JPH05508567A - 心拍出量を監視する装置および方法 - Google Patents

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】 発明の背景 発明の分野 この発明は、一般に、流体の流量を計るための装置および方法に関し、特に、血 管内を流れる血液の流量を測定することにより心拍出量を連続的に監視する装置 および方法に関する。

従来技術の説明 心拍出量監視装置は、健康管理分野において、種々の医療的指示と共に、患者を 治療している間に血液の流れを監視するために幅広く使われている。これらの心 拍出量監視装置は、血液の流量として心拍出量の正確な測定が生命維持にとって 重要となる状況、例えば、患者の手術前の診断中、危篤状態の医療、手術後の医 療、及び患者自身の手術中、などの場合に有用性を発揮する。これは、心拍機能 の低下の可能性を早期に警告することを可能にするばかりではなく、傷んだ心臓 を救い、或いは刺激する治療法の有効性の評価をする上で助けとなる。

心拍出量の監視には、一般に用いられる幾つかの方法があり、それらの方法はそ れぞれ利点及び欠点を伴う。フィックによる方法は、所定量の染色剤を患者の一 方の腕の動脈に注入し、後に他方の腕の静脈内における染色剤濃度を計測するも のである。静脈内における染色剤濃度の低下の程度は、患者の心拍出量に正比例 すると仮定されている。フィックによる方法は、容易に実施できる魅力があるが 、この方法を行うにあたり幾つかの問題を有している。典型的には、このような 染色剤濃度の計測は、体外で行われ、−回の計測で多数の血液のサンプルを必要 とする。このことは、患者にとってやっかいでわずられしいものである。その上 、多くの医者は、血液中に染色剤を存在させること、或いは多量の染色剤を血管 内に通過させることを好まない。したがって、染色剤の注入量を制限して染色剤 の量を可能な限り低く押さえるために、計測回数を制限することが必要とされる 。さらに、この染色剤による処置は、本来的に、染色剤注入量、染色剤のサンプ リング量、及びサンプリングの間の時間間隔に起因する計測誤差を生じる。

フィックによる方法は、連続した計測を行えず、したがって、重大な事態が起き た場合、この事態に対する応答時間が長くなる可能性がある。最後に、この方法 は、染色剤の頻繁な注入が必要であることから、染色剤溶液或いは装備に起因す る感染を引き起こす可能性がある。

心拍出量計測のためのより一般的に行われる方法は、熱希釈技術を用いたもので ある。この方法は、冷却された所定量の塩水をカテーテルのルーメンを通して心 臓の右心房へ注入し、カテーテル先端近くの血液を冷却する工程から成る。そし て、注入位置から離れた血液の温度を計測するとともに、冷却された血液が流れ た距離、及び計測と注入との間の時間間隔を考慮することにより、心拍出量が決 定できる。

他の熱技術は、上記熱希釈システムと同類の方法に使用している。しかしながら 、冷却された注入物の代りに、加熱された流体の塊によって血液が加熱される。

そして、血液の温度が計測され、心拍出量の決定は、同様にして計算される。

一般的に、この熱希釈技術は、適切な相関関係を得るために、１０度単位で局部 的な血液の温度上昇を必要とする。温度上昇に基づく重大な欠点は、血液中の蛋 白質や他の組織に潜在的な損傷を与える点にある。その上、これらの熱希釈によ る方法は、計測の間の長い時間の遅れに起因して、非常に長い計測時間が必要と される。

熱希釈技術は、広範囲に亘って利用されるが、数多くの欠点を有する。そして、 この技術は、熟練した健康管理の専門家及び専門装備を必要とするため、高価に なる。計測の性質上、計測は断続的になり、連続した監視に適さない。更に、計 測を始めるために積極的な介入が必要とされ、ある程度の危険性を伴う。この危 険性は、冷却された塩水を複数回注入することによる感染の危険性によってさら に拡大される。また、測定においては、広い範囲の変動が生じる傾向にあり、測 定結果を比較するために３回以上の心拍出量の計測が必要となる。

第３の方法は、静脈に酸素を飽和状態で混合する方法（以下５ｖＯ７と記す）と して知られており、静脈血液内の酸素量を計測する構成である。そして、消費さ れる酸素の量が心拍出量に正比例すると仮定して、血液の流量が決定できる。

