(57)【要約】【課題】使用環境に制限されることなく、組み立て後、簡便に測定器の校正を行なえて、高精度の測定を可能とする測定器の校正装置および校正方法を提供する。【解決手段】予め定められた相関関係から、線状体１１の長手軸方向に作用する挿入力および引張力を測定する測定器１０１の校正装置である。一端側出入口３で、線状体１１を固定するストッパ部１０４および他端側出入口４で、線状体１１を挿抜方向へ押引可能とする押引可動部１０５を、センサ本体２に対して相対位置が変動不能となるように固定する。押引可動部１０５と線状体１１との間に介装されて、押引可動部１０５から線状部材１１へ加わる挿抜方向の力が、力検出器１０９で測定される。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
可撓性を有する線状体を挿抜する一端側出入口および他端側出入口を形成したセンサ本体と、
前記センサ本体に連通された前記線状体の変位を許容する検出部と、
前記検出部に装脱着可能に設けられて、前記線状体の位置を検出する位置センサとを備え、
前記位置センサで検出された線状体の位置に基づいて、予め定められた相関関係から、前記線状体の長手軸方向に作用する圧縮力または引張力を測定する測定器の校正装置であって、
前記一端側出入口で前記線状体の一端側を固定するストッパ部と、
前記他端側出入口で前記一端側とは反対側に位置する手元側を挿抜方向へ押引可能とする押引可動部と、
前記ストッパ部および前記押引可動部を前記センサ本体に対して相対位置を変動不能となるように固定する固定手段と、
前記押引可動部と前記線状体との間に介装されて、前記押引可動部から前記線状体へ加わる挿抜方向の力を測定する力検出器とを備える、測定器の校正装置。
【請求項２】
前記固定手段は、ベースを含み、
前記ベースは、前記押引可動部および前記ストッパ部が固着された同一平面に、前記センサ本体を固定する測定器固定部を設けて、所望の位置に前記センサ本体、前記押引可動部および前記ストッパ部を配列する、請求項１記載の測定器の校正装置。
【請求項３】
前記固定手段は、前記センサ本体に一体に形成された筺体を含み、
前記筺体の一端側出入口近傍に、前記ストッパ部を装着して固定するとともに、
前記筺体の他端側出入口近傍に、前記押引可動部を装着して固定する、請求項１記載の測定器の校正装置。
【請求項４】
前記固定手段は、
前記一端側出入口から前記ストッパ部を装着するとともに、
前記他端側出入口から前記押引可動部を装着して、前記センサ本体を両側から挟持するように、前記ストッパ部と前記押引可動部とを接合して、前記センサ本体に一体に固定することにより構成される、請求項１記載の測定器の校正装置。
【請求項５】
前記力検出器で測定された挿抜方向の力と、前記位置センサで検出された前記線状体の位置とを比較して、前記予め定められた相関関係を校正する校正制御部をさらに備える、請求項１〜４のいずれかに記載の測定器の校正装置。
【請求項６】
前記押引可動部は、円筒状の可動案内部の内側に沿って摺動可能な可動柱部を有する直動案内機構である、請求項１〜５のいずれかに記載の測定器の校正装置。
【請求項７】
前記押引可動部は、
前記線状体の手元側を連結する可動コマ部材と、
前記可動コマ部材の位置を調整可能なネジ部材とを有する、請求項１〜６のいずれかに記載の測定器の校正装置。
【請求項８】
前記押引可動部は、
前記線状体の手元側を連結する可動コマ部材と、
前記可動コマ部材の位置を調整可能な流体を圧入可能な背圧室とを有する、請求項１〜６のいずれかに記載の測定器の校正装置。
【請求項９】
前記ストッパ部は、変形可能な弾性部材に形成された嵌着孔に、前記線状体の一端側が挿入された状態で、前記弾性部材に圧力を与えて変形させることにより、前記嵌着孔の内側面を、前記線状体の外周面に圧着させる圧着固定部材を有する、請求項１〜７のいずれかに記載の測定器の校正装置。
【請求項１０】
前記ストッパ部は、前記線状体の一端側を挿入して嵌着する凹状受部が形成されている固定部材を有する、請求項１〜７のいずれかに記載の測定器の校正装置。
【請求項１１】
前記ストッパ部は、変形可能な一対の弾性部材の間に、前記線状体の一端側を挟持させて固定する挟持固定部材を有する、請求項１〜７のいずれかに記載の測定器の校正装置。
【請求項１２】
前記ストッパ部は、変形可能な弾性部材に形成された嵌着孔に、前記線状体の一端側を挿入させて嵌着する嵌着固定部材を有する、請求項１〜７のいずれかに記載の測定器の校正装置。
【請求項１３】
医療機器に組み込まれた測定器の校正に使用される、請求項１〜１２のいずれかに記載の校正装置。
【請求項１４】
訓練用シミュレータに組み込まれた測定器の校正に使用される、請求項１〜１２のいずれかに記載の校正装置。
【請求項１５】
可撓性を有する線状体に作用する長手軸方向の圧縮力または引張力を、前記線状体の湾曲度合いの変化により測定する測定器の校正方法であって、
前記測定器に設けられた検出部の空洞内部に前記線状体を挿通する工程と、
前記検出部内で前記線状体の湾曲度合いを検出する工程と、
前記線状体に作用する長手軸方向の圧縮力または引張力を検出する工程と、
前記検出された圧縮力または引張力を線状体の湾曲度合いと比較して校正を行なう工程とを含む、測定器の校正方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、測定器の校正装置および校正方法に関し、特にカテーテル治療に用いるワイヤなどの操作力を測定する測定器の校正装置および校正方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
体内挿入式の医療器具として、血管や尿管などの管に挿入するガイドワイヤやカテーテルなどの線状体が知られている。
【０００３】
また、動脈瘤を塞栓するために、先端に塞栓用のコイルがついたワイヤが知られている。
【０００４】
これらの細いワイヤ形状のものを人体の管に挿入し、人体の外部から操作して目的部位まで誘導する。
【０００５】
人体の体内に存在する管は直線ではなく、屈曲や分岐をしており、外部からの誘導操作に熟練が必要である。
【０００６】
特に操作の際に細いワイヤによって過度の荷重が体内の管に作用すると、管を損傷させてしまうおそれがある。
【０００７】
たとえば、特開平１０−２６３０８９号公報（特許文献１）は、体内の管の損傷を防止する装置として、ガイドワイヤの先端に圧力センサをつけた障害物感知機能付きカテーテルを開示する。
【０００８】
また、体内の管の損傷を防止するため、線状体の湾曲度合いを検出するセンサを用いた線状体の圧縮力測定器が知られている。
【０００９】
たとえば、特開２００８−０６４５０８号公報（特許文献２）は、線状体の圧縮力を測定する圧縮力測定器を開示する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特開平１０−２６３０８９号公報
【特許文献２】特開２００８−０６４５０８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
しかしながら、特許文献１のように、ガイドワイヤ、特に脳血管に入れるガイドワイヤなどの場合、その先端部の直径は、約０．３５ｍｍ程度の細さの場合もある。このような極細のガイドワイヤの先端部に小型の圧力センサを取付けることは困難である。
【００１２】
また、人体外部に圧力センサの信号を取り出すために、ガイドワイヤの中に配線を通すことが必要とされるが、この作業はさらなる困難を要する。
【００１３】
このため、特許文献２に示すように、線状体の湾曲度合いを位置で検出する光学的な位置センサが知られている。この位置センサを用いてガイドワイヤの位置を検出することにより、先端の圧力センサに代えて圧縮力が測定可能となる。
【００１４】
