JP2002186623A - 穿刺針による病変部検出装置 - Google Patents
穿刺針による病変部検出装置Info
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- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 8
- 238000005452 bending Methods 0.000 description 2
- 238000003745 diagnosis Methods 0.000 description 2
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 2
- 206010006187 Breast cancer Diseases 0.000 description 1
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 正常な組織に比べて硬いので、穿刺針の先端
が受ける抵抗変化から病変部を推測することはできる
が、この感覚に頼った判断は、医師の個人差、経験及び
年齢に左右されるので、定量的に病変部を検出する方法
が望まれていた。 【解決手段】 穿刺針１に装着した圧電振動子７に超音
波発振回路８から発振出力が印加されるとともに、位相
比較器９の一方の端子に超音波発振回路８から発振出力
が印加され、又、超音波発振回路８の出力コードに電流
検出部１０が装着され、電流検出部１０の出力は位相比
較器９の他方の端子に印加され、位相比較器９で超音波
発振回路８からの発振出力の電圧の位相と電流検出部１
０の出力の電流の位相が比較され、この位相差の信号を
病変部検出回路１１に入力する。
が受ける抵抗変化から病変部を推測することはできる
が、この感覚に頼った判断は、医師の個人差、経験及び
年齢に左右されるので、定量的に病変部を検出する方法
が望まれていた。 【解決手段】 穿刺針１に装着した圧電振動子７に超音
波発振回路８から発振出力が印加されるとともに、位相
比較器９の一方の端子に超音波発振回路８から発振出力
が印加され、又、超音波発振回路８の出力コードに電流
検出部１０が装着され、電流検出部１０の出力は位相比
較器９の他方の端子に印加され、位相比較器９で超音波
発振回路８からの発振出力の電圧の位相と電流検出部１
０の出力の電流の位相が比較され、この位相差の信号を
病変部検出回路１１に入力する。
Description
【０００１】
【発明が属する技術分野】本発明は、生体内の病変部の
組織採取を正確にするための穿刺針による病変部検出装
置に関するものである。
組織採取を正確にするための穿刺針による病変部検出装
置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、乳癌診断において、穿刺針による
病変部の組織採取は、超音波診断装置で、超音波振動子
から体内に照射した超音波の反射波により病変部の画像
をＣＲＴ等の表示装置で表示し、この表示装置に表示さ
れた穿刺針と病変部の位置を確認しながら行っている
が、現状の超音波診断装置の画像分解能では、細い穿刺
針と微小な病変部の組織の検出が困難であるため、医療
現場において、医師は穿刺針の先端が病変部から受ける
抵抗を、穿刺針を持つ手の感覚で感じ取り、病変部内へ
の穿刺針の先端の到達を確認してから組織の吸引作業を
行っており、このような穿刺針の先端が確実に微小な病
変部内に到達していることを確認することは誤診を防ぐ
上で重要である。
病変部の組織採取は、超音波診断装置で、超音波振動子
から体内に照射した超音波の反射波により病変部の画像
をＣＲＴ等の表示装置で表示し、この表示装置に表示さ
れた穿刺針と病変部の位置を確認しながら行っている
が、現状の超音波診断装置の画像分解能では、細い穿刺
針と微小な病変部の組織の検出が困難であるため、医療
現場において、医師は穿刺針の先端が病変部から受ける
抵抗を、穿刺針を持つ手の感覚で感じ取り、病変部内へ
の穿刺針の先端の到達を確認してから組織の吸引作業を
行っており、このような穿刺針の先端が確実に微小な病
変部内に到達していることを確認することは誤診を防ぐ
上で重要である。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな病変部組織は正常な組織に比べて硬いので、穿刺針
