JPH02198540A - 手術器具 - 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】 ［産業上の利用分野コ 本発明は、人体、動物、木の幹あるいは食料品のような
対象物の検査のための装置、および可能性としては治療
過程を同時に管理するための装置に関する。

［従来の技術］ 磁気共鳴結像（マグネティック　レゾナンスイメージン
グ：ＭＲＩ）法は、核密度の局部的な分布を検出するた
めに核の磁気共鳴現象（ＮＭＲ）を用い、かつ対象物の
核に係わるＮＭＲ特性即ち数台に作用する物理的および
化学的特性を利用する。前記のＮＭＲ特性とは、例えば
（長手方向の弛緩時間Ｔ１で特徴づけられる）長手方向
弛緩、（横方向の弛緩時間Ｔ２で特徴づけられる）横方
向弛緩、（弛緩時間Ｔ１ｒｈｏで特徴づけられる）基準
回転フレームにおける弛緩、化学的シフト、核間の結合
要素を含む。ＮＭＲ特性は核の物理び温度によって影響
を受ける。

磁気共鳴並びに磁気共鳴結像の方法と応用とについては
以下の文献等の多数の文献において研究されてきた。

Ｐｏｏｌｅ　ｃｐおよびＰａｒａｃｈ　ＩＩＡのＴｈｅ
ｏｒｙ　ｏｆ　ｍａｇｎｃｔｌｃｒｅｓｏｎａｎｃｅ、
　　Ｊｏｈｎ　Ｗｉｌｃｙ、　　Ｎｅｗ　Ｙｏｒｋ　１
９８７゜５ｔａｒｋ　ＤＤおよびＢｒａｄｌｙ　ＷＧの
Ｍａｇｎｅｔｉｃ　ｒｅｓｏｎａｎｃｅｌｍａｇｉｎｇ
、　Ｃ，Ｖ、　Ｍｏ５ｂｙ　Ｃｏｍｐ、、　ｓｔ、　Ｌ
ｏｕｔｓ、　　１９８８゜Ｇａｒｄｉａｎ、　ＤＧのＮ
ｕｃｌｅａｒ　ｍａｇｎｅｔｔｃ　ｒｅｓｏｎａｎｃｅ
ａｎｄ　　ｉｔｓ　　ａｐｐｌｔｃａｔｉｏｎｓ　　ｔ
ｏ　　＋１Ｖｉｎｇ　　ＳｙＳｔＥ３ｍＳ。

０ｘｆｏｒｄ　Ｕｎｉｖ、　　Ｐｒｅｓｓ、　　Ｌｏｎ
ｄｏｎ、　　１９８２゜５ｈａｖ　ＤのＦｏｕｒｉｅｒ
　ｔｒａｎｓｆｏｒｍ　ＮＭＩ？　５ｐｅｃｔｒｏｓｃ
ｏｐｙ。

Ｅｌｓｅｖｉｅｒ、Ａｎｓｔｅｒｄａｍ　　１９８４゜
Ｂａｔｔｏ　ｃ＋ｅｔｔｔ　　Ｊｌｌ　　のＮＭ［？　
　Ｐｒｏｔｎ　　ｉｍａｇｉｎｇ、ＣＲＣＣｒｉｔ、　
Ｒｅｖ、　Ｂｉｏｍｃｄ、　Ｅｎｇ、　　ｖｏｌ、　　
１１．　　ｐｐ、　　３１３−３５６゜１９８４゜ Ｍａｎｓｆｌａｌｄ　ＰおよびＭｏｒｒｊｓ　ＰＧのＮ
ＭＲ１ｍａｇ１ｎｇｉｎ　ｂｉｏｍａｄｉｃｉｎｃ、　
　Ａｄｖ、　　ｉｎ　ｍａｇｎｃｔｌｃ　ｒｅｓｏｎａ
ｎｃｅ。

