JP2000217798A

JP2000217798A - 生体磁場計測装置

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Publication number: JP2000217798A
Application number: JP11024918A
Authority: JP
Inventors: Hiroyuki Suzuki; 博之鈴木; Keiji Tsukada; 啓二塚田
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1999-02-02
Filing date: 1999-02-02
Publication date: 2000-08-08
Anticipated expiration: 2019-02-02
Also published as: JP3563624B2

Abstract

(57)【要約】【課題】生体磁場計測装置単独で心磁計測や脳磁計測に
よる良，不良データの自動選別を行なって信頼性の高い
自動アベレージング処理他のデータ処理及び操作の簡便
化を図る。【解決手段】生体磁場計測装置において、計測された信
号波形から生体活動で繰り返し表れる特徴的な波形（例
えば心拍）を認識し、計測される心拍の一つを参照波形
として登録し、計測された各心拍データに対して参照波
形との相違度を評価し、相違度が許容値以下の波形だけ
を用いてアベレージング処理を実行する。許容値以上は
異常データとして登録し、表示可能にする。生体磁場の
計測に必要な計測条件やデータ解析条件に対して識別情
報が付与され、計測に際し識別情報を指定することによ
って計測条件，解析条件を読み出し可能にする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、生体の脳の神経活
動や心臓の心筋活動等に関係する生体内電流等が原因で
発生する生体の磁場を計測する生体磁場計測装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】従来から磁気センサである超伝導量子干
渉素子（ＳＱＵＩＤ＝Superconducting Quantum Interf
erence Device）を用いて、生体から発生する微弱な磁
場の分布を測定し、その測定結果から、生体内部の活動
電流の位置を推定し、その分布をイメージングする多チ
ャンネル（多数の磁気センサをマトリックス配置したも
の）の生体磁気計測装置が知られている。そのような従
来例は、たとえば特開平４−３１９３３４号公報，特開
平５−１４６４１６号公報，特開平１０−５１８６号公
報等に開示されている。

【０００３】この種の生体磁場計測装置は実用化されつ
つあり、実用に必要な条件として、生体から発せられる
微小磁場をノイズの影響を極力排除して検出することが
望まれている。そのため、環境磁気雑音の影響を除去す
るために磁気計測装置を磁気シールドルーム内に設置す
るほかに、例えば、次のような計測信号処理が知られて
いる。

【０００４】例えば、特開平１０−５１８６号公報に記
載の生体磁気計測装置では、脳から発せられる磁場計測
を例示し、計測対象となる生体磁場が心臓の鼓動に同期
した雑音による影響が大きいとして、被検体から生じる
微小磁場を計測する磁束計（磁束計は複数の磁気センサ
より構成されている）のほかに、被検体の心電波形を計
測する心電計を備えて、磁束計により計測された磁場デ
ータと心電計により計測された心電データとの一致度を
求め、両者の一致度が高い場合には、磁場データを不良
とし、一致度が低ければノイズを受けていないものとし
て保存し、これらの動作を繰り返して行ない、所定回数
終了後に、保存した生体磁気計測データを各データ収集
単位毎に加算平均する技術を提案している。

【０００５】また、本発明者らは、心拍波形を生体磁気
計測装置を用いて計測する場合に、計測した信号波形が
しきい値を超えた時刻をＲ波とみなして、このようなし
きい値を超えた波形データを用いて信号波形のアベレー
ジング処理を自動化する技術を提案している（特願平９
−２７０１５９号、特願平９−２７０１６０号）。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】後者のアベレージング
処理は、信号波形がしきい値を超えればデータ採取とし
て良好（正常）な波形として取り込んでしまうため、波
形に突発的なノイズやその他が異常データが入ってしま
った信号波形でもアベレージングを実行するおそれがあ
り、その点の対処策が開示されていない。一方、前者の
従来技術は、生体磁気計測装置（脳磁計）を用いて脳磁
データをアベレージング処理する場合に、心電計との併
用により心臓の鼓動に同期したノイズを排除しようとす
るものであり、生体磁気計測装置を心磁計に用いる場合
の配慮や、また、生体磁気計測装置単独使用を意図して
いない。

【０００７】本発明の目的は、第１には、心電計の併用
を必要とせずに、生体磁場計測装置単独で心磁計測や脳
磁計測による良，不良データの自動選別を行なって信頼
性の高い自動アベレージング処理技術を実現させた生体
磁気計測装置を提供することにある。

【０００８】第２には、生体磁場計測の結果、その計測
データに突発的な異常データが存在する場合にそれを自
動的に選別，表示可能にして、その異常データを診断に
役立つ情報として利用できるようにすることにある。

【０００９】さらに、生体磁場計測装置の計測データ
（信号波形）の取り込みからデータ解析に至るまでの一
貫した自動化に貢献する技術や操作や条件設定を簡易に
実行できる技術を提案するものである。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記目的を達
成するために、基本的には次のように構成される。

【００１１】（１）第１の発明は、被検者の生体内から
発せられる磁場を計測する生体磁場計測装置において、
計測された信号波形から生体活動で繰り返し表れる特徴
的な波形を認識する波形認識手段と、前記繰り返し表れ
る特徴的な波形の一つを参照波形として登録する参照波
形登録手段と、前記繰り返し表れる特徴的な各波形に対
して前記参照波形との相違度を評価する波形評価手段
と、前記相違度が許容値以下の波形だけを用いてアベレ
ージング処理を実行する演算手段と、を備えて成ること
を特徴とする。

【００１２】上記構成によれば、実際に計測された各人
の信号波形から参照波形を設定するが、このような方式
によれば次のような利点がある。すなわち、生体活動で
繰り返される特徴的な波形（例えば心拍波形）の態様に
個人差があるために、仮りに参照波形を標準的な模擬波
形から設定する場合よりも、本発明方式のように各人の
真の生体活動で繰り返される信号波形の中から参照波形
を特定する場合の方が、実際の各人に合った参照波形を
設定することができる。

【００１３】本発明における参照波形の特定の仕方とし
ては、例えば、波形認識手段で認識した波形から何番目
かの波形（例えば最初の波形）を参照波形として登録す
る方式が考えられる。この特定した参照波形がたまたま
突発的な不良データの場合には、上記相違度が許容値以
下の波形データを所定回数取り込めない事態となるが、
この場合には、再計測後に前回同様の参照波形の登録及
び相違度評価を行なってアベレージング処理を再実行す
るか或るいは前記参照波形を選び直してアベレージング
処理を再実行するなど、参照波形に適した波形データが
特定されるまで参照波形の特定動作を行なえば、上記問
題に対処できる。

【００１４】また、繰り返し表れる特徴的な波形の一つ
を参照波形として登録するに際して、この登録対象とな
る波形が参照波形として適しているか否か画面を通して
オペレータに確認させてもよい。

【００１５】以上のようにして、前記参照波形との相違
度が許容値以下の波形だけを加算して平均化することに
より（アベレージング処理）、突発的なノイズ等の異常
データを排除して、精度の高いアベレージング処理を可
能にする。

【００１６】（２）第２の発明は、上記波形評価手段に
よって、計測された信号波形（繰り返し表れる特徴的な
波形）に対して参照波形との相違度を評価した結果、そ
の相違度が許容値以上であれば、それを登録する登録手
段と、登録された波形を表示可能にする表示手段を備え
たことを特徴とする。

【００１７】上記構成によれば、その突発的な異常デー
タを表示することで、検査する者や診断する者が、それ
がノイズによるものか、或いは生体活動の異常によるも
のか認識でき、診断の役立てることが可能になる。

【００１８】（３）第３の発明は、被検者の生体内から
発せられる磁場を計測する生体磁場計測装置において、
計測された信号波形から生体活動で繰り返し表れる特徴
的な波形の一点（例えば、極大値或いは極小値）に対応
する時刻を特定し、この時刻を基準にして定めた時間範
囲にある信号波形を生体磁場の解析用のデータとして抽
出するデータ抽出手段と、前記抽出された信号波形を指
定の解析手法にしたがって解析する演算手段と、を備え
たことを特徴とする。

【００１９】上記構成によれば、生体活動で繰り返し表
れる特徴的な波形について、その範囲を自動的に定めて
抽出して、これらの抽出した波形に基づきデータ解析が
可能になる。

【００２０】（４）第４の発明は、被検者の生体内から
発せられる磁場を計測する生体磁場計測装置において、
生体磁場の計測に必要な計測条件に対して識別情報が付
与され、生体磁場の計測を行う際に前記識別情報を指定
することによって該識別情報に対応の計測条件が読み出
し可能に設定されていることを特徴とする。

【００２１】上記構成によれば、覚え切れない数値等の
計測条件を平易で意味のある簡単な用語で構成される識
別情報と関連づけ、この識別情報を画面を通して選択す
るだけで、所望の計測条件を読み出し設定することが可
能になり、操作者の負担を軽減することが可能になる。

【００２２】（５）第５の発明は、被検者の生体内から
発せられる磁場を計測する生体磁場計測装置において、
生体磁場に関する計測データに対して施すデータ解析手
法およびそれに伴うデータ解析パラメータの組に対して
識別情報が付与され、この識別情報を指定することによ
って対応の前記データ解析パラメータ及びデータ解析手
法によるデータ解析が実行されるよう設定されているこ
とを特徴とする。

