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JP2020089763A - Injection/suction device - Google Patents

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JP2020089763A
JP2020089763A JP2020039430A JP2020039430A JP2020089763A JP 2020089763 A JP2020089763 A JP 2020089763A JP 2020039430 A JP2020039430 A JP 2020039430A JP 2020039430 A JP2020039430 A JP 2020039430A JP 2020089763 A JP2020089763 A JP 2020089763A
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洋 佐藤
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Abstract

To provide an injection/suction device and injection/suction system capable of injecting liquid such as an anticancer agent into an object site in a body preferably without destruction of cells and sucking liquid such as cytoplasmic matrix.SOLUTION: An injection/suction system 10 includes: a fine head 20 being movable in a body such as a human body P by a magnetic field; an injection/suction device 100 mounted on the fine head 20 and having an ultrafine tube 30 capable of injecting/sucking liquid; a mobile device 40 capable of moving the fine head 20 by force of the magnetic field; and a position detection device 50 capable of detecting a position of the fine head 20.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、人間や動物の体内の対象部位に対して薬剤等の液体を注入し、又は細胞質基質等の液体を吸引するための注入・吸引装置に関する。 The present invention relates to an injection/suction device for injecting a liquid such as a drug or aspirating a liquid such as a cytosolic substance into a target site in a human or animal body.

腫瘍内部に薬剤を送り届ける場合、一般的には、カテーテルを静脈に挿入し、カテーテルから薬剤を静脈に注入して行われる。しかし、血管の少ない腫瘍には薬剤が行き渡りにくく、抗がん剤の効果を上げることは難しい。 Delivery of a drug to the inside of a tumor is generally performed by inserting a catheter into a vein and injecting the drug into the vein from the catheter. However, it is difficult to increase the effect of anticancer drug because the drug is hard to spread to tumors with few blood vessels.

このため、管形状を有する躯体と、躯体に装着され、生体組織を切開する切開部材とを備えたカテーテルが提案されている(例えば、特許文献1参照。) Therefore, a catheter including a tubular body and an incision member that is attached to the body and incises a living tissue has been proposed (for example, see Patent Document 1).

特開2012−20105号公報JP 2012-20105A

しかし、従来のカテーテルは、外径が1mm程度の大きさを有するため、腫瘍に至るまでの細胞を破壊するおそれがある。 However, since the conventional catheter has an outer diameter of about 1 mm, it may destroy cells up to the tumor.

本発明の目的は、体内の対象部位に対し、細胞をなるべく破壊せずに抗がん剤等の液体を注入し、細胞質基質等の液体を吸引することが可能な注入・吸引装置を提供することにある。 An object of the present invention is to provide an injection/suction device capable of injecting a liquid such as an anticancer agent into a target site in the body without destroying cells as much as possible and sucking a liquid such as a cytosolic matrix. Especially.

本発明の一態様は、上記目的を達成するため、磁性材料から形成され、体内で磁界によって移動できるヘッドと、先端が開口した状態で前記ヘッドに取り付けられ、前記先端の開口部を介して液体を注入又は吸引可能な管と、を備え、前記管は非磁性体から形成された注入・吸引装置を提供する。 In order to achieve the above object, one embodiment of the present invention is a head that is formed of a magnetic material and that can be moved by a magnetic field in the body, and a head that is attached to the head with its tip open, and that has a liquid through the opening of the tip. A tube capable of injecting or aspirating, and the tube provides an injecting/suctioning device formed of a non-magnetic material.

本発明によれば、体内の対象部位に対し、細胞をなるべく破壊せずに抗がん剤等の液体を注入し、細胞質基質等の液体を吸引することが可能になる。 According to the present invention, it is possible to inject a liquid such as an anticancer agent into a target site in the body without destroying cells as much as possible, and aspirate a liquid such as a cytosolic substrate.

図1は、本発明の第1の実施の形態に係る注入・吸引システムの概略の構成例を示す斜視図である。FIG. 1 is a perspective view showing a schematic configuration example of an injection/suction system according to a first embodiment of the present invention. 図2は、本発明の第1の実施の形態に係る注入・吸引装置の要部斜視図である。FIG. 2 is a perspective view of a main part of the injection/suction device according to the first embodiment of the present invention. 図3Aは、本発明の第1の実施の形態に係る注入・吸引装置の要部平面図、図3Bは、図3AのA−A線断面図である。FIG. 3A is a plan view of a main part of the injection/suction device according to the first embodiment of the present invention, and FIG. 3B is a sectional view taken along line AA of FIG. 3A. 図4A〜図4Cは、本発明の第1の実施の形態に係る極細管の製造工程の一例を示す断面図である。4A to 4C are cross-sectional views showing an example of a manufacturing process of the ultrafine tube according to the first embodiment of the present invention. 図5は、本発明の第1の実施の形態に係る注入・吸引装置の製造工程の一例を示し、図5Aは、平面方向の断面図、図5Bは、側方向の断面図である。5A and 5B show an example of a manufacturing process of the injection/suction device according to the first embodiment of the present invention, FIG. 5A is a sectional view in a plane direction, and FIG. 5B is a sectional view in a side direction. 図6A、図6Bは、がん細胞クラスターをまとめて不活性化する方法を説明するための概念図である。6A and 6B are conceptual diagrams for explaining a method of collectively inactivating cancer cell clusters. 図7A〜図7Cは、複数のがん細胞クラスターを1つのクラスターとしてまとめて不活性化する方法を説明するための概念図である。7A to 7C are conceptual diagrams for explaining a method of collectively inactivating a plurality of cancer cell clusters as one cluster. 図8は、本発明の第2の実施の形態に係る注入・吸引装置の要部斜視図である。FIG. 8 is a perspective view of a main part of an injection/suction device according to the second embodiment of the present invention. 図9は、本発明の第3の実施の形態に係る注入・吸引装置を示し、図9Aは要部斜視図、図9Bは正面図である。9A and 9B show an injection/suction device according to a third embodiment of the present invention, FIG. 9A is a perspective view of a main part, and FIG. 9B is a front view. 図10は、本発明の第4の実施の形態に係る注入・吸引システムの概略の構成例を示す斜視図である。FIG. 10 is a perspective view showing a schematic configuration example of an injection/suction system according to the fourth embodiment of the present invention. 図11は、本発明の第5の実施の形態に係る注入・吸引システムの概略の構成例を示す斜視図である。FIG. 11 is a perspective view showing a schematic configuration example of an injection/suction system according to the fifth embodiment of the present invention. 図12は、本発明の第6の実施の形態に係る注入・吸引システムの概略の構成例を示す斜視図である。FIG. 12 is a perspective view showing a schematic configuration example of an injection/suction system according to the sixth embodiment of the present invention. 図13は、本発明の第7の実施の形態に係る注入・吸引システムの概略の構成例を示す斜視図である。FIG. 13 is a perspective view showing a schematic configuration example of the injection/suction system according to the seventh embodiment of the present invention. 図14は、本発明の第8の実施の形態に係る注入・吸引システムの概略の構成例を示す斜視図である。FIG. 14 is a perspective view showing a schematic configuration example of an injection/suction system according to the eighth embodiment of the present invention. 図15は、本発明の第9の実施の形態に係る注入・吸引システムの概略の構成例を示す斜視図である。FIG. 15 is a perspective view showing a schematic configuration example of an injection/suction system according to the ninth embodiment of the present invention. 図16は、本発明の第10の実施の形態に係る注入・吸引システムの概略の構成例を示す斜視図である。FIG. 16 is a perspective view showing a schematic configuration example of an injection/suction system according to the tenth embodiment of the present invention. 図17は、微細ヘッドの位置制御の方法の一例を説明するための概念図である。FIG. 17 is a conceptual diagram for explaining an example of the position control method for the fine head. 図18A〜図18Dは、それぞれ本発明の第1の実施の形態に係るマークの位置の一例を示す断面図である。18A to 18D are cross-sectional views showing an example of the positions of the marks according to the first embodiment of the invention. 図19は、微細ヘッドの位置を検出する手順の一例を説明するための概念図である。FIG. 19 is a conceptual diagram for explaining an example of a procedure for detecting the position of the fine head. 図20は、微細ヘッドの位置を検出する手順の一例を説明するための概念図である。FIG. 20 is a conceptual diagram for explaining an example of a procedure for detecting the position of the fine head. 図21は、微細ヘッドの位置を検出する手順の一例を説明するための概念図である。FIG. 21 is a conceptual diagram for explaining an example of a procedure for detecting the position of the fine head. 図22は、微細ヘッドの位置を検出する手順の一例を説明するための概念図である。FIG. 22 is a conceptual diagram for explaining an example of a procedure for detecting the position of the fine head.

以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。なお、各図中、実質的に同一の機能を有する構成要素については、同一の符号を付してその重複した説明を省略したものもある。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In each drawing, components having substantially the same function are denoted by the same reference numeral, and duplicate description thereof may be omitted.

[第1の実施の形態]
図1は、本発明の第1の実施の形態に係る注入・吸引システムの概略の構成例を示す斜視図である。この注入・吸引システム10は、人体P等の体内で磁界によって移動できる微細ヘッド20、及び微細ヘッド20に取り付けられ、液体を注入又は吸引可能な極細管30を有する注入・吸引装置100と、微細ヘッド20を磁界の力で移動させることが可能な移動装置40と、微細ヘッド20の位置を検出可能な位置検出装置50とを備える。なお、移動装置40、位置検出装置50は、ヘッドの位置を制御可能な位置制御システムの一例である。
[First Embodiment]
FIG. 1 is a perspective view showing a schematic configuration example of an injection/suction system according to a first embodiment of the present invention. The injection/suction system 10 includes a fine head 20 that can be moved by a magnetic field in the body such as the human body P and an injection/suction device 100 that is attached to the fine head 20 and has an ultrafine tube 30 that can inject or suck a liquid. The moving device 40 that can move the head 20 by the force of the magnetic field and the position detecting device 50 that can detect the position of the fine head 20 are provided. The moving device 40 and the position detecting device 50 are an example of a position control system capable of controlling the position of the head.

(注入・吸引装置)
細胞の大きさ(1〜100μm)を考えると、微細ヘッド20を体内に挿入した際に細胞をできるだけ破壊しないため、微細ヘッド20の最大幅は100μm以下が好ましく、5μm以下がより好ましい。本実施の形態では、最大幅を1μmとする。また、微細ヘッド20は、磁性材料、例えばパーマロイ、ケイ素鋼等の透磁率が高い材料から形成されている。微細ヘッド20の詳細な構造については、後述する。
(Injection/suction device)
Considering the size of the cells (1 to 100 μm), the maximum width of the fine head 20 is preferably 100 μm or less, and more preferably 5 μm or less because the cells are not destroyed as much as possible when the fine head 20 is inserted into the body. In this embodiment, the maximum width is 1 μm. The fine head 20 is made of a magnetic material, for example, a material having a high magnetic permeability such as permalloy or silicon steel. The detailed structure of the fine head 20 will be described later.

極細管30は、先端が開口した状態で微細ヘッド20に取り付けられ、先端の開口部を介して抗がん剤等の液体を注入し、細胞質基質等の液体を吸引する。極細管30は、例えば、外径が100nm〜1μm、長さが5cm〜10mを有する。極細管30は、非磁性体、例えば、アルミニウム、銀、金、石英ガラス等の透磁率が低い材料から形成される。ただし、金は通常は後述する膜2000の材料には適さない。本実施の形態では、内径150nm、外径350nm、長さ50cmなど、多くの人間の胴体の径の半分以上の長さのサイズを有する極細管30を用いる。 The ultrafine tube 30 is attached to the fine head 20 with its tip open, and injects a liquid such as an anticancer agent through the opening at the tip and sucks a liquid such as a cytoplasmic substrate. The ultrafine tube 30 has, for example, an outer diameter of 100 nm to 1 μm and a length of 5 cm to 10 m. The ultrafine tube 30 is formed of a non-magnetic material, for example, a material having a low magnetic permeability such as aluminum, silver, gold, and quartz glass. However, gold is usually not suitable as a material of the film 2000 described later. In the present embodiment, an ultrafine tube 30 having a size that is at least half the diameter of many human bodies, such as an inner diameter of 150 nm, an outer diameter of 350 nm, and a length of 50 cm, is used.

極細管30には、例えば電動機や圧電素子を用いて形成されたポンプが接続される。なお、注入・吸引装置100は、ポンプを接続しない、微細ヘッド20及び極細管30のみでもよい。この場合、点滴の要領で薬剤の自重により薬剤を注入したり、圧力が上がった膀胱に挿入して尿を吸引することなどが可能な注入・吸引装置となる。 A pump formed using, for example, an electric motor or a piezoelectric element is connected to the ultrafine tube 30. It should be noted that the injection/suction apparatus 100 may include only the fine head 20 and the ultrafine tube 30 without connecting a pump. In this case, the injection/suction device is capable of injecting the drug by the weight of the drug in a drip manner or inserting the drug into the bladder under increased pressure to aspirate urine.

(移動装置)
移動装置40は、電磁石400と、電磁石400を支持する第1及び第2のアーム410A、410Bと、第1及び第2のアーム410A、410Bを水平方向の軸を中心にそれぞれ回転移動させることが可能な第1及び第2の回転駆動部420A、420Bと、第2の回転駆動部420Bを垂直方向の軸を中心に回転移動させることが可能な第3の回転駆動部420Cと、回転駆動部420Cを支持するベース430と、移動装置40の各部を制御可能な制御部440と、制御部440に微細ヘッド20の移動すべき三次元位置を指示可能な操作部450とを備える。第1及び第2のアーム410A、410Bと、第1及び第2の回転駆動部420A、420Bと、第3の回転駆動部420Cと、ベース430と、制御部440と、操作部450は、電磁石が付与する磁界によって微細ヘッドに働く磁力の大きさ及び向きとを制御可能な移動装置の移動制御部の一例である。
(Moving device)
The moving device 40 can rotate and move the electromagnet 400, the first and second arms 410A and 410B supporting the electromagnet 400, and the first and second arms 410A and 410B about a horizontal axis. Possible first and second rotation driving parts 420A and 420B, and a third rotation driving part 420C capable of rotatively moving the second rotation driving part 420B around a vertical axis, and a rotation driving part. The base 430 supporting the 420C, the control unit 440 capable of controlling each unit of the moving device 40, and the operation unit 450 capable of instructing the control unit 440 the three-dimensional position of the fine head 20 to be moved. The first and second arms 410A and 410B, the first and second rotation drive units 420A and 420B, the third rotation drive unit 420C, the base 430, the control unit 440, and the operation unit 450 are electromagnets. 2 is an example of a movement control unit of a moving device capable of controlling the magnitude and direction of the magnetic force acting on the fine head by the magnetic field applied by.

電磁石400は、通電される電流の大きさに応じた強さの磁界を発生させる。電磁石400は、超伝導電磁石でもよい。 The electromagnet 400 generates a magnetic field having a strength according to the magnitude of the electric current that is applied. The electromagnet 400 may be a superconducting electromagnet.

第1乃至3の回転駆動部420A〜420Cは、例えば運動部を有する原動機や圧電素子等を用いて構成することができる。原動機は電動機などでもよい。第1乃至3の回転駆動部420A〜420Cは、第1及び第2のアーム410A、410Bに接続され、第1及び第2のアーム410A、410Bを移動させて電磁石400を移動させる。第1乃至3の回転駆動部420A〜420Cは、移動装置の移動制御部が有する駆動部の一例である。 The first to third rotation drive units 420A to 420C can be configured using, for example, a prime mover having a motion unit, a piezoelectric element, or the like. The prime mover may be an electric motor or the like. The first to third rotation driving units 420A to 420C are connected to the first and second arms 410A and 410B, and move the first and second arms 410A and 410B to move the electromagnet 400. The first to third rotation drive units 420A to 420C are examples of drive units included in the movement control unit of the moving device.

操作部450は、例えばレバー操作やコンピュータにより微細ヘッド20の移動すべき三次元位置を指示できるように構成されている。 The operation unit 450 is configured to be able to instruct the three-dimensional position of the fine head 20 to be moved, for example, by operating a lever or a computer.

制御部440は、操作部450により指示された三次元位置に基づき、電磁石400に通電される電流の大きさを制御して電磁石400が発生させる磁界の強さを細かく調整し、また、第1乃至3の回転駆動部420A〜420Cを制御して電磁石400の位置や向きを細かく調節して、微細ヘッド20に働く磁力の大きさ及び向きとを制御して、微細ヘッド20を指示された三次元位置、すなわち目的位置の方向に移動させる。 The control unit 440 finely adjusts the strength of the magnetic field generated by the electromagnet 400 by controlling the magnitude of the current supplied to the electromagnet 400 based on the three-dimensional position designated by the operation unit 450, and the first 3 to 3C to finely adjust the position and orientation of the electromagnet 400 to control the magnitude and orientation of the magnetic force acting on the fine head 20, and to control the fine head 20 to the third order. The original position, that is, the target position is moved.

例えば、極細管30の移動経路の曲がりを抑制するように、すなわち、極細管30が目的位置に対してほぼ真っ直ぐに挿し込まれるように、電磁石400が微細ヘッド20に付与する磁界の強さや位置や向きを調節する、すなわち、微細ヘッド20に働く磁力の大きさ及び向きを調節する微細ヘッド20の進行方向制御を行うことで、極細管30が絡むことがなく、また、微細ヘッド20と極細管30を体内に挿し込むときや抜くときに、体内組織をあまり傷付けることがない。すなわち極細管30に結び目ができて、それが移動する際に体内組織を傷付けたり、極細管30が非常に微細であって管自体が糸状の刃物のように鋭利の場合に、軌道が曲がっているのに一方向へ引っ張った時に曲がりの内周側に力が加わって体内組織が切断されてしまうなどの問題が起こりにくい。また、この場合、微細ヘッド20の目的位置までの移動距離が短くなって素早く微細ヘッド20を目的位置に到達させやすくなるという利点も得られる。なお、極細管30の移動経路に屈折や曲がり等が存在していても、極細管30が前述の理由により体内組織をあまり傷つけない程度であれば、その状態も極細管30が目的位置に対してほぼ真っ直ぐに挿し込まれている状態に含む。 For example, the strength and position of the magnetic field applied by the electromagnet 400 to the fine head 20 are controlled so that the movement path of the ultrafine tube 30 is prevented from being bent, that is, the ultrafine tube 30 is inserted almost straight to the target position. By controlling the traveling direction of the fine head 20 by adjusting the direction of the fine head 20, that is, by adjusting the magnitude and direction of the magnetic force acting on the fine head 20, the ultrafine tube 30 is not entangled, and When the tube 30 is inserted into or removed from the body, the internal tissues are not so damaged. That is, when a knot is formed in the ultrafine tube 30 and the body tissue is damaged when it moves, or when the ultrafine tube 30 is very fine and the tube itself is as sharp as a thread-like blade, the trajectory bends. However, when pulling in one direction, a force is applied to the inner peripheral side of the bend and the internal tissue is cut off. Further, in this case, there is an advantage that the moving distance of the fine head 20 to the target position is shortened and the fine head 20 can easily reach the target position quickly. Even if there is refraction or bending in the movement path of the ultrafine tube 30, as long as the ultrafine tube 30 does not significantly damage the internal tissue due to the above-mentioned reason, the state of the ultrafine tube 30 with respect to the target position is also maintained. It is included in the state that it is inserted almost straight.

制御部440による微細ヘッド20の位置制御は、例えば、微細ヘッド20を単に目的位置の方向へ引っ張るというような制御でもよいし、右に行き過ぎていたら左に戻す、左に行き過ぎていたら右に戻す、上に行き過ぎていたら下に戻す、下に行き過ぎていたら上に戻すというような制御でもよい(図17参照)。特に、右に行き過ぎていたら左に戻す、左に行き過ぎていたら右に戻す、上に行き過ぎていたら下に戻す、下に行き過ぎていたら上に戻すというような制御の場合、ずれが生じても自ずと補正することができ、構造が複雑な人間・動物の体内においても正確に微細ヘッド20を目的位置に到達させやすくなる。 The position control of the fine head 20 by the control unit 440 may be, for example, control such as simply pulling the fine head 20 toward the target position, or returning to the left if too far to the right, or returning to the right if too far to the left. Alternatively, the control may be such that if it goes too far above, it goes back down, or if it goes too far below, it goes back up (see FIG. 17). Especially in the case of control such as returning to the left if it goes too far to the right, returning to the right if it goes too far to the left, returning it to the bottom if it has gone too far above, or returning it to the top if it has gone too far below. It can be corrected, and the fine head 20 can easily reach the target position accurately even in a human or animal body having a complicated structure.

なお、移動装置40は、第1のアーム410Aと電磁石400の間にも回転駆動部を備えていてもよい。 The moving device 40 may also include a rotation drive unit between the first arm 410A and the electromagnet 400.

また、移動装置40は、第1のアーム410Aと第1の回転駆動部420Aを省き、かつ、第2のアーム410Bを伸縮性のアームとしたものでもよい。 Further, the moving device 40 may be one in which the first arm 410A and the first rotation drive unit 420A are omitted, and the second arm 410B is a stretchable arm.

また、微細ヘッド20と極細管30は、使用前は水を入れた容器に入れておき、使用時にその容器ごと患者の体に密着させて、極細管30の先端をそこから移動装置40を用いて移動させてもよい。 Before use, the fine head 20 and the ultrafine tube 30 are placed in a container filled with water, and the container is brought into close contact with the body of the patient at the time of use. You may move it.

また、本発明において、移動装置を用いる目的は、微細ヘッドを移動させることにある。 Further, in the present invention, the purpose of using the moving device is to move the fine head.

(位置検出装置)
位置検出装置50は、微細ヘッド20に塗布された放射性物質からなるマーク(図18A参照)から放出される放射線を検出・撮影可能な一対のX線CCDセンサ500と、X線CCDセンサ500を支持する第1及び第2のアーム510A、510Bと、第1及び第2のアーム510A、510Bを水平方向の軸を中心にそれぞれ回転移動させることが可能な第1及び第2の回転駆動部520A、520Bと、第2の回転駆動部520Bを垂直方向の軸を中心に回転移動させることが可能な第3の回転駆動部520Cと、回転駆動部520Cを支持するベース530と、各回転駆動部520A、520B、520Cを駆動制御するとともに、微細ヘッド20の位置を検出することが可能な制御部540と、X線CCDセンサ500の三次元位置を指示可能な操作部550と、検出された微細ヘッド20の位置を表示可能な表示部560とを備える。なお、放射性物質からなるマークを形成する位置は、極細管30の先端側の位置でもよい(図18B参照)。表示部560は、微細ヘッド20が目的の位置に到達したことの確認をコンピュータが自動的に行う場合は省いてもよい。X線CCDセンサ500は、位置検出装置の撮影部が有する透視撮影用センサの一例である。
(Position detection device)
The position detection device 50 supports a pair of X-ray CCD sensors 500 capable of detecting and photographing radiation emitted from a mark (see FIG. 18A) made of a radioactive substance applied to the fine head 20, and the X-ray CCD sensor 500. The first and second arms 510A and 510B, and the first and second rotation driving units 520A capable of rotationally moving the first and second arms 510A and 510B around a horizontal axis, respectively. 520B, a third rotation drive unit 520C capable of rotating and moving the second rotation drive unit 520B about a vertical axis, a base 530 supporting the rotation drive unit 520C, and each rotation drive unit 520A. , 520B and 520C, and a control unit 540 capable of detecting the position of the fine head 20, an operation unit 550 capable of instructing the three-dimensional position of the X-ray CCD sensor 500, and the detected fine head. And a display unit 560 capable of displaying 20 positions. The position where the mark made of a radioactive substance is formed may be the position on the tip side of the ultrafine tube 30 (see FIG. 18B). The display unit 560 may be omitted when the computer automatically confirms that the fine head 20 has reached the target position. The X-ray CCD sensor 500 is an example of a fluoroscopic imaging sensor included in the imaging unit of the position detection device.

一対のX線CCDセンサ500によって互いに直交する方向からマークの位置を検出することにより、微細ヘッド20の三次元位置を知ることができる。 The three-dimensional position of the fine head 20 can be known by detecting the position of the mark from the directions orthogonal to each other by the pair of X-ray CCD sensors 500.

操作部550は、例えばレバー操作やコンピュータによりX線CCDセンサ500の移動すべき三次元位置を指示できるように構成されている。 The operation unit 550 is configured to be able to instruct a three-dimensional position of the X-ray CCD sensor 500 to move by operating a lever or a computer, for example.

位置検出装置50は、第1のアーム510Aと第2のアーム510Bとの間の間接部や第2のアーム510Bとベース530との間の間接部に位置センサ、角度センサ等を設けるか、又は第1のアーム510Aの先端に三次元位置センサを設けることで、第1のアーム510Aの先端の三次元位置、すなわち、X線CCDセンサ500の三次元位置を精密に(例えば、μm単位で)計測できるように構成されている。その関節部に設けられた位置センサ、角度センサ等及び第1のアーム510Aの先端に設けられた三次元位置センサは、位置検出装置の撮影部が有する透視撮影用センサの三次元位置を計測可能な透視撮影用センサ位置検出部の一例である。 The position detection device 50 is provided with a position sensor, an angle sensor, or the like at an indirect part between the first arm 510A and the second arm 510B or an indirect part between the second arm 510B and the base 530, or By providing a three-dimensional position sensor at the tip of the first arm 510A, the three-dimensional position of the tip of the first arm 510A, that is, the three-dimensional position of the X-ray CCD sensor 500 can be precisely (for example, in μm units). It is configured to measure. The position sensor, the angle sensor, and the like provided at the joint portion and the three-dimensional position sensor provided at the tip of the first arm 510A can measure the three-dimensional position of the fluoroscopic imaging sensor included in the imaging unit of the position detection device. 2 is an example of a transparent fluoroscopic sensor position detection unit.

制御部540は、位置検出部の一例である。制御部540は、パターン認識によって画像を認識する画像認識処理を行うことが可能な画像認識処理部を備える。制御部540は、例えば

1.一対のX線CCDセンサ500によって互いに直交する方向から撮影された一対の画像データを用意する。
2.それぞれの画像データにおいて、マークに該当する部分を画像認識処理部によって探して、画像データの撮影範囲におけるマークの二次元位置を求める。
3.それぞれの画像データの撮影範囲におけるマークの二次元位置に、X線CCDセンサ500の三次元位置を加えて、それぞれの画像データの撮影範囲におけるマークの三次元位置を求め、一対の画像データの撮影範囲におけるマークの三次元位置を直交方向に合成して、微細ヘッド20の位置とする。
という手順(図19参照)で微細ヘッド20の位置を検出する。
The control unit 540 is an example of a position detection unit. The control unit 540 includes an image recognition processing unit capable of performing image recognition processing for recognizing an image by pattern recognition. The control unit 540 is, for example,

1. A pair of image data taken by the pair of X-ray CCD sensors 500 in mutually orthogonal directions is prepared.
2. In each image data, a portion corresponding to the mark is searched for by the image recognition processing unit, and the two-dimensional position of the mark in the photographing range of the image data is obtained.
3. The three-dimensional position of the X-ray CCD sensor 500 is added to the two-dimensional position of the mark in the image capturing range of each image data to obtain the three-dimensional position of the mark in the image capturing range of each image data, and a pair of image data is captured. The three-dimensional positions of the marks in the range are combined in the orthogonal direction to form the position of the fine head 20.
The position of the fine head 20 is detected by the procedure (see FIG. 19).

また、制御部540は、操作部550により指示された三次元位置に基づき、第1乃至3の回転駆動部520A〜520Cを制御して、X線CCDセンサ500を指示された三次元位置に移動させる。 Further, the control unit 540 controls the first to third rotation drive units 520A to 520C based on the three-dimensional position designated by the operation unit 550 to move the X-ray CCD sensor 500 to the designated three-dimensional position. Let

なお、マークは微細ヘッド20又は極細管30の先端側の位置に存在していればよく、微細ヘッド20及び極細管30とは別に形成しなくてもよい。つまり、微細ヘッド20の材料をX線CCDセンサ500によって透過撮影可能な物質として、微細ヘッド20自体をマークとしてもよい(図18C参照)。例えば、放射性物質を微細ヘッド20の材料に練り込んでもよい。また、極細管30の材料をX線CCDセンサ500によって透過撮影可能な物質として(図18D参照)、X線CCDセンサ500において極細管30の先端側を含む全体の像又は広い範囲の像が撮影された画像データに映るようにして、画像認識処理において、その極細管30の像のうち先端側に該当する部分をマークの像として扱ってもよい。例えば、極細管30の材料に放射性物質を練り込んで極細管30を作ってもよい。 The mark only needs to be present on the tip side of the fine head 20 or the ultrafine tube 30, and need not be formed separately from the fine head 20 and the ultrafine tube 30. That is, the material of the fine head 20 may be a substance that can be transmitted and photographed by the X-ray CCD sensor 500, and the fine head 20 itself may be a mark (see FIG. 18C). For example, a radioactive substance may be kneaded into the material of the fine head 20. In addition, the material of the ultrafine tube 30 is used as a substance that can be transmitted and imaged by the X-ray CCD sensor 500 (see FIG. 18D), and an entire image or a wide range image including the tip side of the ultrafine tube 30 is captured by the X-ray CCD sensor 500. In the image recognition processing, the portion corresponding to the tip end side of the image of the ultrafine tube 30 may be treated as the image of the mark so that it is reflected in the image data. For example, the ultrafine tube 30 may be made by kneading a radioactive substance into the material of the ultrafine tube 30.

医師の手などによってマーキングした範囲は、作業に当たる医者の手元の明るさにより異なるが、せいぜいミリメートル単位の精度の範囲である。また、多くの場合、その範囲の“概ね”中心辺りに微細ヘッド20を移動させるだけである。このため、巨大なのでコストを抑えるために精度が低いことが一般的であるデジタルX線撮影用の巨大X線CCDセンサを位置検出装置50として使用してもよい。デジタルX線撮影用の巨大X線CCDセンサを位置検出装置50として使用する場合、アームを用いずに、治療が終わるまでの間、X線CCDセンサを所定の位置に固定してもよい。アームがなくなることにより可動部分が減り、多くの場合にメンテナンスが容易になる。なお、微細ヘッド20を確実に細胞膜の内側又は外側へ移動させたい場合は、高精度の微細ヘッド20の移動を必要とするが、ポンプに圧力計を取り付けて圧力を測るなどの方法により極細管30の先端が細胞の細胞膜の内側にあるか・外側にあるかを判定できるため、位置検出の精度は低くてもよい。よって、この場合もデジタルX線撮影用の巨大X線CCDセンサを位置検出装置50として使用してもよい。 The range marked by a doctor's hand or the like depends on the brightness of the doctor's hand who is working, but is within a range of accuracy in millimeters at most. Further, in many cases, the fine head 20 is simply moved around the “approximately” center of the range. For this reason, a huge X-ray CCD sensor for digital X-ray photography, which is generally large and has low accuracy in order to reduce costs, may be used as the position detection device 50. When the giant X-ray CCD sensor for digital X-ray photography is used as the position detecting device 50, the X-ray CCD sensor may be fixed at a predetermined position without using an arm until the treatment is completed. The elimination of the arm reduces the number of moving parts and in many cases facilitates maintenance. If it is desired to move the fine head 20 to the inside or the outside of the cell membrane with certainty, it is necessary to move the fine head 20 with high accuracy. However, a pressure gauge may be attached to the pump to measure the pressure. Since it is possible to determine whether the tip of 30 is inside or outside the cell membrane of the cell, the accuracy of position detection may be low. Therefore, also in this case, a giant X-ray CCD sensor for digital X-ray imaging may be used as the position detection device 50.

また、位置検出装置50は、第1のアーム510AとX線CCDセンサ500の間にも回転駆動部を備えていてもよい。 The position detection device 50 may also include a rotation drive unit between the first arm 510A and the X-ray CCD sensor 500.

また、位置検出装置50は、第1のアーム510Aと第1の回転駆動部520Aを省き、かつ、第2のアーム510Bを伸縮性のアームとしたものでもよい。 Further, the position detection device 50 may be one in which the first arm 510A and the first rotation drive unit 520A are omitted, and the second arm 510B is a stretchable arm.

また、X線CCDセンサの代わりにX線CMOSセンサを用いてもよい。 An X-ray CMOS sensor may be used instead of the X-ray CCD sensor.

また、本発明において、位置検出装置を用いる目的は、微細ヘッド又は極細管の先端側の位置を知ることにある。 Further, in the present invention, the purpose of using the position detecting device is to know the position of the tip side of the fine head or the ultrafine tube.

(微細ヘッドの詳細な構造)
図2は、第1の実施の形態に係る微細ヘッド20の斜視図、図3Aは、第1の実施の形態に係る微細ヘッド20の平面図、図3Bは、図3AのA−A線断面図である。
(Detailed structure of the fine head)
2 is a perspective view of the fine head 20 according to the first embodiment, FIG. 3A is a plan view of the fine head 20 according to the first embodiment, and FIG. 3B is a sectional view taken along line AA of FIG. 3A. It is a figure.

微細ヘッド20は、前側に位置する第1のヘッド部200と、後側に位置する第2のヘッド部210と、第1及び第2のヘッド部200、210間を接続する一対の接続部220とを備え、例えば、全体としてラグビーボール形状を有する。なお、微細ヘッド20の全体形状としては、微細・鋭利であれば、角柱型や円柱型などでもよい。 The fine head 20 includes a first head section 200 located on the front side, a second head section 210 located on the rear side, and a pair of connection sections 220 connecting the first and second head sections 200, 210. And has, for example, a rugby ball shape as a whole. The overall shape of the fine head 20 may be prismatic or cylindrical as long as it is fine and sharp.

第1のヘッド部200は、例えば略三角錐などの先端に向かって細くなる形状を有し、側面200a、200b、200cと、底面200dを備える。また、第1のヘッド部200は、生体組織を切開可能に、例えば先端が鋭角に形成されている。第1のヘッド部200は、例えば透磁率が高い材料から形成されている。また、第1のヘッド部200及び接続部220の材料の格子定数は、第1のヘッド部200及び接続部220が第2のヘッド部210を形成するための液体材料と付着するものとしてもよい。なお、第1のヘッド部200は、その一部を他の部分の材料とは異なる材料から形成してもよい。例えば、先端部を透磁率が低い材料から形成し、他の部分を透磁率が高い材料から形成してもよい。また、第1のヘッド部200は、その一部としてワイヤ形状やブレード形状などの突起部を有していてもよい。 The first head unit 200 has a shape that tapers toward the tip, such as a substantially triangular pyramid, and includes side surfaces 200a, 200b, and 200c and a bottom surface 200d. Further, the first head unit 200 is formed such that a living tissue can be incised, for example, the tip is formed at an acute angle. The first head unit 200 is made of, for example, a material having a high magnetic permeability. Further, the lattice constants of the materials of the first head portion 200 and the connecting portion 220 may be such that the first head portion 200 and the connecting portion 220 adhere to the liquid material for forming the second head portion 210. .. It should be noted that the first head portion 200 may be partially formed of a material different from the material of the other portions. For example, the tip portion may be formed of a material having low magnetic permeability, and the other portion may be formed of a material having high magnetic permeability. The first head unit 200 may have a wire-shaped or blade-shaped protruding portion as a part thereof.

