JPH10137209A - 心室容積計測用電極カテーテル - Google Patents

心室容積計測用電極カテーテル

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JPH10137209A
JPH10137209A JP8332662A JP33266296A JPH10137209A JP H10137209 A JPH10137209 A JP H10137209A JP 8332662 A JP8332662 A JP 8332662A JP 33266296 A JP33266296 A JP 33266296A JP H10137209 A JPH10137209 A JP H10137209A
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electrode
catheter
electrodes
distance
conductance
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JP8332662A
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Haruo Ito
治男 伊藤
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Abstract

(57)【要約】 【課題】コンダクタンスカテーテルシステムによる心室
容積の計測精度向上を得る。 【解決手段】コンダクタンスカテーテルシステムにおい
て容積計測用多電極カテーテルの2つの両端電極と、こ
れら両端と隣接する電極とのそれぞれの距離を他の中間
電極の隣接ペア間距離より短く構成する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、心臓の心室内腔の
血液容積を測定するための心室容積計測用電極カテーテ
ルに関する。
【0002】
【従来の技術】拍動する生体心臓の心室の収縮及び拍出
特性を、心室の内圧と容積関係から解析しようとする試
みは古くから成されている。さらに近年心室の圧容積関
係からの力学的・エネルーギ学的研究が進み、心室の内
圧、容積の計測精度の向上が重要な課題と成って来た。
しかし、心室の内圧の測定に関しては、計測機器の著し
い進歩により、高精度に連続して測定可能になってい
る。しかし一方、心室内の血液容積の測定に関しては、
エコー法、アンギオグラフィ法、MRI法等が用いられ
ているが、手数が掛かったり、高価なうえにさらに測定
精度においても問題があった。そして、この心室容積の
測定の困難性が、心機能の解析の障害となってきた。
【0003】そこで、近年、心室の容積の測定に、コン
ダクタンスカテーテルシステムを用いる方法が提案され
ている。このコンダクタンスカテーテルシステムを用い
た測定法は、比較的心臓の形状変化に関係なく、さらに
リアルタイムで連続して心室容積を測定することができ
る利点があり、今後、医学医療の現場で利用され、心機
能の解析、心臓薬の開発及び心臓薬病の治療方針の決定
等、医学及び医療の発展に貢献するものと期待されてい
る。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】ところがコンダクタン
スカテーテルシステムを用いた心室容積の計測精度は電
極カテーテルの心室内留置位置に大きく依存する。心室
を回転楕円体とみなし、この楕円体の長軸方向である大
動脈弁から心尖までにカテーテル電極部分を位置するよ
うにカテーテルが留置される必要がある。
【0005】従来の多電極カテーテルの電極は等間隔に
配列されていた。従って、両端電極とそれぞれ隣接する
内側電極間ではコンダクタンスを計測できない区間が生
じ、このことがコンダクタンスカテーテルシステムの計
測精度を低下させるという問題があった。
【0006】
【課題を解決するための手段】すなわち本発明は、心臓
の心室内に4極以上の電極カテーテルを導入留置し両端
電極に微弱な交流定電流を流し、残りの中間電極間の計
測コンダクタンスから心室血液容積を測定するコンダク
タンスカテーテルシステムに用いられるカテーテルであ
って、 1)該カテーテルの基端電極と、それに隣接する電極と
の距離が中間電極の一区間の距離より短いことを特徴と
する心室容積計測用電極カテーテル 2)該カテーテルの先端電極と、それに隣接する電極と
の距離が中間電極の一区間の距離より短いことを特徴と
する心室容積計測用電極カテーテル 3)該カテーテルの両端電極と、各両端電極と隣接する
内側電極とのそれぞれの距離が中間電極の一区間の距離
より短いことを特徴とする心室容積計測用電極カテーテ
ルである。
【0007】本発明について詳しく説明する。コンダク
タンスカテーテルシステムを用いた心室容積の測定法
は、心室内の血液の交流電気伝導性を利用する測定法で
ある。この方法で用いるカテーテルは、その先端の心室
内に挿入される部分に数個の電極が埋設されている。図
4は従来から用いられているカテーテルの一例を示す側
面図である。図4において、1は中空のカテーテルチュ
ーブである。2はカテーテルの先端、3〜10はカテー
テルに埋設された電極であり、この図4の例においては
計8個の電極が埋設されている。それぞれの電極の配線
はカテーテルの中を通り測定器に接続されている。
【0008】図4の8個の電極を埋設したカテーテルの
先端部2を大動脈弁から心室内に導入し、心尖部に向か
って挿入して心室内に留置される。そして、8個の電極
のうち両端電極3、11間に交流の微弱定電流を流す。
この微弱定電流により心室内血液を媒体として三次元の
電場が構成される。この電場におけるコンダクタンス
を、中間の各隣接電極間、4−5間、5−6間、6−7
間、7−8間、8−9間及び9−10間の5区間で連続
して計測する。しかし、両端電極と隣接電極間3−4間
及び10−11間はコンダクタンスが計測できず、非測
定部が両端電極部で発生する。
【0009】また、ラット等の小動物の心室容積計測用
カテーテルでは細く緻密にする必要から図5に示すよう
な6電極カテーテルを用いるのが妥当と考えられる。図
5では3−8間で交流微弱定電流を流し、中間の各隣接
電極間、4−5間、5−6間、7−8間でコンダクタン
