JPH04503908A

JPH04503908A - 心臓排出量連続測定方法および装置

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Publication number: JPH04503908A
Application number: JP2501603A
Authority: JP
Inventors: マヒュッテ，コーネリス　ケイ; ハルター，ピーター
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1988-12-23
Filing date: 1989-12-18
Publication date: 1992-07-16
Also published as: EP0449971A1; EP0449971A4; US4949724A; WO1990007357A1

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】心臓排出量連続測定方法および装置技術分野この発明は、人体の心臓排出量の計測あるいは連続的測定に関する。心臓排出量とは、単位時間当たりに心臓から排出される血液の量をいう。この測定は、心臓血管および肺動脈に疾患の疑いのある危篤患者および手術を受けるかなり危険な患者の心臓全体の状態を評価する際に用いることができる宵益な測定である。

この発明は、酸素転送量の連続的計測にも関連する。酸素転送量とは、肺と心臓から単位時間当たりに人体に転送される酸素の量をいう。この監視は、上述した患者の心臓血管の状態評価に宵月である。

従来の技術心臓排出量は、種々の方法によって測定されている。いくつかの方法については、「生体臨床工学の解析Ｊ　（１９８６，Ｖｏｌ、＋４．ｐｐ、２１９−２３９＞におけるＥｈｌａｒｓらによる現代技術と研究についての評論、心臓排出量測定（Ｃａｒｄｉａｅ　０ｕｔｐｕｔ　Ｍｅａｓｕｒｅ宵ｅｎｔＳ）において述べられている。この刊行物においては、２つの″ＪＦＩ統的”な心臓排出量測定について述べられている。一方は単一の測定、他方は患者の多様なパラメータが連続的に監視されるとともに、心Ｍｌ排出量が規則的に繰り返し算出される”連続 ″測定である。

しかしながら、断続的測定技術によつて高い精度が得られたとしても、心臓排出量に関連した連続的情報を得るようにすることが極めて望ましい。現在、心臓排出量を断続的に測定する技術で最も一般的なものは、インデイケータデイリ）− シ誓ン法１ｎｄｉｃａｔｏｒ　ｄｌｌｕｔｌｏｎ　ｍｅｔｈｏｄ）および、特に、サーモデイリ二一７−ン（ｔｈｅｒ■ｏｄｌｌｕｔｌｏｎ）である。インディケータデイリ１−シ■ン技術においては、所定量の物質が血流内の一点において導入され、また、時間希釈曲線を得るために下流側の一点において解析される。

平均流量は、時間希釈曲線の下側の面積に反比例する。サーモディリエーシシン法においては、指標は血流の温度変化である。温度変化は、一般的に冷たい含塩物をカテーテルを介して右心房に注入する事によって引き起される。これは血流の冷却を生じさせ、その冷却は下流側の位置において温度希釈曲線を生成するために同じカテーテルを用いて測定される。

これにより、心臓排出量を決定することができる。この技術は、先端にサーミスタを有するカテーテルを必要とする。

心臓排出量測定の他の方法は、フィ１りの原理（Ｐｉｃｋ　ｐｒｉｎｃｉｐｌｅ）を基礎にしている。この原理によれば、肺の血液への物質の取り込み、または、肺の血液からの物質の放出の割合は、肺を通過する血流と両側の肺における物質量の差に等しい。これは次式によって示すことができる。

υｐｔａｋｓ＝　Ｑ　（Ｃｒ　−Ｃ＋）ここで、Ｑは血液流量（心臓排出量）、Ｃ１は肺から離れる物質の量であり、ＣＩは肺に入り込む物質の童である。この関係を酸素吸収に適用すると、次のようになる。

Ｑ　＝　Ｖ　Ｏｔ／　（Ｃａ　Ｏｗ　−Ｃｖ　Ｏ＊）　・＝　・＝　（＋　）ここで、ｖＯＩは単位時間当たりに吸い込まれた酸素量であり、Ｃａ１ｌおよびＣＶＯ＋は各々動脈と混合静脈の酸素量である。この関係を２ａｌ化炭素吸収に適用すると次のようになる。

Ｑ−ＶＣＯ＋／　（Ｃ，Ｃ０ｍ−Ｃｍ　Ｃｏｔ）−−（２）ここで、Ｖ　ＣＯｓは、単位時間当たりに患者によって生成された２酸化炭素量であり、Ｃ，ＣｏｔおよびＣａ　ＣＯＩは、各々混合静脈および動脈の２酸化炭素量である。

