(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
生体内のトレーサ取込みの深さを検出することが可能な放射性核種検出器（１６）を含む医用器具であって、
放射性核種検出器（１６）は、生体内の解剖学的構造の経皮検出を行うことが可能な超音波プローブ（１４）に、放射性核種検出器（１６）及び超音波プローブ（１４）のうちの少なくとも一方が他方に対して回転式に移動可能であるよう、結合されると共に動作上関連付けられることを特徴とする医用器具。
【請求項２】
回転式の動きを与えるよう放射性核種検出器（１６）を超音波プローブ（１４）に接続する関節型接合部（１８）を更に含む、請求項１記載の器具。
【請求項３】
扇形配列として配置され超音波プローブ（１４）に接続される複数の放射性核種検出器（１６）を更に含む、請求項１記載の器具。
【請求項４】
複数の放射性核種検出器（１６）は、複数の放射性核種検出器（１６）の夫々から延びる視軸（２０）が可動の焦点（２２）において交差するよう第１の調整可能な角度を形成するために互いに対して回転可能であり、焦点（２２）はトレーサ取込みの核放射能の位置を確認するために調整可能である、請求項３記載の器具。
【請求項５】
放射性核種検出器（１６）の扇形配列は、放射性核種検出器（１６）の扇形配列から延びる視軸（２０）が可動の焦点（２２）において超音波プローブ（１４）からの視軸（２０）と交差するよう第２の調整可能な角度を形成するために超音波プローブ（１４）に対して回転可能である、請求項４記載の器具。
【請求項６】
第２の放射性核種検出器（１６）を更に含み、各放射性核種検出器（１６）は、各放射性核種検出器（１６）からの視軸（２０）が焦点（２２）において一点に集中するよう超音波プローブ（１４）の回りに配置される、請求項１記載の器具。
【請求項７】
超音波プローブ（１４）は放射性核種検出器（１６）の焦点（２２）と一点に集中する視軸（２０）を有し、放射性核種検出器（１６）は焦点（２２）の深さを調整するために回転式に移動可能である、請求項６記載の器具。
【請求項８】
放射能強度信号を受信し放射能計数率標識を与える放射能出力装置（５４）を更に含む、請求項１記載の器具。
【請求項９】
解剖学的構造の超音波画像にトレーサ取込みの放射能のカラー画像を重ね合わせて表示するためのディスプレイユニット（６６）を更に含む、請求項１記載の器具。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
［発明の背景］
本発明は、概して医用器具及び医用撮像に関連し、更に特定的には核医学トレーサ取込みの位置が放射性核種検出器を用いて確認され、次に解剖学的な超音波画像を得るために超音波プローブが用いられる、正確な組織生検を行うのを支援するために経皮画像を与えるための方法及び装置に係る。
【０００２】
乳癌の患者の場合、リンパ節は、二次的な腫瘍が形成されることが非常に多い場所である。転移の早期監視のために、患者の同側のリンパ節の評価が用いられる。乳癌の治療を受けている多くの患者は、リンパ節を検査するための「腋窩切開」を受ける。しかしながら、それらは大きさが小さく広汎に分布しているため、腋窩切開は外科的に困難でありしばしば患者にとって肉体的な外傷となる。すなわち、患者が乳癌の手術を受けた後の最もよくある副次的な悪影響のうちの１つに「リンパ水腫」があり、これは、手術を受けた側の腕に、痛みを伴うしばしば一生治らない腫脹を生じさせる。リンパ水腫は、乳房に最も近い１０乃至１２のリンパ節を除去することにより生ずる。これまで、これらのリンパ節は腫瘍の広がりを調べるために外科的に除去されてきた。
【０００３】
