JPH11218455A - 膨脹可能インジケータ - Google Patents

膨脹可能インジケータ

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JPH11218455A
JPH11218455A JP10290143A JP29014398A JPH11218455A JP H11218455 A JPH11218455 A JP H11218455A JP 10290143 A JP10290143 A JP 10290143A JP 29014398 A JP29014398 A JP 29014398A JP H11218455 A JPH11218455 A JP H11218455A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 本発明は、外部のイメージング装置で確認さ
れる生理学的な圧力を測定するのに効果的な埋設可能な
圧力測定装置を提供する。 【解決手段】 本発明の一態様においては、所定量の流
体が、ハウジング内の可撓性部材に封止される。また、
可撓性部材の一端には、位置指示部材が連結される。流
体は、外部の圧力変化に応じて可撓性部材を伸縮させ
る。生理学的な圧力は、ハウジングに対する位置指示部
材の相対的な位置を確認することによって測定される。
外部イメージングシステムは、位置指示部材とハウジン
グに付された目盛りマークを見るのに使用される。もう
一つの態様においては、ハウジング内で軸方向に移動可
能な長手部材が設けられる。封止部材は、ハウジングの
一部に一定量の空気を封止し、長手部材の一端と封止可
能に係合する。生理学的な圧力は、長手部材の位置を測
定するイメージングシステムを使って測定される。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、圧力測定装置、よ
り詳しくは、外部イメージングシステムを介して生理学
的な圧力情報を提供する膨脹可能な圧力測定装置に関す
る。
【０００２】
【従来の技術および発明が解決しようとする課題】患者
の体内の異なる領域における生理学的な圧力を測定する
ために、種々の型の圧力測定装置が用いられている。こ
のような装置の用途の一つに、脳髄液（ＣＳＦ）が患者
の脳室に溜る水頭症の治療における使用がある。脳髄液
は、脳室系の脈絡膜叢で生成され、通常は静脈系によっ
て吸収される。しかし、脳髄液の生成とその吸入のバラ
ンスがくずれると、脳髄液の量が増加して頭蓋内の圧力
が上昇する。また、過剰な脳髄液は、異常に高い硬膜外
圧力および硬膜内圧力を生じさせる。そして、これを治
療せずにおくと、水頭症が、硬膜下血腫、脳組織の圧迫
および、認知と運動機能を損なう血流障害を含む重大な
事態を招くことになる。
【０００３】頭蓋内圧を測定するには、圧力測定装置を
患者の体内に挿入する。このような装置には、頭蓋内圧
の生体測定を行うセンサを備えたカテーテルがある。こ
のカテーテルは、カテーテルの一端を脳室領域に置き、
他端はモニタに接続するため頭蓋領域から出すが、その
ような装置を使った頭蓋内圧の測定は、感染や人間の過
ちなどの共動的な危険を含む侵襲的なものである。した
がって、この型の装置を使って頭蓋内圧を監視するの
は、好適なのは、短期間の測定に限られる。
【０００４】頭蓋内圧力が許容レベル以上であることが
測定されたら、その圧力は減じられねばならない。過剰
の脳髄液を取り出したり、腹膜領域など体内の他の箇所
へ移すため、種々の排水カテーテルあるいは分路システ
ムが開発されてきた。過剰の脳髄液を放出すれば、上昇
した頭蓋内圧は低下する。
【０００５】一般に、長期間の使用を想定して設計され
る脳髄液の分路系は、患者の体内に埋め込むことができ
る。このような脳髄液分路系は、脳髄液の系内での流量
を制御するバルブ機構を含む。ある分路系は、脳室カテ
ーテルと脳髄液をやりとりできるバルブ機構を含む。脳
室カテーテルは脳室に挿入され、腹膜カテーテルは脳髄
液放出のため腹膜領域に挿入される。このような埋め込
み可能カテーテルは、適切に機能していれば過剰の脳髄
液を流出させるが、頭蓋内圧力の情報は、侵襲的な手術
を行わなければ容易に得られない。
【０００６】分路系は、典型的には流体の圧力が分路バ
ルブの閾値に到達したときにだけ流体を流させる。分路
系を通じて流体が流れるのを可能にする閾値の圧力は、
時々調節しなければならない。例えば、外科医は流体が
流れるのを開始させるのに、最初は比較的低い閾値を選
択する。しかし、時間がたつにつれて、最初に選択した
閾値は適当ではなくなる。例えば、脳室から多過ぎる脳
髄液が流れることに起因して望ましくない過剰流出条件
を作り出し、流体を過剰に流れさせることになる。脳髄
液の過剰流出条件が生じると、頭蓋内圧が危険な程度に
まで低下する。このため、過剰な頭蓋内圧と過剰流出条
件の双方を避けるのにバランスのとれた流量となるよ
う、閾値圧力を上昇させる必要が生じる。
【０００７】このような分路系は、目詰まりを起こした
り、機械的に機能不全となることがある。患者が分路の
機能不全に関係すると見られる症状を示した場合は、通
常、分路系が適切に機能しているかを評価したり、頭蓋
内圧を直接に評価するのが好ましい。もし閾値の設定が
高すぎるか、またはバブルが閉止されているときは、過
剰の脳髄液は、頭蓋内圧を低減しようにも、分路系を通
じては放出されない。他方、バルブ機構の閾値の設定が
低過ぎるか、またはバルブが開放されたままの時には、
脳髄液の過剰流出条件が生じる。分路系の操作は、分路
系における流体の圧力を観察することによって監視する
ことができる。しかし、すでに述べたように、埋設した
分路系圧力を監視するには、望ましくない侵襲的な外科
手術を必要とする。
【０００８】そこで、侵襲的な手術なしで、生理学的な
圧力情報を提供する埋設可能な圧力測定装置が求められ
ている。また、流体分路系のような埋設した装置の操作
を監視するのも望ましい。
