(57)【要約】金属ブレード（１０）を備えた切断器械は、金属ブレード（１０）中に形成された凹部（２０）を有している。少なくとも１つのセンサ（３０）を有する半導体基板（３５）が、凹部（２０）中のブレード（１０）に貼り付けられている。ブレード（１０）はハンドルに貼り付けられ、このハンドルに半導体基板（３５）が電気接続される。ハンドルは、１つまたは複数のセンサが生成する信号に基づく情報を記憶し、かつ／または表示するようになされたコンピュータに接続することができる。切断器械の製造方法には、半導体基板の規定形状に整合するパターンに従って、半導体ウェハ上に少なくとも１つのセンサ（３０）を形成するステップが含まれている。半導体ウェハのフォトレジストで覆われない部分が除去され、続いてフォトレジストが除去される。半導体基板は、ブレード中に形成される凹部中の金属ブレードに貼り付けられる。
2004504097.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
切断エッジを有し、かつ、第１の面に凹部が形成された金属ブレードと、
前記凹部中の前記ブレードに貼り付けられた半導体基板を備え、該半導体基板が、前記切断エッジに隣接する物質の少なくとも１つの特性を検出するための少なくとも１つのセンサを有することを特徴とする切断器械。
【請求項２】
前記凹部の一部が前記切断エッジに沿って設けられ、かつ、前記半導体基板が、前記凹部中の前記ブレードに貼り付けられた場合に、前記半導体基板の一部が前記切断エッジに隣接して取り付けられるような形状を有することを特徴とする請求項１に記載の切断器械。
【請求項３】
前記半導体基板が、前記凹部の形状に整合するべく形状を有することを特徴とする請求項２に記載の切断器械。
【請求項４】
前記センサが、ひずみセンサからなることを特徴とする請求項１に記載の切断器械。
【請求項５】
前記ひずみセンサが、抵抗器からなることを特徴とする請求項４に記載の切断器械。
【請求項６】
前記センサが、圧力センサからなることを特徴とする請求項１に記載の切断器械。
【請求項７】
前記圧力センサが、ダイヤフラムの上部に設けられたひずみセンサからなることを特徴とする請求項６に記載の切断器械。
【請求項８】
前記センサが、神経センサからなることを特徴とする請求項１に記載の切断器械。
【請求項９】
前記神経センサが、少なくとも１つの金電極からなることを特徴とする請求項８に記載の切断器械。
【請求項１０】
前記センサが、温度センサからなることを特徴とする請求項１に記載の切断器械。
【請求項１１】
前記温度センサが、抵抗器からなることを特徴とする請求項１０に記載の切断器械。
【請求項１２】
前記センサが、密度センサからなることを特徴とする請求項１に記載の切断器械。
【請求項１３】
前記密度センサが、圧電超音波センサからなることを特徴とする請求項１２に記載の切断器械。
【請求項１４】
前記センサが、前記ブレードの動き状況を検出することを特徴とする請求項１に記載の切断器械。
【請求項１５】
前記センサが、１つまたは複数の加速度計およびジャイロスコープからなることを特徴とする請求項１４に記載の切断器械。
【請求項１６】
前記少なくとも１つのセンサが、複数のセンサのアレイからなることを特徴とする請求項１に記載の切断器械。
【請求項１７】
ハンドルを備え、前記半導体基板が貼り付けられた前記ブレードが前記ハンドルに貼り付けられることを特徴とする請求項１に記載の切断器械。
【請求項１８】
前記半導体基板が貼り付けられた前記ブレードが、前記ハンドルに電気接続されることを特徴とする請求項１７に記載の切断器械。
【請求項１９】
前記半導体基板と前記ハンドルの各々が、少なくとも１つの電気接点を有し、前記ブレードが前記ハンドルに貼り付けられた場合に、前記半導体基板の前記少なくとも１つの電気接点が、前記ハンドルの前記少なくとも１つの電気接点に接続されることを特徴とする請求項１８に記載の切断器械。
【請求項２０】
前記ハンドルと前記ブレードの間にシールを設ける手段を備え、該シールが前記電気接点を取り囲むことを特徴とする請求項１９に記載の切断器械。
【請求項２１】
前記ハンドルが電気コネクタを備え、前記ハンドルの前記少なくとも１つの電気接点が前記電気コネクタに接続されることを特徴とする請求項１９に記載の切断器械。
【請求項２２】
前記ハンドルが無線トランスミッタを備え、前記ハンドルの前記少なくとも１つの電気接点が前記無線トランスミッタに接続されることを特徴とする請求項１９に記載の切断器械。
【請求項２３】
前記ハンドルが、電気コネクタを備えることを特徴とする請求項１８に記載の切断器械。
【請求項２４】
前記ハンドルが、無線トランスミッタを備えることを特徴とする請求項１８に記載の切断器械。
【請求項２５】
前記無線トランスミッタと通信する無線レシーバを有するコンピュータを備え、該コンピュータが、前記少なくとも１つのセンサが生成する信号に基づく情報を表示することを特徴とする請求項２４に記載の切断器械。
【請求項２６】
前記無線トランスミッタと通信する無線レシーバを有するコンピュータを備え、該コンピュータが、前記少なくとも１つのセンサが生成する信号に基づくデータを記憶することを特徴とする請求項２４に記載の切断器械。
【請求項２７】
コンピュータを備え、前記ハンドルが前記コンピュータに接続されることを特徴とする請求項１８に記載の切断器械。
【請求項２８】
前記コンピュータが、前記少なくとも１つのセンサが生成する信号に基づく情報を表示することを特徴とする請求項２７に記載の切断器械。
【請求項２９】
前記コンピュータが、前記少なくとも１つのセンサが生成する信号に基づくデータを記憶することを特徴とする請求項２７に記載の切断器械。
【請求項３０】
ハンドルと前記半導体基板が貼り付けられた前記ブレードを前記ハンドルに接続し、かつ、電気接続させるための手段を備えていることを特徴とする請求項１に記載の切断器械。
【請求項３１】
前記ハンドルが、電気コネクタを備えていることを特徴とする請求項３０に記載の切断器械。
【請求項３２】
前記ハンドルが、無線トランスミッタを備えていることを特徴とする請求項３０に記載の切断器械。
【請求項３３】
前記ブレードが、片刃を備えていることを特徴とする請求項１に記載の切断器械。
【請求項３４】
前記凹部が、前記切断エッジ中に形成されていることを特徴とする請求項１に記載の切断器械。
【請求項３５】
前記半導体基板が、前記半導体基板上に形成され、かつ、前記少なくとも１つのセンサに接続された回路を有し、前記回路が１つまたは複数の増幅器を備えていることを特徴とする請求項１に記載の切断器械。
【請求項３６】
前記少なくとも１つのセンサが複数のセンサからなり、前記回路が、前記複数のセンサが生成する信号を多重化するための論理回路を備えていることを特徴とする請求項３５に記載の切断器械。
