JP4963067B2 - Compressive force measuring device - Google Patents

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Description

この発明は圧縮力計測装置に関し、特に、可撓性を有する線状体に作用する長手軸方向の圧縮力を計測する圧縮力計測装置に関する。   The present invention relates to a compressive force measuring device, and more particularly, to a compressive force measuring device that measures a compressive force in a longitudinal direction acting on a flexible linear body.

可撓性を有する線状体は、体内の管の中へ挿入される線状の医療器具として実用化されている。たとえば、血管、尿管、気管支、消化管あるいはリンパ管などの体内にある管に挿入されるガイドワイヤやカテーテル、また、動脈瘤を塞栓するための塞栓用コイルが先端に付いたワイヤなどが知られている。このような線状体は、体内の管の中へ挿入され、体外からの操作によって目的部位まで誘導される。   A linear body having flexibility has been put into practical use as a linear medical instrument inserted into a body tube. For example, guide wires and catheters that are inserted into vessels such as blood vessels, ureters, bronchi, gastrointestinal tracts, and lymphatic vessels, and wires that have an embolic coil at the tip for embolizing aneurysms are known. It has been. Such a linear body is inserted into a tube in the body and is guided to a target site by an operation from outside the body.

線状体が挿入される管は必ずしも直線状ではなく、部分的に屈曲や分岐をしている場合が多い。また、管の径は必ずしも一定ではなく、管自体が細くなっていたり、血管内に生じる血栓などの管内部にある障害物によって管の径が細くなっていたりする場合がある。しかし、従来の線状体では、線状体の進行方向前方の状況を検知する手段がなく、線状体の操作を操作者の勘に頼らざるを得ず、体外からの誘導操作には熟練が必要であった。そこで、線状体の進行方向前方における障害物の存在を検知するため、線状体の先端に圧力センサを設ける方法が考えられた(たとえば特許文献1参照)。
特開平10−263089号公報
The tube into which the linear body is inserted is not necessarily linear, and is often partially bent or branched. In addition, the diameter of the tube is not necessarily constant, and the tube itself may be thin, or the diameter of the tube may be thin due to an obstacle inside the tube such as a thrombus generated in the blood vessel. However, in the conventional linear body, there is no means for detecting the situation ahead of the linear body in the traveling direction, and the operation of the linear body has to be relied on by the operator's intuition, and is skilled in guiding operations from outside the body. Was necessary. Therefore, in order to detect the presence of an obstacle in the forward direction of the linear body, a method of providing a pressure sensor at the tip of the linear body has been considered (see, for example, Patent Document 1).
JP-A-10-263089

しかしながら、細い線状体の先端に圧力センサを設けることは困難である。たとえば脳血管に挿入するガイドワイヤの直径は0.35mm程度であり、このような極細の線状体の先端に小型の圧力センサを設けることは困難である。また、圧力センサの信号を外部に取り出すための信号線を線状体中に挿通することは、さらに困難である。   However, it is difficult to provide a pressure sensor at the tip of a thin linear body. For example, the diameter of the guide wire inserted into the cerebral blood vessel is about 0.35 mm, and it is difficult to provide a small pressure sensor at the tip of such an extremely thin linear body. Further, it is further difficult to insert a signal line for taking out the signal of the pressure sensor into the linear body.

また、線状体が挿入される管が屈曲している場合や、管の径が細くなっている場合には、線状体の挿入抵抗は、先端の抵抗だけでなく、管との摩擦の影響を受ける。したがって、線状体の先端に設けた圧力センサの検出結果と、操作者の挿入時の力覚とが必ずしも一致しない場合がある。したがって、線状体の先端に圧力センサを設けた場合においても、操作者が外部において指先で把持した線状体の挿入抵抗の力覚情報に基づいて、すなわち操作者の勘に頼って、線状体の操作を実施することになる。また、操作者の力覚は操作者しか知ることができないため、熟練操作者の手技を定量化して経験の少ない操作者へ伝授することは困難である。   In addition, when the tube into which the linear body is inserted is bent or the diameter of the tube is thin, the insertion resistance of the linear body is not only the resistance at the tip but also the friction with the tube. to be influenced. Therefore, the detection result of the pressure sensor provided at the tip of the linear body may not always match the force sense at the time of insertion by the operator. Therefore, even when the pressure sensor is provided at the tip of the linear body, the wire is based on the force information of the insertion resistance of the linear body gripped by the operator with the fingertip, that is, depending on the intuition of the operator. The operation of the object will be performed. In addition, since the operator's sense of force can be known only by the operator, it is difficult to quantify the skill of the skilled operator and convey it to an operator with little experience.