Ａｃａｄｅｍｉｃ　ｐｒｅｓｓ、　　Ｎｅｗ　Ｙｏｒｋ
　１９８２゜Ａｂｒａｇａｍ　ＡのＴｈｅ　ｐｒｉｎｃ
ｉｐｌｃｓ　ｏｆ　ｎｕｃｌｅａｒｍａｇｎｅｔｉｓｍ
、　Ｃ１ａｒｃｎｄｏｎ　ｐｒｅｓｓ、　０ｘｆｏｒｄ
　１９６１゜Ｆｕｋｕｓｈｌｍａ　ＥおよびＲｏｃｄｃ
ｒ　ＳＢＷのＥｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌ１）ｕｌｓｅ　
　ＮＭＲ，Ａｄｄｌｓｍ−Ｗｅｓａｌｃｙ、　　ｌシｃ
ａｄ　　ｉｎ、　　Ｍａｓｓａ−ｃｈｕｓｅｔｔｓ、１
９８１゜ Ｌａ５ｋｅｒ　ＳＥおよびＭｉｌｖｙ　Ｐ　（ｅｄｓ、
）のＥｌｅｃｔｒｏｎｓｐｉｎ　ｒｅｓｏｎａｎｃｅ　
ａｎｄ　ｎｕｃｌｅａｒ　ｍａｇｎｅｔｉｃ　ｒｅｓｏ
ｎａｎｃｅ　ｉｎｂｉｏｌｏｇｙ　　ａｎｄ　　ｍｃｄ
ｌｃｉｎｃ　　ａｎｄ　　ｍａｇｎｅｔｉｃ　　ｒｅｓ
ｏｎａｎｃｅｉｎ　ｂｌｏｌｏｇｌｅａｌ　　ｓｙｓｔ
ｅｍｓ、Ａｎｎａｌｓ　ｏｆ　　Ｎｅｗ　ＹｏｒｋＡｃ
ａｄｅｍｙ　ｏｆ　５ｃｉｅｎｃｅｓ　ｖｏｌ、　　２
２２．　　Ｎｅｗ　Ｙｏｒｋ　Ａｃａｄ−ａｍｙ　ｏｆ
　５ｃｉａｎｃｃｓ　１９７３゜５ｃｐｐｏｎｃｎ　Ｓ
ＥのＤｌｓｃｒｌｍｉｎａｔｉｏｎ　ａｎｄ　ｃｈａｒ
ａｅ−ｔｃｒｌｚａｔｉｏｎ　ｏｆ　ｂｉｏｌｏｇｉｃ
ａｌ　　ｔｉｓｓｕｅｓ　ｗｌｔｈ　ｍａｇ−ｎａｔｉ
ｃ　ｒｅｓｏｎａｎｃｅ　ｉｆｆｌａｇｉｎｇ、　　Ａ
　５ｔｕｄｙ　ｏｆ　ｍｅｔｈｏｄｓｆｏｒ　Ｔｌ、　
Ｔ２．　Ｔｔ　ｒｈｏ　ａｎｄ　ｃｈｅｍｉｃａｌ　　
５ｈｉｆｔ　１ｍａｇ−ｉｎｇ、Ａｃｔａ　ｐｏｌｙｔ
ｃｃｈｎｉｃａ　５ｃａｎｄｉｎａｖｉｃａ　ＥＬ−５
６゜１（ｅｌｓｉｎｋｉ　　１９８Ｂ。

Ｐｕｋｕｓｈｉｍａ　ＥおよびＲｏｅｄｅｒ　Ｓｌｙ、
　Ｃｘｐｏｒｏｍａｎｔａｌｐｕｌｓｅ　ＮＭＲ，Ａｄ
ｄｉｓｏｎ−Ｗｅｓｌｅｙ、　　Ｌｏｎｄｏｎ　１９８
１゜ＡｎｄｅｒｓｏｎνＡ　ｅｔ　ａｌ、、米国特許第
３．４７５．６８０号、Ｅｒｎ５ｔ　ＲＲの米国特許第
３，５０１，６９１号、Ｔｏｍｌｉｕｓｏｎ　ＢＬ　ａ
ｔ　ａｌ、、の米国特許第４．０３４．１９１号、 Ｅｒｎ５ｔ　ＲＲの米国特許第３．８７３．９０９号、
Ｅｒｎ５ｔ　ＲＲの米国特許第４．０７０．６１１号、
Ｂｅｒｔｒａｎｄ　ＨＤ　ｅｔ　ａｌ、、の米国特許第
４．３４５．２０７号、 Ｙｏｕｎｇ　ＩＲの米国特許第４．５６３，６４７号、
１１ｏｆｅｒ　ＤＣｅｔ　ａｔ、、の米国特許第４．１
１０．６８１号、５ａｖｅｌａｉｎｅｎ　ＭＫのｍａｇ
ｎｅｔｔｃ　ｒｅｓｏｎａｎｃｅ　１ｍａｇｉｎｇａｔ
　　０．０２Ｔ、　　Ｄｅｓｉｇｎ　　ａｎｄ　　ｅｖ
ａｌｕａｔｉｏｎ　　ｏｆ　　ｒａｄｉ。

ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ　ｃｏｉｌｓ　ｗｉｔｈ　ｗａｖｅ
　ｗｉｎｄｉｎｇ、　Ａｃｔａｐｏｌｙｔｅｃｈｎｆｃ
ａ　５ｃａｎｄｌｎａｖｉｃａ　ｐｈ　Ｌ５８．　ｌ１
ｃｌｓｆｎｋｉ１９８８゜ ５ｅｐｐｏｎｃｎ　ＲＥの米国特許第４．７４３．６５
０号、５ｃｐｐｏｎｃｎ　ＲＥの米国特許第４，６５４
，５９５号、５ａｖｅｌａ１ｎｃｎ　ＭＫの米国特許第
４．７１２，０６８号、５ｅｐｐｏｎｃｎ　ＲＥの米国
特許第４．５８７．４９３号、５ａｖｃｌａｉｎｃｎ　
ＭＫの米国特許第４．６４４．２８Ｌ号および Ｋｕｐｉａｎｉｎｅｎ　Ｊの米国特許第４．６６８，９
０４号。

前記の他に、ダイナミック核成極について以下の文献に
示されるように研究されてきた。

Ｌｅｐｌｅｙ　ＡＲおよびＣ１ｏｓｓ　ＧＬのＣｈｅｏ
＋１ｃａｌｌｙ　ｉｎｄｕｃｅｄｍａｇｎｅｔｉｃ　ｐ
ｏｌａｒｉｚａｔｉｏｎ、　Ｗｌｌｃｙ、　Ｎｅｗ　Ｙ
ｏｒｋ　１９７３゜Ｐｏｔｃｎｚａ　Ｊのｍａａｓｕｒ
ｃｍａｎｔ　ａｎｄ　ＡｐｐＩｉｃａｔｉｏｎｓｏｆ　
　ｄｙｎａｍｉｃ　　ｎｕｃｌｅａｒ　　ｐｏｌａｒｉ
ｚａｔｉｏｎ、　　Ａｄｖ、　　Ｈｏｔ。

Ｒｅ１ａｘａｔｉｏｎ　　ｐｒｏｃｅｓｓｅｓ　　ｖｏ
ｌ、４．Ｅｌｓｃｖｉｃｒ。

Ａｍｓｔｅｒｄａｍ　１９７２．　　ｐｐ、　　２２９
−３５４゜ＤＮＰは、２個の個別のスピンポピユレーシ
ョンを必要とする磁性二重共鳴法である。そのようなス
ピンポピユレーションは例えば電子や陽子のスピンを含
む。二重共鳴法においては、種々のエネルギレベルにお
ける１個のスピンポピユレーションの分布が変わり、他
のスピンポピユレーションが観察される。ある種の条件
が満たされると、観察されるスピンポピユレーションの
共鳴信号が増加する（オーバハウザ現象）。増幅された
信号は増幅されていない信号より数百倍高い。

増幅ファクタは正又は負となり得る。増幅された信号は
物理的−化学的特性並びにスピン環境の反応に対して極
めて敏感であり、そのためある材料の化学的特性の検査
に応用される。

参照文献としてのＭａｃｌｃｌ　ＧＩＥ、　Ｄａｖｉｓ
　ＨＰのＮＭＲｌｍａｇｉｎｇ　ｏｆ’　ｐａｒａｍａ
ｇｎｃＬｆｃ　ｃｃｖｔａｒｓ　ｉｎ　５ｏｌｉｄｓｖ
１ａ　ｄｙｎａｍｌｅ　ｎｕｃｌｅａｒ　ｐｏｌａｒｉ
ｚａｔｉｏｎ、　　Ｊ、　　Ｍａｇｎ。

分をマツピングするに適した方法を開示している。参照
文献としてのＥｔｔｉｎｇｃｒ　ＫＶの米国特許第４．
７１９，４２５す゛は常磁性成分の中味のマツピングと
脳神経細胞の活動とをその適用例として開示している。

参照文献としてのＬｕｒｌｃ　ＤＪ、　Ｂｕｓｓｃｌ　
ＤＭ。

Ｂｅ１ｌ　Ｌｌｌ、　Ｍａｌｌａｒｄ　ＪＲのＰｒｏｔ
ｏｎ　Ｅｌｅｃｔｒｏｎ　ＤｏｕｂｌｅＲｅｓｏｎａｎ
ｃｅ　Ｉｍａｇｉｎｇ；　Ａ　ｎｅｗ　ｍｅｔｈｏｄ　
ｆｏｒ　１ｍａｇｉｎｇｆ’ｒｅｅ　　ｒａｄｉｃａｌ
ｓ、　ｐｒｏｃ、　　Ｓ、Ｍ、ｔ？、Ｍ、　　Ｆｉｆｔ
ｈ　　ＡｎｎｕａｌＭｅｅｔｉｎｇ、　　１９８７．　
Ｎｅｗ　Ｙｏｒｋ　ｐ、２４と、Ｌｕｒｉｅ　ＤＪ。

