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JPS5918051B2 - カテ−テル - Google Patents

カテ−テル

Info

Publication number
JPS5918051B2
JPS5918051B2 JP51021431A JP2143176A JPS5918051B2 JP S5918051 B2 JPS5918051 B2 JP S5918051B2 JP 51021431 A JP51021431 A JP 51021431A JP 2143176 A JP2143176 A JP 2143176A JP S5918051 B2 JPS5918051 B2 JP S5918051B2
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JP
Japan
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catheter
piezoelectric
pressure
film
tip
Prior art date
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Application number
JP51021431A
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English (en)
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JPS52105684A (en
Inventor
巌 瀬尾
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Petrochemical Co Ltd
Original Assignee
Mitsubishi Petrochemical Co Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Mitsubishi Petrochemical Co Ltd filed Critical Mitsubishi Petrochemical Co Ltd
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Priority to US05/770,782 priority patent/US4191193A/en
Priority to GB7602/77A priority patent/GB1572425A/en
Priority to DE19772708607 priority patent/DE2708607A1/de
Publication of JPS52105684A publication Critical patent/JPS52105684A/ja
Publication of JPS5918051B2 publication Critical patent/JPS5918051B2/ja
Expired legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • 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 for evaluating the cardiovascular system, e.g. pulse, heart rate, blood pressure or blood flow
    • A61B5/021—Measuring pressure in heart or blood vessels
    • A61B5/0215—Measuring pressure in heart or blood vessels by means inserted into the body
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01L—MEASURING FORCE, STRESS, TORQUE, WORK, MECHANICAL POWER, MECHANICAL EFFICIENCY, OR FLUID PRESSURE
    • G01L9/00—Measuring steady of quasi-steady pressure of fluid or fluent solid material by electric or magnetic pressure-sensitive elements; Transmitting or indicating the displacement of mechanical pressure-sensitive elements, used to measure the steady or quasi-steady pressure of a fluid or fluent solid material, by electric or magnetic means
    • G01L9/08—Measuring steady of quasi-steady pressure of fluid or fluent solid material by electric or magnetic pressure-sensitive elements; Transmitting or indicating the displacement of mechanical pressure-sensitive elements, used to measure the steady or quasi-steady pressure of a fluid or fluent solid material, by electric or magnetic means by making use of piezoelectric devices, i.e. electric circuits therefor
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61M—DEVICES FOR INTRODUCING MEDIA INTO, OR ONTO, THE BODY; DEVICES FOR TRANSDUCING BODY MEDIA OR FOR TAKING MEDIA FROM THE BODY; DEVICES FOR PRODUCING OR ENDING SLEEP OR STUPOR
    • A61M25/00—Catheters; Hollow probes
    • A61M2025/0001—Catheters; Hollow probes for pressure measurement
    • A61M2025/0002—Catheters; Hollow probes for pressure measurement with a pressure sensor at the distal end
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S310/00—Electrical generator or motor structure
    • Y10S310/80—Piezoelectric polymers, e.g. PVDF

