JP6440142B2

JP6440142B2 - 圧力センサー付き鉗子

Info

Publication number: JP6440142B2
Application number: JP2014222871A
Authority: JP
Inventors: 賢植木; 修一森實; 上原　一剛; 一剛上原; 篤武中; 強佐々木
Original assignee: JAPAN MICRO SYSTEM CO., LTD.; Tottori University
Current assignee: JAPAN MICRO SYSTEM CO., LTD.; Tottori University
Priority date: 2014-10-31
Filing date: 2014-10-31
Publication date: 2018-12-19
Anticipated expiration: 2034-10-31
Also published as: JP2016086980A

Description

本発明は、圧力センサー付き鉗子に関する。

厚生労働省人口動態統計によると、２０１０年に新たにがんに罹患した患者は約８０万人に達し、がんによる死者は２０１２年には約３６万人であったと報告されている。このうち、本邦における前立腺がんの罹患率は胃がん、大腸がん、肺がんに次いで第４位であるが、全世界では２００８年時点で罹患者は年間約９０万人であり、男性癌の１３．７％を占め、第２位とされている。ロボット支援根治的前立腺全摘除術は２０００年に登場して以来、早期前立腺がんの治療の中心として欧米を中心に急速に普及してきた。本邦においても、２０１２年４月にロボット支援根治的前立腺全摘除術が保険収載されて以降、急速な普及が進んでおり、２０１３年には約５６００人の患者が本手術を受けている。２０１４年時点では、保険適応は前立腺全摘除術のみである。本術式は、従来の開放手術と比較して、術中出血量が極めて少なく低侵襲手術の代表となっている。このようにロボット手術では、出血量が少なく、術者は安心して手術を実施することが可能であるが、現時点のロボット技術には触覚がないという大きな問題が存在する。医師の手に伝わる感触が欠如するため、内視鏡スコープから得られる腹腔内の画像による視覚のみに頼っている。

ロボット手術システム用鉗子は、その把持する部位に触覚がないため、臓器を把持することで必要以上の圧力をかける危険性があり、場合によっては臓器を圧挫滅することで臓器損傷する危険性が指摘されている。このため、現時点では、ロボット手術システム用鉗子を挿入するためのトロカー以外に、介助者が従来の鉗子を入れて手術の補助を行う２本のトロカーの留置を必要としている。また、縫合糸を用いた結紮操作も手術においては重要な操作であるが、これも視覚のみに頼って行っているのが現状であり、糸がちぎれたり、組織が裂けたりすることも少なくない。一方、鉗子の柄の部分にも触覚がないため、手術中スコープの視野外となる死角においては、例えば、消化管や大血管を強く圧迫して正常な臓器を損傷する危険性が指摘されている。そのため、術者の技量によらず、臓器損傷を回避できる触覚を有する各種鉗子の開発が急がれている。

内視鏡スコープから得られた視覚以外の方法によって、臓器をどのくらいの強さで押しているかの情報を入手可能にした内視鏡装置としては、特許文献１に記載の消化管内視鏡装置が知られている。特許文献１に記載の消化管内視鏡装置では、内視鏡スコープの先端角部にドーナツ型の圧力センサーを設けたものを使用している。

このドーナツ型の圧力センサーは、環状の第１電極及び第１電極の周囲を被覆する感圧抵抗体とからなるドーナツ型の感知部と、内視鏡スコープの先端部に形成された環状の溝と、この環状の溝の表面に複数個、等間隔に設けられた第２電極とを有している。ドーナツ型の感知部が内視鏡スコープの先端部に形成された環状の溝に嵌め込まれると、第２電極が部分的に感圧抵抗体の外周に接触した状態となるので、ドーナツ型の圧力センサーとして作動するようになり、第１電極と第２電極との間の抵抗値の変化を測定することによって内視鏡スコープの挿入部の先端に加わる圧力を検知することができる。この消化管内視鏡装置によれば、挿入部の先端の稜線部に印加されている圧力の大きさと位置とを検出することができるため、腸管穿孔が起こる前に検出した圧力に基づいて内視鏡スコープを操作することができ、腸管穿孔を防ぐことができるようになる。

一方、画像や感触以外の方法によって腸壁をどのくらいの強さで押しているかの情報を入手可能にした鉗子としては、特許文献２に記載の触覚センサーを備える鉗子が知られている。特許文献２に記載の触覚センサーを備える鉗子は、把持鉗子の把持面ないし剥離鉗子の剥離面に多数の圧力センサーがマトリクス状配置された触覚センサーを設けたものであり、この触覚センサーの出力によって把持鉗子の把持面ないし剥離鉗子の剥離面に加わっている力を検知することができるようになる。

国際公開ＷＯ２０１２／１５３７０３公報特開平６−２０９９０２号公報

特許文献２に開示されている触覚センサーを備える鉗子は、把持している組織に対する把持力や剥離している組織に対する剥離力を測定することができるという良好な効果を奏する。しかしながら、触覚センサーを備える鉗子による腸管穿孔は、内視鏡スコープ内に挿通された鉗子の顎部の稜線部が腸管を強く押したときに生じやすいが、特許文献２に開示されている鉗子では、顎部の稜線部には触覚センサーが設けられていないこと、及び、触覚センサーとしては半導体集積回路的に作製されているものであるために、鉗子の顎部の稜線部に触覚センサーを配置し難く、腸管穿孔の抑制目的にはさらなる改良の余地がある。

加えて、鉗子は、縫合糸を把持しての結紮にも使用されるが、結紮時に縫合糸の引っ張り強さを測定するためには鉗子の顎部の稜線部の両側端にも触覚センサーを配置する必要がある。しかしながら、特許文献２に開示されている鉗子では、顎部の稜線部の両側端には触覚センサーが設けられていないことから、結紮時の縫合糸の引っ張り強さの測定は困難である。

本発明の目的は、各種鉗子の顎部の稜線部ないし外表面に沿って取り付けても外径寸法の増大化が小さい、細径の、圧力分布を測定し得る圧力センサーを提供することにある。また、本発明の別の目的は、鉗子の顎部の稜線部ないし外表面に加わる力を高感度に検知することができるとともに、縫合糸の結紮時に縫合糸の引っ張り強さも測定し得る圧力センサー付き鉗子を提供することにある。

本発明の参考例の圧力センサーによれば、
線状の導電性材料からなる第１電極及び前記第１電極の周囲を覆う加圧されることにより電気的特性が変化する感圧部材からなる線状圧力感応部と、
前記線状圧力感応部の表面に形成された第２電極と、
前記第１電極に接続された第１リード線と、
前記第２電極に接続された第２リード線と、
を有する圧力センサーであって、
平面視で直線状かつ平行に、互いに離間して配置された複数の導電性糸が織り込まれ又は縫い込まれた異方導電性布を有し、
前記異方導電性布は、前記複数の導電性糸が前記線状圧力感応部における第１電極の延在方向とは交差する方向となるように、前記線状圧力感応部の表面の少なくとも一部を被覆しており、
前記異方導電性布の複数の導電性糸のそれぞれが第２電極を構成し、
前記第２リード線は複数設けられ、
前記複数の第２電極は、それぞれ個別に又は隣接する複数本毎に、それぞれ前記複数の第２リード線のいずれかに接続されている、
圧力センサーが提供される。

参考例の圧力センサーにおいては、線状の導電性材料からなる第１電極として細径のものを使用することができ、また、異方導電性布はフレキシブル配線基板等に比すると柔軟性に富むため、第２電極を構成する複数の導電性糸のそれぞれを感圧部材を介して第１電極と密接に対向させることができる。そのため、第１の態様の圧力センサーによれば、細径でありながら高感度の圧力センサーが得られる。

しかも、参考例の圧力センサーにおいては、第２電極を構成する複数の導電性糸のそれぞれが圧力センサーの検知用電極として作動する。そのため、複数の導電性糸のそれぞれを個別に第２リード線に接続すれば、長さ方向に沿った圧力分布を高精細に測定することができるようになる。また、複数の導電性糸を隣接する複数本毎に第２リード線に接続すれば、分解能は低下するが、長さ方向に沿った隣接する複数本の領域毎の平均化された圧力分布を測定することができるようになる。

なお、参考例の圧力センサーは、抵抗検出型のもの及び容量検出型のもののいずれにも適用可能である。また、第１の態様の圧力センサーにおいては、異方導電性布は、必ずしも線状圧力感応部の全てを覆っている必要はなく、部分的に被覆することにより第２電極として作動する導電性糸が一部でも感圧部材を介して第１電極と対向していれば、圧力センサーとしての作用効果を奏することができる。