それゆえに、この発明の主たる目的は、極細の線状体の挿入抵抗を計測することができ、熟練操作者の手技を定量化して経験の少ない操作者へ伝授することが可能な高精度の圧縮力計測装置を提供することである。   Therefore, the main object of the present invention is to measure the insertion resistance of an extremely fine linear body, and to quantify the skill of a skilled operator and to convey it to a less experienced operator. It is to provide a force measuring device.

この発明に係る圧縮力計測装置は、可撓性を有する線状体に作用する長手軸方向の圧縮力に応じた信号を出力するセンサを含む本体と、本体に組み込まれ、センサの出力信号を圧縮力に変換するための情報を記憶する記憶素子と、センサの出力信号と記憶素子に記憶された情報とに基づいて圧縮力を求める演算手段とを備えたものである。本体には線状体が貫通する貫通孔が形成され、線状体に圧縮力が作用するとき、貫通孔の内部において線状体が所定の方向へ湾曲し、センサは、線状体の湾曲の度合いを検出し、検出結果を示す信号を圧縮力に応じた信号として出力する。 A compressive force measuring device according to the present invention includes a main body including a sensor that outputs a signal corresponding to a compressive force in a longitudinal axis direction acting on a flexible linear body, and is incorporated in the main body, and outputs an output signal of the sensor. The apparatus includes a storage element that stores information to be converted into a compression force, and a calculation unit that obtains the compression force based on an output signal of the sensor and information stored in the storage element. A through-hole through which the linear body passes is formed in the main body, and when a compressive force acts on the linear body, the linear body is curved in a predetermined direction inside the through-hole, and the sensor is curved of the linear body. And a signal indicating the detection result is output as a signal corresponding to the compression force.

また好ましくは、記憶素子は半導体メモリである。
また好ましくは、情報は、記憶素子の外部から電気信号を用いて書き込まれる。
Preferably, the memory element is a semiconductor memory.
Preferably, the information is written from the outside of the memory element using an electrical signal.

また好ましくは、記憶素子は、さらに、本体の製品情報および使用情報のうちの少なくともいずれか一方を記憶する。   Preferably, the storage element further stores at least one of product information and usage information of the main body.

また好ましくは、圧縮力計測装置は、線状体を体内に挿入する医療機器に組み込まれて使用される。   Preferably, the compressive force measuring device is used by being incorporated in a medical device for inserting a linear body into the body.

また好ましくは、圧縮力計測装置は、線状体の操作を訓練するための訓練用シミュレータに取り付けられて使用される。   Preferably, the compressive force measuring device is used by being attached to a training simulator for training the operation of the linear body.

この発明に係る圧縮力計測装置では、可撓性を有する線状体に作用する長手軸方向の圧縮力に応じた信号を出力するセンサを含む本体と、本体に組み込まれ、センサの出力信号を圧縮力に変換するための情報を記憶する記憶素子と、センサの出力信号と記憶素子に記憶された情報とに基づいて圧縮力を求める演算手段とが設けられる。本体には線状体が貫通する貫通孔が形成され、線状体に圧縮力が作用するとき、貫通孔の内部において線状体が所定の方向へ湾曲し、センサは、線状体の湾曲の度合いを検出し、検出結果を示す信号を圧縮力に応じた信号として出力する。したがって、線状体に作用する長手軸方向の圧縮力を計測するので、体外で計測することが可能であり、極細の線状体の挿入抵抗を検出することができる。また、線状体の先端に圧力センサを設けた場合に比べ、操作者の挿入時の力覚に近い検出結果を得ることができ、熟練操作者の手技を定量化して経験の少ない操作者へ伝授することができる。また、センサの出力信号を圧縮力に変換するための情報を記憶する記憶素子を設けたので、本体の機械精度が低い場合でも圧縮力を高精度で計測することができる。 In the compressive force measuring device according to the present invention, a main body including a sensor that outputs a signal corresponding to the compressive force in the longitudinal axis direction that acts on the linear body having flexibility, and an output signal of the sensor is incorporated in the main body. A storage element that stores information for converting into a compression force, and a calculation unit that obtains the compression force based on an output signal of the sensor and information stored in the storage element are provided. A through-hole through which the linear body passes is formed in the main body, and when a compressive force acts on the linear body, the linear body is curved in a predetermined direction inside the through-hole, and the sensor is curved of the linear body. And a signal indicating the detection result is output as a signal corresponding to the compression force. Therefore, since the compressive force in the longitudinal axis direction acting on the linear body is measured, it can be measured outside the body, and the insertion resistance of the extremely thin linear body can be detected. In addition, compared to the case where a pressure sensor is provided at the tip of the linear body, it is possible to obtain a detection result close to a force sense at the time of insertion of the operator, quantifying the skill of the skilled operator, and to an operator with little experience Can be taught. Further, since the storage element for storing information for converting the output signal of the sensor into the compression force is provided, the compression force can be measured with high accuracy even when the mechanical accuracy of the main body is low.