【０００９】本発明は、手術によって患者の体内に埋め
込むことができ、生理学的な圧力を測定するのに有用な
圧力測定装置を提供する。この装置は、頭蓋内圧を測定
するのに関連して説明するが、この装置は、心臓内の血
圧や胃腸道の圧力など、他の生理学的な圧力を測定する
のに用いられることは理解できるであろう。
【００１０】
【課題を解決するための手段】ある態様においては、圧
力測定装置は、室につながるとともに、少なくとも１本
の目盛りマークが付された通路を含むハウジングを含
む。一定量の流体を収容する可撓性部材は、前記室内に
あって前記室内で軸方向に伸縮することができる。少な
くとも１本の位置マークを含む位置指示部材は、可撓性
部材から延び、前記通路で移動できる。位置指示部材の
目盛りマークに対する相対的な位置は、可撓性部材にあ
る流体の体積を表す。流体の体積は、圧力と温度の関数
であるため、生理学的な圧力は、この測定した体積に基
づいて求めることができる。
【００１１】装置の外の圧力が変化すると、可撓性部材
にある流体は、この流体の圧力を外部の圧力と平衡にし
ようとして伸縮する。このような外部の圧力が増加する
と、可撓性部材内にある流体は圧縮される。逆に、外部
圧力が減少すると可撓性部材内にある流体は膨脹する。
流体が伸縮すると、可撓性部材が移動し、ハウジングの
通路にある位置指示部材の位置が変化する。位置指示部
材が移動すると、位置マークは、ハウジングの目盛りマ
ークに対して動き、位置マークの目盛りマークに対する
位置は、外部イメージングシステムで観察できる。位置
指示部材の目盛りマークに対する位置を測定すると、可
撓性部材内の流体体積と装置外部での圧力が確かめられ
る。装置の外の圧力と周囲の圧力の差は、埋設箇所にお
ける生理学的な圧力を表す。
【００１２】もう一つの態様においては、圧力測定装置
は、第１の端部、第２の端部、およびこれらの間にある
中間部を有するハウジングを備える。このハウジング
は、ハウジングを通って形成される少なくとも１本通路
で、内壁と外面を区画する。第１の端部と第２の端部、
および第１の端部から延びる穴を有する長手部材は、ハ
ウジング内において、第１の位置と第２の位置の間で、
軸方向に移動することができる。位置指示部材は、少な
くとも１本の位置マークが付された状態で、長手部材の
第１の端部近傍に固定するのが好ましい。可撓性の封止
部材は、ハウジングの中間部に配置されて、ハウジング
を第１の端部に隣接する第１の部分と第２の端部に隣接
する第２の部分に分割する。封止部材は、ハウジングお
よび長手部材と共働して、ハウジングの第１の部分に所
定量の流体を捕捉する。ハウジングの第２の部分から延
びるロッドは、少なくとも１本の目盛りマークを付され
る。ロッドは、長手部材がハウジング内を移動すると、
長手部材の穴に挿入することができる。
【００１３】装置の外の圧力は、ハウジングの通路を介
して封止部材とつながっており、装置の外の圧力とハウ
ジングの第１の部分にある流体の圧力は均等になる。ハ
ウジングの第１の部分にある流体は、外部の圧力の変化
に応答して伸縮する。このような伸縮が起こると、長手
部材はハウジング内部で移動する。長手部材が移動する
と、位置マークはロッド上の目盛りマークに対して移動
する。目盛りマークと位置マークは、長手部材上の位置
マークのロッド上の目盛りマークに対する位置を測定す
るため、外部イメージングシステムを通して観察するこ
とができる。位置マークの位置は、ハウジングの第１の
部分にある流体の体積を表し、これから装置外の圧力が
求まる。装置の埋設箇所における生理学的な圧力は、外
部の圧力と周囲の圧力の差に基づいて求められる。
【００１４】
【発明の実施の形態】本発明は、侵襲的な手術を行うこ
となしに、生理学的な圧力情報を与える埋め込み可能な
圧力測定装置を提供する。この装置は、ある用途におい
ては孤立型の装置として埋設される。一方、これとは別
の用途においては、埋め込み可能な分路系における流体
の圧力を監視するため、この分路系に接続される。ま
た、この装置は外部の排水系と連結することもできる。
この装置は、血圧や胃腸内の圧力の監視など、当業者に
は容易に明らかになる他の用途にも用いられることは理
解されるであろう。さらに、添付の図面は、本発明の理
解を容易にすることを企図しており、必ずしも等尺度に
はなっていない。したがって、本発明は本明細書で説明
した特定の用途・態様に限られるものではない。
【００１５】図１〜図４は、患者の体内におけるある位
置（例えば頭蓋）に埋設された孤立型の圧力装置１０を
示す図である。この装置は、ドリル穴や開頭部位に縫合
されるシリコーンや他の生体相容性材料から作られる可
撓性の索（腱）でつながれる。所望により取り付けられ
るカバー１２は、生物学的な物質や沈積物が装置の作動
に干渉するのを防止するため、この装置を体液等から隔
離する。カバー１２は、空気のような生体相容性のガス
や液体などの流体１３を含む。
【００１６】圧力測定装置１０は、室１８まで延びる通
路乃至ネック（首部）１６を有するハウジング１４を具
備する。ネック１６は、室１８に向かうにつれて拡がる
テーパ部２０を備える。ハウジングのネック１６には、
後述する目盛り２４の一部を構成する少なくとも１個の
目盛マーク２２が設けられる。
【００１７】室１８には、所定量の流体２８を収容した
可撓性部材２６が設けられる。この可撓性部材２６は、
第１の端部３０と、この第１の端部との間にベローズ３
４をはさむ第２の端部３４を有する。ベローズ３４は、
室１８の長手軸３７に沿って、容易に拡大・収縮する。
可撓性部材の第２の端部３２は、第１の端部３０がネッ
クのテーパ部２０と接触する前に、可撓性部材が最大限
延びるよう、室１８に固定される。
【００１８】可撓性部材２６は、一般に、室１８の輪郭
に一致する。例示の態様においては、室１８と可撓性部
材２６は、同心円的な円筒形をしている。可撓性部材２
６とベローズ３４の直径は、室１８の直径よりわずかに
小さい。したがって、可撓性部材２６は室１８内に収め
