JP2787828B2 - 透光性生体端子 - Google Patents
透光性生体端子Info
- Publication number
- JP2787828B2 JP2787828B2 JP63083191A JP8319188A JP2787828B2 JP 2787828 B2 JP2787828 B2 JP 2787828B2 JP 63083191 A JP63083191 A JP 63083191A JP 8319188 A JP8319188 A JP 8319188A JP 2787828 B2 JP2787828 B2 JP 2787828B2
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- Japan
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- light
- terminal
- translucent
- living body
- transmitting
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- Measurement Of The Respiration, Hearing Ability, Form, And Blood Characteristics Of Living Organisms (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 本発明は、その外周部が皮膚との親和性に優れた部材
よりなり、中心部の一部又は全部が透光性に優れた、且
つ少なくとも皮下組織との接触部分は生体親和性に優れ
た部材よりなる、生体内情報を光学的に長期連続して計
測する生体用留置装置に関する。
よりなり、中心部の一部又は全部が透光性に優れた、且
つ少なくとも皮下組織との接触部分は生体親和性に優れ
た部材よりなる、生体内情報を光学的に長期連続して計
測する生体用留置装置に関する。
近年様々な埋入型人工臓器が開発されてきており、そ
れらへの依存度は益々高まっていくものと考えられ、よ
り長期の埋入が望まれている。
れらへの依存度は益々高まっていくものと考えられ、よ
り長期の埋入が望まれている。
しかしながら、それらの人工臓器を生体の反応に応じ
て制御するための血液組成、体液成分等の生体内情報の
連続測定法はほとんど行われていない。
て制御するための血液組成、体液成分等の生体内情報の
連続測定法はほとんど行われていない。
上記に鑑み本発明者らは、生体親和性に優れた材料を
用いて生体内外を光学的に連結したところ、長期的に生
体内情報、特に分光学的情報を連続的に得られることを
知見し、本発明に到達したものである。
用いて生体内外を光学的に連結したところ、長期的に生
体内情報、特に分光学的情報を連続的に得られることを
知見し、本発明に到達したものである。
以下、本発明につき、その材料組成、形状乃至構造に
つき詳細に説明する。
つき詳細に説明する。
材料組成・製法 本発明に於ける「生体親和性部材」とは、下記に例示
するものである。
するものである。
Ca10（PO4）６（OH）２で表されるハイドロキシアパ
タイト。Ca10（PO4）６（OH）２で表される純粋品のみ
ならず、OHイオンのかわりに１〜10％のカーボネートイ
オン（CO3）やフッ素、塩素イオンを含むもの。Ca10（P
O4）６（OH）２を主成分として焼結性、強度、細孔度等
を向上するためにCa3（PO4）2,MgO,Na2O,K2O,CaF2,Al2O
3,SiO2,CaO,Fe2O3,MnO,MnO2,ZnO,C,SrO,PbO,BaO,TiO2,Z
rO2等の各種周知添加剤を添加混合したもの。ハイドロ
キシアパタイトの複合材。比較的毒性の少ないポリエチ
レン、ポリプロピレン、ポリメチルメタクリレート、ポ
リウレタン、ポリエステル、ABS、フッ素樹脂、ポリカ
ーボネイト、ポリスルホン、エポキシ、シリコーン、ジ
アリルフタレート、フラン等の高分子樹脂及びその複合
材。リン酸三カルシウム、リン酸四カルシウム、あるい
はバイオガラス、リン酸カルシウム系結晶化ガラス、多
結晶アルミナ、単結晶アルミナ、ジルコニア、カーボン
等のセラミックス、それらに各種周知添加剤を添加混合
した物、及びその複合材、チタン、チタン合金等の金属
材料及びその複合材等を例示するものである。
タイト。Ca10（PO4）６（OH）２で表される純粋品のみ
ならず、OHイオンのかわりに１〜10％のカーボネートイ
オン（CO3）やフッ素、塩素イオンを含むもの。Ca10（P
O4）６（OH）２を主成分として焼結性、強度、細孔度等
を向上するためにCa3（PO4）2,MgO,Na2O,K2O,CaF2,Al2O
3,SiO2,CaO,Fe2O3,MnO,MnO2,ZnO,C,SrO,PbO,BaO,TiO2,Z
rO2等の各種周知添加剤を添加混合したもの。ハイドロ
キシアパタイトの複合材。比較的毒性の少ないポリエチ
レン、ポリプロピレン、ポリメチルメタクリレート、ポ
リウレタン、ポリエステル、ABS、フッ素樹脂、ポリカ
ーボネイト、ポリスルホン、エポキシ、シリコーン、ジ
アリルフタレート、フラン等の高分子樹脂及びその複合
材。リン酸三カルシウム、リン酸四カルシウム、あるい
はバイオガラス、リン酸カルシウム系結晶化ガラス、多
結晶アルミナ、単結晶アルミナ、ジルコニア、カーボン
等のセラミックス、それらに各種周知添加剤を添加混合
した物、及びその複合材、チタン、チタン合金等の金属
材料及びその複合材等を例示するものである。
生体親和性透光性部材 本発明に於ける「生体親和性透光性部材」とは、単結
晶ゲルマニウム、単結晶フッ化カルシウム、単結晶シリ
コン等のセラミックス、及びバイオガラスセラミック
ス、リン酸カルシウム系結晶化ガラス、単結晶アルミ
ナ、リン酸カルシウム系セラミックスをガラス化したも
の等の生体親和性に優れたバイオセラミックス、及びシ
リコーンゴム、テフロン、ポリウレタン、ポリエチレン
等の透光性ポリマー等を例示し得る。又、これらの単体
のみならず、これらを複合したもの、更にはガラスファ
イバー、プラスチックファイバー等と光学的・機械的に
結合したものをも例示し得る。これらのうちで、リン酸
カルシウム系セラミックスをガラス化して得られる透光
性アパタイト等は、透光性を有するばかりでなく、生体
親和性も備えているので、これらのみによって成形され
た透光性生体端子でも本発明にかなうものである。
晶ゲルマニウム、単結晶フッ化カルシウム、単結晶シリ
コン等のセラミックス、及びバイオガラスセラミック
ス、リン酸カルシウム系結晶化ガラス、単結晶アルミ
ナ、リン酸カルシウム系セラミックスをガラス化したも
の等の生体親和性に優れたバイオセラミックス、及びシ
リコーンゴム、テフロン、ポリウレタン、ポリエチレン
等の透光性ポリマー等を例示し得る。又、これらの単体
のみならず、これらを複合したもの、更にはガラスファ
イバー、プラスチックファイバー等と光学的・機械的に
結合したものをも例示し得る。これらのうちで、リン酸
カルシウム系セラミックスをガラス化して得られる透光
性アパタイト等は、透光性を有するばかりでなく、生体
親和性も備えているので、これらのみによって成形され
た透光性生体端子でも本発明にかなうものである。
形状及び構造 本発明による透光性生体端子は使用目的に応じて、所
望の形状とすることができるが、その典型例について、
添加図面を参照して以下に詳説する。
望の形状とすることができるが、その典型例について、
添加図面を参照して以下に詳説する。
第１図は本発明透光性生体端子の一例を示す断面図で
あり、図中透光性生体端子は、生体親和性のよい透光性
部材１を中心に、ハイドロキシアパタイト焼結体よりな
る生体親和性部材01を周囲に配置せしめてなる。
あり、図中透光性生体端子は、生体親和性のよい透光性
部材１を中心に、ハイドロキシアパタイト焼結体よりな
る生体親和性部材01を周囲に配置せしめてなる。
上記構造を具備する生体親和性部材01は端子底部３を
皮下に埋設固定し、端子首部２の上端部を皮膚上に突出
配置して使用されるものであり、生体外の光源から赤外
線等を導入し、生体親和性透光性部材１を介して皮膚組
織に照射し、生体内物質による吸収を反射光を再び透光
性部材１に介して検出する。この検出光を外部に設けた
吸収スペクトル測定等の外部分析装置によって分析す
る。
皮下に埋設固定し、端子首部２の上端部を皮膚上に突出
配置して使用されるものであり、生体外の光源から赤外
線等を導入し、生体親和性透光性部材１を介して皮膚組
織に照射し、生体内物質による吸収を反射光を再び透光
性部材１に介して検出する。この検出光を外部に設けた
吸収スペクトル測定等の外部分析装置によって分析す
る。
又、外部光源の種類によっては様々な生体内情報を反
射光から取ることが可能である。
射光から取ることが可能である。
例えば可視光線を外部から導入すれば、肉眼で生体内
を観察する、いわゆる内視鏡として利用される。
を観察する、いわゆる内視鏡として利用される。
同じく第２図は、生体親和性に優れた透光性部材１を
皮下組織と直接に接する部分のみに用い、その上部には
一般的なガラス等の透光性に優れた部材４よりなる。第
２図に示す実施例は、光の減衰率が比較的高く、その厚
さを大きくできない場合の生体親和性透光性部材を使用
する際に好適に用いられる。
皮下組織と直接に接する部分のみに用い、その上部には
一般的なガラス等の透光性に優れた部材４よりなる。第
２図に示す実施例は、光の減衰率が比較的高く、その厚
さを大きくできない場合の生体親和性透光性部材を使用
する際に好適に用いられる。
又、第３図は、導入光路５及び受光光路６をもつ透光
性生体端子の断面図であり、その途中に設けたスリット
７中を光が通過する際に、スリット７に入り込んだ生体
液あるいは組織等の生体内物質による吸収から吸収スペ
クトル測定等を行うものとして利用される。
性生体端子の断面図であり、その途中に設けたスリット
７中を光が通過する際に、スリット７に入り込んだ生体
液あるいは組織等の生体内物質による吸収から吸収スペ
クトル測定等を行うものとして利用される。
第４図は、導入光路及び受光光路に光ファイバー8,9
を用いた透光性生体端子の断面図であり、スリット７に
表出している部分のみ生体親和性に優れた透光性部材1
0,11を用いている。
を用いた透光性生体端子の断面図であり、スリット７に
表出している部分のみ生体親和性に優れた透光性部材1
0,11を用いている。
第５図は、端子底部に全反射測定法（ATR法）用のプ
リズム12を配した透光性生体端子の断面図であり、その
両側には、導入光路５及び受光光路６が設けられてい
る。
リズム12を配した透光性生体端子の断面図であり、その
両側には、導入光路５及び受光光路６が設けられてい
る。
第６図は、光学系の部分を任意に交換できるようにし
た透光性生体端子の断面図であり、光学系は脱着可能な
内筒部15と生体親和性部材01に接着固定された外筒部14
よりなり、パッキング13により気密性を保持している。
内筒部底部の皮下組織と接触している部分には、生体親
和性部材のコーティング層10,11があり、生体親和性を
向上させてある。このような構造によって、透光性部材
の劣化や光学系が故障した場合に、生体に固定されてい
る生体親和性部材01を取り出すことなく迅速に光学系を
交換することができるため、生体への侵襲を少なく、且
つ、より長期にわたって、安定した計測が可能になって
いる。
た透光性生体端子の断面図であり、光学系は脱着可能な
内筒部15と生体親和性部材01に接着固定された外筒部14
よりなり、パッキング13により気密性を保持している。
内筒部底部の皮下組織と接触している部分には、生体親
和性部材のコーティング層10,11があり、生体親和性を
向上させてある。このような構造によって、透光性部材
の劣化や光学系が故障した場合に、生体に固定されてい
る生体親和性部材01を取り出すことなく迅速に光学系を
交換することができるため、生体への侵襲を少なく、且
つ、より長期にわたって、安定した計測が可能になって
いる。
第７図は、透光性生体端子自体が生体親和性に優れた
透光性部材１のみによって形成されているものを示して
いる。
透光性部材１のみによって形成されているものを示して
いる。
尚、本発明に於ける光とは、可視光線のみならず、紫
外線、赤外線、レーザー光線等を示す。
外線、赤外線、レーザー光線等を示す。
以下、本発明を実施例により詳細に説明する。
実施例１ ハイドロキシアパタイト粉末は、0.5モル／水酸化カ
ルシウムに0.3モル／リン酸溶液を徐々に滴下し、37℃
１日反応させて合成し、これを濾過乾燥して得た。この
合成粉末をプレス成形し、加工後、大気中で1250℃で１
時間焼結処理し、圧縮強度1000kg/cm2、相対密度98％の
ハイドロキシアパタイト焼結体を得た。その中心の円筒
部分にシリカガラスの円筒体をはめ込み後、接着固定
し、第１図に示した形状の透光性生体端子を得た。
ルシウムに0.3モル／リン酸溶液を徐々に滴下し、37℃
１日反応させて合成し、これを濾過乾燥して得た。この
合成粉末をプレス成形し、加工後、大気中で1250℃で１
時間焼結処理し、圧縮強度1000kg/cm2、相対密度98％の
ハイドロキシアパタイト焼結体を得た。その中心の円筒
部分にシリカガラスの円筒体をはめ込み後、接着固定
