JPS63221221A

JPS63221221A - 超音波流体計測計

Info

Publication number: JPS63221221A
Application number: JP62053145A
Authority: JP
Inventors: Kunio Horiuchi; 邦雄堀内; Shinichi Nitta; 仁田　新一
Original assignee: Terumo Corp
Current assignee: Terumo Corp
Priority date: 1987-03-10
Filing date: 1987-03-10
Publication date: 1988-09-14
Anticipated expiration: 2010-07-26
Also published as: JPH0769202B2

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】［ａ業上の利用分野］この発明は、超音波を利用して管内の流速を測定し、こ
の測定値をモニタまたは制御用に使用するための超音波
流量計に用いられる超音波流体情報計測用管体に関する
。

［従来の技術］従来、管内を流れる被計測流体の流速や流量を超音波を
利用して測定する場合、超音波流量計等のプローブを管
の外壁に固定して使用するようにしている。また、近年
において、関心術やその他の手術の際に、体外において
補助的に、または一時的に心臓または心肺機能を代行す
るための人工心肺、補助心臓、または人工心臓装置の開
発が進められている。そして、このような人工心肺、補
助心臓、または人工心臓装置は、実際の治療に際して、
患者に対しての臨床応用においても効果を上げている。

このような臨床応用において、特に血液流量の測定は、
重要なモニタリング要素であり、超音波流量計は、血液
に直接接触することなく流量の測定を可能にする点で、
有効であるとされている。

［発明が解決しようとする問題点］このような超音波流量計を用いる際においては、プロー
ブを管の外壁に接着剤を介して接着したり、バンドや特
殊なホルダを介して管の外壁に固着しなければならず、
その被装着位置を間違えると回復操作が大変に面倒なも
のである。また、管の厚さが厚いと、超音波が二〇管壁
に吸収されて減衰してしまい、測定精度が悪化する虞が
有る。特に、この超音波の減衰による測定精度の圧下を
防止するためには、超音波出力を増大させなければなら
ず、このことはコストの上昇を伴なうものであり、好ま
しくない。

この発明は、上述した問題点に鑑みてなされたもので、
この発明の目的は、測定用プローブの装着位置を明示で
きると共に、測定精度を向上させることのできる超音波
流体情報計測用管体を提供することである。

［問題点を解決するための手段］上述した問題点を解決し、目的を達成するため、この発
明に係わる超音波流体情報計測用管体は、内部を被計測
流体が流れる管体であって、この管体の外周面に形成さ
れ、超音波流体情報計測装置の流速測定用プローブが嵌
合される凹所を具備した事を特徴としている。

この発明に係わる超音波流体情報計測用管体の第１の実
施態様によれば、前記凹所が設けられた管体の部分の厚
さは、管体の他の部分の厚さより減じられる事を特徴と
している。

この発明に係わる超音波流体情報計測用管体の第２の実
施態様によれば、前記凹所が設けられた管体の部分の厚
さは、０．３乃至０．７ｍｍに設定されている事を特徴
としている。

この発明に係わる超音波流体情報計測用管体の第３の実
施態様によれば、前記凹所の底面は、曲面から構成され
、凹所が設けられた管体の部分の厚さは、所定の値に一
定に保たれている事を特徴としている。

この発明に係わる超音波流体情報計測用管体の第４の実
施態様によれば、前記凹所の底面は、平面から構成され
、凹所が設けられた管体の部分の厚さは、変化する事を
特徴としている。

［作用］以上のように構成される超音波流体情報計測用管体にお
いては、プローブの管の外壁への装着に際して、これに
形成された凹所を目標とすればよく、被装着位置を操作
者が間違える虞は無くなる。また、この凹所を設けるこ
とにより、この凹所が設けられた管体の部分の厚さは、
減じられることになる。従って、この厚さが減じられた
部分を介しての超音波は、ここで減衰されることが少な
くなり、測定精度が向上することになる。

［実施例］以下に、この発明に係わる超音波流体情報計測用管体を
、超音波流量計において用いられる管に適用した場合の
一実施例の構成を、添付図面を参照して、詳細に説明す
る。

第１図に示すように、超音波流量計１０は、被計測流体
としての血液が流れる管１２の外壁に、装着状態が保持
された状態で、着脱自在に取り付けられ、管１２内を流
れる血液の流速を超音波を介して検出するプローブ１４
と、このプローブ１４とケーブル１６を介して電気的に
接続され、プローブ１４により検出された流速に基づい
て管１２内を流れる血液の流量を演算する演算装置１８
とを備えている。

との一実施例においては、プローブ１４は、補助心臓用
の血液回路において、血液流速を測定するために用いら
れるもので、補助心臓用のポンプ２０に患者からの血液
を送る脱血用カニューラが、前述した被計測流体として
の血液が流れる管１２として採用されている。尚、この
補助心臓用のポンプ２０には、ここで付勢された血液を
患者に戻すための送血カニューラ２２が取り付けられて
いる。

上述したプローブ１４は、第２Ａ図及び第２Ｂ図に、夫
々異なった断面により示すように、被計測流体としての
血液が流れる管１２の外壁に着脱自在に取り付けられる
プローブ本体２４を備えている。このプローブ本体２４
内にハ、コのプローブ本体２４の基台２４ａ内に固着さ
れ、管１２内を流れる血液に向けて超音波を出力する超
音波発信器２６ａと、流れている血液において反射した
超音波を受けて、流速に関するデータを検出する超音波
受信器２６ｂとを、互いの軸を交差させた状態で備えて
いる。前述したケーブル１６の一端は、これら超音波発
信器２６ａと超音波受信器２６ｂとに夫々接続されてい
る。

これら超音波発信器２６ａ及び超音波受信器２６ｂによ
り流速に関するデータを検出する検出機構２６が構成さ
れている。尚、この検出機構２６は、基台２４ａ内にお
いて、アクリル樹脂により形成された取付は台２４ｂ上
に配設されている。

また、第２Ｂ図から明らかなように、基台２４ａの管１
２の外壁に対向する部分は、取り付けられる管１２の部
分に向かって平面矩形状に突出するように形成されてい
る。そして、この基台２４ａの突出部分の表面には、取
付は台２４ｂがこれに検出機構２６を取り付けられた状
態で収納される凹所２４ｃが形成されている。

また、第２Ａ図から明らかなように、プローブ本体２４
は、基台２４ａと一体に形成された状態で、管１２の外
・壁を両側から挟むように把持して、前記基台２４ａの
管１２からの脱落を阻止するための、互いに間隔をおい
て配設された一対の把持片２４ｄを備えている。これら
把持片２４ｄを含むプローブ本体２４は、弾性体として
のウレタンゴムから形成されている。

尚、これら一対の把持片２４ｄの先端部における間隔は
、管１２の直径よりも小さく設定され、中間部における
間隔は、管１２の直径に略同−に設定されている。この
ようにして、プローブ１４が装着された状態において、
この装着状態が保持されるようになされると共に、装着
時においては、これら一対の把持片２４ｄが弾性体から
形成されているので、これらの先端部は開かれて、良好
に管１２の外壁に把持されるように構成されている。

ここで、この一実施例においては、基台２４ａ及び一対
の把持片２４ｄの内面は、連続するように設定されると
共に、管１２の外壁に対応した形状に形成されている。

即ち、プローブ本体２４は、全体として、略Ｃ字状に形
成されている。このようにして、プローブ１４が管１２
の外壁に装着された状態で、第２Ａ図に示すように、基
台２４ａ及び一対の把持片２４ｄとの内面は、管！２の
外周面に密着され、互いの摩擦係合により、装着状態が
確実に保持されるようになされている。

一方、このようなプローブ１４が装着される管１２とし
ての脱血カニューラは、軟買の塩化ビニル系樹脂から形
成され、管１２の被装着部分には、第１図及び第３図に
示すように、プローブ１４の突出部分が嵌合される凹所
１２ａが形成されている。この被装着部分は、管１２に
おいて、ポンプ２０に近接する側に設定されている。こ
の凹所１２ａは、プローブ１４の被装着位置を明示する
機能と共に、凹所１２ａを形成した分だけ管１２の肉厚
が減じら、最小の厚さｔを有するようになされることに
なり、超音波発信器２６ａより発信された超音波の減衰
を少なくする機能を発揮することになる。

ここで、この最小の厚さｔは、凹所１２ａを形成する精
度と、超音波の減衰率との観点から設定されるものであ
り、この一実施例においては、０．５±０．２１、即ち
、この厚ざｔは、最大０．７ｍｍ、最小０．３ｍｍの範
囲内に設定されている。

尚、この厚さｔは、′ｓ３図に示すように、全ての部分
で一定になされている。換言すれば、凹所１２ａの底面
は、管１２の内周面に沿った曲面から構成され、また、
プローブ本体２４の基台２４ａに形成された突出部の下
面も、この管１２の内周面に沿った曲面から構成されて
いる。

以上のように構成される超音波流量計１０において、流
速計測用のプローブ１４を用いる動作について説明する
。

関心術において、補助心臓が用いられている場合に、こ
の補助心臓用のポンプ２０の駆動状態を制御するために
、脱血した血液の流量が、この超音波流量計１０により
測定される。この測定に際して、先ず、管１２の凹所１
２ａの底面には、これとプローブ本体１４との間に空気
や気泡が入り込み、超音波の減衰が大きくなることを防
止するため、予じめゼリー状の液体が塗布される。この
ゼリーの塗布後、流速測定用のプローブ１４が、被計測
流体としての血液が流れる管、即ち、脱血カニューラ１
２の、被装着部分に嵌め込まれる。

ここで、この被装着位置の管１２の部分には、凹所１２
ａが形成されているので、操作者は、この被装着位置を
間違えることなく、確実に、且つ、容易に認識できるこ
とになる。また、装着動作は、単に、断面Ｃ字状に形成
されたプローブ本体２４の、互いに離間された一対の把
持片２４ｄの先端部間を、管１２に押し付けることで済
む。

即ち、一対の把持片２４ｄは、弾性体から形成されてい
るので、これらの先端部間の距離が、管１２の直径より
小さく設定されているものの、押し付は動作に伴なって
、これら把持片２４ｄは外方に開くこととなる。その後
、先端部が管１２の直径部分を通過することにより、把
持片２４ｄの弾性復帰力により再び閉じて、第２Ａ図に
示す状態となる。このようにして、プローブ１４は確実
に管１２の外壁に把持され、この把持状態は良好に保持
されることになる。

この後、演算装置１８の作動を開始することにより、検
出機構２６の超音波発信器２８ａから超音波が、例えば
、５ＭＨｚの連続波として発信される。このように発信
された超音波は、管１２内を流れている血液により反射
され、この反射された超音波は、ドツプラ効果により異
なる周波数を備えた状態で、超音波受信器２６ｂで受信
される。

この超音波受信器２６ｂにおいて受信された所の流速に
関するデータは、ケーブル１６を介して演算装置１８に
送られ、この演算装置１８において、情報処理がなされ
、管１２内を流れる血液の流量が算出される。

このようにして、血液の流量が測定されて、関心術が終
了した後、プローブ１４は管１２から取り外され、一連
の測定動作は完了する。この後、管１２に形成された凹
所１２ａは、この部分の厚さｔが、極めて薄く設定され
ているので、これを保護するために、ダミープローブ２
Ｂが、第４図に示すように管１２の被装着部分に装着さ
れる。

以上詳述したように、この一実施例によれば、流速測定
用のプローブ１４を、弾性体から断面略Ｃ字状に形成し
たので、このプローブ１４の装着状態は、良好に保持さ
れると共に、このプローブ１４の装着動作は極めて簡略
化され、また、操作時間も短縮化されることになる。こ
のようにして、緊急に流量の測定が必要になった場合に
おいても、このプローブ１４を用いることにより、確実
に対処できるようになる。

また、この一実施例によれば、このプローブ１４が装着
される管１２の被装着部分に、凹所１２ａが形成されて
いるので、プローブ１４の被装着位置を操作者が間違え
ることがなくなる。また、管１２に凹所１２ａを形成す
ることにより、この被装着部分の管１２の厚さは、極め
て薄く設定され、従って、測定に利用される超音波の減
衰が良好に押えられ、測定精度が向上することになる。

