ブリージングおよび他のアーティファクトを除去し、QRS波を減少しながらP波を強めるように設けられる。適当なプリアンプとしては、イリノイ州シカゴ(Chicago, Ill. )のアルズコメディカルエレクトロニクス社(Arzco Medical Electronics, Inc. )が販売するアルズコ(Arzco )プリアンプがあり、これは、本発明に採用されるアルズコタプサル(Arzco Tapsul)ピル双極電極とともに使用されてもよい。プリアンプ516は電極21からの組み合わされた信号を標準心電計518に接続し、この心電計は食道エレクトログラム140を出力し、またこれには、それぞれ、左脚リムリード線520および右脚リムリード線522が接続されてもよい。
The signal from the
プリアンプ516は、右手リムリード線524をも接続し、このリード線524の信号は、従来のリムリード線IIエレクトログラムを提供するために心電計518に中継される。このエレクトログラムは、食道エレクトログラム140にP波を制定するという利点があると思われる。本発明が属する分野の当業者にとっては公知なように、さらなるエレクトログラムが提供されてもよい。
The
図11には、符号530でP波が示され、このP波が心房減極を表し、したがって定常基線532上で心房位置に関連する。常套的に基線532より下のエレクトログラム波の部分は負であり、基線532より上の部分は正である。P波530を調べることによって、最大絶対撓みまたは振幅を有するセグメント534を位置づけることができる。このセグメント534は、基線532より上の正の部分536と、基線532より下の負の部分538とから構成される。P波530において負の部分538は正の部分536より先行したことに注目すべきである。しかし、図12のP波540では、最大振幅セグメント544の正の部分542が負の部分546より先行した。
In FIG. 11, a P wave is shown at 530, which represents the atrial depolarization and is therefore associated with the atrial position on the
左心房の位置を示すX線と、ヒトの食道エレクトログラムとの比較に基づいて、本発明によると、X線によって示される公知の左心房位置と、エレクトログラムが最大の負の部分の長さを示すインクレメントの電極の深さに対応する食道の深さを選択することによって決定された左心房位置との間には、良好な相関があることがわかる。前述した負の部分とは、最大絶対値を有する各P波のセグメントの負の部分である。 Based on a comparison of the X-ray indicating the position of the left atrium and the human esophageal electrogram, according to the present invention, the known left atrial position indicated by the X-ray and the length of the negative portion where the electrogram is maximum. It can be seen that there is a good correlation with the left atrial position determined by selecting the depth of the esophagus corresponding to the electrode depth of the incremental electrode. The negative part mentioned above is the negative part of each P-wave segment having the maximum absolute value.
電極の中心間の距離が、3.3cmである2つの電極を有するメデトロニック(Medtronic )冠状静脈洞ペースメーカーにおける植込み可能な双極ペーシング電極アセンブリを使用して、電極カテーテルが食道に引き上げられるときに、食道双極エレクトログラムは1cmごとのインクリメントで取られた。電極間の距離は、異なる双極電極アセンブリでは異なってもよいことを理解しなければならない。 When using an implantable bipolar pacing electrode assembly in a Medtronic coronary sinus pacemaker having two electrodes with a distance between the centers of the electrodes of 3.3 cm, the electrode catheter is pulled up into the esophagus, Esophageal bipolar electrograms were taken in 1 cm increments. It should be understood that the distance between the electrodes may be different for different bipolar electrode assemblies.
インクリメントの各々で、エレクトログラム基線532(そこから正の撓みおよび負の撓みが発生するレベル)が制定されるため、正確な測定を得ることができる。最大絶対(総計)撓み(正の部分および負の部分を含む)で選択された各P波のセグメントが認識される。このP波のセグメントの負の部分または成分の長さが次いで測定される。好ましくは、そのような負の部分の長さ測定値としておそらく2または3等の数字が出され、平均されて、各インクリメントのエレクトログラムの測定値を提供する。請求の範囲を定めるために、インクリメントのエレクトログラムの負の部分の測定値のそのような平均は、そのインクリメントのエレクトログラムのために決定された負の部分の長さと等価であるとみなされるものである。距離の各インクリメントで測定値が得られた後、最大の負の部分または成分を有する電極の深さが選択される。この深さは上部電極の中心に対するものである。したがって、電極の中心の間の距離の1/2に等しい量、または3.3/2すなわち1.65cmが、電極の深さに加えられ、双極電極の中心に対する選択された電極の深さの距離を提供し、これは、左心房への距離とみなされる。この距離が、次いで特定のヒトに対してX線によって決定された左心房への距離と比較された。 With each increment, an electrogram baseline 532 (from which positive and negative deflections are generated) is established so that accurate measurements can be obtained. Each P-wave segment selected with maximum absolute (total) deflection (including positive and negative parts) is recognized. The length of the negative portion or component of this P-wave segment is then measured. Preferably, a number such as 2 or 3 is given as such a negative portion length measurement and averaged to provide an electrogram measurement of each increment. For purposes of defining the claims, such an average of the negative portion measurements of the increment electrogram shall be deemed equivalent to the negative portion length determined for that increment electrogram. It is. After the measurement is obtained at each increment of distance, the depth of the electrode having the largest negative portion or component is selected. This depth is relative to the center of the upper electrode. Thus, an amount equal to 1/2 of the distance between the centers of the electrodes, or 3.3 / 2, or 1.65 cm, is added to the electrode depth, of the selected electrode depth relative to the center of the bipolar electrode. Provides a distance, which is considered the distance to the left atrium. This distance was then compared to the distance to the left atrium determined by X-ray for a particular person.
