JPH0467857B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPH0467857B2 JPH0467857B2 JP63049783A JP4978388A JPH0467857B2 JP H0467857 B2 JPH0467857 B2 JP H0467857B2 JP 63049783 A JP63049783 A JP 63049783A JP 4978388 A JP4978388 A JP 4978388A JP H0467857 B2 JPH0467857 B2 JP H0467857B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- blood
- time
- cardiac output
- data
- blood data
- Prior art date
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- Expired - Lifetime
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- Measuring Pulse, Heart Rate, Blood Pressure Or Blood Flow (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
[産業上の利用分野]
本発明は、例えば指示薬に希釈された血液温度
のデータを積分することにより心拍出量を演算す
る心拍出量の測定装置に関し、特に、リアルタイ
ムに積分の開始時点を決定する機能を有する自動
測定開始機能を備えた心拍出量の測定装置に関す
るものである。
のデータを積分することにより心拍出量を演算す
る心拍出量の測定装置に関し、特に、リアルタイ
ムに積分の開始時点を決定する機能を有する自動
測定開始機能を備えた心拍出量の測定装置に関す
るものである。
[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
よつて心拍出量を測定するには指示薬希釈法が用
いられている。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
照度変化から心拍出量を求める色素希釈法、更に
は電解質の拡散による抵抗値変化から心拍出量を
求める電解質希釈法等がある。この熱希釈法につ
いて説明する。
よつて心拍出量を測定するには指示薬希釈法が用
いられている。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
照度変化から心拍出量を求める色素希釈法、更に
は電解質の拡散による抵抗値変化から心拍出量を
求める電解質希釈法等がある。この熱希釈法につ
いて説明する。
右心カテーテル法では、第16図に示すよう
に、頚静脈、大腿静脈、若しくは肘帯静脈等より
カテーテル4が導管され、上大静脈あるいは下大
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25
には、吐出口26が右心房に位置するように、そ
して、サーミスタ1が肺動脈に位置するように、
夫々配置されている。いま、吐出口26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27によつて検知
し、その温度の希釈曲線(時間に対する温度変化
の図)(第17図)を得て、その曲線の面積等か
らスチユワート・ハミルトン法による下記の(1)式
によつて心拍出量を算出する。
に、頚静脈、大腿静脈、若しくは肘帯静脈等より
カテーテル4が導管され、上大静脈あるいは下大
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25
には、吐出口26が右心房に位置するように、そ
して、サーミスタ1が肺動脈に位置するように、
夫々配置されている。いま、吐出口26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27によつて検知
し、その温度の希釈曲線(時間に対する温度変化
の図)(第17図)を得て、その曲線の面積等か
らスチユワート・ハミルトン法による下記の(1)式
によつて心拍出量を算出する。
CO=Si・Ci・(Tb−Ti)・Vi/Sb・Cb・∫∞/0ΔTbd
t……(1) ここで、 CO:心拍出量、Si:注入液体の比重 Ci:注入液体の比熱、Vi:注入液体量 Ti:注入液体の温度、Tb:血液の温度 Sb:血液の比重、Cb:血液の比熱 ∫∞ 0ΔTbdt:熱希釈曲線の面積 である。このスチユワート・ハミルトン法による
心拍出量の計算は比較的正確な結果を得るものと
して周知なものであり、この方法に基づいた心拍
出量測定装置も市場に出ている。
t……(1) ここで、 CO:心拍出量、Si:注入液体の比重 Ci:注入液体の比熱、Vi:注入液体量 Ti:注入液体の温度、Tb:血液の温度 Sb:血液の比重、Cb:血液の比熱 ∫∞ 0ΔTbdt:熱希釈曲線の面積 である。このスチユワート・ハミルトン法による
心拍出量の計算は比較的正確な結果を得るものと
して周知なものであり、この方法に基づいた心拍
出量測定装置も市場に出ている。
しかし、そのような従来の心拍出量測定装置は
比較的高度な熟練と煩雑な操作を必要とするもの
であり、そのために、今や、いかに使い易く、容
易な操作であつて、且つ正確な測定ができるかが
重要になつてきている。本出願の発明者達は、こ
のようなニーズに応えるために希釈法、特に熱希
釈法により心拍出量を求める場合に、下記の〜
の問題点を見出した。
比較的高度な熟練と煩雑な操作を必要とするもの
であり、そのために、今や、いかに使い易く、容
易な操作であつて、且つ正確な測定ができるかが
重要になつてきている。本出願の発明者達は、こ
のようなニーズに応えるために希釈法、特に熱希
釈法により心拍出量を求める場合に、下記の〜
の問題点を見出した。
:上記の熱希釈法では、心拍出量を計算する式
からも分かるように、指示液体の注入量及びそ
の温度が計算値の精度に大きく影響する。とこ
ろで、通常、液体温度Tiはサーミスタ等で正確
に測定した上で、カテーテル26をプライミン
グして、指示液体を血管内に注入しているが、
注入するまでの間にこの指示液体が体温で冷却
若しくは加熱されてしまい、測定値に誤差を生
ずる原因となる。即ち、正規の温度に設定され
た指示液体を注入しても、最初に血管中に注入
される液体は、上記の体温で冷却若しくは加熱
された指示液体であり、その後に正規に温度設
定された指示液体が血管中に注入される。測定
誤差の原因となるのは、血管中に注入された指
示液体のトータルの熱容量が未知となつてしま
うことに起因するわけであるが、この熱容量
は、主に、カテーテル内の容量、注入しようと
する量Vi、指示液体Tiの温度によつて決定され
る。カテーテル内の容量は上記スチユワート・
ハミルトンの式では捨象されているフアクタで
あり、一般的には、カテーテルの外径(フレン
チサイズ)に応じて固定的である。従来では、
上記の注入液体量、カテーテルサイズ等から見
積りを行なつて、実験的に得られた心拍出量値
と比較することにより補正定数を求め、この補
正定数を心拍出量の演算に効かして、上記の残
留液体の影響を減殺して、より正確な心拍出量
を求めるようにしている。
からも分かるように、指示液体の注入量及びそ
の温度が計算値の精度に大きく影響する。とこ
ろで、通常、液体温度Tiはサーミスタ等で正確
に測定した上で、カテーテル26をプライミン
グして、指示液体を血管内に注入しているが、
注入するまでの間にこの指示液体が体温で冷却
若しくは加熱されてしまい、測定値に誤差を生
ずる原因となる。即ち、正規の温度に設定され
た指示液体を注入しても、最初に血管中に注入
される液体は、上記の体温で冷却若しくは加熱
された指示液体であり、その後に正規に温度設
定された指示液体が血管中に注入される。測定
誤差の原因となるのは、血管中に注入された指
示液体のトータルの熱容量が未知となつてしま
うことに起因するわけであるが、この熱容量
は、主に、カテーテル内の容量、注入しようと
する量Vi、指示液体Tiの温度によつて決定され
る。カテーテル内の容量は上記スチユワート・
ハミルトンの式では捨象されているフアクタで
あり、一般的には、カテーテルの外径(フレン
チサイズ)に応じて固定的である。従来では、
上記の注入液体量、カテーテルサイズ等から見
積りを行なつて、実験的に得られた心拍出量値
と比較することにより補正定数を求め、この補
正定数を心拍出量の演算に効かして、上記の残
留液体の影響を減殺して、より正確な心拍出量
を求めるようにしている。
ところが、従来例におけるカテーテル内に残
留している液体の量から得られる上記補正定数
は数値の羅列に過ぎず、測定者には何等の意味
を有さない数値であるために、上記補正定数を
求めるときの計算ミス、更に、この求めた補正
定数を測定装置に入力するときの入力ミス等が
発生していた。
留している液体の量から得られる上記補正定数
は数値の羅列に過ぎず、測定者には何等の意味
を有さない数値であるために、上記補正定数を
求めるときの計算ミス、更に、この求めた補正
定数を測定装置に入力するときの入力ミス等が
発生していた。
尚、このミスは、広く指示薬希釈法がカテー
テルを使用することに鑑みて、熱希釈法に限ら
れず、希釈法による心拍出量測定全般に発生す
る問題でもある。
テルを使用することに鑑みて、熱希釈法に限ら
れず、希釈法による心拍出量測定全般に発生す
る問題でもある。
:また、第17図をみても分るように、指示液
体を注入する動作と希釈曲線の面積(積分)計
算に必要な血液データのサンプリング開始とは
所定のタイミングで行なわないと、例えば血液
温度が下降した後の大分時間が経過してから積
分の計算を開始してしまう等、計算の誤差原因
となる。しかしながら従来で、指示液体注入場
所と測定装置設置場所とが離さざるを得ない場
合が多く、この場合に、測定者を二人必要と
し、一方の測定者が液体の注入後に、測定装置
に測定開始、即ち積分開始を指示していたの
で、常に測定誤差の発生の可能性がつきまとつ
ていた。また、一人で行なう場合には短時間の
内に2つの操作を手早く行なわなければならな
いという煩雑さがあつた。
体を注入する動作と希釈曲線の面積(積分)計
算に必要な血液データのサンプリング開始とは
所定のタイミングで行なわないと、例えば血液
温度が下降した後の大分時間が経過してから積
分の計算を開始してしまう等、計算の誤差原因
となる。しかしながら従来で、指示液体注入場
所と測定装置設置場所とが離さざるを得ない場
合が多く、この場合に、測定者を二人必要と
し、一方の測定者が液体の注入後に、測定装置
に測定開始、即ち積分開始を指示していたの
で、常に測定誤差の発生の可能性がつきまとつ
ていた。また、一人で行なう場合には短時間の
内に2つの操作を手早く行なわなければならな
いという煩雑さがあつた。
これらの誤差要因並びに煩雑さも熱希釈法に
限られず、指示薬希釈全般の問題でもある。
限られず、指示薬希釈全般の問題でもある。
:前述の(1)式に示した熱希釈法に基づいた心拍
出量の測定では、注入される指示液体の温度Ti
を正確に測定することが不可欠である。何故な
ら、上記式での(Tb−Ti)の項のみならず、
で説明した誤差要因となる残留流体の熱容量
にもTiが関係するからである。
出量の測定では、注入される指示液体の温度Ti
を正確に測定することが不可欠である。何故な
ら、上記式での(Tb−Ti)の項のみならず、
で説明した誤差要因となる残留流体の熱容量
にもTiが関係するからである。
通常、この指示液体は所定の温度に保たれて
いる氷剤若しくは温剤溶液につけられる。従つ
て、手慣れた測定者が測定を行なう場合であれ
ば、又は、絶対的に正確な心拍出量の測定が必
要でない場合であれば、上記の指示液体がつけ
られる氷剤若しくは温剤溶液の温度を指示液体
温度Tiとみなしても構わない場合がある。それ
にもかかわらず、従来ではその都度、指示液体
温度を測定するようにしていたために、心拍出
量測定が非能率なものとなつていた。
いる氷剤若しくは温剤溶液につけられる。従つ
て、手慣れた測定者が測定を行なう場合であれ
ば、又は、絶対的に正確な心拍出量の測定が必
要でない場合であれば、上記の指示液体がつけ
られる氷剤若しくは温剤溶液の温度を指示液体
温度Tiとみなしても構わない場合がある。それ
にもかかわらず、従来ではその都度、指示液体
温度を測定するようにしていたために、心拍出
量測定が非能率なものとなつていた。
即ち、希釈法による心拍出量測定装置におい
て、 −1: 上記の氷剤若しくは温剤溶液等の温度を指
示液体温度Tiとみなしても構わないような場
合等のように、計算に必要なデータであるけ
れども、わざわざ測定しないでもそのデータ
を得られる場合は、マニユアルでプリセツト
されたデータを代用して使うことと、 −2: 計算に必要なデータであるけれども、わざ
わざ測定しないでも済むと測定者が意図して
いることを装置自身が検知し、または操作者
からのかかる指定を検知し、その検知があつ
た場合は、別にマニユアルでプリセツトされ
たデータを代用して使うこととが課題として
登場する。
て、 −1: 上記の氷剤若しくは温剤溶液等の温度を指
示液体温度Tiとみなしても構わないような場
合等のように、計算に必要なデータであるけ
れども、わざわざ測定しないでもそのデータ
を得られる場合は、マニユアルでプリセツト
されたデータを代用して使うことと、 −2: 計算に必要なデータであるけれども、わざ
わざ測定しないでも済むと測定者が意図して
いることを装置自身が検知し、または操作者
からのかかる指定を検知し、その検知があつ
た場合は、別にマニユアルでプリセツトされ
たデータを代用して使うこととが課題として
登場する。
:一方、上記した熱希釈法もしくは指示薬希釈
法を用いた心拍出量測定方法は、心拍出量の測
定が指示液体の注入毎に間欠的に行なわれるも
のであるから、連続的な心拍出量の計測には使
用できない。また頻回にわたつて測定しようと
すると、注入する液体の総量が増え、被験者の
負担が増大し、それとともに、液体注入操作に
伴つた感染の危険性も増大し、好ましくない。
法を用いた心拍出量測定方法は、心拍出量の測
定が指示液体の注入毎に間欠的に行なわれるも
のであるから、連続的な心拍出量の計測には使
用できない。また頻回にわたつて測定しようと
すると、注入する液体の総量が増え、被験者の
負担が増大し、それとともに、液体注入操作に
伴つた感染の危険性も増大し、好ましくない。
かかる従来の単発的な測定しか可能でない指
示薬希釈法、特に熱希釈法に従つた心拍出量測
定に伴なう不利益を解消するために、本発明の
出願人は、特願昭59−244586号(特開昭61−
125329号)に、連続的な心拍出量測定を可能に
した全く新規な心拍出量の測定装置を提案し
た。この連続測定可能な心拍出量の測定装置に
より、長時間の心拍出量の測定と、その連続的
な記録が課題として登場した。
示薬希釈法、特に熱希釈法に従つた心拍出量測
定に伴なう不利益を解消するために、本発明の
出願人は、特願昭59−244586号(特開昭61−
125329号)に、連続的な心拍出量測定を可能に
した全く新規な心拍出量の測定装置を提案し
た。この連続測定可能な心拍出量の測定装置に
より、長時間の心拍出量の測定と、その連続的
な記録が課題として登場した。
:更に、上記の特願昭59−244586号は、一度に
熱希釈法による心拍出量測定及び血流速の測定
から、心拍出量と血流速との関係を求め、以後
この関係と血流速とから心拍出量を演算するこ
とを要旨とする。即ち、心拍出量と血流速とは
一定の関係にあるから、絶対的な心拍出量値を
求めるのでなければ、血流速値を求めるのみ
で、心拍出量の相対的な変化を知ることが可能
になるのである。
熱希釈法による心拍出量測定及び血流速の測定
から、心拍出量と血流速との関係を求め、以後
この関係と血流速とから心拍出量を演算するこ
とを要旨とする。即ち、心拍出量と血流速とは
一定の関係にあるから、絶対的な心拍出量値を
求めるのでなければ、血流速値を求めるのみ
で、心拍出量の相対的な変化を知ることが可能
になるのである。
[発明が解決しようとする課題]
上述した積分の開始時点を開示する技術とし
て、例えば、特公昭60−58649号(「肝機能検査装
置」)がある。この技術は、1秒に1回のデータ
をサンプリングして、1200このデータをメモリに
蓄え、その記憶されたデータのなかから信号の立
ち上がり点を見つけ、その立ち上がり点を積分の
開始点とするものである。しかし、この技術は、
肝機能検査では実用性があつても、指示薬希釈法
を用いた心拍出量の測定には不向きである。なぜ
ならば、この測定では、カテーテルを患者の血管
中に挿入し、指示薬を血管中に注入するという前
準備を行なつて始めて測定が開始されるというも
のである。即ち、この前準備が終了していないう
ちに、心拍出量の測定、即ち積分を開始すると、
例えば、上記特公昭60−58649号のような装置で
は、注入前の長時間の無意味なデータをただ無駄
にメモリに記憶することとなる。メモリが大容量
備えられていれば問題はないが、大容量メモリは
コスト増になる。また、小容量のメモリでは、無
駄なデータを記憶するのにメモリを食つてしま
い、肝心の指示薬が注入されてからのデータを記
憶するときにはメモリの容量が不足してしまうと
いう問題がある。したがつて、この従来技術で
は、相変らずも、装置の測定開始時点と指示薬注
入の開始時点とを同期化させるということに操作
者が神経を払わなくてはならないという問題点が