ｖｏｆとＶＣＯ，の決定は、大きさの測定（例えば、流量信号の積分やローターメータによる）と分別濃度測定（ｌＪｌｔ量分光計やガス解析装置（赤外線またはポーラログラフ）による）が必要になる。

フィックの方法では、最も一般的には解析物質として酸素が用いられる。式（１）はＱの断続的測定に用いられている。内在（Ｉｎｄｖｅｌｌｌｎｇ）カテーテルによって、動脈血液および静脈血液のサンプルが得られ、酸素飽和度（ｓｏｌ）と酸素の部分的圧力（Ｐｏｔ）を得るために、これらのサンプルが血液ガス解析装置によって解析される。静脈および動脈の酸素含有量は次の公式によって算出される。

Ｃ０Ｉ−１，３４・Ｈｇ　ｂ−３Ｏｔ　＋　０．００３１−Ｐ　Ｏ＊　・・・・・・（３）ここで、Ｈｇｂは患者のヘモグロビンであり、単位はｇｍ／１００ｍ１である。

ＳＯ，はパーセント、ＣＯ，は血液１００ｍ１当たりのＯｍ　（ｍ　ｌ　）である。１．３４はｍ　ｌ　／　ｇ　ｍにおける定数である（この定数の他の値として、例えば、１．　３６および１．３９が文献において示されている）。上述したアプローチは、断続的な測定のみをもたらし、また、面倒である。したがって、これは一般には危篤患者に対しては用いられない。

式（３）における溶解酸素（０，００３１−ＰＯ，）は、一般に無視できる。なぜなら、式（１）は次のように簡略できるからである。

Ｑ−ＶＯ，／　（１３，４・Ｈｇｂ　−（Ｓ、Ｏ，−８，Ｏ＃））−−−−・− （４）Ｑはｌ　／　ｍ　ｌ　ｎ、　Ｖ　Ｏｔはｍｌ／ｍｉｎ、Ｈｇｂはｇ　ｍ　／　ｔ　ＯＯｍ　＋であり、Ｓはパーセントである。Ｓ、０．は酸素計（ｏｘｉｓａｔｅｒ）によって連続的に測定される（パルス型、伝達型あるいは内在梨なと）。同様に、Ｓ、Ｏ＊は、リフレクタンスオキシメトリー（ｒｅｆｌｅｅｔａｎｅｓ　ｏｘｉ＠ｅｔｒｙ）および光学繊維肺動脈センサ（右胸）によって連続的に測定される。ＶＯ８、Ｓ、Ｏ＋−およびＳ、０．を連続的に測定することによって、心臓排出量を連続的に計測するいくつかのシステムが開発されている。

このような方法は、ハンケルン（ｌ１Ｂｋｅｌｎ）らによる「危篤患者における心臓排出量の連続的・オンライン・リアルタイム測定およびプリブト　カーディオレスビラトリー　バリアプル（Ｄｅｒ［ｖｅｄ　Ｃ１ｒｄｉｏｒｅｉｐｌｒａｔｏｒｙ　ｖａｒｉａｂｌｅｓ）　Ｊ　（Ｃｒｉｔ、　Ｃａｒｅ　Ｍｅｄ　１３．１０７１．１９８５）、ダビエス（Ｄａｖｉｅｓ）らによる「希釈心臓排出量と比較した連続心臓排出量Ｊ　（Ｃｒｉｔ、　Ｃａｒｅ　Ｍａｄ　１４，８８１．１９１１６）およびタチモリ（Ｔｉｃｈｆ。

ｒｌ）らによる「連続的リアルタイムのオンライン心臓排出量監視装置Ｊ　（Ｃｒｉ　ｔ。

Ｃａｒｅ　Ｍａｄ　（＾ｂｓｔｒａｃｔ）　１４．４０１．１９８６）に述べられている。これらの方法は、ある程度の良い結果を奏することができる。しかしながら、酸素フィック（Ｆｉｃｋ）方法は、人体の酸素取込みレートを正確に測定することが困難であるという共通の欠点を有している。このことは、危篤患者において頻繁に発生するように、患者が高濃度の酸素（Ｆｌｏ、）を吸引している時に特に著しい。加えて、ＦＴＯｎは、ベンチレータにおける患者の息において変化する（このことは、酸素および空気供給における内部混合器もしくは圧力の変動の不正確に起因して生じる）。したがって、ｖＯｌの測定は、混合器がベンチレータの外部にあるか、あるいは、外部タンクからの調整されたガスが用いられるかしない限り、患者に適用されたベンチレータにおいては困難である。さらに、患者には後述するような多様な呼吸状態が予セされ、酸素の一部が患者の口をはずれて通過する場合もある。したがって、あらゆる場合に適用可能なりＯ１／ステムを提供することは困難である。

