JP3163407B2 - 生体内ガスセンサ - Google Patents
生体内ガスセンサInfo
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- JP3163407B2 JP3163407B2 JP02652594A JP2652594A JP3163407B2 JP 3163407 B2 JP3163407 B2 JP 3163407B2 JP 02652594 A JP02652594 A JP 02652594A JP 2652594 A JP2652594 A JP 2652594A JP 3163407 B2 JP3163407 B2 JP 3163407B2
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- Japan
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- Measurement Of The Respiration, Hearing Ability, Form, And Blood Characteristics Of Living Organisms (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、生体の消化管内腔の炭
酸ガス分圧を測定する生体内ガスセンサに関する。
酸ガス分圧を測定する生体内ガスセンサに関する。
【０００２】
【従来の技術】例えば、集中治療看護（ＩＣＵ）患者
で、何等かの原因により循環血液量が減少した場合、そ
れまで腹腔内臓器へ供給されていた血液は他の重要臓器
へ再配分される。このため、消化管粘膜の血流は他の臓
器に比べて早期に減少し虚血状態になる。この結果、粘
膜が低酸素状態となり、組織が酸性に傾くアシドーシス
になり、やがて粘膜組織が崩壊して腸内細菌や細菌毒素
であるエンドトキシンが体液中に移動し、これが敗血症
や多臓器不全を引き起こす一つの原因となる。すなわ
ち、消化管の虚血状態を早期に発見し、改善するための
処置をすることができれば、ＩＣＵにおける主な死亡原
因と言われている多臓器不全の原因の一つを未然に防ぐ
ことができる。
で、何等かの原因により循環血液量が減少した場合、そ
れまで腹腔内臓器へ供給されていた血液は他の重要臓器
へ再配分される。このため、消化管粘膜の血流は他の臓
器に比べて早期に減少し虚血状態になる。この結果、粘
膜が低酸素状態となり、組織が酸性に傾くアシドーシス
になり、やがて粘膜組織が崩壊して腸内細菌や細菌毒素
であるエンドトキシンが体液中に移動し、これが敗血症
や多臓器不全を引き起こす一つの原因となる。すなわ
ち、消化管の虚血状態を早期に発見し、改善するための
処置をすることができれば、ＩＣＵにおける主な死亡原
因と言われている多臓器不全の原因の一つを未然に防ぐ
ことができる。
【０００３】この虚血状態を測定するため、従来は消化
管内に留置したシリコーンバルーンに生理食塩水を注入
し、３０分乃至６０分経過した後にこの生理食塩水をサ
ンプリングして、血液ガス分析装置により炭酸ガス分圧
を測定し、上昇した組織のペーハー（ｐＨ）を間接的に
計算によって求めるという方法がとられてきた。
管内に留置したシリコーンバルーンに生理食塩水を注入
し、３０分乃至６０分経過した後にこの生理食塩水をサ
ンプリングして、血液ガス分析装置により炭酸ガス分圧
を測定し、上昇した組織のペーハー（ｐＨ）を間接的に
計算によって求めるという方法がとられてきた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
従来の方法によると、生理食塩水が注入されたバルーン
を所定時間消化管内に留置した後生理食塩水を嫌気的に
サンプリングして血液ガス分析装置で炭酸ガス分圧を測
定しなければならず、手技が難しく手間がかかるという
問題があった。また連続的なモニタリングができず、し
かも血液ガス分析装置の機種により測定値が異なること
などの問題もあり、実用上著しく不便であった。
従来の方法によると、生理食塩水が注入されたバルーン
を所定時間消化管内に留置した後生理食塩水を嫌気的に
サンプリングして血液ガス分析装置で炭酸ガス分圧を測
定しなければならず、手技が難しく手間がかかるという
問題があった。また連続的なモニタリングができず、し
かも血液ガス分析装置の機種により測定値が異なること
などの問題もあり、実用上著しく不便であった。
【０００５】本発明はこのような状況に鑑みてなされた
もので、簡単な手順で即時に消化管内腔の炭酸ガス分圧
を正確に測定することのできる生体内ガスセンサを提供
することを目的とする。
もので、簡単な手順で即時に消化管内腔の炭酸ガス分圧
