(57)【要約】  本発明は、ガイドワイヤの先端側部分に配置されたセンサ素子が、少なくとも１本のピエゾ抵抗性のナノワイヤを有している、生体の血管内での測定用のセンサとガイドワイヤとの組立体に関するものである。
2010540009.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ガイドワイヤと、
該ガイドワイヤの先端側部分に配置されたセンサ素子と、
を有し、
前記センサ素子は、少なくとも１本のピエゾ抵抗性のナノワイヤを有する、生体の血管内での測定用のセンサ。
【請求項２】
前記センサ素子は可撓性の膜を有し、前記少なくとも１本のピエゾ抵抗性のナノワイヤは、前記膜の歪みによって前記少なくとも１本のピエゾ抵抗性のナノワイヤが縮まされ、または伸ばされるように、前記可撓性の膜に接続されている、請求項１に記載のセンサ。
【請求項３】
幾本かの前記ピエゾ抵抗性のナノワイヤが、互いに並列に接続されている、請求項１に記載のセンサ。
【請求項４】
少なくとも１本の前記ナノワイヤが２つの端子の間を延びており、該端子の少なくとも一方が、可撓性の膜の上側に取り付けられている、請求項１に記載のセンサ。
【請求項５】
少なくとも１本の前記ナノワイヤが、チップに形成された空洞の底面と、前記空洞を覆っている膜との間を延びている、請求項１に記載のセンサ。
【請求項６】
少なくとも１本の前記ナノワイヤが第１の壁と第２の壁との間を延びており、該第１の壁と該第２の壁は、二重の壁状の膜の壁を構成しており、該膜は、チップに形成された空洞を覆っている、請求項１に記載のセンサ。
【請求項７】
少なくとも１本の前記ナノワイヤが、可撓性の膜の下側に取り付けられた２つの端子の間を延びている、請求項１に記載のセンサ。
【請求項８】
少なくとも２本の前記ナノワイヤが、可撓性の膜の表面部分に沿って延びており、当該少なくとも２本のナノワイヤはコネクタによって互いに電気的に接続されている、請求項１に記載のセンサ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この出願は、２００７年９月１１日に提出された米国出願第１１／９０２，５０８号の優先権を主張するものであり、米国出願第１１／９０２，５０８号の全ての内容が、参照により本明細書に取り込まれる。
【０００２】
本発明は、概して、生体の血管内で圧力を測定するためのガイドワイヤ上に取り付けられた圧力センサに関し、特に、圧力センサの一部であるピエゾ抵抗素子であって、そのピエゾ抵抗効果が圧力測定に利用されるピエゾ抵抗素子の構成に関する。
【背景技術】
【０００３】
血圧および温度のような、生体における生理的な変量の測定に適合したセンサがガイドワイヤの先端側部分に取り付けられたセンサとガイドワイヤとの組立体が公知である。
【０００４】
例えば、本譲渡人に譲渡され、開示された装置および技術について参照により本明細書に取り込まれる特許文献１には、センサ素子と、電子ユニットと、センサ素子を電子ユニットに接続する信号伝達ケーブルと、信号伝達ケーブルおよびセンサ素子が中に配置された可撓性のチューブと、中実の金属製のワイヤと、中実のワイヤの先端に取り付けられたコイルと、を有するセンサとガイドワイヤとの組立体が開示されている。このセンサ素子は、感圧装置、例えば、膜上に取り付けられたホイートストンブリッジ型の回路装置に電気的に接続されたピエゾ抵抗素子を備える膜を有している。ホイートストンブリッジの構成の例は、本譲渡人に譲渡され、開示された装置および技術について参照により本明細書に取り込まれる特許文献２に見出すことができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】米国特許第３５，６４８号明細書
