JP2002057377A - 生体磁気計測システム及びそれに用いるデュワ - Google Patents
生体磁気計測システム及びそれに用いるデュワInfo
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Landscapes
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- Measurement And Recording Of Electrical Phenomena And Electrical Characteristics Of The Living Body (AREA)
- Containers, Films, And Cooling For Superconductive Devices (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 小児から大人まで共通して使用可能な生体磁
気計測用デュワを提供する。 【解決手段】 デュワ６は，上部円筒と，上部円筒の外
径より小さな外径を持つ下部円筒とが接続された構造を
持つ。下部円筒は円周面の一部を欠く円筒の形状を有
し，下部円筒の側面にほぼ長方形の面を持つ。デュワの
底面を人体の胸部に近付けた時に下部円筒の欠落部が人
体の頭側に位置する。 【効果】 被験者に大きな圧迫感を与えないで心磁を計
測できる。
気計測用デュワを提供する。 【解決手段】 デュワ６は，上部円筒と，上部円筒の外
径より小さな外径を持つ下部円筒とが接続された構造を
持つ。下部円筒は円周面の一部を欠く円筒の形状を有
し，下部円筒の側面にほぼ長方形の面を持つ。デュワの
底面を人体の胸部に近付けた時に下部円筒の欠落部が人
体の頭側に位置する。 【効果】 被験者に大きな圧迫感を与えないで心磁を計
測できる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は生体磁気を計測する
生体磁気計測システム及びそれに用いるデュワに関す
る。
生体磁気計測システム及びそれに用いるデュワに関す
る。
【０００２】
【従来の技術】従来、生体磁場計測における液体ヘリウ
ムのデュワは、例えば文献（G. L. Romani, et al., Re
v. Sci. Instrum., ５３, pp1815−1845(1982))に記載
されているように、構造上の作りやすさから円筒形もし
くは、直径の異なる円筒形を組み合わせた形状のものが
用いられていた。また脳磁場を計測するシステムでは、
頭部全体を計測するために円筒型デュワの底部形状をヘ
ルメット型とするものが最近では開発されてきている。
ムのデュワは、例えば文献（G. L. Romani, et al., Re
v. Sci. Instrum., ５３, pp1815−1845(1982))に記載
されているように、構造上の作りやすさから円筒形もし
くは、直径の異なる円筒形を組み合わせた形状のものが
用いられていた。また脳磁場を計測するシステムでは、
頭部全体を計測するために円筒型デュワの底部形状をヘ
ルメット型とするものが最近では開発されてきている。
【０００３】一方、心臓を計測するシステムでは生体の
胸壁が平らに近いため、ほとんど円筒型デュワの底面は
平らなもの、あるいは強度を持たせるためわずかながら
曲率をもった形状のものが使われていた。これらの形状
のデュワを用いて心臓を計測するとき、大きな直径のも
ので計測したときは一回の測定で心臓の全体をカバーで
きたが、小さな直径のものでは生体からの位置を何回か
ずらして測定し、最後にこれらのデータを合成してい
た。
胸壁が平らに近いため、ほとんど円筒型デュワの底面は
平らなもの、あるいは強度を持たせるためわずかながら
曲率をもった形状のものが使われていた。これらの形状
のデュワを用いて心臓を計測するとき、大きな直径のも
ので計測したときは一回の測定で心臓の全体をカバーで
きたが、小さな直径のものでは生体からの位置を何回か
ずらして測定し、最後にこれらのデータを合成してい
た。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】円筒形で大きな直径の
デュワは、大人の心臓を計測する時は測定範囲が十分で
あるため一回の測定ですんでいた。しかし、そのデュワ
を用いて特に幼児や新生児を計測しようとすると、デュ
ワ底面が顔に接するようになるため、胸部との距離があ
いてしまったり、被験者に大きな圧迫感を与えるといっ
