(57)【要約】【課題】癌等の処置対象部位の早期発見・処置を可能としつつ患者の負担を軽減した被検体内導入装置を実現する。【解決手段】被検体内導入装置１は、標識物質に蛍光を生じさせるための励起光を出力する励起光出力部３と、標識物質から発せられる蛍光を検出するための蛍光撮像部４と、所定の反応物質を貯蔵する反応物質貯蔵部５と、反応物質貯蔵部５に貯蔵された反応物質を外部に放出するための放出栓６と、蛍光撮像部４および放出栓６の駆動状態等を制御する制御部７とを備える。標識物質は処置対象部位に付着して蛍光を発する性質を有することから、蛍光撮像部４によって取得された画像に基づき蛍光が発せられる位置を特定し、特定した位置に向けて所定の反応物質を放出することによって、患者の負担を低減しつつ処置対象部位に対する処置を確実に行うことが可能である。【選択図】        図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
被検体に導入され、該被検体内の処置対象部位に対して反応物質を投与することによって所定の処置を行う被検体内導入装置であって、
前記処置対象部位に付着した標識物質の位置を特定する標識特定手段と、
前記処置対象部位に対して作用する前記反応物質を貯蔵する反応物質貯蔵手段と、
前記反応物質貯蔵手段に貯蔵された前記反応物質を、前記標識特定手段によって特定された前記標識物質の位置に向けて放出する放出手段と、
を備えたことを特徴とする被検体内導入装置。
【請求項２】
前記標識物質は、前記処置対象部位に付着した状態で蛍光を発する機能を有し、
前記標識特定手段は、前記標識物質が発する蛍光を検出することによって前記標識物質の位置を特定することを特徴とする請求項１に記載の被検体内導入装置。
【請求項３】
前記標識物質を貯蔵する標識物質貯蔵手段と、
前記標識物質貯蔵手段に貯蔵された標識物質を放出する標識放出手段と、
をさらに備えたことを特徴とする請求項１または２に記載の被検体内導入装置。
【請求項４】
前記反応物質は、所定の光が照射されることにより前記処置対象部位を形成する体内組織に対して反応活性となる光触媒を含んで形成されたことを特徴とする請求項１〜３のいずれか一つに記載の被検体内導入装置。
【請求項５】
前記反応物質貯蔵手段は、あらかじめ前記所定の光を照射された反応活性状態の前記反応物質を貯蔵することを特徴とする請求項４に記載の被検体内導入装置。
【請求項６】
前記反応物質貯蔵手段は、前記体内組織に対して反応不活性状態の前記反応物質を貯蔵し、
前記放出手段は、前記反応物質を反応不活性の状態で放出し、
前記放出手段によって放出された前記反応物質に対して前記所定の光を照射する光照射手段をさらに備えたことを特徴とする請求項４に記載の被検体内導入装置。
【請求項７】
前記反応物質は、前記光触媒として酸化チタンを用いて形成され、
前記光照射手段は、前記所定の光として紫外光を前記反応物質に対して照射することを特徴とする請求項４〜６のいずれか一つに記載の被検体内導入装置。
【請求項８】
前記標識物質は、前記反応物質と一体的に形成されたことを特徴とする請求項１〜７のいずれか一つに記載の被検体内導入装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、被検体に導入され、該被検体内の処置対象部位に対して反応物質を投与することによって所定の処置を行う被検体内導入装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、癌等の体内疾患の早期発見・治療を行うための技術の研究・開発が盛んに行われている。具体的には、かかる技術の例として、いわゆる陽電子放射断層撮影装置（Positron Emission Tomography：以下、「ＰＥＴ」と称する）や、光線力学的療法（Photodynamic Therapy：以下、「ＰＤＴ」と称する）が提案されている。
【０００３】
ＰＥＴは、癌の早期発見を目的とした技術であり、旺盛な増殖力を有する癌細胞が通常の細胞と比較して大量のブドウ糖を消費する特性を利用して癌細胞を発見する技術である。具体的には、ＰＥＴでは、陽電子を放出する機能を有する物質を含むブドウ糖に導入し、導入したブドウ糖に含まれる陽電子に起因して放出される放射線（γ線）を観察することによって癌細胞の位置を特定する。上述したように、癌細胞は大量のブドウ糖を消費することから、導入されたブドウ糖は大量に癌細胞に取り込まれることとなり、ブドウ糖に含まれる陽電子に起因して放出される放射線は、他の正常な細胞と比較して大量のものとなる。そのため、患者から放出される放射線量の位置依存性を測定することによって、癌細胞の位置を特定することが可能である（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