の先端が受ける抵抗変化から病変部を推測することはで
きるが、この感覚に頼った判断は、医師の個人差、経験
及び年齢に左右されるので、定量的に病変部を検出する
方法が望まれていた。
うな病変部組織は正常な組織に比べて硬いので、穿刺針
の先端が受ける抵抗変化から病変部を推測することはで
きるが、この感覚に頼った判断は、医師の個人差、経験
及び年齢に左右されるので、定量的に病変部を検出する
方法が望まれていた。
【０００４】
【課題を解決しようとする手段】本発明は、病変部の組
織採取をする穿刺針と、該穿刺針に固着した超音波振動
子と、該超音波振動子に発振出力を印加する発振装置
と、該発振装置からの発振出力の電流変化を検出する電
流検出部と、前記発振装置の発振出力の電圧と検出電流
の位相を比較する位相比較器とからなり、該位相比較器
の出力より前記病変部を検出する検出部とからなるもの
であり、前記検出部は前記位相比較器の出力を低域フィ
ルタにより平滑化された信号を通過させ、前記低域フィ
ルタの出力電圧を電圧制御発振器に入力し、該電圧制御
発振器の出力を増幅器で増幅して可聴音発生器で出力し
てもよいし、又、前記位相比較器の出力を増幅器で増幅
して発光装置で表示してもよいし、さらに、前記位相比
較器の出力を増幅器で増幅してメータで表示もよい。
織採取をする穿刺針と、該穿刺針に固着した超音波振動
子と、該超音波振動子に発振出力を印加する発振装置
と、該発振装置からの発振出力の電流変化を検出する電
流検出部と、前記発振装置の発振出力の電圧と検出電流
の位相を比較する位相比較器とからなり、該位相比較器
の出力より前記病変部を検出する検出部とからなるもの
であり、前記検出部は前記位相比較器の出力を低域フィ
ルタにより平滑化された信号を通過させ、前記低域フィ
ルタの出力電圧を電圧制御発振器に入力し、該電圧制御
発振器の出力を増幅器で増幅して可聴音発生器で出力し
てもよいし、又、前記位相比較器の出力を増幅器で増幅
して発光装置で表示してもよいし、さらに、前記位相比
較器の出力を増幅器で増幅してメータで表示もよい。
【０００５】
【発明の実施の形態】本発明では、穿刺針に超音波振動
子を装着して、穿刺針を超音波振動させ、超音波振動子
に入力する発振出力の電圧と発振出力の電流の位相の変
化を検出し、この位相変化を可聴音の変化で検出する
か、光の変化で検出するか、メータの指針の振れで検出
することができる。
子を装着して、穿刺針を超音波振動させ、超音波振動子
に入力する発振出力の電圧と発振出力の電流の位相の変
化を検出し、この位相変化を可聴音の変化で検出する
か、光の変化で検出するか、メータの指針の振れで検出
することができる。
【０００６】
【実施例】まず、本発明の実施例を説明する前に本発明
の原理を説明すると、図１において、圧電振動子２を装
着した穿刺針１によって患者３の体内にある病変部４を
検出するために、圧電振動子２に超音波発振器５から発
振出力を印加する場合、この振動系の機械インピーダン
スをＺ0、負荷インピーダンスをＺａ、圧電振動子２の
力係数をＡ、制動アドミッタンスをＹｄとして振動系の
電気的等価回路を示すと、図２のようになり、このと
き、穿刺針１の先端に病変部４が接触すると、その病変
部４の硬さによって振動系に加わる負荷インピーダンス
Ｚａが変化するが、一般的に、どんな振動系について
も、負荷インピーダンスＺａが変化すると、図２の電気
的等価回路により機械共振周波数ｆ0、電気インピーダ
ンスＺ、位相差θが変化することが分かっているので、
それらの変化量のうちの一つから硬い対象物体の病変部
４の組織の検出が可能である。
の原理を説明すると、図１において、圧電振動子２を装
着した穿刺針１によって患者３の体内にある病変部４を
検出するために、圧電振動子２に超音波発振器５から発
振出力を印加する場合、この振動系の機械インピーダン
スをＺ0、負荷インピーダンスをＺａ、圧電振動子２の
力係数をＡ、制動アドミッタンスをＹｄとして振動系の
電気的等価回路を示すと、図２のようになり、このと
き、穿刺針１の先端に病変部４が接触すると、その病変
部４の硬さによって振動系に加わる負荷インピーダンス
Ｚａが変化するが、一般的に、どんな振動系について
も、負荷インピーダンスＺａが変化すると、図２の電気
的等価回路により機械共振周波数ｆ0、電気インピーダ
ンスＺ、位相差θが変化することが分かっているので、
それらの変化量のうちの一つから硬い対象物体の病変部
４の組織の検出が可能である。