ＳｖＯ□を使用する場合、血液流量の不正確な測定をしばしば生じさせる深刻な 問題は、酸素の計測には多くの要因が影響するという点にある。これらの要因と しては、心拍出量の他に、カテーテルの配置、血液組織の拡散、及びＨＣＴがあ る。したがって、この非直接的な方法は、ただ単に心拍出量を暗示するだけのも のであり、他の要因に左右され、心拍出量の正確さは疑わしい。

それゆえに、心拍出量及び血液の温度に関する情報を連続してしかも正確に提供 することのできる装置及び方法の提供が要求されている。心拍出量を監視して、 発見されない重大な事態が起こる可能性を減少することのできる装置及びその方 法を供給する必要性がある。その上、感染の危険性が取り除かれ且つ充分に低減 された心拍出量の監視方法を供給する必要性がある。

発明の概要 この発明は、血液の流量として心拍出量の正確なしかも連続した測定を行う装置 及び方法を提供するものである。この発明の装置は、連続計測に基づく情報を提 供し、且つ計測の間の時間の大幅な遅れがないことから、重大な事態に気付かな いという可能性を大幅に低減することができる。したがって、重大な事態への医 療介入のだめの応答時間が減少される。

また、この発明の実施には、心拍出量を計測するための流体の頻繁な注入が必要 とされないため、感染の危険性を大幅に減少或いは除去することができる。

この発明によれば、先端部、基端部、及び外壁を有する支持部材を備えた流体流 量計測装置が供給される。第１の温度検知手段は、外壁上に配置され、第２の温 度検知手段は、第１の温度検知手段より基部に近い外壁上に配置されている。

加熱手段は、外壁上に配置され、第１の温度検知手段に平んで設けられている。

この発明の装置で用いられる支持部材は、患者の血管内に配置できるカテーテル であることが望ましい。カテーテルは、さらに、第１の温度検知手段より先端部 に近い外壁上に設けられている膨張可能な装置を備えていることが望ましい。ま た、この発明によれば、第１及び第２の温度検知手段は、サーミスターであるこ とが望ましく、加熱手段は、コイル状の電気抵抗線であることが望ましい。

この発明の流体流量計測装置は、さらに、加熱手段に電気的に接続された電流制 御手段及び電源を備えている。また、この発明によれば、温度監視手段は、第１ 及び第２のサーミスターに接続されている。

この発明の装置は、支持部材或いはカテーテルを周囲血液温度を有する血液が流 れる血管内に配置することにより心拍出量を測定するために利用することができ る。そして、加熱手段の付勢によって加熱手段温度と周囲血液温度との間に温度 差を生じさせ、第２の温度検知手段によって血液温度を計温度差を維持するため に加熱手段を制御することにより、血液の流量単位として心拍出量がめられる。

好都合に、この発明の装置は、患者を染色剤にさらすことなく、或いは血液を不 必要な高い温度にさらすことなく、心拍出量及び血液湿炭に関する正確でしかも 連続した情報を提供する。その上、この発明は、高価な装備を必要とせず、また 、高い技術力を有する技術者の一定した教育を必要とせずに実施できる。

この発明の流体流量監視装置は、公知の方法により製造できる。これらの方法は 、支持手段の押出し成型、及び接着及び熱溶着のような従来の技術を用いて第１ 及び第２の温度検知手段、及び加熱手段を外壁上に設置する工程を含んでいる。

さらに、この発明の流体流量監視装置の更なる目的及び利点、並びにそれらから の良い理解は、以下に述べる好ましい実施例の詳細な説明及び図面から考慮すれ ば、当業者なら容易に理解できるであろう。

図面の説明 図１は、この発明における心拍出量を監視する装置の概要図である。

図２は、表示装置、監視装置、及び制御装置を備えた、この発明における心拍出 量を監視する装置の概要図である。

好適な実施例の説明 本発明は、小型化でき、小さな空間に挿入できる装置を提供するものである。し たがって、本発明は、特に、流体の微小流量の計測に適している。しかしながら 、当業者であれば、本発明は流体の流量計測が必要とされるあらゆる場面に適用 でき、特定の利用分野に限って適用されるものではないことを容易に理解できる であろう。本発明を説明するために、以下に説明する装置及び方法は、心拍出量 、つまり、血液の流量を監視する場合に適用した。

図１には、この発明に基づいて心拍出量を計測するための典型的な装置１０の概 要が代表して示されている。装置１０は、先端部１４を有する支持部１２、基端 部１６、及び外壁１８を備えている。第１の温度検知手段２０が外壁１８上に設 けられ、第２の温度検知手段２２が、第１の温度検知手段２０より基部に近い外 壁１８上に設けられている。少なくとも１つの加熱手段２４．２６が、第１の温 度検知手段２０と並列に、外壁１８上に設けられている。