【特許文献２】米国特許第６，３４３，５１４号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
この種のピエゾ抵抗素子を有するセンサとガイドワイヤとの組立体では、ピエゾ抵抗素子は、典型的には、ドープされたシリコンシートから造られ、２０ｍΩ／ｍｍＨｇ程度の感度を有しており、すなわち、周囲の圧力が１ｍｍＨｇだけ変化した時に、ピエゾ抵抗素子の抵抗が２０ｍΩだけ変化する。このため、このような抵抗の小さな変化を確実に検出できるようにするために、他の全ての抵抗、すなわち、ホイートストンブリッジに取り付けられたものと、様々な構成要素の間、および構成要素と周囲の物（例えば血）との間に期せずして生じることがあるものとの両方を、２０ｍΩよりも小さく制御することが求められる。言い換えれば、かなり低い感度によって、この種の血圧センサによって構成された圧力測定器の信頼性に影響が与えられる可能性があり、したがって、対応するセンサとガイドワイヤとの組立体の製造プロセスに非常に高い要求が課され、それによって、生産コストが嵩んでいる。在来のセンサ素子の、かなり低い感度のために、センサ素子が取り付けられる膜の寸法が比較的大きいことも要求され、というのは、大きな膜は、小さな膜よりも大きく歪み、したがって、大きな膜によれば、それに取り付けられたセンサ素子に、より大きな応力が加えられるからである。しかし、様々な理由で、センサガイドワイヤの寸法を減らす努力が今まで行われてきており、したがって、在来のセンサ素子は、このような努力に障害を生じさせている。
【０００７】
したがって、高い感度で圧力測定を行うことができる改善された、ガイドワイヤに取り付けられるセンサに対する要求がまだある。他の要求は、小さな寸法のセンサとガイドワイヤとの組立体を提供できるように、高い感度を備えるセンサ素子を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の一実施態様では、ホイートストンブリッジ型の構成が開示されるが、在来のピエゾ抵抗素子が、いわゆるナノワイヤによって置き換えられている。ナノワイヤは、１ナノメートル（１０−９メートル）程度の寸法を有するワイヤであり、数十ナノメータ以下に制限された横方向の大きさと、制限されていない縦方向の大きさを有する構造体として定義することができる。ナノワイヤは、炭素（Ｃ）、あるいは、ニッケル（Ｎｉ）、プラチナ（Ｐｔ）または金（Ａｕ）などの金属、あるいは、シリコン（Ｓｉ）、リン化インジウム（ＩｎＰ）または窒化ガリウム（ＧａＮ）などの半導体、あるいは、二酸化ケイ素（ＳｉＯ２）および二酸化チタン（ＴｉＯ２）のような絶縁体から造ることができる。これらのナノワイヤの幾つかは、明白なピエゾ抵抗作用を呈し、これは、当該分野では、巨大ピエゾ抵抗効果と呼ばれている。ピエゾ抵抗作用は、通常、ナノワイヤが、縮め、または伸ばすことによって応力に曝された時のコンダクタンスの変化に起因している。本発明によれば、ガイドワイヤに取り付けられたセンサはセンサ素子を有しており、このセンサ素子は、ピエゾ抵抗効果を呈する少なくとも１本のナノワイヤを有しており、このピエゾ抵抗効果が、センサの感度を改善するために有効に利用される。ここに定義するように、「ピエゾ抵抗性のナノワイヤ」という用語は、自身はピエゾ抵抗効果を呈さない材料から造られたナノワイヤも含み、そのような材料の例は、酸化亜鉛（ＺｎＯ）および窒化アルミニウム（ＡｌＮ）であることに注意すべきである。これらの材料から造られたナノワイヤでは、ピエゾ抵抗作用は、ナノワイヤが応力に曝された時に起こる電荷の再配置によって生じさせられると考えられている。