JPH02128753A - 心拍出量測定装置 - Google Patents
心拍出量測定装置Info
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- JPH02128753A JPH02128753A JP63281371A JP28137188A JPH02128753A JP H02128753 A JPH02128753 A JP H02128753A JP 63281371 A JP63281371 A JP 63281371A JP 28137188 A JP28137188 A JP 28137188A JP H02128753 A JPH02128753 A JP H02128753A
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Classifications
-
- 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
-
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- A61B5/0275—Measuring blood flow using tracers, e.g. dye dilution
- A61B5/028—Measuring blood flow using tracers, e.g. dye dilution by thermo-dilution
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- Measuring Pulse, Heart Rate, Blood Pressure Or Blood Flow (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
［産業上の利用分野］
本発明は、心機能検査、心臓手術等の術中、術後の心拍
出量管理を行う場合等に使用される心拍出量測定装置に
関するものである。
出量管理を行う場合等に使用される心拍出量測定装置に
関するものである。
［従来の技術］
従来より、心機能検査のために右心カテーテル法によっ
て心拍出量を測定するには指示薬希釈法が用いられてい
る。この指示薬希釈法には熱拡散法から心拍出量を求め
る熱希釈法と、色素の拡散による照度の変化から心拍出
量を求める色素希釈法等があるが、ここでは、本願出願
との関連性が比較的に高い熱希釈法について説明する。
て心拍出量を測定するには指示薬希釈法が用いられてい
る。この指示薬希釈法には熱拡散法から心拍出量を求め
る熱希釈法と、色素の拡散による照度の変化から心拍出
量を求める色素希釈法等があるが、ここでは、本願出願
との関連性が比較的に高い熱希釈法について説明する。
熱希釈法の一種である右心カテーテル法では、カテーテ
ル先端が肺動脈中にまた、カテーテルの指示薬注入口が
右心房の吐出口に位置するようにされる。
ル先端が肺動脈中にまた、カテーテルの指示薬注入口が
右心房の吐出口に位置するようにされる。
第４図にカテーテルの導管される様子を示す。
第４図において、頚静脈、大腿静脈、付帯静脈等からカ
テーテルＫが導管され、上大静脈あるいは工大静脈、右
心房Ｒ’Ａ、右心室ＲＶを経て、その先端が肺動脈中に
位置するように保留される。
テーテルＫが導管され、上大静脈あるいは工大静脈、右
心房Ｒ’Ａ、右心室ＲＶを経て、その先端が肺動脈中に
位置するように保留される。
一方、このカテーテルＫには右心房ＲＡに位置するよう
にされた吐出口と、肺動脈に位置するようにされたサー
ミスタＴがそれぞれ配置されている。
にされた吐出口と、肺動脈に位置するようにされたサー
ミスタＴがそれぞれ配置されている。
仮に、吐出口から血液温度より高温もしくは低温の指示
液（薬）が右心房ＲＡに注入される場合に、この指示液
は右心房ＲＡ、右心室ＲＶにおいて拡散されて希釈され
ることになる。この希釈された指示液の温度を肺動脈中
に位置したサーミスタＴによって検知し、第５図に示さ
れる温度の希釈曲線（すなわち、時間に対する温度変化
の曲線）を得て、その曲線の面積等を、スチュワート・
ハミルトン法による下記の式に代入することによって心
拍出量を算出するようにしている。
液（薬）が右心房ＲＡに注入される場合に、この指示液
は右心房ＲＡ、右心室ＲＶにおいて拡散されて希釈され
ることになる。この希釈された指示液の温度を肺動脈中
に位置したサーミスタＴによって検知し、第５図に示さ
れる温度の希釈曲線（すなわち、時間に対する温度変化
の曲線）を得て、その曲線の面積等を、スチュワート・
ハミルトン法による下記の式に代入することによって心
拍出量を算出するようにしている。
ＣＯ：心拍出量、Ｓｉ：指示液の比重、Ｃ１：指示液の
比熱、ｖｉ：指示液量、Ｔｉ：指示液の温度、Ｔｂ：血
液の温度、Ｓｂ：血液の比重、Ｃｂ：血液の比熱、１ｏ
ΔＴｂｄｔ：熱希釈曲線の面積である０以上の説明では
熱希釈法を例に取り、希釈法による心拍出量の測定方法
の従来例について説明したが、本願出願人は、連続的に
心拍出量の計測が行えることを可能にした、心拍出量測
定装置を日本国特許出願しており、同出願は特開昭６１
−１２５３２９として開示されている。
比熱、ｖｉ：指示液量、Ｔｉ：指示液の温度、Ｔｂ：血
液の温度、Ｓｂ：血液の比重、Ｃｂ：血液の比熱、１ｏ
ΔＴｂｄｔ：熱希釈曲線の面積である０以上の説明では
熱希釈法を例に取り、希釈法による心拍出量の測定方法
の従来例について説明したが、本願出願人は、連続的に
心拍出量の計測が行えることを可能にした、心拍出量測
定装置を日本国特許出願しており、同出願は特開昭６１
