JP2990944B2 - Ｓｑｕｉｄセンサの検出コイルの位置および方向の計測装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、生体活動電流源によ
って形成されるような微小な磁界を計測するＳＱＵＩＤ
センサの検出コイルの位置および方向を計測する装置に
関する。

【０００２】

【従来の技術】生体に対して光や音のような外界の刺激
を与えると、感覚神経に信号（活動電流）が発生する。
この生体活動電流によって形成される磁界を、ＳＱＵＩ
Ｄ（Superconducting Quantum Interference Dvice：超
電導量子干渉計）を用いたセンサで計測し、その計測デ
ータから生体活動電流源の位置，大きさ，方向を推定す
る。推定された生体活動電流源（以下、単に電流源と略
す）は、Ｘ線ＣＴ装置やＭＲＩ装置などで撮像された体
内断層像上に表示され、患部等の物理的位置の特定など
に使用される。

【０００３】したがって、ＳＱＵＩＤセンサの計測点と
生体との位置関係を正確に求めることが極めて重要な要
素となる。ＳＱＵＩＤセンサは、デュワーと呼ばれる容
器内にＳＱＵＩＤと検出コイルおよび補償コイルとを収
納して構成されており、ＳＱＵＩＤの超電導状態を維持
するため、デュワーの内部は液体ヘリウムで満たされて
いる。

【０００４】ＳＱＵＩＤセンサの計測点となる検出コイ
ルの位置および方向と、生体との位置関係を求めるに
は、まず、デュワーを基準とした３次元座標系に対する
検出コイルの位置，方向を設計図を参照して把握してお
く。次に、デュワーに投光器を取り付けて光ビームを生
体に照射したり、また、生体の複数箇所に小コイルを取
り付け、小コイルから発生した磁界をＳＱＵＩＤセンサ
で検出するなどの方法で、デュワーの座標系に対する生
体の位置関係を把握する。これらの情報、すなわち、デ
ュワーと検出コイルの位置，方向との関係、およびデュ
ワーと生体との位置関係から、検出コイルの位置，方向
と生体との位置関係を求めている。

【０００５】ところが、検出コイルがデュワーに注入さ
れた液体ヘリウム中に浸漬されて極低温状態下にあるた
め、検出コイルが収縮してしまい、実用上において設計
図通りの位置，方向が保たれておらず、デュワーと検出
コイルの位置，方向との関係を正確に把握できない。検
出コイルの製作誤差やデュワーへの取り付け誤差等によ
っても同様の問題が起こる。

【０００６】本出願人は、このような実情を鑑みて、特
願平３−280797号の「ＳＱＵＩＤセンサの検出コイルの
位置および方向測定方法」を提案した。デュワーに収納
されている検出コイルを複数方向からＸ線撮影し、検出
コイルのＸ線像から検出コイルの位置，方向を測定する
方法である。デュワーに収納した状態での検出コイルの
位置，向きを求めることで上記の問題を解消している。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記の方法で
は複数回にわたるＸ線撮影や、各撮影方向におけるＸ線
焦点位置の特定化のための複数回の３次元位置計測を行
う必要があり、測定時間が比較的長時間にわたってしま
う。検出コイルの位置，方向の測定は、臨床検査（脳磁
計測や心磁計測等）の直前あるいは直後、または、ＳＱ
ＵＩＤセンサのメンテンナンス時などに頻繁に行われる
ものであり、短時間での測定が望まれている。

【０００８】この発明は、このような事情に鑑みてなさ
れたものであって、検出コイルをデュワーに収納した状
態での位置，向きの計測を比較的短時間で行うことがで
きるＳＱＵＩＤセンサの検出コイルの位置および方向の
計測装置を提供することを目的としている。

