JP2001104262A - 生体磁場計測装置 - Google Patents

生体磁場計測装置

Info

Publication number
JP2001104262A
JP2001104262A JP2000247906A JP2000247906A JP2001104262A JP 2001104262 A JP2001104262 A JP 2001104262A JP 2000247906 A JP2000247906 A JP 2000247906A JP 2000247906 A JP2000247906 A JP 2000247906A JP 2001104262 A JP2001104262 A JP 2001104262A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
magnetic field
magnetometer
coil
output
squid
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2000247906A
Other languages
English (en)
Other versions
JP3454236B2 (ja
Inventor
Akihiko Kandori
明彦 神鳥
Keiji Tsukada
啓二 塚田
Hitoshi Sasabuchi
笹渕  仁
Takeshi Miyashita
豪 宮下
Koichi Yokozawa
宏一 横澤
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from JP11811398A external-priority patent/JP3451193B2/ja
Application filed by Hitachi Ltd filed Critical Hitachi Ltd
Priority to JP2000247906A priority Critical patent/JP3454236B2/ja
Publication of JP2001104262A publication Critical patent/JP2001104262A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP3454236B2 publication Critical patent/JP3454236B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Measuring Magnetic Variables (AREA)
  • Measurement And Recording Of Electrical Phenomena And Electrical Characteristics Of The Living Body (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 妨害磁場を除去し微弱磁場を検出する生体磁
場計測装置を提供する。 【解決手段】 生体1から発生する生体磁場の一方向の
磁場成分を検出する2次元に配列される複数のSQUI
D磁束計11,12と,SQUID磁束計を低温に保持
するクライオスッタット2と,クライオスッタットの周
囲に配置されるコイルを具備し,複数のSQUID磁束
計の内の単数又は複数を参照SQUID磁束計11と
し,参照SQUID磁束計の出力に基づいて,コイル3
に流す電流の大きさを,参照SQUID磁束計の出力が
ほぼゼロになるように制御する手段4,5を有する。 【効果】 妨害磁場を精度良く安定して除去できる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は,微弱な磁場を計測
する磁場計測方法及び磁場計測装置に関し,特に,成
人,小児,胎児等の心臓の心筋活動,脳の神経活動等に
より発生する微弱な生体磁場を,SQUID(Supe
rconducting QuantumInterf
erence Device:超伝導量子干渉素子)磁
束計を用いて計測する生体磁場計測方法及び生体磁場計
測装置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来の生体磁場計測装置では,生体から
発生する磁場(以下,「生体磁場」という)の検出に障
害となる妨害磁場を除去するために,生体磁場を検出す
るSQUID磁束計の他に主に妨害磁場だけを検出する
SQUID磁束計(以下,「参照磁束計」という)を,
生体磁場を検出するSQUID磁束計から離れた位置
(生体磁場の影響のない位置)に配置して妨害磁場だけ
を検出し,生体磁場を検出するSQUID磁束計の出力
から参照磁束計の出力を差し引いて妨害磁場のキャンセ
ルを行なっていた(IEEE Trans.Appl.
Supercond.Vol.3,No.1,Ma
r.,1993,pp1878−1882)。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】以下の説明では,目的
とする検査対象から発生する磁場の検出に障害となる妨
害磁場を主に検出するSQUID磁束計を「参照磁束
計」,磁場を検出するSQUID磁束計を単に「磁束
計」と表現し,単に「磁束計」との記載は「SQUID
磁束計」を意味する。
【0004】従来技術では,通常,妨害磁場を検出する
参照磁束計はクライオスッタット内部の高い位置に配置
されているため,磁束計を超伝導状態に保持するために
液体ヘリウム等の冷媒を常に参照磁束計の位置まで充填
しておく必要があり,冷媒の消耗が多く冷媒の補給の間
隔が短くなり,多量の冷媒を必要とし,装置の維持管理
が高額となるという問題があった。更に従来法では,生
体磁場を検出する磁束計が配列される面と参照磁束計と
の距離が離れているため,実際に生体磁場が検出される
位置に於ける妨害磁場の大きさと,参照磁束計が配置さ
れた位置に於ける妨害磁場の大きさとが同じではないた
めに,妨害磁場を精度良くキャンセルできないという問
題があった。
【0005】本発明の目的は,上記従来技術に於ける問
題を解決し,妨害磁場のキャンセルを精度良く簡便に実
行でき,かつ,少量の冷媒を使用して磁束計を超伝導状
態に保持し,高精度の生体磁場の計測を可能とする生体
磁場計測装置を提供することにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明の生体磁場計測装
置は,クライオスッタットの内部の底部に配列された複
数の磁束計により生体磁場を検出する際に,端部又は端
部近傍に配列された単数又は複数の磁束計を,生体磁場
の検出の障害となる妨害磁場を検出する参照磁束計とし
て使用する。参照磁束計の出力がほぼゼロ(最小)とな
るように以下の構成により,妨害磁場のキャンセルを実
行する。(1)全ての磁束計に同じ強さのフィードバッ
クの磁場を印加する構成とする。(2)各磁束計の出力
から参照磁束計の出力を電気回路により差し引く構成と
する。(3)各磁束計の出力から参照磁束計の出力をコ
ンピュータによる演算処理により差し引く構成とする。
【0007】本発明の生体磁場計測装置は,生体から発
生する生体磁場を検出する複数の磁束計と,磁束計を低
温に保持するクライオスッタットとを具備し,複数の磁
束計の内の単数又は複数を参照磁束計として,参照磁束
計の出力に応じて電流を流す第1のコイルを有し,第1
のコイルに流す電流を参照磁束計の出力がほぼゼロ(最
小)になるように制御する手段を有する生体磁場計測装
置に特徴がある。
【0008】また,本発明の生体磁場計測装置では,参
照磁束計は,複数の磁束計の配列の端部又は端部の近傍
に配置される磁束計とし,参照磁束計の出力を各磁束計
の出力から差し引く処理を行ない,隣接する磁束計の出
力の差を,表示手段に表示する。参照磁束計の出力が所
定の磁場強度閾値より小さい場合に,第1のコイルに流
す電流をゼロにする。
【0009】上記第1のコイルは,磁束計の検出コイル
が配置される面とほぼ同一の平面,又は磁束計の検出コ
イルが配置される面にほぼ平行に配置され,第1のコイ
ルは,1ターンコイル,ソレノイドコイル,ヘルムホル
ツコイルの何れかであり,直交する3方向の何れか1方
向以上の磁場を発生するコイルとするか,複数の磁束計
と磁束的にカップリング可能な,参照磁束計を動作させ
るFLL(FluxLocked Loop)回路のフ
ィードバックコイルとする。
【0010】上記第1のコイルは,クライオスッタット
の周囲に配置されるか,生体を保持するベッド又はクラ
イオスッタットを保持する手段の内部又は外部に配置さ
れるか,生体磁場計測装置が置かれるシールドルームの
内壁又は外壁に配置される。また,第1のコイルを,ク
ライオスッタットの外壁に配置し,更に,クライオスッ
タット及び検査対象(生体)が配置される空間に磁場を
発生させる第2のコイルと,第2のコイルに流す電流を
制御する手段を具備することもできる。
【0011】また,本発明の生体磁場計測装置では,生
体磁場計測装置の振動を検出する振動検出手段と,生体
磁場の検出を妨害する妨害磁場を検出するフラックスゲ
ート磁束計と,商用電源の電圧を検出する手段の何れか
一つ以上を有し,振動検出手段の出力信号をフィルタ処
理する第1の手段と,フラックスゲート磁束計の信号を
フィルタ処理する第2の手段と,商用電源の電圧を検出
する手段の出力信号をフィルタ処理する第3の手段の何
れか1つ以上と,フィルタ処理後の信号を第1のコイル
に流す電流を制御する手段と,フィルタ処理後の信号と
上記制御手段からの信号とを加算する手段を具備し,振
動検出手段と,フラックスゲート磁束計を第1のコイル
の内側に配置する構成とすることもできる。
【0012】また,本発明の生体磁場計測装置では,生
体から発生する生体磁場を検出する複数の磁束計と,磁
束計を低温に保持するクライオスッタットと,妨害磁場
のキャンセルを行なうコイルとを具備し,複数の磁束計
の内の単数又は複数を参照磁束計として,上記コイルに
参照磁束計の出力に応じて電流を流すと共に,時間変動
する妨害磁場の周波数帯域に於ける参照磁束計の出力が
ほぼ最小となるように,コイルに流す電流を妨害磁場の
発生源毎に対応して制御する手段とを具備し,上記コイ
ルに流す電流を参照磁束計の出力がほぼゼロ(最小)に
なるように制御する制御手段とを有することにも特徴が
ある。
【0013】なお,以上説明した生体磁場計測の構成
は,検査対象から発生する一般の微弱な磁場の一方向成
分を計測する磁場計測装置にも適用される。以上の構成
によれば,妨害磁場を精度良く安定して除去でき,少量
の液体ヘリウム等の冷媒の使用により磁場計測装置の維
持管理を低コストにできる。
【0014】
【発明の実施の形態】(第1の実施例)図1は,本発明
の第1の実施例の生体磁場計測装置の構成を示す図であ
る。図1に示す如く,検査対象(被験者)1の胸部の上
部に,磁束計を内部の底部に保持し極低温に保持するク
ライオスタット2が配置されており,クライオスタット
2の内部の底部10には磁束計12が2次元の各配列位
置(i,j)に配置されている。以下では,各配列位置
(i,j)に配置される磁束計12からの出力信号であ
り,検出された生体磁場の法線成分をBz(i,j)で
示す。空間座標として直交座標(x,y,z)を使用す
る時,検査対象(被験者)1の胸部の面をxy面とす
る。各位置(i,j)の磁束計は胸部の各(x,y)位
置での磁場を検出する。法線方向をz方向とする。検査
対象(被験者)1の胸部上での磁束計S(i,j)の配
置に関しては図6に於いて後述する。
【0015】信号処理装置5は,図9やその他の図に示
す如く,複数のSQUID磁束計を磁束計として動作さ
せるFLL回路(Flux Locked Loop)
等を有する駆動回路,駆動回路の出力を帯域制限するフ
ィルタ回路,生体磁場信号をディジタルの値として取り
込み演算処理を行ない,処理結果等を表示する表示器
(ディスプレイ)を有するパーソナルコンピュータ等の
演算処理装置,その他の装置から構成されている。
【0016】複数の磁束計12の内,端部の配列位置
