JPH08304252A - 硬さ測定装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】本発明は様々な形状、大きさを有する生体組織
等の硬さ測定対象物の硬さを正確に測定することを最も
主要な特徴とする。 【構成】圧電素子１２の接触面からの超音波の進行方向
と生体組織７の被測定面とのなす角度をほぼ垂直に保持
する接触面の位置調整手段２９を硬さ測定部８に設けた
ものである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は特に体内の生体組織に接
触させて生体組織の硬さを測定する硬さ測定装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】一般に、生体組織に接触させて生体組織
の硬さを測定する装置として例えば特開平２−２９０５
２９号公報に開示されている硬さセンサがある。ここで
は、硬さセンサのセンサヘッドに物体に接触させる振動
板が設けられている。そして、この振動板上に圧電素子
を設け、圧電素子と共に自動発振回路を構成し、センサ
ヘッドの振動板を物体に接触させた際に検出される発振
周波数の変化情報に基づいて接触物体の硬さを検知する
硬さ検知手段を備えた構成になってる。

【０００３】また、上記公報に開示された硬さセンサで
は、硬さ測定対象の物体に接触される振動板がセンサヘ
ッドに固定状態で取付けられている。そのため、このセ
ンサヘッドを平面的な物体に接触させた場合にはセンサ
ヘッドの振動板を硬さ測定対象の物体の被測定平面に対
して平行に対向配置させることができるので、センサヘ
ッドの振動板から被測定平面に伝達される振動の進行方
向と硬さ測定対象の物体の被測定平面との間をほぼ垂直
に保持させることができ、硬さ測定対象の物体の硬さを
有効に測定することができる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来構成のものにあっては形状が定まらない物体、とりわ
け体内の生体組織のように柔らかい物体を硬さ測定対象
とする場合にはセンサヘッドの振動板を硬さ測定対象の
物体の被測定面に対して平行に対向配置させることが困
難となるので、センサヘッドの振動板から被測定面に伝
達される振動の進行方向と硬さ測定対象の物体の被測定
面との間をほぼ垂直に保持させることができない問題が
ある。このように、センサヘッドの振動板から被測定面
に伝達される振動の進行方向と硬さ測定対象の物体の被
測定面との間をほぼ垂直に保持させることができない場
合には硬さ測定対象の物体の正確な硬さが測定できない
問題がある。

【０００５】また、上記従来構成の硬さセンサではセン
サヘッドの振動板と生体組織との間の接触圧によっても
その測定値が変化するので、様々な形状、大きさを有す
る生体組織の硬さを前記公報に開示された技術で正しく
測定することは難しい問題がある。

【０００６】本発明は上記事情に着目してなされたもの
で、その目的は、様々な形状、大きさを有する生体組織
等の硬さ測定対象物の硬さを正確に測定することができ
る硬さ測定装置を提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は硬さ測定対象物
に接触させる接触面を備えた硬さ測定部に超音波振動発
生手段が設けられ、前記超音波振動発生手段からの超音
波振動を前記接触面を介して硬さ測定対象物に伝達させ
た際の前記超音波振動発生手段の共振周波数変化より前
記硬さ測定対象物の硬さを測定する硬さ測定装置におい
て、前記接触面からの超音波の進行方向と前記硬さ測定
対象物の被測定面とのなす角度をほぼ垂直に保持する前
記接触面の位置調整手段を前記硬さ測定部に設けたもの
である。

【０００８】

【作用】測定対象物の硬さ測定をする場合には硬さ測定
部の位置調整手段によって測定対象物の被測定面に合わ
せて硬さ測定部の接触面の位置を調整し、硬さ測定部の
接触面からの超音波の進行方向と硬さ測定対象物の被測
定面とのなす角度をほぼ垂直に保持するようにしたもの
である。

【０００９】

【実施例】以下、本発明の第１の実施例を図１（Ａ）〜
（Ｃ）を参照して説明する。図１（Ａ）は硬さ測定装置
のシステム全体の概略構成を示すもので、参照符号１は
硬さ測定プローブである。この硬さ測定プローブ１には
例えば患者の腹壁２に穿刺したトラカール３を介して体
内に挿入される挿入部４と、この挿入部４の基端部に連
結された手元側の把持部５とが設けられている。

【００１０】さらに、挿入部４には硬質の挿入ロッド６
と、この挿入ロッド６の先端部に配設された例えば体内
臓器等の生体組織（測定対象物）７の硬さを測定する硬
さ測定部８が設けられている。この硬さ測定部８は挿入
ロッド６の先端部に回動ピン９を介して回動自在に連結
されている。

【００１１】また、硬さ測定部８には図１（Ｂ）に示す
ように中央に配置された硬さ測定用のピックアップ部１
０と、このピックアップ部１０の両側に配置された２本
の脚部１１ａ，１１ｂとが設けられている。ここで、２
本の脚部１１ａ，１１ｂはピックアップ部１０と略平行
に延出されている。そして、両脚部１１ａ，１１ｂの基
端部はピックアップ部１０に固定されている。さらに、
両脚部１１ａ，１１ｂの先端部はピックアップ部１０の
先端部と略同じ位置まで延出されている。なお、ピック
アップ部１０の先端部の長さは２本の脚部１１ａ，１１
ｂと同じか、若干長めに設定されている。

【００１２】また、ピックアップ部１０の先端部には図
１（Ｃ）に示すように硬さ測定対象物に接触させる接触
面となる圧電素子（超音波振動発生手段）１２が設けら
れている。さらに、ピックアップ部１０の基端部には薄
板状の回動部１３が形成されている。この回動部１３に
は回動ピン９の挿通穴が形成され、この挿通穴に導電性
を備えた円筒状の接点リング１４が装着されている。

【００１３】また、挿入ロッド６の先端部には硬さ測定
部８の取付け用の割り溝部１５が形成されている。さら
に、挿入ロッド６における割り溝部１５の両側のアーム
部分１６には回動ピン９の挿通穴１７がそれぞれ形成さ
れている。

【００１４】そして、挿入ロッド６の割り溝部１５にピ
ックアップ部１０の回動部１３が挿入された状態で、割
り溝部１５の両側のアーム部分１６の挿通穴１７および
ピックアップ部１０の接点リング１４内に回動ピン９が
挿通されている。ここで、回動ピン９の両端はカシメ加
工されて圧縮変形され、抜け止め部１８が形成されてお
り、これにより、挿入ロッド６に対し、硬さ測定部８が
回動ピン９を介して回動自在に連結されている。

【００１５】また、ピックアップ部１０の圧電素子１２
にはピックアップ部１０の内部に形成された第１のリー
ド線挿通孔１９内に配設された第１信号線２０の一端部
が接続されている。この第１信号線２０の他端部は接点
リング１４に接続されている。さらに、接点リング１４
には挿入ロッド６の内部に形成された第２のリード線挿
通孔２１内に配設された第２信号線２２の一端部が接続
されている。

【００１６】また、手元側の把持部５には接続コード２
３の一端部が連結されている。この接続コード２３の他
端部はコネクタ２４を介して検出回路ユニット２５に着
脱可能に連結されている。そして、挿入ロッド６のリー
ド線挿通孔２１内の第２信号線２２の他端部は把持部５
内および接続コード２３内を通り、コネクタ２４を介し
て検出回路ユニット２５に接続されている。そして、こ
の検出回路ユニット２５によって第１信号線２０、接点
リング１４および第２信号線２２を介して圧電素子１２
の駆動電力の供給及び共振周波数の検知が行われるよう
になっている。