【０００９】

【課題を解決するための手段】この発明は、上記目的を
達成するために次のような構成をとる。すなわち、この
発明の計測装置は、Ｘ線を曝射するＸ線源と透過Ｘ線像
を記録するＸ線記録手段とを互いの位置関係を固定した
状態で具備するＸ線撮影系と、規定の基準座標系での前
記Ｘ線管の焦点位置データと、ＳＱＵＩＤセンサの検出
プローブ座標系での検出コイルの位置，向きのデータ
と、前記ＳＱＵＩＤセンサの３次元座標を表す複数個の
非磁性の指標点間の３次元位置データと、検出プローブ
の３次元座標を表す複数個の非磁性の指標点間の３次元
位置データとを予め格納する記憶手段と、前記Ｘ線撮影
系で得られた前記ＳＱＵＩＤセンサのデュワーの３次元
座標を表す非磁性の指標点のＸ線像と、前記検出プロー
ブの３次元座標を表す非磁性の指標点のＸ線像との前記
基準座標系での２次元位置を測定する測定手段と、前記
測定された基準座標系でのデュワーの指標点像の位置
と、前記記憶手段に格納されているＸ線管の焦点位置と
を結ぶ線分上において、前記記憶手段に格納されている
デュワーの各指標点間の位置データをもつ複数点の基準
座標系での位置および、前記検出プローブの指標点像の
位置と、前記Ｘ線管の焦点位置とを結ぶ線分上におい
て、前記記憶手段に格納されている検出プローブの各指
標点間の位置データをもつ複数点の基準座標系での位置
を求める第１処理手段と、前記第１処理手段で求められ
た各複数点の位置データからデュワーの３次元座標と検
出プローブの３次元座標との位置関係を求める第２処理
手段と、前記記憶手段に格納されている検出プローブ座
標系での検出コイルの位置，向きのデータを前記第２処
理手段で得られた位置関係を基に座標変換してデュワー
の３次元座標上での検出コイルの位置，向きを求める第
３処理手段と、を備えたことを特徴とする。

【００１０】

【作用】この発明の構成による作用は、次のとおりであ
る。デュワーの３次元座標を表す指標点のＸ線像の位置
（２次元平面に投影された位置）と、Ｘ線焦点位置とを
結ぶ線分上において、記憶手段内の前記指標点間の３次
元位置データをもつ複数点の位置を特定すると、基準座
標系とデュワーの３次元座標との位置関係が求まる（第
１処理手段）。検出プローブについても同様である。し
たがって、基準座標系を基にして、デュワーの３次元座
標と検出プローブ野３次元座標との位置関係を求めるこ
とができ（第２処理手段）、この位置関係を基に座標変
換を行えば、検出プローブ座標系での検出コイルの位
置，向きのデータからデュワーの３次元座標上での検出
コイルの位置，向きが求められる（第３処理手段）。こ
のように、デュワーおよび検出プローブの指標点のＸ線
撮影を複数回行うことなく（１度のＸ線撮影でよい）、
また、指標点のＸ線像の位置（２次元位置）の測定を行
うだけで、デュワーの３次元座標上での検出コイルの位
置，向きが求められる。

【００１１】

【実施例】以下、この発明の一実施例を図面に基づいて
説明する。 ＜装置の構成＞図１に検出コイル位置，方向を計測する
装置の簡略外観図を示す。Ｘ線フィルムを内蔵したＸ線
カセッテ１、または、プレート状Ｘ線センサ（イメージ
ングプレート〔富士写真フィルム（株）〕）と、Ｘ線の
照射を行うＸ線管２とがアーム３によって固定的に連結
されており、アーム３は移動台４を基部にして上下動す
る可動部材５に支持されている。移動台４は、その内部
にＸ線発生用の高電圧をＸ線管２に印加するＸ線制御部
（図示せず）を備え、底部に車輪６を備えている。符号
７は移動時に用いる把手である。

【００１２】移動台４の平面移動と可動部材５の上下動
により、Ｘ線カセッテ１とＸ線管２は互いの位置関係を
一定に保ったまま３次元的に移動自在となっており、後
述するＳＱＵＩＤセンサのデュワーの設置箇所に移動し
て、そのＸ線撮影を可能とする。このようなＸ線撮影系
の他に、現像されたＸ線フィルム上の指標点像（後述）
の２次元位置計測を行うデジタイザ８と、このデジタイ
ザ８の出力データや、ハードディスク11にストアされて
いる測定データ (後述) を基にデュワーの座標系におけ
る検出コイルの位置，向きを計測するコンピュータ９，
計測結果を図形等で表示するモニタディスプレイ10とが
構成部品として備えられている。

