JPS59501249A - 使い捨て生理圧感知装置 - 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】 使い捨て生理圧感知装置 発　明　の　背　景 発明の分野 本発明は生理圧感知装置、よシ詳しく云うと使い捨ての圧力変換器を利用した生 理圧感知装置に関する。

背景技術の記載 人間及びその他の動物の血圧を監視する場合のように、液体流システム装置に使 用する改良された流量制御装置は、ジェームス・イー・コウル（Ｊａｍｅｓ　Ｅ 。

Ｃｏ１ｅ　）等の発明に係シ、本出願人に譲渡された米国特許第４．２９１．、 ７０２号に開示されている。この米国特許に開示されているように、流量制御装 置は、患者の静脈に挿入するなどの侵入接続により使用されるような流体カテー テルとともに使用するのに適している。

かかるシステム装置で通常使用する場合には、カテーテルには、カテーテルを開 放状態に保持しかつ挿入端部が血液細胞などで閉塞されないようにしておくのに 必要なゆっくシした流速でカテーテルを介して患者に流される無菌の等張性液体 が供給される。

上記米国特許において指摘されているように、カテーテル・システムは、カテー テルを患者に挿入する前に、先づ空気をフラ、シ＝除去（ｆｌｕｓｈ　）する。

システムがら空気をフラ、ンー除去するのに使用する無菌の液体でシステムをす 早く満たすために、上記特許においては、カテーテルフラッシュ処理装置が液を 液源からカテーテルに大きい流速で選択的に流すように配設されている。

上記米国特許に開示されている構造体の一実施例においては、可撓性のあるダイ アフラムが装置のハウジングの圧力室に通ずる開口を横切って設けられている。

ダイアフラムが撓むとこの撓みに対応した流体圧が変換器に伝達されるように、 流体作動の変換器をハウジングに接続する手段が設けられている。

しかしながら、かかるシステムを、高価でかつ信頼性のない圧力変換器とともに 使用する場合に問題が生ずる。かかる変換器は、必要な精度を得るためには著し く高価となる。変換器は常に清浄でかつ殺菌されていなければならないので、有 効寿命は比較的短かいものとなる。かかる変換器はまた、清浄化及び殺菌処理を 行なうと作動不能になることがわかった。装置のテストは清浄化及び殺菌処理を 行なった後は行なうことができないことから、これらの処理に先立ってテストを 行なうので、変換器が作動不能であることがシステム全患者に対しセットする段 階になって判明した場合には、由々しい問題を呈することになる。

更に、再使用できる圧力変換器を使用する場合には、完全な清浄化及び殺菌処理 が行なわれていないと、相互汚染及び感染の蔓延を引起すことにもなる。

３ 発　明　の　概　要 本発明は、一つのハウジング内に流速を変えることができる流量制御手段と圧力 変換器手段とを備える改良された使い捨て素子を使用することにより、先行技術 のシステム装置が有するコスト高と信頼性の欠如という間頂を除去することがで きる改良された生理圧監視システム装置を提供するものである。

本発明は、−人の患者のみに使用して、相互汚染と感染を完全に避けることがで きるように使い捨てをすることができる価格の低い高精度の変換器を提供するも のである。

本発明の装置はまた、無菌液源を装置に接続する手段及び患者のカテーテルを装 置に接続する手段を備えている。

更にまた、本発明の装置は、圧力変換器の電気的出力手段を外部モニタ等に接続 するだめの電気的接続手段を備えていてもよい。

本発明においては、この接続手段は使い捨て装置の一部として含まれる。

上方にある袋即ち容器のような液体源からの液体の流れを制御するだめの手段は 更に、上記したように、カテーテルを閉塞させないように小さい流速でカテーテ ルに液を連続して供給するにも拘らず、装置の圧力室を患者の血圧とほぼ同じに 保持する流量制限手段を備えている。

本発明によれば、ある治療を行なう場合に患者に加えられるような高電圧及び４ ００乃至５００ノー−ルの過渡電気パルスを印加するなどして圧力変換器が受け る損傷を有効に防止するように、圧力変換器の感知手段が圧力室の流体から電気 的に遮断されている構成の装置が提供されている。一方、変換器を圧力室から電 気的に遮断すると、外部の監視・／ステムからの電流の流入を避け、かくして、 外部の／ステムで生ずる短絡などによる患者の心臓の細動を有効に防止すること ができる。

本発明によれば更に、圧力室に現われる場合がある高圧状態により圧力変換器が 損傷を受けるのを防止するだめの圧力逃し手段を備えた使い捨て装置が提供され ている。

使い捨て装置として構成することにより、所望の使用に供するまで、無菌状態で 包装して保存することができる。使用する際に、無菌状態で密封した包装体を解 き、システム装置を無菌の等供液で満たして装置内の空気ボケ、トを除去すると ともに患者への侵入接続を容易に行なえるようにする。

本発明の装置は、無菌液源と電気的監視装置と患者との間の相互接続を完全なも のにし、相互汚染のおそれを完全になくすとともに、信頼性のある新しいシステ ム装置が直ちに使用できるようにするものである。

本発明によれば、システム装置のハウジング及びその他の構成要素をポリカーボ ネートのような低コストの成形した合成樹脂から形成することができる。

合成樹脂は、強度、化学安定性、電気絶縁性及び寸法安定性に優れていることが 望ましい。

実施例においては、圧力変換器は、単結晶／リコンビームに拡散パターンを形成 してなるストレーンデージを利用しているが、適宜の電気信号出力を発生する他 の形態の圧力変換器も本発明の範囲内において使用することができるものである 。

本発明においては、圧力変換器のばね拘束手段はビームによって提供される。実 施例では簡単なダイアフラムが設けられておシ、ダイアフラムとビームとの間の 適宜のリンク接続手段が東方構造体の一部を形成している。

圧力変換器の校正は、実施例では、電気接続手段に設けられた抵抗を適宜トリミ ングすることにより行なうことができ、これにより校正を低コストで容易に行な うことができる。