Ｂｕｓｓｅｌ　ＤＭ、　Ｂｅ１ｌ　Ｌｌｌ、　Ｍａｌｌ
ａｒｄ　ＪＲのＰｒｏｔｏｎ−Ｅｌｅｃｔｒｏｎ　Ｄｏ
ｕｂｌｅ　Ｍａｇｎｅｔｉｃ　Ｒｅ５ｏｎａｎｃｅ　Ｉ
ｍａｇｉｎｇｏｆ　ｆｒｅｅ　ｒａｄｉｃａｌ　５ｏｌ
ｕｔｉｏｎｓ、　Ｊ、　Ｍａｇｎ、　Ｒｃｓｏｎ、。

ｖｏｌ、７６、１９８８．　ｐｐ、３３Ｂ−３７０は、
０山ラジカル群、ニトロキシドラジカルおよび酸化度の
マツピングを可能な適用例として開示している。従来技
術によれば、電子スピン系は電子スピン共鳴即ち磁界Ｂ
ＯにおけるＥＳＲ周波数に対応する周波数で対象物を照
射し、かつ磁界強度Ｂｏに対応する周波数でＮＭＲ信弓
・を検出することにより飽和する。

例えば、０．０４ＴのＢｏ強度に対して、対応するＥＳ
Ｒ周波数は１．１２Ｇ）Ｉｚで、対応するＮＭＲ周波数
は１．７ＭＩＩｚである。

従来技術における問題は、検査中の対象物におけるＮＭ
Ｒ周波数の電磁振動を吸収することである。これは以下
の２つの主要な欠点に連がる。

１、ＥＳＲ周波数において発生する飽和はエミッタ（放
射部）に近接した対象物の部分のみにおいて発生する（
例えば筋肉組織における３１．１２ＧＩｌｚの浸透深さ
は３ｃｍ以下である）。２．ＥＳＲラインの幅は比較的
大きいので、飽和は大きい電力の使用を必要とし、その
ため対象物で吸収すると対象物を損傷させうる（加熱の
ため）。

電磁放射と生物組織との相互作用については、例えば以
下の文献において研究されている。

Ｒδｓｃｈｍａｎｎ　ＰのＲａｄｌｏｆｒａｑｕａｎｃ
ｙ　ｐａｎａｔｒａｔｉｏｎａｎｄ　ａｂｓｏｒｐｔｉ
ｏｎ　ｉｎ　ｔｈｅ　ｈｕｍａｎ　ｂｏｄｙ；　Ｌｌｍ
ｉｔａ−ｔｉｏｎｓ　ｔｏ　ｈｉｇｈ　ｆｉｅｌｄ　ｗ
ｈｏｌｅ　ｂｏｄｙ　ｎｕｃｌｃａｒ　ｍａｇ−ｎｃｔ
ｉｃ　ｒｅｓｏｎａｎｃｅ　ｉｍａｇｉｎｇ、　　Ｍａ
ｄ、　　ｐｈｙｓ、　　１４（６）。

ｐｐ、９２２−９３１．　１９８７゜ Ｔａｎｆｏｒｄｃ　ＴＳ　ａｎｄ　Ｂｕｄｉｎｇｃｒ　
ＴＰのＢｉｏｌｏｇｉｃａｌａｆｆｅｃｔｓ　ａｎｄ　
ｐｈｙｓｌｃａｌ　５ａｆｅｔｙ　ａｓｐｅｃｔｓ　ｏ
ｆ’　ＮＭＲｌｍａｇｉｎｇ　ａｎｄ　ｉｎ　ｖｆｖｏ
　５ｐｃｃｔｒｏｓｃｏｐｙ、　　１ｎ　Ｔｈｏｍａｓ
ＳＲａｎｄ　Ｄｉｘｏｎ　Ｉ化　（ｃｄｓ）　　ＮＭＩ
？　ｉｎ　ｍｃｃＨｃｆｎａ；　　Ｔｈｅｉｎｓｔｒｕ
ｍｅｎｔ　　ａｔ　　１ｏｎ　　ａｎｄ　　ｃｌｌｎｉ
ｃａｌ　　Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ。

