CN117279564A - 检测方法、检测系统、程序以及记录介质 - Google Patents

检测方法、检测系统、程序以及记录介质 Download PDF

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Abstract

使用交流激励磁场来对检测目标磁粒子进行检测的检测方法具备：针对候选磁粒子获取表示尼尔弛豫时间与粒子直径的关系的尼尔弛豫曲线的步骤(S1)；针对候选磁粒子获取表示布朗弛豫时间与粒子直径的关系的布朗弛豫曲线的步骤(S2)；将与尼尔弛豫曲线和布朗弛豫曲线的交点对应的粒子直径确定为交点粒子直径的步骤(S3)；以及将具有比交点粒子直径大的粒子直径的候选磁粒子选择为检测目标磁粒子的步骤(S4)。

Description

检测方法、检测系统、程序以及记录介质
技术领域
本公开涉及用于检测磁粒子的检测方法、检测系统、程序以及记录介质。
背景技术
近年来，正在推进开发使用磁粒子的磁性免疫检查作为新的免疫血清检查。磁性免疫检查具有无需以荧光方式为代表的传统免疫检查所需的清洗工序且灵敏度高的优点。进而，基于磁信号对于人体的透明性，期望将磁性免疫检查应用于不用取出被检查体的体内诊断。
在磁性免疫检查中，通过使在抗原抗体反应中与靶物质结合的蛋白质等物质事先附着于磁粒子，能够根据来自磁粒子的磁信号确定靶物质的量以及位置。
在日本特开2013-228280号公报(专利文献1)中，记载了使用交流磁场的磁性免疫检查方法以及检查装置。在专利文献1记载的检查方法中，用永磁体使与靶物质结合的磁粒子(以下称为“结合粒子”)沉淀，仅对存在于澄清部分的未与靶物质结合的磁粒子(以下称为“未结合粒子”)进行励磁而获取来自未结合粒子的磁信号。通过求出获取的磁信号与来自完全不含靶物质的样品中的磁粒子的磁信号之差，间接地检测结合粒子的量。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2013-228280号公报
非专利文献
非专利文献1：R.Matthew Ferguson、其他2人、“Optimization of nanoparticlecore size for magnetic particle imaging”(《用于磁粒子成像的纳米粒子核尺寸之优化》)、J.Magn.Magn.Mater.、321(2009)、pp1548-1551
发明内容
发明所要解决的技术课题
根据专利文献1记载的技术，由于为间接的定量检查而检测精度低于直接的定量检查。而且，需要使用永磁体将结合粒子与未结合粒子分离，所以无法应用于不将被检查体取出到体外的体内检查。
本公开是为了解决上述技术课题而做出的，其目的在于提供一种能够应用于体内检查、并且能够高精度地检测结合粒子的检测方法、检测系统、程序以及记录介质。
用于解决技术课题的技术方案
在本公开的一个方面的检测方法中，使用交流激励磁场来对检测目标磁粒子进行检测。检测方法具备：针对候选磁粒子获取表示尼尔弛豫时间与粒子直径的关系的第1曲线的步骤；针对候选磁粒子获取表示布朗弛豫时间与粒子直径的关系的第2曲线的步骤；将与第1曲线和第2曲线的交点对应的粒子直径确定为交点粒子直径的步骤；以及将具有比交点粒子直径大的粒子直径的候选磁粒子选择为检测目标磁粒子的步骤。
