JPH067820B2 - 右心室の排出比を検出する装置 - Google Patents

右心室の排出比を検出する装置

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JPH067820B2
JPH067820B2 JP62125664A JP12566487A JPH067820B2 JP H067820 B2 JPH067820 B2 JP H067820B2 JP 62125664 A JP62125664 A JP 62125664A JP 12566487 A JP12566487 A JP 12566487A JP H067820 B2 JPH067820 B2 JP H067820B2
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    • A61B5/026Measuring blood flow
    • A61B5/0275Measuring blood flow using tracers, e.g. dye dilution
    • A61B5/028Measuring blood flow using tracers, e.g. dye dilution by thermo-dilution

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Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の背景〕 右心室は三尖弁を介して右心房から血液を受取り、肺動
脈弁を介して血液を肺動脈へ汲み出す。血液を汲出す場
合、心拡張の間右心室は拡大して三尖弁を介して血液を
吸引し、心収縮の間収縮して肺動脈弁を介して肺動脈へ
血液を排出する。
肺動脈への血液の汲出しの右心室の効率を決定すること
が必要か、あるいは望ましいことが時折あるが、この目
的に対して右心臓の排出比が決定される。排出比は右心
室の拡張容積即ち最終拡張容積(EDV)を右心室の収
縮容積即ち最終収縮容積(ESV)と比較することによ
り決定される。数学的には、排出比(EF)は以下のよ
うに表現できる。
排出比は筆算により熱稀釈曲線から計算される。熱稀釈
は右心室または右心房へコールドインジケータ(低温指
示薬)を注入し、該インジケータを血液で稀釈すること
により典型的に実行される。この明細書において、「基
本温度」とは、肺動脈内の測定温度が漸近的に近付く温
度であって、「基準温度」乃至「ベースライン温度」の
ことをいい、「プリボラス基本温度」とは、ボラスとし
てのコールドインジケータを注入する前における右心房
内の(流体の)温度、ないしコールドインジケータを注
入する前において肺動脈を流れる血液の温度を指し、
「ポストボラス基本温度」とは、ボラスとしてのコール
ドインジケータを注入した後において肺動脈を流れる流
体の温度が時間と共に漸近する漸近(線の)温度を指
す。
前記の冷い混合物が右心室を介して肺動脈へ汲出される
につれて、肺動脈中の流体の温度が低下し、次いで上昇
する。肺動脈中の流体の温度は、その温度が上昇してい
る間に測定され、肺動脈中の血液のプリボラス(Prebolu
s)基本温度と比較され、温度差を設定する。次いで、前
記温度差が用いられ排出比を決定する。排出比の計算は
例えば、以下の文献において広く論じられている。
外科研究誌(Journal of Surgical Research)の、エ
イチ、アール ケイ他(H.R.Kay et al)の「熱稀釈技術
による排出比の測定」 (“Measurement of Ejection Fraction by Thermal Di
lution Techniques”)Vol.34,337〜346(1
983)。
外傷誌(The Journal of Trauma)「熱稀釈右心室容
積、激しい火傷における容積交換の新規で、かつ良好な
予報手段」(“Thermodilution Right Ventricular Vol
ume:A Novel and Better Predictor of Volume Replac
