JP6393173B2 - 位置推定方法及び位置推定システム - Google Patents

Description

本発明は、計測結果を他の画像に合成する際の位置合わせに用いられる磁場発生装置の位置推定方法及び位置推定システムの技術に関する。

心臓の電気生理学的活動を非侵襲に評価する検査装置として、心磁計が開発されている。そして、この心磁計が、近年、臨床現場での生理機能検査に使用されている。心磁計とは、心臓の電気生理学的活動に伴う心起電力（電流双極子）により生じた微弱な磁場（心磁）を非接触で計測する装置である。複数の磁気センサによって心磁を同時計測することにより、心磁計では空間分解能に優れた評価が可能となる。この心磁の時間変化及び空間分布を画像化したものは心磁図と呼ばれる。生体内の透磁率は、ほぼ真空の透磁率と等しいため、心磁図は、心電図と比べて心臓の周辺臓器（骨や肺等）の影響を受けにくい。そのため、心磁図は、心臓の電気生理学的活動に伴う電流を高感度に反映可能である。この心磁図の利点を生かし、心房粗動や心房細動の心房内異常電流の画像化、脚ブロックの心室内異常電流の画像化、ブルガダ症候群の心室内異常電流の画像化等が報告され、心磁図の臨床的な有効性が示されている。

これらの報告において、心臓の電気生理学的活動に伴う電流の画像化に、電流アロー図法がしばしば用いられている。電流アロー図は、胸壁に垂直な法線方向の心磁から解析的に接線方向の心磁を算出し、この接線方向の心磁を擬似的な電流ベクトルとして胸壁面に平行な２次元平面状に表示したものである。

また、近年、逆問題解析に基づいて、心磁図信号から３次元電流分布を推定し、この３次元電流分布の画像とＸ線ＣＴ（Computed Tomography）、又は、ＭＲＩ（Magnetic Resonance Imaging）から再構成した心臓形態画像とを合成表示する技術が提案されている。この画像合成技術では、心臓の電気生理学的な情報と解剖学的な情報とを３次元で表示することができ、心疾患による異常電流が、解剖学的に心臓のどこの部位で生じているのかを特定することができる。

この画像合成を高い精度で実現するためには、逆問題解析により３次元電流分布を高精度に推定することに加え、心磁図信号からの３次元電流分布画像と、Ｘ線ＣＴや、ＭＲＩによる心臓形態画像とを高精度に合成することが必要である。このような３次元電流分布画像と心臓形態画像との画像合成には基準点を用いた技術が提案されている（例えば、非特許文献１参照）。この技術において、心磁計の基準点は被検者胸部の所定の位置に位置推定用の磁場発生コイルを載せ、この磁場発生コイルから生じた磁場を心磁計で計測し、測定磁場から磁場発生コイルの位置を推定したり、被検者胸部所定の位置を、デジタイザを用いて計測したりすることで得ることができる。そして、位置推定用の磁場発生コイルから生じた磁場を心磁計で計測した結果を用いて、磁場発生コイルの位置を推定する際に、最適化法（準ニュートン法等）を用いる方法が提案されている（例えば、非特許文献２参照）。

一方、Ｘ線ＣＴやＭＲＩの基準点は、被検者胸部において、位置推定用の磁場発生コイルと同じ位置にＸ線ＣＴ、又は、ＭＲＩに映るマーカを載せ、再構成画像からマーカの位置を抽出することで得ることができる。
そして、推定された位置推定用の磁場発生コイルの位置と、マーカの位置とを合わせることで、３次元電流分布の画像と、心臓形態画像とが合成される。

心磁計と同じ原理により脳から発生する磁場を計測する脳磁計の画像合成に用いられる位置推定用の磁場発生コイルとしては、頭部における任意の位置に配置するものや、脳磁計の器具に固定されるもの等がある（例えば、非特許文献３参照）。

