(57)【要約】  【課題】  検出対象の近傍に臓器等が存在しても、より高い精度で検出対象を検出し得る磁性流体検出装置を提供する。  【解決手段】  励磁磁界を生成する磁石３１と、この磁石３１の磁軸方向の両端側に開口を有して磁束の通過を許容し磁軸に対する外径側を覆って外径方向に漏れ出す磁束を低減する磁性部材でなる保持部材２６と、磁石３１が生成した励磁磁界によって励磁された被検体内部に滞留している磁性流体による局所磁界分布の歪みを検出するコイル３２，３３と、磁石３１と保持部材２６とコイル３２，３３との外側を覆う透明な先端外装部材２５と、コイル３２，３３を用いた検出動作を制御しその出力信号を処理する制御／演算処理部と、を備えた磁性流体検出装置。【選択図】図９
2006212344.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被検体内部に滞留している磁性流体を励磁するための励磁磁界を生成する励磁手段と、
上記励磁手段の磁軸方向の磁束の通過を許容し、磁軸に対する外径方向に漏れ出す磁束を低減する磁気シールド手段と、
前記励磁手段が生成した励磁磁界によって励磁された前記磁性流体による局所磁界分布の歪みを検出する検出手段と、
前記検出手段からの出力を信号処理する演算処理手段と、
少なくとも前記検出手段を制御する制御手段と、
を具備したことを特徴とする磁性流体検出装置。
【請求項２】
上記磁気シールド手段は、上記励磁手段の磁軸方向の両端側に開口を有し、該励磁手段の磁軸に対する外径側を覆う形状となるように、磁性体または強磁性体により形成された磁性部材を有して構成されたものであることを特徴とする請求項１に記載の磁性流体検出装置。
【請求項３】
上記励磁手段と上記磁気シールド手段と上記検出手段との外側を覆う外装部材をさらに具備し、
上記磁気シールド手段は、前記外装部材の前記外径側に漏れ出す磁束を低減するように機能するものであることを特徴とする請求項１に記載の磁性流体検出装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、腫瘍の原発巣からリンパ管に入った腫瘍細胞が最初に到達するリンパ節であるセンチネルリンパ節（Sentinel Lymph Node）を同定する根拠として、腫瘍近傍に注入した磁性を有する磁性流体が所定時間後にどのように分布しているかを測定するための磁性流体検出装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、早期癌の発見率が向上したことにより、早期癌の切除手術が頻繁に行われている。一般に、早期癌の手術は、根治を目的として行われるものであるために、病変部を切除するのに加えて、病変部の周囲に存在する複数個のリンパ節を癌の転移が疑われるリンパ節であるとして切除することが多い。
【０００３】
こうした早期癌の手術においては、術後に切除したリンパ節の病理検査を行い、リンパ節への癌の転移の有無を確認して、術後の治療方針などを決定している。従って、手術段階においては、リンパ節への癌の転移の有無は不明である。このために、早期癌の手術においては、病変部近傍に存在する複数個のリンパ節を、癌が転移していない可能性があるにもかかわらず切除することになり、患者への負担が大きくなる。
【０００４】
ところで、近年、患者のＱＯＬ（Quality of Life）と、癌切除手術における根治性と、の両立が求められている。そのための手法の一つとして、癌転移のないリンパ節を無用に切除するのを防ぐ、センチネルノードナビゲーションサージェリ（Sentinel Node Navigation Surgery）が、注目されている。このセンチネルノードナビゲーションサージェリについて、簡単に説明する。
【０００５】
癌は、リンパ節に転移する場合、ランダムに転移するのではなく、一定のパターンに従って、病変部からリンパ管を経てリンパ節へ転移することが、最近の研究により解明されている。すなわち、癌は、リンパ節に転移している場合、必ずセンチネルリンパ節（ＳＮ：Sentinel Lymph Node）に転移があると考えられている。ここに、センチネルリンパ節とは、癌の原発巣からリンパ管に入った癌細胞が最初に到達するリンパ節のことである。
