JP2004305636A - 磁性流体検出装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】センチネルリンパ節の正確な位置を同定することができ、操作性良く、安価な磁性流体検出装置を実現する。
【解決手段】磁性流体検出装置は、プローブ近傍の空間を介して被検体内部のセンチネルリンパ節に滞留している磁性流体を励磁する励磁磁石２１と、励磁した磁性流体による局所磁界分布の歪み（磁束密度の変化）を検出するＭＲセンサ２２（ＭＲ１，ＭＲ２センサ）と、このＭＲセンサ２２からの出力を増幅するためのプリアンプ２５とをセンサユニット２０に設けたプローブを有して構成される。センサユニット２０は、プリアンプ２５からの出力に応じて抵抗値が変化（可変）する抵抗器として可変抵抗器ＶＲ４４を４端子ブリッジ４１に設けることで、ＭＲセンサ２２（ＭＲ１，ＭＲ２センサ）からの出力Ｖｉｎ（Ｖ１，Ｖ２）の差分をオフセットするオフセット可変手段を構成している。
【選択図】図３
【解決手段】磁性流体検出装置は、プローブ近傍の空間を介して被検体内部のセンチネルリンパ節に滞留している磁性流体を励磁する励磁磁石２１と、励磁した磁性流体による局所磁界分布の歪み（磁束密度の変化）を検出するＭＲセンサ２２（ＭＲ１，ＭＲ２センサ）と、このＭＲセンサ２２からの出力を増幅するためのプリアンプ２５とをセンサユニット２０に設けたプローブを有して構成される。センサユニット２０は、プリアンプ２５からの出力に応じて抵抗値が変化（可変）する抵抗器として可変抵抗器ＶＲ４４を４端子ブリッジ４１に設けることで、ＭＲセンサ２２（ＭＲ１，ＭＲ２センサ）からの出力Ｖｉｎ（Ｖ１，Ｖ２）の差分をオフセットするオフセット可変手段を構成している。
【選択図】図３
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、腫瘍の原発巣からリンパ管に入った腫瘍細胞が最初に到達するリンパ節であるセンチネルリンパ節（Ｓｅｎｔｉｎｅｌ Ｌｙｍｐｈ Ｎｏｄｅ）を同定する根拠として、腫瘍近傍に注入した磁性を有する磁性流体が所定時間後にどのように分布しているかを測定するための磁性流体検出装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、早期癌の切除手術は、発見率が向上し、頻繁に行われている。一般に、早期癌の手術は、根治を目的とし、病変部に加え、病変部の周囲に存在する転移が疑われる複数個のリンパ節を切除することが多い。また、早期癌の手術は、術後に切除したリンパ節の病理検査を行い、リンパ節への転移の有無を確認して術後の治療方針などを決定している。
【０００３】
手術段階において、リンパ節への転移の有無は、不明である。このため、早期癌の手術は、病変部近傍に存在する複数個のリンパ節を切除するため、患者の負担が大きい。また、例えば早期乳癌において、リンパ節への転移比率は、２０％程度である。このため、早期癌の手術は、実際に転移していない８０％の患者にとって、無用なリンパ節切除が行われたことになる。
【０００４】
近年、患者のＱＯＬ（Ｑｕａｌｉｔｙ ｏｆ Ｌｉｆｅ）及び癌切除手術における根治性の両立は、求められている。そのための手法のひとつとして、無用なリンパ節切除を防ぐ、センチネルノードナビゲーションサージェリ（ Ｓｅｎｔｉｎｅｌ Ｎｏｄｅ Ｎａｖｉｇａｔｉｏｎ Ｓｕｒｇｅｒｙ ）は、注目されている。以下、簡単にセンチネルノードナビゲーションサージェリについて説明する。
【０００５】
癌は、リンパ節に転移する場合、ランダムに転移を生じることなく、一定のパターンに従って、病変部からリンパ管を経て、リンパ節に転移することが、最近の研究により解明されている。癌は、リンパ節に転移している場合、必ずセンチネルリンパ節に転移があると考えられる。ここで、センチネルリンパ節（ Ｓｅｎｔｉｎｅｌ Ｌｙｍｐｈ Ｎｏｄｅ ）とは、癌の原発巣からリンパ管に入った癌細胞が最初に到達するリンパ節のことである。
【０００６】
このため、早期癌の手術は、癌切除術中に、センチネルリンパ節を見つけ、生検し、迅速病理検査を行うことにより、リンパ節への転移の有無を判定することができる。センチネルリンパ節に癌が転移していない場合、早期癌の手術は、残りのリンパ節の切除が不用となる。一方、センチネルリンパ節に癌が転移している場合、早期癌の手術は、転移状況に応じて、病変部近傍の複数個のリンパ節を切除する。
【０００７】
このセンチネルノードナビゲーションサージェリを行なうことで、早期癌の手術は、リンパ節に癌が転移していない患者において、無用なリンパ節切除が行われることがなく、患者に対して負担が少なくなる。また、センチネルノードナビゲーションサージェリは、乳癌に限らず、消化器などの開腹手術や或いは腹腔鏡を用いた手術などにも適用される。
このセンチネルノードナビゲーションサージェリは、センチネルリンパ節を容易にかつ精度良く検出できる検出装置が強く求められている。
【０００８】
そこで、上記検出装置は、例えば、特開２００１−２９９６７６号公報に記載されているように近赤外励起光を用いるものが提案されている。
上記近赤外励起光を用いる検出方法は、トレーサーとして赤外蛍光色素であるインドシアニングリーン（ Ｉｎｄｏｃｙａｎｉｎｅ ｇｒｅｅｎ ）を腫瘍周囲に局注する。そして、所定時間後、上記検出装置は、開腹手術を行って、被観察部に近赤外励起光を照射する。すると、センチネルリンパ節は、インドシアニングリーンを蓄積しているため、近赤外蛍光を発する。その近赤外蛍光を可視光に変換して可視化像として観察することで、上記検出装置は、センチネルリンパ節を検出することが可能である。
【０００９】
しかしながら、上記特開２００１−２９９６７６号公報に記載の検出装置は、センチネルリンパ節の位置を同定できるのが表面から数ｍｍの深さに過ぎない。従って、上記特開２００１−２９９６７６号公報に記載の検出装置は、脂肪が厚い場合や、肺の様に炭などが沈着している場合、センチネルリンパ節を確認することが困難である。
【００１０】
一方、これに対して上記検出装置は、例えば、特開平９−１８９７７０号公報や特開平１０−９６７８２号公報に記載されているように放射線を用いたものが提案されている。
【００１１】
上記放射線を用いる検出方法は、トレーサーとして放射性同位元素を腫瘍周囲に局注する。そして、所定時間後、上記検出装置は、センチネルリンパ節に滞留している放射性同位元素からの放射線を検出することで、センチネルリンパ節を検出することが可能である。
しかしながら、上記特開平９−１８９７７０号公報や特開平１０−９６７８２号公報に記載の検出装置は、放射線を用いているので、人体が被爆する。
【００１２】
一方、これに対して、例えば、米国特許ＵＳ６，２０５，３５２号公報には、アイソトープを用いることなく、センチネルリンパ節を検出するものが提案されている。上記米国特許ＵＳ６，２０５，３５２号公報は、ＭＲＩ（ Ｍａｇｎｅｔｉｃ Ｒｅｓｏｎａｎｃｅ Ｉｍａｇｉｎｇ ） や超音波を用いることにより、センチネルリンパ節を検出するものが記載されている。
しかしながら、上記米国特許ＵＳ６，２０５，３５２号公報は、磁性流体の検出についても記載されているが、検出方法、装置についての具体的な説明の記載がない。
【００１３】
また、近年、超伝導量子干渉素子（ Ｓｕｐｅｒｃｏｎｄｕｃｔｉｎｇ ＱＵａｎｔｕｍ Ｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ Ｄｅｖｉｃｅ ：以下、ＳＱＵＩＤと略す）を用いたＳＱＵＩＤ磁束計は、様々な分野で応用されている。上記ＳＱＵＩＤは、地磁気の１０億分の１程度の磁束を高感度で検出することが可能である。
【００１４】
近年、上記ＳＱＵＩＤは、液体窒素温度（７７．３Ｋ：−１９６℃）での冷却で利用可能な高温超伝導ＳＱＵＩＤが実用化されている。
これを利用して、検出装置は、例えば、日本生体磁気学界誌 特別号（ Ｖｏｌ．１５ Ｎｏ．１ ２００２ 第１７回）日本生体磁気学界論文集に記載されているように高温超伝導ＳＱＵＩＤを用いたものが提案されている。
【００１５】
上記高温超伝導ＳＱＵＩＤを用いた検出方法は、トレーサーとして磁性を有する磁性流体を腫瘍周囲に局注する。そして、所定時間後、磁性流体は、センチネルリンパ節に滞留する。上記検出装置は、磁力の大きい電磁石で磁性流体を磁化し、電磁石をオフにしたとき、この磁性流体に残る微弱な残留磁界をＳＱＵＩＤで検出することで、センチネルリンパ節を検出することが可能である。
ここで、磁性流体は、粒子径が数百ｎｍと小さいので、保磁力が弱く、残留磁界が非常に小さくなる。このため、ＳＱＵＩＤのような高感度の磁気センサを必要とする。
【００１６】
【特許文献１】
特開２００１−２９９６７６号公報
【００１７】
【特許文献２】
特開平９−１８９７７０号公報
【００１８】
【特許文献３】
特開平１０−９６７８２号公報
【００１９】
【特許文献４】
米国特許ＵＳ６，２０５，３５２号公報
【００２０】
【非特許文献１】
日本生体磁気学界誌 特別号Ｖｏｌ．１５ Ｎｏ．１；日本生体磁気学界論文集、２００２年 第１７回、ｐ．３１−３２
【００２１】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記高温超伝導ＳＱＵＩＤで形成した磁気センサ（以下、ＳＱＵＩＤ磁気センサ）は、−１９０℃くらいの低温で動作させるため、液体窒素を用いてセンサを冷やさなければならない。このため、装置が大型化し、操作性が悪くなる。また、液体窒素も数時間毎に交換する必要があり、ランニングコストがかかる。更に、液体窒素の交換時に危険が伴う等の問題がある。また、磁性流体の残留磁界が非常に小さいため、電機機器からの磁気ノイズの影響が大きく、磁気シールドする必要があり、更に大型化、コストアップになる。
【００２２】
本発明は、これらの事情に鑑みてなされたものであり、センチネルリンパ節の正確な位置を同定することができ、操作性良く、安価な磁性流体検出装置を提供することを目的とする。
【００２３】
【課題を解決するための手段】
