(57)【要約】生体検査用針のようなプローブは、患者の内部での経路がわかるように操作の間にＭＲ信号を受信する二つの電極の一つの電極として針（５，６）を使用している。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
先端が一つの電極を形成し、磁気共鳴信号を受けるための導電性ループを形成するようにプローブが挿入される媒体により使用される針から離れた第２の電極を含む外科手術用プローブ。
【請求項２】
第２の電極は絶縁層によりプローブの表面から離れた層により形成される請求項１に記載の外科手術用プローブ。
【請求項３】
先端が導電層より先に突出している請求項２に記載の外科手術用プローブ。
【請求項４】
先端が磁気共鳴周波数の１／４波長の１／５より小さい距離だけ導電層より先に突出している請求項３に記載の外科手術用プローブ。
【請求項５】
先端が磁気共鳴周波数の１／４波長の１／１０より小さい距離だけ導電層より先に突出している請求項４に記載の外科手術用プローブ。
【請求項６】
第２の電極が針が挿入される近傍の患者の皮膚に適用されるパッドである請求項１に記載の外科手術用プローブ。
【請求項７】
プローブが針である請求項１に記載の外科手術用プローブ。
【請求項８】
針が生体検査用針である請求項７に記載の外科手術用プローブ。
【請求項９】
プローブが切除のために伝達が可能である請求項１に記載の外科手術用プローブ。
【発明の詳細な説明】
【背景技術】
【０００１】
本発明は外科手術用プローブに関する。
【０００２】
本発明は特に磁気共鳴画像形成を使用して周囲の組織を映像化するようなプローブの先端を可視化することに関する。
【０００３】
本発明は特に生体検査用針のような手術針に適する。
【０００４】
磁気共鳴画像形成技術は、映像を必要とする領域を通常はＢ０で表わす強い磁場に置く技術である。磁気共鳴するアクティブ核、代表的には水及び脂肪組織の水素陽子は、磁場の方向に向き、通常はＢ１で表わされる直交するｒ．ｆ．磁界を与えることにより励起して共鳴する。核が元の位置に戻るときに発生する緩和信号がｒ．ｆ．受信コイルによりピックアップされる。磁場は代表的には緩和信号の空間位置、したがって核の空間位置に直行する方向に傾斜し、エンコード／デコードされる。
【０００５】
現在の針の可視化技術は二つのカテゴリー、即ち、パッシブ法とアクティブ法に分類される。パッシブ法に関しては二つのアプローチが使用される。最も簡単で最も一般的なものは針を製造するのに使用される材料からの局所的なＢ０磁場の外乱に基づく。他方は、針の先端に析出した少量のガドリウムからの局所的に増加する信号に基づく。しかしながら、針自体の材料による信号のボイド、又は周囲組織との感受性の不適合による局所的Ｂ０磁場に基づくこのような方法は、簡単ではあるが、誤った画像に対して信頼性はより高い。
【０００６】
アクティブ法に関しては、二つのアプローチが使用される。両方ともパッシブ法に比べてより複雑なハードウエアを必要とする。一つのアプローチは、高いＭＲ信号を発生し、画像中に明るいスポットチップマーカーを与えるように設計された材料を含む針の先端の小型ＭＲ受信コイルである。それとは別に、小さい調整されないコイルが先端に置かれて直流電流を流して先端の位置を示すために使用される局所的Ｂ０磁場の外乱を可視化する。
【０００７】
画像形成に関しては、針の可視化技術とは反対に、ＭＲプローブがカテーテル内に組み込まれ、小さい血管内の構造から画像を得ることを可能にする。血管内映像のために採用さあれるダイポールアンテナのコンセプトはOcaliとAtalarによって導入された（ＭＲＭ，３７，１１２，１９９７）。この装置は通常の１／２波長共鳴モードにより操作され、実用面からの主な改良点は、プローブが必然的に一次元デバイスとして機能するように “フラグ−ポール”構造を採用しており（Terman F E “ Electronic and Engineering “ page 902, McGraw-Hill(1995)）、フィーダーは連続したプローブとなる。
【０００８】
このようなダイポールアンテナは針の先端の可視化を補助するのに使用できると考えられる。しかしながら、針の先端を明確にするための装置として、半波長ダイポール構造は電流、従ってＭＲ感度が装置の先端で小さくなるという欠点を持つ。先端の位置は分離して明確にならず、むしろ、その位置は信号が見えないとこから推測する必要がある。また、プローブの全体の長さは共鳴構造の一部となるため、この技術を針に適用するとき、装置のサイズは許容できない制限を強いられる。
【０００９】
概要
本発明は、先端が一つの電極を形成する外科手術用のプローブを提供するもので、そのプローブはプローブが挿入されて磁気共鳴信号を受信するための導電体ループを形成する媒体に使用される針から離れた第２の電極を含む。
【００１０】
本発明は先端の近くにデリケートな電子部品を設けることなくプローブを明確にすることを補償する。したがって、プローブは製造が簡単で強固なものとすることができる。
【００１１】
図面
図１は本発明による生体検査用針の模式図である。
図２は本発明による生体検査用針の先端部の軸方向断面図である。
図３は図２に示された生体検査用針の部分の拡大図である。