第2のヘッド部210は、例えば頂点が平坦な略三角錐などの後端に向かって細くなる形状を有し、底面210a、側面210b、210c、210eと、頂面210fとを備える。第2のヘッド部210は、例えば透磁率が高い材料から形成されている。なお、第2のヘッド部210は、第1のヘッド部200よりも融点が低い材料(例えば、低融点合金)から形成してもよい。また、第1及び第2のヘッド部200、210を同じ材料から形成してもよい。また、第1及び第2のヘッド部200、210のどちらかを透磁率が高い材料から形成し、もう一方を透磁率が低い材料から形成してもよい。また、第2のヘッド部210は、その一部を他の部分の材料とは異なる材料から形成してもよい。例えば、後端部を透磁率が低い材料から形成し、他の部分を透磁率が高い材料から形成してもよい。また、第1のヘッド部200は、その一部としてワイヤ形状やブレード形状などの突起部を有していてもよい。 The second head portion 210 has a shape that tapers toward the rear end, such as a substantially triangular pyramid having a flat vertex, and includes a bottom surface 210a, side surfaces 210b, 210c, 210e, and a top surface 210f. The second head portion 210 is formed of, for example, a material having high magnetic permeability. The second head portion 210 may be formed of a material having a lower melting point than that of the first head portion 200 (for example, a low melting point alloy). Further, the first and second head portions 200 and 210 may be formed of the same material. Further, either the first or second head portion 200 or 210 may be formed of a material having a high magnetic permeability, and the other may be formed of a material having a low magnetic permeability. Further, the second head portion 210 may be partially formed of a material different from the material of the other portions. For example, the rear end portion may be formed of a material having low magnetic permeability, and the other portion may be formed of a material having high magnetic permeability. The first head unit 200 may have a wire-shaped or blade-shaped protruding portion as a part thereof.

接続部220は、本実施の形態では、第1のヘッド部200と一体的に形成されているが、別個に形成し、それを第1のヘッド部200に取り付けてもよい。なお、接続部220は、1つでも3つ以上でもよい。 Although the connection part 220 is formed integrally with the first head part 200 in the present embodiment, it may be formed separately and attached to the first head part 200. It should be noted that the number of connecting portions 220 may be one or three or more.

極細管30は、その先端が第1及び第2のヘッド部200、210の間に位置するように設けられる。なお、極細管30の先端はヘッド部200、210間以外に位置させてもよい。 The ultrafine tube 30 is provided so that its tip is located between the first and second head portions 200 and 210. The tip of the ultrafine tube 30 may be located at a position other than between the head portions 200 and 210.

(注入・吸引装置の製造方法)
次に、注入・吸引装置100の製造方法のについて説明する。
(Method of manufacturing injection/suction device)
Next, a method of manufacturing the injection/suction device 100 will be described.

(1)微細ヘッドの第1のヘッド部及び接続部の作製
集束イオンビーム(FIB)を用いた微小立体構造物形成方法(例えば、特開2004−291140号公報参照)により微細ヘッド20の第1のヘッド部200を作製する。すなわち、ガスノズルから基板に第1のヘッド部200の材料を含む原料ガスを吹き付けておき、そこへFIBを照射することにより、基板上に原料ガスの分解生成物からなる微小立体構造物を堆積させる。堆積した微小立体構造物の側壁には枝状の突起物が形成されているため、この突起物をFIBを照射して除去する。次に、微小立体構造物から基板を除去して第1のヘッド部200を作製する。
(1) Fabrication of first head portion and connecting portion of fine head The first fine head 20 is formed by a method for forming a fine three-dimensional structure using a focused ion beam (FIB) (see, for example, JP 2004-291140 A). The head unit 200 is manufactured. That is, the raw material gas containing the material of the first head portion 200 is sprayed from the gas nozzle onto the substrate, and FIB is irradiated onto the raw material gas to deposit a micro three-dimensional structure composed of decomposition products of the raw material gas on the substrate. .. Since branch-shaped projections are formed on the side walls of the deposited three-dimensional structure, the projections are removed by irradiation with FIB. Next, the substrate is removed from the micro three-dimensional structure to manufacture the first head unit 200.

次に、第1のヘッド部200の底面200dに上記微小立体構造物形成方法により一対の接続部220を形成する。これにより接続部220を有する第1のヘッド部200が作製される。 Next, a pair of connecting parts 220 is formed on the bottom surface 200d of the first head part 200 by the above-described micro three-dimensional structure forming method. As a result, the first head portion 200 having the connecting portion 220 is manufactured.

次に、第1のヘッド部200又は第2のヘッド部210に放射性物質から形成されたマークを塗布する(図18A参照)。なお、放射性物質を第1のヘッド部200又は第2のヘッド部210の材料に練り込んでもよい(図18C参照)。 Next, a mark formed of a radioactive substance is applied to the first head unit 200 or the second head unit 210 (see FIG. 18A). Note that the radioactive substance may be kneaded into the material of the first head portion 200 or the second head portion 210 (see FIG. 18C).

(2)極細管の作製
極細管30をインクジェットプリンタのノズルの作製工程等と同様のフォトリソグラフィを用いた以下のような手順などにより作製する。
(2) Fabrication of Extra-fine Tube The ultra-fine tube 30 is produced by the following procedure using photolithography similar to the step of producing a nozzle of an inkjet printer.

まず、蒸着等により薄い(例えば250nm厚)膜2000を形成し、この膜2000にフォトリソグラフィにより細く浅い(例えば、150nmの幅、150nmの深さ)溝2000aを形成する(図4A参照)。 First, a thin (for example, 250 nm thick) film 2000 is formed by vapor deposition or the like, and a thin shallow groove (for example, 150 nm width and 150 nm depth) 2000a is formed in this film 2000 by photolithography (see FIG. 4A).

次に、薄く(例えば、100nm厚さ)、かつ、膜2000よりも融点が低い材料で形成された膜2010を溝2000aに被せる(図4B参照)。このとき、蒸着装置で直に成膜すると、溝2000aの中も膜2010の材料の分子が入り込んでしまうため、他の基板上に蒸着装置を使って形成した膜2010(例えば、落ちる場所が少々ずれても溝を被いきれる、大きめな膜)を、真空度を高くした部屋の中で落下させる等の方法により配置してもよい。なお、膜2000の材料と膜2010の材料の格子定数は、膜2010を膜2000に被せた際に膜2000と膜2010が一体化するような値となるように材料を選ぶとよい。また、膜2000及び膜2010は、共に透磁率の低い材料から形成するのが好ましい。 Next, a thin film (for example, 100 nm thick) and a film 2010 formed of a material having a lower melting point than the film 2000 is placed over the groove 2000a (see FIG. 4B). At this time, if the film is directly formed by the vapor deposition apparatus, the molecules of the material of the film 2010 will also enter into the groove 2000a, so that the film 2010 formed by using the vapor deposition apparatus on another substrate (for example, a few places where it falls down). A large film that can cover the groove even if it is displaced may be arranged by a method of dropping it in a room having a high degree of vacuum. Note that the lattice constants of the material of the film 2000 and the material of the film 2010 may be selected such that the film 2000 and the film 2010 are integrated when the film 2010 is covered with the film 2000. Further, both the film 2000 and the film 2010 are preferably formed of a material having low magnetic permeability.

次に、膜2010が融け、膜2000は融けない温度に加熱し、膜2010だけを融かす。その後、冷やして膜2010を固め、膜2000と一体化する。なお、加熱・冷却の代わりに、薬品を加えた化学反応によって、膜2010だけを融かしたり、膜2010を固めてもよい。なお、液体には表面張力があるため、押し込みでもしない限り、融けた膜2010が溝2000aの内部に流れ込むことはない。 Next, the film 2010 is melted and the film 2000 is heated to a temperature at which it is not melted to melt only the film 2010. Then, it is cooled to solidify the film 2010 and integrated with the film 2000. Note that instead of heating and cooling, only the film 2010 may be melted or the film 2010 may be solidified by a chemical reaction in which a chemical is added. Since the liquid has surface tension, the melted film 2010 does not flow into the groove 2000a unless it is pushed.

次に、例えば、100nm幅の加工を行える集束イオンビーム加工機等の微細加工機により、溝2000aの両脇をそれぞれ100nm残して、膜2010の厚み方向に切断する(図4C参照)。このようにして内径150nm、外径350nmの極細管30を作製する。 Next, for example, with a fine processing machine such as a focused ion beam processing machine capable of processing 100 nm width, the film 2010 is cut in the thickness direction of the film 2010 while leaving 100 nm on both sides of the groove 2000a (see FIG. 4C). Thus, the ultrafine tube 30 having an inner diameter of 150 nm and an outer diameter of 350 nm is manufactured.

なお、極細管30を体内に挿入する場合、極細管30は長くなくてはいけない(例えば、50cm)が、パターンの大部分が直線状なので、溝2000aを形成するためのフォトマスクの生産(パターンの描画など)や、膜2000及び膜2010の切断も短時間で行えるため、生産性は比較的高い。 In addition, when inserting the ultrafine tube 30 into the body, the ultrafine tube 30 must be long (for example, 50 cm), but since most of the pattern is linear, the production of a photomask for forming the groove 2000a (pattern (For example, drawing) and cutting the film 2000 and the film 2010 in a short time, the productivity is relatively high.

(3)微細ヘッドの第2のヘッド部の作製及び極細管の連結
ここでは、フォトリソグラフィや集束イオンビーム加工などの微細加工により作製された図5に示す型(かた)70を用いる。型70は、複数に分割されたものであり、第1のヘッド部200を収容する第1の空間部700と、第2のヘッド部210が形成される第2の空間部61と、極細管30を収容する貫通穴720及び凹部730とを備える。また、型70の材料の格子定数は、第2の空間部61に注入する材料が型70に付着しないものにする。なお、型70は分割されていなくてもよい。例えば、第2のヘッド部210を構成する面のうち平らな面を型70の上面に対応させた、上面が開放された一つの型を用いてもよい。
(3) Fabrication of second head portion of fine head and connection of ultrafine tube Here, a mold (kata) 70 shown in FIG. 5 fabricated by fine processing such as photolithography or focused ion beam processing is used. The mold 70 is divided into a plurality of parts, and includes a first space part 700 that accommodates the first head part 200, a second space part 61 in which the second head part 210 is formed, and an ultrafine tube. A through hole 720 for accommodating 30 and a recess 730 are provided. Further, the lattice constant of the material of the mold 70 is such that the material injected into the second space 61 does not adhere to the mold 70. The mold 70 does not have to be divided. For example, one mold having an open upper surface in which a flat surface of the surfaces forming the second head unit 210 corresponds to the upper surface of the mold 70 may be used.

図5に示すように、型70の第1の空間部700に第1のヘッド部200を収容し、貫通穴720及び凹部730に極細管30を収容する。 As shown in FIG. 5, the first head portion 200 is accommodated in the first space portion 700 of the mold 70, and the ultrafine tube 30 is accommodated in the through hole 720 and the recess 730.

次に、型70の図示しない注入穴から第2の空間部701に液体材料を注入する。極細管30の先端は型70の凹部730に挿入されているので、液体材料によって極細管30の先端が詰まることもない。なお、凹部730を設ける代わりに、液体材料が固まった後に極細管30の先端を切断して詰まりを解消してもよい。 Next, a liquid material is injected into the second space portion 701 from an injection hole (not shown) of the mold 70. Since the tip of the ultrafine tube 30 is inserted into the recess 730 of the mold 70, the tip of the ultrafine tube 30 is not clogged with the liquid material. Instead of providing the recess 730, the clogging may be cleared by cutting the tip of the ultrafine tube 30 after the liquid material is solidified.

次に、第2の空間部61に注入した液体材料を固める。液体材料の固化は、冷却でもよいし、薬品を加えた化学反応でもよい。なお、固まった後の液体材料の格子定数は、極細管30及び接続部220に付着し、かつ、型70には付着しないものが好ましい。 Next, the liquid material injected into the second space 61 is solidified. The solidification of the liquid material may be cooling or a chemical reaction to which a chemical is added. The lattice constant of the liquid material after being solidified is preferably one that adheres to the ultrafine tube 30 and the connecting portion 220 and does not adhere to the mold 70.

最後に型70を分離して型70から注入・吸引装置100を取り出す。以上のようにして第2のヘッド部210が作製され、第2のヘッド部210に極細管30が連結した注入・吸引装置100が製造される。 Finally, the mold 70 is separated and the injection/suction apparatus 100 is taken out from the mold 70. The second head portion 210 is manufactured as described above, and the injection/suction device 100 in which the ultrafine tube 30 is connected to the second head portion 210 is manufactured.

なお、上記実施の形態では、第2のヘッド部210を型70を用いて作製したが、集束イオンビーム加工等の微細加工により作製してもよい。この場合、第2のヘッド部210には、極細管30を通すための穴を空けておき、走査型プローブ顕微鏡(SPM)のプローブなどで極細管30を摘まんで嵌め込むという方法で第2のヘッド部210を作製することができる。 Although the second head 210 is manufactured using the mold 70 in the above-described embodiment, it may be manufactured by fine processing such as focused ion beam processing. In this case, a hole for passing the ultrafine tube 30 is made in the second head portion 210, and the ultrafine tube 30 is pinched and fitted with a probe of a scanning probe microscope (SPM) or the like. The head part 210 can be manufactured.

また、ヘッド部200、210は分割されていなくてもよい。例えば、第2のヘッド部210に該当する部分が存在せず、第1のヘッド部200に該当する部分に接続部220に該当する部分がつながっただけの形状のヘッド部や円柱又は角柱が1本のみの形状のヘッド部のように、ヘッド部が一体的に形成されていてもよい。その場合、一体的に形成されたヘッド部は、その一部を他の部分の材料とは異なる材料から形成してもよい。例えば、先端部を透磁率が低い材料から形成し、他の部分を透磁率が高い材料から形成してもよい。また、一体的に形成されたヘッド部は、その一部としてワイヤ形状やブレード形状などの突起部を有していてもよい。

また、ヘッド部は3つ以上に分割されていてもよい。その場合、分割されたヘッド部のうちの一部を透磁率が高い材料から形成し、他を透磁率が低い材料から形成してもよい。また、それぞれの分割されたヘッド部は、その一部を他の部分の材料とは異なる材料から形成してもよい。例えば、先端側に位置する分割されたヘッド部において、先端部を透磁率が低い材料から形成し、他の部分を透磁率が高い材料から形成してもよい。また、それぞれの分割されたヘッド部は、その一部としてワイヤ形状やブレード形状などの突起部を有していてもよい。
Further, the head units 200 and 210 may not be divided. For example, there is no head portion corresponding to the second head portion 210, and a head portion having a shape in which the portion corresponding to the connecting portion 220 is connected to the portion corresponding to the first head portion 200, or a column or prism is one. The head portion may be integrally formed like a head portion having only a book shape. In that case, the integrally formed head portion may be partially formed of a material different from the material of the other portions. For example, the tip portion may be formed of a material having low magnetic permeability, and the other portion may be formed of a material having high magnetic permeability. Further, the integrally formed head portion may have a wire-shaped or blade-shaped protruding portion as a part thereof.

Further, the head portion may be divided into three or more. In that case, some of the divided head portions may be formed of a material having a high magnetic permeability, and the other may be formed of a material having a low magnetic permeability. Further, a part of each of the divided head parts may be formed of a material different from the material of the other parts. For example, in the divided head portion located on the tip side, the tip portion may be formed of a material having low magnetic permeability, and the other portion may be formed of a material having high magnetic permeability. Further, each of the divided head portions may have a wire-shaped or blade-shaped protruding portion as a part thereof.

また、ヘッド部が分割されている・分割されていないに関わらず、接着剤を用いて、ヘッド部を極細管30に接着してもよい。この場合、極細管30の先端が微細・鋭利であれば、ヘッド部の幅は、極細管30の外径よりも小さくてもよい。 Further, regardless of whether the head portion is divided or not, the head portion may be bonded to the ultrafine tube 30 using an adhesive. In this case, if the tip of the ultrafine tube 30 is fine and sharp, the width of the head portion may be smaller than the outer diameter of the ultrafine tube 30.

(注入・吸引システムの動作)
次に、注入・吸引システム10の動作例を、(1)抗がん治療の場合と、(2)脳腫瘍治療の場合に分けて説明する。
(Operation of injection/suction system)
Next, an operation example of the injection/suction system 10 will be described separately for (1) anti-cancer treatment and (2) brain tumor treatment.

(1)抗がん治療
まず、患者をX線CT装置、MRI(磁気共鳴画像)装置、PET(陽電子放射断層撮影)装置等を用いて撮影し、患部の三次元画像を取得する。なお、治療が終わるまでの間、通常のがん放射線治療時と同様に、体を動かないように金具などを用いてしっかりと固定しておくとよい。
(1) Anticancer treatment First, a patient is imaged using an X-ray CT apparatus, an MRI (magnetic resonance imaging) apparatus, a PET (positron emission tomography) apparatus, etc., and a three-dimensional image of the affected area is acquired. It should be noted that until the treatment is completed, it is advisable to firmly fix the body using metal fittings or the like so as not to move the body, as in the case of ordinary radiotherapy for cancer.

次に、医師は、得られた患者の三次元画像を見て患部、すなわち、対象部位に対して立体的なマーキングを行う。マーキングは、コンピュータにより自動的に行ってもよい。現在の画像処理技術水準では、高精度な自動検出はできないが、医師の手によるマーキングはせいぜいミリメートル単位の精度であり、それに準ずる精度があればよいので、コンピュータによる自動検出でも十分である。立体的なマーキングは、例えば、ある方向から見た画像に対してマーキングを行い、それに直交する方向から見た画像に対してマーキングを行い、両者のマーキング位置を三次元座標上に合成してもよい。 Next, the doctor looks at the obtained three-dimensional image of the patient and three-dimensionally marks the affected part, that is, the target part. The marking may be automatically performed by a computer. With the current state of the art of image processing, highly accurate automatic detection cannot be performed, but marking by a doctor's hand is at most millimeter unit accuracy, and it is sufficient if the accuracy is in accordance with it, so automatic detection by a computer is also sufficient. For three-dimensional marking, for example, marking is performed on an image viewed from a certain direction, marking is performed on an image viewed from a direction orthogonal to the certain direction, and both marking positions are combined on a three-dimensional coordinate. Good.

次に、医師は、移動装置40の操作部450を操作して、注入・吸引装置100の微細ヘッド20の移動すべき三次元位置、例えば上記マーキングの範囲の中心付近の位置を指示する。制御部440は、操作部450により指示された三次元位置に基づき、電磁石400と第1乃至3の回転駆動部420A〜420Cを制御して微細ヘッド20に働く磁力の大きさ及び向きとを制御し、微細ヘッド20を体内に挿入し、微細ヘッド20を指示された三次元位置である対象部位の方向に移動させる。なお、医師による操作は、コンピュータが自動的に行ってもよい。 Next, the doctor operates the operation unit 450 of the moving device 40 to indicate the three-dimensional position of the fine head 20 of the injecting/suctioning device 100 to be moved, for example, the position near the center of the marking range. The control unit 440 controls the electromagnet 400 and the first to third rotation driving units 420A to 420C based on the three-dimensional position designated by the operation unit 450 to control the magnitude and direction of the magnetic force acting on the fine head 20. Then, the fine head 20 is inserted into the body, and the fine head 20 is moved in the direction of the target site, which is the designated three-dimensional position. The computer may automatically perform the operation by the doctor.

X線CCDセンサ500の画面内にある値以上の放射線を出す画素が見つかるまで、X線CCDセンサ500の移動とスキャンを繰り返す。見つかったら、それ以後も、その画素の移動を追跡するようにX線CCDセンサ500を移動させてスキャンを繰り返す。ある値以上の放射線を出す画素は、通常はCCD中の全画素中1画素しかなく、それを検索する処理を行うだけなので、CTなどの画像形成計算と異なり、非常に計算量が少ないため、リアルタイムスキャンが可能である。X線CCDセンサ500の移動とスキャンは、コンピュータが自動的に行ってもよい。 The movement and scanning of the X-ray CCD sensor 500 are repeated until a pixel that emits radiation of a certain value or more is found on the screen of the X-ray CCD sensor 500. If found, the X-ray CCD sensor 500 is moved so as to track the movement of the pixel thereafter, and scanning is repeated. A pixel that emits radiation of a certain value or more usually has only one pixel out of all pixels in the CCD, and only the process of searching for it is performed, so unlike image formation calculation such as CT, the amount of calculation is very small. Real-time scanning is possible. The computer may automatically move and scan the X-ray CCD sensor 500.

次に、医師は、位置検出装置50により微細ヘッド20の位置を確認する。微細ヘッド20が目的の位置に到達したことを確認すると、ポンプにより抗がん剤を極細管30を介して対象部位に注入する。図6Aに示すように、複数のがん細胞1000は、がん細胞クラスター(細胞が連なってできた塊)1100を構成しており、図6Bに示すように、一つのがん細胞クラスター1100の中心に抗がん剤1200を注入することで、がん細胞クラスター1100内のがん細胞1000は、不活性化する。なお、微細ヘッド20が目的の位置に到達したことの確認は、コンピュータが自動的に行ってもよい。 Next, the doctor confirms the position of the fine head 20 using the position detection device 50. When it is confirmed that the fine head 20 has reached the target position, the anticancer agent is injected into the target site via the ultrafine tube 30 by the pump. As shown in FIG. 6A, a plurality of cancer cells 1000 constitutes a cancer cell cluster (a mass made up of cells) 1100, and as shown in FIG. 6B, one cancer cell cluster 1100 By injecting the anticancer agent 1200 into the center, the cancer cells 1000 in the cancer cell cluster 1100 are inactivated. The computer may automatically confirm that the fine head 20 has reached the target position.

抗がん剤の注入が終了すると、体外に出ている極細管30の部分を摘まんで真っ直ぐ引っ張ることで、微細ヘッド20を体内から引き抜く。微細ヘッド20を引き抜くとき、手前に引き抜く代わりに、極細管30の根元を切り離し、微細ヘッド20に磁界を付与して奥へ引っ張り出してもよい。 After the injection of the anti-cancer agent is completed, the fine head 20 is pulled out from the body by pinching the portion of the ultrafine tube 30 protruding outside the body and pulling it straight. When pulling out the fine head 20, instead of pulling it out to the front, the base of the ultrafine tube 30 may be cut off, a magnetic field may be applied to the fine head 20, and the fine head 20 may be pulled out.

このとき、次の治療対象のがん細胞1000の位置がその直前の治療部位に近い場合は、極細管30を全て引き抜かずに体外側へ少し引っ張るだけにして、そこから次の治療対象のがん細胞1000の位置に移動させてもよい。 At this time, if the position of the cancer cell 1000 to be treated next is close to the treatment site immediately before that, the ultrafine tube 30 is not pulled out at all, but only slightly pulled to the outside of the body, and the next treatment target is moved from there. It may be moved to the position of the cancer cell 1000.

複数箇所のマーキング範囲が存在する場合、残りのマーキング範囲全てに対して上記動作を繰り返す。 When there are a plurality of marking areas, the above operation is repeated for all the remaining marking areas.

なお、上記動作により一旦がん細胞1000を不活性化した後、対象のがん細胞の分裂の早さなどに応じて長さが決まる所定の時間(例えば、数週間〜数ヶ月)を置いてから、再び上記動作をがん細胞1000が完全に消滅するまで繰り返してもよい。がん細胞が小さく、患者を撮影して得られた画像からはがん細胞を確認できない場合でも、がん細胞が確認できる大きさに成長し、かつ、できるだけ再び末期化する、すなわち、太い血管を侵食する前に不活性化することを繰り返せば、比較的大きながん細胞しか検出できない現状においても、患者の体内に存在する全てのがん細胞を除去することができる。なお、繰り返す回数は、対象のがん細胞の分裂速度や全身への拡散のしやすさなどの状態によって異なる。 In addition, after once inactivating the cancer cells 1000 by the above operation, after a predetermined time (for example, several weeks to several months) whose length is determined according to the speed of division of the target cancer cells, etc. Therefore, the above operation may be repeated until the cancer cells 1000 completely disappear. Even when the cancer cells are so small that they cannot be confirmed from the images obtained by taking a picture of the patient, they grow to a size that allows the cancer cells to be confirmed and end-stage again as much as possible. By repeating the inactivation before eroding the cancer cells, it is possible to remove all the cancer cells existing in the patient's body even in the current situation where only relatively large cancer cells can be detected. The number of repetitions depends on the state such as the rate of division of the target cancer cells and the ease of diffusion into the whole body.

また、がん細胞の分裂速度は、早いものでも1ヶ月に2倍の大きさになる程度、すなわちがん細胞の分裂は、1ヶ月に1回程度である。また、前述の通り、本実施の形態は、がん細胞を細胞単位ではなく細胞クラスター単位で不活性化処理ができるため、本実施の形態によるがん細胞の不活性化処理ペースががん細胞の分裂ペースに追いつかないということは少ないと考えられる。なお、追いつかない場合でも、がんの進行を遅らせる効果はある。 Moreover, the rate of division of cancer cells is twice as large as one month even if it is fast, that is, the number of divisions of cancer cells is about once a month. Further, as described above, in the present embodiment, since the cancer cells can be inactivated in cell cluster units instead of in cell units, the inactivation treatment pace of the cancer cells according to the present embodiment is It is unlikely that they will not keep up with the pace of division. Even if they cannot catch up, they have the effect of delaying the progression of cancer.

また、抗がん剤1200を注入する時、微細ヘッド20を操作部450により指示された三次元位置付近に存在する細胞の外部、すなわち、細胞膜の外側に移動させてもよい。微細ヘッド20、すなわち極細管30の先端が細胞膜に入り込んでいるか否かは、例えば、細胞膜の内外で注入や吸引に必要な圧力に差がある(細胞質基質と間質液との粘性の違いなどによる)ことを利用して、極細管30を通じて抗がん剤を注入するためのポンプに圧力計を取り付けて極細管30の内部に加わる圧力の大きさを調べ、その圧力の大きさが細胞膜の内部のものか外部のものかを判別して、極細管30の先端が細胞の細胞膜に入り込んでいるかいないかを判断してもよい。また、その場合、もし極細管30の先端が細胞膜に入り込んでいれば、少しずつ、例えば、極細管30の先端が位置する辺りの細胞の平均的な全長の数分の1〜2分の1程度の長さずつ極細管30の先端を前進又は後退させながら圧力を計り直してもよい。極細管30の先端が細胞の細胞膜の外側に位置していれば、注入した抗がん剤が拡散しやすくなる。 Further, when injecting the anticancer agent 1200, the fine head 20 may be moved to the outside of cells existing near the three-dimensional position designated by the operation unit 450, that is, to the outside of the cell membrane. Whether or not the tip of the fine head 20, that is, the ultrafine tube 30 has entered the cell membrane depends on, for example, the pressure required for injection and suction inside and outside the cell membrane (difference in viscosity between cytosolic matrix and interstitial fluid, etc.). According to the above), a pressure gauge is attached to a pump for injecting an anticancer drug through the ultrafine tube 30, and the magnitude of the pressure applied to the inside of the ultrafine tube 30 is investigated. It may be determined whether it is inside or outside and whether the tip of the ultrafine tube 30 has entered the cell membrane of the cell. Further, in that case, if the tip of the ultrafine tube 30 has entered the cell membrane, for example, one to one half of the average total length of the cells around the tip of the ultrafine tube 30 is gradually increased. The pressure may be measured again while advancing or retracting the tip of the ultrafine tube 30 by a certain length. If the tip of the ultrafine tube 30 is located outside the cell membrane of the cell, the injected anticancer agent will easily diffuse.

また、図7Aに示すように、互いに近い位置に存在する複数のがん細胞クラスター1100をまとめて1つのクラスター1300として不活性処理してもよい。この場合、まとめた1つのクラスター1300の中心に抗がん剤1200を注入し、そこから抗がん剤1200を撒く。複数のがん細胞クラスター1100をまとめて不活性処理することで、患者への負担が少なく、大幅に処理を高速化できる。 Further, as shown in FIG. 7A, a plurality of cancer cell clusters 1100 existing at positions close to each other may be collectively subjected to inactivation treatment as one cluster 1300. In this case, the anticancer agent 1200 is injected into the center of one cluster 1300 that is collected, and the anticancer agent 1200 is sprinkled from there. By collectively inactivating a plurality of cancer cell clusters 1100, the burden on the patient is reduced and the processing can be significantly speeded up.

また、上記がん治療では、薬剤として抗がん剤を用いたが、抗がん剤以外の薬剤を用いてもよい。また、薬剤は対象部位に応じたものを用いるのが好ましい。例えば対象部位のがん細胞が骨肉種である場合、抗がん剤の代わりに骨肉種を溶かすことができる塩酸等の薬剤を用いてもよい。この場合、骨肉種に至る経路上に存在する骨を、本装置100を用いて溶かしながら微細ヘッド20を進行させてもよい。また、治療対象が骨肉種と骨肉腫以外のがん細胞の両方を含む場合、骨肉種用と骨肉腫以外のがん細胞用として微細ヘッド20と極細管30とポンプの組を2台分用意して使い分けてもよい。また、対象部位のがん細胞内の遺伝子の働きを変化させる薬剤を用いてもよい。 Further, in the above-mentioned cancer treatment, an anticancer drug was used as a drug, but a drug other than the anticancer drug may be used. Further, it is preferable to use a drug suitable for the target site. For example, when the cancer cells at the target site are osteosarcoma, a drug such as hydrochloric acid capable of dissolving osteosarcoma may be used instead of the anticancer agent. In this case, the fine head 20 may be advanced while melting the bone existing on the path leading to the bone carcass using the device 100. In addition, when the treatment target includes both osteosarcoma and cancer cells other than osteosarcoma, two sets of micro heads 20, ultrafine tubules 30 and pumps are prepared for osteosarcoma and cancer cells other than osteosarcoma. You may use properly. In addition, a drug that changes the function of the gene in the cancer cell at the target site may be used.

(2)脳腫瘍治療
この場合は、上記のがん治療と同様の方法で行ってもよいし、以下の手順で行ってもよい。
(2) Brain tumor treatment In this case, the method may be the same as the above-mentioned cancer treatment, or may be the following procedure.

まず、患者をX線CT装置、MRI(磁気共鳴画像)装置、PET(陽電子放射断層撮影)装置等を用いて撮影し、患部の脳腫瘍を識別できる三次元画像を取得する。 First, a patient is photographed using an X-ray CT apparatus, an MRI (magnetic resonance imaging) apparatus, a PET (positron emission tomography) apparatus, etc., and a three-dimensional image that can identify a brain tumor in the affected area is acquired.

次に、医師は、得られた患者の三次元画像を見て除去すべき範囲を含む範囲に対して立体的なマーキングを行う。このとき、太い血管の血管壁に大きな穴が空かないように考慮してマーキングを行うとよい。なお、自動的に正確にCT画像・MRI画像・PET画像等から萎ませるべき範囲を算出することは難しいため、医師が目で見て判断してもよい。 Next, the doctor looks at the obtained three-dimensional image of the patient and stereoscopically marks the range including the range to be removed. At this time, marking may be performed in consideration of avoiding large holes in the blood vessel wall of a thick blood vessel. Since it is difficult to automatically and accurately calculate the range to be deflated from the CT image, MRI image, PET image, etc., the doctor may visually judge.

次に、前述したように移動装置40を用いて微細ヘッド20をマーキング範囲に存在する細胞の内部、すなわち、細胞膜の内側に移動させる。微細ヘッド20、すなわち極細管30の先端が細胞膜に入り込んでいるか否かは、例えば、細胞膜の内外で注入や吸引に必要な圧力に差がある(細胞質基質と間質液との粘性の違いなどによる)ことを利用して、極細管30を通じて抗がん剤を注入するためのポンプに圧力計を取り付けて極細管30の内部に加わる圧力の大きさを調べ、その圧力の大きさが細胞膜の内部のものか外部のものかを判別して、極細管30の先端が細胞の細胞膜に入り込んでいるかいないかを判断してもよい。また、その場合、もし極細管30の先端が細胞膜に入り込んでいなければ、少しずつ、例えば、極細管30の先端が位置する辺りの細胞の平均的な全長の数分の1〜2分の1程度の長さずつ極細管30の先端を前進又は後退させながら圧力を計り直してもよい。 Then, as described above, the moving device 40 is used to move the fine head 20 to the inside of the cells existing in the marking range, that is, to the inside of the cell membrane. Whether or not the tip of the fine head 20, that is, the ultrafine tube 30 has entered the cell membrane depends on, for example, the pressure required for injection and suction inside and outside the cell membrane (difference in viscosity between cytosolic matrix and interstitial fluid, etc.). According to the above), a pressure gauge is attached to a pump for injecting an anticancer drug through the ultrafine tube 30, and the magnitude of the pressure applied to the inside of the ultrafine tube 30 is investigated. It may be determined whether it is inside or outside and whether the tip of the ultrafine tube 30 has entered the cell membrane of the cell. Further, in that case, if the tip of the ultrafine tube 30 does not enter the cell membrane, for example, a fraction of one to two minutes of the average total length of cells around the tip of the ultrafine tube 30 is gradually increased. The pressure may be measured again while advancing or retracting the tip of the ultrafine tube 30 by a length of about 1.

次に、極細管30を通してポンプにより細胞質基質を吸い出す。 Next, the cytoplasmic substrate is sucked out by the pump through the ultrafine tube 30.

次に、体外に出ている極細管30の部分を摘まんで真っ直ぐ引っ張ることで、微細ヘッド20を体内から引き抜く。 Next, the fine head 20 is pulled out from the inside of the body by pinching the portion of the ultrafine tube 30 protruding outside the body and pulling it straight.

次に、マーキング範囲内の他の細胞も処理できるように、手探りで細胞を探すように少しずつ極細管30の先端を移動させながら細胞を萎めていく。 Next, the cells are shrunk while gradually moving the tip of the ultrafine tube 30 so that other cells within the marking range can be processed so that the cells can be searched for by hand.

このとき、次の治療対象の細胞の位置がその直前の治療部位に近い場合は、極細管30を全て引き抜かずに体外側へ少し引っ張るだけにして、そこから次の治療対象の細胞の内部に移動させてもよい。 At this time, when the position of the cell to be treated next is close to the treatment site immediately before, the ultrafine tube 30 is not pulled out all the way but just pulled a little to the outside of the body, and from there to the inside of the cell to be treated. You may move it.

十分に縮ませるべき範囲が萎んだと判断したら、治療完了とする。 When it is judged that the area to be sufficiently shrunk has shrunk, the treatment is completed.

なお、脳腫瘍を治療する場合、頭蓋骨の離れた複数の箇所にドリル等によって穴を開けておき、それらの穴のうち、頭蓋骨に引っ掛からずに極細管30の先端を目的位置へ進められるものから極細管30を挿入してもよい。 When treating a brain tumor, holes are made in a plurality of distant portions of the skull with a drill or the like, and from those holes, the tip of the ultrafine tube 30 can be advanced to a target position without being caught in the skull. The tube 30 may be inserted.

