DE60214645T2 - Vorrichtung zum Detektieren von magnetischen Flüssigkeiten - Google Patents

Vorrichtung zum Detektieren von magnetischen Flüssigkeiten Download PDF

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DE60214645T2
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Yoshihiro Akita-shi Minamiya
Yoshihisa Akita-shi Katayose
Reijiro Akita-shi Saito
Shuichi Akita-shi Kamada
Tomoaki Kyoto-shi Ueda
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    • G01R33/281Means for the use of in vitro contrast agents

Description

  • HINTERGRUND DER ERFINDUNG
  • 1. Gebiet der Erfindung
  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine Erkennungsvorrichtung für magnetisches Fluid, welches dazu verwendet wird, zu messen, wie ein magnetisches Fluid, das einen Paramagnetismus aufweist und welches in ein Gebiet benachbart einem bösartigen Tumor eingespritzt worden ist, sich verteilt hat, nachdem eine feste Zeitdauer vergangen ist, um einen Hinweis zu erhalten zum Identifizieren von Markierungslymphknoten, welche Lymphknoten sind, die sich an der stromabwärts liegenden Seite des Orts des bösartigen Tumors in Bezug auf die Flussrichtung der Gewebe- bzw. Lymphflüssigkeit befinden und die sich am nächsten an dem betroffenen Bereich entlang der Lymphgefäße befinden, welche den Strömungsweg der Lymphflüssigkeit darstellen.
  • Genauer gesagt, betrifft die vorliegende Erfindung ein Nachweisverfahren für magnetisches Fluid und eine Nachweisvorrichtung für magnetisches Fluid, welche die Verzerrung der lokalen Magnetfeldverteilung messen können, die sich aus der Tatsache ergibt, dass die spezifische magnetische Permeabilität eines magnetischen Fluids, das einen Paramagnetismus zeigt, welches in Gewebe eingespritzt worden ist, höher ist als diejenige der umgebenden Substanz und welche auf eine nicht-invasive Art Orte identifiziert, an denen große Mengen des magnetischen Fluids verbleiben, ohne durch ein externes magnetisches Rauschen beeinträchtigt zu werden, und zwar durch Verwenden eines magnetischen Fluids, das einen Paramagnetismus aufweist, wie beispielsweise Feridex, welches eine Art Eisenoxid-Kolloid ist, die als ultra-paramagnetische feine Teilchen bekannt sind, die als ein magnetischer Marker verwendet werden, oder durch Verwenden einer paramagnetischen Flüssigkeit, wie beispielsweise einem MnZn-Ferrit, einem Fe3O4-Magnetit oder dergleichen, und folgendem Einspritzen dieses magnetischen Fluids, das einen Paramagnetismus aufweist, von der Außenseite in lebende Gewebe, durch welche Flüssigkeiten fließen können, dann Anlegen eines Gleichstrom- oder Wechselstrom-Magnetfelds an die Gewebe, welche das Messobjekt darstellen, so dass das magnetische Fluid angeregt wird, und letztendliches Messen des lokalen Magnetfeldgradienten.
  • 2. Beschreibung des verwandten Standes der Technik
  • Herkömmlicherweise muss bei chirurgischen Operationen, die an Brustkrebs, Lungenkrebs, Speiseröhrenkrebs und dergleichen durchgeführt werden, nicht nur das Gebiet des bösartigen Tumors entfernt werden, sondern es müssen auch alle den Ort des bösartigen Tumors umgebende Lymphknoten entfernt werden, das heißt, gereinigt werden, vom Gesichtspunkt des Verhinderns eines Wiederkehrens des Krebses aufgrund von Metastasen aus. Der Grund für eine solche Reinigung der umgebenden Lymphknoten ist, dass sich die Krebszellen, die sich von dem betroffenen Gebiet lösen, flussabwärts mit dem Fluss der Lymphflüssigkeit mitgetragen werden, welcher durch die Lymphgefäße fließt, was zu Metastasen des Krebses führt.
  • Jedoch besteht im Fall einer Entfernung der umgebenden Lymphknoten die Gefahr, dass dies eine Immununterdrückung im konvaleszenten Patienten erzeugen wird, so dass es wünschenswert ist, auf eine solche Entfernung zu verzichten, falls dies möglich ist. Dementsprechend wurde ein Ablauf erfunden, der als Markierungslymphknotenbiopsie ausgedacht worden ist. Markierungslymphknoten beziehen sich auf Lymphknoten, die von denjenigen Lymphknoten dem Ort des bösartigen Tumors am nächsten entlang des Lymphflüssigkeitsflusspfads liegen, die an der flussabwärts gerichteten Seite des Orts des bösartigen Tumors in Bezug auf die Flussrichtung der Lymphflüssigkeit positioniert sind. Die Markierungslymphknotenbiopsie bezieht sich auf eine Biopsie, bei der Markierungslymphknoten entfernt und untersucht werden, um zu bestimmen, ob oder ob nicht Krebszellen in diesen Lymphknoten vorhanden sind. Falls Krebszellen die Markierungslymphknoten nicht erreicht haben, hat sich der bösartige Tumor nicht bis zu einem Stadium weiterentwickelt, bei dem eine Krebsmetastase auftritt. Dementsprechend sind Krebszellen natürlich nicht zu irgendeiner der anderen Lymphknoten gewandert, die sich sogar noch weiter flussabwärts in der Richtung des Flusses der Lymphflüssigkeit befinden, so dass keine Notwendigkeit besteht, die Lymphknoten zu reinigen. Insbesondere in diesem Fall werden Lymphknoten außer den Markierungslymphknoten erhalten.
  • Jedoch ist es nicht immer der Fall, dass die Lymphknoten, die sich am nächsten zum Ort des bösartigen Tumors in Bezug auf den Abstand befinden, diese Markierungslymphknoten sind. Die Lymphknoten, welche sich abstandsmäßig am nächsten befinden, sind Lymphknoten, die sich flussaufwärts in Bezug auf die Richtung des Flusses der Lymphflüssigkeit befinden, und diese Lymphknoten sind nicht notwendigerweise die Markierungslymphknoten. Dies hängt in großem Maße davon ab, wie die Lymphgefäße, welche die Flusskanäle der Lymphflüssigkeit bilden, verbunden sind. Ferner ist die Lymphflüssigkeit farblos und lichtdurchlässig, und die Lymphgefäße sind zudem extrem fein, so dass eine Identifizierung der Markierungslymphknoten aus der Richtung des Flusses der Lymphflüssigkeit und der Positionsbeziehung der Lymphknoten durch Sichtuntersuchung während der beschränkten Zeit, die während der chirurgischen Operation verfügbar ist, so gut wie unmöglich ist.