ＰＤＴは、癌の早期発見のみならず癌細胞の殺傷をも目的とした技術である。具体的には、ＰＤＴは、癌細胞に取り込まれやすい性質を有すると共に光感受性物質であるポルフィマーナトリウム・フォトフリン（以下、単に「フォトフリン」と称する）を患者の体内に導入することによって行われる。体内に導入されたフォトフリンは、時間の経過と共に徐々に癌細胞に取り込まれ、癌細胞に取り込まれた時期を見計らって体外から６３０ｎｍの波長の赤色光線を照射することによってフォトフリンの光増感反応を生じさせ、かかる光増感反応を生じたフォトフリンによって癌細胞を破壊する。
【０００５】
【特許文献１】特開２００３−２５５０４８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、ＰＥＴおよびＰＤＴ等の従来技術は、過去の技術と比較して癌の治癒率が向上するという利点を有する一方で、患者に多大な負担を強いるという点で課題を有する。以下、かかる課題について詳細に説明する。
【０００７】
まず、ＰＥＴは上述したようにあくまで癌の早期発見を目的とした技術であって、それ自体によって癌を治療するものではない。従って、ＰＥＴを使用した場合には、ＰＥＴによる癌細胞の発見後に従来と同様の外科手術を受ける必要があり、従来と同様に長期の入院を必要とするなど、患者の肉体的負担が非常に大きなものとなる。特に、ＰＥＴは空間分解能の点で課題を有することから癌細胞の位置を正確に特定することは困難であり、外科手術を行う場合には、確実に癌細胞を除去するためには比較的広い範囲に渡って外科的な処置を行う必要があり、かかる観点からも患者に多大な負担を強いることとなる。
【０００８】
また、ＰＥＴでは、空間分解能が低いために微小な癌領域を発見することは容易ではない。従って、ＰＥＴによって癌細胞の存在を確実に特定できるのは、癌細胞がある程度増殖した段階に至ってからであり、このような段階の癌を除去するためには、広範囲に渡って外科的な処置を行うことが必要となり、やはり患者の肉体的な負担は膨大なものとなる。
【０００９】
一方、ＰＤＴに関しても患者に与える負担は大きい。上述したようにＰＤＴにて使用するフォトフリンは光感受性物質であることから、癌細胞に取り込まれていないフォトフリンに光が照射されることを防止する必要がある。すなわち、正常な細胞の近傍にフォトフリンが存在する状態で光が照射された場合には、フォトフリンが正常な細胞を破壊するおそれがある。このため、ＰＤＴを用いた場合には、フォトフリンが体内に導入されて癌細胞に取り込まれるまでの間は極力光を避ける必要があり、癌細胞を破壊するための赤色光線を照射した後も、患者は数週間に渡って暗室内で生活する必要がある。以上のように、ＰＤＴによる癌治療の場合、数週間に渡って不便な生活を強いられることになると共に、長期の入院を強いられることから社会復帰が遅れるという点で患者に多大な負担を与えることとなる。
【００１０】
以上のように、ＰＥＴ、ＰＤＴ等の従来の治療技術では、治癒確率の向上等の利点を有する一方で、癌等の早期発見が困難であると共に患者の負担が多大となるという課題を有していた。従って、本発明は、癌等の処置対象部位の早期発見・処置を可能としつつ患者の負担を軽減した被検体内導入装置を実現することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、請求項１にかかる被検体内導入装置は、被検体に導入され、該被検体内の処置対象部位に対して反応物質を投与することによって所定の処置を行う被検体内導入装置であって、前記処置対象部位に付着した標識物質の位置を特定する標識特定手段と、前記処置対象部位に対して作用する前記反応物質を貯蔵する反応物質貯蔵手段と、前記反応物質貯蔵手段に貯蔵された前記反応物質を、前記標識特定手段によって特定された前記標識物質の位置に向けて放出する放出手段とを備えたことを特徴とする。
【００１２】
この請求項１の発明によれば、処置対象部位に付着した標識物質の位置を特定する標識特定手段と、標識特定手段によって特定された標識物質の位置に向けて反応物質を放出する放出手段とを備えたこととしたため、単一の装置によって処置対象部位の発見・処置を行うことが可能である。
【００１３】
また、請求項２にかかる被検体内導入装置は、上記の発明において、前記標識物質は、前記処置対象部位に付着した状態で蛍光を発する機能を有し、前記標識特定手段は、前記標識物質が発する蛍光を検出することによって前記標識物質の位置を特定することを特徴とする。
【００１４】
また、請求項３にかかる被検体内導入装置は、上記の発明において、前記標識物質を貯蔵する標識物質貯蔵手段と、前記標識物質貯蔵手段に貯蔵された標識物質を放出する標識放出手段とをさらに備えたことを特徴とする。
【００１５】
また、請求項４にかかる被検体内導入装置は、上記の発明において、前記反応物質は、所定の光が照射されることにより前記処置対象部位を形成する体内組織に対して反応活性となる光触媒を含んで形成されたことを特徴とする。
【００１６】