【０００６】
従って、早期癌の手術において、センチネルリンパ節を見つけて切除し、切除したセンチネルリンパ節を迅速に病理検査することにより、リンパ節への癌の転移の有無を癌切除手術中に判定することが可能となる。そして、センチネルリンパ節に癌が転移していない場合には、早期癌の手術における残りのリンパ節の切除が不要となる。一方、センチネルリンパ節に癌が転移している場合には、転移状況に応じて、早期癌の手術中に、病変部近傍の複数個のリンパ節を切除することになる。
【０００７】
このようなセンチネルノードナビゲーションサージェリを行うことにより、早期癌の手術において、癌の転移のないリンパ節を無用に切除することがなくなり、リンパ節に癌が転移していない患者の負担を軽減することができる。こうしたセンチネルノードナビゲーションサージェリは、例えば乳癌に適用されるが、これに限らず、消化器などを対象とする開腹手術や腹腔鏡を用いた手術などにも適用される。
【０００８】
このセンチネルノードナビゲーションサージェリにおいては、センチネルリンパ節を容易にかつ精度良く検出できる検出装置が強く求められており、従来より、例えばＲＩ（放射性元素）コロイドを用いて、放射線を計測することによりリンパ節を同定することが行われている。
【０００９】
しかし、この方法では、放射線の影響があるために、近年では、ＲＩコロイドに代えて、磁性微粒子を含む磁性流体を用いる技術が開発されている。こうした磁性流体を検出する技術としては、例えば、特開２００３−１２８５９０号公報や、特開２００４−１２１６６７号公報に記載された技術が挙げられる。これらの公報に記載された磁性流体検出装置は、磁場を発生させて、この磁場がリンパ節に局在する磁性流体により歪められたときのその歪みを検出する検出部を備え、さらに、検出した信号を演算する演算処理部と、この演算処理部により処理した磁場検出に係る結果を表示するための外部モニタ等の表示部と、この磁性流体検出装置を動作させるための制御部と、この制御部に指令を送るための入力部と、等を含んで構成されたものとなっている。
【特許文献１】特開２００３−１２８５９０号公報
【特許文献２】特開２００４−１２１６６７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかしながら、Ｎ極とＳ極の間でループ状に形成された磁界は、プローブの周面の外側にも存在しており、プローブの側面に臓器や血液が近接すると、磁界が影響を受けて歪められることがある。従来の磁性流体検出装置では、この磁界の変化により、検出部によって検出される信号が変化するために、該信号変化が、磁性流体に起因するものであるか、臓器等に起因するものであるか、を判断することができず、必ずしも滞留する磁性流体を精度良く検出することができているとは言えなかった。
【００１１】
これについて、図１１および図１２を参照して説明する。図１１は従来の磁性流体検出装置のプローブ先端部から発生される磁束の様子を示す図、図１２は従来の磁性流体検出装置により臓器の奥深くに位置するリンパ節を検出しようとしているときの磁束の様子を示す図である。
【００１２】
従来のプローブ９１は、図１２に示すように、被検体内へ挿入するための挿入部９５と、手で把持するための把持部９６と、を例えばＬ字状になるように一体に接続して構成されている。そして、挿入部９５の先端部９７には、図１１に示すように、磁場を発生させるための磁石３１と、この磁石３１のＮ極側とＳ極側とに配設された磁場を検出するためのコイル３２，３３と、これら磁石３１およびコイル３２，３３を保持する保持部材９２と、この保持部材９２に取り付けられたコイル３２，３３から出力される信号を処理するための電気回路基板４１と、保持部材９２を支持する支持部材１６と、上記保持部材９２や電気回路基板４１を含む検出部を覆う先端外装部材９３と、が設けられている。
【００１３】
ここに、上記保持部材９２は、例えば樹脂等により形成されており、また、先端外装部材９３は、非透明な素材により形成されている。
【００１４】