Ｍｅｄｉｃａｌ　　Ｐｈｙｓｉｃｓ　Ｍｏｎｏｇｒａｐ
ｈ　Ｎｏ、　　１４．　　ＡｍｅｒｉｃａｎＩｎｓｔｉ
ｔｕｔｅ　ｏｆ　ｐｈｙｓｉｃｓ、　　Ｎｅｗ　Ｙｏｒ
ｋ　１９８Ｂ。

通常の磁気共鳴像で可視材料で部分的にあるいは全体的
に作られた、Ｌｏｎｇｍｏｒｅの米国特許第４．７０４
，０８０号に開示されているカテーテルが従来から知ら
れている。しかしながら、これらのカテーテルの放射Ｎ
ＭＲ信号は比較的弱くて結像（イメージング）に長い時
間を必要とする。

例えば以下の文献に記載されている、所謂高速の磁気共
鳴結像に適した方法が従来から知られている。

Ｒｚｃｄｚｌａｎ　ＲＲａｔ　ａｌ、、のＬａｎｃｅｔ
、　Ｄｅｃｅｍｂｅｒ　３゜ｐ、１２８１．１９８３゜ １１ａａｓｃ　　Ａ　　ａｔ　　ａｔ、、　　のＪ、　
　Ｍａｇｎ、　　Ｒｃｓｏｎ、、　　ｖｏｌ、６７゜ｐ
、２５８．　１９８Ｂ。

Ｐｙｋｃｔｔ　ＩＩ、　ａｔ　ａｌ、、のＭａｇｎ、　
Ｉ？ｃｓｏｎ、　ｊｎ　Ｍａｄ、。

ｖｏｌ、５．　　ｐ、５６３．　１９８７゜位置座標を
生成するために患者の解剖学的構造に対して固定される
モジュールを採用することが従来から知られている。こ
れらモジュールの部分には、基準点を生成するためにイ
メージングに検出可能の材料を設けている。そのような
従来から公知の製品としては、スエーデン、ストックホ
ルムのＥｌｅｋｔａ　Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔ　ＡＢによ
り製造されているＬｃｋｓｅｌｌ走固性（Ｓｔ退園ｅｏ
　ｔａｃｔｉｃ）計器と、０ｒｆｉｔＲａｙ　ｃａｓｔ
熱可塑性材とを含み、それらは例えば患者を位置づける
ため光線療法において用いられ、後者はベルギ、アント
クープのＬｕｘｉ　ＩｏｎＩｎｄｕｓｔｒｉｅｓ　Ｃｏ
、、によって製造されている。退園性の方法を適用する
ことについては以下の文献に記載されている。

Ｌｃｋｓｃｌｌ　ｅｔ　ａｔ、、の５ｔｅｒｅｏ　ｔａ
ｘｉｓ　ａｎｄ　ｎｕｃｌｅａｒｍａｇｎＣｔｉｃ　ｒ
ＯｓｏｎａｎｃＯ，Ｊ　ＮＯｕｒｏｌｏｇｙ、　　Ｎａ
ｕｒｏｓｕｒｇａｒｙａｎｄ　Ｐｓｙｃｈｉａｔｒｙ、
　ｖｏｌ、４８．　ｐｐ、１４−１８．１９８５゜Ｌｃ
ｈｍａｎｎ　ａｎｄ　ｌ１ｉｌｌのＣｏｍｐｕｔｃｄ−
ｔｏｍｏｇｒａｐｈｙ−ｄｉｒｃｃｔｃｄ　５ｔｅｒｅ
ｏ　ｔａｘｉｓ　ｆｏｒ　ｍｏｖｅｍｅｎｔ　ｄｉｓｏ
ｒｄｅｒｗｉｔｈ　ｐｏｓｔｏｐｅｒａｔｉｖｃ　ｍａ
ｇｎｅｔｉｃ　ｒｃｓｏｎａｎｃｃ　１ｍａｇ　−１ｎ
ｇ　ｃｏｎｆｉｒｍａｔｉｏｎ、　Ａｐｐｌ、　Ｎｃｕ
ｒｏｐｈｙｓｌｏｌ、　ｖｏｌ、５１゜ｐｐ、２１−２
８．　１９８８゜ Ｋｃｌｌｙ　Ｃｔ　ａｔ、、のＥｖｏｌｕｔｉｏｎ　ｏ
ｆ　ｃｏｎｔｏｍｐｏｒａｒｙｌｎｓｔｒｕｍｃｎｔａ
ｔｉｏｎ　ｆｏｒ　ｃｏｍｐｕｔｅｒ　ａｓｓｉｓｔｅ
ｄ　　ｓｔｃｒｃｏｔａｃｔｉｃｓｕｒｇｅｒｙ　Ｓｕ
ｒｇ、　　Ｎｅｕｒｏｌ、、　　ｖｏｌ、３０．　　ｐ
ｐ、２０４−２１５゜１９８８゜ Ｋａｎｅｋｏ　ｅｔ　ａｌ、、のＴｒｅａｔｍｅｎｔ　
ｏｆ　ｂｒａｌｎ　ｔｕｍｏｒｓｗｉｔｈ　１ｒｉｄｉ
ｕｍ　１９２５ｅｅｄｓ、　Ａｃｔａ　Ｏｎｅｏｌｏｇ
ｉｅａ、　ｖｏｌ。