詳しくは、位置センサのセンサ本体には、線状体としてのガイドワイヤを所望の角度で湾曲させた状態で挿通する空洞が貫通されて形成されている。
【００１５】
このセンサ本体に引張力または圧縮力が作用すると、湾曲度合いの変化に応じて、円弧の半径方向の内，外へ線状体の位置が変位する。この変位を位置センサで検出することにより、圧縮力または引張力が測定される。
【００１６】
さらに、位置センサとして用いられる光学センサは、空洞内部で光を照射する発光部と、光を受光する複数個の受光素子を含む受光部とを備える。
【００１７】
光学センサは、受光部における受光素子の受光量に基づいて受光部における受光素子の中から複数個の受光素子を選択し、選択した複数個の受光素子の受光量を用いて所定の演算を行なう。
【００１８】
この光学センサは、線状体の位置を検出する測定器制御部と接続されている。
測定器制御部は、検出された線状体の位置から変換して線状体に作用する圧縮力を求める演算を行なう。
【００１９】
このようなセンサを脳動脈瘤のコイル塞栓治療などに用いた場合、汚れが付着するセンサ本体は、ディスポーザブルであることが安全性、衛生面からも好ましい。
【００２０】
その際、センサ本体と光学センサの発光部・受光部とを分離して、センサ本体を廃棄するとともに、発光部・受光部を再利用可能とすると、コストが抑えられてさらに好ましい。
【００２１】
しかしながら、再利用可能な部分を分離可能とすることで、治療を行なう前に毎回、センサ本体に、光学センサを組付ける作業を行なわなければならない。
【００２２】
よって、分解搬送時の振動や、あるいは組付け時の組付け誤差の影響などでセンサ本体と光学センサとの位置がずれて、センサの出力と圧縮力との相関が変化してしまうおそれがあった。
【００２３】
さらに、滅菌工程や組付け作業時に光学系に汚れ、キズが発生して、測定値が影響を受けてしまうといった問題もあった。
【００２４】
たとえば、手術室などの衛生面で使用環境に厳格な管理が必要とされる場所に、測定器材や校正装置を多数持ち込んで、組み立てを行なって、使用前の測定器を毎回校正することは実質上できなかった。
【００２５】
組み立てられた測定器は、校正されないまま使用されてしまうと、正しく測定できているか不明なものとなり、測定値を確認する手段もなかった。
【００２６】
この発明の目的は、使用環境に制限されることなく、組み立て後、簡便に測定器の校正を行なえて、高精度の測定を可能とする測定器の校正装置および校正方法を提供する。
【課題を解決するための手段】
【００２７】
この発明の校正装置は、可撓性を有する線状体を挿抜する一端側出入口および他端側出入口を形成したセンサ本体と、センサ本体に連通された線状体の所定方向への変位を許容する検出部と、検出部に装脱着可能に設けられて、線状体の位置を検出する位置センサとを備える。
【００２８】
位置センサで検出された線状体の位置に基づいて、予め定められた相関関係から、線状体の長手軸方向に作用する圧縮力または引張力を測定する測定器の校正装置である。
【００２９】
測定器の校正装置は、一端側出入口で線状体の一端側を固定するストッパ部と、他端側出入口で一端側とは反対側に位置する手元側を挿抜方向へ押引可能とする押引可動部と、ストッパ部および押引可動部をセンサ本体に対して相対位置を変動不能となるように固定する固定手段と、押引可動部と線状体との間に介装されて、押引可動部から線状体へ加わる挿抜方向の力を測定する力検出器とを備える。
【００３０】
好ましくは、固定手段は、ベースを含み、ベースは、押引可動部およびストッパ部が固着された同一平面に、センサ本体を固定する測定器固定部を設けて、所望の位置にセンサ本体、押引可動部およびストッパ部を配列する。
【００３１】
さらに好ましくは、固定手段は、センサ本体に一体に形成された筺体を含み、筺体の一端側出入口近傍に、ストッパ部を装着して固定するとともに、筺体の他端側出入口近傍に、押引可動部を装着して固定する。
【００３２】
さらに好ましくは、固定手段は、一端側出入口からストッパ部を装着するとともに、他端側出入口から押引可動部を装着して、センサ本体を両側から挟持するように、ストッパ部と押引可動部とを接合して、センサ本体に一体に固定する。
【００３３】
さらに好ましくは、押引可動部は、円筒状の可動案内部の内側に沿って摺動可能な可動柱部を有する直動案内機構である。
【００３４】
さらに好ましくは、押引可動部は、線状体の手元側を連結する可動コマ部材と、可動コマ部材の位置を調整可能なネジ部材とを有する。
【００３５】
さらに好ましくは、押引可動部は、線状体の手元側を連結する可動コマ部材と、可動コマ部材の位置を調整可能な流体を圧入可能な背圧室とを有する。
【００３６】
さらに好ましくは、ストッパ部は、可能な弾性部材に形成された嵌着孔に、線状体の一端側が挿入された状態で、弾性部材に圧力を与えて変形させることにより、嵌着孔の内側面を、線状体の外周面に圧着させる圧着固定部材を有する。
【００３７】
さらに好ましくは、ストッパ部は、線状体の一端側を挿入して嵌着する凹状受部が形成されている固定部材を有する。
【００３８】
さらに好ましくは、ストッパ部は、変形可能な一対の弾性部材の間に、線状体の一端側を挟持させて固定する挟持固定部材を有する。
【００３９】
さらに好ましくは、ストッパ部は、変形可能な弾性部材に形成された嵌着孔に、線状体の一端側を挿入させて嵌着する嵌着固定部材を有する。
【００４０】
さらに好ましくは、医療機器に組み込まれた測定器の校正に使用される。
さらに好ましくは、訓練用シミュレータに組み込まれた測定器の校正に使用される。
【００４１】
この発明のある局面に係わる測定器の校正方法は、可撓性を有する線状体に作用する長手軸方向の圧縮力または引張力を、線状体の湾曲度合いの変化により測定する測定器の校正方法である。測定器に設けられた検出部の空洞内部に線状体を挿通する工程と、検出部内で線状体の湾曲度合いを検出する工程と、線状体に作用する長手軸方向の圧縮力または引張力を検出する工程と、検出された圧縮力または引張力を線状体の湾曲度合いと比較して校正を行なう工程とを含む。
【発明の効果】
【００４２】
本発明によれば、検出部が組みつけられたセンサ本体が線状体を挿抜方向へ押引可能とする押引可動部および固定するストッパ部とに変動不能に固定される。
【００４３】
このため、新しいセンサ本体に、手術室などで再利用可能な位置センサを組付けて、力検出器によって線状体へ加わる挿抜方向の力が検出される。
【００４４】
検出された挿抜方向の力は、位置センサで検出された線状体の位置と比較されて、校正に用いることができる。
【００４５】
よって、測定器の校正を使用環境に制限されることなく簡便に行なえて、測定器による高精度の測定を可能とする。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】この発明の第１の実施の形態による校正装置に測定器が装着された様子を示す平面図である。
【図２】第１の実施の形態による測定器のセンサ本体の構成を示す外観図である。
【図３】図２のＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿った断面を示す断面図である。
【図４】図２のＩＶ−ＩＶ線に沿った断面から校正装置の全体を見た外観斜視図と、校正装置の回路構成とを示す模式的なブロック図である。
【図５】図１のＶ−Ｖ線に沿った断面を示す断面図である。
【図６】図３の断面図と同一の部分を示し、センサ本体の内部に挿通された線状体の長手軸方向に加わる圧縮力または引張力により、線状体が湾曲の度合いを変えている様子を示す図である。
【図７】第１の実施の形態の測定器の校正装置の校正を流れに沿って説明するフローチャートである。
【図８】線状体に作用力である圧縮力または引張力が作用した状態で、線状体の変位による位置の測定値をプロットしたグラフ図である。
【図９】実施の形態の変形例１の押引可動部を示す斜視図である。
