(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
３つの発光体をそれらが三角形を形成する関係でそれぞれ支持する発光体支持部と、
前記三角形の面に対して予め定められた幾何学的関係で前記発光体支持部から突出する腕部と、
前記腕部の前記発光体支持部側とは反対側の端部において前記腕部の突出方向と交差する方向に設けられた穿刺針挿通孔と、
を具備することを特徴とする穿刺補助器具。
【請求項２】
前記腕部の突出方向は前記三角形の面に概ね平行である、
ことを特徴とする請求項１に記載の穿刺補助器具。
【請求項３】
前記腕部の突出方向は前記三角形の面に概ね垂直である、
ことを特徴とする請求項１に記載の穿刺補助器具。
【請求項４】
前記腕部は前記発光体支持部に対して着脱可能である、
ことを特徴とする請求項１ないし請求項３のうちのいずれか１つに記載の穿刺補助器具。
【請求項５】
前記腕部は長さを異にする複数の腕部の中から選択可能である、
ことを特徴とする請求項４に記載の穿刺補助器具。
【請求項６】
前記腕部は屈曲角度を異にする複数の腕部の中から選択可能である、
ことを特徴とする請求項４に記載の穿刺補助器具。
【請求項７】
前記腕部は前記突出方向に伸縮可能である、
ことを特徴とする請求項１ないし請求項３のうちのいずれか１つに記載の穿刺補助器具。
【請求項８】
前記腕部は屈曲可能である、
ことを特徴とする請求項１ないし請求項３のうちのいずれか１つに記載の穿刺補助器具。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は穿刺補助器具に関し、とくに、撮影空間に収容された対象について撮影に並行して穿刺を行うための穿刺補助器具に関する。
【０００２】
【従来の技術】
磁気共鳴撮影（ＭＲＩ：Ｍａｇｎｅｔｉｃ  Ｒｅｓｏｎａｎｃｅ  Ｉｍａｇｉｎｇ）装置では、マグネットシステム（ｍａｇｎｅｔ  ｓｙｓｔｅｍ）の内部空間、すなわち、静磁場を形成した撮影空間に撮影の対象を搬入し、勾配磁場および高周波磁場を印加して対象内のスピン（ｓｐｉｎ）から磁気共鳴信号を発生させ、その受信信号に基づいて画像を再構成する。
【０００３】
対象についての生倹（バイオプシ：ｂｉｏｐｓｙ）を行う場合、それに並行して磁気共鳴撮影を行い、表示された断層像上で術者が体内への生倹針の進入状況を観察しながら穿刺を遂行する。
【０００４】
断層像を穿刺針をも含めて撮影するために、撮影空間における穿刺針の３次元的位置の検出すなわち穿刺針の３次元ポジショニング（ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ）が行われる。
【０００５】
３次元ポジショニングを可能にするために穿刺補助器具が用いられる。穿刺補助器具は３角形の頂点に相当する位置にそれぞれ設けられた３つの発光体と、３角形の中心に相当する位置に３角形の面に垂直に設けられた穿刺針挿通孔を有する。
【０００６】
発光体によって生じる光点の３次元的位置が撮影空間の上方に設けられた複数の受光器を通じて例えば三角測量等により測定され、３つの光点が形成する三角形の面の位置および傾きが求められる。そして、三角形の中心における面法線の位置および傾きを穿刺針の位置および方向とし、それを含むスライス位置を特定して断層像を撮影する。穿刺針の３次元ポジショニングに基づいてスライス位置を特定することはナビゲーション（ｎａｖｉｇａｔｉｏｎ）とも呼ばれる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
三角形の中心に穿刺針の挿通孔を持つ穿刺補助器具は、使用中に術者の手や顔等により発光体の光が遮られやすい。光が遮られると光点の３次元的位置の測定ができなくなって穿刺針の位置が不明になる。
【０００８】
また、対象の横から穿刺しようとすると、三角形の面が横を向くので上方からの光点の観測が不可能となり、穿刺針の３次元ポジショニングができなくなる。