高酸素濃度におけるｖＯＩの測定の困難性は、上述したダビエスらによる刊行物において認識されており、また、ウルトマン（ＩＩｌｔ＊ａｎ）らによるｒ　Ｆ　１０１の変化における呼吸ガス交換の決定についてのエラー解析Ｊ　（Ａｎａｌｙｓｉｓ　ｏｆ　Ｅｒｒｏｒ　１ｎｔｈｅ　Ｄａｔｅ＋ｖｉｎａｔｉｏｎ　ｏｆ　Ｒｅ５ｐｉｒａｔｏｒｙ　Ｇａｓ　Ｅｘｃｈａｎｇｅ　ａｔ　Ｖａｒｙｉｎｇ　Ｆｔ島＋Ｊ　`ｐｐｌ　Ｐｈｙｓｉｏｌ　５０，２１０．１９８１＞において論理的に説明されている。ダビエスの刊行物は、二酸化炭素出力（ＶＣＯｓ）を測定し、仮定した呼吸の商ＲＱでこれを割ることでｖｏ、を概算する技術に触れている。この方法は、潜在的欠点を宵している。すなわち、仮定された患者の呼吸の商は大体不正確だからである。

フィ、りの方法は、断続的心臓排出量を得るために、式（２）を用いる二酸化炭素にも適用されている。ＣｖＣＯｓは、二酸化炭素（Ｐ　、ＣＯ＊）の部分圧から通常概算される。後者は、息を保つこと（ｂｒｅａｔｈ　ｈｏｌｄｉｎｇ）あるいは、より一般的には再呼吸（ｒｅｂｒｅｉｔｈｉｎｇ）によって得ることができるであろう。このような方法は、ダビスＣＣ（Ｄａｖｉｓ、Ｃ，Ｃ）らによる「ＣＯ８繰り返し方法を用いる重病壱者の心臓排出量測定Ｊ　（Ｃｈｅｓｔ　７３．１６７、１９７８）、およびブランチ（Ｂｌａｎｃｈ）らによる「機械で酸素供給を受ける危篤患者の心臓排出量を決定するに際しての間接２酸化炭素フィ、り法の精度Ｊ　（Ｉｎｔ、　Ｃａｒｅ　Ｍｅｄ　１４．１３１．１９８８）において説明されている。この方法の主な欠点としては、断続的なＱの値しか得られない点であり、これは二酸化炭素の部分圧力が再呼吸によって概算されるためである。最近においては、カペフク（Ｃａｐｅｋ）らによるｐ、ｃｏ、の０１！１１を必要としない部分的再呼吸法が、犬に使用されている（Ｎｏｎｉｎｖａｓｉｖｅ　Ｍｅａｓｕｒｅ＋＊ｅｎｔ　ｏｆ　Ｃａｒｄｉａｃ　Ｏｕ＋ｐｕｔ　Ｕｓｌｎｇ　Ｐａｒｔｉａｌ　Ｃｏ、　Ｒｅｂｒｅａｔｉｎｇ：　ＩＥＥＥ　Ｔｒａｎｓ、　Ｂｉｏｍｅｄ、　Ｅｎｇ、　３５．６５３．１９８８）Bこの方法もまた断続的であり、また、肺疾患者に容易に適用するには無理がある。

発明の開示この発明は、フィックの変形式を利用することによって心臓排出量を連続的に計測する心臓排出量連続計測方法および装置を提供する。酸素取り込みレートの計測に関連した誤差を回避するが、フィックの式におけるｖＯｌに代えて患者のガス変換比率を示す定数で除したｖｃｏｔを用いる。この比率は必要な測定期間にわたって一定値を維持すると推定される。定数の値は、患者のパラメータの少なくとも一つを初期測定し、この計測結果に基づいて決定する。一実施例においては、サーモデ、レージ譜ンのような技術を用いた初期心臓排出量決定が行われ、動脈および混合静脈の酸素飽和度の初期値と、患者によるＣＯｔ生成の初期値が得られる。得られた値は、定数値を得るためにフィックの変形式に代入され、その定紋は「心臓排出量定数」として参照される。次に、患者から吐き出された二酸化炭素量および混合静脈の酸素飽和度量は、連続的に計測され、そして、心臓排出量が現在計測されている値と予め決定された心臓排出量定数からリアルタイムで計１される。動脈酸素飽和度が実質的に一定値を維持する場合に、初期動脈酸素飽和度は、患者のためにフィックの変形式において用いられる。他の患者については、動脈酸素飽和度は連続的に計測され、その現在値がフィックの変形式に代入される。ヘモグロビンは断続的もしくは連続的に計測されるか、あるいは、一定値と推定され、そして、心臓排出量定数に含まれる。リアルタイムの排出量は、組織に転送された酸素をリアルタイムに生み出すために、同時に得られた酸素飽和度と結合することができる。この発明は、酸素消費量よりも二酸化炭素の生成量を測定することに基づいており、連続的心臓排出量と酸素転°送量の測定において、重要な改良を提供する。

