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JP3069128B2 - Cardiac output measurement device - Google Patents

Cardiac output measurement device

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Publication number
JP3069128B2
JP3069128B2 JP2287879A JP28787990A JP3069128B2 JP 3069128 B2 JP3069128 B2 JP 3069128B2 JP 2287879 A JP2287879 A JP 2287879A JP 28787990 A JP28787990 A JP 28787990A JP 3069128 B2 JP3069128 B2 JP 3069128B2
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JP
Japan
Prior art keywords
blood
indicator
temperature
thermistor
catheter
Prior art date
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Expired - Lifetime
Application number
JP2287879A
Other languages
Japanese (ja)
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JPH04161141A (en
Inventor
正裕 阪上
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Senko Medical Instrument Manufacturing Co Ltd
Original Assignee
Senko Medical Instrument Manufacturing Co Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Senko Medical Instrument Manufacturing Co Ltd filed Critical Senko Medical Instrument Manufacturing Co Ltd
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Publication of JPH04161141A publication Critical patent/JPH04161141A/en
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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、心拍出量の測定精度を向上させることがで
きる心拍出量測定装置に関する。
Description: TECHNICAL FIELD The present invention relates to a cardiac output measuring device capable of improving the cardiac output measurement accuracy.

「従来の技術」 近年、心臓疾患,心循環機能障害等に速やかに対処す
る必要から心臓の機能の良否を正確に把握することが要
望されている。
[Related Art] In recent years, there is a demand for accurately grasping the quality of the function of the heart because it is necessary to promptly deal with heart disease, cardiovascular dysfunction and the like.

そこで、この要望に応じ、心拍出量測定装置を用いて
熱希釈法により心拍出量を測定することが行われてい
る。即ち、制御装置に連結されたサーミスタを有する心
拍出量測定器の前記サーミスタが付設されたサーミスタ
付きカテーテルを心臓の大静脈血液出口部分に挿入し
て、肺動脈血液入口部分の血液温度を、前記サーミスタ
の温度検出信号に基づき測定し、次いで、前記大静脈血
液出口部分に指示薬を注入して、前記大静脈血液出口部
分の指示薬が混合された血液の指示薬混合血液温度を前
記サーミスタの温度検出信号に基づき測定し、前記サー
ミスタの血液温度検出信号及び指示薬混合血液温度検出
信号を前記制御装置の記憶手段により記憶し、前記制御
装置に、流量測定演算式としてのStewart−Hamilton
式、 を入力し、前記サーミスタの血液温度検出信号及び指示
薬混合血液温度検出信号に基づき右心部分を流通する血
液、指示薬混合血液の流量を、前記制御装置の演算手段
により前記(I)式から演算し、心拍出量を測定する心
拍出量測定方法である。
Therefore, according to this demand, the cardiac output is measured by a thermodilution method using a cardiac output measuring device. That is, by inserting a thermistor-equipped catheter provided with the thermistor of a cardiac output measuring device having a thermistor connected to a control device into a vena cava blood outlet portion of the heart, the blood temperature at the pulmonary artery blood inlet portion is determined. The temperature is measured based on the temperature detection signal of the thermistor, and then an indicator is injected into the blood outlet of the vena cava, and the indicator mixed blood temperature of the blood mixed with the indicator of the blood outlet of the vena cava is used as the temperature detection signal of the thermistor. , And the blood temperature detection signal of the thermistor and the indicator-mixed blood temperature detection signal are stored by the storage means of the control device, and the control device is provided with a Stewart-Hamilton as a flow measurement arithmetic expression.
formula, And the flow rate of the blood flowing through the right heart and the flow rate of the indicator-mixed blood is calculated from the equation (I) by the arithmetic means of the controller based on the blood temperature detection signal of the thermistor and the indicator-mixed blood temperature detection signal. And a cardiac output measurement method for measuring cardiac output.

ところで、この心拍出量測定方法による測定の良否を
知るためには次のような心拍出量模擬測定方法が行わ
れ、この方法による結果と比較して前記生体の心臓にカ
テーテルを挿入しての心拍出量測定方法が良い方法であ
るとの評価を得ている。
By the way, in order to know the quality of the measurement by the cardiac output measurement method, the following cardiac output simulation measurement method is performed, and a catheter is inserted into the heart of the living body in comparison with the result by this method. All of the cardiac output measurement methods have been evaluated as being good.

この心拍出量模擬測定方法について説明すると、生体
から取り出された血液を、自動温度調節器を有する血液
リザーバに貯留し、自動温度調節された血液をローラポ
ンプにより脈流状態として撹拌機に送り、この撹拌機に
指示薬(生理食塩水)を瞬間的にシリンジにより注入
し、撹拌機内の血液と生理食塩水とを撹拌し、撹拌機内
の撹拌された血液と生理食塩水との混合流体をメスシリ
ンダに流出させ、この流体の流量をメスシリンダにより
実測すると同時に、先端に温度センサ(サーミスタ)が
付設され前記撹拌機内に挿入されたカテーテルのサーミ
スタの出力データ(温度信号)に基づき、このデータを
A/D変換器を介してマイクロコンピュータにより記憶
し、このマイクロコンピュータに、流量測定演算式とし
のStewart−Hamirlton式、 を入力し、前記記憶データに基づき撹拌機から流出する
流体流量をマイクロコンピュータにより演算して記録,
表示手段により記録,表示するようにしている。
To explain the method for simulating cardiac output, blood extracted from a living body is stored in a blood reservoir having an automatic temperature controller, and the automatically temperature-controlled blood is sent to a stirrer as a pulsating flow by a roller pump. The indicator (saline) is instantaneously injected into the stirrer with a syringe, and the blood and the saline in the stirrer are stirred, and the mixed fluid of the stirred blood and the saline in the stirrer is diluted with a measuring solution. At the same time as measuring the flow rate of this fluid with a graduated cylinder, a temperature sensor (thermistor) is attached to the tip and based on the output data (temperature signal) of the thermistor of the catheter inserted into the agitator, this data is obtained.
It is stored by a microcomputer via an A / D converter, and this microcomputer has a Stewart-Hamirlton formula as a flow measurement calculation formula, Is input, and the microcomputer calculates and records the flow rate of the fluid flowing out of the stirrer based on the stored data.
The information is recorded and displayed by the display means.

ここで、QFは血液流量、VIは指示薬の生理食塩水の注
入量、ρは生理食塩水の密度、ρは血液の密度、CI
は生理食塩水の熱容量、CFは血液の熱容量、TFは血液温
度、TIは生理食塩水温度、ΔTFは血液温度の変化、を示
す。
Here, Q F is blood flow, V I is the injection amount of saline indicator, [rho I is the density of the saline, [rho F is the density of blood, C I
Denotes the heat capacity of the saline, C F is the heat capacity of the blood, T F is the blood temperature, T I is saline temperature, [Delta] T F is the change in blood temperature, the.

なお、この心拍出量測定に用いられるサーミスタ付き
カテーテル(Swan−Ganzカテーテル)(市販品商品名)
におけるサーミスタの時定数は流体の温度測定に大きく
影響し、即ち心拍出量測定に大きく影響するが、従来の
心拍出量測定では時定数に関する補正はされていない。
The catheter with a thermistor (Swan-Ganz catheter) used for the cardiac output measurement (commercial product name)
Although the time constant of the thermistor greatly affects the temperature measurement of the fluid, that is, greatly affects the cardiac output measurement, the conventional cardiac output measurement does not correct the time constant.

