JP2735158B2 - 磁場源可動式ファントムヘッド - Google Patents

磁場源可動式ファントムヘッド

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JP2735158B2
JP2735158B2 JP8060637A JP6063796A JP2735158B2 JP 2735158 B2 JP2735158 B2 JP 2735158B2 JP 8060637 A JP8060637 A JP 8060637A JP 6063796 A JP6063796 A JP 6063796A JP 2735158 B2 JP2735158 B2 JP 2735158B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、磁場源可動式ファ
ントムヘッドに関し、特に、磁場の発生源をどの程度正
確に計測可能であるかを検証するのに用いられる磁場源
可動式ファントムヘッドに関する。
【0002】
【従来の技術】近年、生体電流に起因する磁場変化を計
測することにより、これによる磁界の記録を脳磁図(M
EG)として求め、てんかん患者の大脳の異常部位の推
定等を行うことが医療用分野において利用されつつあ
る。
【0003】しかし、生体電流に起因する磁場変化を計
測(以下、MEG計測と称す)したデータに基づき脳内
の活動部位を推定する問題は、数学的に厳密に解くこと
が困難であり、さらに磁気ノイズ等の種々の誤差要因が
含まれる可能性があるため、計測したMEGデータから
活動部位を精度よく推定することは容易ではなく、様々
な手法が検討されている。
【0004】このような手法の内の一つとして、被検者
の頭部を模した球体モデルのファントムヘッドを作成
し、この球体モデル中に1つまたは数個の固定した電極
を設置したファントムヘッドを利用することが提案され
ている。そして、このファントムヘッドの固定電極に所
定の電流を流し、これによるMEG計測を行うことによ
り、被検者に対し実際に行われるMEG計測の校正用に
用いるようにしている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、かかる
従来のファントムヘッドでは、その形状が単純な球体モ
デルであることと、電極が固定的に配置されていること
から、脳内の浅い部位と深い部位とで生じる精度の違い
が判別できないという問題があった。すなわち、磁場源
の脳内における深さに応じて、発生する磁場の大きさに
どのような変化が生ずるのかを知ることは不可能であ
り、実際に行われるMEG計測の校正用として不十分で
あった。
【0006】また、実際の脳は球ではないので、その形
態の違いにより生じる誤差についても検証不能であっ
た。
【0007】本発明の目的は、かかる従来の問題を解決
し、深さ方向変化に起因する磁場変化の違いを計測でき
るようにし、もって、磁場の発生源をどの程度正確に計
測可能であるかを検証可能とする磁場源可動式ファント
ムヘッドを提供することにある。
【0008】また、人間の脳の状態により近い条件下に
おける推定誤差を検証可能とする磁場源可動式ファント
ムヘッドを提供することにある。
【0009】また本発明の他の目的は、複数の電極を1
mm以下にまで近接可能に配設することにより、どの程
度の空間分解能があるかを検証可能にする磁場源可動式
ファントムヘッドを提供することにある。
【0010】
【課題を解決するための手段】このような目的を達成す
るために、本発明の一形態は、生理食塩水が充填可能な
容器と、該容器を支える支持体と、一端に電極が配置さ
れ、少なくとも該容器の中心に向かう上下方向に移動可
能に設けられた電極支持管と、該電極支持管を液密的に
案内すると共に所定位置に固定する案内固定手段と、前
記電極支持管の移動位置を計測する計測手段と、を備え
たことを特徴とする。
【0011】また、本発明の他の形態は、生理食塩水が
充填可能な容器と、該容器を支える支持体と、一端に第
1の電極が配置され、少なくとも該容器の中心に向かう
上下方向に移動可能に設けられた第1の電極支持管と、
該第1の電極支持管を液密的に案内すると共に所定位置
に固定する第1の案内固定手段と、前記第1の電極支持
