JPH0445687Y2

JPH0445687Y2 -

Info

Publication number: JPH0445687Y2
Application number: JP7695788U
Authority: JP
Priority date: 1988-06-10
Filing date: 1988-06-10
Publication date: 1992-10-27
Also published as: JPH01180203U

Description

【考案の詳細な説明】イ産業上の利用分野本考案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。

ロ従来技術従来、血管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、ホツトフ
イルム法等がある。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、電磁流量計法、アドミタンスプレスモ
グラフイー等がある。

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、フイツク（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
によつ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によつ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
ーテル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１
６、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３
４用のルーメン１８、圧力測定用のルーメン１
９、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７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８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３３，３５，３６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４２（注射筒４３及び除菌フ
イルタ４４が付属）が接続されている。血流量演
算表示装置３７には、血流量計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によつて得られた血液
の温度変化を下記式(1)により心拍出量に換算す
る。

Vb＝Vi（Tb−Ti）60／∫ ∝／ｏ ΔTb（ｔ）dt ×Ci−Si／Cb・Sb ……(1) 〔但し、 Vb：心拍出量（血液流量） Vi：注入された冷水の量（ml） Tb：血液の冷水注入前の温度（℃） Ti：注入された冷水の温度（℃） Cb：血液の比熱 Sb：血液の比重 Ci：注入水の比熱 Si：注入水の比重ｔ：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
フローに沿つ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、これをブリツジ
回路２３で電流信号として取出して増巾回路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
中央演算ユニツト（CPU）４５で処理され、血
流量が表示装置３７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つている
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）によつ
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量又は
伝熱速度は一般に低いので、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時
間が長くなる。従つて、上述のフイツクの法則に
基づいて血流量を算出しても、これは真の血流量
からなり誤差の大きなものとなつてしまう。この
傾向は、特に心拍数が増えるに伴つて著しくな
る。

ハ考案の目的本考案の目的は、測定誤差を大きく減らして正
確な測定を可能にし、かつ生体内への挿入、抜去
をスムーズにできる流量測定用カテーテルを提供
することにある。

ニ考案の構成即ち、本考案は、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素子がカテーテル本体とそ
の外面上との間で出し入れ可能に前記カテーテル
本体に配さ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、本考案の実施例を説明する。

第１図〜第３図は、本考案の第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６図〜第９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８がカテーテル本体１３に設けたルー
メン５８の先端位置に配されると共に、同位置の
外面側をカバーする小片状の開閉部１３ａが本体
１３と一体に弾性変形可能に成形されていて、第
２図の如くに配線３４を通した中空の支持部材５
０を生体外からの力で矢印５１方向へ押すことに
よつて先端のセンサ８が開閉部１３ａを上方へ弾
性変形（回動）せしめ、本体１３の外面上に露出
（突出）するように構成されている。このために
は、開閉部１３ａの付け根５２は例えばヒンジ部
として形成され、反時計方向又は時計方向へ回動
する（但し、時計方向へは弾性復元力で回動す
る）ようになつている。また、開閉部１３ａの先
端は、閉状態では本体１３との間に段差や隙間が
生じないようにテーパー５３となつている。第２
図の状態から、上記支持部材５０を矢印５１とは
逆方向に引つ張ると、開閉部１３ａはセンサ８に
よつて更に幾分押し拡げられてからセンサ８がル
ーメン５８内へ引きずり込まれ、開閉部１３ａは
元の状態へと弾性的に復元して、第１図の状態に
戻る。

このように、本実施例によれば、センサ８をカ
テーテル本体１３とその外面上との間で出し入れ
可能に配しているので、生体の血管内へカテーテ
ル２２を挿入するときは第１図のようにセンサ８
をルーメン５８内に配して本体外面を平坦とな
し、挿入を容易に行うことができると共に、上記
血管内に留置した後は第２図のようにして支持部
材５０を押してセンサ８を本体外面上に露出さ
せ、血液温度の測定を行う。従つて、測定時は、
既述した如くにセンサ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、測定誤差を著しく小さくして正確な測定が可
能となる。