た問題があった。また、これを避けるため、デュワ底面
が顔面に近接しないようにすると、デュワ底面のごく周
辺一部しか心臓の上にこないために、十分な測定ができ
なかった。一方、小さな径のデュワを用いた場合は、先
に述べたように、大人では何回も位置をずらしながら測
定しなければならなかった。
デュワは、大人の心臓を計測する時は測定範囲が十分で
あるため一回の測定ですんでいた。しかし、そのデュワ
を用いて特に幼児や新生児を計測しようとすると、デュ
ワ底面が顔に接するようになるため、胸部との距離があ
いてしまったり、被験者に大きな圧迫感を与えるといっ
た問題があった。また、これを避けるため、デュワ底面
が顔面に近接しないようにすると、デュワ底面のごく周
辺一部しか心臓の上にこないために、十分な測定ができ
なかった。一方、小さな径のデュワを用いた場合は、先
に述べたように、大人では何回も位置をずらしながら測
定しなければならなかった。
【０００５】
【課題を解決するための手段】デュワ形状において、デ
ュワ底面を人体胸部に近づけたとき顔側になる部分の形
状を、肩と平行になるように直線状とした。
ュワ底面を人体胸部に近づけたとき顔側になる部分の形
状を、肩と平行になるように直線状とした。
【０００６】
【発明の実施の形態】従来、心臓測定用として広く用い
られていたデュワ形状は、図１に示すように円筒形のデ
ュワ２が使用されていた。被験者１の胸部に接近して測
れるように、円筒状のデュワの内部の底面に生体からの
磁気を測定するＳＱＵＩＤに接続したピックアップコイ
ルを配置していた。また、これらのピックアップコイル
の配置方法は、図２に示すように円筒状のデュワ底面３
の円にセンサ４を全面に並ばせていた。
られていたデュワ形状は、図１に示すように円筒形のデ
ュワ２が使用されていた。被験者１の胸部に接近して測
れるように、円筒状のデュワの内部の底面に生体からの
磁気を測定するＳＱＵＩＤに接続したピックアップコイ
ルを配置していた。また、これらのピックアップコイル
の配置方法は、図２に示すように円筒状のデュワ底面３
の円にセンサ４を全面に並ばせていた。
【０００７】ここで、円筒状のデュワの径が小さいもの
を用いて何回かに分けてずらして測定し、それらを合成
した場合は、図３に示すように黒丸で示した計測箇所の
重複部分５が生じている。このため重複したコイルから
のデータの処理が複雑になっていた。
を用いて何回かに分けてずらして測定し、それらを合成
した場合は、図３に示すように黒丸で示した計測箇所の
重複部分５が生じている。このため重複したコイルから
のデータの処理が複雑になっていた。
【０００８】上述のような重複を避けるため、図４に示
すように配置した面が四角形になるように、格子状にピ
ックアップコイルを配置したものもあった。しかし、こ
の配置では、大人用としてデュワを大きくした場合、顔
側でセンサとデュワ周辺部が離れてしまい、子供用とし
ては適用しにくかった。
すように配置した面が四角形になるように、格子状にピ
ックアップコイルを配置したものもあった。しかし、こ
の配置では、大人用としてデュワを大きくした場合、顔
側でセンサとデュワ周辺部が離れてしまい、子供用とし
ては適用しにくかった。
【０００９】本発明では、デュワの底面形状及びセンサ
配置を図５のようにした。頭部側では円筒型のデュワ底
部が肩と平行になるように直線状に切れ込みを設け円弧
状の断面５になっている。ピックアップコイルの配置も
この直線に沿って配置し、検出面が四角形になるように
格子状に並べた。
配置を図５のようにした。頭部側では円筒型のデュワ底
部が肩と平行になるように直線状に切れ込みを設け円弧
状の断面５になっている。ピックアップコイルの配置も
この直線に沿って配置し、検出面が四角形になるように
格子状に並べた。
【００１０】図６には本発明の底部断面が円弧状のデュ
ワ６の説明図を示す。本実施例のデュワは、液体ヘリウ
ムを保持する内容器７と、外側の外容器８との２重構造
になっており、その間は真空層９により断熱している。
容器の材料として強化ガラスエポキシ樹脂（ＦＲＰ）を
用いた。また、この真空層には熱輻射を防ぐためのサー
マルインシュレータを設けた。外容器では上部の径が大
きく下部には径の小さい円筒を接続した構造になってお
り、下部の円筒は図５のようにデュワが顔を覆わないよ
うに肩と平行になるように直線状に切れ込みを設けた形
状になっている。内容器の下部は外容器と相似形になっ
ていて一部かけた円形状の筒になっている。また中間部