【００１７】さらに、検出回路ユニット２５には圧電素
子１２から伝送される共振周波数を計測する周波数カウ
ンタ２６が接続されている。この周波数カウンタ２６に
は信号処理回路２７を介してモニタ２８が接続されてい
る。そして、信号処理回路２７によって周波数カウンタ
２６の計測値に応じて硬さを示すアナログ信号又はデジ
タル信号が出力され、この出力信号がモニタ２８に入力
されてモニタ２８の画面に硬さのデータを示す画像が表
示されて術者に確認可能となる。

【００１８】また、硬さ測定時にはピックアップ部１０
の圧電素子１２を硬さ測定対象物に接触させた際に、硬
さ測定部８を回動ピン９を中心に回動させ、ピックアッ
プ部１０の両側の脚部１１ａ，１１ｂを同時に硬さ測定
対象物に接触させることにより、圧電素子１２の接触面
からの超音波の進行方向と硬さ測定対象物の被測定面と
のなす角度をほぼ垂直に保持するようになっている。そ
して、硬さ測定部８のピックアップ部１０の両側の脚部
１１ａ，１１ｂと回動ピン９とによって圧電素子１２の
接触面の位置調整手段２９が形成されている。

【００１９】次に、上記構成の作用について説明する。
まず、例えば患者の体内臓器等の生体組織７の硬さを測
定する硬さ測定時には予め患者の腹壁２に穿刺したトラ
カール３を介して硬さ測定プローブ１の挿入部４が体内
に挿入される。

【００２０】また、体内に挿入された挿入部４の硬さ測
定部８は硬さ測定対象物である生体組織７の目的部位に
導かれる。そして、この硬さ測定部８のピックアップ部
１０が硬さ測定対象物の生体組織７に接触させる。この
とき、硬さ測定部８を挿入ロッド６に対して回動ピン９
を中心に回動させることにより、ピックアップ部１０の
両側の脚部１１ａ，１１ｂも同時に生体組織７に接触さ
せる。これにより、生体組織７の被測定面に合わせて硬
さ測定部８の圧電素子１２の接触面の位置を調整し、圧
電素子１２の生体組織７との接触面からの超音波の進行
方向と硬さ測定対象物である生体組織７の被測定面との
なす角度をほぼ垂直に保持することができる。

【００２１】さらに、上述した通り、生体組織７の被測
定面に合わせて硬さ測定部８の圧電素子１２の接触面の
位置を調整した状態で、検出回路ユニット２５によって
圧電素子１２を駆動する。これにより、圧電素子１２か
らの超音波振動が生体組織７の被測定面に伝達される。
このとき、圧電素子１２から伝送される共振周波数が周
波数カウンタ２６によって計測される。

【００２２】そして、信号処理回路２７によって周波数
カウンタ２６の計測値に応じて硬さを示すアナログ信号
又はデジタル信号が出力され、この出力信号がモニタ２
８に入力されてモニタ２８の画面に硬さのデータを示す
画像が表示されることで生体組織７の硬さが判明する。

【００２３】なお、信号処理回路２７は、圧電素子１２
が生体組織７に接触していない状態の測定値を演算の基
準値とし、圧電素子１２を生体組織７に接触させた際の
基準値からの共振周波数の変化を硬さデータとしてモニ
タ２８に出力することもできる。また、例えば、病変部
の硬さを測定する場合には正常組織の測定値を演算の基
準値とし、そこからの共振周波数の変化を硬さデータと
して出力することも可能である。

【００２４】そこで、上記構成のものにあっては次の効
果を奏する。すなわち、硬さ測定部８は挿入部４の挿入
ロッド６に対して回動自在に連結されているとともに、
硬さ測定部８のピックアップ部１０の両側に脚部１１
ａ，１１ｂを設けたので、生体組織７に硬さ測定部８を
接触させた際に、硬さ測定部８を挿入ロッド６に対して
回動ピン９を中心に回動させることにより、ピックアッ
プ部１０及び２本の脚部１１ａ，１１ｂをすべて生体組
織７に接触させることができる。その結果、圧電素子１
２の接触面の位置を調整し、圧電素子１２の生体組織７
との接触面の法線方向（超音波の進行方向）と生体組織
７の被測定面との間を常にほぼ垂直の状態で保持させる
ことができるので、生体組織７の被測定面の硬さを極め
て正確に測定することができる。

【００２５】この状態は、硬さ測定部８を生体組織７の
表面に沿って動かした時も維持されるので、理想的な状
態で硬さ測定を行うことができる。したがって、様々な
形状、大きさを有する生体組織７等の硬さ測定対象物の
硬さを正確に測定することができる。

【００２６】また、硬さ測定部８を挿入部４の挿入ロッ
ド６に対して回動可能に連結させたことにより、トラカ
ール３の穿刺方向と生体組織７の表面の法線方向とのな
す角度が大きい場合であっても格別にトラカール３を無
理に動かして上記角度を小さくする必要がないので、術
者にとって極めて使いやすい操作性の優れた装置である
とともに、患者にとっては、トラカール３の無理な動き
がなくなるので、術後の穿刺部位の痛みを軽減すること
ができる。

【００２７】また、図２は本発明の第２の実施例を示す
ものである。本実施例は、第１の実施例の硬さ測定プロ
ーブ１の硬さ測定部８の構成を変更したものである。す
なわち、本実施例の硬さ測定部８では中央に配置された
硬さ測定用のピックアップ部１０の両側の２本の脚部１
１ａ，１１ｂに代えて硬さ測定用のピックアップ部１０
の両側に確認用のピックアップ部３１ａ，３１ｂをそれ
ぞれ配設したものでわる。

【００２８】ここで、２本の確認用のピックアップ部３
１ａ，３１ｂの先端部には圧電素子３２がそれぞれ設け
られている。これらの２本の確認用のピックアップ部３
１ａ，３１ｂの圧電素子３２および硬さ測定用のピック
アップ部１０の圧電素子１２は同時、あるいは個別に駆
動可能になっている。

【００２９】次に、上記構成の作用について説明する。
まず、硬さ測定部８による生体組織７の硬さ測定時には
第１の実施例と同様の手順で硬さ測定プローブ１の挿入
部４が体内に挿入され、挿入部４の硬さ測定部８は硬さ
測定対象物である生体組織７の目的部位に導かれる。

【００３０】そして、本実施例では２本の確認用のピッ
クアップ部３１ａ，３１ｂの圧電素子３２ａ，３２ｂお
よび硬さ測定用のピックアップ部１０の圧電素子１２を
硬さ測定対象物の生体組織７に接触させる前に、これら
の圧電素子１２、３２ａ，３２ｂが同時に駆動される。

【００３１】また、３つの圧電素子１２、３２ａ，３２
ｂの駆動後、この硬さ測定部８を生体組織７に接触させ
る作業が行なわれる。このとき、硬さ測定用のピックア
ップ部１０および２本の確認用のピックアップ部３１
ａ，３１ｂと生体組織７との接触状態が３つの圧電素子
１２、３２ａ，３２ｂによって確認される。