  • In der letzten Zeit sind in den Vereinigten Staaten Verfahren unter der Verwendung radioaktiver Isotope und Farbstoffe erdacht worden, um die Positionen der Markierungslymphknoten zu identifizieren, und solche Verfahren sind bereits als Biopsie-Verfahren für Brustkrebs praktisch verwendet worden. Bei solchen Verfahren wird ein radioaktives Isotop oder ein Farbstoff als ein Marker im Bereich nahe des bösartigen Tumors verwendet, und eine Flüssigkeit, die dieses Isotop oder diesen Farbstoff enthält, wird eingespritzt, und Markierungslymphknoten werden durch Untersuchen der Position des radioaktiven Isotops oder des durch den Farbstoff eingefärbten Gebiets identifiziert, nachdem eine feste Zeitdauer vergangen ist. Es ist notwendig, dass die Teilchengröße des Markers ungefähr 10 Nanometer oder weniger beträgt, welches eine Größe ist, die einfach flussabwärts durch den Fluss der Lymphflüssigkeit durch die Lymphgefäße hindurchgedrückt werden kann. Die Position eines radioaktiven Isotops kann einfach unter Verwendung eines Miniatur-Geigerzählers untersucht werden, und die Akkumulationsmenge kann auch grob durch die Strahlungsintensität abgeschätzt werden. Dementsprechend haben es solche Verfahren möglich gemacht, Markierungslymphknoten mittels einer einfachen Untersuchung unter Verwendung der Tatsache zu identifizieren, dass dieser Marker die größte Ansammlung in den Markierungslymphknoten als einen Nachweis zeigt.
  • In Japan jedoch ist die Verwendung radioaktiver Isotope in Krankenhäusern durch das Gesetz beschränkt, und die Zahl der Krankenhäuser, die eine Erlaubnis bekommen haben, solche Isotope zu verwenden, ist extrem klein. Dementsprechend gibt es Schwierigkeiten in der Verbreitung der Markierungslymphknotenbiopsie-Verfahren, die radioaktive Isotope als Marker verwenden. Im Fall von Farbstoffen kann es ferner Fälle geben, in denen eine Unterscheidung schwierig ist, und zwar abhängig von dem Zustand des lebenden Gewebes. Da beispielsweise Lymphknoten in der Lunge aufgrund des Absetzens von Kohlenstoffteilchen schwarz sind, ist eine optische Unterscheidung für den Fall von Farbstoffen extrem schwierig.
  • Ferner ist ein SQUID-Magnetflussmesser unter Verwendung einer supraleitenden Quanteninterterenzvorrichtung (im folgenden als „SQUID" abgekürzt), welche einen Magnetfluss von ca. einem Milliardstel des Erdmagnetismus mit hoher Empfindlichkeit messen kann, in verschiedenen Gebieten verwendet worden, und in den letzten Jahren ist ein Hochtemperatur-Supraleitungs-SQUID praktisch verwendet worden, der durch Kühlen bei der Temperatur flüssigen Stickstoffs verwendet werden kann. Ein Verfahren zum Identifizieren von Markierungslymphknoten durch Verwendung eines magnetischen Fluids, das feine Magnetteilchen mit Restmagnetisierungseigenschaften als einem magnetischen Marker enthält, zeitweises Magnetisieren dieses magnetischen Fluids mittels eines starken Magnetfelds von Außen und Identifizieren der Markierungslymphknoten durch Verwenden der Tatsache, dass das Magnetfeld, das sich von der Restmagnetisierung abhebt, für eine kurze Zeit aufrecht erhalten wird, ist von Mister Saburo Tanaka et al. der Toyohashi Technischen und Wissenschaftlichen Universität am 25. Januar 2000 vorgeschlagen worden. Details sind niedergelegt in „Applications of High-Temperature Superconducting SQUID Microscopes in the Fields of Biotechnology and Medicine", 66th Research Conference Materials of the 146th Committee for Superconducting Electronics of the Japanese Society for the Promotion of Technology. Gemäß der Homepage des Chubu Science and Technology Center (Ltd.) (http://www.shatchy.ne.jp/ctsc/index/contents/chubukensa ku/) wird dies gegenwärtig (mit Stand vom 08. Oktober 2001) als Teil einer Forschungsarbeit untersucht, die von der japanischen Gesellschaft zur Förderung von Fahrrädern durchgeführt wird. Jedoch beinhaltet dieses Verfahren viele wie weiter unten beschriebene Probleme.
  • Wenn der Teilchendurchmesser der magnetischen Teilchen kleiner wird, nimmt auch die Größe der Restmagnetisierung ab. Im Fall einer Teilchengröße (Durchmesser) von 10 Nanometern oder weniger, was einen einfachen Fluss durch das Lymphgewebe erlaubt, sind die Restmagnetisierungseigenschaften fast vollständig im Falle fast aller bekannten magnetischen Materialien verloren, so dass ein Magnetsensor mit ultrahoher Empfindlichkeit verwendet werden muss, um den extrem schwachen Restmagnetismus zu messen. Da ein extrem schwaches Magnetfeld gemessen wird, und die Messung auch den Effekten eines magnetischen Umgebungsrauschens unterworfen ist, müssen die Messungen in einem magnetisch abgeschirmten Hochleistungsraum durchgeführt werden. Nicht nur sind solche magnetisch abgeschirmten Räume teuer, sondern das durch andere notwendige medizinische Ausrüstung ausgestrahlte magnetische Rauschen erzeugt auch eine Interferenz, so dass ein solches Verfahren unbequem ist.
  • Ferner muss sogar dann, falls der ultrahochempfindliche Magnetsensor, der in einem Hochtemperatur-Supraleitungs-SQUID verwendet wird, die Abkühlung bei der Temperatur flüssigen Stickstoffs geschehen, so dass die Sensoreinheit vergrößert wird und auch ein erhebliches Gewicht aufweist, und zwar gleich, ob das verwendete Kühlsystem ein Flüssigkeitskühlsystem oder eine Kühlanlage ist, welche den Wärmezyklus eines Kühlmediums verwendet. Dementsprechend kann ein solches System nicht mit einer Hand geführt und bedient werden.