解消されていないのである。
て、例えば、特公昭60−58649号(「肝機能検査装
置」)がある。この技術は、1秒に1回のデータ
をサンプリングして、1200このデータをメモリに
蓄え、その記憶されたデータのなかから信号の立
ち上がり点を見つけ、その立ち上がり点を積分の
開始点とするものである。しかし、この技術は、
肝機能検査では実用性があつても、指示薬希釈法
を用いた心拍出量の測定には不向きである。なぜ
ならば、この測定では、カテーテルを患者の血管
中に挿入し、指示薬を血管中に注入するという前
準備を行なつて始めて測定が開始されるというも
のである。即ち、この前準備が終了していないう
ちに、心拍出量の測定、即ち積分を開始すると、
例えば、上記特公昭60−58649号のような装置で
は、注入前の長時間の無意味なデータをただ無駄
にメモリに記憶することとなる。メモリが大容量
備えられていれば問題はないが、大容量メモリは
コスト増になる。また、小容量のメモリでは、無
駄なデータを記憶するのにメモリを食つてしま
い、肝心の指示薬が注入されてからのデータを記
憶するときにはメモリの容量が不足してしまうと
いう問題がある。したがつて、この従来技術で
は、相変らずも、装置の測定開始時点と指示薬注
入の開始時点とを同期化させるということに操作
者が神経を払わなくてはならないという問題点が
解消されていないのである。
そこで、本発明は、使い易く、容易な操作でも
つて、且つ比較的正確な測定ができるという課題
を、積分開始の時刻を装置自身がリアルタイムに
認識して自動的に積分を開始し、測定誤差を生じ
させず、更に測定者の操作負担を軽減することの
できる自動測定開始機能を備えた心拍出量の測定
装置を提案することにより実現する。
つて、且つ比較的正確な測定ができるという課題
を、積分開始の時刻を装置自身がリアルタイムに
認識して自動的に積分を開始し、測定誤差を生じ
させず、更に測定者の操作負担を軽減することの
できる自動測定開始機能を備えた心拍出量の測定
装置を提案することにより実現する。
[課題を解決するための手段及びその作用]
上記課題を達成するための本発明の構成は、希
釈法に基づいて心拍出量を測定する心拍出量の測
定装置において、 血管中に注入された指示液体により希釈された
血液に関連したデータを出力する血液データ検知
手段と上記血液データ検知手段が検知した第1の
時刻における血液データと第1の時刻の後の第2
の時刻における血液データとの変化量を演算する
変化量演算手段と、上記演算された時間変化量が
所定値以上か否かを比較する比較手段と、前記比
較手段により演算された時間変化量が所定値以上
であると判定されると、血液データの積分を開始
する積分手段と、該積分値に基づいて心拍出量を
演算する心拍出量演算手段とからなることを特徴
とする。
釈法に基づいて心拍出量を測定する心拍出量の測
定装置において、 血管中に注入された指示液体により希釈された
血液に関連したデータを出力する血液データ検知
手段と上記血液データ検知手段が検知した第1の
時刻における血液データと第1の時刻の後の第2
の時刻における血液データとの変化量を演算する
変化量演算手段と、上記演算された時間変化量が
所定値以上か否かを比較する比較手段と、前記比
較手段により演算された時間変化量が所定値以上
であると判定されると、血液データの積分を開始
する積分手段と、該積分値に基づいて心拍出量を
演算する心拍出量演算手段とからなることを特徴
とする。
指示薬を用いた希釈法においては、指示薬の注
入により血液データの値の変化があつた時点から
の血液データ値の積分が重要であり、上記の本発
明の構成によれば、血液データの変化を比較手段
によりリアルタイムに監視して、この変化が所定
の条件を満足すれば積分を開始するので、操作者
が指示薬の注入の開始時と測定の開始時との同期
に神経を使う必要はなくなり、更に、変化点検出
動作のリアルタイム性故に、注入開始前の無意味
な測定データを記憶するという無駄も解消され
る。
入により血液データの値の変化があつた時点から
の血液データ値の積分が重要であり、上記の本発
明の構成によれば、血液データの変化を比較手段
によりリアルタイムに監視して、この変化が所定
の条件を満足すれば積分を開始するので、操作者
が指示薬の注入の開始時と測定の開始時との同期
に神経を使う必要はなくなり、更に、変化点検出
動作のリアルタイム性故に、注入開始前の無意味
な測定データを記憶するという無駄も解消され
る。
[実施例]
以下添付図面に従つて本発明に係る実施例を詳
細に説明する。
細に説明する。
<実施例装置の外観>
第1A図〜第1C図に、本発明を適用したとこ
ろの心拍出量の連続測定記録装置の夫々平面図、
正面図、裏面図を示す。そして、第2A図にこの
測定装置に接続されるカテーテルの外観を、第2
B図に、このカテーテルの先端部分の長尺方向に
沿つた断面図を、第2C図にカテーテルの開口断
面図を示す。
ろの心拍出量の連続測定記録装置の夫々平面図、
正面図、裏面図を示す。そして、第2A図にこの
測定装置に接続されるカテーテルの外観を、第2
B図に、このカテーテルの先端部分の長尺方向に
沿つた断面図を、第2C図にカテーテルの開口断
面図を示す。
この測定装置の原理は、熱希釈法、電解質希釈
法、色素希釈法等の指示薬希釈法に基づいて初期
心拍出量CO0を測定し、この心拍出量を測定した
ときの血流速V0を測定し、その上で、この血流
速V0を、前記初期心拍出量CO0に結び付けるパ
ラメータSを求める(ここで、CO0=v0・Sであ
る)。このパラメータを求めた以降は、任意の時
刻における血流速vxを測定するのみで、この血流
速vxとパラメータSとから、任意の時刻における
心拍出量COx(=vx・S)を求める事ができる。
この初期心拍出量CO0を求める測定方法は、上記
指示薬希釈法であれば何でもよいが、第1A図以
下の実施例においては、特に熱希釈法に基づいて
いる。
法、色素希釈法等の指示薬希釈法に基づいて初期
心拍出量CO0を測定し、この心拍出量を測定した
ときの血流速V0を測定し、その上で、この血流
速V0を、前記初期心拍出量CO0に結び付けるパ
ラメータSを求める(ここで、CO0=v0・Sであ
る)。このパラメータを求めた以降は、任意の時
刻における血流速vxを測定するのみで、この血流
速vxとパラメータSとから、任意の時刻における
心拍出量COx(=vx・S)を求める事ができる。
この初期心拍出量CO0を求める測定方法は、上記
指示薬希釈法であれば何でもよいが、第1A図以
下の実施例においては、特に熱希釈法に基づいて
いる。
第1A図〜第1C図に示した測定装置100の
外観説明を行なう。第1A図は装置100の平面
図である。50は例えば周知のプロツタ等の記録
装置である。このプロツタ50により測定結果等
を出力する。52,53は、熱希釈法により初期
心拍出量CO0を測定するときの、プロツタ50上
への出力態様を指定するスイツチである。『熱希
釈数値』と表示されたスイツチ52は、心拍出量
COを数値として(第5図のように)出力するこ
とを指定する。『熱希釈曲線』と表示されたスイ
ツチ53は血液温度Tbの変化等を曲線として出
力することを指定する(第4図)。上述したよう
に、スイツチ52,53は初期心拍出量値CO0を
測定(『間欠測定』)するときのみに使われるのに
対し、次に説明するスイツチは、主に心拍出量を
連続的に測定する(『連続測定』ときの使われる
ものである。
外観説明を行なう。第1A図は装置100の平面
図である。50は例えば周知のプロツタ等の記録
装置である。このプロツタ50により測定結果等
を出力する。52,53は、熱希釈法により初期
心拍出量CO0を測定するときの、プロツタ50上
への出力態様を指定するスイツチである。『熱希
釈数値』と表示されたスイツチ52は、心拍出量
COを数値として(第5図のように)出力するこ
とを指定する。『熱希釈曲線』と表示されたスイ
ツチ53は血液温度Tbの変化等を曲線として出
力することを指定する(第4図)。上述したよう
に、スイツチ52,53は初期心拍出量値CO0を
測定(『間欠測定』)するときのみに使われるのに
対し、次に説明するスイツチは、主に心拍出量を
連続的に測定する(『連続測定』ときの使われる
ものである。
スイツチ57,58は、プロツタ50の紙送り
速度(夫々、20mm/時と10mm/分)を指定する。
『経過図』と表示されたスイツチ54は心拍出量
COx等の12時間分の経過をプロツタ50上に出力
(第8図)指示するスイツチであり、『記憶再生』
と表示されたスイツチ55はメモリ内に記憶され
ている連続的に得られた心拍出量COx等のデータ
を過去30分間分だけプロツタ50上に出力(第6
図、第7図)することを指示するスイツチであ
る。『メモ』と表示されたスイツチ80はメモス
イツチであり、このスイツチを押すと記録紙が6
cmほどフイードされる。『連続記録』と表示され
たスイツチ56はCOi、Tb、vx等の変化を実時間
で記録紙上に出力(第6図、第7図)することを
指示するスイツチである。尚、上記の『記憶再
生』モードは過去30分間の記憶データを記録する
ものであるが、この『再生』中にも本測定装置1
00は実時間で測定した心拍出量等のデータを記
憶していく。従つて、やがて、記録紙上に記録さ
れている過去のデータと、現在記憶している実時
間のデータとが時間的に近接し一致する。その場
合は、『再生』モードが停止されるのではなく、
前述の『連続記録』モードに自動的に切り替わる
ようにしている。
速度(夫々、20mm/時と10mm/分)を指定する。
『経過図』と表示されたスイツチ54は心拍出量
COx等の12時間分の経過をプロツタ50上に出力
(第8図)指示するスイツチであり、『記憶再生』
と表示されたスイツチ55はメモリ内に記憶され
ている連続的に得られた心拍出量COx等のデータ
を過去30分間分だけプロツタ50上に出力(第6
図、第7図)することを指示するスイツチであ
る。『メモ』と表示されたスイツチ80はメモス
イツチであり、このスイツチを押すと記録紙が6
cmほどフイードされる。『連続記録』と表示され
たスイツチ56はCOi、Tb、vx等の変化を実時間
で記録紙上に出力(第6図、第7図)することを
指示するスイツチである。尚、上記の『記憶再
生』モードは過去30分間の記憶データを記録する
ものであるが、この『再生』中にも本測定装置1
00は実時間で測定した心拍出量等のデータを記
憶していく。従つて、やがて、記録紙上に記録さ
れている過去のデータと、現在記憶している実時
間のデータとが時間的に近接し一致する。その場
合は、『再生』モードが停止されるのではなく、
前述の『連続記録』モードに自動的に切り替わる
ようにしている。
スイツチ59,60(第1A図)、61,62
(正面図の第1B図)等は、所望のデータを装置
100に入力したいときに、マニユアルでそのデ
ータを設定するためのスイツチであつて、これら
のスイツチによつて入力される設定値は、順に、
カテーテル径(単位:フレンチ)、指示液体の注
入量(単位:ml)、被測定者の体表面積(単位:
m2)、初期CAL値(単位:L/分)である。初期
CAL値については後述する。これらのデータ入
力スイツチにおいて、設定しようとする値が表示
されている値(□の中から表示される)よりも大
のときは▲を押し、小のときは▼を押す。
(正面図の第1B図)等は、所望のデータを装置
100に入力したいときに、マニユアルでそのデ
ータを設定するためのスイツチであつて、これら
のスイツチによつて入力される設定値は、順に、
カテーテル径(単位:フレンチ)、指示液体の注
入量(単位:ml)、被測定者の体表面積(単位:
m2)、初期CAL値(単位:L/分)である。初期
CAL値については後述する。これらのデータ入
力スイツチにおいて、設定しようとする値が表示
されている値(□の中から表示される)よりも大
のときは▲を押し、小のときは▼を押す。
『CONTINUOUS』と表示されたスイツチ6
4は、測定装置のモードを連続モードにするスイ
ツチであると同時し、連続モードになると、この
スイツチ/インデイケータ64が点灯する。
『SINGLE』と表示されたスイツチ65はシング
ル(間欠)モードのスイツチ/インデイケータ
で、主に、再度上記のパラメータSを設定し直し
たいときに、連続モードからシングルモードに復
帰させるときに用いる。このスイツチ65は押さ
れて間欠モード(SINGLEモード)になつたとき
に点灯する。表示器68は心拍出量をデジタル的
に表示する4桁のLEDである。『BLOOD』若し
くは『INJECTATE』と表示されているスイツ
チ66,67は、3桁のLED表示器69に表示
される温度を、血液温度Tbとするか、指示液体
の温度Tiとするのかを指定するものである。
4は、測定装置のモードを連続モードにするスイ
ツチであると同時し、連続モードになると、この
スイツチ/インデイケータ64が点灯する。
『SINGLE』と表示されたスイツチ65はシング
ル(間欠)モードのスイツチ/インデイケータ
で、主に、再度上記のパラメータSを設定し直し
たいときに、連続モードからシングルモードに復
帰させるときに用いる。このスイツチ65は押さ
れて間欠モード(SINGLEモード)になつたとき
に点灯する。表示器68は心拍出量をデジタル的
に表示する4桁のLEDである。『BLOOD』若し
くは『INJECTATE』と表示されているスイツ
チ66,67は、3桁のLED表示器69に表示
される温度を、血液温度Tbとするか、指示液体
の温度Tiとするのかを指定するものである。
『ENTRY』と表示されているスイツチ/イン
デイケータ70は、熱希釈法による初期心拍出量
値CO0の測定が終了し、測定装置100がその
CO0をデータとして登録(ENTRY)することが
可能になつたことを表示する。このENTRYイン
デイケータ70が点灯しているときに、このスイ
ツチ70を押すと、その初期心拍出量値CO0をデ
ータとして登録する。このCO0の登録はパラメー
タSを求めるために行なわれるわけであるが、複
数のCO0の登録を予定しているのは、より正確な
CO0を求めるためであり、即ち、熱希釈法による
初期心拍出量値CO0の測定を何回か行なつて、そ
のうちの信頼できそうなデータを測定者が判断し
て登録することにより、登録されたデータの平均
値を初期値CO0とするためである。
デイケータ70は、熱希釈法による初期心拍出量
値CO0の測定が終了し、測定装置100がその
CO0をデータとして登録(ENTRY)することが
可能になつたことを表示する。このENTRYイン
デイケータ70が点灯しているときに、このスイ
ツチ70を押すと、その初期心拍出量値CO0をデ
ータとして登録する。このCO0の登録はパラメー
タSを求めるために行なわれるわけであるが、複
数のCO0の登録を予定しているのは、より正確な
CO0を求めるためであり、即ち、熱希釈法による
初期心拍出量値CO0の測定を何回か行なつて、そ
のうちの信頼できそうなデータを測定者が判断し
て登録することにより、登録されたデータの平均
値を初期値CO0とするためである。
『START』と表示されたスイツチ/インデイ
ケータ72は、熱希釈による初期心拍出量値CO0
測定の準備が完了したことを表示し、その時点で
このスイツチを押すと、スチユアート・ハミルト
ンの式に基づく積分を開始する。
ケータ72は、熱希釈による初期心拍出量値CO0
測定の準備が完了したことを表示し、その時点で
このスイツチを押すと、スチユアート・ハミルト
ンの式に基づく積分を開始する。
表示器71はバーグラフであり、主に、血液温
度Tbの値をリアルタイムに表示するものである。
73,74は、夫々血液温度センサを内蔵したカ
テーテル4(第2A図)のコネクタ15、注入液
温度を測定するための温度プローブ12(第2A
図)のコネクタ16を接続するためのコネクタで
ある。63は電源スイツチであり、78は内蔵の
バツテリが使用されていることを示す表示ランプ
である。
度Tbの値をリアルタイムに表示するものである。
73,74は、夫々血液温度センサを内蔵したカ
テーテル4(第2A図)のコネクタ15、注入液
温度を測定するための温度プローブ12(第2A
図)のコネクタ16を接続するためのコネクタで
ある。63は電源スイツチであり、78は内蔵の
バツテリが使用されていることを示す表示ランプ
である。
第1C図のスイツチ75はマニユアルで注入液
温度を設定するスイツチである。76は外部の他
の測定装置と通信するためのRS232Cインターフ
エースのコネクタ、78は外部の他の測定装置へ
血液温度Tb、血流速vx、心拍出量COx等のアナロ
グ信号を出力するための端子、77は電源ケーブ
ルを接続するコネクタである。
温度を設定するスイツチである。76は外部の他
の測定装置と通信するためのRS232Cインターフ
エースのコネクタ、78は外部の他の測定装置へ
血液温度Tb、血流速vx、心拍出量COx等のアナロ
グ信号を出力するための端子、77は電源ケーブ
ルを接続するコネクタである。
<測定装置100の機能>
この第1A図〜第1C図、第2A図〜第2C図
に示した実施例装置100の特徴を列挙すると、 :初期値CO0を測定するために熱希釈法により
指示液体を注入するときに、カテーテル内に残
留した指示液体による影響を補正するために、
あらかじめ実験結果に基づいて定められた値の
表から測定者が求めていたことのかわりに、前
もつて補正定数をケーブル化して、そのテーブ
ルをアクセスするための予備データとして、測
定者が、指示液体を注入用のカテーテルの外径
サイズ(単位:フレンチ)を設定入力するスイ
ツチ59と液体注入量(単位:ml)を設定入力
するスイツチ60とが本測定装置に設けられて
いる。尚、上記のカテーテル内に残留した指示