参考例の圧力センサーにおいては、さらに平面視で直線状かつ平行に、互いに離間して配置された複数の導電性糸が織り込まれ又は縫い込まれたリード線用異方導電性布を有し、前記リード線用異方導電性布における前記複数の導電性糸が前記複数の第２リード線を構成しているものとしてもよい。係る場合においては、前記リード線用異方導電性布は第１リード線も兼ねているものとすることができる。細い複数のリード線を用いると絡みやすいが、リード線用異方導電性布の複数の導電性糸を複数の第２リード線や第１リード線として兼用すると、複数の導電性糸は固定されているために絡むことがなくなり、配線が容易となる。

また、参考例の圧力センサーにおいては、前記リード線用異方導電性布は前記第２電極を構成する複数の導電性糸を有する異方導電性布と一体化されているものとしてもよい。このような構成を備えていると、別途リード線用異方導電性布を設ける必要がなくなるので、製造が容易となる。

また、参考例の圧力センサーにおいては、前記リード線用異方導電性布は、前記複数の導電性糸が細線状の絶縁性部材に沿うように、前記細線状の絶縁性部材の表面に巻き付けられて細径ケーブルを形成しているものとしてもよい。係る場合も、複数の導電性糸は固定されているために絡むことがなくなり、配線が容易となる。

さらに、本発明の第１の態様の圧力センサー付き鉗子によれば、
線状の導電性材料からなる第１電極及び前記第１電極の周囲を覆う加圧されることにより電気的特性が変化する感圧部材からなる線状圧力感応部と、
前記線状圧力感応部の表面に形成された第２電極と、
前記第１電極に接続された第１リード線と、
前記第２電極に接続された第２リード線と、
鉗子と、
を有する圧力センサー付き鉗子であって、
平面視で直線状かつ平行に、互いに離間して配置された複数の導電性糸が織り込まれ又は縫い込まれた異方導電性布を有し、
前記線状圧力感応部は、前記鉗子の少なくとも一方の顎部の稜線に沿って取り付けられており
前記異方導電性布は、前記複数の導電性糸が前記線状圧力感応部における第１電極の延在方向とは交差する方向となるように、前記線状圧力感応部の表面の少なくとも一部を被覆しており、
前記異方導電性布の複数の導電性糸のそれぞれが第２電極を構成し、
前記第２リード線は複数設けられ、
前記複数の第２電極は、それぞれ個別に又は隣接する複数本毎に、それぞれ前記複数の第２リード線のいずれかに接続されており、
前記第１リード線及び前記複数の第２リード線はともに前記鉗子のシャフトの表面に沿って前記鉗子の操作部側まで延在されている、
圧力センサー付き鉗子が提供される。

本発明の第１の態様の圧力センサー付き鉗子によれば、線状圧力感応部が細径であり、異方導電性布も薄いため、線状圧力感応部及び異方導電性布を各種鉗子の鍔部の稜線部に沿って取り付けても外径寸法の増大化が小さく、従来の通常の鉗子、内視鏡用鉗子ないしロボット手術システム用鉗子と同様に取り扱うことができるようになる。しかも、線状圧力感応部及び異方導電性布からなる圧力センサーの感度が高いので、鉗子が体腔と接触したことを高感度に検出することができ、体腔穿孔が起こる前に検出した圧力に基づいて鉗子を操作することができようになり、体腔穿孔を回避できるようになる。

加えて、縫合糸の結紮時には、縫合糸を鉗子の一方の顎部に巻回させて把持した状態で縫合するが、第２の態様の圧力センサー付き鉗子によれば、縫合糸の結紮時における縫合糸の引っ張り強さを鉗子の側面に設けられている線状圧力感応部及び異方導電性布からなる圧力センサー部によって正確かつ高精度に測定することができるようになる。なお、第２の態様の圧力センサー付き鉗子においては、圧力センサーは鉗子の少なくとも一方の顎部の稜線に設けられていれば所定の作用効果を奏するようになるが、両方の顎部に設けてもよい。

また、係る態様の圧力センサー付き鉗子においては、さらに平面視で直線状かつ平行に、互いに離間して配置された複数の導電性糸が織り込まれ又は縫い込まれたリード線用異方導電性布を有し、前記リード線用異方導電性布における前記複数の導電性糸が前記複数の第２リード線を構成しているものとしてもよく、前記リード線用異方導電性布は前記第１リード線も兼ねているものとしてもよい。さらには、前記リード線用異方導電性布は、前記複数の導電性糸が細線状の絶縁性部材に沿うように、前記細線状の絶縁性部材の表面に巻き付けられて細径ケーブルを形成しているものとしてもよい。細い複数のリード線を用いると絡みやすいが、リード線用異方導電性布の複数の導電性糸を複数の第２リード線や第１リード線として兼用すると、複数の導電性糸は固定されているために絡むことがなくなり、配線が容易となる。

第１の態様の圧力センサー付き鉗子においては、
前記異方導電性布は第１及び第２の異方導電性布からなり、
前記第１の異方導電性布は、前記複数の導電性糸が前記顎部の先端側の線状圧力感応部における第１電極の延在方向とは交差する方向となるように、前記鉗子の前記線状圧力感応部が取り付けられた顎部の把持面側から前記線状圧力感応部の先端側の表面を覆うとともに前記顎部の外表面を覆うように設けられており、
前記顎部の外表面及び把持面側を覆う前記第１の異方導電性布上にはそれぞれ絶縁性部材が配置され、
前記第２の異方導電性布が、前記第２の異方導電性布の前記複数の導電性糸が前記顎部の両側面側の線状圧力感応部における第１電極の延在方向とは交差する方向となるように、前記鉗子の前記線状圧力感応部が取り付けられた顎部の把持面側から、前記線状圧力感応部の一方の側面、前記絶縁性部材の表面、及び、前記線状圧力感応部の他方の側面を覆うとともに前記顎部の把持面側の絶縁性部材も覆うように設けられており、
前記第１の異方導電性布の複数の導電性糸にそれぞれ前記第２リード線が接続され、
前記第２の異方導電性布の複数の導電性糸にそれぞれ第３リード線が接続されており、
前記複数の第３リード線は前記第１リード線及び前記複数の第２リード線とともに前記鉗子のシャフトの表面に沿って前記鉗子の操作部側まで延在されているものとしてもよい。

このような構成の圧力センサー付き鉗子によれば、第１リード線と第２リード線との間の出力を測定することにより、鉗子の先端側に加わった圧力分布を測定することができる。また、第１の異方導電性布を鉗子の顎部の先端側に位置する線状圧力感応部の一部を被覆するように取付けること、及び、第２の異方導電性布を鉗子の顎部の両側面に位置する線状圧力感応部の一部を被覆するように取り付けることは容易であるので、かかる形態の圧力センサー付き鉗子を容易に製造することができるようになる。しかも、第１の異方導電性布が鉗子の顎部の背面を経て鉗子のシャフト側まで延在されているので、第１の異方導電性布の第２電極として作動する導電性糸と第２リード線との接続も行い易くなる。

加えて、係る態様の圧力センサー付き鉗子によれば、鉗子の顎部の両側面側の線状圧力感応部同士が第２の異方導電性布における導電性糸により短絡された形になり、第３のリード線のそれぞれと第１のリード線との間の出力として、鉗子の顎部の両側面側の線状圧力感応部に加わっている圧力の平均値に基づく圧力分布を測定することができるようになる。

また、第１の態様の圧力センサー付き鉗子においては、
前記異方導電性布は第１の異方導電性布及び第２の異方導電性布からなり、
前記第１の異方導電性布は、前記複数の導電性糸が前記顎部の先端側の線状圧力感応部における第１電極の延在方向とは交差する方向となるように、前記鉗子の前記線状圧力感応部が取り付けられた顎部の把持面側から前記線状圧力感応部の先端側の表面を覆うとともに前記顎部の外表面を覆うように設けられており、
前記顎部の把持面及び外表面を覆う前記第１の異方導電性布上には、それぞれシート状感圧部材が配置され、
前記第２の異方導電性布が、前記第２の異方導電性布の前記複数の導電性糸が前記顎部の両側面側の線状圧力感応部における第１電極の延在方向とは交差する方向となるように、前記鉗子の前記線状圧力感応部が取り付けられた顎部の把持面側から、前記線状圧力感応部の一方の側面、前記シート状感圧部材の表面、及び、前記線状圧力感応部の他方の側面を覆うとともに前記顎部の把持面側のシート状感圧部材も覆うように設けられており、
前記第１の異方導電性布の複数の導電性糸にそれぞれ前記第２リード線が接続され、
前記第２の異方導電性布の複数の導電性糸にそれぞれ第３リード線が接続されおり、
前記複数の第３リード線は前記第１リード線及び前記複数の第２リード線とともに前記鉗子のシャフトの表面に沿って前記鉗子の操作部側まで延在されているものとしてもよい。

