JPWO2017115487A1 - 心機能測定システムおよび心機能測定システムを備える体外循環装置 - Google Patents
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Abstract
Description
また、実際の緊急時の救急現場では、この種の医療機器が用意してあったとしても、医療装置を患者に対して接続するための時間的な余裕がない場合も多い。
上記構成によれば、前記流量変動波形を分単位で検出表示すると、拍動ごとの波形をえることができ、それによって、血圧値を把握することができる。
好ましくは、前記表示部は、前記拍動波形を表示する波形表示領域部と、前記波形表示領域部に表示された前記拍動波形の良否を、点灯して報知する点灯報知領域部と、を備えることを特徴とする。
上記構成によれば、表示部の点灯報知領域部は、患者から得られる拍動波形の良否を、点灯することで術者に対して報知することができるので、術者は、視覚により、患者の心機能の状態を把握することができる。
上記構成によれば、流量計は、血液を循環させるチューブに取り付けるだけで済むので、実際の緊急時の救急現場やへき地等の医療機器の用意が不十分な地域であっても、患者の心機能(心臓の状態)を得ることができる。
尚、以下に述べる実施の形態は、本発明の好適な具体例であるから、技術的に好ましい種々の限定が付されているが、本発明の範囲は、以下の説明において特に本発明を限定する旨の記載がない限り、これらの態様に限られるものではない。
図1に示す体外循環装置1には、心機能測定システム200が適用されている。この体外循環装置1が行う「体外循環」には、「体外循環動作」と、「補助循環動作」を含む。体外循環装置1は、「体外循環動作」と「補助循環動作」のいずれも行うことができる。
また、「補助循環動作」とは、体外循環装置1の適用対象である患者Pの心臓が十分な機能を果たせない場合や、肺によるガス交換が十分に行えないような状態において、体外循環装置1によっても血液の循環動作とこの血液に対するガス交換動作を行うことである。
遠心ポンプ3は、いわゆるロータリーポンプである。この遠心ポンプ3の回転信号Gは、コントローラ10の制御部100に送られていることにより、制御部100は、遠心ポンプ3の回転状態が定常かどうかを判断することができる。
ドライブモータ4がコントローラ10の指令SGにより遠心ポンプ3を動作すると、遠心ポンプ3は、脱血チューブ11から脱血して血液を人工肺2に通した後に、送血チューブ12(送血ラインともいう)を介して患者Pに血液を戻すことができる。
これらの脱血チューブ11と送血チューブ12としては、例えば塩化ビニル樹脂やシリコーンゴム等の透明性の高い、弾性変形可能な可撓性を有する合成樹脂製の管路が使用できる。脱血チューブ11内では、液体である血液はV方向に流れ、送血チューブ12内では、血液はW方向に流れる。
このように超音波流量計70が、最も好ましくは、脱血チューブ11 に対して着脱可能に装着されるのであるが、この理由としては、脱血チューブ11 は、患者Pの心臓に最も近いチューブであり、しかも脱血チューブ11は、心臓から脱血した直後の血液の流量を測定できるためである。
図1に示す超音波流量計70が、送血チューブ12内を流れる血液の流量を検知した時に血液流量検知信号Rを発生する。この血液流量検知信号Rは、制御部100に送られることで、制御部100は、送血チューブ12内を流れる血液の流量値を常時得るようになっている。
超音波気泡検出センサ20が、脱血チューブ11内に送られている血液中に気泡があるのを検出した場合には、超音波気泡検出センサ20は、コントローラ10に気泡を検出した検出信号を送る。これにより、ファストクランプ17は、コントローラ10の指令により、血液が患者P側に送られるのを阻止するために、送血チューブ12を緊急に閉塞する。
図1に示すコントローラ10は、表示部30を有する。図2に示すように、この表示部30は、血液流量表示領域部(単位はLPM)31と、遠心ポンプ3の回転数表示領域部(単位はRPM)32と、1分間当たりの血液流量表示領域部(単位はL/min/m2)33と、波形表示領域部40と、点灯報知領域部50と、バッテリの充電程度を示すバッテリ充電状態表示部34と、商用電源に電気的に接続されていることを示す電源接続表示部35を有する。
表示部30としては、例えばカラー液晶表示装置や、有機EL(エレクトロルミネッセンス)表示装置等を用いることができる。
図2に示す波形表示領域部40は、後で説明する患者Pの心機能の状態を、波形60で表示する機能を有する。
しかも、アラームブザー54は、赤色の発光部53が発光すると同時に、術者に対して、音あるいは音声で、心機能の状態が危険状態であることを通知する。
図4に示す波形60は、図1に示す患者Pの心臓の拍動が強い場合の心機能表示波形の例を示し、図5に示す波形60は、図1に示す患者Pの心臓の拍動が弱い場合の心機能表示波形の例を示している。
図4(B)に示す波形は、患者Pの心臓の拍動が強い場合の拍動波形62である。図1に示す超音波流量計70から送血チューブ12内を流れる血液の流量を示す血液流量検知信号Rを、制御部100に送る。拍動波形62は、送血チューブ12内を流れる血液の流量値を得る際に、この測定値である血液の流量検知信号Rに含まれる拍動の波形である。図4(C)に示す波形60は、図4(A)に示すロータリーポンプ波形61と、図4(B)に示す拍動波形62を加えることで形成された波形である。
図5(B)に示す波形は、患者Pの心臓の拍動が弱い場合の拍動波形62Aである。図1に示す超音波流量計70から送血チューブ12内を流れる血液の流量を示す血液流量検知信号Rを、制御部100に送る。拍動波形62Aは、送血チューブ12内を流れる血液の流量値を得る際に、この測定値である血液の流量検知信号Rに含まれる拍動の波形である。図5(C)に示す波形60は、図5(A)に示すロータリーポンプ波形61と、図5(B)に示す拍動波形62を加えることで形成された波形である。
このように、遠心ポンプ3の回転が一定である時に、患者Pの心臓が弱まると、図5(B)に示す拍動波形62Aは、図4(B)に示す拍動波形62と比較すると、波高が小さくなだらかになる
しかし、実際の緊急時の救急現場において患者が救急車で搬送される時や、へき地等の医療機器が揃っていない場所で患者に対して治療を施す時に、上述したように例えば体外循環装置を用いる場合には、患者に対して各種の医療機器を接続して、患者についての生体情報である血圧値や体温等のバイタル値を取得することができない。また、そのような医療機器があったとしても、実際の緊急時の救急現場においては、医療機器を患者に対して接続するための時間的な余裕がない。
これにより、緊急時に、患者Pに対して、血圧を測定する等のラインの設置時間が不要なので、超音波流量計70から送血チューブ12に対して、患者Pの緊急時に即応して取り付けるだけですむ。また、患者Pから血圧等を測定する測定ラインを、患者Pに対して直接取り付けることが不要になり、患者Pの長期的な安全性が向上する。
なお、体外循環装置1では、例えば血液の体外循環流量が3.87L/minで循環中であっても、心臓の拍出量が超音波流量計70に反映される。従来では、心臓の拍出量は、体外循環流量にマスクされる(隠れてしまう)と考えられていた。
このように、術者が、体外循環装置1により患者Pの治療では、図4に例示する波形表示領域部40に、図4に例示するような患者Pの心臓の拍動が強い場合の拍動波形62を含む良好な波形60が観察できたときには、患者Pの心機能の強化がなされたので、術者は、治療の効果があったと判断でき、術者は、患者Pから体外循環装置1を安全に離脱して、体外循環動作を終了できる。
図2に示す波形表示領域部40には、図4に例示するような良好な波形60が表示されている場合には、制御部100は、患者Pの心機能が安全域にあると判断して、点灯報知領域部50の緑色の発光部51を点灯させる。これにより、コントローラ10は、術者に対して、患者Pの心機能について「安全である」ことを点灯で通知する。
以上説明したように、術者は、コントローラ10からの視覚や音により、患者Pの心機能の状態を把握することができる。
図6(A)に示すように、流量の計測は、1秒毎に行っているので、流量変化幅H1はでは心臓の拍動ごとの流量変化は見えない.ところが、図6(B)に示すように、時間軸を分単位で大きく取って、流量の変化の全体を見ると、流量変動幅H2は拍動1回分について示されることが分かる。このことから、送液圧と圧損を加味することで、患者の血圧値をほぼ把握することができ、制御部100の保持するこれらの数値をもとに血圧値は略算出できる。この状況を常時知ることで、術者は、波形表示領域部40に常時表示されている波形60を観察することで、血圧値の大よそを把握できる。
したがって、図2の表示部30には、このような手法で求めたおおよその血圧値をあわせて表示するようにしてもよい。
図7に例示する波形60では、(1)心停止領域T1と、(2)心機能の回復領域T2と、(3)心機能低下領域T3を有している。
まず、心停止領域T1では、患者Pの心臓の拍動は発生しないので、遠心ポンプ3のロータリーポンプ波形61(遠心ポンプ3の血液流量)のみが、直線波形として表示される。
次の心機能の回復領域T2では、患者Pの心臓の拍動と拍出量が上昇して安定し、拍動状態になったことにより、患者Pの心機能は回復したことになる。
続いて、心機能低下領域T3(心停止)では、拍出量が徐々に減少していく。
このため、実際の緊急時の救急現場やへき地等の医療機器の用意が不十分な地域であっても、心機能測定システム200は、流量計70を人体からの血液を循環中の血液の流量波形が得られる部分に装着するだけで、患者Pに対して非侵襲で、患者Pの心機能(心臓の状態)を、特別な装置を接続しなくても、容易に得ることができる。
これにより、表示部30の点灯報知領域部50は、患者から得られる拍動波形の良否を、点灯することで術者に対して報知することができるので、術者は、視覚により、患者Pの心機能の状態を容易に把握することができる。
このため、実際の緊急時の救急現場やへき地等の医療機器の用意が不十分な地域であっても、心機能測定システム200は、流量計70を人体からの血液を循環中の血液の流量波形が得られる部分に装着するだけで、患者Pに対して非侵襲で、患者Pの心機能(心臓の状態)を、特別な装置を接続しなくても、容易に得ることができる。
本発明の実施形態では、心機能測定システム200は、体外循環装置1に搭載され、心機能測定システム200は、超音波流量計70と、コントローラ10により構成されている。しかし、本発明の心機能測定システムは、体外循環装置1に限定されず、チューブを通じて血液を移送する他の種類の医療機器に対しても、搭載することができる。
Claims (5)
- 人体からの血液を循環中の前記血液の流量波形が測定される流量計と、
前記流量計により測定された前記流量波形に含まれる前記血液の流量変動波形である拍動波形が得られる制御部と、
前記制御部からの指令により、前記人体の心機能を示す前記拍動波形が表示される表示部と、
を有することを特徴とする心機能測定システム。 - 前記表示部は、前記流量変動波形を検出する時間単位を変更可能であり、長時間の計測結果を波形として表示することを特徴とする請求項1に記載の心機能測定システム。
- 前記表示部は、前記拍動波形を表示する波形表示領域部と、前記波形表示領域部に表示された前記拍動波形の良否を、点灯して報知する点灯報知領域部とを備えることを特徴とする請求項1または2に記載の心機能測定システム。
- 前記流量計は超音波流量計であり、前記流量計は、前記血液を循環させるチューブに対して着脱可能に取り付けられていることを特徴とする請求項1ないし3のいずれかに記載の心機能測定システム。
- 人体の血液を体外循環させる体外循環装置であって、
人体からの血液を循環中の前記血液の流量波形が測定される流量計と、
前記流量計により測定された前記流量波形に含まれる前記血液の流量変動波形である拍動波形が得られる制御部と、
前記制御部からの指令により、前記人体の心機能を示す前記拍動波形が表示される表示部と
を有する心機能測定システムを備えることを特徴とする体外循環装置。
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