JP2001250715A

JP2001250715A - 磁石配置方法及び磁気誘導方法

Info

Publication number: JP2001250715A
Application number: JP2000060138A
Authority: JP
Inventors: Takeshi Kobayashi; 猛小林; Masashige Shinkai; 政重新海; Hiroyuki Honda; 裕之本多; Kazutomo Taki; 千智瀧
Original assignee: Nagoya University NUC
Current assignee: Nagoya University NUC
Priority date: 2000-03-06
Filing date: 2000-03-06
Publication date: 2001-09-14
Anticipated expiration: 2020-03-06
Also published as: JP3430253B2

Abstract

(57)【要約】【課題】人体深部の外科的治療法において、磁気に感
応する物体を非接触で所定の場所に遠隔移動することが
可能な、磁石配置方法及びこれを用いた磁気誘導方法を
提供する。【解決手段】上下方向に磁石１３及び１４を配置し、
左右方向のそれぞれに２組の磁石１１及び１２、並びに
１５及び１６を配置し、前後方向に磁石１７及び１８を
配置する。これら磁石１１〜１８は、これら磁石によっ
て形成される空間中心Ｏに対して、それぞれ対称となっ
ている。また、左右方向に配置された２組の磁石１１及
び１２、並びに１５及び１６は、空間中心Ｏを通る水平
線Ｈに対して対称となっている。さらに、磁石１１〜１
６は、上側がＮ極、下側がＳ極となっており、磁石１７
及び１８は、上側がＳ極、下側がＮ極となっている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、磁石配置方法及び
磁気誘導方法に関し、さらに詳しくは、医療機器、電子
機器、及びリニアモーターカーなどの磁気浮上システム
などにおいて、好適に使用することのできる磁石配置方
法及び磁気誘導方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、医療分野においては、磁気に感応
する担体に薬剤を担持させ、これを磁力によって所定の
空間に非接触で誘導する薬剤標的療法が提案されてい
る。前記磁力は、所定の医療機器に取り付けられた磁石
によって生ぜしめられるものである。

【０００３】図１は、前記所定の医療機器に取り付けら
れた磁石の配置を示す図である。図１に示す磁石配置で
は、薬剤１を中心として、これを挟むようにして磁石１
及び２が配置されている。磁力は磁束密度の空間変化に
よって発生し、その方向は磁束密度の低い方から高い方
へ向かう。したがって、前記磁力は磁石の表面に向かっ
てのみ発生する。このため、図１に示すような磁石配置
においては、薬剤１は磁石２又は３に向かってのみ移動
する。

【０００４】一方、近年においては、高速輸送システム
の一つとしてリニアモーターカーが研究開発されてい
る。このリニアモーターカーの磁気浮上システムには、
「超伝導磁気浮上式」と「常伝導磁気浮上式」の２つが
現在提案されている。「超伝導磁気浮上式」は車両下部
に取り付けられた超伝導磁石が、ガイドレールに取り付
けられた電磁石と反発することによって、車両を浮上さ
せるものである。これに対し、「常伝導磁気浮上システ
ム」は、車両下部に取り付けられた浮上用マグネットが
下方からガイドレールを吸引して車両を浮上させるもの
である。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】図１に示すような配置
の磁石を具えた医療機器を用いる前記薬剤標的療法にお
いては、上記のような薬剤移動を利用した治療に適用さ
れるのみであった。具体的には、薬剤１を人体の表面に
埋設して、この薬剤１を人体外部に配置した磁石２又は
３から発生した磁力によって、遠隔誘導する表面療法に
限定されるものであった。

【０００６】一方、疾病の種類によっては、患部が人体
の深部に存在する場合もある。この場合においても、薬
剤１を人体深部に埋設し、これを人体外部に配置された
磁石２又は３から発生した磁力によって遠隔誘導する療
法が考えられる。しかしながら、図１に示すような磁石
配置においては、磁石表面からの距離が大きくなると磁
力が急激に低下してしまう。このため、薬剤を人体の奥
深くに埋設した場合、前記薬剤に対して人体外部に配置
した磁石から十分大きな磁力を及ぼすことができなくな
る。したがって、従来の薬剤標的療法は人体の表面的治
療に限定されるのみで、広範な治療に対して用いること
ができないという問題があった。

