JPH021230A - 流量測定用カテーテル - Google Patents
流量測定用カテーテルInfo
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- JPH021230A JPH021230A JP63143364A JP14336488A JPH021230A JP H021230 A JPH021230 A JP H021230A JP 63143364 A JP63143364 A JP 63143364A JP 14336488 A JP14336488 A JP 14336488A JP H021230 A JPH021230 A JP H021230A
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Landscapes
- 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】
イ、産業上の利用分野
本発明は流量測定用カテーテル、特に熱希釈法に基づく
血流量測定用カテーテルに関するものである。
血流量測定用カテーテルに関するものである。
口、従来技術
従来、血液の流速を測定する方法としては、レーザード
プラー法、パルス変調ドプラー法、超音波ドプラー法、
ピトー管カテーテル法、ホットフィルム法等がある。ま
た、心拍出量(トータル流量)を原理的に測定できる方
法として、インピーダンス法、電磁流1計法、アドミタ
ンスプレスモグラフィー等がある。
プラー法、パルス変調ドプラー法、超音波ドプラー法、
ピトー管カテーテル法、ホットフィルム法等がある。ま
た、心拍出量(トータル流量)を原理的に測定できる方
法として、インピーダンス法、電磁流1計法、アドミタ
ンスプレスモグラフィー等がある。
他方、血管径の変化や血管内の流速分布の影響を受けず
に血流量(特に心拍出量)を測定できる優れた方法とし
て、フィック(Fick)の法則を利用した熱希釈法や
色素希釈法が用いられている。
に血流量(特に心拍出量)を測定できる優れた方法とし
て、フィック(Fick)の法則を利用した熱希釈法や
色素希釈法が用いられている。
これらの方法は、冷水塊による低温や色素による着色の
如き体外から注入された物理量が血液によって希釈され
る速度を測定し、この測定値から心拍出量を求めるもの
である。
如き体外から注入された物理量が血液によって希釈され
る速度を測定し、この測定値から心拍出量を求めるもの
である。
熱希釈法によれば、第7図のように、大静脈1を通して
カテーテル2を心臓3の右心房4、更には右心室5を経
て肺動脈6にまで導き、右心房4内へ冷水7を注入し、
先端付近のセンサ(通常はサーミスタ)8によって血液
の温度変化を測定する。即ち、冷水7による低温状態か
ら血流により回復する様子をサーミスタ8により抵抗変
化として測定する。なお、図中の9は左心房、10は左
心室、11は肺静脈、12は大動脈である。カテ−チル
2は、第7図、第8図、第9図及び第10図に示すよう
に、その本体13には冷水注入用の側孔14をはじめ、
サーミスタ8、バルーン16、バルーン16への送気・
排気用の側孔31が夫々設けられ、かつこれらに対応し
て冷水供給用のルーメン(図示せず)、サーミスタ8の
配線34用のルーメン18、圧力測定用のルーメン19
、バルーン16への空気送り込み用のルーメン20、更
には上流側の血圧測定用の第2の圧力測定用のルーメン
(図示せず)が夫々形成されたものである。
カテーテル2を心臓3の右心房4、更には右心室5を経
て肺動脈6にまで導き、右心房4内へ冷水7を注入し、
先端付近のセンサ(通常はサーミスタ)8によって血液
の温度変化を測定する。即ち、冷水7による低温状態か
ら血流により回復する様子をサーミスタ8により抵抗変
化として測定する。なお、図中の9は左心房、10は左
心室、11は肺静脈、12は大動脈である。カテ−チル
2は、第7図、第8図、第9図及び第10図に示すよう
に、その本体13には冷水注入用の側孔14をはじめ、
サーミスタ8、バルーン16、バルーン16への送気・
排気用の側孔31が夫々設けられ、かつこれらに対応し
て冷水供給用のルーメン(図示せず)、サーミスタ8の