このようなプローブ９１から発生される磁束ＦＬは、図示のように、Ｎ極からＳ極へ向かってループを描き、磁軸に対する外径方向となる側面側にも存在している。そして、この側面側の磁束ＦＬは、先端外装部材９３よりも外側にはみ出している。
【００１５】
図１２に示すように、このようなプローブ９１の挿入部９５を臓器Ｑ同士の間に差し込んで、先端部９７をリンパ節Ｐに近接させる際には、臓器Ｑによりリンパ節Ｐの観察を妨げられるだけでなく、挿入部９５自体によりリンパ節Ｐの観察を妨げられることになる。従って、このようなケースにおいては、挿入部９５の先端部９７に設けられている検出部（検出手段）によって検出しているのが、リンパ節Ｐであるか否かを判断するのは困難である。このような状態で、臓器Ｑの奥深くに位置する検査対象であるリンパ節Ｐを検出しようとすると、図示のように、臓器Ｑにより磁束ＦＬが歪められるために、コイル３２，３３から発生する電流が変化する。従って、術者は、コイル３２，３３から発生する電流の変化が、先端部９７がリンパ節Ｐに接近したために発生したものであるか、あるいは臓器Ｑの存在により磁場に歪みが生じたために発生したものであるか、を判断することができなかった。
【００１６】
そして、滞留している磁性流体を検出可能な距離を長くするためには、発生させる磁場を強くする必要があるが、このときには臓器等による磁界の変化もより大きなものとなり、高精度の検知が一層困難となってしまうという課題があった。
【００１７】
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、検出対象の近傍に臓器等が存在しても、より高い精度で検出対象を検出し得る磁性流体検出装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１８】
上記の目的を達成するために、第１の発明による磁性流体検出装置は、被検体内部に滞留している磁性流体を励磁するための励磁磁界を生成する励磁手段と、上記励磁手段の磁軸方向の磁束の通過を許容し磁軸に対する外径方向に漏れ出す磁束を低減する磁気シールド手段と、前記励磁手段が生成した励磁磁界によって励磁された前記磁性流体による局所磁界分布の歪みを検出する検出手段と、前記検出手段からの出力を信号処理する演算処理手段と、少なくとも前記検出手段を制御する制御手段と、を具備したものである。
【００１９】
また、第２の発明による磁性流体検出装置は、上記第１の発明による磁性流体検出装置において、上記磁気シールド手段が、上記励磁手段の磁軸方向の両端側に開口を有し、該励磁手段の磁軸に対する外径側を覆う形状となるように、磁性体または強磁性体により形成された磁性部材を有して構成されたものである。
【００２０】
さらに、第３の発明による磁性流体検出装置は、上記第１の発明による磁性流体検出装置において、上記励磁手段と上記磁気シールド手段と上記検出手段との外側を覆う外装部材をさらに具備し、上記磁気シールド手段は、前記外装部材の前記外径側に漏れ出す磁束を低減するように機能するものである。
【発明の効果】
【００２１】
本発明の磁性流体検出装置によれば、検出対象の近傍に臓器等が存在しても、より高い精度で検出対象を検出することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。
【００２３】
［実施形態１］
図１から図１０は本発明の実施形態１を示したものであり、図１は磁性流体検出装置の構成を示す図、図２はプローブの外観を正面側から示す一部断面を含む斜視図、図３はプローブの内部の構成を正面側から示す斜視図、図４はプローブの挿入部の内部の構成を示す一部断面を含む平面図、図５はプローブ先端部の内部の構成を示す一部断面を含む側面図、図６はプローブの検出部の構成を示す側断面図、図７はプローブの挿入部の内部の構成を底面側から示す斜視図、図８はプローブの挿入部の内部の構成を底面側から示す分解斜視図、図９はプローブの検出部から発生される磁束の様子を示す図、図１０はプローブの検出部に設けられた電気回路基板を示す回路図である。
【００２４】