本公开的一个方面的检测系统使用激励磁场来对检测目标磁粒子进行检测。检测系统具备执行用于从候选磁粒子中选择检测目标磁粒子的信息处理的处理器。处理器针对候选磁粒子获取表示尼尔弛豫时间与粒子直径的关系的第1曲线，针对候选磁粒子获取表示布朗弛豫时间与粒子直径的关系的第2曲线。进而，处理器将与第1曲线和第2曲线的交点对应的粒子直径确定为交点粒子直径，将具有比交点粒子直径大的粒子直径的候选磁粒子选择为检测目标磁粒子。
本公开的一个方面的计算机程序对使用激励磁场来对检测目标磁粒子进行检测的检测系统进行支持。计算机程序使计算机执行：针对候选磁粒子获取表示尼尔弛豫时间与粒子直径的关系的第1曲线的步骤；针对候选磁粒子获取表示布朗弛豫时间与粒子直径的关系的第2曲线的步骤；将与第1曲线和第2曲线的交点对应的粒子直径确定为交点粒子直径的步骤；以及将具有比交点粒子直径大的粒子直径的候选磁粒子选择为检测目标磁粒子的步骤。
本公开的一个方面的计算机可读取的记录介质记录上述计算机程序。
发明效果
根据本公开，来自具有比交点粒子直径大的粒子直径的检测对称磁粒子的磁信号的相位主要对应于布朗弛豫时间。布朗弛豫时间取决于检测目标磁粒子与靶物质有无结合而不同。因此，在对存在结合粒子和未结合粒子的被检查体施加了激励磁场时，能够根据布朗弛豫时间的差异高精度地检测结合粒子。并且，由于无需分离结合粒子和未结合粒子，所以也能够应用于体内检查。
附图说明
图1是示出实施方式1的检测系统的整体结构的一个例子的图。
图2是示出检测系统的一部分的立体图。
图3是示出信息处理装置的硬件结构的一个例子的图。
图4是示出实施方式1的磁粒子的检测方法的流程的流程图。
图5是示出尼尔弛豫曲线以及布朗弛豫曲线的一个例子的图。
图6是示出结合粒子和未结合粒子的有效弛豫曲线的一个例子的图。
图7是示出结合粒子和未结合粒子的有效弛豫曲线的其它例子的图。
图8是示出图4所示的步骤S8的子例程的流程的流程图。
图9是示出步骤S83、S84的处理内容的图。
图10是示出图4所示的步骤S10的子例程的流程的流程图。
图11是示出实施方式2的检测系统的整体结构的一个例子的图。
图12是示出实施方式2中的图4的步骤S8的子例程的流程的流程图。
图13是示出实施方式3的检测方法的处理的流程的流程图。
图14是示出用于执行步骤S11的装置的一个例子的图。
附图标记
1：激励磁场施加器；2：零磁场产生器；2a、2b：电磁体；3：磁传感器；4：零磁场区域；5：信号放大器；6：被检查体；7：第1电源；8a：第2电源；8b：第3电源；9、9A：信息处理装置；10：检测程序；11：光学记录介质；12：处理器；13：RAM；14：读取部；15：内部存储部；16：显示部；17：操作部；18：通信接口；19：服务器装置；20：锁相放大器；21：尼尔弛豫曲线；22：布朗弛豫曲线；23、23a、23b：有效弛豫曲线；40：永磁体；41：候选磁粒子；42：检测目标磁粒子；43：非目标磁粒子；45：柱；100、100A：检测系统。
具体实施方式
以下参照附图，详细说明本公开的实施方式。此外，在图中对相同或相当部分附加相同附图标记而原则上不重复其说明。在以下的图中，各构成部件的大小关系有时与实际不同。
实施方式1.