スを計測する。しかし、この従来の形態で等間隔に配設
された6電極カテーテルの場合も3−4間、7−8間が
計測できず、非測定部が両端電極部で発生する。
【0010】以下測定原理を簡単に説明する。生体拍動
心臓における心周期ごとに時々刻々変化する心室の容積
と計測されたコンダクタンス値の値には、次式の関係が
成立する。 V(t)=c×ρ×L×G(t)+Vc (1) (ただし、式中、V(t)は任意の時刻tにおける心室
容積、cは定数、ρは血液抵抗率、Lは電極間距離、G
(t)は時刻tにおけるコンダクタンス、Vcは補正項
を表す。)
【0011】したがって、心室容積V(t)は、予め電
極間距離Lを決め、また測定対象の血液抵抗率ρを実測
しておくと、前式(1)を用いてコンダクタンスの計測
値G(t)から算出することができる。カテーテルを接
続する測定器は主として交流定電流回路とコンダクタン
ス計測回路より構成されている。本測定器は(1)式に
おける定数cを予め定め、また実測した電極間距離L及
び血液抵抗率ρそして補正項Vcを設定すれば、心室容
積V(t)に対応した値を出力する。
【0012】しかし、このコンダクタンスカテーテルシ
ステムの電極カテーテルにおいて前述したような問題点
がある。それは従来の電極カテーテルは電極が等間隔に
配設されており、心臓カテーテル法において大動脈弁か
ら左室心尖にカテーテル先端を導入する場合、心尖まで
完全に挿入する必要があり、このことは期外収縮等を頻
繁に発生させ危険が大きい。従って、該カテーテルを心
室内に挿入留置する場合において、充分カテーテルが心
尖に達するまでの位置に置くことが出来なかった。さら
に、ラット等の小動物に使用する電極カテーテルは製作
上緻密さが必要になるため6電極配列にするのが妥当で
あるが、従来の形態の等間隔6電極カテーテルを心尖か
ら大動脈弁方向に左室内に挿入した場合、両端電極のう
ち基部電極とその隣の電極間ではそれぞれコンダクタン
スを計測できず、従って心室内に非測定部が生じ、これ
らのことが精度を下げる原因になっていた。
【0013】
【発明の実施の形態】本発明は、これら問題点を解消し
た心室容積計測用カテーテルであり、コンダクタンスカ
テーテルシステムにおいてより高精度で心室容積を計測
する電極カテーテルである。図1は本発明の一実施態様
を示すカテーテルの側面図である。図1において符号1
〜8は図5と同じであるが基端部7−8間が他の電極間
に比較して短い。このことは小動物の心室内に心尖から
大動脈方向に挿入し、留置する場合、7−8間寸法を中
間電極の電極間距離(4−5、5−6、6−7)より短
く、さらに心筋厚さで製作すれば、前で説明した心尖部
の非計測部が生じない。
【0014】さらに図2の符号も図1と同じであるが、
先端電極3−4間を他の電極間距離より短く製作してい
る。この場合は、当カテーテルを大動脈弁から左室心尖
に挿入し留置するときこの先端電極3−4間が心尖近傍
に位置するが、3−4間の非測定部を従来の等間隔電極
カテーテル(図5)より小さくすることができ、さらに
この短くなった分だけ心尖に押さえつける必要がなくな
る。従って、期外収縮の発生が少なくなりより安全であ
る。
【0015】次いで、図3には両端電極3、8とそれぞ
れ隣接する内側電極4、7との各距離が中間の電極距離
より短い6電極カテーテルの一実施態様を示す。本カテ
ーテルを用いれば、心尖方向から挿入した場合にも、か
つ大動脈方向から挿入した場合にも、いずれの場合に
も、従来の等電極間距離のカテーテルを用いるより、非
測定部が少なくなり、コンダクタンスカテーテルシステ
ムの計測精度が向上する。加えて、大動脈弁から左室に
挿入する場合に、本発明の電極カテーテルを用いれば、
従来の等電極間距離のカテーテルを用いるより心尖に押
しつける必要がなく、結果として、心臓の期外収縮の発
生も少なくなりより安全にさらに高精度に計測を行うこ
とができる。
【0016】以上の説明ではカテーテル電極数は特に6
電極のものを用いて説明したが、6電極以下の5極、4
極であっても又6極以上であっても差し支えない。
【0017】
【実施例】心臓の心室内に4極以上の電極カテーテルを
導入留置し両端電極に微弱な交流定電流を流し、残りの
中間電極間の計測コンダクタンスから心室血液容積を測
定する測定器は、主として交流定電流回路(20kH
z,20μA)とコンダクタンス計測回路から成り、コ
ネクターによりカテーテルに接続可能に設計製作され
た。なお本発明の一実施例を本発明の実施の形態を示す
図3を用いて説明する。チューブ1には太さ外径約1m
mのポリエチレン製を用い、先端電極3と、その先端電
極3に隣接する電極4との電極間距離が約1.5mm、
そして中間電極間距離3−4間、4−5間、5−6間を
それぞれ3mm、基端電極8と、それに隣接する電極7
との電極間距離が約1.5mmで設計製作した。これら
6個の電極は白金材質を用い幅0.8mmで埋設され、
チューブ1の中を通る白金リード線(50μmm)を介
してそれぞれ前記測定器にコネクターを用いて接続でき
る。これら6電極間のそれぞれは使用周波数交流(20
kHz)に関して高絶縁性を有することは当然である。
そして両端電極(3−8)間距離1.2cmは小動物の
ラットのほぼ心室長に対応している。
【0018】
【発明の効果】本発明の心室容積計測用多電極カテーテ
ルを用いると、従来の電極カテーテルよりは心尖にまで
挿入する必要がないのでより安全で精度が向上し、さら
に小動物用として電極数を減らした場合にも非計測区間
が小さなり、この結果計測システムの精度の向上を図る
ことができる。さらに、マウス、ハムスター用に本発明
のカテーテルを用いれば心機能に関する分子生物学との
統合的研究の発展が見込まれる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施態様を示す多電極カテーテルに
おける電極部側面図である。
【図2】本発明の一実施態様を示す多電極カテーテルに
おける電極部側面図である。
【図3】本発明の一実施態様を示す多電極カテーテルに
おける電極部側面図である。
【図4】従来の電極(8電極)カテーテルの電極配列を
示すカテーテル電極部側面図である。
【図5】電極(6電極)カテーテルの従来の電極配列を
示すカテーテル電極部側面図である。
【符号の説明】
1 チューブ 2 チューブ先端 3〜10 電極

