WO2015194597A1 - 感圧センサと感圧カテーテル - Google Patents

感圧センサと感圧カテーテル Download PDF

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WO2015194597A1
WO2015194597A1 PCT/JP2015/067487 JP2015067487W WO2015194597A1 WO 2015194597 A1 WO2015194597 A1 WO 2015194597A1 JP 2015067487 W JP2015067487 W JP 2015067487W WO 2015194597 A1 WO2015194597 A1 WO 2015194597A1
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pressure
holding body
sensor
sensitive
strain
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PCT/JP2015/067487
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English (en)
French (fr)
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成晃 新行内
力 進藤
坂口　賢司
豊彦 赤田
四輩 熊
Original Assignee
日本電産コパル電子株式会社
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    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01L—MEASURING FORCE, STRESS, TORQUE, WORK, MECHANICAL POWER, MECHANICAL EFFICIENCY, OR FLUID PRESSURE
    • G01L1/00—Measuring force or stress, in general
    • G01L1/20—Measuring force or stress, in general by measuring variations in ohmic resistance of solid materials or of electrically-conductive fluids; by making use of electrokinetic cells, i.e. liquid-containing cells wherein an electrical potential is produced or varied upon the application of stress
    • G01L1/22—Measuring force or stress, in general by measuring variations in ohmic resistance of solid materials or of electrically-conductive fluids; by making use of electrokinetic cells, i.e. liquid-containing cells wherein an electrical potential is produced or varied upon the application of stress using resistance strain gauges
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/68—Arrangements of detecting, measuring or recording means, e.g. sensors, in relation to patient
    • A61B5/6846—Arrangements of detecting, measuring or recording means, e.g. sensors, in relation to patient specially adapted to be brought in contact with an internal body part, i.e. invasive
    • A61B5/6847—Arrangements of detecting, measuring or recording means, e.g. sensors, in relation to patient specially adapted to be brought in contact with an internal body part, i.e. invasive mounted on an invasive device
    • A61B5/6852—Catheters
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
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    • A61B5/68—Arrangements of detecting, measuring or recording means, e.g. sensors, in relation to patient
    • A61B5/6846—Arrangements of detecting, measuring or recording means, e.g. sensors, in relation to patient specially adapted to be brought in contact with an internal body part, i.e. invasive
    • A61B5/6885—Monitoring or controlling sensor contact pressure
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B2562/00—Details of sensors; Constructional details of sensor housings or probes; Accessories for sensors
    • A61B2562/02—Details of sensors specially adapted for in-vivo measurements
    • A61B2562/0261—Strain gauges
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/02—Detecting, measuring or recording pulse, heart rate, blood pressure or blood flow; Combined pulse/heart-rate/blood pressure determination; Evaluating a cardiovascular condition not otherwise provided for, e.g. using combinations of techniques provided for in this group with electrocardiography or electroauscultation; Heart catheters for measuring blood pressure
    • A61B5/021—Measuring pressure in heart or blood vessels
    • A61B5/0215—Measuring pressure in heart or blood vessels by means inserted into the body

Definitions

  • Embodiments of the present invention relate to a pressure-sensitive sensor and a pressure-sensitive catheter applied to, for example, a medical catheter.
  • ablation treatment in which a living tissue is cauterized is performed as a treatment method for heart diseases such as atrial fibrillation.
  • This ablation treatment is a treatment in which a catheter is inserted into a vein and guided to an affected part of the heart and, for example, high-frequency energy is emitted from the distal end of the catheter to cauterize living tissue.
  • it is necessary to contact the tip of the ablation catheter with the tissue to be treated with an appropriate pressure in order to identify the region to be ablated and prevent perforation of the heart tissue.
  • ablation catheters with built-in pressure sensors, catheters with contact sensors used with ablation devices, or catheters with built-in semiconductor pressure sensor chips that perform therapeutic actions such as blood pressure measurement and defect expansion have been developed. Yes.
  • pressure sensitive sensors for catheters in medical devices are required to be small and highly sensitive.
  • JP2012-40385A Japanese Patent No. 5254253 Japanese Patent Laid-Open No. 9-128205
  • This embodiment intends to provide a small and highly sensitive pressure sensitive sensor and pressure sensitive catheter.
  • the pressure-sensitive sensor includes hollow first and second holding bodies arranged at a predetermined interval in a first direction, one end held by the first holding body, and the other end And a first sensor unit including at least one first strain sensor that is held by the second holding body and detects pressure in a second direction orthogonal to the first direction.
  • the pressure-sensitive catheter of this embodiment incorporates the pressure-sensitive sensor.
  • FIG. 1 is a schematic perspective view showing a pressure-sensitive catheter according to the present embodiment.
  • FIG. 2 is a perspective view showing a pressure-sensitive sensor according to the first embodiment.
  • 3 is an exploded perspective view of the pressure sensor of FIG.
  • FIG. 4 is a diagram illustrating an example of an arrangement of strain sensors according to the first embodiment.
  • FIG. 5 is a view showing a modified example of the arrangement of the strain sensors according to the first embodiment.
  • FIG. 6 is a perspective view illustrating an example of a strain sensor according to the first embodiment.
  • FIG. 7 is a perspective view showing a modification of the strain sensor according to the first embodiment.
  • FIG. 8 is a configuration diagram illustrating an example of a pressure detection circuit.
  • FIG. 9 is a circuit diagram illustrating an example of a bridge circuit.
  • FIG. 9 is a circuit diagram illustrating an example of a bridge circuit.
  • FIG. 10 is a perspective view showing a pressure-sensitive sensor according to the second embodiment.
  • FIG. 11 is a perspective view schematically showing a modification of the pressure sensor according to the first and second embodiments.
  • FIG. 12 is a side view showing a pressure-sensitive sensor according to a third embodiment.
  • 13 is a cross-sectional view of the pressure sensor shown in FIG. 14 is an exploded perspective view of the pressure-sensitive sensor shown in FIG.
  • FIG. 15 is a diagram illustrating the characteristics of a pressure-sensitive rubber applied to the third embodiment.
  • FIG. 16 is a perspective view showing another example of a spring applied to the third embodiment.
  • FIG. 17 is a plan view showing an example of a comb-shaped electrode applied to the third embodiment.
  • FIG. 18 is a partially cutaway side view showing a pressure sensor according to a fourth embodiment.
  • FIG. 19A is a diagram schematically illustrating the operation of the pressure-sensitive sensor according to the fourth embodiment.
  • FIG. 19B is a diagram schematically showing an operation state different from FIG. 19A.
  • FIG. 19C is a diagram schematically showing an operation state different from FIG. 19B.
  • FIG. 20A is a diagram schematically illustrating the operation of the pressure-sensitive sensor according to the fourth embodiment.
  • FIG. 20B is a diagram schematically showing an operation state different from FIG. 20A.
  • FIG. 20C is a diagram schematically showing an operation state different from FIG. 20B.
  • FIG. 21 is a partially cutaway side view showing a pressure-sensitive sensor according to a fifth embodiment.
  • FIG. 19A is a diagram schematically illustrating the operation of the pressure-sensitive sensor according to the fourth embodiment.
  • FIG. 19B is a diagram schematically showing an operation state different from FIG. 19A.
  • FIG. 22A is a diagram schematically illustrating a pressure-sensitive sensor according to a fifth embodiment.
  • FIG. 22B is a diagram illustrating the operation of the pressure-sensitive sensor according to the fifth embodiment.
  • FIG. 22C is a diagram showing an example of an operation different from FIG. 22B.
  • FIG. 23 is a partially cutaway side view showing a pressure-sensitive sensor according to a sixth embodiment.
  • FIG. 1 shows, for example, an ablation catheter 1 for performing, for example, an ablation treatment that incorporates a pressure-sensitive sensor according to this embodiment.
  • the ablation catheter 1 includes, for example, a handle body 2, a catheter 3, a connection cable 4, and a rotating wire 5.
  • the catheter 3 is provided at one end of the handle body 2, and a connection cable 4 and a rotation wire 5 are provided at the other end of the handle body 2.
  • the distal end portion of the catheter 3 includes an ablation electrode 3a driven by a high-frequency signal and a pressure-sensitive mechanism 3b including the pressure-sensitive sensor 11 according to the present embodiment.
  • an ablation electrode 3a is disposed at the distal end portion of the catheter 3, and a pressure-sensitive mechanism 3b is disposed adjacent to the ablation electrode 3a.
  • the pressure-sensitive mechanism 3b detects pressure in the x-axis, y-axis, and z-axis directions applied to the tip of the ablation electrode 3a.
  • the circumference of the ablation electrode 3a and the pressure-sensitive mechanism 3b excluding the tip of the ablation electrode 3a are covered with, for example, a tube-like covering material of a catheter.
  • connection cable 4 is connected to an ablator power source (not shown), a calculation unit that processes an output signal of the pressure-sensitive mechanism 3b (pressure-sensitive sensor), a display unit that displays the output signal of the calculation unit, and the like.
  • the rotating wire 5 is connected to a motor (not shown) that drives the tip of the catheter 3 to vibrate, a motor controller, a relay connector, and the like.
  • the pressure sensor 11 includes, for example, first and second holding bodies 12 and 13, first to fourth strain sensors 14, 15, 16 and 17, and a pressure ring 18.
  • Each of the first and second holding bodies 12 and 13 is constituted by a hollow ring, for example, and holds the first to fourth strain sensors 14, 15, 16 and 17. As shown in FIGS. 2 and 3, the first and second holding bodies 12 and 13 have a predetermined distance in the z-axis direction (first direction), for example, the length of the first to fourth strain sensors 14 to 17. It is arranged at a distance that is narrower than the length L1.
  • Each of the first and second holding bodies 12 and 13 has flat portions 12a, 12b, 13a, and 13b parallel to each other on the side surfaces, and a recess 12c at a position 90 degrees away from the flat portions 12a, 12b, 13a, and 13b. , 12d, 13c, 13d.
  • the 1st holding body 12 and the 2nd holding body 13 are arrange
  • the first to fourth strain sensors 14, 15, 16, and 17 are attached to the first and second holding bodies 12 and 13, respectively.
  • the first and second strain sensors 14 and 15 are attached to the first and second holding bodies 12 and 13 apart from each other in the illustrated x-axis direction (second direction).
  • the sensors 16 and 17 are attached to the first and second holding bodies 12 and 13 while being separated from each other in the y-axis direction (third direction) orthogonal to the x-axis.
  • one end of the first strain sensor 14 is fitted into the recess 12c of the first holding body 12, and the other end is brought into contact with the flat portion 13a of the second holding body 13.
  • One end of the second strain sensor 15 is fitted into the recess 12 d of the first holding body 12, and the other end is in contact with the flat portion 13 b of the second holding body 13.
  • One end portion of the third strain sensor 16 is brought into contact with the flat portion 12 a of the first holding body 12, and the other end portion is fitted into the concave portion 13 c of the second holding body 13.
  • One end of the fourth strain sensor 17 is in contact with the flat portion 12 b of the first holding body 12, and the other end is fitted into the recess 13 d of the second holding body 13.
  • the first to fourth strain sensors 14 to 17 are, for example, bonded to the first and second holding bodies 12 and 13, and the first and second strain sensors 14 and 15 are arranged in parallel to each other.
  • the third and fourth strain sensors 16, 17 are arranged in parallel to each other.
  • a pressurizing ring as a pressure supply member made of, for example, an insulating elastic material is provided at a substantially central portion in the longitudinal direction (first direction) of the first to fourth strain sensors 14 to 17 and outside. 18 is mounted integrally.
  • the pressurizing ring 18 supplies pressure to the first to fourth strain sensors 14 to 17 integrally.
  • the first to fourth strain sensors 14 to 17 are slightly bent by the pressurizing ring 18 in a direction approaching each other. That is, for example, when a z-axis is assumed as a straight line passing through the centers of the first and second holding bodies 12 and 13, a portion where a later-described meander unit 19 of the first to fourth strain sensors 14 to 17 is disposed. Is inclined with respect to the z axis by, for example, 2 degrees or more. With this configuration, the first to fourth strain sensors 14 to 17 can detect the pressure in the z-axis direction.
  • the pressurizing ring 18 is not necessarily required.
  • the pressurizing ring 18 can be omitted, for example, by arranging the first to fourth strain sensors 14 to 17 with a slight inclination.
  • the diameter of the second holding body 13 is set slightly smaller than the diameter of the first holding body 12, the mutual distance between the first and second strain sensors 14, 15, and the third,
  • the distance between the four strain sensors 16 and 17 may be configured to gradually narrow in the direction from the first holding body 12 to the second holding body 13.
  • the 16 and 17 meander portions 19 are inclined, for example, by 2 degrees or more with respect to the z-axis. According to such a configuration, the pressure in the z-axis direction can be detected without using the pressurizing ring 18.
  • FIG. 6 shows an example of the first to fourth strain sensors 14 to 17.
  • the first to fourth strain sensors 14 to 17 are uniaxial strain sensors, respectively. Since the first to fourth strain sensors 14 to 17 have the same configuration, the configuration will be described using the first strain sensor 14.
  • the substrate 14 a is, for example, a thin plate and a rectangular shape, and is composed of, for example, a ceramic substrate, a metal substrate coated with an insulating film, or a glass substrate.
  • the substrate 14a needs to be rigid in the width direction and displaceable in the thickness direction.
  • zirconia for example, zirconia, aluminum oxide, and aluminum nitride are applicable.
  • the ceramic substrate itself has an insulating property, and in particular, zirconia is a material strong against brittle fracture.
  • metal substrate coated with an insulating film for example, iron or stainless steel is applicable.
  • insulating film for example, silicate glass, aluminum oxide, aluminum nitride, polyimide, or the like is applicable.
  • a metal substrate coated with an insulating film has a feature that the metal substrate itself as a base material is a material strong against brittle fracture.
