JP2006075378A - 生体磁場計測装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】被験者を乗せるための寝台部を有するベッド部と、横姿勢で保持される筒状の磁気シールド体と、磁気シールド体の上部中央に計測部を位置させるガントリ部とを備え、磁気シールド体は、筒状の周面の一部に寝台部を出し入れする寝台出入口を備えた第1筐体と、寝台投入口を開閉する第2筐体とを備え、第2筐体は、筒状の周方向に沿って第1筐体に移動可能に保持され、ベッド部は、寝台部を保持する天板と、天板を筒状の磁気シールド体の両端で保持する脚部と、寝台部を寝台出入口を介して磁気シールド体外に出入りさせる引出機構部と、寝台部を磁気シールド体内Y方向に移動させるY方向移動機構部と、中心軸と直交するX方向に移動させるX方向移動機構部と、寝台部を上下方向に移動させるZ方向移動機構部とを備えた生体磁場検査装置。
【選択図】図1
Description
そこで、本発明の目的は、被験者に負担や不安を強いることなく、検査技師の取扱性が良好な小型の生体磁場検査装置を提供することにある。
図1から図31は、第1の実施の形態に係る心臓磁気計測装置を示している。図1は装置外観図、図2は装置構成図、図3は計測原理図、図4から図20は各装置の詳細構造図、図21から図26は使用状態図、図27から図30は被検者の位置決め装置の説明図、図31は他の組合せ図である。
先ず、図1と図2を参照して、この実施の形態に係る心臓磁気計測装置の概略構造を説明する。図1は心臓磁気計測装置の外観図である。図2は心臓磁気計測装置の装置構成図である。
前記ガントリー部200は、その前面下部に前記磁気シールド体300を収納する収納空間202を備え、その上面には、前記計測部100を保持する検査保持部203が設けられている。この実施の形態に係るガントリー部200は、垂直な支柱204に対して前記脚部201が前方に張り出してこのガントリー部200を安定支持し、更に、前記計測部100を保持する前記検査保持部203を前記支柱204の上方から前方に張り出すように配置している。これにより、前記脚部201の上方の位置で前記計測部100を保持することとなるので、前記計測部100を取り付けた状態のガントリー部200の重心バランスを良好にして、前記計測部100を安定支持することができる。また、前記ガントリー部200は、前記脚部201と検査保持部203を前方に張り出して形成しているので、この脚部201と検査保持部203との間に広い前記収納空間202を形成することができる。しかも、このガントリー部200の構造によれば、前記磁気シールド体300の上方位置に前記計測部100を位置させることができる。
更に、寝台移動機構部700は、前記天板401を上下させるZ方向寝台移動機構部704を前記脚部402に備えている。
そして、この実施の形態に係る心臓磁気計測装置の特徴の1つは、ガントリー部200と磁気シールド体300とベッド部400とを互いに分離可能な構造とすることで設置性を向上させた点にある。一般に、心臓磁気計測装置のような大型の装置は、工場から設置場所まで部品レベルで搬送しないと、設置時に設置する建物の壁などを壊して設置しなければならない。一方、部品レベルで分解して搬送した場合、分解する単位を工夫しないと組み立ての際に面倒である。特に、この心磁計測装置の場合は、精度を要するセンサや、外来磁場を遮蔽するシールド性や、パーマロイなどの重量のある部材のバランス、移動機構部の精度などを考慮する必要がある。また、他の使用実態を考慮する必要がある。
先ず、図3を参照して、筒状の磁気シールド体300を使用した計測原理を説明する。図3は計測原理を説明する縦断面図である。
図3において、この実施の形態では、前記磁気シールド空間307の所定の位置に前記計測部100が固定されて配置される。このため、被検者の心臓を前記計測部100に位置合わせを行うのは、前記寝台移動機構部700で行う。図3は、前記磁気シールド体300の内部に、頭部を枕で保持した被検者が横たわって検査姿勢をとっている状態を示している。
前記磁場計測駆動装置550の出力はデジタル信号に変換され、前記データ収集解析装置400に取り込まれる。このデータ収集解析装置400では、取り込まれた信号に対して各種の信号処理を実行する。