−１２５３２９として開示されている。
［発明が解決しようとする課題］
しかしながら、上記した熱希釈法もしくは指示薬希釈法
を用いた心拍出量測定装置は、いづれも測定を間欠的に
行なっており、心拍出量の連続的な計測には使用できな
いという問題点があった。
を用いた心拍出量測定装置は、いづれも測定を間欠的に
行なっており、心拍出量の連続的な計測には使用できな
いという問題点があった。
また、高い頻度で心拍出量の測定をしようとすると、注
入する液体の総量が増え、被験者の負担が増大する上に
、操作中の感染の危険性を増大させるという問題点があ
った。
入する液体の総量が増え、被験者の負担が増大する上に
、操作中の感染の危険性を増大させるという問題点があ
った。
さらには、連続的に心拍出量を計測する心拍出量計測装
置においては、体温すなわち血液温度の変化によって血
流速検出手段に変動を生ずる結果、心拍出量の演算値が
変化してしまい、測定精度が低下してしまう問題点と、
計測に用いられる標準のプローブの特性と、他の種類の
プローブの特性が異なる場合、異なるプローブの特性に
よって体温すなわち血液温度の変化に起因して心拍出量
の演算値に差が生ずる結果、心拍出量の測定精度が低下
してしまうという問題点があった。
置においては、体温すなわち血液温度の変化によって血
流速検出手段に変動を生ずる結果、心拍出量の演算値が
変化してしまい、測定精度が低下してしまう問題点と、
計測に用いられる標準のプローブの特性と、他の種類の
プローブの特性が異なる場合、異なるプローブの特性に
よって体温すなわち血液温度の変化に起因して心拍出量
の演算値に差が生ずる結果、心拍出量の測定精度が低下
してしまうという問題点があった。
本発明は、上述の従来の問題点に鑑みてなされたもので
あり、その目的とするところは、心拍出量の連続的な計
測が可能で、かつ被験者の負担軽減及び感染の危険性の
減少が図られるとともに、血液温度の変化が生じた場合
、また、異なる特性のプローブを使用した場合にも、測
定者に余分な操作を行なわせないでも、測定精度の確保
できる心拍出量装置を提供することにある。
あり、その目的とするところは、心拍出量の連続的な計
測が可能で、かつ被験者の負担軽減及び感染の危険性の
減少が図られるとともに、血液温度の変化が生じた場合
、また、異なる特性のプローブを使用した場合にも、測
定者に余分な操作を行なわせないでも、測定精度の確保
できる心拍出量装置を提供することにある。
［課題を解決するための手段］
上述の課題を解決し目的を達成するために、本発明の心
拍出量測定装置は以下の構成を備える、すなわち、血流
速計測法によって心拍出量の校正と、心拍出量の連続的
な計測を行なう心拍出量測定装置であって、血液温度を
検出する血液温度検出手段と、該血液温度検出手段に接
続されるとともに、血液温度を表わす血液温度信号を発
生する血液温度計測回路手段と、一定電流が通電される
加熱手段によって加温された血流の冷却温度を検出する
平衡温度検出手段と、該平衡温度検出手段に接続され、
一定電流が通電される加熱手段によって加温された血流
の冷却温度を表す平衡温度信号を発生する平衡温度計測
回路手段と、前記血液温度信号と前記平衡温度信号とを
受け取り、前記血液温度信号に応じた所望の値で前記平
衡温度信号に対する補正の演算を行って得られる補正平
衡温度信号を発生する補正平衡温度演算手段と、前記補
正平衡温度信号に基づいて心拍出量の演算を行う心拍出
量演算手段とを具備するように構成している。
拍出量測定装置は以下の構成を備える、すなわち、血流
速計測法によって心拍出量の校正と、心拍出量の連続的
な計測を行なう心拍出量測定装置であって、血液温度を
検出する血液温度検出手段と、該血液温度検出手段に接
続されるとともに、血液温度を表わす血液温度信号を発
生する血液温度計測回路手段と、一定電流が通電される
加熱手段によって加温された血流の冷却温度を検出する
平衡温度検出手段と、該平衡温度検出手段に接続され、
一定電流が通電される加熱手段によって加温された血流
の冷却温度を表す平衡温度信号を発生する平衡温度計測
回路手段と、前記血液温度信号と前記平衡温度信号とを
受け取り、前記血液温度信号に応じた所望の値で前記平
衡温度信号に対する補正の演算を行って得られる補正平
衡温度信号を発生する補正平衡温度演算手段と、前記補
正平衡温度信号に基づいて心拍出量の演算を行う心拍出
量演算手段とを具備するように構成している。
また、好ましくは、血液温度を検出する血液温度検出手
段と、もしくは一定電流が通電される加熱手段によって
加温される血流の冷却温度を検出する平衡温度検出手段
に受動素子を備え、前記血液温度検出手段、もしくは平
衡温度検出手段に接続され、受動素子の特性値を表す信
号を発生する特性値計測回路手段と、特性値信号により
平衡温度信号に補正演算を行い、補正平衡温度信号を発
生する補正平衡温度演算回路手段とを有するように構成
している。
段と、もしくは一定電流が通電される加熱手段によって
加温される血流の冷却温度を検出する平衡温度検出手段
に受動素子を備え、前記血液温度検出手段、もしくは平
衡温度検出手段に接続され、受動素子の特性値を表す信
号を発生する特性値計測回路手段と、特性値信号により
平衡温度信号に補正演算を行い、補正平衡温度信号を発
生する補正平衡温度演算回路手段とを有するように構成
している。
また、好ましくは、前記受動素子が抵抗器であるに構成
している。
している。
［作用］
心拍出量入力手段は、熱希釈法による計測が行われない
場合に、計測者によって設定される心拍出量の値を、心
拍出量校正値信号として、心拍出量演算手段に伝送する
。次に、血液温度検出手段は温度検出素子によって中枢