  • Ferner muss die Magnetisierung des magnetischen Fluids so durchgeführt werden, dass die Richtung der Restmagnetisierung entlang der Richtung des Flusses der Lymphgefäße ausgerichtet ist. Wird dies nicht gemacht, wird die Richtung des magnetischen Moments schnell ungeordnet als ein Ergebnis der Eigenschaften der Flüssigkeits- und Molekular-Bewegung, so dass sich das magnetische Moment als ganzes verringert, wodurch eine Messung unmöglich wird. Um die Richtung der Magnetisierung des magnetischen Fluids für eine lange Zeitdauer aufrechtzuerhalten, muss eine Anregung mit einer Magnetspule durchgeführt werden, welche um die Lymphgefäße herumgewickelt ist. Jedoch sind die tatsächlichen Lymphgefäße selbst durch optische Betrachtung schwer zu unterscheiden, und sogar unter der Annahme, dass eine optische Unterscheidung möglich ist, beinhaltet dieses Verfahren Arbeitsschritte wie das Entfernen von Gewebe und eine Befestigung, die benötigt wird, um die Spule zu wickeln. Darüber hinaus ist dieses Verfahren nicht praktisch geeignet im Hinblick auf die Schwierigkeit von Isolationsmaßnahmen, die verlangt werden, um den Anregungsstrom, welcher ein großer Strom ist, daran zu hindern, durch den menschlichen Körper zu fließen.
  • Währenddessen zeigt ein ultra-paramagnetisches Fluid, welches den Paramagnetismus eines Eisenoxid-Kolloids besitzt, welches unter dem Markennamen Ferrumoxides und durch den Formulierungsnamen Feridex bekannt ist, einen schattenerzeugenden Effekt in der Kernspinresonanztomographie oder MRI. Die Neigung dieser Substanz ist, sich in der Leber anzuhäufen beziehungsweise zu akkumulieren, wird in Leberkontrastmedien für die lokale Diagnose von Leberkrebs verwendet, und dieses Mittel ist durch die Entscheidung des First Survey Council for New Drugs und die Special Council for Drugs genehmigt worden. Neben Feridex umfassen andere bekannte feine magnetische Teilchen MnZn-Ferrite, Fe3O4-Magnetite und dergleichen; jedoch ist nur Feridex in Bezug auf Nebenwirkungen auf den menschlichen Körper getestet worden und hat eine Genehmigung erlangt.
  • Theoretisch würde es möglich scheinen, die Positionen von Markierungslymphknoten in drei Dimensionen durch Einspritzen dieser existierenden magnetischen Fluide in Gebiete in der Nähe bösartiger Tumore zu identifizieren und dann Bilder durch MRI zu erhalten, nachdem eine feste Zeitdauer vergangen ist. In vielen Fällen jedoch muss der Brustkorb geöffnet werden, um das magnetische Fluid in das Gebiet nahe einem bösartigen Tumor zu injizieren, und aufgrund der Flussgeschwindigkeit der Lymphflüssigkeit muss eine MRI-Bildaufnahme innerhalb von wenigen Minuten nach der Injektion durchgeführt werden. Da die MRI-Vorrichtung selbst ein starkes Magnetfeld erzeugt, muss diese Vorrichtung fern von Ausrüstung und Instrumenten gehalten werden, welche einen Magnetismus aufweisen, und kann daher nicht im Operationssaal aufgebaut werden. Weil darüber hinaus die Lymphknoten über einen weiten Bereich verteilt sind, muss der Bildgebungsbereich der Schnittbilder auch über einen breiten Bereich festgesetzt werden, so dass sich die Bildgebungszeit erhöht. Zusätzlich kann eine solche Bildgebung nicht innerhalb einiger Minuten auf die Injektion folgend abgeschlossen werden. Aus diesen und anderen Gründen wird dieses Verfahren nicht dazu verwendet, die Positionen von Markierungslymphknoten zu identifizieren.
  • Um die Markierungslymphknoten-Biopsien beliebter zu machen, ist es notwendig, es zu ermöglichen, die Positionen solcher Lymphknoten in einer kurzen Zeit durch ein nicht-invasives Messverfahren unter Verwendung eines magnetischen Fluids als einem Marker zu identifizieren, und zwar ohne Verwendung radioaktiver Isotope. Jedoch gibt es für den Fall von Verfahren, welche den Restmagnetismus eines magnetischen Fluids messen, viele theoretische und praktische Beschränkungen. Die Gründe für diese Beschränkungen sind die folgenden. Wenn sich die Teilchengröße verringert, werden auch die Restmagnetismuseigenschaften abnehmen, so dass die magnetische Signalstärke, die gemessen wird, abfällt und sich das Problem eines magnetischen Umgebungsrauschens verstärkt. Zusätzlich sind einige physikalische Unbequemlichkeiten dem Verfahren zugehörig, das dazu verwendet wird, die Anregungsspule an dem lebenden Gewebe zu befestigen. Weil darüber hinaus das magnetische Fluid eine Flüssigkeit ist, wird die Ausrichtung des magnetischen Moments auf eine Magnetisierung folgend als ein Ergebnis der Molekularbewegung der feinen Magnetteilchen schnell ungerichtet, so dass die Magnetfeldstärke gedämpft wird.
  • Die japanische Patentveröffentlichung Nummer 08-098819 beschreibt eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Analysieren der Form und Bewegung des Verdauungsapparats.
  • US-A-4427943 beschreibt eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Lokalisieren und Verfolgen magnetischer Objekte und Quellen, welches den nächsten Stand der Technik darstellt.
  • ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
  • Die vorliegende Erfindung ist wie in den angehängten Ansprüchen definiert.
  • Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Erkennungsvorrichtung für magnetisches Fluid bereitzustellen, welche die Verzerrung der lokalen Magnetfeldverteilung messen kann, die sich aus der Tatsache ergibt, dass die spezifisch magnetische Permeabilität eines magnetischen Fluids, das einen Paramagnetismus aufweist, welches in lebende Gewebe injiziert wird, höher ist als diejenige der umgebenden Substanz, und zwar durch Anlegen eines Gleichstrom- oder Wechselstrom-Magnetfelds von außen an solche Gewebe, in welche ein magnetisches Fluid injiziert worden ist, so dass das magnetische Fluid angeregt wird, und dann durch Messen des lokalen Magnetfeldgradienten derjenigen Magnetfeldkomponente, die zum Anregungsmagnetfeld senkrecht steht, und welcher daher auf nicht-invasive Art Teile des lebenden Gewebes identifizieren kann, in welchem sich eine große Menge des magnetischen Fluids angesammelt hat, ohne von äußerem magnetischen Rauschen beeinträchtigt zu werden.