(本実施の形態の効果)
本実施の形態によれば、以下の効果を奏する。
(ア)カテーテルは、径を細くするほど侵襲性を下げることができる。しかし、ガイドワイヤーは、径が非常に細いと(例えば、1μm径など)、硬い材料から形成しても柔らかくなってしまい、人の手により体内に押し込むことができるだけのトルク伝達性を得ることは難しい。また、管であれば中空であるため尚更であり、径が非常に細いカテーテル自体に十分なトルク伝達性を持たせることも難しい。このため、従来、径が非常に細いカテーテルを作ることは難しかった。しかし、本実施の形態は、磁性材料から形成された微細ヘッド20を、非磁性体から形成された極細管30の先端に取り付け、磁力によって微細ヘッド20を移動させることにより、径が非常に細い管を体内に挿入することができるため、径が非常に細い(例えば、1μm径など)カテーテルと同様の注入・吸引を行うことができる。
(イ)微細ヘッド20は、前後2分割された構造を有し、その隙間に極細管30の先端が位置する場合、極細管30の先端の開口が細胞膜の欠片等で詰まることも少ない。
(ウ)本実施の形態は、微細ヘッド20が何回体内を行き来してもあまり器官を破壊しないため、この抜き差しを繰り返して、複数箇所への移動を行うこともでき、短時間に多数の細胞又は細胞クラスターの不活性化を行うことができる。
(エ)極細管30による注入又は吸引に電動機や圧電素子によるポンプを用いることにより、極少量の吸い込みや吐き出しを行うことができるので、ある1つの細胞だけにピンポイントで高濃度の抗がん剤などを注入したり、ある1つの細胞だけの細胞質基質をピンポイントで吸い出し萎ませることができる。
(オ)一般に、CTやMRIなどにおける画像形成計算の計算量は膨大だが、本実施の形態の位置検出処理においては、ある画像を構成する画素の中から、通常は1箇所程度しか存在しない基準値以上の輝度を持つ画素、すなわち、放射線などを放出するヘッドが存在する位置を検索したり、アーム先端の三次元位置にX線CCDセンサ500で計測した微細ヘッド20の二次元位置を加算するだけなので、計算量が非常に少なく、高フレームレート・高速応答で、すなわち、リアルタイムに位置検出を行うことができる。
(カ)微細ヘッドの形状が円錐形や角錐形だと、微細ヘッドを体内から引き抜くときに円錐形又は角錐形の底面が体に引っ掛かる可能性があるが、微細ヘッド20の全体的な形状をラグビーボール形状とすれば、微細ヘッド20を体内からスムーズに引き抜くことができる。
(キ)放射性物質は放射状に放射線を発するので、X線CCDセンサ500において微細ヘッド20が元の大きさよりも大きく映るため、微細ヘッド20が非常に微細であっても識別しやすい。
(Effects of this embodiment)
According to this embodiment, the following effects are achieved.
(A) The invasiveness of the catheter can be reduced as the diameter is reduced. However, if the guide wire has a very small diameter (for example, a diameter of 1 μm), it becomes soft even if it is made of a hard material, and it is not possible to obtain torque transmissibility that can be pushed into the body by a human hand. difficult. In addition, since the tube is hollow, it is even more difficult, and it is also difficult to give the catheter itself having a very small diameter sufficient torque transmission. Therefore, conventionally, it was difficult to make a catheter having a very small diameter. However, in the present embodiment, the fine head 20 formed of a magnetic material is attached to the tip of the ultrafine tube 30 formed of a non-magnetic material, and the fine head 20 is moved by magnetic force, so that the diameter is very small. Since the tube can be inserted into the body, it is possible to perform injection and suction similar to a catheter having a very small diameter (for example, 1 μm diameter).
(A) The fine head 20 has a structure that is divided into front and rear halves, and when the tip of the ultrafine tube 30 is located in the gap, the opening of the tip of the ultrafine tube 30 is less likely to be clogged with a fragment of the cell membrane or the like.
(C) In the present embodiment, no matter how many times the fine head 20 moves back and forth in the body, the organs are not destroyed much. Therefore, it is possible to repeat this insertion/removal to move to a plurality of locations, and to move a large number of parts in a short time. Inactivation of cells or cell clusters can be performed.
(D) By using a pump with an electric motor or a piezoelectric element for injecting or aspirating by the ultrafine tube 30, a very small amount of inhalation or exhalation can be performed. It is possible to inject a drug or the like, or to suck out the cytoplasmic matrix of only one cell at a pinpoint and wither it.
(E) Generally, the calculation amount of image formation calculation in CT, MRI, etc. is enormous, but in the position detection processing of the present embodiment, there is usually only one location out of the pixels forming a certain image. A pixel having a brightness equal to or higher than a value, that is, a position where a head that emits radiation is present is searched for, or the two-dimensional position of the fine head 20 measured by the X-ray CCD sensor 500 is added to the three-dimensional position of the arm tip. Therefore, the calculation amount is very small, and the position can be detected with a high frame rate and a high-speed response, that is, in real time.
(F) If the shape of the fine head is a cone or a pyramid, the bottom surface of the cone or the pyramid may be caught on the body when the fine head is pulled out from the body. With the rugby ball shape, the fine head 20 can be smoothly pulled out from the body.
(G) Since the radioactive substance emits radiation radially, the fine head 20 appears larger than the original size in the X-ray CCD sensor 500, and therefore, the fine head 20 can be easily identified even if it is very fine.

なお、上記実施の形態で行ったがん治療や脳腫瘍治療は、人間だけではなくペットなどの動物にも使用することができる。 The cancer treatment and brain tumor treatment performed in the above-described embodiment can be applied not only to humans but also to animals such as pets.

[第2の実施の形態]
図8は、本発明の第2の実施の形態に係る注入・吸引装置の要部斜視図である。第1の実施の形態では、注入・吸引装置100の微細ヘッド20を第1及び第2のヘッド部200、210と接続部220で構成したが、本実施の形態は、微細ヘッド20を第1のヘッド部200と接続部220で構成したものである。
[Second Embodiment]
FIG. 8 is a perspective view of a main part of an injection/suction device according to the second embodiment of the present invention. In the first embodiment, the fine head 20 of the injecting/suctioning device 100 is composed of the first and second head portions 200 and 210 and the connecting portion 220, but in the present embodiment, the fine head 20 is the first. The head unit 200 and the connecting unit 220 are used.

第2の実施の形態に係る微細ヘッド20は、第1のヘッド部200及び一対の接続部220を例えば集束イオンビーム(FIB)を用いて形成してもよい。ただし、一対の接続部220の間隔は、極細管30と接触する距離でもよい。なお、第1のヘッド部200と一対の接続部220とを別々に作製した後、第1のヘッド部200と一対の接続部220とを接合してもよい。また、接続部220は、1つでも3つ以上でもよい。 In the fine head 20 according to the second embodiment, the first head portion 200 and the pair of connecting portions 220 may be formed using, for example, a focused ion beam (FIB). However, the distance between the pair of connecting portions 220 may be a distance in contact with the ultrafine tube 30. Note that the first head unit 200 and the pair of connecting units 220 may be joined together after the first head unit 200 and the pair of connecting units 220 are manufactured separately. Moreover, the number of the connecting portions 220 may be one or three or more.

微細ヘッド20と極細管30との接合は、例えば一対の接続部220と極細管30の先端部とを接着剤により接着して行う。 The joining of the fine head 20 and the ultrafine tube 30 is performed, for example, by bonding the pair of connecting portions 220 and the tip of the ultrafine tube 30 with an adhesive.

細胞の大きさ(1〜100μm)を考えると、微細ヘッド20を体内に挿入した際に細胞をできるだけ破壊しないため、微細ヘッド20の最大幅は100μm以下が好ましく、5μm以下がより好ましい。本実施の形態では、最大幅を1μmとする。また、微細ヘッド20は、磁性材料、例えばパーマロイ、ケイ素鋼等の透磁率が高い材料から形成されている。 Considering the size of the cells (1 to 100 μm), the maximum width of the fine head 20 is preferably 100 μm or less, and more preferably 5 μm or less because the cells are not destroyed as much as possible when the fine head 20 is inserted into the body. In this embodiment, the maximum width is 1 μm. The fine head 20 is made of a magnetic material, for example, a material having a high magnetic permeability such as permalloy or silicon steel.

第1のヘッド部200は、例えば略三角錐などの先端に向かって細くなる形状を有し、側面200a、200b、200cと、底面200dを備える。また、第1のヘッド部200は、生体組織を切開可能に、例えば先端が鋭角に形成されている。なお、微細ヘッド20の全体形状としては、微細・鋭利であれば、角柱型や円柱型などでもよい。また、第1のヘッド部200は、その一部を他の部分の材料とは異なる材料から形成してもよい。例えば、先端部を透磁率が低い材料から形成し、他の部分を透磁率が高い材料から形成してもよい。また、第1のヘッド部200は、その一部としてワイヤ形状やブレード形状などの突起部を有していてもよい。 The first head unit 200 has a shape that tapers toward the tip, such as a substantially triangular pyramid, and includes side surfaces 200a, 200b, and 200c and a bottom surface 200d. Further, the first head unit 200 is formed such that a living tissue can be incised, for example, the tip is formed at an acute angle. The overall shape of the fine head 20 may be prismatic or cylindrical as long as it is fine and sharp. Further, the first head unit 200 may be partially formed of a material different from the material of the other portions. For example, the tip portion may be formed of a material having low magnetic permeability, and the other portion may be formed of a material having high magnetic permeability. The first head unit 200 may have a wire-shaped or blade-shaped protruding portion as a part thereof.

微細ヘッド20の外径は、極細管30の外径よりも大きくする。なお、微細ヘッド20の外径は、極細管30の外径よりも小さくてもよい。 The outer diameter of the fine head 20 is larger than the outer diameter of the ultrafine tube 30. The outer diameter of the fine head 20 may be smaller than the outer diameter of the ultrafine tube 30.

上記の部分以外の部分に係る特徴は、第1の実施の形態に係る注入・吸引装置と同様である。 The features of the parts other than the above parts are the same as those of the injection/suction device according to the first embodiment.

この第2の実施の形態に係る微細ヘッド20は、本明細書記載の第4〜10の実施の形態においても、微細ヘッド20として使用することができる。 The fine head 20 according to the second embodiment can also be used as the fine head 20 in the fourth to tenth embodiments described in this specification.

この第2の実施の形態に係る微細ヘッド20によれば、部品点数を減らすことができる。 The fine head 20 according to the second embodiment can reduce the number of parts.

[第3の実施の形態]
図9は、本発明の第3の実施の形態に係る注入・吸引装置を示し、図9Aは要部斜視図、図9Bは正面図である。第1の実施の形態では、注入・吸引装置100の微細ヘッド20の先端を生体組織を切開可能な形状としたが、本実施の形態は、極細管2の先端を生体組織を切開可能な形状としたものである。
[Third Embodiment]
9A and 9B show an injection/suction device according to a third embodiment of the present invention, FIG. 9A is a perspective view of a main part, and FIG. 9B is a front view. In the first embodiment, the tip of the fine head 20 of the injection/suction device 100 has a shape capable of cutting the biological tissue, but in the present embodiment, the tip of the ultrafine tube 2 has a shape capable of cutting the biological tissue. It is what

第3の実施の形態の微細ヘッド20は、例えば集束イオンビーム(FIB)を用いて透磁率が高い材料から形成された円柱状のヘッド部230で構成されている。ヘッド部230は、先端及び後端を生体組織を切開可能な形状、例えば、30°程度の傾斜角θを有する傾斜面230a、230bを備えていてもよい。なお、微細ヘッド20の全体形状としては、微細・鋭利であれば、角柱型などでもよい。 The fine head 20 of the third embodiment is composed of a columnar head portion 230 formed of a material having a high magnetic permeability using, for example, a focused ion beam (FIB). The head part 230 may be provided with inclined surfaces 230a and 230b having a shape capable of incising a living tissue at the front end and the rear end, for example, having an inclination angle θ of about 30°. The overall shape of the fine head 20 may be a prismatic shape as long as it is fine and sharp.

第3の実施の形態の極細管30は、先端を生体組織を切開可能な形状、例えば、30°程度の傾斜角θを有する傾斜面30aを備える。 The ultrafine tube 30 of the third embodiment includes a sloped surface 30a having a shape capable of incising a biological tissue at the tip, for example, having a slope angle θ of about 30°.

微細ヘッド20と極細管30との接合は、例えばヘッド部230の周面と極細管30の周面とを接着剤により接着して行う。なお、本実施の形態では、ヘッド部230の先端を極細管30の先端よりも後端側にずらして接着したが、極細管30の先端をヘッド部230の先端よりも後端側にずらして接着してもよい。 The joining of the fine head 20 and the ultrafine tube 30 is performed, for example, by bonding the peripheral surface of the head portion 230 and the peripheral surface of the ultrafine tube 30 with an adhesive. In the present embodiment, the tip end of the head portion 230 is shifted and bonded to the rear end side of the ultrafine tube 30, but the tip end of the ultrafine tube 30 is moved to the rear end side of the head portion 230. You may adhere.

細胞の大きさ(1〜100μm)を考えると、微細ヘッド20を体内に挿入した際に細胞をできるだけ破壊しないため、微細ヘッド20の最大幅は100μm以下が好ましく、5μm以下がより好ましい。本実施の形態では、最大幅を1μmとする。また、微細ヘッド20は、磁性材料、例えばパーマロイ、ケイ素鋼等の透磁率が高い材料から形成されている。

ヘッド部230は、その一部を他の部分の材料とは異なる材料から形成してもよい。例えば、先端部と後端部を透磁率が低い材料から形成し、他の部分を透磁率が高い材料から形成してもよい。また、ヘッド部230は、その一部としてワイヤ形状やブレード形状などの突起部を有していてもよい。

極細管30は、例えばインクジェットプリンタのノズルの作製工程等と同様のフォトリソグラフィとを用いて透磁率が低い材料から形成し、集束イオンビーム加工機等の微細加工機により極細管30の先端を斜めに切断して作製する。
Considering the size of the cells (1 to 100 μm), the maximum width of the fine head 20 is preferably 100 μm or less, and more preferably 5 μm or less because the cells are not destroyed as much as possible when the fine head 20 is inserted into the body. In this embodiment, the maximum width is 1 μm. The fine head 20 is made of a magnetic material, for example, a material having a high magnetic permeability such as permalloy or silicon steel.

The head portion 230 may be partially formed of a material different from the material of the other portions. For example, the front end portion and the rear end portion may be formed of a material having low magnetic permeability, and the other portions may be formed of a material having high magnetic permeability. Further, the head portion 230 may have a wire-shaped or blade-shaped protruding portion as a part thereof.

The ultrafine tube 30 is formed of a material having a low magnetic permeability using, for example, the same photolithography as in the manufacturing process of a nozzle of an inkjet printer, and the tip of the ultrafine tube 30 is slanted by a fine processing machine such as a focused ion beam processing machine. It is made by cutting into pieces.

極細管30は、先端が開口した状態で微細ヘッド20に取り付けられ、先端の開口部を介して抗がん剤等の液体を注入し、細胞質基質等の液体を吸引する。極細管30は、例えば、外径が100nm〜1μm、長さが5cm〜10mを有する。極細管30は、非磁性体、例えば、アルミニウム、銀、金、石英ガラス等の透磁率が低い材料から形成される。ただし、金は通常は後述する膜2000の材料には適さない。本実施の形態では、内径150nm、外径350nm、長さ50cmなど、ほとんどの人間の胴体の径の半分以上の長さのサイズを有する極細管30を用いる。 The ultrafine tube 30 is attached to the fine head 20 with its tip open, and injects a liquid such as an anticancer agent through the opening at the tip and sucks a liquid such as a cytoplasmic substrate. The ultrafine tube 30 has, for example, an outer diameter of 100 nm to 1 μm and a length of 5 cm to 10 m. The ultrafine tube 30 is formed of a non-magnetic material, for example, a material having a low magnetic permeability such as aluminum, silver, gold, and quartz glass. However, gold is usually not suitable as a material of the film 2000 described later. In the present embodiment, the ultrafine tube 30 having a size that is at least half the diameter of most human torso, such as an inner diameter of 150 nm, an outer diameter of 350 nm, and a length of 50 cm, is used.

極細管30には、例えば電動機や圧電素子を用いて形成されたポンプが接続される。なお、注入・吸引装置100は、ポンプを接続しない、微細ヘッド20及び極細管30のみでもよい。この場合、点滴の要領で薬剤の自重により薬剤を注入したり、圧力が上がった膀胱に挿入して尿を吸引することなどが可能な注入・吸引装置となる。 A pump formed using, for example, an electric motor or a piezoelectric element is connected to the ultrafine tube 30. It should be noted that the injection/suction apparatus 100 may include only the fine head 20 and the ultrafine tube 30 without connecting a pump. In this case, the injection/suction device is capable of injecting the drug by the weight of the drug in a drip manner or inserting the drug into the bladder under increased pressure to aspirate urine.

上記の部分以外の部分に係る特徴は、第1の実施の形態に係る注入・吸引装置と同様である。 The features of the parts other than the above parts are the same as those of the injection/suction device according to the first embodiment.

この第3の実施の形態に係る微細ヘッド20及び極細管30は、本明細書記載の第4〜10の実施の形態においても、微細ヘッド20及び極細管30として使用することができる。 The fine head 20 and the extra-fine tube 30 according to the third embodiment can be used as the fine head 20 and the extra-fine tube 30 in the fourth to tenth embodiments described in this specification.

この第3の実施の形態に係る微細ヘッド20及び極細管30によれば、構成の簡素化を図ることができる。 With the fine head 20 and the ultrafine tube 30 according to the third embodiment, it is possible to simplify the configuration.

[第4の実施の形態]
図10は、本発明の第4の実施の形態に係る注入・吸引システムの概略の構成例を示す斜視図である。第1の実施の形態では、移動装置40を、電磁石400と、第1及び第2のアーム410A、410Bと、第1及び第2の回転駆動部420A、420Bと、第3の回転駆動部420Cと、ベース430と、制御部440と、操作部450によって構成したが、本実施の形態は、移動装置を、それぞれ定位置に設けられた複数の電磁石460〜467と、制御部468と、操作部469で構成したものである。
[Fourth Embodiment]
FIG. 10 is a perspective view showing a schematic configuration example of an injection/suction system according to the fourth embodiment of the present invention. In the first embodiment, the moving device 40 includes an electromagnet 400, first and second arms 410A and 410B, first and second rotation driving units 420A and 420B, and a third rotation driving unit 420C. Although it is configured by the base 430, the control unit 440, and the operation unit 450, in the present embodiment, the moving device includes a plurality of electromagnets 460 to 467 provided at fixed positions, a control unit 468, and an operation unit. It is configured by the unit 469.

移動装置40は、電磁石460〜467と、移動装置40の各部を制御可能な制御部468と、制御部468に微細ヘッド20の移動すべき三次元位置を指示可能な操作部469とを備える。なお、制御部468と、操作部469は、電磁石が付与する磁界によって微細ヘッドに働く磁力の大きさ及び向きとを制御可能な移動装置の移動制御部の一例である。 The moving device 40 includes electromagnets 460 to 467, a control unit 468 that can control each unit of the moving device 40, and an operation unit 469 that can instruct the control unit 468 the three-dimensional position of the fine head 20 to move. The control unit 468 and the operation unit 469 are examples of the movement control unit of the moving device that can control the magnitude and direction of the magnetic force that acts on the fine head by the magnetic field applied by the electromagnet.

電磁石460〜467は、それぞれ通電される電流の大きさに応じた強さの磁界を発生させる。電磁石400は、超伝導電磁石でもよい。 The electromagnets 460 to 467 generate magnetic fields having strengths corresponding to the magnitudes of the electric currents respectively supplied. The electromagnet 400 may be a superconducting electromagnet.

電磁石460〜467は、例えば人体Pを取り囲む仮想の正六面体Qのそれぞれの頂点に位置するように設けられる。また、電磁石460〜467は、例えば、それぞれ、自身が発生させる磁界が仮想の正六面体Qの重心の位置に向くような向きで設けられる。その場合、微細ヘッド20は、仮想の正六面体Qの内部のほぼ任意の位置に移動することができる。 The electromagnets 460 to 467 are provided so as to be located at respective vertices of a virtual regular hexahedron Q surrounding the human body P, for example. Further, the electromagnets 460 to 467 are provided, for example, so that the magnetic fields generated by the electromagnets 460 to 467 are oriented toward the position of the center of gravity of the virtual regular hexahedron Q, respectively. In that case, the fine head 20 can move to almost any position inside the virtual regular hexahedron Q.

微細ヘッド20に働く磁力の合力の大きさ及び向きとは、通常は、電磁石460〜467それぞれが微細ヘッド20に付与する磁界によって微細ヘッド20に働く磁力を合力としたものの大きさ及び向きとなる。例えば、微細ヘッド20の現在位置と電磁石460との距離と、微細ヘッド20の現在位置と電磁石461との距離が等しく、かつ、電磁石460の方向及び電磁石461の方向とが、それぞれ発生させる磁界が微細ヘッド20の現在位置に向くような方向であり、かつ、電磁石460の発生させる磁界の向きと電磁石461の発生させる磁界の向きとが成す角が120度である場合、8個の電磁石のうち電磁石460及び電磁石461のみがそれぞれ同じ強さの磁界を発生させると、微細ヘッド20は、微細ヘッド20の現在位置から見て電磁石460と電磁石461とを結ぶ線の中点を通る方向へ移動する。また、このとき微細ヘッド20に働く磁力の合力の大きさは、電磁石460又は電磁石461のどちらか一方のみが発生させる磁界によって微細ヘッド20に働く磁力の大きさと同じとなる。 The magnitude and direction of the resultant force of the magnetic force acting on the fine head 20 is usually the magnitude and direction of the resultant force of the magnetic forces acting on the fine head 20 by the magnetic fields applied to the fine head 20 by the electromagnets 460 to 467, respectively. .. For example, the distance between the current position of the fine head 20 and the electromagnet 460 is equal to the distance between the current position of the fine head 20 and the electromagnet 461, and the magnetic fields generated by the direction of the electromagnet 460 and the direction of the electromagnet 461 are When the direction is such that the direction of the fine head 20 is toward the current position, and the angle between the direction of the magnetic field generated by the electromagnet 460 and the direction of the magnetic field generated by the electromagnet 461 is 120 degrees, of the eight electromagnets When only the electromagnets 460 and 461 generate magnetic fields of the same strength, the fine head 20 moves in the direction passing through the midpoint of the line connecting the electromagnets 460 and 461 when viewed from the current position of the fine head 20. .. At this time, the magnitude of the resultant magnetic force acting on the fine head 20 is the same as the magnitude of the magnetic force acting on the fine head 20 by the magnetic field generated by only one of the electromagnet 460 and the electromagnet 461.

電磁石を設ける位置は、人体Pを取り囲む仮想の正四面体などのそれぞれの頂点に位置でもよい。その場合、電磁石は、例えば、それぞれ、自身が発生させる磁界が仮想の正四面体などの重心の位置に向くような向きで設けてもよい。この例の場合、微細ヘッド20は、仮想の正四面体などの内部のほぼ任意の位置に移動することができる。 The position where the electromagnet is provided may be a position at each vertex such as a virtual tetrahedron surrounding the human body P. In that case, each of the electromagnets may be provided in such an orientation that the magnetic field generated by itself is directed to the position of the center of gravity of a virtual regular tetrahedron or the like. In the case of this example, the fine head 20 can be moved to almost any position inside a virtual tetrahedron or the like.

操作部450は、例えばレバー操作やコンピュータにより微細ヘッド20の移動すべき三次元位置を指示できるように構成されている。 The operation unit 450 is configured to be able to instruct the three-dimensional position of the fine head 20 to be moved, for example, by operating a lever or a computer.

制御部440は、操作部450により指示された三次元位置に基づき、電磁石460〜467それぞれに通電される電流の大きさを制御して電磁石460〜467それぞれが発生させる磁界の強さを細かく調整し、微細ヘッド20に働く磁力の合力の大きさ及び向きとを制御して、微細ヘッド20を指示された三次元位置、すなわち目的位置の方向に移動させる。 The control unit 440 finely adjusts the strength of the magnetic field generated by each of the electromagnets 460 to 467 by controlling the magnitude of the current supplied to each of the electromagnets 460 to 467 based on the three-dimensional position designated by the operation unit 450. Then, by controlling the magnitude and direction of the resultant force of the magnetic force acting on the fine head 20, the fine head 20 is moved in the direction of the instructed three-dimensional position, that is, the target position.

例えば、極細管30の移動経路の曲がりを抑制するように、すなわち、極細管30が目的位置に対してほぼ真っ直ぐに挿し込まれるように、電磁石460〜467それぞれが微細ヘッド20に付与する磁界の強さや位置や向きを調節する、すなわち、微細ヘッド20に働く磁力の合力の大きさ及び向きを調節する微細ヘッド20の進行方向制御を行うことで、極細管30が絡むことがなく、また、微細ヘッド20と極細管30を体内に挿し込むときや抜くときに、体内組織をあまり傷付けることがない。すなわち極細管30に結び目ができて、それが移動する際に体内組織を傷付けたり、極細管30が非常に微細であって管自体が糸状の刃物のように鋭利の場合に、軌道が曲がっているのに一方向へ引っ張った時に曲がりの内周側に力が加わって体内組織が切断されてしまうなどの問題が起こりにくい。また、この場合、微細ヘッド20の目的位置までの移動距離が短くなって素早く微細ヘッド20を目的位置に到達させやすくなるという利点も得られる。なお、極細管30の移動経路に屈折や曲がり等が存在していても、極細管30が前述の理由により体内組織をあまり傷つけない程度であれば、その状態も極細管30が目的位置に対してほぼ真っ直ぐに挿し込まれている状態に含む。 For example, in order to suppress the bending of the movement path of the ultrafine tube 30, that is, to insert the ultrafine tube 30 almost straight with respect to the target position, each of the electromagnets 460 to 467 applies a magnetic field to the fine head 20. By controlling the traveling direction of the fine head 20 that adjusts the strength, the position, and the direction, that is, the magnitude and direction of the resultant force of the magnetic force that acts on the fine head 20, the ultrafine tube 30 is not entangled, and When inserting or withdrawing the fine head 20 and the ultrafine tube 30 into the body, the internal tissues are not so damaged. That is, when a knot is formed in the ultrafine tube 30 and the body tissue is damaged when it moves, or when the ultrafine tube 30 is very fine and the tube itself is as sharp as a thread-like blade, the trajectory bends. However, when pulling in one direction, a force is applied to the inner peripheral side of the bend and the internal tissue is cut off. Further, in this case, there is an advantage that the moving distance of the fine head 20 to the target position is shortened and the fine head 20 can easily reach the target position quickly. Even if there is refraction or bending in the movement path of the ultrafine tube 30, as long as the ultrafine tube 30 does not significantly damage the internal tissue due to the above-mentioned reason, the state of the ultrafine tube 30 with respect to the target position is also maintained. It is included in the state that it is inserted almost straight.

制御部440による微細ヘッド20の位置制御は、例えば、微細ヘッド20を単に目的位置の方向へ引っ張るというような制御でもよいし、右に行き過ぎていたら左に戻す、左に行き過ぎていたら右に戻す、上に行き過ぎていたら下に戻す、下に行き過ぎていたら上に戻すというような制御でもよい(図17参照)。特に、右に行き過ぎていたら左に戻す、左に行き過ぎていたら右に戻す、上に行き過ぎていたら下に戻す、下に行き過ぎていたら上に戻すというような制御の場合、ずれが生じても自ずと補正することができ、構造が複雑な人間・動物の体内においても正確に微細ヘッド20を目的位置に到達させやすくなる。 The position control of the fine head 20 by the control unit 440 may be, for example, control such as simply pulling the fine head 20 toward the target position, or returning to the left if too far to the right, or returning to the right if too far to the left. Alternatively, the control may be such that if it goes too far above, it goes back down, or if it goes too far below, it goes back up (see FIG. 17). Especially in the case of control such as returning to the left if it goes too far to the right, returning to the right if it goes too far to the left, returning it to the bottom if it has gone too far above, or returning it to the top if it has gone too far below. It can be corrected, and the fine head 20 can easily reach the target position accurately even in a human or animal body having a complicated structure.

また、微細ヘッド20と極細管30は、使用前は水を入れた容器に入れておき、使用時にその容器ごと患者の体に密着させて、極細管30の先端をそこから移動装置40を用いて移動させてもよい。 Before use, the fine head 20 and the ultrafine tube 30 are placed in a container filled with water, and the container is brought into close contact with the body of the patient at the time of use. You may move it.

上記の部分以外の部分に係る特徴は、第1の実施の形態に係る注入・吸引システムと同様である。 The features related to the parts other than the above parts are the same as those of the injection/suction system according to the first embodiment.

移動装置40、位置検出装置50は、ヘッドの位置を制御可能な位置制御システムの一例である。 The moving device 40 and the position detection device 50 are an example of a position control system capable of controlling the position of the head.

この第4の実施の形態に係る移動装置40は、本明細書記載の第2、第3、第5〜10の実施の形態の実施の形態においても、移動装置40として使用することができる。 The moving device 40 according to the fourth embodiment can also be used as the moving device 40 in the embodiments of the second, third, and fifth to tenth embodiments described in this specification.

この第4の実施の形態に係る移動装置40によれば、アームがなくなることにより可動部分が減り、多くの場合にメンテナンスが容易になる。 According to the moving device 40 according to the fourth embodiment, since the arm is eliminated, the number of movable parts is reduced, and the maintenance is easy in many cases.

[第5の実施の形態]
図11は、本発明の第5の実施の形態に係る注入・吸引システムの概略の構成例を示す斜視図である。第1の実施の形態では、位置検出装置50の撮影部が有する透視撮影用センサを、X線CCDセンサ500で構成したが、本実施の形態は、位置検出装置50の撮影部が有する透視撮影用センサをMRIセンサ570で構成したものである。
[Fifth Embodiment]
FIG. 11 is a perspective view showing a schematic configuration example of an injection/suction system according to the fifth embodiment of the present invention. In the first embodiment, the fluoroscopic imaging sensor included in the imaging unit of the position detection device 50 is configured by the X-ray CCD sensor 500, but in the present embodiment, the fluoroscopic imaging included in the imaging unit of the position detection device 50 is used. The sensor for use is composed of an MRI sensor 570.

位置検出装置50は、微細ヘッド20に塗布されたMRI造影剤からなるマークを撮影可能なMRIセンサ570と、MRIセンサ570を撮影面の方向と垂直な方向に直線移動させることが可能なスライド駆動部571と、MRIセンサ駆動部571を支持するベース572と、スライド駆動部571を駆動制御するとともに、微細ヘッド20の位置を検出することが可能な制御部573と、MRIセンサ570の三次元位置を指示可能な操作部574と、検出された微細ヘッド20の位置を表示可能な表示部575とを備える。なお、MRI造影剤からなるマークを形成する位置は、極細管30の先端側の位置でもよい。表示部575は、微細ヘッド20が目的の位置に到達したことの確認をコンピュータが自動的に行う場合は省いてもよい。MRIセンサ570は、位置検出装置の撮影部が有する透視撮影用センサの一例である。 The position detecting device 50 includes an MRI sensor 570 capable of photographing a mark made of an MRI contrast agent applied to the fine head 20, and a slide drive capable of linearly moving the MRI sensor 570 in a direction perpendicular to the direction of the photographing surface. Three-dimensional position of the MRI sensor 570, a control unit 573 capable of driving and controlling the slide driving unit 571 and detecting the position of the fine head 20, and a base 572 supporting the MRI sensor driving unit 571. An operation unit 574 capable of instructing and a display unit 575 capable of displaying the detected position of the fine head 20. The position where the mark made of the MRI contrast agent is formed may be the position on the tip side of the ultrafine tube 30. The display unit 575 may be omitted when the computer automatically confirms that the fine head 20 has reached the target position. The MRI sensor 570 is an example of a fluoroscopic imaging sensor included in the imaging unit of the position detection device.

MRIセンサ570を撮影対象の面と垂直な方向へ少しずつ移動させながら核磁気共鳴画像法による撮影を繰り返し、すわなちMRIセンサ570によりそれぞれの撮影対象の面が互いに水平な複数枚の画像データを撮影し、その画像データにおいて画像認識処理によってマークに該当する部分を探すことにより、微細ヘッド20の三次元位置を知ることができる。 Imaging by nuclear magnetic resonance imaging is repeated while moving the MRI sensor 570 little by little in the direction perpendicular to the surface to be imaged, that is, a plurality of pieces of image data whose respective surfaces to be imaged are horizontal to each other by the MRI sensor 570. It is possible to know the three-dimensional position of the fine head 20 by taking a photograph and searching for a portion corresponding to the mark in the image data by image recognition processing.

マークの材料は、体内に存在しない原子を有した材料であれば、MRIセンサ570に映るのがマークだけとなり、マークの位置検出がしやすくなる。 If the material of the mark is a material having atoms that do not exist in the body, only the mark is reflected on the MRI sensor 570, and the position of the mark can be easily detected.

体に作用させる静磁場と勾配磁場の強度は、微細ヘッド20がほぼ動かない程度の強度にするとよい。一般に、体に作用させる静磁場と勾配磁場の強度を下げるほどMRIセンサの解像度が下がるが、例えばマークの材料が体内に存在しない原子を有した材料であれば、マークだけがMRIセンサに映るため、弱い磁場でもマークの位置を検出しやすくなる。 The strength of the static magnetic field and the gradient magnetic field applied to the body may be set so that the fine head 20 does not substantially move. Generally, the resolution of the MRI sensor decreases as the strength of the static magnetic field and the gradient magnetic field applied to the body decreases. For example, if the material of the mark is a material having atoms that do not exist in the body, only the mark is reflected on the MRI sensor. , It becomes easy to detect the position of the mark even in a weak magnetic field.

MRIセンサ570による位置検出の妨げになるため、MRIセンサ570による撮影中は、移動装置40が有する電磁石400から磁界を生じさせないことが好ましい。 Since it hinders the position detection by the MRI sensor 570, it is preferable not to generate a magnetic field from the electromagnet 400 included in the moving device 40 during the photographing by the MRI sensor 570.

スライド駆動部571は、MRIセンサ570に接続され、MRIセンサ570を撮影対象の面と垂直な方向へ移動させる。 The slide driving unit 571 is connected to the MRI sensor 570 and moves the MRI sensor 570 in a direction perpendicular to the surface of the imaging target.

操作部574は、例えばレバー操作やコンピュータによりMRIセンサ570の移動すべき位置を指示できるように構成されている。 The operation unit 574 is configured to be able to instruct the position to which the MRI sensor 570 should move, for example, by operating a lever or a computer.

位置検出装置50は、MRIセンサ570とスライド駆動部571との間に位置センサを設けることにより、MRIセンサ570の撮影対象の面の基準位置(例えばMRIセンサ570との境界上に存在する所定の位置)の三次元位置を精密に(例えば、μm単位で)計測できるように構成されている。その位置センサは、位置検出装置の撮影部が有する透視撮影用センサの三次元位置を計測可能な透視撮影用センサ位置検出部の一例である。 By providing a position sensor between the MRI sensor 570 and the slide driving unit 571, the position detection device 50 allows a reference position (for example, a predetermined position existing on the boundary with the MRI sensor 570) of the surface of the MRI sensor 570 to be imaged. The three-dimensional position (position) can be precisely measured (for example, in μm unit). The position sensor is an example of a fluoroscopic imaging sensor position detection unit capable of measuring the three-dimensional position of the fluoroscopic imaging sensor included in the imaging unit of the position detection device.

制御部573は、位置検出部の一例である。制御部573は、パターン認識によって画像を認識する画像認識処理を行うことが可能な画像認識処理部を備える。制御部573は、例えば

1.MRIセンサ570によって、それぞれの撮影対象の面が互いに水平な複数の画像データを用意する。
2.画像データにおいてマークに該当する部分を画像認識処理部によって探し、画像データの撮影範囲におけるマークの二次元位置を求める。
3.画像データの撮影範囲におけるマークの二次元位置に、MRIセンサ570の撮影対象の面の基準位置の三次元位置を加えて、微細ヘッド20の位置とする。
という手順で微細ヘッド20の位置を検出する(図20参照)。なお、2において、撮影対象の面が隣り合う複数の画像データにおいてマークが見つかった場合、撮影対象の面が中央となる画像データにおいてマークが見つかったと扱ってもよい。
The control unit 573 is an example of a position detection unit. The control unit 573 includes an image recognition processing unit that can perform image recognition processing for recognizing an image by pattern recognition. The control unit 573, for example,

1. The MRI sensor 570 prepares a plurality of image data whose surfaces to be imaged are horizontal to each other.
2. A part corresponding to the mark in the image data is searched for by the image recognition processing unit, and the two-dimensional position of the mark in the photographing range of the image data is obtained.
3. The three-dimensional position of the reference position on the surface of the imaging target of the MRI sensor 570 is added to the two-dimensional position of the mark in the imaging range of the image data to obtain the position of the fine head 20.
The position of the fine head 20 is detected by this procedure (see FIG. 20). In addition, in 2, when a mark is found in a plurality of image data whose surfaces to be photographed are adjacent to each other, it may be treated that a mark is found in image data in which the surface to be photographed is the center.