  • heat-resistant tempered glass such as Pyrex (registered trademark), Tempax (registered trademark), or the like is applicable.
  • the glass substrate is characterized in that the substrate itself has insulating properties and is inexpensive.
  • a strain gauge 14b (the meander portion 19 described above) as a strain sensitive resistance film is formed by, for example, a meandering thin film pattern at a substantially central portion in the longitudinal direction.
  • the strain-sensitive resistance film is a resistance film whose resistance value changes according to strain.
  • the strain gauge 14b is formed on the substrate 14a by using, for example, sputtering and etching, for example, a metal material or a semiconductor material for obtaining a piezoresistance effect.
  • a plurality of thin film patterns are folded back in the direction orthogonal to the longitudinal direction of the substrate 14a, and the sensitivity is improved.
  • Electrode pads 14c and 14d are disposed at one end of the substrate 14a, and both ends of the strain gauge 14b are connected to the electrode pads 14c and 14d. For example, lead wires 21 and 22 are soldered to the electrode pads 14c and 14d, respectively.
  • the length L1 of the substrate 14a is, for example, 6 mm, and the width W1 is, for example, 0.4 mm.
  • the formation position of the strain gauge 14b is not limited to the central portion, and can be arranged near the other end of the substrate 14a. In any case, it may be a position where a sufficient stress is applied to the strain gauge 14b due to the deformation of the substrate 14a.
  • FIG. 7 shows a modification of the first to fourth strain sensors 14-17.
  • the electrode pads 14c and 14d are disposed at one end of the substrate 14a.
  • the electrode pads 14c and 14d are disposed at both ends of the substrate 14a.
  • Both ends of the strain gauge 14b are connected to the electrode pads 14c and 14d.
  • Lead wires 21 and 22 are soldered to the pads 14c and 14d, respectively.
  • the pads 14c and 14d are disposed at both ends of the substrate 14a. Therefore, the lead wires 21 and 22 can be easily soldered to the fine electrode pads 14c and 14d as compared with the configuration shown in FIG.
  • the pressure sensor 11 shown in FIGS. 2 to 5 shows the case where the strain sensor having the configuration shown in FIG. 6 is used, but the same operation is performed when the strain sensor having the configuration shown in FIG. 7 is used.
  • the first and second strain sensors 14 and 15 are formed on the substrate (for example, shown in FIG. 6).
  • 14a) receives a stress in a direction perpendicular to the surface
  • the third and fourth strain sensors 16, 17 receive a stress in a direction parallel to the surface of the substrate.
  • the meander part 19 (for example, the strain gauge 14b shown in FIG. 6) of the first and second strain sensors 14 and 15 receives stress in a direction perpendicular to the surface of the substrate.
  • the second strain sensor 15 receives a tensile force.
  • the first strain sensor 14 receives a tensile force
  • the second strain sensor 15 receives a compressive force.
  • their resistance values decrease.
  • the first and second strain sensors 14 and 15 receive a tensile force
  • their resistance values decrease.
  • the resistance values of the first and second strain sensors 14 and 15 change in opposite directions.
  • the meander portions 19 of the third and fourth strain sensors 16 and 17 are respectively compressed and tensile. Both forces act.
  • the substrate 14a when stress is applied in a direction parallel to the surface of the substrate 14a, the substrate 14a is deformed, for example, in the direction indicated by the arrow A.
  • a tensile force is applied to the upper portion of the strain gauge 14b, and a compressive force is applied to the lower portion of the strain gauge 14b.
  • changes in the resistance value of the first strain sensor 14 are canceled out and become almost zero.
  • the substrate 14a is deformed, for example, in the direction indicated by the arrow B, a compressive force is applied to the upper portion of the strain gauge 14b, and a tensile force is applied to the lower portion of the strain gauge 14b. For this reason, changes in the resistance value of the first strain sensor 14 are canceled out and become almost zero.
  • the first and second strain sensors 14 and 15 are placed on the surface of the substrate.
  • the third and fourth strain sensors 16 and 17 receive the stress in the direction perpendicular to the surface of the substrate.
  • the meander portion 19 of the third and fourth strain sensors 16 and 17 receives stress in a direction perpendicular to the surface of the substrate. Therefore, when the third strain sensor 16 receives compressive force, 4 strain sensor 17 receives a tensile force. Further, when the third strain sensor 16 receives a tensile force, the fourth strain sensor 17 receives a compressive force. When the third and fourth strain sensors 16 and 17 receive a compressive force, their resistance values decrease. When the third and fourth strain sensors 16 and 17 receive a tensile force, their resistance values decrease. Will increase. Thus, the resistance values of the third and fourth strain sensors 16 and 17 change in opposite directions.
  • the meander portions 19 of the first and second strain sensors 14 and 15 are respectively compressed and tensile. Both forces act. For this reason, changes in the resistance value of the first strain sensor 14 are canceled out and become almost zero. Similarly, the change in the resistance value of the second strain sensor 15 is also substantially zero.
  • the first to fourth strain sensors are provided by the pressurizing ring 18 as shown in FIG. 14 to 17 are slightly curved in directions close to each other, and this curvature increases. For this reason, a tensile force acts on the meander portion 19 of the first to fourth strain sensors 14 to 17 to increase the resistance value.
  • FIG. 8 shows a configuration example of the pressure detection circuit of the present embodiment. Changes in the resistance values of the first to fourth strain sensors 14 to 17 are detected as voltage values using a bridge circuit. That is, the first to fourth strain sensors 14 to 17 are connected to the first to fourth bridge circuits 31, 32, 33, and 34, respectively.
  • FIG. 9 shows an example of the first to fourth bridge circuits 31 to 34. Since the first to fourth bridge circuits 31 to 34 are the same circuit, only the first bridge circuit 31 will be described.
  • the first bridge circuit 31 is a so-called Wheatstone bridge circuit.
  • the first strain sensor 14 and the resistor 41 are connected in series between the power supply terminal V and the ground, and the resistors 42 and 43 are connected in series between the power supply terminal V and the ground.
  • These resistors 41, 42, and 43 are temperature compensated resistors, and both have a resistance value set to “R”.
  • An output voltage Vout is output from a connection node between the first strain sensor 14 and the resistor 41 and a connection node between the resistors 42 and 43.
  • the resistance value Rg of the first strain sensor 14 changes and the output voltage Vout changes.
  • the second to fourth bridge circuits 32 to 34 are connected to second to fourth strain sensors 15 to 17 in place of the first strain sensor 14 shown in FIG. Further, since the operating principle of the Wheatstone bridge circuit is well known, description thereof is omitted.
  • the output voltages Vx1, Vx2, Vy1, and Vy2 of the first to fourth bridge circuits 31 to 34 are supplied to the arithmetic unit 36 via the analog / digital (A / D) conversion unit 35.
  • the calculation unit 36 calculates signals in the x-axis and y-axis directions based on the digitized output voltages of the first to fourth bridge circuits 31 to 34 supplied from the A / D conversion unit 35. Based on the signals in the x-axis and y-axis directions, the signal in the z-axis direction is calculated. That is, the z-axis direction signal is converted from the x-axis and y-axis direction signals.
  • the pressure Px in the x-axis direction is obtained by the following equation (1) using the output voltages Vx1 and Vx2 of the first and second bridge circuits 31 and 32.
  • the display unit 37 displays the pressure in the x-axis, y-axis, and z-axis directions, for example, as a pie chart.
  • This pie chart is displayed corresponding to the x-axis and y-axis displayed orthogonally on the screen of the display unit 37, for example. That is, this pie chart shows the center of a circle having a predetermined diameter as shown by a solid line in FIG. 8 in a state where the pressure sensor 11 does not detect any pressure in the x-axis, y-axis, and z-axis directions. Are displayed in correspondence with the intersection of the x-axis and the y-axis, for example.
  • the calculation by the calculation unit 36 and the calculation result display by the display unit 37 are not limited to the above embodiment.
  • a warning device (not shown) that generates a warning sound when the set pressure is exceeded can be provided instead of the display unit 37.
  • the uniaxial first to fourth strain sensors 14 to 17 are arranged around the first and second holding bodies 12 and 13 having a hollow structure separated by a predetermined interval.
  • a pressure sensor 11 is configured.
  • the first and second strain sensors 14 and 15 detect the pressure in the x-axis direction
  • the third and fourth strain sensors 16 and 17 detect the pressure in the y-axis direction
  • the detected voltage in the x-axis direction The pressure in the z-axis direction is detected based on the detected voltage in the y-axis direction. For this reason, the pressure in the x-axis, y-axis, and z-axis directions can be detected with high accuracy by a relatively simple configuration.
  • the resistance value of each strain gauge can be detected as a change in voltage by a bridge circuit including a temperature-compensated fixed resistor. For this reason, complicated and expensive circuits such as optical detection and phase detection are not required. Therefore, it is possible to detect the pressure with high accuracy while suppressing an increase in cost.
  • the first to fourth strain sensors 14 to 17 are arranged on the outer peripheral portions of the hollow first and second holding bodies 12 and 13, and the housing having a hollow structure as a whole. Make up body. For this reason, when the pressure-sensitive sensor 11 is applied to, for example, a catheter for ablation treatment, the pressure-sensitive sensor 11 can be provided in the pressure-sensitive mechanism 3b adjacent to the ablation electrode 3a, and a plurality of wires connected to the ablation electrode 3a. Can be arranged in the hollow of the pressure-sensitive sensor 11. For this reason, it is possible to easily arrange a plurality of wires in a catheter having a fine diameter without affecting the operations of the first to fourth strain sensors 14 to 17. Therefore, it is possible to constitute a highly sensitive pressure sensitive sensor and pressure sensitive catheter.
  • the first to fourth strain sensors 14 to 17 can be formed of thin films using sputtering or photolithography technology. Therefore, the first to fourth strain sensors 14 to 17 can be manufactured at a low cost.
  • the pressure-sensitive sensor 11 forms a hollow housing with the first and second holding bodies 12 and 13 and the first to fourth strain sensors 14 to 17, It also functions as a beam that supports the tube from the inside.
  • FIG. 10 shows a pressure-sensitive sensor 11 according to the second embodiment.
  • the pressure-sensitive sensor 11 includes first and second strain sensors 14 and 15 that detect pressure in the x-axis direction, and third and fourth strain sensors that detect pressure in the y-axis direction. 16 and 17 are arranged at the same position in the z-axis direction.
  • the pressure-sensitive sensor 11 of the second embodiment includes first and second strain sensors 14 and 15 that detect pressure in the x-axis direction, and third and third sensors that detect pressure in the y-axis direction. 4 strain sensors 16 and 17 are arranged at positions separated in the z-axis direction.
  • the pressure-sensitive sensor 11 includes, for example, first, second, and third holding bodies 51, 52, and 53, first to fourth strain sensors 14 to 17, And it is comprised by the 1st, 2nd pressurizing ring 18a, 18b.
  • the first, second, and third holding bodies 51, 52, and 53 are arranged at a predetermined interval in the z-axis direction.
  • the first, second, and third holding bodies 51, 52, and 53 are arranged at a distance slightly shorter than the length of the first to fourth strain sensors 14 to 17, for example.
  • Each of the first, second, and third holding bodies 51, 52, and 53 has four concave portions that are separated from each other by 90 degrees on the outer peripheral portion. That is, the first holding body 51 has recesses 51a, 51b, 51c, 51d, the second holding body 52 has recesses 52a, 52b, 52c, 52d, and the third holding body 53 is Recesses 53a, 53b, 53c, and 53d are provided.
  • the first and second strain sensors 14 and 15 are held by the second and third holding bodies 52 and 53, and the third and fourth strain sensors 16 and 17 are the first and second holding bodies 51. , 52.
  • the first and second strain sensors 14 and 15 are arranged apart from each other in the x-axis direction, and one end portion (the end portion on the electrode pad side) of the first strain sensor 14 is disposed on the third holding body 52.
  • the other end is fitted in the recess 52 d of the second holding body 52 and is fitted in the recess 53 d.
  • One end portion (end portion on the electrode pad side) of the second strain sensor 15 is fitted into the concave portion 53b of the third holding body 53, and the other end portion is fitted into the concave portion 52b of the second holding body 52. ing.
  • the third and fourth strain sensors 16 and 17 are arranged apart from each other in the y-axis direction, and one end portion (the end portion on the electrode pad side) of the third strain sensor 16 is disposed on the first holding body 51.
  • the recess 51c is fitted, and the other end is fitted in the recess 52c of the second holding body 52.
  • One end portion (the end portion on the electrode pad side) of the fourth strain sensor 17 is fitted into the concave portion 51 a of the first holding body 51, and the other end portion is fitted into the concave portion 52 a of the second holding body 52. ing.
  • the first to fourth strain sensors 14 to 17 are respectively bonded to the first, second, and third holding bodies 51, 52, and 53 in the fitted state. Further, a first pressurizing ring 18a is attached to the longitudinal center of the first and second strain sensors 14, 15 so that the first and second strain sensors 14, 15 are provided with the first pressurizing ring. The ring 18a is slightly curved. In addition, a second pressurizing ring 18b is attached to the longitudinal center of the third and fourth strain sensors 16 and 17, and the third and fourth strain sensors 16 and 17 are provided with a second pressurization. The ring 18b is slightly curved.
  • the first and second pressurizing rings 18a and 18b can be omitted, and the first and second strain sensors 14 and 15 and the third and fourth strain sensors 16 can be omitted.
  • 17 may be parallel to each other.
  • the first and second strain sensors 14 and 15 and the third and fourth strain sensors 16 and 17 may each have an angle of 2 degrees or more with respect to the z axis.
  • the second holding body 52 is displaced in the y-axis direction with respect to the first holding body 51, and the third and fourth strain sensors 16, 17 is subjected to stress. For this reason, the resistance values of the third and fourth strain sensors 16 and 17 change.