T. Maekelae, J. Loetjoenen, O. Sipilae, K. Lauerma, J. Nenonen, T. Katila and IE. Magnin, "Error analysis of registering of anatomical and functional cardiac data using external markers," Proc. 13th Int. Conf. on Biomagnetism, pp.842-845, Jena, Germany, 20021. 小山 大介，足立 善昭，樋口 正法，河合 淳，宮本 政和，小林 宏一郎，上原 弦，"脳磁図用リアルタイム頭部位置観測装置の開発"，Journal of the Magnetics Society of Japan,Vol.36,pp.345-351,2012. P. Adjamian, GR. Barnes, A. Hillebrand, IE. Holliday, KD. Singh, PL. Furlong, E. Harrington, CW. Barclay and PJ. Route, Co-registration of magnetoencephalography with magnetic resonance imaging using bite-bar-based fiducial and surface matching, Clinical Neurophysiology, vol.115, pp.691-698, 2004.

脳磁計において、磁場を計測するための磁気センサは被検者の頭部を覆うように、球形状に配置されるのに対して、心磁計において、磁気センサは、被検者胸部に並行な（ｘ，ｙ）座標位置に２次元に配置される。このように磁気センサを２次元に配置し、位置推定用の磁場発生コイルから生じる磁場を磁気センサで計測した結果を基に、位置推定用の磁場発生コイルの位置を推定すると、磁場発生コイルと磁気センサの位置関係によっては、推定された位置推定用の磁場発生コイルにズレが生じる場合がある。

このような背景に鑑みて本発明がなされたのであり、本発明は、磁場発生装置の位置推定精度を向上させることを課題とする。

前記した課題を解決するため、本発明は、磁場を発生する磁場発生部を平面上に３つ以上有する磁場発生装置において、それぞれの前記磁場発生部からの距離が既知である基準点が設定されており、前記磁場発生装置の位置及び角度を推定する演算装置が、前記基準点の位置及び前記平面の角度を設定し、計測用磁気センサによって実際に計測された前記それぞれの磁場発生部からの磁場と、設定された前記基準点の位置及び前記平面の角度を基に、前記それぞれの磁場発生部の位置及び角度から推定される磁場と、の差を算出し、それぞれの前記差の和が所定の値以下となる前記基準点の位置及び前記平面の角度を算出することで、前記基準点の位置及び前記平面の角度を推定し、推定された前記基準点の位置及び前記平面の角度を基に、前記それぞれの磁場発生部の位置及び角度を算出することで、前記磁場発生装置の位置及び角度を推定することを特徴とする。
なお、他の解決手段については、実施形態中において記載する。

本発明によれば、磁場発生装置の位置推定精度を向上させることができる。

本実施形態に係る位置推定用の磁場発生装置の一例を示す図である。 本実施形態で用いる心磁計測システムの全体構成例を示す概略図である。 クライオスタットの構成例を示す図である。 心磁計測システムで用いられる計測用磁気センサの配列及び被検者に対する配置の一例を説明するための図である。 本実施形態に係る演算装置の構成例を示す図である。 本実施形態に係る磁場発生装置を用いた位置推定処理の手順を示すフローチャートである。 本実施形態に係る磁場発生装置の配置例を示す図である。 胸骨上に磁場発生装置を配置したときにおける、磁場発生装置の位置を推定する処理の手順を示すフローチャートである。 本実施形態に係る磁場発生装置による位置推定結果を表示する画面の一例を示す図である。 シミュレーションに用いた計測用磁気センサと、磁場発生装置との関係を示す図である。 シミュレーション条件を示す表である。 磁場発生装置のｚ座標が−３０ｍｍのときの位置推定誤差の分布を示す図である。 磁場発生装置のｚ座標が−４０ｍｍのときの位置推定誤差の分布を示す図である。 磁場発生装置のｚ座標が−５０ｍｍのときの位置推定誤差の分布を示す図である。 磁場発生装置のｚ座標が−３０ｍｍのときの位置推定結果の斜視図である。 磁場発生装置のｚ座標が−３０ｍｍのときの位置推定結果のｘｙ平面図である。 磁場発生装置のｚ座標が−４０ｍｍのときの位置推定結果の斜視図である。 磁場発生装置のｚ座標が−４０ｍｍのときの位置推定結果のｘｙ平面図である。 磁場発生装置のｚ座標が−５０ｍｍのときの位置推定結果の斜視図である。 磁場発生装置のｚ座標が−５０ｍｍのときの位置推定結果のｘｙ平面図である。 本実施形態に係る磁場発生装置の変形例を示す図（その１）である。 本実施形態に係る磁場発生装置の変形例を示す図（その２）である。 本実施形態に係る磁場発生装置の変形例を示す図（その３）である。 本実施形態に係る磁場発生装置の変形例を示す図（その４）である。