一方、外来磁場のX、Y方向の成分は、前記計測センサ(SQUID磁束計)101の磁場検出方向に直交しており、その大部分はこの計測センサ101に検出されない。従って、この磁気シールド体300で遮蔽され、かつ、前記計測センサ(SQUID磁束計)101の感度が低いX方向の外来磁場は実用上無視できる。
前記データ収集解析装置400は、隣接する前記計測センサ101の出力信号の差分から、前記第1参照用センサ102による計測信号に第1の所定の係数を乗算した値を差し引くことで、外来磁場のY方向成分を補正し、外来磁場の影響が低減された第1の計測信号を求める演算を行なう。
先ず、図4、図5において、この実施の形態に係るガントリー部200は、このガントリー部200の骨格を成すガントリー基台部205と、円柱形状の前記計測部100と、前記検査保持部203の前部を覆うガントリー前カバー206と、ガントリー部200の上部を覆うガントリー上カバー207と、前記計測部100内の冷媒を制御する冷媒廃棄制御部208とを含んで構成される。
図5において、この実施の形態に係るガントリー部200は、全高さH1が2200mm、横幅W1が760mm、奥行D1が1150mmに設定されている。
このように、前記計測部100は、被検者や検査技師がこの計測部100の先端に当たるのを軽減しつつセンサの冷却効率を良好にした点に特長を備えている。
更に、図6に示すマーカ104は、両側から2列目、前後方向から3列目に位置する4箇所に突起マーカ104aを設けている。この突起マーカ104aは、平均的な被検者の心臓を前記計測面Qの中心位置に設定した場合、被検者の剣状突起が位置する部分である。この実施の形態の心臓磁気計測装置では、仰向けとうつ伏せの測定が可能であり、また、被検者の頭部を左側でも右側でも測定が可能であるため、前記突起マーカ104aを左右及び前後対称な4箇所に設定している。これにより、検査技師は患部の位置あわせが容易となる。
図7は、前記マーカ104の多様な応用例を示したものである。これらの実施の形態は、少なくとも突起マーカ104aの位置を示すようにすれば位置あわせの作業に支障を来たすことはない。例えば、(a)図は、4個の前記突起マーカ104aのみを示したものであり、(b)図は(a)図の前記突起マーカ104aに十字マークを施してより位置あわせを向上させたものであり、(c)図は(b)の十字マークを他のマーカ104との組み合わせで構成したものであり、(d)図は突起マーカ104aを通る縦横の列と行を井形状に形成したものであり、(e)図は、突起マーカ104aとセンサーの外周を表すマーカと組み合わせたものである。
図9において、先ず、前記凹部410の奥行D20は、第1駆動板408の奥行D21よい長く、前記凹部410の横幅W20は、第2駆動板409の横幅W22より長くなっている。この2つの長さの差が寝台部404の移動範囲となっている。また、前記凹部410の深さH20は、前記第1駆動板408の高さH21と、第2駆動板409の高さH22を合わせた長さを備えていることで、前記第2駆動板409の上面と天板ベース部403の上面とを略一致させている。
ここで、嵌合凹部420と嵌合突起部419の取り付け位置は、前記寝台部404と天板401との間に限定されるものではない。例えば、第2駆動板409と第1駆動板408の接触面、あるいは、寝台部404と第1駆動板408との間に設けるようにしてもよい。
また、この実施例では、前記引き出された寝台部404が固定された状態を維持する引出ロック機構部428を備えている。この引出ロック機構部428は、寝台部404が引き出された状態を維持するように寝台部404と天板401または脚部402とを固定するものであれば足りる。この実施の形態では、前記ハンドル422の倒す動作を利用して、この引出ロック機構部428を動作させる。これを図12で説明する。
図14において、前記脚部402は、前部連結部405と、その両側の後方に延びる前記支持支柱部406とで、上面から見てU字状に形成される。そして、この一対の支持支柱部406を跨ぐように天板ベース部403が設けられる。天板ベース部403の横幅W2は2700mm、奥行D2は600mm、高さH3(ホームポジション)は450mmである。
更に、前部連結部405の中央下部には隙間439が形成してあり、被検者を介護する検査技師の下肢空間を確保している。