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  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
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  • Cardiology (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
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  • Measuring Fluid Pressure (AREA)
  • Measuring Pulse, Heart Rate, Blood Pressure Or Blood Flow (AREA)
  • Measuring And Recording Apparatus For Diagnosis (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は先端部にトランスジューサを取付けたカテーテ
ルに係り、カテーテルの先端部に極めて薄く柔軟性のあ
る圧電体を複数個備えることにより血圧や胸腔内圧、子
宮内圧など生体内の圧力を直接電気信号として検出する
と共に２点での圧力波を肉圧電体によりその圧力波に対
応した電気信号として検出し、２点の圧力波の大きさの
差ΔＰから血流速度を測定することができるカテーテル
に関するものである。
従来、例えば心血管内圧を測るには、血管内に生理食塩
水で満たされたカテーテル（太さ１〜４間位のテフロン
、ウレタン、ポリエチレン等のプラスチック製細管）を
挿入し、これを通してカテーテル先端の血圧を体外に導
き、電気血圧計でこの血圧を電気信号に変換して測定す
るカテーテル式電気血圧計が用いられ、血圧波形を分析
し診断情報を得たり、血行動態を解析しようとすること
が進められている。
しかしこの方法は、カテーテル先端とトランスジューサ
間に水圧の差を生じるため真の零点を決定することがで
きず、かつカテーテル先端の圧波は粘度性液体で満たさ
れた粘弾性管中（カテーテル）を伝播して電気血圧計に
達するため、カテーテルにおける圧力の減衰や遅れなど
の影響があり忠実な測定が得られない。
近年上記欠点を取り除くためいまだ研究段階ではあるが
、カテーテル先端に圧カドランスジューサとして半導体
ストレンゲージを取り付け、血管内、体内にカテーテル
を挿入することにより血管内または体内の測定個所付近
までトランスジューサを挿入し、トランスジューサに加
わる微妙な圧力を電気信号に変換し指示し記録する方法
がある。
しかしこの方法もストレンゲージを圧カドランスジュー
サとして用いるためカーテル先端部のストレンゲージに
電圧を印加する必要があり、体内でショートした場合、
人体に危害を及ぼす危険性がある。
また構造が複雑であり機械的衝撃に弱く破損し易く、か
つカテーテル先端部の柔軟性が失なわれカテーテルとし
ての臨床的応用に限界があるばかりでな（、半導体スト
レンゲージは温度ドリフトが大きいため取り扱いが難か
しい等の欠点がある。
生体用のトランスジューサとしては、上記の欠点をもた
ず、感度、安定性、応答性が良いこと、動作範囲が広い
こと、環境条件に影響されることが少ないこと、被測定
生体に取り付は易く、生体に与える影響が少ないこと、
小形であること、消毒できること等の条件を備えたもの
であることが望ましい。
本発明は圧カドランスジューサとして上記各条件を満た
した柔軟性に優れた膜状圧電体をカテーテルの先端部に
備えた構造のものとすることにより生体内の圧力測定及
び流速測定に好適なカテーテルを提供するものである。
以下図面について本発明の実施例を詳細に説明する。
第１図は本発明の実施例の要部の斜視図、第２図は第１
図の■−■線断面図、第３図は第１図の右側面図、第４
図は第１図の先端部の縦断面図を示し、この実施例はカ
テーテル１の側壁と先端の２箇所に所定の間隔をおいて
複数個の膜状圧電体２．２′を接着したもので、血圧波
形のみでなく血流速度も同時に測定できるように構成し
たものである。
第１、第２図において１は太さ８Ｆ（直径３ｍｍ位）、
長さ１．２朋のカテーテルであり、柔軟性を有し特に先
端部は生体内に挿入するため角がなくまるみをもたせで
ある。
２，２′はカテーテル１の側壁と先端の２箇所に所定の
間隔をおいて生体用シリコン接着剤等により接着した膜
状圧電体、４゜４′はこの膜状圧電体２，２′の両面に
