JPH10505269A - 超小型圧力センサ及びそれを用いるガイドワイヤ及び方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 本発明は可撓性の細長い部材（４１）からなり、近位端（４２）及び遠位端（４３）を有しかつ０．４５７ミリメートル（０．０１８インチ）以下の外径を有する、脈管中の液体の圧力を測定するための圧力検出能力を有するガイドワイヤ（２１）である。前記可撓性の細長い部材（４１）の遠位端は前記脈管中の液体に配置されるようになっている。ハウジング（５１）が可撓性の細長い部材（４１）によって支持され、可撓性の細長い部材（４１）の直径と実質的に等しい直径を有する。ハウジング（５１）はスペースを有し、圧力センサ（７６）がハウジングのハウジングスペースに取付けられる。圧力センサ（７６）は半導体材料のクリスタル（７７）に形成されたダイヤフラム（７９）を有し、このダイヤフラム（７９）は脈管中の液体の圧力の変化に高感度である。ダイヤフラム（７９）は形状が矩形であり、ウェル（８４）に取付けられ、ウェル（８４）を取り囲むリム（８６）によって結合される。支持プレート（７８）がクリスタル（７７）に結合された絶縁材料で形成され、クリスタル（７７）のリム（８６）を補強するのに役立つ。支持プレート（７８）はダイヤフラムの下に位置しかつダイヤフラム（７９）と実質的に合っているキャビティ（１０１）を有する。キャビティ（１０１）は圧力の基準として役立つ。

Description

【発明の詳細な説明】 超小型圧力センサ及びそれを用いるガイドワイヤ及び方法 本発明は、特に、人間の冠状動脈の圧力測定を行うのに適した超小型圧力セン サ及びガイドワイヤ及びそれを用いる装置及び方法に関する。 血管形成の出現によって、脈管、特に冠状動脈の圧力測定を行うのが望ましい ことが良く知られている。典型的には、過去において、このような圧力測定は関 心のある冠状動脈の中へ進められたカテーテルに設けられたルーメンの近位端で 圧力を測定することによって行われた。しかしながら、このようなアプローチで は、カテーテルをより細い脈管の中へ進める必要性のために、カテーテルの直径 がより小さくなったので、意図した効果がほとんどなくなった。これにより、正 確な圧力測定値をほとんど与えない、より細いルーメンの使用を必要とし、最も 細いカテーテルでは、このような圧力ルーメンを完全に除去することが余儀なく されていた。これらの難点を克服しようとする試みでは、カテーテルの遠位端に 使用するための超小型圧力センサが提案された。しかしながら、非常に細い動脈 脈管で圧力測定を行うためのガイドワイヤに組み込むことができるこのような超 小型圧力センサを提供することは、本発明より前には、実行不可能であった。従 って、新規で改善された超小型圧力センサ、ガイドワイヤ及びそれを利用する装 置の要求がある。 一般に、本発明の目的は、圧力及び速度の測定を可能にする超小型圧力センサ 、ガイドワイヤ及びそれを利用する装置を提供することにある。 本発明の他の目的は、直径が０．４５７ミリメートル（０．０１８インチ）或 いは０．３５６ミリメートル（０．０１４インチ）のガイドワイヤの遠位端に利 用することができるセンサを提供することにある。 本発明の他の目的は、チップの補強を行うために、付加的な部材によって補強 された小寸法のシリコンチップで形成された、上述の特徴を有するセンサを提供 することにある。 本発明の他の目的は、薄いダイヤフラムを結晶構造のシリコンチップに形成し た、上述の特徴を有するセンサを提供することにある。 本発明の他の目的は、補強部材はシリコンダイヤフラムを越えてほぼ２００ミ クロン延びる、上述した特徴を有するセンサを提供することにある。 本発明の他の目的は、必要とされる導電ワイヤの数を最小限に制限した、上述 の特徴をもったガイドワイヤを提供することにある。 本発明の他の目的は、同時の圧力及び速度の測定を行うことができるガイドワ イヤ及び方法を提供することにある。 本発明の他の目的は、ダイヤフラム領域を最大にした、上述の特徴を有するガ イドワイヤを提供することにある。 本発明の他の目的は、圧力測定を狭窄症の両側で行うことができるように、間 隔を隔てた２つの圧力センサをガイドワイヤに設けた、上述の特徴を有するガイ ドワイヤを提供することにある。 本発明の他の目的は、血液凝塊の形成を防止するために、センサを覆った、上 述の特徴を有するガイドワイヤを提供することにある。 本発明の他の目的は、一体の膨張可能なバルーンをもった、上述の特徴を有す る装置を提供することにある。 本発明の他の目的は、温度補償を行うことができる、上述の特徴を有する装置 を提供することにある。 本発明の他の目的は、半ブリッジ構成で利用することができる、上述の特徴を 有する装置を提供することにある。 本発明の更なる特徴及び目的は、好ましい実施の形態を添付図面と関連して詳 細に説明した以下の説明から明らかになるであろう。 図１は、診断或いは治療のためのカテーテル法の処置を経験している患者と関 連して、本発明の圧力センサを有するガイドワイヤ及びそれを利用する装置の使 用を示す概略図である。 図２は、本発明の超小型圧力センサを有するガイドワイヤの側面図である。 図３は、取付けられた圧力センサを示す、図２に示すガイドワイヤの遠位端の 拡大側面図である。 図４は、図３の線４−４に沿って見た平面図である。 図５は、図３の線５−５に沿って見た底面図である。 図６は、リードワイヤを接続した、図３、図４及び図５に示す圧力センサの等 角図である。 図７は、図２に示す圧力センサの側面図である。 図８は、図６及び図７に示す圧力センサの平面図である。 図９は、図８の線９−９における断面図である。 図１０は、図８の線１０−１０における断面図である。 図１１は、図８の線１１−１１における断面図である。 図１２は、図６から図１１に示す圧力センサに利用される電子回路の概略線図 である。 図１３は、本発明のセンサをチップハウジングに取付けた圧力センサを有する 他のガイドワイヤの遠位端の側面図である。 図１４は、狭窄症に関して近位及び遠位の圧力の同時測定を可能にするために 、間隔を隔ててガイドワイヤの遠位端に取付けられた第１及び第２の圧力センサ を有するガイドワイヤの遠位端の側面図である。 図１５は、包囲された圧力センサを有する、本発明を実施する他のガイドワイ ヤの部分側面図である。 図１６は、圧力センサを移行ハウジングの中に包囲した、本発明を実施する他 のガイドワイヤの遠位端の部分断面側面図である。 図１６Ａは、本発明を実施する端取付け圧力センサを示す部分断面側面図であ る。 図１７は、一体のバルーンを有する、本発明を実施するチップ取付けセンサを 収容するガイドワイヤの部分断面側面図である。 一般に、圧力検出能力を有する本発明のガイドワイヤは、近位端及び遠位端を 有し、０．４５７ミリメートル（０．０１８インチ）以下の直径を有する可撓性 の細長い要素からなる。圧力センサは可撓性の細長い要素の遠位端に取付けられ る。圧力センサは、凹部を有しかつリムによって縁取られたダイヤフラムを形成 する半導体材料のクリスタルからなる。補強部材がクリスタルに結合され、クリ スタルのリムを補強し、ダイヤフラムの下に位置しかつダイヤフラムにさらされ たキャビティを有する。両端を有する抵抗体がクリスタルで支持され、ダイヤフ ラムの部分の上に位置する抵抗体の部分を有する。