また、請求項５にかかる被検体内導入装置は、上記の発明において、前記反応物質貯蔵手段は、あらかじめ前記所定の光を照射された反応活性状態の前記反応物質を貯蔵することを特徴とする。
【００１７】
また、請求項６にかかる被検体内導入装置は、上記の発明において、前記反応物質貯蔵手段は、前記体内組織に対して反応不活性状態の前記反応物質を貯蔵し、前記放出手段は、前記反応物質を反応不活性の状態で放出し、前記放出手段によって放出された前記反応物質に対して前記所定の光を照射する光照射手段をさらに備えたことを特徴とする。
【００１８】
また、請求項７にかかる被検体内導入装置は、上記の発明において、前記反応物質は、前記光触媒として酸化チタンを用いて形成され、前記光照射手段は、前記所定の光として紫外光を前記反応物質に対して照射することを特徴とする。
【００１９】
また、請求項８にかかる被検体内導入装置は、上記の発明において、前記標識物質は、前記反応物質と一体的に形成されたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００２０】
本発明にかかる被検体内導入装置は、処置対象部位に付着した標識物質の位置を特定する標識特定手段と、標識特定手段によって特定された標識物質の位置に向けて反応物質を放出する放出手段とを備えたこととしたため、単一の装置によって処置対象部位の発見・処置を行うことが可能であり、患者の負担を軽減しつつ癌組織等の処置対象部位の治療が可能であるという効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下、この発明を実施するための最良の形態（以下では、単に「実施の形態」と称する）である被検体内導入装置について説明する。なお、図面は模式的なものであり、各部分の厚みと幅との関係、それぞれの部分の厚みの比率などは現実のものとは異なることに留意すべきであり、図面の相互間においても互いの寸法の関係や比率が異なる部分が含まれていることはもちろんである。また、以下に説明する実施の形態では、特許請求の範囲における「処置対象部位」として癌細胞が増殖した部位を例とし、「処置対象部位に対する処置」として、癌細胞を破壊することを例として説明するが、後述するようにかかる例に限定して解釈する必要はない。
【００２２】
（実施の形態１）
まず、実施の形態１にかかる被検体内導入装置について説明する。図１は、本実施の形態１にかかる被検体内導入装置の使用態様について示す模式図である。図１に示すように、被検体内導入装置１は、外形が小型カプセル形状となるよう形成されており、被検体（患者）２の口腔部から体内に導入されてから再び被検体２外部に排出されるまでの間、被検体２内にて所定の機能を発揮する構成を有する。なお、本実施の形態１では、後述する標識物質は、被検体内導入装置１とは別個独立に被検体２に導入されることとする。
【００２３】
図２は、被検体内導入装置１の内部構成を示す模式的なブロック図である。図２に示すように、被検体内導入装置１は、標識物質に蛍光を生じさせるための励起光を出力する励起光出力部３と、標識物質から発せられる蛍光を検出するための蛍光撮像部４と、所定の反応物質を貯蔵する反応物質貯蔵部５と、反応物質貯蔵部５に貯蔵された反応物質を外部に放出するための放出栓６と、蛍光撮像部４および放出栓６の駆動状態等を制御する制御部７とを備える。
【００２４】
励起光出力部３は、標識物質が蛍光を生じるために必要となる励起光を出力するためのものである。具体的には、励起光出力部３は、ＬＥＤ（Light Emitting Diode）等の光学素子を備えて形成され、標識物質に対応した所定波長の光を出力する機能を有する。
【００２５】
蛍光撮像部４は、標識物質から発せられる蛍光に対応した波長の光を撮像するためのものである。蛍光撮像部４は、例えば通常のＣＣＤ等の撮像素子および光学系の他に、蛍光に対応した波長を含む波長範囲の光を透過する波長フィルタを備えた構成を有する。後述するように、本実施の形態１では、標識物質として、癌細胞に付着した状態で蛍光を発する性質を有する物質を用いることとしており、かかる標識物質の位置を検出する観点から、標識物質が発する蛍光を撮像する蛍光撮像部４を備える構成を採用する。
【００２６】
反応物質貯蔵部５は、反応物質を貯蔵するためのものである。本実施の形態１では、処置対象部位として癌細胞を想定し、処置の内容として癌細胞の破壊を想定することから、反応物質としては癌細胞を破壊する機能を有する物質を用いることとする。具体的には、本実施の形態１では反応物質として光触媒、より具体的には粉状に形成された二酸化チタン（ＴｉＯ2）を用いることとし、反応物質貯蔵部５内には、あらかじめ紫外光を照射しておくことによって癌細胞に対して反応活性化した状態の二酸化チタンが保存される。なお、かかる目的の光触媒としては、二酸化チタンの他に二酸化スズ（ＳｎＯ2）、酸化亜鉛（ＺｎＯ）等を用いることとしても良い。また、光触媒として二酸化チタン等の紛状体をそのまま用いることとしても良いが、例えば所定の粒子の表面上に二酸化チタン等を付着させた構造とすることも好ましい。
