JP2002113018A

JP2002113018A - 体内位置検出システム

Info

Publication number: JP2002113018A
Application number: JP2000307668A
Authority: JP
Inventors: Junichi Shimada; 順一島田
Original assignee: Kansai Technology Licensing Organization Co Ltd
Current assignee: Kansai Technology Licensing Organization Co Ltd
Priority date: 2000-10-06
Filing date: 2000-10-06
Publication date: 2002-04-16

Abstract

(57)【要約】【課題】手術の際に、従来の点墨や磁性流体導入等に
代わる、あらゆる病変部の位置を迅速で簡単にしかも低
コストで検出する手段を提供する。【解決手段】磁性体を装備したクリップを患者の病変
部に予め留置し、その後の手術に際して、検出器１３に
より留置したクリップの位置を探査する。検出器１３に
は磁気センサ１３１が設けられ、検出した磁気の強さに
応じた強さの音又は光を出力する（１３４ａ、１３４
ｂ）。術者は音又は光出力によりクリップの位置を認識
し、病変組織を切除する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、手術等の際に体内
の特定の位置を検出するためのシステムに関する。

【０００２】

【従来の技術】開腹手術に際しては、開腹による繋留解
放により臓器の位置及び形態が大きく変化する。このた
め、予め内視鏡等で確認しておいた病変箇所の位置が大
幅にずれ、切除手術に際しては、周辺を含めた広い範囲
を切除しなければならないことがある。

【０００３】また、近年、消化器外科領域では内視鏡検
査の普及に伴って、消化管腫瘍をはじめとするごく微小
な病変部が発見されやすくなり、ミリ単位の診断が可能
となりつつある。こうした病変部の治療方法としては、
内視鏡手術（腹腔鏡下手術）が広く普及してきている。
内視鏡手術とは、腹に小さな穴をあけて気腹し、そこか
ら内視鏡や鉗子を挿入してビデオ画像を見ながら病変部
を切り取る手術システムである。この方法では、手術時
の切開創が小さいため、患者に対する侵襲性が低く、手
術後、患者の体調の回復が著しく良いことが知られてい
る。このため、微小消化管病変を手術するのに、内視鏡
を用いる方法は今後もさらに普及するものと予想され
る。

【０００４】しかし、病変部が小さな早期癌の場合、ビ
デオ画像からは消化管内腔のどこに病変があるのかは同
定できない。このため実際には、手術前に胃カメラや大
腸ファイバー等で消化管内を見ながら、病変部に墨等の
マーカーを予め注入し、これによる色素沈着を目印にし
て、切除手術を行っている。しかし、特に消化管壁はリ
ンパ流に富むため、マーカーが注入部位の周りに拡散し
やすく、病変部の正確な位置特定は難しく、病変部の周
りの正常組織までも含めた広範囲の部位を切除しなけれ
ばならないのが現状である。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】正常部の切除をできる
だけ少なくするため、種々の方法が模索されている。例
えば特開平１０−２３４６９４では、モノクローナル抗
体で被覆された磁性微粒子を半流動のゲル状にし、頭蓋
にピンホールを開けて直接脳に注入するか、または脳動
脈に注入して脳内に搬送して、抗原抗体反応により磁性
微粒子を癌組織に固定化するという方法を開示してい
る。

【０００６】しかし、このような癌組織のラベリングは
特に脳のような閉鎖的な器官では有用であるが、他の器
官、例えば消化管等の開放系に関していえば、時間もコ
ストもかかる方法である。すなわち、抗体が抗原と結合
するまでにある程度の時間がかかり、また器官や部位に
よって腫瘍が発現している抗原が異なるので、それぞれ
に異なる磁性微粒子が必要であるし、また腫瘍以外の他
の病変に十分に対応できるものではない。