【００１３】Ｘ線撮影系と、コンピュータ９，デジダイ
ザ８等とを別々に備えた構成としているが、このような
形態に限らず、移動台４にコンピュータ９，デジダイザ
８等を装備してこれらを一体化した構成にしてもよい。

【００１４】ＳＱＵＩＤセンサは、図２に示すように、
プラスチック等の非磁性材料で形成された円筒ボビン21
の外周にフィルム状の検出コイル22を貼り付けて構成し
た検出プローブ20を、円筒形のデュワー23の内部に取り
付け、検出プローブ20の信号取り出し用パッド24とＳＱ
ＵＩＤ25とを接続したもので、ＳＱＵＩＤ25の超電導状
態を維持するためデュワー23の内部には液体ヘリウム等
の極低温寒剤が充填されている。このようなＳＱＵＩＤ
センサは、例えば、検査室の天井に吊り下げ支持され、
検査室内の被検者の頭部付近に設置されて、生体活動電
流により形成された微小磁界の計測に用いられる。

【００１５】＜検出コイル位置および方向測定の概要＞
上述した装置を用いた測定の大まかな流れを以下に示
す。 〔１〕まず、Ｘ線管２のＸ線焦点位置をＸ線カセッテ１
に取り付けられた３つの指標点が表す３次元座標上で求
めておく。 前述のように、Ｘ線フィルムを内蔵したＸ線カセッテ１
とＸ線管２の互いの位置関係は不変であるから、Ｘ線焦
点位置は個々の装置に対して１度だけ行えばよく、ＳＱ
ＵＩＤセンサによる磁界計測の度に行う必要はない。

【００１６】〔２〕検出プローブ20をデュワー23に取り
付ける前に、検出プローブ20の３次元座標上における検
出コイル22の位置, 方向を測定しておく。 この測定は液体ヘリウムによる収縮を考慮した状態で行
う。検出プローブ20の材質や検出コイル22の材質が同じ
ＳＱＵＩＤセンサでは、その収縮による変位量を一定と
考えることができ、したがって、磁界計測の度に行う必
要はなく、これも１度だけ行えばよい。

【００１７】〔３〕デュワー23の３次元座標や、検出プ
ローブ20の３次元座標を表す３つのＸ線撮影可能な非磁
性体の指標点をそれぞれに取り付け、各指標点間の３次
元位置データを測定する。 この測定も同じＳＱＵＩＤセンサについては１度だけで
よく、磁界計測の度に行う必要はない。

【００１８】この〔１〕，〔２〕，〔３〕のように磁界
計測の度に行う必要のない測定は、特に、その測定自体
の時間短縮化を図る必要はない。このような測定を「準
備測定」と称する。準備測定で得られたデータはハード
ディスク11にストアされる (ハードディスク11をコンピ
ュータ９の内部メモリで代用してもよい）。

【００１９】〔４〕デュワー23を間に挟むようにしてＸ
線カセッテ１とＸ線管２を位置させてデュワー23のＸ線
撮影を１度だけ行う。 〔５〕Ｘ線フィルムを現像し、そこに写し出されている
デュワー23の指標点像、検出プローブ20の指標点像、Ｘ
線カセッテ１の指標点像の２次元位置をデジタイザ８を
用いて計測する。

【００２０】〔６〕上記の〔１〕で求めておいたＸ線カ
セッテ１の指標点とＸ線焦点との位置関係から、Ｘ線フ
ィルムの座標上でのＸ線焦点位置を把握し、このＸ線焦
点の位置と前記計測されたデュワー23の指標点像とを結
ぶ線分を求め、これらの線上において前記求めておいた
デュワー23の指標点間の位置関係を満足する３点を特定
し、Ｘ線フィルムの座標系とデュワー23の座標系との位
置関係を求める。