次に、本発明を実施するための形態（「実施形態」という）について、適宜図面を参照しながら詳細に説明する。

（磁場発生装置の構成）
図１は、本実施形態に係る位置推定用の磁場発生装置の一例を示す図である。
第１実施形態では、計測対象と計測用磁気センサ３１（図４）との位置関係を取得するための位置推定用の磁場発生装置（以下、磁場発生装置１と称する）として、正方形の平面基板１２上に４個の１軸の円形コイル（磁場発生部）１１（１１ａ〜１１ｄ）が、ｘｙ方向に対して、等間隔に配置されている。また、各円形コイル１１間のｘｙ方向（計測用磁気センサ３１の配置方向に平行な方向）の間隔Ａ１，Ａ２は、計測用磁気センサ３１の間隔以上であることが望ましい。なお、計測用磁気センサ３１の間隔とは、図４におけるｘｙ方向に対する間隔である。
なお、間隔Ａ１，Ａ２の長さは、計測用磁気センサ３１の間隔以上であれば、互いに異なっていてもよい。

そして、平面基板１２には基準点１３が設定されている。この基準点１３の座標（ｘ_ｒ，ｙ_ｒ，ｚ_ｒ）から各円形コイル１１の中心１４の座標（ｘ_ｉ，ｙ_ｉ，ｚ_ｉ）（ｉ＝１，２，３，４）までの距離（Δｘ_ｉ，Δｙ_ｉ，Δｚ_ｉ）は予め計測され、既知となっている。ここで、「ｉ」は、４つの円形コイル１１にふられる番号である。

磁場発生装置１の外部から各円形コイル１１に接続されるケーブル１５は、平面基板１２上に配線される。なお、ケーブル１５が、平面基板１２内に配線されるようにしてもよい。
なお、本実施形態の磁場発生装置１において、複数の円形コイル１１が、平面を形成するよう、かつ、計測用磁気センサ３１の間隔以上離して配列されることに特徴を有している。そのため、磁場発生装置１として、円形コイル１１の個数が３つ以上であり、その配置として、すべての円形コイル１１が直線状に配置されていなければ（平面を形成するよう配置されていれば）、適宜適用することができる。
そして、本実施形態の磁場発生装置１における円形コイル１１は、１軸以上であればよい。
また、各円形コイル１１における巻き線の向きは、紙面から見て右巻きでも左巻きでもよい。そして、各円形コイル１１において、巻き線の向きを揃えてもよいし、揃えなくてもよい。

また、基準点１３は、特別な構成を有する必要はない。そして、図１では、基準点１３は円形コイル１１ｃの紙面真下に設定されているが、各円形コイル１１の中心１４からの距離が既知であれば、平面基板１２のどこに設定されてもよい。例えば、平面基板１２の中心でもよいし、平面基板１２の紙面右上の角でもよい。

（心磁計測システム）
図２は、本実施形態で用いる心磁計測システムの全体構成例を示す概略図である。
図２に示すように、心磁計測システム２０の構成要素は、磁気シールドルーム２１の内部と外部とに分かれて配置される。
磁気シールドルーム２１の内部には、複数のＳＱＵＩＤ磁束計（以降、計測用磁気センサ３１（図３）と称する）を内部に配置して極低温に維持するクライオスタット２２と、クライオスタット２２を保持するガントリ２３と、被検者（図示せず）が横になるベッド２４が配置されている。

