接触力传感器及其制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种用于消融导管(ablat1n catheter)等的接触力传感器及其制造方法。
【背景技术】
[0002]为了治疗心房的脉率不齐等，已知有如下的消融治疗，S卩，经皮地向心脏内的目标部位插入导管，使高频电流流过设置于导管的前端部的电极，从而选择性地对异常部位进行烧灼。
[0003]消融治疗是通过对发生脉率不齐的心脏内的异常电信号的传导路径进行烧灼而阻断传导路径，从而根治脉率不齐。
[0004]在该消融治疗中，为了对心脏内的异常电信号的传导路径进行烧灼，而使用前端部设置着可高频通电的电极的消融导管(例如参照专利文献I)。
[0005]在进行使用此种消融导管的消融治疗时，使消融导管的电极与心脏内壁的异常部位接触，使高频电流流过而进行烧灼。
[0006]然而，在电极对心脏内壁的异常部位的接触力不足的情况下，对异常的电力传导路径的烧灼不足，且，在接触力过剩的情况下，有可能使心脏的内壁贯通而引起作为并发症的心脏压塞(cardiac tamponade)。
[0007]因此，提出了在前端部设置感应电极的接触力的接触力传感器的导管(参照专利文献2) ο
[0008]现有技术文献
[0009]专利文献
[0010]专利文献1:日本专利特开2011-507605号公报
[0011]专利文献2:日本专利特开2011-147783号公报
【发明内容】
[0012][发明所要解决的问题]
[0013]然而，在设置着所述接触力传感器的导管中，该接触力传感器是由金属传感器构成体制作而成，利用粘合剂将应变计贴附在该传感器构成体上。因此，产生难以直接对应变计施加接触力，而接触力传感器的感度及精度低的课题。
[0014]本发明鉴于所述课题而完成，目的在于提供感度及精度高的接触力传感器及该接触力传感器的制造方法。
[0015][解决问题的技术手段]
[0016]技术方案I记载的接触力传感器通过对半导体材料进行加工制作而成，其特征在于包括:传感器构成体，具有底部、及形成于与该底部正交的方向上的接触力传递部；以及应力电力转换元件，形成于所述底部，将所述接触力传递部的位移转换为电信号。
[0017]接触力传感器包括一体地形成于底部的压电电阻元件等应力电力转换元件。因此，可提供感度及精度高且有用的接触力传感器。
[0018]技术方案2记载的接触力传感器根据技术方案I记载的接触力传感器，其特征在于:所述传感器构成体的底部包括环状部、及从该环状部的内侧朝向中央部延伸的多个臂部，所述接触力传递部在所述环状部的中央部与所述多个臂部连结而形成。
[0019]技术方案3记载的接触力传感器根据技术方案2记载的接触力传感器，其特征在于:在所述多个臂部分别形成着至少一个所述应力电力转换元件。
[0020]由此，可三维地感应接触力。
[0021]技术方案4记载的接触力传感器根据技术方案3记载的接触力传感器，其特征在于:在所述传感器构成体的底部，形成着将多个应力电力转换元件共同地连接的配线图案。
[0022]由此，可使导线减少而简化配线关系。
[0023]技术方案5记载的接触力传感器根据技术方案I记载的接触力传感器，其特征在于:绝缘层介置于所述底部与接触力传递部之间。
[0024]由此，可确保底部与接触力传递部的绝缘性。
[0025]技术方案6记载的接触力传感器根据技术方案5记载的接触力传感器，其特征在于:所述半导体材料为绝缘体上娃(silicon on insulator, SOI)基板。
[0026]一般来说，SOI基板为在硅晶片上形成着绝缘层的氧化硅膜的基板。
[0027]技术方案7记载的接触力传感器根据技术方案I记载的接触力传感器，其特征在于:在所述底部结合着结合构件，与应力电力转换元件连接的导线的连接部夹在底部与结合构件之间。
[0028]根据所述发明，可提高导线的连接部的接合强度。
[0029]技术方案8记载的接触力传感器根据技术方案7记载的接触力传感器，其特征在于:在所述结合构件形成着应力电力转换元件。
[0030]因在结合构件形成着应力电力转换元件，所以结合构件构成传感器构成体的一部分。因此，成为如下关系，即，如果将形成着底部的传感器构成体设为第一传感器构成体，则结合构件为第二构成体。