【００３２】ここで、３つの圧電素子１２、３２ａ，３
２ｂの共振周波数を測定する際、生体組織７との非接触
状態の測定値を演算の基準値とすることで、３つ圧電素
子１２、３２ａ，３２ｂのうちどれか１つでも生体組織
７と非接触の場合には、硬さ測定用のピックアップ部１
０の圧電素子１２の法線方向が生体組織７の被測定面と
垂直になっていないことをモニタ２８に表示可能であ
る。そのため、術者はモニタ２８に表示された３つ圧電
素子１２、３２ａ，３２ｂの測定データを確認すること
により、硬さ測定用のピックアップ部１０によって生体
組織７の硬さ測定が正しく行われているか否かを簡単に
認識することができる。

【００３３】なお、３つ圧電素子１２、３２ａ，３２ｂ
のどれか１つでも非接触の場合にはモニタ２８に表示さ
れるのみならず、警告ブザー（図示せず）にて告知する
ようにしてもよい。

【００３４】そこで、上記構成のものにあっても第１の
実施例と同様の効果が得られる他、本実施例では特に硬
さ測定部８を生体組織７に接触させる作業時に３つ圧電
素子１２、３２ａ，３２ｂの測定データを確認すること
により、硬さ測定部８の中央の硬さ測定用のピックアッ
プ部１０と、このピックアップ部１０の両側の２本の確
認用のピックアップ部３１ａ，３１ｂとが同時に生体組
織７に接触されている状態を簡単に認識することができ
る。そのため、硬さ測定用のピックアップ部１０による
測定データが誤差を含んでいる場合には術者がその状態
を認識可能となり、より正確な測定ができる。

【００３５】なお、第２の実施例において、確認用ピッ
クアップ部３１ａ，３１ｂの圧電素子３２ａ，３２ｂを
絶縁被覆した電極に置き換える構成にしてもよい。この
場合、検出回路ユニット２５には２つの確認用ピックア
ップ部３１ａ，３１ｂの静電容量を測定する図示しない
測定回路が組み込まれ、測定した静電容量をモニタ２８
に表示するようになっている。

【００３６】そして、上記構成の硬さ測定プローブ１に
よる生体組織７の硬さ測定時には硬さ測定部８が生体組
織７に接触していない状態で測定された２つの確認用ピ
ックアップ部３１ａ，３１ｂの電極間の静電容量を基準
値とし、硬さ測定部８が生体組織７に接触された状態で
測定された２つの確認用ピックアップ部３１ａ，３１ｂ
の電極間の静電容量の変化に応じて２本の確認用のピッ
クアップ部３１ａ，３１ｂと生体組織７との接触状態を
検出することができる。そのため、硬さ測定時に２つの
確認用ピックアップ部３１ａ，３１ｂの電極間の静電容
量を測定して演算することにより、硬さ測定用のピック
アップ部１０の圧電素子１２の法線方向が生体組織７の
被測定面と垂直になっているか否かを簡単に確認するこ
とができるので、第２の実施例と同様の効果が得られ
る。

【００３７】また、図３（Ａ）〜（Ｃ）は本発明の第３
の実施例を示すものである。本実施例は、第１の実施例
の硬さ測定プローブ１の硬さ測定部８の構成を変更した
ものである。すなわち、本実施例では図３（Ａ），
（Ｂ）に示すように測定プローブ１の挿入ロッド６の先
端部に一対の支持アーム４１が突設され、両支持アーム
４１間にローラ型の硬さ測定部４２が回転ピン４３を介
して回転自在に連結されている。

【００３８】ここで、硬さ測定部４２には円形のローラ
部材４４が設けられている。このローラ部材４４の軸心
部には軸心孔が形成され、この軸心孔には導電性を備え
た円筒状の接点リング４５が固着されている。

【００３９】また、両支持アーム４１には回転ピン４３
の挿通穴４６がそれぞれ形成されている。そして、両支
持アーム４１間にローラ部材４４が挿入された状態で、
両支持アーム４１の挿通穴４６およびローラ部材４４の
接点リング４５内に回転ピン４３が挿通されている。こ
こで、回転ピン４３の両端はカシメ加工されて圧縮変形
され、抜け止め部４７が形成されており、これにより、
挿入ロッド６に対し、硬さ測定部４２が回転ピン４３を
介して回転自在に連結されている。

【００４０】さらに、図３（Ｃ）に示すようにローラ部
材４４の外周面には複数の圧電素子４８が周方向に沿っ
て並設されている。各圧電素子４８と接点リング４５と
の間は第１信号線４９で接続されている。

【００４１】また、一方の支持アーム４１の内面には接
点リング４５が摺動可能に接触される接点板５０が取付
けられている。この接点板５０には第２信号線５１の一
端部が接続されている。この第２信号線５１の他端部は
検出回路ユニット２５に電気的に接続されている。そし
て、各圧電素子４８は第１信号線４９、接点リング４
５、接点板５０および第２信号線５１を順次介して検出
回路ユニット２５に電気的に接続されている。

【００４２】そして、本実施例の硬さ測定プローブ１に
よる生体組織７の硬さ測定時には硬さ測定部４２のすべ
ての圧電素子４８が同時に駆動される。このとき、生体
組織７に接している位置の圧電素子４８によって測定さ
れる共振周波数のみが変化する。そのため、それを検知
して、生体組織７の硬さとして表示する。この場合、硬
さ測定部４２のローラ部材４４は挿入ロッド６に対して
回転ピン４３を介して回転するので、生体組織７と接す
る位置の圧電素子４８の部分ではこの圧電素子４８の接
触面からの超音波の進行方向と硬さ測定対象物である生
体組織７の被測定面とのなす角度をほぼ垂直に保持する
ことができ、硬さ測定に理想的な状態が維持される。

【００４３】そこで、上記構成の本実施例にあっては硬
さ測定部４２のローラ部材４４を挿入ロッド６に対して
回転ピン４３を介して回転自在に連結し、このローラ部
材４４の外周面に複数の圧電素子４８を周方向に沿って
並設したので、硬さ測定部４２の動作時には生体組織７
と接する位置の圧電素子４８の部分ではこの圧電素子４
８の接触面からの超音波の進行方向と硬さ測定対象物で
ある生体組織７の被測定面とのなす角度をほぼ垂直に保
持することができる。そのため、本実施例でも第１の実
施例と同様に様々な形状、大きさを有する生体組織７等
の硬さ測定対象物の硬さを正確に測定することができ
る。

【００４４】また、本実施例では特に生体組織７の表面
上に沿って硬さ測定部４２のローラ部材４４を動かした
際に、硬さ測定部４２のローラ部材４４が回転ピン４３
を中心に回転するので、臓器に過大な摩擦力を与えずに
安全に測定できる。

【００４５】なお、上記第３の実施例では挿入ロッド６
の先端の両支持アーム４１間にローラ型の硬さ測定部４
２を回転ピン４３を介して回転自在に連結した構成のも
のを示したが、ボール型の硬さ測定部を回転ピン４３を
介して回転自在に連結した構成にしてもよい。

【００４６】また、図４は本発明の第４の実施例を示す
ものである。本実施例では、第１の実施例の硬さ測定プ
ローブ１の挿入部４が管体６１によって形成されてい
る。この管体６１の管内には全長にわたって吸引通路６
２を形成されている。この吸引通路６２は挿入部４の手
元側にて外部の図示しない吸引ポンプに接続されてい
る。

【００４７】さらに、管体６１の先端側の開口端部には
硬さ測定対象物に接触させる接触面となる複数の圧電素
子（超音波振動発生手段）６３が周方向に沿って並設さ
れている。なお、圧電素子６３は１つでもよい。