ベッド２４は、ベッド２４の短軸方向（ｙ方向）の移動と、ベッド２４の長軸方向（ｘ方向）の移動と、ベッド２４の上下方向（ｚ方向）の移動が可能であり、被検者と計測領域との位置合わせを容易に行うことができる。
磁気シールドルーム２１の外部には、クライオスタット２２内に配置される複数の計測用磁気センサ３１を駆動させる駆動回路２５が設置されている。また、駆動回路２５からの出力を増幅してフィルタをかけるアンプフィルタユニット２６が設置されている。さらに、アンプフィルタユニット２６からの出力信号をデータ収集し、収集されたデータを解析処理するとともに心磁計測システム２０の各部の制御を行う演算装置２７が設置されている。そして、演算装置２７により解析処理された解析結果を表示する表示装置２８が設置されている。
なお、クライオスタット２２、ガントリ２３及びベッド２４を合わせて磁場計測装置２９と称することがある。

（クライオスタットの構成）
図３は、クライオスタットの構成例を示す図である。
クライオスタット２２の底部には、図３の上段に示すように、複数の計測用磁気センサ３１（ＳＱＵＩＤ磁束計）が並んで配置されている。個々の計測用磁気センサ３１は、ボビンに超伝導線材を巻きつけたコイルと、コイル上部において、コイルと接続されているＳＱＵＩＤセンサとを有している。

個々の計測用磁気センサ３１は、その底部がクライオスタット２２の底部と平行になるように設置されている。そして、個々の計測用磁気センサ３１は、ｚ方向の磁場成分Ｂ_ｚを経時的に計測する。なお、磁気の距離変化量を的確に捉えられるように、クライオスタット２２内には複数の計測用磁気センサ３１がｘ方向及びｙ方向に等間隔に配列されている。本実施形態では、個々の計測用磁気センサ３１間のｘｙ方向の距離が０．０２５ｍであって、その計測面３２が０．１７５ｍ×０．１７５ｍ、計測用磁気センサ３１の数が８×８のアレー状に配置した６４チャンネルとなっているものとするがこのような配置に限定されるものではない。
また、本実施形態では、図示が煩雑になるのを避けるため、図３下段のように、計測用磁気センサ３１を７×７のマス目（計測面３２）で表現することとする。計測面３２において、格子の交わる箇所（８×８）が、計測用磁気センサ３１の配置場所に対応する。

（計測用磁気センサ）
図４は、心磁計測システムで用いられる計測用磁気センサの配列及び被検者に対する配置の一例を説明するための図である。
複数の計測用磁気センサ３１は、クライオスタット２２（図１）の底部の内壁にｚ方向に沿って垂設される。そして、複数の計測用磁気センサ３１は、胸壁４１に対して垂直なｚ方向の磁場成分Ｂ_ｚを経時的に計測している。また、複数の計測用磁気センサ３１は、磁場の距離変化量を的確に捉えられるように、ｘ方向及びｙ方向には等間隔に配列されている。すなわち、複数の計測用磁気センサ３１による計測領域は、図４に示すように、正方格子状に区画され、被検者の胸壁４１に対して平行に配置された計測面３２として表現することができる。前記したように、計測面３２の格子の交わる箇所に計測用磁気センサ３１が存在している。

なお、本実施形態で用いる心磁計測システム２０（図１）には、胸壁４１に対して平行なｘ方向の磁場成分Ｂ_ｘ及びｙ方向の磁場成分Ｂ_ｙを経時的に計測する複数の計測用磁気センサ３１が用いられてもよい。
図４に示す計測面３２の座標系においては、例えば、符号３３で示す計測用磁気センサ３１が胸部の剣状突起４２の真上に位置するように、ユーザが計測面３２の位置合わせを行う。

