JP2012152514A - 磁気計測装置および生体磁気計測方法 - Google Patents
磁気計測装置および生体磁気計測方法 Download PDFInfo
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Abstract
【解決手段】磁気センサ32には冷却無し或いは簡易な冷却のみで前記微弱電流による磁界を計測できるTMR素子MI素子から成る磁気センサを用い、たとえば前記脳磁図の場合、その磁気センサ32を被験者2の頭部21に複数被着し、磁気計測の前または後に、各磁気センサ32間の相対位置関係を3次元計測装置8で計測し、得られた各磁気センサ32間の相対位置関係に基いて、計測装置本体で前記各磁気センサ32の計測結果を磁場解析する。したがって、解析結果として得られる前記脳磁図や心磁図に、位置ずれによるゴーストの発生を抑え、高精度な解析を行うことができる。
【選択図】図1
Description
図1は、本発明の実施の第1の形態に係る生体磁気計測装置1の使用状態を模式的に示す図である。本実施の形態の生体磁気計測装置1は、被験者2の頭部21から発せられる磁気を計測して脳磁図を得るものとする。詳しくは、この生体磁気計測装置1は、脳の神経細胞が興奮したときに流れる電流から生じる磁場を測定し、たとえばてんかんの発作がどこで起っているか、脳の手術でどこまで切除してよいかなどを判定するために用いられる。
図13は、本発明の実施の第2の形態に係る生体磁気計測装置1’の使用状態を模式的に示す正面図である。本実施の形態の生体磁気計測装置1’は、被験者2の胸部26や腹部27から発せられる磁気を計測するものである。被測定部が胸部26の場合、この生体磁気計測装置1’は、心臓28の筋電位(収縮のパルス)を測定し、心臓28の動作に異常が無いか確認することができる。また、被測定部が腹部27の場合、この生体磁気計測装置1’は、安静時の妊婦の胎児の心臓から発生する磁場などを計測でき、胎児の心臓の動きが分り、出産前検査などに用いることができ、或いは、脊髄の損傷を確認することができる。
図14および図15は、本発明の実施の第3の形態に係る生体磁気計測装置1a,1a’の使用状態を模式的に示す断面図である。これらの生体磁気計測装置1a,1a’は、前述の生体磁気計測装置1,1’に類似しており、それぞれ脳磁図や心磁図を得ることができる。本実施の形態の生体磁気計測装置1a,1a’では、上述のようにしてセンサユニット3,3’を被験者2の頭部21や胸部26に装着した上に、磁気シールドを行う被覆部材4,4’を装着し、計測を実行することである。なお、この被覆部材4,4’に併用して、被験者2を囲むように、磁気シールド室を形成してもよい。ただし、その場合の磁気シールド室は、前述のSQUIDに用いられるような大掛かりなものではなく、簡易なものでよい。
図16は、本発明の実施の第4の形態に係る生体磁気計測装置1’’ の電気的構成を示すブロック図である。この生体磁気計測装置1’’において、前述の図5で示す生体磁気計測装置1に類似し、対応する部分には同一の参照符号を付して示し、その説明を省略する。本実施の形態の生体磁気計測装置1’’では、計測装置本体である演算装置5’’には、3次元計測装置8’’とともに、断層撮影装置9がさらに接続される。前記断層撮影装置9は、生体の3次元断層画像を撮影するCTやMRIなどから成り、前記演算装置5’’は、前記断層撮影装置9によって得られた3次元断層画像における特徴点と、前記3次元計測装置8’’によって得られた特徴点とを一致させることで、該演算装置5’’によって得られた脳磁図を、前記断層撮影装置9によって得られた3次元断層画像に合成する。
2 被験者
21 頭部
22 目
26 胸部
27 腹部
28 心臓
3,3’ センサユニット
301,302 磁気検出素子
3011,3021 磁化容易軸
3012,3022 磁化固定軸
31,31’ 支持部材
32 センサプラットフォームボード
