JPH03131227A - 心拍出量測定装置 - Google Patents
心拍出量測定装置Info
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- JPH03131227A JPH03131227A JP1268223A JP26822389A JPH03131227A JP H03131227 A JPH03131227 A JP H03131227A JP 1268223 A JP1268223 A JP 1268223A JP 26822389 A JP26822389 A JP 26822389A JP H03131227 A JPH03131227 A JP H03131227A
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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】
〔産業上の利用分野]
本発明は、病院等の医療施設における検査室、手術室、
ICU等において心機能検査並びに循環動態の把握に用
いられる心拍出量測定装置に関する。
ICU等において心機能検査並びに循環動態の把握に用
いられる心拍出量測定装置に関する。
[従来の技術]
従来、心機能検査のために右心カテーテル法によって心
拍出量を測定するには指示薬希釈法が用いられており、
この指示薬希釈法には熱拡散から心拍出量を求める熱希
釈法、色素の拡散による照度の変化から心拍出量を求め
る色素希釈法等がある。ここでは熱希釈法について説明
する。
拍出量を測定するには指示薬希釈法が用いられており、
この指示薬希釈法には熱拡散から心拍出量を求める熱希
釈法、色素の拡散による照度の変化から心拍出量を求め
る色素希釈法等がある。ここでは熱希釈法について説明
する。
右心カテーテル法では、頚静脈、大腿静脈、封帯静脈等
よりカテーテルが導管され、上大静脈あるいは工大静脈
、右心房、右心室を経て、その先端が肺動脈中に位置す
るように留置される。カテーテルには右心房に位置する
ように吐出口と、肺動脈に位置するようにサーミスタが
配置されている。いま、吐出口より、血液温度より高温
もしくは低温の液体が右心房に注入されると、液体は右
心房、右心室において拡散され、希釈される。
よりカテーテルが導管され、上大静脈あるいは工大静脈
、右心房、右心室を経て、その先端が肺動脈中に位置す
るように留置される。カテーテルには右心房に位置する
ように吐出口と、肺動脈に位置するようにサーミスタが
配置されている。いま、吐出口より、血液温度より高温
もしくは低温の液体が右心房に注入されると、液体は右
心房、右心室において拡散され、希釈される。
この希釈された液体の温度を肺動脈中に位置したサーミ
スタによって検知し、その温度の希釈曲線(時間に対す
る温度変化の図)を得て、その曲線の面積等からスチュ
ワート・ハミルトン法による下記(1)式によって心拍
出量を算出する。
スタによって検知し、その温度の希釈曲線(時間に対す
る温度変化の図)を得て、その曲線の面積等からスチュ
ワート・ハミルトン法による下記(1)式によって心拍
出量を算出する。
S、・CI、・S、l△Tbdt
ここで、
CO:心拍出量、Sl:注入液体の比重C1:注入液体
の比熱、 vl:注入液体量 T1:注入液体の温度、T1:血液の温度Sよ:血液の
比重、Cゎ:血液の比熱 S、の△T、ctt:熱希釈曲線の面積である。
の比熱、 vl:注入液体量 T1:注入液体の温度、T1:血液の温度Sよ:血液の
比重、Cゎ:血液の比熱 S、の△T、ctt:熱希釈曲線の面積である。
また、熱希釈法により求めた心拍出量と熱式流量測定に
より求めた連続的な血流速度とから連続的に心拍出量の
計測が行なえる心拍出量測定装置もある(例えば、特開
昭61−125329号公報参照)。
より求めた連続的な血流速度とから連続的に心拍出量の
計測が行なえる心拍出量測定装置もある(例えば、特開
昭61−125329号公報参照)。
c本発明が解決しようとする課題]
上記従来例では、例えば、熱希釈法あるいは指示薬希釈
法を用いた心拍出量測定装置は、測定が間欠的であり連
続的な心拍出量の計測には使用できず、また頻繁に測定
しようとすると注入する液体の総量が増え、被験者の負
担が増大すると共に、操作による感染の危険性も増大す
るという欠点がある。
法を用いた心拍出量測定装置は、測定が間欠的であり連
続的な心拍出量の計測には使用できず、また頻繁に測定
しようとすると注入する液体の総量が増え、被験者の負
担が増大すると共に、操作による感染の危険性も増大す
るという欠点がある。
また、特開昭61−125329号にて開示した連続的
に心拍出量の計測が行なえる心拍出量測定装置において
は、血流速の絶対値を計測しなければならないこと、並
びに血流速の絶対値の測定において必ずしも理論式通り
にプローブ出力が変化せず、測定誤差を生じるという欠
点があった。
に心拍出量の計測が行なえる心拍出量測定装置において
は、血流速の絶対値を計測しなければならないこと、並
びに血流速の絶対値の測定において必ずしも理論式通り
にプローブ出力が変化せず、測定誤差を生じるという欠
点があった。
さらに、血流速の変化を温度変化として検出し、その温
度変化情報から一義的な関数並びにパラメータ(定数)
によって心拍出量を演算する場合、必ずしも温度変化情
報と心拍出量とが一致しないため心拍出量の演算値に測
定誤差が生じたり、標準のプローブの特性と個々のプロ
ーブの特性とが異なる場合、その特性の違いにより心拍
出量の演算値にも差が生じて心拍出量の測定精度が低下
するという欠点がある。
度変化情報から一義的な関数並びにパラメータ(定数)
によって心拍出量を演算する場合、必ずしも温度変化情
報と心拍出量とが一致しないため心拍出量の演算値に測
定誤差が生じたり、標準のプローブの特性と個々のプロ
ーブの特性とが異なる場合、その特性の違いにより心拍
出量の演算値にも差が生じて心拍出量の測定精度が低下
するという欠点がある。
[課題を解決するための手段]
本発明は、上述の課題を解決することを目的として成さ
れたもので、上述の課題を解決する一手段として以下の
構成を備える。
れたもので、上述の課題を解決する一手段として以下の
構成を備える。
即ぢ、血液の温度を検出1゛る血液温度検出手段と、一
定電流により加温が行なわれ血流によって冷却されて平
衡状態に達した温度を検出する平衡温度検出手段と、指
示薬液を注入して心拍出量を測定する心拍出量測定手段
と、電気的な受動素子の特性値を示す15号を発生ずる
特性値検出手段と、連続心拍出量の演算に際して使用す
る定数を選択する定数選択手段と、前記血液温度検出手
段、前記平衡温度検出手段、前記心拍出量測定手段、前
記特性値検出手段および前記定数選択手段からのデータ
に基づいて心拍出量を算出する連続心拍出量演算手段と
を備える。
定電流により加温が行なわれ血流によって冷却されて平
衡状態に達した温度を検出する平衡温度検出手段と、指
示薬液を注入して心拍出量を測定する心拍出量測定手段
と、電気的な受動素子の特性値を示す15号を発生ずる
特性値検出手段と、連続心拍出量の演算に際して使用す
る定数を選択する定数選択手段と、前記血液温度検出手
段、前記平衡温度検出手段、前記心拍出量測定手段、前
記特性値検出手段および前記定数選択手段からのデータ
に基づいて心拍出量を算出する連続心拍出量演算手段と
を備える。
[作用]
以上の構成において、計測時並びに校正時の中枢部の体
温(肺動脈中での血液温度)、加温が行なわれ血流によ
り冷却され平衡状態に達したときの平衡温度、及び心拍
出量が得られ、血流速の変化を温度変化として検出しそ
の温度変化情報から直接心拍出量の変化を求め、実験的
にプローブ出力に合わせた関数、パラメータ(定数)を
個々のプローブの複数の特性に対して自動的に選択を行
なって演算することにより、血流速の絶対値を計測せず
に連続的に心拍出量の測定が行なえるようにしたもので
ある。
温(肺動脈中での血液温度)、加温が行なわれ血流によ
り冷却され平衡状態に達したときの平衡温度、及び心拍
出量が得られ、血流速の変化を温度変化として検出しそ
の温度変化情報から直接心拍出量の変化を求め、実験的
にプローブ出力に合わせた関数、パラメータ(定数)を
個々のプローブの複数の特性に対して自動的に選択を行
なって演算することにより、血流速の絶対値を計測せず
に連続的に心拍出量の測定が行なえるようにしたもので
ある。
[実施例]
以下、添付図面を参照して本発明に係る好適な一実施例
を詳細に説明する。
を詳細に説明する。
第1図は本発明に係る一実施例である、心拍出量測定装
置のブロック図である。
置のブロック図である。
第1図において、】は心拍出量測定装置の本体であり、
外部に交換自在型の心拍出量測定用カテーテル2及び7
を接続する。カテーテル2は、熱希釈法に基づく指示薬
注入用及び指示薬温度検出用カテーテルであり、内部に
は指示薬温度を検出する感温素子3、及び前記感温素子
の特性のバラツキを補正する補正抵抗器4から成る指示
薬検温プローブ回路15を備える。そして、この指示薬
検温プローブ回路15はコネクタ5及び6を介して心拍
出量測定装置本体の計測部20の注入液温度計測回路2
4に電気的に接続され、心拍出量測定の際は心臓の右心
房に位置する。
外部に交換自在型の心拍出量測定用カテーテル2及び7
を接続する。カテーテル2は、熱希釈法に基づく指示薬
注入用及び指示薬温度検出用カテーテルであり、内部に
は指示薬温度を検出する感温素子3、及び前記感温素子
の特性のバラツキを補正する補正抵抗器4から成る指示
薬検温プローブ回路15を備える。そして、この指示薬
検温プローブ回路15はコネクタ5及び6を介して心拍
出量測定装置本体の計測部20の注入液温度計測回路2
4に電気的に接続され、心拍出量測定の際は心臓の右心
房に位置する。
カテーテル7ば、血液の温度を検出したり、定電流源回
路23からの一定電流によって加温され血流によって冷
却される感温素子の温度(以下、平衡温度と呼ぶ)を検
出する血液温度・平衡温度検出用カテーテルであり、内
部には右心房、及び右心室で熱希釈された血液温度を検
出するサーミスタ8と前記サーミスタの特性を補正する
補正抵抗器9から成る血液検温プローブ回路16、そし
て熱式流量測定法により血流速変化を平衡温度として検
出するサーミスタ10(好ましくは自己加温型サーミス
タ)から成る平衡温度検温プローブ回路17を備える。
路23からの一定電流によって加温され血流によって冷
却される感温素子の温度(以下、平衡温度と呼ぶ)を検
出する血液温度・平衡温度検出用カテーテルであり、内
部には右心房、及び右心室で熱希釈された血液温度を検
出するサーミスタ8と前記サーミスタの特性を補正する
補正抵抗器9から成る血液検温プローブ回路16、そし
て熱式流量測定法により血流速変化を平衡温度として検
出するサーミスタ10(好ましくは自己加温型サーミス
タ)から成る平衡温度検温プローブ回路17を備える。
また、電気的受動素子として抵抗器13を備え、その特
性値によりプローブの特性を認識する。
性値によりプローブの特性を認識する。
血液検温プローブ回路16及び平衡温度検温プローブ回
路17は、コネクタ11及び12を介して、それぞれ心
拍出量測定装置本体の計測部20の血液温度計測回路2
