JP2020151410A - Intravital electrical conduction path evaluation apparatus - Google Patents

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Abstract

To provide a conduction path evaluation apparatus capable of evaluating a conduction state of an intervention current in the body of a subject 8.SOLUTION: A conduction path evaluation apparatus 10 includes: an electrical intervention unit 32 that applies an intervention current into the living body of a subject 8; a magnetic sensor device 20 that detects, in the outside of the subject 8, a change in the magnetic field when the intervention current is applied by the electrical intervention unit 32; a magnetic sensor drive unit 32 that drives the magnetic sensor device 20; a signal detection unit 34; a magnetic field strength calculation unit 38; and a depth evaluation unit 40 that evaluates a conduction state in the subject 8 on the basis of information about the magnetic field detected by the magnetic field strength calculation unit 38.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、生体内における電気的伝導路を評価する装置に関するものである。 The present invention relates to an apparatus for evaluating an electrical conduction path in a living body.

心臓の電気的興奮が、胸部表面だけでなく四肢でも計測され、心電図として利用されている。また、脳神経活動も頭皮表面で脳波として計測される。このような事実は、生体中に様々な電気的な伝導路が存在することを裏付けるものである。 The electrical excitement of the heart is measured not only on the chest surface but also on the extremities and used as an electrocardiogram. Cranial nerve activity is also measured as an electroencephalogram on the surface of the scalp. Such facts support the existence of various electrical conduction paths in the living body.

しかしながら、心電図や脳波検査において、実際には、心臓や脳などの電気的興奮源の自身の変化・障害だけでなく、その中間の電気的伝導路の変化によっても、計測結果は影響されると考えられている。さらに、生理的変化や痛み、心理的ストレス等でも生体内部の電気抵抗は変動することが、非特許文献1に記載さている。 However, in electrocardiogram and electroencephalogram examination, the measurement result is actually affected not only by the change / disorder of the electric excitement source such as the heart and the brain but also by the change of the electric conduction path in the middle. It is considered. Further, it is described in Non-Patent Document 1 that the electrical resistance inside the living body fluctuates due to physiological changes, pain, psychological stress, and the like.

一方、東洋医学・代替医療において治療効果を大きく与える部位として、経穴所謂「ツボ」がある。この経穴は、中医学に由来する経験的な知見から見出されたものであるが、今やその効果は世界的にも認識されている。さらに、日本で1950〜1960年代に行われた電気生理実験により、この経穴とよばれる部位は、皮膚表面の高伝導性部位であること、また、複数の経穴間を結合する電気的な伝導路が存在することが分かってきた。なお、複数の経穴間を結合する伝導路は「経絡」と呼称される(非特許文献2)。 On the other hand, in oriental medicine and alternative medicine, there is a so-called acupuncture point as a part that gives a great therapeutic effect. This acupuncture point was found from empirical knowledge derived from Chinese medicine, but its effect is now recognized worldwide. Furthermore, according to electrophysiological experiments conducted in Japan in the 1950s and 1960s, the site called acupuncture points is a highly conductive site on the surface of the skin, and an electrical conduction path connecting multiple acupuncture points. Has been found to exist. A conduction path connecting a plurality of acupuncture points is called a "meridian" (Non-Patent Document 2).

特許文献1においては、皮膚表面の2点に電極を設置し通電することで2点間の抵抗を計測し、経穴の位置を推定する装置が開示されている。一方で、複数の経穴間を結合する伝導路である経絡については、生体中における分布や生理的変化や病態による影響などの実体は掴めていない。 Patent Document 1 discloses a device that measures the resistance between two points by installing electrodes at two points on the skin surface and energizing them, and estimates the position of acupuncture points. On the other hand, regarding the meridians, which are conduction paths connecting a plurality of acupuncture points, the substance such as the distribution in the living body, physiological changes, and the influence of pathological conditions cannot be grasped.

特開2006−296809JP 2006-296809

野波英一郎:日本皮膚科学会誌, 68(6), 357-379, 1958。Eiichiro Nonami: Journal of the Japanese Society of Dermatology, 68 (6), 357-379, 1958. 中谷義雄:最新良導絡の臨床の実際, 166pp., 良導絡研究所, 東京, 1960Yoshio Nakatani: Clinical Practice of the Latest Ryodoukan, 166pp., Ryodouken Kenkyusho, Tokyo, 1960 Nakayama, S., Uchiyama, T. Real−time measurement of biomagnetic vector fields in functional syncytium using amorphous metal. Scientific Reports 5, 8837. (2015)Nakayama, S.A. , Uchiyama, T.I. Real-time measurement of biomagnetic vector fields in infunctional syncytium using amorphous mortal. Scientific Reports 5, 8837. (2015)

前述のとおり、経絡は複数の経穴を結合する電気的な伝導路であることから、体内においては経絡に沿って比較的電流の流れやすい部分が存在するものと考えられる。しかしながら、2点の経穴間に電流を印加したとしても、生体内のどの部分を、言い換えればどれほど深い位置を電流が流れたかを判断することは困難であった。そのため、比較的多くの電流が流れた場合であっても、それが経穴間の経絡に相当する伝導路を流れたか否かを判断することができなかった。 As described above, since the meridian is an electrical conduction path that connects a plurality of acupuncture points, it is considered that there is a portion in the body where a relatively easy current flows along the meridian. However, even if a current is applied between the two acupuncture points, it is difficult to determine which part of the living body, in other words, how deep the current flows. Therefore, even when a relatively large amount of current flows, it cannot be determined whether or not it has flowed through a conduction path corresponding to a meridian between acupuncture points.

生体が自ら発生する電気活動において電流回路は生体内で閉じている。例えば、ある電気的興奮性細胞で発生する細胞膜内向き電流は細胞膜を貫通して流れ電池相当の働きをする。その電流が細胞内を伝導したのち、隣接する細胞と電気的結合チャネルにより接続される場合には、隣接細胞の細胞膜へ電流が流れ込み、細胞膜は電気容量(キャパシタ)と同等に働く。こうして電池と電気容量による閉回路が形成されるが、その閉回路の大きさは細胞と類似レベル(言い換えれば、細胞の大きさと同程度のオーダー、スケール)と考えられる。従って、もし細胞が大きな電流を細胞内に伝導させたとしても、細胞外に同じ大きさの戻り電流が流れるため、その2つの反対方向の電流が発生する磁界は、打ち消し合ってしまう。そこで、特に、発生源である細胞からの距離が大きくなると、生体細胞自らが発生させる磁界は、著しく減衰してしまう。(非特許文献3) The current circuit is closed in the living body in the electric activity generated by the living body. For example, an inward current in the cell membrane generated in a certain electrically excitable cell flows through the cell membrane and acts as a battery. When the current is conducted inside the cell and then connected to the adjacent cell by an electrical binding channel, the current flows into the cell membrane of the adjacent cell, and the cell membrane works in the same manner as the electric capacity (capacitor). In this way, a closed circuit is formed by the battery and the electric capacity, and the size of the closed circuit is considered to be at a level similar to that of a cell (in other words, on the order and scale similar to the size of a cell). Therefore, even if the cell conducts a large current inside the cell, the return current of the same magnitude flows outside the cell, so that the magnetic fields in which the two currents are generated in opposite directions cancel each other out. Therefore, in particular, when the distance from the cell that is the source increases, the magnetic field generated by the living cell itself is significantly attenuated. (Non-Patent Document 3)

本発明は、かかる知見に基づいてなされたものであり、その目的とするところは、生体に電流を印加した場合のその電流を解析することで、生体のどの位置を電流が流れたかを評価することのできる装置を提供することにある。 The present invention has been made based on such findings, and an object of the present invention is to evaluate at which position in a living body the current flows by analyzing the current when a current is applied to the living body. The purpose is to provide a device that can be used.

かかる目的を達成するための第1の発明の特徴とするところは、(a)外部から生体内への電気的介入による電流伝導状態を評価する伝導路評価装置であって、(b)生体に前記電気的介入を印可する電気的介入部と、(c)該電気的介入部により電気的介入が印加された場合に発生する磁界変化を、前記生体の外部において検出する検出部と、(d)該検出部により検出された磁界についての情報に基づいて、前記生体内における伝導状態の評価を行う評価部を有すること、を特徴とする。 The features of the first invention for achieving such an object are (a) a conduction path evaluation device for evaluating the current conduction state due to electrical intervention from the outside into the living body, and (b) the living body. An electrical intervention unit that applies the electrical intervention, and (c) a detection unit that detects a magnetic field change that occurs when an electrical intervention is applied by the electrical intervention unit outside the living body, and (d). ) It is characterized by having an evaluation unit that evaluates the conduction state in the living body based on the information about the magnetic field detected by the detection unit.

第1の発明によれば、前記電気的介入部により生体外部から生体に電気的介入が印可され、前記検出部により該電気的介入が印加された場合に発生する磁界変化が生体の外部において検出され、前記評価部により前記検出された磁界についての情報に基づいて、前記生体内における伝導状態の評価がされるので、好適に電気的介入により生体に惹起される電流の伝導状態を評価することができる。 According to the first invention, the electrical intervention unit applies electrical intervention to the living body from outside the living body, and the detection unit detects a change in the magnetic field generated when the electrical intervention is applied outside the living body. Then, the conduction state in the living body is evaluated based on the information about the detected magnetic field by the evaluation unit. Therefore, the conduction state of the current evoked in the living body by electrical intervention is preferably evaluated. Can be done.

第1の発明においては、電気的介入(介入電流)は生体外から生体へ通電するため一方向性に伝導し、生体細胞自身が興奮電流を発生しない閾値下の通電条件、または一度興奮した後の直後の電気的介入への不応期であれば、生体内部に戻り電流経路を持たない。そのため、生体内部の電気的伝導路を電流が伝導するときに発生する磁界を、発生源から距離が離れているところに存在する磁気検出装置でも効率よく計測できる。 In the first invention, the electrical intervention (intervention current) is conducted unidirectionally because it energizes the living body from the outside of the living body, and the living cell itself does not generate an excitatory current under the energization condition under the threshold, or after being excited once. If it is a refractory period to electrical intervention immediately after, it returns to the inside of the living body and has no current path. Therefore, the magnetic field generated when an electric current is conducted through an electric conduction path inside a living body can be efficiently measured even by a magnetic detection device existing at a distance from the source.

好適には、前記電気的介入部が行なう電気的介入は、矩形状の波形を有する電流の印加である。このようにすれば、前記矩形状の波形、たとえば、電流の立ち上がり、立ち下がり、直流成分など、あるいはそれらの反復などによる電気的介入を印加することができる。 Preferably, the electrical intervention performed by the electrical intervention unit is the application of a current having a rectangular waveform. In this way, it is possible to apply electrical intervention by the rectangular waveform, for example, rising and falling currents, DC components, and their repetition.

また好適には、前記評価部は、前記生体内における前記電気的介入が通電される位置を評価するものである。このようにすれば、前記電気的介入が通電される位置に応じて異なる磁界変化を検出部において検出することで、電気的介入が通電される位置を評価することができ、このようにすれば、前記電気的介入がいかなる経路あるいは深度において生体内を伝導したかについて評価をすることができる。 Further, preferably, the evaluation unit evaluates a position in the living body where the electrical intervention is energized. By doing so, it is possible to evaluate the position where the electrical intervention is energized by detecting the magnetic field change different depending on the position where the electrical intervention is energized in the detection unit. , It is possible to evaluate at what route or depth the electrical intervention was conducted in vivo.