  • Ferner ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Erkennungsvorrichtung für magnetisches Fluid bereitrustellen, welche ein magnetisches Fluid als einen Marker verwendet und welche die Anwesenheit des magnetischen Fluids auf der Grundlage der Veränderung bzw. Schwankung des Gradienten der Wechselstrom-Magnetfeldkomponente erfassen kann, die sich aus der Tatsache ergibt, dass die spezifische magnetische Permeabilität des magnetischen Fluids höher ist als diejenige der umgebenden Substanzen, so dass die Verteilung des Magnetfelds, das zum Zwecke der Anregung angelegt worden ist, verzerrt wird, wodurch es möglich gemacht wird, die Positionen von Markierungslymphknoten einfach und in kurzer Zeit ohne Verwendung eines radioaktiven Isotops zu identifizieren.
  • Ferner ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Erkennungsvorrichtung für magnetisches Fluid bereitrustellen, welche verlässlich abschätzen bzw. bewerten kann, ob oder ob nicht die jeweiligen Lymphknoten Markierungslymphknoten sind, und zwar ohne jegliche Unbequemlichkeit sogar dann nicht, wenn die Lymphknoten schwarz sind, so dass eine Unterscheidung im Fall eines Farbstoffs schwierig ist.
  • Es ist ferner eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Erkennungsvorrichtung für magnetisches Fluid bereitzustellen, welche ein magnetisches Fluid mit hoher Empfindlichkeit erfassen kann, während sie magnetisches Umgebungsrauschen auslöscht, und zwar durch Festsetzen des Abstands zwischen den Magnetfeldmesspunkten an im wesentlichen der gleichen Größe eines Lymphknotens.
  • Es ist ferner eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Erkennungsvorrichtung für magnetisches Fluid bereitzustellen, welche einen Magnetfluss unter Verwendung eines preiswerten Magnetfeldsensors mit einer niedrigen Empfindlichkeit durch Erhöhen der Intensität des angelegten Magnetfelds erkennen kann, so dass die Markierungslymphknotenbiopsien beliebter gemacht werden können.
  • Die erfindungsgemäße Erkennungsvorrichtung für magnetisches Fluid weist auf: eine Erregereinrichtung, welche ein Gleichstrom- oder Wechselstrom-Magnetfeld zum Zwecke einer Anregung des magnetischen Fluids an ein Messobjekt in einer Substanz, wie einem lebenden Gewebe, anlegt, in welcher ein Fluid fließen kann und in welches ein magnetisches Fluid, das einen Magnetismus aufweist, eingespritzt worden ist; Messvorrichtungen, welche die Änderung bzw. Schwankung in der Magnetfeldstärke messen, die durch das Magnetfeld bewirkt wird, welches durch die Erregervorrichtung an zwei oder mehr Orten angelegt wird; einen Differenzverstärker, welcher Signale von den Messvorrichtungen in den zwei oder mehr Orten empfängt und das Differenzsignal verstärkt; eine Berechnungseinheit, welche Signale vom Differenzverstärker empfängt und den Absolutwert oder Amplitudenwert der Signalstärke berechnet; und eine Anzeigevorrichtung, welche Signale von der Berechnungseinheit empfängt und einen numerischen Wert oder eine Wellenform anzeigt. Diese Vorrichtung ist daran angepasst, Orte aufzufinden, an denen sich die größten Mengen des magnetischen Fluids innerhalb der Substanz angesammelt haben, und zwar durch Messen der Verzerrung der lokalen Magnetfeldverteilung, die durch die Tatsache bewirkt wird, dass die spezifische magnetische Permeabilität des magnetischen Fluids höher ist als diejenige der umgebenden Substanz.
  • Ferner legt in einer bestimmten Ausführungsform die Anregungsvorrichtung ein Gleichstrom- oder Wechselstrom-Magnetfeld zur Anregung des magnetischen Fluids an lebendes Gewebe an, in welches ein magnetisches Fluid, das einen Magnetismus aufweist, in Gebiete in der Nähe eines bösartigen Tumors injiziert worden ist. In dieser Vorrichtung werden Markierungslymphknoten, welche Orte darstellen, an denen sich die größte Menge des oben angemerkten magnetischen Fluids angesammelt hat, durch Messen der Verzerrung der lokalen Magnetfeldverteilung identifiziert, die durch die Tatsache erzeugt wird, dass die spezifische magnetische Permeabilität des oben angesprochenen magnetischen Fluids höher ist als diejenige des umgebenden Gewebes.
  • Diese und andere Aufgaben, Merkmale und Vorteile der Erfindung werden klarer aus der folgenden Beschreibung ersichtlich, die sich auf die beiliegenden Zeichnungen bezieht.
  • KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
  • 1 ist ein Flussdiagramm, das den Betrieb eines Erkennungsverfahrens für magnetisches Fluid gemäß einer Ausführung der vorliegenden Erfindung darstellt;
  • 2 ist ein Blockdiagramm, welches den Aufbau der Erkennungsvorrichtung für magnetisches Fluid zeigt, die gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung aufgebaut ist;
  • 3 ist ein erklärendes Diagramm, welches die Messprinzipien der vorliegenden Erfindung darstellt; und
  • 4 ist ein Diagramm, welches den dreidimensionalen schematischen Aufbau eines Falls zeigt, welcher das Magnetfeldanregungsmittel 4, ein Messmittel 5 und ein Messmittel 6 der Erkennungsvorrichtung für magnetisches Fluid umfasst, die in 2 gezeigt ist.
  • BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
  • Eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird weiter unten mit Bezug auf die beigelegten Figuren genauer beschrieben. Ferner werden die gleichen oder entsprechende Teile in den Figuren mit den gleichen Symbolen bezeichnet, und eine Beschreibung dieser Teile wird ausgelassen.
  • 3 ist ein Diagramm, welches das Messprinzip der vorliegenden Erfindung darstellt.
  • Bezugnehmend auf 3 weisen fast alle organischen Bestandteile, welche den lebenden Körper aufbauen, als auch nichtmagnetische Metalle, wie beispielsweise Kupfer und Aluminium, eine spezifische magnetische Permeabilität von ca. 1 auf und bewirken daher fast keine Verzerrung von Magnetfeldern. Andererseits wird im Fall eines magnetischen Fluids, das einen Paramagnetismus aufweist, das umgebende Magnetfeld wie in 3 gezeigt als ein Ergebnis der Anwesenheit von feinen magnetischen Teilchen mit einer spezifischen magnetischen Permeabilität größer als 1 angezogen, so dass sich ein Verzerrungseffekt am Magnetfeld ergibt.
  • 3 zeigt, wie das angelegte magnetische Feld in Fällen verzerrt wird, bei denen eine Anhäufung stillstehenden magnetischen Fluids innerhalb einer Substanz 1 vorhanden ist, wenn ein horizontales äußeres Magnetfeld an die Substanz 1 als Ganzes angelegt wird.
  • Die Verzerrung des Magnetfelds tritt nur auf, während das magnetische Fluid durch Anlegen eines Magnetfelds von außen angeregt wird. Geringfügige Restmagnetisierungseigenschaften werden gezeigt, wenn die Teilchengröße der feinen magnetischen Teilchen größer als 10 Nanometer beträgt; jedoch ist die Stärke der Restmagnetisierung schwach im Vergleich zur Stärke des Anregungsmagnetfelds, so dass ein ultrahochempfindlicher Magnetsensor, wie beispielsweise ein SQUID („superconducting quantum interference device") benötigt wird, um das Restmagnetfeld zu erkennen.
  • Falls andererseits die Größe der spezifischen magnetischen Permeabilität μ ungefähr 3 bis 5 beträgt, kann der magnetverzerrende Effekt des oben angesprochenen paramagnetischen Materials sogar von preiswerten Magnetsensoren mit schlechter Empfindlichkeit, wie beispielsweise einem Hall-Element oder einem Magnetwiderstandselement, gemessen werden.
  • 1 ist ein Blockdiagramm, das den Betrieb des Erkennungsverfahrens für magnetisches Fluid gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt.
  • Bezugnehmend auf 1 wird als erstes im Einspritz- beziehungsweise Injektionsschritt S1 ein magnetisches Fluid 2, das einen Paramagnetismus aufweist, von außen in die Substanz 1 (lebendes Gewebe) eingespritzt, in welcher ein Fluid fließen kann. Als nächstes wird, im Anregungsschritt S2, ein Gleichstrom- oder Wechselstrom-Magnetfeld angelegt, welches dazu verwendet wird, das oben genannte magnetische Fluid 2 anzuregen. Ferner wird die Magnetfeldstärke der Komponente in der gleichen Magnetfeldrichtung, die senkrecht zum angelegten Magnetfeld ist, an zwei oder mehr Orten gemessen, die sich in enger Nähe zueinander befinden. Im Verstärkungsschritt S4 wird der Unterschied zwischen den in dem oben genannten Messschritt gemessenen Signale verstärkt. Dann wird im Berechnungsschritt S5 der Absolutwert des verstärkten Signals aus dem obigen Verstärkungsschritt S4 berechnet, wenn ein Gleichstrom-Magnetfeld im obigen Anregungsschritt S2 angelegt wurde, oder der Amplitudenwert des im obigen Verstärkungsschritt S4 verstärkten Signals wird berechnet, wenn im obigen Anregungsschritt S2 ein Wechselstrom-Magnetfeld angelegt wurde. Im Suchschritt S6 wird eine wiederholte Suche nach dem Teil der Substanz durchgeführt, bei dem der obige Berechnungsschritt S5 einen Maximalwert zeigt, wobei diese Suche erreicht wird durch ineinandergreifendes Bewegen des in dem obigen Anregungsschritt S2 angeregten Teils und des in dem obigen Messschritt S3 gemessenen Teils.
  • In der obigen Ausführungsform kann der Teil identifiziert werden, der die größte Verzerrung der lokalen Magnetfeldverteilung zeigt, die sich aus der Tatsache ergibt, dass die spezifische magnetische Permeabilität des obigen magnetischen Fluids 2 höher ist als diejenige der umgebenden Substanz. Insbesondere kann der Teil identifiziert werden, bei dem sich die größte Menge magnetischen Fluids innerhalb der Substanz angehäuft hat. In konkreten Ausdrücken kann, in dem obigen Suchschritt S6, eine Bewertung durch den Benutzer dadurch erleichtert werden, dass ein Anzeigeverarbeiten durchgeführt wird, das eine Umwandlung in numerische Werte oder einen Graphen umfasst. Alternativ kann, in dem Fall, bei dem der Absolutwert des Signals oder des Anregungsmagnetfelds ein Wechselstrom-Magnetfeld ist, der Teil der Substanz, bei der der obige Berechnungsschritt S5 einen Maximalwert zeigt, aufgefunden werden unter Verwendung des Hörsinns des Bedieners durch Ausgeben eines Geräuschs, wobei die Frequenz, Intensität oder ein Geräuschintervall dieses Geräuschs sich auf der Grundlage des Amplitudenwerts des Signals verändert.
  • Um dies genauer zu beschreiben, können Teile des Gewebes, in welchem sich eine große Menge des magnetischen Fluids angehäuft hat, identifiziert werden durch Verändern der Positionen der Magnetfeldanwendung und der Magnetfeldstärkenmessung, um den Teil aufzufinden, bei dem die größte Veränderung in numerischen Werten oder die größte Veränderung in der Wellenform auftritt. Die Positionen der Markierungslymphknoten können durch Einspritzen eines magnetischen Fluids in Orte bösartiger Tumore und ein darauf folgendes Verwenden des erfindungsgemäßen Erkennungsverfahrens für magnetisches Fluid auf die umgebenden Lymphknoten identifiziert werden, nachdem eine feste Zeitdauer vergangen ist.
  • Beispielsweise können Orte, an denen das magnetische Fluid vorhanden ist, ohne jeden Effekt des magnetischen Umgebungsrauschens durch Verstärken des Unterschieds zwischen den zwei Magnetsensorausgaben durch eine Verstärkungsrate von 1.000 x bis 10.000 x für den Fall gemessen werden, bei dem die angelegte Magnetflussdichte auf ca. 800 Gaus bis 1.300 Gaus (ca. 0,08 Tesla bis 0,13 Tesla) festgesetzt wird und die Magnetfeldkomponente senkrecht zum angelegten Magnetfeld an um 5 Millimeter beabstandeten Positionen gemessen wird, und zwar unter Verwendung von Messmitteln wie beispielsweise einem Hall-Element oder einem Magnetwiderstandselement. Für den Fall, dass Lymphknoten das zu untersuchende Objekt sind, kann die größte Verringerung im Effekt des magnetischen Umgebungsrauschens durch Einstellen des Abstands zwischen den zwei Sensoren auf ca. 5 Millimeter bis 10 Millimeter erreicht werden.
  • 2 ist ein Blockdiagramm, welches die Erkennungseinheit für magnetisches Fluid zeigt, die eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung konkreter darstellt.
  • Bezugnehmend auf 2 ist eine Anregungsvorrichtung 4 ein Funktionsblock, welcher ein Gleichstrom- oder Wechselstrom-Anregungsmagnetfeld an einen Bereich 3 anlegt, welcher das zu messende Objekt darstellt, in welches das magnetische Fluid 2, das einen Paramagnetismus aufweist, von außen in die Substanz 1 (lebendes Gewebe), in welchem ein Fluid fließen kann, eingespritzt worden ist. Das Objekt dieses Funktionsblocks ist die Anregung des obigen magnetischen Fluids 2. Um dies genauer zu beschreiben, kann, wenn ein Gleichstrom-Magnetfeld angelegt wird, ein Neodym-Magnet verwendet werden, um das Magnetfeld anzulegen, das für eine Anregung verwendet wird. Ferner kann eine Magnetflussdichte von ca. 1 Tesla erzeugt werden durch Bilden eines magnetischen Kerns mit einem Durchmesser von ca. 10 Millimetern unter Verwendung eines amorphen oder Nanoteilchen-Magnetmaterials mit einem kleinen Kernverlust, dessen spezifische magnetische Permeabilität μ sich in der Größenordnung von 10.000 bis 100.000 bewegt, und durch Anlegen eines Gleichstroms oder Wechselstroms mit einer Stromstärke oder einer Stromamplitude von ca. 10 Milliampere an eine Magnetspule mit ca. 80 Windungen.
  • Eine Messvorrichtung 5 und eine Messvorrichtung 6 sind Funktionsblöcke, welche die Komponente des gleichen Magnetfelds messen, das senkrecht zum angelegten Magnetfeld steht, und zwar an zwei oder mehr Orten, die sich in enger Nachbarschaft zueinander befinden. Wenn das magnetische Fluid eine Feridex-Konzentration von 1.000 bis 10.000 ppm aufweist, können diese funktionalen Blöcke unter Verwendung von Hall-Elementen oder Magnetwiderstandselementen als Magnetsensoren aufgebaut werden, welche eine Magnetflussauflösung von einigen 10 Mikrogaus aufweisen.
  • Ein Differenzverstärker 7 ist ein Funktionsblock, welcher die Signale von der obigen Messvorrichtung 5 und der obigen Messvorrichtung 6 empfängt, und welcher das Differenzsignal verstärkt. Wenn das magnetische Fluid eine Feridex-Konzentration von 1.000 bis 10.000 ppm aufweist, kann ein Ausgangssignal mit einem Pegel von mehreren Volt erlangt werden durch Einstellen einer Verstärkungsrate des Differenzverstärkers auf ca. 1.000 x bis 10.000 x.
  • Falls der Abstand zwischen den Magnetwiderstandselementen auf ca. 5 Millimeter bis 10 Millimeter festgesetzt wird, wird ein kommerzielles Wechselstromrauschen, welches fast das gesamte magnetische Umgebungsrauschen ausmacht, die Messung nicht beeinträchtigen. Der Grund dafür ist der folgende: Die Rauschquellen befinden sich nämlich erheblich weiter entfernt als das Messobjekt, und da das magnetische Rauschen in ungefähr der gleichen Intensität in jede der Messvorrichtung 5 und der Messvorrichtung 6 hinzugemischt wird, löschen sich diese Rauschkomponenten im wesentlichen gegeneinander aus, wenn der Unterschied zwischen den zwei Signalen genommen wird. Falls andererseits eine Ansammlung des magnetischen Fluids 2 ausreichend nahe an einer der Messvorrichtungen 5 oder 6 liegt, wird eine Magnetfeldkomponente erzeugt, die senkrecht zum angelegten Magnetfeld ist, wie in 3 als ein Ergebnis des Verzerrungseffekts erzeugt, der auf das angelegte Magnetfeld durch das magnetische Fluid 2 ausgeübt wird, so dass ein räumlicher Magnetgradient erzeugt wird; dementsprechend erhält man ein Differenzsignal durch den Differenzverstärker 7 mit einem ausreichenden Signal-zu-Rausch-Verhältnis.
  • Eine Berechnungseinheit 8 ist ein Funktionsblock, welcher das Signal von dem obigen Differenzverstärker 7 empfängt und welcher den Absolutwert der Signalstärke berechnet, wenn das Anregungsmagnetfeld ein Gleichstrom-Magnetfeld ist, oder den Amplitudenwert des verstärkten Differenzsignals, wenn das Anregungsmagnetfeld ein Wechselstrom-Magnetfeld ist. Dieser Funktionsblock kann einfach realisiert werden mittels einer Vollwellen-Rechteckschaltung oder einer synchronisierten Erkennungsschaltung unter Verwendung von Transistoren oder Dioden.
  • Eine Anzeigevorrichtung 9 ist ein Funktionsblock, welcher Signale von der obigen Berechnungseinheit 8 empfängt und diese Signale in eine sichtbare Anzeige umwandelt, um numerische Werte oder Wellenformen anzuzeigen.
  • Ferner ist eine akustische Umwandlungsvorrichtung (Lautsprecher) 10 ein Funktionsblock, welcher Signale von der obigen Berechnungseinheit 8 empfängt und welcher Geräusche ausgibt, die sich in der Frequenz, Intensität oder dem Geräuschintervall dieses Geräuschs proportional zum Absolutwert der Signalstärke ändern, wenn das Anregungsmagnetfeld ein Gleichstrom-Magnetfeld ist, oder proportional zum Amplitudenwert des verstärkten Differenzsignals, wenn das Anregungsmagnetfeld ein Wechselstrom-Magnetfeld ist, um es dem Benutzer zu ermöglichen, den Teil der Substanz 1 nur unter Verwendung seines Gehörsinns aufzufinden, in welchem sich die größte Menge des magnetischen Fluids 2 angehäuft hat. Als ein Ergebnis können die Bedienungseigenschaften des Betriebs, der verwendet wird, um die Orte zu identifizieren, an denen sich die größte Menge des magnetischen Fluids 2 innerhalb der Substanz 1 angehäuft hat, wesentlich verbessert werden.