そこで、本発明の課題は、３次元的ポジショニングが阻害されにくい穿刺針補助具を実現することである。また、対象の横から穿刺する場合の３次元ポジショニングが可能な穿刺補助器具を実現することを課題とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するための本発明は、３つの発光体をそれらが三角形を形成する関係でそれぞれ支持する発光体支持部と、前記三角形の面に対して予め定められた幾何学的関係で前記発光体支持部から突出する腕部と、前記腕部の前記発光体支持部側とは反対側の端部において前記腕部の突出方向と交差する方向に設けられた穿刺針挿通孔と、を具備することを特徴とする穿刺補助器具である。
【００１０】
本発明では、３つの発光体をそれらが三角形を形成する関係でそれぞれ支持する発光体支持部に、三角形の面に対して予め定められた幾何学的関係で発光体支持部から突出する腕部を設け、この腕部の発光体支持部側とは反対側の端部において腕部の突出方向と交差する方向に穿刺針挿通孔を設けたので、発光体と穿刺針とが離間し、これによって、穿刺中に発光体の光が遮られにくくなる。
【００１１】
前記腕部の突出方向は前記三角形の面に概ね平行であることが、三角形の面に概ね平行な方向において発光体と穿刺針とを離間させる点で好ましい。
前記腕部の突出方向は前記三角形の面に概ね垂直であることが、三角形の面に概ね垂直な方向において発光体と穿刺針とを離間させる点で好ましい。
【００１２】
前記腕部は前記発光体支持部に対して着脱可能であることが、発光体支持部に対する腕部の組み合わせを可変にする点で好ましい。
前記腕部は長さを異にする複数の腕部の中から選択可能であることが、発光体と穿刺針との距離を変える点で好ましい。
【００１３】
前記腕部は屈曲角度を異にする複数の腕部の中から選択可能であることが、穿刺針の穿刺角度を変える点で好ましい。
前記腕部は前記突出方向に伸縮可能であることが、発光体と穿刺針との距離を調節する点で好ましい。
【００１４】
前記腕部は屈曲可能であることが、穿刺針の穿刺角度を調節する点で好ましい。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態を詳細に説明する。なお、本発明は実施の形態に限定されるものではない。本発明の実施の形態を説明する前の予備的説明として、穿刺に並行して対象の断層像を撮影する磁気共鳴撮影装置について説明する。
【００１６】
図１に、磁気共鳴撮影装置のブロック（ｂｌｏｃｋ）図を示す。同図に示すように、本装置はマグネットシステム（ｍａｇｎｅｔ  ｓｙｓｔｅｍ）１００を有する。マグネットシステム１００は１対の主磁場コイル（ｃｏｉｌ）部１０２、１対の勾配コイル部１０６およびＲＦ（ｒａｄｉｏ  ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ）コイル部１０８を有する。これら各コイル部は概ね円筒状の形状を有し、互いに同軸的に配置されている。
【００１７】
主磁場コイル部１０２および勾配コイル部１０６は、対をなすもの同士が軸方向に所定の距離を隔てて対向している。対向する対の間には空間が形成される。この空間の中心Ｃがマグネットシステム１００の中心すなわちマグネットセンタ（ｍａｇｎｅｔ  ｃｅｎｔｅｒ）となる。マグネットセンタＣを中心とする所定の半径の三次元領域が撮影空間となる。この撮影空間は外部に解放された空間となる。
【００１８】
マグネットシステム１００の撮影空間に、撮影の対象１がクレードル（ｃｒａｄｌｅ）５００に搭載されて図示しない搬送手段により搬入および搬出される。対象１の撮影部位（例えば腹部）はＲＦコイル部１０８内に収容されている。
【００１９】
主磁場コイル部１０２は撮影空間に静磁場を形成する。静磁場の方向は概ね対象１の体軸の方向に平行である。すなわちいわゆる水平磁場を形成する。主磁場コイル部１０２は例えば超伝導コイルを用いて構成される。
【００２０】
勾配コイル部１０６は、互いに垂直な３軸すなわちスライス（ｓｌｉｃｅ）軸、位相軸および周波数軸の方向において、それぞれ静磁場強度に勾配を持たせるための３つの勾配磁場を生じる。