られるが、室はベローズ３４の軸方向の動きを邪魔する
ことはない。
【００１９】可撓性部材の中にある流体２８は、空気、
窒素、酸素あるいは他の適当な、好ましくは無毒の、ガ
スまたは液体とする。流体として好ましいのは空気であ
る。流体２８は、公知の圧力および温度下で可撓性部材
の中に収容される。例示に態様においては、可撓性部材
内の流体２８は、最初は大気圧および典型的な体温（す
なわち３７℃）の下に置かれる。もう一つの態様におい
ては、空気は、圧力１０４００ｍｍＨ2 Ｏおよび典型的
な体温の下に、可撓性部材２６中に封止される。
【００２０】可撓性部材の第１の端部３０からハウジン
グのネック１６にかけては、位置指示部材３６が延び
る。この位置指示部材３６は、可撓性部材２６と一体
に、またはこれに固着させることもできる。位置指示部
材３６には、少なくとも１本の位置指示マーク３８が付
される。この位置マーク３８は、後述のように、位置指
示部材３６の、ハウジング１４に対する相対的な位置を
指示する目盛り２４の一部を構成する。
【００２１】目盛りマークと位置マーク２２，３８は、
イメージングシステム（Ｘ線、透視装置、あるいは超音
波を使ったシステム）、コンピュータ軸断層（ＣＡＴ）
スキャンシステム、核磁気共鳴イメージング（ＭＲＩ）
システム、ポジトロンエミッション（ＰＥＴ）システム
あるいは他のシステムにとっては認識可能な、すなわち
少なくとも部分的には不透明な種々の材料から形成する
ことができる。目盛りマークと位置マーク２２，３８の
材料には、チタン、チタン合金、ステンレススチール、
ホウ素、タンタル、コバルト、クロム合金、ガドリニウ
ム、バリウムなどの放射線不透過の金属、および硫酸バ
リウム、ドープしたメチルメタクリレート、二酸化ジル
コニウム、アルミナ、ヒドロキシアパタイトなどの放射
線不透過材料、ならびに処理済の骨などがある。使用す
る材料は、所望のイメージングシステムとよく合うもの
でなければならない。例示の態様においては、Ｘ線シス
テムで撮影することができる材料として、タンタルを用
いている。
【００２２】目盛りマークと位置マークは、それぞれ寸
法と組成が同じでも異なってもよい。マークは、寸法ま
たは組成が、対応するイメージングシステムにおいて容
易に明らかな、所定のパターンで次第に変化していくよ
うにすることもできる。例えば、マークは、イメージン
グシステム上に表示されたときに、段々暗くなっていく
ように、不透明度が次第に変化するようにできる。例示
の態様においては、位置マーク３８は、約１．２ｍｍの
間隔で隔てられた４本の線を含み、他方、目盛りマーク
は、バーニア目盛りを形成するよう１．０ｍｍの等間隔
で刻まれた１８本の線を含んでいる。
【００２３】装置における種々の部品の寸法は変えるこ
とができる。部品の相対的な寸法は、可撓性部材が室内
で摩擦や干渉を最小限にとどめたまま軸方向に移動でき
るようなものとすることが重要である。室は、装置の想
定される圧力範囲内で、可撓性部材が動けるよう軸方向
に十分な長さをもたなければならない。これら部品の寸
法は、用途や埋設予定箇所の必要に応じて変化する。当
業者ならば、これら装置の部品の適当な比較寸法を容易
に決定できるであろう。
【００２４】ハウジング１４の全長は、一般に、約１０
ｍｍ〜約６０ｍｍ、より好ましくは約２０ｍｍ〜約３５
ｍｍである。また、ハウジングの全幅は、約２ｍｍ〜約
６ｍｍ、好ましくは約４ｍｍである。
【００２５】室１８は、長さが約１０．０ｍｍ〜約６
０．０ｍｍ、幅が約１．８ｍｍ〜約５．０ｍｍである。
ある態様においては、室１８は、長さが約３４．０ｍ
ｍ、幅が約４．０ｍｍである。
【００２６】装置１０は、可撓性部材中に捕らえた流体
２８の圧力と装置外の圧力の均等化に基づいた非侵襲の
圧力測定を行う。装置外の圧力は、ハウジングの通路１
６を介して可撓性部材２６に伝えられ、位置指示部材３
６の位置に影響を与える。位置指示部材３６の相対的な
位置は、位置マーク３８のハウジング上の目盛りマーク
２２に対する位置を測定するため、外部のイメージング
システム（図示せず）を使用することによって確認され
る。位置指示部材３６の位置は、第１のハウジングにあ
る流体２８の体積を示す。外部の圧力は、後述の方法で
流体の体積から測定される。
【００２７】外部の圧力が増加すると、流体が圧縮され
て位置マーク３８を目盛りマーク２２に対して一定の方
向に動かすため、可撓性部材２６のベローズ３４は収縮
する。また、外部の圧力が増加すると、可撓性部材２６
のベローズ３４が伸びて、位置マーク３８を流体の膨脹
方向とは反対の方向に動かす。位置マーク３８の位置
は、製造時の当初の圧力下で捕らえられた流体２８の最
初の体積と、外部圧力の存在下での流体２８の圧力の差
を示す。したがって、装置は、直接には流体の圧力を測
定し、関節的に圧力を測定する。
【００２８】流体２８の体積の読取り値は、埋設箇所近
くの圧力を測定するため、圧力情報と結び付けて用いら
れる。可撓性部材２６における流体２８の当初の圧力
と、最初の目盛りの読取り値は、組み立て時には分って
いる。この情報は、目盛りの読取り値と外部圧力の関係
を測るのに使用される。例えば、約１０３３３ｍｍＨ2
Ｏの当初（組立時）圧力と目盛りに対する位置指示部材
３６の当初の位置から、圧力／目盛り（体積）の関係が
測られる。すなわち、位置指示部材３６の目盛りに対す
る各位置について、対応する外部圧力を知ることができ
る。
【００２９】周囲の圧力または大気圧は、公知の方法お
よび／または装置を使って、装置による測定の時間と位
置のそれぞれについて定められる。装置の読取り値は、
外部の圧力に対応する流体２８の体積を与える。周囲の
圧力力は、圧力差、すなわち埋設箇所の圧力を得るた
め、外部の圧力から差し引かれる。例えば、装置が、周
囲の圧力が約１０４００ｍｍＨ2 Ｏのときの、約１０４
３３ｍｍＨ2 Ｏの外部圧に対応する流体の体積読取り値
を与えるとすると、埋設箇所の圧力差（すなわち頭蓋内
圧）は、約３３ｍｍＨ2 Ｏとなる。したがって、生理学