このような構成の圧力センサー付き鉗子によれば、第１リード線と第２リード線との間の出力を測定することにより、鉗子の先端側に加わった圧力分布を測定することができるようになる。また、第１の異方導電性布が鉗子の顎部の背面を経て鉗子のシャフト側まで延在されているので、第１の異方導電性布の第２電極として作動する導電性糸と第２リード線との接続も行いやすくなる。

また、係る態様の圧力センサー付き鉗子においては、鉗子の顎部の両側面側の線状圧力感応部同士が第２の異方導電性布における導電性糸により短絡された形になっている。そのため、第３のリード線のそれぞれと第１のリード線との間の出力により、顎部の両側面側の線状圧力感応部に加わっている圧力の平均値に基づく圧力分布を測定することができる

また、第１の異方導電性布と第２の異方導電性布との間にシート状感圧部材が配置されているから、第１の異方導電性布のそれぞれの導電性糸と第２の異方導電性布のそれぞれの導電性糸との平面視における交点はそれぞれ圧力感応部となり、平面状の圧力分布を測定し得る面状圧力センサーを形成する。そのため係る態様の圧力センサー付き鉗子によれば、複数の第２リード線と複数の第３リード線のそれぞれの出力を測定することにより、鉗子の把持面側の把持力分布及び外面側の圧力分布を測定することができるようになる。なお、シート状感圧部材としては、周知のものを適宜選択して採用することができる。

また、第１の態様の圧力センサー付き鉗子においては、
さらに線状の導電性材料及び前記線状の導電性材料の周囲を覆う加圧されることにより電気的特性が変化する感圧部材からなる第２の線状圧力感応部を複数有し、
前記異方導電性布は、前記複数の導電性糸が前記顎部の先端側の線状圧力感応部における第１電極の延在方向とは交差する方向となるように、前記鉗子の前記線状圧力感応部が取り付けられた顎部の把持面側から前記線状圧力感応部の先端側の表面を覆うとともに前記顎部の外表面を覆うように設けられており、
さらに、前記複数の第２の線状圧力感応部が、互いに平行に、かつ前記顎部の外表面を覆う異方導電性布の複数の導電性糸と交差する方向に、前記顎部の外表面を覆う異方導電性布上に配置され、
前記複数の第２の線状圧力感応部のそれぞれの両端の線状の導電性材料はそれぞれ両側面側の前記線状圧力感応部の外表面と接触しており、
前記複数の第２の線状圧力感応部の線状の導電性材料にはそれぞれ第３リード線が接続され、
前記複数の第３リード線は前記第１リード線及び前記複数の第２リード線とともに前記鉗子のシャフトの表面に沿って前記鉗子の操作部側まで延在されているものとしてもよい。

このような構成の圧力センサー付き鉗子によっても、上記の第１の態様の圧力センサー付き鉗子と同様の作用効果を奏するほか、異方導電性布を鉗子の顎部の先端側に位置する線状圧力感応部の一部を被覆するように取付けること、及び、第２の線状圧力感応部を鉗子の顎部の両側面に位置する線状圧力感応部の一部を被覆するように取り付けることが容易となる。また、第１の異方導電性布が鉗子の顎部の背面を経て鉗子のシャフト側まで延在されているので、第１の異方導電性布の第２電極として作動する導電性糸と第２リード線との接続も行い易くなる。加えて、第２の線状圧力感応部の出力が第３のリード線によって取り出されているので、鉗子の背面側の押圧力も測定することができるようになる。

係る態様の圧力センサー付き鉗子においては、さらに前記複数の第２の線状圧力感応部が、互いに平行に、かつ前記顎部の把持面を覆う異方導電性布の複数の導電性糸と交差する方向に、前記顎部の把持面を覆う異方導電性布上にも配置されているとともに、両端側でのみ前記顎部の把持面を覆う異方導電性布上に固定されており、前記把持面側の複数の第２の線状圧力感応部のそれぞれの両端の線状の導電性材料はそれぞれ両側面側の前記線状圧力感応部の外表面と接触しており、前記把持面側の複数の第２の線状圧力感応部の線状の導電性材料にもそれぞれ第３リード線が接続されているものとしてもよい。このような構成を備えていると、把持している組織等の把持圧力の分布を測定することができるほか、縫合糸を把持している場合には縫合糸の引っ張り力も測定することができるようになる。

図１Ａは異方導電性布の平面図であり、図１Ｂは図１ＡのＩＡ部分の拡大図であり、図１Ｃは図１ＢのＩＣ−ＩＣ線に沿った断面図である。図２Ａは線状圧力感応部の平面図であり、図２Ｂは図２ＡのIIＢ−IIＢ線に沿った断面図である。図３Ａは参考例の圧力センサーの正面図であり、図３Ｂは側面側から見た図である。図４Ａは変形例１の圧力センサー２０Ｂを先端側から見た図であり、図４Ｂは変形例２の圧力センサー２０Ｃを先端側から見た図であり、図４Ｃは変形例３の圧力センサー２０Ｄを先端側から見た図であり、図４Ｄは細径ケーブルの断面図である。図５Ａは実施形態１の圧力センサー付き鉗子の正面図であり、図６Ｂは図６ＡのVIＢ部分の拡大図である。図６Ａは実施形態１の圧力センサー付き鉗子の先端部の拡大平面図であり、図６Ｂは同じく先端部を開いたときの正面図である。図７Ａは実施形態１の圧力センサー付き鉗子の変形例１における先端部の拡大平面図であり、図７Ｂは同じく変形例２における先端部の拡大平面図であり、図７Ｃは同じく変形例３における拡大正面図である。図８Ａ〜図８Ｄは、実施形態２の圧力センサー付き鉗子の製造工程を順を追って説明する図である。図９Ａ〜図９Ｄは、実施形態３の圧力センサー付き鉗子の製造工程を順を追って説明する図である。図１０Ａは、実施形態４の圧力センサー付き鉗子の一方の把持面側の平面図であり、図１０Ｂ（ａ）は図１０ＡのＸＢ部分の模式拡大図であり、図１０Ｂ（ｂ）は同じく縫合糸を把持した際の模式拡大図であり、図１０Ｂ（ｃ）は同じく縫合糸を引っ張ったとき模式拡大図であり、図１０Ｃ（ａ）〜（ｄ）は縫合糸を把持した際の線状圧力感応部の状態を順を追って説明するための模式拡大断面図である。

以下、図面を参照して本発明の参考例の圧力センサー及びこの圧力センサーを備えた実施形態の圧力センサー付き鉗子を説明する。ただし、以下に示す各実施形態は、本発明の技術思想を具体化するための参考例圧力センサー及びこの圧力センサーを備えた実施形態の圧力センサー付き鉗子を例示するものであって、本発明をこれらのものに特定することを意図するものではない。本発明は、特許請求の範囲に含まれるその他の実施形態のものにも等しく適用し得るものである。なお、この明細書における説明のために用いられた各図面においては、各部材を図面上で理解可能な程度の大きさとするため、各部材毎に適宜に縮尺を異ならせて表示しており、必ずしも実際の寸法に比例して表示されているものではない。

［異方導電性布について］
最初に、図１を参照して参考例及び各実施形態の線状圧力センサーの構成要素である異方導電性布１０の具体的構成について説明する。なお、図１Ａは異方導電性布の平面図であり、図１Ｂは図１ＡのＩＢ部分の拡大図であり、図１Ｃは図１ＢのＩＣ−ＩＣ線に沿った断面図である。

異方導電性布１０は、非導電性繊維の織物１１に、平面視で直線状かつ平行に、互いに離間して配置された複数本の導電性糸１２が織り込まれ又は縫い込まれたものであり、実質的に非導電性繊維の織物１１における縦糸又は横糸の一部を予め定めた一定の間隔で導電性糸１２に置換したものないし予め定めた一定の間隔で導電性糸を縫い込んだものからなる。図１Ａ〜図１Ｃは、導電性糸が横糸として織り込まれた場合の例を示している。

なお、この明細書における「平面視」とは、異方導電性布１０を平坦面に載置して、異方導電性布１０の表面に対して垂直方向から視認することを意味し、「側面視」とは、異方導電性布１０を平坦面に載置し、異方導電性布１０に対して導電性糸１２の延在方向に対して垂直な側面から視認することを意味する。同じく「平面視で直線状かつ平行」とは、異方導電性布１０を平面視した場合に、複数の導電性糸１２のそれぞれが直線状にかつ平行に見えることを意味し、導電性糸１２は、異方導電性布１０に織り込まれ又は縫い込まれているので、図１Ｂに示されているように、一部が非導電性繊維の織物１１における縦糸によって覆われた状態となっていても、図１Ｃに示されているように、側面視で波状に見える状態となっていてもよい。

