JPS58138436A - 心拍出量・心室容量及び駆出分画測定装置 - Google Patents
心拍出量・心室容量及び駆出分画測定装置Info
- Publication number
- JPS58138436A JPS58138436A JP57020398A JP2039882A JPS58138436A JP S58138436 A JPS58138436 A JP S58138436A JP 57020398 A JP57020398 A JP 57020398A JP 2039882 A JP2039882 A JP 2039882A JP S58138436 A JPS58138436 A JP S58138436A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- indicator
- volume
- concentration
- cardiac
- indicator concentration
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- Pending
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- Measuring Pulse, Heart Rate, Blood Pressure Or Blood Flow (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
できる心拍出量・心室容量及び駆出分画測定装置に関す
る。
る。
心臓の機能を評価する上で、心臓の１回拍出量心室容量
及び駆出分画は重要な指標であり、これらの測定は臨床
上大きな意義を持っている。ここで、１回拍出量とは心
臓が１回の収縮で送出する血液量であり、心室容量とは
右心室ある１は左心室の拡張時における容量であり、更
に駆出分画とは心室容量に対する１回拍出量の比である
。心拍出量測定法はいくつかあるが通常臨床でよく用い
られている方法として指示薬希釈法がある。この指示薬
希釈法は心カテーテル法の施行を必ずしも必要としない
こと、被検対象に長い時間の恒常状態を必要としないこ
と、短時＠ＪＫ頻回の−ｊ定が町能であること等の利漬
があり、指示薬として色素を用いる色素希釈法と指示薬
として体温よりも高温または低温の液体を用いる熱希釈
法とがよく用いられており、装置化されたものが数種市
販されている。指示薬希釈法については、例えば［指示
薬希釈法の臨床応用］（中村、書取・渡部著、中白書店
）Ｋ詳しく述べられている。
及び駆出分画は重要な指標であり、これらの測定は臨床
上大きな意義を持っている。ここで、１回拍出量とは心
臓が１回の収縮で送出する血液量であり、心室容量とは
右心室ある１は左心室の拡張時における容量であり、更
に駆出分画とは心室容量に対する１回拍出量の比である
。心拍出量測定法はいくつかあるが通常臨床でよく用い
られている方法として指示薬希釈法がある。この指示薬
希釈法は心カテーテル法の施行を必ずしも必要としない
こと、被検対象に長い時間の恒常状態を必要としないこ
と、短時＠ＪＫ頻回の−ｊ定が町能であること等の利漬
があり、指示薬として色素を用いる色素希釈法と指示薬
として体温よりも高温または低温の液体を用いる熱希釈
法とがよく用いられており、装置化されたものが数種市
販されている。指示薬希釈法については、例えば［指示
薬希釈法の臨床応用］（中村、書取・渡部著、中白書店
）Ｋ詳しく述べられている。
従来の心拍出量測定装置は心拍出量しか測定できず、ま
た数値積分等の煩雑な計算が必要とされる欠点がある。
た数値積分等の煩雑な計算が必要とされる欠点がある。
心拍出量の測定と同時に心室容量及び駆出分画が測定で
きる心拍出量Φ心室容量及び駆出分画測定装置はいまだ
存在していない。
きる心拍出量Φ心室容量及び駆出分画測定装置はいまだ
存在していない。
本発明の目的は、指示薬希釈法を応用し【心拍出量のみ
ならず心室容量及び駆出分画をも同時に測定できる心拍
出量・心室容量及び駆出分画測定装置１に提供すること
である。
ならず心室容量及び駆出分画をも同時に測定できる心拍
出量・心室容量及び駆出分画測定装置１に提供すること
である。
以下に図面を参照して本発明について詳細に説明する°
。
。
