JPH04102035A - Pulmonary artery catheter for measuring pulmonary capillary pressure - Google Patents

Pulmonary artery catheter for measuring pulmonary capillary pressure

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JPH04102035A
JPH04102035A JP2218146A JP21814690A JPH04102035A JP H04102035 A JPH04102035 A JP H04102035A JP 2218146 A JP2218146 A JP 2218146A JP 21814690 A JP21814690 A JP 21814690A JP H04102035 A JPH04102035 A JP H04102035A
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pulmonary
pulmonary artery
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balloon
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Yoshitsugu Yamada
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Abstract

PURPOSE:To obtain data on a pulmonary capillary pressure which are accurate and excellent in reproducibility, by a method wherein after a balloon is inflated, the pressure of a pulmonary capillary system is measured through a first port, while the pressure of a pulmonary artery system is measured through a second port, and they are subjected to a comparative analysis. CONSTITUTION:Two pressure measuring systems by first and second ports 4 and 5 are opened to the air and a zero balance of the pressure measuring systems is secured. Subsequently, waveforms of pulmonary artery pressures of the ports 4 and 5 are displayed. Since the two ports 4 and 5 measure the same pressure when a balloon 3 is not inflated, an analytical computer executes correction of the sensitivity of two transducers so that the two waveforms of the pulmonary artery pressures be superposed automatically. In other words, the pressure waveform of a pulmonary capillary system after imperforation of a pulmonary artery by the port 4 and the pressure waveform of a pulmonary artery system after imperforation of the pulmonary artery by the port 5 are superposed. Because of the superposition of the two pressure waveforms, the pressure waveform from the port 4 dissociates from the pressure waveforms from the port 5 and lowers rapidly at the time of the imperforation of the pulmonary artery, and therefore the moment of the imperforation of the pulmonary artery can be detected accurately.

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の目的〕 (産業上の利用分野) 本発明は、肺毛細血管圧(以下、Pcということもある
。)を正確に測定するための肺動脈カテーテルに関する
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Object of the Invention] (Industrial Application Field) The present invention relates to a pulmonary artery catheter for accurately measuring pulmonary capillary pressure (hereinafter also referred to as Pc).

更に詳しくは、本発明は肺水腫、成人呼吸窮迫症候群、
急性肺傷害などの患者管理の指標として極めて重要であ
る肺毛細血管圧(Pc)を正確かつ再現性よく測定する
ことができる肺毛細血管圧測定用の肺動脈カテーテルに
関するものである。
More specifically, the present invention relates to pulmonary edema, adult respiratory distress syndrome,
The present invention relates to a pulmonary artery catheter for measuring pulmonary capillary pressure that can accurately and reproducibly measure pulmonary capillary pressure (Pc), which is extremely important as an index for patient management such as acute lung injury.

(従来技術) 肺毛細血管圧(Pc)は、原毛細血管から原毛細血管外
へ水分を移動させる最も重要な因子である。
(Prior Art) Pulmonary capillary pressure (Pc) is the most important factor that moves water from protocapillaries to outside protocapillaries.

このことは、臨床の場において肺毛細血管圧(Pc)の
正確な測定が可能になれば、急性肺傷害、成人呼吸窮迫
症候群(ARDS)、肺水腫など肺内において水分増加
を特徴とする病態の診断、評価、治療の指標を確立する
うえで極めて有用であることを示す。
This means that if it becomes possible to accurately measure pulmonary capillary pressure (Pc) in the clinical setting, it will be possible to treat pathological conditions characterized by increased fluid in the lungs, such as acute lung injury, adult respiratory distress syndrome (ARDS), and pulmonary edema. This study shows that it is extremely useful in establishing indicators for diagnosis, evaluation, and treatment of cancer.

一般に肺動脈系の診断情報を入手するために肺動脈カテ
ーテルが使用され、特に標準的なものは第3図に示され
るものである。
Pulmonary artery catheters are commonly used to obtain diagnostic information about the pulmonary artery system, and a particularly standard one is shown in FIG.

第3図に示される従来の標準的な肺動脈カテーテル(1
′)は、カテーテル本体(2′)の先端部位にバルーン
(a)を有するとともに、肺動脈系の圧力を測定するた
めの先端孔(b)を有するものである。
The conventional standard pulmonary artery catheter (1
') has a balloon (a) at the distal end of the catheter body (2') and a distal hole (b) for measuring pressure in the pulmonary artery system.

前記バルーンは、カテーテルを例えば右向頚静脈より挿
入、血流により心臓の右心室を経由させ、肺動脈に到達
させるために必須のものである。なお、第3図には、心
拍出量を測定するためのサミスタ(C)や右心房の圧測
定・薬液注入用側孔(d)が設けられたものが示されて
いる。
The balloon is essential for inserting the catheter from, for example, the right jugular vein, passing the blood flow through the right ventricle of the heart, and reaching the pulmonary artery. In addition, FIG. 3 shows one provided with a thermistor (C) for measuring cardiac output and a side hole (d) for measuring pressure in the right atrium and for injecting a drug solution.