非導電性繊維としては例えば繊維径約２５μｍのポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）繊維が用いられている。異方導電性布１０は、厚さが約５０μｍで、非常に柔軟性に富んでいる。なお、異方導電性布１０を構成する非導電性繊維は、ＰＥＴ以外にも非導電性のものであれば種類を問わずに使用し得るが、耐熱性及び化学的耐性を有するものが好ましい。また、導電性糸１２は、銀糸、金糸、ステンレススチール糸、炭素繊維、銀めっきナイロン糸等の、径が細く、導電性を有し、柔軟なものであれば使用することができ、その径は非導電性繊維と同程度とすることが好ましい。異方導電性布１０を構成する非導電性繊維及び導電性糸１２の径は、数μｍ〜数十μｍ範囲のものを用いることができる。複数の導電性糸１２間の間隔は、特に臨界的限度はないが、圧力分布を高分解能で測定することができるようにするためには０．５〜１．０ｍｍ程度とすればよく、用途によって１〜数ｃｍ程度となるようにすることもできる。

［線状圧力感応部］
次に、参考例及び各実施形態に共通する線状圧力感応部について、図２を参照しながら説明する。なお、図２Ａは線状圧力感応部の平面図であり、図２Ｂは図２ＡのIIＢ−IIＢ線に沿った断面図である。

先ず、図２に示したような構成を有する線状の導電性材料１５と、線状の導電性材料１５の周囲を覆う、加圧されることにより電気的特性が変化する感圧部材１６とからなる線状圧力感応部１７を製造する。ここでは、感圧部材１６は線状の導電性材料１５の周囲を全周にわたって被覆しており、線状の導電性材料１５と感圧部材１６とは同心的に配置されている。線状圧力感応部１７の長さは、使用する鉗子の稜線部の長さとほぼ同程度とされる。線状の導電性材料１５は、銀線、金線、ステンレススチール線等、径が約１００〜５００μｍ程度の導電性金属線材を使用することが好ましい。

線状圧力感応部１７は、チューブ状に形成された感圧部材１６の中空孔に線状の導電性材料１５である導電性金属線材を挿入することにより製造することができるが、通常の絶縁単線の製造方法と同様にして長尺状の線状圧力感応部１７を製造した後に切断することにより製造してもよい。なお、感圧部材１６としては、周知の感圧抵抗体や極板間の容量変化として検出するための誘電体を用いることもできるが、測定の容易さを考慮すれば感圧抵抗体を使用することが好ましい。

［参考例（圧力センサー）］
参考例の圧力センサー２０Ａを図３を参照して説明する。なお、図３Ａは参考例の圧力センサーの正面図であり、図３Ｂは側面側から見た図である。

参考例の圧力センサー２０Ａは、線状の導電性材料１５からなる第１電極（以下、「第１電極１５」と表す。）と、第１電極１５の周囲を覆う、加圧されることにより電気的特性が変化する感圧部材１６とからなる線状圧力感応部１７と、線状圧力感応部１７の表面の少なくとも一部を覆う異方導電性布１０とを有している。なお、図３では、線状圧力感応部１７の表面の実質的に全てを異方導電性布１０で覆った例が示されている。異方導電性布１０は、複数の導電性糸１２がそれぞれ第１電極１５とは実質的に直交する方向に配置されている。

なお、この明細書における「実質的に直交」とは、正確に直交していれば最も望ましいが、必ずしも正確に直交していなくても９０度に近い角度で交差していれば良いことを意味する。これらの複数の導電性糸１２がそれぞれ参考例の圧力センサー２０Ａにおける第２電極２１を形成する。そして、第１電極１５には第１リード線２２が、複数の第２電極２１にはそれぞれ第２リード線２３が接続されている。なお、第１リード線２２としては第１電極１５とほぼ同径のものが用いられており、第２リード線２３としては導電性糸１２とほぼ同径のエナメル線等の表面が絶縁された導電線が用いられている。

感圧部材１６と異方導電性布１０とは接着剤(図示省略）により固定されている。これにより、異方導電性布１０の複数の導電性糸１２からなる第２電極２１はそれぞれ感圧部材１６を介して第１電極１５と対向することになり、複数の導電性糸１２からなる第２電極２１のそれぞれが独立した感圧センサーの一方の電極を構成することになる。

図３Ａ及び図３Ｂに示した参考例の圧力センサー２０Ａでは、長さ方向に沿って直線状に異方導電性布１０が被覆されていない溝部２４が形成されている。この溝部２４は異方導電性布１０を感圧部材１６の表面に巻き付けて固定するために形成されるものである。この溝部２４内には、複数の第２リード線２３が異方導電性布１０の表面に露出しないように配置されており、複数の第２リード線２３は第１リード線２２と同一方向に延在されている。なお、溝部２４内に配置された複数の第２リード線２３を接着剤によって固定してもよい。

この圧力センサー２０Ａによれば、第２電極２１と第１電極１５と間の電気的特性の変化（例えば抵抗変化や容量変化）を測定することにより圧力を測定することができるが、複数の第２電極２１は互いに独立しているため、それぞれの第２電極２１に加わっている圧力の分布を測定することができる。また、第２リード線２３を隣接する複数の第２電極２１毎にまとめて接続すれば、圧力分布測定の分解能は低下するが、隣接する複数本の第２電極２１の領域毎に平均された圧力分布を測定することができるようになる。

しかも、圧力センサー２０Ａにおいては、線状の導電性材料からなる第１電極１５として細径のものを使用することができ、また、異方導電性布１０はフレキシブル配線基板等に比すると柔軟性に富むため、第２電極２１を構成する複数の導電性糸１２のそれぞれを感圧部材１６を介して第１電極１５と密接に対向させることができる。そのため、参考例の圧力センサー２０Ａによれば、小型でありながら高感度な線状の圧力センサーが得られる。この圧力センサー２０Ａは、直径は０．５ｍｍ〜１．５ｍｍ程度、長さは任意とすることができ、適宜の形状に折り曲げて使用することができる。

さらに、参考例の圧力センサー２０Ａにおいては、導電性糸１２からなる第２電極２１の数及び第２電極２１間距離は任意であり、第２電極２１間距離を短くして単位長さ当たりの第２電極２１の数を増加させれば、高分解能で圧力分布を測定することができるようになる。

［圧力センサーの変形例１〜３］
参考例の圧力センサー２０Ａでは、線状圧力感応部１７の表面の実質的に全てを異方導電性布１０で覆った例及び複数の導電性糸１２からなる第２電極２１のそれぞれに対して第２リード線２３を接続した例を示した。しかしながら、線状圧力感応部１７の表面の実質的に全てを異方導電性布１０で被覆することは必要ではなく、第２電極２１を構成する異方導電性布１０の導電性糸１２と第１電極１５とが感圧部材１６を介して対向していれば、圧力センサーとして作動する。また、リード線の取り出しには種々の形態を取り得る。

そこで、線状圧力感応部１７の表面に対する異方導電性布１０の被覆形態及びリード線の取り出し形態を変更した変更例１〜３の圧力センサーを図４を用いて説明する。なお、図４Ａは変形例１の圧力センサー２０Ｂを先端側から見た図であり、図４Ｂは変形例２の圧力センサー２０Ｃを先端側から見た図であり、図４Ｃは変形例３の圧力センサー２０Ｄを先端側から見た図であり、図４Ｄは細径ケーブルの断面図である。また、変形例１〜３においては、圧力センサー２０Ｂ〜２０Ｄの正面図は、先端側から見た図を示すのみでそれぞれ自明であるので、図示省略した。また、変形例１〜３の圧力センサー２０Ｂ〜２０Ｄにおいては、参考例の圧力センサー２０Ａと構成が同一の部分には同一の参照符号を付与して詳細な説明は省略する。

参考例の圧力センサー２０Ａでは、複数の導電性糸１２からなる第２電極２１のそれぞれに対して第２リード線２３を接続した例を示したが、図４Ａに示した変形例１の圧力センサー２０Ｂでは、平面視で直線状かつ平行に、互いに離間して配置された複数の導電性糸が織り込まれ又は縫い込まれたリード線用異方導電性布２５を用い、このリード線用異方導電性布２５の導電性糸（図示省略）を第２リード線として用いたものである。リード線用異方導電性布２５としては、導電性糸としてエナメル線等の表面が絶縁された導電線からなるものを用いることが好ましい。細い複数のリード線を用いると絡みやすいが、リード線用異方導電性布２５の複数の導電性糸を複数の第２リード線として兼用すると、複数の導電性糸は固定されているために絡むことがなくなり、配線が容易となる。