また好適には、前記評価部は、2以上の位置において前記検出部により検出された磁界についての情報に基づいて、前記伝導状態の評価を行なうものである。このようにすれば、前記電気的介入の伝導状態に応じて異なる前記磁界変化を2以上の位置において検出部によって検出することにより、生体内における電気的介入の伝導状態を評価することができる。 Further, preferably, the evaluation unit evaluates the conduction state based on the information about the magnetic field detected by the detection unit at two or more positions. In this way, the conduction state of the electrical intervention in the living body can be evaluated by detecting the change in the magnetic field, which differs depending on the conduction state of the electrical intervention, at two or more positions by the detection unit.

また好適には、前記電気的介入は前記生体内の複数の経路を伝搬するものであり、前記評価部は、該複数の経路に対応する位置を評価するものである。このようにすれば、前記電気的介入が複数の経路を伝搬する場合であっても、その伝導路の評価をすることができる。 Also preferably, the electrical intervention propagates through the plurality of pathways in the living body, and the evaluation unit evaluates the position corresponding to the plurality of pathways. In this way, even when the electrical intervention propagates through a plurality of paths, the conduction path can be evaluated.

また好適には、前記電気的介入部による電気的介入の印可と、前記検出部における磁界の検出とは、同期して実行させられるものである。このようにすれば、前記電気的介入によって生ずる生体外の磁界変化を適切に検出することができる。 Further, preferably, the application of the electrical intervention by the electrical intervention unit and the detection of the magnetic field by the detection unit are executed in synchronization with each other. In this way, the change in the magnetic field outside the living body caused by the electrical intervention can be appropriately detected.

また好適には、前記刺激部は、前記生体の経絡に対応する位置に電気的介入を印加するものである。このようにすれば、前記経絡間における電気的介入を伝達する伝導路を評価することができる。 Also preferably, the stimulator applies electrical intervention to a position corresponding to the meridian of the living body. In this way, it is possible to evaluate the conduction path that transmits electrical intervention between the meridians.

また好適には、前記電気的介入部により印加された電気的介入は、生体内における経路を一方向に流れ、細胞レベルでの戻り電流を伴わないものである。具体的には、生体外から生体へ通電するため前記電気的介入を一方向性に伝導し、生体細胞自身が興奮電流を発生しない閾値下の通電条件、または一度興奮した後の直後印可電流への不応期であれば、生体内部に戻り電流経路を持たない。このようにすれば、生体内部を電気的介入が伝導するときに発生する磁界を、発生源から距離が離れているところに存在する磁気検出装置でも効率よく計測できる。 Also preferably, the electrical intervention applied by the electrical intervention section flows unidirectionally through a pathway in the body and is not accompanied by a return current at the cellular level. Specifically, in order to energize the living body from outside the living body, the electrical intervention is unidirectionally conducted, and the energizing condition is below the threshold value at which the living cells themselves do not generate an excitatory current, or the applied current immediately after being excited once. If it is in the refractory period, it does not have a current path back to the inside of the living body. In this way, the magnetic field generated when electrical intervention is conducted inside the living body can be efficiently measured even by a magnetic detection device existing at a distance from the source.

本発明の一実施例である伝導路評価装置の構成の概要を説明する図である。It is a figure explaining the outline of the structure of the conduction path evaluation apparatus which is one Example of this invention. 図1の伝導路評価装置におけるセンサ装置の構成と、センサ装置と伝導路との位置関係を説明する図である。It is a figure explaining the structure of the sensor device in the conduction path evaluation device of FIG. 1, and the positional relationship between the sensor device and the conduction path. 図1の伝導路評価装置における、電子制御装置の有する制御機能の概略を説明する機能ブロック図である。It is a functional block diagram explaining the outline of the control function which an electronic control unit has in the conduction path evaluation apparatus of FIG. 図1の伝導路評価装置において、電源回路によって被験者に印加される介入電流の時間変化と、磁気センサの一つにおける出力信号とを示した図である。It is a figure which showed the time change of the intervention current applied to the subject by the power supply circuit, and the output signal in one of the magnetic sensors in the conduction path evaluation apparatus of FIG. 生体内における伝導路を模式的に示した図である。It is a figure which showed typically the conduction path in a living body. 被験者8の皮膚表面からその磁気センサまでの距離と磁界強度との関係を示した図である。It is a figure which showed the relationship between the distance from the skin surface of the subject 8 to the magnetic sensor, and the magnetic field strength. 深度評価部が伝導路の深度を評価する過程を説明するための図であって、図6に示した伝導路からの距離と磁界強度との関係の一部を拡大して説明する図である。It is a figure for demonstrating the process which the depth evaluation part evaluates the depth of a conduction path, and is the figure which expands and explains a part of the relationship between the distance from the conduction path and the magnetic field strength shown in FIG. .. 本発明の伝導路評価装置の制御作動の概要を説明するフローチャートである。It is a flowchart explaining the outline of the control operation of the conduction path evaluation apparatus of this invention.

以下、本発明の一実施例について、図面を参照しつつ詳細に説明する。 Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

図1は、本発明の一実施例である伝導路評価装置10の構成の概要を説明する図である。伝導路評価装置10は、被験者8の皮膚に電気的介入を与える電極18a、18b(以下、両者を区別しない場合には単に「電極18」と称する。)、被験者8の前記一対の電極18が設けられた部位近傍の磁界変化を検出する磁気センサ装置20、電極18を介して被験者8に印可する電流を生じさせる電源回路14、磁気センサ20によって検出される信号に基づいて伝導路の評価を行う評価部18などの機能を実現するとともに前記電源回路14を駆動させるためのコンピュータなどを含んで構成される電子制御装置12、また、伝導路評価装置10の作動に関する情報を表示するための表示装置16などを含んで構成されている。 FIG. 1 is a diagram illustrating an outline of a configuration of a conduction path evaluation device 10 which is an embodiment of the present invention. The conduction path evaluation device 10 includes electrodes 18a and 18b (hereinafter, simply referred to as “electrodes 18” when the two are not distinguished) and the pair of electrodes 18 of the subject 8 that give electrical intervention to the skin of the subject 8. Evaluation of the conduction path is performed based on the signal detected by the magnetic sensor device 20 that detects the change in the magnetic field in the vicinity of the provided portion, the power supply circuit 14 that generates a current applied to the subject 8 via the electrode 18, and the magnetic sensor 20. A display for displaying information regarding the operation of the electronic control device 12 and the conduction path evaluation device 10 which are configured to realize the functions of the evaluation unit 18 and the like and include a computer and the like for driving the power supply circuit 14. It is configured to include the device 16 and the like.

電極18はたとえば、電気電導性を有するゲル材料を表面に備える、いわゆるゲル電極が用いられる。ゲル材料の有する粘性により、電極22は被験者8の皮膚表面に貼り付けられる。本実施例において2つの電極18aおよび18bは、例えば既知の近接する二つの経穴、いわゆるつぼの位置に貼り付けられる。 As the electrode 18, for example, a so-called gel electrode having an electrically conductive gel material on its surface is used. Due to the viscosity of the gel material, the electrode 22 is attached to the skin surface of the subject 8. In this embodiment, the two electrodes 18a and 18b are attached, for example, to two known adjacent acupuncture points, so-called pot positions.

磁気センサ装置20は、前記一対の電極18の間の被験者8の皮膚表面近傍に配設される。二つの経穴の位置に設けられた一対の電極18間に後述する電源回路14から電気的介入が印加された場合に、その電気的介入が被験者8の体内の伝導路を一方向性の電流として流れることとなる。磁気センサ装置20は、その伝導路を流れる電流によって生ずる磁界変化を検出するものであり、磁気センサ装置20の仕様、すなわち、感度や分解能、および電流印可とのタイミングなどは、この磁界変化の検出ができる程度に選択される。 The magnetic sensor device 20 is arranged near the skin surface of the subject 8 between the pair of electrodes 18. When an electrical intervention is applied from the power supply circuit 14 described later between the pair of electrodes 18 provided at the positions of the two acupuncture points, the electrical intervention makes the conduction path in the body of the subject 8 a unidirectional current. It will flow. The magnetic sensor device 20 detects a magnetic field change caused by a current flowing through the conduction path, and the specifications of the magnetic sensor device 20, that is, sensitivity, resolution, timing with current application, etc., detect the magnetic field change. Is selected to the extent that

また、磁気センサ装置20は、磁気センサを同一面上に複数含んで構成される。これらの複数の磁気センサは、磁気センサ装置20が被験者8の皮膚表面に取り付けられた場合に、それぞれ皮膚表面と略平行な方向における複数の位置、および、皮膚表面からの距離が異なる複数の位置(すなわち皮膚表面と略直角な方向における複数の位置)となるように配設されており、それら複数の位置における磁界強度の測定を同時に行うことができる。本実施例においては、図2に示すように、磁気センサ装置20は、S11、S12、S13、S21、S22、S23、S31、S32、S33の9個の磁気センサを同一面上に含んで構成されている。皮膚表面からの距離がds1(mm)となる位置に、S11、S21、S31の3つのセンサが、皮膚表面からの距離がds2(mm)となる位置に、S12、S22、S32の3つのセンサが、皮膚表面からの距離がds3(mm)となる位置に、S13、S23、S33の3つのセンサが、それぞれ設けられている。また、S11、S12、S13の3つのセンサ、S21、S22、S23の3つのセンサ、S31、S32、S33の3つのセンサはそれぞれ、皮膚表面と直角な直線上に皮膚表面からの距離がds1、ds2、ds3(mm)となるように格子状に配置されている。 Further, the magnetic sensor device 20 includes a plurality of magnetic sensors on the same surface. When the magnetic sensor device 20 is attached to the skin surface of the subject 8, these plurality of magnetic sensors have a plurality of positions in a direction substantially parallel to the skin surface and a plurality of positions having different distances from the skin surface. It is arranged so as to be (that is, a plurality of positions in a direction substantially perpendicular to the skin surface), and the magnetic field strength can be measured at the plurality of positions at the same time. In this embodiment, as shown in FIG. 2, the magnetic sensor device 20 includes nine magnetic sensors S11, S12, S13, S21, S22, S23, S31, S32, and S33 on the same surface. Has been done. Three sensors S11, S21, and S31 are located at a position where the distance from the skin surface is ds1 (mm), and three sensors S12, S22, and S32 are located at a position where the distance from the skin surface is ds2 (mm). However, three sensors S13, S23, and S33 are provided at positions where the distance from the skin surface is ds3 (mm). Further, the three sensors S11, S12, and S13, the three sensors S21, S22, and S23, and the three sensors S31, S32, and S33 each have a distance of ds1 from the skin surface on a straight line perpendicular to the skin surface. They are arranged in a grid pattern so as to be ds2 and ds3 (mm).