概して、「ピエゾ抵抗性のナノワイヤ」という用語は、ここで用いるように、全ての種類のナノワイヤ、および、ナノウィスカー、ナノロッド、ナノチューブ、ナノカンチレバーなどのワイヤに類似した構造体であって、それらが、圧力の影響により変形させられ（例えば、縮まされ、または、伸ばされ）た時にそれらの電気抵抗が変化するものを含んでいる。本発明によるナノワイヤは、どのような断面形状を有することもでき、したがって、「ナノワイヤ」という用語は、どのような細長いナノ部材も、その細長いナノ部材がどのように支持されているかにかかわらず、含んでいることにも注意すべきである。好ましい実施態様では、断面は中実で円形であるが、ナノワイヤがリング形状の断面を有し、すなわちナノワイヤが実際にはナノチューブである場合も意図される。もう１つの実施態様では、断面は四辺形または長方形とすることができる。後者の場合、ナノワイヤは、薄く平坦なストリップの形状を有することができる。後者の実施態様は、特に、製造の観点から有利である場合がある。ナノワイヤは、その全長に沿って全体を支持されていてもよいし、数箇所でのみ支持されていてもよい。
【０００９】
本発明の他の実施態様によれば、１本、または幾本かのナノワイヤを、様々な配置で位置させることができる。一実施態様では、ナノワイヤは、上述の特許文献２に開示されている構成と同様に、膜上に、その膜が、周囲の圧力（典型的には血圧）の影響のために歪んだ時にナノワイヤが伸ばされるように配置されている。もう１つの実施態様では、ナノワイヤは、膜の下に、ナノワイヤの第１の端部が膜の下側に接続され、一方、ナノワイヤの第２の端部が、膜によって覆われた凹部の底面によって支持されるように配置されている。この構成によれば、膜が外部の圧力の影響のために歪んだ時に、ナノワイヤは縮められる。さらなる実施態様では、二重の層状の膜が設けられ、１本の、または幾本かのナノワイヤが、２つの層の間の空間に設けられている。さらなる実施態様では、少なくとも１本のナノワイヤが、膜の下側に沿って、膜が周囲の圧力の影響のために歪んだ時にナノワイヤが変形させられるように配置されている。
【００１０】
ナノワイヤは、直径、長さ、およびドーピングの度合いのようなパラメータと構成に応じたピエゾ抵抗性を有することによって特徴付けられる。典型的なパラメータの場合、ナノワイヤは、０．１ＭΩから１０ＭΩ程度の抵抗率を有することができる。以下により明瞭に説明するように、センサの感度がかなり低いために、このような高い抵抗率によって、センサ素子の絶縁、および、センサとガイドワイヤとの組立体の他の部品に、相応の要求が課される。センサとガイドワイヤとの組立体の他の導電性部材の絶縁は、ナノワイヤの抵抗率よりも約４桁程度大きい必要があり、すなわち、１ＧΩから１００ＧΩ程度である必要がある。幾本かのナノワイヤを互いに並列な関係となるように配置することによって、ナノワイヤの構成の総計の抵抗は小さくなり、それによって、センサとガイドワイヤとの組立体の他の要素の絶縁の要求が相応に減る。本発明の実施態様では、互いに並列な関係となるように配置されるナノワイヤの数は、変化させられてよく、所望の感度、および、センサとガイドワイヤとの組立体の残りの絶縁特性に関係する、ナノワイヤの構成の総計の抵抗率によって決定される。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】従来技術によるセンサとガイドワイヤとの組立体を模式的に示す図である。
【図２】従来技術による第１のホイートストンブリッジの構成を模式的に示す図である。
【図３】従来技術による第２のホイートストンブリッジの構成を模式的に示す図である。
【図４ａ】本発明による少なくとも１本のナノワイヤを有するセンサ素子の第１の実施形態を模式的に示す図である。
【図４ｂ】本発明による少なくとも１本のナノワイヤを有するセンサ素子の第１の実施形態を模式的に示す図である。
