JP2006212343A - 磁性流体検出装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 検出手段により検出を行っている対象を確実に把握することが可能な磁性流体検出装置を提供する。
【解決手段】 励磁磁界を生成してこの励磁磁界の被検体内部に滞留している磁性流体による局所的な歪みを検出する検出部１１を含むプローブ２と、検出部から出力される信号を処理するとともに磁性流体検出装置の制御を行う制御／演算処理装置と、を備える磁性流体検出装置において、前記プローブ２に、検出部１１により検出している方向を含む所定範囲を撮像するための撮像部１２と、検出部１１から出力される信号を制御／演算処理装置により処理して得られた結果と撮像部１２により撮像された画像とを表示するための表示部８と、術中に頻繁に必要となる操作入力を行うための入力部９と、をさらに設けた。
【選択図】図２

Description

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。

近年、早期癌の発見率が向上したことにより、早期癌の切除手術が頻繁に行われている。一般に、早期癌の手術は、根治を目的として行われるものであるために、病変部を切除するのに加えて、病変部の周囲に存在する複数個のリンパ節を癌の転移が疑われるリンパ節であるとして切除することが多い。

こうした早期癌の手術においては、術後に切除したリンパ節の病理検査を行い、リンパ節への癌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。従って、手術段階においては、リンパ節への癌の転移の有無は不明である。このために、早期癌の手術においては、病変部近傍に存在する複数個のリンパ節を、癌が転移していない可能性があるにもかかわらず切除することになり、患者への負担が大きくなる。

ところで、近年、患者のＱＯＬ（Quality of Life）と、癌切除手術における根治性と、の両立が求められている。そのための手法の一つとして、癌転移のないリンパ節を無用に切除するのを防ぐ、センチネルノードナビゲーションサージェリ（Sentinel Node Navigation Surgery）が、注目されている。このセンチネルノードナビゲーションサージェリについて、簡単に説明する。

癌は、リンパ節に転移する場合、ランダムに転移するのではなく、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へ転移することが、最近の研究により解明されている。すなわち、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（ＳＮ：Sentinel Lymph Node）に転移があると考えられている。ここに、センチネルリンパ節とは、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。

従って、早期癌の手術において、センチネルリンパ節を見つけて切除し、切除したセンチネルリンパ節を迅速に病理検査することにより、リンパ節への癌の転移の有無を癌切除手術中に判定することが可能となる。そして、センチネルリンパ節に癌が転移していない場合には、早期癌の手術における残りのリンパ節の切除が不要となる。一方、センチネルリンパ節に癌が転移している場合には、転移状況に応じて、早期癌の手術中に、病変部近傍の複数個のリンパ節を切除することになる。

このようなセンチネルノードナビゲーションサージェリを行うことにより、早期癌の手術において、癌の転移のないリンパ節を無用に切除することがなくなり、リンパ節に癌が転移していない患者の負担を軽減することができる。こうしたセンチネルノードナビゲーションサージェリは、例えば乳癌に適用されるが、これに限らず、消化器などを対象とする開腹手術や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においては、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おり、従来より、例えばＲＩ（放射性元素）コロイドを用いて、放射線を計測することによりリンパ節を同定することが行われている。

しかし、この方法では、放射線の影響があるために、近年では、ＲＩコロイドに代えて、磁性微粒子を含む磁性流体を用いる技術が開発されている。こうした磁性流体を検出する技術としては、例えば、特開２００３−１２８５９０号公報や、特開２００４−１２１６６７号公報に記載された技術が挙げられる。これらの公報に記載された磁性流体検出装置は、磁場を発生させて、この磁場がリンパ節に局在する磁性流体により歪められたときのその歪みを検出する検出部を備え、さらに、検出した信号を演算する演算処理部と、この演算処理部により処理した磁場検出に係る結果を表示するための外部モニタ等の表示部と、この磁性流体検出装置を動作させるための制御部と、この制御部に指令を送るための入力部と、等を含んで構成されたものとなっている。
特開２００３−１２８５９０号公報 特開２００４−１２１６６７号公報

ところで、リンパ節は、体表近くの位置に存在しているものもあるが、体内の奥深くの位置に存在しているものもあり、体内の奥深くである場合には、臓器等に隠れた位置となっていることもある。このために、磁性流体を用いて臓器等に隠れた位置のリンパ節を検出しようとしたときに、計測している磁束密度が変化しても、それがリンパ節に起因するものであるのか否かを判断することは、必ずしも容易とはいえなかった。このような様子を、図７を参照して説明する。