第１図は本発明の心拍出量・心室容量及び駆出分Ｉｌ！
ｌＩ測定装置の実施例な示す図である。第１図（ａ）は
その外観な示し、第１図（ｂ）はその構成を示すブロッ
ク図であり、第１図（Ｃ）は第１図（ａ）のＡ部の詳細
を示している。１は心電計、２は波形整形回路、３は指
示薬注入装置、４は心カテーテル、５は指示薬濃度測定
装置、６は濃度測定用センサ、７は中央処理装置、８及
び９はそれぞれ右心室及び左心室、１０及び１１はそれ
ぞれ右心房及び左心房、１２は大動脈弁、１６は肺動脈
弁、１４は肺である。心電計１は心臓の拍動に伴う電位
の時間的変化な電気信号として心電図に記録するが、波
形整形回路２はこの電気信号を整形し心拍に対し指示薬
の注入を同期させるための同期信号を発生する。
ｌＩ測定装置の実施例な示す図である。第１図（ａ）は
その外観な示し、第１図（ｂ）はその構成を示すブロッ
ク図であり、第１図（Ｃ）は第１図（ａ）のＡ部の詳細
を示している。１は心電計、２は波形整形回路、３は指
示薬注入装置、４は心カテーテル、５は指示薬濃度測定
装置、６は濃度測定用センサ、７は中央処理装置、８及
び９はそれぞれ右心室及び左心室、１０及び１１はそれ
ぞれ右心房及び左心房、１２は大動脈弁、１６は肺動脈
弁、１４は肺である。心電計１は心臓の拍動に伴う電位
の時間的変化な電気信号として心電図に記録するが、波
形整形回路２はこの電気信号を整形し心拍に対し指示薬
の注入を同期させるための同期信号を発生する。
指示薬注入装置６はこの同期信号に従って心臓の拡張期
に同期して断続的に心室内に、あるいは同期をとらずに
一定速度で持続的に心室の直前に指示薬、例えばインド
シアニングリーン勢の色素を心カテーテル４ｔｌ−介し
て注入する。第１図（ａ）及び（Ｃ）共に大伏在静脈よ
り右心室８へ心カテーテル４を挿入した状態を示してい
る。指示薬濃度測定装置５は指示薬の血中濃度の時間的
変化を、心室からの血液流出口の直後に位置された濃度
測定用センサ６を用いて測定する。この濃度測定用セン
サ６は、右心室８の場合は肺動脈弁１６の直後に左心室
９の場合は大動脈弁１２の直後に位置されるが、第１図
（Ｃ）では右心室８の出口に位置しズ示されている。中
央処理装置７は、第６図を参照して詳細に説明する測定
原理に基づいて、波形整形回路２、指示薬注入装置６及
び指示薬濃度測定装置５からの情報により心拍出量、心
室容量及び駆出外−を計算しその結果を表示し、併わせ
て装置の各部を制御する。本発明の装置は指示薬を心室
の拡張期に同期して断続的に注入する場合も、同期をと
らずに指示薬を持続的に注入する場合にも適用できる。
に同期して断続的に心室内に、あるいは同期をとらずに
一定速度で持続的に心室の直前に指示薬、例えばインド
シアニングリーン勢の色素を心カテーテル４ｔｌ−介し
て注入する。第１図（ａ）及び（Ｃ）共に大伏在静脈よ
り右心室８へ心カテーテル４を挿入した状態を示してい
る。指示薬濃度測定装置５は指示薬の血中濃度の時間的
変化を、心室からの血液流出口の直後に位置された濃度
測定用センサ６を用いて測定する。この濃度測定用セン
サ６は、右心室８の場合は肺動脈弁１６の直後に左心室
９の場合は大動脈弁１２の直後に位置されるが、第１図
（Ｃ）では右心室８の出口に位置しズ示されている。中
央処理装置７は、第６図を参照して詳細に説明する測定
原理に基づいて、波形整形回路２、指示薬注入装置６及
び指示薬濃度測定装置５からの情報により心拍出量、心
室容量及び駆出外−を計算しその結果を表示し、併わせ
て装置の各部を制御する。本発明の装置は指示薬を心室
の拡張期に同期して断続的に注入する場合も、同期をと
らずに指示薬を持続的に注入する場合にも適用できる。
第２図は本発明の色素衾度測矩用センサの実施例及び測
定スペクトルを示す図である。１５は光源、１６は送光
用光ファイバー、１７は受光用光ファイバー、１Ｂは血
液と色素との混合物、１９は分光分析装置である。この
センナは指示薬として色素を用いた場合に使用でき、光
な送光用光ファイバー１６により血液１８に照射し血中
色素濃度に応じた血中後方散乱光を受光用光ファイバー
１７を介して分光分析装置１９に送る。分光分析装置１
９は後方散乱光のスペクトルの時間的変化を検出し分析
する。スはクトル変化と血中色素濃度とは一定の関係が
あるので、血中色素濃度が測定できる。第２図（ｂ）
において曲ｌ／ｓ２１は血中の色素濃度が大きい場合を