なお、磁気センサ装置20は、被験者8の皮膚表面に取り付けられる際には、センサS11乃至S33の配設された面が、評価しようとする伝導路、言い換えれば、前記一対の電極18を結ぶ直線と直角になるように配置される。これにより、アンペールの法則に基づいて伝導路を流れる電流が生ずる磁界を前記複数のセンサS11乃至S33により同時に測定して、伝導路の評価をより精度よく行うことができる。測定位置を保持するために、磁気センサ装置20が被験者8の測定部位における皮膚表面に貼り付けられて固定されてもよいし、図示しないクランプ装置などを用いて保持されてもよい。 When the magnetic sensor device 20 is attached to the skin surface of the subject 8, the surface on which the sensors S11 to S33 are arranged is a conduction path to be evaluated, in other words, a straight line connecting the pair of electrodes 18. It is arranged so that it is perpendicular to. As a result, the magnetic field generated by the current flowing through the conduction path based on Ampere's law can be simultaneously measured by the plurality of sensors S11 to S33, and the conduction path can be evaluated more accurately. In order to hold the measurement position, the magnetic sensor device 20 may be attached and fixed to the skin surface at the measurement site of the subject 8, or may be held by using a clamp device (not shown) or the like.

ここで、複数のセンサS11乃至S33のうち、後述する深度評価部40によって測定値が用いられるセンサS21、S22、S23は、好適には図2に示すように伝導路50a、50b、50cの真上となるように位置させられるが、このように磁気センサ装置20の位置および姿勢が決定される際には、センサS21に隣接するセンサS11およびセンサS31、センサS22に隣接するセンサS12およびセンサS32、もしくはセンサS23に隣接するセンサS13およびセンサS33の一対のセンサの出力が略等しくなったことに基づいて行われる。このことは、センサS11およびセンサS31と、センサS12およびセンサS32と、もしくはセンサS13およびセンサS33と、伝導路50a、50b、50cとの距離が略等しくなったことと等価であるためである。 Here, among the plurality of sensors S11 to S33, the sensors S21, S22, and S23 whose measured values are used by the depth evaluation unit 40 described later are preferably true of the conduction paths 50a, 50b, and 50c as shown in FIG. Although it is positioned so as to be on the top, when the position and orientation of the magnetic sensor device 20 are determined in this way, the sensors S11 and S31 adjacent to the sensor S21, and the sensors S12 and S32 adjacent to the sensor S22 Or, it is performed based on the fact that the outputs of the pair of sensors of the sensor S13 and the sensor S33 adjacent to the sensor S23 are substantially equal. This is because the distances between the sensors S11 and S31, the sensors S12 and S32, or the sensors S13 and S33 and the conduction paths 50a, 50b, and 50c are substantially equal.

さらに、磁気センサ装置20は、前述の複数の磁気センサS11乃至S33に加え、参照用の磁気センサSRを含んで構成される。この磁気センサSRは、前述のセンサS11乃至S33のそれぞれと差動型の磁気センサを構成するためのものである。参照用磁気センサSRは、地磁気などの環境磁界が前述の磁気センサS11乃至S33と共通に印加される一方、伝導路を流れる電流に起因する磁界の影響を受けない位置に設けられる。このように配設されるセンサS11乃至S33と参照用磁気センサSRとを差動させることにより、センサS11乃至S33の検出値から環境磁界の影響を取り除くことができ、センサとしての分解能が向上する。 Further, the magnetic sensor device 20 includes a magnetic sensor SR for reference in addition to the plurality of magnetic sensors S11 to S33 described above. This magnetic sensor SR is for forming a differential magnetic sensor with each of the above-mentioned sensors S11 to S33. The reference magnetic sensor SR is provided at a position where an environmental magnetic field such as geomagnetism is applied in common with the above-mentioned magnetic sensors S11 to S33, but is not affected by the magnetic field caused by the current flowing through the conduction path. By differentiating the sensors S11 to S33 arranged in this way from the reference magnetic sensor SR, the influence of the environmental magnetic field can be removed from the detected values of the sensors S11 to S33, and the resolution as a sensor is improved. ..

また、磁気センサ装置20は、被験者8の皮膚表面に接触もしくは近接して配置させられることから、各磁気センサS11乃至S33は、被験者8に対して非侵襲であり、常温で動作するものが好ましい。例えば、小型であり、ナノテスラ(nT)単位などの微小な磁界の計測が可能なMIセンサ(磁気インピーダンスセンサ)や、IPAセンサが挙げられる。これらの磁気センサは、いわゆるアモルファスワイヤやその類似金属構造体を利用したものである。 Further, since the magnetic sensor device 20 is arranged in contact with or close to the skin surface of the subject 8, it is preferable that the magnetic sensors S11 to S33 are non-invasive to the subject 8 and operate at room temperature. .. For example, an MI sensor (magnetic impedance sensor), which is compact and capable of measuring a minute magnetic field such as a nanotesla (nT) unit, and an IPA sensor can be mentioned. These magnetic sensors utilize so-called amorphous wires and similar metal structures thereof.

図1に戻って電源回路14は電気的介入部に相当するものであって、前述の電極18と導線により接続され、被験者8に外部から電気的介入、すなわち、電流(介入電流)を印加するものである。この電気的介入の通電は予め設定された大きさ、時間間隔を有するパルス状(間欠状)の直流電流とされ、電源回路14は、定電流電源や定電圧電源が適宜用いられる。 Returning to FIG. 1, the power supply circuit 14 corresponds to an electrical intervention unit, is connected to the above-mentioned electrode 18 by a conducting wire, and applies an electrical intervention, that is, a current (intervention current) to the subject 8 from the outside. It is a thing. The energization of this electrical intervention is a pulsed (intermittent) direct current having a preset size and time interval, and a constant current power supply or a constant voltage power supply is appropriately used for the power supply circuit 14.

電子制御装置14は、CPU、ROM、RAM、及び入出力インターフェースなどから成る所謂マイクロコンピュータを含んで構成されており、RAMの一時記憶機能を利用しつつROMに予め記憶されたプログラムに従って信号処理を行うことにより、前記電源回路14を制御して所定の波形の電気的介入を発生させたり、磁気センサ装置20からの出力信号に基づいて後述する伝導路の評価を行うなどの作動を実行する。 The electronic control device 14 includes a so-called microcomputer including a CPU, a ROM, a RAM, an input / output interface, and the like, and performs signal processing according to a program stored in advance in the ROM while using the temporary storage function of the RAM. By doing so, the power supply circuit 14 is controlled to generate an electrical intervention having a predetermined waveform, or an operation such as an evaluation of a conduction path described later is performed based on an output signal from the magnetic sensor device 20 is executed.

表示装置16は、電子制御装置14からの出力に基づいて伝導路評価装置10の作動についての情報、具体的には後述する深度評価部40における伝導路の評価結果についての情報などを文字あるいは図形などにより表示する。表示装置16としては、公知の液晶ディスプレイなどが用いられる。 The display device 16 displays information on the operation of the conduction path evaluation device 10 based on the output from the electronic control device 14, specifically, information on the evaluation result of the conduction path in the depth evaluation unit 40, which will be described later, in characters or figures. Display by etc. As the display device 16, a known liquid crystal display or the like is used.

図3は、電子制御装置14の有する制御機能の概略を説明する機能ブロック図である。電子制御装置14は、タイマー30、電気的介入部32、磁気センサ駆動部34、信号検出部36、磁界強度算出部38、深度評価部40、記憶部42などを機能的に有している。 FIG. 3 is a functional block diagram illustrating an outline of the control function of the electronic control unit 14. The electronic control device 14 functionally includes a timer 30, an electrical intervention unit 32, a magnetic sensor drive unit 34, a signal detection unit 36, a magnetic field strength calculation unit 38, a depth evaluation unit 40, a storage unit 42, and the like.

タイマー30は、後述する電気的介入部32、磁気センサ駆動部34、信号検出部36などが同期して作動するために必要となる時刻信号を供給する。 The timer 30 supplies a time signal necessary for the electrical intervention unit 32, the magnetic sensor drive unit 34, the signal detection unit 36, and the like, which will be described later, to operate in synchronization with each other.

電気的介入部32は、電源回路14を駆動することにより所定の電気的介入である電流(以下、介入電流ともいう。)を発生させる。言い換えれば、電気的介入部32と電源回路14とで本発明の電気的介入部を構成する。具体的には例えば、電源回路14に一定の大きさのパルス状の電流を繰り返し発生させる。この電流は電極18を介して被験者8に印加され、被験者8の体内における伝導路を流れることとなる。このパルス状の電流においては、電流が伝導路を流れることにより発生した磁界を磁気センサ装置20が検出することができるように、パルス幅の大きさが設定される。この電気的介入部32および前述の電源回路14などが本発明の電気的介入部に対応する。ここで、パルスの大きさは次のように決定される。すなわち、介入電流は、電極18を介して、伝導路もしくはその近傍に位置する興奮性細胞を流れるが、その興奮性細胞が興奮状態とならない程度の大きさとなるように介入電流のパルスの大きさが設定される。言い換えれば、興奮性細胞を流れる電流によって、その興奮性細胞が興奮状態とならないような介入電流の最大の大きさが閾値とれ、介入電流の大きさは、その閾値以下の大きさとされる。興奮性細胞が興奮状態となると、その興奮性細胞の細胞の内外で、また、隣接する細胞との間で電荷の授受が行なわれる。たとえば、神経軸索の跳躍伝導においては、興奮する部位で一過性にイオンチャネルが開き、電池と同じ役割をします。このとき、細胞の内側を電流が流れるとともに、その電流と対になる電流が細胞外を逆方向に流れることとなる。これが細胞レベルでの戻り電流、言い換えればループ状の電流を生じさせる。戻り電流が生ずると、介入電流が生体内を一方向性をもって流れなくなる。そのため、興奮性細胞が興奮状態とならないような介入電流が設定される。なお、前述の閾値は、予め実験などにより得られるものである。 The electrical intervention unit 32 generates a current (hereinafter, also referred to as intervention current) which is a predetermined electrical intervention by driving the power supply circuit 14. In other words, the electrical intervention unit 32 and the power supply circuit 14 constitute the electrical intervention unit of the present invention. Specifically, for example, a pulsed current having a constant magnitude is repeatedly generated in the power supply circuit 14. This current is applied to the subject 8 through the electrode 18, and flows through the conduction path in the body of the subject 8. In this pulsed current, the magnitude of the pulse width is set so that the magnetic sensor device 20 can detect the magnetic field generated by the current flowing through the conduction path. The electrical intervention unit 32 and the power supply circuit 14 described above correspond to the electrical intervention unit of the present invention. Here, the magnitude of the pulse is determined as follows. That is, the intervention current flows through the electrode 18 through the excitatory cells located in or near the conduction path, but the magnitude of the pulse of the intervention current is such that the excitable cells do not become excited. Is set. In other words, the maximum magnitude of the intervention current that does not cause the excitatory cell to become excited by the current flowing through the excitatory cell is set as a threshold value, and the magnitude of the intervention current is set to a magnitude equal to or less than the threshold value. When an excitatory cell is in an excited state, charge is transferred to and from the excitable cell inside and outside the cell and to and from an adjacent cell. For example, in the saltatory conduction of nerve axons, ion channels open transiently at the site of excitement and play the same role as a battery. At this time, a current flows inside the cell, and a current paired with the current flows outside the cell in the opposite direction. This produces a return current at the cellular level, in other words a looped current. When a return current is generated, the intervention current does not flow unidirectionally in the living body. Therefore, an intervention current is set so that the excitable cells do not become excited. The above-mentioned threshold value is obtained in advance by an experiment or the like.

