JPH0226532A - Method for measuring injection heat quantity and device - Google Patents

Method for measuring injection heat quantity and device

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JPH0226532A
JPH0226532A JP63178522A JP17852288A JPH0226532A JP H0226532 A JPH0226532 A JP H0226532A JP 63178522 A JP63178522 A JP 63178522A JP 17852288 A JP17852288 A JP 17852288A JP H0226532 A JPH0226532 A JP H0226532A
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injected
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liquid
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伸一 宮田
Kiyoshi Takagi
清 高木
Susumu Miyahara
宮原 将
Takashi Kawabata
隆司 川端
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Nippon Zeon Co Ltd
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Abstract

PURPOSE:To correctly obtain an injection heat quantity with an injection liquid by detecting the injection temperature of the injection liquid and the temperature in an organism to which the injection liquid is injected and obtaining the injection heat quantity with the injection liquid based on such detection information. CONSTITUTION:An injection liquid 7 cooled at a prescribed temperature by a cooling device 44 is injected to a constant-quantity constant-speed injector 45, and the injection liquid made into the constant quantity and constant speed is injected through an air trap 59, a catheter 2 and a lumen 17 from an injection hole 14 into the body. An injection liquid temperature measured value by a thermistor 49 and a blood temperature measured value by a thermistor 8 are supplied to an external device 52. The external device 52 includes a CPU, the injection heat quantity is obtained by the measured values, it is displayed on a display 36, and simultaneously, it is outputted by a printer 37.

Description

【発明の詳細な説明】 イ、産業上の利用分野 本発明は、注入液の生体への注入によって、生体に注入
される熱量を測定する注入熱量測定方法及びこの方法の
実施に使用する装置、更に、この測定した注入熱量を用
いて従来より更に正確な熱希釈法による血流量を測定す
る装置に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION A. Field of Industrial Application The present invention relates to an injection calorimetry method for measuring the amount of heat injected into a living body by injecting an injection liquid into the living body, and an apparatus used to carry out this method. Furthermore, the present invention relates to a device that uses the measured amount of injected heat to measure blood flow by a thermodilution method that is more accurate than the conventional method.

口、従来技術 従来、血液の流速を測定する方法としては、レーザード
プラー法、パルス変調ドプラー法、超音波ドプラー法、
ピトー管カテーテル法、ホットフィルム法等がある。 
しかし、これらの方法では、血管の断面形状や速度分布
が明らかにならないので、心拍出量(トータル流量)の
測定のためには他の方法を併用する必要がある。 原理
的にトータル流量を測定できる方法として、インピーダ
ンス法、電磁流量計法、アドミタンスプレスモグラフィ
ー等があるが、特定の血管内の流量をカテテルを経皮挿
入して測定するための十分な方法ではない。
Conventional techniques Conventionally, methods for measuring blood flow velocity include laser Doppler method, pulse modulation Doppler method, ultrasound Doppler method,
There are pitot tube catheterization methods, hot film methods, etc.
However, these methods do not reveal the cross-sectional shape or velocity distribution of blood vessels, so it is necessary to use other methods in combination to measure cardiac output (total flow rate). Impedance method, electromagnetic flowmeter method, admittance splesmography, etc. are methods that can theoretically measure the total flow rate, but these methods are not sufficient to measure the flow rate in a specific blood vessel by percutaneously inserting a catheter. do not have.

そこで、血管径の変化や血管内の流速分布の影響を受け
ずに血流量(特に心拍出量)を測定できる優れた方法と
して、フィック(Fick)の法則を利用した熱希釈法
や色素希釈法が 用いられている。 これらの方法は、
冷水塊による低温や色素による着色の如き体外から注入
された物理量が血液によって希釈される速度を測定し、
この測定値から心拍出量を求めるものである。
Therefore, as an excellent method for measuring blood flow (particularly cardiac output) without being affected by changes in blood vessel diameter or flow velocity distribution within blood vessels, thermodilution method using Fick's law and dye dilution method are recommended. law is used. These methods are
Measuring the rate at which physical quantities injected from outside the body, such as the low temperature caused by a cold water mass or the coloration caused by pigments, are diluted by blood,
The cardiac output is determined from this measured value.

熱希釈法によれば、第6図のように、大静脈1を通して
カテーテル2を心l13の右心房4、更には右心室5を
経て肺動脈6にまで導き、右心房4内へ冷水7を注入し
、先端付近のセンサ(通常はサーミスタ)8によって血
液の温度変化を測定する。 即ち、冷水7による低温状
態から血流により回復する様子をサーミスタ8により抵
抗変化として測定する。 なお、図中の9は左心房、1
0は左心室、11は肺静脈、12は大動脈である。 カ
テーテル2は、第7図及び第7図の■−■線矢視断面図
である第8図に示すように、その本体13には冷水注入
用の側孔14、サーミスタ8、バルーン16が夫々設け
られ、かつこれらに対応して冷水供給用のルーメン17
、サーミスタ配線用のルーメン18、圧力測定用ルーメ
ン19、バルーンへの空気送り込み用のルーメン20が
夫々形成されたものである。
According to the thermodilution method, as shown in FIG. 6, a catheter 2 is guided through the vena cava 1 to the right atrium 4 of the heart 13, further through the right ventricle 5 to the pulmonary artery 6, and cold water 7 is injected into the right atrium 4. A sensor (usually a thermistor) 8 near the tip measures blood temperature changes. That is, the recovery from the low temperature state caused by the cold water 7 due to the blood flow is measured by the thermistor 8 as a change in resistance. In addition, 9 in the figure is the left atrium, 1
0 is the left ventricle, 11 is the pulmonary vein, and 12 is the aorta. As shown in FIG. 7 and FIG. 8, which is a sectional view taken along the line ■-■ in FIG. A lumen 17 for cold water supply is provided and corresponds to these.
, a lumen 18 for thermistor wiring, a lumen 19 for pressure measurement, and a lumen 20 for feeding air into the balloon.

但し、第1図に示す如き49で示されるサーミスタは設
けていない。 そして、第6図の如くにカテーテル2を
挿入(通常は経皮挿入)して血流に乗せるに際し、バル
ーン16を膨らませて(第7図では一点鎖線のように)
カテーテル2を運ぶ。
However, the thermistor indicated by 49 as shown in FIG. 1 is not provided. Then, as shown in Fig. 6, when inserting the catheter 2 (usually percutaneous insertion) and placing it in the bloodstream, the balloon 16 is inflated (as shown by the dashed line in Fig. 7).
Carry catheter 2.

こうして、センサ8によって得られた血液の温度変化を
下記式(1)により心拍出量に換算することが一般に行
われている。
In this way, the blood temperature change obtained by the sensor 8 is generally converted into cardiac output using the following equation (1).

心拍出量(血液流り  (1/akin)カテーテル補
正係数 注入された冷水のl  (ml) 血液の冷水注入前の温度(”C) 注入された冷水の温度 (”C) 血液の比熱 (Kcal/g) 血液の比重 (g/cIl13) 注入水の比熱(Kcal/g) Si :注入水の比重(g /cm3)t :時間(秒
)   (sec) ΔTb :血液の温度変化   〕 (1)、式中、Cb 、Sb 、Ci及びSiは定数で
あって予め測定しておけば既知である。 従って、Vi
を規定しておけば、Tb 、Tiを測定することにより
vbが求められる。
Cardiac output (blood flow (1/akin) Catheter correction factor liters of injected cold water (ml) Temperature of blood before cold water injection ("C) Temperature of injected cold water ("C) Specific heat of blood ( Kcal/g) Specific gravity of blood (g/cIl13) Specific heat of injected water (Kcal/g) Si: Specific gravity of injected water (g/cm3) t: Time (sec) (sec) ΔTb: Blood temperature change] (1 ), where Cb, Sb, Ci and Si are constants and are known if measured in advance. Therefore, Vi
If , is defined, vb can be obtained by measuring Tb and Ti.

しかし、(1)式の導出には、いくつかの仮定が含まれ
ている。 この仮定の中には、■注入液量は、測定中に
流れる血液量に較べて著しく小さい。
However, the derivation of equation (1) includes several assumptions. These assumptions include: (1) The volume of injected fluid is significantly smaller than the volume of blood flowing during the measurement.

■注入液は、温度変化測定部位迄に完全混合される。 
■血液を流す血管壁と、血液との間で熱の流入・流出が
ない。 ■注入液温Ti及び血液流Tbは、測定期間中
一定である等がある。
■The injection solution is completely mixed up to the temperature change measurement site.
■There is no inflow or outflow of heat between the blood vessel wall and the blood. (2) The injectate temperature Ti and the blood flow Tb are constant during the measurement period.

この中で、■及び■の仮定は、十分に成立っていると考
えられる。 また、■の仮定については、患者による固
体差が少なく、また、測定毎に異なるものではなく、一
般にカテーテル係数Ctと呼ばれる補正係数を用いて修
正される。 仮定■の中の血液流は、測定に要する時間
(一般に10秒〜2分の間)では、一定と見なせるが、
注入液温は、一定ではない。 即ち、注入液は従来、シ
リンジに吸い上げられる前か、又は、シリジンとカテー
テルの間に設けた温度検出手段を用いて測定されて来た
。 しかし、カテーテル内に前回測定時に残された注入
液は、体外部分では室温によって、また、体内部分では
、体温によって温められてしまう。 このことは、測定
間隔によって、注入液の平均温度が変わってしまい、更
に、この平均温度とは異なる温度を注入液温として心拍
出量の計算を(1)式に基づいて行なってしまう。 こ
のような注入液温の一部の温度上昇を検出する手段をカ
テーテル内部に設ける試みとして、特開昭621012
25号公報に提案の発明がある。 しかし、この温度検
出手段を用いるだけでは、下記(2)式に示される注入
された熱量Qiを正確に求めることは難しい。 即ち、
注入液温T i (t)及び、注入液流1Fi(t)は
時間関数であり、今、Ti(t)のみならず、Fi(t
)も正確に求める必要がある。 上記特開昭62−10
1225に記載の発明では、Ti(t)を正確に求める
手段は提案されているが、流1Fi(t)を正確に求め
る手段は提案されていない。 本発明はこれらを下記(
2)式により正確に求めることを同時に提案するもので
ある。
Among these, assumptions ■ and ■ are considered to be fully established. Furthermore, regarding the assumption (2), there are few individual differences among patients, and it does not differ from measurement to measurement, and is generally corrected using a correction coefficient called a catheter coefficient Ct. The blood flow in assumption (■) can be considered constant during the time required for measurement (generally between 10 seconds and 2 minutes), but
The injectate temperature is not constant. That is, the temperature of the injected liquid has conventionally been measured using a temperature sensing means placed between the syringe and the catheter or before it is drawn up into the syringe. However, the injection liquid left in the catheter from the previous measurement is warmed by room temperature in the external part of the body and by body temperature in the internal part. This means that the average temperature of the injectate changes depending on the measurement interval, and furthermore, the cardiac output is calculated based on equation (1) using a temperature of the injectate that is different from this average temperature. As an attempt to provide a means for detecting a partial temperature rise in the temperature of the injected liquid inside the catheter, Japanese Patent Laid-Open No. 621012
There is a proposed invention in Publication No. 25. However, only by using this temperature detection means, it is difficult to accurately determine the amount of injected heat Qi shown in equation (2) below. That is,
The injection liquid temperature T i (t) and the injection liquid flow 1Fi (t) are time functions, and now not only Ti (t) but also Fi (t
) must also be determined accurately. The above Japanese Patent Publication No. 62-10
In the invention described in No. 1225, a means for accurately determining Ti(t) is proposed, but a means for accurately determining flow 1Fi(t) is not proposed. The present invention utilizes the following (
2) At the same time, it is proposed to obtain the value accurately using the formula.

である。It is.

〔但し、Qi :注入される熱量 (Kcal)Ti(
t):注入中のカテーテル注入液出口近傍の温度と体温
の差 Fi(t):注入液流量   (cm3/5ec)C1
:注入液比熱   CKca 17g、 ’C)Si 
:注入液比重   (g/cm’)to:注入時間  
  (sec)    )従来、冷水の注入は人手によ
って行っているので、冷水の流量Fi(t)を一定に保
つことは至難の業であり、このため、上記注入熱量Qi
を正確に求めることができない。
[However, Qi: amount of heat injected (Kcal) Ti(
t): Difference between temperature near the catheter injectate outlet during injection and body temperature Fi(t): Injectate flow rate (cm3/5ec) C1
: Specific heat of injection liquid CKca 17g, 'C)Si
: Injection liquid specific gravity (g/cm') to : Injection time
(sec)) Conventionally, the injection of cold water has been done manually, so it is extremely difficult to keep the flow rate of cold water Fi(t) constant.
cannot be determined accurately.

即ち、第9図は、シリンジ゛(注射器)60を使用し、
カテーテル2を経由して図示しない肺動脈中に冷水7を
注入する要領を図解的に示す概略図である。
That is, in FIG. 9, a syringe 60 is used,
2 is a schematic diagram illustrating how to inject cold water 7 into a pulmonary artery (not shown) via a catheter 2. FIG.

人手によって第9図のように冷水7を注入する場合、注
入開始時には指に力が入って冷水7の流量が大きく、時
間の経過と共にこれが小さくなる傾向がある。 而もこ
の流1Fi(t)の変化の仕方はその都度異なる。
When the cold water 7 is manually injected as shown in FIG. 9, the flow rate of the cold water 7 tends to be large due to force exerted on the fingers at the beginning of the injection, and this tends to decrease as time passes. However, the way this flow 1Fi(t) changes differs each time.

カテーテル2の冷水注入口14に近接してサーミスタ4
9を配設しく通常はこのサーミスタ49は設けていない
。)、冷水7の注入直前の温度を測定して注入熱i1 
Q iを補正することが考えられるが、流量を測定する
手段がなければ(流量測定の好適な方法がない。)、上
記の補正によって注入熱量を正確に求めることは困難で
あることは前述した通りである。
A thermistor 4 is installed adjacent to the cold water inlet 14 of the catheter 2.
Normally, this thermistor 49 is not provided. ), measure the temperature just before injection of cold water 7 and find the injection heat i1
It is possible to correct Qi, but as mentioned above, it is difficult to accurately determine the amount of heat injected by the above correction unless there is a means to measure the flow rate (there is no suitable method for measuring the flow rate). That's right.

第10図は第9図の要領で冷水注入を行うときの状況を
示すものである。 冷水流1Fi(t)は、前述した理
由から第10図(a)に示すように、注入開始時に大き
く、時間の経過に従って小さくなっていく。 サーミス
タ49で測定された冷水の温度Ti(t)は、同図(b
)に示すように、注入開始時にはカテーテル2内の冷水
は体温によって暖められているので、注入開始からこの
暖められた注入液がサーミスタ49を通過する間は温度
は体温に近く、その後は冷水が通過するので温度は低く
なる。
FIG. 10 shows the situation when cold water is injected in the manner shown in FIG. As shown in FIG. 10(a), the cold water flow 1Fi(t) is large at the start of injection and becomes small as time passes, as shown in FIG. 10(a) for the reason described above. The cold water temperature Ti(t) measured by the thermistor 49 is shown in the same figure (b
), at the start of injection, the cold water in the catheter 2 is warmed by body temperature, so from the start of injection until this warmed injection liquid passes through the thermistor 49, the temperature is close to body temperature, and after that, the cold water As it passes through, the temperature decreases.

冷水注入によって注入される熱量の微小時間毎の瞬間値
は、第10図(c)に示すように、同図(a)に略対応
するように時間の経過によって小さくなっていく。
As shown in FIG. 10(c), the instantaneous value of the amount of heat injected by cold water injection at each minute time decreases over time, as shown in FIG. 10(c), which roughly corresponds to FIG. 10(a).

第10図(b)に示す注入開始から終了迄の時間をti
’、冷たい注入液が注入されている時間をtiとすると
、ti’>tiであるが、ti’−tiと仮定して補正
している。 従って、このような方法では、注入熱量を
正確に求めることはできない。
The time from the start to the end of injection shown in Figure 10(b) is ti
If ti is the time during which the cold injection liquid is injected, then ti'>ti, but the correction is made on the assumption that ti'-ti. Therefore, with this method, it is not possible to accurately determine the amount of heat to be injected.

ハ0発明の目的 本発明は、上記の事情に鑑みてなされたものであって、
注入液による注入熱量を正確に求めることのできる注入
熱量測定方法及びこの方法の実施に使用する装置を提供
すること及び、この結果得られた正確な注入熱量を用い
て、゛熱希釈法に基づく正確な血流量測定をも同時に提
供することを目的としている。
Purpose of the Invention The present invention has been made in view of the above circumstances, and includes:
An object of the present invention is to provide a method for measuring the amount of heat injected by an injection liquid that can accurately determine the amount of heat injected, and an apparatus used to carry out this method, and to use the accurate amount of heat injected thus obtained, The aim is to provide accurate blood flow measurement at the same time.

二0発明の構成 本発明の第一の発明は、生体内に所定の注入液を注入す
るに際し、前記注入液の流量を略一定にし、前記注入液
の注入温度と前記注入液が注入された前記生体内の温度
とを検出し、これらの検出情報に基いて注入液による注
入熱量を求める注入熱量測定方法にかかる。
20 Structure of the Invention The first invention of the present invention is that when injecting a predetermined injection liquid into a living body, the flow rate of the injection liquid is kept approximately constant, and the injection temperature of the injection liquid and the injection liquid are adjusted. The present invention relates to a method for measuring the amount of heat injected by detecting the temperature inside the living body and determining the amount of heat injected by the injection liquid based on the detected information.

本発明の第二の発明は、生体内に注入されるべき注入液
の流量を略一定にする注入液定量供給手段と、前記注入
液の注入口近傍に配設された温度検出手段と、この温度
検出手段による情報に基いて前記注入液による注入熱量
を求める熱量測定手段とを有する注入熱量測定装置に係
る。
A second aspect of the present invention is an injection liquid quantitative supply means for making the flow rate of the injection liquid to be injected into a living body substantially constant, a temperature detection means arranged near the injection port for the injection liquid, and The present invention relates to an injection heat amount measuring device having a heat amount measuring means for determining the amount of heat injected by the injection liquid based on information from the temperature detecting means.

ホ、実施例 以下、本発明の詳細な説明する。E, Example The present invention will be explained in detail below.

第1図及び第2図は本実施例による注入熱量測定装置を
示すものである。 但し、第6図〜第9図で述べた部分
と共通の部分には共通符号を付し、その説明を省略する
ことがある。
FIG. 1 and FIG. 2 show an injection calorific value measuring device according to this embodiment. However, parts common to those described in FIGS. 6 to 9 are given common reference numerals, and their explanations may be omitted.

この装置においては、注入液7は輸液ボトル40に保存
され、注入ライン41、コネクタ42、更には除菌フィ
ルタ43を通して注入液冷却装置44へ送られる。 冷
却装置44としては、サーモモジュール等が使用できる
が、他の冷却手段も使用してよい。
In this device, the infusion solution 7 is stored in an infusion bottle 40 and sent to an infusion solution cooling device 44 through an infusion line 41, a connector 42, and further a sterilization filter 43. As the cooling device 44, a thermo module or the like can be used, but other cooling means may also be used.

所定温度に冷却された注入液7は定量定速注入装置45
に入り、ここで供給量(注入量)が一定かつ定速度とな
される。 この注入装置45はそのために、エアシリン
ダ46、電磁弁47Aa 、47Ab等からなっている
。 その詳細は、後に第3図によって説明する。
The injection liquid 7 cooled to a predetermined temperature is transferred to a fixed-quantity injection device 45.
, where the supply amount (injection amount) is constant and at a constant rate. For this purpose, the injection device 45 includes an air cylinder 46, electromagnetic valves 47Aa, 47Ab, and the like. The details will be explained later with reference to FIG.

次いで、注入液はエアートラップ59を経てカテーテル
2へ導かれ、ルーメン17を通して所定部位にある注入
孔14から体内(即ち、第6図の如き状態で右心房4)
へ注入される。 注入孔14の上流側にこれに隣接して
サーミスタ49が配設されていて、注入液7は注入直前
に温度が測定される。
Next, the injected liquid is guided to the catheter 2 through the air trap 59, and then passes through the lumen 17 and enters the body (i.e., the right atrium 4 in the state shown in FIG. 6) from the injection hole 14 at a predetermined site.
injected into. A thermistor 49 is disposed on the upstream side of the injection hole 14 and adjacent thereto, and the temperature of the injection liquid 7 is measured immediately before injection.

カテーテル2は第7図及び第8図に示したものと同様の
ものであるから、その各部の説明は省略する。 但し、
カテーテル2としては、例えば米国特許第439993
号等に示される通常のものでよい。
Since the catheter 2 is similar to that shown in FIGS. 7 and 8, description of each part thereof will be omitted. however,
As the catheter 2, for example, U.S. Pat. No. 439993
Ordinary ones shown in No. 2 are acceptable.

また、上記のサーミスタ49による注入液温度測定値と
、上記のサーミスタ8による血液温度測定値とは共に、
各サーミスタ導線50.51によって取出されるが、こ
の際、電気抵抗の変化を電流に変換するブリフジ回路、
信号の増巾回路、経時のドリフトを補償する自動ゼロ調
整回路が設けられている。 そして、各サーミスタ49
及び8からの各信号は、A/D変換器32でデジタル化
され、このデジタル信号はCPU35で処理される。 
CPU35からは、血流量をはじめ注入液温度、注入量
等を表示する信号が発光ダイオード、液晶等の表示装置
36に入力され、所定の各表示が自動的になされる。 
他方、定量定速注入装置45からの出力及び注入液測温
部(サーミスタ49)からの出力は熱量計33に入力し
、前記(2)式に従って注入熱量に変換されて表示装置
36に出力し、上記表示内容と共に表示される。 また
、そうした表示内容はプリンタ37によって同時に記録
されるようになっている。
In addition, both the infusion liquid temperature measurement value by the thermistor 49 and the blood temperature measurement value by the thermistor 8,
It is taken out by each thermistor conductor 50.
A signal amplification circuit and an auto-zero circuit are provided to compensate for drift over time. And each thermistor 49
and 8 are digitized by the A/D converter 32, and this digital signal is processed by the CPU 35.
From the CPU 35, signals indicating the blood flow rate, the temperature of the injected liquid, the amount of injected liquid, etc. are inputted to a display device 36 such as a light emitting diode or liquid crystal, and each predetermined display is automatically made.
On the other hand, the output from the quantitative constant rate injection device 45 and the output from the injection liquid temperature measuring section (thermistor 49) are input to the calorimeter 33, converted to the amount of injected heat according to the above formula (2), and output to the display device 36. , is displayed together with the above display contents. Further, such display contents are simultaneously recorded by the printer 37.

上記において、A/D変換器32、CPU35等は表示
装置36を含む外部装置52に内臓されている。
In the above, the A/D converter 32, CPU 35, etc. are built into the external device 52 including the display device 36.

なお、A/D変換器32には更に、注入液の注入条件設
定部53及び警報設定装置54が付属せしめられ、また
表示装置36側には警報装置55が接続される。
Note that the A/D converter 32 is further attached with an injection condition setting section 53 and an alarm setting device 54 for the injection liquid, and an alarm device 55 is connected to the display device 36 side.

第3図は定量定速注入装置45の構造を示す概略図であ
る。 電磁弁41Bは2個の電磁弁47Baと47Bb
とからなり、コンプレッサとエアタンクとからなる(又
はガスボンベからなる)陽圧発生源56から圧縮空気(
又は高圧ガス)Gが一方の電磁弁47Baを経由してエ
アシリンダ46内のピストン46aの前面側に供給され
る。 エアシリンダ46内のピストン46aの前面側空
間は、他方の電磁弁47Bbを経由して外部に開放され
ている。
FIG. 3 is a schematic diagram showing the structure of the quantitative constant rate injection device 45. The solenoid valve 41B consists of two solenoid valves 47Ba and 47Bb.
Compressed air (
(or high-pressure gas) G is supplied to the front side of the piston 46a in the air cylinder 46 via one electromagnetic valve 47Ba. A space on the front side of the piston 46a in the air cylinder 46 is opened to the outside via the other electromagnetic valve 47Bb.

先ず、輸液ボトル40から上流側の電磁弁47Aaを経
由してシリンジ48内に注入液7が所定量供給される。
First, a predetermined amount of the injection liquid 7 is supplied from the infusion bottle 40 into the syringe 48 via the upstream electromagnetic valve 47Aa.

 このとき、下流側の電磁弁47Abは閉じている。 
次に、上流側の電磁弁47Aaが閉じ、次いで下流側の
電磁弁47Ab及び電磁弁47Baが開き、陽圧発生源
56からエアシリンダ46に供給されるガスGの圧力に
よってピストン46aが実線矢印方向に移動することに
より、ピストン46a ニ連結すれたシリンジ48のピ
ストン48aが往動(実線矢印)してシリンジ48内の
注入液7が図示省略したエアトラップを経由してカテー
テル2へ所定量適られる。 このとき、電磁弁47Bb
は、適度に開いてエアシリンダ46内のピストン46a
の前面側空間にある空気を外部へ逃がし、ピストン46
aの往動が一定速度なるように制御する。 従って、シ
リンジ48からカテーテル2へ送られる注入液7は、一
定速度で送られる。 注入液7の1回の注入が終ると、
電磁弁47Baが閉じ、電磁弁47 B bが全開□し
てピストン46aが復動可能となる。 次に、下流側電
磁弁47Abが閉じると共に電磁弁47Aaが開いてシ
リンジ48内に注入液7が送られピストン48a及びこ
れに連結するピストン46aが復動(−点鎖線矢印で示
す。)し、次の注入液注入に備える。
At this time, the downstream solenoid valve 47Ab is closed.
Next, the upstream solenoid valve 47Aa closes, and then the downstream solenoid valves 47Ab and 47Ba open, and the pressure of the gas G supplied from the positive pressure source 56 to the air cylinder 46 causes the piston 46a to move in the direction of the solid line arrow. By moving the piston 46a, the piston 48a of the syringe 48 connected to the piston 46a moves forward (solid arrow), and a predetermined amount of the injection liquid 7 in the syringe 48 is applied to the catheter 2 via an air trap (not shown). . At this time, solenoid valve 47Bb
The piston 46a in the air cylinder 46 is opened appropriately.
The air in the front side space of the piston 46 is released to the outside.
The forward movement of a is controlled to be at a constant speed. Therefore, the injection liquid 7 sent from the syringe 48 to the catheter 2 is sent at a constant speed. When one injection of injection solution 7 is completed,
The solenoid valve 47Ba is closed, the solenoid valve 47Bb is fully opened, and the piston 46a can move back. Next, the downstream side solenoid valve 47Ab closes and the solenoid valve 47Aa opens, and the injection liquid 7 is sent into the syringe 48, and the piston 48a and the piston 46a connected thereto move back (indicated by the - dotted chain arrow). Prepare for the next injection of infusate.

第4図は注入液が注入されているときの経時的状況を示
すグラフである。 第4図(a)は注入液の注入量を示
し、注入時間ti’(1〜30sec )の間、ピスト
ン46aの定速往動により、注入量は略一定になってい
ることを示している。  lサイクルの注入液の注入量
は0.5〜20ccである。 第4図(b)はサーミス
タ49によって測定された注入液の注入直前の温度を示
し、注入開始から(ti ’ti)の間は、先に第10
図で説明した理由から、注入液の温度は略体温と同じで
あって、(ti ’  ti)の時間を経過した時点か
ら注入液の温度が低下する。 但し、tiは低温の注入
液の注入時間である。
FIG. 4 is a graph showing the situation over time when the injection liquid is being injected. FIG. 4(a) shows the injection amount of the injection liquid, and shows that the injection amount remains approximately constant during the injection time ti' (1 to 30 seconds) due to the constant forward movement of the piston 46a. . The injection volume of the injection solution for one cycle is 0.5 to 20 cc. FIG. 4(b) shows the temperature immediately before injection of the injection liquid measured by the thermistor 49.
For the reason explained in the figure, the temperature of the injectate is approximately the same as the body temperature, and the temperature of the injectate decreases after the time (ti' ti) has elapsed. However, ti is the injection time of the low-temperature injection liquid.

注入熱量は、第4図(c)に示すように、注入時間ti
’の間は同図(b)の温度変化と同様な変化を示す。
The amount of heat injected is determined by the injection time ti, as shown in FIG. 4(c).
' indicates a change similar to the temperature change shown in FIG. 3(b).

第4図から、注入液の流量を略一定にすることにより、
注入液の注入温度を測定するだけで注入熱量を求められ
ることが理解できよう。 このことは(2)式において
Fi(t)が一定であり、(2)式を下記(3)式のよ
うに変形させることを意味する。
From Figure 4, by keeping the flow rate of the injection liquid approximately constant,
It will be understood that the amount of heat injected can be determined simply by measuring the injection temperature of the injected liquid. This means that Fi(t) is constant in equation (2) and that equation (2) is transformed as shown in equation (3) below.

第5図は、第3図のエアシリンダに替えて、減速モータ
58によって駆動するボールねじ送り機構57を使用し
、駆動軸57aの回動によってシリンジ48のピストン
48aを一定速度で往動させ、シリンジ48内の注入液
7をカテーテル2へ一定速度で送出すようにした例を示
す。
In FIG. 5, a ball screw feed mechanism 57 driven by a deceleration motor 58 is used in place of the air cylinder in FIG. An example is shown in which the injection liquid 7 in the syringe 48 is delivered to the catheter 2 at a constant speed.

本実施例の注入熱量測定装置は、上記した構成としたこ
とにより、例えば5分毎に注入熱量を正確に自動測定し
、これを表示し、かつプリンタにその時刻と共に記録す
ることができる。 従って、注入熱量を連続的ではない
にしても断続的に自動測定が可能に構成されており、実
質的に連続モニターに近い臨床的効果を得ることができ
る。 その上、注入熱量のほか、熱希釈法を適用して前
記ができる。 その結果、測定結果を表示装置及びプリ
ンタの使用によって断続的に自動的に出力せしめ、操作
者はそのような出力をまとめて確認又はチエツクするだ
けで済む。
By having the above-described configuration, the injected heat amount measuring device of this embodiment can automatically and accurately measure the injected heat amount, for example, every 5 minutes, display this, and record it on a printer along with the time. Therefore, the injected heat amount can be automatically measured intermittently, if not continuously, and a clinical effect substantially similar to that of continuous monitoring can be obtained. Moreover, in addition to the injection amount of heat, the above can be achieved by applying a thermodilution method. As a result, measurement results are automatically output intermittently through the use of a display device and a printer, and the operator only needs to review or check such outputs all at once.

しかも、上記した定量定速注入装置45の使用によって
、冷却された注入液(冷水塊)の注入速度のばらつきが
なくなり、従って測定結果の誤差を小さくできることも
大きな利点である。
Moreover, the use of the above-mentioned fixed-rate constant-rate injection device 45 eliminates variations in the injection speed of the cooled injection liquid (cold water mass), and therefore, it is a great advantage that errors in measurement results can be reduced.

なお、上記した注入条件設定部53によって臨床的に必
要な注入熱量や血流量の下限又は/及び上限の値を設定
し、かつその限界値を実際の注入熱量や・血流量が外れ
たときにこれに対応して警報装置55が警告を発するよ
うにできるので、臨床的な価値がより発揮できる。
Note that the above-mentioned injection condition setting unit 53 sets the lower and/or upper limit values of the clinically necessary amount of injected heat and blood flow, and sets the limit values when the actual amount of injected heat and blood flow deviates from the limits. Since the alarm device 55 can issue a warning in response to this, clinical value can be further demonstrated.

また、上記に使用する注入液として、患者の体液維持に
用いられる維持液、又は栄養補給のための輸液を使用す
るのが望ましい。
Further, as the injectable liquid used above, it is desirable to use a maintenance liquid used for maintaining body fluids of a patient or an infusion liquid for nutritional supplementation.

通常、患者にとって経口摂取が不可能となった場合、体
表面その他から失われる水分や電解質を輸液によって補
う必要があり、これを維持液と言う。 維持液は個人差
があるが、通常は体表面単位面積当たり水分では150
0 ml /…”/dayとされており、普通の日本人
では体表面が1.5〜2.0m”程度であるから、必要
な水分は2250〜3000 ml /day 、例え
ば2500 vb 1 /day程度となる。 そこで
、本実施例の装置によれば、注入液に上記の維持液又は
輸液を用いることにより、血流量の測定と同時に維持液
等の補給も行え、非常に効率的であり、体液のバランス
を失うことなしに熱希釈法の実施に必要な注入液を供給
できる。
Normally, when oral intake is no longer possible for a patient, it is necessary to replace the water and electrolytes lost from the body surface and other sources through infusions, which are called maintenance fluids. The amount of maintenance fluid used varies from person to person, but the amount of water per unit area of the body surface is usually 150.
0 ml/…”/day, and since the average Japanese person has a body surface of about 1.5 to 2.0 m, the required amount of water is 2250 to 3000 ml/day, for example 2500 vb 1/day. It will be about. Therefore, according to the device of this embodiment, by using the above-mentioned maintenance fluid or infusion fluid as the infusion fluid, it is possible to replenish the maintenance fluid etc. at the same time as measuring blood flow, which is very efficient and maintains the balance of body fluids. It is possible to supply the injection fluid necessary for carrying out the thermodilution method without losing it.

以上、本発明を例示したが、上述の例は本発明の技術的
思想に基づいて更に変形が可能である。
Although the present invention has been illustrated above, the above-mentioned example can be further modified based on the technical idea of the present invention.

例えば、上述の注入熱量測定装置の各構成部分又は部品
の種類、材質等は種々変更してよく、その中で定量定速
注入装置には使用する手段はエアシリンダ及びボールね
し送り機構以外であってよ(、また測温素子はサーミス
タがよいが、それ以外であってもよい。 血流量の測定
インターバルも種々変化させてよい。 注入液の温度測
定の位置も上述のものに限定されることはない。 また
、本発明の装置に用いるカテーテルは、上述の如くに心
臓に挿入するだけでなく、他の部位にも適用可能である
。 また、注入熱量を測定すれば足りる場合は、第2図
中の血流量測定のみのための部分は省略可能であること
は言う迄もない。
For example, the type, material, etc. of each component or part of the above-mentioned injection calorific value measuring device may be changed in various ways, and among these, the means used for the fixed-rate constant-rate injection device are other than an air cylinder and a ball screw feeding mechanism. (Also, the temperature measuring element is preferably a thermistor, but it may be other than that. The blood flow measurement interval may also be varied. The position for measuring the temperature of the injected liquid is also limited to the above. In addition, the catheter used in the device of the present invention is not only inserted into the heart as described above, but can also be applied to other parts.In addition, if it is sufficient to measure the amount of heat injected, It goes without saying that the portion only for blood flow measurement in Figure 2 can be omitted.

へ8発明の詳細 な説明したように、第一の発明は、注入液の生体内への
流量を略一定にし、この注入液の注入温度と注入液が注
入された生体内の温度とを検出してこれらの検出情報に
基づいて注入液による注入熱量を求めるように構成され
、また、第二の発明は、上記注入液の注入温度を検出す
るのに、注入液の注入口近傍に配設された温度検出手段
によって検出するようにしであるので、注入熱量が注入
液の注入温度から直接的に求められる。 その結果、注
入熱量の測定が正確になされ、併せて血流量の測定も正
確になされ、医療行為が安全に遂行される。
As described in detail in Section 8 of the invention, the first invention makes the flow rate of the injectate into the living body substantially constant, and detects the injection temperature of the injectate and the temperature in the living body into which the injectate is injected. The second invention is configured to calculate the amount of heat injected by the injection liquid based on the detected information, and the second invention is configured to detect the injection temperature of the injection liquid by disposing it near the injection port of the injection liquid. Since the temperature is detected by the temperature detection means, the amount of heat injected can be directly determined from the injection temperature of the injection liquid. As a result, the amount of heat injected can be accurately measured, the blood flow rate can also be accurately measured, and medical procedures can be performed safely.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図〜第8図は本発明の実施例を示すものであって、 第1図は注入熱m測定装置の概略図、 第2図は同装置のフロー図、 第3図は注入液定量定速注入装置の概略断面図、第4図
は注入液注入の状況を示し、同図(a)は流量を、同図
(b)は検出温度を、同図(c)は注入熱量を夫々経時
的に示すグラフ、 第5図は他の例による注入液定量定速注入装置の概略断
面図、 第6図は注入熱量測定時のカテーテル挿入状態を示す概
略断面図、 第7図はカテーテルの要部正面図、 第8図は第7図の■−■線矢視拡大断面図である。 第9図及び第10図は従来例を示すものであって、第9
図はカテーテルへ注入液を供給する要領を示す概略断面
図、 第10図は注入液注入の状況を示し、同図(a)は流量
を、同図(b)は検出温度を、同図(c)は注入熱量を
夫々経時的に示すグラフ である。 なお、図面に示された符号に於いて、 ■・−・−・−大動脈 2−・〜・−・・・・カテーテル 4−・−・・−右心房 5・−・−・−・−・−右心室 6・・−−一−−・・−・肺動脈 7・・−−一−−・−・・注入液 8.49〜・−−−−−−・・−サーミスタ1 t−−
−−−−−−−−・注入液注入孔(側孔)16−・・−
・−・バルーン 17.18.19.20°  ルーメン23−・・・・
−・・・ブリフジ回路 24−−−−−−−−−−一増巾回路 25・・−−−−−・−・自動ゼロ調整回路31−−−
−−−・〜 注入温度測定部32−・−・−・−・−A
/D変換器 33・−一−−−−・・・−熱量計 35・−・・・・−・−CP U 36−−−−−−・−・・−表示装置 37・−・−・−・・・・プリンタ 44−−−−・−一−−−−注入液冷却装置45・−・
−・−・−注入液定量定速注入装置46−・−・・・・
−・エアシリンダ 47Aa 、 47Ab 、 47Ba 、 47Bb
 −・−−−−電磁弁48− ・−・−シリンジ 53・・・−・・−・・・注入条件設定部54・・・−
・−・−・警報設定装置 55   ・警報装置 56・−・−・−・陽圧発生源 57・・−・−=・・ボールねじ送り機構58−・−・
−モータ である。
Fig. 1 to Fig. 8 show examples of the present invention, Fig. 1 is a schematic diagram of an injection heat m measuring device, Fig. 2 is a flow diagram of the same device, and Fig. 3 is a quantitative determination of injection liquid. Figure 4 is a schematic cross-sectional view of the constant-rate injection device and shows the situation of injection liquid injection, where (a) shows the flow rate, (b) shows the detected temperature, and (c) shows the amount of heat injected. Graphs shown over time. Figure 5 is a schematic cross-sectional view of another example of a fixed-rate fixed-rate injection device for injected liquid. Figure 6 is a schematic cross-sectional view showing the catheter insertion state when measuring the amount of heat injected. Figure 7 is a schematic cross-sectional view of the catheter. Main part front view, FIG. 8 is an enlarged sectional view taken along the line ■-■ in FIG. 7. 9 and 10 show conventional examples.
The figure is a schematic cross-sectional view showing the procedure for supplying the injectate to the catheter, and Figure 10 shows the situation of injecting the injectate. c) is a graph showing the amount of heat injected over time. In addition, in the symbols shown in the drawings, ■・-・−・−Aorta 2−・〜・−・・Catheter 4−・−・・−Right atrium 5・−・−・−・−・-Right ventricle 6...--1----Pulmonary artery 7---1-----Infusion fluid 8.49------- Thermistor 1 t--
−−−−−−−・Injection liquid injection hole (side hole) 16−・・−
・-・Balloon 17.18.19.20° Lumen 23-・・・・
---Burifuji circuit 24-----One-width circuit 25-----Automatic zero adjustment circuit 31----
---・~ Injection temperature measuring section 32--・------A
/D converter 33 - - - - Calorimeter 35 - - - CPU 36 - - - - - Display device 37 - - - - ---Printer 44-------Injection liquid cooling device 45--
−・−・−Injected liquid constant rate constant rate injection device 46 −・−・・・
-・Air cylinders 47Aa, 47Ab, 47Ba, 47Bb
--- Solenoid valve 48 --- Syringe 53 --- Injection condition setting section 54 ---
・−・−・Alarm setting device 55 ・Alarm device 56・−・−・−・Positive pressure source 57・・−・−=・・Ball screw feeding mechanism 58−・−・
-It is a motor.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1、生体内に所定の注入液を注入するに際し、前記注入
液の流量を略一定にし、前記注入液の注入温度と前記注
入液が注入された前記生体内の温度とを検出し、これら
の検出情報に基いて注入液による注入熱量を求める注入
熱量測定方法。 2、生体内に注入されるべき注入液の流量を略一定にす
る注入液定量供給手段と、前記注入液の注入口近傍に配
設された温度検出手段と、この温度検出手段による情報
に基いて前記注入液による注入熱量を求める熱量測定手
段とを有する注入熱量測定装置。
[Claims] 1. When injecting a predetermined injection liquid into a living body, the flow rate of the injection liquid is kept approximately constant, and the injection temperature of the injection liquid and the temperature of the inside of the living body into which the injection liquid is injected are adjusted. A method for measuring the amount of heat injected by detecting the amount of heat and determining the amount of heat injected by the injected liquid based on this detected information. 2. An injection liquid quantitative supply means that maintains a substantially constant flow rate of the injection liquid to be injected into the living body, a temperature detection means arranged near the injection port of the injection liquid, and a temperature detection means based on information from this temperature detection means. and a calorific value measuring means for determining the amount of heat injected by the injection liquid.
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JP2018533407A (en) * 2015-10-21 2018-11-15 エドワーズ ライフサイエンシーズ コーポレイションEdwards Lifesciences Corporation Thermodilution injection measurement and control

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