また、制御部573は、操作部574により指示された三次元位置に基づき、MRIセンサ駆動部571を制御して、MRIセンサ570を指示された位置に移動させる。 The control unit 573 also controls the MRI sensor driving unit 571 based on the three-dimensional position designated by the operation unit 574 to move the MRI sensor 570 to the designated position.

なお、マークの材料は、MRI造影剤以外の原子核スピンが0以外の材料でもよい。 The material of the mark may be a material having a nuclear spin other than 0 other than the MRI contrast agent.

また、マークは微細ヘッド20又は極細管30の先端側の位置に存在していればよく、微細ヘッド20及び極細管30とは別に形成しなくてもよい。つまり、微細ヘッド20の材料をMRIセンサ570によって透過撮影可能な物質として、微細ヘッド20自体をマークとしてもよい。例えば、MRI造影剤を微細ヘッド20の材料に練り込んでもよい。また、極細管30の材料をMRIセンサ570によって透過撮影可能な物質として、MRIセンサ570において極細管30の先端側を含む全体の像又は広い範囲の像が撮影された画像データに映るようにして、画像認識処理において、その極細管30の像のうち先端側に該当する部分をマークの像として扱ってもよい。例えば、極細管30の材料にMRI造影剤を練り込んで極細管30を作ってもよい。 Further, the mark only needs to be present at the position on the tip side of the fine head 20 or the ultrafine tube 30, and need not be formed separately from the fine head 20 and the ultrafine tube 30. That is, the material of the fine head 20 may be a substance that can be imaged by transmission through the MRI sensor 570, and the fine head 20 itself may be the mark. For example, the MRI contrast agent may be kneaded into the material of the fine head 20. In addition, the material of the ultrafine tube 30 is a substance that can be transmitted and imaged by the MRI sensor 570 so that the entire image including the tip side of the ultrafine tube 30 or a wide range image in the MRI sensor 570 is reflected in imaged image data. In the image recognition processing, the portion of the image of the ultrafine tube 30 corresponding to the tip side may be treated as the image of the mark. For example, the ultrafine tube 30 may be made by kneading an MRI contrast agent into the material of the ultrafine tube 30.

また、特に極細管30の材料をMRIセンサ570によって透過撮影可能な物質として、MRIセンサ570において極細管30の先端側を含む全体の像又は広い範囲の像が撮影された画像データに映るようにして、画像認識処理において、その極細管30の像のうち先端側に該当する部分をマークの像として扱う場合、制御部573が微細ヘッド20の位置を検出する手順は、

1.MRIセンサ570によって、それぞれの撮影対象の面が互いに水平な複数の画像データを用意する。
2.画像データにおいて極細管30に該当する部分を画像認識処理部によって探し、見つかった極細管30に該当する部分のうち、極細管30の根元側ではない方の最も体外側を撮影した画像データにおいて見つかったものをマークに該当する部分と扱って、画像データの撮影範囲におけるマークの二次元位置を求める。
3.画像データの撮影範囲におけるマークの二次元位置に、MRIセンサ570の撮影対象の面の基準位置の三次元位置を加えて、微細ヘッド20の位置とする。
としてもよい。例えばそれぞれの撮影位置に極細管30の根元側又はその逆側から連番で番号を振っておくと、極細管30の根元側ではない方の最も体外側を撮影した画像データがどれであるかの判断を、その番号を比較するだけで容易に行える。通常、この手順は、極細管30が目的位置に対してほぼ真っ直ぐに挿し込まれるように移動装置40が微細ヘッド20を移動させる場合に用いられる。なお、極細管30の向きがMRIセンサ570の撮影対象の面と水平である場合は、通常はこの手順をそのまま使うことはできないが、2において、極細管30が映る画像データにおいて極細管30の像のうち先端側に該当する部分を画像認識処理部によって探す、すなわち、1で用意した画像データにおいてマークに該当する部分を画像認識処理部によって探すことにより、画像データの撮影範囲におけるマークの二次元位置を求めればよい。
In addition, in particular, the material of the ultrafine tube 30 is used as a substance that can be transmitted and imaged by the MRI sensor 570, so that the entire image including the tip side of the ultrafine tube 30 or a wide range image in the MRI sensor 570 is reflected in the imaged image data. Then, in the image recognition processing, when the portion corresponding to the tip side of the image of the ultrafine tube 30 is treated as the image of the mark, the procedure for the control unit 573 to detect the position of the fine head 20 is as follows.

1. The MRI sensor 570 prepares a plurality of image data whose surfaces to be imaged are horizontal to each other.
2. The image recognition processing unit searches for a portion corresponding to the ultrafine tube 30 in the image data, and finds in the image data obtained by photographing the outermost part of the portion corresponding to the found ultrafine tube 30 that is not the root side of the ultrafine tube 30. The two-dimensional position of the mark in the shooting range of the image data is obtained by treating the object as a portion corresponding to the mark.
3. The three-dimensional position of the reference position on the surface of the imaging target of the MRI sensor 570 is added to the two-dimensional position of the mark in the imaging range of the image data to obtain the position of the fine head 20.
May be For example, if the numbers are sequentially assigned to the respective photographing positions from the root side of the ultrafine tube 30 or the opposite side, which image data is the outermost body imaged on the side other than the root side of the ultrafine tube 30? Can be easily determined simply by comparing the numbers. Usually, this procedure is used when the moving device 40 moves the fine head 20 so that the ultrafine tube 30 is inserted almost straight with respect to the target position. If the orientation of the ultrafine tube 30 is horizontal to the surface of the MRI sensor 570 to be imaged, normally this procedure cannot be used as it is, but in 2, the image data of the ultrafine tube 30 shows the ultrafine tube 30. The image recognition processing unit searches for a portion corresponding to the front end side of the image, that is, the image recognition processing unit searches for a portion corresponding to the mark in the image data prepared in 1 to detect the mark of the mark in the photographing range of the image data. It is sufficient to find the dimensional position.

また、特に極細管30の材料をMRIセンサ570によって透過撮影可能な物質として、MRIセンサ570において極細管30の先端側を含む全体の像又は広い範囲の像が撮影された画像データに映るようにして、画像認識処理において、その極細管30の像のうち先端側に該当する部分をマークの像として扱う場合、位置検出装置50に、それぞれの撮影対象の面が互いに水平な複数の断面画像データから間を補完して三次元画像データを作製する断面画像三次元化処理部を設け、画像認識処理部を、三次元的に画像認識処理を行うことが可能な画像認識処理部にして、制御部573が微細ヘッド20の位置を検出する手順を、

1.断面画像三次元化処理部によって、MRIセンサ570により撮影されたそれぞれの撮影対象の面が互いに水平な複数の画像データから作製された三次元画像データを用意する。
2.三次元画像データに映った極細管30の像のうち極細管30の先端側に該当する部分をマークの像として扱って、三次元画像データにおいて前記マークに該当する部分を前記画像認識処理部によって探し、三次元画像データの撮影範囲におけるマークの三次元位置を求める。
3.三次元画像データの撮影範囲におけるマークの三次元位置に、MRIセンサ570の撮影対象の範囲の基準位置(MRIセンサ570が移動範囲における端に位置する時の、撮影対象の面の基準位置など)の三次元位置を加えて、微細ヘッド20の位置とする。
としてもよい。なお、三次元的な画像認識処理は、Interactive Closed Pointアルゴリズムなどを用いた処理でもよいし、直交する2方向における無限遠方視点からの写像を用意し、それぞれにおいて二次元画像認識を行い、結果を直交方向に合成する処理でもよい。
In addition, in particular, the material of the ultrafine tube 30 is used as a substance that can be transmitted and imaged by the MRI sensor 570, so that the entire image including the tip side of the ultrafine tube 30 or a wide range image in the MRI sensor 570 is reflected in the imaged image data. In the image recognition processing, when the portion corresponding to the tip side of the image of the ultrafine tube 30 is treated as the image of the mark, the position detection device 50 includes a plurality of cross-sectional image data whose surfaces to be imaged are mutually horizontal. And a cross-sectional image three-dimensional processing unit that creates three-dimensional image data by supplementing the space between the two, and the image recognition processing unit is configured as an image recognition processing unit that can perform three-dimensional image recognition processing. The procedure for the portion 573 to detect the position of the fine head 20 is as follows.

1. The cross-sectional image three-dimensionalization processing unit prepares three-dimensional image data created from a plurality of image data whose surfaces to be imaged by the MRI sensor 570 are horizontal to each other.
2. Of the image of the ultrafine tube 30 reflected in the 3D image data, the portion corresponding to the tip side of the ultrafine tube 30 is treated as a mark image, and the portion of the 3D image data corresponding to the mark is processed by the image recognition processing unit. Then, the three-dimensional position of the mark in the shooting range of the three-dimensional image data is obtained.
3. At the three-dimensional position of the mark in the imaging range of the three-dimensional image data, the reference position of the imaging target range of the MRI sensor 570 (the reference position of the imaging target surface when the MRI sensor 570 is located at the end of the moving range) The three-dimensional position is added to the position of the fine head 20.
May be The three-dimensional image recognition process may be a process using an Interactive Closed Point algorithm or the like, or a map from infinite distance viewpoints in two orthogonal directions may be prepared, and two-dimensional image recognition may be performed for each of them. It may be a process of combining in the orthogonal direction.

上記の部分以外の部分に係る特徴は、第1の実施の形態に係る注入・吸引システムと同様である。 The features related to the parts other than the above parts are the same as those of the injection/suction system according to the first embodiment.

移動装置40、位置検出装置50は、ヘッドの位置を制御可能な位置制御システムの一例である。 The moving device 40 and the position detection device 50 are an example of a position control system capable of controlling the position of the head.

この第5の実施の形態に係る位置検出装置50は、本明細書記載の第2〜4の実施の形態においても、位置検出装置50として使用することができる。 The position detection device 50 according to the fifth embodiment can also be used as the position detection device 50 in the second to fourth embodiments described in this specification.

この第5の実施の形態に係る位置検出装置50によれば、放射線が不要となって安全性が高まり、また、アームがなくなることにより可動部分が減って多くの場合にメンテナンスが容易になる。 According to the position detection device 50 according to the fifth embodiment, radiation is not required and safety is improved, and since the arm is eliminated, the number of movable parts is reduced and maintenance is easy in many cases.

[第6の実施の形態]
図12は、本発明の第5の実施の形態に係る注入・吸引システムの概略の構成例を示す斜視図である。第1の実施の形態では、位置検出装置50の撮影部が有する透視撮影用センサを、X線CCDセンサ500で構成したが、本実施の形態は、位置検出装置50の撮影部が有する透視撮影用センサをCTセンサ580で構成したものである。
[Sixth Embodiment]
FIG. 12 is a perspective view showing a schematic configuration example of an injection/suction system according to the fifth embodiment of the present invention. In the first embodiment, the fluoroscopic imaging sensor included in the imaging unit of the position detection device 50 is configured by the X-ray CCD sensor 500, but in the present embodiment, the fluoroscopic imaging included in the imaging unit of the position detection device 50 is used. The sensor for use is composed of the CT sensor 580.

位置検出装置50は、微細ヘッド20に塗布されたCT造影剤からなるマークを撮影可能なCTセンサ580と、CTセンサ580を撮影面の方向と垂直な方向に直線移動させることが可能なスライド駆動部581と、CTセンサ駆動部581を支持するベース582と、スライド駆動部581を駆動制御するとともに、微細ヘッド20の位置を検出することが可能な制御部583と、CTセンサ580の三次元位置を指示可能な操作部584と、検出された微細ヘッド20の位置を表示可能な表示部585とを備える。なお、CT造影剤からなるマークを形成する位置は、極細管30の先端側の位置でもよい。表示部585は、微細ヘッド20が目的の位置に到達したことの確認をコンピュータが自動的に行う場合は省いてもよい。CTセンサ580は、位置検出装置の撮影部が有する透視撮影用センサの一例である。 The position detection device 50 includes a CT sensor 580 capable of photographing a mark made of a CT contrast agent applied to the fine head 20, and a slide drive capable of linearly moving the CT sensor 580 in a direction perpendicular to the direction of the photographing surface. Three-dimensional position of the CT sensor 580, and a control unit 583 capable of driving and controlling the slide drive unit 581 and detecting the position of the fine head 20, and a base 582 supporting the CT sensor drive unit 581. An operation unit 584 that can instruct the display and a display unit 585 that can display the detected position of the fine head 20 are provided. The position where the mark made of the CT contrast agent is formed may be the position on the tip side of the ultrafine tube 30. The display unit 585 may be omitted when the computer automatically confirms that the fine head 20 has reached the target position. The CT sensor 580 is an example of a fluoroscopic imaging sensor included in the imaging unit of the position detection device.

CTセンサ580を撮影対象の面と垂直な方向へ少しずつ移動させながらコンピュータ断層撮影による撮影を繰り返し、すわなちCTセンサ580によりそれぞれの撮影対象の面が互いに水平な複数枚の画像データを撮影し、その画像データにおいて画像認識処理によってマークに該当する部分を探すことにより、微細ヘッド20の三次元位置を知ることができる。 Imaging by computer tomography is repeated while moving the CT sensor 580 little by little in the direction perpendicular to the surface to be imaged, that is, a plurality of image data whose respective surfaces to be imaged are mutually horizontal are imaged by the CT sensor 580. Then, the three-dimensional position of the fine head 20 can be known by searching for a portion corresponding to the mark in the image data by image recognition processing.

本実施の形態で用いるCTは、X線CT、ポジトロン断層法(PET)、単一光子放射断層撮影(SPECT)、超音波CTでもよい。 The CT used in this embodiment may be X-ray CT, positron tomography (PET), single photon emission tomography (SPECT), or ultrasonic CT.

スライド駆動部581は、CTセンサ580に接続され、CTセンサ580を撮影対象の面と垂直な方向へ移動させる。 The slide driving unit 581 is connected to the CT sensor 580 and moves the CT sensor 580 in a direction perpendicular to the surface of the imaging target.

操作部584は、例えばレバー操作やコンピュータによりCTセンサ580の移動すべき位置を指示できるように構成されている。 The operation unit 584 is configured to be able to instruct the position to move the CT sensor 580 by operating a lever or a computer, for example.

位置検出装置50は、CTセンサ580とスライド駆動部581との間に位置センサを設けることにより、CTセンサ580の撮影対象の面の基準位置(例えばCTセンサ580との境界上に存在する所定の位置)の三次元位置を精密に(例えば、μm単位で)計測できるように構成されている。その位置センサは、位置検出装置の撮影部が有する透視撮影用センサの三次元位置を計測可能な透視撮影用センサ位置検出部の一例である。 By providing a position sensor between the CT sensor 580 and the slide drive unit 581, the position detection device 50 allows a reference position (for example, a predetermined position existing on the boundary with the CT sensor 580) of the surface of the CT sensor 580 to be imaged. The three-dimensional position (position) can be precisely measured (for example, in μm unit). The position sensor is an example of a fluoroscopic imaging sensor position detection unit capable of measuring the three-dimensional position of the fluoroscopic imaging sensor included in the imaging unit of the position detection device.

制御部583は、位置検出部の一例である。制御部583は、パターン認識によって画像を認識する画像認識処理を行うことが可能な画像認識処理部を備える。制御部583は、例えば

1.CTセンサ580によって、それぞれの撮影対象の面が互いに水平な複数の画像データを用意する。
2.画像データにおいてマークに該当する部分を画像認識処理部によって探し、画像データの撮影範囲におけるマークの二次元位置を求める。
3.画像データの撮影範囲におけるマークの二次元位置に、CTセンサ580の撮影対象の面の基準位置の三次元位置を加えて、微細ヘッド20の位置とする。
という手順で微細ヘッド20の位置を検出する(図20参照)。なお、2において、撮影対象の面が隣り合う複数の画像データにおいてマークが見つかった場合、撮影対象の面が中央となる画像データにおいてマークが見つかったと扱ってもよい。
The control unit 583 is an example of a position detection unit. The control unit 583 includes an image recognition processing unit capable of performing image recognition processing for recognizing an image by pattern recognition. The control unit 583, for example,

1. The CT sensor 580 prepares a plurality of image data whose surfaces to be imaged are horizontal to each other.
2. A part corresponding to the mark in the image data is searched for by the image recognition processing unit, and the two-dimensional position of the mark in the photographing range of the image data is obtained.
3. The three-dimensional position of the reference position of the surface of the CT sensor 580 to be imaged is added to the two-dimensional position of the mark in the imaging range of the image data to obtain the position of the fine head 20.
The position of the fine head 20 is detected by this procedure (see FIG. 20). In addition, in 2, when a mark is found in a plurality of image data whose surfaces to be photographed are adjacent to each other, it may be treated that a mark is found in image data in which the surface to be photographed is the center.

また、制御部583は、操作部584により指示された三次元位置に基づき、CTセンサ駆動部581を制御して、CTセンサ580を指示された位置に移動させる。 Further, the control unit 583 controls the CT sensor drive unit 581 based on the three-dimensional position designated by the operation unit 584 to move the CT sensor 580 to the designated position.

なお、マークの材料は、CT造影剤以外のCTセンサ580によって透過撮影可能な物質でもよい。 The material of the mark may be a substance other than the CT contrast agent that can be imaged through the CT sensor 580.

また、マークは微細ヘッド20又は極細管30の先端側の位置に存在していればよく、微細ヘッド20及び極細管30とは別に形成しなくてもよい。つまり、微細ヘッド20の材料をCTセンサ580によって透過撮影可能な物質として、微細ヘッド20自体をマークとしてもよい。例えば、CT造影剤を微細ヘッド20の材料に練り込んでもよい。また、極細管30の材料をCTセンサ580によって透過撮影可能な物質として、CTセンサ580において極細管30の先端側を含む全体の像又は広い範囲の像が撮影された画像データに映るようにして、画像認識処理において、その極細管30の像のうち先端側に該当する部分をマークの像として扱ってもよい。例えば、極細管30の材料にCT造影剤を練り込んで極細管30を作ってもよい。 Further, the mark only needs to be present at the position on the tip side of the fine head 20 or the ultrafine tube 30, and need not be formed separately from the fine head 20 and the ultrafine tube 30. That is, the material of the fine head 20 may be a substance that can be transmitted and photographed by the CT sensor 580, and the fine head 20 itself may be the mark. For example, the CT contrast agent may be kneaded into the material of the fine head 20. Further, the material of the ultrafine tube 30 is made a substance that can be transmitted and imaged by the CT sensor 580, so that the entire image including the tip side of the ultrafine tube 30 or a wide range image in the CT sensor 580 is reflected in imaged image data. In the image recognition processing, the portion of the image of the ultrafine tube 30 corresponding to the tip side may be treated as the image of the mark. For example, the ultrafine tube 30 may be made by kneading a CT contrast agent into the material of the ultrafine tube 30.

また、特に極細管30の材料をCTセンサ580によって透過撮影可能な物質として、CTセンサ580において極細管30の先端側を含む全体の像又は広い範囲の像が撮影された画像データに映るようにして、画像認識処理において、その極細管30の像のうち先端側に該当する部分をマークの像として扱う場合、制御部583が微細ヘッド20の位置を検出する手順は、

1.CTセンサ580によって、それぞれの撮影対象の面が互いに水平な複数の画像データを用意する。
2.画像データにおいて極細管30に該当する部分を画像認識処理部によって探し、見つかった極細管30に該当する部分のうち、極細管30の根元側ではない方の最も体外側を撮影した画像データにおいて見つかったものをマークに該当する部分と扱って、画像データの撮影範囲におけるマークの二次元位置を求める。
3.画像データの撮影範囲におけるマークの二次元位置に、CTセンサ580の撮影対象の面の基準位置の三次元位置を加えて、微細ヘッド20の位置とする。
としてもよい。例えばそれぞれの撮影位置に極細管30の根元側又はその逆側から連番で番号を振っておくと、極細管30の根元側ではない方の最も体外側を撮影した画像データがどれであるかの判断を、その番号を比較するだけで容易に行える。通常、この手順は、極細管30が目的位置に対してほぼ真っ直ぐに挿し込まれるように移動装置40が微細ヘッド20を移動させる場合に用いられる。なお、極細管30の向きがCTセンサ580の撮影対象の面と水平である場合は、通常はこの手順をそのまま使うことはできないが、2において、極細管30が映る画像データにおいて極細管30の像のうち先端側に該当する部分を画像認識処理部によって探す、すなわち、1で用意した画像データにおいてマークに該当する部分を画像認識処理部によって探すことにより、画像データの撮影範囲におけるマークの二次元位置を求めればよい。
In addition, in particular, the material of the ultrafine tube 30 is used as a substance that can be transmitted and imaged by the CT sensor 580, so that the entire image including the tip side of the ultrafine tube 30 or a wide range image in the CT sensor 580 is reflected in imaged image data. In the image recognition processing, when the portion corresponding to the tip side of the image of the ultrafine tube 30 is treated as the image of the mark, the procedure for the control unit 583 to detect the position of the fine head 20 is as follows.

1. The CT sensor 580 prepares a plurality of image data whose surfaces to be imaged are horizontal to each other.
2. The image recognition processing unit searches for a portion corresponding to the ultrafine tube 30 in the image data, and finds in the image data obtained by photographing the outermost part of the portion corresponding to the found ultrafine tube 30 that is not the root side of the ultrafine tube 30. The two-dimensional position of the mark in the shooting range of the image data is obtained by treating the object as a portion corresponding to the mark.
3. The three-dimensional position of the reference position of the surface of the CT sensor 580 to be imaged is added to the two-dimensional position of the mark in the imaging range of the image data to obtain the position of the fine head 20.
May be For example, if the numbers are sequentially assigned to the respective photographing positions from the root side of the ultrafine tube 30 or the opposite side, which image data is the outermost body imaged on the side other than the root side of the ultrafine tube 30? Can be easily determined simply by comparing the numbers. Usually, this procedure is used when the moving device 40 moves the fine head 20 so that the ultrafine tube 30 is inserted almost straight with respect to the target position. If the orientation of the ultrafine tube 30 is horizontal to the surface of the CT sensor 580 to be imaged, normally this procedure cannot be used as it is. However, in 2, the image data of the ultrafine tube 30 shows the ultrafine tube 30. The image recognition processing unit searches for a portion corresponding to the front end side of the image, that is, the image recognition processing unit searches for a portion corresponding to the mark in the image data prepared in 1 to detect the mark of the mark in the photographing range of the image data. It is sufficient to find the dimensional position.

また、特に極細管30の材料をCTセンサ580によって透過撮影可能な物質として、CTセンサ580において極細管30の先端側を含む全体の像又は広い範囲の像が撮影された画像データに映るようにして、画像認識処理において、その極細管30の像のうち先端側に該当する部分をマークの像として扱う場合、位置検出装置50に、それぞれの撮影対象の面が互いに水平な複数の断面画像データから間を補完して三次元画像データを作製する断面画像三次元化処理部を設け、画像認識処理部を、三次元的に画像認識処理を行うことが可能な画像認識処理部にして、制御部583が微細ヘッド20の位置を検出する手順を、

1.断面画像三次元化処理部によって、CTセンサ580により撮影されたそれぞれの撮影対象の面が互いに水平な複数の画像データから作製された三次元画像データを用意する。
2.三次元画像データに映った極細管30の像のうち極細管30の先端側に該当する部分をマークの像として扱って、三次元画像データにおいて前記マークに該当する部分を前記画像認識処理部によって探し、三次元画像データの撮影範囲におけるマークの三次元位置を求める。
3.三次元画像データの撮影範囲におけるマークの三次元位置に、CTセンサ580の撮影対象の範囲の基準位置(CTセンサ580が移動範囲における端に位置する時の、撮影対象の面の基準位置など)の三次元位置を加えて、微細ヘッド20の位置とする。
としてもよい。なお、三次元的な画像認識処理は、Interactive Closed Pointアルゴリズムなどを用いた処理でもよいし、直交する2方向における無限遠方視点からの写像を用意し、それぞれにおいて二次元画像認識を行い、結果を直交方向に合成する処理でもよい。
In addition, in particular, the material of the ultrafine tube 30 is used as a substance that can be transmitted and imaged by the CT sensor 580, so that the entire image including the tip side of the ultrafine tube 30 or a wide range image in the CT sensor 580 is reflected in imaged image data. In the image recognition processing, when the portion corresponding to the tip side of the image of the ultrafine tube 30 is treated as the image of the mark, the position detection device 50 includes a plurality of cross-sectional image data whose surfaces to be imaged are mutually horizontal. And a cross-sectional image three-dimensional processing unit that creates three-dimensional image data by supplementing the space between the two, and the image recognition processing unit is configured as an image recognition processing unit that can perform three-dimensional image recognition processing. The procedure by which the portion 583 detects the position of the fine head 20 is

1. The cross-sectional image three-dimensionalization processing unit prepares three-dimensional image data prepared from a plurality of image data captured by the CT sensor 580, whose surfaces to be imaged are horizontal to each other.
2. Of the image of the ultrafine tube 30 reflected in the 3D image data, the portion corresponding to the tip side of the ultrafine tube 30 is treated as a mark image, and the portion of the 3D image data corresponding to the mark is processed by the image recognition processing unit. Then, the three-dimensional position of the mark in the shooting range of the three-dimensional image data is obtained.
3. At the three-dimensional position of the mark in the imaging range of the three-dimensional image data, the reference position of the imaging target range of the CT sensor 580 (the reference position of the surface of the imaging target when the CT sensor 580 is located at the end of the moving range). The three-dimensional position is added to the position of the fine head 20.
May be The three-dimensional image recognition process may be a process using an Interactive Closed Point algorithm or the like, or a map from infinite distance viewpoints in two orthogonal directions may be prepared, and two-dimensional image recognition may be performed for each of them. It may be a process of combining in the orthogonal direction.

上記の部分以外の部分に係る特徴は、第1の実施の形態に係る注入・吸引システムと同様である。 The features related to the parts other than the above parts are the same as those of the injection/suction system according to the first embodiment.

移動装置40、位置検出装置50は、ヘッドの位置を制御可能な位置制御システムの一例である。 The moving device 40 and the position detection device 50 are an example of a position control system capable of controlling the position of the head.

この第6の実施の形態に係る位置検出装置50は、本明細書記載の第2〜4の実施の形態においても、位置検出装置50として使用することができる。 The position detection device 50 according to the sixth embodiment can also be used as the position detection device 50 in the second to fourth embodiments described in this specification.

この第6の実施の形態に係る位置検出装置50によれば、通常は使用する磁場がごく弱いものに限定されてしまう第5の実施の形態よりは高い解像度を得やすくなり、また、アームがなくなることにより可動部分が減って多くの場合にメンテナンスが容易になる。 With the position detecting device 50 according to the sixth embodiment, it is easier to obtain a higher resolution than in the fifth embodiment in which the magnetic field to be used is usually limited to a very weak one, and the arm is The elimination eliminates moving parts and in many cases facilitates maintenance.

[第7の実施の形態]
図13は、本発明の第5の実施の形態に係る注入・吸引システムの概略の構成例を示す斜視図である。第1の実施の形態では、位置検出装置50の撮影部が有する透視撮影用センサを、X線CCDセンサ500で構成したが、本実施の形態は、位置検出装置50の撮影部が有する透視撮影用センサを超音波検査用探触子590で構成したものである。
[Seventh Embodiment]
FIG. 13 is a perspective view showing a schematic configuration example of an injection/suction system according to the fifth embodiment of the present invention. In the first embodiment, the fluoroscopic imaging sensor included in the imaging unit of the position detection device 50 is configured by the X-ray CCD sensor 500, but in the present embodiment, the fluoroscopic imaging included in the imaging unit of the position detection device 50 is used. The ultrasonic sensor is composed of an ultrasonic inspection probe 590.

位置検出装置50は、マークを兼ねる微細ヘッド20に対して扇状に超音波を発生させて反射した超音波を受信することができる超音波検査用探触子590と、超音波検査用探触子590を支持する第1のアーム591Aと、第1のアーム591Aを垂直方向に移動させることが可能な伸縮駆動部592と、伸縮駆動部592及びスライド駆動部593とを支持する第2のアーム591Bと、第2のアーム591Bを水平方向に移動させることが可能なスライド駆動部593と、スライド駆動部593を支持するベース594と、超音波検査用探触子590と第1のアーム591Aとの間の圧力を計測可能な圧電素子598と、伸縮駆動部592、スライド駆動部593を駆動制御するとともに、微細ヘッド20の位置を検出することが可能な制御部595と、超音波検査用探触子590の三次元位置を指示可能な操作部596と、検出された微細ヘッド20の位置を表示可能な表示部597とを備える。なお、表示部597は、微細ヘッド20が目的の位置に到達したことの確認をコンピュータが自動的に行う場合は省いてもよい。超音波検査用探触子590は、位置検出装置の撮影部が有する透視撮影用センサの一例である。 The position detecting device 50 generates an ultrasonic wave in a fan shape for the fine head 20 also serving as a mark, and can receive the reflected ultrasonic wave, and an ultrasonic inspection probe 590. A first arm 591A supporting the 590, a telescopic drive part 592 capable of vertically moving the first arm 591A, and a second arm 591B supporting the telescopic drive part 592 and the slide drive part 593. A slide driving unit 593 capable of moving the second arm 591B in the horizontal direction, a base 594 supporting the slide driving unit 593, an ultrasonic inspection probe 590, and the first arm 591A. The piezoelectric element 598 capable of measuring the pressure between the piezoelectric element 598, the expansion/contraction driving unit 592, and the slide driving unit 593, and the control unit 595 capable of detecting the position of the fine head 20, and the ultrasonic inspection probe. An operation unit 596 capable of instructing the three-dimensional position of the child 590 and a display unit 597 capable of displaying the detected position of the fine head 20 are provided. The display unit 597 may be omitted when the computer automatically confirms that the fine head 20 has reached the target position. The ultrasonic inspection probe 590 is an example of a fluoroscopic imaging sensor included in the imaging unit of the position detection device.

超音波検査用探触子590は、扇状に音波を発生し、体の断面画像を見ることができる。 The ultrasonic inspection probe 590 generates a sound wave in a fan shape, and a cross-sectional image of the body can be seen.

超音波検査用探触子590を撮影対象の面と垂直な方向へ少しずつ移動させながら超音波検査による撮影を繰り返し、すわなち超音波検査用探触子590によりそれぞれの撮影対象の面が互いに水平な複数枚の画像データを撮影し、その画像データにおいて画像認識処理によってマークに該当する部分を探すことにより、微細ヘッド20の三次元位置を知ることができる。 The ultrasonic inspection probe 590 is repeatedly moved while moving the ultrasonic inspection probe 590 little by little in the direction perpendicular to the surface to be imaged, that is, the ultrasonic inspection probe 590 moves each surface to be imaged. The three-dimensional position of the fine head 20 can be known by photographing a plurality of pieces of image data that are horizontal to each other and searching for a portion corresponding to the mark in the image data by image recognition processing.

マークは、撮影画像データにおいて体内組織及び極細管30と識別しやすいように映る、すなわち音響インピーダンスが十分に離れているなどの特徴を持った材料から形成することが好ましい。 It is preferable that the mark is formed of a material having characteristics such that it is easily distinguished from the internal tissue and the ultrafine tube 30 in the captured image data, that is, the acoustic impedance is sufficiently separated.

スライド駆動部593は、アームを介して超音波検査用探触子590に接続され、超音波検査用探触子590を撮影対象の面と垂直な方向へ移動させる。 The slide drive unit 593 is connected to the ultrasonic inspection probe 590 via an arm and moves the ultrasonic inspection probe 590 in a direction perpendicular to the surface of the imaging target.

圧電素子598は、超音波検査用探触子590と第1のアーム591Aとの間に取り付けられる。 The piezoelectric element 598 is attached between the ultrasonic inspection probe 590 and the first arm 591A.

操作部596は、例えばレバー操作やコンピュータにより超音波検査用探触子590の移動すべき位置を指示できるように構成されている。 The operation unit 596 is configured to be able to instruct the position to which the ultrasonic inspection probe 590 should be moved, for example, by operating a lever or a computer.

位置検出装置50は、第1のアーム591Aと伸縮駆動部592との間、第2のアーム591Bとスライド駆動部593との間にそれぞれ位置センサを設けることにより、超音波検査用探触子590の撮影対象の面の基準位置(例えば超音波検査用探触子590と接する位置)の三次元位置を精密に(例えば、μm単位で)計測できるように構成されている。その位置センサは、位置検出装置の撮影部が有する透視撮影用センサの三次元位置を計測可能な透視撮影用センサ位置検出部の一例である。 The position detecting device 50 is provided with a position sensor between the first arm 591A and the expansion/contraction driving unit 592, and between the second arm 591B and the slide driving unit 593, so that the ultrasonic inspection probe 590 is provided. The three-dimensional position of the reference position (for example, the position in contact with the ultrasonic inspection probe 590) on the surface of the imaging target is precisely measured (for example, in μm unit). The position sensor is an example of a fluoroscopic imaging sensor position detection unit capable of measuring the three-dimensional position of the fluoroscopic imaging sensor included in the imaging unit of the position detection device.

制御部595は、位置検出部の一例である。制御部595は、パターン認識によって画像を認識する画像認識処理を行うことが可能な画像認識処理部を備える。制御部595は、例えば

1.超音波検査用探触子590によって、それぞれの撮影対象の面が互いに水平な複数の画像データを用意する。
2.画像データにおいてマークに該当する部分を画像認識処理部によって探し、画像データの撮影範囲におけるマークの二次元位置を求める。
3.画像データの撮影範囲におけるマークの二次元位置に、超音波検査用探触子590の撮影対象の面の基準位置の三次元位置を加えて、微細ヘッド20の位置とする。
という手順で微細ヘッド20の位置を検出する(図20参照)。なお、2において、撮影対象の面が隣り合う複数の画像データにおいてマークが見つかった場合、撮影対象の面が中央となる画像データにおいてマークが見つかったと扱ってもよい。
The control unit 595 is an example of a position detection unit. The control unit 595 includes an image recognition processing unit capable of performing image recognition processing for recognizing an image by pattern recognition. The control unit 595 is, for example,

1. The ultrasonic inspection probe 590 prepares a plurality of image data whose surfaces to be imaged are horizontal to each other.
2. A part corresponding to the mark in the image data is searched for by the image recognition processing unit, and the two-dimensional position of the mark in the photographing range of the image data is obtained.
3. The three-dimensional position of the reference position of the surface of the ultrasonic inspection probe 590 to be imaged is added to the two-dimensional position of the mark in the imaging range of the image data to determine the position of the fine head 20.
The position of the fine head 20 is detected by this procedure (see FIG. 20). In addition, in 2, when a mark is found in a plurality of image data whose surfaces to be photographed are adjacent to each other, it may be treated that a mark is found in image data in which the surface to be photographed is the center.

また、制御部595は、操作部596により指示された三次元位置に基づき、伸縮駆動部592及びスライド駆動部593を制御して、超音波検査用探触子590を指示された位置に移動させる。超音波検査用探触子590の移動は、超音波検査用探触子590を体に押し付ける力の大きさが適切な大きさであるか(高すぎないか、低すぎないか)を確認しながら行うことが好ましい。例えば、

1.スライド駆動部593を調節して第2のアーム591を動かし、操作部596によって指示された位置の方向へ少し移動させる。
2.圧電素子598によって、超音波検査用探触子590と第1のアーム591との間の圧力を計測する。圧力が低すぎた場合、伸縮駆動部592を調節して、超音波検査用探触子590を体の方向へ少し移動させてから、2の最初に戻る。圧力が高すぎた場合、伸縮駆動部592を調節して、超音波検査用探触子590を体の方向とは逆の方向へ少し移動させてから、2の最初に戻る。圧力が適切な大きさだった場合、超音波検査用探触子590の位置が操作部596によって指示された位置に達しているかを確認し、達していれば移動完了とし、達していなければ1に戻る。
という手順で超音波検査用探触子590の移動を行うとよい。なお、最初だけ医師が手で、超音波検査用探触子590を、超音波検査用探触子590が適切に近い高さの圧力で体に接する位置に動かしてもよい。
Further, the control unit 595 controls the expansion/contraction driving unit 592 and the slide driving unit 593 based on the three-dimensional position designated by the operation unit 596 to move the ultrasonic inspection probe 590 to the designated position. .. For the movement of the ultrasonic inspection probe 590, check whether the magnitude of the force that presses the ultrasonic inspection probe 590 against the body is appropriate (whether it is too high or too low). It is preferable to do so. For example,

1. The slide driving unit 593 is adjusted to move the second arm 591, and slightly moved in the direction of the position designated by the operation unit 596.
2. The piezoelectric element 598 measures the pressure between the ultrasonic inspection probe 590 and the first arm 591. If the pressure is too low, the telescopic drive 592 is adjusted to move the ultrasound probe 590 slightly toward the body and then return to the beginning of 2. If the pressure is too high, the expansion/contraction drive unit 592 is adjusted to slightly move the ultrasonic inspection probe 590 in the direction opposite to the body direction, and then return to the beginning of step 2. If the pressure is appropriate, it is confirmed whether the position of the ultrasonic inspection probe 590 has reached the position designated by the operation unit 596, and if it has reached the position, the movement is completed, and if it has not reached 1 Return to.
The ultrasonic inspection probe 590 may be moved in this procedure. Note that the doctor may move the ultrasonic inspection probe 590 to a position where the ultrasonic inspection probe 590 comes into contact with the body at a pressure close to an appropriate height only by the hand of the doctor at first.

なお、マークは微細ヘッド20又は極細管30の先端側の位置に存在していればよく、微細ヘッド20及び極細管30とは別に形成してもよい。例えば、微細ヘッド20に、用いる周波数の超音波を反射しやすい材料を塗布し、それをマークとしてもよい。また、極細管30の材料を超音波検査用探触子590によって透過撮影可能な物質として、超音波検査用探触子590において極細管30の先端側を含む全体の像又は広い範囲の像が撮影された画像データに映るようにして、画像認識処理において、その極細管30の像のうち先端側に該当する部分をマークの像として扱ってもよい。 The mark only needs to be present at the tip end side of the fine head 20 or the ultrafine tube 30, and may be formed separately from the fine head 20 and the ultrafine tube 30. For example, the fine head 20 may be coated with a material that easily reflects ultrasonic waves having a frequency used, and the material may be used as a mark. In addition, the material of the ultrafine tube 30 is a substance that can be transmitted and imaged by the ultrasonic inspection probe 590, and the entire image or a wide range image including the tip side of the ultrafine tube 30 in the ultrasonic inspection probe 590 is displayed. In the image recognition processing, the portion corresponding to the tip end side of the image of the ultrafine tube 30 may be treated as the image of the mark so as to appear in the captured image data.

また、特に極細管30の材料を超音波検査用探触子590によって透過撮影可能な物質として、超音波検査用探触子590において極細管30の先端側を含む全体の像又は広い範囲の像が撮影された画像データに映るようにして、画像認識処理において、その極細管30の像のうち先端側に該当する部分をマークの像として扱う場合、制御部595が微細ヘッド20の位置を検出する手順は、

1.超音波検査用探触子590によって、それぞれの撮影対象の面が互いに水平な複数の画像データを用意する。
2.画像データにおいて極細管30に該当する部分を画像認識処理部によって探し、見つかった極細管30に該当する部分のうち、極細管30の根元側ではない方の最も体外側を撮影した画像データにおいて見つかったものをマークに該当する部分と扱って、画像データの撮影範囲におけるマークの二次元位置を求める。
3.画像データの撮影範囲におけるマークの二次元位置に、超音波検査用探触子590の撮影対象の面の基準位置の三次元位置を加えて、微細ヘッド20の位置とする。
としてもよい。例えばそれぞれの撮影位置に極細管30の根元側又はその逆側から連番で番号を振っておくと、極細管30の根元側ではない方の最も体外側を撮影した画像データがどれであるかの判断を、その番号を比較するだけで容易に行える。通常、この手順は、極細管30が目的位置に対してほぼ真っ直ぐに挿し込まれるように移動装置40が微細ヘッド20を移動させる場合に用いられる。なお、極細管30の向きが超音波検査用探触子590の撮影対象の面と水平である場合は、通常はこの手順をそのまま使うことはできないが、2において、極細管30が映る画像データにおいて極細管30の像のうち先端側に該当する部分を画像認識処理部によって探す、すなわち、1で用意した画像データにおいてマークに該当する部分を画像認識処理部によって探すことにより、画像データの撮影範囲におけるマークの二次元位置を求めればよい。
In addition, in particular, the material of the ultrafine tube 30 is used as a substance that can be transmitted and imaged by the ultrasonic inspection probe 590, and the entire image or a wide range image including the tip side of the ultrafine tube 30 in the ultrasonic inspection probe 590 is imaged. When the portion corresponding to the tip side of the image of the ultrafine tube 30 is treated as the image of the mark in the image recognition processing, the control unit 595 detects the position of the fine head 20. The procedure to do is

1. The ultrasonic inspection probe 590 prepares a plurality of image data whose surfaces to be imaged are horizontal to each other.
2. The image recognition processing unit searches for a portion corresponding to the ultrafine tube 30 in the image data, and finds in the image data obtained by photographing the outermost part of the portion corresponding to the found ultrafine tube 30 that is not the root side of the ultrafine tube 30. The two-dimensional position of the mark in the shooting range of the image data is obtained by treating the object as a portion corresponding to the mark.
3. The three-dimensional position of the reference position of the surface of the ultrasonic inspection probe 590 to be imaged is added to the two-dimensional position of the mark in the imaging range of the image data to determine the position of the fine head 20.
May be For example, if the numbers are sequentially assigned to the respective photographing positions from the root side of the ultrafine tube 30 or the opposite side, which image data is the outermost body imaged on the side other than the root side of the ultrafine tube 30? Can be easily determined simply by comparing the numbers. Usually, this procedure is used when the moving device 40 moves the fine head 20 so that the ultrafine tube 30 is inserted almost straight with respect to the target position. Note that if the orientation of the ultrafine tube 30 is horizontal to the surface of the ultrasonic inspection probe 590 to be imaged, this procedure cannot normally be used as it is, but in 2 the image data showing the ultrafine tube 30 is displayed. In the image of the ultrafine tube 30, the image recognition processing unit searches for the portion corresponding to the tip side, that is, the image recognition processing unit searches for the portion corresponding to the mark in the image data prepared in 1 to capture the image data. It is sufficient to find the two-dimensional position of the mark in the range.

また、特に極細管30の材料を超音波検査用探触子590によって透過撮影可能な物質として、超音波検査用探触子590において極細管30の先端側を含む全体の像又は広い範囲の像が撮影された画像データに映るようにして、画像認識処理において、その極細管30の像のうち先端側に該当する部分をマークの像として扱う場合、位置検出装置50に、それぞれの撮影対象の面が互いに水平な複数の断面画像データから間を補完して三次元画像データを作製する断面画像三次元化処理部を設け、画像認識処理部を、三次元的に画像認識処理を行うことが可能な画像認識処理部にして、制御部595が微細ヘッド20の位置を検出する手順を、

1.断面画像三次元化処理部によって、超音波検査用探触子590により撮影されたそれぞれの撮影対象の面が互いに水平な複数の画像データから作製された三次元画像データを用意する。
2.三次元画像データに映った極細管30の像のうち極細管30の先端側に該当する部分をマークの像として扱って、三次元画像データにおいて前記マークに該当する部分を前記画像認識処理部によって探し、三次元画像データの撮影範囲におけるマークの三次元位置を求める。
3.三次元画像データの撮影範囲におけるマークの三次元位置に、超音波検査用探触子590の撮影対象の範囲の基準位置(超音波検査用探触子590が移動範囲における端に位置する時の、撮影対象の面の基準位置など)の三次元位置を加えて、微細ヘッド20の位置とする。
としてもよい。なお、三次元的な画像認識処理は、Interactive Closed Pointアルゴリズムなどを用いた処理でもよいし、直交する2方向における無限遠方視点からの写像を用意し、それぞれにおいて二次元画像認識を行い、結果を直交方向に合成する処理でもよい。
In addition, in particular, the material of the ultrafine tube 30 is used as a substance that can be transmitted and imaged by the ultrasonic inspection probe 590, and the entire image or a wide range image including the tip side of the ultrafine tube 30 in the ultrasonic inspection probe 590 is imaged. When the portion corresponding to the tip end side of the image of the ultrafine tube 30 is treated as the image of the mark in the image recognition processing so that the image appears in the captured image data, the position detecting device 50 displays A cross-sectional image three-dimensional processing unit that composes three-dimensional image data by complementing a plurality of cross-sectional image data whose surfaces are mutually horizontal is provided, and the image recognition processing unit can perform three-dimensional image recognition processing. The procedure for the control unit 595 to detect the position of the fine head 20 as a possible image recognition processing unit,

1. The cross-sectional image three-dimensionalization processing unit prepares three-dimensional image data created from a plurality of image data whose surfaces to be imaged, which are imaged by the ultrasonic inspection probe 590, are horizontal to each other.
2. Of the image of the ultrafine tube 30 reflected in the 3D image data, the portion corresponding to the tip side of the ultrafine tube 30 is treated as a mark image, and the portion of the 3D image data corresponding to the mark is processed by the image recognition processing unit. Then, the three-dimensional position of the mark in the shooting range of the three-dimensional image data is obtained.
3. At the three-dimensional position of the mark in the imaging range of the three-dimensional image data, the reference position of the imaging target range of the ultrasonic inspection probe 590 (when the ultrasonic inspection probe 590 is located at the end in the moving range) , The reference position of the surface of the object to be photographed, etc.) to be the position of the fine head 20.
May be The three-dimensional image recognition process may be a process using an Interactive Closed Point algorithm or the like, or a map from infinite distance viewpoints in two orthogonal directions may be prepared, and two-dimensional image recognition may be performed for each of them. It may be a process of combining in the orthogonal direction.

医師の手などによってマーキングした範囲は、作業に当たる医者の手元の明るさにより異なるが、せいぜいミリメートル単位の精度の範囲である。また、多くの場合、その範囲の“概ね”中心辺りに微細ヘッド20を移動させるだけである。このため、巨大なのでコストを抑えるために精度が低いことが一般的であるデジタルX線撮影用の巨大X線CCDセンサを位置検出装置50として使用してもよい。デジタルX線撮影用の巨大X線CCDセンサを位置検出装置50として使用する場合、アームを用いずに、治療が終わるまでの間、X線CCDセンサを所定の位置に固定してもよい。アームがなくなることにより可動部分が減り、多くの場合にメンテナンスが容易になる。なお、微細ヘッド20を確実に細胞膜の内側又は外側へ移動させたい場合は、高精度の微細ヘッド20の移動を必要とするが、前述したようにポンプに圧力計を取り付けて圧力を測るなどの方法により極細管30の先端が細胞の細胞膜の内側にあるか・外側にあるかを判定できるため、位置検出の精度は低くてもよい。よって、この場合もデジタルX線撮影用の巨大X線CCDセンサを位置検出装置50として使用してもよい。 The range marked by a doctor's hand or the like depends on the brightness of the doctor's hand who is working, but is within a range of accuracy in millimeters at most. Further, in many cases, the fine head 20 is simply moved around the “approximately” center of the range. For this reason, a huge X-ray CCD sensor for digital X-ray photography, which is generally large and has low accuracy in order to reduce costs, may be used as the position detection device 50. When the giant X-ray CCD sensor for digital X-ray photography is used as the position detecting device 50, the X-ray CCD sensor may be fixed at a predetermined position without using an arm until the treatment is completed. The elimination of the arm reduces the number of moving parts and in many cases facilitates maintenance. If it is desired to move the fine head 20 to the inside or the outside of the cell membrane with certainty, it is necessary to move the fine head 20 with high accuracy, but as described above, a pressure gauge is attached to the pump to measure the pressure. Since the method can determine whether the tip of the ultrafine tube 30 is inside or outside the cell membrane of the cell, the accuracy of position detection may be low. Therefore, also in this case, a giant X-ray CCD sensor for digital X-ray imaging may be used as the position detection device 50.

また、位置検出装置50は、圧電素子598と第1のアーム591Aとの間に回転駆動部を備えていてもよい。 Further, the position detection device 50 may include a rotation drive unit between the piezoelectric element 598 and the first arm 591A.

また、X線CCDセンサの代わりにX線CMOSセンサを用いてもよい。 An X-ray CMOS sensor may be used instead of the X-ray CCD sensor.

また、位置検出装置50は、ベース594をスライド駆動部593の移動方向と垂直な方向に移動可能な別のスライド駆動部を備えていてもよい。 Further, the position detection device 50 may include another slide driving unit that can move the base 594 in a direction perpendicular to the moving direction of the slide driving unit 593.

また、第1のアーム591A、伸縮駆動部592、第2のアーム591B、スライド駆動部593、ベース594、圧電素子598、操作部596を用いる代わりに、三次元位置センサ(複数の電波測距計を用いたものや、赤外線パターンを赤外線センサで撮影するものなど)を取り付けた超音波検査用探触子590を医師が手で動かしてもよい。その場合、画像や音などにより、超音波検査用探触子590を動かすべき方向を制御部595が指示できるようにしてもよい。 Further, instead of using the first arm 591A, the extension/contraction drive unit 592, the second arm 591B, the slide drive unit 593, the base 594, the piezoelectric element 598, and the operation unit 596, a three-dimensional position sensor (a plurality of radio rangefinders) is used. Alternatively, the doctor may manually move the ultrasonic examination probe 590 to which an ultrasonic probe 590 having an infrared ray sensor or an infrared sensor for capturing an infrared pattern is attached. In that case, the control unit 595 may be able to instruct the direction in which the ultrasonic inspection probe 590 should be moved, by means of an image or sound.

上記の部分以外の部分に係る特徴は、第1の実施の形態に係る注入・吸引システムと同様である。 The features related to the parts other than the above parts are the same as those of the injection/suction system according to the first embodiment.

移動装置40、位置検出装置50は、ヘッドの位置を制御可能な位置制御システムの一例である。 The moving device 40 and the position detection device 50 are an example of a position control system capable of controlling the position of the head.

この第7の実施の形態に係る位置検出装置50は、本明細書記載の第2〜4の実施の形態においても、位置検出装置50として使用することができる。 The position detection device 50 according to the seventh embodiment can also be used as the position detection device 50 in the second to fourth embodiments described in this specification.

この第7の実施の形態に係る位置検出装置50によれば、放射線が不要となって安全性が高まる。 According to the position detection device 50 according to the seventh embodiment, radiation is unnecessary and safety is improved.

[第8の実施の形態]
図14は、本発明の第8の実施の形態に係る注入・吸引システムの概略の構成例を示す斜視図である。第1の実施の形態では、位置検出装置50を撮影部と位置検出部で構成したが、本実施の形態は、計測部と位置検出部で構成したものである。計測部は、透過的にマークとの距離を計測できる透過測距用センサを3以上有し、その透過測距用センサによってマークの三次元位置を計測する。本実施の形態において、位置検出装置50の計測部が有する透過測距用センサは、電磁波測距センサ600〜602で構成する。
[Eighth Embodiment]
FIG. 14 is a perspective view showing a schematic configuration example of an injection/suction system according to the eighth embodiment of the present invention. In the first embodiment, the position detection device 50 is composed of the imaging unit and the position detection unit, but in the present embodiment, it is composed of the measurement unit and the position detection unit. The measuring unit has three or more transparent distance measuring sensors capable of transparently measuring the distance to the mark, and the transparent distance measuring sensor measures the three-dimensional position of the mark. In the present embodiment, the transmission distance measuring sensor included in the measuring unit of the position detecting device 50 is composed of electromagnetic wave distance measuring sensors 600 to 602.

位置検出装置50は、マークを兼ねる微細ヘッド20を計測可能な電磁波測距センサ600〜602と、微細ヘッド20の位置を検出可能な制御部603と、検出された微細ヘッド20の位置を表示可能な表示部604とを備える。なお、表示部604は、微細ヘッド20が目的の位置に到達したことの確認をコンピュータが自動的に行う場合は省いてもよい。電磁波測距センサ600〜602は、位置検出装置の計測部が有する透視測距用センサの一例である。 The position detection device 50 can display electromagnetic wave distance measurement sensors 600 to 602 capable of measuring the fine head 20 also serving as a mark, a control unit 603 capable of detecting the position of the fine head 20, and the detected position of the fine head 20. Display unit 604. The display unit 604 may be omitted when the computer automatically confirms that the fine head 20 has reached the target position. The electromagnetic wave distance measurement sensors 600 to 602 are an example of a fluoroscopic distance measurement sensor included in the measurement unit of the position detection device.

電磁波測距センサ600〜602は、それぞれから微細ヘッド20に向けて互いに異なる周波数の発振した電磁波を発射し、微細ヘッド20で反射した電磁波のうち各々が担当する周波数のものを感知するまでに発振した回数から距離を得る。3以上の場所とマークとの距離及びその3以上の場所の三次元位置が分かれば、それらから計算によりマークの三次元位置が分かり、微細ヘッド20の三次元位置を知ることができる。 The electromagnetic wave distance measurement sensors 600 to 602 emit electromagnetic waves having different frequencies to the fine heads 20 and oscillate until the electromagnetic waves reflected by the fine heads 20 are detected by the respective frequencies. Get the distance from the number of times you did. If the distance between three or more places and the mark and the three-dimensional positions of the three or more places are known, the three-dimensional position of the mark can be known from the calculation and the three-dimensional position of the fine head 20 can be known.

計測部が距離の計測に用いる電磁波の周波数は、人体に吸収されにくい周波数であることが好ましい。 The frequency of the electromagnetic wave used by the measurement unit to measure the distance is preferably a frequency that is not easily absorbed by the human body.

マークは、用いる周波数の電磁波を反射しやすい材料から形成することが好ましい。 The mark is preferably formed of a material that easily reflects electromagnetic waves of the used frequency.

極細管30は、用いる周波数の電磁波を反射しにくい材料から形成することが好ましい。 The ultrafine tube 30 is preferably formed of a material that does not easily reflect electromagnetic waves of the frequency used.

電磁波測距センサ600〜602は、例えば、治療が終わるまでの間、それぞれ互いに離れた所定の位置に固定される。 The electromagnetic wave distance measuring sensors 600 to 602 are fixed at predetermined positions separated from each other, for example, until the treatment is completed.

制御部603は、位置検出部の一例である。制御部603は、例えば

1.電磁波測距センサ600〜602によって、電磁波測距センサ600〜602それぞれとマークとの距離を用意する。
2.ピタゴラスの定理によって、1で用意した距離と電磁波測距センサ600〜602それぞれの位置を用いて、電磁波測距センサ600〜602のうち1つ以上とマークとの三次元位置の差分を求める。
3.2で求めた差分に、電磁波測距センサの三次元位置を加えて、ヘッドの位置とする。
という手順で微細ヘッド20の位置を検出する(図21参照)。なお、電磁波測距センサ600〜602のうち1つ以上の三次元位置は、予め(3の前に)計測しておく。所定の位置に固定される場合、計測は一度でよい。また、電磁波測距センサ600〜602全ての三次元位置をを計測してある場合は、2において、1で用意した距離及び電磁波測距センサ600〜602の三次元位置とを用いて、直にヘッドの位置を求めてもよい。
The control unit 603 is an example of a position detection unit. The control unit 603, for example,

1. The distances between the electromagnetic wave distance measuring sensors 600 to 602 and the marks are prepared by the electromagnetic wave distance measuring sensors 600 to 602.
2. Using the Pythagorean theorem, the distance prepared in 1 and the position of each of the electromagnetic wave distance measuring sensors 600 to 602 are used to find the difference in the three-dimensional position between one or more of the electromagnetic wave distance measuring sensors 600 to 602 and the mark.
The head position is obtained by adding the three-dimensional position of the electromagnetic wave distance sensor to the difference obtained in 3.2.
The position of the fine head 20 is detected by this procedure (see FIG. 21). It should be noted that one or more three-dimensional positions of the electromagnetic wave distance measuring sensors 600 to 602 are measured in advance (before 3). If fixed in place, only one measurement is needed. When all the three-dimensional positions of the electromagnetic wave distance measuring sensors 600 to 602 have been measured, the distance prepared in 1 and the three-dimensional position of the electromagnetic wave distance measuring sensors 600 to 602 are directly used in step 2. The position of the head may be obtained.

なお、マークは微細ヘッド20又は極細管30の先端側の位置に存在していればよく、微細ヘッド20及び極細管30とは別に形成してもよい。例えば、微細ヘッド20に、用いる周波数の電磁波を反射しやすい材料を塗布し、それをマークとしてもよい。 The mark only needs to be present at the tip end side of the fine head 20 or the ultrafine tube 30, and may be formed separately from the fine head 20 and the ultrafine tube 30. For example, the fine head 20 may be coated with a material that easily reflects an electromagnetic wave having a frequency used, and the material may be used as a mark.

上記の部分以外の部分に係る特徴は、第1の実施の形態に係る注入・吸引システムと同様である。 The features related to the parts other than the above parts are the same as those of the injection/suction system according to the first embodiment.

移動装置40、位置検出装置50は、ヘッドの位置を制御可能な位置制御システムの一例である。 The moving device 40 and the position detection device 50 are an example of a position control system capable of controlling the position of the head.

この第8の実施の形態に係る位置検出装置50は、本明細書記載の第2〜4の実施の形態においても、位置検出装置50として使用することができる。 The position detection device 50 according to the eighth embodiment can also be used as the position detection device 50 in the second to fourth embodiments described in this specification.

この第8の実施の形態に係る位置検出装置50によれば、放射線が不要となって安全性が高まり、また、アームがなくなることにより可動部分が減って多くの場合にメンテナンスが容易になる。 According to the position detection device 50 of the eighth embodiment, radiation is not required and safety is improved, and since the arm is eliminated, the number of movable parts is reduced and maintenance is facilitated in many cases.

[第9の実施の形態]
図15は、本発明の第5の実施の形態に係る注入・吸引システムの概略の構成例を示す斜視図である。第1の実施の形態では、位置検出装置50を撮影部と位置検出部で構成したが、本実施の形態は、撮影部と計測部と位置検出部で構成したものである。
[Ninth Embodiment]
FIG. 15 is a perspective view showing a schematic configuration example of an injection/suction system according to the fifth embodiment of the present invention. In the first embodiment, the position detection device 50 is configured by the image capturing unit and the position detecting unit, but in the present embodiment, the position detecting device 50 is configured by the image capturing unit, the measuring unit, and the position detecting unit.

位置検出装置50は、計測部用マークを兼ねる微細ヘッド20を計測可能な電磁波測距センサ610を備える。また、位置検出装置50は、微細ヘッド20に塗布された放射性物質からなるマークから放出される放射線を検出・撮影可能な一対のX線CCDセンサ500と、X線CCDセンサ500を支持する第1及び第2のアーム510A、510Bと、第1及び第2のアーム510A、510Bを水平方向の軸を中心にそれぞれ回転移動させることが可能な第1及び第2の回転駆動部520A、520Bと、第2の回転駆動部520Bを垂直方向の軸を中心に回転移動させることが可能な第3の回転駆動部520Cと、回転駆動部520Cを支持するベース530と、各回転駆動部587A、587B、587Cを駆動制御するとともに、微細ヘッド20の位置を検出することが可能な制御部611と、X線CCDセンサ500の三次元位置を指示可能な操作部612と、検出された微細ヘッド20の位置を表示可能な表示部613とを備える。なお、放射性物質からなる撮影部用マークを形成する位置は、極細管30の先端側の位置でもよい。表示部613は、微細ヘッド20が目的の位置に到達したことの確認をコンピュータが自動的に行う場合は省いてもよい。X線CCDセンサ500は、位置検出装置の撮影部が有する透視撮影用センサの一例である。電磁波測距センサ610は、位置検出装置の計測部が有する透視測距用センサの一例である。 The position detection device 50 includes an electromagnetic wave distance measurement sensor 610 capable of measuring the fine head 20 that also serves as a measurement unit mark. Further, the position detection device 50 includes a pair of X-ray CCD sensors 500 capable of detecting and photographing radiation emitted from the mark made of a radioactive substance applied to the fine head 20, and a first X-ray CCD sensor 500 supporting the X-ray CCD sensor 500. And second arms 510A and 510B, and first and second rotation driving units 520A and 520B capable of rotationally moving the first and second arms 510A and 510B around a horizontal axis, respectively. A third rotation drive unit 520C capable of rotating and moving the second rotation drive unit 520B around a vertical axis, a base 530 supporting the rotation drive unit 520C, and each rotation drive unit 587A, 587B, The control unit 611 that can drive and control the 587C and detect the position of the fine head 20, the operation unit 612 that can instruct the three-dimensional position of the X-ray CCD sensor 500, and the detected position of the fine head 20. And a display unit 613 capable of displaying. The position where the mark for the imaging unit made of a radioactive substance is formed may be the position on the tip side of the ultrafine tube 30. The display unit 613 may be omitted when the computer automatically confirms that the fine head 20 has reached the target position. The X-ray CCD sensor 500 is an example of a fluoroscopic imaging sensor included in the imaging unit of the position detection device. The electromagnetic wave distance measurement sensor 610 is an example of a perspective distance measurement sensor included in the measurement unit of the position detection device.

本実施の形態において、マークは、撮影部用マークと計測部用マークの2種類が設けられる。撮影部用マークと計測部用マークは、通常、同じ位置または互いに近い位置に設けられる。撮影部用マークと計測部用マークは、同じものでもよい。 In the present embodiment, two types of marks are provided, a mark for a photographing unit and a mark for a measuring unit. The photographing unit mark and the measurement unit mark are usually provided at the same position or close to each other. The photographing unit mark and the measurement unit mark may be the same.

撮影部は、X線CCDセンサ500によって撮影部用マークを撮影する。計測部は、電磁波測距センサ610によって計測部用マークを計測する。位置検出部は、X線CCDセンサ500における撮影部用マークが映った場所の位置、及び電磁波測距センサ610と計測部用マークとの距離を用いることで、撮影部用マークとX線CCDセンサ500との距離、すなわち撮影部が撮影した画像データにおける撮影部用マークの位置に対応した奥行き座標を求める。つまり、位置検出装置50は、撮影部によって座標軸2つにおける撮影部用マークの座標を求め、また、計測部によって残りの座標軸1つにおける撮影部用マークの座標を求めることによって、微細ヘッド20の三次元位置を知ることができる。 The photographing unit photographs the mark for the photographing unit with the X-ray CCD sensor 500. The measuring unit measures the mark for the measuring unit by the electromagnetic wave distance measuring sensor 610. The position detecting unit uses the position of the place where the mark for the photographing unit is reflected in the X-ray CCD sensor 500 and the distance between the electromagnetic wave distance measuring sensor 610 and the mark for the measuring unit to determine the mark for the photographing unit and the X-ray CCD sensor. The depth coordinate corresponding to the distance to 500, that is, the position of the image capturing unit mark in the image data captured by the image capturing unit is obtained. In other words, the position detection device 50 obtains the coordinates of the image capturing unit marks on the two coordinate axes by the image capturing unit and the coordinate of the image capturing unit marks on the remaining one coordinate axis by the measuring unit, and You can know the three-dimensional position.

第1の実施の形態では一対のX線CCDセンサが設けられたが、本実施の形態ではX線CCDセンサは1つだけ設けられる。 Although a pair of X-ray CCD sensors is provided in the first embodiment, only one X-ray CCD sensor is provided in this embodiment.

計測部が距離の計測に用いる電磁波の周波数は、人体に吸収されにくい周波数であることが好ましい。 The frequency of the electromagnetic wave used by the measurement unit to measure the distance is preferably a frequency that is not easily absorbed by the human body.

微細ヘッド20は、用いる周波数の電磁波を反射しやすい材料から形成することが好ましい。 The fine head 20 is preferably formed of a material that easily reflects electromagnetic waves of the frequency used.

極細管30は、用いる周波数の電磁波を反射しにくい材料から形成することが好ましい。 The ultrafine tube 30 is preferably formed of a material that does not easily reflect electromagnetic waves of the frequency used.

電磁波測距センサ610は、例えばX線CCDセンサ500の側面の所定の位置に固定される。 The electromagnetic distance measuring sensor 610 is fixed at a predetermined position on the side surface of the X-ray CCD sensor 500, for example.

操作部612は、例えばレバー操作やコンピュータによりX線CCDセンサ500の移動すべき三次元位置を指示できるように構成されている。 The operation unit 612 is configured so that the three-dimensional position of the X-ray CCD sensor 500 to be moved can be designated by lever operation or a computer, for example.

位置検出装置50は、第1のアーム510Aと第2のアーム510Bとの間の間接部や第2のアーム510Bとベース530との間の間接部に位置センサ、角度センサ等を設けるか、又は第1のアーム510Aの先端に三次元位置センサを設けることで、第1のアーム510Aの先端の三次元位置、すなわち、X線CCDセンサ500の三次元位置を精密に(例えば、μm単位で)計測できるように構成されている。その関節部に設けられた位置センサ、角度センサ等及び第1のアーム510Aの先端に設けられた三次元位置センサは、位置検出装置の撮影部が有する透視撮影用センサの三次元位置を計測可能な透視撮影用センサ位置検出部の一例である。 The position detection device 50 is provided with a position sensor, an angle sensor, or the like at an indirect part between the first arm 510A and the second arm 510B or an indirect part between the second arm 510B and the base 530, or By providing a three-dimensional position sensor at the tip of the first arm 510A, the three-dimensional position of the tip of the first arm 510A, that is, the three-dimensional position of the X-ray CCD sensor 500 can be precisely (for example, in μm units). It is configured to measure. The position sensor, the angle sensor, and the like provided at the joint portion and the three-dimensional position sensor provided at the tip of the first arm 510A can measure the three-dimensional position of the fluoroscopic imaging sensor included in the imaging unit of the position detection device. 2 is an example of a transparent fluoroscopic sensor position detection unit.

制御部611は、位置検出部の一例である。制御部611は、パターン認識によって画像を認識する画像認識処理を行うことが可能な画像認識処理部を備える。制御部611は、例えば

1.X線CCDセンサ500によって画像データを用意する。電磁波測距センサ610によって、電磁波測距センサ610と計測部用マークとの距離を計測する。
2.画像データにおいて撮影部用マークに該当する部分を画像認識処理部によって探し、画像データの撮影範囲における撮影部用マークの位置を求める。
3.ピタゴラスの定理によって、電磁波測距センサ610と計測部用マークとの距離、画像データの撮影範囲における撮影部用マークの位置、X線CCDセンサ500の三次元位置、電磁波測距センサ610の三次元位置を用いて、撮影部用マークの位置とX線CCDセンサ500上の撮影部用マークが映った位置との距離を求める。
4.撮影部用マークの位置とX線CCDセンサ500上の撮影部用マークが映った位置との距離を、画像データの撮影範囲における撮影部用マークの位置の奥行き座標とし、画像データの撮影範囲における撮影部用マークの三次元位置を求める。
5.予めX線CCDセンサ500の三次元位置を計測しておき、画像データの撮影範囲における撮影部用マークの三次元位置に、X線CCDセンサ500の三次元位置を加えて、ヘッドの位置とする。
という手順(図22参照)で微細ヘッド20の位置を検出する。なお、本実施の形態においては撮影部用マークと計測部用マークとがほぼ同じ位置に設けられるため、撮影部用マークの位置と計測部用マークの位置とを同じとみなす。また、電磁波測距センサ610の三次元位置は、予め(3の前に)計測しておく。所定の位置に固定される場合、計測は一度でよい。また、電磁波測距センサ610が所定の位置に固定されていれば、画像データの撮影範囲における撮影部用マークの位置に、電磁波測距センサ610の位置を加えることにより、電磁波測距センサ610の位置と画像データの撮影範囲における撮影部用マークの位置との距離が求まる。上記3においては、この電磁波測距センサ610の位置と画像データの撮影範囲における撮影部用マークの位置との距離を直角をはさむ2辺のうちの1辺として、また、電磁波測距センサ610と計測部用マークとの距離、すなわち電磁波測距センサ610と撮影部用マークとの距離を斜辺として、ピタゴラスの定理によって、撮影部用マークの位置とX線CCDセンサ500上の撮影部用マークが映った位置との距離を求める。また、3〜5の代わりに、

3.ピタゴラスの定理によって、電磁波測距センサ610と計測部用マークとの距離、画像データの撮影範囲における撮影部用マークの位置、X線CCDセンサ500の三次元位置、電磁波測距センサ610の三次元位置を用いて、計測部用マークと電磁波測距センサ610との三次元位置の差分を求める。
4.予め電磁波測距センサ610の三次元位置を計測しておき、3で求めた三次元位置の差分に、電磁波測距センサ610の三次元位置を加えて、微細ヘッド20の位置とする。
としてもよい。
The control unit 611 is an example of a position detection unit. The control unit 611 includes an image recognition processing unit capable of performing image recognition processing for recognizing an image by pattern recognition. The control unit 611, for example,

1. Image data is prepared by the X-ray CCD sensor 500. The electromagnetic wave distance measuring sensor 610 measures the distance between the electromagnetic wave distance measuring sensor 610 and the measurement unit mark.
2. The image recognition processing unit searches for a portion corresponding to the photographing unit mark in the image data, and obtains the position of the photographing unit mark in the photographing range of the image data.
3. According to the Pythagorean theorem, the distance between the electromagnetic distance measuring sensor 610 and the measuring unit mark, the position of the photographing unit mark in the image data photographing range, the three-dimensional position of the X-ray CCD sensor 500, the three-dimensional position of the electromagnetic distance measuring sensor 610. The position is used to determine the distance between the position of the imaging unit mark and the position of the imaging unit mark on the X-ray CCD sensor 500.
4. The distance between the position of the image capturing unit mark and the position of the image capturing unit mark on the X-ray CCD sensor 500 is used as the depth coordinate of the position of the image capturing unit mark in the image capturing range of the image data. Obtain the three-dimensional position of the mark for the imaging unit.
5. The three-dimensional position of the X-ray CCD sensor 500 is measured in advance, and the three-dimensional position of the X-ray CCD sensor 500 is added to the three-dimensional position of the photographing unit mark in the photographing range of the image data to obtain the head position. ..
The position of the fine head 20 is detected by the procedure (see FIG. 22). In the present embodiment, since the photographing unit mark and the measuring unit mark are provided at substantially the same position, the position of the photographing unit mark and the position of the measuring unit mark are considered to be the same. The three-dimensional position of the electromagnetic wave distance measuring sensor 610 is measured in advance (before 3). If fixed in place, only one measurement is needed. Further, if the electromagnetic wave distance measuring sensor 610 is fixed at a predetermined position, the position of the electromagnetic wave distance measuring sensor 610 is added to the position of the photographing unit mark in the photographing range of the image data, so that the electromagnetic wave distance measuring sensor 610 is The distance between the position and the position of the photographing unit mark in the photographing range of the image data is obtained. In the above 3, the distance between the position of the electromagnetic wave distance measuring sensor 610 and the position of the mark for the photographing unit in the photographing range of the image data is set as one of the two sides sandwiching a right angle, and the distance between the electromagnetic wave distance measuring sensor 610 and Using the distance from the measurement unit mark, that is, the distance between the electromagnetic wave distance measurement sensor 610 and the imaging unit mark as the hypotenuse, the position of the imaging unit mark and the imaging unit mark on the X-ray CCD sensor 500 are determined by Pythagorean theorem. Find the distance to the reflected position. Also, instead of 3-5,

3. According to the Pythagorean theorem, the distance between the electromagnetic distance measuring sensor 610 and the measuring unit mark, the position of the photographing unit mark in the image data photographing range, the three-dimensional position of the X-ray CCD sensor 500, the three-dimensional position of the electromagnetic distance measuring sensor 610. Using the position, the difference in the three-dimensional position between the measurement unit mark and the electromagnetic distance measuring sensor 610 is obtained.
4. The three-dimensional position of the electromagnetic wave distance measuring sensor 610 is measured in advance, and the three-dimensional position of the electromagnetic wave distance measuring sensor 610 is added to the difference in the three-dimensional position obtained in 3 to obtain the position of the fine head 20.
May be

また、制御部611は、操作部550により指示された三次元位置に基づき、第1乃至3の回転駆動部520A〜520Cを制御して、X線CCDセンサ500を指示された三次元位置に移動させる。 Further, the control unit 611 controls the first to third rotation drive units 520A to 520C based on the three-dimensional position designated by the operation unit 550 to move the X-ray CCD sensor 500 to the designated three-dimensional position. Let

なお、撮影部用マークは微細ヘッド20又は極細管30の先端側の位置に存在していればよく、微細ヘッド20及び極細管30とは別に形成しなくてもよい。つまり、微細ヘッド20の材料をX線CCDセンサ500によって透過撮影可能な物質として、微細ヘッド20自体を撮影部用マークとしてもよい。例えば、放射性物質を微細ヘッド20の材料に練り込んでもよい。また、極細管30の材料をX線CCDセンサ500によって透過撮影可能な物質として、X線CCDセンサ500において極細管30の先端側を含む全体の像又は広い範囲の像が撮影された画像データに映るようにして、画像認識処理において、その極細管30の像のうち先端側に該当する部分を撮影部用マークの像として扱ってもよい。例えば、極細管30の材料に放射性物質を練り込んで極細管30を作ってもよい。 Note that the mark for the imaging unit has only to be present at the tip side of the fine head 20 or the ultrafine tube 30, and need not be formed separately from the fine head 20 and the ultrafine tube 30. That is, the material of the fine head 20 may be a substance that can be transmitted and photographed by the X-ray CCD sensor 500, and the fine head 20 itself may be the mark for the photographing unit. For example, a radioactive substance may be kneaded into the material of the fine head 20. Further, the material of the ultrafine tube 30 is a substance that can be transmitted and imaged by the X-ray CCD sensor 500, and the entire image including the tip side of the ultrafine tube 30 or the image data of a wide range is captured by the X-ray CCD sensor 500. Thus, in the image recognition processing, the portion corresponding to the tip end side of the image of the ultrafine tube 30 may be treated as the image of the photographing unit mark in the image recognition processing. For example, the ultrafine tube 30 may be made by kneading a radioactive substance into the material of the ultrafine tube 30.