【００２１】
静磁場空間における互いに垂直な座標軸をｘ，ｙ，ｚとしたとき、いずれの軸もスライス軸とすることができる。その場合、残り２軸のうちの一方を位相軸とし、他方を周波数軸とする。また、スライス軸、位相軸および周波数軸は、相互間の垂直性を保ったままｘ，ｙ，ｚ軸に関して任意の傾きを持たせることも可能である。本装置では対象１の体軸の方向をｚ軸方向とする。
【００２２】
スライス軸方向の勾配磁場をスライス勾配磁場ともいう。位相軸方向の勾配磁場を位相エンコード（ｐｈａｓｅ  ｅｎｃｏｄｅ）勾配磁場ともいう。周波数軸方向の勾配磁場をリードアウト（ｒｅａｄ  ｏｕｔ）勾配磁場ともいう。このような勾配磁場の発生を可能にするために、勾配コイル部１０６は図示しない３系統の勾配コイルを有する。以下、勾配磁場を単に勾配ともいう。
【００２３】
ＲＦコイル部１０８は静磁場空間に対象１の体内のスピン（ｓｐｉｎ）を励起するための高周波磁場を形成する。以下、高周波磁場を形成することをＲＦ励起信号の送信ともいう。また、ＲＦ励起信号をＲＦパルスともいう。ＲＦコイル部１０８は、また、励起されたスピンが生じる電磁波すなわち磁気共鳴信号を受信する。
【００２４】
勾配コイル部１０６には勾配駆動部１３０が接続されている。勾配駆動部１３０は勾配コイル部１０６に駆動信号を与えて勾配磁場を発生させる。勾配駆動部１３０は、勾配コイル部１０６における３系統の勾配コイルに対応して、図示しない３系統の駆動回路を有する。
【００２５】
ＲＦコイル部１０８にはＲＦ駆動部１４０が接続されている。ＲＦ駆動部１４０はＲＦコイル部１０８に駆動信号を与えてＲＦパルスを送信し、対象１の体内のスピンを励起する。
【００２６】
ＲＦコイル部１０８にはデータ（ｄａｔａ）収集部１５０が接続されている。
データ収集部１５０は、ＲＦコイル部１０８が受信した受信信号をサンプリング（ｓａｍｐｌｉｎｇ）によって取り込み、それをディジタルデータ（ｄｉｇｉｔａｌ  ｄａｔａ）として収集する。
【００２７】
勾配駆動部１３０、ＲＦ駆動部１４０およびデータ収集部１５０には制御部１６０が接続されている。制御部１６０は、勾配駆動部１３０ないしデータ収集部１５０をそれぞれ制御して撮影を遂行する。
【００２８】
制御部１６０は、例えばコンピュータ（ｃｏｍｐｕｔｅｒ）等を用いて構成される。制御部１６０は図示しないメモリ（ｍｅｍｏｒｙ）を有する。メモリは制御部１６０用のプログラム（ｐｒｏｇｒａｍ）および各種のデータを記憶している。制御部１６０の機能は、コンピュータがメモリに記憶されたプログラムを実行することにより実現される。
【００２９】
データ収集部１５０の出力側はデータ処理部１７０に接続されている。データ収集部１５０が収集したデータがデータ処理部１７０に入力される。データ処理部１７０は、例えばコンピュータ等を用いて構成される。データ処理部１７０は図示しないメモリを有する。メモリはデータ処理部１７０用のプログラムおよび各種のデータを記憶している。
【００３０】
データ処理部１７０は制御部１６０に接続されている。データ処理部１７０は制御部１６０の上位にあってそれを統括する。本装置の機能は、データ処理部１７０がメモリに記憶されたプログラムを実行することにより実現される。
【００３１】
データ処理部１７０は、データ収集部１５０が収集したデータをメモリに記憶する。メモリ内にはデータ空間が形成される。このデータ空間は２次元フーリエ（Ｆｏｕｒｉｅｒ）空間を構成する。以下、フーリエ空間をｋスペース（ｋ−ｓｐａｃｅ）ともいう。データ処理部１７０は、ｋスペースのデータを２次元逆フ−リエ変換することにより対象１の断層像を再構成する。
【００３２】
データ処理部１７０には、また、光点検出部１２０から光点検出信号が入力される。光点検出部１２０は、マグネットシステム１００の付属機器として設けられている。
【００３３】
光点検出部１２０は複数の光点検出器を有する。各光点検出器は、後述する穿刺補助器具に設けられた３つの発光体が発生する３つの光点について、それぞれその方向を検出する。