電気コネクタ校正手段により、感度の検車化と熱的誤差の補償を行なうことがで きる。

変換器はひずみ解放手段と適宜の細いワイヤによシストレーフケ８−ジに接続さ れた導電体の可撓性ケーブルとを備えている。

本発明によれば、拘束部材が過圧に対し自己保護するように配設され、過圧安全 停止手段を省略することができる変換器が提供されている。

実施例においては、ハウジング内の圧力室からカテーテルへの接続手段は、複数 の異なった通路でシステム装置を選択的に接続するだめの多重接続止コ、りを備 えている。

実施例においては、止コ、りは、低コストの使い捨て装置の一部として−・ウジ ングと一体的に形成されている。

本発明においては、異なった形態の圧力変換器をハウジングに取付けて使用する ことができる。

実施例においては、圧力変換器は、ダイアフラム、フレーム及びダイアフラムを 撓むことができるビームに接続するだめのリンクを有する東方手段を備えている 。

ビームには、実施例では、ストレーンケ゛−ジ手段が設けられている。ビームは ７リコンから形成してもよく、抵抗性のストレーンデージのグリ、ドがビームに 融合されている。

ビームは、実施例では、フレームに生ずる場合があるひずみがストレーンデ−ノ 手段に影響を及ぼすのを防止するように、ひずみ遮断手段によってフレームに取 付けられている。

実施例においては、外部の制御電極は、レーザトリミング操作により選択的にト リムされる薄膜抵抗からなり、圧力変換器の所望の校正を行なうようにしてい７ る。

本発明の装置は、構成素子を自動製造プロセスによりつくり、装置のコストヲ更 に低減させることにより、装置を一回限りの使い捨て使用に供することができる ように、構造が著しく簡単になっている。

本発明の一実施例においては、三つの素子からなる東方手段を一つのユニットと して形成することにより製造コストの一層の低減を図っている。

実施例では、ビーム全厚さが約０．２５　ｍ＋＋＋　（約０．０１インチ）のウ ェーハとして形成することにより、更に低コストで製造することができるように している。

本発明の使い捨て圧力監視装置は、上記した望ましい特徴を備えつつ、構造が著 しく簡単でかつ著しい経済性全備えている。

図面の簡単な説明 本発明の池の特徴と利点は、添付図面に関してなされている以下の記載から明ら かとなるものである。

第１図は、無菌流体源、監視装置及び患者の循環系に挿入されるようになってい るカテーテルと組合わされる本発明を具体化した使い捨ての生理圧感知システム 装置の斜視図である。

第２図は、使い捨て装置の部分破断平面図である。

第３図は、第２図の３−３線部分断面図である。

第４図は、監視装置及び使い捨て装置の使い捨て電気コネクタ部分と組合わされ た再使用することができるコネクタの接続部を示す断面図である。

第５図は、第４図の５−５線断面図である。

第６図は、ハウジングへの接続部の図示全容易にするため一部を切取った装置の 底面図である。

第７図は、ストレーフケ８−ノ及び導電ケーブルへの接続を示す部分拡大底面図 である。

第８図は、遮断手段へのビームの取付けを示す第８図の８−８線部分拡大断面図 である。

第９図は、ビームに設けられたストレーンヶゞ−ジのブリ、ノ回路の部分拡大底 面図である。

第１０図乃至２９図は、本発明を具体化した種々の形態の圧力変換器構造体を示 す概略断面図である。

好ましい実施例の記載 本発明を例示する図面の実施例においては、全体が参照番号１ｏで示される使い 捨ての生理圧感釦装置は、ハウジング】２を有する装置１１がらなり、ハウジン グ１２には、第３図に示すように、圧力室１３が形成され、圧力室の一端には流 量制御弁１４が収容されている。

第３図に更に示すように、ハウソング１２にはまた、圧力変換器１６が収容され る変換器室１５が形成されている。室１５はクローツヤ素子（ｃｌｏｓｕｒｅ　 ｅｌｅｍｅｎｔ）１７によって選択的に閉止される。

塩水（ｓａｌｉｎｅ　５ｏｌｕｔｉｏｎ）のような無菌の等供液（１ｓｏｔｏｎ ｉｃ　５ｏｌｕｔｉｏｎ）が、適宜の直立支持体１９に支持された第１図示の袋 手段１８のような外部の加圧源から室１３へ供給されるようになっており、支持 体１９は従来のコネクタ２１にょシ袋手段１８に接続された導管２０を介して液 を制御圧（従来は水銀柱約３ｏｏｍｍ）の下で供給を行なうように適宜調節され ている。無菌液は、圧力室１３から全体が２２で示されるコネクタへ移送される が、コネクタ２２け、図示の実施例では、止コックからなり、ハンドル２５を適 宜操作することによシ、リュエ（Ｌｕ　ｅ　ｒ　）コネクタ２３又はバイパス・ コネクタ２４へ選択的に接続する。

圧力変換器１６は圧力室１３の液体の圧力に対応する電気出力信号を出し、信号 はコネクタ２８で終端するケーブル２７を介して通常の構造の外部モニタ２６へ 伝達される。コネクタ２８は、モニタ２６ヘケーブル３０を介して接続されてい るコネクタ２９に対し容易に分離自在に連結されるようになっている。塩水は、 コネクタ２３７１・ら、患者の血管に挿入されて患者と接続するカーテル３３で 終端する導管３２の先端部（Ｃ接続されているコネクタ３１を介して流れる。

従って、装置１１は、外部素子が塩水諒袋素子１８、監視装置２６及び患者に接 続される導管に対する接続手段３１からなるシステム装置へ容易に接続される一 層アセンブリとなるように、コネクタ２１．２８及び２３によってその境界が定 められている。

