JP2001242024A

JP2001242024A - 体内埋込式圧力感知装置並びに該感知装置を用いた圧力検出システム及び圧力調整システム

Info

Publication number: JP2001242024A
Application number: JP2000049359A
Authority: JP
Inventors: Takashi Ito; 隆史伊東
Original assignee: Seiko Instruments Inc
Current assignee: Seiko Instruments Inc
Priority date: 2000-02-25
Filing date: 2000-02-25
Publication date: 2001-09-07

Abstract

(57)【要約】【課題】患者の体表面からの埋込み深さの変動に影響
される虞れの少ない体内埋込式圧力感知装置並びにこれ
を用いた圧力検出システム及び圧力調整システムを提供
すること。【解決手段】圧力検出システムや圧力調整システムの
体内埋込式圧力感知装置１は、頭皮３の下などの体内に
埋め込まれるべく構成され、基準圧力Ｐｓに設定された
基準圧力室１８と圧力Ｐが感知されるべき流体が通る被
検流体収容室１７とをこれら二つの室の間の圧力差に応
じて変位されるダイアフラム１６で画成してなる圧力感
知部を備えた感知装置本体部１０と、本体部１０の壁部
に埋設された基準信号発生部２３と、ダイアフラム１６
の変位に応じて変位されるようにダイアフラム１６に固
定された圧力信号発生部２２とを有する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、体内に埋設される
ように構成された圧力感知装置並びに該感知装置を用い
た圧力検出システム及び圧力調整システムに係る。

【０００２】

【従来の技術】頭蓋の内圧の測定に際して、信号線等を
患者の体内から外に引出すことなく、機器の全体を患者
の体内に完全に埋め込んだ完全埋込式脳室内圧計は、例
えば、臨床神経科学（ＣＬＩＮＩＣＡＬＮＥＵＲＯＳ
ＣＩＥＮＣＥ）第６巻第１０号（１９９８−１０）の１
１０８頁〜１１０９頁に報告されている。この内圧計
は、脳室の絶対圧ないし内圧と基準圧力との差圧に応じ
て変位されるフェライトコアの位置に応じてインピーダ
ンスが変化するコイル装置と一定の静電容量のコンデン
サとからなる共振回路を有し、該共振回路の埋込位置の
頭皮にプローブをあてて該プローブの回路と埋込共振回
路とを電磁的に結合させ、圧力変動に伴うフェライトコ
アの位置変動に応じた共振回路の共振周波数の変化をプ
ローブ回路につながった回路のインピーダンス変化とし
て検出することにより、脳室の内圧を検出しようとする
ものである。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、例え
ば、患者の頭皮の厚さが経時的に又は患者の長期的な体
調変化や患者の一時的な体調などによって変化すると、
プローブの回路と共振回路との電磁的な結合ないしカッ
プリングの程度が変化し、プローブの回路につながった
回路系の実効のインピーダンスが変わってしまい、結果
的に共振周波数を誤認し脳室の内圧の大きさを誤認する
虞れがある。

【０００４】また、この完全埋込式脳室内圧計では、共
振回路を構成するコイル装置のインピーダンス変化が確
実に検出され得るように該変化を十分な大きさにすべく
フェライトコアの可動範囲を大きくとる必要があるの
で、フェライトコアの移動方向の内圧計のサイズが大き
くなってしまうのを避け難い。

【０００５】本発明は、前記諸点に鑑みなされたもので
あってその目的とするところは、患者の体表面からの埋
込み深さの変動に影響される虞れの少ない体内埋込式圧
力感知装置並びに該感知装置を用いた圧力検出システム
及び圧力調整システムを提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明の体内埋込式圧力
感知装置は、前記目的を達成すべく、体内に埋め込まれ
るべく構成され、基準圧力に設定された基準圧力室と圧
力が感知されるべき流体が通る被検流体収容室とをこれ
ら二つの室の間の圧力差に応じて変位されるダイアフラ
ムで画成してなる圧力感知部を備えた感知装置本体部
と、本体部の壁部に埋設された基準信号発生手段と、ダ
イアフラムの変位に応じて変位されるようにダイアフラ
ムに固定された圧力信号発生手段とを有する。