管の移動位置を計測する第1の計測手段と、一端に第2
の電極が配置され、前記第1の電極支持管と所定距離離
間して上下方向に移動可能で、かつ、回動可能に設けら
れた第2の電極支持管と、該第2の電極支持管を液密的
に案内すると共に所定位置に固定する第2の案内固定手
段と、前記第2の電極支持管の移動位置および回動角度
を計測する第2の計測手段と、を備えたことを特徴とす
る。
【0012】本発明の好ましい形態は、前記容器は、被
検者のMRI計測データに基づき、大脳の外郭を内部輪
郭として有し、光硬化樹脂から光造形法により形成され
たものであることを特徴とする。
【0013】本発明のさらに好ましい形態は、前記第2
の電極支持管は、所定角度回動されたとき、前記第1の
電極と第2の電極との距離が1mm以下にまで近接可能
なように、その一端部がクランク状に曲げられているこ
とを特徴とする。
【0014】本発明のさらに好ましい形態は、前記案内
固定手段は、前記容器に固設された筒状ソケットと、フ
ランジを有し一端が該筒状ソケットに挿入されると共に
他端に径方向に変位可能なネジ付突片を有するテフロン
製の筒状部材と、前記筒状ソケットと前記フランジとの
間に配置されたシールリングと、前記ネジ付突片に螺合
する締め付けネジとを備えることを特徴とする。
【0015】本発明のさらに好ましい形態は、前記計測
手段は、前記支持管が挿通された透明な管であって、そ
の周部に目盛が付されたものであることを特徴とする。
【0016】
【発明の実施の形態】添付の図面に記載された実施例に
基づき、本発明の好ましい実施の形態につき詳細に説明
する。
【0017】図1において、1は透明な樹脂で形成され
たベース板である。2は容器3を支える支持体としての
円状の支持筒であり、ベース板と同様に透明の樹脂で形
成されている。円状支持筒2には、後述の操作を容易に
行い得るよう複数の開口部2Aが形成されている。
【0018】容器3は、円状支持筒2の上部に設置され
ている。図示は球状の容器の例であり、この場合には、
球状殻体の中心線から偏位した位置で分離された上側容
器3Aと下側容器3Bとから形成されている。上側容器
3Aおよび下側容器3Bには、一体または別体の上側フ
ランジ4Aおよび下側フランジ4Bが、それぞれ、形成
または設けられている。上側フランジ4Aおよび下側フ
ランジ4Bには、それぞれ、ネジ孔4A1および4B1が
形成され、後述するように、ビス5が螺合されて上側フ
ランジ4Aおよび下側フランジ4B、ひいては、上側容
器3Aおよび下側容器3Bが一体に締結される。容器3
の外表面には、その中心を通る径方向に対峙して座標棒
6が設けられている。
【0019】ここで、容器3は透明な樹脂により、図示
のように、単純な球形状に形成することもできるが、好
ましくは、紫外線硬化樹脂を用い光造形法により被検者
の大脳形状に合わせて形成される。すなわち、まず、被
検者の大脳を含む頭部形状の形態情報を核磁気共鳴映像
法(MRI)を用いて求め、この求めたMRI計測デー
タに基づき、少なくとも大脳の外郭を内部輪郭として有
する容器3を紫外線硬化樹脂から光造形法により形成す
るのである。なお、このようにして得られた容器3は略
回転楕円体形状となるのみであり、上述および以下の説
明がそのまま適用可能である。
【0020】7、7は、容器3内に生理食塩水を充填す
るための封止可能なノズルであり、容器と同様の材料で
形成されている。
【0021】8は、一端に後述の第1の電極が配置さ
れ、少なくとも容器3の中心に向かう上下方向に移動可
能(回動も可能)に設けられた第1の電極支持管として
の第1のガラス管である。第1のガラス管8は、図4に
詳細に示すように、その内部に電線が挿通され、一端に
ほぼ10mm離間された形態の一対の電極30が露出さ
れて保持されている。電極30は直径が約2mmの真鍮
球であり表面に金メッキが施されている。
【0022】10はこの第1のガラス管を液密的に案内
すると共に所定位置に固定する第1の案内固定手段であ
る。第1の案内固定手段10は、下側容器3Bの下部中
央に固設された筒状ソケット11と、フランジを有し一
端が筒状ソケット11に挿入されると共に他端に径方向
に変位可能なネジ付突片を有するテフロン( 商標)製の