【０００７】また、リニアモーターカーにおける「超伝
導磁気浮上式」においては、浮上用の磁石を最低２つ用
意する必要があり、これら磁石より発生する磁力をバラ
ンスさせたりする点などにおいて困難を伴う。また、
「常伝導磁気浮上式」においては、磁石とガイドレール
の間隔を測るギャップセンサーが必要となり、システム
が複雑になるという問題があった。

【０００８】本発明は、人体深部の外科的治療法におい
ても、磁気に感応する物体を非接触で所定の場所に遠隔
移動することを可能にしたり、リニアモーターカーなど
における技術において、上記「超伝導磁気浮上式」及び
「常伝導磁気浮上式」に代わるような新規な磁石配置方
法及びこれを用いた磁気誘導方法を提供することを目的
とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明の磁石配置方法
は、複数の磁石を３次元的に配置し、これら磁石で囲ま
れた中心部分の磁束密度を極大となるようにしたことを
特徴とする。

【００１０】また、本発明の磁気誘導方法は、上記本発
明の磁石配置方法を基準として、複数の磁石を３次元的
に配置し、これら磁石で囲まれた空間部分の任意の位置
に配置した磁気感応物を、前記空間部分の空間中心に移
動させるようにしたことを特徴とする。

【００１１】本発明の磁石配置方法においては、以下に
示す好ましい複数の磁石の３次元的な配置により、これ
ら複数の磁石で囲まれた中心部分の磁束密度が最大とな
るようにしている。そして、本発明の磁気誘導方法にお
いては、このような中心部分近傍に磁気感応物質を配置
するようにしている。したがって、上記のような薬剤標
的療法において、磁気に感応する担体に担持させた薬剤
を人体の深部に埋設した場合においても、前記人体の周
囲において前記薬剤を中心として複数の磁石を３次元的
に配置することにより、前記薬剤の埋設位置近傍の磁束
密度を極大にすることができる。

【００１２】このため、前記薬剤に十分な大きさの磁力
を作用させることが可能となり、前記複数の磁石を所定
方向に移動させることにより、この移動方向に前記薬剤
を移動させることが可能となる。したがって、人体の深
部に患部がある場合においても、薬剤標的療法によって
治療することが可能となる。

【００１３】また、リニアモーターカーなどにおいて
も、磁気感応物質をガイドレールから構成し、本発明の
磁石配置にしたがった所定の磁石を車両下部に取り付け
る。これによって、前記ガイドレールがこれら磁石配置
によって形成された空間の中心に移動するような磁力が
前記車両に作用し、前記車両が浮上する。すなわち、本
発明の磁石配置方法及び磁気誘導方法を用いれば、従来
の「超伝導磁気浮上式」や「常伝導磁気浮上式」に代わ
る新規な磁気浮上システムを提供することができる。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下、本発明を発明の実施の形態
に基づいて詳細に説明する。図２〜４は、本発明の磁石
配置方法における好ましい磁石配置を示す図である。図
２及び３は、好ましい磁石配置の正面図及び側面図であ
り、図４は、好ましい磁石配置の上面図である。

【００１５】図２〜４に示す磁石配置においては、上下
方向に磁石１３及び１４が配置され、左右方向のそれぞ
れに２組の磁石１１及び１２、並びに１５及び１６が配
置され、前後方向に磁石１７及び１８が配置されてい
る。そして、これら磁石１１〜１８は、これら磁石によ
って形成される空間中心Ｏに対して、それぞれ対称とな
るように形成されている。また、左右方向に配置された
２組の磁石１１及び１２、並びに１５及び１６は、空間
中心Ｏを通る水平線Ｈに対して対称となるように形成さ
れている。さらに、磁石１１〜１６は、上側がＮ極、下
側がＳ極となっており、磁石１７及び１８は、上側がＳ
極、下側がＮ極となっている。