最近では、センチネル（ｓｅｎｔｉｎｅｌ）リンパ節生検と称される技術が使用されている。この処置では、腫瘍の付近に少量の放射性色素が注入される。腫瘍から離れていく血流は、下流の最初のリンパ節への全ての転移細胞を搬送する。次に、ガイガー計数計といった放射性核種装置を使用して、トレーサ取込みを監視することによりセンチネルリンパ節として知られる腫瘍に最も近いリンパ節の位置を見つける。そして、センチネルリンパ節は除去され検査されうる。センチネルリンパ節に癌性の組織がなければ、他のリンパ節を除去する必要はない。この処置により、乳癌手術を受けた約三分の二の女性について全てのリンパ節を除去することを回避することができた。しかしながら、この処置の成果及び患者への影響は、外科医の触診の手腕に大きく依存する。ガイガー計数計といった種類の装置によるセンチネルリンパ節の検出は、外科医を誘導するのに役立つが、解剖学的には不正確である。従って、リンパ水腫の危険をなくし、出来る限り非侵襲的な処置とするようかかる処置を行うには、センチネルリンパ節の位置を正確に見つけることが重要である。しかしながら、既存の放射性核種プローブを使用したとしても、外科医がこの処置を行うとき、これはやはりオープン外科処置であり、従って必要以上に侵襲的でありうる。
【０００４】
関連する方法は、カナブロッキ（Ｋａｎａｂｒｏｃｋｉ）による米国特許第４，７８１，１９８号明細書に記載されており、その中では、生検針に放射性物質を設け、針の位置が決定されうるよう体の外側に放射性核種検出器を設けることによって、生体の体の中の生検針の位置を決めることを支援する装置及び方法が記載されている。
従って、トレーサ取込みを正確に追跡し最大のトレーサ取込みの深さを決定し、最大のトレーサ取込みの深さが決定されると、組織生検が出来る限り非侵襲的に行われうるよう解剖学的構造を撮像することが可能な方法及び装置が必要とされる。
【０００５】
［発明の概要］
本発明は、上述の問題を克服する、組織生検を正確に行うのを支援するために経皮画像を与える方法において使用される器具と、生物の中の核医学のトレーサ取込みの位置を見つけるためのシステムに関する。
【０００６】
本発明は、超音波誘導経皮組織生検を行うために、超音波プローブをトレーサ取込みの深さを検出することが可能なフォーカシング放射性核種検出器と組み合わせた医用機器を含む。最大のトレーサ取込みの領域は、医用機器によって位置が見つけられ、最大のトレーサ取込みの深さが決定される。結果として得られる画像は、放射性核種検出器によって検出される放射能を一般的なグレースケールの超音波画像上に色付きの表現として示す。色付きのオーバーレイは、完全に遮断されるかフェードされ、それにより放射線技師又は外科医が既存の超音波生検ソフトウエアを用いて超音波誘導コア生検を行うことができる。このようなソフトウエアは、致命的な構造を避け処置の侵襲性を最小限とするために接近方法を計画するために超音波画像上に予想される針の進路を表わす白線を重ね合わせる。
【０００７】
従って、本発明の１つの面によれば、生体内の解剖学的構造の経皮検出を行うことが可能な超音波プローブと、生体内のトレーサ取込みの深さを検出することが可能な放射性核種検出器とを含む、医用器具が提供される。放射性核種検出器は、放射性核種検出器及び超音波プローブのうちの少なくとも一方が他方に対して回転式に移動可能であるよう、超音波プローブに結合されると共に動作上関連付けられる。トレーサ取込みの深さを決定するために、各放射性核種検出器から延びる視軸が可動の焦点において交差するよう扇形配列中の各放射性核種検出器が回転可能である放射性核種検出器の扇形配列が使用されうる。或いは、各放射性核種検出器からの視軸が可動の焦点において一点に集まるようにしつつ超音波プローブの両側に一対の放射性核種検出器が配置されうる。可動の焦点は、最大放射能の正確な位置を決定するために使用される。
【０００８】
本発明の１つの面によれば、正確な組織生検を行うのを支援するために経皮画像を与える方法は、放射性核種検出器を生体の表面を横切って通過させることにより生体の一部の中の放射能の位置を確認する段階と、位置が確認された放射能の回りに生体の表面に置かれたプローブによって生体の部分の中の解剖学的な構造を撮像する段階を含む。方法はまた、位置が確認された放射能の画像表現と位置が確認された放射能の回りの解剖学的構造の画像を重ね合わせる段階とを含む。
【０００９】
本発明の他の面によれば、生体内の核医薬トレーサ取込みの位置を確認するためのシステムが記載される。システムは、解剖学的構造検出信号を生成する超音波プローブと、核医薬検出信号を生成する放射性核種検出器とを有する。放射性核種検出器は、超音波プローブからの視軸と放射性核種からの視軸が焦点において一点に集まるよう超音波プローブに回転可能に接続される。焦点は解剖学的構造の中のトレーサ取込みの深さを決定するよう調整可能である。インタフェースユニットは、トレーサ取込みを示すカラー画像が重ね合わされたグレースケールの超音波画像を与えるために解剖学的構造検出信号を核医薬検出信号と統合するために設けられる。ディスプレイは、統合された解剖学的構造検出信号及び核医薬検出信号を受信し、重ね合わされたグレースケール超音波画像及びカラー画像を表示するために設けられる。