図７は、従来の磁性流体検出装置により、臓器の奥深くに位置するリンパ節を検出しようとしている様子を示す図である。磁性流体検出装置のプローブ９０は、この図７に示すように、被検体内へ挿入するための挿入部５と、手で把持するための把持部６と、を有して構成されている。そして、図示のように、臓器Ｑ同士の間にプローブ９０の挿入部５を差し込んで、先端部７をリンパ節Ｐに近接させる際に、臓器Ｑによりリンパ節Ｐの観察を妨げられるだけでなく、挿入部５自体によりリンパ節Ｐの観察を妨げられることになる。従って、このようなケースにおいては、挿入部５の先端部７に設けられている検出部（検出手段）によって検出しているのが、リンパ節Ｐであるか否かを判断するのが困難となっていた。

また、上述したような従来の磁性流体検出装置では、被検者の体内に挿入される挿入部を備えるプローブには上記検出部のみが配設されている。従って、手技中に検出結果を確認するために頻繁に見られる表示部や、手技中に比較的頻繁に操作される入力部は、プローブとは別体となっている。このために、術者は、表示部を観察するために視線を変更する必要があったり、操作入力を行うために補助者の手を借りたりしなければならず、必ずしも操作性が良いとはいえなかった。

本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、検出手段により検出を行っている対象を確実に把握することが可能な磁性流体検出装置を提供することを目的としている。

上記の目的を達成するために、第１の発明による磁性流体検出装置は、励磁磁界を生成してこの励磁磁界の被検体内部に滞留している磁性流体による局所的な歪みを検出する検出手段と、前記検出手段により検出している方向を含む所定範囲を撮像するための撮像手段と、を含むプローブと、前記検出手段から出力される信号を処理する演算処理手段と、前記検出手段と前記撮像手段と前記演算処理手段とを制御するための制御手段と、を具備したものである。

また、第２の発明による磁性流体検出装置は、上記第１の発明による磁性流体検出装置において、前記プローブが、前記検出手段から出力される信号を前記演算処理手段により処理して得られた結果と、前記撮像手段により撮像された画像と、の少なくとも一方を表示するための表示手段をさらに含むものである。

さらに、第３の発明による磁性流体検出装置は、上記第１の発明による磁性流体検出装置において、前記プローブが、前記検出手段への指示入力と、前記撮像手段への指示入力と、の少なくとも一方を行うための指示入力手段をさらに含むものである。

第４の発明による磁性流体検出装置は、上記第２の発明による磁性流体検出装置において、前記プローブが、前記検出手段への指示入力と、前記撮像手段への指示入力と、前記表示手段への指示入力と、の内の少なくとも１つを行うための指示入力手段をさらに含むものである。

本発明の磁性流体検出装置によれば、検出手段により検出を行っている対象を確実に把握することが可能となる。

以下、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。

［実施形態１］
図１から図４は本発明の実施形態１を示したものであり、図１は磁性流体検出装置の構成を示す斜視図、図２はプローブの構成を正面側から示す斜視図、図３はプローブの構成を背面側から示す斜視図、図４はプローブの把持部に設けられた表示部による表示例を示す図である。

この磁性流体検出装置１は、図１に示すように、プローブ２と、制御／演算処理装置３と、モニタ４と、を含んで構成されている。

プローブ２は、被検体内へ挿入するための挿入部５と、手で把持するための把持部６と、を例えばＬ字状になるように一体に接続して構成されている。このプローブ２は、体表面に接触させる方法と、トラカールを介して外科的に体腔内に挿入させる方法と、外科的に体表面を切開して体内に接触させる方法と、の何れを用いることも可能となっている。挿入部５の先端部７には、図２に示すように、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検出するための検出部１１と、この検出部１１により検出している方向を含む所定範囲の被検体を撮像するための撮像部１２と、この撮像部１２による撮像対象を照明するための照明部１３と、が配設されている。

検出部１１は、図示はしないが、励磁磁石と磁気センサとを有して構成された検出手段であり、図示しないモータの駆動力により、挿入部５の軸方向に振動されるようになっている。従って、検出部１１から出力される検出信号は、該振動の周期をもつ交流信号となっている。そして、検出部１１がセンチネルリンパ節に滞留している磁性流体に接近すると、励磁磁石により発生された励磁磁界が局所的に歪曲されるために、これを磁気センサで検出するように構成されている。

