| 【発明の名称】 |
保持装置およびそれを備える撮像装置 |
| 【発明者】 |
【氏名】杉山 英二
【氏名】青木 雅昭
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| 【要約】 |
【課題】動物の体の一部を確実に位置決めできかつ動物への負担を軽減できる、保持装置およびそれを備える撮像装置を提供する。
【構成】MRI装置10は、マウスやラット等の動物Oを保持する保持装置100を備える。保持装置100は保持部材104を含み、保持部材104は動物Oが配置される保持部108とクランパ124が取り付けられる取付部110とを有する。保持部108には矢印A方向に狭まる略半円錐台状の空間Sを形成するテーパー部112が設けられる。クランパ124にはパイプ116が挿通され、保持部108内に配置されるパイプ116の端部には掛合部材118が接続される。掛合部材118を動物Oの前歯Tに引っ掛けた状態でパイプ116を矢印A方向に引っ張ることによって動物Oの頭部Hがテーパー部112に圧接される。 |
【特許請求の範囲】
【請求項1】 動物を保持する保持部材、 前記動物の体の一部を前記保持部材に対して位置決めするために前記保持部材に設けられる位置決め部、および 前記動物の体の一部を前記位置決め部に圧接させる圧接手段を備える、保持装置。 【請求項2】 前記動物の体の一部は頭部であり、 前記位置決め部は所定方向に狭まる空間を形成するテーパー部を含み、 前記圧接手段は、前記動物の口または口近傍の部位に掛合する掛合部材と、前記掛合部材を前記所定方向に引っ張ることによって前記空間に配置される前記頭部を前記テーパー部に圧接させるために前記掛合部材に接続される牽引部材とを含む、請求項1に記載の保持装置。 【請求項3】 前記牽引部材は可撓性を有する、請求項2に記載の保持装置。 【請求項4】 前記牽引部材は流体を流通可能なパイプであり、 前記掛合部材は前記パイプに連通する貫通孔を有する、請求項2または3に記載の保持装置。 【請求項5】 前記動物の口近傍を被覆しかつその内部に前記貫通孔の開口端が配置される被覆部材をさらに含む、請求項4に記載の保持装置。 【請求項6】 前記動物の体の一部に接するように前記位置決め部に設けられる弾性部材をさらに含む、請求項1から5のいずれかに記載の保持装置。 【請求項7】 請求項1から6のいずれかに記載の保持装置を備える、撮像装置。
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【発明の詳細な説明】【技術分野】 【0001】 この発明は、保持装置およびそれを備える撮像装置に関し、より特定的には、動物を保持する保持装置およびそれを備える撮像装置に関する。 【背景技術】 【0002】 従来、実験動物用の撮像装置では、撮像対象であるマウスやラット等の動物を保持する保持装置が用いられている。通常、撮像する際には動物を麻酔によって昏睡状態にするが、マウスやラット等の動物は昏睡状態であっても動くおそれがある。そこで、非特許文献1に開示されている保持装置では、棒状部材に接続される掛合部材を動物の前歯に引っ掛けることによって、動物の頭部を保持部材に対して位置決めしている。また、特許文献1に開示されている保持装置では、保持部材に設けられる掛合部材を動物の前歯に引っ掛けかつ保持部材に設けられるピンを動物の両耳に挿入することによって、動物の頭部を保持部材に対して位置決めしている。 【非特許文献1】BRUKER BIOSPIN 社、[online]、2005年、BRUKER BIOSPIN GmBH、[2006年8月29日検索]、インターネット<URL:http://www.bruker-biospin.de/NMR/nmrsoftw/news/almanac2006/pdf/66-69.pdf> 【特許文献1】特開2001−252292号公報 【発明の開示】 【発明が解決しようとする課題】 【0003】 しかし、非特許文献1の保持装置では、動物の前歯に掛合部材を引っ掛けるのみであるので、動物の頭部がずれやすいという問題があった。また、特許文献1の保持装置では、両耳にピンを挿入することによって動物の頭部を強固に固定できる反面、動物への負担が大きくなるという問題があった。 【0004】 それゆえに、この発明の主たる目的は、動物の体の一部を確実に位置決めできかつ動物への負担を軽減できる、保持装置およびそれを備える撮像装置を提供することである。 