JPH0331043B2 - - Google Patents

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JPH0331043B2
JPH0331043B2 JP59155435A JP15543584A JPH0331043B2 JP H0331043 B2 JPH0331043 B2 JP H0331043B2 JP 59155435 A JP59155435 A JP 59155435A JP 15543584 A JP15543584 A JP 15543584A JP H0331043 B2 JPH0331043 B2 JP H0331043B2
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JP
Japan
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blood pressure
waveform
signal
time
auxiliary circulation
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JP59155435A
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Japanese (ja)
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Inventor
Kiichi Tsucha
Yasuhiro Fukui
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SHINGIJUTSU JIGYODAN
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SHINGIJUTSU JIGYODAN
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  • Measuring Pulse, Heart Rate, Blood Pressure Or Blood Flow (AREA)
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Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は、体外循環を用いて心臓切開手術を実
施した後、心拍が再開しても心筋収縮力が十分に
回復するまでの間に行われる補助循環の施行時に
おける血圧波形信号の処理装置に関するもので、
特に、補助循環時に得られる血圧波形信号を処理
して、その補助循環の実施に適した信号が得られ
るようにするための処理装置に関するものであ
る。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION (Field of Industrial Application) The present invention provides a method for performing open heart surgery using extracorporeal circulation, but before the myocardial contractile force has fully recovered even after the heartbeat resumes. This relates to a processing device for blood pressure waveform signals when performing auxiliary circulation.
In particular, the present invention relates to a processing device for processing a blood pressure waveform signal obtained during auxiliary circulation so as to obtain a signal suitable for performing the auxiliary circulation.

(従来の技術) 人工心肺による体外循環を用いて心臓切開手術
を行つた場合には、その手術の完了後、完全体外
循環から部分循環に移行させ、心機能の回復に合
わせて徐々に体外循環量を減らして、最終的に体
外循環を終了させる。この際、患者によつては、
心機能が回復する前に急性心不全あるいは狭心症
等を併発する恐れがあつて、体外循環を終了する
ことは困難と考えられることがある。そのような
場合、左室機能の補助のために、補助循環が実施
されることも、しばしば見られるようになつてき
ている。
(Conventional technology) When open heart surgery is performed using extracorporeal circulation using a heart-lung machine, after the surgery is completed, complete extracorporeal circulation is shifted to partial circulation, and as cardiac function recovers, extracorporeal circulation is gradually increased. Reduce the amount and finally terminate extracorporeal circulation. At this time, depending on the patient,
It may be considered difficult to terminate extracorporeal circulation because there is a risk of complications such as acute heart failure or angina pectoris occurring before cardiac function recovers. In such cases, auxiliary circulation is increasingly being implemented to support left ventricular function.

このような補助循環法としては、人工心臓を用
いて心臓拡張期に大動脈内に外部から送血するも
の、あるいは大動脈内に挿入したバルーンを、心
臓の拡張・収縮期に合わせて膨張・収縮させるこ
とにより血圧を高めるもの、などがあるが、いず
れにしても、心臓の動きに同期させて、補助循環
装置を動作させようとするものである。
Such auxiliary circulation methods include using an artificial heart to send blood externally into the aorta during diastole, or inflating and deflating a balloon inserted into the aorta in accordance with the diastole and systole of the heart. There are some methods that increase blood pressure by increasing blood pressure, but in any case, the purpose is to operate an auxiliary circulation device in synchronization with the movement of the heart.