更に、一般にカニューラはテーバが付けられているので
、プローブ１４の内径に応じたカニューラの部分にこの
プローブ１４を装着しないと、緩みによりプローブ１４
が脱落したり、測定精度が劣化する虞があるが、この一
実施例によれば、被装着位置が凹所１２ａにより明示さ
れることになるので、このような虞は完全に解消される
ことになる。

この発明は、上述した一実施例の構成に限定されること
なく、この発明の要旨を逸脱しない範囲で種々変形可能
であることは言うまでもない。

例えば、上述した一実施例においては、管１２に形成さ
れる凹所１２ａを、第３図に示すように、この凹所１２
ａが設けられた管１２の部分の厚さが一定となるように
説明したが、このような構成に限定されることなく、第
５図に一変形例として示すように、凹所１２ｂの底面を
平面から構成し、この凹所１２ｂを設けることにより設
定される管１２の最小厚さを、前述したような厚さｔに
規定するようにしても良い、このように凹所１２ｂを設
定することにより、この凹所１２ｂの形成動作が簡略化
される効果が達成される。

また、上述した一実施例においては、凹所１２ａが形成
される管１２を、脱血カニューラから構成されるように
説明したが、このような構成に限定されることなく、第
６図に他の変形例として示すように、送血カニューラ２
２に凹所２２ａを形成するようにしても良い、要は、こ
の凹所は、被測定流体が流れる部分であれば、どこにで
も設定されるものである。

［発明の効果］以上詳述したように、この発明に係わる超音波流体情報
計測用管体は、内部を被計測流体が流れる管体であって
、この管体の外周面に形成され、超音波流体情報計測装
置の流速測定用プローブが嵌合される凹所を具備した事
を特徴としている。

従って、この発明によれば、測定用プローブの装着位置
を明示できると共に、測定精度を向上させることのでき
る超音波流体情報計測用管体が提供されることになる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明に係わる超音波流体情報計測用管体の
一実施例が適用される流速測定用プローブ及びこれが用
いられる超音波流量計の構成を概略的に示す斜視図；第２Ａ図及び第２Ｂ図は、プローブの管への装着状態を
夫々異なった切断面で切断して示す断面図；第３図は凹所の形状を示す管の断面図；第４図はダミー
プローブの装着状態を示す斜視図；第５図は凹所の一変形例を示す断面図；そして、第６図は凹所の設定位置の他の変形例を示す正面図であ
る。図中、１０・・・超音波流量計、１２・・・管（脱血カ
ニューラ）、１２ａ”・凹所、１４・・・流速測定用プ
ローブ、１６・・・ケーブル、１８・・・演算装置、２
０・・・ポンプ、２２・・・送血カニューラ、２２ａ・
・・凹所、２４　・・・プローブ本体、２４　ａ　・・
・基台、２４ｂ・・・取付は台、２４ｃ・・・凹所、２
４　ｄ−・・把持片、２６・・・検出機構、２６ａ・・
・超音波発信器、２６ｂ・・・超音波受信器、２８・・
・ダミープローブである。第１図品２Ａ図　　　　　　　　纂２日図１を厄３図１ｇ５図纂４図

Claims

【特許請求の範囲】

（１）内部を被計測流体が流れる管体であって、この管
体の外周面に形成され、超音波流体情報計測装置の流速
測定用プローブが嵌合される凹所を具備した事を特徴と
する超音波流体情報計測用管体。
（２）前記凹所が設けられた管体の部分の厚さは、管体
の他の部分の厚さより減じられている事を特徴とする特
許請求の範囲第１項に記載の超音波流体情報計測用管体
。
（３）前記凹所が設けられた管体の部分の厚さは、０．
３乃至０．７ｍｍに設定されている事を特徴とする特許
請求の範囲第２項に記載の超音波流体情報計測用管体。
（４）前記凹所の底面は、曲面から構成され、凹所が設
けられた管体の部分の厚さは、所定の値に一定に保たれ
ている事を特徴とする特許請求の範囲第２項に記載の超
音波流体情報計測用管体。
（５）前記凹所の底面は、平面から構成され、凹所が設
けられた管体の部分の厚さは、変化する事を特徴とする
特許請求の範囲第２項若しくは第３項に記載の超音波流
体情報計測用管体。