ement in Acute Thermal Injury”).ジエイ、エイ、
ジエイ、マーチン他(J.A.J.Martyn et al)Vol.21,N
o.8,619〜626(1981)。
ASA「熱稀釈による排出比」(要約) (“Ejection Fraction by Thermodilution”)(Abstra
ct)、ジー、ジー、マルシャック他(G.G.Maruschak et a
l)Vol.55,No.3,Sept.1981。
排出比は、以下のように数学的に表現できるプラトー法
を用いて典型的に筆算で計算される。
Tiは熱稀釈曲線の下降線(即ち肺動脈中の温度が上昇
している間)のいずれかのプラトーにおける温度で、T
i+1はすぐ後のプラトーにおける温度で、TBは基本温度
である。勿論、プラトー法を用いた排出比の筆算は遅い
ものであり、式2で示すように、心臓周期における2点
のみを利用している。1966年8月のイー、ラパポー
ト(E.Rapaport)による心臓学誌(American Journal of C
ardiology)の「心室容積測定における熱洗滌技術の有用
性と限界」(“Usefulness and Limitations of Therma
l Washout Techniques in Ventricular Volume Measure
ment”)Vol.18,226〜234を参照のこと。
さらに、プラトー法を用いた排出比の計算は、放射性核
(ラジオアイソトープ)技術を用いて排出比を計算した
場合より一貫して低い値を与える。さらに、より正確な
結果が得られるように排出比の検出を正確にすることが
望ましい。
〔発明の要約〕
本発明は自動的にEFを決定し、かつその他の重要な利
点を提供する。本発明は部分的に、式2を用いる排出比
の計算の基礎にある仮定の一部が誤っているとの認識に
基づいている。例えば、そのような仮定の1つは、右心
室へ入る血液の基本温度TBは、ボラス(濃縮薬剤塊)注
入の直前から、EFを決定するために肺動脈の温度が測
定されている間時間変化しないということである。この
ことは、心房注入が利用されているとすれば正しくはな
い。コールドインジケータの注入は心臓の数回の鼓動に
わたり実行されるので、インジケータのあるものは心房
にプールされる。従って、右心室にはいる血液の温度、
即ち基本温度は、コールドインジケーターの注入の前の
基本温度であるプリボラス基本温度とは変わる。これは
プラトー法により行われる排出比計算の結果が低くなろ
うとする傾向にある1つの理由である。
本発明は、温度測定を行う際に利用するカテーテルに別
の温度センサを追加することなく基本温度の浮動(ドリ
フト)を補正する。このことは、肺動脈内の流体の温度
が上昇している際の複数の時点での肺動脈の測定温度を
用いて温度対時間の関係即ち曲線を設定(確定)するこ
とにより達成される。この曲線は、測定した温度範囲内
ではあるけれども該曲線を設定する際に用いられた最も
高い測定温度よりも高い温度領域まで外挿する。次に、
この外挿のさい最後に測定した温度よりも低い温度を用
いてポストボラス基本温度を設定する。
最も好ましくは、上記曲線は、一次の指数関数曲線であ
るか、それに近似していることが好ましい。この曲線は
ポストボラス基本温度TB2を平均化するため各種の方法
で利用でき、この方法がコールドインジケータを心房へ
挿入する前に右心室へ入る血液の温度であるプリボラス
温度を用いるよりも正確な結果を提供する。いずれにし
ても、ポストボラス基本温度は、前述の各種の冷却要因
のためにプリボラス基本温度よりも低い。
ポストボラス基本温度を設定する好適技術は、曲線がそ
の漸近線に近づくにつれて、一次指数関数曲線により確
認される温度をポストボラス基本温度として用いること
である。ポストボラス基本温度を設定するためにこの曲
線を用いることは、例えば心房のように右心室の上流に
インジケータを注入するのに特に適合しているが、これ
は心室注入にも用いることができる。
また、式2により規定されるプラトー法は、肺動脈で検
出される温度が肺動脈中の流体の温度を正確に表わすも
