JPH02215447A - 埋め込みセンサ用アプリケータ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は生体内温度、圧力等を測定するセンサを生体内
に挿入するアプリケータに関し、特にセンサを生体内に
埋め込む際にセンサ感度最大となる方向を容易に知るこ
とができる埋め込みセンサ用アプリケータに関する。

（従来の技術） 癌細胞を高周波電磁波等で加熱することによって消滅さ
せる温熱療法にあっては、　’ｌ＝、体内の被加熱部の
温度を精密測定することが不可欠であり、このような測
定手段として各種の精密温度センサが擺案されている。

かかる用途に適したセンサとしては熱電対を用いたもの
が従来から使用されており、生体内の所要個所に埋め込
んだ熱電対からケーブルを引き出して測定器本体に接続
して測定を行うようにしている。

また、近年ケーブル付きのセンサが有する不都合を解消
するために、共振周波数が温度依存性を有することを利
用して水晶振動子にアンテナコイルを付加したものをセ
ンサとして被測定体内部に埋め込み、このセンサに対し
て間欠的に電磁波を照射するとともに、電磁波照射を停
市した間におけるセンサの残響信号を外部プローブにて
抽出してその周波数を検知するようにしたワイヤレス型
のものが開発されている。

ところが電磁波は人体をはじめとした生体内部の構成成
分によって吸収されて減衰し易いため、センサに対して
照射し或はセンサから発せられる電磁エネルギーの減衰
が甚だしくなり、センサと外部プローブとの間の距離を
大きく確保することが困難になるという問題があった。

上述の如き問題を解決するため、本願発明者等は電磁波
に代えて生体内減衰の極めて少ない超音波を利用した測
温手段を提案した。

この測温手段は、超音波応答性に優れた構造を有する水
晶振動子を用い、これに外部から超音波エネルギーを間
欠的に照射するとともに、照射停止期間中に前記センサ
が残響振動によって発する超音波の周波数を知ることに
よって温度を測定するものである。

このセンサによれば、従来の電磁波を使用したセンサに
比して外部測定機器との間の距離をはるかに大きく確保
することができるから、より体内深部の測温、測圧を行
うことができる。

ところで上記した如き従来の各種のセンサは外科的手術
により又は注射器の如き形態を有するアプリケータを用
いて生体内に挿入するのが一般的であるが、後者の方が
患者の苦痛を和らげるトで効果がある。更に挿入時に生
じる患者の苦痛を和らげるためにセンサの−・端は槍穂
形等の尖端状に鋭く形成することが望ましい。

即ち、第１２図は本願発明者等の発明（特願昭６３−２
２４３４７号）に係る無電極の音叉型振動片ｌを有する
水晶振動子２を使用したセンサ３の構成説明図であって
、一端を尖端状にしたベース４とキャップ５との間に振
動子２を真空封止したものである。なお、上記ベース４
及びキャップ５は生体適合性に優れた材質から成るキャ
ップ等を用いるのが一般的である。

また、上記のような従来の生体内挿入用のセンサは音叉
型の振動片１を有する水晶振動子２を使用しているため
、矢印で示す振動片１の撮動方向に沿って、即ち矢印へ
方向から超音波を照射することが必要となる。従って、
この適正照射方向以外の角度から照射した場合には振動
片１を強力に励損することができず、従って受信すべき
温度情報を含んだ残響信号も微弱となるため、センサの
挿入時に振動子２の被照射面の向きを予め所定方向へ設
定しておくのが好ましい。

しかしながら従来のセンサは微小である上に円筒形状を
していたため、センサ自体を目視して振動子の向きを確
認することができず、従って無作為に生体内へ挿入した
後に多方向からの超音波照射を試みることによって強制
励振させるしか方法がなく、操作が極めて煩わしいとい
う欠陥があった。

また、上記のようなセンサを生体内に埋め込む際には注
射器式のアプリケータが使用されるが、従来のような単
純な円筒形状のセンサを使用する限り埋め込み時に励振
方向を知ることは不可能であった。

（発明の目的） 本発明は上記に鑑みてなされたものであり、センサを生
体内に挿入する際にセンサを構成する超音波振動子の向
きを的確に確認することを可能とすることによって、生
体内に埋め込んだセンサを最も効果的に強制励振させる
ことを可能にした埋め込みセンサ用アプリケータを提供
することを目的としている。

（発明の構成） 上記目的を達成するため、本発明に係るアプリケータは
以下の如く構成する。

即ち、アプリケータに装填すべきセンサにはこれが内蔵
する圧電振動子の被励振方向を示す指標を設ける一方、
アプリケータの中空針には前記指標を中空針に対して特
定の方位角を以って装着せんとした場合にのみセンサが
装填可能となるようなガイドを設けたものである。