では径が大きくなっており液体ヘリウムの保持量が多く
なるようにしている。上部では径が下部の筒と同じにな
るように細くなっている。ただし、下部に設けた切れ込
みはなく完全な円筒になっている。このように上部で再
度細くなる構造とすることによりヘリウムの蒸発量を少
なくすることができる。
ワ６の説明図を示す。本実施例のデュワは、液体ヘリウ
ムを保持する内容器７と、外側の外容器８との２重構造
になっており、その間は真空層９により断熱している。
容器の材料として強化ガラスエポキシ樹脂（ＦＲＰ）を
用いた。また、この真空層には熱輻射を防ぐためのサー
マルインシュレータを設けた。外容器では上部の径が大
きく下部には径の小さい円筒を接続した構造になってお
り、下部の円筒は図５のようにデュワが顔を覆わないよ
うに肩と平行になるように直線状に切れ込みを設けた形
状になっている。内容器の下部は外容器と相似形になっ
ていて一部かけた円形状の筒になっている。また中間部
では径が大きくなっており液体ヘリウムの保持量が多く
なるようにしている。上部では径が下部の筒と同じにな
るように細くなっている。ただし、下部に設けた切れ込
みはなく完全な円筒になっている。このように上部で再
度細くなる構造とすることによりヘリウムの蒸発量を少
なくすることができる。
【００１１】図７に第２の実施例によるデュワの構造を
示す。このデュワは第１の実施例で示したものと異なり
内容器と外容器それぞれが一定の径を持ったストレート
な形状をしている。しかしながら、下部の方では外及び
内容器とも第１の実施例と同様にデュワが顔を覆わない
ように肩と平行になるように直線状に切れ込みを設けた
形状になっている。
示す。このデュワは第１の実施例で示したものと異なり
内容器と外容器それぞれが一定の径を持ったストレート
な形状をしている。しかしながら、下部の方では外及び
内容器とも第１の実施例と同様にデュワが顔を覆わない
ように肩と平行になるように直線状に切れ込みを設けた
形状になっている。
【００１２】図８に心磁計測システムを示す。環境磁気
雑音から影響を受けないように心磁計測は磁気シールド
ルーム１０の中で行った。被験者１はベット１１に横た
わる。被験者の胸部上方には検出コイルとＳＱＵＩＤが
一体化されたセンサが入った本発明のデュワ６を配置し
ている。液体Ｈｅは磁気シールドルームの外に配置した
自動補給装置１２によって連続的に蒸発したＨｅを補充
することができる。磁気センサ４からの出力は、検出し
た磁場強度に比例した電圧出力が得られるFLL回路１３
に接続されている。この電圧出力はアンプ，フィルタ回
路１４を通して増幅及び周波数の帯域を選択し、コンピ
ュータ１５でＡＤ変換され取り込まれる。この磁気セン
サは図５に示したようにセンサ間が等間隔になるように
配置し、６×６のマトリックス状になっている。
雑音から影響を受けないように心磁計測は磁気シールド
ルーム１０の中で行った。被験者１はベット１１に横た
わる。被験者の胸部上方には検出コイルとＳＱＵＩＤが
一体化されたセンサが入った本発明のデュワ６を配置し
ている。液体Ｈｅは磁気シールドルームの外に配置した
自動補給装置１２によって連続的に蒸発したＨｅを補充
することができる。磁気センサ４からの出力は、検出し
た磁場強度に比例した電圧出力が得られるFLL回路１３
に接続されている。この電圧出力はアンプ，フィルタ回
路１４を通して増幅及び周波数の帯域を選択し、コンピ
ュータ１５でＡＤ変換され取り込まれる。この磁気セン
サは図５に示したようにセンサ間が等間隔になるように
配置し、６×６のマトリックス状になっている。
【００１３】第１の実施例によるデュワを用いた測定結
果を次に示す。図９は年齢４０才の男性の心磁を測定し
た結果を示す。図は各ピックアップコイル位置で検出し
た心磁の時間波形を各センサの位置に示している。図１
０は年齢３才の男子の心磁波形を示す。心磁波形は図９
と比べやや上方向に位置しているがこれは体形が小さい
ために肩から心臓の距離が短いためである。しかし、心
磁としては十分測定範囲を満たしていることが分かっ
た。
果を次に示す。図９は年齢４０才の男性の心磁を測定し
た結果を示す。図は各ピックアップコイル位置で検出し
た心磁の時間波形を各センサの位置に示している。図１
０は年齢３才の男子の心磁波形を示す。心磁波形は図９
と比べやや上方向に位置しているがこれは体形が小さい
ために肩から心臓の距離が短いためである。しかし、心
磁としては十分測定範囲を満たしていることが分かっ
た。
【００１４】