【００４８】そして、上記構成の本実施例の硬さ測定プ
ローブ１による生体組織７の硬さ測定時には吸引ポンプ
が駆動される。このとき、管体６１の管内の吸引通路６
２を介して吸引される吸引力によって測定対象物が管体
６１の先端側の開口端部に吸着されるので、結石等のよ
うに自由に動いてしまう測定対象物を管体６１の先端側
の開口端部に吸着させて固定させることができる。

【００４９】さらに、結石等のように自由に動いてしま
う測定対象物を管体６１の先端側の開口端部に吸着させ
て固定させ、圧電素子６３と接触させた状態で、圧電素
子６３を駆動することにより、結石等の測定対象物の硬
さが測定される。したがって、本実施例では自由に動い
てしまう結石や、固定されていない薄肉の臓器（結腸
等）の測定対象物の硬さを正確に測定できる。

【００５０】また、図５（Ａ），（Ｂ）は本発明の第５
の実施例を示すものである。本実施例では、図５（Ａ）
に示すように第１の実施例の硬さ測定プローブ１の挿入
部４が管体７１によって形成されている。この管体７１
の管内には全長にわたって吸引通路７２を形成されてい
る。この吸引通路７２は挿入部４の手元側にて外部の図
示しない吸引ポンプに接続されている。さらに、管体７
１の先端部にはこの管体７１の外周面から吸引通路７２
内へと貫通する吸気穴７３が設けられている。

【００５１】また、管体７１の管内には硬さ測定ロッド
７４が配設されている。この硬さ測定ロッド７４の先端
部には圧電素子７５が固定されている。ここで、硬さ測
定ロッド７４の先端部と管体７１の先端部との間の位置
関係は、硬さ測定ロッド７４の先端部と管体７１の先端
部とが同一位置に配置された状態、或いは図５（Ｂ）に
示すように硬さ測定ロッド７４の先端部が管体７１の先
端部から若干出っ張った状態（適宜の距離ｔ突出した位
置に配置された状態）に設定されている。

【００５２】そして、本実施例の硬さ測定プローブ１に
よる生体組織７の硬さ測定時には吸引ポンプが駆動さ
れ、管体７１の管内の吸引通路７２を介して吸引される
吸引力によって測定対象物が管体７１の先端側の開口端
部に吸着される。このとき、測定対象物が吸気穴７３の
先端側開口部を塞いだ後は吸気穴７３より空気が吸引通
路７２内に吸引されるので、管体７１の先端側の開口端
部に吸着された測定対象物の過剰吸引が防止される。

【００５３】そのため、図５（Ｂ）に示すように薄肉で
弱い生体組織７を吸引して管体７１の先端側の開口端部
に吸着させ、硬さ測定ロッド７４の圧電素子７５と接触
させた状態で、圧電素子７５を駆動することにより、薄
肉で弱い生体組織７等の測定対象物の硬さが測定され
る。したがって、本実施例では薄くて弱い臓器や、生体
組織７であっても安全かつ正確に硬さを測定することが
できる。しかも、管体７１の管内の吸引通路７２による
吸引圧を一定とすることで、いかなる生体組織７に対し
ても同一条件で測定できる。

【００５４】また、硬さ測定ロッド７４の先端部と管体
７１の先端部との間の位置関係を、硬さ測定ロッド７４
の先端部と管体７１の先端部とが同一位置に配置された
状態、或いは硬さ測定ロッド７４の先端部が管体７１の
先端部から若干出っ張った状態（適宜の距離ｔ突出した
位置に配置された状態）に設定したので、薄肉で弱い生
体組織７等の被測定部に与える変形を極力小さくするこ
とができ、患者の痛みを少なくすることができる。

【００５５】また、図６は本発明の第６の実施例を示す
ものである。本実施例では、第１の実施例の硬さ測定プ
ローブ１における挿入部４が管体８１によって形成され
ている。この管体８１の先端開口部は閉塞体８２によっ
て閉塞されている。

【００５６】さらに、この管体８１の先端の閉塞体８２
の中央には硬さ測定対象物に接触させる接触面となる圧
電素子（超音波振動発生手段）８３が設けられている。
また、この閉塞体８２の圧電素子８３の周囲には管体８
１の管内に連通する複数の吸引送水穴８４が開口されて
いる。なお、吸引送水穴８４は１つでもよい。

【００５７】また、管体８１の管内空間は手元側にて、
２つの通路に分岐されている。そして、その一方の分岐
通路には図示しない吸引ポンプが連結され、他方の分岐
通路には図示しない送水ポンプが連結されている。

【００５８】そして、上記構成の本実施例の硬さ測定プ
ローブ１による生体組織７の硬さ測定時には予め送水ポ
ンプが駆動され、管体８１の管内通路を介してこの管体
８１の先端部側に送水され、引送水穴８４から生体組織
７の表面に水が散布される。

【００５９】さらに、生体組織７の表面に水が散布され
た後、吸引ポンプが駆動される。このとき、管体８１の
管内通路を介して吸引される吸引力によって測定対象物
が管体８１の先端側の閉塞体８２の引送水穴８４に吸着
固定され、同時に圧電素子８３と接触されるので、この
状態で、圧電素子８３を駆動することにより、測定対象
物の硬さが測定される。

【００６０】そこで、本実施例では生体組織７の硬さ測
定時には予め送水ポンプから送水される水を引送水穴８
４から生体組織７の表面に散布させることができるの
で、トラカール３の穿刺、気腹ガスの注入等により、硬
さ測定時に腹壁２内の生体組織７の表面が初期状態より
も乾くことを防止することができる。そのため、腹壁２
内の生体組織７の表面が初期状態よりも乾いたままの状
態で硬さ測定が行われ、硬さ測定値が硬めに測定されて
誤差が大きくなることを未然に防止することができる。
したがって、本実施例では特に、生体組織７の硬さ測定
時には予め生体組織７の表面に水を散布させることによ
って腹壁２内の生体組織７の表面を濡らすことで測定誤
差を極めて小さくできる。

【００６１】次に、本発明とは異なる構成の各種の触覚
センサについて説明する。図７は触覚センサの第１の構
成例を示すものである。この触覚センサ９１には例えば
患者の腹壁９２に穿刺したトラカール９３を介して体内
に挿入される測定プローブ９４と、患者の体外に配置さ
れる体外装置９５とが設けられている。

【００６２】ここで、測定プローブ９４の先端部には圧
電セラミクスなどからなる超音波振動子９６と、この超
音波振動子９６と同軸に接続された振動伝達部材９７と
が設けられている。

【００６３】また、測定プローブ９４の基端部には接続
コード９８の一端部が連結されている。この接続コード
９８の他端部は電気的なコネクタ部９９を介して体外装
置９５に着脱自在に連結されている。

【００６４】さらに、体外装置９５には測定プローブ９
４の超音波振動子９６を共振周波数で振動させるための
発振回路１００が設けられている。そして、超音波振動
子９６および振動伝達部材９７は自励発振によって一体
となって、共振周波数による振動を行うようになってい
る。