を正確に測定することのできる生体内ガスセンサを提供
することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項１記載の本発明の生体内ガスセンサは、生体
の消化管内に挿入して医療を行う消化管チューブの先端
近傍に、前記消化管の内腔の炭酸ガス分圧を測定するセ
ンサを装着したことを特徴とする。
に、請求項１記載の本発明の生体内ガスセンサは、生体
の消化管内に挿入して医療を行う消化管チューブの先端
近傍に、前記消化管の内腔の炭酸ガス分圧を測定するセ
ンサを装着したことを特徴とする。
【０００７】請求項２に記載の本発明の生体内ガスセン
サは、消化管チューブの先端近傍に装着したセンサにて
測定した信号をこのセンサから導出する為のリード部を
前記消化管チューブに一体に設けたことを特徴とする。
サは、消化管チューブの先端近傍に装着したセンサにて
測定した信号をこのセンサから導出する為のリード部を
前記消化管チューブに一体に設けたことを特徴とする。
【０００８】
【作用】上記の構成によると、請求項１記載の発明によ
れば生体の消化管内に消化管チューブとともにセンサを
挿入して留置し、炭酸ガス分圧を測定することができる
ので、即時の測定が可能となる。この結果、組織の酸素
代謝の状態を即時に知ることができ、例えばＩＣＵ室な
どに居る患者の容体の急変を監視して、早期に処置する
ことができる。また、請求項２記載の発明によればセン
サが測定した信号を導出するリード部を消化管チューブ
に一体に設けることにより、消化管チューブを消化管内
に挿入するときにリード部が邪魔にならず、容易に挿入
することができる。
れば生体の消化管内に消化管チューブとともにセンサを
挿入して留置し、炭酸ガス分圧を測定することができる
ので、即時の測定が可能となる。この結果、組織の酸素
代謝の状態を即時に知ることができ、例えばＩＣＵ室な
どに居る患者の容体の急変を監視して、早期に処置する
ことができる。また、請求項２記載の発明によればセン
サが測定した信号を導出するリード部を消化管チューブ
に一体に設けることにより、消化管チューブを消化管内
に挿入するときにリード部が邪魔にならず、容易に挿入
することができる。
【０００９】
【実施例】以下、本発明の生体内ガスセンサの一実施例
を図面を参照して説明する。
を図面を参照して説明する。
【００１０】図１乃至図３に本発明の一実施例の構成を
示す。図１において、消化管チューブとしての胃用カテ
ーテル１は、全体がフレキシブルに形成されたシリコー
ンゴムなどからなる先端が閉塞された管状のカテーテル
本体２を具えている。カテーテル本体２の長さは１ｍ乃
至８ｍ、直径は３mm乃至２６mm程度となっており、内部
に軸方向に中空状の主ルーメン３が設けられている。ま
たカテーテル本体２の周壁には主ルーメン３と外部とを
連通する複数個の孔部４が軸方向に沿って形成されてお
り、孔部４を介して胃の内腔のサンプリング液を吸引
し、また外部から主ルーメン３及び孔部４を介して洗浄
液を胃の内腔内に供給するようになっている。
示す。図１において、消化管チューブとしての胃用カテ
ーテル１は、全体がフレキシブルに形成されたシリコー
ンゴムなどからなる先端が閉塞された管状のカテーテル
本体２を具えている。カテーテル本体２の長さは１ｍ乃
至８ｍ、直径は３mm乃至２６mm程度となっており、内部
に軸方向に中空状の主ルーメン３が設けられている。ま
たカテーテル本体２の周壁には主ルーメン３と外部とを
連通する複数個の孔部４が軸方向に沿って形成されてお
り、孔部４を介して胃の内腔のサンプリング液を吸引
し、また外部から主ルーメン３及び孔部４を介して洗浄
液を胃の内腔内に供給するようになっている。
【００１１】カテーテル本体２の周壁の孔部４が形成さ
れた側に対して反対側の先端近傍には、炭酸ガス分圧を
測定するセンサ（以下Ｐｃｏ2 センサと称する）５が埋
設されており、Ｐｃｏ2 センサ５の外側の周壁には開口
部２ａが形成されている。またＰｃｏ2 センサ５が測定
した炭酸ガス分圧の信号を外部に導出するリード部６
も、カテーテル本体２の周壁内に軸方向に埋設されてい
る。
れた側に対して反対側の先端近傍には、炭酸ガス分圧を
測定するセンサ（以下Ｐｃｏ2 センサと称する）５が埋
設されており、Ｐｃｏ2 センサ５の外側の周壁には開口
部２ａが形成されている。またＰｃｏ2 センサ５が測定
した炭酸ガス分圧の信号を外部に導出するリード部６
も、カテーテル本体２の周壁内に軸方向に埋設されてい
る。
【００１２】Ｐｃｏ2 センサ５としては、例えば特開昭
６１−１４４５６２号公報に記載された構成のものが知
られている。図２にＰｃｏ2 センサ５の一例の構成を示
す。図２において、イオン感応性電界効果トランジスタ