前記したバルーン(8)、肺動脈系の圧力を測定するた
めの先端孔(b)、更にはサーミスタ(C)、右心房の
圧測定・薬液注入用側孔(tりは、カテテル本体(2′
)内の多室ルーメンを通してカテーテル本体外の操作系
や測定系に接続されることはいうまでもないことである
。第3図においては、バルーン(a)はバルーン膨脹用
ハブ(a′)、先端孔(b)は先端孔(b)用ハブ(b
′)、サーミスタ(c)はサーミスタ用コネクタ(C′
)に接続されている。
The balloon (8) described above, the tip hole (b) for measuring the pressure of the pulmonary artery system, the thermistor (C), and the side hole (t) for measuring the pressure in the right atrium and injecting the drug solution, are connected to the catheter body (2'
It goes without saying that the catheter is connected to the operating system and measurement system outside the catheter body through the multi-chamber lumen inside the catheter body. In Figure 3, the balloon (a) is the hub for balloon inflation (a'), and the tip hole (b) is the hub for the tip hole (b) (b).
'), the thermistor (c) is the thermistor connector (C')
)It is connected to the.

前記した、従来の肺動脈カテーテル(1′)の使用態様
が第4図に示される。
FIG. 4 shows how the conventional pulmonary artery catheter (1') described above is used.

即ち、従来の肺動脈カテーテル(1′)は、血流によっ
て運搬されるようにバルーン(a)を膨脹させ、カテー
テル先端の圧をモニターしつつ大静脈を通して、右心房
→右心室を経由させ、肺動脈に至らしめる。更に進める
と膨脹したバルーン(3)が肺動脈に楔入し、肺動脈圧
波形が低下する。カテーテルの位置をここに定め、−旦
バルーン(a)の膨脹を解除すると再び元の肺動脈圧波
形が得られる。
That is, in the conventional pulmonary artery catheter (1'), the balloon (a) is inflated so as to be carried by the blood flow, and the catheter is passed through the vena cava, from the right atrium to the right ventricle, while monitoring the pressure at the tip of the catheter, and is then inserted into the pulmonary artery. lead to. As it advances further, the inflated balloon (3) wedges into the pulmonary artery, and the pulmonary artery pressure waveform decreases. Once the catheter is positioned here and the balloon (a) is released from inflation, the original pulmonary artery pressure waveform can be obtained again.

第4図は、特にカテーテル本体のバルーン膨脹により肺
動脈から血流を停止させたとき、肺毛細管系の血圧がど
のように変化するかを示している。
FIG. 4 shows how the blood pressure in the pulmonary capillary system changes, particularly when blood flow is stopped from the pulmonary artery by balloon inflation of the catheter body.

即ち、第4図には、右心房、右心室、肺動脈、肺毛細管
、肺静脈、左心房における血圧(mmHg)の状態が示
されている。
That is, FIG. 4 shows the state of blood pressure (mmHg) in the right atrium, right ventricle, pulmonary artery, pulmonary capillary, pulmonary vein, and left atrium.

第4図かられかるように、バルーン(a)の膨脹により
、肺動脈の血流は停止し、それ以後の血圧変化は第4図
の肺動脈→肺毛細管→肺静脈の部位に示される圧波形、
即ち、次第に漸減し、ついには左心房において最小圧と
なる圧波形で示されるものとなる。左心房部位における
最小圧は、肺動脈楔(きつ)入圧 PCWP(Pu1m
on!ry capillar7wedge pres
sure)  と呼ばれるものである。
As can be seen from Figure 4, the blood flow in the pulmonary artery stops due to the inflation of the balloon (a), and the subsequent change in blood pressure is the pressure waveform shown at the pulmonary artery → pulmonary capillary → pulmonary vein in Figure 4.
That is, the pressure waveform gradually decreases and finally reaches the minimum pressure in the left atrium. The minimum pressure in the left atrium is the pulmonary artery wedge pressure PCWP (Pu1m
On! ry capillar7 wedge pres
It is called ``sure''.

前記した従来の肺動脈カテーテル(1′)を用いて肺毛
細管系の圧力の変化(第4図の前述した血圧が漸減する
閉塞圧波形)をみることによって、肺毛細管系の状態が
正常であるのか異常であるのかを検出できる可能性があ
る。
By observing changes in the pressure of the pulmonary capillary system (the occlusion pressure waveform in which the blood pressure gradually decreases in Fig. 4) using the conventional pulmonary artery catheter (1') described above, it is possible to determine whether the state of the pulmonary capillary system is normal. There is a possibility that it will be possible to detect whether there is an abnormality.

その場合、例えば、前記したバルーン膨脹後の漸減する
閉塞圧波形を所定の時間(1)を変数とした単指数関数
に適合させ、これを閉塞時(1= O)に外挿して肺毛
細血管圧(Pc)とみなすことが可能である。
In that case, for example, the occlusion pressure waveform that gradually decreases after inflation of the balloon described above is fitted to a monoexponential function with a predetermined time (1) as a variable, and this is extrapolated to the time of occlusion (1 = O) to determine the pulmonary capillary blood flow. It can be regarded as pressure (Pc).