図面の簡単な説明第１図は、この発明の構成を示すブロック図である。

第２図は、この発明による方法を説明するための図である。

詳細な説明以下の説明は、発明を実施する上で現在最良と考えられる態様のものである。

また、この説明は、この発明の基本原理を説明する目的でなされるものであり、認識限定を加えるものではない。発明の範囲は、添付したクレームを参照することによって最も適切に判断される。

上述したように、酸素のフィック式は、一般形式では次のように表される（前述の式（１））。

％式％）また、式（３）によって表される溶解酸素量を無視することにより、上述の酸素フィγり式は次のように表すことができる。

Ｑ−ＶＯ，／（１３，４・Ｈｇｂ−（ＳｓＯ，−３ｖＯ＋））　＋＋−・（４）この発明は、ガス転換比率Ｒが安定した状態にあるときの基本原理と計測に関連し、Ｒについては二酸化炭素と酸素との割合が次式のように一定である。

Ｒ＝ＶＣＯｓ／　ＶＯ５−ＣＯｎ　Ｓ　ｔ　ｍ　ｎ　ｔ　（一定＞　・−−−− ・＜Ｓ＞この一定値は、主として人体によって代謝された食物の混合物（例えば、脂肪組織、タンパク質あるいは炭水化物）に依存する。この発明は、Ｒが必要時間以上（例えば、相当の時間）にわたって変化しないという仮定を基礎にする。調査によれば、それは少なくとも危篤患者を除いて確実に２４時間は変化しないという証拠が得られている（例えば、パンランスコツト（Ｖａｎ　Ｌａｎ５ｅｈｏｔ）らにょる＾ｅｅｕｒｍｅｙ　ｏｒ　Ｉｎｔｅｒｍｉｔｔｅｎｔ　ＭｅＬａｂｏｌｌｅ　Ｇａｓ　Ｅｘｃｈａｎｇｅ　Ｒｅｃｏｒｄｉｎｇｓ　Ｅｘｔｒａ垂盾撃高狽■п@ｆｏｒ　Ｄｌｎｕｒａｌ　Ｖａｒｉａｔｉｏｎ：　Ｃｒ１ｔ、　Ｃａｒｅ　Ｍａｄ、　１６．７３７．１９８８）　ｏ　したがって、Ｒは一定と考えることができ、式（４）におけるｖｏ、は、ＶＯ，／Ｒと置き換えることができる。これによって、次の式が導かれる。

Ｑ−ＶＣＯｓ／　（１３，４・Ｈｇ　ｂ−Ｒ（Ｓ　ａ　ＯＩ−Ｓ　ｖ　ＯＩ）　）　・旧・・（６）式（６）は次のように表される。

Ｑ−ＶＣＯＩ／　（ｋ　（ＳａＯ，−３ｖＪ））　・・−−−−（７）ここで、ｋは定数（ｋ−１３，４・Ｈｇｂ−Ｒ）であり、変化は時間の関数となる。

式（７）によれば、ｋが示され、かつ、Ｖ　ＣＯｔ、Ｓａｄ、、およびＳ　Ｖ　Ｏｔが連続して計測されれば、Ｑを決定することができるとともに、連続的、に測定することができる。この発明の好ましい実施例においては、例えば、サーモデニレーシ璽ンのような他の技術によって初期心臓排出量の決定をおこなうことで、ｋを決定する。開始時点において、０％　ＶＣＯＳ、Ｓ　ａ　Ｏｗ、およびＳ　ｖｏ、は測定される。

ヘモグロビンの測定は、患者の血液サンプルから行うことができる。式（７）においてＱ、　Ｖ　ＣＯ＊、Ｓ　ａ　Ｏ＊、およびＳ　ｖ　Ｏ＊の初期値を代入することでｋがめられる。したがって、ＱはＶＣＯ，、Ｓａｄ、、およびＳｖＯ，を計測することで、連続的に決定することができる。