(检测系统的整体结构)
图1是示出实施方式1的检测系统的整体结构的一个例子的图。图1所示的检测系统100具备激励磁场施加器1、零磁场产生器2、磁传感器3、信号放大器5、第1电源7、第2电源8a、第3电源8b和信息处理装置9。
激励磁场施加器1对放置被检查体6的区域施加交流激励磁场。具体而言，激励磁场施加器1由与第1电源7连接的线圈构成。通过电流从第1电源7流到激励磁场施加器1，对放置被检查体6的区域施加激励磁场。
通过对被检查体6施加激励磁场，被检查体6中包含的磁粒子产生与激励磁场相同频率的基波f0的磁信号和其高次谐波(n×f0)的磁信号(高次谐波信号)。
在抗原抗体反应中与被检查体6中包含的靶物质结合的蛋白质等物质附着到磁粒子。
零磁场产生器2在放置被检查体6的区域形成零磁场区域。具体而言，零磁场产生器2包括以磁化方向相逆的方式对置配置的一对电磁体2a、2b。电磁体2a、2b分别与第2电源8a及第3电源8b连接。通过电流从第2电源8a及第3电源8b分别流到电磁体2a、2b，产生零磁场区域。
在本实施方式中，对零磁场产生器2包括电磁体2a、2b的情况进行说明，但作为零磁场产生器2，也可以不使用电磁体2a、2b，而使用对置配置的2个永磁体或永磁体与电磁体的组合。在利用2个永磁体形成零磁场区域的情况下，省略第2电源8a及第3电源8b。
磁传感器3检测来自被施加激励磁场的被检查体6中包含的磁粒子的磁信号。磁信号表示磁粒子的磁矩的变化。信号放大器5放大从磁传感器3输出的磁信号。
信息处理装置9经由总线与检测系统100的各部连接。信息处理装置9执行用于控制检测系统100的工作的各种信息处理。信息处理装置9执行将能够应用于体内检查、并且在与靶物质结合时能够高精度地检测的磁粒子选择为检测目标磁粒子的处理。进而，信息处理装置9从信号放大器5获取磁信号，并且从第1电源获取与激励磁场相同频率及相位的参考信号。信息处理装置9执行使用磁信号及参考信号来检测与靶物质结合的检测目标磁粒子的处理。
(零磁场区域)
图2是示出检测系统的一部分的立体图。在图2所示的例子中，利用零磁场产生器2中包含的一对电磁体2a、2b产生线状的零磁场区域(Field Free Line(FFL)，无场线)4。然而在本实施方式中，零磁场区域4的形状不限于线状。例如，零磁场区域4可以是点状零磁场区域(Field Free Point(FFP)，无场点)或者面状等。
通过改变电磁体2a、2b的电流平衡来对线状的零磁场区域4的位置及方向进行扫描。具体而言，根据电磁体2a、2b的位置而定的坐标系的原点与线状的零磁场区域4的距离(以下称为“平移位置r”)、以及在该坐标系中设定的轴与线状的零磁场区域4的角度(以下称为“角度θ”)根据电磁体2a、2b的电流平衡而变化。此外，扫描零磁场区域4的方法不限于此。例如，也可以通过电磁体2a、2b的物理性移动来扫描零磁场区域4。或者也可以通过固定零磁场区域4的位置而使被检查体6移动，来使零磁场区域4关于被检查体6被相对地扫描。
(信息处理装置的硬件结构)
图3是示出信息处理装置的硬件结构的一个例子的图。如图3所示，信息处理装置9包括处理器12、RAM(Random Access Memory，随机存取存储器)13、读取部14、内部存储部15、显示部16、操作部17和通信接口18。
处理器12是例如CPU(Central Processing Unit，中央处理单元)，执行运算处理。RAM 13存储伴随处理器12的运算处理而产生的临时性信息。处理器12读出保存于内部存储部15的程序(包括检测程序10)并在RAM 13展开而执行。
读取部14读取例如记录于CD-ROM(Compact Disk Read Only Memory，光盘只读存储器)等光学记录介质11的信息。
内部存储部15是例如硬盘驱动器，存储检测程序10等各种程序及各种数据。