また、計測部用マークは微細ヘッド20又は極細管30の先端側の位置に存在していればよく、微細ヘッド20及び極細管30とは別に形成してもよい。例えば、微細ヘッド20に、用いる周波数の電磁波を反射しやすい材料を塗布し、それをマークとしてもよい。 Further, the mark for the measuring portion may be formed at a position on the tip side of the fine head 20 or the ultrafine tube 30, and may be formed separately from the fine head 20 and the ultrafine tube 30. For example, the fine head 20 may be coated with a material that easily reflects an electromagnetic wave having a frequency used, and the material may be used as a mark.

医師の手などによってマーキングした範囲は、作業に当たる医者の手元の明るさにより異なるが、せいぜいミリメートル単位の精度の範囲である。また、多くの場合、その範囲の“概ね”中心辺りに微細ヘッド20を移動させるだけである。このため、巨大なのでコストを抑えるために精度が低いことが一般的であるデジタルX線撮影用の巨大X線CCDセンサを位置検出装置50として使用してもよい。デジタルX線撮影用の巨大X線CCDセンサを位置検出装置50として使用する場合、アームを用いずに、治療が終わるまでの間、X線CCDセンサを所定の位置に固定してもよい。アームがなくなることにより可動部分が減り、多くの場合にメンテナンスが容易になる。なお、微細ヘッド20を確実に細胞膜の内側又は外側へ移動させたい場合は、高精度の微細ヘッド20の移動を必要とするが、ポンプに圧力計を取り付けて圧力を測るなどの方法により極細管30の先端が細胞の細胞膜の内側にあるか・外側にあるかを判定できるため、位置検出の精度は低くてもよい。よって、この場合もデジタルX線撮影用の巨大X線CCDセンサを位置検出装置50として使用してもよい。 The range marked by a doctor's hand or the like depends on the brightness of the doctor's hand who is working, but is within a range of accuracy in millimeters at most. Further, in many cases, the fine head 20 is simply moved around the “approximately” center of the range. For this reason, a huge X-ray CCD sensor for digital X-ray photography, which is generally large and has low accuracy in order to reduce costs, may be used as the position detection device 50. When the giant X-ray CCD sensor for digital X-ray photography is used as the position detecting device 50, the X-ray CCD sensor may be fixed at a predetermined position without using an arm until the treatment is completed. The elimination of the arm reduces the number of moving parts and in many cases facilitates maintenance. If it is desired to move the fine head 20 to the inside or the outside of the cell membrane with certainty, it is necessary to move the fine head 20 with high accuracy. However, a pressure gauge may be attached to the pump to measure the pressure. Since it is possible to determine whether the tip of 30 is inside or outside the cell membrane of the cell, the accuracy of position detection may be low. Therefore, also in this case, a giant X-ray CCD sensor for digital X-ray imaging may be used as the position detection device 50.

また、位置検出装置50は、第1のアーム510AとX線CCDセンサ500の間にも回転駆動部を備えていてもよい。 The position detection device 50 may also include a rotation drive unit between the first arm 510A and the X-ray CCD sensor 500.

また、位置検出装置50は、第1のアーム510Aと第1の回転駆動部520Aを省き、かつ、第2のアーム510Bを伸縮性のアームとしたものでもよい。 Further, the position detection device 50 may be one in which the first arm 510A and the first rotation drive unit 520A are omitted, and the second arm 510B is a stretchable arm.

また、X線CCDセンサの代わりにX線CMOSセンサを用いてもよい。 An X-ray CMOS sensor may be used instead of the X-ray CCD sensor.

上記の部分以外の部分に係る特徴は、第1の実施の形態に係る注入・吸引システムと同様である。 The features related to the parts other than the above parts are the same as those of the injection/suction system according to the first embodiment.

移動装置40、位置検出装置50は、ヘッドの位置を制御可能な位置制御システムの一例である。 The moving device 40 and the position detection device 50 are an example of a position control system capable of controlling the position of the head.

この第9の実施の形態に係る位置検出装置50は、本明細書記載の第2〜4の実施の形態においても、位置検出装置50として使用することができる。 The position detection device 50 according to the ninth embodiment can also be used as the position detection device 50 in the second to fourth embodiments described in this specification.

[第10の実施の形態]
図16は、本発明の第10の実施の形態に係る注入・吸引システムの概略の構成例を示す斜視図である。第1の実施の形態ではX線CCDセンサ500によって放射性物質からなるマークから放出される放射線を検出・撮影したが、本実施の形態は、マークを放射性物質を吸収しやすい物質、すなわちX線CCDセンサ500に映りにくい物質から構成し、放射線照射部620によってマークに対して放射線を照射しながら、放射線を検出・撮影するものである。つまり、第1の実施の形態で行う検出・撮影をポジ型の検出・撮影とすると、第10の実施の形態で行う検出・撮影はネガ型の検出・撮影である。
[Tenth Embodiment]
FIG. 16 is a perspective view showing a schematic configuration example of an injection/suction system according to the tenth embodiment of the present invention. In the first embodiment, the radiation emitted from the mark made of a radioactive substance is detected and photographed by the X-ray CCD sensor 500, but in the present embodiment, the mark is a substance that easily absorbs the radioactive substance, that is, the X-ray CCD. It is made of a substance that is difficult to be reflected on the sensor 500, and detects and photographs the radiation while irradiating the mark with the radiation irradiation unit 620. That is, assuming that the detection/imaging performed in the first embodiment is positive type detection/imaging, the detection/imaging performed in the tenth embodiment is negative type detection/imaging.

位置検出装置50は、マークに対して放射線を照射可能な放射線照射部620と、放射線照射部620から放出される放射線を検出・撮影可能な一対のX線CCDセンサ500と、X線CCDセンサ500を支持する第1及び第2のアーム510A、510Bと、第1及び第2のアーム510A、510Bを水平方向の軸を中心にそれぞれ回転移動させることが可能な第1及び第2の回転駆動部520A、520Bと、第2の回転駆動部520Bを垂直方向の軸を中心に回転移動させることが可能な第3の回転駆動部520Cと、回転駆動部520Cを支持するベース530と、各回転駆動部587A、587B、587Cを駆動制御するとともに、微細ヘッド20の位置を検出することが可能な制御部621と、X線CCDセンサ500の三次元位置を指示可能な操作部550と、検出された微細ヘッド20の位置を表示可能な表示部560とを備える。なお、放射性物質を吸収しやすい物質からなるマークを形成する位置は、極細管30の先端側の位置でもよい。表示部560は、微細ヘッド20が目的の位置に到達したことの確認をコンピュータが自動的に行う場合は省いてもよい。X線CCDセンサ500は、位置検出装置の撮影部が有する透視撮影用センサの一例である。 The position detecting device 50 includes a radiation irradiating section 620 capable of irradiating a mark with radiation, a pair of X-ray CCD sensors 500 capable of detecting and photographing radiation emitted from the radiation irradiating section 620, and an X-ray CCD sensor 500. First and second arms 510A and 510B supporting the first and second arms 510A and 510B, and first and second rotation drive units capable of rotating and moving the first and second arms 510A and 510B, respectively, about a horizontal axis. 520A, 520B, a third rotation drive unit 520C capable of rotating and moving the second rotation drive unit 520B about a vertical axis, a base 530 supporting the rotation drive unit 520C, and each rotation drive A control unit 621 capable of driving and controlling the units 587A, 587B, 587C and detecting the position of the fine head 20, and an operation unit 550 capable of instructing the three-dimensional position of the X-ray CCD sensor 500 are detected. The display unit 560 is capable of displaying the position of the fine head 20. The position where the mark made of a substance that easily absorbs the radioactive substance is formed may be the position on the tip side of the ultrafine tube 30. The display unit 560 may be omitted when the computer automatically confirms that the fine head 20 has reached the target position. The X-ray CCD sensor 500 is an example of a fluoroscopic imaging sensor included in the imaging unit of the position detection device.

一対のX線CCDセンサ500によって互いに直交する方向からマークの位置を検出することにより、微細ヘッド20の三次元位置を知ることができる。 The three-dimensional position of the fine head 20 can be known by detecting the position of the mark from the directions orthogonal to each other by the pair of X-ray CCD sensors 500.

操作部550は、例えばレバー操作やコンピュータによりX線CCDセンサ500の移動すべき三次元位置を指示できるように構成されている。 The operation unit 550 is configured to be able to instruct a three-dimensional position of the X-ray CCD sensor 500 to move by operating a lever or a computer, for example.

位置検出装置50は、第1のアーム510Aと第2のアーム510Bとの間の間接部や第2のアーム510Bとベース530との間の間接部に位置センサ、角度センサ等を設けるか、又は第1のアーム510Aの先端に三次元位置センサを設けることで、第1のアーム510Aの先端の三次元位置、すなわち、X線CCDセンサ500の三次元位置を精密に(例えば、μm単位で)計測できるように構成されている。その関節部に設けられた位置センサ、角度センサ等及び第1のアーム510Aの先端に設けられた三次元位置センサは、位置検出装置の撮影部が有する透視撮影用センサの三次元位置を計測可能な透視撮影用センサ位置検出部の一例である。 The position detection device 50 is provided with a position sensor, an angle sensor, or the like at an indirect part between the first arm 510A and the second arm 510B or an indirect part between the second arm 510B and the base 530, or By providing a three-dimensional position sensor at the tip of the first arm 510A, the three-dimensional position of the tip of the first arm 510A, that is, the three-dimensional position of the X-ray CCD sensor 500 can be precisely (for example, in μm units). It is configured to measure. The position sensor, the angle sensor, and the like provided at the joint portion and the three-dimensional position sensor provided at the tip of the first arm 510A can measure the three-dimensional position of the fluoroscopic imaging sensor included in the imaging unit of the position detection device. 2 is an example of a transparent fluoroscopic sensor position detection unit.

制御部621は、位置検出部の一例である。制御部621は、パターン認識によって画像を認識する画像認識処理を行うことが可能な画像認識処理部を備える。制御部621は、例えば

1.一対のX線CCDセンサ500によって互いに直交する方向から撮影された一対の画像データを用意する。なお、画像データは、放射線照射部620によってマークに対して放射線を照射しながら撮影する。
2.それぞれの画像データにおいて、マークに該当する部分を画像認識処理部によって探して、画像データの撮影範囲におけるマークの二次元位置を求める。次に、一対の画像データにおけるマークの二次元位置を直交方向に合成して、画像データの撮影範囲におけるマークの三次元位置を求める。
3.画像データの撮影範囲におけるマークの三次元位置に、X線CCDセンサ500の三次元位置を加えて、微細ヘッド20の位置とする。
という手順(図19参照)で微細ヘッド20の位置を検出する。
The control unit 621 is an example of a position detection unit. The control unit 621 includes an image recognition processing unit that can perform image recognition processing for recognizing an image by pattern recognition. The control unit 621, for example,

1. A pair of image data taken by the pair of X-ray CCD sensors 500 in mutually orthogonal directions is prepared. Note that the image data is captured while the mark is irradiated with radiation by the radiation irradiation unit 620.
2. In each image data, a portion corresponding to the mark is searched for by the image recognition processing unit, and the two-dimensional position of the mark in the photographing range of the image data is obtained. Next, the two-dimensional positions of the marks in the pair of image data are combined in the orthogonal direction to obtain the three-dimensional positions of the marks in the shooting range of the image data.
3. The position of the fine head 20 is obtained by adding the three-dimensional position of the X-ray CCD sensor 500 to the three-dimensional position of the mark in the imaging range of the image data.
The position of the fine head 20 is detected by the procedure (see FIG. 19).

また、制御部621は、操作部550により指示された三次元位置に基づき、第1乃至3の回転駆動部520A〜520Cを制御して、X線CCDセンサ500を指示された三次元位置に移動させる。 The control unit 621 also controls the first to third rotation driving units 520A to 520C based on the three-dimensional position designated by the operation unit 550 to move the X-ray CCD sensor 500 to the designated three-dimensional position. Let

なお、マークは微細ヘッド20又は極細管30の先端側の位置に存在していればよく、微細ヘッド20及び極細管30とは別に形成しなくてもよい。つまり、微細ヘッド20の材料をX線CCDセンサ500によって透過撮影可能な物質として、微細ヘッド20自体をマークとしてもよい。例えば、放射性物質を微細ヘッド20の材料に練り込んでもよい。また、極細管30の材料をX線CCDセンサ500によって透過撮影可能な物質として、X線CCDセンサ500において極細管30の先端側を含む全体の像又は広い範囲の像が撮影された画像データに映るようにして、画像認識処理において、その極細管30の像のうち先端側に該当する部分をマークの像として扱ってもよい。例えば、極細管30の材料に放射性物質を練り込んで極細管30を作ってもよい。 The mark only needs to be present on the tip side of the fine head 20 or the ultrafine tube 30, and need not be formed separately from the fine head 20 and the ultrafine tube 30. That is, the material of the fine head 20 may be a substance that can be imaged by transmission through the X-ray CCD sensor 500, and the fine head 20 itself may be the mark. For example, a radioactive substance may be kneaded into the material of the fine head 20. Further, the material of the ultrafine tube 30 is a substance that can be transmitted and imaged by the X-ray CCD sensor 500, and the entire image including the tip side of the ultrafine tube 30 or the image data of a wide range is captured by the X-ray CCD sensor 500. As such, in the image recognition processing, the portion of the image of the ultrafine tube 30 corresponding to the tip side may be treated as the image of the mark. For example, the ultrafine tube 30 may be made by kneading a radioactive substance into the material of the ultrafine tube 30.

医師の手などによってマーキングした範囲は、作業に当たる医者の手元の明るさにより異なるが、せいぜいミリメートル単位の精度の範囲である。また、多くの場合、その範囲の“概ね”中心辺りに微細ヘッド20を移動させるだけである。このため、巨大なのでコストを抑えるために精度が低いことが一般的であるデジタルX線撮影用の巨大X線CCDセンサを位置検出装置50として使用してもよい。デジタルX線撮影用の巨大X線CCDセンサを位置検出装置50として使用する場合、アームを用いずに、治療が終わるまでの間、X線CCDセンサを所定の位置に固定してもよい。アームがなくなることにより可動部分が減り、多くの場合にメンテナンスが容易になる。なお、微細ヘッド20を確実に細胞膜の内側又は外側へ移動させたい場合は、高精度の微細ヘッド20の移動を必要とするが、ポンプに圧力計を取り付けて圧力を測るなどの方法により極細管30の先端が細胞の細胞膜の内側にあるか・外側にあるかを判定できるため、位置検出の精度は低くてもよい。よって、この場合もデジタルX線撮影用の巨大X線CCDセンサを位置検出装置50として使用してもよい。 The range marked by a doctor's hand or the like depends on the brightness of the doctor's hand who is working, but is within a range of accuracy in millimeters at most. Further, in many cases, the fine head 20 is simply moved around the “approximately” center of the range. For this reason, a huge X-ray CCD sensor for digital X-ray photography, which is generally large and has low accuracy in order to reduce costs, may be used as the position detection device 50. When the giant X-ray CCD sensor for digital X-ray photography is used as the position detecting device 50, the X-ray CCD sensor may be fixed at a predetermined position without using an arm until the treatment is completed. The elimination of the arm reduces the number of moving parts and in many cases facilitates maintenance. If it is desired to move the fine head 20 to the inside or the outside of the cell membrane with certainty, it is necessary to move the fine head 20 with high accuracy. However, a pressure gauge may be attached to the pump to measure the pressure. Since it is possible to determine whether the tip of 30 is inside or outside the cell membrane of the cell, the accuracy of position detection may be low. Therefore, also in this case, a giant X-ray CCD sensor for digital X-ray imaging may be used as the position detection device 50.

また、位置検出装置50は、第1のアーム510AとX線CCDセンサ500の間にも回転駆動部を備えていてもよい。 The position detection device 50 may also include a rotation drive unit between the first arm 510A and the X-ray CCD sensor 500.

また、位置検出装置50は、第1のアーム510Aと第1の回転駆動部520Aを省き、かつ、第2のアーム510Bを伸縮性のアームとしたものでもよい。 Further, the position detection device 50 may be one in which the first arm 510A and the first rotation drive unit 520A are omitted, and the second arm 510B is a stretchable arm.

また、X線CCDセンサの代わりにX線CMOSセンサを用いてもよい。 An X-ray CMOS sensor may be used instead of the X-ray CCD sensor.

上記の部分以外の部分に係る特徴は、第1の実施の形態に係る注入・吸引システムと同様である。 The features related to the parts other than the above parts are the same as those of the injection/suction system according to the first embodiment.

移動装置40、位置検出装置50は、ヘッドの位置を制御可能な位置制御システムの一例である。 The moving device 40 and the position detection device 50 are an example of a position control system capable of controlling the position of the head.

この第10の実施の形態に係る位置検出装置50は、本明細書記載の第2〜4の実施の形態においても、位置検出装置50として使用することができる。 The position detection device 50 according to the tenth embodiment can also be used as the position detection device 50 in the second to fourth embodiments described in this specification.

[第11の実施の形態]
磁性材料から形成され、体内で磁界によって移動できるヘッドと、先端が開口した状態で前記ヘッドに取り付けられ、前記先端の開口部を介して液体を注入又は吸引可能な管と、を備えた注入・吸引装置。
[Eleventh Embodiment]
An injection/injection device including a head made of a magnetic material and movable by a magnetic field in the body, and a tube attached to the head with its tip open and capable of injecting or sucking a liquid through the opening of the tip. Suction device.

第1〜3の実施の形態における極細管30などが、本実施の形態に該当する。 The ultrafine tubes 30 and the like in the first to third embodiments correspond to this embodiment.

[第12の実施の形態]
磁性材料から形成され、最大幅が100μm以下であり、体内で磁界によって移動できるヘッドと、先端が開口した状態で前記ヘッドに取り付けられ、前記先端の開口部を介して液体を注入又は吸引可能な管と、を備えた注入・吸引装置。
[Twelfth Embodiment]
A head formed of a magnetic material, having a maximum width of 100 μm or less, and movable in a body by a magnetic field, and a head that is attached to the head with its tip open and can inject or suck liquid through the opening of the tip An injection/suction device equipped with a tube.

本実施の形態は、主に第11の実施の形態において管の径を限定したものである。 This embodiment mainly limits the diameter of the pipe in the eleventh embodiment.

[第13の実施の形態]
磁性材料から形成され、最大幅が5μm以下であり、体内で磁界によって移動できるヘッドと、先端が開口した状態で前記ヘッドに取り付けられ、前記先端の開口部を介して液体を注入又は吸引可能な管と、を備えた注入・吸引装置。
[Thirteenth Embodiment]
A head formed of a magnetic material, having a maximum width of 5 μm or less, and movable by a magnetic field inside the body, and a head attached to the head with its tip open, capable of injecting or sucking a liquid through the opening of the tip An injection/suction device equipped with a tube.

本実施の形態は、主に第11の実施の形態において管の径を限定したものである。 This embodiment mainly limits the diameter of the pipe in the eleventh embodiment.

[第14の実施の形態]
磁性材料から形成され、最大幅が1μm以下であり、体内で磁界によって移動できるヘッドと、先端が開口した状態で前記ヘッドに取り付けられ、前記先端の開口部を介して液体を注入又は吸引可能な管と、を備えた注入・吸引装置。
[Fourteenth Embodiment]
A head formed of a magnetic material, having a maximum width of 1 μm or less, and movable in a body by a magnetic field, and a head attached to the head with the tip open, and liquid can be injected or sucked through the opening of the tip. An injection/suction device equipped with a tube.

本実施の形態は、主に第11の実施の形態において管の径を限定したものである。 This embodiment mainly limits the diameter of the pipe in the eleventh embodiment.

[第15の実施の形態]
前記管は、非磁性体から形成された第11乃至14の実施の形態に記載の注入・吸引装置。
[Fifteenth Embodiment]
The injection/suction apparatus according to any of the eleventh to fourteenth embodiments, wherein the tube is made of a non-magnetic material.

本実施の形態は、主に第11乃至14の実施の形態において管の材料を限定したものである。 This embodiment mainly limits the material of the tube in the eleventh to fourteenth embodiments.

[第16の実施の形態]
前記ヘッドは、先端が生体組織を切開可能に形成された第11乃至15の実施の形態のいずれか1つに記載の注入・吸引装置。
[Sixteenth Embodiment]
16. The injection/suction apparatus according to any one of the eleventh to fifteenth embodiments, wherein the head has a tip formed so as to be able to cut a biological tissue.

本実施の形態は、主に第11乃至15の実施の形態においてヘッド先端の形状などを限定したものである。 This embodiment mainly limits the shape of the head tip and the like in the eleventh to fifteenth embodiments.

[第17の実施の形態]
前記ヘッドは、先端に向かって細くなる形状を有する第1のヘッド部と、前記第1のヘッド部に所定の間隔を有して配置され、後端に向かって細くなる形状を有する第2のヘッド部と、前記第1及び第2のヘッド部を接続する接続部とを備え、前記管は、その先端が前記第1及び第2のヘッド部の間に位置するように設けられた第11乃至16の実施の形態のいずれか1つに記載の注入・吸引装置。
[Seventeenth Embodiment]
The head has a first head portion having a shape that narrows toward a tip, and a second head portion that is arranged at a predetermined distance from the first head portion and has a shape that tapers toward a rear end. An eleventh portion, which includes a head portion and a connecting portion that connects the first and second head portions, and is provided such that the tip of the pipe is located between the first and second head portions. The injection/suction apparatus according to any one of Embodiments 1 to 16.

本実施の形態は、主に第11乃至16の実施の形態においてヘッドの全体的な形状などを限定したものである。 This embodiment mainly limits the overall shape of the head in the eleventh to sixteenth embodiments.

[第18の実施の形態]
前記管は、先端が生体組織を切開可能に形成された第11乃至17の実施の形態のいずれか1つに記載の注入・吸引装置。
[Eighteenth Embodiment]
The injection/suction device according to any one of the eleventh to seventeenth embodiments, wherein a distal end of the tube is formed so that a living tissue can be incised.

本実施の形態は、主に第11乃至17の実施の形態において管先端の形状などを限定したものである。 This embodiment mainly limits the shape of the tube tip in the eleventh to seventeenth embodiments.

[第19の実施の形態]
磁性材料から形成され、体内で磁界によって移動できるヘッドと、先端が開口した状態で前記ヘッドに取り付けられ、前記先端の開口部を介して液体を注入又は吸引可能な管と、前記ヘッド又は前記管の先端側の位置に存在するマークとを有する注入・吸引装置と、前記ヘッドに磁界を付与可能な電磁石と、前記電磁石が付与する磁界によって前記ヘッドに働く磁力の大きさ及び向きとを制御可能な移動制御部とを有する移動装置と、前記マークの位置を求め、前記マークの位置に基づいて前記ヘッドの位置を検出可能な位置検出装置と、を備えた注入・吸引システム。
[Nineteenth Embodiment]
A head formed of a magnetic material and movable by a magnetic field in the body, a tube attached to the head with its tip open and capable of injecting or sucking a liquid through the opening of the tip, the head or the tube An injection/suction device having a mark present at the position on the tip side, an electromagnet capable of applying a magnetic field to the head, and the magnitude and direction of the magnetic force acting on the head by the magnetic field applied by the electromagnet can be controlled. An injection/suction system including: a moving device having a different movement control section; and a position detecting device capable of obtaining the position of the mark and detecting the position of the head based on the position of the mark.

第1〜10の実施の形態などが、本実施の形態に該当する。 The first to tenth embodiments and the like correspond to this embodiment.

[第20の実施の形態]
磁性材料から形成され、最大幅が100μm以下であり、体内で磁界によって移動できるヘッドと、先端が開口した状態で前記ヘッドに取り付けられ、前記先端の開口部を介して液体を注入又は吸引可能な管と、前記ヘッド又は前記管の先端側の位置に存在するマークとを有する注入・吸引装置と、前記ヘッドに磁界を付与可能な電磁石と、前記電磁石が付与する磁界によって前記ヘッドに働く磁力の大きさ及び向きとを制御可能な移動制御部とを有する移動装置と、前記マークの位置を求め、前記マークの位置に基づいて前記ヘッドの位置を検出可能な位置検出装置と、を備えた注入・吸引システム。
[Twentieth Embodiment]
A head formed of a magnetic material, having a maximum width of 100 μm or less, and movable in a body by a magnetic field, and a head that is attached to the head with its tip open and can inject or suck liquid through the opening of the tip An injecting/suctioning device having a tube and a mark existing at the head or a position on the tip side of the tube, an electromagnet capable of imparting a magnetic field to the head, and a magnetic force acting on the head by the magnetic field imparted by the electromagnet. Injection including a movement device having a movement control unit capable of controlling the size and direction, and a position detection device capable of obtaining the position of the mark and detecting the position of the head based on the position of the mark・Suction system.

本実施の形態は、主に第19の実施の形態において管の径を限定したものである。 This embodiment mainly limits the diameter of the tube in the nineteenth embodiment.

[第21の実施の形態]
磁性材料から形成され、最大幅が5μm以下であり、体内で磁界によって移動できるヘッドと、先端が開口した状態で前記ヘッドに取り付けられ、前記先端の開口部を介して液体を注入又は吸引可能な管と、前記ヘッド又は前記管の先端側の位置に存在するマークとを有する注入・吸引装置と、前記ヘッドに磁界を付与可能な電磁石と、前記電磁石が付与する磁界によって前記ヘッドに働く磁力の大きさ及び向きとを制御可能な移動制御部とを有する移動装置と、前記マークの位置を求め、前記マークの位置に基づいて前記ヘッドの位置を検出可能な位置検出装置と、を備えた注入・吸引システム。
[Twenty-first Embodiment]
A head formed of a magnetic material, having a maximum width of 5 μm or less, and movable by a magnetic field inside the body, and a head attached to the head with its tip open, capable of injecting or sucking a liquid through the opening of the tip An injecting/suctioning device having a tube and a mark existing at the head or a position on the tip side of the tube, an electromagnet capable of imparting a magnetic field to the head, and a magnetic force acting on the head by the magnetic field imparted by the electromagnet. Injection including a movement device having a movement control unit capable of controlling the size and direction, and a position detection device capable of obtaining the position of the mark and detecting the position of the head based on the position of the mark・Suction system.

本実施の形態は、主に第19の実施の形態において管の径を限定したものである。 This embodiment mainly limits the diameter of the tube in the nineteenth embodiment.

[第22の実施の形態]
磁性材料から形成され、最大幅が1μm以下であり、体内で磁界によって移動できるヘッドと、先端が開口した状態で前記ヘッドに取り付けられ、前記先端の開口部を介して液体を注入又は吸引可能な管と、前記ヘッド又は前記管の先端側の位置に存在するマークとを有する注入・吸引装置と、前記ヘッドに磁界を付与可能な電磁石と、前記電磁石が付与する磁界によって前記ヘッドに働く磁力の大きさ及び向きとを制御可能な移動制御部とを有する移動装置と、前記マークの位置を求め、前記マークの位置に基づいて前記ヘッドの位置を検出可能な位置検出装置と、を備えた注入・吸引システム。
[Twenty-second Embodiment]
A head formed of a magnetic material, having a maximum width of 1 μm or less, and movable in a body by a magnetic field, and a head attached to the head with the tip open, and liquid can be injected or sucked through the opening of the tip. An injecting/suctioning device having a tube and a mark existing at the head or a position on the tip side of the tube, an electromagnet capable of imparting a magnetic field to the head, and a magnetic force acting on the head by the magnetic field imparted by the electromagnet. Injection including a movement device having a movement control unit capable of controlling the size and direction, and a position detection device capable of obtaining the position of the mark and detecting the position of the head based on the position of the mark・Suction system.

本実施の形態は、主に第19の実施の形態において管の径を限定したものである。 This embodiment mainly limits the diameter of the tube in the nineteenth embodiment.

[第23の実施の形態]
前記移動装置の移動制御部は、前記電磁石が付与する磁界によって前記ヘッドに働く磁力の大きさ及び向きを調節して、前記管が目的位置に対してほぼ真っ直ぐに挿し込まれるように前記ヘッドの進行方向制御を行うことが可能な移動制御部である第19乃至22の実施の形態に記載の注入・吸引システム。
[Twenty-third Embodiment]
The movement control unit of the moving device adjusts the magnitude and direction of the magnetic force acting on the head by the magnetic field applied by the electromagnet, and the head of the head is inserted so that the tube is inserted almost straight to the target position. The injection/suction system according to any of the nineteenth to twenty-second embodiments, which is a movement control unit capable of controlling the traveling direction.

本実施の形態は、第19乃至22の実施の形態において、主に移動装置の移動制御部の動作を限定したものである。 The present embodiment mainly limits the operation of the movement control unit of the mobile device in the nineteenth to twenty-second embodiments.

[第24の実施の形態]
前記位置検出装置は、透視撮影用センサを有し前記透視撮影用センサによって前記マークを撮影可能な撮影部と、前記撮影部によって撮影された前記マークに基づいて前記ヘッドの位置を検出可能な位置検出部とを有する位置検出装置である、第19乃至22の実施の形態に記載の注入・吸引システム。
[Twenty-fourth Embodiment]
The position detection device has a fluoroscopic imaging sensor, and an imaging unit capable of imaging the mark by the fluoroscopic imaging sensor, and a position capable of detecting the position of the head based on the mark imaged by the imaging unit. The injection/suction system according to any of the nineteenth to twenty-second embodiments, which is a position detection device having a detection unit.

第1〜7、第10の実施の形態などが、本実施の形態に該当する。 The first to seventh and tenth embodiments and the like correspond to this embodiment.

[第25の実施の形態]
前記移動装置の移動制御部は、前記電磁石が付与する磁界によって前記ヘッドに働く磁力の大きさ及び向きを調節して、前記管が目的位置に対してほぼ真っ直ぐに挿し込まれるように前記ヘッドの進行方向制御を行うことが可能な移動制御部である第24の実施の形態に記載の注入・吸引システム。
[Twenty-fifth Embodiment]
The movement control unit of the moving device adjusts the magnitude and direction of the magnetic force acting on the head by the magnetic field applied by the electromagnet, and the head of the head is inserted so that the tube is inserted almost straight to the target position. The injection/suction system according to the twenty-fourth embodiment, which is a movement control unit capable of controlling the traveling direction.

本実施の形態は、第24の実施の形態において、主に移動装置の移動制御部の動作を限定したものである。 This embodiment mainly limits the operation of the movement control unit of the mobile device in the twenty-fourth embodiment.

[第26の実施の形態]
前記ヘッド又は前記管の先端側の位置に、前記ヘッド及び前記管とは別に前記マークを形成した、第24又は25の実施の形態に記載の注入・吸引システム。
[Twenty-sixth Embodiment]
The injection/suction system according to the twenty-fourth or twenty-fifth embodiment, wherein the mark is formed separately from the head and the tube at a position on the tip side of the head or the tube.

本実施の形態は、第24又は25の実施の形態において、主にマークの形成位置を限定したものである。 This embodiment mainly limits the mark forming position in the 24th or 25th embodiment.

[第27の実施の形態]
前記ヘッドの材料は前記透視撮影用センサによって透過撮影可能な物質である、第24又は第25の実施の形態に記載の注入・吸引システム。
[Twenty-seventh Embodiment]
The injection/suction system according to the twenty-fourth or twenty-fifth embodiment, wherein the material of the head is a substance that can be imaged through the fluoroscopic sensor.

本実施の形態は、第24又は第25の実施の形態において、主にマークの形成位置を限定したものである。 This embodiment mainly limits the mark forming position in the 24th or 25th embodiment.

[第28の実施の形態]
前記位置検出装置の位置検出部は、画像認識処理を行うことが可能な画像認識処理部を有し、以下の1〜3の手順で前記ヘッドの位置を検出することが可能な位置検出部である、第24乃至27の実施の形態のいずれか1つに記載の注入・吸引システム。

1.前記撮影部によって画像データを用意する。
2.前記画像データにおいて前記マークに該当する部分を前記画像認識処理部によって探し、前記画像データの撮影範囲における前記マークの位置を求める。
3.予め前記撮影部が有する透視撮影用センサの三次元位置を計測しておき、前記画像データの撮影範囲における前記マークの位置に、前記撮影部が有する透視撮影用センサの三次元位置を加えて、前記ヘッドの位置を求める。
[Twenty-eighth Embodiment]
The position detection unit of the position detection device has an image recognition processing unit capable of performing image recognition processing, and is a position detection unit capable of detecting the position of the head by the following procedures 1 to 3. The injection/suction system according to any one of the twenty-fourth to twenty-seventh embodiments.

1. Image data is prepared by the photographing unit.
2. A portion of the image data corresponding to the mark is searched for by the image recognition processing unit, and the position of the mark in the shooting range of the image data is obtained.
3. The three-dimensional position of the fluoroscopic imaging sensor included in the imaging unit is measured in advance, and the three-dimensional position of the fluoroscopic imaging sensor included in the imaging unit is added to the position of the mark in the imaging range of the image data. The position of the head is obtained.

