Blood volume in the venous reservoir (VR) is an important parameter that should be continuously monitored in patients with a cardiopulmonary bypass. In this study, we investigated the effects of measurement frequency, hematocrit (Ht), and blood volume on the capacitance (Cs) of blood present in the venous reservoir by utilizing electrical properties of polycarbonate, a material used in VR.
In Experiment 1, two electrodes were attached to the VR wall surface and the capacitance Cs[F] between the electrodes at each liquid level was measured at frequencies from 100 kHz to 1 MHz. VR was filled with physiological saline or bovine blood (Ht 20%, 25%, and 30%). In Experiment 2, Cs values were measured at a frequency of 1 MHz by attaching an electrode to a cylindrical container and filling it with physiological saline.
The results of Experiment 1 showed that the Cs value increased with raising liquid level, with increases of 1.30 pF/cm (saline), 1.26 pF/cm (Ht 20%), 1.28 pF/cm (Ht 25%) and 1.13 pF/cm (Ht 30%) at a frequency of 1 MHz. In Experiment 2, Cs increased by 1.41 pF/cm. The frequency range of 800 kHz to 1 MHz was found to be stable with minimal effects on the blood, suggesting that the frequency can be used for continuous measurement of the blood volume in VRs of various shapes.
人工心肺において、血液の再利用や無血視野の確保のための吸引回路は重要な構成部材であり、吸引カニューレを含めた吸引回路の流量特性および圧変化について、実験回路と40%グリセリン溶液を用いて検討を行った。吸引流量は回路のみに比較し、吸引嘴管接続の場合で最大2%、フレキシブルサッカー接続の場合で最大13%低下した。吸引回路内圧は吸引嘴管の場合で最大陰圧-71mmHg、フレキシブルサッカー接続の場合で最大陰圧-199mmHgとなった。同じ吸引回路内圧で比較すると吸引嘴管を接続した場合の方がフレキシブルサッカーを接続した場合に比べて吸引流量低下率が大きかった。血球損傷に伴う溶血は血液とともに吸引される空気による乱流とずり応力、過剰な陰圧が原因と考えられており、血球損傷を最小限に抑えるために吸引カニューレの特性を考慮しながら、過度の吸引ポンプの回転数を避ける、複数系統の吸引回路を使用する、可能な限り短時間の使用に留める、吸引カニューレの先端の詰まりや先当たりに注意するなど対策を講じながら使用するべきであると考えられた。