【発明の効果】本発明によれば、体形の大きさにかかわ
らず大人から幼児あるいは新生児までの全ての年齢層の
心磁を計測できる。
らず大人から幼児あるいは新生児までの全ての年齢層の
心磁を計測できる。
【図１】従来のデュワの説明図。
【図２】従来のデュワの平面図。
【図３】従来のデュワを用いて分割測定した時の胸部と
センサ位置の説明図。
センサ位置の説明図。
【図４】従来のデュワにおいて格子状にセンサを配置し
た場合のデュワの平面図。
た場合のデュワの平面図。
【図５】本発明の底部断面が円弧状になったデュワを用
いたときの胸部とセンサ位置の説明図。
いたときの胸部とセンサ位置の説明図。
【図６】本発明における第１の実施例のデュワの説明
図。
図。
【図７】本発明における第２の実施例のデュワの説明
図。
図。
【図８】本発明のデュワを用いた心磁計測システムの説
明図。
明図。
【図９】本発明のデュワを用いた心磁計測システムによ
る計測例を示す図。
る計測例を示す図。
【図１０】本発明のデュワを用いた心磁計測システムに
よる計測例を示す図。
よる計測例を示す図。
１…被験者、２…デュワ、３…デュワ底面、４…セン
サ、５…重複部分。
サ、５…重複部分。
───────────────────────────────────────────────────── 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 近藤 昭二 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 鈴木 博之 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 Ｆターム(参考） 2G017 AA08 AD32 4C027 AA10 EE01 FF01 FF02 KK00 KK01 4M114 AA19 AA28 BB03 CC08 CC16 DA02 DA03 DA07 DA53
Claims (6)
- 【請求項１】人体からの磁場を検出する複数の磁気セン
サが内部に配置されるデュワであって，前記デュワは，
上部の円筒と，前記上部の円筒の外径より小さな外径を
持つ下部の円筒とが接続された構造を有し，前記下部の
円筒の底面の外形がほぼ直線となる部分，及び一部を欠
く円周部分を持つことを特徴とする生体磁気計測用デュ
ワ。 - 【請求項２】人体からの磁場を検出する複数の磁気セン
サが内部に配置されるデュワであって，前記デュワは，
上部の円筒と，前記上部の円筒の外径より小さな外径を
持つ下部の円筒とが接続された構造を有し，前記下部の
円筒は円周面の一部を欠く円筒の形状を有することを特
徴とする生体磁気計測用デュワ。 - 【請求項３】人体からの磁場を検出する複数の磁気セン
サが内部に配置されるデュワであって，前記デュワは，
上部の円筒と，前記上部の円筒の外径より小さな外径を
持つ下部の円筒とが接続された構造を有し，前記下部の
円筒は円周面の一部を欠く円筒の形状を有し，前記下部
の円筒の側面にほぼ長方形の面を持つことを特徴とする
生体磁気計測用デュワ。 - 【請求項４】人体からの磁場を検出する複数の磁気セン
サが内部に配置されるデュワを有する生体磁気計測シス
テムに於いて，前記デュワは，上部の円筒と，前記上部
の円筒の外径より小さな外径を持つ下部の円筒とが接続
された構造を有し，前記下部の円筒の底面の外形がほぼ
直線となる部分及び一部を欠く円周部分とからなる形状
を持ち，前記デュワの底面を前記人体の胸部に近付けた
時に，前記ほぼ直線となる部分が前記人体の肩とほぼ平
行となることを特徴とする生体磁気計測システム。 - 【請求項５】人体からの磁場を検出する複数の磁気セン
サが内部に配置されるデュワを有する生体磁気計測シス
テムに於いて，前記デュワは，上部の円筒と，前記上部
の円筒の外径より小さな外径を持つ下部の円筒とが接続
された構造を有し，前記下部の円筒は円周面の一部を欠
く円筒の形状を持ち，前記デュワの底面を前記人体の胸
部に近付けた時に前記下部の円筒の欠落部が前記人体の
頭側に位置することを特徴とする生体磁気計測システ
ム。 - 【請求項６】人体からの磁場を検出する複数の磁気セン
サが内部に配置されるデュワを有する生体磁気計測シス
テムに於いて，前記デュワは，上部の円筒と，前記上部
の円筒の外径より小さな外径を持つ下部の円筒とが接続
された構造を有し，前記下部の円筒は円周面の一部を欠
く円筒の形状を有し，前記下部の円筒の側面にほぼ長方
形の面を持ち，前記デュワの底面を前記人体の胸部に近