本実施の形態は、第24乃至27の実施の形態において、主にヘッドの位置検出の手順を限定したものである。 This embodiment mainly limits the procedure for detecting the position of the head in the 24th to 27th embodiments.

本実施の形態は、撮影部が有する透視撮影用センサの三次元位置を、撮影部の製造時などに予め人の手などにより計測しておく場合の実施の形態も含む。例えば、巨大CCDセンサを用いて撮影を行う場合、通常は、巨大CCDセンサを所定の位置に固定して動かさないので、本実施の形態に該当する。 The present embodiment also includes an embodiment in which the three-dimensional position of the fluoroscopic imaging sensor included in the imaging unit is measured in advance by a human hand or the like when the imaging unit is manufactured. For example, when an image is captured using a giant CCD sensor, the giant CCD sensor is usually fixed and not moved at a predetermined position, which corresponds to the present embodiment.

[第29の実施の形態]
前記位置検出装置は、前記撮影部が有する透視撮影用センサの三次元位置を計測可能な透視撮影用センサ位置検出部を有し、前記透視撮影用センサ位置検出部によって、前記撮影部が有する透視撮影用センサの三次元位置を計測することが可能な位置検出装置である、第28の実施の形態に記載の注入・吸引システム。
[Twenty-ninth Embodiment]
The position detection device includes a fluoroscopic imaging sensor position detection unit capable of measuring a three-dimensional position of a fluoroscopic imaging sensor included in the imaging unit, and the fluoroscopic imaging sensor position detection unit allows the fluoroscopic imaging unit to perform fluoroscopic observation. The injection/suction system according to the twenty-eighth embodiment, which is a position detection device capable of measuring the three-dimensional position of the imaging sensor.

本実施の形態は、第28の実施の形態において、撮影部が有する透視撮影用センサの三次元位置を、予め人の手などにより計測するのではなく、専用の位置センサによって計測する場合などの実施の形態である。 This embodiment is different from the twenty-eighth embodiment in that the three-dimensional position of the fluoroscopic imaging sensor included in the imaging unit is measured by a dedicated position sensor instead of being measured in advance by a human hand or the like. It is an embodiment.

[第30の実施の形態]
前記撮影部が有する透視撮影用センサが一対の二次元画像センサであり、1において用意する前記画像データが、互いに直交する方向から撮影された一対の画像データであり、2において、それぞれの前記画像データにおいて前記マークに該当する部分を前記画像認識処理部によって探して前記画像データの撮影範囲における前記マークの二次元位置を求め、次に、一対の前記画像データの撮影範囲における前記マークの二次元位置を直交方向に合成して前記画像データの撮影範囲における前記マークの三次元位置を求め、3において、予め前記撮影部が有する透視撮影用センサの三次元位置を計測しておき、前記画像データの撮影範囲における前記マークの三次元位置に、前記撮影部が有する透視撮影用センサの三次元位置を加えて、前記ヘッドの位置とする、第28又は第29の実施の形態に記載の注入・吸引システム。
[Thirtieth Embodiment]
The fluoroscopic imaging sensor of the imaging unit is a pair of two-dimensional image sensors, the image data prepared in 1 is a pair of image data captured from mutually orthogonal directions, and in 2 the respective images The image recognition processing unit searches for a portion corresponding to the mark in the data to obtain the two-dimensional position of the mark in the photographing range of the image data, and then the two-dimensional position of the mark in the photographing range of the pair of image data. The three-dimensional position of the mark in the image capturing range of the image data is obtained by combining the positions in the orthogonal direction, and the three-dimensional position of the fluoroscopic imaging sensor included in the image capturing unit is measured in advance in 3, and the image data is acquired. The injection/injection according to the twenty-eighth or twenty-ninth embodiment, wherein the position of the head is obtained by adding the three-dimensional position of the fluoroscopic imaging sensor included in the image capturing unit to the three-dimensional position of the mark in the image capturing range. Suction system.

本実施の形態は、第28又は第29の実施の形態において、1〜3の手順を限定したものである。 The present embodiment limits the procedure of 1 to 3 in the 28th or 29th embodiment.

なお、2〜3の代わりに、
それぞれの前記画像データにおいて前記マークに該当する部分を前記画像認識処理部によって探して前記画像データの撮影範囲における前記マークの二次元位置を求め、
次に、それぞれの前記画像データの撮影範囲における前記マークの二次元位置に、前記透視撮影用センサの三次元位置を加えて、それぞれの前記画像データの撮影範囲における前記マークの三次元位置を求め、一対の前記画像データの撮影範囲における前記マークの三次元位置を直交方向に合成して、前記ヘッドの位置とする。
としてもよい。
In addition, instead of 2-3
In the respective image data, a portion corresponding to the mark is searched by the image recognition processing unit to obtain a two-dimensional position of the mark in a shooting range of the image data,
Next, the three-dimensional position of the mark in the imaging range of each image data is obtained by adding the three-dimensional position of the fluoroscopic imaging sensor to the two-dimensional position of the mark in the imaging range of each image data. , The three-dimensional position of the mark in the shooting range of the pair of image data is combined in the orthogonal direction to obtain the position of the head.
May be

第1〜4、第10の実施の形態などが、本実施の形態に該当する。 The first to fourth and tenth embodiments and the like correspond to this embodiment.

[第31の実施の形態]
前記撮影部が有する透視撮影用センサが断面画像を得る二次元画像センサであり、1において用意する前記画像データが、それぞれの撮影対象の面が互いに水平な複数の画像データであり、2において、前記画像データにおいて前記マークに該当する部分を前記画像認識処理部によって探して前記画像データの撮影範囲における前記マークの二次元位置を求め、3において、前記撮影部が有する透視撮影用センサの三次元位置を、前記撮影部が有する透視撮影用センサの撮影対象の面の基準位置の三次元位置とした、第28の実施の形態に記載の注入・吸引システム。
[Thirty-first Embodiment]
The fluoroscopic imaging sensor included in the imaging unit is a two-dimensional image sensor that obtains a cross-sectional image, and the image data prepared in 1 is a plurality of image data whose surfaces to be imaged are horizontal to each other. In the image data, a portion corresponding to the mark is searched for by the image recognition processing unit to obtain a two-dimensional position of the mark in the photographing range of the image data. The injection/suction system according to the twenty-eighth embodiment, wherein the position is a three-dimensional position of the reference position of the surface of the imaging target of the fluoroscopic imaging sensor included in the imaging unit.

本実施の形態は、第28の実施の形態において、1〜3の手順を限定したものである。 This embodiment limits the procedure of 1 to 3 in the 28th embodiment.

第5〜7の実施の形態などが、本実施の形態に該当する。 The fifth to seventh embodiments and the like correspond to this embodiment.

[第32の実施の形態]
前記撮影部が有する透視撮影用センサが断面画像を得る二次元画像センサであり、前記透視撮影用センサ位置検出部が、前記撮影部が有する透視撮影用センサの撮影対象の範囲の基準位置を計測可能な位置検出部であり、1において用意する前記画像データが、それぞれの撮影対象の面が互いに水平な複数の画像データであり、2において、前記画像データにおいて前記マークに該当する部分を前記画像認識処理部によって探して前記画像データの撮影範囲における前記マークの二次元位置を求め、3において、前記撮影部が有する透視撮影用センサの三次元位置を、前記撮影部が有する透視撮影用センサの撮影対象の面の基準位置の三次元位置とした、第29の実施の形態に記載の注入・吸引システム。
[Thirty-second Embodiment]
The fluoroscopic imaging sensor included in the imaging unit is a two-dimensional image sensor that obtains a cross-sectional image, and the fluoroscopic imaging sensor position detection unit measures a reference position in the imaging target range of the fluoroscopic imaging sensor included in the imaging unit. A possible position detecting unit, wherein the image data prepared in 1 is a plurality of image data in which the surfaces of respective photographing targets are horizontal to each other, and in 2, the portion corresponding to the mark in the image data is the image. The recognition processing unit searches for the two-dimensional position of the mark in the imaging range of the image data, and in step 3, the three-dimensional position of the fluoroscopic imaging sensor included in the imaging unit is set to the three-dimensional position of the fluoroscopic imaging sensor included in the imaging unit. The injection/suction system according to the twenty-ninth embodiment, which is a three-dimensional position of the reference position of the surface to be imaged.

本実施の形態は、第29の実施の形態において、1〜3の手順を限定したものである。 The present embodiment limits the procedure of 1 to 3 in the 29th embodiment.

本実施の形態は、第31の実施の形態において、撮影部が有する透視撮影用センサの三次元位置を、予め人の手などにより計測するのではなく、専用の位置センサによって計測する場合などの実施の形態である。 In this embodiment, the three-dimensional position of the fluoroscopic imaging sensor included in the imaging unit in the thirty-first embodiment is not previously measured by a human hand or the like, but is measured by a dedicated position sensor. It is an embodiment.

[第33の実施の形態]
前記位置検出装置の位置検出部は、画像認識処理を行うことが可能な画像認識処理部を有し、前記管の材料は前記透視撮影用センサによって透過撮影可能な物質であり、前記位置検出装置の位置検出部が有する画像認識処理部は、前記撮影部により用意した画像データに映った前記管の像のうち前記管の先端側に該当する部分を前記マークの像として扱う画像認識処理部である、第24又は第25の実施の形態に記載の注入・吸引システム。
[Thirty-Third Embodiment]
The position detection unit of the position detection device has an image recognition processing unit capable of performing image recognition processing, and the material of the tube is a substance that can be imaged through the fluoroscopic sensor for transmission imaging. The image recognition processing unit included in the position detection unit is an image recognition processing unit that handles a portion of the image of the tube reflected in the image data prepared by the image capturing unit, which corresponds to the distal end side of the tube, as the image of the mark. The injection/suction system according to the twenty-fourth or twenty-fifth embodiment.

本実施の形態は、第24又は第25の実施の形態において、主にマークの形成位置を限定したものである。 This embodiment mainly limits the mark forming position in the 24th or 25th embodiment.

[第34の実施の形態]
前記位置検出装置の位置検出部は、画像認識処理を行うことが可能な画像認識処理部を有し、以下の1〜3の手順で前記ヘッドの位置を検出することが可能な位置検出部である、第33の実施の形態に記載の注入・吸引システム。

1.前記撮影部によって画像データを用意する。
2.前記画像データにおいて前記マークに該当する部分を前記画像認識処理部によって探し、前記画像データの撮影範囲における前記マークの位置を求める。
3.予め前記撮影部が有する透視撮影用センサの三次元位置を計測しておき、前記画像データの撮影範囲における前記マークの位置に、前記撮影部が有する透視撮影用センサの三次元位置を加えて、前記ヘッドの位置を求める。
[Thirty-fourth Embodiment]
The position detection unit of the position detection device has an image recognition processing unit capable of performing image recognition processing, and is a position detection unit capable of detecting the position of the head by the following procedures 1 to 3. The injection/suction system according to the thirty-third embodiment.

1. Image data is prepared by the photographing unit.
2. A portion of the image data corresponding to the mark is searched for by the image recognition processing unit, and the position of the mark in the shooting range of the image data is obtained.
3. The three-dimensional position of the fluoroscopic imaging sensor included in the imaging unit is measured in advance, and the three-dimensional position of the fluoroscopic imaging sensor included in the imaging unit is added to the position of the mark in the imaging range of the image data. The position of the head is obtained.

本実施の形態は、第33の実施の形態において、主にヘッドの位置検出の手順を限定したものである。 In this embodiment, the procedure of head position detection is mainly limited in the thirty-third embodiment.

本実施の形態は、撮影部が有する透視撮影用センサの三次元位置を、撮影部の製造時などに予め人の手などにより計測しておく場合の実施の形態も含む。例えば、巨大CCDセンサを用いて撮影を行う場合、通常は、巨大CCDセンサを所定の位置に固定して動かさないので、本実施の形態に該当する。 The present embodiment also includes an embodiment in which the three-dimensional position of the fluoroscopic imaging sensor included in the imaging unit is measured in advance by a human hand or the like when the imaging unit is manufactured. For example, when an image is captured using a giant CCD sensor, the giant CCD sensor is usually fixed and not moved at a predetermined position, which corresponds to the present embodiment.

[第35の実施の形態]
前記位置検出装置の位置検出部は以下の1〜3の手順で前記ヘッドの位置を検出することが可能な位置検出部である、第33の実施の形態に記載の注入・吸引システム。

1.前記撮影部によって画像データを用意する。
2.前記画像データに映った前記管の像のうち前記管の先端側に該当する部分を前記マークの像として扱って、前記画像データにおいて前記マークに該当する部分を前記画像認識処理部によって探し、前記画像データの撮影範囲における前記マークの位置を求める。
3.予め前記撮影部が有する透視撮影用センサの三次元位置を計測しておき、前記画像データの撮影範囲における前記マークの位置に、前記撮影部が有する透視撮影用センサの三次元位置を加えて、前記ヘッドの位置を求める。
[35th Embodiment]
The injection/suction system according to the thirty-third embodiment, wherein the position detection unit of the position detection device is a position detection unit capable of detecting the position of the head by the following procedures 1 to 3.

1. Image data is prepared by the photographing unit.
2. Of the image of the tube shown in the image data, the portion corresponding to the tip side of the tube is treated as the image of the mark, and the portion corresponding to the mark in the image data is searched for by the image recognition processing unit. The position of the mark in the shooting range of the image data is obtained.
3. The three-dimensional position of the fluoroscopic imaging sensor included in the imaging unit is measured in advance, and the three-dimensional position of the fluoroscopic imaging sensor included in the imaging unit is added to the position of the mark in the imaging range of the image data. The position of the head is obtained.

本実施の形態は、第33の実施の形態について、主にヘッドの位置検出の手順を限定したものである。 This embodiment mainly limits the procedure for detecting the position of the head in the thirty-third embodiment.

本実施の形態は、撮影部が有する透視撮影用センサの三次元位置を、撮影部の製造時などに予め人の手などにより計測しておく場合の実施の形態も含む。例えば、巨大CCDセンサを用いて撮影を行う場合、通常は、巨大CCDセンサを所定の位置に固定して動かさないので、本実施の形態に該当する。 The present embodiment also includes an embodiment in which the three-dimensional position of the fluoroscopic imaging sensor included in the imaging unit is measured in advance by a human hand or the like when the imaging unit is manufactured. For example, when an image is captured using a giant CCD sensor, the giant CCD sensor is usually fixed and not moved at a predetermined position, which corresponds to the present embodiment.

[第36の実施の形態]
前記位置検出装置は、前記撮影部が有する透視撮影用センサの三次元位置を計測可能な透視撮影用センサ位置検出部を有し、前記透視撮影用センサ位置検出部によって、前記撮影部が有する透視撮影用センサの三次元位置を計測することが可能な位置検出装置である、第34又は35の実施の形態に記載の注入・吸引システム。
[Thirty-sixth Embodiment]
The position detection device includes a fluoroscopic imaging sensor position detection unit capable of measuring a three-dimensional position of a fluoroscopic imaging sensor included in the imaging unit, and the fluoroscopic imaging sensor position detection unit allows the fluoroscopic imaging unit to perform fluoroscopic observation. The injection/suction system according to the 34th or 35th embodiment, which is a position detection device capable of measuring the three-dimensional position of an imaging sensor.

本実施の形態は、第34又は35の実施の形態について、撮影部が有する透視撮影用センサの三次元位置を、予め人の手などにより計測するのではなく、専用の位置センサによって計測する場合などの実施の形態である。 The present embodiment differs from the 34th or 35th embodiment in that the three-dimensional position of the fluoroscopic imaging sensor included in the imaging unit is measured by a dedicated position sensor instead of being measured beforehand by a human hand or the like. And the like.

[第37の実施の形態]
前記撮影部が有する透視撮影用センサが一対の二次元画像センサであり、1において用意する前記画像データが、互いに直交する方向から撮影された一対の画像データであり、2において、それぞれの前記画像データにおいて前記マークに該当する部分を前記画像認識処理部によって探して前記画像データの撮影範囲における前記マークの二次元位置を求め、次に、一対の前記画像データの撮影範囲における前記マークの二次元位置を直交方向に合成して前記画像データの撮影範囲における前記マークの三次元位置を求め、3において、予め前記撮影部が有する透視撮影用センサの三次元位置を計測しておき、前記画像データの撮影範囲における前記マークの三次元位置に、前記撮影部が有する透視撮影用センサの三次元位置を加えて、前記ヘッドの位置とする、第34乃至36の実施の形態のいずれか1つに記載の注入・吸引システム。
[37th Embodiment]
The fluoroscopic imaging sensor of the imaging unit is a pair of two-dimensional image sensors, the image data prepared in 1 is a pair of image data captured from mutually orthogonal directions, and in 2 the respective images The image recognition processing unit searches for a portion corresponding to the mark in the data to obtain the two-dimensional position of the mark in the photographing range of the image data, and then the two-dimensional position of the mark in the photographing range of the pair of image data. The three-dimensional position of the mark in the image capturing range of the image data is obtained by combining the positions in the orthogonal direction, and the three-dimensional position of the fluoroscopic imaging sensor included in the image capturing unit is measured in advance in 3, and the image data is acquired. In any one of the 34th to 36th embodiments, the position of the head is obtained by adding the three-dimensional position of the fluoroscopic imaging sensor included in the image capturing unit to the three-dimensional position of the mark in the image capturing range. The described injection/suction system.

本実施の形態は、第34乃至36の実施の形態において、1〜3の手順を限定したものである。 This embodiment limits the procedure of 1 to 3 in the 34th to 36th embodiments.

なお、2〜3の代わりに、
それぞれの前記画像データにおいて前記マークに該当する部分を前記画像認識処理部によって探して前記画像データの撮影範囲における前記マークの二次元位置を求め、
次に、それぞれの前記画像データの撮影範囲における前記マークの二次元位置に、前記透視撮影用センサの三次元位置を加えて、それぞれの前記画像データの撮影範囲における前記マークの三次元位置を求め、一対の前記画像データの撮影範囲における前記マークの三次元位置を直交方向に合成して、前記ヘッドの位置とする。
としてもよい。
In addition, instead of 2-3
In the respective image data, a portion corresponding to the mark is searched by the image recognition processing unit to obtain a two-dimensional position of the mark in a shooting range of the image data,
Next, the three-dimensional position of the mark in the imaging range of each image data is obtained by adding the three-dimensional position of the fluoroscopic imaging sensor to the two-dimensional position of the mark in the imaging range of each image data. , The three-dimensional position of the mark in the shooting range of the pair of image data is combined in the orthogonal direction to obtain the position of the head.
May be

第1〜4、第10の実施の形態において、管の全体の像又は広い範囲の像の先端側をマークとして扱う場合などが、本実施の形態に該当する。 In the first to fourth and tenth embodiments, the case where the tip side of the entire image of the tube or the image of a wide range is treated as a mark corresponds to the present embodiment.

[第38の実施の形態]
前記撮影部が有する透視撮影用センサが断面画像を得る二次元画像センサであり、1において用意する前記画像データが、それぞれの撮影対象の面が互いに水平な複数の画像データであり、2において、前記画像データにおいて前記管に該当する部分を前記画像認識処理部によって探して、見つかった前記管に該当する部分のうち前記管の根元側ではない方の最も体外側を撮影した前記画像データにおいて見つかったものを前記マークに該当する部分と扱って、前記画像データにおける前記マークの二次元位置を求め、3において、前記撮影部が有する透視撮影用センサの三次元位置を、前記撮影部が有する透視撮影用センサの撮影対象の面の基準位置の三次元位置とした、第34乃至36の実施の形態のいずれか1つに記載の注入・吸引システム。
[38th Embodiment]
The fluoroscopic imaging sensor included in the imaging unit is a two-dimensional image sensor that obtains a cross-sectional image, and the image data prepared in 1 is a plurality of image data whose surfaces to be imaged are horizontal to each other. The image recognition processing unit searches for a portion corresponding to the tube in the image data, and is found in the image data obtained by photographing the outermost part of the portion corresponding to the found tube that is not the root side of the tube. The two-dimensional position of the mark in the image data is obtained by treating the one corresponding to the mark as the part corresponding to the mark, and in 3 the perspective of the three-dimensional position of the fluoroscopic imaging sensor included in the imaging unit is included in the imaging unit. The injection/suction system according to any one of the thirty-fourth to thirty-sixth embodiments, wherein the three-dimensional position of the reference position of the surface of the imaging target of the imaging sensor is used.

本実施の形態は、第34乃至36の実施の形態において、1〜3の手順を限定したものである。 This embodiment limits the procedure of 1 to 3 in the 34th to 36th embodiments.

第5〜7の実施の形態において、管の全体の像又は広い範囲の像の先端側をマークとして扱う場合などが、本実施の形態に該当する。 In the fifth to seventh embodiments, the case where the tip side of the entire image of the tube or the image of a wide range is treated as a mark corresponds to the present embodiment.

[第39の実施の形態]
前記撮影部が有する透視撮影用センサが断面画像を得る二次元画像センサであり、前記透視撮影用センサ位置検出部が、前記撮影部が有する透視撮影用センサの撮影対象の範囲の基準位置を計測可能な位置検出部であり、1において用意する前記画像データが、それぞれの撮影対象の面が互いに水平な複数の画像データであり、2において、前記画像データにおいて前記管に該当する部分を前記画像認識処理部によって探して、見つかった前記管に該当する部分のうち前記管の根元側ではない方の最も体外側を撮影した前記画像データにおいて見つかったものを前記マークに該当する部分と扱って、前記画像データにおける前記マークの二次元位置を求め、3において、前記撮影部が有する透視撮影用センサの三次元位置を、前記撮影部が有する透視撮影用センサの撮影対象の面の基準位置の三次元位置とした、第36の実施の形態に記載の注入・吸引システム。
[Thirty-ninth Embodiment]
The fluoroscopic imaging sensor included in the imaging unit is a two-dimensional image sensor that obtains a cross-sectional image, and the fluoroscopic imaging sensor position detection unit measures a reference position in the imaging target range of the fluoroscopic imaging sensor included in the imaging unit. A possible position detection unit, wherein the image data prepared in 1 is a plurality of image data in which the surfaces of respective photographing targets are horizontal to each other, and in 2, the portion corresponding to the tube in the image data is the image. Searching by the recognition processing unit, of the parts corresponding to the found tube, the one found in the image data of the outermost part of the part that is not the root side of the tube is treated as the part corresponding to the mark, The two-dimensional position of the mark in the image data is obtained, and in 3, the three-dimensional position of the fluoroscopic imaging sensor included in the imaging unit is a tertiary position of the reference position of the imaging target surface of the fluoroscopic imaging sensor included in the imaging unit. The injection/suction system according to the thirty-sixth embodiment in the original position.

本実施の形態は、第36の実施の形態において、1〜3の手順を限定したものである。 This embodiment limits the procedures of 1 to 3 in the 36th embodiment.

本実施の形態は、第38の実施の形態において、撮影部が有する透視撮影用センサの三次元位置を、予め人の手などにより計測するのではなく、専用の位置センサによって計測する場合などの実施の形態である。 This embodiment is different from the thirty-eighth embodiment in that the three-dimensional position of the fluoroscopic imaging sensor included in the imaging unit is measured by a dedicated position sensor instead of being measured beforehand by a human hand or the like. It is an embodiment.

[第40の実施の形態]
前記位置検出装置は、それぞれの撮影対象の面が互いに水平な複数の断面画像データから間を補完して三次元画像データを作製する断面画像三次元化処理部を有し、前記撮影部が有する透視撮影用センサが断面画像を得る二次元画像センサであり、前記画像認識処理部が、三次元的に画像認識処理を行うことが可能な画像認識処理部であり、1において、断面画像三次元化処理部によって、前記撮影部が有する透視撮影用センサにより撮影されたそれぞれの撮影対象の面が互いに水平な複数の画像データから作製された三次元画像データを用意し、2において、前記画像データにおいて前記マークに該当する部分を前記画像認識処理部によって探して前記画像データの撮影範囲における前記マークの三次元位置を求め、3において、前記撮影部が有する透視撮影用センサの三次元位置を、前記撮影部が有する透視撮影用センサの撮影対象の範囲の基準位置の三次元位置とした、第34乃至36の実施の形態のいずれか1つに記載の注入・吸引システム。
[40th Embodiment]
The position detection device includes a cross-sectional image three-dimensionalization processing unit that creates three-dimensional image data by complementing a plurality of cross-sectional image data whose surfaces to be imaged are mutually horizontal, and the imaging unit has The fluoroscopic imaging sensor is a two-dimensional image sensor that obtains a cross-sectional image, the image recognition processing unit is an image recognition processing unit that can perform three-dimensional image recognition processing, and in 1, the cross-sectional image three-dimensional The conversion processing unit prepares three-dimensional image data created from a plurality of image data whose respective surfaces to be imaged, which are imaged by the fluoroscopic imaging sensor included in the image capturing unit, are prepared. In 3, the image recognition processing unit is searched for the portion corresponding to the mark to obtain the three-dimensional position of the mark in the photographing range of the image data, and in 3, the three-dimensional position of the fluoroscopic imaging sensor included in the photographing unit is The injection/suction system according to any one of the thirty-fourth to thirty-sixth embodiments, wherein a three-dimensional position of a reference position of an imaging target range of the fluoroscopic imaging sensor included in the imaging unit is set.

本実施の形態は、第34乃至36の実施の形態において、1〜3の手順を限定したものである。 This embodiment limits the procedure of 1 to 3 in the 34th to 36th embodiments.

第5〜7の実施の形態において、管の全体の像又は広い範囲の像の先端側をマークとして扱う場合などが、本実施の形態に該当する。 In the fifth to seventh embodiments, the case where the tip side of the entire image of the tube or the image of a wide range is treated as a mark corresponds to the present embodiment.

[第41の実施の形態]
前記位置検出装置は、それぞれの撮影対象の面が互いに水平な複数の断面画像データから間を補完して三次元画像データを作製する断面画像三次元化処理部を有し、前記撮影部が有する透視撮影用センサが断面画像を得る二次元画像センサであり、前記画像認識処理部が、三次元的に画像認識処理を行うことが可能な画像認識処理部であり、前記透視撮影用センサ位置検出部が、前記撮影部が有する透視撮影用センサの撮影対象の範囲の基準位置を計測可能な位置検出部であり、1において、断面画像三次元化処理部によって、前記撮影部が有する透視撮影用センサにより撮影されたそれぞれの撮影対象の面が互いに水平な複数の画像データから作製された三次元画像データを用意し、2において、前記画像データにおいて前記マークに該当する部分を前記画像認識処理部によって探して前記画像データの撮影範囲における前記マークの三次元位置を求め、3において、前記撮影部が有する透視撮影用センサの三次元位置を、前記撮影部が有する透視撮影用センサの撮影対象の範囲の基準位置の三次元位置とした、第36の実施の形態のいずれか1つに記載の注入・吸引システム。
[Forty-first Embodiment]
The position detection device includes a cross-sectional image three-dimensionalization processing unit that creates three-dimensional image data by complementing a plurality of cross-sectional image data whose surfaces to be imaged are mutually horizontal, and the imaging unit has The fluoroscopic imaging sensor is a two-dimensional image sensor that obtains a cross-sectional image, the image recognition processing unit is an image recognition processing unit that can perform three-dimensional image recognition processing, and the fluoroscopic imaging sensor position detection Is a position detection unit capable of measuring a reference position of a range of an imaging target of a fluoroscopic imaging sensor included in the imaging unit, and in 1 the cross-sectional image three-dimensionalization processing unit is used for fluoroscopic imaging included in the imaging unit. Three-dimensional image data prepared from a plurality of image data whose surfaces to be imaged by the sensor are horizontal to each other are prepared, and in 2, the image recognition processing unit identifies a portion corresponding to the mark in the image data. The three-dimensional position of the mark in the photographing range of the image data is obtained by searching the three-dimensional position of the fluoroscopic imaging sensor included in the imaging unit in 3 and the three-dimensional position of the fluoroscopic imaging sensor included in the imaging unit The injection/suction system according to any one of the thirty-sixth embodiment, wherein the three-dimensional position is the reference position of the range.

本実施の形態は、第36の実施の形態において、1〜3の手順を限定したものである。 This embodiment limits the procedures of 1 to 3 in the 36th embodiment.

本実施の形態は、第40の実施の形態において、撮影部が有する透視撮影用センサの三次元位置を、予め人の手などにより計測するのではなく、専用の位置センサによって計測する場合などの実施の形態である。 In the present embodiment, in the 40th embodiment, the three-dimensional position of the fluoroscopic imaging sensor included in the imaging unit is not preliminarily measured by a human hand or the like, but is measured by a dedicated position sensor. It is an embodiment.

[第42の実施の形態]
前記位置検出装置は、透過的に前記マークとの距離を計測できる透過測距用センサを3以上有し、前記透過測距用センサによって前記透過測距用センサと前記マークとの距離を計測可能な計測部と、前記距離に基づいて前記ヘッドの位置を検出可能な位置検出部とを有する位置検出装置である、第19乃至22の実施の形態に記載の注入・吸引システム。
[42nd Embodiment]
The position detection device has three or more transparent distance measuring sensors capable of transparently measuring the distance to the mark, and the transparent distance measuring sensor can measure the distance between the transparent distance measuring sensor and the mark. 23. The injection/suction system according to any of the nineteenth to twenty-second embodiments, which is a position detection device having a different measurement unit and a position detection unit capable of detecting the position of the head based on the distance.

第8の実施の形態などが、本実施の形態に該当する。 The eighth embodiment and the like correspond to this embodiment.

[第43の実施の形態]
前記移動装置の移動制御部は、前記電磁石が付与する磁界によって前記ヘッドに働く磁力の大きさ及び向きを調節して、前記管が目的位置に対してほぼ真っ直ぐに挿し込まれるように前記ヘッドの進行方向制御を行うことが可能な移動制御部である第42の実施の形態に記載の注入・吸引システム。
[Forty-Third Embodiment]
The movement control unit of the moving device adjusts the magnitude and direction of the magnetic force acting on the head by the magnetic field applied by the electromagnet, and the head of the head is inserted so that the tube is inserted almost straight to the target position. The injection/suction system according to the forty-second embodiment, which is a movement control unit capable of controlling the traveling direction.

本実施の形態は、第42の実施の形態において、主に移動装置の移動制御部の動作を限定したものである。 This embodiment mainly limits the operation of the movement control unit of the mobile device in the 42nd embodiment.

[第44の実施の形態]
前記ヘッド又は前記管の先端側の位置に、前記ヘッド及び前記管とは別に前記マークを形成した、第42又は43の実施の形態に記載の注入・吸引システム。
[44th Embodiment]
The injection/suction system according to the forty-second or forty-third embodiment, wherein the mark is formed separately from the head and the tube at a position on the tip side of the head or the tube.

本実施の形態は、第42又は43の実施の形態において、主にマークの形成位置を限定したものである。 This embodiment mainly limits the mark forming position in the 42nd or 43rd embodiment.

[第45の実施の形態]
前記ヘッドの材料は前記透過測距用センサによって透過測距可能な物質である、第42又は43の実施の形態に記載の注入・吸引システム。
[45th Embodiment]
The injection/suction system according to the forty-second or forty-third embodiment, wherein the material of the head is a substance capable of transmission distance measurement by the transmission distance measurement sensor.

本実施の形態は、第42又は43の実施の形態において、主にマークの形成位置を限定したものである。 This embodiment mainly limits the mark forming position in the 42nd or 43rd embodiment.

[第46の実施の形態]
前記位置検出装置の位置検出部は以下の1〜3の手順で前記ヘッドの位置を検出することが可能な位置検出部である、第42乃至45の実施の形態のいずれか1つに記載の注入・吸引システム。

1.前記透過測距用センサによって、それぞれの前記透過測距用センサと前記マークとの距離を用意する。
2.予め前記透過測距用センサの三次元位置を計測しておき、ピタゴラスの定理によって、前記距離と前記透過測距用センサの三次元位置を用いて、前記透過測距用センサのうち1つ以上と前記マークとの三次元位置の差分を求める。
3.2で求めた差分に、前記透過測距用センサの三次元位置を加えて、前記ヘッドの位置とする。
[46th Embodiment]
The position detection unit of the position detection device according to any one of the 42nd to 45th embodiments, which is a position detection unit capable of detecting the position of the head by the following procedures 1 to 3. Injection/suction system.

1. The distance between each of the transparent distance measuring sensors and the mark is prepared by the transparent distance measuring sensor.
2. One or more of the transmission distance measurement sensors are measured in advance by measuring the three-dimensional position of the transmission distance measurement sensor and using the distance and the three-dimensional position of the transmission distance measurement sensor according to the Pythagorean theorem. And the difference in the three-dimensional position between the mark and the mark is obtained.
The three-dimensional position of the transmission distance measuring sensor is added to the difference obtained in 3.2 to obtain the position of the head.

本実施の形態は、第42乃至45の実施の形態において、主にヘッドの位置検出の手順を限定したものである。 The present embodiment mainly limits the procedure of head position detection in the 42nd to 45th embodiments.

本実施の形態は、計測部が有する透視測距用センサの三次元位置を、計測部の製造時などに予め人の手などにより計測しておく場合の実施の形態も含む。例えば、電磁波測距センサを用いて計測を行う場合、通常は、電磁波測距センサを所定の位置に固定して動かさないので、本実施の形態に該当する。 The present embodiment also includes an embodiment in which the three-dimensional position of the fluoroscopic distance measuring sensor included in the measuring unit is measured in advance by a human hand or the like when the measuring unit is manufactured. For example, when the measurement is performed using the electromagnetic wave distance measuring sensor, the electromagnetic wave distance measuring sensor is usually fixed and not moved at a predetermined position, which corresponds to the present embodiment.

[第47の実施の形態]
前記位置検出装置は、前記透過測距用センサの三次元位置を計測可能な透過測距用センサ位置検出部を有し、前記透過測距用センサ位置検出部によって、前記透過測距用センサの三次元位置を計測することが可能な位置検出装置である、第46の実施の形態に記載の注入・吸引システム。
[Forty-seventh Embodiment]
The position detection device includes a transmission distance measurement sensor position detection unit capable of measuring a three-dimensional position of the transmission distance measurement sensor, and the transmission distance measurement sensor position detection unit detects the transmission distance measurement sensor position. The injection/suction system according to the 46th embodiment, which is a position detection device capable of measuring a three-dimensional position.

本実施の形態は、第46の実施の形態において、計測部が有する透過測距用センサの三次元位置を、予め人の手などにより計測するのではなく、専用の位置センサによって計測する場合などの実施の形態である。 In the present embodiment, in the 46th embodiment, the three-dimensional position of the transmission distance measurement sensor included in the measurement unit is measured by a dedicated position sensor instead of being measured beforehand by a human hand or the like. It is an embodiment of.

[第48の実施の形態]
前記マークは、撮影部用マーク及び計測部用マークであり、前記位置検出装置は、透視撮影用センサを有し前記透視撮影用センサによって前記撮影部用マークを撮影可能な撮影部と、透過的に前記計測部用マークとの距離を計測できる透過測距用センサを有し前記透過測距用センサによって前記透過測距用センサと前記計測部用マークとの距離を計測可能な計測部と、前記撮影部によって撮影された前記撮影部用マーク及び前記距離に基づいて前記ヘッドの位置を検出可能な位置検出部とを有する位置検出装置である、第19乃至22の実施の形態に記載の注入・吸引システム。
[48th Embodiment]
The marks are a photographing unit mark and a measuring unit mark, and the position detection device includes a photographing unit that has a fluoroscopic photographing sensor and can photograph the photographing unit mark by the fluoroscopic photographing sensor; A measuring unit capable of measuring the distance between the transparent distance measuring sensor and the measuring unit mark by the transparent distance measuring sensor having a transparent distance measuring sensor capable of measuring the distance to the measuring unit mark; The injection according to any one of the nineteenth to twenty-second embodiments, which is a position detection device having a position detection unit capable of detecting the position of the head based on the imaging unit mark imaged by the imaging unit and the distance.・Suction system.