第１図に示すように、流量制御弁１４には、押し下げられると弁を開放位置まで 引っばって塩水が塩水源１８から圧力室１３へ大きい流速で流れるようにする角 度操作子（ａｎｇｌｅ　ｏｐｅｒａｔｏｒ）　３５が係合する外部コネクタ３４ が設けられている。第２図に明瞭に示すようだ、操作子３５はコネクタ３４とハ ウジング１２のキャップ３７との間を伸びる孔のある端部分３６を備え、圧力室 の入口部分４４の端部を封止している。指状係合部３８が部分３６へ角度をなし て伸びており、がっ、部分３８がハウジング１２に向けて内側へ付勢されると、 部分３６が外方へ口、りされてコネクタ３４を外方へ付勢することにより弁１４ を開放位置へ引っばる速フラッシュ・バルブと機能が概ね似ている。しかしなが ら、弁１４ば、直径が約０．０５咽（０，００２インチ）の毛管状の孔４２が形 成されている円筒状のインサート部材４１を収容する貫通孔を有する弁本体４゜ によって画定されている。インサート部材４１には外端部に径方向に開口する通 路４３が設けられており、塩水全圧力室１３０入ロ部４４がらインサート部材４ １へ導き、毛管状の孔４２を介して圧力室１３へ向けて外側へ規制流れを行なわ せるようにしている。

第３図に更に示すように、コネクタ３４にはインサート部材４１の外端４６に固 着されたステム４５が設けられ、これにより、コネクタ３４が操作子３５にょっ て外側へ付勢されると、インサート部材４１と本体４０が外側に引張られて本体 を環状０−　ＩＪソングシール４７から離脱させることにより、入口部分４４が らシールの周囲を経て圧力室１３と止コ、り２２へ通ずる流路を提供している。

弁は閉止位置に付勢されており、この状態では、本体４０はＯ−リング４７に着 座し、Ｏ−リングは、弁本体４０とキャラ７′３７との間を軸線方向に伸びる弾 性のある管４９によって、入口部分４４と圧力室１３との間で截頭円錐状の肩部 ４８に対し押圧されている。第３図に示すように、チューブ４９の長さを、圧縮 力を受けるように本体４ｏとキャラｆ３７との間の空所よりわずかに大きくする ことにより、第３図に示す閉止位置１で弁を偏位させるとともに、キャラニア’ をステムの回りで本体４ｏに対し封止するようにしている。

第３図に更に示すように、供給導管２ｏは、圧力室の入口部分４４へＯ−ＩＪソ ング７に隣接して開口する通路５０を介して入口部分４４に接続されている。

チーーブ４９のレジリエンス（ｒｅｓｉｌｉｅｎｃｙ）は、圧力室１３の圧力が 望ましくない程度まで高くなったときに弁本体を外側へ動かして等張件の塩水を 袋１８へ向け、圧力を逃すことにより、変換器がかかる高圧又はサージ現象（ｓ ｕｒｇｅ）の被害を受けることがないように、定められている。

簡単に上記したように、本発明は、ハウジング１２に圧力変換器１６を流量制御 弁１４と組合わせて配設することにより、圧力変換器を装置の他の素子とともに 包含させてコストを低くし、システム装置全体を使い捨てできるようにするもの である。図示の実施例においては、第６乃至９図に示すように、圧力変換器は、 静電接着手段５４又は適当な接着剤手段によって固着された撓みビーム５１を備 えている。ビームの端部５２は、ホイートストンブリッジのストレーン・ケゝ− ノ５５を備えている。図示の実施例においては、ストレーン・ケゝ−ノの抵抗グ リッドが、シリコンのような適当な撓み自在の材料から形成することができるビ ームに融合されている。ビームはウェーハの厚さを約０、２５　ｍｍ　（約０． ０１インチ）にして容易に製造できるようにするのが好ましく、かつ、圧力変換 器の主要な制止要素を形成するのが好ましい。

第９図に更に示すように、ストレーン・ケ８−ジのブリ、ノは、金合金の細いワ イヤ５７の一端が電気的に接続されている複数のパッド５６を備えている。第７ 図に示すように、ワイヤ５７の他端は可撓性のある導管５９に収容されたケーブ ル２７の平坦な導電体５８に電気的に接続されている。

第２図に示すように、ケーブル２７の端部は、コネクタのへ、ドロ０に収容され かつ校正抵抗（ｃａｌｉｂｒａｔｉｎｇ　ｒｅｓｉｓｔｏｒ）　６２を介してコ ネクタのプレ３ 一トロ１に接続されている。校正抵抗は、従来の態様でレーデ・トリミング（１ ａｓｅｒ　ｔｒｉｍｍｉｎｇ）　することにより校正され、圧力変換器を医療用 に正確に校正するようにしている。更に第２図に示すように、ヘッド６０は雄コ ネクタ２９（第４図参照）を収容する先端ソケット部６３全形成している。雄コ ネクタは、第４図に示すように、コネクタのプレー１．６１からモー”り装置２ ６への接続を形成するようにケーブル６４の端部を収容している。上記したよう に、雄コネクタ２９とケーブル３０は装置１１の使い捨て用のコネクタ２８から 全体として分離することができるので、再使用することができる要素となる。− 図示の実施例では、コネクタのプレート６１には、コネクタ・ヘッド２９のコネ クタ・プレート８１の適宜の雌コネクタ８０と整合しかつ該コネクタ８０に収容 されるようになっている複数のコネクタ・ピン７９が設けられている。

圧力変換器の好瞥しい実施例が第２９図に示されている。図示のよ−うに、ビー ム５１の先端６５は小径のリンク６７の突出ピン部６６に接続され、リンク６７ の他端６８はダイアフラム７０の中間部６９に接続されている。ダイアフラム７ ０は、圧力室１３を変換器室１５から分離するノ・ウノングの壁７２の環状リブ ７１に接合されている。

全体が７３で示されているフレーム７３は、ダイアフラムの反対側の面からリブ ７１の反対側へ共軸をなして伸びており、第２９図に示す圧力変換器７４におい て一対の共軸をなす環状部分７５及び７６によって画定されている。図示のよう に、ひずみ遮断手段５３は外部フレーム部７６に取付けられている。