撮像部１２は、例えば撮像光学系と撮像素子とを含んで構成された撮像手段である。

照明部１３は、図２に示す例では、左右一対に配設された照明手段となっている。そして、この照明部１３は、例えば、光源装置から光を伝達するライトガイドにより構成されていても良いし、あるいはＬＥＤ等を用いて構成しても構わない。

また、プローブ２の把持部６の上端部には、表示手段たる表示部８と、指示入力手段たる入力部９と、が設けられている。

表示部８は、撮像部１２により撮像されている被検体の画像を表示可能であるとともに、検出部１１により検出された信号を制御／演算処理装置３により処理した情報を表示可能となっている。具体的には、図４に示すように、表示部８の表示画面３１には、被検体画像３２と、検出部１１による検出値３４と、が表示されるとともに、該検出部１１による検出結果をより認識し易いように、該検出値がインジケータ３５として表示されるようになっている。さらに、被検体画像３２上には、検出ターゲットマーク３３を表示することが可能となっている。検出対象となるリンパ節をこの検出ターゲットマーク３３内に入れることにより、検出部１１が該リンパ節を良好に検出するための位置に近接したことを認識できるようになっている。また、この表示部８は、回動軸８ａを介して把持部６の上端部に支持されており、表示画面３１が見易くなるように、表示部８の角度を変更することができるように構成されている。従って、挿入部５を挿入する方向と表示部８の表示画面３１の観察方向とを略一致させることにより、被検体に挿入される挿入部５を見ている視線を外すことなく、表示部８を観察することができるようになっている。

入力部９は、このプローブ２を術中に用いる際に頻繁に必要となる操作入力（各部への指示入力）を行うためのスイッチやボタン等が配設されたものである。具体的には、この入力部９には、検出部１１による検出動作のオン／オフを一回押圧操作される毎に切り換えるためのボタン９ａと、該検出部１１から出力される交流信号のオフセット値を設定するためのボタン９ｂと、が配設されている。なお、これらに限らず、入力部９に、撮像部１２による撮像動作のオン／オフを切り換えるためのボタンや、表示部８による表示のオン／オフを切り換えるためのボタンや、あるいは照明部１３による照明のオン／オフを切り換えるためのボタン等を配置するようにしても構わない。

このようなプローブ２には、接続ケーブル１５および接続ケーブル１６を介して、制御／演算処理装置３が接続されている。ここに、接続ケーブル１５は、検出部１１からの信号と、撮像部１２からの信号と、照明部１３への照明光（あるいは、照明部１３がＬＥＤにより構成されている場合には、該ＬＥＤへの信号）と、表示部８への信号と、を伝達するためのものである。また、接続ケーブル１６は、入力部９からの信号を伝達するためのものである。なお、ここでは、２本の接続ケーブル１５，１６を用いているが、これらを１本の接続ケーブルにまとめるようにしても勿論構わない。

この制御／演算処理装置３は、プローブ２の検出部１１から送信される信号に各種の演算を施して処理するための演算処理手段たる演算処理部と、プローブ２の各種制御を行うための制御手段たる制御部と、を含んで構成されたものである。また、制御／演算処理装置３は、撮像部１２からの信号を処理して、表示部８に表示するための信号を生成する処理も行うようになっている。さらに、制御／演算処理装置３には、本体入力部２１が設けられている。この本体入力部２１は、この磁性流体検出装置１の電源をオン／オフするための電源スイッチ等の、該磁性流体検出装置１の初期設定や終了時の処理を行うためのスイッチ群を含んで構成されている。そして、この制御／演算処理装置３には、映像出力端子が設けられていて、該映像出力端子にモニタ４を接続することにより、プローブ２を操作する術者以外の助手等が、該モニタ４を介して検出部１１による検出結果や、撮像部１２により撮像されている被検体像を観察することができるようになっている。

このような実施形態１によれば、検出部の近傍に撮像部を設けたために、臓器や挿入部により直視を妨げられる位置にあるリンパ節も観察することが可能となり、検出部が確実にリンパ節の検出を行っているか否かを確認することができる。そして、プローブの把持部に表示部を設けたために、術中に視線方向を変えることなく、検出状態や被検体画像を確認することが可能となる。さらに、把持部に入力部を設けたために、術中に頻繁に行われる操作を、補助者の手を借りることなく行うことが可能となる。加えて、被検体画像上に検出ターゲットマークを表示するようにしたために、検出部が検出対象に確実に近接しているかどうかを、視覚的に、容易に確認することが可能となる。

