JP4867209B2 - Phantom of the magnetoencephalograph - Google Patents
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Description
本発明は、脳磁計等の生体磁気計測装置において、校正や機器の状態を観察するために用いられる電流双極子を模擬する脳磁計測装置のファントムに関するものである。 The present invention relates to a phantom of a magnetoencephalography measuring apparatus that simulates a current dipole used for calibrating and observing the state of an instrument in a biomagnetism measuring apparatus such as a magnetoencephalograph.
脳磁計測装置のファントムに関連する先行技術文献としては次のようなものがある。 Prior art documents related to the phantom of the magnetoencephalograph are as follows.
図１４は従来より一般に使用されている従来例の構成説明図である。
図において、１は非磁性体の中空球状容器、２は中空部分に満たされた導電体で生理食塩水またはそれに類する導電率を持った固体または液体、３は導電体に電流を流すための絶縁導線でツイストペアまたは平行に配線され、中空球状容器１の外部に導出される。
４は絶縁被覆を取り除いた先端の電流出入部が左右対称に配置されるようにされた電極、５は導線３に電流を供給する電流源で通常は交流電流を注入する。
FIG. 14 is a diagram illustrating the configuration of a conventional example that is generally used.
In the figure, 1 is a non-magnetic hollow spherical container, 2 is a conductor filled with a hollow portion, and is a solid or liquid having a physiological saline or similar conductivity, and 3 is an insulation for flowing a current through the conductor. They are wired in a twisted pair or in parallel with conductive wires and are led out of the hollow spherical container 1.
4 is an electrode in which the current input / output portion at the end of which the insulating coating is removed is arranged symmetrically, and 5 is a current source for supplying current to the conducting wire 3 and normally injects an alternating current.
以上の構成において、図１５により動作を説明する。
電流を通じることにより、中空球状容器１内の導電部分に分布電流６が流れると同時に、電極部４には矢印７で示す電流が流れる。
特許文献１にも説明されているように、これは脳神経の活動電流を模した電流双極子と見なすことができる。
In the above configuration, the operation will be described with reference to FIG.
By passing the current, the distribution current 6 flows through the conductive portion in the hollow spherical container 1 and at the same time the current indicated by the
As described in Patent Document 1, this can be regarded as a current dipole that imitates the cranial nerve activity current.
このような、電極４を中空球状容器１内の複数点の異なった位置に設け、独立な電源で駆動することにより、脳内の複数の電流双極子を模すことができる。
一方、脳磁計はこのような電流双極子が発する磁場分布を計測することで、電流双極子の位置や強さを推定する装置であるため、ファントム内の電流双極子を模した電極の相対位置関係や電流の強さを知っておけば、脳磁計で推定した電流双極子の位置や電流値を照合、校正、あるいは正しく推定しているかの動作確認をすることができる。
By providing the electrodes 4 at a plurality of different positions in the hollow spherical container 1 and driving them with independent power sources, a plurality of current dipoles in the brain can be imitated.
On the other hand, since the magnetoencephalograph is a device that estimates the position and strength of the current dipole by measuring the magnetic field distribution generated by such a current dipole, the relative position of the electrodes imitating the current dipole in the phantom Knowing the relationship and the strength of the current, it is possible to verify, calibrate, or check the correctness of the current dipole position and current value estimated by the magnetoencephalograph.
図１６は電流を流したときの磁場の発生の様子を側面から見たとき（ａ）と上方から見たとき（ｂ）で表現している。
８は電流双極子を模した電流に伴う磁場の発生の様子で、９はその磁場の強度を等磁場線図で表したものである。
FIG. 16 represents the state of magnetic field generation when a current is passed when viewed from the side (a) and viewed from above (b).
8 is a state of generation of a magnetic field accompanying a current imitating a current dipole, and 9 is an isomagnetic field diagram showing the intensity of the magnetic field.
導電体内を流れる分布電流は、電流双極子の近傍から見ると十分距離が離れていることと、分布電流から発生する磁場の対称性から球の表面上では殆ど無視できる。
図１７は脳磁計のセンサでファントムを使う様子を模式的に示すもので、磁気センサアレイ１０にファントム１１を挿入し、磁場分布を観測することで、９のような等磁場線図を得ることができる。
The distributed current flowing through the conductor is almost negligible on the surface of the sphere due to the fact that it is sufficiently far away from the vicinity of the current dipole and the symmetry of the magnetic field generated from the distributed current.
FIG. 17 schematically shows how a phantom is used in a magnetoencephalograph sensor. By inserting the phantom 11 into the magnetic sensor array 10 and observing the magnetic field distribution, an isomagnetic field diagram such as 9 is obtained. Can do.
このような装置においては、以下の間題点がある。
導電体として生理食塩水等の水を使う場合、電極４と水との間に界面電位が発生して、極めて薄い電気２重層を形成する。
また、電流を流すことで電気分解が生じ酸素、水素等を成分とする気体の薄い層が電極４の周囲に形成される。この層（界面）は電極４と生理食塩水とのオーミックな接触を妨げるため、電圧に比例した電流が流れないという問題点がある。
Such an apparatus has the following problems.
When water such as physiological saline is used as the conductor, an interface potential is generated between the electrode 4 and the water to form an extremely thin electric double layer.
In addition, electrolysis occurs by passing an electric current, and a thin gas layer containing oxygen, hydrogen, or the like as a component is formed around the electrode 4. Since this layer (interface) hinders ohmic contact between the electrode 4 and physiological saline, there is a problem that a current proportional to the voltage does not flow.
導電体が固体の場合、固体中の導電率を均一に出来るかが問題である。また、電極４が立体構造をしているため、複数の電極４を収める場合や、外部との位置関係を正確に行うのが難しい、という問題点がある。 When the conductor is a solid, it is a problem whether the conductivity in the solid can be made uniform. In addition, since the electrode 4 has a three-dimensional structure, there are problems that it is difficult to store a plurality of electrodes 4 or to accurately perform the positional relationship with the outside.