(発明が解決しようとする問題点) ところで、このような補助循環を実施している
ときの血圧には、心臓の動きによつて生ずる血圧
と、補助循環装置の動作によつて生ずる血圧とが
重なつて表れる。しか、一般に、このような心臓
の動きに同期させて行われる補助循環において
は、心臓による血圧の脈動より50〜100msec遅れ
て、その補助循環による血圧の脈動が表れるよう
にされている。したがつて、補助循環施行時の血
圧波形には、心拍によるピークと補助循環による
ピークとが表れるようになり、血圧変化を計測し
て、血圧のピークに合わせて自動的に補助循環装
置を動作させるようにしても、それは心臓の動き
に同期するものとはならない。そのために、従来
は、補助循環装置の動作を心臓の動きに自動的に
追随させるようにすることができず、医師が、血
圧波形を見ながら補助循環装置の動作開始時期を
調整しなければならなかつた。
(Problems to be Solved by the Invention) By the way, the blood pressure during such auxiliary circulation includes the blood pressure caused by the movement of the heart and the blood pressure caused by the operation of the auxiliary circulation device. They appear overlapping. However, in general, in such auxiliary circulation performed in synchronization with the movement of the heart, the blood pressure pulsations caused by the auxiliary circulation appear 50 to 100 msec later than the blood pressure pulsations caused by the heart. Therefore, when assisted circulation is performed, the blood pressure waveform shows a peak due to heartbeat and a peak due to auxiliary circulation, and blood pressure changes are measured and the auxiliary circulation device is automatically operated in accordance with the peak of blood pressure. Even if you try to do this, it will not synchronize with the heart's movement. For this reason, in the past, it was not possible to automatically make the operation of the auxiliary circulatory device follow the movement of the heart, and the doctor had to adjust the timing at which the auxiliary circulatory device started operating while looking at the blood pressure waveform. Nakatsuta.

また、補助循環施行時の心機能の回復状態を判
断するためには、心拍のみによる最高血圧、最低
血圧、血圧波形の立ち上がり等を計測する必要が
あるが、上述のような問題から、これらを自動計
測することはできなかつた。
In addition, in order to judge the state of recovery of cardiac function during assisted circulation, it is necessary to measure the systolic blood pressure, diastolic blood pressure, and the rise of the blood pressure waveform based only on the heartbeat. Automatic measurement was not possible.

本発明は、このような問題に鑑みてなされたも
のであつて、その主な目的は、補助循環施行時に
おいて、その補助循環による血圧波形信号が除か
れた、心臓の拍動のみによる血圧波形信号が得ら
れるようにすることである。
The present invention has been made in view of these problems, and its main purpose is to create a blood pressure waveform generated only by heart beats, from which the blood pressure waveform signal caused by the auxiliary circulation is removed during auxiliary circulation. The goal is to be able to obtain a signal.

また、本発明の他の目的は、補助循環装置を、
心臓の動きに同期させて、自動的に動作させ得る
ようにすることである。
Another object of the present invention is to provide an auxiliary circulation device,
The purpose is to enable automatic operation in synchronization with the movement of the heart.

(問題点を解決するための手段) この目的を達成するために、本発明の装置は、
第1図に示すように、血圧を計測して血圧波形信
号を発生する血圧計1と、補助循環装置2の動作
を検出して動作信号を発生する補助循環動作検出
装置3とを備えている。そして、その動作信号は
時間遅れ回路4に導かれるようになつており、そ
の時間遅れ回路4によつて、予め設定された時間
遅れをもつて、補助循環装置2の動作時間に対応
する時間だけ波形ホールド信号が発生されるよう
になつている。その時間遅れは、補助循環装置2
の動作開始点からその動作の影響が血圧波形信号
に表われるまでの時間に相当するものであり、そ
の時間は予め計測されて設定されている。
(Means for solving the problem) In order to achieve this objective, the device of the present invention:
As shown in FIG. 1, it is equipped with a blood pressure monitor 1 that measures blood pressure and generates a blood pressure waveform signal, and an auxiliary circulation operation detection device 3 that detects the operation of an auxiliary circulation device 2 and generates an operation signal. . The operating signal is then guided to a time delay circuit 4, which transmits it for a time corresponding to the operating time of the auxiliary circulation device 2 with a preset time delay. A waveform hold signal is adapted to be generated. The time delay is due to the auxiliary circulation device 2
This corresponds to the time from the start point of the operation until the influence of that operation appears on the blood pressure waveform signal, and this time is measured and set in advance.