蒸着により設げた電極、γは膜状圧電体の電極４，４′
と測定器（図示せず）間を接続するローノイズケーブル
である。
また血液と触れる電極４の表面は血栓が生じるのを防止
するため生体用シリコンでコーテングしである。
６は膜状圧電体２，２′に適当な張力をもたせるために
カテーテル１と膜状圧電体２゜２′およびケーブル７で
囲まれた空間内に充填された弾性体で、ケーブルＴの制
動物質としての作用もある。
この弾性体６としては、ウレタン樹脂、シリコン樹脂、
エポキシ樹脂等のゴム状弾性を有する樹脂および合成樹
脂発泡体が用いられ、特に、液状で注入し、注入後硬化
するウレタン樹脂が好ましい。
なお、本実施例に使用する膜状圧電体２，２′は例えば
次のようにして製造されたものである。
すなわち、一軸配向した厚さ２０μのポリ弗化ビニリデ
ンフィルムの両面にアルミニウム電極を蒸着により形成
し、この電極を有するフィルムを１３０℃の恒温槽に入
れてその両面の電極間に電界強度６００ＫＶ／ｃＩｒＬ
の直流電界を１時間作用した後電界を除き恒温槽より取
り出して得られた圧電定数ｄ３．＝１６Ｘ１０ ”Ｃ
／Ｈの圧電性を有するものである。
第１、第２図のカテーテル側壁部に用いられる膜状圧電
体２は厚さ２０μ、大きさ２７Ｗ７ＷＸ５７Ｗｍの膜状
圧電フィルムを延伸方向がカテーテルの接線方向になる
ように用いられるのが好ましい。
また、上記ポリ弗化ビニリデンフィルムに代えて、ポリ
アミド、ポリ弗化ビニリデン、エポキシ樹脂、ポリアセ
タール樹脂等の合成樹脂１０〜９０容量部に対し、ジル
コン酸・チタン酸鉛系、チタン酸バリウム系等の圧電性
磁器粉末９０〜１０容量部を混練して製膜したものを用
いることができ、特に上記合成樹脂としてポリアセター
ル樹脂に塩素化ポリエチレン等の誘電率の大きなニジス
トマーを１〜８０重量％配合したものを用いると圧電定
数が高く、かつ柔軟性に富むため優れたカテーテルを得
ることができる。
例えばポリアセタール樹脂（デルリン５００）に塩素化
ポリエチレン（塩素化度３０重量％）を６０／４０重量
％の割合でポリマーブレンドし、これに強誘電体セラミ
ックス粉末（ジルコン酸チタン酸鉛系）を５０ ／ ５
０容量％の組成比でブレンドを行なう。
これをフィルム状に成形し、その表裏に銀を蒸着して電
極を形成し、この電極付きフィルムを８０℃の恒温槽に
入れ、その両面の電極間に３００ ＫＶ／ＣｒＩＬの直
流電界を１時間印加した後電界を除き恒温槽より取り出
して得られた膜状圧電体を用いることができ、こうして
得られた圧電膜は柔軟性、加工性に優れ、圧電定数ｄ３
１−３５×１Ｏ−１２Ｃ／Ｎの大きな圧電性能を有して
いる。
この膜状圧電体は異方性がないから第３、第４図に示す
カテーテル先端の膜状圧電体２′のように球面形状に形
成して用い、生体に及ぼす影響を少なくすることができ
る。
なお、各圧電体２，２′に発生した電気信号を体外に取
り出すため、２芯ケーブルγを使用している。
また１′はカテーテル１の先端細径部を示し、その内面
は金属メンキされていて圧電体電極４と連通させ、かつ
ケーブル７のシールド被覆と接続されている。
このカテーテル内面導体膜はシールド効果をもっている
。
８は血液と触れる電極４０表面に塗布した生体用シリコ
ン等のコーテイング材で、血栓の発生を防止するための
ものである。
本発明のカテーテルは上記のような構造であるから、ト
ランスジューサを有するカテーテル先端部を血管内に入
れて例えばノー藏内まで導入し、その血圧を膜状圧電体
２，２′により電気信号に変換する。
この電気信号をケーブル７により体外に取り出し、適当
な測定器を用いて測定することができる。
第６図ａは本発明カテーテルで得られた左心室内圧の波
形を示し、同図すは従来の電気血圧計によるものでカテ
ーテル１の共振液粘性効果によるノイズを含んでいるこ
とを示している。
また、カテーテルの動揺や温度ドリフト等により波形が
乱れる場合は、例えば第５図に示すようにカテーテル１
の側壁の膜状圧電体２に補償用圧電体３を設け、両正電
体２，３間に発生した電気信号の差を取り出す差動式と
し、ノイズを補償信号で打消するようにすればよい。
なお、４，４’。４社膜状圧電体２，３０面に蒸着によ
り設けた電極、７は電極４′を膜状圧電体２，３の共通
電極とし、各膜状圧電体２，３の両電極４，４′間及び
４′。
４′間に発生する電気信号の差を取り出すための２芯ロ
ーノイズケーブルである。
また、カテーテル１の先端の膜状圧電体２′の方も上記
と同様に補償用圧電体を設けて両圧電体間に発生した電
気信号の差を２芯ローノイズケーブル７′により取り出
す差動式としている。
