硬度测量用导管传感器制造技术

提供一种硬度测量用导管传感器，把结构简单、便于小型化的硬度传感器应用于导管。测量血管等内的被测定部的硬度用的导管传感器由外壳和信号处理部组成，外壳（１３）中包含向被测定部辐射振动的振动部（１１）和接收反射振动的振动接受部（１２），信号处理部（２０）根据振动部的辐射振动和振动接受部的反射振动之间的相位变化算出被测定部的硬度。而且，外壳内充满液体（１４）。振动部的辐射振动经液体传递到被测定部，来自被测定部的反射振动经液体传递到振动接受部。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及细管状物用的导管传感器，特别是涉及测量血管内壁等被测定部硬度用的硬度测量用导管传感器。
技术介绍
一直以来就有各种各样测量硬度用的传感器。测量物体硬度的需要是各种各样的，但在医疗领域，不仅要用纤维内窥镜等作为影像显示血管等内的状态，而且需要测定血管等内瘤块的硬度。因为知道了血管内瘤的硬度，就可以像触诊时那样明确地掌握该瘤为何物等等。测量硬度用的硬度传感器采用振子，作为根据它的辐射振动和反射振动的相位变化测量硬度的装置，有日本专利特开平09-145691号公报所公开的传感器。这是一种可以插入体内测量内部硬度的传感器，但是结构复杂，不适宜小型化到可以测量血管等内壁硬度的程度。此外，国际公开号WO01/84135号公报公开了不接触被测定物地测量硬度的装置。该公报主要着眼于测定装置的信号处理方面，没有公开传感器单元的具体结构本身。此外，没有公开测定血管等内的硬度用的导管等适宜于小型传感器用的结构。但是，如上所述，因为传统的硬度传感器具有不适宜小型化的结构，所以难以把传感器插入血管内来测定血管内壁等的瘤块硬度。特别是把硬度传感器用于细到1mm以下的导管，振子等的结构复杂，难以微细化，难以缩小内置硬度传感器的导管直径。因此，希望开发一种微细到能够测量血管内的硬度的传感器。鉴于这种情况，本专利技术提供一种硬度测量用导管传感器，其结构简化有利于小型化而适于将硬度传感器用于导管。
技术实现思路
为了达到本专利技术的上述目的，按照本专利技术的硬度测量用导管传感器由以下部分构成振动部，以规定的频率振动，向被测定部辐射振动；振动接受部，上述振动部的辐射振动辐射到上述被测定部，接收来自上述被测定部的反射振动；包含上述振动部及振动接受部的外壳；信号处理部，根据上述振动部的辐射振动和振动接受部的反射振动的相位变化，算出被测定部的硬度；充满上述外壳的液体。上述振动部的辐射振动，经上述液体传递到上述被测定部，来自上述被测定部的反射振动经上述液体传递到上述振动接受部。这里，在外壳中，也可以设置可以膨胀的气球部，该气球部因上述外壳内的上述液体的液压上升而膨胀，接触上述被测定部，来自上述振动部的振动传递到上述液体，经过上述气球部达到被测定部。此外，振动部及振动接受部也可以是与上述导管传感器插入血管等内的上述被测定部一侧相反的一侧的端侧部，设置在不插入血管等内的部分。此外，振动部也可以构造成向导管传感器纵向辐射振动，还可以在上述外壳内设置反射部分，使上述导管传感器具有从上述振动部在与导管传感器纵向垂直的方向上反射振动的反射部分。此外，反射部分也可以设置成以导管传感器的纵向为轴自由旋转。而且，振动部也可以构成为朝与导管传感器纵向垂直的方向辐射振动。这种场合，振动部也可以设置成以导管传感器的纵向为轴自由旋转。此外，外壳也可设置成以导管传感器的纵向为轴自由旋转。而且，振动部及振动接受部由一个振子构成，该一个振子上设置接地端子、上述振动部用的输入端子和上述振动接受部用的输出端子，上述输入端子和输出端子可用分离电极构成。此外，上述振动部及振动接受部也可以由两个振子构成，一个振子上设置上述振动部用的输入端子和接地端子，而另一个振子上设置上述振动接受部用的输出端子和接地端子。这里，振动部及振动接受部可以由压电陶瓷振子、叠层式压电陶瓷振子、双压电晶片振子、水晶振子、PVDF振子、磁应变元件、SAW中任何一种构成。此外，其形状可以为圆筒形、圆柱形、棱柱形中任何一种。采取上述手段，可以获得以下效果。就是说，本专利技术的硬度测量用导管传感器，结构简单而便于小型化，可以适应于非常微细的导管。因此，可以测定微细血管内血管内壁等的硬度。此外，通过使反射板或传感器自身旋转地进行测定，可进行具有定向性的测定，因此能够以可视方式显示血管内的硬度信息。