のと仮定している。しかしながら、試験ではカテーテル
に装着した温度センサの応答時間は所定の鼓動間隔内の
温度変化を100パーセントモニターするに十分ではな
い。数学モデル化により、鼓動即ちR−R間隔が既知の
場合応答時間を補正しうる手段を提供する。このため、
肺動脈中の温度変化をさらに正確にコンピュータで測定
できるようにする。
このことは、例えば、利用すべき、一群の、カテーテル
に装着のセンサに対する応答時間を決定することにより
達成できる。次いで、計算されたEFに補正係数を適用
すればよい。
式2の使用の基本をなす別の仮定は、肺動脈の温度が排
出比を検出するために測定されている時間に不整脈はな
いとの仮定である。本発明は心臓の不整脈活動の可能性
を認識し、不整脈を検出する。排出比決定のための測定
中に心臓の不整脈活動が検出されるとすれば、アラーム
が作動して不整脈活動を知らせる。
本発明は、それ以外の特徴や利点と共に、添付図面に関
連した以下の説明を参照することにより最もよく理解で
きる。
〔好適実施例の説明〕
第1図は、本発明を実施するために人間の心臓13に挿
入されたカテーテル11の一形態を示す。カテーテル1
1は色々な構成でよく、本実施例では単に温度プローブ
であるが、カテーテルは、注入ポート17と、チューブ
の末端に近接したバルーン19と、前記バルーンに近接
しているがチューブの末端に隣接するサーミスタ21の
形態の温度センサとを有する細長い弾性チューブ15を
含む。カテーテル11についてのさらに完全な説明につ
いては、米国特許第4,632,125号から得ること
ができる。
カテーテル11は、バルーン19とサーミスタ21とを
肺動脈23に位置させ、かつ注入ポート17を右心房2
5に位置させる従来の医療技術を用いて心臓13へ挿入
される。このように、カテーテルは三尖弁27、右心室
29および肺動脈弁31を介して肺動脈23まで延び
る。
右側の心臓の排出比即ち心臓の出力を決定するために、
例えば塩水のような、コールドインジケータのボラスが
心臓の数回の鼓動にわたり、チューブ15の孔と注入ポ
ート17とを介して右心房へ迅速に注入される。図示実
施例においては、注入物は下大動脈32からの血液の流
れとは逆方向に全体的に下大静脈32に向かって導か
れ、血液と良好に混じるようにする。心拡張の間、右心
室29は拡張し、三尖弁27が開放して血液とインジケ
ータとの混合物の一部が右心室へ入れるようにする。心
収縮の間、右心室29は収縮して血液とインジケータと
の混合物を肺動脈弁31を介して肺動脈23へ、かつサ
ーミスタ21を横切って圧送する。コールドインジケー
タの注入は多数回の心臓の鼓動にわたって行われるの
で、肺動脈23中の流体の温度は多数回段階的に上昇し
てプリボラス基本温度TB1(第2図)から最低温度即ち
ピーク温度Tpkまで低下し、次いで上昇して、温度曲線
が漸近線的にプリボラス基本温度TB1に近づくように上
昇する。第2図に示すように、温度の各々の段、即ち熱
稀釈(TD)曲線33のプラトーは「R」波、即ち右心
室29の収縮、即ち心臓の鼓動に直ちに追従する。プリ
ボラス基本温度TB1が温度ピークTpkより高いという点に
おいてTD曲線は反転していることに注意すべきであ
る。TD曲線33と式2とを使用して、例えば、前述し
た米国特許第4,632,125号に詳しく説明されて
いるように排出比を計算することができる。
本発明は、本発明の原理を利用して筆算による計算も可
能ではあるものの、排出比を自動的に決定できるように
する。本発明はカテーテル11と、適当な電子ハードウ
ェア、ソフトウェアおよびマイクロプロセッサ、あるい
はそれら2つの組合せを含む適当な計器34(第1図)
とにより実施可能である。第3図に示すステップを達成
するにはソフトウェアの実行が好ましく、この点に関し
ては、心臓出力を計算するために、カリフォルニア州、
サンタアナのアメリカン エドワーヅラボラトリース(A
merican Edwards Laboratories of Santa Ana,Californ
ia)より市販されている装置により使用されるCOM-1とし
て知られるプログラムに、ある種修正を加えるだけでよ
い。
第1図に示すようにカテーテル11を心臓13に位置さ
せると、サーミスタ21は流体、即ち肺動脈23におけ
る血液、あるいは血液とインジケータとの混合物の温度
に関する温度情報を連続的に計器34へ提供する。デジ
タルシステムにおいて、この温度情報は、計器34のサ
ンプラにより例えば71ミリ秒毎のように、周期的にサ
ンプリングされる。第3図を参照し、かつ例えばわづら
わしい基本線や熱浮動検出のようなCOM-1プログラムに
用いられるタイプの通常の準備段階を除外すれば、最初
のステップはプリボラス基本線ないし基準線(ベースラ
イン)の決定、即ちプリボラス基本温度TB1の決定であ
る。このために、温度サンプルは、例えばサンプルの一
連の平均を計算することによりいずれかの適当な要領に
より平均化される。TB1は実際には肺動脈において測定
されるものの、コールドインジェクタの噴射前に、右心
室へ入る血液の温度が肺動脈における温度と同じと想定
しても安全である。
TB1を決定すれば、操作者は開始命令を始めることがで
き、コールドインジケータのボラスが、多数回の心臓の
鼓動にわたって右心房25へ注入ポート17を介して注
入される。前記インジケータは血液を冷却し、血液とイ
ンジケータとの混合物を形成し、該混合物は右心室29
を介して肺動脈へ汲出され第2図に示すTD曲線33を
与える。また開始命令は原始(生の)dT値と、関連の検
出された、例えば12ビットワードの「R」波35(第
2図)とを記憶させる。dT値はTD曲線33により規定
される温度と、第2図に示すプリボラス基本温度TB1
の間の差である。dT値のサンプルは、例えば71ミリ秒
のように周期的に採集され、前記サンプルを記憶するバ
ッファは約73秒の記憶に対して長さが例えば1024
ワードでよい。各「R」波は計器34の「R」波バッフ
ァに記憶され、かつ検出された「R」波35として記憶
される。「R」波バッファと、dT値用のバッファとは時
間的に同期化され、そのため、各々のdT値に対して、関
連のdTサンプル採取期間中の「R」波の有無は「R」波
バッファにおいて「1」または「0」として記憶され
る。このバッファの同期化により心臓の電気的活動と、
例えば温度変化によって表わされる、心臓による流体の
運動、即ちdT値との間を相関させる。dT値は各種の要領
で取り扱われ得るものの、dT値は全て記憶することが
好ましい。更に、最新の数個のdT値の移動平均をリア
ルタイムで求める。1/2秒のウインド幅の記憶装置が
用いられる。例えば、7dTサンプル毎に0.5秒間の
平均として記憶される。この場合、例えば、最初の7d
T値が平均化され、次いで、2番目から8番目までのd
T値が平均化される。
次に、ピーク温度Tpk、即ち最低温度が検出される。こ
れは、例えばピーク温度Tpkとして、最大の記憶された
0.5秒のdT平均値を識別ないし見つけることにより達成
できる。Tpkと、それが発生した時間とが記憶される。
次に、ピーク温度Tpkにそれぞれ0.8と0.3とを掛けるこ
とにより、より詳しくは(Tpk−TB1)の大きさに80
%や30%を掛けることによって、ずれ80%の値や3
0%の値が計算される。これらの計算値は記憶される。
記憶された0.5秒のdT平均値を用いることにより、80
%のずれの検出結果がTD曲線33に位置決めされる。
詳しくは、プリボラス基本温度TB1を基準にして、前記
平均dT値が、Tpkの0.8倍に等しいかそれ以下で、且つ
Tpkの後の最初のものがTD1として記憶される。温度TD1
が発生する時間も記憶される。
同様に、30%のずれ検出も位置決めされる。温度Tpk
の0.3倍に等しいか、あるいはそれ以下のTpkに続く、記
憶された平均dT値の最初のものがTD2として識別され、
その参照時間と共に記憶される。
TD1とTD2とをそれぞれ0.8×Tpkおよび0.3×Tpkに等しい
ものとして設定することは望ましいことであるが、これ
が臨界的であるというのではなく、例えば、約0.95×T
pkと0.15×Tpkとの間でのTD曲線33の下降線におけ
るその他の点も所望ならば使用できる。
処理後の第1のステップとして評価間隔が次いで決定さ
れる。反復性を向上させ、かつ良好な曲線を適合させる
ために、特定のプログラムにしたがって一貫して評価間
隔を位置させることが望ましい。一般的に、このことは
TD1及びTD2の夫々の最も近くで発生する「R」波
と、該波の各発生時間とを検出することにより達成でき
る。前記「R」波を選択するための各種のプログラムを
使用できる。例えば、もしTD1が「R」波の間で発生す
るとすれば、その「R」波の最初のもの、即ちTpkによ
り近い「R」波が用いられ、もし前記の「R」波が対応
する温度高さが温度TD1の12.5%以内であり、かつピーク
温度Tpkの90%以下であるとすれば、上限温度TUとし
て設定(確定)する。また、この「R」波はピーク温度
Tpkの発生の後で発生する必要がある。もし前記の同期
化条件が前記の最初の「R」波に適合するとすれば、前
記の「R」波の発生時間に対応する温度を上限温度TU
して使用する。前述の最初の「R」波に対して前記の同
期化条件を達成しえない場合、TD1の温度発生にすぐに
後続する「R」波発生時間に対応する温度が上限温度TU
として使用される。
温度TD2に最も近い「R」波は、上方の「R」波からR
−R間隔の少なくとも2倍離れている必要がある。TD
曲線33の前進下方にある2個のR−Rの間隔である
「R」波はTpkの15から30%であって、その場合こ
の点は第2図に示すようにTLとして使用される。もし、
この「R」波がTpk30%以上である場合、Tpkの30パ
ーセントに最も近い「R」波に対応する温度が使用され
る。第2のR−R間隔の終りにおいてTD曲線33に沿
った温度がTpkの15パーセント以下である場合、最初
のR−R間隔の終りにおける温度がTとして使用され
る。最初のR−R間隔における温度が依然としてTpk
15パーセント以下である場合、エラーメッセージが出
される。
上限及び下限温度の値T及びTが夫々記憶される。
及びTは、夫々、関連の「R」波の各側における
データの、例えば3点平均のような平均値であることが
好ましい。例えば、もしT2が下方の「R」波同期化点に
対応するとすれば、TLに用いる実際の温度は以下の通り
である。
T1とT3とはT2の両側での記憶された温度dTである。
評価の下限及び上限を構成する温度T及びTは、第
2図に示すように常に「R」波のイベントと一致する。
次に、ポストボラス基本温度TB2は、第4図に示すよう
に2点に対して一次指数関数曲線を適合させるTUおよび
TLを用いて決定される。この計算は以下のようにプリボ
ラス基本温度TB1を用いて(即ち、TB1を基準ないしベー
スラインとして)行われる(次の式4が第一の減衰関数
である) ここで、TDは曲線41上の値であり、 △は温度TUであり、 tは時間であり、そして tLはTLが発生する時であり、 tUはTUが発生する時である。
このように、式4を実行することにより、第4図の曲線
41をプロットし、かつTLを越えて外挿する。曲線41
は一次指数関数曲線であるか、それに近似しているの
で、漸近的にプリボラス基本温度TB1に近づく。
本発明はポストボラス基本温度TB2として、曲線41がT
B1に近接するときの近辺で介在する温度を設定する。各
種のレベルを採用できるが、好ましい方法はTpkの0.01
から0.05の限界値(しきい値)を用いることであり、T
pkの0.03が適当である。この限界温度の発生するときの
時間tは、式4を、tとtとの間の差であるta
に対応する時間「t」について解くことにより得ること
ができる。時間tFは式tF=tu+taから得ることができ
る。次に、時間tFに対応する原始温度データが得られ、
ポストボラス基本温度TB2として設定される。TFで始ま
る温度データの70点平均のような平均値が使用され、
ポストボラス基本TB2を設定する。即ち次の2.5から5秒
に肺動脈において発生する温度の平均を用いてTB2を設
定してもよい。
ポストボラス基本温度TB2は第一の減衰関数である曲線
41から差引かれ、新しい上限温度TnUと新しい下限温
度TnLを与える。次いで、第二の減衰関数である新しい
曲線43を、第4図で点線で示すように新しい上限およ