的圧力、すなわち圧力差は、まず外部圧を測定するため
目盛りの値を読み取り、ついで外部圧から周囲の圧力を
差し引くことによって測定される。
【００３０】患者の体温が通常より高い場合には、この
温度差は、装置による測定の正確さを乱す原因となる。
例えば、可撓性部材内の流体が空気などのガスである場
合は、空気の温度が上昇すると、これに比例して空気の
体積が増加する。そして、空気の体積が増加すると、圧
力測定に関して、装置の目盛りの読取り値に影響を与え
る。同様に、患者の体温が典型的な体温より低い場合
は、空気の体積もこれに比例して減少する。装置の温度
補償は、当初の圧力、温度および体積、目盛りの読取り
値、体温、ならびに可撓性部材中のガスの膨脹係数か
ら、容易に行うことができる。
【００３１】圧力測定装置の部品は、各部品に対して適
当な性質を有する種々の生体埋設可能材料から作ること
ができる。ハウジング１４は、体液等を透過せず、また
想定される操作時の圧力と温度の範囲で寸法が安定の材
料から形成するのが好ましい。このような材料には、チ
タン、チタン合金、ステンレススチール、コバルト−ク
ロム合金のような金属や、ポリエチレン、超高分子量ポ
リエチレン、およびポリエーテルスルホンなどのポリマ
ーがある。好ましい材料は、ポリエーテルスルホンであ
る。
【００３２】可撓性部材２６は、弾性を有する適度に可
撓性の材料から形成するのが好ましい。このような材料
には、チタンとマイラー(mylar）がある。シリコーンも
好ましい材料である。
【００３３】位置指示部材３６は、高ジュロメータシリ
コーンやチタンのような、剛性の生体埋設可能材料から
形成するのが好ましい。この材料は、可撓性部材２６の
それとは、同じでも異なってもよい。位置指示部材の好
ましい材料は、シリコーンである。
【００３４】外側カバー１２は、シリコーン、ポリウレ
タン、ポリエチレンあるいは金属箔のような生体埋設可
能エラストマーから形成することができる。例示の態様
においては、外側カバーはシリコーンから形成される。
【００３５】図５および図６は、埋設可能な脳髄液分路
系５０に接続される、もう一つの態様に係る圧力装置１
０’を示す図である。装置１０’は、手術用チューブ５
２を介して分路系５０の流体通路に接続される。装置１
０’は分路系を通過する脳髄液に必要な圧力を監視する
ことによって、分路系におけるバルブ機構５４の作動状
況を監視することができる。脳髄液の圧力は、超過排出
条件を避ける一方で、過剰の脳髄液を排出させるための
所望のレベル内に収まらなければならない。
【００３６】図６に示すように、圧力測定装置１０’
は、分路系５０へ連結するための分路端５６を有する。
装置１０’は、スポーク６２で外側チューブ６０に対し
て軸方向に固定された内側チューブ５８を有する。可撓
性部材６４は、内側チューブ５８と可撓性部材６４内に
流体６８を貯蔵したまま、内側チューブ５８の第１の端
部６６から延びる。位置指示部材７０は、可撓性部材６
４に連結され、流体６８の体積が変化するにつれて、軸
方向に伸びたり縮んだりする。位置マーク７２は、位置
指示部材７０上に位置し、目盛りのマーク７４は、バー
ニヤ目盛り７６を形成するため、外側チューブ６０の周
りに配置される。外部イメージングシステムは、目盛り
７６を見て、外側チューブ６０にある位置指示部材７０
の位置、最終的には生理学的な圧力を測るのに用いられ
る。
【００３７】図７および図８は、脳髄液分路系（図示せ
ず）の位置を構成する脳髄液溜めに配置される圧力測定
装置１０”を示す図である。装置１０”は、流体８４を
捕らえておく第１の室８２と、脳髄液を通過させるため
の第１の開口８８と第２の開口９０を有する第２の室８
６を具備する剛性のハウジング８０を備える。可撓性部
材９２は、第１の室８２の一部を構成し、流体８４の体
積変化に応じて伸縮する。位置指示部材９４は、可撓性
部材９２の一端から延びる。ニードル（針）９５は、位
置指示部材９４に連結された第１の端部９５ａと、一連
の目盛りマーク９６の近くにある第２の端部９５ｂを有
する。ニードルの中間部９５ｃは、稼働部材９２の動き
に応答して、ニードルの第２の端部９５ｂが目盛りマー
ク９６に対して移動できるよう、回動点９８においてハ
ウジングに固定される。この装置は、脳髄液のサンプリ
ングが行えるように、ニードルで貫通できるアクセス穴
９９を有する。
【００３８】もう一つの態様（図示せず）においては、
圧力測定装置は、患者の脳室の高さにおいてＹコネクタ
により、外部排出系とともに使用できる構成にされる。
この装置は、ユーザが目盛りのマークと位置マークの位
置を観察できるよう、一個またはそれ以上のウィンドー
を備える。
【００３９】図９〜図１５は、本発明に係る埋設可能な
圧力インジケータ装置１００のもう一つの態様を示す図
である。装置１００は、互いに連結された第１のハウジ
ング１０２ａと第２のハウジング１０２ｂを具備したハ
ウジング１０２を有する。第１のハウジング１０２ａ内
に所定量の流体を封入する封止部材１０４は、第１のハ
ウジング１０２ａと第２のハウジング１０２ｂの界面に
配置される。また、装置１００は、第１のハウジングお
よび第２のハウジング１０２ａ，ｂに対して軸方向に移
動することができる長手部材１０８も備える。長手部材
１０８は、位置指示部材１１０を具備するのが好まし
い。長手部材の、後述するロッド１１２に対する相対位
置を指示するため、ロッド１１２とともに目盛りを構成
するのが好ましい。ロッド１１２は、第２のハウジング
１０２ｂ内に配置されて、長手部材１０８とほぼ同軸を
なす。
【００４０】第１のハウジング１０２ａは、第１のハウ
ジングを第２のハウジング１０２ｂの固定するため、開
放端１２０の近傍にある係合機構１２２とともに、閉止
端１１８から開放端１２０まで延びる壁１１６を有す
る。係合機構１２２としては、ねじ、超音波溶接、接着
材、その他の当業者に知られた手段を用いることができ
る。ある態様においては係合機構は雄ねじとする。