図４は図２に示された生体検査用針の軸方向に沿う側面図である。
図５は本発明による第２の形態の生体検査用針の模式図である。
図６は図５の生体検査用針の変形例を示す図である。
【００１２】
概要
本発明の目的は、患者（図中１１）の組織３内に挿入されたとき、ホルダー２に設けられた生体検査用針１の先端の可視化を可能とし、一方において同時に組織の磁気共鳴画像形成を行えるようにするものである。このような生体検査用針の問題は、組織の固い部分に遭遇したとき、それらが曲がるということである。ホルダー上のマーカーは以前に先端の位置を計算して示すために使用されているが、これは針が曲がらない点線の経路を示しているにすぎない。
生体検査針は外側カニューレ６内で摺動できる内側カニューレ５を備えている。内側カニューレは固くその中に形成されたフラット部７を有している。操作においては、生体検査用針は図２に示すように内側及び外側カニューレを位置させて患者内に挿入される。トリガーがオペレータにより解除されると、内側カニューレは短い距離だけ患者内に打ち込まれ、ついで外側カニューレは内側カニューレに相対的に元の位置に戻る。これにより組織の塊がフラット部内に捕捉される。
【００１３】
本発明によると、外側カニューレ６は絶縁用ニスの２層からなる絶縁層８により被覆され、その上には銅箔の層からなる導電層９が設けられている。
【００１４】
内側カニューレ５の先端は約０．５ｍｍだけ導電層を越えて延びている。これは、磁気共鳴周波数が６０ＭＨｚでその１／４波長は約１４ｃｍであるため、磁気共鳴周波数の１／４より小さいオーダーの大きさである。
【００１５】
もし、このように形成された同軸構造がｒ．ｆ．電流により駆動されると、点線１１で示されるような電流が生成する。相互作用により、このような点線は感知領域を示し、プローブの先端は磁気共鳴信号を集めることとなる。患者の磁気共鳴画像がこのように針の先端を目立つようにする。針は、ＭＲ感度が装置の先端で最小である４／１波長ダイポール構造の欠点の影響を受けない。視野はより局部的となる。
【００１６】
生体検査用針によって取得される出力は、針の先端において導電層９とカニューレ５，６との同軸層の間に現れる。プレアンプの働きを最適化するため、出力インピーダンスは５０オームに変換される。図示された媒体に見られるように、プローブインピーダンスは、また、できる限り高い値とされ、Ｂ１励起（ｒ．ｆ．励起パルス）の間、円形電流が最小にされる。
【００１７】
これらの両方ノインピーダンスは針とホルダーとの接合部において設ける表面搭載回路を使用して実現される。
【００１８】
針の長さ方向に沿った種々の位置における針の長さ方向に沿うＭＲ感度を与えるため（図４）、絶縁材料８と導電層９が切り取られている１０。これはＭＲ画像において付加的な明るいマーカー１３を与える。
【００１９】
代替的な二つの電極形態において（図５及び６）、生体検査用針である必要はないが、針１４は一つの電極を形成し、一方において、第２の電極は皮膚に接触している導電パッド１５によって与えられる。この装置は広い視野を与えるが、チップの先端は感度１６が最小であるため先端を良く際立たせることができない。
【００２０】
先端の可視化は（２１．３ＭＨｚに対して）、先端に近い略５ｍｍの領域を除いて、絶縁層１７を施すことにより改善される。これにより、導電電流（容量電流ではない）はこれらの領域では除かれるが、先端の可視化は同軸の実施例に比べるとなお劣っている。
【００２１】
図５と６に示された針の長さは、４２ｃｍの１／４波長と比べると、略１５ｃｍである。
【００２２】
更なる実施例においては、針は電界を発生するように駆動することができ、これは組織の損失媒体を加熱する。したがって、針（或いはプローブ一般）は先端を明るくすることにより経路を示すために使用することができる。より大きなｒ．ｆ．コイルがより大きな視野を得るために使用することができる。そして、腫瘍があると、電流を流して腫瘍を切除して破壊することができる。
【００２３】
本発明は生体検査あるいは他の如何なる形態の針にも、また、いかなる形態のプローブにも適用できる。
【００２４】
本発明は好ましい実施例を参照して記載されている。明らかに改良や変形が上述の詳細な記載を読み、理解することにより生じることであろう。それらは、添付するクレームの範囲にあるものであり、或いは均等物となるもので、本発明はこれらの改良や変形の全てを含むように解釈されるべきである。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明による生体検査用針の模式図である。
【図２】本発明による生体検査用針の先端部の軸方向断面図である。
【図３】図２に示された生体検査用針の部分の拡大図である。
【図４】図２に示された生体検査用針の軸方向に沿う側面図である。
【図５】本発明による第２の形態の生体検査用針の模式図である。
【図６】図５の生体検査用針の変形例を示す図である。
【国際公開パンフレット】
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【国際調査報告】
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