しかしながら、前記したようなアプローチにより肺毛細
血管圧(Pc)を求めようとする場合、バルーンによる
閉塞の瞬間の正確な決定がもつとも重要なポイントとな
る。というのは、前記のようにして単指数関数を閉塞時
に外挿してPcを決定しようとする場合、閉塞の瞬間の
決定が0.3秒ずれただけでPcの値に50%の誤差を
生じてしまうからである(正常肺における計算)。従っ
て病的な肺においては、さらに誤差の程度は増大し、測
定の信頼性と臨床的価値をまったく失わせてしまうこと
になる。この点を第4図により説明すると、従来の肺動
脈カテーテルを用いて、閉塞前の肺動脈圧波形を念頭に
置いて、その波形から変化を始めた時点として閉塞の瞬
間を決定する方法は、以下の理由から非常に曖昧で不正
確でなものである。1)閉塞による圧波形の変化が必ず
しも急激でないこと(特に肺動脈拡張期)、2)肺動脈
圧自体が不整脈などにより必ずしも前心拍の正確な繰り
返してはないこと、3)バルーン膨脹による肺血流の変
化や、カテーテルの振動や末梢への移動が閉塞時点の付
近の圧波形に乱れを生じることなどである。
However, when attempting to determine pulmonary capillary pressure (Pc) using the approach described above, accurate determination of the moment of occlusion by the balloon is an important point. This is because, when attempting to determine Pc by extrapolating a single exponential function at the time of occlusion as described above, a 50% error in the value of Pc will occur if the determination at the moment of occlusion deviates by just 0.3 seconds. (Calculation based on normal lungs) Therefore, in diseased lungs, the degree of error is further increased, and the reliability and clinical value of the measurements are completely lost. To explain this point using Fig. 4, using a conventional pulmonary artery catheter and keeping in mind the pulmonary artery pressure waveform before occlusion, the method for determining the moment of occlusion as the point at which the waveform starts to change is as follows. It is very vague and imprecise for a reason. 1) Changes in pressure waveform due to occlusion are not necessarily sudden (especially during pulmonary artery diastole), 2) Pulmonary artery pressure itself does not necessarily repeat the previous heartbeat due to arrhythmia, and 3) Pulmonary blood flow due to balloon inflation changes in the pressure waveform near the point of occlusion due to catheter vibration or distal movement.

従って、この方法は閉塞の瞬間の決定が不正確であるた
め、Pcの信頼性が低く臨床的に価値のある指標にはな
りえない。
Therefore, this method cannot be an unreliable and clinically valuable indicator of Pc due to inaccurate determination of the moment of occlusion.

(発明が解決しようとする問題点) 本発明は、前記した従来型の先端部位により肺動脈を閉
塞するバルーンを有する肺動脈カテーテルを用いて肺毛
細血管圧(Pc)を測定しようとする場合の欠点を解消
しようとするものであり、本発明により、正確かつ再現
性に優れたPcデータを入手することができる肺毛細血
管圧(Pc)測定用の肺動脈カテーテルが提供される。
(Problems to be Solved by the Invention) The present invention solves the drawbacks of measuring pulmonary capillary pressure (Pc) using a pulmonary artery catheter having a balloon that occludes the pulmonary artery with the conventional tip portion described above. The present invention provides a pulmonary artery catheter for measuring pulmonary capillary pressure (Pc) that can obtain accurate and highly reproducible Pc data.

また、本発明は本発明のPc測定用の肺動脈カテーテル
を用いてPcデタを測定する測定方法をも提供しようと
するものである。
The present invention also provides a method for measuring Pc data using the pulmonary artery catheter for measuring Pc of the present invention.

〔発明の構成〕[Structure of the invention]

(問題点を解決するための手段) 本発明を概説すれば、本発明は第1に先端部位に膨脹に
より肺動脈を閉塞するバルーンを有する肺動脈カテーテ
ルにおいて、 (I)、バルーン膨脹による肺動脈閉塞後に肺毛細管系
の圧力状態を検出するためにカテーテルの先端部に設け
られた第1ポート、 (I)、バルーン膨脹による肺動脈閉塞後に肺動脈系の
圧力状態を検出するためにバルーンの近傍部位に設けら
れた第2ポート、 の第1ポート及び第2ポートを有することを特徴とする
肺毛細血管圧測定用肺動脈カテーテルに関し、第二に前
記肺毛細血管圧測定用肺動脈カテテルを使用して、 (I)、バルーン膨脹後、第1ポートの圧測定系により
肺毛細管系の圧波形を求めること、(Ii)、バルーン
膨脹後、第2ポートの圧測定系により肺動脈系の圧波形
を求めること、 (IiD 、前記(I)と(Ii)の圧波形を重合し、
二つの圧波形が解離する瞬間を検出してバルーンによる
肺動脈閉塞時点を求めること、 横、肺動脈閉塞後、所定時間後の第1ポートにより検出
される肺毛細管系の圧波形を下記単指数関数(1)に曲
線適合させること、P (t) = A−exp (−
kl) + PCWP−−(1)但し、^、にはパラメ
ータを示す。
(Means for Solving the Problems) To summarize the present invention, firstly, the present invention provides a pulmonary artery catheter having a balloon at the distal end portion which inflates to occlude the pulmonary artery. (I) A first port provided at the tip of the catheter to detect the pressure state of the capillary system; (I) A first port provided near the balloon to detect the pressure state of the pulmonary artery system after pulmonary artery occlusion due to balloon inflation; a second port; secondly, using the pulmonary capillary pressure measuring pulmonary artery catheter, (I) After inflation of the balloon, determining the pressure waveform of the pulmonary capillary system using the pressure measurement system of the first port; (Ii); After inflation of the balloon, determining the pressure waveform of the pulmonary artery system using the pressure measurement system of the second port; (IiD, Polymerizing the pressure waveforms of (I) and (Ii),
The moment when the two pressure waveforms dissociate is detected to determine the point of occlusion of the pulmonary artery by the balloon.The pressure waveform of the pulmonary capillary system detected by the first port after a predetermined time after the lateral occlusion of the pulmonary artery is expressed by the following monoexponential function ( 1) by curve fitting P (t) = A-exp (-
kl) + PCWP--(1) However, ^ indicates a parameter.