321 TMRアレイモジュール
322 コントローラ
323 RAM
324 増幅・変換回路
34 固定具
3a’,3b’ 部材
4,4’ 被覆部材
5,5’’ 演算装置
6 インタフェイス
61 PCI・バス・コントローラ
62 コマンド変換・バッファ・コントローラ
63 SRAM
64 シリアルインタフェイスドライバ
7 ケーブル
71 電源線
72 信号線
8,8’’ 3次元計測装置
81 ステレオカメラ
82 I/F
83,83’’ 位置測定部
831,831’’ 特徴点抽出部
832 位置計測部
84,84’’ 合成部
841 位置情報統合部
842,842’’ 特徴点照合部
89 心拍周期を検出する装置
9 断層撮影装置
Claims (9)
- 測定対象に被着される複数の磁気センサと、
前記測定対象に被着された各磁気センサ間の相対位置関係を計測する3次元計測装置と、
前記3次元計測装置によって得られた各磁気センサ間の相対位置関係に基いて、前記各磁気センサの計測結果を磁場解析することで、前記測定対象内に生じた微弱電流に関する情報を収集する計測装置本体とを含むことを特徴とする磁気計測装置。 - 前記測定対象とする生体の3次元断層画像を撮影する断層撮影装置をさらに備え、
前記計測装置本体は、前記断層撮影装置によって得られた前記3次元断層画像における特徴点と、前記3次元計測装置によって得られた特徴点とを一致させることで、該計測装置本体によって得られた前記微弱電流に関する情報を、前記断層撮影装置によって得られた3次元断層画像に合成することを特徴とする請求項1記載の磁気計測装置。 - 前記複数の磁気センサは、柔軟な材料から成る支持部材に搭載されることを特徴とする請求項2記載の磁気計測装置。
- 前記支持部材は、頭巾またはヘルメットの形状を呈していることを特徴とする請求項3記載の磁気計測装置。
- 前記支持部材は、胴部を覆う筒状体であることを特徴とする請求項3記載の磁気計測装置。
- 前記計測装置本体による磁気センサからの信号の取り込みのタイミングが、心拍周期における同位相のタイミングであることを特徴とする請求項5記載の磁気計測装置。
- 前記生体に被着された磁気センサ上を覆い、外部磁場からシールドする被覆部材をさらに備えることを特徴とする請求項2〜6のいずれか1項に記載の磁気計測装置。
- 前記磁気センサは、
強磁性体を用い、相互に等しい一対の磁気検出素子と、出力端とを有する磁気センサであって、
前記一対の磁気検出素子は、その磁化容易軸の方向が検出磁束に対して直交し、かつ互いの磁化容易軸が直交するように、前記検出磁束の方向に互いに間隔を開けて配置され、
前記出力端は、前記一対の磁気検出素子の検出結果の差分を得ることを特徴とする請求項1〜7のいずれか1項に記載の磁気計測装置。 - 生体内に生じた微弱電流に関する情報を収集する生体磁気計測方法において、
断層撮影装置によって前記生体の3次元断層画像を撮像し、その撮像画像から特徴点を検出するステップと、
前記微弱電流による磁界を検出する磁気センサを前記生体に複数被着するステップと、
3次元計測装置によって前記生体に被着された各磁気センサ間の相対位置関係および前記特徴点を計測するステップと、
前記各磁気センサによって前記磁界を検出するステップと、
前記3次元計測装置によって得られた各磁気センサ間の相対位置関係に基いて、計測装置本体が、前記各磁気センサの計測結果を磁場解析することで、前記生体内に生じた微弱電流に関する情報を収集するステップと、
前記断層撮影装置によって得られた3次元断層画像における特徴点と、前記3次元計測装置によって得られた特徴点とを一致させることで、前記計測装置本体が、該計測装置本体によって得られた前記微弱電流に関する情報を、前記断層撮影装置によって得られた3次元断層画像に合成するステップとを含むことを特徴とする生体磁気計測方法。
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