液体による影響は指示液体温度Tiにも依存す
る。このためのTiは、本実施例では、後述する
ように、温度測定プローブ12(第2A図)の
サーミスタ12aによつて実際に測定するか、
または、その替りにマニユアルスイツチ69
(第1B図)によつて設定入力するようにして
いる。
に示した実施例装置100の特徴を列挙すると、 :初期値CO0を測定するために熱希釈法により
指示液体を注入するときに、カテーテル内に残
留した指示液体による影響を補正するために、
あらかじめ実験結果に基づいて定められた値の
表から測定者が求めていたことのかわりに、前
もつて補正定数をケーブル化して、そのテーブ
ルをアクセスするための予備データとして、測
定者が、指示液体を注入用のカテーテルの外径
サイズ(単位:フレンチ)を設定入力するスイ
ツチ59と液体注入量(単位:ml)を設定入力
するスイツチ60とが本測定装置に設けられて
いる。尚、上記のカテーテル内に残留した指示
液体による影響は指示液体温度Tiにも依存す
る。このためのTiは、本実施例では、後述する
ように、温度測定プローブ12(第2A図)の
サーミスタ12aによつて実際に測定するか、
または、その替りにマニユアルスイツチ69
(第1B図)によつて設定入力するようにして
いる。
:指示液体の血管内に注入した後の血液温度
Tbの変化を自動的に認識する。即ち、上記ス
チユワート・ハミルトンの式(1)に基づいた積分
計算を正確に行なうために不可欠な積分開始点
(血液温度Tbの変化点)を測定者の手を煩わす
ことなく認識できる。
Tbの変化を自動的に認識する。即ち、上記ス
チユワート・ハミルトンの式(1)に基づいた積分
計算を正確に行なうために不可欠な積分開始点
(血液温度Tbの変化点)を測定者の手を煩わす
ことなく認識できる。
:指示液体の温度を測定するたに、温度プロー
ブ12を用いるが、このプローブ12のコネク
タ16が測定装置100に接続されていないと
きは、この未接続を検知して、装置背面のスイ
ツチ75(第1C図)に前もつて設定されてい
る値を指示液体温度Tiとして入力する。
ブ12を用いるが、このプローブ12のコネク
タ16が測定装置100に接続されていないと
きは、この未接続を検知して、装置背面のスイ
ツチ75(第1C図)に前もつて設定されてい
る値を指示液体温度Tiとして入力する。
:一度、熱希釈法により初期値CO0を測定し、
パラメータSを求めると、以降連続的に、連続
的な心拍出量COi、血液温度Tb、血流速vx等を
メモリに記憶し、必要に応じて記録紙上に出力
する。この出力の態様は、 ():計測されていくCOx等を略実時間的にプ
ロツタ50の記録紙上に出力する(第6図、
第7図)。これは『連続記録』スイツチ56
を押すことによりなされる。
パラメータSを求めると、以降連続的に、連続
的な心拍出量COi、血液温度Tb、血流速vx等を
メモリに記憶し、必要に応じて記録紙上に出力
する。この出力の態様は、 ():計測されていくCOx等を略実時間的にプ
ロツタ50の記録紙上に出力する(第6図、
第7図)。これは『連続記録』スイツチ56
を押すことによりなされる。
():メモリに記憶されていた過去30分間の
COx等のデータを再生出力する(第6図、第
7図)。これは『記憶記録』スイツチ55を
押すことにより行なわれる。前述したよう
に、この『記憶記録』モードは自動的に『連
続記録』モードに移行する。
COx等のデータを再生出力する(第6図、第
7図)。これは『記憶記録』スイツチ55を
押すことにより行なわれる。前述したよう
に、この『記憶記録』モードは自動的に『連
続記録』モードに移行する。
():過去12時間のCOx等のデータを圧縮して
プロツタ50上に再生出力する(第8図)。
これは、『経過図』スイツチ54を押すこと
により行なわれる。安静、無騒音を必要とす
る患者のデータを測定している時に、収集し
たデータをプロツタ50で記録しないでプロ
ツタのプリント騒音をたてず、その替りにメ
モリに記憶しておき、必要なときにスイツチ
54を押して、データを紙上に出力するもの
である。
プロツタ50上に再生出力する(第8図)。
これは、『経過図』スイツチ54を押すこと
により行なわれる。安静、無騒音を必要とす
る患者のデータを測定している時に、収集し
たデータをプロツタ50で記録しないでプロ
ツタのプリント騒音をたてず、その替りにメ
モリに記憶しておき、必要なときにスイツチ
54を押して、データを紙上に出力するもの
である。
:パラメータSをマニユアルでスイツチ62を
介して設定することができる。従つて、このS
と血流速vxとから連続的にCOxを求めることが
できる。COxの相対的変化を知りたいときに役
立つ。
介して設定することができる。従つて、このS
と血流速vxとから連続的にCOxを求めることが
できる。COxの相対的変化を知りたいときに役
立つ。
:バーグラフ表示器71により、熱希釈法によ
る初期心拍出量値CO0を求めるとき等の血液温
度Tbの変化を目で認識できる。特に、このバ
ーグラフは、温度変化を刻々変化して表示する
他に血液温度のベースライン(基準温度値
Tb0)と、最高温度Tbnaxを固定して表示する
ことができる。
る初期心拍出量値CO0を求めるとき等の血液温
度Tbの変化を目で認識できる。特に、このバ
ーグラフは、温度変化を刻々変化して表示する
他に血液温度のベースライン(基準温度値
Tb0)と、最高温度Tbnaxを固定して表示する
ことができる。
:本装置は記憶されたデータを停電等の障害か
ら保護するために、バツテリー(第9図の14
8)を内蔵している。このバツテリー148の
出力電圧が低下したときは、LED78を点滅
などして注意を喚起している。
ら保護するために、バツテリー(第9図の14
8)を内蔵している。このバツテリー148の
出力電圧が低下したときは、LED78を点滅
などして注意を喚起している。
:本測定装置100以外の外部の測定装置に、
心拍出量COx等をアナログ信号として端子78
から出力するためのアナログ出力回路142,
151を備えている。
心拍出量COx等をアナログ信号として端子78
から出力するためのアナログ出力回路142,
151を備えている。
:本測定装置100以外の外部の測定装置に、
RS232インターフエースによりCOx等をデジタ
ル信号として出力する回路144を備えてい
る。
RS232インターフエースによりCOx等をデジタ
ル信号として出力する回路144を備えてい
る。
<カテーテルの構造>
熱希釈法に従つて、血液温度Tbを測定するた
めのサーミスタ、そして血流速vを測定するため
のサーミスタ等を内蔵するカテーテルを第2A図
に示す。同図において、カテーテル4は4ルーメ
ンを有するように構成される。このカテーテル4
は、先端に設けられた圧力検出口18と、カテー
テルチユーブ先端部分全体を被覆する様に先端か
ら数mm後方位置に取付けられた柔軟弾性体からな
るバルーン17と、そのバルーン17を膨張、収
縮させる為に空気(好ましくは、二酸化炭素ガ
ス)を注入又は抜くためのバルーン内チユーブ側
面に設けられたバルーン側孔25と、先端から10
〜20mmの位置に設けられたサーミスタ1と、そこ
から更に10〜15mm基部側に配置されたサーミスタ
2と、さらにサーミスタ1,2より8.5〜38cmの
範囲で離間し、かつ、先端より12〜40cmの範囲で
離間した位置に設けられた吐出口3とを、有す
る。サーミスタ1は血流速v0(または、vx)を測
定するための熱平衡温を測定するために用いられ
る。サーミスタ2は熱希釈法により初期心拍出量
CO0を測定するために必要なところの希釈された
血液温度Tbを測定するために用いられる。吐出
口3は指示液体を吐出するためのものである。
めのサーミスタ、そして血流速vを測定するため
のサーミスタ等を内蔵するカテーテルを第2A図
に示す。同図において、カテーテル4は4ルーメ
ンを有するように構成される。このカテーテル4
は、先端に設けられた圧力検出口18と、カテー
テルチユーブ先端部分全体を被覆する様に先端か
ら数mm後方位置に取付けられた柔軟弾性体からな
るバルーン17と、そのバルーン17を膨張、収
縮させる為に空気(好ましくは、二酸化炭素ガ
ス)を注入又は抜くためのバルーン内チユーブ側
面に設けられたバルーン側孔25と、先端から10
〜20mmの位置に設けられたサーミスタ1と、そこ
から更に10〜15mm基部側に配置されたサーミスタ
2と、さらにサーミスタ1,2より8.5〜38cmの
範囲で離間し、かつ、先端より12〜40cmの範囲で
離間した位置に設けられた吐出口3とを、有す
る。サーミスタ1は血流速v0(または、vx)を測
定するための熱平衡温を測定するために用いられ
る。サーミスタ2は熱希釈法により初期心拍出量
CO0を測定するために必要なところの希釈された
血液温度Tbを測定するために用いられる。吐出
口3は指示液体を吐出するためのものである。
尚、第2A図のカテーテル4は、頚静脈、大腿
静脈、若しくは肘帯静脈より導管され、上大静脈
あるいは下大動脈、更に右心房、右心室を経て肺
動脈において使用するものであるため、血液の流
れ方向はカテーテル基端部側から先端側であるこ
とに鑑み、サーミスタ2は、吐出口3からみてよ
り先端側(即ち、血流の下流側)に設けられてい
る。一方、末梢動脈より導管され、大動脈にて使
用するカテーテルである場合には、血流方向は逆
であるため、吐出口3からみてカテーテルの基端
側に、サーミスタ2が配置されることになる。
静脈、若しくは肘帯静脈より導管され、上大静脈
あるいは下大動脈、更に右心房、右心室を経て肺
動脈において使用するものであるため、血液の流
れ方向はカテーテル基端部側から先端側であるこ
とに鑑み、サーミスタ2は、吐出口3からみてよ
り先端側(即ち、血流の下流側)に設けられてい
る。一方、末梢動脈より導管され、大動脈にて使
用するカテーテルである場合には、血流方向は逆
であるため、吐出口3からみてカテーテルの基端
側に、サーミスタ2が配置されることになる。
第2B図にカテーテル4の要部断面図を示す。
同図において、圧力検出口18、バルーン側孔2
5(第2A図)、サーミスタ1,2、吐出口3は、
それぞれ前記4つのルーメンに連通する。これら
4つのルーメンとは、肺動脈の圧力を伝える肺動
脈圧ルーメン19、バルーン17を膨張、収縮さ
せる空気通路であるバルーンルーメン20、サー
ミスタ1,2並びにこれらのリード線を収納する
サーミスタルーメン21、希釈用の指示液体を通
す注入ルーメン23である。又、これら4つのル
ーメンは夫々独立しており、さらにカテーテル後
端部において、第2A図に示すように、肺動脈圧
測定チユーブ8、バルーンチユーブ6、サーミス
タチユーブ13、指示液注入チユーブ10と接続
されている。それぞれチユーブ8,6,10はそ
の後端にコネクタ7,9,11を備えている。サ
ーミスタチユーブ13はコネクタ15に接続され
ており、このチユーブ内には、サーミスタ1,2
に夫々接続されたリード線22,24が通されて
いる。コネクタ15は装置100のコネクタ73
に接続される。
同図において、圧力検出口18、バルーン側孔2
5(第2A図)、サーミスタ1,2、吐出口3は、
それぞれ前記4つのルーメンに連通する。これら
4つのルーメンとは、肺動脈の圧力を伝える肺動
脈圧ルーメン19、バルーン17を膨張、収縮さ
せる空気通路であるバルーンルーメン20、サー
ミスタ1,2並びにこれらのリード線を収納する
サーミスタルーメン21、希釈用の指示液体を通
す注入ルーメン23である。又、これら4つのル
ーメンは夫々独立しており、さらにカテーテル後
端部において、第2A図に示すように、肺動脈圧
測定チユーブ8、バルーンチユーブ6、サーミス
タチユーブ13、指示液注入チユーブ10と接続
されている。それぞれチユーブ8,6,10はそ
の後端にコネクタ7,9,11を備えている。サ
ーミスタチユーブ13はコネクタ15に接続され
ており、このチユーブ内には、サーミスタ1,2
に夫々接続されたリード線22,24が通されて
いる。コネクタ15は装置100のコネクタ73
に接続される。
更に、第2A図〜第2C図に示した実施例のカ
テーテルについて詳細に説明する。第2図Bはサ
ーミスタ1、サーミスタ2及びバルーン17の部
位の拡大断面図であり、第2C図はカテーテルチ
ユーブ4の−′線断面図である。前述した、
本カテーテルの4ルーメン構造は第2C図に示す
如く、バルーンルーメン20と、肺動脈圧ルーメ
ン19と、注入ルーメン23(第2C図)と、サ
ーミスタルーメン21とからなつている。バルー
ンルーメン20は、バルーン側孔25を有して、
バルーンチユーブ6と連通する。肺動脈圧ルーメ
ン19は、圧力検出口18を有して肺動脈圧測定
チユーブ8と連通する。注入ルーメン23は、カ
テーテル先端より12〜40cmの位置に吐出口3を有
して、基部側において指示液注入チユーブ10と
連通する。又、サーミスタルーメン21は、先端
部より1〜2cm離れた位置、並びに更にそこから
基部側に1〜1.5cm離れた位置において、それぞ
れサーミスタ1、サーミスタ2を取付けた側孔部
26,27を有する。又、ルーメン21はサーミ
スタ1,2からのサーミスタリード線22,24
を内蔵しており、更に基部側に於いてはサーミス
タチユーブ13と連通する。
テーテルについて詳細に説明する。第2図Bはサ
ーミスタ1、サーミスタ2及びバルーン17の部
位の拡大断面図であり、第2C図はカテーテルチ
ユーブ4の−′線断面図である。前述した、
本カテーテルの4ルーメン構造は第2C図に示す
如く、バルーンルーメン20と、肺動脈圧ルーメ
ン19と、注入ルーメン23(第2C図)と、サ
ーミスタルーメン21とからなつている。バルー
ンルーメン20は、バルーン側孔25を有して、
バルーンチユーブ6と連通する。肺動脈圧ルーメ
ン19は、圧力検出口18を有して肺動脈圧測定
チユーブ8と連通する。注入ルーメン23は、カ
テーテル先端より12〜40cmの位置に吐出口3を有
して、基部側において指示液注入チユーブ10と
連通する。又、サーミスタルーメン21は、先端
部より1〜2cm離れた位置、並びに更にそこから
基部側に1〜1.5cm離れた位置において、それぞ
れサーミスタ1、サーミスタ2を取付けた側孔部
26,27を有する。又、ルーメン21はサーミ
スタ1,2からのサーミスタリード線22,24
を内蔵しており、更に基部側に於いてはサーミス
タチユーブ13と連通する。
尚、上記サーミスタ1を自己発熱型サーミスタ
として、サーミスタ2の血流方向に関して下流側
に位置させることがより好ましい。即ち、カテー
テル4にて心拍出量を測定する場合は、サーミス
タ2により希釈された血流温度を正確に測定する
必要があり、自己発熱型であるサーミスタ1の影
響をサーミスタ2が受けにくくするためである。
そうであつても、サーミスタ1を肺動脈内に正し
く位置させるために、このサーミスタ1を第2A
図とは異ならせて、サーミスタ2から血流方向に
関して更に10〜15mm上流側に位置させてもよい。
として、サーミスタ2の血流方向に関して下流側
に位置させることがより好ましい。即ち、カテー
テル4にて心拍出量を測定する場合は、サーミス
タ2により希釈された血流温度を正確に測定する
必要があり、自己発熱型であるサーミスタ1の影
響をサーミスタ2が受けにくくするためである。
そうであつても、サーミスタ1を肺動脈内に正し
く位置させるために、このサーミスタ1を第2A
図とは異ならせて、サーミスタ2から血流方向に
関して更に10〜15mm上流側に位置させてもよい。
実施例のカテーテルで用いるサーミスタ1の特
性はB25-45=3500K、R(37)=1000Ωであり、そ
の大きさは、1.181×0.4w×0.15t(単位はmm)であ
る。サーミスタ2の特性は、B25-50=3500K、R
(37)=14Ω、その大きさは0.751×0.1w×0.15tであ
る。サーミスタ1は0.01〜50ジユールの発熱量を
発生するのが好ましく、これより高い発熱量は血
液温を高くし、若しくは、血管壁に触れた場合に
それを損傷させる可能性もあり、また低い発熱量
では検出感度が小さくなるなどの理由により何れ
も好ましくない。尚、サーミスタ2は、B25-45=
3980K、R(37)=40KΩ、その大きさは0.501×
0.16w×0.15tであつてもよい。
性はB25-45=3500K、R(37)=1000Ωであり、そ
の大きさは、1.181×0.4w×0.15t(単位はmm)であ
る。サーミスタ2の特性は、B25-50=3500K、R
(37)=14Ω、その大きさは0.751×0.1w×0.15tであ
る。サーミスタ1は0.01〜50ジユールの発熱量を
発生するのが好ましく、これより高い発熱量は血
液温を高くし、若しくは、血管壁に触れた場合に
それを損傷させる可能性もあり、また低い発熱量
では検出感度が小さくなるなどの理由により何れ
も好ましくない。尚、サーミスタ2は、B25-45=
3980K、R(37)=40KΩ、その大きさは0.501×
0.16w×0.15tであつてもよい。
尚、第2A図に示したプローブ12は指示液温
度測定用のプローブであり、その先端付近には、
サーミスタ12aが設けられており、終端側には
測定装置100のコネクタ74に接続するための
コネクタ16が設けられている。
度測定用のプローブであり、その先端付近には、
サーミスタ12aが設けられており、終端側には
測定装置100のコネクタ74に接続するための
コネクタ16が設けられている。
<測定装置の操作手順>
本測定装置100をよりよく理解するために、
第1A図、第1B図、第3A図、第3B図を用い
て操作者側からみたその操作手順を説明する。
第1A図、第1B図、第3A図、第3B図を用い
て操作者側からみたその操作手順を説明する。