この場合においては、第２電極２１を構成する導電性糸１２を有する異方導電性布１０を延在させることによりリード線用異方導電性布２５として用いてもよく、異方導電性布１０の導電性糸１２とリード線用異方導電性布２５の導電性糸との間を別途リード線によって接続してもよい。前者の場合は、別途第２電極を構成する導電性糸１２にリード線を接続する手間が不要となるので、製造が容易となる。また、後者の場合は、リード線を接続するための手間が必要となるが、第２リード線としてのリード線用異方導電性布２５の配置の自由度が増加する。

また、参考例の圧力センサー２０Ａでは線状圧力感応部１７の周囲の実質的に全てを異方導電性布１０で被覆した例を示したが、図４Ｂに示した変形例２の圧力センサー２０Ｃは線状圧力感応部１７の周囲の実質的に半分のみを異方導電性布１０で被覆したものである。このような構成の変形例２の圧力センサー２０Ｃでも、実質的に参考例の圧力センサー２０Ａと同等の作用効果を奏することができる。

さらに、図４Ｃに示した変形例３の圧力センサー２０Ｄは、変形例２の圧力センサー２０Ｃにおいて、リード線用異方導電性布２５を用い、このリード線用異方導電性布２５の導電性糸を第２リード線として用いたものである。この場合も、第２電極２１を構成する導電性糸１２を有する異方導電性布１０を延在させることによりリード線用異方導電性布２５として用いてもよく、異方導電性布１０の導電性糸１２とリード線用異方導電性布２５の導電性糸との間を別途リード線によって接続してもよい。このような構成の変形例３の圧力センサー２０Ｄでも、実質的に変形例２の圧力センサー２０Ｃと同等の作用効果を奏することができる。

なお、リード線用異方導電性布２５を用いる場合には、図４Ｄに示したように、細線状の絶縁性部材２７の表面にリード線用異方導電性布２５を複数の導電性糸２６が細線状の絶縁性部材２７の延在方向に沿うように巻き付けた細径ケーブル２８からなるものを用いることもできる。細径ケーブル２８の径は、細い方が望ましいが、細すぎても製造が困難となるので、１〜２ｍｍ程度とすることが好ましい。

［実施形態１（圧力センサー付き鉗子１）］

実施形態１の圧力センサー付き鉗子３０Ａの具体的構成について、図５及び図６を用いて説明する。なお、図５Ａは実施形態１の圧力センサー付き鉗子の正面図であり、図５Ｂは図５ＡのＶＢ部分の拡大図である。また、図６Ａは実施形態１の圧力センサー付き鉗子の先端部の拡大平面図であり、図６Ｂは同じく先端部を開いた時の正面図である。なお、図５及び図６においては、参考例の圧力センサー２０Ａと同一の構成部分には同一の参照符号を付与してその詳細な説明は省略する。

なお、鉗子は、従来の鉗子だけでなく、内視鏡用鉗子やロボット手術システム用鉗子も知られている。これらの鉗子は、それぞれ操作部の構成が相違するが、シャフト及び顎部の構成には実質的に相違はない。また、従来の鉗子としては、把持鉗子だけではなく、生検鉗子、剥離鉗子等、種々のものが周知である。そのため、以下においては従来の周知の把持鉗子に対して本発明を適用したものについて、本発明の圧力センサー付き鉗子を代表して説明する。また、鉗子の顎部も、片開きタイプのものや両開きタイプのもの等種々のものが周知であるが、本発明の圧力センサー付き鉗子は顎部の形状の如何に関わらず適用可能であるので、両開きタイプのものを例にとって説明する。

実施形態１の圧力センサー付き鉗子３０Ａは、例えば互いに開閉可能な第１顎部３１ａ及び第２顎部３１ｂと、中空長尺のシャフト３２と、操作部３３とを備えている。操作部３３は、ハンドル３３ａ及びレバー３３ｂを有している。操作者がレバー３３ｂを操作することにより、第１顎部３１ａ及び第２顎部３１ｂの開閉を行うことができる。また、操作部３３は鉗子３０を操作する際の把持部となり、さらに操作部３３全体を動かすことにより、第１顎部３１ａ及び第２顎部３１ｂの回転、押し込み及び引き抜きを行うことができ、大腸内での生体組織の剥離や把持、縫合糸の結紮などの各種処置操作を行うことができる。

第１顎部３１ａ及び第２顎部３１ｂは、シャフト３２の先端に開閉可能に軸支されており、ここでは第１顎部３１ａの稜線に沿って圧力センサー２０が設けられている。この圧力センサー２０としては、上述した参考例及び変形例１〜変形例３に示したいずれをも使用することができるが、ここでは参考例に記載の圧力センサーを用いた例を示している。この圧力センサー２０は、図６Ａに示されているように、第１顎部３１ａの稜線部に沿って折り曲げられて接着剤（図示せず）によって固定されている。

圧力センサー２０から伸びている第１リード線２２及び第２リード線２３は、第１顎部３１ａからシャフト３２の外壁に沿って、それぞれ個別にないし束ねられて操作部３３の近傍まで延在され、操作部３３の近傍で鉗子３０から離間して信号処理部（図示省略）に接続されている。第１リード線２２及び複数の第２リード線２３は適宜に束ねられてシャフト３２の外壁に接着剤（図示せず）によって固定されている。なお、第１顎部３１ａ及び第２顎部３１ｂを開いた状態を、図６Ｂに示した。

第２リード線２３としては導電性糸１２とほぼ同等の径のエナメル線等の表面が絶縁された導電線が用いられ、それぞれ平行状態に配置して、より線として、あるいは生体安全性が確認されている細径チューブ（図示省略）内を通されて、シャフト３２の外壁に固定されている。

実施形態１の圧力センサー付き鉗子３０Ａによれば、圧力センサー２０が細径であることから、圧力センサー２０を市販の鉗子の鍔部の稜線部に沿って取り付けても外径寸法の増大化が小さく、市販の鉗子と同様に取り扱うことができるようになる。しかも、圧力センサー２０の感度が高いので、鉗子３０が体腔と接触したことを高感度に検出することができ、腸管穿孔が起こる前に検出した圧力に基づいて鉗子３０を操作することで、体腔穿孔を回避できるようになる。

加えて、縫合糸を鉗子３０の一方の顎部３１ａに巻回ないし引っ掛けるようにして牽引する場合において、検出された圧力から縫合糸の牽引強さを測定することができるようになるので、不適切な縫合となる虞を抑制することができる。なお、第２の態様の圧力センサー付き鉗子３０においては、圧力センサー２０は鉗子の少なくとも一方の顎部３１ａないし３１ｂの稜線に設けられていれば所定の作用効果を奏するようになるが、両方の顎部に設けてもよい。

また、実施形態１の圧力センサー付き鉗子３０Ａにおいては、第１リード線２２を圧力センサー２０の一方側の端部に設けた例を示したが、他方側の端部にも設け、必要であれば第２リード線２３の一部とともに、別途シャフト３２の外壁に沿って操作部３３の近傍まで延在させてもよい。

［圧力センサー付き鉗子１の変形例１〜３］
実施形態１の圧力センサー付き鉗子３０Ａの変形例１〜３を図７を用いて説明する。なお、図７Ａは実施形態１の圧力センサー付き鉗子における変形例１の先端部の拡大平面図であり、図７Ｂは同じく変形例２の先端部の拡大平面図であり、図７Ｃは同じく変形例３の拡大正面図である。

実施形態１の圧力センサー付き鉗子３０Ａにおいては、第１リード線２２及び複数の第２リード線２３を圧力センサー２０の長さ方向に沿って延出し、鉗子のシャフト３２の外壁に沿って操作部３３側まで延在させた例を示した。変形例１及び２の圧力センサー付き鉗子３０Ｂ及び３０Ｃでは、複数の第２リード線２３を圧力センサー２０が取り付けられている第１顎部３１ａの背面側に沿って配置したものである。

変形例１の圧力センサー付き鉗子３０Ｂは、図７Ａに示したように、圧力センサー２０の第２電極となる異方導電性布１０の複数の導電性糸１２のそれぞれに接続されている第２リード線２３を、圧力センサー２０が設けられている第１顎部３１ａの背面側に固定してものである。