配線34用のルーメン18、圧力測定用のルーメン19
、バルーン16への空気送り込み用のルーメン20、更
には上流側の血圧測定用の第2の圧力測定用のルーメン
(図示せず)が夫々形成されたものである。
そして、第9図の如くにカテーテル2を挿入(通常は経
皮挿入)して血流に乗せるに際し、バルーン16を膨ら
ませて(第10図では一点鎖線のように)カテーテル2
を運ぶ。
皮挿入)して血流に乗せるに際し、バルーン16を膨ら
ませて(第10図では一点鎖線のように)カテーテル2
を運ぶ。
生体内に挿入されたカテーテル2に対し、名コネクタ3
3.35.36を介して夫々、血流量演算表示装置37
、バルーン拡張・収縮用のシリンジ41、輸液ボトル4
2(注射筒43及び除菌フィルタ44が付属)が接続さ
れている。血流量演算表示装置37には、血流量針47
や条件設定キー46等が設けられている。上記に使用す
る注入液7は所定温度に冷却されて注入されるが、その
種類として患者の体液維持に用いられる維持液、又は栄
養補給のための輸液を使用するのが望ましい。即ち、そ
うした維持液又は輸液を用いることにより、血流量の測
定と同時に維持液等の補給も行え、非常に効率的であり
、体液のバランスを失うことなしに熱希釈法の実施に必
要な注入液を供給できる。
3.35.36を介して夫々、血流量演算表示装置37
、バルーン拡張・収縮用のシリンジ41、輸液ボトル4
2(注射筒43及び除菌フィルタ44が付属)が接続さ
れている。血流量演算表示装置37には、血流量針47
や条件設定キー46等が設けられている。上記に使用す
る注入液7は所定温度に冷却されて注入されるが、その
種類として患者の体液維持に用いられる維持液、又は栄
養補給のための輸液を使用するのが望ましい。即ち、そ
うした維持液又は輸液を用いることにより、血流量の測
定と同時に維持液等の補給も行え、非常に効率的であり
、体液のバランスを失うことなしに熱希釈法の実施に必
要な注入液を供給できる。
上記において、センサ8によって得られた血液の温度変
化を下記式(1)により心拍出量に換算する。
化を下記式(1)により心拍出量に換算する。
〔但し、vb
i
b
i
b
b
i
心拍出量(血液流量)
注入された冷水の量(ml)
血液の冷水注入前の温度(°C)
注入された冷水の温度 (°C)
血液の比熱
血液の比重
注入水の比熱
Si:注入水の比重
L 二時間(秒)
ΔTb:血液の温度変化
この場合、血流量の測定において第9図に示すフローに
沿って信号が処理される。即ち、カテーテル2への注入
液の温度を測定する測温部21の測定値をA/D変換器
26へ入れてデジタル化すると共に、カテーテル2のサ
ーミスタ8で血液温度を電気抵抗変化として検出し、こ
れをブリッジ回路23で電流信号として取出して地中回
路24で増巾し、更に経時的なドリフトを補償する自動
ゼロ調整回路25を経て上記A/D変換器26へ入力さ
れる。そして、A/D変換器26の出力は中央演算ユニ
ッ) (CPU)45で処理され、血流量が表示装置3
7で表示され、更にはプリンタ27で記録される。
沿って信号が処理される。即ち、カテーテル2への注入
液の温度を測定する測温部21の測定値をA/D変換器
26へ入れてデジタル化すると共に、カテーテル2のサ
ーミスタ8で血液温度を電気抵抗変化として検出し、こ
れをブリッジ回路23で電流信号として取出して地中回
路24で増巾し、更に経時的なドリフトを補償する自動
ゼロ調整回路25を経て上記A/D変換器26へ入力さ
れる。そして、A/D変換器26の出力は中央演算ユニ
ッ) (CPU)45で処理され、血流量が表示装置3
7で表示され、更にはプリンタ27で記録される。
ところで、上記のカテーテル2においては、測温部28
を構成するセンサ8が第9図、第10図に示すようにカ
テーテル本体13に直接接触した状態で接着剤29で固
定された構造になっているために、これらと外部を流れ
る血液との間の熱伝導(即ち、血液からセンサ8への伝
熱は、本体13及び接着剤29を介して伝導されること
)によってセンサ8による測温が行われることになる。
を構成するセンサ8が第9図、第10図に示すようにカ
テーテル本体13に直接接触した状態で接着剤29で固
定された構造になっているために、これらと外部を流れ