  • the third and second holding bodies 53 and 52 are displaced in the z-axis direction with respect to the first holding body 51, and the first to fourth The strain sensors 14 to 17 are displaced so as to buckle. That is, the first and second strain sensors 14 and 15 are displaced in the x-axis direction, and the third and fourth strain sensors 16 and 17 are displaced in the y-axis direction.
  • the first to fourth strain sensors 14 to 17 are connected to a part of the first to fourth bridge circuits 31 to 34 as in the first embodiment. For this reason, the pressure sensor 11 of the second embodiment can detect pressures in the x-axis direction, the y-axis direction, and the z-axis direction as in the first embodiment, and similarly to the first embodiment. It is possible to display the direction and magnitude of the pressure.
  • the first and second strain sensors 14 and 15 that detect the pressure in the x-axis direction are held by the second and third holding bodies 52 and 53.
  • the third and fourth strain sensors 16 and 17 that detect the pressure in the y-axis direction are held by the first and second holding bodies 51 and 52.
  • the first and second strain sensors 14, 15 are not affected by the rigidity of the third and fourth strain sensors 16, 17.
  • the third and fourth strain sensors 16 and 17 are not affected by the rigidity of the first and second strain sensors 14 and 15. Can be detected. For this reason, it is possible to improve the detection sensitivity in the x-axis direction and the y-axis direction.
  • first, second, and third holding bodies 51, 52, and 53 and the first to fourth strain sensors 14 to 17 constitute a housing having a hollow portion, and the first and second strain sensors.
  • One end (electrode pad side) of the sensors 14 and 15 is held by the third holding body 53.
  • a plurality of lead wires (not shown) connected to the electrode pads of the first and second strain sensors 14 and 15 are connected from the hollow portion of the third holding body 53 to the second and first holding bodies 52, It can arrange
  • first and second strain sensors 14 and 15 are disposed in the x-axis direction, and a pair of third and third strain sensors 16 are disposed in the y-axis direction. 17 was placed.
  • the present invention is not limited to this.
  • a first strain sensor 14 in the x-axis direction and a dummy substrate in place of the second strain sensor 15 are arranged, and the third strain sensor 16 in the y-axis direction. It is also possible to use a dummy substrate in place of the fourth strain sensor 17.
  • the first to fourth strain sensors 14 to 17 are arranged to be curved or inclined in order to improve the detection sensitivity in the z-axis direction.
  • it is not limited to this.
  • FIG. 11 shows a modification of the pressure sensor according to the first and second embodiments, and schematically shows a pressure sensor that detects pressure in the z-axis direction.
  • convex portions 61a and 62a projecting in the z-axis direction are formed on the surfaces of the hollow first and second holding bodies 61 and 62 facing each other.
  • the first strain sensor 14 is held on the measurement surface of the convex portion 61a of the first holding body 61 and the side surface of the second holding body 62
  • the support beam 70 is held on the side surface of the first holding body 61 and the second holding body. It is held on the side surface of the convex portion 62 a of the body 62. That is, the first strain sensor 14 and the support beam 70 are arranged so as to be shifted from each other in the z-axis direction.
  • the support beam 70 has higher rigidity than the first strain sensor 14. For this reason, when a stress in the z-axis direction is applied to the first holding body 61, the first holding body 61 is inclined toward the first strain sensor 14 having a low rigidity as shown by the arrow A in FIG. Accordingly, the first strain sensor 14 buckles. Therefore, it is possible to detect the pressure in the z-axis direction when the first strain sensor 14 is deformed.
  • a pressure sensor for detecting the pressure in the z-axis direction can be provided in addition to the pressure sensor of the first or second embodiment.
  • (Third embodiment) 12 to 14 show a pressure sensitive sensor according to the third embodiment.
  • the pressures in the x-axis, y-axis, and z-axis directions are all detected by the strain sensor.
  • the pressure in the x-axis direction and the y-axis direction is detected by a strain sensor, and the pressure in the z-axis direction is detected using a pressure-sensitive elastic body such as a pressure-sensitive rubber.
  • the pressure-sensitive sensor according to the third embodiment has a first sensor unit using a strain sensor and a second sensor unit using pressure-sensitive rubber.
  • a strain sensor that detects pressure in the x-axis direction and the y-axis direction is provided on, for example, an elastic member.
  • the pressures in the x-axis direction and the y-axis direction are measured using the first to fourth strain sensors 14, 15, 16, and 17 as in the first and second embodiments. Detected. 12 to 14, the fourth strain sensor 16 is not shown.
  • the first to fourth strain sensors 14 to 17 are respectively provided on the substantially central portion of the elastic member, for example, the metal plate 82 in the longitudinal direction. Specifically, the first to fourth strain sensors 14 to 17 are bonded to the metal plate 82, for example.
  • the metal plate 82 is made of, for example, a Ni—Ti alloy or a Be—Cu alloy.
  • the elastic member is not limited to the metal plate 82, and for example, a flexible resin material or the like can be applied.
  • each metal plate 82 in the longitudinal direction are held by, for example, pipe-like holding bodies 81.
  • the holding body 81 has a first holding portion 81a, a second holding portion 81b, and an intermediate portion 81c between the first holding portion 81a and the second holding portion 81b.
  • Both ends in the longitudinal direction of each metal plate 82 are fixed in grooves provided in the first holding portion 81a and the second holding portion 81b. In this state, a gap is formed between the intermediate portion of each metal plate 82 and the intermediate portion 81 c of the holding body 81.
  • Each metal plate 82 can be bent within the gap.
  • the holding body 81 is made of, for example, a resin material, and the intermediate portion 81c has a flexible structure. Therefore, when the pressure in the x-axis direction or the y-axis direction is applied to the holding body 81, the second holding portion 81b can be displaced with respect to the first holding portion 81a by bending the intermediate portion 81c. It is said that. When the second holding portion 81b is displaced with respect to the first holding portion 81a, each metal plate 82 is bent, and pressure is applied to the first to fourth strain sensors 14-17.
  • the holding body 81 has a first holding portion 81a and a second holding portion 81b integrated with each other by an intermediate portion 81c.
  • the present invention is not limited to this, and as in the first and second embodiments, the first holding portion 81a and the second holding portion 81b are separated from each other without using the intermediate portion 81c. It is also possible to do.
  • a cylindrical spring 83 is bonded around the second holding portion 81b of the holding body 81, for example.
  • the spring 83 has, for example, a plurality of spiral grooves, and has a structure in which twisting is unlikely to occur when compressing and expanding.
  • One end of the holding body 84 is bonded to the other end of the spring 83, for example.
  • An ablation electrode 3 a is provided at the other end of the holding body 84.
  • a female screw 84 a is provided on the inner surface at one end of the holding body 84.
  • an electrode plate 85, a pressure-sensitive rubber 86, and a screw 87 as a pressure adjusting member, for example, are provided inside the spring 83.
  • Each of the electrode plate 85, the pressure-sensitive rubber 86, the screw 87, and the holding body 84 has a through hole that communicates with the cylindrical holding body 81.
  • an insulating electrode plate 85 is provided on the surface (side surface) of the second holding portion 81 b of the holding body 81. As shown in FIG. 14, so-called comb-shaped first and second electrodes 85 a and 85 b are provided on the surface of the electrode plate 85.
  • the first and second electrodes 85a and 85b are insulated from each other and connected to lead wires 85c and 85d, respectively.
  • the lead wires 85 c and 85 d are disposed inside the holding body 81.
  • One surface of the pressure-sensitive rubber 86 is in contact with the surfaces of the first and second electrodes 85a and 85b.
  • the pressure-sensitive rubber 86 has a characteristic that the resistance value changes according to the pressure, and the change in the resistance value is extracted, for example, as a change in voltage by the first and second electrodes 85a and 85b. .
  • the other surface of the pressure-sensitive rubber 86 is brought into contact with a head 87a of a screw 87 as a pressure adjusting member.
  • the screw 87 male screw
  • the screw 87 is screwed into the female screw 84 a of the holding body 84.
  • the pressure-sensitive rubber 86 is disposed between the electrode plate 85 and the head 87a of the screw 87.
  • the pressure-sensitive rubber 86 and the head 87a of the screw 87 are bonded, for example.
  • the pressure sensitive rubber 86 and the electrode plate 85 other than, for example, the electrodes 85a and 85b may be bonded with an insulating adhesive. In this state, the pressure on the pressure sensitive rubber 86 can be changed by the force of the spring 83 by changing the screwing position of the screw 87 with respect to the holding body 84.
  • FIG. 15 shows the characteristics of the pressure-sensitive rubber 86.
  • the resistance value R of the pressure-sensitive rubber 86 changes greatly in a range where the pressure (load F) applied to the pressure-sensitive rubber 86 is smaller than Fa. For this reason, accurate pressure detection is difficult in a range smaller than the load Fa, and accurate pressure detection is possible in a range greater than the load Fa.
  • the pressure with respect to the pressure-sensitive rubber 86 is initially set to a value equal to or higher than the load Fa. That is, in the pressure-sensitive sensor, the resistance value in a state where an appropriate pressure equal to or greater than the load Fa is applied to the pressure-sensitive rubber 86 is set to a reference value, for example, zero ⁇ .
  • the change in the resistance value of the pressure-sensitive rubber 86 is different between when the load increases and when the load decreases. That is, the change in the resistance value of the pressure-sensitive rubber 86 when the load decreases is smaller than the change in the resistance value when the load increases.
  • the pressure adjusting member is not limited to the screw 87 screwed to the holding body 84, and may be any member that can apply the pressure and tension of the spring 83 to the pressure sensor 86.
  • FIG. 16 shows a modification of the spring 83.
  • the spring 83 shown in FIGS. 12 and 14 has a spiral groove.
  • the spring 83a shown in FIG. 16 has, for example, an S-shaped elastic portion.
  • the spring 83a having an S-shaped elastic portion has a characteristic that it is difficult to be twisted when compressed and expanded. For this reason, when pressure in the z-axis direction is applied, stress in the x-axis and y-axis directions is not generated, so that the accuracy of the pressure sensor can be improved.
  • FIG. 17 shows a modification of the comb-shaped first and second electrodes 85a and 85b.
  • the pattern of the first and second electrodes 85a and 85b can be variously modified as shown in FIG.
  • One pattern capable of stably detecting the resistance value of the pressure-sensitive rubber 86 is selected from these electrode patterns.
  • the first to fourth strain sensors 14 to 17 are respectively provided on the metal plate 82 as an elastic member, and the metal plate 82 is provided on the holding body 81.
  • These metal plates 82 alleviate application of excessive pressure to the first to fourth strain sensors 14 to 17. Therefore, even when a large pressure is applied to the pressure sensor in the x-axis direction and the y-axis direction, it is possible to prevent the substrates of the first to fourth strain sensors 14 to 17 from being damaged.
  • the pressure in the z-axis direction is detected by the pressure-sensitive rubber 86.
  • the resistance value of the pressure-sensitive rubber 86 is adjusted by applying a constant pressure by the spring 83. For this reason, the pressure-sensitive rubber 82 can detect the pressure in the z-axis direction with high accuracy.
  • FIG. 18 shows a pressure-sensitive sensor according to the fourth embodiment.
  • pressure-sensitive rubber is used as the second sensor unit.
  • the 2nd sensor part is comprised by the elastic member and the strain sensor provided in this elastic member.
  • the pressures in the x-axis direction and the y-axis direction are detected by the first sensor unit.
  • the first sensor unit is detected using first to fourth strain sensors 14 to 17 provided on a flat metal plate 82 as an elastic member.
  • One end of the metal plate 82 on which each of the first to fourth strain sensors 14 to 17 is disposed is held by the first holding body 91, and the other end of the metal plate 82 is held by the second holding body 92. Is done.
  • the pressure in the z-axis direction is detected by the second sensor unit.
  • the second sensor unit is detected by fifth to eighth strain sensors 93, 94, 95, and 96.
  • Each of the fifth to eighth strain sensors 93 to 96 is provided on a bent metal plate 97 as an elastic member, for example.
  • the fifth to eighth strain sensors 93 to 96 have the same configuration as the first to fourth strain sensors 14 to 17.
  • the metal plate 97 is made of the same material as the metal plate 82, for example. Both ends of the metal plate 97 are bent in a crank shape. In other words, the metal plate 97 has a recess 97a offset from both ends thereof, and one of the fifth to eighth strain sensors 93 to 96 is bonded to the bottom of the recess 97a, for example.
  • each metal plate 97 is held by the second holding body 92, and the other end of each metal plate 97 is held by the third holding body 98.
  • the second holding body 92 has a concentric fixing ring 92a, and one end of each metal plate 97 is fixed to the second holding body 92 by the fixing ring 92a.
  • the third holding body 98 has a concentric fixing ring 98a, and the other end of each metal plate 97 is fixed to the third holding body 98 by the fixing ring 98a.
  • the fifth strain sensor 93 and the seventh strain sensor 95 arranged in the depression 97a of the pair of metal plates 97 are opposed to each other, and the sixth strain sensor arranged in the depression 97a of the pair of metal plates 97.
  • 94 and the eighth strain sensor 96 face each other.
  • each metal plate 97 is arranged such that the recess 97a faces the inside of the pressure sensor.
  • FIG. 19A schematically shows the metal plate 97.
  • the metal plate 97 has recesses 97a that are offset from both ends thereof.
  • the offset distance L1 for forming the recess 97a is preferably at least twice the thickness of the metal plate 97 in a range where the recess 97a does not protrude from the outer peripheral surfaces of the second and third holding bodies 92, 98. .
  • the offset distance L1 is set to 0.02 mm or more.
  • the metal plate 97 in order to enable deformation of the metal plate 97 with respect to the pressure in the z-axis direction, as shown in FIG. 18, between the side surface of the metal plate 97 corresponding to the depression 97a and the side surface of the second holding body 92.