この磁性流体検出装置１は、図１に示すように、プローブ２と、制御／演算処理部３と、表示部４と、を含んで構成されている。
【００２５】
プローブ２は、被検体内へ挿入するための挿入部５と、手で把持するための把持部６と、を例えばＬ字状になるように一体に接続して構成されている。このプローブ２は、体表面に接触させる方法と、トラカールを介して外科的に体腔内に挿入させる方法と、外科的に体表面を切開して体内に接触させる方法と、の何れを用いることも可能となっている。挿入部５の先端部７には、被検体内部のセンチネルリンパ節に滞留している磁性流体を検出するための検出部１５（図３等参照）が配設されている。
【００２６】
挿入部５の基端側には、図２に示すように、オフセット用の磁石９が励磁手段の一部として埋設されている。後述するように、把持部６内にはモータ２１（図３参照）が設けられているために、検出部１５により磁性流体を検出しようとしても、該モータ２１内のモータ磁石の影響を受けてしまう。従って、オフセット用の磁石９は、モータ磁石による磁界の影響を打ち消すためのものである。すなわち、モータ磁石により検出部１５の位置に生成される磁界は、オフセット用の磁石９により検出部１５の位置に生成される磁界によって打ち消されるようになっている。
【００２７】
また、プローブ２の把持部６の上端部には、指示入力手段たる入力部８が設けられている。この入力部８は、プローブ２を術中に用いる際に頻繁に必要となる操作入力（各部への指示入力）を行うためのスイッチやボタン等が配設されたものである。具体的には、この入力部８には、検出部１５による検出動作を行わせるために、モータ２１（図３参照）のオン／オフを一回押圧操作される毎に切り換えるボタン等が配設されている。このように、ボタンをトグルスイッチとして構成することにより、オンするためのスイッチとオフするためのスイッチとを個別に設ける必要がなくなるとともに、動作させている最中に継続的にスイッチを押圧し続ける必要がなくなり、高い操作性と省スペースとを達成することができるものとなっている。
【００２８】
このようなプローブ２には、接続ケーブル１１および接続ケーブル１２を介して、制御／演算処理部３が接続されている。ここに、接続ケーブル１１は、検出部１５やモータ２１へ制御信号や電源を供給したり、あるいは検出部１５や後述する回転速度計２２（図３参照）からの信号を伝達したりするためのものである。また、接続ケーブル１２は、入力部８からの信号を伝達するためのものである。なお、ここでは、２本の接続ケーブル１１，１２を用いているが、これらを１本の接続ケーブルにまとめるようにしても勿論構わない。
【００２９】
この制御／演算処理部３は、プローブ２の検出部１５から送信される信号にＦＦＴ（高速フーリエ変換）を行って該検出部１５の振動周波数と同じ周波数成分の信号を抽出しさらに各種の演算を施して磁性流体を検知するための処理を行う演算処理手段たる演算処理部と、プローブ２に係る各種の制御を行うとともに演算処理部による検知結果を告知するための制御を行う制御手段たる制御部と、を含んで構成されたものである。また、この制御／演算処理部３には、映像／音声出力端子が設けられていて、該映像／音声出力端子に表示部４を接続することにより、プローブ２を操作する術者以外の助手等が該表示部４を介して検出部１５による検出結果を観察し（視覚的告知）、あるいは術者や助手が警告音等を聴取する（聴覚的告知）ことができるようになっている。
【００３０】
次に、図３および図４を参照して、プローブ２の内部構成について説明する。
【００３１】
プローブ２の先端部７の内部には、検出部１５が設けられていて、この検出部１５は軸状をなす支持部材１６に対して固定されている。この支持部材１６は、筒状をなす固定部材１７内を挿通されていて、先端側の軸受け１７ａと基端側の軸受け１７ｂとにより、該固定部材１７に対して軸方向に移動可能に支持されている。
【００３２】
そして、支持部材１６の基端側は、クランク機構１８に結合されている。すなわち、支持部材１６は、クランク機構１８の連接棒１８ａに接続されており、この連接棒１８ａはクランク腕として機能する円板部材１８ｂに接続されている。この円板部材１８ｂは、把持部６内に固定されているモータ２１のモータ軸により回動されるようになっている。
