JPH025932A - 磁気共鳴造画法と組合せて用いるための器具 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、磁気共鳴（マグネティック・レゾナし ンス、ＭＲ）に適合し得る製品、更に詳しくはＭＲに適
合性のあるバイオプシー針に関する。

〔従来の技術〕

磁気共鳴造画法（マグネティック・レゾナンス・方法の
一つである。この方法では、他の幾つかの非侵襲性マツ
ピング法では用いられる電離線を用いなくてよい。ＭＲ
Ｉは、制御さ、れ・た磁場の存在下で無線周波数の放射
を用いて、高品質の身体断面像を生成する。現在、はと
んど＄７）ＭＲＴは高解像度かつ薄断面の造画ができる
。

ＭＲＩでは強力な磁場が用いられるので、その磁場中に
ある物はその磁気的性質に応じて影響を受けあるいは逆
に磁場や生成された画像に影響を及ぼす。磁場中に物が
あると、その物の内部の誘導磁化が元々の外部磁場に加
わる。外部磁場に対する誘導磁化の比率は、磁化率と呼
ばれる。

はとんどの物質は負の磁化率を持ち、磁気的に高い活性
を持たない。しかし、磁気的に活性な物質もいくつか存
在する。たとえば、常磁性体、超常磁性体、および強磁
性体は不対電子スピンの顕著な効果があり、正の磁化率
を持つ。生体組織のような複雑な物質では、ある範囲の
磁化率が見出される。組織内で磁化が広がると種々の磁
気共鳴緩和現象が生・する。

正の磁化率を持つ物質が存在する場合のＭＲＩで生ずる
問題の一つは、ＭＲ像の解析を誤らせる極端な性能低下
やもっと微妙な影響の原因になるアーチファクト（人為
による変動）が生ずることである。このような物質によ
って生ずるもう一つの問題は、磁場中の偏向である。

針吸引バイオプシーは種々の対象を評価するための安全
で信頼性のある方法である。針吸引バイオプシーをより
効率的に行なうために、造画技術を用いて吸引バイオプ
シー針を正確な位置に誘導する。コンピュータ連動断層
撮影法（ＣＴ）と組合せてバイオプシー針を使う方法が
知られている。

ＣＴスキャンによって、バイオプシー針を方向付けし、
案内しながら作業できる。

ＭＲＩは安全で十分に了解された技術であるが、誘導式
バイオプシーに適するとは考えられていなかった。従来
のバイオプシー針は正の磁化率を持ち、針と磁場との間
に相互作用があるためＭＲ適合性がない。前記のように
、このような従来針はアーチファクトを発生させる。こ
のアーチファクトによって、解剖学的細部が不明瞭にな
ったり、針の限局化（ロー力うイゼーション）ができな
くなる。

従来の針を磁気共鳴と共に用いると、発生したアーチフ
ァクトの寸法が針の先端を実際より大きく見せるという
ことが知られている。そのため、画像上での針先端の位
置合わせは容易になるかもしれないが、一方、寸法の大
きいアーチファクトは針先端の正確な位置合せを困難に
し、更に大きいアーチファクトによってその背後にある
解剖学的構造が不明瞭になる。更に、磁場中での偏向の
ために、従来の針は磁場中で動くという危険性がある。

最も標準的な医療用吸引針は、クロムおよびニッケルを
含有するステンレス鋼で作られている。

ニッケルを含有する針をＭＲ造画法と組合せて用いた場
合、発生するアーチファクトの寸法は針のニッケル含有
量に反比例することが知られている。

従来行なわれている方法では、針先端を画像化すること
によって針の位置合せを行なっており、大きいアーチフ
ァクトを回避することが必要ではあるが、アーチファク
トが小さ過ぎるとＭＲ両画像可視性が十分でなくなると
考えられていたため、小さ過ぎるアーチファクトも回避
する必要があると考えられていた。そのため、Ｊ、Ｔ、
Ｆｅｒｒｕｃｉ、　Ｐ、Ｒ。

Ｍｕｅｌｌｅｒ、　Ｄ、Ｄ、５ｔａｒｋ、　Ｊ、Ｗｉｔ
ｔｅｎｂｅｒｇ、　Ｊ、Ｆ、Ｓｉｍｏｎｅ。

Ｒ，Ｊ、［１ｕｔｃｈ　、およびＰ、Ｂｅａｕｌｉｅｕ
は１９８６年の論文ｒＭＲ誘導式吸引バイオプシー用の
非強磁性針：デザインと臨床実績」（八ｂｓｔｒａｃｔ
−３ｏｃｉｅｔｙ　ｏｆＭａｇｎｅｔｉｃ　Ｒｅ５ｏｎ
ａｎｃｅ　ｉｎ　Ｍｅｄｉｃｉｎｅ、　Ｖｏｌ、４．８
／２２／８６）の中で、ニッケル含有量９％の針では過
剰なアーチファクトが発生し、一方ニッケル含有量３５
％の針では全くアーチファクトが発生しなかったことを
報告している。そして、Ｍｕｅｌｌｅｒらは更に研究す
る対象としてニッケル含有！１２％の針を選択している
。

画像を劣化させるアーチファクトおよび偏向は、針板外
の強磁性体によっても発生する。このような物としては
、たとえば外科用のクリップ、注入（インフュージョン
）セット、ワイヤ、ドレーン、電極、ステープル等があ
る。

中 ＭＲと組合せて用いる種の物の品質、形状、および磁化
率に応じて、画像の歪みや磁場中の移動が発生し得る。

たとえば、従来のステンレス鋼製翼付注人セットで発生
する偏向はＭＲＭ境内の看者にとって問題を生ずるであ
ろう。翼付注人セットを用いた場・合、体液管内の針の
位置が不安定になり、磁場に誘起された運動が針先端を
移動させて浸潤を起こす。

〔発明が解決しようとする課題〕

本発明の目的は、磁気共鳴と組合せて用いることができ
る器具を提供することである。

本発明のもう一つの目的は、ＭＲ適合性を持ち、ＭＲ両
画像劣化させるアーチファクトを発生させない器具を提
供することである。

本発明のもう一つの目的は、磁場中での偏向の力を極小
化し、磁場中で移動しない器具を提供することである。

本発明のもう一つの目的は、針の位置合せを可能としな
がら背後にある解剖学的構造を不明瞭にしないよ・うに
適当なアーチファクトを発生させる吸引バイオプシー針
を提供することである。

〔課題を解決するための手段〕

上記の目的は、本発明によれば、ニッケルを３５ｗｔ％
以上含有する合金で作られている、高解像度磁気共鳴造
画法と組合せて用いるための器具によって達成される。

本発明の器具は、ニッケル約４９−ｔ％、モリブデン１
５．００〜１７．００　ｗｔ％、クロム１．４．５０〜
１６．５０ｗｔ％、↑失４．０（１〜７．ｏｏｗＬ％、
タングステン３．００〜４．５０ｗｔ％、炭素０．０８
匈Ｌ％以下、マグネシウム１．００ｗｔ％以下、シリコ
ン１．００ｗｔ％以下、およびコバルト２．５０ｗｔ％
以下から実質的に成る合金で作られていることが望まし
い。

〔実施例〕

第１図において、参照番号１０は吸引バイオプシー針を
表す。針１０は先端部１２および管状部１４を含む。管
状部１４の外壁１４ａおよび内壁１４ｂによって内部溝
１．４ｃが規定される。

バイオプシー針１０は、０．０２〜２．　ＯＴｅ５ｌａ
の高解像度ＭＲスキャナ、たとえばＦｏｒｎａｒ　Ｃｏ
ｒｐｏｒａｔｉｏｎ（Ｎｅｗ　Ｙｏｒｋ）製の０．３　
Ｔｅ５ｌａのＭＲスキャナであるＦｏｎａｒ　Ｂ−３０
００Ｍ等、と組合せて用いるように設計されている。