pcwpは、肺動脈閉塞後の第1ポートにより測定され
る肺毛細管系の圧波 形の最小値を示す。
pcwp indicates the minimum value of the pressure waveform of the pulmonary capillary system measured by the first port after pulmonary artery occlusion.

(■)、前記単指数関数(1)を肺動脈閉塞の瞬間に外
挿(1・0)  して、下式(2)により肺毛細血管圧
Pcを求めること、 Pcm A 十PCWP・・・・・・・・・・旧・・(
2)よりなることを特徴とする肺毛細血管圧の測定方法
に関するものである。
(■), extrapolate (1.0) the mono-exponential function (1) to the moment of pulmonary artery occlusion and obtain the pulmonary capillary pressure Pc by the following formula (2), Pcm A 1 PCWP... ... Old... (
2) A method for measuring pulmonary capillary pressure characterized by the following.

以下、本発明の構成を具体的に説明する。Hereinafter, the configuration of the present invention will be specifically explained.

従来の肺動脈カテーテル、例えば標準的な5vu−Ga
nrカテーテルを用いて肺毛細血管圧(Pc)を測定し
ようとするとき、正確かつ再現性に優れたデータを入手
することができないことは前述した通りである。
Conventional pulmonary artery catheters, e.g. standard 5vu-Ga
As described above, when attempting to measure pulmonary capillary pressure (Pc) using an Nr catheter, it is not possible to obtain accurate and highly reproducible data.

即ち、肺動脈→肺毛細管→肺静脈系において、肺動脈閉
塞により第4図に示されるような漸減する閉塞圧波形が
得られるが、これを所定の時間(1)を変数とした単指
数関数に適合させ、l=Qに外挿してその初期条件から
Pcを算出しようとする場合、肺動脈の閉塞時(t =
 O)の設定が困難であるとともに、閉塞直後の閉塞圧
波形の乱れを除去するために、どのような所定時間後の
閉塞圧波形をもって単指数関数に曲線適合させるべきで
あるかが問題となる。
That is, in the pulmonary artery → pulmonary capillary → pulmonary vein system, a gradually decreasing occlusion pressure waveform as shown in Fig. 4 is obtained due to pulmonary artery occlusion, and this is fitted to a monoexponential function with a predetermined time (1) as a variable. When attempting to calculate Pc from the initial conditions by extrapolating to l = Q, when the pulmonary artery is occluded (t =
It is difficult to set O), and in order to remove disturbances in the occlusion pressure waveform immediately after occlusion, the problem is what kind of occlusion pressure waveform after a predetermined time should be curve-fitted to a monoexponential function. .

本発明は、これら問題点を解決するために、従来の先端
部位に膨脹により肺動脈を閉塞するバルーンを有し、か
つ、先端に肺動脈閉塞後に原毛細血管系の圧力を検出す
るための第1ポートを有する肺動脈カテーテルにおいて
、該バルーンの後方部位に肺動脈閉塞後に肺動脈系の圧
力を測定するための第2ポートを設ける点に最大の特徴
を有する。より具体的には、カテーテルの先端部の第1
ポートのほかにバルーンの近傍部位、例えば1al+近
位に第2ポートを設けるものである。そして、第1及び
第2ポートを通して圧測定を行なうには、カテーテル本
体内部の圧測定ルーメンによって行なってもよいし、半
導体マイクロ圧トランスデユーサをその部位に設置して
行なってもよい。また、通常、心拍出量測定のために5
van−Ganrカテーテルの右心房ポートを肺動脈に
移行させて第2ボトとしてもよく、更にはトリプルルー
メンにしてその1つを第2ポート用にしてもよい。
In order to solve these problems, the present invention has a conventional balloon at its tip that inflates to occlude the pulmonary artery, and has a first port at the tip for detecting the pressure of the original capillary system after pulmonary artery occlusion. The main feature of this pulmonary artery catheter is that it is provided with a second port at the rear of the balloon for measuring pressure in the pulmonary artery system after pulmonary artery occlusion. More specifically, the first
In addition to the port, a second port is provided near the balloon, for example, near 1al+. Pressure measurement through the first and second ports may be performed using a pressure measurement lumen inside the catheter body, or by installing a semiconductor micro pressure transducer at the site. It is also typically used to measure cardiac output.
The right atrial port of the van-Ganr catheter may be transferred to the pulmonary artery to serve as a second port, or even triple lumens may be provided, one of which may be used as a second port.