【００２１】〔７〕同様にして、Ｘ線フィルムの座標系
と検出プローブ20の座標系との位置関係を求め、これら
の位置関係からデュワー23の座標系と検出プローブ20の
座標系との位置関係を求める。そして、上記〔２〕で求
めておいた検出プローブ20の座標系での検出コイル22の
位置および方向から、デュワー23の座標系における検出
コイル22の位置および方向を求める。

【００２２】この〔４〕から〔７〕までの測定を前記の
「準備測定」に対して「本測定」と称する。以上のよう
に、準備測定を行っておけば、１回のＸ線撮影と、２次
元位置計測のみで「本測定」は完結し、デュワー23の座
標系における検出コイル22の位置および方向を求めるこ
とができる。

【００２３】＜検出コイル位置および方向測定の詳細＞ 「準備測定」 〔１〕図３に示すように、Ｘ線カセッテ１とＸ線管２と
の間にファントム12を設置し、ファントム12には、その
３次元座標を表すＸ線撮影可能な例えば鉛製の３つの指
標点Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３を取り付ける。ファントム12自体
はＸ線の透過率の高い材質で形成されている。同様なＸ
線撮影可能な指標点Ｆ１、Ｆ２、Ｆ３をＸ線カセッテ１
の適当な３箇所に取り付ける。

【００２４】移動台４に直交３軸方向に磁場を形成する
発信器30を設置し、この発信器30からの各磁場の大きさ
をそれぞれに受信するコイルを内蔵したスタイラス型受
信器31の先端で、Ｘ線カセッテ１に取り付けられた指標
点Ｆ１，Ｆ２，Ｆ３を指定し、発信器30の３次元座標系
に対する撮像面の３次元座標を入力する。スタイラス型
受信器31は、その中心部に直交３軸方向に向くコイルを
有し、上記発信器30から発せられた各磁場の大きさに対
応した受信信号を得て、その受信信号の大きさから発信
器30とコイルとの３次元的な距離、つまり発信器30の３
次元座標系での位置を知り、その値を先端の指定点の位
置に変換する。

【００２５】これにより、移動台４の３次元座標系（Ｘ
線撮影系の基準座標系）におけるＸ線カセッテ１の指標
点Ｆ１、Ｆ２、Ｆ３の位置、すなわち、撮像面の座標系
ＸＦ−ＹＦ−ＺＦの位置関係が判る。同様にして、ファ
ントム12の指標点Ｔ１，Ｔ２，Ｔ３をスタイラス型受信
器31で指定し、Ｘ線撮影系の基準座標での各指標点の位
置を求め、先に求めたＸ線撮影系の基準座標と撮像面の
座標系との位置関係から、撮像面の座標系ＸＦ−ＹＦ−
ＺＦでの指標点Ｔ１，Ｔ２，Ｔ３の位置を求める。

【００２６】次に、Ｘ線管２よりＸ線を曝射して各指標
点のＸ線撮影を行う。Ｘ線カセッテ１に取り付けられた
指標点Ｆ１，Ｆ２，Ｆ３および、ファントムＦに取り付
けられた指標点Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３は前述のように鉛で形
成されているから、黒点としてＸ線フィルムに写し出さ
れる（図４参照）。

【００２７】このＸ線フィルム32とＸ線カセッテ１との
位置関係は固定であり既知であるから、Ｘ線フィルム32
とＸ線カセッテ１との距離を補正し、Ｘ線フィルム32上
に写し出されたファントムＦの指標点Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３
の撮像面の座標系ＸＦ−ＹＦ−ＺＦにおける座標を求め
る。そして、Ｘ線フィルム32上のファントムＦの指標点
像Ｔ１’、Ｔ２’、Ｔ３’の座標と、前記で求めた撮像
面の座標系ＸＦ−ＹＦ−ＺＦにおけるファントムＦの指
標点Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３の座標とを直線で結び、各直線の
交点としてＸ線焦点ｆの位置を求める。

【００２８】求めたＸ線焦点ｆの位置は、撮像面の座標
系ＸＦ−ＹＦ−ＺＦでの座標データ（ＸＦｆ，ＹＦｆ，
ＺＦｆ）として得られる。この座標データは図１のハー
ドディスク11にストアされる。