バイオプシー針はＣ−２７６合金で作られており、５ｕ
ｐｅｒｉｏｒ　Ｔｕｂｅ（Ｃｏｌｌｅｇｅｖｉｌｌｅ、
　Ｐｅｎｎ５ｙｌｖａｎｉａ）製である。Ｃ−２７６合
金は耐熱高強度合金であり、望ましい組成は、ニッケル
約４９ｗｔ％、モリブデン１５．００〜１７．ＯＯｗｔ
％、クロム１４．５０〜１６．５０　ｗｔ％、鉄４．０
０〜７．００匈Ｌ％、タングステン３．００〜４．５０
ｗｔ％、炭素０．０８ｗｔ％以下、マグネシウム１　、
００ｗ　ｔ％以下、シリコン１　、０（ｂ＝＋　ｔ％以
下、およびコバルト２．５０ｗ　ｔ％以下である。この
合金は上記のようにニッケル量が多いため針１０のＭＲ
適合性が得られると考えられる。Ｃ−２７６合金で作ら
れた針１０は、ＭＲ画像上での針の位置合せに十分なア
ーチファクｌ−を発生させる。

多くの場合、頭や首の病巣のバイオプシーを行なう際に
薄断面造画（ｔｈｉｎ　５ｅｃｔｉｏｎ　ｉｍａｇｉｎ
ｇ）が必要である。断面が薄（て病巣が小さい場合、標
準的なバイオプシー針から生ずるアーチファクトは画像
を非常に歪ませ、正確な限局化および針の位置合せがで
きない。更に、狭いフリンブ角度の新しいフィー・ルド
エコー造画法では、グラジエン）・・リフォーカシフグ
法のＴ２”感度が高いので、全てのタイプの針の磁化率
アーチファク１−が強調される。

針１０のニンケル含有量は、スピンエコーおよびグラジ
ェントエコーのいずれでもアーチファクトの発生量を少
なくするので、高解像度、薄断面造画法を用いた頭およ
び首のＭＲ誘導吸引細胞学検査には理想的である。Ｃ−
２７６合金は、背後の解剖学的構造を不明瞭にせずに限
局化するのに十分なアーチファクトを提供する。

ニンケルを４９％含有する針１０のような針で行なった
実験では、針が十分に描写された明瞭な画像が得られた
。

造画のために２．５ｍＭニッケルクロライド溶液で作ら
れた模型（ファントム）中に針をサスペンドした実験を
行なった。Ｆｏｒｎａｒ　Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ　（
ＮｅｗＹｏｒｋ　）製の０．３　Ｔｅ５ｌａ　Ｍ　Ｒス
キャナ゛’ｌ？ｏｎａｒ　Ｂｅｔａ３０００”全身造画
装置およびＰｉｃｋｅｒ　Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ（ｔ
ｌｉｇｈｌａｎｄ　Ｉｌｅｉｇｈｔｓ、　０ｈｉｏ）製
の０．５Ｔｅｓｌａおよび１．５Ｔｅｓｌａの装置でＭ
Ｒスキャンを行なった。２５６×２５６マトリクス上の
１個の励起信号で、二次元フーリエ変換（２０−ＦＴ）
画像を得た。３０度の小さいフリップ角度のフィールド
エコーおよび標準スピンエコーを用いて、エコー時間（
ＴＥ）　　ｔ　４ｍ５ｅｃ、繰返し時間（Ｔ　Ｒ）　４
００ｍ５ｅｃで行なった。

同様の実験を１２％ニッケルおよび９％ニッケルの針で
行なった。９％ニッケルの針では、正確な針先端の限局
化を不明瞭化するアーチファクトが生じた。１２％ニッ
ケルの針では、９％ニッケルの針よりは生ずるアーチフ
ァクトは少なくなったが、やはりまだ針の先端を不明瞭
にするアーチファクトが生じた。これらの針ではいずれ
も、スピンエコーよりもフィールドエコーの方がアーチ
ファクトが増加した。４９％ニッケルの針では、スピン
エコーおよびフィールドエコーのいずれでもアーチファ
クトは少なくなった。この針では、針先端は不明瞭にな
らずに、先端の描写には十分なアーチファクトが存在し
た。