一方、上記のファントム１１は脳内の活動電流は錐体細胞群の同時発火に基づく細胞内電流を電流双極子で模したものであるが、細胞群が分布的に発火する場合、すなわち広がりをもった電流を電流双極子で模擬することは困難である。
すなわち、広がりのある磁場源推定を検証できるファントムが無いのが実情である。
On the other hand, in the phantom 11 described above, the active current in the brain simulates the intracellular current based on the simultaneous firing of the pyramidal cell group by a current dipole. It is difficult to simulate the current with a current dipole.
In other words, there is no phantom that can verify the spread magnetic field source estimation.
本発明の目的は、上記の課題を解決するもので、立体構造をなす電流双極子ファントムのかかる問題点を解決するためになされたもので、１）生理食塩水等の導電材を用いる場合の電気分解や界面電位等の問題点を無くしたオーミックな電極の実現、２）複数点の電流双極子を平面状で実現し、相互位置関係を容易に出すことができる構造、３）広がりのある電流源も模すことができる脳磁計測装置のファントムを提供することにある。 An object of the present invention is to solve the above-mentioned problems, and was made to solve such problems of a current dipole phantom having a three-dimensional structure. 1) In the case where a conductive material such as physiological saline is used. Realization of ohmic electrodes that eliminates problems such as electrolysis and interfacial potentials, 2) A structure in which multiple current dipoles are realized in a planar shape, and the mutual positional relationship can be easily obtained, and 3) Broadening An object of the present invention is to provide a phantom of a magnetoencephalograph that can also imitate a current source.
このような課題を達成するために、本発明では、請求項１の脳磁計測装置のファントムにおいては、
脳磁計測装置に使用される脳磁計測装置のファントムにおいて、
脳磁計測装置のセンサ部に挿入可能な形状を有し表面が導電性を有し板状の２次元構造を有する導電性基板と、この導電性基板の一方の面の近接する２箇所に設けられた導電接続点と、一端がこの導電接続点にそれぞれ接続され前記導電性基板面に平行に且つ互いに同一直線上に配置された線状の２個の電極とこの２本の電極の他端にそれぞれ一端が接続されツイスト状か近接して平行に導出された２本の導出線とを有する少なくとも１個の双極子ユニットと、を具備したことを特徴とする。
In order to achieve such a problem, in the present invention, in the phantom of the magnetoencephalogram measuring apparatus according to claim 1,
In the phantom of the magnetoencephalogram measurement device used in the magnetoencephalography measurement device,
A conductive substrate having a two-dimensional structure of the plate have a surface conductivity have insertable shape to the sensor portion of magnetoencephalography measurement device, provided at two positions in proximity of one surface of the conductive substrate a conductive connection point which is one end and the other end of each connected to the two electrodes and the two electrodes of the parallel and form a line which is arranged on the same straight line with one another on the conductive substrate surface to the conductive connection points And at least one dipole unit having two lead wires connected at one end to each other in a twisted manner or in parallel with each other.
本発明の請求項２の脳磁計測装置のファントムにおいては、請求項１記載の脳磁計測装置のファントムにおいて、
前記電極は前記導電性基板の接線方向に配置されたことを特徴とする。
In the phantom of the magnetoencephalogram measuring apparatus according to claim 2 of the present invention, the phantom of the magnetoencephalogram measuring apparatus according to claim 1,
The electrode is disposed in a tangential direction of the conductive substrate.
本発明の請求項３の脳磁計測装置のファントムにおいては、請求項１乃至請求項２の何れかに記載の脳磁計測装置のファントムにおいて、
前記導電性基板は、導電性プラスチックが使用されたことを特徴とする。
In the phantom of the magnetoencephalogram measuring apparatus according to claim 3 of the present invention, in the phantom of the magnetoencephalogram measuring apparatus according to any one of claims 1 to 2 ,
The conductive substrate is made of conductive plastic.
本発明の請求項４の脳磁計測装置のファントムにおいては、請求項１乃至請求項２の何れかに記載の脳磁計測装置のファントムにおいて、
前記導電性基板は、表面に導電体が塗布あるいはメッキあるいは蒸着あるいはスパッタされたことを特徴とする。
In the phantom of the magnetoencephalogram measuring device according to claim 4 of the present invention, the phantom of the magnetoencephalogram measuring device according to any one of claims 1 to 2 ,
The conductive substrate is characterized in that a conductor is coated, plated, vapor deposited or sputtered on the surface.
本発明の請求項５の脳磁計測装置のファントムにおいては、請求項１乃至請求項４の何れかに記載の脳磁計測装置のファントムにおいて、
前記導電性基板は、円形形状であることを特徴とする。
In the phantom of the magnetoencephalogram measuring apparatus according to claim 5 of the present invention, in the phantom of the magnetoencephalogram measuring apparatus according to any one of claims 1 to 4 ,
The conductive substrate has a circular shape.
本発明の請求項６の脳磁計測装置のファントムにおいては、請求項１乃至請求項４の何れかに記載の脳磁計測装置のファントムにおいて、
前記導電性基板は、半円形形状であることを特徴とする。
In the phantom of the magnetoencephalogram measuring apparatus according to claim 6 of the present invention, in the phantom of the magnetoencephalogram measuring apparatus according to any one of claims 1 to 4 ,
The conductive substrate has a semicircular shape.
本発明の請求項７の脳磁計測装置のファントムにおいては、請求項１乃至請求項４の何れかに記載の脳磁計測装置のファントムにおいて、
前記導電性基板は、脳を模った形状であることを特徴とする。
In the phantom of the magnetoencephalogram measuring apparatus according to
The conductive substrate has a shape simulating a brain.
本発明の請求項８の脳磁計測装置のファントムにおいては、請求項１乃至請求項７の何れかに記載の脳磁計測装置のファントムにおいて、
前記導電接続点は、導電性接着剤が使用されたことを特徴とする。
In the phantom of the magnetoencephalogram measuring apparatus according to claim 8 of the present invention, in the phantom of the magnetoencephalogram measuring apparatus according to any one of claims 1 to 7 ,
The conductive connection point is characterized in that a conductive adhesive is used.