【００３４】
データ処理部１７０は、複数の光点検出信号すなわち複数の光方向検出信号に基づいて、三角測量等により３つの光点の３次元的位置をそれぞれ計算し、３つの光点が同時に存在する平面の３次元的位置および傾きを計算する。計算方法は従来と同様である。
【００３５】
３つの光点の３次元的位置およびそれらが同時に存在する平面の３次元的位置と傾きは、後述の穿刺針の３次元的位置および方向を特定するための基準位置および方向となる。
【００３６】
３つの発光体に対する穿刺針の幾何学的関係は予め定めた固定の関係となっているので、基準位置および方向が確定すればそれに基づいて穿刺針の３次元的位置および方向を特定することができる。
【００３７】
そして、特定された穿刺針の３次元的位置および方向に合わせて、断層像撮影のスライスの位置および傾きが定めされる。このようにスライスの位置および傾きを定めるために穿刺針の３次元的位置および方向を特定する動作を、ナビゲーションともいう。以下、「位置」という用語は位置ばかりでなく方向または傾きをも含むものとする。
【００３８】
データ処理部１７０には表示部１８０および操作部１９０が接続されている。表示部１８０は、グラフィックディスプレー（ｇｒａｐｈｉｃ  ｄｉｓｐｌａｙ）等で構成される。操作部１９０はポインティングデバイス（ｐｏｉｎｔｉｎｇｄｅｖｉｃｅ）を備えたキーボード（ｋｅｙｂｏａｒｄ）等で構成される。
【００３９】
表示部１８０は、データ処理部１７０から出力される再構成画像および各種の情報を表示する。操作部１９０は、使用者によって操作され、各種の指令や情報等をデータ処理部１７０に入力する。使用者は表示部１８０および操作部１９０を通じてインタラクティブ（ｉｎｔｅｒａｃｔｉｖｅ）に本装置を操作する。
【００４０】
データ処理部１７０には、また、表示部１８２が接続されている。表示部１８２は、マグネットシステム１００の付属機器として設けられている。表示部１８２は、グラフィックディスプレー等で構成される。表示部１８２は、データ処理部１７０から出力される再構成画像を表示する。
【００４１】
図２および図３に、マグネットシステム１００と表示部１８２および光点検出部１２０の関係を略図によって示す。図２は側面図、図３は図２についてのＡ−Ａ断面図である。
【００４２】
同図に示すように、マグネットシステム１００は前部構造２０２および後部構造２０４を有する。これら前部構造２０２および後部構造２０４は、１対の主磁場コイル部１０２の一方と１対の勾配コイル部１０６の一方、および、１対の主磁場コイル部１０２の他方と１対の勾配コイル部１０６の他方がそれぞれ内蔵している。
【００４３】
前部構造２０２および後部構造２０４は、上部がブリッジ（ｂｒｉｄｇｅ）２０６によって連結され、下部がテーブル（ｔａｂｌｅ）２０８によって一体化されている。テーブル２０８の上面にはクレードル５００があり、その上に対象１が搭載されている。対象１にはＲＦコイル部１０８が装着されている。
【００４４】
表示部１８２はブリッジ２０６に取り付けられている。表示部１８２としては例えばＬＣＤ（Ｌｉｑｕｉｄ  Ｃｒｙｓｔａｌ  Ｄｉｓｐｌａｙ）等が用いられる。光点検出部１２０は、ブリッジ２０６の内部に撮影空間を見下ろすように取り付けられている。
【００４５】
磁気共鳴撮影装置の撮影動作を説明する。図４に、本装置が実行する磁気共鳴信号獲得用のパルスシーケンス（ｐｕｌｓｅ  ｓｅｑｕｅｎｃｅ）の一例を示す。このパルスシーケンスは、スピンエコー（ｓｐｉｎ  ｅｃｈｏ）を獲得するためのパルスシーケンスすなわちスピンエコー法によるパルスシーケンスである。
【００４６】
同図の（１）はＲＦパルスすなわち９０°パルスおよび１８０°パルスのシーケンスであり、（２）、（３）、（４）および（５）は、それぞれ、スライス勾配Ｇｓ、位相エンコード勾配Ｇｐ、リードアウト勾配ＧｒおよびスピンエコーＭＲのシーケンスである。なお、９０°パルスおよび１８０°パルスは中心値で代表する。パルスシーケンスは時間軸ｔに沿って左から右に進行する。