  • a gap is provided between the side surface of the metal plate 97 and the side surface of the third holding body 98.
  • the distance L2 between the gaps is set shorter than the offset distance L1, for example. However, it is not limited to this.
  • the metal plate 97 has, for example, four corners by bending both ends into a crank shape, and a recess 97a is formed by these corners. For this reason, the metal plate 97 has elasticity in the x-axis, y-axis, and z-axis directions.
  • the third holding body 98 when a pressure is applied to the third holding body 98 in the x-axis or y-axis direction, the third holding body 98 is moved to the x-axis or the second holding body 92. Displacement in the y-axis direction. Along with this, the metal plate 97 is deformed at a portion bent in a crank shape, and the hollow portion 97a is hardly deformed. For this reason, the resistance values of the fifth to eighth strain sensors 93 to 96 provided on the metal plate 97 hardly change with respect to the pressure in the x-axis or y-axis direction.
  • 20A, 20B, and 20C schematically show the operation of the fourth embodiment.
  • 20A, 20B, and 20C show only the second and fourth strain sensors 15 and 17, and the sixth and eighth strain sensors 94 and 96 for convenience of explanation.
  • the metal plates 82 and 94 are not deformed and hold the original pattern. Therefore, the resistance values of the second and fourth strain sensors 15 and 17 and the sixth and eighth strain sensors 94 and 96 provided on the metal plates 82 and 94 do not change.
  • the third holding body 98 of the pressure-sensitive sensor when a pressure in the x-axis or y-axis direction is applied to the third holding body 98 of the pressure-sensitive sensor, for example, the second holding body 92 with respect to the first holding body 91.
  • the third holding body 98 is displaced in the x-axis or y-axis direction, and the metal plate 82 is deformed.
  • the resistance values of the second and fourth strain sensors 15 and 17 provided on the metal plate 82 change.
  • the portion bent in a crank shape is deformed with respect to the pressure in the x-axis or y-axis direction, and the depressed portion 97a is hardly deformed.
  • the resistance values of the sixth and eighth strain sensors 94 and 96 provided on the metal plate 97 hardly change.
  • the elastic member is not limited to the metal plate 97, and for example, a flexible resin material or the like can be applied.
  • the pressure in the z-axis direction is detected by the fifth to eighth strain sensors 93 to 96 provided on the metal plate 97, respectively.
  • Each of the metal plates 97 has a recess 97 a, and the fifth to eighth strain sensors 93 to 96 are disposed in the recesses 97 a of each metal plate 97.
  • the metal plate 97 has four corners in order to form the recess 97a. With this shape, the metal plate 97 has elasticity in the z-axis direction. Therefore, the sensitivity of the fifth to eighth strain sensors 93 to 96 provided on each of the metal plates 97 is improved with respect to the pressure in the z-axis direction. Therefore, it is possible to detect the pressure in the z-axis direction with high accuracy.
  • FIG. 21 shows a pressure-sensitive sensor according to the fifth embodiment.
  • the fifth embodiment is a modification of the fourth embodiment.
  • a guide member 101 is provided between the second holding body 92 and the third holding body 98.
  • the guide member 101 is a linear pipe having rigidity formed of, for example, a resin material or a metal.
  • One end of the guide member 101 is slidably provided in the through hole of the second holding body 92, and the other end is fixed in, for example, the through hole of the third holding body 98. Note that one end of the guide member 101 may be fixed to the second holding body 92 and the other end may be slidable with respect to the third holding body 98.
  • the guide member 101 has rigidity with respect to pressures in the x-axis and y-axis directions of the fifth to eighth strain sensors 93, 94, 95, and 96 and the metal plate 97 as sensors in the z-axis direction, and the z-axis
  • the second holding body 92 can be moved in accordance with the pressure in the direction.
  • FIG. 22A, 22B, and 22C schematically show the operation of the guide member 101.
  • FIG. 22A, 22B, and 22C schematically show the operation of the guide member 101.
  • the guide member 101 is held by the second holding body 92 and the third holding body 98, and the metal plates 82 and 94 are The original shape is retained without deformation. Therefore, the resistance values of the second and fourth strain sensors 15 and 17 and the sixth and eighth strain sensors 94 and 96 provided on the metal plates 82 and 94 do not change.
  • the guide member 101 slidable with respect to the second holding body 92 and fixed to the third holding body 98 is provided.
  • the guide member 101 is rotated integrally with the second holding body 92 and the third holding body 98 with respect to the pressure in the x-axis and y-axis directions.
  • the holding body 98 is moved linearly with respect to the second holding body 92. Therefore, the resistance values of the fifth to eighth strain sensors 93 to 96 hardly change with respect to the pressure in the x-axis and y-axis directions, and the first to fourth strain sensors 14 to 17 do not change.
  • the resistance value hardly changes with respect to the pressure in the z-axis direction. Therefore, the pressure in the x-axis, y-axis, and z-axis directions can be measured with high accuracy.
  • FIG. 23 shows a sixth embodiment.
  • the sixth embodiment is a modification of the fourth and fifth embodiments.
  • the depression 97a of each metal plate 97 is arranged facing the inside of the pressure sensor.
  • the depressions 97a of the respective metal plates 97 are arranged facing the outside of the pressure sensitive sensor as shown in FIG.
  • each metal plate 97 is fixed to, for example, a fixing ring 92a as a second holding body, and the other end of each metal plate 97 is fixed to, for example, a fixing ring 98a as a third holding body. It is fixed. For this reason, in the sixth embodiment, the second holding body 92 and the third holding body 98 used in the fourth and fifth embodiments are omitted.
  • the operation of the sixth embodiment is the same as that of the fourth and fifth embodiments.
  • each metal plate 97 is arranged facing the outside of the pressure-sensitive sensor, one end of each metal plate 97 is fixed to the fixing ring 92a, and the other end is the fixing ring 98a. It is fixed to.
