JPH0578332B2

JPH0578332B2 -

Info

Publication number: JPH0578332B2
Application number: JP62173642A
Authority: JP
Inventors: Takashi Kawabata; Kyoshi Takagi
Original assignee: Nippon Zeon Co Ltd
Current assignee: Zeon Corp
Priority date: 1987-07-10
Filing date: 1987-07-10
Publication date: 1993-10-28
Also published as: JPS6417626A

Description

【発明の詳細な説明】イ産業上の利用分野本発明は血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。

ロ従来の技術従来、血液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４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４図、第６図及び第７図に示すよ
うに、その本体１３には冷水注入用の側孔をはじ
め、サーミスタ８、バルーン１６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
１７、サーミスタ８配線用のルーメン１８、第１
の圧力測定用のルーメン１９ａ、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１９
ｂが夫々形成されたものである。そして、第４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６図では一点鎖線のように）カテーテル
２を運ぶ。

こうして、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／∫^∞／₀ΔTb(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） Vb：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８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２２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２２へ
入力される。そして、Ａ／Ｄ変換器２２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２６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、先
端の圧力測定用ルーメンによつて血圧波形及び血
圧を測定し、かつカテーテルの挿入位置を確認し
てから、上記したように冷水７を注入するもので
あるが、特に圧力測定用ルーメンについて次の如
き欠点があることが判明した。

即ち、カテーテル２では、冷水注入用ルーメン
１７以外に、少なくとも２つのルーメン（上記の
１９ａ，１９ｂ）がカテーテル本体１３の外面に
開口しているので、これらのルーメンの各開口域
への血液の逆流、血栓の発生が生じ易くなる。第
６図に明示するように、例えば圧力測定用のルー
メン１９ａが先端位置で開口２９となつているの
で、開口２９の箇所にて血液の逆流が生じ易く、
かつ流れの乱れによる血栓の発生が起こつてしま
う。従つて、少量のヘパリンを含む生理食塩水を
注入する等の管理が必要となり、操作が複雑であ
る。しかも、そうした注入につて生体外から菌が
侵入し易く、感染の可能性が高くなる。これはま
た、カテーテル２の多くのルーメンが生体内と生
体外とを液で連通させるが如き構造となつている
ために、更に助長されることになる。

また、カテーテル２には圧力測定のために少な
くとも２つのルーメン１９ａ，１９ｂが設けられ
ているので、限定されたカテーテル断面（第７図
参照）において冷水注入のためのルーメン１７を
十分大きくとることができない。従つて、必然的
に冷水の注入には大きな力（圧力）が必要とな
り、注入装置に負担がかかるだけでなく、血流量
の測定に誤差が生じ易い。

ハ発明の目的本発明の目的は、血液の逆流等が生じ難く、管
理が容易であつて外部からの菌の侵入等も少な
く、かつ注入液の注入等が容易であり、測定を確
実に行える血流量測定用カテーテルを提供するこ
とにある。

ニ発明の構成即ち、本発明は、血圧測定用の圧力センサがカ
テーテル本体の先端位置に配され、この先端位置
から後方位置の前記カテーテル本体にカテーテル
搬送用のバルーンが設けられ、更にこのバルーン
より後方位置の前記カテーテル本体に血流量測定
用のセンサが設けられており、前記バルーンに対
する送気及び排気用ルーメンが前記バルーンの位
置から更に前記先端位置まで導線用ルーメンとし
て延設され、この導線用ルーメンが前記先端位置
にて前記カテーテル本体の外面に開口せずに閉塞
されており、この閉塞位置に前記圧力センサが実
質的に埋め込まれていると共に、前記導線用ルー
メンから前記送気及び排気用ルーメンを通して前
記圧力センサの導線が外部へ導出され、かつ、前
記血流量測定用のセンサの導線も前記送気及び排
気用ルーメン内に配され、この送気及び排気用ル
ーメンとは別に血流量測定用媒体の注入用ルーメ
ンが設けられていて、この注入用ルーメンのみが
前記カテーテル本体の外面に開口している血流量
測定用カテーテルに係るものである。

本発明において、上記の「実質的に埋め込まれ
ている」とは、前記圧力センサがカテーテル本体
の外面に接するか或いは同外面気くの位置にあつ
て圧力測定に影響のない部位に設られていること
を意味する。