この時間遅れ回路4と上記血圧計1とには、波
形ホールド回路5が接続されている。この波形ホ
ールド回路5は、時間遅れ回路4から波形ホール
ド信号を受けていないときは、血圧計1からの血
圧波形信号をそのまま出力し、波形ホールド信号
を受けているときは、その信号を受けた時点にお
ける血圧波形の傾きをそのまま持続して出力する
ものである。
A waveform hold circuit 5 is connected to the time delay circuit 4 and the blood pressure monitor 1. This waveform hold circuit 5 outputs the blood pressure waveform signal from the blood pressure monitor 1 as it is when it is not receiving the waveform hold signal from the time delay circuit 4, and when it is receiving the waveform hold signal, it receives the signal. The slope of the blood pressure waveform at that point in time is maintained and outputted.

(作用) いま、補助循環装置2が、第2図bに示すよう
に、心臓による血圧のピーク時にほぼ同期して、
動作時間tmでけ動作しているものとする。この
とき血圧計1から出力される血圧波形信号は、第
2図aに示すように、心臓による血圧のピークと
補助循環による血圧のピークとを有するものとな
る。
(Function) Now, as shown in FIG. 2b, the auxiliary circulation device 2 almost synchronizes with the peak of blood pressure caused by the heart.
It is assumed that the device is operating for an operating time tm. At this time, the blood pressure waveform signal output from the sphygmomanometer 1 has a blood pressure peak due to the heart and a blood pressure peak due to auxiliary circulation, as shown in FIG. 2a.

この図から明らかなように、補助循環装置2の
動作の影響が血圧波形信号に表れるまでには、時
間遅れtdがある。すなわち、血圧計1により得ら
れる血圧波形信号のうち、補助循環装置2の動作
開始時点から時間tdだけ遅れて始まり、補助循環
装置2の動作時間tmに等しい時間tm′だけ続く波
形信号は、補助循環によるものである。したがつ
て、その動作時間tmから時間遅れtdをもつ時間
tm′における血圧波形信号を消去し、その間を単
調な曲線あるいは直線によつて接続するようにす
れば、心臓による血圧波形に近似したものが得ら
れることになる。
As is clear from this figure, there is a time delay td before the influence of the operation of the auxiliary circulation device 2 appears on the blood pressure waveform signal. That is, among the blood pressure waveform signals obtained by the sphygmomanometer 1, the waveform signal that starts with a delay of time td from the start of operation of the auxiliary circulation device 2 and continues for a time tm' equal to the operation time tm of the auxiliary circulation device 2 is the waveform signal that is the auxiliary circulation device. This is due to circulation. Therefore, the time with a time delay td from its operating time tm
By eliminating the blood pressure waveform signal at tm' and connecting them with a monotonous curve or a straight line, a blood pressure waveform that approximates the heart pressure waveform can be obtained.

第1図に示されている血圧波形信号処理装置に
おいては、補助循環動作検出装置3が補助循環装
置2の動作開始時点を検出する。そして、時間遅
れ回路4によつて、補助循環装置2の動作時間
tmから時間tdだけ遅れた時間tm′の間、波形ホー
ルド信号が出力される。波形ホールド回路5は、
通常は血圧計1から出力され血圧波形信号をその
まま出力しているが、波形ホールド信号を受けた
瞬間からその血圧波形信号をホールドし、血圧波
形を直線状に延長させる。そして、時間tm′が経
過して波形ホールド信号が停止された時点で、再
び血圧計1からの血圧波形信号をそのまま出力す
るようになる。
In the blood pressure waveform signal processing device shown in FIG. 1, the auxiliary circulation operation detection device 3 detects the time point at which the auxiliary circulation device 2 starts operating. Then, the time delay circuit 4 determines the operating time of the auxiliary circulation device 2.
A waveform hold signal is output during a time tm' delayed by a time td from tm. The waveform hold circuit 5 is
Normally, the blood pressure waveform signal output from the blood pressure monitor 1 is output as is, but from the moment the waveform hold signal is received, the blood pressure waveform signal is held and the blood pressure waveform is extended linearly. Then, when the time tm' has elapsed and the waveform hold signal is stopped, the blood pressure waveform signal from the blood pressure monitor 1 is again output as is.