显示部16是例如液晶显示器，显示根据处理器12的运算处理而生成的画面。操作部17包括例如键盘、鼠标等，受理由操作人员进行的操作输入。
通信接口18经由网络与外部装置(例如服务器装置19)进行通信。
检测程序10包括与磁粒子的检测有关的处理的命令群。检测程序10被记录于例如光学记录介质11，由读取部14读取并保存到内部存储部15。或者，检测程序10也可以通过通信接口18从服务器装置19被下载并保存到内部存储部15。
(磁粒子的检测方法的流程)
图4是示出实施方式1的磁粒子的检测方法的流程的流程图。利用处理器12依照在RAM 13展开的检测程序10来执行图4所示的流程。
首先在步骤S1中，信息处理装置9的处理器12针对候选磁粒子计算并获取表示尼尔弛豫时间与粒子直径的关系的尼尔弛豫曲线。进而在步骤S2中，处理器12针对候选磁粒子计算并获取表示布朗弛豫时间与粒子直径的关系的布朗弛豫曲线。接下来在步骤S3中，处理器12将与尼尔弛豫曲线和布朗弛豫曲线的交点对应的粒子直径确定为交点粒子直径。在步骤S4中，处理器12将具有比交点粒子直径大的粒子直径的候选磁粒子选择为检测目标磁粒子。
候选磁粒子是提供给被检查体6的磁粒子的候选。候选磁粒子是能够与被检查体6中包含的靶物质结合的粒子，根据靶物质而被预先设计。
在磁粒子的体积小的情况下，该磁粒子的磁特性易受到热的影响。作为热的影响，已知尼尔弛豫和布朗弛豫。尼尔弛豫是指，在磁粒子内磁矩由于热而随机旋转，结果磁化变小的现象。布朗弛豫是指，由于磁粒子自身的旋转而磁化变小的现象。
处理器12使用以下的式(1)及式(2)来计算表示核粒子(core particle)半径rn与尼尔弛豫时间τn的关系的尼尔弛豫曲线。此外，τ0是弛豫时间常数(s)，K是磁粒子的各向异性能量(J/m3)，kB是玻尔兹曼常数(J/K)，T是磁粒子的温度(K)。处理器12通过将由操作人员根据候选磁粒子及被检查体6而输入的值输入作为各参数，来计算尼尔弛豫曲线。
[式1]
[式2]
处理器12使用以下的式(3)及式(4)来计算表示流体力学半径rf与布朗弛豫时间τb的关系的布朗弛豫曲线。流体力学半径rf是包含磁粒子的核外侧的覆膜、修饰基(与靶物质产生抗原抗体反应的蛋白质)、靶物质等在内的粒子的半径。因此，在流体力学半径因核以外的结构而变化时，布朗弛豫曲线的偏移量、斜率发生变化。此外，η是存在磁粒子的介质的粘度(Js/m3)。处理器12通过将由操作人员根据候选磁粒子及被检查体6而输入的值输入作为各参数，来计算布朗弛豫曲线。
[式3]
[式4]
图5是示出尼尔弛豫曲线及布朗弛豫曲线的一个例子的图。其中，图5的横轴示出核粒径，作为根据核粒子半径rn及流体力学半径rf换算的粒子直径。处理器12将根据式(1)及式(2)计算出的尼尔弛豫曲线的核粒子半径rn换算为核粒径即可。同样地，处理器12将根据式(3)及式(4)计算出的布朗弛豫曲线的流体力学半径rf换算为核粒径即可。
如图5所示，尼尔弛豫曲线21的斜率大于布朗弛豫曲线22的斜率，在核粒径小时，尼尔弛豫时间小于布朗弛豫时间。因此，尼尔弛豫曲线21和布朗弛豫曲线22交叉。处理器12将与尼尔弛豫曲线21和布朗弛豫曲线22的交点对应的核粒径确定为交点粒子直径。
磁粒子磁化的有效的弛豫时间(有效弛豫时间)依从尼尔弛豫时间及布朗弛豫时间当中的较短者。在图5中，有效弛豫曲线23表示候选磁粒子的核粒径与有效弛豫时间的关系。如有效弛豫曲线23所示，对于具有比交点粒子直径小的核粒径的候选磁粒子，磁化依照尼尔弛豫时间而弛豫，对于具有比交点粒子直径大的核粒径的候选磁粒子，磁化依照布朗弛豫时间而弛豫。
图6是示出结合粒子和未结合粒子的有效弛豫曲线的一个例子的图。图7是示出结合粒子和未结合粒子的有效弛豫曲线的其它例子的图。在图6、7中，附图标记23a表示结合了靶物质的候选磁粒子(结合粒子)的有效弛豫曲线。附图标记23b表示未结合靶物质的候选磁粒子(未结合粒子)的有效弛豫曲线。图6中示出候选磁粒子在与靶物质结合之后还能够旋转运动时的有效弛豫曲线23a、23b。图7中示出候选磁粒子在与靶物质结合之后不可旋转运动时的有效弛豫曲线23a、23b。
如图6、7所示，对于比交点粒子直径小的核粒径，几乎看不出结合粒子的有效弛豫曲线23a与未结合粒子的有效弛豫曲线23b的差异。与之相对，对于比交点粒子直径大的核粒径，结合粒子的有效弛豫曲线23a与未结合粒子的有效弛豫曲线23b的差别变大。即，具有比交点粒子直径大的核粒径的候选磁粒子的弛豫时间根据是否与靶物质结合而不同。因此，在对具有比交点粒子直径大的核粒径的候选磁粒子施加了激励磁场时，来自候选磁粒子的磁信号的相位根据是否与靶物质结合而不同。即，通过使用相位信息，能够分辨结合粒子和未结合粒子。因此，如图6、7所示，处理器12将具有比交点粒子直径大的核粒径的候选磁粒子选择为检测目标磁粒子。
返回到图4，说明步骤S5以后的处理。在步骤S5中，处理器12生成控制向电磁体2a、2b的电力供给的指令，将生成的指令输出给第2电源8a及第3电源8b。由此，第2电源8a及第3电源8b根据指令开始向电磁体2a、2b的电力供给。其结果是，在被检查体6产生零磁场区域。此外，对被检查体6注入了候选磁粒子。
接下来在步骤S6中，处理器12生成控制向激励磁场施加器1的电力供给的指令，将生成的指令输出给第1电源7。由此，第1电源7根据指令开始向激励磁场施加器1的电力供给。其结果是，对被检查体6施加交流激励磁场。
接下来在步骤S7中，处理器12通过调节从第2电源8a及第3电源8b到电磁体2a、2b的电流平衡来扫描被检查体6中的零磁场区域。此外，在步骤S5中当零磁场区域位于第1次的扫描位置时，第1次的步骤S7被省略。
接下来在步骤S8中，处理器12检测由于激励磁场引起的检测目标磁粒子的磁矩变化，存储检测结果。
接下来在步骤S9中，处理器12判定被检查体6中的零磁场区域的扫描是否结束。在扫描未结束的情况下(在步骤S9中“否”)，处理返回到步骤S7。由此，针对零磁场区域的各扫描位置实施步骤S7及步骤S8。
在扫描结束的情况下(在步骤S9中“是”)，在步骤S10中，处理器12执行使用存储的检测结果来生成表示靶物质在被检查体6中存在的空间分布的图像的处理(空间分布成像)。
此外，步骤S5和步骤S6的顺序也可以反过来。另外，步骤S7和步骤S8的顺序也可以反过来。
(步骤S8的子例程)
图8是示出图4所示的步骤S8的子例程的流程的流程图。如图8所示，在步骤S81中，处理器12从信号放大器5获取与励磁磁场相应的、表示零磁场区域中存在的检测目标磁粒子的磁矩的变化的磁信号。接下来在步骤S82中，处理器12对磁信号进行傅里叶变换。基波信号的大部分由激励磁场引起。因此，在步骤S82中，处理器12优选为检测响应于磁矩的变化而产生的高次谐波信号的相位。
接下来在步骤S83中，处理器12将结合粒子的信号相位作为基准相位，对磁信号进行旋转变换。在步骤S84中，处理器12获取旋转变换后的磁信号中的基准相位的分量，作为结合粒子的信号。即，处理器12根据磁信号的相位，判定有无检测目标磁粒子与靶物质的结合，获取结合粒子的信号。处理器12将获取的结合粒子的信号和表示零磁场区域的扫描位置的信息(上述平移位置r及角度θ)对应起来存储。
图9是示出步骤S83、S84的处理内容的图。在图9中，X轴表示检测目标磁粒子的磁矩的变化当中的跟随交流激励磁场的分量。Y轴表示检测目标磁粒子的磁矩的变化当中的关于交流激励磁场的延迟分量。延迟分量相对追随分量偏移90°。
图9的左侧示出在XY平面上绘制傅里叶变换后的磁信号30而得到的状态。预先测定结合粒子的信号相位31及未结合粒子的信号相位32并登记到信息处理装置9。信息处理装置9以使结合粒子的信号相位31为基准相位的方式对磁信号30进行旋转变换。由此，X轴被旋转变换为X’轴，Y轴被旋转变换为Y’轴。此外，处理器12根据图6、7所示的结合粒子的有效弛豫曲线23a的弛豫时间计算结合粒子的信号相位31，根据计算结果计算旋转变换矩阵即可。