【００２７】
反応物質貯蔵部５の具体的な構成としては、反応物質を貯蔵可能であると共に、放出栓６との相互作用によって反応物質を被検体内導入装置１の外部に放出できるものであれば任意の構成として良い。本実施の形態１では、貯蔵する反応物質に対して弾性部材等によって付勢することで、放出栓６を開放することによって反応物質が速やかに被検体内導入装置１の外部に放出される構造を有することとする。かかる構造の具体例としては、例えば、伸縮自在な弾性シートによって形成されたバルーン部材を反応物質貯蔵部５として使用し、バルーン部材内部に反応物質を貯蔵する構造によって実現することが可能である。特に光触媒の注入方法として適している方法として、電圧を印加して粒子状の光触媒を打ち込む方法がある。酸化チタン等の光触媒は、電圧を印加することによってチャージされ、加速した状態で強く患部に打ち込むことが可能であるという利点を有する。また、電圧印加による打ち込みは、患部だけに対して確実に光触媒を打ち込むことが可能であるという利点を有する。
【００２８】
放出栓６は、特許請求の範囲における放出手段の一例として機能するものである。具体的には、放出栓６は、制御部７の制御に基づき反応物質貯蔵部５に貯蔵された反応物質を、被検体内導入装置１の外部であって、標識物質が位置する領域に向けて所定の加速度を与えた状態で放出する機能を有する。なお、本実施の形態１では、放出栓６は、単に開閉機構によって形成され、放出栓６を開放することによって反応物質を放出する構成を採用したが、かかる構造に限定して解釈する必要はなく、例えばポンプとして機能することとしても良いし、放出方向を調整可能な構造とすることも好ましい。
【００２９】
制御部７は、蛍光撮像部４および放出栓６の駆動状態等を制御するためのものであり、より具体的には、蛍光撮像部４によって撮像された画像に基づき処置対象部位たる癌細胞の存在領域の位置を特定し、特定した位置に対して反応物質を放出させる機能を有する。すなわち、制御部７は、蛍光撮像部４によって取得された画像データに基づき標識物質の位置を特定する標識特定部８と、特定した標識物質の位置に向かって反応物質が放出されるよう制御動作を行う放出制御部９とを備える。
【００３０】
標識特定部８は、蛍光撮像部４によって撮像された画像データに基づき標識物質の有無の判定を行う機能と、標識物質が存在する場合には位置の特定を行う機能とを有する。かかる機能を実現するものであれば標識特定部８における具体的な処理内容は任意のものとして良いが、例えば、標識特定部８は、蛍光撮像部４によって得られた画像データを分析し、例えば輝度が所定値以上の領域を検出し、かかる領域の画像上の位置に基づき標識物質が存在する領域の位置の特定を行う。標識物質は癌細胞が存在する領域に付着することから、標識特定部８が標識物質の位置を特定することによって、癌細胞が存在する領域の位置を特定することが可能である。
【００３１】
なお、標識物質の存在領域の位置とは、被検体２上の絶対的な位置としても良いが、必要最小限の構成としては被検体内導入装置１に対する相対位置であれば足りる。本実施の形態１にかかる被検体内導入装置１は、癌細胞の発見のみならず反応物質を用いた治癒行為まで行う機能を有することから、ＰＥＴ等のように被検体２上の絶対的な位置を特定する必要がないためである。
【００３２】
放出制御部９は、標識特定部８によって特定された標識物質の位置に向けて反応物質が放出されるよう所定の制御を行う機能を有する。本実施の形態１では、放出制御部９は、簡易な構成として放出栓６の開閉状態の制御のみを行うこととするが、かかる制御に加え、例えば反応物質の放出方向の制御等を行うこととしても良い。
【００３３】
次に、本実施の形態１にかかる被検体内導入装置１の動作について説明する。図３は、被検体２内における被検体内導入装置１の動作を説明するための模式図である。上述のように、本実施の形態１ではあらかじめ標識物質が被検体２内に導入されており、標識物質は、特許請求の範囲における「処置対象部位」の一例たる癌組織１３に付着している。
【００３４】
まず、被検体内導入装置１は、励起光出力部３によって励起光を出力すると共に蛍光撮像部４によって被検体２内の体内組織１１に対する撮像動作を繰り返す。蛍光撮像部４によって撮像された画像データは、制御部７に順次転送され、制御部７は、標識特定部８によって標識物質１２から発せられる蛍光に対応した発光部分の画像上の位置等を分析することによって、標識物質１２の具体的な位置の特定を行う。上述したように、標識物質１２は癌細胞に対して付着する性質を有することから、標識物質１２の位置を特定することによって、被検体２内部における癌組織１３の位置が特定されることとなる。
【００３５】