【０００７】本発明の体内埋込式圧力感知装置では、基
準圧力に設定された基準圧力室と圧力が感知されるべき
流体が通る被検流体収容室とをこれら二つの室の間の圧
力差に応じて変位されるダイアフラムで画成してなる圧
力感知部を備えた感知装置本体部が設けられているか
ら、被検流体の圧力が変化すると被検流体の圧力と基準
圧力室の基準圧力との差圧に応じてダイアフラムが変位
される。また、本発明の体内埋込式圧力感知装置では、
ダイアフラムの変位に応じて変位されるようにダイアフ
ラムに固定された圧力信号発生手段が設けられているの
で、圧力信号発生手段からの圧力信号によって圧力が検
出され得る。更に、本発明の体内埋込式圧力感知装置で
は、本体部の壁部に埋設された基準信号発生手段が設け
られているので、圧力信号発生手段からの圧力信号が埋
設深さの変動などにより変動したような場合でも、基準
信号発生手段からの基準信号によって圧力信号発生手段
からの圧力信号の変動を実際上を補正ないし相殺し得
る。即ち、頭部の頭皮のような体皮下に体内埋込式圧力
感知装置が埋設されていて該体皮部分等の厚さが変わっ
たような場合でも、該厚さ変動に起因する圧力信号の変
動を基準信号の変動で相殺することにより、厚さ変動す
なわち埋込み深さの変動の影響を実際上受けることな
く、圧力が検出され得る。

【０００８】基準信号発生手段と圧力信号発生手段と
は、好ましくは、感知装置の本体部の表面から実際上同
程度の深さ位置に配設される。これにより、圧力信号と
基準信号とが同程度の大きさないし強さで得られるか
ら、圧力信号の補正が容易になる。但し、所望ならば、
基準信号発生手段が圧力信号発生手段よりも本体部の表
面から深いところにあっても浅いところにあってもよ
い。

【０００９】基準信号発生手段と圧力信号発生手段と
は、典型的には、実際上同じ種類の信号を発生するよう
に構成されている。ここで同じ種類とは、電気的、磁気
的、電磁的など信号の物理的な種類だけでなく、信号発
生手段の材料なども同じことをいう。但し、所望なら
ば、信号発生手段の材料などが異なっていてもよく、更
に、場合によっては、物理的に種類の異なる信号を発生
するようになっていてもよい。

【００１０】基準信号発生手段及び圧力信号発生手段が
同種の信号を発生するものからなる場合、典型的には、
夫々が、永久磁石や、夫々の信号発生手段にかかる磁場
の時間的変動に応じて渦電流を発生する導電体などから
なる。後者の場合、基準信号発生手段及び圧力信号発生
手段を構成する導電体は、別体であってもよいけれど
も、典型的には、一つながりの導電板からなる。これに
より、応答特性ないし感度だけでなく位置も同時に同程
度に設定され得る。

【００１１】本発明の体内埋込式圧力感知装置は、基準
信号及び圧力信号の夫々を検出する基準信号検出部及び
圧力信号検出部を備え体表面上に配設されるべく構成さ
れた圧力検出装置と組合せて、圧力検出システムを構成
し得る。

【００１２】この場合、圧力検出装置の基準信号検出部
及び圧力信号検出部は、基準信号及び圧力信号発生手段
により発生される信号の種類に応じた形態の検出器から
なり、例えば、基準信号及び圧力信号発生手段の夫々
が、渦電流信号を発生する導電体であるときには電磁コ
イルのような渦電流信号検出器からなり、永久磁石であ
るときには磁場信号検出器ないし磁気センサからなる。

【００１３】また、本発明の体内埋込式圧力感知装置
は、圧力検出システムの圧力検出装置の下流側に設けら
れ、弁体の上流側と下流側との差圧が調整可能に構成さ
れた弁装置と組合せて、体内埋込式圧力調整システムを
構成し得る。これにより、圧力検出装置で検出される圧
力が所定の大きさになるように、弁装置で圧力が調整さ
れ得る。

【００１４】圧力感知装置の基準圧力室の基準圧力は大
気圧でも所望の他の一定圧力でもよい。また、基準圧力
室は、密閉されていても他の一定圧力の室に直接的に又
は弁装置や膜を介して間接的に連通等されていてもよ
い。基準圧力室が弁装置の弁体の下流側に連通される場
合、圧力検出装置の基準圧力室が弁装置の弁体の下流側
において弁装置の本体内の室に連通されていても弁装置
よりも下流側の流路に直接接続されていてもよい。

【００１５】このような圧力感知装置や圧力調整システ
ムの圧力感知装置及び弁装置は、医療用など人体に埋設
されて用いられるべく構成され、典型的には、水頭症や
脳腫瘍やクモ膜下嚢胞などの治療等を目的として体内の
関連流体の圧力を非侵襲的に調整し得るように、例え
ば、脳室−腹腔シャントや脳室−心室シャント等のため
に用いられるべく体内に外科的に埋設され得るように構
成され、髄液等の圧力の検出や調整等に用いられるに適
した数ｃｍ程度以下のサイズを有し得る。