【００２９】〔２〕検出プローブ20をデュワー23に取り
付ける前に、検出プローブ20の円筒ボビン21の端面に前
記の発信器30を取り付け（図５参照）、スタイラス受信
器31先端で、検出コイル22に形成されているコイルパタ
ーン上の複数点を指定し、発信器30の３次元座標系（＝
検出プローブの座標系ＸＰ−ＹＰ−ＺＰ）での検出コイ
ル22の位置と向きを求める。

【００３０】次に、検出プローブ20の端面から発信器30
を取り外し、図６に示すように、検出コイル22のコイル
パターンの上に複数個のＸ線撮像可能な小球33を取り付
ける。このような検出プローブ20を図示省略している液
体ヘリウム容器に収納し、液体ヘリウムの注入前に図の
矢印の方向からＸ線を曝射してＸ線フィルム34に小球33
の像（以下、球像33’とする）を写す。

【００３１】Ｘ線撮影後、液体ヘリウム容器に液体ヘリ
ウムを注入する。容器内の検出プローブ20が液体ヘリウ
ムと同温になった頃を見計らって再びＸ線撮影を行う。
液体ヘリウム注入前後に撮影した２枚のＸ線フィルム34
を重ね合わせて、球像33’の変位量を計測する。例え
ば、液体ヘリウム注入後に撮影した球像33’が、図６の
ハッチングで示すような位置になったとすれば、液体ヘ
リウム注入前に撮影した球像33’の位置との変位量Δ
ｘ，Δｚを計る。

【００３２】Δｘは円筒型検出プローブ１の径方向の変
位量を示し、Δｚは筒軸方向の変位量を示す。円筒ボビ
ン21の材質、すなわち、温度による収縮率が一様なら
ば、径方向であるＹP 方向にもΔｘと同じだけ変位する
（Δｙ＝Δｘ）。上記で求めておいた検出プローブの座
標系ＸＰ−ＹＰ−ＺＰでの検出コイル22の位置から、計
測した３軸方向の変位量Δｘ，Δｙ，Δｚを差分し、差
分して得られた位置で検出コイル22の位置を更新する。

【００３３】更新した位置は、液体ヘリウム中における
検出プローブの座標系ＸＰ−ＹＰ−ＺＰでの位置である
から、すなわち、デュワー23に収納された状態での検出
プローブの座標系ＸＰ−ＹＰ−ＺＰにおける検出コイル
22の位置と等価である。

【００３４】液体ヘリウム中での収縮作用で、円筒ボビ
ン21がしなるように変形する場合には、検出コイル22の
向きの変化も考慮する。例えば液体ヘリウム注入前に得
られた球像33’を互いに線で結んだＺＰ方向の線分Ｌ
ｚ，ＸＰ方向の線分Ｌｘと、液体ヘリウム注入後に得ら
れた球像33’を線で結んだＺP 方向の線分Ｌｚ’，ＸＰ
方向の線分Ｌｘ’（ともに図示せず）との傾き変位量を
求め、上記と同様にして検出コイル22の向きを補正す
る。このようにして得られた、検出プローブの座標系Ｘ
Ｐ−ＹＰ−ＺＰにおける検出コイル22の位置および向き
のデータは図１のハードディスク11にストアされる。

【００３５】〔３〕図７に示すように、検出プローブの
座標系ＸＰ−ＹＰ−ＺＰを表す３つのＸ線撮像可能な非
磁性体の指標点Ａ１，Ａ２，Ａ３を取り付け、これらの
各点の位置関係を求める。 例えば、指標点Ａ１を原点とする直交３軸ＸＡ−ＹＡ−
ＺＡを仮想し、その直交３軸上でのＡ２の座標（ＸＡ
２，ＹＡ２，ＺＡ２）、Ａ３の座標（ＸＡ３，ＹＡ３，
ＺＡ３）を求めるようにする。

【００３６】発信器30の３次元座標系（検出プローブの
座標系ＸＰ−ＹＰ−ＺＰ）での各指標点Ａ１，Ａ２，Ａ
３間の位置関係を把握する。

【００３７】この測定は、各指標点Ａ１，Ａ２，Ａ３間
の位置関係のみを把握するものであって、ある基準の座
標系での各点の位置を把握するものではないため、上記
の発信器30, スタイラス型受信器31のような３次元位置
計測装置等を使用する必要はない。また、上とは逆に、
予め指標点Ａ１を原点とする座標系でのＡ２の座標（Ｘ
Ａ２，ＹＡ２，ＺＡ２）、Ａ３の座標（ＸＡ３，ＹＡ
３，ＺＡ３）を規定しておき、その位置関係にしたがっ
て、指標点Ａ１，Ａ２，Ａ３を取り付けるようにしても
よい。

【００３８】図８に示すように、上記の指標点を取り付
けた検出プローブ20をデュワー23に内装し、デュワー23
の外周面にも同様にして、デュワーの座標系ＸＤ−ＹＤ
−ＺＤを表す指標点Ｂ１，Ｂ２，Ｂ３を取り付け、指標
点Ｂ１を原点とする仮想の直交３軸ＸＢ−ＹＢ−ＺＢ上
での指標点Ｂ２の座標（ＸＢ２，ＹＢ２，ＺＢ２）、Ｂ
３の座標（ＸＢ３，ＹＢ３，ＺＢ３）を求める。これら
の各指標点の座標データは図１のハードディスク11にス
トアされる。

【００３９】「本測定」 〔４〕デュワー23の設置箇所に移動台４を移動させ、デ
ュワー23を挟むようにしてＸ線カセッテ１とＸ線管２と
を設置し、デュワー23のＸ線撮影を１度だけ行う。 〔５〕撮影後のＸ線フィルムを現像すると、図９に示す
ように、Ｘ線カセッテ１に取り付けられている指標点Ｆ
１，Ｆ２，Ｆ３の像（Ｆ１’，Ｆ２’，Ｆ３’）と、デ
ュワー23に取り付けられている指標点Ｂ１，Ｂ２，Ｂ３
の像（Ｂ１’，Ｂ２’，Ｂ３’）と、検出プローブ20に
取り付けられている指標点Ａ１，Ａ２，Ａ３の像（Ａ
１’，Ａ２’，Ａ３’）とが写し出される。

【００４０】〔６〕デジダイザ８でＸ線フィルム40上の
指標点像Ｆ１’，Ｆ２’Ｆ３’を指定してコンピュータ
９に撮像面の座標系ＸＦ−ＹＦ−ＺＦを入力し、さら
に、撮像面の座標系ＸＦ−ＹＦ−ＺＦでの指標点像Ｂ
１’，Ｂ２’，Ｂ３’の座標（ＸＦＢｉ，ＹＦＢｉ，Ｚ
ＦＢｉ：ｉ＝１，２，３）、指標点像Ａ１’，Ａ２’，
Ａ３’の座標（ＸＦＡｉ，ＹＦＡｉ，ＺＦＡｉ：ｉ＝
１，２，３）を入力する。

【００４１】〔７〕コンピュータ９は、デジダイザ８で
入力された情報と、ハードディスク11内にストアされて
いる情報を用いて、デュワーの座標系ＸＤ−ＹＤ−ＺＤ
における検出コイル22の位置, 方向を求める。 まず、ハードディスク11から撮像面の座標系ＸＦ−ＹＦ
−ＺＦでのＸ線焦点の座標データ（ＸＦｆ，ＹＦｆ，Ｚ
Ｆｆ）を読み出し、これと、上記入力された撮像面の座
標系ＸＦ−ＹＦ−ＺＦでのデュワー23の指標点の像Ｂ
１’，Ｂ２’，Ｂ３’の座標データ（ＸＦＢｉ，ＹＦＢ
ｉ，ＺＦＢｉ：ｉ＝１，２，３）とを直線で結んで得ら
れる３本の線分Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３のデータを算出する
（図１０参照）。

【００４２】次に、ハードディスク11からデュワー23の
指標点Ｂ１，Ｂ２，Ｂ３の座標データ、すなわち、指標
点Ｂ１を原点とする仮想の直交３軸ＸＢ−ＹＢ−ＺＢ上
での指標点Ｂ２の座標（ＸＢ２，ＹＢ２，ＺＢ２）、Ｂ
３の座標（ＸＢ３，ＹＢ３，ＺＢ３）を読み出す。上記
で算出した線分Ｌ１（デュワー23の指標点像Ｂ１’とＸ
線焦点ｆとを結ぶ線分）は指標点Ｂ１と対応しており、
線分Ｌ２は指標点Ｂ２に対応し、線分Ｌ３が指標点Ｂ３
に対応しているので、線分Ｌ１の座標上に指標点Ｂ１
（原点）を設定し、指標点Ｂ１を基準にして求めておい
たＢ２，Ｂ３の座標（ＸＢ２，ＹＢ２，ＺＢ２），（Ｘ
Ｂ３，ＹＢ３，ＺＢ３）が線分Ｌ２，Ｌ３の座標上に存
在するか否かを比較検証する。

【００４３】この処理を、線分Ｌ１を構成する多数の座
標点に指標点Ｂ１（原点）を設定して行い、デュワー23
の指標点Ｂ１，Ｂ２，Ｂ３の位置関係を満たす３点Ｐ
１，Ｐ２，Ｐ３の位置を線分Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３上で求め
る（図１０参照）。求めた３点Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３の位置
は、撮像面の座標系ＸＦ−ＹＦ−ＺＦ上での座標であ
り、また、この３点Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３の座標はすなわ
ち、デュワーの座標系ＸＤ−ＹＤ−ＺＤを表すものであ
るから、撮像面の座標系ＸＦ−ＹＦ−ＺＦと、デュワー
の座標系ＸＤ−ＹＤ−ＺＤとの位置関係が求まる。

【００４４】同様に、検出プローブ20の指標点像Ａ
１’，Ａ２’，Ａ３’とＸ線焦点ｆとの位置関係からこ
れらを結ぶ３本の線分を求め、それらの線分上におい
て、検出プローブ20の指標点Ａ１，Ａ２，Ａ３の位置関
係を満たす３点の位置を求めて、撮像面の座標系ＸＦ−
ＹＦ−ＺＦと、検出プローブの座標系ＸＰ−ＹＰ−ＺＰ
との位置関係を求める。

【００４５】そして、これらの各座標系の位置関係か
ら、デュワーの座標系ＸＤ−ＹＤ−ＺＤと、検出プロー
ブの座標系ＸＰ−ＹＰ−ＺＰとの位置関係を求める。次
に、ハードディスク11から検出プローブの座標系ＸＰ−
ＹＰ−ＺＰにおける検出コイル22の位置および向きを表
す座標データを読み出し、上記で求めたデュワーの座標
系ＸＤ−ＹＤ−ＺＤと、検出プローブの座標系ＸＰ−Ｙ
Ｐ−ＺＰとの位置関係からこれらの座標変換を行って、
デュワーの座標系ＸＤ−ＹＤ−ＺＤでの検出コイル22の
位置および向きを表す座標データを算出する。

【００４６】算出されたデュワーの座標系ＸＤ−ＹＤ−
ＺＤでの検出コイル22の位置および向きのデータは、そ
れを表す図形データとして、あるいはキャラクタデータ
としてモニタディスプレイ10に表示されるとともに、脳
磁計測の結果推定された生体活動電流源の位置と生体と
の位置関係の把握に用いられる。

【００４７】以上の実施例では、軸型の検出プローブ20
を例に挙げたが、同じようにして平面型の検出プローブ
の位置, 向きを測定することができるし、実施例のよう
に、１軸型の検出プローブではなく、３軸型の検出プロ
ーブについても同じようにして測定することができる。

【００４８】また、複数の検出コイルを同一の検出プロ
ーブに連結してなるマルチチャンネルＳＱＵＩＤセンサ
についても本案の測定原理を応用することは可能であ
る。この場合、検出プローブの座標系における各検出コ
イルの位置，方向を予め求めておけばよい。