【図４ｃ】本発明による少なくとも１本のナノワイヤを有するセンサ素子の第１の実施形態を模式的に示す図である。
【図５ａ】本発明による少なくとも１本のナノワイヤを有するセンサ素子の第２の実施形態を模式的に示す図である。
【図５ｂ】本発明による少なくとも１本のナノワイヤを有するセンサ素子の第２の実施形態を模式的に示す図である。
【図５ｃ】本発明による少なくとも１本のナノワイヤを有するセンサ素子の第２の実施形態を模式的に示す図である。
【図６】本発明による少なくとも１本のナノワイヤを有するセンサ素子の第３の実施形態を模式的に示す図である。
【図７】本発明による少なくとも１本のナノワイヤを有するセンサ素子の第４の実施形態を模式的に示す図である。
【図８】本発明による少なくとも１本のナノワイヤを有するセンサ素子の第５の実施形態を模式的に示す図である。
【図９】本発明のさらなる実施形態の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
図１には、従来技術によるセンサとガイドワイヤとの組立体１の一般的な構成が模式的に示されている。センサとガイドワイヤとの組立体１は、センサガイドワイヤ４の先端側部分３に配置されているセンサ素子２を有している。より具体的には、センサガイドワイヤ４は、先端部５と、先端側コイルバネ６と、ジャケットまたはスリーブ７と、可撓性の先端側チューブ８と、コアワイヤ９と、手前側チューブ１０と、を有しており、先端側チューブ８は、代わりに、コイルバネの形態とすることもできる。先端側コイルバネ６は、先端部５に取り付けられ、センサ素子２のハウジングの働きをしているジャケット７へと延びている。可撓性の先端側チューブ８はジャケット７と手前側チューブ１０との間を延びている。センサ素子２は、コアワイヤ９の先端側部分の凹部内に取り付けられ、センサとガイドワイヤとの組立体１の周囲の媒体、例えば血液である流体と、ジャケット７の窓を通して連絡している。センサとガイドワイヤとの組立体１は、複数の信号伝達ケーブル１１をさらに有しており、信号伝達ケーブル１１の先端側端部はセンサ素子２に電気的に接続されており、信号伝達ケーブル１１は、センサガイドワイヤ４の手前側端部部分へとコアワイヤ９に沿って延びており、そこで、各信号伝達ケーブル１１は、導電性部材１２に電気的に接続されている。導電性部材１２は、コアワイヤ９から電気的に絶縁され、また、測定値、例えば圧力、温度、および／または流量を表示するための外部の信号処理および表示ユニット（図１には不図示）の、相応のメス・コネクタに接続されるようになったオス・コネクタを形成するように、絶縁部材１３によって互いに電気的に絶縁されている。
【００１３】
一例のセンサ素子２１が図２に示されている。ここでは、センサ素子２１は、シリコンチップ２２の形態のセンサ支持体を有しており、シリコンチップ２２には、例えばエッチングによって形成された空洞（図２では見えていない）がある。この空洞を横切って、厚さが例えば０．４〜１．５μｍで辺の長さが約１００μｍの薄いポリシリコンの膜２３が形成されている。膜２３に接触してピエゾ抵抗素子２４が取り付けられている。膜２３に作用する外部の圧力（典型的には血圧）によって、膜２３の歪みが生じさせられ、それによって、ピエゾ抵抗素子２４の抵抗が変化させられる。ピエゾ抵抗素子２４は、抵抗２５，２６，２７も有するホイートストンブリッジの一部であるので、端子ＡとＢとの間の電圧が変化し、それに対応する電気出力信号を検出することができる。この類型では、抵抗２５，２６，２７は、センサ素子２１の外部に配置されており、センサ素子２１の一部を形成していないことが言及されるべきである。センサ素子２１を有するセンサとガイドワイヤとの組立体の一部であるメス・コネクタに格納された個々の校正パラメータ、および、測定の開始時に開始される校正処理によって、出力信号は、外部ユニットで圧力値に変換され、現在の圧力がスクリ−ン上に表示される。
