JPS6274327A - 生体内圧測定用センサ− - 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、血圧、頭蓋内圧、子宮内圧等、生体内のあら
ゆる箇所における圧力を測定する圧力センサーに関する
ものである。

〔従来技術〕

従来、生体内の圧力を測定する方法としては、例として
特開昭５６−８０３３号公報のごとく、カテーテルによ
シ生体圧を体外の圧カドランスデューサーまで導出して
測定するのが一般的であった。

従って、カテーテルのコンプライアンス、血液の粘性、
血流の慣性等によって血圧波形に歪が生じ、精密な圧力
測定に支障をきたしていた。

近年、特開昭５３−３８１９６号公報のように、カテー
テルの先端に小型の圧力変換素子を設けた圧力センサー
が開発され、生体内の圧力を直接、歪みなく測定できる
ようになった。しかしこのセンサーには、時間の経過と
共にゼロ点が変動する零ドリフトの問題や、長時間モニ
タリング時の抗血栓性等解決すべき問題が多く残されて
いた。

本発明における生体内圧測定用センサーもこのタイプに
属するもので、その内部構造の１例を第１図により説明
する。圧力センサーの圧力伝達機構は、外部圧力の変化
に応じて筐体■に接着剤■によって固定された受圧面す
なわちダイヤフラム■が変位し、これが連結体■を介し
て筐体内に固定された圧力変換素子■に伝達され、ここ
で電気的信号に変換され測定値を得るものである。圧力
変換素子としてはピエゾ抵抗素子が多く用いられ、また
、筐体及びダイヤフラムの材質としては通常ステンレス
スチールが用いられる。このタイプの圧力センサーの問
題点としては先にも述べたように、零ドリフト、すなわ
ちゼロ点が時間の経過と共に変化する傾向があった。特
に水中や高湿度雰囲気中においてその傾向が著じるしく
、このため生体内の血液中や体液中における零ドリフト
の問題は、微妙な生体内圧を測定する上で致命的な欠陥
となっていた。

〔発明の目的〕

本発明は、このようなカテーテルの先端に圧力変換素子
を設けた圧力センサーの穐々の問題点を解決することを
目的としたもので、測定時における零ドリフト安定性に
すぐれ、安全性及び抗血栓性を向上させた生体内圧測定
用センサーを提供しようとするものである。

〔発明の構成〕

そこで本発明者らは先ず、零ドリフトの原因を究明すべ
く検討を行りた結果、その原因がダイヤフラムの固定に
用いられている接着剤の吸水による膨潤によるものであ
ることを見出した。従来よシ用いられている接着剤は、
主にフェノール樹脂、エポキシ樹脂、ポリアミド樹脂、
ポリエステル樹脂、ポリウレタン樹脂、シリコーン樹脂
等である。これらはいずれも接着性にはすぐれているが
、吸水性があり、同時に吸水に伴って膨潤する性質を有
している。この膨潤の程度は非常に小さいものであるが
、本発明の目的とする圧力センサーの零ドリフトに対し
ては極めて大きな影響を及ぼすものと考えられる。この
ような知見に基づいて、本発明者らは水の浸透を防止す
る素材として、種々の金属層について検討を行った結果
、特定の金属層が防水性、並びに抗血栓性に良好な特性
を有することを見出し、更に鋭意研究を進めて本発明に
至ったものである。

すなわち本発明は、カテーテルの先端部及び／または中
間部にあり、受圧面、圧力変換素子及び筐体からなる圧
力センサーにおいて、該圧力センサーの筐体及び受圧面
の外表面全体の最外層表面にタンタル及び／″ｔ！たは
５酸化タンタルの層を設けたことを特徴とする生体内圧
測定用センサーである。

タンタル及び／または５酸化タンタル層の形成は、真空
蒸着あるいはスパッタリングによシ行うが輻射熱の影響
及び密着強度の面からスパッタリングの方が好ましく用
いられる。層の厚みは特に限定されないが、２００人〜
１μの範囲において目的とする防水機能及び抗血栓性の
向上に効果的である。２００Å以下の厚みでは、島状構
造ないし連続膜の中間状態であるためピンホールを有す
る可能性が高く、完全な防水効果を得ることが難かしい
。一方、１μ以上の厚みでは内部応力のため層の密着強
度が低下し、クラックや層の剥離などを生ずる危険性が
高くなる。従って、安全性の面からは層の厚みは５００
〜５０００人の範囲が更に望ましい。

また、圧力センサ一本体と最外層のタンタル及び／また
は５酸化タンタル層の中間には、必要に応じて異種金属
層や樹脂層からなる中間層を設けることも可能である。

すなわち最外層のタンタル及び／または５酸化タンタル
層の密着強度を更に高めるために、該中間層として金、
銀、白金、ノＺラジウム、チタン、クロム等の金ＩＡｔ
たけその酸化物をコーティングすることも効果的であり
、また前記の２８１以上の金属の合金を用い、あるいは
多層コーティングとしてもよい。この場合のコーティン
グ方法としては主に真空蒸着やスパッタリングが用いら
れる。