【００６５】また、発振回路１００にはスイッチ１０１
を介して周波数検出回路１０２が接続されている。さら
に、発振回路１００における超音波振動子９６への出力
端部側には電圧検出回路１０３の入力端部が接続されて
いる。この電圧検出回路１０３には２つの出力端部が設
けられている。ここで、一方の出力端部は発振回路１０
０の入力端部に接続され、他方の出力端部はスイッチ１
０１に接続されている。そして、測定プローブ９４の振
動伝達部材９７が生体組織１０４に接触することによっ
て生じる共振周波数の変化、機械的インピーダンスの変
化をモニタする事ができる。なお、発振回路１００の動
作スイッチは超音波振動子９６が兼ねている。

【００６６】そして、触覚センサ９１の測定開始前に
は、発振回路１００から超音波振動子９６に微弱な交流
電流が送られ、超音波振動子９６の電気的インピーダン
スがモニタされる。また、超音波振動子９６の電気的イ
ンピーダンスがある一定値以上になるとこれが電圧検出
回路１０３によって検出される。このとき、周波数検出
回路１０２が作動し、触覚センサ９１は測定モードに切
り替わるようになっている。

【００６７】次に、上記構成の作用について説明する。
まず、予め患者の腹壁９２に穿刺されたトラカール９３
を介して触覚センサ９１の測定プローブ９４の先端部が
患者の腹壁９２内に挿入され、振動伝達部材９７が体内
臓器等の生体組織１０４の表面に誘導される。この時点
では、発振回路１００から超音波振動子９６に微弱な交
流電流が流れ、電圧検出回路１０３にて超音波振動子９
６の電気的インピーダンスがモニターされているもの
の、周波数検出回路１０２は動作しておらず、触覚の測
定は行われていない。

【００６８】また、プローブ９４の先端の振動伝達部材
９７を測定の対象となる体内臓器等の生体組織１０４に
接触させながらその表面上を移動させることによって、
振動伝達部材９７と接続された超音波振動子９６の機械
的インピーダンスが増加するために、超音波振動子９６
に入力される電気的インピーダンスが増加する。このと
き、電圧検出回路１０３にて測定している超音波振動子
９６の電気的インピーダンスがあらかじめ設定されたあ
る一定の値以上になる時点で、プローブ９４の測定の開
始時期と判断される。そして、この測定開始時期の判断
時点で、周波数検出回路１０２が作動し、触覚センサ９
１は測定モードに移行する。

【００６９】また、触覚センサ９１が測定モードに移行
すると発振回路１００からの信号によって振動伝達部材
９７および超音波振動子９６は一体的に共振周波数によ
る振動を行う。このとき、振動伝達部材９７が体内臓器
等の生体組織１０４と接触することによって生体組織１
０４の硬さに応じて機械的インピーダンスが変化し、振
動伝達部材９７の共振周波数は変化するが、発振回路１
００が自励発振を行うために共振周波数の変化に追随し
た発振を行うことができる。そして、このときの共振周
波数の変化は周波数検出回路１０２によってモニターさ
れ、生体組織１０４の硬さの変化情報として得ることが
できる。

【００７０】また、逆に測定中に電気的インピーダンス
が一定値以下になった状態が電圧検出回路１０３によっ
て検出されると、プローブ９４が生体組織１０４から離
れた状態と判断される。このとき、周波数検出回路１０
２は再び切り離され、測定状態を終える。

【００７１】そこで、上記構成のものにあっては次の効
果を奏する。すなわち、触覚センサ９１による生体組織
１０４の硬さ測定時には周波数検出回路１０２によって
検出される周波数の変化や、電圧検出回路１０３によっ
て検出される電圧の変化にもとづいて生体組織１０４の
硬さ特性を測定するため、分解能に優れ、微妙な硬さ変
化特性をも検出できる。

【００７２】また、生体組織１０４の硬さ測定の開始時
にはプローブ９４の振動伝達部材９７と生体組織１０４
との接触によって、自動的に測定が開始されるために、
術者が改めて、別の測定開始スイッチを操作するなどの
わずらわしい作業を省略することができ、操作性の向上
を図ることができる。

【００７３】さらに、超音波振動子９６がそのまま発振
回路１００の動作スイッチを兼ねているために、新たに
スイッチ手段などを設ける必要がない。そのため、装置
全体の構成部品数を少なくして構成を簡素化することが
できるので、経済的である。

【００７４】また、図８は触覚センサの第２の構成例を
示すものである。この触覚センサ１１１には例えば患者
の腹壁１１２に穿刺したトラカール１１３を介して体内
に挿入される測定プローブ１１４と、患者の体外に配置
される体外装置１１５とが設けられている。

【００７５】ここで、測定プローブ１１４には１本のプ
ローブ本体１１６と、このプローブ本体１１６から分離
された先端構成部１１７とが設けられている。さらに、
プローブ本体１１６と先端構成部１１７との間はコイル
スプリングなどの弾性部材１１８によって連結されてい
る。なお、弾性部材１１８は、ゴム、プラスチック、板
バネなどでも良い。

【００７６】また、測定プローブ１１４の先端構成部１
１７には圧電セラミクスなどからなる超音波振動子１１
９と、この超音波振動子１１９と同軸に接続された振動
伝達部材１２０とが設けられている。

【００７７】さらに、測定プローブ１１４のプローブ本
体１１６にはこのプローブ本体１１６と先端構成部１１
７とが接近することによって接点が接触し、作動するス
イッチ１２１が弾性部材１１８の近傍に配設されてい
る。また、プローブ本体１１６の基端部には接続コード
１２２の一端部が連結されている。この接続コード１２
２の他端部は電気的なコネクタ部１２３を介して体外装
置１１５に着脱自在に連結されている。なお、スイッチ
１２１は測定プローブ１１４の先端構成部１１７に設け
てもよく、また、このスイッチ１２１の位置はどこでも
よい。

【００７８】さらに、体外装置１１５には測定プローブ
１１４の超音波振動子１１９を共振周波数で振動させる
ための発振回路１２４が設けられている。そして、超音
波振動子１１９および振動伝達部材１２０は自励発振に
よって一体となって、共振周波数による振動を行うよう
になっている。

【００７９】また、発振回路１２４には周波数検出回路
１２５が接続されている。そして、測定プローブ１１４
の振動伝達部材１２０が生体組織１２６に接触すること
によって生じる共振周波数の変化、機械的インピーダン
スの変化をモニタする事ができる。

【００８０】次に、上記構成の作用について説明する。
まず、予め患者の腹壁１１２に穿刺されたトラカール１
１３を介して触覚センサ１１１の測定プローブ１１４が
患者の腹壁１１２内に挿入され、先端構成部１１７の振
動伝達部材１２０が体内臓器等の生体組織１２６の表面
に接触される。さらに、振動伝達部材１２０を生体組織
１２６の表面に接触させながらその表面上を移動させ
る。

【００８１】ここで、術者が生体組織１２６に対してプ
ローブ１１４の振動伝達部材１２０をある一定以上の力
で押し当てることによって、弾性部材１１８が圧縮変形
されてスイッチ１２１が作動し、このスイッチ１２１の
作動によって発振回路１２４が動作する。そのため、振
動伝達部材１２０および超音波振動子１１９は、発振回
路１２４からの信号によって一体的に共振周波数による
振動を行う。

【００８２】このとき、振動伝達部材１２０の生体組織
１２６への接触によって生体組織１２６の硬さに応じて
機械的インピーダンスが変化し、振動伝達部材１２０の
共振周波数は変化するが、発振回路１２４が自励発振を
行うために共振周波数の変化に追随した発振を行うこと
ができる。そして、このときの共振周波数の変化は周波
数検出回路１２５によってモニターされ、生体組織１２
６の硬さの変化情報として得ることができる。そのた
め、例えば、生体組織１２６の内部に局在する図示しな
い病変部の位置を硬さの変化によって、特定することが
できる。