ホ実施例以下、本発明の実施例を説明する。

第１図〜第３図は、本発の第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７図で述べた
部分の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、特に血圧測定用の先
端位置の圧力センサ１５と下流側の圧力センサ５
５の各ルーメンがカテーテル本体１３の外面に開
口していない。即ち、これを圧力センサ１５につ
いて説明する（他方のセンサ５５についても同
様）と、第２図のように、そのルーメン３９ａは
先端部分が開口せずに閉塞されていて、この閉塞
部分３０に圧力センサ１５が埋め込まれている。
そして、圧力センサ１５の導線２８は、バルーン
１６への送気及び排気用のルーメン４０内に設置
され、同ルーメンを通して外部へ導出されてい
る。圧力センサ１５、バルーン１６及びサーミス
タ８はカテーテル本体１３の先端側から後方へ所
定の間隔を置いて順次設けられ、また、ルーメン
４０が延設されて形成されたルーメン３９ａから
ルーメン４０を通して圧力センサ１５の導線２８
が導出されている。なお、図中の１４は冷水注入
用の側孔、３１は送気又は排気用の側孔である。
また、圧力センサ１５，５５としては、半導体圧
力センサが使用可能である。

また、ルーメン４０には、上記の導線２８をは
じめ、第３図のように、他方の圧力センサ５５の
導線３８及びサーミスタ８の導線３２も同時に設
置されていて、従つて共通のルーメン４０を通し
て外部へ取り出されている。第１図には、各導線
２８，３８，３２を共通に導出して外部回路に接
続するコネクタ３３が示されている。また、バル
ーン用のエアーラインコネクタ３４、冷水注入用
ルアーロツクコネクター３５も示されている。

更に、上記のように共通のルーメン４０内に各
センサの導線をまとめて設置する一方、それらの
各導線用のルーメン（７図の１９ａ，１９ｂ，１
８）を省略し、その分サイズの大きな冷水注入路
としてのルーメン３６が第３図のように設けられ
ている。

なお、第４図には、既述したと同様にして生体
内に挿入されたカテーテル２２に対し、上記の各
コネクタを介して夫々、血流量演算表示装置３
７、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３
７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。

上記した如く、本実施例のカテーテル２２によ
れば、圧力センサ用のルーメン１９ａ，１９ｂを
カテーテル外面に開口させないで圧力センサを設
けているので、カテーテル外面には冷水注入用ル
ーメン３６以外には生体内に開口したルーメンが
なく、従つて既述した如き開口したルーメンの存
在による血液の逆流や滞留による血栓の発生、そ
の他の合併症の可能性が非常に小さくる。しか
も、圧力測定用のルーメンへのヘパリン含有液等
を流す等の管理操作が不要となり、かつルーメン
先端が閉塞されていて生体内、外が連していない
こともあつて、生体外からの菌の侵入や感染の恐
れが大幅に少なくなる。

また、カテーテル本体には実質的に２つのルー
メン３６，４０を設けるのみでよいから、冷水注
入用ルーメン３６の方はかなりサイズを拡大でき
る。このため、冷水の注入が容易となり、操作の
容易化と共に血流量測定精度の向上も実現でき
る。

また、圧力センサ１５の導線２８を通すルーメ
ン３９ａは、バルーン１６用のルーメン４０が延
設されたものであるから、導線２８用のルーメン
をルーメン４０とは別個に設ける必要がなく、構
造が簡単になると共に、カテーテル本体先端部が
肉厚化されてその機械的強度も良好となる。

更に、バルーン１６の両側に圧力センサ１５と
サーミスタ８を所定の間隔を置いて設けているの
で、圧力測定を確実に行えるカテーテル先端に圧
力センサを配し、かつ、カテーテル挿入時に仮に
血管壁等に接触してもバルーン１６の両側のセン
サ１５と８が同時に血管壁等に接触して測定不能
となることはなく、常に少なくとも一方のセンサ
は測定可能な状態となり、測定を確実に行える。

第５図は、本発明の比較例を示すものである。

この例によれば、上述の例とは異なり、圧力セ
ンサ１５（５５も同様）のルーメン３９ａが先端
位置で閉塞されているので、上述と同様に血液の
逆流、血栓等が生じ難い。

また、ルーメン３９ａはそのままカテーテル本
体１３内を外部にまで延び、圧力センサ１５の導
線２８が導出される。従つて、この例のカテーテ
ル５２は、第６図の従来品をそれ程変形すること
なしに上述した優れた作用効果を奏するものであ
る。但し、圧力センサ１５の導線２８は、バルー
ン用のルーメンとは別設けたルーメンを通して導
出されるので、カテーテル本体を通して少なくと
も３つのルーメンを設ける必要があつて、上述し
た実施例で述べた効果が得られない。

以上、本発明を例示したが、上述の例は本発明
の技術的使用に基づいて更に変形が可能である。

例えば、上述のカテーテルの各部分の種、サイ
ズ、構造、材質等は種々変更でき、使用する圧力
センサの個数は１又は２以上であつてよい。圧力
センサの位置は、上述したようにカテーテル外面
より内部にあつてよいが、これ以外にも同外面に
接する位置又はその近傍位置のように圧力測定を
良好に行える位置であればよい。なお、本発明の
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。

ヘ発明の作用効果本発明は上述した如く、圧力センサ用のルーメ
ンをカテーテル外面に開口させないで圧力センサ
を設けているので、開口したルーメンの存在によ
る血液の逆流や滞留による血栓の発生、その他の
合併症の可能性が非常に小さくなる。しかも、圧
力測定ルーメンへのヘパリン含有液等を流す等の
管理操作が不要となり、かつルーメン先端が閉塞
されていて生体内、外が連通していないこともあ
つて、生体外からの菌の侵入や感染の恐れが大幅
に少なくなる。

また、圧力センサ及び血流量測定用のセンサの
各導線がバルーン用のルーメン内に配され、この
バルーン用のルーメンとは別に血流量測定用媒体
の注入用ルーメンが設けられていて、この注入用
ルーメンのみが前記カテーテル本体の外面に開口
しているので、カテーテルに設けるルーメンの数
を減らし、特定のルーメン（特に冷水注入用ルー
メン）はかなりサイズを拡大できるので、冷水の
注入等が容易となり、操作の容易化と共に血流量
測定精度の向上を実現できる。

また、圧力センサの導線を通すルーメンは、バ
ルーン用のルーメンが延設されたものであるか
ら、圧力センサの導線用のルーメンをバルーン用
のルーメンとは別個に設ける必要がなく、構造が
簡単になると共に、カテーテル本体先端部が肉厚
化されてその機械的強度も良好となる。

更に、バルーンの両側に圧力センサと血流量測
定用のセンサを所定の間隔を置いて設けているの
で、圧力測定を確実に行えるカテーテル先端に圧
力センサを配し、かつ、カテーテル挿入時に仮に
血管壁等に接触してもバルーンの両側の上記各セ
ンサが同時に血管壁等に接触して測定不能となる
ことはなく、常に少なくとも一方のセンサは測定
可能な状態となり、測定を確実に行える。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第５図は本発明の実施例を主として示
すものであつて、第１図はカテーテルの概略正面
図、第２図は第１図の−線拡大断面図、第３
図は第１図の−線拡大断面図、第４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５図は比較例のカテーテルの第２図と同様
の断面図である。第６図〜第８図は従来例を示す
ものであつて、第６図はカテーテルの第２図と同
様の断面図、第７図は同カテーテルの第３図と同
様の断面図、第８図は血流量測定のフロー図であ
る。なお、図面に示す符号において、１……大静
脈、２，２２，５２……カテーテル、４……右心
房、５……右心室、６……肺動脈、７……注入
液、８……サーミスタ、１４……注入液注入孔
（側孔）、１５，５５……圧力センサ、１６……バ
ルーン、１７，１８，１９ａ，１９ｂ，２０，３
９ａ……ルーメン、２８，３８，３２……導線、
２９……開口、３０……閉塞部、３１……送気又
は排気用の側孔、３３……センサ用コネクタ、３
４……バルーン用コネクタ、３５……冷水用ルア
ーロツクコネクター、３６……冷水用ルーメン、
３７……血流量演算表示装置、４０……送気又は
排気用ルーメン、４１……バルーン拡張又は収縮
用シリンジ、４２……輸液ボトル、４３……注射
筒、４４……除菌フイルタである。

Claims

【特許請求の範囲】

１血圧測定用の圧力センサがカテーテル本体の
先端位置に配され、この先端位置から後方位置の
前記カテーテル本体にカテーテル運搬用のバルー
ンが設けられ、更にこのバルーンより後方位置の
前記カテーテル本体に血流量測定用のセンサが設
けられており、前記バルーンに対する送気及び排
気用ルーメンが前記バルーンの位置から更に前記
先端位置まで導線用ルーメンとして延設され、こ
の導線用ルーメンが前記先端位置にて前記カテー
テル本体の外面に開口せずに閉塞されており、こ
の閉塞位置に前記圧力センサが実質的に埋め込ま
れていると共に、前記導線用ルーメンから前記送
気及び排気用ルーメンを通して前記圧力センサの
導線が外部へ導出され、かつ、前記血流量測定用
のセンサの導線も前記送気及び排気用ルーメン内
に配され、この送気及び排気用ルーメンとは別に
血流量測定用媒体の注入用ルーメンが設けられて
いて、この注入用ルーメンのみが前記カテーテル
本体の外面に開口している血流量測定用カテーテ
ル。