電気的測定法による静脈リザーバレベル測定の検討
人工心肺において静脈リザーバ（venous reservoir：VR）内の血液レベルは連続的に測定するべき重要な項目である。本研究ではVRの材質であるポリカーボネートの電気的特性を利用して静電容量（Cs）値からVRの血液レベルを測定する方法を考案し、測定周波数、ヘマトクリット（Ht）、血液量のCs値への影響について検討した。 実験1はVR壁面に電極を2枚貼り各液面レベルにおける電極間の静電容量Cs［F］を周波数100kHz～1MHzで測定した。VRには生理食塩液と牛血（Ht 20％、25％、30％）をそれぞれ充填した。実験2では円筒状容器に電極を貼り生理食塩水を充填させ周波数1MHzでCs値を...
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| Published in | 体外循環技術 Vol. 50; no. 1; pp. 11 - 18 |
|---|---|
| Main Authors | , , , |
| Format | Journal Article |
| Language | Japanese |
| Published |
一般社団法人 日本体外循環技術医学会
2023
日本体外循環技術医学会 |
| Subjects | |
| Online Access | Get full text |
| ISSN | 0912-2664 1884-5452 |
| DOI | 10.7130/jject.50.11 |
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| Abstract | 人工心肺において静脈リザーバ（venous reservoir：VR）内の血液レベルは連続的に測定するべき重要な項目である。本研究ではVRの材質であるポリカーボネートの電気的特性を利用して静電容量（Cs）値からVRの血液レベルを測定する方法を考案し、測定周波数、ヘマトクリット（Ht）、血液量のCs値への影響について検討した。 実験1はVR壁面に電極を2枚貼り各液面レベルにおける電極間の静電容量Cs［F］を周波数100kHz～1MHzで測定した。VRには生理食塩液と牛血（Ht 20％、25％、30％）をそれぞれ充填した。実験2では円筒状容器に電極を貼り生理食塩水を充填させ周波数1MHzでCs値を測定した。 実験1の結果は液面レベルが高くなるとCs値が増加し、周波数1MHzでは1.30pF/cm（生理食塩液）、1.26pF/cm（Ht 20％）、1.28pF/cm（Ht 25％）、1.13pF/cm（Ht 30％）の増加となった。実験2では1.41pF/cmとなった周波数800kHz～1MHzが血液の影響は少なく安定した測定が可能であり、様々な形状をしたVRにおいて血液レベルを連続的に測定が可能であることが示唆された。 |
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| AbstractList | 人工心肺において静脈リザーバ（venous reservoir：VR）内の血液レベルは連続的に測定するべき重要な項目である。本研究ではVRの材質であるポリカーボネートの電気的特性を利用して静電容量（Cs）値からVRの血液レベルを測定する方法を考案し、測定周波数、ヘマトクリット（Ht）、血液量のCs値への影響について検討した。 実験1はVR壁面に電極を2枚貼り各液面レベルにおける電極間の静電容量Cs［F］を周波数100kHz～1MHzで測定した。VRには生理食塩液と牛血（Ht 20％、25％、30％）をそれぞれ充填した。実験2では円筒状容器に電極を貼り生理食塩水を充填させ周波数1MHzでCs値を測定した。 実験1の結果は液面レベルが高くなるとCs値が増加し、周波数1MHzでは1.30pF/cm（生理食塩液）、1.26pF/cm（Ht 20％）、1.28pF/cm（Ht 25％）、1.13pF/cm（Ht 30％）の増加となった。実験2では1.41pF/cmとなった周波数800kHz～1MHzが血液の影響は少なく安定した測定が可能であり、様々な形状をしたVRにおいて血液レベルを連続的に測定が可能であることが示唆された。 「要旨」人工心肺において静脈リザーバ (venous reservoir : VR) 内の血液レベルは連続的に測定するべき重要な項目である. 本研究ではVRの材質であるポリカーボネートの電気的特性を利用して静電容量 (Cs) 値からVRの血液レベルを測定する方法を考案し, 測定周波数, ヘマトクリット (Ht), 血液量のCs値への影響について検討した. 実験1はVR壁面に電極を2枚貼り各液面レベルにおける電極間の静電容量Cs [F] を周波数100kHz～1MHzで測定した. VRには生理食塩液と牛血 (Ht 20%, 25%, 30%) をそれぞれ充填した. 実験2では円筒状容器に電極を貼り生理食塩水を充填させ周波数1MHzでCs値を測定した. 実験1の結果は液面レベルが高くなるとCs値が増加し, 周波数1MHzでは1.30pF/cm (生理食塩液), 1.26pF/cm (Ht 20%), 1.28pF/cm (Ht 25%), 1.13pF/cm (Ht 30%)の増加となった. 実験2では1.41pF/cmとなった. 周波数800kHz～1MHzが血液の影響は少なく安定した測定が可能であり, 様々な形状をしたVRにおいて血液レベルを連続的に測定が可能であることが示唆された. |
| Author | 中村, 淳史 井上, 将 桑名, 克之 木暮, 英輝 |
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| Copyright | 2023 一般社団法人 日本体外循環技術医学会 |
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| CorporateAuthor | 杏林大学 保健学部 臨床工学科 泉工医科工業株式会社 |
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| DOI | 10.7130/jject.50.11 |
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| EISSN | 1884-5452 |
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| ISSN | 0912-2664 |
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| Issue | 1 |
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| PublicationTitle | 体外循環技術 |
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| Publisher | 一般社団法人 日本体外循環技術医学会 日本体外循環技術医学会 |
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| References | 8） Gabriel S, Lau RW, Gabriel C：The dielectric properties of biological tissue: Ⅲ. Parametric models for the dielectric spectrum of tissue. Phys Med Biol, 41（11）；2271-93,1996. 5） 福井康裕、小林昭和，副島健市，ほか：乳幼児人工心肺装置の研究―コンピュータによる血流量制御―．人工臓器，11（1）；267-270，1982 4） 佐藤栄治，竹内昭博，小林弘裕，ほか：画像を利用した経時的な貯血槽内血液レベルの抽出システム開発の試み．体外循環技術，32（2）；177-180，2005 1） 百瀬直樹，小久保領，山口敦司，ほか：静水圧による貯血レベルの測定法の考案とレベルモニター開発．体外循環技術，35（2）；105-110，2014 6） Beppu T, Imai Y, Fukui Y：A computerized control system for cardiopulmonary bypass. J Thorac Cardiovasc Surge, 109；428-438, 1995. 2） Naoki M, Rie Y, Yasuko T, et al.：Development of a new control device for stabilizing blood level in reservoir during extracorporeal circulation. Perfusion, 25（2）；77-82, 2010. 9） 戸坂俊英，長野 勇，八木谷聡：液体の比誘電率推定の一方法．電学論A，125（4）；331-336，2005 7） 遠山範康，鈴木 進，土屋喜一，ほか：コンピュータ制御による体外循環の経験．体外循環技術，20（2）；41-48，1994 3） 小林悦弘，森下武志：人工心肺貯血槽の液量レベルリニアセンシングに関する検討．日本機械学会ロボティクス・メカトロニクス講演会論文集，2015；1P1-07，2015 |
| References_xml | – reference: 6） Beppu T, Imai Y, Fukui Y：A computerized control system for cardiopulmonary bypass. J Thorac Cardiovasc Surge, 109；428-438, 1995. – reference: 4） 佐藤栄治，竹内昭博，小林弘裕，ほか：画像を利用した経時的な貯血槽内血液レベルの抽出システム開発の試み．体外循環技術，32（2）；177-180，2005． – reference: 3） 小林悦弘，森下武志：人工心肺貯血槽の液量レベルリニアセンシングに関する検討．日本機械学会ロボティクス・メカトロニクス講演会論文集，2015；1P1-07，2015． – reference: 9） 戸坂俊英，長野 勇，八木谷聡：液体の比誘電率推定の一方法．電学論A，125（4）；331-336，2005． – reference: 1） 百瀬直樹，小久保領，山口敦司，ほか：静水圧による貯血レベルの測定法の考案とレベルモニター開発．体外循環技術，35（2）；105-110，2014． – reference: 2） Naoki M, Rie Y, Yasuko T, et al.：Development of a new control device for stabilizing blood level in reservoir during extracorporeal circulation. Perfusion, 25（2）；77-82, 2010. – reference: 8） Gabriel S, Lau RW, Gabriel C：The dielectric properties of biological tissue: Ⅲ. Parametric models for the dielectric spectrum of tissue. Phys Med Biol, 41（11）；2271-93,1996. – reference: 5） 福井康裕、小林昭和，副島健市，ほか：乳幼児人工心肺装置の研究―コンピュータによる血流量制御―．人工臓器，11（1）；267-270，1982． – reference: 7） 遠山範康，鈴木 進，土屋喜一，ほか：コンピュータ制御による体外循環の経験．体外循環技術，20（2）；41-48，1994． |
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| SourceID | medicalonline jstage |
| SourceType | Publisher |
| StartPage | 11 |
| SubjectTerms | レベルセンサ 人工心肺 自動化 貯血量 静脈リザーバ |
| Title | 電気的測定法による静脈リザーバレベル測定の検討 |
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| ispartofPNX | 体外循環技術, 2023, Vol.50(1), pp.11-18 |
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