本発明の請求項９の脳磁計測装置のファントムにおいては、請求項１乃至請求項８の何れかに記載の脳磁計測装置のファントムにおいて、
前記導線と導出線とは、プリント板配線が使用されたことを特徴とする。
In the phantom of the magnetoencephalogram measuring device according to claim 9 of the present invention, in the phantom of the magnetoencephalogram measuring device according to any one of claims 1 to 8 ,
The conductive wire and the lead wire are characterized by using printed circuit board wiring.
本発明の請求項１０の脳磁計測装置のファントムにおいては、請求項１乃至請求項９の何れかに記載の脳磁計測装置のファントムにおいて、
前記導電性基板への電流注入部分が分散されるように前記導電性基板との接続面積が所定の広さを有する導電接続点を具備したことを特徴とする。
In the phantom of the magnetoencephalogram measurement device according to claim 10 of the present invention, the phantom of the magnetoencephalography measurement device according to any one of claims 1 to 9 ,
A conductive connection point having a predetermined area as a connection area with the conductive substrate is provided so that current injection portions to the conductive substrate are dispersed.
本発明の請求項１１の脳磁計測装置のファントムにおいては、請求項１乃至請求項１０の何れかに記載の脳磁計測装置のファントムにおいて、
前記導電性基板の回転角度が読み取れる回転角度読取装置を具備したことを特徴とする。
In the phantom of the magnetoencephalogram measurement apparatus according to claim 11 of the present invention, the phantom of the magnetoencephalogram measurement apparatus according to any one of claims 1 to 10 ,
A rotation angle reading device capable of reading the rotation angle of the conductive substrate is provided.
本発明の請求項１２の脳磁計測装置のファントムにおいては、請求項１乃至請求項１１の何れかに記載の脳磁計測装置のファントムにおいて、
前記導電性基板の変位が読み取れる変位読取装置を具備したことを特徴とする。
In the phantom of the magnetoencephalogram measuring device according to claim 12 of the present invention, the phantom of the magnetoencephalogram measuring device according to any one of claims 1 to 11 ,
A displacement reader capable of reading the displacement of the conductive substrate is provided.
本発明の請求項１３の脳磁計測装置のファントムにおいては、請求項１乃至請求項１２の何れかに記載の脳磁計測装置のファントムにおいて、
前記電極は、前記導電性基板に平行な面内で且つ互いに平行な複数の導線を有することを特徴とする。
In the phantom of the magnetoencephalogram measuring apparatus according to claim 13 of the present invention, in the phantom of the magnetoencephalogram measuring apparatus according to any one of claims 1 to 12 ,
The electrode has a plurality of conductive wires in a plane parallel to the conductive substrate and parallel to each other.
本発明の請求項１４の脳磁計測装置のファントムにおいては、請求項１乃至請求項１２の何れかに記載の脳磁計測装置のファントムにおいて、
前記電極は、前記導電性基板に平行で且つ所定幅の導線を有することを特徴とする。
In the phantom of the magnetoencephalogram measuring apparatus according to claim 14 of the present invention, the phantom of the magnetoencephalogram measuring apparatus according to any one of claims 1 to 12 ,
The electrode has a conductive wire parallel to the conductive substrate and having a predetermined width.
本発明の請求項１によれば、次のような効果がある。
導電性基板が設けられたので、帰還路を平面にでき、球体状の導電物質内に電極を配置する必要がなくなったため、簡単にかつ精度よく電流双極子を形成することができる脳磁計測装置のファントムが得られる。
複数点の電極と電源を用意することで、容易に相対位置関係がはっきりした双極子アレイを形成することもできる脳磁計測装置のファントムが得られる。
According to claim 1 of the present invention, there are the following effects.
Since a conductive substrate is provided, the return path can be made flat, and it is no longer necessary to place electrodes in a spherical conductive material, so that a magnetoencephalograph can easily and accurately form a current dipole. The phantom is obtained.
By preparing a plurality of electrodes and a power source, a phantom of a magnetoencephalograph that can easily form a dipole array with a clear relative positional relationship can be obtained.
本発明の請求項２によれば、次のような効果がある。
電極は導電性基板の接線方向に配置されたので、実際の脳の錐体細胞群の配列が接線方向に並ぶ状況を模擬できる脳磁計測装置のファントムが得られる。
According to claim 2 of the present invention, there are the following effects.
Since the electrodes are arranged in the tangential direction of the conductive substrate, a phantom of the magnetoencephalogram measuring apparatus capable of simulating the situation in which the actual array of pyramidal cell groups of the brain is arranged in the tangential direction is obtained.
本発明の請求項３によれば、次のような効果がある。
導電性基板は、導電性プラスチックが使用されたので、軽量で確実な導電性が実現できる脳磁計測装置のファントムが得られる。
According to claim 3 of the present invention, there are the following effects.
Since conductive plastic is used for the conductive substrate, a phantom of a magnetoencephalogram measuring apparatus that can realize light and reliable conductivity can be obtained.
本発明の請求項４によれば、次のような効果がある。
導電性基板は、表面に導電体が塗布またはメッキ、蒸着、スパッタされたので、安価で導電性が実現できる脳磁計測装置のファントムが得られる。
According to claim 4 of the present invention, there are the following effects.
Since the conductive substrate is coated, plated, vapor-deposited, or sputtered on the surface of the conductive substrate, it is possible to obtain a phantom of a magnetoencephalogram measuring apparatus that can realize conductivity at low cost.
本発明の請求項５によれば、次のような効果がある。
導電性基板は、円形形状であるので、脳磁計の磁場源推定モデルが球モデルである場合に、計算の数値を評価するのに適する脳磁計測装置のファントムが得られる。
According to claim 5 of the present invention, there are the following effects.
Since the conductive substrate has a circular shape, when the magnetic field source estimation model of the magnetoencephalograph is a sphere model, a phantom of the magnetoencephalogram measuring apparatus suitable for evaluating the numerical value of the calculation can be obtained.
本発明の請求項６によれば、次のような効果がある。
導電性基板は、半円形形状であるので、脳の形状が半球に近い形状であることから、球モデルで計算する磁場源推定方による結果を評価するのに適する脳磁計測装置のファントムが得られる。
According to claim 6 of the present invention, there are the following effects.
Since the conductive substrate has a semicircular shape, the shape of the brain is close to that of a hemisphere, so a phantom of a magnetoencephalograph that is suitable for evaluating the results of the magnetic field source estimation method calculated with a sphere model is obtained. It is done.
