(57)【要約】【課題】  本発明はＥＳＲイメージング方法及び装置に関し、検体の実際の臓器とＥＳＲイメージング画像との対応関係を把握することができるＥＳＲイメージング方法及び装置を提供することを目的としている。【解決手段】  動物のＥＳＲ画像を得るＥＳＲイメージング装置において、動物をその内部に閉じ込める透明な動物固定装置８に所定間隔でラジカル試薬を埋め込むラジカル試薬ポイント４７を設けると共に、前記動物固定装置８を３次元方向から写真撮影できるカメラ３５を具備し、該カメラ３５で撮影した動物固定装置８の撮影像と、ＥＳＲイメージ画像を重畳して表示するように構成する。【選択図】    図４
2006149723.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
動物のＥＳＲ画像を得るＥＳＲイメージング装置において、
動物をその内部に閉じ込める透明な動物固定装置に所定間隔でラジカル試薬を埋め込むラジカル試薬ポイントを設ける工程と、
前記動物固定装置を３次元方向から写真撮影できるカメラを具備する工程と、
該カメラで撮影した動物固定装置の撮影像と、ＥＳＲイメージ画像を重畳して表示する工程と、
を含むことを特徴とするＥＳＲイメージング方法。
【請求項２】
動物のＥＳＲ画像を得るＥＳＲイメージング装置において、
動物をその内部に閉じ込める透明な動物固定装置に所定間隔でラジカル試薬を埋め込むラジカル試薬ポイントを設けると共に、
前記動物固定装置を３次元方向から写真撮影できるカメラを具備し、
該カメラで撮影した動物固定装置の撮影像と、ＥＳＲイメージ画像を重畳して表示することを特徴とするＥＳＲイメージング装置。
【請求項３】
前記動物固定装置のＥＳＲ画像とカメラの撮影画像を重畳する場合に、ＥＳＲ画像のラジカル試薬ポイントとカメラで撮影した画像のラジカル試薬ポイントが一致するように合わせ込むことを特徴とする請求項２記載のＥＳＲイメージング装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はＥＳＲイメージング装置に関し、特にマウス、モルモット等の小動物を用いてＥＳＲイメージングを得るＥＳＲイメージング方法及び装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＥＳＲイメージング装置は、電子スピン共鳴を用いて動物の各部所のイメージング画像を得るようにしたものである（例えば特許文献１参照）。図８はＥＳＲイメージング装置の構成例を示す図である。図において、１は静磁場Ｈｏを発生する磁石で、電源２から電流が供給される励磁コイル３により励磁される。この静磁場内には、発振器４から１００ｋＨｚ程度の高周波が供給される静磁場変調用変調コイル５が配置され、更に静磁場の中心部分にループギャップ共振器６及び該ループギャップ共振器６と電磁的に結合するアンテナコイル７が配置されている。８はこのループギャップ共振器６内に移動可能に挿入される載置台で、移動機構９の駆動棒１０に取り付けられている。
【０００３】
１１はマイクロ波発振器で、生成されたマイクロ波方向性結合器１２、サーキュレータ１３、アンテナコイル７を介してループギャップ共振器６へ供給される。載置台に載置された測定対象の電子スピン共鳴によるマイクロ波エネルギーの吸収に基づいて発生するループギャップ共振器６からの反射マイクロ波は、サーキュレータ１３を介して取り出され、マイクロ波増幅器１４を介してクォドラチャ検波器１５へ送られる。このクォドラチャ検波器１５は、前記方向性結合器１２から分岐されたマイクロ波を参照信号としてクォドラチャ検波（直角位相検波）を行ない、９０゜位相の異なる２つの検波出力信号Ａ，Ｂを得る。
【０００４】
得られた検出信号Ａ，Ｂは、前記発振器４から参照信号が供給される復調器１６ａ，１６ｂへ増幅器１７ａ，１７ｂを介して供給される。復調器１６ａ，１６ｂの出力として得られる共鳴信号Ｅａ，Ｅｂは、Ａ／Ｄ変換器１８ａ，１８ｂを介して中央制御装置１９のデータ処理部へ送られ格納される。この中央制御装置１９は、前記電源２及び移動機構９に付属するパルスモータを駆動する駆動回路２０をそれぞれ制御する。
【０００５】
２１は高周波発振器で、得られる高周波ｆｍは、加算器２２を介してマイクロ波発振器１１の制御端子へ供給され、その結果、マイクロ波発振器１１の発振周波数はｆｍによる周波数変調を受ける。２３はこの高周波ｆｍを参照信号として前記検出信号Ａを復調する復調器で、得られた復調出力は、前記加算器２２を介してマイクロ波発振器１１にフィードバックされる。
【０００６】
ギャップを有する環状のループギャップ共振器６の中に測定対象の小動物例えばマウスＭを保持した載置台（動物固定装置）８が挿入されている。図９は従来の動物固定装置の外観構成例を示す図である。図において、８は動物固定装置、３０は該動物固定装置８の中ほどに設けられた半割の動物挿入部である。この動物固定装置８には、既知のスペクトル位置にＥＳＲ信号を発生する濃度既知の例えば粉末状の基準試料Ｒを一様に詰めたキャピラリー（図示せず）が台の全長にわたって取り付けられており、載置台を移動させると、キャピラリーとマウスＭは台と共にループギャップ共振器６に対して一体的に移動する。
【０００７】
ループギャップ共振器６は、その厚みが例えば２〜３ｍｍ程度に薄く作られているため、ループギャップ共振器６が内部に発生するＥＳＲ測定に寄与するマイクロ波磁界もそれに対応してＸ方向の幅が極めて狭いものとなる。そのため、測定により得られるＥＳＲ信号は、マウスをループギャップ共振器６の位置で薄くスライスした領域からの情報のみに基づくものとなる。そして、マウスＭのループバック共振器６に対する位置は、マウスを移動機構９により磁極間隙方向（Ｘ方向）に移動させることにより任意に設定できる。
【０００８】
例えば、測定位置をマウスＭの頭から尾まで適宜な間隔（例えば数ｍｍ程度）でステップ的に移動させ、各位置において励磁コイル３への励磁電流を掃引することにより静磁場を掃引し、掃引に伴って得られるＥＳＲ信号Ｅａ，Ｅｂをその都度制御装置１９へ格納すれば、マウスＭを数ｍｍ間隔でスライスした各領域についてのＥＳＲ測定を順次行なうことができる。
【特許文献１】特許第３１１７８４７号公報（段落０００９〜００１４、図１）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
前記ＥＳＲイメージング装置では、検体（前述の例ではマウス）はラジカル試薬を注入された後、動物固定装置に入れられ、そのままＥＳＲ信号を測定する共振器に挿入される。挿入された状態でＥＳＲイメージング信号が測定される。得られたＥＳＲイメージング信号は、画像処理されて２次元断層画像及び３次元立体画像として表示されるが、画像はラジカル試薬分布のみが表示される。
【００１０】
従来の装置では、得られる画像はラジカル試薬分布のみであるため、実際の臓器との位置関係が明確とならない。ラジカル試薬分布が目的とする臓器等の形状を反映している場合は分かりやすいが、臓器内の一部に偏っている場合又は複数の臓器にまたがって分布している場合は、判断するのが困難である。
【００１１】
本発明はこのような課題に鑑みてなされたものであって、検体の実物写真とＥＳＲイメージング画像とを重畳して見ることができるようにして、検体の実際の臓器とＥＳＲイメージング画像との対応関係を把握することができるＥＳＲイメージング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】
【００１２】
（１）請求項１記載の発明は、動物のＥＳＲ画像を得るＥＳＲイメージング装置において、動物をその内部に閉じ込める透明な動物固定装置に所定間隔でラジカル試薬を埋め込むラジカル試薬ポイントを設ける工程と、前記動物固定装置を３次元方向から写真撮影できるカメラを具備する工程と、該カメラで撮影した動物固定装置の撮影像と、ＥＳＲイメージ画像を重畳して表示する工程とを含むことを特徴とする。
【００１３】
（２）請求項２記載の発明は、動物のＥＳＲ画像を得るＥＳＲイメージング装置において、動物をその内部に閉じ込める透明な動物固定装置に所定間隔でラジカル試薬を埋め込むラジカル試薬ポイントを設けると共に、前記動物固定装置を３次元方向から写真撮影できるカメラを具備し、該カメラで撮影した動物固定装置の撮影像と、ＥＳＲイメージ画像を重畳して表示することを特徴とする。
【００１４】
（３）請求項３記載の発明は、前記動物固定装置のＥＳＲ画像とカメラの撮影画像を重畳する場合に、ＥＳＲ画像のラジカル試薬ポイントとカメラで撮影した画像のラジカル試薬ポイントが一致するように合わせ込むことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１５】