先ず、ステツプS1で注入液温度プローブ12
を測定装置100に接続する。ステツプS2で、
温度プローブ12を氷冷した容器(本実施例で
は、測定装置100内に設けられている)内の注
入指示液体中に漬ける。この液体は生理食塩水等
である。ステツプS3でカテーテル4をプライミ
グした後に、ステツプS4で肺動脈まで挿入する。
カテーテル4は、上肢または下肢の静脈等から挿
入し、肺動脈内に留置する。次に、ステツプS5
で、第2A図に示したカテーテルのコネクタ類を
装置本体に接続する。これらのコネクタ類が装置
に接続されると、先ず、カテーテル4の血管内留
置位置を順に移動することにより、圧力検出口1
8、チユーブ8、コネクタ9を経た中心静脈圧、
右房圧、右室圧、肺動脈圧等の血圧値及び圧力波
形に基づいて確認する。カテーテル留置後は、肺
動脈圧を測定すると共に、バルーン17を膨らま
せて肺動脈を閉塞し、肺動脈楔入圧を求める。こ
うして、カテーテル4を所定の位置に留置する。
を測定装置100に接続する。ステツプS2で、
温度プローブ12を氷冷した容器(本実施例で
は、測定装置100内に設けられている)内の注
入指示液体中に漬ける。この液体は生理食塩水等
である。ステツプS3でカテーテル4をプライミ
グした後に、ステツプS4で肺動脈まで挿入する。
カテーテル4は、上肢または下肢の静脈等から挿
入し、肺動脈内に留置する。次に、ステツプS5
で、第2A図に示したカテーテルのコネクタ類を
装置本体に接続する。これらのコネクタ類が装置
に接続されると、先ず、カテーテル4の血管内留
置位置を順に移動することにより、圧力検出口1
8、チユーブ8、コネクタ9を経た中心静脈圧、
右房圧、右室圧、肺動脈圧等の血圧値及び圧力波
形に基づいて確認する。カテーテル留置後は、肺
動脈圧を測定すると共に、バルーン17を膨らま
せて肺動脈を閉塞し、肺動脈楔入圧を求める。こ
うして、カテーテル4を所定の位置に留置する。
次にステツプS6で、スイツチ59〜61によ
り、所定の値を設定する。スイツチ62は、相対
的なCOxを測定(後で説明する)するときに設定
するものであり、今説明する熱希釈法による初期
心拍出量値CO0を測定すつときは、その設定は必
要がない。
り、所定の値を設定する。スイツチ62は、相対
的なCOxを測定(後で説明する)するときに設定
するものであり、今説明する熱希釈法による初期
心拍出量値CO0を測定すつときは、その設定は必
要がない。
ステツプS7で測定装置の電源を投入する。ス
テツプS8で異常な表示(装置故障を示)が無い
ことを確認しつつ、ステツプS9でSINGLEイン
デイケータ65の点灯を待つ。インデイケータ6
5が点灯したときは、BLOODインデイケータ6
6が点灯し、表示器69には肺動脈内の血液温度
Tbが表示される。この時点で注入液の温度を知
りたいときは、INJECTATEスイツチ67を押
すと、表示器69の表示は注入液温度Tiの表示と
なる。この時点でのバーグラフ表示器71には、
血液温度Tbの基線を表示している筈である。
テツプS8で異常な表示(装置故障を示)が無い
ことを確認しつつ、ステツプS9でSINGLEイン
デイケータ65の点灯を待つ。インデイケータ6
5が点灯したときは、BLOODインデイケータ6
6が点灯し、表示器69には肺動脈内の血液温度
Tbが表示される。この時点で注入液の温度を知
りたいときは、INJECTATEスイツチ67を押
すと、表示器69の表示は注入液温度Tiの表示と
なる。この時点でのバーグラフ表示器71には、
血液温度Tbの基線を表示している筈である。
尚、このTiの表示は、30秒経過すると、自動的
にBLOOD表示に戻り、表示器69には再びTbの
表示がなされる。このように自動的にTbの表示
に戻るようにしたのも、操作者にとつては、Tb
の方が情報としてより有意義であるからである。
にBLOOD表示に戻り、表示器69には再びTbの
表示がなされる。このように自動的にTbの表示
に戻るようにしたのも、操作者にとつては、Tb
の方が情報としてより有意義であるからである。
更にステツプS10で、STARTインデイケータ
72が点灯するのを待つ。このインデイケータが
点灯すると、熱希釈法による初期心拍出量値CO0
の測定開始の準備ができたことを意味する。ステ
ツプS11では、必要により、プロツタ50に出力
する情報の態様をスイツチ52又は53で選択す
る。ステツプS12では、コツク11を開いて液体
を血管内に注入する。
72が点灯するのを待つ。このインデイケータが
点灯すると、熱希釈法による初期心拍出量値CO0
の測定開始の準備ができたことを意味する。ステ
ツプS11では、必要により、プロツタ50に出力
する情報の態様をスイツチ52又は53で選択す
る。ステツプS12では、コツク11を開いて液体
を血管内に注入する。
液体注入後は、本測定装置は自動的にTbの変
化を読取り、積分開始の最適時点を判断する。も
し、この最適時点検出前に操作者がSTARTスイ
ツチ72を押すと、その押した時点からTbの積
分を開始する。スイツチ72が押されなければ、
装置自身が判断した時点からのTbデータを積分
する。この熱希釈法による心拍出量の測定計算は
通常、十数秒で終了するが、その間の変化は、所
定のメモリ(第9図のRAM132)に記憶され
つつ、表示器69、バーグラフ表示器71に表示
される。更に、スイツチ53が押されていたのな
ら、第4図のような血液温度Tbの変化がプロツ
タ50に出力される。これらの表示により、操作
者は装置の正常動作の遂行を確認できる。第4図
において、血液温度Tbは上向きにマイナスを取
つている。尚、このグラフ上には測定者の便のた
め、日付、時刻等を合せて出力することになる。
尚、第4図の出力例は、300mm/分の出力速度で
ある。
化を読取り、積分開始の最適時点を判断する。も
し、この最適時点検出前に操作者がSTARTスイ
ツチ72を押すと、その押した時点からTbの積
分を開始する。スイツチ72が押されなければ、
装置自身が判断した時点からのTbデータを積分
する。この熱希釈法による心拍出量の測定計算は
通常、十数秒で終了するが、その間の変化は、所
定のメモリ(第9図のRAM132)に記憶され
つつ、表示器69、バーグラフ表示器71に表示
される。更に、スイツチ53が押されていたのな
ら、第4図のような血液温度Tbの変化がプロツ
タ50に出力される。これらの表示により、操作
者は装置の正常動作の遂行を確認できる。第4図
において、血液温度Tbは上向きにマイナスを取
つている。尚、このグラフ上には測定者の便のた
め、日付、時刻等を合せて出力することになる。
尚、第4図の出力例は、300mm/分の出力速度で
ある。
熱希釈による心拍出量CO0の測定が終了する
と、表示器68にその値をデジタルで表示すると
共に、スイツチ52が押されていたのならば、プ
ロツタ50により第5図に示すように、測定結果
を出力する。この第5図では、日付、時刻の他
に、心拍出量CO、スイツチ61から入力された
体表面積BSA、血液温度BT(=Tb)、カテーテル
外径CAT(=Fr)、指示液体注入量IV(=Vi)、心
係数CI(=CO/BSA)、注入液温度IT(=Ti)、そ
して登録されるたことを示す『**ENTRY*
*』の表示等が合せて記録されている。初期心拍
出量CO0の測定終了は、ENTRYインデイケータ
70の点灯(ステツプS15)により確認できる。
と、表示器68にその値をデジタルで表示すると
共に、スイツチ52が押されていたのならば、プ
ロツタ50により第5図に示すように、測定結果
を出力する。この第5図では、日付、時刻の他
に、心拍出量CO、スイツチ61から入力された
体表面積BSA、血液温度BT(=Tb)、カテーテル
外径CAT(=Fr)、指示液体注入量IV(=Vi)、心
係数CI(=CO/BSA)、注入液温度IT(=Ti)、そ
して登録されるたことを示す『**ENTRY*
*』の表示等が合せて記録されている。初期心拍
出量CO0の測定終了は、ENTRYインデイケータ
70の点灯(ステツプS15)により確認できる。
測定者は、この得られたCO等のデータが信頼
性を置けるものと判断すれば、このデータを登録
するために、ENTRYスイツチ70を押す(ステ
ツプS17)。暫くすると、再びSTARTインデイケ
ータ72が点灯する。これで、熱希釈法による、
初期心拍出量CO0の測定は終了する。
性を置けるものと判断すれば、このデータを登録
するために、ENTRYスイツチ70を押す(ステ
ツプS17)。暫くすると、再びSTARTインデイケ
ータ72が点灯する。これで、熱希釈法による、
初期心拍出量CO0の測定は終了する。
もし、より正確なCOを得たいのであれば、上
述したステツプS11以下を操作を繰り返し、複数
の測定データを得る。測定毎にENTRYスイツチ
70を押し、登録して、これら登録された複数の
CO0値から平均値を求め、初期心拍出量値CO0値
を決定する。
述したステツプS11以下を操作を繰り返し、複数
の測定データを得る。測定毎にENTRYスイツチ
70を押し、登録して、これら登録された複数の
CO0値から平均値を求め、初期心拍出量値CO0値
を決定する。
以上のようにして、十分信頼できる初期心拍出
量CO0のデータが得られたのならば、次に、いよ
いよ連続のCOx測定を開始する。これは単に、
CONTINUOUSスイツチ64を押すのみでなさ
れる。このスイツチ64を押すと、
CONTINUOUSインデイケータ64が点灯して、
測定装置全体は連続測定モードになる。尚、
SINGLEスイツチ65が押されると、測定装置は
再度、間欠モードになる。
量CO0のデータが得られたのならば、次に、いよ
いよ連続のCOx測定を開始する。これは単に、
CONTINUOUSスイツチ64を押すのみでなさ
れる。このスイツチ64を押すと、
CONTINUOUSインデイケータ64が点灯して、
測定装置全体は連続測定モードになる。尚、
SINGLEスイツチ65が押されると、測定装置は
再度、間欠モードになる。
装置が連続装置モードになり、連続記録スイツ
チ56が押されると、第6図、第7図のように、
血液温度BT(=Tb)、CO(=COx)、血流速v(=
vx)がプロツタ50上に出力される。第6図は10
mm/分の紙送り速度で、第7図は20mm/時の紙送
り速度で出力したものである。尚、第6図、第7
図には図示していないが、第5図に示したような
日付等の諸データを、グラフと共に併せて出力す
るようにしているのは勿論である。又、第7図の
例では、16時半頃に再度初期心泊出量値CO0値計
測のための熱希釈法による測定を行なつている。
この初期心拍出量CO0の再測定を行なつたことを
グラフ上に明示するために、本実施例の装置10
0では、第7図に示すように、縦線を挿入してい
る。
チ56が押されると、第6図、第7図のように、
血液温度BT(=Tb)、CO(=COx)、血流速v(=
vx)がプロツタ50上に出力される。第6図は10
mm/分の紙送り速度で、第7図は20mm/時の紙送
り速度で出力したものである。尚、第6図、第7
図には図示していないが、第5図に示したような
日付等の諸データを、グラフと共に併せて出力す
るようにしているのは勿論である。又、第7図の
例では、16時半頃に再度初期心泊出量値CO0値計
測のための熱希釈法による測定を行なつている。
この初期心拍出量CO0の再測定を行なつたことを
グラフ上に明示するために、本実施例の装置10
0では、第7図に示すように、縦線を挿入してい
る。
<測定装置の構成>
カテーテル4と注入液温度プローブ12を接続
された状態での測定装置100における回路接続
の全体は第9図に示す如くである。この測定装置
100は電気的にアイソレーシヨンされた2つの
測定回路120(第9A図)と130(第9B
図)とからなる。回路120は主に、カテーテル
4内のサーミスタ1,2、そしてプローブ12内
のサーミスタ12aからの電気信号(電圧)を温
度データに変換して、光通信回路108を介し
て、測定記録回路130に送る。測定記録回路1
30は、測定回路120からの温度データから、
初期心拍出量値CO0、血流速v0(またはvx)、パラ
メータS、連続心拍出量COx等を演算し、プロツ
タ50に表示したり、各種表示器に表示するのを
実行する。測定回路120の制御を行なうのはロ
ーカルCPU105、測定記録回路130を制御
するのはメインCPU133である。
された状態での測定装置100における回路接続
の全体は第9図に示す如くである。この測定装置
100は電気的にアイソレーシヨンされた2つの
測定回路120(第9A図)と130(第9B
図)とからなる。回路120は主に、カテーテル
4内のサーミスタ1,2、そしてプローブ12内
のサーミスタ12aからの電気信号(電圧)を温
度データに変換して、光通信回路108を介し
て、測定記録回路130に送る。測定記録回路1
30は、測定回路120からの温度データから、
初期心拍出量値CO0、血流速v0(またはvx)、パラ
メータS、連続心拍出量COx等を演算し、プロツ
タ50に表示したり、各種表示器に表示するのを
実行する。測定回路120の制御を行なうのはロ
ーカルCPU105、測定記録回路130を制御
するのはメインCPU133である。
<測定回路120>
さて、第9図のカテーテル型センサ150は第
2A図のカテーテル4をセンサとして用いるもの
であり、センサ150内には、熱平衡温を検出す
る自己発熱型のサーミスタ1と、肺動脈内の血液
温度を検知するサーミスタ2とが内蔵されてい
る。このカテーテル型センサ150は、前述した
のと同様の手法で、右心カテーテル法によつて肺
動脈まで導入される。センサ150のコネクタ1
5は本体100のコネクタ73と結合する。サー
ミスタ2はリード線24を介して、サーミスタ2
を駆動する定電圧回路112及び血液の温度を計
る血液温度検知回路113に接続されている。
2A図のカテーテル4をセンサとして用いるもの
であり、センサ150内には、熱平衡温を検出す
る自己発熱型のサーミスタ1と、肺動脈内の血液
温度を検知するサーミスタ2とが内蔵されてい
る。このカテーテル型センサ150は、前述した
のと同様の手法で、右心カテーテル法によつて肺
動脈まで導入される。センサ150のコネクタ1
5は本体100のコネクタ73と結合する。サー
ミスタ2はリード線24を介して、サーミスタ2
を駆動する定電圧回路112及び血液の温度を計
る血液温度検知回路113に接続されている。
サーミスタ2により検知された肺動脈血液温度
の信号は血液温度検知回路113によつて電圧信
号Ebとして検出される。一方、サーミスタ1は、
リード線22を介して、サーミスタ温度検知回路
115及び定電流回路111に接続されている。
そして、定電流回路111よりサーミスタ1に所
定の電流Icが供給され、加熱される。また、サー
ミスタ1により検知された温度信号は、サーミス
タ温度検知回路115に送られ、この検出回路1
15により電圧Etとして検出される。注入液温度
プローブ12内のサーミスタ12aは低電圧回路
101により駆動され、その温度変化は回路10
2により電圧値Eiとして検出される。こうして、
ローカルCPU105は、3つのサーミスタ12
a,1,2からの出力電圧Ei、Et、Ebを、注入液
の温度Ti、サーミスタ1の抵抗Rt、サーミスタ
1の温度Tt、血液温度Tbに変換する。
の信号は血液温度検知回路113によつて電圧信
号Ebとして検出される。一方、サーミスタ1は、
リード線22を介して、サーミスタ温度検知回路
115及び定電流回路111に接続されている。
そして、定電流回路111よりサーミスタ1に所
定の電流Icが供給され、加熱される。また、サー
ミスタ1により検知された温度信号は、サーミス
タ温度検知回路115に送られ、この検出回路1
15により電圧Etとして検出される。注入液温度
プローブ12内のサーミスタ12aは低電圧回路
101により駆動され、その温度変化は回路10
2により電圧値Eiとして検出される。こうして、
ローカルCPU105は、3つのサーミスタ12
a,1,2からの出力電圧Ei、Et、Ebを、注入液
の温度Ti、サーミスタ1の抵抗Rt、サーミスタ
1の温度Tt、血液温度Tbに変換する。
この動作を更に詳しく説明する。ローカル
CPU105は、マルチプレクサ機能を有するア
ナログスイツチ103を駆動して、時分割により
Ei、Et、Ebを14ビツトのA/D変換器104に入
力して、上記の電圧値を順にデジタル値でRAM
107内に取込む。これらの電圧値はROM10
6内に格納された電圧−温度変換テーブルから、
温度データに変換される。又、サーミスタ1の抵
抗値Rtは Rt=Et/Ic により計算される。ここで、Icはサーミスタに流
れる電流である。ローカルのCPU105は、こ
れらのTi、Rt、Tt、Tb等のデータを光通信線を
介して、測定記録回路130に送る。その通信制
御(例えば、周知のポーリング/セレクテイング
方式により行なわれる)は、ローカルCPU10
5とメイン133とが行なう。
CPU105は、マルチプレクサ機能を有するア
ナログスイツチ103を駆動して、時分割により
Ei、Et、Ebを14ビツトのA/D変換器104に入
力して、上記の電圧値を順にデジタル値でRAM
107内に取込む。これらの電圧値はROM10
6内に格納された電圧−温度変換テーブルから、
温度データに変換される。又、サーミスタ1の抵
抗値Rtは Rt=Et/Ic により計算される。ここで、Icはサーミスタに流
れる電流である。ローカルのCPU105は、こ
れらのTi、Rt、Tt、Tb等のデータを光通信線を
介して、測定記録回路130に送る。その通信制
御(例えば、周知のポーリング/セレクテイング
方式により行なわれる)は、ローカルCPU10