び下限温度TnUおよびTnLに適合できる。曲線43はポス
トボラス基本温度TB2に漸近的に近接する。評価間隔、
即ちtUとtLとの間の間隔で発生する「R」波の数が検出
され、評価間隔の持続時間が計算される。このことか
ら、予備的な排出比が以下の式(尚、γを定める第二の
式が第二の減衰関数(の減衰係数)を規定している)か
ら計算できる。
ここで、 EIT=tL-tU n=評価間隔の間に発生する「R」波の数 予備的排出比の計算値は、次に、カテーテルに装着され
ているサーミスタ21の応答特性に応じて訂正(補正な
いし修正)される。この目的に対して、カテーテルに装
着したサーミスタ21のパーセント応答が、いずれかの
適当な技術を用いて時間の関数としてプロットされ、カ
テーテル11に装着のサーミスタ21に対するプロット
の一例を第5図に示す。
第5図をプロットするためにサーミスタの応答を検出す
る各種の技術が利用可能であるが、サーミスタ21を有
する一群のカテーテル11を、63パーセント、90パ
ーセントおよび95パーセントの応答における応答時間
データに対して試験した。これら応答における前記デー
タポイントの平均が応答曲線51における点D,E,F
により示されている。Fの点を越えて、曲線51は、カ
テーテルに装着のサーミスタにとって最大パーセントの
応答を示す漸近線Aに近づく。カテーテルに装着のサー
ミスタに対して、二次指数関数曲線51は時間の関数と
してパーセント表示の応答の良好な近似であり、曲線5
1は原点から分割応答点即ちG点までは、主として一次
成分によって影響を受け、点Gはこの場合は点Dを越え
てあり、かつ70パーセントの応答のところにある。曲
線51は、Gの応答点以上では、主として二次成分によ
り影響を受ける。二次要素(成分)の前に時間の遅れを
位置させることにより、その一次要素(成分)に対する
影響が遅れる。したがって点GとEとの間の曲線形状を
つくる。二次指数関数曲線51に対する式の関数形態は
以下の通りである。
ここで、Aは漸近線における%応答 BとCとは一次および二次傾斜係数およびtは時間であ
る。
この形式を用いる最良の曲線はAが97、Bが12に、
そしてCが1.8に等しいことにより達成される。
第2図に示すように、曲線33の下降中の温度は心臓の
鼓動毎に変わる。したがって、サーミスタ21が温度変
化に応答する時間はR−R間隔に等しい。第5図におい
て例示したモデルは、時間の関数としての、温度変化に
対する既知の概略パーセント応答、即ちいずれかの所定
の間隔の間にカテーテルに装着のサーミスタ21がいか
に急速に応答するかを示す。このモデルは各々の温度値
の訂正に使用しうるが、これは極めて複雑であって、排
出比を訂正するための良好な近似式は以下のように得ら
れる。
式7を利用するためには、R−R間隔の長さ、即ちTU
tLとの間の間隔の平均長さが秒単位の時間を決定し、曲
線51から概略%の応答を得ることができる。例えば、
R−R間隔が1秒の場合、80%の応答になるので、
1.25の修正係数になるから、この係数を予備EFを
掛けて修正された排出比を得る。
勿論、排出比は希望に応じてコールドインジケータを多
数回注入することにより多数回計算できる。前述した数
学的関数とステップとはソフトウェアにより容易に実行
できる。
本発明の任意であるが重要な特徴は評価間隔の間に心臓
の不整脈活動が発生すればフラグをセットしたり、ある
いは警報を発することである。このことは、「R」波バ
ッファに記憶された「R」波データを適当にモニタする
ことにより達成できる。これは種々の方法で達成しうる
が、本発明は「R」波間隔にして4回分の鼓動の移動平
均を与える。但し、異常鼓動及び該異常鼓動の次の鼓動
は平均には入れない。即ち、各々の新しい鼓動に対し
て、最も新しい4回の通常の鼓動の新しい平均が得られ
る。各種の要素をモニタ可能であるが、本発明は範囲外
とか、早過ぎるとか、あるいは遅れて異常あるいは不整
脈性である心臓の活動を考慮にいれる。例えば、毎分3
5回以下あるいは180回以上の脈搏に相当することに
なる個々の鼓動および先行のR−R間隔は範囲外と考え
られる。遅れた鼓動とは、現在の4回の鼓動の平均の1.