【０００７】図３は本発明の１実施例の穿刺針の構成図
で、穿刺針１に金属円板６が固定され、金属円板６に円
板状の圧電振動子７を接着することにより、図４に示す
ように、円板振動子７の節円１個で面に垂直に屈曲振動
するＢ10モードを用い、屈曲振動を縦振動に変換し、穿
刺針１に縦振動を励振させたことであり、このように、
穿刺針１を縦振動させることにより、穿刺針１の側面の
負荷による機械インピーダンスの影響を少なくし、穿刺
針１の先端の負荷による機械インピーダンス変化を大き
く受けるようにしたものである。これにより、穿刺針１
の側面は患者３の体内の組織の影響を受けないで、穿刺
針１の先端に接触する病変部４の組織だけを正確に検出
することが可能になる。
で、穿刺針１に金属円板６が固定され、金属円板６に円
板状の圧電振動子７を接着することにより、図４に示す
ように、円板振動子７の節円１個で面に垂直に屈曲振動
するＢ10モードを用い、屈曲振動を縦振動に変換し、穿
刺針１に縦振動を励振させたことであり、このように、
穿刺針１を縦振動させることにより、穿刺針１の側面の
負荷による機械インピーダンスの影響を少なくし、穿刺
針１の先端の負荷による機械インピーダンス変化を大き
く受けるようにしたものである。これにより、穿刺針１
の側面は患者３の体内の組織の影響を受けないで、穿刺
針１の先端に接触する病変部４の組織だけを正確に検出
することが可能になる。
【０００８】図５は本発明の実施例の穿刺針による病変
部検出装置のブロック図で、穿刺針１に装着した圧電振
動子７に超音波発振回路８から発振出力が印加されると
ともに、位相比較器９の一方の端子に超音波発振回路８
から発振出力が印加され、又、超音波発振回路８の出力
コードに電流検出部１０が装着され、この電流検出部１
０の出力は位相比較器９の他方の端子に印加され、位相
比較器９で超音波発振回路８からの発振出力の電圧の位
相と電流検出部１０の出力の電流の位相が比較され、こ
の位相差の信号を病変部検出回路１１に入力する。
部検出装置のブロック図で、穿刺針１に装着した圧電振
動子７に超音波発振回路８から発振出力が印加されると
ともに、位相比較器９の一方の端子に超音波発振回路８
から発振出力が印加され、又、超音波発振回路８の出力
コードに電流検出部１０が装着され、この電流検出部１
０の出力は位相比較器９の他方の端子に印加され、位相
比較器９で超音波発振回路８からの発振出力の電圧の位
相と電流検出部１０の出力の電流の位相が比較され、こ
の位相差の信号を病変部検出回路１１に入力する。
【０００９】このように構成した本実施例では、図１の
患者３の体内に穿刺針１を刺すと、穿刺針１の先端が病
変部４に接触するまでは、穿刺針１に装着した圧電振動
子７に入力する超音波発振回路８からの発振出力の電圧
と圧電振動子７に入力する発振出力の電流の位相差はわ
ずかであるので、位相比較器９の出力は少ないが、穿刺
針１の先端が病変部４に接触すると、位相差は大きく変
化するため、位相差比較器９からの出力が大きくでるの
で、この出力は病変部検出回路１１に設けた増幅器で増
幅され、又、病変部検出回路１１に設けたスピーカによ
る可聴音、発光素子による光、及びメータ等の指針の振
れ等によの大きな変化により、穿刺針１の先端が病変部
４に到達したことを検出することができる。
患者３の体内に穿刺針１を刺すと、穿刺針１の先端が病
変部４に接触するまでは、穿刺針１に装着した圧電振動
子７に入力する超音波発振回路８からの発振出力の電圧
と圧電振動子７に入力する発振出力の電流の位相差はわ
ずかであるので、位相比較器９の出力は少ないが、穿刺
針１の先端が病変部４に接触すると、位相差は大きく変
化するため、位相差比較器９からの出力が大きくでるの
で、この出力は病変部検出回路１１に設けた増幅器で増
幅され、又、病変部検出回路１１に設けたスピーカによ
る可聴音、発光素子による光、及びメータ等の指針の振
れ等によの大きな変化により、穿刺針１の先端が病変部
４に到達したことを検出することができる。
【００１０】図６は本発明の他の実施例の病変部検出装
置のブロック図で、超音波発振回路８は発信器８ａと増
幅器８ｂが接続され、増幅器８ｂの出力端子は穿刺針１
の圧電振動子７に接続されるとともに位相比較器９の一
方の端子に接続され、電流検出部１０は位相比較器９の
他方の端子に接続され、病変部検出部１１には、低域フ
ィルタ１１ａ、電圧制御発振器１１ｂ、増幅器１１ｃが
順次接続され、増幅器１１ｃの出力端子にスピーカ１２