この発明によれば、第１及び第２の温度検知手段２０．２２には、サーミスター 、熱電対、或いは、公知の温度検出器或いは温度変換器を用いることができる。

温度検知手段は、１０℃よりも細かい単位で温度の微小変化を検知するタイプの サーミスターであることが望ましい。温度検知手段の選定は、外形形状、そして 、特に、検出される温度範囲及び温度差によって決められる。この発明において は、異なる複数の温度検知手段同士を組合わせて利用してもよい。

この発明の装置に利用される加熱手段２４．２６は、図中２６で示す絶縁加熱コ イル状を成す電気抵抗線或いは２４で示す板状の伝熱装置である。加熱手段２４ ．２６の選定は、流体流量の範囲、流体の熱容量、及び周囲温度、並びに要求さ れる温度上昇の程度によって決められる。血管内を流れる血液の流量を計る目的 のため、加熱手段は、ニッケルクロミウム加熱コイル２６と伝熱装置２４とが組 合わされる。

図１に示すように、伝熱装置加熱手段２４を利用する場合、この伝熱装置加熱手 段２４は、第１の温度検知手段が伝熱装置加熱手段２４と電気抵抗コイル加熱手 段２６との間に位置するように、外壁上に配設される。このように２つのタイプ の加熱手段２４．２６を組合わせることにより、血液を一層安定して加熱を提供 することができ、その結果、一層高い精度及び正確な計測ができる。しかしなが ら、上述したように、１つのコイルのみを使う場合でも、心拍出量を決定する目 的のための正確な計測を行うことができる。

心拍出量計測を行う場合、支持部材１２は、肺動脈のような血管内に容易に挿入 できるように形成されたカテーテルであることが望ましい。このような使用に適 したカテーテルは、既に公知であり、通常、例えば、柔軟なポリビニルクロロイ ド、ポリウレタン、ポリエチレン、ポリプロピレン、或いはナイロン等の生物学 的に共存できる材料から作られる。そして、この材料は、容易に細長い柔軟なチ ューブ形状に形成できることが望ましい。

更に、この発明の装置は、第１の温度検知手段２０より先端に近い外壁１８上に 配設された膨張装置２６を有していることが望ましい。この場合、膨張装置に流 体的に接続されてこの膨張装置を膨張させるための手段（図示せず）も含んでい る。

膨張装置は、図示するような気球であることが望ましいが、水痘等の多（の異な る装置を利用することもできる。以下に示すように、膨張装置は、所望の位置、 代表的には、肺動脈内におけるカテーテルの適切な浮揚を可能にする。

温度を監視し熱を制御する手段を提供するために、この発明の心拍出量監視装置 は、これらの機能を果たすための器具を備えている。図２は、制御及び計測のた めの器具を備えた本発明の心拍出量監視装置を概略的に示している。図示された 装置３０は、カテーテル支持部材３２を含んでおり、この支持部材３２は、先端 部３４、基端部３６、外壁３８、及びこれと一体の少なくとも１つのルーメン４ ０を育している。膨張可能な気球４２は、先端部３４に設けられて少なくとも１ つのルーメン４０と流体的に接続されている。第１のサーミスター４４は、ルー メン４０と接続された状態で外壁３８上に設けられている。第１のサーミスター ４４は、膨張気球４２よりも基部に近い位置に設けられている。第２のサーミス ター４６は、第１のサーミスター４４より基部に近い外壁３８上に設けられ、少 なくとも１つのルーメン４０に接続されている。

絶縁された電気抵抗加熱コイル４８が外壁３８上に軸方向に設けられ、さらに、 第１のサーミスター４４と並んで設けられ、少なくとも１つのルーメン４０に電 気的に接続されている。

気球４２を膨張させる手段（図示せず）が設けられ、この膨張手段は、少なくと も１つのルーメン４０に流体的に接続されている。この接続は、少なくとも１つ のルーメン４０に直接、或いは少なくとも１つのルーメン内に設けられた独立の 流体管５０を介して行われる。

この発明によれば、電気抵抗加熱コイル４８へ電気的に接続され電気抵抗コイル ４８に電流を供給する電源５２が更に設けられている。また、第１のサーミスタ ー４４及び第２のサーミスター４６に接続された温度検知手段５４と、電源５２ 及び温度検知手段５４に電気的に接続された電流制御手段５６と、が設けられて いる。