【００１０】
超音波撮像と放射性核種検出撮像をリアルタイムで組み合わせることにより、外科医ではなく放射線技師による超音波視覚化を行いつつコア組織生検が行われうるため、処置にかかる費用が低減されると共に、トレーサ取込みの正確な深さが決定されうるため腋窩切開と比較して患者に対する身体的な影響が減少される。本発明の１つの特定的な適用は、放射性核種撮像によりセンチネルリンパ節の位置を確認し、次に組織生検を行うために超音波撮像が追加されことにより、乳癌の患者のセンチネルリンパ節の位置を確認するものである。このような経皮生検は上述の放射性核種プローブ処置と比較して侵襲的でなく、放射性核種プローブ処置に関連する複雑性が比較的低くとも、この経皮アプローチによれば、複雑性の度合いは更に低減されると期待される。
【００１１】
更に、センチネルリンパ節生検を外科的な処置から放射線による処置へ変換することにより、処置の費用が低減され、より多くの女性がこの処置を受けることができるようになると思われる。最後に、外科医と患者が、超音波誘導コア生検の代わりにセンチネルリンパ節を完全に除去することが望ましいと決定した場合でも、本願発明の位置確認方法は、マーキング針及びフックワイヤをセンチネルリンパ節へ誘導するために使用されうる。これは、乳房の病変の位置を確認するために使用される方法に似ている。外科医は、外科的な切開をかなり減少させてリンパ節へ直接ワイヤを追うことができ、疾病率を減少させることができる。
【００１２】
本発明の種々の他の特徴、目標及び利点は、以下の詳細な説明及び図面から明らかとなろう。
【００１３】
［望ましい実施例の詳細な説明］
図面は、本発明を実施するために現時点において考えられる最善の態様を示すものである。
【００１４】
図１を参照するに、生体、例えば人間である患者１２に対して使用されている医用撮像器具１０が示される。１つの実施例では、本発明の医用器具１０は、超音波プローブ１４と一対の放射性核種検出器１６とを有する。医用器具１０は、生体内のトレーサ取込みを検出するために生体内の解剖学的な構造の経皮検出を行うのに使用される。放射性核種検出器１６は、放射性核種検出器１６が超音波プローブ１４に対して回転式に移動可能であるよう超音波プローブ１４に結合されると共に動作上関連付けられる。放射性の作用物質及び／又は色素が患者１２の中の腫瘍の付近に注入された後、放射性核種検出器１６は患者１２の中の関心領域内の放射能の位置を確認するために使用される。放射性核種検出器１６によってトレーサ取込みの深さが明らかとなると、超音波プローブ１４は、位置が確認されたエリア内の解剖学的な構造の画像を作成し、次に精密且つ正確にトレーサ取込みの領域の組織生検を得るために使用されうる。
【００１５】
図２は、ファントム体１２に対して位置決めされた医用器具１０を示す図であり、超音波プローブ１４に対する放射性核種検出器１６の回転式の動きを示す。医用器具１０は、距離又は角度Ｃを変化させることにより回転式の動きを与えるよう放射性核種検出器１６を超音波プローブ１４に接続する関節型接合部１８を有する。放射性核種検出器１６は、超音波プローブ１４の回りに、各放射性核種検出器１６からの視軸２０が、超音波プローブ１４からの視軸２４と共に、焦点２２において一点に集まるよう配置される。放射性核種検出器１６は、焦点２２の深さを調整するために回転式に移動可能である。図示するように、医用器具１０が第１の位置にあるとき、即ち実線で示される位置にあり放射性核種検出器１６が超音波プローブ１４に近接しているとき、焦点２２は、器具１０から最も遠い第１の位置にある。放射性核種検出器１６ａが破線で示されるように外方向に調整されると、焦点２２ａは医用器具１０に近づくよう調整される。このようにして、トレーサ取込みの深さは正確に示されることが可能であり、これについては図６を参照して詳述する。
【００１６】