（演算装置）
図５は、本実施形態に係る演算装置の構成例を示す図である。
演算装置２７は、メモリ１０１、ＣＰＵ（Central Processing Unit）１０２、ＨＤ（Hard Disk）等の記憶装置１０３、キーボードや、マウス等の入力装置１０４及びＮＩＣ(Network Interface Card)等の送受信装置１０５を有している。
そして、記憶装置１０３に格納されているプログラムがメモリ１０１に展開され、ＣＰＵ１０２によって実行されることにより、処理部１１１、処理部１１１を構成する取得部１１２、磁場算出部１１３、二乗誤差算出部１１４、判定部１１５、更新部１１６、決定部１１７及び表示処理部１１８が具現化している。

取得部１１２は、送受信装置１０５を介して、計測用磁気センサ３１（図３）が計測した心磁信号（磁場の信号）を取得する。
磁場算出部１１３は、設定されている位置に磁場発生装置１があると仮定したときに、磁場発生装置１から生じる磁場を計測用磁気センサ３１で計測した場合の理論的な計測値を算出する。

二乗誤差算出部１１４は、計測用磁気センサ３１が実際に計測した計測値と、磁場算出部１１３が算出した理論的な計測値との二乗誤差を算出する。
判定部１１５は、二乗誤差算出部１１４が算出した二乗誤差の値が、予め設定してある閾値以下であるか否かを判定する。
更新部１１６は、判定部１１５によって、二乗誤差の値が、予め設定してある閾値より大きいと判定された場合、使用している最適化法に従って、仮定されている磁場発生装置１の位置及び角度を更新する。
決定部１１７は、判定部１１５によって、二乗誤差の値が、予め設定してある閾値以下であると判定された場合、現在設定されている磁場発生装置１の位置及び角度を最適位置及び最適角度として決定する。
表示処理部１１８は、決定された最適位置及び最適角度に関する情報を表示装置２８（図２）に表示する。表示装置２８に表示される最適位置及び最適角度に関する情報については後記する。

（フローチャート）
図６は、本実施形態に係る磁場発生装置を用いた位置推定処理の手順を示すフローチャートである。適宜、図１、図３及び図５を参照する。
まず、磁場発生装置１における各円形コイル１１からの磁場を各計測用磁気センサ３１が計測し（Ｓ１０１）、取得部１１２が計測結果を取得する。このとき、各円形コイル１１からの磁場を区別可能なように円形コイル１１から磁場を発生させることが必要である。具体的には、まず、円形コイル１１ａが通電される。その結果、円形コイル１１ａから発生する磁場を各計測用磁気センサ３１が測定する。次に、円形コイル１１ａに流していた電流を停止し、円形コイル１１ｂが通電される。そして、各計測用磁気センサ３１が、円形コイル１１ｂから発生する磁場を計測する。同様にして、各計測用磁気センサ３１は、円形コイル１１ｃ及び円形コイル１１ｄから発生する磁場を計測する。

ここでは、円形コイル１１ａ〜１１ｄが、順番に通電されることで、各円形コイル１１からの磁場を計測しているが、各円形コイル１１からの磁場を区別できれば、これに限らない。例えば、円形コイル１１ａ〜１１ｄのそれぞれに対して、異なる周波数の電流を同時に流すことで、各円形コイル１１からの磁場を区別できるようにしてもよい。

ステップＳ１０１において、ｉ番目の円形コイル１１から発生する磁場を、ｍ番目の計測用磁気センサ３１が計測した結果をＢ_ｍ，ｉ（ｍ＝１，２，・・・，６４，ｉ＝１，２，３，４）とする。

次に、入力装置１０４を介して、又は、所定の初期値設定演算結果に従って、基準点１３の位置（ｘ_ｒ，ｙ_ｒ、ｚ_ｒ）の初期値と、平面基板１２の角度（θ：平面基板１２の方位角，Φ：平面基板１２の仰俯角）の初期値とが設定される（Ｓ１０２）。初期値設定演算としては、例えば、６４個の計測用磁気センサ３１で計測した磁場分布における最大値に対応する座標を、基準点の位置の初期値として設定すること等が考えられる。
ステップＳ１０２で設定される値は、正確な値でなくてもよい。