【請求項３７】
前記半導体基板が、前記半導体基板上に形成された１つまたは複数の電気接点を有し、前記回路が前記１つまたは複数の電気接点に接続されることを特徴とする請求項３６に記載の切断器械。
【請求項３８】
前記半導体基板が、前記半導体基板上に形成された１つまたは複数の電気接点を有し、前記回路が前記１つまたは複数の電気接点に接続されることを特徴とする請求項３５に記載の切断器械。
【請求項３９】
前記半導体基板が、流体を送り出すための手段を備えていることを特徴とする請求項１に記載の切断器械。
【請求項４０】
切断エッジを有し、かつ、第１の面に凹部が形成された金属ブレードと、
前記凹部中の前記ブレードに貼り付けられた半導体基板を備え、該半導体基板が、ひずみ、圧力、神経の存在、密度、温度、および前記切断エッジに隣接する物質に対する動きのうちの少なくとも１つを検出する検出手段を有することを特徴とする切断器械。
【請求項４１】
前記半導体基板をコンピュータに電気接続するための手段を備え、前記コンピュータが、前記センシング手段が生成する信号に基づく情報を表示するか、あるいは前記センシング手段が生成する信号に基づくデータを記憶するか、少なくともそのうちの１つを実行することを特徴とする請求項４０に記載の切断器械。
【請求項４２】
前記凹部の一部が前記切断エッジに沿って設けられ、かつ、前記半導体基板が、前記凹部中の前記ブレードに貼り付けられた場合に、前記半導体基板の一部が前記切断エッジに隣接して取り付けられるような形状を有することを特徴とする請求項４０に記載の切断器械。
【請求項４３】
前記半導体基板が、前記凹部の形状に整合するべく形状を有することを特徴とする請求項４２に記載の切断器械。
【請求項４４】
ハンドルと前記半導体基板が貼り付けられた前記ブレードを前記ハンドルに接続し、かつ、電気接続させるための手段を備えていることを特徴とする請求項４０に記載の切断器械。
【請求項４５】
前記ハンドルをコンピュータに電気接続するための手段を備え、前記コンピュータが、前記センシング手段が生成する信号に基づく情報を表示するか、あるいは前記センシング手段が生成する信号に基づくデータを記憶するか、少なくともそのうちの１つを実行することを特徴とする請求項４４に記載の切断器械。
【請求項４６】
前記ハンドルが、電気コネクタを備えていることを特徴とする請求項４４に記載の切断器械。
【請求項４７】
前記ハンドルが、無線トランスミッタを備えていることを特徴とする請求項４４に記載の切断器械。
【請求項４８】
ハンドルを備え、前記半導体基板が貼り付けられた前記ブレードが、前記ハンドルに接続され、かつ、電気接続されることを特徴とする請求項４０に記載の切断器械。
【請求項４９】
前記ハンドルをコンピュータに電気接続するための手段を備え、前記コンピュータが、前記センシング手段が生成する信号に基づく情報を表示するか、あるいは前記センシング手段が生成する信号に基づくデータを記憶するか、少なくともそのうちの１つを実行することを特徴とする請求項４８に記載の切断器械。
【請求項５０】
前記ハンドルが、電気コネクタを備えていることを特徴とする請求項４８に記載の切断器械。
【請求項５１】
前記ハンドルが、無線トランスミッタを備えていることを特徴とする請求項４８に記載の切断器械。
【請求項５２】
前記ブレードが、片刃を備えていることを特徴とする請求項４０に記載の切断器械。
【請求項５３】
前記凹部が、前記切断エッジ中に形成されることを特徴とする請求項４０に記載の切断器械。
【請求項５４】
前記半導体基板が、前記センシング手段が生成する信号を増幅するための手段を有することを特徴とする請求項４０に記載の切断器械。
【請求項５５】
前記半導体基板が、前記センシング手段が生成する信号を多重化するための手段を有することを特徴とする請求項４０に記載の切断器械。
【請求項５６】
前記半導体基板が、流体を送り出すための手段を備えていることを特徴とする請求項４０に記載の切断器械。
【請求項５７】
規定形状を有し、かつ、少なくとも１つのセンサが形成された半導体基板を備えた切断器械の製造方法であって、
半導体ウェハ上に少なくとも１つのセンサを形成するステップと、
前記半導体基板の前記規定形状に整合するパターンに従って、前記半導体ウェハの上面にフォトレジストの層を塗布するステップと、
前記半導体ウェハの前記フォトレジストで覆われていない部分を除去するステップと、
規定形状を有し、かつ少なくとも１つのセンサが形成された前記半導体基板を残すために、前記半導体ウェハから前記フォトレジストを除去するステップと、
規定形状を有し、かつ、少なくとも１つのセンサが形成された前記半導体基板を、金属ブレード中に形成された凹部中の前記金属ブレードに貼り付けるステップと
を有することを特徴とする切断器械の製造方法。
【請求項５８】
前記半導体ウェハが、絶縁体上シリコンウェハからなることを特徴とする請求項５７に記載の切断器械の製造方法。
【請求項５９】
前記絶縁体上シリコンウェハが、上部シリコン層と中間絶縁材料層と下部シリコン層とを備え、前記フォトレジストを塗布する前記ステップが終了した後、前記下部シリコン層を除去するステップを有することを特徴とする請求項５８に記載の切断器械の製造方法。
【請求項６０】
前記半導体ウェハの前記フォトレジストで覆われていない部分を除去する前記ステップと、前記下部シリコン層を除去するステップが、エッチングプロセスを使用して実行されることを特徴とする請求項５９に記載の切断器械の製造方法。
【請求項６１】
前記エッチングプロセスに、強反応性イオンエッチングが使用されることを特徴とする請求項６０に記載の切断器械の製造方法。
【請求項６２】
前記半導体ウェハの前記フォトレジストで覆われていない部分を除去する前記ステップが、エッチングプロセスを使用して実行されることを特徴とする請求項５７に記載の切断器械の製造方法。
【請求項６３】
前記エッチングプロセスに、強反応性イオンエッチングが使用されることを特徴とする請求項６２に記載の切断器械の製造方法。
【請求項６４】
前記半導体ウェハが、シリコンウェハからなることを特徴とする請求項５７に記載の切断器械の製造方法。
【請求項６５】
前記貼付けステップの前に、前記シリコンウェハを所望の厚さに摩滅させるステップを有することを特徴とする請求項６４に記載の切断器械の製造方法。
【請求項６６】
前記ブレード中に前記凹部を形成するステップを有することを特徴とする請求項５７に記載の切断器械の製造方法。
【請求項６７】
前記ブレードがエッジを有し、前記凹部の一部が前記エッジに沿って設けられ、前記規定形状が、前記半導体基板が前記凹部中の前記ブレードに貼り付けられた場合に、前記半導体基板の一部が前記エッジに沿うような形状であることを特徴とする請求項５７に記載の切断器械の製造方法。