附图简要说明附图说明图1概略说明本专利技术硬度测量用导管传感器；图2说明本专利技术硬度测量用导管传感器的信号处理部的结构例；图3说明本专利技术硬度测量用导管传感器的传感器部的结构；图4说明本专利技术硬度测量用导管传感器的传感器部的另一种结构；图5说明本专利技术的硬度测量用导管传感器的传感器部的另一种结构；图6说明设置在本专利技术的硬度测量用导管传感器的传感器部中的反射板旋转的状况；图7表示用本专利技术的具有定向性的硬度测量用导管传感器测量血管内的硬度时测量结果的一个示例；图8说明本专利技术的硬度测量用导管传感器的传感器部旋转的状况；图9说明本专利技术的硬度测量用导管传感器的外壳可旋转的结构；图10说明本专利技术的一种导管传感器的结构，其硬度测量用导管传感器的传感器部和伸到被测定部的部分相隔很大距离，传感器部配置在血管外部；图11说明本专利技术的硬度测量用导管传感器用的振子的结构；图12说明本专利技术的硬度测量用导管传感器用的振子的形状；图13是频率-增益-相位特性曲线图，表示自激振荡电路和移相电路部分各自的频率特性合成后的综合频率特性；图14是频率-增益-相位特性曲线图，表示自激振荡电路和移相电路部分各自的频率特性；本专利技术的最佳实施方式以下与图示实例一起说明本专利技术的实施方式。图1是本专利技术的硬度测量用导管传感器的概略图，表示传感器部10插入血管内的状态。从插入血管内的传感器部10，向作为肿瘤等患部的被测定部辐射超声波等振动，从被测定部反射的反射振动由传感器部10接收，在信号处理部20根据辐射振动和反射振动的相位变化，测定被测定部的硬度。这里，信号处理部20，如图2(a)所示，在传感器部10的输入和输出之间，设置移相电路部分21和放大电路部分22，构成作为强制反馈环路的自激振荡电路，在频率测定部23测定移相电路部分21的输出，根据频率的变化量测量辐射振动和反射振动的相位变化量，算出被测定部的硬度。信号处理部可采用与例如日本专利特开平09-145691号公报和国际公开号WO01/84135号公报所公开的信号处理部相同的结构。以下通过一例说明测定自激振荡电路上相位变化的原理。图13是频率-增益-相位特性曲线图，表示由传感器部10和信号处理部20构成的自激振荡电路和移相电路部分21各自的频率特性合成后的综合频率特性。横轴为频率，纵轴分别为增益和相位。频率-增益特性曲线TG是在自激振荡电路的频率特性上合成移相电路部分21的频率特性而成的综合频率特性。该频率-增益特性曲线TG，描绘出一条如图所示低频侧的区域上增益随着频率上升而上升，在共振频率f0的区域增益变为最大，在高频侧区域增益上升的而形成高峰的抛物线。特性曲线θ11是相位特性，表示自激振荡电路的输入相位和输出相位之差的输入输出相位差。在该自激振荡电路上，在呈现频率-增益特性曲线TG的极大值TGP的共振频率f0下，自激振荡电路的输入输出相位差调整为零。就是说，在自激振荡电路上，来自传感器部10的辐射振动的共振频率的输出相位(θ1)和作为移相电路部分21的输出而向传感器部10反馈的输入相位(θ2)的相位差的输入输出合成相位差θ11经移相电路部分21调整而变为零(θ11＝θ1+θ2＝0)。以此，在强制反馈环路上，测定被测定部时，在输出相位和输入相位之间存在相位差时反复进行反馈，直至输入输出合成相位差θ11变为零，在输入输出合成相位差θ11变为零的时刻起振。其结果是，自激振荡电路的反馈振荡能够更可靠地进行，促进反馈振荡。图14是频率-增本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种硬度测量用导管传感器，其特征在于，它是测量血管等内被测定部的硬度用的导管传感器，该传感器包括：振动部，以规定的频率振动，向被测定部辐射振动；振动接受部，所述振动部的辐射振动向所述被测定部辐射，来自所述被测定部的反射振动被所述振动接受部接收；　外壳，包含所述振动部及振动接受部；信号处理部，根据所述振动部的辐射振动和所述振动接受部的反射振动之间的相位变化，算出被测定部的硬度；以及液体，充满所述外壳内；所述振动部的辐射振动经过所述液体传递到所述被测定部，来自所述被测定部的反射振动经过所述液体传递到所述振动接受部。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：尾股定夫，
申请(专利权)人：学校法人日本大学，
类型：发明
国别省市：JP[日本]