JPS62101225A - 血流測定用カテ−テル - Google Patents

血流測定用カテ−テル

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JPS62101225A
JPS62101225A JP60240531A JP24053185A JPS62101225A JP S62101225 A JPS62101225 A JP S62101225A JP 60240531 A JP60240531 A JP 60240531A JP 24053185 A JP24053185 A JP 24053185A JP S62101225 A JPS62101225 A JP S62101225A
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JP
Japan
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temperature
catheter
blood
sensor
measuring
Prior art date
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JP60240531A
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English (en)
Inventor
泉 康伸
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Sumitomo Bakelite Co Ltd
Original Assignee
Sumitomo Bakelite Co Ltd
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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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、熱希釈曲線より循環血液の流量を測定する血
流測定カテーテルに関する。更に詳しくは、心臓の血液
を拍出する能力、丁なわち心拍出量を高精度で測定でき
るカテーテルに関するものである。
〔従来技術〕
心拍出量は、心臓の機能を判断する上で極めて重要な指
標となる。従って、主としてCCU(心疾患患者監視施
設)に収容される患者に対して適用される。症例として
は、心筋梗塞をはじめとする心原性ンラック症例、大量
の出血や輸血により体液のバランスが不明となった症例
、特殊な血行動態が予想される症例等多岐にわたってい
る。
一般に、心拍出量を測定する方法としては、色素を含む
指示薬を用いる色素希釈法、ラジオアイソトープを含む
指示薬を用いる方法、および本発明におけるように熱指
示薬を用いる熱希釈法があり、総称して指示薬希釈法と
呼ばれている。この内前二者については、測定精度の面
ではすぐれているが、装置が大がかりなこと、生体に対
する侵褒性が高いこと等の欠点がある。一方、熱希釈法
は簡単な装置で測定できることと低侵、警性のため、ベ
ッドサイド(:おいても使用できる特長がある。
しかし熱希釈法は、測定精度に問題があり、精度を上げ
るために測定回数を増す結果、熱指示液の注入量が多く
なり生体への影響が無視し得なくなる欠点がある。
ここで先ず、熱希釈法について概要を説明する。
液体の流路内に既知の温度差を有する液体を注入し、こ
れより下流の位置で温度変化を測定すれば、液体の流量
を測定することが可能であり、これを生体の循環血液に
適用すれば、血液の心拍出量を測定することができる。
心拍出量の測定に熱希釈法を用いる場合は、一般に右心
房に冷却した熱指示液を所定量注入し、右心室(:おい
て血液と混合された後、肺動脈に連した血液の温度を測
定するものである。
この時の心拍出量を求める原理を以下に説明する。通常
、冷却した熱指示液を注入したり、血液の温度を測定す
るため(:カテーテルを体内へ挿入する。使用するカテ
ーテルは既に公知であり、その構造を第5図に示す。す
なわち、通常のカテーテルは温度センチ−が1個だけ挿
入されており、血液の温度)の測定電;用いられている
。材質は一般(ニボリ塩化ビニルが使われることが多い
。カテーテルは全要約lfnの長さで、先端より孔□□
□はコネクターe21) に連通しており血圧をモニタ
ーする。
鰭はバルーンで、コネクター(ハ)よりバルーン膨張用
のエアーまたは炭酸ガスを注入する。■は血液温度TB
の測定用センサーであり、コネクター(ハ)を通してデ
ータ処理装置へインプットされる。冷却した熱指示液は
コネクター(ハ)より注入し、孔@)より血流中へ吐出
される。以下孔(至)を吐出口と称する。
心拍出量C1/分)は の式より計算されることは従来より知られている。
ここで V;注入熱指示液のt(mg T工;熱指示液の温度(℃) TB;血液の温度(℃) Sr 、 cr;熱指示液の比重、比熱SR、Cs;血
液の比重、比熱 18時間 (秒) であり、ぶΔ’rn(t)dtは肺動脈等における血液
の温度変化の時間による積分値である。
先に述べたように熱希釈法の測定精度が低い原因として
は、以下の理由が考えられる。熱指示液の温度すなわち
、TIは注入前に予め測定され、これをシリンジあるい
はポンプなどを用い、カテーテルを通して体内へ注入す
る。このため、シリンジやポンプ、カテーテル等の壁を
通しての熱拡散が生じ、従りて実際の体内の測定点に注
入された時点では、熱指示液の温度は予め測定された温
度よりも高くなっており、これが誤差の原因となる。
また、熱指示液の注入量が少くなればなる程その測定誤
差が大となる。ここで、本発明者が測定した注入回路内
の温度変化を示すと第1図の通りである。カテーテルは
37℃の恒温水槽に浸漬し、1℃の冷却水をシリンジに
て注入した。lはセンサーの設置箇所、すなわち第5図
のカテーテルの熱指示液吐出口(ハ)から上流側への距
離である。吐出口(ハ)に近いほど熱指示液の温度が高
く、また注入量が少ないほど影曽が大きいことが分かる
以上のような測定誤差を解消すべく種々の工夫がなされ
ている。その例として、熱指示液の温度を理論的C二推
定する方法があり、これは予め測定された温度及び注入
量より実際の温度を演算し推定するものであるが、この
方法では演算回路が複雑化し、更に測定者の違いや室温
及び患者の状態等測定条件のバラツキ(:よる誤差が避
けられない。
またこの他に、熱指示液の温度を測定するため第5図に
おけるカテーテルのコネクターC→の直前にセンサーを
設ける方法がある。1本のカテーテルに2個のセンサー
を設けるこの方法は、既に知られており、1個のみのセ
ンサーを設けたカテーテルに比較すると測定精度は若干
向上するものであるが、しかしこの場合においても第1
図の測定結果から明らかなよう(−吐出口(ハ)の温度
に対し、依然として差が大である。
〔発明の目的〕
本発明者らは1以上のような熱希釈法による心拍出孟の
測定において、その測定精度を高めることを目的として
鋭意検討を重ねた結果、熱指示液を注入する際(ニカテ
ーテル内を通過する熱指示液の温度が大きく変化するこ
とを見出し、この知見をもとに熱指示液の温度を可能な
限り正確に測定すべく検討を直ねて本発明に至ったもの
である。
〔発明の構成〕
すなわち本発明は、体内の循環血液中に既知の温度差を
有する液体を注入し、該注入箇所より下流における血液
の温度変化を測定することによって血液の流量を測定す
るためのカテーテルにおいて、該カテーテルが血液およ
び注入液の温度を測定するための2個のセンサーを有し
、該注入液の温度を測定するためのセンサーの感温部が
、注入液の通路内であって且つ注入液吐出口より上流側
へ50cIIL以内の位置に設けられていることを特徴
とする血液測定用カテーテルである。
本発明のカテーテル(:おいて、熱指示液の通路の断面
積は通常0.5−あり!一方連通路長さは注入用コネク
ターより熱指示液吐出口まで約1mである。従って通路
の容積は約0.5 fijとなる。この通路内(:含ま
れる油体は常に体温及び室温下にさらされており、従っ
て、熱指示液の注入@2〜10frLlの温度に対する
影鞠は避けられない。特に熱指示液の注入量が少なくな
る程その影響は大となり。
その具体的な実験例としては第1図に示す通りである。
第1図は注入!2,5,10tyrJの場合である。
5、l0filの場合はぼり同様な変化を示すが、2 
ff1jの場合は前2者に対してより大きな差が見られ
る。
また、センサーの位置(:よりてはいずれの注入量にお
いてもその温度は急激に変化し、特C二吐出口よりO〜
50αの間で変化が著しい。2fr4の注入量を例にと
ると、熱指示液の注入孔すなわちj=100aにおいて
温度が6℃と低くても、実際の吐出口での温度は12.
5℃と大巾に高くなっている。以上の結果から明らかな
ように、注入液の温度センサーの位置は、注入液吐出口
にできる限り近いことが必要であり、従って、注入液吐
出口から上流側への距離がO〜50αの間に設定するこ
とにより、測定粕IVのアップが実現できる。より実際
の温度に近づけるためにはO〜30clLの位置が更に
好ましい。
またO〜50fiの間にある場合でも実際の温度より若
干のずれが避けられないが、その差は常に一定であり、
補正することによって正確な熱指示液の温度を測定する
ことが可能である。
一方、カテーテル内部(ニセンサーを設置する場合、注
入液の通路内(−センサーの感温部及びリード線の大部
分を設置する方法が最も簡便な方法として考えられる。
しかしこの方法は、リード綿が熱指示液に対して電気絶
縁不良となる事故の危険性が高い。更に熱指示液の注入
に対して、感温部やリード線が流動抵抗となりスムーズ
な注入が困難になるなど種々の問題があって、実用的で
はない。従って本発明のごとく、センサーの感温部のみ
を注入液通路内に設置することが最も安全かつ効率の良
い方法である。
センサー感温部のみを注入液通路内に設置する方法とし
て一例を挙げる。第2図は、カテーテル(1)の内部を
しきり(3)によって2つの通路に分け、注入液通路(
5)およびセン・ナーリード線通路(6)を設けた図で
ある。尚、実際的にはこの他に、バルーン膨張用の空気
通路、血圧モニター用通路等2〜3の通路を設けるので
あるが、ここでは説明を簡単にするため省略しである。
注入液通路(5)内(:センサーを挿入、設置する方法
としては、先ず注射針状の中空の劃(2)を吐出口(3
)より差し入れる。目的とするセンサーの位置により針
の長さを調節する。
次いでカテーテル(1)を適当な角度で折り曲げ、内部
のしきり(3)に針(2)を貫通し、この針(2)を通
してセンサーのリード線を挿入する。針(2)の内径は
センサーリード線の太さ、または感温部の大きさにより
変えることができる。針(2)を引“き抜いた後。
第3図(−示したように、センサーリード線通路(6)
を通じてセンサーリード線(7)の端部を引っ張りなが
ら、センサー感温部(8)をしきり(3)の注入液通路
(5)側の所定の位置(−固定させ、更(:カテーテル
の外側より注射針等によって接着剤を注入し、貫通孔の
シールを行う。接着剤としては、シリコーン樹脂、ポリ
ウレタン樹脂、エボキン樹脂等いずれでも使用可能であ
る。第3図および第4図はこうして得られたカテーテル
の構造の例を示したもので、第4図はセンサー感温部(
8)を注入液通路(5)内(:若干つき出た状態で固定
した例である。
尚、本発明で使用する温度センサーはサーミスタ、熱電
対または測温抵抗体のいずれでも良いが。
応答速度を早めるため熱容量の小さいもの、すなわちで
きる限り小型のものが望ましい。
〔発明の効果〕
以上のように、熱希釈法による血流測定用カテーテルに
おいて、熱指示液の温度測定用センサーを特定の位置に
設定することにより、心拍出量の測定精度が大きく向上
した。この結果、心疾患患者の心機能を正確(:診断す
ることが可能となり、本発明によるカテーテルは医療上
極めて有用なものである。
以下、実施例をあげて更に本発明の説明を行なう。
〔実施例1〜3〕 温度センサーとして熱電対を用い、注入液温度測定用セ
ンサーを第3図のごとく固定した。吐出口からの距離は
1+5.10CrfLとし、それぞれ実施例1,2.3
とした。尚、カテーテルの材質はポリ塩化ビニルを使用
し、接着剤(7)シール樹脂はシリコーン樹脂を用い注
射針(:で注入した。ここ舊、血液の温度センサー及び
熱垢釈液の吐出口の位置はカテーテル先端よりそれぞれ
3cm及び30CIILである。カテーテルは全長12
0cWLとした。