リード線が抵抗体の両端に接 続され、可撓性の細長い部材内で、その細長い部材の近位端まで延びる。 特に、図１に示すように、圧力測定能力を有する本発明のガイドワイヤ２１は 、例えば、診断或いは治療のためのカテーテル法の処置を患者に行っている代表 的な病院のカテーテル挿入ラボで、テーブル又はベッド２３に横たわっている患 者２２に関して用いられるようになっているものである。ガイドワイヤ２１はガ イドワイヤ２１をインターフェイスボックス２７に接続するケーブル２６を備え た装置２４と一緒に用いられる。インターフェイスボックス２７は他のケーブル ２８によって制御コンソール２９に接続され、この制御コンソール２９は、その 部品としてスクリーン３１を有し、ガイドワイヤ２１によってなされる圧力測定 値を表示する２つのトレース３３及び３４とともに、心電計（ＥＣＧ）の測定値 を表示する波形３２がスクリーン３１に与えられる。 ガイドワイヤ２１を図２にもっと詳細に示し、図２に示すように、ガイドワイ ヤ２１を、米国特許第５，１２５，１３７号、同第５，１６３，４４５号、同第 ５，１７８，１５９号、同第５，２２６，４２１号及び同第５，２４０，４３７ 号に示されているように、種々の構造を利用して構成することができる。これら の特許に開示されているように、このようなガイドワイヤは近位端４２及び遠位 端４３を有する可撓性の細長い要素４１からなり、該可撓性の細長い要素４１は ステンレス鋼のような適当な材料で形成され、例えば、０．４５７ミリメートル （０．０１８インチ）以下の外径を有し、例えば、０．０２５４ミリメートル（ ０．００１インチ）から０．０５０８ミリメートル（０．００２インチ）の適当 な肉厚を有し、そして、１５０〜１７０センチメートルの長さを有し、普通、「 ハイポチューブ」と呼ばれる。より細いガイドワイヤが望まれる場合には、ハイ ポチューブ４１は０．３５６ミリメートル（０．０１４インチ）以下の外径を有 することができる。典型的には、このようなガイドワイヤは可撓性の細長い要素 ４１の近位端から遠位端まで延びる、上で特定した特許に開示されているタイプ のコアワイヤ（図示せず）を有する。 コイルばね４６が設けられ、コイルばね４６はステンレス鋼のような適当な材 料で形成される。コイルばね４６は０．４５７ミリメートル（０．０１８インチ ）の外径を有し、０．０７６２ミリメートル（０．００３インチ）の直径を有す るワイヤで形成される。ばね４６は可撓性の細長い部材４１の遠位端４３に装着 された近位端４７を備える。コイルばね４６の遠位端４８はステンレス鋼のよう な適当な材料で形成され、０．４５７ミリメートル（０．０１８インチ）の外径 を有し、例えば、０．０２５４ミリメートル（０．００１インチ）から０．０５ ０８ミリメートル（０．００２インチ）の適当な肉厚を有する中間又は移行ハウ ジング５１の近位端４９に装着される。ハウジング５１はコイルばね５４の近位 端５３を装着した遠位端５２を備える。コイルばね５４はパラジウム又はタング ステン白金合金のような高度に放射線不透過性材料で形成される。コイルばね４ ６は、例えば、２７センチメートルのような適当な長さを有することができるが 、これに対し、コイルばね５４は、例えば、３センチメートルのような適当な長 さを有することができる。中間又は移行ハウジング５１は、例えば、１ミリメー トルから５ミリメートルのような適当な長さを有することができる。コイル５４ は、同時に、ステンレス鋼のような適当な材料で形成され、０．４５７ミリメー トル（０．０１８インチ）の外径を有し、０．０２５４ミリメートル（０．００ １インチ）から０．０５０８ミリメートル（０．００２インチ）の肉厚を有する 端キャップ５７に装着されている遠位端を備える。超音波トランスジューサ５８ が特許第５，１２５，１３７号に説明されている方法で端キャップに取付けられ 、そして、超音波トランスジューサ５８の前方側と後方側に固着され、可撓性の 細長い部材４１の近位端まで内部に延びる導体６１、６２を有する。 当業者に周知の方法でカテーテル法の処置に関して用いられるときにガイドワ イヤ２１の回転を引き起こすための、特許第５，１７８，１５９号に説明されて いるタイプのトルカー６６が可撓性の細長い部材４１の近位端４２に取付けられ る。 近位端４２には又、特許第５，１７８，１５９号に開示されているタイプの複 数の導電スリーブ（図示せず）が設けられる。本発明では、以下に説明する導体 に接続するための１以上の付加的なスリーブを設けることができる。可撓性の細 長い部材の近位端４２は特許第５，１７８，１５９号及び特許出願第１２８，８ ３５号及び同第１１４，７６７号に開示されているタイプのハウジング６８内に 取外し可能に配置され、このハウジング６８はスリーブ及び可撓性の細長い部材 ４１の回転を可能にしながら、近位端４２のスリーブと電気接触をする。ハウジ ング６８はスリーブを受け入れかつコネクタ７２に接続されたケーブル７１に接 続される雌形レセプタクル（図示せず）を支持する。コネクタ７２は、ケーブル ２６によって支持されかつインターフェイスボックス２７の中へ接続された他の 接続コネクタ７３に接続される。 従って、説明したガイドワイヤ２１の部分は実質的に在来のものである。本発 明によれば、ガイドワイヤ２１は中間又は移行ハウジング５１内に取付けられた 圧力センサ組立体７６の形態の圧力測定能力を備える。圧力センサ組立体７６は ベースプレート７８によって支持されたダイヤフラム構造体７７を有する。ダイ ヤフラム構造体７７はほぼ６〜８オーム・センチメートルの抵抗率をもった「ｎ 」型又は「ｐ」型の１００の方位をもつシリコンのような適当な材料で形成され る。ダイヤフラム構造体７７はこのようなウェーハで作られたダイである。本発 明によれば、ダイは、例えば、１０５０ミクロンのような適当な長さを有し、０ ．３５６ミリメートル（０．０１４インチ）のガイドワイヤについては、２５０ ミクロンの幅を有し、０．４５７ミリメートル（０．０１８インチ）のガイドワ イヤについては、２５０ミクロン乃至３５０ミクロンの幅を有する。ダイは、例 えば、５０ミクロンのような適当な厚さを有することができる。矩形ダイヤフラ ム７９が、例えば、２．５ミクロンのような適当な厚さを有し、３５０ミクロン の長さのような寸法を有するダイヤフラム構造体７７に形成される。ダイヤフラ ム７９は第１面即ち上面８０及び第２面即ち底面８１を有する。ダイヤフラムは 在来のマスキング及び結晶エッチング技術の利用によって形成され、この技術に より、ウェル８４を形成するようにダイヤフラム７９の上面８０に達する、２つ の平行な傾斜端壁８２と、端壁８２と直角に延びる２つの平行な側壁８３とを有 するダイを作る。以下に説明するように、ダイヤフラム７９はダイヤフラム構造 体７７ と比べて比較的幅広く作られており、従って、残るものは側部分８７及び８８と 端部分８９とによって形成された比較的狭いリム８６である。図６、図７及び図 ８からわかるように、ダイヤフラム７９はダイヤフラム構造体即ちダイ７７の一 端に或いはその近くに位置する。圧力測定について可能な最高感度を得るために 、ダイヤフラム７９に正方形の外形ではなく矩形の外形を与えることが望ましい ことがわかった。例えば、矩形ダイヤフラムの感度は、同じダイヤフラムの厚さ 及び幅について、正方形ダイヤフラムの感度のほぼ１．５倍であることがわかっ た。 