本発明において、肺動脈カテーテルを前記したように構
成し、バルーンを膨脹させた後、第1ポトを介して肺毛
細管系の圧力を、第2ポートを介して肺動脈系の圧力を
測定し、比較解析することにより、正確に肺動脈の時刻
(瞬間)を検出することができる。以下、この点につい
て詳しく説明する。
In the present invention, the pulmonary artery catheter is configured as described above, and after inflating the balloon, the pressure in the pulmonary capillary system is measured through the first port, and the pressure in the pulmonary artery system is measured through the second port, and comparative analysis is performed. By doing so, the time (instantaneous) of the pulmonary artery can be accurately detected. This point will be explained in detail below.

本発明においては、例えば第1及び第2ポートによる圧
測定系(血圧トランスデユーサ、アンプ)は、信号処理
、演算システム、液晶デイスプレィから構成される肺毛
細血管圧解析コンピュータに接続され所要の解析がなさ
れる。より具体的には、前例の場合、二つの圧測定系は
大気に解放され圧測定系のゼロバランスがとられる。次
いで第1及び第2ポートの肺動脈圧波形が表示され、バ
ルーンが膨脹していないときは両ポートは同一の圧を測
定しているので解析コンピュータは二つのトランスデユ
ーサの感度補正を行ない、二つの肺動脈圧波形を自動的
に重ね合せるようにする。即ち、第1ポートによる肺動
脈閉塞後の肺毛細管系の圧波形と第2ポートによる肺動
脈閉塞後の肺動脈系の圧波形を重合する。
In the present invention, for example, a pressure measurement system (blood pressure transducer, amplifier) using the first and second ports is connected to a pulmonary capillary pressure analysis computer consisting of a signal processing, arithmetic system, and a liquid crystal display to perform the necessary analysis. will be done. More specifically, in the case of the previous example, the two pressure measurement systems are opened to the atmosphere and the pressure measurement systems are zero-balanced. Next, the pulmonary artery pressure waveforms of the first and second ports are displayed, and since both ports measure the same pressure when the balloon is not inflated, the analysis computer corrects the sensitivity of the two transducers, and Automatically superimpose two pulmonary artery pressure waveforms. That is, the pressure waveform of the pulmonary capillary system after pulmonary artery occlusion caused by the first port and the pressure waveform of the pulmonary artery system after pulmonary artery occlusion caused by the second port are superimposed.

二つの圧波形の重合により、肺動脈閉塞時に第1ポート
からの圧波形が第2ポートからの圧波形から解離(分離
)して急速に低下するため、肺動脈閉塞の瞬間を正確に
検出することができる。
Due to the superposition of the two pressure waveforms, the pressure waveform from the first port dissociates (separates) from the pressure waveform from the second port at the time of pulmonary artery occlusion and rapidly decreases, making it difficult to accurately detect the moment of pulmonary artery occlusion. can.

第1図に前記した、本発明の肺毛細血管圧測定用肺動脈
カテーテル(1)の概略を示す。第1図のカテーテル(
1)は、外径約2■のカテーテル本体(2)、カテーテ
ル本体(2)の先端部位に固定された外径約1anのバ
ルーン(3)、先端部で開口した第1ポート(4)、該
バルーンよりlanの距離をおいてカテーテル本体に開
口して設けた第2ポート(5)からなるものである。第
1図のフラッシュラインは生理食塩水を流通させるもの
である。
FIG. 1 schematically shows the pulmonary artery catheter (1) for measuring pulmonary capillary pressure of the present invention described above. The catheter shown in Figure 1 (
1) includes a catheter main body (2) with an outer diameter of about 2 cm, a balloon (3) with an outer diameter of about 1 ann fixed to the distal end of the catheter main body (2), a first port (4) opened at the distal end, It consists of a second port (5) that opens into the catheter body at a distance of lan from the balloon. The flush line in FIG. 1 is for flowing physiological saline.

なお、第1図には、第1ポート及び第2ポートの圧測定
系(圧トランスデユーサで測定)からのデータが、肺毛
細血管圧解析コンピュータに取込まれる点も示されてい
る。これらの圧データは、例えば2QOLでコンピュー
タに取込み、前記した処理、解析を行なえばよい。
Note that FIG. 1 also shows that data from the pressure measurement system (measured by a pressure transducer) of the first port and the second port is taken into the pulmonary capillary pressure analysis computer. These pressure data may be imported into a computer using 2QOL, for example, and subjected to the processing and analysis described above.

次に多くの症例により検証された第1ポートによる圧波
形の特徴について説明する。
Next, the characteristics of the pressure waveform due to the first port, which have been verified through many cases, will be explained.

肺動脈閉塞直後、第1ポートからの圧波形(後述する第
2図の■圧波形を参照)は急速に低下しく急速低下相)
、以後肺動脈楔入圧に向かって緩かに低下する(緩除低
下相)。閉塞後早期の急速低下相は、閉塞された肺動脈
から肺毛細血管への血液の放出に対応しており、またこ
の時期の圧波形にはバルーンの影響も無視できないもの
である。
Immediately after pulmonary artery occlusion, the pressure waveform from the first port (see ■pressure waveform in Figure 2 below) rapidly decreases (rapidly decreasing phase)
Thereafter, the pressure gradually decreases toward the pulmonary artery wedge pressure (slow decline phase). The rapid drop phase early after occlusion corresponds to the release of blood from the occluded pulmonary artery to the pulmonary capillaries, and the influence of the balloon on the pressure waveform during this period cannot be ignored.

