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技術 特定方法、および特定装置

出願人 株式会社FUJI
発明者 神藤高広
出願日 2014年11月11日 (5年3ヶ月経過) 出願番号 2014-228792
公開日 2016年5月23日 (3年8ヶ月経過) 公開番号 2016-087334
状態 特許登録済
技術分野 手術・診断のための補助具 獣医用機器 超音波診断装置
主要キーワード 注入対象 プラズマ照射装置 液体流通 気泡含有 基準量 超音波発生器 流通管 特定装置
関連する未来課題
重要な関連分野

この項目の情報は公開日時点(2016年5月23日)のものです。
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図面 (5)

課題

体内注入されたプラズマ照射液の位置を適切に特定する。

解決手段

本発明では、プラズマ照射液に気泡が含まれており、そのプラズマ照射液が体内に注入された際に、プラズマ照射液の気泡が、超音波検査装置を用いて検出される。詳しくは、超音波は、液体固体において伝導し易く、気体において伝導し難い特性を有している。このため、超音波検査装置により対象となる臓器を画像化した場合に、その臓器の画像は鮮明となるが、気泡を含有するプラズマ照射液の画像は、気泡の存在により、不鮮明となる。このため、プラズマ照射液が体内に注入される前から、作業者が、臓器の画像をモニタリングし、プラズマ照射液が体内に注入された後に、モニタに表示されている臓器の画像が不鮮明になった場合に、プラズマ照射液が対象となる臓器に到達したと判断される。これにより、体内に注入されたプラズマ照射液の位置を適切に特定することが可能となる。

概要

背景

液体プラズマ照射することで、液体にラジカル溶け出して、酸化性の高い液体を生成できることが知られている。酸化性の高い液体によれば、殺菌,滅菌処理廃液排ガス等の浄化処理等を効果的に行うことが可能であり、酸化性の高い液体の医療分野への活用も検討されている。このため、近年では、下記特許文献に記載されているように、プラズマを利用した癌治療の開発が進められている。

概要

体内注入されたプラズマ照射液の位置を適切に特定する。本発明では、プラズマ照射液に気泡が含まれており、そのプラズマ照射液が体内に注入された際に、プラズマ照射液の気泡が、超音波検査装置を用いて検出される。詳しくは、超音波は、液体,固体において伝導し易く、気体において伝導し難い特性を有している。このため、超音波検査装置により対象となる臓器を画像化した場合に、その臓器の画像は鮮明となるが、気泡を含有するプラズマ照射液の画像は、気泡の存在により、不鮮明となる。このため、プラズマ照射液が体内に注入される前から、作業者が、臓器の画像をモニタリングし、プラズマ照射液が体内に注入された後に、モニタに表示されている臓器の画像が不鮮明になった場合に、プラズマ照射液が対象となる臓器に到達したと判断される。これにより、体内に注入されたプラズマ照射液の位置を適切に特定することが可能となる。

目的

本発明は、そのような実情に鑑みてなされたものであり、本発明の課題は、体内に注入されたプラズマ照射液の位置を適切に特定することである

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
0件

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請求項1

気泡を含有し、プラズマ照射された液体である気泡含有プラズマ照射液を動物体内注入する注入工程と、前記注入工程において注入された前記気泡含有プラズマ照射液の気泡を、超音波検査法を用いて検出する検出工程とを含み、検出工程において検出された前記気泡含有プラズマ照射液の気泡の位置に基づいて、動物の体内での前記気泡含有プラズマ照射液の位置を特定する特定方法

請求項2

前記気泡含有プラズマ照射液の気泡が、ナノサイズであることを特徴とする請求項1に記載の特定方法。

請求項3

前記特定方法が、特定された前記気泡含有プラズマ照射液の位置から当該気泡含有プラズマ照射液を吸い出す吸出工程を含むことを特徴とする請求項1または請求項2に記載の特定方法。

請求項4

前記注入工程により注入される前記気泡含有プラズマ照射液が、(A)液体の内部に気泡を発生させる気泡発生工程と、(B)前記気泡発生工程において気泡が発生された液体を、絶縁体材料により成形された筒状の部材の内部に、所定の空間を残した状態で流す液体流通工程と、(C)前記筒状の部材の外壁面に沿って配設された1対の電極への電圧印可により、前記所定の空間に存在する気体プラズマ化させるプラズマ化工程とを含むプラズマ照射方法により生成されたことを特徴とする請求項1ないし請求項3のいずれか1つに記載の特定方法。

請求項5

ナノサイズの気泡を含有し、プラズマ照射された液体である気泡含有プラズマ照射液が動物の体内に注入された際に、動物の体内での前記気泡含有プラズマ照射液の位置を特定するための特定装置であって、前記特定装置が、超音波発生器を備え、動物の体内に注入された前記気泡含有プラズマ照射液の気泡を、前記超音波発生器が発生した超音波によって検出し、検出された前記気泡含有プラズマ照射液の気泡の位置に基づいて、動物の体内での前記気泡含有プラズマ照射液の位置を特定することを特徴とする特定装置。

請求項6

前記特定装置が、前記超音波発生器が動物の体内に向かって超音波を発生させた場合に、動物の体内で反射した超音波を受信し、受信した超音波に基づいて、動物の体内の画像を形成する画像形成装置を備え、前記画像形成装置が、前記気泡含有プラズマ照射液が注入される前の動物の体内の画像を形成する第1画像形成部と、前記気泡含有プラズマ照射液が注入された後の動物の体内の画像を形成する第2画像形成部とを有し、前記特定装置が、前記第1画像形成部により形成された動物の体内の画像と、前記第2画像形成部により形成された動物の体内の画像とに基づいて、動物の体内に注入された前記気泡含有プラズマ照射液の気泡を検出することを特徴とする請求項5に記載の特定装置。

技術分野

0001

本発明は、動物体内注入されたプラズマ照射液の位置を特定する特定方法および、特定装置に関するものである。

背景技術

0002

液体プラズマ照射することで、液体にラジカル溶け出して、酸化性の高い液体を生成できることが知られている。酸化性の高い液体によれば、殺菌,滅菌処理廃液排ガス等の浄化処理等を効果的に行うことが可能であり、酸化性の高い液体の医療分野への活用も検討されている。このため、近年では、下記特許文献に記載されているように、プラズマを利用した癌治療の開発が進められている。

先行技術

0003

特開2000−26312号公報

発明が解決しようとする課題

0004

上記特許文献に記載の技術を利用して、例えば、プラズマが照射された液体(以下、プラズマ照射液と記載する場合がある)を体内に注入し、そのプラズマ照射液により癌等の病巣治療することが考えられる。しかしながら、プラズマ照射液により癌等の病巣を治療するためには、プラズマ照射液を体内の対象となる臓器に適切に到達させる必要があるが、プラズマ照射液は液体であるため、体内での位置を特定することが困難である。本発明は、そのような実情に鑑みてなされたものであり、本発明の課題は、体内に注入されたプラズマ照射液の位置を適切に特定することである。

課題を解決するための手段

0005

上記課題を解決するために、本願に記載の特定方法は、気泡を含有し、プラズマ照射された液体である気泡含有プラズマ照射液を動物の体内に注入する注入工程と、前記注入工程において注入された前記気泡含有プラズマ照射液の気泡を、超音波検査法を用いて検出する検出工程とを含み、検出工程において検出された前記気泡含有プラズマ照射液の気泡の位置に基づいて、動物の体内での前記気泡含有プラズマ照射液の位置を特定することを特徴とする。

0006

上記課題を解決するために、本願に記載の特定装置は、ナノサイズの気泡を含有し、プラズマ照射された液体である気泡含有プラズマ照射液が動物の体内に注入された際に、動物の体内での前記気泡含有プラズマ照射液の位置を特定するための特定装置であって、前記特定装置が、超音波発生器を備え、動物の体内に注入された前記気泡含有プラズマ照射液の気泡を、前記超音波発生器が発生した超音波によって検出し、検出された前記気泡含有プラズマ照射液の気泡の位置に基づいて、動物の体内での前記気泡含有プラズマ照射液の位置を特定することを特徴とする。