ウェル８４をエッチングしてダイヤフラム８１を形成するとき、エッチング工 程を開始する前に不純物をダイヤフラム構造体７７の後側に注入することができ 、その結果、エッチングは所望深さ、例えば、底面８１から２ミクロンから３ミ クロンの範囲内で止まり、２ミクロンから５ミクロンまでの範囲にわたる厚さ、 例えば、２．５ミクロンの好ましい厚さを有するダイヤフラム７９を生じさせる 。矩形ダイヤフラム７９を取り囲むダイヤフラム構造体７７に設けられたリム８ ６は比較的薄いため、ベースプレート７８は圧力センサ７６に必要な強度を与え るように、このリムの支持を行う。 上述した小型化した圧力センサ組立体７６で、感度のような十分な性能特性を 得るために、ダイヤフラム構造体７７の幅のできるだけ多くをダイヤフラム７９ によって占めさせ、同時に、リムによって占められるダイヤフラム構造体７７の 部分を最小にすることが望ましいことがわかった。ダイヤフラム構造体７７の幅 に対するダイヤフラム７９の幅に関して、少なくとも０．４５から０．９のダイ ヤフラム幅比を達成するために、従って、ダイヤフラム構造体７７で可能な最大 のダイヤフラムを得るために、ダイヤフラム７９はリム８６と比較して比較的大 きく作られる。最新の製造生産技術では、４０ミクロンのリム８６の幅を有する ことが実現可能なことがわかり、これにより、０．６８のダイヤフラムの幅比を 与えるように、２５０ミクロン幅のダイヤフラム構造体７７で１７０ミクロンの ダイヤフラム７９を提供する。３５０ミクロンの幅のようなより大きいダイヤフ ラム構造体では、圧力センサ組立体７６を、リム幅を９０ミクロンに増大させる ことによって、より強くすることができる。変形例として、ダイヤフラム幅を２ ７０ミクロンまで増大させることによって、圧力センサ組立体７６をもっと高感 度にすることができる。これにより、感度と強度のどんな組合せが望まれるかに 応じて、３５０ミクロン幅の装置については、０．４９乃至０．７７のダイヤフ ラムの幅比になる。 矩形ダイヤフラム７９の形成前に、或いは、矩形ダイヤフラム７９の形成後に 、ダイヤフラム７７には、ダイヤフラム７９を配置した端と反対の端に、そして 、ウェル８４を形成した側と反対の側に、複数のＶ形凹部即ち溝９１が形成され る。Ｖ形凹部も又、在来のエッチング液の使用によって在来の方法で形成するこ とができる。所望ならば、形成された凹部が完全なＶにならないようにエッチン グを止めることができることを認識すべきである。たとえば、Ｖ形凹部のエッチ ングが１２ミクロンの深さで止められたならば、実質的にＶ形の凹部即ち深溝９ １の底はほぼ８ミクロンの幅になるであろう。 Ｖ形又は実質的にＶ形の凹部が形成された後、ボロンのような適当な材料を利 用するＰ＋拡散を行って、Ｖ形凹部９１の下に位置する（ダイヤフラム構造体７ ７の）Ｖ形領域９２を作ることができる。適当なマスキングを利用して、クロム のような適当な材料のコモン層９３が、例えば、３００オングストロームのよう な適当な厚さまでＶ形凹部９１の中へスパッタリングされ、例えば、３０００オ ングストロームのような適当な厚さの金のような適当な材料の層９４がこのコモ ン層９３に続く。層９３及び９４はその上にパッド９６を形成するように底面８ １の上に位置する。金をＶ形凹部９１に蒸着させるとき、ウェーハが切られて個 々のセンサチップになるときのダイシングの作業中、リード線短絡になるリード 線の見込みを最小にするために、図８に示すように、Ｖ形凹部９１の最左端のほ んの少し手前で金を終わらせることが望ましい。 たとえば、中心から中心までのＶ溝９１間の間隔は７５ミクロンであることが でき、Ｖ溝が２５ミクロンの幅を有し、１８ミクロンの代表的な深さを有する。 クロムで形成された金属パッド９６と金層９３及び９４は、例えば、５０ミクロ ンのような適当な幅を有することができ、隣接したＶ形パッド９６の間にほぼ２ ５ミクロンの間隔を設けるために、両側の重複部分はほぼ１２．５ミクロンであ る。Ｖ形溝の底はほぼ２５０ミクロンの全長を有することができる。 Ｐ＋拡散で形成された領域９２は、図８で見て、３つのＶ形凹部９１から右に ある距離延びるパターンを有し、この領域９２が全体的にＵ形の部分即ち抵抗体 ９２ａを作るように、ダイヤフラム８１の両側でほぼ中央点の下に位置し、この 抵抗体９２ａは圧力変化に対する最大の感度を与えるために最大の応力の領域で ダイヤフラムに配置される。抵抗体９２ａは両端を有し、一端がＶ溝の各々の１ つに接続され、他端が中心の即ち共通のＶ溝に接続される。接点がこれらのＰ＋ 拡散領域に、上述したクロム層９３及び金層９４によって作られる。 ベースプレート７８はコーニング・グラスワークス（Corning Glassworks）に よって供給されるパイレックスのような適当な材料で形成することができ、ダイ ヤフラム構造体７７と同じ幅を有することができるが、ベースプレート７８はダ イヤフラム構造体７７の長さより短い長さを有し、Ｖ形溝９１が、図６に示すよ うに、ダイヤフラム構造体７７の下側にさらされる。ベースプレート７８は又、 ８５０ミクロンのような適当な長さを有することができる。ベースプレート７８ はダイヤフラム７９と実質的に同じ寸法を有する矩形凹部即ちキャビティ１０１ を備える。ベースプレート７８は塩酸を利用する在来のエッチング処理のような 適当な手段によってパイレックスにエッチングされることができる。エッチング が完了し、矩形凹部１０１を形成した後、ベースプレート７８はダイヤフラム構 造体７７に対してハーメチックシールを形成するようにダイヤフラム構造体７７ の下面に結合され、キャビティ１０１はダイヤフラム７９の下に位置し、ダイヤ フラム７９の底面８１にさらされる。ダイヤフラム７９の下にあるキャビティ１ ０１は基準圧力チャンバとして役立ち、キャビティ１０１を適当な流体で満たす ことができる。例えば、キャビティ１０１を、部分真空を作るために５０．６６ キロパスカル（１／２気圧）まで、空気で満たすことができる。変形例として、 キャビティ１０１を１０１．３２５キロパスカル（１気圧）に満たすこともでき るし、或いは、キャビティ１０１を完全に排気することもできる。 トライフィラーリード線構造体１０６が矩形ダイヤフラム構造体７７に接続さ れる。トライフィラーリード線構造体１０６はＶ形凹部９１の適所の中へはんだ づけされた、例えば、４８ＡＷＧのような適当な直径の絶縁銅リード線１０７を 有し、リード線１０７はＶ形凹部９１から外方に延び、ダイヤフラム構造体７７ の面と平行な面に位置する。トライフィラーリード線構造体１０６は各リード線 のまわりに絶縁を形成し、加えて、リード線を取り囲みかつリード線を相互に連 結して単一ユニットにする付加的な絶縁が設けられており、この単一ユニットは 可撓性の細長い部材４１を形成したハイポチューブをたやすく貫通することがで きる。 圧力センサ組立体７６は移行ハウジング５１に設けられたカットアウト１１１ 内に取付けられ、エポキシ樹脂１１２のような適当な手段によってカットアウト １１１に固着され、圧力センサ組立体７６の外面は移行ハウジング５１の外面と 全体的に面一であり（図３参照）、ダイヤフラム７９は周囲にさらされ、リード 線１０６は可撓性の細長い部材４１の近位端４２まで可撓性の細長い部材４１を 貫通し、この近位端４２のところで、リード線１０６はハウジング６８内に配置 された近位端４２によって支持されたスリーブ（図示せず）に接続される。