次に、ニッケル含有量を９〜７３％の範囲で変えた５種
類の合金について実験を行なった。これら全ての合金で
クロム含有量は約２０％であった。

合金は管状であった。いずれについても、前記のＦｏｎ
ａｒおよびＰｉｃｋｅｒのスキャナを用いてスキャンを
行なった。それぞれについて、スピンエコー（Ｓ［Ｅ／
３００／３０）とフィールドエコー（Ｆ［！／３００／
２０１９０°）で造画させた。スライス厚さは５Ｍ、視
野（フィールドビュー）は２５．６ｃｍであった。どの
場合にも、フィールドエコー画像で生じた歪みはスピン
エコー画像での歪みよりも大きかった。ニッケル含有■
を９％から３５％に増加させるとアーチファクトは劇的
に減少した。アーチファクトの量はニッケル含有量の増
加に伴って減少した。ただし、ニッケル含有量が高い（
６０〜７３％）場合同士のアーチファクトの差は識別し
にくかった。

針１０のニッケル含有量の増加によってアーチファクト
が減少した１つの理由は、ニッケルが合金中の鉄の強磁
性特性を減少させたことである。

合金中の鉄の強磁性特性が減少すると、合金の磁化率が
減少して周囲の組織の磁化率に近くなる。

磁場内で局部的に急な磁化率の変化があると、磁場に不
均一性が生じ、これが造画に用いられているグラジェン
ト磁場と干渉する。その結果、リードグラジェントに沿
って画像が幾何学的に歪む。

画像強度の変化も同様の方位で発生する。これらの幾何
学的な輝度歪みが組合わさって、背後にある解剖学的構
造および病理学的特徴を完全に不明瞭にする。ニッケル
含有量の増加によってこのような効果を低減する。

ゲラジエントリフォーカシング法でＴＥおよびＴＲを極
めて短時間にできる１８ｏ０　リフォー力シングパルス
がないということは、造画過程が磁気的不均一性および
磁化率変化に対して一般的に非常に敏感であるというこ
とでもある。したがって、全ての針によって発生する磁
化率アーチファクトはゲラジエントリフォーカシング法
によって強調される。この方法は、高速のフィールドエ
コー造画技術を用いるので、ＭＲ誘導バイオプシーのた
めに有用である。そこで、磁化率の差が微がしがないＭ
Ｒ針等の器具は特に価値がある。高解像度・薄断面造画
法を目指した全体的傾向によって、全身のＭＲ造画およ
びバイオプシーにとって、よりアーチファクトを小さく
した針その他の器具の重要性が高まっている。

用いるパイプシー針の寸法や先端部（チップ）はバイオ
プシーを行なう対象の病巣によって個々に異なるが、本
発明の一実施例の針はＣｈｉｂａチップを用いたもので
ある。この針は、２２ゲージ針で、長さ５〜２０　ｃｍ
、外径約０　、７１　ｃｍ、肉厚約０．０１０ｃｍ、内
径約０．０５０８ｃｍである。針先端のへベル（傾斜）
レベル、アニール、長さは画像のアーチファクトに全く
影響を及ぼさない。針の直径を増すとアーチファクトは
微かに増加する。

針１０のような針を翼付注人セットと共に用いることが
できる。翼付注人セットはＭＲＴ実施中に用いることが
でき、より多くの看者が翼付注人セットを用いたＭＲ検
査を受けるようになりつつある。

ＭＲと組合せて、標準的なステンレス鋼針を用いた翼付
注人セットと、Ｃ−２７６合金で作った針を用いた翼付
注人セットとを比較する実験を行なった。これらの針の
ゲージは異なっていたが、長さおよび形状は同等であっ
た。

