(57)【要約】      （修正有）【課題】より高い精度で胸腔内血液容量を決定し得る手段を提供する。【解決手段】  熱希釈測定により胸腔内血液容量（ITBV）と他の心血管パラメータを決定する。ａ）脈管系（１０３）の第１部位（１０１）付近で初期局部的温度変化を引き起こし、血流に温度偏移を発生させる温度影響手段（１０７）と、ｂ）脈管系（１０３）の下流の第２部位（１０２）で血液の局部的温度を測定する温度センサ（１１７）と、ｃ）該測定された局部的血液温度を時間関数として記録し、熱希釈曲線を決定するコンピュータシステム（１０４）とを備える。更にコンピュータシステム（１０４）は、ｄ）熱希釈曲線から患者の大域的拡張末期容量（GEDV）と胸腔内熱容量（ITTV）を決定し、ｅ）胸腔内血液容量（ITBV）を式「ITBV = ｆ(GEDV, ITTV, P)」に従って決定する。Pは肺内部の気道内圧。GEDVだけでなく、ITTVとPの関数としてITBVを決定する。【選択図】      図２
2005305173.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
熱希釈測定によって患者の胸腔内血液容量（ITBV）、およびその他の心血管パラメータを決定する装置であって、
ａ）患者の脈管系（１０３）の第１の部位（１０１）付近において初期局部的温度変化を引き起こして、患者の血流に温度偏移を発生させるための温度影響手段（１０７）と、
ｂ）患者の脈管系（１０３）の前記第１の部位（１０１）より下流の第２の部位（１０２）において患者の血液の局部的温度を測定するための温度センサ装置（１１７）と、
ｃ）前記温度センサ装置（１１７）に結合されるとともに、前記第２の部位（１０２）において測定された前記患者の局部的血液温度を時間の関数として記録し、熱希釈曲線を決定するようになされたコンピュータシステム（１０４）とを備え、
ｄ）前記コンピュータシステム（１０４）は、更に、前記熱希釈曲線から患者の大域的拡張末期容量（GEDV）および胸腔内熱容量（ITTV）を決定するようになされ、
ｅ）前記コンピュータシステム（１０４）は、更に、胸腔内血液容量（ITBV）を次式
ITBV = ｆ(GEDV, ITTV, P)
に従って決定するようになされたものであり、ここで、ITBVは胸腔内血液容量、GEDVは大域的拡張末期容量、ITTVは胸腔内熱容量、Pは患者の肺内部の気道内圧を表す。
【請求項２】
請求項１に記載の装置において、前記関数ｆ(GEDV, ITTV, P) は、
ｆ(GEDV, ITTV, P) = a ・ GEDV + b + c ・ ITTV + d ・ P
であり、ここで、aは、種依存パラメータであって、1 ＜ a ＜ 2を満たし、
bは、種依存パラメータであって、ゼロを含み、
cは、種依存パラメータであって、c ≦ 0を満たし、
dは、種依存パラメータであって、ゼロを含み、
cおよびdは、同時にゼロにならないように制限されている。
【請求項３】
請求項１に記載の装置において、前記関数ｆ(GEDV, ITTV, P) は、
【数１】
2005305173.tif 000008
であり、ここで、a、b、cおよびdは種依存パラメータであって、1 ＜ a / (c+d) ＜ 2を満たし、ITTVnorm、GEDVnormおよびPnormは、それぞれITTV、GEDVおよびPの経験的な正常値を表す。
【請求項４】
請求項１に記載の装置において、前記関数ｆ(GEDV, ITTV, P) は、
【数２】
2005305173.tif 000009
であり、ここで、a、b、c1、c2、d2、d2は種依存パラメータであって、
0.5 ≦ a／((c2+1)(d2+1)) ≦ 10を満たし、ITTVnorm、GEDVnormおよびPnormは、それぞれITTV、GEDVおよびPの経験的な正常値を表す。
【請求項５】
請求項１乃至４のいずれかに記載の装置において、Pが肺の経壁圧Ptmに等しいように設定され、ここで、Ptmは、
Ptm = ITP - Pmv
と定義され、ITPは胸腔内の圧力、Pmvは微小血管の圧力を表す。
【請求項６】