ダイアフラム７０は、著しい可撓性を有するように簡単な材料から形成されてお り、図示の実施例では、厚さが約０．０５ｗｎ（０，００２インチ）のポリカー ボネートのディスクからなる。図示の実施例では、フレーム部７５は成形したポ リカーボネートから形成された環状素子からなり、リンク６７は成形されたポリ カーボネートから形成された円筒形の素子からなる。リンク、ダイアフラム及び フレーム部は一体をなす東方構造体（ｆｏｒｃｅ　ｃｏｌｌｅｃｔｏｒ　５ｔｒ ｕｃｔｕｒｅ）として成形してもよい。あるいは、リンク、ダイアフラム及びフ レーム部は別々に形成し一体的に取付けることもできる。従って、フレーム部７ ５は／アノクリレート（ｃｙａｎｏｃｒｙｌａｔｅ）接着剤によってダイアフラ ムに固着することができ、ダイアフラムは適宜のポリカーボネート溶媒によって リンクにシールすることができる。あるいは、ダイアフラムは、適宜のポリカー ボネート溶媒によってハウジングのリブに取付けることができる。

ひずみ遮断手段５３は、エポキシ接着剤によってビームの端部５２に固着されて いる。図示の実施例では、フレーム部はガラスから形成され、ビーム端部５２は フレーム部分にエポキシ接着剤により接合されている。

フレーム部分７６はフレーム部分７５にエポキシ接着剤により結合されている。

上記したように、ビームは、力変換器の大きな拘束部を提供するように適宜の比 較的剛性のある材料の厚さが約０．２５　ｗｎ　（０，０１インチ）のウェーハ からなる。

本発明の範囲に入る圧力変換器の別の実施例が第１０乃至２８図に示されている 。第１０図では、全体を１６ａで示す圧力変換器は、圧力変換器１６とほぼ同様 であるが、全体が２リカーボネート樹脂の成形体からなる一体フレーム７３ａを 有している。

第１１図においては、別の形態を表す圧力変換器１６ｂは全体が圧力変換器１６ ａと似ているが、リンク６７ｂはダイアフラムに接続された径の大きい部分６８ ｂとビーム５１ｂに連結されているビン６６ｂに接続された径の小さい部分７８ ｂとを有している。しかしながら、リンク６７ｂはステップ部を有するポリカー ボネート樹脂の一体素子として形成されている。

第１２図について説明すると、別の圧力変換器１６ｃ接着剤によって結合されて いる点を除いて圧力変換器１６ａとほぼ同様に構成されている。

別の形態の圧力変換器１６ｄが第１３図に示されており、圧力変換器１６ｄは、 リンク６７ｄが大径部６８ｄと小径部７８ｄとを備えだ段付リンクからなる以外 は、圧力変換器１６ｃと同様に構成されている。

第１４図においては、全体を１６ｅで示す圧力変換器は、ダイアフラム７０ｅが ポリウレタンから形成されている以外は圧力変換器７２ｃと同様に形成されてい る。

第１５図の圧力変換器は、第１１図のリンク７８ｂと同様に大径部６８ｆと小径 部７８ｆが設けられている以外は、圧力変換器１６ｅと同様に形成されている。

第１６図の全体を１６ｇで示す別の形態をなす圧力変換器は、全体が変換器１６ ｃと同様に構成されているが、ひずみ遮断手段はワッンヤ状のリング５３ｇから なる。図示の実施例においては、リングはアンパ金属（Ｉｎｖａｒ　ｍｅｔａｌ ）　７ｊｈら形成されかつ約０．５０　ｍｍ　（０，０２インチ）の厚さを有し ている。ビーム５１ｇはエポキシ接着剤のような適宜の材料によシアンパ・リン グに結合されている。

全体を１６ｈで示す圧力変換器が第１７図に示されておシ、この圧力変換器１６ ｈは圧力変換器１６ｇと同様に構成されているが、リンクはダイアフラム７０ｈ に溶媒結合（ｓｏｌｖｅｎｔ　ｂｏｎｄ）された小径部７８ｈと大径部６８ｈを 備えている。

第１８図に示す別の形態の圧力変換器１６ｉは、圧力変換器１６ｇと同様に構成 されているが、ダイアフラム７０ｉはシリコーンゴムがら形成されかつ約０．１ ３７ Ｍｎ（０００５インチ）の厚さを有している。ダイアフラムは適当なエポキシ樹 脂によシリンクロアｉに接合されている。

第１９図において全体が参照番号１６ｊで示されている更に別の形態の圧力変換 器は、圧力変換器１６１と同様に構成されているが、リンクは適宜のエポキシ樹 脂によってダイアフラムに結合された小径の部分７８ｊと大径の部分６８ｊとを 有している。

第２０図について説明すると、圧力変換器１６には変換器１６ｂと同様に形成さ れているが、ハウジング１２にはキャップを形成しており、ダイアフラム７０に はハウジングから離隔されておシ、しかもフレーム７３にはキャップに溶媒結合 されている。

第２１図に示す圧力変換器１６ｕは圧力変換器１６にと同様に構成されているが 、ハウジング１２ｕｉ４圧力変換器の縁部取付部を形成している。

第２２図においては、圧力変換器１６ｍは圧力変換器１６ｂと同様に構成されて いるが、リンク６７ｍのビン部６６ｍは可撓性が増加するように縮径されている 。

第２３図に示す別の形態の圧力変換器１６ｎは、ダイアフラムが省略され、その 代わシに、フレーム７３ｎに自己結合されたチューブ状のケ゛ル・ソール（ｇｅ ｌｓｅａｌ）８２ｎ内を往復動自在のピストン７０ｎが設けられている。フレー ムはハウジング１２ｎに溶媒結合されている。