【００４７】
同図に示すように、９０°パルスおよび１８０°パルスにより、それぞれスピンの９０°励起および１８０°励起が行われる。９０°励起および１８０°励起のとき、それぞれスライス勾配Ｇｓ１およびＧｓ３が印加され、所定のスライスについての選択励起が行われる。
【００４８】
９０°励起と１８０°励起の間で、位相エンコード勾配Ｇｐによる位相軸方向の位相エンコードがおよびリードアウト勾配Ｇｒ１による周波数軸方向のディフェーズ（ｄｅｐｈａｓｅ）がそれぞれ行われる。
【００４９】
１８０°励起後、リードアウト勾配Ｇｒ２によるリフェーズ（ｒｅｐｈａｓｅ）によってスピンエコーＭＲが発生する。スピンエコーＭＲは、エコー中心に関して対称的な波形を持つＲＦ信号となる。エコー中心は９０°励起からＴＥ（ｅｃｈｏ  ｔｉｍｅ）後に生じる。スピンエコーＭＲは、データ収集部１５０によりビューデータ（ｖｉｅｗ  ｄａｔａ）として収集される。
【００５０】
このようなパスルシーケンスが、周期ＴＲ（ｒｅｐｅｔｉｔｉｏｎ  ｔｉｍｅ）で例えば６４〜２５６回繰り返される。繰り返しのたびに位相軸方向の位相エンコード勾配Ｇｐを変更する。破線は位相エンコード勾配Ｇｐの逐次変化を概念的に表す。これによって、位相軸方向の位相エンコードが異なる６４〜２５６ビューのビューデータが得られる。このようにして得られたビューデータが、データ処理部１７０のメモリのｋスペースに収集される。
【００５１】
ｋスペースのデータを２次元逆フーリエ変換することにより、実空間における２次元画像データすなわち再構成画像が得られる。この画像が表示部１８０で表示される。
【００５２】
図５に、本装置が実行する磁気共鳴信号獲得用のパルスシーケンスの他の例を示す。このパルスシーケンスは、グラディエントエコー（ｇｒａｄｉｅｎｔ  ｅｃｈｏ）を獲得するためのパルスシーケンスすなわちグラディエントエコー法によるパルスシーケンスである。
【００５３】
同図（１）はＲＦパルスすなわち９０°パルスのシーケンスであり、（２）、（３）、（４）および（５）は、それぞれ、スライス勾配Ｇｓ、位相エンコード勾配Ｇｐ、リードアウト勾配ＧｒおよびグラディエントエコーＭＲのシーケンスである。なお、９０°パルスは中心値で代表する。パルスシーケンスは時間軸ｔに沿って左から右に進行する。
【００５４】
同図に示すように、９０°パルスによりスピンの９０°励起が行われる。９０°励起のときスライス勾配Ｇｓ１が印加され、所定のスライスについての選択励起が行われる。９０°励起の後に、位相エンコード勾配Ｇｐによる位相軸方向の位相エンコードが行われる。
【００５５】
その後リードアウト勾配Ｇｒ１による周波数軸方向のディフェーズが行われ、次いで行われるリードアウト勾配Ｇｒ２によるリフェーズによってグラディエントエコーＭＲが発生する。
【００５６】
グラディエントエコーＭＲは、エコー中心に関して対称的な波形を持つＲＦ信号となる。エコー中心は９０°励起からＴＥ後に生じる。グラディエントエコーＭＲは、データ収集部１５０によりビューデータとして収集される。
【００５７】
このようなパスルシーケンスが、周期ＴＲで例えば６４〜２５６回繰り返される。繰り返しのたびに位相軸方向の位相エンコード勾配Ｇｐを変更する。破線は位相エンコード勾配Ｇｐの逐次変化を概念的に表す。これによって、位相軸方向の位相エンコードが異なる６４〜２５６ビューのビューデータが得られる。このようにして得られたビューデータが、データ処理部１７０のメモリのｋスペースに収集される。
【００５８】
ｋスペースのデータを２次元逆フーリエ変換することにより、実空間における２次元画像データすなわち再構成画像が得られる。この画像が表示部１８０で表示される。
【００５９】
撮影はスピンエコー法またはグラディエントエコー法に限らず、ファーストスピンエコー（Ｆａｓｔ  Ｓｐｉｎ  Ｅｃｈｏ）法やエコープラナー（Ｅｃｈｏ  Ｐｌａｎａｒ）法等、他の適宜の技法によって行ってもよい。
【００６０】