なお、変形例１の圧力センサー付き鉗子３０Ｂでは、第１リード線２２を圧力センサー２０の両端部にそれぞれ設け、複数の第２リード線２３の一部とともに束ねられ、別途シャフト３２の外壁に沿って操作部３３の近傍まで延在させた例を示してある。変形例１の圧力センサー付き鉗子３０Ｂによれば、第２リード線２３の固定を行い易くなる他は実質的に実施形態１の圧力センサー付き鉗子３０Ａと同様の作用効果を奏することができるようになる。

変形例２の圧力センサー付き鉗子３０Ｃは、図７Ｂに示したように、圧力センサー２０の第２電極となる異方導電性布１０の複数の導電性糸１２を隣接する複数本毎に第２リード線２３に接続したものである。このような構成とすると、第２リード線２３の数が減るので、第２リード線２３の固定を行い易くなる。ただし、変形例２の圧力センサー付き鉗子３０Ｃでは、変形例１の圧力センサー付き鉗子３０Ｂと比すると分解能は低下するが、隣接する複数本の導電性糸１２が設けられた領域毎に平均化された圧力分布を測定することができるようになる。

なお、圧力センサー付き鉗子として、図４Ａに示した変形例１及び図４Ｃに示した変形例３の圧力センサー２０Ｂ、２０Ｄを用いた場合には、図７Ａ及び図７Ｂに示した変形例１及び２の圧力センサー付き鉗子３０Ｂ、３０Ｃの構成を採用すると、第２リード線２３の配線が特に容易となる。

また、実施形態１の圧力センサー付き鉗子３０Ａにおいては、複数の第２リード線２３を鉗子のシャフト３２の外壁に沿って操作部３３側まで延在させた例を示したが、第２リード線２３は細いために絡みやすい。そこで、変形例３の圧力センサー付き鉗子３０Ｄでは、鉗子のシャフト３２の外表面に沿って複数の導電性糸３４を有するリード線用異方導電性布３５を固定し、このリード線用異方導電性布３５の複数の導電性糸３４に第２リード線２３としての機能を持たせたものである。なお、リード線用異方導電性布３５における導電性糸３４としてはエナメル線等の表面が絶縁された導電線からなるものを用いている。

このような構成の変形例３の圧力センサー付き鉗子３０Ｄによれば、リード線用異方導電性布３５の複数の導電性糸３４は所定間隔で平行に固定されているために絡むことがないので、第２リード線２３の取り扱いが容易となる。なお、圧力センサー２０の第２電極としての異方導電性布１０の複数の導電性糸１２とリード線用異方導電性布３５の複数の導電性糸３４との間の接続は、別途リード線によって接続する方法や、変形例１又は２に示されているような構成の第１顎部３１ａの背面に設けられた第２リード線２３を利用する方法を採用し得る。なお、リード線用異方導電性布３５を用いる場合には、図４Ｄに示したような細径ケーブル状のものも使用し得る。

［実施形態２（圧力センサー付き鉗子２）］
実施形態２の圧力センサー付き鉗子３０Ｅを図８を用いて説明する。なお、図８Ａ〜図８Ｄは、実施形態２の圧力センサー付き鉗子の製造工程を順を追って説明する図である。なお、図８においては、参考例の圧力センサー２０Ａ及び実施形態１の圧力センサー付き鉗子３０Ａと同一の構成部分には同一の参照符号を付与してその詳細な説明は省略する。

まず、図８Ａに示したように、鉗子の第１顎部３１ａの稜線に沿って線状圧力感応部１７を固定する。次いで、図８Ｂに示したように、第１の異方導電性布１０ａを、第１の異方導電性布１０ａの複数の導電性糸１２ａが線状圧力感応部１７の第１電極１５（図２参照）と実質的に直交する方向となるように、鉗子の第１顎部３１ａの把持面側から線状圧力感応部１７の先端側の表面を覆うとともに第１顎部３１ａの外表面を覆うように設ける。なお、第１の異方導電性布１０ａの複数の導電性糸１２ａが鉗子の第１顎部３１ａに直接接触しないようにするため、第１の異方導電性布１０ａの鉗子の第１顎部３１ａと接触する側を電気的に絶縁することが好ましい。このうち、第１の異方導電性布１０ａにおける複数の導電性糸１２ａが鉗子の先端側の線状圧力感応部１７の外表面と接触している部分が本発明の圧力センサーの一部を形成する。

次いで、図８Ｃに示したように、第１顎部３１ａの外表面を覆う第１の異方導電性布１０ａ上及び把持面側を覆う第１の異方導電性布１０ａ上にそれぞれ絶縁性部材３６又はシート状感圧部材３７を配置する。なお、把持面側の絶縁性部材３６及びシート状感圧部材３７については図示省略した。絶縁性部材３６及びシート状感圧部材３７としては厚さが薄いものが好ましく、また、絶縁性部材３６としては絶縁フィルムあるいは絶縁性塗料を用いることができる。

次いで、図８Ｄに示したように、第２の異方導電性布１０ｂを、第２の異方導電性布１０ｂの複数の導電性糸１２ｂが第１顎部３１ａの両側面側の線状圧力感応部１７における第１電極１５の延在方向と実質的に直交する方向に、第１顎部３１ａの把持面側から線状圧力感応部の一方の側面を覆うとともに絶縁性部材３６又はシート状感圧部材３７の表面も覆い、さらに、線状圧力感応部１７の他方の側面を覆うとともに第１顎部３１ａの把持面側の絶縁性部材３６又はシート状感圧部材３７まで覆う。このうち、第２の異方導電性布１０ｂにおける複数の導電性糸１２ｂが第１顎部３１ａの両側面側の線状圧力感応部１７の外表面と接触している部分も本発明の圧力センサーの一部を形成する。

その後、第１の異方導電性布１０ａにおける複数の導電性糸１２ａのそれぞれに第２リード線２３を接続し、第２の異方導電性布１０ｂにおける複数の導電性糸１２ｂのそれぞれに第３リード線３８を接続し、これらの第２リード線２２及び第３リード線３８ともに、実施形態１の圧力センサー付き鉗子３０Ａの場合と同様にして、適宜にシャフト３２の外壁に固定する。これにより、実施形態２の圧力センサー付き鉗子３０Ｅが得られる。

実施形態２の圧力センサー付き鉗子３０Ｅによれば、第１リード線２２と第２リード線２３との間の出力を測定することにより、鉗子の先端側に加わった圧力分布を測定することができるようになる。しかも、実施形態２の圧力センサー付き鉗子３０Ｅによれば、第１の異方導電性布１０ａを鉗子の第１顎部３１ａの先端側に位置する線状圧力感応部１７の一部を被覆するように取付けること、及び、第２の異方導電性布１０ｂを鉗子の第１顎部３１ａの両側面に位置する線状圧力感応部１７の一部を被覆するように取り付けることが容易となる。また、第１の異方導電性布１０ａが鉗子の第１顎部３１ａの背面を経て鉗子のシャフト３２側まで延在されているので、第１の異方導電性布１０ａの第２電極として作動する導電性糸１２ａと第２リード線２３との接続も行い易くなる。

加えて、実施形態２の圧力センサー付き鉗子３０Ｅにおいては、鉗子の第１顎部３１ａの両側面側の線状圧力感応部１７同士が第２の異方導電性布１０ｂにおける導電性糸１２ｂにより短絡された形になっている。そのため、第３のリード線３８のそれぞれと第１のリード線２２との間の出力は、絶縁性部材３６及びシート状感圧部材３７のいずれが用いられた場合でも、鉗子の第１顎部３１ａの両側面側の線状圧力感応部１７に加わっている圧力の平均値に基づく圧力分布が測定されることになる。

また、シート状感圧部材３７が用いられた場合には、第１の異方導電性布１０ａと第２の異方導電性布１０ｂとの間にシート状感圧部材３７が配置されているから、第１の異方導電性布１０ａのそれぞれの導電性糸１２ａと第２の異方導電性布１０ｂのそれぞれの導電性糸１２ｂとの平面視における交点はそれぞれ圧力感応部となり、平面状の圧力分布を測定し得る面状圧力センサーを形成する。そのため、複数の第２リード線２３と複数の第３リード線のそれぞれの出力を測定することにより、実施形態２の圧力センサー付き鉗子３０Ｅの把持面側の把持力分布及び外面側の圧力分布を測定し得るようになる。

［実施形態３（圧力センサー付き鉗子３）］
実施形態３の圧力センサー付き鉗子３０Ｆを図９を用いて説明する。なお、図９Ａ〜図９Ｄは、実施形態３の圧力センサー付き鉗子の製造工程を順を追って説明する図である。なお、図９においては、参考例の圧力センサー２０Ａ及び実施形態２の圧力センサー付き鉗子３０Ｅと同一の構成部分には同一の参照符号を付与してその詳細な説明は省略する。