（実施例） 以下、本発明を添付図面に示した実施例に基づいて詳細
に説明する。

第１図（ａ）　　（ｂ）は本発明の第１の実施例のアプ
リケータに適用するセンサの斜視図及び平面図であり、
このワイヤレス型の温度センサｌＯは槍穂等の尖端を有
するベース１１Ｆに温度変化に対し周波数変動の大なる
音叉型の水晶振動子１３を固定し、これを前記ベース！
１との間でキャップ１５により真空対重したものである
。

このセンサにおいて特徴的な点は前記ベース１！のキャ
ップ＋５との接合部及びキャップ１５の断面形状を長円
形とし、且つ音叉型水晶振動子１３の各リード片を同図
に示すようにキャップの長軸に沿って配設したことにあ
る。斯くすることによってこのセンサに対する超音波照
射方向は同図ｆａ）に示す矢印Ａの方向となる。

また、第２図は第１図のセンサの変形例であり、センサ
・キャップＩ５の断面をラグビーボール状（紡錘状）と
してもよく、斯くすることによって第１図（ａｌ　　ｆ
ｂｌの例と同様の指標を構成する。

上述した如きセンサを生体内に挿入する際には第３図（
ａｌ及び（ｂｌに示すようなアプリケータを使用すれば
良い、即ち、本アプリケータ２０は上述した如きセンサ
ｌＯを緩く嵌合せしめスムーズに前進せしめ得る内部断
面形状を有する中空針２１と、針２１を支持する把持部
２３と、該部２３内の中空部から針２Ｉ内部の中空部に
かけて挿通されるピストン２５と、ピストン２５の端部
にＴ字状に形成されたハンドル２７と、断面形状が楕円
形の針２１の長軸方向両端部側から夫々突設した大正の
方向指示片２９とを有する。方向指示片２９は本体２３
から突出したものである必要はなく単なる着色、刻印等
の目印であっても差支えない、また、方向指示片２９の
形成位置は針２１内に装填されたセンサの断面長軸方向
両端部と一致せしめれば、アプリケータ使用時にこの方
向指示片２９を指標としてセンサ１０の向きを確認しな
がら挿入することができる。これとは逆に断面が長円形
のセンサの短軸方向両端部に方向指示片２９を形成する
ことも勿論可能である。斯くすれば本アプリケータの指
標はセンサの感度最大方向、即ち超音波照射方向を示す
ものとなることはいうまでもない。

尚、前記把持部２３自体の断面形状を針２Ｉと略相似形
状の長円形に構成するだけでもセンサの方向確認を的確
に行うことができる。

又、上記の長円或は紡錘断面のセンサを針２１内に装着
する方法としては第３図（ａｌに示した如くアプリケー
タの本体２３の後端部側から装着する所謂元込め式、或
は同図（ｃｌに示す如く先端部から装着する先込め式等
何れの方式を採用してもよい、この場合は、針の線端部
を除く部分を中空にする必要がなく、針自体の強度を増
すヒて都合が良い。

尚、後者、即ち先込め式を用いる場合、針先端を平坦に
切り落とし、その内面にセンサ１０後端部が後退するこ
とを聞出する段差２４を設けるとよい。

このようなアプリケータを用いれば第４図に示すごとく
センサｌＯを生体内に挿入する際、殊に人体に挿入する
際センサに超音波信号の送受に好適な方向性を与えて埋
め込むようにアプリケータ２０を刺し込む方位を決定す
ることが容易となる。

しかしながら斯かる断面形状のセンサは、製造、殊にそ
の気密を確保することが困難である。そこで第５図（ａ
ｌ及び（ｂ）に示すごとくセンサ１０の断面形状を製造
容易な円筒状に構成するとともに、槍穂状に尖端化した
ベース１１の外面にその挿入軸方向に沿ってガイド溝（
権標）４０を形成し、このガイド溝４０をベース１１と
キャップＩ５とによって形成される空間に収納した音叉
型振動子１３の被励振面１３ａと直交する励振方向Ａ上
或は励振方向Ａと直交せしめる。

このように構成したセンサ１０は、同図（ｃｌ及びｔｄ
）に示したようなガイド突条４１を針２１内部に有した
アプリケータ２０に装着して使用する、即ち、ガイド突
条４１はセンサ１０のガイド溝４０内に嵌入してこれを
支持する形状を有し、ガイド突条４１とアプリケータ外
周に設けた方向指水片によってセンサｌＯの挿入方位を
予め知ることができるように構成すればよい。

