JPH09192114A - アーチファクト制御磁気共鳴器具 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】診断画像に形成されるアーチファクトを増減さ
せることができる医療器具を形成する材料および方法を
提供する。更に、器具を穿通させる穿通端部を提供す
る。 【解決手段】アーチファクト減少器具は、所定のチタン
合金組成物またはプラスチック組成物を使用してつくる
ことができる。アーチファクトを高める器具は、アーチ
ファクト形成材料をアーチファクトのない器具に組み込
むことによりつくることができる。かかる器具は、画像
診断処置、例えば、磁気共鳴画像診断処置の際に使用す
るのに適している。穿通端部は、医療および手術の際の
診断および治療処置を行うのに使用することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、医療および手術器
具により診断画像に生ずる人工産物（ａｒｔｉｆａｃ
ｔ）即ちアーチファクトの制御に関する。本発明は、診
断画像に器具により形成されるアーチファクトの増大と
減少の双方を行うものである。本発明はまた、使用の際
の構造上の欠陥の可能性を少なくするように構成された
新規な穿通（ｐｅｎｅｔｒａｔｉｎｇ）器具に関する。
本発明の医療および手術器具は、画像診断処置、例え
ば、磁気共鳴映像（ＭＲＩ）処置の際に使用するのに特
に適している。

【０００２】

【従来の技術】医療映像技術は、近年急速に進歩してい
る。かかる進歩の大きな推進力は、核磁気共鳴（ＮＭ
Ｒ）の利用により臨床用の磁気共鳴映像（ＭＲＩ）シス
テムが提供されたことにあった。

【０００３】ＮＭＲの原理は１９４６年頃説明されたの
が最初であるが、ＭＲＩによる処置の実施はわずか１９
７３年以来である。１９７３年以降、ＭＲＩは、ある場
合には、Ｘ線、ＣＴ走査および超音波に対して、優れた
映像技術としての立場を急速に確立してきた。例えば、
ＭＲＩは、柔らかい組織の高解像度映像処置に使用する
技術として選択することができる。また、ＭＲＩ技術を
適正に使用することにより、例えばＸ線ＣＴを使用した
ときには多くの場合識別が困難であった浮腫、出血、腫
瘍（例えば、骨腫瘍）および流血の領域の識別が可能と
なる。

【０００４】現在入手することができる数多くのＮＭＲ
は、走査の際の患者へのアクセスの妨げとなる可能性の
ある円筒状の超伝導磁石を使用して磁場を形成するよう
になっている。もっと最近になって、映像処置の際に患
者へのアクセスを許容することができる開放ＭＲＩシス
テムが利用可能となった。これにより、医師はＭＲＩ走
査を行いながら診断または治療処置を行うことができ
る。医療におけるこの新しい分野は、ＭＲＴ（磁気共鳴
療法）と呼ばれている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、残念な
ことに、映像処置の際に治療を行うのに使用することが
できる器具の多くは、得られる画像にアーチファクトを
形成してしまうという欠点がある。

【０００６】従って、画像診断処置、特に、ＭＲＩの際
に、得られる画像に対するアーチファクトの形成を制御
しながら使用することができる材料が待望されている。
また、走査の際の視認の妨げを少なくして走査の際に使
用することができる器具が待望されている。更に、走査
の際の視認の妨げを最小にするとともに、使用の際の構
造的な欠陥をなくすことができる器具が待望されてい
る。更にまた、材料の磁気特性を原因とする器具のアー
チファクトを制御する技術の開発が待望されている。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は医療器具に関す
るものであり、この器具は画像診断の分野において使用
される場合に出現する可能性のある、該器具により引き
起こされるアーチファクトを制御することができる。本
発明に係る器具に適した材料には、チタン合金組成物、
プラスチック、ガラス繊維強化プラスチックおよび強磁
性体が含まれる。

【０００８】一の実施例においては、本発明によれば、
２．５％乃至７％のアルミニウムと、２％乃至５％のバ
ナジウムと、１００％の残りの部分を構成するチタンと
を含むチタン合金から構成される。医療装置は更に、
０．３％以下の鉄を含むことができる。一の実施例にお
いては、医療器具は、チタンをＩＳＯ３．７０３４また
は３．７０３５として含むことができる。

【０００９】本発明によれば、アーチファクトを引き起
こす、アーチファクトの低いあるいはアーチファクトの
ない医療器具は、ガラス繊維強化プラスチックからも形
成することができる。

【００１０】別の実施例においては、本発明によれば、
合金組成物、例えば、合金含有医療器具の表面から磁気
汚染物を除去する方法を提供されている。合金材料を含
む低アーチファクトの医療器具の利点は、強磁性体を含
む工具を用いた医療器具の工具整備（ｔｏｏｌｉｎｇ）
により失われることがある。しかしながら、本発明は、
合金器具の表面を湿式化学エッチングにより磁気汚染物
を少なくすることができる。本発明の方法によれば、湿
式化学エッチング組成物は、Ｘがハロゲンである酸ＨＸ
と、硝酸とを組み合わせることにより得られる。汚染さ
れた合金は、次に、上記した湿式化学エッチング組成物
と接触される。

【００１１】本発明はまた、医療器具により診断画像に
形成されるアーチファクトを高めることができる。この
実施例によれば、医療器具は、取り出し自在のアーチフ
ァクト材料を含む少なくとも１つのルーメンを有するこ
とができる。好ましい実施例においては、本発明のこの
観点に係る医療器具は、カテーテルである。

【００１２】好ましい実施例においては、ＭＲＩ画像に
高進されたアーチファクトを形成するカテーテルを説明
することができる。この実施例によれば、カテーテル
は、少なくとも２つのルーメンを備え、ルーメンの１つ
は先端が閉止されている。正または負のコントラストを
形成するのに適したアーチファクト材料が、先端が閉止
されたルーメンに挿入される。適宜のアーチファクト材
料には、正および負のコントラスト剤、例えば、強磁性
繊維が含まれる。