発明の効果

0007

本願に記載の特定方法、および特定装置では、動物の体内に注入されるプラズマ照射液に、気泡が含まれている。そして、気泡を含有するプラズマ照射液が体内に注入された際に、そのプラズマ照射液の気泡が、超音波の特性を利用して検出される。詳しくは、超音波は、液体,固体において伝導し易く、気体において伝導し難い特性を有している。このため、超音波検査装置を用いて対象となる臓器(以下、対象画像と記載する場合がある)を画像化した場合に、対象臓器の画像は、モニタ等に鮮明に表示されるが、気泡を含有するプラズマ照射液は、気泡の存在により、不鮮明な画像となる。このため、例えば、プラズマ照射液が体内に注入される前から、作業者が、対象臓器の画像をモニタによりモニタリングし、プラズマ照射液が体内に注入された後に、モニタに表示されている対象臓器の画像が不鮮明になった場合に、プラズマ照射液が対象臓器に到達したと判断することが可能である。このように、本願に記載の特定方法、および特定装置によれば、プラズマ照射液に気泡を含有させることで、体内に注入されたプラズマ照射液の位置を、超音波によって適切に特定することが可能となる。

図面の簡単な説明

0008

プラズマ照射装置を示す斜視図である。
図1の本体部から取り外された電極を示す分解図である。
図1のプラズマ照射装置を示す断面図である。
超音波検査装置を示すブロック図である。

実施例

0009

以下、本発明を実施するための形態として、本発明の実施例を、図を参照しつつ詳しく説明する。

0010

<プラズマ照射装置の構成>
図1に、プラズマ照射装置10を示す。プラズマ照射装置10は、水にプラズマを照射し、プラズマ処理水を生成するための装置である。プラズマ照射装置10は、本体部12と、1対の電極14,16と、ガラス管18と、流通管20と、気泡発生装置図3参照)22とを備えている。

0011

本体部12は、サファイアガラスにより成形されており、概して円筒状をなしている。その本体部12の外周面には、1対の電極14,16の複数の放電部26,28が、本体部12の軸方向に交互に並ぶようにして、蒸着されている。詳しくは、電極14は、図2に示すように、複数の放電部26と複数の連結部30とを有しており、電極16は、複数の放電部28と複数の連結部32とを有している。なお、図2は、電極14,16を本体部12から取り外した状態を示す仮想図である。

0012

電極14の複数の放電部26は、本体部12の外周面に、周方向に延びるように蒸着されており、所定の間隔をおいて、本体部12の軸方向に並んで配設されている。また、電極14の連結部30は、本体部12の外周面に、本体部12の軸方向に延びるように線状に蒸着されており、複数の放電部26を連結している。なお、電極14の複数の放電部26のうちの一端に位置する放電部26は、本体部12の周方向の全周に渡って蒸着されており、他の放電部26は、連結部30と反対側の部分を除いて、本体部12の周方向に延びるように蒸着されている。また、本体部12の周方向の全周に渡って蒸着されている放電部26には、本体部12の端部に延び出すようにして、通電部36が形成されている。

0013

また、電極16の複数の放電部28は、本体部12の外周面に、周方向に延びるように蒸着されており、電極14の複数の放電部26の間に位置するように、本体部12の軸方向に並んで配設されている。なお、電極16の複数の放電部28のうちの電極14の2つの放電部26の間に位置する放電部28は、電極14の連結部30を除いて、本体部12の周方向に延びるように蒸着されており、残りの端に位置する放電部28は、本体部12の周方向の全周に渡って蒸着されている。その本体部12の周方向の全周に渡って蒸着されている放電部28には、本体部12の端部に延び出すようにして、通電部38が形成されている。また、電極16の連結部32は、本体部12の外周面において、電極14の放電部26が蒸着されていない箇所に、本体部12の軸方向に延びるように線状に蒸着されており、複数の放電部28を連結している。このように、1対の電極14,16は、電極14の放電部26と電極16の放電部28とが、所定の間隔をおいて交互に並ぶように、本体部12の外周面に蒸着されている。