（１）請求項１記載の発明によれば、ＥＳＲイメージング装置の画像と、カメラの撮影画像とを重畳して表示するので、検体の実際の臓器とＥＳＲイメージング画像との対応関係を把握することが可能となる。
【００１６】
（２）請求項２記載の発明によれば、ＥＳＲイメージング装置の画像と、カメラの撮影画像とを重畳して表示するので、検体の実際の臓器とＥＳＲイメージング画像との対応関係を把握することが可能となる。
【００１７】
（３）請求項３記載の発明によれば、ＥＳＲ画像のラジカルポイントと、カメラで撮影した画像のラジカル試薬ポイントとが一致するように合わせ込むことができるので、検体の撮影部分の位置を正確に把握することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態例を詳細に説明する。
図１は本発明の要部の一実施の形態例を示す構成図である。図８と同一のものは、同一の符号を付して示す。図において、８は検体（例えばマウス）を固定する動物固定装置、３５は３次元方向から動物固定装置８を撮影するカメラである。３６，３７，３８はカメラ３５が取り付けられるカメラ支持部、３９は動物固定装置８が取り付けられるステージである。該ステージ３９は、所定方向に移動することができるようになっている。４０は、ステージ３９や、カメラ支持部３６〜３８が支持される支持部である。
【００１９】
このように構成された装置において、カメラ３５はカメラ支持部３６〜３８に必要に応じて取り付けられ、動物固定装置８を上下、左右、前後から撮影することができるようになっている。図２は本発明の動物固定装置の外観構成例を示す図である。図において、４５はアクリル等の透明樹脂で作られた半割部、４６は動物挿入部である。半割部４５を透明樹脂にしたのは、カメラで動物の写真をとるためである。以下、動物としてマウスを用いる場合について説明するが、その他の動物であってもよいことはいうまでもない。
【００２０】
４７は半割部４５に設けられたラジカル試薬ポイントである。このラジカル試薬ポイント４７は、図に示すように一定間隔で複数設けられている。このラジカル試薬ポイントは、ＥＳＲイメージデータと写真撮影データとの位置と大きさとの一致をとるために設けられるものであり、詳細については後述する。
【００２１】
このラジカル試薬ポイント４７の形状は、ポイント状であっても、線状であってもよい。そして、同一の大きさにラジカル試薬が埋め込まれる。４８は、ステージ３９に動物固定装置８を取り付ける際に、水平方向と垂直方向の位置決めを行なうための水平・垂直線である。動物固定装置８を支持するステージ３９は、マウスを磁場が形成されている撮影位置に移動させるための移動機構が設けられている。
【００２２】
図３は動物固定装置にマウスが固定された状態を示す図である。図２と同一のものは、同一の符号を付して示す。図において、Ｍは動物固定装置８に取り付けられたマウスである。該マウスＭは、動かないようにテープ等で固定される。
【００２３】
図４は本発明の一実施の形態例を示す構成図である。図１、図８と同一のものは、同一の符号を付して示す。図において、３５は動物固定装置８に取り付けられたマウスを撮影するためのカメラである。このカメラ３５は、どのような種類のものであっても構わないが、ディジタルカメラであることが望ましい。カメラ３５から直にディジタル画像データが得られるからである。通常のフィルムカメラの場合、撮影したフィルムに記録された画像をディジタル画像データに変換するためのＡ／Ｄ変換器を必要とする。
【００２４】
前記カメラ３５は、マウスＭを上下方向、左右方向、前後方向に撮影することができるようにカメラ支持部３６〜３８（図１参照）に取り付けられる。そして、該カメラ３５からの出力信号（ディジタル画像データ）は、中央制御装置１９に入力される。５０は、ＥＳＲ画像と写真撮影画像とを表示する表示部、５１は中央制御装置１９に各種コマンド等を入力するための操作部であり、例えばキーボードやマウス等が用いられる。３９ａは動物固定装置８を撮影位置方向に移動させる移動部、３９ｂはこの移動部３９ａに駆動力を与える駆動部である。該移動部３９ａと駆動部３９ｂとで図１のステージ３９を構成している。このように構成された動作を説明すれば、以下の通りである。
【００２５】