前記急速低下相の所要時間は、症例により0.1秒〜0
.2秒とバラツキがみられるものの、全例において0.
3秒以前には完結することが確かめられた。
The time required for the rapid decline phase is 0.1 seconds to 0 depending on the case.
.. Although there is some variation between 2 seconds and 0.0 seconds in all cases.
It was confirmed that the process would be completed within 3 seconds.

一方、緩除低下相は肺毛細血管から肺静脈の方向へのゆ
っくりとした血液の放出に対応しておりこの緩除低下相
の圧変化を閉塞時点まで逆に外挿すれば、閉塞の瞬間に
おける肺毛細血管圧(Pc)を決定することができる。
On the other hand, the slow release phase corresponds to the slow release of blood from the pulmonary capillaries to the pulmonary veins.If we extrapolate the pressure changes during this slow release phase to the point of occlusion, we can find that the moment of occlusion Pulmonary capillary pressure (Pc) at can be determined.

なお、全例の第2ポートからの圧波形(後述する第2図
の■圧波形を参照)において、バルーン閉塞後に有意な
上昇がみられ、これは肺血流が非閉塞肺血管にシフトし
たことによるものである。前記した閉塞によりバルーン
近位部の肺動脈圧が変化するという事実は、従来の肺動
脈カテーテルで肺動脈近位部の圧が変化しないという前
提のもとて閉塞時点を決定することの矛盾を指摘するも
のである。
In addition, a significant increase was observed in the pressure waveform from the second port in all cases (see pressure waveform in Figure 2 below) after balloon occlusion, which was due to a shift in pulmonary blood flow to non-occluded pulmonary vessels. This is due to a number of reasons. The fact that the pulmonary artery pressure in the proximal part of the balloon changes due to the occlusion mentioned above points out the contradiction in determining the point of occlusion based on the assumption that the pressure in the proximal part of the pulmonary artery does not change with the conventional pulmonary artery catheter. It is.

以上のことから、急速低下が完結する時間((1)、具
体的には ++=0.3秒以降の圧波形を前記単指数関
数(1)に曲線適合させ、パラメータ(人、K)を決定
しく2)式によりPcを求めることができる。
From the above, the pressure waveform after the time when the rapid decline is completed ((1), specifically ++=0.3 seconds, is curve-fitted to the monoexponential function (1), and the parameters (person, K) are Pc can be definitively determined by equation 2).

なお、単指数関数(1)のpcwpは、肺毛細管系の最
小値、即ち、第4図に示されるように肺静脈から左心房
にかけて漸減し、左心房か示す最小圧である。
Note that pcwp of the single exponential function (1) is the minimum value of the pulmonary capillary system, that is, as shown in FIG. 4, it gradually decreases from the pulmonary veins to the left atrium, and is the minimum pressure indicated by the left atrium.

本発明において、前記したように肺動脈閉塞時(t =
 O)が正確に求められ、かつ圧波形の単指数関数(1
)が正確に決定されることから、前記単指数関数開口(
1)をl=oに外挿して、目的とする肺毛細血管圧(P
c)を正確に決定することができる。
In the present invention, as described above, at the time of pulmonary artery occlusion (t =
O) can be determined accurately, and the pressure waveform can be calculated using a monoexponential function (1
) is determined accurately, the monoexponential aperture (
1) to l=o to obtain the target pulmonary capillary pressure (P
c) can be accurately determined.

第2図に、第1ポート及び第2ポートの圧測定系で入手
された圧データを1=0で重ね合せ、目的とする肺毛細
血管圧(Pc)を求める方法が図示されている。
FIG. 2 illustrates a method of superimposing the pressure data obtained by the pressure measurement systems of the first port and the second port with 1=0 to obtain the target pulmonary capillary pressure (Pc).

第2図において、圧波形■は肺動脈閉塞後に第2ポート
で検出されるもので、圧波形■は第1ボトで検出される
ものである。
In FIG. 2, the pressure waveform (■) is detected at the second port after pulmonary artery occlusion, and the pressure waveform (2) is detected at the first port.

また、1−0以降の全区間の閉塞波形に対して、例えば
下記関数(複合指数関数)(3)を曲線適合させて、前
記(2)式または下記(3)式によりPcを決定するこ
とも、煩雑さや信頼性は別として可能である。
In addition, for example, the following function (composite exponential function) (3) is curve-fitted to the occlusion waveform in the entire interval after 1-0, and Pc is determined by the above formula (2) or the following formula (3). is also possible, apart from the complexity and reliability.