5と平衡温度計測回路26に電気的に接続され、心拍出
量測定の際は肺動脈に位置し、中枢部の体温を血液温度
信号として検出する。尚、上述したカテーテル2とカテ
ーテル7は、それぞれ外観上一体したものとして製造さ
れる。
路17は、コネクタ11及び12を介して、それぞれ心
拍出量測定装置本体の計測部20の血液温度計測回路2
5と平衡温度計測回路26に電気的に接続され、心拍出
量測定の際は肺動脈に位置し、中枢部の体温を血液温度
信号として検出する。尚、上述したカテーテル2とカテ
ーテル7は、それぞれ外観上一体したものとして製造さ
れる。
次に、実施例である心拍出量測定装置の動作を第1図を
参照して説明する。
参照して説明する。
心拍出量測定装置1は、機能の面から以下の如く分けら
れる。即ち、カテーテル2及び7を介して各種温度計測
を実行する計測部20と、計測部20で計測した測定デ
ータ等を光学的手段により伝送するオプトアイソレーシ
ョン通信回路35と、オプトアイソレーション通信回路
35を介して入力した測定データに基づいて熱希釈法に
より間欠的に、あるいは平衡温度測定により連続的に心
拍出量を演算し出力するメインCPU部40と、前記メ
インCPU部40が演算して求めた心拍出量値を表示す
る表示器51、そして前記各部に直流電源を供給する電
源部60とに分けられる。
れる。即ち、カテーテル2及び7を介して各種温度計測
を実行する計測部20と、計測部20で計測した測定デ
ータ等を光学的手段により伝送するオプトアイソレーシ
ョン通信回路35と、オプトアイソレーション通信回路
35を介して入力した測定データに基づいて熱希釈法に
より間欠的に、あるいは平衡温度測定により連続的に心
拍出量を演算し出力するメインCPU部40と、前記メ
インCPU部40が演算して求めた心拍出量値を表示す
る表示器51、そして前記各部に直流電源を供給する電
源部60とに分けられる。
計測部2oにおいて、注入液温度、計測回路24はカテ
ーテル2の開口部から右心房に吐出する指示薬温度を検
出し、その温度に対応する電圧信号を出力する。また、
血液温度計測回路25は肺動脈において血液温度を検出
して、対応する電圧信号を出力し、平衡温度計測回路2
6は、例えば自己加温型のサーミスタに加えた熱量と周
囲の血液の流速によって奪われる熱量との関係から平衡
温度を検出し、対応する電圧信号を出力する。そして、
特性値計測回路22は抵抗器13の特性を読み取り、そ
の値からプローブの特性を認識してプローブの特性を表
わす信号を発生する。
ーテル2の開口部から右心房に吐出する指示薬温度を検
出し、その温度に対応する電圧信号を出力する。また、
血液温度計測回路25は肺動脈において血液温度を検出
して、対応する電圧信号を出力し、平衡温度計測回路2
6は、例えば自己加温型のサーミスタに加えた熱量と周
囲の血液の流速によって奪われる熱量との関係から平衡
温度を検出し、対応する電圧信号を出力する。そして、
特性値計測回路22は抵抗器13の特性を読み取り、そ
の値からプローブの特性を認識してプローブの特性を表
わす信号を発生する。
メインCPU44はローカルCPU30に対して、RO
M45に格納された、例えば第3図に示すプログラムに
従い前記各計測回路(注入液温度計測回路24、血液温
度計測回路25、平衡温度計測回路26および特性値計
測回路22)に計測の実行を指示し、計測動作を制御す
る信号を送る。RAM46には制御に必要なデータを一
時的に格納する。これらの信号は、後述する伝送形式に
てオプトアイソレーション通信回路を介して伝えられる
。また、ローカルCPU30は前記各計測回路からの計
測データを選択するために、アナログスイッチ27に選
択信号を送る。その結果、各計測回路からの計測データ
はアナログスイッチを介してA/D変換器28に達し、
そこでデジタルデータに変換された後ローカルCPU3
0に取り込まれる。そして、ローカルCPU30は、R
OM29に格納されたプログラムに従い、自己の有する
シリアル通信機能により受(Uデータをシリアルデータ
としてオプトアイソレーション通信回路35に送る。
M45に格納された、例えば第3図に示すプログラムに
従い前記各計測回路(注入液温度計測回路24、血液温
度計測回路25、平衡温度計測回路26および特性値計
測回路22)に計測の実行を指示し、計測動作を制御す
る信号を送る。RAM46には制御に必要なデータを一
時的に格納する。これらの信号は、後述する伝送形式に
てオプトアイソレーション通信回路を介して伝えられる
。また、ローカルCPU30は前記各計測回路からの計
測データを選択するために、アナログスイッチ27に選
択信号を送る。その結果、各計測回路からの計測データ
はアナログスイッチを介してA/D変換器28に達し、
そこでデジタルデータに変換された後ローカルCPU3
0に取り込まれる。そして、ローカルCPU30は、R
OM29に格納されたプログラムに従い、自己の有する
シリアル通信機能により受(Uデータをシリアルデータ
としてオプトアイソレーション通信回路35に送る。
オプトアイソ1/−ジョン通信回路35は、計測部20
とメインCPU部40間のデータの送受信を電気的に完
全に絶縁した状態で行ない、計測部20側及びメインC
PU40側それぞれに、)第1・ダイオード回路及びフ
ォトトランジスタ回路から成る光送受信回路36.37
と、前記光送受信回路を互いに電気的に絶縁させ、両者
の信号伝達媒体どなる光フアイバグラス38とで構成さ
れる。従って、計測部20の電圧信号とメインCPU部
40の電圧信号との電気的接続は完全に遮断され、被験
者人体とメインCP t、J側とは如何なる閉ループも
形成されることがないので、安全な計測が行なえる。