次に、磁場算出部１１３は、現在設定されている基準点１３の位置と、平面基板１２の角度とが現在設定されている状態であるときに、各円形コイル１１から発生する磁場を各計測用磁気センサ３１で計測した理論的な計測値を算出する（Ｓ１０３）。つまり、磁場算出部１１３は、基準点１３が現在設定されている位置及び平面基板１２が現在設定されている角度である場合において、各円形コイル１１から発生する磁場を各計測用磁気センサ３１で計測したときの理論的な計測値を算出する。

具体的には、磁場算出部１１３は、以下のようにして、ステップＳ１０３における理論的な計測値を算出する。
現在設定されている基準点１３の位置が（ｘ_ｒ，ｙ_ｒ、ｚ_ｒ）であり、平面基板１２の角度が（θ，Φ）であるとする。そして、ｉ番目の円形コイル１１の中心１４の位置が（ｘ_ｉ，ｙ_ｉ，ｚ_ｉ）であるとする。また、基準点１３と、ｉ番目の円形コイル１１の中心１４までの距離が（Δｘ_ｉ，Δｙ_ｉ，Δｚ_ｉ）であるとする。前記したように、（Δｘ_ｉ，Δｙ_ｉ，Δｚ_ｉ）は既知の値である。

これらの値を用いて、磁場算出部１１３は、ｉ番目の円形コイル１１から生じる磁場が、ｍ番目の計測用磁気センサ３で計測されたときの計測値の理論値Ｂ^ｔ _ｍ，ｉ（ｘ_ｉ，ｙ_ｉ，ｚ_ｉ，θ，Φ）を算出する。Ｂ^ｔ _ｍ，ｉの算出は、例えば、詳解電磁気学演習（後藤憲一、山崎修一郎共編、共立出版、ｐ２７３）に記載されている手法を用いて行われる。

ここで、ｉ番目の円形コイル１１の中心１４の位置は、基準点１３の位置（ｘ_ｒ，ｙ_ｒ、ｚ_ｒ）と、距離（Δｘ_ｉ，Δｙ_ｉ，Δｚ_ｉ）を用いて、式（１）〜（３）とすることができる。

ｘ_ｉ＝ｘ_ｒ ＋Δｘ_ｉ ・・・ （１）
ｙ_ｉ＝ｙ_ｒ ＋Δｙ_ｉ ・・・ （２）
ｚ_ｉ＝ｚ_ｒ ＋Δｚ_ｉ ・・・ （３）

式（１）に基づいて、磁場Ｂ^ｔ _ｍ，ｉは、以下のように、式（４）へ変形することができる。

Ｂ^ｔ _ｍ，ｉ（ｘ_ｉ，ｙ_ｉ，ｚ_ｉ，θ，Φ）
＝Ｂ^ｔ _ｍ，ｉ（ｘ_ｒ ＋Δｘ_ｉ，ｙ_ｒ ＋Δｙ_ｉ，ｚ_ｒ＋Δｚ_ｉ，θ，Φ） ・・・ （４）

式（４）から、磁場Ｂ^ｔ _ｍ，ｉは、現在設定されている基準点１３の位置（ｘ_ｒ，ｙ_ｒ、ｚ_ｒ）と、距離（Δｘ_ｉ，Δｙ_ｉ，Δｚ_ｉ）と、平面基板１２の角度（θ，Φ）から計算できることが分かる。
これより、二乗誤差算出部１１４は、ステップＳ１０１で計測された磁場Ｂ_ｍ，ｉ（実測値）と、ステップＳ１０３で算出された磁場Ｂ^ｔ _ｍ，ｉ（理論値）との二乗誤差Ｆを、以下の式（５）を用いて算出する（Ｓ１０４）。

なお、式（５）において、分母が省略されてもよい。
次に、判定部１１５は、式（５）から算出される二乗誤差Ｆが、予め設定されている所定の閾値Ａ以下であるか否かを判定する（Ｓ１０５）。閾値Ａは、およそ１０^−３等のオーダとなる。
ステップＳ１０５の結果、二乗誤差Ｆが、閾値Ａより大きい場合（Ｓ１０５→Ｎｏ）、更新部１１６は、式（５）を最小化する最適化アルゴリズムに基づいて，基準点１３の位置（ｘ_ｒ，ｙ_ｒ，ｚ_ｒ）及び平面基板１２の角度（θ，Φ）を更新し（Ｓ１０６）、処理部１１１はステップＳ１０３へ処理を戻す。その後、磁場算出部１１３が、ステップＳ１０６で更新した基準点１３の位置と、平面基板１２の角度を、現在設定されている値としてステップＳ１０３の処理を行う。なお、θは平面基板１２の方位角であり、Φは平面基板１２の仰俯角である。
なお、ここで用いられる最適化アルゴリズムは、任意のアルゴリズムが用いられてもよい。

ステップＳ１０５の結果、二乗誤差Ｆが、閾値Ａ以下である場合（Ｓ１０５→Ｙｅｓ）、決定部１１７が、現在の基準点１３の位置（ｘ_ｒ，ｙ_ｒ、ｚ_ｒ）と平面基板１２の角度（θ，Φ）とを、基準点１３の最適位置（ｘ_ｒ ^ｏｐｔ，ｙ_ｒ ^ｏｐｔ、ｚ_ｒ ^ｏｐｔ）及び平面基板１２の最適角度（θ^ｏｐｔ，Φ^ｏｐｔ）とし（Ｓ１０７）、処理を終了する。
ここで、算出された基準点１３の最適位置及び平面基板１２の最適角度が、位置推定の結果として用いられる。

（適用例）
次に、図７及び図８を参照して、本実施形態に係る磁場発生装置１の適用例を説明する。
本実施形態では、被検者の胸部に磁場発生装置１を載置した状態で、磁場発生装置１から生じる磁場を計測する。そのため、被検者の胸筋部や乳房部の上に磁場発生装置１を載置すると、胸筋部や乳房部が平坦でないため、被検者の体動により、磁場発生装置１がずれてしまうおそれがある。磁場発生装置１がずれると、磁場発生装置１の位置を正確に推定することができなくなってしまうおそれがある。従って、被検者の体動によって、磁場発生装置１がずれることを防ぐことが必要である。
本実施形態では、磁場発生装置１を被検者の胸壁４１上に配置する際、被検者の胸骨４３上に配置する。

（磁場発生装置の配置例）
図７は、本実施形態に係る磁場発生装置の配置例を示す図である。
前記したように、被検者の胸筋部や乳房部の上に磁場発生装置１を載置すると，載置場所が平坦ではないため、被検者の体動により、磁場発生装置１がずれ易くなってしまう。そこで、磁場発生装置１を、胸壁４１上において平坦な領域である胸骨４３（幅：約５０〜７０ｍｍ、長さ：鎖骨の付け根からみぞおちまで）上に固定する。このように磁場発生装置１を載置することで、磁場発生装置１をずれにくくすることができる。従って、計測用磁気センサ３１が、磁場発生装置１からの磁場を安定的に計測することができる。
なお、図７に示すように、磁場発生装置１は計測用磁気センサ３１が形成する計測面３２（図３、図４）の内側に配置される。

（フローチャート）
図８は、図７に示す手法に従って磁場発生装置を配置したときにおける，磁場発生装置の位置を推定する処理の手順を示すフローチャートである。適宜、図２、図４、図７を参照する。
まず、被検者がベッド２４に仰向けに寝る（Ｓ２０１）。
次に、被検者の胸骨４３の上に磁場発生装置１が載置される（Ｓ２０２）。

次に、ベッド２４が左右（図２のｘ方向）、前後方向（図２のｙ方向）に移動し、被検者の胸骨４３の上に配置されている磁場発生装置１が計測用磁気センサ３１の計測面３２（図４）に含まれるように被検者の位置合わせが行われる（Ｓ２０３）。具体的には、被検者の所定の位置（例えば、剣状突起４２）が、計測用磁気センサ３１の所定の位置（例えば、図４の符号３３）の直下となるよう、被検者の位置が合わされる。