【００３３】
従って、検出部１５に設けられている、後述する図５等に示すような、磁石３１とコイル３２，３３と電気回路基板４１とは、モータ２１およびクランク機構１８により、一体的に往復運動を行うようになっている。
【００３４】
また、把持部６内におけるモータ２１の下部には、回転速度計２２が設けられており、該モータ２１の単位時間当たりの回転数が計測されて、制御／演算処理部３へ出力されるようになっている。
【００３５】
さらに、検出部１５から延出されるシールド線である信号線４１ｅ（図７参照）は、把持部６内において、同様にシールド線である信号線２３として配設され、接続ケーブル１１内を介して、制御／演算処理部３へ接続されるようになっている。
【００３６】
続いて、図５から図８を参照して、先端部７の構成について説明する。
【００３７】
先端部７の外装を構成する先端外装部材２５は、透明な素材により形成されていて、内部に設けられた検出部１５を視認することができるようになっている。これにより、先端外装部材２５が死角を形成することはなく、検出部１５が被検物（つまり、リンパ節）を計測しているか否かの判断を術者が迷うことはない。
【００３８】
検出部１５内には、磁場を発生するための短円柱状をなす磁石３１が配設されており、この磁石３１の先端側に磁気センサたるコイル３２が、該磁石３１の基端側に磁気センサたるコイル３３が、それぞれ配設されている。ここに、磁石３１は、被検体内部に滞留している磁性流体を励磁するための励磁磁界を生成する励磁手段であり、磁軸の方向が挿入部５の長手方向と一致するように配設されている。また、コイル３２，３３は、磁石３１が生成した励磁磁界によって励磁された前記磁性流体による局所磁界分布の歪みを検出する検出手段である。
【００３９】
さらに、磁石３１とコイル３２との間には円板状をなす絶縁部材３４が、磁石３１とコイル３３との間には円板状をなす絶縁部材３５が、コイル３３の基端側に面には円板状をなす絶縁部材３６が、磁石３１の外周側には該磁石３１の周面を覆うための円筒状をなす絶縁部材３７が、それぞれ配設されている。このような構成により、例えコイル３２，３３を構成する導線の絶縁被覆が損なわれたとしても、他の部分へ漏電することがないようになっている。
【００４０】
こうした、絶縁部材に囲まれた磁石３１およびコイル３２，３３は、保持部材２６の収納室２６ａ内に収納されるようになっている。この保持部材２６は、磁性体または強磁性体の素材により略円筒形状に形成された磁性部材である。この保持部材２６を形成するために用いられる素材としては、例えば、鉄、コバルト、ニッケル、ステンレスなどの金属が挙げられる。ただし、ステンレスは、マルテンサイト系（磁性体であり、具体的な型番はＳＵＳ４００系）を用いることになる。あるいは、オーステナイト系（具体的な型番はＳＵＳ３００系）のステンレスであっても、例えば切削加工等により塑性変形が生じると磁性を帯びることがあるために、このようなものであれば用いることが可能となる。このような構成により、保持部材２６は、磁石３１の磁軸方向の磁束の通過を許容し、磁軸に対する外径方向に漏れ出す磁束を低減する磁気シールド手段として機能するようになっている。
【００４１】
前記収納室２６ａは、先端側が開口２６ｂ、基端側が開口２６ｃとなって、軸方向の両端に開口を有する構造のものである。
【００４２】
絶縁部材に囲まれた磁石３１およびコイル３２，３３は、このような保持部材２６の収納室２６ａ内に収納された後に、前端側を絶縁性の樹脂３８により封止され、その外側から銅箔３９により被覆される。この銅箔３９は、保持部材２６を介して、電気回路基板４１のグランドに接続されている。これにより、電磁波ノイズや漏れ電流がコイル３２，３３に回り込むのを防止することができる。また、銅箔３９は、コイル３２の内径に対応した箇所に孔が設けられた形状のものとしても良い。このように構成すると、磁界がコイル内をより容易に通過することが可能となり、検出感度を向上することができる。こうして、磁石３１と、コイル３２と、コイル３３と、保持部材２６とは、何れの組み合わせの間においても、互いに絶縁されている。
【００４３】
前記保持部材２６は、開口２６ｃを介して収納室２６ａに連通するように、軸孔２６ｄを基端側に有している。この軸孔２６ｄには、非磁性部材である支持部材１６の先端側が嵌入されるようになっている。そして、２つのビス４３を、保持部材２６に穿設された孔２６ｇを介して、支持部材１６の先端側に形成されたビス孔１６ａ（図８参照）に螺合することにより、保持部材２６が支持部材１６に対して固定されるようになっている。
【００４４】
また、保持部材２６の基端側の外周には、基板取付面２６ｅが形成されており、ここに後述するような増幅回路を含む電気回路基板４１が固定されるようになっている。すなわち、電気回路基板４１には、取付孔４１ｃが設けられていて、この取付孔４１ｃを介して基板取付面２６ｅに形成されたビス孔２６ｆにビス４２を螺合することにより、該電気回路基板４１が基板取付面２６ｅに固定される。
【００４５】
電気回路基板４１は、例えばリジッド基板でなる基板４１ａの両面に、電気部品４１ｂを実装して構成されている。
【００４６】
そして、上記コイル３２からは絶縁被覆導線３２ａが延出されており、この絶縁被覆導線３２ａは、保持部材２６の先端側の開口２６ｂを介して、電気回路基板４１に電気的に接続されるようになっている。また、保持部材２６の周面には、挿通孔２６ｈが形成されている。そして、上記コイル３３から延出された絶縁被覆導線３３ａは、この挿通孔２６ｈを介して、電気回路基板４１に電気的に接続されるようになっている。さらに、電気回路基板４１からは、該電気回路基板４１のグランドに接続される線材４１ｄが延出されており、この線材４１ｄは、該保持部材２６に電気的に接続されている。保持部材２６は、電気回路基板４１の近傍に配設された比較的大きい金属部材であるために、電気回路基板４１に電荷が発生したとしても、速やかに該保持部材２６側へ電荷を逃がすことができるようになっている。
【００４７】
また、電気回路基板４１からは、検出部１５により検出された信号を伝送したり、あるいは、該電気回路基板４１へ電力を供給したりするための信号線４１ｅが延出されている。この信号線４１ｅは、外来ノイズの影響を極力低減するために、上述したようにシールド線として構成されている。上記固定部材１７の外周には、軸方向に沿った溝１７ｃが形成されており、電気回路基板４１から延出される信号線４１ｅが、この溝１７ｃを介して挿入部５から把持部６側へ配線されている。なお、支持部材１６は、固定部材１７に対して軸方向に所定量だけ相対的に移動する（往復運動する）ために、該信号線４１ｅは、溝１７ｃと電気回路基板４１との間において、その分だけ余裕を持たせてある。
【００４８】
このような構成において、プローブ２の検出部１５から発生される磁場の様子を、図９を参照して説明する。
【００４９】
検出部１５から発生される磁束ＦＬは、図示のように、Ｎ極からＳ極へ向かってループを描き、磁軸に対する外径方向となる側面側にも存在している。しかし、磁石３１の周面側には、磁性体または強磁性体で形成された磁性部材である保持部材２６が配設されているために、側面側の磁束ＦＬは、多くが該保持部材２６の中を通過する。従って、上記図１１に示したような従来例に比して、先端外装部材２５から外側にはみ出す磁束ＦＬが、大幅に減少している。
【００５０】
次に、図１０を参照して、電気回路基板４１の回路構成について説明する。
【００５１】
この電気回路基板４１は、９つの端子ＴＰ１〜ＴＰ９を備えており、端子ＴＰ１，ＴＰ２はコイル３２に、端子ＴＰ３，ＴＰ４はコイル３３に、それぞれ接続されている。また、端子ＴＰ５は制御／演算処理部３から供給される＋１２Ｖ電源、端子ＴＰ９は制御／演算処理部３から供給される−１２Ｖ電源がそれぞれ接続される。さらに、端子ＴＰ７は、グランドへ接続されている。また、端子ＴＰ６は後述するように、増幅された検出信号が制御／演算処理部３へ出力される端子であり、端子ＴＰ７は後述するように、反転増幅された検出信号が制御／演算処理部３へ出力される端子である。
【００５２】
端子ＴＰ１は、オペアンプＵ１の反転入力に接続され、端子ＴＰ２はグランドに接続されている。また、オペアンプＵ１の非反転入力は、グランドに接続されている。そして、オペアンプＵ１の反転入力端子と出力端子とは、並列に接続されたコンデンサＣ１および抵抗Ｒ１により接続されている。これらのオペアンプＵ１とコンデンサＣ１と抵抗Ｒ１とは、電流／電圧変換増幅部５１を構成している。すなわち、電流／電圧変換増幅部５１は、コイル３２の内部を貫く磁束の変化量により発生する電流を電圧に変換して、例えば２５０倍に反転増幅した後に、出力するようになっている。
【００５３】
同様に、端子ＴＰ３は、オペアンプＵ２の反転入力に接続され、端子ＴＰ４はグランドに接続されている。また、オペアンプＵ２の非反転入力は、グランドに接続されている。そして、オペアンプＵ２の反転入力端子と出力端子とは、並列に接続されたコンデンサＣ２および抵抗Ｒ２により接続されている。これらのオペアンプＵ２とコンデンサＣ２と抵抗Ｒ２とは、電流／電圧変換増幅部５２を構成している。すなわち、電流／電圧変換増幅部５２は、コイル３３の内部を貫く磁束の変化量により発生する電流を電圧に変換して、例えば２５０倍に反転増幅した後に、出力するようになっている。
【００５４】
このように、コイル３２，３３の出力は、まず、電流として検出され、その後に電圧に変換されるようになっている。これは、コイル３２，３３の出力を電圧検出すると、インピーダンスが高くなり、ノイズが乗りやすくなるために、電流検出を行ってノイズを低減するようにしたものである。
【００５５】
前記電流／電圧変換増幅部５１の出力はオペアンプＵ３の反転入力に、前記電流／電圧変換増幅部５２の出力はオペアンプＵ３の非反転入力に、それぞれ接続されていて、電流／電圧変換増幅部５２の出力から電流／電圧変換増幅部５１の出力が減算される。すなわち、オペアンプＵ３は、差分回路部５３を構成している。例えば地磁気等は、コイル３２とコイル３３との両方に同じ影響を及ぼすために、このような減算処理を行うことにより、地磁気等の外的影響を取り除くことが可能となっている。
【００５６】
オペアンプＵ３の出力端子とグランドとの間には、２つの抵抗Ｒ３，Ｒ４が配設されている。そして、オペアンプＵ３の出力は、２分されて、一方が差動回路部５５へ入力されるとともに、他方は抵抗Ｒ３を介して差動回路部５４へ入力されるようになっている。
【００５７】
前記差動回路部５４は、オペアンプＵ４と、コンデンサＣ３と、抵抗Ｒ５，Ｒ６と、を含んで構成されている。差分回路部５３から抵抗Ｒ３を介して出力される信号は、オペアンプＵ４の非反転入力端子に入力される。また、オペアンプＵ４の反転入力端子と出力端子とは、並列に接続されたコンデンサＣ３および抵抗Ｒ５により接続されている。さらに、オペアンプＵ４の反転入力端子は抵抗Ｒ６を介してグランドに、オペアンプＵ４の出力端子は上記端子ＴＰ６に、それぞれ接続されている。この差動回路部５４は、差分回路部５３からの出力を例えば１０倍に増幅して出力するものである。
【００５８】
同様に、差動回路部５５は、オペアンプＵ５と、コンデンサＣ４と、抵抗Ｒ７，Ｒ８，Ｒ９と、を含んで構成されている。差分回路部５３から出力される信号は、抵抗Ｒ７を介して、オペアンプＵ５の反転入力端子に入力される。また、オペアンプＵ５の反転入力端子と出力端子とは、並列に接続されたコンデンサＣ４および抵抗Ｒ８により接続されている。さらに、オペアンプＵ５の非反転入力端子は抵抗Ｒ９を介してグランドに、オペアンプＵ５の出力端子は上記端子ＴＰ８に、それぞれ接続されている。この差動回路部５５は、差分回路部５３からの出力を反転させた後に、前記差動回路部５４と同一の増幅率で（例えば上述したような１０倍に）増幅して出力するものである。
【００５９】
このように、端子ＴＰ６から出力される信号と、端子ＴＰ８から出力される信号とは、互いに反転されたものとなっている。従って、このような信号を、検出部１５からプローブ２や接続ケーブル１１を介して制御／演算処理部３へ出力する際に、伝送経路上においてノイズが重畳されたとしても、端子ＴＰ６から出力される信号と端子ＴＰ８から出力される信号との差分を取ることにより、ノイズをキャンセルして２倍の振幅の信号を得ることができるようになっている。