【請求項６８】
前記半導体基板が貼り付けられた前記ブレードをハンドルに取り付けるステップを有することを特徴とする請求項５７に記載の切断器械の製造方法。
【請求項６９】
前記取付けステップが、前記半導体基板が貼り付けられた前記ブレードを前記ハンドルに電気接続するステップを有することを特徴とする請求項６８に記載の切断器械の製造方法。
【請求項７０】
前記ハンドルをコンピュータに電気接続するステップを有することを特徴とする請求項６９に記載の切断器械の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
（技術分野）
本発明は、様々なセンサが集積された（ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ）切断器械（ｃｕｔｔｉｎｇ ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔ）に関する。より詳細には、１つまたは複数のセンサが形成されたブレード（ｂｌａｄｅ）であって、ブレードおよびワークピース、すなわち組織の物理特性を測定することができるように、センサが切断表面に隣接して取り付けられたブレードに関する。
【０００２】
（背景技術）
切断器械には、外科手術用小刀などの極めて特殊な用途から、産業用途および一般消費者向け用途に至るまで無数の用途がある。
【０００３】
外科手術は、依然として最も繊細かつ危険な医療手順の１つである。外科医は、組織を切開する前に、切開する組織のタイプ、例えば、脂肪組織、筋組織、血管組織、あるいは神経組織を識別しなければならない。人間の解剖学的構造は、個人によって若干異なっているため、この組織の識別は極めて複雑である。切開に先立つ組織の正しい分類にミスがあると、重大な結果を招くことになる。例えば、外科医が神経の正しい分類にミスを犯したまま神経を切断すると、患者は、知覚の喪失から運動制御の喪失に至る障害を患うことになる。
【０００４】
したがって、外科手術の間、より詳細には、実際に切開手術を施している間、外科医が、基質組織の識別および分類に役に立つ特定の特性を検出することができると有益である。例えば、ブレードで加えられる力の程度を検出することによって組織の抵抗を測定し、測定した組織の抵抗を使用して、組織の分類に役立てることができる。ブレードを取り囲んでいる物質、例えば、周辺流体の異なる圧力特性を検出することにより、ブレードを取り囲んでいる組織、すなわちブレードによって切開される身体領域の１つ、または複数のタイプの分類を助けることができる。また、ブレードに近接した組織の密度を検出することによって、その組織の識別を助けることができる。最後に、上述したように、神経組織の存在を検出することにより、不注意による神経組織の切断を回避することができる。また、ブレードに近接した組織すなわちブレードによって切断される組織のタイプを検出することができることは、外科手術中の外科医に実時間フィードバックを提供するために有用であるばかりでなく、後で追跡使用するための記録を取る場合にも有用である。
【０００５】
また、温度を使用してブレードの用法をモニタすることもできる。例えば、ブレードが、約華氏９８．６度（３７℃）にある時間をモニタすることにより、ブレードの使用時間を測定することができる。また、ブレードの動きの範囲と動きの方向に関する情報は、ブレードの使用中および使用後におけるモニタ用として、例えば、手術手順においてなされた切断の量を測定するために有用である。
【０００６】
また、上述した１つまたは複数のパラメータを検出することができることは、非医療／外科アプリケーションにも有用である。例えば、かみそり刃などの消費者用のブレードに関連して、これらのパラメータの１つまたは複数の測定値を使用して、ブレードに加えられた切断力および切断される物質に関する情報を消費者に提供し、ブレードの鋭さを予測することができる。さらに、消費者用のブレードを設計する製造者は、測定されたパラメータを使用して、切断工具の設計変更の効果を評価することができる。例えば、かみそり刃の製造者は、ブレードに加えられる力の、取扱いの変化あるいはブレード形状の変化による変化を定量化することができる。同様に、のこぎり刃などの機械加工工具およびフライス工具に関連して、これらのパラメータの１つまたは複数の測定値を使用して、工具の鋭さおよび切断性能を決定し、あるいは予測することができる。
【０００７】
半導体材料に集積して、ひずみ、圧力、温度、密度、神経の存在および運動などの特性を検出することができるセンサ技術については、当技術分野において良く知られている。ひずみセンサ、すなわちひずみゲージは、ポリシリコンなどの材料でできた抵抗器を使用して構築することができる。ポリシリコンなどの材料の抵抗は、その材料が伸びると変化するため、抵抗の変化を測定することによってひずみを計算することができる。圧力センサは、窒化ケイ素またはポリシリコンなどの材料でできたダイヤフラムの上部にひずみセンサを設けることによって構築することができる。周囲圧力の変化によってダイヤフラムが動くと、ひずみゲージを使用して局部圧力を測定することができる。Ｓ．Ｓｕｇｉｙａｍａ 他著「Ｍｉｃｒｏ−ｄｉａｐｈｒａｇｍ Ｐｒｅｓｓｕｒｅ Ｓｅｎｓｏｒ」（１９８６年ＩＥＥＥ Ｉｎｔ．Ｅｌｅｃｔｒｏｎ Ｄｅｖｉｃｅｓ Ｍｅｅｔｉｎｇ、ｐｐ．１８４−７）、および Ｈ．Ｔａｎｉｇａｗａ 他著「ＭＯＳ Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｓｉｌｉｃｏｎ Ｐｒｅｓｓｕｒｅ Ｓｅｎｓｏｒ」（１９８５年７月ＩＥＥＥ Ｔｒａｎｓ．Ｅｌｅｃｔｒｏｎ Ｄｅｖｉｃｅｓ、Ｖｏｌ．ＥＤ−３２、Ｎｏ．７、ｐｐ．１１９１−５）に、このような圧力センサの例が記載されていおり、これらの文献に開示されたいずれの圧力センサも本明細書に組み込まれる。
【０００８】
ポリシリコンなどの材料でできた抵抗器を使用してひずみセンサを構築する方法と類似した方法で、温度センサの一例を構築することができる。この種のセンサを使用することにより、材料の抵抗変化量の関数として温度を測定することができる。Ａ．Ｓ．ＳｅｄｒａおよびＫ．Ｃ．Ｓｍｉｔｈ 著「Ｍｉｃｒｏｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｃｉｒｃｕｉｔｓ」（１９９８年Ｏｘｆｏｒｄ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ Ｐｒｅｓｓ、Ｎｅｗ Ｙｏｒｋ、第４版ｐ．１３５）に記載されているように、ダイオードは、容易に測定することができる温度依存性を有しているため、温度センサの設計にも使用されている。この文献に開示されている温度センサは本明細書に組み込まれる。