【００８３】また、逆に術者が、プローブ１１４を生体
組織１２６に押し当てる力を緩めると弾性部材１１８が
元の形に戻る。そのため、スイッチ１２１が切れ、発振
回路１２４も停止する。

【００８４】そこで、上記構成のものにあっては次の効
果を奏する。すなわち、触覚センサ１１１による生体組
織１２６の硬さ測定時には周波数検出回路１２５によっ
て検出される周波数の変化として生体組織１２６の硬さ
特性を測定するため、分解能に優れ、微妙な硬さ変化特
性をも検出できる。

【００８５】また、生体組織１２６に対してプローブ１
１４の振動伝達部材１２０をある一定以上の力で押し当
てることによって、弾性部材１１８が圧縮変形されてス
イッチ１２１が作動し、このスイッチ１２１の作動によ
って発振回路１２４が動作することにより、自動的に測
定が開始されるために、術者が改めて、別の測定開始ス
イッチを操作するなどのわずらわしい作業を省略するこ
とができ、操作性の向上を図ることができる。

【００８６】また、図９は触覚センサの第３の構成例を
示すものである。これは、図８に示す第２の構成例の触
覚センサ１１１の弾性部材１１８およびスイッチ１２１
を、両者を兼ねた圧電ゴムによるスイッチ１３１に置き
換えたものである。これ以外の部分の構成は第２の構成
例の触覚センサ１１１と同様である。

【００８７】そこで、上記第３の構成例の触覚センサ１
１１でも第２の構成例の触覚センサ１１１と同様の効果
が得られる他、本構成例では特に第２の構成例の触覚セ
ンサ１１１の弾性部材１１８およびスイッチ１２１を、
両者を兼ねた圧電ゴムによるスイッチ１３１に置き換え
ることにより、触覚センサ１１１全体の部品点数を減ら
すことができ、経済性を一層高めることができる。

【００８８】また、図１０および図１１は診断、外科手
術、又は内視鏡下外科手術において、生体組織に接触さ
せ、生体組織の硬さ、温度、電気信号等を測定する触覚
センサの第４の構成例を示すものである。この触覚セン
サ１４１には患者の体内に挿入される測定プローブ１４
２と、患者の体外に配置される体外装置１４３とが設け
られている。

【００８９】ここで、測定プローブ１４２の先端部には
圧電セラミクスなどからなる超音波振動子１４４と、こ
の超音波振動子１４４と同軸に接続された振動伝達部材
１４５とが設けられている。

【００９０】また、プローブ１４２の内部には軸方向全
長に渡り、注射針装着孔１４６が形成されている。そし
て、この注射針装着孔１４６には注射針１４７が着脱可
能に装着されている。この注射針１４７の後端部の連結
部１４７ａには、色素の入ったシリンジ１４８が着脱可
能に接続されるようになっている。

【００９１】また、体外装置１４３には発振回路１４
９、周波数検出回路１５０、電圧検出回路１５１、演算
回路１５２、モニタ、プリンタ等の表示部１５３が設け
られている。なお、発振回路１４９のスイッチ１５４は
プローブ１４２の基端部外周面に取付けられている。

【００９２】次に、上記構成の作用について説明する。
ここでは、図１１に示すように第４の構成例の触覚セン
サ１４１を胸腔鏡１５５下で使用した使用状態について
説明する。

【００９３】ここで、患者の胸壁１５６には予め３本の
トラカール１５７が刺入されている。そして、中央位置
のトラカール１５７を介して胸腔鏡１５５が胸腔内に挿
入され、この中央位置のトラカール１５７の両側のトラ
カール１５７の一方を介して上記触覚センサ１４１の測
定プローブ１４２、他方のトラカール１５７を介して鉗
子１５８がそれぞれ胸腔内に挿入されている。

【００９４】また、胸腔鏡１５５は接続コード１５９を
介してＣＣＵ（コントロールユニット）１６０に接続さ
れている。このＣＣＵ１６０にはビデオミキサ１６１が
接続されている。さらに、このビデオミキサ１６１には
親子画面の表示が可能なモニタ１６２が接続されている
とともに、上記触覚センサ１４１の体外装置１４３が接
続されている。

【００９５】そして、胸腔鏡１５５からの内視鏡画像が
ＣＣＵ１６０を介してビデオミキサ１６１に出力され、
モニタ１６２の親画面１６２ａに表示されるとともに、
触覚センサ１４１によって測定される体内臓器等の生体
組織１６３の硬さのデータがモニタ１６２の子画面１６
２ｂに表示されるようになっている。

【００９６】なお、上記触覚センサ１４１の体外装置１
４３にはプリンタ１６４が接続されている。そして、触
覚センサ１４１によって測定される体内臓器等の生体組
織１６３の硬さのデータをプリンタ１６４によって記録
用紙にプリントアウトして記録することができるように
なっている。

【００９７】また、上記触覚センサ１４１の使用時には
スイッチ１５４を押して発振回路１４９を作動させる。
このように発振回路１４９を作動させると、自励発振に
よって超音波振動子１４４、振動伝達部材１４５は一体
となって、共振周波数による振動を行う。このとき、発
振回路１４９に接続されている周波数検出回路１５０、
電圧検出回路１５１により、振動伝達部材１４５が生体
組織１６３に接触することによって生じる共振周波数の
変化、機械的インピーダンスの変化を検出し、その検出
信号が演算回路１５２により表示部１５３に対応する信
号へ変換され、表示される。

【００９８】また、プローブ１４２の注射針装着孔１４
６内に挿入された注射針１４７の先端部をプローブ１４
２の外部側に突出させる。そして、プローブ１４２の振
動伝達部材１４５が接触した生体組織１６３の近傍部位
にこの注射針１４７の先端部を刺入する。この状態で、
シリンジ１４８の色素を注射針１４７を経て生体組織１
６３に注入することにより、生体組織１６３に計測部位
Ｐをマーキングして示すことができる。

【００９９】そこで、上記構成のものにあっては触覚セ
ンサ１４１によって生体組織１６３の硬さを測定した計
測部位Ｐを注射針１４７を経て注入される色素によって
マーキングして明確に表示することができる。

【０１００】また、本構成例の触覚センサ１４１の注射
針１４７によるマーキング用に複数の色素を使用し、計
測部位Ｐの硬さに応じて異なる色のマーキングを行うこ
とにより、計測部位Ｐのマーキングの色の違いによって
硬さの違いを簡単に確認することができ、非常に有効と
なる。

【０１０１】さらに、１本のプローブ１４２に複数の注
射針装着孔１４６を形成し、同時に複数の注射針１４７
を装着できるようにすることで、色素の使い分け簡単に
できる構成にしてもよい。また、注射針１４７の代わり
に突き刺し針を用い、軽く生体組織１６３を刺してマー
クを付けるという使い方もできる。

【０１０２】また、図１２（Ａ）は触覚センサの第５の
構成例を示すものである。これは、図１０に示す第４の
構成例の触覚センサ１４１の測定プローブ１４２を高周
波焼灼電源１７１に接続するとともに、プローブ１４２
の基端部外周面に発振回路１４９のスイッチ１５４の隣
に高周波焼灼電源１７１のＨＦスイッチ１７２を取付
け、このＨＦスイッチ１７２を押すことにより、振動伝
達部材１４５に高周波焼灼電流を通電することができる
ようにしたものである。なお、高周波焼灼電源１７１に
はＰプレート１７３が接続されている。その他の構造は
第４の構成例の触覚センサ１４１と同様である。