  • the second and third holding bodies 92 and 98 are omitted as in the fourth and fifth embodiments. For this reason, the number of parts can be reduced, and the number of assembly steps can be reduced.
  • or 6th embodiment demonstrated the case where the pressure sensitive sensor was applied to the catheter used for ablation treatment.
  • the present invention is not limited to this, and the present invention can be applied to catheters other than ablation, such as a renal degeneration catheter.
  • This renal denervation catheter is used to treat treatment-resistant hypertension that does not drop to the target blood pressure even when multiple antihypertensive agents are administered continuously.
  • the sympathetic nerves existing along the renal arteries are cauterized with high-frequency energy. And a catheter for suppressing the sympathetic nervous system.
  • the pressure-sensitive sensor of the first or second embodiment By providing the pressure-sensitive sensor of the first or second embodiment on the tip and / or side of the catheter, the pressure at the tip of the catheter can be detected when the catheter is inserted into the body or when cauterization treatment is performed. It is possible to prevent damage to living tissue.
  • the present invention is not limited to the above-described embodiments as they are, such as for use in catheters for performing treatments such as blood pressure measurement and defect expansion.
  • components are modified without departing from the scope of the invention.
  • various inventions can be formed by appropriately combining a plurality of constituent elements disclosed in the above embodiments. For example, some components may be deleted from all the components shown in the embodiment. Furthermore, constituent elements over different embodiments may be appropriately combined.

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Abstract

　感圧センサは、第１、第２の保持体（１２、１３）、第１の歪センサ（１４、１５）を含んでいる。中空状の第１、第２の保持体（１２、１３）は、第１の方向に所定間隔離間して配置されている。少なくとも１つの第１の歪センサ（１４、１５）は、一端が前記第１の保持体（１２）に保持され、他端が第２の保持体（１３）に保持され、少なくとも前記第１の方向に直交する第２の方向の圧力を検知する。

Description

感圧センサと感圧カテーテル
　本発明の実施形態は、例えば医療用カテーテルに適用される感圧センサと感圧カテーテルに関する。
　例えば心房細動のような心臓疾患の治療手段として、生体組織を焼灼するアブレーション治療が行なわれている。このアブレーション治療は、カテーテルを静脈に挿入して心臓の患部に導き、カテーテルの先端から例えば高周波エネルギーを放射して生体組織を焼灼する治療である。このアブレーション治療を行なう際、アブレーション治療すべき領域を特定し、且つ、心臓組織の穿孔を防止するため、アブレーションカテーテルの先端を治療対象の組織に適切な圧力で接触させる必要がある。このため、圧力センサを内蔵したアブレーションカテーテル、又はアブレーション装置とともに使用されるコンタクトセンサを有するカテーテル、或いは血圧の測定や欠陥拡張などの治療行為を行なう半導体式圧力センサチップを内蔵したカテーテルが開発されている。
　しかし、医療機器のカテーテル用感圧センサは、小形且つ高感度であることが要求されている。
特開２０１２－４０３８５号公報 特許第５２５４２５３号公報 特開平９－１２２０８５号公報
　本実施形態は、小形且つ高感度な感圧センサと感圧カテーテルを提供しようとするものである。
　本実施形態の感圧センサは、第１の方向に所定間隔離間して配置された中空状の第１、第２の保持体と、一端が前記第１の保持体に保持され、他端が前記第２の保持体に保持され、少なくとも前記第１の方向に直交する第２の方向の圧力を検知する少なくとも１つの第１の歪センサと、を含む第１のセンサ部を具備する。
　また、本実施形態の感圧カテーテルは、上記感圧センサを内蔵している。
図１は、本実施形態に係る感圧カテーテルを示す概略斜視図。 図２は、第１の実施形態に係る感圧センサを示す斜視図。 図３は、図２の感圧センサを分解して示す斜視図。 図４は、第１の実施形態に係る歪センサの配置の一例を示す図。 図５は、第１の実施形態に係る歪センサの配置の変形例を示す図。 図６は、第１の実施形態に係る歪センサの一例を示す斜視図。 図７は、第１の実施形態に係る歪センサの変形例を示す斜視図。 図８は、圧力検知回路の一例を示す構成図。 図９は、ブリッジ回路の一例を示す回路図。 図１０は、第２の実施形態に係る感圧センサを示す斜視図。 図１１は、第１、２の実施形態に係る感圧センサの変形例を概略的に示す斜視図。 図１２は、第３の実施形態に係る感圧センサを示す側面図。 図１３は、図１２に示す感圧センサの断面図。 図１４は、図１２に示す感圧センサの分解斜視図。 図１５は、第３の実施形態に適用される感圧ゴムの特性を示す図。 図１６は、第３の実施形態に適用されるばねの他の例を示す斜視図。 図１７は、第３の実施形態に適用される櫛形電極の例を示す平面図。 図１８は、第４の実施形態に係る感圧センサを示す一部切除した側面図。 図１９Ａは、第４の実施形態に係る感圧センサの動作を概略的に示す図。 図１９Ｂは、図１９Ａと異なる動作状態を概略的に示す図。 図１９Ｃは、図１９Ｂと異なる動作状態を概略的に示す図。 図２０Ａは、第４の実施形態に係る感圧センサの動作を概略的に示す図。 図２０Ｂは図２０Ａと異なる動作状態を概略的に示す図。 図２０Ｃは、図２０Ｂと異なる動作状態を概略的に示す図。 図２１は、第５の実施形態に係る感圧センサを示す一部切除した側面図。 図２２Ａは、第５の実施形態に係る感圧センサを概略的に示す図。 図２２Ｂは、第５の実施形態に係る感圧センサの動作を示す図。 図２２Ｃは、図２２Ｂと異なる動作の例を示す図。 図２３は、第６の実施形態に係る感圧センサを示す一部切除した側面図。
　以下、実施の形態について、図面を参照して説明する。図面において、同一部分には同一符号を付している。
（第１の実施形態）
　図１は、本実施形態に係る感圧センサを内蔵した例えばアブレーション治療を行なうための例えばアブレーションカテーテル１を示している。このアブレーションカテーテル１は、例えばハンドル本体２、カテーテル３、接続ケーブル４、回転ワイヤ５を有している。カテーテル３は、ハンドル本体２の一端部に設けられ、ハンドル本体２の他端部に接続ケーブル４、及び回転ワイヤ５が設けられている。
　カテーテル３の先端部は、高周波信号により駆動される焼灼電極３ａ、及び本実施形態に係る感圧センサ１１からなる感圧機構３ｂを含んでいる。具体的には、カテーテル３の先端部に焼灼電極３ａが配置され、焼灼電極３ａに隣接して感圧機構３ｂが配置される。この感圧機構３ｂは、焼灼電極３ａの先端に加わるｘ軸、ｙ軸、ｚ軸方向の圧力を検知する。焼灼電極３ａの先端を除く、焼灼電極３ａの周囲、及び感圧機構３ｂは、カテーテルの例えばチューブ状の被覆材により被覆されている。
　接続ケーブル４には、図示せぬアブレータ電源や、感圧機構３ｂ（感圧センサ）の出力信号を処理する演算部、及び演算部の出力信号を表示する表示部などが接続される。
　回転ワイヤ５には、カテーテル３の先端を振動駆動させる図示せぬ駆動源としてのモータや、モータ制御部、及び中継コネクタなどが接続される。
　図２、図３は、本実施形態に係る感圧センサ１１を示している。感圧センサ１１は、例えば第１、第２の保持体１２、１３、第１乃至第４の歪センサ１４、１５、１６、１７、及び与圧リング１８により構成されている。
　第１、第２の保持体１２、１３のそれぞれは、例えば中空状のリングにより構成され、第１乃至第４の歪センサ１４、１５、１６、１７を保持する。第１、第２の保持体１２、１３は、図２、図３に示すように、ｚ軸方向（第１の方向）に所定距離、例えば第１乃至第４の歪センサ１４～１７の長さＬ１より狭い距離離間に配置されている。第１、第２の保持体１２、１３のそれぞれは、側面に互いに並行な平坦部１２ａ、１２ｂ、１３ａ、１３ｂと、これら平坦部１２ａ、１２ｂ、１３ａ、１３ｂと９０度離れた位置に凹部１２ｃ、１２ｄ、１３ｃ、１３ｄを有している。第１の保持体１２と第２の保持体１３は、互いに９０度回転した状態に配置されている。
　上記第１、第２の保持体１２、１３に第１乃至第４の歪センサ１４、１５、１６、１７が取着される。第１、第２の歪センサ１４、１５は、図示ｘ軸方向（第２の方向）に離間して第１、第２の保持体１２、１３に取着され、第１、第２の歪センサ１６、１７は、ｘ軸と直交するｙ軸方向（第３の方向）に離間して第１、第２の保持体１２、１３に取着される。
　具体的には、第１の歪センサ１４の一端部は、第１の保持体１２の凹部１２ｃに嵌合され、他端部は、第２の保持体１３の平坦部１３ａに接触される。第２の歪センサ１５の一端部は、第１の保持体１２の凹部１２ｄに嵌合され、他端部は、第２の保持体１３の平坦部１３ｂに接触される。第３の歪センサ１６の一端部は、第１の保持体１２の平坦部１２ａに接触され、他端部は、第２の保持体１３の凹部１３ｃに嵌合される。第４の歪センサ１７の一端部は、第１の保持体１２の平坦部１２ｂに接触され、他端部は、第２の保持体１３の凹部１３ｄに嵌合される。この状態において、第１乃至第４の歪センサ１４～１７は、第１、第２の保持体１２、１３に例えば接着され、第１、第２の歪センサ１４、１５は、互いに並行に配置され、第３、第４の歪センサ１６、１７は互いに並行に配置されている。
　さらに、第１乃至第４の歪センサ１４～１７の長手方向（第１の方向）のほぼ中央部、且つ外部には、例えば絶縁性の弾性材料により構成された圧力供給部材としての与圧リング１８が一体的に装着される。
　図４に示すように、与圧リング１８は、第１乃至第４の歪センサ１４～１７に一体的に圧力を供給する。第１乃至第４の歪センサ１４～１７は、与圧リング１８により、互いに接近する方向に僅かに湾曲される。すなわち、例えば第１、第２の保持体１２、１３の中心を通る直線として、ｚ軸を仮定した場合、第１乃至第４の歪センサ１４～１７の後述するメアンダ部１９が配置された部分が、ｚ軸に対して、例えば２度以上傾斜される。この構成により、第１乃至第４の歪センサ１４～１７によって、ｚ軸方向の圧力を検知させることが可能である。
　しかし、ｚ軸方向の圧力検知が不要な場合には、与圧リング１８は必ずしも必要ではない。
　さらに、図５に示すように、例えば第１乃至第４の歪センサ１４～１７を僅かに傾斜させて配置することにより、与圧リング１８を省略することが可能である。具体的には、例えば第２の保持体１３の直径を第１の保持体１２の直径より僅かに小さく設定し、第１、第２の歪センサ１４、１５の相互間隔、及び第３、第４の歪センサ１６、１７の相互間隔が第１の保持体１２から第２の保持体１３の方向に徐々に狭くなる構成とすればよい。この構成により、第１、第２の保持体１２、１３の中心を通る直線として、ｚ軸を仮定した場合、第１、第２の歪センサ１４、１５、及び第３、第４の歪センサ１６、１７のメアンダ部１９が、ｚ軸に対してそれぞれ例えば２度以上傾斜される。このような構成によれば、与圧リング１８を用いることなく、ｚ軸方向の圧力を検知させることが可能である。
　図６は、第１乃至第４の歪センサ１４～１７の一例を示すものである。第１乃至第４の歪センサ１４～１７は、それぞれ一軸の歪センサである。第１乃至第４の歪センサ１４～１７は同様の構成であるため、第１の歪センサ１４を用いて、その構成について説明する。
　図６に示す第１の歪センサ１４において、基板１４ａは、例えば薄板状で矩形状であり、例えばセラミック基板、又は絶縁膜が塗布された金属基板、或いはガラス基板により構成される。基板１４ａは、その幅方向に剛性を有し、厚み方向に変位可能である必要がある。
　セラミック基板としては、例えばジルコニア、酸化アルミニウム、窒化アルミニウムが適用可能である。セラミック基板は、基板そのものが絶縁性を有しており、特に、ジルコニアは、脆性破壊に対して強い材料である。
　絶縁膜が塗布された金属基板としては、例えば鉄、又は、ステンレススチールが適用可能である。絶縁膜としては、例えばケイ酸ガラス、酸化アルミニウム、窒化アルミニウム、ポリイミドなどが適用可能である。絶縁膜が塗布された金属基板は、基材としての金属基板そのものが脆性破壊に対して強い材料であるという特徴を有している。
　ガラス基板としては、耐熱強化ガラス、例えばパイレックス（登録商標）、テンパックス（登録商標）などが適用可能である。ガラス基板は、基板そのものが絶縁性を有するとともに、安価であるという特徴を有している。
　本実施形態では、基板１４ａとしてジルコニアの使用が望ましい。
　基板１４ａの一表面で、例えば長手方向ほぼ中央部には、例えば蛇行された薄膜パターンにより、感歪抵抗膜としての歪ゲージ１４ｂ（前述したメアンダ部１９）が形成されている。感歪抵抗膜は、歪に応じて抵抗値が変化する抵抗膜である。