このようにして、波形ホールド回路5から出力
される信号は、第2図cに示すような、心臓によ
る血圧波形に近似した波形信号となる。
In this way, the signal output from the waveform hold circuit 5 becomes a waveform signal that approximates the blood pressure waveform caused by the heart, as shown in FIG. 2c.

(実施例) 次に、本発明の実施例について説明する。(Example) Next, examples of the present invention will be described.

第3図は、その血圧波形信号処理装置を補助循
環装置の自動制御に適用した一実施例を示すもの
である。この図に示されているように、血圧計1
は、心臓Hから離れた動脈部分において血圧を計
測するようにされている。補助循環装置2として
は人工心肺が用いられており、そのポンプ21の
間欠回転動作が、補助循循環動作検出装置3によ
つて検出されるようになつている。この動作検出
装置3は、ポンプ21を駆動するモータ22への
通電を検知するものでよく、そのモータ電流の一
部を分岐して抽出するようなものでもよい。その
場合には、動作検出装置3は、補助循環装置2の
動作開始時点と動作時間とをともに検出するもの
となる。
FIG. 3 shows an embodiment in which the blood pressure waveform signal processing device is applied to automatic control of an auxiliary circulation device. As shown in this figure, blood pressure monitor 1
is adapted to measure blood pressure in an artery section away from the heart H. An artificial heart-lung machine is used as the auxiliary circulation device 2, and the intermittent rotational operation of the pump 21 is detected by the auxiliary circulation operation detection device 3. The motion detection device 3 may be one that detects the energization of the motor 22 that drives the pump 21, and may be one that branches off and extracts a part of the motor current. In that case, the operation detection device 3 detects both the start time and operation time of the auxiliary circulation device 2.

動作検出装置3に接続されている時間遅れ回路
4は、動作検出装置3からの出力信号を、設定さ
れた時間遅れをもつて出力するものである。ある
いは、この時間遅れ回路4は、動作検出装置3か
らの出力信号を受けたときにトリガーされ、設定
時間経過後に出力信号を発し、それから更にポン
プ21の動作時間に等しい一定時間が経過したと
きにその出力信号を停止する、タイマ回路とする
こともできる。その場合には、動作検出装置3に
よつて補助循環装置2の動作時間をその都度計測
す必要はなく、予めその1回の動作時間を計測し
て設定しておくだけでよい。
A time delay circuit 4 connected to the motion detection device 3 outputs the output signal from the motion detection device 3 with a set time delay. Alternatively, the time delay circuit 4 is triggered when it receives the output signal from the motion detection device 3, emits the output signal after a set time elapses, and then further when a fixed time equal to the operating time of the pump 21 has elapsed. It can also be a timer circuit that stops the output signal. In that case, there is no need to use the operation detection device 3 to measure the operation time of the auxiliary circulation device 2 each time, and it is only necessary to measure and set the operation time of one operation in advance.

波形ホールド回路5は、血圧計1から発生され
る血圧信号の変化率を計測することもできるもの
で、時間遅れ回路4から出力信号を受けたとき
は、そのときの変化率のままの出力信号を発生す
る。すなわち、そのときの血圧波形信号から連続
して一定のの割合で減衰する波形信号を出力す
る。この波形ホールド回路5には、その出力信号
の波形及びその変化率の波形を表示し得るデイス
プレイDと、モータ22への通電を制御するモー
タ制御装置Cとが接続されている。このモータ制
御装置Cは、波形ホールド回路5の出力信号のピ
ーク時などを検出して、一定時間モータ22に通
電するものである。その通電時期は、モータ22
によりポンプ21が駆動されて、人工心肺から心
臓Hの近くの大動脈に送血されたとき、それによ
る血圧のピークが心臓Hによる血圧のピークより
50〜100msec遅れて表れるように定められてい
る。
The waveform hold circuit 5 is also capable of measuring the rate of change of the blood pressure signal generated from the blood pressure monitor 1, and when receiving the output signal from the time delay circuit 4, it outputs the signal at the same rate of change at that time. occurs. That is, it outputs a waveform signal that continuously attenuates at a constant rate from the blood pressure waveform signal at that time. Connected to the waveform hold circuit 5 are a display D capable of displaying the waveform of the output signal and the waveform of its rate of change, and a motor control device C that controls energization of the motor 22. This motor control device C detects the peak time of the output signal of the waveform hold circuit 5 and energizes the motor 22 for a certain period of time. The energization timing is the motor 22
When the pump 21 is driven by the pump 21 and blood is sent from the heart-lung machine to the aorta near the heart H, the peak of blood pressure caused by this is higher than the peak of blood pressure caused by the heart H.
It is set to appear with a delay of 50 to 100 msec.

