专利名称：药液投给系统和药液投给用套管的制作方法
技术领域：
本发明涉及将抗癌剂等药液直接且较长期间连续地投给患部的药液投给系统和 药液投给用套管。
背景技术：
以往，在投给抗癌剂的情况下，执行如下的计划投药，即在1周左右反复进行使用点滴和浸透压泵(参照非专利文献1)等经由静脉等例如1日4小时的投药。然后，经过 例如2周的休息期间再重复进行该计划投药，观察上次计划投药中的抗癌剂投给的效果， 实施变更在本次计划投药中使用的药液量和药液种类等的处置。专利文献1 日本特开2006-167298号公报专利文献2 国际公开第1993/021940号小册子非专利文献 1 Theewes F and Yum Si. Principles of the operation ofgenericosmotic pump for the delivery of semisolid or liquid drug formulations. Ann Biomed Eng 1976,4(4) :343_353非专利文献2 低酸素応答(二上石HIF-I活性化調節機構http://WWW. biology, tohoku. ac. jp/lab-www/molbiol/hypoxia/main. html非专利文献3:最新医療情報 http://kk.kyodo.co. jp/iryo/ news/0822supersonic, html非专利文献4 光金用0亡非侵襲生体診断http://www.mext. go. jp/b—menu/ shingi/gijyutu/gijyutu3/toushin/07091111/008. htm非专利文献 5 :http://www. invitrogen. co. jp/qdot/qtracker. shtml然而，为了确认在上述现有的各计划投药后进行的对患部投给抗癌剂的效果，使 用了 CT装置等，从而每次进行各计划投药时都受到X线照射，具有不能忽略患者的受照射 量的问题。另一方面，由于CT装置是大型，因而设置场所局限于大医院等，并且台数也受限， 因此还具有抗癌剂投给效果的确认花费时间且劳力大的问题。
发明内容
本发明是鉴于上述而作成的，本发明的目的是提供可减轻施加给受照射等的患者 的负担并可简单地确认抗癌剂等药液投给效果的药液投给系统和药液投给用套管。为了解决上述问题并达到目的，本发明涉及的药液投给系统向包括人在内的哺乳 类供给药液，所述药液投给系统的特征在于，所述药液投给系统具有药液供给装置，其供 给药液；观察装置，其具有观察被投给药液的患部的细长的观察探针；以及药液投给用套 管，其至少一部分被嵌入到体内，所述药液投给用套管将从所述药液供给装置供给的所述 药液和所述观察探针引导到所述患部。并且，本发明涉及的药液投给系统，在上述发明中，其特征在于，所述药液投给用套管的被投给所述药液的通道和被插入所述观察探针的通道是通用的同一通道，所述药液 投给用套管在不同的时机进行所述药液的投给和使用所述观察探针的观察。并且，本发明涉及的药液投给系统，在上述发明中，其特征在于，所述药液投给用 套管的被投给所述药液的通道和被插入所述观察探针的通道是不同通道。并且，本发明涉及的药液投给系统，在上述发明中，其特征在于，被投给所述药液 的通道和被插入所述观察探针的通道配置成同心圆状。并且，本发明涉及的药液投给系统，在上述发明中，其特征在于，被投给所述药液 的通道和被插入所述观察探针的通道是平行配置的。并且，本发明涉及的药液投给系统，在上述发明中，其特征在于，所述药液投给用 套管具有侧面开口部，并从该侧面开口部向所述患部投给所述药液。并且，本发明涉及的药液投给系统，在上述发明中，其特征在于，所述药液投给用 套管在所述侧面开口部的附近设有由所述观察探针进行检测的标志。并且，本发明涉及的药液投给系统，在上述发明中，其特征在于，所述观察探针是 超声波探针，所述标志反射由所述超声波探针发出的超声波。并且，本发明涉及的药液投给系统，在上述发明中，其特征在于，所述标志是气泡。并且，本发明涉及的药液投给系统，在上述发明中，其特征在于，所述药液投给用 套管能以该药液投给用套管的轴为中心转动。并且，本发明涉及的药液投给系统，在上述发明中，其特征在于，所述侧面开口部 在周向上设有多个。并且，本发明涉及的药液投给系统，在上述发明中，其特征在于，所述观察探针在 被收容于所述药液投给用套管内被插入该观察探针的通道内的状态下，能以该观察探针的 轴为中心转动。并且，本发明涉及的药液投给系统，在上述发明中，其特征在于，所述观察探针是 超声波探针，并具有设在探针前端的气球，以及将流体插入到所述气球内的插入单元。并且，本发明涉及的药液投给系统，在上述发明中，其特征在于，所述观察探针是 成像探针。并且，本发明涉及的药液投给系统，在上述发明中，其特征在于，所述成像探针一 并使用造影剂。并且，本发明涉及的药液投给系统，在上述发明中，其特征在于，所述成像探针是 荧光探针。并且，本发明涉及的药液投给系统，在上述发明中，其特征在于，所述成像探针是 发光探针。并且，本发明涉及的药液投给系统，在上述发明中，其特征在于，所述成像探针是 超声波探针。并且，本发明涉及的药液投给系统，在上述发明中，其特征在于，所述观察探针是 生物传感器探针。并且，本发明涉及的药液投给系统，在上述发明中，其特征在于，所述观察探针具 有标志，所述药液投给用套管具有检测部，该检测部在被插入所述观察探针的通道内检测 所述标志。
并且，本发明涉及的药液投给系统，在上述发明中，其特征在于，所述检测部检测 所述观察探针相对于所述药液投给用套管的轴的相对的径向方向和相对于该轴的相对的 推力方向的位置。并且，本发明涉及的药液投给系统，在上述发明中，其特征在于，所述标志是磁标
o
