JP2554082B2 - 動脈血酸素ガス分圧測定装置 - Google Patents
動脈血酸素ガス分圧測定装置Info
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Landscapes
- Measurement Of The Respiration, Hearing Ability, Form, And Blood Characteristics Of Living Organisms (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、経皮的酸素ガス分圧の実時間補正による動
脈血酸素ガス分圧測定装置に関する。
脈血酸素ガス分圧測定装置に関する。
体内、特に動脈血の酸素ガス分圧は、代謝や呼吸機能
に関する情報を含み、新生児や重症患者の短期又は長期
にわたる呼吸管理に重要な役割を果たすものである。そ
のため、体表面より動脈血のガス分圧を無侵襲で計測す
る方法は、新生児や重症患者の呼吸循環動態を監視する
有力な手段として注目されている。このような計測で
は、体内から皮膚を透過してくる酸素や炭酸ガスを測定
し、これから動脈血の酸素ガス分圧や炭酸ガス分圧を推
定するものである。
に関する情報を含み、新生児や重症患者の短期又は長期
にわたる呼吸管理に重要な役割を果たすものである。そ
のため、体表面より動脈血のガス分圧を無侵襲で計測す
る方法は、新生児や重症患者の呼吸循環動態を監視する
有力な手段として注目されている。このような計測で
は、体内から皮膚を透過してくる酸素や炭酸ガスを測定
し、これから動脈血の酸素ガス分圧や炭酸ガス分圧を推
定するものである。
従来、電極法や医用質量分析法で経皮的に動脈血の酸
素や炭酸ガス分圧を連続測定するものがある。これは、
検出部にヒーターとサーミスタを内蔵し、それらを含む
温度制御回路で摂氏約44度の設定温度に保持するもので
ある。このようにして検出部を皮膚に装着すると、その
下の皮膚は加温され、表皮近傍まで血流が増加して皮膚
のガス透過性が大きくなり、動脈血ガス分圧を測定する
ことができる。ここで、動脈血ガスは皮膚組織と検出部
底面に張られた高分子のガス透過膜を拡散して検出部内
部へ導入され、電極や重量分析計へ導かれて分析され
る。
素や炭酸ガス分圧を連続測定するものがある。これは、
検出部にヒーターとサーミスタを内蔵し、それらを含む
温度制御回路で摂氏約44度の設定温度に保持するもので
ある。このようにして検出部を皮膚に装着すると、その
下の皮膚は加温され、表皮近傍まで血流が増加して皮膚
のガス透過性が大きくなり、動脈血ガス分圧を測定する
ことができる。ここで、動脈血ガスは皮膚組織と検出部
底面に張られた高分子のガス透過膜を拡散して検出部内
部へ導入され、電極や重量分析計へ導かれて分析され
る。
第５図は経皮的酸素ガス分圧測定におけるガス拡散モ
デルを示す図である。
デルを示す図である。
第５図において、縦軸は酸素分圧であり、Ａが検出部
側、Ｂ、Ｃが組織側である。特にＣは、十分に血液が供
給されて動脈血酸素ガス分圧Paを保持している組織、Ｂ
は、血液供給のない皮膚組織、Ａは検出部に張られたガ
ス透過膜である。経皮的酸素ガス分圧tcPo2は、膜を透
過して検出部内に流入してくる酸素分子の流入量Ｊによ
って測られる。検出部への酸素分子の流入量は、皮膚に
おける酸素ガス拡散抵抗Rtと膜の拡散抵抗Rmによって規
制される。従って、検出部内に入ってくる酸素分子は、
測定のため直ちに消費されるので、検出部内の酸素ガス
分圧は、常に零である。すなわち、流入酸素量Ｊは、膜
と皮膚表面との接触面における酸素ガス分圧値に比例す
ることになるので、Ｊによって測られる経皮的酸素ガス
分圧tcPo2は、接触面における酸素ガス分圧となる。従
来法は、この接触面における酸素ガス分圧をできるだけ
動脈血酸素ガス分圧に近づけようとするものであり、そ
のために所定の加温を行って経皮的酸素ガス分圧tcPo2
から動脈血酸素ガス分圧を推定するものである。
側、Ｂ、Ｃが組織側である。特にＣは、十分に血液が供
給されて動脈血酸素ガス分圧Paを保持している組織、Ｂ
は、血液供給のない皮膚組織、Ａは検出部に張られたガ
ス透過膜である。経皮的酸素ガス分圧tcPo2は、膜を透
過して検出部内に流入してくる酸素分子の流入量Ｊによ
って測られる。検出部への酸素分子の流入量は、皮膚に
おける酸素ガス拡散抵抗Rtと膜の拡散抵抗Rmによって規