この実施の形態では、シールド本体302を構成する主筐体303と開閉筐体304を薄い強磁性体の板材の二重構造で形成することで、軽量化を図るとともに、外来磁場のシールド効率を高めている。つまり、パーマロイなどの強磁性体のシールド性能は、単純に強磁性体の厚さを厚くすれば良いというものではない。むしろ、適度な大きさの中空構造にした方がシールド性能が向上する。
前記内側蓋外装体317と外側蓋外装体318は、各々外板330と内板331及び骨組体320とで構成されている。この前記内側蓋外装体317と外側蓋外装体318の間に同様な構造を備えた前記主外装体312が位置している。前記骨組体315、320は、外装体の両側の端部に設けられ、この前記骨組体315、320にリング状軌道部321と外装リング部319が取り付けられる。
ここで、前記開閉筐体304の円周方向の回転では、前記脚部301が前記中央部分326を貫通していることで邪魔しない。
前記ベッド部400は、前記天板401を取り外した前記脚部402を前記磁気シールド体300の前方より挿入して基台部600に取り付け、この後に前記天板401を前記脚部402に取り付け、それぞれの各装置を配線して設置を完了する。
そして、この心臓磁気計測装置は、3つの装置(ガントリ部200と磁気シールド体300とベッド部400)の設置スペースを共有しているので、その設置スペースの大きさを横幅W3、奥行D3(1450mm)とするコンパクトな構造としている。
一方、前記引出機構部703の移動範囲D4は、前記ホームポジションから前方へ500mmに設定されている。これにより、前記寝台部404を前方へ大きく引き出すことができるので、被検者の寝台部404への乗り降りを容易にしている。
検査技師が図示しない電源スイッチを動作させると、前記駆動制御部436は、前記薄型表示部211に図示しないメニュー画面を表示させる。なお、この説明では計測センサ101の温度維持についての説明は省略する。検査技師は前記メニュー画面から図示しない操作ガイダンスや操作スイッチの操作画面を選択することができる。
先ず、マニュアル操作について説明する。この手動動作では、前記寝台移動機構部700と開閉駆動機構部306の駆動を検査技師が行うものである。
前記図21に示す状態では、寝台部404が固定された状態と成り、また、前記ハンドル422が倒れた状態と成っているので、被検者は前記寝台部404に楽な姿勢で乗り、横になることができる。
基本的な操作は、図23に示すようにY方向とX方向の位置を設定する。この寝台部404の移動では前記ハンドル422を介して行うことができる。検査技師は前記計測面Qに設けられるマーカ104を介して被検者の患部の大まかな位置あわせを行うことができる。この際、前記Y方向寝台移動機構部701とX方向寝台移動機構部702に所定間隔で位置が仮固定される図示しない機構を備えることにより位置あわせ(微調整含む)が可能である。この図示しない機構により、位置あわせした位置が変化することを軽減することができる。
図24に示す状態では、前記マーカ、特に突起マーカ104aを介して、XYZ方向の最終の位置あわせを行うことができる。前記突起マーカ104aは下方に張り出しているので、計測面Qを覗き込むことなく、位置あわせが容易である。
検査技師は、図26に示す状態で、前記薄型表示部211に表示される操作スイッチを操作して計測を開始することができる。なお、この薄型表示部211に計測画面を表示させることもできる。
さて、計測が終了すると、検査技師は、前記した逆の操作を行って、もとの図21の状態にすることができる。
なお、前記ハンドル422に図示しない駆動部を設けて、前記操作スイッチを介して寝台部404の引き出し操作がなされると、前記駆動制御部436が、寝台部404がホームポジションであるか否かを検知して、ホームポジションであれば前記図示しない駆動部を動作させて前記ハンドル422を倒し、寝台部404を引き出すように制御しても良い。なお、この場合、前記前部連結部405に赤外線センサを設けて障害物検知や寝台部404移動時のブザー音などを鳴らすことにより安全性が高められる。
そして、前記駆動制御部436は、図26に示す前記開閉筐体304が閉まった状態で図示しないロック機構を駆動して前記開閉筐体304をロック状態とする。このロック状態は、前記開放レバー332の操作で解除することができる。
検査技師は、図26に示す状態で、前記薄型表示部211に表示される操作スイッチを操作して計測を開始することができる。