図２でさらに示すように、本発明の装置は、好ましくは、カテーテル支持部材３ ２の基端部３６に膨張ボート５８及び電線ボート６０を備えている。膨張ボート ５８は、少なくとも１つのルーメン４０に、直接に、或いは少なくとも１つのル ーメン４０内の流体管５０を介して流体的に接続される。膨張ボート５８は、膨 張気球４２へ流体を供給するためのポートとして利用される。

電線ボート６０も、少なくとも１つのルーメン４０に接続され、第１及び第２の サーミスター４４．４６と温度検知手段５４との間に複数の配線を接続するため の入口点を構成している。更に、電線ボート６０は、電源５２から電気抵抗コイ ル４８へ配線を接続するための入口点を提供している。

図２に示すように、カテーテル３２は、第１及び第２のサーミスター、加熱手段 、及び気球に接続された１つのルーメン４０を有することができる。しかしなが ら、当業者であれば、カテーテルが、第１及び第２のサーミスター、加熱手段、 或いは気球のうちの１つにそれぞれ接続された複数のルーメンを備えていてもよ いことは理解できるであろう。例えば、１つのルーメンを第１のサーミスター及 び電線ボートに接続し、第１のサーミスターを温度検知手段に接続するための送 信及び受信線を通すことができる。同様に、第２のルーメンを第２のサーミスタ ー及び電線ボートに接続し、第２のサーミスターを温度検知手段に接続するため の送信及び受信線を通すことができる。また、第３のルーメンを電気抵抗コイル 及び電線ボートに接続し、それによって、電源と電気抵抗コイルとを接続するよ うにしてもよい。

温度検知手段及び電流制御手段によって作動される視覚的及び／或いは聴覚的表 示装置或いは信号監視装置も、この発明の範囲内において考慮される。温度検知 手段、電流制御手段、及び表示装置は、マイクロプロセッサ−制御システムと一 体に構成されることが望ましく、このシステムは、心拍出量及び／或いは周囲血 液温度の連続的且つ迅速な表示を専門的なユーザーへ提供できるように最適に構 成される。これらの表示システム及びマイクロプロセッサ−は、図２中の符号６ ２で示されている。

この発明によれば、心拍出量監視のための一般的な方法は、基部端部、先端部、 及び少なくとも１つのルーメンを有するカテーテルを供給する工程を含むことに より提供される。次に、周囲血液温度における血流を有する血管内の適当な場所 にカテーテルを位置決めし；カテーテルの先端付近に配置された加熱手段を作動 させることにより、周囲血液温度と加熱手段温度との間に温度差を生じさせ；加 熱手段と並設されている第１の温度検出手段における加熱手段温度を監視し；第 ２の温度検知手段における周囲血液温度を監視し；そして、この温度差を維持す るように加熱手段を制御することにより、温度差を維持するのに必要な電流或い は電力から心拍出量が決定される。

カテーテルは、その先端部に設けられた気球のように膨張可能な装置を備えてい ることが望ましく、この場合、カテーテルを位置決めする工程は、流体によって 気球を膨張させて血管の内壁に摺動自在に嵌合する工程を含むことになる。この 流体は、空気であることが望ましく、膨張ボートから注入されて、気球に入れら れる。そして、膨張した気球の後方の血液流により血管内で選択された距離だけ カテーテルの移動が生じると、カテーテルは浮遊して位置決めされる。なぜなら 、空気は密度の低い媒体であり、空気が膨張された気球は、血液内で容易に浮遊 するためである。しかし、塩水のような他の流動性媒体を気球の膨張に使用して も良い。

カテーテルが位置決めされている血管内には、ある流れ方向及び周囲血液温度を 有する血液が流れている。カテーテルは、血液の流れ方向がカテーテルの基端部 から先端部に向くように血管内に配置されている。

この発明によれば、血管内にカテーテルが配置されると、心拍出量監視装置は以 下のように作動される。第１及び第２の温度検知手段は、温度監視装置へ信号を 送り、この温度監視装置は、始めに第１及び第２の温度検知手段における周囲血 液温度をそれぞれ表示する。加熱手段を作動させることにより、第１の温度検知 手段の近くの加熱手段温度と、第２の温度検知手段により検知される周囲血液温 度と、の間に温度差を生じさせる。加熱手段を作動させることにより、加熱手段 温度は、望ましくは周囲血液温度より約１℃から３℃高い温度へ上昇される。そ の間、周囲血液温度は、第２の温度検知手段によって続けて検知され、加熱手段 温度は、第１の温度検知手段によって検知される。血液が加熱手段上を流れると 、加熱手段は冷却され、冷却率及び冷却量は血液の流量に比例する。したがって 、血液の流量が多い程高い冷却効果が得られ、血液の流量が少ない程冷却効果が 低（なる。