磁気センサ駆動部34は、磁気センサ装置20を構成する各磁気センサS11乃至S33を駆動するための制御を行う。例えば、磁気センサS11乃至S33を駆動させる電源の供給や、検出開始および終了などの制御信号などを生成する。例えば、磁気センサS11乃至S33にMIセンサが用いられる場合には、MIセンサにおけるアモルファスワイヤに印加させられる駆動電流が供給させられる。また、磁気センサ駆動部34は、前記電気的介入部32により電気刺激が印可させられるのに伴って、磁気センサ装置20による磁界の検出が行われるようにすることができる。 The magnetic sensor driving unit 34 controls to drive the magnetic sensors S11 to S33 constituting the magnetic sensor device 20. For example, the supply of power for driving the magnetic sensors S11 to S33, control signals for detection start and end, and the like are generated. For example, when the MI sensor is used for the magnetic sensors S11 to S33, the drive current applied to the amorphous wire in the MI sensor is supplied. Further, the magnetic sensor driving unit 34 can be made to detect the magnetic field by the magnetic sensor device 20 as the electrical stimulation is applied by the electrical intervention unit 32.

信号検出部36は、磁気センサ装置20を構成する各磁気センサS11乃至S33の出力信号を受信し、適切な処理を行う。具体的には、プリアンプなどにより所定の増幅を行うとともに、サンプルホールド回路を用いて所定の間隔でサンプリング処理、AD変換を行う。このとき、サンプルホールド回路は前記タイマー30からの時刻信号を参照して処理を行う。このとき信号検出部36は、常に信号の処理を行なっていてもよいし、電気的介入部32が電気的介入を印加するのに同期して、例えば、どの印加直前から印加終了後、当該印加に起因する磁界の変化が終了する所定時間経過までの間に限って信号の処理を繰り返し行なってもよい。この信号検出部36が本発明の検出部に対応する。 The signal detection unit 36 receives the output signals of the magnetic sensors S11 to S33 constituting the magnetic sensor device 20 and performs appropriate processing. Specifically, a preamplifier or the like performs predetermined amplification, and a sample hold circuit is used to perform sampling processing and AD conversion at predetermined intervals. At this time, the sample hold circuit performs processing with reference to the time signal from the timer 30. At this time, the signal detection unit 36 may always process the signal, and in synchronization with the application of the electrical intervention by the electrical intervention unit 32, for example, the application is performed immediately before or after the application is completed. The signal processing may be repeated only until a predetermined time elapses when the change in the magnetic field due to the above is completed. This signal detection unit 36 corresponds to the detection unit of the present invention.

また、信号検出部36は、磁気センサS11乃至S33のそれぞれと差動センサSRとを差動させる場合には、差動アンプなどを用いて、磁気センサS11乃至S33の出力と差動センサSRの出力との差分を生じさせた後、その差分に対して前述の増幅やAD変換などを行う。 Further, when the signal detection unit 36 differentials each of the magnetic sensors S11 to S33 from the differential sensor SR, the signal detection unit 36 uses a differential amplifier or the like to display the outputs of the magnetic sensors S11 to S33 and the differential sensor SR. After generating a difference from the output, the above-mentioned amplification or AD conversion is performed on the difference.

図4は、電源回路14によって被験者8に印加される介入電流の時間変化と、磁気センサS11乃至S33の一つにおける出力信号とを、共通する時間軸(横軸)により対比可能に示したものである。介入電流は、時刻t1からt2までの間、矩形パルス状に印加される。なお、この時刻t1とt2との間隔、すなわちパルスの幅の大きさや、パルス持続時間(duration)、パルスの振幅などは、適宜変更が可能とされる。一方磁気センサの出力信号は、介入電流が立ち上がる時刻t1において急峻に立ち上がり、その後介入電流の値に対応する定常値に収束する。また、介入電流が立ち下がる(オフとなる)時刻t2において急激に負の値となった後、零に向けて収束する。ここで、介入電流のパルス幅の長さ(電流の継続時間)は、磁気センサの出力信号が収束する時間よりも長くなるように設定される。 FIG. 4 shows the time change of the intervention current applied to the subject 8 by the power supply circuit 14 and the output signal in one of the magnetic sensors S11 to S33 so as to be comparable with each other on a common time axis (horizontal axis). Is. The intervention current is applied in a rectangular pulse from time t1 to t2. The interval between the times t1 and t2, that is, the magnitude of the pulse width, the pulse duration, the pulse amplitude, and the like can be changed as appropriate. On the other hand, the output signal of the magnetic sensor rises sharply at the time t1 when the intervention current rises, and then converges to a steady value corresponding to the value of the intervention current. Further, after the intervention current suddenly becomes a negative value at the time t2 when the intervention current falls (turns off), it converges toward zero. Here, the length of the pulse width of the intervention current (duration of the current) is set to be longer than the time for the output signal of the magnetic sensor to converge.

図2に戻って、磁界強度算出部38は、信号検出部36により得られた各磁気センサS11乃至S33の出力に基づいて、それら各磁気センサS11乃至S33が配設された位置における磁界強度を算出する。磁界強度算出部38による磁界強度の算出は、予めマップや関係式などとして記憶部42などに記憶された磁気センサの出力値と磁界強度との関係に基づいて実行される。 Returning to FIG. 2, the magnetic field strength calculation unit 38 calculates the magnetic field strength at the position where the magnetic sensors S11 to S33 are arranged, based on the outputs of the magnetic sensors S11 to S33 obtained by the signal detection unit 36. calculate. The calculation of the magnetic field strength by the magnetic field strength calculation unit 38 is executed based on the relationship between the output value of the magnetic sensor and the magnetic field strength stored in the storage unit 42 or the like in advance as a map or a relational expression.

深度評価部40は、磁界強度算出部38により算出された各磁気センサS11乃至S33が配置された位置における磁界強度に基づいて、電気的介入が印加された伝導路の評価を行う。この伝導路の評価は、伝導路の位置、すなわち、皮膚表面からの深度に関するものである。深度評価部40などが本発明の評価部に対応する。以下、深度評価部40による伝導路の評価作動について説明する。 The depth evaluation unit 40 evaluates the conduction path to which the electrical intervention is applied based on the magnetic field strength at the position where the magnetic sensors S11 to S33 are arranged, which is calculated by the magnetic field strength calculation unit 38. The evaluation of this conduction path relates to the position of the conduction path, that is, the depth from the skin surface. The depth evaluation unit 40 and the like correspond to the evaluation unit of the present invention. Hereinafter, the evaluation operation of the conduction path by the depth evaluation unit 40 will be described.

図5は、生体内における伝導路を模式的に示した図であり、本願の発明者らによって作成されたものである。前述のように、一対の電極18aおよび18bの間には、電流が流れうる電気的伝導路が存在する可能性があるものと考えられているが、その深度や電気的特性(例えば抵抗値やキャパシタ成分)について直接的に把握することは困難である。例えば、図5に例示するように、一対の電極18aおよび18bの間には、例えば3つの伝導路50a、50b、50cのうち、少なくとも1つが存在するものと考えられる。これら3つの伝導路50a、50b、50cは、皮膚表面に近い順に50a、50b、50cの順となっており、それぞれ異なる深度に位置している。そして、そのうち、伝導路50a、50bはそれぞれ、抵抗としてR1、R2(Ω)、および、キャパシタ成分としてC1、C2(F)を有しており、また、伝導路50cは抵抗成分R3のみを有し、キャパシタ成分を有しない。なお、本発明者らの検討によれば、各電動路における抵抗値は皮膚表面からの深度が深くなるほど大きくなる、すなわち、R1<R2<R3であり、キャパシタ成分の容量は皮膚表面からの深度が深くなるほど小さくなる、すなわち、C1>C2のようになっている。 FIG. 5 is a diagram schematically showing a conduction path in a living body, which was created by the inventors of the present application. As described above, it is considered that there may be an electric conduction path through which a current can flow between the pair of electrodes 18a and 18b, but the depth and electrical characteristics (for example, resistance value and resistance value) are considered. It is difficult to directly grasp the capacitor component). For example, as illustrated in FIG. 5, it is considered that at least one of the three conduction paths 50a, 50b, and 50c exists between the pair of electrodes 18a and 18b. These three conduction paths 50a, 50b, and 50c are arranged in the order of 50a, 50b, and 50c in the order closer to the skin surface, and are located at different depths. Among them, the conduction paths 50a and 50b each have R1 and R2 (Ω) as resistors and C1 and C2 (F) as capacitor components, respectively, and the conduction path 50c has only the resistance component R3. However, it does not have a capacitor component. According to the study by the present inventors, the resistance value in each electric path increases as the depth from the skin surface increases, that is, R1 <R2 <R3, and the capacitance of the capacitor component is the depth from the skin surface. The deeper the value, the smaller the value, that is, C1> C2.

図6は、所定の電流が伝導路を流れ、その電流に起因する磁界を磁気センサで計測する場合において、被験者8の皮膚表面からその磁気センサまでの距離ds(m)と磁界強度M(T)との関係を示した図である。この関係は、たとえば、予め実験的にあるいはシミュレーションなどにより得られるもので、記憶部42に記憶されており、適宜読み出されて利用される。磁界強度Mは、前記伝導路50を所定の電流が流れたことに起因して発生する磁界の強度である。図6に示すように、概して、距離dsが大きくなるほど磁界強度Mが小さくなる傾向がある。 FIG. 6 shows the distance ds (m) and the magnetic field strength M (T) from the skin surface of the subject 8 to the magnetic sensor when a predetermined current flows through the conduction path and the magnetic field caused by the current is measured by the magnetic sensor. ) Is shown in the figure. This relationship is obtained, for example, experimentally or by simulation in advance, and is stored in the storage unit 42, and is appropriately read out and used. The magnetic field strength M is the strength of the magnetic field generated due to the flow of a predetermined current through the conduction path 50. As shown in FIG. 6, in general, the magnetic field strength M tends to decrease as the distance ds increases.

また、図6には、関係La乃至Lcとして3本の曲線が示されている。この関係La乃至Lcは、それぞれ異なる3つの深度における伝導路50a乃至50cに対応するものである。図6において横軸は、皮膚表面から磁気センサまでの距離dsが用いられている。なお、伝導路を流れた電流によって生じる磁界は、被験者8の生体内を伝達した後、皮膚表面から大気中を伝搬して磁気センサにより検出されるので、実際の磁界の伝搬距離Dは、各伝導路50a乃至50cの皮膚表面からの深度d1乃至d3と、磁界強度を測定する磁気センサの皮膚表面からの距離dsとの和である。具体的には図2の例を用いて示すと、伝導路50aを流れる電流による磁界強度をセンサs23によって計測する場合、距離Dは、伝導路50aの皮膚表面からの深度d1と磁気センサs23の皮膚表面からの距離ds3との和(すなわち、D=d1+ds3)である。なお、生体8の内部と、センサ装置20(センサs11乃至s33)が設けられる大気中とは、それらの透磁率がほぼ等しいと通常みなすことができる。また、図5に示すように、伝導路50aおよび50bにはそれぞれキャパシタ成分であるC1およびC2がそれぞれ含まれており、それら伝導路50aおよび50bに直流電流を印加するとキャパシタ成分C1およびC2においてそれらの静電容量まで電化が蓄積されるとそれ以上電流が流れなくなることが考えられるが、図6に示す関係は、キャパシタ成分C1およびC2の充電状態によって影響を受ける前の、各伝導路50aおよび50bを流れる電流についてのものである。 Further, in FIG. 6, three curves are shown as the relations La to Lc. The relationships La to Lc correspond to conduction paths 50a to 50c at three different depths. In FIG. 6, the horizontal axis is the distance ds from the skin surface to the magnetic sensor. Since the magnetic field generated by the current flowing through the conduction path propagates in the living body of the subject 8 and then propagates in the atmosphere from the skin surface and is detected by the magnetic sensor, the actual propagation distance D of the magnetic field is different. It is the sum of the depths d1 to d3 of the conduction paths 50a to 50c from the skin surface and the distance ds from the skin surface of the magnetic sensor for measuring the magnetic field strength. Specifically, showing using the example of FIG. 2, when the magnetic field strength due to the current flowing through the conduction path 50a is measured by the sensor s23, the distance D is the depth d1 from the skin surface of the conduction path 50a and the magnetic sensor s23. It is the sum of the distance from the skin surface ds3 (that is, D = d1 + ds3). It should be noted that the inside of the living body 8 and the atmosphere in which the sensor devices 20 (sensors 11 to s33) are provided can usually be regarded as having substantially the same magnetic permeability. Further, as shown in FIG. 5, the conduction paths 50a and 50b contain capacitor components C1 and C2, respectively, and when a direct current is applied to the conduction paths 50a and 50b, they are contained in the capacitor components C1 and C2. It is conceivable that no more current will flow when the electrification is accumulated up to the capacitance of, but the relationship shown in FIG. 6 is that each conduction path 50a and before being affected by the charging state of the capacitor components C1 and C2. It is about the current flowing through 50b.