【００４１】長手部材１０８は、第１の端部１０８ａと
第２の端部１０８ｂを具備し、第１の端部１０８ａには
穴１１４が設けられる。穴１１４は、長手部材が中空の
シャフトとなるよう長手部材１０８の全長にわたって延
びるようにするか、または長手部材１０８の一部の長さ
分だけにする。穴１１４は、装置の圧力範囲内で長手部
材１０８がハウジング中で移動すると、ロッド１１２を
収容する。
【００４２】長手部材の第２の端部１０８ｂには、ディ
スク１２４を固着させることもできる。ディスクの径
は、第１のハウジング１０２ａの内径よりわずかに小さ
いのが好ましい。ディスク１２４は、長手部材１０８が
第１のハウジング１０２ａ内で非軸方向に動くのを防止
乃至制限する上で有用である。ディスク１２４はまた、
中空シャフトたる長手部材の第２の端部１０８ｂを封止
するのに役立つ。ディスク１２４は、長手部材の第２の
端部１０８ｂを固定するためのめくら穴を有する。
【００４３】位置指示部材１１０は、長手部材の第１の
端部１０８ａを挿入するための軸方向の開口１１０ａを
有する。位置指示部材１１０は、長手部材１０８がロッ
ド１１２に対して移動すると、長手部材１０８に連動し
て移動する。位置指示部材１１０の、ロッド１１２に対
する位置は、製造時に第１のハウジング１０２ａにおい
て流体１０６に係る圧力と外部圧力の差を指示する。圧
力の差は、後述のように、最終的に生理学的な圧力を求
める基となる第１のハウジング１０２ａにおける流体の
体積として、表される。
【００４４】図１２および図１３に示す封止部材１０４
は、Ｏリング１０４ａと、長手でＯリング１０４ａと一
体となった、Ｏリングから延びて開孔１２６で終端する
スリーブ１０４ｂを具備する。Ｏリング１０４ａは、第
１のハウジングの開放端１２０の内径と外径にほぼ対応
する内径と外径を有する。第１のハウジング１０２ａの
開放端１２０を第２のハウジング１０２ｂに合わせると
同時に、Ｏリング１０４ａは、第１のハウジングと第２
のハウジングの界面に封止を形成する。
【００４５】スリーブ１０４ｂは、Ｏリングから延びる
テーパ付けされた第１の部分１２８と、第１の部分から
延びる第２の部分１３０を備える。第２の部分１３０
は、ほぼ一定の直径をもって、封止部材１０４の全長の
大部分にわたって延びる。スリーブの第３の部分１３２
は、第２の部分１３０から延び、第１の端部近くにある
長手部材１０８の径にほぼ等しい径となるまでテーパ加
工されている。第３の部分１３２は開孔１２６で終端す
る。
【００４６】長手部材の第１の端部１０８ａは、封止部
材において開孔１２６を通って延びる。長手部材１０８
は、封止部材１０４と長手部材１０８の間を封止するた
め、開孔１２６の周りで封止部材に固定される。封止部
材１０４と長手部材１０８は、共働して流体１０６を第
１のハウジング１０２ａ中に封止する。
【００４７】第２のハウジングは、入口端１３８と合わ
せ端１３６を有し、合わせ端１３６は、第１のハウジン
グの開放端１２０を収めるために、合わせ端の径を増大
させる肩部１４０と合わされる。第１のハウジング１０
２ａと第２のハウジング１０２ｂが係合すると、肩部１
４０は、Ｏリング１０４ａを圧縮して、第１のハウジン
グと第２のハウジングの界面を封止し、流体１０６を第
１のハウジング１０２ａに閉じ込める。肩部１４０近傍
にある合わせ端１３６上に配置されるねじ等の係合機構
１４２は、第１のハウジングと第２のハウジング１０２
ａ，１０２ｂを連結する。
【００４８】第２のハウジングの入口端１３８は、装置
外の圧力を封止部材１０４に通ずるための、一本または
それ以上の通路を有する。例示の態様においては、入口
端１３８は、第１の通路１４６と第２の通路１４８を有
する。
【００４９】ロッド１１２には少なくとも一本の目盛り
マーク１５０が付され、また位置指示部材１１０上に
は、少なくとも一本の位置マーク１５２が付される。目
盛りマーク１５０と位置マーク１５２は、第２のハウジ
ング１０２ｂにおける位置指示部材１１０の位置を測定
するための目盛りを形成する。位置指示部材１１０の相
対的な位置は、第１のハウジング中にある流体１０６の
体積を示し、これは後述のように、生理学的な圧力を測
定するのに用いられる。
【００５０】目盛りのマーク１５０と位置マーク１５２
は、イメージングシステム（Ｘ線、透視装置、あるいは
超音波を使ったシステム）、コンピュータ軸断層（ＣＡ
Ｔ）スキャンシステム、核磁気共鳴イメージング（ＭＲ
Ｉ）システム、ポジトロンエミッション（ＰＥＴ）シス
テムあるいは他のシステムにとっては認識可能な、すな
わち少なくとも部分的には不透明な種々の材料から形成
することができる。ロッド１１２と位置指示部材１１０
も、このような材料から形成され、イメージングシステ
ム上で見ることのできる開孔や他のくぼんだ面の特徴を
有することは理解されるであろう。目盛りマークと位置
マーク２２，３８の材料には、チタン、チタン合金、ス
テンレススチール、ホウ素、タンタル、コバルト、クロ
ム合金、ガドリニウム、バリウムなどの放射線不透過の
金属、および硫酸バリウム、ドープしたメチルメタクリ
レート、二酸化ジルコニウム、アルミナ、ヒドロキシア
パタイトなどの放射線不透過材料、ならびに処理済の骨
などがある。
【００５１】目盛りマーク１５０と位置マーク１５２
は、多くの幾何形状の形成することができる。マーク
は、円周状のマークや溝だけでなく、ほぼ共面をなすワ
イヤおよび／または開孔とすることができる。このよう
な構成にすると、視差が減り、広い角度からみることが
できるようになる。当業者ならば、本明細書で開示した
特定の態様に変更を加えることは容易であろう。
【００５２】図１４および図１５は、目盛りマーク１５
０と位置マーク１５２から構成される目盛りの一態様を
示す図である。目盛りマーク１５０は、金属（例えばチ
タン）製のロッド１１２に形成された、約１．０ｍｍ刻
みの開孔１５０ａ〜１５０ｆを含む。位置マーク１５２
は、ロッド１１２の上方に１本の金属（例えばチタン）