本発明の請求項１は、被検体内部に滞留している磁性流体を励磁するための１個又は、複数の磁石と、前記磁石で励磁した前記磁性流体による局所磁界分布の歪みを検出するための複数の磁気センサと、を具備し、前記磁石のみ、前記磁石及び前記複数の磁気センサ、又は前記磁石及び前記複数の磁気センサと前記複数の磁気センサからの出力を増幅するためのプリアンプとを振動又は回動し、前記複数の磁気センサからの出力の差分を取り、更に復調することで前記磁性流体を検出する磁性流体検出装置であって、前記複数の磁気センサからの出力の差分をオフセットするオフセット可変手段を設け、このオフセット可変手段は前記プリアンプからの出力に基づきオフセット量を可変することを特徴としている。
また、本発明の請求項２は、請求項１に記載の磁性流体検出装置において、前記オフセット可変手段は、ＣｄＳフォトカプラであることを特徴としている。
この構成により、センチネルリンパ節の正確な位置を同定することができ、操作性良く、安価な磁性流体検出装置を実現する。
【００２４】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。
（第１の実施の形態）
図１ないし図１０は本発明の第１の実施の形態に係り、図１は本発明の第１の実施の形態の磁性流体検出装置を示す全体構成図、図２は制御装置の回路構成を示す回路ブロック図、図３は本実施の形態のセンサユニットの回路構成を示す回路ブロック図、図４はセンチネルリンパ節に滞留している磁性流体をセンサユニットが検出している際を示す概略模式図、図５はＰ．Ｃ．の制御を示すフローチャート、図６は地磁気中でプローブの向きを変えた際の概略模式図、図７は回路構成を仮定した際のセンサユニットの回路ブロック図、図８は図７のセンサユニットにおける出力Ｖｏｕｔを示すグラフ、図９はセンサユニットの第１の変形例を示す回路ブロック図、図１０はセンサユニットの第２の変形例を示す回路ブロック図である。
【００２５】
図１に示すように本発明の第１の実施の形態の磁性流体検出装置１は、体腔内に挿入可能で、後述の励磁磁石及び磁気センサを先端側に内蔵したプローブ２と、このプローブ２に接続ケーブル３で接続され、該プローブ２を制御するための制御装置４とで主に構成されている。
【００２６】
制御装置４は、ＲＳ２３２Ｃケーブル５を介してパーソナルコンピュータ（以下、Ｐ．Ｃ．）６に接続され、このＰ．Ｃ．６で操作制御されるようになっている。また、制御装置４には、フットスイッチ７が接続されており、このフットスイッチ７をオンすることで、制御装置４は、電源電力をプローブ２に供給するようになっている。
【００２７】
尚、符号４ａは、制御装置４のフロントパネルに設けられた電源スイッチである。また、フットスイッチ７の代わりに、図示しないハンドスイッチを制御装置４に接続して構成しても良い。このハンドスイッチは、防水性であっても良く、また、ディスポーサブルであっても良い。また、ハンドスイッチは、プローブ２に装着可能であっても良く、独立に使用可能であっても良い。
【００２８】
プローブ２は、防水グロメット１１を介して接続ケーブル３が延出しており、防水性の外装部材１２を有して水密に構成されている。この外装部材１２は、先端側外装部材１２ａと後端側外装部材１２ｂとの２つで形成されており、これら接続部分はＯリング１３が設けられている。尚、先端側外装部材１２ａは、非磁性材料で形成されており、先端側に内蔵している励磁磁石及び磁気センサに対して磁気的な影響を防止するようになっている。
【００２９】
プローブ２は、このプローブ近傍の空間を介して被検体内部のセンチネルリンパ節に滞留している磁性流体を励磁する励磁磁石２１と、励磁した磁性流体による局所磁界分布の歪み（磁束密度の変化）を検出する磁気センサとしてＭＲセンサ（磁気抵抗センサ）２２をセンサユニット２０に設けて構成されている。
尚、本実施の形態では、ＭＲセンサ２２を２つＭＲ１，ＭＲ２センサ用いて後述するように４端子ブリッジを構成している。
【００３０】
センサユニット２０は、プローブ基端側に設けたアクチュエータ２３により長手軸方向に微小振動するようになっている。尚、アクチュエータ２３は、制御装置４の後述するアクチュエータコントローラによりオンオフ制御されるようになっている。
【００３１】
このことにより、磁性流体検出装置１は、励磁磁石２１で励磁した磁性流体による局所磁界に偏調を施し、その局所磁界分布の歪み（磁束密度の変化）をＭＲセンサ２２（ＭＲ１，ＭＲ２センサ）で検出して、これら２つのＭＲセンサ２２（ＭＲ１，ＭＲ２センサ）からの出力の差分を取り、更に復調することで、偏調周波数以外の地磁気や他の電気機器からの磁気ノイズを除去できるようになっている。尚、センサユニット２０とアクチュエータ２３との連結は、非磁性のジョイント２４により連結されている。また、ＭＲセンサ２２（ＭＲ１，ＭＲ２センサ）は、磁界による抵抗変化を測定するものである。
【００３２】
このため、本実施の形態では、センサユニット２０は、ＭＲセンサ２２（ＭＲ１，ＭＲ２センサ）からの出力を増幅するためのプリアンプ２５も設けており、同時に長手軸方向に微小振動するようになっている。このことにより、磁性流体検出装置１は、ＭＲセンサ２２（ＭＲ１，ＭＲ２センサ）とプリアンプ２５との間のリード線が延び縮みすることによる抵抗の変化によってＭＲセンサ２２（ＭＲ１，ＭＲ２センサ）が正確に磁界変化を測定できなくなることを防止している。
また、プローブ２は、センサユニット２０から制御装置４へ出力される信号を増幅するアンプやノイズ除去を行うためのフィルタ等を搭載した回路基板２６を基端側に設けている。
【００３３】
先ず、制御装置４の内部構成を説明する。
図２に示すように制御装置４は、フォトカプラ３１を介してフットスイッチ７から出力されるオンオフ信号に基づき、プローブ２のアクチュエータ２３をオンオフするための例えば、リレー等で構成されるアクチュエータコントローラ３２を有している。尚、フォトカプラ３１は、フットスイッチ７からのオンオフ信号を電気的に絶縁するためのものである。
【００３４】
また、制御装置４は、プローブ２のセンサユニット２０からの信号を増幅するアンプ３３と、このアンプ３３で増幅された信号をＡ／Ｄ変換するＡ／Ｄコンバータ３４と、このＡ／Ｄコンバータ３４で変換されたデジタル信号を信号処理するＣＰＵ（ Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ ）３５と有している。
【００３５】
尚、ＣＰＵ３５は、Ａ／Ｄコンバータ３４からパラレルで出力されるデジタル信号をシリアルの出力信号に変換するためのＵＡＲＴ （ Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ Ａｓｙｎｃｈｒｏｎｏｕｓ Ｒｅｃｅｉｖｅｒ Ｔｒａｎｓｍｉｔｔｅｒ ）コントローラ３５ａを備えている。
また、制御装置４は、ＲＳ２３２Ｃケーブル５を介してＣＰＵ３５とＰ．Ｃ．６との通信を行うためのＲＳ２３２Ｃドライバ３６を有し、このＲＳ２３２Ｃドライバ３６とＣＰＵ３５との信号の送受信をフォトカプラ３７で電気的に絶縁するようになっている。
【００３６】
そして、制御装置４は、術者により操作されるＰ．Ｃ．６の制御に従い、このＰ．Ｃ．６と通信を行って被検体内部に滞留している磁性流体を検出するようになっている。尚、Ｐ．Ｃ．６は、後述するフローチャートに基づき、検出した磁性流体の有無を術者に告知するようになっている。
【００３７】
次に、図３を用いて本実施の形態のセンサユニット２０の回路構成を説明する。
図３に示すように本実施の形態のセンサユニット２０は、２つのＭＲセンサ２２（ＭＲ１，ＭＲ２センサ）を用い、固定抵抗器Ｒ３，Ｒ４と組み合わせて４端子ブリッジ４１を構成している。そして、この４端子ブリッジ４１からの出力Ｖｉｎ（Ｖ１，Ｖ２）を差動増幅器４２で差動増幅してＶｏｕｔとして出力するようにプリアンプ２５を構成している。
【００３８】
本実施の形態では、オフセットを除去するためにプリアンプ２５からの出力Ｖｏｕｔをフィードバック（負帰還）するように負帰還回路４３を設けている。また、コンデンサＣを設けているため、出力Ｖｏｕｔが０のときは、負帰還回路４３の出力は、保持される。
【００３９】
そして、センサユニット２０は、負帰還回路４３からの出力に応じて抵抗値が変化（可変）する抵抗器として可変抵抗器ＶＲ４４を４端子ブリッジ４１のＲ４側に設けることで、ＭＲセンサ２２（ＭＲ１，ＭＲ２センサ）からの出力Ｖｉｎ（Ｖ１，Ｖ２）の差分をオフセットするオフセット可変手段を構成している。
【００４０】
尚、ここで、差動増幅器４２の出力Ｖｏｕｔは、入力（４端子ブリッジ４１からの出力）Ｖｉｎに対して式（１）に示すように表される。
【式１】
但し、Ｇ：プリアンプ２５のゲイン，Ｖｓ：基準電圧値，ＶＲ：可変抵抗値，
ＭＲ１：ＭＲ１センサの抵抗値，ＭＲ２：ＭＲ２センサの抵抗値
この式（１）より、出力Ｖｏｕｔが０になるためには、
ＭＲ１（Ｒ４＋ＶＲ）＝ＭＲ２Ｒ３
を満たす必要がある。
【００４１】
従って、可変抵抗器ＶＲ４４の可変抵抗値が、
ＶＲ＝ＭＲ２Ｒ３／（ＭＲ１）−Ｒ４ …（２）
となるように可変すれば、出力Ｖｏｕｔが０になる。
即ち、プリアンプ２５からの出力に応じて式（２）に示すように可変抵抗器ＶＲ４４の可変抵抗値を可変することで、ＭＲセンサ２２（ＭＲ１，ＭＲ２センサ）からの出力Ｖｉｎ（Ｖ１，Ｖ２）の差分をオフセットすることが可能となる。
【００４２】
尚、ここで、オフセットは、コンデンサＣと抵抗Ｒの時定数で決まる時間がかかるので、磁性流体による信号変化は除去されない。
また、可変抵抗器ＶＲ４４としては、図示しないモータで抵抗値を可変するようなものを用いても良い。
【００４３】
このように構成される磁性流体検出装置１は、被検体内のセンチネルリンパ節に滞留している磁性流体を検出して、センチネルリンパ節を同定するのに用いられる。
先ず、術者は、被検体の病変部の下層に図示しない穿刺針を差し込み、病変部近傍に磁性流体を局注する。すると、病変部に局注された磁性流体は、注入部位よりリンパ管に移行し、５分から１５分後にセンチネルリンパ節に達してこのセンチネルリンパ節に滞留する。
【００４４】
