JPH0476700B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は温度検出装置に係り、より詳しくは狭
隘路内部、例えば生体腔内あるいは機器の複雑な
管路の深奥部等の内壁の温度検出に適した温度検
出装置に係る。

生体腔内の温度、例えば胃壁の温度分布を測定
する装置として、特公昭53−11157号公報には、
内視鏡を介して胃内に挿入されるべく構成されて
おり且つ内視鏡先端から突出せしめられるべく構
成された温度測定用プローブの先端に温度検出素
子を設ける技術が開示されている。

しかし乍ら、この装置では温度検出素子がプロ
ーブの先端に突出状態で取り付けられているため
に、狭隘路への挿入が円滑に行なわれ難かつた
り、温度検出素子が被測温部に固定的に配設され
難く測温中に温度検出素子の位置がずれてしまう
虞れがある。

本発明は前記した点に鑑みなされたものであ
り、その目的とするところは、温度の被検出部が
管路の狭隘路の奥等に位置していても、該被検出
部のある管路中への感温素子の挿入、被検出部へ
の感温素子の設置、及び管壁の被検出部への感温
素子の固定が容易に行なわれ得、被検出部の温度
を確実に検出し得る温度検出装置を提供すること
にある。

この目的は、本発明によれば、一端が閉じた管
状体と、この管状体の一端における外周面に設け
られた開孔と、上述の開孔を覆うように外周面に
沿つて設けられ、管状体の他端側から導入される
流体により膨らまされるべく構成された弾性膜製
の中空体と、この中空体の外面上に設けられ、中
空体の変形に追従して変形すべく構成された可撓
性の収容体と、中空体の変形に伴い管状体から管
状体の半径方向外側に離間するように変位せしめ
られるべく収容体に収容された熱電対又はサーミ
スタからなる感温素子とを備える温度検出装置に
よつて達成される。

上記の構成よりなる本発明の温度検出装置によ
れば、まず管状体がその閉じた側から生体管腔臓
器若しくは機器等の内部に挿入され、次いで管状
体の他端側から流体を導入することにより中空体
を管状体の半径方向に膨らませ、この中空体上に
設けられた収容体に収容された感温素子を被検出
部へと配設、固定する。測定が終了したら管状体
の他端側から流体を抜き中空体を萎めた後、管状
体を生体管腔臓器若しくは機器等の内部から抜き
出せば良い。

次に、本発明による好ましい具体例を図面に基
づいて説明する。

第１図は本発明の温度検出装置１を利用した温
度測定装置２で生体３の管腔臓器４の内壁の温度
を測定する例を概略的に示す説明図である。

第１図の装置２において、５は中空管、６は弾
性膜製の中空体、７は感温素子としての測温素子
８が収容体９内に組み込まれてなる測温素子構造
体、１０は測温素子８での検出温度を表示する温
度指示器、１１は中空管５を介して中空体６内に
流体（液体又は気体）を送り中空体６を膨らませ
ると共に、中空体６から流体を排出して中空体６
をしぼませるべく構成されたポンプ等の流体給排
装置である。８ａは測温素子８のリード線であ
る。

装置２では、中空体６をしぼませた状態で管腔
４の入口としての口１２を介して管５が先端２ａ
からＧ方向に管腔４内に挿入され、管腔４の内壁
の被測温部１３近傍に測温素子８が達すると、中
空体６が膨らまされ、測温素子８が被測温部１３
に実質的に密接・固定された状態で温度測定が行
なわれ、中空体６がしぼまされた後、管腔４から
抜去される。

尚、装置２は例えば第２図に示す如く狭隘路１
４を有する曲折した複雑な管路１５の深奥部に被
測温部１６が位置するような物体、例えば配管系
等の機器１７の部位１６の測温にも適用され得
る。１８は管５の挿入口である。

次に、第３図に基いて本発明による好ましい一
具体例の温度検出装置１の詳細について説明す
る。

第３図において、挿入導管となる中空管５は、
一端１９側において中空体６を膨脹、収縮させる
ための手段としての流体給排装置１１（図示せ
ず）に接続されており、流体の給排管としても働
く。管５は屈曲した挿入経路４，１５等に挿入さ
れ得るように、例えば軟質ポリ塩化ビニール、シ
リコーン樹脂等の可撓性高分子材料で形成されて
いる。管５の他端２０は終端栓２１で封止されて
いる。管５の端部２０側には流体給排孔２２が設
けられている。