制される。従って、検出部内に入ってくる酸素分子は、
測定のため直ちに消費されるので、検出部内の酸素ガス
分圧は、常に零である。すなわち、流入酸素量Ｊは、膜
と皮膚表面との接触面における酸素ガス分圧値に比例す
ることになるので、Ｊによって測られる経皮的酸素ガス
分圧tcPo2は、接触面における酸素ガス分圧となる。従
来法は、この接触面における酸素ガス分圧をできるだけ
動脈血酸素ガス分圧に近づけようとするものであり、そ
のために所定の加温を行って経皮的酸素ガス分圧tcPo2
から動脈血酸素ガス分圧を推定するものである。
上記のように従来の動脈血の酸素ガス分圧を経皮的に
測定する方法では、摂氏約44度の皮膚加温が不可欠であ
り、加熱された検出部によって皮膚加温が行われてい
る。
測定する方法では、摂氏約44度の皮膚加温が不可欠であ
り、加熱された検出部によって皮膚加温が行われてい
る。
ところがこのような装置は、一般に臨床で長時間にわ
たるモニターとして患者に使用するものである。しか
し、摂氏約44度の皮膚加温を行い同じ箇所に長時間装着
していると低温やけどのおそれがあり、また、暑い時期
には発汗により湿疹が現れたり炎症を起こしたりすると
いう問題がある。そのため、しばしば部位の移動をしな
ければならなず、極めて不便であった。
たるモニターとして患者に使用するものである。しか
し、摂氏約44度の皮膚加温を行い同じ箇所に長時間装着
していると低温やけどのおそれがあり、また、暑い時期
には発汗により湿疹が現れたり炎症を起こしたりすると
いう問題がある。そのため、しばしば部位の移動をしな
ければならなず、極めて不便であった。
本発明は、上記の問題点を解決するものであって、皮
膚組織の酸素ガス拡散抵抗を算出しながら低温やけどの
おそれのない僅かな加温または加温なしの条件下で経皮
的に動脈血酸素ガス分圧を精度高く実時間測定できる動
脈血酸素ガス分圧測定装置を提供することを目的とす
る。
膚組織の酸素ガス拡散抵抗を算出しながら低温やけどの
おそれのない僅かな加温または加温なしの条件下で経皮
的に動脈血酸素ガス分圧を精度高く実時間測定できる動
脈血酸素ガス分圧測定装置を提供することを目的とす
る。
そのために本発明は、動脈血酸素ガス分圧測定装置と
して酸素ガス拡散抵抗の異なる膜システムをもつ２個の
検出部を一体化した検出手段、当該検出手段により検出
された酸素ガス量から動脈血酸素ガス分圧を求めるデー
タ処理手段を備え、データ処理手段は、膜システムの各
拡散抵抗血と皮膚組織の代謝によって生ずる酸素ガス分
圧の降下値が予め入力されていることを特徴とするもの
である。
して酸素ガス拡散抵抗の異なる膜システムをもつ２個の
検出部を一体化した検出手段、当該検出手段により検出
された酸素ガス量から動脈血酸素ガス分圧を求めるデー
タ処理手段を備え、データ処理手段は、膜システムの各
拡散抵抗血と皮膚組織の代謝によって生ずる酸素ガス分
圧の降下値が予め入力されていることを特徴とするもの
である。
本発明の動脈血酸素ガス分圧測定装置では、酸素ガス
拡散抵抗の異なる膜システムをもつ２個の検出部により
酸素ガス量を測定し、膜システムの各拡散抵抗値と皮膚
組織の代謝によって生ずる酸素ガス分圧の降下値を使っ
て皮膚組織の酸素ガス拡散抵抗を算出して動脈血酸素ガ
ス分圧を求めるので、経皮的酸素ガス分圧から推定する
ことなく動脈血酸素ガス分圧を求めることができる。従
って、特に皮膚加温をすることなく高い精度で動脈血酸
素ガス分圧を測定することができる。
拡散抵抗の異なる膜システムをもつ２個の検出部により
酸素ガス量を測定し、膜システムの各拡散抵抗値と皮膚
組織の代謝によって生ずる酸素ガス分圧の降下値を使っ
て皮膚組織の酸素ガス拡散抵抗を算出して動脈血酸素ガ
ス分圧を求めるので、経皮的酸素ガス分圧から推定する
ことなく動脈血酸素ガス分圧を求めることができる。従
って、特に皮膚加温をすることなく高い精度で動脈血酸
素ガス分圧を測定することができる。
以下、図面を参照しつつ実施例を説明する。
第１図は本発明の動脈血酸素ガス分圧測定装置の１実
施例を説明するための図、第２図は検出部の構成例を示
す図、第３図は酸素ガス透過係数の比較例を示す図、第
４図は皮膚加温による皮膚温度との相関を示す図であ
る。
施例を説明するための図、第２図は検出部の構成例を示
す図、第３図は酸素ガス透過係数の比較例を示す図、第
４図は皮膚加温による皮膚温度との相関を示す図であ
る。
第１図において、１は検出部、２は２チャンネル酸素
ガス分圧計、３はADC（アナログーデジタルコンバータ
ー）、４はマイクロプロセッサ、５はCRT、６は記録
計、７はフロッピーディスクを示す。検出部１は、例え
ば酸素ガス拡散抵抗の異なる膜システムをもつ２つの検
出部を一体化したものであり、第２図に示すように２種
類の膜をはった２個の検出部からなり、皮膚に装着して
検出部に流入する酸素ガス量J1、J2を測定する。マイク
ロプロセッサ４は、検出部１を皮膚に装着し医用質量分
析計により交互に測定された酸素ガス量J1、J2から皮膚
組織の酸素ガス透過係数1/Rtを算出し、酸素ガス分圧を
求めるものであり、そのデータを出力するのがCRT5、記
録計６、フロッピーディスク７である。
ガス分圧計、３はADC（アナログーデジタルコンバータ
ー）、４はマイクロプロセッサ、５はCRT、６は記録
計、７はフロッピーディスクを示す。検出部１は、例え
ば酸素ガス拡散抵抗の異なる膜システムをもつ２つの検
出部を一体化したものであり、第２図に示すように２種
類の膜をはった２個の検出部からなり、皮膚に装着して
検出部に流入する酸素ガス量J1、J2を測定する。マイク
ロプロセッサ４は、検出部１を皮膚に装着し医用質量分
析計により交互に測定された酸素ガス量J1、J2から皮膚
組織の酸素ガス透過係数1/Rtを算出し、酸素ガス分圧を
求めるものであり、そのデータを出力するのがCRT5、記
録計６、フロッピーディスク７である。
本発明の動脈血酸素ガス分圧測定法は、上記の如く酸
素ガス拡散抵抗の異なる２種類の膜システムをもつ２個
の検出部を一体化して皮膚に装着し、これらの酸素ガス
分圧値の違いを測定することによって動脈血酸素ガス分
圧Paを測定するものであるが、次にその原理を説明す
る。
素ガス拡散抵抗の異なる２種類の膜システムをもつ２個
の検出部を一体化して皮膚に装着し、これらの酸素ガス
分圧値の違いを測定することによって動脈血酸素ガス分
圧Paを測定するものであるが、次にその原理を説明す
る。
まず２種類の膜システムの拡散抵抗値をRm1、Rm2とす
ると、それぞれの検出部に流入する酸素ガス量J1、J
2は、 と与えられる。ここで−ΔPtは、皮膚組織の代謝によっ
て生ずる酸素ガス分圧の降下を示す。両式から組織の拡
散抵抗は、 となり、流入ガス量の比と膜システムの拡散抵抗によっ
て求められる。
ると、それぞれの検出部に流入する酸素ガス量J1、J
2は、 と与えられる。ここで−ΔPtは、皮膚組織の代謝によっ
て生ずる酸素ガス分圧の降下を示す。両式から組織の拡
散抵抗は、 となり、流入ガス量の比と膜システムの拡散抵抗によっ
て求められる。
このようにして皮膚組織の拡散抵抗Rtが与えられる
と、動脈血酸素ガス分圧Paは（１）式又は（２）式で次
のように算出される。
と、動脈血酸素ガス分圧Paは（１）式又は（２）式で次
のように算出される。
Pa＝J1（Rm1＋Rt）＋ΔPt ……（４） ここで、酸素ガス分圧の降下ΔPtには一般に大きな変
動はないと考えてよいので一定値を前以って設定してお
くことが可能である。従って、酸素ガス分圧の降下ΔP
t、膜システムの拡散抵抗値Rm1、Rm2は、既知の値とな
るので、これらの値が予め設定されてマイクロプロセッ
サ４での演算に使用される。
動はないと考えてよいので一定値を前以って設定してお
くことが可能である。従って、酸素ガス分圧の降下ΔP
t、膜システムの拡散抵抗値Rm1、Rm2は、既知の値とな
るので、これらの値が予め設定されてマイクロプロセッ
サ４での演算に使用される。
本発明の動脈血酸素ガス分圧測定法により検出部に流
入する酸素ガス量J1、J2を測定して算出した皮膚組織の
酸素ガス透過係数1/Rtを文献報告値と比較してみたのが
第３図である。従来は適当な測定方法がなかったために
バラツキが大きく比較が困難ではあるが、本発明の動脈
血酸素ガス分圧測定法によれば、第４図の皮膚加温によ
る皮膚温度との相関関係から明らかように信頼性の高い
測定値を得ることができる。
入する酸素ガス量J1、J2を測定して算出した皮膚組織の
酸素ガス透過係数1/Rtを文献報告値と比較してみたのが
第３図である。従来は適当な測定方法がなかったために
バラツキが大きく比較が困難ではあるが、本発明の動脈
血酸素ガス分圧測定法によれば、第４図の皮膚加温によ
る皮膚温度との相関関係から明らかように信頼性の高い
測定値を得ることができる。