【図１０】変形例２の押引可動部を示す斜視図である。
【図１１】第２の実施の形態による測定器の校正装置の構成を示す平面図である。
【図１２】第３の実施の形態による測定器の校正装置の構成を示す平面図である。
【図１３】変形例３の押引可動部を示す断面図である。
【図１４】変形例４の押引可動部を示す断面図である。
【図１５】変形例５のストッパ部を示す断面図である。
【図１６】変形例６のストッパ部を示す断面図である。
【図１７】変形例７のストッパ部を示す断面図である。
【図１８】変形例８のストッパ部を示す断面図である。
【図１９】第４の実施の形態で、校正された測定器を用いる様子を示す図である。
【図２０】第５の実施の形態で、校正された測定器をシミュレーション装置に用いる様子を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００４７】
以下、図面を参照しつつ、本発明の実施の形態について説明する。以下の説明では、同一の部品には同一の符号を付してある。それらの名称および機能も同じである。したがって、それらについての詳細な説明は繰返さない。
【００４８】
図１〜図２０は、本発明の実施の形態で、線状体の圧縮力および引張力を測定する測定器１０１に用いられる校正装置および測定器１０１の校正方法を示す。
【００４９】
[第１の実施の形態]
このうち、図１は、本発明の第１の実施の形態に係る校正装置１に、測定器１０１が装着された様子を示す平面図である。
【００５０】
[校正装置の全体構成]
図１を参照して、測定器１０１は、平板状のベース１０２に測定器固定部１０３を介して、センサ本体２が固定されている。
【００５１】
センサ本体２内には、位置センサとしてのラインセンサ３０が設けられている。
ラインセンサ３０には、センサ出力表示器３１が接続されている。
【００５２】
ラインセンサ３０では、ガイドワイヤなどで構成される線状体１１の位置を検出して、この検出された線状体１１の位置から、予め定められた相関関係に基づいて、線状体１１の長手軸方向に作用する圧縮力または引張力が測定される。
【００５３】
そして、測定された圧縮力または引張力はセンサ出力表示器３１に視覚化された数値として表示される。
【００５４】
センサ本体２の一端側出入口３から突出された線状体１１の一端側端部１２は、ストッパ部１０４によって、挿抜不能となるように固定される。
【００５５】
また、センサ本体２のうち、一端側出入口３の反対側端部には、他端側出入口４が開口形成されている。
【００５６】
他端側出入口４から突出された線状体１１の手元側端部１３は、挿抜方向へ押引可能とする押引可動部１０５に接続されている。
【００５７】
押引可動部１０５は、可動案内部１０８と、可動案内部１０８に沿ってスライド移動する可動部１０７と、可動部１０７に設けられた受圧凹部１０６に装着される力検出器１０９とを有している。
【００５８】
このうち、力検出器１０９は、線状体１１の手元側端部１３と受圧凹部１０６の底面との間に介挿されて配置されて、線状体１１に加わる挿抜方向の力を検出する。
【００５９】
力検出器１０９には、力検出用表示器３２が接続されていて、力検出器１０９に加わる力を視覚化して表示可能とする。
【００６０】
力検出器１０９は、荷重センサによって主に構成されているが、特にこれに限らず、たとえば、位置センサによって構成されていてもよい。
【００６１】
位置センサによって力検出器１０９を構成する場合には、予め挿抜方向の力を測定して、変位量（位置）との関係を保持しておく。そして、位置センサによって測定された変位量から挿抜方向の力に変換する演算を行なう。これにより位置センサを力検出器１０９として用いることができる。
【００６２】
力検出器１０９で測定された挿抜方向の力と、ラインセンサ３０で検出された線状体１１の位置とは比較されて、予め定められた相関関係を校正する。
【００６３】
[測定器の詳細構成]
図２は、測定器１０１のセンサ本体２を構成する筺体を示す外観図である。センサ本体２の外側部は、長手方向中央部で山型に屈曲させた筺体が一体に外側面を構成している。
【００６４】
センサ本体２は、たとえば透明体であり、筺体と共に光を透過することが可能な物質で形成されていてもよい。
【００６５】
また、センサ本体２は、高さ方向に一定の厚みを有して、上面視で略くの字状に形成されている。センサ本体２の長手方向の一端側には、一端側出入口３が、他端側には、他端側出入口４がそれぞれ開口形成されている。
【００６６】
図３は、図２のＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿った断面を示し、センサ本体２の内部構造を説明する断面図である。
【００６７】
センサ本体２の内部で長手方向略中央（屈曲された部分近傍）には、それぞれ、一端側出入口３および他端側出入口４に、各拘束部５，５を介して両側から連通される空洞状の検出部６が形成されている。
【００６８】
そして、一端側出入口３または他端側出入口４のいずれか一方から、線状体１１がセンサ本体２に挿通される。
【００６９】
センサ本体２の内部では、線状体１１が長手方向に沿って、摺動可能であるとともに、無負荷状態では、所望の角度で湾曲された状態で、図３中実線で示す位置に保持される。
【００７０】
この状態で他端側出入口４から線状体１１の手元側端部１３を挿抜させると、一端側出入口３から線状体１１の一端側端部１２が挿抜される。
【００７１】
そして、一端側端部１２に生じた摺動抵抗により、検出部６内の湾曲度合いが変化して、円弧の半径方向の内，外へ線状体１１の位置が変位する。
【００７２】
このときの線状体１１の位置を位置センサで検出することにより、圧縮力または引張力を測定することが可能となる。
【００７３】
検出部６は、センサ本体２の内部に形成される空洞に、位置センサとしてのラインセンサ３０を備える。
【００７４】
図４は、図２のＩＶ−ＩＶ線に沿った断面から校正装置１の全体を見た外観斜視図と、校正装置１の回路構成とを示す図である。
【００７５】
図４を参照して、ラインセンサ３０は、光学センサであり、空洞内部で光を照射する発光部としての光源器２９と、光を受光する複数個の受光素子を含む受光部３３とを備える。
【００７６】
このラインセンサ３０は、線状体１１の長手軸方向に対して略直交して配置されている。そして、可撓性を有する線状体１１に作用する長手軸方向の圧縮力または引張力によって、湾曲方向の内外に変位する線状体１１の位置の検出に用いられる。
【００７７】
すなわち、線状体１１を挟んで、測定器１０１の天井面側には、光源器２９が受光部３３と対向するように着脱可能に装着されている。
【００７８】
図３に戻って、これらの光源器２９および受光部３３からなるラインセンサ３０は、検出部６の内壁２４から、対向する内壁を構成する凹部２３の壁面まで亘り、検出部６の内部を横切って配置されている。
【００７９】
検出部６の空洞の両側には、それぞれ線状体１１の断面積程度の開口面積を有する拘束部５，５が一対形成されている。
【００８０】
検出部６の空洞内に位置する線状体１１は、これらの拘束部５，５によって無荷重状態で、所定の円弧状に湾曲する形状に保持されている。
【００８１】
そして、線状体１１に長手軸方向の圧縮力または引張力が作用する際、線状体１１は円弧状に変位して湾曲度を変える。
【００８２】
ラインセンサ３０は、検出部６において、線状体１１の長手軸方向に直交する方向に配置されている。このため、ラインセンサ３０は、線状体１１が円弧状に湾曲するときの湾曲の山の頂点の位置を検出することができる。
【００８３】
[空洞内の変位規制]
また、図３に示すように、検出部６における内壁の曲面形状は、線状体１１に塑性変形を伴う折れ曲がりが生じることを防ぐことができるように構成されている。
【００８４】
検出部６の内壁２１と内壁２２との間には凹部２３が形成される。