【００２３】本発明もデータ解析に伴うパラメータを、
簡易で簡単な用語で特定された識別情報を用いて設定
し、且つ、それだけの所望のデータ解析が自ずと行なわ
れることになり、操作者の負担軽減及び検査能率の向上
を図り得る。

【００２４】

【発明の実施の形態】本発明の実施の形態を図面を用い
て説明する。

【００２５】図１は本発明の適用対象となる生体磁気計
測装置の実施例を示す概略構成図である。

【００２６】本実施例の生体磁気計測装置は、一例とし
て、心臓の磁場分布を計測する心臓磁気計測装置（心磁
計）を例示しており、環境磁気雑音の影響を除去するた
めに、生体磁気計測装置は磁気シールドルーム１内に設
置される。生体からなる被検体（被検者）２は、通常は
ベッド３に仰向け状態でその心磁計測が行われるが、う
つ伏せなどの状態で計測が行われる場合もある。

【００２７】被検者の生体面（胸部の場合は一般に胸壁
に平行な面）はベッド３の面とほぼ平行であるとみな
し、そしてこの面は直交座標系（ｘ，ｙ，ｚ）のｘ−ｙ
平面と平行であるものとみなす。実際には、被検者の胸
部は曲面であると共に傾いているが、説明を簡単にする
ためにほぼ平行とする。

【００２８】被検者２の胸部の上方には、冷媒である液
体Ｈeで満たされたデュワ４が配置され、デュワ４はＳ
ＱＵＩＤ（超伝導量子干渉素子）とそのＳＱＵＩＤに接
続された検出コイルとを含む複数個の磁気センサを収容
している。液体Ｈｅは磁気シールドルーム１の外部にあ
る自動補給装置５から連続的に補給される。

【００２９】磁気センサの出力は、被検者２から発生し
て検出コイルにより検出される生体磁場の強度（磁束密
度と考えることもできる）と特定の関係をもつ電圧を出
力し、その出力がＦＬＬ（Flux Locked loop）回路６に
入力される。このＦＬＬ回路６は、ＳＱＵＩＤの出力を
一定に保つように、ＳＱＵＩＤに入力された生体磁場
（生体磁気）の変化を帰還コイルを介してキャンセルす
る（これを磁場ロックと呼ぶ）。その帰還コイルに流し
た電流を電圧に変換することにより、生体磁場信号の変
化と特定の関係にある電圧出力を得ることができる。こ
のように帰還コイルを介して検出する方式を取っている
ので、微弱の磁場を高感度に検出できる。

【００３０】上記出力電圧は増幅器・フイルタ・増幅器
（ＡＦＡ）７に入力され、その出力はサンプリングされ
て、Ａ／Ｄ変換器７−２によりＡ／Ｄ変換され、計算機
８に取り込まれる。

【００３１】計算機８はパーソナルコンピュータからな
り、８−１はそのデイスプレイ部、８−２はキーボー
ド、そして８−３はマウスを示す。

【００３２】マウス８−３は画面上でカーソルを移動さ
せて処理対象を選択するのに用いられる。この操作はキ
ーボードを操作することによっても行うことができる。
計算機にはプリンタ９が接続されており、ディスプレイ
部８−１で表示された内容を出力用紙に配置して出力す
ることができる。プリンタはカラー印刷でも白黒印刷で
もよいが、本実施例ではカラー印刷可能なプリンタが接
続されている。

【００３３】ＡＦＡ７の入力ゲイン及び出力ゲインは調
整可能であり、また、ＡＦＡ７は第１の基準周波数以下
の周波数信号を通過させるローパスフイルタ、第１の基
準周波数よりも低い第２の基準周波数以上の周波数信号
を通過させるハイパスフイルタ及び商用電源周波数をカ
ットするノッチフィルタを含む。

【００３４】計算機８は各種の処理を行うことができ、
その処理結果はディスプレイ部８−１に表示される。

【００３５】なお、図１で示す計算機８は一実施例を示
したものであり、これに限定されるものではない。例え
ば、タッチパネルを備えたディスプレイを備えたもの
や、マウスに変えて他の座標指示装置、例えばトラック
ボールやジョスティック等のポインティングデバイスを
使用したものでもよい。また場合によっては公衆電話回
線を介して接続される計算機でもよい。

【００３６】ＳＱＵＩＤとしては、例えば一例として直
流ＳＱＵＩＤが用いられる。ＳＱＵＩＤに外部磁場が与
えられたときに、それに対応する電圧（Ｖ）が発生する
ようにＳＱＵＩＤには直流バイアス電流（Ｉbias）が流
される。その外部磁場を磁束Φで表すと、ＶのΦに対す
る特性曲線すなわちΦ−Ｖ特性曲線は周期関数で与えら
れる。計測に当っては、それに先立って、ＦＬＬ回路６
のオフセット電圧（Ｖ_OFF）を調整してΦ−Ｖ特性曲線
の直流電圧をゼロレベルにする操作が行われる。

【００３７】図２は磁気センサの配置構成を示す。磁気
センサの検出コイルには生体磁場の接線成分（生体面す
なわちｘ−ｙ平面にほぼ平行な成分）を検出するコイル
と生体磁場の法線成分（生体面すなわちｘ−ｙ平面に直
交する成分）を検出するコイルがある。生体磁場の接線
成分を検出するコイルとしては、コイル面がｘ方向及び
ｙ方向をそれぞれ向いた２つのコイルが用いられ、ま
た、生体磁場の法線成分を検出するコイルとしてはコイ
ル面がｚ方向を向いたコイルが用いられる。

【００３８】複数個の磁気センサ２０−１〜２０−８、
２１−１〜２１−８、２２−１〜２２−８、２３−１〜
２３−８、２４−１〜２４−８、２５−１〜２５−８、
２６−１〜２６−８及び２７−１〜２７−８は、図２に
示されるように、生体面すなわちｘ−ｙ平面とほぼ平行
な面上にマトリックス状に配置される。磁気センサの数
は任意であってよいが、図２では、磁気センサのマトリ
ックスは８行８列からなっているから、磁気センサの数
は８×８＝６４である。

【００３９】各磁気センサは、図２に示されるように、
その長手方向が生体面すなわちｘ−ｙ平面に対して垂直
な方向（ｚ方向）と一致するように配置される。なお、
この一実施例ではベッド面とセンサのＸ−Ｙ面とを平行
にしているが、測定精度を高めるには体に接近させる方
が良く、傾けるようにすることができる。但し、被検者
である人体は常に動いているので、人体に密着させると
この動きが検出部を動かし、かえって高精度の検出が困
難となる。

【００４０】図３は磁気センサの各々の、生体磁場の法
線成分Ｂzを検出するセンサの構成を示す。同図におい
て、超伝導線（Ｎｉ−Ｔｉ線）で作られたコイルはその
コイル面がｚ方向を向くように配置される。このコイル
は互いに逆向きの２つのコイル１０及び１１の組み合わ
せからなり、被検者２に近い方のコイル１０は検出コイ
ルとされ、遠い方のコイル１１は外部磁場雑音を検出す
る参照コイルとされる。

【００４１】外部磁場雑音は被検者よりも遠い信号源か
ら生じており、したがって、その雑音信号は検出コイル
１０及び参照コイル１１の両方によって検出される。一
方、被検者からの磁場信号は微弱であり、したがって、
その生体磁場信号は検出コイル１０によって検出される
が、参照コイル１１はその生体磁場信号にほとんど感応
しない。このため、検出コイル１０は生体磁場信号と外
部磁場雑音信号を検出し、参照コイル１１は外部磁場雑
音信号を検出するから、両コイルで検出された信号の差
をとることによりＳ／Ｎ比の高い生体磁場の計測が可能
となる。これらのコイルはＳＱＵＩＤ１２を実装した実
装基板の超伝導線を介してＳＱＵＩＤの入力コイルに接
続され、これによって、検出された生体磁場信号の法線
方向の成分ＢzがＳＱＵＩＤに伝達される。

【００４２】図４は磁気センサの各々の、生体磁場の接
線成分Ｂｘ及びＢｙを検出するセンサの構成を示す。同
図において、接線方向の生体磁場成分検出用のセンサで
は平面コイルが用いられる。すなわち、検出コイル１０
´及び１０″並びに参照コイル１１´及び１１″は平面
コイルからなり、これらは互いにｚ方向において間隔づ
けられている第１及び第２の平面にそれぞれ配置され
る。これらのコイルは法線成分用と同様にＳＱＵＩＤ１
２´及び１２″の実装基板の入力コイルに接続される。
４角柱の互いに直交する２面に、これらのＢｘ成分検出
用のセンサ１３及びＢｙ成分検出用のセンサ１４が貼付
けられ、これによってＢｘ成分及びＢｙ成分を検出し得
るセンサが形成される。