第２３図に示すように、ピストンは比較的剛性を有するように形成してもよい。

当業者にとって自明なように、ピストンを一層薄肉に形成して充分々可撓性を付 与するようにすることができる。

第２４図の実施例について説明すると、圧力変換器１６ｐは変換器１６にと同様 に構成されているが、フレームはガラスから形成される外側部８３ｐを有し、ガ ラス・フレーム部８３　ｐの外端部へビーム５１ｐをエポキシ接着させることに より遮断手段を省略できるようにしている。更に、第２４図に示すように、リン ク６７ｐは保持素子８４ｐによりダイアフラム７０ｐにまた保持素子８５ｐによ りビームにそれぞれ接続された小径の中間ピン部分６６ｐｉ有している。ピン部 分６６ｐはガラスから形成するのが好ましく、また保持素子は図示の実施例では 、ポリカーボネート樹脂から形成されている。

と直列に配設されて中間フレーム部８６ｑと外側フレーム部８３ｑを備えている 。第２５図の実施例尾おいては、フレーム部はポリカーボネートから形成され、 適宜のエポキシ樹脂により互いに結合されている。リンクビン６７ｑは、内側部 ８４ｑ、中間部８８ｑ及び外側部９１ｑを有し、いずれも成形したポリカーボネ ート樹脂から形成され、しかも適宜のエポキシ樹脂接着剤により互いに結合され ている。第２５図に示すように、内側リンク部８４ｑには、中間リンク部８８ｑ の凹所９０ｑに収容される縮径接続部８９ｑを設けてもよい。

次に、第２６図の実施例について説明すると、圧力変換器１６ｒは変換器１６ａ と同様に構成されているが、フレーム７３ｒはがラス粉末がら適宜のバインダを 用いて形成されている。

更に別の形態の圧力変換器が第２７図において参照番号１６ｓによシ示されてい る。この圧力変換器１６゛ｓは圧力変換器１６ｒと同様に構成されているが、７ ３ｓで示されるフレームは内側部分８７ｓと外側部分８３ｓを備えている。図示 の実施例では、フレームの内側部分８７ｓは、ｌ　ＩＪカーボネート樹脂から形 成され、外側部分８３ｓは粉末ガラスから適宜のバインダにょ多形成されており 、これらのフレーム部分は適宜のエポキシ樹脂接着剤によシ互い（で結合されて いる。第２７図に更に示すように、リンク６７ｓはダイアフラム７０ｓに接合さ れた内側部分８４ｓと外側部分９１ｓとを備え、両方の部分は外側部分９１ｓの 凹所９０ｓに収容されているリンク部８４ｓの小径部８９ｓにより互いに連結さ れている。

更に別の形態の圧力変換器が第２８図に参照番号１６ｔで示されておシ、この圧 力変換器は圧力変換器１６ａと同様に構成されているが、ダイアフラム７０ｔは フレーム７３ｔとともに）・ウノング１２ｔに溶媒結合されている。ダイアフラ ム７０ｔは、シアノアクリレート接着剤によってフレーム７３ｔに接合してもよ く、かかる構成も本発明の範囲内に含まれるものである。

上記した第１０乃至２８図に開示されている本発明の実施例はいずれも、上記し た相違点を除いて、第２９図に示す好ましい実施例の圧力変換器１６と同様に構 成されている。これらの異なる実施例は、フレームとリンクの形状を変えるとと もに、圧力変換器の素子を互いに結合する方法を異なるようにしているものであ る。しかしながら、各実施例は、圧力応答性の可動素子との間で高い電気抵抗を もつように可動素子に対し実質上離隔した関係で取付けられている片持ち式ビー ムの先端に作用する該可動素子を設ける点ではいずれも類似している。可動素子 は、上記した異なる実施例における異なる形態のわずか一つを有していてもよい リンク構造によってビームに連結されている。

いずれの実施例においても、ビームは遮断手段によって・・ウノングと組合わせ て取付けられており、遮断手段はある実施例では別体の素子からなシ、他の実施 例では・・ウノングに直接又は間接に取付けられたフレームの一部からなる。

本発明によれば、幾つかの実施例に示すように、フレーム・ダイアフラムとリン クは、ポリカーボネート樹脂のような適宜の合成樹脂から一体成形素子として一 体に形成することができる。あるいは、上記したように、本発明によれば、東方 素子を別々に形成しかつ素子間の接続を融着又はエポキシ樹脂のような接着剤結 合により行なうことができる。

いずれの形態の圧力変換器も、大量生産により経済的に製造することができる。

更に、ストレーンケ゛−ジのブリ、ノに対する電気的接続は、圧力変換器室１５ に導入される平坦な導電ケーブル２７を用いて導管５９のハウソングを介して容 易に行なうこともでき、ケーブルとストレーンケ゛−ジのブリッジとの接続は第 ３図に示すように、細いワイヤ５７によシ行なうことができる。

本発明においては、ストレーンゲージの弾性は、ダイアフラム又はピストンでは なく主としてビームによシ提供されている。図示の実施例では、ビームはシリコ ン・ウェーッ・部材のような単結晶の撓み部材からなる。ストレーンゲージのブ リ、ノはシリコーンウェーハの表面に拡散させてもよく、またシステム装置の校 正は外部抵抗６２をトリミングして上記したように容易に行なうことによシ、製 造コストを低減させることができる。

種々の実施例に示すように、リンクに種々の材料を利用することにより、自動温 度補償を行ない、システム装置のコストを低減させることができる。

改良した流量制御弁を利用して圧力室１３への圧力除去を行なって高圧保護手段 の必要性をなくすことにより、圧力変換器のコストを更に低減させることができ る。即ち、高圧の状態が圧力室に存在するときには、高圧サーノ現象を無菌液供 給用貸手段へ逃がして圧力変換器の損傷をなくすように、圧力を、管状の弾性部 材４９の弾性エネルギーに抗してＯ−ＩＪソング７との係合から離脱する弁を介 して外方へ逃がすことができる。

／ステム装置の素子の大部分に、ポリカーボネートプラスチックのような合成樹 脂を使用すると、低コストの大量生産構造体を得ることができる。上記したよう に、システムの製造コストを低減させることができる構成を採用したことにより 、製造コストは充分低いレベルに維持されるので、装置を使い捨ての一回使用の 生理圧感知システム装置とみなすことができるようになった。従って、本発明に よれば、医療における圧力感知操作において起シ得る相互汚染及び感染という重 要な間＠を、システム装置の素子のいずれかをある患者から別の患者へ移して再 使用する必要性を完全になくすことにより、解決することができる。上記したよ うに、装置の構成要素の清浄化及び再殺菌の必要をなくすことができるので、装 置の信頼性を高めることができるとともに、医療での圧力感知操作における別の 間頂を解決することができる。

使用する場合は、圧力感知システム装置１ｏを第１図に示すようにセットし、装 置１１を無菌溶液源と、出力監視装置と、患者との間で相互に接続する。第１図 に示すように、コネクタ２１により無菌液源１８への接続は容易尾行なえる。コ ネクタ２８は装置をモニタのコネクタ２９に容易に接続する手段を構成し、また コネクタ２２は装置をコネクタ３１を介してカテーテル３３に容易に接続する手 段を提供している。化コック・コネクタ２２により、血液を患者からコネクタ２ ４を介して取出せるようにハンドル２５の位置を適当に選択することにより、血 液のサンプルを取ることができる。止コ、りは、所望の場合には、全ての接続部 を閉止するように配設されている。

上記したように、迅速フラッンー・バルブは操作子３５の指状作動部３８を単に 押し下げることにより簡単に手動操作することができる。従って、ハンドル部３ ８を押し下げて弁１４を開放することによりシステム装置への無菌液の最初の充 填を行なうことができる。

上記したように、弁が閉止位置にある場合には、小流量の流路が通路４３と毛管 状の孔４２を介して形成され、無菌の塩水をシステム装置及びカテーテルに流し 続けること忙より、カテーテルが患者の血液中の成分などにより閉塞されないよ うにしている。

装置は、圧力変換器の感知ストレーンヶ゛−ソが圧力室の流体から電気的に遮断 されているので、細動除去ポテンシャル（ｄｅｆｉｂｒｉｌｌａｔｉｏｎ　ｐｏ ｔｅｎｔｉａｌ）　のような高ポテンシャルを患者にかけても、患者に対する接 続を維持することができる。上記したように、かがる電気的遮断により、モニタ ２６のような出力素子の電気的故障などにより感知装置のビームに現われる電気 的なポテンシャルなどを原因としてうける患者の損傷を防ぐことができる。

装置１１のコストは比較的低いので、ある患者への使用後は、コネクタ２１．２ ８及び２２をはじめとし、患者への管路を含み装置全体を放棄することができる ので、他の患者との相互汚染の危険性を確実に除去することができる。正確な診 断に必要な高精度を提供する性能を保持したまま装置１１のコストの低減を図る ことができ企。