处理器12获取旋转变换后的磁信号30的X’轴分量作为结合粒子的信号。
(步骤S10的子例程)
图10是示出图4所示的步骤S10的子例程的流程的流程图。图10中示出使用公知的逐次近似图像重构法来生成表示结合粒子的空间分布的图像的方法。
如图10所示，在步骤S101中，处理器12根据步骤S8中存储的结合粒子的信号及表示零磁场区域的扫描位置的信息生成正弦图(sinogram，以下称为“测定正弦图”)。正弦图是使横轴为角度θ、使纵轴为平移位置r的信号映射图(signal map)。
接下来在步骤S102中，处理器12假设结合粒子的分布。在步骤S103中，处理器12使用在步骤S102中假设的分布来生成假设正弦图。在步骤S104中，处理器12计算步骤S101中生成的测定正弦图与步骤S103中生成的假设正弦图的误差。在步骤S105中，处理器12判定误差是否为预定收敛条件以下。当在步骤S105中为“否”的情况下，处理返回到步骤S102。
处理器12重复进行步骤S102至步骤S104的处理，直至误差为收敛条件以下为止。
当在步骤S105中为“是”的情况下，在步骤S106中，处理器12生成表示如下图像的数据(空间分布影像数据)并输出生成的数据，其中该图像表示与满足收敛条件的假设正弦图对应的、结合粒子的空间分布。例如，处理器12使显示部16显示表示结合粒子的空间分布的图像。
如“R.Matthew Ferguson、其他2人、“Optimization of nanoparticle core sizefor magnetic particle imaging”、J.Magn.Magn.Mater.、321(2009)、pp1548-1551”(非专利文献1)记载，根据以往的磁粒子成像装置，一般以使弛豫延迟的影响为最小的方式选定励磁频率、磁粒子的核尺寸。然而，即使信号强度由于弛豫延迟而稍微变小，也能够通过根据磁信号的相位来分辨结合粒子和未结合粒子从而对结合粒子的空间分布进行成像。由此结果是能够提高图像的对比度。
此外，在此对零磁场区域4为线状的情况进行了说明。然而如上所述，零磁场区域的形状不限于线状。在零磁场区域4的形状并非线状的情况下，实施如下处理即可：使用表示零磁场区域4的扫描位置与该扫描位置处的信号强度的对应的信息，以使根据假设的分布得到的假设值与测定值的误差为收敛条件以下的方式决定假设分布。
实施方式2.
图11是示出实施方式2的检测系统的整体结构的一个例子的图。如图11所示，实施方式2的检测系统100A与实施方式1的检测系统100相比，不同之处在于具备锁相放大器20及信息处理装置9A以分别替代信号放大器5及信息处理装置9。
锁相放大器20从输入信号中提取具有已知频率及相位的信号。作为输入信号，对锁相放大器20输入由磁传感器3测定的磁信号。进而，从第1电源7对锁相放大器20输入具有与交流激励磁场相同频率及相位的参考信号。锁相放大器20依照预定的设定，以与来自结合粒子的磁信号的相位一致的方式调节参考信号的相位。锁相放大器20通过进行输入信号与调节后的参考信号的同步检波，从由磁传感器3测定的磁信号中提取结合粒子所特有的相位的高次谐波信号，将提取的信号输出给信息处理装置9A。
信息处理装置9A具有与实施方式1的信息处理装置9同样的硬件结构。处理器12与实施方式1同样地依照图4所示的流程图执行处理。
图12是示出实施方式2中图4的步骤S8的子例程的流程的流程图。
如图12所示，在步骤S85中，处理器12接受通过锁相放大器20的同步检波得到的信号。如上所述，该信号是具有结合粒子所特有的相位的高次谐波信号。接下来在步骤S86中，处理器12获取在步骤S85中接收到的信号作为结合粒子的信号。
实施方式3.
图13是示出实施方式3的检测方法的处理的流程的流程图。图13所示的流程图与图4所示的流程图相比，不同之处在于包括步骤S11及步骤S12。
如图13所示，在步骤S4之后的步骤S11中，为了削减具有比交点粒子直径小的核粒径的磁粒子，从候选磁粒子中提取具有比交点粒子直径大的核粒径的检测目标磁粒子。
图14是示出用于执行步骤S11的装置的一个例子的图。如图14所示，装置包括用于使候选磁粒子41通过的柱(column)45和配置于柱45外部的永磁体40。
候选磁粒子41包括：检测目标磁粒子42，具有比交点粒子直径大的核粒径；以及非目标磁粒子43，具有比交点粒子直径小的核粒径。由于检测目标磁粒子42较易于磁化，所以受到的磁场力更大。因此，在对柱45投入候选磁粒子41时，检测目标磁粒子42被吸引到磁场，而非目标磁粒子43在柱45内通过。由此，检测目标磁粒子42和非目标磁粒子被分离而提取出检测目标磁粒子42。此外，也可以不使用永磁体而使用由线圈及磁性体构成的电磁体。或者，也可以使用网孔状的筛来物理性地提取检测目标磁粒子42。
如图13所示，在步骤S11之后的步骤S12中，提取出的检测目标磁粒子42被注入到被检查体6。在步骤S12之后，实施与图4相同的步骤S5～S10。
具有比交点粒子直径小的核粒径的候选磁粒子的信号不论是否与靶物质结合都为相同相位。因此，无法用于分辨结合粒子和未结合粒子。通过从候选磁粒子中削减具有比交点粒子直径小的核粒径的候选磁粒子，能够降低无助于分辨的冗余信号输入到信号放大器5或锁相放大器20的占比。由此，能够进一步放大由检测对称磁粒子产生的信号，S/N得到改善。
变形例.
在上述说明中设为检测系统生成表示结合粒子的空间分布的图像。然而，在无需空间分布成像的总量检查的情况下，能够省略图4所示的步骤S5及步骤S7至步骤S10。
应该理解为，本次公开的实施方式在所有方面仅为例示而非限制性的。本公开的范围并非由上述实施方式的说明而是由权利要求书来表示，意图包括与权利要求书等同的含义及范围内的所有变更。

Claims (14)

1.一种检测方法，使用交流激励磁场来对检测目标磁粒子进行检测，其中所述检测方法具备：
针对候选磁粒子获取表示尼尔弛豫时间与粒子直径的关系的第1曲线的步骤；
针对所述候选磁粒子获取表示布朗弛豫时间与粒子直径的关系的第2曲线的步骤；
将与所述第1曲线和所述第2曲线的交点对应的粒子直径确定为交点粒子直径的步骤；以及
将具有比所述交点粒子直径大的粒子直径的所述候选磁粒子选择为所述检测目标磁粒子的步骤。
2.根据权利要求1所述的检测方法，其中，还具备：
对所述检测目标磁粒子施加所述激励磁场的步骤；以及
检测由于所述激励磁场引起的所述检测目标磁粒子的磁矩的变化的步骤。
3.根据权利要求2所述的检测方法，其中，
所述检测目标磁粒子能够与靶物质结合，
所述检测的步骤包括：
检测响应于所述磁矩的变化而产生的高次谐波信号的相位的步骤；以及
根据所述相位，判定有无所述检测目标磁粒子与所述靶物质的结合的步骤。
4.根据权利要求3所述的检测方法，其中，还具备：
在存在所述检测目标磁粒子及所述靶物质的被检查体中产生零磁场区域的步骤；
在所述被检查体中扫描所述零磁场区域的步骤；以及
生成表示在所述被检查体中被判定为与所述靶物质结合的所述检测目标磁粒子的空间分布的图像的步骤。
5.根据权利要求1或2所述的检测方法，其中，还具备：
从所述候选磁粒子中提取所述检测目标磁粒子的步骤；以及
将通过所述提取的步骤提取出的所述检测目标磁粒子注入到存在能够与所述检测目标磁粒子结合的靶物质的被检查体的步骤。
6.一种检测系统，使用激励磁场来对检测目标磁粒子进行检测，其中，
具备执行用于从候选磁粒子中选择所述检测目标磁粒子的信息处理的处理器，
所述处理器：
针对所述候选磁粒子获取表示尼尔弛豫时间与粒子直径的关系的第1曲线，
针对所述候选磁粒子获取表示布朗弛豫时间与粒子直径的关系的第2曲线，
将与所述第1曲线和所述第2曲线的交点对应的粒子直径确定为交点粒子直径，以及
将具有比所述交点粒子直径大的粒子直径的所述候选磁粒子选择为所述检测目标磁粒子。
7.根据权利要求6所述的检测系统，其中，还具备：
施加器，对所述检测目标磁粒子施加所述激励磁场；以及
传感器，检测表示由于所述激励磁场引起的所述检测目标磁粒子的磁矩的变化的磁信号。
8.根据权利要求7所述的检测系统，其中，
所述检测目标磁粒子能够与靶物质结合，
所述处理器还：
根据所述磁信号，检测响应于所述磁矩的变化而产生的高次谐波信号的相位，
根据所述相位，判定有无所述检测目标磁粒子与所述靶物质的结合。
9.根据权利要求7所述的检测系统，其中，
所述检测目标磁粒子能够与靶物质结合，
所述检测系统还具备锁相放大器，所述锁相放大器从所述磁信号中提取与所述检测目标磁粒子当中与所述靶物质结合的粒子对应的相位的高次谐波信号，
所述处理器根据所述高次谐波信号，判定有无所述检测目标磁粒子与所述靶物质的结合。
10.根据权利要求8或9所述的检测系统，其中，还具备：
零磁场产生器，在存在所述检测目标磁粒子及所述靶物质的被检查体中产生零磁场区域；以及
扫描部，在所述被检查体中扫描所述零磁场区域，
所述处理器根据所述零磁场区域的扫描位置和有无所述结合的判定结果，生成表示在所述被检查体中被判定为与所述靶物质结合的所述检测目标磁粒子的空间分布的图像。
11.一种计算机程序，对使用激励磁场来对检测目标磁粒子进行检测的检测系统进行支持，其中，所述计算机程序使计算机执行：
针对候选磁粒子获取表示尼尔弛豫时间与粒子直径的关系的第1曲线的步骤；
针对所述候选磁粒子获取表示布朗弛豫时间与粒子直径的关系的第2曲线的步骤；
将与所述第1曲线和所述第2曲线的交点对应的粒子直径确定为交点粒子直径的步骤；以及
将具有比所述交点粒子直径大的粒子直径的所述候选磁粒子选择为所述检测目标磁粒子的步骤。
12.根据权利要求11所述的计算机程序，其中，
所述检测目标磁粒子能够与靶物质结合，
所述计算机程序还使所述计算机执行：
根据响应于由于所述激励磁场引起的所述检测目标磁粒子的磁矩的变化而产生的高次谐波信号的相位，判定有无所述检测目标磁粒子与所述靶物质的结合的步骤。
13.根据权利要求12所述的计算机程序，其中，
所述检测系统具备：
零磁场产生器，在存在所述检测目标磁粒子及所述靶物质的被检查体中产生零磁场区域；以及
扫描部，在所述被检查体中扫描所述零磁场区域，
所述计算机程序还使所述计算机执行：
根据所述零磁场区域的扫描位置和有无所述结合的判定结果，生成表示在所述被检查体中被判定为与所述靶物质结合的所述检测目标磁粒子的空间分布的图像的步骤。
14.一种计算机可读取的记录介质，记录有权利要求11至13中任意一项所述的计算机程序。
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