製ワイヤ１５２ｅを、またロッドの下方に４本の金属
（例えばチタン）製ワイヤ１５２ａ〜１５２ｄを備え
る。なお、「上方」、「下方」の語は、相対的なものに
過ぎず、図示の態様に対応する。
【００５３】１本の金属（例えばチタン）製ワイヤ１５
２ｅは、位置指示部材１１０の穴に挿入、係合される。
他方、４本の金属（例えばチタン）製ワイヤ１５２ａ〜
１５２ｄも、同様に、位置指示部材１１０の反対側に挿
入される。
【００５４】４本のワイヤ１５２ａ〜１５２ｄは、位置
指示部材１１０の長さ方向に沿って、約１．２ｍｍの間
隔で配置され、第２のハウジングの入口端に最も近いワ
イヤ１５２ｄは、位置指示部材１１０の端部１５３から
約０．４ｍｍ離れている。一方、１本のワイヤ１５２ｅ
は、位置指示部材１１０の端部１５３からは約１．２ｍ
ｍ離れている。したがって、１本のワイヤ１５２ｅは、
４本のワイヤ１５２ａ〜１５２ｄのいずれとも直接には
整列していない。
【００５５】図１４は、単一のワイヤ１５２ｂと整列し
た開孔１５０ｂを示す図である。この場合、位置指示部
材１１０のロッド１１２に対する位置は容易に測定され
る。すなわち、この配置から流体２８の体積とこれに対
応する外部圧は知られている。後述するように、埋設箇
所近傍の生理学的な圧力は、周囲の圧力との関連で測定
することができる。
【００５６】図１５は、開孔１５０と整列していない単
一のワイヤ１５２ｅを示す図である。その代わりに、こ
のワイヤ１５２ｅは、開孔１５０ｃと１５０ｂの間に配
置される。したがって、単一のワイヤ１５２ｅは、位置
指示部材１１０のロッド１１２に対する位置を正確には
与えない。しかし、第３のワイヤ１５２ｄは、開孔１５
０ｄと整列している。例示の態様においては、開孔１５
０間の間隔は１．０ｍｍ、また４本のワイヤ１５２ａ〜
１５２ｄの間隔は１．２ｍｍであることが知られている
ため、ロッド１１２に対する位置指示部材１１０の正確
な位置は容易に求めることができる。生理学的な圧力
は、後述のように、位置指示部材１１０のロッド１１２
に対する位置から定めることができる。
【００５７】上述の種々の構成要素の形状と寸法は、用
途、埋設部位、および予想される圧力範囲によって異な
る。構成要素は、長手部材が第１のハウジングおよび第
２のハウジング内で自由に移動できる大きさにされる。
封止部材は、長手部材が移動可能なように撓むか、また
は第１のハウジング内の流体が膨脹したときには、弾性
変形することができる。さらに、長手部材の圧力変化に
対応する移動は、直線的なものである必要はない。しか
し、その移動は予想可能なものであるべきである。
【００５８】ハウジング１０２の形状は、長手部材１０
８が、装置の圧力範囲内で十分に軸方向に移動できるも
のであるならば、いかなるものでもよい。ハウジング
は、環状、円筒形、卵形、矩形などいかなる形状にも形
成することができる。好ましい態様においては、ハウジ
ングは円筒形とする。
【００５９】例示の態様においては、第１のハウジング
１０２ａは、長さが約１８．５０ｍｍで、内径と外径が
それぞれ約４．００ｍｍと約５．００ｍｍである。長手
部材１０８は、長さが約２３．５ｍｍで、外径が１．１
３ｍｍ、穴の径が０．８０ｍｍである。封止部材のＯリ
ング１０４ａは、第１のハウジングの内径と外径にそれ
ぞれ対応する内径と外径を有し、全長は約２０．００ｍ
ｍである。スリーブ１０４ｂの第２の部分は、約１．２
５ｍｍの径を有し、長手部材１０８の外径に合う約１．
１３ｍｍの径を持つ開孔１２６にかけてテーパ付けされ
ている。一般に、スリーブ１０４ｂの太さは、約０．３
０ｍｍより小さい。位置指示部材１１０は、長さが約
４．４０ｍｍ、径が約３．８０ｍｍである。ワイヤ１５
２の穴は、径が約０．４０ｍｍ、深さが約１．２０ｍｍ
である。ロッド１１２は、長さが約２０．５０ｍｍ、径
が約０．６０ｍｍである。第２のハウジング１０２ｂ
は、内径が約４．００ｍｍで、入口端における外径は約
５．００ｍｍ、また合わせ端における外径は約７．００
ｍｍである。
【００６０】上述の寸法は例示的なものであって、当業
者ならば容易に変更できることは理解できるであろう。
【００６１】操作時には、第１のハウジング１０２中に
ある流体１０６は、流体１０６の圧力と外部の圧力がほ
ぼ等しくなるまで伸縮する。この結果、長手部材１０８
と位置指示部材１１０は、ロッド１１２に対して移動す
る。位置指示部材１１０の位置は、第１のハウジング１
０２ａにある流体１０６の体積を表す。そして、この流
体１０６の体積から対応する外部の圧力が求まる。最後
に、埋設箇所の圧力を求めるため、装置内の圧力を求め
て外部の圧力から差し引く。
【００６２】図９は装置で測定可能な最大の圧力を示す
図である。封止部材１０４の相対向する側に圧力の差が
あると、長手部材の第２の端部１０８ｂが、第１のハウ
ジングの封止端１１８に接触するように移動する。
【００６３】図１０は装置で測定可能な最小の圧力を示
す図である。圧力差が減少すると、流体は膨脹し、長手
部材を第２のハウジング１０２ｂ方向に移動させる。
【００６４】埋設箇所における圧力あるいは分路系の圧
力を求めるためには、装置の画像を得なければならな
い。この画像は、上述の適当なイメージングシステムを
使って得ることができる。このようなシステムには、Ｘ
線、透視装置、あるいは超音波を使ったシステム、コン
ピュータ軸断層（ＣＡＴ）スキャンシステム、核磁気共
鳴イメージング（ＭＲＩ）システム、ポジトロンエミッ
ション（ＰＥＴ）スキャンシステムなどがある。この画
像は、位置指示部材１１０のロッド１１２に対する相対
的な位置を示す。すなわち、画像システムは、目盛りマ
ーク１５０および位置マーク１５２との関連で、位置指
示部材１１０の位置を明らかにする。位置指示部材１１
０の位置は、外部の圧力が増加したか減少したかを測定
するため、位置指示部材の公知の初期位置と比較され
る。
【００６５】本発明の圧力測定装置には、特定の用途に
適した測定可能な圧力範囲がある。例えば、頭蓋内圧
は、典型的には周囲の圧力よりも約０ｍｍＨ2 Ｏ〜２０
０ｍｍＨ2 Ｏ高い範囲内で、一般にｍｍＨ2 Ｏ単位で測
定される。約２５０ｍｍＨ2 Ｏを超える異常な頭蓋内圧
は、一般に危険と考えられている。したがって、患者の
頭蓋内に埋設する圧力測定装置は、好ましくは約１０ｍ
ｍＨ2 Ｏ〜約２０ｍｍＨ2 Ｏ以上の解像力で、この範囲
の圧力を測定できなければならない。
【００６６】埋設する装置は、頭蓋内圧なときの低い周
囲の圧力でも、また頭蓋内圧が上昇した場合の高い周囲
の圧力でも、頭蓋内圧を測定できるのが望ましい。典型
的な大気圧は、約１０４００ｍｍＨ2 Ｏ（標準的な大気
圧は約１０３３２ｍｍＨ2 Ｏ）である。例示の態様にお
いては、装置は、約１０４００ｍｍＨ2 Ｏの周囲の圧力
の下で組み立てられ、測定可能な圧力範囲は、約１０２
５０ｍｍＨ2 Ｏ乃至約１０８５０ｍｍＨ2 Ｏである。し
たがって、装置は、約１０４００ｍｍＨ2 Ｏの大気圧よ
り約１５０ｍｍＨ2 Ｏ低い圧力から約４５０ｍｍＨ2 Ｏ
高い圧力までを測定できることになる。
【００６７】例示の態様においては、装置の圧力に関す
る分解能は、第１のハウジングにある流体の初期圧力が
約１０４００ｍｍＨ2 Ｏとして、１０２５０ｍｍＨ2 Ｏ
から約１０８５０ｍｍＨ2 Ｏの範囲で、約１０ｍｍＨ2
Ｏである。この例示の態様においては、長手部材の移動
は、約１０ｍｍまでは検出可能である。圧力差に約５０
ｍｍＨ2 Ｏの変化が生じると、長手部材は約１ｍｍ移動
する。
【００６８】装置１００は、自身を埋設するか、または
図１の態様に関連して説明したような分路系と接続でき
るよう形作られていることは理解できるであろう。孤立
型の用途の場合は、第１の通路１４６は膜で覆われ、第
２の通路は遮断乃至封止される。さらに、第１の通路か
らのびる手術用チューブが、封止された膜と通じて、装
置が膜の近傍の圧力を測定するのを可能にする。したが
って、ハウジングを頭皮の下に埋設することができ、ま
た膜を頭蓋内に配置することができる。分路系と接続さ
せるため、チューブは、第１の通路および第２の通路１
４６，１４８と連結させることができる。第１の通路は
入口として働き、第２の通路は分路系を通じた流体の出
口として働く。
【００６９】本発明の圧力測定装置は、頭蓋内の圧力測
定に加えて、他の用途にも容易に振り向けることができ
る。例えば、装置は、血圧を測定するための血管動脈瘤
修復シース（鞘）に組み込むことができる。もう一つの
態様においては、本発明の装置は胃腸の中に配置され、
装置近傍の生理学的圧力を測定する。これ以外の用途
も、当業者には容易に見出すことができるであろう。
【００７０】本発明に係る装置の構成要素は、特定の構
成要素に要求される特性を備えたものならば、種々の生
体相容性材料から作ることができる。例えば、第１のハ
ウジングは、適度に剛性の生体埋設可能材料から形成さ
れる。第１のハウジングは、ハウジングが測定する生理
学的な圧力の存在下で変形しないように、十分に剛性で
なければならない。好ましい材料はポリエーテルスルホ
ンである。
【００７１】ディスク１２４は、体内での埋め込みに適
した種々の材料から形成することができる。例として、
ポリメチルメタクリレート、ポリウレタンあるいは医用
グレードのシリコーンがある。好ましい材料は高ジュロ
メータシリコーンである。
【００７２】封止部材１０４は、長手部材１０８が最小
限の抵抗で移動できるよう、十分な可撓性を有する生体
埋設可能材料から形成される。この材料は可撓性でなけ
ればならないが、弾性を有することはできる。この材料
は、上空の高い地点あるいは海面下の深さでの圧力のよ
うな、装置が測定できる範囲を超えた圧力にも耐えられ
るのが好ましい。封止部材の材料は、自身に接着した
り、他の装置構成要素に接触することがあってはならな
い。このような材料としては、シリコーンやポリウレタ
ンのようなポリマーがある。封止部材の好ましい材料
は、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）に含浸し
た医用グレードのシリコーンである。
【００７３】ロッド１１２は、適当な剛性の、生体埋設
可能材料から形成され、これにはＸ線、透視装置あるい
は核磁気共鳴を使ったイメージングシステムにおいて認
識できるようなマークが付される。適当な材料には、チ
タン、チタン合金、ステンレススチールなどの金属やポ
リマーがある。好ましい材料はチタンである。
【００７４】第１のハウジング１０２ａに封止された流
体１０６は、圧力に応答して適切に伸縮するものなら、
どのような流体でもよい。適当な流体としては、空気、
窒素、およびアルゴンのような不活性ガスがある。クロ
ロフルオロカーボン（ＣＦＣs)も点滴ポンプとともに用
いることができる。好ましい流体は空気である。
【００７５】当業者ならば、これまでの説明から本発明
の他の特徴、利点にも気づくことがあるであろう。した
がって、本発明は、ここで特に説明したものに限られる
ものではなく、特許請求の範囲によって定められる。
【００７６】本発明の具体的な実施態様は以下の通りで
ある。 （１）前記少なくとも１本の位置マークと少なくとも１
本の目盛りマークは、少なくとも一部が不透明であり、
イメージングシステムで検出することができる請求項１
記載の装置。 （２）前記少なくとも１本の目盛りマークは、外部イメ
ージングシステムによる検出可能レベルと不透明度がそ
れぞれ異なる複数のマークを含む請求項１記載の装置。 （３）前記少なくとも１本の位置マークと少なくとも１
本の目盛りマークは、バーニヤ目盛りを形成する請求項
１記載の装置。 （４）前記少なくとも１本の位置マークと少なくとも１
本の目盛りマークは、互いにほぼ共面をなす請求項１記
載の装置。 （５）前記装置はさらに、前記装置を体液から隔離する
上で有効なカバー部材を具備する請求項１記載の装置。
【００７７】（６）前記装置はさらに、前記カバー部材
によって包囲される第２の流体を含む上記実施態様
（５）記載の装置。 （７）前記装置は分路バルブ系と連結するように構成さ