付けた時に前記下部の円筒の欠落部が前記人体の頭側に
位置することを特徴とする生体磁気計測システム。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001179492A JP2002057377A (ja) | 2001-06-14 | 2001-06-14 | 生体磁気計測システム及びそれに用いるデュワ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001179492A JP2002057377A (ja) | 2001-06-14 | 2001-06-14 | 生体磁気計測システム及びそれに用いるデュワ |
Related Parent Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP31591496A Division JP3239780B2 (ja) | 1996-11-27 | 1996-11-27 | 生体磁気計測システム及びそれに用いるデュワ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002057377A true JP2002057377A (ja) | 2002-02-22 |
Family
ID=19020048
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001179492A Pending JP2002057377A (ja) | 2001-06-14 | 2001-06-14 | 生体磁気計測システム及びそれに用いるデュワ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2002057377A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2007099697A1 (ja) * | 2006-02-23 | 2007-09-07 | University Corporation, Kanazawa Institute Of Technology | 超伝導磁気測定装置、生体磁気測定方法、生体磁気測定装置用センサ筒カバーおよびシート |
| KR200448764Y1 (ko) | 2008-07-21 | 2010-05-18 | 구자회 | 자기센서 소자 구조체 |
| WO2022249960A1 (ja) * | 2021-05-28 | 2022-12-01 | 株式会社有沢製作所 | 断熱容器、及びそれを用いた脊磁計 |
-
2001
- 2001-06-14 JP JP2001179492A patent/JP2002057377A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2007099697A1 (ja) * | 2006-02-23 | 2007-09-07 | University Corporation, Kanazawa Institute Of Technology | 超伝導磁気測定装置、生体磁気測定方法、生体磁気測定装置用センサ筒カバーおよびシート |
| JP2012020143A (ja) * | 2006-02-23 | 2012-02-02 | Kanazawa Inst Of Technology | 超伝導磁気測定装置の制御方法 |
| US8583208B2 (en) | 2006-02-23 | 2013-11-12 | University Corporation, Kanazawa Institute Of Technology | Superconducting magnetism measuring apparatus, biomagnetism measuring apparatus, and sensor cylinder cover and sheet for biomagnetism measuring apparatus |
| KR200448764Y1 (ko) | 2008-07-21 | 2010-05-18 | 구자회 | 자기센서 소자 구조체 |
| WO2022249960A1 (ja) * | 2021-05-28 | 2022-12-01 | 株式会社有沢製作所 | 断熱容器、及びそれを用いた脊磁計 |
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