部の体温すなわち血液温度を血液温度電気信号として検
出する。
場合に、計測者によって設定される心拍出量の値を、心
拍出量校正値信号として、心拍出量演算手段に伝送する
。次に、血液温度検出手段は温度検出素子によって中枢
部の体温すなわち血液温度を血液温度電気信号として検
出する。
この血液温度電気信号は、血液温度検出手段に接続され
た血液温度計測回路手段に伝送された後に、血液温度計
測回路手段によって所望の温度と電気信号の関係が得ら
れるように、血液温度電気信号が増幅されるとともに、
バイアスが与えられる。
た血液温度計測回路手段に伝送された後に、血液温度計
測回路手段によって所望の温度と電気信号の関係が得ら
れるように、血液温度電気信号が増幅されるとともに、
バイアスが与えられる。
一方、平衡温度検出手段は、自己発熱型の検出素子が一
定電流によって発熱されるとともに、血流によって冷却
される際の平衡温度を平衡温度電気信号として検出する
。
定電流によって発熱されるとともに、血流によって冷却
される際の平衡温度を平衡温度電気信号として検出する
。
この平衡温度電気信号は、平衡温度検出手段に接続され
た平衡温度計測回路手段に伝送され、平衡温度計測回路
手段によって所望の温度と電気信号の関係が得られるよ
うに、平衡温度電気信号が増幅されるとともに、バイア
スが与えられる。
た平衡温度計測回路手段に伝送され、平衡温度計測回路
手段によって所望の温度と電気信号の関係が得られるよ
うに、平衡温度電気信号が増幅されるとともに、バイア
スが与えられる。
また、血液温度検出手段、もしくは平衡温度検出手段に
は、プローブの特性値に応じた値の受動素子が備えられ
、血液温度検出手段、もしくは平衡温度検出手段は、特
性値計測回路手段に接続され、特性値計測回路手段によ
って受動素子の特性値を計測するとともに、受動素子の
特性値信号を発生し、補正平衡温度演算回路手段に伝送
する。
は、プローブの特性値に応じた値の受動素子が備えられ
、血液温度検出手段、もしくは平衡温度検出手段は、特
性値計測回路手段に接続され、特性値計測回路手段によ
って受動素子の特性値を計測するとともに、受動素子の
特性値信号を発生し、補正平衡温度演算回路手段に伝送
する。
補正平衡温度演算回路手段は、血液温度計測回路手段、
平衡温度計測回路手段、特性値計測回路手段より、所望
の血液温度電気信号、平衡温度電気信号、特性値信号を
受け取り、血液温度信号、特性値信号に応じて平衡温度
電気信号に補正の演算を行い、補正平衡温度信号を発生
する。
平衡温度計測回路手段、特性値計測回路手段より、所望
の血液温度電気信号、平衡温度電気信号、特性値信号を
受け取り、血液温度信号、特性値信号に応じて平衡温度
電気信号に補正の演算を行い、補正平衡温度信号を発生
する。
補正平衡温度信号は、血流速度演算手段に伝送され、血
流速度演算手段において、血流速度が演算され、血流速
度信号として心拍出量演算手段に伝送され、心拍出量演
算手段において心拍出量演算の演算に用いられ、心拍出
量が演算され表示器に表示出力されるように働く。
流速度演算手段において、血流速度が演算され、血流速
度信号として心拍出量演算手段に伝送され、心拍出量演
算手段において心拍出量演算の演算に用いられ、心拍出
量が演算され表示器に表示出力されるように働く。
［実施例］
以下に本発明の一実施例を図面を参照しながら説明する
。
。
第１図は一実施例の心拍出量測定装置のブロック図であ
る。第１図において、心拍出量測定装置の本体１００に
は、本体１００に対して後述するコネクタを介して交換
自在にされた心拍出量測定用の第１カテーテル２及び第
２カテーテル７が接続されている。
る。第１図において、心拍出量測定装置の本体１００に
は、本体１００に対して後述するコネクタを介して交換
自在にされた心拍出量測定用の第１カテーテル２及び第
２カテーテル７が接続されている。
この内、第１カテーテル２は熱希釈法に基づく指示液注
入用及び指示液温度検出用のカテーテルとして用いられ
るものであり、その内部には指示液温度を検出するサー
ミスタ等で構成される感温素子３と、この感温素子３の
特性のバラツキを補正する補正抵抗器４とから構成され
る不図示の指示液検温用のプローブ回路を内蔵している
。
入用及び指示液温度検出用のカテーテルとして用いられ
るものであり、その内部には指示液温度を検出するサー
ミスタ等で構成される感温素子３と、この感温素子３の
特性のバラツキを補正する補正抵抗器４とから構成され
る不図示の指示液検温用のプローブ回路を内蔵している
。
この指示液検温プローブ回路は第１カテーテル２のコネ
クタ５と本体１００に設けられたコネクタ６を介して本
体１００の計測部１００Ａに電気的に接続され、心拍出
量測定の際は心臓の右心房に位置するようにされる。
クタ５と本体１００に設けられたコネクタ６を介して本
体１００の計測部１００Ａに電気的に接続され、心拍出
量測定の際は心臓の右心房に位置するようにされる。
一方、第２カテーテル７は血液温度検出用と血流速検出
用として用いられるカテーテルである。
用として用いられるカテーテルである。
この第２カテーテル７の内部には、右心房、及び右心室
で熱希釈された血液温度を検出するためのサーミスタ８
と、このサーミスタ８の特性を補正する補正抵抗器９か
らなる不図示の血液検温プローブ回路に加えて、血液速
測定法により血流速を検出するためのサーミスタ１０（
好ましくは自己発熱型サーミスタ）で構成される不図示
の血流速検温プローブ回路が内雇されている。
で熱希釈された血液温度を検出するためのサーミスタ８
と、このサーミスタ８の特性を補正する補正抵抗器９か
らなる不図示の血液検温プローブ回路に加えて、血液速
測定法により血流速を検出するためのサーミスタ１０（
