心臓の血液量を体表から測定(page 2)

生体情報モニタ分野に注目の製品

2016/01/27 00:00
久保田 博南=ケイ・アンド・ケイジャパン 代表取締役社長(医工連携推進機構 理事)

100年前の法則を具現化した製品だが…

 製品名のStarling(スターリング)とは、英国の生理学者名に由来しており、心機能、特に左心室の仕事量に関わる法則の発見者名である。この法則は、何と約100年前に発表されたもので、左心室から出ていく一回拍出量は、右心房圧(つまり心臓に戻ってくる血液量に相当)にほぼ比例するというものだ。つまり、心臓に血液が多く戻れば、出てゆく血液も多くなる、というわけである。

 横軸に右心房圧、縦軸に心拍出量をとってグラフにしたのがスターリング曲線で、この法則性が如実に示されている。この“古い法則”を利用したにもかかわらず、最新技術を駆使して体表からの測定を可能としたことが興味深い。測定原理自体は、10年くらい前から研究されている「バイオリアクタンス」という比較的新しい概念を組み込んでいるのだ。

胸部に4つの電極を貼るだけ

 これまでの医療機器では、インピーダンス法(電気の抵抗成分などを主体に解析)を利用した測定によって、呼吸関連のパラメータや体脂肪などの計測が行われてきている。ところが、本製品では、インピーダンスのうちのリアクタンス部分(電気回路のコンデンサの成分)だけに注目した点がユニークなところで、これが血液流量と相関することを突き止めたことに価値がある。

 実際には、4つの電極(2つずつペアになったもの)を胸に装着するだけでよい。個々の電極が電圧電極と電流電極に分かれていて、一つのペア間の電圧と電流を測定して比較する。このとき、生体のリアクタンスに応じて電圧と電流の間に位相差(ズレ)が生じる。

測定法の概要(発売元であるアイ・エム・アイの製品説明資料から)
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 この位相差(つまりバイオリアクタンス)が血流量に相関するという法則を現実化したというわけだ。具体的にいうと、血流量が大きくなれば、バイオリアクタンスが大きくなり、それは電圧と電流の位相差が大きくなることにつながる。

 実際に利用されるのは、75kHzの交流であり、従来のインピーダンス法で使われている周波数と同等だ。したがって、技術的な違いを探すとなると、インピーダンス全体でなく、その一成分であるリアクタンスに絞った点だろう。血液に関わる重要なパラメータを対象として、それを“非観血”という手法でモニタリングできるStarling SVには、臨床機器としての大きな期待かかる。

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