(0,0)に配置される参照磁束計11からの出力信号
(Bz(0,0)=Bzref)を,生体磁場の正確な検出
の妨げとなる妨害磁場のキャンセルを実行する際の参照
信号とする。
【0017】制御装置4は,信号処理装置5に取り込ま
れた参照磁束計11の出力信号(Bz(0,0)=B
zref)を用いて,クライオスタット2の下部の周囲に配
置されるコイル3に流す電流を,参照磁束計11に入力
する法線方向の磁場がほぼゼロになるように制御する。
即ち,配列位置(0,0)での測定磁場がほぼゼロにな
るように電流をコイル3に流す。この結果,参照磁束計
11により検出された磁場(Bzref)と同じ大きさの磁
場が,各磁束計12に入力することになる。従って,制
御装置4の制御の結果,各磁束計12の出力信号〈Bz
(i,j)〉は(数1)で与えられる。また,制御装置
4に於いて、コイル3に流す電流を電圧に変換して制御
装置4に表示して,参照磁束計11で検出された磁場を
同時にモニタできる。
【0018】
【数1】 〈Bz(i,j)〉=Bz(i,j)−Bzref …(数1) 各磁束計12の出力信号〈Bz(i,j)〉は信号処理
装置5で演算処理され,心臓から発する磁場の空間分布
が,等しい磁場強度を結ぶ等磁場線図としてディスプレ
イ(表示器)に表示される。等磁場線図は,ディスプレ
イに表示された表示画面6の如く,正の磁場(沸き出し
磁場)の空間分布13が実線で,負の磁場(吸い込み磁
場)の空間分布14が点線で表示される。
【0019】以上の説明では,コイル3により同じ強さ
のフィードバック磁場を全ての磁束計に印加する構成を
とったが,コイル3によるフィードバック磁場を印加せ
ず,各磁束計の出力信号(Bz(i,j))から参照磁
束計の出力信号(Bz(0,0)=Bzref)を電気回
路,又はコンピュータ等の演算処理装置により,(数
1)の演算を実行しても良い。
【0020】上記の構成では,8×8の64個の磁束計
の配列を使用し,参照磁束計として,配列位置(0,
0)に配置される磁束計を使用したが,参照磁束計とし
て,配列位置(0,7),(7,0),(7,7)の何
れかの配列位置に配置される磁束計を使用しても良いこ
とは言うまでもない(なお,磁束計S(i,j)の配列
位置(i,j)は,図4,図6に示されている)。
【0021】また,各磁束計間の距離を大きくして配列
したり,例えば,16×16=256個の如く多数の磁
束計の配列を使用して,生体磁場の検出領域を拡大した
場合でも,より心臓から遠く離れた位置に配置された磁
束計を参照磁束計としても良い。
【0022】更に,以上の説明では,単一の参照磁束計
を使用する例をとり説明したが,端部近傍に配列された
少数(2〜5)の複数の磁束計を,生体磁場の検出の障
害となる妨害磁場を検出する参照磁束計として使用して
も良い。例えば,図1に示す例に於いて,心臓から発す
る磁場が非常に小さいか殆どゼロと見做せる胸部の部
位,即ち,人体の右胸上部に対応する配列位置(0,
0),(0,1),(1,0)に配置される磁束計,左
胸下部に対応する配列位置(7,6),(6,7),
(7,7)に配置される磁束計を参照磁束計として使用
するのが好ましい。複数の参照磁束計からの出力信号の
平均値を求め参照信号Bzrefとして,コイル3によるフ
ィードバック磁場の印加を実行するか,電気回路,又は
演算処理装置により(数1)の演算を実行する。上記の
平均値として,配列位置(0,0),(0,1),
(1,0)に配置される磁束計の出力信号の平均値,配
列位置(7,6),(6,7),(7,7)に配置され
る磁束計の出力信号の平均値,配列位置(0,0),
(0,1),(1,0),(7,6),(6,7),
(7,7)に配置される磁束計の出力信号の平均値の何
れかを使用できる。
【0023】第1の実施例によれば,「妨害磁場のz方
向の成分をキャンセルして磁場の検出ができる」という
効果が得られる。
【0024】(第2の実施例)図2は,本発明の第2の
実施例の生体磁場計測装置の構成を示す図である。第2
の実施例は,第1の実施例の構成に妨害磁場のキャンセ
ルを行なうかどうかの判断を行なう判断処理15を加え
た構成である。判断処理15は,信号処理装置5で実行
される。判断処理15は,(数2)が成立するか否かの
処理である。
【0025】
【数2】 Bzref≧Bzthr …(数2) (数2)に於いて,Bzthrは予め設定される磁場強度閾
値を示し,通常,Bzthrは数pTから数十pTの範囲の
値に設定する。磁場の検出対象(成人の心臓,小児の心
臓,胎児の心臓等)により,磁場強度閾値の設定を変更
する。参照信号(Bzref)≧磁場強度閾値(Bzthr)で
ある時,信号処理装置5で,第1の実施例と同様の処理
により,等磁場線図をディスプレイに表示画面6の如く
表示し,参照信号(Bzref)<磁場強度閾値(Bzthr
である時,制御装置4を動作させないで,各磁束計12
からの出力信号を信号処理装置5で演算処理((数1)
に於いて,Bzref=0とする。)して得られた等磁場線
図を,ディスプレイに表示画面7の如く表示する構成と
する。13’は正の磁場(沸き出し磁場)の空間分布,
14’は負の磁場(吸い込み磁場)の空間分布を示す。
【0026】なお,第2の実施例で第1の実施例と同様
に,複数の磁束計を,生体磁場の検出の障害となる妨害
磁場を検出する参照磁束計として使用しても良いことは
言うまでもない。
【0027】第2の実施例によれば,「妨害磁場のz方
向の成分をキャンセルして磁場の検出ができる」という
効果が得られる。
【0028】(第3の実施例)図3は,本発明の第3の
実施例の生体磁場計測装置の構成を示す図である。第3
の実施例では,第1の実施例の構成に,各(x,y)の
位置で検出された生体磁場の法線成分Bz(x,y)か
ら,x及びyの2方向の磁場成分(接線成分)〈B
x(x,y)〉,〈By(x,y)〉をそれぞれ(数
3),(数4)により推定し,磁場の絶対値を(数5)
により求める演算処理8を行ない,等磁場線図により磁
場の空間分布をディスプレイに表示する構成を加えてい
る(特願平9−60488号参照)。演算処理8は,信
号処理装置5の演算処理装置で実行され,磁場の空間分
布はディスプレイに表示画面9の如く表示される。
【0029】
【数3】 〈Bx(x,y)〉=−∂〈Bz(x,y)〉/∂x …(数3)
【0030】
【数4】 〈By(x,y)〉=−∂〈Bz(x,y)〉/∂y …(数4)
【0031】
【数5】 T(x,y)=√{〈Bx(x,y)〉2+〈By(x,y)〉2} …(数5) 第3の実施例で,妨害磁場のz方向の成分のキャンセル
を第1の実施例に従い実行する場合には,妨害磁場によ
る影響が少なくなり,アンプ等の回路の出力が飽和する
ことなく,安定して磁場の空間分布が得られる。第3の
実施例の構成の特徴は,複数の磁束計S(i,j)の何
れを参照磁束計として選んでも,常にほぼ同じ結果を表
わす表示画面9が得られる点にある。
【0032】(数3),(数4)の演算は,具体的にい
えば,(数6),(数7)により実行でき,〈B
z(x,y)〉と〈Bz(x+Δx,y)〉とに共通して
含まれる妨害磁場のz方向の成分は相殺され,及び,
〈Bz(x,y)〉と〈Bz(x,y+Δy)〉とに共通
して含まれる妨害磁場のz方向の成分は相殺される。従
って,2次元配列された複数の磁束計の配列の中心部の
磁束計を参照磁束計として選ぶことができ,より心臓の
中心部に近い位置での磁場を検出する場合でも妨害磁場
のz方向の成分をコイル3によりキャンセルして磁場の
検出ができ,磁場の空間分布をディスプレイに表示画面
9の如く表示できる。
【0033】Δxは磁束計が配列されるx方向の間隔で
あり,Δyは磁束計が配列されるy方向の間隔であり,
Δx=Δyである場合には,Δx=Δy=1としても良
い。この時,(数3),(数4)は隣接する磁束計の出
力の差となる。
【0034】
【数6】 〈Bx(x,y)〉=−{〈Bz(x,y)〉−〈Bz(x+Δx,y)〉} /Δx …(数6)
【0035】
【数7】 〈By(x,y)〉=−{〈Bz(x,y)〉−〈Bz(x,y+Δy)〉} /Δy …(数7) また,第3の実施例では,妨害磁場のz方向の成分は,
アンプ等の回路の出力が飽和しない場合には,妨害磁場
のz方向の成分をキャンセルするコイル3を使用するこ
となく,より正確な磁場の空間分布を得ることもでき
る。この場合,(数3),(数4),(数5)は,(数
8),(数9),(数10)に従い演算処理される。
【0036】
【数8】 Bx(x,y)=−∂Bz(x,y)/∂x =−{Bz(x,y)−Bz(x+Δx,y)}/Δx …(数8)
【0037】
【数9】 By(x,y)=−∂Bz(x,y)/∂y =−{Bz(x,y)−Bz(x,y+Δy)}/Δy …(数9)
【0038】
【数10】 T(x,y)=√{(Bx(x,y))2+By(x,y))2} …(数10) 即ち,各磁束計の出力信号(Bz(i,j))から,接
線成分Bx(x,y),By(x,y)をそれぞれ(数
8),(数9)により推定し,磁場の絶対値を(数1
0)により求める演算処理を行ない,この結果,隣接す
る磁束計の出力信号(Bz(i,j))に共通して含ま
れる妨害磁場のz方向の成分をキャンセルする操作を行
ない,T(x,y)を求め等磁場線図により磁場の空間
分布をディスプレイに表示する。なお,(数8),(数
9)に於いて,Δx=Δyである場合には,Δx=Δy
=1としても良く,この時,(数8),(数9)は隣接
する磁束計の出力の差となる。
【0039】なお,上記の(数3)〜(数10)は演算
処理8で実行される。また,(数3),(数4),(数
6),(数7),(数8),(数9)は微分を行なう専
用の電子回路を用いて行なっても良い。
【0040】なお,第3の実施例でも第1,第2の実施
例と同様に,複数の磁束計を,生体磁場の検出の障害と
なる妨害磁場を検出する参照磁束計として使用しても良
いことは言うまでもない。
【0041】第3の実施例によれば,「妨害磁場のz方
向の成分をキャンセルして磁場の検出ができる」という
効果が得られる。
【0042】(第4の実施例)図4は,本発明の各実施
例に於ける磁束計の2次元配列の例を示す図である。磁
場のz方向の成分(Bz)を検出する64個の磁束計S
(i,j)((i,j)=(0,0)〜(7,7))
が,正方形の形状を持つ複数の小格子の4箇所の各角点
に配置されている。なお,小格子の形状は矩形としても
良く,三角形の形状を持つ複数の小格子の各頂点に磁束
計を配置しても良く,勿論,磁束計の個数は64に限定
されるものではない。
【0043】第4の実施例によれば,「複数の磁束計を
近接させて配列できる」という効果が得られる。
【0044】(第5の実施例)図5は,本発明の各実施
例に於ける磁束計S(i,j)の構造を示す図である。
磁束計S(i,j)は,検出コイル19,補償コイル1
8,及びSQUID17から構成されている。検出コイ
ル19はz方向に垂直な面,(x,y)面にほぼ平行に
配置し,一本の超伝導線を検出コイル19と反対方向に
ボビンに巻き付けて補償コイル18とし,一様な磁場を
キャンセルする1次微分コイルの構成として,磁場のz
方向の成分(Bz)を検出する構成とする。1次微分コ
イルの構成の他に,2次微分コイル等の構成も使用でき
ることは言うまでもない。1次微分コイルの構成を使用
する場合には,検出コイルと補償コイルとに入力する妨
害磁場の空間分布内の位置に依存しない一様な(一定の
値の磁場)がキャンセルされるため,第1の実施例(図
1),第2の実施例(図2),第3の実施例(図3)で
説明した妨害磁場のキャンセル方法を用いても磁場の空
間分布が1次以上の高次の磁場成分をキャンセルできな
い。一方,2次微分コイルの構成を用いる場合,妨害磁
場の空間分布内の位置の1次関数で表わされる磁場成分
までがキャンセルできるため,第1の実施例(図1),
第2の実施例(図2),第3の実施例(図3)で説明し
た妨害磁場のキャンセル方法を用いれば,妨害磁場の1
次の磁場成分までがキャンセルできる。
【0045】第5の実施例によれば,「妨害磁場の0
次,及び1次の磁場成分までがキャンセルできる」とい