具体的には、深度評価部40は、前記磁界強度算出部38によって算出される各センサS11乃至S33地点の磁界強度のうち、伝導路50xからの距離が異なる複数のセンサの磁界強度を用いて、伝導路50xの深度を評価する。なお、以下において、伝導路50xとは、前述の伝導路50a乃至50cのうち、印加した介入電流が実際に流れる少なくとも1つの伝導路を指す。 Specifically, the depth evaluation unit 40 uses the magnetic field strengths of a plurality of sensors having different distances from the conduction path 50x among the magnetic field strengths at the points S11 to S33 calculated by the magnetic field strength calculation unit 38. , Evaluate the depth of the conduction path 50x. In the following, the conduction path 50x refers to at least one conduction path in which the applied intervention current actually flows among the above-mentioned conduction paths 50a to 50c.

本実施例においては、図2に示すように、磁気センサ装置20のセンサS11乃至S33が設けられたセンサ面21に対し、伝導路50xが直角となるように磁気センサ20の位置および姿勢が決定される。これは、一対の電極18aおよび18bが被験者8の隣接する経絡に対応する位置に貼り付けられた場合に、伝導路50a乃至50cがそれら一対の経絡を結ぶ直線上に存在すると仮定すれば、磁気センサ装置20の前記センサ面21を、一対の経絡、すなわち、一対の電極18aおよび18bを結ぶ直線(線分)に対して直角、かつ皮膚表面に対しても直角となるように配設する。 In this embodiment, as shown in FIG. 2, the position and orientation of the magnetic sensor 20 are determined so that the conduction path 50x is perpendicular to the sensor surface 21 provided with the sensors S11 to S33 of the magnetic sensor device 20. Will be done. This is magnetic, assuming that the conduction paths 50a to 50c are on a straight line connecting the pair of meridians when the pair of electrodes 18a and 18b are attached at positions corresponding to the adjacent meridians of the subject 8. The sensor surface 21 of the sensor device 20 is arranged so as to be perpendicular to a pair of meridians, that is, a straight line (line segment) connecting the pair of electrodes 18a and 18b, and also perpendicular to the skin surface.

このように配置した場合、図2に示すように、磁気センサ装置20におけるセンサS21、S22、S23が伝導路50a乃至50cの真上に位置することとなる。磁界強度算出部38によって測定された各センサS21、S22、S23の磁界強度がそれぞれ得られると、深度評価部40は、それら測定された磁界強度の値と、予め記憶された伝導路からの距離Dと磁界強度Mとの関係に基づいて、伝導路の深度を評価する。 When arranged in this way, as shown in FIG. 2, the sensors S21, S22, and S23 in the magnetic sensor device 20 are located directly above the conduction paths 50a to 50c. When the magnetic field strengths of the sensors S21, S22, and S23 measured by the magnetic field strength calculation unit 38 are obtained, the depth evaluation unit 40 determines the measured magnetic field strength values and the distance from the conduction path stored in advance. The depth of the conduction path is evaluated based on the relationship between D and the magnetic field strength M.

図7は、深度評価部40が伝導路の深度を評価する過程を説明するための図であって、図6に示した伝導路からの距離dsと磁界強度Mとの関係の一部を拡大して説明する図である。図7においては、例として伝導路50aに対応する関係La、および、伝導路50bに対応する関係Lbの2つが記載されている。磁界強度算出部38によって測定された各センサS21、S22、S23の磁界強度がそれぞれM1、M2、M3(T)と得られると、深度評価部40は、実際に電流が流れた伝導路50xが伝導路50aおよび50bであるとした場合のそれぞれについて、各センサと伝導路50xとの距離を図7に示す関係LaおよびLbから算出する。 FIG. 7 is a diagram for explaining a process in which the depth evaluation unit 40 evaluates the depth of the conduction path, and a part of the relationship between the distance ds from the conduction path and the magnetic field strength M shown in FIG. 6 is enlarged. It is a figure to explain. In FIG. 7, as an example, two relations La corresponding to the conduction path 50a and the relation Lb corresponding to the conduction path 50b are described. When the magnetic field strengths of the sensors S21, S22, and S23 measured by the magnetic field strength calculation unit 38 are obtained as M1, M2, and M3 (T), respectively, the depth evaluation unit 40 determines the conduction path 50x through which the current actually flows. The distance between each sensor and the conduction path 50x is calculated from the relationships La and Lb shown in FIG. 7 for each of the conduction paths 50a and 50b.

各センサS21、S22、S23により検出される磁界強度がそれぞれM1、M2、M3(T)の場合、図7の関係Laによれば、伝導路50aとセンサS21、S22、S23のそれぞれとの距離が、D1a、D2a、D3aとなる一方、関係Lbによれば、伝導路50aとセンサS21、S22、S23のそれぞれとの距離が、D1b、D2b、D3bとなる。ここで、図2に示すように各センサS21、S22、S23が実際に電流が流れる伝導路50xと同一直線上となるようにセンサ装置20が配置される場合、伝導路50xからセンサS21までの距離D1と伝導路50xからセンサS22までの距離D2との差D2−D1は、センサS21とセンサS22との距離であり、伝導路50xからセンサS22までの距離D2と伝導路50xからセンサS23までの距離D3との差D3−D2は、センサS22とセンサS23との距離である。 When the magnetic field strengths detected by the sensors S21, S22, and S23 are M1, M2, and M3 (T), respectively, the distance between the conduction path 50a and each of the sensors S21, S22, and S23 according to the relationship La in FIG. However, according to the relationship Lb, the distances between the conduction path 50a and the sensors S21, S22, and S23 are D1b, D2b, and D3b, respectively. Here, when the sensor device 20 is arranged so that the sensors S21, S22, and S23 are on the same straight line as the conduction path 50x through which the current actually flows as shown in FIG. 2, from the conduction path 50x to the sensor S21. The difference D2-D1 between the distance D1 and the distance D2 from the conduction path 50x to the sensor S22 is the distance between the sensor S21 and the sensor S22, and the distance D2 from the conduction path 50x to the sensor S22 and the conduction path 50x to the sensor S23. The difference D3-D2 from the distance D3 is the distance between the sensor S22 and the sensor S23.

深度評価部40は、伝導路50xからセンサS21までの距離D1と伝導路50xからセンサS22までの距離D2との差D2−D1と、伝導路50xからセンサS22までの距離D2と伝導路50xからセンサS23までの距離D3との差D3−D2とを、それぞれ関係LaおよびLbに基づいて算出する。すなわち、関係Laに基づけば、伝導路50xからセンサS21までの距離D1と伝導路50xからセンサS22までの距離D2との差D2−D1はD2a−D1aであり、関係Lbに基づけば、D2b−D1bである。同様に、伝導路50xからセンサS22までの距離D2と伝導路50xからセンサS23までの距離D3との差D3−D2は、関係Lbに基づけばD3a−D2aであり、関係Lbに基づけば、D3b−D2bである。 The depth evaluation unit 40 includes the difference D2-D1 between the distance D1 from the conduction path 50x to the sensor S21 and the distance D2 from the conduction path 50x to the sensor S22, and the distance D2 from the conduction path 50x to the sensor S22 and the conduction path 50x. The difference D3-D2 from the distance D3 to the sensor S23 is calculated based on the relations La and Lb, respectively. That is, the difference D2-D1 between the distance D1 from the conduction path 50x to the sensor S21 and the distance D2 from the conduction path 50x to the sensor S22 is D2a-D1a based on the relation La, and D2b- based on the relation Lb. It is D1b. Similarly, the difference D3-D2 between the distance D2 from the conduction path 50x to the sensor S22 and the distance D3 from the conduction path 50x to the sensor S23 is D3a-D2a based on the relation Lb, and D3b based on the relation Lb. -D2b.

ここで、各センサS21、S22、S23の相互の位置関係は設計上既知であり、図2に示すように、センサS21およびS22間の距離はds2−ds1、センサS22およびS23間の距離はds3−ds2である。深度評価部40は、前記差D2−D1について、関係Laに基づいて得られたD2a−D1aと、関係Lbに基づいて得られたD2b−D1bとのうち、いずれが実際値であるds2−ds1と所定の誤差の範囲内にあるか否かを判断する。同様に、深度評価部40は、前記差D3−D2について、関係Laに基づいて得られたD3a−D2aと、関係Lbに基づいて得られたD3b−D2bとのうち、いずれが実際値であるds3−ds2と所定の誤差の範囲内にあるか否かを判断する。 Here, the mutual positional relationship between the sensors S21, S22, and S23 is known by design, and as shown in FIG. 2, the distance between the sensors S21 and S22 is ds2-ds1, and the distance between the sensors S22 and S23 is ds3. −Ds2. With respect to the difference D2-D1, the depth evaluation unit 40 determines which of D2a-D1a obtained based on the relation La and D2b-D1b obtained based on the relation Lb is the actual value ds2-ds1. And whether or not it is within a predetermined error range. Similarly, for the difference D3-D2, the depth evaluation unit 40 has an actual value of D3a-D2a obtained based on the relation La and D3b-D2b obtained based on the relation Lb. It is determined whether or not it is within a predetermined error range with ds3-ds2.