筒状部材12と、筒状ソケット11とフランジとの間に
配置されたシールリング(O−リング)13と、ネジ付
突片に螺合する締め付けネジ14とを備えている。
【0023】15は、一端に後述の第2の電極40が配
置され、第1の電極支持管としての第1ガラス管8と所
定距離離間して上下方向に移動可能で、かつ、回動可能
に設けられた第2の電極支持管としての第2のガラス管
である。第2のガラス管15は、所定角度回動されたと
き、前記第1の電極30と第2の電極40との距離が1
mm以下にまで近接可能なように、その一端部がクラン
ク状に曲げられている(図1参照)。第2のガラス管1
5は、その一端部がクランク状に曲げられていることを
除き、基本的な構成要素は第1のガラス管8と同じであ
り、前述のように、その内部に電線が挿通され、一端に
ほぼ10mm離間された形態の一対の第2の電極40が
露出されて保持されている。電極40も直径が約2mm
の真鍮球であり表面に金メッキが施されている。
【0024】20は、第2のガラス管15を液密的に案
内すると共に所定位置に固定する第2の案内固定手段で
ある。第2の案内固定手段20は、下側容器3Bに固設
される筒状ソケットの取付位置が第1の案内固定手段1
0と異なるのみで、その構成要素は同じである。従っ
て、第2の案内固定手段20は筒状ソケット21と、フ
ランジを有し一端が筒状ソケット21 に挿入されると共
に他端に径方向に変位可能なネジ付突片を有するテフロ
ン(商標)製の筒状部材22と、筒状ソケット21とフ
ランジとの間に配置されたシールリング(O−リング)
23と、ネジ付突片に螺合する締め付けネジ24とを備
えている。
【0025】25は、ベース板1に固設された断面略コ
字状の支持用台であり、第1および第2の計測手段とし
ての透明な第1および第2のスケール管26および28
を直立状態に支持している。第1および第2のスケール
管26および28の外周面には目盛が付けられたシール
が貼着されている。第1および第2のスケール管26お
よび28には、それぞれ、上述の第1および第2のガラ
ス管8および15が挿通されている。なお、この目盛は
第1、第2のガラス管8、15の位置が、回転方向で
0.2度、上下方向で0.1mm以上の精度で直読でき
るように付されている。
【0026】上述のように、上側容器3Aと下側容器3
Bとに分離形成された容器3は、それぞれのフランジ4
Aおよび4Bが接合され、ネジ孔4A1および4B1にビ
ス5が螺合されて締結された後、逆さまにされ、ノズル
7から生理食塩水が注入されて封止される。そして、支
持筒2上に載置される。
【0027】しかして、第1および第2のガラス管8お
よび15は、それぞれ、締め付けネジ14、24を緩
め、第1、第2のガラス管8、15を回転方向、および
/または、上下方向に所定量移動した後に締め付けネジ
14を締め付けて固定される。
【0028】この結果、容器3内の中心を通る第1電極
30にあっては、その上下方向位置が正確に容易に変化
される。また、第1のガラス管8が回動されることによ
り、第1の電極30による電流の方向、すなわち、磁力
線の方向が変えられる。
【0029】かくて、このように第1の電極30に所定
の電流を流し、その上下方向の位置を変えてMEG計測
を行うことにより、その磁場源の上下方向位置、すなわ
ち、深さに応じたMEG計測値を得ることができる。こ
れにより、被検者の実際のMEG計測値との対比によ
り、磁場の発生源の推定を正確に行うことができる。
【0030】なお、単純な球状容器3の場合には、その
球中心では磁場がキャンセルしあってMEG計測が不可
能であるが、内部輪郭を被験者の大脳形状に対応させた
容器3ではそのようなことがない。
【0031】また、第2のガラス管15を回動し、第1
の電極30と第2の電極40とを極めて接近させ(1m
m以下)、そして、この両電極にそれぞれ同じ所定の電
流を流すことで、極めて接近した磁場発生源を得ること
ができる。従って、この接近したそれぞれの磁場発生源
によるMEG計測値を求めることにより、MEG計測装
置の空間分解能がどの程度であるかを検証することがで
きる。
【0032】
【発明の効果】本発明によれば、人間の条件に近い状態
に設置された既知の複数位置から磁場を発生することが
