JPS62263430A - 温度センサ− - 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〕 本発明は、生体内等に埋め込んだ温度センサーかちの温
度情報信号を、体外にある受信器で受け、生体の内部源
を無侵襲で測定する測温システムにおいて、温度センサ
ー外装材の透水をおさえることにより、長期間安定な測
温を可能にした埋め込み型温度センサーに関するもので
ある。

〔従来技術〕

近年、特にガ／の治療を目的として、体温あるいはガン
組織の温度を高温にするいわゆる温熱療法が脚光を浴び
ている。しかし、この温熱療法においては、妾参拳舎会
中周囲の正常細胞に悪影響を与える乙となく、患部の温
度をガン治療に有効な４２〜４５℃という温度に加熱し
制御することが最も重要であシ、このためには、ガン組
織およびその周囲の正常細胞の温度を治療中、正確に知
る必要がある。

かかる患部温度の検出には、例えば、特開昭５９−２２
２１６３号公報のような熱電対を用いる方法や、特開昭
５６−６１６２５号公報のような光７アイパーを用いる
方法等があるが、これらはいずれも導線を体外に引き出
さねばならず、また、治療の都度挿入と抜去を繰シ返す
必要があるため細菌感染の恐れがあシ、しかも治療をす
る上でも非常に手間がかかる問題があった。

そこで、特開昭５９−３３３１号公報のような、温度セ
ンサーを生体内に埋め込み、温度センサーからの温度情
報信号を生体外にある受信器で受けることによって、一
度センサーを埋め込んでしまえば、治療時には無侵襲で
生体の内部源を測定できるシステムが開発された。しか
し、この温度センサーは、比較的長期間生体内に埋め込
まれるものであプ、常に血液あるいは組織間液等の水分
にさらされる。したがって、一般の樹脂材料では七ンサ
ーの外装を通して水分が侵入し、内部の電子回路に悪影
響を与え、測定値に誤差を生じたシ測定不能となること
がしばしばあった。

〔発明の目的〕

本発明は、従来の埋め込み型温度センサーのこのような
問題点を解決し、長期間にわたって安定、且つ正確な測
定を可能にする温度センサーを提供することを目的とし
たものである。

〔発明の構成〕

即ち本発明は、少なくとも感温素子を外装材に封入して
なる生体内埋め込み型温度センサーにおいて、感温素子
等の部品をフッ素系樹脂よシなる外装材に収納し、外装
材の端部を熱溶融により封止したことを特徴とする温度
センサーであシ、さらには、熱溶融により封止した外装
材の表面に、プラズマ処理、コロナ放電処理、もしくは
金属ナトリウムによる処理を施こした後、金属及び／ま
たはセラミックスの薄膜をコーティングした温度センサ
ーである。

本発明の温度センサーを構成する感温素子は、熱電対、
サーミスタ等の温度によって電気定数の変化するものや
、水晶振動子、セラミック振動子等の温度によって共振
周波数の変化するものが使用できるが、これらに限定さ
れるものではない。

また、これらの感温素子からの温度情報を電気信号に変
換し、あるいは送信するための電気回路等は通常知られ
たものでよく、例えば、サーミスタを用いる場合は、電
源となる小量電池および温度情報信号を送信するための
アンテナとなるコイルと組合せた回路、あるいは外部か
らの高周波によりて誘導電流を発生させるコイル、整流
素子、アンテナ等と離合せた回路が用いられる。また、
水晶等の振動子を用いる場合は、コンデンサの働きをす
る振動子と共に共振回路を形成するコイルと組合せて用
いられ、共鳴によるエネルギー吸収によって共振周波数
を検出し、温度情報、を得る。

本発明の温度センサーは、前述のように長期間生体内に
埋め込まれるものであるため、センサー内部の部品や各
部品を封入する容器である外装材からの溶出物はもちろ
ん、逆に生体側からや水分の侵入もセンサー内部の電子
部品の特性を歪め、測定値に誤差を生じ、あるいは測定
不能やショート、感電、爆発等の危険も予想されるため
、絶対に避けなければならない。本発明者らは当初、生
体への適合性や加工性、接着性等を考慮して、セグメン
ト化ヒリウレタンを用いて検討したが、やはシ、透水性
の点で長期間の体内埋め込みには不十分であシ、さらに
フッ素系樹脂を外装材として検討を進め、外装材の端部
を熱溶融で封止し測温回路部品を封入する方法に到達し
た。

感温素子を含む測温回路部品を外装材に封入する方法と
しては、２個の部品として成形した容器を接着剤により
接合する方法でも可能であるが、フッ素系樹脂は接着性
が劣９、また接着剤自身が一般に吸湿性を有するため、
フッ素系樹脂を熱融溶融させ封止するのが、加工も容易
で防湿の点からも確実である。

また、さらに透水性を低下させるために、フッ素系樹脂
の外装材の表面に、蒸着、スノソツタリング等の方法に
よ）金属またはセラミックスの薄膜をコーティングする
ことによって一層の安定性が得られるものと考え、種々
の検討を行った結果、フッ素系樹脂で作成した外装材の
表面をプラズマ、コロナ放電、あるいは金属ナトリウム
によりて処理した後、蒸着あるいはス、Ｆツタリング等
の方法によって、フッ素系樹脂の表面にも金属またはセ
ラミックスのコーティングを行えることを見い出し、良
好な結果が得られた。

外装材に用いるフッ素系樹脂の種類としては特に限定さ
れるものではないが、ポリテトラフルオロエチレン（Ｐ
ＴＦＥ）　、テトラフルオロエチｖ　シーヘキサフルオ
ロプロピレン共重合体（ＦＥＰ）、ｙｔｒリクロロトリ
フルオロエチレン（ＰＣＴＦＥ）、クロロトリフルオロ
エチレン−エチレン共重合体（ＥＣＴＦＥ　”）等が透
水性の面では望ましい。しかしながら、ＰＴＦＥは融点
が３２７℃と高く溶融粘度も高いため、溶融封止等の成
形加工性の面で他の樹脂よシやや劣る。また、センサー
の滅菌法として高圧蒸気滅菌を行なうためには外装材料
の連続最高使用温度は１５０℃以上である事が望ましく
、これらを総合すればＦＥＰ、　ＥＣＴＦＥが最も好ま
しい。

また、外装材表面にコーティングする金ＤＡ　ｉたはセ
ラミックスの被膜に関しては、その種類として、金、銀
、白金、ノぐラジウム、ニッケル、クロム、チタン、亜
鉛、酸化ケイ素、アルミナ、タンタル、五酸化タンタル
、およびこれらの金属の合金等を用いることが出来る。

その厚さは５０〜１００００Ｘの範囲が良いが、ピンホ
ールの発生する確率を少なくするためには、２００Å以
上の厚みが必要で、それ以下では島状構造ないし連続膜
の中間状態となる。一方、１００００Å以上の厚みでは
、内部応力のために層の密着強度が低下し、クラックや
層の剥離などを生ずる危険性が高くなる。従って、安全
性の面からは層の厚みは５００〜５０００人の範囲が更
に望ましい。もちろんこの金属またはセラミックスの被
膜は、一種類、一層とは限らず、最外層の薄膜とフッ素
系樹脂の中間的な性質を持つ金属またはセラミックス、
もしくは樹脂層からなる一層以上の中間層を設けてもよ
く、これによってピンホールの発生やクラック、層の剥
離などをよシ一層おさえることが可能になる。

これらの金！Ａまたはセラミックス薄膜のコーティング
方法としては、主に真空蒸着やスフζツタリングが用い
られるが、化学メッキ、電気メッキ等の方法も使用でき
る。

〔発明の効果〕

本発明の方法に従うと、温度センサーを生体内に埋め込
んで生体内の温度を測定する方法において、温度センサ
ー内への生体内の水分の浸透を防ぐことができ、従来問
題となっていたセンサーの長期安定性と安全性を高め、
正確に測温できる埋め込み型温度センサーを提供するこ
とができる他、流体で満たされたタンクや機器内に設置
して非接触的に測温するための温度センサーとしても使
用でき、産業上非常に有用である。

〔実施例〕 以下、図面に従い、本発明の実施例について述べる。

第１図に示すように、温度によって共振周波数の変わる
水晶振動子（１）とコイル（２）からなる共振回路をＦ
ＥＰ製のチューブに入れ両端を熱溶融させて封止した。

さらに、ＦＥＰ外装材（３）の表面にプラズマ処理をし
た後、スノぐツタリングによって２０００人のチタニウ
ム合金薄膜を２回コーティングし、厚さ４０００人のチ
タニウム合金被膜（４）を形成させた。

このようＫして作製した温度センサーを雑種犬の頚部に
埋め込み留置したところ、約３ケ月間にわたって安定し
た温度測定を行なうことができた。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例となる埋め込み型温度センサ
ーの構成を示す図である。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）少なくとも感温素子を外装材に封入してなる温度
   センサーにおいて、感温素子等の部品をフッ素系樹脂よ
   りなる外装材に収納し、外装材の端部を熱溶融により封
   止したことを特徴とする温度センサー。
2. （２）熱溶融により封止した外装材の表面に、プラズマ
   処理、コロナ放電処理、もしくは金属ナトリウムによる
   処理を施こした後、金属及び／またはセラミックスの薄
   膜をコーティングしたことを特徴とする、特許請求の範
   囲第１項記載の温度センサー。