0014

また、ガラス管18は、図1に示すように、本体部12の外周面に配設されており、本体部12の外周面に蒸着された1対の電極14,16全体を被覆している。これにより、高電圧印可される電極14,16の露出を防止することが可能となり、安全が担保される。なお、電極14,16は、ガラス管18により封止されているため、電極14の放電部26と電極16の放電部28との間にまで、ガラス管18が入り込んでいる。

0015

また、流通管20は、本体部12の内部に水を流すための配管であり、流通管20の外径は、本体部12の内径の半分程度である。そして、流通管20は、図3に示すように、本体部12の内部に挿入されている。なお、流通管20の一端部、つまり、水を排出するための排出口は、電極14が蒸着されている個所に相当する位置と、本体部12の流通管20が挿入される側の一端との間まで、本体部12の内部に進入している。また、流通管20の他端部には、ポンプ(図示省略)が接続されている。これにより、本体部12の内部に、流通管20を介して、水50が流される。

0016

また、流通管20の本体部12の内部に挿入されていない箇所には、気泡発生装置22が配設されている。気泡発生装置22は、流通管20内を流れる水に気泡を発生させるための装置である。これにより、気泡を含んだ水50が、流通管20を介して、本体部12の内部に流される。なお、気泡発生装置22は、微小な気泡を発生させることが可能であり、ナノサイズの気泡を発生させることが可能である。また、気泡発生装置22は、発生させる気泡の量を任意に調整することが可能である。このため、流通管20に流される水の量と、気泡発生装置22により発生される気泡の量とを調整することで、本体部12の内部を流れる水の単位体積当たりの気泡の量を調整することが可能となっている。

0017

<超音波検査装置の構成>
図4に超音波検査装置60のブロック図を示す。超音波検査装置60は、対象物に超音波をあてて、対象物により反射した超音波に基づいて画像データを作成し、その画像データに基づく画像により対象物を検査するための装置である。詳しくは、例えば、超音波を動物の体内に向かって発生させると、超音波は体内を進んでいき、対象物にあたると反射する。そして、その反射した超音波を測定し、反射した超音波が戻ってくるまでの時間に基づいて、対象物までの距離が演算され、演算された距離に基づいて対象物の画像の画像データが作成される。そして、その画像データに基づく画像がモニタ等に表示されることで、対象物の検査が行われる。特に、超音波は、液体,固体において伝導し易く、気体において伝導し難い特性を有しており、対象物が液状成分,軟体等である場合に、対象物の画像を適切に表示することが可能である。このため、超音波検査装置60は、肝臓等の臓器の検査に適している。

0018

超音波検査装置60は、超音波発生器62と、画像形成装置64と、モニタ66と、データ処理装置68とを有している。超音波発生器62は、探触子(図示省略)を有しており、超音波を発生するとともに、はね返ってきた超音波を探知する。画像形成装置64は、超音波発生器62により探知された超音波に基づいて、対象物の画像データを作成する。そして、画像形成装置64により作成された画像データに基づく画像が、モニタ66に表示される。また、画像形成装置64により形成された画像データは、データ処理装置68により解析される。

0019

<プラズマ照射装置による水へのプラズマ照射>
プラズマ照射装置10は、上述した構成により、本体部12内部に流れる水にプラズマを照射することで、プラズマ処理水を生成することが可能である。詳しくは、ポンプの作動により、本体部12の内部に、流通管20を介して、水が流される。この際、気泡発生装置22により、図3に示すように、流通管20内の水にナノサイズの気泡が発生される。このため、本体部12の内部を流れる水50には、ナノサイズの気泡が含まれている。