　この歪ゲージ１４ｂは、基板１４ａ上に例えばピエゾ抵抗効果を得るための金属材料又は半導体材料が、例えばスパッタリング、及びエッチングを用いて形成される。歪ゲージ１４ｂは、薄膜パターンが基板１４ａの長手方向と直交する方向に複数回折り返され、感度が向上されている。基板１４ａの一端部には電極パッド１４ｃ、１４ｄが配置されており、歪ゲージ１４ｂの両端部は、電極パッド１４ｃ、１４ｄに接続されている。これら電極パッド１４ｃ、１４ｄにリードワイヤ２１、２２がそれぞれ例えば半田付けされる。
　尚、基板１４ａの長さＬ１は、例えば６ｍｍであり、幅Ｗ１は、例えば０．４ｍｍである。また、歪ゲージ１４ｂの形成位置は、中央部に限定されるものではなく、基板１４ａの他端部近傍に配置することも可能である。いずれにしても、基板１４ａの変形により、歪ゲージ１４ｂに応力が十分に印加される位置であればよい。
　図７は、第１乃至第４の歪センサ１４～１７に変形例を示すものである。図６に示す第１の歪センサ１４において、電極パッド１４ｃ、１４ｄは、基板１４ａの一端部に配置されていた。これに対して、図７において、電極パッド１４ｃ、１４ｄは、基板１４ａの両端部に配置されている。歪ゲージ１４ｂの両端部は、電極パッド１４ｃ、１４ｄに接続されている。これらパッド１４ｃ、１４ｄにリードワイヤ２１、２２がそれぞれ半田付けされている。
　この変形例の場合、パッド１４ｃ、１４ｄを基板１４ａの両端部に配置している。このため、図６に示す構成に比べて、リードワイヤ２１、２２を微細な電極パッド１４ｃ、１４ｄに容易に半田付けすることが可能である。
　次に、図２乃至図５に示す構成の感圧センサ１１の動作について説明する。図２乃至図５に示す感圧センサ１１は、図６に示す構成の歪センサを用いた場合を示しているが、図７に示す構成の歪センサを用いた場合も同様の動作である。
　例えば第１の保持体１２に対して第２の保持体１３が、図２に示すｘ軸方向に変位した場合、第１、第２の歪センサ１４、１５は、基板（例えば図６に示す１４ａ）の表面に垂直な方向に応力を受け、第３、第４の歪センサ１６、１７は、基板の表面に平行な方向の応力を受ける。
　具体的には、第１、第２の歪センサ１４、１５のメアンダ部１９（例えば図６に示す歪ゲージ１４ｂ）は、基板の表面に垂直な方向に応力を受けるため、第１の歪センサ１４が圧縮力を受けた場合、第２の歪センサ１５は、引張り力を受ける。また、第１の歪センサ１４が引張り力を受けた場合、第２の歪センサ１５は、圧縮力を受ける。第１、第２の歪センサ１４、１５が圧縮力を受けた場合、これらの抵抗値は減少し、第１、第２の歪センサ１４、１５が引張り力を受けた場合、これらの抵抗値は増加する。このように、第１、第２の歪センサ１４、１５の抵抗値は、互いに逆方向に変化する。
　一方、第３、第４の歪センサ１６、１７は、基板の表面に平行な方向の応力を受けるため、第３、第４の歪センサ１６、１７のメアンダ部１９は、それぞれ圧縮力と引っ張り力の両方が作用する。
　具体的には、図６に示す第１の歪センサ１４を用いて説明すると、基板１４ａの表面と平行な方向に応力が加わった場合において、基板１４ａが例えば図示矢印Ａ方向に変形した場合、歪ゲージ１４ｂの上部に引っ張り力が加わり、歪ゲージ１４ｂの下部に圧縮力が加わる。このため、第１の歪センサ１４の抵抗値の変化は、互いにキャンセルされて、ほぼゼロとなる。また、基板１４ａが例えば図示矢印Ｂ方向に変形した場合、歪ゲージ１４ｂの上部に圧縮力が加わり、歪ゲージ１４ｂの下部に引っ張り力が加わる。このため、第１の歪センサ１４の抵抗値の変化は、互いにキャンセルされて、ほぼゼロとなる。
　このような動作が、第３、第４の歪センサ１６、１７において行なわれる。このため、第３、第４の歪センサ１６、１７は、基板の表面に平行な方向の応力を受けた場合、抵抗値の変化は、ほぼゼロとなる。
　また、例えば第１の保持体１２に対して第２の保持体１３が、例えば図２に示すｙ軸方向に変位した場合、第１、第２の歪センサ１４、１５は、基板の表面に平行な方向の応力を受け、第３、第４の歪センサ１６、１７は、基板の表面に垂直な方向に応力を受ける。
　具体的には、第３、第４の歪センサ１６、１７のメアンダ部１９は、基板の表面に垂直な方向に応力を受けるため、第３の歪センサ１６が圧縮力を受けた場合、第４の歪センサ１７は、引張り力を受ける。また、第３の歪センサ１６が引張り力を受けた場合、第４の歪センサ１７は、圧縮力を受ける。第３、第４の歪センサ１６、１７が圧縮力を受けた場合、これらの抵抗値は減少し、第３、第４の歪センサ１６、１７が引張り力を受けた場合、これらの抵抗値は増加する。このように、第３、第４の歪センサ１６、１７の抵抗値は、互いに逆方向に変化する。
　一方、第１、第２の歪センサ１４、１５は、基板の表面に平行な方向の応力を受けるため、第１、第２の歪センサ１４、１５のメアンダ部１９は、それぞれ圧縮力と引っ張り力の両方が作用する。このため、第１の歪センサ１４の抵抗値の変化は、互いにキャンセルされて、ほぼゼロとなる。同様に、第２の歪センサ１５の抵抗値の変化もほぼゼロとなる。
　さらに、例えば第１の保持体１２に対して第２の保持体１３が、例えば図示ｚ軸方向に変位した場合、図４に示す様に与圧リング１８により、第１及至第４の歪センサ１４～１７は互いに近接する方向に僅かに湾曲されており、この湾曲が増加する。このため第１及至第４の歪みセンサ１４～１７のメアンダ部１９には引張力が作用し抵抗値が増加する。
　さらに図５に示す様に第１及至第４の歪センサ１４～１７を僅かに傾斜させた場合も、同様に１４～１７は互いに接近する方向に湾曲が増加する。このため歪みセンサ１４～１７のメアンダ部１９には引張力が作用し抵抗値が増加する。
　図８は、本実施形態の圧力検知回路の構成例を示すものである。第１乃至第４の歪センサ１４～１７の抵抗値の変化は、ブリッジ回路を用いて電圧値として検出される。すなわち、第１乃至第４の歪センサ１４～１７は、それぞれ第１乃至第４のブリッジ回路３１、３２、３３、３４に接続されている。
　図９は、第１乃至第４のブリッジ回路３１～３４の一例を示すものである。第１乃至第４のブリッジ回路３１～３４は、同一回路であるため、第１のブリッジ回路３１についてのみ説明する。
　図９において、第１のブリッジ回路３１は、所謂ホーイトストンブリッジ回路である。電源端子Ｖと接地間に第１の歪センサ１４と抵抗４１が直列接続され、さらに、電源端子Ｖと接地間に抵抗４２、４３が直列接続されている。これら抵抗４１、４２、４３は、温度補償された抵抗であり、共に抵抗値が“Ｒ”に設定されている。第１の歪センサ１４と抵抗４１との接続ノードと、抵抗４２、４３の接続ノードとから出力電圧Ｖｏｕｔが出力される。第１の歪センサ１４に応力が加わると、第１の歪センサ１４の抵抗値Ｒｇが変化し、出力電圧Ｖｏｕｔが変化する。
　尚、第２乃至第４のブリッジ回路３２～３４は、図９に示す第１の歪センサ１４に代えて、第２乃至第４の歪センサ１５～１７がそれぞれ接続されている。また、ホーイトストンブリッジ回路の動作原理は、周知であるため、説明は省略する。
　図８において、第１乃至第４のブリッジ回路３１～３４の出力電圧Ｖｘ１、Ｖｘ２、Ｖｙ１、Ｖｙ２は、アナログ／デジタル（Ａ／Ｄ）変換部３５を介して演算部３６に供給される。演算部３６は、Ａ／Ｄ変換部３５から供給されるデジタル化された第１乃至第４のブリッジ回路３１～３４の出力電圧に基づき、ｘ軸、ｙ軸方向の信号を演算し、演算されたｘ軸、ｙ軸方向の信号に基づき、ｚ軸方向の信号が演算される。すなわち、ｚ軸方向の信号は、ｘ軸、ｙ軸方向の信号から換算される。
　具体的には、ｘ軸方向の圧力Ｐｘは、第１、第２のブリッジ回路３１、３２の出力電圧Ｖｘ１、Ｖｘ２を用いて、次式（１）により求められる。
　Ｐｘ＝Ｖｘ１－Ｖｘ２　　　　　　　　…（１）
　また、ｙ軸向の圧力Ｐｙは、第３、第４のブリッジ回路３３、３４の出力電圧Ｖｙ１、Ｖｙ２を用いて、次式（２）により求められる。
　Ｐｙ＝Ｖｙ１－Ｖｙ２　　　　　　　　…（２）
　さらに、ｚ軸向の圧力Ｐｚは、第１乃至第４のブリッジ回路３１～３４の出力電圧Ｖｘ１、Ｖｘ２、Ｖｙ１、Ｖｙ２を用いて、次式（３）により求められる。
　Ｐｚ＝Ｖｘ１＋Ｖｘ２＋Ｖｙ１＋Ｖｙ２　　　　　　　　…（３）
　演算部３６により処理されたｘ軸、ｙ軸方向、ｚ軸方向の信号は、表示部３７に供給される。表示部３７は、ｘ軸、ｙ軸、ｚ軸方向の圧力を、例えば円グラフとして表示する。
　この円グラフは、例えば表示部３７の画面上に直交して表示されたｘ軸、ｙ軸に対応して表示される。すなわち、この円グラフは、感圧センサ１１がｘ軸、ｙ軸、ｚ軸方向のいずれの圧力も検知していない状態において、図８に実線で示すように、所定の直径を有する円の中心が例えばｘ軸、ｙ軸の交差部に一致されて表示される。
　この状態において、感圧センサ１１がｘ軸、又はｙ軸方向の圧力を検知した場合、図８に破線で示すように、円の中心がｘ軸、及び又はｙ軸方向に移動し、感圧センサ１１がｚ軸方向の圧力を検知した場合、圧力の増加に従って円の直径が大きくなるように表示される。
　尚、演算部３６による演算、及び表示部３７による演算結果の表示は、上記実施形態に限定されるものではない。例えば、演算部３６による演算結果を図示せぬメモリに記憶し、この記憶された演算結果を、体内組織に対する圧力の履歴として表示部３７に表示することも可能である。あるいは、設定した圧力を超えた場合に警告音を発生する警告装置（図示せず）を、表示部３７の代わりに設けることもできる。
　上記第１の実施形態によれば、所定間隔離間された中空構造の第１、第２の保持体１２、１３の周囲に一軸の第１乃至第４の歪センサ１４～１７を配置して感圧センサ１１を構成している。このため、微細な感圧センサ１１を比較的容易に組み立てることが可能である。しかも、第１、第２の歪センサ１４、１５によりｘ軸方向の圧力を検知し、第３、第４の歪センサ１６、１７によりｙ軸方向の圧力を検知し、ｘ軸方向の検知電圧とｙ軸方向の検知電圧に基づき、ｚ軸方向の圧力を検知している。このため、比較的簡単な構成によりｘ軸、ｙ軸、ｚ軸方向の圧力を高精度に検知することができる。
　さらに、第１乃至第４の歪センサ１４～１７を用いることにより、各歪ゲージの抵抗値を温度補償された固定抵抗を含むブリッジ回路によって電圧の変化として検知することができる。このため、光検波や位相検波などの複雑で高価な回路を必要としない。したがって、コストの高騰を抑制して、高精度に圧力を検知することが可能である。
　また、本実施形態の感圧センサ１１は、中空の第１、第２の保持体１２、１３の外周部に第１乃至第４の歪センサ１４～１７が配置され、全体として中空構造の筐体を構成している。このため、感圧センサ１１を例えばアブレーション治療用のカテーテルに適用する場合、焼灼電極３ａに隣接した感圧機構３ｂに感圧センサ１１を設けることができ、焼灼電極３ａに接続された複数の配線を感圧センサ１１の中空内に配置することができる。このため、第１乃至第４の歪センサ１４～１７の動作に影響を与えることなく、容易に複数の配線を微細な径のカテーテル内に配置することができる。したがって、高感度の感圧センサ、及び感圧カテーテルを構成することが可能である。
　さらに、第１乃至第４の歪センサ１４～１７は、スパッタリングやフォトリソグラフィ技術を用いて薄膜により形成することができる。このため、第１乃至第４の歪センサ１４～１７を低コストで製造することが可能である。
　また、感圧センサ１１は、第１、第２の保持体１２、１３、及び第１乃至第４の歪センサ１４～１７により中空構造の筐体を構成しているため、カテーテル３の被覆としてのチューブを内部から支える梁としても機能している。
（第２の実施形態）
　図１０は、第２の実施形態に係る感圧センサ１１を示すものである。
　第１の実施形態において、感圧センサ１１は、ｘ軸方向の圧力を検知する第１、第２の歪センサ１４、１５と、ｙ軸方向の圧力を検知する第３、第４の歪センサ１６、１７を、ｚ軸方向の同一位置に配置した。これに対して、第２の実施形態の感圧センサ１１は、ｘ軸方向の圧力を検知する第１、第２の歪センサ１４、１５と、ｙ軸方向の圧力を検知する第３、第４の歪センサ１６、１７を、ｚ軸方向の離れた位置に配置している。
　図１０に示すように、第２の実施形態に係る感圧センサ１１は、例えば第１、第２、第３の保持体５１、５２、５３、第１乃至第４の歪センサ１４～１７、及び第１、第２の与圧リング１８ａ、１８ｂにより構成されている。
　第１、第２、第３の保持体５１、５２、５３は、ｚ軸方向に所定間隔離間して配置されている。すなわち、第１、第２、第３の保持体５１、５２、５３は、例えば第１乃至第４の歪センサ１４～１７の長さより若干短い距離だけ離間して配置されている。第１、第２、第３の保持体５１、５２、５３のそれぞれは、外周部に９０度ずつ離間して４つの凹部を有している。すなわち、第１の保持体５１は、凹部５１ａ、５１ｂ、５１ｃ、５１ｄを有し、第２の保持体５２は、凹部５２ａ、５２ｂ、５２ｃ、５２ｄを有し、第３の保持体５３は、凹部５３ａ、５３ｂ、５３ｃ、５３ｄを有している。
　第１、第２の歪センサ１４、１５は、第２、第３の保持体５２、５３に保持され、第３、第４の歪センサ１６、１７は、第１、第２の保持体５１、５２に保持されている。
　すなわち、第１、第２の歪センサ１４、１５は、ｘ軸方向に離れて配置され、第１の歪センサ１４の一端部（電極バッド側の端部）は、第３の保持体５２の凹部５３ｄに嵌合され、他端部は第２の保持体５２の凹部５２ｄに嵌合されている。第２の歪センサ１５の一端部（電極バッド側の端部）は、第３の保持体５３の凹部５３ｂに嵌合され、他端部は第２の保持体５２の凹部５２ｂに嵌合されている。
　また、第３、第４の歪センサ１６、１７は、ｙ軸方向に離れて配置され、第３の歪センサ１６の一端部（電極バッド側の端部）は、第１の保持体５１の凹部５１ｃに嵌合され、他端部は第２の保持体５２の凹部５２ｃに嵌合されている。第４の歪センサ１７の一端部（電極バッド側の端部）は、第１の保持体５１の凹部５１ａに嵌合され、他端部は第２の保持体５２の凹部５２ａに嵌合されている。
　第１乃至第４の歪センサ１４～１７は、上記嵌合状態において、第１、第２、第３の保持体５１、５２、５３にそれぞれ接着される。さらに、第１、第２の歪センサ１４、１５の長手方向中央部には、第１の与圧リング１８ａが装着され、第１、第２の歪センサ１４、１５は、第１の与圧リング１８ａにより、僅かに湾曲される。また、第３、第４の歪センサ１６、１７の長手方向中央部には、第２の与圧リング１８ｂが装着され、第３、第４の歪センサ１６、１７は、第２の与圧リング１８ｂにより、僅かに湾曲される。
　第１の実施形態と同様に、第１、第２の与圧リング１８ａ、１８ｂは、省略可能であり、第１、第２の歪センサ１４、１５、及び第３、第４の歪センサ１６、１７は、それぞれ互いに並行でもよい。或いは、第１、第２の歪センサ１４、１５、及び第３、第４の歪センサ１６、１７は、それぞれｚ軸に対して２度以上の角度を有していてもよい。
　上記構成において、感圧センサ１１にｘ軸方向に圧力が加わった場合、第２の保持体５２に対して第３の保持体５３がｘ軸方向に変位し、第１、第２の歪センサ１４、１５に応力が作用する。このため、第１、第２の歪センサ１４、１５の抵抗値が変化する。
　また、感圧センサ１１にｙ軸方向に圧力が加わった場合、第１の保持体５１に対して第２の保持体５２がｙ軸方向に変位し、第３、第４の歪センサ１６、１７に応力が作用する。このため、第３、第４の歪センサ１６、１７の抵抗値が変化する。