【００１４】
図２から、センサ素子２１に対する絶縁の要求が高いことが分かる。例えば、電流が、ピエゾ抵抗素子２４を通って流れる代わりに、ピエゾ抵抗素子２４の周囲を流れた場合、圧力の変化によって生じさせられる抵抗の変化を検出できない場合がある。ピエゾ抵抗素子の感度が低いために、電流がピエゾ抵抗素子２４の外部を流れないようにすることがいっそう必要となる。言い換えれば、センサ素子の抵抗が高いほど、センサ素子の他の部分の絶縁の要求が高まり、また、センサ素子の感度が低いほど、絶縁の要求が高まる。
【００１５】
周知のように、抵抗は、感温性があり、温度変化によって引き起こされる影響を補償するために、ダブルホイートストンブリッジが提案されており、図３に示されている。ここでは、センサ素子３１は、空洞（図３では見えていない）が形成されたシリコンチップ３２を有している。この空洞上に、膜３３が配置され、膜３３上に２つの抵抗３４および３５が取り付けられている。機能抵抗３４とも呼ばれる抵抗３４は、感温性も感圧性もあり、一方、参照抵抗３５とも呼ばれる抵抗３５は、感温性のみがある。ダブルホイートストンブリッジは、この実施形態では、センサ素子３１の外部に配置されセンサ３１の一部を形成していない抵抗３６，３７，３８，３９をさらに有している。端子Ａ−Ｂ間の出力電圧と端子Ｂ−Ｃ間の出力電圧の比較によって、温度によって引き起こされる抵抗率への影響を補償することができる。
【００１６】
上記の２つのブリッジ回路は、例示しただけであることが強調されるべきである。当業者には分かるように、実際、ピエゾ抵抗素子を、その本来の、圧力に応じた抵抗率を、圧力測定に用いることができるように配置する多数の様々なやり方があり、様々な種類のブリッジ回路は多くの有利な特徴を有しているが、ブリッジ回路を利用することは決して必須ではない。
【００１７】
本発明は、ナノワイヤの形態のピエゾ抵抗素子を有するセンサとガイドワイヤとの組立体を対象とするものである。本発明の第１の実施形態では、少なくとも１本のナノワイヤが、図２および図３に関連して説明した構成に類似したやり方で膜上に配置されている。より具体的には、（側面図である）図４ａおよび（平面図である）図４ｂに、幾本かのピエゾ抵抗性のナノワイヤ４１（この場合、９本のナノワイヤ）が、第１の端子４２と第２の端子４３の間をどのように延びているかが模式的に示されており、第１の端子４２および第２の端子４３は可撓性の膜４４の上側に取り付けられており、膜４４から、端子４２および４３は、それぞれ絶縁層４５および４６によって電気的に絶縁されている。膜４４は、例えばシリコンから造られたチップ４８に形成され空にされた空洞４７を覆っており、膜４４が、周囲の圧力（例えば血圧）からの影響のために歪んだ時に、ナノワイヤ４１が伸ばされ、それによって、ナノワイヤ４１の（全体での）電気抵抗が変化する。この抵抗の変化が、適切な電気回路によって検出され、端子４２，４３もナノワイヤ４１も、この電気回路の一部である。出力信号が、例えば、図２および図３に示したブリッジの構成と非常に類似したやり方で生成されるが、加えられる圧力に応じた出力信号の他の生成の仕方も可能である。ピエゾ抵抗性のナノワイヤ４１の数は任意であり、１から数千まで変化させることができる。ナノワイヤの抵抗はかなり高いが、並列に接続された比較的多数のナノワイヤは、上述したように、許容可能な全体での抵抗を与えることを求められる場合がある。図４ａおよび図４ｂでは、両方の端子４２および４３が膜４４の上部上に配置されていることを注記することができる。