電源によって加熱手段へ供給される電流は、第１の温度検知手段と第２の温度検 知手段との間の約１℃から３℃の小さな温度差を維持するように、電流制御手段 によって制御される。この温度差を維持するのに必要な電流の供給量をめること によって、正確にしかも連続して血液の流量変化を直接的に読取ることができる 。血液の実際の流量は、はじめに、電流に対する血液の流量を示す公知の較正値 を用意し、この較正値を用いて測定値に直接的に相関させることによってめられ る。

当業者であれば、あらゆる局面において、比較的容易に電源を監視できることは 理解できるであろう。したがって、例えば、電流の代りに抵抗や電圧のような他 の電気的な表示媒体を監視することにより、同様に、心拍出量を正確且つ連続的 にめることができる。加熱コイルへ供給するアンペア数を計測し、計測されたア ンペア数の読取値を血液の流量に変換することに加えて、電圧或いは抵抗を計測 してもよい。これら全ての場合において、既存の技術と比較して非常に正確な血 液の流量の測定は、信号をどの様な時間間隔をおいても即座に監視でき、或いは 信号を連続して計測できるという更なる重要な利点を得ることができる。

上述したように、この発明の方法のマイクロプロセッサ−による制御を行うこと により、第１及び第２の温度検知手段の間の微小な温度変化は電流制御手段を直 ちに作動させ、１℃から３℃の所望の温度差を維持するために、加熱手段に供給 する電流を変化させる。マイクロプロセッサ−は、この要求された電流の減少或 いは増大を、予め決定されている較正値から、血液の流量の量的な表現に直ちに 変換することができる。そして、マイクロプロセッサ−は、血液の流量によって 正確な心拍出量を視覚的或いは聴覚的に表示する出力信号を供給する。

この発明の方法及び装置によって得られるより正確で連続した心拍出量の計測は 、心拍機能の時間的変化及び瞬間的な値の両方を直ちに表示できる。なぜなら、 起こるであろう重大な事態に対し、より正確で迅速な計測により、あらゆる対処 が可能であり、この発明の装置を使うことにより、要求されるあらゆる医学的介 入を増大させるという新たな有効性が得られる。その上、感染の可能性は、実質 的に削減される。

なぜなら、この発明の方法は、冷却或いは加熱された溶液或いは染色剤の注入を 必要としないためである。

ここに示された心拍出量を監視する装置及び測方法は、心拍出量に加えて医学的 表示を提供するために形成されたカテーテル或いは他の支持媒体と組合わされて もよい。例えば、６つのルーメンを有するスワンーガンツ型カテーテルは、本発 明の特徴を有するように形成でき、同様に、この型のカテーテルが有する公知の 正確な圧力監視機能をも果たすことができる。したがって、スワンーガンッ型カ テーテルの中央のルーメンは、肺動脈の圧力計測のための変換器を組入れること ができる。心拍出量監視装置用カテーテルを配置するための好ましい血管の位置 は、肺動脈であるため、肺動脈圧力監視装置は、カテーテルの先端部が心室内に あるか動脈内にあるかの表示を与える。それゆえに、連続した圧力計測の提供に 加えて、この情報は、医療の専門家により、心拍出量を監視するためにカテーテ ルを肺動脈の中へ効果的に配置することを可能とする。

°スワンーガンッ型カーテルの６つのルーメンのうちの他のルーメンは、一般に 供給する方法と同じ方法で主要な静脈圧力を監視するための注入に必要な連通を 提供する。残った４つのルーメンは、流体のための通路、上述した本発明の心拍 出量監視装置を電気的に接続するための通路をそれぞれ別々に提供する。それゆ えに、４つのルーメンのうちの２つは、第１及び第２の温度検知手段への送信線 及び受信線を収容している。これらの線は、上述した電線ボートから通される。

同様に、第３のルーメンは、電源と加熱手段とを接続する線を収容し、第４のル ーメンは、膨張装置を膨張させるための通路を提供するとともに、膨張ポートを 介して膨張手段からアクセスされる。