この給排孔２２の近傍で管５の外周を覆うよう
に天然もしくは人工のゴム、又はシリコンゴム等
の弾性膜材からなる管状の中空体６が取り付けら
れている。中空体６の中空管５への取付は、例え
ば管状中空体６の両端部２３，２４を管５の外周
に接着することによりなされるが、予め弾性膜製
の中空体６と管５とを一体成形しておいてもよ
い。

経口、経腸あるいは経管等の方法で管腔４，１
５等内に装置１を挿入後、管腔４又は１５外に位
置する管５の端部１９側からＡ方向に例えば送気
を行なうと、孔６を介して中空体６内に気体が流
入し、中空体６が膨脹しはじめる。更に送気を続
けると、中空体６は膨脹し続け、最終的に測温目
標部位１３，１６等に接触、固定される。尚、測
温目標部位への装置１の導入は内視鏡等の監視下
で行なうことが好ましい。このとき例えば弁を閉
じることにより管５を閉塞し、送気をやめる。測
温目標部位１３又は１６等の位置する管腔４，１
５等からの装置１の抜去の際には上記と逆の操作
を行なう。即ち、端部１９からＢ方向に排気を行
なうことにより中空体６を収縮させ、中空体６が
原位置に復帰後、装置１を管腔４，１５等から抜
去すればよい。尚、排気の際にはポンプ等の強制
排気手段を用いなくてもよく、例えば弁を開くこ
とにより管５の端部１９を大気等に開放して、弾
性中空体６の収縮力で中空体６内の気体を排気す
るようにしてもよい。

中空体６の周辺部には、熱電対、サーミスタ等
の温度センサからなる測温素子８を組み込んだ測
温素子構造体７が設けられている。この構造体７
は以下に詳述するように中空体６の膨脹・収縮変
形に追従して可逆的に変形すべく構成されてお
り、前記した中空体６の膨脹に伴い測温素子８は
管５から離間するように管５の径方向外方に変位
され、測温目標部位１３，１６等に実質的に密
接・固定される。測温素子８用のリード線８ａは
温度指示器１０（図示せず）に接続されるように
管５の周壁を貫通し管５内を端部１９側に伸延し
ている。尚、このリード線８ａを管５の外壁に沿
わせるようにしてもよい。

次に温度検出装置１の測温素子構造体７のうち
第一具体例の測温素子構造体２５の詳細を第４図
に基いて説明する。

第４図において、測温素子構造体２５は、測温
素子８と、測温素子８及びリード線８ａを被覆し
ている管状の測温素子被覆体２６と、一端２７か
ら被覆体２６の封止端部２８が進退自在に挿入さ
れており、被覆体２６の外径よりも大きな内径を
有する管状の支持体２９とからなる。被覆体２６
の端部２８側が支持体２９の端部２７側にＣ，Ｄ
方向に進退自在に係合乃至嵌め合わされる限り、
被覆体２６及び支持体２９の断面形状は円形でも
楕円形でも矩形等他の形でもよい。また支持体２
９の外径よりも被覆体２６の内径を大きくして、
支持体２９を被覆体２６内に嵌め込むようにして
もよい。支持体２９は完全な管状でなくてもよ
く、例えばその長手方向に沿つて周壁が切り欠か
れていてもよい。更に、被覆体２６の先端２８が
伸長状態の弾性線状体等で支持体２９の内壁に接
続されていてもよい。測温素子被覆体２６及び支
持体２９のうち少なくとも一方は可撓性及び弾性
を有する材料で形成されるのが好ましいが、例え
ばリード線８ａに弾性がある場合には、必ずしも
弾性をほとんどもたない材料でもよく、例えばテ
フロン、ナイロン等の可撓性材料で形成されてい
る。支持体２９の一端３０は管５の外壁上に接着
等により固定されており、被覆体２６は管５の周
壁を気密に貫通し、この貫通部３１のまわりで接
着等により管５に固着されている。支持体２９の
端部２７，３０等は好ましくは構造体２５の挿
入・抜去の際管腔４，１５等の壁部に引掛らない
ように斜断され、丸く面とりされている。以上に
おいて中空体６の外側に設けられており、中空体
６の変形に追従して変形すべく構成された可撓性
の収容体は、被覆体２６と支持体２９とからな
る。