そして、術者は、磁性流体検出装置１のプローブ２を図示しないトラカールを介して外科的に体腔内に挿入して用いる。そして、術者は、プローブ２の先端を患者の病変部近傍に対して、動かしながらセンチネルリンパ節に滞留している磁性流体を検出する。
【００４５】
このとき、術者は、患者の病変部近傍において、磁性流体を検出（測定）するときのみフットスイッチ７を踏み込みオンし続ける。
すると、制御装置４は、フットスイッチ７からのオン信号がアクチュエータコントローラ３２に伝達され、アクチュエータコントローラ３２からアクチュエータ２３に電源電力が供給されてアクチュエータ２３を駆動させ、所定の発振周波数で微小振動させる。
【００４６】
すると、プローブ２は、センサユニット２０が所定の発振周波数で微小振動されて励磁磁石２１及びＭＲセンサ２２が２つのＭＲセンサを含む直線に垂直で磁石を含む軸方向に微小振動する。
そして、プローブ２は、図４に示すように励磁磁石２１がプローブ近傍の空間を励磁し、ＭＲセンサ２２で磁界分布の空間勾配（磁束密度）を測定する。
【００４７】
ここで、被検体として患者の病変部近傍にセンチネルリンパ節４５が存在していると、このセンチネルリンパ節４５に磁性流体４６が滞留しているので、励磁磁石２１による印加磁界は、磁性流体４６付近で吸い込まれて磁界分布に局所的な歪みが生じ、これにより、磁界分布の空間勾配（磁束密度）に変化が生じる。
【００４８】
そして、プローブ２は、所定の発振周波数で励磁磁石２１及びＭＲセンサ２２が長手軸方向に微小振動しているので、励磁磁石２１で励磁した磁性流体４６による局所磁界に偏調が施される。
そして、偏調が施された磁性流体４６による局所磁界分布の歪み（磁束密度の変化）は、ＭＲセンサ２２（ＭＲ１，ＭＲ２センサ）で検出される。
【００４９】
ＭＲセンサ２２（ＭＲ１，ＭＲ２センサ）からの出力は、差動増幅器４２で出力の差分を取られて増幅され、回路基板２６のアンプで増幅されフィルタでフィルタ処理されて制御装置４へ出力される。
そして、制御装置４は、プローブ２のセンサユニット２０からの信号をアンプ３３で増幅し、Ａ／Ｄコンバータ３４でＡ／Ｄ変換してＣＰＵ３５のＵＡＲＴコントローラ３５ａでシリアルの出力信号に変換してＲＳ２３２Ｃドライバ３６に伝達し、ＲＳ２３２Ｃケーブル５を介してＰ．Ｃ．６へ出力する。
【００５０】
ここで、Ｐ．Ｃ．６は、図５に示すフローチャートに基づき、術者に告知する制御を行う。
図５に示すようにＰ．Ｃ．６は、制御装置４からの信号をデータとして入力される（ステップＳ１）。そして、Ｐ．Ｃ．６は、入力されたデータに対して公知のフーリエ変換を行う（ステップＳ２）。
【００５１】
次に、Ｐ．Ｃ．６は、ＭＲセンサ２２（ＭＲ１，ＭＲ２センサ）を振動させている周波数（発振周波数）成分の強度を取り出し復調する（ステップＳ３）。
そして、Ｐ．Ｃ．６は、復調したデータを磁束密度の変化として数値やグラフに変換してモニタ画面に表示させたり（ステップＳ４）、付属のスピーカで測定値の大きさに応じて音を出力させて告知する（ステップＳ５）。
【００５２】
そして、術者がフットスイッチ７から足を外してプローブ２による測定を終了するまで、Ｐ．Ｃ．６は、上記ステップＳ１〜Ｓ５を繰り返す。
ここで、磁性流体検出装置１は、測定中、磁性流体４６による磁界の空間歪みがそれほど大きくないので、プリアンプ２５のゲインを大きくして感度を上げる必要がある。このとき、術者は、例えば、図６に示すように地磁気中でプローブ２の向きを変えたりする場合がある。
【００５３】
ここで、例えば、センサユニットは、図７に示すような４端子ブリッジ５１からの出力Ｖｉｎ（Ｖ１，Ｖ２）を差動増幅器４２で差動増幅してＶｏｕｔとして出力するようにプリアンプ５０を構成していると仮定すると、地磁気等の影響によりＭＲセンサ２２（ＭＲ１，ＭＲ２センサ）からの出力Ｖｏｕｔが可変してプリアンプ５０の出力が図８に示すように飽和して（電源電圧Ｖｃｃを超えて）しまう。
尚、図７は回路構成を仮定した際のセンサユニットの回路ブロック図であり、図８は図７のセンサユニットにおける出力Ｖｏｕｔを示すグラフである。
そして、この場合、磁性流体４６の検出が困難となり、センチネルリンパ節４５の正確な位置を同定することができなくなってしまう虞れが生じる。
【００５４】
尚、図７に示す差動増幅器４２の出力Ｖｏｕｔは、入力（４端子ブリッジ４１からの出力）Ｖｉｎに対して式（３）に示すように表される。
【式３】
但し、Ｇ：プリアンプ２５のゲイン，Ｖｓ：基準電圧値，
ＭＲ１：ＭＲ１センサの抵抗値，ＭＲ２：ＭＲ２センサの抵抗値
【００５５】
本実施の形態では、上述したようにプリアンプ２５からの出力に応じて可変抵抗器ＶＲ４４の可変抵抗値を式（２）に基づき、可変するように構成しているので、ＭＲセンサ２２（ＭＲ１，ＭＲ２センサ）からの出力Ｖｉｎ（Ｖ１，Ｖ２）の差分をオフセットすることが可能である。
【００５６】
従って、本実施の形態の磁性流体検出装置１は、プリアンプ２５の出力が飽和する（電源電圧Ｖｃｃを超える）ことがないので、プリアンプ２５の飽和を解消できて磁性流体４６を検出できる。これにより、本実施の形態の磁性流体検出装置１は、センチネルリンパ節４５の正確な位置を同定可能である。
【００５７】
尚、センサユニットは、図９に示すようにＣｄＳフォトカプラを設けて構成しても良い。
図９は、センサユニットの第１の変形例を示す回路ブロック図である。
図９に示すようにセンサユニット２０Ｂは、ＣｄＳフォトカプラ６１を設けたプリアンプ２５Ｂを有して構成されている。
【００５８】
ＣｄＳフォトカプラ６１は、光の強さ（禁制帯幅よりも大きなエネルギ）で抵抗（導電率）が変化する光導電効果（ ｐｈｏｔｏ−ｃｏｎｄｕｃｔｉｖｅ ｅｆｆｅｃｔ ）を有する素子であるＣｄＳ６１ａと、ＬＥＤ（ Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ ）６１ｂとを組み合わせたフォトカプラである。そして、ＣｄＳフォトカプラ６１は、ＬＥＤ６１ｂが発光してこの発光をＣｄＳ６１ａが受光して抵抗値が可変することで、ＭＲセンサ２２（ＭＲ１，ＭＲ２センサ）からの出力Ｖｉｎ（Ｖ１，Ｖ２）の差分をオフセットすることが可能である。
【００５９】
これにより、センサユニット２０Ｂは、ＣｄＳフォトカプラ６１を設けることで、可変抵抗器ＶＲ４４を用いることなく、また、通常のトランジスタやＦＥＴで構成される通常のフォトカプラを用いることによる非線形性を解除できる。
【００６０】
また、偏調周波数が高い場合には、センサユニットは、図１０に示すようにＭＲセンサ２２（ＭＲ１，ＭＲ２センサ）とプリアンプ２５とをＡＣカップリングして構成しても良い。
図１０は、センサユニットの第２の変形例を示す回路ブロック図である。
図１０に示すようにセンサユニット２０Ｃは、可変抵抗器を用いることなく、ＭＲセンサ２２（ＭＲ１，ＭＲ２センサ）からの出力Ｖｉｎ（Ｖ１，Ｖ２）に対して直流成分をカットするコンデンサＣ６２を用いてＭＲセンサ２２（ＭＲ１，ＭＲ２センサ）とプリアンプ２５とをＡＣカップリングしたプリアンプ２５Ｃを有して構成されている。
【００６１】
これにより、センサユニット２０Ｃは、ＭＲセンサ２２（ＭＲ１，ＭＲ２センサ）とプリアンプ２５とをＡＣカップリングすることで、可変抵抗器ＶＲ４４を用いることなく、簡易に構成できる。
【００６２】
（第２の実施の形態）
図１１及び図１２は本発明の第２の実施の形態に係り、図１１は本発明の第２の実施の形態の磁性流体検出装置を示す全体構成図、図１２は図１１の制御装置の回路構成を示す回路ブロック図である。
本第２の実施の形態は、Ｐ．Ｃ．を用いることなく、プローブと制御装置のみで構成する。それ以外の構成は、上記第１の実施の形態とほぼ同様なので説明を省略し、同じ構成には同じ符号を付して説明する。
【００６３】
即ち、図１１に示すように本第２の実施の形態の磁性流体検出装置１Ｂは、Ｐ．Ｃ．６を用いることなく、上記第１の実施の形態で説明したのと同様なプローブ２と、制御装置４Ｂのみで構成される。
制御装置４Ｂは、ＭＲセンサ２２（ＭＲ１，ＭＲ２センサ）が検出した磁束密度の変化を表示するためのＬＥＤ等で形成された表示部７１と、磁束密度の変化を音で告知するためのスピーカ７２とをフロントパネルに設けている。
【００６４】
尚、本実施の形態では、図１１中において、表示部７１は、ＬＥＤ等で形成されたインジケータを用いて構成しているが、表示部７１としてＬＣＤ（ Ｌｉｑｕｉｄ Ｃｒｙｓｔａｌ Ｄｉｓｐｌａｙ）等を用いて画像表示するように構成しても良い。
【００６５】
次に、図１２を用いて制御装置４Ｂの内部構成を説明する。
図１２は、制御装置４の回路構成を示す回路ブロック図である。
図１２に示すように制御装置４Ｂは、アンプ３３からの信号をアナログ信号で復調する復調回路７３と、この復調回路７３で復調されたアナログ信号をＡ／Ｄ変換するＡ／Ｄコンバータ７４と、このＡ／Ｄコンバータ７４で変換されたデジタル信号に基づいて表示部７１のＬＥＤやスピーカ７２を駆動してＰ．Ｃ．６と同様な告知処理を行うＣＰＵ７５とを有して構成されている。尚、復調回路７３とＡ／Ｄコンバータ７４とは、電気的に絶縁するためにアナログフォトカプラ７６を介して接続している。
【００６６】
このように構成される磁性流体検出装置１Ｂは、上記第１の実施の形態で説明したのと同様に被検体内のセンチネルリンパ節４５に滞留している磁性流体４６を検出して、センチネルリンパ節４５を同定するのに用いられる。
【００６７】
そして、制御装置４Ｂは、プローブ２のセンサユニット２０からの信号をアンプ３３で増幅した後、ＭＲセンサ２２（ＭＲ１，ＭＲ２センサ）を振動させている周波数（発振周波数）成分の強度を取り出し復調し、この復調したデータを磁束密度の変化として表示部７１のＬＥＤを発光させたり、スピーカ７２で音を発生させて告知する。
尚、それ以外の動作は、上記第１の実施の形態で説明したのと同様であるので、説明を省略する。
【００６８】
この結果、本第２の実施の形態の磁性流体検出装置１Ｂは、上記第１の実施の形態と同様な効果を得ることに加え、Ｐ．Ｃ．６を用いないので、より簡単に構成できる。
【００６９】
（第３の実施の形態）
図１３ないし図１６は本発明の第３の実施の形態に係り、図１３は本発明の第３の実施の形態の磁性流体検出装置を構成するプローブを示す説明図、図１４（ａ）はセンサユニットが２つのＭＲセンサを含む直線と平行方向に微小振動している際の概略模式図、図１４（ｂ）は同図（ａ）のセンサユニットにおけるＭＲセンサからの信号を示すグラフ、図１５は図１４のセンサユニットで得られた信号をフーリエ変換した際のグラフ、図１６（ａ）はセンサユニットが２つのＭＲセンサを含む直線と垂直で磁石を含む軸方向に微小振動している際の概略模式図、図１６（ｂ）は同図（ａ）のセンサユニットにおけるＭＲセンサからの信号を示すグラフである。
【００７０】
上記第１，第２の実施の形態は、センサユニットを２つのＭＲセンサを含む直線と垂直で磁石を含む軸方向に微小振動させるように構成しているが、本第３の実施の形態は、センサユニットを２つのＭＲセンサを含む直線と平行方向に微小振動させるように構成する。それ以外の構成は、上記第１，第２の実施の形態とほぼ同様なので説明を省略し、同じ構成には同じ符号を付して説明する。
【００７１】
即ち、図１３に示すように本第３の実施の形態の磁性流体検出装置は、センサユニット２０を２つのＭＲセンサを含む直線と平行方向に微小振動させるようにしたプローブ２Ｃを設けて構成される。
【００７２】
更に具体的に説明すると、プローブ２Ｃは、例えば、非磁性のジョイント２４Ｃとカム８１とを用いてアクチュエータ２３の駆動によりセンサユニット２０を長手軸方向に対して垂直方向に微小振動させるように構成されている。尚、符号８２は、アクチュエータ２３を駆動するドライバである。
【００７３】
このように構成することで、図１４（ａ）に示すようにＭＲセンサ２２（ＭＲ１，ＭＲ２センサ）が磁性流体４６に対して非対称の位置になることにより、図１４（ｂ）に示すようにＭＲセンサ２２（ＭＲ１，ＭＲ２センサ）からの信号が一番大きく出力されるようになる。尚、図１４（ａ）はセンサユニットが２つのＭＲセンサを含む直線と平行方向に微小振動している際の様子を示す概略模式図であり、図１４（ｂ）は同図（ａ）のセンサユニットにおけるＭＲセンサからの信号を示すグラフである。
【００７４】
そして、プローブ２ＣのＭＲセンサ２２（ＭＲ１，ＭＲ２センサ）からの信号を復調してフーリエ変換すると、図１５に示すようにＭＲセンサ２２（ＭＲ１，ＭＲ２センサ）からの信号はセンサユニット２０の振動周波数に対して２倍の位置に現れることになる。尚、図１５は、図１４のセンサユニットで得られた信号をフーリエ変換した際のグラフである。
【００７５】
ここで、センサユニット２０を２つのＭＲセンサを含む直線と垂直で磁石を含む軸方向に微小振動させると、図１６（ａ）に示すようにＭＲセンサ２２（ＭＲ１，ＭＲ２センサ）が磁性流体４６に対して対称の位置になることにより、図１６（ｂ）に示すようにＭＲセンサ２２（ＭＲ１，ＭＲ２センサ）からの信号が振動周波数に依存してしまう。尚、図１６（ａ）はセンサユニットが２つのＭＲセンサを含む直線と垂直で磁石を含む軸方向に微小振動している際の様子を示す概略模式図であり、図１６（ｂ）は同図（ａ）のセンサユニットにおけるＭＲセンサからの信号を示すグラフである。
【００７６】
すると、振動周波数付近に現れるセンサユニット２０内の配線等の接触抵抗などによるノイズで、ＭＲセンサ２２（ＭＲ１，ＭＲ２センサ）から出力される信号がかき消されてしまい、信号を検出することが困難となる。
【００７７】
従って、プローブ２Ｃは、センサユニット２０の振動周波数に対して２倍の位置にＭＲセンサ２２（ＭＲ１，ＭＲ２センサ）からの信号が現れることにより、振動周波数付近に現れるノイズの影響を受けることなく、明瞭に検出可能となる。
【００７８】
この結果、本第３の実施の形態の磁性流体検出装置は、上記第１，第２の実施の形態と同様な効果を得ることに加え、更により正確に磁性流体４６を検出できて、効率良くセンチネルリンパ節４５を同定できる。
【００７９】
尚、本発明は、以上述べた実施形態のみに限定されるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲で種々変形実施可能である。
【００８０】
［付記］
（付記項１） 被検体内部に滞留している磁性流体を励磁するための１個又は、複数の磁石と、前記磁石で励磁した前記磁性流体による局所磁界分布の歪みを検出するための複数の磁気センサと、
を具備し、
前記磁石のみ、前記磁石及び前記複数の磁気センサ、又は前記磁石及び前記複数の磁気センサと前記複数の磁気センサからの出力を増幅するためのプリアンプとを振動又は回動し、前記複数の磁気センサからの出力の差分を取り、更に復調することで前記磁性流体を検出する磁性流体検出装置であって、
前記複数の磁気センサからの出力の差分をオフセットするオフセット可変手段を設け、このオフセット可変手段は前記プリアンプからの出力に基づきオフセット量を可変することを特徴とする磁性流体検出装置。
【００８１】
（付記項２） 前記オフセット可変手段は、ＣｄＳフォトカプラであることを特徴とする付記項１に記載の磁性流体検出装置。
【００８２】
（付記項３） 被検体内部に滞留している磁性流体を励磁するための１個又は、複数の磁石と、前記磁石で励磁した前記磁性流体による局所磁界分布の歪みを検出するための複数の磁気センサと、
を具備し、
前記磁石のみ、前記磁石及び前記複数の磁気センサ、又は前記磁石及び前記複数の磁気センサと前記複数の磁気センサからの出力を増幅するためのプリアンプとを振動又は回動し、前記複数の磁気センサからの出力の差分を取り、更に復調することで前記磁性流体を検出する磁性流体検出装置であって、
前記複数の磁気センサと前記プリアンプとをＡＣカップリングしたことを特徴とする磁性流体検出装置。
【００８３】
（付記項４） 前記磁石のみ、前記磁石及び前記複数の磁気センサ、又は前記磁石及び前記プリアンプとを複数の磁気センサを含む直線又は平面と平行方向に振動することを特徴とする付記項１〜３に記載の磁性流体検出装置。
【００８４】
（付記項５） 被検体内部に滞留している磁性流体を励磁するための１個又は、複数の磁石と、前記磁石で励磁した前記磁性流体による局所磁界分布の歪みを検出するための複数の磁気センサと、
を具備し、
前記磁石のみ、前記磁石及び前記複数の磁気センサ、又は前記磁石及び前記複数の磁気センサと前記複数の磁気センサからの出力を増幅するためのプリアンプとを複数の磁気センサを含む直線又は平面と平行方向に振動し、前記複数の磁気センサからの出力の差分を取り、更に復調することで前記磁性流体を検出することを特徴とする磁性流体検出装置。
【００８５】
（付記項６） 前記複数の磁気センサからの出力の差分をオフセットするオフセット可変手段を設け、このオフセット可変手段は前記プリアンプからの出力に基づきオフセット量を可変することを特徴とする付記項５に記載の磁性流体検出装置。
【００８６】
（付記項７） 前記複数の磁気センサと前記プリアンプとをＡＣカップリングしたことを特徴とする付記項５に記載の磁性流体検出装置。
【００８７】
（付記項８） 前記オフセット可変手段は、ＣｄＳフォトカプラであることを特徴とする付記項６に記載の磁性流体検出装置。
【００８８】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、センチネルリンパ節の正確な位置を同定することができ、操作性良く、安価な磁性流体検出装置を実現できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態の磁性流体検出装置を示す全体構成図
【図２】制御装置の回路構成を示す回路ブロック図
【図３】本実施の形態のセンサユニットの回路構成を示す回路ブロック図
【図４】センチネルリンパ節に滞留している磁性流体をセンサユニットが検出している際を示す概略模式図
【図５】Ｐ．Ｃ．の制御を示すフローチャート
【図６】地磁気中でプローブの向きを変えた際の概略模式図
【図７】回路構成を仮定した際のセンサユニットの回路ブロック図
【図８】図７のセンサユニットにおける出力Ｖｏｕｔを示すグラフ
【図９】センサユニットの第１の変形例を示す回路ブロック図
【図１０】センサユニットの第２の変形例を示す回路ブロック図
【図１１】本発明の第２の実施の形態の磁性流体検出装置を示す全体構成
【図１２】図１１の制御装置の回路構成を示す回路ブロック図
【図１３】本発明の第３の実施の形態の磁性流体検出装置を構成するプローブを示す説明図
【図１４】図１４（ａ）はセンサユニットが２つのＭＲセンサを含む直線と平行方向に微小振動している際の概略模式図、図１４（ｂ）は同図（ａ）のセンサユニットにおけるＭＲセンサからの信号を示すグラフ
【図１５】図１４のセンサユニットで得られた信号をフーリエ変換した際のグラフ
【図１６】図１６（ａ）はセンサユニットが２つのＭＲセンサを含む直線と垂直で磁石を含む軸方向に微小振動している際の概略模式図、図１６（ｂ）は同図（ａ）のセンサユニットにおけるＭＲセンサからの信号を示すグラフ
【符号の説明】
１…磁性流体検出装置
２…プローブ
４…制御装置
６…Ｐ．Ｃ．
７…フットスイッチ
２０…センサユニット
２１…励磁磁石
２２…ＭＲセンサ（磁気センサ）
２３…アクチュエータ
２４…ジョイント
２５…プリアンプ
２６…回路基板
４１…４端子ブリッジ
４２…差動増幅器
４３…負帰還回路
４４…可変抵抗器
４５…センチネルリンパ節
４６…磁性流体
【発明の属する技術分野】
本発明は、腫瘍の原発巣からリンパ管に入った腫瘍細胞が最初に到達するリンパ節であるセンチネルリンパ節（Ｓｅｎｔｉｎｅｌ Ｌｙｍｐｈ Ｎｏｄｅ）を同定する根拠として、腫瘍近傍に注入した磁性を有する磁性流体が所定時間後にどのように分布しているかを測定するための磁性流体検出装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、早期癌の切除手術は、発見率が向上し、頻繁に行われている。一般に、早期癌の手術は、根治を目的とし、病変部に加え、病変部の周囲に存在する転移が疑われる複数個のリンパ節を切除することが多い。また、早期癌の手術は、術後に切除したリンパ節の病理検査を行い、リンパ節への転移の有無を確認して術後の治療方針などを決定している。