【００１３】あるいは、アーチファクト形成医療器具
は、アーチファクト材料の薄層をアーチファクトのない
医療器具に被着することにより得ることができる。アー
チファクト材料をアーチファクトのない材料に被着する
種々の方法が本技術分野において公知であり、本明細書
に開示されている。

【００１４】本発明はまた、アーチファクト材料とアー
チファクトのない材料の双方を含む器具を提供する。好
ましい実施例においては、かかる器具は、例えば、「腫
瘍ロカライザ（ｔｕｍｏｒ ｌｏｃａｌｉｚｅｒ）」を
含む。この実施例においては、腫瘍ロカライザは、剛性
のある外側チューブと、剛性のある外側チューブに取り
出し自在に挿入されるアーチファクトのないチューブ
と、アーチファクトのないチューブに取り出し自在に挿
入されるアーチファクト材料から形成されたロカライザ
ワイヤとを有している。

【００１５】本発明のアーチファクトの低いまたはアー
チファクトのない器具は、一般に、生理学的組織に穿通
し（ｐｅｎｅｔｒａｔｅ）あるいは該組織を切除すると
きの構造上の形状の喪失をなくすことができる。しかし
ながら、本発明はまた、組織に穿通した際にねじれまた
は曲げに対して大きい耐性を発揮することができる改良
された穿通端部を提供するものである。

【００１６】

【作用】アーチファクトを減少させる器具は、上記した
チタン合金組成物またはプラスチック組成物を使用して
つくることができる。アーチファクトを高める器具は、
アーチファクト形成材料をアーチファクトのない器具に
組み込むことによりつくることができる。かかる器具
は、画像診断処置、例えば、磁気共鳴画像診断処置の際
に使用するのに適している。器具を穿通させる穿通端部
は、医療および手術の際の診断および治療処置を行うの
に使用することができる。

【００１７】

【実施例】本発明は、画像診断の際に使用される医療お
よび手術器具により引き起こされるアーチファクトの制
御に関するものである。一の実施例においては、本発明
は、診断画像に対して低いアーチファクトを引き起こ
す、合金組成物からなる医療および手術器具を提供する
ものである。別の実施例においては、本発明は、診断画
像に対して医療および手術器具により引き起こされるア
ーチファクトを高進させるものである。本発明によれ
ば、画像アーチファクトの「制御」とは、オペレータの
要望に応じて画像アーチファクトを増大させあるいは減
少させることを意味する。本発明の器具は、画像診断処
置の際に使用するのに適しており、例えば、磁気共鳴映
像法（ＭＲＩ）による走査の際に使用するのに特に適し
ている。

【００１８】本発明はまた、穿通の際の構造的な変形に
耐える能力が高められた穿通器具の穿通先端構造を提供
するものである。これは、針のような器具がある種の組
織に挿通されたときに変形する傾向を示すことがある
「軟質（ｓｏｆｔ）」材料からつくられるときに特に有
利である。

【００１９】Ｉ．医療および手術器具の低アーチファク
ト材料

【００２０】本明細書において使用されている「アーチ
ファクト」なる語は、器具、処置あるいは画像処置の際
に生ずる他の形態の介在処置を原因として引き起こされ
る、診断画像に存在する人工のあるいはゆがめられた画
像を意味する。所定の処置または材料により診断画像に
形成されるアーチファクトは変動する。本発明によれ
ば、「アーチファクト材料」は、画像に明瞭なアーチフ
ァクトを示す材料であれば任意の材料とすることがで
き、例えば、鋼または強磁性材料とすることができる。
かかるアーチファクトは、診断画像の解釈をゆがめある
いは妨害する可能性がある。しかしながら、かかるアー
チファクト材料はまた、アーチファクトを引き起こす装
置の検出を容易にすることができる。寸法「Ｘ］を有す
るアーチファクト材料からつくられる器具は、多くの場
合、３Ｘよりもしばしば大きいアーチファクトを画像に
形成する。

【００２１】本発明によれば、「低アーチファク
ト」（”ｌｏｗ ａｒｔｉｆａｃｔ”）材料は、画像の
正確な解釈を妨げるのに充分に有意とはならないアーチ
ファクトを画像に形成することができる。「低アーチフ
ァクト」の原因となるかかる材料は、本明細書のセクシ
ョンＩにおいて説明されている。

【００２２】「アーチファクトのない」（”ａｒｔｉｆ
ａｃｔ ｆｒｅｅ”）材料は、診断画像に最小限度のア
ーチファクトを形成する材料であり、例えば、ある種の
プラスチックがある。これらの材料は、多くの場合、水
（即ち遊離プロトン）のサイズである磁気感受性からな
る。

【００２３】一の実施例においては、本発明によれば、
画像診断処置の際に使用する場合に、「低アーチファク
ト」を形成する合金材料が提供されている。本発明の一
の実施例においては、本発明の合金組成物は、画像診断
処置を行う際に使用される医療器具の製造に有用であ
る。本明細書においては、「医療」器具（”ｍｅｄｉｃ
ａｌ” ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔ）とは、医療または手術
における診断または治療処置の実行の際に使用すること
ができる器具を云うものである。かかる器具には、例え
ば、生検針即ちバイオプシー針、注射針、カテーテル、
鉗子、聴診器その他の同様の器具が含まれる。

【００２４】本発明の組成物を用いてつくられる医療器
具の利点の一つとして、例えば、ＭＲＩのような画像処
理システムの場において器具が存在すると、画像として
得られた構造体のゆがみを小さくすることができるの
で、画像の解釈の正確度を高めることができることあ
る。更にまた、本発明の器具は、開放ＭＲＩ画像処置の
際に使用するのが特に適しているが、本発明の器具はま
た、非開放の（従来の）ＭＲＩその他の画像診断技術の
分野あるいはこれに近い分野においても使用することが
できることがわかった。

【００２５】本明細書においては、「開放ＭＲＩ」（”
ｏｐｅｎ ＭＲＩ”）とは、ＭＲＩ走査の際に患者にア
クセスすることができるように配設された磁場形成磁石
を有するＭＲＩ画像処理システムを云う。