【０１０３】そこで、上記構成のものにあっては高周波
焼灼電源１７１から振動伝達部材１４５に高周波焼灼電
流を通電することにより、計測部位Ｐを局部的に焼灼す
ることにより、マーキングすることができる。また、高
周波電流を用いた処置を行うことも可能である。

【０１０４】なお、本構成例の触覚センサ１４１の変形
例として、測定プローブ１４２の先端に振動伝達部材１
４５の他にもう１つ別の電極を並設することにより、バ
イポーラタイプの触覚センサを構成してもよい。

【０１０５】また、図１２（Ｂ）は触覚センサの第６の
構成例を示すものである。これは、図１０に示す第４の
構成例の触覚センサ１４１の測定プローブ１４２の注射
針装着孔１４６内に注射針１４７に代えてクリップアプ
リケータ１８１を摺動可能に挿入させる構成にしたもの
である。このクリップアプリケータ１８１の先端にはク
リップ１８２が取付けられており、このクリップアプリ
ケータ１８１の操作にともないクリップ１８２を生体組
織１６３に取付けられるようになっている。

【０１０６】そこで、上記構成のものにあっては触覚セ
ンサ１４１によって生体組織１６３の硬さを測定した計
測部位Ｐにクリップアプリケータ１８１の操作にともな
いクリップ１８２を取付けることにより、その位置を明
確にマーキングすることができる。

【０１０７】なお、クリップアプリケータ１８１は複数
のクリップ１８２を連続的に打ち出すものであってもよ
い。また、超音波振動を用いて生体組織の硬さを測定す
る触覚センサの他の触覚センサ、例えば生体組織の温度
測定が可能なセンサや、生体組織に流れる種々の電気的
信号を計測する為のセンサに用いても同様の効果が得ら
れる。

【０１０８】なお、本発明は上記実施例に限定されるも
のではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々変形
実施できることは勿論である。次に、本出願の他の特徴
的な技術事項を下記の通り付記する。

【０１０９】記 （付記項１） 超音波振動子を内蔵し、生体に接触させ
て前記超音波振動子の共振周波数変化から生体の硬さを
測定する硬さセンサにおいて、前記超音波振動子から発
生された超音波の進行方向と被測定面とがなす角度を、
略直角となるように保持する保持手段を具備したことを
特徴とする硬さセンサ。

【０１１０】（付記項２） 付記項１記載の硬さセンサ
であって、前記超音波振動子の数は、１つ又は複数個で
構成される。 （付記項３） 超音波振動子とこの超音波振動子に接続
された振動伝達部材とからなる振動系を含むプローブを
含み、生体に接触させて前記超音波振動子の共振周波数
変化から生体の硬さを測定する硬さセンサにおいて、前
記プローブ内に硬さの検知を開始する硬さ検知開始手段
を具備したことを特徴とする硬さセンサ。

【０１１１】（付記項４） 付記項３記載のセンサであ
って、硬さ検知開始手段は、前記プローブが生体組織に
接触したときに硬さの検知を行うことを特徴とする硬さ
センサ。

【０１１２】（付記項５） 生体組織に接触させて生体
組織の状態を検知する触覚センサにおいて、組織マーキ
ング手段を設けたことを特徴とする触覚センサ。 （付記項６） 超音波振動子を内蔵し、生体に接触させ
て前記超音波振動子の共振周波数変化より生体の硬さを
測定する硬さセンサーにおいて、超音波の進行方向と被
測定面のなす角度をほぼ垂直に保持する機構を有するこ
とを特徴とする硬さセンサー。

【０１１３】（付記項７） 付記項６において、硬さセ
ンサーは生体挿入部と生体挿入部の先端に設けた測定部
からなり、測定部が生体挿入部に対して回動自在である
硬さセンサー。

【０１１４】（付記項８） 付記項７において、測定部
は圧電素子を有するピックアップとピックアップの両側
にピックアップと同じか若干短い脚部を有する硬さセン
サー。

【０１１５】（付記項９） 付記項８において、脚部を
生体物理量測定部とした硬さセンサー。 （付記項１０） 付記項９において、生体物理量測定部
を、前記ピックアップとした硬さセンサー。

【０１１６】（付記項１１） 付記項９において、生体
物理量測定部を、静電容量測定センサとした硬さセンサ
ー。 （付記項１２） 付記項７において、測定部を円形又は
球形とした硬さセンサー。

【０１１７】（付記項１３） 付記項６において、硬さ
センサーは先端に測定部を有し、測定部の近くに少なく
とも１つの管路を設けた硬さセンサー。 （付記項１４） 付記項１３において、管路を吸引穴と
した硬さセンサー。

【０１１８】（付記項１５） 付記項１４において、測
定部を吸引穴のまわりに設けた硬さセンサー。 （付記項１６） 付記項１４において、測定部を吸引穴
の中に設けた硬さセンサー。

【０１１９】（付記項１７） 付記項１６において、測
定部は吸引穴先端開口部と同じか若干出っ張らせた硬さ
センサー。 （付記項１８） 付記項１３において、管路を吸引送水
穴とした硬さセンサー。

【０１２０】（付記項１９） 付記項１８において、測
定部のまわりに吸引送水穴を設けた硬さセンサー。 （付記項２０） 超音波振動子と、超音波振動子に接続
された振動伝達部材と、超音波振動子と振動伝達部材か
らなる振動系を含むプローブを共振周波数にて振動させ
るための発振回路と、プローブを生体組織に接触させた
ときの共振周波数の変化量を検出し、生体組織の硬さの
情報とするための検出回路からなる触覚センサにおい
て、触覚の検知を開始するための始動スイッチがプロー
ブに配置されており、プローブの生体組織への接触と始
動スイッチが連動していることを特徴とする触覚セン
サ。

【０１２１】（付記項２０の従来技術） 超音波振動す
るプローブを生体組織に接触させ、プローブの共振周波
数の変化を検知することによって生体組織の硬さを測定
する触覚センサが提案されている。このような触覚セン
サは、皮膚の弾性度を測定したり、内視鏡下に使用する
ことによって、体腔内の粘膜下に局在する腫瘍の位置を
特定するために用いられている。また、このような触覚
センサのプローブには、カテーテル状の軟性のチューブ
の形態をしたものや、硬性のパイプ状の形態をしたもの
などが提案されている。

【０１２２】（付記項２０の技術課題） しかしなが
ら、従来の触覚センサでは、触覚の検知を開始するため
の始動スイッチが発振回路に備え付けられていたり、操
作者の把持部に設けられていた。このような触覚センサ
では操作者が、生体組織にプローブを押し当てた後に改
めて始動スイッチを操作しなければならず、この為、始
動スイッチを操作する際にプローブの位置がずれてしま
う等操作性に問題があった。

【０１２３】（付記項２０の作用） プローブが生体に
接触する事によって触覚センサが始動するため、プロー
ブを生体組織に押し当てながら改めて始動スイッチを操
作する必要がなく操作性の良い触覚センサとする事がで
きる。