ここで、図３を参照するに、本発明の他の実施例である、単一の超音波プローブ３２が放射性核種プローブ３６の扇形配列３４に結合される医用器具３０が示される。この構成は、破線で表わされる放射性核種検出器３６ａによって示されるように、超音波プローブ３２と扇形配列３４との間の回転式の動きを可能とする。図２の医用器具を参照して示されるのと同様に、図３の医用器具３０は第１の調整可能な角度Ａによって焦点３８に合焦することが可能である。
【００１７】
図４は、放射性核種検出器３６を回転式に動かすことによって形成される第２の調整可能な角度Ｂを示す図である。このようにして、各放射性核種検出器３６から延びる視軸４２は、移動可能な焦点３８において交差する。図５に示すように、放射性核種検出器３６が更に遠くに回転式に動くよう調整可能な角度Ｂが広げられると、焦点３８ａは扇形配列３４に近づけられる。このようにして、本発明のこの実施例は、２つの可変の角度、又は、２平面上の関節を与えるのに対して、図２を参照して示された実施例は、単一の調整可能な角度と共に、単一平面上の関節を与える。本発明の種々の適用及び実施は、そのうちの一つが他の適用又は実施に対して望ましいと示され、幾つかの適用では、より正確に位置を確認するために、多平面上に関節があることが有利でありうると考えられる。他の適用では、単一平面上に関節を有するあまり複雑でない器具が望ましいと考えられている。
【００１８】
図６は、焦点３８の深さＤを決定するために図３の器具の詳細な部分を示す図である。周知の幾何学的な関係から、深さＤは、超音波プローブ３２と扇形配列３４の間の距離ｘを角度Ａ（ラジアン）で割り算することによりかなり正確に推定されうる。これは、図３及び図６の角度Ａ、又は図４及び図５の角度Ｂ、又は図２の角度Ｃのいずれについても成り立つ。
【００１９】
ここで図７を参照するに、生体内の放射線医薬トレーサ取込みの位置を見つけるシステム５０が開示される。システム５０は、解剖学的構造検出信号を生成する超音波プローブと核医薬検出信号を生成する放射性核種検出器とを有し放射性核種検出器は超音波プローブに回転式に接続される上述の医用器具１０、３０からの信号を受信する。放射性核種検出器からの視軸は、焦点において、超音波プローブからの視軸と一点に集まる。焦点は、解剖学的構造の中のトレーサ取込みの深さを決定するために調整可能であり、深さは上述のように放射性核種検出器を調整することによって決定可能である。動作上、扇形配列検出器を使用する場合、放射能ディスプレイ５４が中央放射性核種検出器５６からの信号のみを受信するようスイッチ５２は中央検出器モードとされる。ディスプレイ５４は、放射能計数率の視覚的なディスプレイであっても、又は可聴周波数が放射能計数率に正比例して伝送される聴覚出力装置であってもよく、又は、検出器５６が病変に近づいていることを放射線技師に知らせる視覚的及び聴覚的な合図を与えるためにその両方の組み合わせが使用されてもよい。次に操作者は、放射能の位置を確認するために体を走査する。操作者が、探索の範囲を最も高い放射能計数率の領域まで狭めると、スイッチ５２は、ディスプレイ５４が放射性核種検出器の扇形配列からの信号の和５８を受信するよう接続される全検出器配列モードとされる。図４及び図５に示すように、角度Ｂは、計数率を監視し合焦点を最大放射能の領域へ動かすよう変化される。次に、角度Ｂ信号は、最大放射能の深さ位置を望ましくはディジタル数として表示する深さディスプレイ６０へ供給される。
【００２０】
放射能の深さの位置が確認された後、扇形配列は、合焦点の深さが決定され深さディスプレイ６０上に表示された深さに一致するまで、超音波プローブから遠ざかるよう傾けられる。これと同時に、超音波プローブが作動され６２、トレーサ取込みを示すカラー画像が重ね合わされたグレースケールの超音波画像を超音波ディスプレイ６６上に生成するよう、超音波プローブからの信号を放射性核種検出器からの信号とまとめるインタフェースユニット６４へ信号を与える。
【００２１】