一例として前記心拍出量模擬測定装置への生理食塩水
の注入量は0.77,2.27,4.27,9.27 ml、注入温度は274,27
8,283,293 K、注入時間は2,5,10秒、撹拌機への流入血
液流量は1〜6/minとしている。
As an example, the injection amount of the physiological saline into the cardiac output simulation device is 0.77, 2.27, 4.27, 9.27 ml, the injection temperature is 274,27.
8,283,293 K, the infusion time is 2, 5, 10 seconds, and the flow rate of blood flowing into the stirrer is 1 to 6 / min.

「発明が解決しようとする課題」 ところが、前記従来の心拍出量測定装置による測定方
法においては、サーミスタの時定数(正確にはサーミス
タ付きカテーテルの時定数)即ちカテーテルの個々単品
毎のカテーテル付きサーミスタの時定数(応答速度)が
使用カテーテルの個々単品毎に変化し、この時定数が流
体の温度測定精度に大きく影響し、特に低流量,高い指
示薬温度、指示薬の長い注入時間で測定誤差を生じ、心
拍出量測定条件としてカテーテル付きサーミスタ以外の
部分が同一条件であっても、右心部を流通する血液,指
示薬混合血液の流量測定結果が異なる結果となり、これ
に伴い前記右心部から流出する血液,指示薬混合血液の
流量測定精度が不十分となり、ひいては心拍出量を精密
に測定できないという問題があった。
[Problems to be Solved by the Invention] However, in the measurement method using the conventional cardiac output measuring device, the time constant of the thermistor (more precisely, the time constant of the catheter with a thermistor), that is, the catheter with each individual catheter The thermistor's time constant (response speed) changes for each individual catheter used, and this time constant greatly affects the temperature measurement accuracy of the fluid. Especially, the measurement error can be reduced by low flow rate, high indicator temperature, and long injection time of indicator. As a result, even when the cardiac output measurement conditions are the same except for the thermistor with a catheter, the flow rate measurement results of the blood flowing through the right heart and the indicator-mixed blood have different results. The measurement accuracy of the flow rate of the blood flowing out of the blood and the indicator-mixed blood was insufficient, and as a result, the cardiac output could not be measured accurately.

本発明は、前記事情に鑑みなされたもので、低流量,
高い指示薬温度,長い注入時間,カテーテル付きサーミ
スタの時定数が異なる等の測定条件下においても精密な
心拍出量測定結果を得ることができ、いずれの測定者で
も容易に測定することができる心拍出量測定装置を提供
することを目的とする。
The present invention has been made in view of the above circumstances, and has a low flow rate,
Under the measurement conditions such as high indicator temperature, long infusion time, and different time constant of the thermistor with catheter, accurate cardiac output measurement results can be obtained, and heart rate can be easily measured by any person. An object of the present invention is to provide a stroke volume measuring device.

「課題を解決するための手段」 本発明は、前記目的を達成するために次のような構成
としている。即ち、サーミスタ付きカテーテルを有する
心拍出量測定器が連結された記憶手段,演算手段,表示
手段を有する心拍出量測定装置であって、 前記記憶手段には、 T:時間tにおける測定温度、T:血液と指示薬の混
合定常温度、TF:血液温度、tc:カテーテルの時定数であ
るとき、 ニュートンの冷却法則に基づく 式と、 QF:血液流量、VI:指示薬の注入量、ρI:指示薬の密
度、ρF:血液の密度、CI:指示薬の熱容量、CF:血液の熱
容量、TF:血液温度、TI:指示薬温度、T:血液と指示
薬の混合定常温度、tI:指示薬の注入時間であるとき、
血液と指示薬との熱収支式 QFρFCF(TF−T)=VIρICI(T−TI)/tI ……(2) 式から、前記血液と指示薬との混合定常温度試薬T
消去した 式が記憶されるとともに、 大静脈から右心房への流入部に前記サーミスター付き
カテーテルが挿入されて、肺動脈弁の流出側又は肺動脈
血液入口部分の血液温度が、前記サーミスタの温度検出
信号に基づき測定されて記憶され、 さらに、前記大動脈の血液出口部分に指示薬が注入さ
れて、前記大動脈血液出口部分の指示薬が混合された血
液の指示薬混合血液温度が前記サーミスタの温度検出信
号に基づき測定されて記憶され、 前記演算手段では、 前記記憶手段に記憶された(3)式より右心部分を流
通する血液,指示薬混合血液の流量が演算され、 該演算された血液,指示薬混合血液の流量は前記記憶
手段に記憶され、 前記表示手段では、前記記憶された血液,指示薬混合
血液の流量が呼び出されて表示されるようにしている。
“Means for Solving the Problems” The present invention has the following configuration to achieve the above object. That is, a cardiac output measuring apparatus having a storage means, an arithmetic means, and a display means connected to a cardiac output measuring device having a thermistor-equipped catheter, wherein the storage means comprises: T: measured temperature at time t , T∞ : steady state temperature of mixing of blood and indicator, T F : blood temperature, t c : time constant of catheter, based on Newton's law of cooling And wherein, Q F: Blood flow, V I: injected amount of indicator, [rho I: Density of the indicator, [rho F: density of blood, C I: heat capacity of the indicator, C F: heat capacity of the blood, T F: blood temperature , T I: an indicator the temperature, T ∞: mixing steady state temperature of the blood and the indicator, t I: when a injection time of the indicator,
Heat balance equation between the blood and the indicator Q F ρ F C F (T F -T ∞) = V I ρ I C I (T ∞ -T I) / t from I ...... (2) wherein said blood indicator The steady-state temperature reagent T 混合 mixed with The formula is stored, and the catheter with the thermistor is inserted into the inflow portion from the vena cava to the right atrium, and the blood temperature at the outflow side of the pulmonary valve or the pulmonary artery blood inlet portion is determined based on the temperature detection signal of the thermistor. Measured and stored, further, an indicator is injected into the blood outlet portion of the aorta, and the indicator mixed blood temperature of the blood mixed with the indicator at the aortic blood outlet portion is measured based on the temperature detection signal of the thermistor. The calculation means calculates the flow rates of the blood flowing through the right heart portion and the indicator-mixed blood from the equation (3) stored in the storage means, and calculates the calculated flow rates of the blood and the indicator-mixed blood. The stored flow rate of the stored blood and indicator mixed blood is retrieved and displayed on the display means.

「作用」 本発明測定装置によれば、前記(1)式と前記(2)
式から得られた前記(3)式を入力して記憶手段により
記憶し、 大静脈から右心房への流入部にサーミスタ付きカテー
テルを挿入し、肺動脈弁の流出側又は肺動脈血液入口部
分の血液温度を、前記サーミスタの温度検出信号に基づ
き測定して前記記憶手段により記憶し、 大静脈の血液出口部分に指示薬を注入して、前記肺動
脈血液入口部分の指示薬が混合された血液の指示薬混合
血液温度を前記サーミスタの温度検出信号に基づき測定
して前記記憶手段により記憶し、 演算手段により前記(3)式に基づき右心部を流通す
る血液,指示薬混合血液の流量を演算し、 この血液,指示薬混合血液の流量を前記記憶手段によ
り記録し、 この血液,指示薬混合血液の流量を前記制御装置の表
示手段により表示することにより、 低流量,高い指示薬温度,長い注入時間,カテーテル
付きサーミスタの時定数が異なる等の測定条件下におい
ても精密な心拍出量測定結果を得ることができ、いずれ
の測定者でも測定することができるようになる。この結
果、生体の心臓機能の良否を正確に把握することができ
るようになる。
[Operation] According to the measurement apparatus of the present invention, the expression (1) and the expression (2) are used.
The above equation (3) obtained from the equation is input and stored by the storage means. A catheter with a thermistor is inserted into the inflow portion from the vena cava to the right atrium, and the blood temperature at the outflow side of the pulmonary valve or at the pulmonary artery blood inlet portion is inserted. Is measured based on the temperature detection signal of the thermistor and stored by the storage means. An indicator is injected into the blood outlet portion of the vena cava, and the indicator mixed blood temperature of the blood mixed with the indicator at the pulmonary artery blood inlet portion is obtained. Is measured based on the temperature detection signal of the thermistor and stored by the storage means. The calculating means calculates the flow rates of the blood flowing through the right heart and the indicator mixed blood based on the equation (3). The flow rate of the mixed blood is recorded by the storage means, and the flow rates of the blood and the indicator mixed blood are displayed by the display means of the control device, whereby a low flow rate and a high indicator Time, long infusion times, can be obtained even precise cardiac output measurements in the measurement conditions of constants differ such as when the catheter with the thermistor, it is possible also to measure in any measurer. As a result, the quality of the heart function of the living body can be accurately grasped.

「実施例」 以下、本発明の心拍出量測定装置について説明する。"Example" Hereinafter, the cardiac output measuring device of the present invention will be described.

まず、本発明装置を第1図ないし第3図に基づいて説
明する。
First, the apparatus of the present invention will be described with reference to FIGS.

第1図中21はサーミスタ付きカテーテル(Swan−Ganz
カテーテル(市販品,商品名))であり、このサーミス
タ付きカテーテル21は、合成樹脂成型製の柔軟な外径約
2.3mm、長さ約1mの中実線条体からなり、次のように構
成されている。即ち、サーミスタ付きカテーテル21の先
端から概略30mm〜50mm離間した外周面箇所に形成された
凹部にサーミスタ23が嵌め込まれ、このサーミスタ23は
サーミスタ付きカテーテル21の成型時に一体的に埋没さ
れ、サーミスタ23の外側は薄い肉厚部で覆われた状態と
なっている。また、サーミスタ23のリード線23aはサー
ミスタ付きカテーテル21の成型の際にサーミスタ23の取
り付け箇所よりサーミスタ付きカテーテル21の後端側部
に埋設され、サーミスタ付きカテーテル21の後端から外
部に突出している。また、サーミスタ付きカテーテル21
の先端から約300mm離間した箇所からサーミスタ付きカ
テーテル21の後端まで断面円形の長孔からなる指示薬注
入孔26aが形成され、この指示薬注入孔26aの先端、つま
りサーミスタ付きカテーテル21の先端から約300mm離間
した箇所には指示薬注入孔26aとサーミスタ付きカテー
テル21外とを連通するオリフィス26bが形成されてい
る。また、サーミスタ付きカテーテル21には中空部(長
孔)26cが形成されている。そして、この中空部26cの先
端に与えられた流体圧がサーミスタ付きカテーテル21の
後端に伝達されるようにされている。
In FIG. 1, reference numeral 21 denotes a catheter with a thermistor (Swan-Ganz).
Catheter (commercial product, trade name)), and the catheter 21 with the thermistor is made of synthetic resin and has a flexible outer diameter of about
It consists of a solid striatum of 2.3 mm and length of about 1 m, and is configured as follows. That is, the thermistor 23 is fitted into a concave portion formed at an outer peripheral surface portion approximately 30 mm to 50 mm apart from the tip of the thermistor-equipped catheter 21. The outside is covered with a thin thick portion. In addition, the lead wire 23a of the thermistor 23 is buried in the rear end side of the thermistor-equipped catheter 21 from the attachment point of the thermistor 23 when the thermistor-equipped catheter 21 is molded, and protrudes outside from the rear end of the thermistor-equipped catheter 21. . In addition, a catheter 21 with a thermistor
An indicator injection hole 26a consisting of a long hole with a circular cross section is formed from a point about 300 mm away from the tip of the catheter 21 with the thermistor to the rear end of the catheter 21 with the thermistor, and the tip of the indicator injection hole 26a, that is, about 300 mm from the tip of the catheter 21 with the thermistor. An orifice 26b that connects the indicator injection hole 26a and the outside of the thermistor-equipped catheter 21 is formed at the separated location. The thermistor-equipped catheter 21 has a hollow portion (elongated hole) 26c. The fluid pressure applied to the distal end of the hollow portion 26c is transmitted to the rear end of the thermistor-equipped catheter 21.

サーミスタ23は、リード線23aおよびこのリード線23a
にコネクタ23bにより接続されたA/D変換器(アナログ・
デジタル変換器)24を介して制御器(コントローラ)25
に電気的に接続されている。
The thermistor 23 includes a lead wire 23a and the lead wire 23a.
A / D converter (analog / analog) connected to connector 23b
Controller 25 via digital converter) 24
Is electrically connected to

また、サーミスタ付きカテーテル21の後端には、指示
薬注入孔26aに連通するように接続された指示薬注入装
置26が取り付けられている。
At the rear end of the thermistor-equipped catheter 21, an indicator injection device 26 connected to communicate with the indicator injection hole 26a is attached.

この指示薬注入装置26にはタイマー27が付設されてお
り、このタイマー27はこのタイマー27の設定時間指示薬
注入装置26内の流体を流出されることができるようにコ
ントローラ25に接続されている。
The indicator injection device 26 is provided with a timer 27, and the timer 27 is connected to the controller 25 so that the fluid in the indicator injection device 26 can be discharged for a set time of the timer 27.

コントローラ25は、第3図に示すように、装置各部を
制御するCPU(中央処理装置)28と、CPU28において用い
られる制御プログラムが格納されているROM29と、デー
タ一時格納用のRAM30と、CPU28と装置各部(サーミスタ
付きカテーテル21のサーミスタ23,A/D変換器24,指示薬
注入装置26のタイマー27,表示手段31,キーボード32)と
を接続するインターフェイス33とからなっている。
As shown in FIG. 3, the controller 25 includes a CPU (central processing unit) 28 for controlling each unit of the apparatus, a ROM 29 storing a control program used in the CPU 28, a RAM 30 for temporarily storing data, and a CPU 28. It comprises an interface 33 for connecting each part of the device (thermistor 23 of catheter 21 with thermistor, A / D converter 24, timer 27 of indicator injector 26, display means 31, keyboard 32).

前記サーミスタ付きカテーテル21は、使用時には、第
1図に示すように、サーミスタ23が取り付けられた先端
側から、大静脈34から右心房への流入部に挿入されてレ
ントゲン監視下で操作され、先端側が心臓の右心部35を
貫いて肺動脈まで達し、肺動脈入口部36にサーミスタ23
が、大静脈血液出口部か右心房入口部37に指示薬注入用
のオリフィス26bが位置するように設置される。
In use, the catheter 21 with the thermistor is inserted into the inflow part from the vena cava 34 to the right atrium from the distal end side where the thermistor 23 is attached, and is operated under X-ray monitoring, as shown in FIG. Side penetrates through the right heart 35 of the heart to the pulmonary artery.
The orifice 26b for injecting the indicator is located at the blood outlet of the vena cava or the inlet 37 of the right atrium.

次に、前記のように構成された心拍出量測定装置の作
用について第4図に示すフローチャートを参照して説明
する。
Next, the operation of the cardiac output measuring device configured as described above will be described with reference to the flowchart shown in FIG.