流量の測定実験は、37℃の温水を4.51分の流量で
回路内をポンプ循環させ、この回路内に1作成したカテ
ーテルを先端より1OOcIL挿入し、0.5〜1℃の
冷却水をンリンジにて注入して行なった。注入屋1 ;
 5 ntllである。この測定を5回くり返して、ぐ
、μ雄側の測定誤差を得た。流量値の計算は、TI。
TBの温度変化をレコーダーに記録し、(式1)+二よ
って求めた。得られた結果は第1表に示した通りで、い
ずれの場合においても絶対値、誤差とも(:良好な値を
示していた。
〔比較例1〜3〕 実施例1,2.3と同8にして行ったが、注入液温度セ
ンサーの固定位置を吐出口より30 、50 。
〔実施例4及び比較例4〕 体重15に9の犬による動物実験を行った。温度センサ
ーは、実施例と同様(:熱電対を用いた。カテーテルは
頚静脈より右心房、右心室を経て肺動脈まで挿入した。
TBの温度センサーは肺動脈、熱希釈液の吐出口は右心
房L:位置せしめた。またTIの温度センサーは吐出口
より1)の距離とした。
熱希釈液の温度は0.5〜1℃で2ml注入し、これを
3回くり返して心拍出量を求めた(実施例4)。
また比較として、同じ大において色素希釈法による心拍
出量を求めた。色素としてはジアグノグリン0.25f
nlを肺動脈へ注入し、10frLlの血液を大動脈よ
り採取し、これを3回くり返した(比較例4)。
これらの結果は第2表(:示した通りで、本発明(−よ
る血流測定用カテーテルを用いた実施例4は。
色素希釈法による測定結果と良い一致を示し、絶対値、
誤差ともに良好な値でありた。
第  1  表 第  2  表
【図面の簡単な説明】
第1図はカテーテル内の熱希釈液温度センサーの位置の
変化による測定温度の変化を示すグラフ、第2図および
第3図は本発明の一実施例となるカテーテルのセンサ一
部を示す概略図で、温度センサーを挿入、固定する方法
を説明するための図、第4図は本発明のセンサ一部の他
の実施例を示す概略図である。また、第5図は従来の熱
希釈法用カテーテルの構造を示す図である。 特許出願人  住友ベークライト株式会社第1図 1 (cm) 第2図 第3図 第4図

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)体内の循環血液中に既知の温度差を有する液体を
    注入し、該注入箇所より下流における血液の温度変化を
    測定することによって血液の流量を測定するためのカテ
    ーテルにおいて、該カテーテルが血液および注入液の温
    度を測定するための2個のセンサーを有し、該注入液の
    温度を測定するためのセンサーの感温部が、注入液の通
    路内であって且つ注入液吐出口より上流側へ50cm以
    内の位置に設けられていることを特徴とする血流測定用
    カテーテル。
  2. (2)カテーテルが、しきりによって区分された少くと
    も注入液通路とリード線通路の2つの通路を有し、セン
    サーの感温部、または感温部およびリード線の一部が注
    入液通路内にあり、感温部に接線されたリード線がしき
    りをつき抜けてリード線通路内に通じ、該リード線はリ
    ード線通路を通ってカテーテルの外に導き出されており
    、且つしきりのリード線がつき抜けた部位の孔が接着剤
    によって完全にシールされていることを特徴とする、特
    許請求の範囲第(1)項記載の血流測定用カテーテル。
  3. (3)注入液の温度を測定するためのセンサーが、サー
    ミスタ、熱電対または測温抵抗体であることを特徴とす
    る、特許請求の範囲第(1)項または第(2)項記載の
    血流測定用カテーテル。
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