請求項１乃至５のいずれかに記載の装置において、Pは機械的呼吸器の気道で測定された圧力である。
【請求項７】
請求項６に記載の装置において、Pは呼吸終末陽圧（PEEP）である。
【請求項８】
請求項７に記載の装置において、Pは平均気道内圧である。
【請求項９】
請求項１乃至８のいずれかに記載の装置において、前記心血管パラメータの少なくとも１つを肺間の熱希釈によって決定するようになされている。
【請求項１０】
請求項１乃至９のいずれかに記載の装置において、肺血管外水分量（EVLW）の推定値を、
EVLW = ITTV - ITBV
として決定するようになされており、ここで、EVLWは肺血管外水分量を表す。
【請求項１１】
請求項１乃至１０のいずれかに記載の装置において、ITTVを、
ITTV = CO ・ MTT
として決定するようになされており、ここで、COは心拍出量を表し、MTTは、前記温度偏移が前記第１の部位（１０１）から前記第２の部位（１０２）へ移動するのに要する時間を示す平均遷移時間を表す。
【請求項１２】
請求項１乃至１１のいずれかに記載の装置において、GEDVを、
GEDV = CO ・ (MTT - DST)
として決定するようになされており、ここで、COは心拍出量を表し、MTTは、前記温度偏移が前記第１の部位（１０１）から前記第２の部位（１０２）へ移動するのに要する時間を示す平均遷移時間を表し、およびDSTは前記熱希釈曲線の下り勾配時間を表す。
【請求項１３】
請求項１乃至１２のいずれかに記載の装置において、更に前記コンピュータシステム（１０４）に結合された圧力感知装置（１１８）を備える。
【請求項１４】
当該コンピュータシステム（１０４）を温度影響手段（１０７）へ結合させる第１の結合手段と、当該コンピュータシステム（１０４）を温度センサ装置（１１７）へ結合させる第２の結合手段と、アクセス手段とを備えるコンピュータシステムであって、前記アクセス手段は、実行可能な命令にアクセスして、当該コンピュータシステム（１０４）に、
ａ）温度影響手段（１０７）を制御し、患者の脈管系（１０３）の第１の部位（１０１）付近において初期局部的温度変化を引き起こさせて、患者の血流に温度偏移を発生させることと、
ｂ）温度センサ装置（１１７）によって測定された前記患者の局部的血液温度を記録し、患者の脈管系（１０３）の前記第１の部位（１０１）より下流の第２の部位（１０２）において患者の血液の局部的温度を時間関数として測定して、熱希釈曲線を決定することと、
ｃ）前記熱希釈曲線から患者の大域的拡張末期容量（GEDV）および胸腔内熱容量（ITTV）を決定することと、
ｅ）患者の胸腔内血液容量（ITBV）を、次式
ITBV = ｆ(GEDV, ITTV, P)  
に従って決定することを行わせるものであり、ここで、ITBVは胸腔内血液容量、GEDVは大域的拡張末期容量、ITTVは胸腔内熱容量、Pは患者の肺内部の気道内圧を表す。
【請求項１５】
請求項１４に記載のコンピュータシステムにおいて、前記関数ｆ(GEDV, ITTV, P)は、
ｆ(GEDV, ITTV, P) = a ・ GEDV + b + c ・ ITTV + d ・ P
であり、ここで、aは、種依存パラメータであって、1 ＜ a ＜ 2を満たし、
bは、種依存パラメータであって、ゼロを含み、
cは、種依存パラメータであって、c ≦ 0を満たし、
dは、種依存パラメータであって、ゼロを含み、
cおよびdは、同時にゼロにならないように制限されている。
【請求項１６】
請求項１４に記載のコンピュータシステムにおいて、前記関数ｆ(GEDV, ITTV, P) は、
【数３】
2005305173.tif 000010
であり、ここで、a、b、cおよびdは種依存パラメータであって、1 ＜ a / (c+d) ＜ 2を満たし、ITTVnorm、GEDVnormおよびPnormは、それぞれITTV、GEDVおよびPの経験的な正常値を表す。
【請求項１７】
請求項１４に記載のコンピュータシステムにおいて、前記関数ｆ(GEDV, ITTV, P) は、
【数４】
2005305173.tif 000011