　さらに、感圧センサ１１にｚ軸方向に圧力が加わった場合、第３、第２の保持体５３、５２が第１の保持体５１に対してｚ軸方向に変位し、第１乃至第４の歪センサ１４～１７は、座屈するように変位する。すなわち、第１、第２の歪センサ１４、１５は、ｘ軸方向に変位し、第３、第４の歪センサ１６、１７は、ｙ軸方向に変位する。
　上記第１乃至第４の歪センサ１４～１７は、第１の実施形態と同様に、第１乃至第４のブリッジ回路３１～３４の一部に接続されている。このため、第２の実施形態の感圧センサ１１によっても、第１の実施形態と同様に、ｘ軸方向、ｙ軸方向、ｚ軸方向の圧力を検知でき、第１の実施形態と同様に圧力の方向、及び大きさを表示することが可能である。
　上記第２の実施形態に係る感圧センサ１１よれば、ｘ軸方向の圧力を検知する第１、第２の歪センサ１４、１５を第２、第３の保持体５２、５３により保持し、ｙ軸方向の圧力を検知する第３、第４の歪センサ１６、１７を第１、第２の保持体５１、５２により保持している。このため、感圧センサ１１にｘ軸方向の圧力が加わった場合、第３、第４の歪センサ１６、１７の剛性に影響を受けることなく、第１、第２の歪センサ１４、１５により検知でき、感圧センサ１１にｙ軸方向の圧力が加わった場合、第１、第２の歪センサ１４、１５の剛性に影響を受けることなく、第３、第４の歪センサ１６、１７により検知できる。このため、ｘ軸方向及びｙ軸方向の検知感度を向上させることが可能である。
　また、第１、第２、第３の保持体５１、５２、５３、及び第１乃至第４の歪センサ１４～１７は、中空部を有する筐体を構成し、第１、第２の歪センサ１４、１５の一端部（電極パッド側）を第３の保持体５３に保持させている。このため、第１、第２の歪センサ１４、１５の電極パッドに接続された図示せぬ複数のリードワイヤを第３の保持体５３の中空部から、第２、第１の保持体５２、５１の中空部に通して配置することができる。したがって、微細な径のカテーテルにおいて、複数の配線を第１乃至第４の歪センサ１４～１７の動作に影響を与えることなく、容易に複数のリードワイヤを配置することができる。よって、高感度の感圧センサ、感圧カテーテルを構成することが可能である。
　尚、上記第１、第２の実施形態において、ｘ軸方向に一対の第１、第２の歪センサ１４、１５を配置し、ｙ軸方向に一対の第３、第３の歪センサ１６、１７を配置した。しかし、これに限定されるものではなく、例えばｘ軸方向に第１の歪センサ１４と、第２の歪センサ１５に代わるダミーの基板を配置し、ｙ軸方向に第３の歪センサ１６と、第４の歪センサ１７に代わるダミーの基板をすることも可能である。
　この構成によっても、ｘ軸、ｙ軸、ｚ軸方向の圧力を検知することができる。しかも、歪センサの数を第１、第２の実施形態に比べて半分にすることができるため、ブリッジ回路の数も半分にすることができる。したがって、感圧センサの構成を簡略できるとともに、検出回路の構成も簡単化することが可能である。
　また、上記第１、第２の実施形態において、ｚ軸方向の検知感度を向上させるため第１乃至第４の歪センサ１４～１７を湾曲させたり、傾斜させたりして配置した。しかし、これに限定されるものではない。
　また、第１の保持体５１の凹部（５１ａ，５１ｂ，５１ｃ，５１ｄ）は対向する位置に２つあればよく、凹部の代わりに平坦部とすることもできる。第３の保持体５３の凹部（５３ａ，５３ｂ，５３ｃ，５３ｄ）も同様である。
（変形例）
　図１１は、第１、２の実施形態に係る感圧センサの変形例を示すものであり、ｚ軸方向の圧力を検出する感圧センサを概略的に示すものである。
　例えば中空状の第１、第２の保持体６１、６２の互いに対向する面には、ｚ軸方向に向けて突出する凸部６１ａ、６２ａが形成されている。第１の歪センサ１４は第１の保持体６１の凸部６１ａの測面と第２の保持体６２の側面に保持され、支持梁７０は第１の保持体６１の側面と第２の保持体６２の凸部６２ａの側面に保持されている。すなわち、第１の歪センサ１４と支持梁７０は、ｚ軸方向に互いにずれて配置されている。
　支持梁７０は、第１の歪みセンサ１４に比べて高い剛性を有している。このため、第１の保持体６１にｚ軸方向の応力が加わった場合、第１の保持体６１は、剛性の低い第１の歪センサ１４側に図示矢印Ａで示すように傾斜し、これに伴い第１の歪センサ１４は座屈する。したがって、第１の歪センサ１４が変形するにより、ｚ軸方向の圧力を検知することが可能である。
　このようにｚ軸方向の圧力を検出する感圧センサを、第１又は第２の実施形態の感圧センサに追加して設けることもできる。
（第３の実施形態）
　図１２乃至図１４は、第３の実施形態に係る感圧センサを示している。第１、第２の実施形態において、ｘ軸、ｙ軸、及びｚ軸方向の圧力は、共に歪センサにより検出されていた。これに対して、第３の実施形態において、ｘ軸方向及びｙ軸方向の圧力は歪センサにより検出され、ｚ軸方向の圧力は、感圧弾性体、例えば感圧ゴムを用いて検出される。すなわち、第３の実施形態の感圧センサは、歪センサを用いた第１のセンサ部と、感圧ゴムを用いた第２のセンサ部を有している。
　さらに、第３の実施形態において、ｘ軸方向及びｙ軸方向の圧力を検出する歪センサは、例えば弾性部材上に設けられている。
　図１２乃至図１４に示すように、ｘ軸方向及びｙ軸方向の圧力は、第１、第２の実施形態と同様に第１乃至第４の歪センサ１４、１５、１６、１７を用いて検出される。図１２乃至図１４において、第４の歪センサ１６は、図示されていない。
　前述したように、第１乃至第４の歪センサ１４～１７の基板は、脆性破壊に対して強い材料が適用される。しかし、基板は、例えばその長さが十分でない場合などにおいて、応力に対して降伏点を超えると破損してしまう。このため、歪センサの破壊を防ぐ必要がある。
　そこで、第３の実施形態において、第１乃至第４の歪センサ１４～１７は、それぞれ弾性部材、例えば金属板８２の長手方向のほぼ中央部上に設けられている。具体的には、第１乃至第４の歪センサ１４～１７は、それぞれ金属板８２に例えば接着される。金属板８２は、例えばNi-Ti系合金、又はBe-Cu系合金により構成される。しかし、弾性部材は、金属板８２に限定されるものではなく、例えばフレキシブルな樹脂材などを適用することも可能である。
　各金属板８２の長手方向両端部は、例えばパイプ状の保持体８１に保持されている。保持体８１は、第１の保持部８１a、第２の保持部８１ｂ、及び第１の保持部８１aと第２の保持部８１ｂとの間の中間部８１ｃを有している。各金属板８２の長手方向両端部は、第１の保持部８１aと第２の保持部８１ｂのそれぞれに設けられた溝部内に固定されている。この状態において、各金属板８２の中間部と保持体８１の中間部８１ｃとの間には間隙が形成される。各金属板８２は、この隙間の範囲内で湾曲可能とされている。
　保持体８１は、例えば樹脂材により構成され、中間部８１ｃは、フレキシブルな構成とされている。このため、保持体８１にｘ軸方向又はｙ軸方向の圧力が印加された場合、中間部８１ｃが湾曲することにより、第２の保持部８１ｂは、第１の保持部８１ａに対して変位可能とされている。第２の保持部８１ｂが第１の保持部８１ａに対して変位することにより、各金属板８２が湾曲し、第１乃至第４の歪センサ１４～１７に圧力が印加される。
　このように、第１乃至第４の歪センサ１４～１７を金属板８２上に設けることにより、第１乃至第４の歪センサ１４～１７の破壊を防止することが可能である。
　保持体８１は、中間部８１ｃにより第１の保持部８１aと第２の保持部８１ｂとを一体的な構成とした。しかし、これに限定されるものではなく、第１、第２の実施形態と同様に、中間部８１ｃを用いず、第１の保持部８１aと第２の保持部８１ｂとを別体の構成とすることも可能である。
　保持体８１の第２の保持部８１ｂの周囲には、例えば筒状のばね８３の一端が例えば接着される。ばね８３は、例えば複数の螺旋状の溝を有し、圧縮及び伸張する際に、ねじれが生じにくい構造とされている。
　ばね８３の他端には、保持体８４の一端が例えば接着されている。保持体８４の他端に焼灼電極３aが設けられる。保持体８４の一端で内面には、例えば雌ねじ８４ａが設けられている。
　図１３、図１４に示すように、ばね８３の内部に電極板８５、感圧ゴム８６、圧力調整部材としての例えばねじ８７が設けられている。電極板８５、感圧ゴム８６、ねじ８７、及び、保持体８４のそれぞれは、筒状の保持体８１と連通される貫通孔を有している。
　保持体８１の第２の保持部８１ｂの表面（側面）には、例えば絶縁性の電極板８５が設けられている。電極板８５の表面には、図１４に示すように、所謂櫛型の第１、第２の電極８５a、８５ｂが設けられている。第１、第２の電極８５a、８５ｂは、互いに絶縁され、リード線８５ｃ、８５ｄにそれぞれ接続されている。リード線８５ｃ、８５ｄは、保持体８１の内部に配置されている。
　第１、第２の電極８５a、８５ｂの表面には、感圧ゴム８６の一方の面が接触される。感圧ゴム８６は、後述するように、圧力に従って抵抗値が変化する特性を有しており、抵抗値の変化は、第１、第２の電極８５ａ、８５ｂにより、例えば電圧の変化として取り出される。
　感圧ゴム８６の他方の面には、圧力調整部材としてのねじ８７の頭部８７aが接触される。ねじ８７（雄ネジ）は、保持体８４の雌ネジ８４aに螺合される。
　感圧ゴム８６は、電極板８５とねじ８７の頭部８７aとの間に配置されている。感圧ゴム８６とねじ８７の頭部８７aとは、例えば接着されている。さらに、感圧ゴム８６と電極板８５の例えば電極８５a、８５ｂ以外の部分を絶縁性の接着剤により接着してもよい。この状態において、保持体８４に対するねじ８７の螺合位置を変えることにより、ばね８３の力によって、感圧ゴム８６に対する圧力を変えることができる。すなわち、保持体８４とねじ８７の頭部８７aとの距離が長い場合、感圧ゴム８６に対する圧力が大きく、保持体８４とねじ８７の頭部８７aとの距離が短い場合、感圧ゴム８６に対する圧力が小さい。
　図１５は、感圧ゴム８６の特性を示している。感圧ゴム８６は、感圧ゴム８６に印加される圧力（負荷Ｆ）がＦａより小さい範囲において、抵抗値Ｒが大きく変化する。このため、負荷Ｆａより小さい範囲は、正確な圧力検出が困難であり、負荷Ｆａ以上の範囲において、正確な圧力検出が可能である。
　そこで、保持体８４に対するねじ８７の位置を調整することにより、感圧ゴム８６に対する圧力が負荷Ｆａ以上の値に初期設定される。すなわち、感圧センサは、感圧ゴム８６に負荷Ｆａ以上の適正な圧力が印加された状態の抵抗値が基準値、例えばゼロΩに設定される。
　また、図１５に示すように、感圧ゴム８６の抵抗値の変化は、負荷が増加する場合と、負荷が減少する場合とで異なっている。すなわち、負荷が減少する場合における感圧ゴム８６の抵抗値の変化は、負荷が増加する場合の抵抗値の変化より小さい。
　そこで、感圧ゴム８６に対する負荷が減少する場合、ばね８３により感圧ゴム８６に対して張力が印加される。すなわち、感圧ゴム８６は、電極板８５と、ねじ８７に接着されているため、ばね８３が伸びる際、感圧ゴム８６に張力が印加される。このため、感圧ゴム８６に対する圧力が減少する際の抵抗値の変化率を、感圧ゴム８６に対する圧力が増加する場合の変化率とほぼ等しくすることが可能である。
　尚、感圧ゴム８６の特性が感圧センサの検出特性に対して十分である場合、感圧ゴム８６に対するばね８３による一定の圧力の印加、及び感圧ゴム８６に対する圧力が減少する際に、ばね８３による張力の印加は、必ずしも必要ではない。このため、感圧ゴム８６とねじ８７の頭部８７aとの接着、及び感圧ゴム８６と電極板８５との接着は、必ずしも必要ではない。
　また、圧力調整部材は、保持体８４に螺合されたねじ８７に限定されるものではなく、ばね８３の圧力及び張力を感圧センサ８６に印加できる部材であればよい。
　図１６は、ばね８３の変形例を示すものである。図１２、図１４に示すばね８３は、螺旋状の溝を有している。これに対して、図１６に示すばね８３aは、例えばS字状の弾性部を有している。S字状の弾性部を有するばね８３aは、圧縮及び伸張された際に、ねじれが生じにくい特性を有している。このため、ｚ軸方向の圧力を受けた場合、ｘ軸、ｙ軸方向の応力を発生しないため、感圧センサの精度を向上させることが可能である。
　図１７は、櫛型の第１、第２の電極８５ａ、８５ｂの変形例を示している。第１、第２の電極８５ａ、８５ｂのパターンは、図１７に示すように、種々変形可能である。これら電極のパターンから感圧ゴム８６の抵抗値を安定に検出することが可能な１つのパターンが選択される。
　上記第３の実施形態によれば、第１乃至第４の歪センサ１４～１７は、弾性部材としての金属板８２上にそれぞれ設けられ、これら金属板８２が保持体８１に設けられる。これら金属板８２は、第１乃至第４の歪センサ１４～１７への過剰な圧力の印加を緩和する。このため、感圧センサにｘ軸方向及びｙ軸方向に大きな圧力が印加された場合においても、第１乃至第４の歪センサ１４～１７の基板の破損を防止することが可能である。
　また、第３の実施形態によれば、ｚ軸方向の圧力は、感圧ゴム８６により検出される。しかも、感圧ゴム８６は、ばね８３により一定の圧力が印加されることにより、その抵抗値が調整されている。このため、感圧ゴム８２により、ｚ軸方向の圧力を高精度に検出することが可能である。
　さらに、感圧ゴム８６は、感圧ゴム８６に対する圧力が減少する際、ばね８３により張力が印加される。このため、感圧ゴム８６に対する圧力が減少する際の抵抗値の変化率を、感圧ゴム８６に対する圧力が増加する場合の変化率とほぼ等しくすることが可能である。したがって、感圧ゴム８２によるｚ軸方向の圧力の検出精度を向上させることが可能である。
（第４の実施形態）
　図１８は、第４の実施形態に係る感圧センサを示している。第３の実施形態は、第２のセンサ部として感圧ゴムを用いた。これに対して、第４の実施形態において、第２のセンサ部は、弾性部材と、この弾性部材に設けられた歪センサにより構成されている。
　すなわち、第４の実施形態において、ｘ軸方向及びｙ軸方向の圧力は、第１のセンサ部により検出される。第１のセンサ部は、第３の実施形態と同様に、弾性部材としての平板状の金属板８２上に設けられた第１乃至第４の歪センサ１４～１７を用いて検出される。第１乃至第４の歪センサ１４～１７のそれぞれが配置された金属板８２の一端は、第１の保持体９１に保持され、金属板８２の他端は、第２の保持体９２に保持される。
　また、ｚ軸方向の圧力は、第２のセンサ部により検出される。第２のセンサ部は、第５乃至第８の歪センサ９３、９４、９５、９６により検出される。第５乃至第８の歪センサ９３～９６のそれぞれは、弾性部材としての屈曲された例えば金属板９７に設けられる。第５乃至第８の歪センサ９３～９６は、第１乃至第４の歪センサ１４～１７と同様の構成である。
　金属板９７は、例えば金属板８２と同一の材料により構成される。金属板９７は、その両端部がクランク状に折曲されている。換言すると、金属板９７は、その両端部からオフセットされた窪み９７ａを有し、窪み９７ａの底部に第５乃至第８の歪センサ９３～９６のうちの１つが例えば接着される。
　各金属板９７の一端は、第２の保持体９２に保持され、各金属板９７の他端は、第３の保持体９８に保持される。具体的には、第２の保持体９２は、同心状の固定リング９２ａを有し、各金属板９７の一端は、固定リング９２ａにより第２の保持体９２に固定される。また、第３の保持体９８は、同心状の固定リング９８ａを有し、各金属板９７の他端は、固定リング９８ａにより第３の保持体９８に固定される。この状態において、一対の金属板９７の窪み９７ａに配置された第５の歪センサ９３と第７の歪センサ９５が対向され、一対の金属板９７の窪み９７ａに配置された第６の歪センサ９４と第８の歪センサ９６が対向される。換言すると、各金属板９７は、窪み９７aが感圧センサの内側に向いて配置される。