う効果が得られる。
【0046】(第6の実施例)図6は,本発明の各実施
例に於ける検査対象(被験者)1の胸部上での磁束計S
(i,j)の配置の例を示す図である。64個の隣接す
る磁束計間の距離は25mmである。
【0047】第6の実施例によれば,「64個の磁束計
S(i,j)により,面積約17.5cm×17.5c
mの範囲で,生体磁場を検出できる」という効果が得ら
れる。
【0048】(第7の実施例)図7は,磁束計S(i,
j)を用い妨害磁場のない状態で,かつ妨害磁場のキャ
ンセルを実行しない状態で,正常な検査対象(被験者)
の心臓からの磁場を検出した結果を磁場波形M(i,
j)により示す図である。図6に示す如く,磁束計S
(6,2)を剣状突起に合わせて磁場の検出を実行し
た。図7は,64個の各磁束計S(i,j)により検出
された磁場波形M(i,j)を示し,各磁場波形の横軸
は700msの磁場計測時間の時間軸,縦軸は磁場強度
(1div.=30pT)を示す。
【0049】正常な検査対象(被験者)の場合,磁場波
形M(7,0)とM(0,7)とを結ぶ直線上に強い磁
場信号が出現する。即ち,人体の右胸下部と左胸上部と
を結ぶ直線上に強い磁場信号が出現する。一方,磁束計
S(0,0),S(7,7)の近傍にある磁束計で検出
される磁場波形M(0,0),M(7,7)の強度は小
さいことが分かる。以上のことから,本発明の各実施例
に於いて,参照磁束計11として,心臓から発する磁場
強度が小さい位置(右胸上部又は左胸下部)に対応して
配置さている磁束計を使用することが望ましい。例え
ば,第1の実施例(図1),第2の実施例(図2),第
3の実施例(図3),図6に示す例では,S(0,
0),S(0,0)の近傍,S(7,7),S(7,
7)の近傍の位置の何れかの磁束計を使用することが望
ましい。但し,第3の実施例(図3)の構成では,前述
の如く複数の磁束計S(i,j)の何れを参照磁束計と
して選んでも良い。
【0050】第7の実施例によれば,「人体の心臓から
の生体磁場を検出する場合には,心臓の右胸上部又は左
胸下部の近傍に配置される磁束計を参照磁束計として,
妨害磁場の影響の除去された正確な磁場が検出できる」
という効果が得られる。
【0051】(第8の実施例)図8は,本発明の各実施
例に於ける,妨害磁場をキャンセルする磁場を発生させ
るコイル3の構成例を示す図である。
【0052】図8(a)に示す構成では,コイル3を1
ターンのコイル20zで構成し,妨害磁場のz方向の成
分をキャンセルする。コイル20zには,電流発生装置
21−zから妨害磁場のz方向の成分をキャンセルする
電流が送電される。コイル20zの面は,妨害磁場をキ
ャンセルする効果を上昇させるため,図5に示す検出コ
イル19と同じ面内に配置するか,又は,検出コイル1
9と補償コイル18との間に各コイル18,19にほぼ
平行に配置することが望ましい。
【0053】図8(b)に示す構成では,コイル3をソ
レノイドコイル20z’で構成し,妨害磁場のz方向の
成分をキャンセルする。コイル20z’には,電流発生
装置21−zから妨害磁場のz方向の成分をキャンセル
する電流が送電される。ソレノイドコイル20z’を使
用する場合は,図5に示す検出コイル19,補償コイル
18の何れか一方のみを,又は両方を,ソレノイドコイ
ル20z’で囲まれる空間の中心位置に配置することが
望ましい。
【0054】図8(c)に示す構成では,コイル3をz
方向で対向するヘルムホルツコイル20z−1,20z
−2で構成し,妨害磁場のz方向の成分をキャンセルす
る。コイル3は,ヘルムホルツコイル20z−1と20
z−2に同じ方向に同じ電流が流れる如くコイルを形成
したコイルである。ヘルムホルツコイル20z−1,2
0z−2には,電流発生装置21−zから妨害磁場のz
方向の成分をキャンセルする電流が送電される。ヘルム
ホルツコイルを使用する場合にも,図5に示す検出コイ
ル19,補償コイル18の何れか一方のみを,又は両方
を,ソレノイドコイル20z−1,20z−2で囲まれ
る空間の中心位置に配置することが望ましい。
【0055】図8(d)に示す構成では,各方向で対向
するヘルムホルツコイル201x,201y,201z
をx,y,zの3方向に配置し,ヘルムホルツコイル2
01x,201y,201zの内部空間に於いて,妨害
磁場のx,y,zの3方向の成分をキャンセルする構成
とする。ヘルムホルツコイル201xには,電流発生装
置21−xから妨害磁場の妨害磁場のx方向の成分をキ
ャンセルする電流が送電され,ヘルムホルツコイル20
1yには,電流発生装置21−yから妨害磁場の妨害磁
場のy方向の成分をキャンセルする電流が送電され,ヘ
ルムホルツコイル201zには,電流発生装置21−z
から妨害磁場の妨害磁場のz方向の成分をキャンセルす
る電流が送電される。3方向に配置されるヘルムホルツ
コイル201x,201y,201zにより妨害磁場の
3方向の成分をキャンセルできるため,本発明の各実施
例に於いて,3方向の磁場が検出可能な検出コイルをも
つ磁場ベクトル計測用のSQUID磁束計を使用でき
る。
【0056】第8の実施例によれば,「妨害磁場の3方
向の成分をキャンセルできる」という効果が得られる。
【0057】(第9の実施例)図9は,本発明の第9の
実施例の生体磁場計測装置の構成を示す図である。第9
の実施例では,第1の実施例(図1),第2の実施例
(図2),第3の実施例(図3)で説明した参照磁束計
11,生体磁場計測装置の振動を計測する振動計27,
生体磁場の検出を妨害する妨害磁場を検出するフラック
スゲート磁束計28,商用電源29の組み合わせによ
り,妨害磁場のキャンセルを行なうためにコイル3に流
す電流が調整される。
【0058】妨害磁場のキャンセルを行なうコイル3は
クライオスタット2の下部に配置し,妨害磁場と反対方
向の磁場を発生させて妨害磁場をキャンセルする構成と
する。コイル3は,図8に示すコイル3の構成の何れか
とする。
【0059】第9の実施例では,コイル3は,独立して
各々電流IC1,IC2,IC3,IC4が流されるコイル3−
1,3−2,3−3,3−4から構成されている。コイ
ル3−1には,検出された商用電源29の周波数の変動
に基づく磁場の変動をキャンセルする振幅及び位相をも
つ電流(IC1)が流される。コイル3−2には,振動計
27の出力により検出された振動に基づく磁場の変動を
キャンセルする振幅及び位相をもつ電流(IC2)が流さ
れる。コイル3−3には,フラックスゲート磁束計28
により検出された磁場の変動をキャンセルする振幅及び
位相をもつ電流(IC3)が流される。コイル3−4に
は,商用電源29の周波数の変動に基づく磁場の変動,
振動計27の出力により検出された振動に基づく磁場の
変動,フラックスゲート磁束計28により検出された磁
場の変動がほぼキャンセルされた時の,参照磁束計(1
つ以上)の出力を用いて,妨害磁場をキャンセルする振
幅及び位相をもつ電流(IC4)が流される。
【0060】フラクッスゲート磁束計28,商用電源2
9,振動計27,参照磁束計の出力電圧(又は,複数の
参照磁束計の出力の平均出力電圧)を,A1(t),A2
(t),A3(t),A4(t)とする。先ず,A
1(t)を与える時の参照磁束計からの出力電圧A1
(t)とA1(t)とを比較してA1’(t)をほぼゼロ
とするように,コイル3−1に流す電流IC1の条件(振
幅,位相)を,A1(t)に基づいて制御し,コイル3
−1に流す。次いで,A2(t)を与える時の参照磁束
計からの出力電圧A2’(t)とA2(t)とを比較して
2’(t)をほぼゼロとするように,コイル3−2に
流す電流IC2の条件(振幅,位相)を,A2(t)に基
づいて制御し,コイル3−2に流す。次いで,A
3(t)を与える時の参照磁束計からの出力電圧A3
(t)とA3(t)とを比較してA3’(t)をほぼゼロ
とするように,コイル3−3に流す電流IC3の条件(振
幅,位相)を,A3(t)に基づいて制御し,コイル3
−3に流す。最後に,A4(t)をほぼゼロとするよう
に,コイル3−4に流す電流IC4の条件(振幅,位相)
を制御し,コイル3−4に流す。
【0061】即ち,第9の実施例では,検査対象以外か
ら発生する時間変動する妨害磁場の周波数帯域に於け
る,参照磁束計の出力を最小とするように,妨害磁場の
キャンセルを行なうコイルに流す電流の振幅及び位相
を,妨害磁場の発生源(例えば,商用電源周波数の変
動,建物の振動,突発的な磁場の大きな変動)毎に対応
して,制御する構成とする。
【0062】第9の実施例では,検査対象(被験者)が
横になるベッド23の上方に,クライオスタット2がガ
ントリー22によって保持されている。クライオスタッ
ト2の内部に配置されている複数のSQUID磁束計
は,FLL回路(Flux Locked Loop)
等を有する駆動回路24によって磁束計として動作し,
駆動回路からの出力をフィルタ回路25により,例え
ば,0.1Hz〜100Hzの帯域制限等を施した後
に,生体磁場信号がコンピューター26にディジタル値
として取り込まれる。第1,第2,第3の実施例と同様
に,1つ以上の参照磁束計からの出力が参照信号として
制御装置33に伝達され,参照信号から求めた妨害磁場
のキャンセルを行なうためにコイル3(3−1,3−
2,3−3,3−4)に流す電流が調整される。
【0063】フラックスゲート磁束計28は,例えば,
ホール素子を用いた磁束計等を使用し,SQUID磁束
計で検出可能な磁場の限界値を越える大きな磁場を検出
する。このような限界値を越え,高い周波数で時間変化
する大きな磁場の発生源は,例えば,装置が配置される
建物の近くの道路を高速で走行する自動車,線路を高速
で走行する電車等であり,これらは,建物の振動の原因
となり,建物を構成する鉄等の磁性体の振動に伴い時間
変動する妨害磁場の発生の原因ともなっている。フラッ
クスゲート磁束計28は,動作回路30cによって磁束
計として動作し,動作回路30cの出力はフィルタ回路
31cによって帯域制限され,制御装置32cによりコ
イル3に流す電流が制御される。
【0064】同様に振動計27も動作回路30bによっ
て振動計として動作し,振動計の出力はフィルタ回路3
1bによって帯域制限され,制御装置32bにより,検
出された振動により生じる妨害磁気を消去するためにコ
イル3に流す電流が制御される。ここで,振動により生
じる妨害磁気は,例えば,装置が配置されている建物等
の振動の固有振動数である10Hz程度の基本周波数を
持っている。
【0065】更に,商用電源29のコンセントから電圧
検出装置30aによって100V程度の電圧を減圧し
て,フィルタ回路31aによって商用電源周波数のみを
検出し,制御装置32aによりコイル3に流す電流を制
御する。
【0066】上述の参照磁束計の出力,振動計27の出
力,フラックスゲート磁束計28の出力,商用電源29
の出力を用いて,参照磁束計の出力が常にほぼゼロ(最
小)となるように,各制御装置33,32a,32b,
32cはコンピュータ26からの制御信号34によって
制御され,以下のようにしてコイル3(3−1,3−
2,3−3,3−4)に電流が流される。先ず,定常的
に最も大きな妨害磁場の発生の原因となる商用電源29
の商用電源周波数を参照信号として,商用電源周波数に
対応する周波数帯域(例えば,商用電源周波数が50H
zの時,20Hz〜80Hz)内での参照磁束計の出力
が最小となるように,制御装置32aによりコイル3に
流す電流の振幅及び位相を制御する。次いで,定常的な
建物の振動により生じる妨害磁場の除去を行なうため
に,振動計27の出力を参照信号として,建物等の振動
の固有振動数に対応する周波数帯域(例えば,固有振動
数が10Hzの時,2Hz〜30Hz)内での参照磁束
計の出力が最小となるように,制御装置32bによりコ
イル3に流す電流の振幅及び位相を制御する。最後に,
フラックスゲート磁束計28で観測される,SQUID
磁束計で検出可能な磁場の限界値を越える大きい突発的
な磁場(例えば,上記限界値を10pTとする)を参照
信号として,参照磁束計の測定周波数帯域(例えば,
0.1Hz〜100Hz)での出力が最小となるよう