【００４９】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、この発
明の測定装置によれば、デュワーおよび検出プローブの
３次元座標を表す指標点像と、Ｘ線焦点とを結ぶ線分上
において、予め測定しておいた各指標点間の３次元位置
データをもつ点座標を特定化することで、デュワーおよ
び検出プローブの座標系の位置関係を求め、その位置関
係を基に予め測定しておいた検出プローブの座標系での
検出コイルの位置，方向のデータを座標変換して、デュ
ワーの座標系での検出コイルの位置，方向を求めるよう
にしたから、Ｘ線撮影回数は１回だけでよく、また、実
際の測定も指標点像の２次元位置を測定するだけよく、
従来例に比して、全体の測定時間の短縮化を図ることが
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の一実施例に係る装置の概略的な外観
斜視図である。

【図２】ＳＱＵＩＤセンサの構造を示す透視平面図であ
る。

【図３】Ｘ線焦点位置の求め方を説明する図である。

【図４】同様にＸ線焦点位置の求め方を説明する図であ
る。

【図５】検出プローブの座標系における検出コイルの位
置，方向の求め方を説明する図である。

【図６】同様に検出プローブの座標系における検出コイ
ルの位置，方向の求め方を説明する図である。

【図７】検出プローブに取り付けられる指標点を示す斜
視図である。

【図８】デュワーに取り付けられる指標点を示す斜視図
である。

【図９】デュワーの指標点像および検出プローブの指標
点像の一例を示す平面図である。

【図１０】撮像面の座標系とデュワーの座標系との位置
関係の求め方を説明する斜視図である。

【符号の説明】

１・・・Ｘ線カセッテ ２・・・Ｘ線管 ３・・・アーム ８・・・デジタイザ（測定手段） ９・・・コンピュータ（第１，第２，第３処理手段） 11・・・ハードディスク（記憶手段） ＸＤ−ＹＤ−ＺＤ・・・デュワーの座標系 ＸＰ−ＹＰ−ＺＰ・・・検出プローブの座標系

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) A61B 5/05

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 Ｘ線を曝射するＸ線源と透過Ｘ線像を記
   録するＸ線記録手段とを互いの位置関係を固定した状態
   で具備するＸ線撮影系と、 規定の基準座標系での前記Ｘ線管の焦点位置データと、
   ＳＱＵＩＤセンサの検出プローブ座標系での検出コイル
   の位置，向きのデータと、前記ＳＱＵＩＤセンサの３次
   元座標を表す複数個の非磁性の指標点間の３次元位置デ
   ータと、検出プローブの３次元座標を表す複数個の非磁
   性の指標点間の３次元位置データとを予め格納する記憶
   手段と、 前記Ｘ線撮影系で得られた前記ＳＱＵＩＤセンサのデュ
   ワーの３次元座標を表す非磁性の指標点のＸ線像と、前
   記検出プローブの３次元座標を表す非磁性の指標点のＸ
   線像との前記基準座標系での２次元位置を測定する測定
   手段と、 前記測定された基準座標系でのデュワーの指標点像の位
   置と、前記記憶手段に格納されているＸ線管の焦点位置
   とを結ぶ線分上において、前記記憶手段に格納されてい
   るデュワーの各指標点間の位置データをもつ複数点の基
   準座標系での位置および、前記検出プローブの指標点像
   の位置と、前記Ｘ線管の焦点位置とを結ぶ線分上におい
   て、前記記憶手段に格納されている検出プローブの各指
   標点間の位置データをもつ複数点の基準座標系での位置
   を求める第１処理手段と、 前記第１処理手段で求められた各複数点の位置データか
   らデュワーの３次元座標と検出プローブの３次元座標と
   の位置関係を求める第２処理手段と、 前記記憶手段に格納されている検出プローブ座標系での
   検出コイルの位置，向きのデータを前記第２処理手段で
   得られた位置関係を基に座標変換してデュワーの３次元
   座標上での検出コイルの位置，向きを求める第３処理手
   段と、 を備えたことを特徴とするＳＱＵＩＤセンサの検出コイ
   ルの位置および方向の計測装置。