検出部６では、内壁２１と内壁２２との間に位置する凹部２３は、壁面が内壁２４から、さらに離れるように、センサ本体２の外部側に向かって窪んで形成されている。
【００８５】
検出部６の壁部は、検出部６の内側に向かって凸の曲面形状である内壁２１，２２と、凹部２３とを組み合わせた形状に成形されている。
【００８６】
このような検出部６の形状により、検出部６において、線状体１１に長手軸方向の圧縮力が作用して線状体１１が湾曲するとき、線状体１１の湾曲の外側にある検出部６の内壁（すなわち、内壁２１および内壁２２）に沿って、線状体１１が湾曲できる。
【００８７】
また、線状体１１の一部は、内壁２１および内壁２２から離れるように湾曲できる。また圧縮力が増大するにつれて、線状体１１が内壁２１，２２から離れる点である接点間の距離は減少する。
【００８８】
そのため、検出部６内部で線状体１１が座屈することを抑制できる。
すなわち、座屈荷重の小さな線状体１１を用いる場合でも、線状体１１が検出部６において座屈することなく湾曲するため、線状体１１の湾曲の度合いを精度よく検出することができる。
【００８９】
検出される湾曲の度合いを所定の相関関係に基づいて力に変換することにより、線状体１１に作用する長手軸方向の圧縮力を測定することができる。
【００９０】
また、検出部６には凹部２３が形成されているために、線状体１１に作用する圧縮力を、広範囲に亘り精度よく測定することが可能となる。すなわち、たとえば検出部６における線状体１１の湾曲の山の高さを検出する。これによって、線状体１１に作用する圧縮力が測定される。
【００９１】
このとき、検出部６内にある線状体１１の湾曲部の頂点、すなわち検出部６内にある線状体１１において内壁２４から最も離れた点が検出部６の内壁に接触していなければ、線状体１１に作用する圧縮力を測定することができる。
【００９２】
凹部２３が形成されていれば、線状体１１の湾曲部の頂点を検出部６の内壁へ接触させるために、より大きな長手軸方向の圧縮力を必要とすることになる。したがって、線状体１１に作用する圧縮力の測定範囲を広げることができる。
【００９３】
[出入口部付近の形状]
図２，図３を参照すると、線状体１１の一端側端部１２が挿通される一端側出入口３と、線状体１１の手元側端部１３を挿抜可能に挿通する他端側出入口４は、線状体１１の挿入性を向上させるために、テーパ状を呈している。
【００９４】
一端側出入口３と他端側出入口４とは、線状体１１の長手軸方向以外への移動を規制する拘束部５，５を有する。拘束部５，５において、一端側出入口３と他端側出入口４との直径は線状体１１の直径よりもわずかに大きい（たとえば線状体１１の直径の１０５％〜１２０％）。
【００９５】
また、線状体１１の長手軸方向に沿った一端側出入口３と他端側出入口４との間の長さ方向寸法は、線状体１１の直径方向の寸法に対して、数倍以上となるように離間させれて設定されている。したがって、線状体１１は、拘束部５，５において長手軸方向へ摺動自在であるとともに、長手軸方向以外への動作が拘束される。
【００９６】
一端側出入口３または他端側出入口４から一方の拘束部５を介して、検出部６の空洞内に挿通された線状体１１は、他方の拘束部５を介して反対側の一端側出入口３または、他端側出入口４から導出される。
【００９７】
両側に拘束部５，５が設けられた検出部６の空洞内では、線状体１１に圧縮力が作用するとき、線状体１１に圧縮力または引張力が作用していないときと比べて線状体１１の湾曲度合いが増加する。
【００９８】
また、線状体１１に引張力が作用するとき、線状体１１に圧縮力または引張力が作用していないときと比べて、線状体１１の湾曲度合いが減少する。これにより線状体１１の湾曲部の山の高さが定まる。
【００９９】
[回路構成]  
図４は、図２のＩＶ−ＩＶ線に沿った断面から校正装置１の全体を見た外観斜視図と、校正装置１の回路構成とを示す模式的なブロック図である。
【０１００】
図４を参照して、測定器１０１は、光を発する光源器２９と、光源器２９が発する光を受ける受光部３３とからなるラインセンサ３０と、光源器２９を発光させる測定器制御部１０とを備える。
【０１０１】
受光部３３は、光を受ける受光素子を複数有し、複数の受光素子が一列に配置された１次元の光学式のアレイセンサである。
【０１０２】
光源器２９および受光部３３は、線状体１１を挟んで対向する位置に配置されている。
受光部３３の複数の受光素子は、線状体１１の湾曲の山の高さ方向すなわち線状体１１に長手軸方向の圧縮力または引張力を作用させるときに線状体１１の湾曲の山の頂点が移動する方向に沿って一列に配置されている。
【０１０３】
そして、光源器２９からの照光が線状体１１によって遮られた部分を除き、受光部３３に一列に配列された受光素子のうち、複数個の受光素子が照光を受光して、電気信号に変換する。
【０１０４】
ラインセンサ３０は、インタフェース部９を介して測定器１０１の測定器制御部１０に接続されている。測定器制御部１０では、ラインセンサ３０の受光部３３の受光素子のうち、照光が受光されていない部分を、線状体１１の湾曲部分が遮っているとして、線状体１１の位置を特定する。
【０１０５】
また、測定器制御部１０には、予め設定された線状体１１の位置と、圧縮力または引張力との相関関係をテーブル値として保持するテーブルメモリ１１０が、設けられている。
【０１０６】
そして、特定された線状体１１の位置は、テーブルメモリ１１０のテーブル値によって、変換されて、圧縮力または引張力を示す出力信号となる。
【０１０７】
測定器制御部１０は、センサ出力表示器３１に接続されている。
そして、検出された線状体１１の位置から、測定器制御部１０は、圧縮力または引張力を、テーブルメモリ１１０のテーブル値を用いて出力信号に変換して、センサ出力表示器３１に検出値として出力する。
【０１０８】
センサ出力表示器３１では、出力信号を数値などに視覚化して、表示面に表示することにより注意を促す。
【０１０９】
さらに、この図４の実施の形態では、校正作業を自動化するために、測定器制御部１０、ラインセンサ３０、力検出器１０９が、校正装置１の校正制御部４０に接続されている。
【０１１０】
しかしながら、後述するように、校正作業を手動で行なう場合には、測定器１０１と校正装置１とを、電気的に接続させずに、図１に示すようにセンサ出力表示器３１と、力検出器１０９に直接接続された力検出用表示器３２とが目視で比較し、校正用の操作装置３５によって校正される。
【０１１１】
一方、校正作業を自動で行なう場合には、校正制御部４０は、データを保持して適宜読み書き可能なメモリ部４１と、メモリ部４１からデータを読み出して、比較、演算を行なうＣＰＵ４２とを備える。
【０１１２】
そして、測定された圧縮力または引張力は、測定器制御部１０から、電気的に接続された校正制御部４０に出力されて校正が行なわれる。
【０１１３】
このとき、校正制御部４０では、比較、演算に用いるため、測定器制御部１０のテーブルメモリ１１０から、予めメモリ部４１などに保持された線状体１１の位置と圧縮力または引張力との相関関係のデータを読み出す。
【０１１４】
校正制御部４０では、後述する設定された基準値と、比較、演算結果を行ない、比較、演算された結果は、校正に用いるデータとなる。
【０１１５】
校正に用いるデータは、校正制御部４０から測定器制御部１０のテーブルメモリ１１０に送られて上書き保持される自動化された校正作業に用いられてもよい。
【０１１６】
さらに、力検出器１０９に加わっている力として、力検出用表示器３２に出力されて視覚化されてもよい。
【０１１７】
このように、測定器制御部１０は、線状体１１の湾曲度合いと線状体１１に作用する圧縮力または引張力との校正された所定の相関関係に基づき、線状体１１の湾曲度合いを線状体１１へ作用する圧縮力または引張力へ変換して、測定信号として出力する。
【０１１８】
なお、線状体１１の像をラインセンサ３０へ適切に結像させるために、レンズ、スリットおよび外光を遮断するフィルタなどの光学的要素を、ラインセンサ３０の光学系に設置してもよい。
【０１１９】
校正制御部４０には、キーボード、マウスもしくはスイッチなどの操作部３４が接続されていて、操作部３４からの入力操作により校正順序に沿った動作を行なわせることができる。
【０１２０】
[押引可動部の構成]
図５は、図１のＶ−Ｖ線に沿った位置での断面を示している。
【０１２１】
ベース１０２に固定された押引可動部１０５は、可動部１０７と、左右一対設けられて、可動部１０７をスライド自在にガイドして、可動延長線上に他端側出入口４を配置する可動案内部１０８，１０８とを有している。
【０１２２】
可動部１０７は、センサ本体２の他端側出入口４から突出されている線状体１１の手元側端部１３の端面が当接されている。この当接により接続された線状体１１は、可動部１０７により挿抜方向へ押引可能とされている。
【０１２３】
可動部１０７には、線状体１１の手元側端部１３の端面を当接させて受ける受圧凹部１０６が凹設形成されている。
【０１２４】
この受圧凹部１０６には、力検出器１０９としての荷重センサが埋設されている。
この荷重センサにより、手元側端部１３から力検出器１０９に加わる線状体１１の長手軸方向の圧縮力または引張力が測定される。
【０１２５】
測定された測定値は、電気信号に変換されて図４に示す校正制御部４０に送られるように構成されている。
【０１２６】
[測定器の動作]
図６は、図３の断面図と同一の部分を示し、センサ本体２の内部に挿通された線状体１１の長手軸方向に加わる圧縮力または引張力により、線状体１１が湾曲の度合いを変えている様子を示す図である。
【０１２７】
まず、挿通により一端側出入口３から突出している線状体１１の一端側端部１２が、ストッパ部１０４によって、図１に示すようなベース１０２に固定される。
【０１２８】
ベース１０２には、センサ本体２が、測定器固定部１０３を介して装脱着可能に固定されている。このため、押引可動部１０５によって線状体１１の手元側端部１３から加わる圧縮力ＣＰ，または引張力ＰＵによって、線状体１１が湾曲度を変えて内外方向へ変位する。
【０１２９】
図６は、図２の断面図において、線状体１１に圧縮力ＣＰ，または引張力ＰＵが作用し、センサ本体２の内部において線状体１１が湾曲している状態を示す図である。
【０１３０】
線状体１１に長手軸方向の圧縮力ＣＰが作用するとき、線状体１１の湾曲度合いが増加する。線状体１１の湾曲度合いの増加に伴い、湾曲の山の高さが大きくなる。
【０１３１】
線状体１１に圧縮力ＣＰおよび引張力ＰＵが作用していないときの線状体１１の状態をｐ０で示している。無負荷の状態では基準位置ｐ０において、線状体１１は、センサ本体２の長手方向中央部で山型に屈曲させた筺体の形状に沿って、円弧状に湾曲している。
【０１３２】
線状体１１に圧縮力ＣＰが作用すると、基準位置ｐ０よりも線状体１１がさらに湾曲し、湾曲の山の高さは基準位置ｐ０と比べてｈ１増加する（湾曲位置ｐ１）。
【０１３３】
湾曲位置ｐ１と比べて大きな圧縮力ＣＰが線状体１１に作用すると、湾曲位置ｐ１よりも線状体１１がさらに湾曲し、湾曲の山の高さは湾曲位置ｐ１と比べてさらに増加し、基準位置ｐ０と比べてｈ２（ｈ２＞ｈ１）増加する（湾曲位置ｐ２）。
【０１３４】
また、図６に示すように、線状体１１に長手軸方向の引張力ＰＵが作用するとき、線状体１１の湾曲度合いが減少する。線状体１１の湾曲度合いの減少に伴い、湾曲の山の高さが小さくなる。
【０１３５】
ここでは、無負荷の基準位置ｐ０に対して、線状体１１に引張力ＰＵが作用すると、基準位置ｐ０よりも線状体１１の湾曲度合いが減少し、湾曲の山の高さは基準位置ｐ０と比べてｈ３減少する（湾曲位置ｐ３）。
【０１３６】
[表示器を用いた校正作業]
図１に戻って、センサ出力表示器３１に表示された数値と、力検出用表示器３２に表示された数値とを、見比べて測定器１０１のテーブルメモリ１１０に保持されているテーブル値を調整することにより、校正を行なっても良い。
【０１３７】
測定器１０１の校正は、手動で行なわれることとなるがこの場合、測定器１０１に設けられた校正を行なうための調整手段については、特に限定されない。
【０１３８】
たとえば、テーブルメモリ１１０に保持されているテーブル値を操作装置３５（図１）を用いて調整しても良い。また、ラインセンサ３０が、センサ本体２に装着されている位置を調整しても良い。
【０１３９】
[校正制御部を用いた校正作業]
測定器制御部１０は、線状体１１に圧縮力ＣＰおよび引張力ＰＵが作用していないときの線状体１１の湾曲度合いと比べて、線状体１１の湾曲度合いが増加した場合には、検出された湾曲度合いを線状体１１に作用する圧縮力に変換する。
【０１４０】
そして、ＣＰＵ４２では、力検出器１０９で測定された挿抜方向の力と、ラインセンサ３０で検出された線状体１１の位置とが比較されて、予め定められてメモリ部４１に保持されている相関関係が校正される。
【０１４１】
図７は、第１の実施の形態の測定器１０１の校正装置１の校正を流れに沿って説明するフローチャートである。
【０１４２】
ベース１０２の一側面には、センサ本体２の長手方向中央部の屈曲した部分が、測定器固定部１０３を介して固定される。
【０１４３】
ベース１０２の一側面への固定により、センサ本体２の一端側端部１２が、ストッパ部１０４の方向へまた手元側端部１３が、押引可動部１０５の方向へ向いた状態で固定されて、校正作業が開始される。
【０１４４】
Ｓｔｅｐ１では、突出されている線状体１１の一端側端部１２が、ストッパ部１０４に固定されて、ベース１０２に対して移動不能に固定される。
【０１４５】
Ｓｔｅｐ２では、手元側端部１３が、押引可動部１０５の可動部１０７に連結される。すなわち、線状体１１の手元側端部１３が、受圧凹部１０６に設けられている力検出器１０９に突き当てられて、線状体１１に可動部１０７の移動で加わる圧縮力または引張力を測定することが可能となる。
【０１４６】
可動部１０７に圧縮力ＣＰを加えながら、測定が開始されると、Ｓｔｅｐ３では、検出部６内の線状体１１の湾曲度が増大する。
【０１４７】
図６中、二点鎖線で示す湾曲位置ｐ２では、検出部６の最奥の内壁２１，２２に当接して停止した状態であることがラインセンサ３０により検出される。
【０１４８】
このラインセンサ３０による位置検出で線状体１１が停止している状態であると検出されると、次のステップＳ４に処理を進め、まだ到達していない場合には、Ｓｔｅｐ２に戻って押圧が続けられる。
【０１４９】
Ｓｔｅｐ４では、湾曲状態が最大となる位置までの圧縮力ＣＰが検出される。
また、ステップＳ３で、検出部６内の線状体１１の湾曲度が減少するように、図６中、二点鎖線で示す湾曲位置ｐ３で内壁２４に当接するまで引張力ＰＵを手元側端部１３に加えてもよい。
【０１５０】
この場合、ラインセンサ３０により最も手前まで到達したことが検出されると、次のステップＳ４に処理を進め、まだ到達していない場合には、Ｓｔｅｐ２に戻って、引張力ＰＵを加え続けてもよい。
【０１５１】
Ｓｔｅｐ４では、力検出器１０９により湾曲状態が最小となる位置までの引張力ＰＵが検出される。
【０１５２】
Ｓｔｅｐ５では、校正制御部４０で、ラインセンサ３０で検出されたセンサ検出値と、力検出器１０９により与えられた圧縮力ＣＰ，引張力ＰＵとが比較される。
【０１５３】
Ｓｔｅｐ６では、テーブルメモリ１１０に保持されているテーブル値の基準値のデータが、この比較値を用いて校正される。
【０１５４】
たとえば予めテーブルメモリ１１０に保持されていた相関関係を示すテーブル値を調整してもよい。この場合、たとえば、圧縮力ＣＰ，引張力ＰＵが釣り合い、後述する図８で、作用力ｐ＝０となる線状体１１の位置ｈを基準値としたり、あるいは、検出部６内の検出可能範囲内の上限値，下限値の線状体１１の位置ｈを基準値としてもよい。
【０１５５】
あるいは、校正制御部４０で校正されたデータを用いて、テーブルメモリ１１０に保持されているテーブル値を上書きしたりするなど、校正制御部４０が自動で行なうこともできる。
【０１５６】
図８は、線状体１１に作用力である圧縮力ＣＰおよび引張力ＰＵが作用した状態で、線状体１１の変位による位置を測定した値をプロットしたグラフ図である。
【０１５７】
このプロットされたグラフのように、線状体１１の位置ｈは、引張力と圧縮力とで異なる特性を示し、線状体１１の種類によっても異なる。
【０１５８】
このように測定されてプロットされたグラフ値に基づいて、予めテーブルメモリ１１０あるいはメモリ部４１に保持される相関関係のデータを設定してもよい。そして、この比較値を用いて、相関関係のデータが校正される。
【０１５９】
これにより、より実際の組付状態や、誤差を吸収して、それぞれの線状体１１の特性に近い相関関係とすることができる。
【０１６０】
よって、この測定器１０１の校正装置１は、使用環境に制限されることなく、測定器１０１の組み立て後、直ちに測定器１０１の校正を行なって、高精度の測定を簡便に可能とする。
【０１６１】
すなわち、校正が終了すると、ラインセンサ３０によって、検出部６の内部における線状体１１の湾曲部の位置が検出される。
【０１６２】
測定器制御部１０は、線状体１１に圧縮力または引張力が作用していないときの線状体１１の基準位置ｐ０から線状体１１が外周側に変位した場合には、基準位置ｐ０からの変位量を線状体１１に作用する圧縮力に変換し、基準位置から線状体１１が内周側に変位した場合には基準位置からの変位量を線状体１１に作用する引張力に変換する。
【０１６３】
検出部６を挟んで受光部３３と対向する位置に配置される光源器２９が発する光を受光部３３が受ける。
【０１６４】
このとき、受光部３３における複数の受光素子のうち、ある受光素子の上に線状体１１が位置すると、光源器２９が発する光がこの線状体１１によって遮られる。
【０１６５】
これにより、その受光素子が受ける光量が少なくなる。そして、光量が少なくなった受光素子の位置を検出して測定器制御部１０で求めることにより、線状体１１の位置が特定される。
【０１６６】
したがって、線状体１１の湾曲の度合いによって、湾曲の山の高さが変位してラインセンサ３０が遮られ、照光の影が検出される部分から線状体１１の位置が求められる。
【０１６７】
測定器制御部１０は、図８に示されるような基準値の校正により、正確な相関関係が再度、メモリ部４１に登録されたデータ、たとえばラインセンサ３０によって検出された線状体１１の湾曲の山の高さと、線状体１１に作用する圧縮力または引張力との所定の相関関係に基づき、線状体１１の湾曲の山の高さを線状体１１へ作用する圧縮力または引張力へ変換して出力する。
【０１６８】
このようにして、線状体１１の長手軸方向に作用する圧縮力または引張力を正確に測定することが可能となる。
【０１６９】
上述してきたように、センサ本体２の検出部６にラインセンサ３０が組付けられた状態で、線状体１１を挿抜方向へ押引可能とする押引可動部１０５および固定するストッパ部１０４とが、センサ本体２に対して相対位置を変動不能とするように固定されている。
【０１７０】
このため、手術室などで交換されて新しくなったセンサ本体２に、再利用可能なラインセンサ３０が組付けられて、力検出器１０９によって線状体１１へ加わる挿抜方向の力が検出される。
【０１７１】
校正制御部４０では検出された挿抜方向の力が、ラインセンサ３０で検出された線状体１１の位置と比較、演算された結果は、測定器制御部１０に出力されて校正が行なわれる。
【０１７２】
さらに、予めメモリ部４１に保持されていた図８に示されるような基準値の校正により、線状体１１の種類に適した正確な基準値を校正することができる。
【０１７３】
よって、測定器１０１の校正を使用環境に制限されることなく簡便に行なえる。このため、交換された新しい清潔なセンサ本体２を用いて測定器１０１による高精度の測定を可能とする。
【０１７４】
[変形例１]
図９は、第１の実施の形態の変形例１の押引可動部を示す斜視図である。以下の説明では、第１の実施の形態と同一の部品には同一の符号を付してある。それらの名称および機能も同一である。したがって、それらについての詳細な説明は繰返さない。
【０１７５】
この変形例１では、第１の実施の形態の押引可動部１０５に代えて、押引可動部がリニアガイド機構４５により構成されている。
【０１７６】
リニアガイド機構４５は、リニアガイド４７に沿って、直線上をスライド摺動可能な可動部４６を有する直動案内機構である。可動部４６には、線状体１１の端部が連結されている。
【０１７７】
他の構成、および作用効果については、第１の実施の形態と同様であるので説明を繰返さない。
【０１７８】
[変形例２]
図１０は、第１の実施の形態の変形例２の押引可動部５０を示す斜視図である。
【０１７９】
押引可動部５０は、可動案内筒５１に沿って摺動可能な円筒状の可動部５２を有する直動案内機構である。
【０１８０】
可動部５２の線状体１１の手元側端部１３の端面に力検出器１０９が固着されている。
他の構成、および作用効果については、第１の実施の形態と同様であるので説明を繰返さない。
【０１８１】
[第２の実施の形態]
図１１は、第２の実施の形態の測定器の校正装置２００の構成を示す平面図である。以下の説明では、第１の実施の形態と同一の部品には同一の符号を付してある。それらの名称および機能も同一である。したがって、それらについての詳細な説明は繰返さない。
【０１８２】
この第２の実施の形態では、第１の実施の形態のストッパ部１０４に代えてストッパ部２０４が、また押引可動部１０５に代えて押引可動部２０５が用いられている。
【０１８３】
この第２の実施の形態のセンサ本体２の外側部には、筺体が一体に設けられていて、この筺体部分が第１の実施の形態の固定手段であるベース１０２の役割を兼ねている。
【０１８４】
ストッパ部２０４は、このセンサ本体２に一体に形成された筺体のうち、一端側近傍の外側面２０３で、外側からこの外側面２０３に嵌着される固定口部２０２を有して、固定されている。
【０１８５】
また、押引可動部２０５には、筺体の他端側出入口４近傍の外側面２０１に、可動案内部２０７と一体に形成された固定口部２０８を嵌着させることにより装着されて固定されている。
【０１８６】
このため、第１の実施の形態の作用効果に加えて、さらにベース１０２が不要となり、部品点数を削減できる。また、ベース１０２に代えて、センサ本体２の筺体が固定手段として用いられる。このため、第１の実施の形態の校正装置１に比して、校正装置２００の外径寸法をさらに小型化できる。
【０１８７】
他の構成、および作用効果については、第１の実施の形態と同様であるので説明を繰返さない。
【０１８８】
[第３の実施の形態]
図１２は、第３の実施の形態の測定器の校正装置３００の構成を示す平面図である。以下の説明では、第１，第２の実施の形態と同一の部品には同一の符号を付してある。それらの名称および機能も同一である。したがって、それらについての詳細な説明は繰返さない。
【０１８９】
この第３の実施の形態では、第１の実施の形態のベース１０２に代えて、固定手段がセンサ本体２の周囲に設けられるストッパ部３０４と押引可動部３０５とから主に構成されている。
【０１９０】
すなわち、センサ本体２の一端側出入口３から挿通されてストッパ部３０４が、装着される。
【０１９１】
また、他端側出入口４から押引可動部３０５が挿通されて装着される。
そして、センサ本体２の筺体を両側から挟持することにより、ストッパ部３０４と押引可動部３０５の両接合面部３０１，３０２とが接合されて、センサ本体２の外側に一体に固定される。
【０１９２】
この第３の実施の形態のセンサ本体２の外側には、ストッパ部３０４と押引可動部３０５とが一体に設けられていて、第１の実施の形態の固定手段であるベース１０２の役割を兼ねている。