5倍以上の分離がなされたものであり、早すぎる鼓動と
はその先行するR−R間隔が現在の4回の鼓動の平均よ
り毎分20回鼓動分速いいずれかの鼓動である。このよ
うに、本発明は記憶されたR波データをモニタすること
により評価間隔の間に、範囲外、遅れ、あるいは早過ぎ
る鼓動が発生した場合警報を発する 第6図は例として計器34の構成要素のブロック線図を
示す。カテーテル11からのアナログ温度データは絶縁
増幅器101を介してA/D変換器まで送られ、該変換
器は、例えば71ミリ秒毎のように周期的に原始温度デ
ータを採集し、dT温度サンプル即ち値をマイクロコンピ
ュータ105に提供する。同様に「R」波情報が絶縁増
幅器107を介して「R」波検出器109まで送り、該
検出器は検出された「R」波35をマイクロコンピュー
タ105まで提供する。マイクロコンピュータ105は
温度サンプルdTと検出された「R」波35とを記憶し、
前述したその他の機能を達成することができる。例え
ば、計算された排出比を表示するディスプレイ111を
設ければよい。
本明細書で使用する「カテーテル」という用語はいずれ
かのプローブ即ちカテーテルを言及する。カテーテルの
注入および測温機能は希望に応じて別のカテーテルによ
り達成してもよい。
本発明の実施例を示し、かつ説明してきたが、本発明の
精神と範囲とから必ずしも逸脱することなく当該技術分
野の専門家が種々の変更、修正および代替を行うことが
できる。
【図面の簡単な説明】
第1図は排出比の決定に使用しるカテーテルの一形態を
示す右側の心臓の断面図、 第2図は時間対肺動脈中の流体の温度との、および対応
する「R」波と検出した「R」波との理想的な例示プロ
ットを示す図、 第3図は排出比の決定における基本的ステップを示すフ
ローチャート、 第4図は、ポストボラス基本温度が設定される要領を示
す温度対時間のプロット、 第5図は、本発明を実施する上で使用しうる1個のカテ
ーテルに装着したサーミスタに対するパーセント応答対
時間のプロット、および第6図は本発明を実施する装置
を示すブロック線図である。 図において、 11…カテーテル、13…心臓、 15…チューブ、19…バルーン、 21…サーミスタ、23…肺動脈、 25…右心房、27…三尖弁、 29…右心室、31…肺動脈弁、 101,107…増幅器、103…A/D変換器、 105…マイクロコンピュータ、 109…検出器。

Claims (10)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】右心室の排出比を決定する装置であって、 右心室又は心臓内の右心室の上流部に、所定時間、コー
    ルドインジケータを注入するように構成された注入手段
    であって、肺動脈内の流体の温度が一旦下がった後上昇
    するように前記インジケータを血液により稀釈させて肺
    動脈へ流すものと、 コールドインジケータが肺動脈に入る前における心臓内
    の血液のプリボラス基本温度を測定するプリボラス基本
    温度測定手段、及び肺動脈内の温度が上昇している間に
    おける肺動脈内の流体の温度を測定する流体温度測定手
    段と、 測定された温度のうちの最小の温度、及び前記プリボラ
    ス基本温度を基準として見て、この最小測定温度に対し
    て所定パーセントの複数の温度を用いて第一の減衰関数
    を求め、且つ前記プリボラス基本温度を基準として見て
    前記最小測定温度に対して十分に小さい別の所定パーセ
    ントの温度に達する時間であって前記第一の減衰関数か
    ら決定したものにおける前記の測定された流体温度を、
    前記プリボラス基本温度よりも低いポストボラス基本温
    度として設定する設定手段と、 ポストボラス基本温度を基準とする減衰関数であって前
    記第一の減衰関数を求める際に用いた前記所定パーセン
    トの複数の温度及びこれに関する時間を前記ポストボラ
    ス基本温度を基準として換算して用いて求めた第二の減
    衰関数について、複数のR波の夫々に対応する複数の温
    度及び対応する時間を用いて、右心室排出比を決定する
    排出比決定手段と を有する右心室の排出比を決定する装置。
  2. 【請求項2】前記流体温度測定手段は、カテーテルで担
    持され、時間の関数として、温度変化に対して既知の概
    略パーセント応答性を示す温度センサーを有しており、
    前記排出比決定手段は、前記温度センサーの前記既知の
    概略パーセント応答性に応じて、排出比を決定するよう
    に構成されている特許請求の範囲第1項に記載の右心室
    の排出比を決定する装置。
  3. 【請求項3】前記設定手段は、 前記プリボラス基本温度を基準として見て、前記最小測
    定温度に対して所定パーセントの複数の測定温度を用い
    て、温度と時間との関係を設定する手段であって、温度
    と時間とのこの関係が、測定した温度範囲内ではあるけ
    れども前記関係を設定する際に用いられた最も高い測定
    温度よりも高い温度領域まで外挿するのに用いられるも