【００６０】
そして、コイル３２，３３により検出された信号は、先端部７内に配設されている電気回路基板４１に構成された上述したような回路により、伝送経路上でのノイズが重畳される前に、増幅され、かつ差分が取られているために、ノイズの影響を低減することが可能となっている。
【００６１】
なお、上述では、検出手段における磁気センサとしてコイルを用いているが、これに限るものではなく、磁気抵抗効果を応用したＭＲセンサや、その他の磁気センサを用いても構わない。
【００６２】
このような実施形態１によれば、磁石やコイルの周面側を保持する保持部材を磁性体または強磁性体により形成したために、該保持部材が、磁軸方向の磁束の通過を許容し、磁軸に対する外径方向に漏れ出す磁束を低減する磁気シールド手段の機能を果たすことができる。これにより、先端外装部材の外径側に漏れ出す磁束が低減されて、先端外装部材の近傍に検出対象以外の臓器等が存在したとしても、検出結果への影響を小さくすることができ、より高い精度で検出対象を検出することが可能となる。
【００６３】
なお、本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、発明の主旨を逸脱しない範囲内において種々の変形や応用が可能であることは勿論である。
【産業上の利用可能性】
【００６４】
本発明は、磁性流体を測定するための磁性流体検出装置に好適に利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００６５】
【図１】本発明の実施形態１における磁性流体検出装置の構成を示す図。
【図２】上記実施形態１におけるプローブの外観を正面側から示す一部断面を含む斜視図。
【図３】上記実施形態１におけるプローブの内部の構成を正面側から示す斜視図。
【図４】上記実施形態１におけるプローブの挿入部の内部の構成を示す一部断面を含む平面図。
【図５】上記実施形態１におけるプローブ先端部の内部の構成を示す一部断面を含む側面図。
【図６】上記実施形態１におけるプローブの検出部の構成を示す側断面図。
【図７】上記実施形態１におけるプローブの挿入部の内部の構成を底面側から示す斜視図。
【図８】上記実施形態１におけるプローブの挿入部の内部の構成を底面側から示す分解斜視図。
【図９】上記実施形態１におけるプローブの検出部から発生される磁束の様子を示す図。
【図１０】上記実施形態１におけるプローブの検出部に設けられた電気回路基板を示す回路図。
【図１１】従来の磁性流体検出装置のプローブ先端部から発生される磁束の様子を示す図。
【図１２】従来の磁性流体検出装置により臓器の奥深くに位置するリンパ節を検出しようとしているときの磁束の様子を示す図。
【符号の説明】
【００６６】
１…磁性流体検出装置
２…プローブ
３…制御／演算処理部（制御手段、演算処理手段）
４…表示部
５…挿入部
６…把持部
７…先端部
８…入力部
９…磁石（励磁手段）
１１，１２…接続ケーブル
１５…検出部
１６…支持部材
１６ａ…ビス孔
１７…固定部材
１７ａ，１７ｂ…軸受け
１７ｃ…溝
１８…クランク機構
１８ａ…連接棒
１８ｂ…円板部材
２１…モータ
２２…回転速度計
２３…信号線
２５…先端外装部材（外装部材）
２６…保持部材（磁気シールド手段、磁性部材）
２６ａ…収納室
２６ｂ，２６ｃ…開口
２６ｄ…軸孔
２６ｅ…基板取付面
２６ｆ…ビス孔
２６ｇ…孔
２６ｈ…挿通孔
３１…磁石（励磁手段）
３２，３３…コイル（検出手段）
３２ａ，３３ａ…絶縁被覆導線
３４，３５，３６，３７…絶縁部材
３８…樹脂
３９…銅箔
４１…電気回路基板
４１ａ…基板
４１ｂ…電気部品
４１ｃ…取付孔
４１ｄ…線材
４１ｅ…信号線
４２，４３…ビス
５１，５２…電流／電圧変換増幅部
５３…差分回路部
５４，５５…差動回路部
代理人    弁理士      伊    藤      進
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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