【００１６】

【発明の実施の形態】次に、本発明による好ましい実施
の形態を添付図面に示した好ましい実施例に基づいて説
明する。

【００１７】

【実施例】図１の（ａ）及び（ｂ）には、本発明による
好ましい一実施例の体内埋込式圧力感知装置１及び該感
知装置１を用いた圧力検出システム２を水頭症などの患
者の髄液の圧力の感知・検出に適用した例が示されてい
る。この圧力感知装置１の本体部１０は、シリコーン樹
脂やポリカーボネート樹脂などからなり、患者の頭皮３
と頭骨４との間に埋設されている。

【００１８】圧力感知装置１の本体部１０は、上流側チ
ューブ５を介して脳室（図示せず）に連通した入口側導
管１１、下流側チューブ６を介して腹腔につながった出
口側導管１２、内部のほぼ円柱状ないし円筒状の室１
３、並びにこの室１３と入口側及び出口側導管１１，１
２とをつなぐ入口側及び出口側通路１４，１５を有す
る。室１３は、可撓性のあるダイアフラム１６によっ
て、通路１４，１５につながった被検流体収容室として
の圧力室１７と、基準圧力Ｐｓがかかる基準圧力室１８
とに画成されている。ダイアフラム１６は、例えば、厚
さが０．３ｍｍ程度で、直径が８ｍｍ〜１ｃｍ程度であ
る。ダイアフラム１６は、図示のように、感知装置１の
本体部１０と一体的に形成されていても、別体で形成さ
れた後で本体部１０に周縁部で固定されていてもよい。
後者の場合、ダイアフラム１６は、本体部１０とは別の
材料で形成されていてもよい。基準圧力室１８の基準圧
力Ｐｓは、大気圧であっても、大気圧とは異なる圧力で
もよい。この例では、基準圧力室１８は、密閉された空
気室からなる。なお、圧力感知部は、室１７，１８とダ
イアフラム１６とからなる。

【００１９】脳室の圧力Ｐの増減に応じて該脳室の圧力
Ｐに一致するように圧力室１７内の髄液の圧力Ｐが増減
し、ダイアフラム１６が弾性的にＡ方向に、即ち、基準
圧力室１６に向かってＡ１方向に、又は反対方向Ａ２に
移動する（Ａ１，Ａ２方向を総称するときは、Ａ方向と
いう）。空気室からなる基準圧力室１８の容積は、ダイ
アフラム１６のＡ方向変位による容積の増減と比較して
十分に大きく、基準圧力室１８の圧力変動は実際上無視
し得、典型的には、大気圧に保たれる。ダイアフラム１
６のＡ方向変位は、例えば、最大でも１ｍｍ程度又はそ
れ以下で、ダイアフラム１６の径と比較して小さく、ダ
イアフラム１６のＡ方向変位の大きさは、典型的には、
圧力Ｐの変動の大きさに実際上比例する。圧力Ｐが脳室
の圧力である場合、該圧力Ｐは、典型的には、大気圧を
基準（０）として、３００Ｐａ程度（３０ｍｍ水柱程
度）〜４，０００Ｐａ程度（４００ｍｍ水柱程度）の範
囲で変動し、この圧力Ｐの変動により、例えば、０．０
３ｍｍ程度〜０．４ｍｍ程度の範囲で、ダイアフラム１
６が、Ａ方向に変位する。

【００２０】圧力感知装置本体１０は、例えば、室１３
を取り囲むほぼ円柱状の部分１９（図１の（ｂ）参照）
と、該円柱状部分１９から上流側に向かって延びたほぼ
直方体状の突出部分２０とを有し、突出部分２０の底部
には、入口側通路１４が貫通している。円柱状部分１９
及び直方体状突出部分２０は、頭皮３などを傷つけない
ように頂部の全域において滑らかに面取りされている。

【００２１】ほぼ直方体状の突出部分２０は、図１の
（ａ）及び（ｂ）に示したように円柱状部分１９の上流
側端部から上流に向かってＢ１方向に延びる代わりに、
該円柱状部分１９の下流側端部から下流に向かってＢ２
方向に延びていても、流路１４，１５に対して交差する
方向、例えば、直交するいずれかの方向Ｃ１，Ｃ２に、
円柱状部分１９の当該方向の端縁から延在していてもよ
い。これらの場合、上流側通路１４は、円柱状部分１９
の上流側周壁の底部近傍に直接形成される。