    のと、 前記関係によって設定された温度に応じて、ポストボラ
    ス基本温度を設定する手段とを有する特許請求の範囲第
    1項又は第2項に記載の右心室の排出比を決定する装
    置。
  4. 【請求項4】前記温度センサーの前記既知の概略パーセ
    ント応答性は時間と共に変動する二次の指数関数で規定
    され、該二次の指数関数は、一次の成分が主として分割
    パーセント応答以下で該関数に影響を与え、二次の成分
    が主として該分割パーセント応答以上で関数に影響を与
    えるようなものである特許請求の範囲第2項に記載の右
    心室の排出比を決定する装置。
  5. 【請求項5】患者の心臓の鼓動をモニターする手段と、
    肺動脈内の流体の温度が上がっている間にモニターされ
    た心臓の鼓動が不整脈を呈する心臓活動を示す場合警報
    を発する手段とを有する特許請求の範囲第1項から第4
    項までのいずれか一つの項に記載の右心室の排出比を決
    定する装置。
  6. 【請求項6】右心室の排出比を決定する装置であって、 右心室又は心臓内の右心室の上流部に、所定時間、コー
    ルドインジケータを注入するように構成された注入手段
    であって、肺動脈内の流体の温度が一旦下がった後上昇
    するように前記インジケータを血液により稀釈させて肺
    動脈へ流すものと、 心臓内に挿入されるように構成されたカテーテル、及び
    該カテーテルによって担持され肺動脈内に配置されるよ
    うに構成され時間の関数として温度変化の既知の概略パ
    ーセント応答性を示す温度センサーであって肺動脈内の
    流体の温度を測定するように構成されたものと、 測定された温度のうちの最小の温度、及び前記プリボラ
    ス基本温度を基準として見て、この最小測定温度に対し
    て所定パーセントの複数の温度を用いて第一の減衰関数
    を求め、且つ前記プリボラス基本温度を基準として見て
    前記最小測定温度に対して十分に小さい別の所定パーセ
    ントの温度に達する時間であって前記第一の減衰関数か
    ら決定したものにおける前記の測定された流体温度を、
    前記プリボラス基本温度よりも低いポストボラス基本温
    度として設定する設定手段と、 ポストボラス基本温度を基準とする減衰関数であって前
    記第一の減衰関数を求める際に用いて前記所定パーセン
    トの複数の温度及びこれに関する時間を前記ポストボラ
    ス基本温度を基準として換算して用いて求めた第二の減
    衰関数について、複数のR波の夫々に対応する複数の温
    度及び対応する時間を用いて、右心室排出比を決定する
    排出比決定手段と を有する右心室の排出比を決定する装置。
  7. 【請求項7】R波の間隔をモニターする手段と、肺動脈
    内の流体の温度が上昇している間のうちの少なくとも一
    部の期間内の少なくとも一つのR波間隔の間における前
    記温度センサーの前記既知の概略パーセントの温度応答
    性を決定する手段とを有しており、前記排出比決定手段
    が、前記R波間隔から決定される前記概略パーセントの
    温度応答性に応じて排出比を決定する手段からなる特許
    請求の範囲第6項に記載の右心室の排出比を決定する装
    置。
  8. 【請求項8】前記排出比決定手段が、 前記温度センサーが100%応答性を有するという前提
    で予備排出比を決定する手段と、 この予備排出比から、 EF=(予備排出比EF)×(100%)/(%応答性) 但し、『%応答性』とは、前記R波間隔から決定される
    前記概略パーセントの温度応答性をいう として、修正排出比を決定する手段とを有する特許請求
    の範囲第6項又は第7項に記載の右心室の排出比を決定
    する装置。
  9. 【請求項9】前記温度センサーの前記既知の概略パーセ
    ント応答性は時間と共に変動する二次の指数関数で規定
    され、該二次の指数関数は、一次の成分が主として分割
    パーセント応答以下で該関数に影響を与え、二次の成分
    が主として該分割パーセント応答以上で関数に影響を与
    えるようなものである特許請求の範囲第6項から第8項
    までのいずれか一つの項に記載の右心室の排出比を決定
    する装置。
  10. 【請求項10】患者の心臓の鼓動をモニターする手段
    と、肺動脈内の流体の温度が上がっている間にモニター
    された心臓の鼓動が不整脈を呈する心臓活動を示す場合
    警報を発する手段とを有する特許請求の範囲第6項から
    第9項までのいずれか一つの項に記載の右心室の排出比
    を決定する装置。
JP62125664A 1986-05-23 1987-05-22 右心室の排出比を検出する装置 Expired - Lifetime JPH067820B2 (ja)

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