好ましくは自己発熱型サーミスタ）で構成される不図示
の血流速検温プローブ回路が内雇されている。
この血流速検温プローブ回路には、血流速を検出するサ
ーミスタｌＯが周囲の血液温度変化によって変化する血
流速を検出するサーミスタ１０の温度変化の程度に対応
するための電気的受動素子である抵抗器１３が接続され
ている。
ーミスタｌＯが周囲の血液温度変化によって変化する血
流速を検出するサーミスタ１０の温度変化の程度に対応
するための電気的受動素子である抵抗器１３が接続され
ている。
これらの血液検温プローブ回路及び血流速検温プローブ
回路は第２カテーテル７のコネクタ１１と本体１００に
設けられたコネクタ１２を介して本体１００の計測部１
００Ａに電気的に接続されるとともに、心拍出量測定の
際には、この第２カテーテル７は肺動脈中に位置される
ことになる。
回路は第２カテーテル７のコネクタ１１と本体１００に
設けられたコネクタ１２を介して本体１００の計測部１
００Ａに電気的に接続されるとともに、心拍出量測定の
際には、この第２カテーテル７は肺動脈中に位置される
ことになる。
なお、第１カテーテル２と第２カテーテル７は外観上は
一体化されたものとして製造されるか、もしくは、第１
カテーテル２に設けられる不図示の指示液注入機構部の
みを第２カテーテル７に一体化して設け、上述の第１カ
テーテル２の指示液検温プローブ回路は独立した別の構
成にして、指示液注入用タンクに挿入するように構成し
てもよい。
一体化されたものとして製造されるか、もしくは、第１
カテーテル２に設けられる不図示の指示液注入機構部の
みを第２カテーテル７に一体化して設け、上述の第１カ
テーテル２の指示液検温プローブ回路は独立した別の構
成にして、指示液注入用タンクに挿入するように構成し
てもよい。
次に、本体１００は以下の構成要素に大別される。すな
わち、上述の第１カテーテル２と第２カテーテル７に接
続されて電気的受動素子１３の抵抗値計測と各種の温度
計測を実行する計測部１００Ａと、この計測部１００Ａ
にオプトアイソレーション通信回路２９を介して接続さ
れるメインＣＰＵ部１００Ｂと、電源部１００Ｃと、心
拍出量入力手段１４と、表示器３５で構成される。
わち、上述の第１カテーテル２と第２カテーテル７に接
続されて電気的受動素子１３の抵抗値計測と各種の温度
計測を実行する計測部１００Ａと、この計測部１００Ａ
にオプトアイソレーション通信回路２９を介して接続さ
れるメインＣＰＵ部１００Ｂと、電源部１００Ｃと、心
拍出量入力手段１４と、表示器３５で構成される。
ここで、計測部１００ＡとメインＣＰＵ部１０ＯＢと、
電源部１００Ｃとは電気的に分離されており、各種の温
度測定データはノイズ等の影響が無いようにされている
。つまり、このオプトアイソレーション通信回路２９は
、計測部１００Ａ側に設けられた不図示のフォトダイオ
ード回路及びフォトトランジスタ回路からなる光送受信
回路と、メインＣＰＵ５ｌＯＯＢ側に設けられた不図示
のフォトダイオード回路及びフォトトランジスタ回路か
ら構成される光送受信回路を互いに電気的に絶縁した状
態で備えており、これらの間の信号伝達媒体としてオプ
ティカルファイバーグラス等が介在されて構成されるも
のであり、電気的なノイズ等は遮断されることになる。
電源部１００Ｃとは電気的に分離されており、各種の温
度測定データはノイズ等の影響が無いようにされている
。つまり、このオプトアイソレーション通信回路２９は
、計測部１００Ａ側に設けられた不図示のフォトダイオ
ード回路及びフォトトランジスタ回路からなる光送受信
回路と、メインＣＰＵ５ｌＯＯＢ側に設けられた不図示
のフォトダイオード回路及びフォトトランジスタ回路か
ら構成される光送受信回路を互いに電気的に絶縁した状
態で備えており、これらの間の信号伝達媒体としてオプ
ティカルファイバーグラス等が介在されて構成されるも
のであり、電気的なノイズ等は遮断されることになる。
従って、計測部１００Ａの電圧信号とメインＣＰＵ部１
００Ｂの電圧信号との電気的接続は完全に遮断される結
果、人体とメインＣＰＵ部１０ＯＢ側との間にはいかな
る閉ループも形成される心配がなくなり、安全かつ安定
した計測が行えることになる。
００Ｂの電圧信号との電気的接続は完全に遮断される結
果、人体とメインＣＰＵ部１０ＯＢ側との間にはいかな
る閉ループも形成される心配がなくなり、安全かつ安定
した計測が行えることになる。
次に、熱希釈法によって間欠的に心拍出量値を最終的に
出力表示する熱希釈法モードと、あるいは血液速測定法
ならびに補正平衡温度演算により連続的に、心拍出量を
演算し、演算結果を出力する血液速測定法モードとを実
行するためのメインＣＰＵ部１００Ｂには演算されて求
められたた心拍出量値を最終的に出力表示する表示器３
５と、設定心拍出量値を入力するための心拍出量入力手
段１４が接続されている。
出力表示する熱希釈法モードと、あるいは血液速測定法
ならびに補正平衡温度演算により連続的に、心拍出量を
演算し、演算結果を出力する血液速測定法モードとを実
行するためのメインＣＰＵ部１００Ｂには演算されて求
められたた心拍出量値を最終的に出力表示する表示器３
５と、設定心拍出量値を入力するための心拍出量入力手
段１４が接続されている。
一方、各部に直流電源を供給する電源部１００Ｃは、外
部電源に接続される電源トランス３０によって外部から
の交流電源を降圧し、直流電源回路３１に供給する。直
流電源回路３１は、電源トランス３０の所定の交流出力
電圧を平滑化し、かつ安定化して直流電圧に変換し、そ
のうちＤＣ／ＤＣＣ／式−タ回路３２には計測部１００
Ａ用の直流電圧電源を、またメインＣＰＵ部１００Ｂに