【００１６】図５は、図２〜４に示す磁石配置におい
て、空間中心Ｏを通る垂直線Ｌに沿って磁束密度を定し
た際の、磁束密度分布を示す図である。図５から明らか
なように、図２〜４に示す磁石配置によれば、磁石１３
下面のＬ１から空間中心Ｏに向かうにしたがって、磁束
密度は一端減少して極小を示した後再び上昇し、空間中
心Ｏにおいて極大を示す。そして、磁石１４の上面のＬ
２に向かうにしたがって、磁束密度は減少して極小を示
した後Ｌ２に向けて増大する。

【００１７】このように図２〜４に示す本発明の磁石配
置方法によれば、複数の磁石で囲まれた空間中心で磁束
密度が極大となる。このため、これら複数の磁石で形成
された空間の任意の位置に磁気感応物質を配置すること
により、磁束密度が極大となる方向に向けて大きな磁力
が作用する。したがって、前記空間の任意の位置に配置
された磁気感応物質は常に前記空間中心に向けて移動す
る。

【００１８】このため、磁気に感応する担体に担持した
薬剤を人体の深部に埋設した場合においても、この薬剤
を図２〜４に示す配置にしたがって、これら磁石で囲ま
れる空間内に位置するように配置することにより、前記
薬剤に対し空間中心へ向かう大きな磁力を及ぼすことが
可能となる。したがって、人体の深部に患部が存在する
場合においても、上述した薬剤標的療法を用いることが
できる。同様に、図２〜４に示す配置の磁石を車両下部
に取り付け、磁気感応物質をガイドレールから構成する
ことにより、リニアモーターカーにおける磁気浮上シス
テムとしても使用することができる。

【００１９】なお、本発明の磁石配置方法においては、
複数の磁石によって囲まれた部分の磁束密度が極大とな
るものであれば、図２〜４に示す磁石配置に限定される
ものではない。しかしながら、図２〜４に示すように、
複数の磁石を上下方向、左右方向、及び前後方向に配置
し、さらに前後方向に配置した磁石１７及び１８に極性
方向を、上下方向及び左右方向に配置した磁石１１〜１
６の極性方向と逆向きに配置することにより、図５に示
すような、空間中心Ｏで極大となるような磁束密度分布
を容易に形成することができる。また、これによって、
磁気感応物質の移動を容易に行うことができる。

【００２０】さらに、図２〜４に示すように、磁石１１
〜１８を空間中心Ｏに対して対称となるように配置する
ことにより、図５に示すように、空間中心Ｏに対して対
称な磁束密度分布を得ることができる。したがって、磁
気感応物質の移動制御を容易に行うことができる。

【００２１】また、図２〜４に示すように、空間中心Ｏ
の左右方向に配置する磁石を、２組の磁石１１及び１
２、並びに磁石１５及び１６から構成することにより、
空間中心における磁束密度の極大値をさらに大きくする
ことができる。

【００２２】さらに、図２〜４に示すように、２組の磁
石１１及び１２、並びに１５及び１６を、空間中心Ｏを
通る水平線Ｈに対して上下対称となるように配置するこ
とにより、空間中心Ｏに対して対称な磁束密度分布を得
ることができる。

【００２３】図２において、磁石１１〜１８の配置間隔
は、磁石を構成する磁性材料、薬剤を担持する磁気感応
物質の種類、及び所望する磁束密度の大きさなどによっ
て異なる。例えば、磁石１１〜１８を残留磁化１１ｋ
Ｇ、保磁力７ｋＯｅ、直径３０ｃｍ、長さ５０ｃｍの円
形状Ｎｄ磁石から構成し、空間中心Ｏにおいて１０００
Ｇ程度の磁束密度を得ようとする場合は、上下方向の磁
石１３及び１４の間隔ｄ１を１ｍとし、左右方向の磁石
１１及び１２、並びに１５及び１６の間隔ｄ２を５０ｃ
ｍとし、前後方向の磁石１７及び１８の間隔ｄ３を８０
ｃｍとする。さらに、左右方向において、２組の磁石１
１及び１２と、同じく２組の磁石１５及び１６との間隔
ｄ４を５０ｃｍとし、これら２組みの磁石と上下方向に
配置した磁石１３及び１４との間隔ｄ５を１０ｃｍとす
る。