第１図を参照すれば、患者は符号ｌＯで示される。種々の連続計測装置が、この発明の連続心臓排出量測定を促進するために、患者１０につながれている。各装置には市販品が用いられる。患者から吐き出された二酸化炭素量は、容積解析器１２の機能によって測定される。容積解析器１２は、例えば、適切な処理回路とともに二二一モタフチ（ｐｎｅｕ謹ｏｔｉｃｈ）および赤外線ｃｏ、解析器を有している。

ライン１４に得られた出力信号は、単位時間当たり（例えば、ｍｌ／ｍ１ｎ）に患者によって吐き出された二酸化炭素の量を示す。この測定は、急激な変化をとに除くのに十分な時間平均され、これにより、患者から吐き出された二酸化炭素量の正確な指示が得られる。容積解析器１２は、例えば、ｍｌ／ｍ１ｎにおける二酸化炭素量を出力するペックマンＭＭＣホリゾンシステム（Ｂｅｅ諺ａｎ　ＭＭＣＨｏｒｌｚＯ■５ｙｓｔｅ婁）によって構成される。このような出力は、ワーターイスッルメント社（Ｗａｔｅｒｓ　Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓ、　Ｉｎｃ、）のＭＲＭ−６０００代謝解析器によっても得られる。

サーミスタを有する右胸用の光学繊維節カテーテル１６が混合静脈の酸素飽和度を測定するため、および初期心臓排出量測定を行うために使用される。いくつかの右胸用の光学繊維節カテーテルは市販品が用いられ、また、混合静脈の酸素飽和度５ｖｏｓをパーセントとして示す出力信号を得るための電気回路が用いられる。この出力信号は、系１図のライン１８に示される。Ｓ　ｖｏｗを示す連続出力信号を与えるためにオ牛シメトリブクスモデルＩＸカテーテルが使用され得る。この装置は、５ｖＯｔを得るためにカテーテルとオキシメトリ処理装置（Ｏｘ１ｍｅＬＩｘ３５（１２／ｃａｒｄ！ｍｅ　ｏｕｔｐｕｔ　ｃｏｏｕｐｕｔｒ、＾ｂｂｏｔｔ　Ｌａｂｓ、　ｌ１ｏｕｎｔａｌｎ　ｖｉｅｗ、　Ｃ＾）をLしている。例えば、ニド７−ド静脈オキシメトリカテーテルを存するニドワードＳｖＯ茸／心臓排出量装置（ＳＡＴ　２．　Ｂａｔｔｅｒ　Ｅｄｗａｒｄｓ、　１ｒｖｌｎｅ、　Ｃ＾）などの他の装置も用いることができる。

右胸用のカテーテル１６は、サーモデコレーシ１ン技術による初期心臓排出量の計算に用いられる温度信号を得るためのサーミスタを有している。サーミスタの温度出力信号は、ライン２０に出力されてマイクロプロセッサシステム２２に供給される。マイクロプロセッサシステム２２は、既知のサーモデル−シ璽ン信号排出量算出式（上述のＥｈｌｅｒ富らによって説明されている）を使用してサーモデ島し−ン曹ン心臓排出量定数Ｑｙｓを算出するために用いられる。マイクロツクセッサシステム２２によって決定された心臓排出量は、上述したように、心臓排出量定数を決定するために用いられる（カテーテル装置は処理回路を含んでも良く、この場合においては、マイクロプロセッサシステム２２への出力信号は温度よりも計算されたＱｔｅの値となることに注意しなければならない）。

酸素計（ｏｘｌｓｅｔｅｒ）　２４はパルス、伝達、反射あるいは内在型であり、患者ｌＯの動脈酸素飽和度測定するために用いられる。酸素計２４はライン２６に動脈飽和度パーセントを示す出力信号を送出する。実施例によっては、オーメダパイオフクス３７４０　（Ｏｕｓｅｄａ　Ｂｌｏｗ　３）４０）パルス酸素計がＳａｇ＋信号を得るために用いられる。

したがって、マイクロツクセッサシステム２２はＶＣＯｓ、５ＶＯｚ、および５ａＯＩの値を示す連続信号をライン！４，１８．２６から各々受は取る。加えて、初期サーモデル−シ嘗ン心臓排出量の決定のために（最新値が要求されていれば次の決定のために）温度測定値ライン２０から受け取る。