下の表は、8人のヒトのデータ結果であり、本発明の方法を使用して決定された鼻から左心房への距離を示す。ヒトは仰臥位置にあり、側方向X線が用いられた。 The table below is the data results for 8 humans and shows the distance from the nose to the left atrium determined using the method of the present invention. The human was in the supine position and lateral X-rays were used.
番号5、6において、最大の負の部分の長さを有する2つの深さがあった。表示されたように、そのような場合の深さは2つの深さの間の中間点が取られている。
In
本発明の方法は、上記のすべての場合において1cm以内で左心房の位置を決定し、これはバルーンの配置には適切であるとみなされる。上記の7ケースの結果とのみ相関づけて左心房長さを決定するために最長P波のセグメント長さを使用することは、本発明の方法において信頼性を示すのとは異なり、非信頼性を示した。 The method of the present invention determines the position of the left atrium within 1 cm in all the above cases, which is considered appropriate for balloon placement. Using the longest P-wave segment length to correlate only with the results of the seven cases above to determine the left atrial length is unlikely to be reliable in the method of the present invention. showed that.
心電計518からの出力信号は、食道エレクトログラム140を提供するのに加えて、符号141で示される適切なコンピュータに入力されてもよく、これは、本発明が属する分野の当業者にとっては公知の原理にしたがって、本明細書に記載の原則により入力されたデータを操作し、処理された食道の深さ500を出力し、それによって心電図140が手動で読み取られ、且つ分析されるときに発生する可能性のある誤差が排除されるようにプログラムされる。
In addition to providing the
より臨床的に役に立つ生理学的値、すなわち経壁圧力の決定は、バルーンを左心房近傍の当初の位置から動かさずに得ることができる。この値は、流体が肺毛細血管を離れて肺組織に入り肺水腫または「湿性肺」を引き起こす度合いに影響を与える可能性があるため、特に重要である。このようにして、これは、患者が心不全または容量過負荷から肺水腫になる時を医者がより正確に判定することを可能にし、また、通気した患者による正圧力および呼吸圧力の効果の査定が可能になる。この圧力は今まで容易には利用できなかったため、臨床医はこの圧力を使用するのに慣れていない。 A more clinically useful physiological value, i.e. transmural pressure determination, can be obtained without moving the balloon from its initial position near the left atrium. This value is particularly important because it can affect the degree to which fluid leaves the pulmonary capillaries and enters the lung tissue, causing pulmonary edema or “wet lungs”. In this way, this allows the physician to more accurately determine when the patient will become pulmonary edema from heart failure or volume overload, and it will allow assessment of the effects of positive and respiratory pressure by the aerated patient. It becomes possible. Clinicians are not accustomed to using this pressure because it has not been readily available.
経壁圧力は左心房圧力から胸腹腔内圧力を引いたものに等しく、これは、ピークバルーン振動測定圧力−[心臓重量による圧力+胸腹腔内圧力・胸腹腔内圧力]−胸腹腔内圧力に等しい。したがって、経壁圧力は、ピークバルーン振動圧力−(心臓重量による圧力+胸腹腔内圧力)に等しい。先に検討したように、傾斜変化点200の圧力は、心臓重量による圧力に胸腹腔内圧力を加えたものに等しい。したがって、経壁圧力は、ピークバルーン振動圧力128から傾斜変化点200での圧力を引いたものに等しく、これらの値の両方は、同一のバルーン位置、すなわち左心房に隣接した位置から来る。さらに、胸腹腔内圧力の近似値として食道圧力を測定するためにバルーンを心臓から動かす必要がないため、これは、胸腹腔内圧力の測定として食道圧力の有効性に関する懸念と、胸腹腔内圧力を測定するための食道内の最適位置に関する懸念と、胸腹腔内圧力決定をゆがめるような食道内または食道の周りの他のいずれの要因に関する懸念と、を排除する。
Transmural pressure is equal to left atrial pressure minus thoracic abdominal pressure, which is the peak balloon vibration measurement pressure-[pressure due to heart weight + thoracic abdominal pressure / thoracic abdominal pressure]-thoracic abdominal pressure equal. Thus, the transmural pressure is equal to the peak balloon vibration pressure-(pressure due to heart weight + intrathoracic pressure). As discussed above, the pressure at the
本発明についてはこれまでに詳細に説明してきたが、本発明はその原則から逸脱することなく他の方法で体現することも可能であることを理解すべきである。そのような他の実施態様は、添付の請求の範囲に規定されているような本発明の範囲内に入ることを意味する。 Although the invention has been described in detail above, it should be understood that the invention can be embodied in other ways without departing from the principles thereof. Such other embodiments are meant to fall within the scope of the invention as defined in the appended claims.
19 カテーテル装置
20 カテーテル
21 電極アセンブリ
22 可撓性チューブ
23 管腔
24 バルーン
25 リード線
26 食道
27 第2のカテーテル
28 左心房
29 リード線
19
Claims (10)
前記測定されたバルーン圧力を、心臓重量の影響に対して補償すべく調節するための手段と、を具備する平均左心室圧の測定装置。Means for adjusting the measured balloon pressure to compensate for the effects of heart weight.
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