[0031]技术方案9记载的接触力传感器根据技术方案8记载的接触力传感器，其特征在于:所述应力电力转换元件经桥式连接而构成桥式电路。
[0032]技术方案10记载的接触力传感器的制造方法是利用微机电系统(micro electromechanical system,MEMS)技术制造接触力传感器的方法，其特征在于包括下述工序:形成底部、及形成于与该底部正交的方向上的接触力传递部；以及在底部形成将所述接触力传递部的位移转换为电信号的应力电力转换元件。
[0033]技术方案11记载的接触力传感器的制造方法根据技术方案10记载的接触力传感器的制造方法，其特征在于:使用SOI基板作为构成接触力传感器的材料。
[0034]技术方案12记载的接触力传感器的制造方法根据技术方案10记载的接触力传感器的制造方法，其特征在于:包括利用脉冲加热法将导线连接于所述应力电力转换元件的工序。
[0035]根据所述发明，可确实地将导线连接于窄区域。
[0036][发明的效果]
[0037]根据本发明，可提供感度及精度高的接触力传感器及该接触力传感器的制造方法。
【附图说明】
[0038]图1是表示应用本发明的实施方式的接触力传感器的导管的俯视图。
[0039]图2是所述导管的前端部的概略剖面图。
[0040]图3是表示从所述接触力传感器导出的导线的配线状态的俯视图。
[0041]图4是表示所述接触力传感器的立体图。
[0042]图5是表示所述接触力传感器的分解立体图。
[0043]图6是表示所述接触力传感器的应力电力转换元件的配置状态的俯视图。
[0044]图7是表示所述应力电力转换元件的连接状态的桥式电路图。
[0045]图8是表示所述接触力传感器的制造工序的概要的剖面图。
【具体实施方式】
[0046]以下，参照图1至图8对本发明的实施方式的接触力传感器进行说明。图1是表示应用接触力传感器的导管的俯视图，图2是用以说明导管的前端部的概略的剖面图。图3是表示从接触力传感器导出的导线的配线状态的俯视图，图4是表示接触力传感器的立体图，图5是表示接触力传感器的分解立体图。而且，图6是表示接触力传感器的应力电力转换元件(压电电阻元件)的配置状态的俯视图，图7是表示应力电力转换元件的连接状态的桥式电路图，图8是表示接触力传感器的制造工序的概要的剖面图，且表示图5中沿着X-X线的剖面。另外，各图中，为了设为可识别各构件的大小而对各构件的比例尺加以适当变更。
[0047]如图1所示，导管I为消融导管，包括控制手柄2、及从该控制手柄2的一端侧导出的轴3。而且，控制手柄2上设置着偏向构件21，在轴3的前端部31设置着前端电极4。此外，在轴3的前端部31中的轴3内配设着接触力传感器5。
[0048]设置于控制手柄2的偏向构件21为用以对轴3的前端部31进行偏向移动操作的构件，通过拉伸配设于轴3内的未图示的操作线，而使轴3的前端部31向两个方向进行偏向移动。
[0049]从控制手柄2的后部，导出连接于高频发生装置或控制器的缆线32或连接于流体源的灌注管33。高频发生装置连接于前端电极4，对前端电极4供给高频能量。而且，控制器具有如下功能，即，对电力输出信号或输入信号进行控制，并对朝向前端电极4的高频通电的状态进行控制，或接收来自接触力传感器5的输出信号而测定接触力。
[0050]如图1及图2所示，轴3为长条状且形成着管腔34，具有适度的刚性与可挠性。而且，管腔34内沿长度方向配设着空心状的导线插通管35、导线插通管36。
[0051]对于构成轴3的材料而言，例如可使用聚氨基甲酸醋(polyurethane)、聚稀径(polyolefine)、聚酰胺(polyamide)、聚醚聚酰胺(Polyether polyamide)等合成树脂。
[0052]而且，轴3的外径尺寸为8Fr以下，长度尺寸形成为90mm?110mm。
[0053]如图2所示，前端电极4形成为炮弹型，且固定于轴3的前端部31。而且，电极4在后端侧具有圆筒状的凹部41。在该凹部41上连结着接触力传感器5。进而，在电极4的后端侧连接着电极导线42。该电极导线42插通导线插通管36而连接于高频发生装置。即，电极4电连接于高频发生装置，以从高频发生装置供给高频能量到电极4中。
[0054]电极4的外径尺寸优选与轴3的外径尺寸大致同等，形成为SFr以下。而且，作为构成电极4的材料，例如可使用铂、金、不锈钢、钛合金等导热性良好的金属材料。
[0055]另外，电极4上形成着用以