JP6367349B2 - 経頭蓋磁気刺激システム - Google Patents

Description

本発明は、磁場の変化によって脳内のニューロンを刺激する経頭蓋磁気刺激治療（ＴＭＳ）に利用される経頭蓋磁気刺激システムに関する。

特許文献１には、経頭蓋磁気刺激システムが開示されている。このシステムは、ＴＭＳ治療の間、患者の頭部を経頭蓋磁気刺激コイルに対して適切な位置に保持するヘッドサポート及びコイル位置合わせ部を有する。
特許文献２には、構成部品または器具を位置決めおよび移動するためのロボット化された装置およびそのような装置を含む治療装置が開示されている。このシステムでは、経頭蓋磁気刺激装置の可動部位が全てロボット化されており、患者頭部の刺激位置をあらかじめ装置に認識させておくことで、経頭蓋磁気刺激コイルアッセンブリを自動で前記刺激位置に位置決めすることを可能にしている。

特許第５４５３３２５号公報 ＷＯ２００８／００１００３

しかしながら、特許文献１のヘッドサポート及びコイル位置合わせ部は、その名称が意味するとおり、患者の頭部を保持するものであって、患者の頭部が適切な位置からずれたときにそれを検出するものでないし、その状態を患者に知らせるものでもない。したがって、コイルが治療に最適な位置からずれた状態で治療が継続される可能性があり、そのために本来の治療効果が得られない可能性がある。
特許文献２のシステムでは、赤外線ステレオカメラを用いて患者の頭部位置を認識し、ＭＲＩ画像とマッチングさせて、ロボットデバイスにより、経頭蓋磁気刺激コイルアッセンブリを自動で指定した位置までナビゲートする。この赤外線ステレオカメラとロボットデバイスは、いずれも非常に高価であり、一般的な治療用途に導入し難い。

そこで、本発明は、治療に最適な姿勢に患者を誘導する経頭蓋磁気刺激システムを提供することを課題とする。

この課題を解決するため、本発明に係る経頭蓋磁気刺激システム（１）は、
患者の頭部に光スポット（８０５）を照射するとともに前記光スポット（８０５）の反射光を検出する光デバイス（５０２）と、
患者に付されたマーキング（８００）と患者に照射された光スポット（８０５）が重なり合った状態で前記光デバイス（５０２）が検出した前記反射光に含まれる情報を基準情報として記憶する記憶手段（７１）と、
前記記憶手段（７１）に前記基準情報が記憶されている状態で、患者に照射された前記光スポット（８０５）の反射光に含まれる比較情報と、前記記憶手段に記憶されている基準情報をもとに、前記マーキング（８００）と前記比較情報に対応する前記光スポット（８０５）との重なり率を計算する手段（ステップ＃２）と、
前記重なり率を表示する手段（ステップ＃５、５０４）を備えていることを特徴とする。

本発明の他の形態は、前記基準情報と前記比較情報が、前記反射光に含まれる複数の光成分の比率であることを特徴とする。

本発明の他の形態は、前記基準情報と前記比較情報が、前記反射光の光量であることを特徴とする。

本発明の他の形態は、
前記患者に照射された光スポット（８０５）を前記マーキング（８００）と共に撮影するカメラ（５０３）と、
前記カメラ（５０３）で撮影された画像を表示する手段（５０４）を備えていることを特徴とする。

本発明の他の形態は、前記重なり率が予め決められた所定値未満の場合、警告を発する手段（ステップ＃４、８０２）を備えていることを特徴とする。

本発明の他の形態は、前記経頭蓋磁気刺激システムが磁気刺激コイルを備えており、
前記重なり率が予め決められた所定値未満の場合、前記磁気刺激コイルへの電力の供給を停止する手段（ステップ＃６、８０２）を備えていることを特徴とする。

本発明の他の形態は、
患者の頭部を支持する頭部支持機構と、
患者の頭部が前記頭部支持機構に接触していることを検出する頭部検出機構とを備えていることを特徴とする。

本発明の他の形態は、前記頭部支持機構がヘッドレスト（６０１）を備えていることを特徴とする。

本発明の他の形態は、前記ヘッドレスト（６０１）が、該ヘッドレスト（６０１）の背後に設置された基板（６１８）に対して、前方に付勢されていることを特徴とする。

本発明の他の形態は、前記ヘッドレスト（６０１）が前方に向けて付勢された状態であることを検出する検出機構を有し、前記ヘッドレスト（６０１）が付勢によって一定以上前方位置にあるときは、警告を発する警告手段を有することを特徴とする。

本発明の他の形態は、前記頭部検出機構によって、患者の頭部が接触していないことを検出した場合には、警告を発する警告手段を備えていることを特徴とする。

本発明の他の形態は、前記頭部支持機構が、接触する患者頭部の凹凸に沿った形状を有することを特徴とする。

本発明の他の形態は、患者の顎を支持するチンレスト（７０３）を有することを特徴とする。

このように構成された本発明の経頭蓋磁気刺激システムによれば、マーキングと光スポットの重なり率が表示されるため、治療開始時又は治療中において、治療に最適な姿勢に対して頭部がどれだけずれているか容易に判断できる。また、重なり率を参考にすることで、患者は自分自身でその頭部を最適位置に移動させる又は戻すことができる。 また、本発明の他の形態は、警告を発するため、頭部のずれを容易に判断でき、さらに他の形態ではヘッドレストによってもずれを検知できるため、治療開始時又は治療中においても常時、容易にずれを判断でき、最適な位置に移動させる又は戻すことができる。

本発明に係る経頭蓋磁気刺激システムの斜視図。 図１に示す経頭蓋磁気刺激システムの側面図。 図１に示す経頭蓋磁気刺激システムに組み込まれたコイル装置の一部を切除した斜視図。 図１に示す経頭蓋磁気刺激システムの部分斜視図。 図１に示す経頭蓋磁気刺激システムの筐体と昇降機構の斜視図。 図１に示す経頭蓋磁気刺激システムの装着ユニットを示す斜視図。 図１に示す経頭蓋磁気刺激システムのローリング機構を示す斜視図。 図１に示す経頭蓋磁気刺激システムのローリング機構を示す斜視図。 図１に示す経頭蓋磁気刺激システムのローリング機構を示す側面図。 図１に示す経頭蓋磁気刺激システムのピッチング機構を示す斜視図。 図１に示す経頭蓋磁気刺激システムのピッチング機構を示す側面図。 図１に示す経頭蓋磁気刺激システムのピッチング機構を示す斜視図。 図１に示す経頭蓋磁気刺激システムのヨーイング・進退機構を示す斜視図。 図１に示す経頭蓋磁気刺激システムのヨーイング・進退機構を示す斜視図。 図１に示す経頭蓋磁気刺激システムの第１位置決め機構を示す斜視図。 図１に示す経頭蓋磁気刺激システムの第１位置決め機構を示す平面図。 図１に示す経頭蓋磁気刺激システムの第１位置決め機構を示す側面図。 図１に示す経頭蓋磁気刺激システムの第２位置決め機構を示す斜視図。 図１に示す経頭蓋磁気刺激システムの第２位置決め機構を示す斜視図。 図１に示す経頭蓋磁気刺激システムの第２位置決め機構を示す斜視図。 図１に示す経頭蓋磁気刺激システムの第３位置決め機構を示す斜視図。 患者に付したマーキングとそれに向けて照射された光スポットを示す図。 図１に示す経頭蓋磁気刺激システムの制御ブロック図。 図１に示す経頭蓋磁気刺激システムの制御フローを示す図。 図１に示す経頭蓋磁気刺激システムのディスプレイ表示を示す図。

以下、添付図面を参照して、本発明に係る経頭蓋磁気刺激システム（以下、単に「システム」という。）の具体的な実施形態を説明する。なお、本発明はこれらの実施形態によっていかなる意味においても制限されるものではない。

１．概略構成
図１、２は、システム（全体を符号１０で示す。）の全体を示す。図示するように、システム１０は、患者頭部の所望位置に磁気刺激を与えるコイル装置２０を含む。実施形態では、コイル装置２０は、図３に示すように、コイルケーシング２１を有し、該コイルケーシング２１の中に８の字コイル２２を内蔵している。図１、２に戻り、システム１０はまた、治療中の患者を支持する椅子（支持機構）３０と、椅子３０に座った患者に対してコイル装置を繰り返し適正位置に設定するために、調整機構（後述する）と患者頭部の位置決め機構（後述する）を備えている。実施形態では、支持機構として椅子を採用しているが、支持機構は患者を治療姿勢のままで安定に支持できる機能を備えていればよく、例えばベッドのようなものであってもよい。

２．椅子
実施形態では、図１、２に示すように、椅子３０は、一般的な椅子と同様に、座部３１、脚部３２、背もたれ部３３、及び左右の肘掛３４を含む。ただし、肘掛３４は省略することもできる。実施形態では、背もたれ部３３は、所定角度（例えば、垂直面に対して約３５度、水平面に対して約５５度）傾斜させ、患者がリラックスした状態で座ることができるようにしてある。なお、以下の説明では、図面に表された部材等の位置等を説明するうえで、椅子３０に座った患者を基準に、患者の左手側及び右手側をそれぞれシステム１０の左側及び右側という。また、椅子３０に座った患者に近い側を「前部」又は「前方」といい、椅子３０に座った患者から離れている側を「後部」又は「後方」という。

３．筐体
図１、２、４、５に示すように、システム１０の筐体（ハウジング）４０は、全体の骨格を形成するフレーム４１（図５参照）と、フレーム４１を覆う複数のパネル４２（図１、２、４参照）を有する。図示しないが、パネル４２によって囲まれた空間の中には、コイルに電力を供給する電源８０（図２３参照）と、電源８０を制御してコイル２２に加える電流を制御するコントローラ７０（図２３参照）が収容されている。実施形態では、図示するように、椅子３０の背もたれ部３３の傾斜に合わせて、前フレーム部分４３（図５参照）が後方に向かって傾斜している。

４．調整機構
調整機構は、椅子３０に座った患者に対して、コイル装置２０の高さ・左右方向の位置・前後方向の位置・コイル中心軸（ヨーイング軸）９０（図１３参照）周りのコイルの角度・椅子に座った患者頭部とコイルとの距離を調整するもので、例えば、昇降機構（第５の機構）１００、ローリング機構（第１の機構）２００、ピッチング機構（第２の機構）３００、ヨーイング・進退機構（第３の機構と第４の機構）４００を備えている。

昇降機構１００（第５の機構）は、コイル装置２０を昇降して患者に対するコイル装置２０の高さを調整する機構である。図１、２では、昇降機構１００は背もたれ部３３のほぼ傾斜方向（図１、２に示す矢印１０００方向）に沿ってコイル装置の高さを調整する機構である。ローリング機構２００（第１の機構）は、図２に示すように、後方から前方に向かって斜め上方に伸びる軸（ローリング軸）２２０を中心に左右方向（矢印２０００方向）にコイル装置２０を揺動（ローリング）し、患者頭表面に沿ってコイル装置２０を患者の左右方向に移動させる機構である。ピッチング機構３００（第２の機構）は、図１、２に示すように、ローリング軸２２０に直交して左右方向に伸びる軸（ピッチング軸）３２０（図１１参照）を中心に前後方向（矢印３０００方向）にコイル装置２０を揺動（ピッチング）し、患者頭表面に沿ってコイル装置２０を患者の前後方向に移動させる機構である。ヨーイング・進退機構４００（第３の機構と第４の機構）は、図２に示すように、ピッチング軸３２０から放射方向に伸びるヨーイング軸９０を中心にコイル装置２０を矢印４００１方向に回転（ヨーイング）して患者頭部に対するコイル装置２０の方向（ヨーイング角）を調整するとともに（ヨーイング機構）、ヨーイング軸９０の方向に沿ってコイル装置２０を矢印４００２方向に移動してコイル装置２０と患者頭部との距離を調整する機構（進退機構）である。第１〜第５の機構は、それぞれ、コイル装置の移動を停止するブレーキ機構と、コイル装置の位置を固定するロック機構を有することが好ましい。ブレーキ機構によってコイル装置の位置調整が容易になり、ロック機構によって治療時に確実にコイル位置を維持できる。また、第１〜第５の機構はコイル装置の位置を示す位置表示機構を有することが好ましい。位置表示機構により、コイル装置の位置を確認でき、コイル装置の位置の再現が容易となる。

実施形態では、後に説明するように、昇降機構１００に装着ユニット５０（図１、２、４、６参照）が連結されており、コイル装着ユニット５０にローリング機構２００が支持され、ローリング機構２００にピッチング機構３００が支持され、さらに、ピッチング機構３００にヨーイング・進退機構４００が支持されている。以下、それぞれの機構を説明する。

４−１．昇降機構１００（第５の機構）
図５を参照すると、昇降機構１００は、システム筐体４０の前フレーム部分４３に固定されたガイド又はガイドレール１０１を有する。ガイドレール１０１は、椅子３０に座った患者の正中線と平行又はほぼ平行な方向に向けて配置されている。実施形態では、一対のガイドレール１０１が、前フレーム部分４３の傾斜に合わせて、左右方向に所定の間隔をあけて平行に固定されている。ガイドレール１０１は、ガイドレール１０１に沿って上下に移動する２つのキャリッジ−下段キャリッジ１０２（第１のキャリッジ）と上段キャリッジ１０３（第２のキャリッジ）−を支持している。

下段キャリッジ１０２は、オペレータの手動操作に基づいて該下段キャリッジ１０２を上下させる移動機構１０４に連結されている。例えば、移動機構１０４は、ガイドレール１０１の間に該ガイドレール１０１と平行に配置されたねじ軸（外ねじ部材）１０５と、前フレーム部分４３の上部と下部に固定され、ねじ軸１０５の上部と下部に形成した非ねじ部を回転自在に支持する軸受１０６、１０７と、ねじ軸１０５の上端に固定されたハンドル１０８を有する。一方、下段キャリッジ１０２にはナット（図示せず）が固定されており、このナットにねじ軸１０５が挿入されている。したがって、ハンドル１０８をもってねじ軸１０５を回転することにより、下段キャリッジ１０２がガイドレール１０１に沿って昇降する。下段キャリッジ１０２の動きを止めるために、例えば、ハンドル１０８の近くにロック機構１１０を設け、このロック機構１１０によってねじ軸１０５の回転を禁止できるようにすることが好ましい。

下段キャリッジ１０２の位置又は高さを示す機能を設けることが好ましい。実施形態では、ハンドル１０８の近傍にインジケータ１１１が設けてあり、これにより、コイル装置２０の高さを確認し又設定できるようにしてある。

上段キャリッジ１０３は、装着ユニット５０（図１、２、４、６参照）を支持している。昇降機構においては、コイル装着ユニットの昇降負荷を軽減する機構を有することが好ましい。実施形態では、図５に示すように、上段キャリッジ１０３が、この上段キャリッジ１０３を昇降する負荷を軽減するばね機構１３０に連結されている。このばね機構１３０は、一端が上段キャリッジ１０３に連結されたワイヤ（図示せず）を有する。ワイヤは、ガイドレール１０１の背後の上部に配置された１つ又は複数のプーリ１１２を介して定荷重ばね１１３に連結されている。定荷重ばね１１３は、上段キャリッジ１０３に連結された装着ユニット５０をオペレータが一定の弱い力でスムーズに昇降できる性能のものが選択される。したがって、上段キャリッジ１０３は、装着ユニット５０とともに、軽い力で昇降できる。

実施形態では、下段キャリッジ１０２と上段キャリッジ１０３には、上段キャリッジ１０３が下段キャリッジ１０２に最も接近した下降位置で上段キャリッジ１０３を下段キャリッジ１０２に着脱可能に固定するロック機構１１４が設けてある。ロック機構１１４は、例えば、一方のキャリッジに設けたばね付勢式係合部（例えば、爪部）１１５と他方のキャリッジに設けた被係合部１１６によって構成できる。

ロック機構１１４は、下段キャリッジ１０２と上段キャリッジ１０３の相対移動を禁止するものであって、両者が一体になって昇降することを禁止するものではない。したがって、下段キャリッジ１０２に上段キャリッジ１０３がロックされた状態でハンドル１０８をもってねじ軸１０５を回転すれば、下段キャリッジ１０２と上段キャリッジ１０３が一緒に昇降する。

実施形態では、上段キャリッジ１０３とこれに支持されたコイル装着ユニット５０を昇降する際にオペレータが握る取っ手１２０（図１，２，４参照）が設けてある。したがって、必要に応じて、オペレータは、ロック機構１１４を解除することにより上段キャリッジ１０３を下段キャリッジ１０２から分離し、片手で取っ手１２０を持って、上段キャリッジ１０３とこれに取り付けた装着ユニット５０を上昇させることができる。これにより、治療中にトラブルや緊急事態等が発生した場合（例えば、治療中に患者が不快感を感じた場合）、オペレータが装着ユニット５０及びこれに支持されたコイル装置２０を患者から上方に素早く退避させることができる。

図４に示すように、実施形態では、システム筐体４０の前面には、下段キャリッジ１０２と上段キャリッジ１０３が昇降する領域には開口１１７が形成されている。開口１１７は、図示するように、下段キャリッジ１０２と上段キャリッジ１０３にそれぞれ連結され、下段キャリッジ１０２と上段キャリッジ１０３の昇降に応じて伸縮又は進退するシャッタ１１８、１１９又は蛇腹式カバーによって覆われている。

４−２：ローリング機構２００（第１の機構）
図６〜図９に示すように、ローリング機構２００は、ブラケット２０１（図９参照）を介して上段キャリッジ１０３に固定された固定フレーム２０２を有する。固定フレーム２０２は、ローリング軸（第１の軸）２２０（図９参照）に沿って伸びるローリングシャフト２０３を、ローリング軸２２０を中心に回転可能に支持している。ローリングシャフト２０３を回転させることにより、後述するロールプレート等を介して支持されているコイル２２は、ローリング軸２２０を中心とする仮想曲面（第１の仮想曲面）上を左右に揺動することになる。このとき、仮想曲面は、真円状であっても楕円状であってもよい。図示するように、ローリングシャフト２０３は、後方から前方に斜め上方に向けられている。垂直軸（図示せず）とローリングシャフト２０３のなす角度は、コイル装着ユニット５０に装着されたコイル２２が、所定範囲に亘って患者の頭部表面を走査できる角度であればよく、例えば約７５度である。実施形態では、固定フレーム２０２は、固定フレーム２０２に対してローリングシャフト２０３を回転不能にロックするロック機構２０４（図９参照）を備えている。

ローリングシャフト２０３は、前ロールプレート２０５を固定支持している。実施形態では、前ロールプレート２０５は、略六角形のフレームで構成されている。前ロールプレート２０５の背後には、前ロールプレート２０５と同様に略六角形の略相似形をした後ロールプレート２０６が配置されている。前ロールプレート２０５と後ロールプレート２０６の上端には、前ハンドル２０７と後ハンドル２０８がそれぞれ取り付けてある。

後ロールプレート２０６は、前ロールプレート２０５の左右中段部分から後方に伸びる一対のブラケット２０９に、ローリングシャフト２０３と直交する左右方向に配置された連結シャフト２１０を介して回転可能に保持されており、前ロールプレート２０５と後ロールプレート２０６がローリングシャフト２０３と共に回転するようにしてある。

ローリング角度の非調整時、ローリングシャフト２０３に対する前ロールプレート２０５及びそれに支持されるコイル装置等のローリングにブレーキをかける又はローリングを禁止するために、連結シャフト２１０の下方では、前ロールプレート２０５と後ロールプレート２０６が左右の引張コイルばね２１１（図９参照）によって互いに接近するように連結され、後ロールプレート２０６の下部と固定フレーム２０２の下部との間に摩擦部材であるフリクションプレート２１２が配置されている。したがって、通常（非ローリング時）、引張コイルばね２１１の付勢力に基づいて、後ロールプレート２０６と固定フレーム２０２との間にフリクションプレート２１２が挟まれる。その結果、後ロールプレート２０６及びこれに連結された前ロールプレート２０５は固定フレーム２０２に対して回転できない。ローリング角度を調整する場合、オペレータは前ロールプレート２０５と後ロールプレート２０６の前ハンドル２０７と後ハンドル２０８を片手で握り寄せ、後ロールプレート２０６又は固定フレーム２０２をフリクションプレート２１２から分離させる。これにより、前ロールプレート２０５と後ロールプレート２０６がローリングシャフト２０３と共に回転できる。なお、フリクションプレート２１２は、固定フレーム２０２に固定してもよいし、後ロールプレート２０６に固定してもよい。

上述のように、前ロールプレート２０５と後ロールプレート２０６を回転するためには、後ロールプレート２０６又は固定フレーム２０２とフリクションプレート２１２との接触を解除できればよく、そのために必要な後ロールプレート２０６の移動量（前ロールプレート２０５に向かう移動量）は僅かでよい。そのため、実施形態では、連結シャフト２１０の上方に位置する前ロールプレート上部に、後ロールプレート２０６に向けて突出する突起部２１３を設け、これら突起部２１３に後ロールプレート２０６が接触した位置を超えて更に後ロールプレート２０６が回転又は移動しないようにしてある。

実施形態では、コイル装置２０を左右に揺動する際にハンドル２０７、２０８にかかる負荷を軽減するために、図７、８に示すばね機構（負荷軽減機構）２１４が設けてある。負荷軽減機構は、コイル装置を左右に揺動する際の負荷を軽減できればよく、ばね機構に限定されない。負荷軽減機構によって、ユーザーは容易かつ精度良くコイル装置を移動させることができる。ばね機構２１４は、ローリングシャフト２０３に固定された回転板２１５と、回転板２１５を挟んでその左右両側で固定フレーム２０２に設けられたコイルばね２１６を有する。各コイルばね２１６は、その一端（回転板２１５から離れた端部）が固定フレーム２０２に連結され、他端が紐又はワイヤ２１７を介して回転板２１５の円周面に連結されている。したがって、固定フレーム２０２に対してローリングシャフト２０３が図８の時計回り方向に回転すると、対応する右側のワイヤ２１７が回転板２１５の外周に巻き付きながら引っ張られ、これにより図８の右側のコイルばね２１６が伸び、ローリングシャフト２０３を逆方向（反時計回り方向）に付勢する力が発生する。逆に、固定フレーム２０２に対してローリングシャフト２０３が図８の反時計回り方向に回転すると、図８の左側のコイルばね２１６が伸び、ローリングシャフト２０３を逆方向に付勢する力が発生する。このように、オペレータがハンドル２０７、２０８を持ってコイル装置２０を患者の左側又は右側に揺動すればそれに逆行する力がコイルばねに発生し、ハンドル２０７、２０８にかかる負荷を減らす。なお、ローリングシャフト２０３の回転によりワイヤ２１７が確実に回転板２１５の外周面に巻き付くように、回転板２１５の外周面には溝２１９を形成し、そこにワイヤ２１７が収まるようにすることが好ましい。

ローリングシャフト２０３の回転量（ローリング量）を表示する機能を設けることが好ましい。実施形態では、後ロールプレート２０６の後方にインジケータ２１８が設けてあり、これにより、コイル装置２０のローリング量を確認し又設定できるようにしてある。

４−３：ピッチング機構３００（第２の機構）
図１０、１１、１２に示すように、ピッチング機構３００は、前ロールプレート２０５の左右端部から前方に向けて円弧状に且つ平行に伸びる一対のアーム３０１を有する。図１１に示すように、アーム３０１はその下方に位置するピッチング軸（第２の軸）３２０を中心とする円弧に沿って伸びている。実施形態では、ピッチング軸３２０は、ローリングシャフト２０３のローリング軸（第１の軸）２２０と直交している。ローリング軸２２０とピッチング軸３２０が「直交」するとは、ローリング２２０を中心とする放射方向（矢印３５０方向）から該ローリング軸２２０を見たとき、該ローリング軸２２０にピッチング軸３２０が直交又はほぼ直交しているという意味である。したがって、本発明は、図１１に示すようにローリング軸２２０とピッチング軸３２０が互いに交差する形態だけでなく、図１１の矢印３５０方向にローリング軸２２０とピッチング軸３２０が離れて交差しない形態も含む。

各アーム３０１は、アーム３０１に沿って、ピッチング軸３２０を中心に円弧状に伸びるガイドレール３０２を有し、実施形態においては他方のアーム３０１に対向する内側面に設けてある。なお、ガイドレール３０２はコイルを前後に移動させる時の負荷を軽減させる機構を有していることが望ましく、例えばボール循環式のガイドレールを使用することが好ましい。ガイドレール３０２は、ガイドレール３０２に沿って前後方向に移動するように、ピッチングフレーム（ピッチングプレート）３０３（図１２参照）を支持している。ピッチングフレーム３０３の前後方向の移動範囲を規定するために、ガイドレール３０２の前部と後部にはそれぞれストッパ３０４が設けてある。また、アーム３０１の先端が連結部材３１７によって連結されている。

ピッチングフレーム３０３は、ピッチングフレーム３０３の上面に沿って左右方向に移動可能に支持された一対のブレーキプレート３０５、３０６を有する。左右のブレーキプレート３０５、３０６は、対応するコイルばね３０７、３０８によってそれぞれ左側と右側（外側）にそれぞれ付勢されており、左右のブレーキプレート３０５、３０６の外側端面に取り付けたブレーキパッド３０９、３１０が対応する左右のアーム３０１の内側面に圧接されるようになっており、この状態でピッチングフレーム３０３はアーム３０１に対して前後方向に移動不能に固定される。図示するように、左右のブレーキプレート３０５、３０６にはブレーキ解除ハンドル３１１、３１２が固定されており、これらの左右のブレーキ解除ハンドル３１１、３１２をオペレータが片手で握り寄せることによって、左右のブレーキパッド３０９、３１０とアーム３０１との接触が解除され、ピッチングフレーム３０３及びコイル装置２０を前後方向に揺動できるようにしてある。また、アーム３０１に対してピッチングフレーム３０３をロックするために、ピッチングフレーム３０３の左右にはアーム３０１にそれぞれ対応してロック機構３１３、３１４（図１０参照）が設けてある。

コイル装置２０の前後方向の位置を表示する機能を設けることが好ましい。実施形態では、図１１に示すように、アーム３０１の外側面に目盛３１５（インジケータの一部）を設けるとともに、ピッチングフレーム３０３のロック機構３１３、３１４に目盛指示板３１６（インジケータの一部）を設け、目盛指示板３１６に指示された目盛３１５の値を読むことによってコイル装置２０の前後方向の位置、すなわち、ピッチング量を確認できるようにしてある。したがって、実施形態では、目盛３１５と目盛指示板３１６で構成されるインジケータを利用し、目盛指示板３１６に指示された目盛３１５の値を読むことで、コイル装置２０のピッチング量を確認し又設定できる。

アーム３０１に沿ってコイルが前後に揺動すると、コイルはピッチング軸３２０を中心とする仮想曲面（第２の仮想曲面）上を前後に揺動する。このとき、仮想曲面は、アーム３０１の曲率によって調整することが可能である。例えば、アーム３０１の曲率は、ピッチング軸３２０を中心に前後に揺動するコイルケーシング２１（正確には、コイルケーシング２１の患者頭部に対向するケーシング面（頭部接触面）２３（図３参照））の軌跡の曲率が、真円状であっても楕円状であってもよいが、平均的な成人頭部（正確には頭部表面）の正中面の曲率に近い値に設定することが好ましい。また、アーム３０１の高さ（ローリング軸２２０からの距離）は、ローリング軸２２０を中心に左右に揺動するケーシング面２３の軌跡の曲率が、平均的な成人頭部（正確には頭部表面）の前頭面の曲率に近い値に設定することが好ましい。

４−４：ヨーイング・進退機構４００（第３の機構と第４の機構）
図１３、１４に示すように、ヨーイング・進退機構４００は位置決めプレート４０１を有する。位置決めプレート４０１はピッチングフレーム３０３に固定されている。位置決めプレート４０１の上には、ヨーイングブロック４０２が位置決めプレート４０１に対してヨーイング軸９０を中心に回転可能に且つ位置決めプレート４０１に対してヨーイング軸９０の方向に移動不能に設けてある。ヨーイングシャフト４０３は、ヨーイング軸９０（第３の軸）に沿って配置され、位置決めプレート４０１とヨーイングブロック４０２を垂直に貫通しており、位置決めプレート４０１に対してヨーイング軸９０を中心に回転可能に且つヨーリングシャフト４０３と共にヨーイング軸９０を中心に回転可能に設けてある。

実施形態では、図１１に示すように、ヨーイング軸９０（第３の軸）は、ピッチング軸３２０（第２の軸）と直角又はほぼ直角にほぼ交差している。また、ヨーイング軸９０は、ピッチング機構３００における２つのアーム３０１の中間に位置しており、ローリング軸２２０（第１の軸）と交差又はほぼ交差している。

ヨーイングブロック４０２の上には、ヨーイングシャフト４０３に外装された円筒形の目盛支持ブロック４０４が固定されている。目盛支持ブロック４０４はヨーイング角を表示する目盛板４０５（インジケータの一部）を支持している。目盛板４０５に対応して、ヨーイングブロック４０２には目盛指示部４０６（インジケータの一部）が設けてある。したがって、実施形態では、目盛板４０５と目盛指示部４０６で構成されるインジケータを利用し、目盛指示部４０６に指示された目盛板４０５の値を読み取ることで、ピッチングフレーム３０３に対するヨーイングブロック４０２の角度、すなわちコイル装置２０のヨーイング角を確認し又設定できる。

ピッチングフレーム３０３に対するヨーイングブロック４０２及びコイル装置２０のヨーイング角を所定角度ごとに規制できるように、位置決めプレート４０１の上面にはヨーイングシャフト４０３を中心とする円周上に一定の間隔（例えば、１５度）をあけて穴４０７が形成されている。また、ヨーイングブロック４０２には、図示しないばねによって下方に付勢され、複数の穴４０７のいずれか１つに嵌合可能なシャフト（図示せず）を有するインデックスプランジャ４０８が設けてある。したがって、インデックスプランジャ４０８をいずれかの穴４０７に嵌合することで、ヨーイングブロック４０２及びコイル装置２０のヨーイングを禁止できる。すなわち、インデックスプランジャ４０８と穴４０７は、ヨーイング機構のブレーキ機構とロック機構を兼ねる。なお、実施形態では、穴４０７の横断面は、ヨーイング軸９０を中心とする放射方向に長軸を有し、ヨーイング軸９０を中心とする周方向に短軸を有する楕円形としているが、その断面形は円、多角形のいずれであってもよい。なお、実施例には示していないが、ヨーイング軸に加え、ヨーイング軸とほぼ直交する独立した２軸の回転機構を設けることで、コイルの姿勢を任意に調整できるような構造としてもよい。

図１４に示すように、ヨーイングブロック４０２は、ヨーイングシャフト４０３から離れる方向に伸びる上突出部４１０を有する。また、ヨーイングブロック４０２には、上突出部４１０の下方に、上突出部４１０と平行に伸びる下突出部４１１と、上突出部４１０と下突出部４１１を連結する垂直ガイド部４１２が設けてある。そして、上突出部４１０がコイル装置２０の支持ブロック４１３を支持している。

支持ブロック４１３は、ピッチングプレート３０３の下方で、該ピッチングプレート３０３を貫通したヨーイングシャフト４０３の下端部に回転可能に連結された水平連結部４１５と、水平連結部４１５と上突出部４１０を連結するねじ軸４１６とを有する。ねじ軸４１６は、該ねじ軸４１６に螺合したナット（図示せず）を含む被ガイド部４１７に連結されている。図示するように、被ガイド部４１７は、ヨーイングブロック４０２の下突出部４１１によって案内される垂直面４１８と、垂直面４１８の上端と下端からヨーイングブロック４０２に向けて突出する上突出部４１９と下突出部４２０を有する。実施形態では、ヨーイングブロック４０２における上突出部４１０と下突出部４１１の間の距離は、被ガイド部４１７における上突出部４１９と下突出部４２０の間の距離と等しく決められている。したがって、支持ブロック４１３及びコイル装置２０は、上突出部４１０、４１９と下突出部４１１、４２０の間の距離だけ、ヨーイングシャフト４０３に沿って昇降し、これにより、コイル装置２０をヨーイング軸９０に沿った方向に移動し、コイル装置２０と患者頭部との距離を調整できるようにしてある。

支持ブロック４１３と水平連結部４１５を繋ぐねじ軸４１６は、ねじ軸とこれに螺合するナットを含むねじ軸機構（図示せず）を備えている。また、ねじ軸機構のねじ軸は、上突出部４１０に設けた摘まみ４２２に連結されている。そして、摘まみ４２２を回転することによってねじ軸４１６を回転し、ヨーイングブロック４０２に対して支持ブロック４１３が昇降するように構成されている。詳細な図面は省略するが、このねじ軸機構では、ねじ軸４１６の上部には中心軸に沿って伸び且つねじ軸４１６を横断方向に貫通するスロットが形成されている。一方、摘まみ４２２にはスロットに沿って移動可能に組み合わされる係合部が設けてあり、摘まみ４２２を回転するとその回転は係合部を介してねじ軸に伝達される一方、ねじ軸は係合部に対して軸方向に移動するように構成されている。

コイル装置２０の患者頭部に対する高さを示すために、摘まみ４２２はインジケータ４２３に連結されている。したがって、インジケータ４２３の指標を確認することで、コイル装置２０を患者頭部に対して所望の高さに設定できる。また、コイル装置２０の高さを固定するために、摘まみ４２２及びねじ軸の回転を規制するロック機構４２４を設けることが好ましい。さらに、コイル装置２０（ヨーイングブロック４０２に対する支持ブロック４１３）のヨーイング範囲を規制するために、例えば、ピッチングフレーム３０３に一対のストッパ４２５を設けてもよい。

５．患者位置決め機構
本実施形態のシステムは、３つの患者位置決め機構−第１位置決め機構５００、第２位置決め機構６００、第３位置決め機構７００を有する。第１位置決め機構５００は、患者の皮膚に設けたマークを利用して患者を適正な姿勢に誘導するものである。第２位置決め機構６００は、椅子に座った患者の頭部をその背後から支持して位置決めするものである。第３位置決め機構７００は、椅子に座った患者のあごをその下から支持するものである。第１〜第３位置決め機構はそれぞれ、機構内の移動部材の位置を固定するロック機構、また、その位置を示す位置表示機構を有することが好ましい。ロック機構により治療時に確実に患者の位置を維持するための助けとなり、また位置表示機構により患者の位置再現が容易となる。さらに、部材の移動を停止させるブレーキ機構を有していてもよい。

５．１：第１位置決め機構５００
図１５〜図１７を参照すると、第１位置決め機構５００は、固定フレーム２０２の左右両側にそれぞれ固定されている。各第１位置決め機構５００は、患者頭部の側面、例えば、対応する左側又は右側の耳たぶの後方に付けたマーキング（特定部）８００（図２２参照）に向けて光を送る発光部（発光素子）と該マーキングで反射した光を受ける受光部（受光素子）を含む光デバイスからなるセンサ５０２と、マーキングとマーキングに当たった光を撮影するカメラ５０３（図１６参照）を含む。なお、図１５〜１７において位置決め機構５００は固定フレーム２０２に連結されているが、これは実施形態の一つであって、後述する第２位置決め機構（６００）の水平方向および垂直方向の可動部に連結してもよい。

図２３に示すように、センサ５０２とカメラ５０３は、コントローラ７０と電気的に接続されている。また、コントローラ７０は、椅子３０に固定されたディスプレイ５０４と電気的に接続されており、センサ５０２で受光した光の情報とカメラ５０３が撮影した画像の情報がディスプレイ５０４に表示されるようにしてある。

センサ５０２は、３つの光成分（ＲＧＢ）を発する発光素子と、発光素子から出射された光を所定方向に向けて出射とともに該所定方向からの反射光を受光素子に案内する光学系と、受光素子で受光した３色の比率を検出し出力するカラーセンサであってもよいし、一つの受光素子と、発光素子から出射された光を所定方向に向けて出射とともに該所定方向からの反射光を受光素子に案内する光学系と、受光素子で受光した光の受光量を検出する光量センサのいずれであってもよい。

図１５、１６に戻ると、センサ５０２とカメラ５０３は、それらの光軸を患者に向けてケーシング５０５に収容されている。センサ５０２とカメラ５０３の光軸は平行でなくてもよい。ケーシング５０５は、図示するように、センサ５０２とカメラ５０３が、椅子３０に座った患者の頭部マーキングに対向するように配置される。また、図１を参照すると明らかなように、センサ５０２とカメラ５０３は、これらセンサ５０２とカメラ５０３を、後方から前方に向かって斜め上方に例えば約１５度傾いた略水平（前後方向）方向と、この略水平（前後）方向に垂直な略垂直方向に移動させる２つの移動機構５０６、５０７に支持されている。これら略水平（前後）方向と略垂直方向は真の水平方向と垂直方向ではないが、説明の便宜上、第１位置決め機構５００に関連した説明では、これら略水平（前後）方向と略垂直方向をそれぞれ「水平方向」と「垂直方向」といい、水平方向と垂直方向の移動機構をそれぞれ「水平移動機構」と「垂直移動機構」という。

垂直移動機構５０６は、垂直方向に細長い基板５１０と、基板５１０上に配置された後述する機構を保護するカバー５１１を有する。基板背面（患者とは反対側の面）の上部と下部にはそれぞれプーリ５１２（下部プーリは図示せず）が配置されており、それらのプーリ５１２に無端ベルト５１３が掛けてある。下部プーリ（図示せず）を支持するシャフトは歯車５１４を支持している。この歯車５１４は、隣接して配置された１つ又は複数の歯車５１５を介して操作摘まみ５１６に連結されており、操作摘まみ５１６を正逆回転することによって、ベルト５１３が回転移動するようになっている。基板５１０はまた、ベルト５１３と平行に伸びるガイド部５１７と、ガイド部５１７に沿って垂直方向に往復移動する連結部材５１８を支持しており、この連結部材５１８がベルト５１３に連結されている。

連結部材５１８の他端は、水平移動機構５０７を支持している。水平移動機構５０７は、水平方向に細長い基板５２０と、基板５２０上に配置された後述する機構を保護するカバー５２１を有する。基板５２０は、垂直移動機構５０６に近い後方の一端が連結部材５１８に連結されている。基板背面の前部と後部にはそれぞれプーリ５２２（後部プーリは図示せず）が配置されており、それらのプーリ５２２に無端ベルト５２３が掛けてある。後部プーリ（図示せず）を支持するシャフトは歯車５２４を支持している。この歯車５２４は、隣接して配置された１つ又は複数の歯車５２５を介して操作摘まみ５２６に連結されており、操作摘まみ５２６を正逆回転することによって、ベルト５２３が回転移動するようになっている。基板５２０はまた、ベルト５２３と平行に伸びるガイド部５２７と、ガイド部５２７に沿って水平方向に往復移動するキャリッジ５２８を支持している。また、基板５２０には水平方向に伸びる開口５２９が形成されており、この開口５２９を介して、キャリッジ５２８の一部が基板表面（患者側表面）側に突出し、そこにケーシング５０５が固定されている。

したがって、水平移動機構５０７の摘まみ５２６を回転すればケーシング５０５が水平（前後）方向（前方から後方又はその逆に）移動し、垂直移動機構５０６の摘まみ５１６を回転すればケーシング５０５が垂直方向（上方から下方又はその逆に）移動する。

ケーシング５０５の垂直方向と水平方向の位置を確認し又再現するために、垂直移動機構５０６と水平移動機構５０７には、摘まみ５１６、５２６の回転量を表示するインジケータ５３１、５３２を設けることが好ましい。また、設定されたケーシング５０５を固定するために、垂直移動機構５０６と水平移動機構５０７には、摘まみ５１６、５２６又は歯車５１４、５１５、５２４、５２５の回転を禁止するロック機構５３３、５３４を設けることが好ましい。
また、センサ５０２は、頭幅の個体差によって、センサとマーキングとの距離が検出範囲を超えてしまい、センサ５０２を動かさなければ検出できない場合が生じることを防ぐため、頭幅の個体差によって生じる距離よりも広い検出範囲を有することが好ましい。

５．２：第２位置決め機構６００
図１８〜図２０に示すように、第２位置決め機構６００は、２つの第１位置決め機構５００の間で固定フレーム２０２に支持されており、椅子に座った患者の後頭部を支持するヘッドレスト６０１と、後方から前方に向けて所定角度（例えば、約１５度）斜め上方に傾斜した方向とこれに直交する方向（以下、これらの方向は正確な意味で水平、垂直方向ではないが、説明の便宜上、第２位置決め機構６００に関連した説明では「水平方向（前後方向）」、「垂直方向」という。）にヘッドレスト６０１を移動させる２つの移動機構６１０、６１１を備えている。以下、水平方向（前後方向）の移動機構を「水平移動機構」、垂直方向の移動機構を「垂直移動機構」という。

水平移動機構６１０は、固定フレーム２０２に固定されたブラケット６１２と、ブラケット６１２に固定された固定ブロック６１３を有する。固定ブロック６１３は、水平方向に移動可能に、水平移動ブロック６１４を支持している。固定ブロック６１３と、水平移動ブロック６１４は、水平（前後）方向に伸びるねじ軸６１５によって連結されており、水平方向のねじ軸６１５の回転に基づいて、固定ブロック６１３に対して、水平移動ブロック６１４が、水平（前後）方向に往復移動するようにしてある。水平移動ブロック６１４は、垂直方向のねじ軸６１６を介して昇降ブロック６１７に連結されている。昇降ブロック６１７は、ヘッドレスト６０１の背後に配置された基板６１８を支持している。したがって、水平（前後）方向のねじ軸６１５又はこれに固定された摘まみ６１９を回転することにより、ヘッドレスト６０１が水平（前後）方向に往復移動する。また、垂直方向のねじ軸６１６又はこれに固定された摘まみ６２０を回転することにより、ヘッドレスト６０１が垂直方向に往復移動する。

ヘッドレスト６０１は、支持機構によって前進位置と後退位置との間を所定角度揺動（ピボット回転）できるように連結されている。本実施形態では、支持機構は、基板６１８の下部に設けた左右方向の水平シャフト６２１（図１８、１９参照）を備えており、この水平シャフト６２１によってヘッドレスト６０１が揺動可能に支持されている。また、本実施形態では、ヘッドレスト６０１は、ヘッドレスト６０１と基板６１８の間に設けた付勢機構（例えば、ばね）６４０（図１９参照）によって、前方に付勢されている。さらに、基板６１８には患者頭部がヘッドレスト６０１に接触して後退位置にあるか否かを検出する頭部検出機構６５０を有する。

実施形態では、頭部検出機構６５０は、検出手段として例えばスイッチ６２２を備えており、スイッチ６２２の出力をもとに、ヘッドレスト６０１がばね６４０に付勢されて前進位置にあるか、それとも、ヘッドレスト６０１が付勢力に抗して後退位置にあるかを検出するようにしてある。頭部検出機構は、スイッチに限らず、ヘッドレスト６０１が前進位置又は後退位置のいずれにあることを検出できればよい。また、ヘッドレスト６０１がばねに付勢されて前進位置にあるか、それとも、付勢力に抗して後退位置にあるかを検出する機構ではなく、スイッチ又は光センサ、圧力センサ等をヘッドレスト６０１に設置して、患者の後頭部がヘッドレスト６０１に接触していることを検出する機構であってもよい。また、頭部検出機構は、ヘッドレスト以外の頭部支持機構に備えてもよい。例えば、患者の顎を支持する機構（例えば、チンレスト７０３を含む機構）でもよいし、患者の額を支持する機構に備えてもよい。

頭部支持機構は、それぞれの機構を所定の位置に設定したときに、患者の頭部を支持する機構をいい、本発明においては、ヘッドレスト６０１、チンレスト７０３、コイルケーシング２１の患者頭部に接する部分等が挙げられ、その他にも患者の額を支持する機構であってもよい。この頭部支持機構によって、治療位置において患者の頭部をより固定することが可能となる。頭部支持機構は、患者の頭部を支持しやすいように、接触する患者頭部の曲面に近い形状を有することが好ましい。例えば、ヘッドレスト６０１は、患者の後頭部が嵌り、支持しやすいよう、後頭部の曲面に近い窪みを持たせることが好ましい。また、患者ごとの頭部の形に合わせた頭部支持機構を形成してもよい。なお、頭部支持機構は、その機能を有することのできる部材に常に備えさせる必要はなく、実施態様によって変更させることが可能であり、ヘッドレスト６０１だけに備えさせたりすることも可能である。

ヘッドレスト６０１の水平（前後）方向と垂直方向の位置を確認し又再設定できるように、水平（前後）方向と垂直方向のねじ軸６１５、６１６にはそれぞれインジケータ６２５、６２６を連結することが好ましい。また、ヘッドレスト６０１の水平（前後）方向と垂直方向の位置を固定するために、水平（前後）移動機構６１０と垂直移動機構６１１には、摘まみ６１９、６２０又はねじ軸６１５、６１６の回転を禁止するロック機構６２７、６２８を設けることが好ましい。

５．３：第３位置決め機構７００
図２１に示すように、第３位置決め機構７００は、椅子３０に座った患者のあごを支持するもので、椅子３０に固定されたポスト（柱）７０１と、ポスト７０１に連結された水平アーム７０２と、水平アーム７０２の先端に取り付けたチンレスト７０３を有する。なお、水平アーム７０２は２本のアームを回転可能に且つ固定可能に連結して構成されているが、１本のアームで構成してもよいし、３本以上のアームで構成してもよい。また、水平アーム７０２及びこれに支持されたチンレスト７０３は、ロック機構７０４等によって、ポスト７０１に対して固定できるようにしてもよい。このように構成された第３位置決め機構７００を利用すれば、椅子３０に座った患者の頭を、ヘッドレスト６０１、チンレスト７０３、コイル装置２０によってそれぞれ別々の方向（背後、下方、上方）から支持することで、患者の頭ができるだけ動かないように規制できる。

６．操作
以上の構成からなるシステム１０の操作を説明する。

６．１：最適刺激位置の決定
患者の治療に最も適したシステム１０の条件（例えば、患者に対するコイル装置の高さ、左右方向の位置（ローリング量）と前後方向の位置（ピッチング量）、ヨーイング角、距離）を決定する。このシステム条件決定作業は、椅子に座った患者に対してコイル装置２０を移動及び回転し、最も効果的な磁気刺激を目標部位に与えることができる条件を決定するものである。

具体的に、システム条件決定作業では、昇降機構１００の下段キャリッジ１０２を、予想される高さ又はそれよりも多少高い位置に固定しておく。この作業時、必要であれば、装着ユニット５０を支持する上段キャリッジ１０３を下段キャリッジ１０２から分離して上昇させてもよい。また、ポスト７０１に連結されたディスプレイ５０４と第３位置決め機構７００及びそのチンレスト７０３を、患者が椅子３０に接近する領域の外に移動させておく。この状態で、患者を椅子３０に座らせる。

次に、各調整機構を調整する。調整する機構の順序は任意であるが、例えば、まず、昇降機構１００を操作し、装着ユニット５０の高さを調整する。次に、第２位置決め機構６００を調整し、ヘッドレスト６０１の高さと前後の位置を決める。また、ローリング機構２００、ピッチング機構３００、ヨーイング・進退機構４００を操作してコイル装置２０の位置を調整する。この状態で、通常は、コイル装置２０においてコイル２１を収容したケーシングの患者に対向する面は、患者頭表面にほぼ接触している。したがって、患者頭部には、その後方からヘッドレスト６０１が当てられ、また、その上方からコイル装置２０が当てられ、姿勢が安定する。このコイル装置２０とヘッドレスト６０１の作り出す空間によって、特定の形状かつ姿勢にある頭部の受容への助けとなり、患者の頭部刺激部に対する位置決めがより安定する。この場合、このコイル装置２０とヘッドレスト６０１が頭部支持機構の役割も有する。必要であれば、第３位置決め機構７００を使って、患者のあごをその下方からチンレスト７０３で支持し、ヘッドレスト６０１、コイル装置２０、チンレスト７０３の３点で支持してもよい。この場合、患者の姿勢がさらに安定する。

以上のようにして準備作業が終了すると、実際にコイル装置２０を駆動して患者に磁気刺激を与える。このとき、昇降機構１００、ローリング機構２００、ピッチング機構３００、ヨーイング・進退機構４００、及び／又は、第２位置決め機構６００を操作して、患者に対するコイル装置の高さ、左右方向の位置（ローリング量）と前後方向の位置（ピッチング量）、ヨーイング角、距離を調整しながら、目標部位に最も効果的に磁気刺激を与えることができる最適条件を決定する。必要であれば、第３位置決め機構７００を使って、患者のあごをチンレストで支持してもよい。目標部位における最適位置の探索は、コイル装置２０を目標部位周辺で走査しながら、患者の生理反応、例えばtwitch反応などを観察することで行い、生理反応が顕著に見られる位置に最適位置を決定できる。その場合には、赤外線ステレオカメラ等の３次元計測システムを使用する必要はない。twitch反応が観察できない場合には、筋電計や３次元計測システム等を使用してもよい。

この調整作業中、コイル装置２０は、患者に対して、ローリング軸２２０を中心に前後左右に移動され、また、ピッチング軸３２０を中心に前後に移動され、さらに、ヨーイング軸９０を中心に回転できるし、ヨーイング軸９０に沿って患者の頭表面に向けて進退できるため、患者に対してより適切な条件を決定できる。このとき、コイル装置２０は患者頭部に対向するケーシング面２３が平均的な成人頭部の正中面と前頭面に沿って揺動するため、揺動に伴ってコイルが患者から大きく離れていくということがない又は殆どない。そのため、ローリング量またはピッチング量を調整しても、コイル装置のヨーイング角や高さを再調整する必要は最小限に抑えられる。

また、実施形態では、コイル２２の動きを規定する３つの軸（図１１に示すローリング軸２２０、ピッチング軸３２０、ヨーイング軸９０）が一定の関係に配置されているので、コイルの最適位置を容易に決めることができる。以上のようにして決定された最適条件及び最適位置は、インジケータをもって記録される。なお、インジケータの値はそれが取り付けられた機構における移動部材又は回転部材の位置を示すものであるが、それらの値は同時にコイルの位置を示すことに他ならない。したがって、インジケータの値を頼りに移動部材又は回転部材を移動又は回転する行為は、コイルを移動又は回転することに相当する。したがって、その後の治療では、インジケータの値が最適値に一致するように各機構を調整するだけで、システム１０を最適条件に再現でき、治療の都度に最適条件を時間をかけて探索する作業を要しない。また、一人の患者に対して得られたインジケータ最適値を利用することにより、他の患者に対する最適値を短時間で且つ簡単に得ることができる。さらに、同一機種のシステムについては同じ最適値を共通に利用できるので、例えば、病院のシステムで得られた最適値を別の病院又は家庭に設置したシステムでも利用することで、別の場所に設置されたシステムでも簡単に最適コイル条件を再現できる。

最適条件の再現性をさらに確実にするために、第１位置決め機構５００を利用することにより、最適条件に設定されたシステム１０に対して常に同じ状態に患者を誘導することが好ましい。そのために、準備作業として、システム１０の昇降機構１００、ローリング機構２００、ピッチング機構３００、ヨーイング・進退機構４００、及び第２位置決め機構６００が最適条件に設定されている状態で、第１位置決め機構５００のセンサ５０２から出力される光を、椅子３０に座っている患者に当てる。光を当てる部位は、患者の顔の表皮の動きによっても移動しにくい位置、例えば図２２に示すように、患者の左右の耳たぶの背後が好ましい。次に、光が当たっている位置に形成された光スポット８０５と同じ又は異なる大きさ及び形状のマーキング８００を、光スポット８０５と重なるように付ける。マーキング８００は、マーキング用ペンで患者の皮膚に描いてもよいし、アートメークを施したり、適当なパッチ等を貼り付けてもよい。マーキング８００の完了後、センサ５０２を起動し、患者のマーキングをめがけてセンサ５０２から光を当てるとともに、マーキング８００と光スポット８０５が最も重なり合ったときの反射光をセンサ５０２で検出し、その反射光に含まれる情報（基準情報）を記憶する。基準情報は、マーキング８００と光スポット８０５が最も重なり合ったときの情報に限らず、治療に支障がない程度に一定の割合以上の重なりを示す情報であってもよい。センサ５０２がカラーセンサの場合、記憶される基準情報はＲＧＢの光成分比率である。また、センサ５０２が光量センサの場合、記憶される基準情報は受光量である。実施形態では、基準情報は、後に説明するコントローラ７０の記憶部（記憶手段）７１（図２３参照）に記憶され、後に説明する誘導制御の中で基準値（基準ＲＧＢ比率、基準受光量）として利用される。また、第１位置決め機構５００のインジケータ５３１、５３２の値を読み取って記録する。なお、センサ５０２が記憶部を有する場合、基本情報は該センサ５０２の記憶部に記憶してもよい。

マーキング８００は、左右どちらか一方又は両方を、患者頭部を側面から見た状態で頭部のほぼ中心から離れた位置に付することが、より精確な位置で患者頭部の位置を再現できるようになるため、好ましい。また、マーキング８００は、左右それぞれ１つずつに限らず、複数設けても良い。複数設けることにより、位置合わせは複雑になるが、精度を上げるときに、患者頭部をより正確な位置に位置合わせすることが可能となる。

このように、患者位置決め機構（５００、６００、７００）は、装着ユニット５０に対して適正な位置に患者を誘導するもので、これにより、コイルに対して適正な位置に患者を位置決めできる。

６．２：磁気刺激治療
２回目以降の磁気刺激治療に際しては、まず上述のシステム条件決定作業（１回目の治療）で決定された最適条件にシステム１０を設定する。最適条件の設定は、インジケータの値がそれぞれの最適値になるように、昇降機構１００、ローリング機構２００、ピッチング機構３００、ヨーイング・進退機構４００、第１位置決め機構５００及び第２位置決め機構６００を調整する。このように、位置表示機構（インジケータ）を有することによって、最適刺激位置に容易かつ再現性良く、コイルを再設定できる。したがって、筋電計や３次元計測システム等を使用する必要はない。

調整する機構の順序は任意であるが、最初に調整機構１００、２００、３００、４００を調整してシステム条件決定作業で決定された最適条件にコイルの位置を調整し、次に患者位置決め機構５００、６００、７００を調整して患者を着座させ、最後に患者の位置を調整することが好ましい。

患者を適正位置に誘導するための、第１位置決め機構５００では、図２２に示すように、第１位置決め機構５００のセンサ５０２から出射された光を患者に当てる。このとき、患者の姿勢が基準ＲＧＢ比率又は基準受光量を決めたときの患者の姿勢と違う場合、例えば、患者が左右いずれの方向又は上下いずれかの方向に頭を傾けていれば、患者に当たった光スポット８０５はマーキング８００に完全に又はほぼ重なることがなく、そのためにセンサ５０２が出力するＲＧＢ比率又は受光量が基準値とは相当違った値になる。

そこで、図２４に示すように、センサ５０２は、患者からの反射光を受光し、受光した光に含まれる情報（比較情報）、すなわちＲＧＢ比率または受光量を検出し、それに相当する信号をコントローラ７０に送信する（ステップ＃１）。コントローラ７０は、該コントローラ７０の演算部７２で、センサ５０２から受信した信号（比較情報）をもとに、マーキング８００と光スポット８０５の重なり率を計算する（ステップ＃２）。重なり率は、基準ＲＧＢ比率または基準受光量（基準値）に対する、受光した光のＲＧＢ比率または受光量（比較値）の割合で表すことができる。なお、センサ５０２が演算部を有する場合、該センサの演算部で重なり率を計算してもよい。次に、コントローラ７０は、重なり率が所定値（閾値）未満（所定値以下でもよい）、すなわち、光がマーキングに十分に重なっていなければ、図２５に示すように、ディスプレイ５０４に重なり率が不十分である警告８０２を表示する（ステップ＃３、４）。また、警告８０２を表示すると同時に、又は警告８０２を表示してから所定時間後（例えば、数秒後）に、コイル２２に対する電源８０からの電力供給を遮断してもよい（ステップ＃５）。さらに、重なり率８０１を表示してもよい（ステップ＃６）。

マーキング８００から反射する光の量は、マーキングの材料に応じて異なる。具体的には、マーキングの反射率が患者の皮膚の反射率よりも高い場合、マーキング８００に対する光スポット８０５の重なり率が低くなれば、受光量が減少する。逆に、マーキングの反射率が患者の皮膚の反射率よりも低い場合、マーキング８００に対する光スポット８０５の重なり率が低くなれば、受光量が上昇する。そのため、皮膚よりも反射率が高い材料をマーキングに使用する場合、重なり率が高くなると受光量が上昇する。逆に、皮膚よりも反射率が低い材料をマーキングに使用する場合、重なり率が高くなると受光量が減少する。したがって、光量センサの出力を用いて重なり率を計算する場合、この重なり率と受光量の関係を考慮することが望ましい。

警告８０２は、文字による警告であってもよいし、特定の画像を点滅等させてもよい。ディスプレイ５０４に表示するだけでなく、または、ディスプレイ５０４に警告８０２を表示する代わりに、音声による警告や、振動によって行ってもよい。一方、重なり率が所定値以上、すなわち、光がほぼマーキングに一致している場合、警告が表示されることはなく、重なり率８０１をディスプレイ５０４に表示させてもよいし、特定の画像を点灯等させてもよく、また警告とは異なる音声等によって患者及び／又は操作者に知らせてもよい（ステップ＃４）。

ディスプレイ５０４には、カメラ５０３が撮影する左右の画像８０３を同時に表示することが好ましい。これにより、患者は、ディスプレイ５０４に表示されたマーキング８００と光スポット８０５を見ながら両者が重なるように頭を左右又は上下に動かすことによって、自分自身で頭を適正位置に位置させることができる。

以上のようにして、患者はシステムに対して、繰り返し最適治療位置に設定できる。また、治療中に患者が頭を動かして重なり率が所定値未満になると、そのことがディスプレイ５０４の表示又は音声等によって警告される。その場合、患者は、ディスプレイ５０４の表示を見ながら頭を動かすことによって自分自身で最適治療位置に復帰できる。したがって、治療開始時点で重なり率が所定値未満の場合、コイル２１に対する通電を禁止できるだけでなく、治療中に患者が動いて重なり率が所定値未満になった場合でも、コイルへの通電を禁止できる。また、患者が動いたときは、移動後の状態がディスプレイに表示されるため、ディスプレイの表示を参考にして患者は自分自身で重なり率を適正状態に戻すことができる。

また、患者の頭がヘッドレスト６０１から離れた場合、ヘッドレスト６０１が前方に回転し、ヘッドレスト６０１の背後に設けたスイッチ６２２の状態が切り替わる。したがって、スイッチ６２２の出力を利用して、ヘッドレスト６０１が一定以上前方に位置すること、つまり患者の頭部がヘッドレスト６０１への適切な位置から離れたときを検出でき、このときコントローラ７０はコイル装置２０への電力の供給を遮断し、磁気刺激を中断できる。また、この際に患者に頭部がヘッドレストから離れたことを知らせるための、音や振動、発光、表示等を利用した警告手段（例えば、ディスプレイ５０４に「頭部非接触」等の文字８１０を表示する。）を有してもよい。なお、ヘッドレスト６０１に患者の頭が接触しているか否かの検出は、装着ユニット５０の適当な箇所に光センサ又は圧力センサ等の適宜検出器を設け、その出力を利用して行ってもよい。

さらに、本発明の好適な実施形態は、昇降機構１００において装着ユニット５０を素早く上方に退避させることができ、その他の機構においては患者が動けなくなるような固定をしていないので、治療中のトラブル時や緊急時には、容易に素早く患者を本装置から退避させることが可能である。

以上、本発明の好適な実施形態を説明したが、各機構におけるインジケータは、デジタル式またはアナログ式のいずれのインジケータであってもよい。例えば、実施形態のような目盛や、角度計、ポジションインジケータ、リニアエンコーダやポテンショメータ等の位置を表示する機構が挙げられる。また、インジケータは、コイル装置の最適位置を表示するために利用されるものであるため、その目的に叶うものであればどのような構成であってもよい。特に手動でシステム全体の可動機構の位置を再現する時に、可動機構の精確な位置を即座に確認できるインジケータを利用することが有用である。さらに、本発明は、可動機構を手動で操作して治療を行えるため、ロボットデバイスに比べて、複雑な制御は必要なく、より簡易的な構成となっている。ただし、使用者の要望に応じて、手動による可動機構の一部又は全体を電動化、あるいは自動制御化してもよい。

７．他の実施形態
上記実施形態は種々改変可能ある。

以上の説明では、重なり率が一つの所定値（閾値）を比較し、その比較結果に応じてシステムの状態を切り替えるものとしたが、二つまたはそれ以上の所定値（低閾値と高閾値）を設け、重なり率が低閾値以上で高閾値未満のときは警告のみを表示し、重なり率が低閾値未満のときは警告を発するとともに所定時間後または即座にコイルへの通電を停止するようにしてもよいし、または、重なり率が低閾値以上で高閾値未満のときは警告を表示するとともに所定時間後にコイルへの通電を停止し、重なり率が低閾値未満のときは警告を発するとともに即座にコイルへの通電を停止するようにしてもよい。

また、上記実施形態では第１位置決め機構５００と第２位置決め機構６００は筐体４０に取り付けたが、これらのいずれか一方又は両方を椅子３０に取り付けてもよい。この場合、まず患者を椅子に対して位置決めしたうえで、その後、このように位置決めされた患者に対してコイルを位置決めできる。

さらに、上記実施形態では、椅子に座った患者に対してコイルを位置決めしたが、患者を支持する機構は椅子に限るものでなく、例えばベッドのようなものであってもよい。

さらにまた、上記実施形態では、システムはコイルの位置調整機構（１００、２００、３００、４００）と患者位置決め機構（５００、６００、７００）の両方を組み入れているが、別のコイルの位置調整機構、又は別の患者位置決め機構と適宜組み合わせて使用することも可能であるし、コイル位置調整機構又は患者位置決め機構における各機構を別の同様な作用を有する機構に置換してもよいし、コイルを患者頭部の最適位置に設定できる範囲で省略して使用することも可能である。

そして、以上の説明では、第１〜第５の機構の特定の形態を示したが、それら第１〜第５の機構は種々改変可能である。したがって、支持機構３０に支持された患者の頭部に対してその前後方向に伸びる第１の軸（ローリング軸）を中心にコイルを左右に揺動させる機構はすべて第１の機構に含まれる。また、第１の機構に支持され、支持機構に支持された患者の頭部に対してその左右方向に伸びる第２の軸（ピッチング軸）を中心にコイルを前後に揺動させる機構はすべて第２の機構に含まれる。さらに、第２の機構に支持され、第１の軸から放射方向に伸びる第３の軸を中心にコイルを回転させる機構はすべて第３の機構にふくまれる。さらにまた、コイルを第３の軸に沿って移動させる機構はすべて第４の機構に含まれる。そして、第１の機構を患者に対して接離させる機構はすべて第５の機構に含まれる。

１０：システム
２０：コイル装置
２１：コイルケーシング
２２：コイル
２３：ケーシング面（頭部接触面）
３０：椅子（支持機構）
３１：座部
３２：脚部
３３：背もたれ部
３４：肘掛け
４０：筐体（ハウジング）
４１：フレーム
４２：パネル
４３：前フレーム部分
５０：装着ユニット
７０：コントローラ
７１：記憶部
７２：演算部
８０：電源
９０：コイル中心軸（第３の軸）
１００：昇降機構（第５の機構）
１０１：ガイドレール（ガイド）
１０２：下段キャリッジ
１０３：上段キャリッジ
１０４：移動機構
１０５：ねじ軸
１０６、１０７：軸受
１０８：ハンドル
１０９：ナット
１１０：ロック機構（下段キャリッジロック機構）
１１１：インジケータ
１１２：プーリ
１１３：定荷重ばね
１１４：ロック機構（上段キャリッジロック機構）
１１５：係合部
１１６：被係合部
１１７：開口
１１８、１１９：シャッタ
１２０：取っ手
１３０：ばね機構
２００：ローリング機構（第１の機構）
２０１：ブラケット
２０２：固定フレーム
２０３：ローリングシャフト
２０４：ロック機構（ローリングシャフトロック機構）
２０５：前ロールプレート
２０６：後ロールプレート
２０７：前ハンドル
２０８：後ハンドル
２０９：ブラケット
２１０：連結シャフト
２１１：引張コイルばね
２１２：フリクションプレート
２１３：突起部
２１４：定荷重ばね機構
２１５：回転板
２１６：コイルばね
２１７：ワイヤ
２１８：インジケータ
２２０：第１の軸
３００：ピッチング機構（第２の機構）
３０１：アーム
３０２：ガイドレール
３０３：ピッチングフレーム（ピッチングプレート）
３０４：ストッパ
３０５：連結部材
３０６：ブレーキプレート
３０７、３０８：コイルばね
３０９、３１０：ブレーキパッド
３１１、３１２：ブレーキ解除ハンドル
３１３、３１４：ロック機構
３１５：目盛（インジケータ）
３１６：目盛指示板（インジケータ）
３１７：連結部材
３２０：第２の軸
４００：ヨーイング・進退機構（第３の機構、第４の機構）
４０１：位置決めプレート
４０２：ヨーイングブロック
４０３：ヨーイングシャフト
４０４：目盛支持ブロック
４０５：目盛板（インジケータ）
４０６：目盛指示部（インジケータ）
４０７：穴
４０８：インデックスプランジャ
４１０：上突出部
４１１：下突出部
４１２：垂直ガイド部
４１３：支持ブロック
４１５：水平連結部
４１６：ねじ軸
４１７：被ガイド部
４１８：垂直面
４１９：上突出部
４２０：下突出部
４２２：摘まみ
４２３：インジケータ
４２４：ロック機構
４２５：ストッパ
５００：第１位置決め機構
５０２：センサ
５０３：カメラ
５０４：ディスプレイ
５０５：ケーシング
５０６：垂直移動機構
５０７：水平（前後）移動機構
５１０：基板
５１１：カバー
５１２：プーリ
５１３：ベルト
５１４：歯車
５１５：歯車
５１６：操作摘まみ
５１７：ガイド部
５１８：連結部材
５２０：基板
５２１：カバー
５２２：プーリ
５２３：ベルト
５２４：歯車
５２５：歯車
５２６：操作摘まみ
５２７：ガイド部
５２８：キャリッジ
５２９：開口
５３１、５３２：インジケータ
５３３、５３４：ロック機構
６００：第２位置決め機構
６００：第２位置決め機構
６０１：ヘッドレスト
６１０：水平（前後）移動機構
６１１：垂直移動機構
６１２：ブラケット
６１３：固定ブロック
６１４：水平（前後）移動ブロック
６１５：ねじ軸（水平（前後）方向）
６１６：ねじ軸（垂直方向）
６１７：昇降ブロック
６１８：基板
６１９：摘まみ
６２０：摘まみ
６２１：シャフト
６２２：スイッチ
６２５、６２６：インジケータ
６２７、６２８：ロック機構
７００：第３位置決め機構
７０１：ポスト
７０２：水平アーム
７０３：チンレスト
８００：マーキング（特定部）
８０１：重なり率
８０２：警告
８０３、８０４：画像
８０５：光スポット
８１０：表示

Claims (13)

1. 経頭蓋磁気刺激システム（１）において、
   患者の頭部に光スポット（８０５）を照射するとともに前記光スポット（８０５）の反射光を検出する光デバイス（５０２）と、
   患者に付されたマーキング（８００）と患者に照射された光スポット（８０５）が重なり合った状態で前記光デバイス（５０２）が検出した前記反射光に含まれる情報を基準情報として記憶する記憶手段（７１）と、
   前記記憶手段（７１）に前記基準情報が記憶されている状態で、患者に照射された前記光スポット（８０５）の反射光に含まれる比較情報と、前記記憶手段に記憶されている基準情報をもとに、前記マーキング（８００）と前記比較情報に対応する前記光スポット（８０５）との重なり率を計算する手段（ステップ＃２）と、
   前記重なり率を表示する手段（ステップ＃５、５０４）を備えていることを特徴とする経頭蓋磁気刺激システム。
2. 前記基準情報と前記比較情報は、前記反射光に含まれる単数又は複数の光成分の比率であることを特徴とする請求項１の経頭蓋磁気刺激システム。
3. 前記基準情報と前記比較情報は、前記反射光の光量であることを特徴とする請求項１の経頭蓋磁気刺激システム。
4. 前記患者に照射された光スポット（８０５）を前記マーキング（８００）と共に撮影するカメラ（５０３）と、
   前記カメラ（５０３）で撮影された画像を表示する手段（５０４）を備えていることを特徴とする請求項１〜３のいずれかの経頭蓋磁気刺激システム。
5. 前記重なり率が予め決められた所定値未満の場合、警告を発する手段（ステップ＃４、８０２）を備えていることを特徴とする請求項１〜４のいずれかの経頭蓋磁気刺激システム。
6. 前記経頭蓋磁気刺激システムが磁気刺激コイルを備えており、
   前記重なり率が予め決められた所定値未満の場合、前記磁気刺激コイルへの電力の供給を停止する手段（ステップ＃６、８０２）を備えていることを特徴とする請求項１〜５のいずれかの経頭蓋磁気刺激システム。
7. 前記光デバイスは、患者の左右側頭部のそれぞれに、１つまたは複数付されたマーキングを検出することを特徴とする、請求項１〜６のいずれかの経頭蓋磁気刺激システム。
8. 患者の頭部を支持する頭部支持機構と、
   患者の頭部が前記頭部支持機構に接触していることを検出する頭部検出機構とを備えていることを特徴とする請求項１〜７のいずれかの経頭蓋磁気刺激システム。
9. 前記頭部支持機構は、患者の後頭部を支持するヘッドレスト（６０１）であることを特徴とする、請求項８の経頭蓋磁気刺激システム。
10. 前記ヘッドレスト（６０１）を、患者の頭部に向けて前進した前進位置と該前進位置から後方に後退した後退位置との間を移動できるように支持する支持機構（６２１）と、
    前記ヘッドレスト（６０１）を前記後退位置から前記前進位置に向けて付勢する付勢機構（６４０）とを備えていることを特徴とする請求項９の経頭蓋磁気刺激システム。
11. 前記頭部検出機構は、頭部が接触しているか否かを検出する検出手段（６５０）と、
    前記検出手段（６５０）が、頭部が接触していないことを検出した場合、警告を発する警告手段（８１０）を有する、請求項８又は９の経頭蓋磁気刺激システム。
12. 前記ヘッドレスト（６０１）の患者に対向する面（６３０）は、接触する患者頭部の表面形状に対応した形状を備えていることを特徴とする請求項９〜１１のいずれかの経頭蓋磁気刺激システム。
13. 患者の顎を支持するチンレスト（７０３）を有する、請求項１〜１２のいずれかの経頭蓋磁気刺激システム。

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