その後、被検体内導入装置１は、癌組織１３を破壊するために反応物質を放出する。具体的には、被検体内導入装置１は、放出制御部９によって放出栓６が開状態となるよう制御が行われ、反応物質貯蔵部５に貯蔵された反応物質１４が癌組織１３に向かって放出される。上述のように、本実施の形態１では反応物質１４は光触媒たる二酸化チタンによって形成され、二酸化チタンはあらかじめ紫外光を照射されることによって活性化されていることから、癌組織１３と接触した際に反応物質として機能し、癌組織１３を形成する癌細胞を破壊する。以上が本実施の形態１にかかる被検体内導入装置１の動作である。
【００３６】
次に、本実施の形態１にかかる被検体内導入装置１の利点について説明する。まず、本実施の形態１にかかる被検体内導入装置１は、単一の機器によって癌組織等の処置対象部位の発見・治療を行う構成を採用する。このため、本実施の形態１にかかる被検体内導入装置１は、従来のＰＥＴのように癌組織等を発見した後に別途外科手術等を行う必要が無く、患者（被検体２）の肉体的負担を軽減することが可能である。具体的には、本実施の形態１にかかる被検体内導入装置を用いた場合には、体内に導入してから再び排出されるまでの数時間の間で癌組織等の処置対象部位の発見・処置が完了するため、従来の医療装置と比較して患者の負担はきわめて軽減されることとなる。
【００３７】
また、処置対象部位の発見・処置を単一の機器によってほぼ同時に行う構成を採用することによって、本実施の形態１にかかる被検体内導入装置１は、処置対象部位の位置を特定するための機構を単純化することが可能である。すなわち、ＰＥＴ等のように処置対象部位に対する処置機能を備えない装置によって処置対象部位の位置特定を行うこととした場合には、処置を行う医者または装置に対して、処置対象部位の位置に関する客観的な情報を伝達する必要があり、処置対象部位に関して被検体２上における客観的な位置を特定する必要が生じる。これに対して、本実施の形態１では被検体内導入装置１が処置対象部位の位置検出および処置の双方を行うこととしたため、処置対象部位に関して被検体２上の客観的な位置を特定する必要がなく、被検体内導入装置１に対する相対的な位置を把握すれば足りる。このため、本実施の形態１にかかる被検体内導入装置１は、客観的な位置検出機構等を備えることなく処置対象部位に対する処置を行うことが可能である。
【００３８】
また、図１等にも示したように、本実施の形態１にかかる被検体内導入装置１は、小型カプセル状の外形を有し、かかるカプセル内に必要な構成要素をすべて備えた構成を有する。このため、被検体内導入装置１を体内に導入した後は何ら外部機器等を用いることなく処置対象部位の発見・処置が行われることとなり、患者（被検体２）は、ＰＥＴ、ＰＤＴのように外部機器を用いた手法とは異なり自由に行動することが可能である。従って、本実施の形態１にかかる被検体内導入装置１は、処置対象部位の発見・処置を行っている最中であっても患者（被検体２）の負担を従来よりも軽減することが可能である。
【００３９】
また、本実施の形態１にかかる被検体内導入装置１は、ＰＤＴ等の従来技術と比較して反応物質の使用量を大幅に低減できるという利点を有する。すなわち、例えばＰＤＴの場合には癌組織の具体的な位置を特定すること無くフォトフリンを患者の体内に導入するため、体内全体である程度の濃度とするために大量のフォトフリンを使用する必要がある。これに対して、本実施の形態１にかかる被検体内導入装置１は、特定した位置に対して集中的に反応物質を放出する構成を採用することから、局所的に処置に充分な濃度となる量の反応物質によって処置を行うことが可能であり、ＰＤＴ等と比較して反応物質の使用量を大幅に低減することが可能であり、使用コストを低減することができるという利点を有することとなる。
【００４０】
さらに、本実施の形態１にかかる被検体内導入装置１は、癌組織等の処置対象部位に作用する標識物質を用いることとしたため、処置対象部位の早期発見の確実性が向上するという利点を有する。すなわち、通常の視覚情報を用いて癌組織等の処置対象部位であるか否かの判定を行うことは容易ではなく、特に本実施の形態１にかかる被検体内導入装置１は、例えば癌組織の早期発見を目的とすることから、処置の対象たる処置対象部位が通常の体内組織と外見上は区別がつかない可能性が高い。これに対して、標識物質は例えば癌細胞を形成する特定のタンパク質に作用して蛍光特性等を示すことから、癌組織等の規模・形状に依存することなく処置対象部位を発見することが可能である。以上のことから被検体内導入装置１は、細胞数が１００程度の微小な癌組織等であっても確実に発見することが期待でき、早期癌等の確実な発見が可能であるという利点を有する。
【００４１】
また、本実施の形態１では、標識物質として蛍光物質を用いることにより簡易な機構によって標識特定が可能であるという利点を有する。すなわち、蛍光作用による標識物質の発光を検出することによって標識特定を行うことが可能であることから、蛍光を生じさせるための励起光を出力する機構と、蛍光を検出する機構とを備えることによって標識特定が可能となる。これらの機構はそれぞれ既知のＬＥＤ等の発光素子およびＣＣＤ等の撮像素子とによって容易に実現することが可能であることから、標識特定を行う機構を簡易な構成にて実現することが可能である。