本発明の請求項７によれば、次のような効果がある。
導電性基板は、脳を模った形状であるので、脳磁計にフィットし易い脳磁計測装置のファントムが得られる。
According to
Since the conductive substrate has a shape imitating the brain, a phantom of a magnetoencephalogram measuring apparatus that can be easily fitted to a magnetoencephalograph can be obtained.
本発明の請求項８によれば、次のような効果がある。
導電接続点は、導電性接着剤が使用されたので、導電接続点が容易に形成し易い脳磁計測装置のファントムが得られる。
According to claim 8 of the present invention, there are the following effects.
Since a conductive adhesive is used for the conductive connection point, the phantom of the magnetoencephalography measuring device in which the conductive connection point can be easily formed is obtained.
本発明の請求項９によれば、次のような効果がある。
電極と導出線とは、プリント板配線が使用されたので、多点の電流双極子の相対位置関係の精度が高くできる脳磁計測装置のファントムが得られる。
According to the ninth aspect of the present invention, the following effect can be obtained.
Since the printed circuit board wiring is used for the electrode and the lead-out line, the phantom of the magnetoencephalogram measuring apparatus that can increase the accuracy of the relative positional relationship between the multipoint current dipoles can be obtained.
本発明の請求項１０によれば、次のような効果がある。
導電性基板への電流注入部分が分散されるように、導電性基板との接続面積が所定の広さを有する導電接続点が設けられたので、広がった電流源を模すことが可能となり、脳細胞群が分布的に発火する場合、すなわち広がりをもった電流を模擬することができる脳磁計測装置のファントムが得られる。
According to the tenth aspect of the present invention, the following effects can be obtained.
Since the conductive connection point having a predetermined area of connection area with the conductive substrate is provided so that the current injection portion to the conductive substrate is dispersed, it becomes possible to imitate a wide current source, When the brain cell group fires in a distributed manner, that is, a phantom of a magnetoencephalogram measuring apparatus capable of simulating a spread current is obtained.
本発明の請求項１１によれば、次のような効果がある。
導電性基板の回転角度が読み取れる回転角度読取装置が設けられたので、導電性基板の回転角度を予め知ることで、脳磁計の信号推定で回転の推定精度確認を行うことが出来る脳磁計測装置のファントムが得られる。
According to the eleventh aspect of the present invention, the following effects can be obtained.
Since the rotation angle reading device that can read the rotation angle of the conductive substrate is provided, the magnetoencephalography measurement device can check the estimation accuracy of the rotation by estimating the signal of the magnetoencephalograph by knowing the rotation angle of the conductive substrate in advance. The phantom is obtained.
本発明の請求項１２によれば、次のような効果がある。
導電性基板の変位が読み取れる変位読取装置が設けられたので、導電性基板の変位を予め知ることで、脳磁計の信号推定で変位の推定精度確認を行うことが出来る脳磁計測装置のファントムが得られる。
According to claim 12 of the present invention, the following effects can be obtained.
Since the displacement reading device that can read the displacement of the conductive substrate is provided, the phantom of the magnetoencephalograph measuring device that can confirm the displacement estimation accuracy by estimating the signal of the magnetoencephalograph by knowing the displacement of the conductive substrate in advance. can get.
本発明の請求項１３によれば、次のような効果がある。
電極は、導電性基板に平行な面内で且つ互いに平行な複数の導線を有するので、電極部が接線方向に平面状に分布しているため、電流ダイポールが広がった分布電流を模擬することができる。
電極部内では導電性基板の接線方向に電流が均一に分布して流れるため、あたかも多数の電極が接線方向に並んでいるようになる。
従って、生体の脳神経が分布して興奮する様子が、この構成で模擬することが可能となる。
According to claim 13 of the present invention, there are the following effects.
Since the electrode has a plurality of conductive wires in a plane parallel to the conductive substrate and parallel to each other, the electrode portion is distributed in a plane shape in the tangential direction, so that it is possible to simulate the distributed current spread by the current dipole. it can.
In the electrode portion, the current flows uniformly in the tangential direction of the conductive substrate, so that a large number of electrodes are arranged in the tangential direction.
Accordingly, it is possible to simulate the state in which the cranial nerves of a living body are distributed and excited with this configuration.
本発明の請求項１４によれば、次のような効果がある。
電極は、導電性基板に平行で且つ所定幅の導線を有するので、電極部が接線方向に平面状に分布しているため、電流ダイポールが広がった分布電流を模擬することができる。
電極部内では導電性基板の接線方向に電流が均一に分布して流れるため、あたかも多数の電極が接線方向に並んでいるようになる。
従って、生体の脳神経が分布して興奮する様子が、この構成で模擬することが可能となる。
The fourteenth aspect of the present invention has the following effects.
Since the electrode has a conductive wire parallel to the conductive substrate and having a predetermined width, the electrode portion is distributed in a planar shape in the tangential direction, so that the distributed current in which the current dipole spreads can be simulated.
In the electrode portion, the current flows uniformly in the tangential direction of the conductive substrate, so that a large number of electrodes are arranged in the tangential direction.
Accordingly, it is possible to simulate the state in which the cranial nerves of a living body are distributed and excited with this configuration.
以下本発明を図面を用いて詳細に説明する。
図１は本発明の一実施例の要部構成説明図で、（ａ）は正面図、（ｂ）は側面図である。
図において、図１４と同一記号の構成は同一機能を表す。
以下、図１４との相違部分のみ説明する。
Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
1A and 1B are explanatory views of a main part configuration of an embodiment of the present invention, in which FIG. 1A is a front view and FIG. 1B is a side view.
In the figure, the same symbol structure as in FIG. 14 represents the same function.
Only differences from FIG. 14 will be described below.
図１に面状の抵抗体に結線を接続し、電流双極子を模したファントムの構成例を示す。
図中１２は表面または全体が均一な電気抵抗を示す円形の導電性基板で、導電性プラスチックや表面に導電体を塗布またはメッキ、蒸着して得ることができる。
必ずしも円形でなく半円または円弧を含む円の一部の形状でも良く、脳を模った形状でも良い。要するに、脳磁計測装置のセンサ部に挿入可能な形状であれば良い。
FIG. 1 shows a configuration example of a phantom that imitates a current dipole by connecting a wire to a planar resistor.
