JP5574147B2 - 血液粘度の推定方法、血液粘度比の推定方法、血液粘度モニタリング装置、及び、血液粘度比モニタリング装置 - Google Patents
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人工肺の入口圧力及び出口圧力を測定する工程と、
前記人工肺を流れる血液の流量を測定する工程と、
前記入口圧力、前記出口圧力、及び前記血液の流量から下式1に基づいて血液粘度を算出する工程と、
を含むことを特徴とする。
(式中、ΔPは出口圧力と入口圧力との差、Qは血液の流量、R(η)、及びα(η)はそれぞれ血液粘度に基づく人工肺固有の関数を示す。)
人工肺の入口圧力及び出口圧力を測定する工程と、
前記人工肺を流れる血液の流量を測定する工程と、
前記入口圧力、前記出口圧力、及び前記血液の流量から下式2に基づいて血液粘度を算出する工程と、
を含むことを特徴とする。
(式中、ΔPは出口圧力と入口圧力との差、ηは血液粘度、C0〜Cn、K及びa0〜amはそれぞれ人工肺の固有定数、Qは血液の流量を示す。)
人工肺の入口圧力及び出口圧力を測定する工程と、
前記人工肺を流れる血液の流量を測定する工程と、
前記入口圧力、前記出口圧力、及び前記血液の流量から血液粘度を算出する工程と、
前記血液のヘマトクリット値及び血液温度を測定する工程と、
前記ヘマトクリット値及び前記血液温度から正常血液粘度を算出する工程と、
前記血液粘度と前記正常血液粘度との血液粘度比を算出する工程と、を含み、
前記血液粘度を上記の血液粘度の推定方法を用いて求めることを特徴とする。
(式中、η0(Ht(x),Tb(y))はヘマトクリット値x%(Ht(x))、血液温度y℃(Tb(y))における正常血液粘度、η0(Ht(a),Tb(y))は、所定ヘマトクリット値a%(Ht(a))、血液温度y℃(Tb(y))における正常血液粘度、η0(Ht(x),Tb(b)/η0(Ht(a),Tb(b))は、所定血液温度b℃(Tb(b))におけるヘマトクリット値x%(Ht(x))の正常血液粘度と所定ヘマトクリット値a%(Ht(a))の正常血液粘度との比を示す。)
人工肺に流入する血液の入口圧力を測定する入口圧力測定装置と、
前記人工肺から排出される血液の出口圧力を測定する出口圧力測定装置と、
前記人工肺を流れる血液の流量を測定する流量測定装置と、
前記入口圧力、前記出口圧力、及び、前記血液の流量から血液粘度を算出する演算装置と、を備えることを特徴とする。
人工肺に流入する血液の入口圧力を測定する入口圧力測定装置と、
前記人工肺から排出される血液の出口圧力を測定する出口圧力測定装置と、
前記人工肺を流れる血液の流量を測定する流量測定装置と、
前記人工肺を流れる血液のヘマトクリット値を測定するヘマトクリット値測定装置と、
前記人工肺を流れる血液の血液温度を測定する血液温度測定装置と、
前記入口圧力、前記出口圧力、及び、前記血液の流量から血液粘度を算出し、前記ヘマトクリット値、及び、前記血液温度から正常血液粘度を算出し、前記血液粘度と前記正常血液粘度との血液粘度比を算出する演算装置と、を備えることを特徴とする。
まず、血液粘度の推定方法について説明する。血液粘度の推定方法は、図1の工程図に示すように、人工肺の入口圧力(Pin)及び出口圧力(Pout)を測定する工程と、人工肺を流れる血液の流量(Q)を測定する工程と、測定した入口圧力、出口圧力、及び血液の流量から、血液粘度(η)を算出する工程と、から構成される。
人工肺12の入口圧力を測定する。入口圧力は、血液流入路11に配置されている入口圧力測定装置14により測定すればよい。また、人工肺12の出口圧力を測定する。出口圧力は、血液流出路13に配置されている出口圧力測定装置15により測定すればよい。入口圧力測定装置14、出口圧力測定装置15は、それぞれ公知の種々の圧力計を用いればよい。
人工肺12を流れる血液の流量を測定する。血液の流量は、血液流出路13に配置されている流量測定装置16によって測定すればよい。流量測定装置16は公知の種々の流量計を用いればよい。
