JP3217157U

JP3217157U - Magnetic fluid detection device

Info

Publication number: JP3217157U
Application number: JP2018600035U
Authority: JP
Inventors: 守昭日下部; 正樹関野; 哲大久保; 逸郎斎藤; 真作前田
Original assignee: MATRIX CELL RESEARCH INSTITUTE INC.
Current assignee: MATRIX CELL RESEARCH INSTITUTE INC.
Priority date: 2015-11-12
Filing date: 2015-11-12
Publication date: 2018-07-26
Anticipated expiration: 2025-11-12

Abstract

【課題】検出結果の確認を容易にするとともに、ケーブルに邪魔されることなく磁性流体の検出作業を行うことができる磁性流体検出装置を提供する。
【解決手段】生体に注入した磁性流体を検出する磁性流体検出装置１であって、生体に接触又は近接した状態で生体内部の磁性流体を検出する検出部２と、検出結果を所定の出力形態で出力する出力部３と、検出部２から入力した検出値に基づいて出力部３を制御する制御部と、電池を電源として検出部２、出力部３及び制御部に電源供給を行う電源部と、を備えるとともに、検出部２、出力部３、制御部及び電源部が片手で把持可能に一体化されていることである。
【選択図】図２Provided is a magnetic fluid detection device that facilitates confirmation of a detection result and can perform a magnetic fluid detection operation without being obstructed by a cable.
A magnetic fluid detection apparatus 1 for detecting a magnetic fluid injected into a living body, a detection unit 2 for detecting the magnetic fluid inside the living body in a state of being in contact with or close to the living body, and a detection result as a predetermined output form. Output unit 3 output from the detection unit 2, a control unit for controlling the output unit 3 based on the detection value input from the detection unit 2, and a power supply unit for supplying power to the detection unit 2, the output unit 3 and the control unit using a battery as a power source And the detection unit 2, the output unit 3, the control unit, and the power supply unit are integrated so as to be graspable with one hand.
[Selection] Figure 2

Description

本発明は、生体に注入した磁性流体を検出する際に用いられる磁性流体検出装置に関する。 The present invention relates to a magnetic fluid detection device used when detecting a magnetic fluid injected into a living body.

今日、固形がんである悪性腫瘍は、腫瘍内の癌細胞がリンパ管を経由して全身に転移することが知られており、リンパ管に入ったがん細胞は、途中のリンパ節に捉えられる。そこで腫瘍が発見された場合、病変部からのリンパ流の下流に位置し、且つ、病変部からのリンパ液が流入するリンパ節であるセンチネルリンパ節（ＳｅｎｔｉｎｅｌＬｙｍｐｈ
Ｎｏｄｅ）を特定し、手術の際、前記特定されたセンチネルリンパ節組織を採取し、ここにがん細胞の転移が認められる場合は、病変部の切除及びセンチネルリンパ節とその周辺のリンパ節をすべて除去するリンパ節廓清手術を行う。一方、リンパ節内にがん細胞の転移が認められない場合は、診断用に採取したセンチネルリンパ節組織のみの切除に留め、その周辺のリンパ節は切除することなくそのまま残すようにして患者の負担を軽減する手術手法が施行されている。Today, malignant tumors with solid cancer are known to have cancer cells in the tumor that metastasize throughout the body via lymphatic vessels, and the cancer cells that have entered the lymphatic vessels can be caught in the lymph nodes along the way. . Therefore, when a tumor is found, a sentinel lymph node (Sentinel Lymph), which is a lymph node located downstream of the lymph flow from the lesion and into which lymph fluid flows from the lesion.
Node) is identified, and the identified sentinel lymph node tissue is collected at the time of surgery. When cancer cell metastasis is observed here, excision of the lesion and sentinel lymph node and its surrounding lymph nodes are removed. Perform lymph node dissection to remove all. On the other hand, if cancer cell metastasis is not observed in the lymph nodes, only the sentinel lymph node tissue collected for diagnosis should be excised, and the surrounding lymph nodes should be left without being excised. Surgery techniques to reduce the burden are being implemented.

このようなセンチネルリンパ節を特定する手法として、病変部に磁性流体を注入し、然るべき時間経過後、該注入した磁性流体が蓄積したセンチネルリンパ節を磁気センサで検出する手法が提唱されている（例えば、特許文献１、２参照）。この種の手法に用いる従来の磁性流体検出装置は、生体に接触又は近接した状態で生体内部の磁性流体を検出するプローブと、ケーブルを介してプローブに接続される制御装置と、を備えており、検出結果（例えば、磁束密度検出値）は、制御装置に設けられる出力部から所定の出力形態（例えば、数値表示）で出力されるようになっている。 As a method for identifying such a sentinel lymph node, a method is proposed in which a magnetic fluid is injected into a lesioned part and, after an appropriate time has elapsed, a sentinel lymph node in which the injected magnetic fluid has accumulated is detected by a magnetic sensor ( For example, see Patent Documents 1 and 2). A conventional magnetic fluid detection device used for this type of method includes a probe that detects magnetic fluid inside the living body in contact with or close to the living body, and a control device that is connected to the probe via a cable. The detection result (for example, magnetic flux density detection value) is output in a predetermined output form (for example, numerical display) from an output unit provided in the control device.

特許第３８４７６９４号公報Japanese Patent No. 3847694 特許第３９６０５５８号公報Japanese Patent No. 3960558

しかしながら、従来の磁性流体検出装置では、出力部を有する制御装置がプローブから離れた場所に設置されるので、検出結果を確認し難い状況が発生したり、プローブと制御装置を繋ぐケーブルが邪魔になる虞があった。また、手術室に持ち込む機器は、透明な滅菌袋で全体を覆う等の滅菌処理が必要となるが、従来の磁性流体検出装置は、プローブ、制御装置及びケーブルで構成されているため、滅菌処理に手間がかかるという問題があった。 However, in the conventional magnetic fluid detection device, since the control device having the output unit is installed at a location away from the probe, it may be difficult to confirm the detection result, or the cable connecting the probe and the control device may be in the way. There was a risk of becoming. In addition, the equipment brought into the operating room requires sterilization such as covering the whole with a transparent sterilization bag. However, the conventional magnetic fluid detection device is composed of a probe, a control device, and a cable. There was a problem that it took time and effort.

また、特許文献１に記載の磁性流体検出装置は、大きな電力を必要とするアクチュエータや電磁石を有するので、どうしても消費電力が大きくなり、消費電力が制限される環境では使用できない虞がある。なお、特許文献２に記載の磁性流体検出装置は、アクチュエータや電磁石を必要としない点で低消費電力化に有利ではあるが、制御部をアナログ回路によって構成しているため、回路が複雑で部品点数が多く、低消費電力化にも限界があった。 Moreover, since the magnetic fluid detection apparatus described in Patent Document 1 includes an actuator and an electromagnet that require a large amount of power, the power consumption is inevitably large and may not be used in an environment where power consumption is limited. The magnetic fluid detection device described in Patent Document 2 is advantageous in reducing power consumption in that it does not require an actuator or an electromagnet, but the control unit is configured with an analog circuit, so that the circuit is complicated and is a component. There were many points, and there was a limit to low power consumption.