5とメイン133とが行なう。
尚、A/Dコンバータ104を比較的高分解能
の14ビツトのものを用いることにより、後述する
ように高心拍出量領域まで測定可能となつた。
の14ビツトのものを用いることにより、後述する
ように高心拍出量領域まで測定可能となつた。
<測定記録回路130>
測定記録回路130では、この単純な通信制御
手順により、上記注入液の温度Ti、サーミスタ1
の抵抗Rt、サーミスタ1の温度Tt、血液温度Tb
等を受信して、時間順にRAM132に格納す
る。CPU133は、上記データに基づいて、初
期心拍出量値CO0、血流速v0(又は、vx、連続心
拍出量COxを演算する。
手順により、上記注入液の温度Ti、サーミスタ1
の抵抗Rt、サーミスタ1の温度Tt、血液温度Tb
等を受信して、時間順にRAM132に格納す
る。CPU133は、上記データに基づいて、初
期心拍出量値CO0、血流速v0(又は、vx、連続心
拍出量COxを演算する。
RTC(リアルタイムロツク回路)147は実時
間をカウントし、更に例えばLED表示器69に
おけるTi表示から30秒後のTb表示への表示変更
等の時間監視に用いられる。
間をカウントし、更に例えばLED表示器69に
おけるTi表示から30秒後のTb表示への表示変更
等の時間監視に用いられる。
第10A図はRAM132内に格納されたデー
タの構成を示す。本RMAの容量は、40ms毎に
A/D変換して得たTb等のデータを30分間分蓄
える領域(132a)と、これらのデータから任意
の時刻における連続心拍出量COx等の測定値を30
分間分だけ蓄える領域(132b)と、連続的に計
算して得たCOx等のデータの1.5分間平均値を12
時間分蓄える領域(132c)とを少なくとも格納で
きるだけである。
タの構成を示す。本RMAの容量は、40ms毎に
A/D変換して得たTb等のデータを30分間分蓄
える領域(132a)と、これらのデータから任意
の時刻における連続心拍出量COx等の測定値を30
分間分だけ蓄える領域(132b)と、連続的に計
算して得たCOx等のデータの1.5分間平均値を12
時間分蓄える領域(132c)とを少なくとも格納で
きるだけである。
第10B図は、RAM132内のデータを格納
するための3つのアドレスカウンタ160,16
1,162と前記3つの領域(132a、132b、
132cとの対応を示す。データ格納アドレスカウン
タ(SCポインタ)160は、測定回路120か
らのデータをRAM132内に格納していくとき
のアドレスをポイントする。データ読出アドレス
カウンタ(RCポインタ)161は、初期心拍出
量値CO0の計算のとき等のために、RAM132
内に格納されているデータを読出し、更に計算値
を格納するときのアドレスをポイントする。デー
タプリントアドレスカウンタ(PCポインタ)1
62は、プロツタ50上にデータを出力するとき
に必要なデータをポイントする。このように3つ
のポインタを用いるのも、データ格納、データ読
出し、データ出力等はサブルーチンとして独立し
て並行に行なわれるからである。
するための3つのアドレスカウンタ160,16
1,162と前記3つの領域(132a、132b、
132cとの対応を示す。データ格納アドレスカウン
タ(SCポインタ)160は、測定回路120か
らのデータをRAM132内に格納していくとき
のアドレスをポイントする。データ読出アドレス
カウンタ(RCポインタ)161は、初期心拍出
量値CO0の計算のとき等のために、RAM132
内に格納されているデータを読出し、更に計算値
を格納するときのアドレスをポイントする。デー
タプリントアドレスカウンタ(PCポインタ)1
62は、プロツタ50上にデータを出力するとき
に必要なデータをポイントする。このように3つ
のポインタを用いるのも、データ格納、データ読
出し、データ出力等はサブルーチンとして独立し
て並行に行なわれるからである。
<初期心拍出量CO0の計算>
第11図はメインCPU133がローカルCPU
105から測定データを受けとり、RAM132
に格納するルーチンである。前述したように、こ
のときのポインタとしてSCポインタを用いる。
105から測定データを受けとり、RAM132
に格納するルーチンである。前述したように、こ
のときのポインタとしてSCポインタを用いる。
第13A,B図は初期心拍出量値CO0値を計測
するためのCPU133の制御ルーチンである。
この第13A図、第13B図の制御は自動測定開
始機能も含んでいる。
するためのCPU133の制御ルーチンである。
この第13A図、第13B図の制御は自動測定開
始機能も含んでいる。
マニユアルスタート
先ず、ステツプS40で、測定装置のREADY状
態を確認する。この状態は、少なくとも装置全体
でハード的な障害が発生していないことを前提と
し、血液温度Tbが安定した状態を検知した状態
とする。Tbの安定状態は、一定の時間幅内のTb
データの分散を演算して、この分散が所定値以下
にあるか否かによつて判断する。尚、この
READY状態を検知すると、上述したように、
STARTインデイケータ72が点灯する。ステツ
プS41で、STARTスイツチ72が押されたかを
判断する。
態を確認する。この状態は、少なくとも装置全体
でハード的な障害が発生していないことを前提と
し、血液温度Tbが安定した状態を検知した状態
とする。Tbの安定状態は、一定の時間幅内のTb
データの分散を演算して、この分散が所定値以下
にあるか否かによつて判断する。尚、この
READY状態を検知すると、上述したように、
STARTインデイケータ72が点灯する。ステツ
プS41で、STARTスイツチ72が押されたかを
判断する。
もし、押されていたのならば、これは操作者に
よるマニユアル測定開始指示である。ステツプ
S50で、その時刻tをリアルタイムクロツクRTC
147から読取り、ステツプS51でその時刻tに
従つたポインタ値をRCポインタ161に設定す
る。ステツプS52では、注入液温度TiをRAM1
32から知る。ステツプS53では、RCポインタ
161に従つてRAM132からTbを1つ読出
す。ステツプS54では、時刻t以前のデータか
ら、基線(ベースライン)温度Tb0を検出する。
このTb0の検出は、例えば、上記READY状態の
判定に使われた分散の少ない状態の例えば平均温
度から求める。ステツプS55でΔTb(第17図)
を次式に従つて算出する。
よるマニユアル測定開始指示である。ステツプ
S50で、その時刻tをリアルタイムクロツクRTC
147から読取り、ステツプS51でその時刻tに
従つたポインタ値をRCポインタ161に設定す
る。ステツプS52では、注入液温度TiをRAM1
32から知る。ステツプS53では、RCポインタ
161に従つてRAM132からTbを1つ読出
す。ステツプS54では、時刻t以前のデータか
ら、基線(ベースライン)温度Tb0を検出する。
このTb0の検出は、例えば、上記READY状態の
判定に使われた分散の少ない状態の例えば平均温
度から求める。ステツプS55でΔTb(第17図)
を次式に従つて算出する。
ΔTb=tb0−Tb
尚、ここで、血液温度Tbの符号は温度下降方
向を正としている。ステツプS56では、このΔTb
を加算して、Σ△Tb(積分)を計算する。この
ΣΔTbが、スチユワート・ハミルトンの式の ∫∞ 0ΔTbdt に相当する。ステツプS57は、血液温度下降が一
定時間経過してもないかどうかを判断するもので
ある。即ち、ステツプS57で、温度下降ΔTbが所
定の閾値THaよりも小さいときは、まだ、サー
ミスタ2にまで指示液体が到着していないと判断
して、ステツプS58で、カウンタERTIMをイン
クリメントする。ΔTb≦THaの状態がERTIMが
オーバフローするまで継続したときは、何等かの
以上があつたとして、ステツプS60で、エラー状
態発生の表示を行なう。この表示は、表示器68
にエラーコード番号と共に“Er”と表示される。
向を正としている。ステツプS56では、このΔTb
を加算して、Σ△Tb(積分)を計算する。この
ΣΔTbが、スチユワート・ハミルトンの式の ∫∞ 0ΔTbdt に相当する。ステツプS57は、血液温度下降が一
定時間経過してもないかどうかを判断するもので
ある。即ち、ステツプS57で、温度下降ΔTbが所
定の閾値THaよりも小さいときは、まだ、サー
ミスタ2にまで指示液体が到着していないと判断
して、ステツプS58で、カウンタERTIMをイン
クリメントする。ΔTb≦THaの状態がERTIMが
オーバフローするまで継続したときは、何等かの
以上があつたとして、ステツプS60で、エラー状
態発生の表示を行なう。この表示は、表示器68
にエラーコード番号と共に“Er”と表示される。
正常に装置が動作し、指示薬が注入されていれ
ば、一定の時間以内にステツプS57ではΔTb>
THaとなる。ΔTb>THaまでの間のステツプS53
〜ステツプS57ステツプS58ステツプS59ス
テツプS53のループでの、ステツプS56で行なわ
れる積分(ΣΔTb)は、血液温度TbがTb0と差が
ないために、ほとんど“0”であることが予想さ
れる。また、ノイズ的な変化があつても、その変
化は正方向と負方向の変化があるから、積分は
“0”である。
ば、一定の時間以内にステツプS57ではΔTb>
THaとなる。ΔTb>THaまでの間のステツプS53
〜ステツプS57ステツプS58ステツプS59ス
テツプS53のループでの、ステツプS56で行なわ
れる積分(ΣΔTb)は、血液温度TbがTb0と差が
ないために、ほとんど“0”であることが予想さ
れる。また、ノイズ的な変化があつても、その変
化は正方向と負方向の変化があるから、積分は
“0”である。
ΔTb>THaを検出したときはステツプS61に進
む。第18図を参照して説明する。ステツプS61
は希釈曲線のピークを検出する。ステツプ61の
Tbnaxは、温度下降中におけるTb0からの最大温
度降下量を記憶しておくもので、当初は“0”に
初期化されている。温度降下があると(ピークを
検出するまでは)、ステツプS61で、 ΔTb>ΔTbnax であるから、ステツプS62でΔTbnaxを更新する。
ステツプS63では、積分演算を終了する目安とな
る温度値ΔTbc(ステツプS68で使われる)を更新
する。積分は理論的には長く行なえば長く行なう
ほど精度は上昇する。スチユワート・ハミルトン
のでも、積分区間は無限大まである。しかし、積
分区間を長くとることは、測定効率も上がらず、
また、Tb0付近のノイズによる影響を受け易い。
ΔTbcは、精度があまり下がらない程度に測定効
率を上げる(積分区間を短くする)ような下限温
度として設定される。ピーク温度ΔTbnaxが大小
で、ΔTbcも影響を受けるから、ΔTbnaxが更新さ
れる毎にステツプS63で、ΔTbcを更新する。ステ
ツプS64では、RCポインタをインクリメントし
て、新たな温度データをポイントし、ステツプ
S53に戻つて、前述の制御を繰返す。こうして、
ピークが検出されるまでの積分が行なわれる。
む。第18図を参照して説明する。ステツプS61
は希釈曲線のピークを検出する。ステツプ61の
Tbnaxは、温度下降中におけるTb0からの最大温
度降下量を記憶しておくもので、当初は“0”に
初期化されている。温度降下があると(ピークを
検出するまでは)、ステツプS61で、 ΔTb>ΔTbnax であるから、ステツプS62でΔTbnaxを更新する。
ステツプS63では、積分演算を終了する目安とな
る温度値ΔTbc(ステツプS68で使われる)を更新
する。積分は理論的には長く行なえば長く行なう
ほど精度は上昇する。スチユワート・ハミルトン
のでも、積分区間は無限大まである。しかし、積
分区間を長くとることは、測定効率も上がらず、
また、Tb0付近のノイズによる影響を受け易い。
ΔTbcは、精度があまり下がらない程度に測定効
率を上げる(積分区間を短くする)ような下限温
度として設定される。ピーク温度ΔTbnaxが大小
で、ΔTbcも影響を受けるから、ΔTbnaxが更新さ
れる毎にステツプS63で、ΔTbcを更新する。ステ
ツプS64では、RCポインタをインクリメントし
て、新たな温度データをポイントし、ステツプ
S53に戻つて、前述の制御を繰返す。こうして、
ピークが検出されるまでの積分が行なわれる。
血液温度の降下が止まると、ステツプS61での
ΔTb>ΔTbnaxの判定はNOとなるのでステツプ
S66に進む。このステツプS66で、 ΔTbnax−ΔTb>THb を調べる。ここで、THbは所定の閾値である。
第18に示すように、上記関係が満足するとき
は、ピークを越したと考えることができるから、
ステツプS67で、ピークフラグをセツトする。こ
のピークフラグは、測定開始後に少なくとも一度
ピークを検出したことを示す。ステツプS68で
は、血液温度が上昇して(曲線が下降して)、
ΔTbが積分を停止する臨界温度ΔTbcに達したか
を調べる。
ΔTb>ΔTbnaxの判定はNOとなるのでステツプ
S66に進む。このステツプS66で、 ΔTbnax−ΔTb>THb を調べる。ここで、THbは所定の閾値である。
第18に示すように、上記関係が満足するとき
は、ピークを越したと考えることができるから、
ステツプS67で、ピークフラグをセツトする。こ
のピークフラグは、測定開始後に少なくとも一度
ピークを検出したことを示す。ステツプS68で
は、血液温度が上昇して(曲線が下降して)、
ΔTbが積分を停止する臨界温度ΔTbcに達したか
を調べる。
温度上昇ΔTbが未だΔTbcに至らないときは、
ステツプS64に進んで、更にステツプS53に戻り
積分を継続する。
ステツプS64に進んで、更にステツプS53に戻り
積分を継続する。
温度上昇ΔTbがΔTbcると、ステツプS69に進
み、前記ピークフラグを調べる。ピークフラグは
セツトされているから、ステツプS70以下の心拍
出量CO0の演算に進む。ここで、ピークフラグの
意義が明らかとなる。ノイズ等の影響により、一
度もピークを検出しないうちにステツプS68で、
ΔTb≦ΔTbcとなることはあり得る。そこで、
ΔTbnax−ΔTb>THbとなるようなピークを検出
したときのみ、ピークフラグをセツトし、このフ
ラグがセツトされないうちは、一度開始した積分
を誤つて停止しないようにする。尚、もし、上述
のTHaとTHbとを同じ閾値に設定すれば、ピー
クフラグ及びそれに関連した制御(ステツプ
S66、S67、S69、S70)は必要なくなる。
み、前記ピークフラグを調べる。ピークフラグは
セツトされているから、ステツプS70以下の心拍
出量CO0の演算に進む。ここで、ピークフラグの
意義が明らかとなる。ノイズ等の影響により、一
度もピークを検出しないうちにステツプS68で、
ΔTb≦ΔTbcとなることはあり得る。そこで、
ΔTbnax−ΔTb>THbとなるようなピークを検出
したときのみ、ピークフラグをセツトし、このフ
ラグがセツトされないうちは、一度開始した積分
を誤つて停止しないようにする。尚、もし、上述
のTHaとTHbとを同じ閾値に設定すれば、ピー
クフラグ及びそれに関連した制御(ステツプ
S66、S67、S69、S70)は必要なくなる。
尚、積分の精度を高くすることに重きを置くと
きは、ΔTbcはΔTb0に略等しいことが望ましい。
また、ステツプS70以下の説明は自動スタートの
制御を説明した後に行なう。
きは、ΔTbcはΔTb0に略等しいことが望ましい。
また、ステツプS70以下の説明は自動スタートの
制御を説明した後に行なう。
こうして、マニユアルスタート時の初期心拍出
量CO0の演算制御がなされる。
量CO0の演算制御がなされる。
自動スタート
次にステツプS41で、STARTスイツチ72が押
されていない場合を説明する。このSTARTスイ
ツチ72が押されていない場合とは、操作者がマ
ニユアルスタートを意図している、STARTスイ
ツチ72が押されるまでの間の場合と、操作者が
自動スタートを意図している場合の二通りある。
また、この実施例では、STARTスイツチ72が
押されなくても、温度Tbの所定の変化があれば、
自動スタートを操作者が意図していると判断す
る。即ち、STARTスイツチ72が押されていな
い間の温度Tbの所定の変化を検出するまでは、
この温度変化を監視しつつ、スイツチ72の押下
も同時に監視する必要がある。この温度監視をス
テツプS43以下で行ない、スイツチ72の押され
たかの監視をステツプS42〜ステツプS47の間で
割込みにより検知している。ステツプS42〜ステ
ツプS47の間で上記割込みが発生すると、強制的
に制御は前述のステツプS50に移る。
されていない場合を説明する。このSTARTスイ
ツチ72が押されていない場合とは、操作者がマ
ニユアルスタートを意図している、STARTスイ
ツチ72が押されるまでの間の場合と、操作者が
自動スタートを意図している場合の二通りある。
また、この実施例では、STARTスイツチ72が
押されなくても、温度Tbの所定の変化があれば、
自動スタートを操作者が意図していると判断す
る。即ち、STARTスイツチ72が押されていな
い間の温度Tbの所定の変化を検出するまでは、
この温度変化を監視しつつ、スイツチ72の押下
も同時に監視する必要がある。この温度監視をス
テツプS43以下で行ない、スイツチ72の押され
たかの監視をステツプS42〜ステツプS47の間で
割込みにより検知している。ステツプS42〜ステ
ツプS47の間で上記割込みが発生すると、強制的
に制御は前述のステツプS50に移る。
さて、スイツチ72が押されていないと、ステ
ツプS42で、RCポインタ161に従つてTbを
RAM132から読出す。ステツプS42→ステツ
プS43→ステツプS44→ステツプS42のループは、