はメインＣＰＵ部１００Ｂ用の直流電圧を供給するよう
にしているので、特に、計測部１００Ａと電源部１０ｏ
Ｃはノイズが遮断される。
部電源に接続される電源トランス３０によって外部から
の交流電源を降圧し、直流電源回路３１に供給する。直
流電源回路３１は、電源トランス３０の所定の交流出力
電圧を平滑化し、かつ安定化して直流電圧に変換し、そ
のうちＤＣ／ＤＣＣ／式−タ回路３２には計測部１００
Ａ用の直流電圧電源を、またメインＣＰＵ部１００Ｂに
はメインＣＰＵ部１００Ｂ用の直流電圧を供給するよう
にしているので、特に、計測部１００Ａと電源部１０ｏ
Ｃはノイズが遮断される。
計測部１００Ａにおいて、指示液温度計測回路２５は、
第１カテーテル２の不図示の注入の開口部から右心房中
に吐出される指示液の指示液温度を検出し、対応する電
圧信号を出力するためのものである。
第１カテーテル２の不図示の注入の開口部から右心房中
に吐出される指示液の指示液温度を検出し、対応する電
圧信号を出力するためのものである。
この平衡温度検出回路１６は定電流装置２２に接続され
ており、自己発熱型のサーミスタにより定電流で加えた
熱量と周囲の血液の流速によって奪われる熱量との平衡
温度を検出し、対応する電圧信号を出力するようにして
いる。
ており、自己発熱型のサーミスタにより定電流で加えた
熱量と周囲の血液の流速によって奪われる熱量との平衡
温度を検出し、対応する電圧信号を出力するようにして
いる。
一方、第２カテーテル７に接続される受動素子特性値計
測回路１７は、血流速検温プローブ回路に備えられた電
気的受動素子の抵抗器の特性値を検出し対応する電圧信
号を出力するものである。
測回路１７は、血流速検温プローブ回路に備えられた電
気的受動素子の抵抗器の特性値を検出し対応する電圧信
号を出力するものである。
なお、この受動素子特性値検出回路１７は、血流速検温
プローブ回路に備えられた電気的受動素子の抵抗器と、
指示液検温プローブ回路または血液検温プローブ回路と
をアナログスイッチ２６によって切り換え、指示液温度
計測回路２５、または血液温度計測回路１５とで受動素
子特性値検出回路１７を代用しても良い。
プローブ回路に備えられた電気的受動素子の抵抗器と、
指示液検温プローブ回路または血液検温プローブ回路と
をアナログスイッチ２６によって切り換え、指示液温度
計測回路２５、または血液温度計測回路１５とで受動素
子特性値検出回路１７を代用しても良い。
次に、ローカルＣＰＵ２８は、メインＣＰＵ部１００Ｂ
からの指示に従うスレーブコンピュータとして機能する
ものであり、指示を実行するための各種の制御信号を上
述の各検出回路に出力するが、上述の指示液温度計測回
路２５、血液温度計測回路１５、平衡温度計測回路１６
及び受動素子特性値計測回路１７における計測動作を制
御するとともに、ローカルＣＰＵ２８からの選択信号に
よりアナログスイッチ２６に接続される各入力信号を選
択し、この選択された信号をＡ／Ｄ変換器２７によって
デジタルデータに変換し、ローカルＣＰＵ２８内に取り
込むように構成されている。
からの指示に従うスレーブコンピュータとして機能する
ものであり、指示を実行するための各種の制御信号を上
述の各検出回路に出力するが、上述の指示液温度計測回
路２５、血液温度計測回路１５、平衡温度計測回路１６
及び受動素子特性値計測回路１７における計測動作を制
御するとともに、ローカルＣＰＵ２８からの選択信号に
よりアナログスイッチ２６に接続される各入力信号を選
択し、この選択された信号をＡ／Ｄ変換器２７によって
デジタルデータに変換し、ローカルＣＰＵ２８内に取り
込むように構成されている。
またローカルＣＰＵ２８は、内部にシリアル通信機能を
備えており、このシリアル通信機能を介してメインＣＰ
Ｕ部１００Ｂからの各種の指令信号を受け取るとともに
、上記の各検出回路から取り込んだデジタルデータをシ
リアル伝送データに変換してオプトアイソレーション通
信回路２９を中継してメインＣＰＵ部１００Ｂに送る様
にしている。
備えており、このシリアル通信機能を介してメインＣＰ
Ｕ部１００Ｂからの各種の指令信号を受け取るとともに
、上記の各検出回路から取り込んだデジタルデータをシ
リアル伝送データに変換してオプトアイソレーション通
信回路２９を中継してメインＣＰＵ部１００Ｂに送る様
にしている。
次に、メインＣＰＵ部１００Ｂにおいて、各ブロックは
後述のプログラムを実行するための各種の機能手段を示
している。
後述のプログラムを実行するための各種の機能手段を示
している。
ここで、熱希釈心拍出量演算手段２１は、指示液の温度
及び熱希釈された血液温度が入力されて、熱希釈心拍出
量を演算し、その演算結果を連続心拍量演算手段２０に
出力するものである。
及び熱希釈された血液温度が入力されて、熱希釈心拍出
量を演算し、その演算結果を連続心拍量演算手段２０に
出力するものである。
なお、重篤な患者に使用される際に、熱希釈法モードに
よる指示液の注入が行えない場合には、血液速測定法モ
ードとしての計測が行なわれる。
よる指示液の注入が行えない場合には、血液速測定法モ
ードとしての計測が行なわれる。
このモードでは心拍出量入力手段１４により、相応の心
拍出量の値が入力され、熱希釈法の心拍出量値として、
連続心拍出量演算手段２０に出力するようにしている。
拍出量の値が入力され、熱希釈法の心拍出量値として、
連続心拍出量演算手段２０に出力するようにしている。
一方、補正平衡温度演算手段１８は、加熱中のサーミス
タの熱平衡温度、およびプローブ回路に備えられた電気
的受動素子１３の抵抗器の特性値に基づく電圧値に対応
した温度変化補正定数、ならびに熱希釈法モード時に記
憶保持させておく心拍出量校正時の血液温度を連続的に