また 、速度検出トランスジューサ５８の導体６１及び６２は近位端４２に設けられた このようなスリーブ（図示せず）の２つに接続される。 圧力センサ組立体７６の配線の概略図を図１２に示す。ダイヤフラム７９の両 側の２つの全体的にＵ形部分９２ａは抵抗体として表され、図示した方法で３つ のリード線１０７に接続される。図示するように、外側のリード線１０７の第１ の一方は「信号出力」（＋）であり、第２の即ち他方の外側のリード線は「信号 出力」（−）であり、第３の即ち中央のリード線はコモンである。このパターン により、クロスリード線でないことを可能にし、このパターンは第３リード線を ダイ即ちダイヤフラム構造体７７の中央或いは中心で進ませる。図示したように 接続された２つの抵抗体９２ａは半ブリッジを形成し、抵抗体の一方が圧力変化 に正に応答し、他方の抵抗体が圧力変化に負に応答することがわかる。かくして 、圧力がダイヤフラム７９に与えられるとき、一方の抵抗体は抵抗値が増大し、 他方の抵抗体は抵抗値が減少して、電圧の変化を生じさせる。温度変化は抵抗体 の両方に同じ方法で影響を及ぼし、圧力測定を、抵抗体９２ａによって検出され た温度変化を補償することができるから、同時に両方の抵抗体に同じ電流を加え ることによって、温度効果を測定することができる。抵抗体の温度変化によって 引き起こされた抵抗率の変化は、用いられた半ブリッジ構造のために、互いに相 殺される。図１２と関連して、３つのリード線の使用で、圧力センサに半ブリッ ジ 構造を利用することによって、温度補償を得ることが可能であることがわかる。 変形例として、もっと正確な温度補償を、２つの抵抗を直接測定することによっ て行うことができ、次に、２つのセンサの抵抗に対する温度及び圧力に関する数 学方程式を解く。 今、血管形成のようなカテーテル法の処置を行うときのガイドワイヤ２１の操 作及び使用法を以下のように簡単に説明する。案内用カテーテル（図示せず）が 、図１に示す患者２２の大腿部の動脈に導入されて、遠位端が血管形成を行うこ とを望む心臓の所望位置に接近しているものと仮定しておく。本発明のガイドワ イヤ２１を案内用カテーテルに挿入する。ガイドワイヤ２１の遠位端が案内用カ テーテルの遠位端にきわめて接近しているとき、ガイドワイヤが圧力検出能力を 備えていると仮定すると、ガイドワイヤからの圧力出力信号は案内用カテーテル からの圧力出力信号と比較される。もし、２つの圧力測定値間に差があるならば 、ガイドワイヤ２１からの圧力測定値は制御コンソール２９で案内用カテーテル からの圧力測定値と等しくされる。次に、ガイドワイヤ２１の遠位端が進められ 、ガイドワイヤ２１の遠位端が処理されるべき狭窄症の近位にあり、この時に圧 力測定がなされる。この圧力測定値が記録された後、次に、ガイドワイヤ２１の 遠位端は狭窄症の中に進められ、狭窄症が血管形成による治療法を必要とするほ どひどいかどうかを決定するために、他の測定がなされる。変形例として、ガイ ドワイヤ２１の遠位端を、狭窄症の近位で圧力測定を行うのでなく、狭窄症の遠 位側まで直ちに進ませることができ、しかる後、ガイドワイヤ２１によって測定 されている遠位端の圧力測定値は、案内用カテーテルによる狭窄症の近位で生じ ている圧力測定値と比較する。もし、狭窄症により、血管形成処置の使用を正当 化するほどひどい部分的な血管閉塞を引き起こしていることが決定されたならば 、バルーン（図示せず）を有する血管形成カテーテルをガイドワイヤ２１の上に 進め、狭窄症の中へ進めて狭窄症を膨張させることができる。膨張が起こった後 、血管形成バルーンを狭窄症から抜き出し、血管形成の治療法の効果を確かめる ために、圧力測定を狭窄症の近位及び遠位で行うことができる。もし、血管形成 バルーンによる最初の膨張が不十分であったことを圧力測定値が指示するならば 、次に、例えば、より大きい直径のバルーンを有するカテーテルのような他のバ ル ーンカテーテルを、もし、適切ならば、交換ワイヤを利用することによって、ガ イドワイヤ２１の上に位置決めすることができる。より大きい血管形成カテーテ ルを狭窄症の中へ進め、狭窄症をより大きい寸法まで再び広げるように膨らませ ることができ、その後、この血管形成カテーテルを抜き出すことができる。しか る後、狭窄症の近位及び遠位での圧力測定を、行われた第２の膨張が十分であっ たかどうかを確かめるために再び行うことができる。このような処置に関して行 われるべき決定を、ビデオモニター３１に表示されているトレース３３及び３４ を観察することによって、制御コンソール２９の使用によりたやすく行うことが できる。 また、ドップラー速度測定をトランスジューサ５８によって行うことができる ことも認識すべきである。その情報は血管形成処置を行う必要性或いは血管形成 の効力を決定する必要性を確かめるために、圧力測定値と関連して用いることが できる。例えば、０．４５７ミリメートル（０．０１８インチ）或いは０．３５ ６ミリメートル（０．０１４インチ）のようなガイドワイヤの非常に小さい直径 のため、本発明のガイドワイヤ２１を心臓の非常に小さい冠状脈管で利用するこ とが可能である。ドップラートランスジューサ５８からのリード線と関連して、 もし、所望ならば、ドップラー超音波トランスジューサに設けられた導体の幾つ かを、圧力センサ組立体７６に設けられたワイヤ即ち導体に割り当てることがで きることを認識すべきである。かくして、圧力センサは直流で、或いは、数百Ｈ ｚ或いはＫＨｚまで作動し、これに対し、ドップラーセンサは１００ＭＨｚ以上 で作動するので、圧力センサの導体の２つをドップラートランスジューサに利用 することができる。これらの周波数範囲は簡単なフィルター及び適当な電子回路 を用いることによって、当業者によりたやすく分離されることができる。 本発明に関して、リード線１０７をＶ溝即ちＶ形凹部９１の中へ結合させるの でなく、パイレックスのベースプレート７８を、それがダイヤフラム構造体と同 じ長さを有するように形成することができることを認識すべきである。Ｖ形或い はＵ形溝は、要するに、ワイヤ１０７を受け入れ、それらをはんだ付けするのに 利用することができる小さいトンネルを形成するように、Ｖ形溝の下にあるベー スプレートに形成することができる。このような構造は、例えば、０．０２５４ ミリメートル（１ミル：０．００１インチ）のような非常に小さい直径のもので あるワイヤの配置の助けとなる。 本発明を実施するガイドワイヤ１２１の他の実施の形態を図１３に示す。ガイ ドワイヤ１２１には、圧力センサ組立体７６がチップハウジング１２２に取付け られる。チップハウジング１２２は端キャップ５７の代わりをし、コイル５４の 遠位端５６に装着されることができる。チップハウジング１２２はステンレス鋼 のような適当な材料で形成され、０．４５７ミリメートル（０．０１８インチ） の外径と、０．０２５４ミリメートル（０．００１インチ）から０．０５０８ミ リメートル（０．００２インチ）の肉厚とを有する。センサ組立体７６は以下に 説明するタイプのものであることができ、例えば、エポキシ樹脂１２４の使用に よって取付けられたのとほとんど同じ方法で、センサ組立体７６をチップハウジ ング１２２に設けられたカットアウト１２３にセンサ組立体７６を取付けること ができる。