【０００３】
手術段階において、リンパ節への転移の有無は、不明である。このため、早期癌の手術は、病変部近傍に存在する複数個のリンパ節を切除するため、患者の負担が大きい。また、例えば早期乳癌において、リンパ節への転移比率は、２０％程度である。このため、早期癌の手術は、実際に転移していない８０％の患者にとって、無用なリンパ節切除が行われたことになる。
【０００４】
近年、患者のＱＯＬ（Ｑｕａｌｉｔｙ ｏｆ Ｌｉｆｅ）及び癌切除手術における根治性の両立は、求められている。そのための手法のひとつとして、無用なリンパ節切除を防ぐ、センチネルノードナビゲーションサージェリ（ Ｓｅｎｔｉｎｅｌ Ｎｏｄｅ Ｎａｖｉｇａｔｉｏｎ Ｓｕｒｇｅｒｙ ）は、注目されている。以下、簡単にセンチネルノードナビゲーションサージェリについて説明する。
【０００５】
癌は、リンパ節に転移する場合、ランダムに転移を生じることなく、一定のパターンに従って、病変部からリンパ管を経て、リンパ節に転移することが、最近の研究により解明されている。癌は、リンパ節に転移している場合、必ずセンチネルリンパ節に転移があると考えられる。ここで、センチネルリンパ節（ Ｓｅｎｔｉｎｅｌ Ｌｙｍｐｈ Ｎｏｄｅ ）とは、癌の原発巣からリンパ管に入った癌細胞が最初に到達するリンパ節のことである。
【０００６】
このため、早期癌の手術は、癌切除術中に、センチネルリンパ節を見つけ、生検し、迅速病理検査を行うことにより、リンパ節への転移の有無を判定することができる。センチネルリンパ節に癌が転移していない場合、早期癌の手術は、残りのリンパ節の切除が不用となる。一方、センチネルリンパ節に癌が転移している場合、早期癌の手術は、転移状況に応じて、病変部近傍の複数個のリンパ節を切除する。
【０００７】
このセンチネルノードナビゲーションサージェリを行なうことで、早期癌の手術は、リンパ節に癌が転移していない患者において、無用なリンパ節切除が行われることがなく、患者に対して負担が少なくなる。また、センチネルノードナビゲーションサージェリは、乳癌に限らず、消化器などの開腹手術や或いは腹腔鏡を用いた手術などにも適用される。
このセンチネルノードナビゲーションサージェリは、センチネルリンパ節を容易にかつ精度良く検出できる検出装置が強く求められている。
【０００８】
そこで、上記検出装置は、例えば、特開２００１−２９９６７６号公報に記載されているように近赤外励起光を用いるものが提案されている。
上記近赤外励起光を用いる検出方法は、トレーサーとして赤外蛍光色素であるインドシアニングリーン（ Ｉｎｄｏｃｙａｎｉｎｅ ｇｒｅｅｎ ）を腫瘍周囲に局注する。そして、所定時間後、上記検出装置は、開腹手術を行って、被観察部に近赤外励起光を照射する。すると、センチネルリンパ節は、インドシアニングリーンを蓄積しているため、近赤外蛍光を発する。その近赤外蛍光を可視光に変換して可視化像として観察することで、上記検出装置は、センチネルリンパ節を検出することが可能である。
【０００９】
しかしながら、上記特開２００１−２９９６７６号公報に記載の検出装置は、センチネルリンパ節の位置を同定できるのが表面から数ｍｍの深さに過ぎない。従って、上記特開２００１−２９９６７６号公報に記載の検出装置は、脂肪が厚い場合や、肺の様に炭などが沈着している場合、センチネルリンパ節を確認することが困難である。
【００１０】
一方、これに対して上記検出装置は、例えば、特開平９−１８９７７０号公報や特開平１０−９６７８２号公報に記載されているように放射線を用いたものが提案されている。
【００１１】
上記放射線を用いる検出方法は、トレーサーとして放射性同位元素を腫瘍周囲に局注する。そして、所定時間後、上記検出装置は、センチネルリンパ節に滞留している放射性同位元素からの放射線を検出することで、センチネルリンパ節を検出することが可能である。
しかしながら、上記特開平９−１８９７７０号公報や特開平１０−９６７８２号公報に記載の検出装置は、放射線を用いているので、人体が被爆する。
【００１２】
一方、これに対して、例えば、米国特許ＵＳ６，２０５，３５２号公報には、アイソトープを用いることなく、センチネルリンパ節を検出するものが提案されている。上記米国特許ＵＳ６，２０５，３５２号公報は、ＭＲＩ（ Ｍａｇｎｅｔｉｃ Ｒｅｓｏｎａｎｃｅ Ｉｍａｇｉｎｇ ） や超音波を用いることにより、センチネルリンパ節を検出するものが記載されている。
しかしながら、上記米国特許ＵＳ６，２０５，３５２号公報は、磁性流体の検出についても記載されているが、検出方法、装置についての具体的な説明の記載がない。
【００１３】
また、近年、超伝導量子干渉素子（ Ｓｕｐｅｒｃｏｎｄｕｃｔｉｎｇ ＱＵａｎｔｕｍ Ｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ Ｄｅｖｉｃｅ ：以下、ＳＱＵＩＤと略す）を用いたＳＱＵＩＤ磁束計は、様々な分野で応用されている。上記ＳＱＵＩＤは、地磁気の１０億分の１程度の磁束を高感度で検出することが可能である。
【００１４】
近年、上記ＳＱＵＩＤは、液体窒素温度（７７．３Ｋ：−１９６℃）での冷却で利用可能な高温超伝導ＳＱＵＩＤが実用化されている。
これを利用して、検出装置は、例えば、日本生体磁気学界誌 特別号（ Ｖｏｌ．１５ Ｎｏ．１ ２００２ 第１７回）日本生体磁気学界論文集に記載されているように高温超伝導ＳＱＵＩＤを用いたものが提案されている。
【００１５】
上記高温超伝導ＳＱＵＩＤを用いた検出方法は、トレーサーとして磁性を有する磁性流体を腫瘍周囲に局注する。そして、所定時間後、磁性流体は、センチネルリンパ節に滞留する。上記検出装置は、磁力の大きい電磁石で磁性流体を磁化し、電磁石をオフにしたとき、この磁性流体に残る微弱な残留磁界をＳＱＵＩＤで検出することで、センチネルリンパ節を検出することが可能である。
ここで、磁性流体は、粒子径が数百ｎｍと小さいので、保磁力が弱く、残留磁界が非常に小さくなる。このため、ＳＱＵＩＤのような高感度の磁気センサを必要とする。
【００１６】
【特許文献１】
特開２００１−２９９６７６号公報
【００１７】
【特許文献２】
特開平９−１８９７７０号公報
【００１８】
【特許文献３】
特開平１０−９６７８２号公報
【００１９】
【特許文献４】
米国特許ＵＳ６，２０５，３５２号公報
【００２０】
【非特許文献１】
日本生体磁気学界誌 特別号Ｖｏｌ．１５ Ｎｏ．１；日本生体磁気学界論文集、２００２年 第１７回、ｐ．３１−３２
【００２１】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記高温超伝導ＳＱＵＩＤで形成した磁気センサ（以下、ＳＱＵＩＤ磁気センサ）は、−１９０℃くらいの低温で動作させるため、液体窒素を用いてセンサを冷やさなければならない。このため、装置が大型化し、操作性が悪くなる。また、液体窒素も数時間毎に交換する必要があり、ランニングコストがかかる。更に、液体窒素の交換時に危険が伴う等の問題がある。また、磁性流体の残留磁界が非常に小さいため、電機機器からの磁気ノイズの影響が大きく、磁気シールドする必要があり、更に大型化、コストアップになる。
【００２２】
本発明は、これらの事情に鑑みてなされたものであり、センチネルリンパ節の正確な位置を同定することができ、操作性良く、安価な磁性流体検出装置を提供することを目的とする。
【００２３】
【課題を解決するための手段】
本発明の請求項１は、被検体内部に滞留している磁性流体を励磁するための１個又は、複数の磁石と、前記磁石で励磁した前記磁性流体による局所磁界分布の歪みを検出するための複数の磁気センサと、を具備し、前記磁石のみ、前記磁石及び前記複数の磁気センサ、又は前記磁石及び前記複数の磁気センサと前記複数の磁気センサからの出力を増幅するためのプリアンプとを振動又は回動し、前記複数の磁気センサからの出力の差分を取り、更に復調することで前記磁性流体を検出する磁性流体検出装置であって、前記複数の磁気センサからの出力の差分をオフセットするオフセット可変手段を設け、このオフセット可変手段は前記プリアンプからの出力に基づきオフセット量を可変することを特徴としている。
また、本発明の請求項２は、請求項１に記載の磁性流体検出装置において、前記オフセット可変手段は、ＣｄＳフォトカプラであることを特徴としている。
この構成により、センチネルリンパ節の正確な位置を同定することができ、操作性良く、安価な磁性流体検出装置を実現する。
【００２４】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。
（第１の実施の形態）
図１ないし図１０は本発明の第１の実施の形態に係り、図１は本発明の第１の実施の形態の磁性流体検出装置を示す全体構成図、図２は制御装置の回路構成を示す回路ブロック図、図３は本実施の形態のセンサユニットの回路構成を示す回路ブロック図、図４はセンチネルリンパ節に滞留している磁性流体をセンサユニットが検出している際を示す概略模式図、図５はＰ．Ｃ．の制御を示すフローチャート、図６は地磁気中でプローブの向きを変えた際の概略模式図、図７は回路構成を仮定した際のセンサユニットの回路ブロック図、図８は図７のセンサユニットにおける出力Ｖｏｕｔを示すグラフ、図９はセンサユニットの第１の変形例を示す回路ブロック図、図１０はセンサユニットの第２の変形例を示す回路ブロック図である。
【００２５】
図１に示すように本発明の第１の実施の形態の磁性流体検出装置１は、体腔内に挿入可能で、後述の励磁磁石及び磁気センサを先端側に内蔵したプローブ２と、このプローブ２に接続ケーブル３で接続され、該プローブ２を制御するための制御装置４とで主に構成されている。
【００２６】
制御装置４は、ＲＳ２３２Ｃケーブル５を介してパーソナルコンピュータ（以下、Ｐ．Ｃ．）６に接続され、このＰ．Ｃ．６で操作制御されるようになっている。また、制御装置４には、フットスイッチ７が接続されており、このフットスイッチ７をオンすることで、制御装置４は、電源電力をプローブ２に供給するようになっている。
【００２７】