In the figure, reference numeral 12 denotes a circular conductive substrate having a uniform electric resistance on the entire surface or the surface, and can be obtained by applying, plating or vapor-depositing a conductive material on a conductive plastic or the surface.
The shape may be a part of a circle including a semicircle or an arc, not necessarily a circle, or a shape imitating a brain. In short, any shape that can be inserted into the sensor unit of the magnetoencephalogram measuring apparatus may be used.
１３は導電面であり、１４は表面に先端の絶縁層が露出し、電極４を構成する導出線で、必ずしもツイストペアでなく、平行導線またはプリント板の配線でもよい。
１５は導電性基板１２の一方の面の近接する２箇所に設けられた導電接続点である。
この場合は、導電接続点１５は、導電性接着剤が使用されている。
導電接続点１５付近の導出線１４は、電接続点１５間を結ぶ線間に平行に且つ同一直線上に配置され互いに反対方向に結線されて電極４が構成される。
Reference numeral 13 denotes a conductive surface, and reference numeral 14 denotes a lead-out wire that constitutes the electrode 4 with the insulating layer at the tip exposed, and is not necessarily a twisted pair but may be a parallel conductor or a printed circuit board.
Reference numeral 15 denotes conductive connection points provided at two adjacent locations on one surface of the conductive substrate 12.
In this case, the conductive connection point 15 is made of a conductive adhesive.
The lead wires 14 in the vicinity of the conductive connection points 15 are arranged in parallel and on the same straight line between the lines connecting the electric connection points 15 and are connected in opposite directions to constitute the electrode 4.
以上の構成において、脳磁計に本発明のファントムを挿入し、導出線１４に電流を流すことにより、脳磁計で推定した電流双極子の位置や電流値を照合、校正、あるいは正しく推定しているかの動作確認をすることができる。 In the above configuration, whether the position and current value of the current dipole estimated by the magnetoencephalograph are collated, calibrated, or correctly estimated by inserting the phantom of the present invention into the magnetoencephalograph and passing a current through the lead wire 14 You can check the operation.
この結果、
脳磁計では法線方向の近接した磁界を効率よく検知する。しかし、電流双極子を模した部分以外の分布的に流れる帰還電流が作る磁界は非常に弱いことから電流双極子部分のみ検出することになる。つまり帰還路の形状は必ずしも球でなくてもよい。
As a result,
The magnetoencephalograph efficiently detects a magnetic field close to the normal direction. However, since the magnetic field generated by the distributed feedback current other than the portion simulating the current dipole is very weak, only the current dipole portion is detected. That is, the shape of the return path is not necessarily a sphere.
本実施例では、導電性基板１２が設けられたので、帰還路を平面にでき、球体状の導電物質内に電極を配置する必要がなくなったため、簡単にかつ精度よく電流双極子を形成することができる脳磁計測装置のファントムが得られる。
複数点の電極４と電源５を用意することで、容易に相対位置関係がはっきりした双極子アレイを形成することもできる脳磁計測装置のファントムが得られる。
In this embodiment, since the conductive substrate 12 is provided, the return path can be made flat, and it is not necessary to arrange the electrodes in the spherical conductive material, so that the current dipole can be formed easily and accurately. Can be obtained.
By preparing the electrodes 4 and the power supply 5 at a plurality of points, a phantom of a magnetoencephalogram measuring apparatus that can easily form a dipole array with a clear relative positional relationship can be obtained.
導電性基板１２は、導電性プラスチックが使用されたので、軽量で確実な導電性が実現できる脳磁計測装置のファントムが得られる。 Since the conductive substrate 12 is made of conductive plastic, a phantom of a magnetoencephalogram measuring apparatus that can realize light and reliable conductivity can be obtained.
導電性基板１２は、表面に導電体が塗布またはメッキ、蒸着されたので、安価で導電性が実現できる脳磁計測装置のファントムが得られる。 Since the conductive substrate 12 is coated, plated, or vapor-deposited on the surface, a phantom of a magnetoencephalographic measurement device that can realize conductivity at low cost is obtained.
導電性基板１２は、脳を模った形状にすれば、脳磁計にフィットし易い脳磁計測装置のファントムが得られる。 If the conductive substrate 12 is shaped like a brain, a phantom of a magnetoencephalogram measuring apparatus that can easily fit a magnetoencephalograph can be obtained.
導電接続点１５は、導電性接着剤が使用されたので、導電接続点１５が容易に形成し易い脳磁計測装置のファントムが得られる。 Since a conductive adhesive is used for the conductive connection point 15, a phantom of a magnetoencephalogram measuring apparatus in which the conductive connection point 15 can be easily formed is obtained.
図２は、本発明の他の実施例の要部構成説明である。
本実施例においては、電極４と導出線１４との組み合わせを、導電面１３に接続する図１の構成とは異なり、プリント基板上にフォトリソグラフィ等で精密に平行配線した配線パターンを導電の面１３に接続するようにしたものである。
FIG. 2 is a diagram illustrating the configuration of the main part of another embodiment of the present invention.
In the present embodiment, unlike the configuration of FIG. 1 in which the combination of the electrode 4 and the lead-out line 14 is connected to the conductive surface 13, a wiring pattern in which parallel wiring is precisely performed on the printed circuit board by photolithography or the like is used as the conductive surface. 13 is connected.
図において、１６はプリント基板等の配線基板で、１７は図１の導出線１４に相当する配線パターンでプリント基板１６上に設けられ、平行配線パターン１７１，１７２で往復の配線がされている。
１８は導電層１９を表面に有する導電基板で、２０は配線基板１６の配線面と１９の導電層を接続するスルーホールで、接続は導電性接着剤２０１をスルーホール１９内に満たすことでビアホールとする。
In the figure, reference numeral 16 denotes a wiring board such as a printed board, and 17 denotes a wiring pattern corresponding to the lead-out line 14 in FIG. 1 provided on the printed board 16, and reciprocal wiring is provided by parallel wiring patterns 171 and 172.
18 is a conductive substrate having a conductive layer 19 on its surface, 20 is a through hole that connects the wiring surface of the wiring substrate 16 and the conductive layer of 19, and the connection is made by filling the through hole 19 with the conductive adhesive 201 to form a via hole. And
この結果、電極４と導出線１７とは、プリント板配線が使用されたので、半導体プロセスにより多点の電流双極子が形成できるので、多点の電流双極子の相対位置関係の精度が高くできる脳磁計測装置のファントムが得られる。 As a result, since printed circuit board wiring is used for the electrode 4 and the lead-out line 17, a multi-point current dipole can be formed by a semiconductor process, so that the relative positional relationship between the multi-point current dipole can be increased. A phantom of a magnetoencephalograph is obtained.
図３は本発明の他の実施例の要部構成説明、図４は図３の要部拡大構成説明図である。
本実施例においては、導電接続点が大きくされた実施例である。
通常、電流双極子を模す場合、ポイントに近い導電接続点１５で導電性接着剤は出来るだけ小さい点になるように接続するが、導電接続点を積極的に大きくして分布電流が導電面に流れるようにした実施例である。
FIG. 3 is a diagram illustrating the configuration of the main part of another embodiment of the present invention, and FIG.
In this embodiment, the conductive connection point is increased.
Normally, when imitating a current dipole, the conductive adhesive is connected at a conductive connection point 15 close to the point so that it is as small as possible. It is the Example made to flow.
図において、２１は所定の分布サイズの導電接続部である。
図４に示す如く、導電接続部２１は拡大されている。図４において、矢印２２，２３は電流の流れ方を示したもので、分布的に流れる様子を示している。
In the figure, 21 is a conductive connection portion having a predetermined distribution size.
As shown in FIG. 4, the conductive connecting portion 21 is enlarged. In FIG. 4,
この結果、導電性基板１２への電流注入部分２１が分散されるように、導電性基板１２との接続面積が所定の広さを有する導電接続点２１が設けられたので、広がった電流源を模すことが可能となり、脳細胞群が分布的に発火する場合、すなわち広がりをもった電流を模擬することができる脳磁計測装置のファントムが得られる。 As a result, the conductive connection point 21 having a predetermined area for connection with the conductive substrate 12 is provided so that the current injection portions 21 to the conductive substrate 12 are dispersed. When the brain cell group fires in a distributed manner, that is, it is possible to obtain a phantom of a magnetoencephalograph that can simulate a spread current.
図５は本発明の他の実施例の要部構成説明で、（ａ）は正面図、（ｂ）は（ａ）の側側面図である。
本実施例においては、複数の電流双極子Ａ，Ｂ……を接続する例である。
この場合は、２組の電流双極子Ａ，Ｂを示す。
FIGS. 5A and 5B are explanatory views of a main part configuration of another embodiment of the present invention, in which FIG. 5A is a front view and FIG. 5B is a side view of FIG.
In this embodiment, a plurality of current dipoles A, B... Are connected.
In this case, two sets of current dipoles A and B are shown.
互いに独立な電流源５Ａ，５Ｂを接続することで複数電流源の推定確認を行うことが出来る。
また、電流双極子相互の位置関係を予め知っておくことで、推定位置の相対的位置精度を知ることができる。複数の電流双極子は円の中心に向かって配置するか、同心円状の位置に配置する。
なお、同時に動作させない場合は、信号源は複数電流双極子Ａ，Ｂ……のそれぞれに切換え器を使って接続することで、位置の異なる点の電流双極子を動作させることができる。
By connecting the current sources 5A and 5B independent of each other, it is possible to perform estimation and confirmation of a plurality of current sources.
Further, by knowing the positional relationship between the current dipoles in advance, the relative positional accuracy of the estimated position can be known. The plurality of current dipoles are arranged toward the center of the circle or arranged at concentric positions.
When not operating at the same time, the signal source can be connected to each of the plurality of current dipoles A, B,... Using a switch to operate the current dipoles at different positions.
図６は、本発明の他の実施例の要部構成説明である。
本実施例においては、ファントムを回転動作させる構成例である。
半円形の導電性基板３１を有するファントム３０は角度読み取りができる回転台座３２に固定され、回転台座３２のシャフト３３を、矢印３４に示す如く、回転させることで読み取り可能な任意の角度だけ回転させることができる。
FIG. 6 is a diagram illustrating the configuration of the main part of another embodiment of the present invention.
In this embodiment, the phantom is rotated.
A phantom 30 having a semicircular conductive substrate 31 is fixed to a rotary pedestal 32 capable of angle reading, and the shaft 33 of the rotary pedestal 32 is rotated by an arbitrary readable angle by rotating as shown by an arrow 34. be able to.
この結果、この構成により、導電性基板３１の電流双極子の回転角度を予め知ることで、脳磁計の信号推定で回転の推定精度確認を行うことが出来る脳磁計測装置のファントムが得られる。 As a result, with this configuration, the phantom of the magnetoencephalogram measuring apparatus capable of confirming the estimation accuracy of the rotation by the signal estimation of the magnetoencephalograph by obtaining the rotation angle of the current dipole of the conductive substrate 31 in advance can be obtained.
図７は、本発明の他の実施例の要部構成説明である。
本実施例においては、ファントムを半円形の中心を回転中心として回転動作させる構成例である。
半円形の導電性基板３１を有するファントム３０は角度読み取りができる回転台座４１に固定され、回転台座４１のシャフト４２を、矢印４３に示す如く、回転させることで読み取り可能な任意の角度だけ回転させることができる。
FIG. 7 is a diagram illustrating the configuration of the main part of another embodiment of the present invention.
The present embodiment is a configuration example in which the phantom is rotated about the center of the semicircle as the rotation center.
The phantom 30 having the semicircular conductive substrate 31 is fixed to a rotating pedestal 41 capable of reading an angle, and the shaft 42 of the rotating pedestal 41 is rotated by an arbitrary readable angle by rotating as indicated by an arrow 43. be able to.