【０００７】本発明はこのような課題を解決するために
成されたものであり、その目的とするところは、あらゆ
る病変部の位置を、迅速で簡単にしかも低コストで検出
する手段を提供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に成された本発明に係る体内位置検出システムは、磁性
体を備えた予め体内に留置するためのクリップ(a)と、
該クリップの位置を検出するための一体型の検出器(b)
とから成り、該検出器(b)は、該クリップにより生成さ
れる磁場を検出し、その強さに応じた検出信号を出力す
る磁気センサ部(b1)と、該磁気センサ部から出力される
検出信号に基いて該クリップの位置を表す情報を出力す
る出力部(b2)とを含むことを特徴とする。

【０００９】出力部(b2)の望ましい態様としては、磁気
センサ部(b1)から出力される検出信号を音又は光に変換
して出力するものを挙げることができる。また、小型の
液晶パネルとしてもよい。なお、出力部(b2)が単なる音
又は光のみを出力するものである場合には、それらを外
部に設け、検出器(b)には発信器を設けてそこから検出
信号を外部の音/光出力器に送って出力させるようにし
てもよい。

【発明の実施の形態】

【００１０】図１は本発明に係る体内位置検出システム
の一実施形態の構成図である。本システムは、患者１１
の体内の目的位置に留置しておくクリップ１２と、外部
からそのクリップ１２の位置を検出するための検出器１
３とから構成される。

【００１１】本発明のシステムで用いるクリップ１２
は、図２に示すように、従来より用いられている内視鏡
クリップを用いるのが最も簡単である。この場合、内視
鏡クリップの胴部１２１をやや大きくし、そこに磁性体
を内蔵させる。内視鏡クリップ全体としての大きさは通
常15〜20mm程度、胴体(磁性体)部分の大きさは5〜8mm程
度である。ただし、本発明はこのような既存の内視鏡ク
リップを使用する場合に限られるものではなく、その他
の種々の形式の係合具を用いる場合をも含むものであ
る。

【００１２】クリップ１２に設ける磁性体は、それ自身
から常に磁場を生成する能動磁性体（永久磁石）であっ
てもよいし、他の装置から生成される磁場に応じて磁化
し、磁場を生成する受動磁性体（例えば、フェライト）
であってもよい。前者の場合は、別途磁化装置を設ける
必要がないという利点がある。一方、後者の場合は、外
部から交流磁場を用いて磁化することにより、地磁気や
他の周辺機器からの磁場によって干渉されずに、目的と
する磁性体からの微弱な磁場のみを正確に検出すること
ができるという利点がある。なお、磁化装置１５は手術
台（ベッド）に内蔵しておくのが便利である（図１）。

【００１３】いずれの場合であっても、磁性体として
は、クリップ１２の位置検出感度をできるだけ向上させ
るため、できるだけ強い磁場を生成するもの（すなわ
ち、強く磁化されるもの）を用いることが望ましい。永
久磁石の場合は、例えばスーパーマロイ、パーミンバー
ル、イソパーム等を用いることができる。また、住友特
殊金属株式会社製NeoMax45或いはNeoMax50は更に強く磁
化されるため、好適である。

【００１４】図１に戻り、検出器１３は独立のプローブ
として構成してもよいし（１３ａ）、鉗子等の手術用具
１４に取り付けてもよい（１３ｂ）。手術用具１４に取
り付ける場合には検出器１３ｂを大きくすることができ
ないので感度も低くならざるを得ないが、独立のプロー
ブ１３ａとする場合には高感度のものとすることができ
る。従って、双方を用意しておき、予め高感度の独立プ
ローブ１３ａでクリップの位置を検出しておき、その近
傍において検出器付鉗子１４を使用しながら手術を行う
という使い分けをすることができる。

【００１５】クリップ１２は全体として上記のように小
さなものであるため、磁性体も必然的に微小なものとな
らざるを得ない。従って、磁性体が発生する磁場は非常
に微弱なものとなる。検出器１３はそのような微弱な磁
場を検出しなければならないので、独立プローブ型１３
ａ／手術用具取付型１３ｂのいずれの場合であっても、
高感度の磁気センサである必要がある。手術用具取付型
１３ｂの場合には、それに加えて、非常に小型でなけれ
ばならない。独立プローブ型１３ａとする場合でも、手
で持って自在に腹腔内を動かせる程度に軽量でなければ
ならない。このような高感度且つ軽量という特性を満足
する磁気センサとして、本発明に係る体内位置検出シス
テムでは、フラックスゲート型センサの使用を推奨す
る。最近開発されたフラックスゲート型センサでは、磁
性体の周囲約５ｃｍを検出可能で、内視鏡手術で通常切
除される病変部に関して、十分広い範囲を検出できる。
また、特開平１０−２３４６９４号で開示されている磁
気インピーダンス（ＭＩ）効果磁気センサを用いてもよ
い。