に,制御装置32cによりコイル3に流す電流の振幅及
び位相を制御する。各制御装置32a,32b,32c
は,制御装置33と同様にコンピュータ26(DSP:
Digital Signal Processor)
からの制御信号34によって高速制御され,参照磁束計
の出力が常にほぼゼロ(最小)となるように高速制御さ
れ,コイル3に電流が流される。このようにして,リア
ルタイムでの妨害磁場のキャンセルができる。
【0067】以上の説明した第9の実施例では,シール
ドルームを使用しない構成で説明を行なったが,シール
ドルーム内にベッド23,ガントリー22,クライオス
タット2が配置されている場合には,振動計27,フラ
ックスゲート磁束計28は,シールドルームの内部又は
外部の何れにも配置でき,商用電源29はシールドルー
ムの外部にあるコンセントを用いる。
【0068】また,ベッド23を構成する磁性材料が振
動し磁気雑音を発生する場合には,振動計27をベッド
23上に配置する構成とする。同様に,ガントリー22
を構成する磁性材料が振動し磁気雑音を発生する場合に
は,振動計27をガントリー22上に配置する構成とす
る。より精密な妨害磁場のキャンセルが必要な場合は,
参照磁束計(3方向の磁場が検出可能な検出コイルをも
つSQUID磁束計)及びフラックスゲート磁束計28
によりx,y,zの3方向の妨害磁場の検出を行ない,
振動計27によりx,y,zの3方向の振動の大きさを
検出し,上記で説明したように,フラクッスゲート磁束
計28,商用電源29,振動計27の何れかの電圧出力
A(t)と参照磁束計からの出力電圧A’(t)とを比
較して,{A(t)−A’(t)}をキャンセルするよ
うに,コイル3−1,3−2,3−3,3−4の何れか
のコイルに流す電流IC1,IC2,IC3,IC4の条件(振
幅,位相)を,A(t)に基づいて制御する。
【0069】第9の実施例によれば,「リアルタイムで
の妨害磁場のキャンセルができる」という効果が得られ
る。
【0070】(第10の実施例)図10は,本発明の第
10の実施例の生体磁場計測装置の構成を示す図であ
る。第10の実施例では,第9の実施例に於いて,コイ
ル3−1,3−2,3−3,3−4に各々独立して流す
電流IC1,IC2,IC3,IC4を合成して,コイル3に流
す構成とする。即ち,第10の実施例では,コイル3に
は,商用電源29の周波数の変動に基づく磁場の変動を
キャンセルする振幅及び位相をもつ電流(IC1),振動
計27の出力により検出された振動に基づく磁場の変動
をキャンセルする振幅及び位相をもつ電流(IC2),フ
ラックスゲート磁束計28により検出された磁場の変動
をキャンセルする振幅及び位相をもつ電流(IC3),商
用電源29の周波数の変動に基づく磁場の変動,振動計
27の出力により検出された振動に基づく磁場の変動,
フラックスゲート磁束計28により検出された磁場の変
動がほぼキャンセルされた時の,参照磁束計(1つ以
上)の出力をキャンセルする振幅及び位相をもつ電流
(IC4),の各電流IC1,IC2,IC3,IC4の合成電流
C=IC1+IC2+IC3+IC4が流される。
【0071】上述の,商用電源29の出力A1(t),
振動計27の出力A2(t),フラックスゲート磁束計
28の出力A3(t),参照磁束計の出力A4(t)を用
いて,参照磁束計の出力がほぼ常にゼロ(最小)となる
ように,各制御装置33,32a,32b,32cは,
制御装置33と同様にコンピュータ26(DSP)から
の制御信号34によって制御され,各制御装置の出力は
合成回路21により1つの電流信号(参照磁束計の出力
をキャンセルする振幅及び位相をもつ電流(IC))に
合成され,コイル3に電流が流される。このようにし
て,リアルタイムでの妨害磁場のキャンセルができる。
【0072】第10の実施例では,コイル3をクライオ
スタットの周りに配置したが,ガントリー22の内部又
は表面に,ベッド23の内部又は表面に配置しても良
く,コイル3のコイル形状は,1ターンコイル,ソレノ
イドコイル,ヘルムホルツコイルの何れを使用しても構
わない。
【0073】更に,第9,第10の実施例を,生体磁場
を検出する磁束計から離れた位置に主に妨害磁場だけを
検出する磁束計を配置して,妨害磁場だけを検出する従
来技術に適用することもできる。
【0074】第10の実施例によれば,「リアルタイム
での妨害磁場のキャンセルができる」という効果が得ら
れる。
【0075】(第11の実施例)図11は,本発明の第
11の実施例の生体磁場計測装置の構成を示す図であ
る。第11の実施例では,第10の実施例に於いて,妨
害磁場をキャンセルするコイル3の代わりに,ベッド2
3,ガントリー22,クライオスタット2を囲むよう
に,ヘルムホルツコイル35x,35y,35zを配置
して,ヘルムホルツコイルの内部空間に於いて妨害磁場
をキャンセルする構成とする。
【0076】ヘルムホルツコイル35xは妨害磁場のx
方向の成分を,ヘルムホルツコイル35yは妨害磁場の
y方向の成分を,ヘルムホルツコイル35zは妨害磁場
のz方向の成分を,それぞれキャンセルするように構成
されている。
【0077】参照磁束計と,振動計27,フラックスゲ
ート磁束計28,商用電源29等の出力を組み合わせ
て,精度良く妨害磁場をキャンセルする方法は,第9,
第10の実施例で説明した方法と同様にして行ない,ヘ
ルムホルツコイル35x,35y,35zに流す電流の
振幅及び位相を制御して妨害磁場をキャンセルする。合
成及び切替え回路21’によって,ヘルムホルツコイル
35x,35y,35zの各々に独立して電流が流され
る。更に,合成及び切替え回路21’によって,参照磁
束計,商用電源29,振動計27,フラックスゲート磁
束計28の何れか1つ以上の出力の組合せに基づいて,
ヘルムホルツコイル35x,35y,35zの1つ以上
のコイルに独立して流す電流を合成し,切替える制御を
行なう。
【0078】図11に示す例では,振動計27,フラッ
クスゲート磁束計28を,ヘルムホルツコイル35x,
35y,35zにより構成される空間の内部に配置して
いるが,上記空間の外部に配置しても良い。以上の構成
では,シールドルームを使用しない構成となる。
【0079】更に,妨害磁場が非常に大きい環境下で
は,妨害磁場,妨害電磁波を遮蔽するシールドルーム内
にクライオスタット2,ベッド23,ガントリー22を
配置して,シールドルームの外部又は内部にヘルムホル
ツコイル35x,35y,35zを配置して上述の妨害
磁場をキャンセルする方法を用いれば,シールドルーム
で遮蔽できなかった妨害磁場を精度良くキャンセルでき
る。
【0080】第11の実施例によれば,「高価な磁気シ
ールドルームを使用しない構成が可能となり装置の設置
が低コストでできる」という効果が得られる。
【0081】(第12の実施例)図12は,本発明の第
12の実施例の生体磁場計測装置の構成を示す図であ
る。第12の実施例では,第11の実施例に於いて,妨
害磁場キャンセル用コイルをヘルムホルツコイル35z
のみの構成として,生体磁場計測装置のシステム規模を
小さくする構成例である。第12の実施例では,ヘルム
ホルツコイル35zが作るキャンセル磁場の方向(z方
向)と同一方向のz方向の生体磁場を,例えば,図4に
示したz方向を検出するSQUID磁束計を使用して計
測を行なう。
【0082】参照磁束計,商用電源29,振動計27,
フラックスゲート磁束計28等の出力の組合せにより,
精度良く妨害磁場をキャンセルする方法は,第9から第
11の実施例で説明した方法と同様にして行ない,ヘル
ムホルツコイル35zの電流の振幅及び位相を制御して
妨害磁場をキャンセルする。合成及び切替え回路21’
の使用方法は第11の実施例に説明した方法と同様にし
て行ない,参照磁束計,商用電源29,振動計27,フ
ラックスゲート磁束計28等の出力電圧の少なくとも1
つ以上の出力を組合せて,ヘルムホルツコイル35zに
流す電流を制御する構成とする。更に,クライオスタッ
ト2の上下に配置される2つのヘルムホルツコイル35
zが,コイルのインダクタンス等が同一でなくバランス
が悪い時等には,上下の2つのヘルムホルツコイルに流
す電流を合成及び切替え回路21’によって独立に調整
できる。以上の2つのヘルムホルツコイルの使用によ
り,キャンセル磁場のz方向の0次又は1次の空間分布
を生成できる。更に,高次の磁場の空間分布を生成する
場合には,4つ以上のヘルムホルツコイルを使用して,
高次の妨害磁場の空間分布をキャンセルできる。
【0083】第12の実施例によれば,「高価な磁気シ
ールドルームを使用しない構成が可能となり装置の設置
が低コストでできる」という効果が得られる。
【0084】(第13の実施例)図13は,本発明の第
13の実施例であり,第10の実施例(図10)と第1
1の実施例(図11)とを組み合わせた生体磁場計測装
置の構成を示す図である。第13の実施例では,妨害磁
場をキャンセルするコイル3と,ヘルムホルツコイル3
5x,35y,35zとを組み合わせて使用する。
【0085】参照磁束計で検出される磁場がほぼゼロ
(最小)になるように,第9の実施例,第10の実施例
で説明した,参照磁束計,振動計27,フラックスゲー
ト磁束計28,商用電源29の構成により,妨害磁場を
キャンセルする電流を制御し,合成及び切替え回路2
1”によって,参照磁束計,商用電源29,振動計2
7,フラックスゲート磁束計28の何れか1つ以上の出
力の組合せに基づいて,ヘルムホルツコイル35x,3
5y,35zの1つ以上のコイルに独立して流す電流を
合成し,切替える制御を行なう。
【0086】電流調整装置36により,コイル3に流す
電流とヘルムホルツコイル35x,35y,35zに流
す電流を調整する。例えば,フラックスゲート磁束計2
8からの出力に基づいてヘルムホルツコイル35x,3
5y,35zに流す電流を調整し,商用電源29の出
力,振動計27の出力に基づいてコイル3に流す電流を
調整する。このような調整により,生体磁場を検出する
複数の磁束計が配置される近傍で局所的に妨害磁場をキ
ャンセルする構成とする。
【0087】以上説明した如く,コイル3,及びヘルム
ホルツコイル35x,35y,35zに選択的に電流を
流す構成により,複数の磁束計を妨害磁場が存在する環
境中でも安定に動作させることができる。
【0088】第13の実施例によれば,「大きな変動す
る妨害磁場が存在する環境中でも生体磁場装置を安定し
て動作させることができる」という効果が得られる。
【0089】(第14の実施例)図14は,本発明の第
14の実施例であり,本発明の各実施例に適用可能な電
気回路であり,各磁束計の出力から参照磁束計の出力を
差し引く電気回路の構成を示す図である。クライオスタ
ット2の内部の下部には,検出コイル(37−1,37
−2,…,37−N),SQUID(44−1,44−
2,…,44−N),フィードバックコイル(45−
1,45−2,…,45−N)が配置されている。FL
L回路では,SQUIDの出力は差動アンプ(39−
1,39−2,…,39−N)で増幅され,積分器(4
0−1,40−2,…40−N)を通った後,SQUI
Dを線形動作させるため,フィードバックコイル(38
−1,38−2,…,38−N)を通してフィードバッ
クコイル(45−1,45−2,…,45−N)に電流
を流す,フィードバック回路を構成している。以上の構
成の説明は通常のFLL回路の説明である。
【0090】第14の実施例では,検出コイル37−N
で得られる磁場の出力電圧を参照信号とし,各検出コイ
ルで得られる磁場の出力電圧から参照信号を電気的に差
し引く構成とする。各磁束計の感度のばらつき等が生じ
た場合,感度のばらつき等を補正するために,制御装置
41により差し引く参照信号の大きさを各磁束計の出力
毎に微調整して差分回路(42−1,42−2,…,4
2−N−1)に入力し,各検出コイルで得られる磁場の
出力電圧の感度のばらつき等を補正した後に参照信号を
電気的に差し引いて,各磁束計の出力(43−1,43
−2,…,43−N−1)を取得できる。以上の構成に
より,第1の実施例(図1),第2の実施例(図2),
第3の実施例(図3)に於ける,各磁束計の出力から参