また、同様な目的のために、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化
ビニリデン、イリフッ化ビニリデン、シリコーン樹脂、
ポリアミド、ポリエステル、ぼりウレタン、ポリブタジ
ェン、ポリスチレン等の樹脂層を中間層として設けるこ
とも可能である。この場合も、前記の２種以上の樹脂の
ブレンド物を用い、あるいは多層コーティングとしても
よい。

樹脂のコーティング方法は、主にディッピング法が用い
られる。

また、中間層として樹脂コーティングと金属コーティン
グを組合わせて用いること、すなわち１層以上の樹脂層
と１層以上の金属層を重ね、多層コーティングとするこ
とも効果的でちる。

〔発明の効果〕

以上のように、本発明の生体内圧測定用センサーにおい
て、その最外層表面にタンタル及び／または５酸化タン
タルの層を設けることによシ、水の浸透を極めて低くお
さえることが可能となった。その結果、生体内の圧力測
定値が非常に安定化し、特に零ドリフトが従来のものに
対し無視できる程低減することが可能となった。更に、
タンタル及び５酸化タンタルはいずれも抗血栓性にすぐ
れ、また化学的にも極めて安定であることから、生体内
に長時間挿入する必要がある本用途に対して十分に安全
性が確保でき、従って医療上極めて有用なるものである
。

以下に実施例をあげて、更に本発明の説明を行う。

〔実施例１〕 エポキシ樹脂を第１図における接着面■に塗布しダイヤ
フラムを固定した。このときの接着層の厚みは約２０μ
であった。次いでスズツタリングによシタンタルをｘｘ
ｏｏＡの厚みでコーティングした。スパッタリングは高
周波スパッタリング法を用いた。

得られた圧力センサーを３７℃の温水中に浸漬し、大気
圧での測定値すなわちゼロ点の経時変化を測定した。こ
の結果第２図に示したように、ゼロ点の変動は２４時間
に亘り±５ｗＨｇ以下で安定であった。

次いで体重１０〜１５陽の雑種成犬を用い、頚動脈およ
び頚静脈の頭側を結紮し、各々の血管の側面より圧力セ
ンサーを心臓に向って挿入し、センサー受圧部が各々大
動脈起始部および中心静脈に来るように留置した。留置
後１日、３日、５日目で動脈圧波形および右房圧波形を
測定したが、血栓によるものと思われる波形の鈍化はな
く、血圧も妥当な値を示した。また、留置後５日目の剖
検所見でも、カテーテル部分にわずかな血栓が認められ
たものの、感圧部には全く血栓は見られず、抗血栓性に
関しても良好な結果が得られ、測定値に関しても信頼性
が保たれていた。

以下特に断わらない限り、圧力センサーの作成及び性能
の評価は実施例１と同様に行うものとする。

〔実施例２〕 ５酸化タンタルを１２００１の厚みでスパッタリングコ
ートした。得られた圧力センサーの３７℃温水中のゼロ
点の変動を第３図に示した。また、動物実験においても
血栓が殆んど認められず良好な結果が得られた。

〔比較例１．２〕 実施例１及び２において作成した圧力センサーについて
、スフ２ツタリングによるタンタル及び５酸化タンタル
のコーティングをせずに、そのまま零ドリフトの測定を
行った。その結果はそれぞれ第４図、第５図に示したよ
うに、いずれも迫時間で大きな変動が認められた。更に
動物実験においては、留置後３日月よシ動脈圧波形の鈍
化が始壕シ、その後時間と共に顕著となり、留置後５日
目の創見所見において感圧部全体に血栓が認められた。

〔実施例３．４〕 第１図における接着剤■としてポリウレタンを用いた。

接着層の厚みは約３０μであった。この表面にタンタル
層を設けたもの（実施例３）、及び圧力センサーとメン
タル層の中間にぼり塩化ビニル層をディッピング法によ
って設けたもの（実施例４）を作成した。各層の厚み及
び評価結果は第１表に示す通シであシ、いずれも良好な
結果であった。

〔比較例３．４〕 実施例３．４を同様に行ったが、表面のタンタルコーテ
ィングは行っていない。層の厚み、評価結果は第１表に
示した通りで、零ドリフトは大きく、抗血栓性が不十分
であった。

〔実施例５〕 実施例３と同様に行ったが、タンタル層の厚みは５ｏｏ
Ａとした。評価結果は第１表に示す通り良好であった。

〔比較例５〕 実施例５において、タンタル層の厚みを２００人とした
。評価結果は第１表に示した通りで、血栓の生成は認め
られなかったが、ゼロ点の変動はやや大きいものであっ
た。

第　　　１　　　表

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に用いられる圧力センサーの内部構造の
一例を示す図である。第２図及び第３図はそれぞれ実施
例１．２における、また、第４図及び第５図はそれぞれ
比較例１．２におけるゼロ点圧の経時変化を示すグラフ
である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. カテーテルの先端部及び／または中間部にあり、受圧面
   、圧力変換素子及び筐体からなる圧力センサーにおいて
   、該圧力センサーの最外層表面にタンタル及び／または
   ５酸化タンタルの層を設けたことを特徴とする生体内圧
   測定用センサー。