【００１６】図３に、フラックスゲート型センサを用い
た独立プローブ型検出器１３の内部構造の一例を示す。
検出器１３は、センサ部１３１、センサ用アンプ(AMP)
１３２、出力器用ドライバ回路(DRV)１３３、小型スピ
ーカ１３４ａ又はＬＥＤ１３４ｂによる出力器１３４、
ＲＯＭ１３５、バッテリ１３６等から成る。出力器１３
４はいずれか一方でもよいし、双方を組み合わせてもよ
い。なお、上記「出力部」は、本実施形態においてはア
ンプ１３２、ドライバ回路１３３及び出力器１３４を含
むものである。ＲＯＭ１３５には、後述の制御に関する
手順（プログラム）や、その実行の際に使用するパラメ
ータ及びデータ（音声データ等）を予め格納しておく。
なお、ＲＯＭ１３５は固定式としてもよいが、スマート
メディアやメモリースティックのような取り付け・取り
外し可能な形態としてもよい。

【００１７】検出すべき磁場の磁束がセンサ部１３１の
コアを通過すると、コアに巻回された差動受信コイルに
差動電圧が生成し、それがアンプ１３２より増幅されて
磁束の大きさに応じた検出信号が生成される。検出信号
はドライバ回路１３３に送られ、検出磁場の大きさに応
じた音量又は光量を出力するように小型スピーカ１３４
ａ又はＬＥＤ１３４ｂが駆動される。なお、検出された
磁場の強さは、出力される音の大きさ又は光の強さ（明
るさ）により表現してもよいし、パルス状の音出力又は
光出力のパルスレート（パルス間隔。一般には磁場が強
いほどパルス間隔を短くする）により表現してもよい。
もちろん、それらの組み合わせでもよい。また、音の場
合はその音の高さにより（一般的には、磁気源に近づく
につれて音を高くする）、光の場合はその色により（例
えば、磁気源に近づくにつれて青から赤に変化する。こ
れは青・赤の2個のLEDを用いることにより可能である）
表現することも可能である。

【００１８】その他に、検出器１３に小型の液晶表示パ
ネルを設け、それで磁気の強さ（例えば、棒状のセグメ
ントの数で強さを表す）及び／又は磁気源の方向を表示
させる（例えば、中心の周囲に配置した８方向の矢印又
は点で方向を表す）ようにしてもよい。

【００１９】本実施形態のシステムの使用方法は次の通
りである。まず、手術に先立つ内視鏡観察の際に、後の
手術で切除すべき病変部１６にクリップ１２を留置して
おく（図４）。例えば消化管の病変部１６の場合には、
胃カメラや大腸ファイバーで病変部１６を観察する際
に、クリップ１２を内視鏡鉗子で腫瘍等の病変部１６に
刺入して留置する。留置するクリップ１２の数は１個で
もよいし、病変部１６の広がりに応じて周囲に複数個置
くようにしてもよい。

【００２０】その後、手術に際して、まず独立プローブ
型の検出器１３ａで、留置したクリップ１２の位置を探
査する。独立プローブ型検出器１３ａは高感度であるた
め、比較的遠くからでもクリップ１２の位置を検出する
ことができる。次に、検出器付鉗子１４でその近傍を探
査し、音又は光出力によりクリップ１２の位置を認識し
つつ病変組織１６を把持し、メスで切除する。

