血管内カテーテルの流量に影響を与える要因：ポワズイユの法則の臨床的妥当性

Factors that influence flow through intravascular catheters: the clinical relevance of Poiseuille's law.

• David J Berman
• Adam Schiavi
• Steven M Frank
• Shirley Duarte
• Deborah A Schwengel
• Christina R Miller

抄録

背景:

理想的な流体の流れの物理的性質は十分に特徴づけられている。しかし、カテーテルのサイズ、チューブの種類、注入ポートの付属品、粘度が流量に及ぼす影響については十分に説明されていない。我々はシミュレーション環境を使用して、一般的な要素の様々な組み合わせがどのように流体の流れに影響を与えるかを決定した。

BACKGROUND: The physics of ideal fluid flow is well characterized. However, the effect of catheter size, tubing types, injection port adjuncts, and viscosity on flow is not well described. We used a simulated environment to determine how various permutations of common elements affect fluid flow.

研究デザインと方法:

我々は、いくつかの標準的な輸液セットと急速輸液セットを介して流量を評価するために16本の末梢および中心静脈カテーテルをテストした；静脈内延長チューブ、ストップコック、および針のないコネクタを追加して標準および血液輸液セットを介して流量をテストした；および通常の生理食塩水のそれに一般的に使用される血液製剤およびコロイドの相対粘度を比較した。

STUDY DESIGN AND METHODS: We tested 16 peripheral and central venous catheters to assess flow through several standard infusion sets and a rapid infuser set; tested flow through standard and blood infusion sets with the addition of intravenous extension tubing, stopcocks, and a needleless connector; and compared the relative viscosity of commonly used blood products and colloids to that of normal saline.

結果:

最大流量は標準輸液セットでは200mL/minであったが、急速輸液セットでは800mL/minであった。多くの大型カテーテルでは、輸液チューブの選択が速度を制限する要素となっていた。14ゲージの単腔中心静脈カテーテル（CVC）と18ゲージの末梢静脈カテーテル（PIV）は、すべての輸液セットで同等の流量を有していた。16ゲージのシングルルーメンCVCでは、20ゲージのPIVよりも遅く、22ゲージのPIVよりも速い流量が得られた。アディクションの追加は、流量を低下させた。針のないコネクターが最も大きな影響を与え、血液注入セットの流量を75％減少させた。パックされた赤血球は、通常の生理食塩水の4.5倍の粘度を持ち、それによって流量を減少させた。

RESULTS: The maximal flow rate was 200 mL/min for the standard infusion set but 800 mL/min for the rapid infusion set. Choice of infusion tubing was the rate-limiting component for many larger catheters. A 14-gauge, single-lumen central venous catheter (CVC) and 18-gauge peripheral intravenous catheter (PIV) had equivalent flow rates with all infusion sets. A 16-gauge single-lumen CVC allowed a flow rate that was slower than that of a 20-gauge PIV, and faster than that of a 22-gauge PIV. The addition of adjuncts slowed flow rate. Needleless connectors had the greatest impact, reducing flow by 75% for the blood infusion set. Packed red blood cells had a viscosity 4.5 times that of normal saline and thereby reduced flow.

結論:

カテーテルとチューブの選択、付属品、流体の粘度が流量に影響を与える。我々の結果は、周術期環境における適切な血管アクセス計画の情報提供に役立つであろう。

CONCLUSION: Catheter and tubing choice, adjuncts, and fluid viscosity influence flow rates. Our results will help inform adequate vascular access planning in the perioperative environment.

© 2020 AABB.