0020

また、本体部12と流通管20との間から、矢印52の方向に向かって、ガス供給装置(図示省略)によって処理ガス56が供給される。これにより、本体部12の内部は、流通管20から供給された気泡を含む水50と、ガス供給装置から供給された処理ガス56とが、本体部12の一端部から他端部に向かって流れる。なお、処理ガス56は、窒素等の不活性ガスと、空気中の酸素等の活性ガスとを任意の割合で混合させたガスであってもよく、不活性ガス若しくは空気のみであってもよい。

0021

本体部12の内部に、水50と処理ガス56とが流されると、1対の電極14,16の通電部36,38に電圧が印可され、1対の電極14,16に電流が流れる。これにより、1対の電極14,16の放電部26,28の間に放電が生じる。この際、電極14,16は、絶縁体であるガラス管18によって封止されているため、本体部12の内部において放電が生じ、本体部12の内部を流れる処理ガスがプラズマ化される。これにより、本体部12の内部を流れる水50にプラズマが照射され、本体部12の他端部から、プラズマ照射された水、つまり、プラズマ処理水が排出される。

0022

なお、気泡発生装置22において発生する気泡に含まれるガスは、窒素等の不活性ガスと、空気中の酸素等の活性ガスとを任意の割合で混合させたガスであってもよく、不活性ガス若しくは空気のみであってもよい。このように、水50にガスを含ませることで、電極14,16の放電部26,28の間に生じる放電によって、水50に含まれる処理ガスもプラズマ化される。これにより、水50は、外部からプラズマ照射されるだけでなく、内部からもプラズマ照射されるため、効果的に水50のプラズマ処理を行うことが可能である。さらに、気泡発生装置22により発生する気泡は、ナノサイズの気泡であり、水50の内部に長い間留まる。このため、水50の内部において、長い間、プラズマ照射が行われ、効果的に水50のプラズマ処理が行われる。

0023

<プラズマ処理水の体内への注入>
効果的にプラズマが照射されたプラズマ処理水には、多くのラジカルが溶け出しており、酸化性の高い液体となっている。酸化性の高い液体は、殺菌,滅菌浄化等の効果を有しており、プラズマ処理水を医療分野に活用することが検討されている。具体的には、例えば、プラズマ処理水が、注射器点滴透析等により人間等の動物の体内に注入される。そして、体内に注入されたプラズマ処理水によって癌等の病巣に対する治療を行う開発が進められている。

0024

このように、プラズマ処理水を体内に注入し、プラズマ処理水により癌等を治療するためには、癌等に侵されている臓器に適切にプラズマ処理水を到達させることが必要である。このため、超音波検査装置60では、超音波の特性を利用して、体内に注入されたプラズマ処理水の位置が特定される。

0025

詳しくは、超音波検査装置60では、上述したように、超音波が液体,固体において伝導し易い特性を利用して、胃,肝臓等の臓器の鮮明な画像が形成される。一方、超音波は気体において伝導し難い特性を有しているため、気泡を含有するプラズマ処理水が画像化された場合には、不鮮明な画像となる。つまり、治療の対象となる臓器(以下、「対象臓器」と記載する場合がある)の画像は、プラズマ処理水が到達する前には、鮮明であるが、プラズマ処理水が到達した後には、不鮮明となる。

0026

このため、プラズマ処理水が体内に注入される前から、作業者が、対象臓器の画像をモニタ66によりモニタリングし、プラズマ処理水が体内に注入された後に、モニタ66に表示されている対象臓器の画像が不鮮明になった場合に、プラズマ処理水が対象臓器に到達したと判断することが可能である。このように、プラズマ照射装置10において、プラズマ処理水に気泡を含有させることで、超音波検査装置60によって、体内に注入されたプラズマ処理水が対象臓器に到達したか否かを適切に判断することが可能となる。

0027

特に、プラズマ照射装置10では、プラズマ処理水にナノサイズの気泡が含有される。気泡はナノサイズまで小さくなると、潰れ難くなるため、ナノサイズの気泡は、長い間、プラズマ処理水に残存する。これにより、生成からある程度時間の経過したプラズマ処理水であっても、体内に注入されたプラズマ処理水の位置を適切に特定することが可能となる。