【００２２】ダイアフラム１６の中央部分２１には、該
中央部分２１と一体的にＡ方向に移動され得る圧力信号
発生手段としての可動永久磁石２２が埋設され、突出部
分２０には、可動永久磁石２２と実際上同じ深さのとこ
ろに、基準信号発生手段としての固定永久磁石２３が埋
設されている。感知装置１の本体部１０の頂面１０ａか
ら固定永久磁石２３の埋設位置までのＡ方向の深さＤｓ
は、ダイアフラム１６が変位ないし変形されていないと
きにおける頂面１０ａからダイアフラム１６の中央部分
２１の可動永久磁石２２までの平均的な深さＤａと実際
上同一又は同程度で、例えば、１ｍｍ〜３ｍｍ程度であ
る。但し、例えば５ｍｍ程度のようにより大きくてもよ
り小さくてもよい。永久磁石２２，２３は、典型的に
は、Ａ方向に磁化されている。但し、場合によっては、
磁化方向がＡ方向に対して斜め方など他の方向であって
もよい。可動及び固定永久磁石２２，２３は、夫々、例
えば、直径が３ｍｍ〜５ｍｍ程度で厚さが０．３ｍｍ程
度のＦｅ−Ｐｔ系やＳｍ−Ｃｏ系の硬磁性材料からな
る。可動永久磁石２２のサイズは、磁石２２を埋設した
中央部２１のまわりの環状部においてダイアフラム１６
が十分な可撓性を有し得る限り、より大きくてもよく、
また、圧力Ｐの１００Ｐａ程度の変動に伴うダイアフラ
ム１６の０．０１ｍｍ程度のＡ方向変位に応じた可動磁
石２２のＡ方向位置（すなわち本体部頂面１０ａからの
距離ないし深さＤの変動）変動を磁気センサ３５で所定
方向の磁場の強さの変化として検出し得る限り、径や厚
さがより小さくてもよい。図示の例では、ダイアフラム
１６のうち、可動永久磁石２２を埋設した中央部分２１
が厚くなっているけれども、ダイアフラム１６の肉厚が
全域でほぼ一定でもよい。また、可動永久磁石２２は、
ダイアフラム１６に対して向きが実際上一定の状態で固
定されている限り、ダイアフラム１６に埋設される代わ
りに、基準圧力室１８内においてダイアフラム１６の表
面上に固定されたり、部分的に埋設固定されていてもよ
い。

【００２３】この圧力感知装置１では、頭蓋内の圧力Ｐ
が変動すると、ダイアフラム１６がＡ方向に変位されて
可動永久磁石２２がＡ方向に変位する。

【００２４】圧力感知装置１により感知され可動永久磁
石２２のＡ方向位置（変動）に変換された圧力Ｐは、圧
力検出装置としてのプローブ３０によって検出される。

【００２５】プローブ３０は、頭皮３のうち、圧力感知
装置１が埋設された隆起部分３ａの外形とほぼ相補的形
状の凹部３１を底面３２に備えたプローブ本体３３と、
プローブ本体３３のうち、固定永久磁石２３及び可動永
久磁石２２に対面する位置に配設・固定された基準信号
検出用の磁気センサ３４及び圧力信号検出用の磁気セン
サ３５を有する。磁気センサ３４，３５は、典型的に
は、磁気抵抗センサ（ＭＲないしＭＩセンサ）からな
る。但し、可動永久磁石２２の０．０１ｍｍ（１０μ
ｍ）程度の変位に伴う磁場変動を１０〜２０ｍｍ程度離
れたところで検出し得るものであれば、他の種類の磁気
センサでもよい。磁気センサ３４，３５は、先端３６，
３７が厚さＤｈの頭皮３の隆起部分３ａの表面３ｂに当
接ないし密接するように、凹部３１から突出している。
磁気センサ３４，３５は、更に、例えば、磁気センサ３
４及び３５により検出された基準信号Ｓｓ及び圧力信号
Ｓｐの差ΔＳ＝Ｓｐ−Ｓｓを求める減算器３８を介し
て、表示装置３９などにつながっている。なお、減算器
３８は、差動増幅器であってもよく、また、磁気センサ
３４，３５を一部に含むブリッジ回路等からなっていて
もよい。

【００２６】ここで、例えば、Ｓｓ＝ｋ１／｛（Ｄｓ＋
Ｄｈ）（Ｄｓ＋Ｄｈ）｝、Ｓｐ＝ｋ１／｛（Ｄ＋Ｄｈ）
（Ｄ＋Ｄｈ）｝（但しｋ１は定数）であるとする。一
方、ダイアフラム１６の位置Ｄすなわち可動磁石２２の
位置は、脳室内の髄液の圧力Ｐにリニアに依存するとし
て、Ｄ＝Ｄａ＋ｋ２（Ｐ−Ｐｓ）＝Ｄｓ＋ｋ２（Ｐ−Ｐ
ｓ）＝Ｄｓ＋ｋ２・ΔＰと近似し得る（ここで、ｋ２は
定数で、ｋ２・ΔＰ＜＜Ｄｓ）。なお、頭皮３の厚さＤ
ｈは、元の厚さＤｈ０に対してΔＤｈ（但し、ΔＤｈ＜
＜Ｄｈ）だけ変動するとする。