なお、本発明は、上記の実施例に限定されるものでは
なく、種々の変形が可能である。
なく、種々の変形が可能である。
以上の説明から明らかなように、本発明によれば、低
い皮膚加温で得られる経皮酸素ガス分圧tcPo2に２個の
検出部を使用して算出できるRtを用いて精度の高い補正
を行い、動脈血酸素ガス分圧Paを求めるので、従来の経
皮酸素ガス分圧tcPo2を動脈血酸素ガス分圧Paに近づけ
るために必要とされた摂氏約44度の高い皮膚加温が不要
となり、低温やけどのおそれがなくなった。
い皮膚加温で得られる経皮酸素ガス分圧tcPo2に２個の
検出部を使用して算出できるRtを用いて精度の高い補正
を行い、動脈血酸素ガス分圧Paを求めるので、従来の経
皮酸素ガス分圧tcPo2を動脈血酸素ガス分圧Paに近づけ
るために必要とされた摂氏約44度の高い皮膚加温が不要
となり、低温やけどのおそれがなくなった。
第１図は本発明の動脈血酸素ガス分圧測定装置の１実施
例を説明するための図、第２図は検出部の構成例を示す
図、第３図は酸素ガス透過係数の比較例を示す図、第４
図は皮膚加温による皮膚温度の相関を示す図、第５図は
経皮的酸素ガス分圧の測定におけるガス拡散モデルを示
す図である。 １……検出部、２……２チャンネル酸素ガス分圧計、３
……ADC（アナログーデジタル・コンバーター）、４…
…マイクロプロセッサ、５……CRT、６……記録計、７
……フロッピーディスク。
例を説明するための図、第２図は検出部の構成例を示す
図、第３図は酸素ガス透過係数の比較例を示す図、第４
図は皮膚加温による皮膚温度の相関を示す図、第５図は
経皮的酸素ガス分圧の測定におけるガス拡散モデルを示
す図である。 １……検出部、２……２チャンネル酸素ガス分圧計、３
……ADC（アナログーデジタル・コンバーター）、４…
…マイクロプロセッサ、５……CRT、６……記録計、７
……フロッピーディスク。
Claims (1)
- 【請求項１】酸素ガス拡散抵抗の異なる膜システムをも
つ２個の検出部を一体化した検出手段、当該検出手段に
より検出された酸素ガス量から動脈血酸素ガス分圧を求
めるデータ処理手段を備え、データ処理手段は、膜シス
テムの各拡散抵抗値と皮膚組織の代謝によって生ずる酸
素ガス分圧の降下値が予め入力されていることを特徴と
する動脈血酸素ガス分圧測定装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62142871A JP2554082B2 (ja) | 1987-06-08 | 1987-06-08 | 動脈血酸素ガス分圧測定装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62142871A JP2554082B2 (ja) | 1987-06-08 | 1987-06-08 | 動脈血酸素ガス分圧測定装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63305844A JPS63305844A (ja) | 1988-12-13 |
| JP2554082B2 true JP2554082B2 (ja) | 1996-11-13 |
Family
ID=15325538
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62142871A Expired - Lifetime JP2554082B2 (ja) | 1987-06-08 | 1987-06-08 | 動脈血酸素ガス分圧測定装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2554082B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113116344B (zh) * | 2020-01-16 | 2022-12-27 | 华为技术有限公司 | 基于电子设备的血氧监测方法、介质及系统 |
-
1987
- 1987-06-08 JP JP62142871A patent/JP2554082B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS63305844A (ja) | 1988-12-13 |
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