この発明の装置は、医療用カテーテルの設計及び製造に従事している当業者が利 用できる普通の組立て技術を用いて作り上げられることができる。例えば、１つ の及び多数のルーメンを有するカテーテルは、双方とも商業的に容易に入手でき 、そして、これらのカテーテルは、産業界で知られている普通の高分子押出し技 術を用いて形成される。サーミスターは、粘着性の接着のようなよく知られた方 法を用いてカテーテルの外壁上に便利よく且つ好都合に搭載される。同様にして 、電気抵抗線は、カテーテルの周囲の所定の長さに亘って巻き付けられ、カテー テルの外壁へ線を固定するため、接着方法或いは機械的方法を用いてカテーテル の外壁へスポット結合させる。

次に、他の限定しない例を用いて、この発明における心拍出量監視装置の供給可 能性について説明する。

（例１） スワンーガンツ型カーテルは、バクスターへルスケアから入手した。このカテー テルは、サーミスター及び約２６にΩ／フィートの抵抗値を有する３８番ニッケ ルクロム抵抗線を備えている。抵抗線及びサーミスターの双方とも、シェラツク の外被によって絶縁されている。サーミスターは、カテーテルの先端部近くの外 壁に接着され、抵抗線は、サーミスターの上においてカテーテルに軸方向に巻装 されている。約１フイート長の抵抗線が使用されている。抵抗線の両端は、銅で できたリード線に接続され、これらのリード線は、さらに、マルチメーターの端 子に接続される。サーミスター及び電気抵抗線が設けられた先端部は、温度制御 された水槽内に配置した。そして、温度変化による反応を確かめるために、線抵 抗を加熱された水槽温度の関数として測定した。結果を以下に示す。

温度（’Ｃ）　抵抗値 続いて、カテーテルを制御された流体装置内に設けられたサイラスティック（ｓ ｉｌｉｓｊｉｃ）管内に配置した。ニッケルクロム抵抗線の銅線の部分は、５ボ ルトの一定した電源に接続した。サーミスター線端部は、マルチメーターに接続 した。そして、サイラスティック管内を流れる流体の流量を変化させながら測定 した。さらに、ニッケルクロム線の抵抗値は、変化する流量に従って測定した。

グラフｌに、この実験の結果を示す。抵抗値を得るのに必要な時間は、１０秒よ りも短かった。

次に、他の限定しない例を用いて、この発明における心拍出量監視装置の生体内 での動作について説明する。

（例２） スワンーガンツ型カーテルは、バクスターへルスケアから入手し、さらに、サー ミスター及び電気抵抗コイルに以下のように変更を加えた。２つのサーミスター が約５ｃＩｎ離して、先端部近（のカテーテルの外壁に接着されている。ポリウ レタンで覆われた１、５フイート長の４０番ニッケルクロム線は、先端側サーミ スターの周囲に設けられる。周囲の環境において、この線長における抵抗値は、 約１００Ωである。ニッケルクロム線の２つの端部は、１つのルーメン内に設け られた銅線に接続されている。銅線は、電源に接続されている。２つのサーミス ターは、これらの抵抗値を計測するためのマルチメーターに接続されている。サ ーミスターとマルチメーターとの間に接続されたリード線は、カテーテルのルー メン内に収容されている。そして、カテーテルは、３４．５℃の普通の塩水の制 御された流量の循環システム内に設置された。以下に結果を示す。

電流　抵抗（ｋΩ） 流量　ボルト　アンペア　先端　基端 （リットル７分）　（ｍｍＶ）　（ｍｍＡ）　サーミスタ　サーミスタ３．１０ 　０　０　２．５５　１４．５６玉１０　５　５０　１１．８７　１４．５５４ ．６０　５　５０　１１．９０　１４．４９４．６０　５　５２　１１．８７　 １４．４８６．９５　５　５５　１１．８７　１４．４８ｇ、５０　５　６０　 １１．８７　１４．５０９．８０　５　６３　１１．８７　１４．５０グラフ２ は、これらの結果を流量に対する電流の対数によって示している。そこには、サ ーミスターからより離れた場所での１℃から３℃の温度差を維持するためにニッ ケルクロム線へ供給される電流と流量との間の良好な相関関係が見出せる。

の温度検知手段及び１つの或いは複数の加熱手段を有するカテーテル支持部材を 備えることが考慮される。温度検知手段は、加熱手段と並んで設けられる。上述 した実施例と異なり第２の熱検知手段を含まない心拍出量監視装置は、当業者で あれば容易に理解できる。この装置は、膨張可能な装置、電気及び膨張ボート、 及び装置の動作を監視及び制御するための器具等、上述した他の全ての構成要素 を備えていてもよい。