まず、図９Ａに示したように、鉗子の第１顎部３１ａの稜線に沿って線状圧力感応部１７を固定する。次いで、図９Ｂに示したように、異方導電性布１０を、異方導電性布１０の複数の導電性糸１２が線状圧力感応部１７の第１電極１５（図２参照）と実質的に直交する方向となるように、鉗子の第１顎部３１ａの把持面側から線状圧力感応部１７の先端側の表面を覆うとともに第１顎部３１ａの外表面を覆うように設ける。この場合も、異方導電性布１０の複数の導電性糸１２が鉗子の第１顎部３１ａに直接接触しないようにするため、異方導電性布１０の鉗子の第１顎部３１ａと対向する側を電気的に絶縁することが好ましい。このうち、異方導電性布１０における複数の導電性糸１２が鉗子の先端側の線状圧力感応部１７の外表面と接触している部分が本発明の圧力センサーの一部を形成する。

次いで、図９Ｃに示したように、第１顎部３１ａの外表面を覆う異方導電性布１０上に複数の第２の線状圧力感応部３９をそれぞれが互いに平行になるように配置する。第２の線状圧力感応部３９としては、参考例の圧力センサー２０における線状圧力感応部１７と同様の構成のものを使用し得る。次いで、それぞれの第２の線状圧力感応部３９の両端側の導電性部材４０をそれぞれ鉗子の第１顎部３１ａの両側端側に位置する線状圧力感応部１７の表面に接触させる。これらの第２の線状圧力感応部３９の両端側の導電性部材４０が第１顎部３１ａの両側面側の線状圧力感応部１７の外表面と接触している部分も本発明の圧力センサーの一部を形成する。

その後、異方導電性布１０における複数の導電性糸１２のそれぞれに対して第２リード線２３を接続し、複数の第２の線状圧力感応部３９のそれぞれの導電性部材４０に対して第３リード線３８を接続し、実施形態１の圧力センサー付き鉗子３０Ａの場合と同様にして、第１リード線２２、これらの第２リード線２３及び第３リード線３８とともに適宜に束ねてシャフト３２の外壁に固定する。これにより、実施形態３の圧力センサー付き鉗子３０Ｆが得られる。

この実施形態３の圧力センサー付き鉗子３０Ｆによれば、実施形態１の圧力センサー付き鉗子３０Ａと実質的に同様の作用効果を奏するほか、異方導電性布１０を鉗子の顎部の先端側に位置する線状圧力感応部１７の一部を被覆するように取付けることが容易となる。しかも、異方導電性布１０が鉗子の第１顎部３１ａの背面を経て鉗子のシャフト３２側まで延在されているので、異方導電性布１０の第２電極として作動する導電性糸１２と第２リード線２３との接続も行い易くなる。

加えて、実施形態３の圧力センサー付き鉗子３０Ｆにおいては、鉗子の両側面側の線状圧力感応部１７同士が複数の第２の線状圧力感応部３９の導電性部材４０により短絡された形になっている。そのため、第３のリード線３８のそれぞれと第１のリード線２２との間の出力は、鉗子の第１顎部３１ａの両側面側の線状圧力感応部１７に加わっている圧力の平均値に基づく圧力分布が測定されることになる。

また、複数の第２の線状圧力感応部３９が異方導電性布１０上に設けられているため、それぞれの第２の線状圧力感応部３９の導電性部材４０と異方導電性布１０の複数の導電性糸１２との平面視における交点はそれぞれ圧力感応部となり、平面状の圧力分布を測定し得る面状圧力センサーを形成する。そのため、複数の第２リード線２３と複数の第３リード線のそれぞれの出力を測定することにより、実施形態３の圧力センサー付き鉗子３０Ｆの外面側の圧力分布を測定し得るようになる。

［実施形態４（圧力センサー付き鉗子４）］
実施形態４の圧力センサー付き鉗子３０Ｇを図１０を用いて説明する。なお、図１０Ａは、実施形態４の圧力センサー付き鉗子の一方の把持面側の平面図であり、図１０Ｂ（ａ）は図１０ＡのＸＢ部分の模式拡大図であり、図１０Ｂ（ｂ）は同じく縫合糸を把持した際の模式拡大図であり、図１０Ｂ（ｃ）は同じく縫合糸を引っ張ったとき模式拡大図であり、図１０Ｃ（ａ）〜（ｄ）は縫合糸を把持した際の線状圧力感応部の状態を順を追って説明するための模式拡大断面図である。ただし、図１０Ｂ及び図１０Ｃにおいては、動作原理を理解しやすいようにするため、複数の第２の線状圧力感応部３９の間隔は縮小して記載してあり、図１０Ｂ（ｃ）及び図１０Ｃ（ｄ）においては、複数の線状圧力感応部３９の変形度合いを誇張して記載してある。なお、図１０においては、図９に示した実施形態３の圧力センサー付き鉗子２０Ｆと同一の構成部分には同一の参照符号を付与してその詳細な説明は省略する。

まず、図９に示した実施形態３の圧力センサー付き鉗子２０Ｆと同一構成のものを用意する。このとき、図１０Ａに示したように、異方導電性布１０が第１顎部２１ａの把持面４１の大部分を覆うように延在させる。次いで、第１顎部３１ａの把持面４１側を覆う異方導電性布１０上に複数の第２の線状圧力感応部３９をそれぞれが互いに平行になるように配置する。次いで、それぞれの第２の線状圧力感応部３９の両端側の導電性部材４０をそれぞれ鉗子の第１顎部３１ａの両側端側に位置する線状圧力感応部１７の表面に接触させるとともに、導電性糸１２が存在しない位置で、一対の固定部材４２によって線状圧力感応部３９を異方導電性布１０の表面に固定する。

これらの把持面４１側に設けられた第２の線状圧力感応部３９の両端側の導電性部材４０が第１顎部３１ａの両側面側の線状圧力感応部１７の外表面と接触している部分も、本発明の圧力センサーの一部を形成する。なお、導電性糸１２と第２の線状圧力感応部３９との接点は、固定せず、両者が接触した状態のまま摺動可能とされている。

その後、把持面４１側に設けられた第２の線状圧力感応部３９の両端側のそれぞれの導電性部材４０にも、図９Ｄに示した実施形態３の圧力センサー付き鉗子２０Ｆの場合と同様に、第３リード線３８を接続し、適宜に束ねてシャフト（図示省略）の外壁に固定する。これにより、実施形態４の圧力センサー付き鉗子３０Ｇが得られる。

この実施形態４の圧力センサー付き鉗子３０Ｇの使用形態を図１０Ｂ及び図１０Ｃを用いて説明する。使用前の第１顎部３１ａと第２顎部３１ｂの配置状態は図１０Ｃ（ａ）に示したとおりである。この状態から、縫合糸４３を把持するために第１顎部３１ａと第２顎部３１ｂを閉じると、その直後は図１０Ｃ（ｂ）に示したように、個々の線状圧力感応部３９は元の形状を維持している。

さらに、縫合糸４３に対して所定の操作を行うために、第１顎部３１ａと第２顎部３１ｂに対して所定の把持力を加えると、図１０Ｃ（ｃ）に示したように、線状圧力感応部３９の感圧部材１６（図２参照）が潰れて変形する。この時の複数の第２の圧力感応部３９の導電性部材４０と異方導電性布１０の複数の導電性糸１２との間の出力を測定すると、縫合糸４３の把持圧力の一次元分布を測定することができる。また、ここで縫合糸４３に換えて組織（図示省略）を把持させると、複数の第２の圧力感応部３９の導電性部材４０と異方導電性布１０の複数の導電性糸１２との間の出力を測定することによって、組織の把持圧力の分布を測定することができる。

縫合糸４３を把持した状態で、圧力センサー付き鉗子３０Ｇを図１０Ｂ及び図１０Ｃにおける左方向へ引っ張ると、縫合糸４３に対して引っ張り力４４が印加されるが、線状圧力感応部３９は、両端側が固定部材４２によって異方導電性布１０に固定されているが導電性糸１２に対しては固定されていないため、図１０Ｂ（ｃ）及び図１０Ｃ（ｄ）に示したように、導電性糸１２と接している部分が右側に引っ張られて変形する。これにより、複数の線状圧力感応部３９の導電性材料４０間の出力を測定することにより、横方向の引っ張り力、すなわち、縫合糸４３を引っ張っている力を測定することができるようになる。