【０１９３】
このため、第１の実施の形態の作用効果に加えて、さらにベース１０２が不要となり、部品点数を削減でき、第１の実施の形態の校正装置１および第２の実施の形態の校正装置２００に比して、校正装置３００のさらなる小型化を図ることができる。
【０１９４】
しかも、第２の実施の形態の校正装置２００のように、センサ本体２の筺体にストッパ部２０４や押引可動部２０５を固定するための追加部品を必要としない。よって、部品点数の増大を抑制できる。
【０１９５】
他の構成、および作用効果については、第１，第２の実施の形態と同様であるので説明を繰返さない。
【０１９６】
[変形例３]
図１３は、第２，第３の実施の形態のうち、変形例３の押引可動部６０を示す軸方向に沿った位置での断面図である。以下の説明では、第２，第３の実施の形態と同一の部品には同一の符号を付してある。それらの名称および機能も同一である。したがって、それらについての詳細な説明は繰返さない。
【０１９７】
押引可動部６０は、可動案内部６１にスライド可能にガイドされて、線状体１１の手元側端部１３に当接される可動コマ部材６２と、可動コマ部材６２の位置を、背面６４側から調整可能なネジ部材６３とを有する。
【０１９８】
このように構成された変形例３に記載の押引可動部６０では、第１，第２の実施の形態の作用効果に加えて、さらに、ネジ部材６３を回転させて螺合させることにより軸方向の位置を変更可能である。可動コマ部材６２の位置が変更されると、線状体１１に与える圧縮力または引張力を調整することができる。
【０１９９】
この場合、人の手で押す場合と異なり、一定の時間、一定の力を作用させることが可能となる。
【０２００】
他の構成、および作用効果については、第２，第３の実施の形態と同様であるので説明を繰返さない。
【０２０１】
[変形例４]
図１４は、第２，第３の実施の形態のうち、変形例４の押引可動部７０を示す軸方向に沿った位置での断面図である。以下の説明では、第１の実施の形態および変形例３の校正装置２００と同一の部品には同一の符号を付してある。それらの名称および機能も同一である。したがって、それらについての詳細な説明は繰返さない。
【０２０２】
この変形例４では、可動コマ部材６７の背面６４と可動案内部６６の内側面との間には、背圧室６８が形成されていて、通水路を介して流出入する液体６９によって、可動コマ部材６７の位置を変更可能である。
【０２０３】
よって、液体６９の圧力を変更することより、可動コマ部材６７の位置を調整して、線状体１１に与える圧縮力または引張力を変更できる。
【０２０４】
この場合も、図１３のネジ部材６３を用いた場合と同様に、一定の時間、一定の力を作用させることができる。
【０２０５】
他の構成、および作用効果については、第２，第３の実施の形態と同様であるので説明を繰返さない。
【０２０６】
[変形例５]
図１５は、第１〜第３の実施の形態に用いられる変形例５のストッパ部８０を示す軸方向に沿った位置での断面図である。以下の説明では、第１，第２の実施の形態および変形例３と同一の部品には同一の符号を付してある。それらの名称および機能も同一である。したがって、それらについての詳細な説明は繰返さない。
【０２０７】
ストッパ部８０は、所定の厚さ方向寸法を有して円盤状に形成される弾性変形可能なゴム製の弾性部材８３を備える。弾性部材８３の中央部には嵌着孔８４が開口されていて線状体１１の一端側端部１２が挿入される。
【０２０８】
この状態で、円筒形状のシリンジ８１および線状体１１に沿ってスライド摺動可能に設けられた圧着固定部材としてのプランジャ８２によって、弾性部材８３をシリンジ８１の内側面に向けて押圧する。
【０２０９】
また、第２，第３の実施の形態では、センサ本体２の一端側出入口３近傍部分に、ストッパ部８０を装着する際に、プランジャ８２に対して、センサ本体２の端部が当接して、押圧することにより発生する圧力Ｐ５，Ｐ５で押圧するように構成してもよい。
【０２１０】
押圧力が、弾性部材８３に圧力Ｐ５，Ｐ５として与えられると、白抜き矢印で示すように、弾性部材が径方向の内側に向けて変形する。これにより、嵌着孔８４の内側面を、線状体１１の外周面１１２に圧着させることができる。
【０２１１】
他の構成、および作用効果については、第１〜第３の実施の形態と同様であるので説明を繰返さない。
【０２１２】
[変形例６]
図１６は、第１〜第３の実施の形態に用いられる変形例６のストッパ部９０を示す軸方向に沿った位置での断面図である。以下の説明では、第１，第２の実施の形態と同一の部品には同一の符号を付してある。それらの名称および機能も同一である。したがって、それらについての詳細な説明は繰返さない。
【０２１３】
ストッパ部９０を構成するストッパ部材９１には、一定の深さ方向寸法で凹設された凹状受部９２が形成されている。凹状受部９２には、線状体１１の一端側端部１２が挿入されて嵌着される。
【０２１４】
他の構成、および作用効果については、第１〜第３の実施の形態と同様であるので説明を繰返さない。
【０２１５】
[変形例７]
図１７は、第１〜第３の実施の形態に用いられる変形例７のストッパ部９３を示す縦方向に沿った位置での断面図である。以下の説明では、第１〜第３の実施の形態と同一の部品には同一の符号を付してある。それらの名称および機能も同一である。したがって、それらについての詳細な説明は繰返さない。
【０２１６】
変形例７の挟持固定部材９４は、変形可能な一対の弾性部材９３，９３の間に、線状体１１の一端側端部１２を挟持させて固定する。
【０２１７】
他の構成、および作用効果については、第１〜第３の実施の形態と同様であるので説明を繰返さない。
【０２１８】
[変形例８]
図１８は、第１〜第３の実施の形態に用いられる変形例８のストッパ部９５を示す縦方向に沿った位置での断面図である。以下の説明では、第１〜第３の実施の形態と同一の部品には同一の符号を付してある。それらの名称および機能も同一である。したがって、それらについての詳細な説明は繰返さない。
【０２１９】
ストッパ部９５は、変形可能な円柱状の弾性部材９６の径方向中央に形成された嵌着孔９７に、線状体１１の一端側端部１２を挿入させて嵌着する。
【０２２０】
他の構成、および作用効果については、第１〜第３の実施の形態と同様であるので説明を繰返さない。
【０２２１】
[第４の実施の形態]
図１９は、第４の実施の形態で、校正された測定器のセンサ本体２を人体ＨＢの動脈瘤の塞栓治療に用いる様子を示す図である。
【０２２２】
センサ本体２は、手術室などの衛生面で使用環境に厳格な管理が必要とされる場所であっても前述の第１〜第３の実施の形態で説明した本発明の校正装置１を用いて容易に校正できる。
【０２２３】
また、カテーテル１１１を導出するセンサ本体２には、センサ出力表示器３１が接続される。そして、線状体１１に加えられる圧縮力または引張力を、センサ出力表示器３１が視覚化して表示する。
【０２２４】
他の構成、および作用効果については、第１〜第３の実施の形態と同様であるので説明を繰返さない。
【０２２５】
[第５の実施の形態]
図２０は、第５の実施の形態で、校正された測定器のセンサ本体２を訓練用のシミュレーション装置４００に用いる様子を示す図である。
【０２２６】
センサ本体２は、シミュレーション装置４００に用いられる前に、前述の第１〜第３の実施の形態で説明した本発明の校正装置１を用いて容易に校正できる。校正を終了した測定器１０１のセンサ本体２には、ワイヤ部材などの線状体１１が挿通される。
【０２２７】
また、カテーテル１１１を装着して内部から線状体１１を導出するセンサ本体２には、センサ出力表示器３１が接続される。
【０２２８】
そして、線状体１１に加えられる圧縮力または引張力を、センサ出力表示器３１が視覚化して表示する。
【０２２９】
