JPH0331043B2

JPH0331043B2 -

Info

Publication number: JPH0331043B2
Application number: JP59155435A
Authority: JP
Inventors: Kiichi Tsucha; Yasuhiro Fukui
Original assignee: SHINGIJUTSU JIGYODAN
Current assignee: SHINGIJUTSU JIGYODAN
Priority date: 1984-07-27
Filing date: 1984-07-27
Publication date: 1991-05-02
Also published as: JPS6133642A

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）本発明は、体外循環を用いて心臓切開手術を実
施した後、心拍が再開しても心筋収縮力が十分に
回復するまでの間に行われる補助循環の施行時に
おける血圧波形信号の処理装置に関するもので、
特に、補助循環時に得られる血圧波形信号を処理
して、その補助循環の実施に適した信号が得られ
るようにするための処理装置に関するものであ
る。

（従来の技術）人工心肺による体外循環を用いて心臓切開手術
を行つた場合には、その手術の完了後、完全体外
循環から部分循環に移行させ、心機能の回復に合
わせて徐々に体外循環量を減らして、最終的に体
外循環を終了させる。この際、患者によつては、
心機能が回復する前に急性心不全あるいは狭心症
等を併発する恐れがあつて、体外循環を終了する
ことは困難と考えられることがある。そのような
場合、左室機能の補助のために、補助循環が実施
されることも、しばしば見られるようになつてき
ている。

このような補助循環法としては、人工心臓を用
いて心臓拡張期に大動脈内に外部から送血するも
の、あるいは大動脈内に挿入したバルーンを、心
臓の拡張・収縮期に合わせて膨張・収縮させるこ
とにより血圧を高めるもの、などがあるが、いず
れにしても、心臓の動きに同期させて、補助循環
装置を動作させようとするものである。

（発明が解決しようとする問題点）ところで、このような補助循環を実施している
ときの血圧には、心臓の動きによつて生ずる血圧
と、補助循環装置の動作によつて生ずる血圧とが
重なつて表れる。しか、一般に、このような心臓
の動きに同期させて行われる補助循環において
は、心臓による血圧の脈動より50〜100msec遅れ
て、その補助循環による血圧の脈動が表れるよう
にされている。したがつて、補助循環施行時の血
圧波形には、心拍によるピークと補助循環による
ピークとが表れるようになり、血圧変化を計測し
て、血圧のピークに合わせて自動的に補助循環装
置を動作させるようにしても、それは心臓の動き
に同期するものとはならない。そのために、従来
は、補助循環装置の動作を心臓の動きに自動的に
追随させるようにすることができず、医師が、血
圧波形を見ながら補助循環装置の動作開始時期を
調整しなければならなかつた。

また、補助循環施行時の心機能の回復状態を判
断するためには、心拍のみによる最高血圧、最低
血圧、血圧波形の立ち上がり等を計測する必要が
あるが、上述のような問題から、これらを自動計
測することはできなかつた。

本発明は、このような問題に鑑みてなされたも
のであつて、その主な目的は、補助循環施行時に
おいて、その補助循環による血圧波形信号が除か
れた、心臓の拍動のみによる血圧波形信号が得ら
れるようにすることである。

また、本発明の他の目的は、補助循環装置を、
心臓の動きに同期させて、自動的に動作させ得る
ようにすることである。

（問題点を解決するための手段）この目的を達成するために、本発明の装置は、
第１図に示すように、血圧を計測して血圧波形信
号を発生する血圧計１と、補助循環装置２の動作
を検出して動作信号を発生する補助循環動作検出
装置３とを備えている。そして、その動作信号は
時間遅れ回路４に導かれるようになつており、そ
の時間遅れ回路４によつて、予め設定された時間
遅れをもつて、補助循環装置２の動作時間に対応
する時間だけ波形ホールド信号が発生されるよう
になつている。その時間遅れは、補助循環装置２
の動作開始点からその動作の影響が血圧波形信号
に表われるまでの時間に相当するものであり、そ
の時間は予め計測されて設定されている。

この時間遅れ回路４と上記血圧計１とには、波
形ホールド回路５が接続されている。この波形ホ
ールド回路５は、時間遅れ回路４から波形ホール
ド信号を受けていないときは、血圧計１からの血
圧波形信号をそのまま出力し、波形ホールド信号
を受けているときは、その信号を受けた時点にお
ける血圧波形の傾きをそのまま持続して出力する
ものである。

（作用）いま、補助循環装置２が、第２図ｂに示すよう
に、心臓による血圧のピーク時にほぼ同期して、
動作時間tmでけ動作しているものとする。この
とき血圧計１から出力される血圧波形信号は、第
２図ａに示すように、心臓による血圧のピークと
補助循環による血圧のピークとを有するものとな
る。

この図から明らかなように、補助循環装置２の
動作の影響が血圧波形信号に表れるまでには、時
間遅れtdがある。すなわち、血圧計１により得ら
れる血圧波形信号のうち、補助循環装置２の動作
開始時点から時間tdだけ遅れて始まり、補助循環
装置２の動作時間tmに等しい時間tm′だけ続く波
形信号は、補助循環によるものである。したがつ
て、その動作時間tmから時間遅れtdをもつ時間
tm′における血圧波形信号を消去し、その間を単
調な曲線あるいは直線によつて接続するようにす
れば、心臓による血圧波形に近似したものが得ら
れることになる。

第１図に示されている血圧波形信号処理装置に
おいては、補助循環動作検出装置３が補助循環装
置２の動作開始時点を検出する。そして、時間遅
れ回路４によつて、補助循環装置２の動作時間
tmから時間tdだけ遅れた時間tm′の間、波形ホー
ルド信号が出力される。波形ホールド回路５は、
通常は血圧計１から出力され血圧波形信号をその
まま出力しているが、波形ホールド信号を受けた
瞬間からその血圧波形信号をホールドし、血圧波
形を直線状に延長させる。そして、時間tm′が経
過して波形ホールド信号が停止された時点で、再
び血圧計１からの血圧波形信号をそのまま出力す
るようになる。

このようにして、波形ホールド回路５から出力
される信号は、第２図ｃに示すような、心臓によ
る血圧波形に近似した波形信号となる。

（実施例）次に、本発明の実施例について説明する。

第３図は、その血圧波形信号処理装置を補助循
環装置の自動制御に適用した一実施例を示すもの
である。この図に示されているように、血圧計１
は、心臓Ｈから離れた動脈部分において血圧を計
測するようにされている。補助循環装置２として
は人工心肺が用いられており、そのポンプ２１の
間欠回転動作が、補助循循環動作検出装置３によ
つて検出されるようになつている。この動作検出
装置３は、ポンプ２１を駆動するモータ２２への
通電を検知するものでよく、そのモータ電流の一
部を分岐して抽出するようなものでもよい。その
場合には、動作検出装置３は、補助循環装置２の
動作開始時点と動作時間とをともに検出するもの
となる。

動作検出装置３に接続されている時間遅れ回路
４は、動作検出装置３からの出力信号を、設定さ
れた時間遅れをもつて出力するものである。ある
いは、この時間遅れ回路４は、動作検出装置３か
らの出力信号を受けたときにトリガーされ、設定
時間経過後に出力信号を発し、それから更にポン
プ２１の動作時間に等しい一定時間が経過したと
きにその出力信号を停止する、タイマ回路とする
こともできる。その場合には、動作検出装置３に
よつて補助循環装置２の動作時間をその都度計測
す必要はなく、予めその１回の動作時間を計測し
て設定しておくだけでよい。

波形ホールド回路５は、血圧計１から発生され
る血圧信号の変化率を計測することもできるもの
で、時間遅れ回路４から出力信号を受けたとき
は、そのときの変化率のままの出力信号を発生す
る。すなわち、そのときの血圧波形信号から連続
して一定のの割合で減衰する波形信号を出力す
る。この波形ホールド回路５には、その出力信号
の波形及びその変化率の波形を表示し得るデイス
プレイＤと、モータ２２への通電を制御するモー
タ制御装置Ｃとが接続されている。このモータ制
御装置Ｃは、波形ホールド回路５の出力信号のピ
ーク時などを検出して、一定時間モータ２２に通
電するものである。その通電時期は、モータ２２
によりポンプ２１が駆動されて、人工心肺から心
臓Ｈの近くの大動脈に送血されたとき、それによ
る血圧のピークが心臓Ｈによる血圧のピークより
50〜100msec遅れて表れるように定められてい
る。

このような装置を用いて補助循環を行うときに
は、手術中などの人工心肺使用時に、予めモータ
２２への通電時点から、それによる血圧上昇が血
圧計１に表れるまでの時間を計測しておく、そし
て、その時間を、時間遅れ回路４における時間遅
れ定数として設定する。その時間を推定すること
ができる場合には、その推定時間を時間遅れ回路
４の時定数としてもよい。

心臓Ｈの手術中には、人工心肺は第３図の制御
系から切り離して作動される。手術完了後、心臓
Ｈが拍動を始めたとき、人工心肺にその制御系が
接続される。その結果、そのポンプ２１を駆動す
るモータ２２は、モータ制御装置Ｃによつて制御
されるようになり、波形ホールド回路５から出力
される血圧変化、すなわち心臓Ｈの動きに同期し
て補助循環が行われるようになる。また、そのと
き、デイスプレイＤには、第２図ｃに示されるよ
うな心臓Ｈのみによる血圧の近似波形が表示され
る。したがつて、その波形によつて心臓Ｈによる
最高血圧、最低血圧、血圧波形の立ち上がり等を
ほぼ正確に把握することができ、心機能の回復状
態を判断して、補助循環の低減あるいは停止等の
見通しを立てることができる。

なお、上記実施例においては、波形ホールド回
路５は一次近似波形を発生するものとしている
が、より高次の近似波形を出力するものとするこ
ともできる。

（発明の効果）以上の説明から明らかなように、本発明によれ
ば、補助循環装置の動作時間と、その動作が血圧
に影響を及ぼすまでの時間遅れとを予め計測して
おき、血圧を計測して得られた血圧波形から、そ
の予め計測された時間遅れをもつて、補助循環装
置の動作時間の相当する時間だけの波形を消去
し、その消去した波形部分を一次近似等の単調近
似波形によつて接続するようにしているので、補
助循環による影響のない、心臓のみによる血圧波
形に近似した血圧波形信号を得ることができ、補
助循環を自動制御することが可能となる。

また、時間遅れ回路によつて、補助循環装置の
動作時から所定の時間遅れをもつ波形ホールド信
号を発生させ、血圧計から出力される血圧波形信
号をその時間だけホールドさせるようにしている
ので、そのための回路構成も簡単なものとするこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明による血圧波形信号処理装置
を示すブロツク図、第２図は、その作用を説明す
るためのグラフ、第３図は、本発明を補助循環装
置の自動制御に適用した一実施例を示すブロツク
図である。１……血圧計、２……補助循環装置、３……補
助循環動作検出装置、４……時間遅れ回路、５…
…波形ホールド回路、td……時間遅れ、tm……
動作時間、tm′……時間遅れをもつ動作時間に等
しい時間。

Claims

【特許請求の範囲】１血圧を計測して血圧波形信号を発生する血圧
計１と、補助循環装置２の動作を検出して１回の動作ご
とに動作信号を発生する補助循環動作検出装置３
と、その動作信号を受け、前記補助循環装置２の動
作開始時点からその動作の影響が前記血圧波形信
号に表れるまでの遅れ時間td経過後に、前記補助
循環装置２の動作時間tmに等しい時間tm′だけ、
波形ホールド信号を出力する時間遅れ回路４と、前記血圧波形信号と波形ホールド信号とを受
け、通常はその血圧波形信号をそのまま出力する
が、前記波形ホールド信号が入力されているとき
には、前記血圧波形信号から連続してほぼ一定の
割合で減衰する波形信号を出力する波形ホールド
回路５とを備えてなる、補助循環のための血圧波形信号処
理装置。