先ず、動物固定装置８にマウスＭを取り付ける。そして、マウスＭにラジカル試薬を注入する。それと同時に、ラジカル試薬ポイント４７にラジカル試薬を埋め込む。ここで、マウスＭに注入する試薬と、ラジカル試薬ポイント４７に埋め込む試薬は同一のものでなくてもよい。そして、マウスＭを動物固定装置８にテープ等で固定する。図５は、マウスの固定状態を上から見た図である。本発明によれば、マウスＭの拡大画像を得ることもできる。図６はマウスの頭部の拡大例を示す図である。
【００２６】
次に、操作部５１から指令を送り、マウスＭを撮影位置まで移動させる。この状態でＥＳＲ画像を得ると共に、カメラ３５でマウスＭの撮影を行なう。ＥＳＲイメージ画像を得る工程については、図８について詳述したので、ここではその説明は省略する。中央制御装置１９は、ＥＳＲ画像を表示部５０に表示する。それと同時に、カメラ３５で撮影された画像は、中央制御装置１９に入力される。そこで、中央制御装置１９は、ＥＳＲイメージング画像とカメラ３５による撮影画像とを重ね合わせて表示する。
【００２７】
ここでは、例としてＸＹ面（水平面）に貼り付けた写真データとＥＳＲイメージング画像（２次元ＸＹ面切片に投影）を重ねあわせる。図７は画像の合わせ方の説明図である。図７の（ａ）は表示部５０に表示された画像例を示す図である。図において、Ｍはマウスで、５５はラジカル試薬ポイントに反応して抽出されたＥＳＲイメージ画像である。４７はＥＳＲイメージングにより抽出されたラジカル試料ポイント、４７’はカメラ３５で撮影されたマウス像と一緒に写っているラジカル試料ポイントである。図の例では、ラジカル試料ポイント４７と４７’はずれている。
【００２８】
ここで、オペレータは、操作部５１を操作して、ラジカル試料ポイント４７’がラジカル試料ポイント４７に一致するようにする。具体的には、カメラ３５の倍率と撮影位置を調整する。この結果、ラジカル試料ポイント４７と４７’が図７の（ｂ）に示すように完全に一致する。この状態で、ＥＳＲイメージング画像を観察すると、そのＥＳＲイメージング画像５５の位置は、マウスＭのどの部分であるのかを正確に判断することができる。
【００２９】
このように、本発明によれば、ＥＳＲイメージング装置の画像と、カメラの撮影画像とを重畳して表示するので、検体（マウス）の実際の臓器とＥＳＲイメージング画像との対応関係を把握することが可能となる。また、ＥＳＲ画像のラジカル試薬ポイントと、カメラで撮影した画像のラジカル試薬ポイントとが一致するように合わせ込むことができるので、検体（マウス）の撮影部分の位置を正確に把握することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】本発明の要部の一実施の形態例を示す構成図である。
【図２】本発明の動物固定装置の外観構成例を示す図である。
【図３】動物固定装置にマウスが固定された状態を示す図である。
【図４】本発明の一実施の形態例を示す構成図である。
【図５】マウスの固定状態を上から見た図である。
【図６】マウスの頭部の拡大例を示す図である。
【図７】画像の合わせ方の説明図である。
【図８】ＥＳＲイメージング装置の構成例を示す図である。
【図９】従来の動物固定装置の外観構成例を示す図である。
【符号の説明】
【００３１】
１      磁石
２      電源
３      励磁コイル
４      発振器
５      静磁場変調用コイル
６      ループギャップ共振器
７      アンテナコイル
８      動物固定装置
１１    マイクロ波発振器
１２    方向性結合器
１３    サーキュレータ
１５    クォドラチャ検波器
１６ａ  復調器
１６ｂ  復調器
１８ａ  Ａ／Ｄ変換器
１８ｂ  Ａ／Ｄ変換器
１９    中央制御装置
２０    駆動回路
２１    高周波発振器
２２    加算器
２３    復調器
２５    勾配コイル
３５    カメラ
３９ａ  移動部
３９ｂ  駆動部
５０    表示部
５１    操作部
【図１】
2006149723.tif 000003
【図２】
2006149723.tif 000004
【図３】
2006149723.tif 000005
【図４】
2006149723.tif 000006
【図５】
2006149723.tif 000007
【図６】
2006149723.tif 000008
【図７】
2006149723.tif 000009
【図８】
2006149723.tif 000010
【図９】
2006149723.tif 000011