【００２７】この場合、基準信号Ｓｓは、Ｓｓ＝ｋ１／｛（Ｄｓ＋Ｄｈ）（Ｄｓ＋Ｄｈ）｝＝ｋ１／〔｛（Ｄｓ＋Ｄｈ０）＋ΔＤｈ｝｛（Ｄｓ＋Ｄ
ｈ０）＋ΔＤｈ｝〕だから、〜ｋ１／｛（Ｄｓ＋Ｄｈ０）（Ｄｓ＋Ｄｈ０）｝−２ｋ
１・ΔＤｈ／｛（Ｄｓ＋Ｄｈ０）（Ｄｓ＋Ｄｈ０）（Ｄ
ｓ＋Ｄｈ０）｝と近似され得、同様に、圧力信号Ｓｐは、Ｓｐ＝ｋ１／｛（Ｄａ＋Ｄｈ）（Ｄａ＋Ｄｈ）｝＝ｋ１／〔｛（Ｄｓ＋ｋ２・ΔＰ）＋Ｄｈ｝｛（Ｄｓ＋ｋ２・ΔＰ）＋Ｄｈ｝〕＝ｋ１／〔｛（Ｄｓ＋Ｄｈ０）＋（ｋ２・ΔＰ＋ΔＤｈ）｝｛（Ｄｓ＋Ｄｈ０）＋（ｋ２・ΔＰ＋ΔＤｈ）｝〕だから、〜ｋ１／｛（Ｄｓ＋Ｄｈ０）（Ｄｓ＋Ｄｈ０）｝−２ｋ
１・（ｋ２・ΔＰ＋ΔＤｈ）／｛（Ｄｓ＋Ｄｈ０）（Ｄ
ｓ＋Ｄｈ０）（Ｄｓ＋Ｄｈ０）｝と近似され得る。従って、減算器３８の差信号ΔＳは、 ΔＳ＝Ｓｐ−Ｓｓ＝−２ｋ１・ｋ２・ΔＰ／｛（Ｄｓ＋Ｄｈ０）（Ｄｓ＋
Ｄｈ０）（Ｄｓ＋Ｄｈ０）｝で与えられる。

【００２８】従って、ここで、ｋ１，ｋ２，Ｄｓ，Ｄｈ
０は定数であるから、差信号ΔＳは圧力室１７の圧力Ｐ
と基準圧力Ｐｓとの差圧ΔＰのみで決まり、しかも、頭
皮３の厚さ変動ΔＤｈにはよらない。なお、磁気センサ
３４，３５の特性にズレがある場合でも、元の厚さＤｈ
０からの頭皮３の厚さ変動ΔＤｈの影響がほとんど相殺
され得ることは同様である。

【００２９】より厳密には、磁場信号が距離の逆数の二
乗よりも大きい冪に依存するかそのような項を含むとし
ても、上述の第一近似が有効な範囲では、頭皮３の厚さ
変動ΔＤｈの影響を相殺し得ることは明らかであろう。
なお、相殺が完全ではない場合でも、厚さ変動ΔＤｈの
影響を最小限に押さえ得ることは明らかであろう。

【００３０】即ち、圧力感知装置１を備えた圧力検出シ
ステム２では、髄液の圧力Ｐが変動した場合、ダイアフ
ラム１６がＡ方向に変位して、ダイアフラム１６上の可
動永久磁石２２と感知装置１の本体部１０の頂面１０ａ
との距離Ｄが変動し、その結果、可動永久磁石２２と磁
気センサ３５との距離（Ｄ＋Ｄｈ）が変動して、磁気セ
ンサ３５による検出出力も変動するから、圧力Ｐに依存
する検出出力Ｓｐを得ることができる。しかも、この圧
力検出システム２では、磁気センサ３４により固定永久
磁石２３の磁場を検出しているので、感知装置１の使用
者（患者など）の体調の変動などにより感知装置１を埋
込んだ頭皮３の厚さＤｈが変動して磁気センサ３５によ
る検出出力Ｓｐが変動しても、頭皮３の厚さＤｈの変動
が磁気センサ３４による検出出力Ｓｓにも同様に影響を
及ぼすから、差信号ΔＳにおいては、頭皮３の厚さＤｈ
の変動が実際上相殺されて、差信号ΔＳは、実際上厚さ
Ｄｈに依存せず脳室の髄液の圧力Ｐのみに依存する。従
って、患者などの体調にかかわらず脳室の髄液の圧力Ｐ
を正確に感知・検出し得る。

【００３１】以上の例では、信号発生手段として磁気的
な信号を発する固定及び可動の永久磁石２３，２２を用
い、これに応じて、信号検出手段として磁気センサ３４
及び３５を用いた例について示したけれども、圧力感知
装置は、基準信号及び圧力信号を出すように基準信号発
生手段と圧力信号発生手段を備える限り、該信号発生手
段が磁気信号以外の信号を発するものでよく、また、信
号検出部は発信されるべき信号の種類に応じた検出手段
を備えればよい。