以上の如く構成された測温素子構造体２５で
は、中空体６の収縮時には、被覆体２６の端部２
８は支持体２９中にＣ方向に深く嵌入され、被覆
体２６及び支持体２９は管５とほぼ平行状態にな
り実質的に管５に接する。構造体２５の挿入・抜
去は構造体２５が縮径されたこの状態で行なえば
よい。一方、中空体６を膨脹させた場合、被覆体
２６の端部２８が支持体２９から抜ける方向Ｄに
変位され、被覆体２６及び支持体２９からなる収
容体は中空体６の変形に追従して変形する。この
間測温素子８は被覆体２６に対しては変位されな
い。尚、測温素子８が被覆体２６に対して変位さ
れてもよい。

被覆体２６内の測温素子８の配設位置を、中空
体６の変形量及び被覆体２６の支持体２９に対す
る移動量等に応じて予め選んでおくことにより、
測温素子８を丁度中空体６の最突出部３２に位置
せしめ得、測温素子８を測温目標部位１３，１６
等に固定的に位置せしめ得る。

尚、部位１３，１６等の位置によつては、測温
素子８が部位３２よりも手前の部側３２ａ側、又
は部位３２よりも奥の部位３２ｂ側に位置するよ
うに測温素子８の位置を選択しておいてもよい。

装置１において、中空体６が収縮している際の
測温素子構造体２５を含む全外部の径が挿入経路
４，１５の最小径より小となるようにすれば管５
の外径は任意でよい。また挿入口１２又は１８か
ら目標部位１３又は１６までの経路４又は１５の
長さよりも長ければ、管５の長さは任意でよい。
中空体６の大きさは目標部位１３，１６等の位置
するところでの管腔４，１５等の内径及び中空体
６の膨脹性能に応じて決められる。被覆体２６及
び支持体２９の外径は任意であるが、装置１の挿
入・抜去が容易なようになるべく細い方が好まし
い。また、測温誤差を少なくし得、且つ測温の応
答性が良好となるように、被覆体２６及び支持体
２９の周壁の肉厚を小さくしておくのが好まし
い。

尚、測温素子８の感温部が測温目標部位１３，
１６等に実質的に接するように、感温部の少なく
とも一部を被覆体２６の周壁の外表面にほぼ面一
に露出させてもよく、また被覆体２６の周壁の一
部に熱容量が小さく熱伝導率の小さい金属片等よ
りなる窓を設け、金属窓の外表面が測温目標部位
１３，１６等に密接し、金属窓の内表面が被覆体
２６内の測温素子８の感温部に接するようにして
もよい。

更に、測温素子８の中空体６側の部位にウレタ
ン等の断熱材を配設すれば、中空体６内の流体の
温度の影響を軽減でき、測温目標部位１３，１６
の温度をより正確に測定し得る。

また、被覆体２６の貫通部３１を管５の周壁の
孔に摺動自在に貫通させるか、被覆体２６を管５
の外表面に沿つて長手方向に移動自在にしておく
場合には、例えば被覆体２６の測温素子８が位置
する部位を中空体６の部位３２等の所望の部位に
固着しておいてもよい。

第５図には、第二具体例の測温素子構造体３３
が示されている。尚、構造体３３において構造体
２５と同様な部材乃至部位には同一の符号を付し
てある。

構造体３３において、３４はゴム等の伸縮性乃
至弾性を有する材料よりなる伸縮性支持線であ
り、この伸縮性支持線３４は一端３５で管５の外
壁に固定され、他端３６で被覆体２６の丸く面取
りされた封止端部２８に固定されている。

測温素子構造体３３は、中空体６の収縮時には
支持線３４の収縮力により全体として管５の外表
面に沿う直線状形状を採る。中空体６が流体圧に
より膨脹せしめられると、この中空体６の膨脹変
形に追従して被覆体２６が変形するが、支持線３
４の張力のために測温素子８は中空体６にほぼ押
しつけられた状態で中空体６と共に径方向外方に
変位せしめられる。

尚、伸縮性支持線３４は、挿入・抜去の障害に
ならぬようになるべく細いことが好ましい。支持
線３４の張力は被覆体２６を保持し得る程度に強
く、且つ中空体６の膨脹を大きくは妨げない程度
に弱いように選ばれる。測温素子８は中空体６が
所定の大きさまで膨脹せしめられた際、例えば丁
度部位３２に対向する位置にくるように、被覆体
２６内に収容されている。