【０１２４】（付記項２０の効果） 硬さ特性を周波数
や、電圧の変化として測定するため、分解能に優れ、微
妙な硬さ変化特性をも検出できる。また、プローブの接
触状態によって、自動的に測定が開始されるために、術
者が改めて、別のスイッチを操作するなどのわずらわし
さがなく、操作性の良い触覚センサを提供することがで
きる。

【０１２５】（付記項２１） 始動スイッチが超音波振
動子と兼ねている付記項２０に記載の触覚センサ。 （付記項２２） 始動スイッチがマイクロスイッチであ
ることを特徴とする付記項２０に記載の触覚センサ。

【０１２６】（付記項２３） 始動スイッチが圧力セン
サであることを特徴とする付記項２０に記載の触覚セン
サ。 （付記項２４） 始動スイッチが圧電素子であることを
特徴とする付記項２０に記載の触覚センサ。

【０１２７】（付記項２５） 生体組織に接触させて、
生体組織の状態を検出する触覚センサにおいて、組織マ
ーキング手段を設けたことを特徴とする触覚センサ。 （付記項２５の従来技術） 超音波振動するプローブを
生体組織に接触させ、プローブの共振周波数の変化を検
知することによって生体組織の硬さを測定する触覚セン
サがあり、皮膚の弾性度を測定したり、内視鏡下外科手
術において、腫瘍の位置を特定したりするのに用いられ
ている。また、生体組織の温度や、筋収縮時の電流等を
計測し、診断、処置に応用したりしている。これらの触
覚センサは、生体組織に接触させるプローブと、計測結
果を示す表示手段を有しており、プローブを接触させて
いる部分の状態を示すようになっている。

【０１２８】近年は、内視鏡下外科手術が広く行われる
ようになったが、内視鏡を介した画像と、鉗子等を介し
た感触により手術を進めなくてはならず、開腹術の際の
触診の代用として、上記装置の使用が有効となってきて
いる。例えば、胸腔鏡的に肺腫瘍を切除しようとする場
合、まず腫瘍の位置を特定することが重要である。しか
しながら、肺腫瘍は目視では確認できないことが多い。
開腹術の場合は触診により腫瘍がしこりとして確認でき
るが、胸腔鏡下では触覚センサによる硬さを調べること
で腫瘍の位置を確認することができる。

【０１２９】（付記項２５の技術課題） しかしなが
ら、プローブを接触した部分の状態を表示している為、
プローブを生体組織から放した時に、どの部分を計測し
たのかがわからなくなる場合がある。特に、内視鏡下外
科手術でオリエンテーションがつきにくい場合や、複数
箇所の測定を行った場合などがそうなりやすい。

【０１３０】（付記項２５の目的） 触覚センサにて計
測を行った部分を明確にすることにある。 （付記項２５の作用） 触覚センサにて計測を行った部
分にマーキングを行うことにより、その部分を明確にす
ることができる。

【０１３１】（付記項２６） 付記項２５において、触
覚センサは生体組織の硬さを検出するものであることを
特徴とする触覚センサ。 （付記項２７） 付記項２５において、触覚センサは生
体組織の温度を検出するものであることを特徴とする触
覚センサ。

【０１３２】（付記項２８） 付記項２５において、触
覚センサは生体組織の電気信号を検出するものであるこ
とを特徴とする触覚センサ。 （付記項２９） 付記項２５、２６、３７項において、
マーキング手段は色素供給手段からなることを特徴とす
る触覚センサ。

【０１３３】（付記項３０） 付記項２９において、色
素供給手段は複数の色素を供給するものであることを特
徴とする触覚センサ。 （付記項３１） 付記項２９において、色素供給手段は
注射針を有するものであることを特徴とする触覚セン
サ。

【０１３４】（付記項３２） 付記項２５、２６、３７
項において、色素供給手段は組織凝固手段からなるもの
であることを特徴とする触覚センサ。 （付記項３３） 付記項３２において、組織凝固手段は
高周波焼灼電極であることを特徴とする触覚センサ。

【０１３５】（付記項３４） 付記項３２において、組
織凝固手段はレーザー装置からなることを特徴とする触
覚センサ。 （付記項３５） 付記項３２において、組織凝固手段は
電気的発熱体からなることを特徴とする触覚センサ。

【０１３６】（付記項３６） 付記項３２において、組
織凝固手段はマイクロウェーブ凝固装置からなることを
特徴とする触覚センサ。 （付記項３７） 付記項２６における触覚センサは、超
音波振動子と、超音波振動子に接続された振動伝達部材
を含むプローブと、プローブを共振周波数にて振動させ
るための発振回路と、プローブを生体組織に接触させた
ときの共振周波数の変化量を検出し、生体組織の硬さの
情報とするための検出回路を有することを特徴とする触
覚センサ。

【０１３７】

【発明の効果】本発明によれば測定対象物の硬さ測定を
する場合に硬さ測定部の接触面からの超音波の進行方向
と硬さ測定対象物の被測定面とのなす角度をほぼ垂直に
保持する接触面の位置調整手段を硬さ測定部に設けたの
で、様々な形状、大きさを有する生体組織等の硬さ測定
対象物の硬さを正確に測定することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の第１の実施例を示すもので、（Ａ）
は硬さ測定装置のシステム全体の概略構成図、（Ｂ）は
硬さ測定部の正面図、（Ｃ）は（Ｂ）のＬ₁−Ｌ₁ 線断
面図。

【図２】 本発明の第２の実施例を示す要部の縦断面
図。

【図３】 本発明の第３の実施例を示すもので、（Ａ）
は硬さ測定プローブの先端部の正面図、（Ｂ）は同縦断
面図、（Ｃ）は硬さ測定部の概略構成図。

【図４】 本発明の第４の実施例を示す要部の斜視図。

【図５】 本発明の第５の実施例を示すもので、（Ａ）
は硬さ測定プローブの先端部を示す斜視図、（Ｂ）は硬
さ測定部の側面図。

【図６】 本発明の第６の実施例を示す硬さ測定プロー
ブの先端部の斜視図。

【図７】 他の触覚センサの第１の構成例を示すシステ
ム全体の概略構成図。

【図８】 他の触覚センサの第２の構成例を示すシステ
ム全体の概略構成図。

【図９】 他の触覚センサの第３の構成例を示すシステ
ム全体の概略構成図。

【図１０】 他の触覚センサの第４の構成例を示すシス
テム全体の概略構成図。

【図１１】 第４の構成例の触覚センサの使用状態を示
す概略構成図。

【図１２】 （Ａ）は他の触覚センサの第５の構成例を
示す要部の概略構成図、（Ｂ）は他の触覚センサの第６
の構成例を示す要部の概略構成図。

【符号の説明】

７…生体組織（測定対象物）、８，４２…硬さ測定部、
１２，４８，６３，７５，８３…圧電素子（超音波振動
発生手段）。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 硬さ測定対象物に接触させる接触面を備
   えた硬さ測定部に超音波振動発生手段が設けられ、前記
   超音波振動発生手段からの超音波振動を前記接触面を介
   して硬さ測定対象物に伝達させた際の前記超音波振動発
   生手段の共振周波数変化より前記硬さ測定対象物の硬さ
   を測定する硬さ測定装置において、前記接触面からの超
   音波の進行方向と前記硬さ測定対象物の被測定面とのな
   す角度をほぼ垂直に保持する前記接触面の位置調整手段
   を前記硬さ測定部に設けたことを特徴とする硬さ測定装
   置。