P(1)=^・exp (−kl) +B−exp (
−It) + PCWP’・−(3)(但し、人、 k
、 B、 l はパラメータを示す。1〉k)Pcm 
 (1−に/I)・^+PCWP・・・・・・・・・・
・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・(4)(実
施例) (I)  第1図に示される第1ポートのほかに、バル
ーンのlan近位に第2ポートを有する肺動脈カテーテ
ルを開腹術または開心術患者を対象に、右向頚動脈より
挿入した。二つのポートを同一構成の圧測定系(スペク
トラメラド社製圧トランスデユーサ)に接続し、両ポー
トの周波数特性がマツチし適正であるかを調べた。両ポ
ートの周波数特性が適正でない場合は、可変ダンピング
装置により調整し、両ポートの周波数特性をマツチさせ
た。
P(1)=^・exp (-kl) +B-exp (
-It) + PCWP'・-(3) (However, people, k
, B, l indicate parameters. 1〉k) Pcm
(1-ni/I)・^+PCWP・・・・・・・・・・
・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・(4) (Example) (I) In addition to the first port shown in FIG. A pulmonary artery catheter with two ports was inserted through the right carotid artery in patients undergoing laparotomy or open heart surgery. The two ports were connected to a pressure measurement system with the same configuration (pressure transducer manufactured by Spectramerad), and it was examined whether the frequency characteristics of both ports matched and were appropriate. If the frequency characteristics of both ports were not appropriate, adjustments were made using a variable damping device to match the frequency characteristics of both ports.

次に、全身麻酔が安定した後、無呼吸下に5秒間の肺動
脈閉塞圧波形を数回反復測定し、解析装置で解析した。
Next, after the general anesthesia was stabilized, the pulmonary artery occlusion pressure waveform was repeatedly measured several times for 5 seconds under apnea and analyzed using an analyzer.

即ち、肺動脈閉塞後、03秒以降の閉塞圧波形(第2図
の■)に対し、前記単指数関数(1)に曲線適合して、
パラメータのA−kを決定し、次いて1=0に外挿して
肺毛細血管圧(Pc)を求める前記関係式(2)により
Pcを決定した。
That is, the occlusion pressure waveform (■ in Fig. 2) after 03 seconds after pulmonary artery occlusion is curve-fitted to the monoexponential function (1),
Pc was determined by the above-mentioned relational expression (2) in which the parameter A-k was determined and then extrapolated to 1=0 to obtain the pulmonary capillary pressure (Pc).

(I)PC測定データ 症例により下記の第1表の平均データが求められた。(I) PC measurement data The average data shown in Table 1 below was determined depending on the case.

(以下余白) 第1表のデータから、肺血管外水分量が増加する病態に
はPc(原毛細血管圧)の異常な上昇が密接に関係して
いることが明かである。従って、その治療の原毛細血管
圧を可及的に低く保つことが重要になる。現在、従来の
肺動脈カテーテルを用いて測られているpcwpは6原
性肺水腫の時には異常な上昇を示し、その診断や治療の
有用な指標として用いられている。しかし、もっと難治
性で死亡率の高い急性肺傷害やARDSでは、PCWP
は正常値をとり、病態の重症度の評価や治療の指標とし
てまったく役立たない。これに対しPc(原毛細血管圧
)は原水分量を増加させるもっとも直接的な因子であり
、このような病態においても異常な上昇を示し、臨床上
極めて有用な指標であるといえる。
(Margins below) From the data in Table 1, it is clear that abnormal increases in Pc (original capillary pressure) are closely related to pathological conditions in which pulmonary extravascular water content increases. Therefore, it is important to keep the original capillary pressure as low as possible for the treatment. Currently, pcwp, which is measured using a conventional pulmonary artery catheter, shows an abnormal increase in hexagenic pulmonary edema and is used as a useful index for its diagnosis and treatment. However, in acute lung injury and ARDS, which are more difficult to treat and have a high mortality rate, PCWP
takes a normal value and is completely useless as an indicator for evaluating the severity of the disease or for treatment. On the other hand, Pc (original capillary pressure) is the most direct factor that increases the amount of original water, shows an abnormal increase even in such pathological conditions, and can be said to be an extremely useful index clinically.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

本発明の肺毛細血管圧測定用の肺動脈カテーテルは、原
毛細血管圧を正確に、かつ再現性よく測定することがで
きる。従って、本発明のカテーテルは原毛細血管圧と極
めて相関の高い肺内の水分増加を特徴とする病態の診断
、評価、治療の指標を確立するうえて、極めて有用なも
のである。
The pulmonary artery catheter for measuring pulmonary capillary pressure of the present invention can measure original capillary pressure accurately and with good reproducibility. Therefore, the catheter of the present invention is extremely useful in establishing indicators for diagnosis, evaluation, and treatment of pathological conditions characterized by increased moisture in the lungs, which is highly correlated with original capillary pressure.

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

第1図は、本発明の肺毛細血管圧測定用肺動脈カテーテ
ルの概略を示すものである。 第2図は、本発明により原毛細血管圧(Pc)を求める
方法を説明する図である。 第3図は、従来の標準的な肺動脈カテーテルの概略図で
ある。 第4図は、従来の肺動脈カテーテルを使用して検出され
る各部位における肺動脈圧波形を示す下記略図である。 1・・・・・・肺毛細血管圧測定用肺動脈カテーテル2
・・・・・・カテーテル本体 3・・・・・・バルーン 4・・・・・・第1ポート 5・・・・・・第2ポート 第 第 図 2図
FIG. 1 schematically shows a pulmonary artery catheter for measuring pulmonary capillary pressure according to the present invention. FIG. 2 is a diagram illustrating a method for determining original capillary pressure (Pc) according to the present invention. FIG. 3 is a schematic diagram of a conventional standard pulmonary artery catheter. FIG. 4 is a schematic diagram showing pulmonary artery pressure waveforms at various locations detected using a conventional pulmonary artery catheter. 1... Pulmonary artery catheter for pulmonary capillary pressure measurement 2
... Catheter body 3 ... Balloon 4 ... First port 5 ... Second port Fig. 2