前記レーザマーカ機構部710は、前記Y方向レーザ部711と前記X方向レーザ部712を介して被検者の特定位置(例えば、剣状突起)に位置をあわせ、この位置あわせを利用して、前記突起マーカ104aのX方向とY方向の位置に該当する前記計測部100の周側面に形成した目印713を合わせるようにする。
この実施の形態では、例えば、図21の寝台部404を引き出した状態などで、前記X方向レーザ部712の位置あわせを行う。即ち、X方向移動保持部712bを介してレーザ部712aをX方向に移動させて、寝台部404に寝ている被検者の剣状突起にレーザ部712aの位置をあわせる。そして、図24に示す患部を最終位置に合わせる状態において、X方向のレーザ光が前記目印713Xに当たるようにX方向寝台移動機構部702を介して寝台部404をX方向に移動させる。
前記Y方向移動保持部711bは、寝台部404の長手方向に沿ったレールを備え、このレール上を前記レーザ部711aを移動させることができる。一方、前記X方向移動保持部712bは寝台部404の短手方向に沿ったレールを備え、このレール上を前記レーザ部712aを移動させることができる。なお、前記X方向レーザ部712の構造は、前記図28の実施の形態と同じ構造を備えている。
図29の実施の形態によれば、図24に示す患部を最終位置に合わせる状態において、位置決めされたレーザ光を目印713に合うように、Y方向寝台移動機構部701とX方向寝台移動機構部702を介して寝台部404を移動させることで、被検者の患部を所定の位置に精度よく合わせることができる。
次に、図32から図34を参照して、磁気シールド体300内の内装について説明する。図32は磁気シールド体の内装の説明図であり、(a)図が概略断面図、(b)から(e)図は内装壁面の図柄図である。図33は開閉筐体304を開いた状態の説明図であり、(a)図が概略断面図、(b)図は外から見た内壁面の図柄図である。図34は開閉筐体304を閉じた状態の説明図であり、(a)(b)図が概略断面図、(c)図が磁気シールド空間内から見た内壁面の図柄図である。
この種の密閉された空間に被検者が入って検査を受ける計測装置の場合、被検者に安心感を抱かせる工夫もまた重要である。特に、この実施の形態のように、開閉筐体304を開いた状態と、開閉筐体304を閉じた状態が大きく変化する計測装置においては特に重要である。
また、前記説明では、被検者の目線からみた図柄の変化を説明したが、逆に、検査技師ないどの外側から見る人を対象にした図柄の変化を工夫しても良い。例えば、図34(b)図に示すように、開閉筐体304を開いた状態では隠蔽され、開閉筐体304を閉めた状態で大きく露出して被検者出入口305を塞ぐ外装面S5に装飾的な図柄を施しても良い。また同様に、開閉筐体304を開いた状態では隠蔽され、開閉筐体304を閉めた状態で背面に大きく露出する外装面S6に同様な装飾図柄を施しても良い。
次に、図35から図37を参照して第3の実施の形態に係る心臓磁気計測装置を説明する。図35は他の実施の形態に係る心臓磁気計測装置の外観斜視図であり、(a)図が開閉筐体304を開いた状態の斜視図、(b)図が開閉筐体304の開閉を示す斜視図である。図36は心臓磁気計測装置の外観図であり、(a)図が平面図、(b)図は底面図、(c)図が正面図、(d)図が右側面図、(e)図が背面図、(f)図が左側面図である。図37は心臓磁気計測装置の概略断面図である。
前記主筐体303は、前方の一部が切り欠かれた被検者出入口305が形成される。この被検者出入口305は、前記開閉筐体304を円周に沿って回転させることにより被検者出入口305の下方から出没して、この被検者出入口305を塞ぐことができる。前記開閉筐体304の片側にレバー354が取付けられ、このレバー354は前記保持筐体350の外周面に形成した円弧状の溝355から露出している。このレバー354を円周に沿って移動させることにより、前記開閉筐体304を開閉することができる。
なお、図36において、基台部600は設置構造を示しために点線で示したが不透明な板として描くことができる。
なお、図39において、背面図は図36(b)図と同様につき省略する。また、基台部600は設置構造を示しために点線で示したが不透明な板として描くことができる。