し、第１図に示した形状の透光性生体端子を得た。
ここにおいて、端子底部は直径24mm、厚さ3mm、端子
首部の平均径は10mmである。
首部の平均径は10mmである。
上記透光性生体端子を雑種成犬の背部皮膚に埋設し、
経時観察した結果、装置周囲及び装置底部接触面は術後
２週間で炎症反応は認められなくなり、その後の生体内
の光学的（可視光）観察は非常に容易に行えた。
経時観察した結果、装置周囲及び装置底部接触面は術後
２週間で炎症反応は認められなくなり、その後の生体内
の光学的（可視光）観察は非常に容易に行えた。
実施例２ 実施例１で示したような方法によって、得られたハイ
ドロキシアパタイト製透光性生体端子の中心円筒部分に
単結晶ゲルマニウムを生体親和性透光性部材として用
い、第３図に示したような形状の透光性生体端子を得
た。
ドロキシアパタイト製透光性生体端子の中心円筒部分に
単結晶ゲルマニウムを生体親和性透光性部材として用
い、第３図に示したような形状の透光性生体端子を得
た。
上記透光性生体端子を雑種成犬の背部皮膚に埋設し、
導入光路に赤外線光源を接続し、受光光路に検出器を接
続したところ、良好な赤外吸収スペクトルが得られた。
導入光路に赤外線光源を接続し、受光光路に検出器を接
続したところ、良好な赤外吸収スペクトルが得られた。
添付第１図から第７図までは、本発明透光性生体端子の
模式断面図である。 １……生体親和性透光性部材、 ２……端子首部、 ３……端子底部、 ４……透光性部材、 ５……導入光路、 ６……受光光路、 ７……スリット、 12……ATRプリズム、 13……パッキング、 14……外筒部、 15……内筒部、 01……生体親和性部材。
模式断面図である。 １……生体親和性透光性部材、 ２……端子首部、 ３……端子底部、 ４……透光性部材、 ５……導入光路、 ６……受光光路、 ７……スリット、 12……ATRプリズム、 13……パッキング、 14……外筒部、 15……内筒部、 01……生体親和性部材。
Claims (1)
- 【請求項１】少なくとも皮膚組織との接触部分が生体組
織に対して親和性を有する部材よりなり、且つ生体内外
を光学的に連結する透光性部材を有する透光性生体端子
において、 前記透光性部材を少なくとも２つ設け、生体内におい
て、前記２つの透光性部材の各端部がスリットを介して
対向する様に配置されていることを特徴とする透光性生
体端子。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63083191A JP2787828B2 (ja) | 1988-04-06 | 1988-04-06 | 透光性生体端子 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63083191A JP2787828B2 (ja) | 1988-04-06 | 1988-04-06 | 透光性生体端子 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01256933A JPH01256933A (ja) | 1989-10-13 |
| JP2787828B2 true JP2787828B2 (ja) | 1998-08-20 |
Family
ID=13795433
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63083191A Expired - Lifetime JP2787828B2 (ja) | 1988-04-06 | 1988-04-06 | 透光性生体端子 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2787828B2 (ja) |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0622503B2 (ja) * | 1986-06-18 | 1994-03-30 | 株式会社アドバンス | 透光性生体端子 |
-
1988
- 1988-04-06 JP JP63083191A patent/JP2787828B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH01256933A (ja) | 1989-10-13 |
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