撮影に並行して対象１の生倹を行う場合は、図６に示すように、術者３００が前部構造２０２と後部構造２０４の間の空間に身を入れて穿刺を行う。ＲＦコイル部１０８には穿刺用の開口が適宜設けられてあり、それを通じて穿刺が行われる。術者３００は、表示部１８２に表示される画像によって、対象１の体内における患部および針４００の位置を確認しながら穿刺を進める。針４００は穿刺補助器具６００に取り付けられている。
【００６１】
図７および図８に、穿刺補助器具６００の構成例および使用状態をそれぞれ略図によって示す。本器具は本発明の実施の形態の一例である。本器具の構成によって、本発明の器具に関する実施の形態の一例が示される。
【００６２】
同図に示すように、穿刺補助器具６００は、発光体支持部６１０および腕部６２０からなる。発光体支持部６１０は、本発明における発光体支持部の実施の形態の一例である。腕部６２０は、本発明における腕部の実施の形態の一例である。
【００６３】
発光体支持部６１０は三叉構造を有する。三叉構造の各枝は等角度間隔で放射状に延びている。各枝の端部の上面には発光体６１２が設けられている。発光体６１２としては実質的に全方位に光を発散する点光源、例えば発光ダイオード（ＬＥＤ：Ｌｉｇｈｔ  Ｅｍｉｔｔｉｎｇ  Ｄｉｏｄｅ）等が用いられる。３つの発光体６１２のうち少なくとも１つは、光の変調等により他とは異なる発光態様を有し、それによって他とは区別できるようになっている。
【００６４】
３つの発光体６１２は、発光体支持部６１０の三叉構造の中心から等距離の位置に設けられる。これによって、３つの発光体６１２を仮想的な線で結んだときにできる三角形は正三角形となる。以下、３つの発光体６１２を仮想的な線で結んだときにできる三角形を単に発光体６１２の三角形ともいう。少なくとも１つの発光体６１２が他と区別できることにより、三角形はその向きを識別することが可能である。
【００６５】
なお、３つの発光体６１２は、発光体支持部６１０の三叉構造の中心から等距離の位置に設ける必要はなく、いずれか１つが不等距離あるいはいずれも不等距離であってよい。したがって、発光体６１２の三角形は正三角形に限らず二等辺三角形または不等辺三角形であってよい。以下、正三角形の例で説明するが、二等辺三角形または不等辺三角形の場合も同様になる。
【００６６】
発光体支持部６１０は腕部６２０の一方の端部に取り付けられている。腕部６２０の、発光体支持部６１０が取り付けられる部分には発光体支持部受け６２２が形成されている。発光体支持部受け６２２は有底の浅い鉢状の構造を有する。鉢状構造の縁部には発光体支持部６１０の三叉構造の３つの枝に対応する３つの溝が形成されている。これら溝と枝との嵌合により発光体支持部６１０と腕部６２０が一体化されている。
【００６７】
一体化された状態では、腕部６２０が発光体支持部６１０の１つの枝と平行になる。例えば、この枝に設けられた発光体６１２は他の２つから区別可能になっている。腕部６２０は、また、発光体６１２の三角形の面と平行になる。腕部６２０の中間部は、本器具を使用するときに使用者が手で把持する部分である。
【００６８】
なお、腕部６２０と発光体支持部６１０の１つの枝は平行である必要はなく、予め定めた固定の幾何学的関係としてよい。発光体６１２の三角形の面に対しても同様である。以下、平行な例で説明するが他の固定的な関係とした場合も同様になる。
【００６９】
腕部６２０の他方の端部には針受け６２４が形成されている。針受け６２４には挿通孔６２６が穿たれており、この挿通孔６２６に穿刺用の針４００が挿通される。挿通孔６２６は、本発明における穿刺針挿通孔の実施の形態の一例である。
【００７０】
挿通孔６２６の中心軸は腕部６２０の中心軸に垂直である。また、両中心軸が属する平面は、発光体６１２の三角形の面に垂直である。なお、挿通孔６２６の中心軸は腕部６２０の中心軸に垂直である必要なく予め定めた一定の角度であってよい。両中心軸が属する平面についても同様である。以下、垂直な例で説明するが他の角度の場合も同様になる。