この結果、この構成により、導電性基板３１の電流双極子の回転角度を予め知ることで、脳磁計の信号推定で回転の推定精度確認を行うことが出来る脳磁計測装置のファントムが得られる。 As a result, with this configuration, the phantom of the magnetoencephalogram measuring apparatus capable of confirming the estimation accuracy of the rotation by the signal estimation of the magnetoencephalograph by obtaining the rotation angle of the current dipole of the conductive substrate 31 in advance can be obtained.
図８は、本発明の他の実施例の要部構成説明である。
本実施例においては、ファントムを変位動作させる構成例である。
半円形の導電性基板３１を有するファントム３０は変位動作ができる変位動作台座５１に固定され、変位動作台座５１のシャフト５２を、矢印５３に示す如く、ＸＹＺ方向に変位させることで読み取り可能な任意の変位だけ変位させることができる。
FIG. 8 is a diagram illustrating the configuration of the main part of another embodiment of the present invention.
In this embodiment, the phantom is displaced.
The phantom 30 having the semicircular conductive substrate 31 is fixed to a displacement operation base 51 that can perform a displacement operation, and can be read by displacing the shaft 52 of the displacement operation base 51 in the XYZ directions as indicated by arrows 53. Can be displaced by the amount of displacement.
この結果、この構成により、導電性基板３１の電流双極子の変位を予め知ることで、脳磁計の信号推定で変位の推定精度確認を行うことが出来る脳磁計測装置のファントムが得られる。 As a result, with this configuration, by knowing in advance the displacement of the current dipole of the conductive substrate 31, it is possible to obtain a phantom of the magnetoencephalogram measuring apparatus capable of confirming the estimation accuracy of the displacement by estimating the signal of the magnetoencephalograph.
図９は、本発明の他の実施例の要部構成説明図である。
本実施例においては、電流双極子を法線方向に模擬した実施例である。
図において、電極４は導電性基板１２の法線方向に配置されている。
本実施例においては、脳の錐体細胞が法線の向きに配列されている場合、脳磁計では感度がないとされているが、これを試験的に確認することができる脳磁計測装置のファントムが得られる。
FIG. 9 is an explanatory view of the main part configuration of another embodiment of the present invention.
In this embodiment, the current dipole is simulated in the normal direction.
In the figure, the electrode 4 is arranged in the normal direction of the conductive substrate 12.
In this embodiment, when the pyramidal cells of the brain are arranged in the normal direction, the magnetoencephalograph is said to have no sensitivity. Phantom is obtained.
図１０は、本発明の他の実施例の要部構成説明図、図１１は図１０の要部拡大構成説明図である。
本実施例においては、電極６１は、導電性基板１２に平行な面内で且つ互いに平行な複数の導線を有する。
６２は、導電接続部である。
FIG. 10 is an explanatory diagram of the main part configuration of another embodiment of the present invention, and FIG. 11 is an explanatory diagram of the main part enlarged configuration of FIG.
In the present embodiment, the electrode 61 has a plurality of conductive wires in a plane parallel to the conductive substrate 12 and parallel to each other.
62 is a conductive connection part.
要するに本実施例においては、電流双極子部分を模擬する接線方向の電極６１を複数の導線で構成し導電性基板１２に接続した構成例である。
導電線の両端は導電性基板１２に、導電性接着剤からなる導電接続部６２で導電接続されるものとする。導電線内の導電率は均一であるものとする。
In short, the present embodiment is a configuration example in which the tangential electrode 61 simulating the current dipole portion is composed of a plurality of conductive wires and connected to the conductive substrate 12.
It is assumed that both ends of the conductive wire are conductively connected to the conductive substrate 12 by a conductive connection portion 62 made of a conductive adhesive. It is assumed that the conductivity in the conductive wire is uniform.
電極６１が接線方向に平面状に分布しているため、電流ダイポールが広がった分布電流を模擬することができる。
従って、生体の脳神経が分布して興奮する様子が、この構成で模擬することが可能となる。
Since the electrode 61 is distributed in a plane in the tangential direction, it is possible to simulate a distributed current in which a current dipole spreads.
Accordingly, it is possible to simulate the state in which the cranial nerves of a living body are distributed and excited with this configuration.
図１２は、本発明の他の実施例の要部構成説明図、図１３は図１２の要部拡大構成説明図である。
本実施例においては、電極６６は、導電性基板１２に平行で且つ所定幅の導線を有する。
６７は、導電接続部である。
FIG. 12 is an explanatory diagram of the main part configuration of another embodiment of the present invention, and FIG. 13 is an explanatory diagram of the main part enlarged configuration of FIG.
In this embodiment, the electrode 66 has a conductive wire parallel to the conductive substrate 12 and having a predetermined width.
67 is a conductive connection part.
要するに本実施例においては、電流双極子部分を模擬する接線方向の電極６１を幅広にして導電性基板１２に接続した構成例である。
電極６６は有限の幅（Ｗ)をもち、接線方向に長さ（Ｌ）だけ左右に伸びる平面状の導電線である。
導電線の両端は導電性基板１２に、導電性接着剤からなる導電接続部６７で導電接続されるものとする。導電線内の導電率は均一であるものとする。
In short, the present embodiment is a configuration example in which the tangential electrode 61 simulating the current dipole portion is widened and connected to the conductive substrate 12.
The electrode 66 is a planar conductive wire having a finite width (W) and extending left and right in the tangential direction by a length (L).
It is assumed that both ends of the conductive wire are conductively connected to the conductive substrate 12 by a conductive connection portion 67 made of a conductive adhesive. It is assumed that the conductivity in the conductive wire is uniform.
電極６６が接線方向に平面状に分布しているため、電流ダイポールが広がった分布電流を模擬することができる。
電極６６内では導電性基板１２の接線方向に電流が均一に分布して流れるため、あたかも多数の電極が接線方向に並んでいるようになる。
従って、生体の脳神経が分布して興奮する様子が、この構成で模擬することが可能となる。
Since the electrode 66 is distributed in a tangential direction in a planar shape, a distributed current in which a current dipole spreads can be simulated.
In the electrode 66, current flows uniformly in the tangential direction of the conductive substrate 12, so that a large number of electrodes are arranged in the tangential direction.