であり、ここで、a、b、c1、c2、d2、d2は種依存パラメータであって、
0.5 ≦ a／((c2+1)(d2+1)) ≦ 10を満たし、ITTVnorm、GEDVnormおよびPnormは、それぞれITTV、GEDVおよびPの経験的な正常値を表す。
【請求項１８】
請求項１４乃至１７のいずれかに記載のコンピュータシステムにおいて、機械的呼吸器の気道に配置された圧力センサに結合されたポートを備える。
【請求項１９】
請求項１４乃至１８のいずれかに記載のコンピュータシステムにおいて、肺血管外水分量（EVLW）の推定値を、
EVLW = ITTV - ITBV
として決定するようになされており、ここで、EVLWは肺血管外水分量を表す。
【請求項２０】
請求項１４乃至１９のいずれかに記載のコンピュータシステムにおいて、ITTVを、
ITTV = CO ・ MTT
として決定するようになされており、ここで、COは心拍出量を表し、MTTは、前記温度偏移が前記第１の部位（１０１）から前記第２の部位（１０２）へ移動するのに要する時間を示す平均遷移時間を表す。
【請求項２１】
請求項１４乃至２０のいずれかに記載のコンピュータシステムにおいて、GEDVを、
GEDV = CO ・ (MTT - DST)
として決定するようになされており、ここで、COは心拍出量を表し、MTTは、前記温度偏移が前記第１の部位（１０１）から前記第２の部位（１０２）へ移動するのに要する時間を示す平均遷移時間を表し、およびDSTは前記熱希釈曲線の下り勾配時間を表す。
【請求項２２】
熱希釈測定によって患者の胸腔内血液容量（ITBV）、およびその他の心血管パラメータを決定するコンピュータプログラムであって、コンピュータシステム（１０４）によって実行可能な命令を含み、前記コンピュータシステム（１０４）に、
ａ）温度影響手段（１０７）を制御し、患者の脈管系（１０３）の第１の部位（１０１）付近において初期局部的温度変化を引き起こさせて、患者の血流に温度偏移を発生させることと、
ｂ）温度センサ装置（１１７）によって測定された前記患者の局部的血液温度を記録し、患者の脈管系（１０３）の前記第１部位（１０１）より下流の第２の部位（１０２）において患者の血液の局部的温度を時間関数として測定して、熱希釈曲線を決定することと、
ｃ）前記熱希釈曲線から患者の大域的拡張末期容量（GEDV）および胸腔内熱容量（ITTV）を決定することと、
ｅ）患者の胸腔内血液容量（ITBV）を次式
ITBV = ｆ(GEDV, ITTV, P)  
に従って決定することを行わせるものであり、ここで、ITBVは胸腔内血液容量、GEDVは大域的拡張末期容量、ITTVは胸腔内熱容量、Pは患者の肺内部の気道内圧を表す。
【請求項２３】
請求項２２に記載のコンピュータプログラムであって、前記関数ｆ(GEDV, ITTV, P)は、
ｆ(GEDV, ITTV, P) = a ・ GEDV + b + c ・ ITTV + d ・ P
であり、ここで、aは、種依存パラメータであって、1 ＜ a ＜ 2を満たし、
bは、種依存パラメータであって、ゼロを含み、
cは、種依存パラメータであって、c ≦ 0を満たし、
dは、種依存パラメータであって、ゼロを含み、
cおよびdは、同時にゼロにならないように制限されている。
【請求項２４】
請求項２２に記載のコンピュータプログラムであって、前記関数ｆ(GEDV, ITTV, P) は、
【数５】
2005305173.tif 000012
であり、ここで、a、b、cおよびdは種依存パラメータであって、1 ＜ a / (c + d) ＜ 2を満たし、ITTVnorm、GEDVnormおよびPnormは、それぞれITTV、GEDVおよびPの経験的な正常値を表す。
【請求項２５】
請求項２２に記載のコンピュータプログラムであって、前記関数ｆ(GEDV, ITTV, P) は、
【数６】
2005305173.tif 000013
であり、ここで、a、b、c1、c2、d2、d2は種依存パラメータであって、
0.5 ≦ a／((c2+1)(d2+1)) ≦ 10を満たし、ITTVnorm、GEDVnormおよびPnormは、それぞれITTV、GEDVおよびPの経験的な正常値を表す。