とメインCPU部40間のデータの送受信を電気的に完
全に絶縁した状態で行ない、計測部20側及びメインC
PU40側それぞれに、)第1・ダイオード回路及びフ
ォトトランジスタ回路から成る光送受信回路36.37
と、前記光送受信回路を互いに電気的に絶縁させ、両者
の信号伝達媒体どなる光フアイバグラス38とで構成さ
れる。従って、計測部20の電圧信号とメインCPU部
40の電圧信号との電気的接続は完全に遮断され、被験
者人体とメインCP t、J側とは如何なる閉ループも
形成されることがないので、安全な計測が行なえる。
次に、メインCPU部40の動作を説明する。
イブ1−アイソレーション通侶回路35からのシリアル
データけ、メインCPU44にて受信される。心拍出量
校正手段41は、心拍出量の校正が熱希釈法によって行
なわれる場合を例にとると、冷却された、あるいは暖め
られた注入液の注入によって生じる血液の温度変化を計
測する前記血液温度計測回路25から、熱希釈さね、た
血液温度に関する信号をメインCP U44から受は取
る。同時に心拍出量校正手段41は、スヂュヮート・ハ
ミルトンの式(1)に基づいて注入液温度、注入液比熱
、注入液比重、血液比重、血液比熱、及び熱希釈された
血液温度から熱希釈心拍出量を演Wし、結果を校正時心
拍出量信号として校正時信号記憶手段42に出力する。
データけ、メインCPU44にて受信される。心拍出量
校正手段41は、心拍出量の校正が熱希釈法によって行
なわれる場合を例にとると、冷却された、あるいは暖め
られた注入液の注入によって生じる血液の温度変化を計
測する前記血液温度計測回路25から、熱希釈さね、た
血液温度に関する信号をメインCP U44から受は取
る。同時に心拍出量校正手段41は、スヂュヮート・ハ
ミルトンの式(1)に基づいて注入液温度、注入液比熱
、注入液比重、血液比重、血液比熱、及び熱希釈された
血液温度から熱希釈心拍出量を演Wし、結果を校正時心
拍出量信号として校正時信号記憶手段42に出力する。
尚、重篤な患者で熱希釈法による指示薬の注入が行なえ
ない場合には、サムホイールスイッチやデジタルスイッ
チ等の設定スイッチ、並びにキーボードより成る心拍出
量入力手段50により相応の心拍出量の値が入力され、
校正時の心拍出量値として校正時信号記憶手段42に出
力するという方法を採る。
ない場合には、サムホイールスイッチやデジタルスイッ
チ等の設定スイッチ、並びにキーボードより成る心拍出
量入力手段50により相応の心拍出量の値が入力され、
校正時の心拍出量値として校正時信号記憶手段42に出
力するという方法を採る。
校正時信号記憶手段42は、熱希釈法による心拍出量値
、あるいは前記心拍出量入力手段50によって入力され
た心拍出量値を校正時心拍出量として記憶保持すると共
に、血液温度計測回路25からの血液温度信号と平衡温
度計測回路26からの平衡温度信号を、それぞれ校正時
血液温度、校正時平衡温度として保持記憶する。そして
、連続心拍出量演算手段43から要求があった場合、記
憶保持したデータを出力する。
、あるいは前記心拍出量入力手段50によって入力され
た心拍出量値を校正時心拍出量として記憶保持すると共
に、血液温度計測回路25からの血液温度信号と平衡温
度計測回路26からの平衡温度信号を、それぞれ校正時
血液温度、校正時平衡温度として保持記憶する。そして
、連続心拍出量演算手段43から要求があった場合、記
憶保持したデータを出力する。
定数選択手段47は、前記校正時信号記憶手段42が記
憶保持している校正時心拍出量に基づいて連続心拍出量
の算出に用いる定数を選択し、結果を連続心拍出量演算
手段43に送る。
憶保持している校正時心拍出量に基づいて連続心拍出量
の算出に用いる定数を選択し、結果を連続心拍出量演算
手段43に送る。
連続心拍出量演算手段43は、前記校正時信号記憶手段
42が記憶保持している校正時心拍出量、校正時血液温
度、校正時平衡温度、並びに計測時の血液温度、計測時
の平衡温度および定数とから、以下の算出式に基づいて
連続心拍出量を演算する。
42が記憶保持している校正時心拍出量、校正時血液温
度、校正時平衡温度、並びに計測時の血液温度、計測時
の平衡温度および定数とから、以下の算出式に基づいて
連続心拍出量を演算する。
連続心拍出量の算出式として、
CO=COCAL X
((Ttp −KITB −TBcAt)) / Tt
cAi、)”A(2)ここで、 CO:心拍出量、C0CA+、:校正時の心拍出量Tt
、、:計測時の平衡温度、TB:血液温度TBCAL:
校正時の血液温度、K:温度補正定数Ttemi、:校
正時の平衡温度、A:定数があり、本式により校正時か
らの血液温度変化に伴う平衡温度変化の補正も成されて
いることがわかる。
cAi、)”A(2)ここで、 CO:心拍出量、C0CA+、:校正時の心拍出量Tt
、、:計測時の平衡温度、TB:血液温度TBCAL:
校正時の血液温度、K:温度補正定数Ttemi、:校
正時の平衡温度、A:定数があり、本式により校正時か
らの血液温度変化に伴う平衡温度変化の補正も成されて
いることがわかる。
そこで、上記(2)式を得る過程を一連の関連式を参照
しながら説明する。
しながら説明する。
心拍出量は、一般的に、
C0=s−■ ・・・・・・・・・・・・
(3)但し、Co:心拍出量、S:血管断面積V:血流
速 にて表現され、また血流速と平衡温度とは実験的に以下
のように定めることができる。
(3)但し、Co:心拍出量、S:血管断面積V:血流
速 にて表現され、また血流速と平衡温度とは実験的に以下
のように定めることができる。
1ogTt=A−1ogv+B (4)但し、
Tt:平衡温度、A、B:定数 上記(3)、(4)式より、校正時の心拍出量をCOC
AL s同じ(校正時の平衡温度なTtcALとした場
合、次の関係式が得られる。
Tt:平衡温度、A、B:定数 上記(3)、(4)式より、校正時の心拍出量をCOC
AL s同じ(校正時の平衡温度なTtcALとした場
合、次の関係式が得られる。
C0=CocAL・(Ttz TtcALν/A (
5)一方、校正時からの血液温度変化に伴う平衡温度変
化の補正は、次式により行なう。
5)一方、校正時からの血液温度変化に伴う平衡温度変
化の補正は、次式により行なう。
T t =Tt* −K・(TB −TBCAL)
(6)但し、Tt* :計測時の平衡温度 TB:血液温度、K:温度補正定数 TBcAL:校正時の血液温度 よって、(5)式に対して(6)式の温度補正を行なう
と、連続心拍出量の演算式である(2)式が得られる。
(6)但し、Tt* :計測時の平衡温度 TB:血液温度、K:温度補正定数 TBcAL:校正時の血液温度 よって、(5)式に対して(6)式の温度補正を行なう
と、連続心拍出量の演算式である(2)式が得られる。
上記(2)式にて得られる連続心拍出量の演算の精度を
さらに上げるために、心拍出量の校正値の大きさにより
定数Aの場合分けを行なう。つまり、式(2)、(4)
及び(5)にてAを一つの定数としていたが、これを流
速に依存する特性値として扱い、本実施例では校正時の
心拍出量値がある基準(本実施例では2.75)に対し
て大きい場合にはAH1小さい場合はALとして場合分
けを行なう。そして、これら二つに分割された定数を演
算に用いた場合について説明する。
さらに上げるために、心拍出量の校正値の大きさにより
定数Aの場合分けを行なう。つまり、式(2)、(4)
及び(5)にてAを一つの定数としていたが、これを流
速に依存する特性値として扱い、本実施例では校正時の
心拍出量値がある基準(本実施例では2.75)に対し
て大きい場合にはAH1小さい場合はALとして場合分
けを行なう。そして、これら二つに分割された定数を演
算に用いた場合について説明する。
上記(5)式を変形すると、
Tt =TtcALICO/C0CAL)A (7
)を得るので、心拍出量の校正値がC0cAL≧2.7
5の場合の連続心拍出量の演算式を以下に示す。
)を得るので、心拍出量の校正値がC0cAL≧2.7
5の場合の連続心拍出量の演算式を以下に示す。
心拍出量COが2.75のときの平衡温度Tt2.ya
は、(7)式から定数AをAHとしてT ta7s =
T tCAL’(2,75/COCAL)AH(8)
となる。そして、実際の計測時には(6)式により平衡
温度Ttが容易に求まるので、そのTtの値と上記(8
)式より得たTtz、tsの値を比較した結果で次に示
す場合分けを行ない、連続心拍出量の演算を行なう。即
ち、 (a) Tt >Tt2.rsのとき、COCAL”2
.75とすると(8)式からT tcAL” T L、
7gとなるので、 C0=2.75・(”r t/Ttz、 ys) ”A
L(9)が得られ、また (b)’Tt≦Ttz、tsのとき、C00ALは校正
時の値をそのまま用い、 CO= COcAL−(T t/T tcAt、)”A
H(l O)により、連続心拍出量を演算する。
は、(7)式から定数AをAHとしてT ta7s =
T tCAL’(2,75/COCAL)AH(8)
となる。そして、実際の計測時には(6)式により平衡
温度Ttが容易に求まるので、そのTtの値と上記(8
)式より得たTtz、tsの値を比較した結果で次に示
す場合分けを行ない、連続心拍出量の演算を行なう。即
ち、 (a) Tt >Tt2.rsのとき、COCAL”2
.75とすると(8)式からT tcAL” T L、
7gとなるので、 C0=2.75・(”r t/Ttz、 ys) ”A
L(9)が得られ、また (b)’Tt≦Ttz、tsのとき、C00ALは校正
時の値をそのまま用い、 CO= COcAL−(T t/T tcAt、)”A
H(l O)により、連続心拍出量を演算する。
一方、心拍出量の校正値がC0CAL <2. 75の
場合の連続心拍出量の演算式は、以下のようになる。
場合の連続心拍出量の演算式は、以下のようになる。
この場合、心拍出量C○が2.75のときの平衡温度T
tz、ysは、(′l)式の定数AをALとして、 Ttx、ts = TtcAL’(2,75/COe
Al、)AL(11)となる。そして、実際の計測時に
は(6)式により平衡温度Ttを求め、そのTtの値と
上記(11)式より得たTti、ysの値を比較した結
果で次に示す場合分けを行ない、連続心拍出量の演算を
行なう、即ち、 (a)Tt≧Tti、tiのとき、C0CALは校正時
の値を用い、 c o = c o cALi Tt/TtcAL)”
AL(12)が得られ、また (b)Tt <Ttz?sのとき、COCAL=2.7
5とすると(8)式からT teAL” T ti、
tsとなるので、 G O= 2.75・(T t/Ttz、 vs) ”
AH(t a )により、連続心拍出量を演算する。従
って、血流速の絶対値を計測しなくても、連続的に高精
度な心拍出量の測定が可能となる。
tz、ysは、(′l)式の定数AをALとして、 Ttx、ts = TtcAL’(2,75/COe
Al、)AL(11)となる。そして、実際の計測時に
は(6)式により平衡温度Ttを求め、そのTtの値と
上記(11)式より得たTti、ysの値を比較した結
果で次に示す場合分けを行ない、連続心拍出量の演算を
行なう、即ち、 (a)Tt≧Tti、tiのとき、C0CALは校正時
の値を用い、 c o = c o cALi Tt/TtcAL)”
AL(12)が得られ、また (b)Tt <Ttz?sのとき、COCAL=2.7
5とすると(8)式からT teAL” T ti、
tsとなるので、 G O= 2.75・(T t/Ttz、 vs) ”
AH(t a )により、連続心拍出量を演算する。従
って、血流速の絶対値を計測しなくても、連続的に高精
度な心拍出量の測定が可能となる。
第2図は、流速に対する平衡温度の関係を示しており、
従来の理論式、 l Ic・vo 但し、Ie:電流値、■、:出力電位 Tゎ:血液温度、K:定数 であり、Tゆけ一定 かう得られる特性曲線、及び(2)、(9)(10)、
(12)そして(13)式を導入するための基本式で実
験的に定めた(4)式から得られる特性曲線、並びに実
測データ(図中の黒丸印)を示しており、実験的に定め
た式の方が実測値に良く一致していることがわかるや 電源部60では、電源トランス61が外部からの交流電
源を降圧し、それを直流電源回路62に供給するや直流
電源回路は、電源トランスからの交流出力電圧を平滑し
、且つ安定化した直流電圧に変換し、D C/D Cコ
ンバータ回路63には計測部20用直流電圧を、メイン
CPU部にはメインCP 0部用の直流電圧をそれぞれ
供給する。
従来の理論式、 l Ic・vo 但し、Ie:電流値、■、:出力電位 Tゎ:血液温度、K:定数 であり、Tゆけ一定 かう得られる特性曲線、及び(2)、(9)(10)、
(12)そして(13)式を導入するための基本式で実
験的に定めた(4)式から得られる特性曲線、並びに実
測データ(図中の黒丸印)を示しており、実験的に定め
た式の方が実測値に良く一致していることがわかるや 電源部60では、電源トランス61が外部からの交流電
源を降圧し、それを直流電源回路62に供給するや直流
電源回路は、電源トランスからの交流出力電圧を平滑し
、且つ安定化した直流電圧に変換し、D C/D Cコ
ンバータ回路63には計測部20用直流電圧を、メイン
CPU部にはメインCP 0部用の直流電圧をそれぞれ
供給する。
ここで、本実施例の心拍出量測定装置における連続心拍
出量の測定処理手順について、第3図に示すフローチャ
ートを参照して説明する。
出量の測定処理手順について、第3図に示すフローチャ
ートを参照して説明する。
連続心拍出量の測定を開始するにあたり、ステップS1
で心拍出量の校正が必要か否かの判定が行なわれる0校
正が必要とあらばステップS2で校正の方法を選択し、
ステップS3にて指示薬希釈法による心拍出量の測定を
する。
で心拍出量の校正が必要か否かの判定が行なわれる0校
正が必要とあらばステップS2で校正の方法を選択し、
ステップS3にて指示薬希釈法による心拍出量の測定を
する。
一方、校正が必要と判断されても指示薬希釈法が実行で
きない場合は、ステップS9にて心拍出量入力手段を用
いて相応の心拍出量をマニュアル操作にて入力する。
きない場合は、ステップS9にて心拍出量入力手段を用
いて相応の心拍出量をマニュアル操作にて入力する。
次に、ステップS4では血液温度計測回路にて血液温度
を測定し、続くステップS5では平衡温度計測回路にて
平衡温度を測定する。以上の測定結果を心拍出量の校正
値、血液温度の校正値、平衡温度の校正値として、ステ
ップS6.S7゜S8で校正時信号記憶手段に記憶保持
し、校正の処理を終了する。また、ステップS14で平
衡温度の校正値をもどに心拍出量算出の定数を選択する
。
を測定し、続くステップS5では平衡温度計測回路にて
平衡温度を測定する。以上の測定結果を心拍出量の校正
値、血液温度の校正値、平衡温度の校正値として、ステ
ップS6.S7゜S8で校正時信号記憶手段に記憶保持
し、校正の処理を終了する。また、ステップS14で平
衡温度の校正値をもどに心拍出量算出の定数を選択する
。
前記ステップS1で校正が不要と判断されれば、直ちに
ステップSIOの血液温度計測回路での血液温度の測定
、及びステップSllの平衡温度計測回路での平衡温度
の測定に入る。これらの測定結果並びに演算定数をもと
にステップSL2で連続心拍出量の演算が行なわれ、次
のステップS13で演算結果が連続心拍出量として表示
器に表示される。
ステップSIOの血液温度計測回路での血液温度の測定
、及びステップSllの平衡温度計測回路での平衡温度
の測定に入る。これらの測定結果並びに演算定数をもと
にステップSL2で連続心拍出量の演算が行なわれ、次
のステップS13で演算結果が連続心拍出量として表示
器に表示される。
以上説明した如く、本実施例によれば、交換自在な用途
の異なるカテーテルを用意して、一方で熱希釈法に基づ
き指示薬温度(注入液温度)を、他方で血液温度及び平
衡温度をそれぞれ校正時、計測時に測定し、得られた値
を電気信号に変換して電気的な演算によって連続的な心
拍出量を求めることができるという効果がある。
の異なるカテーテルを用意して、一方で熱希釈法に基づ
き指示薬温度(注入液温度)を、他方で血液温度及び平
衡温度をそれぞれ校正時、計測時に測定し、得られた値
を電気信号に変換して電気的な演算によって連続的な心
拍出量を求めることができるという効果がある。
また、血流速の変化を温度変化として検出し、その温度
変化情報から直接心拍出量の変化を求め、実験的にプロ
ーブ出力に合わせた関数、パラメータによって演算する
ので、血流速の絶対値を計測せずに連続的に心拍出量の
測定が行なえ、しかも計測範囲に応じた定数を演算に用
いるので測定精度の向上も図れるという効果がある。
変化情報から直接心拍出量の変化を求め、実験的にプロ
ーブ出力に合わせた関数、パラメータによって演算する
ので、血流速の絶対値を計測せずに連続的に心拍出量の
測定が行なえ、しかも計測範囲に応じた定数を演算に用