【課題を解決するための手段】 【0005】 上述の目的を達成するために、請求項1に記載の保持装置は、動物を保持する保持部材、前記動物の体の一部を前記保持部材に対して位置決めするために前記保持部材に設けられる位置決め部、および前記動物の体の一部を前記位置決め部に圧接させる圧接手段を備える。 【0006】 請求項2に記載の保持装置は、請求項1に記載の保持装置において、前記動物の体の一部は頭部であり、前記位置決め部は所定方向に狭まる空間を形成するテーパー部を含み、前記圧接手段は、前記動物の口または口近傍の部位に掛合する掛合部材と、前記掛合部材を前記所定方向に引っ張ることによって前記空間に配置される前記頭部を前記テーパー部に圧接させるために前記掛合部材に接続される牽引部材とを含むことを特徴とする。 【0007】 請求項3に記載の保持装置は、請求項2に記載の保持装置において、前記牽引部材は可撓性を有することを特徴とする。 【0008】 請求項4に記載の保持装置は、請求項2または3に記載の保持装置において、前記牽引部材は流体を流通可能なパイプであり、前記掛合部材は前記パイプに連通する貫通孔を有することを特徴とする。 【0009】 請求項5に記載の保持装置は、請求項4に記載の保持装置において、前記動物の口近傍を被覆しかつその内部に前記貫通孔の開口端が配置される被覆部材をさらに含むことを特徴とする。 【0010】 請求項6に記載の保持装置は、請求項1から5のいずれかに記載の保持装置において、前記動物の体の一部に接するように前記位置決め部に設けられる弾性部材をさらに含むことを特徴とする。 【0011】 請求項7に記載の保持装置は、請求項1から6のいずれかに記載の保持装置を備える。 【0012】 請求項1に記載の保持装置では、圧接手段が動物の体の一部を位置決め部に圧接させることによって動物の体の一部を保持部材に対して確実に位置決めできる。このように位置決め部に圧接させて動物の体の一部を位置決めすることによって、たとえば特許文献1のように動物の両耳にピンを挿入する場合に比べて動物への負担を軽減できる。 【0013】 請求項2に記載の保持装置では、動物の口または口近傍の部位に掛合する掛合部材を牽引部材を介して所定方向に引っ張ることによって、テーパー部内の所定方向に狭まる空間に配置される動物の頭部をテーパー部に圧接させることができ、動物の頭部を確実に位置決めできる。 【0014】 たとえば特許文献1の保持装置では、保持部材に固定される掛合部材と動物の口との位置関係を確認することが困難であり、掛合部材を動物の歯に引っ掛ける作業が困難であった。一方、非特許文献1の保持装置では、棒状部材を保持部材から取り外して掛合部材を動物の歯に引っ掛けることができると考えられる。しかし、棒状部材は硬い材質からなるとみられ、掛合部材を動物の歯に引っ掛けた状態で棒状部材を保持部材に取り付けるためには動物に無理な姿勢を強いることになると考えられる。請求項3に記載の保持装置では、牽引部材が可撓性を有することによって、牽引部材が保持部材に取り付けられた状態であっても牽引部材に接続される掛合部材を自由に動かすことができる。したがって、掛合部材を動物の口または口近傍の部位に掛合させる作業を簡単に行うことができる。また、掛合部材が掛合される動物を保持部材に配置する際に、動物を自由に動かすことができ、動物に負担を強いることがない。 【0015】 通常、動物を撮像装置によって撮像する際には、動物を昏睡状態にしてその状態を維持する必要がある。このために、撮像装置に用いられる保持装置には動物に麻酔ガス等の流体を供給するための供給手段が設けられる。請求項4に記載の保持装置では、パイプ内を流通する流体を掛合部材の貫通孔を介してテーパー部側に流出させることによって、動物の頭部近傍に流体を供給できる。このように、掛合部材とパイプとが動物に流体を供給するための供給手段を兼ねることによって、構成を簡素にできる。 【0016】 請求項5に記載の保持装置では、その内部に掛合部材の貫通孔の開口端が配置される被覆部材が動物の口近傍を被覆することによって、掛合部材の貫通孔から流出する流体を動物に効率よく供給できる。 【0017】 請求項6に記載の保持装置では、圧接手段が位置決め部に設けられる弾性部材に動物の体の一部を圧接させることによって、弾性部材が動物の体の一部に沿って弾性変形し、動物の体の一部を包み込む。