図1は、この発明の一実施の形態による圧縮力計測装置の本体1の外観を示す図であり、図2は図1のII−II線断面図であり、図3は図1のIII−III線断面図である。図1〜図3において、この圧縮力計測装置の本体1には、可撓性を有する線状体2が挿通される貫通孔3が形成されている。線状体2の一方端が操作者の手で操作され、線状体2の他方端が人体の管に挿入される。   1 is an external view of a main body 1 of a compressive force measuring device according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a cross-sectional view taken along the line II-II of FIG. 1, and FIG. It is III sectional drawing. 1 to 3, a through hole 3 through which a flexible linear body 2 is inserted is formed in the main body 1 of the compressive force measuring device. One end of the linear body 2 is operated by an operator's hand, and the other end of the linear body 2 is inserted into a human body tube.

貫通孔3の両端の開口部の各々には、線状体2を挿抜し易くするために、テーパ状の入出力ポート4が形成されている。入出力ポート4の奥の拘束部5では、貫通孔3の直径は線状体2の直径よりもわずかに大きく、たとえば線状体2の直径の105%〜120%である。したがって、線状体2は、拘束部5においては長手軸方向以外の方向に移動することはできない。   A tapered input / output port 4 is formed in each of the openings at both ends of the through hole 3 in order to facilitate insertion and removal of the linear body 2. In the restraint portion 5 at the back of the input / output port 4, the diameter of the through hole 3 is slightly larger than the diameter of the linear body 2, for example, 105% to 120% of the diameter of the linear body 2. Therefore, the linear body 2 cannot move in a direction other than the longitudinal axis direction in the restraint portion 5.

本体1は、線状体2に長手軸方向の圧縮力が作用するときに、貫通孔3の内部における線状体2の湾曲方向を規定する。すなわち、貫通孔3は、2つの拘束部5の間で曲がっており、線状体2は一方の壁に沿って曲がりながら貫通孔3を貫通している。また貫通孔3は、2つの拘束部5の間で、線状体2が沿っていない壁側に広がって空間6を形成している。したがって、空間6では、紙面と平行方向への線状体2の動作は貫通孔3によって制限されない。   The main body 1 defines the bending direction of the linear body 2 inside the through hole 3 when a compressive force in the longitudinal axis direction acts on the linear body 2. That is, the through-hole 3 is bent between the two restraining portions 5, and the linear body 2 passes through the through-hole 3 while bending along one wall. Moreover, the through-hole 3 spreads to the wall side where the linear body 2 does not follow between the two restraint parts 5, and forms the space 6. FIG. Therefore, in the space 6, the operation of the linear body 2 in the direction parallel to the paper surface is not limited by the through hole 3.

一方、入出力ポート4および空間6では、紙面と垂直方向の貫通孔3の高さは線状体2の直径よりもわずかに大きく、たとえば線状体2の直径の105%〜120%であり、紙面と垂直方向への線状体2の動作は貫通孔3によって制限されている。すなわち、入出力ポート4および空間6では、線状体2の長手軸方向に垂直な断面における貫通孔3の断面形状は、図3に示すように、長方形状である。このようにして、貫通孔3の内部における線状体2の湾曲方向を規定するとともに、線状体2に長手軸方向の圧縮力が作用したときに線状体2が湾曲する位置を定めている。   On the other hand, in the input / output port 4 and the space 6, the height of the through hole 3 perpendicular to the paper surface is slightly larger than the diameter of the linear body 2, for example, 105% to 120% of the diameter of the linear body 2. The movement of the linear body 2 in the direction perpendicular to the paper surface is limited by the through hole 3. That is, in the input / output port 4 and the space 6, the cross-sectional shape of the through hole 3 in the cross section perpendicular to the longitudinal axis direction of the linear body 2 is rectangular as shown in FIG. 3. In this way, the bending direction of the linear body 2 inside the through hole 3 is defined, and the position where the linear body 2 is curved when a compressive force in the longitudinal axis direction acts on the linear body 2 is determined. Yes.