尚、符号４ａは、制御装置４のフロントパネルに設けられた電源スイッチである。また、フットスイッチ７の代わりに、図示しないハンドスイッチを制御装置４に接続して構成しても良い。このハンドスイッチは、防水性であっても良く、また、ディスポーサブルであっても良い。また、ハンドスイッチは、プローブ２に装着可能であっても良く、独立に使用可能であっても良い。
【００２８】
プローブ２は、防水グロメット１１を介して接続ケーブル３が延出しており、防水性の外装部材１２を有して水密に構成されている。この外装部材１２は、先端側外装部材１２ａと後端側外装部材１２ｂとの２つで形成されており、これら接続部分はＯリング１３が設けられている。尚、先端側外装部材１２ａは、非磁性材料で形成されており、先端側に内蔵している励磁磁石及び磁気センサに対して磁気的な影響を防止するようになっている。
【００２９】
プローブ２は、このプローブ近傍の空間を介して被検体内部のセンチネルリンパ節に滞留している磁性流体を励磁する励磁磁石２１と、励磁した磁性流体による局所磁界分布の歪み（磁束密度の変化）を検出する磁気センサとしてＭＲセンサ（磁気抵抗センサ）２２をセンサユニット２０に設けて構成されている。
尚、本実施の形態では、ＭＲセンサ２２を２つＭＲ１，ＭＲ２センサ用いて後述するように４端子ブリッジを構成している。
【００３０】
センサユニット２０は、プローブ基端側に設けたアクチュエータ２３により長手軸方向に微小振動するようになっている。尚、アクチュエータ２３は、制御装置４の後述するアクチュエータコントローラによりオンオフ制御されるようになっている。
【００３１】
このことにより、磁性流体検出装置１は、励磁磁石２１で励磁した磁性流体による局所磁界に偏調を施し、その局所磁界分布の歪み（磁束密度の変化）をＭＲセンサ２２（ＭＲ１，ＭＲ２センサ）で検出して、これら２つのＭＲセンサ２２（ＭＲ１，ＭＲ２センサ）からの出力の差分を取り、更に復調することで、偏調周波数以外の地磁気や他の電気機器からの磁気ノイズを除去できるようになっている。尚、センサユニット２０とアクチュエータ２３との連結は、非磁性のジョイント２４により連結されている。また、ＭＲセンサ２２（ＭＲ１，ＭＲ２センサ）は、磁界による抵抗変化を測定するものである。
【００３２】
このため、本実施の形態では、センサユニット２０は、ＭＲセンサ２２（ＭＲ１，ＭＲ２センサ）からの出力を増幅するためのプリアンプ２５も設けており、同時に長手軸方向に微小振動するようになっている。このことにより、磁性流体検出装置１は、ＭＲセンサ２２（ＭＲ１，ＭＲ２センサ）とプリアンプ２５との間のリード線が延び縮みすることによる抵抗の変化によってＭＲセンサ２２（ＭＲ１，ＭＲ２センサ）が正確に磁界変化を測定できなくなることを防止している。
また、プローブ２は、センサユニット２０から制御装置４へ出力される信号を増幅するアンプやノイズ除去を行うためのフィルタ等を搭載した回路基板２６を基端側に設けている。
【００３３】
先ず、制御装置４の内部構成を説明する。
図２に示すように制御装置４は、フォトカプラ３１を介してフットスイッチ７から出力されるオンオフ信号に基づき、プローブ２のアクチュエータ２３をオンオフするための例えば、リレー等で構成されるアクチュエータコントローラ３２を有している。尚、フォトカプラ３１は、フットスイッチ７からのオンオフ信号を電気的に絶縁するためのものである。
【００３４】
また、制御装置４は、プローブ２のセンサユニット２０からの信号を増幅するアンプ３３と、このアンプ３３で増幅された信号をＡ／Ｄ変換するＡ／Ｄコンバータ３４と、このＡ／Ｄコンバータ３４で変換されたデジタル信号を信号処理するＣＰＵ（ Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ ）３５と有している。
【００３５】
尚、ＣＰＵ３５は、Ａ／Ｄコンバータ３４からパラレルで出力されるデジタル信号をシリアルの出力信号に変換するためのＵＡＲＴ （ Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ Ａｓｙｎｃｈｒｏｎｏｕｓ Ｒｅｃｅｉｖｅｒ Ｔｒａｎｓｍｉｔｔｅｒ ）コントローラ３５ａを備えている。
また、制御装置４は、ＲＳ２３２Ｃケーブル５を介してＣＰＵ３５とＰ．Ｃ．６との通信を行うためのＲＳ２３２Ｃドライバ３６を有し、このＲＳ２３２Ｃドライバ３６とＣＰＵ３５との信号の送受信をフォトカプラ３７で電気的に絶縁するようになっている。
【００３６】
そして、制御装置４は、術者により操作されるＰ．Ｃ．６の制御に従い、このＰ．Ｃ．６と通信を行って被検体内部に滞留している磁性流体を検出するようになっている。尚、Ｐ．Ｃ．６は、後述するフローチャートに基づき、検出した磁性流体の有無を術者に告知するようになっている。
【００３７】
次に、図３を用いて本実施の形態のセンサユニット２０の回路構成を説明する。
図３に示すように本実施の形態のセンサユニット２０は、２つのＭＲセンサ２２（ＭＲ１，ＭＲ２センサ）を用い、固定抵抗器Ｒ３，Ｒ４と組み合わせて４端子ブリッジ４１を構成している。そして、この４端子ブリッジ４１からの出力Ｖｉｎ（Ｖ１，Ｖ２）を差動増幅器４２で差動増幅してＶｏｕｔとして出力するようにプリアンプ２５を構成している。
【００３８】
本実施の形態では、オフセットを除去するためにプリアンプ２５からの出力Ｖｏｕｔをフィードバック（負帰還）するように負帰還回路４３を設けている。また、コンデンサＣを設けているため、出力Ｖｏｕｔが０のときは、負帰還回路４３の出力は、保持される。
【００３９】
そして、センサユニット２０は、負帰還回路４３からの出力に応じて抵抗値が変化（可変）する抵抗器として可変抵抗器ＶＲ４４を４端子ブリッジ４１のＲ４側に設けることで、ＭＲセンサ２２（ＭＲ１，ＭＲ２センサ）からの出力Ｖｉｎ（Ｖ１，Ｖ２）の差分をオフセットするオフセット可変手段を構成している。
【００４０】
尚、ここで、差動増幅器４２の出力Ｖｏｕｔは、入力（４端子ブリッジ４１からの出力）Ｖｉｎに対して式（１）に示すように表される。
【式１】
ＭＲ１：ＭＲ１センサの抵抗値，ＭＲ２：ＭＲ２センサの抵抗値
この式（１）より、出力Ｖｏｕｔが０になるためには、
ＭＲ１（Ｒ４＋ＶＲ）＝ＭＲ２Ｒ３
を満たす必要がある。
【００４１】
従って、可変抵抗器ＶＲ４４の可変抵抗値が、
ＶＲ＝ＭＲ２Ｒ３／（ＭＲ１）−Ｒ４ …（２）
となるように可変すれば、出力Ｖｏｕｔが０になる。
即ち、プリアンプ２５からの出力に応じて式（２）に示すように可変抵抗器ＶＲ４４の可変抵抗値を可変することで、ＭＲセンサ２２（ＭＲ１，ＭＲ２センサ）からの出力Ｖｉｎ（Ｖ１，Ｖ２）の差分をオフセットすることが可能となる。
【００４２】
尚、ここで、オフセットは、コンデンサＣと抵抗Ｒの時定数で決まる時間がかかるので、磁性流体による信号変化は除去されない。
また、可変抵抗器ＶＲ４４としては、図示しないモータで抵抗値を可変するようなものを用いても良い。
【００４３】
このように構成される磁性流体検出装置１は、被検体内のセンチネルリンパ節に滞留している磁性流体を検出して、センチネルリンパ節を同定するのに用いられる。
先ず、術者は、被検体の病変部の下層に図示しない穿刺針を差し込み、病変部近傍に磁性流体を局注する。すると、病変部に局注された磁性流体は、注入部位よりリンパ管に移行し、５分から１５分後にセンチネルリンパ節に達してこのセンチネルリンパ節に滞留する。
【００４４】
そして、術者は、磁性流体検出装置１のプローブ２を図示しないトラカールを介して外科的に体腔内に挿入して用いる。そして、術者は、プローブ２の先端を患者の病変部近傍に対して、動かしながらセンチネルリンパ節に滞留している磁性流体を検出する。
【００４５】
このとき、術者は、患者の病変部近傍において、磁性流体を検出（測定）するときのみフットスイッチ７を踏み込みオンし続ける。
すると、制御装置４は、フットスイッチ７からのオン信号がアクチュエータコントローラ３２に伝達され、アクチュエータコントローラ３２からアクチュエータ２３に電源電力が供給されてアクチュエータ２３を駆動させ、所定の発振周波数で微小振動させる。
【００４６】
すると、プローブ２は、センサユニット２０が所定の発振周波数で微小振動されて励磁磁石２１及びＭＲセンサ２２が２つのＭＲセンサを含む直線に垂直で磁石を含む軸方向に微小振動する。
そして、プローブ２は、図４に示すように励磁磁石２１がプローブ近傍の空間を励磁し、ＭＲセンサ２２で磁界分布の空間勾配（磁束密度）を測定する。
【００４７】
ここで、被検体として患者の病変部近傍にセンチネルリンパ節４５が存在していると、このセンチネルリンパ節４５に磁性流体４６が滞留しているので、励磁磁石２１による印加磁界は、磁性流体４６付近で吸い込まれて磁界分布に局所的な歪みが生じ、これにより、磁界分布の空間勾配（磁束密度）に変化が生じる。
【００４８】
そして、プローブ２は、所定の発振周波数で励磁磁石２１及びＭＲセンサ２２が長手軸方向に微小振動しているので、励磁磁石２１で励磁した磁性流体４６による局所磁界に偏調が施される。
そして、偏調が施された磁性流体４６による局所磁界分布の歪み（磁束密度の変化）は、ＭＲセンサ２２（ＭＲ１，ＭＲ２センサ）で検出される。
【００４９】
ＭＲセンサ２２（ＭＲ１，ＭＲ２センサ）からの出力は、差動増幅器４２で出力の差分を取られて増幅され、回路基板２６のアンプで増幅されフィルタでフィルタ処理されて制御装置４へ出力される。
そして、制御装置４は、プローブ２のセンサユニット２０からの信号をアンプ３３で増幅し、Ａ／Ｄコンバータ３４でＡ／Ｄ変換してＣＰＵ３５のＵＡＲＴコントローラ３５ａでシリアルの出力信号に変換してＲＳ２３２Ｃドライバ３６に伝達し、ＲＳ２３２Ｃケーブル５を介してＰ．Ｃ．６へ出力する。
【００５０】
ここで、Ｐ．Ｃ．６は、図５に示すフローチャートに基づき、術者に告知する制御を行う。
図５に示すようにＰ．Ｃ．６は、制御装置４からの信号をデータとして入力される（ステップＳ１）。そして、Ｐ．Ｃ．６は、入力されたデータに対して公知のフーリエ変換を行う（ステップＳ２）。
【００５１】
次に、Ｐ．Ｃ．６は、ＭＲセンサ２２（ＭＲ１，ＭＲ２センサ）を振動させている周波数（発振周波数）成分の強度を取り出し復調する（ステップＳ３）。