１曲線２２は色素濃度が小さい場合のスはクトルを示し
ている。
定スペクトルを示す図である。１５は光源、１６は送光
用光ファイバー、１７は受光用光ファイバー、１Ｂは血
液と色素との混合物、１９は分光分析装置である。この
センナは指示薬として色素を用いた場合に使用でき、光
な送光用光ファイバー１６により血液１８に照射し血中
色素濃度に応じた血中後方散乱光を受光用光ファイバー
１７を介して分光分析装置１９に送る。分光分析装置１
９は後方散乱光のスペクトルの時間的変化を検出し分析
する。スはクトル変化と血中色素濃度とは一定の関係が
あるので、血中色素濃度が測定できる。第２図（ｂ）
において曲ｌ／ｓ２１は血中の色素濃度が大きい場合を
１曲線２２は色素濃度が小さい場合のスはクトルを示し
ている。
第６図は本発明の測定原理を説明するための心室モデル
を示す図である。第３図（ａ）は心室が拡張終期にある
場合、第６図（ｂ）は収縮終期にある場合を示している
。
を示す図である。第３図（ａ）は心室が拡張終期にある
場合、第６図（ｂ）は収縮終期にある場合を示している
。
１、心拍に同期した指示薬注入な行なう場合心室の拡張
終期の内容積すなわち心室容量なりＨ）、１回拍出量を
ｖ（ｔ）とし、心室内にその拡張期に同期して指示薬を
Ｉ（ｇ）ずつｍ回−間約に注入するものとする。また、
指示薬は心室内に均一に分散するものとする。このとき
抛示桑濃度を第３図に示すように心室の出口直後で測定
すれば、指示薬注入後に回目の収縮によって送出される
血液中の指示薬濃度Ｃｋ（ｇ／ｚ）は次のようにして得
られる。
終期の内容積すなわち心室容量なりＨ）、１回拍出量を
ｖ（ｔ）とし、心室内にその拡張期に同期して指示薬を
Ｉ（ｇ）ずつｍ回−間約に注入するものとする。また、
指示薬は心室内に均一に分散するものとする。このとき
抛示桑濃度を第３図に示すように心室の出口直後で測定
すれば、指示薬注入後に回目の収縮によって送出される
血液中の指示薬濃度Ｃｋ（ｇ／ｚ）は次のようにして得
られる。
以上の式から指示楽＃［Ｇｋは
（１） １ ＜Ｉｋ ＜：ｍのとき
（ｉｉ） ｍ （ｋ≦ｎのとき −
で与えられる。第４図はこの指示薬濃度の変化を示して
いる。（１） 、 （ｉｉ）の結果より１１拍出量Ｖ、
心室容量ｖ１．駆出分画ｖ／ｌ／の求め方として下記の
方法があることがわかる。
いる。（１） 、 （ｉｉ）の結果より１１拍出量Ｖ、
心室容量ｖ１．駆出分画ｖ／ｌ／の求め方として下記の
方法があることがわかる。
（１） 指示薬濃度曲線の立上りを利用する方法（Ｉ
ｋｍ） （ａ） 第１回目の指示薬濃度Ｃ４の測定値から心室
容量Ｖ（ｔ）を求める。この心室容量Ｖと第に回目の指
示薬濃度Ｃｋの測定（１（１ｊｋ＜Ｉｍ）とから（２）
式を用いて１回拍出量マ〔ｔ〕を求める。心室容量Ｖと
１１拍出量Ｖとがら駆出分画ｖ／Ｖが求まる。
ｋｍ） （ａ） 第１回目の指示薬濃度Ｃ４の測定値から心室
容量Ｖ（ｔ）を求める。この心室容量Ｖと第に回目の指
示薬濃度Ｃｋの測定（１（１ｊｋ＜Ｉｍ）とから（２）
式を用いて１回拍出量マ〔ｔ〕を求める。心室容量Ｖと
１１拍出量Ｖとがら駆出分画ｖ／Ｖが求まる。
（ｂ） ＋２３式より
（１＜：ｋ １ ｅ ｋ２’Ｅ ｒｒｈ ）（４）式の
右辺は駆出分画Ｖ／″％ｌの関数である。従ってｃｋ、
、九に２ の測定値より（４）式の方程式を解けばｖ
／Ｖが求まる。この（ｂ）の方法では駆出分画Ｙ／ＶＬ
か求まらないがこの場合には各時点での濃度の比がわか
りさえすればｖ／Ｖが求まるため濃度測定の際に絶対値
の較正が不要であるという利点がある。
右辺は駆出分画Ｖ／″％ｌの関数である。従ってｃｋ、
、九に２ の測定値より（４）式の方程式を解けばｖ
／Ｖが求まる。この（ｂ）の方法では駆出分画Ｙ／ＶＬ
か求まらないがこの場合には各時点での濃度の比がわか
りさえすればｖ／Ｖが求まるため濃度測定の際に絶対値
の較正が不要であるという利点がある。
（２） 指示薬濃度曲線の最大値を利用する方法とし
て１回拍出暑Ｖは次式で求められる。
て１回拍出暑Ｖは次式で求められる。
ｏ、 −−−−−−（５１（３１指示薬
濃度曲線の立下りを利用する方法（３）式より （６）式より前述の＋１ｌ−（ｂ）の場合と同様に駆出
分画ｖ／Ｖが求まる。特に、に、−に２：１ のとき
には駆出分画ｖ／Ｖは となる。この場合も前述の（１）−（ｂ）の場合と同様