２７、　　Ｉ’ａｓｃ　３．　２６９−２７４．　１９
８８゜実際に、各種の組織部分に対して外科器具、生体
検査針、あるいは光線療法チャージ、続いて手術器具を
位置させることはできるだけ正確に実行する必要がある
。以下、いずれか所定の瞬間においてセットされる器具
の位置を手術位置と称することにする。結像（イメージ
ング）時、前記器具あるいはその一部と、手術位置にお
ける組織との間に良好なコントラストおよび信η対ノイ
ズ比が必要とされる。

本発明の目的は特許請求の範囲第１項と従属類とに詳細
に記載されている構成により達成される。

本発明を添付図面を参照して以下詳細に説明する。

［実　施　例コ 第１図において、検査すべき患者あるいはその他の何ら
かの対象物が成極磁界Ｂｏに位置される。

該磁界Ｂｏは磁石Ｍとその電流供給源ＭＣとにより発生
し、その作用は核磁化並びに対象物において電子スピン
により発生した磁化を行・うことである。対象物ｐはさ
らに傾斜コイルＧＣに囲まれ、そのため発生した傾斜磁
界の強度は傾斜電流源Ｇを介してＮＭＲスペクトル計Ｎ
ＭＲ８により制御される。該スペクトル計ＮＭＲ８はま
た、高周波放射器ＥＳＲＥを制御し、手術器具ＢＮのあ
る部位に近接して位置した材料の電子スピン系を飽和さ
せる。ＮＭＲ８は、ＮＭＲ信号により作用するアンテナ
手段Ａを提供し、かつ受（才取るに要するプロセス並び
に信号を記憶し、かつ処理するプロセスに対して必要な
高周波要素を含む。その結果できた最終の像は表示装置
りに示される。

ＮＭＲテスト装置は、成極磁界Ｂｏ　、ＮＭＲスペクト
ル計並びにアンテナ手段を提供するに要する磁石（抵抗
、永久あるいは超伝導磁石であって、地球磁界もときに
は使用しうる）を含む。

前記の他に、磁気共鳴結像装置は傾斜コイル（所謂回転
フレーム　ツオイグ　マドグラフィ（ｚｃｕｇ　ｍａｔ
ｏｇｒａｐｂｙ）において、傾斜のあるものはＮＭＲ周
波数の励起磁界において発生する）と、制御可能の電源
と像を再構成し表示する手段とを含む。

第２図は、生体検査管（ｂｌｏｐｓｙ　ｔｕｂｅ）の構
造の詳細図であって、読管は第２ａ図に示すように同軸
線タイプのものか、第２ｂ図に示すようにスプリットタ
イプとしうる。

第３ａ図においては、活性剤ＥＣが手術器具ＢＮのカニ
ユーレを介して手術個所に噴射される。

第３ｂ図においては、活性剤ＥＣは手術器具ＢＨの表面
に付着している。

第３Ｃ図においては、活性剤ＥＣは、半滲透性の壁を有
する個別のカプセルＣＡに入っており、そのため手術個
所における水分子が活性剤と自由に相互作用できるよう
にされるか、あるいは活性剤がＮＭＲ信号放射剤と共に
緊密にシールされたカプセルに入っている。