【００７１】
発光体支持部６１０と腕部６２０は、接着等により分離不可能に一体化されている。あるいは、図９に示すように、両者を分離可能なものとしてもよい。分離可能とした場合は、例えば図１０に示すように、長さが異なる腕部６２０を予め複数個用意し、必要に応じて交換して使用することができる。分離不可能な場合は腕部６２０を伸縮可能なものとしてもよい。
【００７２】
穿刺補助器具６００を上記のように構成したことにより、発光体６１２と針受け６２４とが離間する。このため、針受け６２４に針４００を挿通して対象１の穿刺を行う場合に、術者３００の手や頭等によって発光体６１２の光が遮られにくくなる。
【００７３】
図１１および図１２に、穿刺補助器具６００の他の構成例および使用状態をそれぞれ略図によって示す。本器具は本発明の実施の形態の一例である。本器具の構成によって、本発明の器具に関する実施の形態の一例が示される。
【００７４】
同図において、図７に示したものと同様のものは同一の符号を付して説明を省略する。同図に示すように、穿刺補助器具６００は、発光体支持部６１０および腕部６２０’からなる。
【００７５】
発光体支持部６１０は腕部６２０’の一方の端部に取り付けられている。腕部６２０’の、発光体支持部６１０が取り付けられる部分には発光体支持部受け６２２’が形成されている。発光体支持部受け６２２’は有底の浅い鉢状の構造を有する。鉢状構造の縁部には発光体支持部６１０の三叉構造の３つの枝に対応する３つの溝が形成されている。これら溝と枝との嵌合により発光体支持部６１０と腕部６２０’が一体化されている。
【００７６】
一体化された状態では、腕部６２０’は発光体６１２の三角形の面と垂直になる。また、腕部６２０’の中心軸は発光体６１２の三角形の中心を通る。腕部６２０’の中間部は、本器具を使用するときに使用者が手で把持する部分である。
【００７７】
なお、腕部６２０’の中心軸は発光体６１２の三角形の面に垂直である必要はなく、予め定めた固定の幾何学的関係としてよい。中心軸が通る位置についても同様である。以下、三角形の中心に垂直な例で説明するが他の固定的な関係とした場合も同様になる。
【００７８】
腕部６２０’の他方の端部には針受け６２４’が形成されている。針受け６２４’には挿通孔６２６’が穿たれており、この挿通孔６２６’に穿刺用の針４００が挿通される。
【００７９】
挿通孔６２６’の中心軸は腕部６２０’の中心軸に垂直である。また、両中心軸が属する平面は、発光体６１２の三角形の面に垂直であり、かつ、発光体支持部６１０の１つの枝に平行である。例えば、この枝に設けられた発光体６１２は他の２つから区別可能になっている。
【００８０】
なお、挿通孔６２６’の中心軸は腕部６２０’の中心軸に垂直である必要なく予め定めた一定の角度であってよい。両中心軸が属する平面についても同様である。以下、垂直な例で説明するが他の角度の場合も同様になる。
【００８１】
発光体支持部６１０と腕部６２０’は、接着等により分離不可能に一体化されている。あるいは、図１３に示すように両者を分離可能なものとしてもよい。分離可能とした場合は、例えば図１４に示すように、長さが異なる腕部６２０’を予め複数個用意し、必要に応じて交換して使用することができる。あるいは、図１５に示すように、屈曲した腕部６２０’を用意し目的に応じて使い分けるようにしてもよい。また、屈曲の角度が異なる複数の腕を用意し、目的にあったものを使用するようにしてもよい。発光体支持部６１０と腕部６２０’が分離不可能な場合は、腕部６２０を伸縮可能あるいは屈曲可能なものとしてもよいのはいうまでもない。
【００８２】
穿刺補助器具６００を上記のように構成したことにより、発光体６１２と針受け６２４’とが離間する。このため、針受け６２４’に針４００を挿通して対象１の穿刺を行う場合に、術者３００の手や頭等によって発光体６１２の光が遮られにくくなる。さらに、対象１を横から穿刺する場合でも発光体６１２の光点を光点検出部１２０で検出できるので、従来不可能であった横からの穿刺が可能になる。
【００８３】