本実施例においてTbの変化を、Tbの移動平均値
(サンプル数16個)の変化からとらえているため
に、その必要サンプル数をメモリ132から得る
ためにある。尚、移動平均の移動量は1つのサン
プルデータである。一度必要サンプル数が揃う
と、それ以降は、1つのサンプルデータをメモリ
132から読出す毎に、平均のための総サンプル
が揃うことになる。ステツプS45では、この移動
平均値Tb(n)を求める。ステツプS46で、前回
の移動平均値Tb(n−1)との差を求める。この
差が所定の閾値THd以上であるときは、指示液
注入による血液温度の変化であると判断して、ス
テツプS49で、この変化時点の時刻tを計算す
る。移動平均をとつているための時間遅れによ
り、実際の温度変化があつた時刻は、変化があつ
たと判断された時刻よりも過去になるからであ
る。以降の制御は前述のSTARTスイツチ72に
よる場合と同じである。
ツプS42で、RCポインタ161に従つてTbを
RAM132から読出す。ステツプS42→ステツ
プS43→ステツプS44→ステツプS42のループは、
本実施例においてTbの変化を、Tbの移動平均値
(サンプル数16個)の変化からとらえているため
に、その必要サンプル数をメモリ132から得る
ためにある。尚、移動平均の移動量は1つのサン
プルデータである。一度必要サンプル数が揃う
と、それ以降は、1つのサンプルデータをメモリ
132から読出す毎に、平均のための総サンプル
が揃うことになる。ステツプS45では、この移動
平均値Tb(n)を求める。ステツプS46で、前回
の移動平均値Tb(n−1)との差を求める。この
差が所定の閾値THd以上であるときは、指示液
注入による血液温度の変化であると判断して、ス
テツプS49で、この変化時点の時刻tを計算す
る。移動平均をとつているための時間遅れによ
り、実際の温度変化があつた時刻は、変化があつ
たと判断された時刻よりも過去になるからであ
る。以降の制御は前述のSTARTスイツチ72に
よる場合と同じである。
もし、ステツプS47で、変化が閾値THd以下と
判断された場合は、ステツプS48で今回の平均値
Tb(n)を前回の平均値Tb(n−1)格納領域に
移動する。
判断された場合は、ステツプS48で今回の平均値
Tb(n)を前回の平均値Tb(n−1)格納領域に
移動する。
ここで、移動平均間隔(上記例では、40ms×
16個=640ms)と、Tb(n)とTb(n−1)との
時間差と、閾値THdとの関係について説明する。
第13A図の制御では、時間変化に対する温度変
化(=温度勾配)、 Tb(n)−Tb(n−1)/nとn−1との時 間差 がTHdを超えたか否かで、心拍による希釈曲線
の変化を検出するようにしている。nとn−1と
の時間差は640msである。ところで、ノイズ等
の影響を受けないで希釈曲線の変化を検出するに
は、THdは0.1°C程度が好ましい。そして、例え
ば人間の希釈曲線において、0.1°Cの変化が表わ
れるには大体2秒ほど必要となる。そこで、第1
3A図の制御を若干変更する必要がある。その変
更とは次のようにする。希釈曲線温度Tbの移動
平均演算は毎16サンプル(=640ms)毎に行な
つて、メモリに記憶しておく。このようにして演
算記憶した移動平均値をTb(k)と表わす、約2秒
前に求めて記憶した移動平均値Tb(l)との差を2
秒で割つて、曲線勾配を求め、これとTHd=
0.1°Cとを比較するのである。即ち、 Tb(k)−Tb(l)/2秒≧0.1 ならば、心拍による温度変化を認識したとするの
である。このように、2秒ほどの過去のデータか
ら、曲線勾配を見つけ、積分間隔を決定する場合
には、第13A図のステツプS49のtは、2秒前
の過去のデータを意味することとなる。
16個=640ms)と、Tb(n)とTb(n−1)との
時間差と、閾値THdとの関係について説明する。
第13A図の制御では、時間変化に対する温度変
化(=温度勾配)、 Tb(n)−Tb(n−1)/nとn−1との時 間差 がTHdを超えたか否かで、心拍による希釈曲線
の変化を検出するようにしている。nとn−1と
の時間差は640msである。ところで、ノイズ等
の影響を受けないで希釈曲線の変化を検出するに
は、THdは0.1°C程度が好ましい。そして、例え
ば人間の希釈曲線において、0.1°Cの変化が表わ
れるには大体2秒ほど必要となる。そこで、第1
3A図の制御を若干変更する必要がある。その変
更とは次のようにする。希釈曲線温度Tbの移動
平均演算は毎16サンプル(=640ms)毎に行な
つて、メモリに記憶しておく。このようにして演
算記憶した移動平均値をTb(k)と表わす、約2秒
前に求めて記憶した移動平均値Tb(l)との差を2
秒で割つて、曲線勾配を求め、これとTHd=
0.1°Cとを比較するのである。即ち、 Tb(k)−Tb(l)/2秒≧0.1 ならば、心拍による温度変化を認識したとするの
である。このように、2秒ほどの過去のデータか
ら、曲線勾配を見つけ、積分間隔を決定する場合
には、第13A図のステツプS49のtは、2秒前
の過去のデータを意味することとなる。
尚、移動平均の演算サイクルと2秒という時間
間隔とが同期しないために、上記例では、各Tb
(k)を全て記憶しなければならなくなつてしまう。
そこで、平均値Tb(l)の替りに、2秒前の実時間
値Tbでもつて代用してもよい。
間隔とが同期しないために、上記例では、各Tb
(k)を全て記憶しなければならなくなつてしまう。
そこで、平均値Tb(l)の替りに、2秒前の実時間
値Tbでもつて代用してもよい。
かくして、マニユアルスタート時、及び自動ス
タート時における積分計算の制御が説明された。
タート時における積分計算の制御が説明された。
補正係数のテーブル化
ステツプS71の説明に戻る。さて、前述したよ
うに、スチユワート・ハミルトンの式によると、 CO=Si・Ci・(Tb−Ti)・Vi/Sb・Cb・∫∞/0
ΔTbdt ここで、 CO:心拍出量、Si:注入液体の比重 Ci:注入液体の比熱、Vi:注入液体量 Ti:注入液体の温度、Tb:血液の温度 Sb:血液の比重、Cb:血液の比熱 である。上記式は CO=A・(Tb−Ti)/∫∞/0ΔTbdt となる。ここで、 A=Si・Ci・Vi/Sb・Cb である。この定数A中で、Si、Sb、Cb、Ci等は固
定であるが、注入液体量Viは、正規の温度に設定
された指示液体を血管に注入してもカテーテル内
に残留してしまい血液内に流出されないことによ
る影響を受ける。即ち、上記Viはあくまでも名目
的な値に過ぎない。また、更に、カテーテル内に
残留する液体量が問題となるのは、血管内に注入
される指示液体の熱量が不明になるからである。
そして、この熱量の絶対値は指示液体の温度にも
依存するから、従来では、前述したように、カテ
ーテルサイズ、指示液体注入量Vi等から、予め実
験的に定められた表を索引して、補正定数A′を
求めていたが、本実施例においては操作者による
操作の確実性の向上を目指して、この補正定数
A′をテーブル化(第12図)してROM131内
に格納している。このテーブルから1つの補正定
数A′を引くときは、第12図に示すように、ス
イツチ59,60から入力されたカテーテル4の
外径Fr、名目の液体注入量ml1をアドレスデー
タとする。即ち、CPU133は、スイツチ59,
60の設定値をI/Oポート134を介して読み
取り、これらと指示液体温度TiとをROM131
をアドレツシングするための上記アドレスデータ
に変換する。上記のテーブル内に格納する補正定
数データは、前もつて、各種サイズのカテーテル
について、注入液量を色々変えたときの実測結果
が求めておく。もし、熱希釈法による実際の測定
で使用されるカテーテルサイズ、注入液量が、上
記テーブルに対応しないものを含むときは、テー
ブル内に存在する近いものから線形補間により、
対応する補正定数A′を求める。
うに、スチユワート・ハミルトンの式によると、 CO=Si・Ci・(Tb−Ti)・Vi/Sb・Cb・∫∞/0
ΔTbdt ここで、 CO:心拍出量、Si:注入液体の比重 Ci:注入液体の比熱、Vi:注入液体量 Ti:注入液体の温度、Tb:血液の温度 Sb:血液の比重、Cb:血液の比熱 である。上記式は CO=A・(Tb−Ti)/∫∞/0ΔTbdt となる。ここで、 A=Si・Ci・Vi/Sb・Cb である。この定数A中で、Si、Sb、Cb、Ci等は固
定であるが、注入液体量Viは、正規の温度に設定
された指示液体を血管に注入してもカテーテル内
に残留してしまい血液内に流出されないことによ
る影響を受ける。即ち、上記Viはあくまでも名目
的な値に過ぎない。また、更に、カテーテル内に
残留する液体量が問題となるのは、血管内に注入
される指示液体の熱量が不明になるからである。
そして、この熱量の絶対値は指示液体の温度にも
依存するから、従来では、前述したように、カテ
ーテルサイズ、指示液体注入量Vi等から、予め実
験的に定められた表を索引して、補正定数A′を
求めていたが、本実施例においては操作者による
操作の確実性の向上を目指して、この補正定数
A′をテーブル化(第12図)してROM131内
に格納している。このテーブルから1つの補正定
数A′を引くときは、第12図に示すように、ス
イツチ59,60から入力されたカテーテル4の
外径Fr、名目の液体注入量ml1をアドレスデー
タとする。即ち、CPU133は、スイツチ59,
60の設定値をI/Oポート134を介して読み
取り、これらと指示液体温度TiとをROM131
をアドレツシングするための上記アドレスデータ
に変換する。上記のテーブル内に格納する補正定
数データは、前もつて、各種サイズのカテーテル
について、注入液量を色々変えたときの実測結果
が求めておく。もし、熱希釈法による実際の測定
で使用されるカテーテルサイズ、注入液量が、上
記テーブルに対応しないものを含むときは、テー
ブル内に存在する近いものから線形補間により、
対応する補正定数A′を求める。
フローチヤートの説明に戻る。ステツプS68ま
でで、ΣΔTbの積分の計算が終了すると、ステツ
プS71で上述したように、スイツチ59,60か
ら設定入力されたカテーテルの外径Fr、指示液
体量ml等に基づいて、ROM131に格納されて
いるテーブル(第12図)から補正定数A′を読
出す。ステツプS71で、前述したスチユワート・
ハミルトンの式に基づいて、初期心拍出量値CO0
を計算する。ステツプS72では、連続的な心拍出
量COxを計算するのに必要なパラメータSを計算
する。ステツプS73では、これらの値を例えば、
第4図、第5図のようにプロツタ50上に出力す
る。
でで、ΣΔTbの積分の計算が終了すると、ステツ
プS71で上述したように、スイツチ59,60か
ら設定入力されたカテーテルの外径Fr、指示液
体量ml等に基づいて、ROM131に格納されて
いるテーブル(第12図)から補正定数A′を読
出す。ステツプS71で、前述したスチユワート・
ハミルトンの式に基づいて、初期心拍出量値CO0
を計算する。ステツプS72では、連続的な心拍出
量COxを計算するのに必要なパラメータSを計算
する。ステツプS73では、これらの値を例えば、
第4図、第5図のようにプロツタ50上に出力す
る。
<連続COxの測定>
先ず、連続的にCOxを計算できる原理を説明す
る。サーミスタ1の抵抗値をRtとし、定電流回
路111によつてサーミスタ1に与えられる電流
値をIcとすると、サーミスタ1が加熱され、発生
する単位時間あたりの熱量は: Ic 2・Rt になる。いま、血流速vなる血液中に、加熱され
たサーミスタ1が置かれた場合、加熱されたサー
ミスタ1は血流速vに依存して冷却される。血流
により例される熱量は、血液温度をTb、加熱さ
れたサーミスタ温度をTt、比例定数をKとする
と、 K・v・(Tt−Tb である。さて、サーミスタ1の温度は、加熱され
発生する熱量と冷却される熱量とが等しくなるよ
うな温度に保たれることになる。この温度が、熱
平衡温である。
る。サーミスタ1の抵抗値をRtとし、定電流回
路111によつてサーミスタ1に与えられる電流
値をIcとすると、サーミスタ1が加熱され、発生
する単位時間あたりの熱量は: Ic 2・Rt になる。いま、血流速vなる血液中に、加熱され
たサーミスタ1が置かれた場合、加熱されたサー
ミスタ1は血流速vに依存して冷却される。血流
により例される熱量は、血液温度をTb、加熱さ
れたサーミスタ温度をTt、比例定数をKとする
と、 K・v・(Tt−Tb である。さて、サーミスタ1の温度は、加熱され
発生する熱量と冷却される熱量とが等しくなるよ
うな温度に保たれることになる。この温度が、熱
平衡温である。
上記のことを式で表わすと次の(2)式になる。
Ic 2・Rt=K・v・(Tt−Tb) ……(2)
(2)式から、血流速vを求める(3)式が導かれる。
v=(1/K)(Ic 2・Rt)/(Tt−Tb) ……(3)
即ち、サーミスタ1から得られるデータRt、
Tt、そしてサーミスタ2から得られる血液温度
Tbとから、血流速vが求められる。尚、加熱サ
ーミスタ1は定電流回路111によつて駆動され
ているため、抵抗値を検出する代わりに加熱サー
ミスタ1のリード線両端の電位差E0を検出して
も良い。この場合の詳細については、前述の特開
昭61−125329号に述べられている。又、なお、定
電流値Icは定電流回路111の電流を検出しても
対応できるが、比例定数Kと同様に定数項とし
て、ROM131内に与えておくことも可能であ
る。
Tt、そしてサーミスタ2から得られる血液温度
Tbとから、血流速vが求められる。尚、加熱サ
ーミスタ1は定電流回路111によつて駆動され
ているため、抵抗値を検出する代わりに加熱サー
ミスタ1のリード線両端の電位差E0を検出して
も良い。この場合の詳細については、前述の特開
昭61−125329号に述べられている。又、なお、定
電流値Icは定電流回路111の電流を検出しても
対応できるが、比例定数Kと同様に定数項とし
て、ROM131内に与えておくことも可能であ
る。
いま、肺動脈の血管断面積をSとした場合、初
期心拍出量値CO0と初期血流速値v0との間には(4)
式で示されるような関係がある。
期心拍出量値CO0と初期血流速値v0との間には(4)
式で示されるような関係がある。
CO0=S・v0 ……(4)
従つて、初期心拍出量値CO0と初期血流速値v
とから、(4)式に従い血管断面積Sを求め、この値
Sを較正値(パラメータ)として計測記録回路1
30内にホールドする。このように、一度パラメ
ータSが求められると、CPU133は、連続的
に計測される血流速vxに対して前記パラメータS
を乗ずることにより、連続的な心拍出量値COxを
得ることが可能となる。即ち、 COx=S・vx =(S/K)・(Ic 2・Rt)/(Tt−Tb) ……(5) である。
とから、(4)式に従い血管断面積Sを求め、この値
Sを較正値(パラメータ)として計測記録回路1
30内にホールドする。このように、一度パラメ
ータSが求められると、CPU133は、連続的
に計測される血流速vxに対して前記パラメータS
を乗ずることにより、連続的な心拍出量値COxを
得ることが可能となる。即ち、 COx=S・vx =(S/K)・(Ic 2・Rt)/(Tt−Tb) ……(5) である。
第14A図は、パラメータSを計算するための
第13図のステツプS72の詳細である。先ず、第
14A図のステツプS110で、ローカルCPU10
5に対して光通信路を介してサーミスタ1の加熱
を指示する。ステツプS112では、サーミスタ1
が加熱と冷却の熱平衡に達するのを待つ。やが
て、ローカルCPUからは、Tt、Rt、Tb等が送ら
れてきて、第11図のフローチヤートにより
RAM132に時間順に格納する。そこで、ステ
ツプS113で一定時間経過したときの時間tに従
つてRCポインタ161により、RAM132内
のデータをアクセスする。ステツプS114では(3)
式に基づいて初期血流速v0を演算し、ステツプ
S115では(4)式に従つて、初期心拍出量値CO0と血
流速v0との関係からパラメータSを求める。こう
して、連続的なCOx測定の準備が整つた。
第13図のステツプS72の詳細である。先ず、第
14A図のステツプS110で、ローカルCPU10
5に対して光通信路を介してサーミスタ1の加熱
を指示する。ステツプS112では、サーミスタ1
が加熱と冷却の熱平衡に達するのを待つ。やが
て、ローカルCPUからは、Tt、Rt、Tb等が送ら
れてきて、第11図のフローチヤートにより
RAM132に時間順に格納する。そこで、ステ
ツプS113で一定時間経過したときの時間tに従
つてRCポインタ161により、RAM132内
のデータをアクセスする。ステツプS114では(3)
式に基づいて初期血流速v0を演算し、ステツプ
S115では(4)式に従つて、初期心拍出量値CO0と血
流速v0との関係からパラメータSを求める。こう
して、連続的なCOx測定の準備が整つた。
次に第14B図のフローチヤートに従つて、
COxを計算手順を説明する。この制御に入るまで
に、初期心拍出量CO0及びパラメータSの測定が
既に行なわれているものとする。
COxを計算手順を説明する。この制御に入るまで
に、初期心拍出量CO0及びパラメータSの測定が
既に行なわれているものとする。
ステツプS80で測定装置100が連続モードに
あるか調べる。このモードへはCONTINUOUS
スイツチ64を押すことにより移行する。連続モ
ードであれば、ステツプS81で、ローカルCPU1
05に対して光通信路を介してサーミスタ1の加
熱を指示する。ステツプS82では、サーミスタ1
が加熱と冷却の熱平衡に達するのを待つ。やが
て、ローカルCPUからは、Tt、Rt、Tb等が送ら
れてきて、第11図のフローチヤートにより
RAM132に時間順に格納する。そこで、一定
時間経過したときの時間tに従つてRCポインタ
161により、RAM132内のデータをアクセ
スする。ステツプS84では(3)式に基づいて血流速
vxを演算する。
あるか調べる。このモードへはCONTINUOUS
スイツチ64を押すことにより移行する。連続モ
ードであれば、ステツプS81で、ローカルCPU1
05に対して光通信路を介してサーミスタ1の加
熱を指示する。ステツプS82では、サーミスタ1
が加熱と冷却の熱平衡に達するのを待つ。やが
て、ローカルCPUからは、Tt、Rt、Tb等が送ら
れてきて、第11図のフローチヤートにより
RAM132に時間順に格納する。そこで、一定
時間経過したときの時間tに従つてRCポインタ
161により、RAM132内のデータをアクセ
スする。ステツプS84では(3)式に基づいて血流速
vxを演算する。
ステツプS86で、連続モードが解除されていな
いかを確認する。これは、血管断面積を表わすパ
ラメータSは通常時間とともに変化する。従つ
て、一度血管断面積Sをパラメータとしてホール
ドとしても、血管断面積Sの変化によつて、正確
な心拍出量が得られなくなることが起こる。そこ
で適宜に熱希釈法により初期心拍出量COを計測
し、次の連続的なCOxの計測に備えるものであ
る。
いかを確認する。これは、血管断面積を表わすパ
ラメータSは通常時間とともに変化する。従つ
て、一度血管断面積Sをパラメータとしてホール
ドとしても、血管断面積Sの変化によつて、正確
な心拍出量が得られなくなることが起こる。そこ
で適宜に熱希釈法により初期心拍出量COを計測
し、次の連続的なCOxの計測に備えるものであ
る。
連続モードが解除されない限り、ステツプS87
へ進み、 COx=vx・S を演算する。ステツプS88では、12時間分の経過
を再生する(第8図)ときのために、vxとCOxの
1.5分間の平均値を演算する。これらの値は、
RAM132内の領域132cに格納する。そして、
ステツプS90では、次のCOxを演算するために、
RCポインタを1インクリメントする。
へ進み、 COx=vx・S を演算する。ステツプS88では、12時間分の経過
を再生する(第8図)ときのために、vxとCOxの
1.5分間の平均値を演算する。これらの値は、
RAM132内の領域132cに格納する。そして、
ステツプS90では、次のCOxを演算するために、
RCポインタを1インクリメントする。
こうして、Tt、Rt、Tb等が送られてくる毎に、
COx等を連続的に演算することができる。かくし
て、血流速vxのみの測定で、心拍出量COxが測定
できた。
COx等を連続的に演算することができる。かくし
て、血流速vxのみの測定で、心拍出量COxが測定
できた。
<データの記録>
本測定装置には、第4図、第5図の熱希釈曲線
の記録及び熱希釈数値の記録の他に、COxの連続
測定に並行しての測定値をプロツタ50に出力す
る連続記録機能(スイツチ56による)、過去30
分間の測定値をプロツタ50に出力する記憶再生
機能(スイツチ55による)、過去12時間の測定
値(3分間毎の平均値)をプロツタ50に出力す
る経過図出力機能(スイツチ54による)等の出
力機能がある。
の記録及び熱希釈数値の記録の他に、COxの連続
測定に並行しての測定値をプロツタ50に出力す
る連続記録機能(スイツチ56による)、過去30
分間の測定値をプロツタ50に出力する記憶再生
機能(スイツチ55による)、過去12時間の測定
値(3分間毎の平均値)をプロツタ50に出力す
る経過図出力機能(スイツチ54による)等の出
力機能がある。
連続記録及び記録再生による出力様式は、第6
図(紙送り速度10ms/分)、第7図(20ms/
時)に示す通りである。
図(紙送り速度10ms/分)、第7図(20ms/
時)に示す通りである。
第8図に経過後の出力様式を示す。この経過図
では、3時間毎にCO(=COx)と血液温度BT(=
Tb)の値をグラフと共に記録する。
では、3時間毎にCO(=COx)と血液温度BT(=
Tb)の値をグラフと共に記録する。
さて、このような記録は連続モード
(CONTINUOUSインデイケータ64が点灯して
いるとき)行なわれるものであるから、プロツタ
50への出力と並行して、ローカルCPU105
からのデータ取込み、COx等の演算/記憶等を行
なわなくてはならない。この制御のために、
RAM132へのアクセスは、第10B図に示す
ように、プロツタ出力にはPCポインタ162を、
データ取込みにはSCポインタ160を、演算/
記憶にはRCポインタ160を用いている。
(CONTINUOUSインデイケータ64が点灯して
いるとき)行なわれるものであるから、プロツタ
50への出力と並行して、ローカルCPU105
からのデータ取込み、COx等の演算/記憶等を行
なわなくてはならない。この制御のために、
RAM132へのアクセスは、第10B図に示す
ように、プロツタ出力にはPCポインタ162を、
データ取込みにはSCポインタ160を、演算/
記憶にはRCポインタ160を用いている。
<指示液体温度の代用>
カテーテル4から血管中に注入される指示液体
は氷冷された容器に入れられているので、その温
度は氷冷温度によつてほとんど決定されるといつ
てよい。従つて、この氷冷温度が既知であるとき
(例えば、零度)は、その温度をもつて指示液体
温度とみなして差し支えない。
は氷冷された容器に入れられているので、その温
度は氷冷温度によつてほとんど決定されるといつ
てよい。従つて、この氷冷温度が既知であるとき
(例えば、零度)は、その温度をもつて指示液体
温度とみなして差し支えない。
そのために、本測定装置では温度プローブ12
が接続されていないときは、そのことを検知して
スイツチ75にて設定されている温度を液体温度
Tiとみなして初期心拍出量CO0の計算に使う。そ
こで、温度プローブ12のサーミスタ12aは定
電圧回路101に接続されているから、注入液体
温度検知回路102はサーミスタ12aに流れる
電流を零とする検出する。この零電流に対応する
EiをローカルCPU105が受けると、このロー
カルCPUはメインCPU133に対して、その旨
の信号を送る。若しくは、CPU105ほこの零
電流に対するEiを温度Tiに変換するときに有り得
ない数値に変換して、メインCPU133に送る
ようにする。これらにより、CPU133は温度
プローブ12の未接続を検知できる。
が接続されていないときは、そのことを検知して
スイツチ75にて設定されている温度を液体温度
Tiとみなして初期心拍出量CO0の計算に使う。そ
こで、温度プローブ12のサーミスタ12aは定
電圧回路101に接続されているから、注入液体
温度検知回路102はサーミスタ12aに流れる
電流を零とする検出する。この零電流に対応する
EiをローカルCPU105が受けると、このロー
カルCPUはメインCPU133に対して、その旨
の信号を送る。若しくは、CPU105ほこの零
電流に対するEiを温度Tiに変換するときに有り得
ない数値に変換して、メインCPU133に送る
ようにする。これらにより、CPU133は温度
プローブ12の未接続を検知できる。
第15図にこの制御手順を示す。第13図の、
メインCPU133がRAM132内からTiを読出
すというステツプS52の代りに、第15図のステ
ツプS100で、ローカルCPU105から送られて
きたTiはプローブ12が未接続であることを示す
データであるかを判断する。接続状態を示すデー
タであれば、ステツプS101で、このRAM132
内のTiを測定に用いる。未接続であれば、ステツ
プS102で、スイツチ75に設定されたデータを
Tiとして取込む。
メインCPU133がRAM132内からTiを読出
すというステツプS52の代りに、第15図のステ
ツプS100で、ローカルCPU105から送られて
きたTiはプローブ12が未接続であることを示す
データであるかを判断する。接続状態を示すデー
タであれば、ステツプS101で、このRAM132
内のTiを測定に用いる。未接続であれば、ステツ
プS102で、スイツチ75に設定されたデータを
Tiとして取込む。
<心拍出量の相対変化の測定>
以上述べてきた測定装置の実施例は、熱希釈法
により実際に初期心拍出量CO0を求め、このCO0
と初期血流速v0との関係からパラメータSを求
め、以後は、任意時刻の血流速vxを測定するのみ
で、連続的に心拍出量COxが求められるところに
特徴がある。即ち、 COx∝vx であり、vxの変化はCOxの相対的変化を反映す
る。そこで、vxの変化を記録すれば、それはその
ままCOxの相対的変化を記録したことになる。一
方、上記心拍出量COは被験者が同じであり、し
かも測定者が測定に周知したものてあればその大
体の値が分つている。そこで、本実施例の測定装
置では、この大体の心拍出量COをスイツチ62
から「初期CAL値」(=CO0)として入力するよ
うにし、内部でこのCO0に基づいてパラメータS
を演算して、熱希釈による初期心拍出量値CO0の
測定を省くことも可能なようにしている。
により実際に初期心拍出量CO0を求め、このCO0
と初期血流速v0との関係からパラメータSを求
め、以後は、任意時刻の血流速vxを測定するのみ
で、連続的に心拍出量COxが求められるところに
特徴がある。即ち、 COx∝vx であり、vxの変化はCOxの相対的変化を反映す
る。そこで、vxの変化を記録すれば、それはその
ままCOxの相対的変化を記録したことになる。一
方、上記心拍出量COは被験者が同じであり、し
かも測定者が測定に周知したものてあればその大
体の値が分つている。そこで、本実施例の測定装
置では、この大体の心拍出量COをスイツチ62
から「初期CAL値」(=CO0)として入力するよ
うにし、内部でこのCO0に基づいてパラメータS
を演算して、熱希釈による初期心拍出量値CO0の
測定を省くことも可能なようにしている。
<実験結果>
第9A図、第9B図に示した測定装置に第2A
図に示したカテーテル4を接続して、この測定シ
ステムを、1つは循環モデル回路に適用して実験
し、1つは麻酔下の犬(15Kgの雑種成犬)による
動物実験に用いた。前者のモデル回路は、恒温
槽、ポンプ等によつて構成される。後者の動物実
験においては、犬の右内頚静脈からカテーテル4
を挿入して肺動脈へ進めた。本測定システムの結
果を比較するために、電磁血流計を用いた。循環
モデル回路で得られた測定結果を第19図に示
す。第19図において、横軸(X軸)を電磁血流
計を用いて得られた心拍出量(単位L/min)と
し、縦軸(Y軸)を本測定システムを用いて得ら
れた心拍出量とすると、相関関係は、 Y=0.89X+0.82 であり、相関係数はr=0.966(サンプル数=18
個)であつた。一方、動物実験における結果で
は、相関関係は、 Y=1.48X−0.78 であり、相関係数はr=0.944(サンプル数=29
個)であつた。いずれの結果でも、0〜4L/min
の領域で良好な結果が得られた。また、0〜
10L/minの高心拍出量領域でも、第19図に示
すように、良い結果が確認された。0〜10L/
minの高心出量領域で良い結果が得られたのも、
A/Dコンバータ104に14ビツトのものを使用
したためと考えられる。
図に示したカテーテル4を接続して、この測定シ
ステムを、1つは循環モデル回路に適用して実験
し、1つは麻酔下の犬(15Kgの雑種成犬)による
動物実験に用いた。前者のモデル回路は、恒温
槽、ポンプ等によつて構成される。後者の動物実
験においては、犬の右内頚静脈からカテーテル4
を挿入して肺動脈へ進めた。本測定システムの結
果を比較するために、電磁血流計を用いた。循環
モデル回路で得られた測定結果を第19図に示
す。第19図において、横軸(X軸)を電磁血流
計を用いて得られた心拍出量(単位L/min)と
し、縦軸(Y軸)を本測定システムを用いて得ら
れた心拍出量とすると、相関関係は、 Y=0.89X+0.82 であり、相関係数はr=0.966(サンプル数=18
個)であつた。一方、動物実験における結果で
は、相関関係は、 Y=1.48X−0.78 であり、相関係数はr=0.944(サンプル数=29
個)であつた。いずれの結果でも、0〜4L/min
の領域で良好な結果が得られた。また、0〜
10L/minの高心拍出量領域でも、第19図に示
すように、良い結果が確認された。0〜10L/
minの高心出量領域で良い結果が得られたのも、
A/Dコンバータ104に14ビツトのものを使用
したためと考えられる。
<その他の希釈法への応用>
上述した実施例の連続的な心拍出量測定は、今
までの説明から明らかなように、一度、初期心拍
出量COが何等かの方法で測定されれば、それか
ら、パラメータSを測定/保持し、以後は、血流
速vxを測定するのみで、連続的に心拍出量COxが
求められるところに特徴がある。従つて、本発明
においては、上記実施例のような熱希釈法による
測定で最初の心拍出量COを得るものに限らず、
例えば、色素希釈法、電解質希釈法等によつて最
初の心拍出量CO0を得るようにすることもでき
る。この場合、色素希釈法では、血液中の色素量
は例えば耳たぶ等で照度変化を測定することによ
り、電解質希釈法では、カテーテルに設けられた
二本の電極により血液の抵抗値変化を測定するこ
とにより、心拍出量COを得る。
までの説明から明らかなように、一度、初期心拍
出量COが何等かの方法で測定されれば、それか
ら、パラメータSを測定/保持し、以後は、血流
速vxを測定するのみで、連続的に心拍出量COxが
求められるところに特徴がある。従つて、本発明
においては、上記実施例のような熱希釈法による
測定で最初の心拍出量COを得るものに限らず、
例えば、色素希釈法、電解質希釈法等によつて最
初の心拍出量CO0を得るようにすることもでき
る。この場合、色素希釈法では、血液中の色素量
は例えば耳たぶ等で照度変化を測定することによ
り、電解質希釈法では、カテーテルに設けられた
二本の電極により血液の抵抗値変化を測定するこ
とにより、心拍出量COを得る。
即ち、の補正定数A′のもととなるデータ量
(例えば、Fr、ml)の入力機能は、カテーテルを
用いる指示薬希釈法一般にも適用できる。また、
の自動測定開始機能は、上記の照度変化、抵抗
値変化の変化点をとらえることにそのまま適用さ
れる。また、の心拍出量の連続測定機能は一般
的な指示薬希釈法により得られた初期心拍出量
CO0に基づいてパラメータSを求め、その上で任
意の時刻の血流速vxからCOxを計算することにも
適用可能である。
(例えば、Fr、ml)の入力機能は、カテーテルを
用いる指示薬希釈法一般にも適用できる。また、
の自動測定開始機能は、上記の照度変化、抵抗
値変化の変化点をとらえることにそのまま適用さ
れる。また、の心拍出量の連続測定機能は一般
的な指示薬希釈法により得られた初期心拍出量
CO0に基づいてパラメータSを求め、その上で任
意の時刻の血流速vxからCOxを計算することにも
適用可能である。
更に他の変形、修正として、温度プローブ12
が接続されているか否かの検知として次のような
機構を提案する。即ち、測定装置本体のプローブ
のコネクタ16を接続する部分に付勢された突起
を設ける。コネクタ16を接続すると、この突起
は押されて引つ込む。突起が押されると、突起の
端部が測定回路120に、例えば接地信号を与え
るようにしておく。測定回路120は、この接地
信号の有無で、プローブ12の接続/未接続を判
断できる。尚、上記突起は、その端部以外は回路
120とは電気的に絶縁されている。これは、回
路120全体を電気的に受かしておくためであ
る。
が接続されているか否かの検知として次のような
機構を提案する。即ち、測定装置本体のプローブ
のコネクタ16を接続する部分に付勢された突起
を設ける。コネクタ16を接続すると、この突起
は押されて引つ込む。突起が押されると、突起の
端部が測定回路120に、例えば接地信号を与え
るようにしておく。測定回路120は、この接地
信号の有無で、プローブ12の接続/未接続を判
断できる。尚、上記突起は、その端部以外は回路
120とは電気的に絶縁されている。これは、回
路120全体を電気的に受かしておくためであ
る。
又他の変形例として、サーミスタ1による血液
流速測定は定電流下での熱平衡、即ち、サーミス
タ抵抗変化を電圧などで検出するのみならず、血
液温との温度格差を一定にするのに必要な電流を
長し、その電流を測定してもよい。つまり、サー
ミスタ温を生体に影響を及ぼさない上限42℃にコ
ントロールして、その電流を測定する方法などで
ある。また、血液流速センサはサーミスタに限定
されず、他の手段でもよい。
流速測定は定電流下での熱平衡、即ち、サーミス
タ抵抗変化を電圧などで検出するのみならず、血
液温との温度格差を一定にするのに必要な電流を
長し、その電流を測定してもよい。つまり、サー
ミスタ温を生体に影響を及ぼさない上限42℃にコ
ントロールして、その電流を測定する方法などで
ある。また、血液流速センサはサーミスタに限定
されず、他の手段でもよい。
以上説明した実施例としての心拍出量の測定装
置を、積分の開始点自動検出機能を有した測定装
置という観点から見れば、この実施例の装置は、
血液データ検知手段としてのサーミスタ1や2な
らびに検知回路112や113と、血液データ検
知手段が検知した第1の時刻における血液データ
と第1の時刻の後の第2の時刻における血液デー
タとの変化量を演算し、演算された時間変化量が
所定値以上か否かを比較し、演算された時間変化
量が所定値以上であると判定されると、血液デー
タの積分を開始するための演算手段や比較手段や