照磁束計の出力を差し引く信号処理を電気回路により構
成できる。
【0091】但し,妨害磁場の大きさが小さく信号取り
込み系のダイナミックレンジ内にある場合には,図14
に示す参照磁束計の出力を差し引く構成をソフトウェア
的に処理することもできる。更に,妨害磁場が,複数の
磁束計が配列される面内で空間分布を持つ場合には,複
数の磁束計の出力や,第9の実施例(図9)第10の実
施例(図10),第11の実施例(図11),第12の
実施例(図12),第13の実施例(図13)に於いて
説明した,振動計27,フラックスゲート磁束計28,
商用電源29等の出力を参照信号とし,上述の制御装置
41や差分回路(42−1,42−2,…,42−N−
1)の代わりに,DSP(Digital Signa
l Processor)を用いて,各磁束計の配置位
置での妨害磁場の各参照信号の空間分布を線形補間処理
等により,リアルタイム処理して,各磁束計毎に独立し
て妨害磁場をキャンセルできる。
【0092】第14の実施例によれば,「各磁束計の配
置位置での妨害磁場をリアルタイムで各磁束計毎に独立
してキャンセルできる」という効果が得られる。
【0093】(第15の実施例)図15は,本発明の第
15の実施例であり,本発明の各実施例に適用可能な電
気回路であり,各磁束計の出力から参照磁束計の出力を
差し引く他の電気回路の構成を示す図である。図15
は,図14に示す参照磁束計の検出コイル37−Nのフ
ィードバックコイル46を,全ての磁束計に対する妨害
磁場をキャンセルするコイルとして使用する例を示す。
即ち,参照磁束計を動作させるFLL(Flux Lo
cked Loop)回路のフィードバックコイル46
は,複数の磁束計と磁束的にカップリング可能な,コイ
ル3として作用する。フィードバックコイル46は,検
出コイル(37−1,37−2,…,37−N)の面と
ほぼ同一の面内,又はほぼ平行な面に配置されている。
【0094】第15の実施例の構成では,検出コイル3
7−Nに入力する磁場がほぼゼロ(最小)となるように
フィードバックコイル46に電流を流すため,フィード
バックコイル46で囲まれる空間内の磁場分布が殆どな
く,各検出コイルの大きさが全て同じ場合,全ての検出
コイル(37−1,37−2,…,37−N)に,フィ
ードバックコイル46に電流を流すことにより生じる,
同じ大きさの磁場が入力するので,全く無調整で妨害磁
場をキャンセルできる。
【0095】第15の実施例によれば,「妨害磁場を無
調整でキャンセルできる」という効果が得られる。
【0096】(第16の実施例)第16の実施例では,
一般の微弱な磁場を妨害磁場の存在下で検出する例を説
明する。以下,検査対象をアナログ腕時計として,9個
の磁束計を用いて,アナログ腕時計から発生する磁場を
妨害磁場の存在下で検出した例,及び,第1の実施例の
方法に従い妨害磁場をキャンセルしてアナログ腕時計か
ら発生する磁場を検出した例について説明する。
【0097】図16は,第16の実施例に於いて,シー
ルドルーム47の内部でガントりー22に保持されたク
ライオスタット2の内部の下部に配置される9個の磁束
計により,アナログ腕時計49から発生する磁場を検出
する構成を示す図であり,鉄製の台車48が妨害磁場の
発生源となっている。なお,図16では,磁場の計測系
は省略している。磁場のz方向の成分(Bz)を検出す
る9個の磁束計S(i,j)((i,j)=(0,0)
〜(2,2))が,3×3のマトリックス状に平面内に
配置され,各磁束計は,正方形の形状を持つ複数の小格
子の4箇所の各角点に配置されている。
【0098】図17は,第16の実施例に於いて,アナ
ログ腕時計49から発生する磁場を,妨害磁場の存在下
で9個の磁束計を用いて検出し,ディスプレイに表示し
た表示画面例を示す図である。図17の縦軸は磁場強度
を示し1div.=10pTであり,横軸は時間軸を示
し1div.=250msecである。図17に示す各
磁場波形B(i,j)は,9個の磁束計の配列の中心の
下方に置かれたアナログ腕時計49から発生する磁場
を,アナログ腕時計49の位置から約2.5m離れたシ
ールドルーム47の外部の床面に置かれた鉄製の台車4
8を,約0.5m/秒の速度でアナログ腕時計49の位
置に近付ける方向(x方向)に動かしながら検出して得
た例である。
【0099】磁場波形B(i,j)は,磁束計S(i,
j)により検出された磁場の時間変化を示す。各磁場波
形B(i,j)(i,j=0,1,2)は,鉄製の台車
48の動きに対応して時間と共に磁場強度がゆっくりと
減少する背景成分(妨害磁場:第1の磁場成分)と,ア
ナログ腕時計49の秒針の動きに対応して発生し非常に
短い時間で大きく磁場強度が変化する磁場成分(検出目
的とする磁場:第2の磁場成分)を含んでいることが分
かる。
【0100】図18は,図17と同様に鉄製の台車48
を動かしながら,本発明の第1の実施例に従い参照磁束
計の出力B(0,0)がほぼゼロ(最小)になるよう
に,コイル3に電流を流し妨害磁場をキャンセルしてア
ナログ腕時計49からの磁場を検出し,ディスプレイに
表示した磁場波形B(i,j)の表示画面例を示す。図
18の縦軸は磁場強度を示し1div.=10pTであ
り,横軸は時間軸を示し1div.=250msecで
ある。図18に示す如く,出力B(0,0)はほぼゼロ
(最小)となり,各磁束計による磁場波形B(i,j)
では,時間的にゆっくりと変化する図17に於ける第1
の磁場成分(妨害磁場)が消失していることが明確に分
かる。
【0101】即ち,磁気シールドルーム内で本発明の第
1の実施例を適用する場合には,低周波数で変化する妨
害磁場は,簡単な構成によりキャンセルできることが明
確である。磁場波形B(0,0)を除く磁場波形では,
磁場波形B(0,0)を妨害磁場をキャンセルする参照
信号としたために,図18に於ける第2の磁場成分(検
出目的とする磁場:アナログ腕時計49の秒針の動きに
対応して発生する磁場)の強度は小さくなっている。
【0102】図18に示す例では,妨害磁場のキャンセ
ルと同時に検出目的とする磁場の強度が小さくなってい
るが,第7の実施例で説明した如く,生体(人体)の右
胸上部又は左胸下部では心臓から発する磁場強度が小さ
いので,参照磁束計を生体の右胸上部又は左胸下部に対
応して配置される磁束計を使用し妨害磁場をキャンセル
しても,検出目的とする心臓から発する磁場の強度が,
図18に示す例の如く小さくなることはない。
【0103】第16の実施例によれば,「低周波数で変
化する妨害磁場を,簡単な構成によりキャンセルでき
る,特に人体の心臓からの磁場を正確に計測できる」と
いう効果が得られる。
【0104】(第17の実施例)第17の本実施例で
は,妨害磁場,妨害電磁波を遮蔽するシールドルーム内
にクライオスタット,ベッド,ガントリーを配置して,
本発明の第1,第2,第3の実施例を適用する構成とす
る。低周波数で変化する妨害磁場は,本発明の第1,第
2,第3の実施例により容易にキャンセルできるので,
従来の生体磁場計測装置で妨害磁場の遮蔽に必要であっ
た約2mm厚さの2枚のμメタルを,約1mm程度の厚
さの1枚のμメタルに薄くでき,低コストで妨害磁場の
遮蔽が可能となる。
【0105】第17の実施例によれば,「低コストで妨
害磁場の遮蔽が可能となる」という効果が得られる。
【0106】(第18の実施例)図19は,本発明の第
18の実施例に於ける生体磁場計測装置の検出コイル部
の構成を示す図である。第18の実施例では,図5に示
したSQUID磁束計の円周上に妨害磁場キャンセル用
コイル301を配置する構成を示す。
【0107】図19(a)に示すように,妨害磁場キャ
ンセル用コイル301を,検出コイル19が形成されて
いるSQUID磁束計S(i,j)の部材上に形成す
る。図19(b),図19(c)は,図19(a)に示
す妨害磁場キャンセル用コイル301と検出コイル19
とを同一面(xy面)へ投影した図である。図19
(b)の構成では,妨害磁場キャンセル用コイル301
は,検出コイル19の内側に形成される。図19(c)
の構成では,妨害磁場キャンセル用コイル301は検出
コイル19の外側に形成される。なお,図19(b),
図19(c)に示す構成に於いて,妨害磁場キャンセル
用コイル301は,検出コイル19と同一面,検出コイ
ル19の上部,検出コイル19の下部の何れかに配置さ
れる。
【0108】妨害磁場キャンセル用コイル301には,
第1の実施例(図1),第2の実施例(図2),第3の
実施例(図3)に示した参照磁束計11によって得られ
た磁束量と同じ磁束量を発生させる電流を流す構成とす
る。
【0109】第18の実施例では,複数の各SQUID
磁束計の検出コイルの各々の近傍に妨害磁場キャンセル
用コイルを配置し,複数のSQUID磁束計の内の単数
又は複数を参照SQUID磁束計とし,参照SQUID
磁束計の出力に基づいて,参照SQUID磁束計の出力
がほぼゼロになるような大きさの電流を,各コイル毎に
独立して流す制御を行なうする手段を有するので,以上
説明した構成を用いると,第1の実施例(図1),第2
の実施例(図2),第3の実施例(図3)に示した妨害
磁場をキャンセルするコイル3を使用することなく,各
SQUID磁束計S(i,j)毎に,各々独立して妨害
磁場をキャンセルできるため,精度良く各SQUID磁
束計S(i,j)に入力する妨害磁場をキャンセルでき
る。
【0110】第18の実施例によれば,「各SQUID
磁束計毎に,各々独立して妨害磁場を精度良くキャンセ
ルできる」という効果が得られる。
【0111】(第19の実施例)図20は,本発明の第
19の実施例に於ける妨害磁場をキャンセルするコイル
の構成を示す図である。第19の実施例では,第19の
実施例(図19)で示した各SQUID磁束計S(i,
j)に配置された妨害磁場キャンセル用コイル301を
直列に接続した構成とする妨害磁場キャンセル用コイル
302を,各SQUID磁束計,…,S(i,j),S
(i+1,j+1),S(i+2,j+2),…の周り
に配置する構成とする。妨害磁場キャンセル用コイル3
02は,検出コイル19の内側,又は外側に形成され,
検出コイル19の上部,検出コイル19の下部の何れか
に配置される。また,妨害磁場キャンセル用コイル30
2は,検出コイル19の外側に形成され,検出コイル1
9と同一面に配置される。SQUID磁束計S(i,
j)の何れか1つ,又は複数を参照磁束計304とし
て,参照磁束計304で妨害磁場を検出し,検出された
妨害磁場をFLL回路,及び電流調整器303で電圧に
変換した後に電流に変換し,この電流を妨害磁場キャン
セル用コイル302に流すことにより,各SQUID磁
束計に入力する妨害磁場をキャンセルする構成とする。
第19の実施例の構成は,第1から第3の各実施例,第
9から第13の各実施例に適用できる。
【0112】第19の実施例の生体磁場計測装置に於い
ては,複数のSQUID磁束計の内の単数又は複数を参
照SQUID磁束計とし,参照SQUID磁束計を除く
複数の各SQUID磁束計の検出コイルの近傍に配置さ
れ直列に接続されるコイルと,参照SQUID磁束計の
出力に基づいて,参照SQUID磁束計の出力がほぼゼ
ロになるような大きさの電流を,コイルに流す制御を行
なう手段とを有するが,参照SQUID磁束計を除く複
数のSQUID磁束計を複数の群に分けて,各群毎の複
数のSQUID磁束計の検出コイルの近傍に配置され直
列に接続されるコイルを配置して,妨害磁場をキャンセ
ルするコイルの構成として,各群毎にコイルを制御して
も良い。
【0113】第19の実施例によれば,「妨害磁場を簡
単な構成で精度良くキャンセルできる」という効果が得
られる。
【0114】(第20の実施例)図21は,本発明の第
20の実施例に於ける,高透磁率の部材を用いた磁気シ
ールドと,高導電率の部材を用いた高周波電磁シールド
と,ヘルムホルツコイルとの組合せを用いた妨害磁場キ
ャンセルの構成を説明する図である。第20の実施例で
は,高透磁率の部材を用いた磁気シールド305と,高
導電率の部材を用いた高周波電磁シールド306と,ヘ
ルムホルツコイル35’zとの組合せを用いて妨害磁場