このような穿刺補助器具６００を用いる穿刺に並行して磁気共鳴撮影を行う場合の動作のフロー（ｆｌｏｗ）図を図１６に示す。同図に示すように、ステップ（ｓｔｅｐ）７０２で、ナビゲーションが開始される。
【００８４】
これによって、ステップ７０４で、光点位置検出が行われる。すなわち、データ処理部１７０により、光点検出部１２０から入力される信号に基づいて、穿刺補助器具６００の発光体６１２が生じる３つの光点の３次元的位置が求められる。
【００８５】
次に、ステップ７０６で、穿刺針の位置および向きの計算が行われる。すなわち、データ処理部１７０が、３つの光点すなわち三角形の３次元的位置を基準として、これら三角形に対して予め定められた幾何学的関係にある針４００の３次元的位置および向きを計算する。
【００８６】
次に、ステップ７０８で、穿刺針の位置と向きに合わせたスライス決定が行われる。すなわち、データ処理部１７０が針４００の３次元的位置および向きに合致するスライスを決定する。
【００８７】
次に、ステップ７１０で、スキャンを行う。すなわち、データ処理部１７０が制御部１６０を通じて勾配駆動部１３０およびＲＦ駆動部１４０を駆使して、当該のスライスについてのスキャンを行う。
【００８８】
次に、ステップ７１２で、画像再構成および表示を行う。すなわち、データ処理部１７０がスキャンデータに基づいて画像を再構成し、表示部１８０および表示部１８２に表示する。表示画像には針４００の像が含まれる。術者３００は表示部１８２に表示された画像によって針４００の位置を確認しながら穿刺を遂行する。
【００８９】
ステップ７１４での判定に基づき、穿刺作業が終了するまではステップ７０４からステップ７１２までの動作が繰り返される。
以上は、穿刺に並行して磁気共鳴撮影装置により断層像を撮影する例であるが、断層像を撮影する装置は磁気共鳴撮影装置に限るものではなく、例えばＸ線ＣＴ（Ｃｏｍｐｕｔｅｄ）Ｔｏｍｏｇｒａｐｈｙ）装置等適宜の撮影装置を用いて行ってもよいのはいうまでもない。
【００９０】
【発明の効果】
以上詳細に説明したように、本発明によれば、３次元的ポジショニングが阻害されにくい穿刺針補助具を実現することができる。また、対象の横から穿刺する場合の３次元ポジショニングが可能な穿刺補助器具を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】磁気共鳴撮影装置のブロック図である。
【図２】マグネットシステムの構成を示す略図である。
【図３】マグネットシステムの構成を示す略図である。
【図４】磁気共鳴撮影のパルスシーケンスの一例を示す図である。
【図５】磁気共鳴撮影のパルスシーケンスの一例を示す図である。
【図６】穿刺中の状態を示す略図である。
【図７】穿刺補助器具の構成を示す略図である。
【図８】穿刺補助器具の構成を示す略図である。
【図９】穿刺補助器具の構成を示す略図である。
【図１０】穿刺補助器具の腕部構成を示す略図である。
【図１１】穿刺補助器具の構成を示す略図である。
【図１２】穿刺補助器具の構成を示す略図である。
【図１３】穿刺補助器具の構成を示す略図である。
【図１４】穿刺補助器具の腕部構成を示す略図である。
【図１５】穿刺補助器具の腕部構成を示す略図である。
【図１６】穿刺に並行して磁気共鳴撮影を行う場合のフロー図である。
【符号の説明】
６００  穿刺補助器具
６１０  発光体支持部
６１２  発光体
６２０，６２０’  腕部
６２２，６２２’  発光体支持部受け
６２４，６２４’  針受け
６２６，６２６’  挿通孔
【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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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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