JP2012501707A - 媒質をマーキングするための方法および装置、並びに、このような方法において使用可能なマーカー - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、媒質をマーキングするための方法および装置に関する。
現在、ターゲットの固形媒質(medium)(例えば生物組織)内の所定の区域をマーキングする方法が知られている。これらの方法は、医学分野において、外科的な生検または切除時に、所定の区域に容易且つ正確に接近可能なように、予め医用画像処理によって局部限定された病変をマーキングするために特に有用な方法である。これらの公知の方法には、上述の所定の区域内に、例えば金属または他の局部限定可能な材料から成る局部限定手段を移植する方法(例えば、文献US−B−6758855号を参照)が含まれる。
本発明の目的は、これらの欠点を克服することにある。
− 媒質に、初期状態において不活性であると共に、超音波で活性化させることが可能な光学マーカーを添加する、マーカー添加ステップ。
− その後、上記マーカーを活性化するために適した持続時間および出力の活性化超音波ビームを放射し、上記所定の区域に集束させる、活性化ステップ。上記マーカーは、活性化された後、媒質に結合し、該媒質を局部的に着色するために適している。
− 所定の区域は、予め、超音波スキャナーを用いた超音波画像処理によって局部限定されており、集束された超音波ビームが、活性化ステップの間に、上記超音波スキャナーによって放射される。
− 活性化ステップでは、活性化超音波ビームは、1〜1000μsの持続時間にわたって放射される。活性化超音波ビームの出力は、活性化超音波ビームが媒質に8MPa未満の圧力をかける程度の出力である。
− マーカー添加ステップの間に媒質に添加された光学マーカーは、マイクロカプセル内に封入された着色剤を含み、マイクロカプセルは、超音波活性化ステップの間に、破裂して開いて、着色剤を放出する。
− マイクロカプセルは、気体または気化可能な液体で充填されている。
− 活性化ステップの間に、所定の区域を実際にマーキングすることを、超音波検査法を用いて監視して、破裂するマイクロカプセルを特定する。
− マーカー添加ステップの間に媒質に添加された光学マーカーは、臨床診療において使用可能な生体染色剤の1つである着色剤を包含する。
− 上記着色剤は、フルオレセインを含む。
− 超音波振動子のネットワークは、超音波を放射および受信することが可能であり、制御装置は、上記振動子のネットワークによって、ターゲットの媒質の超音波検査画像を形成することが可能であり、マーキング装置は、上記画像をオペレータに示して、オペレータが所定の区域の境界を画定することを可能にするためのユーザーインターフェースをさらに備えている。制御装置は、ユーザーインターフェースを用いて境界を画定された所定の区域の内部において、活性化超音波ビームを放射することが可能である。
− 制御装置は、所定の区域を実際にマーキングすることを、超音波検査法を用いることによって監視して、媒質内の、気体または気化可能な液体で充填されたマーカーマイクロカプセルの破裂を特定することがさらに可能である。
− 光学マーカーは、着色剤を包含するマイクロカプセルを含み、マイクロカプセルは、超音波によって、破裂して開くことが可能である。
− マイクロカプセルは、気体または気化可能な液体を包含する。
− 光学マーカーは、臨床診療において使用可能な生体染色剤の1つである着色剤を包含する。
− 上記着色剤は、フルオレセインを含む。
本発明の他の特徴および利点は、限定的でない実施例として提供されると共に添付の図面を参照する、本発明の実施形態のうちの1つの実施形態に関する以下の説明から明らかになろう。
これらの異なる図面では、同一または類似の部材を示すために、同一の参照番号が用いられている。
n個の超音波振動子2a(例えば約100〜300個の振動子)を含む、超音波振動子のネットワーク2、例えば、超音波検査法において通常用いられる種類の線状ネットワークと、
放射の間に、振動子のネットワーク2を制御して、該ネットワークによって捕捉された信号を得ることが可能な走査回路3と、
走査回路3を制御するマイクロコンピュータ4とを備えている。上記マイクロコンピュータ4は、スクリーン5を含むユーザーインターフェースを備えている。スクリーン5の上では、振動子のネットワーク2によって形成された超音波画像を見ることが可能である。上記ユーザーインターフェースはまた、例えば、マウスまたは類似の装置(図示されていない)、および、適切な場合はポインティング装置7に関連付けられたキーボード6を備えている。ポインティング装置7の例には、以下に説明するように、例えば、オペレータ8が、スクリーン5上で、ある区域の境界を画定することを可能にする、ライトペンまたは類似の装置が挙げられる。
振動子のネットワーク2のn個の各振動子(T1〜Tn)に(例えばワイヤによって)個別に接続された、n個のアナログ/デジタル変換器11(A/D1〜A/Dn)と、
上記アナログ/デジタル変換器11にそれぞれ接続された、n個のバッファ12(B1〜Bn)と、
上記バッファ12およびマイクロコンピュータ4に通信している中央処理装置13(CPU)と、
中央処理装置13に接続された中央メモリ14(MEM)と、
中央処理装置13に接続された信号処理装置15(DSP)とを備えていてよい。
マーカー添加ステップでは、媒質9に、初期状態において不活性であると共に、超音波で活性化させることが可能なマーカーを添加する。このマーカーの添加は、例えば注射によって行うことが可能であり、マーカーはその後、媒質9の内部において拡散する。
次に、装置1を、従来のように超音波画像処理に用いて、図3に示されるように、スクリーン5上に所定の区域10の画像10aを表示させる。
オペレータによって、所定の区域10の境界が画定されると、オペレータは、光学マーカー活性化ステップを開始する。このステップの間、中央処理装置13は、所定の区域10の異なる地点に集束する活性化超音波ビームを、連続的に放射する。その結果、所定の区域10全体が、超音波を受ける。超音波は、初期状態において着色剤を保持しているマイクロカプセルを破裂させることによって、光学マーカーを活性化させる。
Claims (16)
- 初期状態において不活性であると共に、超音波で活性化させることが可能な光学マーカーを含有するターゲットの固形媒質(9)内の少なくとも1つの所定の区域(10)をマーキングする方法であって、上記方法は、上記マーカーを活性化するために適した持続時間および出力の活性化超音波ビームを放射し、上記所定の区域(10)に集束させる、少なくとも1つの活性化ステップを含み、上記マーカーは、活性化された後、上記媒質に結合して、上記媒質を局部的に着色するために適している、方法。
- 上記所定の区域(10)は、予め、超音波スキャナー(1)を用いた超音波画像処理によって局部限定されており、集束された上記活性化超音波ビームは、上記活性化ステップの間に、上記超音波スキャナー(1)によって放射される、請求項1に記載の方法。
- 上記活性化ステップの間に、上記活性化超音波ビームは、1〜1000μsの持続時間にわたって放射され、上記活性化超音波ビームの出力は、上記活性化超音波ビームが、上記媒質に8MPa未満の圧力をかける程度の出力である、請求項1または2に記載の方法。
- 上記光学マーカーは、マイクロカプセル内に封入された着色剤を含み、上記マイクロカプセルは、上記活性化ステップの間に、破裂して開き、上記着色剤を放出する、請求項1〜3のいずれか1項に記載の方法。
- 上記マイクロカプセルは、気体または気化可能な液体で充填されている、請求項4に記載の方法。
- 上記活性化ステップの間に、上記所定の区域を実際にマーキングすることを、超音波検査法を用いて監視して、上記マイクロカプセルの破裂を監視する、請求項5に記載の方法。
- マーカーを添加するステップの間に上記媒質に添加される上記光学マーカーは、臨床診療において使用可能な生体染色剤の1つである着色剤を包含する、請求項1〜6のいずれか1項に記載の方法。
- 上記着色剤は、フルオレセインを含む、請求項7に記載の方法。
- 請求項1〜8のいずれか1項に記載の方法を実行するためのマーキング装置であって、超音波振動子のネットワーク(2)と、ターゲットの固形媒質(9)内の少なくとも1つの所定の区域(10)に集束する活性化超音波ビームを放射させることを可能にする制御装置(13,4)とを備え、上記制御装置(13,4)は、上記活性化超音波ビームの放射を、1〜1000μsの持続時間にわたって行うことを可能にし、上記制御装置(13,4)および上記振動子のネットワーク(2)は、上記活性化超音波ビームが、上記媒質に8MPa未満の圧力をかける程度の出力を有するように設計されている、マーキング装置。
- 上記超音波振動子のネットワーク(2)は、超音波を放射および受信することが可能であり、上記制御装置(13,4)は、上記超音波振動子のネットワーク(2)によって、ターゲットの媒質の超音波検査画像を形成することが可能であり、上記マーキング装置は、上記画像をオペレータに示して、上記オペレータが上記所定の区域(10)の境界を画定することを可能にするためのユーザーインターフェース(5,7)をさらに備えており、上記制御装置(13,4)は、上記ユーザーインターフェースを用いて境界を画定された所定の区域の内部において、上記活性化超音波ビームを放射することが可能である、請求項9に記載のマーキング装置。
- 上記制御装置(13,4)は、上記所定の区域(10)の実際のマーキングを、超音波検査法を用いることによって監視して、上記媒質内の、気体または気化可能な液体で充填されたマーカーマイクロカプセルの破裂を特定することがさらに可能である、請求項10に記載のマーキング装置。
- 請求項1〜8のいずれか1項に記載の方法において使用可能な光学マーカーであって、上記光学マーカーは、不活性であると共に、超音波で活性化させることが可能であり、上記光学マーカーは、超音波によって活性化された後、ターゲットの媒質に結合して、上記ターゲットの媒質を局部的に着色することが可能である、光学マーカー。
- 着色剤を包含するマイクロカプセルを備え、上記マイクロカプセルは、超音波によって破裂して開くことが可能である、請求項12に記載の光学マーカー。
- 上記マイクロカプセルは、気体または気化可能な液体を包含する、請求項13に記載の光学マーカー。
- 臨床診療において使用可能な生体染色剤の1つである着色剤を包含する、請求項9〜14のいずれか1項に記載の光学マーカー。
- 上記着色剤はフルオレセインを含む、請求項15に記載の光学マーカー。
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