JP2921694B2

JP2921694B2 - 磁気共鳴信号検出装置

Info

Publication number: JP2921694B2
Application number: JP2009130A
Authority: JP
Inventors: 達也山口; 広昭窪川; 浩樹日比野; 康弘植田; 正一五反田; 剛明中村; 忠夫萩野
Original assignee: Olympus Corp
Current assignee: Olympus Corp
Priority date: 1990-01-17
Filing date: 1990-01-17
Publication date: 1999-07-19
Anticipated expiration: 2014-07-19
Also published as: JPH03212262A

Description

【発明の詳細な説明】［産業上の利用分野］本発明は体内にループアンテナを導入して体外から核
磁気共鳴（NMR）によって患部の観察を行うことのでき
る磁気共鳴信号検出装置に関する。

［従来の技術］従来、人体の消化器管内表面、特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
略記する。）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現象を利用した核磁
気共鳴映像法（以下、MRIと略記する。）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
することにより人体の断層像を得ている。このMRI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ら
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MRIは断層像を得るために膨大なN
MR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MRIを併用した場合には
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。

上記の問題点に対処するために例えば特開昭59−8814
0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N
MR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
診断が可能となる。

また、特表昭62−50048号公報には、高周波アンテナ
コイルを集積回路に設けてプローブを小形化したソリッ
ドステートNMRプローブが提案されている。

ところで、上記従来技術のアンテナコイルは大きさが
固定されており、一定範囲の患部の映像しか得ることが
できなかった。

本発明は上記の事情に鑑みて成されたものであり、NM
R用ループアンテナを体内に経内視鏡的に挿入可能で、
且つ、患部を含む広範囲な検査部位のNMRに基づく映像
を得ることのできる磁気共鳴信号検出装置を提供するこ
とを目的とする。

［課題を解決するための手段］本発明による磁気共鳴信号検出装置は、弾性による復
元力を有する導電性の線状部材と、前記線状部材を摺動
自在に挿通可能な少なくとも１つ挿通孔を有する内視鏡
と、前記挿通孔の先端部に設けられ、前記挿通孔に挿通
された前記線状部材を摺動自在に支持する第１の支持部
と、前記挿通孔内を摺動して前記挿通孔の先端部より繰
出される前記線状部材の繰出し方向を特定する繰出し方
向特定手段と、前記挿通孔の先端部より繰出される前記
線状部材の復元力にてループ状のアンテナ部を形成する
ために、前記挿通孔から突出した前記線状部材を、前記
第１の支持部による第１の支持位置とは異なる第２の支
持位置で支持する第２の支持部と、前記挿通孔の前記先
端部より繰出される前記線状部材の長さを変化すること
で、前記線状部材の復元力にて形成されるループ状のア
ンテナ部の拡縮するために、前記挿通孔に挿通された前
記線状部材を摺動する拡縮手段とを有することを特徴と
する。

［作用］上記構成により、線状部材は、第１の支持部及び第２
の支持部で支持されると共に、繰出し方向特定手段によ
り繰出し方向を特定された状態で、拡縮手段によって内
視鏡の挿通孔内から繰出されるので、内視鏡に対してル
ープ状のアンテナ部の向きを所定の向きとすることがで
きる。

［実施例］以下、図面を参照して本発明の実施例を具体的に説明
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図は内視鏡先端部の断面図、第２図はNMR計測装置の
回路図、第３図は内視鏡の使用状態を示す説明図であ
る。

第３図において、内視鏡１は細長で例えば可撓性の挿
入部２を備え、この挿入部２の後端には太径の操作部３
が連設されている。前記操作部３の側部からは可撓性の
ユニバーサルコード６が延設され、このユニバーサルコ
ード６の先端にコネクタ７が設けられている。そして、
内視鏡１は前記コネクタ７を介して光源部と信号処理回
路部とを備える制御装置８に接続されている。更に制御
装置８はモニタ４に接続されており、このモニタ４にビ
デオ信号を出力してモニタ４の画面上に内視鏡像を表示
するようになっている。

前記挿入部２は操作部３側に設けられた軟性部９の先
端部に連設された湾曲可能な湾曲部11と、この湾曲部11
の先端部に連設された先端部12とで構成されている。

前記湾曲部11は前記操作部３に設けられた湾曲操作ノ
ブ13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。

前記先端部12の前方にはループアンテナ17が設けられ
ており、挿入部２内を挿通された信号線18a、18bに接続
されている。ループアンテナ17は銅線、ばね材と金メッ
キ線、超弾性合金と銅線との抱き合わせ線等が用いら
れ、弾性によってループ形状を形成するようになってい
る。

上記信号線18a、18bは操作部３から外部に延出されて
おり、NMR計測装置16を構成する同調回路19とNMR信号検
出回路21とに接続されている。更に、同調回路19は高周
波発生器22の出力端に接続されている。