【００２４】以上、具体例を挙げながら発明の実施の形
態に基づいて本発明を詳細に説明してきたが、本発明は
上記内容に限定されるものではなく、本発明の範疇を逸
脱しない限りにおいて、あらゆる変形や変更が可能であ
る。

【００２５】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の磁石配置
方法及び磁気誘導方法によれば、３次元的に配置した複
数の磁石で形成される空間の中心部で磁束密度が最大と
なる。このため、この空間内の任意の位置に磁気感応物
質を配置することにより、この磁気感応物質に空間中心
へ向けて常に大きな磁力を作用させることが可能とな
る。したがって、前記磁気感応物質の遠隔的な移動操作
が可能となり、人体深部に患部が存在する場合などにお
いても、薬剤標的療法を用いて簡易に治療を行うことが
できる。また、リニアモーターカーなどにおける新規な
磁気浮上システムを提供することもできる。

【図面の簡単な説明】

【図１】従来の磁気配置方法における磁石配置の一例
を示す図である。

【図２】本発明の磁気配置方法における磁石配置の一
例を示す正面図である。

【図３】図２に示す磁石配置の一例を示す側面図であ
る。

【図４】図２に示す磁石配置の一例を示す上面図であ
る。

【図５】本発明の磁気配置方法による磁束密度分布の
一例を示す図である。

【符号の説明】

１磁気感応物質２、３、１１〜１８磁石

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】複数の磁石を３次元的に配置し、これら
磁石で囲まれた中心部分の磁束密度を極大となるように
したことを特徴とする、磁石配置方法。
【請求項２】前記複数の磁石を、上下方向、左右方
向、及び前後方向に配置し、前記前後方向に配置された
磁石の極性方向を前記上下方向及び前記左右方向に配置
された磁石の極性方向と逆向きにしたことを特徴とす
る、請求項１に記載の磁石配置方法。
【請求項３】前記上下方向、左右方向、及び前後方向
に配置された磁石は、これら磁石によって形成される空
間中心に対してそれぞれ対称であることを特徴とする、
請求項２に記載の磁石配置方法。
【請求項４】前記左右方向において、２組の磁石を上
下に配置したことを特徴とする、請求項２又は３に記載
の磁石配置方法。
【請求項５】前記左右方向に配置された２組の磁石
は、前記複数の磁石によって形成される空間中心を通る
水平線に対して、上下対称に形成したことを特徴とす
る、請求項４に記載の磁石配置方法。
【請求項６】複数の磁石を３次元的に配置し、これら
磁石で囲まれた空間部分の任意の位置に配置された磁気
感応物質を、前記空間内部の空間中心に移動させるよう
にしたことを特徴とする、磁気誘導方法。
【請求項７】前記複数の磁石を、上下方向、左右方
向、及び前後方向に配置し、前記前後方向に配置された
磁石の極性方向を前記上下方向及び前記左右方向に配置
された磁石の極性方向と逆向きにしたことを特徴とす
る、請求項６に記載の磁気誘導方法。
【請求項８】前記上下方向、左右方向、及び前後方向
に配置された磁石は、これら磁石によって形成される空
間中心に対してそれぞれ対称であることを特徴とする、
請求項６又は７に記載の磁気誘導方法。
【請求項９】前記左右方向において、２組の磁石を上
下に配置したことを特徴とする、請求項８に記載の磁気
誘導方法。
【請求項１０】前記左右方向に配置された２組の磁石
は、前記複数の磁石によって形成される空間中心を通る
水平線に対して、上下対称に形成したことを特徴とす
る、請求項９に記載の磁気誘導方法。