Accordingly, it is possible to simulate the state in which the cranial nerves of a living body are distributed and excited with this configuration.
なお、以上の説明は、本発明の説明および例示を目的として特定の好適な実施例を示したに過ぎない。
したがって本発明は、上記実施例に限定されることなく、その本質から逸脱しない範囲で更に多くの変更、変形をも含むものである。
The above description merely shows a specific preferred embodiment for the purpose of explanation and illustration of the present invention.
Therefore, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and includes many changes and modifications without departing from the essence thereof.
１ 中空球状容器
２ 導電体
３ 絶縁導線
４ 電極
４Ａ 電極
４Ｂ 電極
５ 電流源
５Ａ 電流源
５Ｂ 電流源
６ 分布電流
７ 矢印
８ 磁場
９ 等磁場線図
１０ 磁気センサアレイ
１１ ファントム
１２ 導電性基板
１３ 導電面
１４ 導出線
１４Ａ 導出線
１４Ｂ 導出線
１５ 導電接続点
１５Ａ 導電接続点
１５Ｂ 導電接続点
１６ 配線基板
１７ 配線パターン
１７１ 配線パターン
１７２ 配線パターン
１８ 導電基板
１９ 導電層
２０ スルーホール
２０１ 導電性接着剤
２１ 導電接続部
２２ 矢印
２３ 矢印
３０ ファントム
３１ 導電性基板
３２ 回転台座
３３ シャフト
３４ 矢印
４１ 回転台座
４２ シャフト
４３ 矢印
５１ 変位動作台座
５２ シャフト
５３ 矢印
６１ 電極
６２ 導電接続部
６６ 電極
６７ 導電接続部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Hollow spherical container 2 Conductor 3 Insulated conducting wire 4 Electrode 4A Electrode 4B Electrode 5 Current source 5A Current source 5B Current source 6 Distribution current 7 Arrow 8 Magnetic field 9 Isomagnetic field diagram 10 Magnetic sensor array 11 Phantom 12 Conductive substrate 13 Conductive surface DESCRIPTION OF SYMBOLS 14 Derived line 14A Derived line 14B Derived line 15 Conductive connection point 15A Conductive connection point 15B Conductive connection point 16 Wiring board 17 Wiring pattern 171 Wiring pattern 172 Wiring pattern 18 Conductive board 19 Conductive layer 20 Through hole 201 Conductive adhesive 21
Claims (14)
脳磁計測装置のセンサ部に挿入可能な形状を有し表面が導電性を有し板状の２次元構造を有する導電性基板と、
この導電性基板の一方の面の近接する２箇所に設けられた導電接続点と、
一端がこの導電接続点にそれぞれ接続され前記導電性基板面に平行に且つ互いに同一直線上に配置された線状の２個の電極と
この２本の電極の他端にそれぞれ一端が接続されツイスト状か近接して平行に導出され
た２本の導出線と
を有する少なくとも１個の双極子ユニットと、
を具備したことを特徴とする脳磁計測装置のファントム。 In the phantom of the magnetoencephalogram measurement device used in the magnetoencephalography measurement device,
A conductive substrate having a shape that can be inserted into a sensor unit of a magnetoencephalograph, having a conductive surface and a plate-like two-dimensional structure;
Conductive connection points provided at two adjacent locations on one surface of the conductive substrate;
One end is connected to the conductive connection point, two linear electrodes arranged on the same straight line parallel to the conductive substrate surface, and one end connected to the other end of the two electrodes, respectively. At least one dipole unit having two derivation lines led in parallel or in the form of
A phantom of a magnetoencephalography measuring apparatus characterized by comprising:
を特徴とする請求項１記載の脳磁計測装置のファントム。 The phantom of the magnetoencephalogram measuring apparatus according to claim 1, wherein the electrodes are arranged in a tangential direction of the conductive substrate.
を特徴とする請求項１乃至請求項２の何れかに記載の脳磁計測装置のファントム。 The phantom of the magnetoencephalogram measuring apparatus according to any one of claims 1 and 2.
を特徴とする請求項１乃至請求項２の何れかに記載の脳磁計測装置のファントム。 The phantom of the magnetoencephalogram measuring apparatus according to any one of claims 1 and 2.
を特徴とする請求項１乃至請求項４の何れかに記載の脳磁計測装置のファントム。 The phantom of the magnetoencephalogram measuring apparatus according to any one of claims 1 to 4, wherein
を特徴とする請求項１乃至請求項４の何れかに記載の脳磁計測装置のファントム。 The phantom of the magnetoencephalogram measuring apparatus according to any one of claims 1 to 4, wherein
を特徴とする請求項１乃至請求項４の何れかに記載の脳磁計測装置のファントム。 The phantom of the magnetoencephalogram measuring apparatus according to any one of claims 1 to 4, wherein
を特徴とする請求項１乃至請求項７の何れかに記載の脳磁計測装置のファントム。 The phantom of the magnetoencephalogram measuring apparatus according to any one of claims 1 to 7.
を特徴とする請求項１乃至請求項８の何れかに記載の脳磁計測装置のファントム。 The phantom of the magnetoencephalogram measuring apparatus according to any one of claims 1 to 8.
を具備したことを特徴とする請求項１乃至請求項９の何れかに記載の脳磁計測装置のファントム。 The phantom of the magnetoencephalogram measuring apparatus according to any one of claims 1 to 9, characterized by comprising:
を具備したことを特徴とする請求項１乃至請求項１０の何れかに記載の脳磁計測装置のファントム。 The phantom of the magnetoencephalogram measuring apparatus according to any one of claims 1 to 10, characterized by comprising:
を具備したことを特徴とする請求項１乃至請求項１１の何れかに記載の脳磁計測装置のファントム。 The phantom of the magnetoencephalogram measuring apparatus according to any one of claims 1 to 11, characterized by comprising:
を特徴とする請求項１乃至請求項１２の何れかに記載の脳磁計測装置のファントム。 The phantom of the magnetoencephalogram measuring apparatus according to any one of claims 1 to 12.
を特徴とする請求項１乃至請求項１２の何れかに記載の脳磁計測装置のファントム。 The phantom of the magnetoencephalogram measuring apparatus according to any one of claims 1 to 12.
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