【００３２】例えば、図２の（ａ）及び（ｂ）には、信
号発信手段が、該信号発生手段にかかる磁場の時間的変
動に応じて渦電流を発生する導電体としての導電板５０
からなる圧力感知装置４１が示されている。この圧力感
知装置４１の場合、例えばステンレス鋼などからなる導
電板５０は、ダイアフラム１６内に位置する可動導電板
部５１と、本体部１０の突出部分２０内に埋設された静
置ないし固定導電板部５２とを含む。この例では、導電
板部５１，５２が単一の導電板５０の一部をなしてい
る。これにより、可動導電板部５１の周縁を確実に固定
することが容易となるだけでなく、可動及び静置導電板
部５１，５２の面積を極力大きく取ることが可能にな
る。また、ダイアフラム１６の両面にかかる圧力が同じ
で可動導電板部５１が初期位置にある際、該可動導電板
部５１と静置導電板部５２とを、圧力感知装置４１の本
体部１０の表面１０ａから同じ深さ位置Ｄｓ＝Ｄａに確
実に配置し得る。但し、大きな導電板５０を本体１０内
に埋設することにより、本体１０の強度が過度に低下す
る虞れがあるような場合には、導電板５０を相互に別体
からなる可動導電板部５１及び静置導電板部５２で形成
してもよい。なお、可動永久磁石２２と異なり可動導電
板部５１では厚さ方向Ａのサイズが小さくてもよく可動
板部５０自体が圧力差の下で撓むダイアフラムとして働
くから、ダイアフラム１６は、この例では、全体が一様
な厚さである。

【００３３】一方、圧力感知装置４１と協働して圧力検
出システム４２を構成するプローブないし圧力検出装置
４３は、交流電流が流されて可動導電板部５１及び静置
導電板部５２に時間的に変動する磁場を生成しこれに伴
う渦電流を可動導電板部５１及び静置導電板部５２に生
じさせる渦電流検出部としての電磁コイル４４及び４５
からなる。

【００３４】この場合には、電磁コイル４４，４５の夫
々と静置及び可動導電板部５２，５１との距離Ｄｓ，
Ｄ、より詳しくは、（Ｄｓ＋Ｄｈ），（Ｄ＋Ｄｈ）に応
じて、電磁コイル４４，４５が対応する導電板部５１，
５２のところにつくる渦電流の大きさが変わり、該渦電
流の大きさに応じて該電磁コイル４４，４５の入力側か
ら見たコイル４４，４５実効的なインピーダンスＺｓ，
Ｚｐが変動する。従って、このインピーダンスＺｓ，Ｚ
ｐに依存する電流又は電圧信号を基準信号及び圧力信号
Ｓｓ及びＳｐとして取り出し、差信号ΔＳを求めること
により、永久磁石及び磁気センサの組合せの場合と同様
に、頭皮３の厚さＤｈの変動にかかわらず、該厚さＤｈ
の変動の影響を基準信号検出部（基準信号検出用電磁コ
イル）４５からの出力Ｓｓで実際上相殺して、脳室の髄
液の圧力Ｐの変動を正確に検出し得る。

【００３５】図１や２の圧力感知装置１や４１は、ま
た、例えば、圧力調整弁装置ないしシャント弁装置と組
合せて用いられ得る。

【００３６】図３には、図１の圧力感知装置１を特開昭
６０−４００６３号公報に記載されているようなシャン
ト弁装置６０と組合せて用いた圧力調整システム７０の
一例が示されている。なお、シャント弁装置６０として
は、頭皮３の下などの皮下に埋設可能であって、該弁装
置６０の上流側管路ないしチューブ６の圧力Ｐと下流側
管路７の圧力Ｐ０との差ΔＰ＝Ｐ−Ｐ０を調整し得るも
のであれば、他のどのようなものでもよい。

【００３７】シャント弁装置６０は、該弁装置６０より
も上流側の管路ないしチューブ６に接続された入口導管
部６１、下流側管路７に接続された出口導管部ないしチ
ューブ６２及び内部室６３を備えた弁装置本体６４を有
する。弁装置本体６４内には、入口導管部６１と内部室
６３との間に配置された弁座６５に対して弁バネ６６に
よって弾性的に押しつけられた球状弁体ないしボール弁
６７が設けられている。ボール弁６７に対する弁バネ６
６の先端６６ａの弾性押圧力は、弁装置本体６４と一体
的な基台６４ａの係止突起６４ｂにフォーク状の支片な
いしアーム部６６ｂで係止された弁バネ６６の基端部６
６ｃの位置を調整することにより調整可能である。この
位置調整は、弁バネ６６の基端部６６ｃが当接する螺旋
階段状カム面６８ａを備えたカム部材６８を軸線Ｅのま
わりで回転ないし回動させることにより行なわれる。即
ち、このシャント弁装置６０では、カム部材６８の回動
位置を調整することにより、チューブ６内の圧力Ｐとチ
ューブ７内の圧力Ｐ０との差圧ΔＰを調整し得る。