が接続されている。
置のブロック図で、超音波発振回路８は発信器８ａと増
幅器８ｂが接続され、増幅器８ｂの出力端子は穿刺針１
の圧電振動子７に接続されるとともに位相比較器９の一
方の端子に接続され、電流検出部１０は位相比較器９の
他方の端子に接続され、病変部検出部１１には、低域フ
ィルタ１１ａ、電圧制御発振器１１ｂ、増幅器１１ｃが
順次接続され、増幅器１１ｃの出力端子にスピーカ１２
が接続されている。
【００１１】このように構成した本実施例の病変部検出
装置では、超音波発振回路８によって円板の圧電振動子
７のＢ10モードで振動する共振周波数で発振を行って圧
電振動子７を駆動すると、圧電振動子７の駆動電圧及び
電流が位相比較器９に入力されるので、低域フィルタ１
１ａによって位相比較器９からの位相差信号を平滑化
し、その直流電圧で電圧制御発振器１１ｂの可聴域発振
周波数を制御し、そして、電圧制御発信器１０ｂからの
出力は増幅器１１ｃによって増幅され、スピーカ１２を
駆動する。
装置では、超音波発振回路８によって円板の圧電振動子
７のＢ10モードで振動する共振周波数で発振を行って圧
電振動子７を駆動すると、圧電振動子７の駆動電圧及び
電流が位相比較器９に入力されるので、低域フィルタ１
１ａによって位相比較器９からの位相差信号を平滑化
し、その直流電圧で電圧制御発振器１１ｂの可聴域発振
周波数を制御し、そして、電圧制御発信器１０ｂからの
出力は増幅器１１ｃによって増幅され、スピーカ１２を
駆動する。
【００１２】このような病変部検出装置を用いることに
より、医師は穿刺針１を用いた手術の際、両手及び目は
手術に捕らわれる場合が多いので、スピーカ１２からの
可聴音の変化によって穿刺針１が病変部４に到達したか
どうか正確に知ることができ、誤診をすることが無いと
いう利点がある。
より、医師は穿刺針１を用いた手術の際、両手及び目は
手術に捕らわれる場合が多いので、スピーカ１２からの
可聴音の変化によって穿刺針１が病変部４に到達したか
どうか正確に知ることができ、誤診をすることが無いと
いう利点がある。
【００１３】なお、図６の実施例において、スピーカ１
２以外にも、発光素子を接続して、発光素子による光の
変化で検出してもよいし、又、メータを接続して、メー
タの指針の振れにより検出してもよい。
２以外にも、発光素子を接続して、発光素子による光の
変化で検出してもよいし、又、メータを接続して、メー
タの指針の振れにより検出してもよい。
【００１４】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の穿刺針に
よる病変部検出装置では、穿刺針に超音波振動子を装着
して、穿刺針を超音波振動させ、超音波振動子に入力す
る発振出力の電圧と発振出力の電流の位相の変化を検出
し、この位相変化を可聴音の変化で検出するか、光の変
化で検出するか、メータの指針の振れで検出することが
できるので、穿刺針を用いた手術の際、穿刺針が病変部
に到達したかどうか正確に知ることができ、誤診をする
ことが無いという利点がある。
よる病変部検出装置では、穿刺針に超音波振動子を装着
して、穿刺針を超音波振動させ、超音波振動子に入力す
る発振出力の電圧と発振出力の電流の位相の変化を検出
し、この位相変化を可聴音の変化で検出するか、光の変
化で検出するか、メータの指針の振れで検出することが
できるので、穿刺針を用いた手術の際、穿刺針が病変部
に到達したかどうか正確に知ることができ、誤診をする
ことが無いという利点がある。
【図１】本発明の原理を説明するための図である。
【図２】図１の原理を説明するための等価回路図であ
る。
る。
【図３】本発明の１実施例の穿刺針の構成図である。
【図４】図３の穿刺針の振動モードを示した図である。
【図５】本発明の実施例の穿刺針による病変部検出装置
のブロック図である。
のブロック図である。
【図６】本発明の他の実施例の病変部検出装置のブロッ
ク図である。
ク図である。
１ 圧電振動子 ２ 穿刺針 ３ 患者 ４ 病変部 ５ 超音波発信器 ６ 超音波発振器 ７ 圧電振動子 ８ 超音波発振回路 ９ 位相比較器 １０ 電流検出部 １１ 病変部検出回路 １２ スピーカー
Claims (4)
- 【請求項１】 病変部の組織採取をする穿刺針と、該穿
刺針に固着した超音波振動子と、該超音波振動子に発振
出力を印加する発振装置と、該発振装置からの発振出力
の電流変化を検出する電流検出部と、前記発振装置の発