０、３　Ｔｅ５ｌａのハイブリッドＭＲ装置（Ｆｏｎａ
ｒ　Ｂｅｔａ３０００Ｍ、　Ｍｅｌｖｉｌｌｅ、　Ｎｅ
ｗ　Ｙｏｒｋ）および０．５および１、５　Ｔｅ５ｌａ
の超伏、４ＭＲ装置（Ｖｉｓｔａ、　Ｐｉｃｋｅｒ　Ｃ
ｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ、　ｌｌｉｇｈｌａｎｄ　Ｈｅｉ
ｇｈｔｓ、０ｈｉｏ）を用いて造画実験を行なった。い
ずれの場合にも、標準的なスピンエコー画像およびグラ
ジェントエコー画像を用いた。

注入セット針を公知の方法によりネジで懸架した実験を
行なった。偏向の遣を、ＭＲ装置の磁石の穴から針が移
動した距離として記録した。偏向力を計算した。別の実
験で、注入セットをボランティア被検者に取り付けて、
０．３　Ｔｅ５ｌａ　Ｍ　Ｒ装置を用いて造画を行なっ
た。針からスピンエコー（Ｓ［ミ１５００／３０　）と
フィールドエコー（ＦＥ／１００／１０／２０）のパル
スを得て画像品質を比較した。

標準的なステンレス鋼針の注入セットでは、定の磁場強
度での偏向の力は磁石の近傍で増加した。この現象は磁
場強度の増加によっても増加した。しかし、Ｃ−２７６
合金で作られた針を用いた注入セットでは、位置および
磁場強度によらず全く偏向は測定されなかった。従来の
ステンレス鈑１翼付注入針と組合せたＭＲＩ装置で生じ
た偏向は、ＭＲ環境中の看者にとって問題を生ずるであ
ろう。

翼付注人七ン１−を用いた場合、体液管内の針の位置が
不安定になり、磁場に誘起された運動が針先端を移動さ
せて浸潤を起こす。

注入セン１−針について行った実験では、標準的なステ
ンレス鋼針とＣ−２７６合金針によって発生したアーチ
ファクトについての比較も行なった。これらの実験の結
果は、誘導式吸引バイオプシー針で行なった実験と同様
の結果であった。ステンレス鋼注入セットで０．３　Ｔ
ｅ５ｌａの場合のスピンエコー画像には有意のアーチフ
ァクトが存在し、しかもこのアーチファクトはフィール
ドエコー画像では更に顕著になったが、注入センｌ−１
００で得られた画像にはスピンエコーおよびフィールド
エコー共に全く有意のアーチファクトはなかった。

〔発明の効果〕 本発明のＭＲ適合注入セットを用いることにより、磁場
中での偏向効果は著しく低減または解消されるので、Ｍ
Ｒスキャンと組合せて翼付注入セットを用いる必要があ
る場合に有用である。

Ｃ−２７６合金で作られたその他の器具も、ＭＲ造画法
を行なう場合に有用である。ＭＲ造画法の適用が拡大す
るのに伴い、ＭＲＩ適合装置の適用もより重要になる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明にしたがって作られた吸引バイオプシ
ー針の一例を示す拡大断面図である。 １０・・・針、　　　　１２・・・先端部、１４・・・
管状部。 ＦＩＧ、１

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、ニッケルを３５ｗｔ％以上含有する合金で作られて
   いる、高解像度磁気共鳴造画法と組合せて用いるための
   器具。 ２、吸引バイオプシー針である請求項１記載の器具。 ３、前記合金が４９ｗｔ％以上のニッケルを含有する請
   求項１または２記載の器具。 ４、前記合金がＣ−２７６合金である請求項１または２
   記載の器具。 ５、ニッケル約４９ｗｔ％、モリブデン１５．００〜１
   ７．００ｗｔ％、クロム１４．５０〜１６．５０ｗｔ％
   、鉄４．００〜７．００ｗｔ％、タングステン３．００
   〜４．５０ｗｔ％、炭素０．０８ｗｔ％以下、マグネシ
   ウム１．００ｗｔ％以下、シリコン１．００ｗｔ％以下
   、およびコバルト２．５０ｗｔ％以下から実質的に成る
   合金で作られている、請求項１記載の器具。 ６、吸引バイオプシー針である請求項５記載の器具。