【０００９】
また、圧電超音波センサを使用して密度を測定することができる。圧電超音波センサは高周波数で振動し、当該対象物の方向に高周波信号を放出する。その対象物によって反射して戻される信号に基づいて、高周波信号が衝突する対象物の密度が測定される。Ｗｈｉｔｅらの「Ｐｌａｔｅ−ｍｏｄｅ Ｕｌｔｒａｓｏｎｉｃ Ｓｅｎｓｏｒ」という名称の米国特許第５，１２９，２６２号明細書、Ｗｈｉｔｅらの同じく「Ｐｌａｔｅ−ｍｏｄｅ Ｕｌｔｒａｓｏｎｉｃ Ｓｅｎｓｏｒ」という名称の米国特許第５，１８９，９１４号明細書、および Ｓ．Ｗ．ＷｅｎｚｅｌおよびＲ．Ｍ．Ｗｈｉｔｅ著「Ａ Ｍｕｌｔｉｓｅｎｓｏｒ Ｅｍｐｌｏｙｉｎｇ ａｎ Ｕｌｔｒａｓｏｎｉｃ ｌａｍｂ−ｗａｖｅ Ｏｓｃｉｌｌａｔｏｒ」（１９８８年６月ＩＥＥＥ Ｔｒａｎｓ．Ｅｌｅｃｔｒｏｎ Ｄｅｖｉｃｅｓ、Ｖｏｌ．３５、Ｎｏ．６、ｐｐ．７３５−７４３）に、このようなセンサの例が記載されている。神経組織の近傍の電気信号をピックアップし、伝導する、金電極などの電気接点を使用して、神経組織の存在を検出することは良く知られている。この文献に開示されている圧電超音波センサは本明細書に組み込まれる。
【００１０】
動きは、加速度を測定する加速度計を使用して検出することができる。加速度計の信号出力を積分することにより、基準対象物が移動した距離を決定し、あるいは予測することができる。Ｓｈｅｒｍａｎ，Ｓ．Ｊ．、Ｔｓａｎｇ，Ｗ．Ｋ．、Ｃｏｒｅ，Ｔ．Ａ．およびＱｕｉｎｎ，Ｄ．Ｅ．著「Ａ ｌｏｗ ｃｏｓｔ ｍｏｎｏｌｉｔｈｉｃ ａｃｃｅｌｅｒｏｍｅｔｅｒ」（１９９２年６月４−６日、１９９２ Ｓｙｍｐｏｓｉｕｍ ｏｎ ＶＬＳＩ Ｃｉｒｃｕｉｔｓ．Ｄｉｇｅｓｔ ｏｆ Ｔｅｃｈｎｉｃａｌ Ｐａｐｅｒｓ、Ｓｅａｔｔｌｅ、ＷＡ、ＵＳＡ、ｐ．３４−５）に、半導体材料に統合された加速度計の例が記載されている。この文献に開示されている加速度計は本明細書に組み込まれる。この加速度計は、ポリシリコン構造の偏向をモニタすることによって動作するため、加速度を決定し、あるいは予測するために使用することができる。加速度計は、半導体処理技法を使用した半導体材料層の超微小機械加工を使用して製造される。動きの方向は、ジャイロスコープを使用して検出される。Ａｙａｚｉ，Ｆ．およびＮａｊａｆｉ，Ｋ．著「Ｄｅｓｉｇｎ ａｎｄ ｆａｂｒｉｃａｔｉｏｎ ｏｆ ｈｉｇｈ−ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ ｐｏｌｙｓｉｌｉｃｏｎ ｖｉｂｒａｔｉｎｇ ｒｉｎｇ ｇｙｒｏｓｃｏｐｅ」（１９９８年Ｐｒｏｃ．ＩＥＥＥ ＭＥＭＳ ９８、ｐ．６２１−６）に、半導体材料に統合することができるジャイロスコープの例が記載されている。この文献に開示されているジャイロスコープは本明細書に組み込まれる。このジャイロスコープは、振動するシリコンリングの動きをモニタすることによって動作し、方向の変化を推定している。このジャイロスコープは、半導体処理技法を使用した半導体材料層の超微小機械加工を使用して製造されている。
【００１１】
すべてシリコンなどの半導体材料で構築された、例えば、温度あるいはひずみを検出することができる外科用手術用具については知られており、その例が、Ｃａｒｒらの、「Ｍｉｃｒｏｃａｕｔｅｒｙ Ｓｕｒｇｉｃａｌ Ｔｏｏｌ」という名称の米国特許第５，９８０，５１８号明細書、およびＭｅｈｒｅｇａｎｙらの、「Ｍｉｃｒｏｆａｂｒｉｃａｔｅｄ Ｂｌａｄｅｓ」という名称の米国特許第５，５７９，５８３号明細書に記載されている。シリコンなどの半導体材料は、必要な度合いの鋭さを持たせることができ、かつ、回路を直接製造することができるため、半導体材料のみを使用して外科用手術用具を構築することは当然の手法であるが、シリコンなどの半導体材料は壊れ易く、したがって、外科手術用切断デバイス、産業アプリケーション、および多くの消費者用アプリケーションの主構造要素としての使用には適していない。
【００１２】
（発明の開示）
凹部が形成された剛性ブレードを備え、この凹部中のブレードに半導体基板が貼り付けられた切断器械について説明する。ブレードは、金属で好ましく構築されている。半導体基板は、半導体基板上に形成された少なくとも１つのセンサを備えている。半導体基板上に形成されたセンサは、１つまたは複数のひずみセンサ、圧力センサ、神経センサ、温度センサ、密度センサ、加速度計およびジャイロスコープからなっている。また、半導体基板上に形成されるセンサは、複数の各センサのアレイを備えることもできる。
【００１３】
ブレード中の凹部は、ブレードのエッジの少なくとも一部に沿うように好ましく形成されている。半導体基板は、ブレードのエッジに隣接した凹部中のブレードに貼り付けられている。また、半導体基板は、半導体基板上に形成された、センサに接続された回路を備えている。回路は、センサが生成する信号を多重化するための１つまたは複数の増幅器および／または論理回路を備えている。
【００１４】
また、切断器械はさらにハンドルを備えており、該ハンドルにブレードが貼り付けられ、かつ、半導体基板が電気接続されている。ハンドルは、半導体基板上に形成された１つまたは複数のセンサが生成する信号に基づく情報を、切断器械の使用者に表示するようになされたコンピュータに接続されている。ハンドルは、コンピュータと接続したコンパチブルコネクタに物理接続された電気コネクタを備えているか、あるいは半導体基板に接続された、コンピュータと接続した無線レシーバと通信する無線トランスミッタを備えている。また、ハンドルまたは個別コンピュータは、１つまたは複数のセンサが生成する信号に基づくデータを記憶するようになされている。
【００１５】
また、規定形状（ｄｅｆｉｎｅｄ ｓｈａｐｅ）を有する半導体基板を備え、この半導体基板上に少なくとも１つのセンサが形成された切断器械を製造する方法について説明する。この方法によれば、少なくとも１つのセンサが半導体ウェハ上に形成され、半導体基板の規定形状と整合するパターンに従って、半導体ウェハの上面にフォトレジスト層が塗布される。当技術分野で良く知られている技法を利用して、半導体ウェハのフォトレジストで覆われていない部分が除去され、次に、半導体ウェハからフォトレジストが除去される。これにより規定形状を有し、かつ、少なくとも１つのセンサが形成された半導体基板が残される。次に、規定形状を有し、かつ、少なくとも１つのセンサが形成された半導体基板が、ブレード中に形成された凹部内の金属ブレードに貼り付けられる。
【００１６】