  • Wenn Messungen unter Verwendung der Erkennungseinheit für magnetisches Fluid, die wie oben beschrieben aufgebaut ist, durchgeführt werden, wird eine große Variation im Erkennungssignal in Gebieten erzeugt, bei denen sich das magnetische Fluid mit einer hohen Konzentration angehäuft hat. Dementsprechend können, da sich das magnetische Fluid am schnellsten in Markierungslymphknoten ansammelt, Markierungslymphknoten schnell, sicher und mit hoher Genauigkeit identifiziert werden durch Einspritzen eines magnetischen Fluids in die Nähe eines bösartigen Tumors und einem dann folgenden Durchführen von Messungen, nachdem eine geeignete Zeitdauer vergangen ist.
  • Ferner kann, wie in 4 gezeigt, der Bediener diese integrierte Vorrichtung einfach in einer Hand halten, falls mindestens der Teil der oben genannten Anregungsvorrichtung 1, welche ein Magnetfeld erzeugt, als auch die Messvorrichtung 5 und die Messvorrichtung 6 als eine integrale Einheit untergebracht sind und in einem Gehäuse 11 in Zahnbürstenform, Stiftform oder Pistolenform untergeracht sind, welches in einer Hand gehalten werden kann, so dass die Arbeit des Identifizierens von Markierungslymphknoten, welche das Objekt von Markierungslymphknoten-Biopsien sind, schnell und sicher durchgeführt werden kann.
  • Insbesondere wenn die Form der Magnetfelderkennungseinheit in einer Zahnbürstenform vorliegt, können Messungen in einer komfortablen stehenden Position durchgeführt werden, so dass die Last für den Arzt erleichtert wird.
  • Ferner ist die akustische Umwandlungsvorrichtung 10, die in 2 gezeigt ist, ein funktionaler Block, der dadurch gekennzeichnet, ist, dass diese Vorrichtung Signale vom Differenzverstärker 7 empfängt und Geräusche ausgibt, die sich mit der Frequenz, Intensität oder dem Geräuschintervall dieses Geräuschs ändern, und zwar proportional zum Absolutwert der Signalstärke oder proportional zum Amplitudenwert des verstärkten Differenzsignals, wenn das Anregungsmagnetfeld ein Wechselstrom-Magnetfeld ist. Falls ein solcher Funktionsblock vorgesehen ist, wird die differentielle Magnetfeldstärke oder -amplitude in ein Geräusch umgewandelt, sodass der Bediener die Messergebnisse einfach durch Hören der Änderungen dieses Geräuschs aufnehmen kann. Folglich kann der Arzt seine Aufmerksamkeit auf den Zustand der Messorte richten; dementsprechend wird nicht nur die Sicherheit verbessert, sondern auch die Last für den Arzt vermindert.
  • Daher kann in der obigen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung die Anwesenheit eines magnetischen Fluids unter Verwendung eines Hall-Elements oder eines Magnetwiderstandselements gemessen werden, welches ein Magnetsensor ist, der weniger empfindlich und weniger teuer als ein SQUID ist. Da kein Bedürfnis nach irgendeinem Kühlmittel besteht, so wie es sich im Fall eines SQUID-Magnetflussmessers ergibt, ist eine Handhabung einfach, und die Vorrichtung kann mit einem Gewicht und einer Form aufgebaut werden, die es einfach erlaubt, die Vorrichtung in einer Hand zu halten. Das System als Ganzes ist auch preiswert, und es besteht kein Bedarf nach einem abgeschirmten Raum, um das magnetische Umgebungsrauschen zu verringern.
  • Daher kann die Frage, ob die Lymphknoten, die untersucht werden, Markierungslymphknoten sind oder nicht, schnell und mit hoher Genauigkeit ohne Verwendung eines radioaktiven Isotops als einem Marker entschieden werden.
  • Ferner bestehen sogar dann keine Probleme, wenn die Lymphknoten schwarz und unter Verwendung von Farbstoffen schwierig zu unterscheiden sind.
  • Im Fall des Erkennungsverfahrens für magnetisches Fluid und der Erkennungsvorrichtung für magnetisches Fluid gemäß der obigen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann der Bediener die Vorrichtung einfach mit einer Hand halten, dementsprechend können die Markierungslymphknoten, die das Objekt einer Markierungslymphknoten-Biopsie sind, schnell und einfach während einer chirurgischen Operation identifiziert werden.
  • Insbesondere in Fällen, bei denen die Form des Magnetfeld-Erkennungsteils beziehungsweise -detektorteils eine Zahnbürstenform aufweist, können Messungen in einer komfortablen stehenden Position durchgeführt werden, so dass die Last auf den Arzt verringert wird. Ferner kann der Arzt als ein Ergebnis der differentiellen Magnetfeldstärke oder -amplitude, die in ein Geräusch umgewandelt wird, seine Aufmerksamkeit auf den Zustand der Messorte richten; dementsprechend wird nicht nur die Sicherheit verbessert, sondern es wird auch die Last des Arztes verringert.
  • Die oben offenbarte Ausführungsform ist unter allen Gesichtspunkten ein Beispiel und sollte nicht als die vorliegende Erfindung beschränkend angesehen werden. Der Umfang der vorliegenden Erfindung wird durch die Ansprüche angegeben und nicht durch die obige Beschreibung. Es ist vorgesehen, dass alle Änderungen in diesem Sinne und dem Umfang, die Äquivalente des Umfangs der Ansprüche darstellen, von der vorliegenden Erfindung umfasst sind.
  • Nach dem die bevorzugten Ausführungsformen der Erfindung mit Bezug auf die beiliegenden Zeichnungen beschrieben worden sind, sollte es verständlich sein, dass die vorliegende Erfindung nicht auf diese genauen Ausführungsformen beschränkt ist und verschiedene Änderungen und Modifikationen davon vom Fachmann durchgeführt werden können, ohne vom Umfang der Erfindung abzuweichen, wie er in den beiliegenden Ansprüchen definiert ist.