　図１９Ａは、金属板９７を概略的に示している。金属板９７は、その両端部からオフセットされた窪み９７ａを有している。窪み９７ａを形成するためのオフセットの距離Ｌ１は、第２、第３の保持体９２、９８の外周面から窪み９７ａが突出しない範囲において、金属板９７の厚みの２倍以上であることが望ましい。例えば金属板９７の厚みが０．０１ｍｍである場合、オフセットの距離Ｌ１は、０．０２ｍｍ以上に設定される。
　また、ｚ軸方向の圧力に対して金属板９７の変形を可能とするため、図１８に示すように、窪み９７ａに対応する金属板９７の側面と第２の保持体９２の側面との間、及び金属板９７の側面と第３の保持体９８の側面との間に間隙が設けられる。各間隙の距離Ｌ２は、例えばオフセットの距離Ｌ１より短く設定される。しかし、これに限定されるものではない。
　金属板９７は、両端がクランク状に折曲されることにより例えば４つの角を有し、これら角により窪み９７ａが形成されている。このため、金属板９７は、ｘ軸、ｙ軸、及びｚ軸方向に対して弾性を有している。
　図１９Ｂに示すように、例えば第３の保持体９８にｘ軸、又はｙ軸方向に圧力が印加された場合、第２の保持体９２に対して第３の保持体９８がｘ軸、又はｙ軸方向に変位する。これに伴い、金属板９７は、クランク状に折曲された部分が変形し、窪み部９７ａは殆んど変形しない。このため、金属板９７に設けられた第５乃至第８の歪センサ９３～９６の抵抗値は、ｘ軸、又はｙ軸方向の圧力に対して殆んど変化しない。
　また、図１９Ｃに示すように、例えば第３の保持体９８にｚ軸方向の圧力が印加された場合、金属板９７のクランク状に折曲された部分及び窪み９７ａの底部が変形される。すなわち、窪み９７ａの底部が撓まされる。このため、窪み９７ａの底部に配置された各歪センサは、窪み９７ａの撓みに対応して抵抗値が変化する。
　図２０Ａ、２０Ｂ、２０Ｃは、第４の実施形態の動作を概略的に示している。図２０Ａ、２０Ｂ、２０Ｃは、説明の便宜上、第２、第４の歪センサ１５、１７、第６、第８の歪センサ９４、９６のみを示している。
　図２０Ａに示すように、感圧センサに圧力が印加されていない場合、金属板８２、９４は、変形せず原型を保持している。このため、これら金属板８２、９４に設けられた第２、第４の歪センサ１５、１７、及び第６、第８の歪センサ９４、９６の抵抗値は、変化しない。
　図２０Ｂに示すように、感圧センサの第３の保持体９８に、例えばｘ軸、又はｙ軸方向の圧力が印加された場合、第１の保持体９１に対して第２の保持体９２、第３の保持体９８がｘ軸、又はｙ軸方向に変位し、金属板８２が変形する。このため、金属板８２に設けられた第２、第４の歪センサ１５、１７の抵抗値が変化する。これに対して、金属板９７は、ｘ軸、又はｙ軸方向の圧力に対して、クランク状に折曲された部分が変形し、窪み部９７ａは殆んど変形しない。このため、金属板９７に設けられた第６、第８の歪センサ９４、９６の抵抗値は、殆んど変化しない。
　一方、図２０Ｃに示すように、感圧センサの第３の保持体９８に、例えばｚ軸方向の圧力が印加された場合、第２の保持体９２は、第１の保持体９１に対して殆んど変位しない。このため、金属板８２に設けられた第２、第４の歪センサ１５、１７の抵抗値は殆んど変化しない。これに対して、金属板９７は、ｚ軸方向の圧力に対して窪み部９７ａが変形するため、第６、第８の歪センサ９４、９６の抵抗値が変化する。
　尚、弾性部材は、金属板９７に限定されるものではなく、例えばフレキシブルな樹脂材などを適用することも可能である。
　上記第４の実施形態によれば、ｚ軸方向の圧力は、金属板９７にそれぞれ設けられた第５乃至第８の歪センサ９３～９６により検出される。金属板９７のそれぞれは窪み９７ａを有し、第５乃至第８の歪センサ９３～９６は、各金属板９７の窪み９７ａに配置されている。金属板９７は、窪み９７ａを形成するために４つの角を有し、この形状により、金属板９７はｚ軸方向に弾性を有している。このため、金属板９７のそれぞれに設けられた第５乃至第８の歪センサ９３～９６は、ｚ軸方向の圧力に対して感度が向上される。したがって、高精度にｚ軸方向の圧力を検出することが可能である。
（第５の実施形態）
　図２１は、第５の実施形態に係る感圧センサを示している。第５の実施形態は、第４の実施形態を変形したものである。
　図２１において、第２の保持体９２と第３の保持体９８の間には、ガイド部材１０１が設けられている。ガイド部材１０１は、例えば樹脂材、又は金属により構成された剛性を有する直線状のパイプである。ガイド部材１０１の一端は、第２の保持体９２の貫通孔内にスライド自在に設けられ、他端は、第３の保持体９８の例えば貫通孔内に固定されている。尚、ガイド部材１０１の一端を第２の保持体９２に固定し、他端を第３の保持体９８に対してスライド自在に設けることも可能である。
　ガイド部材１０１は、ｚ軸方向のセンサとしての第５乃至第８の歪センサ９３、９４、９５、９６及び金属板９７のｘ軸及びｙ軸方向の圧力に対して剛性を有し、ｚ軸方向の圧力に応じて第２の保持体９２に対して移動可能とされている。
　図２２Ａ、２２Ｂ、２２Ｃは、ガイド部材１０１の動作を概略的に示している。
　図２２Ａに示すように、感圧センサに圧力が印加されていない場合、ガイド部材１０１は、第２の保持体９２及び第３の保持体９８により保持されており、金属板８２、９４は、変形せず原型を保持している。このため、これら金属板８２、９４に設けられた第２、第４の歪センサ１５、１７、及び第６、第８の歪センサ９４、９６の抵抗値は、変化しない。
　図２２Ｂに示すように、例えば第３の保持体９８にｘ軸及びｙ軸方向の圧力が印加された場合、第２の保持体９２は、ガイド部材１０１により第３の保持体９８とともに回動する。このため、金属板９７に対してｘ軸及びｙ軸方向の圧力が作用しない。したがって、第６、第８の歪センサ９４、９６の抵抗値は変化しない。また、第２の保持体９２は、第１の保持体９１に対して変位するため、金属板８２に対してｘ軸及びｙ軸方向の圧力が作用し、第２、第４の歪センサ１５、１７の抵抗値が変化する。
　一方、図２２Ｃに示すように、第３の保持体９８にｚ軸方向の圧力が印加された場合、第３の保持体９８に固定されたガイド部材１０１は、第２の保持体９２内を移動する。このため、金属板９７にｚ軸方向の圧力が作用し、金属板９７が変形する。したがって、第６、第８の歪センサ９４、９６の抵抗値が変化する。また、金属板９７が変形することにより、金属板８２に対するｚ軸方向の圧力が低下する。このため、金属板８２は、殆んど変形しない。したがって、第２、第４の歪センサ１５、１７の抵抗値は、殆んど変化しない。
　上記第５の実施形態によれば、第２の保持体９２に対してスライド可能で、第３の保持体９８に固定されたガイド部材１０１を設けている。ガイド部材１０１は、ｘ軸及びｙ軸方向の圧力に対して、第２の保持体９２と第３の保持体９８と一体的に回動させ、ｚ軸方向の圧力に応じて、第３の保持体９８を第２の保持体９２に対して直線状に移動させる。このため、第５乃至第８の歪センサ９３～９６は、ｘ軸及びｙ軸方向の圧力に対して、抵抗値が殆んど変化せず、第１乃至第４の歪センサ１４～１７は、ｚ軸方向の圧力に対して、抵抗値が殆んど変化しない。したがって、ｘ軸、ｙ軸、及びｚ軸方向の圧力を高精度に測定することが可能である。
（第６の実施形態）
　図２３は、第６の実施形態を示している。第６の実施形態は、第４、第５の実施形態を変形したものである。第４、第５の実施形態において、各金属板９７の窪み９７ａは、感圧センサの内側に向いて配置されていた。
　これに対して、第６の実施形態において、各金属板９７の窪み９７ａは、図２３に示すように、感圧センサの外側に向いて配置されている。
　また、各金属板９７の一端は、第２の保持体としての固定リング９２ａに例えば接着により固定され、各金属板９７の他端は、第３の保持体としての固定リング９８ａに例えば接着により固定されている。このため、第６の実施形態において、第４、第５の実施形態で用いられた第２の保持体９２及び第３の保持体９８が省略されている。
　第６の実施形態の動作は、第４、第５の実施形態と同様である。
　上記第６の実施形態によれば、各金属板９７の窪み９７ａが、感圧センサの外側に向いて配置され、各金属板９７の一端は固定リング９２ａに固定され、他端は固定リング９８ａに固定されている。このため、第４、第５の実施形態のように第２、第３の保持体９２、９８を省略している。このため、部品点数を削減することができ、組み立て工数を削減することが可能である。
　尚、上記第１乃至第６の実施形態は、感圧センサをアブレーション治療に用いるカテーテルに適用した場合について説明した。しかし、これに限定されるものではなく、アブレーション以外のカテーテル、例えば腎デナベーションカテーテルなどに適用することも可能である。この腎デナベーションカテーテルは、複数の降圧剤を継続して投与しても目標血圧まで降下しない治療抵抗性高血圧を治療するために使用され、腎動脈に沿って存在する交感神経を高周波エネルギーで焼灼し、交感神経系を抑制させるためのカテーテルである。このカテーテルの先端、及び又は側面に第１、又は第２の実施形態の感圧センサを設けることにより、カテーテルを体内に挿入する際、又は焼灼治療する際、カテーテル先端の圧力を検知することができ、生体組織の損傷を防止することが可能である。
　その他、血圧の測定や欠陥拡張などの治療行為を行なうカテーテルに用いるなど、本発明は上記各実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記各実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。さらに、異なる実施形態にわたる構成要素を適宜組み合わせてもよい。

Claims (19)

  1. 　第１の方向に所定間隔離間して配置された中空状の第１、第２の保持体と、
    　一端が前記第１の保持体に保持され、他端が前記第２の保持体に保持され、少なくとも前記第１の方向に直交する第２の方向の圧力を検知する少なくとも１つの第１の歪センサと、
    　を含む第１のセンサ部を具備する感圧センサ。
  2. 　一端が前記第１の保持体に保持され、他端が前記第２の保持体に保持され、少なくとも前記第１、第２の方向に直交する第３の方向を検知する少なくとも１つの第２の歪センサをさらに具備する請求項１記載の感圧センサ。
  3. 　前記第１、第２の歪センサのそれぞれは、
    　矩形状の基板と、
    　前記基板の表面で、前記基板の長手方向中央部に形成され、歪に応じて抵抗値が変化する抵抗膜と
    　を具備する請求項２記載の感圧センサ。
  4. 　前記第１、第２の歪センサの一部に装着され、前記第１、第２の歪センサに圧力を供給するリングをさらに具備する請求項３記載の感圧センサ。
  5. 　前記第１のセンサ部に設けられた第２のセンサ部をさらに具備し、
    　前記第２のセンサ部は、前記第２の保持体から前記第１の方向に所定間隔離間して配置された第３の保持体と、
    　前記第２の保持体と前記第３の保持体に保持され、少なくとも前記第１の方向の圧力を検知する少なくとも１つの第３の歪センサとを具備する請求項３記載の感圧センサ。
  6. 　前記第１のセンサ部に設けられた第２のセンサ部をさらに具備し、
    　前記第２のセンサ部は、前記第２の保持体に保持された第１、第２の電極と、
    　一方の面が前記第１、第２の電極に接触され、圧力に応じて抵抗値が変化する弾性体と、
    を具備する請求項３記載の感圧センサ。
  7. 　前記第２のセンサ部は、
    　一端が前記第２の保持体に設けられたばねと、
    　前記ばねの他端に設けられ、前記弾性体の他方の面から前記弾性体に圧力を与える調整部材と、
    を具備する請求項６記載の感圧センサ。
  8. 　前記第１のセンサ部に設けられた第２のセンサ部をさらに具備し、
    　前記第２のセンサ部は、
    　前記第２の保持体から前記第１の方向に所定間隔離間された第３の保持体と、
    　一端が前記第２の保持体に保持され、他端が前記第３の保持体に保持され、前記一端と前記他端に対してオフセットされた窪みを有する弾性部材と、
    　前記弾性部材の前記窪みに配置された第４の歪センサと
    　を具備する請求項３記載の感圧センサ。
  9. 　前記第２のセンサ部は、前記第２の保持体と前記第３の保持体の一方に固定され、前記第２の保持体と前記第３の保持体の他方にスライド可能とされたガイド部材をさらに具備する請求項８記載の感圧センサ。
  10. 　先端部近傍に請求項３に記載の感圧センサが内蔵された感圧カテーテル。
  11. 　先端部近傍に請求項７に記載の感圧センサが内蔵された感圧カテーテル。
  12. 　先端部近傍に請求項９に記載の感圧センサが内蔵された感圧カテーテル。
  13. 　第１の方向に所定間隔離間して配置された中空状の第１、第２の保持体と、
    　一端が前記第１の保持体に保持され、他端が前記第２の保持体に保持され、少なくとも前記第１の方向に直交する第２の方向の圧力を検知する第１、第２の歪センサと、
    　一端が前記第１の保持体に保持され、他端が前記第２の保持体に保持され、少なくとも前記第１の方向、及び前記第２の方向に直交する第３の方向の圧力を検知する第３、第４の歪センサと、
    　を含む第１のセンサ部
    　を具備する感圧センサ。
  14. 　前記第１のセンサ部に設けられた第２のセンサ部を具備し、
    　前記第２のセンサ部は、前記第２の保持体に保持された第１、第２の電極と、
    　一方の面が前記第１、第２の電極に接触され、圧力に応じて抵抗値が変化する弾性体と、
    　一端が前記第２の保持体に設けられたばねと、
    　前記ばねの他端に設けられ、前記弾性体の他方の面から前記弾性体に圧力を与える調整部材と、
    　を具備する請求項１３記載の感圧センサ。
  15. 　前記第１のセンサ部に設けられた第２のセンサ部を具備し、
    　前記第２のセンサ部は、
    　前記第２の保持体から前記第１の方向に所定間隔離間された第３の保持体と、
    　一端が前記第２の保持体に保持され、他端が前記第３の保持体に保持され、前記一端と前記他端に対してオフセットされた窪みを有する弾性部材と、
    　前記弾性部材の前記窪みに配置された第５の歪センサと、
    　を含む請求項１３記載の感圧センサ。
  16. 　前記第２のセンサ部は、前記第２の保持体と前記第３の保持体の一方に固定され、前記第２の保持体と前記第３の保持体の他方にスライド可能とされたガイド部材をさらに具備する請求項１５記載の感圧センサ。
  17. 　先端部近傍に請求項１３に記載の感圧センサが内蔵された感圧カテーテル。
  18. 　先端部近傍に請求項１４に記載の感圧センサが内蔵された感圧カテーテル。
  19. 　先端部近傍に請求項１６に記載の感圧センサが内蔵された感圧カテーテル。
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