る血液との間の熱伝導(即ち、血液からセンサ8への伝
熱は、本体13及び接着剤29を介して伝導されること
)によってセンサ8による測温が行われることになる。
しかし、本体13及び接着剤を介しての伝熱では、伝熱
量の一部が本体13及び接着剤29を加温又は冷却する
のに使われてしまい、結果として伝熱速度が低下してし
まうので、サーミスタからなるセンサ8が所定の温度を
検知するまでに要する応答時間が長くなる。即ち、セン
サ8が応答し難い構造であるため、例えば第3図(B)
に示す如くに温度L1に達するまでの時間Tが1.0〜
2.0秒と長くなってしまう(ここで、最高温度t、I
を1.0としたとき、温度が0から(1−4−)に達す
る迄の時間をTとする)。
量の一部が本体13及び接着剤29を加温又は冷却する
のに使われてしまい、結果として伝熱速度が低下してし
まうので、サーミスタからなるセンサ8が所定の温度を
検知するまでに要する応答時間が長くなる。即ち、セン
サ8が応答し難い構造であるため、例えば第3図(B)
に示す如くに温度L1に達するまでの時間Tが1.0〜
2.0秒と長くなってしまう(ここで、最高温度t、I
を1.0としたとき、温度が0から(1−4−)に達す
る迄の時間をTとする)。
従って、センサ8の応答性が悪いため、作動中の温度変
化は第4図(B)のように、真の血液温度に対しセンサ
8による温度出力(検出温度情報)は大きくずれてしま
い、毎拍動毎(60bρmならば1秒毎)に温度が変化
する血管内の温度測定は大きな誤差を含む結果しか得ら
れない。換言すれば、第4図(日)に示した温度出力を
積分し、上述のフィックの法則に基づいて血流量を算出
しても、これは真の血:4を量からかなり誤差の大きな
ものとなってしまう。この傾向は、特に心拍数が増える
に伴って著しくなる。
化は第4図(B)のように、真の血液温度に対しセンサ
8による温度出力(検出温度情報)は大きくずれてしま
い、毎拍動毎(60bρmならば1秒毎)に温度が変化
する血管内の温度測定は大きな誤差を含む結果しか得ら
れない。換言すれば、第4図(日)に示した温度出力を
積分し、上述のフィックの法則に基づいて血流量を算出
しても、これは真の血:4を量からかなり誤差の大きな
ものとなってしまう。この傾向は、特に心拍数が増える
に伴って著しくなる。
ハ0発明の目的
本発明の目的は、測定誤差を大きく減らし、正確な測定
を可能にする流量測定用カテーテルを提供することにあ
る。
を可能にする流量測定用カテーテルを提供することにあ
る。
二0発明の構成
即ち、本発明は、熱希釈法による流体の流量測定に用い
るカテーテルにおいて、前記流体の温度を測定するため
の測温部がカテーテル本体とは実質的に断熱された状態
で設けられていることを特徴とする流量測定用カテーテ
ルに係るものである。
るカテーテルにおいて、前記流体の温度を測定するため
の測温部がカテーテル本体とは実質的に断熱された状態
で設けられていることを特徴とする流量測定用カテーテ
ルに係るものである。
ホ、実施例
以下、本発明の詳細な説明する。
第1図〜第2図は、本発明の第1の実施例による熱希釈
法に基づく血流量測定用カテーテル22を示すものであ
る。但し、第7図〜第10図で述べた部分と共通の部分
には共通符号を付し、その説明を省略することがある。
法に基づく血流量測定用カテーテル22を示すものであ
る。但し、第7図〜第10図で述べた部分と共通の部分
には共通符号を付し、その説明を省略することがある。
このカテーテル22は、既述した従来のカテーテル2と
は根本的に異なり、特に血流量測定のためのセンサ(即
ち、サーミスタ)8をカテーテル本体13とは実質的に
断熱された状態で設けていることが特徴的である。
は根本的に異なり、特に血流量測定のためのセンサ(即
ち、サーミスタ)8をカテーテル本体13とは実質的に
断熱された状態で設けていることが特徴的である。
即ち、本体13の所定箇所にてその外周にリング状凹部
50を形成し、この凹部内に多孔質の断熱材51 (例
えば高分子材料、無機材料を用いた発泡体など)を充填
し、サーミスタからなるセンサ8を断熱材51に固定し
ている。サーミスタ8からは既述した測定回路系へ導か
れる配線34が延びている。なお、サーミスタ8は実線
のように血液側に露出していてもよいが、仮想線で示す
如くに非断熱性のカバー材53(例えばステンレス鋼板
など)をサーミスタの近傍に被着すると伝熱性を良好に
しながら周面を平坦化できる効果もある。
50を形成し、この凹部内に多孔質の断熱材51 (例
えば高分子材料、無機材料を用いた発泡体など)を充填
し、サーミスタからなるセンサ8を断熱材51に固定し
ている。サーミスタ8からは既述した測定回路系へ導か
れる配線34が延びている。なお、サーミスタ8は実線
のように血液側に露出していてもよいが、仮想線で示す
如くに非断熱性のカバー材53(例えばステンレス鋼板
など)をサーミスタの近傍に被着すると伝熱性を良好に
しながら周面を平坦化できる効果もある。
上記のように、本実施例の構造によれば、センサ8(従
って血液の測温部28)は、断熱材51によってカテー
テル本体13とは実質的に断熱された状態で固定されて
いるため、測定時にセンサ8と血液との間の熱伝達はも
はやカテーテル本体13を介しては行われず、直接的に
血液との間で、又はカバー材53を介して行われること
になる(これは、血液による加熱、冷却のいずれの場合
にも行われる)。この結果、センサ8が血液の温度変化
に迅速に応答してその変化を検出できることになるから
、いわば測温時の熱的時定数が小さくなり、例えば第3
図(A)のように所定温度に達する迄の時間Tが0.2
〜1 、0secと著しく短くなる。これは、サーミス
タ単体の熱的時定数が0.05〜0.5sec位である
ことを考慮すれば、この時定数に近いか若しくは同じで
あることを意味し、測定の精度が向上する。
って血液の測温部28)は、断熱材51によってカテー
テル本体13とは実質的に断熱された状態で固定されて
いるため、測定時にセンサ8と血液との間の熱伝達はも
はやカテーテル本体13を介しては行われず、直接的に
血液との間で、又はカバー材53を介して行われること
になる(これは、血液による加熱、冷却のいずれの場合
にも行われる)。この結果、センサ8が血液の温度変化
に迅速に応答してその変化を検出できることになるから
、いわば測温時の熱的時定数が小さくなり、例えば第3
図(A)のように所定温度に達する迄の時間Tが0.2
〜1 、0secと著しく短くなる。これは、サーミス
タ単体の熱的時定数が0.05〜0.5sec位である
ことを考慮すれば、この時定数に近いか若しくは同じで
あることを意味し、測定の精度が向上する。
即ち、センサ8の応答速度が早いために、第4図(A)
のように、その温度出力は真の血液温度にほぼ追随した
誤差の著しく少ないものとなる。
のように、その温度出力は真の血液温度にほぼ追随した
誤差の著しく少ないものとなる。
これは特に、心拍数が増える場合に顕著となり、第5図
に示すように、従来例では心拍数に応じて測定誤差が大
となっているのに対し、本発明に基づくカテーテルの使
用によって測定誤差が小さくなる上に誤差の分布範囲も
小さくなることが分かった。
に示すように、従来例では心拍数に応じて測定誤差が大
となっているのに対し、本発明に基づくカテーテルの使
用によって測定誤差が小さくなる上に誤差の分布範囲も
小さくなることが分かった。
なお、本実施例においては、上記した金属板53に対す
るセンサ8の固定域の接触面積も小さい(即ち、固定に
接着剤を用いてもその使用量が少ない)ために、接着剤
による測定への影響は全くない。
るセンサ8の固定域の接触面積も小さい(即ち、固定に
接着剤を用いてもその使用量が少ない)ために、接着剤
による測定への影響は全くない。
第6図は、本発明の他の実施例を示すものである。
この例によれば、第1図の例とは異なり、断熱材51を
充填せずに同領域を空洞54(即ち、空気のみ)とし、
カバー材53の周辺だけでカテーテル本体13と接着し
ている。この例でも、やはり熱応答性が良くなり、測定
誤差が少なくなる上に、センサ8をカバー材53を介し
て取り付は可能であってその取り付けが容易である。
充填せずに同領域を空洞54(即ち、空気のみ)とし、
カバー材53の周辺だけでカテーテル本体13と接着し
ている。この例でも、やはり熱応答性が良くなり、測定
誤差が少なくなる上に、センサ8をカバー材53を介し
て取り付は可能であってその取り付けが容易である。
以上、本発明を例示したが、上述の例は本発明の技術的
思想に基づいて更に変形が可能である。
思想に基づいて更に変形が可能である。
例えば、上述の測温部の構造は種々変更してよく、セン
サ8をカバー材53に設けた開口(図示せず)に嵌め込
み固定してよい。断熱材51や金属板53の設ける領域
は上述の例のようにセンサ8の存在領域及びこの近傍の
みならず、カテーテル本体の外周面の全周に設けてもよ
い。金属板53の取り付けは嵌め込みによってよいし、
接着によってもよい。
サ8をカバー材53に設けた開口(図示せず)に嵌め込
み固定してよい。断熱材51や金属板53の設ける領域
は上述の例のようにセンサ8の存在領域及びこの近傍の
みならず、カテーテル本体の外周面の全周に設けてもよ
い。金属板53の取り付けは嵌め込みによってよいし、
接着によってもよい。
金属板53自体は、センサ8の熱的応答性を助長するた
めに熱伝導率の良い材質であることが望ましく、ステン
レス鋼(例えばS U 3304.316.316L)
以外にも、金、銀、白金等が挙げられる。
めに熱伝導率の良い材質であることが望ましく、ステン
レス鋼(例えばS U 3304.316.316L)
以外にも、金、銀、白金等が挙げられる。
断熱材51として他に、高分子材料、無機材料の発泡体
が使用できる。また、センサ8もサーミスタ以外に熱電
対を使用することができる。上述の金属板53は場合に
よっては使用しなくてもよい。
が使用できる。また、センサ8もサーミスタ以外に熱電
対を使用することができる。上述の金属板53は場合に
よっては使用しなくてもよい。
また、カテーテルの各部分の種類、サイズ、構造、材質
等は種々変更できる。
等は種々変更できる。
なお、本発明のカテーテルは、上述の如くに心臓に挿入
するだけでなく、他の部位にも適用可能である。
するだけでなく、他の部位にも適用可能である。
へ1発明の作用効果
本発明は上述した如く、血液等の流体の測温部がカテー
テル本体とは実質的に断熱された状態で設けられている
ため、測定時に測温部と流体との間の熱伝導はもはやカ
テーテル本体を介しては行われず、効率的に流体との間
で行われることになる。この結果、流体の温度変化に迅
速に応答してその変化を検出できることになるから、誤
差を少なくして正確に流量を測定することができる。
テル本体とは実質的に断熱された状態で設けられている
ため、測定時に測温部と流体との間の熱伝導はもはやカ
テーテル本体を介しては行われず、効率的に流体との間
で行われることになる。この結果、流体の温度変化に迅
速に応答してその変化を検出できることになるから、誤
差を少なくして正確に流量を測定することができる。
第1図〜第6図は本発明の実施例を示すものであって、
第1図はカテーテルの主要部の拡大断面図、第2図は第
1図の■−■線断面図、 第3図は熱的応答性を比較して示すグラフ、第4図は温
度出力を比較して示すグラフ、第5図は心拍数による測
定誤差を比較して示すグラフ、 第6図は他の例によるカテーテルの第1図と同様の断面
図 である。 第7図〜第10図は従来例を示すものであって、第7図
は血流量測定時のカテーテル挿入状態を示す概略断面図
、 第8図はカテーテルの概略正面図、 第9図は血管内でのカテーテルを回路系と共に示す第8
図のIX−IX線拡大断面図、第10図は第8図のX−
X線拡大断面図である。 なお、図面に示す符号において、 1・・・・・・・・・大動脈 2.22・・・・・・・・・カテーテル4・・・・・・
・・・右心房 5・・・・・・・・・右心室 6・・・・・・・・・肺動脈 7・・・・・・・・・注入液 8・・・・・・・・・センサ(サーミスタ)13・・・
・・・・・・カテーテル本体28・・・・・・・・・測
温部 34・・・・・・・・・配線 50・・・・・・・・・凹部 51・・・・・・・・・断熱材 53・・・・・・・・・カバー材 である。
1図の■−■線断面図、 第3図は熱的応答性を比較して示すグラフ、第4図は温
度出力を比較して示すグラフ、第5図は心拍数による測
定誤差を比較して示すグラフ、 第6図は他の例によるカテーテルの第1図と同様の断面
図 である。 第7図〜第10図は従来例を示すものであって、第7図
は血流量測定時のカテーテル挿入状態を示す概略断面図