Claims (3)

  1. Erkennungsvorrichtung für magnetisches Fluid, umfassend: eine Erregereinrichtung (4), welche ein Gleichstrom- oder Wechselstrom-Magnetfeld zum Zwecke einer Anregung des magnetischen Fluids an ein Messobjekt (3) in einer Substanz (1), wie einem lebenden Gewebe, anlegt, in welcher ein Fluid fließen kann und in welches ein magnetisches Fluid (2), das einen Magnetismus aufweist, eingespritzt worden ist; Messvorrichtungen (5, 6), welche die Schwankung in der Magnetfeldstärke messen, die durch das Magnetfeld bewirkt wird, welche durch die Erregervorrichtung (4) an zwei oder mehr Orten angelegt wird; einen Differenzverstärker (7), welcher Signale von den Messvorrichtungen (5, 6) in den zwei oder mehr Orten empfängt und das Differenzsignal verstärkt, eine Berechnungseinheit (8), welche Signale vom Differenzverstärker (7) empfängt und den Absolutwert oder Amplitudenwert der Signalstärke berechnet; und eine Anzeigevorrichtung (9), welche Signale von der Berechnungseinheit (8) empfängt und einen numerischen Wert oder eine Wellenform anzeigt; wobei die Vorrichtung daran angepasst ist, Orte aufzufinden, an denen sich die größten Mengen des magnetischen Fluids innerhalb der Substanz (1) angesammelt haben, und zwar durch Messen der Verzerrung der lokalen Magnetfeldverteilung, die durch die Tatsache bewirkt wird, dass die spezifische magnetische Permeabilität des magnetischen Fluids höher ist als diejenige der umgebenden Substanz (1); dadurch gekennzeichnet, dass der Abstand zwischen den Messvorrichtungen (5, 6) im wesentlichen gleich der Größe des Gebiets ist, in welchem sich das magnetische Fluid ansammelt, um die Vorrichtung weniger empfindlich gegen die Effekte eines magnetischen Umgebungsrauschens zu machen.
  2. Erkennungsvorrichtung für magnetisches Fluid nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest der Teil der Erregereinrichtung (4), welcher ein Magnetfeld erzeugt, und die Messvorrichtungen (5, 6), welche Messungen in zwei oder mehr Orten durchführen, in einer integralen Einheit (11) in einer Zahnbürstenform, Stiftform oder Pistolenform untergebracht sind, welche es der Vorrichtung erlaubt, mit einer Hand gegriffen zu werden, um die Betriebseigenschaften zu verbessern oder den Betrieb, der verwendet wird, um den Ort zu identifizieren, an dem sich die größte Menge des magnetischen Fluids innerhalb der Substanz angesammelt hat.
  3. Erkennungsvorrichtung für magnetisches Fluid nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung mit einer akustischen Wandlervorrichtung (10) ausgerüstet ist, welche Signale von der Berechnungseinheit (8) empfängt und einen Schall ausgibt, wobei die Frequenz, die Intensität oder das Schallintervall dieses Schalls sich proportional mit dem Absolutwert oder Amplitudenwert der Signalstärke ändert.
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Families Citing this family (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0637625U (ja) * 1992-10-26 1994-05-20 エヌティエヌ株式会社 ころ軸受の潤滑装置
US20060194327A1 (en) * 2003-07-30 2006-08-31 Koninklijke Philips Electronics N.V. On-chip magnetic particle sensor with improved snr
US20050148863A1 (en) * 2003-12-09 2005-07-07 Toshiro Okamura Magnetic fluid detection device
GB2425610A (en) * 2005-04-29 2006-11-01 Univ London Magnetic properties sensing system
US8049489B2 (en) 2006-07-26 2011-11-01 Cardiac Pacemakers, Inc. Systems and methods for sensing external magnetic fields in implantable medical devices
DE102007036570A1 (de) * 2007-08-03 2009-02-19 Siemens Ag Screeningtest zur Erkennung von Prostataerkrankungen sowie Vorrichtung und Diagnosesubstanz zur Durchführung des Tests
JP2009039225A (ja) * 2007-08-07 2009-02-26 Aloka Co Ltd 造影用カプセル
KR20110019843A (ko) * 2009-08-21 2011-03-02 엘지이노텍 주식회사 면역진단키트의 검출시스템
US8251885B2 (en) * 2009-09-22 2012-08-28 Empire Technology Development Llc Applications of alternating magnetic fields on magnetic nanoparticles
US9427186B2 (en) 2009-12-04 2016-08-30 Endomagnetics Ltd. Magnetic probe apparatus
US10634741B2 (en) 2009-12-04 2020-04-28 Endomagnetics Ltd. Magnetic probe apparatus
CN102129052B (zh) * 2010-11-30 2013-05-08 吴鹏 空间三轴磁传感器
JP6204673B2 (ja) * 2012-03-29 2017-09-27 株式会社 ケーエンジニアリング 磁性流体検知装置
CN105283202B (zh) 2013-03-11 2019-04-23 安都磁学有限公司 用于淋巴结检测的低渗溶液
US9239314B2 (en) 2013-03-13 2016-01-19 Endomagnetics Ltd. Magnetic detector
US9234877B2 (en) 2013-03-13 2016-01-12 Endomagnetics Ltd. Magnetic detector
JP6392132B2 (ja) * 2015-01-22 2018-09-19 株式会社 ケーエンジニアリング 検知装置及び摘出部位載置容器
BR102015011438B1 (pt) * 2015-05-19 2020-08-18 Universidade Federal De Santa Catarina Sistema e método para identificar características de uma máquina elétrica
KR102589814B1 (ko) 2015-06-04 2023-10-13 엔도마그네틱스 엘티디 자성 표지자 위치 결정(mml)을 위한 표지자 재료 및 형태
JP6961862B2 (ja) * 2016-08-25 2021-11-05 ケイセイ医科工業株式会社 体内磁性体検出装置

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS49103693A (de) * 1973-02-02 1974-10-01
JPS5374489A (en) * 1976-12-15 1978-07-01 Sagami Chem Res Continuous measuring method and apparatus
US4827945A (en) * 1986-07-03 1989-05-09 Advanced Magnetics, Incorporated Biologically degradable superparamagnetic materials for use in clinical applications
US5305751A (en) * 1992-06-04 1994-04-26 Biomagnetic Technologies, Inc. Measurement of liquid flows in a living organism
JPH06142964A (ja) 1992-11-12 1994-05-24 Hitachi Constr Mach Co Ltd 半導体装置の加工装置
JPH0898819A (ja) * 1994-09-28 1996-04-16 Res Dev Corp Of Japan 消化管形態とその運動機能の解析法並びにその装置
US5732704A (en) * 1995-10-13 1998-03-31 Neoprobe Corporation Radiation based method locating and differentiating sentinel nodes
JP3407520B2 (ja) 1995-12-14 2003-05-19 株式会社島津製作所 生体磁気計測装置

Also Published As

Publication number Publication date
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JP2003128590A (ja) 2003-05-08
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DE60214645D1 (de) 2006-10-26
US20030078493A1 (en) 2003-04-24
EP1308126B1 (de) 2006-09-13
US7680524B2 (en) 2010-03-16
JP4090722B2 (ja) 2008-05-28

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