れる請求項１記載の装置。 （８）前記可撓性部材は、ベローズ部分を含む請求項１
記載の装置。 （９）前記流体は、空気、酸素および窒素からなる群よ
り選択される請求項１記載の装置。 （１０）前記少なくとも１本位置マークと少なくとも１
本の目盛りマークは、放射線不透過材料から形成される
請求項１記載の装置。
【００７８】（１１）前記少なくとも１本の目盛りマー
クは、前記可撓性部材に対して回動できるニードルを備
える請求項１記載の装置。 （１２）前記装置は分路系と接続できる構成である請求
項２記載の装置。 （１３）前記位置指示部材は複数の離隔したマークを備
える請求項２記載の装置。 （１４）前記複数の離隔したマークは、少なくとも部分
的にはＸ線に対して不透過である実施態様（１３）記載
の装置。 （１５）前記複数の離隔したマークは、Ｘ線に対して種
々の不透過性を有する上記実施態様１３）記載の装置。
【００７９】（１６）前記少なくとも１本の位置マーク
と前記少なくとも１本の外部で画像化可能な目盛りマー
クは、放射性不透過材料から作られる請求項２記載の装
置。 （１７）前記少なくとも１本の位置マークは、ホウ素、
チタン、チタン合金、ステンレススチール、タンタル、
コバルトクロム、ガドリニウム、骨、ヒドロキシアパタ
イト、二酸化ジルコニウムおよびアルニナからなる群よ
り選択される金属から形成される請求項２記載の装置。 （１８）前記ロッド上の少なくとも１本の目盛りマーク
は、一連の離隔した開孔を含む請求項２記載の装置。 （１９）前記少なくとも１本の位置マークは、前記位置
指示部材の周りに周状に配置された一連の離隔したマー
クを含む請求項２記載の装置。 （２０）前記少なくとも１本の位置マークと前記少なく
とも１本の外部で画像化可能な目盛りマークは、互いに
ほぼ共面をなす請求項２記載の装置。 （２１）前記封止部材は、Ｏリング、およびこのＯリン
グから延びて、前記第１の端部近傍にる前記長手部材で
終端してこの長手部材に固定される長手スリーブを含む
請求項２記載の装置。
【００８０】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
外部のイメージング装置で確認される生理学的な圧力を
測定するのに効果的な埋設可能な圧力測定装置を提供す
ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る圧力インジケータの選択的なカバ
ー部材を含む斜視図である。
【図２】図１の２−２線での断面図である。
【図３】図１の圧力インジケータをカバー部材なしで示
した圧力側の端面図である。
【図４】図２の４−４線での断面図である。
【図５】図１の圧力インジケータの他の態様に係る斜視
図である。
【図６】図１の圧力インジケータの他の態様に係る断面
図である。
【図７】図１の圧力インジケータのさらに他の態様をハ
ウジングなしで示す平面図である。
【図８】図７の８−８線での断面図である。
【図９】本発明の他の態様に係る圧力インジケータの第
１の位置を示す断面図である。
【図１０】図９の圧力インジケータの第２の位置を示す
断面図である。
【図１１】図９の圧力インジケータの端面図である。
【図１２】図９の圧力インジケータの一部を形成する封
止部材の側面図である。
【図１３】図１２の封止部材の前面図である。
【図１４】図９の圧力インジケータの一部を形成する位
置指示部材が第１の位置にあるときの詳細断面図であ
る。
【図１５】図１４の位置指示部材が第２の位置にあると
きの詳細断面図である。

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 埋設可能な圧力測定装置であって、 室と、前記装置の外部から前記室にかかる圧力を通ずる
    通路と、少なくとも１本の目盛りマークを備えるハウジ
    ングと、 前記室に配置され、所定量の流体を収容する可撓性部材
    と、 前記可撓性部材に連結されて少なくとも１本の位置マー
    クを含む位置指示部材であって、この位置指示部材のハ
    ウジングに対する相対的な位置が画像化でき、また装置
    外部の圧力と周囲の圧力の差を指示できるように、前記
    通路内で移動することができる位置指示部材を備える装
    置。
  2. 【請求項２】 生体に埋設可能で、かつ外部で画像可能
    な圧力測定装置であって、 第１および第２の端部、ならびに中間部、さらに内壁と
    外面を備え、内部に少なくとも１本の通路が形成された
    ハウジングと、 第１および第２の端部、ならびにこの第１の端部から第
    ２の端部に向かう穴を有する長手部材であって、前記第
    １の端部の近傍に外部で画像化できる少なくとも１本の
    位置マークを備え、さらに前記ハウジング内で前記装置
    外部の圧力に応答して移動できる長手部材と、 前記通路を介して前記装置外部の圧力と通ずる可撓性封
    止部材であって、前記ハウジング内壁との間で封止領域
    を形成する外側構成部分と、前記ハウジングの第１の部
    分内で流体を所定の圧力下で封止するため前記長手部材
    と封止可能に係合する内側構成部分を有し、かつ前記ハ
    ウジングを前記第１の端部に隣接する第１の部分と前記
    第２の端部に隣接する第２の部分に分割するため、前記
    中間部分において前記ハウジングに配置される可撓性封
    止部材と、 前記ハウジングの第２の端部から延びるロッドであっ
    て、少なくとも１本の外部で画像化できる目盛りマーク
    を有し、前記長手部材が前記ハウジング内で移動すると
    この長手部材の穴に挿入することができるロッドを備
    え、 前記少なくとも１本の位置マークの、前記少なくとも１
    本の目盛りマークに対する位置に基づいて、生理学的な
    圧力を測定するのに有用な装置。
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