で構成されるイオンセンサ１１と比較電極１２、及びイ
オンセンサ１１の３個のリード線引き出し部１３にそれ
ぞ連結された３本のリード線１４は、管体１５内に絶縁
樹脂１６を介して埋め込まれている。イオンセンサ１１
のイオン感応部（ゲート部）１１ａと比較電極１２の一
部は、電極内部液を含む親水性高分子材１７によって埋
め込まれており、高分子材１７はさらに均質のガス透過
膜１８で被覆されている。
６１−１４４５６２号公報に記載された構成のものが知
られている。図２にＰｃｏ2 センサ５の一例の構成を示
す。図２において、イオン感応性電界効果トランジスタ
で構成されるイオンセンサ１１と比較電極１２、及びイ
オンセンサ１１の３個のリード線引き出し部１３にそれ
ぞ連結された３本のリード線１４は、管体１５内に絶縁
樹脂１６を介して埋め込まれている。イオンセンサ１１
のイオン感応部（ゲート部）１１ａと比較電極１２の一
部は、電極内部液を含む親水性高分子材１７によって埋
め込まれており、高分子材１７はさらに均質のガス透過
膜１８で被覆されている。
【００１３】図３にＰｃｏ2 センサ５により炭酸ガス分
圧を測定する回路を示す。この回路はソースフォロワ回
路であり、比較電極１２はリード線２１を介して接地さ
れている。イオンセンサ１１のゲート部１１ａのドレイ
ン２２には、リード線引き出し部１３ａを介してリード
線１４ａが接続されている。またゲート部１１ａのソー
ス２３には、リード線引き出し部１３ｂ及びリード線１
４ｂを介して温度補償回路２４の一方の出力側端子２５
ａに接続されており、温度補償回路２４の他方の出力側
端子２５ｂは、リード線１４ｃ及び温度素子（ダイオー
ド）２６を介してゲート部１１ａのソース２３に接続さ
れている。さらにリード線１４ｃには定電流回路２７が
接続されている。
圧を測定する回路を示す。この回路はソースフォロワ回
路であり、比較電極１２はリード線２１を介して接地さ
れている。イオンセンサ１１のゲート部１１ａのドレイ
ン２２には、リード線引き出し部１３ａを介してリード
線１４ａが接続されている。またゲート部１１ａのソー
ス２３には、リード線引き出し部１３ｂ及びリード線１
４ｂを介して温度補償回路２４の一方の出力側端子２５
ａに接続されており、温度補償回路２４の他方の出力側
端子２５ｂは、リード線１４ｃ及び温度素子（ダイオー
ド）２６を介してゲート部１１ａのソース２３に接続さ
れている。さらにリード線１４ｃには定電流回路２７が
接続されている。
【００１４】上記のように構成された回路において、ド
レイン２２には一定電圧ＶD が加えられ、ドレイン２２
とソース２３との間には定電流回路２７により一定の電
流が流れている。この状態において、ガス透過膜１８を
通して電極内部液に炭酸ガスが吸収されて水素イオン濃
度が変化すると、イオンセンサ１１のゲート部１１ａの
界面電位が変化する。この界面電位の変化に伴ってソー
ス２３の電位ＶS が変化する。
レイン２２には一定電圧ＶD が加えられ、ドレイン２２
とソース２３との間には定電流回路２７により一定の電
流が流れている。この状態において、ガス透過膜１８を
通して電極内部液に炭酸ガスが吸収されて水素イオン濃
度が変化すると、イオンセンサ１１のゲート部１１ａの
界面電位が変化する。この界面電位の変化に伴ってソー
ス２３の電位ＶS が変化する。
【００１５】このとき、実際には炭酸ガス分圧とソース
２３の電位ＶS との関係は温度によって変化するので、
温度素子２６を設け電解液の温度に感応して電位Ｄｔを
変化させ、電位ＶS を温度補償回路２４により補償して
電位Ｖsaとしている。この補償された電位Ｖsaと比較電
極１２との電位差を測定することにより、炭酸ガス分圧
を測定することができる。
２３の電位ＶS との関係は温度によって変化するので、
温度素子２６を設け電解液の温度に感応して電位Ｄｔを
変化させ、電位ＶS を温度補償回路２４により補償して
電位Ｖsaとしている。この補償された電位Ｖsaと比較電
極１２との電位差を測定することにより、炭酸ガス分圧
を測定することができる。
【００１６】上記のＰｃｏ2 センサ５が装着された胃用
カテーテル１を用いてＰｃｏ2 を測定する場合、まず所
定のＰｃｏ2 校正液でＰｃｏ2 センサ５の校正を行った
後、被検者の消化管内へカテーテル１とともにＰｃｏ2
センサ５を挿入留置し、Ｐｃｏ2 を測定する。必要に応
じてヘンダーソン・ハッセルバルハ（Ｈｅｎｄｅｒｓｏ
ｎーＨａｓｓｅｌｂａｌｃｈ）の式を用いて、測定値と
動脈血［ＨＣＯ3 - ］からペーハーを求め、組織酸素代
謝の状態を知ることができる。
カテーテル１を用いてＰｃｏ2 を測定する場合、まず所
定のＰｃｏ2 校正液でＰｃｏ2 センサ５の校正を行った
後、被検者の消化管内へカテーテル１とともにＰｃｏ2