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1、先端部位に膨脹により肺動脈を閉塞するバルーンを
有する肺動脈カテーテルにおいて、 ( I )、バルーン膨脹による肺動脈閉塞後に肺毛細管
系の圧力状態を検出するためにカテーテルの先端部に設
けられた第1ポート、 (II)、バルーン膨脹による肺動脈閉塞後に肺動脈系の
圧力状態を検出するためにバルーンの近傍部位に設けら
れた第2ポート、 の第1ポート及び第2ポートを有することを特徴とする
肺毛細血管圧測定用肺動脈カテーテル。 2、バルーンの近傍部位に設けられた第2ポートが、バ
ルーンより所望の距離をおいて設けられたものである請
求項第1項に記載の肺毛細血管圧測定用肺動脈カテーテ
ル。 3、バルーンの近傍部位に設けられた第2ポートが、バ
ルーンより1cmの距離をおいて設けられたものである
請求項第2項に記載の肺毛細血管圧測定用肺動脈カテー
テル。 4、第1ポート及び第2ポートが圧電素子に接続された
ものである請求項第1項に記載の肺毛細血管圧測定用肺
動脈カテーテル。 5、第1ポート及び第2ポートが半導体マイクロ圧トラ
ンスデューサである請求項第4項に記載の肺毛細血管圧
測定用肺動脈カテーテル。 6、請求項第1項に記載の肺毛細血管圧測定用肺動脈カ
テーテルを使用して、 ( I )、バルーン膨脹後、第1ポートの圧測定系によ
り肺毛細管系の圧波形を求めること、 (II)、バルーン膨脹後、第2ポートの圧測定系により
肺動脈系の圧波形を求めること、 (III)、前記( I )と(II)の圧波形を重合し、二つ
の圧波形が解離する瞬間を検出してバルーンによる肺動
脈閉塞時点を求めること、 (IV)、肺動脈閉塞後、所定時間後の第1ポートにより
検出される肺毛細管系の圧波形を下記単指数関数(1)
に曲線適合させること、 p(t)=A・exp(−kt)+PCWP・・・・・
・・・・(1)但し、A、kはパラメータを示す。 PCWPは、肺動脈閉塞後の第1ポート により測定される肺毛細管系の圧波 形の最小値を示す。 (V)、前記単指数関数(1)を肺動脈閉塞の瞬間に外
挿(t=0)して、下式(2)により肺毛細血管圧Pc
を求めること、 Pc=A+PCWP・・・・・・・・・・・・・・・(
2)よりなることを特徴とする肺毛細血管圧の測定方法
。 7、肺動脈閉塞後、0.3秒以降に第1ポートにより検
出される肺毛細管系の圧波形を、前記単指数関数(1)
に曲線適合させる請求項第6項に記載の肺毛細血管圧の
測定方法。
[Scope of Claims] 1. A pulmonary artery catheter having a balloon at its distal end that, when inflated, occludes the pulmonary artery; (II) a second port provided in a region near the balloon to detect the pressure state of the pulmonary artery system after pulmonary artery occlusion due to balloon inflation; A pulmonary artery catheter for measuring pulmonary capillary pressure characterized by: 2. The pulmonary artery catheter for measuring pulmonary capillary pressure according to claim 1, wherein the second port provided near the balloon is provided at a desired distance from the balloon. 3. The pulmonary artery catheter for measuring pulmonary capillary pressure according to claim 2, wherein the second port provided near the balloon is provided at a distance of 1 cm from the balloon. 4. The pulmonary artery catheter for measuring pulmonary capillary pressure according to claim 1, wherein the first port and the second port are connected to a piezoelectric element. 5. The pulmonary artery catheter for pulmonary capillary pressure measurement according to claim 4, wherein the first port and the second port are semiconductor micro pressure transducers. 6. Using the pulmonary artery catheter for pulmonary capillary pressure measurement according to claim 1, (I) After inflation of the balloon, determining the pressure waveform of the pulmonary capillary system by the pressure measurement system of the first port; ( II), After the balloon is inflated, the pressure waveform of the pulmonary artery system is determined by the pressure measurement system of the second port. (III) The pressure waveforms of (I) and (II) are superimposed and the two pressure waveforms are dissociated. (IV) The pressure waveform of the pulmonary capillary system detected by the first port after a predetermined time after pulmonary artery occlusion is determined by the following monoexponential function (1).
curve fitting, p(t)=A・exp(-kt)+PCWP...
...(1) However, A and k indicate parameters. PCWP indicates the minimum value of the pressure waveform of the pulmonary capillary system measured by the first port after pulmonary artery occlusion. (V), by extrapolating the monoexponential function (1) to the moment of pulmonary artery occlusion (t=0), the pulmonary capillary pressure Pc is calculated by the following formula (2).
To find, Pc=A+PCWP・・・・・・・・・・・・・・・(
2) A method for measuring pulmonary capillary pressure, comprising: 7. The pressure waveform of the pulmonary capillary system detected by the first port after 0.3 seconds after pulmonary artery occlusion is calculated using the monoexponential function (1).
7. The method for measuring pulmonary capillary pressure according to claim 6, wherein the method comprises curve fitting.
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