【００４２】
また、本実施の形態１では、反応物質として光触媒を用いることとしている。光触媒は、反応不活性の状態では体内組織に対して作用しない一方で所定の光を照射することによって反応活性な状態となる特性を有するが、反応活性となる期間は、光触媒を構成する具体的な材料および光照射時間、照射輝度等を変化させることによって調整が可能である。従って、反応活性となる期間を適宜調整することによって、仮に被検体２内に処置対象部位に対する処置に用いられなかった反応物質が残存した場合であっても速やかに反応不活性な状態に変化させることが可能であり、正常な体内組織に対して悪影響を及ぼすことを回避することができるという利点を有する。
【００４３】
特に、本実施の形態１では、光触媒の例として二酸化チタンを用いることとしている。二酸化チタンは、化粧品の材料としても利用されるほど人体にとって無害な物質であることから、反応物質として二酸化チタンを使用した場合には、より人体にとって安全な被検体内導入装置を実現できるという利点を有する。
【００４４】
（実施の形態２）
次に、実施の形態２にかかる被検体内導入装置について説明する。本実施の形態２にかかる被検体内導入装置は、反応物質としての光触媒を反応不活性な状態で貯蔵する一方、処置対象部位に対して放出した後に光照射を行うことによって反応活性な状態に変化させる構成を有する。
【００４５】
図４は、本実施の形態２にかかる被検体内導入装置の構成を示す模式的なブロック図である。なお、図４以下において、実施の形態１と同様の符号・名称を付したものは、以下で特に言及しない限りにおいて実施の形態１と同様の構造・機能を有するものとする。このことは実施の形態２のみならず実施の形態３においても同様である。
【００４６】
図４に示すように、本実施の形態２にかかる被検体内導入装置１７は、実施の形態１における被検体内導入装置１と同様に励起光出力部３、蛍光撮像部４および放出栓６を備える。その一方で、被検体内導入装置１７は、実施の形態１と異なり反応物質を反応不活性な状態で貯蔵する反応物質貯蔵部１８と、放出された反応物質に対して、反応活性となるよう所定の照射光を照射するための光照射部１９と、励起光出力部３、蛍光撮像部４および放出栓６のみならず光照射部１９の駆動状態についても制御する制御部２０とを備える。
【００４７】
反応物質貯蔵部１８の具体的な構造としては、実施の形態１における反応物質貯蔵部５と同様のものを用いることが可能である。なお、本実施の形態２では、貯蔵対象が反応不活性なものとなることから、反応物質貯蔵部５を形成する部材としては、実施の形態１における反応物質貯蔵部５と比較して自由に選択することが可能である。
【００４８】
光照射部１９は、反応物質として用いられる光触媒に対して反応活性となる光を照射するためのものである。具体的には、光照射部１９は、処置対象部位に向けて放出された反応物質に対して光照射を行う機能を有し、かかる光照射によって光触媒は反応活性の状態に変化し、処置対象部位に対して反応物質として作用することとなる。光照射部１９によって照射される光としては、例えば光触媒として二酸化チタンを使用した場合には紫外光を用いることとする。なお、光照射部１９の構成としては、上述の照射光を出力する機能を有すれば任意の構成とすることが可能であるが、本実施の形態２においては、照射範囲として標識特定部８が特定した標識物質の位置を含む領域を照射することが可能なよう、必要に応じて照射方向の調整が可能な構造を有することとする。
【００４９】
制御部２０は、実施の形態１における制御部７と同様に標識特定部８および放出制御部９を備える一方で、光照射制御部２１を新たに備える。光照射制御部２１は、放出制御部９によって制御される反応物質の放出タイミングにあわせて光照射を行うよう光照射部１９の駆動状態を制御する機能を有する。
【００５０】
次に、本実施の形態２にかかる被検体内導入装置１７の動作について説明する。図５は、被検体内導入装置１７の動作を説明するための模式図であり、以下図５を参照しつつ被検体内導入装置１７の動作について説明する。
【００５１】
まず、被検体内導入装置１７は、実施の形態１と同様に励起光出力部３によって励起光を出力すると共に蛍光撮像部４によって被検体内を撮像し、標識特定部８によって蛍光の有無および蛍光を発する標識物質１２の位置（すなわち処置対象部位の位置）を特定した後、標識物質１２に向けて反応物質を放出する。
【００５２】
その後、被検体内導入装置１７は、放出された反応物質に対して光照射部１９による光照射を行う。上述したように本実施の形態２では、反応物質として使用される光触媒は、反応不活性の状態で反応物質貯蔵部１８に貯蔵されている。このため、放出栓６を介して被検体内導入装置１７の外部に放出された後に光照射部１９によって所定の光を照射することによって光触媒を反応活性な状態に変化させ、癌組織１３に対して反応物質として作用させるのである。なお、本実施の形態２では、光照射部１９は、標識特定部８によってあらかじめ特定した標識物質１２の存在領域のみに対して光照射を行うこととする。従って、放出された反応物質１４のうち光照射部１９から出力された光の存在領域たる光照射範囲２３中に存在するものは反応活性な状態となり癌組織１３に対して作用する一方で、光照射範囲２３外に位置するために光が照射されないものに関しては、反応不活性の状態を維持することとなる。
【００５３】
次に、本実施の形態２にかかる被検体内導入装置１７の利点について説明する。本実施の形態２にかかる被検体内導入装置１７は、実施の形態１における被検体内導入装置１と同様の利点に加え、反応物質が光照射部１９からの照射光によって放出後に反応活性となることに起因した利点を有する。
【００５４】
まず、本実施の形態２にかかる被検体内導入装置１７は、反応物質貯蔵部１８を簡易な構造で実現することが可能であるという利点を有する。すなわち、反応物質貯蔵部１８に貯蔵されている段階ではすべての反応物質が反応不活性の状態であることから、反応物質が反応物質貯蔵部１８を形成する材料に対して化学的な作用を生じるおそれはない。従って、本実施の形態２では、プラスチック等の一般的な材料を用いた容器によって反応物質貯蔵部１８を形成することが可能であり、簡易な構造で反応物質貯蔵部１８を実現できるという利点を有する。
【００５５】
また、本実施の形態２にかかる被検体内導入装置１７は、正常な体内組織に対して反応物質が作用することをさらに抑制することが可能である。すなわち、本実施の形態２では、上述したように放出された反応物質１４のすべてが反応活性となるのではなく、光照射部１９によって光照射がなされて活性化されたもののみが反応活性となる。従って、例えば光照射部１９が癌組織等の処置対象部位に対してのみ照射光を照射することとした場合には、反応物質は正常な体内組織１１に対して何ら作用することなく癌組織等の処置対象部位に対して選択的に処置することが可能である。
【００５６】
（実施の形態３）
次に、実施の形態３にかかる被検体内導入装置について説明する。本実施の形態３では、反応物質のみならず標識物質についても被検体内導入装置の内部にあらかじめ貯蔵する機能を有する。
【００５７】
図６は、本実施の形態３にかかる被検体内導入装置の構成を示す模式的なブロック図である。図６に示すように、本実施の形態３にかかる被検体内導入装置２５は、実施の形態１における被検体内導入装置１と同様に励起光出力部３、蛍光撮像部４、反応物質貯蔵部５および放出栓６を備える一方で、新たに標識物質貯蔵部２６、放出栓２７および制御部２８を備える。
【００５８】
標識物質貯蔵部２６は、被検体内導入装置２５内部に標識物質を貯蔵するためのものである。具体的な構造としては、反応物質貯蔵部５と同様に形成することとしても良いし、他の構造としても良い。また、放出栓２７は、例えば放出栓６と同様の構成を有することとする。また、制御部２８は、実施の形態１における制御部７と同様に標識特定部８および放出制御部９を備える一方で、放出栓２７の開閉状態を制御する標識放出制御部２９をさらに備える。
【００５９】
次に、本実施の形態３にかかる被検体内導入装置２５の動作について説明する。図７は、被検体内導入装置２５の動作を説明するための模式図であり、以下図７を参照しつつ被検体内導入装置２５の動作について説明する。
【００６０】
本実施の形態３では、あらかじめ標識物質を導入せずに被検体内導入装置２５が被検体２内に導入される。そして、被検体内導入装置２５は、例えば被検体２内の所定の領域に到達した時点で標識放出制御部２９の制御によって放出栓２７を開放し、図７に示すように標識物質貯蔵部２６に貯蔵された標識物質３０を放出する。標識物質３０は、被検体２の内部において所定範囲に渡って拡散し、癌細胞等の処置対象部位が存在した場合には処置対象部位に対して付着する。その後、被検体内導入装置２５は、実施の形態１、２と同様に励起光出力部３から励起光を出力すると共に蛍光撮像部４によって撮像された画像データに基づき処置対象部位に付着した標識物質３０の有無および位置の特定を行う。そして、特定した位置に向けて反応物質を放出することによって、処置対象部位に対する処置を行う。
【００６１】
次に、本実施の形態３にかかる被検体内導入装置２５の利点について説明する。本実施の形態３にかかる被検体内導入装置２５は、実施の形態１における被検体内導入装置１の利点に加え、標識物質を内部に貯蔵することによる利点をさらに有する。
【００６２】