【００２６】本発明に係る器具をつくるのに使用される
組成物は、好ましくは、チタン合金である。チタン（Ｔ
ｉ）は、ＭＲＩにより形成される画像に生ずる欠陥が低
アーチファクトであるので、合金の特に有用な成分であ
る。アメリカ材料試験協会（ＡＳＴＭ）基準のグレード
１−５のチタンを使用して、画像における欠陥を低アー
チファクトだけにすることができる。しかしながら、一
般的には、この等級のチタンは、皮膚、筋肉、筋膜、血
管、実質器官などのような生理学的組織を切除しあるい
はかかる組織に穿通するのに使用される器具に使用する
には軟らか過ぎるものである。

【００２７】本明細書において使用されている「軟質」
あるいは「軟らかい」（”ｓｏｆｔ”）なる語は、生理
学的組織を切除しあるいは穿通するのに使用する場合に
構造的形状を失う傾向が大きい材料組成物を云うもので
ある。かかる構造的形状の喪失には、例えば、針の先端
の曲がり、針の先端の鈍化あるいは器具の尖縁部の鈍化
が含まれる。一の実施例においては、本発明は、好まし
くはチタン合金を使用することにより、チタンのような
軟質材料の問題を解消することができる。本発明に適し
たチタン合金のチタン成分は、重量で、少なくとも８０
％、好ましくは、８５％を超える量を存在させることが
できる。

【００２８】好ましい実施例においては、チタン合金は
また、アルミニウム（Ａｌ）元素を含むことができる。
本発明の組成物に適したアルミニウムは、本発明のチタ
ン合金を形成するために組み合わされたときに本発明の
チタン合金の低アーチファクト特性を無効にすることが
ないアルミニウムが含まれる。アルミニウムは、重量
で、１−１０％、好ましくは、２．５−７％の量がチタ
ン合金に存在させることができる。

【００２９】本発明のチタン合金はまた、合金に大きな
「硬度」即ち「硬さ」を提供する化合物または材料を含
むことができる。本明細書において使用されている「硬
い」（”ｈａｒｄ”）なる語およびこれに派生する語
は、本発明の合金について云う場合には、本発明の組成
物からつくられる器具を生理学的組織の切除あるいは穿
通に使用する場合に、変形抵抗を提供する材料の特性を
云うものである。硬度を高める合金の成分はチタンより
も硬いのが好ましい。一のかかる好ましい材料はバナジ
ウム（Ｖ）である。本発明のチタン合金のバナジウム成
分は、１％乃至５％、好ましくは１．５％乃至４％の範
囲で存在させることができる。

【００３０】本発明のチタン合金はまた、少量の鉄（Ｆ
ｅ）を含むことができる。

【００３１】本発明の組成物には他の金属材料を加える
ことができるが、本明細書に記載の成分は、医療器具を
形成するのに好ましい合金組成物を提供することができ
る。典型的な実施例においては、本発明の医療器具は、
（ＡＳＴＭ）グレード９に従うチタン合金即ちＴｉ−３
Ａｌ−２．５Ｖ（ＩＳＯ）３．７１９４（または３．７
１９５）からつくることができる。本発明のこの実施例
に係る合金の成分の量は、Ｔｉが９４．５％、Ａｌが
３．０％およびＶが２．５％である。

【００３２】本発明に係る有用な他の適宜のチタン合金
として、ＡＳＴＭグレード５に従う合金、即ち、ＩＳＯ
３．７６５または３．７１６５がある。本発明のこの実
施例に係る合金成分の量は、Ｔｉが９０％、Ａｌが６％
およびＶが４％である。これらのチタン合金は、ペンシ
ルバニア州１９４２６ー０９９２、カレッジビルに所在
するユーティーアイ・ユニフォーム・チューブズ・イン
コーポレイテッド（ＵＴＩ−Ｕｎｉｆｏｒｍ Ｔｕｂｅ
ｓ Ｉｎｃ．）、カリフォルニア州９１６０５、ノース
ハリウッド、フルトンアベニュー７４１５に所在するフ
ァスナー・テクノロジー・コーポレイション（Ｆａｓｔ
ｅｎｅｒ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉ
ｏｎ）あるいはカリフォルニア州９２２１１、パームデ
ザート、ステートストリート４２−１６０に所在するア
ルファテック・マニュファクチュアリング・インコーポ
レイテッド（Ａｌｐｈａｔｅｃ Ｍａｎｕｆａｃｔｕｒ
ｉｎｇ Ｉｎｃ．）から入手することができる。

【００３３】別の実施例においては、本発明に係る器具
に適したチタン合金は、９５％よりも多い量のＴｉと、
２．５％−３．３％のＡｌと、２．０％−２．５％のＶ
とを含む。９５％よりも多い量のチタンを含む特に好ま
しいチタン合金の一例として、Ｔｉ−３Ａｌ−２．５Ｖ
がある。特に好ましい実施例は、チタンをＩＳＯ３．７
０３４または３．７０３５として含む。

【００３４】本発明の更に別の実施例においては、本発
明のチタン合金はまた、少量の鉄（Ｆｅ）を含むことが
できる。かかる鉄含有組成物には２つ、即ち、Ａｌが
５．５％乃至６．７５％、Ｖが３．５％乃至４．５％、
Ｆｅが０．３％以下、１００％の残りの部分がＴｉから
なる組成物と、Ａｌが２．５％乃至３．５％、Ｖが２．
０％乃至３．０％、Ｆｅが０．２５％以下、１００％の
残りの部分がＴｉからなる組成物とがある。

【００３５】本発明の器具のチタン合金は、医療または
手術の診断または治療処置の際に使用することができ
る。器具は、画像診断処置、例えば、ＭＲＩ走査の際に
使用するのが特に有利である。本発明に係る医療器具に
は、例えば、生検即ちバイオプシー針、硬膜外針、注射
針、頭皮ブレード、トロカール、鉗子、聴診器、メスな
どが含まれる。医療器具は、本技術分野において公知の
方法を使用して本発明のチタン合金組成物からつくるこ
とができる。かかる方法には、例えば、フライス削り、
孔あけおよび研削がある。

【００３６】本発明によれば、注射針またはバイオプシ
針を使用するのに使用する場合には、本発明の材料は、
１８ｍｍ以下あるいは１８ｍｍを超える外径を有する針
をつくるのに使用することができる。好ましくは、本発
明の針およびバイオプシ針は、直径が０．３ｍｍ（０．
０６２インチ）乃至１１．５ｍｍ（０．４４５インチ）
である。本発明の注射針、硬膜外針およびバイオプシ針
は、一般的には、長さが約２４ｍｍ乃至５００ｍｍであ
り、好ましくは、約５０ｍｍ乃至２００ｍｍである。本
発明のトロカールは、好ましくは３０ｍｍ以下の外径を
有することができる。好ましくは、本発明のトロカール
は直径が約５ｍｍ乃至１０ｍｍである。代表的なトロカ
ールの長さは、約５０ｍｍ乃至２５０ｍｍ、好ましく
は、約１００ｍｍ乃至１５０ｍｍである。

【００３７】本技術分野において公知の幾つかの方法を
使用して本発明の器具をつくる場合には、磁性物質を含
み、自身磁性である工具整備（ｔｏｏｌｉｎｇ）具を使
用することは一般的ではない。従って、本発明のチタン
合金は、工具整備前の器具と比較して工具整備後に一層
高い画像アーチファクトを形成する研磨剤を表面に含む
ことができる。画像アーチファクトが工具整備前に一層
高くなるのは、器具をつくるのに使用する鉄ベースの工
具のレムナント（ｒｅｍｎａｎｔ）による工具整備され
た器具の磁気表面の汚染によるものであると考えられ
る。

【００３８】従って、本発明の別の観点によれば、磁性
物質で汚染された合金器具の表面磁気を低減させる湿式
化学エッチング方法が提供されている。本発明者は１つ
の理論に限定されることを望むものではないが、湿式化
学エッチングは器具から鉄汚染を除去するものと考えら
れる。湿式化学エッチング組成物は、Ｘがハロゲンであ
る酸ＨＸと、硝酸とを組み合わせることにより得ること
ができる。好ましい湿式化学エッチング組成物は、４０
％フッ化水素酸（ＨＦ）１２ｍｌと、６５％硝酸（ＨＮ
Ｏ３）２０ｍｌと、Ｈ２Ｏ１８００ｍｌとを組み合わせ
ることにより得られる。エッチングは、機械加工した器
具を溶液に短時間、例えば、１０乃至１２０秒浸漬する
ことにより行われる。エッチングの速度は、水で希釈す
ることにより緩慢にすることができる。

【００３９】ＩＩ．アーチファクトのない医療器具によ
るアーチファクトの高進

【００４０】プラスチックまたはセラミックからつくら
れる医療器具は、ＭＲＩにおいて使用することができ
る。しかしながら、かかる材料を使用すると、器具は実
質上「アーチファクトなし」となり、このようなアーチ
ファクトが所望される場合に、診断画像にアーチファク
トを形成することができないという不利益が生ずる場合
がある。従って、これらの器具は画像には直接出現する
ことができない。むしろ、これらの器具は、処置の際に
器具により引き起こされる組織の幾何学的変位を検出す
ることにより視認されるだけである。かかる器具、例え
ば、カテーテルをＭＲＩのもとで案内するのは極めて困
難である。

【００４１】従って、本発明の別の実施例によれば、ア
ーチファクト、従って、画像処置の際に使用される器具
の視認性を高めることができる。本明細書において説明
されている、画像アーチファクトを高める原理および方
法は数多くの器具に対して使用することができるが、一
例として、カテーテル系への適用を挙げることができ
る。

【００４２】この実施例によれば、カテーテルは、医療
器具または流動材料を通る１つ以上のルーメンを有する
フレキシブルなチューブである。好ましい実施例におい
ては、カテーテルは少なくとも２つのルーメンを有す
る。２つのルーメンのうちの１つは、診断画像にアーチ
ファクトを形成するアーチファクト材料を含むように構
成配設されている。かかるアーチファクト材料は、診断
画像に負または正のコントラストのアーチファクトを形
成することができる。本発明に適したアーチファクト材
料には、例えば、ガドリニウムのようなランタニド系の
材料および強磁性材料または化合物が含まれる。

【００４３】一の実施例においては、少なくとも２つの
ルーメンが設けられ、少なくとも１つのルーメンは先端
が閉止される。この実施例によれば、先端が閉止された
ルーメンはアーチファクト形成コントラスト剤を含む流
動性液体材料が充填される。かかる液体は、例えば、ガ
ドリニウムあるいはランタニド系以外の他の物質のよう
な物質を含むことができる。

【００４４】次に、図１０ａ乃至図１０ｄについて説明
すると、少なくとも２つのルーメンを有する好ましいカ
テーテルの４つの横断面図が示されている。本発明によ
れば、カテーテルは、アーチファクト材料を入れるため
の少なくとも１つのルーメン５２ａ−ｄと、工具、液体
の吸引または注入用の作業チャンネルとして作用する第
２のルーメン５３ａ−ｄとを有することができる。フレ
キシブルな、断面が丸みのある部材５１ａ−ｄは、ルー
メンを分離するものである。図１０ａおよび図１０ｃに
示すように、ルーメン５２（ａおよびｃ）と５３（ａお
よびｃ）は、異なる直径とすることができ、あるいは双
方のルーメンは図１０ｂに示すように同じ直径に形成す
ることもできる。更に、図１０ｃに示すように、アーチ
ファクト材料を入れるためのルーメン５２ｃのほかに、
１つ以上の作業ルーメン、例えば、ルーメン５３ｃおよ
び５４を設けることができる。また、カテーテルの外側
形状は、カテーテルの機能に適した任意の形状とするこ
とができる。図１０ａ−ｄには、円形と楕円形の２つの
例が示されている。

【００４５】一般には、アーチファクト材料用のルーメ
ンは、先端部が閉止される。図１０ｄには、アーチファ
クト材料５２ｄを入れるルーメンに強磁性材料、例え
ば、ワイヤ５６が入っている、２つのルーメンを有する
カテーテルが図示されている。更に、可能であれば、図
示はされていないが、取り出すことができる、ワイヤの
ようなアーチファクト材料を作業ルーメンに有する、ル
ーメンが１つのカテーテルとすることができる。

【００４６】図１１は、図１０ａのカテーテルのＡ−
Ａ’線に沿って切断した長手方向の横断面図である。コ
ントラスト剤のような液体アーチファクト材料をルーメ
ンにおいて使用すると、例えば、正のコントラストを得
ることができる。コントラスト液と同じ態様で、金属繊
維５６（図１０ｄ）をルーメンに挿入してアーチファク
トを制御することができる。

【００４７】本発明によれば、図１２および図１３ａ−
ｃに示す別の実施例において、「腫瘍ロカライザ」が提
供されている。この実施例によれば、アーチファクト材
料から形成された局在（ｌｏｃａｌｉｚｉｎｇ）ワイヤ
４５が、例えば、プラスチックまたはセラミックから形
成されたアーチファクトのないチューブ４２に挿入され
る。次に、ワイヤ４５とアーチファクトのないチューブ
４２の双方が、流体ライン、注射器などにコネクタ４４
を介して接続されている低アーチファクトまたはアーチ
ファクトのない剛性チューブ４３に挿入される。好まし
くは、局在ワイヤ４５は、組織内に「固定する（ａｎｃ
ｈｏｒ）」ように先端に曲げ部４１を有するように構成
されている。

【００４８】図１３ａ−ｃには、腫瘍ロカライザの使用
の手順が概略示されている。図１３ａにおいては、局在
ワイヤ４５とアーチファクトのないチューブ４２が外側
チューブ４３に挿入される。使用の際には、腫瘍を穿通
することなく局在化されるべき腫瘍に届くまで、集成体
を人体の組織を介して押し入れる。次に、外側チューブ
４３を図１３ｂに示すように引き戻し、ワイヤ４５とチ
ューブ４２だけを組織内に留まらせる。ワイヤ４５はア
ーチファクト材料であるので、アーチファクトを形成
し、従って、ＭＲＩ画像においてガイドとして作用する
ことができる。ワイヤ４５は径が小さいので、アーチフ
ァクト材料として画像のゆがみの小さい低レベル画像ア
ーチファクトを提供するものとなる。

【００４９】「アンカー」構成体４１の前方で腫瘍を局
在化するために、チューブ４２は後方へ引っ張られ、ロ
カライザワイヤ４５だけを組織内に残す。アンカーはば
ね装置として構成されているので、ワイヤ４５を所定の
位置に保持する。ワイヤ４５が腫瘍内に位置すると、外
科医は、腫瘍を局在化させて手術により除去するために
ワイヤをガイドとして使用することができる。

【００５０】外側チューブ４３の適宜の「低アーチファ
クト」材料が、本明細書のセクションＩに説明されてい
る。アーチファクトのないチューブ４２の代表的な材料
は、任意のプラスチック、ゴムまたはセラミックとする
ことができる。プラスチックには、例えば、ポリプロピ
レン、ポリエチレンおよびポリウレタンが含まれ、ゴム
には、例えば、シリコーンが含まれる。局在ワイヤの適
宜の材料には、１５乃至２５％のニッケルと、１８乃至
２２％のクロムと、４％以下のチタンと４％以下のモリ
ブデンと６％以下の鉄とからなるＡＳＴＭのＦ５６３ー
７８のようなニッケル−クロム合金が含まれる。この材
料は、スイス国、バルデンブルグ４４３７に所在するイ
ンスチチュート・シュトラウマン（Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ
Ｓｔｒａｕｍａｎｎ）から商標ＳＹＮＴＡＣＯＢＥＮ
が付されたものを購入することができる。同様の材料
を、スイス国、ビーンネ２５０１に所在するジェネラル
・リソーツ・エスエイ（Ｇｅｎｅｒａｌ Ｒｅｓｏｒｔ
ｓ ＳＡ）から商標ＮＩＶＡＦＬＥＸが付されたものを
購入することができる。好ましくは、腫瘍ロカライザ針
は長さが５０ｍｍ乃至１５０ｍｍ、典型的には、１００
ｍｍ乃至１５０ｍｍである。好ましくは、局在ワイヤは
直径が０．１ｍｍ乃至０．５ｍｍであり、多くの場合、
０．２ｍｍ乃至０．３ｍｍである。好ましくは、集成体
全体の直径は、１ｍｍ乃至４ｍｍであり、典型的には
１．５ｍｍ乃至２．５ｍｍである。

【００５１】プラスチック器具は、強磁性化合物を含ま
ないので、ＭＲＩ画像においては一般には視認されな
い。プラスチック材料を視認化するために、金属材料を
蒸気化して、プラスチックに層として形成することがで
きる。

【００５２】しかしながら、一般的には、多くのプラス
チックは、材料が「軟らか」過ぎるので、幾つかのタイ
プの医療器具には使用することができない。大きな「硬
さ」が要求される場合には、ガラス繊維強化プラスチッ
クを使用して、ある種の医療器具、例えば、切除器具に
適した材料を提供することができる。アーチファクトの
ない材料の視認化を高めるための以下に説明する方法
は、プラスチックおよびガラス繊維強化プラスチック材
料に適したものである。ガラス繊維強化の方法は、本技
術分野において公知である。

【００５３】図１４は、プラスチックチューブをＭＲＩ
画像において視認することができるように形成する態様
を示す。特に、蒸発、スパッタリング、プラズマ蒸着、
化学蒸着その他の本技術分野において公知の薄膜被着法
を使用して、アーチファクト材料の薄層をプラスチック
チューブに被着する。層６０は、薄膜形成技術により形
成することができる。好ましくは、膜厚は約２ー１０μ
ｍである。あるいは、アーチファクト材料の薄膜または
フォイルを、通常の手段（例えば、接着）を使用してプ
ラスチックチューブ６１に被着することができる。

【００５４】ＩＩＩ．改良された穿通端部

【００５５】本発明のチタン合金器具は、一般に、生理
学的組織の穿通または切除を行うときに生ずる構造的な
形状の喪失に対して耐性を発揮することができる。しか
しながら、別の実施例においては、本発明は、穿通器
具、例えば、穿通の際の対ゆがみ性を高めるように改良
された「穿通端部」を有するバイオプシ針、硬膜外針、
注射針、鉗子などにも向けられる。器具の穿通端部は、
改良された切除縁部と先端穿通チップ（ｔｉｐ）を提供
する。本発明の先端チップの形状はまた、破壊の際の抵
抗を少なくすることにより、穿通の際の構造変形を少な
くすることができる。かかる形状はまた、穿通の際の組
織に与える外傷を少なくするのが好ましい。

【００５６】次に、図１について説明すると、本発明の
「穿通器具」１は、基端部３と先端部４とを有する全体
的に細長い形状の中空の管状構造体２である。

【００５７】図２は、図１のＡ−Ａ’線横断面図であ
り、構造体２は外面１２と内面（ルーメン形成面）１３
とを有する円筒状壁体１１により画成される中央ルーメ
ン５を有している。

【００５８】図１について説明すると、器具１の基端部
３と先端部４は、構造体２のルーメン５を介して流体そ
の他の流動性材料を通すことができるように外部に開放
している。

【００５９】使用の際には、穿通器具１の基端部３は、
多くの場合、オペレータの方向に向けられ、例えば注射
器、流体投与チューブなどの取り付け用の構造体６のよ
うな作業端部を提供することができる。器具１の「先端
部」４は「穿通端部」７を有し、組織への穿通に使用す
るときにはオペレータから離れる方向へ向けられる。本
明細書においては、器具の「穿通端部」７とは、生理学
的組織のような膜に穿通して、器具が挿通する組織に開
口を提供するのに使用される器具の端部を云う。「穿通
端部」の「先端側または部分（ｄｉｓｔａｌ ｍｏｓｔ
ａｓｐｅｃｔ）」は「穿通縁部」の外観を呈してい
る。「穿通縁部」は、穿通の際に膜の切除または穿通を
実際に行う器具の縁部である。本発明にとって基本的な
ことは、穿通縁部が円筒状の壁体のルーメン形成面から
形成されていることである。

【００６０】本発明の穿通端部の好ましい実施例を図３
乃至６に関して更に説明する。

【００６１】図３は、本発明の穿通器具１０の穿通端部
１５の実施例の斜視図である。図４は、図３に示す器具
１０の穿通端部１５の側面図であり、先端のルーメン開
口１６は上方を向いている。図５は、同じ器具１０の正
面図であり、ルーメン開口１６と穿通縁部１７が図示さ
れている。図６は、器具１０の背面図であり、図５に対
して１８０度回転されている。穿通縁部１７はこの図に
おいても依然として視認することができる。図３乃至６
の器具の基端部は図示されていない。

【００６２】本発明によれば、穿通端部１５の先端側は
「穿通縁部」１７である。穿通縁部１７は、穿通または
切除により膜、例えば、生理学的組織を穿通することが
できる器具１０の円筒状壁体１８の先端側である。穿通
縁部１７の先端側は、先端の穿通チップ１９へ向けてテ
ーパが付されている。

【００６３】正面図である図５について説明すると、器
具１０の穿通縁部１７は、先端のルーメン開口１６を画
成している。先端ルーメン開口１６は、図１に示すよう
に、楕円形状をなしており、器具の基端部３および先端
部４と同じ態様で配向している基部ベース２０および尖
鋭先端２１を備えている。好ましくは、器具を直接見下
ろして（即ち水平方向と直交して）観察したときに、水
平な器具の細長い側と先端のルーメン開口１６は（図５
に示すように）上方を向き、先端ルーメン開口１６を画
成する穿通縁部１７は「涙形（ｔｅａｒ ｄｒｏｐ）」
２４をなす。従って、穿通縁部１７は、涙形２４の尖鋭
先端２１へ向けてテーパを形成しており、穿通チップ１
９で終端する。涙形２４の尖鋭先端２１は、例えば、楕
円形の穿通縁部により形成される穿通チップよりも「一
層鋭い」穿通縁部１９を提供する。

【００６４】次に、図４について説明すると、器具の細
長い側が水平であり、かつ、先端のルーメン開口１６が
「上」を向いているときには、穿通縁部１７の側面は、
先端ルーメン開口１６の基部２０からルーメン開口１６
の尖鋭先端２１へかけて傾斜している。一の実施例にお
いては、図示のように、傾斜は放物線状にすることがで
き、これにより、穿通縁部１７の側面は凹状とすること
ができる。従って、本発明によれば、穿通端部１５のテ
ーパは少なくとも２つの寸法にすることができる。一方
のテーパは図５に示すように「涙」形２４を画定し、他
方のテーパは図４の側面図に示す「放物線」の形状を画
定する。

【００６５】図３乃至６に関して、穿通縁部１７を包囲
する構成部材について更に説明する。図３乃至６に示す
ように、円筒状の壁体１８は、壁２５の外面から壁２６
の内面へかけて面取りがされ、ルーメン開口１６を包囲
する面取り面２７を提供している。図５に示すように、
面取り面２７と涙形のルーメン開口２４は、軸線２８に
対して両側で対称をなすのが好ましい。面取りされた面
２７は、穿通縁部１７と接しており、「涙形」に形成さ
れるのが好ましい。本発明の器具にとって基本的なこと
は、器具１０の穿通縁部１７が円筒状壁体１８の内面即
ちルーメン形成面２６となるように面取り面２７が形成
されることである。従って、面取り面２７は、穿通縁部
１７により画成されかつ外縁部と接するルーメン側（ｌ
ｕｍｅｎａｌ ａｓｐｅｃｔ）を有する。面取り面２７
はまた、円筒壁１８の外面２５により画定されかつ該外
面と接する「非ルーメン（ａｎｔｉ−ｌｕｍｅｎａ
ｌ）」側３０を有している。

【００６６】図３乃至６について更に説明すると、本発
明の器具１０の穿通端部１５の先端側即ち先端部は「穿
通チップ」１９である。好ましくは、図３および４に示
すように、本発明の穿通チップ１９は「くちばし」形状
３１を有している。本発明においては、好ましい「くち
ばし」形３１は「穿通尖端」３２を有する。穿通尖端３
２を画成する３つの面は、円筒状壁１８の内面２６の先
端側と、両側方向に対称をなす面取り面２７のルーメン
形成側の先端側である。

【００６７】好ましくは、両側方向に対称をなす面取り
面２７の先端側の交点もまた、「先端チップ穿通縁部」
３３を形成する。先端チップ穿通縁部はまた、最先端部
において円筒状壁１８の内面２６および外面２５と交差
している。

【００６８】特に好ましい実施例においては、「くちば
し」形は、図３乃至６とそれぞれ対応する顕微鏡写真を
示す図１５乃至１８に示すように形成される。これらの
写真は、本発明の穿通端部の特に好ましい実施例を詳細
に画定するために提供されている。かかる写真により、
本発明の好ましい穿通チップの構成要素の協働関係を確
認することができる。

【００６９】図７乃至９は、本発明の穿通器具の別の実
施例を示す。この実施例によれば、両側面６０が、ルー
メン開口６４の基端側６３に近接した穿通縁部６１に形
成されている。この面により、先端穿通チップの安定性
を高めることができる。

【００７０】図３乃至６について説明すると、一般的な
使用の際には、穿通尖端３２と先端チップ穿通縁部３３
が、穿通の際に最初に生理学的組織を穿通する穿通端部
の部分となる。

【００７１】本発明によれば、穿通器具は、長さを約５
０ｍｍ乃至２００ｍｍ、好ましくは１００ｍｍ乃至１５
０ｍｍとすることができる。器具の内径は、例えば、針
の場合には、約０．２ｍｍ乃至１０．０ｍｍ、好ましく
は、約０．５ｍｍ乃至２．０ｍｍとすることができる。
本発明の針の外径は、約０．４ｍｍ乃至１１．０ｍｍ、
好ましくは、約０．７ｍｍ乃至２．２ｍｍとすることが
できる。本発明の針の円筒状壁体の好ましい肉厚は、約
０．０９ｍｍ乃至０．１１ｍｍである。

【００７２】本発明の穿通器具の先端チップは、例え
ば、窒化チタンのような硬質合金で被覆することもで
き、これにより、切除能力を高めることができるととも
に、穿通の際に変形のおそれを少なくすることができ
る。

【００７３】上記記載は、本発明の医療器具および方法
を詳細に説明するものである。本発明の数多くの実施例
を本発明の精神および範囲から逸脱することなく構成す
ることができるので、本発明は特許請求の範囲により定
められるものである。

【００７４】

【発明の効果】本発明は、以上のように構成されている
ので、画像診断処置、特に、ＭＲＩ処置の際に、得られ
る画像に対するアーチファクトの形成を制御しながら使
用することができる材料を提供することができる。ま
た、走査の際の視認の妨げを少なくして走査の際に使用
することができる器具を提供することができる。更に、
走査の際の視認の妨げを最小にするとともに、使用の際
の構造的な欠陥をなくすことができる器具および材料の
磁気特性を原因とする器具のアーチファクトを制御する
技術を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る穿通器具の実施例を示す側面図で
ある。

【図２】図１に示す穿通器具のＡ−Ａ’線横断面図であ
る。

【図３】本発明の穿通器具の穿通端部の実施例を示す斜
視図である。

【図４】図３に示す穿通器具の穿通端部の側面図であ
る。

【図５】図３および図４に示す器具の穿通端部の正面図
である。

【図６】図３乃至図５に示す器具の穿通端部の背面図で
あり、図６においては器具は図５の状態から１８０゜回
転された状態にある。

【図７】本発明の穿通器具の穿通端部の別の実施例を示
す側面図である。

【図８】図７に示す器具の正面図である。

【図９】図７および図８に示す器具の斜視図である。

【図１０】（ａ）（ｂ）（ｃ）（ｄ）は本発明に係るカ
テーテルのルーメン５２と５３の異なった横断面図であ
る。

【図１１】図１０（ａ）に示すカテーテルのＡ−Ａ線横
断面図である。

【図１２】本発明に係る腫瘍局在器具の側面図である。

【図１３】（ａ）（ｂ）（ｃ）は使用の際の異なる工程
における図１２に示す器具の長手方向の横断面図であ
る。

【図１４】アーチファクト材料で被覆した非アーチファ
クト材料の器具の斜視図である。

【図１５】穿通器具の穿通端部の好ましい実施例の斜視
図形状を示す顕微鏡写真である。

【図１６】図１５に示す実施例の穿通端部の側面図形状
を示す顕微鏡写真である。

【図１７】図１５および図１６に示す実施例の穿通端部
の正面図形状を示す顕微鏡写真である。

【図１８】図１５乃至図１７に示す実施例の穿通端部の
背面図形状を示す顕微鏡写真である。

【符号の説明】

１ 穿通器具 ２ 管状構造体 ３ 基端部 ４ 先端部 ５ ルーメン ６ 構造体 ７ 穿通端部 １０ 穿通器具 １１ 円筒状壁体 １２ 外面 １３ 内面（ルーメン形成面） １５ 穿通端部 １６ 先端ルーメン開口 １７ 穿通縁部 １８ 円筒状壁体 １９ 先端穿通チップ ２０ 基部 ２１ 尖鋭先端 ２４ 涙形状 ２５ 壁体 ２７ 面取り面 ２８ 軸線 ２９ ルーメン形成側 ３０ 非ルーメン形成側 ３１ くちばし形状 ３２ 穿通尖端 ３３ 先端チップ穿通縁部 ４１ 曲げ部 ４２ チューブ ４３ チューブ ４４ コネクタ ４５ 局在ワイヤ ５１ａ−ｄ フレキシブル部材 ５２ａ−ｄ ルーメン ５３ａ−ｄ ルーメン ５４ ルーメン ５６ ワイヤ、金属繊維 ６０ 両側面 ６１ 穿通縁部

Claims (24)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】２．５％乃至７％のアルミニウムと、２％
   乃至５％のバナジウムと、１００％の残りの部分を構成
   するチタンとからなることを特徴とする画像診断の際に
   低アーチファクトを提供する医療器具。
2. 【請求項２】０．３％以下の鉄を更に含むことを特徴と
   する請求項１に記載の医療器具。
3. 【請求項３】前記器具は５．５％乃至６．７５％のアル
   ミニウムと、３．５％乃至４．５％のバナジウムと、
   ０．３％以下の鉄と、１００％の残りの部分を構成する
   チタンとからなることを特徴とする請求項１に記載の医
   療器具。
4. 【請求項４】前記器具は２．５％乃至３．５％のアルミ
   ニウムと、２％乃至３％のバナジウムと、０．２５％以
   下の鉄と、１００％の残りの部分を構成するチタンとか
   らなることを特徴とする請求項１に記載の医療器具。
5. 【請求項５】前記器具はチタンをＩＳＯ３．７０３４ま
   たは３．７０３５として含むことを特徴とする請求項１
   に記載の医療器具。
6. 【請求項６】合金材料の表面から磁気汚染物を除去する
   方法において、 （ａ）（ｉ）酸、ＸがハロゲンであるＨＸと、（ｉｉ）
   硝酸とからなる湿式化学エッチング組成物を調製する工
   程と、 （ｂ）前記合金材料を前記湿式化学エッチング組成物と
   接触させる工程とを備えることを特徴とする方法。
7. 【請求項７】２．５％乃至６．７５％のアルミニウム
   と、２．０％乃至４．５％のバナジウムと、０．３％以
   下の鉄と、１００％の残りの部分を構成するチタンとか
   らなり、しかも （ａ）内面および外面を有する円筒状壁体により画成さ
   れかつ先端開口が形成されたルーメンを有する中空の管
   状構造体と、 （ｂ）（ｉ）先端穿通縁部および（ｉｉ）穿通チップを
   有する先端穿通端部とを備え、 前記先端穿通縁部は前記円筒状壁体の前記内面から形成
   されることを特徴とする膜穿通医療器具。
8. 【請求項８】（ａ）内面および外面を有する円筒状壁体
   により画成されかつ先端開口が形成されたルーメンを有
   する中空の管状構造体と、 （ｂ）（ｉ）先端穿通縁部および（ｉｉ）穿通チップを
   有する先端穿通端部とを備え、 前記先端穿通縁部は前記円筒状壁体の前記内面から形成
   されることを特徴とする膜穿通用の穿通器具。
9. 【請求項９】先端チップ穿通縁部を更に備えることを特
   徴とする請求項８に記載の穿通器具。
10. 【請求項１０】前記穿通チップはくちばし形状を有する
    ことを特徴とする請求項８に記載の穿通器具。
11. 【請求項１１】前記先端ルーメン開口は涙形に形成され
    ていることを特徴とする請求項８に記載の穿通器具。
12. 【請求項１２】前記先端穿通縁部は前記穿通チップへか
    けてテーパが付されている放物線状傾斜部を有すること
    を特徴とする請求項８に記載の穿通器具。
13. 【請求項１３】前記先端ルーメン開口は涙形に形成さ
    れ、前記先端穿通縁部は前記穿通チップへかけてテーパ
    が付されている放物線状傾斜部を有することを特徴とす
    る請求項８に記載の穿通器具。
14. 【請求項１４】前記先端穿通器具は図１５乃至１８に記
    載の形状に形成されていることを特徴とする請求項８に
    記載の穿通器具。
15. 【請求項１５】ａ）少なくとも１つのルーメンを有する
    医療器具と、 ｂ）前記少なくとも１つのルーメンに挿入されるアーチ
    ファクト材料とを備えることを特徴とする診断画像にア
    ーチファクトを形成する医療器具。
16. 【請求項１６】前記医療器具はカテーテルであることを
    特徴とする請求項１５に記載の医療器具。
17. 【請求項１７】前記アーチファクト材料は正のコントラ
    スト剤であることを特徴とする請求項１５に記載の医療
    器具。
18. 【請求項１８】前記アーチファクト材料は負のコントラ
    スト剤であることを特徴とする請求項１５に記載の医療
    器具。
19. 【請求項１９】前記アーチファクト材料はランタニドで
    あることを特徴とする請求項１５に記載の医療器具。
20. 【請求項２０】ａ）少なくとも２つのルーメンを備え、
    一のルーメンは先端が閉止されており、更に ｂ）前記先端が閉止されている前記一のルーメンの内部
    にあるときに磁気共鳴画像に正または負のコントラスト
    を形成するのに適したアーチファクト材料を備えること
    を特徴とする磁気共鳴画像処置に使用するカテーテル。
21. 【請求項２１】前記アーチファクト材料は強磁性繊維で
    あることを特徴とする請求項１９に記載のカテーテル。
22. 【請求項２２】ガラス繊維強化プラスチックからなるこ
    とを特徴とする診断ＭＲＩ処置の際に使用する医療器
    具。
23. 【請求項２３】（ａ）アーチファクトのない医療器具を
    選定する工程と、 （ｂ）前記アーチファクトのない医療器具にアーチファ
    クト材料の薄層を被着する工程とを備える方法により製
    造されることを特徴とする、診断画像にアーチファクト
    を形成する医療器具。
24. 【請求項２４】（ａ）剛性の外側チューブと、 （ｂ）剛性の外側チューブに取り出し自在に挿入される
    アーチファクトのないチューブと、 （ｃ）先端部を有しかつアーチファクトのないチューブ
    に取り出し自在に挿入されるアーチファクト材料からつ
    くられるロカライザワイヤとを備え、 前記ロカライザワイヤは前記先端に曲げ部を有するよう
    に構成されていることを特徴とする腫瘍ロカライザ。