SP1;サーミスタ付きカテーテル21を有する心拍出量測定
器が連結された記憶手段,演算手段,表示手段を有する
コンントローラ25に、 T:時間tにおける測定温度、T:血液と指示薬の混
合定常温度、TF:血液温度、tc:カテーテルの時定数であ
るとき、 ニュートンの冷却法則に基づく 式と、 QF:血液流量、VI:指示薬の注入量、ρI:指示薬の密
度、ρF:血液の密度、CI:指示薬の熱容量、CF:血液の熱
容量、TF:血液温度、TI:指示薬温度、T:血液と指示
薬の混合定常温度、tI:指示薬の注入時間であるとき、 血液と指示薬との熱収支式 QFρFCF(TF−T)=VIρICI(T−TI)/tI ……(2) 式から、前記血液と指示薬との混合定常温度Tを消去
した 式を入力してコントローラ25の記憶手段により記憶し、 SP2;心臓の大静脈34の血液出口部分に前記サーミスタ付
きカテーテル21を挿入する。
SP1; storage means for cardiac output measuring device is connected with a thermistor catheter 21, the calculating means, the Kon'ntorora 25 having a display unit, T: measured at time t temperature, T ∞: mixing steady blood indicator Temperature, T F : blood temperature, t c : time constant of catheter, based on Newton's cooling law And wherein, Q F: Blood flow, V I: injected amount of indicator, [rho I: Density of the indicator, [rho F: density of blood, C I: heat capacity of the indicator, C F: heat capacity of the blood, T F: blood temperature , T I : indicator temperature, T :: steady-state temperature of mixing of blood and indicator, t I : heat-injection time of indicator and heat balance equation of blood and indicator Q F ρ F C F (T F −T ) from = V I ρ I C I ( T ∞ -T I) / t I ...... (2) equation, to erase the mixture constant temperature T of said blood indicator SP2; The catheter 21 with the thermistor is inserted into the blood outlet of the vena cava 34 of the heart.

SP3;肺動脈の血液入口部分36の血液温度を、前記サーミ
スタ23の温度検出信号に基づき測定して前記コントロー
ラ25の記憶手段により記憶する。
SP3: The blood temperature of the blood inlet portion 36 of the pulmonary artery is measured based on the temperature detection signal of the thermistor 23 and stored by the storage means of the controller 25.

SP4;大静脈34の血液出口部分に指示薬注入装置26により
指示薬を注入する。
SP4: The indicator is injected into the blood outlet of the vena cava 34 by the indicator injector 26.

SP5;大静脈34の血液出口部分の指示薬が混合された血液
の指示薬混合血液温度をサーミスタ23の温度検出信号に
基づき測定してコントローラ25の記憶手段により記憶
し、 SP6;制御装置の演算手段により前記(1),(2)式か
ら前記血液と指示薬との混合定常温度Tを消去した前
記(3)式より右心部35を流通する血液,指示薬混合血
液の流量を演算し、記憶する。
SP5: The indicator mixed blood temperature of the blood mixed with the indicator at the blood outlet portion of the vena cava 34 is measured based on the temperature detection signal of the thermistor 23 and stored by the storage means of the controller 25; SP6; by the arithmetic means of the control device wherein (1), (2) said erasing the mixture constant temperature T of blood and an indicator (3) blood flowing through the Migishin unit 35 from the equation, calculates the flow rate of the indicator mixture blood from the equation, and stores .

SP7;この記憶された血液,指示薬混合血液の測定流量を
前記コントローラ25の表示手段31により表示する。
SP7: The stored measurement flow rates of the blood and the indicator-mixed blood are displayed by the display means 31 of the controller 25.

以上により、心拍出量の測定が完了する。 Thus, the measurement of the cardiac output is completed.

ところで、このようにして測定した測定値が信頼でき
るかどうかの問題があるので、本発明の発明者は、前記
本発明の心拍出量測定方法の良否を次に述べる模擬心拍
出量測定方法により確認した。次にその模擬心拍出量測
定方法について説明する。
By the way, since there is a problem of whether the measured value measured in this way is reliable, the inventor of the present invention has determined whether or not the above-mentioned cardiac output measurement method of the present invention is good or not by the simulated cardiac output measurement described below. Confirmed by method. Next, a method of measuring the simulated cardiac output will be described.

第5図は本発明の方法の良否を、本発明の心拍出量測
定装置による測定結果と比較して確認評価するための模
擬心拍出量測定装置の概略配管図である。
FIG. 5 is a schematic piping diagram of a simulated cardiac output measuring device for confirming and evaluating the quality of the method of the present invention by comparing it with the measurement result of the cardiac output measuring device of the present invention.

第5図中1は自動温度調節器及び撹拌装置を有する血
液リザーバであり、この血液リザーバ1には生体から取
り出された血液(この実施例では牛血)が撹拌状態で貯
留されている。
In FIG. 5, reference numeral 1 denotes a blood reservoir having an automatic temperature controller and a stirring device. Blood collected from a living body (bovine blood in this embodiment) is stored in the blood reservoir 1 in a stirring state.

血液リザーバ1には配管1aによりローラポンプ2が連
通され、ローラポンプ2には配管2aにより撹拌装置を有
する撹拌機(生体の心臓の代替模擬心臓で生体心臓の右
心に相当する)3が連通されている。
The blood reservoir 1 is connected to a roller pump 2 by a pipe 1a, and the roller pump 2 is connected by a pipe 2a to a stirrer 3 having a stirrer (corresponding to the right heart of a living heart, which is a substitute simulated heart for a living heart). Have been.

撹拌機3内にはサーミスタ付きカテーテル(Swan−Ga
nzカテーテル)(市販品商品名)5が挿入され、このSw
an−Ganzカテーテル5の先端には温度センサ(サーミス
タ)4が付設され、Swan−Ganzカテーテル5の後端に
は、撹拌機3内へ指示薬(生理食塩水)を注入し得るよ
うにシリンジ9が連通されている。
A catheter with a thermistor (Swan-Ga
nz catheter) (commercial product name) 5 is inserted, and this Sw
A temperature sensor (thermistor) 4 is attached to the tip of the an-Ganz catheter 5, and a syringe 9 is attached to the rear end of the Swan-Ganz catheter 5 so that an indicator (saline) can be injected into the agitator 3. Are in communication.

撹拌機3の上部内は配管5aによりメスシリンダ6に連
通されている。メスシリンダ6は配管6aにより所定箇所
に連通されている。
The inside of the upper part of the stirrer 3 is connected to the measuring cylinder 6 by a pipe 5a. The measuring cylinder 6 is connected to a predetermined location by a pipe 6a.

また撹拌機3のサーミスタ4にはA/D変換器(アナロ
グ・デジタル変換器)7が接続されている。このA/D変
換器7には後記するようにコントローラ12が接続され、
またコントローラ12には記録装置8が接続されている。
An A / D converter (analog / digital converter) 7 is connected to the thermistor 4 of the stirrer 3. A controller 12 is connected to the A / D converter 7 as described later.
The recording device 8 is connected to the controller 12.

コントローラ12は第7図に示すように、装置各部を制
御するCPU(中央処理装置)13と、CPU13において用いら
れる制御プログラムが格納されているROM14と、データ
一時格納用のRAM15と、CPU13と装置各部(血液リザーバ
1の撹拌モータ,血液リザーバ1に内蔵の自動温度調節
器,ローラポンプ2のモータ,撹拌機3の撹拌モータ,
撹拌機3内に挿入されたサーミスタ付きカテーテル5の
温度センサ(サーミスタ)4に接続されたA/D変換器7,
記録表示装置8,キーボード16,血液リザーバ1の温度セ
ンサ(サーミスタ)1bに接続されたA/D変換器10)とを
接続するインターフェイス11とからなっている。
As shown in FIG. 7, the controller 12 includes a CPU (Central Processing Unit) 13 for controlling each unit of the apparatus, a ROM 14 storing a control program used in the CPU 13, a RAM 15 for temporarily storing data, a CPU 13 Each part (a stirring motor of blood reservoir 1, an automatic temperature controller built in blood reservoir 1, a motor of roller pump 2, a stirring motor of stirrer 3,
An A / D converter 7 connected to a temperature sensor (thermistor) 4 of a catheter 5 with a thermistor inserted into the agitator 3;
It comprises a record display device 8, a keyboard 16, and an interface 11 for connecting to an A / D converter 10) connected to a temperature sensor (thermistor) 1b of the blood reservoir 1.

次に、前記のように構成された心拍出量測定装置によ
り模擬心拍出量を測定する場合の作動について第8図に
示すフローチャートを参照して説明する。下記流量測定
に入る前に予め後記する(3)式をキーボード16よりイ
ンターフェイス11を介してCPUへ入力し記憶させてお
く。
Next, the operation when the simulated cardiac output is measured by the cardiac output measuring device configured as described above will be described with reference to the flowchart shown in FIG. Before starting the flow measurement described below, the following expression (3) is input from the keyboard 16 to the CPU via the interface 11 and stored therein.

SP1;生体から取り出された血液(この実施例では牛
血)を、血液リザーバ1に貯留し、この血液を温度セン
サ(サーミスタ)1a,コントローラ12を介し自動温度調
節し、血液リザーバ1内の血液が所定温度に温度調節さ
れたかどうか判断し、所定温度に温度調節されたらSP2
へ進む。
SP1; blood (bovine blood in this embodiment) extracted from a living body is stored in a blood reservoir 1, and the blood is automatically temperature-controlled via a temperature sensor (thermistor) 1a and a controller 12, and blood in the blood reservoir 1 is stored. It is determined whether or not the temperature has been adjusted to the predetermined temperature.
Proceed to.

SP2;ローラポンプ2をONする。 SP2: Roller pump 2 is turned on.

SP3;血液リザーバ1で自動温度調節された血液をロー
ラポンプ2により定常流または脈流状態として撹拌機3
に送る。
SP3: The blood automatically temperature-controlled by the blood reservoir 1 is made into a steady flow or a pulsating flow by the roller pump 2 and the agitator 3
Send to

SP4;撹拌機3に低温の指示薬(生理食塩水)をシリン
ジ9より注入する。
SP4: A low-temperature indicator (physiological saline) is injected into the stirrer 3 from the syringe 9.

SP5;撹拌機3内の血液と生理食塩水とを撹拌する。 SP5: The blood and the physiological saline in the agitator 3 are agitated.

SP6;SP5で撹拌された撹拌機3内の血液と生理食塩水
との混合流体をメスシリンダ6に流出させ、この流体の
流量をメスシリンダ6により実測する。
SP6: The mixed fluid of the blood and the physiological saline in the agitator 3 stirred in SP5 is caused to flow out to the measuring cylinder 6, and the flow rate of the fluid is measured by the measuring cylinder 6.

またこのとき同時に、サーミスタ4の出力データ(温
度信号)をA/D変換器7に入力する。
At the same time, the output data (temperature signal) of the thermistor 4 is input to the A / D converter 7.

SP7;サーミスタ4の温度データを、A/D変換器7を介
してコントローラ12に入力する。
SP7: The temperature data of the thermistor 4 is input to the controller 12 via the A / D converter 7.

SP8;サーミスタ4の温度データに基づき、前記カテー
テル5を経由して撹拌機3から流出する流体流量をコン
トローラ12の演算手段により下記演算式(3)式を用い
て演算する。
SP8: Based on the temperature data of the thermistor 4, the flow rate of the fluid flowing out of the agitator 3 via the catheter 5 is calculated by the calculation means of the controller 12 using the following calculation formula (3).

SP9;SP8の演算結果をコントローラ12により記憶す
る。
SP9; The calculation result of SP8 is stored by the controller 12.

SP10;SP8の演算結果を記録表示装置8により記録,表
示する。
SP10: The calculation result of SP8 is recorded and displayed by the recording and display device 8.

なお、一例として従来例と同様に、生理食塩水の注入
量は0.77,2.27,4.27,9.27 ml、注入温度は274,278,283,
293 K、注入時間は2,5,10秒、ローラポンプ2から撹拌
機3へ流れる血液流量は1〜6/minとする。
In addition, as an example, as in the conventional example, the injection amount of the physiological saline is 0.77, 2.27, 4.27, 9.27 ml, the injection temperature is 274,278,283,
At 293 K, the injection time is 2, 5, 10 seconds, and the blood flow rate from the roller pump 2 to the agitator 3 is 1 to 6 / min.

ところで、熱希釈曲線のデータには下記(1)式に示
すニュートンの冷却の法則(物体が放射によって失う熱
量は、その物体と周囲との温度の差に比例するという法
則、近似的法則としてI.Newtonによって見いだされたも
の)が成立することが示される。
By the way, the data of the thermodilution curve includes Newton's cooling law shown in the following equation (1) (the law that the amount of heat lost by an object due to radiation is proportional to the difference between the temperature of the object and its surroundings, and the approximate law I (Found by .Newton).

ここで、Tは時間tにおける測定温度、Tは血液と
指示薬の混合定常温度、TFは血液温度、tcはカテーテル
の時定数を示す。
Here, T is the measured temperature at time t, T is mixed steady state temperature of the blood and the indicator, T F is the blood temperature, the t c indicates the time constant of the catheter.

一方、指示薬である生理食塩水と、血液の熱収支から
下記熱収支式(2)が成立する。
On the other hand, the following heat balance equation (2) is established from the physiological balance of the indicator and the heat balance of the blood.

QFρFCF(TF−T)=VIρICI(T−TI)/tI ……(2) ここで、QFは血液流量、VIは指示薬の生理食塩水の注
入量、ρは生理食塩水の密度、ρは血液の密度、CI
は生理食塩水の熱容量、CFは血液の熱容量、TFは血液温
度、TIは生理食塩水温度、Tは血液と指示薬の混合定
常温度、tIは生理食塩水の注入時間をそれぞれ示す。
Q F ρ F C F (T F -T ∞) = V I ρ I C I (T ∞ -T I) / t I ...... (2) where, Q F is blood flow, V I is the physiological indicators injection volume of saline, [rho I is the density of the saline, [rho F is the density of blood, C I
Is the heat capacity of saline, C F is the heat capacity of blood, T F is the blood temperature, T I is the temperature of saline, T∞ is the steady temperature of mixing of blood and indicator, and t I is the injection time of saline, respectively. Show.

ところが、前記熱収支式(2)に用いるTは測定で
きない。
However, not be T is measured using the heat balance equation (2).

これは、前述のように実際に生体の心拍出量を測定す
る場合には、オリフィス26bから低温の指示薬が注入さ
れる時間が瞬間的であるため、指示薬が注入されてから
この指示薬と血液との混合定常温度Tになるまでの時
間と、このTを経た後すぐに指示薬混合血液に続いて
血液が流れるようになり温度が上昇してしまうまでの時
間が極めて短いことにより、サーミスタ23が前記T
検出しきれないためである。
This is because when the cardiac output of the living body is actually measured as described above, the time at which the low-temperature indicator is injected from the orifice 26b is instantaneous. mixing and constant temperature T time until ∞, by a very short time until the temperature is as followed blood flows immediately indicator mixed blood after passing through the T rises, the thermistor with This is because 23 is not able to detect the above T∞ .

そこで、この血液,指示薬混合温度Tを用いずに流
量を算出するために、前記式(1),(2)から前記T
を消去すると、熱希釈曲線を基礎にして血液流量を算
出することができる下記流量算出式(3)となる。
Therefore, the blood, in order to calculate the flow rate without using the indicator mixture temperature T ∞, the formula (1), wherein T (2)
When ∞ is eliminated, the following flow rate calculation formula (3) can be used to calculate the blood flow rate based on the thermodilution curve.

ここで、QFは血液流量、VIは指示薬の生理食塩水の注
入量、ρは生理食塩水の密度、ρは血液の密度、CI
は生理食塩水の熱容量、CFは血液の熱容量、TFは血液温
度、TIは生理食塩水温度、Tは血液と指示薬の混合定
常温度、tIは生理食塩水の注入時間をそれぞれ示す。
Here, Q F is blood flow, V I is the injection amount of saline indicator, [rho I is the density of the saline, [rho F is the density of blood, C I
Is the heat capacity of saline, C F is the heat capacity of blood, T F is the blood temperature, T I is the temperature of saline, T∞ is the steady temperature of mixing of blood and indicator, and t I is the injection time of saline, respectively. Show.

この流量算出式(3)はカテーテルの時定数を考慮し
た心拍出量算出式であり、この式(3)からの血液流量
は時間 t=0.3〜0.7秒の範囲内の各時間、例えば0.3秒,
0.4秒,0.5秒等の各所定センシング時間における各セン
シング温度Tから算出したものである。また物性値は従
来通り1.08を用いる。
This flow rate calculation formula (3) is a cardiac output calculation formula considering the time constant of the catheter, and the blood flow rate from this formula (3) is calculated at each time within the range of time t = 0.3 to 0.7 seconds, for example, 0.3 times. Second,
It is calculated from each sensing temperature T at each predetermined sensing time, such as 0.4 seconds and 0.5 seconds. The physical property value is 1.08 as before.

ここで、前記流量算出式(3)に用いる必要があるサ
ーミスタ付きカテーテルの時定数が、予め明らかである
場合にはそれを用いて流量算出をすることができるが、
サーミスタ付きカテーテルの時定数が不明なときにはカ
テーテルの時定数を調べてからでないと前記流量算出式
(3)から流量算出をすることができない。
Here, when the time constant of the thermistor-equipped catheter that needs to be used in the flow rate calculation formula (3) is known in advance, the flow rate can be calculated using the time constant.
When the time constant of the catheter with a thermistor is unknown, the flow rate cannot be calculated from the flow rate calculation equation (3) until the time constant of the catheter is checked.

そこで、サーミスタ付きカテーテルの時定数を知るた
めに次の実験を行った。
Then, the following experiment was performed in order to know the time constant of the catheter with a thermistor.

まず、液が充填されたある液温TFの恒温槽にサーミス
タ付きカテーテルを浸漬する。するとこのサーミスタ付
きカテーテルは前記液温TFに対応する抵抗値を示す。次
に、このサーミスタ付きカテーテルを、ある瞬間に牛血
が充填されたある低温Tの牛血槽に入れ替える。そし
てある時間経過するとサーミスタ付きカテーテルの温度
は前記Tとなり温度Tに対応した抵抗値を示す。
First, a catheter with a thermistor is immersed in a constant temperature bath at a certain liquid temperature TF filled with liquid. Then, the catheter with a thermistor exhibits a resistance value corresponding to the liquid temperature TF . Then, replace the thermistor catheter in bovine blood vessel of a low-temperature T where bovine blood is filled in a certain moment. After a lapse of a certain time, the temperature of the thermistor-equipped catheter becomes the above-mentioned T∞ , and shows a resistance value corresponding to the temperature T∞ .

この状況をグラフにより示すと第10図に示すようにな
る。つまり、サーミスタ付きカテーテルが挿入された環
境温度(液温)を第10図(横軸はΔ時間,縦軸はサーミ
スタの環境温度T)に示すように、ある温度TFからある
温度Tまで瞬間的に変えると、サーミスタ付きカテー
テルの温度が前記環境温度Tに向って進み同第10図に
示すように変化する。この第10図のΔtはサーミスタの
時定数により異なる。
This situation is shown graphically in FIG. That is, the environmental temperature of the thermistor catheter was inserted (liquid temperature) of FIG. 10 (horizontal axis Δ time and the vertical axis represents the environmental temperature T of the thermistor) as shown in, to a temperature T in the certain temperature T F instantaneously alter, change as shown in FIG. 10 proceeds the temperature of the thermistor catheter is toward the ambient temperature T ∞. Δt in FIG. 10 differs depending on the time constant of the thermistor.

以上の実験から、サーミスタのセンシング時間(se
c)(横軸)とサーミスタ付きカテーテルの指示無次元
温度(T−T/TF−T)(縦軸)との関係をグラフ
に示すと第9図の如くなり、これらサーミスタのセンシ
ング時間とサーミスタ付きカテーテルの指示無次元温度
とは直線関係にあることが分かった。そこで、このサー
ミスタのセンシング時間とサーミスタ付きカテーテルの
指示無次元温度との関係グラフからサーミスタ付きカテ
ーテルの時定数を得ることができる。
From the above experiment, the sensing time of the thermistor (se
c) The relationship between the (horizontal axis) and the indicated dimensionless temperature of the catheter with a thermistor ( TT− / TF - T∞ ) (vertical axis) is shown in the graph of FIG. 9 and the sensing of these thermistors is performed. It was found that the time and the indicated dimensionless temperature of the catheter with the thermistor had a linear relationship. Then, the time constant of the thermistor-equipped catheter can be obtained from a graph showing the relationship between the thermistor sensing time and the indicated dimensionless temperature of the thermistor-equipped catheter.

なお、第9図に示す直線の傾きから得られた時定数は
1.69〜2.27とばらついた。これは、各々のサーミスタと
高分子被覆部分の熱伝達特性の違いによる。
The time constant obtained from the slope of the straight line shown in FIG.
It varied from 1.69 to 2.27. This is due to the difference in heat transfer characteristics between each thermistor and the polymer-coated portion.

ところで、前記(3)式より流量QFを算出するにはこ
の(3)式の時間t,時間tにおける測定温度T値を要す
るが、式(3)において算出する流量QFは時間tと温度
Tとの函数となるため、熱希釈曲線のある時間における
温度を測定することができれば、そのときの流量を算出
することができることとなる。
Incidentally, the (3) to calculate the flow rate Q F from the equation This equation (3) of the time t, it takes a measured temperature T value at time t, the flow rate Q F which calculates the equation (3) is a time t Since it is a function of the temperature T, if the temperature at a certain time of the thermodilution curve can be measured, the flow rate at that time can be calculated.

そこで、予め使用するカテーテルの時定数を調べて知
らせておけば、熱希釈曲線の立ち下がり曲線範囲におけ
る所定の時間(例えば0.3秒,0.4秒,0.5秒等)tにおけ
るサーミスタのセンシング温度Tを測定することによ
り、右心を通過した指示薬混合血液の流量を算出するこ
とができることになる。
Therefore, if the time constant of the catheter to be used is checked and notified in advance, the sensing temperature T of the thermistor at a predetermined time (for example, 0.3 seconds, 0.4 seconds, 0.5 seconds, etc.) t in the falling curve range of the thermodilution curve is measured. Thus, the flow rate of the indicator-mixed blood that has passed through the right heart can be calculated.

従って、指示薬注入後の熱希釈曲線の立ち下がり時点
から0.1秒のサンプリング間隔の5点のうちの所定の時
間tにおけるサーミスタによるセンシング測定温度Tか
らそのときの指示薬混合血液流量を算出し、それらの流
量の平均値を求めれば心拍出量を算出することが可能と
なる。
Therefore, the indicator-mixed blood flow rate at that time is calculated from the sensing measured temperature T by the thermistor at the predetermined time t among the five points of the sampling interval of 0.1 second from the falling point of the thermodilution curve after the injection of the indicator. If the average value of the flow rates is obtained, the cardiac output can be calculated.

次に、前記(I)式を用いた従来の流量測定結果と、
(3)式を用いた流量測定結果を第1表に示す。第1表
中(I)は前記(I)式を用いた測定結果を、第1表中
(3)は前記(3)式を用いた測定結果を示す。また、
第1表中※は生体実験はしていないが、前述のようなメ
スシリンダで実測したものとの比較により統計学上有効
とされている測定数値であることを示す。
Next, a conventional flow rate measurement result using the formula (I),
Table 1 shows the results of flow rate measurement using equation (3). (I) in Table 1 shows the measurement results using the above formula (I), and (3) in Table 1 shows the measurement results using the above formula (3). Also,
In Table 1, * indicates that the measured values are not statistically valid but are statistically valid by comparison with those measured with a measuring cylinder as described above.

これらの測定における指示薬注入量は4.27ml,注入温
度は274K,注入時間は2秒とした。
In these measurements, the indicator injection amount was 4.27 ml, the injection temperature was 274K, and the injection time was 2 seconds.

第1表から(I)式による測定流量は時定数とともに
増加し、小なる時定数のカテーテルほど実測流量に近い
値が得られている。低流量における最大誤差は31%であ
り、また高流量においても大なる時定数のカテーテルで
最大誤差は9%であった。時定数はカテーテルの熱伝達
の特性を示す。小なる時定数のカテーテルは血液温度の
変化の高い応答性を示し、そのため高精度の心拍出量測
定に適す。しかし、市販のSwan−Ganzカテーテルは物に
より異なる時定数を有し、(I)式による測定では時定
数の補正なしに高精度の心拍出量は測定できない。
From Table 1, the measured flow rate according to the formula (I) increases with the time constant, and a catheter having a smaller time constant has a value closer to the actually measured flow rate. The maximum error at low flow rate was 31%, and the maximum error at high flow rate was 9% for catheters with a large time constant. The time constant is indicative of the heat transfer characteristics of the catheter. A catheter with a small time constant exhibits a high responsiveness to changes in blood temperature, and is therefore suitable for accurate cardiac output measurement. However, commercially available Swan-Ganz catheters have different time constants depending on the object, and high accuracy cardiac output cannot be measured without correcting the time constant by the measurement using the formula (I).

これに対し本発明の(3)式による測定流量は、実測
流量1〜6/minの範囲で最大誤差14%相関係数0.999
で実測流量と一致した。
On the other hand, the measured flow rate according to the formula (3) of the present invention has a maximum error of 14% and a correlation coefficient of 0.999 in the range of the measured flow rate of 1 to 6 / min.
The flow rate coincided with the measured flow rate.

以上は前記装置においてポンプから一定流量で撹拌槽
3へ血液を流した場合の結果であるが、生体の実状に最
も近い状態での流量測定を行い、前記(3)式を用いて
流量算出をするのがよいので、前記装置においてポンプ
2より撹拌槽3へ脈流(拍動流)を与え、コントローラ
でビート数1.25S -1、Duration75%で流量を測定し、そ
の良否を確認した。この場合の前記(I)式を用いた流
量測定結果と前記(3)式を用いた流量測定結果とを第
2表に示す。第2表中※は生体実験はしていないが、前
述のようなメスシリンダで実測したものとの比較により
統計学上有効とされている測定数値であることを示す。
その結果前記(3)式による測定流量は最大誤差16%、
相関係数0.996で実測流量と一致した。これらの結果か
ら(3)式で示される本発明の流量測定法は定常流、拍
動流いずれにおいても有効であることが確認された。
The above is the result when blood is flowed from the pump to the stirring tank 3 at a constant flow rate in the above apparatus. The flow rate is measured in the state closest to the actual condition of the living body, and the flow rate is calculated using the above equation (3). Therefore, a pulsating flow (pulsating flow) was applied from the pump 2 to the stirring tank 3 in the above apparatus, and the controller measured the flow rate at a beat number of 1.25 S -1 and a Duration of 75%, and the quality was confirmed. Table 2 shows the flow measurement results using the above formula (I) and the flow measurement results using the above formula (3) in this case. In Table 2, * indicates that the measured values are statistically valid by comparing with those actually measured with a graduated cylinder as described above, although no biological experiments were performed.
As a result, the measured flow rate by the above equation (3) has a maximum error of 16%,
The correlation coefficient was 0.996, which was consistent with the measured flow rate. From these results, it was confirmed that the flow measurement method of the present invention represented by the formula (3) is effective in both a steady flow and a pulsating flow.

ところで、血液に指示薬を長時間注入したときと、短
時間注入したときとでは、同量,同温度の指示薬を注入
しても測定流量が異なるのではないかとの懸念が生じる
ので、牛血液拍動流流量QF=4(n=5),生理食塩
水の注入量VI=4.27 ml,生理食塩水注入温度TI=274 K
として注入時間の測定流量に与える影響の確認を行い、
第6図に示す結果を得た。
By the way, there is a concern that the measured flow rate may be different even if the same amount and the same temperature of the indicator is injected between the time when the indicator is injected into the blood for a long time and the time when the indicator is injected into the blood for a short time. dynamic flow rate Q F = 4 (n = 5 ), injection volume V I = 4.27 ml saline, saline infusion temperature T I = 274 K
Confirm the effect of injection time on the measured flow rate as
The results shown in FIG. 6 were obtained.

第6図は、前記(I),(3)式による測定流量に与
える注入時間の影響を示す。
FIG. 6 shows the effect of the injection time on the measured flow rate according to the formulas (I) and (3).

同第6図縦軸は、メスシリンダによる実測流量に対す
る前記(I),(3)式による測定流量の比を示し、縦
軸は指示薬の注入時間を示す。また同第6図中、白無地
棒グラフは前記(I)式による流量測定結果、斜線を施
した棒グラフは前記(3)式による流量測定結果をそれ
ぞれ示す。
The vertical axis of FIG. 6 shows the ratio of the flow rate measured by the formulas (I) and (3) to the flow rate actually measured by the measuring cylinder, and the vertical axis shows the injection time of the indicator. In FIG. 6, a solid white bar graph shows the flow rate measurement result by the above formula (I), and a hatched bar graph shows the flow rate measurement result by the above formula (3).

第6図によれば、前記(I)式による測定流量は注入
時間10秒において最大誤差20%であって実測流量と大き
く異なる結果となった。
According to FIG. 6, the measured flow rate according to the above formula (I) had a maximum error of 20% at an injection time of 10 seconds, which was significantly different from the actually measured flow rate.

これに対し、前記(3)式による測定流量は実測流量
と良好に一致し、注入時間に影響されない結果が得られ
た。即ち、第6図中、実測流量に対する測定流量の比が
1.0に近づく程測定流量は実測流量に近く、高精度に測
定できたことになる。
On the other hand, the measured flow rate according to the formula (3) was in good agreement with the actually measured flow rate, and a result was obtained which was not affected by the injection time. That is, in FIG. 6, the ratio of the measured flow rate to the actually measured flow rate is
As the value approaches 1.0, the measured flow rate is closer to the actual measured flow rate, indicating that the measurement has been performed with high accuracy.