図2に示すように、線状体2に長手軸方向の圧縮力Fが作用すると、貫通孔3の内部の空間6において所定の方向へ、すなわち空間6において線状体2が沿っていない壁側へ向かって、線状体2が湾曲する。線状体2の湾曲に伴い、湾曲の山の高さh、すなわち線状体2が沿っていた壁面から線状体2までの距離が増加する。本体1には、湾曲の山の高さhを検出するための光学式のラインセンサ7が埋設されている。   As shown in FIG. 2, when a compressive force F in the longitudinal axis direction is applied to the linear body 2, a wall in which the linear body 2 does not run in a predetermined direction in the space 6 inside the through hole 3, that is, in the space 6. The linear body 2 curves toward the side. As the linear body 2 is curved, the height h of the crest of the curved line, that is, the distance from the wall surface along which the linear body 2 is located to the linear body 2 increases. In the main body 1, an optical line sensor 7 for detecting the height h of the crest of the curve is embedded.

ラインセンサ7は、図4に示すように、線状体2の湾曲の高さhの方向に配列された複数の受光素子7aを有するアレイセンサである。貫通孔3の空間6を介してラインセンサ7の反対側に光源器8が本体1に埋設されている。光源器8は、空間6を介してラインセンサ7に照明光を出射する。   As shown in FIG. 4, the line sensor 7 is an array sensor having a plurality of light receiving elements 7 a arranged in the direction of the curve height h of the linear body 2. A light source 8 is embedded in the main body 1 on the opposite side of the line sensor 7 through the space 6 of the through hole 3. The light source unit 8 emits illumination light to the line sensor 7 through the space 6.

光源器8から出射された照明光は、線状体2のない領域ではラインセンサ7に入射するが、線状体2のある部分では線状体2で遮られてラインセンサ7に入射しない。換言すると、ラインセンサ7に線状体2の影ができる。照明光が入射した受光素子7aでは大きな光電流が発生し、線状体2の影に位置する受光素子7aでは光電流はほとんど発生しない。したがって、各受光素子7aの光電流を検出することにより、線状体2の空間6内の位置すなわち線状体2の湾曲の高さhを求めることができる。   The illumination light emitted from the light source 8 is incident on the line sensor 7 in a region where the linear body 2 is not present, but is blocked by the linear body 2 in a portion where the linear body 2 is present and does not enter the line sensor 7. In other words, a shadow of the linear body 2 is formed on the line sensor 7. A large photocurrent is generated in the light receiving element 7 a on which the illumination light is incident, and almost no photocurrent is generated in the light receiving element 7 a located in the shadow of the linear body 2. Therefore, by detecting the photocurrent of each light receiving element 7a, the position of the linear body 2 in the space 6, that is, the bending height h of the linear body 2 can be obtained.

ただし、線状体2の湾曲の高さhの検出精度は、貫通孔3の幾何構造の機械的精度や、ラインセンサ7の取り付け精度の影響を受けてしまう。線状体2の湾曲の高さhの検出精度を高めるためには、貫通孔3の幾何構造の機械的精度や、ラインセンサ7の取り付け精度を高めればよいが、それにも限界があるし、製造コストや組立コストが高くなる。   However, the detection accuracy of the bending height h of the linear body 2 is affected by the mechanical accuracy of the geometric structure of the through-hole 3 and the mounting accuracy of the line sensor 7. In order to increase the detection accuracy of the bending height h of the linear body 2, the mechanical accuracy of the geometric structure of the through-hole 3 and the mounting accuracy of the line sensor 7 may be increased. Manufacturing cost and assembly cost increase.

そこで本実施の形態では、本体1毎に、線状体2に与えられる圧縮力Fと線状体2の湾曲の高さhとの関係を予め調べておき、線状体2の湾曲の高さhを線状体2に与えられた圧縮力Fに変換するための変換表を作成する。また図4に示すように、本体1にフラッシュメモリのような半導体メモリ9を組み込み、その半導体メモリ9にその本体1用の変換表を格納する。半導体メモリ9への変換表の格納(書込み)は、半導体メモリ9を本体2に組み込む前に行なってもよいし、半導体メモリ9を本体2に組み込んだ後に行なってもよい。半導体メモリ9への変換表の格納は、半導体メモリ9の外部から電気信号を用いて行なうことができる。半導体メモリ9としては、シリアル通信でアクセスできるものが、配線数が少なくて済み、好適である。   Therefore, in the present embodiment, for each main body 1, the relationship between the compression force F applied to the linear body 2 and the bending height h of the linear body 2 is examined in advance, and the bending height of the linear body 2 is checked. A conversion table for converting the length h into a compression force F applied to the linear body 2 is created. As shown in FIG. 4, a semiconductor memory 9 such as a flash memory is incorporated in the main body 1, and a conversion table for the main body 1 is stored in the semiconductor memory 9. The conversion table may be stored (written) in the semiconductor memory 9 before the semiconductor memory 9 is incorporated into the main body 2 or after the semiconductor memory 9 is incorporated into the main body 2. The conversion table can be stored in the semiconductor memory 9 by using an electrical signal from the outside of the semiconductor memory 9. As the semiconductor memory 9, one that can be accessed by serial communication is preferable because the number of wirings is small.