第６図には第三具体例の測温素子構造体３６が
示されている。この構造体３６において構造体２
５，３３と同様な部材乃至部位には同一の符号を
付してある。

構造体３６において、３７は両端が３８，３９
が斜断されており、中央部の外表面４０で中空体
６の部位３２に固着された管状の支持体であり、
管状支持体３７の端部３８側には、被覆体２６が
Ｅ，Ｆ方向に進退自在に挿入されている。管状支
持体３７には更に両端４１，４２で管５の外壁に
固着された伸縮性乃至弾性支持線４３が挿通され
ている。端部４１，４２間の距離は支持体３７の
自然長よりも大きい。この例では、測温素子８は
被覆体２６の端部２８ａから突出しているが、測
温に支障のない場合、測温素子８を被覆体２６内
に位置せしめてもよい。

この測温素子構造体３６は、中空体６の収縮時
には、支持線４３の収縮力により全体として管５
の表面に沿う直線状の形状となる。中空体６の膨
脹に伴い支持体３７及び被覆体２６が変形され、
中空体６が所定の大きさまで膨脹した場合、伸縮
性支持線４３の伸張に伴う張力により、測温素子
８が支持体３７に対してＦ方向に変位せしめられ
て部位３２に対向する位置にくるような所定の形
状をとる。中空体６の収縮時には構造体３６は上
記と逆の過程で変形し、原型に復帰する。

尚、上記具体例は本発明を説明するためのいく
つかの好ましい例であり、本発明はこれらに限定
されるものではない。例えば中空体６は膨脹時に
単一の円形頂部３２を有するかわりに、第７図及
び第８図に示す如く円筒状頂部（径方向突出部）
を有していてもよい。

第７図及び第８図は電磁波を用いて生体を加音
する装置に本発明の装置を組合せた腔内加熱プロ
ーブ４４の例である。

第７図及び第８図中、４５は筒状電極であり、
電極４５は外筒管４６上に設置されており、内筒
管４７中の電極リード線４８を介して高周波電源
（図示せず）の一方の出力端子に接続されている。
内筒管４７及び外筒管４６は後述の様に送水管及
び排水管としても機能する。腔内加熱用プローブ
としての電極構造体４４は、生体治療時に目標と
する管腔臓器への挿入・抜去が容易となる様に可
撓性を有することが望ましく、内筒管４７及び外
筒管４６としてゴム、軟質塩化ビニール、シリコ
ーン等の高分子材料で形成されたもの、電極４５
として金属箔、銅等の金属編組品等で形成される
柔軟性のあるものを用いるのが好ましい。

外筒管４６の一端は終端栓４９で封止されてお
り、電極４５の付近において、外筒管４６の周壁
には複数の通水孔５０，５１，５２，５３があけ
られている。５４は伸縮性高分子薄膜よりなる中
空体としての袋状体であり、その両端は外筒管４
６及び終端栓４９に接着されている。中空体５４
は外表面にその長手方向に沿つて伸延する多数の
フイン５４ａを有している。

５５は中空体５４と同じ材料で形成され、中空
体５４にかぶせられたもう一つの中空体である。
尚中空体５５の内表面にも多数の長手方向フイン
を設けておいてもよく、また中空体５５の内表面
のみに多数の長手方向フインを設けてもよい。中
空体５５もその両端で外筒管４６の外壁及び終端
栓４９に固着されている。４９ａは中空体５４，
５５の一端を固定する止め輪、４９ｂは中空体５
５の他端を固定する止め輪である。４本の測温素
子８は中空体５４，５５の間でフイン５４ａ間に
おいてＨ，Ｊ方向に移動自在に配設されており、
夫々のリード線８ａを介して夫々の温度指示器
（図示せず）に接続されている。５６は被覆管で
ある。中空体５５と中空体５４の外壁面とからな
る収容体は中空体５４の膨脹・収縮変形に追従し
て変形され、測温素子８を径方向に変位させる。
尚、中空体５５を細い管状に形成してもよく、こ
の場合、管状中空体５５の外表面の長手方向の一
部を中空体５４の外表面に固着しておいてもよ
い。

