JP2007522465A - 測定装置における干渉抑制方法 - Google Patents
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Abstract
【選択図】図4
Description
Claims (20)
- 少なくとも1つのセンサを備えた、生体磁気信号を測定するセンサ群を、外部干渉から遮蔽する方法であって、
前記センサ群に少なくとも1つの磁気帰還を与えて、該センサ群の少なくとも1つのセンサから1つの帰還の差信号を得るステップと、
前記センサ群の領域において、前記センサ群の外部に配された少なくとも1つのアクチュエータを用いて外部干渉を補償する磁場を生成するとともに、前記アクチュエータに補償電圧を生成する前記差信号が、前記センサの信号の一次結合とされるようにしたステップと、
SSS(信号空間分離)法を用いて、測定中の有効生体磁気信号を、前記アクチュエータ及び外部干渉によって生じる(測定領域の外部に起因する)信号から分離するステップと、を含むことを特徴とする方法。 - 前記センサ群のうち、2つ以上のセンサの信号から一次結合として差信号を形成するステップと、
前記差信号を前記アクチュエータに帰還させ、前記補償磁場が1つ以上のアクチュエータによって形成された磁場から一次結合として生成されるようにしたステップと、をさらに含むことを特徴とする請求項1に記載の方法。 - 前記帰還が作動する際に前記外部干渉信号が最小化されるように、一次結合として得られる前記差信号及び使用する前記アクチュエータを選択するステップをさらに含むことを特徴とする請求項2に記載の方法。
- 脳磁図記録装置(MEG)に用いることを特徴とする請求項1に記載の方法。
- 前記測定センサが、2つの帰還ループに結合され、その第1のループがフローロック状態で動作するMEG装置のチャネルであり、第2のループが補償アクチュエータを制御する帰還ループである、請求項4に記載の方法。
- 前記SSS法において、マルチチャネル測定装置を用いて記録された磁場は、対象となる発生源が測定ボリュームV1に配され、前記場又はその成分を測定する複数のセンサが前記ボリュームV1の外部であってかつボリュームV2内に配され、そして磁気干渉の発生源及び前記アクチュエータが前記ボリュームV1及びV2の外部であってかつ無限でありうるボリュームV3内に配された幾何学的配置において解析され、
前記ボリュームV1に配された対象の発生源によって前記ボリュームV2内で生成される磁場を、各々が前記ボリュームV1の外部で渦なしでかつ湧き出しがなく有限である基本場の和としてパラメータ化して、前記ボリュームV2においてパラメータ化された磁場について所望の精度が得られるようにするステップと、
前記ボリュームV3に配された前記干渉の発生源と前記補償アクチュエータによって、前記ボリュームV2において生成される磁場の和を、各々が前記ボリュームV3の外部で渦なしでかつ湧き出しがなく有限である基本場の和としてパラメータ化して、前記ボリュームV2においてパラメータ化された磁場について所望の精度が得られるようにするステップと、
各基本場に対応する前記測定装置の信号ベクトルを計算するステップと、
センサを用いて前記磁気信号を測定するステップと、
前記基本場に関連する前記信号ベクトルによって形成される基底において前記測定された信号ベクトルの成分を計算することで、異なるボリュームに配された発生源により生成された場を分離するステップと、を含むことを特徴とする請求項1に記載の方法。 - 前記アクチュエータがコイルであることを特徴とする請求項1に記載の方法。
- 前記測定された信号を、増幅器と帰還抵抗を介して前記アクチュエータに帰還させるステップをさらに含むことを特徴とする請求項2に記載の方法。
- 前記方法において、前記アクチュエータを用いて形成される干渉補償の動作を最適化する上で、前記帰還抵抗の値を変更し、前記アクチュエータの数を増やし、前記アクチュエータの場所を変えることを特徴とする請求項8に記載の方法。
- 前記センサ群及び前記アクチュエータを磁気遮蔽ルームに配置するステップをさらに含むことを特徴とする請求項1から3のいずれか一項に記載の方法。
- 生体磁気信号を測定するセンサ群を外部干渉から遮蔽するシステムであって、
1つ以上の磁気センサを備えるセンサ群(10,45)と、
各センサに結合された帰還コイル(14)と、
測定装置を制御する制御電子機器(11)と、を備え、
前記センサ群に結合された1つ以上の磁気帰還であって、該センサ群の少なくとも1つのセンサ(10,45)から1つの帰還の差信号を得る磁気帰還と、
