JPH03258235A - ディスポーサブル血圧トランスジューサ - 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〕 この発明は、観血的血圧測定等に用いて好適なディスポ
ーサブル血圧トランスジューサに関する。

〔発明の概要］ この発明は、血圧パルスを伝達する流路を有するハウジ
ングと、このハウジングに嵌入され、流路と面する貫通
路を有するケースと、このケースに固着され、貫通路と
連通ずる穴を有する絶縁基板と、穴を覆う空隙を有し、
その周端面が絶縁基板に固着された圧力センサ手段と、
貫通路、穴及び空隙に充填された絶縁性の圧力伝達媒体
と、絶縁基板の第１の面又は第２の面の少なくとも一方
に設けられ、圧力センサ手段と電気的に接続された温度
補償手段とを具備するようにすることにより、製造が容
易で品質も良く、また製品としての合否を付加価値の少
ない段階で判定し得ることが可能で、不良品によるコス
トアップを抑えて安価なものとすることができるように
したものである。

〔従来の技術） 観血的血圧測定等に使用される従来のディスポーサブル
血圧トランスジューサとして例えば米国特許第４５７６
１８１号に示されるものがある。これを第３図及び第４
図を参照し乍ら説明する。

このディスポーサブル血圧トランスジューサは絶縁基板
（１）の第１面（７）に血圧トランスジューサ（２）、
温度補償回路（１２）、不透明キャップ（３）、ハンダ
パッド（４）があり、第１面（７）は血圧パルスの伝達
の第１通路（６）と離れた側に面し、基板（１）の第２
面（１９）は第１通路（６）側に面するように配置され
ている。

ハウジング（８）の第２通路（９）及び絶縁基板（１）
の穴（１４）にはゲル等の圧力伝達媒体（１０）、（１
１）が充填される。

上述の如く基板（１）の第１面（７）上には温度補償回
路（１２）が設けられており、この回路（１２）にレー
ザトリミングを施し、オフセットとゲインを調整し、更
には温度により変化しないようにしている。

血圧トランスジューサの性能の調整にレーザトリミング
は欠かせないものであるが、レーザトリミングによる調
整にも限界があり、また血圧トランスジューサ（２）自
身の欠陥等の原因で不良となるものが出る。性能を補足
できないものは不良とされ、特にディスポーサブル品は
、その段階で廃棄処分されるのが一般的である。不良と
しての廃棄処理品に要した費用は、合格品に上乗せされ
る。

ディスポーサブル血圧トランスジューサにおいては、そ
の使用が１回限りであり、再使用可能なりユーザプル血
圧トランスジューサと比較して性能面は同等である上に
安価であることを必要とする。

この理由からアセンブリ作業上の制約を極力解消し、歩
留りを向上する必要があり、また性能の検査段階又はレ
ーザトリミング用のデータ取りによる不良品選別段階で
発生する不良品は組立工数。

部品点数の少ないようになっている方が望ましい。

つまり、付加価値が少なく、次工程以後にトランスジュ
ーサ性能に影響を及ぼさない状態での検査と作業上の制
約の少ない組立てが歩留りによる価格上昇を抑え、歩留
り向上させることとなり、最も安価なディスポーサブル
血圧トランスジューサの提供が可能となる。

さて、上述の米国特許第４５６１８１号に開示された従
来のディスポーサブル血圧トランスジューサはその構造
の組立て、試験、レーザトリミングを次のステップで行
っていた。

絶縁基板（１）上に血圧トランスジューサ（２）を接着
剤でマウントし、ワイヤ（１３）により温度補償回路（
１２）に電気的に接続する。キャップ（３）は接着剤で
基板（１）に固着される。そして温度補償回路（１２）
は例えば圧力及び温度サイクルにより試験され、その試
験結果によって温度補償回路（１２）をレーザトリミン
グにかける。その後基板（１）の穴（１４）に第１層目
のゲル（１０）が充填され、抗（１５）により基板（１
）がハウジング内に固定される。次に第２層目のゲル（
１１）がハウジングの第２通路（９）に充填される。

ゲル（１０）及び（１１）は各々通常の熱処理技術によ
る適当な硬さに処理される。ケーブル（１６）をハウジ
ング上の取付部（１７’）に固定し、電線（５）をハン
ダハツト（４）に接続し、裏Ｉ！（１７）をハウジング
上の裏蓋取付部（１８）へ固着する。