以上により、(3)式による心拍出量測定方法は、各
カテーテルの熱伝達特性と指示薬注入量,指示薬注入温
度,指示薬注入時間等の条件に影響されず、異なる時定
数のカテーテルであっても高精度の心拍出量測定が可能
であることが確認された。
As described above, the cardiac output measurement method according to the equation (3) is not affected by the heat transfer characteristics of each catheter and the conditions such as the indicator injection amount, the indicator injection temperature, and the indicator injection time. It was also confirmed that accurate cardiac output measurement was possible.

指示薬注入量,指示薬注入温度,指示薬注入時間等の
条件に影響されず、高精度の流量測定ができることは、
操作技術を要さず、測定者を選ばず、流量測定の操作性
が向上したことになる。
The ability to measure the flow rate with high accuracy without being influenced by the conditions such as the indicator injection amount, indicator injection temperature, and indicator injection time
This means that the operability of the flow measurement has been improved without requiring any operation technique and without choosing the operator.

「発明の効果」 本発明装置によれば、従来、カテーテルの時定数が流
体の温度測定精度に大きく影響し、特に低流量,高い指
示薬温度、指示薬の長い注入時間で測定誤差を生じ、流
量測定精度が不十分となり、ひいては心拍出量を精密に
測定できなかった問題点を解消し、低流量,高い指示薬
温度,長い注入時間,カテーテル付きサーミスタの時定
数が異なる等の測定条件下においても精密な心拍出量測
定結果を得ることができ、いずれの測定者でも測定する
ことができ、測定精度が向上し測定操作が容易となる。
[Effects of the Invention] According to the device of the present invention, the time constant of the catheter greatly affects the accuracy of measuring the temperature of the fluid, and a measurement error occurs particularly at a low flow rate, a high indicator temperature, and a long injection time of the indicator. Insufficient accuracy, and thus the inability to accurately measure cardiac output, eliminates the problem of low flow rates, high indicator temperatures, long infusion times, and different time constants for thermistors with catheters. A precise cardiac output measurement result can be obtained, which can be measured by any measurer, so that the measurement accuracy is improved and the measurement operation is facilitated.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

第1図および第2図は本発明装置を示す概略図、第3図
はその制御装置の電気的構成を示す図、第4図は本発明
装置の作用を示すフローチャート、第5図は本発明の心
拍出量測定装置を評価するための模擬心拍出量測定装置
の配管図、第6図はその実測流量に対する測定流量の比
と生理食塩水注入時間との関係を示す図、第7図はその
コントローラの電気的構成を示す図、第8図はそのフロ
ーチャート、第9図はサーミスタのセンシング時間とカ
テーテルの指示無次元温度との関係を示す図、第10図は
微小時間に対する環境温度変化下のサーミスタの関係を
示す図である。 21……サーミスタ付きカテーテル、23……サーミスタ、
25……制御器(コントローラ)、26……指示薬注入装
置、34……大静脈、36……肺動脈入口部、37……右心房
入口部。
1 and 2 are schematic diagrams showing the device of the present invention, FIG. 3 is a diagram showing the electrical configuration of the control device, FIG. 4 is a flowchart showing the operation of the device of the present invention, and FIG. FIG. 6 is a piping diagram of a simulated cardiac output measuring device for evaluating the cardiac output measuring device of FIG. 6, FIG. 6 is a diagram showing the relationship between the ratio of the measured flow rate to the actually measured flow rate and the physiological saline injection time, and FIG. FIG. 8 is a diagram showing the electrical configuration of the controller, FIG. 8 is a flowchart thereof, FIG. 9 is a diagram showing the relationship between the sensing time of the thermistor and the indicated dimensionless temperature of the catheter, and FIG. It is a figure showing the relation of the thermistor under change. 21 ... Thermistor-equipped catheter, 23 ... Thermistor,
25: controller, 26: indicator injection device, 34: vena cava, 36: pulmonary artery entrance, 37: right atrium entrance.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) A61B 5/02 - 5/0295 G01K 1/00 - 19/00 実用ファイル(PATOLIS) 特許ファイル(PATOLIS)────────────────────────────────────────────────── ─── Continued on the front page (58) Fields investigated (Int. Cl. 7 , DB name) A61B 5/02-5/0295 G01K 1/00-19/00 Practical file (PATOLIS) Patent file (PATOLIS)

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】サーミスタ付きカテーテルを有する心拍出
量測定器が連結された記憶手段,演算手段、表示手段を
有する心拍出量測定装置であって、 前記記憶手段には、 T:時間tにおける測定温度、T:血液と指示薬の混合
定常温度、TF:血液温度、tc:カテーテルの時定数である
とき、 ニュートンの冷却法則に基づく 式と、 QF:血液流量、VI:指示薬の注入量、ρI:指示薬の密度、
ρF:血液の密度、CI:指示薬の熱容量、CF:血液の熱容
量、TF:血液温度、TI:指示薬温度、T:血液と指示薬
の混合定常温度、tI:指示薬の注入時間であるとき、 血液と指示薬との熱収支式 QFρFCF(TF−T)=VIρICI(T−TI)/tI ……(2) 式から、前記血液と指示薬との混合定常温度試薬T
消去した 式が記憶されるとともに、 大静脈から右心房への流入部に前記サーミスター付きカ
テーテルが挿入されて、肺動脈弁の流出側又は肺動脈血
液入口部分の血液温度が、前記サーミスタの温度検出信
号に基づき測定されて記憶され、 さらに、前記大動脈の血液出口部分に指示薬が注入され
て、前記大動脈血液出口部分の指示薬が混合された血液
の指示薬混合血液温度が前記サーミスタの温度検出信号
に基づき測定されて記憶され、 前記演算手段では、 前記記憶手段に記憶された(3)式より右心部分を流通
する血液,指示薬混合血液の流量が演算され、 該演算された血液,指示薬混合血液の流量は前記記憶手
段に記憶され、 前記表示手段では、前記記憶された血液,指示薬混合血
液の流量が呼び出されて表示されることを特徴とする心
拍出量測定装置。
1. A cardiac output measuring apparatus having a storage means, an arithmetic means, and a display means connected to a cardiac output measuring device having a catheter with a thermistor, wherein: T: time t measured temperature in, T ∞: mixing steady state temperature of the blood and the indicator, T F: blood temperature, t c: when the time constant of the catheter, based on the cooling Newton's law Equation: Q F : blood flow, V I : indicator injection volume, ρ I : indicator density,
ρ F : density of blood, C I : heat capacity of indicator, C F : heat capacity of blood, T F : blood temperature, T I : indicator temperature, T :: steady mixing temperature of blood and indicator, t I : injection of indicator when it is time, the thermal balance equation Q F ρ F C F (T F -T ∞) of blood and an indicator from = V I ρ I C I ( T ∞ -T I) / t I ...... (2) formula It was erased mixture constant temperature reagent T of said blood indicator The formula is stored, and the catheter with the thermistor is inserted into the inflow portion from the vena cava to the right atrium, and the blood temperature at the outflow side of the pulmonary valve or the pulmonary artery blood inlet portion is determined based on the temperature detection signal of the thermistor. Measured and stored, further, an indicator is injected into the blood outlet portion of the aorta, and the indicator mixed blood temperature of the blood mixed with the indicator at the aortic blood outlet portion is measured based on the temperature detection signal of the thermistor. The calculation means calculates the flow rates of the blood flowing through the right heart portion and the indicator-mixed blood from the equation (3) stored in the storage means, and calculates the calculated flow rates of the blood and the indicator-mixed blood. The cardiac output is stored in a storage means, and the display means retrieves and displays the stored flow rates of the blood and the indicator-mixed blood. Constant apparatus.
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