入力して加熱サーミスタの補正熱平衡温度を以下の■式
で演算し、結果を連続的に出力する。
タの熱平衡温度、およびプローブ回路に備えられた電気
的受動素子１３の抵抗器の特性値に基づく電圧値に対応
した温度変化補正定数、ならびに熱希釈法モード時に記
憶保持させておく心拍出量校正時の血液温度を連続的に
入力して加熱サーミスタの補正熱平衡温度を以下の■式
で演算し、結果を連続的に出力する。
Ｔｔｃｏｒ ！ Ｔｔｏｂｓ −（Ｔｂｏｂａ −Ｔｂ
ｃａｌ）・Ｋ−−一■ここで、Ｔｔｃｏｒ ：加熱サー
ミスタの補正熱平衡温度Ｔｔｏｂｓ：加熱中のサーミス
タの熱平衡温度Ｔｔｏｂａ ：血液温度 Ｔｂｃａ ｌ ：心拍出量校正時血液温度に ：温度
変化補正定数 なお、■式は血流速を検出するサーミスタの周囲の血液
温度変化によって変化する血流速を検出するサーミスタ
の温度を補正することを意図した式であり、■式で示し
た他に、上記周囲の血液温度変化に関係づけられるもの
であれば何でも構わない。
ｃａｌ）・Ｋ−−一■ここで、Ｔｔｃｏｒ ：加熱サー
ミスタの補正熱平衡温度Ｔｔｏｂｓ：加熱中のサーミス
タの熱平衡温度Ｔｔｏｂａ ：血液温度 Ｔｂｃａ ｌ ：心拍出量校正時血液温度に ：温度
変化補正定数 なお、■式は血流速を検出するサーミスタの周囲の血液
温度変化によって変化する血流速を検出するサーミスタ
の温度を補正することを意図した式であり、■式で示し
た他に、上記周囲の血液温度変化に関係づけられるもの
であれば何でも構わない。
次に、血流速演算手段１９は、前述の補正平衡温度演算
手段１８で求められた加熱サーミスタの補正熱平衡温度
を連続的に入力して血流速度を演算し、結果を出力する
ためのものである。また、連続心拍出力演算手段２０は
、前述の熱希釈心拍出量演算手段２１が熱希釈法モード
に基づいて求めた熱希釈心拍出量と、前述の血流速演算
手段１９が求めた血流速度に基づいて肺動脈の血管断面
積パラメータ（変化する血管断面積を適宜校正して求め
られる値）を算出し、不図示のレジスタに格納するとと
もに、引続き血流速度演算手段１９で求められる血流速
度と、前述のレジスタに格納されている血管断面積パラ
メータとに基づいて連続心拍出量を演算し、結果を出力
するためのちのである。
手段１８で求められた加熱サーミスタの補正熱平衡温度
を連続的に入力して血流速度を演算し、結果を出力する
ためのものである。また、連続心拍出力演算手段２０は
、前述の熱希釈心拍出量演算手段２１が熱希釈法モード
に基づいて求めた熱希釈心拍出量と、前述の血流速演算
手段１９が求めた血流速度に基づいて肺動脈の血管断面
積パラメータ（変化する血管断面積を適宜校正して求め
られる値）を算出し、不図示のレジスタに格納するとと
もに、引続き血流速度演算手段１９で求められる血流速
度と、前述のレジスタに格納されている血管断面積パラ
メータとに基づいて連続心拍出量を演算し、結果を出力
するためのちのである。
表示器３５は、連続心拍出量演算手段２０によって求め
られた連続心拍出量を連続的に入力して、表示出力する
ための表示羊膜である。
られた連続心拍出量を連続的に入力して、表示出力する
ための表示羊膜である。
次に、動作についてフローチャート図を参照して説明す
る。第２図、第３図は心拍量測定装置の制御の一例を示
したフローチャート図である。
る。第２図、第３図は心拍量測定装置の制御の一例を示
したフローチャート図である。
第２図において、心拍量測定装置が起動されると、ステ
ップＳ１において、熱希釈法モードか否かの判定が行な
われる、熱希釈法モードの判定がなされると、ステップ
Ｓ２に進み、ローカルＣＰＵ２８によりアナログスイッ
チ２６に切換信号を出力して、指示液温度計測回路２５
の選択がなされる。
ップＳ１において、熱希釈法モードか否かの判定が行な
われる、熱希釈法モードの判定がなされると、ステップ
Ｓ２に進み、ローカルＣＰＵ２８によりアナログスイッ
チ２６に切換信号を出力して、指示液温度計測回路２５
の選択がなされる。
次に、ステップＳ４において、カテーテル２から指示液
が注入されるが、ステップＳ５では指示液検温プローブ
が作用して指示液温度を検出するが、ステップＳ６にお
いては指示液温度計測回路２５が指示液温度に応じた電
圧信号を出力する。
が注入されるが、ステップＳ５では指示液検温プローブ
が作用して指示液温度を検出するが、ステップＳ６にお
いては指示液温度計測回路２５が指示液温度に応じた電
圧信号を出力する。
そして、ステップＳ７に進み、Ａ／Ｄ変換器２７により
電圧信号をデジタル変換する。このデジタル変換された
デジタルデータはステップＳ８において中継されてメイ
ンＣＰＵ部１００Ｂ内の熱希釈心拍出量演算手段２１が
熱希釈法モードに基づいて求めた熱希釈心拍出量を算出
する。
電圧信号をデジタル変換する。このデジタル変換された
デジタルデータはステップＳ８において中継されてメイ
ンＣＰＵ部１００Ｂ内の熱希釈心拍出量演算手段２１が
熱希釈法モードに基づいて求めた熱希釈心拍出量を算出
する。
ステップＳ１０においては、連続心拍出力演算手段２ｏ
が作用して、熱希釈心拍出量に基づいて心拍出量の演算
が行なわれる。この演算結果はステップＳｌｌにおいて
、最終的に出力表示される。以下、同様のフローを繰り
返す。
が作用して、熱希釈心拍出量に基づいて心拍出量の演算
が行なわれる。この演算結果はステップＳｌｌにおいて
、最終的に出力表示される。以下、同様のフローを繰り
返す。
一方、ステップＳｌにおいて、熱希釈法モードでは無く
、血液速測定法モードが判定されると、ステップＳ１２
において、心拍出量入力手段１４から設定心拍出量の入
力が行なわれる。この設定心拍出量はステップ３１３に
おいて、連続心拍出力演算手段２０が校正値として入力
される。
、血液速測定法モードが判定されると、ステップＳ１２
において、心拍出量入力手段１４から設定心拍出量の入
力が行なわれる。この設定心拍出量はステップ３１３に
おいて、連続心拍出力演算手段２０が校正値として入力
される。
一方、ローカルＣＰＵ２８は血流速測定法モードを実行
させるために、血液温度計測回路１５と平衡温度計測回
路１６と受動素子特性値計測回路１７とを選択する。（
ステップ５１４）次に、ステップＳ１５において、第２
カテーテル７による平衡温度出力がなされ、この平衡温
度出力に基づいて平衡温度計測回路１６で増幅、並びに
バイアスの付加が行なわれる。
させるために、血液温度計測回路１５と平衡温度計測回
路１６と受動素子特性値計測回路１７とを選択する。（
ステップ５１４）次に、ステップＳ１５において、第２
カテーテル７による平衡温度出力がなされ、この平衡温
度出力に基づいて平衡温度計測回路１６で増幅、並びに
バイアスの付加が行なわれる。
（ステップ５１６）
ステップＳ１７では、第２カテーテル７による血液温度
の検出が行なわれ、次のステップ３１８において、検出
された血液温度に基づいて血液温度計測回路１５で増幅
、並びにバイアスの付加が行なわれる。（ステップ８１
８） このようにして、処理された各種の検出信号はＡ／Ｄ変
換器２７により電圧信号をデジタル変換される。（ステ
ップ５１９）このデジタル変換されたデジタルデータは
ステップＳ２０において中継されてメインＣＰＵ部１０
０Ｂ内の補正平衡温度演算手段１８において、前述の０
式に基づいての算出がなされる。（ステップ５２１）次
のステップＳ２２においては血流速演算手段１９が血流
速の算出を行ない、ステップＳＩＯに進み、連続心拍出
力演算手段２０が作用して、熱希釈心拍出量に基づいて
心拍出量の演算が行なわれる。この演算結果はステップ
Ｓｌｌにおいて、最終的に出力表示され、以下同様のフ
ローを繰り返す。
の検出が行なわれ、次のステップ３１８において、検出
された血液温度に基づいて血液温度計測回路１５で増幅
、並びにバイアスの付加が行なわれる。（ステップ８１
８） このようにして、処理された各種の検出信号はＡ／Ｄ変
換器２７により電圧信号をデジタル変換される。（ステ
ップ５１９）このデジタル変換されたデジタルデータは
ステップＳ２０において中継されてメインＣＰＵ部１０
０Ｂ内の補正平衡温度演算手段１８において、前述の０
式に基づいての算出がなされる。（ステップ５２１）次
のステップＳ２２においては血流速演算手段１９が血流
速の算出を行ない、ステップＳＩＯに進み、連続心拍出
力演算手段２０が作用して、熱希釈心拍出量に基づいて
心拍出量の演算が行なわれる。この演算結果はステップ
Ｓｌｌにおいて、最終的に出力表示され、以下同様のフ
ローを繰り返す。
以上説明したように、血液温度の情報に基づいて血流速
検出用サーミスタによって検出される血流速情報に関す
る温度に対して補正演算を行うとともに、プローブ（カ
テーテル）のコネクタ内部に抵抗器等の電気的な受動素
子を配置するとともに、装置本体内に受動素子の特性値
を読み取る手段を設け、受動素子の特性値を装置本体で
読み取り、個々のプローブ（カテーテル）の特性を自動
的に認識し、個々のプローブの特性に応じた補正演算を
行うことにしたものであるから、操作者が余分の操作を
行うことなく、心拍出量測定の測定精度の向上が図れる
効果がある。
検出用サーミスタによって検出される血流速情報に関す
る温度に対して補正演算を行うとともに、プローブ（カ
テーテル）のコネクタ内部に抵抗器等の電気的な受動素
子を配置するとともに、装置本体内に受動素子の特性値
を読み取る手段を設け、受動素子の特性値を装置本体で
読み取り、個々のプローブ（カテーテル）の特性を自動
的に認識し、個々のプローブの特性に応じた補正演算を
行うことにしたものであるから、操作者が余分の操作を
行うことなく、心拍出量測定の測定精度の向上が図れる
効果がある。
［発明の効果１
以上詳述したように、本発明は、心拍出量の連続的な計
測が可能で、かつ被験者の負担軽減及び感染の危険性の
減少が図られるとともに、血液温度の変化が生じた場合
、また、異なる特性のプローブ（カテーテル）を使用し
た場合にも、測定者に余分な操作を行なわないでも測定
精度の確保できる心拍出量装置を提供することができる
。
測が可能で、かつ被験者の負担軽減及び感染の危険性の
減少が図られるとともに、血液温度の変化が生じた場合
、また、異なる特性のプローブ（カテーテル）を使用し
た場合にも、測定者に余分な操作を行なわないでも測定
精度の確保できる心拍出量装置を提供することができる
。
第１図は本発明の一実施例に係わる心拍出量測定装置の
ブロック図である。 第２図、第３図は心拍量測定装置の制御の一例を示した
フローチャート図、 第４図はカテーテルの導管される様子を示した図、 第５図は温度の希釈曲線である。 ２・・・第１カテーテル、３・・・感温素子、４・・・
補正抵抗器、５・・・コネクタ、６・・・コネクタ、７
・・・第２カテーテル、８・・・サーミスタ、９・・・
補正抵抗器、１０・・・サーミスタ、１１・・・コネク
タ、１２・・・コネフタ、１３・・・抵抗器、１４・・
・心拍量入力手段、１５・・・血液温度計測回路、１６
・・・平衡温度計測回路、１７・・・受動素子特性値計
測回路、１８・・・補正平衡温度演算手段、１９・・・
血流速度演算手段、２０・・・連続心拍！演算手段、２
１・・・熱希釈心拍量演算手段、２２・・・定電流装置
、２５・・・指示液温度計測回路、２６・・・アナログ
スイッチ、２７・・・Ａ／Ｄ変換器、２８・・・ローカ
ルＣＰＵ、２９・・・オプトアイソレーション通信回路