このように、この実施の形態に係る生体磁場計測装置は、その上面に被験者を乗せるための寝台部404を有するベッド部400と、その中心軸Pを水平位置と成る姿勢で保持される筒状の磁気シールド体300とを備え、前記磁気シールド体300は、筒状の周面の一部に前記寝台部404を出し入れする寝台出入口(被検者出入口305)を備えた第1筐体(主筐体303)と、前記寝台投入口(被検者出入口305)を開閉する第2筐体(開閉筐体304)とを備え、前記第1筐体303は、その上部中央に複数のセンサを内蔵する計測部100を備え、前記第2筐体304は、筒状の周方向に沿って前記第1筐体303に移動可能に保持され、前記ベッド部400は、前記寝台部404を保持する天板401と、この天板401を前記筒状の磁気シールド体300内に保持する脚部402と、前記寝台部404を前記寝台出入口305を介して前記磁気シールド体300外に出入りさせる引出機構部703と、前記寝台部404を前記磁気シールド体300内の前記中心軸P方向に移動させるY方向移動機構部(Y方向寝台移動機構部701)と、前記寝台部404を前記磁気シールド体300内の前記中心軸P方向と直交する方向に移動させるX方向移動機構部(X方向寝台移動機構部702)と、前記寝台部404を前記磁気シールド体300内の上下方向に移動させるZ方向移動機構部(Z方向寝台移動機構部704)とを備えている。
また、これらの生体磁場計測装置では、前記ベッド部400は前記寝台出入口305の前部に引き出された前記寝台部404を下方より支持する支持手段(前部連結部405)を備えている。
Claims (4)
- その上面に被験者を乗せるための寝台部を有するベッド部と、その中心軸を水平位置と成る姿勢で保持される筒状の磁気シールド体とを備え、
前記磁気シールド体は、筒状の周面の一部に前記寝台部を出し入れする寝台出入口を備えた第1筐体と、前記寝台投入口を開閉する第2筐体とを備え、
前記第1筐体は、その上部中央に複数のセンサを内蔵する計測部を備え、
前記第2筐体は、筒状の周方向に沿って前記第1筐体に移動可能に保持され、
前記ベッド部は、前記寝台部を保持する天板と、前記天板を前記筒状の磁気シールド体内に保持する脚部と、前記寝台部を前記寝台出入口を介して前記磁気シールド体外に出入りさせる引出機構部と、前記寝台部を前記磁気シールド体内の前記中心軸方向に移動させるY方向移動機構部と、前記寝台部を前記磁気シールド体内の前記中心軸方向と直交する方向に移動させるX方向移動機構部と、前記寝台部を前記磁気シールド体内の上下方向に移動させるZ方向移動機構部とを備えている
ことを特徴とする生体磁場計測装置。 - その上面に被験者を乗せるための寝台部を有するベッド部と、その中心軸を水平位置と成る姿勢で保持される筒状の磁気シールド体と、前記磁気シールド体の上部中央に複数のセンサを内蔵する計測部を配置させるガントリ部とを備え、
前記磁気シールド体は、筒状の周面の一部に前記寝台部を出し入れする寝台出入口を備えた第1筐体と、前記寝台投入口を開閉する第2筐体とを備え、
前記第2筐体は、筒状の周方向に沿って前記第1筐体に移動可能に保持され、
前記ガントリ部は、複数のセンサが配置される前記計測部の先端部を前記磁気シールド体内に位置するように計測部を保持し、
前記ベッド部は、前記寝台部を保持する天板と、前記天板を前記筒状の磁気シールド体の両端で保持する脚部と、前記寝台部を前記寝台出入口を介して前記磁気シールド体外に出入りさせる引出機構部と、前記寝台部を前記磁気シールド体内の前記中心軸方向に移動させるY方向移動機構部と、前記寝台部を前記磁気シールド体内の前記中心軸方向と直交する方向に移動させるX方向移動機構部と、前記寝台部を前記磁気シールド体内の上下方向に移動させるZ方向移動機構部とを備えている
ことを特徴とする生体磁場計測装置。 - 前記請求項1または2記載の生体磁場計測装置において、
前記第1筐体は前記寝台投入口を開いた状態では前記第1筐体の下部の周側面に前記第2筐体を収納し、
前記第2筐体は前記寝台投入口を閉じた状態では周方向に前記第1筐体と重複する大きさを備えている
ことを特徴とする生体磁場計測装置。 - 前記請求項1から請求項3のいずれかの生体磁場計測装置において、
前記ベッド部は前記寝台出入口の前部に引き出された前記寝台部を下方より支持する支持手段を備えている
ことを特徴とする生体磁場計測装置。
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