【請求項２６】
請求項２２乃至２５のいずれかに記載のコンピュータプログラムであって、前記コンピュータシステム（１０４）に、肺血管外水分量（EVLW）の推定値を、
EVLW = ITTV - ITBV
として決定させるようにしてなり、ここで、EVLWは肺血管外水分量を表す。
【請求項２７】
請求項２２乃至２６のいずれかに記載のコンピュータプログラムであって、前記コンピュータシステム（１０４）に、ITTVを、
ITTV = CO ・ MTT
として決定させるようにしてなり、ここで、COは心拍出量を表し、MTTは、前記温度偏移が前記第１の部位（１０１）から前記第２の部位（１０２）へ移動するのに要する時間を示す平均遷移時間を表す。
【請求項２８】
請求項２２乃至２７のいずれかに記載のコンピュータプログラムであって、前記コンピュータシステム（１０４）に、GEDVを、
GEDV = CO ・ (MTT - DST)
として決定させるようにしてなり、ここで、COは心拍出量を表し、MTTは、前記温度偏移が前記第１の部位（１０１）から前記第２の部位（１０２）へ移動するのに要する時間を示す平均遷移時間を表し、およびDSTは前記熱希釈曲線の下り勾配時間を表す。
【請求項２９】
請求項２２乃至２８のいずれかに記載のコンピュータプログラムを物理的に格納した記憶媒体（２１２）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、熱希釈測定により患者の胸腔内血液容量、および他の心血管パラメータを決定するための装置、コンピュータシステムおよびコンピュータプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
肺間の熱希釈測定を実装する現在の最新技術は、熱指示薬を患者の上大静脈内にボーラス注入し、その上で患者の体循環のとある位置、例えば患者の大腿動脈において体温反応を測定して、熱希釈曲線、すなわち時間関数としての体温反応を決定する装置である。熱希釈曲線の概略例を図３に示し、同図では、横座標（時間軸）１はリニア表現であり、縦座標（体温差軸）２は対数表現になっている。熱希釈曲線からは、WO 93/21823に開示されたパラメータ計算を実装するコンピュータプログラムを実行するコンピュータシステムを利用して、様々な心血管パラメータを導き出すことができ、WO 93/21823の内容は、本明細書に引用により組み込み、また以下に簡潔に説明する通りである。
【０００３】
心拍出量COは、下記のスチュアート・ハミルトン式に基づくアルゴリズムで決定できる。
【数１】
2005305173.tif 000003
ここで、TB は初期血液温度を示し、TL は熱指示薬として使用される液体ボーラスの温度、VL は熱指示薬の容量、K1およびK2 はある特定の測定状況を検討するための定数、ΔTB(t) はベースラインの血液温度TB に関する時間関数としての血液温度を指す。熱指示薬は血液温度に対し、冷たくても温かくてもよい。心拍出量を得るにあたり、熱希釈曲線の下側部分を数学的な統合によって決定する必要がある。
【０００４】
図１で概略的に示すように、熱希釈曲線３より導かれる他のパラメータは、指数関数的減衰あるいは下り勾配時間DST、すなわち血液温度差ΔTB(t) が因数e-1だけ低下するまでにかかる時間、出現時間AT、すなわちボーラス注入ITと検知可能な温度差ΔTB(t) の最初の出現との間のタイムスパン、そして平均経過時間MTTを含む。
【０００５】
胸腔内熱容量ITTVおよび胸腔内血液容量ITBVは、次のように求めることができる。
ITTV = CO ・ MTT
ITBV = a' ・ GEDV +b'
ここで、a'およびb'は種特異性定数を表し、GEDVは大域的拡張末期容量を表し、これは次のように求めることができる。
GEDV = CO ・ (MTT - DST)
【０００６】
血管外熱容量の推定値は、胸腔内熱容量ITTVと胸腔内血液容量ITBVとの差として求めることができる。
ETV = ITTV - ITBV
血管外熱容量は、肺に重大な血流欠損（例えば重篤な肺塞栓、もしくは大きな単一の塞栓）がない場合には、肺血管外水分量の程度と密接な相関関係がある。
【０００７】
肺間の熱希釈は、心拍出量、心臓前負荷、および肺血管外水分量（EVLW）を評価する上で、すなわち肺水腫を定量化する上で、信頼に足る技術であることが示されている。単一の熱指示薬を注入することにより得られるEVLWの推定値は、上記の関係ITBV = a' ・ GEDV + b' に基づいている。この手法は、二重指示薬（熱色素）希釈法、および生体外重量法と比較しても遜色がないことが示されている。
【０００８】
しかしながら、機械的に人工換気をしている患者、および重篤な肺水腫を患っている患者に関して言えば、結果は必ずしも芳しいものではなかった。
【０００９】
したがって、本発明の目的は、特に重篤な肺水腫を患っている、および/または機械的に人工換気をしている患者に対して、より高い精度で、単一の指示薬による肺間の熱希釈によって胸腔内血液容量を決定することを可能にする新しい装置、コンピュータシステムおよびコンピュータプログラムを提供することである。
【発明の開示】
【００１０】
本発明者らは、いくつかの要因（特に肺水腫および気道内圧）により、心血液量と肺血液量との関係に、すなわち肺間の熱希釈によるEVLWの推定値に影響が出てしまうことを発見した。実際、肺水腫の部位では肺静脈が圧迫されるとともに肺血管収縮が亢進され、これらの両要因によって本来の肺血液量が減少されるので、ITBVの推定値を多めにとってしまい、またEVLWの推定値を少なめにとってしまう可能性がある（ITBVを1.25 x GEDVとして推定した場合）。同様に、どのような気道内圧の上昇（一回換気量、もしくは呼気終末陽圧の適用に関連）も肺血液量の減少を誘発しかねず、これは、心血液量／肺血液量の比率にも変化を生じさせる可能性がある。
【００１１】
上述の目的を達成するために本発明は、熱希釈測定によって患者の胸腔内血液容量（ITBV）、およびその他の心血管パラメータを決定する装置を提供するものであり、本発明に係る装置は、患者の脈管系の第１の部位付近において初期局部的温度変化を引き起こして、患者の血流に温度偏移を発生させるための温度影響手段と、患者の脈管系の前記第１部位より下流の第２の部位において患者の血液の局部的温度を測定するための温度センサ装置と、前記温度センサ装置に結合されるとともに、前記第２の部位において測定された前記患者の局部的血液温度を時間の関数として記録し、熱希釈曲線を決定するようになされたコンピュータシステムとを備え、前記コンピュータシステムは更に、前記熱希釈曲線から患者の大域的拡張末期容量（GEDV）および胸腔内熱容量（ITTV）を決定するようになされ、前記コンピュータシステムは更に、胸腔内血液容量（ITBV）を次式に従って決定するようになされる。
ITBV = ｆ(GEDV, ITTV, P)
ここで、ITBVは胸腔内血液容量、GEDVは大域的拡張末期容量、ITTVは胸腔内熱容量、Pは患者の肺内部の気道内圧を表す。
【００１２】
上述の目的を達成するために本発明はコンピュータシステムを提供するものであり、本発明に係るコンピュータシステムは、該コンピュータシステムを温度影響手段へ結合させる第１の結合手段と、該コンピュータシステムを温度センサ装置へ結合させる第２の結合手段と、該コンピュータシステムを気道内圧センサ装置へ結合させるオプションの第３の結合手段と、実行可能な命令にアクセスして、該コンピュータシステムに、温度影響手段を制御し、患者の脈管系の第１の部位付近において初期局部的温度変化を引き起こさせて、患者の血流に温度偏移を発生させ、温度センサ装置によって測定された前記患者の局部的血液温度を記録し、患者の脈管系の前記第１の部位より下流の第２の部位において患者の血液の局部的温度を時間関数として測定して、熱希釈曲線を決定し、前記熱希釈曲線から患者の大域的拡張末期容量（GEDV）および胸腔内熱容量（ITTV）を決定し、患者の胸腔内血液容量（ITBV）を次式に従って決定することを行わせるアクセス手段とを備える。
ITBV = ｆ(GEDV, ITTV, P)
ここで、ITBVは胸腔内血液容量、GEDVは大域的拡張末期容量、ITTVは胸腔内熱容量、Pは患者の肺内部の気道内圧を表す。
【００１３】
上述の目的を達成するために本発明は、また、熱希釈測定によって患者の胸腔内血液容量（ITBV）、およびその他の心血管パラメータを決定するコンピュータプログラムを提供するものであり、本コンピュータプログラムは、コンピュータシステムによって実行可能な命令を含み、前記コンピュータシステムに、温度影響手段を制御し、患者の脈管系の第１の部位付近において初期局部的温度変化を引き起こさせて、患者の血流に温度偏移を発生させ、温度センサ装置によって測定された前記患者の局部的血液温度を記録し、患者の脈管系の前記第１の部位より下流の第２の部位において患者の血液の局部的温度を時間関数として測定して、熱希釈曲線を決定し、前記熱希釈曲線から患者の大域的拡張末期容量（GEDV）および胸腔内熱容量（ITTV）を決定し、患者の胸腔内血液容量（ITBV）を次式に従って決定することを行わせる。
ITBV = ｆ(GEDV, ITTV, P)
ここで、ITBVは胸腔内血液容量、GEDVは大域的拡張末期容量、ITTVは胸腔内熱容量、Pは患者の肺内部の気道内圧を表す。
【００１４】
胸腔内血液容量を、大域的拡張末期容量（GEDV）の関数としてだけではなく、胸腔内熱容量の関数としても決定することにより、より高精度な胸腔内血液容量の推定値、したがって、より高精度な肺血管外水分量の推定値を出せることが経験的に判明した。
【００１５】
本発明の好適な実施の形態によれば、前記関数ｆ(GEDV, ITTV, P)は以下のように選択される。
ｆ(GEDV, ITTV, P) = a ・ GEDV + b + c ・ ITTV + d ・ P
ここで、aは種依存パラメータであって、1 ＜ a ＜ 2を満たし、bは種依存パラメータであって、ゼロを含み、cは種依存パラメータであって、cおよびdは種依存パラメータであって、ゼロを含み、cおよびdは同時にゼロにならないように制限されている。
【００１６】
項c ・ ITTVは、特に高い数値のITTVの補正を行うもので、項d ・ pは、特に患者が機械的人工換気をしている場合にITBVの補正を行うものである。一旦、種特異性パラメータa、b、cおよびdが決定されると、この数式を適用することにより、大きな患者母集団で正確に測定した値と、胸腔内血液容量および肺血管外水分量の推定値とが最適に一致するようになる。
【００１７】
本発明の別の好適な実施の形態では、前記関数ｆ(GEDV, ITTV, P)は以下のように選択される。
【数２】
2005305173.tif 000004
ここで、a、b、cおよびdは種依存パラメータであって、1 ＜ a / (c + d) ＜ 2を満たし、ITTVnorm、GEDVnormおよびPnormは、それぞれITTV、GEDVおよびPの経験的な正常値を表す。パラメータa、b、cおよびdは、回帰により決定される。
【００１８】
本発明の別の好適な実施の形態では、前記関数ｆ(GEDV, ITTV, P)は以下のように選択される。
【数３】
2005305173.tif 000005
ここで、パラメータa、b、c1、c2、d2は、比較の二重希釈測定からの非線形回帰によって求められる。これらのパラメータは種依存型である。項a ／ ((c2 + 1) (d2 + 1)) は、通常０．５から１０の範囲内にある。
【００１９】
第１の部分の
【数４】
2005305173.tif 000006
は、胸腔から大循環への完全な置換を示す。
【００２０】
第２の部分の
【数５】
2005305173.tif 000007
は、GEDVおよびPBVの変化した関係を示す。
【００２１】
従来技術による数式では、ITBV、すなわちPBVおよびGEDVの合計が、ETVおよび気道内圧が高い場合には低く見積もられていたことが調査によって判明した。これは、ETVの値が高いと肺組織の緊張が高まり、PBVとGEDVとの間の正常な固定的関係（ITBV = GEDV + PBV = a*GEDV + b）が乱されるからである。気道内圧Pが高い場合にも同様な結果が見られる。
【００２２】
したがって、肺から血液を押し出す有効圧力は、肺の経壁圧Ptm = ITP - Pmvということになる。これは胸腔内の圧力と微小血管の圧力との間の差である。微小血管周囲の圧力は無視してよい。線維症などで肺が非常に硬直している場合には、気道内圧が高くてもほとんど影響がなく、胸腔内の圧力は小さいままである。
【００２３】
肺内の微細血管のPtmは測定できない場合が多い。このような場合には、胸腔内の圧力、もしくは平均気道内圧をその代用とする。また、PEEP（呼吸終末陽圧）とも相関性があるため、これも利用できる。
【００２４】
血液は、次の二種類の方法で肺から置換される。
１．ごく少量の血液を肺から心臓へ移すことによって、GEDVおよびPBV間の正常な関係を変化させる。
２．PBVの一部を、完全に胸腔から大循環（体循環）へ置換する。
【００２５】
支配的な因子に依存して、c1、d１、あるいはc2、d2はゼロに等しくてもよい。ヒトにおける特例としては、a = 1.48、b = 87 ml、c1 = 0.18、d1 = 0、c2 = 0、d2 = 0、である。
【００２６】
他の数式も可能である。ITBVは、一般的にGEDV、ITTVおよびPの関数である。これを胸腔内血液容量指数ITBVI = ITBV／BSAにあてはめても有益であろう。ITBVIは、ITBVを体表面積（BSA）で除算したものである。この場合、ITBVIはGEDV／BSA、TTV／BSAおよびPの関数になる。
【００２７】
本発明の別の好適な実施の形態では、Pが肺の経壁圧（Ptm）に等しいように設定され、Ptm = ITP - Pmv  と定義される。ここで、ITPは胸腔内の圧力、Pmvは微小血管の圧力を表す。肺血管収縮を担い、胸腔内血液容量の推定値が大きめに出され、肺血管外水分量の推定値が小さめに出される理由が肺の経壁圧であるため、胸腔内血液容量を補正する際には、たとえ患者に肺線維症がある場合でも、肺の経壁圧を用いると最善の結果が求められる。
【００２８】
しかしながら、肺の経壁圧は決定するのが時に困難である。別の好適な実施の形態によれば、機械的呼吸器の気道で測定した平均圧力、もしくは機械的呼吸器の呼吸終末陽圧（PEEP）をPとして用いても大変良い結果が得られる。これらは容易に決定できる圧力である。
【００２９】
更なる有益な実施の形態は、従属請求項において説明する。
添付の図面は、本発明の上記の特徴およびその他の特徴を、よりよく理解するためのものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３０】
図１は、心臓内にある血液をおおむね表す大域的拡張末期容量（GEDV）、肺の中の血液を表す肺血液量（PBV）１１１、血管外にある肺水をおおむね表す血管外熱容量（ETV）１１２、気道容量（Vaw）、気道内圧（P）の従属関係を表した略図である。気道内圧（P）が増加すると気道容量（Vaw）も増加する。これは肺血液量（PBV）の減少につながる。言い換えるなら、Pが高まることにより、血液が肺から押し出され、心臓循環および／または体循環へと送り込まれる。同様に、ETVの高まりによっても、血液が肺から押し出され、心臓循環および／または体循環へ送り込まれる。
【００３１】
図２は、本発明による装置の実施の形態を実装するにあたり必要な主要構成要素の説明図であり、患者の脈管系１０３における第１の部位１０１および第２の部位１０２を概略的に示している。これらは、装置が患者の脈管系１０３と相互作用する部分である。また、全体的なハードウェア構造を図４に概略的に示すコンピュータシステム１０４が、ポートＡ２０１を介して投薬装置１０５に接続されている。投薬装置１０５は、カテーテル１０６と共に注入手段１０７としての役を担うもので、第１の部位１０１、例えば患者の上大静脈に、１０ｍｌ、もしくは患者の体重に対して０．１５ｍｌ／ｋｇの割合で、ボーラス注入する。熱指示薬液としてのボーラスは、患者の血液温度よりも実質的に温かい、または冷たい。その結果、温度偏移が患者の脈管系１０３に発生し、そこでは温度が境界条件にしたがって継続的に変化する。温度偏移は、患者の心臓１１０の右房および右室１０９を通過し、肺循環１１１に入る。肺循環内では、患者の血管付近で血管外熱容量１１２が測定できることもある。温度偏移は、患者の心臓の左房１１３および左室１１４を通過し、大動脈１１５を経由して、患者の体循環１１６に入る。温度偏移が第２部位１０２、例えば患者の大腿動脈に到達すると、コンピュータシステム１０４は、この温度偏移を熱希釈曲線、すなわち第２部位１０２における測定温度の時間関数として記録する。第２の部位１０２では、患者の血液温度が、ポートＢ２０２を通じてコンピュータシステム１０４に接続されたセンサ装置１１７により継続的に測定される。この熱希釈曲線から、コンピュータシステム１０４は、上で説明した関係に基づき血管外熱容量の推定値を決定する。血管外熱容量は、肺に重篤な血流欠損（例えば肺塞栓）がなければ、肺血管外水分量のレベルと密接に相関する。
【００３２】
図４は、本発明によるコンピュータシステム１０４の実施の形態の全体的なハードウェア構造を示す。このシステムは図２に示す装置の一部として適合するものである。コンピュータシステム１０４は、入力／出力サブシステムに属するポートＡ２０１およびポートＢ２０２を介し、注入手段１０７、センサ装置１１７および圧力センサ１１８にそれぞれ接続可能である。入力／出力サブシステムは中央演算処理装置（ＣＰＵ）２０４により制御されており、ＣＰＵ２０４はデータおよびアドレスバス２０５を介してコンピュータシステム１０４の他の構成要素と通信する。入力／出力サブシステムと通信する構成要素は、ＣＰＵ２０４にタイマクロック信号を提供するタイマ２０６、システムソフトウェアが永久的に格納されるシステムメモリ（ＲＯＭ）２０７、実行可能命令ならびに熱希釈曲線に使用する温度読取り値および気道内圧読み取り値を含む各種データが格納されるデータおよびインストラクションメモリ（ＲＡＭ）２０８、キーパッドやタッチスクリーン等、システムパラメータや動作設定等を手動で入力するための入力装置２１０を制御する入力装置コントローラ２０９、ハードディスク、フレキシブル磁気ディスク、コンパクトディスク、光ディスク等の記憶媒体２１２からデータもしくはプログラム命令を読み込むとともに、データを記憶媒体２１２に格納させるディスクサブシステム２１１、およびディスプレイ２１４を制御して、コンピュータシステム１０４により決定される熱希釈曲線や心血管パラメータ等の関連情報を表示させるディスプレイサブシステム２１３を含む。患者の気道内圧を測定するようになされた圧力センサ装置１１８は、ポート２０３を介してコンピュータシステム１０４に接続される。
【００３３】
上で説明した装置は、熱希釈曲線よりMTT、DST、COを決定するとともに、GEDV、ITBVおよびETV等のパラメータを算出するようになされている。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】大域的拡張末期容量GEDV、肺血液量PBV、血管外熱容量ETV、気道容量Vaw、および気道内圧Pの従属関係を説明する概略図。
【図２】患者の脈管系および本発明に従う装置の好適な実施の形態の両者を示す概略図。
【図３】横座標はリニア表現、縦座標は対数表現の熱希釈曲線の概略例を示す時間関数としての血液温度差を示す図。
【図４】図２に示す装置の一部である、本発明に従うコンピュータシステムの実施の形態の全体的なハードウェア構造を説明するブロック図。
【符号の説明】
【００３５】
１０１  第１の部位
１０２  第２の部位
１０３  患者の脈管系
１０４  コンピュータシステム
１０５  投薬装置
１０６  カテーテル
１０７  注入手段
１１０  患者の心臓
２０７  システムメモリ（ＲＯＭ）
２０８  データ＋インストラクションメモリ（ＲAＭ）
２０９  入力装置コントローラ
２１３  ディスプレイサブシステム
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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