１０、１０ａ、１０ｂ…異方導電性布１１…非導電性繊維の織物
１２、１２ａ、１２ｂ…導電性糸１５…第１電極（線状の導電性材料）
１６…感圧部材１７…線状圧力感応部
２０、２０Ａ〜２０Ｄ…圧力センサー２１…第２電極
２２…第１リード線２３…第２リード線
２４…溝部２５…リード線用異方導電性布
２６…（リード線用異方導電性布の）導電性糸２７…細線状の絶縁性部材
２８…細径ケーブル
３０、３０Ａ〜３０Ｆ…圧力センサー付き鉗子３１ａ…第１顎部
３１ｂ…第２顎部３２…シャフト
３３…操作部３３ａ…ハンドル
３３ｂ…レバー３４…導電性糸
３５…リード線用異方導電性布３６…絶縁性部材
３７…シート状感圧部材３８…第３リード線
３９…第２の線状圧力感応部４０…導電性材料
４１…把持面４２…固定部材
４３…縫合糸４４…引っ張り力

Claims

線状の導電性材料からなる第１電極及び前記第１電極の周囲を覆う加圧されることにより電気的特性が変化する感圧部材からなる線状圧力感応部と、
前記線状圧力感応部の表面に形成された第２電極と、
前記第１電極に接続された第１リード線と、
前記第２電極に接続された第２リード線と、
鉗子と、
を有する圧力センサー付き鉗子であって、
平面視で直線状かつ平行に、互いに離間して配置された複数の導電性糸が織り込まれ又は縫い込まれた異方導電性布を有し、
前記線状圧力感応部は、前記鉗子の少なくとも一方の顎部の稜線に沿って取り付けられており
前記異方導電性布は、前記複数の導電性糸が前記線状圧力感応部における第１電極の延在方向とは交差する方向となるように、前記線状圧力感応部の表面の少なくとも一部を被覆しており、
前記異方導電性布の複数の導電性糸のそれぞれが第２電極を構成し、
前記第２リード線は複数設けられ、
前記複数の第２電極は、それぞれ個別に又は隣接する複数本毎に、それぞれ前記複数の第２リード線のいずれかに接続されており、
前記第１リード線及び前記複数の第２リード線はともに前記鉗子のシャフトの表面に沿って前記鉗子の操作部側まで延在されている、
圧力センサー付き鉗子。
さらに平面視で直線状かつ平行に、互いに離間して配置された複数の導電性糸が織り込まれ又は縫い込まれたリード線用異方導電性布を有し、
前記リード線用異方導電性布における前記複数の導電性糸が前記複数の第２リード線を構成している、請求項１に記載の圧力センサー付き鉗子。
前記リード線用異方導電性布は前記第２電極を構成する前記異方導電性布と一体化されている、請求項２に記載の圧力センサー付き鉗子。
前記リード線用異方導電性布は前記第１リード線も兼ねている、請求項２又は３に記載の圧力センサー付き鉗子。
前記リード線用異方導電性布は、前記複数の導電性糸が細線状の絶縁性部材に沿うように、前記細線状の絶縁性部材の表面に巻き付けられて細径ケーブルを形成している、請求項２〜４のいずれかに記載の圧力センサー付き鉗子。
前記異方導電性布は第１及び第２の異方導電性布からなり、
前記第１の異方導電性布は、前記複数の導電性糸が前記顎部の先端側の線状圧力感応部における第１電極の延在方向とは交差する方向となるように、前記鉗子の前記線状圧力感応部が取り付けられた顎部の把持面側から前記線状圧力感応部の先端側の表面を覆うとともに前記顎部の外表面を覆うように設けられており、
前記顎部の外表面及び把持面側を覆う前記第１の異方導電性布上にはそれぞれ絶縁性部材が配置され、
前記第２の異方導電性布が、前記第２の異方導電性布の前記複数の導電性糸が前記顎部の両側面側の線状圧力感応部における第１電極の延在方向とは交差する方向となるように、前記鉗子の前記線状圧力感応部が取り付けられた顎部の把持面側から、前記線状圧力感応部の一方の側面、前記絶縁性部材の表面、及び、前記線状圧力感応部の他方の側面を覆うとともに前記顎部の把持面側の絶縁性部材も覆うように設けられており、
前記第１の異方導電性布の複数の導電性糸にそれぞれ前記第２リード線が接続され、
前記第２の異方導電性布の複数の導電性糸にそれぞれ第３リード線が接続されており、
前記複数の第３リード線は前記第１リード線及び前記複数の第２リード線とともに前記鉗子のシャフトの表面に沿って前記鉗子の操作部側まで延在されている、
請求項１に記載の圧力センサー付き鉗子。
前記異方導電性布は第１の異方導電性布及び第２の異方導電性布からなり、
前記第１の異方導電性布は、前記複数の導電性糸が前記顎部の先端側の線状圧力感応部における第１電極の延在方向とは交差する方向となるように、前記鉗子の前記線状圧力感応部が取り付けられた顎部の把持面側から前記線状圧力感応部の先端側の表面を覆うとともに前記顎部の外表面を覆うように設けられており、
前記顎部の把持面及び外表面を覆う前記第１の異方導電性布上には、それぞれシート状感圧部材が配置され、
前記第２の異方導電性布が、前記第２の異方導電性布の前記複数の導電性糸が前記顎部の両側面側の線状圧力感応部における第１電極の延在方向とは交差する方向となるように、前記鉗子の前記線状圧力感応部が取り付けられた顎部の把持面側から、前記線状圧力感応部の一方の側面、前記シート状感圧部材の表面、及び、前記線状圧力感応部の他方の側面を覆うとともに前記顎部の把持面側のシート状感圧部材も覆うように設けられており、
前記第１の異方導電性布の複数の導電性糸にそれぞれ前記第２リード線が接続され、
前記第２の異方導電性布の複数の導電性糸にそれぞれ第３リード線が接続されおり、
前記複数の第３リード線は前記第１リード線及び前記複数の第２リード線とともに前記鉗子のシャフトの表面に沿って前記鉗子の操作部側まで延在されている、
請求項１に記載の圧力センサー付き鉗子。
さらに線状の導電性材料及び前記線状の導電性材料の周囲を覆う加圧されることにより電気的特性が変化する感圧部材からなる第２の線状圧力感応部を複数有し、
前記異方導電性布は、前記複数の導電性糸が前記顎部の先端側の線状圧力感応部における第１電極の延在方向とは交差する方向となるように、前記鉗子の前記線状圧力感応部が取り付けられた顎部の把持面側から前記線状圧力感応部の先端側の表面を覆うとともに前記顎部の外表面を覆うように設けられており、
さらに、前記複数の第２の線状圧力感応部が、互いに平行に、かつ前記顎部の外表面を覆う異方導電性布の複数の導電性糸と交差する方向に、前記顎部の外表面を覆う異方導電性布上に配置され、
前記複数の第２の線状圧力感応部のそれぞれの両端の線状の導電性材料はそれぞれ両側面側の前記線状圧力感応部の外表面と接触しており、
前記複数の第２の線状圧力感応部の線状の導電性材料にはそれぞれ第３リード線が接続され、
前記複数の第３リード線は前記第１リード線及び前記複数の第２リード線とともに前記鉗子のシャフトの表面に沿って前記鉗子の操作部側まで延在されている、
請求項１に記載の圧力センサー付き鉗子。
さらに前記複数の第２の線状圧力感応部が、互いに平行に、かつ前記顎部の把持面を覆う異方導電性布の複数の導電性糸と交差する方向に、前記顎部の把持面を覆う異方導電性布上にも配置されているとともに、両端側でのみ前記顎部の把持面を覆う異方導電性布上に固定されており、
前記把持面側の複数の第２の線状圧力感応部のそれぞれの両端の線状の導電性材料はそれぞれ両側面側の前記線状圧力感応部の外表面と接触しており、
前記把持面側の複数の第２の線状圧力感応部の線状の導電性材料にもそれぞれ第３リード線が接続されている、
請求項８に記載の圧力センサー付き鉗子。
さらに平面視で直線状かつ平行に、互いに離間して配置された複数の導電性糸が織り込まれ又は縫い込まれたリード線用異方導電性布を有し、
前記リード線用異方導電性布における前記複数の導電性糸が前記複数の第２リード線を構成している、請求項６〜９のいずれかに記載の圧力センサー付き鉗子。
前記リード線用異方導電性布は前記第２電極を構成する前記第１の異方導電性布と一体化されている、請求項１０に記載の圧力センサー付き鉗子。
前記リード線用異方導電性布は前記第１リード線及び第３リード線も兼ねている、請求項１０又は１１に記載の圧力センサー付き鉗子。
前記リード線用異方導電性布は、前記複数の導電性糸が細線状の絶縁性部材に沿うように、前記細線状の絶縁性部材の表面に巻き付けられて細径ケーブルを形成している、請求項１０〜１２のいずれかに記載の圧力センサー付き鉗子。