【００３８】従って、例えば、チューブ７を実際上大気
圧に保たれた腹腔に連通しておく場合、シャント弁装置
６０は、チューブ６内の圧力Ｐを、Ｐ＝Ｐ０＋ΔＰ＝Δ
Ｐに保つ。但し、大気圧を基準として、Ｐ０＝０とし
た。

【００３９】圧力調整システム７０では、シャント弁装
置６０の設定圧力ΔＰが所定圧力になっているかどうか
は、圧力感知装置１により感知され得る（圧力Ｐの検出
は例えば図１に示したように圧力検出装置としてのプロ
ーブ３０を用いた圧力検出システム２による）。即ち、
圧力調整システム７０では、圧力感知装置１で感知され
る圧力Ｐが、より詳しくは圧力検出システム２で検出さ
れる圧力Ｐが、所定圧力になるように、シャント弁装置
６０での設定圧力を調整すればよい。この例の場合、カ
ム部材６８の回動位置を体外から非侵襲的に変更可能に
しておけばよい。図３に示した例では、チューブ５は、
頭蓋内に延びており、脳室の内圧を調整することにな
る。

【００４０】なお、圧力Ｐが大気圧を基準として負圧に
なる可能性があり、大気圧を基準Ｐ０＝０として、−Δ
Ｐ≦Ｐ≦ΔＰにする必要があるような場合には、シャン
ト弁装置６０と同様な弁装置を逆向きに並列に設けてお
いてもよい。

【００４１】また、図１から３のように圧力感知装置１
の基準圧力室１８を閉塞する代わりに、腹腔などのよう
に圧力が実際上一定に保たれているところに、連通して
おいてもよい。

【００４２】即ち、例えば、図４に示したように、圧力
感知装置１の基準圧力室１８とシャント弁装置６０の弁
本体６４の内部室６３とをチューブ８１で接続・連通し
た圧力調整システム８０にしてもよい。図４の例では、
基準圧力室１８とチューブ８１の一方の端部８１ａとを
つなぐべく接続管部８２が感知装置本体３の円柱状部分
１９の側壁に形成され、弁装置本体６４の内部室６３と
チューブ８１の他方の端部８１ｂとをつなぐべく接続管
部８３がシャント弁装置６０の本体部６４の側壁に形成
されている。

【００４３】この場合、基準圧力室１８が常に弁装置本
体６４の内部室６３の圧力、即ち腹腔の圧力Ｐ０と同一
に保たれ得、Ｐｓ＝Ｐ０になるから、基準圧力室１８の
容積変動が基準圧力室１８内の圧力Ｐｓを変動させる虞
れがないので、基準圧力室１８の容積を小さし得る。従
って、可動永久磁石２２などの圧力信号発生源から圧力
感知装置１の本体３の頂面３ａまでの距離Ｄａを短くし
得、感知圧力の感度を高め得る。

【００４４】ここで、基準圧力室１８と弁装置本体６４
の内部室６３とをつなぐチューブ８１も、好ましくは、
その全体が皮下などの体内に埋込まれる。図４では、見
やすさのために、チューブ８１とチューブ６との間に、
比較的大きな間隙があるかのごとく示されているけれど
も、二つのチューブ８１，６はまとめられ実際上密接し
て並設されていて一本の細長い棒状体に二本の孔が形成
されていてもよい。なお、腹腔などの圧力変動やシャン
ト弁装置６０の弁体６７による弁流路の開閉動作に伴う
圧力変動が小さい場合には、チューブ８１，６は短くて
もよい。従って、この場合、圧力感知装置１の本体３と
シャント弁装置６０の本体６４とを一体物で一体的に形
成してもよく、基準圧力室１８と弁装置本体６４の内部
室６３とを、一体的な本体部内の導管路ないし通路で連
通してもよく、また、圧力感知装置１の出口側導管部１
２とシャント弁装置６０の入口導管部６１とを一体的な
本体部内の導管路で形成してもよい。この例では、典型
的には、基準圧力室１８には、空気などの気体の代わり
に髄液が満たされることになる。なお、所望ならば、チ
ューブ８１の途中を可撓性の極めて高い薄膜で仕切っ
て、室１８内及び該室１８に連通するチューブ８１の部
分を空気のような気体等で満たしておいてもよい。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による好ましい一実施例の圧力感知装置
を用いた圧力検出システムを適用状態で示したもので、
（ａ）は（ｂ）のＩＡ−ＩＡ線断面説明図、（ｂ）は
（ａ）のＩＢ−ＩＢ線断面説明図。