【００２１】受動型の磁性体を用いる場合は、手術の際
に、手術台内に設けた磁化装置１５を作動させ、交流磁
場を生成する。この交流磁場により、留置されたクリッ
プ１２の磁性体が磁化され、クリップ１２は同様に交流
磁場を発生する。この場合、磁化装置１５で使用する交
流の周波数は、他の周辺機器から生成される磁場と区別
できるように、異なった値に設定しておくことが重要で
ある。

【００２２】なお、磁気センサとしては、単に磁場の強
さを検出するのみではなく、その磁場の勾配（すなわ
ち、磁気源の方向）も検出できるものが完成している。
本発明のシステムでは、そのような型の磁気センサを使
用し、磁気源の強さ及び方向に応じて音又は光出力を変
化させるようにしてもよい。例えば、音出力の場合に
は、ドライバ回路１３３に音声合成回路を設け、「もう
少し右です」「病変部に到達しました」などと音声でガ
イドするようにする。また、光出力の場合は、検出器１
３の筐体の周囲に４個以上の発光体（LED）１３４ｂを
設け、検出した磁気源の方向及び強さに応じて、その方
向の発光体１３４ｂを発光させ、その強度を変化させる
ようにする。

【００２３】

【発明の効果】本発明に係るシステムでは、病変部に直
接発信器を取り付けるので、取り付けが簡単で、抗体等
を使って磁性体（発信器）注入する方法より、高感度低
コストで病変部の位置を検出することができる。さらに
音声又は光だけで位置探査を補助するものであるため、
画像生成のための制御部やモニタが不必要であり、装置
が非常に小型化でき、低コストでの提供が可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る体内位置検出システムの一実施
の形態を示す構成図。

【図２】クリップの一例の側面図（ａ）及び平面図
（ｂ）。

【図３】フラックスゲート型センサを用いた一体型検
出器の内部構造を示すブロック図。

【図４】病変組織にクリップを取り付けたときの状態
を示す図。

【符号の説明】

１１…患者１２…クリップ１２１…胴部１３…検出器１３１…センサ部１３２…アンプ１３３…ドライバ回路１３４…出力器１３４ａ…小型スピーカ１３４ｂ…ＬＥＤ１３５…ＲＯＭ１３６…バッテリ１３ａ…独立プローブ型検出器１３ｂ…手術用具取付型検出器１４…鉗子１５…磁化装置１６…病変部

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】磁性体を備えた予め体内に留置するため
のクリップと該クリップの位置を検出するための一体型
の検出器とから成り、該検出器は、該クリップにより生
成される磁場を検出し、その強さに応じた検出信号を出
力する磁気センサ部と、該磁気センサ部から出力される
検出信号に基いて該クリップの位置を表す情報を出力す
る出力部とを含むことを特徴とする体内位置検出システ
ム。
【請求項２】磁性体を備えた予め体内に留置するため
のクリップと該クリップの位置を検出するための一体型
の検出器とから成り、該検出器は、該クリップにより生
成される磁場を検出し、その強さに応じた検出信号を出
力する磁気センサ部と、該磁気センサ部から出力される
検出信号を音又は光に変換して出力する出力部とを含む
ことを特徴とする体内位置検出システム。
【請求項３】上記磁性体が永久磁石である請求項１又
は２に記載の体内位置検出システム。
【請求項４】上記磁性体が、外部からの磁気に応じて
磁化する性質を有する磁性体であり、更に、該磁性体を
磁化させるための交流磁場発生装置を含むことを特徴と
する請求項１又は２に記載の体内位置検出システム。
【請求項５】出力部が、磁場の強さに応じて音出力又
は光出力の強度を変化させる請求項２〜４のいずれかに
記載の体内位置検出システム。
【請求項６】出力部が、磁場の強さに応じてパルス状
の音出力又は光出力のパルスレートを変化させる請求項
２〜５のいずれかに記載の体内位置検出システム。
【請求項７】検出器が手術用具に取り付けられている
請求項１〜６のいずれかに記載の体内位置検出システ
ム。
【請求項８】請求項１〜７のいずれかに記載の体内位
置検出システムで用いる体内位置検出用検出器。
【請求項９】請求項１〜７のいずれかに記載の体内位
置検出システムで用いる体内位置検出用クリップ。