上記した特定の実施例は、本発明を単に例示するものである。

ＦＩＧ、　６ 国際調査報告

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．　低コストの材料からなり流体室を形成するハウジングと、 前記ハウジングと組合わされ前記流体室の流体圧に応答して対応する電気出力信 号を提供する手段を形成する圧力変換器と、 前記ハウジングと組合わされ前記流体室と無菌等張液のような流体の外部源との 間に流量制御自在の流体接続を形成する手段と、 前記・・ウソングと組合わされ前記流体室と患者の循環系などに侵入接続を提供 する外部手段との間に制御された流体接続を形成する手段と、 前記圧力変換器を前記・・ウノングの外部にある監視装置に電気的に接続する手 段とを備えてなる′無菌の使い捨て生理圧監視装置。 ２　前記ハウジングは内部にセンサ取付室を形成しており、前記圧力変換器は前 記ノ・ウノングのセンサ取付室に配置されていることを特徴とする請求の範囲第 １項に記載の使い捨て生理圧監視装置。 ３　前記ハウシングと組合わされ前記流体室と前記外部手段との間に制御された 流体接続を形成する手段は前記ハウジングと一体をなす手段からなることを特徴 とする請求の範囲第１項に記載の使い捨て生理圧監視装置。 ４　前記流体室の流体圧が所定の高圧に上昇したときに前記流体室の流体圧を逃 するための圧力逃し手段を更に備えることを特徴とする請求の範囲第１項に記載 の使い捨て生理圧監視装置。 ５　前記流体室の流体圧が所定の高圧に上昇したときに前記流体室の流体圧を逃 すＺための圧力逃し手段を前記ハウジングに更に備えることを特徴とする請求の 範囲第１項に記載の使い捨て生理圧監視装置。 ６　前記ハウジングは成形した合成樹脂から形成されていることを特徴とする請 求の範囲第１項に記載の使い捨て生理圧監視装置。 ７　前記ハウジングはポリカーゴネート樹脂から形成されていることを特徴とす る請求の範囲第１項に記載の使い捨て生理圧監視装置。 ８　前記圧力変換器は単結晶シリコンの変形可能な部材からなることを特徴とす る請求の範囲第１項に記載の使い捨て生理圧監視装置。 ９、　前記圧力変換器は単結晶７リコンの撓み可能な部材からなることを特徴と する請求の範囲第１項に記載の使い捨て生理圧監視装置。 １０　前記絶縁手段は前記流体室と前記出力電気信号発生手段との間に設けられ 両者間の少なくとも約１００００＆ルトの直流電位差に耐えることができるよう になっていることを特徴とする請求の範囲第１項に記載の使い捨て生理圧監視装 置。 １１　前記圧力変換器は弾性係数の小さい集力構造体２７ を備えることを特徴とする請求の範囲第１項に記載の使い捨て生理用監視装置。 １２、前記圧力変換器は弾性係数の小さい材料から形成された東方装置を備える ことを特徴とする請求の範囲第１項に記載の使い捨て生理用監視装置。 １３、前記装置を無菌状態に包む囲いを更に備えることを特徴とする請求の範囲 第１項に記載の使い捨て生理用監視装置。 １４　前記圧力変換器を電気的に接続する前記手段は可撓性のある回路手段から なることを特徴とする請求の範囲第１項に記載の使い捨て生理用監視装置。 １５　前記流体室と前記外部手段との間に制御された流体接続を形成する前記手 段は選択的に位置決め可能な止コ、りからなることを特徴とする請求、の範囲第 １項に記載の使い捨て生理用監視装置。 １６、前記流体室と前記外部手段との間に制御された流体接続を形成する前記手 段は前記・・ウノングと一体となっているバルブ本体部を有する選択的に位置決 め可能な止コックからなることを特徴とする使い捨て生理用監視装置。 １７、低コストの材料からなり流体室を形成するハウジングと、 前記ハウジングと組合わされ前記流体室の流体圧に応答して対応する電気出力信 号を提供する手段を形成する圧力変換室と、 前記・・ウジングと組合わされ前記流体室と無菌等張液のような流体の外部源と の間に制御された流体接続を形成する手段と、 前記・・ウノングと組合わされ前記流体室と患者の循環系などに侵入接続を提供 する外部手段との間に制御された流体接続を形成する手段と、 前記圧力変換器を前記ハウジングの外部にある監視装置に電気的に接続する電気 接続手段と、前記電気接続手段を前記流体室の流体から電気的に絶縁する絶縁手 段とを備えてなる無菌の使い捨て生理用監視装置。 １８　前記絶縁手段は前記圧力変換器と一体的に形成されたダイアフラムからな ることを特徴とする請求の範囲第１７項に記載の使い捨て生理用監視装置。 １９　前記圧力変換器は東方手段を備えかつ前記絶縁手段は該東方手段と一体を なして形成されたダイアフラムからなることを特徴とする請求の範囲第１７項に 記載の使い捨て生理用監視装置。 ２０　前記ハウジングは前記流体室へ開口する孔を有し、前記絶縁手段は前記孔 を横切って伸びかつ前記孔を中心に前記ハウジングにシールされるダイアフラム からなることを特徴とする請求の範囲第１７項に記載の使い捨て生理用監視装置 。 ２］　前記ハウジングは前記流体室に開口する孔を有９ し、前記絶縁手段は前記孔を横切って伸びかつ前記孔を中心に前記ノ・ウノング にシールされるダイアフラムからなり、該ダイアフラムは前記圧力変換器と一体 的に形成されていることを特徴とする請求の範囲第１７項に記載の使い捨て生理 用監視装置。 ２２　流体室及び該流体室に開口する孔が設けられている壁部を有する・・ウノ ングと、該・・ウノングに取付けられかつ前記流体室の流体圧に応答して対応す る電気的出力信号を提供する圧力変換器とを備えた生理用監視装置において、前 記圧力変換器は、前記ハウジングの壁部に前記孔を中心にして封着され前記流体 室の流体圧の変化により撓むようになっている簡単なダイアフラムからなる東方 手段と、前記孔と整合する貫通孔を有しかつ該貫通孔を中、シ・に前記ダイアフ ラムに接続された部分を備えたフレーム及び前記ダイアフラムに接続されかつ前 記貫通孔を介して長手方向に伸びろリンクと、 弾性的に撓むビームと、 前記ビームによって支持されビームの撓みに対応した電気信号を提供するストレ ーンケ゛−ノ手段と、前記ビームの第１の部分を前記フレームに取付は前記ビー ムの第２の部分を前記リンクと並列させる遮断手段と、 前記ダイアフラムが撓むと前記リンクとともに動くように前記ビームの第２の部 分を前記リンクに接続させるとともに前記ビームの撓みに対応した電気信号を前 記ストレーンケゝ−ノに発生させる手段と、前記ストレーンケ゛−ノに接続され た導電手段とを備えて彦ることを特徴とする生理用監視装置。 ２３　前記東方手段は前記ダイアフラム、フレーム及びリンクを一体的に結合し た一体素子からなることを特徴とする請求の範囲第２２項に記載の生理用監視装 置。 ２４　前記フレームは複数の素子からなることを特徴とする生理用監視装置。 ２５　前記フレームは異なった材料から形成された複数の素子からなることを特 徴とする請求の範囲第２２項に記載の生理用監視装置。 ２６、前記フレームは異なる材料から形成された複数の素子からなり、ダイアフ ラムに接続された前記部分を有するフレーム素子はダイアフラムと同様な材料か ら形成されていることを特徴とする請求の範囲第２２項に記載の生理用監視装置 。 ２７　前記フレームは異なる材料から形成された複数の素子からなり、前記ビー ムの第１の部分が取付けられているフレーム素子はガラス材料から形成されてい ることを特徴とする請求の範囲第２２項に記載の生理用監視装置。 ２８　前記リンクとダイアフラムは一体素子からなることを特徴とする請求の範 囲第２２項に記載の生理圧監視装置。 ２９．前記リンクとダイアフラムは同様な材料から形成されていることを特徴と する請求の範囲第２２項に記載の生理用監視装置。 ３０　前記リンクとダイアフラムは同様な材料から形成されかつ溶媒接着剤によ って結合されていることを特徴とする請求の範囲第２２項に記載の生理用監視装 置。 ３１、前記ダイアフラムとハウジングは同様な材料から形成されていることを特 徴とする請求の範囲第２２項に記載の生理用監視装置。 ３２、前記ダイアフラムと・・ウノングは同様な材料から形成されかつ溶媒接着 剤によって密封結合されていることを特徴とする請求の範囲第２２項に記載の生 理用監視装置。 ３３　前記ビームの第２の部分を前記リンクに固着する前記手段は接着剤である ことを特徴とする請求の範囲第２２項に記載の生理用監視装置。 ３４　前記ビームはシリコンから形成されることを特徴とする請求の範囲第２２ 項に記載の生理用監視装置。 ３５、前記ビームは約０２５．叫（約０．０１インチ）の厚さを有するウェー・ ・からなることを特徴とする請求の範囲第２２項に記載の生理用監視装置。 ３６、前記遮断手段はガラスから形成されていることを特徴とする請求の範囲第 ２２項に記載の生理用監視装置。 ３７、前記遮断手段が前記ビームの第１の部分を取付ける前記フレームの部分は ガラスから形成されておシ、かつ、前記ビームは導電性金属から形成されている ことを特徴とする請求の範囲第２２項に記載の生理用監視装置。 ３８　前記導電手段は導電ケーブル及びストレーンヶ゛−ノ手段を前記導電体に 接続する細いワイヤを備えることを特徴とする請求の範囲第２２項に記載の生理 用監視装置。 ３９　前記導電体の端部は前記遮断手段に固着されていることを特徴とする請求 の範囲第２２項に記載の生理用監視装置。 ４０　前記導電体の端部は前記ビームに対し離隔した関係で前記遮断手段に固着 されていることを特徴とする請求の範囲第２２項に記載の生理用監視装置。 ４１、前記フレームは前記ダイアフラムに結合された共軸をなす環状リブを有す る環状素子からなることを特徴とする請求の範囲第２２項に記載の生理用監視装 置。 ４２　前記ダイアフラムは前記ハウジングに溶媒接着されていることを特徴とす る請求の範囲第２２項に記載の生理用監視装置。 ４３　前記ダイアフラムはポリウレタン樹脂から形成されていることを特徴とす る請求の範囲第２２項に記３ 載の生理用監視装置。 ４４、前記リンクは段のついている円筒素子からなることを特徴とする請求の範 囲第２２項に記載の生理用監視装置。 ４５　前記遮断手段は前記フレームの貫通孔と整合する中央開口を有する環状素 子からなることを特徴とする請求の範囲第２２項に記載の生理用監視装置。 ４６、前記ダイアフラムはシリコーンゴムからなることを特徴とする請求の範囲 第２２項に記載の生理用監視装置。 ４７、前記フレームは前記孔を中心に前記ハウジングの壁部に接合されており、 しかも前記ダイアフラムは前記フレームに接合されることにより該フレづムを介 して前記ハウジングに接合されていることを特徴とする請求の範囲第２２項に記 載の生理用監視装置。 ４８、前記リンクは可撓性のある素子からなることを特徴とする請求の範囲第２ ２項に記載の生理用監視装置。 ４９　前記リンクとダイアフラムはピストン素子からなることを特徴とする請求 の範囲第２２項に記載の生理用監視装置。 ５０、前記リンクは前記ビームとダイアフラムにそれぞれ接合された両端素子に 収容されたピンからなることを特徴とする請求の範囲第２２項に記載の生理用監 視装置。 ５１、前記リンクは端部どうしを接合した複数の素子からなることを特徴とする 請求の範囲第２２項に記載の生理用監視装置。 ５２、前記フレームは粉末ガラスとバインダとから形成されることを特徴とする 請求の範囲第２２項に記載の生理用監視装置。 ５３、前記フレームは粉末ガラスとバインダとから形成された第１の部分と成形 した合成樹脂からなる第２の部分を備えることを特徴とする請求の範囲第２２項 に記載の生理用監視装置。 ５４　前記ダイアフラムとハウジングはポリカーボネート樹脂から形成され、か つ、ンアノアクリレート接着剤により互いに結合されていることを特徴とする請 求の範囲第２２項に記載の生理用監視装置。 ５５　前記東方手段の素子の少なくとも２つはエポキシ樹脂により互いに固着さ れていることを特徴とする請求の範囲第２２項に記載の生理用監視装置。 ５６　圧力室、変換器室及び該圧力室と変換器室との間に配設され前記室に開口 する孔が設けられている壁部分を有するハウジングと、 前記圧力室の流体圧に応答して対応する電気出力信号を提供するように前記変換 器室に取付けられた圧力変換器手段と、 無菌等張液を外部の液源から前記圧力室を介して早い流速又は遅い流速で供給す るように前記ハウジングによって支持された流量制御手段と、 圧力室を患者の循環系へ侵入接続するためのコネクタ手段とを備えてなる生理圧 監視装置用使い捨て構造体０ ５７、前記流量制御手段は前記圧力室から高圧を解放するための圧力解放手段を 備えることを特徴とする請求の範囲第５６項に記載の使い捨て構造体。 ５８　前記流量制御手段は等張液の流量を小さくして前記圧力室へ供給する流量 制限手段を備えることを特徴とする請求の範囲第５６項に記載の使い捨て構造体 。 ５９　前記流量制御手段は等張液の流量を小さくして供給する毛管流量制限手段 を備えることを特徴とする請求の範囲第５６項に記載の使い捨て構造体。 ６０、前記流量制御手段は前記圧力室から後方の外部の等張液源へ高圧を逃す圧 力逃し手段を備えることを特徴とする請求の範囲第５６項に記載の使い捨て構造 体。 ６１、前記流量制御手段は高圧を前記圧力室から逃す圧力逃し手段を備え、前記 圧力変換器手段は外部のモニタ装置へ接続するための電気的コネクタ手段と該コ ネクタ手段によって支持された校正手段とを備えることを特徴とする請求の範囲 第５６項に記載の使い捨て構造体。 ６２、前記流量制御手段は高圧を前記圧力室から逃す圧力逃し手段を備え、前記 圧力変換器手段は外部のモニタ装置へ接続するための電気的コネクタ手段を備え ることを特徴とする請求の範囲第５６項に記載の使い捨て構造体。 ６３、前記流れコネクタ手段はセレクタバルブと患者の循環系から血液を外部の 血液集め手段へ導く手段とを備えることを特徴とする請求の範囲第５６項に記載 の使い捨て構造体。 ６４　明細書に記載され又は図面に示す新規な特徴。