望ましくは、インタフェースユニット６４は、完全なグレースケールの超音波画像と共にトレーサ取込みのカラー画像がないものから、グレースケールの超音波画像上にゴースト効果カラー画像のあるものへ、更に、フルグレースケール超音波画像上にフルカラー画像までの様々な重ね合わせを可能とする。これにより、操作者が超音波グレースケール画像上のトレーサ取込みの表示を制御することが可能となる。或いは、カラーディスプレイは、グレースケールの超音波画像のみを瞬間的に表示するために定期的に自動的にスイッチオン／オフされてもよく、又はカラーディスプレイ表現をオン／オフに手動で切り換えるためにスイッチが設けられてもよい。これにより、放射線技師といった操作者は生検中に放射能に関連付けられる解剖学的な構造をより良く見ることが可能となる。
【００２２】
色付けされたトレーサ取込み領域の寸法は、設計上の選択によって決まり、個々のプローブ開口及び選択されるプローブの数に関連することが理解される。扇形配列中のプローブの数が多くなり、各プローブ開口の径が小さくなるほど、放射能の源の位置を見つける際の医用器具の精度は高くなる。最大放射能の正確な位置が見つかると、放射性核種検出器は非作動とされ、生検処置のために超音波画像上に予想される針の経路を表わす方向線を重ね合わせるために既存の超音波生検ソフトウエアが使用されうる。放射線技師又は外科医は、致命的な構造を避け、生検によって生ずる全ての副次的な悪影響を大きく減少させるよう、生検のアプローチの計画を立てうる。
【００２３】
従って、本発明は、放射性核種検出器を生体の表面を横切るよう動かすことにより生体の一部の中の放射能の位置を見つける段階と、次に位置が見つけられた放射能に関する生体の表面上にプローブを置いて生体の一部の中の解剖学的構造を撮像する段階とを含む、正確な組織生検を行うのを支援するための経皮画像を与える方法を含む。方法はまた、位置が見つけられた放射能に関する解剖学的構造の画像を、位置が見つけられた放射能の画像表現と重ね合わせる段階を含む。放射能の位置を見つける段階は、更に、放射能の位置を見つけるために全般的な領域を最初にスキャンする段階と、次に、各放射性核種検出器からの視軸が焦点において一点に集まるよう配置される少なくとも２つの放射性核種検出器を用いて表面から放射能までの深さを決定する段階とを含むと定義される。深さは、周知の三角測量技術を用いて決定される。方法は更に、放射線技師又は外科医が組織生検を行うのを支援するために表面から放射能までの深さを望ましくはディジタル数で表示する段階を含む。
【００２４】
放射能の位置を見つけるとき、方法は、全般的な領域を走査するために放射性核種検出器の配列の中で集中される中央放射性核種検出器を用いる段階と、次に放射能の深さを決定するために放射性核種検出器の配列の中の各放射性核種検出器の和の出力を用いる段階とを含みうる。検出器の配列中の各放射性核種検出器を用いる段階は、更に焦点を最大放射能の正しい深さに調整するために放射性核種検出器の配列によって形成される角度を変化させる段階を含む。
【００２５】
解剖学的な構造を撮像する段階は、更に、放射性核種検出器に回転可能に取り付けられた超音波プローブを用いて解剖学的構造を撮像する段階として定義され、画像を重ね合わせる段階はグレースケールの超音波画像を色付きの核放射能画像と重ね合わせる段階を含む。方法はまた、ユーザが、色付き核放射能画像とともに、又は色付き核放射能画像なしに、グレースケールの超音波画像に合焦することを可能とするよう色付き核放射能画像の可変ユーザ制御を与える段階を含む。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明により、また、本発明を用いて処置を受ける患者を示す斜視図である。
【図２】本発明を組み込んだ医用器具の一つの実施例を示す正面図である。
【図３】本発明を組み込んだ医用器具の他の実施例を示す正面図である。
【図４】第１の典型的な位置における図３の医用器具を示す側面図である。
【図５】第２の典型的な位置における図４に似た側面図である。
【図６】図３の医用器具の一部を詳細に示す図である。
【図７】本発明と共に使用されるためのシステムを示すブロック図である。
【図１】
0003605078.tif 000002
【図２】
0003605078.tif 000003
【図３】
0003605078.tif 000004
【図４】
0003605078.tif 000005
【図５】
0003605078.tif 000006
【図６】
0003605078.tif 000007
【図７】
0003605078.tif 000008