并且，本发明涉及的药液投给系统，在上述发明中，其特征在于，所述药液投给系 统具有细长的穿刺针，该穿刺针被插入到所述药液投给用套管内，并投给所述药液，所述穿 刺针具有标志，所述药液投给用套管具有检测部，该检测部在被插入所述穿刺针的通道内 检测所述标志。并且，本发明涉及的药液投给系统，在上述发明中，其特征在于，所述检测部检测 所述穿刺针相对于所述药液投给用套管的轴的相对的径向方向和相对的推力方向的位置。并且，本发明涉及的药液投给系统，在上述发明中，其特征在于，所述标志是磁标
o并且，本发明涉及的药液投给系统，在上述发明中，其特征在于，所述穿刺针在前 端附近具有自由弯曲的弯曲部。并且，本发明涉及的药液投给系统，在上述发明中，其特征在于，所述穿刺针是由 至少2个以上的导管构成的多层导管，内侧导管在外侧导管的轴线方向上自由滑动地被插 入，内侧导管从外侧导管的前端部自由突出，在至少1个导管的前端部形成有弯曲部，内侧 导管具有比外侧导管小的弯曲刚性，所述弯曲部弯曲形成为使内侧导管在所述外侧导管内 处于能弹性变形的弹性限度内。并且，本发明涉及的药液投给系统，在上述发明中，其特征在于，所述观察装置显 示并输出由所述检测部检测出的所述穿刺针相对于所述药液投给用套管的轴的相对的径 向方向和相对的推力方向的位置。并且，本发明涉及的药液投给系统，在上述发明中，其特征在于，所述观察装置的 显示输出是将所述药液投给用套管的位置和所述穿刺针相对于该药液投给用套管的位置 重叠在所述患部的观察结果上来显示。并且，本发明涉及的药液投给系统，在上述发明中，其特征在于，所述药液供给装 置具有药液贮存器，其至少贮存药液，并将该药液供给药液投给侧；可变流量泵，其将压 出所述药液贮存器内的药液的驱动液可变地排出到所述药液贮存器；驱动液贮存器，其贮 存所述驱动液；以及控制单元，其控制所述可变流量泵的排出流量，以使每单位时间的药液 投给量为期望投给量。并且，本发明涉及的药液投给用套管被嵌入到体内，能将从药液供给装置供给的 药液引导到患部并将所述药液投给患部，并且能将观察被投给所述药液的患部的所述观察 装置的观察探针引导到所述患部附近来进行所述患部的观察，所述药液投给用套管的特征 在于，该药液投给用套管具有侧面开口部，从该侧面开口部向所述患部投给所述药液，并在 所述侧面开口部的附近设有由所述观察探针检测的标志。并且，本发明涉及的药液投给用套管，在上述发明中，其特征在于，所述观察探针 是超声波探针，所述标志反射由所述超声波探针发出的超声波。并且，本发明涉及的药液投给用套管，在上述发明中，其特征在于，所述标志是气泡。并且，本发明涉及的药液投给用套管，在上述发明中，其特征在于，所述药液投给 用套管能以该药液投给用套管的轴为中心转动。并且，本发明涉及的药液投给用套管，在上述发明中，其特征在于，所述侧面开口 部在周向上设有多个。并且，本发明涉及的药液投给用套管，在上述发明中，其特征在于，被投给所述药液的通道和被插入所述观察探针的通道是通用的同一通道。并且，本发明涉及的药液投给用套管，在上述发明中，其特征在于，被投给所述药液的通道和被插入所述观察探针的通道是不同通道。并且，本发明涉及的药液投给用套管，在上述发明中，其特征在于，被投给所述药液的通道和被插入所述观察探针的通道配置成同心圆状。并且，本发明涉及的药液投给用套管，在上述发明中，其特征在于，被投给所述药液的通道和被插入所述观察探针的通道是平行配置的。并且，本发明涉及的药液投给用套管，在上述发明中，其特征在于，所述药液投给用套管具有前端套管，其设在所述患部侧；连接套管，其设在所述药液供给装置的药液供给口侧；以及连接部，其连接所述前端套管和所述连接套管，通过取下所述连接部来将所述观察探针插入到所述前端套管内。并且，本发明涉及的药液投给用套管，在上述发明中，其特征在于，所述药液投给用套管具有前端套管，其设在所述患部侧；连接套管，其设在所述药液供给装置的药液供给口侧；以及连接部，其连接所述前端套管和所述连接套管，通过仅对所述连接部中被插入所述观察探针的通道开设开口来将所述观察探针插入到所述前端套管内。并且，本发明涉及的药液投给用套管，在上述发明中，其特征在于，所述前端套管具有圆筒状管，其前端开放；以及内栓部件，其堵塞所述圆筒状管的前端。并且，本发明涉及的药液投给用套管，在上述发明中，其特征在于，所述前端套管还具有引导该前端套管的圆筒状的外筒套管。根据本发明，由于能将从药液供给装置供给的药液引导到患部并将所述药液投给患部，并且能将观察装置的观察探针引导到患部附近并进行所述患部的观察，因而可减轻对受照射等的患者施加的负担，并可简单进行抗癌剂投给的效果确认。
图1是示出本发明的实施方式1涉及的药液投给系统的概要结构的示意图。图2是示出在图1所示的药液投给系统内插入了观察探针的状态的示意图。图3是示出药液供给装置的详细结构的框图。图4是示出药液贮存器内的药液和驱动液之间的边界部分附近的状态的图。图5是示出图1所示的药液投给系统的变形例的概要结构的示意图。图6是示出图5所示的前端套管的一例的剖视图。图7是示出图5所示的前端套管的另一例的剖视图。图8是示出本发明的实施方式2涉及的药液投给系统的概要结构的示意图。图9是示出图8所示的前端套管的前端附近的详细结构的横剖视图。
图10是图9所示的前端套管的A-A线剖视图。图11是示出根据癌细胞的状态变更前端套管的开口部位置的一例状态的说明 图。图12是示出利用气泡实现了图8所示的反射部的前端套管的前端附近结构的纵 剖视图。图13是示出在图8所示的前端套管上设有气球的结构的图。图14是示出设有多个开口部的前端套管的结构的剖视图。图15是示出将药液通道和探针通道形成为同心圆状的前端套管的结构的剖视 图。图16是示出将药液通道和探针通道平行形成的前端套管的结构的纵剖视图。图17是图16所示的前端套管的B-B线剖视图。图18是示出在图8所示的前端套管的外周设有外筒套管的状态的剖视图。图19是示出图8所示的前端套管的形成一例的图。图20是示出本发明的实施方式涉及的药液投给装置的概要结构的示意图。图21是示出图20所示的引导套管、穿刺针以及检测探针的结构的图。图22是图21的A-A线剖视图。图23是示出在引导套管内插入了穿刺针的状态的剖视图。图24是示出观察装置主体部的结构的框图。图25是示出三维观察图像的一例的图。图26是示出使用检测探针和穿刺针的药液投给的一例的图。标号说明1 药液供给装置；2 连接套管；3, 3a, 3b 连接部；4，54，54a，74，84，104 前端套 管；5 患部；6 活体；7，107 观察探针；8 观察装置主体；9 观察装置；10 药液贮存器； 11 磁标志；12 电气渗透流泵；13 驱动液贮存器；20 磁线传感器；21 控制部；21a 活体 信息检测部；21b 流量变化检测部；21c 泵控制部；22 输入输出部；23 :存储部；23a 活 体信息和流量关系存储部；24 活体信息传感器；30 驱动液；31 药液；32a, 32b 油；33a, 33b 空气；44a，45a 药液通道；44b, 45b 探针通道；54b 硅树脂；57 超声波探针；57a, 107b 收发部；61，61a 61c，91 开口部；62，62a 62c，63，92 反射部；71 气球；72 供给 孔；100 外筒套管；107a, 110a, 130a 标志；110，130 穿刺针；111，Ilia llld 编码器； 112，133 开口部；117 驱动部；121 “或”电路；122 计数部；123 推力位置计算部；124 径向位置计算部；125 显示处理部；130 穿刺针；131 外侧导管；132 内侧导管；C:药液 投给用套管；CA 癌细胞。
具体实施例方式以下，参照附图详细说明本发明涉及的药液投给系统和药液投给用套管的优选实 施方式。另外，本发明不受本实施方式的限定。(实施方式1)图1是示出本发明的实施方式1涉及的药液投给系统的概要结构的示意图。在图 1中，该药液投给系统是这样的系统可将数十ml程度的药液，例如氟脲嘧啶(5-FU)等抗癌剂在1星期左右的长期间内连续且集中地排出到人体等活体6内的癌症等的患部5来进 行计划投药，并可在该计划投药后观察患部。该药液投给系统具有药液供给装置1，其排出药液；超声波诊断装置等观察装置 9，其具有观察患部5的状态的超声波探针等观察探针7 ；以及药液投给用套管C，其将药液 供给装置1排出的药液引导到患部5，并将观察探针7引导到患部5。药液投给用套管C具 有连接套管2，其设在药液供给装置1侧；前端套管4，其设在患部5侧并嵌入到活体内； 以及连接部3，其对连接套管2和前端套管4进行连接，并且在分离时出现观察探针7的插 入口。并且，观察装置9如上所述具有观察探针7，并具有观察装置主体8，该观察装置主体 8具有显示由观察探针7取得的观察信息的未图示的显示部和对观察信息进行处理的未图 示的处理部等。另外，药液供给装置1可以嵌入到活体6内。如图1所示，在前端套管4被插入到活体6内、且前端套管4的前端部分到达了患 部5的内部的状态下，经由连接部3和连接套管2从药液供给装置1向患部5按计划投给 药液。在该计划投药结束的时候，如图2所示，连接部3被分离，将观察探针7从前端套管4 侧的连接部3b的插入口插入到前端套管4的前端部分，观察患部5的状态。例如，在观察 装置9是超声波诊断装置、且观察探针7是超声波探针的情况下，可得到患部5的超声波断 层像。这里，参照图3说明药液供给装置1的详细结构。如图3所示，药液供给装置3具 有药液贮存器10，其贮存药液；驱动液贮存器13，其贮存有压出药液的驱动液；以及电气 浸透流泵12，其设在驱动液贮存器13和药液贮存器10之间，压出用于压出药液的驱动液。 另外，期望的是，驱动液使用超纯水等。电气浸透流泵12的动作原理是，电浸透材料(多孔 质体)的细孔内的表面带负电，在表面附近，正离子过剩，由于从外部施加的电场而使正离 子受力并移动，使驱动液产生流动，从而排出驱动液。因此，通过使电场强度变化，可使驱动 液的排出量变化。药液贮存器10是将内径相同的细径管严密地卷绕成相同直径的线圈状来配置的 药液贮存器，在管内部贮存有抗癌剂等药液。该管的电气浸透流泵12侧流入驱动液。艮口， 通过驱动液的压出，间接地将药液从药液贮存器10压出。这里，药液贮存器10在驱动液30的前端部分配置有磁标志11。如图4所示，该磁 标志被夹在油32a、32b之间，而且外侧被夹在空气33a、33b之间，在其外侧充满驱动液30 和药液31。并且，在药液贮存器10的沿轴向的外部表面配置有沿轴向的磁线传感器20。其 结果，磁标志11随着药液排出而移动，该移动的磁标志11的移动量或者移动状态由磁线传 感器20检测。并且，药液供给装置1具有活体信息传感器24。活体信息传感器24检测作为投药 对象的活体6的活体信息。活体信息例如是心跳数、血压等一般指标、以及在急性肝障碍时 上升的YGTP、ALT、AST等的逸脱酶、血中氧分压的Pa02、炎症标志的CRP等，是与投给药液 的感受性、针对对象部位的作用、以及针对非对象部位的副作用相关的信息。而且，药液供给装置1具有控制部21，其根据磁线传感器20的检测结果和活体 信息传感器24的检测结果，至少进行电气浸透流泵12的驱动液的流量控制；输入输出部 22，其对药液供给装置1进行各种输入指示或设定、以及进行显示等的输出；以及存储部 23，具有活体信息和流量关系存储部23a，其存储由活体信息传感器24检测出的活体信息值和药液的单位时间流量之间的关系。另外，活体信息和流量关系存储部23a可以具有单 位时间流量的时间变化即时间曲线。控制部21的活体信息检测部21a根据由活体信息传感器24检测出的值，检测活 体信息值。并且，控制部21的流量变化检测部21b通过由磁线传感器20检测出磁标志11 的位置来检测药液的流量变化。控制部21的泵控制部21b根据由活体信息检测部21检测 出的活体信息值和由活体信息和流量关系存储部23a保持的活体信息和流量关系，求出单 位时间流量，并控制由电气浸透流泵12排出的驱动液的流量、换句话说是药液的流量，以 使由流量变化检测部21b检测出的流量变化成为求出的单位时间流量。另外，上述的控制部21根据由活体信息传感器24取得的活体信息控制药液的流 量，然而也可以不设置活体信息传感器24而进行计划投药的流量控制。在本实施方式1中，使用药液投给用套管C将药液仅投给患部5的管路即前端套 管4作为观察探针7的插入路而共用，因而可通过简单的结构，使观察探针7容易到达作为 观察对象的患部5，并能直接且可靠地观察患部5。特别是，由于观察探针7的前端到达患 部5的内部，因而可从患部5的内侧观察患部5，可详细观察患部5的状态。并且，与使用CT装置等的患部观察相比，当然能进行简单的观察，由于不受X线照 射，因而可消除由观察给活体带来的不良影响。因此，可使用观察探针7随时且高频度地进 行患部5的观察。而且，由于药液仅被投给患部5，因而难以产生药液投给的副作用等。并且，由于药 液从患部5的内部被投给，因而可对患部5整体进行药液投给，能可靠且有效地对患部5进 行药液投给。这里，参照图5说明实施方式1的变形例。在上述实施方式1中，将前端套管4内 的药液管路用作观察探针的插入路，然而在该变形例中，在与前端套管4对应的前端套管 44内设置有药液通过的药液通道44a和供观察探针7插入的探针通道44b。即使在前端套管44内独立具有这样的药液通道44a和探针通道44b，观察探针7 的前端也与实施方式1 一样，能容易到达患部5。前端套管44的具体结构例如图6所示，形成同心圆状的双层管，将由内侧管所 形成的空间用作被插入观察探针7的探针通道44b，将形成在内侧管与外侧管之间的空间 用作药液通过的药液通道44a。另外，在内侧管与外侧管之间形成有保持内侧管的保持部 44c。通过设置该保持部44c，可通过压出等使前端套管44成形，容易形成前端套管44。在该情况下，形成有2个药液通道44a，可执行使不同药液对应于各药液通道44a 来供给的多剂并用疗法。该多剂并用疗法一并使用多个抗癌剂来投药，不期望将各抗癌剂 混合，而是通过使用多个药液通道44a，可防止各抗癌剂的混合来投药。反之，在将各药液通 道44a用作1个药液通道的情况下，只要对前端套管44的前端侧和连接部3b侧的保持部 44c的至少一部分开设切口等，形成1个药液通道即可。并且，如图7所示，可以将药液通道45a和药液通道45b在前端套管44内邻接并 平行配置。(实施方式2)下面，说明本发明的实施方式2。在上述实施方式1中，前端套管4、44的前端设有 开口，而在本实施方式2中，如图8所示，堵塞前端套管54的前端，设置从前端附近沿径向投给药液的开口部61，将反射部62设置在与开口部61的位置对应的位置处，该反射部62 发射观察探针7产生的物理量。其他结构与实施方式1相同，对相同构成部分附上相同标
号。通过具有这样的结构，能在周向上选择距离开口部61的药液投给位置。并且，插 入的观察探针的前端定位容易。而且，由于设有反射部62，因而通过用观察探针7检测反射 部62，可容易得知开口部61的位置。另外，优选的是，将开口部61和反射部62对应于各药 液通道44a来设置。具体地说，如图9和图10所示，在前端套管54的前端附近的周向上设有开口部 61，从该开口部61向患部5投给药液。在观察探针7是超声波探针57的情况下，在开口部 61附近设有由反射超声波的金属钼实现的反射部62。通过使超声波探针57的收发部57a 旋转，并使其朝轴向移动来检测反射部62，可知在该反射部62的位置(轴向和周向)上存 在开口部61。通过将该开口部61的位置与所观察的患部5的状态进行对比，能可靠变更与 患部5的状态对应的药液投给位置，即开口部61的位置。例如图11 (a)所示，在作为药液 投给位置的开口部61附近癌细胞CA消失、且在药液投给位置的背面附近癌细胞CA生长的 情况下，可使前端套管54旋转180°，如图11(b)所示，可使开口部61朝向癌细胞CA生长 的区域有效地输送药液。另外，在使用超声波探针54作为观察探针7的情况下，由于反射部62只要反射超 声波即可，因而例如图12所示，可以采用由气泡形成的反射部63。该反射部63只要在形成 前端套管54时，在反射部63的位置处封入空气即可。该反射部63由于在前端套管54的 内部或外部不具有突起，因而可顺利地进行前端套管向活体6内的插入或者超声波探针57 的插入。并且，在使用超声波探针57的情况下，当在前端套管74与超声波探针57的前端 表面之间形成空间时，由于空间而使超声波反射，从而不能观察患部5，因而如图13所示， 可以设置覆盖超声波探针57的前端部分的气球71、以及使连接部3b和气球71内部相连通 的供给孔72，在观察时经由供给孔72向气球71内充满PBS (磷酸缓冲生理盐水)，使得不 会形成空气的空间。另外，不限于PBS，也可以充满例如纯水。而且，在上述实施方式2中，设置1个开口部61和1个反射部62、63，然而如图14 所示，也可以在圆周上设置多个开口部61a 61c，并在与这些开口部61a 61c的位置分 别对应的位置处设置多个反射部62a 62c。并且，这些开口部61a 61c和反射部62a 62c的位置可以设置在沿轴向分别错开的位置上。通过该轴向的位置错开，可以识别各开口 部61a 61c。并且，关于各开口部61a 61c的识别，可以使反射部62a 62c的大小等 变化来识别。另外，在本实施方式2中，也可以独立具有药液通道44a和探针通道44b。例如，如 图15所示，经由保持部44c形成同心圆状的双层管，在前端套管84内形成药液通道44a和 探针通道44b。在图15中，形成有多个开口部61a 61c和反射部62a 62c。同样，如图16和图17所示，可以使药液通道45a和探针通道45b邻接并平行配置 在前端套管94内。在该情况下，设有1个开口部91和反射部92。另外，在上述实施方式1、2中，前端套管表面均与活体接触，然而不限于此，可以 进一步设置覆盖前端套管的外部表面的外筒套管100。在该情况下，在活体6内先嵌入外筒套管100，在该外筒套管100内插入前端套管54。并且，在上述实施方式1、2中，在前端套管4被嵌入到活体6内的状态下作了说 明，在将前端套管4嵌入到活体6内的情况下，如图19所示，当使用穿刺针110时容易嵌入。 在使用该穿刺针110的情况下，首先如图19(a)所示，将前端套管54a和穿刺针110从前端 侧一体地插入到活体6内，该前端套管54a是圆筒状，其前端朝向圆筒中心形成锥形，该穿 刺针110被插入到该前端套管54a内，其前端侧从前端套管54a的前端突出，且前端形成为 锥形。之后，在前端到达患部5的时候取下穿刺针110(参照图19(b))。在该情况下，当取 下了穿刺针110时，插入观察探针7，通过反射部62和患部5的检测可进行前端位置的确 认。之后，如图19(c)所示，将作为内栓部件的硅树脂54b从连接部3b侧插入到前端开口 内，堵塞前端部分，从而形成实施方式2所示的前端套管54。另外，在不形成硅树脂54b的 情况下，成为图19(b)所示的前端套管4，如实施方式1所示。另外，在上述实施方式1中，作为观察探针7的一例使用超声波探针57作了说明， 然而不限于此，观察探针7只要是能观察患部5即可，例如可以使用OCT (光相干断层计)。 而且，可以使用内窥镜探针。在使用内窥镜探针的情况下，例如通过使内窥镜探针的前端沿 轴向移动来获知患部5的外缘，从而可得知形状变化，除此之外，通过观察患部5的颜色变 化，还可把握在超声波断层像中观察不到的患部5的血管新生状态。(实施方式3)下面说明本发明的实施方式3。本实施方式3涉及的药液投给装置具有穿刺针 110，其与连接套管2连接，并将药液供给装置1排出的药液投给患部5 ；以及前端套管104， 其与前端套管4对应，将穿刺针110引导到患部5，并将观察探针7引导到患部5，而且检测 穿刺针110和观察探针7相对于该前端套管4的相对位置。在前端套管104中，设在与药 液供给装置1侧连接的连接套管2的前端侧的穿刺针110和观察探针7经由连接部3b的 插入口被交替插入。即，在实施方式1中，前端套管4具有药液投给功能和观察探针的引导 机构；而在本实施方式2中，穿刺针110担负药液投给功能，前端套管104担负对穿刺针110 和观察探针7的引导机构。并且，观察装置9具有与观察探针7对应的观察探针107和驱动部117，在利用该 驱动部117使观察探针107沿前端套管104的轴线方向步进或定速移动的同时，取得观察 图像。并且，观察装置主体8具有显示由观察探针107取得的超声波断层像等观察信息的未 图示的显示部和对观察信息进行处理的未图示的处理部等。其他结构与实施方式1相同， 对相同构成部分赋予相同标号。这里，参照图21说明前端套管104、穿刺针110以及观察探针7的概要结构。另 夕卜，图22是图21的A-A线剖视图，图23是示出在前端套管104内插入了穿刺针110的状 态的剖视图。在图21 图23中，在前端套管104的前端附近的内壁具有在周向上分布4 个、且分别在周向上间隔90度地配置的磁编码器111 (Illa Illd)。这些编码器Illa Illd各自的检测结果被输出到外部的观察装置主体8。另一方面，穿刺针110和观察探针107都是前端为针状，在前端附近的外表面，分 别以预定间距Zl在轴线方向上配置有沿周向具有约90度分布的多个磁标志110a、107a。 因此，在穿刺针110或观察探针107被插入到前端套管104内的情况下，如图22所示，编码 器Illa Illd中的任意1个以上的编码器检测标志110a，通过该标志IlOa的检测，可得知穿刺针110相对于前端套管104的相对的周向(径向方向)的位置。例如，在图22中， 可得知穿刺针110相对于前端套管104而言标志IlOa位于约45度的位置。并且，如图23 所示，编码器Illa Illd从穿刺针110的前端侧的标志Ml开始依次检测，由于从被投给 药液的前端的开口部12起标志Ml的轴线方向的位置是已知、且标志IlOa间的间距Zl是 已知，因而可根据编码器111的位置得知穿刺针110前端的相对的轴线方向(推力方向) 的位置。例如，在图23中，可得知穿刺针110的前端位于距离编码器111为(Z0+Z1X2)的 位置。另外，也能与穿刺针110同样地检测观察探针107的相对的径向方向的位置和推力 方向的位置。 如图24所示，编码器Illa Illd的检测输出被送到观察装置主体8内，在观察 装置主体8内，检测穿刺针110或观察探针107的相对的径向方向位置和推力方向位置，可 将由观察探针107观察到的三维断层像和穿刺针110的前端位置重叠显示。在图24中，在由“或”电路121检测出编码器IlOa IlOd中的至少一个的情况 下，由各编码器IlOa IlOd检测出的信息由计数部122计数，推力位置计算部123根据该 计数结果，计算穿刺针110的前端相对于前端套管104的位置(开口部112的位置)或者观 察探针107的前端相对于前端套管104的位置(收发部107b的位置)，并输出到显示处理 部125。另一方面，径向位置计算部124根据各编码器IlOa IlOd的检测结果，计算配置 有标志IlOa或107a的径向方向位置，将该结果输出到显示处理部125。这里，预先或者之 后将观察图像从观察探针107输入到显示处理部125。显示处理部125根据观察探针107 相对于前端套管104的相对的推力方向和相对的径向方向，将观察图像显示并输出到相对 于前端套管104的三维坐标上。然后，在求出穿刺针110相对于前端套管104的相对的推 力方向和相对的径向方向的情况下，将该穿刺针110的前端推力位置和开口部112的径向 方向重叠显示在观察图像上。例如，如图25所示的显示画面那样，在显示画面上，基于超声波断层像的处理对 象5被三维显示，穿刺针110前端的推力方向位置Z和径向方向位置θ重叠在该三维显示 的图像上进行显示输出。由此，能可靠且简单得知穿刺针110的药液投给的位置和方向，可 针处理对象5进行有效的药液投给。这里，示出使用穿刺针110和观察探针107的药液投给和观察的一例。在图26中， 首先前端套管104的前端被穿刺到处置对象5的附近，在该前端套管104内插入观察探针 107 (图26(a))。观察探针107通过驱动部117以步进或固定速度移动到处置对象5侧，伴 随该移动，在收发部107b旋转的同时取得超声波断层像。另一方面，伴随该观察探针107 的移动，利用编码器Illa Illd求出观察探针107相对于前端套管104的相对的推力方 向位置和相对的径向方向位置。在使观察探针107移动的同时，通过检测超声波断层像和 该超声波断层像的摄影时的相对的推力方向位置和相对的径向方向位置，可获得相对于前 端套管104而言的相对坐标上的三维观察图像。之后，将穿刺针110插入到前端套管104内，将药液投给处置对象5(图26(b))。 这里，如上所述，穿刺针Iio相对于前端套管104的相对的推力方向位置和相对的径向方向 位置由编码器IlOa IlOd求出，而且在三维观察图像上逐次重叠显示，因而能可靠且容易 调整穿刺针110相对于处置对象5的药液投给位置和方向。然后，当结束一定期间且一定量的药液投给时，再次将观察探针7插入到前端套管104内，取得药液投给后的处置对象5a的三维观察图像(图26(c))。之后，进一步将穿 刺针110插入到前端套管104内，进行对处置对象5a的药液投给(图26(d))。在该情况 下，由于在未图示的监视器上重叠显示有处置对象5a的三维观察图像和穿刺针110的图 像，因而在以三维观察图像观察处置对象5的形状和穿刺针110的位置的同时，参照三维观 察图像上的穿刺针110的位置，将投给位置和投给方向引导到可最有效地向该处置对象5a 投给药液的位置。由此，即使在处置对象5a的形状随时间变化的情况下，也能有效地继续 对处置对象5a进行药液投给。并且，如图26(d)所示，在获得处置对象5a的观察图像的时 亥IJ，参照处置对象5a的形状，使用前端倾斜定位的穿刺针130来取代直动的穿刺针110，从 而可以不进行侵害性的前端套管104的插拔。另外，穿刺针130使用专利文献1中记载的多层导管。即，穿刺针130是由至少2个以上的导管构成的多层导管，内侧导管132在外侧导管131的轴线方向上自由滑动地被 插入，从外侧导管131的前端部自由突出，在至少1个导管的前端部形成弯曲部，内侧导管 132具有比外侧导管131小的弯曲刚性，弯曲部弯曲形成为使内侧导管131在外侧导管131 内处于能弹性变形的弹性限度内。另外，在该穿刺针130的前端附近设有与标志IlOa等对 应的标志130a。作为穿刺针130的另一可能的变形例，穿刺针130还能采用这样的结构将针安装 在小型内窥镜的前端，经由内窥镜的通道供给药液。在该情况下，在内窥镜的前端附近设置 自由弯曲(自由折弯)的弯曲部，可自由变更针的方向。这里，上述的观察探针107是利用作为成像探针的超声波探针来获得三维 观察图像的，然而不限于此，例如可以使用生物传感器探针来取代观察探针107，求 出处置对象5、5a的状态分布，显示药液投给的最佳位置。例如，利用低氧状态使 HIF-I (Hypoxia-Inducible Factor-I,缺氧诱导因子 _1)和 HLF (HIF-1 α Like Factor, HIF-I α样因子)等的复制因子激活，从而诱导作为红血球生长因子的红细胞生成素 (EPO)，作为血管内皮生长因子的VEGF(Vascular Endothelial GrowthFactor，血管内皮 细胞生长因子)及其收容体，在血管中作用的内皮素-1，纤维蛋白溶酶原激活因子阻碍因 子-1，诱导型一氧化氮合成酶，PDGF-B，铁代谢相关的铁传递蛋白及其收容体，血浆铜蓝蛋 白，血红素加氧酶-1，对邻苯二酚胺合成的速率决定阶段进行催化的酪氨酸氢氧化酶，将葡 萄糖输入到细胞的葡萄糖输送体(GLUTl)，作为解糖酶的磷酸果糖激酶、醛缩酶A、烯醇化 酶等的多种蛋白质和酶(参照非专利文献2)。得知在肿瘤中心部附近处于低氧状态，通过 将由于这些低氧状态而高发的蛋白质和酶等检测为低氧状态的生物标志，可进行准确捕捉 到肿瘤中心附近的有效投药。并且，在使用超声波探针的情况下，优选的是将微气泡一并用作造影剂(参照非 专利文献3)。当把该微气泡用作造影剂时，可检测例如0. 2mm直径的血管，可根据由癌化产 生的血管新生来判定肿瘤位置。而且，可以取代观察探针107而使用作为成像探针的光检测探针，求出处置对 象5的尺寸和形状。例如，通过使用用于取得光相干断层图像(0CT:0ptiCal Coherent Tomography)的光CT探针作为光检测探针，尽管在当前时刻深度的界限是数mm程度，然而 能把握肿瘤尺寸和形状(参照非专利文献4)。并且，例如可以使用荧光探针作为光检测探 针，该荧光探针使用与DHE (dihematoporphyrin ether, 二血卟啉醚)结合的抗CEA (cacinoembryonic antigen，癌胚胎抗原)单克隆抗体(参照专利文献2)来检测由激励产生的荧 光。另外，作为荧光的发光分子，可以采用Qdot (R)(参照非专利文献5)。可以使Qdot (R)与 进行癌特异性结合的单克隆抗体结合。使荧光结合的分子也不限于抗体，可以使用蛋白质 和肽、核酸等。并且，作为荧光分子，可列举以下AMCA，SpectrumAqua，FITC，FAM，Rhodamin 6G, Cy(R)3, TRITC, TAMRA, Lissamin(R)rhodamineB，Texas Red(R), Cy(R)5, Cy(R)5. 5, Alexa Fluor (R)350, Pacific Blue(R), Oregon Green (R)488, Alexa Fluor (R)488, Alexa Fluor (R)532，Alexa Fluor (R)546，Alexa Fluor (R)555，Alexa Fluor (R)568，Alexa Fluor (R) 594，Alexa Fluor (R) 647，Alexa Fluor (R) 660，Alexa Fluor (R) 680 等。而且,可 以将荧光素酶基因通过媒介物导入到癌细胞内，之后，通过输入荧光素进行使其激励的反 应来使其发光，将接收该发出的光的发光探针用作光检测探针。另外，在本实施方式3中所说的包含成像探针的观察探针107是指所谓的探针，即 检测对象物的特性的检测器，与在生物医疗系统中使用的分子探针(能阐明和检索活体功 能、或者能识别特定分子的分子总称)不同。另外，采用在上述前端套管104内使观察探针107和穿刺针110交替插拔的结构， 然而不限于此，前端套管104可以具有多通道的引导孔。在该情况下，在各引导孔内设置上 述编码器IlOa 110d。并且，上述的编码器110和标志107a、110a分别使用了磁，然而不限于此，可以使 用光学式、静电电容式等的任意检测单元。并且，也不限于线性编码器，可以使用检测从动 于观察探针107、穿刺针110的插拔、转动的球、辊的旋转的单元。
权利要求
一种药液投给系统，该药液投给系统向包括人在内的哺乳类供给药液，所述药液投给系统的特征在于，所述药液投给系统具有药液供给装置，其供给药液；观察装置，其具有观察被投给药液的患部的细长的观察探针；以及药液投给用套管，其至少一部分被嵌入到体内，所述药液投给用套管将从所述药液供给装置供给的所述药液和所述观察探针引导到所述患部。
2.根据权利要求1所述的药液投给系统，其特征在于，所述药液投给用套管的被投给 所述药液的通道和被插入所述观察探针的通道是通用的同一通道，所述药液投给用套管在 不同的时机进行所述药液的投给和使用所述观察探针的观察。
3.根据权利要求1所述的药液投给系统，其特征在于，所述药液投给用套管的被投给 所述药液的通道和被插入所述观察探针的通道是不同通道。
4.根据权利要求3所述的药液投给系统，其特征在于，被投给所述药液的通道和被插 入所述观察探针的通道配置成同心圆状。
5.根据权利要求3所述的药液投给系统，其特征在于，被投给所述药液的通道和被插 入所述观察探针的通道是平行配置的。
6.根据权利要求1所述的药液投给系统，其特征在于，所述药液投给用套管具有侧面 开口部，并从该侧面开口部向所述患部投给所述药液。
7.根据权利要求6所述的药液投给系统，其特征在于，所述药液投给用套管在所述侧 面开口部的附近设有由所述观察探针进行检测的标志。
8.根据权利要求7所述的药液投给系统，其特征在于，所述观察探针是超声波探针， 所述标志反射由所述超声波探针发出的超声波。
9.根据权利要求8所述的药液投给系统，其特征在于，所述标志是气泡。
10.根据权利要求6所述的药液投给系统，其特征在于，所述药液投给用套管能以该药 液投给用套管的轴为中心转动。
11.根据权利要求6所述的药液投给系统，其特征在于，所述侧面开口部在周向上设有 多个。
12.根据权利要求6所述的药液投给系统，其特征在于，所述观察探针在被收容于所 述药液投给用套管内被插入该观察探针的通道内的状态下，能以该观察探针的轴为中心转动。
13.根据权利要求1所述的药液投给系统，其特征在于，所述观察探针是超声波探针， 并具有设在探针前端的气球，以及 将流体插入到所述气球内的插入单元。
14.根据权利要求1所述的药液投给系统，其特征在于，所述观察探针是成像探针。
15.根据权利要求14所述的药液投给系统，其特征在于，所述成像探针一并使用造影剂。
16.根据权利要求14所述的药液投给系统，其特征在于，所述成像探针是荧光探针。
17.根据权利要求14所述的药液投给系统，其特征在于，所述成像探针是发光探针。
18.根据权利要求14所述的药液投给系统，其特征在于，所述成像探针是超声波探针。
19.根据权利要求1所述的药液投给系统，其特征在于，所述观察探针是生物传感器探针。
20.根据权利要求1所述的药液投给系统，其特征在于，所述观察探针具有标志，所述药液投给用套管具有检测部，该检测部在被插入所述观察探针的通道内检测所述 标志ο
21.根据权利要求20所述的药液投给系统，其特征在于，所述检测部检测所述观察探 针相对于所述药液投给用套管的轴的相对的径向方向和相对的推力方向的位置。
22.根据权利要求20所述的药液投给系统，其特征在于，所述标志是磁标志。
23.根据权利要求1所述的药液投给系统，其特征在于，所述药液投给系统具有细长的 穿刺针，该穿刺针被插入到所述药液投给用套管内，并投给所述药液，所述穿刺针具有标志，所述药液投给用套管具有检测部，该检测部在被插入所述穿刺针的通道内检测所述标志.
24.根据权利要求23所述的药液投给系统，其特征在于，所述检测部检测所述穿刺针 相对于所述药液投给用套管的轴的相对的径向方向和相对的推力方向的位置。
25.根据权利要求23所述的药液投给系统，其特征在于，所述标志是磁标志。
26.根据权利要求23所述的药液投给系统，其特征在于，所述穿刺针在前端附近具有 自由弯曲的弯曲部。
27.根据权利要求23所述的药液投给系统，其特征在于，所述穿刺针是由至少2个以上 的导管构成的多层导管，内侧导管在外侧导管的轴线方向上自由滑动地被插入，内侧导管 能够从外侧导管的前端部自由突出，在至少1个导管的前端部形成有弯曲部，内侧导管具 有比外侧导管小的弯曲刚性，所述弯曲部弯曲形成为使内侧导管在所述外侧导管内处于能 弹性变形的弹性限度内。
28.根据权利要求23所述的药液投给系统，其特征在于，所述观察装置显示输出由所 述检测部检测出的所述穿刺针相对于所述药液投给用套管的轴的相对的径向方向和相对 的推力方向的位置。
29.根据权利要求23所述的药液投给系统，其特征在于，所述观察装置的显示输出是 将所述药液投给用套管的位置和所述穿刺针相对于该药液投给用套管的相对位置重叠在 所述患部的观察结果上进行显示。
30.根据权利要求1所述的药液投给系统，其特征在于，所述药液供给装置具有 药液贮存器，其至少贮存药液，并将该药液供给到药液投给侧；可变流量泵，其将压出所述药液贮存器内的药液的驱动液可变地排出到所述药液贮存器；驱动液贮存器，其贮存所述驱动液；以及控制单元，其控制所述可变流量泵的排出流量，使得每单位时间的药液投给量成为期望投给量。
31. 一种药液投给用套管，该药液投给用套管被嵌入到体内，能将从药液供给装置供给 的药液引导到患部而将所述药液投给患部，并且能将观察被投给了所述药液的患部的所述观察装置的观察探针引导到所述患部的附近来进行所述患部的观察，所述药液投给用套管 的特征在于，该药液投给用套管具有侧面开口部，从该侧面开口部向所述患部投给所述药液，并在 所述侧面开口部的附近设有由所述观察探针检测的标志。
32.根据权利要求31所述的药液投给用套管，其特征在于，所述观察探针是超声波探针，所述标志反射由所述超声波探针发出的超声波。
33.根据权利要求32所述的药液投给用套管，其特征在于，所述标志是气泡。
34.根据权利要求31所述的药液投给用套管，其特征在于，所述药液投给用套管能以 该药液投给用套管的轴为中心转动。
35.根据权利要求31所述的药液投给用套管，其特征在于，所述侧面开口部在周向上 设有多个。
36.根据权利要求31所述的药液投给用套管，其特征在于，被投给所述药液的通道和 被插入所述观察探针的通道是通用的同一通道。
37.根据权利要求31所述的药液投给用套管，其特征在于，被投给所述药液的通道和 被插入所述观察探针的通道是不同通道。
38.根据权利要求31所述的药液投给用套管，其特征在于，被投给所述药液的通道和 被插入所述观察探针的通道配置成同心圆状。
39.根据权利要求31所述的药液投给系统，其特征在于，被投给所述药液的通道和被 插入所述观察探针的通道是平行配置的。
40.根据权利要求31所述的药液投给用套管，其特征在于，所述药液投给用套管具有 前端套管，其设在所述患部侧；连接套管，其设在所述药液供给装置的药液供给口侧；以及连接部，其连接所述前端套管和所述连接套管，通过取下所述连接部来将所述观察探针插入到所述前端套管内。
41.根据权利要求31所述的药液投给用套管，其特征在于，所述药液投给用套管具有 前端套管，其设在所述患部侧；连接套管，其设在所述药液供给装置的药液供给口侧；以及 连接部，其连接所述前端套管和所述连接套管，通过仅对所述连接部中被插入所述观察探针的通道开设开口来将所述观察探针插入 到所述前端套管内。
42.根据权利要求40所述的药液投给用套管，其特征在于，所述前端套管具有 圆筒状管，其前端开放；以及内栓部件，其堵塞所述圆筒状管的前端。
43.根据权利要求40所述的药液投给用套管，其特征在于，所述前端套管还具有引导 该前端套管的圆筒状的外筒套管。
全文摘要
本发明的药液投给系统向包括人在内的哺乳类供给药液，该药液投给系统具有药液供给装置(1)，其供给药液；观察装置(9)，其具有观察被投给药液的患部的细长的观察探针(7)；以及药液投给用套管(C)，其至少一部分被嵌入在体内，药液投给用套管(C)将从药液供给装置(1)供给的药液和观察探针(7)引导到所述患部。由此，可实现能减轻对受照射等的患者施加的负担并能简单进行抗癌剂投给的效果确认的药液供给系统和药液供给用套管。
文档编号A61M25/00GK101801436SQ20088010621
公开日2010年8月11日 申请日期2008年10月31日 优先权日2007年10月31日
发明者外川刚 申请人:奥林巴斯株式会社