本発明は、斯かる課題を解決することを目的として創作されたものであって、請求項１の発明は、生体に注入した磁性流体を検出する磁性流体検出装置であって、生体に接触又は近接した状態で生体内部の磁性流体を検出する検出部と、検出結果を所定の出力形態で出力する出力部と、前記検出部から入力した検出値に基づいて前記出力部を制御する制御部と、電池を電源として前記検出部、前記出力部及び前記制御部に電源供給を行う電源部と、を備え、前記検出部は、磁気センサと、該磁気センサを対称中心として該磁気センサの周囲に対称状に配置され、生体に向けて磁束を発生させる永久磁石と、を備え、前記永久磁石は、近くに磁性流体が存在しないときは磁束密度が略０となり、且つ、磁性流体の接近に応じて磁束密度が上昇する磁束密度空白領域を形成し、前記磁気センサは、前記磁束密度空白領域に配置され、さらに、前記検出部、前記出力部、前記制御部及び前記電源部が片手で把持可能に一体化されていることを特徴とする。
また、請求項２の発明は、請求項１に記載の磁性流体検出装置であって、前記制御部は、マイクロコントローラユニットを用いて構成され、前記磁気センサは、外部に露出しない配線を介して前記制御部に接続されることを特徴とする。
また、請求項３の発明は、請求項１又は２に記載の磁性流体検出装置であって、前記検出部は、前記磁気センサに近接して配置され、該磁気センサの温度を検出する温度センサを備え、前記制御部は、前記磁気センサの検出値を前記温度センサの検出値に基いて補正する温度補正手段と、補正された前記磁気センサの検出値を所定の出力形態で前記出力部から出力させる検出結果出力手段と、を備えることを特徴とする。
また、請求項４の発明は、請求項３に記載の磁性流体検出装置であって、前記制御部は、所定の基準値リセット操作に応じて前記磁気センサの検出値を磁気センサ基準値として保持する磁気センサ基準値保持手段と、前記基準値リセット操作に応じて前記温度センサの検出値を温度センサ基準値として保持する温度センサ基準値保持手段と、を備え、前記温度補正手段は、前記磁気センサの現在の検出値と前記磁気センサ基準値との差分である磁気センサ差分値を、前記温度センサの現在の検出値と前記温度センサ基準値との差分である温度センサ差分値に基いて補正し、前記検出結果出力手段は、補正された磁気センサ差分値を所定の形態で前記出力部から出力させることを特徴とする。
また、請求項５の発明は、請求項１〜４のいずれか一項に記載の磁性流体検出装置であって、前記出力部は、音を出力可能であり、前記制御部は、前記磁気センサの検出値を検出音として前記出力部から出力させる検出音出力制御手段を備え、前記検出音出力制御手段は、所定の周波数の検出音を所定のサイクルで間欠的に前記出力部から出力させるとともに、前記磁気センサの検出値に応じて、検出音の周波数及びサイクルを変化させることを特徴とする。
また、請求項６の発明は、請求項５に記載の磁性流体検出装置であって、前記検出音出力制御手段は、前記磁気センサの検出値に応じて、検出音の周波数を指数曲線状に変化させることを特徴とする。The present invention was created for the purpose of solving such a problem, and the invention of claim 1 is a magnetic fluid detection device for detecting a magnetic fluid injected into a living body, which is in contact with or in contact with the living body. A detection unit that detects magnetic fluid inside the living body in a close state, an output unit that outputs a detection result in a predetermined output form, and a control unit that controls the output unit based on a detection value input from the detection unit; A power supply unit that supplies power to the detection unit, the output unit, and the control unit using a battery as a power source, and the detection unit is disposed around the magnetic sensor with the magnetic sensor as a symmetric center. A permanent magnet that is symmetrically arranged and generates a magnetic flux toward a living body, and the permanent magnet has a magnetic flux density of approximately zero when no magnetic fluid is present nearby, and responds to the approach of the magnetic fluid. Increases the magnetic flux density. A magnetic flux density blank region is formed, the magnetic sensor is disposed in the magnetic flux density blank region, and the detection unit, the output unit, the control unit, and the power supply unit are integrated so as to be graspable with one hand. It is characterized by that.
The invention according to claim 2 is the magnetic fluid detection device according to claim 1, wherein the control unit is configured by using a microcontroller unit, and the magnetic sensor is connected via a wiring that is not exposed to the outside. It is connected to the control unit.
The invention according to claim 3 is the magnetic fluid detection device according to claim 1 or 2, wherein the detection unit is disposed in proximity to the magnetic sensor and detects the temperature of the magnetic sensor. The control unit includes a temperature correction unit that corrects the detection value of the magnetic sensor based on the detection value of the temperature sensor, and the corrected detection value of the magnetic sensor is output from the output unit in a predetermined output form. Detection result output means for outputting.
The invention according to claim 4 is the magnetic fluid detection device according to claim 3, wherein the control unit holds the detection value of the magnetic sensor as a magnetic sensor reference value in response to a predetermined reference value reset operation. And a temperature sensor reference value holding means for holding the detected value of the temperature sensor as a temperature sensor reference value in response to the reference value resetting operation. A magnetic sensor difference value that is a difference between the current detection value of the sensor and the magnetic sensor reference value is corrected based on a temperature sensor difference value that is a difference between the current detection value of the temperature sensor and the temperature sensor reference value. The detection result output means outputs the corrected magnetic sensor difference value from the output unit in a predetermined form.
The invention of claim 5 is the magnetic fluid detection device according to any one of claims 1 to 4, wherein the output unit is capable of outputting sound, and the control unit is provided with the magnetic sensor. Detection sound output control means for outputting the detected value as a detection sound from the output section, and the detection sound output control means intermittently outputs a detection sound of a predetermined frequency from the output section in a predetermined cycle. The frequency and cycle of the detection sound are changed according to the detection value of the magnetic sensor.
The invention according to claim 6 is the magnetic fluid detection device according to claim 5, wherein the detection sound output control means sets the frequency of the detection sound in an exponential curve according to the detection value of the magnetic sensor. It is characterized by changing.

請求項１の発明によれば、検出部、出力部、制御部及び電源部が片手で把持可能に一体化されているので、検出結果の確認が容易になるだけでなく、ケーブルに邪魔されずに磁性流体の検出作業を行うことができる。また、一体化された磁性流体検出装置は、滅菌袋で簡単に覆うことができるので、施術室に持ち込む際の滅菌処理が容易になる。また、永久磁石と磁気センサの組み合わせで磁性流体を検出するので、アクチュエータや電磁石を用いる場合に比べて消費電力を大幅に低減でき、その結果、電池駆動が可能になるだけでなく、電池による使用可能時間を延ばすことができる。しかも、磁気センサは、磁束密度空白領域に配置されるので、低消費電力化されたものでありながら、磁性流体の接近に伴う磁束密度の変化を感度良く検出することができる。
また、請求項２の発明によれば、制御部は、マイクロコントローラユニット（デジタル回路）を用いて構成されているので、制御部をアナログ回路で構成する場合に比べて部品点数が大幅に削減されるだけでなく、電池駆動が可能なレベルまで消費電力を低減させることができる。また、デジタル化を実現する際の課題として、検出部から得られるアナログ信号をデジタル信号へ変換する時に発生する誤差（量子化誤差）で信号の精度が低下し、磁性流体の量が少ない場合に検出が困難になることが挙げられるが、本発明では、検出部と制御部とを一体化し、外部に露出しない配線を介して接続するので、配線に由来するノイズを低減し、量子化誤差による信号精度の低下を補うことができる。
また、請求項３の発明によれば、磁気センサの検出値を温度センサの検出値に基いて補正するので、磁気センサに温度依存性があっても、温度変化による検出値（出力値）の変動を抑制し、磁性流体を高精度に検出することができる。
また、請求項４の発明によれば、基準値リセット手段が操作された際の磁気センサの検出値を基準とし、該基準に対する検出値の変化量（磁気センサ差分値）を出力するので、磁気センサの個体差や、地磁気、ノイズなどの外部環境誤差要因の影響を低減し、磁性流体の検出精度を向上させることができる。また、基準値リセット手段が操作された際の温度センサの検出値を基準とし、該基準に対する検出値の変化量（温度センサ差分値）に基いて磁気センサ差分値を補正するので、温度センサの個体差に影響を受けることなく磁気センサ差分値を精度良く補正することができる。
また、請求項５の発明によれば、磁気センサの検出値を検出音として出力するにあたり、磁気センサの検出値に応じて、検出音の周波数及びサイクルを変化させるので、検出音の周波数及びサイクルに基づいて磁気センサの検出値を容易に認識することができる。
また、請求項６の発明によれば、磁気センサの検出値に応じて、検出音の周波数を指数曲線状に変化させるので、磁性流体の接近に伴って磁気センサの検出値が上昇した際に、検出音の周波数を大きく変化させて磁性流体の接近を確実に報知することができる。According to the first aspect of the present invention, since the detection unit, the output unit, the control unit, and the power supply unit are integrated so as to be graspable with one hand, not only the detection result is easily confirmed, but also the cable is not obstructed. In addition, the magnetic fluid can be detected. Moreover, since the integrated magnetic fluid detection apparatus can be easily covered with a sterilization bag, the sterilization process at the time of carrying in a treatment room becomes easy. In addition, since magnetic fluid is detected by a combination of a permanent magnet and a magnetic sensor, power consumption can be greatly reduced compared to using actuators and electromagnets. As a result, not only battery drive is possible, but battery use is also possible. The possible time can be extended. In addition, since the magnetic sensor is disposed in the magnetic flux density blank region, it can detect with high sensitivity the change in magnetic flux density accompanying the approach of the magnetic fluid, while reducing power consumption.
According to the invention of claim 2, since the control unit is configured by using a microcontroller unit (digital circuit), the number of parts is greatly reduced compared to the case where the control unit is configured by an analog circuit. In addition, power consumption can be reduced to a level where battery driving is possible. In addition, as a problem when realizing digitization, when the analog signal obtained from the detection unit is converted to a digital signal, the error (quantization error) that occurs when the signal accuracy decreases and the amount of magnetic fluid is small Although it may be difficult to detect, in the present invention, since the detection unit and the control unit are integrated and connected via a wiring that is not exposed to the outside, noise derived from the wiring is reduced, and quantization errors are caused. A decrease in signal accuracy can be compensated.
According to the invention of claim 3, since the detection value of the magnetic sensor is corrected based on the detection value of the temperature sensor, even if the magnetic sensor has temperature dependence, the detection value (output value) due to temperature change The fluctuation can be suppressed and the magnetic fluid can be detected with high accuracy.
According to the fourth aspect of the present invention, since the detected value of the magnetic sensor when the reference value resetting unit is operated is used as a reference, the change amount (magnetic sensor difference value) of the detected value with respect to the reference is output. The influence of external environmental error factors such as individual sensor differences, geomagnetism, and noise can be reduced, and the detection accuracy of magnetic fluid can be improved. Further, since the detection value of the temperature sensor when the reference value resetting unit is operated is used as a reference, and the magnetic sensor difference value is corrected based on the amount of change in the detection value (temperature sensor difference value) with respect to the reference, The magnetic sensor difference value can be accurately corrected without being affected by individual differences.
According to the fifth aspect of the invention, when outputting the detection value of the magnetic sensor as detection sound, the frequency and cycle of the detection sound are changed according to the detection value of the magnetic sensor. Based on this, the detection value of the magnetic sensor can be easily recognized.
According to the invention of claim 6, since the frequency of the detection sound is changed in an exponential curve shape according to the detection value of the magnetic sensor, when the detection value of the magnetic sensor rises as the magnetic fluid approaches. The frequency of the detection sound can be greatly changed to reliably notify the approach of the magnetic fluid.