変換表は、図5に示すように、計測範囲をカバーする複数点の圧縮力F1,F2,…と、それらに対応する線状体2の湾曲の高さh1,h2,…とで構成される。たとえば、圧縮力F1,F2,…は偶数アドレスに順次書き込まれ、高さh1,h2,…は奇数アドレスに順次書き込まれる。圧縮力F1,F2,…の間の圧縮力Fおよび高さh1,h2,…の間の高さhは、線形補間される。半導体メモリ9の残りのアドレスには、当該本体2の製品番号、シリアル番号、製造年月日、製造部などの製品情報や、使用日時などの使用情報を記録する。   As shown in FIG. 5, the conversion table is composed of a plurality of compressive forces F1, F2,... Covering the measurement range, and the bending heights h1, h2,. The For example, the compression forces F1, F2,... Are sequentially written to even addresses, and the heights h1, h2,. The compression force F between the compression forces F1, F2,... And the height h between the heights h1, h2,. In the remaining address of the semiconductor memory 9, product information such as the product number, serial number, date of manufacture, and manufacturing department of the main body 2, and usage information such as the use date and time are recorded.

本体1のラインセンサ7および半導体メモリ9は、たとえばコネクタ(図示せず)を介して制御ボックス10内の圧縮力信号発生部11に接続される。圧縮力信号発生部11は、たとえばマイクロコンピュータで構成される。圧縮力信号発生部11は、各受光素子7aの光電流を検出することにより、線状体2の湾曲の高さhを求め、半導体メモリ9に格納された変換表を参照してその高さhに対する圧縮力を求め、その圧縮力を示す圧縮力信号を圧縮力表示装置12に出力する。圧縮力表示装置12は、圧縮力信号に従って、圧縮力の計測値をレベルメータ、グラフなどで表示する。   The line sensor 7 and the semiconductor memory 9 of the main body 1 are connected to a compressive force signal generator 11 in the control box 10 via, for example, a connector (not shown). The compressive force signal generator 11 is constituted by a microcomputer, for example. The compressive force signal generator 11 obtains the bending height h of the linear body 2 by detecting the photocurrent of each light receiving element 7a, and refers to the conversion table stored in the semiconductor memory 9 to determine the height. The compression force for h is obtained, and a compression force signal indicating the compression force is output to the compression force display device 12. The compressive force display device 12 displays the measured value of the compressive force with a level meter, a graph, or the like according to the compressive force signal.

次に、この圧縮力計測装置の使用方法について簡単に説明する。熟練した医師が線状体2を用いて手術を行なう際、医師は、線状体2の先端部およびその周辺のX線透視画像を映像モニタ(図示せず)で観察し、かつ圧縮力表示装置12で表示される圧縮力を見ながら、線状体2を指先で操作する。このとき、線状体2の圧縮力を定量的に精度よく検知できるので、体内の管を線状体2で傷付けるのを回避することができる。また、熟練した医師は、圧縮力を用いて経験の浅い医師に手技を定量的に伝授する。   Next, the usage method of this compressive force measuring device is demonstrated easily. When a skilled doctor performs an operation using the linear body 2, the doctor observes the X-ray fluoroscopic image of the distal end portion of the linear body 2 and its periphery on a video monitor (not shown) and displays the compression force. The linear body 2 is operated with a fingertip while observing the compression force displayed on the device 12. At this time, since the compressive force of the linear body 2 can be detected quantitatively and accurately, it is possible to avoid damaging the internal tube with the linear body 2. Moreover, a skilled doctor uses a compressive force to quantitatively convey the technique to an inexperienced doctor.

この実施の形態では、線状体2に作用する長手軸方向の圧縮力を計測するので、体外で計測することが可能であり、極細の線状体の挿入抵抗を検出することができる。また、線状体2の先端に圧力センサを設けた場合に比べ、操作者の挿入時の力覚に近い検出結果を得ることができる。また、熟練操作者の手技を定量化して経験の少ない操作者へ伝授することができる。   In this embodiment, since the compressive force in the longitudinal axis direction acting on the linear body 2 is measured, it can be measured outside the body, and the insertion resistance of the extremely fine linear body can be detected. Moreover, compared with the case where a pressure sensor is provided at the tip of the linear body 2, a detection result close to a force sense at the time of insertion by the operator can be obtained. In addition, the skill of the skilled operator can be quantified and transmitted to the less experienced operator.

また、線状体2の湾曲の高さhを線状体2に与えられた圧縮力Fに変換するための変換表を半導体メモリ9に格納したので、本体1の機械精度が低い場合でも圧縮力を高精度で計測することができる。したがって、本体1の機械精度を高める必要がないので、本体1の製造コストの低減化を図ることができる。なお、本体1が医療器具に使用され、衛生上の問題で使い捨てされる場合は、本体1を交換すると変換表も一緒に交換され、使い勝手がよい。   In addition, since the conversion table for converting the bending height h of the linear body 2 into the compressive force F applied to the linear body 2 is stored in the semiconductor memory 9, it is compressed even when the mechanical accuracy of the main body 1 is low. Force can be measured with high accuracy. Therefore, since it is not necessary to increase the machine accuracy of the main body 1, the manufacturing cost of the main body 1 can be reduced. In addition, when the main body 1 is used for a medical instrument and is thrown away due to hygiene problems, when the main body 1 is replaced, the conversion table is also replaced together, which is convenient.

なお、この実施の形態では、圧縮力表示装置12によって圧縮力の計測値を視覚化して表示したが、圧縮力の計測値をたとえばスピーカによって聴覚化してもよい。たとえば、圧縮力のレベルに応じて音声を大きくしたり、高くするとよい。   In this embodiment, the measured value of the compressive force is visualized and displayed by the compressive force display device 12, but the measured value of the compressive force may be heard by a speaker, for example. For example, the sound may be increased or increased according to the level of compression force.

また図6は、この実施の形態の変更例を示すブロック図である。図6において、この変更例では、制御ボックス10内に半導体メモリ13が設けられる。この半導体メモリ13には、基準となる本体2において線状体2の湾曲の高さhを線状体2に与えられた圧縮力Fに変換するための基準変換表が格納される。一方、本体2の半導体メモリ9には、基準となる本体2における線状体2の湾曲の高さhに対する当該本体2における高さhのずれ量Δhが記憶される。圧縮信号発生部11は、ラインセンサ7を用いて検出した高さhをずれ量Δhを用いて補正し、補正後の高さhに対する圧縮力Fを半導体メモリ13内の変換表を参照して求める。この変更例でも、圧縮力を精度よく計測することができる。   FIG. 6 is a block diagram showing a modification of this embodiment. In FIG. 6, in this modified example, a semiconductor memory 13 is provided in the control box 10. The semiconductor memory 13 stores a reference conversion table for converting the bending height h of the linear body 2 into the compressive force F applied to the linear body 2 in the main body 2 serving as a reference. On the other hand, the semiconductor memory 9 of the main body 2 stores a deviation amount Δh of the height h in the main body 2 with respect to the bending height h of the linear body 2 in the main body 2 serving as a reference. The compression signal generator 11 corrects the height h detected using the line sensor 7 using the deviation amount Δh, and refers to the conversion table in the semiconductor memory 13 for the compression force F with respect to the corrected height h. Ask. Even in this modified example, the compressive force can be accurately measured.

また図7は、この線状体操作記録システムを脳動脈瘤の塞栓手術に適用した例を示す図である。この場合の線状体2はカテーテル20を脳動脈瘤に誘導するデリバリーワイヤである。線状体2の先端には、塞栓用の白金コイル21が設けられている。圧縮力計測装置の本体1は、医療器具のYコネクタ22内に組み込まれている。Yコネクタ22の出力ポートはカテーテル20に接続され、Yコネクタ22の2つの入力ポートの一方は生理食塩水や薬剤を注入するための液体注入器23に接続され、他方の入力ポートから線状体2が挿入される。   FIG. 7 is a diagram showing an example in which this linear body operation recording system is applied to an embolization operation for a cerebral aneurysm. The linear body 2 in this case is a delivery wire that guides the catheter 20 to the cerebral aneurysm. An embolization platinum coil 21 is provided at the tip of the linear body 2. The main body 1 of the compressive force measuring device is incorporated in a Y connector 22 of a medical instrument. The output port of the Y connector 22 is connected to the catheter 20, one of the two input ports of the Y connector 22 is connected to a liquid injector 23 for injecting physiological saline or a drug, and a linear body is connected from the other input port. 2 is inserted.

線状体2の先端は、術者24の手元操作により、患者25の血管内を進行し、脳動脈瘤まで誘導される。術者24は、白金コイル21を操作して脳動脈瘤の塞栓手術を行なう。線状体2の先端が血管内を進行して行く様子や塞栓手術の様子のX線透視画像は、X線透視装置26で撮影され、映像モニタ(図示せず)に表示される。また、Yコネクタ22内の本体2のラインセンサ7および半導体メモリ9は、ケーブル27を介して制御ボックス10に接続される。制御ボックス10内の圧縮力信号発生部11で生成された圧縮力信号は、圧縮力表示装置12によって視覚化される。   The distal end of the linear body 2 is advanced into the blood vessel of the patient 25 by the hand operation of the operator 24 and guided to the cerebral aneurysm. The surgeon 24 operates the platinum coil 21 to perform an embolization operation for a cerebral aneurysm. An X-ray fluoroscopic image of the state in which the tip of the linear body 2 advances in the blood vessel and the state of embolization is taken by the X-ray fluoroscopic device 26 and displayed on a video monitor (not shown). The line sensor 7 and the semiconductor memory 9 of the main body 2 in the Y connector 22 are connected to the control box 10 via the cable 27. The compression force signal generated by the compression force signal generator 11 in the control box 10 is visualized by the compression force display device 12.

この適用例では、手術中における線状体2の圧縮力を高精度で計測することができ、線状体2で血管を傷付けることなく、脳動脈瘤の塞栓手術を行なうことができる。また、たとえばベテランの医師の手技を定量的に把握することができ、若手医師の早期育成に役立てることができる。   In this application example, the compression force of the linear body 2 during the operation can be measured with high accuracy, and the cerebral aneurysm embolization operation can be performed without damaging the blood vessel with the linear body 2. In addition, for example, the skills of experienced doctors can be grasped quantitatively, which can be used for early training of young doctors.

また図8は、この圧縮力計測装置を、人体を模擬する訓練用シミュレータ30に適用した例を示す図である。図8において、訓練用シミュレータ30は、線状体2が挿入されている人体の管のX線透視画像と同等の模擬透視画像を映像モニタ31に表示する。この場合の線状体2は、カテーテル32を脳動脈瘤に誘導するガイドワイヤである。訓練用シミュレータ30は、挿入された線状体2に対して、挿入抵抗を変化させる。本体1はケーブル33を介してシュミレータ30内の制御ボックス10に接続される。操作時の抵抗力、すなわち圧縮力計測装置によって計測される圧縮力は、シュミレータ30に設けられた圧縮力表示装置12に表示されるとともに、シミュレータ30にも与えられる。シミュレータ30は、圧縮力の計測値に応じて線状体2の挿入抵抗を変化させる。   FIG. 8 is a diagram showing an example in which the compressive force measuring device is applied to a training simulator 30 that simulates a human body. In FIG. 8, the training simulator 30 displays on the video monitor 31 a simulated fluoroscopic image equivalent to the X-ray fluoroscopic image of the human body tube in which the linear body 2 is inserted. The linear body 2 in this case is a guide wire that guides the catheter 32 to the cerebral aneurysm. The training simulator 30 changes the insertion resistance with respect to the inserted linear body 2. The main body 1 is connected to the control box 10 in the simulator 30 via a cable 33. The resistance force during the operation, that is, the compressive force measured by the compressive force measuring device is displayed on the compressive force display device 12 provided in the simulator 30 and also given to the simulator 30. The simulator 30 changes the insertion resistance of the linear body 2 according to the measured value of the compressive force.

訓練している術者34は、映像モニタ31に表示された模擬透視画像と、圧縮力表示装置12にたとえば数字で表示された圧縮力を見ながら線状体2を操作する。これにより、術者34の訓練や評価が行なわれる。この適用例では、圧縮力を定量化し、経験の少ない操作者の手技を早期に向上させることができる。   The trained surgeon 34 operates the linear body 2 while looking at the simulated fluoroscopic image displayed on the video monitor 31 and the compressive force displayed on the compressive force display device 12 by, for example, numerals. Thereby, the operator 34 is trained and evaluated. In this application example, it is possible to quantify the compressive force and improve the skill of an operator with little experience at an early stage.

なお、図8では、圧縮力計測装置の本体1とシミュレータ30が分離されているが、本体1をシミュレータ30内に組み込んでもよい。また、圧縮力表示装置12を除去し、映像モニタ31が模擬透視画像と圧縮力を表示するようにしてもよい。   In FIG. 8, the main body 1 and the simulator 30 of the compressive force measuring device are separated, but the main body 1 may be incorporated in the simulator 30. Further, the compression force display device 12 may be removed, and the video monitor 31 may display the simulated fluoroscopic image and the compression force.

今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。   The embodiment disclosed this time should be considered as illustrative in all points and not restrictive. The scope of the present invention is defined by the terms of the claims, rather than the description above, and is intended to include any modifications within the scope and meaning equivalent to the terms of the claims.