このディスポーサブル血圧トランスジューサは多くの組
立ステップが少なく比較的安価である。

〔発明が解決しようとする課題〕

ところで、上述の如き従来のディスポーサブル血圧トラ
ンスジューサの場合衣のような種々の欠点があった。

まず、ゲル（１０）、　（１１）の充填の際には気泡の
混入が起こりやすく、神経を使う作業である。この点ゲ
ルを２個に分けて充填することは余計に気泡の混入の可
能性を多くし、特にゲル（１１）の充填は構造上通路（
６）を通して行わなければならず作業上の制約も加わり
、更に混入しやすく、また気泡混入の有無の確認も出来
ない。そして、このように気泡の混入があると、ディス
ポーサブル血圧トランスジューサの周波数応答を悪化さ
せる要因となる。このような血圧トランスジューサを含
む血圧測定システムでは、系全体の周波数特性が低下し
ているためモニタや記録器上で表われる血圧波形に忠実
性を、欠き、被験者の正確な血行状態の把握が不可能と
なる欠点がある。

また、温度補償回路（１２）のレーザトリミングは、ゲ
ル充填前に行うので、ゲル充填の硬化作業に伴う熱処理
やゲル重合による収縮のために血圧トランスジューサの
特性が変化する。その上、折角レーザトリミングによっ
て圧カドランスジューサの性能を調整したことが無意味
になったり、そのまま変化の程度がわからず組立・滅菌
し、製品を使用してしまう等の危険性を持つ。また、従
来の技術で示される構造において、基板（１）をハウジ
ング内に取付け、ゲル充填を行ってから、レーザトリミ
ングすることも可能である。しかしながらハウジングに
はレーザトリミングするための固定治具を用いる必要が
生じる上、レーザトリミング前の回路試験やレーザトリ
ミング中に出る不良品は既に多くの部品と組立工数がか
かっているので、不良品による費用の上昇が大きくなり
、この結果安価なディスポーサブル血圧トランスジュー
サの提供が不可能となる欠点がある。

また、ハウジングと接する側の絶縁基板（１）の第２面
（１９）に凹凸がある場合、基板（１）を杭（１５）を
介してハウジングに取付け、ゲル（１１）を充填したと
き、硬化する前に凹凸によるスキ間からゲルが流出する
可能性がある。一方、温度補償回路（１２）はシルクス
クリーン印刷等で形成されるが、その形成面には多少の
凹凸を持つことになる。そのため事実上温度補償回路（
１２）を絶縁基板（１）の第２面（１９）に形成するこ
とが不可能であり、絶縁基板（１）の第１面（７）に形
成しなければならないという制約を受けるので、基板（
１）の両面を有効に利用できない等の欠点がある。

この発明は斯る点に鑑みてなされたもので、上述の欠点
を一掃し得るディスポーサブル血圧トランスジューサを
提供するものである。

〔課題を解決するための手段〕

この発明に係るディスポーサブル血圧トランスジューサ
は、血圧パルスを伝達する流路（４７）を有するハウジ
ング（４６）と、このハウジング（４６）に嵌入され、
流路（４７）と面する貫通路（３１）を有するケース（
３０）と、このケース（３０）に固着され、貫通路（３
１）と連通ずる穴（２３）を有する絶縁基板（２１）と
、穴（２３）を覆う空隙を有し、その周端面が絶縁基板
（２１）に固着された圧力センサ手段（２０）と、貫通
路（３１）、穴（２３）及び空隙に充填された絶縁性の
圧力伝達媒体（３２〜３４）と、絶縁基板（２１）の第
１の面（２６）又は第２の面（２７）の少なくとも一方
に設けられ、圧力センサ手段（２０）と電気的に接続さ
れた温度補償手段（６４）とを具備するようにしたもの
である。

〔作用〕

この発明においては、ハウジング（４６）の流路（４７
）は通常生理的食塩水等で満たされており、生理的食塩
水等で満たされているカテーテル、チューブを通じて血
圧パルスが流路（４７）　、圧力伝達媒体（３２）　、
　（３３）　、　（３４）の順で圧力センサ手段（２０
）に伝達されて圧力が検出され、温度補償手段（６４）
で温度補償されて外部に出力される。これにより、製造
が容易で且つ品質もよく、また製品としての合否を付加
価値の少ない段階で判定し得ることが可能となり、不良
品によるコストアップを抑えた安価なものとすることが
できる。