第６図ｆａ）乃至（ｄ）は本発明の第３の実施例に係る
アプリケータに適用するセンサであって小翼センサ５０
を外周に設けたものである。

斯の如きセンサを今まで説明したようなアプリケータに
装填せんとすれば、アプリケータの針２１内壁には凹条
を設ける必要が生じ、その結果針２１が大幅に太くなる
ことは避は難く、これを適用される患者の苦痛も増大す
ることが予想される。

この問題を回避するため、同図（ｄ）に示す如くアプリ
ケータの針２１の先端に前記センサの小翼５０が係合す
るスリット５！を設け、センサＩＯはアプリケータの針
２１の先端から装填するようにすれば良い。

尚、中空針２１の先端はこれを斜めに切断した通常の針
とは異なり、先端全周がセンサの槍の先端斜面と一致す
る如き刃面を有するものとした方が良い。

第７図（ａｌ乃至（ｃ）は本発明の第４の実施例に係る
アプリケータに適用するセンサであり、キャップ１５を
深絞りにて製造する際その上端を鍛造等の加工方法によ
って板状に形成し、更に板状部分６０の両側縁を円筒状
のキャップ本体から張出した羽根（指標）６１とする。

この羽根６１の前縁及び側縁も、センサが生体内に進入
したときに、生体の組織を清らかに切り裂くように鋭い
刃で構成するのが好ましい。

このようなセンサを装填するアプリケータも前述の第６
図（ｃｌ　、　（ｄｉの実施例において説明したものと
同様の構成を有するものであればよいこと云うまでもな
い。

尚、前記羽根６０の幅員は必ずしもキャップ１５の外径
より大なる必要はなく第８図（ａｌ　、　（ｂ）に示す
如く同一寸法であってもよく、この場合にはアプリケー
タ針２１先端には同図ｆｃｌ　に示す如く前記羽根６０
をガイドする凹条６３を設ければ良い。

しかしながら上述した如きセンサとアプリケータの組合
わせにおいては生体に挿入すべき部分の直径が必ずセン
サ本体の外径を越え、これを適用される癌患者等の苦痛
は相当なものとなることが予想される。

このような欠陥を少しでも緩和するためには第９図（ａ
ｌ乃至（ｄｌ　に示すごとく羽根６０の外径をセンサと
同径とするとともにキャップ１５と板状部６０との連続
部には段差部７１を設ける。

これに伴い本センサを装填するアプリケータは同図ｆｅ
）に示すごと（、針２１の外径を前記センサ１０のそれ
と同一とし、その先端部から軸方向後方へ向けて所定長
さのスリット７０を形成する８針２１のリング状先端面
は例えばキャップ１５の端面１５ｃに密着する如き形状
を与え、スリット７０は板状部６０の両側端縁を所定の
圧力で弾性的に嵌合支持できるよう、又前記センサ段差
部７１の側壁軸方向長さを充分に与え、顔部が針２１の
内部に嵌合するよう寸法設定する。

斯くすることによりセンサ！Ｏを針２１先端に差し込ん
だときにセンサ段差部側壁及び板状部６Ｏは夫々中空針
２１内壁及びスリット７０によって弾性的に挟圧保持さ
れるので、センサはアプリケータの挿入方向に沿って所
定の位置に埋め込まれ、センサが内蔵する水晶振動子の
励振方向も所定の方位を維持することができる。

第１０図（ａ）乃至（ｄ）は第９図ｉａ）乃至（ｄ）に
示したセンサの変形例であり、板状部（指標）６０の径
方向長さを段差部７１の径と一致させた点において相違
している。この段差部７１はキャップ本体１５よりも小
径の同心円状の甲面形状を有し、段差部７Ｉ上にその直
径−・杯に板状部６０が起立していことになる。

第１１図（ａｌ　　（ｂ）　　（ｃ）は第１０図のセン
サを使用するアプリケータの針先端部の構成説明図であ
り、中空針２１のリング状先端面はキャップ本体１５と
段差部７１との間の段差面１５ｃに密着するよう構成す
るとともに、針２１の内径ｄｌは先端部で最大であり、
所定距離奥からは小径とする。小径となっている内周面
７７の端面には満７７ａを形成し、この溝７７ａ内に板
状部６０の側端縁を嵌合することによってセンサ１０を
支持する。

以上、温度センサに内蔵する水晶振動子の励振方向を指
示する指標を主としてセンサケースを構成するベースに
設けた凹条或は凸条として例示したが、本発明はこれに
のみ限定される必要はなく、指標はベースに固定される
キャップの側に取り付けることも可能であるこというま
でもない。