第9の実施の形態などが、本実施の形態に該当する。 The ninth embodiment and the like correspond to this embodiment.

なお、本実施の形態においても、第33〜41の実施の形態と同様に、管の全体の像又は広い範囲の像の先端側を撮影部用マークとして扱い、マークの位置検出を行ってもよい。その場合、通常は、電磁波測距は点との距離しか計測できない、すなわち線や面との距離は計測できないため、ヘッド又は管の先端側のみを計測部用マークとすることが好ましい。 In the present embodiment as well, as in the thirty-first to thirty-first embodiments, even if the tip side of the entire image of the tube or the image of a wide range is treated as an imaging unit mark and the position of the mark is detected. Good. In this case, usually, the electromagnetic wave distance measurement can measure only the distance to a point, that is, the distance to a line or a surface, and therefore it is preferable to use only the head or the tip side of the tube as the measurement unit mark.

[第49の実施の形態]
前記移動装置の移動制御部は、前記電磁石が付与する磁界によって前記ヘッドに働く磁力の大きさ及び向きを調節して、前記管が目的位置に対してほぼ真っ直ぐに挿し込まれるように前記ヘッドの進行方向制御を行うことが可能な移動制御部である第48の実施の形態に記載の注入・吸引システム。
[49th Embodiment]
The movement control unit of the moving device adjusts the magnitude and direction of the magnetic force acting on the head by the magnetic field applied by the electromagnet, and the head of the head is inserted so that the tube is inserted almost straight to the target position. The injection/suction system according to the forty-eighth embodiment, which is a movement control unit capable of controlling a traveling direction.

本実施の形態は、第48の実施の形態において、主に移動装置の移動制御部の動作を限定したものである。 The present embodiment mainly limits the operation of the movement control unit of the mobile device in the forty-eighth embodiment.

[第50の実施の形態]
前記ヘッド又は前記管の先端側の位置に、前記ヘッド及び前記管とは別に前記撮影部用マークを形成した、第48又は49の実施の形態に記載の注入・吸引システム。
[Fifth Embodiment]
The injection/suction system according to the 48th or 49th embodiment, wherein the imaging unit mark is formed separately from the head and the tube at a position on the tip side of the head or the tube.

本実施の形態は、第48又は49の実施の形態において、主に撮影部用マークの形成位置を限定したものである。 In this embodiment, in the 48th or 49th embodiment, the formation position of the imaging unit mark is mainly limited.

[第51の実施の形態]
前記ヘッドの材料は前記透視撮影用センサによって透過撮影可能な物質である、第48又は49の実施の形態に記載の注入・吸引システム。
[51st Embodiment]
The injection/suction system according to the forty-eighth or forty-ninth embodiment, wherein the material of the head is a substance that can be radiographed by the fluoroscopic sensor.

本実施の形態は、第48又は49の実施の形態において、主に撮影部用マークの形成位置を限定したものである。 In this embodiment, in the 48th or 49th embodiment, the formation position of the imaging unit mark is mainly limited.

[第52の実施の形態]
前記ヘッド又は前記管の先端側の位置に、前記ヘッド及び前記管とは別に前記計測部用マークを形成した、第48又は49の実施の形態に記載の注入・吸引システム。
[52nd Embodiment]
The injection/suction system according to the forty-eighth or forty-ninth embodiment, wherein the measuring portion mark is formed separately from the head and the tube at a position on the tip side of the head or the tube.

本実施の形態は、第48又は49の実施の形態において、主に計測部用マークの形成位置を限定したものである。 The present embodiment mainly limits the formation position of the measurement unit mark in the 48th or 49th embodiment.

[第53の実施の形態]
前記ヘッドの材料は前記透過測距用センサによって透過測距可能な物質である、第48又は49の実施の形態に記載の注入・吸引システム。
[53rd Embodiment]
50. The injection/suction system according to the forty-eighth or forty-ninth embodiment, wherein the material of the head is a substance capable of transmitting distance measurement by the transmission distance measuring sensor.

本実施の形態は、第48又は49の実施の形態において、主に計測部用マークの形成位置を限定したものである。 The present embodiment mainly limits the formation position of the measurement unit mark in the 48th or 49th embodiment.

[第54の実施の形態]
前記位置検出装置の位置検出部は、画像認識処理を行うことが可能な画像認識処理部を有し、以下の1〜5の手順で前記ヘッドの位置を検出することが可能な位置検出部である、第48乃至53の実施の形態のいずれか1つに記載の注入・吸引システム。

1.前記撮影部によって画像データを用意する。
2.前記画像データにおいて前記撮影部用マークに該当する部分を前記画像認識処理部によって探し、前記画像データの撮影範囲における前記撮影部用マークの位置を求める。
3.予め、前記透過測距用センサによって、前記透過測距用センサと前記計測部用マークとの距離を計測しておく。
また、予め、前記透視撮影用センサの三次元位置及び前記透視測距用センサの三次元位置を計測しておく。
ピタゴラスの定理によって、前記透過測距用センサと前記計測部用マークとの距離、前記画像データの撮影範囲における前記撮影部用マークの位置、前記透視撮影用センサの三次元位置、前記透過測距用センサの三次元位置を用いて、前記撮影部用マークの位置と前記透視撮影用センサ上の前記撮影部用マークが映った位置との距離を求める。
4.前記撮影部用マークの位置と前記透視撮影用センサ上の前記撮影部用マークが映った位置との距離を、前記画像データの撮影範囲における前記撮影部用マークの位置の奥行き座標とし、前記画像データの撮影範囲における前記撮影部用マークの三次元位置を求める。
5.前記画像データの撮影範囲における前記撮影部用マークの三次元位置に、前記透視撮影用センサの三次元位置を加えて、前記ヘッドの位置とする。
[54th Embodiment]
The position detection unit of the position detection device has an image recognition processing unit capable of performing image recognition processing, and is a position detection unit capable of detecting the position of the head in the following steps 1 to 5. The injection/suction system according to any one of the 48th to 53rd embodiments.

1. Image data is prepared by the photographing unit.
2. A portion of the image data corresponding to the photographing unit mark is searched for by the image recognition processing unit, and the position of the photographing unit mark in the photographing range of the image data is obtained.
3. The distance between the transparent distance measuring sensor and the measuring unit mark is measured in advance by the transparent distance measuring sensor.
In addition, the three-dimensional position of the fluoroscopic imaging sensor and the three-dimensional position of the fluoroscopic distance measuring sensor are measured in advance.
According to the Pythagorean theorem, the distance between the transmission distance measuring sensor and the measuring unit mark, the position of the photographing unit mark in the photographing range of the image data, the three-dimensional position of the perspective photographing sensor, the transmission distance measuring Using the three-dimensional position of the imaging sensor, the distance between the position of the imaging unit mark and the position of the imaging unit mark on the fluoroscopic imaging sensor is obtained.
4. The distance between the position of the image capturing unit mark and the position of the image capturing unit mark on the fluoroscopic image capturing sensor is defined as the depth coordinate of the position of the image capturing unit mark in the image capturing range of the image data, and the image The three-dimensional position of the mark for the photographing unit in the photographing range of the data is obtained.
5. The position of the head is obtained by adding the three-dimensional position of the fluoroscopic imaging sensor to the three-dimensional position of the imaging unit mark in the imaging range of the image data.

本実施の形態は、第48乃至53の実施の形態において、主にヘッドの位置検出の手順を限定したものである。 The present embodiment mainly limits the procedure of head position detection in the 48th to 53rd embodiments.

本実施の形態は、撮影部が有する透視撮影用センサの三次元位置を、撮影部の製造時などに予め人の手などにより計測しておく場合の実施の形態も含む。例えば、巨大CCDセンサを用いて撮影を行う場合、通常は、巨大CCDセンサを所定の位置に固定して動かさないので、本実施の形態に該当する。 The present embodiment also includes an embodiment in which the three-dimensional position of the fluoroscopic imaging sensor included in the imaging unit is measured in advance by a human hand or the like when the imaging unit is manufactured. For example, when an image is captured using a giant CCD sensor, the giant CCD sensor is usually fixed and not moved at a predetermined position, which corresponds to the present embodiment.

また、本実施の形態は、計測部が有する透視測距用センサの三次元位置を、計測部の製造時などに予め人の手などにより計測しておく場合の実施の形態も含む。例えば、電磁波測距センサを用いて計測を行う場合、通常は、電磁波測距センサを所定の位置に固定して動かさないので、本実施の形態に該当する。 Further, the present embodiment also includes an embodiment in which the three-dimensional position of the fluoroscopic distance measuring sensor included in the measuring unit is measured by a human hand or the like in advance when the measuring unit is manufactured. For example, when the measurement is performed using the electromagnetic wave distance measuring sensor, the electromagnetic wave distance measuring sensor is usually fixed and not moved at a predetermined position, which corresponds to the present embodiment.

[第55の実施の形態]
前記位置検出装置の位置検出部は、画像認識処理を行うことが可能な画像認識処理部を有し、以下の1〜4の手順で前記ヘッドの位置を検出することが可能な位置検出部である、第48乃至53の実施の形態のいずれか1つに記載の注入・吸引システム。

1.前記撮影部によって画像データを用意する。
2.前記画像データにおいて前記撮影部用マークに該当する部分を前記画像認識処理部によって探し、前記画像データの撮影範囲における前記撮影部用マークの位置を求める。
3.予め、前記透過測距用センサによって、前記透過測距用センサと前記計測部用マークとの距離を計測しておく。
また、予め、前記透視撮影用センサの三次元位置及び前記透視測距用センサの三次元位置を計測しておく。
ピタゴラスの定理によって、前記透過測距用センサと前記計測部用マークとの距離、前記画像データの撮影範囲における前記撮影部用マークの位置、前記透視撮影用センサの三次元位置、前記透過測距用センサの三次元位置を用いて、前記計測部用マークと前記透視測距用センサとの三次元位置の差分を求める。
4.前記三次元位置の差分に、前記透視測距用センサの三次元位置を加えて、前記ヘッドの位置とする。
[55th Embodiment]
The position detection unit of the position detection device has an image recognition processing unit capable of performing image recognition processing, and is a position detection unit capable of detecting the position of the head by the following procedures 1 to 4. The injection/suction system according to any one of the 48th to 53rd embodiments.

1. Image data is prepared by the photographing unit.
2. A portion of the image data corresponding to the photographing unit mark is searched for by the image recognition processing unit, and the position of the photographing unit mark in the photographing range of the image data is obtained.
3. The distance between the transparent distance measuring sensor and the measuring unit mark is measured in advance by the transparent distance measuring sensor.
In addition, the three-dimensional position of the fluoroscopic imaging sensor and the three-dimensional position of the fluoroscopic distance measuring sensor are measured in advance.
According to the Pythagorean theorem, the distance between the transmission distance measuring sensor and the measuring unit mark, the position of the photographing unit mark in the photographing range of the image data, the three-dimensional position of the perspective photographing sensor, the transparent distance measuring The three-dimensional position of the measurement sensor and the perspective distance measurement sensor are used to determine the difference in the three-dimensional position of the measurement sensor.
4. The position of the head is obtained by adding the three-dimensional position of the fluoroscopic distance measuring sensor to the difference in the three-dimensional position.

本実施の形態は、第48乃至53の実施の形態において、主にヘッドの位置検出の手順を限定したものである。 The present embodiment mainly limits the procedure of head position detection in the 48th to 53rd embodiments.

本実施の形態は、撮影部が有する透視撮影用センサの三次元位置を、撮影部の製造時などに予め人の手などにより計測しておく場合の実施の形態も含む。例えば、巨大CCDセンサを用いて撮影を行う場合、通常は、巨大CCDセンサを所定の位置に固定して動かさないので、本実施の形態に該当する。 The present embodiment also includes an embodiment in which the three-dimensional position of the fluoroscopic imaging sensor included in the imaging unit is measured in advance by a human hand or the like when the imaging unit is manufactured. For example, when an image is captured using a giant CCD sensor, the giant CCD sensor is usually fixed and not moved at a predetermined position, which corresponds to the present embodiment.

また、本実施の形態は、計測部が有する透視測距用センサの三次元位置を、計測部の製造時などに予め人の手などにより計測しておく場合の実施の形態も含む。例えば、電磁波測距センサを用いて計測を行う場合、通常は、電磁波測距センサを所定の位置に固定して動かさないので、本実施の形態に該当する。 Further, the present embodiment also includes an embodiment in which the three-dimensional position of the fluoroscopic distance measuring sensor included in the measuring unit is measured by a human hand or the like in advance when the measuring unit is manufactured. For example, when the measurement is performed using the electromagnetic wave distance measuring sensor, the electromagnetic wave distance measuring sensor is usually fixed and not moved at a predetermined position, which corresponds to the present embodiment.

[第56の実施の形態]
前記位置検出装置は、前記撮影部が有する透視撮影用センサの三次元位置を計測可能な透視撮影用センサ位置検出部を有し、前記透視撮影用センサ位置検出部によって、前記撮影部が有する透視撮影用センサの三次元位置を計測することが可能な位置検出装置である、第54又は55の実施の形態に記載の注入・吸引システム。
[56th Embodiment]
The position detection device includes a fluoroscopic imaging sensor position detection unit capable of measuring a three-dimensional position of a fluoroscopic imaging sensor included in the imaging unit, and the fluoroscopic imaging sensor position detection unit allows the fluoroscopic imaging unit to perform fluoroscopic observation. The injection/suction system according to the 54th or 55th embodiment, which is a position detection device capable of measuring the three-dimensional position of the imaging sensor.

本実施の形態は、第54又は55の実施の形態において、撮影部が有する透視撮影用センサの三次元位置を、予め人の手などにより計測するのではなく、専用の位置センサによって計測する場合などの実施の形態である。 In this embodiment, in the 54th or 55th embodiment, the three-dimensional position of the fluoroscopic imaging sensor included in the imaging unit is not measured in advance by a human hand or the like, but is measured by a dedicated position sensor. And the like.

[第57の実施の形態]
前記位置検出装置は、前記透過測距用センサの三次元位置を計測可能な透過測距用センサ位置検出部を有し、前記透過測距用センサ位置検出部によって、前記透過測距用センサの三次元位置を計測することが可能な位置検出装置である、第54乃至56の実施の形態に記載の注入・吸引システム。
[57th Embodiment]
The position detection device includes a transmission distance measurement sensor position detection unit capable of measuring a three-dimensional position of the transmission distance measurement sensor, and the transmission distance measurement sensor position detection unit detects the transmission distance measurement sensor position. The injection/suction system according to any of the 54th to 56th embodiments, which is a position detection device capable of measuring a three-dimensional position.

本実施の形態は、第54乃至56の実施の形態において、計測部が有する透視測距用センサの三次元位置を、予め人の手などにより計測するのではなく、専用の位置センサによって計測する場合などの実施の形態である。 In the present embodiment, in the 54th to 56th embodiments, the three-dimensional position of the fluoroscopic distance measuring sensor included in the measuring unit is not measured in advance by a human hand or the like, but is measured by a dedicated position sensor. It is an embodiment such as a case.

[第58の実施の形態]
前記移動装置の移動制御部は、前記電磁石を支持するアームと、前記アームを移動させることが可能な駆動部とを有し、前記電磁石が発生させる磁界の強さを調節して、前記電磁石が付与する磁界によって前記ヘッドに働く磁力の大きさを制御することが可能であり、前記電磁石の位置及び向きとを調節して、前記電磁石が付与する磁界によって前記ヘッドに働く磁力の向きを制御することが可能な移動制御部である第19乃至57の実施の形態のいずれか1つに記載の注入・吸引システム。
[58th Embodiment]
The movement control unit of the moving device has an arm that supports the electromagnet and a drive unit that can move the arm, and adjusts the strength of the magnetic field generated by the electromagnet to allow the electromagnet to move. It is possible to control the magnitude of the magnetic force that acts on the head by the applied magnetic field, and adjust the position and orientation of the electromagnet to control the direction of the magnetic force that acts on the head by the magnetic field provided by the electromagnet. The injection/suction system according to any one of the nineteenth to fifty-seventh embodiments, which is a movement control unit capable of performing the movement control.

本実施の形態は、第19乃至57の実施の形態において、主にヘッドの移動制御の方法を限定したものである。 The present embodiment mainly limits the method of head movement control in the nineteenth to 57th embodiments.

第1〜3、第5〜10の実施の形態などが、本実施の形態に該当する。 The first to third and fifth to tenth embodiments and the like correspond to this embodiment.

[第59の実施の形態]
前記移動装置の移動制御部が有する駆動部は、運動部を有する原動機又は圧電素子を有し、前記運動部又は前記圧電素子が前記アームに接続された駆動部である第58の実施の形態に記載の注入・吸引システム。
[59th Embodiment]
In the fifty-eighth embodiment, the drive unit included in the movement control unit of the moving device includes a prime mover or a piezoelectric element having a motion unit, and the motion unit or the piezoelectric element is a drive unit connected to the arm. The described injection/suction system.

本実施の形態は、第58の実施の形態において、主に移動装置の移動制御部が有する駆動部を限定したものである。 This embodiment is different from the 58th embodiment mainly in that the drive unit included in the movement control unit of the moving device is limited.

[第60の実施の形態]
前記電磁石は複数の電磁石であり、前記移動装置の移動制御部は、前記電磁石それぞれが発生させる磁界の強さを調節して、前記電磁石が付与する磁界によって前記ヘッドに働く磁力の合力の大きさ及び向きとを制御可能な移動制御部である、第19乃至57の実施の形態のいずれか1つに記載の注入・吸引システム。
[60th Embodiment]
The electromagnets are a plurality of electromagnets, and the movement control unit of the moving device adjusts the strength of the magnetic field generated by each of the electromagnets, and the magnitude of the resultant magnetic force exerted on the head by the magnetic field provided by the electromagnets. The injection/suction system according to any one of the nineteenth to fifty-seventh embodiments, which is a movement control unit capable of controlling the direction and the direction.

本実施の形態は、第19乃至57の実施の形態において、主にヘッドの移動制御の方法を限定したものである。 The present embodiment mainly limits the method of head movement control in the nineteenth to 57th embodiments.

第4の実施の形態などが、本実施の形態に該当する。 The fourth embodiment and the like correspond to this embodiment.

[第61の実施の形態]
前記管は、非磁性体から形成された第19乃至60の実施の形態のいずれか1つに記載の注入・吸引システム。
[61st Embodiment]
The said pipe|tube is an injection/suction system as described in any one of the 19th-60th embodiment formed from the nonmagnetic material.

本実施の形態は、第19乃至60の実施の形態において、主に管の材料を限定したものである。 This embodiment mainly limits the material of the tube in the 19th to 60th embodiments.

[第62の実施の形態]
前記ヘッドは、先端が生体組織を切開可能に形成された第19乃至61の実施の形態のいずれか1つに記載の注入・吸引システム。
[62nd Embodiment]
The injection/suction system according to any one of the nineteenth to sixty-first embodiments, wherein the head has a tip formed so as to be able to incise a biological tissue.

本実施の形態は、第19乃至61の実施の形態において、主にヘッド先端の形状を限定したものである。 In the present embodiment, the shape of the head tip is limited mainly in the nineteenth to sixty-first embodiments.

[第63の実施の形態]
前記ヘッドは、先端に向かって細くなる形状を有する第1のヘッド部と、前記第1のヘッド部に所定の間隔を有して配置され、後端に向かって細くなる形状を有する第2のヘッド部と、前記第1及び第2のヘッド部を接続する接続部とを備え、前記管は、その先端が前記第1及び第2のヘッド部の間に位置するように設けられた第19乃至62の実施の形態のいずれか1つに記載の注入・吸引システム。
[63rd Embodiment]
The head has a first head portion having a shape that narrows toward a tip, and a second head portion that is arranged at a predetermined distance from the first head portion and has a shape that tapers toward a rear end. A nineteenth portion, which includes a head portion and a connecting portion that connects the first and second head portions, and the tube is provided such that a tip thereof is located between the first and second head portions. The injection/suction system according to any one of embodiments 62 to 62.

本実施の形態は、第19乃至62の実施の形態において、主にヘッドの全体的な形状を限定したものである。 This embodiment mainly limits the overall shape of the head in the nineteenth to sixty-second embodiments.

[第64の実施の形態]
前記管は、先端が生体組織を切開可能に形成された第19乃至63の実施の形態のいずれか1つに記載の注入・吸引システム。
[64th Embodiment]
The injection/suction system according to any one of the nineteenth to sixty-third embodiments, wherein the tube has a distal end formed so as to be capable of cutting biological tissue.

本実施の形態は、第19乃至63の実施の形態において、主に管先端の形状を限定したものである。 In this embodiment, in the nineteenth to sixty-third embodiments, the shape of the tube tip is mainly limited.

[第65の実施の形態]
前記移動装置の移動制御部は、前記電磁石を支持するアームと、前記アームを移動させることが可能な駆動部とを有し、前記電磁石が発生させる磁界の強さを調節して、前記電磁石が付与する磁界によって前記ヘッドに働く磁力の大きさを制御することが可能であり、前記電磁石の位置及び向きとを調節して、前記電磁石が付与する磁界によって前記ヘッドに働く磁力の向きを制御することが可能な移動制御部であり、前記移動装置の移動制御部が有する駆動部は、運動部を有する原動機又は圧電素子を有し、前記運動部又は前記圧電素子が前記アームに接続された駆動部であり、前記移動装置の移動制御部は、 前記電磁石が付与する磁界によって前記ヘッドに働く磁力の大きさ及び向きを調節して、前記管が目的位置に対してほぼ真っ直ぐに挿し込まれるように前記ヘッドの進行方向制御を行うことが可能な移動制御部であり、前記位置検出装置は、透視撮影用センサを有し前記透視撮影用センサによって前記マークを撮影可能な撮影部と、前記撮影部によって撮影された前記マークに基づいて前記ヘッドの位置を検出可能な位置検出部とを有する位置検出装置であり、前記ヘッド又は前記管の先端側の位置に、前記ヘッド及び前記管とは別に前記マークを形成し、前記撮影部が有する透視撮影用センサが一対の二次元画像センサであり、前記位置検出装置は、前記撮影部が有する透視撮影用センサの三次元位置を計測可能な透視撮影用センサ位置検出部を有し、前記透視撮影用センサ位置検出部によって、前記撮影部が有する透視撮影用センサの三次元位置を計測可能な位置検出装置であり、前記位置検出装置の位置検出部は、画像認識処理を行うことが可能な画像認識処理部を有し、以下の1〜3の手順で前記ヘッドの位置を検出することが可能な位置検出部である、第20の実施の形態に記載の注入・吸引システム。

1.前記撮影部によって画像データを用意する。前記画像データは、互いに直交する方向から撮影された一対の画像データである。
2.それぞれの前記画像データにおいて前記マークに該当する部分を前記画像認識処理部によって探して前記画像データの撮影範囲における前記マークの二次元位置を求め、次に、一対の前記画像データの撮影範囲における前記マークの二次元位置を直交方向に合成して前記画像データの撮影範囲における前記マークの三次元位置を求める。
3.予め前記撮影部が有する透視撮影用センサの三次元位置を計測しておき、前記画像データの撮影範囲における前記マークの三次元位置に、前記撮影部が有する透視撮影用センサの三次元位置を加えて、前記ヘッドの位置とする。
[65th Embodiment]
The movement control unit of the moving device has an arm that supports the electromagnet and a drive unit that can move the arm, and adjusts the strength of the magnetic field generated by the electromagnet to allow the electromagnet to move. It is possible to control the magnitude of the magnetic force that acts on the head by the applied magnetic field, and adjust the position and orientation of the electromagnet to control the direction of the magnetic force that acts on the head by the magnetic field provided by the electromagnet. The drive unit included in the movement control unit of the moving device includes a prime mover or a piezoelectric element having a motion unit, and the drive unit in which the motion unit or the piezoelectric element is connected to the arm. The movement control unit of the moving device adjusts the magnitude and direction of the magnetic force acting on the head by the magnetic field applied by the electromagnet so that the tube is inserted almost straight to the target position. Is a movement control unit capable of controlling the traveling direction of the head, and the position detection device has a fluoroscopic imaging sensor, and an imaging unit capable of imaging the mark by the fluoroscopic imaging sensor; A position detection device having a position detection part capable of detecting the position of the head based on the mark photographed by a section, wherein the head or the pipe is provided at a position on the tip side of the pipe separately from the head and the pipe. The fluoroscopic imaging sensor that forms the mark and is included in the imaging unit is a pair of two-dimensional image sensors, and the position detection device is a fluoroscopic imaging capable of measuring the three-dimensional position of the fluoroscopic imaging sensor included in the imaging unit. Is a position detecting device for measuring the three-dimensional position of the fluoroscopic imaging sensor of the imaging unit by the fluoroscopic imaging sensor position detecting unit, and the position detecting unit of the position detecting device is provided. 20th Embodiment, which is a position detection unit that has an image recognition processing unit that can perform image recognition processing and that can detect the position of the head by the following procedures 1 to 23. Injection/suction system described in.

1. Image data is prepared by the photographing unit. The image data is a pair of image data taken from mutually orthogonal directions.
2. In the image data, the image recognition processing unit searches for a portion corresponding to the mark to obtain the two-dimensional position of the mark in the image capturing range of the image data, and then, in the image capturing range of the pair of image data, The two-dimensional position of the mark is combined in the orthogonal direction to obtain the three-dimensional position of the mark in the photographing range of the image data.
3. The three-dimensional position of the fluoroscopic imaging sensor included in the imaging unit is measured in advance, and the three-dimensional position of the fluoroscopic imaging sensor included in the imaging unit is added to the three-dimensional position of the mark in the imaging range of the image data. The position of the head.

本実施の形態は、第19、第20、第23、第24、第25、第26、第28、第29、第30、第58、第59の実施の形態記載の技術的特徴とを組み合わせたものである。 This embodiment is combined with the technical features described in the nineteenth, twentieth, twenty-third, twenty-fourth, twenty-fifth, twenty-sixth, twenty-eighth, twenty-ninth, thirty-eighth, and fifty-ninth embodiments. It is a thing.

[第66の実施の形態]
第1乃至65の実施の形態のいずれか1つに記載の移動装置。
[66th Embodiment]
The moving device according to any one of the first to 65th embodiments.

本実施の形態は、第1乃至65の実施の形態のいずれか1つに記載の移動装置である。 The present embodiment is the moving device according to any one of the first to 65th embodiments.

本実施の形態の目的は、体内の対象部位に対し、細胞をなるべく破壊せずに抗がん剤等の液体を注入し、細胞質基質等の液体を吸引することが可能な注入・吸引システムを構成する移動装置を提供することにある。 The purpose of the present embodiment is to provide an injection/suction system capable of injecting a liquid such as an anticancer agent into a target site in the body without destroying cells as much as possible and sucking a liquid such as a cytosolic matrix. It is to provide a mobile device to be configured.

本実施の形態によれば、体内の対象部位に対し、細胞をなるべく破壊せずに抗がん剤等の液体を注入し、細胞質基質等の液体を吸引することが可能な注入・吸引システムを構成することができる。 According to the present embodiment, there is provided an injection/suction system capable of injecting a liquid such as an anticancer agent into a target site in the body without destroying cells as much as possible and sucking a liquid such as a cytosolic matrix. Can be configured.

[第67の実施の形態]
第1乃至65の実施の形態のいずれか1つに記載の位置検出装置。
[67th Embodiment]
The position detection device according to any one of the first to 65th embodiments.

本実施の形態は、第1乃至65の実施の形態のいずれか1つに記載の位置検出装置である。 The present embodiment is the position detection device according to any one of the first to 65th embodiments.

本実施の形態の目的は、体内の対象部位に対し、細胞をなるべく破壊せずに抗がん剤等の液体を注入し、細胞質基質等の液体を吸引することが可能な注入・吸引システムを構成する位置検出装置を提供することにある。 The purpose of the present embodiment is to provide an injection/suction system capable of injecting a liquid such as an anticancer agent into a target site in the body without destroying cells as much as possible and sucking a liquid such as a cytosolic matrix. An object of the present invention is to provide a constituent position detecting device.

本実施の形態によれば、体内の対象部位に対し、細胞をなるべく破壊せずに抗がん剤等の液体を注入し、細胞質基質等の液体を吸引することが可能な注入・吸引システムを構成することができる。 According to the present embodiment, there is provided an injection/suction system capable of injecting a liquid such as an anticancer agent into a target site in the body without destroying cells as much as possible and sucking a liquid such as a cytosolic matrix. Can be configured.

なお、本発明の実施の形態は、上記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を変更しない範囲内で種々に変形、実施が可能である。 It should be noted that the embodiment of the present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications and implementations can be made without departing from the spirit of the present invention.

例えば、第10の実施の形態以外においても、第10の実施の形態のように、位置検出装置の撮影部が用意した画像データにおいてマークの位置だけ明るく映るような位置検出装置の撮影部とマークとの組み合わせの代わりに、位置検出装置の撮影部が用意した画像データにおいてマークの位置だけ暗く映るような位置検出装置の撮影部とマークとの組み合わせを用いてもよい。すなわち、位置検出装置の撮影部が行う撮影は、ポジ型の撮影の代わりにネガ型の撮影であってもよい。 For example, in addition to the tenth embodiment, as in the tenth embodiment, the image capturing unit of the position detecting device and the mark that brighten only the position of the mark appear in the image data prepared by the image capturing unit of the position detecting device. In place of the combination with, the combination of the image capturing unit and the mark of the position detecting device may be used so that only the position of the mark appears dark in the image data prepared by the image capturing unit of the position detecting device. That is, the imaging performed by the imaging unit of the position detection device may be negative imaging instead of positive imaging.

本発明の注入・吸引装置及び注入・吸引システムは、体内の対象部位に対し、細胞をなるべく破壊せずに抗がん剤等の液体を注入し、細胞質基質等の液体を吸引することができるので、産業上有用である。 INDUSTRIAL APPLICABILITY The injecting/suctioning device and the injecting/suctioning system of the present invention can inject a liquid such as an anticancer agent into a target site in the body without destroying cells as much as possible, and inhale a liquid such as a cytosolic matrix. Therefore, it is industrially useful.

10…注入・吸引システム、20…微細ヘッド、30…極細管、30a…傾斜面、40…移動装置、50…位置検出装置、70…型、100…注入・吸引装置、200…第1のヘッド部、200a〜200c…側面、200d…底面、210…第2のヘッド部、210a…底面、210b〜210e…側面、210f…頂面、220…接続部、230…ヘッド部、230a、230b…傾斜面、400…電磁石、410A…第1のアーム、410B…第2のアーム、420A…第1の回転駆動部、420B…第2の回転駆動部、420C…第3の回転駆動部、430…ベース、440…制御部、450…操作部、460〜467…電磁石、468…制御部、469…操作部、500…X線CCDセンサ、510A…第1のアーム、510B…第2のアーム、520A…第1の回転駆動部、520B…第2の回転駆動部、520C…第3の回転駆動部、530…ベース、540…制御部、550…操作部、560…表示部、570…MRIセンサ、571…スライド駆動部、572…ベース、573…制御部、574…操作部、575…表示部、580…CTセンサ、581…スライド駆動部、582…ベース、583…制御部、584…操作部、585…表示部、590…超音波検査用探触子、591A…第1のアーム、591B…第2のアーム、592…伸縮駆動部、593…スライド駆動部、594…ベース、595…制御部、596…操作部、597…表示部、598…圧電素子、600〜602…電磁波測距センサ、603…制御部、604…表示部、610…電磁波測距センサ、611…制御部、612…操作部、613…表示部、620…放射線照射部、621…制御部、700、710…空間部、720…貫通穴、730…凹部、1000…がん細胞、1100…がん細胞クラスター、1200…抗がん剤、1300…クラスター、2000…膜、2000a…溝、2010…膜、P…人体、Q…仮想の正六面体 10... Injection/suction system, 20... Fine head, 30... Extra-fine tube, 30a... Inclined surface, 40... Moving device, 50... Position detection device, 70... Mold, 100... Injection/suction device, 200... First head Part, 200a to 200c... Side surface, 200d... Bottom surface, 210... Second head part, 210a... Bottom surface, 210b-210e... Side surface, 210f... Top surface, 220... Connection part, 230... Head part, 230a, 230b... Inclination Surface, 400... Electromagnet, 410A... First arm, 410B... Second arm, 420A... First rotation drive section, 420B... Second rotation drive section, 420C... Third rotation drive section, 430... Base 440... Control unit, 450... Operation unit, 460-467... Electromagnet, 468... Control unit, 469... Operation unit, 500... X-ray CCD sensor, 510A... First arm, 510B... Second arm, 520A... 1st rotation drive part, 520B... 2nd rotation drive part, 520C... 3rd rotation drive part, 530... Base, 540... Control part, 550... Operation part, 560... Display part, 570... MRI sensor, 571 ... slide drive unit, 572... base, 573... control unit, 574... operation unit, 575... display unit, 580... CT sensor, 581... slide drive unit, 582... base, 583... control unit, 584... operation unit, 585 ... Display unit, 590... Ultrasonic inspection probe, 591A... First arm, 591B... Second arm, 592... Telescopic drive unit, 593... Slide drive unit, 594... Base, 595... Control unit, 596 ... operation unit, 597... display unit, 598... piezoelectric element, 600 to 602... electromagnetic wave distance measuring sensor, 603... control unit, 604... display unit, 610... electromagnetic wave distance measuring sensor, 611... control unit, 612... operation unit, 613... Display part, 620... Radiation irradiation part, 621... Control part, 700, 710... Space part, 720... Through hole, 730... Recessed part, 1000... Cancer cell, 1100... Cancer cell cluster, 1200... Anticancer Agent, 1300... Cluster, 2000... Membrane, 2000a... Groove, 2010... Membrane, P... Human body, Q... Virtual regular hexahedron

Claims (1)

磁性材料から形成され、体内で磁界によって移動できるヘッドと、
先端が開口した状態で前記ヘッドに取り付けられ、前記先端の開口部を介して液体を注入又は吸引可能な管と、
前記ヘッド又は前記管の先端側の位置に存在するマーク
とを有し、
前記ヘッドは、先端が生体組織を切開可能に形成された、
前記ヘッドに磁界を付与可能な電磁石と、前記電磁石が付与する磁界によって前記ヘッドに働く磁力の大きさ及び向きとを制御可能な移動制御部とを有する移動装置と、
前記マークの位置を求め、前記マークの位置に基づいて前記ヘッドの位置を検出可能な位置検出装置
によって、前記電磁石が付与する磁界によって前記ヘッドに働く磁力の大きさ及び向きを調節して、前記管が目的位置に対してほぼ真っ直ぐに挿し込まれるように前記ヘッドの進行方向制御を行うための注入・吸引装置。
A head formed of a magnetic material and movable by a magnetic field in the body,
A tube attached to the head in a state where the tip is opened, and a tube capable of injecting or sucking a liquid through the opening of the tip,
A mark existing at a position on the tip side of the head or the tube,
The head has a tip formed so as to be capable of incising biological tissue,
A moving device having an electromagnet capable of applying a magnetic field to the head, and a movement control unit capable of controlling the magnitude and direction of the magnetic force acting on the head by the magnetic field applied by the electromagnet,
The position of the mark is obtained, and the position detecting device capable of detecting the position of the head based on the position of the mark adjusts the magnitude and direction of the magnetic force acting on the head by the magnetic field applied by the electromagnet, An injection/suction device for controlling the advancing direction of the head so that the tube is inserted almost straight to the target position.
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