【はじめに】

PCPSとは、心肺機能の代替または補助を行う医療機器です。一般的には補助循環装置と呼ばれ、流量を補助する装置です。今回はPCPS(V-A ECMO)がメインでは無く、回路に使用されている血流計について書きます。

PCSPの血流計は、「超音波トランジットタイム型」が使われています。そもそも、なんでPCPS回路に血流計が必要なのかというと、遠心ポンプという前負荷と後負荷によって流量が変動してしまうポンプを使っているので、流量計が必須となっています。

 

【トランジットタイム型血流計について】

トランジットタイム型血流計とは、血流の順方向と逆方向に、パルス波(超音波)を通過させ、順方向と逆方向の通過時間(Transit time)の差で、血流量を測定するデバイスになっています。


トランジットタイム型血流計測定原理

血流と順方向の場合、通過時間は早くなり、逆方向の場合は遅くなります。

反射板ありも無しも原理的に変わりは無いが、反射板ありの方が、通過距離が長くなり、時間差が大きくなりと考えられます。

 

■この原理の例えに、「歩く歩道」で考えるとわかりやすいです。

歩く歩道とは空港などにある、ひらたいエスカレーターみたいなやつです。

その上を歩くと、〔歩行速度+歩く歩道の速度〕になり、移動速度がはやくなります。逆方向に歩くのを考えると〔歩行速度歩く歩道の速度〕となり、移動速度は遅くなります。


トランジットタイム型血流計測定原理②


この時、歩く歩道の上を決まった歩行速度で、両端から同時に歩き始めると、歩く歩道を渡りきる時間に差が出ます。この差は、歩く歩道の速度が速くなればなるほど広がります。この時間差で歩く歩道の速さを計算できます。


【トランジットタイム型血流計の測定式】


③トランジットタイム型血流計測定原理

トランジットタイム型血流計測定原理④


【気泡検知】

このトランジットタイム型血流計には、流速測定以外に気泡検知の機能もあります。音速は空気中で340m/s、水中で1500m/sと違いがあります。なので、気泡が伝搬経路にあれば、音速は1500340m/sに落ちるため、気泡を検知できます。一石二鳥の仕組みといえます。

 

【さいごに】

身近にある「音」の特性を使って、医療では、いろいろなことが出来ます。他にも、超音波画像診断装置、ドップラー血流計、超音波メス、IVUSなどなど、他にも多数あります。