前記センサ群(10,45)の領域内に磁場を形成するために、該センサ群の外部に配された1つ以上のアクチュエータ(12,13,42,43)であって、当該磁場が外部干渉を補償し、前記アクチュエータに補償電圧を生成する前記差信号が前記1つ以上のセンサ(10,45)の信号の一次結合であるものとされたアクチュエータと、
測定中の有効生体磁気信号を、前記アクチュエータ及び前記外部干渉により生成される(測定領域の外部に起因する)信号から分離するための制御電子機器(11)と、をさらに備えたことを特徴とするシステム。 - 前記センサ群の2つ以上のセンサ(45)の測定信号から一次結合として前記差信号を生成する差信号生成手段(46,47)と、
前記差信号を前記アクチュエータに帰還させる前記磁気帰還(48,40)であって、補償磁場が、1つ以上のアクチュエータ(42,43)によって形成された磁場からの一次結合として生成される磁気帰還と、をさらに含むことを特徴とする請求項11に記載のシステム。 - 前記帰還が作動すると前記外部干渉信号が最小化されるように選択された、前記差信号とアクチュエータ(12,13,42,43)とをさらに含むことを特徴とする請求項12に記載のシステム。
- 前記センサ群(10、45)、前記帰還コイル(14)、及び前記制御電子機器(11)が、脳磁図記録装置(MEG)の一部として機能することを特徴とする請求項11に記載のシステム。
- 2つの帰還ループに結合された各測定センサ(10,45)であって、第1のループがフローロック状態で動作するMEG装置のチャネルであり、第2のループが前記補償アクチュエータ(12,13,42,43)を制御する帰還ループとされた各測定センサをさらに含むことを特徴とする請求項14に記載のシステム。
- SSS法において、マルチチャネル測定装置を用いて記録された磁場は、対象となる発生源(15)が測定ボリュームV1に配され、前記の場又はその成分を測定するセンサ(10、45)が前記ボリュームV1の外部であってかつボリュームV2内に配され、磁気干渉の発生源及び前記アクチュエータが前記ボリュームV1及びV2の外部であってかつ無限でありうるボリュームV3内に配された幾何学的配置において解析され、
前記制御電子機器(11)は、
前記ボリュームV1内に配された対象の発生源によって、前記ボリュームV2において生成される磁場を、各々が前記ボリュームV1の外部で渦なしでかつ湧き出しがなく有限である基本場を和としてパラメータ化して、前記ボリュームV2においてパラメータ化された磁場について所望の精度が得られるようにするとともに、
前記ボリュームV3に配された干渉源及び補償アクチュエータ(12,13,42,43)によって、前記ボリュームV2において生成される磁場の和を、各々が前記ボリュームV3の外部で渦なしでかつ湧き出しがなく有限である基本場の和としてパラメータ化して、前記ボリュームV2においてパラメータ化された磁場について所望の精度が得られるようにし、
各基本場に対応する前記測定装置の信号ベクトルを計算し、
センサ(10,45)を用いて磁気信号を測定し、
前記基本場に関連する前記信号ベクトルによって形成される基底において前記測定された信号ベクトルの成分を計算することで、異なるボリュームに配された発生源により生成された場を分離するように構成されていることを特徴とする請求項11に記載のシステム。 - 前記磁場を生成する前記アクチュエータ(12,13,42,43)がコイルであって、センサ群(10,45)を含む装置、又はセンサ群(10,45)の周囲の別個のフレーム、又は壁面、床、あるいは天井に接続されていることを特徴とする請求項11に記載のシステム。
- 前記磁気帰還の一部として、増幅器(24)と、帰還抵抗(25)と、アクチュエータ(12)とをさらに含むことを特徴とする請求項12に記載のシステム。
- アクチュエータ(12,13,42,43)を用いて形成される干渉補償の動作は、帰還抵抗(25)の値を変更し、アクチュエータ(12,13,42,43)の数を増やし、前記アクチュエータ(12,13,42,43)の場所を変えることにより最適化されることを特徴とする請求項18に記載のシステム。
- 前記センサ群(10,45)及び前記アクチュエータ(12,13,42,43)のための場所として磁気遮蔽ルームをさらに含むことを特徴とする請求項11に記載のシステム。
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