本発明の実施形態に係る磁性流体検出装置の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the magnetic fluid detection apparatus which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施形態に係る磁性流体検出装置を示す全体側面図である。1 is an overall side view showing a magnetic fluid detection device according to an embodiment of the present invention. 本発明の実施形態に係る磁性流体検出装置の検出部を示す拡大断面図であり、（Ａ）は図２のＸ−Ｘ断面図、（Ｂ）は図２のＹ−Ｙ断面図である。It is an expanded sectional view which shows the detection part of the magnetic fluid detection apparatus based on embodiment of this invention, (A) is XX sectional drawing of FIG. 2, (B) is YY sectional drawing of FIG. 本発明の実施形態に係る磁性流体検出装置の検出原理を示す説明図であり、（Ａ）は近くに磁性流体が存在しない状態の磁束線分布を示す模式図、（Ｂ）は磁性流体が接近した状態の磁束線分布を示す模式図である。It is explanatory drawing which shows the detection principle of the magnetic fluid detection apparatus based on embodiment of this invention, (A) is a schematic diagram which shows magnetic flux line distribution in the state where magnetic fluid does not exist nearby, (B) is magnetic fluid approaching It is a schematic diagram which shows magnetic flux line distribution of the state made. 本発明の実施形態に係る制御部の検出制御手順を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the detection control procedure of the control part which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施形態に係る磁性流体検出装置の検出磁束密度と検出音との関係を示す説明図であり、（Ａ）は検出磁束密度と検出音の周波数との関係を示すグラフ、（Ｂ）は検出磁束密度と検出音のパルスサイクルとの関係を示すグラフである。It is explanatory drawing which shows the relationship between the detection magnetic flux density of the magnetic fluid detection apparatus which concerns on embodiment of this invention, and a detection sound, (A) is a graph which shows the relationship between a detection magnetic flux density and the frequency of a detection sound, (B). These are graphs showing the relationship between the detected magnetic flux density and the pulse cycle of the detected sound.

以下、本発明の実施の形態について、図面に基づいて説明する。図１において、１は生体に注入した磁性流体を検出する磁性流体検出装置であって、該磁性流体検出装置１は、生体に接触又は近接した状態で生体内部の磁性流体を検出する検出部２と、検出結果を所定の出力形態で出力する出力部３と、検出部２から入力した検出値などに基づいて出力部３を制御する制御部４と、電池Ｂを電源として検出部２、出力部３及び制御部４に電源供給を行う電源部５と、を備える。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In FIG. 1, reference numeral 1 denotes a magnetic fluid detection device that detects magnetic fluid injected into a living body. The magnetic fluid detection device 1 detects a magnetic fluid inside a living body in a state in contact with or close to the living body. An output unit 3 that outputs a detection result in a predetermined output form, a control unit 4 that controls the output unit 3 based on a detection value input from the detection unit 2, and the like. And a power supply unit 5 that supplies power to the unit 3 and the control unit 4.

図１及び図２に示すように、磁性流体検出装置１を構成する検出部２、出力部３、制御部４及び電源部５は、片手で把持可能に一体化されている。具体的に説明すると、磁性流体検出装置１は、片手で把持可能なグリップ形状（円筒形状）のケース６を備え、該ケース６の内部に制御部４及び電源部５が収容されている。また、ケース６の前端部には、非磁性シャフト７が延設され、該非磁性シャフト７の先端部に検出部２が設けられている。また、本実施形態では、出力部３を構成する表示器８がケース６の周面部に設けられ、出力部３を構成するスピーカ９がケース６の後端部に設けられているが、磁性流体検出装置１に一体化されていれば、これらの配置は任意である。なお、非磁性シャフト７は、検出部２と制御部４とを接続する配線Ｃを通すための中空部を有する中空シャフトであり、その先端側には、検出部２の向きを適正化するための湾曲部７ａが形成されている。 As shown in FIG.1 and FIG.2, the detection part 2, the output part 3, the control part 4, and the power supply part 5 which comprise the magnetic fluid detection apparatus 1 are integrated so that it can hold | grip with one hand. More specifically, the magnetic fluid detection device 1 includes a case 6 having a grip shape (cylindrical shape) that can be held with one hand, and the control unit 4 and the power supply unit 5 are accommodated inside the case 6. A nonmagnetic shaft 7 extends from the front end of the case 6, and the detection unit 2 is provided at the tip of the nonmagnetic shaft 7. Moreover, in this embodiment, the indicator 8 which comprises the output part 3 is provided in the surrounding surface part of the case 6, and the speaker 9 which comprises the output part 3 is provided in the rear-end part of the case 6, but magnetic fluid As long as it is integrated with the detection apparatus 1, these arrangements are arbitrary. The nonmagnetic shaft 7 is a hollow shaft having a hollow portion through which the wiring C connecting the detection unit 2 and the control unit 4 passes, and at the tip side thereof, the direction of the detection unit 2 is optimized. The curved portion 7a is formed.

図３に示すように、検出部２は、非磁性シャフト７の先端部に設けられる磁気センサ１０、温度センサ１１及び永久磁石１２と、磁気センサ１０、温度センサ１１及び永久磁石１２を覆う断熱部材１３と、を備えている。本実施形態の磁気センサ１０はホール素子であり、温度センサ１１はサーミスタであるが、それ以外の検出素子を用いてもよい。 As shown in FIG. 3, the detection unit 2 includes a magnetic sensor 10, a temperature sensor 11, and a permanent magnet 12 provided at the tip of the nonmagnetic shaft 7, and a heat insulating member that covers the magnetic sensor 10, the temperature sensor 11, and the permanent magnet 12. 13. Although the magnetic sensor 10 of the present embodiment is a Hall element and the temperature sensor 11 is a thermistor, other detection elements may be used.

永久磁石１２は、磁気センサ１０を対称中心として該磁気センサ１０の周囲に対称状に配置され、生体に向けて磁束を発生させる。具体的には、永久磁石１２として円筒状の希土類磁石を用い、そのＮ極側を先端面、Ｓ極側を後端面として配置している。希土類磁石は、磁気特性（残留磁束密度（Ｂｒ）、保磁力（ｂＨｃ、ｉＨｃ）、最大エネルギー積（ＢＨｍａｘ）等）が高い超強磁性の永久磁石であり、例えば、希土類元素であるサマリウム（Ｓｍ）やネオジウム（Ｎｄ）を用いて製造された汎用のものを採用することができる。 The permanent magnets 12 are arranged symmetrically around the magnetic sensor 10 with the magnetic sensor 10 as the center of symmetry, and generate a magnetic flux toward the living body. Specifically, a cylindrical rare earth magnet is used as the permanent magnet 12, and the N pole side is disposed as a front end surface and the S pole side is disposed as a rear end surface. Rare earth magnets are superferromagnetic permanent magnets with high magnetic properties (residual magnetic flux density (Br), coercive force (bHc, iHc), maximum energy product (BHmax), etc.), such as samarium (Sm ) And neodymium (Nd) can be used.

上記のように永久磁石１２を配置すると、永久磁石１２の中心軸上に磁束密度空白領域Ｓが形成される。図４に示すように、磁束密度空白領域Ｓは、近くに磁性流体が存在しないときは磁束線が及ばずに磁束密度が略０となり、且つ、磁性流体の接近に応じて磁束線が集約することで磁束密度が上昇する領域であり、このような磁束密度の変化が大きい領域に磁気センサ１０を配置することにより、磁気センサ１０による磁性流体の検出感度が高められる。 When the permanent magnet 12 is arranged as described above, the magnetic flux density blank region S is formed on the central axis of the permanent magnet 12. As shown in FIG. 4, in the magnetic flux density blank region S, when there is no magnetic fluid nearby, the magnetic flux density becomes substantially zero without reaching the magnetic flux line, and the magnetic flux lines are aggregated according to the approach of the magnetic fluid. By arranging the magnetic sensor 10 in such a region where the magnetic flux density increases, and in such a region where the change in the magnetic flux density is large, the magnetic fluid detection sensitivity of the magnetic sensor 10 is enhanced.