0028

なお、プラズマ照射装置10では、上述したように、流通管20に流される水の量と、気泡発生装置22により発生される気泡の量とを調整することで、本体部12の内部を流れる水の単位体積当たりの気泡の量を調整することが可能となっている。つまり、プラズマ処理水の単位体積当たりの気泡の量を調整することが可能となっている。このため、体内に注入されるプラズマ処理水の単位体積当たりの気泡の量は、所定の基準量より低くされている。

0029

また、超音波検査装置60では、データ処理装置68の画像データの解析により、体内に注入されたプラズマ処理水の位置を特定することが可能である。詳しくは、画像形成装置64は、プラズマ処理水が体内に注入される前から対象臓器の画像データを形成し、プラズマ処理水が体内に注入された後も、継続的に対象臓器の画像データを作成する。そして、データ処理装置68は、プラズマ処理水が体内に注入される前の対象臓器の画像データと、プラズマ処理水が体内に注入された後の対象臓器の画像データとを比較し、プラズマ処理水が体内に注入された後の対象臓器の画像の鮮明度が、予め設定された値、低下した場合に、プラズマ処理水が対象臓器に到達したと判断する。このように、超音波検査装置60では、データ処理装置68により自動で、体内に注入されたプラズマ処理水が対象臓器に到達したか否かを判断することが可能となる。なお、画像形成装置64は、図4に示すように、プラズマ処理水が体内に注入される前の対象臓器の画像データを形成する機能部として、第1画像形成部70と、プラズマ処理水が体内に注入された後の対象臓器の画像データを形成する機能部として、第2画像形成部72とを有している。

0030

また、データ処理装置68は、対象臓器の画像データを解析することで、プラズマ処理水の体内への注入量および、注入速度を演算する。これにより、プラズマ処理水が体内に注入される際の注入量および、注入速度を監視することが可能となり、適切な治療を担保することが可能となる。

0031

なお、体内に注入されたプラズマ処理水は、所定時間経過後に、体内から注射器等により吸い出される。この際、モニタ66のモニタリング、若しくは、データ処理装置68による画像データの解析により、特定された体内でのプラズマ処理水の位置から、プラズマ処理水が吸い出される。

0032

ちなみに、超音波検査装置60は、特定装置の一例である。超音波発生器62は、超音波発生器の一例である。画像形成装置64は、画像形成装置の一例である。第1画像形成部70は、第1画像形成部の一例である。第2画像形成部72は、第2画像形成部の一例である。プラズマ処理水は、気泡含有プラズマ照射液の一例である。体内に注入されたプラズマ処理水の位置を、超音波検査装置60によって特定する方法は、特定方法の一例である。プラズマ処理水を体内に注入する工程は、注入工程の一例である。プラズマ処理水の気泡を、超音波を用いて検出する工程は、検出工程の一例である。特定された位置からプラズマ処理水を吸い出す工程は、吸出工程の一例である。

0033

また、本体部12は、筒状の部材の一例である。電極14,16は、電極の一例である。プラズマ照射装置10によって水にプラズマを照射する方法は、プラズマ照射方法の一例である。気泡発生装置22により流通管20内の水に気泡を発生させる工程は、気泡発生工程の一例である。気泡が発生された水を本体部12内に流す工程は、液体流通工程の一例である。電極14,16により処理ガスをプラズマ化させる工程は、プラズマ化工程の一例である。

0034

なお、本発明は、上記実施例に限定されるものではなく、当業者の知識に基づいて種々の変更、改良を施した種々の態様で実施することが可能である。具体的には、例えば、上記実施例では、プラズマ照射された水が用いられているが、水以外の種々の液体にプラズマを照射し、そのプラズマ照射された液体を用いることが可能である。

0035

また、上記実施例では、プラズマ処理水が人間を含む動物の体内に注入されるが、プラズマ処理水の注入対象を人間に限定してもよく、人間を除く動物に限定してもよい。

0036

12:本体部(筒状の部材) 14,16:電極60:超音波検査装置(特定装置) 62:超音波発生器64:画像形成装置70:第1画像形成部 72:第2画像形成部

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