上記内視鏡１はNMR計測の際には寝台23上に乗せられ
た被検者24を囲むように配設されたNMR装置26と組合せ
て用いられるようになっている。このNMR装置26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。

第１図において、先端部12の先端面には対物レンズ系
27と図示しない配光レンズ系とが設けられている。対物
レンズ系27の後方には固体撮像素子28が設けられてお
り、固体撮像素子28の撮像面と対物レンズ系27の結像位
置が一致するようになっている。固体撮像素子28の背面
には信号線29が接続されており、この信号線29によって
固体撮像素子28を駆動するための駆動パルスや固体撮像
素子28から読み出された信号が伝送されるようになって
いる。信号線29は挿入部２とユニバーサルコード６とコ
ネクタ７とを経て制御装置８の図示しない信号処理回路
部に接続されている。なお、前記配光レンズ系の後方に
は図示しないライトガイドの出射端面が設けられてお
り、制御装置８の光源部から出射された照明光がライト
ガイド内を伝達されて配光レンズ系より観察部位に照射
されるようになっている。

上記信号線18a、18bのうち、一方の信号線18aは挿入
部２内を移動自在に挿通されており、先端は先端部12内
に設けられたネットワーク同調回路30内を挿通されてい
る。また、他方の信号線18bは挿入部２内を固定的に挿
通されている。前記ネットワーク同調回路30内を挿通さ
れた信号線18aの先端部はループアンテナ17の一方の端
部に接続されており、信号線18bの先端部はループアン
テナ17の他方の端部に接続されている。ループアンテナ
17はループ状に形成されており、アンテナ17の一部が先
端部12の外周に外嵌されたフード31の挿入部２の長手方
向に設けられた案内用スリット34に嵌り込むようになっ
ている。案内用スリット34は信号線18aが先端方向に移
動された場合、先端部12から前方に繰り出されるアンテ
ナ17を案内してループ形状を維持したまま、ループの外
径を次第に大きくするようになっている。

なお、上記ネットワーク同調回路30はループアンテナ
17の繰り出し長さを検知してアンテナ17の同調を自動的
にとるものである。

上記ループアンテナ17を含むNMR計測装置16は例えば
第２図に示すよう構成されている。すなわち、前記ルー
プアンテナ17には例えば先端部12内に設けられたコンデ
ンサボックス32が接続されている。そして、高周波発生
器22から発生され、同調回路19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コンデンサボックス
32を介してアンテナ17に送出されてアンテナ17から高周
波磁場が生体に出力されるようになっている。コンデン
サボックス32内にはアンテナ17に並列のコンデンサC1と
アンテナ17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によってアンテナ17側と
高周波発生器22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。

本実施例においてアンテナ17は送信と受信とを兼ねて
おり、生体からのNMR信号はアンテナ17で受信され、こ
のNMR信号はコンデンサボックス32を介してNMR信号検出
回路21に入力されるようになっている。そして、このNM
R信号検出回路21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作用を説明す
る。

第３図のように被検者24を寝台23上に乗せNMR装置26
によって被検者24に静磁場を与える。この状態での被検
者24の口腔等からNMR計測用のループアンテナ17を備え
た内視鏡１の挿入部２を挿入すると共に内視鏡１の図示
しないライトガイドに制御装置８より照明光を供給し、
対物レンズ系27と固体撮像素子28によってモニタ４の画
面上で例えば胃壁上層部等を観察する。なお、挿入部２
を挿入する際には信号線18aを手元側に引きアンテナ17
のループ形状を縮小させて先端部12の外径より小さく
し、挿入に差し支えないようにする。その後に信号線18
aを先端部12方向（第１図中の矢印方向で示す。）に押
す。これによって信号線18aは先端方向に移動し、信号
線18aに接続されたアンテナ17は先端部12から前方に向
けて繰り出される。アンテナ17は案内用スリット30に案
内されるようにしてループ形状を安定的に維持して次第
に外径を大きくする。

アンテナ17のループ形状を拡大した後、異常部位33に
当て高周波発生器22と同調回路19とコンデンサボックス
32とを介してアンテナ17に高周波を送出してアンテナ17
から異常部位33に高周波磁場を出力する。なお、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33からのNMR信号を前記アンテナ1
7で受信し、NMR信号検出回路21で計測することによって
異常部位33の生理的変化、例えば癌か否かの判定が可能
になる。

次に異常部位33を更に広い範囲から検査したい場合は
操作部３から信号線18aを更に先端方向に押す。これに
よってアンテナ17のループ形状は更に大きなものとな
る。

本実施例によれば挿入部２を体腔内に挿入する場合は
ループアンテナ17のループ形状を先端部12より小さく
し、検査時にはループアンテナ17を大きくすることがで
きるためにループアンテナ17の挿入性を向上させること
ができ、且つ、広い範囲の検査部位を計測することがで
きる。

第４図は本発明の第２実施例に係り、内視鏡先端部の
斜視図である。

本実施例のループアンテナ17は先端部12の先端面と平
行な面でループが形成されるようになっている。なお、
第１実施例と同様の構成部材に同一符号を付けて説明を
省略する。

先端部12の対物レンズ系27と配光レンズ系36とが設け
られた先端面37の縁部近傍にはループアンテナ17を案内
するための案内部材38、38が突出している。案内部材3
8、38は挿入部２内を移動自在に挿通された信号線18a,1
8bに接続されたループアンテナ17のループ形状を維持す
るようにアンテナ17の根元部を屈曲させて先端面37に対
して平行な面内にループ形状を含むようになっている。
そして、信号線18a、18bが押されると先端面37と平行な
面の中でアンテナ17のループ形状が拡大、縮小するよう
になっている。

その他の構成は第１実施例と同様である。

本実施例では挿入部２を体腔内に挿入する際は信号線
18a、18bを手元側に引き、アンテナ17のループ形状を先
端部12の外径より小さくなるようにする。異常部位33を
検査する場合は信号線18a,18bを先端部12方向（第４図
中の矢印方向で示す。）に押してアンテナ17のループ形
状を大きくする。

その他の作用および効果は第１実施例と同様である。

第５図は本発明の第３実施例に係り、内視鏡先端部の
断面図である。

本実施例のループアンテナ17は先端部12の外周部に設
けられたものである。また、内視鏡１は側視型である。
なお、第１実施例と同様の構成部材には同一符号を付け
て説明を省略する。

先端部12の外周壁には凹部41が設けられており、凹部
41内には１巻きされたループアンテナ17が収納されてい
る。ループアンテナ17の一方の端部は挿入部２内を移動
自在に挿通された信号線18aに接続され、他方の端部は
挿入部２内を固定的に挿通された信号線18bと接続され
ている。また、先端部12の外周壁には第５図の紙面に対
して垂直の視野方向を持つようにして図示しない対物レ
ンズ系が設けられている。

その他の構成は第１実施例と同様である。

本実施例では挿入部２を挿入する際には信号線18aを
手元側に引き、アンテナ17を凹部41内に収納する。異常
部位を検査する場合は信号線18aを先端部12方向（第５
図中の矢印方向で示す。）に押し、アンテナ17のループ
形状を大きくする。

その他の作用および効果は第１実施例と同様である。

なお、上記の各実施例では固体撮像素子を有する電子
式内視鏡について述べたが本発明をイメージガイド手段
を備える光学式内視鏡に適用しても良い。

［発明の効果］以上説明したように本発明によれば、線状部材は、第
１の支持部及び第２の支持部で支持されると共に、繰出
し方向特定手段により繰出し方向を特定された状態で、
拡縮手段によって内視鏡の挿通孔内から繰出されるの
で、内視鏡に対してループ状のアンテナ部の向きを所定
の向きとすることができ、従って、静磁場に対するルー
プ状のアンテナ部の向きが定め易くなるので、磁気共鳴
観測の感度を高めることができる。

【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
図は内視鏡先端部の断面図、第２図はNMR計測装置の回
路図、第３図は内視鏡の使用状態を示す説明図、第４図
は本発明の第２実施例に係り、内視鏡先端部の斜視図、
第５図は本発明の第３実施例に係り、内視鏡先端部の断
面図である。２……挿入部、12……先端部、16……NMR計測装置、17
……ループアンテナ、18a、18b……信号線

フロントページの続き (72)発明者植田康弘東京都渋谷区幡ケ谷２丁目43番２号オリンパス光学工業株式会社内 (72)発明者五反田正一東京都渋谷区幡ケ谷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ケ谷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ケ谷２丁目43番２号オリンパス光学工業株式会社内 (56)参考文献特開平１−268548（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) A61B 1/00 - 1/32 A61B 5/055

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】弾性による復元力を有する導電性の線状部
材と、前記線状部材を摺動自在に挿通可能な少なくとも１つ挿
通孔を有する内視鏡と、前記挿通孔の先端部に設けられ、前記挿通孔に挿通され
た前記線状部材を摺動自在に支持する第１の支持部と、前記挿通孔内を摺動して前記挿通孔の先端部より繰出さ
れる前記線状部材の繰出し方向を特定する繰出し方向特
定手段と、前記挿通孔の先端部より繰出される前記線状部材の復元
力にてループ状のアンテナ部を形成するために、前記挿
通孔から突出した前記線状部材を、前記第１の支持部に
よる第１の支持位置とは異なる第２の支持位置で支持す
る第２の支持部と、前記挿通孔の前記先端部より繰出される前記線状部材の
長さを変化することで、前記線状部材の復元力にて形成
されるループ状のアンテナ部を拡縮するために、前記挿
通孔に挿通された前記線状部材を摺動する拡縮手段と、を有することを特徴とする磁気共鳴信号検出装置。