線状体１１が、シミュレーション装置４００から圧縮力または引張力を与えられると、線状体１１の長手軸方向に作用する圧縮力または引張力が、測定器１０１のセンサ本体２内に装着されたラインセンサ３０によって測定される。
【０２３０】
ラインセンサ３０から与えられる実測値は、すでに校正が終了しているので正確である。
【０２３１】
また、線状体１１の長手軸方向に作用する圧縮力または引張力と共に、線状体１１を押引きすることで術者に与えられる感覚が、実際に近い状態で設定されることにより、シミュレーション装置４００を用いた訓練をより実際の治療に近づけることができる。
【０２３２】
なお、力検出用表示器３２に代えて、または、力検出用表示器３２と共に、センサ本体２に、警告音または警告光を出力可能なスピーカまたはランプを接続しても良い。
【０２３３】
そして、線状体１１に作用する圧縮力または引張力が予め定められた所定値を超えた場合には、スピーカまたはランプから、警告音または警告光を出力させる。
【０２３４】
他の構成、および作用効果については、第１〜第３の実施の形態と同様であるので説明を繰返さない。
【０２３５】
以上説明した実施の形態について、最後に再び図面を参照しながら総括する。
この発明によれば、可撓性を有する線状体１１を挿抜する一端側出入口３および他端側出入口４を形成したセンサ本体２と、センサ本体２に連通された線状体１１の変位を許容する検出部６と、検出部６に装脱着可能に設けられて、線状体１１の変位を線状体１１の位置で検出するラインセンサ３０とを備える。
【０２３６】
測定器制御部１０はラインセンサ３０で検出された線状体１１の位置に基づいて、予め定められた相関関係から、線状体１１の長手軸方向に作用する圧縮力または引張力を測定する。
【０２３７】
ストッパ部１０４は、一端側出入口３近傍で、線状体１１を固定する。また、押引可動部１０５は、他端側出入口４近傍で、線状体１１を挿抜方向へ押引可能として、センサ本体２に対して相対位置が変動不能となるように固定する。
【０２３８】
押引可動部１０５と線状体１１との間に介装されて、押引可動部１０５から線状体１１へ加わる挿抜方向の力が力検出器１０９で測定される。力検出器１０９で測定された挿抜方向の力と、ラインセンサ３０で検出された線状体１１の位置とが比較されて、予め定められた相関関係が校正される。
【０２３９】
このように構成された本発明の測定器の校正装置では、検出部６にラインセンサ３０を組みつけたセンサ本体２が線状体１１を挿抜方向へ押引可能とする押引可動部１０５および固定するストッパ部１０４とに変動不能に固定される。
【０２４０】
このため、手術室などの衛生面で使用環境に厳格な管理が必要とされる場所であっても、再利用可能なラインセンサ３０をセンサ本体２の検出部６に組付けて、校正装置１に容易に位置変動不能となるように一体に装着できる。
【０２４１】
そして、力検出器１０９によって線状体へ加わる挿抜方向の力が検出されると、ラインセンサ３０で検出された線状体１１の位置と比較されて、校正が行なわれる。
【０２４２】
このため、測定器の校正を使用環境に制限されることなく簡便に行なえて、測定器による高精度の測定を可能とすることができる。
【０２４３】
また、第１〜第３の実施の形態では、線状体１１として実際の治療に用いるものをセンサ本体２に挿通して校正しているが、特にこれに限らず、たとえば、実際の治療に用いる線状体１１と同種で、同様に挿抜方向の力が与えられた際に、湾曲方向の内外への変位特性を有するものであればよい。
【０２４４】
なお、第１の実施の形態では、光源器２９に対向する位置にラインセンサ３０の受光部３３を配置して、受光部３３が照光を受ける構成としている。
【０２４５】
しかしながらこれに限らず、光源器２９と受光部３３とを並べて配置し、かつ光源器２９と対向する位置に光源器２９が発する光を反射するミラーなどの反射体を設置してもよい。
【０２４６】
この場合、光源器２９が発する光のうち反射体が反射する反射光を受光部３３で受けることにより、同様に線状体１１の湾曲度合いを検出できる。
【０２４７】
また、ラインセンサ３０のような１次元のアレイセンサの代わりに、平面上に複数の受光素子がたとえばマトリクス状に並べて配置された２次元のアレイセンサを用いても、線状体１１の湾曲度合いの検出が可能である。
【０２４８】
さらに、位置センサは、線状体１１の湾曲度合いを検出できればよい。よって、ラインセンサ３０のように光学センサに限定されるものではない。
【０２４９】
たとえば、湾曲の山の高さを検出する非接触の距離センサ、または線状体１１の基準位置からの変位を検出する位置センサなどを、位置センサとして使用することもできる。
【０２５０】
そして、第１の実施の形態では、図１に示すセンサ出力表示器３１と、力検出用表示器３２とを比較して、手動または自動で校正を行なうものを示して説明してきたが、特にこれに限らず、自動で校正を行なえる校正制御部４０がなくてもよい。
【０２５１】
この場合、図１に示すようにセンサ出力表示器３１の表示と、力検出器１０９に直接接続された力検出用表示器３２の表示とが目視で比較される。
【０２５２】
そして、予め測定器１０１または、センサ出力表示器３１に設けられた校正用の調整ノブや、あるいは、外部から接続される校正用の操作装置３５などによって、センサ出力表示器３１の表示値と、力検出用表示器３２の表示値とを一致させることにより、手動で校正を行なうことができる。
【０２５３】
また、たとえば、校正制御部４０によって自動で校正を行なうなど、この第１の実施の形態のように、手動でも自動でも行なえるものに限らず、いずれか一方で校正が行なえるように、押引可動部１０５から線状体１１へ加わる挿抜方向の力を測定する力検出器１０９が備えられていて、検出値の比較により校正が行なわれるものであればよい。
【０２５４】
また、たとえば、校正操作を一部自動とする半自動などのような手動による調整が含まれて校正が行なわれるものであっても良く、複数の校正を組み合わせてもよい。
【０２５５】
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【符号の説明】
【０２５６】
１，２００，３００  校正装置、２  センサ本体、３  一端側出入口、４  他端側出入口、５  拘束部、６  検出部、９  インタフェース部、１０  測定器制御部、１１  線状体、１２  一端、１３  手元側端部、２１  内壁、２２  内壁、２３凹部、２４  内壁、２９  光源器、３０  ラインセンサ、３１  センサ出力表示器、３２  力検出用表示器、３３  受光部、４０  校正制御部、４１  メモリ部、４２  ＣＰＵ、４３  操作部、４５  リニアガイド機構、４６  可動部、４７  リニアガイド、５０  押引可動部、５１  可動案内筒、５２  可動部、５９  ネジ部材、６０  押引可動部、６１  可動案内部、６２  可動コマ部材、６３  ネジ部材、６４  背面、６６  可動案内部、６７  可動コマ部材、６８  背圧室、６９  流体、７０  押引可動部、７１  固定手段、７２  固定具、７３，７３  弾性体、７６  弾性体、８０  固定機構、８１  シリンジ、８２  プランジャ、８３  弾性体、８４  挿通固定孔、６４  背面、１０１  測定器、１０２  ベース、１０３  測定器固定部、９０，９３，９５，１０４，２０４，３０４  ストッパ部、１０５  押引可動部、１０６  受圧凹部、１０７  可動部、１０８  可動案内部、１０９  力検出器、１１１  カテーテル、１１２  外周面、２０１，２０３  外側面、２０２，２０８  固定口部、４００  シミュレーション装置、ＣＰ  圧縮力、ＰＵ  引張力。
【図１】
2014077691.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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