【００４３】接線成分Ｂｘ、Ｂｙについては、これを図
４に示される磁気センサを用いて検出する以外に、図３
の磁気センサで得られた法線成分Ｂｚをｘ、ｙについて
偏微分して求めてもよい。この場合は一つの磁気センサ
で接線成分Ｂｘ、Ｂｙと法線成分Ｂzとの両方を検出
し、測定することができる。

【００４４】図５は図２で示した磁気センサと被検者２
の被計測部である胸部３０との位置関係を示す。示され
ている点は図２に示されるマトリックス上の行と列との
交点すなわち被検者２の計測点すなわち計測位置を表
す。これらの各計測位置をチャンネルとも呼ぶ。

【００４５】図からわかるように、この実施例では、被
検者２の頭部から脚部を結ぶ体軸方向をｙ方向とし、被
検者２の横方向をｘ方向としている。各磁気センサは１
から６４までの連続番号および格子上の位置によって識
別している。１から６４までの連続番号は左上隅にある
磁気センサを１（チャンネル）とし、以下右に向かって
２、３、４、…となり、右上隅の磁気センサが８とな
る。続いて２段目左隅の磁気センサから９、１０、…と
なり、２段目右隅の磁気センサが１６となる。以下同様
にして番号が付与され、右下隅の磁気センサが６４とな
る。また格子上位置で磁気センサを識別する場合にはｎ
行ｍ列と表現する。磁気センサ１ならば１行１列、磁気
センサが６４チャンネルならば８行８列となる。

【００４６】図６は図５のセンサ配置における右上部セ
ンサで検出される一心拍分の心磁信号の波形パターンの
例を示す。心磁信号の基本的な波形パターンは心電図の
波形パターンと対応しており、Ｐ波、ＱＲＳ波、Ｔ波を
確認することができる。Ｐ波は洞結節から発射された刺
激波によって心房筋が興奮する過程を、ＱＲＳ波は左右
両心室の興奮過程を、Ｔ波は心室の興奮からの回復過程
を表している。Ｕ波の電気生理学的な意味はまだ十分に
は解明されておらず、また振幅が小さくて確認できない
ことが多い。

【００４７】本実施例では、１心拍分の信号として切り
出した波形において、信号の先頭の時刻からＰ波、Ｔ
波、Ｕ波の開始時刻をそれぞれｔ_P、ｔ_T、ｔ_Uとして定
義してもよい。またＱＲＳ波の時刻をそれぞれｔ_Q、
ｔ_R、ｔ_Sとしている。

【００４８】生体からの磁場の計測位置（センサ位置）
における信号を演算処理して物理量として表す場合、あ
る時刻の磁束密度、時間区間内の磁束密度を時間で積分
した時間積分値、および心臓磁気計測の場合には基準時
刻からQRS波のピーク位置時点までの時間である伝播時
間などがある。

【００４９】心磁波形値つまり磁束密度が等しい点を結
んで作られたマップを等磁線図と呼ぶ。各チャンネルは
粗く設定されているので、予め等磁線の間隔つまり磁場
強度差を設定して各チャンネル間を直線補間して等磁線
を描くことにより、より診断に適した図を作ることがで
きる。

【００５０】心磁波形データは予め定められた時間範囲
に亘って積分されてもよい。その時間積分値が等しい点
（チャンネル）を結んで作られたマップを時間積分図と
呼ぶ。

【００５１】各センサで検出された信号データの時間特
性において、所定の基準時刻からＱＲＳ波のピーク位置
時点（極大点）ｔ_Rまでの時間を伝播時間と呼び、その
伝播時間が等しい点を結んで作られたマップを伝播時間
図と呼ぶ。基準時刻は更に、ＱＲＳ波のピーク位置時点
に至るまでの最小値（極小点）を検出し、この時点を基
準時刻として決定してもよい。

【００５２】以下、本発明を実施する装置についての説
明を行う。生体磁気信号の計測およびデータ解析はすべ
て計算機８によって実行され、ディスプレイ部８−１、
キーボード部８−２、マウス８−３によって操作され
る。

【００５３】図７はこの実施例における操作画面の基本
的なレイアウトを示す。

【００５４】操作画面は常にその最上部に本システムの
名称が表示されるタイトルバー部８０１と、このシステ
ムの基本的な操作を行うメニューバー部８０２、及び前
記メニューバー部８０２における使用頻度の高い操作が
可能なツールバー部８０３が配置されている。操作画面
の中央部は、その中央にはこの操作画面の主体をなす解
析データ部８０５を大きく設けることで見易さを向上す
る。

【００５５】さらに、その右側にこの操作画面に特有の
操作領域部８０６を設けることで、右手操作における操
作画面と操作部の配置と同様な配置としている。したが
って、この操作画面をタッチパネル付きの操作画面に採
用しても、操作領域部８０６を操作する右手が解析デー
タ部８０５を邪魔することがない。

【００５６】また、同様に、解析データ部８０５の左側
に確認機能しかない被検者情報部８０４を設けている。
被検者情報部８０４には計測中の被検者の情報あるいは
データ解析中のデータの情報と被検者の情報が表示され
るので、常に計測中の被検者あるいはデータ解析中の信
号データを確認しながら操作を行うことができる。しか
も、この左側の位置は、右手操作における最も遠い位置
となるのでタッチパネル付きの操作画面に採用しても表
示の見易さに影響をきたすことがない。８０７−１はメ
ッセージバー部、８０７−２は日時表示部である。

【００５７】タイトルバー部８０１にはフレームの名
称、具体的には、「Multichannel MCGSystem」という名
称が表示される。ここで、ＭＣＧとは、Magnet cadiogr
amの略である。操作領域部にはボタンやテキストボック
スのような操作要素が配置されている。

【００５８】メニューバー部８０２は操作メニューを選
択する部分で、「ファイル（Ｆ）」、「被検者リスト
（Ｌ）」、「データ計測（Ｑ）」及び「設定（Ｓ）」か
らなり、操作の順序にしたがって配置されている。

【００５９】図８は操作画面中のメニュー部におけるそ
れぞれの操作メニューの内容を示し、これらのメニュー
の内容はそれぞれ対応するメニューボタンをクリックす
ることによってプルダウンメニューとして表示される。

【００６０】「ファイル（Ｆ）」のプルダウンメニュー
は、Multichannel MCG Systemを終了させる「心磁シス
テムの終了（Ｘ）」と、等磁線図などを用いて解析して
いる内容を印刷出力する「印刷（Ｐ）」および印刷イメ
ージをディスプレイ上８−１に表示する「プレビュー
（Ｖ）」という項目を含む。

【００６１】「被検者リスト（Ｌ）」のプルダウンメニ
ューは、「被検者リスト（Ｌ）」、「被検者登録
（Ｒ）」、「被検者削除（Ｐ）」、「データ削除
（Ｄ）」という項目を含む。

【００６２】プルダウンメニューの「被検者リスト
（Ｌ）」（図８）がクリックされると、被検者リスト画
面（図１５）が表示される。プルダウンメニューの「被
検者登録（Ｐ）」が選択されると、表示中の被検者リス
ト１４５の最後の被検者情報の次の行にカーソルが移動
し、その行から新しい被検者の情報を受け付けることが
できる。

【００６３】また、プルダウンメニューの「被検者削除
（Ｐ）」は被検者リスト画面上の被検者リスト１４５中
のカーソルが置かれた被検者を削除するためのもので、
それがクリックされると、削除してよいかどうかの確認
を行う確認ダイアログボックス（図示せず）が開かれ
る。削除が必要な場合は、そのダイアログボックス中の
「ＯＫ」というボタンがクリックされ、削除をキャンセ
ルしたいときは「キャンセル」というボタンがクリック
される。被検者が削除されると、その被検者に関するデ
ータリスト中のすべてのデータも削除される。

【００６４】図８の「データ削除（Ｄ）」は、図１５に
おける被検者リスト画面上の被検者リスト１４５中のカ
ーソルが置かれた被検者に関するデータのうち、画面の
下段に表示されている該被検者のデータ１４６を削除す
るためのもので、それがクリックされると、削除してよ
いかどうかの確認を行う確認ダイアログボックス（図示
せず）が開かれ、削除が必要な場合は、そのダイアログ
ボックス中の「ＯＫ」というボタンがクリックされ、削
除をキャンセルしたいときは「キャンセル」というボタ
ンがクリックされる。

【００６５】図８の「データ計測（Ｑ）」のプルダウン
メニューは、「データ計測（Ｑ）」という項目を含む。
この「データ計測（Ｑ）」という項目がクリックされる
と、グリッドマップを含むデータ計測画面（図１６）が
表示され、ただちに磁場データのモニタリングを開始す
る。

【００６６】図８の「設定（Ｓ）」のプルダウンメニュ
ーは、「データ計測メニュー（Ｑ）」、「アベレージン
グ条件（Ａ）」、「データ解析メニュー（Ｂ）」という
項目を含む。

【００６７】「データ計測メニュー（Ｑ）」が選択され
ると、図９のデータ計測メニュー編集ダイアログが表示
されて、データ計測の条件を登録したメニューが編集さ
れる。データ計測メニューとは、データ計測を行なう際
に設定すべきパラメータ（計測条件）の値に対してつけ
た名前（つまりデータ計測プロトコールの名称）のリス
トメニューのことである。ダイアログの左側にはデータ
計測条件パラメータを指定するテキストボックス８０、
中央にはデータ計測後に表示すべきデータ解析メニュー
８１−１、および右側にはデータ計測メニュー８２−１
に登録されたデータ計測条件のリストが表示されてい
る。

【００６８】データ計測条件パラメータ８０−１〜８０
−７には、サンプリング間隔、サンプリング時間、ＡＦ
Ａ６の動作パラメータである入力ゲイン、出力ゲイン、
ハイパスフィルタ、ノッチフィルタ、ローパスフィルタ
などの設定値があり、これらの値は新たに設定するほか
に追加，削除，修正が可能である。

【００６９】このうちサンプリング間隔テキストボック
ス８０−１には、キーボードからミリ秒単位でサンプリ
ング間隔が入力されるが、入力を容易化するために入力
可能な値のリストが用意されており、テキストボックス
の左端の下向き三角形のボタンをおすことによってその
リストが表示されてマウスから選択することも可能であ
る。他のパラメータについても同様に入力可能値が用意
されていて三角形ボタンを押してリストを開くことによ
って選択可能となる。

【００７０】中央の計測後表示は、あらかじめ登録され
ているデータ解析メニュー８１−１の中からデータ計測
直後に表示すべきデータ解析方法を指定するものであ
る。データ解析メニュー８１−１には等磁線図や伝播時
間図といったデータ解析手法とそれらの再構成に必要と
なるパラメータが指定されたデータ解析条件（データ解
析パラメータ）に対して、操作者が設定した名称（識別
情報）のリストが表示される。この名称は、操作者が自
由に設定することができるが、通常はデータ解析の目的
や表示内容を表す名称が使われるものとする。

【００７１】たとえば図９の例では、時間波形をセンサ
位置に対応させて表示する「グリッドマップ」、心室の
興奮によって現れるＱＲＳ波における等磁線図を表示さ
せる「ＱＲＳ等磁線図」、同じくＴ波に関する等磁線図
を表示する「Ｔ等磁線図」、磁気信号の伝達時間を等高
線で表した「伝播時間図」、各センサ位置における磁束
密度の時間積分値を等高線で表した「時間積分図」など
のデータ解析メニューが登録されており、そのうち「Ｑ
ＲＳ等磁線図」が選択され、選択されたものが表示部８
１に表示されている。

【００７２】計測後表示の指定はデータ解析メニュー８
１−１の中から所望するデータ解析方法をマウスで指定
することによって選択される。これらのデータ解析メニ
ューの各リストの名称（識別情報）は、上記に代わって
診断方法の名前を付けることもできる。たとえばＱＲＳ
波の等高線図が心肥大の診断に有効と考えられる場合に
は「心肥大診断」という名称（識別情報）でＱＲＳ波の
等磁線図の表示条件を登録すれば良い。同様にＱＲＳ波
とＴ波における時間積分の差が心筋虚血の診断に有効と
考えられる場合には「心筋虚血診断」という名称でＱＲ
Ｓ波とＴ波における時間積分とそれらの差の等高線図を
登録すれば良い。すなわち、このような識別情報を指定
することで、図１１のダイアログで予め設定したデータ
解析手法（例えばグリッド解析，ＱＲＳ等磁解析，Ｔ等
磁解析，伝播時間解析等）やデータ解析条件パラメータ
を組として読み出して、データ計測後に所望のデータ解
析処理がなされる（前記第５の発明の態様例）。

【００７３】右端のデータ計測条件は、計測後表示が関
係付けられるデータ計測条件名を指定する。追加ボタン
８３−１が押されるとデータ計測条件名テキストボック
ス８２が空白となり、新しく追加するデータ計測条件名
の入力を受け付ける。削除ボタン８３−２が押されると
データ計測条件リスト８２−１上においてカーソルのあ
る項目を削除する。修正ボタン８３−３が押されると、
データ計測条件リスト８２−１上においてカーソルのあ
る項目がテキストボックス８２に表示され、その内容を
データ計測条件テキストボックス８０−１〜８０−７お
よび計測後表示指定部８１の内容を考慮して変更するこ
とができる。

【００７４】データ計測条件名の名称（識別情報）は、
操作者が自由に命名しても良いが、通常は計測の目的、
対象、方法を表示した名称を設定することによって、誤
った条件での計測を防止することができる。

【００７５】図９の例では「成人・正面」、「成人・背
面」、「小児・正面」、「小児・背面」、「胎児」のよう
に登録しており、テキストボックス８２には「成人・正
面」という名称が選択されている。これは「成人・正
面」という識別情報を指定することで、サンプリング間
隔０．５ミリ秒、サンプリング時間１０秒、入力ゲイン
１０、出力ゲイン５０、ローパスフィルタ、帯域除去フ
ィルタ、ハイパスフィルタのカットオフ周波数の設定が
それぞれ１ｋＨｚ、５０Ｈｚ、０．０１Ｈｚの計測条件
（パラメータ）が読み出され、そのパラメータにしたが
ったデータ計測が実行される（前記第４の発明の態様
例）。また、計測が終わった直後に「ＱＲＳ等磁線図」
という名称で登録されているデータ解析方法が予め定め
たデータ解析パラメータにしたがって実行されて、結果
が表示されることを示す。

【００７６】通常、計測される磁気信号の大きさは成人
と小児、胎児で異なり、また正面からの計測かあるいは
背面からの計測かによっても異なる。また成人と小児に
おけるデータ解析手法は等磁線図が中心となるが、胎児
の場合には計測時の方向や姿勢が分らないことが多いた
め時間波形による解析が中心となる。「データ計測メニ
ュー編集」ダイアログによって、装置に関する原理や構
造を知らなくとも、平易な名称の識別情報を指定するこ
とで容易に操作ができる。

【００７７】図８の「アベレージング条件（Ａ）」がク
リックされると、図１０に示す「自動アベレージングの
処理条件」ダイアログボックスが表示されて、オペレー
タによって指定された磁気センサの基準チャンネルの番
号、開始時刻、アベレージング時間、加算回数を受け付
ける。ここでアベレージング処理とはすべてのチャンネ
ルの磁気センサからの計測信号について、各チャンネル
ごとに計測信号から繰り返し表れる１心拍分の信号波形
を取り出し、その心拍データ（信号波形）を指定された
加算回数だけ足して平均化することである。

【００７８】アベレージング処理を施すことによって、
データ計測時に心磁信号に重なって取り込まれる雑音を
白色雑音と仮定すれば、雑音レベルを（加算回数の平方
根）分の１に低減できるため、信号−ノイズ比を向上す
ることができる。患者自身に自覚症状が現れていない心
筋虚血や心肥大などの疾病でも、アベレージング処理さ
れた信号から等磁場線図を作成することによって診断で
きる可能性がある。

【００７９】１心拍分の信号データはＲ波をしきい値や
波形の形状認識によって検出し、その時刻から一定時間
はなれた時点をアベレージングの開始時刻とする方法が
とられる。

【００８０】図１０のダイアログの左側には、標準的な
心磁のモデル波形が表示され、Ｐ波、Ｔ波、Ｕ波の始ま
る時刻をそれぞれＴＰ、ＴＴ、ＴＵという記号を付けて
表示している（符号の９０は心磁波形、９１はゼロライ
ンである）。また、ＱＲＳ波における各波の極大点、極
小点となる時刻をそれぞれＴＱ、ＴＲ、ＴＳとしてい
る。本発明では基準チャンネルの波形に対して自動的に
これらの時刻を決定する。これらの時刻の決定方法の例
として、たとえば前述のＲ波の検出によってＴＲが決定
され、ＴＲを基準として直後の極小点の時刻をＴＳ、続
いて一定時刻以上０レベルの信号が続いてからＴ波の信
号の立ち上がったところがＴＴとなる。同様にＴＰ、Ｔ
Ｑ、ＴＵを決定することができる。なお、ＴＰ、ＴＴ、
ＴＵをそれぞれＰ波、Ｔ波、Ｕ波の極大点あるいは極小
点を与える時刻として定義してもよく、この場合にはた
とえばＴＰを決定するために（ＴＲ−３００）ミリ秒か
ら（ＴＲ−１５０）ミリ秒の間で信号値が最大となる時
刻をＴＰとし、ＴＴ、ＴＵについても同様に決定する。

【００８１】ダイアログの右側には基準チャンネル、開
始時刻、アベレージング時間、加算回数を入力するため
のテキストボックス９２、９３、９４、９５が設けられ
ている。磁気センサの位置によって各チャンネルの信号
波形は極性が逆転したり、ＴＲを与える時刻がずれてい
るため、１心拍分の時間範囲を決定するためには磁気セ
ンサ群の中から基準チャンネルを設定する必要があり、
基準チャンネルテキストボックス９２にて１から６４ま
でのチャンネル番号の中から一つを指定する。成人胸部
を正面から計測した場合には、通常、振幅が大きくてＲ
波を検出しやすい１行８列目の磁気センサに対応したチ
ャンネル８を指定する。

【００８２】開始時刻テキストボックス９３にはＰ波、
Ｔ波、Ｕ波の開始時刻ＴＰ、ＴＱ、ＴＴ、ＴＵからの相
対時刻によってアベレージング開始時刻を指定する。図
１０に示されている例「ＴＲ−３００」は、基準チャン
ネルの磁場波形からＲ波の時刻ＴＲ（Ｒ波の極値に対応
する時刻）を検出し、それから３００ミリ秒さかのぼっ
た時点をアベレージング開始時刻としている。これは健
常者のＰ波が発生する時刻ＴＰよりも前の時刻をしめ
し、またアベレージング時間８００ミリ秒はＰ波の発生
からＴ波が終わるまでの時間をカバーするのに十分な時
間である。すなわち、図１０の例は、計測された信号波
形から生体活動で繰り返し表れる特徴的な波形の一点に
対応する時刻ＴＲを特定し、この時刻を基準にして定め
た時間範囲にある信号波形を生体磁場解析用のデータと
して抽出する（前記第３の発明の態様例）。通常は本発
明で示した装置を用いて診断を行なう場合には開始時刻
をＴＲ−２５０からＴＲ−３００程度、アベレージング
時間が７５０から８００ミリ秒程度に設定される。Ｐ波
からＱＲＳ波までの間隔が長く、かつ確実にＰ波の波形
をアベレージングしたい場合には同様に「ＴＰ−５０」
と記述されればＰ波の先頭からさかのぼって５０ミリ秒
をアベレージング開始時刻とすることができる。

【００８３】アベレージング時間テキストボックス９４
にはアベレージングの結果として得られる１心拍分の心
磁信号の長さをミリ秒単位で指定される。また加算回数
テキストボックス９５にはアベレージングを行う際の加
算回数が指定される。

【００８４】これらの指定はＯＫボタン９６が押された
時に有効となり、図９のダイアログは閉じる。キャンセ
ルボタン９７が押されるとテキストボックスに設定した
情報は向こうとなってダイアログが閉じる。

【００８５】図８の「データ解析メニュー（Ｂ）」が選
択されると、図１１に示すダイアログが開いてデータ解
析メニューの編集操作を受け付ける。ダイアログの上部
には標準的な心磁のモデル波形が表示され、Ｐ波、Ｔ
波、Ｕ波の始まる時刻及びＱＲＳ波の極大，極小点とな
る時刻をそれぞれＴＰ、ＴＱ、ＴＲ、ＴＳ、ＴＴ、ＴＵ
という記号を付けて示している。またダイアログの左下
部にはデータ解析手法とそれに必要なパラメータを入力
する領域があり、右下部には編集すべきデータ解析メニ
ューが配置されている。図１１の例では「グリッドマッ
プ」、「ＱＲＳ等磁線図」、「Ｔ等磁線図」、「伝播時
間図」、「時間積分図」等が登録されており、「ＱＲＳ
等磁線図」が選択されている。「ＱＲＳ等磁線図」とい
うデータ解析方法の内容はＴＱ−１０、ＴＱ、ＴＲ、Ｔ
Ｓ、ＴＳ＋１０の５つの時刻における等磁線図を表示す
ることである。これらの時刻は図１１の上部に表示され
ている時間波形に符号９０−２に示すように破線で示さ
れている。

【００８６】追加ボタン１０４−１が押されると、デー
タ解析メニュー１０５−１上部のテキストボックス１０
５から入力されたデータ解析名称をメニューに追加す
る。削除ボタン１０４−２が押されるとデータ解析メニ
ューのうちカーソルが置かれている項目を削除する。修
正ボタン１０４−３が押されるとカーソルが置かれてい
る項目の内容が左のデータ解析条件部に設定され、その
内容を変更することができる。

【００８７】このデータ解析条件部から設定できるデー
タ解析の種類は、グリッドマップ、等磁線図、時間積分
図、伝播時間図であり、それぞれ左側のラジオボタンに
よって指定する。等磁線図、時間積分図、伝播時間図の
右側にあるテキストボックスはそれぞれ等磁線図を構成
する時刻、時間積分を行う時間、伝播時間を求めるため
の基準時刻が入力される。

【００８８】等磁線図を再構成する時刻は「ＴＲ、ＴＲ
＋２、ＴＲ＋４、…」のように自動検出されたＲ波の時
刻ＴＲをパラメータとしてそれからの時間差を加減して
指定する。また複数の時刻について等磁線図を再構成す
る場合には所望する数だけコンマ（、）で区切って列挙
すればよい。

【００８９】同様に時間積分を行う時間は「ＴＳ、Ｔ
Ｑ」のようにしてＳ波からＱ波までの時間積分を指定す
る。ＱＲＳ波の時間積分およびＴ波の時間積分のよう
に、２つの区間を積分する場合には「ＴＳ、ＴＱ、Ｔ
Ｔ、ＴＴ＋１００」のように積分区間の先頭と最後の時
刻を順次列挙すればよい。本実施例では２つの積分区間
が指定されている場合には２つの時間積分図とそれらの
積分値の差のマップを表示している。伝播時間の基準時
刻には１つの時刻を指定する。

【００９０】以下図１２に従い、システム操作のフロー
について説明する。また被検者選択、データ計測、デー
タ解析の説明には図１５から図２３を参照して詳細に述
べる。

【００９１】図１２は心磁計測システム操作の概要を示
すフローである。

【００９２】本フローに示すように、計算機８の電源が
ＯＮにされると（Ｓ−１）、オペレーティングシステム
が立ち上げられ、計算機に組込まれたプログラム起動ア
イコンがディスプレイ部８−１に表示される（Ｓ−
２）。そのアイコンの中からMultichannel MCG System
のプログラムを選択すると（Ｓ−３）、システムの初期
化が行われ操作画面が表示されて操作可能となる（Ｓ−
４）。

【００９３】ＭＣＧシステムが立ち上がると前記のよう
な操作画面が表示されるが、この実施例に係るシステム
においては、初期画面として図１５に示される被検者リ
スト画面が表示される（Ｓ−５）。これは被検者と、該
被検者の計測または解析データの関係が極めて重要であ
るため、このシステムでは被検者情報をキーワードとし
てデータ管理していることに起因する。すなわち、計測
データや解析データは被検者情報がないと管理ができな
いためである。このため、このシステムでは、被検者リ
スト画面において、先ず被検者を登録または登録されて
いるときは被検者を特定し、次に、新規計測の場合は計
測に移行し、既に計測データがある場合は目的のデータ
を特定する。なお、本被検者リスト画面に先立ってシス
テム立ち上げ時の時間待ちの操作画面を備えてもよく、
更に本システムの目次的な役割をする操作画面を設けて
もよい。

【００９４】被検者の登録から、その登録された被検者
のデ−タ計測を行って、その計測されたデータの解析を
行うまでの一連の操作はデイスプレイ８−１に表示され
る操作画面を見ながら行われる。このため、その一連の
操作の説明に先立ってまずその操作画面のレイアウトを
説明する。

【００９５】ここで図１５に示される被検者リスト画面
について説明する。

【００９６】画面の左側は被検者情報部８０４で占めら
れており、リスト１４５中の中から現在カーソルにより
指定されている被験者の情報が表示される。この被験者
情報部８０４はデータ計測やデータ解析などの画面に変
わっても表示されるため、操作者は現在どの被検者のデ
ータ計測やデータ解析を実行しているかを容易に知るこ
とができ、誤った患者を選択することによる誤診を防ぐ
ことができる。

【００９７】画面の右側全体の上部には被検者リスト１
４５が、下部には選択された被検者に関するデータリス
ト１４６が表示される。

【００９８】このデータリスト１４６は、後述のように
マウスで別の被検者を選択すると、新たに選択された被
検者のデータリストに自動的に切り替わるため、誤った
被検者のデータを選択することはない。

【００９９】被検者リスト１４５の項目は、ＩＤ（被検
者ＩＤ番号）、氏名、登録年月日（データ登録された
日）、計測回数（データ計測が行われた回数）、生年月
日、年齢、身長、体重、コメント（被検者に関するコメ
ント）等を含む。被検者リストについては、これを縦ス
クロールバーでスクロールすることができ、被検者リス
トの項目については、これを水平（横）スクロールバー
でスクロールすることができる。選択された被検者の行
は強調表示される。

【０１００】選択された被検者に関するデータリストの
項目は、ＩＤ、データの種類（「生データ」か「アベレ
ージング」、サンプリング間隔（データ計測が行われた
ときの信号の、ミリ秒単位でのサンプリング間隔）、サ
ンプリング時間（秒単位）、分類（病気の分類情報）、
サンプリング日付および時刻（データ計測が行われた日
及び時刻）、コメント（データに関するコメント）等を
含む。データリストについては、これを縦スクロールバ
ーでスクロールすることができ、データリストの項目に
ついては、これを水平（横）スクロールバーでスクロー
ルすることができる。選択されたデータの行は強調表示
される。

【０１０１】この被検者リスト画面によれば、被検者リ
ストに各被検者の情報を１行表示する。これにより、上
下に配列される各被検者の情報が明確に区分けすること
ができるので識別性を向上することができるから、たと
えば誤って別の被検者を選択する誤操作を軽減すること
ができる。

【０１０２】この被検者リスト画面によれば、被検者リ
ストに各被検者の情報を１行表示する。これにより、上
下に配列される各被検者の情報が明確に区分けすること
ができるので識別性を向上することができるから、たと
えば誤って別の被検者を選択する誤操作を軽減すること
ができる。

【０１０３】この各被検者の情報は水平（横）スクロー
ルバーでスクロールすることができると共に、選択され
た被検者の情報は縦長の被検者情報部に項目毎に上下に
配列されるので視認性を損なうことがない。この場合、
各被検者のデータリストの項目を前後（左右）に移動可
能とすることにより視認性をより向上させてもよい。更
に、各被検者の情報を1行表示すことにより、一度に沢
山の被検者を見ることができるので、縦スクロールバー
でスクロールする回数を少なくすることができる。

【０１０４】また、被検者リスト１４５の中から目的の
被検者に関する行にカーソルを合わせてクリックするだ
けの簡単な操作で、下部のデータリスト１４６を表示す
ることができる。しかも、被検者リスト１４５とデータ
リスト１４６が上下に配置されているので、目線移動が
少なくできるから、その関連性を認識しやすい。

【０１０５】また、前記データリストは、そのエリアの
上部にカーソルを移動してドラッグする簡単な操作でそ
の大きさを自由に変えることができるので、データリス
トのリスト数に合わせて自由にその大きさを設定するこ
とができる。

【０１０６】図１２のステップＳ−５においては、上記
の被検者リスト画面上の被検者リスト１４５の中から所
望の被検者の行が選択される。

【０１０７】この後のフローは、図１５のメニューバー
部８０２における「ファイル（Ｆ）」「設定（Ｓ）」
「データ計測（Ｑ）」のいずれかを選択して図８で選択
するメニュー指定により３つに分岐される（Ｓ−６）。

【０１０８】分岐の一つによれば、「ファイル（Ｆ）」
というメニューの「心磁システム終了（Ｘ）」（図８参
照）という項目が選択され、この場合は操作画面を閉じ
る等の終了処理が行われ（Ｓ−７）、それによって、シ
ステムの立ち下げが行われる（Ｓ−８）。その後、計算
機１８の電源がＯＦＦにされ（Ｓ−９）、すべてが終了
する。

【０１０９】分岐の残りによれば、データ解析及びデー
タ計測が行われる。

【０１１０】すなわち、「設定（Ｓ）」の「データ解析
メニュー（Ｂ）」（図８参照）が選択されると、既述し
たように、図１１に示すダイアログが開き、その中の所
望のデータ解析メニューを指定して閉じることで、選択
されている被検者のデータリスト１４５上で現在カーソ
ルが置かれているデータがローディングされ、指定され
ているデータ解析手法によって、その診断データ，例え
ば図１７〜図２２のいずれかに示す診断データが表示さ
れる（Ｓ−１１）。

【０１１１】診断データが表示されると、メニューバー
８０２にあるメニュー項目あるいは画面の操作部８０６
に表示されるデータ解析メニュー１６２−１項目の指定
を受け付け、被検者選択（Ｓ−５）に戻って被検者リス
ト画面を表示するか、診断データ表示（Ｓ−１１）に戻
って現在表示中の信号データを別の解析手法によって表
示し直すことが可能になる。操作部８０６に表示される
データ解析メニュー１６２−１及びそのテキストボック
ス１６２も、そのメニューの中の名称（識別情報）を指
定することで所望のデータ解析手法及びデータ解析パラ
メータを組で指定する手段となるもので、前記第５の発
明の態様例の一つである。

【０１１２】（Ｓ−６）において、図８のデータ計測
（Ｑ）が選択されると、図１６の計測モニタ（波形モニ
タ）画面が表示され、信号データをモニタリングし、計
測条件の設定があればそれを受け付ける（Ｓ−１３）。
計測モニタは操作者からの入力がなければ所定時間ごと
にＳ−１３のステップに戻り、信号の取り込みと表示の
更新を繰り返す。

【０１１３】図１６のメニューバー部８０２のメニュー
のほかに操作部８０６に表示されるボタン１５５〜１５
７等も操作が可能であり、このボタン操作により次のよ
うな分岐（Ｓ−１４）が実行される。例えば、被検者リ
スト表示が指定されると被検者選択（Ｓ−５）に戻る。
計測開始ボタン１５７の「開始」が押されると実際にデ
ータを取り込む（Ｓ−１５）。データ取り込みが終了す
ると自動的にアベレージング処理を実行して１心拍分の
信号データを生成し（Ｓ−１６）、それをファイルに保
存してから（Ｓ−１７）、予め図９のダイアログボック
スで指定されたデータ解析方法（計測後表示）で診断デ
ータとして表示を行う（Ｓ−１１）。

【０１１４】図１２のステップＳ−５における被検者選
択のフローを図１３に示す。被検者選択のフローは、選
択すべき被検者の情報が既にシステムに登録されている
か否かによって分岐する。

【０１１５】図１３のフローにおいて、もし選択すべき
被検者の情報が未登録の場合には（Ｓ−５−１）、マウ
ス８−３を使って、図１５の被検者リスト１４５上のカ
ーソルを一番最後の行に移動する（Ｓ−５−２）。一番
最後の行は常に新しい被検者情報を追加して登録するた
めに空行として用意されている。続いて該行に対して被
検者情報の各欄をキーボード８−２を用いて入力する
（Ｓ−５−３）。

【０１１６】被検者情報の登録のための被検者リスト１
４５の最後の空行にデータを入力するとその行の下に、
次の登録のために新しく空行が自動的に追加される。も
し連続して新しい被検者の情報を登録する場合にはカー
ソルを１行下にずらして次々に入力すれば良い。

【０１１７】もしすべての入力すべき被検者情報の入力
が完了していなければ（Ｓ−５−４）、Ｓ−５−２に戻
り、完了していれば被検者情報を選択する。

【０１１８】選択すべき被検者情報が既に登録されてい
る場合（Ｓ−５−１）、および該被検者情報の入力が完
了した場合（Ｓ−５−４）には、選択すべき被検者情報
をマウス８−３のボタンをクリックすることによって、
被検者リストの中から指定する（Ｓ−５−５）。

【０１１９】この実施例では、被検者の名前や住所等の
文字入力を除いて、操作画面にプルダウンメニューを表
示するなどして入力する複数の入力データまたは操作指
示を表示し、その選択対象の中からマウスで特定の前記
対象を指示することで入力操作を行うようにしている。
これにより、マウス操作でほとんどの操作が可能となる
のでキーボードに不慣れな作業者に快適な操作環境を提
供できるとともに、入力／操作の時間短縮を図ることが
できる。

【０１２０】前記プルダウンメニューの複数の選択対象
は、この装置あるいはその入力／操作状態で入力／操作
可能な選択対象が事前に設定され表示されるので、誤入
力／誤操作を軽減できる。また、この実施例では、入力
エリアにカーソルを合わせてキーボードを介して入力す
ることもできるので、操作者の入力の自由度を確保して
いる。また、この実施例では、キーボードでの文字入力
を想定しているが、入力時にキーボードのダイヤログを
表示してこれをマウスで操作して入力してもよい。さら
に手書入力ダイヤログを表示して、マウス操作で手書入
力するようにしてもよい。更には、前記デイスプレイ部
にタッチパネルを備えて入力／操作を画面に指先または
入力ペンを介して操作してもよい。これらにより入力／
操作の操作性を格段に向上することができる。

【０１２１】図１２のステップ１３ではディスプレイ装
置８−１上に図１６の計測モニタ画面が表示される。

【０１２２】波形のモニタについては、モニタボタン１
５５の「ＯＮ」ボタンが押されると、たとえば0.5secか
ら2secの間で、指定された時間毎に信号の取り込みと波
形の更新が繰り返され、被検者の心磁信号がモニタされ
る。

【０１２３】モニタには、通常、グリッドマップと呼ば
れるＳＱＵＩＤセンサ位置（チャンネル）に対応させて
時間波形が表示される。これはＳＱＵＩＤセンサに外部
から強い磁場が掛かるとＳＱＵＩＤデバイスのループ内
に磁場をトラップしたり、ＦＬＬ回路による磁場ロック
が外れてしまうことがあるが、グリッドマップによって
それらのセンサの異常を操作者が容易に識別できる。

【０１２４】また、グリッドマップによれば、計測の前
に外部磁場ノイズの大きさを調べたり、被検者とデュワ
（つまりセンサ）との位置関係が適切であることを確認
するために有効である。被検者の心臓からの磁気信号を
モニタすると左上から右下に掛けての対角線上に位置す
るセンサの時間波形の振幅が小さくなり、またそれより
下に位置するセンサの時間波形は極性が逆となり、一番
振幅の大きなＲ波のピークが下向きになる。これは対角
線に沿った方向に電流ダイポールが存在していることを
示唆しており、信号の弱いセンサの位置を確認すること
によって被検者とデュワとの位置関係を知ることができ
る。

【０１２５】また、モニタボタン１５５の「ＯＦＦ」ボ
タンが押されると、波形の更新が停止する。

【０１２６】ＦＬＬボタン１５６については、「Lock」ボ
タンまたは「Unlock」ボタンをクリックすれば、６４個の
ＳＱＵＩＤセンサに対して磁場ロックを行ったり、その
ロックを解除したりすることができる。その場合、一方
のボタンが押されれば、他方が押されるまでそのままの
状態が保たれる。これにより、選択されていない誤動作
の状態を回避している。

【０１２７】データ計測のパラメータには、サンプリン
グの時間（計測時間）及び間隔、ＡＦＡ回路における入
力ゲイン、出力ゲイン、ローパスフィルタ、ハイパスフ
ィルタ、帯域除去フィルタの設定値がある。これらのパ
ラメータは、図９に示すようにデータ計測の対象や目的
によって決めることができるため、名前（識別情報）を
つけてデータ計測メニューに登録されている。したがっ
て、その登録名称（識別情報）をマウスでクリックして
選択することによって、心磁計測システムに計測のため
のパラメーが自ずと設定することができる。たとえば、
図１５の例では「成人・正面」、「成人・背面」、「小
児・正面」、「小児・背面」、「胎児」などのデータ計測
メニューが登録されており、「成人・正面」が選択され
ている。

【０１２８】図１２のステップＳ−１５でデータ計測が
実行されると、図１４に示すフローチャートにしたがっ
て計測データのアベレージング処理が実行される。

【０１２９】この図１４は、前記第１，２の発明に係る
自動アベレージング及び異常データ登録を実行するフロ
ーチャートである。

【０１３０】図１４において、最初に初期化処理Ｓ−５
０として、加算バッファＳおよび異常バッファＡを零ク
リアする。ステップＳ−５１から時間変数ｔによって計
測データの全サンプリング点を時刻０から走査するため
の繰返し処理（ループ）が始まる。

【０１３１】時刻ｔの時に基準チャンネルの信号値がＲ
波（信号波形）を検出（波形認識）するためのしきい値
を超えたか否かを判定し（Ｓ−５１；波形認識手段）、
「ＮＯ」ならばステップＳ−５７に進んで次の時間の処
理を行なう。「ＹＥＳ」ならばＲ波の時刻ＴＲを決定
し、ステップＳ−５３によりその前後の指定された時間
の信号波形と、参照波形との相違度Δを求める（Ｓ−５
３；波形評価手段、なお参照波形の設定については後述
する）。

【０１３２】この相違度Δとは加算バッファに足し込も
うとしている１心拍分の信号波形Ｘと予め登録されてい
る参照波形Ｙとの差を表す量である。相違度Δの具体的
な定義としては全チャンネルにおける信号波形Ｘと参照
波形Ｙの対応した時間における波形の２乗誤差の総和が
ある。１心拍分の信号データのサンプリング点数をＴ、
先頭からのサンプリング点数をｎ、チャンネル番号をｍ
とすれば、この相違度Δは次のように表される。

【０１３３】

【数１】

【０１３４】また、信号波形Ｘと参照波形Ｙとの相違と
なる不整脈や外部磁場雑音などの影響はすべてのチャン
ネルにおいて共通に見られるため、基準チャンネルのみ
の２乗誤差を各チャンネル共通の相違度Δと定義しても
よい。さらにＰ波、ＱＲＳ波、Ｔ波、Ｕ波などの発生時
刻の差や信号強度の差などから演算処理を行なって相違
度Δとしてもよい。

【０１３５】相違度Δは、次のステップＳ−５４で予め
装置（プログラム）に組み込まれている許容値εと比較
され、相違度Δの方が大きければ、１心拍分の信号デー
タＸを異常波バッファＡに登録し（Ｓ−５５；波形登録
手段）、小さければ参照波形の類似波形として加算バッ
ファに足し込み、加算回数を１だけインクメントする
（Ｓ−５６）。加算回数をインクリメントした結果、加
算回数が指定された回数Naddに達していれば時間変数の
ループを抜け出してステップＳ−５９に移る。加算回数
Naddに達していなければステップＳ−５７に進み、同様
の処理を繰り返す。時間変数ｔによるループから抜け出
した後は、加算バッファの信号値Naddで割って平均値を
求め（Ｓ−５９）、アベレージングの処理を終了する。
すなわち、Ｓ−５６〜Ｓ５９が計算機８におけるアベレ
ージング処理演算手段となる。

【０１３６】参照波形Ｙの設定方法の一例として、Ｓ−
５０の初期処理の中で計測データの中で最初の１心拍に
相当する部分を参照波形Ｙとして参照波形登録手段に登
録する方法がある（なお、最初の１心拍に限らず、任意
の何番目かの心拍を選択してもよい）。この方法によれ
ば、参照波形として正規の心拍データを登録するとは限
らず、不整脈や外部磁場雑音などを含む可能性がある
が、これらの波形はそれ以降の心拍データとは一致しな
いために、所定回数だけ加算が実行されず、アベレージ
ング処理が異常終了するが、オペレータは計測終了後、
直ちにこの異常を検知して計測を再実行することができ
る。また、これに代わり、参照波形を選び直して、図１
４のフローを再び実行してアベレージング処理してもよ
い。

【０１３７】もう一つの例として、図８の「データ計測
メニュー（Ｑ）」の中に「参照波形の登録」という項目
を設け（図示せず）、図１５の計測モニタ１５７でモニ
タ「ＯＦＦ」ボタンが押された状態で「参照波形の登
録」項目が選択されると、画面で凍結されている波形の
うえで１心拍分の波形を取り出し、画面上で参照波形と
して適しているか否が確認したうえで登録する方法があ
る。確認の方法としては確認ダイアログを表示したり、
確認ダイアログを表示したり、確認ボタンを画面上に設
置する方法がある。

【０１３８】図１２におけるステップＳ−１１の診断デ
ータの表示方法を図１７〜図２３により説明する。

【０１３９】図１７は磁場データの時間波形をセンサ位
置に対応させて表示するグリッドマップを「グリッドマ
ップ」というデータ解析名称で登録してあり、それが診
断データとして選択された場合の表示である。データ解
析部８０５の最下部に設置されているスクロールバー１
６１′は、スクロールボックス１６１の長さによって全
データ長のうちグリッドマップで表示されている部分の
長さを表し、スクロールボックス１６１におけるスクロ
ールバー１６１′の位置によってグリッドマップで表示
している時間波形の先頭時刻を表している。

【０１４０】図１８は「単一波形表示」というデータ解
析手法であり、図１７のグリッドマップ表示において、
操作部８０６上部のチャンネル選択ボタン１５４により
２列目のチャンネルをマウスで選択された結果、２列目
の時間波形を表示している。

【０１４１】図１９はＲ波及びその近傍の等磁線図を
「ＱＲＳ等磁線図」というデータ解析名称で登録してあ
り、それが診断データとして選択された場合の表示であ
る。心肥大患者のＱＲＳ等磁線図は健常者と比べて肥大
部分の電気的な興奮が長いとの報告があり、心肥大の診
断に役立つ可能性がある。

【０１４２】本データ解析方法を登録するためには、図
１１の診断データ設定ダイアログの等磁線図ラジオボタ
ン１０１−２をマウスでクリックし、表示時刻テキスト
ボックス１０２−２において「100、102、…、130」の
ように指定すればよい。Ｒ波の位置がデータの先頭から
何ミリ秒のところにあるかが分からない場合には「ＴＲ
−１６、ＴＲ−１４、ＴＲ−１２、…、ＴＲ＋１０、Ｔ
Ｒ＋１２、ＴＲ＋１４、ＴＲ＋１６」のように設定して
もよい。データ解析部８０５の最下部に設置されている
スクロールバーは、スクロールボックスの長さによって
全データ長のうち参照チャンネルで表示されている部分
の長さを表し、スクロールボックスの位置によってグリ
ッドマップで表示している時間波形の先頭時刻を表して
いる。１８１は等磁線時刻を表すラインカーソル、１８
２は等磁線図である。

【０１４３】図２０は伝播時間図を「伝播時間図」とい
うデータ解析名称で登録してあり、それが診断データと
して選択された場合の表示である。本データ解析方法を
登録するためには図１１の診断データ設定ダイアログの
伝播時間図ラジオボタン１０１−４をマウスでクリック
し、基準時刻テキストボックス１０２−４において「15
0」と指定すればよい。１９１は伝播時間図の基準時刻
を表すラインカーソルである。

【０１４４】図２１はＱＲＳ波およびＴ波における時間
積分値とその差をマッピングした等磁線図が「時間積分
図」というデータ解析名称で登録してあり、それが診断
データとして選択された場合の表示である。本データ解
析方法を登録するためには図１１の診断データ設定ダイ
アログの等磁線図ラジオボタン１０１−３をマウスでク
リックし、表示時刻テキストボックス１０２−３におい
て「100、140、180、240」と指定すればよい。ＱＲＳ波
およびＴ波の位置がデータの先頭から何ミリ秒のところ
にあるかが分からない場合には「ＴＱ、ＴＳ、ＴＴ、Ｔ
Ｔ＋６０」と設定してもよい。３３１，３３３は時間積
分区間を表す領域である。

【０１４５】図２２は参照波形として登録した波形Ｙと
の相違度Δが大きいために異常波バッファに登録された
信号データをグリッドマップで表示した例である。図６
で示すような正規の心拍データを参照波形として登録す
ると、不整脈や外部磁場雑音などの不規則な信号は参照
波形との相違度評価を経て、データ解析メニューに「異
常波形」という名称で登録され、さらに波形の異常が複
数ある場合には「異常波形１」「異常波形２」、…のよ
うに「異常波形」の後ろに識別番号を自動的に付ける。
データ解析メニューからこれらの項目が指定されるとそ
の波形がグリッドマップで表示される。

【０１４６】信号データのアベレージング処理が正常に
行われなかった場合、「ＱＲＳ等磁線図」を選択すると
再構成することができないため、図２３のエラーダイア
ログが表示される。ここでＯＫボタンを押すと図１９の
画面に遷移するが等磁線図は表示されず、参照チャンネ
ルの時間波形領域に指定された本数だけラインカーソル
が表示される。このラインカーソルをマウスで移動し、
エンターキーによってその位置を確定することによって
異常波形における「ＱＲＳ等磁線図」を再構成する。

【０１４７】

【発明の効果】第１の発明によれば、生体磁場計測装置
単独で自身の計測データ（信号波形）から参照波形を設
定することで、心磁計測や脳磁計測による良，不良デー
タの自動選別を行なうことがことができ、信頼性の高い
自動アベレージング処理技術を実現させることができ
る。

【０１４８】第２の発明によれば、生体磁場計測の結
果、その計測データに突発的な異常データが存在する場
合にそれを自動的に選別，表示可能にして、その異常デ
ータを診断に役立つ情報として利用することができる。

【０１４９】第３の発明によれば、生体磁場計測装置の
計測からその信号波形抽出ひいてはデータ解析までの一
貫した自動化に貢献することができる。

【０１５０】第４，５の発明によれば、操作手順を知ら
なくても予め分りやすい名称で登録されていた名称（識
別情報）を指定することで、所望の計測条件を読み出し
たり、所望のデータ解析及びパラメータを自ずと設定さ
れ、それによりデータ計測やデータ解析が実行されるの
で、操作の簡便化及び操作者の負担軽減及び検査能率の
向上を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の適用対象となる生体磁場計測装置の一
実施例を示す概略構成図。

【図２】図１の生体磁場計測装置に用いられる磁気セン
サの配置構成を示す斜視図。

【図３】図１の生体磁場計測装置に用いられる磁気セン
サで、磁場の法線成分を検出する磁気センサ単体の斜視
図。

【図４】図１の生体磁場計測装置に用いられる磁気セン
サで、磁場の法線成分を検出する磁気センサ単体の斜視
図。

【図５】図１の生体磁場計測装置における磁気センサと
被検者の胸部との位置関係を示す図。

【図６】心磁図の正常な波形例を示す図。

【図７】図１の生体磁場計測装置におけるディスプレイ
部に表示される操作画面の基本的なレイアウトを示す
図。

【図８】図１の生体磁場計測装置におけるディスプレイ
部に表示される操作画面のメニューバー部における操作
メニューを示す図。

【図９】図１の生体磁場計測装置におけるデータ計測メ
ニューを編集するためのダイアログを示す図。

【図１０】図１の生体磁場計測装置における自動アベレ
ージングの処理条件を設定するためのダイアログを示す
図。

【図１１】図１の生体磁場計測装置における自動生成す
る診断画像の条件を設定するためのダイアログを示す
図。

【図１２】図１の生体磁場計測装置において実行する全
体の操作のフローを示す図。

【図１３】図１２の操作フロー中の被検者選択ステップ
における被検者選択のフローを示す図。

【図１４】上記生体磁場計測装置で実行するアベレージ
ング処理のフローを示す図。

【図１５】図１の生体磁場計測装置のディスプレイ部に
表示される被検者リスト画面を示す図。

【図１６】図１の生体磁場計測装置のディスプレイ部に
表示されるデータ計測画面を示す図。

【図１７】図１の生体磁場計測装置のディスプレイ部に
表示されるグリッドマップ表示画面を示す図。

【図１８】図１の生体磁場計測装置のディスプレイ部に
表示される任意の一列における各チャンネルの単一波形
を同時表示した図。

【図１９】図１の生体磁場計測装置のディスプレイ部に
表示される等磁線を示す図。

【図２０】図１の生体磁場計測装置のディスプレイ部に
表示される伝播時間図を示す図。

【図２１】図１の生体磁場計測装置のディスプレイ部に
表示される時間積分図を示す図。

【図２２】図１の生体磁場計測装置のディスプレイ部に
表示される異常波形のグリッドマップを示す図。

【図２３】図１の生体磁場計測装置において計測データ
のアベレージング処理の際に異常波形が検出された場合
に表示される確認ダイアログを示す図。

【符号の説明】

１…磁気シールドルーム、２…被検者、３…ベッド、４
…デユワ、８…計算機（波形認識手段、参照波形登録手
段、波形評価手段、演算手段、異常波形登録手段）、８
−１…ディスプレイ部、８２，８２−１…計測条件の識
別情報表示部（ダイヤログ）。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】被検者の生体内から発せられる磁場を計
測する生体磁場計測装置において、計測された信号波形から生体活動で繰り返し表れる特徴
的な波形を認識する波形認識手段と、前記繰り返し表れる特徴的な波形の一つを参照波形とし
て登録する参照波形登録手段と、前記繰り返し表れる特徴的な各波形に対して前記参照波
形との相違度を評価する波形評価手段と、前記相違度が許容値以下の波形だけを用いてアベレージ
ング処理を実行する演算手段と、を備えて成ることを特
徴とする生体磁場計測装置。
【請求項２】前記参照波形登録手段は、前記波形認識
手段で認識した波形から何番目かの波形を参照波形とし
て登録するか予め定めており、前記演算手段は、前記相
違度が許容値以下と判別した波形データのみを所定の回
数だけ取り込んでアベレージング処理を実行し、前記相違度が許容値以下の波形データを所定回数取り込
めないときは、再計測後に前回同様の参照波形の登録及
び相違度評価を行なってアベレージング処理を再実行す
るか或るいは前記参照波形を選び直してアベレージング
処理を再実行するようにした請求項１記載の生体磁場計
測装置。
【請求項３】前記繰り返し表れる特徴的な波形の一つ
を参照波形として登録するに際して、この登録対象とな
る波形が参照波形として適しているか否か画面を通して
オペレータに確認させる表示手段を備えている請求項１
記載の生体磁場計測装置。
【請求項４】被検者の生体内から発せられる磁場を計
測する生体磁場計測装置において、計測された信号波形から生体活動で繰り返し表れる特徴
的な波形を認識する波形認識手段と、前記繰り返し表れる特徴的な波形の一つを参照波形とし
て登録する参照波形登録手段と、前記繰り返し表れる特徴的な各波形に対して前記参照波
形との相違度を評価する波形評価手段と、前記相違度が許容値以上の波形を登録する登録手段と、前記登録された波形を表示する表示手段と、を備えて成
ることを特徴とする生体磁場計測装置。
【請求項５】被検者の生体内から発せられる磁場を計
測する生体磁場計測装置において、計測された信号波形から生体活動で繰り返し表れる特徴
的な波形の一点に対応する時刻を特定し、この時刻を基
準にして定めた時間範囲にある信号波形を生体磁場の解
析用のデータとして抽出するデータ抽出手段と、前記抽出された信号波形を指定の解析手法にしたがって
解析する演算手段と、を備えたことを特徴とする生体磁
場計測装置。
【請求項６】前記繰り返し表れる特徴的な波形の一点
に対応する時刻は、前記波形の極大値或いは極小値に対
応する時刻である請求項５記載の生体磁場計測装置。
【請求項７】前記計測の対象となる磁場が心臓の心筋
活動に関係して生じる磁場であり、前記繰り返し表れる
特徴的な波形が１心拍に相当する部分である請求項１な
いし６のいずれか１項記載の生体磁場計測装置。
【請求項８】被検者の生体内から発せられる磁場を計
測する生体磁場計測装置において、生体磁場の計測に必要な計測条件に対して識別情報が付
与され、生体磁場の計測を行う際に前記識別情報を指定
することによって該識別情報に対応の計測条件が読み出
し可能に設定されていることを特徴とする生体磁場計測
装置。
【請求項９】生体磁場の計測データを表示するディス
プレイの画面に前記計測条件に対する識別情報を画面を
通して選択するための選択表示部が設定されている請求
項８記載の生体磁場計測装置。
【請求項１０】被検者の生体内から発せられる磁場を
計測する生体磁場計測装置において、生体磁場に関する計測データに対して施すデータ解析手
法およびそれに伴うデータ解析パラメータの組に対して
識別情報が付与され、この識別情報を指定することによ
って対応の前記データ解析パラメータ及びデータ解析手
法によるデータ解析が実行されるよう設定されているこ
とを特徴とする生体磁場計測装置。