そして、Ｐ．Ｃ．６は、復調したデータを磁束密度の変化として数値やグラフに変換してモニタ画面に表示させたり（ステップＳ４）、付属のスピーカで測定値の大きさに応じて音を出力させて告知する（ステップＳ５）。
【００５２】
そして、術者がフットスイッチ７から足を外してプローブ２による測定を終了するまで、Ｐ．Ｃ．６は、上記ステップＳ１〜Ｓ５を繰り返す。
ここで、磁性流体検出装置１は、測定中、磁性流体４６による磁界の空間歪みがそれほど大きくないので、プリアンプ２５のゲインを大きくして感度を上げる必要がある。このとき、術者は、例えば、図６に示すように地磁気中でプローブ２の向きを変えたりする場合がある。
【００５３】
ここで、例えば、センサユニットは、図７に示すような４端子ブリッジ５１からの出力Ｖｉｎ（Ｖ１，Ｖ２）を差動増幅器４２で差動増幅してＶｏｕｔとして出力するようにプリアンプ５０を構成していると仮定すると、地磁気等の影響によりＭＲセンサ２２（ＭＲ１，ＭＲ２センサ）からの出力Ｖｏｕｔが可変してプリアンプ５０の出力が図８に示すように飽和して（電源電圧Ｖｃｃを超えて）しまう。
尚、図７は回路構成を仮定した際のセンサユニットの回路ブロック図であり、図８は図７のセンサユニットにおける出力Ｖｏｕｔを示すグラフである。
そして、この場合、磁性流体４６の検出が困難となり、センチネルリンパ節４５の正確な位置を同定することができなくなってしまう虞れが生じる。
【００５４】
尚、図７に示す差動増幅器４２の出力Ｖｏｕｔは、入力（４端子ブリッジ４１からの出力）Ｖｉｎに対して式（３）に示すように表される。
【式３】
ＭＲ１：ＭＲ１センサの抵抗値，ＭＲ２：ＭＲ２センサの抵抗値
【００５５】
本実施の形態では、上述したようにプリアンプ２５からの出力に応じて可変抵抗器ＶＲ４４の可変抵抗値を式（２）に基づき、可変するように構成しているので、ＭＲセンサ２２（ＭＲ１，ＭＲ２センサ）からの出力Ｖｉｎ（Ｖ１，Ｖ２）の差分をオフセットすることが可能である。
【００５６】
従って、本実施の形態の磁性流体検出装置１は、プリアンプ２５の出力が飽和する（電源電圧Ｖｃｃを超える）ことがないので、プリアンプ２５の飽和を解消できて磁性流体４６を検出できる。これにより、本実施の形態の磁性流体検出装置１は、センチネルリンパ節４５の正確な位置を同定可能である。
【００５７】
尚、センサユニットは、図９に示すようにＣｄＳフォトカプラを設けて構成しても良い。
図９は、センサユニットの第１の変形例を示す回路ブロック図である。
図９に示すようにセンサユニット２０Ｂは、ＣｄＳフォトカプラ６１を設けたプリアンプ２５Ｂを有して構成されている。
【００５８】
ＣｄＳフォトカプラ６１は、光の強さ（禁制帯幅よりも大きなエネルギ）で抵抗（導電率）が変化する光導電効果（ ｐｈｏｔｏ−ｃｏｎｄｕｃｔｉｖｅ ｅｆｆｅｃｔ ）を有する素子であるＣｄＳ６１ａと、ＬＥＤ（ Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ ）６１ｂとを組み合わせたフォトカプラである。そして、ＣｄＳフォトカプラ６１は、ＬＥＤ６１ｂが発光してこの発光をＣｄＳ６１ａが受光して抵抗値が可変することで、ＭＲセンサ２２（ＭＲ１，ＭＲ２センサ）からの出力Ｖｉｎ（Ｖ１，Ｖ２）の差分をオフセットすることが可能である。
【００５９】
これにより、センサユニット２０Ｂは、ＣｄＳフォトカプラ６１を設けることで、可変抵抗器ＶＲ４４を用いることなく、また、通常のトランジスタやＦＥＴで構成される通常のフォトカプラを用いることによる非線形性を解除できる。
【００６０】
また、偏調周波数が高い場合には、センサユニットは、図１０に示すようにＭＲセンサ２２（ＭＲ１，ＭＲ２センサ）とプリアンプ２５とをＡＣカップリングして構成しても良い。
図１０は、センサユニットの第２の変形例を示す回路ブロック図である。
図１０に示すようにセンサユニット２０Ｃは、可変抵抗器を用いることなく、ＭＲセンサ２２（ＭＲ１，ＭＲ２センサ）からの出力Ｖｉｎ（Ｖ１，Ｖ２）に対して直流成分をカットするコンデンサＣ６２を用いてＭＲセンサ２２（ＭＲ１，ＭＲ２センサ）とプリアンプ２５とをＡＣカップリングしたプリアンプ２５Ｃを有して構成されている。
【００６１】
これにより、センサユニット２０Ｃは、ＭＲセンサ２２（ＭＲ１，ＭＲ２センサ）とプリアンプ２５とをＡＣカップリングすることで、可変抵抗器ＶＲ４４を用いることなく、簡易に構成できる。
【００６２】
（第２の実施の形態）
図１１及び図１２は本発明の第２の実施の形態に係り、図１１は本発明の第２の実施の形態の磁性流体検出装置を示す全体構成図、図１２は図１１の制御装置の回路構成を示す回路ブロック図である。
本第２の実施の形態は、Ｐ．Ｃ．を用いることなく、プローブと制御装置のみで構成する。それ以外の構成は、上記第１の実施の形態とほぼ同様なので説明を省略し、同じ構成には同じ符号を付して説明する。
【００６３】
即ち、図１１に示すように本第２の実施の形態の磁性流体検出装置１Ｂは、Ｐ．Ｃ．６を用いることなく、上記第１の実施の形態で説明したのと同様なプローブ２と、制御装置４Ｂのみで構成される。
制御装置４Ｂは、ＭＲセンサ２２（ＭＲ１，ＭＲ２センサ）が検出した磁束密度の変化を表示するためのＬＥＤ等で形成された表示部７１と、磁束密度の変化を音で告知するためのスピーカ７２とをフロントパネルに設けている。
【００６４】
尚、本実施の形態では、図１１中において、表示部７１は、ＬＥＤ等で形成されたインジケータを用いて構成しているが、表示部７１としてＬＣＤ（ Ｌｉｑｕｉｄ Ｃｒｙｓｔａｌ Ｄｉｓｐｌａｙ）等を用いて画像表示するように構成しても良い。
【００６５】
次に、図１２を用いて制御装置４Ｂの内部構成を説明する。
図１２は、制御装置４の回路構成を示す回路ブロック図である。
図１２に示すように制御装置４Ｂは、アンプ３３からの信号をアナログ信号で復調する復調回路７３と、この復調回路７３で復調されたアナログ信号をＡ／Ｄ変換するＡ／Ｄコンバータ７４と、このＡ／Ｄコンバータ７４で変換されたデジタル信号に基づいて表示部７１のＬＥＤやスピーカ７２を駆動してＰ．Ｃ．６と同様な告知処理を行うＣＰＵ７５とを有して構成されている。尚、復調回路７３とＡ／Ｄコンバータ７４とは、電気的に絶縁するためにアナログフォトカプラ７６を介して接続している。
【００６６】
このように構成される磁性流体検出装置１Ｂは、上記第１の実施の形態で説明したのと同様に被検体内のセンチネルリンパ節４５に滞留している磁性流体４６を検出して、センチネルリンパ節４５を同定するのに用いられる。
【００６７】
そして、制御装置４Ｂは、プローブ２のセンサユニット２０からの信号をアンプ３３で増幅した後、ＭＲセンサ２２（ＭＲ１，ＭＲ２センサ）を振動させている周波数（発振周波数）成分の強度を取り出し復調し、この復調したデータを磁束密度の変化として表示部７１のＬＥＤを発光させたり、スピーカ７２で音を発生させて告知する。
尚、それ以外の動作は、上記第１の実施の形態で説明したのと同様であるので、説明を省略する。
【００６８】
この結果、本第２の実施の形態の磁性流体検出装置１Ｂは、上記第１の実施の形態と同様な効果を得ることに加え、Ｐ．Ｃ．６を用いないので、より簡単に構成できる。
【００６９】
（第３の実施の形態）
図１３ないし図１６は本発明の第３の実施の形態に係り、図１３は本発明の第３の実施の形態の磁性流体検出装置を構成するプローブを示す説明図、図１４（ａ）はセンサユニットが２つのＭＲセンサを含む直線と平行方向に微小振動している際の概略模式図、図１４（ｂ）は同図（ａ）のセンサユニットにおけるＭＲセンサからの信号を示すグラフ、図１５は図１４のセンサユニットで得られた信号をフーリエ変換した際のグラフ、図１６（ａ）はセンサユニットが２つのＭＲセンサを含む直線と垂直で磁石を含む軸方向に微小振動している際の概略模式図、図１６（ｂ）は同図（ａ）のセンサユニットにおけるＭＲセンサからの信号を示すグラフである。
【００７０】
上記第１，第２の実施の形態は、センサユニットを２つのＭＲセンサを含む直線と垂直で磁石を含む軸方向に微小振動させるように構成しているが、本第３の実施の形態は、センサユニットを２つのＭＲセンサを含む直線と平行方向に微小振動させるように構成する。それ以外の構成は、上記第１，第２の実施の形態とほぼ同様なので説明を省略し、同じ構成には同じ符号を付して説明する。
【００７１】
即ち、図１３に示すように本第３の実施の形態の磁性流体検出装置は、センサユニット２０を２つのＭＲセンサを含む直線と平行方向に微小振動させるようにしたプローブ２Ｃを設けて構成される。
【００７２】
更に具体的に説明すると、プローブ２Ｃは、例えば、非磁性のジョイント２４Ｃとカム８１とを用いてアクチュエータ２３の駆動によりセンサユニット２０を長手軸方向に対して垂直方向に微小振動させるように構成されている。尚、符号８２は、アクチュエータ２３を駆動するドライバである。
【００７３】
このように構成することで、図１４（ａ）に示すようにＭＲセンサ２２（ＭＲ１，ＭＲ２センサ）が磁性流体４６に対して非対称の位置になることにより、図１４（ｂ）に示すようにＭＲセンサ２２（ＭＲ１，ＭＲ２センサ）からの信号が一番大きく出力されるようになる。尚、図１４（ａ）はセンサユニットが２つのＭＲセンサを含む直線と平行方向に微小振動している際の様子を示す概略模式図であり、図１４（ｂ）は同図（ａ）のセンサユニットにおけるＭＲセンサからの信号を示すグラフである。
【００７４】
そして、プローブ２ＣのＭＲセンサ２２（ＭＲ１，ＭＲ２センサ）からの信号を復調してフーリエ変換すると、図１５に示すようにＭＲセンサ２２（ＭＲ１，ＭＲ２センサ）からの信号はセンサユニット２０の振動周波数に対して２倍の位置に現れることになる。尚、図１５は、図１４のセンサユニットで得られた信号をフーリエ変換した際のグラフである。
【００７５】