また、血管内からカテーテル２２を抜去すると
きも、上記した挿入時と同様にセンサ８をルーメ
ン５８内に引つ込めることにより、血管（更には
皮膚）を通してカテーテル２２を出し入れする際
にスムーズに作業を行うことができる。

第４図は、第１図に示した開閉部１３ａを除去
して、センサ８の出し入れ用の開口６０を形成し
た例を示す。

この例でも、上述の例と同様に、測定時はセン
サ８を一点鎖線のようにカテーテル本体１３との
接触面積を小さくして（或いは全く非接触も可
能）配置できるので、測定を正確に行なえる。し
かも、カテーテル２２の挿入、抜去時は実線のよ
うにセンサ８を引つ込めるため、作業に支障はな
い。なお、上記開口６０の存在によつて血液がル
ーメン５８内へ侵入し易くなるが、これは、ルー
メン５８内に支持部材５０の移動を保証しながら
シール性も出せるシールリング６１を設けること
によつて解消できる。。このシールリングは、第
１図〜第３図（更には後述の第５図、第６図）に
示したカテーテルにも同様に採用してよい。

第５図及び第６図は、本考案の更に他の実施例
を示すものである。

この例によれば、カテーテル本体１３の一側面
においてセンサ８の支持部材５０を挿入したルー
メン７８を設け、このルーメン７８の端部（即
ち、センサ８のある箇所）を切除して細長の開口
７０となしている。

従つて、第６図の実線状態でカテーテル２２を
挿入又は抜去すると共に、一点鎖線の如くに、支
持部材５０を押すと、ルーメン７８の先端では支
持部材５０が本体１３の壁面に当たる（ここは予
め固定しておいてもよい）と同時に、支持部材５
０が上方へ弾性的に屈曲してセンサ８が本体１３
の外面上に持ち上げられる。この状態で血液の測
温を行うことにより、誤差の少ない正確な測定が
可能となる。また、支持部材５０への力を解除す
れば、実線で示す元の状態へ戻すことができる。

なお、この例において、第１図〜第３図に１３
ａで示したと同様の開閉部を上記開口を塞ぐよう
にして設けてもよい。但し、この場合は、開閉部
を両開き方式で丁度センサ８の位置から両側へ開
くようにするのがよい。

以上、本考案を例示したが、上述の例は本考案
の技術的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（センサ８の部分）の構
造は種々変更してよく、特にその出し入れの構造
は上述したものに限定されることはない。また、
センサ８もサーミスタ以外にも熱電対を使用する
ことができる。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。

なお、本考案のカテーテルは、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。

ヘ考案の作用効果本考案は上述した如く、血液等の流体の測温素
子をカテーテル本体に対し出し入れ可能に配して
いるので、生体への挿入及び抜去時は測温素子を
カテーテル本体内に引つ込めてその外面を平坦に
でき、作業に支障がない。しかも、生体内に留置
後は測温素子をカテーテル本体の外面上に露出さ
せることができ、測温を直接的に流体から行え
て、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、いわば測温時の熱的
時定数が小さくなり、測定誤差を著しく小さくし
て正確な測定が可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第６図は本考案の実施例を示すもので
あつて、第１図はカテーテルの主要部の拡大断面
図、第２図はセンサ露出時の第１図と同様の断面
図、第３図は第１図の平面図（第３図の−線
断面が第１図）、第４図は他の例によるカテーテ
ルの第１図と同様の断面図、第５図は更に他の例
によるカテーテルの平面図、第６図は第５図の
−線断面図である。第７図〜第１０図は従来例
を示すものであつて、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−線拡大
断面図、第１０図は第８図の−線拡大断面図
である。なお、図面に示す符号において、１……大静
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、１３ａ……開閉部、３４……配線、５０……
支持部材、５８，７８……ルーメン、６１……シ
ール材、７０……開口、である。

Claims

【実用新案登録請求の範囲】

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
測温素子がカテーテル本体とその外面上との間で
出し入れ可能に前記カテーテル本体に配されてい
ることを特徴とする流量測定用カテーテル。