［実施形態２］
図５および図６は本発明の実施形態２を示したものであり、図５はプローブの構成を正面側から示す斜視図、図６は撮像部により撮像される被検体画像の様子を示す図である。

この実施形態２において、上述の実施形態１と同様である部分については同一の符号を付して説明を省略し、主として異なる点についてのみ説明する。

本実施形態のプローブ２Ａは、上述した実施形態１のプローブ２に対して、挿入部の先端部の構成をやや異ならせたものとなっている。

すなわち、挿入部５の先端部７には、挿入方向の位置が先端面７ａよりもやや把持部６側となる段差部７ｂが設けられており、この段差部７ｂに撮像部１２が配設されている。また、その他の検出部１１や照明部１３は、実施形態１と同様に、先端面７ａ側に配設されている。そして、先端面７ａと段差部７ｂとは、接続面７ｃにより接続されている。

このような構成のプローブ２Ａの撮像部１２により被検体を撮像すると、図６に示すように、被検体画像３２内に、プローブ２Ａの先端面７ａの辺縁や接続面７ｃが入る。従って、術者は、プローブ２Ａの先端部７に設けられた検出部１１が、検出対象のリンパ節Ｐに近接しているか否かを、確実に確認することができるようになっている。

このような実施形態２によれば、検出ターゲットマークの代わりに、撮像部と検出部とに段差を設けることによっても、検出部が検出対象に確実に近接しているかどうかを、視覚的に、容易に確認することが可能となり、上述した実施形態１とほぼ同様の効果を奏することができる。

なお、本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、発明の主旨を逸脱しない範囲内において種々の変形や応用が可能であることは勿論である。

本発明は、磁性流体を測定するための磁性流体検出装置に好適に利用することができる。

本発明の実施形態１における磁性流体検出装置の構成を示す斜視図。 上記実施形態１におけるプローブの構成を正面側から示す斜視図。 上記実施形態１におけるプローブの構成を背面側から示す斜視図。 上記実施形態１におけるプローブの把持部に設けられた表示部による表示例を示す図。 本発明の実施形態２におけるプローブの構成を正面側から示す斜視図。 上記実施形態２において、撮像部により撮像される被検体画像の様子を示す図。 従来の磁性流体検出装置により、臓器の奥深くに位置するリンパ節を検出しようとしている様子を示す図。

符号の説明

１…磁性流体検出装置
２，２Ａ…プローブ
３…制御／演算処理装置（演算処理手段、制御手段）
４…モニタ
５…挿入部
６…把持部
７…先端部
７ａ…先端面
７ｂ…段差部
７ｃ…接続面
８…表示部（表示手段）
８ａ…回動軸
９…入力部（指示入力手段）
９ａ，９ｂ…ボタン
１１…検出部（検出手段）
１２…撮像部（撮像手段）
１３…照明部
１５，１６…接続ケーブル
２１…本体入力部
３１…表示画面
３２…被検体画像
３３…検出ターゲットマーク
３４…検出値
３５…インジケータ
代理人 弁理士 伊 藤 進

Claims (4)

1. 励磁磁界を生成して、この励磁磁界の被検体内部に滞留している磁性流体による局所的な歪みを検出する検出手段と、前記検出手段により検出している方向を含む所定範囲を撮像するための撮像手段と、を含むプローブと、
   前記検出手段から出力される信号を処理する演算処理手段と、
   前記検出手段と前記撮像手段と前記演算処理手段とを制御するための制御手段と、
   を具備したことを特徴とする磁性流体検出装置。
2. 前記プローブは、前記検出手段から出力される信号を前記演算処理手段により処理して得られた結果と、前記撮像手段により撮像された画像と、の少なくとも一方を表示するための表示手段をさらに含むもの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。
3. 前記プローブは、前記検出手段への指示入力と、前記撮像手段への指示入力と、の少なくとも一方を行うための指示入力手段をさらに含むもの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。
4. 前記プローブは、前記検出手段への指示入力と、前記撮像手段への指示入力と、前記表示手段への指示入力と、の内の少なくとも１つを行うための指示入力手段をさらに含むものであることを特徴とする請求項２に記載の磁性流体検出装置。

Images