センサ５を挿入留置し、Ｐｃｏ2 を測定する。必要に応
じてヘンダーソン・ハッセルバルハ（Ｈｅｎｄｅｒｓｏ
ｎーＨａｓｓｅｌｂａｌｃｈ）の式を用いて、測定値と
動脈血［ＨＣＯ3 - ］からペーハーを求め、組織酸素代
謝の状態を知ることができる。
【００１７】本実施例によれば、カテーテル１に装着さ
れたＰｃｏ2 センサ５を胃内に留置するだけで、即時に
Ｐｃｏ2 を測定することができる。この結果、組織の酸
素代謝の状態を即時に知ることができ、ＩＣＵ室などに
居る患者の容体の急変を監視して、早期に処置すること
ができる。
れたＰｃｏ2 センサ５を胃内に留置するだけで、即時に
Ｐｃｏ2 を測定することができる。この結果、組織の酸
素代謝の状態を即時に知ることができ、ＩＣＵ室などに
居る患者の容体の急変を監視して、早期に処置すること
ができる。
【００１８】図４〜図１１にカテーテル１の変形例及び
カテーテル１に対するＰｃｏ2 センサ５及びリード部６
の装着構造の変形例を示す。図４はルーメン３が中心に
軸方向に隔壁１ａを有するダブルルーメン型のものにＰ
ｃｏ2 センサ５及びリード部６を埋め込んだものであ
る。図５は先端に複数個の金属球３１が埋め込まれた腸
用カテーテル３２にＰｃｏ2 センサ５及びリード部６を
埋め込んだものである。図６は図１に示すカテーテル１
の外周表面にＰｃｏ2 センサ５及びリード部６を一体成
型により装着したものである。
カテーテル１に対するＰｃｏ2 センサ５及びリード部６
の装着構造の変形例を示す。図４はルーメン３が中心に
軸方向に隔壁１ａを有するダブルルーメン型のものにＰ
ｃｏ2 センサ５及びリード部６を埋め込んだものであ
る。図５は先端に複数個の金属球３１が埋め込まれた腸
用カテーテル３２にＰｃｏ2 センサ５及びリード部６を
埋め込んだものである。図６は図１に示すカテーテル１
の外周表面にＰｃｏ2 センサ５及びリード部６を一体成
型により装着したものである。
【００１９】図７は図４に示すダブルルーメン３の内周
にＰｃｏ2 センサ５及びリード部６を装着したものであ
る。図８は図１に示すカテーテル１のリード部６の先端
外側にＰｃｏ2 センサ５を装着し、Ｐｃｏ2 センサ５を
カテーテル本体２に形成された開口部２ａ内に突出させ
たものである。
にＰｃｏ2 センサ５及びリード部６を装着したものであ
る。図８は図１に示すカテーテル１のリード部６の先端
外側にＰｃｏ2 センサ５を装着し、Ｐｃｏ2 センサ５を
カテーテル本体２に形成された開口部２ａ内に突出させ
たものである。
【００２０】図９乃至図１１はカテーテル本体２内にル
ーメン３とは別に軸方向に校正ガスを流す孔４１を設
け、孔４１内にＰｃｏ2 センサ５及びリード部６を装着
したものである。このうち図９は孔４１をカテーテル本
体２の外周側面の開口部２ａに開口し、Ｐｃｏ2 センサ
５及びリード部６を孔４１のほぼ中心に配置したもので
ある。図１０は孔４１をカテーテル本体２の先端端面に
形成された複数個の開口部２ｂを介して開口し、Ｐｃｏ
2 センサ５及びリード部６を孔４１の内周面に装着した
ものである。また図１１は図１０に示す孔４１を直線状
に配置し、カテーテル本体２の端面に開口させたもので
ある。
ーメン３とは別に軸方向に校正ガスを流す孔４１を設
け、孔４１内にＰｃｏ2 センサ５及びリード部６を装着
したものである。このうち図９は孔４１をカテーテル本
体２の外周側面の開口部２ａに開口し、Ｐｃｏ2 センサ
５及びリード部６を孔４１のほぼ中心に配置したもので
ある。図１０は孔４１をカテーテル本体２の先端端面に
形成された複数個の開口部２ｂを介して開口し、Ｐｃｏ
2 センサ５及びリード部６を孔４１の内周面に装着した
ものである。また図１１は図１０に示す孔４１を直線状
に配置し、カテーテル本体２の端面に開口させたもので
ある。
【００２１】
【発明の効果】以上説明したように、請求項１に記載の
生体内ガスセンサによれば、消化管チューブにガスセン
サを装着し、消化管チューブを消化管に挿入して炭酸ガ
ス分圧を測定するようにしたので、即時にかつ容易に消
化管内腔内のガス測定を行うことができ、患者の容体の
急変などを監視して早期に処置することができる。
生体内ガスセンサによれば、消化管チューブにガスセン
サを装着し、消化管チューブを消化管に挿入して炭酸ガ
ス分圧を測定するようにしたので、即時にかつ容易に消
化管内腔内のガス測定を行うことができ、患者の容体の
急変などを監視して早期に処置することができる。
【００２２】請求項２に記載の生体内ガスセンサによれ
ば、センサが測定した信号を導出するリード部を消化管
チューブに一体に設けたので、消化管チューブを消化管
内に挿入するときにリード部が抵抗にならず、容易に挿
入することができる。
ば、センサが測定した信号を導出するリード部を消化管