振出力の電圧と検出電流の位相を比較する位相比較器と
からなり、該位相比較器の出力より前記病変部を検出す
る検出部とからなることを特徴とする穿刺針による病変
部検出装置。 - 【請求項２】 前記検出部は前記位相比較器の出力を低
域フィルタにより平滑化された信号が通過させ、前記低
域フィルタの出力電圧を電圧制御発振器に入力し、該電
圧制御発振器の出力を増幅器で増幅して可聴音発生器で
出力することを特徴とする請求項１記載の穿刺針による
病変部検出装置。 - 【請求項３】 前記位相比較器の出力を増幅器で増幅し
て発光装置で表示することを特徴とする請求項１記載の
穿刺針による病変部検出装置。 - 【請求項４】 前記位相比較器の出力を増幅器で増幅し
てメータで表示することを特徴とする請求項１記載の穿
刺針による病変部検出装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000388327A JP4707224B2 (ja) | 2000-12-21 | 2000-12-21 | 穿刺針による病変部検出装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000388327A JP4707224B2 (ja) | 2000-12-21 | 2000-12-21 | 穿刺針による病変部検出装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002186623A true JP2002186623A (ja) | 2002-07-02 |
| JP4707224B2 JP4707224B2 (ja) | 2011-06-22 |
Family
ID=18855087
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000388327A Expired - Fee Related JP4707224B2 (ja) | 2000-12-21 | 2000-12-21 | 穿刺針による病変部検出装置 |
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|---|---|
| JP (1) | JP4707224B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008012312A (ja) * | 2006-06-30 | 2008-01-24 | Ethicon Endo Surgery Inc | 組織穿通および止血用のエネルギー生検装置 |
| US8454530B2 (en) | 2009-03-31 | 2013-06-04 | Fujifilm Corporation | Biopsy apparatus and biopsy method |
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| JPH07178098A (ja) * | 1993-12-24 | 1995-07-18 | Asahi Optical Co Ltd | 内視鏡用穿刺針装置 |
| JPH08150145A (ja) * | 1994-09-29 | 1996-06-11 | Olympus Optical Co Ltd | 内視鏡用穿刺針 |
| WO1998031285A1 (en) * | 1997-01-21 | 1998-07-23 | William A. Cook Australia Pty. Ltd. | Calibrated hollow probe for ultrasound imaging |
| JPH11128233A (ja) * | 1997-10-28 | 1999-05-18 | Olympus Optical Co Ltd | 組織穿刺針 |
| JPH11299778A (ja) * | 1998-04-16 | 1999-11-02 | Olympus Optical Co Ltd | 超音波穿刺プローブ装置 |
-
2000
- 2000-12-21 JP JP2000388327A patent/JP4707224B2/ja not_active Expired - Fee Related
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