しかし、端子４２，４３の一方のみを膜４４上に取り付け、他方を膜４４の外側に取り付けることもできる。膜上に取り付けられる端子の位置は任意であるが、一般に、相対的な歪みは、膜の縁の近くで最も大きくなり、したがって、端子を膜の縁の近くに取り付けるのが有利である場合がある。特に、１つの端子を膜の外側に取り付け、他方の端子を膜の縁の近くに取り付けるのが有利である場合がある。好ましい実施形態では、ナノワイヤの構成は、周囲の流体（典型的には血液）から電気的に絶縁されており、図４ｃでは、ナノワイヤ４１も端子４２，４３も、薄いフィルム４９によって覆われている。図４ｃに非常に概略的に示されているフィルム４９は、例えば、シリコンまたは絶縁材料から造ることができる。ナノワイヤおよび端子の構成を、例えば、酸化ケイ素（ＳｉＯ）または窒化アルミニウム（Ａｌｎ）、または他の絶縁体からなる薄い層で覆うことも可能である。
【００１８】
既に述べたように、ナノワイヤの数は任意であり、ナノワイヤは、どのような配置で位置させてもよい。図４ａおよび４ｂから、多数のナノワイヤからなるビーム状の構造が得られるように、幾つかのナノワイヤを、互いに近くに並べて２次元に配置できることが示唆される。そのようなビーム状の構造は、矩形および円形を含むどのような断面形状を有することもできる。多数のナノワイヤから造られたビームは、センサとガイドワイヤとの組立体を組み立てる際、比較的扱いやすい。各ナノワイヤは、他のナノワイヤから絶縁されているのが好ましい。
【００１９】
図５ａおよび５ｂには、本発明の第２の実施形態が開示されている。ここでは、複数のピエゾ抵抗性のナノワイヤ５１（この場合、１６本のナノワイヤ）が、チップ５３の凹部によって生成された空洞５２内に配置されており、この凹部は膜５４によって覆われている。より具体的には、膜５４が周囲の圧力（典型的には血圧）の影響のために下方に歪んだ時に、ナノワイヤ５１が縮まされ（図５ｂ参照）、それによって、ナノワイヤ５１の総計の抵抗が相応に変化するように、ナノワイヤ５１は、空洞５２の底面と膜５４の間を延びている。抵抗の変化は、加えられる圧力を判定するのに有効に利用することができる。
【００２０】
図６は、本発明の第３の実施形態を示しており、この場合、ピエゾ抵抗性の多数のナノワイヤ６１が、内側壁６３と外側壁６４を有する二重の壁状の膜６２内に配置されている。膜６２は、チップ６５に形成された凹部を覆っている。前と同様に、膜６２の歪みによって、ナノワイヤ６１が縮まされ、それによって、抵抗の変化が生じさせられ、この抵抗の変化を、適切な電気回路によって検出することができる。
【００２１】
図４ｃに関連して明確に論じたように、ナノワイヤに周囲の流体に対して何らかの絶縁をするのが有利である場合がある。絶縁の問題は、ナノワイヤを可撓性の膜の下に配置することによって解決することができ、図７には、そのような構成の一例の実施形態が開示されている。この実施形態では、幾つかのナノワイヤ７１が、第１の端子７２と第２の端子７３の間を延びており、この際、第１の端子７２と第２の端子７３は、可撓性の膜７４の下側に取り付けられており、膜７４から、端子７２および７３は、それぞれ絶縁層７５および７６によって電気的に絶縁されている。膜７４は、チップ７８に形成され空にされた空洞７７を覆っており、膜７４が、周囲の圧力（例えば血圧）からの影響のために歪んだ時に、ナノワイヤ７１が縮まされ、それによって、ナノワイヤ７１の総計の電気抵抗が変化する。この抵抗の変化は、電気回路によって検出することができ、端子７２，７３もナノワイヤ７１もこの電気回路の一部である。出力信号を、例えば、図２および図３に示したブリッジの構成と非常に類似したやり方で生成することができるが、加えられる圧力に応じた出力信号の他の生成の仕方も可能である。この実施形態でも、チップ７８は、シリコンから造ることができるが、チップ７８をガラスのような絶縁体から造るのが有利であり、というのは、その結果、端子７２，７３に電気的に接続される電気伝導性の経路を、ガラス製のチップ７８の表面に設けることができるからである。
【００２２】
ナノワイヤの構成が、膜の上側ではなく膜の下側に配置されている場合にも、ナノワイヤおよび対応する端子の位置は任意であるが、相対的な応力は膜の縁の近くで最大になるので、ナノワイヤを膜の縁の近くに取り付けるのが有利である場合がある。しかし、これに関連して、図７に示されたナノワイヤの構成のようなナノワイヤの構成が膜の縁の近くに配置されている場合、ナノワイヤは、膜が周囲の圧力の影響のために下方に歪んだ時に縮められることが注記される。他方、図７に示されたナノワイヤの構成のようなナノワイヤの構成が、代わりに、膜の中心の近くに配置されている場合、ナノワイヤは、膜が周囲の圧力の影響のために下方に歪んだ時に伸ばされる。縮められた時に１つのピエゾ抵抗効果を呈し、伸ばされた時に他のピエゾ抵抗効果を呈するナノワイヤが用いられる場合、膜上でのナノワイヤの位置は、最大のピエゾ抵抗効果が得られるように選択されるのが好ましい。
【００２３】
図８には、本発明の他の実施形態が示されており、この場合、ナノワイヤ８２の第１のセット８１が、膜８３の上側の縁に配置されており、ピエゾ抵抗性のナノワイヤ８２の第２のセット８４が、膜８３の、同じ縁の所であるが、ナノワイヤ８２の第１のセット８１から離して配置されている。ナノワイヤ８２の第１のセット８１と、ナノワイヤ８２の第２のセット８４は、コネクタ８５によって電気的に接続されている。膜８３は、膜８３が下方に歪んだ時に、ピエゾ抵抗性のナノワイヤ８２が伸ばされ、それによって、ナノワイヤの構成の（総計の）抵抗が変化するように、例えばシリコン製のチップ８６に形成された空洞を覆っている。この実施形態では、ナノワイヤの長さは、約１０ｎｍから２００ｎｍとすることができ、一方、コネクタの長さは、約１μｍから１０μｍである。代わりに、同様の構成を、例えばガラス製のチップを覆う膜の下側に設けることもできる。
【００２４】
図９は、本発明のさらなる実施形態の断面図であり、この場合、３本のナノワイヤ９１が、基板９４に設けられた空洞９３を覆っている膜９２上に配置されている。ナノワイヤ９１は、膜９２に接着させることができ、または、ナノワイヤ９１は、膜９２の表面にエッチングにより形成することができる。通常、膜９２とナノワイヤ９１の間に電気的な絶縁体を設ける必要があり、この絶縁体が、図９に、参照番号９５によって示されている。
【００２５】
センサとガイドワイヤとの組立体用のセンサ素子の様々な実施形態で用いるナノワイヤは、当該技術分野で周知の様々な方法で製造することができる。ナノワイヤの１つの製造方法は、適切な構成を有するシリコン・オン・インシュレータ基板の表面上で、ナノワイヤ、例えばシリコン製のナノワイヤを成長させることである。ナノワイヤのもう１つの製造の仕方は、例えばシリコンウェハーから、細いストリップをエッチングによって形成することである。後者の場合、その後、それらの細いストリップによって、並んで位置するブリッジが多層の構成に形成される。
【００２６】
本発明を、具体的な実施形態を参照して記載したが、明細書に記載し、以下のクレームを用いて規定するように、本発明の範囲内で多くの変更および修正を行うことができることが当業者には明らかである。
【図１】
2010540009.tif 000003
【図２】
2010540009.tif 000004
【図３】
2010540009.tif 000005
【図４ａ】
2010540009.tif 000006
【図４ｂ】
2010540009.tif 000007
【図４ｃ】
2010540009.tif 000008
【図５ａ】
2010540009.tif 000009
【図５ｂ】
2010540009.tif 000010
【図６】
2010540009.tif 000011
【図７】
2010540009.tif 000012
【図８】
2010540009.tif 000013
【図９】
2010540009.tif 000014
【手続補正書】
【提出日】平成22年7月14日(2010.7.14)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ガイドワイヤ（４）と、
該ガイドワイヤ（４）の先端側部分（３）に配置され、可撓性の膜（２３；３３；４４;５４;６２;７４;８３;９２）を有するセンサ素子（２）と、
を有する、生体の血管内での測定用のセンサにおいて、
前記センサ素子（２）は、少なくとも１本のピエゾ抵抗性のナノワイヤ（４１；５１；６１；７１；８２；９１）を有し、該少なくとも１本のピエゾ抵抗性のナノワイヤ（４１；５１；６１；７１；８２；９１）は、前記膜（２３）の歪みによって前記少なくとも１本のピエゾ抵抗性のナノワイヤが縮まされ、または伸ばされるように、前記可撓性の膜（２３）に接続されていることを特徴とする測定用のセンサ。
【請求項２】
幾本かの前記ピエゾ抵抗性のナノワイヤ（４１；５１；６１；７１；８２；９１）が、互いに並列に接続されている、請求項１に記載のセンサ。
【請求項３】
少なくとも１本の前記ナノワイヤ（４１）が２つの端子（４２，４３）の間を延びており、該端子（４２，４３）の少なくとも一方が、前記可撓性の膜（４４）の上側に取り付けられている、請求項１に記載のセンサ。
【請求項４】
少なくとも１本の前記ナノワイヤ（５１）が、チップ（５３）に形成された空洞（５２）の底面と、前記空洞（５２）を覆っている前記膜（５４）との間を延びている、請求項１に記載のセンサ。
【請求項５】
少なくとも１本の前記ナノワイヤ（６１）が第１の壁（６３）と第２の壁（６４）との間を延びており、該第１の壁（６３）と該第２の壁（６４）は、二重の壁状の前記膜（６２）の壁を構成しており、該膜（６２）は、チップ（６５）に形成された空洞を覆っている、請求項１に記載のセンサ。
【請求項６】
少なくとも１本の前記ナノワイヤ（７１）が、前記可撓性の膜（７４）の下側に取り付けられた２つの端子（７２，７３）の間を延びている、請求項１に記載のセンサ。
【請求項７】
少なくとも２本の前記ナノワイヤ（８２）が、前記可撓性の膜（８３）の表面部分に沿って延びており、当該少なくとも２本のナノワイヤ（８２）はコネクタ（８５）によって互いに電気的に接続されている、請求項１に記載のセンサ。
【請求項８】
少なくとも１本の前記ナノワイヤ（９１）が前記膜（９２）上に配置され、電気的な絶縁体（９５）が当該膜（９２）と当該少なくとも１本のナノワイヤ（９１）との間に設けられている、請求項１に記載のセンサ。
【請求項９】
前記少なくとも１本の前記ナノワイヤ（９１）は前記膜（９２）上に接着されている、請求項８に記載のセンサ。
【請求項１０】
前記少なくとも１本の前記ナノワイヤ（９１）は前記膜（９２）上にエッチングにより形成されている、請求項８に記載のセンサ。
【請求項１１】
少なくとも１本の前記ナノワイヤ（４１）が２つの端子（４２，４３）の間を延びており、当該端子（４２，４３）の一方が前記膜（４４）の外側に取り付けられ、当該端子（４２，４３）の他方が前記膜（４４）の縁の近くに取り付けられている、請求項１に記載のセンサ。
【国際調査報告】
2010540009.tif 000015
2010540009.tif 000016
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