できるので、MEG計測において従来最大の欠陥とされ
ていた測定精度の空間分解能が検証可能となり、現在実
用されている球体モデルを用いた測定精度をチェック可
能とすると共に、将来開発されるであろう高度の推定法
の信頼性検証に利用可能であり、MEG計測技術の向上
に大きく貢献する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例を示す斜視図である。
【図2】図1のA−A線断面図である。
【図3】図1のB−B線断面図である。
【図4】本発明の実施例におけるガラス管および電極を
示す側面図である。
【符号の説明】
1 ベース板 2 支持筒(支持体) 3 容器 8 第1ガラス管(第1支持管) 10 第1案内固定手段 11 筒状ソケット 12 筒状部材 13 シールリング(O−リング) 14 締め付けネジ 15 第2ガラス管(第2支持管) 20 第2案内固定手段 21 筒状ソケット 22 筒状部材 23 シールリング(O−リング) 24 締め付けネジ 25 支持用台 26 第1スケール管 28 第2スケール管 30 第1の電極 40 第2の電極
フロントページの続き (56)参考文献 特開 平7−33308(JP,A) 特開 平4−61844(JP,A)

Claims (6)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 生理食塩水が充填可能な容器と、 該容器を支える支持体と、 一端に電極が配置され、少なくとも該容器の中心に向か
    う上下方向に移動可能に設けられた電極支持管と、 該電極支持管を液密的に案内すると共に所定位置に固定
    する案内固定手段と、 前記電極支持管の移動位置を計測する計測手段と、を備
    えたことを特徴とする磁場源可動式ファントムヘッド。
  2. 【請求項2】 生理食塩水が充填可能な容器と、 該容器を支える支持体と、 一端に第1の電極が配置され、少なくとも該容器の中心
    に向かう上下方向に移動可能に設けられた第1の電極支
    持管と、 該第1の電極支持管を液密的に案内すると共に所定位置
    に固定する第1の案内固定手段と、 前記第1の電極支持管の移動位置を計測する第1の計測
    手段と、 一端に第2の電極が配置され、前記第1の電極支持管と
    所定距離離間して上下方向に移動可能で、かつ、回動可
    能に設けられた第2の電極支持管と、 該第2の電極支持管を液密的に案内すると共に所定位置
    に固定する第2の案内固定手段と、 前記第2の電極支持管の移動位置および回動角度を計測
    する第2の計測手段と、を備えたことを特徴とする磁場
    源可動式ファントムヘッド。
  3. 【請求項3】 前記容器は、被検者のMRI 計測データに
    基づき、大脳の外郭を内部輪郭として有し、光硬化樹脂
    から光造形法により形成されたものであることを特徴と
    する請求項1または2に記載の磁場源可動式ファントム
    ヘッド。
  4. 【請求項4】 前記第2の電極支持管は、所定角度回動
    されたとき、前記第1の電極と第2の電極との距離が1
    mm以下にまで近接可能なように、その一端部がクラン
    ク状に曲げられていることを特徴とする請求項2または
    3に記載の磁場源可動式ファントムヘッド。
  5. 【請求項5】 前記案内固定手段は、前記容器に固設さ
    れた筒状ソケットと、フランジを有し一端が該筒状ソケ
    ットに挿入されると共に他端に径方向に変位可能なネジ
    付突片を有するテフロン製の筒状部材と、前記筒状ソケ
    ットと前記フランジとの間に配置されたシールリング
    と、前記ネジ付突片に螺合する締め付けネジとを備える
    ことを特徴とする請求項1ないし4のいずれかに記載の
    磁場源可動式ファントムヘッド。
  6. 【請求項6】 前記計測手段は、前記支持管が挿通され
    た透明な管であって、その周部に目盛が付されたもので
    あることを特徴とする請求項1ないし5のいずれかに記
    載の磁場源可動式ファントムヘッド。
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