このような装置を用いて補助循環を行うときに
は、手術中などの人工心肺使用時に、予めモータ
22への通電時点から、それによる血圧上昇が血
圧計1に表れるまでの時間を計測しておく、そし
て、その時間を、時間遅れ回路4における時間遅
れ定数として設定する。その時間を推定すること
ができる場合には、その推定時間を時間遅れ回路
4の時定数としてもよい。
When performing auxiliary circulation using such a device, the time from when the motor 22 is energized until the resulting increase in blood pressure appears on the sphygmomanometer 1 is measured in advance when using a heart-lung machine during surgery or the like. Then, that time is set as a time delay constant in the time delay circuit 4. If the time can be estimated, the estimated time may be used as the time constant of the time delay circuit 4.

心臓Hの手術中には、人工心肺は第3図の制御
系から切り離して作動される。手術完了後、心臓
Hが拍動を始めたとき、人工心肺にその制御系が
接続される。その結果、そのポンプ21を駆動す
るモータ22は、モータ制御装置Cによつて制御
されるようになり、波形ホールド回路5から出力
される血圧変化、すなわち心臓Hの動きに同期し
て補助循環が行われるようになる。また、そのと
き、デイスプレイDには、第2図cに示されるよ
うな心臓Hのみによる血圧の近似波形が表示され
る。したがつて、その波形によつて心臓Hによる
最高血圧、最低血圧、血圧波形の立ち上がり等を
ほぼ正確に把握することができ、心機能の回復状
態を判断して、補助循環の低減あるいは停止等の
見通しを立てることができる。
During surgery on the heart H, the heart-lung machine is operated separately from the control system shown in FIG. After the surgery is completed, when the heart H starts beating, its control system is connected to the heart-lung machine. As a result, the motor 22 that drives the pump 21 is controlled by the motor control device C, and the auxiliary circulation is synchronized with the blood pressure change output from the waveform hold circuit 5, that is, with the movement of the heart H. will be carried out. Further, at this time, the approximate waveform of the blood pressure due only to the heart H is displayed on the display D as shown in FIG. 2c. Therefore, based on the waveform, it is possible to almost accurately grasp the systolic blood pressure, diastolic blood pressure, rise of the blood pressure waveform, etc. caused by the heart H, and it is possible to judge the state of recovery of cardiac function and reduce or stop auxiliary circulation. can make an outlook.

なお、上記実施例においては、波形ホールド回
路5は一次近似波形を発生するものとしている
が、より高次の近似波形を出力するものとするこ
ともできる。
In the above embodiment, the waveform hold circuit 5 generates a first-order approximation waveform, but it can also output a higher-order approximation waveform.

(発明の効果) 以上の説明から明らかなように、本発明によれ
ば、補助循環装置の動作時間と、その動作が血圧
に影響を及ぼすまでの時間遅れとを予め計測して
おき、血圧を計測して得られた血圧波形から、そ
の予め計測された時間遅れをもつて、補助循環装
置の動作時間の相当する時間だけの波形を消去
し、その消去した波形部分を一次近似等の単調近
似波形によつて接続するようにしているので、補
助循環による影響のない、心臓のみによる血圧波
形に近似した血圧波形信号を得ることができ、補
助循環を自動制御することが可能となる。
(Effects of the Invention) As is clear from the above description, according to the present invention, the operation time of the auxiliary circulation device and the time delay until the operation affects blood pressure are measured in advance, and the blood pressure is From the blood pressure waveform obtained by measurement, the waveform corresponding to the operating time of the auxiliary circulation device is erased with a pre-measured time delay, and the erased waveform portion is subjected to monotonic approximation such as linear approximation. Since the connections are made based on the waveform, it is possible to obtain a blood pressure waveform signal that is similar to the blood pressure waveform generated only by the heart without any influence from auxiliary circulation, and it becomes possible to automatically control the auxiliary circulation.