いるので測定精度の向上も図れるという効果がある。
さらに、被験者に対する熱希釈法による指示薬の注入が
行なえない場合、心拍出量をマニュアル入力でき、また
、人体に直接的に関わる計測部と電気的な演算を実行す
るメインCPU部とが電気的に遮断されているので、測
定に対する被験者の負担軽減、及び感染の危険性の減少
が図れ、安全な計測が行なえるという効果がある。
行なえない場合、心拍出量をマニュアル入力でき、また
、人体に直接的に関わる計測部と電気的な演算を実行す
るメインCPU部とが電気的に遮断されているので、測
定に対する被験者の負担軽減、及び感染の危険性の減少
が図れ、安全な計測が行なえるという効果がある。
尚、カテーテル2とカテーテル7を外観上一体したもの
として製造することなく、カテーテル2の指示薬注入機
構部のみをカテーテル7に一体して設け、指示液検温プ
ローブ回路は独立した構成にして指示薬注入用タンクに
挿入するようにしてもよい。
として製造することなく、カテーテル2の指示薬注入機
構部のみをカテーテル7に一体して設け、指示液検温プ
ローブ回路は独立した構成にして指示薬注入用タンクに
挿入するようにしてもよい。
[発明の効果]
以上説明したように、本発明によれば、血流速の絶対値
を計測することなく連続的に、しかも高精度で心拍出量
を測定できる効果がある。
を計測することなく連続的に、しかも高精度で心拍出量
を測定できる効果がある。
第1図は本発明に係る一実施例である心拍出量測定装置
のブロック図、 第2図は流速に対する平衡温度の関係を示す図、 第3図は本実施例に係る心拍出量測定装置の連続心拍出
量の測定処理手順を示すフローチャートである。 図中、■・・・心拍出量測定装置、2・・・指示薬注入
用及び指示薬温度検出用カテーテル、3・・・感温素子
、4,9・・・補正抵抗器、5,6,11.12・・・
コネクタ、7・・・血液温度・平衡温度検出用カテーテ
ル、8,10・・・サーミスタ、13・・・抵抗器、1
5・・・指示薬検温プローブ回路、16・・・血液検温
プローブ回路、17・・・平衡温度検温プローブ回路、
20・・・計測部、21・・・定電圧回路、22・・・
特性値計測回路、23・・・定電流源回路、24・・・
注入液温度計測回路、25・・・血液温度計測回路、2
6・・・平衡温度計測回路、27・・・アナログスイッ
チ、28−A / D変換器、29.45・ ROM、
30・・・ローカルCPU、31.46・・・RAM。 35・・・オプトアイソレーション通信回路、36゜3
7・・・光送受信回路、38・・・光フアイバグラス、
4o・・・メインCPU部、41・・・心拍出量校正手
段、42・・・校正時信号記憶手段、43・・・連続心
拍出量演算手段、44・・・メインCPU、47・・・
定数選択手段、50・・・心拍出量入力手段、51・・
・表示器、60・・・電源部、61・・・電源トランス
、62・・・直流電源回路、63・・・D C/D C
コンバータ回路である。
のブロック図、 第2図は流速に対する平衡温度の関係を示す図、 第3図は本実施例に係る心拍出量測定装置の連続心拍出
量の測定処理手順を示すフローチャートである。 図中、■・・・心拍出量測定装置、2・・・指示薬注入
用及び指示薬温度検出用カテーテル、3・・・感温素子
、4,9・・・補正抵抗器、5,6,11.12・・・
コネクタ、7・・・血液温度・平衡温度検出用カテーテ
ル、8,10・・・サーミスタ、13・・・抵抗器、1
5・・・指示薬検温プローブ回路、16・・・血液検温
プローブ回路、17・・・平衡温度検温プローブ回路、
20・・・計測部、21・・・定電圧回路、22・・・
特性値計測回路、23・・・定電流源回路、24・・・
注入液温度計測回路、25・・・血液温度計測回路、2
6・・・平衡温度計測回路、27・・・アナログスイッ
チ、28−A / D変換器、29.45・ ROM、
30・・・ローカルCPU、31.46・・・RAM。 35・・・オプトアイソレーション通信回路、36゜3
7・・・光送受信回路、38・・・光フアイバグラス、
4o・・・メインCPU部、41・・・心拍出量校正手
段、42・・・校正時信号記憶手段、43・・・連続心
拍出量演算手段、44・・・メインCPU、47・・・
定数選択手段、50・・・心拍出量入力手段、51・・
・表示器、60・・・電源部、61・・・電源トランス
、62・・・直流電源回路、63・・・D C/D C
コンバータ回路である。
Claims (7)
- (1)血液の温度を検出する血液温度検出手段と、一定
電流により加温が行なわれ血流によつて冷却されて平衡
状態に達した温度を検出する平衡温度検出手段と、指示
薬液を注入して心拍出量を測定する心拍出量測定手段と
を備え、校正時において血液温度、平衡温度および心拍
出量を測定し、前記校正時の平衡温度および心拍出量と
前記校正時の心拍出量に基づき特定した心拍出量および
定数とから新たに平衡温度を算出し、また計測時におい
て血液温度と平衡温度を求め、前記校正時に求めた血液
温度と前記計測時の血液温度および平衡温度とから新た
な平衡温度を算出し、これら校正時および計測時に新た
に算出した平衡温度と前記校正時に測定した平衡温度お
よび心拍出量と前記校正時の心拍出量に基づき特定した
心拍出量および定数とから連続心拍出量を算出すること
を特徴とする心拍出量測定装置。 - (2)校正時の心拍出量に基づき計測範囲を複数に分割
し、前記計測範囲の各々に関数並びに定数を設定して連
続心拍出量を算出する連続心拍出量演算手段を有するこ
とを特徴とする請求項第1項に記載の心拍出量測定装置
。 - (3)心拍出量測定手段は血液温度計測手段と熱希釈法
心拍出量演算手段とから成ることを特徴とする請求項第
1項に記載の心拍出量測定装置。 - (4)校正時の心拍出量に基づき特定され連続心拍出量
の算出に際して使用する定数を、校正時および計測時に
算出した平衡温度に基づいて選択する定数選択手段を有
することを特徴とする請求項第1項に記載の心拍出量測
定装置。 - (5)校正時の心拍出量は、測定によらず操作者による
設定が可能であることを特徴とする請求項第1項に記載
の心拍出量測定装置。 - (6)血液温度検出手段あるいは平衡温度検出手段は受
動素子を備え、前記受動素子の特性値を示す信号を発生
する特性値検出手段を有することを特徴とする請求項第
1項に記載の心拍出量測定装置。 - (7)受動素子は抵抗器である請求項第6項に記載の心
拍出量測定装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP1268223A JP2511153B2 (ja) | 1989-10-17 | 1989-10-17 | 心拍出量測定装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP1268223A JP2511153B2 (ja) | 1989-10-17 | 1989-10-17 | 心拍出量測定装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH03131227A true JPH03131227A (ja) | 1991-06-04 |
JP2511153B2 JP2511153B2 (ja) | 1996-06-26 |
Family
ID=17455624
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP1268223A Expired - Fee Related JP2511153B2 (ja) | 1989-10-17 | 1989-10-17 | 心拍出量測定装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2511153B2 (ja) |
Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS61125329A (ja) * | 1984-11-21 | 1986-06-13 | テルモ株式会社 | 心拍出量測定装置 |
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 |
JPS63216537A (ja) * | 1987-03-05 | 1988-09-08 | テルモ株式会社 | 心拍出量の測定装置 |
JPS63216538A (ja) * | 1987-03-05 | 1988-09-08 | テルモ株式会社 | 心拍出量の連続測定記録装置 |
JPS63216540A (ja) * | 1987-03-05 | 1988-09-08 | テルモ株式会社 | 心拍出量の測定装置 |
JPS63216536A (ja) * | 1987-03-05 | 1988-09-08 | テルモ株式会社 | 心拍出量の測定装置 |
JPS63216539A (ja) * | 1987-03-05 | 1988-09-08 | テルモ株式会社 | 心拍出量の相対的変化の連続測定装置 |
JPS6470024A (en) * | 1987-03-05 | 1989-03-15 | Terumo Corp | Cardiac output measuring apparatus equipped with automatic starting function of measurement |
-
1989
- 1989-10-17 JP JP1268223A patent/JP2511153B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS61125329A (ja) * | 1984-11-21 | 1986-06-13 | テルモ株式会社 | 心拍出量測定装置 |
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 |
JPS63216537A (ja) * | 1987-03-05 | 1988-09-08 | テルモ株式会社 | 心拍出量の測定装置 |
JPS63216538A (ja) * | 1987-03-05 | 1988-09-08 | テルモ株式会社 | 心拍出量の連続測定記録装置 |
JPS63216540A (ja) * | 1987-03-05 | 1988-09-08 | テルモ株式会社 | 心拍出量の測定装置 |
JPS63216536A (ja) * | 1987-03-05 | 1988-09-08 | テルモ株式会社 | 心拍出量の測定装置 |
JPS63216539A (ja) * | 1987-03-05 | 1988-09-08 | テルモ株式会社 | 心拍出量の相対的変化の連続測定装置 |
JPS6470024A (en) * | 1987-03-05 | 1989-03-15 | Terumo Corp | Cardiac output measuring apparatus equipped with automatic starting function of measurement |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2511153B2 (ja) | 1996-06-26 |
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