観 血 的 血 流 量,非
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(2) 676. 大. よ り,血. 屋. 流 量 を定 量 的 に 測 定 し よ う と試 み た も. の で あ る.す. な わ ち,超. 音 波 ドプ ラー 法 で 血 流. 速 度 を 経 時 的 に 計 測 し,同 時 に,同. 部 で超音 波. 厚. 夫. 流 量 が 縫 合 前 と変 化 しな い こ と を確 認 した. 超 音 波 ドプ ラ ー 法 に よ る 血 流 速 は 方 向 指 示 型 超 音 波 ドプ ラ ー 血 流 計(Parks Blaverton,. に 計 測 し,こ. 波 数 方 式 と し て 雰 交 又 数 計 表 示 を 用 い,こ. れ に よ り血 管 断 面 積 を算 出 し,測. 定 部 血 管 の 血 流 量 の 定 量 化 を 試 み た.使. 用血 管. Model‑806.)を. Electronics. カ ル デ ィ オ グ ラ フ ィ法 に よ り,血 管 径 を 経 時 的. ペ ン シ ル 型 プ ロ ー ブ(直. Lab.. 周 波 数9MHzで. 径5mm)を. 周 れに. 軽 くあ て,. は 左 総 頸 動 脈 で あ り,同 血 管 の 血 流 量 の 定 量 化. ドプ ラ ー 音 の 最 強 点 で 血 管 の な す 角 が60゜ と な. を試 み る と 同 時 に,さ. る よ う 固 定 し て 測 定 し た.流. (心 拍 出 量)を し,逆. らに 大 動 脈 起 始 部 血 流 量. 左総 頸動 脈 の 流量 比の 相 関 をだ. に 左 総 頸 動 脈 流 量 よ り心 拍 出 量 の 推 定 も. 試 み 項.本. 法 に よ り血 流 ま た は 心 拍 出 量 の 定 量. 化 が 可 能 で あ る こ とが 判 明 し た.. 実 験 犬 数 は15頭 で あ る.体. 成犬. 静 脈 注 射 し,. 全 身 麻 酔 を施 し,右 側 臥 位 で 固 定 した.気. Model‑B2)を 第4肋. Electronic. CarpLAG‑25). で0点. よ り1KHz,. 2NHz単. る た め,安. 重15〜20kgの. 量 式 人工 呼 吸 器(五. 信 器(Leader. た,ド. 位 で ポ リ グ ラフ に. プ ラー装 置 固有 の雑 音 をし. 定 し た 波 形 を 描 き,さ. らに 波 形 が 類. 似 し て い る電 磁 流 量 計 の 流 速 脈 波 も同 時 に 記 録. に ネ ン ブ ター ル(25〜30㎎/kg)を. 挿 管 後,従. の 速度 で記録 し. た.発. 記 録 し た.ま. 実 験 方 法 と装 置. 速 派 波形 は ポ リグ. ラ フ に, 25mm/秒 お よ び50mm/秒. した.こ. う し て 安 定 した 脈 波 を 最 低5心. 拍 と り,. 混 合、 流 波 形 を記 録 し た(図1).. 管内. 十 嵐 医 科 工 業,. 用 い て 調 節 呼 吸 を お こ な っ た.. 間 右 側 開 胸 を お こ な い,心. 嚢 を縦切 開. し て 大 動 脈 起 始 部 を露 出 し,外 径 を 実 測(日 測 定 製 ノ ギ ス)し. た.心. 本. 拍 出 量 と左 総 頸 動 脈 の. 基 準 血 流 量 は 電 磁 流 量 計(日 本 光 電 工 業 製, Mo‑ del, MF‑27)で. 測 定 し た.プ. よ り5〜10%小. さ い も の を 用 い,血. 管 に 縫 合 糸 を巻 き,糸. ロー ブ は 血 管 外 径. 図1. 管 外径 は血. の 長 さ よ り求 め た.総. 頸. 動 脈 の 基 準 血 流 量 は 左 頸 部 を 縦 切 開 し,左 総 頸. 左 総 頸動 脈 にお け る ドプ ラー 血 流 計(U. D.E) と電磁 流 量計(E. M. F.)の 流 速 脈 波 形 の比 較.ド プ ラー 血 流計 は 混合 脈 波 形 で 記録.. 超 音 波 カ ル デ ィ オ グ ラ フ ィ法 に よ る血 管 径 の. 動 脈 を露 出 し,前 記 同 様 に 電 磁 流 量 計 の プ ロ ー. 計 測 は トラ ン ス デ ュ ー サ ー(K・B. ブ を 装 着 し,大 動 脈 流 量 と同 時 に 記 録 した.さ. Model. ち に 双 方 の 流 速 脈 波 形 を圧 脈 波 微 分 器(三. ル デ ィ オ グ ラ フ ィ(三. 器, 1309)に. 入 力, 8チ ャ ン ネ ル ポ リ グ ラ フ(三. 栄 測 器 ポ リ グ ラ フ142‑8 増 幅,記. 栄測. 録 し た(紙. Visigraph. お く り速 度:. 左 総 頸 動 脈 の 血 管 外 径 は5回 均 値 と した.こ. FR‑102)に 5cm/sec.).. 実 測 し,そ. の平. の 実 測 後 に 血 管 の 走 行,位. 置を. CT‑22BS. 2.25MHz. Aerotech製,. Short)と. 超 音波 カ. 栄 測 器 製, Model. を 用 い て お こ な っ た.ド. プ ラ‑プ. 2H‑18). ロー ブで. 計 測 し た 部 位 で,ト. ラ ンス デ ューサ ー の先端に. ゼ リー を 塗 布 し,皮. 膚 に 軽 く あ て,動. 動 を確 認 し た の ち,少. 脈 性の拍. しつ つ 移 動 さ せ な が ら オ. シ ロ ス コ ー プ 上 に 表 わ れ る 平 行 し た2本. 線 の拍. 確 認 し,左 総 頸 静 脈 と交 差 す る 部 位 を 選 び,頸. 動 波 形 が 同 一 巾 で 表 わ れ る と き を 血 管 直 上 と判. 部 下 半 で ドプ ラ ー の ペ ン シ ル 型 プ ロ ー プ を 設 置. 断 し,. す る部 位 を決 定 し た.検. メ ラ は ア サ ヒ･ペ ン タ ッ ク スSP型,マ. 波 時 の静 脈 血流 に よ る. 雑 音 の 影 響 を さ け る た め の 確 認 で あ る(静. 脈の. もの は コ マ 音 様 と して 聴 取 さ れ る の で 比 較 的 容 易 に 判 別 で き る).電. 磁 流 量 計 の プ ロー ブ を装 着. し た ま ま の 状 態 で 皮 膚 を 縫 合 し,プ 動 を防 ぐた め 縫 合 糸 に よ り2点. ロー ブ の移. を 皮 膚 に 固 定 し,. クマ ー,. 1秒 間 の 露 出 で 記 録 し た(図2).使. F4, f=50mm,ネ. で あ る.さ. オ パ ンF(ASA. ら に 原 版 を 等 倍 に 拡 大 し,ノ. 用カ ク ロ･タ 50) ギスに. よ り血 管 壁 厚 を計 測 し 血 管 外 壁 厚 との 差 に よ り 血 管 内 径 を 求 め,横 算 出 し た.. 断 面 を 円 形 と して 断 面 積 を.
(3) 超 音波 ドプ ラー 法 と超 音 波 カルデ イオ グ ラフ ィ法 の併 用 に よる非 観血 的 心拍 出 量測 定法. 〔f:使 用 超 音 波 周 波 数(9MHZ), 度, C:媒. 677. V:血 流 速. 質 中 で の 音 速(1500m/秒),θ:超. 音. 波 ビ ー ム と流 れ の な す 角(60゜), πr2血 管 断 面 積 〕 方 向 指 示 型 超 音 波 ドプ ラ‑装. 置 は 周波 数表 示. 方 式 と して 雰 交 又 数 計 表 を 用 い,方 Mc. Leodの. 向 指 示 法 は,. 位 相 偏 位 方 式 を 用 い た.. 超 音 波 ドプ ラ ー の 混 合 流 速 脈 波 を50mm/秒 10心 拍 記 録 し,最 図2. 大 腿 動 脈(径3mm)の bか らcま で を 測 定.. オ シ ロ ス コ‑プ. 像.. も安 定 し た 状 態 で さ ら に 雑 音. の な い 脈 波 形 を5心. 拍 と り, 0点 よ り先 行R‑R. 時 間 を1心 拍 と し て,そ. 図3. 図4. O点 よ り先 行R‑Rを1心 拍 と して,そ の1心 (斜線 部).流 速 は17cm/秒.. の1心. 拍 時 間に 等 しい. 拍 時 間 に等 し い脈 波 形 の 面積 を示す.. 左 総 頸 動 脈 の 流速 脈 波.ド プ ラー 法 と電 磁 流 速 計 に よ り試録.紙 お くり速度: 50cm/秒).. 動 脈 圧 と流 量 の 関 係 をみ る た め,正 頭)を. で. 常 犬(5. 脱 血 し,低 血 圧 犬 を 作 製 し た.最. を60mmHgと. 高血圧. した.脱 血 は 大 腿 静 脈 よ りお こ な. い,最 高 血 圧 が60mmHgと シ ョ ッ ク状 態 を作 っ た.測. な る ま で 脱 血 を行 い, 定 方 法 は前 述 の手 技. で お こ な っ た. って心 拍 出. 量 は 大 動 脈 流 速 と大 動 脈 断 面 積 の 積 を 積 分 し た. 量 を 求 め た(註).. よ り, 5脈 波 を 求 め,そ. 式 が 成 立 し,こ. れに よっ て流. の平 均. 値 を 流 速 値 と した(図3). 註)表1のNo. 17.0cm/sec.で. 1の 流 速 脈 波 が 図3で あ る.総. mmで 血 管 断 面 積,. 流 量 は容 積 流 速 の 積 分 で あ る.従. もの に 等 し い.次. 脈 波 形 の 面 積 を積 分 計(Ushikata製O‑bacL Planimeter)に. て,こ. .0. πr2=3 .14×(2)2で あ る .従. っ. れ を 前 記 の 数 式 に 代 入 し,単. る と次 式 と な る.. 流 速Vは. 頸 動 脈 の 計 測 値 は4. 位 を整理 す.
(4) 678. 大 表1. 屋. 厚. 夫 表2. 左 総 頸 動 脈 流 量 の相 関,お よび 総 頸 動 脈 径 と ドプ ラー 血 流 計 に よ る平 均 血 流 速 値.. 表3. 図5. 総 頸動 脈 血管 径 の計 測値.. 電 磁 流 量 計 に よ る心 拍 出 量 と左 総 頸動 脈 の 流 量 比(正 常 犬).. ドプ ラー 法 とエ コー 法 の 流 量 と電磁 流 量計 に よ る左 総 頸 動 脈 流 量 の相 関.. 実. 験. 成. 績. 左 総 頸 動 脈 の 血 流 速 を ドプ ラ ー 法 で 描 写 した の が 図4で. あ る.表1は. し た も の で あ る.エ. 実 験 犬15頭 の 流 量 を示. コ‑法. を用 い た血管 径の測. 定 結 果 と 実 測 値 の 結 果 は 表2に の 相 関 係 数 はr=0.99で 0.89x+0.22で, 図6. 左総 頸動 脈 と心 拍 出量 の 相 関.(正. 常 犬). ま た,ド. あ る.回. P<0.001で. 示 し た.両 者 間 帰 直 線 はy=. 有 意 の 相 関 が あ る.. プ ラ ー 法 に よ っ て え ら れ た 流 速 値(5. 脈 波 の 平 均 積 分 値)と. エ コー 法 の 血 管 断 面 積 か.
(5) 超音 波 ドプ ラー法 と超音 波 カル デ ィオ グラフ ィ法 の併 用 に よ る非 観 血的 心 拍 出量 測定 法 ら得 られ た 流 量 と,電 磁 流 量 計 に よ る 流 量 の 相 関 係 数 は 図5に. 示 し た よ うに, r=0.955で. 回 帰 直 線 は, y=0.92x‑0.03で,. あ る.. P<0.001で. 679. 面 を 表 わ し,大 腿 動 脈 と総 頸 動 脈 で は 皮 膚 面 よ 表4. 心 拍 出 量 と左総 頸動 脈 の 流量 比(脱 血 シ ョッ ク犬).. 図8. 左 総 頸 動 脈 パ タ ー ン.計 測 値3.5mmで. 有. 意 の 相 関 を え た. 左 総 頸 動 脈 血 流 量 か ら,心 拍 出 量 を 推 測 す る た め,正 常 犬10例 と脱 血 犬5例. に つ いて両 者 の. 血 流 量 を 比 較 し た(表3と4).平. 均 流 量 比 は5.9. ±2.2(平 均 値 ±標 準 偏 差)で あ っ た.正 例 に つ い て 検 討 した が,回 +18.9(r=0.90,. 常 犬10. 帰 直 線 はy=37.0x. P<0.001)で. あ っ た(図6),. ドプ ラ ー 法 の 総 頸 動 脈 の 流 速 波 形 の 基 本 的 パ ター ンは 心 駆 出 期 に 相 当 す る急 速 前 進 相(S相) と心 拡 張 期 に 対 す る 遅 い 部 分(D相)と が,急. 速 前 進 相 は1峰. 総 頸 動 脈 パ ター ン(2峰 る.図3に. 性 で(S),ヒ 性)と. 示 した よ う に,. が み られ,こ. の 時,極. 分 が い づ れ もDicrotic. か らな る トに お け る. は い くら か 異 な. S相 とD相. の間 に谷. く微 か な 瞬 間 的 な 逆 流 成 notchと. 一 致 し て い る.. た だ し,こ れ は 正 常 犬 で は 少 な く(10例 中3例), 脱 血 犬 で は5例. 中 全 例 に 認 め られ,そ. 急 速 前 進 相 の ピ ー クは 低 く(図7),波 らか とな る.逆. の波 形 も 形 もな だ. 流 成 分 は 末 梢 動 脈 血 管 で は,一. 脈 拍 周 期 と して 初 期 の 急 速 前 進 相 に 引 き続 き, 心拡 張期 に あ って も原則 的 に波動 性 の血 流が 存 在 す る こ と,さ. らに ま た,こ. の うちに逆 流相 を. 含 む も の が あ るが 一 瞬 で あ っ た.. 図7. シ ョッ ク犬 に よ る左 総 頸 動 脈 の パ ター ン. で あ る.総. 皮 膚 か ら頸 動 脈 外 壁 ま で の 距. 離.. らcま. bか. で が 血 管 径.測. りの 深 さ が 異 な る.さ 頸動. 脈 量 は 重 症 な シ ョ ッ ク状 態 に お い て も 充 分 な 血. ら に 各 々,特. の 画 像 を 示 し て い る.し. か し,エ. 有 な拍 動性 コー 法 で え ら. れ た 血 管 径 の 経 時 的 変 化 は 心 周 期 で 極 く微 か で. 流 量 が あ り,そ の 流 量 比 は 心 拍 出 量 低 下 と共 に. あ り,し. 正 常 犬 に 比 べ や や 上 昇 し,平. の 血 管 内 径 の 変 化 は な か っ た .(0.02mm以. 正 常 犬 よ り3.4%の. 定 条件. はGain(‑8), STC(0.4), Depth(3.0), Level(40), Speed(5.0), Meuge(1cm).. (紙 お く り速 度: 50cm/秒,流 速: 11.0cm/秒). 脱 血 に よ る シ ョ ッ ク犬 は5例. 亀. か らbは. 均 流 量 比 は93%で. た が っ て,流. 量 へ の 影 響 を与 え る ほ ど 下). 上 昇 を み た(表4).. エ コ‑法 に よ る 総 頸 動 脈 径 は,一. 定 の 巾 を有. す る平 行 し た 線 と し て 認 め られ る(図8).こ に は 拍 動 性 の 動 きが あ る.最. れ. 上 部 の直 線 は皮 膚. 考. 案. 超音 波 カ ルデ ィオ グラ フ ィに よる血管 径 の 測 定 は 大 動 脈 や 肺 動 脈 で よ く検 討 さ れ て い る(1.2)..
(6) 680. 大. 屋. しか し心 周 期 に よ る 末 梢 動 脈 血 管 径 の 変 動 に つ い て の 報 告 は な い.末 動 脈)の. 梢 動 脈(総. 超 音 波 パ タ ー ン は,平. し て 描 写 さ れ,動. 頸 動 脈,大. 行 す る2本. 腿. 線 と. 脈 特有 の 波形 が心 周 期 に一 致. し て み え る(図2,. 8).こ. れ は トラ ン ス ジ ュ ー. 厚. 夫. こ とが で き る. 通 常,ド. プ ラ ー 法 に よ っ て 末 梢 動 脈 を検 波 す. る と き,血 流 ドプ ラ ー 唸 の 最 強 点 の み を手 が か り と し て,波 お い て,全. 形 を 求 め る.し. か し,血. 管断 面に. て の 血 球 が 同 じ流 速 を もつ もの で は. サ ー が 血 管 の 直 上 に あ る 場 合 に 限 り描 か れ る 画. な い こ とは ドプ ラ ー の ス ペ ク トロ グ ラ ム に よ っ. 像 で あ る.ト. て 判 明 して い る27).種. ラ ン ス ジ ュ ー サ ー が 直 上 よ り一 方. に ず れ る と,平 行 す る2本. 線 の 一 方 が 細 く な り,. 々 の 速 度 を もつ 血 球 が 存. 在 す る こ とは 明 らか で,こ. と に 血 管 壁 附 近 を流. トラ ン ス ジ ュ ー サ ー が 直 上 で な い こ と を示 す.. れ る 血 球 と中 央 を 流 れ る 血 球 とで は 流 体 力 学 的. し た が っ て 血 管 の 正 確 な 直 径 を知 る た め に は 平. に も流 速 の 遅 速 が あ る こ と は 充 分 に 考 え ら れ る.. 行 す る2本. し た が っ て,血. 線 の エ コ‑反. 射 が等 濃度 にな る よ う. に す る こ とが 肝 要 で あ る.図8は modeに. よ る も の でS,お. 収 縮 期,拡. 張 期 で あ る.一. 総頸 動 脈 のM. よびDの. 点はそれぞれ. 般 に は動 脈 血 管 は 心. 管 内 を 流 れ る血 球 を検 波 す る の. に,血. 管 の 直 上 で プ ロ ー プが 照 射 され て い ない場. 合,そ. の 流 速 脈 波 が 一 方 に 偏 す る こ とに よ り起. こ る 精 度 へ の 影 響 は さ け ら れ な い.プ. ロー ブ が. の 収 縮 期 に は 拡 張 し,拡 張 期 に は 収 縮 す る と さ. 血管 の 直上 で な けれ ば 流速 脈波 は不 安 定な波 形. れ て い る.し. か し肺 動 脈 な ど の 大 血 管 で の 血 管. と して 現 わ れ る の で安 定 し た 波 形 の み を対 象 と. 径 の 変 化 は,. 2mm以 下 で あ っ た とい う実 験 が あ. し,さ. ら に 波 形 の 解 析 も試 み た.周. 波数 計 によ. る2).本 研 究 で 計 測 した 末 梢 動 脈 血 管 の 径 変 化 は. る 方 法 の 出 力 の 波 形 と,電 磁 流 量 計 の 出 力 の 波. 収 縮 期,拡. 形 の 比 較 や 実 際 の 流 量 との 比 較 を し た が,よ 一 致 した結 果 をえ た .. っ た,し. 張 期,い. づ れ にお い て もみ られ なか. か しエ コー 図 をみ る 限 りで は,極. く微. か な 拍 動 運 動 は あ る よ う で あ る.さ らに,エ コ ‑像 が 最 も得 ら れ や す い 大 腿 動 脈 で 検 討 し て も 同 様 な パ タ‑ン. が え ら れ た,そ. の 結果 心 周期 に. 実 際 の 計 測 で は,ビ す る こ とが,エ. く. ー ム を血 管 の 直 上 で 照射. コー 法,ド. プ ラー 法 のいつ れに. お い て も必 要 不 可 欠 な 条 件 で あ る こ とは 前 述 し. よ る 末 梢 動 脈 の 血 管 径 の 変 化 は 僅 少 で あ り,し. た.さ. た が っ て 血 管 断 面 積 の 変 化 も極 め て 微 量 で あ る. あ ろ う.本 研 究 では 入 射 角 度 を60゜と 設 定 した.ビ ‑ム 巾 と 血 管 径 が ほ ぼ 等 しけ れ ば ,ド プ ラ 一 音. こ とが 判 明 し た. 血 流 速 度 を 正 確 に 測 定 す る た め に は,ド ‑ ,プ. プラ. ロ ー ブ が 血 管 と な す 角 を正 確 に 知 る こ と. が 不 可 欠 で あ る.実. 験 モ デ ル で は,容. 易 に決 定. ら に ドプ ラ ー 法 で 重 要 な 点 は 入 射 角 度 で. が 最 強 点 と な る 点 が60゜ に 非 常 に 近 い 値 とな るか ら で あ る.こ. の 手 技の容 易 さの他 に構 成周 波数. と分 析 器 の 可 動 範 囲 との 関 係 も一 因 で あ る27),. し う る,実 験 で 使 用 し た 総 頸 動 脈 は 同 動 脈 が 浅. 直 流 の 定 常 流 に よ る モ デ ル 実 験 で,流. 在 性 で,し. か も皮下 をほぼ 平行 に走行 す るため. 安 定 して い る 限 りで は,ビ. で あ る.し. か し な が ら非 侵 襲 性 の 臨 床 応 用 で は. 70゜で は 実 測 値 とcosθ. れが 充分. ー ム 角 度 が30゜ よ り. か ら計 算 した値 とは よ く. 血 管 と一 定 の 角 度 が 保 持 さ れ て い るか の 確 認 が. 一 致す る. 不 可 能 で あ る.そ. 実 測 値 よ り も大 き く な り,角 度 が90゜に な る とか. こ で,本. 研究 では超 音 波 カル. .し か し,そ. れ よ り角 度 が 大 とな れ ば,. デ ィ オ グ ラ フ ィ に よ る確 認 を お こ な っ た.図8. な り大 き い.ま. に 示 し た よ うに 皮 膚 面aか. の 直 流 で あ る に もか か わ ら ず,反. ら総 頸 動 脈 前 壁bま. た,そ. れ と ともに 流れ が一方向 対 方 向 の 出力. で の 深 さ を 測 り,こ の 点 を 中 心 に 末 梢 側 と 中 枢. も え ら れ は じめ る.以. 側 と の2点. を60゜と 設 定 した.こ の 現 象 は ビー ム の 拡 が りが. で 同 様 に 検 波 す る こ と に よ り,こ れ. ら3点 が 皮 膚 面 と同 じ深 さ で あ れ ば,皮. 膚面 と. あ る た め と解 釈 さ れ,そ. 平 行 して 走 行 し て い るか ど うか を視 覚 的 に 知 る. を 迎 え,ま. こ と が で き る.血. 本 実 験 で10例 中3例. 管 が 皮 膚 と平 行 し て 走 行 し て. い る と い う 条 件 を満 た し た 部 分 が あ れ ば,こ. の. 中心 点 か ら検 波 す る こ と で 入 射 角 を一 定 に す る. 上 の 理 由 に よ り入 射 角 度. た.入. の 拡 が りの 部 分 が 流 れ. た 見 送 る 結 果 で あ る と考 え ら れ る. に こ の 逆 流 成 分 が 記 録 され. 射 角 が 血 流走 行 に対 し大 き くなれば なる. ほ ど プ ラー 出 力 は 減 少 す る が,各. 角 度 間 に おけ.
(7) 超音 波 ドプ ラー法 と超 音 波 カル デ ィオ グラフ ィ法 の併 用 に よ る非観 血 的心 拍 出量 測定 法. 681. 存性 のな い血流 速度 測定 法 が実 験的 に 試み られ. 超 音 波 ドプ ラ‑血 流 計 に よ る 総 頸 動 脈 の パ タ ー ンにつ い て考察 す る と ,本 実 験 で は 大 動 脈 起. て い る18).す な わ ち, a)2本. 始 部 に お け る 電 磁 流 量 計 で の 血 流 は 駆 出期 の 前. る 出 力差 の 分 離 は 容 易 に な る た め 近 年,角. に 組 合 せ る. せ る. c)パ. b)2本. 進 相 だ け で あ る.こ. プ ラー 法(3ビ. 張 期 に も逆 流 が 存 在 す る の は,心. d)パ. まで の 距 離 測 定)と. の プ ロー ブ を直角. の プ ロー ブ を鋭角 で組合. ル ス.ド. る 三 次 元 情 報).. 度依. ームによ. ル ス･ド プ ラー 法(血. の 併 用.な. ど で あ る.. 流. の こ とか ら,末. は 関 係 な く,末 梢 動 脈 の 血 管 の 弾 性,あ 低 抗 な どが 考 え ら れ る.し. a). 梢 動 脈 で拡. 臓 駆 出現 象 と る いは. か し,こ れ ら の 成 分. の 方 式 は θ=90゜ で あ る た め,ピ ー ム が 遠 の く に. と考 え 合 せ て の 流 速 脈 波 の 積 分 値 は 逆 流 相 が 極. 従 い,分. く微 量 で あ る こ と と,ド. 離 す る.し. 影 響 さ れ る.ま. たが って血 管 までの 距離 に. た,ブ. い 難 い 欠 点 が あ る. 定 し,よ. ロ ー ブ が 大 型 と な り,扱 b)は. プ ロ ー ブ を鋭 角 で 固. っ て 精 度 を 高 め,小. り扱 い 易 い.現. 型 化 し,比. 較的 と. 在 考 え ら れ る こ の 方 式 が 最 も精. 度 が 高 い が 浅 在 性 の 血 管 だ け に 限 ら れ る.. c). で あ る か ら,ド. ブ ラ 一 装 置 がZCC法. プ ラー 信 号(広. 帯 域 信 号)を. 有. 限 時 間 で 記 録 す る こ とに よ り起 こ る 本 質 的 な 出 力 の ゆ ら ぎ(10%以 て,筆. 者 は5脈. 内)な. どの 諸 条 件 を考 慮 し. 波 の 加 算 平 均 化 を行 っ た.. 電 磁 流 量 計 を 用 い て 測 定 した 心 拍 出 量 と,エ. は パ ル ス 法 で 血 管 の 位 置 を計 測 した の ち 血 流 を. コー 法 と ドプ ラ ー 法 を 併 用 して 測 定 し た 総 頸 動. 計 測 す る 方 式 で,血. 脈 血 流 量 と の 相 関 は 強 く, γ=0.9で あ っ た こ と. 管 の位 置 に よ っては 血流 計. 測 の 誤 差 に も新 た な 要 素 を含 む こ と が 考 え ら れ. は す で に 述 べ た.左. る.た だ し,ド. 総 頸 動 脈 血 流 量 と1回. プ ラー･ア. ン ギ オ グ ラ フ ィ20)と. 量(大. 動 脈 起 始 部 流 量)の. の 併 用 も考 え られ るが,装. 置 が極 め て大 がか り. た.脱. 血 に よ るHypovolemia時. に な る. d)は. 順 流,逆. 流,混. 合 流 と複 雑 な 流. れ に対 し て も,絶 対 流 速 が 計 測 で き る 利 点 が あ るが,. c)の. よ う に,パ. ルス法 であ るた め装 置. 比 は5.9±2.2で. 拍出 あっ. の 総 頸 動 脈流. 量 と心 拍 出 量 との 相 関 を シ ョ ッ ク犬 で 調 べ,そ の 流 量 比 が9.4で あ る こ とが 判 明 した(表4). しか し,ヒ. トの 流 量 比 は 改 め て 設 定 す る 必 要 が. の 複 雑 化 とプ ロ ー ブ の 大 き さ の た め の 欠 陥 が あ. あ る.さ. る.以 上 が 現 在 考 え ら れ る 角 度 依 存 性 の な い 方. た らす 脈 波 伝 播 速 度 も 関 係 す る で あ ろ う.流 量. らに動 脈硬 化 に よ る血管 壁 の硬 化 が も. 法 で あ る.本 実 験 で 角 度 依 存 性 の あ る 装 置 を 使. そ の も の も あ る 程 度,変. 用 し た理 由 は,ま. 充 分 に 考 え られ る.加. ず,第1に. 最 も シンプ ルで 複. 雑 化 に併 う不 明 な雑 音 が 少 な い こ と,こ. とに 定. 変 化 が 最 も大 き くあ ら わ れ る の は 総 頸 動 脈 で あ. 量化 に重要 な 流速脈 波 の波 形が 雑音 に よって 変. り21)24),こ. 形 され な い こ と,第2に,. 化 が あ る.こ. 2本 の プ ロ ー ブ を 使. 化 す る で あ ろ う こ とは 令 に よ り血 流 パ タ ー ンの. と に 老 年 層 に は 血 流 パ ター ン の 平 低 れ は 伸 展 性 が 減 少 して い る こ とが. 用 す る こ とに よ り,取. り扱 い 不 便 さ と波 形 処 理. 原 因 で あ ろ う.本 研 究 は 正 常 な 血 管 を対 象 と し. の 複 雑 化(波. 類 で き る),第3に,超. た の で2.25MHzの. 形 が2種. 音. ト ラ ン ス ジ ュ ー サ‑を. 波 カル デ ィ オ グ ラ フ ィ と組 合 せ る こ とに よ っ て. した が,総. 皮 膚 面 と血 管 の 走 行,お. 状 態 が 不 明 な 症 例 は 分 解 能 の 高 い5MHz,な. き,常. よび その位 置 が確 認 で. に 安 定 し た 計 測 部 位 を知 る こ とが で き る. こ と,す な わ ち,多. 少 精 度 が 低 下 して も,常. 同一 条 件 で 測 定 で き,安. に. 定 し た 結 果 が 得 られ る. と い うの が 最 大 の 利 用 理 由 で あ る 。 本 研 究 の 最. し10MHzの. 使用. 頸 動 脈 の 硬 化 な ど に よ り血 管 内 腔 の. エ コー･ト. 用 す べ き で あ ろ う.ま. い. ラ ン ス ジ ュ ー サ ー を使. た 薬 物 の 投 与 に よ り,拍. 出 量 と頸 動 脈 流 量 との 比 が 変 化 す る 可 能 性 は 充 分 に 考 え ら れ る が,今. 後 に 残 し た 問 題 で あ る.. 終 的 目的 が 開 心 術 後 の 心 拍 出 量 の 測 定 で あ る か ら,ペ. 結. ン シ ル 型 プ ロ ー ブ と 同様 な 小 型 平 板 型 プ. ロ ー ブ を60゜の 角 度 で 製 作 し,患 者 に 長 時 間 の 皮. 諭. 雑 種 成 犬 を用 い て 方 向 指 示 型 超 音 波 ドプ ラ ー. 膚 固 定 で き る こ とが よ り重 要 な 条 件 と な る.計. 血 流 計 と超 音 波 カ ル デ ィ オ グ ラ フ ィ法 と の 組 合. 測す る た び ご と に,扱. せ に よ り,左 総 頸 動 脈 血 流 量 を 非 侵 襲 的 に 測 定. い難 い プ ロー ブ を使 用す. ることは 少 な くと も術 後 管 理 に は不 適 当 と考 え る.. し,こ. の 流 量 よ り1回. 心 拍 出 量 の 推 定 を試 み た ..
(8) 682. 大. 屋. 厚. 夫. よ り,デ. 本 研 究 は血 流量 が平 均動 脈 流 速の積 分 値 に動. ジ タ ル 表 示 す る こ とは 容 易 な こ とで あ. 脈 断 面 積 を 乗 じ た も の で あ る と い う作 業 仮 設 に. り,将 来,臨. 基 づ い て 実 験 をお こ な い,生. 実 用 装 置 と な り うる と考 え る.. 成 績 を修 め,非. 体 にお い て良 好 な. 床 面 で の 応 用 は 充 分 に 期 待 で きる. 観 血 的血 流測 定 法 として有望 で. 謝. 辞. あ る こ と を確 認 した. で ドプ ラ ー. 稿 を終 るに 臨 み,終 始 懇 切 て い ね い な る ご指導 を. 信 号 を 有 限 時 間 で 処 理 す る こ と に 併 う本 質 的 な. 賜 っ た寺 本滋 教 授 に 深 謝 す る と と もに,直 接 ご援 助. 1)実. 際 の 臨 床 計 測 で はZCC法. る い は 雑 音 成 分 を 考 慮 して も. とこ鞭 撻 を賜 っ た関 洲 二 講 師 に 深 謝 致 します.ま た,. 後 の 誤 差 は さ け ら れ な い と考 え ね ば. 工 学 系 に 関す る こ と では 慶 応 義 塾 大 学 工学 部,藤 岡. 出 力 の ゆ ら ぎ,あ な お10%前. 知 夫助 教 授,な. な ら な い. 2)ド. らび に 慈 恵 会 医 科 大 学, ME学. 古 幡 博 講 師 に厚 く感 謝 致 し ます.さ. プ ラ ー 血 流 計 に お け る 入 射 角 の 問 題 点,. 教室,. らに実 験 に あた. 入射 角60゜ で 設 定 し た も の が10゜ 前 後 に 変 化 す る. っ て協 力 を惜 まれ なか った 谷 崎 真 行 博 士,多 胡護博. こ と に よ り,少. 士,藤. る こ とか ら,. く と も流 量 は10%の. 誤差 を生 ず. 田邦 雄 博 士,お. よび 第2外 科 教 室 の諸 氏 に感. 謝 の意 を表 します.. 2本 の プ ロ ー ブ に よ る 角 度 依 存 性. 本論 文 の要 旨 は,第1回ME学. のな い方 法 でプ ロー ブが 皮 膚面 に長 時 間 固定 で. 会(中 国･四 国地. き る よ う な 小 型 化 した もの に 改 善 さ れ る な ら,. 方会)(53年11月),第20回,日. 超 音 波 カ ル デ ィ オ グ ラ フ ィ と の 組 合 せ に よ り精. 月),日 本ME学. 度 は さ ち に 高 い もの が 期 待 で き る.. 力学 と基礎 計測研 究会 」(54年11月)に おいて発表 した.. 3)計. 会 専 門別 研 究 会 「心 臓 血管 内の流体. 本研 究 の一 部 は文 部 省 科 学 研 究 費 補 助 金(課 題 番. 測部 位 は血 管 の極 く限 ちれ た一 点の 流. 量 で は あ るが,刻. 本 脈 管 学会(54年10. 号457327)に. 々 と変 化 す る 流 速 脈 波 の 積 分. よ る.. 値 と血 管 断 面 積 を 同 時 に コ ン ピ ュ ー タ ー 処 理 に. 文 1.. 竹 沢 英 郎:大. 2.. 小 向 洋 一 郎:超 222,. 血 管 の 超 音 波 診 断.呼. と 循,. 音 波 に よ る 大 動 脈 の 内 径,振. 長 井 靖 夫:. 4.. Goldberg, B. B.:. Echocardiographyに. 893‑898,. 1975.. 幅 の 動 態 に 関 す る 解 釈.日. 両 大 血 管 の 鑑 別.日. Ultrasonic measurement. Radiology 101, 383-392,. 本 超 音 波 医 学 会 講 演 集30,. 221‑. Goldberg, B. B.:. 6.. Olson, R.M. and Sheltom, D.K.JR.: thoracic aorta.. Suprateral. 26,. 69‑70,. 1974.. of the aortic arch, right pulmonary artery, and left atrium.. ultrasonography.. J. Am. Med. Assoc. 215, 245-250,. A nondestructive. J. Appl. Physiol. 32, 147-152,. Shelton, D.K.JR. and Olson, R.M.: 33, 542-550,. 本 超 音 波 医 学 会 講 演 集,. 1971.. 5.. 8.. 10,. 1971.. 3.. 7.. 献. 1971.. technique to measure wall displacement in the. 1972.. A nondestructive. technique to measure variatios.. J. Appl. Physiol.. 1972.. Colocousis, J. S.: Estimation of stroke volume changes by ultrasonic Doppler.. Circulation. -1917, 1977. 9.. 渡辺. 煕:心. エ コ ー 法 の 臨 床‑超. 10.. 沖野. 遙:心. 拍 出 量 の 測 定.血. 11.. 仁 村 泰 治:超. 音 波 検 査 法 概 説.綜. 12.. 阿部. 向 指 示 型 超 音 波 ドプ ラ ー 法.綜. 13.. 仁 村 泰 治:超. 裕:方. 音 波 ドプ ラ‑法. 音 波 診 断 法 の 原 理 一 新 興 医 学 出 版 社, 流 測 定,医 合 臨 床,. 学 書 院, 22,. pp. 316‑324,. 1907‑1913,. 合 臨 床,. の 応 用 一 理 論 と 評 価‑.呼. 3,. 10‑25,. 1975.. 1974.. 1973.. 21,. 2601‑2610,. 吸 と循 環,. 1972. 22.. 552‑559,. 1973.. 56, 914.
(9) 超 音 波 ドプ ラ ー 法 と 超 音 波 カ ル デ ィ オ グ ラ フ ィ 法 の 併 用 に よ る 非 観 血 的 心 拍 出 量 測 定 法. 14.. 15.. 仁 村 泰 治:超 ‑74. , 1970.. 新. 真 人:超. ‑126. 683. 音 波 ドプ ラ ー 法 に よ る 血 流 計 測 の 性 格 に 関 す る 検 討,日. 本 超 音 波 医 学 会 講 演 論 文 集,. 27,. 音 波 血 流 計 の 定 量 化 へ の 試 み 一 超 音 波 ピ ー ム 角 度 一,日. 本 超 音 波 医 学 会 講 演 論 文 集, 24,. 73. 125. , 1968.. 16.. 新. 真 人:超. 音 波 血 流 計 の 定 量 化 へ の 試 み.日. 本 超 音 波 医 学 会 講 演 論 文 集,. 17.. 古幡. 博:超. 音 波Doppler血. 18.. 古幡. 博:血. 流 速 度 の 絶 対 値 計 測 を め ざ し た 超 音 波 ドプ ラ‑法.医. 流 計 の 定 量 性 の 限 界.日. 28,. 15.. 本 超 音 波 医 学 会 講 演 論 文 集,. 16,. 25,. 用 電 子 と生 体 工 学.. 1975.. 185‑186, 4,. 1974.. 264‑268,. 19. 1978. 19. 加 藤 金 正:超 27,. 音 波 ドプ ラ‑血. 75‑76,. 20.. Bernstein. 21.. 伊 藤 勝 啓:超. 22.. 長 嶋 孝 昌:血. E. F.:. Non. Invasive. 音 波Doppler法. 音 波 医 学 会 講 演 論 文 集,. ‑16 23.. 28,. Diagnostic. Technique. in ゜VascularDisease. に よ る 末 梢 動 脈 の 研 究‑拍. 本 超 音 波 医 学 会 講 演 論 文 集,. 21‑22,. Mosby,. Boston,. pp. 11‑229,. 動 数 の 変 化 に 伴 う 血 流 速 パ タ ー ン の 変 化.日. 1978. 本超. 1975.. 行 再 建 術 術 中 後 の 管 理 に 於 け る 超 音 波 血 流 計 の 応 用.日. 本 超 音 波 医 学 会 講 演 論 文 集,. 28,. 15. , 1975.. 尾 本 良 三:末 59‑60,. 24.. 流 計 に よ る 平 均 流 速 計 測 に お け る 必 要 条 件,日. 1970.. 梢 動 脈 血 流 波 形 に よ る 簡 易 デ ジ タ ル 表 示 心 拍 出 量 の 試 作.日. 奥 田 国 彦:超 て 一.日. 本 超 音 波 医 学 会 講 演 論 文 集,. 29,. 1976. 音 波Doppler法. に よ る 末 梢 循 環 に 関 す る 研 究‑高. 本 超 音 波 医 学 会 講 演 論 文 集,. 25.. 伊 藤 勝 啓:超. 26.. 長 嶋 孝 昌:超. 音 波Doppler法. よ ぼ す 影 響‑.日. 24,. 139‑140,. に よ る 末 梢 循 環 の 研 究‑心. 本 超 音 波 医 学 会 講 演 論 文 集,. 29,. 血 圧 患 者 の 総 頸 動 脈 血 流 速Patternに. つい. 1973. 血 管 モ デ ルに お け る不均 一 径 管 の血 流速 波 形 に お. 61‑62,. 1976.. 音 波 血 流 計 に よ る下 肢 閉 塞 性 動 脈 疾 患 の 検 討.日. 本 超 音 波 医 学 会 講 演 論 文 集,. 30,. 237‑238,. 1976. 27.. 仁 村 泰 治:方. 向 指 示 型 超 音 波 ドプ ラ ー 法 に よ る 動 脈 パ タ‑ン.心. 28. Alberto Benchimol: 540-548,. 1972.. 臓,. 5,. 1356‑1368.. Clinical Application of the Doppler Ultrasonic Flowmeter.. Am. J. Cardiol. 29,.
(10) 684. 大. A new. non-invasive by. combining to. 屋. 夫. method. for. an. ultrasonic. an ultrasonic. cardiac. Doppler. measurement method. OHYA. of Surgery, Okayama (Director:. output. echocardiography. Atsuo Second Department. 厚. University. Medical School. Prof. S. Teramoto). It is a well-known fact that knowing cardiac output and blood flow volume in a certain region of the body is of importance not only in clinical practice but also in physiology. Fur thermore, it would be ideal if they were measured, simply, non-invasively and repeatedly without torture to patients. The ultrasonic Doppler method has been believed to be suitable and modified for this purpose. However, critical shortcoming in this method is that this method lacks quantitative determination because sectional area of the vessels is unknown. This study was to develop a new non-invasive method of determining blood flow volume by com bining echocardiography to Doppler method. Echocardiography is able to determine the diameter of the vessels and Doppler method simultaneously determines blood flow velocity in it. Then, blood flow volume becomes obtainable. This study of applying Doppler and echocardiographic probes in a short interval showed a good correlation of blood flow volume obtained with this method to that obtained with electromagnetic method. It was also found that cardiac output was obtainable by measuring the blood flow volume of the common carotid artery with the method. Correlation coefficient (r) between the diameter obtained by echocardiography and that measured with a ruler was 0.99 with a regression equation of y=0.89x+0.22 (p<0.001). r between blood flow volume obtained with this method and that measured by electromagnetic probe was 0.96 with y =0 .928x-0.03 (p<0.001). Estimation of cardiac output from the blood flow volume of the left common carotid artery, which was determined with this method, was accurate with r =0 .90 (y=37.08+18.9, p<0.001). With these data, it was concluded that this new method, namely, a combination of Doppler method and echocardiography, was accurate enough to clinical use to determine regional blood flow volume and it was also available to estimate cardiac output from the blood flow volume of the left common carotid artery. Moreover, this new method is measurable repeatedly without invasion and torture to patients with simple technique..
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