具体的には、本実施の形態３にかかる被検体内導入装置２５は、標識物質を局所的に放出可能な構成を有することから、標識物質の使用量を低減できるという利点を有する。例えば、あらかじめ癌の発生が疑われる器官が存在した場合には、かかる器官について重点的に癌組織の発見・処置を行う必要がある一方で、他の器官に関しては特に癌組織の有無の検査等を行う必要は無い。本実施の形態３にかかる被検体内導入装置２５は、このような場合に特に有効であって、検査が必要な器官に対して重点的に標識物質を放出することが可能である一方で、検査が不要な器官に対して標識物質の放出を防止することが可能となるため、全体として標識物質の使用量を低減できるという利点を有する。
【００６３】
以上、実施の形態１〜３に渡って本発明を説明したが、本発明は上記の実施の形態に限定して解釈するべきではなく、当業者であれば様々な実施例、変形例に想到することが可能である。例えば、実施の形態１〜３では、処置対象部位として癌組織を例に説明を行ったが、癌組織以外の疾患部位等を処置対象部位としても良いことはもちろんである。
【００６４】
また、実施の形態１〜３では、反応物質の例として光触媒を用いることとしたが、処置対象部位に対して所定の処置を行うことが可能なものであれば、光触媒以外のものを反応物質として用いることが可能である。例えば、実施の形態２に示す被検体内導入装置において、反応物質としてフォトフリンを使用し、光照射部１９が６３０ｎｍの波長の赤色光線を照射することとしても本発明の利点を享受することが可能である。
【００６５】
さらに、実施の形態１〜３では、標識物質として蛍光特性を示すものを用いたが、他にも例えばＰＥＴに用いられる所定のブドウ糖を用いることとしても良い。かかる標識物質に対応して、蛍光撮像部４の代わりにγ線検出機構を備えることとすれば、標識物質の有無および位置について特定することが可能であり、本発明の利点を享受することが可能である。また、標識物質として、例えば胃癌におけるＳＴＮのように、癌細胞に含まれる特異タンパクに反応する分子プローブ等の腫瘍マーカーを用いることとしても良い。腫瘍マーカーの反応を検出する機構を被検体内導入装置の内部に備えることによって、本発明の利点を享受することが可能である。なお、これらの物質は従来の癌治療にも用いられるものであるが、本発明のように処置対象部位の近傍に位置する被検体内導入装置において標識物質として使用することによって、例えば癌細胞の数が１００個程度の段階であっても充分に発見可能となることが期待できる。
【００６６】
また、実施の形態１〜３では、被検体内導入装置は例えば消化器官の蠕動運動によって被検体２内を移動することとしたが、かかる移動態様ではなく、消化器官等の運動と無関係な移動を可能とする自走手段等を備えることも好ましい。かかる構成を採用した場合には、より詳細に処置対象部位の発見・処置を行うことが可能である。
【００６７】
さらに、反応物質と標識物質とを一体的に形成することも好ましい。標識物質は処置対象部位を形成する体内組織に付着する性質を有することから、反応物質を標識物質と一体化することによって、放出された反応物質が自動的に処置対象部位に到達し、確実に処置対象部位に対する処置を行うことが可能となるためである。
【００６８】
また、実施の形態１〜３では、被検体内導入装置としてカプセル形状のものを例に説明したが、かかる構造のものに限定されないことはもちろんである。例えば、本発明における被検体内導入装置は、特開２００４−３０５７７０号公報に記載された内視鏡装置において、図１における挿入部先端から反応物質（および必要に応じて標識物質）を放射可能な構成を有すると共に、標識識別手段を備えた構成としても良い。
【図面の簡単な説明】
【００６９】
【図１】被検体内導入装置の使用態様を示す模式図である。
【図２】実施の形態１にかかる被検体内導入装置の構成を示す模式的なブロック図である。
【図３】被検体内導入装置の動作を説明するための模式図である。
【図４】実施の形態２にかかる被検体内導入装置の構成を示す模式的なブロック図である。
【図５】被検体内導入装置の動作を説明するための模式図である。
【図６】実施の形態３にかかる被検体内導入装置の構成を示す模式的なブロック図である。
【図７】被検体内導入装置の動作を説明するための模式図である。
【符号の説明】
【００７０】
１  被検体内導入装置
２  被検体
３  励起光出力部
４  蛍光撮像部
５  反応物質貯蔵部
６  放出栓
７  制御部
８  標識特定部
９  放出制御部
１１  体内組織
１２  標識物質
１３  癌組織
１４  反応物質
１７  被検体内導入装置
１８  反応物質貯蔵部
１９  光照射部
２０  制御部
２１  光照射制御部
２３  光照射範囲
２５  被検体内導入装置
２６  標識物質貯蔵部
２７  放出栓
２８  制御部
２９  標識放出制御部
３０  標識物質
【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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