（発明の効果） 以上のように本発明のブリケータによれば、超音波送受
により温度、圧力等の情報を得る生体内埋め込みセンサ
をアプリケータによって生体内に埋め込む際に、センサ
内の水晶振動子の被励振面の方向を施術者に認識せしめ
ることができるので、センサ埋め込み後における超音波
の照射による強制励振、及び残響周波数の検出を容易化
し、正確な測定を可能ならしむる上で著しい効果がある
。更に、センサに設ける板状指標の幅員をセンサ外径と
同一とじたものにおいてはこれを装填するアプリケータ
の針の外径をセンサのそれと同一とすることも可能であ
るため、このアプリケータによってセンサを埋め込まれ
る患者のセンサ挿入時の苦痛を大幅に緩和する効果も著
しいものがある。

【図面の簡単な説明】

第１図ｉａｌ　　ｆｂ）は本発明の第１の実施例のアプ
リケータに使用するセンサの斜視図及び下面図、第２図
は第１図ｆａｔ　　（ｂｌ　のセンサの変形例の甲面形
状を示す説明図、第３図（ａｔ　　（ｂｌ　　（ｃｌ　
は本発明の第１の実施例のアプリケータであり第１図（
ａｔ（ｂｌのセンサを生体内に挿入する際に使用される
専用のアプリケータの一例の説明図、第４図はアプリケ
ータを用いて人体内の所要個所にセンサを挿入する状態
を示す平面断面図、第５図（ａｌ　　［ｂ）（ｃ）及び
ｆｄ）は本発明の第２の実施例のアプリケータに適用す
るセンサの構成を示す正面斜視図、平面図、アプリケー
タに装着した状態を示す径方向断面図及び装着前の状態
の軸方向断面図、第６図ｆａｌ　　（ｂ）　　（ｃｌ及
び（ｄ）は本発明の第３の実施例のアプリケータに適用
するセンサの一部断面正面図、平面図、アプリケータに
装着した状態の断面図及び斜視図、第７図ｆａ）　（ｂ
）及びｆｃ）は本発明の第４の実施例のアプリケータに
適用するセンサの正面図、平面図及び底面図、第８図（
ａ）　　（ｂｌ及び（ｃ）は第４の実施例の変形例に係
るセンサの一部断面正面図、外部側面図及び針先端部の
構成を示す断面図、第９図ｔａｌ　　ｆｂ）　　ｆｃｌ
及び（ｄｌ　は本発明の第５の実施例のアプリケータに
適用するセンサの斜視図、正面図、側面図及び下面図、
第９図（ｅｌ　　（ｆ）及び（ｇ）は第９図ｆａｌ乃至
（ｄｌのセンサを装着するアプリケータの針の装着前の
状態説明図、装着状態説明図及びｘ−Ｘ断面図、第１０
図ｆａ）　　（ｂ）　　（ｃｌ及び（ｄ）は第９図（ａ
ｌ乃至（ｄ）のセンサの変形例の斜視図、正面図、下面
図及び側面図、第１＋図（ａｌ　（ｂｌ　（ｃ）は第１
０図（ａ）乃至（ｄ）の実施例のセンサを装着するアプ
リケータの針部の構成説明図、第１２図は従来のセンサ
の構成説明図である。 １０・・・ワイヤレス型の超音波センサ１１・・・ベー
ス　１３・・・水晶振動子１３ａ・・・被励振面　　１
５・・・キャップ１５ａ・・・尖端部　２０・・・アプ
リケータ２１・・・針　２１ａ・・・中空筒状部　２３
・・・本体（把持部）　２５・・・ピストン　２７・・
・ハンドル　２９・・・方向指示片　３０・・・人体　
３１・・・超音波マイクロフォン或は超音波アンテナ　
　４０・・・ガイド溝（指標）４Ｉ・・・ガイド突条　
　５０・・・指標５５・・・羽根（指標）５６・・・ス
リット６０・・・板状部（指標）　　６１・・・羽根（
指標）　６３・・・スリット　７０・・・スリット７１
・・・段差ｇｆｓ　　　　　７７・・・内周面特許出願
人　東洋通信機株式会社

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）感度最大方向を示す指標を付加した温度、圧力等
   測定用センサを生体等の被測定体内に挿入するためのア
   プリケータにおいて、該アプリケータの中空針内部或は
   中空針先端に前記前記センサの指標を係合せしめるガイ
   ドを設けたことを特徴とする埋め込みセンサ用アプリケ
   ータ。
2. （２）前記ガイドが前記中空針内部に設けた凸或は凹条
   であることを特徴とする請求項第１項記載の埋め込みセ
   ンサ用アプリケータ。
3. （３）前記ガイドが前記針先端に設けたスリットである
   ことを特徴とする請求項第１項記載の埋め込みセンサ用
   アプリケータ。
4. （４）前記ガイドの指示する方向の視認を容易ならしめ
   る指標をアプリケータ外周に設けたことを特徴とする請
   求項第１項乃至第３項記載の埋め込みセンサ用アプリケ
   ータ。