この電極構造体４４を目標とする管腔臓器内に
設置した後、内筒管４７を介してＡ方向に通水す
ると、内外筒４７，４６間に設けられたシリコー
ン封止材よりなる封止栓５７の右側の通水孔５
１，５３から電極４５又は電極４５と外筒管４６
間の間隙を通り外筒管４６の外部に水が流出し、
中空体５４及び５５が膨脹し始める。更に通水を
続けると、中空体５４，５５は管腔臓器壁に接触
するまで膨脹する。その後余剰の水は封止栓５７
の左側の通水孔５０，５２より電極４５又は電極
４５と外筒管４６間の間隙を通り外筒管４６内に
流入し、外筒管４６を介してＢ方向に排出され
る。

この通水は３つの効果をもたらす。第１に測温
素子８を径方向外方に変位させ測温目標部位１３
等に密着・固定し得る。第２に、電極４５と管腔
臓器壁との間の空隙を例えば生体に近い電気定数
（電気伝導度及び誘電率）の水で満たすことによ
り、空隙による電力損失を低減し、患部のより有
効な高周波加熱を行ない得る。第３に、電界強度
は電極４５の表面で最も強い為、電極４５の近傍
は極めて強く加熱され熱傷を起す虞れがあるが、
その部分を水循環という手段により強制冷却する
ことにより熱傷の発生を未然に防ぎ得る。尚、上
記３点の効果を発揮するものであれば、循環する
流体は水以外に食塩水等の導電性液体でもよく、
場合によつては窒素、炭酸ガス等の気体であつて
もよい。また、電極構造体４４の外径は対象とす
る管腔臓器内径より小さければ任意でよく、電極
４５の長さは目標とする被加熱部位の長さに応じ
て選べばよい。

この腔内加熱プローブ４４は高周波用故、その
使用にあたつては、対向電極として少なくとも１
つの別の電極が用いられるが、この対向電極とし
ては、例えばプローブ４４と同様なもの等を用い
て生体内に設けても、別種のものを生体外表面等
生体外に設けてもよい。

尚、高周波用電極４５に代えて、又は電極４５
と共にマイクロ波発信用電極乃至アンテナを外筒
管４６等に配設してもよい。

以上の如く本発明温度検出装置によれば、中空
体を萎ませた状態で感温素子を管路中に導入、抜
去ができるので被測温部が生体管腔臓器若しくは
機器等の深奥部に位置するような場合でも、管路
中への感温素子の挿入、抜去が極めて容易に行わ
れ得ると共に比較的狭い生体管腔臓器若しくは内
部の隙間の側壁部に被測温部が位置するような場
合でも被測温部への感温素子の配設、固定を確実
なものとし得、被測温部の温度検出を容易に且つ
確実に行い得、更に感温素子が熱電対又はサーミ
スタであることにより、速く、高精度に温度測定
が可能なことに加え感温素子が装置の側部に設け
られていることとあいまつて装置自体を極めて細
く構成することが可能となり、管路中への感温素
子の挿入、抜去を更に容易なものとするという効
果を有する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一具体例の温度検出装置を適
用した温度測定装置を用いて生体の管腔内壁の温
度を測定する例の説明図、第２図は本発明装置が
適用される管路の例の説明図、第３図は本発明に
よる好ましい一具体例の温度検出装置の説明図、
第４図乃至第６図は第３図の装置の測温素子構造
体の三つの例の説明図、第７図は本発明の一具体
例の温度検出装置を適用した生体加熱プローブの
説明図、第８図は第７図の−線断面説明図で
ある。 ５，４６……管、６，５４……中空体、８……
測温素子、９，５５……収容体、２６……被覆
体、２９，３７……管状支持体、３４，４３……
伸縮性支持線。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 一端が閉じた管状体と、該管状体の一端にお
   ける外周面に設けられた開孔と、前記開孔を覆う
   ように前記外周面に沿つて設けられ、前記管状体
   の他端側から導入される流体により膨らまされる
   べく構成された弾性膜製の中空体と、該中空体の
   外面上に設けられ、前記中空体の変形に追従して
   変形すべく構成された可撓性の収容体と、前記中
   空体の変形に伴い前記管状体から該管状体の半径
   方向外側に離間するように変位せしめられるべく
   前記収容体に収容された熱電対又はサーミスタか
   らなる感温素子とを備える温度検出装置。