更に、上述した一般的な加熱手段、温度検知手段、及びカテーテル素材を使用す ることができる。

動作において、上述した実施例を利用するための本発明の方法は、温度検知手段 で周囲血液温度を測る工程を含んでいる。計測後、加熱手段が作動されて、今測 られた周囲血液温度と加熱手段温度との間に温度差を生じさせる。この温度差を 得るために必要なエネルギーは、接続された制御器具によって計測される。この エネルギーは、血液の流量に比例し、血液の流量の指標となる。この計測に続い て、加熱手段が停止され、加熱手段の温度は、周囲血液温度に戻る。そして、周 囲血液温度が再び計測され、この周期が繰り返される。このような方法により、 心拍出量の測定を半連続的に行うことができる。

以上、本発明の典型的な実施例について説明したが、上述した実施例は単に典型 例にすぎず、本発明の範囲内で種々の代用、改造、及び変更が可能であることは 当業者なら容易に気付くことである。従って、この発明は、ここに記した特定の 実施例に限定されることなく、以下に示すクレームによってのみ限定される。

要約１ 流体の流量及び心拍出量を計測するための装置は、先端部（１４，３４）　、基 端部（１６，３６）　、及び外壁（１８，３８）を有する支持部材（１２，３２ ）を備えている。第１の温度検知手段（２０，４４）は、前記外壁（１８，３８ ）上に設けられているとともに、第２の温度検知手段（２２，４６）は、前記第 １の温度検知手段（２０，４４）より基部に近い前記外壁（１８，３８）上に設 けられている。加熱手段（２４，２６，４８）は、前記第１の温度検知手段（２ ０，４４）と並んで前記外壁（１８，３８）上に設けられている。したがって、 加熱手段（２４，２６，４８）を付勢することによって第１及び第２の温度検知 手段（２０，２２，４４，４６）の間に温度差が生じる。温度差を維持するため に必要とされるエネルギーは、制御及び監視でき、そして、流体流量と心拍出量 とが関連づけられる。

補正書の翻訳文提出書（特許法第１８４条の８）平成４年１１月１９日

Claims (24)