〔実施例〕

以下、この発明の一実施例を第１図及び第２図に基づい
て詳しく説明する。

第１図は本実施例の構成の全体を示し、第２図は要部の
構成すなわち絶縁基板（２１）上の各部品の配置を示す
。図において、（２０）は従来と同様構造の例えばダイ
ヤフラムを有する半導体圧力センサで構成される圧力セ
ンサチップであって、この圧力センサチップ（２０）は
絶縁基板（２１）上に穴（２３）を塞ぐように絶縁基板
（２１）の片面（２６）に位置し、圧力センサチップ（
２０）の台座（６０）で固着する。絶縁基板（２１）と
圧力センサチップ（２０）との熱膨張による応力を避け
るために接着剤は、例えばシリコン系の弾性ゴム状のも
のを使用する。圧力センサチップ（２０）はワイヤボン
デングによりワイヤ（２４）でバッド（２８）に電気的
に接続される。そして、カバー　（２５）が圧力センサ
チップ（２０）及びワイヤ（２４）を覆っている。この
カバー（２５）は圧力センサチ・ンフ（２０）及びワイ
ヤ（２４）を保護し、光の影響を防止するため接着剤に
より固定される。カバー（２５）の−部には圧力センサ
チップ（２０）のダイヤフラムを大気圧開放するための
穴（又は溝）　（２９）が穿設されている。絶縁基板（
２１）のもう一方の面（２７）上には基板（２１）上の
穴（２３）とケース（３０）の通路（３１）及び絶縁基
板（２１）の穴（２３）、圧力センサチップ（２０）で
塞がれた部分は絶縁性の圧力伝達媒体（３２）、　（３
３）及び（３４）が充填されている。

この圧力伝達媒体（３２）、　（３３）及び（３４）は
−度に充填される。この圧力伝達媒体（３２）、　（３
３）及び（３４）は管状部（４８）の流路（４７）中の
生理的食塩水が直接圧力センサチップ（２０）に触れな
いようにするためのもので、絶縁性及び圧力伝達性を有
する。

例えばシリコンのゲル状物質であり、ゲルは通常の熱処
理技術により適当な硬さに硬化する。このゲル充填は従
来のように分割して行うのではなく、−回で済み、また
絶縁基板（２１）をハウジング（４６）内に組み込む前
に行うので作業が容易で確実に行える。

また、（６４）は温度補償回路であって、この温度補償
回路（６４）は絶縁基板（２１）上のどちらの面でもよ
く制約を受けない。場合によっては温度補償回路（６４
）を絶縁基板（２１）の両面にわたって形成してもよい
。なお、本実施例では例えば第２図に示すように、ケー
ス（３０）側の面（２７）に形成している。

圧力センサチップ（２０）とバッド（２８）が上述の如
くワイヤポンディングによりワイヤ（２４）で電気的に
接続されているが、パッド（２８）と温度補償回路（６
４）内の厚膜印刷抵抗（３６）〜（４１）への電気接続
はスルーホール（４２）〜（４５）及び導体パターンに
よって行うことが可能である。つまり、厚膜印刷用の例
えば９６％アルミナ等で作られた絶縁基板（２１）上に
スルーホール（４２）〜（４５）が設けられ、抵抗（３
６）〜（４１）や導体パターンが厚膜印刷により形成さ
れる。また、本実施例では図示せずも、絶縁基板（２１
）の片面（２６）に温度補償回路（６４）を形成しても
よい。

（４６）はハウジングであって、このハウジング（４６
）は血圧パルス伝達の流路（４７）を形成している管状
部（４８）、一対のルアーコネクタ（４９）、　（５０
）、絶縁基板（２１）等の収容部（５１）、ケース（３
０）との取付部（５２）、底板（５３）の取付部（５４
）、コード受入部（５５）及びフランジ（５６）を有す
る。ケース（３０）またはハウジング（４６）のケース
取付部（５２）へ接着剤を塗布し、絶縁基板（２１）ご
と収容部（５１）中に入れケース（３０）をケース取付
部（５２）に接着固定する。この時ケース（３０）の長
方形部分（６１）はケース取付部（５２）との位置合わ
せのものであり、ケース取付部（５２）はケース（３０
）と合致する凹形状となっている。