第４図は磁気結像により手術器具の位置を記録するため
に３次元のフォーリエ（Ｆｏｕｒｉｅｒ）結像技術に基
づく結像法を示し、この方法の第１のステップは手術器
具ＢＮを介して導入されたＥＳＲ周波数の電磁エネルギ
により手術個所の電子スピン系を飽和させ、第２のステ
ップは手術個所の核のスピン系をＮＭＲ周波数電磁放射
で励起させ、第３のステップはＧｚおよびＧｙにその瞬
間がマークされている２およびＸ方向の傾斜パルスによ
って核スピン系の位相コーティングをし、第４のステッ
、プはＸ方向の傾斜が結合され、この傾斜の結合瞬間が
Ｇｘ軸にマークされている間にＮＭＲ信号ＳＥをピック
アップすることであるが、前記の順序は位相コーティン
グおよび必要な平均化に要する回数だけ繰り返され、そ
の結果の信号のクラスタが再構成されて最終の磁気共鳴
像を発生させる。

第５図は、放射性物体（例えばＩ　ｒ−１９２）　Ｉ　
Ｓ、活性剤とＮＭＲ信号発生剤（例えば水）との混合物
を入れる空間ＴＴと、例えば第４図に関連して説明した
磁気共鳴結像法を適用する場合空間ＴＴにおける材料か
ら活性化したＮＭＲ信号を発生させるためにＴＴ中に入
れられた材料の電子スピン系を飽和させるよう前記空間
ＴＴに近接してＥＳＲ周波数電磁エネルギを担持する同
軸線の導体を備えた針Ｎを支持するカプセルとを有する
放射光線療法用のカプセルＣＡを示している。

手術器具を局所に持ってくる上で本発明により得られる
利点は、例えば通常のＭＲＩとＤＮＰとにより水サンプ
ルから得られた信号と、活性化したＭＨＩにより得られ
た信号とを比較すれば明白である。活性化した信号は、
活性化せずに得られる信号より数百倍も強力でありうる
。即ち、活性化が２００倍強力であるとすれば、１ｍｎ
１のサンプルから２００ｍ−のサンプルに等しい信号を
発生させる。

結像時間の短縮はさらに驚異的である。活性化したサン
プルは非活性のサンプルより同じ信号−ノイズ比におい
て４０，０００倍速く局所化できる。

サンプル材は、化学シフトによりその陽子の共鳴周波数
がその他の例えば水の陽子のそれと異なり、それによっ
て化学シフト結像法を適用することにより周囲の材料例
えば生物学的組織からサンプルを正確に区別できるよう
に選定される（例えばシリコン化合物あるいは食用油の
ような脂質）。

活性剤あるいは弛緩剤として例えば窒素ラジカルあるい
は電磁性イオンを使用することができる。

前述の文献の他に以下の文献においても研究がなされて
きた。

Ｂａｔｅｓ　ＢＤのＰｏ１ａｒｉｚａｔｉｏｎ　ｏｆ　
５ｏｌｖｅｎｔ　Ｎｕｃｌｅａｒｂｙ　Ｎ１ｔｒｏｘｉ
ｄｅ　５ｐｉｎ　Ｌａｂｅｌｓ　ａｔ　Ｌｏｗ　Ｍａｇ
ｎｅｔｉｃＦｉｅｌｄｓ、　Ｊ、　Ｍａｇｎ、　Ｒｅ５
ｏｎ、、　ｖｏｌ、　４８．１）ｐ、　１１１−１２４
、１９８２゜ ＥＳＲ周波数電磁エネルギを発生させ、それを手術個所
まで運ぶための技術については例えば以下の文献に記載
されている。

Ｆｉｅｌｄ　ａｔ　ａｌ、、のＰｈｙｓｉｃｓ　ａｎｄ
　ｔｃｅｈｎｏｌｏｇｙ　ｏｆｈｙｐｃｒｔｈｃｒｍｌ
ａ、　Ｍａｒｔｌｎｕｓ　Ｍｉｊｈｏｆ’　Ｐｕｂｌｉ
ｓｈｅｒｓ。

Ｄｏｒｄｒｃｃｈｔ、　ｔｈｅ　Ｎｅｔｈｅｒｌａｎｄ
ｓ、　１９８７゜手術器具の他の部分を介して飽和エネ
ルギを活性領域まで導く場合、組織あるいは何らかのそ
の他の媒体による吸収は何ら作用せず、従って電力所容
全も低い。このように、高ＥＲ８周波数においてさえも
、熱による損傷は何ら無い。

手術器具とその局所化技術とはＦＩ出願第８８４８８１
号に記載の走置性フレームと関連して使用できる。

手術器具に収容されたサンプルはまた、手術個所に介在
する材料の酸化度、温度等のパラメータの観察にも使用
できる。これらの物理的パラメータは核の弛緩倍数やＤ
ＮＰによって得ることのできる活性度に影響する。サン
プルに対する周囲条件の作用については、半滲透性メン
ブレンでサンプルをカプセル化するとか、あるいは活性
剤を手術器具の表面に接着させることにより提供するこ
とができる。