パラジウム或いはタングステン白金合金のような放射線不透過性の材 料で形成された半球状の端キャップ１２６を、チップハウジング１２２の遠位端 に取付けることができる。変形例として、端キャップ１２６をエポキシ樹脂或い はシリコーンゴムのような放射線透過性の材料で形成することができる。 かくして、図１３に示すガイドワイヤ１２１の実施の形態では、速度測定能力 がガイドワイヤ１２１から取り除かれているので、ガイドワイヤ１２１はそれを 速度測定を行うのに用いることができないことを除いては、ガイドワイヤ１２１ を、上述したガイドワイヤ２１と同じ方法で利用することができることがわかる 。 本発明を実施する他のガイドワイヤ１３１を図１４に示し、このガイドワイヤ １３１には、２つの圧力センサ７６が設けられている。センサ７６は、例えば、 ３センチメートルのような適当な距離間隔を隔てるられ、圧力センサの一方が移 行ハウジング５１に取付けられ、他方の圧力センサが図１３に示すタイプのチッ プハウジング１２２に取付けられている。このような構成では、ガイドワイヤ１ ３１の遠位端を、脈管の狭窄症を横切って進めることができ、チップハウジング １２２に取付けられた圧力センサ７６は遠位の圧力を測定するために狭窄症の遠 位にあり、移行ハウジング５１に取付けられた圧力センサ７６は近位の圧力を測 定するために狭窄症の近位にあることがわかる。かくして、脈管の狭窄症に関し て、遠位の圧力及び近位の圧力を同時に測定することが可能であることがわかる 。これは案内用カテーテルによって検出される近位の圧力を利用するより、もっ と正確な測定値を与える。 図１４に示すように、２つの圧力センサ７６を同じガイドワイヤに用いるとき 、同じ共通のワイヤをトランスジューサの両方に利用することが可能であり、か くして、２つの圧力センサについて、６つのワイヤでなく５つのワイヤだけを設 けることを必要とする。 移行ハウジング５１に設けられた圧力センサ組立体７６を覆うためのカバー１ ４２を備えた本発明を実施する更に他のガイドワイヤ１４１を図１５に示す。カ バーは細長くかつカットアウト１１１の長さ延びかつ横断面がアーチ形であり、 従って、カバーは移行ハウジング５１の形態に一致する。カバー１４２は接着剤 のような適当な手段によって適所に固着されることができる。圧力センサ組立体 ７６の上に位置するカバー１４２はダイヤフラム７９の直ぐ上に位置するピンホ ール１４３を備える。ピンホール１４３は直径が、例えば、０．０５０８〜０． １２７ミリメートル（２〜５ミル）、好ましくは、０．０７６２ミリメートル（ ３ミル）のような適当な寸法のものであることができる。カバー１４２はカット アウト１１１によって設けられた大きい開口部が、おそらく凝固する血液を収集 するのを防止するのに役立つ。カバー１４２はまた、センサ７６を損傷から保護 するのに役立つ。カバー１４２はまた、センサ７６がガイドワイヤ１４１の使用 中に離れ去るのを阻止する。もし、所望ならば、カバー１４２の下方の体積は圧 力をピンホール１４３からダイヤフラム８１に伝達するのに利用することができ るオイルのような粘性流体で満たされてもよいことを認識すべきである。小寸法 のピンホール１４３のために、供給された粘性流体は移行ハウジング５１から流 れ出す傾向を有していない。粘性流体は、粘性流体の表面張力のため、適所に保 持される。非常に短い距離がピンホール１４３とダイヤフラム７９との間にある ため、粘性流体がガイドワイヤ１４１を配置した血液からダイヤフラムに伝達さ れるいかなる圧力信号を減衰させる傾向もほとんどない。 ステンレス鋼のような適当な材料で形成されかつ０．４５７ミリメートル（０ ．０１８インチ）以下の外径を有する移行ハウジング１５２を備えた本発明を実 施 する他のガイドワイヤ１５１を図１６に示す。上述したタイプの圧力センサ組立 体７６が移行ハウジング１５２の穴１５３内に取付けられ、圧力センサ組立体７ ６をエポキシ樹脂１５４の中に取付けることによって移行ハウジング１５２に固 着され、移行ハウジング１５２に設けられたピンホール１５６にさらされたダイ ヤフラム７９の直ぐ上の領域を残す。ピンホール１５６にさらされたダイヤフラ ム８１に上に位置するスペースをオイルのような粘性流体１５７で満たすことが できる。粘性流体１５７は圧力センサ７６の近位側に形成され、トライフィラー リード線構造体１０６と密封係合している遮断壁１５８によって所望の位置内に 保持することができる。。穴１５３の他端を密閉するため、穴１５３を密閉する ように穴１５３にわたって延びた遮断壁１８２を有する中間端キャップ１６１を 備えることができる。中間端キャップ１６１は接着剤（図示せず）のような適当 な手段によって移行ハウジング１５２に結合することができる。コイル５４は中 間端キャップ１６１に装着されかつまるい半球状チップ１６７を支持するチップ ハウジング１６６に装着することができる。このような構造では、圧力センサ組 立体７６は移行ハウジング１５２内で保護されることがわかる。 図１６Ａに、ハウジング１５２がコイル４６の遠位端に設けられ、穴１５３を 閉鎖するためのチップ１６７がハウジング１５２に直接取付けられていることを 除いて、ガイドワイヤ１５１に非常に似ているガイドワイヤ１６８を示す。 図１７に、一体のバルーンを備えている本発明を実施するガイドワイヤ１７１ の他の実施の形態を示す。一体のバルーンをもったガイドワイヤは米国特許第５ ，２２６，４２１号に開示されている。ガイドワイヤ１７１は遠位端１７４を備 え、プラスチックのような適当な材料で形成される方法で、可撓性の細長い部材 １７３からなる。膨張可能なバルーン１７６が当業者に周知の方法で、可撓性の 細長い部材１７３の遠位端１７４に固着される。このようなバルーンは遠位端と 一体に形成され、可撓性の細長い管状部材１７３と同じ材料で形成することがで きる。変形例として、このようなバルーンは異なる材料又は同じ材料で形成され かつ別個の部品として形成され、接着剤のような適当な手段によって遠位端１７ ４に固着することができる。 バルーン１７６はチップハウジング１７９に装着されたパラジウム或いはタン グステン白金合金のような放射線不透過性の材料で形成されたコイルばね１７８ の近位端に接近しかつこれに固着された遠位端を備える。圧力センサ７６を取付 けかつ端キャップ１８１を支持するチップハウジング１７９は、図１３に示した チップハウジング１２２と同様な方法で形成することができる。センサ７６に接 続されたトライフィラーリード線１０６はコイル１７８からバルーン１７６及び 可撓性の細長い部材１７３を介して可撓性の細長い部材１７３の近位端まで延び る。ステンレス鋼のような適当な材料で形成されたコアワイヤ１８６が可撓性の 細長い部材１７３に設けられ、特許第５，２２６，４２１号に開示されているよ うな直径を有することができる。コアワイヤ１８６はバルーンを貫通するテーパ 部分１８６ａを備え、このテーパ部分１８６ａはセンサ７６をハウジング内に取 付けるのに利用されるエポキシ樹脂のような適当な手段によってハウジング１７ ９に固着された遠位端を有する。可撓性の細長い管状部材１７３はバルーン１７ ６を膨張収縮させるのに用いることができるバルーン膨張ルーメン１８７を備え る。 一体のバルーン１７６を有するガイドワイヤ１７１を、他のガイドワイヤにつ いて前述した方法と同様な方法で利用することができる。