に濃度測定装置の較正が不要である。この方法と（１）
あるいは（２）の方法とを併用すれば心室容量■及び１
１拍出量Ｖが求まる。
濃度曲線の立下りを利用する方法（３）式より （６）式より前述の＋１ｌ−（ｂ）の場合と同様に駆出
分画ｖ／Ｖが求まる。特に、に、−に２：１ のとき
には駆出分画ｖ／Ｖは となる。この場合も前述の（１）−（ｂ）の場合と同様
に濃度測定装置の較正が不要である。この方法と（１）
あるいは（２）の方法とを併用すれば心室容量■及び１
１拍出量Ｖが求まる。
（４）その他
１１拍出量Ｖは次のようにしても求めることができる。
（３）式より、
ｔｉｍＧｎ＝ Ｏ（”−” ＜ １ ）ｎ→−■
従って、（１）式より
ｍＩ −ｖ、Ｊ Ｃ；＝Ｑ
ｌ二１１
実際に測定する際には指示薬が被検体内をｏ／Ｉ埠して
再び心臓に戻るまでに１ｌ１１度測定を終了せねばなら
ない。このために適当に指示薬注入回数を設定するかあ
るいは再循環しないような指示薬な用いる必要がある。
再び心臓に戻るまでに１ｌ１１度測定を終了せねばなら
ない。このために適当に指示薬注入回数を設定するかあ
るいは再循環しないような指示薬な用いる必要がある。
さもなければ、適当な計算処理によって再循環成分を除
外する必要がある。
外する必要がある。
２、持続注入を行なう場合
指示薬を１．で述べｔように心室内に注入する場合には
、心臓の拡張期に同期して断続的な注入な行なわねば前
述の（１）式が成立しない。しかし、心室入口の直前に
指示薬を注入することを考えれば、一定速度で持続的な
注入を行なうことにより前述の１．の測定法がそのま−
１使用できる。すなわち、Ｄｇ／５ｅｃ） で指示薬
を注入するものとし心拍周期すＴ（，５ｅｃ）とすれば
、１回の拡張時に心室内に取り込まれる指示薬はｉ−Ｔ
（ｇ）であるから、前述の１．の場合で工＝ｉ−Ｔ と
おけば口）式がそのま＼成立する。従って、持続注入の
場合でも前述の１と同様にして１回拍出１ｉｖ、心室容
１ｖ及び駆出分画ｖ／Ｖを求めることができる。
、心臓の拡張期に同期して断続的な注入な行なわねば前
述の（１）式が成立しない。しかし、心室入口の直前に
指示薬を注入することを考えれば、一定速度で持続的な
注入を行なうことにより前述の１．の測定法がそのま−
１使用できる。すなわち、Ｄｇ／５ｅｃ） で指示薬
を注入するものとし心拍周期すＴ（，５ｅｃ）とすれば
、１回の拡張時に心室内に取り込まれる指示薬はｉ−Ｔ
（ｇ）であるから、前述の１．の場合で工＝ｉ−Ｔ と
おけば口）式がそのま＼成立する。従って、持続注入の
場合でも前述の１と同様にして１回拍出１ｉｖ、心室容
１ｖ及び駆出分画ｖ／Ｖを求めることができる。
従来（ｈ指示桑希択法と本発明の測定方法との本質的な
相違は、従来の方法が得られた指示桑濃度曲ｌ１ｅＩｌ
ｋ：単にａ値積分することにより心拍出量だけを求めて
いたのに対し、本発明が指示薬濃度曲線の立上り特性、
立下り特性及び最大値の情報を有効に利用することによ
り非常に簡単な計算で１回拍出量、心室容量及び駆出分
画を求めることができることにある。
相違は、従来の方法が得られた指示桑濃度曲ｌ１ｅＩｌ
ｋ：単にａ値積分することにより心拍出量だけを求めて
いたのに対し、本発明が指示薬濃度曲線の立上り特性、
立下り特性及び最大値の情報を有効に利用することによ
り非常に簡単な計算で１回拍出量、心室容量及び駆出分
画を求めることができることにある。
従って、本発明の効果としては、１回拍出歓と同時に心
室容量及び駆出分画が測定可能であること、数値積分等
の煩雑な計算を必要としないこと。
室容量及び駆出分画が測定可能であること、数値積分等
の煩雑な計算を必要としないこと。
駆出分画のみを測定する場合には指示桑濃度ｓ１定量及
び駆出分画測定装置がある。
び駆出分画測定装置がある。
第１図は本発明の心拍出量・心室容量及び駆出分画測定
装置の実施例を示す図、第２図は本発明の色素濃度６１
１）定量センサの実施例を示す図、第３図は本発明の測
定原理を説明するための６冨モデルを示す図、第４図は
本発明の測定法で得られる指示薬濃度曲線の１例を示す
図である。 １：心電計 ２二波形整形回路６：指示集注
入装置 ４：心カテーテル５：指示桑濃度測定装置
６：＃度画定量センサ７：中央処理装置 ８：右心
室 ９：左心室 １０：右心房 １１：左心房 １２：大動脈弁１３：Ｔｈ動脈
弁 １４：肺 １５：光源 １６：送光用光ファイノミー