半導体ウェハは、上部シリコン層と中間絶縁材料層と下部シリコン層とを備えた絶縁体上シリコンウェハからなっている。この方法には、フォトレジスト塗布後における底部シリコン層の除去ステップが含まれている。半導体ウェハのフォトレジストで覆われていない部分および下部シリコン層は、エッチングプロセスを使用して除去される。
【００１７】
また、半導体ウェハは、シリコンウェハで構成することもできる。この場合、この方法には、半導体基板をブレードに貼り付ける前に、ウェハを所望の厚さに研削するステップが含まれることになる。
【００１８】
本発明のその他の特徴および利点については、添付の図面に照らし本発明についての以下の説明を勘案することにより明らかになるであろう。添付の図面において、同一の参照番号は同一の構成要素を表している。
【００１９】
（発明を実施するための最良の形態）
図１を参照すると、好ましくはステンレス鋼などの金属製であるブレード１０は、鋭いエッジ１５およびブレード中に形成された凹部２０を備えている。図１に示すように、凹部２０の形状は、エッジ１５またはエッジ１５の近傍に配置されるセンサの密度を大きくする能力を最大にするために、ブレード１０のエッジ１５の形状に沿っていることが好ましい。凹部２０は、研削、フライス削り、化学エッチング、ウォータジェット機械加工、打抜き、あるいは放電機械加工を始めとする、いくつかの良く知られている方法の１つを使用して、ブレード１０中に形成されている。図１には、ブレード１０の一方の面に単一の凹部２０しか示されていないが、ブレード１０のいずれの面にも、あるいはブレード１０の両面に凹部２０を形成することができることを理解すべきである。また、ブレード１０の一方の面あるいは両面に、同一あるいは異なるサイズおよび／または配列の複数の凹部を形成することもできる。
【００２０】
図２を参照すると、センサエレメント３０が示されている。センサエレメント３０は、好ましくはシリコン製である半導体基板３５を備えている。半導体基板３５には、センサ４０および複数の個別センサからなるセンサアレイ４５が形成されている。センサ４０およびセンサアレイ４５を形成している個別センサは、本明細書において記述する良く知られた複数のタイプのセンサのうち、任意のタイプのセンサであり、例えば、ひずみセンサ、圧力センサ、温度センサ、密度センサ、運動センサ、あるいはその他の、半導体基板３５上に形成することができる任意のセンシングデバイスである。また、半導体基板３５には、好ましくは金電極である１つまたは複数の電極５０が形成されている。ポリシリコン、タングステン、白金、チタン、アルミニウムおよびパラジウムなどの他の材料を使用して電極５０を作ることもできる。上述したように、電極５０を使用して、神経組織または他のタイプの組織の存在を検出することができる。図２には、１つのセンサ４０、１つのセンサアレイ４５、および３つの電極５０が示されているが、本発明を逸脱することなく、１つまたは複数のセンサ４０、１つまたは複数のセンサアレイ４５、および／または１つまたは複数の電極５０の任意の組合せを、半導体基板３５に形成することができることは、当業者には明らかであろう。特に、センサ４０、センサアレイ４５および電極５０などのエレメントを、半導体基板３５の表面全体に備えることができ、また、他の方法として、エレメントのすべてではないとしても、少なくともその一部を、半導体基板３５上の組成の範囲内で、半導体基板３５の表面の下側に持たせることができることを理解すべきである。
【００２１】
センサ４０、センサアレイ４５および電極５０は、アルミニウム、タングステンまたはチタンなどの材料でできた電気トレース５２を使用して、半導体基板３５上に形成された回路５５に接続されている。回路５５は、センサ４０、センサアレイ４５および電極５０の各々に接続された増幅器を備えている。また、回路５５は、単一の信号が回路５５延いてはセンサエレメント３０から出力されるよう、センサ４０、センサアレイ４５および電極５０から入力される信号を多重化するための、上述した増幅器に接続された従来の論理回路を備えている。また、回路５５は、埋込みシリアル番号を持たせることにより、外科手術システムにブレードの識別を提供するためのメカニズムとして使用することができる。このシリアル番号をシステムが使用し、ブレードの種類、センサの数、およびセンサの性能仕様などのパラメータを決定することができる。また、シリアル番号と使用済み外科用手術用具のデータベースとを比較することにより、再使用が回避され、あるいは非使い捨てデバイスの場合、外科用手術用具の濫用が回避される。回路５５は、良く知られているＣＭＯＳまたはバイポーラデバイス処理技法によって形成されている。回路５５は、正接点、負接点および信号接点を備えた電気接点６０に接続されている。電気接点６０は、センサエレメント３０から出力される回路５５の出力信号を多重化するための手段を提供している。
【００２２】
他の実施形態では、単一の電気接点６０を介して多重化信号を出力することができるよう、センサ４０、センサアレイ４５および電極５０の出力信号を多重化する代わりに、センサ４０、センサアレイ４５および電気接点５０の出力信号の各々が、関連する独自の電気接点６０に接続され、センサエレメント３０からその信号が出力されている。
【００２３】
図２に示すように、半導体基板３５は、麻酔剤あるいは薬剤などの流体をブレードの切断位置に送り出すための密閉流体通路５８を備えている。他の方法としては、産業用アプリケーションまたは消費者用アプリケーションの場合、潤滑材あるいは他の流体を送り出すこともできる。Ｋ．Ｓ．ＬｅｂｏｕｉｔｚおよびＡ．Ｐ．Ｐｉｓａｎｏ著「Ｍｉｃｒｏｎｅｅｄｌｅｓ ａｎｄ Ｍｉｃｒｏｌａｎｃｅｔｓ Ｆａｂｒｉｃａｔｅｄ Ｕｓｉｎｇ ＳＯＩ Ｗａｆｅｒｓ ａｎｄ Ｉｓｏｔｒｏｐｉｃ Ｅｔｃｈｉｎｇ」（１９９８年Ｐｒｏｃｅｅｄｉｎｇｓ ｏｆ ｔｈｅ Ｅｌｅｃｔｒｏｃｈｅｍｉｃａｌ Ｓｏｃｉｅｔｙ、Ｖｏｌ．９８−１４、ｐｐ．２３５−２４４）、およびＬ．Ｌｉｎ、Ａ．Ｐ．Ｐｉｓａｎｏ、Ｒ．Ｓ．Ｍｕｌｌｅｒ著「Ｓｉｌｉｃｏｎ Ｐｒｏｃｅｓｓｅｄ Ｍｉｃｒｏｎｅｅｄｌｅｓ」（１９９３年６月７−１０日、７ｔｈ Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ Ｃｏｎｆｅｒｅｎｃｅ ｏｎ Ｓｏｌｉｄ Ｓｔａｔｅ Ｓｅｎｓｏｒｓ ａｎｄ Ａｃｔｕａｔｏｒｓ、ｐｐ．２３７−２４０、日本、横浜）に、流体通路５８を生成するために使用することができる製造プロセスの例が記載されている。この文献に開示されている製造プロセスは本明細書に組み込まれる。流体通路５８には、予め流体を充填することができ、それにより切断手術中に滲出させることができる。あるいは他の方法としては、図には示されていないが、外部チューブを使用して、ポンプなどの流体源に流体通路５８を接続することもできる。Ｓａｎｔｉｎｉらの米国特許第５，７９７，８９８号明細書に記載されているようなマイクロチップ薬剤送出装置を、半導体基板３５部分として備えることができる。また、代替アプリケーションとして、流体通路５８を使用して、患者すなわちワークピースから流体をサンプルすることもできる。