のキャンセルを行なう。図21(a),図21(b),
図21(c),図21(d),図21(e)は,SQU
ID磁束計が内蔵されているクライオスタット2の軸方
向(z軸)を含む断面307により,妨害磁場キャンセ
ルの構成を説明する模式図である。図21(a),図2
1(b),図21(c),図21(d),図21(e)
に示す模式図では,z軸を囲む磁気シールド及び高周波
電磁シールドとコイルによりz方向の妨害磁場をキャン
セルする構成を示すが,x軸を囲む磁気シールド及び高
周波電磁シールドとコイルによりx方向の妨害磁場のキ
ャンセル,y軸を囲む磁気シールド及び高周波電磁シー
ルドとコイルによりy方向の妨害磁場のキャンセルが,
z方向の妨害磁場をキャンセルする構成と同じ構成によ
り可能となる。
【0115】図21(a)に示す構成では,第12の実
施例(図12)の構成と同様に,ヘルムホルツコイル3
5’zを用いる。図21(b)に示す構成では,最も内
側に高周波電磁シールド306を配置し,最も外側に磁
気シールド305を配置し,高周波電磁シールド306
と磁気シールド305との間にヘルムホルツコイル3
5’zを配置する。図21(c)に示す構成では,最も
内側に高周波電磁シールド306を配置し,最も外側に
ヘルムホルツコイル35’zを配置し,高周波電磁シー
ルド306とヘルムホルツコイル35’zとの間に磁気
シールド305を配置する。図21(d)に示す構成で
は,最も内側にヘルムホルツコイル35’zを配置し,
最も外側に磁気シールド305を配置し,磁気シールド
305とヘルムホルツコイル35’zとの間に高周波電
磁シールド306を配置する。
【0116】図21(d)に示すヘルムホルツコイル3
5’zに流す電流によリ誘発され,磁気シールド30
5,又は高周波電磁シールド306に流れる誘導電流が
作る磁場が,妨害磁場となる場合には,図21(e)に
示す構成のように,ヘルムホルツコイル35’zと3
5”zとの2セットのコイルを近接して配置する。図2
1(e)に示すように,電流I1をヘルムホルツコイル
35’zに流し,電流I1が流れる方向と反対方向に電
流I2をヘルムホルツコイル35”zに流す構成とす
る。電流I1と電流I2から発生する磁場が,高周波電
磁シールド306,又は磁気シールド305の位置でほ
ぼゼロ(最小)となるように,電流I1と電流I2とを
反対方向に流すことにより,電流I1と電流I2による
磁気雑音は発生しない。電流I1と電流I2との比を一
定に保ちながら,クライオスタット2の内部のSQUI
D磁束計に入力する妨害磁場がほぼゼロ(最小)になる
ように電流I1,I2の調節を行なう。以上の構成によ
って,妨害磁場の高精度のキャンセルが可能となる。
【0117】第20の実施例の生体磁場計測装置では,
生体から発生する生体磁場の一方向(z方向)の磁場成
分を検出する2次元に配列される複数のSQUID磁束
計と,SQUID磁束計を低温に保持するクライオスッ
タットと,クライオスッタットをはさみ対向して配置さ
れる高周波電磁シールドと,高周波電磁シールドの外部
に配置される磁気シールドと,クライオスッタットと高
周波電磁シールドとの間に配置される第1のコイル(ヘ
ルムホルツコイル),及び第2のコイル(ヘルムホルツ
コイル)を具備し,第1のコイルに流す第1の電流の方
向と,第2のコイルに流す第2の電流の方向とを異なら
せ,第1の電流と第2の電流が発生する磁場が,高周波
電磁シールド,又は磁気シールドの位置でほぼゼロとな
るように制御する手段を有し,第1のコイルに流す第1
の電流,及び第2のコイルに流す第2の電流を制御し
て,高周波電磁シールド,又は磁気シールドに生じる渦
電流をキャンセルして,且つ,z方向に於ける妨害磁場
をキャンセルすることに特徴がある。z方向に直交する
x方向,及びy方向に於いて,z方向に於ける構成と同
様にして,高周波電磁シールド,磁気シールド,ヘルム
ホルツコイルを配置する構成としても良い。
【0118】第20の実施例によれば,「高価な磁気シ
ールドルームを使用しないで,妨害磁場の高精度のキャ
ンセルができ,装置の設置が低コストでできる」という
効果が得られる。
【0119】以上説明した如く,本発明の生体磁場計測
装置では,生体の胸部から発生する生体磁場の胸部の面
とほぼ垂直な方向の磁場成分(法線成分)を検出する2
次元に配列される複数の磁束計と,磁束計を低温に保持
するクライオスタットと,生体磁場の分布を表示するデ
ィスプレイと,クライオスタットの周囲を取り囲み,磁
束計の検出コイルが配置される面とほぼ同一の平面,又
は磁束計の検出コイルが配置される面とほぼ平行な面に
配置されるコイルを有し,複数の磁束計の内の単数又は
複数を参照磁束計とし,参照磁束計の出力に基づいて,
上記コイルに流す電流の大きさを,参照磁束計の出力が
ほぼゼロ(最小)になるように制御して,生体の心臓か
ら発する磁場の法線成分を検出する。参照磁束計は,右
胸上部,又は左胸下部に対応する位置に配列された磁束
計とする。ディスプレイに,検出された磁場の法線成分
の時間変化を表わす磁場波形を表示することにより,生
体磁場の検出の妨害となる妨害磁場の大きさを確認でき
る。また,参照磁束計の出力を各磁束計の出力から差し
引き,ディスプレイに,妨害磁場が除去された心磁図を
表示できる。更に,隣接する磁束計の出力の差を求める
ことにより,検出された磁場の法線成分から磁場の接線
成分を推定し,得られた磁場の接線成分の空間分布をデ
ィスプレイに表示できる。
【0120】以上の説明では,生体磁場の検出を主な例
にとり本発明を説明したが,本発明は生体磁場の検出に
限定されるのではなく,第14の実施例で説明した如
く,妨害磁場の存在下で微弱な一般の磁場を検出する磁
場計測装置に適用できることは言うまでもない。
【0121】また,以上の説明した各実施例に於いて,
計測される信号が予め設定される閾値を上回る場合に
は,妨害磁場がキャンセルできなかったと見做して,予
め設定される閾値を上回る信号が計測される時間内での
計測信号を削除する構成とするする。
【0122】更に,以上の説明した各実施例では,1次
のグラジオメータの構成を持つSQUID磁束計を使用
する構成について説明したが,2次のグラジオメータの
構成を持つSQUID磁束計を使用する構成,又はマグ
ネトメータの構成を持つSQUID磁束計を使用する構
成としても良い。
【0123】
【発明の効果】本発明によれば,妨害磁場を精度良く安
定して除去して微弱な磁場を検出でき,特に,生体磁場
計測では心臓疾患に関する正確な情報が得られる。ま
た,磁場を検出する全てのSQUID磁束計をクライオ
スタットの内部の底部に保持するので,使用する液体ヘ
リウム等の冷媒は少量だけで済み,磁場計測装置の維持
管理を低コストにできる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施例の生体磁場計測装置の構
成を示す図。
【図2】本発明の第2の実施例の生体磁場計測装置の構
成を示す図。
【図3】本発明の第3の実施例の生体磁場計測装置の構
成を示す図。
【図4】本発明の第4の実施例のSQUID磁束計の2
次元配列の例を示す図。
【図5】本発明の第5の実施例のSQUID磁束計の構
造を示す図。
【図6】本発明の第6の実施例の検査対象(被験者)の
胸部上でのSQUID磁束計の配置の例を示す図。
【図7】本発明の第7の実施例であり,正常な検査対象
(被験者)の心臓からの磁場を検出した結果を磁場波形
により示す図。
【図8】本発明の第8の実施例の妨害磁場をキャンセル
する磁場を発生させるコイルの構成例を示す図。
【図9】本発明の第9の実施例の生体磁場計測装置の構
成を示す図。
【図10】本発明の第10の実施例の生体磁場計測装置
の構成を示す図。
【図11】本発明の第11の実施例の生体磁場装置の構
成を示す図。
【図12】本発明の第12の実施例の生体磁場計測装置
の構成を示す図である。
【図13】本発明の第13の実施例であり,第10の実
施例と第11の実施例とを組み合わせた生体磁場計測装
置の構成を示す図である。
【図14】本発明の第14の実施例であり,本発明の各
実施例に適用可能な電気回路であり,各磁束計の出力か
ら参照磁束計の出力を差し引く電気回路の構成を示す図
である。
【図15】本発明の第15の実施例であり、本発明の各
実施例に適用可能な電気回路であり,各磁束計の出力か
ら参照磁束計の出力を差し引く他の電気回路の構成を示
す図である。
【図16】本発明の第16の実施例であり,アナログ腕
時計から発生する磁場を検出する構成を示す図である。
【図17】本発明の第16の実施例に於いて,妨害磁場
の存在下でアナログ腕時計から発生する磁場を検出し,
ディスプレイに表示した磁場波形の表示画面例を示す図
である。
【図18】本発明の第16の実施例に於いて,妨害磁場
をキャンセルしてアナログ腕時計から発生する磁場を検
出し,ディスプレイに表示した磁場波形の表示画面例を
示す図である。
【図19】本発明の第18の実施例に於ける生体磁場計
測装置の検出コイル部の構成を示す図である。
【図20】本発明の第19の実施例に於ける妨害磁場を
キャンセルするコイルの構成を示す図である。
【図21】本発明の第20の実施例に於ける,高透磁率
の部材を用いた磁気シールドと,高導電率の部材を用い
た高周波電磁シールドと,ヘルムホルツコイルとの組合
せを用いた妨害磁場キャンセルの構成を説明する図であ
る。
【符号の説明】
1…検査対象(被験者),2…クライオスタット,3,
3−1,3−2,3−3,3−4…コイル,4…制御装
置,5…信号処理装置,6…表示画面,7…表示画面,
8…演算処理,9…表示画面,10…クライオスタット
底面,11…参照磁束計,12…SQUID磁束計,1
3…正の磁場(沸き出し磁場)の空間分布,14…負の
磁場(吸い込み磁場)の空間分布,15…判断処理,1
6…磁場分布,17…SQUID,18…補償コイル,
19…検出コイル,20z…1ターンのコイル,20
z’…ソレノイドコイル,20z−1,20z−2…ヘ
ルムホルツコイル,21…合成回路,21’,21”…
合成及び切替え回路,21−x…電流発生装置(x方
向),21−y…電流発生装置(y方向),21−z…
電流発生装置(z方向),22…ガントリー,23…ベ
ッド,24…駆動回路,25…フィルタ回路,26…コ
ンピューター,27…振動計,28…フラックスゲート
磁束計,29…商用電源,30a…電圧検出装置,30
b…動作回路,30c…動作回路,31a,31b,3
1c…フィルタ回路,32a,32b,32c…制御装
置,33…制御装置,34…制御信号,35x…ヘルム
ホルツコイル(x方向),35y…ヘルムホルツコイル
(y方向),35z,35’z,35”z…ヘルムホル
ツコイル(z方向),36…電流調整装置,37−1,
37−2,…,37−N…検出コイル,38−1,38
−2,…,38−N…フィードバックコイル,39−
1,39−2,…,39−N…差動アンプ,40−1,
40−2,…,40−N…積分器,41…制御装置,4
2−1,42−2,…,42−N…差分回路,43−
1,43−2,…,43−N−1…出力,44−1,4
4−2,…,44−N…SQUID,45−1,45−
2,…,45−N…フィードバックコイル,46…フィ
ードバックコイル,47…シールドルーム,48…鉄製
の台車,49…アナログ腕時計,201x…ヘルムホル
ツコイル(x方向),201y…ヘルムホルツコイル
(y方向),201z…ヘルムホルツコイル(z方
向),S(i,j)…SQUID磁束計,M(i,j)
…磁場波形,B(i,j)…磁場波形,301,302
…妨害磁場キャンセル用コイル,303…電流調整器,
304…参照磁束計,305…磁気シールド,306…
高周波電磁シールド,307…クライオスタットの軸方
向を含む断面。
フロントページの続き (72)発明者 笹渕 仁 茨城県ひたちなか市市毛882番地 株式会 社日立製作所計測器事業部内 (72)発明者 宮下 豪 東京都国分寺市東恋ケ窪一丁目280番地 株式会社日立製作所中央研究所内 (72)発明者 横澤 宏一 東京都国分寺市東恋ケ窪一丁目280番地 株式会社日立製作所中央研究所内