１７；受光用光ファイバー １８：血液と色素との混合物 １９：分光分析装置 ％針山−人 住友電気工業株式会社 （外２名） 孔７図 １’＋２Ｊ （ｂ）
（ｃ）叢２図 （Ｑ） （ｂ）
装置の実施例を示す図、第２図は本発明の色素濃度６１
１）定量センサの実施例を示す図、第３図は本発明の測
定原理を説明するための６冨モデルを示す図、第４図は
本発明の測定法で得られる指示薬濃度曲線の１例を示す
図である。 １：心電計 ２二波形整形回路６：指示集注
入装置 ４：心カテーテル５：指示桑濃度測定装置
６：＃度画定量センサ７：中央処理装置 ８：右心
室 ９：左心室 １０：右心房 １１：左心房 １２：大動脈弁１３：Ｔｈ動脈
弁 １４：肺 １５：光源 １６：送光用光ファイノミー
１７；受光用光ファイバー １８：血液と色素との混合物 １９：分光分析装置 ％針山−人 住友電気工業株式会社 （外２名） 孔７図 １’＋２Ｊ （ｂ）
（ｃ）叢２図 （Ｑ） （ｂ）
Claims (2)
- （１）被検体の心拍に基づく電気信号に同期した同期信
号を発生する波形整形回路と、前記同期信号に同期して
断続的にあるいは同期せずに持続的に指示薬を被検体の
心臓に注入する指示集注入量置と、血液中の指示薬濃度
を検出するための指示薬濃度測定用センサと、該センナ
からの信号により指示薬濃度ｔ−１１定する指示薬一度
銅定装置と、前記波形整形回路、前記指示集注入量置及
び前記指示薬濃度（資）１定装置からの信号に基づいて
指示集注入量・、指示薬濃度曲線の立上り特性、立下り
特性あるいは最大値から１回拍出量、心室容量及び駆出
分−を算出しかつ装置の各部を制御する中央処理装置と
から成ることを特徴とする心拍出量・心案各皺及び駆出
分画測定装置。 - （２） （ＩＩにおいて、前記指示薬濃度測定用セン
サが互−に近接する送光用及び受光用光ファイバーから
成り、前記指示薬濃度測定装置が分光分析装置から成る
ことを特徴とする心拍出量ｅ心室容量及び駆出分画測定
装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57020398A JPS58138436A (ja) | 1982-02-10 | 1982-02-10 | 心拍出量・心室容量及び駆出分画測定装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57020398A JPS58138436A (ja) | 1982-02-10 | 1982-02-10 | 心拍出量・心室容量及び駆出分画測定装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58138436A true JPS58138436A (ja) | 1983-08-17 |
Family
ID=12025909
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57020398A Pending JPS58138436A (ja) | 1982-02-10 | 1982-02-10 | 心拍出量・心室容量及び駆出分画測定装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS58138436A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1998051213A1 (fr) * | 1997-05-09 | 1998-11-19 | Tadashi Asahina | Instrument et methode de mesure de courbe de dilution |
-
1982
- 1982-02-10 JP JP57020398A patent/JPS58138436A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1998051213A1 (fr) * | 1997-05-09 | 1998-11-19 | Tadashi Asahina | Instrument et methode de mesure de courbe de dilution |
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