、 第8図はカテーテルの概略正面図、 第9図は血管内でのカテーテルを回路系と共に示す第8
図のIX−IX線拡大断面図、第10図は第8図のX−
X線拡大断面図である。 なお、図面に示す符号において、 1・・・・・・・・・大動脈 2.22・・・・・・・・・カテーテル4・・・・・・
・・・右心房 5・・・・・・・・・右心室 6・・・・・・・・・肺動脈 7・・・・・・・・・注入液 8・・・・・・・・・センサ(サーミスタ)13・・・
・・・・・・カテーテル本体28・・・・・・・・・測
温部 34・・・・・・・・・配線 50・・・・・・・・・凹部 51・・・・・・・・・断熱材 53・・・・・・・・・カバー材 である。
Claims (1)
- 1、熱希釈法による流体の流量測定に用いるカテーテル
において、前記流体の温度を測定するための測温部がカ
テーテル本体とは実質的に断熱された状態で設けられて
いることを特徴とする流量測定用カテーテル。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP63143364A JPH021230A (ja) | 1988-06-10 | 1988-06-10 | 流量測定用カテーテル |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP63143364A JPH021230A (ja) | 1988-06-10 | 1988-06-10 | 流量測定用カテーテル |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH021230A true JPH021230A (ja) | 1990-01-05 |
JPH0533623B2 JPH0533623B2 (ja) | 1993-05-20 |
Family
ID=15337068
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP63143364A Granted JPH021230A (ja) | 1988-06-10 | 1988-06-10 | 流量測定用カテーテル |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH021230A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH09215666A (ja) * | 1996-02-09 | 1997-08-19 | Terumo Corp | 流速測定用センサプローブ |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP3040506U (ja) * | 1997-02-13 | 1997-08-26 | 英一 鈴木 | 電線の引き込みを容易にした電線管 |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS62207435A (ja) * | 1986-03-07 | 1987-09-11 | テルモ株式会社 | 心拍出量測定用カテ−テル |
-
1988
- 1988-06-10 JP JP63143364A patent/JPH021230A/ja active Granted
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS62207435A (ja) * | 1986-03-07 | 1987-09-11 | テルモ株式会社 | 心拍出量測定用カテ−テル |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH09215666A (ja) * | 1996-02-09 | 1997-08-19 | Terumo Corp | 流速測定用センサプローブ |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH0533623B2 (ja) | 1993-05-20 |
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