【００２４】
図３を参照すると、上述したように、エポキシまたはシアノアクリレート接着剤など、数ある接着剤のうちの任意の接着剤を使用して、あるいは共晶接着を使用して、ブレード１０の凹部２０にセンサエレメント３０が貼り付けられている。ブレード１０の凹部２０にセンサエレメント３０を接着するための様々な代替方法を利用することができ、また、ブレード１０からのセンサエレメント３０の剥離を防止するだけの十分な強度の接着である限り、あらゆる方法を適用することができることは、当業者には明白であろう。接着プロセスには、生体適合材料が使用されることが好ましい。
【００２５】
図４および図５を参照すると、本発明の一実施形態によれば、センサエレメント３０が接着されたブレード１０は、接着剤あるいはねじまたはクリップなどのファスナなど、任意の従来の取付け方法を使用してハンドル７０に取り付けられている。電気接点６０には、良く知られている様々なワイヤ接着技法の１つを使用して、ワイヤ７５が取り付けられている。そのワイヤ７５は、インタフェースユニット８０に接続されている。インタフェースユニット８０は、必要なすべての電力を供給し、かつ、フィルタリングおよび増幅などの信号調整を提供している。また、インタフェースユニット８０は、典型的にはアナログ信号であるセンサ４０、センサアレイ４５および電極５０からの信号を、コンピュータによる使用が可能なディジタル信号に変換する、アナログ／ディジタル変換を提供している。そのインタフェースユニット８０は、従来のパーソナルコンピュータなどのコンピュータ８５に接続されている。コンピュータ８５は、センサエレメント３０の出力信号を収集かつ解析し、切断器械を使用している外科医に役立つ出力を表示している。解析には、切断する組織すなわち物質のタイプを識別するための、信号と既知組織のデータベースすなわちワークピースパラメータとの比較が含まれている。コンピュータ８５は、解析が終了すると、解析結果に一致する可能組織すなわち物質のタイプをスクリーンに表示する。コンピュータ８５は、さらに、温度、印加される力、密度および圧力などの測定パラメータを表示することができる。また、コンピュータ８５は、外科医すなわち手術者に、直接触覚、可視または可聴フィードバックを提供することもできる。例えば、外科医は、ブレード１０に印加された力のレベルが、例えば、印加される力によってピッチが変化する音に変換されるモードを選択することができる。また、コンピュータ８５は、後で使用するために、収集した信号を記憶することができる。
【００２６】
図６乃至図１０は、センサエレメント３０が貼り付けられたブレード１０をハンドル９０に接続し、かつ、電気接続させるための代替構造を有する、本発明の他の実施形態を示したものである。図６、図９および図１０から分かるように、ハンドル９０は、ブレード端９５に設けられた、フランジ１０５を有するファスナ１００を有している。また、ハンドル９０のブレード端９５には、ハンドル９０の厚さを貫通し、かつ、セラミックあるいはプラスチックなどの電気絶縁体１１５に取り囲まれたコネクタすなわち接点１１０が設けられている。コネクタ１１０は、短い金属ワイヤを備えていることが好ましく、短い金ワイヤを備えていることが最も好ましい。
【００２７】
この実施形態によれば、ブレード１０は、図６乃至図９に示す切欠き１２０を備えている。切欠き１２０は、ブレード１０の全厚さを貫通しており、したがって、少なくともファスナ１００と同じ大きさの孔をブレード１０に形成している。ブレード１０は、先ずブレード１０の切欠き１２０を通してハンドル９０のファスナ１１０を挿入し、次に、フランジ１０５がブレード１０の切欠き１２０に隣接するソリッド部分上を延び、かつ、切欠き１２０の末端部分１２５と、フランジ１０５の下方に位置するファスナ１００の壁１３０が接触するように、ブレード１０をハンドル９０のブレード端９５とは反対側の端部に向けてスライドさせることによってハンドル９０に貼り付けられる。この操作を実施する場合、ブレード１０のセンサエレメント３０が接着されている面をファスナ１００に向ける必要があることは理解されよう。そうすることにより、コネクタ１１０とセンサエレメント３０の電気接点６０を整合させることができる。ハンドル９０とブレード１０の間のシールは、図６、図９および図１０に示すＯ−リング１３５によって提供されている。図７および図８に示すように、ハンドル９０は、ファスナ１００の反対側の面に設けられたリボンコネクタ１４０を備えている。リボンコネクタ１４０は、コネクタ１１０に電気接続され、かつ、ハンドル９０のブレード端９５とは反対側の端部に設けられている電気コネクタ１４５に導かれている。電気コネクタ１４５を利用して、ブレード１０が貼り付けられたハンドル９０を、上述したインタフェースおよび／またはコンピュータに接続することができる。
【００２８】
図１１ａ乃至図１１ｅは、センサエレメント３０を製造するための好ましい方法を示したもので、その形状を複雑な形状、例えば外科用手術用具に使用されるブレードの彎曲に沿った形状の凹部２０に適合させることができるセンサエレメント３０の製造を可能にしている。図１１ａに示すように、プロセスは、半導体基板３５を形成することになる上部シリコン層１５５、例えば、二酸化ケイ素でできた絶縁層１６０、および製造プロセスの間、取扱いを容易にするための追加厚さを提供する下部シリコン層１６５の３つの層からなる絶縁体上シリコンウェハ１５０で開始される。図１１ｂは、上述した知られている方法に従って、１つまたは複数のセンサ４０、センサアレイ４５、電極５０、電気トレース５２、電気接点６０および回路５５が形成された後の絶縁体上シリコンウェハ１５０を示したものである。説明用として、図１１ｂには典型的なトランジスタ構造が示されており、ドープ領域１７０、ゲート酸化物層１７５、ポリシリコンゲート１８０、および例えば窒化ケイ素でできた不活性化層１８５が存在している。図１１ｃに示すように、絶縁体上シリコンウェハ１５０の形状化は、半導体基板３５の所望のアウトライン、例えば、ブレード１０の彎曲を形成するためのパターン化されたフォトレジスト１９０の層を追加することから始まっている。フォトレジスト１９０は、凹部２０の形状に整合するようにパターン化されることが好ましい。フォトレジスト１９０は、適切にパターン化されたマスクおよびスピニングなどの広く知られている任意の方法を使用して、絶縁体上シリコンウェハ１５０に塗布することができる。