ここで、センサユニット２０を２つのＭＲセンサを含む直線と垂直で磁石を含む軸方向に微小振動させると、図１６（ａ）に示すようにＭＲセンサ２２（ＭＲ１，ＭＲ２センサ）が磁性流体４６に対して対称の位置になることにより、図１６（ｂ）に示すようにＭＲセンサ２２（ＭＲ１，ＭＲ２センサ）からの信号が振動周波数に依存してしまう。尚、図１６（ａ）はセンサユニットが２つのＭＲセンサを含む直線と垂直で磁石を含む軸方向に微小振動している際の様子を示す概略模式図であり、図１６（ｂ）は同図（ａ）のセンサユニットにおけるＭＲセンサからの信号を示すグラフである。
【００７６】
すると、振動周波数付近に現れるセンサユニット２０内の配線等の接触抵抗などによるノイズで、ＭＲセンサ２２（ＭＲ１，ＭＲ２センサ）から出力される信号がかき消されてしまい、信号を検出することが困難となる。
【００７７】
従って、プローブ２Ｃは、センサユニット２０の振動周波数に対して２倍の位置にＭＲセンサ２２（ＭＲ１，ＭＲ２センサ）からの信号が現れることにより、振動周波数付近に現れるノイズの影響を受けることなく、明瞭に検出可能となる。
【００７８】
この結果、本第３の実施の形態の磁性流体検出装置は、上記第１，第２の実施の形態と同様な効果を得ることに加え、更により正確に磁性流体４６を検出できて、効率良くセンチネルリンパ節４５を同定できる。
【００７９】
尚、本発明は、以上述べた実施形態のみに限定されるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲で種々変形実施可能である。
【００８０】
［付記］
（付記項１） 被検体内部に滞留している磁性流体を励磁するための１個又は、複数の磁石と、前記磁石で励磁した前記磁性流体による局所磁界分布の歪みを検出するための複数の磁気センサと、
を具備し、
前記磁石のみ、前記磁石及び前記複数の磁気センサ、又は前記磁石及び前記複数の磁気センサと前記複数の磁気センサからの出力を増幅するためのプリアンプとを振動又は回動し、前記複数の磁気センサからの出力の差分を取り、更に復調することで前記磁性流体を検出する磁性流体検出装置であって、
前記複数の磁気センサからの出力の差分をオフセットするオフセット可変手段を設け、このオフセット可変手段は前記プリアンプからの出力に基づきオフセット量を可変することを特徴とする磁性流体検出装置。
【００８１】
（付記項２） 前記オフセット可変手段は、ＣｄＳフォトカプラであることを特徴とする付記項１に記載の磁性流体検出装置。
【００８２】
（付記項３） 被検体内部に滞留している磁性流体を励磁するための１個又は、複数の磁石と、前記磁石で励磁した前記磁性流体による局所磁界分布の歪みを検出するための複数の磁気センサと、
を具備し、
前記磁石のみ、前記磁石及び前記複数の磁気センサ、又は前記磁石及び前記複数の磁気センサと前記複数の磁気センサからの出力を増幅するためのプリアンプとを振動又は回動し、前記複数の磁気センサからの出力の差分を取り、更に復調することで前記磁性流体を検出する磁性流体検出装置であって、
前記複数の磁気センサと前記プリアンプとをＡＣカップリングしたことを特徴とする磁性流体検出装置。
【００８３】
（付記項４） 前記磁石のみ、前記磁石及び前記複数の磁気センサ、又は前記磁石及び前記プリアンプとを複数の磁気センサを含む直線又は平面と平行方向に振動することを特徴とする付記項１〜３に記載の磁性流体検出装置。
【００８４】
（付記項５） 被検体内部に滞留している磁性流体を励磁するための１個又は、複数の磁石と、前記磁石で励磁した前記磁性流体による局所磁界分布の歪みを検出するための複数の磁気センサと、
を具備し、
前記磁石のみ、前記磁石及び前記複数の磁気センサ、又は前記磁石及び前記複数の磁気センサと前記複数の磁気センサからの出力を増幅するためのプリアンプとを複数の磁気センサを含む直線又は平面と平行方向に振動し、前記複数の磁気センサからの出力の差分を取り、更に復調することで前記磁性流体を検出することを特徴とする磁性流体検出装置。
【００８５】
（付記項６） 前記複数の磁気センサからの出力の差分をオフセットするオフセット可変手段を設け、このオフセット可変手段は前記プリアンプからの出力に基づきオフセット量を可変することを特徴とする付記項５に記載の磁性流体検出装置。
【００８６】
（付記項７） 前記複数の磁気センサと前記プリアンプとをＡＣカップリングしたことを特徴とする付記項５に記載の磁性流体検出装置。
【００８７】
（付記項８） 前記オフセット可変手段は、ＣｄＳフォトカプラであることを特徴とする付記項６に記載の磁性流体検出装置。
【００８８】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、センチネルリンパ節の正確な位置を同定することができ、操作性良く、安価な磁性流体検出装置を実現できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態の磁性流体検出装置を示す全体構成図
【図２】制御装置の回路構成を示す回路ブロック図
【図３】本実施の形態のセンサユニットの回路構成を示す回路ブロック図
【図４】センチネルリンパ節に滞留している磁性流体をセンサユニットが検出している際を示す概略模式図
【図５】Ｐ．Ｃ．の制御を示すフローチャート
【図６】地磁気中でプローブの向きを変えた際の概略模式図
【図７】回路構成を仮定した際のセンサユニットの回路ブロック図
【図８】図７のセンサユニットにおける出力Ｖｏｕｔを示すグラフ
【図９】センサユニットの第１の変形例を示す回路ブロック図
【図１０】センサユニットの第２の変形例を示す回路ブロック図
【図１１】本発明の第２の実施の形態の磁性流体検出装置を示す全体構成
【図１２】図１１の制御装置の回路構成を示す回路ブロック図
【図１３】本発明の第３の実施の形態の磁性流体検出装置を構成するプローブを示す説明図
【図１４】図１４（ａ）はセンサユニットが２つのＭＲセンサを含む直線と平行方向に微小振動している際の概略模式図、図１４（ｂ）は同図（ａ）のセンサユニットにおけるＭＲセンサからの信号を示すグラフ
【図１５】図１４のセンサユニットで得られた信号をフーリエ変換した際のグラフ
【図１６】図１６（ａ）はセンサユニットが２つのＭＲセンサを含む直線と垂直で磁石を含む軸方向に微小振動している際の概略模式図、図１６（ｂ）は同図（ａ）のセンサユニットにおけるＭＲセンサからの信号を示すグラフ
【符号の説明】
１…磁性流体検出装置
２…プローブ
４…制御装置
６…Ｐ．Ｃ．
７…フットスイッチ
２０…センサユニット
２１…励磁磁石
２２…ＭＲセンサ（磁気センサ）
２３…アクチュエータ
２４…ジョイント
２５…プリアンプ
２６…回路基板
４１…４端子ブリッジ
４２…差動増幅器
４３…負帰還回路
４４…可変抵抗器
４５…センチネルリンパ節
４６…磁性流体
Claims (2)
- 被検体内部に滞留している磁性流体を励磁するための１個又は、複数の磁石と、前記磁石で励磁した前記磁性流体による局所磁界分布の歪みを検出するための複数の磁気センサと、
を具備し、
前記磁石のみ、前記磁石及び前記複数の磁気センサ、又は前記磁石及び前記複数の磁気センサと前記複数の磁気センサからの出力を増幅するためのプリアンプとを振動又は回動し、前記複数の磁気センサからの出力の差分を取り、更に復調することで前記磁性流体を検出する磁性流体検出装置であって、
前記複数の磁気センサからの出力の差分をオフセットするオフセット可変手段を設け、このオフセット可変手段は前記プリアンプからの出力に基づきオフセット量を可変することを特徴とする磁性流体検出装置。 - 前記オフセット可変手段は、ＣｄＳフォトカプラであることを特徴とする請求項１に記載の磁性流体検出装置。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2003106862A JP2004305636A (ja) | 2003-04-10 | 2003-04-10 | 磁性流体検出装置 |
| US10/678,504 US20040162477A1 (en) | 2002-10-04 | 2003-10-03 | Apparatus for detecting magnetic fluid identifying sentinel-lymph node |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2003106862A JP2004305636A (ja) | 2003-04-10 | 2003-04-10 | 磁性流体検出装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2004305636A true JP2004305636A (ja) | 2004-11-04 |
Family
ID=33468920
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2003106862A Withdrawn JP2004305636A (ja) | 2002-10-04 | 2003-04-10 | 磁性流体検出装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2004305636A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2013226407A (ja) * | 2012-03-29 | 2013-11-07 | K-Engineering Co Ltd | 磁性流体検知装置 |
-
2003
- 2003-04-10 JP JP2003106862A patent/JP2004305636A/ja not_active Withdrawn
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2013226407A (ja) * | 2012-03-29 | 2013-11-07 | K-Engineering Co Ltd | 磁性流体検知装置 |
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|---|---|---|---|
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