ちなみに、本実施形態では、図４に示すように、円筒状である永久磁石１２のＮ極（先端面側）から永久磁石１２の内周側を通って永久磁石１２のＳ極（後端面側）に向かう磁束線と、永久磁石１２のＮ極から永久磁石１２の外周側を通って永久磁石１２のＳ極に向かう磁束線と、の境界部分に生じる領域を磁束密度空白領域Ｓとしている。 Incidentally, in the present embodiment, as shown in FIG. 4, the S pole (rear end face side) of the permanent magnet 12 passes from the N pole (tip face side) of the cylindrical permanent magnet 12 through the inner peripheral side of the permanent magnet 12. The magnetic flux density blank region S is a region generated at the boundary between the magnetic flux line going to) and the magnetic flux line going from the N pole of the permanent magnet 12 to the S pole of the permanent magnet 12 through the outer peripheral side of the permanent magnet 12.

温度センサ１１は、磁気センサ１０に近接配置され、該磁気センサ１０の温度を検出する。このとき、磁気センサ１０と温度センサ１１との間には、熱伝導率の高い熱伝導部材１４（例えば、金属板、熱伝導性接着剤など）を介設することが好ましい。その理由は、磁気センサ１０の温度変化が熱伝導部材１４を介して温度センサ１１に迅速に伝わり、磁気センサ１０の温度をリアルタイムに精度良く検出することが可能になるからである。 The temperature sensor 11 is disposed close to the magnetic sensor 10 and detects the temperature of the magnetic sensor 10. At this time, it is preferable to interpose a heat conductive member 14 (for example, a metal plate, a heat conductive adhesive, etc.) having high heat conductivity between the magnetic sensor 10 and the temperature sensor 11. The reason is that the temperature change of the magnetic sensor 10 is quickly transmitted to the temperature sensor 11 via the heat conducting member 14, and the temperature of the magnetic sensor 10 can be accurately detected in real time.

断熱部材１３は、例えば、熱伝導率が低い樹脂材料で形成されており、磁気センサ１０、温度センサ１１及び永久磁石１２を覆っている。そして、断熱部材１３は、生体に注入した磁性流体を検出する際に、該生体と、磁気センサ１０及び温度センサ１１との間に介在することにより、体温による磁気センサ１０の温度変化を抑制する。また、断熱部材１３は、磁気センサ１０や温度センサ１１の保護部材としても機能しており、例えば、希土類磁石からなる永久磁石１２がその強力な磁力で磁性体と吸着した際、断熱部材１３が保護部材として介在することで磁気センサ１０及び温度センサ１１の破損が防止される。 The heat insulating member 13 is formed of, for example, a resin material having low thermal conductivity, and covers the magnetic sensor 10, the temperature sensor 11, and the permanent magnet 12. And the heat insulation member 13 suppresses the temperature change of the magnetic sensor 10 by body temperature by interposing between this biological body, the magnetic sensor 10, and the temperature sensor 11, when detecting the magnetic fluid inject | poured into the biological body. . The heat insulating member 13 also functions as a protective member for the magnetic sensor 10 and the temperature sensor 11. For example, when the permanent magnet 12 made of a rare earth magnet is attracted to the magnetic body by its strong magnetic force, the heat insulating member 13 By interposing as a protective member, the magnetic sensor 10 and the temperature sensor 11 are prevented from being damaged.

図１に示すように、電源部５は、電源である電池Ｂと、電池Ｂの逆接続を防止する逆接続防止回路１５と、電池Ｂの電圧を検出部２、出力部３及び制御部４の要求電圧に変圧する電源回路１６と、を備える。なお、電池Ｂは、電池残量の減少に応じて交換される乾電池であってもよいし、電池残量の減少に応じて充電される充電池であってもよい。 As shown in FIG. 1, the power supply unit 5 includes a battery B that is a power supply, a reverse connection prevention circuit 15 that prevents reverse connection of the battery B, a voltage of the battery B, a detection unit 2, an output unit 3, and a control unit 4. And a power supply circuit 16 for transforming to the required voltage. The battery B may be a dry battery that is replaced in accordance with a decrease in the remaining battery level, or may be a rechargeable battery that is charged in accordance with a decrease in the remaining battery level.

図１に示すように、制御部４は、マイクロコントローラユニット（例えば、１チップマイコン）を用いて構成される制御ユニットであり、その入力側には、前述した磁気センサ１０及び温度センサ１１に加え、地磁気補正用の磁気センサ１７がＡ／Ｄコンバータ１８を介して接続されるとともに、電源スイッチに兼用されるリセットスイッチ１９、スピーカ９の音量を上げ／下げする音量アップスイッチ２０、音量ダウンスイッチ２１などのスイッチ類が接続されている。また、制御部４の出力側には、磁気センサ１０の検出値を数値として出力するための表示器８（例えば、７セグメントＬＥＤ表示器、液晶表示器など）がドライバ２２を介して接続されるとともに、磁気センサ１０の検出値を検出音として出力するためのスピーカ９がアンプ２３を介して接続されている。 As shown in FIG. 1, the control unit 4 is a control unit configured using a microcontroller unit (for example, a one-chip microcomputer). A magnetic sensor 17 for geomagnetic correction is connected via an A / D converter 18, a reset switch 19 also used as a power switch, a volume up switch 20 for raising / lowering the volume of the speaker 9, and a volume down switch 21 Switches such as are connected. Further, a display 8 (for example, a 7-segment LED display, a liquid crystal display, etc.) for outputting the detection value of the magnetic sensor 10 as a numerical value is connected to the output side of the control unit 4 via a driver 22. In addition, a speaker 9 for outputting the detection value of the magnetic sensor 10 as detection sound is connected via an amplifier 23.

地磁気補正用の磁気センサ１７は、地磁気を検出すべくケース６内に配置され、磁気センサ１０の検出値との差分を取ることにより、地磁気による検出誤差を排除するが、地磁気補正処理の詳細な説明は省略する。また、リセットスイッチ１９の長押し操作に応じた電源ＯＮ／ＯＦＦ制御処理や、音量アップスイッチ２０及び音量ダウンスイッチ２１の操作に応じた音量制御処理についても、詳細な説明は省略する。 The magnetic sensor 17 for geomagnetism correction is disposed in the case 6 to detect geomagnetism, and the difference from the detection value of the magnetic sensor 10 is taken to eliminate detection errors due to geomagnetism. Description is omitted. Also, detailed description of the power ON / OFF control process according to the long press operation of the reset switch 19 and the volume control process according to the operation of the volume up switch 20 and the volume down switch 21 is omitted.

制御部４は、ＲＯＭに書き込まれたプログラムとの協働により、磁気センサ１０の検出値を温度センサ１１の検出値に基いて補正する温度補正手段、補正された磁気センサ１０の検出値を所定の形態で出力する検出結果出力手段、磁気センサ１０の検出値を検出音として出力部３（スピーカ９）から出力させる検出音出力制御手段、などとして機能する。 The control unit 4 cooperates with the program written in the ROM to correct the detection value of the magnetic sensor 10 based on the detection value of the temperature sensor 11, and the corrected detection value of the magnetic sensor 10 is predetermined. And a detection sound output control means for outputting the detection value of the magnetic sensor 10 as a detection sound from the output unit 3 (speaker 9).

温度センサ１１の検出値に基いて磁気センサ１０の検出値を補正するための数式としては、下記のようなものを用いることができる。ただし、Ｖ′は磁気センサ１０の補正後の検出値（出力値）、Ｖは磁気センサ１０の補正前の検出値、Ｔは温度センサ１１の検出値、Ｂは磁場（磁気センサ１０の検出値）、α、β、γ、δは補正係数とする。
補正用の数式１Ｖ′＝Ｖ−αＴ
補正用の数式２Ｖ′＝Ｖ−αＴ＋βＴ^２
補正用の数式３Ｖ′＝（１−γＴ）Ｖ
補正用の数式４Ｖ′＝Ｖ−αＴ−δＢＴAs a mathematical formula for correcting the detection value of the magnetic sensor 10 based on the detection value of the temperature sensor 11, the following can be used. Where V ′ is a detection value (output value) after correction of the magnetic sensor 10, V is a detection value before correction of the magnetic sensor 10, T is a detection value of the temperature sensor 11, and B is a magnetic field (detection value of the magnetic sensor 10). ), Α, β, γ, and δ are correction coefficients.
Formula 1 for correction V ′ = V−αT
Formula 2 for correction V ′ = V−αT + βT ²
Formula 3 for correction V ′ = (1−γT) V
Formula 4 for correction V ′ = V−αT−δBT