、３０・・・電源トランス、３１・・・直流電源回路、
３２・・・ＤＣ／ＤＣコンバータ回路、１００・・・本
体、１００Ａ・・・計測部、１００Ｂ・・・メインＣＰ
Ｕ部、１００Ｃ・・・電源部、Ｋ・・・カテーテルであ
る。 ・訂＋； 、、・七 第３
ブロック図である。 第２図、第３図は心拍量測定装置の制御の一例を示した
フローチャート図、 第４図はカテーテルの導管される様子を示した図、 第５図は温度の希釈曲線である。 ２・・・第１カテーテル、３・・・感温素子、４・・・
補正抵抗器、５・・・コネクタ、６・・・コネクタ、７
・・・第２カテーテル、８・・・サーミスタ、９・・・
補正抵抗器、１０・・・サーミスタ、１１・・・コネク
タ、１２・・・コネフタ、１３・・・抵抗器、１４・・
・心拍量入力手段、１５・・・血液温度計測回路、１６
・・・平衡温度計測回路、１７・・・受動素子特性値計
測回路、１８・・・補正平衡温度演算手段、１９・・・
血流速度演算手段、２０・・・連続心拍！演算手段、２
１・・・熱希釈心拍量演算手段、２２・・・定電流装置
、２５・・・指示液温度計測回路、２６・・・アナログ
スイッチ、２７・・・Ａ／Ｄ変換器、２８・・・ローカ
ルＣＰＵ、２９・・・オプトアイソレーション通信回路
、３０・・・電源トランス、３１・・・直流電源回路、
３２・・・ＤＣ／ＤＣコンバータ回路、１００・・・本
体、１００Ａ・・・計測部、１００Ｂ・・・メインＣＰ
Ｕ部、１００Ｃ・・・電源部、Ｋ・・・カテーテルであ
る。 ・訂＋； 、、・七 第３
Claims (3)
- （１）血流速計測法によつて心拍出量の校正と、心拍出
量の連続的な計測を行なう心拍出量測定装置であつて、
血液温度を検出する血液温度検出手段と、該血液温度検
出手段に接続されるとともに、血液温度を表わす血液温
度信号を発生する血液温度計測回路手段と、一定電流が
通電される加熱手段によつて加温された血流の冷却温度
を検出する平衡温度検出手段と、該平衡温度検出手段に
接続され、一定電流が通電される加熱手段によつて加温
された血流の冷却温度を表す平衡温度信号を発生する平
衡温度計測回路手段と、前記血液温度信号と前記平衡温
度信号とを受け取り、前記血液温度信号に応じた所望の
値で前記平衡温度信号に対する補正の演算を行つて得ら
れる補正平衡温度信号を発生する補正平衡温度演算手段
と、前記補正平衡温度信号に基づいて心拍出量の演算を
行う心拍出量演算手段とを具備することを特徴とする心
拍出量測定装置。 - （２）血液温度を検出する血液温度検出手段と、もしく
は一定電流が通電される加熱手段によつて加温される血
流の冷却温度を検出する平衡温度検出手段に受動素子を
備え、前記血液温度検出手段、もしくは平衡温度検出手
段に接続され、受動素子の特性値を表す信号を発生する
特性値計測回路手段と、特性値信号により平衡温度信号
に補正演算を行い、補正平衡温度信号を発生する補正平
衡温度演算回路手段とを有することを特徴とする特許請
求の範囲第１項に記載の心拍出量測定装置。 - （３）前記受動素子が抵抗器であることを特徴とする特
許請求の範囲第２項に記載の心拍出量測定装置。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63281371A JPH02128753A (ja) | 1988-11-09 | 1988-11-09 | 心拍出量測定装置 |
| US07/432,053 US4979514A (en) | 1988-11-09 | 1989-11-06 | Cardiac output measurement method and system for the application of same |
| EP89120730A EP0368296B1 (en) | 1988-11-09 | 1989-11-08 | Cardiac output measurement method and system for the application of same |
| DE68925673T DE68925673T2 (de) | 1988-11-09 | 1989-11-08 | Verfahren und Vorrichtung zur Messung des Herzzeitvolumens |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63281371A JPH02128753A (ja) | 1988-11-09 | 1988-11-09 | 心拍出量測定装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02128753A true JPH02128753A (ja) | 1990-05-17 |
| JPH0562539B2 JPH0562539B2 (ja) | 1993-09-08 |
Family
ID=17638190
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63281371A Granted JPH02128753A (ja) | 1988-11-09 | 1988-11-09 | 心拍出量測定装置 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4979514A (ja) |
| EP (1) | EP0368296B1 (ja) |
| JP (1) | JPH02128753A (ja) |
| DE (1) | DE68925673T2 (ja) |
Cited By (1)
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