Claims (12)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】生体から発生する生体磁場の一方向の磁場
    成分を検出する2次元に配列される複数のSQUID磁
    束計と,該SQUID磁束計を低温に保持するクライオ
    スッタットと,該クライオスッタットの周囲に配置され
    るコイルを具備し,前記複数のSQUID磁束計の内の
    単数又は複数を参照SQUID磁束計とし,該参照SQ
    UID磁束計の出力に基づいて,前記コイルに流す電流
    の大きさを,前記参照SQUID磁束計の出力がほぼゼ
    ロになるように制御する手段を有することを特徴とする
    生体磁場計測装置。
  2. 【請求項2】請求項1に記載の生体磁場計測装置に於い
    て,前記コイルが前記SQUID磁束計の検出コイルの
    面とほぼ同一の平面に配置されることを特徴とする生体
    磁場計測装置。
  3. 【請求項3】請求項1に記載の生体磁場計測装置に於い
    て,前記参照SQUID磁束計の出力を前記の各SQU
    ID磁束計の出力から差し引く処理を行なうことを特徴
    とする生体磁場計測装置。
  4. 【請求項4】請求項1に記載の生体磁場計測装置に於い
    て,前記参照SQUID磁束計の出力を前記の各SQU
    ID磁束計の出力から差し引いた結果を表示する表示手
    段を有することを特徴とする生体磁場計測装置。
  5. 【請求項5】請求項1に記載の生体磁場計測装置に於い
    て,隣接する前記SQUID磁束計の出力の差を表示す
    る表示手段を有することを特徴とする生体磁場計測装
    置。
  6. 【請求項6】請求項1に記載の生体磁場計測装置に於い
    て,前記参照SQUID磁束計は,前記複数のSQUI
    D磁束計の配列の周辺部又はその近傍に配置されること
    を特徴とする生体磁場計測装置。
  7. 【請求項7】生体の胸部から発生する生体磁場の前記胸
    部の面と垂直な方向の磁場成分を検出する2次元に配列
    される複数のSQUID磁束計と,該SQUID磁束計
    を低温に保持するクライオスッタットと,該クライオス
    ッタットの周囲を取り囲み,前記SQUID磁束計の検
    出コイルの面とほぼ同一の平面に配置されるコイルを具
    備し,前記複数のSQUID磁束計の内の単数又は複数
    を参照SQUID磁束計とし,該参照SQUID磁束計
    の出力に基づいて,前記コイルに流す電流の大きさを,
    前記参照SQUID磁束計の出力がほぼゼロになるよう
    に制御する手段を有し,前記生体の心臓から発する磁場
    の前記胸部の面と垂直な方向の磁場成分を検出すること
    を特徴とする生体磁場計測装置。
  8. 【請求項8】請求項7に記載の生体磁場計測装置に於い
    て,前記参照SQUID磁束計は,右胸上部に対応する
    位置に配列されたことを特徴とする生体磁場計測装置。
  9. 【請求項9】請求項7に記載の生体磁場計測装置に於い
    て,前記参照SQUID磁束計は,左胸下部又は右胸上
    部に対応する位置に配列されたことを特徴とする生体磁
    場計測装置。
  10. 【請求項10】請求項7に記載の生体磁場計測装置に於
    いて,前記参照SQUID磁束計の出力を前記の各SQ
    UID磁束計の出力から差し引いた結果を表示する表示
    手段を有することを特徴とする生体磁場計測装置。
  11. 【請求項11】請求項7に記載の生体磁場計測装置に於
    いて,隣接する前記SQUID磁束計の出力の差を表示
    する表示手段を有することを特徴とする生体磁場計測装
    置。
  12. 【請求項12】生体から発生する生体磁場を検出する複
    数のSQUID磁束計と,該SQUID磁束計を低温に
    保持するクライオスッタットと,妨害磁場のキャンセル
    を行なうコイルとを具備し,前記複数のSQUID磁束
    計の内の単数又は複数を参照SQUID磁束計として,
    前記コイルに前記参照SQUID磁束計の出力に応じて
    電流を流すと共に,時間変動する前記妨害磁場の周波数
    帯域に於ける前記参照SQUID磁束計の出力が最小と
    なるように,前記コイルに流す電流を前記妨害磁場の発
    生源毎に対応して制御する手段とを具備し,前記コイル
    に流す電流を前記参照SQUID磁束計の出力がほぼゼ
    ロになるように制御する制御手段とを有することを特徴
    とする生体磁場計測装置。
JP2000247906A 1998-04-28 2000-08-09 生体磁場計測装置 Expired - Fee Related JP3454236B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2000247906A JP3454236B2 (ja) 1998-04-28 2000-08-09 生体磁場計測装置