【特許請求の範囲】
1. １．先端部と、基端部と、外壁と、を有する支持部材を備えているとともに、前 記外壁上に設けられた第１の温度検知手段と、前記第１の温度検知手段より基端 側で前記外壁上に設けられた第２の温度検知手段と、前記外壁上に設けられた加 熱手段とによって特徴づけられ、前記加熱手段は前記第１の温度検知手段と並列 に設けられている、流体の流量を計測するための装置。
2. ２．前記加熱手段に電気的に接続された電源によって特徴づけられた請求項１に 記載の装置。
3. ３．前記第１及び第２の温度検知手段と後続された温度監視手段によって特徴づ けられた請求項１又は請求項２に記載の装置。
4. ４．前記電源及び温度監視手段と電気的に接続された電流制御手段によって特徴 づけられた請求項１乃至３のいずれかに記載の装置。
5. ５．前記温度検知手段は、サーミスター、熱電対、或いはそれらの組合わせであ ることを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の装置。
6. ６．前記加熱手段は、電気抵抗加熱線、伝熱装置、或いはそれらの組合わせであ ることを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載の装置。
7. ７．前記支持手段は、曲げやすく細長い管であることを特徴とする請求項１乃至 ６のいずれかに記載の装置。
8. ８．膨脹可能な装置が、前記第１の温度検知手段より先端側で前記外壁上に設け られ、前記膨脹可能な装置に接続され、前記膨脹可能な装置を膨脹させる手段が 設けられていることを特徴とする請求項７に記載の装置。
9. ９．先端部、基端部、それらを伴う外壁、及び前記外壁上の前記先端部に設けら れた膨脹可能な気球を有する曲げやすいカテーテルを備え、 第１のサーミスターが前記膨脹可能な気球よりも基部側で前記外壁の表面上に設 けられているとともに、少なくとも１つのルーメンに接続され、第２のサーミス ターが前記第１のサーミスターより基部に近い前記外壁上に設けられているとと もに、前記少なくとも１つのルーメンに接続され、絶縁された電気抵抗加熱コイ ルが前記外壁上に軸方向に沿って且つ前記第１のサーミスターと並んで設けられ 、前記電気抵抗加熱線は前記少なくとも１つのルーメンに接続され、前記膨脹可 能な気球を膨脹させるとともに前記少なくとも１つのルーメンに接続された手段 が設けられ、前記電気抵抗コイルに電気的に接続され前記毒気抵抗コイルに血流 を供給する電源が設けられ、前記第１及び第２のサーミスターと接続された温度 監視手段と、前記電気抵抗加熱コイルに電気的に接続された電流制御手段とが設 けられていることを特徴とする心拍出量を計測する装置。
10. １０．前記カテーテルは、前記基端部に膨脹ポートを更に備え、前記膨脹ポート は、前記少なくとも１つのルーメンに流体的に接続されていることを特徴とする 請求項９に記載の装置。
11. １１．前記カテーテルは、前記基端部に電線ポートを更に備え、前記電線ポート は、前記少なくとも１つのルーメンに接続されていることを特徴とする請求項９ 又は請求項１０に記載の装置。
12. １２．前記カテーテルは、ポリビニルクロロイド、ポリエチレン、ポリウレタン 、ポリプロピレン、及びナイロンから成るグループから選ばれた高分子で形成さ れていることを特徴とする請求項９乃至請求項１１のいずれかに記載の装置。
13. １３．前記電気抵抗加熱線は、ニッケルクロムであることを特徴とする請求項９ 乃至請求項１２のいずれかに記載の装置。
14. １４．伝熱装置が、前記第１のサーミスター及び前記絶縁電気抵抗加熱線の位置 に設けられていることを特徴とする請求項９乃至請求項１３のいずれかに記載の 装置。
15. １５．前記少なくとも１つのルーメンは複数のルーメンであり、前記第１のサー ミスター、前記第２のサーミスター、前記電気抵抗加熱コイル、及び前記膨脹可 能な気球は、それぞれ、前記複数のルーメンのうちの１つのルーメンに接続され ていることを特徴とする請求項９乃至請求項１４のいずれかに記載の装置。
16. １６．基端部、先端部、及び少なくとも１つのルーメンを有するカテーテルを用 意する工程と、 前記基端部から前記先端部に向かう血流方向及び周囲血液温度をもって流れる血 流を有する血管内の予め決められた場所へ前記カテーテルを位置決めする工程と 、前記先端部近くに設けられた加熱手段を作動させて加熱手段温度を提供する工 程と、 前記周囲の血液温度と前記加熱手段温度との間に温度差を生じさせる工程と、 前記加熱手段と並んで設けられた第１の温度検知手段で前記加熱手段温度を監視 するとともに前記第１の温度検知手段より基部近くに設けられた第２の温度検知 手段で前記周囲の血液温度を監視する工程と、 前記温度差を維持するように前記加熱手段を制御する工程と、 前記温度差を維持するために必要なエネルギーを血液流と関連づけることにより 心拍出量を求める工程と、を備えたことにより特徴づけられた心拍出量を監視す る方法。
17. １７．前記カテーテルは、前記先端部近くに設けられた膨脹可能な装置を更に備 え、前記方法は、前記カテーテルを用意した後、前記膨脹可能な装置を膨脹させ て前記血管内に摺動可能に配置する工程と、前記カテーテルを位置決めする前に 、前記血管内の前記予め位置決めされた場所ヘカテーテルを浮動させる工程と、 前記膨脹可能な装置を収縮させる工程と、を更に備えていることを特徴とする請 求項１６に記載の方法。
18. １８．前記温度差は、前記周囲血液温度より約１℃から３℃高いことを特徴とす る請求項１６又は請求項１７に記載の方法。
19. １９．前記血管は、肺動脈であることを特徴とする請求項１６乃至請求項１８の いずれかに記載の方法。
20. ２０．前記膨脹可能な装置の膨脹は、前記少なくとも１つのルーメンを通って前 記膨脹可能な装置への空気の注入によって成されることを特徴とする請求項１７ 乃至請求項１９のいずれかに記載の方法。
21. ２１．先端部、基端部、及び外壁を有するカテーテル支持部材を備え、前記外壁 上に設けられた温度検知手段、及び前記温度検知手段と並んで設けられた加熱手 段によって特徴づけられる心拍出量を監視する装置。
22. ２２．電源が前記加熱手段に電気的に接続されていることを特徴とする請求項２ １に記載の装置。
23. ２３．温度監視手段が前記温度検知手段に接続されていることを特徴とする請求 項２２に記載の装置。
24. ２４．電流制御手段が前記電源及び温度監視手段に電気的に接続されていること を特徴とする請求項２３に記載の装置。