また、時間遅れ回路によつて、補助循環装置の
動作時から所定の時間遅れをもつ波形ホールド信
号を発生させ、血圧計から出力される血圧波形信
号をその時間だけホールドさせるようにしている
ので、そのための回路構成も簡単なものとするこ
とができる。
In addition, the time delay circuit generates a waveform hold signal with a predetermined time delay from the time of operation of the auxiliary circulation device, and the blood pressure waveform signal output from the blood pressure monitor is held for that time. The circuit configuration for this can also be made simple.

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

第1図は、本発明による血圧波形信号処理装置
を示すブロツク図、第2図は、その作用を説明す
るためのグラフ、第3図は、本発明を補助循環装
置の自動制御に適用した一実施例を示すブロツク
図である。 1……血圧計、2……補助循環装置、3……補
助循環動作検出装置、4……時間遅れ回路、5…
…波形ホールド回路、td……時間遅れ、tm……
動作時間、tm′……時間遅れをもつ動作時間に等
しい時間。
FIG. 1 is a block diagram showing a blood pressure waveform signal processing device according to the present invention, FIG. 2 is a graph for explaining its operation, and FIG. 3 is an example of an apparatus in which the present invention is applied to automatic control of an auxiliary circulation device. FIG. 2 is a block diagram showing an embodiment. 1...Sphygmomanometer, 2...Auxiliary circulation device, 3...Auxiliary circulation operation detection device, 4...Time delay circuit, 5...
...waveform hold circuit, td...time delay, tm...
Operating time, tm′...Time equal to operating time with time delay.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1 血圧を計測して血圧波形信号を発生する血圧
計1と、 補助循環装置2の動作を検出して1回の動作ご
とに動作信号を発生する補助循環動作検出装置3
と、 その動作信号を受け、前記補助循環装置2の動
作開始時点からその動作の影響が前記血圧波形信
号に表れるまでの遅れ時間td経過後に、前記補助
循環装置2の動作時間tmに等しい時間tm′だけ、
波形ホールド信号を出力する時間遅れ回路4と、 前記血圧波形信号と波形ホールド信号とを受
け、通常はその血圧波形信号をそのまま出力する
が、前記波形ホールド信号が入力されているとき
には、前記血圧波形信号から連続してほぼ一定の
割合で減衰する波形信号を出力する波形ホールド
回路5と を備えてなる、補助循環のための血圧波形信号処
理装置。
[Scope of Claims] 1. A blood pressure monitor 1 that measures blood pressure and generates a blood pressure waveform signal; and an auxiliary circulation operation detection device 3 that detects the operation of the auxiliary circulation device 2 and generates an operation signal for each operation.
After receiving the operation signal, a time tm equal to the operation time tm of the auxiliary circulation device 2 after a delay time td elapses from the start of the operation of the auxiliary circulation device 2 until the influence of the operation appears on the blood pressure waveform signal. 'only,
a time delay circuit 4 that outputs a waveform hold signal; and a time delay circuit 4 that receives the blood pressure waveform signal and the waveform hold signal, and normally outputs the blood pressure waveform signal as it is, but when the waveform hold signal is input, the blood pressure waveform A blood pressure waveform signal processing device for auxiliary circulation, comprising a waveform hold circuit 5 that outputs a waveform signal that continuously attenuates at a substantially constant rate from the signal.
JP15543584A 1984-07-27 1984-07-27 Blood pressure wave form signal processing method and apparatus for auxilary circulation Granted JPS6133642A (en)

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