本発明カテーテルは、かかる構成からなるから第７図に
示すように、本発明カテーテル１を血管１０中に挿入す
ると、カテーテル先端の膜状圧電体２′が動圧と静圧の
和の総圧Ｐ１を検出し、側壁部の膜状圧電体２が静圧Ｐ
２を検出することにより、ピトー管の原理から次式で示
す差圧ΔＰλ：圧力損失係数 ρ：血液密度 Ｖ：最大血流速度 によって最大血流速度Ｖを測定することができる。
なお、第８図に示すように、血管１０中に狭搾部１１が
ある場合、その位置においてはΔＰが太き−く検出され
るから、狭搾部１１の位置を検知する場合にも利用する
ことができる。
以上詳細に説明したことから明らかなように本発明によ
れば、柔軟硅の優れた膜状の圧電体を使用しているので
、感度、安定性、応答性、安全性等に優れ、小形にでき
、カテーテル先端部の柔軟性を損なうこともなく、構造
も比較的簡単であり、衝撃等の外力に対して強く、取扱
いが容易であるばかりでなく、血管内にトランスジュー
サを有するカテーテルを導入した場合、その位置をＸ線
検知できるよう検知材を用いなくてもケーブルや膜状圧
電体内の分散材によりＸ線検知ができるなど生体用トラ
ンスジューサとして極めて顕著な効果を奏しまた、その
他流動体中の圧力波の測定にも実用性が高い。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明の実施例の要部の斜視図、第２図は第１
図の■−■線断面図、第３図は第１図の右側面図、第４
図は第１図の先端部の縦断面図、第５図は差動型とした
例を示す横断面図、第６図ａ、ｂはそれぞれ本発明カテ
ーテル及び従来の電気血圧計により得られた右心室内圧
の波形図、第７図は本発明カテーテルにより血流速度を
測定している状態を示した断面図、第８図は血管の狭搾
部を検出する例を示す断面図である。 １・・・・・・カテーテル、１′・・・・・・カテーテ
ル１の先端細径部、２，２′・・・・・・膜状圧電体、
４，４’、４″−・・・・・電極、６・・・・・・弾性
体、７．γ′・・・・・・ローノイズケーブル、８・・
・・・・コーテイング材。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. １ 先端部にカテーテルの長さ方向に所定の間隔をおい
    て柔軟性の優れた膜状高分子圧電体を複数個有せしめ、
    圧力波を電気信号に変換し、流速を測定できるように構
    成したことを特徴とするカテーテル。
JP51021431A 1976-02-29 1976-02-29 カテ−テル Expired JPS5918051B2 (ja)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP51021431A JPS5918051B2 (ja) 1976-02-29 1976-02-29 カテ−テル
US05/770,782 US4191193A (en) 1976-02-29 1977-02-22 Catheter head-type transducer
GB7602/77A GB1572425A (en) 1976-02-29 1977-02-23 Catheter head-type transducer
DE19772708607 DE2708607A1 (de) 1976-02-29 1977-02-28 Katheter

Applications Claiming Priority (1)

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JP51021431A JPS5918051B2 (ja) 1976-02-29 1976-02-29 カテ−テル

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JPS52105684A JPS52105684A (en) 1977-09-05
JPS5918051B2 true JPS5918051B2 (ja) 1984-04-25

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ID=12054786

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JP (1) JPS5918051B2 (ja)
DE (1) DE2708607A1 (ja)
GB (1) GB1572425A (ja)

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