ガイドワイヤの上にバ ルーンを有する別個のカテーテルを配置するのでなく、ガイドワイヤ１７１それ 自身、近位及び遠位の圧力測定がセンサ７６を取付けたチップによって行われた 後、狭窄症を膨張させるために膨張可能なバルーン１７６を備えている。バルー ン１７６が収縮された後、膨張が起こった後での遠位端の圧力を確かめるために 圧力測定を行うことができる。もし、必要ならば、狭窄症の中を流れる良くなっ た血液を得るために、バルーン１７６を狭窄症の他の膨張を行うように再び膨張 させることができる。 適当な膨張が起こった後、一体のバルーンを有するガイドワイヤ１７１を在来 の方法で取り出すことができる。次に、血管形成処置を在来の方法で完了させる ことができる。 上述のものから、０．４５７ミリメートル（０．０１８インチ）以下の直径を 有し、冠状脈管の狭窄症の近位及び遠位で正確な測定を行うのに利用することが できる超小型圧力センサを提供したことがわかる。ガイドワイヤの遠位端に組み 込まれた圧力センサの小寸法のために、これを可能にする。圧力を検出すること に加えて、流速も、圧力センサを取付けたと同じガイドワイヤに設けられ、遠位 に取付けられた速度トランスジューサの使用によって得ることができる。変形例 として、付加的な第１及び第２の圧力センサをガイドワイヤの遠位端に設けるこ とができ、その結果、圧力測定を狭窄症の近位及び遠位で同時に行うことができ る。この圧力センサは、それを、例えば、０．４５７ミリメートル（０．０１８ インチ）以下のような小さいガイドワイヤの範囲内にたやすく組み込むことがで きるように構成される。この圧力センサを、凝血塊の形成を抑制し或いは阻止す るために、ガイドワイヤの遠位端の大きい開口部を回避するように構成すること ができる。圧力センサを、それがたやすく損傷したり、ばらばらにこわれたりす ることがないように保護することもできる。加えて、所望される場合には、ガイ ドワイヤはその遠位端に一体に取付けられたバルーンを備えることができ、従っ て、ガイドワイヤを血管形成処置を行うのに利用することができ、同時に、治療 するべき狭窄症の近位及び遠位で、圧力測定をなすことを容易にするのに利用す ることができる。

【手続補正書】特許法第１８４条の８ 【提出日】１９９７年１月８日 【補正内容】 請求の範囲 １．脈管中の液体の圧力を測定するための圧力検出能力を有するガイドワイヤで あって、近位端及び遠位端を有しかつ０．４５７ミリメートル（０．０１８イン チ）以下の外径を有する可撓性の細長い部材を備え、前記可撓性の細長い部材の 前記遠位端は前記脈管中の液体に配置されるようになっており、前記可撓性の細 長い部材によって支持されかつ前記可撓性の細長い部材の直径と実質的に等しい 直径を有しかつスペースを有するハウジングを備え、前記ハウジングの前記スペ ースに取付けられ、ウェルをもった半導体材料のクリスタルを有しかつ２ミクロ ンから５ミクロンの範囲にわたる厚さを有するダイヤフラムを形成する圧力セン サを備え、前記ダイヤフラムはそれが前記脈管中の液体の圧力変化に高感度な方 法で前記ハウジングに配置され、前記ダイヤフラムは形状が矩形でありかつ前記 ウェルを取り囲むリムによって縁取られかつ半導体材料のクリスタルで形成され 、前記クリスタルに結合されかつ前記半導体材料のクリスタルの前記リムを補強 するのに役立つ絶縁材料で形成された支持プレートを備え、前記支持プレートは 前記ダイヤフラムの下に位置しかつ前記ダイヤフラムと実質的に合っているキャ ビティを有し、前記キャビティは圧力の基準を与えるのに役立ち、前記半導体材 料のクリスタルは不純物で形成された少なくとも１つの拡散領域を有し、前記拡 散領域はたわみを生じる前記ダイヤフラムの部分の上に位置し、それによって、 前記ダイヤフラムへの圧力の付加のとき、抵抗の変化が前記拡散領域に生じ、前 記半導体材料のクリスタルによって支持されかつ前記少なくとも１つの拡散領域 に接続された導電手段と、前記少なくとも１つの拡散領域に電気エネルギーを供 給するための、前記導体手段に接続された電源と、前記脈管中の液体によって前 記ダイヤフラムに加えられる圧力を確かめるために、前記少なくとも１つの拡散 領域の抵抗の変化を測定するための手段とを備えることを特徴とするガイドワイ ヤ。 ２．わずかに３本のリード線を有し、圧力が前記圧力センサによって検出されて いる間、前記圧力センサの温度変化を補償するための、前記導電手段に接続され た手段を更に備えることを特徴とする請求の範囲第１項に記載のガイドワイ ヤ。 ３．前記ダイヤフラムは第１及び第２の間隔を隔てた部分を有し、前記拡散領域 は第１及び第２の拡散部分を有し、前記第１及び第２の拡散部分は前記ダイヤフ ラムの間隔を隔てた部分の上に位置しかつ２つの抵抗体装置を作るように両端を 有する第１及び第２の抵抗体素子として役立つことを特徴とする請求の範囲第１ 項に記載のガイドワイヤ。 ４．前記半導体材料のクリスタルは第１及び第２の側面を有し、前記ウェルはそ れが前記一方の側面を貫通するように形成され、前記半導体材料のクリスタルの 反対側に通じて前記半導体材料のクリスタルに形成されたトラフを有し、前記導 体手段は前記トラフに固着されたリード線と、前記トラフのリード線と前記第１ 及び第２の拡散部分との間の電気接続を確立するための、前記トラフに設けられ た手段とを有することを特徴とする請求の範囲第３項に記載のガイドワイヤ。 ５．前記リード線は前記トラフに固着された第１及び第２及び第３のリード線で あり、前記第１リード線は前記第１抵抗体素子の一端に固着され、前記第２リー ド線は前記第２抵抗体素子の一端に固着され、前記第３リード線はコモンリード 線として役立つように前記第１及び第２の抵抗体素子の他端に接続されることを 特徴とする請求の範囲第４項に記載のガイドワイヤ。 ６．前記抵抗体素子は２．５キロオームから４．５キロオームの範囲にわたる公 称抵抗を有し、前記第１及び第２の拡散領域は、１ミリアンペア駆動で、公称１ ００ミリボルトの出力を生じ、４０ｋＰａ（水銀柱の３００ｍｍ）の圧力変化を もたらすことを特徴とする請求の範囲第３項に記載のガイドワイヤ。 ７．前記圧力センサを前記ハウジングに固着するための、前記ハウジングによっ て支持された粘着性手段を更に有することを特徴とする請求の範囲第１項に記載 のガイドワイヤ。 ８．同時の圧力及び速度の測定を可能にするように、前記ガイドワイヤのエネル ギーに取付けられた速度センサを更に有することを特徴とする請求の範囲第１項 に記載のガイドワイヤ。 ９．異なる材料で形成されかつ近位端及び遠位端を有する第１及び第２のコイル ばねを備え、前記第１コイルばねの近位端は前記可撓性の細長い部材の遠位端に 固着され、前記ハウジングは前記第１コイルばねと前記第２コイルばねとの間に 配置された近位端及び遠位端を有する中間ハウジングとして役立ち、前記中間ハ ウジングの近位端は前記第１コイルばねの遠位端に固着され、前記中間ハウジン グの遠位端は前記第２コイルばねの近位端に固着され、前記第２コイルばねの遠 位端に取付けられたチップハウジングを備えることを特徴とする請求の範囲第１ 項に記載のガイドワイヤ。 10．前記圧力センサは前記中間ハウジングに取付けられることを特徴とする請求 の範囲第９項に記載のガイドワイヤ。 11．前記第１に指定したハウジングは前記チップハウジングであり、前記圧力セ ンサは前記チップハウジングに取付けられることを特徴とする請求の範囲第９項 に記載のガイドワイヤ。 12．前記脈管は狭窄症をもった動脈脈管であり、前記ガイドワイヤを狭窄症の中 へ進めた後、動脈脈管の狭窄症の近位端及び遠位端で同時の圧力測定を可能にす るように、圧力センサが前記中間ハウジング及び前記チップハウジングの各々に 取付けられることを特徴とする請求の範囲第９項に記載のガイドワイヤ。 13．前記ガイドワイヤの遠位端に取付けられたバルーンを更に有することを特徴 とする請求の範囲第１項に記載のガイドワイヤ。 14．前記圧力センサを前記ハウジング内に包囲しかつ前記ダイヤフラムの上に位 置した半導体のクリスタルのウェルと連通しているピンホール開口部を有する手 段を更に備えることを特徴とする請求の範囲第１項に記載のガイドワイヤ。 15．前記覆い手段の下に位置し、前記ガイドワイヤの遠位端が出合う前記脈管中 の液体の圧力の前記ピンホールからの流通を確立するのに役立つ粘性流体を更に 有することを特徴とする請求の範囲第１４項に記載のガイドワイヤ。 16．狭窄症を有する脈管中の血液の圧力を測定するための圧力検出能力を有する ガイドワイヤであって、近位端及び遠位端を有する可撓性の細長い要素と、前記 可撓性の細長い部材の遠位端に取付けられ、狭窄症の長さより大きい距離間隔を 隔てた第１及び第２のハウジングと、圧力センサを脈管の狭窄症の両側に配置し て、前記ガイドワイヤの遠位端を脈管内に配置したとき、狭窄症の近位 及び遠位で同時の圧力測定を可能にするために、前記ハウジングの各々に取付け られた圧力センサと、を備えることを特徴とするガイドワイヤ。 17．第１及び第２のコイルを更に備え、前記第２コイルは前記第１コイルと異な る材料で形成され、前記第１ハウジングは前記第１コイルと前記第２コイルとの 間に取付けられ、前記第２ハウジングは前記第２コイルの遠位方向に取付けられ ることを特徴とする請求の範囲第１６項に記載のガイドワイヤ。 18．血液を通す脈管の狭窄症の近位及び遠位の圧力を測定するための圧力検出能 力を有するガイドワイヤであって、近位端及び遠位端を有する可撓性の細長い部 材と、前記遠位端に固着された膨張可能なバルーンと、前記バルーンを膨張収縮 させるための、前記可撓性の細長い部材によって支持された手段とを備え、前記 バルーンは遠位端を有し、ハウジングと、前記ハウジングを前記バルーンの遠位 で前記可撓性の細長い部材の遠位端に固着する手段とを備え、前記ハウジングは スペースを有し、前記ハウジングに配置され、前記バルーンから前記可撓性の細 長い部材の近位端まで延びたリード線を有する圧力センサを備え、それによって 、前記バルーンが前記脈管の狭窄症の中に配置されたとき、狭窄症の遠位で血液 の圧力を測定することができることを特徴とするガイドワイヤ。 19．血液を通す脈管の狭窄症の近位及び遠位で圧力を測定するための装置であっ て、０．４５７ミリメートル（０．０１８インチ）以下の直径を有しかつ遠位端 を有する可撓性の細長い部材と、前記可撓性の細長い部材の遠位端に固着され、 スペースを有するハウジングと、前記ハウジングに取付けられた圧力センサと、 前記圧力センサに接続されかつ前記可撓性の細長い部材を貫通したリード線とを 備え、前記圧力センサは脈管の血液の圧力と連通して位置決めされ、脈管の血液 の圧力によってたわむようになっている移動可能なダイヤフラムを有し、前記ダ イヤフラムによって支持された第１及び第２の抵抗素子と、前記抵抗素子に接続 されかつ前記可撓性の細長い部材の近位端まで延びるリード線と、電流を前記抵 抗素子に供給するための手段と、前記圧力センサによって測定される圧力を確か めるために、前記ダイヤフラムをたわませるとき、電圧の変化を測定するための 手段とを備えることを特徴とする装置。 20．遠位端を有し、０．４５７ミリメートル（０．０１８インチ）以下の直径を 有し、前記遠位端によって支持された圧力検出能力を有するガイドワイヤの使用 によって、血液を通す脈管の狭窄症の近位及び遠位で圧力測定を行う方法であっ て、前記ガイドワイヤをガイドワイヤの遠位端が狭窄症の近位にあるように脈管 の中へ進め、、ガイドワイヤの遠位端によって測定される狭窄症の近位の脈管の 血液の圧力を記録し、前記ガイドワイヤを狭窄症の中を進め、狭窄症の遠位の脈 管の血液の他の圧力測定を行い、血管形成処置が狭窄症に適当であるかどうかの 決定を行うことを特徴とする方法。 21．狭窄症の近位の血液の圧力と、狭窄症の遠位の血液の圧力とを同時に測定す る段階を更に含むことを特徴とする請求の範囲第２０項に記載の方法。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 オバラ ロバート ゼット アメリカ合衆国 カリフォルニア州 94088 サニーヴェイル ピーオーボック ス 61362 (72)発明者 オーティス ジョン イー アメリカ合衆国 カリフォルニア州 94303 イースト パロ アルト ガーデ ン ストリート 1192 【要約の続き】 つ。支持プレート（７８）はダイヤフラムの下に位置し かつダイヤフラム（７９）と実質的に合っているキャビ ティ（１０１）を有する。キャビティ（１０１）は圧力 の基準として役立つ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．脈管中の液体の圧力を測定するための圧力検出能力を有するガイドワイヤで あって、近位端及び遠位端を有しかつ０．４５７ミリメートル（０．０１８イン チ）以下の外径を有する可撓性の細長い部材を備え、前記可撓性の細長い部材の 前記遠位端は前記脈管中の液体に配置されるようになっており、前記可撓性の細 長い部材によって支持されかつ前記可撓性の細長い部材の直径と実質的に等しい 直径を有しかつスペースを有するハウジングを備え、前記ハウジングの前記スペ ースに取付けられ、ウェルをもった半導体材料のクリスタルを有しかつ２ミクロ ンから５ミクロンの範囲にわたる厚さを有するダイヤフラムを形成する圧力セン サを備え、前記ダイヤフラムはそれが前記脈管中の液体の圧力変化に高感度な方 法で前記ハウジングに配置され、前記ダイヤフラムは形状が矩形でありかつ前記 ウェルを取り囲むリムによって縁取られかつ半導体材料のクリスタルで形成され 、前記クリスタルに結合されかつ前記半導体材料のクリスタルの前記リムを補強 するのに役立つ絶縁材料で形成された支持プレートを備え、前記支持プレートは 前記ダイヤフラムの下に位置しかつ前記ダイヤフラムと実質的に合っているキャ ビティを有し、前記キャビティは圧力の基準を与えるのに役立ち、前記半導体材 料のクリスタルは不純物で形成された少なくとも１つの拡散領域を有し、前記拡 散領域はたわみを生じる前記ダイヤフラムの部分の上に位置し、それによって、 前記ダイヤフラムへの圧力の付加のとき、抵抗率の変化が前記拡散領域に生じ、 前記半導体材料のクリスタルによって支持されかつ前記少なくとも１つの拡散領 域に接続された導電手段と、前記少なくとも１つの拡散領域に電気エネルギーを 供給するための、前記導体手段に接続された電源と、前記脈管中の液体によって 前記ダイヤフラムに加えられる圧力を確かめるために、前記少なくとも１つの拡 散領域の抵抗率の変化を測定するための手段とを備えることを特徴とするガイド ワイヤ。 ２．圧力が前記圧力センサによって検出されている間、前記圧力センサの温度変 化を補償するための、リード線に接続された手段を更に備えることを特徴とする 請求の範囲第１項に記載のガイドワイヤ。 ３．前記拡散領域は第１及び第２の拡散部分を有し、前記第１及び第２の拡散部 分は前記ダイヤフラムの間隔を隔てた部分の上に位置しかつ両端を有する第１及 び第２の抵抗体素子として役立つことを特徴とする請求の範囲第１項に記載のガ イドワイヤ。 ４．前記半導体材料のクリスタルは第１及び第２の側面を有し、前記ウェルはそ れが前記一方の側面を貫通するように形成され、前記半導体材料のクリスタルの 反対側に通じて前記半導体材料のクリスタルに形成されたトラフを有し、前記導 体手段は前記トラフに固着されたリード線と、前記トラフのリード線と前記第１ 及び第２の拡散部分との間の電気接続を確立するための、前記トラフに設けられ た手段とを有することを特徴とする請求の範囲第３項に記載のガイドワイヤ。 ５．前記リード線は前記トラフに固着された第１及び第２及び第３のリード線で あり、前記第１リード線は前記第１抵抗体素子の一端に固着され、前記第２リー ド線は前記第２抵抗体素子の一端に固着され、前記第３リード線はコモンリード 線として役立つように前記第１及び第２の抵抗体素子の他端に接続されることを 特徴とする請求の範囲第４項に記載のガイドワイヤ。 ６．前記抵抗体素子は２．５キロオームから４．５キロオームの範囲にわたる公 称抵抗を有し、前記第１及び第２の拡散領域は、１ミリアンペア駆動で、公称１ ００ミリボルトの出力を生じ、４０ｋＰａ（水銀柱の３００ｍｍ）の圧力変化を もたらすことを特徴とする請求の範囲第３項に記載のガイドワイヤ。 ７．前記圧力センサを前記ハウジングに固着するための、前記ハウジングによっ て支持された粘着性手段を更に有することを特徴とする請求の範囲第１項に記載 のガイドワイヤ。 ８．同時の圧力及び速度の測定を可能にするように、前記ガイドワイヤのエネル ギーに取付けられた速度センサを更に有することを特徴とする請求の範囲第１項 に記載のガイドワイヤ。 ９．異なる材料で形成されかつ近位端及び遠位端を有する第１及び第２のコイル ばねを備え、前記第１コイルばねの近位端は前記可撓性の細長い部材の遠位端に 固着され、前記第１コイルばねと前記第２コイルばねとの間に配置された近 位端及び遠位端を有する中間ハウジングを備え、前記中間ハウジングの近位端は 前記第１コイルばねの遠位端に固着され、前記中間ハウジングの遠位端は前記第 ２コイルばねの近位端に固着され、前記第２コイルばねの遠位端に取付けられた チップハウジングを備えることを特徴とする請求の範囲第１項に記載のガイドワ イヤ。 10．前記第１に指定したハウジングは前記中間ハウジングであり、前記圧力セン サは前記中間ハウジングに取付けられることを特徴とする請求の範囲第９項に記 載のガイドワイヤ。 11．前記第１に指定したハウジングは前記チップハウジングであり、前記圧力セ ンサは前記チップハウジングに取付けられることを特徴とする請求の範囲第９項 に記載のガイドワイヤ。 12．前記脈管は狭窄症をもった動脈脈管であり、前記ガイドワイヤを狭窄症の中 へ進めた後、動脈脈管の狭窄症の近位端及び遠位端で同時の圧力測定を可能にす るように、圧力センサが前記中間ハウジング及び前記チップハウジングの各々に 取付けられることを特徴とする請求の範囲第９項に記載のガイドワイヤ。 13．前記ガイドワイヤの遠位端に取付けられたバルーンを更に有することを特徴 とする請求の範囲第１項に記載のガイドワイヤ。 14．前記圧力センサを前記ハウジング内に包囲しかつ前記ダイヤフラムの上に位 置した半導体のクリスタルのウェルと連通しているピンホール開口部を有する手 段を更に備えることを特徴とする請求の範囲第１項に記載のガイドワイヤ。 15．前記覆い手段の下に位置し、前記ガイドワイヤの遠位端が出合う前記脈管中 の液体の圧力の前記ピンホールからの流通を確立するのに役立つ粘性流体を更に 有することを特徴とする請求の範囲第１４項に記載のガイドワイヤ。 16．狭窄症を有する脈管中の血液の圧力を測定するための圧力検出能力を有する ガイドワイヤであって、近位端及び遠位端を有する可撓性の細長い要素と、前記 可撓性の細長い部材の遠位端に取付けられ、狭窄症の長さより大きい距離間隔を 隔てた第１及び第２のハウジングと、圧力センサを脈管の狭窄症の両側に配置し て、前記ガイドワイヤの遠位端を脈管内に配置したとき、狭窄症の近位及び遠位 で同時の圧力測定を可能にするために、前記ハウジングの各々に取付 けられた圧力センサと、を備えることを特徴とするガイドワイヤ。 17．第１及び第２のコイルを更に備え、前記第２コイルは前記第１コイルと異な る材料で形成され、前記第１ハウジングは前記第１コイルと前記第２コイルとの 間に取付けられ、前記第２ハウジングは前記第２コイルの遠位方向に取付けられ ることを特徴とする請求の範囲第１６項に記載のガイドワイヤ。 18．血液を通す脈管の狭窄症の近位及び遠位の圧力を測定するための圧力検出能 力を有するガイドワイヤであって、近位端及び遠位端を有する可撓性の細長い部 材と、前記遠位端に固着された膨張可能なバルーンと、前記バルーンを膨張収縮 させるための、前記可撓性の細長い部材によって支持された手段とを備え、前記 バルーンは遠位端を有し、ハウジングと、前記ハウジングを前記バルーンの遠位 で前記可撓性の細長い部材の遠位端に固着する手段とを備え、前記ハウジングは スペースを有し、前記ハウジングに配置され、前記バルーンから前記可撓性の細 長い部材の近位端まで延びたリード線を有する圧力センサを備え、それによって 、前記バルーンが前記脈管の狭窄症の中に配置されたとき、狭窄症の遠位で血液 の圧力を測定することができることを特徴とするガイドワイヤ。 19．血液を通す脈管の狭窄症の近位及び遠位で圧力を測定するための装置であっ て、０．４５７ミリメートル（０．０１８インチ）以下の直径を有しかつ遠位端 を有する可撓性の細長い部材と、前記可撓性の細長い部材の遠位端に固着され、 スペースを有するハウジングと、前記ハウジングに取付けられた圧力センサと、 前記圧力センサに接続されかつ前記可撓性の細長い部材を貫通したリード線とを 備え、前記圧力センサは脈管の血液の圧力と連通して位置決めされ、脈管の血液 の圧力によってたわむようになっている移動可能なダイヤフラムを有し、前記ダ イヤフラムによって支持された第１及び第２の抵抗素子と、前記抵抗素子に接続 されかつ前記可撓性の細長い部材の近位端まで延びるリード線と、電流を前記抵 抗素子に供給するための手段と、前記圧力センサによって測定される圧力を確か めるために、前記ダイヤフラムをたわませるとき、電圧の変化を測定するための 手段とを備えることを特徴とする装置。 20．遠位端を有し、０．４５７ミリメートル（０．０１８インチ）以下の直径を 有し、前記遠位端によって支持された圧力検出能力を有するガイドワイヤの使 用によって、血液を通す脈管の狭窄症の近位及び遠位で圧力測定を行う方法であ って、前記ガイドワイヤをガイドワイヤの遠位端が狭窄症の近位にあるように脈 管の中へ進め、、ガイドワイヤの遠位端によって測定される狭窄症の近位の脈管 の血液の圧力を記録し、前記ガイドワイヤを狭窄症の中を進め、狭窄症の遠位の 脈管の血液の他の圧力測定を行い、血管形成処置が狭窄症に適当であるかどうか の決定を行うことを特徴とする方法。 21．狭窄症の近位の血液の圧力と、狭窄症の遠位の血液の圧力とを同時に測定す る段階を更に含むことを特徴とする請求の範囲第２０項に記載の方法。