上述のように測定された入口圧力Pin、出口圧力Pout、及び、血液流量Qは演算装置21に送信され、演算装置21にて人工肺12を流れる血液の粘度が算出される。
とし、f(η)の一次微分であるf’(η)を、
として計算し、ηの推定値をηnとしたときの近似解ηn+1を、
とする。そして、式3dに示す、式3bと式3cの残差ε
が要求される測定精度以内に収束するまで反復する。このようにして、粘度ηを算出することができる。
続いて、血液粘度比の推定方法について説明する。血液粘度比の推定方法は、図12に示すように、人工肺の入口圧力(Pin)及び出口圧力(Pout)を測定する工程と、人工肺を流れる血液の流量(Q)を測定する工程と、測定した入口圧力、出口圧力、及び血液の流量から、血液粘度(η)を算出する工程と、ヘマトクリット値(Ht)及び血液温度(Tb)を測定する工程と、正常血液粘度(η0)を算出する工程と、血液粘度(η)と正常血液粘度(η0)との粘度比(η/η0)を算出する工程と、から構成される。
ヘマトクリット値測定装置17にて、血液中のヘマトクリット値の測定を継続的に行う。ヘマトクリット値測定装置17は公知の種々の装置を用いればよく、また、人工肺にヘマトクリット値を測定可能な装置を設けて測定してもよい。
血液温度測定装置18にて、血液温度の測定を継続的に行う。血液温度測定装置18は、公知の種々の装置を用いればよく、通常手術中は継続的に血液温度を測定しているため、その血液温度を用いてもよい。
上述のように算出された血液粘度η及び正常血液粘度η0から、演算装置21にて、血液粘度比η/η0を算出する。そして、この血液粘度比を表示装置22に表示する。
2 血液粘度比モニタリング装置
11 血液流入路
12 人工肺
13 血液流出路
14 入口圧力測定装置
15 出口圧力測定装置
16 流量測定装置
17 ヘマトクリット値測定装置
18 血液温度測定装置
21 演算装置
22 表示装置
23 記録装置
Claims (8)
- 人工肺の入口圧力及び出口圧力を測定する工程と、
前記人工肺を流れる血液の流量を測定する工程と、
前記入口圧力、前記出口圧力、及び前記血液の流量から血液粘度を算出する工程と、
前記血液のヘマトクリット値及び血液温度を測定する工程と、
前記ヘマトクリット値及び前記血液温度から正常血液粘度を算出する工程と、
前記血液粘度と前記正常血液粘度との血液粘度比を算出する工程と、を含み、
前記血液粘度を請求項1又は2に記載の血液粘度の推定方法を用いて求めることを特徴とする血液粘度比の推定方法。 - 人工肺に流入する血液の入口圧力を測定する入口圧力測定装置と、
前記人工肺から排出される血液の出口圧力を測定する出口圧力測定装置と、
前記人工肺を流れる血液の流量を測定する流量測定装置と、
前記入口圧力、前記出口圧力、及び、前記血液の流量から血液粘度を算出する演算装置と、
を備えることを特徴とする血液粘度モニタリング装置。 - 更に、前記血液粘度を表示する表示装置及び前記血液粘度を記録する記録装置を備えることを特徴とする請求項5に記載の血液粘度モニタリング装置。
- 人工肺に流入する血液の入口圧力を測定する入口圧力測定装置と、
前記人工肺から排出される血液の出口圧力を測定する出口圧力測定装置と、
前記人工肺を流れる血液の流量を測定する流量測定装置と、
前記人工肺を流れる血液のヘマトクリット値を測定するヘマトクリット値測定装置と、
前記人工肺を流れる血液の血液温度を測定する血液温度測定装置と、
前記入口圧力、前記出口圧力、及び、前記血液の流量から血液粘度を算出し、前記ヘマトクリット値、及び、前記血液温度から正常血液粘度を算出し、前記血液粘度と前記正常血液粘度との血液粘度比を算出する演算装置と、
を備えることを特徴とする血液粘度比モニタリング装置。 - 更に、前記血液粘度比を表示する表示装置及び前記血液粘度比を記録する記録装置を備えることを特徴とする請求項7に記載の血液粘度比モニタリング装置。
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