積分手段としてのCPU133と、該積分値に基
づいて心拍出量を演算する心拍出量演算手段とし
てのCPU133とを含む。
置を、積分の開始点自動検出機能を有した測定装
置という観点から見れば、この実施例の装置は、
血液データ検知手段としてのサーミスタ1や2な
らびに検知回路112や113と、血液データ検
知手段が検知した第1の時刻における血液データ
と第1の時刻の後の第2の時刻における血液デー
タとの変化量を演算し、演算された時間変化量が
所定値以上か否かを比較し、演算された時間変化
量が所定値以上であると判定されると、血液デー
タの積分を開始するための演算手段や比較手段や
積分手段としてのCPU133と、該積分値に基
づいて心拍出量を演算する心拍出量演算手段とし
てのCPU133とを含む。
CPU133は、特にステツプS46において、あ
る時刻の移動平均値Tb(n)と所定時間前の移動
平均値Tb(n−1)との差が閾値THdよりも大
きくなつたかを判断します。Tb(n−1)が「第
1の時刻の血液データ」に、Tb(n)が「第1の
時刻の後の第2の時刻における血液データ」と考
えることができる。
る時刻の移動平均値Tb(n)と所定時間前の移動
平均値Tb(n−1)との差が閾値THdよりも大
きくなつたかを判断します。Tb(n−1)が「第
1の時刻の血液データ」に、Tb(n)が「第1の
時刻の後の第2の時刻における血液データ」と考
えることができる。
更に、第13B図のステツプS54が、「第1と
第2の時刻における血液データの差分(即ち、
{Tb(n−1)−Tb(n)})が所定値以上であると
判断されると、前記第1の時刻以前の血液データ
値に基づいて基準血液データTb0を決定する手段
を構成する。
第2の時刻における血液データの差分(即ち、
{Tb(n−1)−Tb(n)})が所定値以上であると
判断されると、前記第1の時刻以前の血液データ
値に基づいて基準血液データTb0を決定する手段
を構成する。
また、ステツプS63のΔTbcの更新が、「ピーク
値に基づいて積分を終了させる積分区間を求める
手段」に相当する。
値に基づいて積分を終了させる積分区間を求める
手段」に相当する。
[発明の効果]
以上説明したように本発明の自動測定開始機能
を備えた心拍出量の測定装置によれば、希釈法に
基づいて心拍出量を測定する心拍出量の測定装置
において、 血管中に注入された指示液体により希釈された
血液に関連したデータを出力する血得データ検知
手段と、上記血液データ検知手段が検知した第1
の時刻における血液データと第1の時刻の後の第
2の時刻における血液データとの変化量を演算す
る変化量演算手段と、上記演算された時間変化量
が所定値以上か否かを比較する比較手段と、前記
比較手段により演算された時間変化量が所定値以
上であると判定されると、血液データの積分を開
始する積分手段と、該積分値に基づいて心拍出量
を演算する心拍出量演算手段とからなることを特
徴とする。
を備えた心拍出量の測定装置によれば、希釈法に
基づいて心拍出量を測定する心拍出量の測定装置
において、 血管中に注入された指示液体により希釈された
血液に関連したデータを出力する血得データ検知
手段と、上記血液データ検知手段が検知した第1
の時刻における血液データと第1の時刻の後の第
2の時刻における血液データとの変化量を演算す
る変化量演算手段と、上記演算された時間変化量
が所定値以上か否かを比較する比較手段と、前記
比較手段により演算された時間変化量が所定値以
上であると判定されると、血液データの積分を開
始する積分手段と、該積分値に基づいて心拍出量
を演算する心拍出量演算手段とからなることを特
徴とする。
指示薬を用いた希釈法においては、指示薬の注
入により血液データの値の変化があつた時点から
の血得データ値の積分が重要であり、上記の本発
明の構成によれば、血液データの変化を比較手段
によりリアルタイムに監視して、この変化が所定
の条件を満足すれば積分を開始するので、操作者
が指示薬の注入の開始時と測定の開始時との同期
に神経を使う必要はなくなり、更に、変化点検出
動作のリアルタイム性故に、注入開始前の無意味
な測定データを記憶するという無駄も解消され
る。
入により血液データの値の変化があつた時点から
の血得データ値の積分が重要であり、上記の本発
明の構成によれば、血液データの変化を比較手段
によりリアルタイムに監視して、この変化が所定
の条件を満足すれば積分を開始するので、操作者
が指示薬の注入の開始時と測定の開始時との同期
に神経を使う必要はなくなり、更に、変化点検出
動作のリアルタイム性故に、注入開始前の無意味
な測定データを記憶するという無駄も解消され
る。
本発明の1つの態様によると、前記血液データ
検知手段は温度センサを有し、前記血液データ
は、血管中に注入された指示液体により希釈され
た血液の温度に関連したデータである。
検知手段は温度センサを有し、前記血液データ
は、血管中に注入された指示液体により希釈され
た血液の温度に関連したデータである。
本発明の1つの態様によると、前記積分手段
は、積分の開始時点を検出する機能だけでなく、
更に終了時点を検出することもできる。
は、積分の開始時点を検出する機能だけでなく、
更に終了時点を検出することもできる。
本発明の1つの態様によると、前記積分手段積
分の終了時点を、ピーク値から予測するので、積
分の演算が、即ち、心拍出量が効率良く、且つ精
度を落さずに測定できる。
分の終了時点を、ピーク値から予測するので、積
分の演算が、即ち、心拍出量が効率良く、且つ精
度を落さずに測定できる。
本発明の1つの態様によると、前記変化演算手
段は、血液データの移動平均値の差分を演算する
事を特徴とする。かかる構成によれば、積分開始
時点の検出をノイズに影響されることなく精度良
く行なえ、従つて、心拍出量の測定精度が向上す
る。
段は、血液データの移動平均値の差分を演算する
事を特徴とする。かかる構成によれば、積分開始
時点の検出をノイズに影響されることなく精度良
く行なえ、従つて、心拍出量の測定精度が向上す
る。
第1A図、第1B図、第1C図は夫々、実施例
に係る測定装置の平面図、正面図、背面図、第2
A図、第2B図、第2C図は夫々、実施例の測定
装置に用いられるカテーテルの全体斜視図、要部
断面図、開口断面図、第3A図、第3B図は実施
例の測定装置の操作手順を説明した手順図、第4
図、第5図は実施例装置により熱希釈法に基づい
て心拍出量を測定したときの、結果出力の例を示
す図、第6図〜第8図は、連続測定の結果を出力
したときの出力例を示す図、第9A図、第9B図
は測定装置の主要部分の回路図、第10A図、第
10B図は測定装置内でのRAM管理の様子を説
明する図、第11図、第13A図、第13B図、
第14A、第14B図、第15図は夫々、実施例
に係る制御手順を示すフローチヤート、第12図
は補正定数Aを格納するテーブルを示す図、第1
6図、第17図は従来の熱希釈法による心拍出量
測定の原理を説明する図、第18図は心拍出量測
定を自動的に開始するための動作を説明する図、
第19図は実施例装置を用いて実験を行なつたと
きの実験結果を示す図である。 図中、1,2,12a……サーミスタ、4……
カテーテル、6,8,10,13,14……チユ
ーブ、7,9,11,15,16……コネクタ、
12……注入液温度プローブ、50……プロツ
タ、52,53,54,55,56,57,58
……スイツチ、59,60,61,62,75…
…設定入力スイツチ、64,65,66,67,
70,72……スイツチ/インデイケータ、68
……4桁LED表示器、69……3桁LED表示器、
71……LEDバーグラフ、73……カテーテル
接続コネクタ、74……温度プローブ接続コネク
タ、100……測定装置、101,112……定
電圧回路、111……定電流回路、102……注
入液温度検知回路、103……アナログスイツ
チ、104……A/D変換器、105,133…
…CPU、106,131……ROM、107,1
32……RAMである。
に係る測定装置の平面図、正面図、背面図、第2
A図、第2B図、第2C図は夫々、実施例の測定
装置に用いられるカテーテルの全体斜視図、要部
断面図、開口断面図、第3A図、第3B図は実施
例の測定装置の操作手順を説明した手順図、第4
図、第5図は実施例装置により熱希釈法に基づい
て心拍出量を測定したときの、結果出力の例を示
す図、第6図〜第8図は、連続測定の結果を出力
したときの出力例を示す図、第9A図、第9B図
は測定装置の主要部分の回路図、第10A図、第
10B図は測定装置内でのRAM管理の様子を説
明する図、第11図、第13A図、第13B図、
第14A、第14B図、第15図は夫々、実施例
に係る制御手順を示すフローチヤート、第12図
は補正定数Aを格納するテーブルを示す図、第1
6図、第17図は従来の熱希釈法による心拍出量
測定の原理を説明する図、第18図は心拍出量測
定を自動的に開始するための動作を説明する図、
第19図は実施例装置を用いて実験を行なつたと
きの実験結果を示す図である。 図中、1,2,12a……サーミスタ、4……
カテーテル、6,8,10,13,14……チユ
ーブ、7,9,11,15,16……コネクタ、
12……注入液温度プローブ、50……プロツ
タ、52,53,54,55,56,57,58
……スイツチ、59,60,61,62,75…
…設定入力スイツチ、64,65,66,67,
70,72……スイツチ/インデイケータ、68
……4桁LED表示器、69……3桁LED表示器、
71……LEDバーグラフ、73……カテーテル
接続コネクタ、74……温度プローブ接続コネク
タ、100……測定装置、101,112……定
電圧回路、111……定電流回路、102……注
入液温度検知回路、103……アナログスイツ
チ、104……A/D変換器、105,133…
…CPU、106,131……ROM、107,1
32……RAMである。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1 希釈法に基づいて心拍出量を測定する心拍出
量の測定装置において、 血管中に注入された指示液体により希釈された
血液に関連したデータを出力する血液データ検知
手段と 上記血液データ検知手段が検知した第1の時刻
における血液データと第1の時刻の後の第2の時
刻における血液データとの変化量を演算する変化
量演算手段と、 上記演算された時間変化量が所定値以上か否か
を比較する比較手段と、 前記比較手段により演算された時間変化量が所
定値以上であると判定されると、血液データの積
分を開始する積分手段と、 該積分値に基づいて心拍出量を演算する心拍出
量演算手段とからなる自動測定開始機能を備えた
心拍出量の測定装置。 2 前記血液データ検知手段は温度センサを有
し、前記血液データは、血管中に注入された指示
液体により希釈された血液の温度に関連したデー
タである事を特徴とする請求項の第1項に記載の
自動測定開始機能を備えた心拍出量の測定装置。 3 前記積分手段は、 前記比較手段により演算された前記第1と第2
の時刻における血液データの差分が所定値以上で
あると判断されると、前記第1の時刻以前の血液
データ値に基づいて基準血液データを決定する手
段と、 前記第1の時刻において、前記第1の時刻の後
の前記血液データと前記決定された基準血液デー
タとの差分値の積分を開始し、該差分値を時間の
経過毎に積分する演算手段と、 前記血液データが前記基準血液データに略一致
したときに積分を終了させる停止手段とを含む事
を特徴とする請求項の第1項に記載の自動測定開
始機能を備えた心拍出量の測定装置。 4 前記積分手段は、 前記比較手段により演算された前記第1と第2
の時刻における血液データの差分が所定値以上で
あると判断されると、前記第1の時刻以前の血液
データ値に基づいて基準血液データを決定する手
段と、 前記第1の時刻において、前記第1の時刻の後
の前記血液データと前記決定された基準血液デー
タとの差分値の積分を開始し、該差分値を時間の
経過毎に積分する演算手段と、 該差分値のピーク値を検出する手段と、 このピーク値に基づいて積分を終了させる積分
区間を求める手段とを含む事を特徴とする請求項
の第1項に記載の自動測定開始機能を備えた心拍
出量の測定装置。 5 前記変化量演算手段は、 複数の時刻における血液データを保持するため
の複数のレジスタと、血液データの移動平均値を
保持するための第1と第2の2つの平均値レジス
タと具備し、 前記第1の時刻の近傍の複数の時刻においてサ
ンプリングした血液データを前記複数のレジスタ
に保持し、これらのレジスタに保持された血液デ
ータから前記第1の時刻における第1の移動平均
値を演算し、この第1の移動平均値を前記第1の
平均値レジスタに保持し、 前記第2の時刻の近傍の複数の時刻においてサ
ンプリングした血液データを前記複数のレジスタ
に保持し、これらのレジスタに保持された血液デ
ータから前記第2の時刻における第2の移動平均
値を演算し、この第2の移動平均値を前記第2の
平均値レジスタに保持し、 前記比較手段は、前記第1と第2の平均値レジ
スタに記憶された前記第1と第2の移動平均値の
差分を演算する事を特徴とする請求項の第1項に
記載の自動測定開始機能を備えた心拍出量の測定
装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63049783A JPS6470024A (en) | 1987-03-05 | 1988-03-04 | Cardiac output measuring apparatus equipped with automatic starting function of measurement |
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4882287 | 1987-03-05 | ||
| JP63049783A JPS6470024A (en) | 1987-03-05 | 1988-03-04 | Cardiac output measuring apparatus equipped with automatic starting function of measurement |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6470024A JPS6470024A (en) | 1989-03-15 |
| JPH0467857B2 true JPH0467857B2 (ja) | 1992-10-29 |
Family
ID=26389144
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63049783A Granted JPS6470024A (en) | 1987-03-05 | 1988-03-04 | Cardiac output measuring apparatus equipped with automatic starting function of measurement |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6470024A (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0761323B2 (ja) * | 1989-10-16 | 1995-07-05 | テルモ株式会社 | 心拍出量測定装置 |
| JP2511153B2 (ja) * | 1989-10-17 | 1996-06-26 | テルモ株式会社 | 心拍出量測定装置 |
| US6672172B2 (en) * | 2000-01-31 | 2004-01-06 | Radi Medical Systems Ab | Triggered flow measurement |
| EP1847218A1 (en) * | 2006-04-19 | 2007-10-24 | Pulsion Medical Systems AG | Patient monitoring apparatus for determining volume responsiveness of a monitored patient |
Family Cites Families (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5110690A (ja) * | 1974-07-15 | 1976-01-28 | Daiya Med Syst | |
| US4572206A (en) * | 1982-04-21 | 1986-02-25 | Purdue Research Foundation | Method and apparatus for measuring cardiac output |
| JPS602234A (ja) * | 1983-06-17 | 1985-01-08 | 住友電気工業株式会社 | 色素濃度測定装置 |
| JPS61125329A (ja) * | 1984-11-21 | 1986-06-13 | テルモ株式会社 | 心拍出量測定装置 |
| JPS61168634U (ja) * | 1985-04-08 | 1986-10-20 |
-
1988
- 1988-03-04 JP JP63049783A patent/JPS6470024A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6470024A (en) | 1989-03-15 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |