JP5083880B2 - 生体信号検出装置 - Google Patents
生体信号検出装置 Download PDFInfo
- Publication number
- JP5083880B2 JP5083880B2 JP2007264518A JP2007264518A JP5083880B2 JP 5083880 B2 JP5083880 B2 JP 5083880B2 JP 2007264518 A JP2007264518 A JP 2007264518A JP 2007264518 A JP2007264518 A JP 2007264518A JP 5083880 B2 JP5083880 B2 JP 5083880B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- biological signal
- magnetic field
- magnetic
- signal detection
- living body
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Landscapes
- Measuring Magnetic Variables (AREA)
- Measurement And Recording Of Electrical Phenomena And Electrical Characteristics Of The Living Body (AREA)
Description
磁気センサを用いて生体信号を検出する装置としては、特許文献1に示されるSQUID磁束計、或いは電気的に生体信号を検出する装置としては特許文献2に示される導電シートとLC発振回路による検出装置、特許文献3に示される圧力検出方式、または従来型の心電計などがある。
本発明はこのような知見に基づいて為されたものであって、この方法を採用することで、被測定者にストレスや不快感を与えず、生体信号を日常的に検出可能な生体信号検出装置を提供することを目的する。
請求項1に係る発明の要旨とするところは、(a)生体表面の電磁気的変化を検出するための生体信号測定装置であること、(b)生体に交流磁界を印加して生体内に電流を誘導すること、(c)前記生体内に誘導された電流による磁界を検知する磁気センサ部分を含むこと、(d)前記磁気センサは大規模な設備を必要としない磁気インピーダンスセンサであること、(e)該磁気インピーダンスセンサを構成するアモルファスワイヤにより生体に磁界を印加することができることにある。
このような構成の場合、交流磁界を生体に印加して体内に体液に含まれるイオンによる全体的あるいは局所的な流れを誘導し、前記イオンの全体的あるいは局所的な流れが作る磁界を検出可能な磁気センサを備えているため、前記体液に含まれるイオンの変動に関係した信号が得られ、SQUID磁束計を用いるような生体磁気センシング装置に比べて、特別な磁気シールド装置を必要しないこと、或いは、心電計等に比べると、電極が不用で小型化が可能なため、被測定者にストレスや不快感を与えず、しかも汗などの影響を受けにくい等の効果がある。
この場合、交流磁界により生体に誘導される電流は、前記電流が作る磁界を、体外から磁気センサを用いて感度良く検出が可能となるように、体表面近傍に誘導される。
また、請求項3に係る発明は、請求項1または2に記載の生体信号検出装置において、心電図に同期する心電磁界を検出することを特徴とする。
このようにすれば、本発明の生体信号検出装置により心電に対応した磁界変化を検出することができる。
このように交流磁界印加部分と磁気センサを磁気的に直交する空間的な配置とすることにより、磁気センサでは前記交流印加磁界の影響を受けず、前記交流印加磁界により生体内に誘導された電流による磁界のみを検出することができる。
磁性線にパルス電流を流す素子を用いて前記交流磁界発生部分と磁気を検知する部分を一体化し、磁気信号の検出部として前記磁性線に巻回した検出コイルを用いる場合、交流磁界による渦電流効果を利用して生体を伝播するイオンを生体表面に誘導し、前記生体表面のイオンの全体的な流れが作る磁界を検出することができる。
それにより、生体信号検出装置を携帯型装置内部や輸送物内部に設置し、携帯端末の携帯者や乗員の生体信号を日常的に計測することができる。
また、車両等の輸送物を運転する運転手の生体情報を入手できるので、運転手の生体情報から急性心筋梗塞、不整脈、眠気などの体調の変化や、あるいは生活習慣病やうつ病、および痴呆症に関する知見が得られるので、例えば適切な警告を運転手に対し伝える構成を採用することにより、輸送の安全が図られ、輸送の安全に寄与するという効果を奏する。
生体信号検出装置は、生体に高周波磁界を印加する印加部を備えている。生体信号検出装置は、印加部から生体に対し印加された高周波磁界によって生体表面近傍に誘導された電流による磁界に対応した信号を出力可能となるように構成されている磁気センサを備えている。
高周波磁界印加部分と磁気検出部分は磁気的に直交するような空間的な配置が望ましい。また、磁気センサは、パルス電流を通電する磁性線に巻回した検出コイルを有し、磁性線を生体表面に近接して水平に設置するのが望ましく、また、前記磁気センサは生体周辺に複数箇所に設置されるのが望ましい。上記生体信号検出装置は、携帯型装置の携帯者、または、輸送物に搭乗する乗員の生体信号を検出できるように、携帯型装置または輸送物に設置されているのが望ましい。
次に、発明を実施するための実施例につき、図面を参照しつつ説明する。
図1は、生体信号検出装置の一例として、心電計測装置10の構成を示す図である。図1に示すように、生体に印加する高周波磁界発生部分と磁界検知部分を一体化させた磁気ヘッド12を体の水平方向に胸部付近で体表面に近接させ、磁気センサ出力を帯域幅0.2Hzから200Hzのバンドパスフィルタおよび60Hzのノッチフィルタに通して、環境のノイズの影響を減じた信号波形をディジタルオシロスコープに記録した。被験者は椅子に座った状態で、実験室に特別な磁気シールドは施さなかった。
センサ回路14は、発信器42から出力されるクロック信号に基づいて上記アモルファス磁性金属線40aにパルス電流を付与するアンプ44と、アモルファス磁性金属線40aに巻回されているピックアップコイル40bに誘導される電圧信号を発振回路に同期して保持するサンプルホールド回路48とサンプルホールド回路48から出力される前記電圧信号と基準電圧を比較し出力する差動増幅器52を備えている。以上、前記磁気ヘッドと前記センサ回路により、前記磁気検知部分の磁界によるインピーダンスの変化を直流電圧に変換して出力するMI磁気センサを構成している。上記アモルファス磁性金属線40aはたとえば520℃で2秒アニールを施した1cm長のFeCoSiBアモルファスワイヤであり、ピックアップコイル40bはたとえば巻き数が600ターンのソレノイドである。
μo 真空中の透磁率
r センサの位置ベクトル
r’ 電流源の位置ベクトル
B(r) 位置 r における磁束密度
Qi(r’) 点 r’に存在するダイポールの電流モーメント
実施例1においては、生体に高周波磁界を印加する渦電流効果を利用して体液中のイオンの全体的な流れを生体表面近傍に誘導し、細胞活動電位の方向のイオンの全体的な流れが作る磁界を高感度に検出し、前記局所的な渦電流による磁界は検知しないことを理想としたが、実施例2は、次のような構成にする。
40a アモルファス磁性金属線 40b ピックアップコイル
Claims (7)
- 生体信号を電磁気的に検出する生体信号検出装置において、
生体に交流磁界を印加する印加部と、
前記印加部から前記生体に対し印加された交流磁界によって生体内に誘導された電流による磁界に対応した信号を出力可能となるように構成されている磁気センサを備え、
該磁気センサは、パルス電流を通電することにより表皮効果を生ずるアモルファスワイヤと該アモルファスワイヤのインピーダンスを検出するための検出コイルとを有する磁気インピーダンスセンサであり、
前記印加部は、前記パルス電流が印加された該アモルファスワイヤであることを特徴とする生体信号検出装置。 - 請求項1に記載された生体信号検出装置において、
前記生体内に誘導された電流は、体液中のイオンの流れに基づくものであり、
該電流は生体表面近傍に誘導されることを特徴とする生体信号検出装置。 - 請求項1または2に記載された生体信号検出装置において、
心電図に同期する心電磁界を検出することを特徴とする生体信号検出装置。 - 請求項1乃至3のいずれか一つに記載された生体信号検出装置において、
前記交流磁界を印加するための印加部は、前記磁気センサと磁気的に直交するような空間的な配置となることを特徴とする生体信号検出装置。 - 請求項1乃至4のいずれか一つに記載された生体信号検出装置において、
前記磁気センサは、パルス電流を通電する磁性線を巻回した検出コイルを有し、磁性線を生体表面に近接して水平に設置することを特徴とする生体信号検出装置。 - 請求項1乃至5のいずれか一つに記載された生体信号検出装置において、
前記磁気センサを生体周辺の複数箇所に設置したことを特徴とする生体信号検出装置。 - 請求項1乃至6のいずれか一つに記載の生体信号検出装置が、携帯型装置の携帯者、または、輸送物に搭乗する乗員の生体信号を検出できるように、携帯型装置または輸送物に設置されていることを特徴とする生体信号検出装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2007264518A JP5083880B2 (ja) | 2007-10-10 | 2007-10-10 | 生体信号検出装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2007264518A JP5083880B2 (ja) | 2007-10-10 | 2007-10-10 | 生体信号検出装置 |
Related Child Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2012190606A Division JP5487385B2 (ja) | 2012-08-30 | 2012-08-30 | 生体信号検出装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2009089944A JP2009089944A (ja) | 2009-04-30 |
JP5083880B2 true JP5083880B2 (ja) | 2012-11-28 |
Family
ID=40662523
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2007264518A Expired - Fee Related JP5083880B2 (ja) | 2007-10-10 | 2007-10-10 | 生体信号検出装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP5083880B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP5526384B2 (ja) * | 2009-10-22 | 2014-06-18 | 国立大学法人名古屋大学 | 細胞組織評価装置 |
Family Cites Families (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH10234694A (ja) * | 1997-02-27 | 1998-09-08 | Kagaku Gijutsu Shinko Jigyodan | 脳腫瘍位置検出方法及びその装置 |
JP3685991B2 (ja) * | 2000-11-10 | 2005-08-24 | Kddi株式会社 | 信号測定方法および雑音除去機能を有する位置測定方法 |
JP4217599B2 (ja) * | 2003-12-09 | 2009-02-04 | オリンパス株式会社 | 磁性流体検出装置 |
US7759931B2 (en) * | 2005-03-14 | 2010-07-20 | National University Corporation, Okayama University | Device for measuring magnetic impedance |
-
2007
- 2007-10-10 JP JP2007264518A patent/JP5083880B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2009089944A (ja) | 2009-04-30 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Uchiyama et al. | Measurement of spontaneous oscillatory magnetic field of guinea-pig smooth muscle preparation using pico-tesla resolution amorphous wire magneto-impedance sensor | |
Uchiyama et al. | Recent advances of pico-Tesla resolution magneto-impedance sensor based on amorphous wire CMOS IC MI sensor | |
Sun et al. | An innovative nonintrusive driver assistance system for vital signal monitoring | |
US20090326399A1 (en) | Magnetic field sensor, system and method for detecting the heart beat rate of a person in a vehicle, and system and method for detecting fatigue | |
Parkkonen | Instrumentation and data preprocessing | |
JP2002125946A (ja) | 生体磁場計測装置 | |
JP2007029401A (ja) | 運動機能測定装置 | |
CN110621221B (zh) | 用于医疗用途的磁力计中的传感器配置 | |
Uchiyama et al. | Development of pico tesla resolution amorphous wire magneto-impedance sensor for bio-magnetic field measurements | |
Hashimoto et al. | Visualization of a moving quadrupole with magnetic measurements of peripheral nerve action fields | |
JP2002238869A (ja) | 生体磁場計測装置 | |
JP2017015620A (ja) | 磁気遮蔽装置、磁場ノイズ低減方法、脊髄誘発磁界測定システム | |
Zhu et al. | Miniature coil array for passive magnetocardiography in non-shielded environments | |
US20120043969A1 (en) | Impedance Tomography Apparatus | |
Uchiyama et al. | Design and demonstration of novel magnetoencephalogram detectors | |
CN114287944B (zh) | 一种电刺激诱发神经磁信号采集分析装置及方法 | |
Bu et al. | Peripheral nerve magnetoneurography with optically pumped magnetometers | |
JP5083880B2 (ja) | 生体信号検出装置 | |
JP5487385B2 (ja) | 生体信号検出装置 | |
Elzenheimer et al. | Magnetoneurograhy of an Electrically Stimulated Arm Nerve: Usability of Magnetoelectric (ME) Sensors for Magnetic Measurements of Peripheral Arm Nerves | |
Wang et al. | Auditory evoked field measurement using magneto-impedance sensors | |
US20100152602A1 (en) | Whole body electromagnetic detection system | |
Sander et al. | Avoiding non-linearity of optically pumped magnetometer MEG within an actively shielded two-layer mu-metal room | |
Wikswo Jr | Recent developments in the measurement of magnetic fields from isolated nerves and muscles | |
Tajima et al. | Brain activity measurement in the occipital region of the head using a magneto-impedance sensor |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20100331 |
|
RD02 | Notification of acceptance of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7422 Effective date: 20100423 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20100423 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20120410 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20120611 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20120618 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20120731 |
|
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20120830 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20150914 Year of fee payment: 3 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |