JPH0316562A

JPH0316562A - 流体計測用プローブ

Info

Publication number: JPH0316562A
Application number: JP1152776A
Authority: JP
Inventors: Kunio Horiuchi; 邦雄堀内
Original assignee: Terumo Corp
Current assignee: Terumo Corp
Priority date: 1989-06-14
Filing date: 1989-06-14
Publication date: 1991-01-24

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。

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野］本発明は管内流体計測用プローブに関するものである。

〔従来の技術〕

従来、管内を流れる流体の流速または流量測定において
は、測定用のブローブを硬質の材料で構戊し、このプロ
ーブを測定対象の管に外部より挟み込んで取り付けたり
、或いは接着固定し、超音波または電磁力等を利用した
センサにより測定している。

〔発明が解決しようとする課題〕

ところで、従来のプローブは硬質の材料で構成されてい
るため、被測定管を外部より挟み込んでブローブを取り
付ける方法では、被測定管が軟質管で断面が変化するよ
うな場合には軟質管に影響なく測定することは困難であ
る。また、プローブを接着固定する方法では軟質管への
影響は少なくできるもののプローブを取り付ける摸作が
繁雑になってしまう。

また、成長期にある生体の血管内の血流を測定する場合
、硬質材料で構成されるプローブでは、血管の戒長に伴
い血管径が増加してゆくため測定箇所の血管をしだいに
圧迫することになり長期間の連続計測は困難である。さ
らにプローブを血管に取り付ける場合、測定する血管の
周囲組織を剥離して取り付けているが、ブローブが変形
しないために必要以上に血管周囲の切開および剥離をし
なくてはならず、血管を剥離する面積が多くなり、生体
への侵襲が大きくなるという問題がある。例えば、第７
図に示すような電磁流量計ブローブｌ２を使用して血流
測定を行う場合、血管の周囲組織を剥離して取り付ける
が、スロットカバーｌ３をはずした後、血管にプローブ
１２を回し、スロットカバーを再びはめる操作を行うた
め、必要以上に血管周囲の切開および剥離をしなくては
ならない。

本発明の目的は断面が変化するような管への影響、成長
期の生体血管内の血流の連続計測、ブＯーブ取り付け時
の生体への過大な侵襲の問題を解決した流体計測用プロ
ーブを提供することにある。

〔課題を解決するための手段〕

そのために本発明の流体計測用プローブは、被測定管に
取り付けられ、管内流体の流量およびまたは流速を測定
するためのセンサが配設されたプローブにおいて、該プ
ローブ構成材質の少なくとも一部が軟質弾性材料よりな
ることを特徴としており、そのため、生体血管内血流量
およびまたは血流速測定に特に適している。

また、本発明は管内流体の流速およびまたは流量を測定
するものであるため、センサ部は超音波、または電磁力
を利用することが望ましい。

また、測定対象の流体の流れる管に固定するため、セン
サ保持部にプローブ取付け部を設けることが望ましく、
さらに、ブローブ取付け部は１本または２本以上のひも
状またはテープ形状、フッ〔登録商標〕ク状の形状、またはマジックテーブ状をしていることが
望ましい。

さらに、生体血管内血流量およびまたは血流速測定に適
用する場合、ブローブ構成材質の全体または一部、もし
くはプローブ表面材質が生体適合性材料よりなることが
望ましい。

〔作用〕

本発明は軟質管等の管内流体の流量およびまたは流速を
測定するためのプローブであり、測定対象となる管の外
部よりブローブを取り付けて使用する。プローブ取付け
部がひもまたはテープ状の形状であれば、互いのひもを
結び合わせることにより管に取り付けられ、プローブ取
付け部がフック状のものであれば、フックをかみ合わせ
ることにより固定できる。また、プローブ取付け部がマ
ジックテーブ状のものであれば、一方のマジックテープ
を巻きつけることにより固定できる。

また、測定対象となる管が血管である場合は、必要部位
を切開し、プローブ本体が取り付けられる必要最小限の
血管を剥離し、プローブ取付け部を血管に鉗子を使用し
て巻きつけ、プローブ取り付け形状に合わせた取付け方
法により固定する。

〔実施例〕

以下、実施例を図面を参照して説明する。

第ｌ図は本発明の流体計測用プローブの一実施例を示す
図である。図中、１は超音波センサ、２はセンサ保持部
、３ａ，３ｂはプローブ取りつけ部、４はケーブルであ
る。

図においてはプローブのセンサ保持部２およびブローブ
取付け部３ａ，３ｂを軟質弾性材料で構成し、本実施例
のように全体としてＣ字形状のものは、ブローブ取付け
ｉｆｆｌ３ａ．　　３ｂの弾性を利用して被測定管には
め込めばよい。センサ保持部２およびプローブ取付け部
３ａ．３ｂが軟質弾性材料であるので、被測定管の径が
変化する場合にもそれを阻害することがなく、また血管
等に変形させながら取り付けることができるので、生体
への過大な侵襲を防ぐことができる。そして、超音波七
ンサ１によりシングアラウンド法等で管内流体の流速を
測定し、また被測定管の管軸に直角方向に伝播する超音
波の伝播時間を測定することにより管の断面積を求める
ことができる。検出信号はケーブル４を通して測定器（
図示せず）へ伝送される。

なお、上記説明ではプローブのセンサ保持部とプローブ
取付け部を軟質弾性材料で構成するようにしたが、セン
サ保持部とプローブ取付け部の一方を軟質弾性材料で構
成したり、或いはそれらの−ＩＩを軟質弾性材料とする
など、被測定管に対応して適宜選択することも可能であ
る。

第２図は本発明の流体計測用ブローブの他の実施例を示
す図である。

本実施例においては、プローブ取付け１３ａ，３ｂがひ
もである点を除けば第１図と同様である。

取り付けに際しては、互いのひもを結び合わせればよく
、ひもは１本でも２本以上でもよい。また、ひもをゴム
状の伸縮性のある材質で構成すれば軟質管等における測
定に特に好適である。また、ひもに代えてテープ状とし
てもよいことはもちろんである。

第３図は本発明の流体計測用ブローブの他の実施例を示
す図である。

本実施例においては、プローブ取付け部３ａ，３ｂをフ
ック係合させるようにした以外は第１図と同様であり、
例えば取付け部３ｂの先端をフック状とし、取付け部３
ａに複数の係止片を設け、フックを係止片に引っ掛ける
ことにより各種径の被測定管に取り付けることができる
。

第４図は本発明の流体計測用プローブの他の実施例を示
す図である。

本実施例においては、プローブ取付け部３ａ，３ｂをマ
ジックテープ係合させるようにした以外は第ｌ図と同様
であり、マジックテープを単に合わせるだけで容易に取
り付けができる。また、マジックテーブに長さをもたせ
れば、係合位置をずらすことにより各種径の被測定管に
取り付けることができる。

第５図は前記各実施例に説明したような本発明の流体計
測用プフーブを被測定管に取り付けた状態を示す斜視図
である。図中、５は軟質管、６は流体、７はオイルまた
はゼリー状液体である。

軟質塩ビチューブ、シリコンチューブ等の軟質管５内の
流体６の流量を超音波を利用して測定しようとする場合
、センサ部が管に接触する面に超音波の伝達時の減衰を
低減するため、オイルまたはゼリー状の液体７を塗布し
、軟質塩ビ管等の測定しようとする部位に取り付ける。

この場合、第１図に示すような全体としてＣ字形状のも
のは、プローブ取付けＢ３ａ．３ｂの弾性を利用して被
測定管にはめ込めばよい。第２図に示すものの場合は互
いのひもを結び合わせることにより、軟質管５に固定で
きる。第３図の例の場合には、フックを係止片に引っ掛
ければよく、また第４図の例の場合はマジックテープで
止めればよい。

固定後、軟質管５が内部を流れる流体６の圧力等の変化
により断面が変形した場合でも、プローブが軟質弾性材
料で構戊されているため、軟質管５に対するブローブを
取付けた影響を最小限におさえて流れの状態を測定でき
る。

さらに、センサ８１を複数設け、管径と流速を同時に計
測することにより、管内の流量の測定が可能となる。

第６図は本発明の流体計測用ブローブにより血管内の血
流を測定する実施例を示す図である。図中、８は肺動脈
、９は鉗子、１０は胸壁、１１は生体組織である。

図示するように、例えば肺動脈内の血流量を測定する場
合は、胸壁１０の必要箇所を切開し、さらに肺動脈回り
の組織ｌ１を剥離し、肺動脈８の一部を露出させるが、
組織を剥離する面積は本発明のブローブを巻きつけるこ
とが可能な最小限でよく、ほかに指を入れる部分まで確
保する必要がない。組織の剥離後、鉗子９を用いてブロ
ーブを取付け部３ａの先端に挟み、肺動脈へ巻きつけた
後、例えば第２図に示すようにプローブ取付け部がひも
状の形状をしたものでは、ブローブ取付け部３ａと３ｂ
を互いに結び合わせ肺動脈８に固定する。プローブの固
定後は、切開箇所を縫合し、胸部１０よりセンサのケー
ブル４を出して胸部を閉じる。ケーブルの他端を測定器
（図示せず）へ接続し、血流を測定する。但し、センサ
部に電波や光で信号を伝送する発信機構を有するテレメ
タリングシステムを用いる場合は、ケーブル４が胸壁を
貫通する必要がなく、さらに好ましい。

特に超音波を利用して血流量を測定する場合は、センサ
Ｂ１を複数個の超音波振動子で構成し、血管径と同時計
測することで血管径が変化した場合も連続で流量計測が
可能である。

また、超音波を使用した場合以外では、電磁力を利用し
たセンサの場合においても同様である。

この場合は、被測定管の管軸に直交させて磁場をかけて
おき、導電性流体が流れて磁場を横切ったときに発生す
る電圧を測定するものであり、測定原理が異なるのみで
他は超音波センサを使用する場合と同様である。

なお、長期間生体に埋め込んで使用する場合は、プロー
ブの構成材料の一部または全部を生体適合性材料である
シリコンゴム、ウレタンゴム等の材料を用いることが良
く、またテフロン系の不活性材料を用いてもよい。また
、表面をこれらの材料でコーティングして用いてもよい
。

〔発明の効果〕

本発明の流体計測用プローブは、プローブの構成部材が
軟質の弾性材料であることを特徴としており、軟質の塩
ビ管、シリコン管内の流量、流速を測定しようとする場
合、管内の流体の圧力等により管断面が変化したような
場合も管の変化に応じてプローブ形状も変化し、被測定
管に対してはプローブを取付けた影響を最小限にでき、
センサに対しては管からの脱落を防ぎ、安定して流れの
の測定を行うことができる。また、プローブ取付け部形
状をひも状、テープ状、フック状またはマジックテープ
状の形態とすることにより、被測定管に対して簡単に装
着でき、センサを接着材で取付ける場合のように接着材
の塗布、接着材の硬化までのセンサ部の保持等の繁雑な
作業を必要としない。

また、血管内の血流計測に使用する場合は、血管周囲の
組織の剥離が硬質材料で構成されたブローブの場合は必
要以上に多くなるのに対し、本プローブの場合は、鉗子
またはプローブが通過するための必要最小限ですむ。

さらに、成長期の生体の血流を長期連続測定しようとす
る場合、血管の戒長に合わせ、ブローブも変化してゆく
ために血管径が増加した場合に、ブローブ部分に狭窄を
作ることがないので、血流障害を起こすことなく患者へ
の負担が少なく安定した測定が行うことができる。

【図面の簡単な説明】

第ｌ図はプローブ取付け部がＣ字状をした本発明の一実
施例を示す図、第２図はプローブ取付け部がひも状の形
状をした本発明の他の実施例を示す図、第３図はブロー
ブ取付け部がフック状の形状をした本発明の他の実施例
を示す図、第４図はブローブ取付け部がマジックテープ
状の形状をした本発明の他の実施例を示す図、第５図は
本発明のプローブを軟質管に装着した場合の斜視図、第
６図は本発明のプローブを肺動脈に鉗子を用いて装着し
ようとする場合の斜視図、第７図は従来の電磁流量計プ
ローブを示す図である。ｌ・・・センサ部、２・・・センサ保持部、３ａ，３ｂ
・・・プローブ取付け部、４・・・ケーブル、５・・・
軟質管、６・・・被測定流体、７・・・ゼリー状液体、
８・・・肺動脈、９・・・鉗子、１０・・・胸壁、ｌ１
・・・肺動脈周囲組織。出　　願　　人　　テルモ株式会社

Claims

【特許請求の範囲】

（１）被測定管に取り付けられ、管内流体の流量および
または流速を測定するためのセンサが配設されたプロー
ブであって、該プローブ構成材質の少なくとも一部が軟
質弾性材料よりなることを特徴とする流体計測用プロー
ブ。
（２）センサは、超音波または電磁力を利用して管内流
体の流速およびまたは流量を測定することを特徴とする
請求項１記載の流体計測用プローブ。
（３）プローブ構成材質の全部または一部、もしくは該
プローブ表面材質が生体適合性材料よりなる請求項１記
載の流体計測用プローブ。