【図２】本発明による変形例の圧力感知装置を用いた圧
力検出システムを図１と同様に適用状態で示したもの
で、（ａ）は（ｂ）のＩＩＡ−ＩＩＡ線断面説明図、
（ｂ）は（ａ）のＩＩＢ−ＩＩＢ線断面説明図。

【図３】図１の圧力感知装置を用いた本発明による好ま
しい一実施例の圧力調整システムを適用状態で示した図
１の（ａ）と同様な断面説明図。

【図４】図３の圧力調整システムの変形例についての図
３と同様な断面説明図。

【符号の説明】

１，４１圧力感知装置２，４２圧力検出システム３頭皮４頭骨５，６，７，８１チューブ１０圧力感知装置の本体部１１，６１入口側導管１２，６２出口側導管１３円柱状室１４，１５通路１６ダイヤフラム１７圧力室１８基準圧力室１９円柱状部分２０直方体状突出部分２１ダイアフラムの中央部分２２可動永久磁石２３静置（固定）永久磁石３０，４３プローブ（圧力検出装置）３１凹部３２底面３３プローブ本体３４，３５磁気センサ３８減算器３９表示装置４４，４５電磁コイル５０導電板５１可動導電板部５２固定導電板部（静置導電板部）６０シャント弁装置６３内部室６４シャント弁装置本体６６弁バネ６７ボール弁（弁体）６８カム部材７０，８０圧力調整システムＤ可動永久磁石の深さＤｈ頭皮の厚さＤａ平均的な深さＤｓ基準深さＰ圧力Ｐｓ基準圧力Ｓｐ圧力信号Ｓｓ基準信号 ΔＳ差信号

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】体内に埋め込まれるべく構成され、基準
圧力に設定された基準圧力室と圧力が感知されるべき流
体が通る被検流体収容室とをこれら二つの室の間の圧力
差に応じて変位されるダイアフラムで画成してなる圧力
感知部を備えた感知装置本体部と、本体部の壁部に埋設された基準信号発生手段と、ダイアフラムの変位に応じて変位されるようにダイアフ
ラムに固定された圧力信号発生手段とを有する体内埋込
式圧力感知装置。
【請求項２】前記基準信号発生手段と前記圧力信号発
生手段とが、前記感知装置本体部内において該本体部の
表面から実際上同程度の深さ位置に配設されている請求
項１に記載の体内埋込式圧力感知装置。
【請求項３】前記基準信号発生手段と前記圧力信号発
生手段とが、実際上同じ種類の信号を発生するように構
成されている請求項１又は２に記載の体内埋込式圧力感
知装置。
【請求項４】前記基準信号発生手段及び前記圧力信号
発生手段の夫々が永久磁石からなる請求項３に記載の体
内埋込式圧力感知装置。
【請求項５】前記基準信号発生手段及び前記圧力信号
発生手段の夫々が該手段にかかる磁場変動に応じて渦電
流を発生する導電体からなる請求項３に記載の体内埋込
式圧力感知装置。
【請求項６】前記基準信号発生手段及び前記圧力信号
発生手段を構成する前記導電体が一つながりの導電板で
ある請求項５に記載の体内埋込式圧力感知装置。
【請求項７】体表面上に配設されるべく構成され、請
求項５又は６に記載の基準信号発生手段を構成する導電
体からの基準の渦電流信号を基準信号として検出する基
準信号検出部と、圧力信号発生手段を構成する導電体か
らの圧力に依存した渦電流信号を圧力信号として検出す
る圧力信号検出部とを備えた圧力検出装置を更に有する
感知装置を用いた圧力検出システム。
【請求項８】体表面に配設されるべく構成され、請求項
４に記載の基準信号発生手段を構成する永久磁石からの
基準の磁場信号を基準信号として検出する基準信号検出
部と、圧力信号発生手段を構成する永久磁石からの圧力
に依存した磁場信号を圧力信号として検出する圧力信号
検出部とを備えた圧力検出装置を更に有する感知装置を
用いた圧力検出システム。
【請求項９】請求項１から６までのいずれか一つの項
に記載の圧力感知装置又は請求項７若しくは８に記載の
圧力検出システムの圧力検出装置の下流側に設けられ、
弁体の上流側と下流側との差圧が調整可能に構成された
弁装置を更に有する圧力調整システム。
【請求項１０】前記圧力検出装置の基準圧力が大気圧
に設定されるべく構成された請求項９に記載の圧力調整
システム。
【請求項１１】前記圧力検出装置の基準圧力室が前記
弁装置の弁体の下流側に連通されている請求項９又は１
０に記載の圧力調整システム。
【請求項１２】前記圧力検出装置の基準圧力室が前記
弁装置の本体内の室に連通されている請求項９又は１０
に記載の圧力調整システム。