チューブに一体に設けたので、消化管チューブを消化管
内に挿入するときにリード部が抵抗にならず、容易に挿
入することができる。
【図１】本発明の生体内ガスセンサの一実施例の構成を
示す断面図。
示す断面図。
【図２】図１のＰｃｏ2 センサの一例の構成を示す断面
図。
図。
【図３】図２のＰｃｏ2 センサの回路ブロック図。
【図４】本発明の生体内ガスセンサの他の実施例の構成
を示す断面図。
を示す断面図。
【図５】本発明の生体内ガスセンサの他の実施例の構成
を示す断面図。
を示す断面図。
【図６】本発明の生体内ガスセンサの他の実施例の構成
を示す断面図。
を示す断面図。
【図７】本発明の生体内ガスセンサの他の実施例の構成
を示す断面図。
を示す断面図。
【図８】本発明の生体内ガスセンサの他の実施例の構成
を示す断面図。
を示す断面図。
【図９】本発明の生体内ガスセンサの他の実施例の構成
を示す断面図。
を示す断面図。
【図１０】本発明の生体内ガスセンサの他の実施例の構
成を示す断面図。
成を示す断面図。
【図１１】本発明の生体内ガスセンサの他の実施例の構
成を示す断面図。
成を示す断面図。
１ カテーテル（消化管チューブ） ５ Ｐｃｏ2 センサ ６ リード部
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 実開 平６−57321（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) A61B 5/145 A61B 10/00
Claims (2)
- 【請求項１】 生体の消化管内に挿入して医療を行う消
化管チューブの先端近傍に、前記消化管の内腔の炭酸ガ
ス分圧を測定するセンサを装着したことを特徴とする生
体内ガスセンサ。 - 【請求項２】 前記センサが測定した信号を導出するリ
ード部を前記消化管チューブに一体に設けたことを特徴
とする請求項１記載の生体内ガスセンサ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP02652594A JP3163407B2 (ja) | 1994-02-24 | 1994-02-24 | 生体内ガスセンサ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP02652594A JP3163407B2 (ja) | 1994-02-24 | 1994-02-24 | 生体内ガスセンサ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07231885A JPH07231885A (ja) | 1995-09-05 |
| JP3163407B2 true JP3163407B2 (ja) | 2001-05-08 |
Family
ID=12195903
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP02652594A Expired - Fee Related JP3163407B2 (ja) | 1994-02-24 | 1994-02-24 | 生体内ガスセンサ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3163407B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH1071150A (ja) * | 1996-07-03 | 1998-03-17 | Nippon Koden Corp | 生体内ガスセンサ |
| GB9815667D0 (en) | 1998-07-17 | 1998-09-16 | Medinnova Sf | Device |
| EP1774324B1 (en) | 2004-07-16 | 2013-02-27 | SensoCure AS | Electrochemical sensor for in-vivo or ex-vivo measurements of the carbon dioxide partial pressure of living tissue |
-
1994
- 1994-02-24 JP JP02652594A patent/JP3163407B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH07231885A (ja) | 1995-09-05 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20010116 |
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