次に、図１に示すシステムにおける心臓排出量の連続的測定方法が図２に示されている。心臓排出量の測定開始が要求されると、既知のサーモデ５レージ嘗ン技術によりてい（っかのサーモデエレーシ警ン心臓排出量Ｑ　７０が得られる。そして、平均値Ｑ？ｌｌが決定される。ＶＣＯｓ、Ｓ　Ｖ　ＯＩｓおよびＳ　ａ　Ｏ＃の初期値がユニット１２．１６、および２４から各々得られる。さらに、患者のヘモグロビン値Ｈｇｂが血液サンプルの解析によって得られる。これらの初期測定は図２のステップ４０において示されている。一度初期値が得られると、式（６）におけるＲの値および式（７）におけるｋの値は、マイクロツクセッサシステム２２によって計算される。これは図２のステップ４２に示されている。

ｋの値が決定されていると、ライン＋４．１８．２６上のＶＣＯ，、Ｓ　ｖ　Ｏ＋、およびＳ　ａ　Ｏｓを測定することで心臓排出量の連続的決定が進められる。これは、マイクロプロセフサンステム２２が前もつて計算したｋの値を用いることによりて式（７）に基づいてＱの値を計算する。この処理は、図２のステップ４４と４６に示す。計算されたＱの値は、時間（Ｑ（ｔ））にわたって図１に示すディスプレイ装置Ｆ２ｇによって表示される。この処理は図２のステップ４８に示す。この実施例においては、患者についての値ｋ（ＲとＨｇｂを含む）は所定時間（例えば２４時間）にわたって十分に一定であると仮定される。したがって、ｋを計算するのに必要な時間間隔の開始時点において、唯一の心臓排出量決定を行うのに十分である（一般にいくつかの測定の平均は時間的に密接している）。しかしながら、ｋとＲはステップ４０の初期処理（図２参照）によって、所望の時間に（例えば、４時間毎）繰り返して更新される。これらの間ｍ０ｃｔ）の間が上述のように表示され、そして、図２に示される。

ＶＣＯＳ、ＳｖＯｓ、およびＳｍｏｇの値をｋの算出および引き続くＱの算出に用いることは、さらに次の利点を生じる。すなわち、これらの測定において結合された機器の使用によるオフセ？）は、ｋの値の算出において相殺される。したがって、ｋの算出においては、これらのパラメータを利用することが望ましい。

しかしながら、この発明はこの点に限定されることはない。Ｒや翼は、他の方法によっても決定されるからである。例えば、ユニット１２によるＶＣＯＳの測定に加えてＶＯ，を測定することが可能であり（例えば、Ｂｅｅｍａｎ　ＭＭＣＨｏｒｉｚｏｌＩＳｙｓｔｅｍを用いる）、Ｒは式（５）から計算することができる。動脈および静脈血液のサンプリングは、Ｒの決定にも用いることができる。

式（＋＞と（２）とを結合することにより、次式が得られる。

Ｒ”　（Ｃ，ＣＯ＊−Ｃａ　ＣＯ＋）／　（ＣｍＯｔ−Ｃｖｏｌ）　”””　（８）ゆえに、Ｒは動脈および静脈の酸素と二酸化炭素の含有量から決定することができる。

一方、ｖＯＩは式（１）を用いて、初期心臓出力測定値Ｑと、動脈および静脈の測定された酸素含有量（例えば、血液サンプリングによる測定）から算出することができる。このＶＯＩを測定されたＶＣＯ，と−緒に式（５）に用いることでＲがめられる。

この発明のそれぞれの実現手段においては、少な（とも患者についての一つの初期パラメータが測定され、また、心臓排出量定数が決定される。そして、この定数はマイクロの式の変形に用いられ、ＶＣＯｍ、Ｓ　Ｖｏ、、および５ａｏｉの値（必要であればＨｇｂ）を計測することによって請求めるべき心臓排出量の連続測定を可能にする。酸素の取り込みに対するものとして二酸化炭素の生成を基にした測定を可能にすることによって、正確に一致する連続的心臓排出量測定を得に゛あるいはＲの再計算を行う。例えば、他のサーモデュレーシＷン心臓排出量決定を行うか、あるいは、他の手段による心臓排出量の決定によって再計算を行によって決定することができる。

ＦＩＧ、　２補正書の写しく翻訳文）提出書　■ （特許法第１８４条の７第１項）特許印紙

Claims

【特許請求の範囲】

（１）少なくとも患者についての一つのパラメータを測定し、かつ、測定されたパラメータの関数として心臓排出定数を算出することにより、患者の心臓排出量定数を決定する過程と、患者の二酸化炭素生成および混合静脈酸素飽和度の現在値を得るためにこれらを連続的に測定する過程と、二酸化炭素の現在値、混合静脈酸素飽和度および予め計算された心臓排出定数の関数として心臓排出量値を計算することによって、患者の心臓排出量を計測する過程と、を有することを特徴とする心臓排出量連続測定方法。
（２）患者の動脈酸素飽和度を計測してその現在値を求めるとともに、動脈酸素飽和度の現在値、二酸化炭素生成の現在値および混合静脈酸素飽和度の関数として心臓排出量の値を求める過程を含むことを特徴とする請求項１記載の心臓排出量連続測定方法。
（３）心臓排出量定数はその要素としてガス転換比率Ｒを含み、Ｒは患者の二酸化炭素生成に対する酸素溶解の割合に等しいことを特徴とする請求項１記載の心臓排出量連続測定方法。
（４）前記患者の心臓排出量定数を決定する過程は、患者の動脈および静脈の血液サンプルを得るとともに、これらのサンプルにおける酸素と二酸化炭素の相対濃度を決定し、かつ、心臓排出量定数を決定された濃度の関数として決定することを特徴とする請求項３に記載の心臓排出量連続測定方法。
（５）前記Ｒは式Ｒ＝（Ｃ■ＣＯ２−ＣａＣＯ２）／（ＣａＯ２−ＣｖＯ２）に基づいて決定され、ここにおいてＣ■ＣＯ２およびＣｖＯ２は各々静脈血液サンプルの二酸化炭素と酸素含有量であり、ＣａＣＯ２およびＣａＯ２は各々動脈血液サンプルの二酸化炭素と酸素含有量であるＲ決定過程を含むことを特徴とする請求項４記載の心臓排出量連続測定方法。
（６）前記心臓排出量定数を決定する過程は、患者の酸素摂取量および二酸化炭素排出量の値を測定する過程、測定された値の関数としてＲを求める過程、および算出されたＲの関数として心臓排出量定数を計算する過程を含むことを特徴とする請求項３記載の心臓排出量連続測定方法。
（７）前記心臓排出量定数を決定する過程は、第１の技術によって患者の心臓排出量を初期測定を行い、心臓排出量定数を心臓排出量の初期値の関数として算出する過程を含むことを特徴とする請求項１記載の心臓排出量連続測定方法。
（８）少なくとも患者の動脈酸素飽和度の初期測定を行い、ここにおいて前記心臓排出量定数を決定する過程は、心臓排出量、二酸化炭素生成量、動脈酸素飽和度お上び混合静脈酸素飽和度の各初期値の関数として心臓排出量定数を算出する過程を有することを特徴とする請求項７記載の心臓排出量連続測定方法。
（９）Ｒが式Ｒ＝ＶＣＯ３／（１３．４・Ｈｇｂ・Ｑ・（ＳａＯ２−ＳｖＯ２）に従って実質的に決定され、ここにおいて、ＶＣ０２は患者による単位時間当たりに吐き出された二酸化炭素量であり、Ｈｇｂは患者のヘモグロビン量であり、Ｑは初期測定によって得られた単位時間当たりの患者の心臓排出量であり、ＳａＯ２は動脈酸素飽和度の初初値であり、ＳｖＯ２は混合静脈酸素飽和度の初期値であるＲ決定過程を有する請求項８記載の心臓排出量連続測定方法。
（１０）心臓排出量定数は、その要素として患者のヘモグロピメ値を含むことを特徴とする請求項１記載の心臓排出量連続測定方法。
（１１）所定期間にわたって患者のヘモグロビン値を計測し、計測されたヘモグロビン値の関数として心臓排出量の値を許算する過程を有することを特徴とする請求項１記載の心臓排出量連続測定方法。
（１２）心臓排出量定数および少なくとも酸素転送の現在値の関数として酸素転送量の値を決定することにより、所定期間にわたって患者の酸素転送を計測する過程を有することを特徴とする請求項２記載の心臓排出量連続測定方法。
（１３）所定期間にわたって酸素転送の値を表示する過程を有することを特徴とする請求項１２記載の心臓排出量連続測定方法。
（１４）Ｒの値と二酸化炭素生成の計算値から患者の酸素消費量を計測する過程を有することを特徴とする請求項８記載の心臓排出量連続測定方法。
（１５）酸素消費量を所定期間にわたって表示する過程を有することを特徴とする請求項１４記載の心臓排出量連続測定方法。
（１６）第１の技術を用いて患者の単位時間当たりの心臓排出量の初期値（Ｑ）を決定する過程と、患者の単位時間当たりの初期二酸化炭素生成量（ＶＣＯ２）、動脈酸素飽和度のパーセンテージおよび混合静脈酸素飽和度のパーセンテージを決定する過程と、Ｑ■ＶＣＯ２，ＳａＯ２およびＳｖＯ２の初期値を用い、ｋ＝ＶＣＯ２／（Ｑ（ＳａＯ２−ＳｖＯ２））なる演算によって定数ｋの値を計算する過程と、ＶＣＯ２，ＳａＯ２およびＳｖＯ２の現在値を連続的に決定する過程と、算出されたｋお上びＶＣＯ２，ＳａＯ２およびＳｖＯ２の現在値を用い、Ｑ＝ＶＣＯ２／（ｋ（ＳａＯ２−ＳｖＯ２））なる演算によってＱの現在値を算出する過程とを有することを特徴とする心臓排出量連続測定方法。
（１７）前記第１の技術はインディケータディルーション技術であることを特徴とする請求項１６記載の心臓排出量連続測定方法。
（１８）前記インディケータディルーション技術は、サーモディルーション技術であることを特徴とする請求項１７記載の心臓排出量連続測定方法。
（１９）ＶＣＯ２の現在値および初期値は、患者の排気中の二酸化炭素の分別濃度の測定および患者の排気量の測定によって決定されることを特徴とする請求項１６記載の心臓排出量連続測定方法。
（２０）ＳａＯ２の値を測定するオキシメータを使用することによってＳａＯ２の現在値および初期値を決定することを特徴とする請求項１６記載の心臓排出量連続測定方法。
（２１）ＳｖＯ２を測定する右胸用光学繊維カテーテルを用いることによってＳｖＯ２の現在値および初期値を決定することを特徴とする請求項１６記載の心臓排出量連続測定方法。
（２２）ＳｖＯ２の決定に用いられる右胸用光学繊維カテーテルを提供する過程を含むことを特徴とする請求項１６記載の心臓排出量連続測定方法。
（２３）前記第１の技術はサーモデュレーション技術であり、前記カテーテルはサーモデュレーション技術に関連して温度検出を用うサーミスタを有することを特徴とする請求項２２記載の心臓排出量連続測定方法。
（２４）患者の単位時間における心臓排出量を連続的に決定する心臓排出量連続計測装置において、単位時間当たりに患者から吐き出された二酸化炭素の量を計測し、その現在値を示す第１の信号を発生する第１の手段と、患者の動脈酸素飽和度を計測し、その現在値を示す第２の信号を発生する第２の手段と、患者の混合静脈酸素飽和度を計測し、その現在値を示す第３の信号を与える第３の手段と、前記第１、第２、第３の信号を受け取るとともに、（ａ）患者にういての少なくとも一づの測定されたパラメータの関数として心臓排出量定数の初期計算を行い、（ｂ）さらに、患者の心臓排出量の現在値を心臓排出量定数および前記第１、第２、第３の信号の現在値の関数として算出する処理手段とを具備することを特徴とする心臓排出量連続測定装置。
（２５）前記処理手段は、心臓排出量の現在値をＱ＝ＶＣＯ２／（ｋ（ＳａＯ２ −ＳｖＯ２））なる式に従って算出し、ここにおいて、Ｑは心臓排出量であり、ＶＣＯ２は単位時間当たりに患者から吐き出された二酸化炭素量であり、ｋは患者の心臓排出量定数の算出された値であり、ＳａＯ２は患者の動脈酸素飽和度の現在値であり、Ｓｖ０２は患者の混合静脈酸素飽和度の現在値であることを特徴とする請求項２４記載の心臓排出量連続測定装置。
（２６）前記処理手段は、心臓排出量定数を、患者の心臓排出量の初期測定および前記第１、第２、第３の信号の初期値の関数として算出することを特徴とする請求項２４記載の心臓排出量連続測定装置。
（２７）前記第３の手段は、右胸用光学繊維カテーテルであることを特徴とする請求項２４記載の心臓排出量連続測定装置。
（２８）第１の手段は患者の排気流を測定する流量測定手段と患者の排気中の二酸化炭素の分別濃度を測定する解析手段とを有することを特徴とする請求項２４記載の心臓排出量連続測定装置。
（２９）心臓排出量を時間の関数として表示する表示手段を有することを特徴とする請求項２４記載の心臓排出量連続測定装置。
（３０）患者の血液サンプルを解析することによって得られる二酸化炭素と酸素の双方の動脈および混合静脈の濃度の関数として心臓排出量定数を算出することを特徴とする請求項２７記載の心臓排出量連続測定装置。