この発明の一実施の形態による圧縮力計測装置の本体の外観を示す図である。It is a figure which shows the external appearance of the main body of the compressive force measuring device by one Embodiment of this invention. 図1のII−II線断面図である。It is the II-II sectional view taken on the line of FIG. 図1のIII−III線断面図である。It is the III-III sectional view taken on the line of FIG. 図1に示した本体を含む圧縮力計測装置の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the compressive force measuring apparatus containing the main body shown in FIG. 図4に示した半導体メモリに格納される変換表を示す図である。It is a figure which shows the conversion table stored in the semiconductor memory shown in FIG. この実施の形態の変更例を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the example of a change of this embodiment. 図1〜図6に示した圧縮力計測装置の適用例を示す図である。It is a figure which shows the example of application of the compressive force measuring apparatus shown in FIGS. 図1〜図6に示した圧縮力計測装置の他の適用例を示す図である。It is a figure which shows the other example of application of the compressive force measuring apparatus shown in FIGS.

符号の説明Explanation of symbols

1 本体、2 線状体、3 貫通孔、4 入出力ポート、5 拘束部、6 空間、7 ラインセンサ、7a 受光素子、8 光源器、9,13 半導体メモリ、10 制御ボックス、11 圧縮力信号発生部、12 圧縮力表示装置、20,32 カテーテル、21 白金コイル、22 Yコネクタ、23 液体注入器、24,34 術者、25 患者、26 X線透視装置、27,33 ケーブル、30 訓練用シュミレータ、31 映像モニタ。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Main body, 2 Linear body, 3 Through hole, 4 Input / output port, 5 Restraint part, 6 Space, 7 Line sensor, 7a Light receiving element, 8 Light source device, 9, 13 Semiconductor memory, 10 Control box, 11 Compression force signal Generator, 12 compressive force display device, 20, 32 catheter, 21 platinum coil, 22 Y connector, 23 liquid injector, 24, 34 operator, 25 patient, 26 X-ray fluoroscopy device, 27, 33 cable, 30 for training Simulator, 31 video monitor.

Claims (6)

可撓性を有する線状体に作用する長手軸方向の圧縮力に応じた信号を出力するセンサを含む本体と、
前記本体に組み込まれ、前記センサの出力信号を前記圧縮力に変換するための情報を記憶する記憶素子と、
前記センサの出力信号と前記記憶素子に記憶された情報とに基づいて前記圧縮力を求める演算手段とを備え
前記本体には前記線状体が貫通する貫通孔が形成され、
前記線状体に前記圧縮力が作用するとき、前記貫通孔の内部において前記線状体が所定の方向へ湾曲し、
前記センサは、前記線状体の湾曲の度合いを検出し、検出結果を示す信号を前記圧縮力に応じた信号として出力する、圧縮力計測装置。
A main body including a sensor that outputs a signal corresponding to a compressive force in the longitudinal direction acting on a linear body having flexibility;
A storage element that is incorporated in the main body and stores information for converting the output signal of the sensor into the compression force;
A calculation means for obtaining the compression force based on an output signal of the sensor and information stored in the storage element ;
A through hole through which the linear body passes is formed in the main body,
When the compressive force acts on the linear body, the linear body is curved in a predetermined direction inside the through hole,
The said sensor detects the degree of curvature of the said linear body, and outputs the signal which shows a detection result as a signal according to the said compression force .
前記記憶素子は半導体メモリである、請求項1に記載の圧縮力計測装置。 The compressive force measuring device according to claim 1, wherein the storage element is a semiconductor memory. 前記情報は、前記記憶素子の外部から電気信号を用いて書き込まれる、請求項1または請求項に記載の圧縮力計測装置。 The information is written by using the electric signals from the outside of the storage element, the compressive force measuring apparatus according to claim 1 or claim 2. 前記記憶素子は、さらに、前記本体の製品情報および使用情報のうちの少なくともいずれか一方を記憶する、請求項1から請求項までのいずれかに記載の圧縮力計測装置。 The compressive force measuring device according to any one of claims 1 to 3 , wherein the storage element further stores at least one of product information and usage information of the main body. 前記圧縮力計測装置は、前記線状体を体内に挿入する医療機器に組み込まれて使用される、請求項1から請求項までのいずれかに記載の圧縮力計測装置。 The compressive force measuring device according to any one of claims 1 to 4, wherein the compressive force measuring device is used by being incorporated in a medical device for inserting the linear body into the body. 前記圧縮力計測装置は、前記線状体の操作を訓練するための訓練用シミュレータに取り付けられて使用される、請求項1から請求項までのいずれかに記載の圧縮力計測装置。 The compressive force measuring device according to any one of claims 1 to 4, wherein the compressive force measuring device is attached to a training simulator for training the operation of the linear body.
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