さらに、本実施形態の制御部４は、磁気センサ１０及び温度センサ１１の個体差やノイズなどの誤差要因の影響を低減するために、各センサ１０、１１の基準値を設定し、該基準値と現在の検出値との差分を用いて補正処理を行う。具体的に説明すると、本実施形態の制御部４は、リセットスイッチ１９の操作に応じて磁気センサ１０の検出値Ｖを磁気センサ基準値Ｖ_０として保持する磁気センサ基準値保持手段、リセットスイッチ１９の操作に応じて温度センサ１１の検出値Ｔを温度センサ基準値Ｔ_０として保持する温度センサ基準値保持手段、として機能する。そして、温度補正手段は、磁気センサ１０の現在の検出値Ｖと磁気センサ基準値Ｖ_０との差分である磁気センサ差分値を、温度センサ１１の現在の検出値Ｔと温度センサ基準値Ｔ_０との差分である温度センサ差分値に基いて補正する。そして、検出結果出力手段は、補正された磁気センサ差分値ΔＶ′を所定の形態で出力する。Furthermore, in order to reduce the influence of error factors such as individual differences and noise between the magnetic sensor 10 and the temperature sensor 11, the control unit 4 of the present embodiment sets the reference values of the sensors 10 and 11, and the reference values Correction processing is performed using a difference between the current detection value and the current detection value. More specifically, the control unit 4 of this embodiment includes a magnetic sensor reference value holding unit that holds the detection value V of the magnetic sensor 10 as the magnetic sensor reference value V ₀ according to the operation of the reset switch 19, and the reset switch 19. The temperature sensor reference value holding means for holding the detection value T of the temperature sensor 11 as the temperature sensor reference value T ₀ according to the operation of. Then, the temperature correction means uses the magnetic sensor difference value, which is the difference between the current detection value V of the magnetic sensor 10 and the magnetic sensor reference value V ₀ , as the current detection value T of the temperature sensor 11 and the temperature sensor reference value T _0. Is corrected based on the temperature sensor difference value, which is the difference between. The detection result output means outputs the corrected magnetic sensor difference value ΔV ′ in a predetermined form.

このような補正処理を行うための数式としては、下記のようなものを用いることができる。
補正用の数式５ ΔＶ′＝（Ｖ−Ｖ_０）−α（Ｔ−Ｔ_０）
補正用の数式６ ΔＶ′＝（Ｖ−Ｖ_０）−α（Ｔ−Ｔ_０）＋β（Ｔ−Ｔ_０）^２
補正用の数式７ ΔＶ′＝｛１−γ（Ｔ−Ｔ_０）｝（Ｖ−Ｖ_０）
補正用の数式８ ΔＶ′＝（Ｖ−Ｖ_０）−α（Ｔ−Ｔ_０）−δＢ（Ｔ−Ｔ_０）The following equations can be used as mathematical formulas for performing such correction processing.
Formula 5 for correction ΔV ′ = (V−V ₀ ) −α (T−T ₀ )
Formula 6 for correction ΔV ′ = (V−V ₀ ) −α (T−T ₀ ) + β (T−T ₀ ) ²
Formula 7 for correction ΔV ′ = {1−γ (T−T ₀ )} (V−V ₀ )
Formula 8 for correction ΔV ′ = (V−V ₀ ) −α (T−T ₀ ) −δB (T−T ₀ )

以下、数式５を用いて補正処理を行う場合の制御手順について図５を参照して説明する。 Hereinafter, the control procedure when performing the correction process using Equation 5 will be described with reference to FIG.

図５に示すように、検出制御では、まず、磁気センサ１０の検出値Ｖ及び温度センサ１１の検出値Ｔを入力した後（Ｓ１、Ｓ２）、リセットスイッチ１９の操作を判断する（Ｓ３）。この判断結果がオンである場合は、磁気センサ１０の検出値Ｖを磁気センサ基準値Ｖ_０にセットするとともに（Ｓ４：磁気センサ基準値保持手段）、温度センサ１１の検出値Ｔを温度センサ基準値Ｔ_０にセットする（Ｓ５：温度センサ基準値保持手段）。As shown in FIG. 5, in the detection control, first, the detection value V of the magnetic sensor 10 and the detection value T of the temperature sensor 11 are input (S1, S2), and then the operation of the reset switch 19 is determined (S3). If the determination result is ON, with sets a detection value V of the magnetic sensor 10 in the magnetic sensor reference value V ₀ (S4: magnetic sensor reference value holding means), a temperature sensor based on the detected value T of the temperature sensor 11 A value T ₀ is set (S5: temperature sensor reference value holding means).

これらの基準値セット処理が終わった後、或いはリセットスイッチ１９がオフであると判断した場合は、磁気センサ１０の現在の検出値Ｖと磁気センサ基準値Ｖ_０との差分である磁気センサ差分値を、温度センサ１１の現在の検出値Ｔと温度センサ基準値Ｔ_０との差分である温度センサ差分値に基いて補正する（Ｓ６：温度補正手段）。After these reference values set process is finished, or reset if the switch 19 is determined to be off, the magnetic sensor difference value that is the difference between the current detection value V and the magnetic sensor reference value V ₀ which is the magnetic sensor 10 Is corrected based on the temperature sensor difference value which is the difference between the current detection value T of the temperature sensor 11 and the temperature sensor reference value T ₀ (S6: temperature correction means).

その後、補正された磁気センサ差分値ΔＶ′を、数値として表示器８に表示するとともに（Ｓ７：検出結果出力手段）、検出音としてスピーカ９から出力させる（Ｓ８：検出結果出力手段、検出音出力制御手段）。そして、これらの処理ステップ（Ｓ１〜Ｓ８）は、電源ＯＦＦ操作があるまで無限ループで繰り返される。なお、本実施形態では、磁気センサ差分値ΔＶ′を磁束密度（単位はμＴ）に変換し、該磁束密度を数値として表示器８に表示させるが、棒グラフなどによる表示としてもよい。 Thereafter, the corrected magnetic sensor difference value ΔV ′ is displayed as a numerical value on the display 8 (S7: detection result output means) and is output as a detection sound from the speaker 9 (S8: detection result output means, detection sound output). Control means). These processing steps (S1 to S8) are repeated in an infinite loop until a power-off operation is performed. In the present embodiment, the magnetic sensor difference value ΔV ′ is converted into a magnetic flux density (unit: μT), and the magnetic flux density is displayed as a numerical value on the display unit 8, but may be displayed by a bar graph or the like.

図６に示すように、検出音出力制御手段は、所定の周波数の検出音を所定のサイクルで間欠的にスピーカ９から出力させるとともに、磁気センサ１０の検出値（磁束密度検出値）に応じて、検出音の周波数及びサイクルを変化させる。 As shown in FIG. 6, the detection sound output control means intermittently outputs a detection sound of a predetermined frequency from the speaker 9 in a predetermined cycle, and according to a detection value (magnetic flux density detection value) of the magnetic sensor 10. The frequency and cycle of the detected sound are changed.

具体的に説明すると、本実施形態の検出音出力制御手段は、図６の（Ｂ）に示すように、検出音の出力サイクル（パルスサイクル）を、磁束密度が極めて低い領域（１０μＴ以下）では磁束密度に対して逆比例させ、それを超える領域では磁束密度に拘らず一定とする。つまり、磁性流体を検出していない初期状態では、「ピッ＿＿ピッ＿＿ピッ＿＿・・・」という出力間隔の大きい検出音を出力し、磁性流体の検出が始まると、「ピッピッピッ・・・」という出力間隔の小さい検出音を出力することで、磁性流体の検出開始を報知するようになっている。以下に、磁束密度から検出音の出力サイクルを求める式を示す。ただし、出力サイクル（単位はｍｓｅｃ）をｙ、磁束密度（単位はμＴ）をＭＦＤとする。
［０≦ＭＦＤ≦５］の場合：ｙ＝−１０３＊ＭＦＤ＋７１０
［５≦ＭＦＤ≦１０］の場合：ｙ＝−３５＊ＭＦＤ＋３８０
［１０≦ＭＦＤ］の場合：ｙ＝２０More specifically, as shown in FIG. 6B, the detection sound output control means of the present embodiment performs the detection sound output cycle (pulse cycle) in a region where the magnetic flux density is extremely low (10 μT or less). It is made inversely proportional to the magnetic flux density, and it is constant regardless of the magnetic flux density in the region beyond it. In other words, in the initial state in which no magnetic fluid is detected, a detection sound with a large output interval of “Beep__Pip__Pip __...” is output, and when the detection of the magnetic fluid starts, “Beep Beep ...” By outputting a detection sound with a small output interval, the start of detection of the magnetic fluid is notified. Below, the formula which calculates | requires the output cycle of a detection sound from magnetic flux density is shown. However, the output cycle (unit is msec) is y, and the magnetic flux density (unit is μT) is MFD.
[0 ≦ MFD ≦ 5]: y = −103 * MFD + 710
[5 ≦ MFD ≦ 10]: y = −35 * MFD + 380
[10 ≦ MFD]: y = 20

また、本実施形態の検出音出力制御手段は、図６の（Ａ）に示すように、検出音の周波数を、磁束密度に対して指数曲線状に変化させる。つまり、磁性流体の接近に伴って磁束密度が上昇した際に、検出音の周波数を大きく変化させて磁性流体の接近を確実に報知するようになっている。以下に、磁束密度から検出音の周波数を求める式を示す。ただし、周波数（単位はＨｚ）をｆとする。
［ＭＦＤ＜１０の場合］：ｆ＝１５０１
［１０≦ＭＦＤ≦１００］の場合：ｆ＝１３６５．５６／（１−０．００９０３６６＊ＭＦＤ）
［１００＜ＭＦＤ］の場合：ｆ＝１４１７８Moreover, the detection sound output control means of the present embodiment changes the frequency of the detection sound in an exponential curve with respect to the magnetic flux density, as shown in FIG. That is, when the magnetic flux density rises with the approach of the magnetic fluid, the approach of the magnetic fluid is surely notified by changing the frequency of the detected sound greatly. Below, the formula which calculates | requires the frequency of a detection sound from magnetic flux density is shown. However, the frequency (unit: Hz) is f.
[When MFD <10]: f = 1501
[10 ≦ MFD ≦ 100]: f = 1365.56 / (1−0.0090366 * MFD)
[100 <MFD]: f = 14178

叙述の如く構成された本実施形態の磁性流体検出装置１によれば、検出部２、出力部３、制御部４及び電源部５が片手で把持可能に一体化されているので、検出結果の確認が容易になるだけでなく、ケーブルに邪魔されずに磁性流体の検出作業を行うことができる。また、一体化された磁性流体検出装置１は、滅菌袋で簡単に覆うことができるので、施術室に持ち込む際の滅菌処理が容易になる。 According to the magnetic fluid detection device 1 of the present embodiment configured as described, the detection unit 2, the output unit 3, the control unit 4, and the power supply unit 5 are integrated so as to be graspable with one hand. In addition to facilitating confirmation, the magnetic fluid can be detected without being obstructed by the cable. Moreover, since the integrated magnetic fluid detection apparatus 1 can be easily covered with a sterilization bag, the sterilization process at the time of carrying in a treatment room becomes easy.

また、電池Ｂを電源とするものでありながら、永久磁石１２と磁気センサ１０の組み合わせで磁性流体を検出するので、電磁石と磁気センサの組み合わせに比べて消費電力を抑制し、電池Ｂによる使用可能時間を延ばすことができる。 Moreover, since the magnetic fluid is detected by the combination of the permanent magnet 12 and the magnetic sensor 10 while using the battery B as a power source, the power consumption is suppressed compared to the combination of the electromagnet and the magnetic sensor, and the battery B can be used. You can extend the time.

また、磁気センサ１０は、磁束密度空白領域Ｓに配置されるので、省電力でありながら、磁性流体の接近に伴う磁束密度の変化を感度良く検出することができる。 Further, since the magnetic sensor 10 is disposed in the magnetic flux density blank region S, it is possible to detect a change in magnetic flux density with the approach of the magnetic fluid with high sensitivity while saving power.

また、制御部４は、マイクロコントローラユニット（デジタル回路）を用いて構成されているので、制御部４をアナログ回路で構成する場合に比べて部品点数が大幅に削減されるだけでなく、電池駆動が可能なレベルまで消費電力を低減させることができる。 In addition, since the control unit 4 is configured using a microcontroller unit (digital circuit), not only the number of parts is significantly reduced compared to the case where the control unit 4 is configured by an analog circuit, but also battery driving. However, the power consumption can be reduced to a level that enables the above.

また、デジタル化を実現する際の課題として、検出部２から得られるアナログ信号をデジタル信号へ変換する時に発生する誤差（量子化誤差）で信号の精度が低下し、磁性流体の量が少ない場合に検出が困難になることが挙げられるが、本発明では、検出部２と制御部４とを一体化し、外部に露出しない配線Ｃを介して接続するので、配線Ｃに由来するノイズを低減し、量子化誤差による信号精度の低下を補うことができる。 Moreover, as a problem when realizing digitization, when the analog signal obtained from the detection unit 2 is converted to a digital signal, the error (quantization error) that occurs when the signal accuracy is reduced and the amount of magnetic fluid is small However, in the present invention, since the detection unit 2 and the control unit 4 are integrated and connected via the wiring C that is not exposed to the outside, noise derived from the wiring C is reduced. Therefore, it is possible to compensate for a decrease in signal accuracy due to quantization error.

また、磁気センサ１０の検出値を温度センサ１１の検出値に基いて補正するので、磁気センサ１０に温度依存性があっても、温度変化による検出値の変動を抑制し、磁性流体を高精度に検出することができる。 Further, since the detection value of the magnetic sensor 10 is corrected based on the detection value of the temperature sensor 11, even if the magnetic sensor 10 has temperature dependence, fluctuation of the detection value due to temperature change is suppressed, and the magnetic fluid is highly accurate. Can be detected.

また、リセット操作された際の磁気センサ１０の検出値を基準とし、該基準に対する検出値の変化量（磁気センサ差分値）を出力するので、磁気センサ１０の個体差やノイズなどの誤差要因の影響を低減し、磁性流体の検出精度を向上させることができる。 Further, since the detection value of the magnetic sensor 10 when the reset operation is performed is used as a reference, and the amount of change in the detection value (magnetic sensor difference value) with respect to the reference is output, error factors such as individual differences and noise of the magnetic sensor 10 are output. The influence can be reduced and the detection accuracy of magnetic fluid can be improved.

また、リセット操作された際の温度センサ１１の検出値を基準とし、該基準に対する検出値の変化量（温度センサ差分値）に基いて磁気センサ差分値を補正するので、温度センサ１１の個体差に影響を受けることなく磁気センサ差分値を精度良く補正することができる。 Further, since the detection value of the temperature sensor 11 when the reset operation is performed is used as a reference and the magnetic sensor difference value is corrected based on the change amount (temperature sensor difference value) of the detection value with respect to the reference, the individual difference of the temperature sensor 11 The magnetic sensor differential value can be corrected with high accuracy without being affected by.

また、磁気センサ１０の検出値を検出音として出力するにあたり、磁気センサ１０の検出値に応じて、検出音の周波数及びサイクルを変化させるので、検出音の周波数及びサイクルに基づいて磁気センサ１０の検出値を容易に認識することができる。 In addition, when outputting the detection value of the magnetic sensor 10 as detection sound, the frequency and cycle of the detection sound are changed according to the detection value of the magnetic sensor 10. The detected value can be easily recognized.

また、磁気センサ１０の検出値に応じて、検出音の周波数を指数曲線状に変化させるので、磁性流体の接近に伴って磁気センサ１０の検出値が上昇した際に、検出音の周波数を大きく変化させて磁性流体の接近を確実に報知することができる。 Further, since the frequency of the detection sound is changed in an exponential curve according to the detection value of the magnetic sensor 10, the detection sound frequency is increased when the detection value of the magnetic sensor 10 increases as the magnetic fluid approaches. The approach of the magnetic fluid can be reliably notified by changing.

１磁性流体検出装置
２検出部
３出力部
４制御部
５電源部
８表示器
９スピーカ
１０磁気センサ
１１温度センサ
１２永久磁石
１９リセットスイッチ
Ｂ電池
Ｓ磁束密度空白領域
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Magnetic fluid detection apparatus 2 Detection part 3 Output part 4 Control part 5 Power supply part 8 Indicator 9 Speaker 10 Magnetic sensor 11 Temperature sensor 12 Permanent magnet 19 Reset switch B Battery S Magnetic flux density blank area

本考案は、生体に注入した磁性流体を検出する際に用いられる磁性流体検出装置に関す
る。
This invention relates to a magnetic fluid detection apparatus for use in detecting magnetic fluid injected into the living body.

本考案は、斯かる課題を解決することを目的として創作されたものであって、請求項１
の考案は、生体に注入した磁性流体を検出する磁性流体検出装置であって、生体に接触又
は近接した状態で生体内部の磁性流体を検出する検出部と、検出結果を所定の出力形態で
出力する出力部と、前記検出部から入力した検出値に基づいて前記出力部を制御する制御
部と、電池を電源として前記検出部、前記出力部及び前記制御部に電源供給を行う電源部
と、を備え、前記検出部は、磁気センサと、該磁気センサを対称中心として該磁気センサ
の周囲に対称状に配置され、生体に向けて磁束を発生させる永久磁石と、を備え、前記永
久磁石は、近くに磁性流体が存在しないときは磁束密度が略０となり、且つ、磁性流体の
接近に応じて磁束密度が上昇する磁束密度空白領域を形成し、前記磁気センサは、前記磁
束密度空白領域に配置され、さらに、前記検出部、前記出力部、前記制御部及び前記電源
部が片手で把持可能に一体化されていることを特徴とする。
また、請求項２の考案は、請求項１に記載の磁性流体検出装置であって、前記制御部は
、マイクロコントローラユニットを用いて構成され、前記磁気センサは、外部に露出しな
い配線を介して前記制御部に接続されることを特徴とする。
また、請求項３の考案は、請求項１又は２に記載の磁性流体検出装置であって、前記検
出部は、前記磁気センサに近接して配置され、該磁気センサの温度を検出する温度センサ
を備え、前記制御部は、前記磁気センサの検出値を前記温度センサの検出値に基いて補正
する温度補正手段と、補正された前記磁気センサの検出値を所定の出力形態で前記出力部
から出力させる検出結果出力手段と、を備えることを特徴とする。
また、請求項４の考案は、請求項３に記載の磁性流体検出装置であって、前記制御部は
、所定の基準値リセット操作に応じて前記磁気センサの検出値を磁気センサ基準値として
保持する磁気センサ基準値保持手段と、前記基準値リセット操作に応じて前記温度センサ
の検出値を温度センサ基準値として保持する温度センサ基準値保持手段と、を備え、前記
温度補正手段は、前記磁気センサの現在の検出値と前記磁気センサ基準値との差分である
磁気センサ差分値を、前記温度センサの現在の検出値と前記温度センサ基準値との差分で
ある温度センサ差分値に基いて補正し、前記検出結果出力手段は、補正された磁気センサ
差分値を所定の形態で前記出力部から出力させることを特徴とする。
また、請求項５の考案は、請求項４に記載の磁性流体検出装置であって、前記磁気セン
サと前記温度センサとの間には、熱伝導部材が介設されていることを特徴とする。
また、請求項６の考案は、請求項１〜５のいずれか一項に記載の磁性流体検出装置であ
って、前記出力部は、音を出力可能であり、前記制御部は、前記磁気センサの検出値を検
出音として前記出力部から出力させる検出音出力制御手段を備え、前記検出音出力制御手
段は、所定の周波数の検出音を所定のサイクルで間欠的に前記出力部から出力させるとと
もに、前記磁気センサの検出値に応じて、検出音の周波数及びサイクルを変化させること
を特徴とする。
また、請求項７の考案は、請求項６に記載の磁性流体検出装置であって、前記検出音出
力制御手段は、前記磁気センサの検出値に応じて、検出音の周波数を指数曲線状に変化さ
せることを特徴とする。
また、請求項８の考案は、請求項１〜７のいずれか一項に記載の磁性流体検出装置であ
って、前記制御部及び電源部を収容するケースと、該ケースの前端部から延出して、その
先端部に検出部を備える非磁性シャフトと、を備えており、該非磁性シャフトは、先端側
に湾曲部を有することを特徴とする。
This invention relates to a one that is created for the purpose of solving the such problems, claim 1
The invention is a magnetic fluid detection apparatus which detects a magnetic fluid injected into the living body, a detector for detecting the living body of the magnetic fluid in contact with or close to a living body, and outputs a detection result at a predetermined output form An output unit, a control unit that controls the output unit based on a detection value input from the detection unit, a power source unit that supplies power to the detection unit, the output unit, and the control unit using a battery as a power source, The detection unit includes a magnetic sensor, and a permanent magnet that is symmetrically arranged around the magnetic sensor with the magnetic sensor as a center of symmetry, and generates a magnetic flux toward a living body. When there is no magnetic fluid nearby, the magnetic flux density is substantially zero, and a magnetic flux density blank region is formed in which the magnetic flux density increases as the magnetic fluid approaches, and the magnetic sensor is formed in the magnetic flux density blank region. Arranged, Et al in the detection unit, the output unit, the control unit and the power supply unit is characterized in that it is grippable integrated with one hand.
Further, the invention of claim 2 is the magnetic fluid detection apparatus according to claim 1, wherein the control unit is configured with a micro controller unit, wherein the magnetic sensor through the wiring which is not exposed to the outside It is connected to the control unit.
Further, the invention of claim 3 is a magnetic fluid detection apparatus according to claim 1 or 2, wherein the detection unit is disposed in proximity to the magnetic sensor, a temperature sensor for detecting the temperature of the magnetic sensor The control unit includes a temperature correction unit that corrects the detection value of the magnetic sensor based on the detection value of the temperature sensor, and the corrected detection value of the magnetic sensor is output from the output unit in a predetermined output form. Detection result output means for outputting.
The holding devise of claim 4 is a magnetic fluid detection apparatus according to claim 3, wherein, as the magnetic sensor reference value detected value of the magnetic sensor in accordance with a predetermined reference value reset operation And a temperature sensor reference value holding means for holding the detected value of the temperature sensor as a temperature sensor reference value in response to the reference value resetting operation. A magnetic sensor difference value that is a difference between the current detection value of the sensor and the magnetic sensor reference value is corrected based on a temperature sensor difference value that is a difference between the current detection value of the temperature sensor and the temperature sensor reference value. The detection result output means outputs the corrected magnetic sensor difference value from the output unit in a predetermined form.
The invention of claim 5 is the magnetic fluid detection device according to claim 4, wherein the magnetic sensor.
A heat conducting member is interposed between the temperature sensor and the temperature sensor.
Further, the invention of claim 6 is the magnetic fluid detection apparatus according to any one of claims 1 to 5, wherein the output unit is capable of outputting sound, wherein the control unit, the magnetic sensor Detection sound output control means for outputting the detected value as a detection sound from the output section, and the detection sound output control means intermittently outputs a detection sound of a predetermined frequency from the output section in a predetermined cycle. The frequency and cycle of the detection sound are changed according to the detection value of the magnetic sensor.
Further, the invention of claim 7 is the magnetic fluid detection apparatus according to claim 6, wherein the detected sound output control means, in accordance with a detection value of the magnetic sensor, the frequency of the detected sound to an exponential curve shape It is characterized by changing.
The invention of claim 8 is the magnetic fluid detection device according to any one of claims 1 to 7.
A case housing the control unit and the power supply unit, and extending from the front end of the case,
A non-magnetic shaft having a detection portion at the tip, and the non-magnetic shaft is on the tip side
And a curved portion.

請求項１、８の考案によれば、検出部、出力部、制御部及び電源部が片手で把持可能に
一体化されているので、検出結果の確認が容易になるだけでなく、ケーブルに邪魔されず
に磁性流体の検出作業を行うことができる。また、一体化された磁性流体検出装置は、滅
菌袋で簡単に覆うことができるので、施術室に持ち込む際の滅菌処理が容易になる。また
、永久磁石と磁気センサの組み合わせで磁性流体を検出するので、アクチュエータや電磁
石を用いる場合に比べて消費電力を大幅に低減でき、その結果、電池駆動が可能になるだ
けでなく、電池による使用可能時間を延ばすことができる。しかも、磁気センサは、磁束
密度空白領域に配置されるので、低消費電力化されたものでありながら、磁性流体の接近
に伴う磁束密度の変化を感度良く検出することができる。
また、請求項２の考案によれば、制御部は、マイクロコントローラユニット（デジタル
回路）を用いて構成されているので、制御部をアナログ回路で構成する場合に比べて部品
点数が大幅に削減されるだけでなく、電池駆動が可能なレベルまで消費電力を低減させる
ことができる。また、デジタル化を実現する際の課題として、検出部から得られるアナロ
グ信号をデジタル信号へ変換する時に発生する誤差（量子化誤差）で信号の精度が低下し
、磁性流体の量が少ない場合に検出が困難になることが挙げられるが、本発明では、検出
部と制御部とを一体化し、外部に露出しない配線を介して接続するので、配線に由来する
ノイズを低減し、量子化誤差による信号精度の低下を補うことができる。
また、請求項３の考案によれば、磁気センサの検出値を温度センサの検出値に基いて補
正するので、磁気センサに温度依存性があっても、温度変化による検出値（出力値）の変
動を抑制し、磁性流体を高精度に検出することができる。
また、請求項４、５の考案によれば、基準値リセット手段が操作された際の磁気センサ
の検出値を基準とし、該基準に対する検出値の変化量（磁気センサ差分値）を出力するの
で、磁気センサの個体差や、地磁気、ノイズなどの外部環境誤差要因の影響を低減し、磁
性流体の検出精度を向上させることができる。また、基準値リセット手段が操作された際
の温度センサの検出値を基準とし、該基準に対する検出値の変化量（温度センサ差分値）
に基いて磁気センサ差分値を補正するので、温度センサの個体差に影響を受けることなく
磁気センサ差分値を精度良く補正することができる。
また、請求項６の考案によれば、磁気センサの検出値を検出音として出力するにあたり
、磁気センサの検出値に応じて、検出音の周波数及びサイクルを変化させるので、検出音
の周波数及びサイクルに基づいて磁気センサの検出値を容易に認識することができる。
また、請求項７の考案によれば、磁気センサの検出値に応じて、検出音の周波数を指数
曲線状に変化させるので、磁性流体の接近に伴って磁気センサの検出値が上昇した際に、
検出音の周波数を大きく変化させて磁性流体の接近を確実に報知することができる。
According to the invention of claim 1 and 8, the detection unit, an output unit, the control unit and the power supply unit is holdable integrated with one hand, not only the confirmation of the result of detection is facilitated, disturbing the cable Thus, the magnetic fluid can be detected. Moreover, since the integrated magnetic fluid detection apparatus can be easily covered with a sterilization bag, the sterilization process at the time of carrying in a treatment room becomes easy. In addition, since magnetic fluid is detected by a combination of a permanent magnet and a magnetic sensor, power consumption can be greatly reduced compared to using actuators and electromagnets. As a result, not only battery drive is possible, but battery use is also possible. The possible time can be extended. In addition, since the magnetic sensor is disposed in the magnetic flux density blank region, it can detect with high sensitivity the change in magnetic flux density accompanying the approach of the magnetic fluid, while reducing power consumption.
Further, according to the invention of claim 2, the control unit, which is configured with a micro controller unit (digital circuit), the number of parts can be greatly reduced control unit as compared with the case of an analog circuit In addition, power consumption can be reduced to a level where battery driving is possible. In addition, as a problem when realizing digitization, when the analog signal obtained from the detection unit is converted to a digital signal, the error (quantization error) that occurs when the signal accuracy decreases and the amount of magnetic fluid is small Although it may be difficult to detect, in the present invention, since the detection unit and the control unit are integrated and connected via a wiring that is not exposed to the outside, noise derived from the wiring is reduced, and quantization errors are caused. A decrease in signal accuracy can be compensated.
Further, according to the invention of claim 3, is corrected on the basis of the detection value of the magnetic sensor on a detection value of the temperature sensor, even if the temperature dependence on the magnetic sensor, the detection value due to the temperature change (output value) The fluctuation can be suppressed and the magnetic fluid can be detected with high accuracy.
According to the fourth and fifth aspects of the present invention, since the detected value of the magnetic sensor when the reference value resetting unit is operated is used as a reference, the change amount (magnetic sensor difference value) of the detected value with respect to the reference is output. It is possible to reduce the influence of individual differences of magnetic sensors, external environmental error factors such as geomagnetism and noise, and improve the detection accuracy of magnetic fluid. Further, based on the detected value of the temperature sensor when the reference value resetting unit is operated, the amount of change in the detected value with respect to the reference (temperature sensor difference value)
Since the magnetic sensor difference value is corrected based on the above, the magnetic sensor difference value can be accurately corrected without being affected by the individual difference of the temperature sensors.
Also, according to the invention of claim 6, when outputting a detection value of the magnetic sensor as a detected sound, in accordance with the detected value of the magnetic sensor, since changing the frequency and cycle of the detected sound, a detected sound frequency and cycle Based on this, the detection value of the magnetic sensor can be easily recognized.
Further, according to the invention of claim 7, in accordance with the detected value of the magnetic sensor, since changing the frequency of the detected sound to the exponential curve shape, when the detection value of the magnetic sensor is increased with the approach of the magnetic fluid ,
The approach of the magnetic fluid can be reliably notified by greatly changing the frequency of the detection sound.

本考案の実施形態に係る磁性流体検出装置の構成を示すブロック図である。It is a block diagram showing the configuration of a magnetic fluid detection apparatus according to an embodiment of the present invention. 本考案の実施形態に係る磁性流体検出装置を示す全体側面図である。It is an overall side view showing a magnetic fluid detection apparatus according to an embodiment of the present invention. 本考案の実施形態に係る磁性流体検出装置の検出部を示す拡大断面図であり、（Ａ）は図２のＸ−Ｘ断面図、（Ｂ）は図２のＹ−Ｙ断面図である。It is an enlarged sectional view showing a detection unit of the magnetic fluid detection apparatus according to an embodiment of the present invention, (A) is sectional view taken along line X-X in FIG. 2, (B) is a Y-Y sectional view of FIG. 本考案の実施形態に係る磁性流体検出装置の検出原理を示す説明図であり、（Ａ）は近くに磁性流体が存在しない状態の磁束線分布を示す模式図、（Ｂ）は磁性流体が接近した状態の磁束線分布を示す模式図である。Is an explanatory view showing the detection principle of the magnetic fluid detection apparatus according to an embodiment of the present invention, (A) is a schematic diagram showing the magnetic flux lines distribution of the absence of close to the magnetic fluid, the (B) is a magnetic fluid approaching It is a schematic diagram which shows magnetic flux line distribution of the state made. 本考案の実施形態に係る制御部の検出制御手順を示すフローチャートである。It is a flowchart showing a detection control procedure of the control unit according to the embodiment of the present invention. 本考案の実施形態に係る磁性流体検出装置の検出磁束密度と検出音との関係を示す説明図であり、（Ａ）は検出磁束密度と検出音の周波数との関係を示すグラフ、（Ｂ）は検出磁束密度と検出音のパルスサイクルとの関係を示すグラフである。Is an explanatory view showing the relationship between the detected magnetic flux density and the detected sounds of the magnetic fluid detection apparatus according to an embodiment of the present invention, (A) a graph showing the relationship between the frequency of the detected magnetic flux density and the detection tone, (B) These are graphs showing the relationship between the detected magnetic flux density and the pulse cycle of the detected sound.

以下、本考案の実施の形態について、図面に基づいて説明する。図１において、１は生
体に注入した磁性流体を検出する磁性流体検出装置であって、該磁性流体検出装置１は、
生体に接触又は近接した状態で生体内部の磁性流体を検出する検出部２と、検出結果を所
定の出力形態で出力する出力部３と、検出部２から入力した検出値などに基づいて出力部
３を制御する制御部４と、電池Ｂを電源として検出部２、出力部３及び制御部４に電源供
給を行う電源部５と、を備える。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In FIG. 1, reference numeral 1 denotes a magnetic fluid detection device that detects magnetic fluid injected into a living body, and the magnetic fluid detection device 1 includes:
A detection unit 2 that detects a magnetic fluid inside the living body in contact with or close to the living body, an output unit 3 that outputs a detection result in a predetermined output form, and an output unit based on a detection value input from the detection unit 2 3, and a power supply unit 5 that supplies power to the detection unit 2, the output unit 3, and the control unit 4 using the battery B as a power source.

また、デジタル化を実現する際の課題として、検出部２から得られるアナログ信号をデ
ジタル信号へ変換する時に発生する誤差（量子化誤差）で信号の精度が低下し、磁性流体
の量が少ない場合に検出が困難になることが挙げられるが、本考案では、検出部２と制御
部４とを一体化し、外部に露出しない配線Ｃを介して接続するので、配線Ｃに由来するノ
イズを低減し、量子化誤差による信号精度の低下を補うことができる。
Moreover, as a problem when realizing digitization, when the analog signal obtained from the detection unit 2 is converted to a digital signal, the error (quantization error) that occurs when the signal accuracy is reduced and the amount of magnetic fluid is small Although the like may become difficult to detect, in the present invention, integrated with detector 2 and the control unit 4, since the connection via the line C is not exposed to the outside, to reduce the noise from the wiring C Therefore, it is possible to compensate for a decrease in signal accuracy due to quantization error.

Claims

A magnetic fluid detection device for detecting a magnetic fluid injected into a living body,
A detection unit for detecting magnetic fluid inside the living body in contact with or close to the living body;
An output unit for outputting the detection result in a predetermined output form;
A control unit that controls the output unit based on a detection value input from the detection unit;
A power supply unit that supplies power to the detection unit, the output unit, and the control unit using a battery as a power source,
The detector is
A magnetic sensor;
A permanent magnet arranged symmetrically around the magnetic sensor with the magnetic sensor as the center of symmetry, and generating a magnetic flux toward a living body,
The permanent magnet forms a magnetic flux density blank region in which the magnetic flux density becomes substantially zero when no magnetic fluid is present nearby, and the magnetic flux density increases as the magnetic fluid approaches,
The magnetic sensor is disposed in the magnetic flux density blank region,
Furthermore, the detection unit, the output unit, the control unit, and the power supply unit are integrated so as to be graspable with one hand.

The control unit is configured using a microcontroller unit,
The magnetic fluid detection device according to claim 1, wherein the magnetic sensor is connected to the control unit via a wiring that is not exposed to the outside.

The detection unit includes a temperature sensor that detects a temperature of the magnetic sensor,
The controller is
Temperature correction means for correcting the detection value of the magnetic sensor based on the detection value of the temperature sensor;
The magnetic fluid detection device according to claim 1, further comprising: a detection result output unit that outputs the corrected detection value of the magnetic sensor from the output unit in a predetermined output form.

The controller is
Magnetic sensor reference value holding means for holding the detection value of the magnetic sensor as a magnetic sensor reference value in response to a predetermined reference value reset operation;
Temperature sensor reference value holding means for holding the detected value of the temperature sensor as a temperature sensor reference value in response to the reference value reset operation,
The temperature correction means is a difference between a current detection value of the temperature sensor and a reference value of the magnetic sensor, and a difference between the current detection value of the temperature sensor and the reference value of the temperature sensor. Correct based on temperature sensor difference value,
The magnetic fluid detection device according to claim 3, wherein the detection result output unit outputs the corrected magnetic sensor difference value from the output unit in a predetermined form.

The output unit can output sound,
The control unit includes a detection sound output control unit that outputs a detection value of the magnetic sensor as a detection sound from the output unit,
The detection sound output control means intermittently outputs a detection sound of a predetermined frequency from the output unit at a predetermined cycle, and changes the frequency and cycle of the detection sound according to the detection value of the magnetic sensor. The magnetic fluid detection device according to any one of claims 1 to 4, wherein

6. The magnetic fluid detection device according to claim 5, wherein the detection sound output control means changes the frequency of the detection sound in an exponential curve according to the detection value of the magnetic sensor.