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】心臓の心室内に4極以上の電極カテーテル
    を導入留置し両端電極に微弱な交流定電流を流し、残り
    の中間電極間の計測コンダクタンスから心室血液容積を
    測定するコンダクタンスカテーテルシステムに用いられ
    るカテーテルであって、該カテーテルの基端電極と、そ
    れに隣接する電極との距離が中間電極の一区間の距離よ
    り短いことを特徴とする心室容積計測用電極カテーテ
    ル。
  2. 【請求項2】心臓の心室内に4極以上の電極カテーテル
    を導入留置し両端電極に微弱な交流定電流を流し、残り
    の中間電極間の計測コンダクタンスから心室血液容積を
    測定するコンダクタンスカテーテルシステムに用いられ
    るカテーテルであって、該カテーテルの先端電極と、そ
    れに隣接する電極との距離が中間電極の一区間の距離よ
    り短いことを特徴とする心室容積計測用電極カテーテ
    ル。
  3. 【請求項3】心臓の心室内に4極以上の電極カテーテル
    を導入留置し両端電極に微弱な交流定電流を流し、残り
    の中間電極間の計測コンダクタンスから心室血液容積を
    測定するコンダクタンスカテーテルシステムに用いられ
    るカテーテルであって、該カテーテルの両端電極と、各
    両端電極と隣接する内側電極とのそれぞれの距離が中間
    電極の一区間の距離より短いことを特徴とする心室容積
    計測用電極カテーテル。
JP8332662A 1996-11-07 1996-11-07 心室容積計測用電極カテーテル Pending JPH10137209A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2003026504A1 (fr) 2001-09-20 2003-04-03 Japan As Represented By President Of National Cardiovascular Center Dispositif de mesure, automatique et continu, de volume ventriculaire

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2003026504A1 (fr) 2001-09-20 2003-04-03 Japan As Represented By President Of National Cardiovascular Center Dispositif de mesure, automatique et continu, de volume ventriculaire
EP1437090A1 (en) * 2001-09-20 2004-07-14 Japan as represented by president of National Cardiovascular Center Automatic, continuous measuring device for a ventricle volume
EP1437090A4 (en) * 2001-09-20 2006-03-01 Japan Government DEVICE FOR MEASURING, AUTOMATICALLY AND CONTINUOUSLY, VENTRICULAR VOLUME

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