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP11811398A JP3451193B2 (ja) 1998-04-28 1998-04-28 生体磁場計測装置
JP2000247906A JP3454236B2 (ja) 1998-04-28 2000-08-09 生体磁場計測装置

Related Parent Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP11811398A Division JP3451193B2 (ja) 1998-04-28 1998-04-28 生体磁場計測装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2001104262A true JP2001104262A (ja) 2001-04-17
JP3454236B2 JP3454236B2 (ja) 2003-10-06

Family

ID=29272127

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2000247906A Expired - Fee Related JP3454236B2 (ja) 1998-04-28 2000-08-09 生体磁場計測装置

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP3454236B2 (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106597324A (zh) * 2016-11-25 2017-04-26 湖州师范学院 一种单线圈电流磁感应强度测量方法
US10772520B2 (en) 2015-06-25 2020-09-15 DePuy Synthes Products, Inc. Intraoperative magnetometry monitoring system

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH04357481A (ja) * 1991-05-13 1992-12-10 Hoxan Corp スクイドを用いた磁気雑音除去装置
JPH0697690A (ja) * 1992-05-29 1994-04-08 Shimizu Corp 磁気遮蔽装置
JPH10290792A (ja) * 1997-04-18 1998-11-04 Toshiba Corp 生体磁場計測装置
JPH1147108A (ja) * 1997-07-31 1999-02-23 Toshiba Corp 生体磁場計測装置
JPH1183965A (ja) * 1997-09-08 1999-03-26 Toshiba Corp 環境磁場キャンセリングシステム及び磁気計測装置
JP2000037362A (ja) * 1998-07-21 2000-02-08 Toshiba Corp 環境雑音磁場の除去装置

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH04357481A (ja) * 1991-05-13 1992-12-10 Hoxan Corp スクイドを用いた磁気雑音除去装置
JPH0697690A (ja) * 1992-05-29 1994-04-08 Shimizu Corp 磁気遮蔽装置
JPH10290792A (ja) * 1997-04-18 1998-11-04 Toshiba Corp 生体磁場計測装置
JPH1147108A (ja) * 1997-07-31 1999-02-23 Toshiba Corp 生体磁場計測装置
JPH1183965A (ja) * 1997-09-08 1999-03-26 Toshiba Corp 環境磁場キャンセリングシステム及び磁気計測装置
JP2000037362A (ja) * 1998-07-21 2000-02-08 Toshiba Corp 環境雑音磁場の除去装置

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10772520B2 (en) 2015-06-25 2020-09-15 DePuy Synthes Products, Inc. Intraoperative magnetometry monitoring system
CN106597324A (zh) * 2016-11-25 2017-04-26 湖州师范学院 一种单线圈电流磁感应强度测量方法
CN106597324B (zh) * 2016-11-25 2019-03-12 湖州师范学院 一种单线圈电流磁感应强度测量方法

Also Published As

Publication number Publication date
JP3454236B2 (ja) 2003-10-06

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4263544B2 (ja) 磁場計測装置
US6853185B2 (en) Magnetic field measurement system
US5200701A (en) Magnetic resonance imaging apparatus with regulator for reducing eddy current effects
JP3379488B2 (ja) 磁場計測装置
JPH08248106A (ja) 微弱磁界測定装置
JP2000037362A (ja) 環境雑音磁場の除去装置
JP3454238B2 (ja) 生体磁場計測装置
JP2005003503A (ja) 誘導コイルを用いた磁気遮蔽方法
JP2005217341A (ja) 環境磁気雑音遮蔽装置
JP3451193B2 (ja) 生体磁場計測装置
JP2002257914A (ja) アクティブ磁気シールド装置
JP2001104262A (ja) 生体磁場計測装置
JP3454237B2 (ja) 生体磁場計測装置
Hilgenfeld et al. Active magnetic shielding for biomagnetic measurement using spatial gradient fields
JPH05232202A (ja) ソフトウェアグラディオメータ
JPS5925726A (ja) 診断用観測装置
JP3651540B2 (ja) 生体磁場計測装置
CN104220890B (zh) 在生物磁测定中补偿电磁干扰的装置
JPH11330768A (ja) 磁気遮蔽装置
JP3424664B2 (ja) 磁場計測装置
JP4391129B2 (ja) 環境磁気雑音遮蔽装置
Sander-Thömmes et al. Active field compensation using optically pumped magnetometers
JP3424663B2 (ja) 磁場計測装置
Platzek et al. Low-Tc magnetometer used for active shielding in the frequency range dc-500 Hz in biomagnetic measurements
US20230266411A1 (en) Sensor and inspection device

Legal Events

Date Code Title Description
FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20070725

Year of fee payment: 4

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080725

Year of fee payment: 5

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080725

Year of fee payment: 5

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090725

Year of fee payment: 6

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090725

Year of fee payment: 6

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100725

Year of fee payment: 7

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100725

Year of fee payment: 7

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110725

Year of fee payment: 8

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110725

Year of fee payment: 8

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120725

Year of fee payment: 9

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130725

Year of fee payment: 10

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees