JP2575401B2 - Ｎｍｒ計測用アンテナ装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、体内に内視鏡のチャンネルを介しアンテナ
コイルを導入して、体内のNMR計測を行うことのできるN
MR計測用アンテナ装置。

［従来の技術と発明が解決しようとする問題点］ 従来、人体の消化器管内表面、とくに胃壁上層部等に
発生する表皮癌等の検出診断では、内視鏡あるいはＸ線
撮影等によって発生部位を検出し、その部位の生体組織
を採取して、悪性か否かを診断する方法が一般的であっ
た。しかしながら、このような従来の方法では、試料採
取部位が比較的広範囲となるので、即時診断を下すこと
ができず、また、生体組織を採取する労力が多大とな
り、更に、人体に損傷を与えてしまうという問題点があ
った。

一方、これに対して、近年、核磁気共鳴（以下、NMR
と記す。）現象を利用した非侵襲的な人体の診断方法が
発展してきた。例えば、前記NMR現象を利用したNMRイメ
ージング装置では、人体を磁場中に置き、所定の周波数
の高周波（磁場）を与え、人体内のスピンを持つ核を励
起し、この励起した核からの所定の周波数のNMR信号を
検出してコンピュータで処理することにより、断層像を
得ている。このNMRイメージング装置によって得られる
断層像は、癌等の診断に対して極めて有用である。すな
わち、一般に、癌細胞と正常細胞とから得れるNMR信号
は、互いに、緩和時間が異なることが知られており、こ
の緩和時間を計測することにより、癌か否かの診断が可
能になる。

しかしながら、前記NMRイメージング装置は、断層像
を得るために、膨大なNMR信号を処理しなければなら
ず、そのため高速大容量のコンピュータを必要とし、装
置全体が大型化し、また、高価になる。

また、従来より、内視鏡観察時において、視覚的に異
変箇所を発見した際に、この異変箇所が例えば悪性のも
のであるか否かをある程度判断したいという要望がある
が、このような要望に対して、前記NMRイメージング装
置を併用した場合に、視覚的に異常と認めた箇所と断層
像との対応づけが難しいという問題点がある。

これに対処するに、例えば、特開昭59−88140号公報
に示されるように、内視鏡挿入部の先端部に、高周波磁
場を形成すると共に、NMR信号を検出する高周波アンテ
ナコイルを設けたNMR内視鏡が提案されている。このNMR
内視鏡によれば、前記高周波アンテナコイルを異常部位
に押し当て、異常部位のNMR信号を検出することによっ
て、この異常部位の生理的変化、例えば癌か否かの検出
診断が可能になる。

ところで、体腔内の病変部を経内視鏡的に、すなわ
ち、高周波アンテナコイルを内視鏡のチャンネルを介し
て体腔内に挿入してNMR計測を行う場合、体腔内の目的
部位に高周波アンテナコイルを例えば数十秒〜数分間押
し当てていなければ正確な計測ができない。しかしなが
ら、従来は、内視鏡操作により前記高周波アンテナコイ
ルを目的部位に支持することが困難であった。

［発明の目的］ 本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、内
視鏡のチャンネルを介してアンテナコイルを容易に体腔
内の被検体に所定のギャップを形成して支持できるよう
にし、正確な計測を行えるようにしたTMR計測用アンテ
ナ装置を提供することを目的としている。

［問題点を解決するための手段］ 本発明のNMR計測用アンテナ装置は、NMR装置に用いら
れる内視鏡のチャンネルを介してNMR計測用アンテナコ
イルを体腔内に挿入するNMR計測用アンテナ装置におい
て、前記アンテナコイルと被検体との間に介装され被検
体に当接し前記アンテナコイルと被検体との間に所定の
ギャップを形成して、前記アンテナコイルを支持する支
持部材と、前記アンテナコイルで検知したNMR信号を検
知するNMR信号検知手段とを具備したことを特徴とす
る。

［作用］ 本構成による作用は、アンテナコイルと被検体とのギ
ャップを所定のものとすることができる支持部材をアン
テナコイルと被検体との間に介装して、アンテナコイル
を安定させて保持する。

［実施例］ 以下、図面を参照して本発明の実施例を説明をする。

第１図ないし第３図は本発明の第１実施例に係り、第
１図（ａ）はNMR計測用アンテナ装置先端部の説明図、
第１図（ｂ）はアンテナ計測用アンテナ装置先端部の断
面図、第２図はNMR計測手段を示す回路図、第３図はNMR
計測用アンテナ装置の使用状態を示す説明図である。

第３図において、本実施例のNMR計測用アンテナ装置
１は、内視鏡２に挿入された可撓性で中空細長のカテー
テル３とNMR計測装置５とから構成されている。

前記内視鏡２は、細長で例えば可撓性の挿入部４を備
え、この挿入部４の後端には、太径の操作部６が連設さ
れている。前記操作部６の後端には、接眼部７が連設さ
れ、また、操作部６の側部からは可撓性のユニバーサル
コード８が延設され、このユニバーサルコード８の先端
にコネクタ９が設けられている。そして、内視鏡２は前
記コネクタ９を介して、光源装置11に接続されるように
なっている。

前記挿入部４は、操作部６側に位置し、指標10の設け
られた軟性部12と、この軟性部12の先端に連設された湾
曲可能な湾曲部13と、この湾曲部13の先端に連設された
先端部14とで構成されている。

前記湾曲部13は、前記操作部６に設けられた湾曲操作
ノブ16を回動することによって、上下／左右方向に湾曲
できるようになっている。

前記操作部６の側部に設けられた鉗子口17には、可撓
性で中空細長のカデーテル３が挿入されており、先端が
挿入部４を経て先端部14の前端面より突出するようにな
っている。

前記カテーテル３の先端部には、ループ状のNMR計測
用のアンテナコイル18が設けられており、そのアンテナ
コイル18の両端が信号線21,21に接続されている。この
信号線21,21は、カテーテル３から延出されており、NMR
計測装置５内に設けられた同調回路22とNMR信号検知手
段であるNMR信号検出回路23とに接続されている。更
に、同調回路22は高周波発生器24の出力端に接続されて
おり、NMR信号検出回路23は演算表示システム26に接続
されている。

前記内視鏡２は、NMR計測の際には、寝台27上に載せ
られた被検者28を囲むように配設されたNMR装置29と組
合せて用いられるようになっている。このNMR装置29
は、永久磁石、常伝導磁石、あるいは超伝導磁石等の静
磁場を発生させる手段を備えている。

なお、前記指標10は、金属製の操作部６が一定距離以
内に入るとNMR装置29によって生じる静磁場に引き込ま
れるため、これを防止するように操作部６のNMR装置29
への接近する限界を示している。

第１図において、内視鏡２の先端部14は、金属等の硬
性の材料からなる略円柱状の先端部本体31を備えてい
る。

前記先端部本体31の前端面には、接眼部７に観察像を
伝達する図示しないイメージガイドファイバの入射端面
に観察像を結像できる対物レンズ系32と、前記光源装置
11からの照明光を図示しないライトガイドファイバを介
して観察部位に供給することができる配光レンズ系33,3
3と図示しない送気送水ノズルが設けられている。

更に、先端部本体31内には、前記鉗子口17と連通する
鉗子チャンネル34が前記カテーテル３を挿通するように
設けられている。このカテーテル３の先端部には、ルー
プ状のNMR計測用のアンテナコイル18がカテーテル３と
同心状に環設されており、カテーテル３の肉厚部19内を
長手方向に埋設された信号線21,21にアンテナコイル18
の両端が接続されている。

カテーテル３の前端には、カテーテル３と同一の外径
であるところのフランジ部36とカテーテル３の内径に嵌
合できる外径を有する細径部37とで構成された支持部材
としての蓋38が設けられている。

前記蓋38をカテーテル３の前端に嵌合して被検体とし
ての異常部位42に当接することによりフランジ部36の長
手方向の厚み、つまりアンテナコイル18と異常部位42と
のギャップを一定に保つことができるようになってい
る。

前記アンテナコイル18を含むNMR計測手段は、例え
ば、第２図に示すように構成されている。

すなわち、前記アンテナコイル18には、例えばカテー
テル３内に設けられたコンデンサボックス41が接続され
ている。そして、高周波発生器24から発生され、同調回
路22で計測対象核種に対応した共鳴周波数に同調された
高周波が、前記コンデンサボックス41を介して、前記ア
ンテナコイル18に送出され、このアンテナコイル18から
高周波磁場が生体に出力されるようになっている。前記
コンデンサボックス41内には、前記アンテナコイル18に
並列のコンデンサC1と、前記アンテナコイル18に直列の
バリアブルコンデンサC2とが内蔵され、これらのコンデ
ンサC1,C2によって、前記アンテナコイル18側と高周波
発生器24側のインピーダンス整合を行う整合回路が形成
されている。

本実施例において、前記アンテナコイル18は、送信と
受信とを兼ねており、生体からのNMR信号は、前記アン
テナコイル18で受信され、このNMR信号は、前記コンデ
ンサボックス41を介して、NMR信号検出回路23に入力さ
れるようになっている。そして、このNMR信号検出回路2
3で、緩和時間（T1,T2）等の情報（NMRパラメータ）が
得られるようになっている。

次に、以上のように構成された本実施例の操作につい
て説明する。

第３図のように、被検者28を寝台27上に載せ、NMR装
置29によって被検者28に静磁場を与える。この状態で、
被検者28の口腔等からNMR計測用のアンテナコイル18を
備えたカテーテル３が挿通された内視鏡２の挿入部４を
挿入すると共に、内視鏡２の図示しないライトガイドフ
ァイバに照明光を供給し、対物レンズ系32と図示しない
イメージガイドファイバと接眼部７とよりなる観察光学
系によって、例えば、胃壁上層部等を観察する。そし
て、異常部位42を発見した場合は、操作部６に設けられ
た湾曲操作ノブ16を操作して、先端部14の正面に異常部
位42がくるようにし、カテーテル３を突出させて、蓋38
の先端面を異常部位42に押し当てる。蓋38をアンテナコ
イル18と異常部位42との間に設けることにより、アンテ
ナコイル18と異常部位42とのギャップを一定に保つこと
ができるようになっており、更に、カテーテル３は、蓋
38の先端面と異常部位42とを当接することによって安定
的に支持される。この状態で、高周波発生器24と同調回
路22とコンデンサボックス41とを介して、前記アンテナ
コイル18に高周波を送出し、このアンテナコイル18から
異常部位42に高周波磁場を出力するようになっている。
なお、この高周波磁場の方向は、静磁場の方向と直交し
ていることが望ましい。そして、異常部位42からのNMR
信号を前記アンテナコイル18で受信して、NMR信号検出
回路23で計測し、得られたデータを演算表示システム26
で表示することにより異常部位42の生理的変化、例え
ば、癌か否かの検出が可能になる。

なお、蓋38のフランジ部36の厚みを変えることによ
り、種々の異常部位の形状に合致したギャップを設定す
ることができる。

また、本実施例では、カテーテル３を内視鏡２内に挿
通して使用しているが、カテーテル３単体で使用しても
よい。

第４図は第１実施例に変形例に係り、第４図（ａ）は
蓋の斜視図、第４図（ｂ）は蓋の使用状態図である。

可撓性で中空細長のカテーテル３の先端部には、ルー
プ状のNMR計測用のアンテナコイル18がカテーテル３と
同心状に環設されており、カテーテル３の肉厚部19内を
長手方向に埋設された図示しない信号線にアンテナコイ
ル18の両端が接続されている。

カテーテル３の前端には、カテーテル３と同一の外径
であるところのフランジ部44とカテーテル３の内径に嵌
合できる外径を有する細径部46とフランジ部44の先端面
外周側に環設された複数の突起部47とで構成された支持
部材としての蓋48が設けられている。

前記蓋48をカテーテル３の前端に嵌合して異常部位42
に当接することによりフランジ部44の厚み、つまりアン
テナコイル18と異常部位42とのギャップを一定に保つこ
とができるようなっており、更に、突起部47で異常部位
42を挟持する形となるのでカテーテル３を安定させて支
持することができるようになっている。

第５図は第１実施例の他の変型例に係り、第５図
（ａ）は蓋の斜視図、第５図（ｂ）は蓋の使用状態図で
ある。

可撓性で中空細長のカテーテル３の先端部には、ルー
プ状のNMR計測用のアンテナコイル18がカテーテル３と
同心状に環設されており、カテーテル３の肉厚部19内を
長手方向に埋設された図示しない信号線にアンテナコイ
ル18の両端が接続されている。

カテーテル３の前端には、カテーテル３と同一の外径
であるところのフランジ部51とカテーテル３の内径に嵌
合できる外径を有する細径部52と先端側に向かって拡径
する漏斗状の中空部53で形成された支持部材としての蓋
54が設けられている。この蓋54は図示しない吸引装置に
よりカテーテル３内を通して蓋54の先端面に当接した異
常部位42を吸着できるようになっている。

前記蓋54をカテーテル３の前端に嵌合して異常部位42
に当接することによりフランジ部51の長手方向の厚み、
つまりアンテナコイル18と異常部位42とのギャップを一
定に保つことができるようになっており、更に、図示し
ない吸引装置で異常部位42を吸着することによりカテー
テル３を安定的に支持することができるようになってい
る。

第６図は本発明の第２実施例に係るNMR計測用アンテ
ナ装置の構成図である。

本実施例のNMR計測用アンテナ装置１は、可撓性で細
長のカテーテル56と、カテーテル56の先端部に設けられ
た支持部材としてのバルーン57とNMR計測装置５と送水
排水用ポンプ58と圧力検知設定装置59と送水排水用ポン
プ制御装置61とから構成されている。

前記カテーテル56内部には、先端部から後端部に貫通
するチューブ60が設けられており、更に、カテーテル56
の先端部には、カテーテル56と同心のループ状に形成さ
れたアンテナコイル62が両端をカテーテル56内に挿通さ
れた信号線63,63に接続されて設けられている。

前記バルーン57は、伸縮自在な材料によって形成され
ており、カテーテル56の先端部を覆うようにして設けら
れている。

前記信号線63,63は、カテーテル56の後端から延出さ
れて前記NMR計測装置５に接続されている。

前記送水排水用ポンプ58の吸入口64は、水タンク66内
の水を吸引できるようになっており、吐出側67は、カテ
ーテル56の後端部に延出されたチューブ60に接続され
て、バルーン57内に液体を送ることができるようになっ
ている。

前記圧力検知設定装置59は、前記吐出側67に設けられ
た圧力センサ68に接続され、バルーン57内の圧力を検知
できるようになっている。また、送水排水用ポンプ制御
装置61は、前記圧力検知設定装置59から得られる圧力情
報によって送水排水用ポンプ58を駆動できるようになっ
ている。

次に、以上のように構成された本実施例の操作につい
て説明する。

カテーテル56の先端部に設けられたバルーン57内に送
水排水用ポンプ58によって水を送水し、バルーン57内の
圧力がある一定の圧力Paとなったところで送水排水用ポ
ンプ58の駆動を停止する。バルーン57を異常部位42に当
接して徐々に押圧を行いながら上昇する圧力を圧力検知
設定装置59によって読取る。予め圧力Paのバルーン57を
押圧し、アンテナコイル62と異常部位42とのギャップが
所定の値になった場合の圧力Pbを測定しておき、この圧
力Pbまで圧力が上昇したところで押圧を停止する。

圧力検知設定装置59によってバルーン57内の圧力を計
測し、圧力Pbが一定になるようにカテーテル56を支持す
る。

もし、アンテナコイル62と異常部位42とのギャップが
大きくなった場合、バルーン57内の圧力は低下するので
再び押圧し、圧力がPbになるようにする。逆に、アンテ
ナコイル62と異常部位42とのギャップが小さくなった場
合には、バルーン57内の圧力は上昇するので引き離すよ
うにして、圧力がPbになるようにする。このようにして
アンテナコイル62と異常部位42とのギャップを一定に保
ちながらNMR計測装置５により異常部位42の検査を行う
ことができる。

本実施例によれば、バルーン57によって異常部位42を
押圧することによりカテーテル56を支持することがで
き、バルーン57内の圧力を一定に保つことによりアンテ
ナコイル62と異常部位42とのギャップを一定にすること
ができる。

第７図は本発明の第３実施例に係るNMR計測用アンテ
ナ装置の構成図である。

本実施例のNMR計測用アンテナ装置１は、支持部材と
してのカテーテル71とNMR計測装置５とによって構成さ
れている。

前記カテーテル71は細長の円柱状で、前端面には、凹
部73が形成されており、異常部位42が当接するようにな
っている。また、カテーテル71先端面のやや後方から後
部に向けてカテーテル71の長手方向中心と同心であると
ころの周回状の空間74が設けられている。

前記カテーテル71の後部は、前記周回状の空間74と連
通する中間部76が設けられており、その中間部76には、
操作部77の前部に延設された細径部78が摺動自在に挿入
されている。

前記カテーテル71の後部には、径方向に止めねじ79が
螺入されており、前記細径部78を押圧して固定するよう
になっている。

前記周回状の空間74の前部には、ループ状のアンテナ
コイル81が設けられており、アンテナコイル81の両端
は、操作部77と細径部78と周回状の空間74とを挿通され
た信号線82,82と接続されている。この信号線82,82は操
作部77によってアンテナコイル81を支持するようになっ
ており、カテーテル71を操作部77に対して摺動させるこ
とにより、凹部73に当接した異常部位42とアンテナコイ
ル81とのギャップを所定のものとすることができるよう
になっている。

前記信号線82は、操作部77を延出されてNMR計測装置
５に接続されている。

なお、カテーテル71は可撓性を有する材料で形成され
てもよいし、硬性の材料で形成されてもよい。

本実施例によれば、被写体39とカテーテル71とを当接
した状態でアンテナコイル81の位置を移動させることが
できる。

その他の構成，作用および効果は第１実施例と同様で
ある。

なお、本発明は、上記各実施例に限定されず、側視型
または斜視型内視鏡の鉗子チャンネル内を挿通するよう
にしてもよいし、NMR計測用アンテナ装置単体で体腔内
に挿入してもよい。

更に、内視鏡としては、ファイバスコープに限らず、
撮像手段として固体撮像素子が設けられた電子スコープ
等でもよいし、また、軟性内視鏡に限らず、硬性内視鏡
でもよい。

［発明の効果］ 以上説明したように本発明によれば、内視鏡のチャン
ネルを介してNMR計測用のアンテナコイルを容易に体腔
内の被検体に所定のギャップを形成して支持できるよう
にし、正確な計測を行うことができるという効果があ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第３図は本発明の第１実施例に係り、第１
図（ａ）はNMR計測用アンテナ装置先端部の説明図、第
１図（ｂ）はアンテナ計測用アンテナ装置先端部の断面
図、第２図はNMR計測手段を示す回路図、第３図はNMR計
測用アンテナ装置の使用状態を示す説明図、第４図は第
１実施例に変形例に係り、第４図（ａ）は蓋の斜視図、
第４図（ｂ）は蓋の使用状態図、第５図は第１実施例の
他の変型例に係り、第５図（ａ）は蓋の斜視図、第５図
（ｂ）は蓋の使用状態図、第６図は本発明の第２実施例
に係るNMR計測用アンテナ装置の構成図、第７図は本発
明の第３実施例に係るNMR計測用アンテナ装置の構成図
である。 １……NMR計測用アンテナ装置 ２……内視鏡、３……カテーテル ４……挿入部、18……アンテナコイル 38……蓋

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 塚谷 隆志 東京都渋谷区幡ヶ谷２丁目43番２号 オ リンパス光学工業株式会社内 (72)発明者 大島 豊 東京都渋谷区幡ヶ谷２丁目43番２号 オ リンパス光学工業株式会社内 (72)発明者 日比野 浩樹 東京都渋谷区幡ヶ谷２丁目43番２号 オ リンパス光学工業株式会社内 (72)発明者 中村 剛明 東京都渋谷区幡ヶ谷２丁目43番２号 オ リンパス光学工業株式会社内 (72)発明者 萩野 忠夫 東京都渋谷区幡ヶ谷２丁目43番２号 オ リンパス光学工業株式会社内 (56)参考文献 特開 昭61−13974（ＪＰ，Ａ)

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】NMR装置に用いられる内視鏡のチャンネル
   を介してNMR計測用アンテナコイルを体腔内に挿入するN
   MR計測用アンテナ装置において、 前記アンテナコイルと被検体との間に介装され、被検体
   に当接し、前記アンテナコイルと被検体との間に所定の
   ギャップを形成して、前記アンテナコイルを支持する支
   持部材と、 前記アンテナコイルで検知したNMR信号を検知するNMR信
   号検知手段と、 を具備したことを特徴とするNMR計測用アンテナ装置。