ケース（３０）をケース取付部（５２）に嵌入、接着す
ることで密着構造となる。また、ケース（３０）の肉厚
部分（６３）により絶縁基板（２１）のケース取付面（
２７）と収容部（５１）の上面（６２）の間に隙間を設
けることが可能であり、これによって温度補償回路（６
４）を絶縁基板（２１）のどちらの面に設定してもよい
。

ケーブル（５９）をコード受入部（５５）に接着固定し
、電線（５８）を絶縁基板（２１）のハンダパッド（５
７）に電気的に接続する。そして底板（５３）をハウジ
ング（４６）の底板取付部（５４）に接着固定する。

このように組立て後に回路試験をし、レーザトリミング
を行う。温度補償回路（６４）に対しレーザトリミング
を行うことにより感度、オフセント。

温度特性を調整し、血圧トランスジューサの仕様に合わ
せる。血圧トランスジューサの仕様は例えばＡＡＭＩ規
格では感度：　５　μＶ／Ｖ／１ＩＩｌ／ｇ＋　１％、
オフセット：±２０ｍｍ／ｇ以内となっている。従来の
ようにレーザトリミング後の工程にゲル充填、熱処理、
ゲルの硬化がなく、レーザトリミングの調整によって最
終組立までその性能を維持することが可能である。更に
レーザトリミング及びヨーク合否判定試験はハウジング
組込前の段階で行うことが可能である。

そして、血圧測定時には、流路（４７）は通常生理的食
塩水等で満たされており、生理的食塩水等で満たされて
いるカテーテル、チューブ（いずれも図示せず）を通じ
て血圧パルスが流路（４７）、圧力伝達媒体（３２）、
　（３３）及び（３４）の順で圧力センサチップ（２０
）に伝達する。この時カテーテル、チューブ、流路（４
７）に充填されている生理的食塩水中は熱論のこと、圧
力伝達媒体（３２）、　（３３）及び（３４）中にも空
気等の圧縮性物質が混入していないことが肝要である。

なぜなら空気のような圧縮性特質は血圧測定システムの
周波数特性を低下させ、血圧パルス波形に対し、アーチ
ファクトを与えるためである。

〔発明の効果］ 上述の如くこの発明によれば、圧力伝達媒体（ゲル）の
充填が一回で済み、またハウジング組込む前に充填可能
なので、作業が容易で確実となり、もって品質１歩留り
が向上し、安価で品質の良いディスポーサブル血圧トラ
ンスジューサを得ることができる。血圧トランスジュー
サの性能試験はハウジング組込む前の付加価値の少ない
段階で行えるので不良品１ケ当りによるコストの上昇が
少なくなる。レーザトリミングによる温度補償回路の調
整は、後工程にゲル充填、熱処理、ゲル硬化がないため
組立完成後もレーザトリミングの調整による性能維持が
可能になる。また、絶縁基板上の温度補償回路の設定面
の制約を排除できるので、特に基板の両面に設ければ基
板面積を減少させ、ディスポーサブル血圧トランスジュ
ーサ自身の大きさを小さくすることが可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例を示す構成図、第２図はこ
の発明の要部の拡大図、第３図及び第４図は従来例を示
す構成図である。 （２０）は圧力センサチップ、（２１）は絶縁基板、（
２３）は穴、・（２６）は第１の面、（２７）は第２の
面、（３０）はケース、（３１）は貫通路、（３２）〜
（３４）は圧力伝達媒体、（４６）はハウジング、（６
４）は温度補償回路である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 血圧パルスを伝送する流路を有するハウジングと、 該ハウジングに嵌入され、上記流路と面する貫通路を有
   するケースと、 該ケースに固着され、上記貫通路と連通する穴を有する
   絶縁基板と、 上記穴を覆う空隙を有し、その周端面が上記絶縁基板に
   固着された圧力センサ手段と、 上記貫通路、穴及び空隙に充填された絶縁性の圧力伝達
   媒体と、 上記絶縁基板の第１の面又は第２の面の少なくとも一方
   に設けられ、上記圧力センサ手段と電気的に接続された
   温度補償手段と を具備して成るディスポーサブル血圧トランスジューサ
   。