これによって、動物への負担を最小限に抑えつつも動物の体の一部を保持部材に対してより確実に位置決めできる。 【0018】 この発明の保持装置は、動物の体の一部を確実に位置決めできかつ動物への負担も小さいので、たとえば請求項7に記載するように動物の体の一部を繰り返し撮像する撮像装置に好適に用いられる。 【発明の効果】 【0019】 この発明によれば、動物の体の一部を確実に位置決めできかつ動物への負担を軽減できる。 【発明を実施するための最良の形態】 【0020】 以下、図面を参照して、この発明の実施の形態について説明する。 ここでは、マウス、ラットまたはモルモット等の動物O(図2および図4に一点鎖線で示す)の断層画像を撮像するためのMRI(Magnetic Resonance Imaging)装置10に、この発明の保持装置100を適用する場合について説明する。 【0021】 図1を参照して、撮像装置の一例であるMRI装置10は、撮像対象である動物Oの断層画像を撮像するための撮像部12、および動物Oを保持する保持装置100を備える。 撮像部12は、空隙を介して対向配置される一対の永久磁石14a,14b、および永久磁石14a,14b間に配置されるRFコイル16を含む。永久磁石14a,14bの対向面側には、対向面間の空隙に磁界を発生させるために互いに極性の異なる磁極が形成される。具体的に、たとえば図1では、永久磁石14aの対向面側にN極が形成され、永久磁石14bの対向面側にS極が形成されている。 【0022】 永久磁石14a,14bによって発生される磁界中に配置されるRFコイル16は、所定方向(矢印A方向)に延びる貫通孔16aを有する。RFコイル16は、貫通孔16a内に配置される動物OにRFパルスを与えるとともに動物Oからの共鳴信号を検出するために用いられる。このようなRFコイル16には、貫通孔16a内の撮像空間に対して動物Oを進退可能に保持する保持装置100が取り付けられる。 【0023】 保持装置100は、RFコイル16に取り付けられる直方体状の基台102、および基台102に配置されかつ動物Oを保持する保持部材104を含む。 図2および図3に示すように、基台102には、上面を矢印A方向にかつ半円柱状に削るように溝106が形成される。このような基台102は、たとえばABS(アクリロニトリル・ブタジエン・スチレン)等の合成樹脂からなる。 【0024】 保持部材104は、動物Oが配置される保持部108と、クランパ124(後述)を取り付けるための取付部110とを含み、基台102の溝106に摺動可能に配置される。 【0025】 保持部108は、矢印A方向に延びる略半円筒状(樋状)に形成される。保持部108の上面(内周面)108aかつ取付部110側端部には、矢印A方向に狭まる略半円錐台状の空間Sを形成するテーパー部112が設けられる。このような保持部108の上面108aには、テーパー部112の空間Sに動物Oの頭部Hが位置するように動物Oがうつ伏せに配置される。 【0026】 図3および図4に示すように、取付部110は円環状に形成される。図4に示すように、取付部110は矢印A方向に延びる貫通孔114を有する。 【0027】 このような保持部材104は、たとえばABS等の合成樹脂からなる。保持部材104は、基台102に設けられる図示しない駆動機構に連結され、駆動機構によって径方向にずれることなく溝106を矢印A方向または矢印A方向とは反対方向に移動される。これによって、保持部108に配置される動物Oが貫通孔16a(図1参照)内の撮像空間に対して進退する。 【0028】 図4に示すように、貫通孔114にはパイプ116が挿通される。牽引部材であるパイプ116は、フッ素樹脂等の可撓性を有する材質からなる。保持部108内に配置されるパイプ116の一方端部には、動物Oの前歯Tに掛合する掛合部材(ティースフック)118が接続される。一方、パイプ116の他方端部には、パイプ116内に麻酔ガスを供給するための図示しないポンプが接続される。 【0029】 掛合部材118は、動物Oの前歯Tに掛合される(引っ掛けられる)掛合部120と、パイプ116に接続される接続部122とを含む。掛合部120は、接続部122から矢印A方向とは反対方向に延びる板状に形成され、接続部122とは反対側の端部に貫通孔120aを有する。掛合部材118は、掛合部120の貫通孔120aに動物Oの前歯Tを挿通させることによって前歯Tに引っ掛けられる。接続部122は、矢印A方向に延びる貫通孔122aを有する円筒状に形成され、一部がパイプ116に嵌入される。貫通孔122aは、パイプ116に連通しかつテーパー部112側に開口する。図示しないポンプの駆動に伴ってパイプ116を流通する麻酔ガスは、接続部122の貫通孔122aを通って開口端122bからテーパー部112側に流出する。このような掛合部材118は、たとえばPEEK(ポリエーテルエーテルケトン)等の合成樹脂からなる。 【0030】 取付部110には、パイプ116を固定するためのクランパ124が取り付けられる。図4に示すように、固定手段であるクランパ124は、一方端部が取付部110の貫通孔114に螺入されるニップル126、ニップル126に嵌入しかつパイプ116が嵌通される円筒状のゴムブッシュ128、およびニップル126の他方端部に螺合するキャップ130を含む。 【0031】 クランパ124では、ニップル126にキャップ130を締め付けることによって、ニップル126の複数の爪部126aがキャップ130の内面に押圧され、複数の爪部126aがゴムブッシュ128の外周面を押圧する。ひいてはゴムブッシュ128がパイプ116を締め付ける。これによって、ニップル126、ゴムブッシュ128およびキャップ130を挿通するパイプ116が固定される。 【0032】 また、図4に示すように、パイプ116には、動物Oの口近傍を被覆するための被覆部材(マスク)132が設けられる。パイプ116が嵌通される被覆部材132は、矢印A方向とは反対側に拡開する円筒状に形成され、保持部108に配置される。 【0033】 ついで、このような保持装置100における動物Oの位置決め作業について説明する。 まず、図5に示すように、可撓性を有するパイプ116が人手によって矢印A方向とは反対方向に引っ張られ、掛合部材118が保持部108内から引き出される。このとき被覆部材132は、掛合部材118から離れるようにパイプ116の外周面を摺動される。つづいて、掛合部120の貫通孔120aに動物Oの前歯T(図4参照)を挿通させることによって掛合部材118が前歯Tに引っ掛けられる。そして、頭部Hがテーパー部112の空間Sに位置するように動物Oが保持部108の上面108aに配置され、パイプ116が矢印A方向に引っ張られる。これによって、図2に示すように頭部H(具体的には頬部近傍)がテーパー部112に圧接され、頭部Hが保持部材104に対して位置決めされる。その後、クランパ124で矢印A方向に引っ張られるパイプ116を固定することによって、頭部Hを位置決めした状態が維持される。図4に示すように、頭部Hをテーパー部112に圧接させた状態では、被覆部材132が動物Oの口近傍を被覆し、被覆部材132内には貫通孔122aの開口端122bが配置される。なお、実際には頭部Hを位置決めした状態で、頭部Hを巻き込むように保持部材104にテープが巻き付けられる。これによって、動物Oの頭部Hの上方への動きをより確実に規制できる。 【0034】 このような保持装置100によれば、動物Oの前歯Tに引っ掛けた掛合部材118をパイプ116を介して矢印A方向に引っ張ることによって、頭部Hをテーパー部112に圧接させることができ、動物Oの頭部Hを保持部材104に対して確実に位置決めできる。このようにテーパー部112に圧接させて動物Oの頭部Hを位置決めすることによって、たとえば動物Oの両耳にピンを挿入する場合に比べて動物Oへの負担を軽減できる。 【0035】 パイプ116が可撓性を有することによって、パイプ116が保持部材104に取り付けられた状態であってもパイプ116に接続される掛合部材118を自由に動かすことができる。これによって掛合部材118を動物Oの前歯Tに引っ掛ける作業を簡単に行うことができる。また、保持部108に配置する際に動物Oを自由に動かすことができ、動物Oに負担を強いることなく動物Oを保持部材104に配置できる。 【0036】 パイプ116内を流通する麻酔ガスを接続部122の貫通孔122aを介してテーパー部112側に流出させることによって、動物Oに麻酔ガスを供給できる。このように、掛合部材118とパイプ116とが、麻酔ガスを動物Oに供給するための供給手段を兼ねることによって、構成を簡素にできる。 【0037】 その内部に貫通孔122aの開口端122bが配置される被覆部材132が動物Oの口近傍を被覆することによって、開口端122bから流出する麻酔ガスを動物Oに効率よく供給できる。 【0038】 保持装置100は、動物Oの頭部Hを確実に位置決めできかつ動物Oへの負担も小さいので、動物Oの頭部Hの断層画像を繰り返し撮像するMRI装置10に好適に用いられる。 【0039】 なお、保持装置100では、動物Oの前歯Tに引っ掛ける掛合部材118を用いる場合について説明したが、掛合部材はこれに限定されない。たとえば、膨張部を動物の口の中で膨らませることによって動物の口に掛合する掛合部材を用いてもよいし、動物の鼻孔に引っ掛ける掛合部材を用いてもよい。 【0040】 なお、上述の実施形態では、MRI装置10の磁界発生源として永久磁石14a,14bを用いる場合について説明したが、磁界発生源は電磁石であってもよい。 【0041】 ついで、図6および図7を参照して、この発明の他の実施形態の保持装置200について説明する。保持装置200では、上述の保持装置100の保持部材104に代えて、基台としても機能する保持部材202が用いられる。それ以外は上述の保持装置100と略同様に構成されるので、重複する部分については、保持装置100と同一の符号を付し、その説明を省略する。 【0042】 保持部材202は、動物Oが配置される保持部204と、クランパ124が取り付けられる取付部206とを含む。保持部204は、矢印A方向に延びる直方体状に形成される。保持部204には、上面を矢印A方向にかつ半円柱状に削るように溝204aが形成される。保持部204の溝204aかつ取付部206側端部には、矢印A方向に狭まる半円錐台状の空間S1を形成するテーパー部208が設けられる。 【0043】 また、図6に示すように、保持部204は、両側面から矢印A方向に直交する方向に延びる半円筒部210,212を含む。半円筒部210は、動物Oの頭部Hをテーパー部208に圧接させた状態で、矢印A方向に直交する方向に延ばされる動物Oの肢体(前足)L1に対応する位置に設けられる。また、半円筒部212は、動物Oの頭部Hをテーパー部208に圧接させた状態で、矢印A方向に直交する方向に延ばされる動物Oの肢体(後足)L2に対応する位置に設けられる。半円筒部210の上面(内周面)には略半円柱状に形成される弾性部材214が配置される。同様に、半円筒部212の上面(内周面)には略半円柱状に形成される弾性部材216が配置される。弾性部材214,216は、たとえば低反発ウレタン等からなる。 【0044】 このような保持部204の溝204aには、頭部Hがテーパー部208の空間S1に位置するように動物Oが仰向けに配置される。溝204aに仰向けに配置された動物Oの肢体L1はそれぞれ、半円筒部210の弾性部材214上に配置される。同様に、動物Oの肢体L2はそれぞれ、半円筒部212の弾性部材216上に配置される。 【0045】 この実施形態では、テーパー部208が動物Oの頭部Hを位置決めするための位置決め部に相当し、半円筒部210,212が動物Oの動物Oの肢体L1,L2を位置決めするための位置決め部に相当する。 【0046】 このような保持装置200においては、動物Oの頭部Hをテーパー部208に圧接させた状態で、肢体L1および弾性部材214を巻き込むように半円筒部210にテープ218が巻き付けられる。これによって、肢体L1が弾性部材214に圧接され、弾性部材214が肢体L1に沿って弾性変形して肢体L1を包み込む。同様に、肢体L2および弾性部材216を巻き込むように半円筒部212にテープ218が巻き付けられることによって、肢体L2が弾性部材216に圧接され、弾性部材216が肢体L2に沿って弾性変形して肢体L2を包み込む。 【0047】 この実施形態では、テープ218が、弾性部材214に動物Oの肢体L1を圧接させるための圧接手段、および弾性部材216に動物Oの肢体L2を圧接させるための圧接手段に相当する。 【0048】 このような保持装置200が用いられるMRI装置では、半円筒部210または212を挿通させるようにRFコイル18(図6参照)に保持部材202が取り付けられる。保持装置200が用いられるMRI装置では、半円筒部210または212が挿通されるRFコイル18を一対の永久磁石で挟み、動物Oの肢体L1またはL2の断層画像を撮像する。なお、図6にはRFコイル18に半円筒部212を挿通させた状態が示されている。 【0049】 このような保持装置200によれば、弾性部材214,216が動物Oの肢体L1,L2を包み込むことによって、動物Oへの負担を最小限に抑えつつも肢体L1,L2を保持部材202に対して確実に位置決めできる。また、頭部Hに加えて肢体L1,L2を位置決めすることによって、動物Oを保持部材202に対してより確実に位置決めできる。 【0050】 なお、保持装置200においても、上述の保持装置100と同様に被覆部材132を設けてもよい。 【0051】 また、保持装置200では、動物Oの頭部Hと肢体L1、L2(4肢)とを位置決めする場合について説明したが、動物Oの肢体L1,L2のみを位置決めするようにしてもよい。また、保持装置200では、動物Oの肢体L1,L2をそれぞれ位置決めする場合について説明したが、動物Oのいずれか1つの肢体のみを位置決めするようにしてもよい。 【0052】 なお、上述の各実施形態では、テーパー部に動物の頭部を直接的に圧接させる場合について説明したが、テーパー部に動物の頭部に接する弾性部材を設けてもよい。これによって動物の頭部への負担を最小限に抑えることができる。 【0053】 また、上述の各実施形態では、テーパー部を保持部材に一体的に設ける場合について説明したが、カートリッジ式のテーパー部を保持部材に配置するようにしてもよい。 【0054】 また、動物の体の一部を位置決め部に圧接させることができれば任意の圧接手段を用いることができる。たとえば、動物の頭部をテーパー部に圧接させる場合、動物の臀部を所定方向に押す圧接手段を用いてもよい。 【0055】 さらに、上述の各実施形態では、マウスやラット等の小動物を保持する場合について説明したが、この発明の保持装置よって保持する動物は小動物に限定されず、たとえば犬や猫等であってもよい。また、この発明の保持装置によって保持する動物は哺乳類に限定されず、爬虫類、両生類または鳥類等であってもよい。 【0056】 なお、この発明の保持装置が適用されるMRI装置によって撮像される動物の部位は、保持装置において位置決めされる部位に限定されない。この発明の保持装置が適用されるMRI装置によって動物の任意の部位を撮像することができ、たとえば、頭や肢体の他にも胴体の断層画像を撮像してもよい。 【0057】 さらに、この発明の保持装置が適用される撮像装置はMRI装置に限定されず、たとえばCT装置やPET装置等の任意の撮像装置に適用できる。 【図面の簡単な説明】 【0058】 【図1】この発明の一実施形態を示す図解図である。 【図2】図1の実施形態に用いられる保持装置の平面図解図である。 【図3】図2の保持装置の背面図である。 【図4】図2の保持装置のX−X(図3)断面図である。 【図5】図2の保持装置において掛合部材を引き出した状態を示す平面図である。 【図6】この発明の保持装置の他の例を示す平面図解図である。 【図7】図6の保持装置の側面図である。 【符号の説明】 【0059】 10 MRI装置 16a,114,120a,122a 貫通孔 100,200 保持装置 102 基台 104,202 保持部材 108,204 保持部 112,208 テーパー部 116 パイプ 118 掛合部材 120 掛合部 122 接続部 122b 開口端 132 被覆部材 210,212 半円筒部 214,216 弾性部材 218 テープ O 動物 H 頭部 T 歯 L1,L2 肢体 S,S1 空間
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| 【出願人】 |
【識別番号】000005083 【氏名又は名称】日立金属株式会社
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| 【出願日】 |
平成18年8月29日(2006.8.29) |
| 【代理人】 |
【識別番号】100101351 【弁理士】 【氏名又は名称】辰巳 忠宏
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| 【公開番号】 |
特開2008−54756(P2008−54756A) |
| 【公開日】 |
平成20年3月13日(2008.3.13) |
| 【出願番号】 |
特願2006−232573(P2006−232573) |
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