次に、図１１ｄに示すように、好ましくはシリコン対酸化物のエッチ率がはるかに大きい強反応性イオンエッチング（ｄｅｅｐ ｒｅａｃｔｉｖｅ ｉｏｎ ｅｔｃｈｅｒ）を使用して、下部シリコン層１６５が除去される。次に、図１１ｅに示すように、強反応性イオンエッチングを使用して、フォトレジスト１９０で被覆されていない不活性化層１８５部分、上部シリコン層１５５部分および絶縁層１６０部分が除去される。他の方法としては、Ｗ．ＫｅｒｎおよびＣ．Ｈ．Ｄｅｃｋｅｒｔ著の「Ｔｈｉｎ Ｆｉｌｍ ＰｒｏｃｅｓｓｅｓにおけるＣｈｅｍｉｃａｌ Ｅｔｃｈｉｎｇ」（編集Ｊ．Ｌ．ＶｏｓｓｅｎおよびＷ．Ｋｅｒｎ、１９７８年Ｎｅｗ Ｙｏｒｋ、Ａｃａｄｅｍｉｃ Ｐｒｅｓｓ、ｐｐ．４０１−４９６）に記載されているように、リアクティブイオンエッチングを使用する代わりに、様々なウェットエッチングを使用して、これらの層をエッチングすることもできる。また、Ｈ．Ｆ．ＷｉｎｔｅｒｓおよびＪ．Ｗ．Ｃｏｂｕｒｎ著「Ｔｈｅ ｅｔｃｈｉｎｇ ｏｆ ｓｉｌｉｃｏｎ ｗｉｔｈ ＸｅＦ２ ｖａｐｏｒ」（１９７８年１月Ａｐｐｌｉｅｄ Ｐｈｙｓｉｃｓ Ｌｅｔｔｅｒｓ、Ｖｏｌ．３４、Ｎｏ．１、ｐｐ．７０−７３）に記載されているように、キセノンフッ化第一スズを使用して、あらゆる不要なシリコンを除去することができる。最後に、酸素プラズマまたはアセトンなどの化学溶剤を使用してフォトレジスト１９０が除去され、様々なエレメントが形成された、いわゆる半導体基板３５が最終的に形成される。絶縁層１６０は、除去することも、あるいはその位��に残すこともできる。絶縁層１６０を残す場合、センサエレメント３０とブレード１０の間に、追加電気絶縁が提供されることになる。以上から分かるように、上述した、プロセスの最終ステップまで下部シリコン層１６５の除去を遅らせる絶縁体上シリコン方法を使用することにより、処理中ははるかに厚いワーキングプロダクトを利用しつつ、１００マイクロメートル程度の薄い半導体基板３５を製造することができる。典型的な絶縁体上シリコンウェハの厚さは、５００マイクロメートル程度である。
【００２９】
他の実施形態によれば、図１１ｃに示すフォトレジスト１９０の塗布後、絶縁層１６０で停止する強反応性イオンエッチングステップが使用されている。この強反応性イオンエッチングが絶縁層１６０で停止すると、Ｋ．Ｓ．Ｌｅｂｏｕｉｔｚ およびＡ．Ｐ．Ｐｉｓａｎｏ 著「Ｍｉｃｒｏｎｅｅｄｌｅｓ ａｎｄ Ｍｉｃｒｏｌａｎｃｅｔｓ Ｆａｂｒｉｃａｔｅｄ Ｕｓｉｎｇ ＳＯＩ Ｗａｆｅｒｓ ａｎｄ Ｉｓｏｔｒｏｐｉｃ Ｅｔｃｈｉｎｇ」（１９９８年Ｐｒｏｃｅｅｄｉｎｇｓ ｏｆ ｔｈｅ Ｅｌｅｃｔｒｏｃｈｅｍｉｃａｌ Ｓｏｃｉｅｔｙ、Ｖｏｌ．９８−１４、ｐｐ．２３５−２４４）に記載されている方法と同様の方法で、フッ化水素酸などの化学製品を使用して絶縁層１６０にエッチングが施され、上部シリコン層１５５と下部シリコン層１６５が分離される。この後のプロセスは、図１１ｅに関連して示し、かつ、説明したプロセスが継続される。したがって、この他の実施形態は、下部シリコン層１６５をエッチ除去する必要性を回避している。
【００３０】
また、他の実施形態によれば、製造プロセス中に絶縁体上シリコンウェハ１５０を使用する代わりに、典型的には５００マイクロメートル程度の標準シリコンウェハが使用されている。この実施形態では、下部シリコン層１６５を除去するのではなく、回路およびセンサが形成された後、標準シリコンウェハが所望の厚さに摩滅される。さらに他の実施形態によれば、２５０マイクロメートル程度未満の薄肉シリコンウェハが使用されている。この実施形態では、下部シリコン層１６５を除去する必要なく、あるいは処理後に薄肉シリコンウェハを摩滅させる必要なく、全製造プロセスを実施することができる。
【００３１】
図１２を参照すると、ブレード１０が、当技術分野で片刃として知られているブレードである、本発明の他の実施形態が示されている。片刃とは、シャープエッジがブレードの中間セクションにではなく、ブレードの一方の側の表面に位置付けされるように機械加工されたブレードのことである。つまり、ブレードの両側に刃物の斜面が付けられ、それにより中央部分が鋭いエッジを形成しているブレードではなく、ブレードの片側にのみ刃物の斜面が付けられ、それによりブレードの反対側の表面にシャープエッジが形成されているブレードのことである。このような構成により、凹部２０延いてはセンサエレメント３０を、ブレードのエッジ１５により一層近接して位置付けることができる。
【００３２】
本発明のさらに他の実施形態によれば、図１３に示すような様々な片刃のブレード１０のエッジ１５に凹部２０を機械加工することができる。図１３に示す場合のように、凹部２０をブレード１０の彎曲全体に沿わせることができ、あるいは単純にブレード１０の彎曲の一部に沿わせることができる。この場合、センサエレメント３０の形状を、凹部２０に適合するように形成することができ、したがって、切断エッジ部分に広いセンサ領域が確保される。絶縁体上シリコンウェハ１５０の頂部シリコン層１５５は、１００マイクロメートル程度の薄さであり、かつ、フレキシブルであるため、センサエレメント３０の形状を、彎曲した表面に適合した形状にすることができる。
【００３３】
図１４を参照すると、ハンドル９０は、コンピュータ８５の無線レシーバ２０５と通信する、リボンコネクタ１４０に接続された無線トランスミッタ２００を備えている。無線トランスミッタ２００および無線レシーバ２０５には、例えば、無線周波数伝送または赤外線伝送が使用されている。無線トランスミッタ２００の適切な例として、Ｃｏｎｎｅｃｔｉｃｕｔ州ＳｔａｎｆｏｒｄにあるＯｍｅｇａ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ社が販売しているモデルＴＸ２０Ｂ−Ｓ１無線トランスミッタを挙げることができる。また、無線レシーバ２０５の適切な例として、同じくＯｍｅｇａ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ社が販売しているモデルＲＸ２２無線レシーバを挙げることができる。図１４に示すハンドルおよび組合せには、図示されていないが、バッテリによって電力が供給されている。したがって図１４に示す構成により、使用者の移動を制限しがちな、あらゆる物理ワイヤすなわちケーブルを必要とすることなく、コンピュータ８５にデータを送信し、解析および表示することができる。図１４には、図６乃至図１０に示すハンドル９０の実施形態に関連して、無線トランスミッタ２００および無線レシーバ２０５が示されているが、同様に、図４に示す、センサエレメント３０がワイヤ７５を介して無線トランスミッタ２００に接続されるハンドル７０の実施形態に関連して、無線トランスミッタ２００および無線レシーバ２０５を利用することも可能である。
【００３４】
図１５および図１６を参照すると、かみそり刃などの消費者ブレードに関連して本発明が使用されている。図１５および図１６は、１つまたは複数のブレード２２５が取り付けられたカートリッジ２２０、およびカートリッジ２２０が貼り付けられたハンドル２３０を備えた、典型的な消費者かみそり刃システムを示したものである。複数のブレード２２５のうちの少なくとも１つは、センサエレメント３０が貼り付けられた凹部を備えている。ワイヤ７５または別法としてリボンコネクタが、センサエレメント３０を無線トランスミッタ２００に接続している。
【００３５】
また、本発明は、様々な産業用切断アプリケーションに関連して使用することができる。例えば、図１７は、複数の切断歯２５５を有するのこ刃２５０を示したものである。複数の切断歯２５５のうちの少なくとも１つは、センサエレメント３０が貼り付けられた凹部を備えている。ワイヤ７５または他の方法としてリボンコネクタが、センサエレメント３０を無線トランスミッタ２００に接続している。
【００３６】
本明細書において使用されている用語および表現は、本発明を制限するものとしてではなく、本発明を説明するための用語として使用されている。また、これらの用語および表現の使用に当たっては、本明細書において示し、かつ、説明した特徴またはその一部の等価物を排除することは、一切意図されておらず、特許請求の範囲内において、様々な改変が可能であることを認識されたい。以上の説明においては、本発明の特定の実施形態について説明したが、本発明が、本明細書において開示した実施形態に制限されることはなく、多くの再配列、改変および置換が可能であることをさらに理解されたい。例えば、本明細書における説明の一部は、外科手術用ナイフすなわち小刀の部品として本発明を示しているが、本発明は、鋏すなわちマイクロカッターあるいは縫合デバイスの一部のブレード、套管針あるいは腹腔鏡鋏などの腹腔鏡機械切断用具など、他の外科用手術用具の部品を形成することも可能であることを理解されたい。また、従来の外科手術のみならず、最も侵襲性の少ない外科手術および自動化外科手術（ｒｏｂｏｔｉｃ ｓｕｒｇｅｒｙ）にも本発明を適用することができることを理解すべきである。最後に、本明細書で使用されている切断（ｃｕｔｔｉｎｇ）という用語には、他にもあるが、針の場合と同様の穿刺（ｐｕｎｃｔｕｒｉｎｇ）またはせん断（ｓｈｅａｒｉｎｇ）を含む、シャープエッジを使用した貫入（ｐｅｎｅｔｒａｔｉｎｇ）または切断行為（ｓｅｖｅｒｉｎｇ）が包含されているものとする。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施態様による凹部を有するブレードの等角図である。
【図２】本発明の一実施態様によるセンサエレメントの平面図である。
【図３】図２に示すセンサエレメントが取り付けられた、図１に示すブレードの等角図である。
【図４】ハンドルに貼り付けられた、本発明によるブレードの等角図である。
【図５】インタフェースおよびコンピュータに接続された、図４に示すブレードおよびハンドルの等角図である。
【図６】ブレードをハンドルに接続し、かつ、電気接続させるための構造を備えた、本発明の他の実施形態によるブレードおよびハンドルの平面等角図である。
【図７】ブレードをハンドルに接続し、かつ、電気接続させるための構造を備えた、本発明の他の実施形態によるブレードおよびハンドルの底面等角図である。
【図８】図７の一部をより詳細に示す等角図である。
【図９】図６の一部をより詳細に示す等角図である。
【図１０】図６から図９に示すハンドルの一部、詳細には図６から図９に示す接続および接続構造の一部をより詳細に示す等角図である。
【図１１ａ】図２に示すセンサエレメントを製造する方法のステップを示す横断面図である。
【図１１ｂ】図２に示すセンサエレメントを製造する方法の他のステップを示す横断面図である。
【図１１ｃ】図２に示すセンサエレメントを製造する方法の他のステップを示す横断面図である。
【図１１ｄ】図２に示すセンサエレメントを製造する方法の他のステップを示す横断面図である。
【図１１ｅ】図２に示すセンサエレメントを製造する方法の他のステップを示す横断面図である。
【図１２】センサエレメントが取り付けられたブレードの他の実施形態の等角図である。
【図１３】さらに他の実施形態によるブレードの等角図である。
【図１４】コンピュータに接続された無線レシーバと通信する無線トランスミッタが設けられた、本発明の一実施態様によるハンドルに貼り付けられたブレードの等角図である。
【図１５】ハンドルに貼り付けられたカートリッジに貼り付けられたかみそり刃を備え、このかみそり刃にセンサエレメントが取り付けられた、一部断面で示す本発明の他の実施形態の等角図である。
【図１６】図１５に示す、ハンドルに貼り付けられたカートリッジに貼り付けられた、センサエレメントが取り付けられたかみそり刃の一部を、一部断面で示すより詳細な等角図である。
【図１７】センサエレメントが取り付けられたのこ刃を備えた、本発明のさらに他の実施形態の平面図である。
【図１】
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【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１１ａ】
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【図１１ｂ】
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【図１１ｃ】
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【図１１ｄ】
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【図１１ｅ】
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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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【国際公開パンフレット】
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【国際公開パンフレット（コレクトバージョン）】
2004504097.tif 000060
2004504097.tif 000061
【国際調査報告】
2004504097.tif 000062
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