前記関係Laに基づいて得られた値と、前記関係Lbに基づいて得られた値のうち、前記差D2−D1の値および前記差D3−D2の値のいずれについても、実際値と所定の誤差の範囲内にあると判断された場合には、深度評価部40は、その値を得るのに用いた関係が、実際に電流が流れた伝導路50xであると評価する。たとえば、関係Laに基づいて得られた差D2−D1の値が実際のセンサS21およびS22間の距離はds2−ds1の所定の誤差内、かつ、差D3−D2の値が実際のセンサS22およびS23間の距離はds3−ds2の所定の誤差内である場合には、関係Laに対応する伝導路50aが実際に電流が流れた伝導路50xであると評価する。言い換えれば、伝導路50aの位置を伝導路の深度であると評価する。また、深度評価部40は、必要に応じて評価結果についての情報を表示部16に表示させる。 Of the values obtained based on the relation La and the values obtained based on the relation Lb, both the value of the difference D2-D1 and the value of the difference D3-D2 are the actual value and the predetermined value. If it is determined that it is within the error range, the depth evaluation unit 40 evaluates that the relationship used to obtain the value is the conduction path 50x in which the current actually flows. For example, the value of the difference D2-D1 obtained based on the relationship La is within the predetermined error of ds2-ds1 for the distance between the actual sensors S21 and S22, and the value of the difference D3-D2 is the actual sensor S22 and. When the distance between S23 is within a predetermined error of ds3-ds2, it is evaluated that the conduction path 50a corresponding to the relation La is the conduction path 50x in which the current actually flows. In other words, the position of the conduction path 50a is evaluated as the depth of the conduction path. Further, the depth evaluation unit 40 causes the display unit 16 to display information about the evaluation result as needed.

また、電気的介入部32による介入電流の印加、磁気センサ駆動部34、信号検出部36、および磁界強度算出部38による各磁気センサにおける磁界強度の測定、および、深度評価部40による伝導路の評価の一連の作動は、上述の説明には1回のみ行なわれたが、これに限られず、上記一連の作動を複数回繰り返してもよく、その場合、実際に電流が流れた伝導路の評価が所定回数以上なされた場合にその評価を確定してもよい。 Further, the intervention current is applied by the electrical intervention unit 32, the magnetic field strength of each magnetic sensor is measured by the magnetic sensor drive unit 34, the signal detection unit 36, and the magnetic field strength calculation unit 38, and the conduction path is measured by the depth evaluation unit 40. The series of evaluation operations is performed only once in the above description, but the present invention is not limited to this, and the above series of operations may be repeated a plurality of times. In that case, the evaluation of the conduction path through which the current actually flows is evaluated. May be confirmed when the above is performed more than a predetermined number of times.

図8は、本発明の伝導路評価装置10の制御作動の概要を説明するフローチャートの一例である。電気的介入部32に対応するステップST(以下、適宜「ステップ」の語を省略する。)10においては、電源回路14によって所定の電流の大きさの介入電流が発生させられ、被験者8の皮膚に貼り付けられた一対の電極18を介してその介入電流が印加させられる。 FIG. 8 is an example of a flowchart for explaining the outline of the control operation of the conduction path evaluation device 10 of the present invention. In step ST (hereinafter, the term “step” is appropriately omitted) 10 corresponding to the electrical intervention unit 32, an intervention current having a predetermined current magnitude is generated by the power supply circuit 14, and the skin of the subject 8 is subjected to. The intervention current is applied through the pair of electrodes 18 attached to the.

磁気センサ駆動部34、信号検出部36、磁界強度算出部38などに対応するST20においては、磁気センサ装置20が駆動させられ、磁気センサ装置20における各センサS11乃至S33による磁界強度Mの測定が行なわれる。 In ST20 corresponding to the magnetic sensor driving unit 34, the signal detecting unit 36, the magnetic field strength calculating unit 38, etc., the magnetic sensor device 20 is driven, and the magnetic field strength M is measured by the sensors S11 to S33 in the magnetic sensor device 20. It is done.

深度評価部40に対応するST30においては、ST20において得られた各センサにおける磁界強度の値と、記憶部42に予め記憶された皮膚表面からセンサまでの距離dsと磁界強度Mとの関係と、を用いて、実際に介入電流が流れた伝導路の評価が行なわれる。 In ST30 corresponding to the depth evaluation unit 40, the value of the magnetic field strength in each sensor obtained in ST20, the relationship between the distance ds from the skin surface to the sensor and the magnetic field strength M stored in advance in the storage unit 42, Is used to evaluate the conduction path through which the intervention current actually flows.

深度評価部40に対応するST40においては、ST10乃至ST30の一連の作動が予め定められた所定回数だけ繰り返されたか否かが判断される。これは、ST30において同一の評価が所定回数だけ繰り返し得られたことを根拠として、誤評価を防ぐためのものである。 In ST40 corresponding to the depth evaluation unit 40, it is determined whether or not a series of operations of ST10 to ST30 are repeated a predetermined number of times. This is to prevent erroneous evaluation based on the fact that the same evaluation is repeatedly obtained a predetermined number of times in ST30.

前述の実施例によれば、伝導路評価装置10は、被験者8の生体内に介入電流を印可する電気的介入部32と、電気的介入部32により介入電流が印加された場合の磁界変化を被験者8の外部において検出する磁気センサ装置20およびその磁気センサ装置20を駆動する磁気センサ駆動部34、信号検出部36、および、磁界強度算出部38と、前記磁界強度算出部38により検出された磁界についての情報に基づいて、被験者8内における伝導状態の評価を行う深度評価部40を有するので、被験者8の体内における介入電流の伝導状態を評価することができる。 According to the above-described embodiment, the conduction path evaluation device 10 determines the change in the magnetic field when the intervention current is applied by the electrical intervention unit 32 that applies the intervention current to the living body of the subject 8 and the electrical intervention unit 32. It was detected by the magnetic sensor device 20 detected outside the subject 8, the magnetic sensor driving unit 34 that drives the magnetic sensor device 20, the signal detecting unit 36, the magnetic field strength calculating unit 38, and the magnetic field strength calculating unit 38. Since the depth evaluation unit 40 that evaluates the conduction state in the subject 8 based on the information about the magnetic field, the conduction state of the intervention current in the body of the subject 8 can be evaluated.

また、前述の実施例によれば、電気的介入部32が印可する介入電流は、矩形状の波形を有する電流である。このようにすれば、前記矩形状の波形、たとえば、電流の立ち上がり、立ち下がり、直流成分など、あるいはそれらの反復などによる電気的介入を印加することができる。 Further, according to the above-described embodiment, the intervention current applied by the electrical intervention unit 32 is a current having a rectangular waveform. In this way, it is possible to apply electrical intervention by the rectangular waveform, for example, rising and falling currents, DC components, and their repetition.

また、前述の実施例によれば、深度評価部40は、磁界強度算出部38によって検出された定常状態における磁界強度に基づいて評価を行なうものである。このようにすれば、前記介入電流が流れる伝導路50xの位置、特に皮膚表面からの深度に応じて異なる磁界強度Mに基づいて、被験者8の体内における介入電流の伝導状態を評価することができ、また、定常状態における磁界強度Mに基づくことにより、周波数成分を生ずる要素の影響を低減することができる。 Further, according to the above-described embodiment, the depth evaluation unit 40 evaluates based on the magnetic field strength in the steady state detected by the magnetic field strength calculation unit 38. In this way, it is possible to evaluate the conduction state of the intervention current in the body of the subject 8 based on the position of the conduction path 50x through which the intervention current flows, particularly the magnetic field strength M that differs depending on the depth from the skin surface. Further, by being based on the magnetic field strength M in the steady state, the influence of the element that causes the frequency component can be reduced.

また、前述の実施例によれば、被験者8の体内における伝導状態の評価とは、前記介入電流が流れる伝導路50xの被験者8の体内の位置、特に皮膚表面からの深度についての評価である。このようにすれば、前記介入電流がいかなる経路あるいは深度において被験者8の体内を伝導したかについて評価をすることができる。 Further, according to the above-described embodiment, the evaluation of the conduction state in the body of the subject 8 is an evaluation of the position in the body of the subject 8 of the conduction path 50x through which the intervention current flows, particularly the depth from the skin surface. In this way, it is possible to evaluate at what route or depth the intervention current is conducted in the body of the subject 8.

また好適には、前記電気的介入部32による介入電流の印可と、磁気センサ駆動部34、前記信号検出部36、磁界強度算出部38による磁界の検出とは、同期して実行させられるものである。このようにすれば、前記介入電流によって生ずる被験者8の体外において磁界変化を適切に検出することができる。 Further, preferably, the application of the intervention current by the electrical intervention unit 32 and the detection of the magnetic field by the magnetic sensor driving unit 34, the signal detection unit 36, and the magnetic field strength calculation unit 38 are executed in synchronization with each other. is there. In this way, the change in the magnetic field outside the body of the subject 8 caused by the intervention current can be appropriately detected.

また好適には、前記電気的介入部32は、前記被験者8の生体の経絡に対応する位置に設けられた電極18a、18bを介して介入電流を印加するものである。このようにすれば、前記経絡間において介入電流を伝達する伝導路を評価することができる。 Further, preferably, the electrical intervention unit 32 applies an intervention current via electrodes 18a and 18b provided at positions corresponding to the meridians of the living body of the subject 8. In this way, it is possible to evaluate the conduction path for transmitting the intervention current between the meridians.

また好適には、前記電気的介入部32により印加された電気的介入IEは、生体内における経路を一方向に流れ、細胞レベルでの戻り電流を伴わないものである。言い換えれば、伝導路は、生体外から生体へ通電するため電気的介入IEを一方向性に伝導し、生体細胞自身が興奮電流を発生しない閾値下の通電条件、または一度興奮した直後の不応期であれば、再度の印加電流に応答せず生体細胞自身の興奮は起こらず、生体内部に戻り電流経路を持たない。このようにすれば、生体内部を電気的介入IEが伝導するときに発生する磁界を、磁界の発生源である伝導路から距離が離れているところに存在する磁気センサ装置20によって効率よく計測できる。 Further, preferably, the electrical intervention IE applied by the electrical intervention unit 32 flows in one direction in a pathway in the living body and is not accompanied by a return current at the cellular level. In other words, the conduction path conducts electrical intervention IE in one direction to energize the living body from outside the living body, and the energizing condition is below the threshold in which the living cells themselves do not generate an excitatory current, or the refractory period immediately after being excited once. If this is the case, the living cell itself does not get excited without responding to the applied current again, and does not have a current path back to the inside of the living body. In this way, the magnetic field generated when the electrical intervention IE conducts inside the living body can be efficiently measured by the magnetic sensor device 20 existing at a distance from the conduction path which is the source of the magnetic field. ..

また好適には、前記電気的介入部32による電気的介入IEの印可と、前記検出部36における磁界の検出とは、同期して実行させられるものである。このようにすれば、前記電気的介入IEによって生ずる生体外の磁界変化を効率よく、かつ、適切に検出部36によって検出することができる。 Further, preferably, the application of the electrical intervention IE by the electrical intervention unit 32 and the detection of the magnetic field by the detection unit 36 are executed in synchronization with each other. In this way, the change in the magnetic field outside the living body caused by the electrical intervention IE can be efficiently and appropriately detected by the detection unit 36.

以上、本発明の実施例を図面に基づいて詳細に説明したが、本発明はその他の態様においても適用される。 Although the examples of the present invention have been described in detail with reference to the drawings, the present invention also applies to other aspects.

本実施例の伝導路評価装置10において、深度評価部40は、3つのセンサS21、S22、S23の出力を用いて、関係La、Lbに対応する伝導路50a、50bのいずれを介入電流が流れたかを判断したが、このような態様に限られない。たとえば、前述の3つのセンサのうち2つのセンサのみを用いて同様の評価を行ってもよい。 In the conduction path evaluation device 10 of the present embodiment, the depth evaluation unit 40 uses the outputs of the three sensors S21, S22, and S23 to allow an intervention current to flow through any of the conduction paths 50a and 50b corresponding to the related La and Lb. However, it is not limited to such a mode. For example, the same evaluation may be performed using only two of the above three sensors.

本実施例の伝導路評価装置10は、その作動に関する表示を行う表示装置16を含んで構成されたが、そのような態様に限られない。例えば前記表示装置16に代えて、あるいは加えて、一または複数の表示ランプやブザー音を発するブザーを有するように構成してもよい。ここで、前記表示ランプやブザーは、伝導路評価装置10の作動に関する情報を発光状態もしくは作動音によって示すものである。具体的には例えば、被験者8の皮膚表面から伝導路までの深度に対応して、ランプから発せられる光の強度、点滅間隔や発光するランプの個数、もしくはブザー音の大小や周波数を異ならせることで表示装置16における表示に代えることができる。 The conduction path evaluation device 10 of this embodiment is configured to include a display device 16 that displays the operation thereof, but is not limited to such a mode. For example, in place of or in addition to the display device 16, one or more display lamps and a buzzer that emits a buzzer sound may be provided. Here, the indicator lamp and the buzzer indicate information regarding the operation of the conduction path evaluation device 10 by a light emitting state or an operation sound. Specifically, for example, the intensity of the light emitted from the lamp, the blinking interval, the number of lamps emitting light, or the loudness and frequency of the buzzer sound are different according to the depth from the skin surface of the subject 8 to the conduction path. Can be used instead of the display on the display device 16.

本実施例の電極18は、ゲル電極が用いられるものとされたが、このような態様に限定されない。例えば、針状の電極が用いられ、被験者8にその先端部分を指すことにより電気的介入が印加されるものであってもよい。 As the electrode 18 of this embodiment, a gel electrode is used, but the electrode 18 is not limited to such an embodiment. For example, a needle-shaped electrode may be used and electrical intervention may be applied by pointing the subject 8 at its tip.

前述の実施例においては、磁気センサ装置20には参照用の磁気センサSRが設けられ、磁気センサS11乃至S33のそれぞれと差動させるものとされたが、これに限られない。すなわち、参照用磁気センサSRは必ずしも必須ではなく、参照用磁気センサSRが設けられず、磁気センサS11乃至S33の測定値がそのまま用いられてもよい。 In the above-described embodiment, the magnetic sensor device 20 is provided with a magnetic sensor SR for reference, and is differentiated from each of the magnetic sensors S11 to S33, but the present invention is not limited to this. That is, the reference magnetic sensor SR is not always essential, the reference magnetic sensor SR is not provided, and the measured values of the magnetic sensors S11 to S33 may be used as they are.

また、電気的介入部32による介入電流の印加、磁気センサ駆動部34、信号検出部36、および磁界強度算出部38による各磁気センサにおける磁界強度の測定、および、深度評価部40による伝導路の評価の一連の作動が複数回繰り返されてもよいものとされたが、かかる態様に限定されない。たとえば、電気的介入部32による介入電流の印加、磁気センサ駆動部34、信号検出部36、および磁界強度算出部38による各磁気センサにおける磁界強度の測定の作動が繰り返し行なわれ、各センサの磁界強度の測定値の平均値を得てから、一回のみ深度評価部40による伝導路の評価が行なわれてもよい。 Further, the intervention current is applied by the electrical intervention unit 32, the magnetic field strength of each magnetic sensor is measured by the magnetic sensor drive unit 34, the signal detection unit 36, and the magnetic field strength calculation unit 38, and the conduction path is measured by the depth evaluation unit 40. A series of evaluation operations may be repeated a plurality of times, but the present invention is not limited to this mode. For example, the application of the intervention current by the electrical intervention unit 32, the operation of measuring the magnetic field strength in each magnetic sensor by the magnetic sensor driving unit 34, the signal detection unit 36, and the magnetic field strength calculation unit 38 are repeatedly performed, and the magnetic field of each sensor is operated. After obtaining the average value of the measured values of the intensity, the depth evaluation unit 40 may evaluate the conduction path only once.

また、前述の実施例においては、センサ装置20には、図2に示すように、縦方向すなわち伝導路から離れる方向に3箇所、その縦方向に直行する方向である横方向に3箇所に、S11乃至S33の9個の磁気センサが設けられていたが、このような態様に限られない。たとえば、介入電流が反復して印加される場合においては、前述の実施例において深度評価部40によって用いられた3つの磁気センサS21,S22、S23に変えて、1つのセンサSが位置を変えながら、それら3つの磁気センサS21,S22、S23の位置において測定を繰り返し行うようにしても良い。この場合、磁気センサ装置20の位置がそれら複数の測定位置を移動させられるとともに各測定位置で一時的に保持されるよう、磁気センサ装置20がマニピュレーターやロボットアームに取り付けられてもよい。あるいは、センサ装置20は、深度評価部40によって用いられた3つの磁気センサS21,S22、S23のみによって構成されてもよい。 Further, in the above-described embodiment, as shown in FIG. 2, the sensor device 20 has three locations in the vertical direction, that is, in the direction away from the conduction path, and three locations in the horizontal direction, which is a direction perpendicular to the vertical direction. Nine magnetic sensors S11 to S33 have been provided, but the present invention is not limited to this mode. For example, when the intervention current is repeatedly applied, one sensor S changes its position instead of the three magnetic sensors S21, S22, and S23 used by the depth evaluation unit 40 in the above-described embodiment. , The measurement may be repeated at the positions of the three magnetic sensors S21, S22, and S23. In this case, the magnetic sensor device 20 may be attached to a manipulator or a robot arm so that the position of the magnetic sensor device 20 can be moved to the plurality of measurement positions and temporarily held at each measurement position. Alternatively, the sensor device 20 may be composed of only the three magnetic sensors S21, S22, and S23 used by the depth evaluation unit 40.

また、前述の実施例においては、センサ装置20は、一平面上にS11乃至S33の9個の磁気センサが設けられていたが、このような態様に限られない。たとえば、それら9個の磁気センサに加え、その一平面に直交する直線上に、その一平面からの距離が等しくなるよう一対のセンサS41、S42が設けられてもよい。このようにすれば、それら一対のセンサS41、S42の出力が等しくなるようにセンサ装置20を配設することで、それら一対のセンサS41、S42が伝導路50xと平行になるように、言い換えれば、一対のセンサS41、S42を結ぶ直線に直交する一平面が伝導路50xに直交になるようにセンサ装置20を配設することができる。 Further, in the above-described embodiment, the sensor device 20 is provided with nine magnetic sensors S11 to S33 on one plane, but the present invention is not limited to this mode. For example, in addition to these nine magnetic sensors, a pair of sensors S41 and S42 may be provided on a straight line orthogonal to the one plane so that the distances from the one plane are equal. In this way, by arranging the sensor device 20 so that the outputs of the pair of sensors S41 and S42 are equal, the pair of sensors S41 and S42 are parallel to the conduction path 50x, in other words. The sensor device 20 can be arranged so that one plane orthogonal to the straight line connecting the pair of sensors S41 and S42 is orthogonal to the conduction path 50x.

また、前述の実施例においては、被験者8の皮膚表面からセンサまでの距離dsと測定される磁界強度Mとの関係が、たとえば図6および図7で例示される関係La、Lb、Lcであったが、このような態様に限られない。たとえば、関係La、Lb、Lcに代えて、たとえば距離dsと磁界強度Mとを変数とし、深度Dをパラメータとした関係式(数式)のようなものであっても差し支えない。この場合、深度評価部40は、各センサS21、S22、S23の測定する磁界強度Mを満たす関係式を、具体的には式中のパラメータを特定することで、深度の評価を行うものであってもよい。特に実際に介入電流が流れる伝導路50xが伝導路50a、50b、50cのうちの複数であるような場合には、それら複数の伝導路が流れる電流の大きさに応じてそれぞれ磁界を発生していることから、一つの伝導路(たとえば50a)に対応する関係式と、別の伝導路(たとえば50b)に対応する関係式とのそれぞれを、流れる電流の大きさに応じた重み付けを行った上で連立させて解くことで、複数の伝導路50xを特定することができる。この場合において、磁気センサ装置20におけるセンサSの数は、電流が流れる伝導路50xの数以上であることが望ましい。 Further, in the above-described embodiment, the relationship between the distance ds from the skin surface of the subject 8 to the sensor and the measured magnetic field strength M is, for example, the relationships La, Lb, and Lc exemplified in FIGS. 6 and 7. However, it is not limited to such an aspect. For example, instead of the relations La, Lb, and Lc, for example, a relational expression (mathematical expression) in which the distance ds and the magnetic field strength M are variables and the depth D is a parameter may be used. In this case, the depth evaluation unit 40 evaluates the depth by specifying a relational expression satisfying the magnetic field strength M measured by each sensor S21, S22, S23, specifically, a parameter in the expression. You may. In particular, when the conduction paths 50x in which the intervention current actually flows are a plurality of the conduction paths 50a, 50b, and 50c, a magnetic field is generated according to the magnitude of the current flowing through the plurality of conduction paths. Therefore, each of the relational expression corresponding to one conduction path (for example, 50a) and the relational expression corresponding to another conduction path (for example, 50b) are weighted according to the magnitude of the flowing current. A plurality of conduction paths 50x can be specified by solving them in a row with. In this case, it is desirable that the number of sensors S in the magnetic sensor device 20 is equal to or greater than the number of conduction paths 50x through which current flows.

また、前述の実施例においては、介入電流IEとして、パルス状の電流が印加されたが、これに限定されない。すなわち、介入電流として、同じ振幅の連続したステップパルスだけでなく、複数の異なる周波数を有するパルスを合成した電流としてもよい。また、前記複数の異なる周波数を有するパルスとして、所定の周波数帯における複数の周波数のパルスが用いられてもよい。 Further, in the above-described embodiment, a pulsed current is applied as the intervention current IE, but the present invention is not limited to this. That is, the intervention current may be not only a continuous step pulse having the same amplitude but also a combined current of pulses having a plurality of different frequencies. Further, as the pulse having a plurality of different frequencies, a pulse having a plurality of frequencies in a predetermined frequency band may be used.

また、前述の実施例においては、介入電流としてパルス状の電流、すなわち間欠的な直流電流が用いられ、かかる介入電流を生成する電気的介入部32として電源回路14が用いられたが、このような態様に限られない。すなわち、上述のように介入電流としてさまざまな態様の電流が用いられうるので、かかる電流を実現する様々な電気的介入部32が適宜用いられる。すなわち、電流アンプとタイマーによって駆動されるプログラマブル電気波形作成装置等の構成が考えられる。このようにすれば、介入電流が印可される生体内部の伝導路に存在する電気的興奮性細胞群が、自ら活動電流を発生して生体内部での別の電流閉回路を作ることがない閾値下の通電、または一度電流印可により興奮させた後の不応期にあるときに再度電流印可することができるので、一方向性の生体内電流伝導路を推定しやすい。さらに、短時間に必要な周波数電流への応答磁界を計測でき、記憶部に応答波形そのものを記録すれば、複雑な生体磁界変化の応答をオフラインでも評価できる。 Further, in the above-described embodiment, a pulsed current, that is, an intermittent direct current is used as the intervention current, and the power supply circuit 14 is used as the electrical intervention unit 32 for generating the intervention current. The mode is not limited to the above. That is, since various modes of current can be used as the intervention current as described above, various electrical intervention units 32 that realize such currents are appropriately used. That is, a configuration of a programmable electric waveform creating device or the like driven by a current amplifier and a timer can be considered. In this way, the electrical excitatory cell group existing in the conduction path inside the living body to which the intervention current is applied does not generate the active current by itself and form another current closing circuit inside the living body. Since the current can be applied again when it is in the refractory period after being excited by the lower energization or once applying the current, it is easy to estimate the unidirectional in-vivo current conduction path. Furthermore, if the response magnetic field to the required frequency current can be measured in a short time and the response waveform itself is recorded in the storage unit, the response of a complicated biomagnetic field change can be evaluated offline.

また、介入電流として異なる複数の周波数を有する電流を順次出力するような場合には、電流の周波数を動的に変更することのできるオシレータが用いられてもよい。異なる複数の周波数を有する電流を介入電流として順次印加する場合、図5に示す複数の伝導路(例えば50aおよび50b)に介入電流が流れる場合に、両伝導路のハイパス周波数特性を利用して、オシレータの周波数を掃引することで、各伝導路を流れる電流量を変化させることができるので、磁気センサ装置20が有するセンサSの個数を少なくしても伝導路50の位置の評価を行うことができる。 Further, when a current having a plurality of different frequencies is sequentially output as an intervention current, an oscillator capable of dynamically changing the frequency of the current may be used. When currents having a plurality of different frequencies are sequentially applied as intervention currents, when the intervention currents flow through the plurality of conduction paths (for example, 50a and 50b) shown in FIG. 5, the high-pass frequency characteristics of both conduction paths are utilized. Since the amount of current flowing through each conduction path can be changed by sweeping the frequency of the oscillator, the position of the conduction path 50 can be evaluated even if the number of sensors S included in the magnetic sensor device 20 is reduced. it can.

その他、一々列挙はしないが、本発明は、当業者の知識に基づいて種々なる変更、修正、改良等を加えた態様において実施され得るものであり、またそのような実施態様が、本発明の趣旨を逸脱しない限り、何れも、本発明の範囲内に含まれるものであることは、言うまでもない。 In addition, although not listed one by one, the present invention can be implemented in a mode in which various changes, modifications, improvements, etc. are added based on the knowledge of those skilled in the art, and such an embodiment is the present invention. Needless to say, all of them are included in the scope of the present invention as long as they do not deviate from the gist.

たとえば、前述の実施例においては、磁気センサ20として磁気インピーダンスセンサ(MIセンサ)が用いられたが、これに限られない。すなわち、介入電流IEを被験者8に印加した場合に、その介入電流IEに起因する磁界変動を検出しうる精度や分解能を有するセンサであれば他の種類の磁気センサを用いることができる。具体的にはたとえば、フラックスゲートセンサなどを用いることも可能である。また、本発明における磁気センサ20としては、比較的低感度のものであってもよい。すなわち、かかる態様において、磁気センサ20として前述の磁気インピーダンスセンサやiPAセンサが用いられる場合においても、アモルファス類似金属で作るセンサ素子を十分高感度化した仕様でなくともよい。ここで十分高感度であるとは、例えば、超伝導量子干渉素子や光ポンピング原子磁気計測器の分解能が有する程度に高感度であることをいう。 For example, in the above-described embodiment, the magnetic impedance sensor (MI sensor) is used as the magnetic sensor 20, but the present invention is not limited to this. That is, when the intervention current IE is applied to the subject 8, another type of magnetic sensor can be used as long as it is a sensor having accuracy and resolution capable of detecting the magnetic field fluctuation caused by the intervention current IE. Specifically, for example, a fluxgate sensor or the like can be used. Further, the magnetic sensor 20 in the present invention may have a relatively low sensitivity. That is, in such an embodiment, even when the above-mentioned magnetic impedance sensor or iPA sensor is used as the magnetic sensor 20, the sensor element made of an amorphous similar metal does not have to have a sufficiently high sensitivity. Here, sufficiently high sensitivity means, for example, high sensitivity to the extent that the resolution of a superconducting quantum interferometer or an optical pumping atomic magnetic measuring instrument has.

また、電気的介入部32としては、いわゆるプログラマブル電気波形発生装置が用いられることもできる。このプログラマブル電気波形発生装置は、例えば、電流アンプとタイマーとを有し、該タイマーが発生する時刻信号に基づいて前記電流アンプを駆動することにより、任意の波形の電流を発生させることができるものである。このようにすれば、介入電流が印可される生体内部の伝導路に存在する電気的興奮性細胞群が、自ら活動電流を発生して生体内部での別の電流閉回路を作ることがない閾値下の通電、または一度電流印可により興奮させた後の不応期にあるときに再度介入電流を印可することができるので、一方向性の生体内電流伝導路を推定しやすい。好適には、前記プログラマブル電気波形発生装置は、一定時間、直流やいろいろな交流周波数を含む電気波形を合成しながら、信号検出部36で連続的に磁界応答を計測し、その結果を即時演算せず、記憶部42に保存させてもよい。こうすることで、複雑な生体磁界変化の応答をオフラインでも評価できる。 Further, as the electrical intervention unit 32, a so-called programmable electric waveform generator can also be used. This programmable electric waveform generator has, for example, a current amplifier and a timer, and can generate a current of an arbitrary waveform by driving the current amplifier based on a time signal generated by the timer. Is. In this way, the electrical excitatory cell group existing in the conduction path inside the living body to which the intervention current is applied does not generate the active current by itself and form another current closing circuit inside the living body. Since the intervention current can be applied again when it is in the refractory period after being excited by the lower energization or once applying the current, it is easy to estimate the unidirectional in-vivo current conduction path. Preferably, the programmable electric waveform generator continuously measures the magnetic field response by the signal detection unit 36 while synthesizing electric waveforms including direct current and various AC frequencies for a certain period of time, and immediately calculates the result. Instead, it may be stored in the storage unit 42. By doing so, the response of complex biomagnetic field changes can be evaluated offline.

また、前述の実施例においては、電気的介入部32が設定する介入電流は、電流が流れる興奮性細胞が興奮状態とならないよう、その大きさが設定されたが、かかる態様に限られない。たとえば、介入電流の印加に先立って前述の閾値を上回る大きさの電流を印加して、あえて興奮性細胞を興奮状態として、その直後の前記所定時間内に介入電流を印加することも考えられる。このようにすれば、興奮性細胞が興奮状態となった場合、そこから所定時間内はそれ以上さらに興奮状態となることがなく、戻り電流を生じない状態となる性質を利用して、介入電流を一方向性をもって流すことができる。なお、前述の所定時間は、予め実験などにより得られるものである。 Further, in the above-described embodiment, the size of the intervention current set by the electrical intervention unit 32 is set so that the excitable cells through which the current flows do not become excited, but the present invention is not limited to this mode. For example, it is conceivable to apply a current having a magnitude exceeding the above-mentioned threshold value prior to the application of the intervention current to intentionally bring the excitable cells into an excited state and apply the intervention current within the predetermined time immediately after that. In this way, when the excitatory cell becomes excited, the intervention current is utilized by utilizing the property that the excitable cell does not become further excited within a predetermined time and does not generate a return current. Can flow in one direction. The above-mentioned predetermined time is obtained in advance by an experiment or the like.

8:被験者、10:伝導路評価装置、12:電子制御装置、14:電源回路(電気的介入部)、16:表示装置、18a、18b:電極、20:磁気センサ装置(検出部)、30:タイマー、32:電気的介入部、34:磁気センサ駆動部、36:信号検出部、38:磁界強度算出部、40:深度評価部、42:記憶部、50a〜50c、50x:伝導路 8: Subject, 10: Conduction path evaluation device, 12: Electronic control device, 14: Power supply circuit (electrical intervention unit), 16: Display device, 18a, 18b: Electrodes, 20: Magnetic sensor device (detection unit), 30 : Timer, 32: Electrical intervention unit, 34: Magnetic sensor drive unit, 36: Signal detection unit, 38: Magnetic field strength calculation unit, 40: Depth evaluation unit, 42: Storage unit, 50a to 50c, 50x: Conduction path

Claims (8)

外部から生体内への電気的介入による電流伝導状態を評価する伝導路評価装置であって、
生体に前記電気的介入を印可する電気的介入部と、
該電気的介入により電気的介入が印加された場合に発生する磁界変化を、前記生体の外部において検出する検出部と、
該検出部により検出された磁界についての情報に基づいて、前記生体内における伝導状態の評価を行う評価部を有すること、
を特徴とする伝導路評価装置。
It is a conduction path evaluation device that evaluates the current conduction state due to electrical intervention from the outside into the living body.
An electrical intervention unit that applies the electrical intervention to the living body,
A detection unit that detects a change in the magnetic field that occurs when an electrical intervention is applied by the electrical intervention outside the living body.
Having an evaluation unit that evaluates the conduction state in the living body based on the information about the magnetic field detected by the detection unit.
A conduction path evaluation device characterized by.
前記電気的介入部が行なう電気的介入は、矩形状の波形を有する電流の印加であること、
を特徴とする請求項1に記載の伝導路評価装置。
The electrical intervention performed by the electrical intervention unit is the application of a current having a rectangular waveform.
The conduction path evaluation device according to claim 1.
前記評価部は、前記生体内における前記電気的介入が通電される位置を評価するものであること、
を特徴とする請求項1または2に記載の伝導路評価装置。
The evaluation unit evaluates the position in the living body where the electrical intervention is energized.
The conduction path evaluation apparatus according to claim 1 or 2.
前記評価部は、2以上の位置において前記検出部により検出された磁界についての情報に基づいて、前記伝導状態の評価を行なうこと、
を特徴とする請求項3に記載の伝導路評価装置。
The evaluation unit evaluates the conduction state based on the information about the magnetic field detected by the detection unit at two or more positions.
The conduction path evaluation apparatus according to claim 3.
前記電気的介入は前記生体内の複数の経路を伝搬するものであり、
前記評価部は、該複数の経路に対応する位置を評価するものであること、
を特徴とする請求項3または4に記載の伝導路評価装置。
The electrical intervention propagates through the plurality of pathways in the living body.
The evaluation unit evaluates the positions corresponding to the plurality of routes.
The conduction path evaluation device according to claim 3 or 4.
前記電気的介入部による電気的介入の印可と、前記検出部における磁界の検出とは、同期して実行させられるものであること、
を特徴とする請求項1から5のいずれか1に記載の伝導路評価装置。
The application of electrical intervention by the electrical intervention unit and the detection of the magnetic field by the detection unit shall be executed in synchronization.
The conduction path evaluation device according to any one of claims 1 to 5, wherein the conduction path evaluation device is characterized.
前記電気的介入部は、前記生体の経絡に対応する位置に電気的介入を印加するものであること、
を特徴とする請求項1から6のいずれか1に記載の伝導路評価装置。
The electrical intervention unit shall apply electrical intervention to a position corresponding to the meridian of the living body.
The conduction path evaluation device according to any one of claims 1 to 6, wherein the conduction path evaluation device is characterized.
前記電気的介入部により印加された電気的介入は、生体内における経路を一方向に流れ、細胞レベルでの戻り電流を伴わないこと、
を特徴とする請求項1から7のいずれか1に記載の伝導路評価装置。
The electrical intervention applied by the electrical intervention unit flows in one direction in the in vivo pathway and is not accompanied by a return current at the cellular level.
The conduction path evaluation device according to any one of claims 1 to 7, wherein the conduction path evaluation device is characterized.
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