本発明は前述した実施例に限定されるのではなく、他の
実施例も考えられる。勿論対象とする核は、例えば水素
、リン、炭素、フッ素および窒素のＮＭＲ活性アイソト
ープの核のようなＮＭＲ試験に適したいずれかの核でよ
い。医療用の他に、本発明は動物、食料および固形対象
物の検査にも適用できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は生体検査用に構成した装置を示す概略図、 第２図は生体検査用管の構造を示す詳細図、第３図は手
術個所に活性剤の作用を加えるための手段を示す斜視図
、 第４図は手術位置を結像するための適当な結像方法のパ
ルスシーケンスを示す波形図、および第５図は放射線療
法のための放射線チャージの構造を示す斜視図である。 図において、 Ｂｏ・・・磁　界 Ｍｅ・・・電源 Ｇｃ・・・傾斜コイル ＮＭＲ８・・・ＮＭＲスペク Ｇ・・・傾斜電流源 ＥＳＲＥ・・・高周波放射器 Ａ・・・アンテナ手段 Ｎ・・・針 ＴＴ・・・空　間 Ｍ・・・磁　石 Ｐ・・・対象物 トル計 ＢＮ・・・手術器具 Ｄ・・・デイスプレィ Ｉｓ・・・放射性物体 （外４名） Ｆｉｇ、２Ｂ Ａ−Ａ −Ａ Ｓ Ｆｉｇ、５ Ｅ５Ｍｊ−キ１し〜゛

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）例えば放射線治療法用の生体検査管あるいは放射線
   カプセルのような、対象物を検査するための手術器具に
   おいて、活性部分に続く手術器具のある部分が、該活性
   部分がＮＭＲ活性核を有する物体を含むか、あるいは検
   査される対象物の活性部分近傍のＮＭＲ活性核がＮＭＲ
   即ち磁気共鳴結像試験装置に関連してＮＭＲ信号を放射
   するかのいずれかによりＮＭＲ法により検出されるよう
   に構成されており、前記ＮＭＲ活性核がさらに、前記の
   物体の電子スピン系を外部エネルギ、続いて飽和エネル
   ギで飽和している際ダイナミック核成極（ＤＮＰ）手段
   によりＮＭＲ信号を活性化させる物体、即ち弛緩剤と相
   互作用するよう配置されていることを特徴とする手術器
   具。 ２）請求項１記載の手術器具において、前記手術器具の
   活性部分が、ＮＭＲ活性核と、ＤＮＰ現象を発生させる
   弛緩剤とを含むことを特徴とする手術器具。 ３）請求項１記載の手術器具において、前記手術器具の
   活性部分が、対象個所のＮＭＲ活性核がＤＮＰ現象を発
   生させるよう弛緩剤と相互作用できるように例えば手術
   器具の表面あるいは半滲透性メンブレンを嵌入したカプ
   セル内にある弛緩剤を含んでいることを特徴とする手術
   器具。 ４）請求項２記載の手術器具において、前記活性部分に
   入れられた物体のＮＭＲ周波数は検査される対象物に通
   常含まれている物体のＮＭＲ周波数とは化学シフトに基
   づき相違していることを特徴とする手術器具。 ５）請求項１記載の手術器具において、前記弛緩剤は手
   術器具の他の部分を介して前記活性部分の近傍まで移動
   することができるようにされていることを特徴とする手
   術器具。 ６）請求項１から５までのいずれか１項に記載の手術器
   具において、飽和エネルギが手術器具の残りの部分を介
   してその活性部分まで導かれることを特徴とする手術器
   具。 ７）磁気共鳴結像により、請求項１から６までのいずれ
   か１項に記載の手術器具の活性部分を局所化する方法に
   おいて、前記手術器具の活性部分により発生したＮＭＲ
   信号がＤＮＰ手段により活性化されることを特徴とする
   手術器具の活性部分を局所化する方法。 ８）ＮＭＲ法、例えば磁気共鳴結像法を適用して、請求
   項１から６までのいずれか１項に記載の手術器具の一部
   の近傍にある物体の、例えば酸化度、ｐＨあるいは温度
   のような物理的−化学的条件を観察する方法において、
   前記手術器具の活性部分により発生した信号がＤＮＰ手
   段により活性化されることを特徴とする物理的−化学的
   条件を観察する方法。