続けて、ベッド２４が上下方向（図２のｚ方向）に移動され、被検者の胸壁４１がクライオスタット２２の底部に近接させられる（Ｓ２０４）。これで、被検者の位置合わせが完了する。
続いて、磁場発生装置１が通電され、計測用磁気センサ３１が、磁場発生装置１から発生する磁場を計測する（Ｓ２０５）。
そして、演算装置２７が、磁場発生装置１の基準点１３の位置を推定し（Ｓ２０６）、処理を終了する。ステップＳ２０５及びステップＳ２０６の処理は、図６で示されている処理である。

このように，磁場発生装置１を胸骨４３上に配置することで、被検者に対して、磁場発生装置１がずれにくくなる。これにより、磁場発生装置１の位置推定の際に、計測用磁気センサ３１と磁場発生装置１との位置関係の影響を受けにくくなり、位置推定精度を向上させることができる。

（画面例）
図９は、本実施形態に係る磁場発生装置による位置推定結果を表示する画面の一例を示す図である。適宜、図１、図３を参照する。
なお、図９に示す画面は、表示処理部１１８（図５）が最適位置及び最適角度に関する情報を表示装置２８（図２）に表示する画面である。
図９における位置推定結果画面２００は、図６で示される位置推定処理の結果が表示される画面である。
ここでは、図１に示される磁場発生装置１が用いられて位置推定が行われた場合について説明する。
位置推定結果画面２００は、位置関係表示エリア２１０と、位置表示・補正エリア２３０と、位置座標表示エリア２５０とを有している。

位置関係表示エリア２１０には、図６に示す位置推定処理の結果、推定された磁場発生装置１と、計測用磁気センサ３１との位置関係が模式図として示されている。符号２１１は計測用磁気センサ３１を示し、符号２１２は座標系を示し、符号２１３は磁場発生装置１における平面基板１２を示し、符号２１４は円形コイル１１を示し、符号２１５は基準点１３を示している。なお、符号２１４にふられている数字は、円形コイル１１の番号を示している。
位置関係表示エリア２１０により、ユーザは推定された磁場発生装置１と、計測用磁気センサ３１との位置関係を確認することができる。

位置表示・補正エリア２３０には、図６に示す位置推定処理の結果、推定された基準点１３の最適位置のｘ座標値ｘ_ｒ ^ｏｐｔ、ｙ座標値ｙ_ｒ ^ｏｐｔ、ｚ座標値ｚ_ｒ ^ｏｐｔが、表示窓２３１〜２３３に表示されている。また、図６に示す位置推定処理の結果、推定された平面基板１２の最適角度（θ^ｏｐｔ，Φ^ｏｐｔ）が、表示窓２３４，２３５に表示されている。

そして、補正窓２３６〜２４０には、推定された基準点１３の各座標値及び平面基板１２の角度の補正値が入力される。補正窓２３６〜２４０に補正値が、入力装置１０４を介して入力されると、この補正値が位置関係表示エリア２１０の画像に直ちに反映される。
さらに、位置表示・補正エリア２３０は、適合度を表示する適合度表示窓２４１を有している。適合度は、補正窓２３６〜２４０に入力された補正値に基づいて補正された円形コイル１１の推定座標及び推定角度から計算された計測用磁気センサ３１で計測される磁場の理論的な計測値と、実際に計測用磁気センサ３１で計測された磁場との一致率である。

位置座標表示エリア２５０には、推定された、あるいは補正窓２３６〜２４０に入力された補正値によって補正された磁場発生装置１の基準点１３の座標と、平面基板１２の角度とから算出された各円形コイル１１の位置座標値が座標値表示窓２５１〜２６２に表示されている。すなわち、座標値表示窓２５１には１番目の円形コイル１１（円形コイル１１ａ）のｘ座標が表示されている。同様に、座標値表示窓２５２には、１番目の円形コイル１１（円形コイル１１ａ）のｙ座標が表示され、座標値表示窓２５３には、１番目の円形コイル１１（円形コイル１１ａ）のｚ座標が表示されている。

そして、座標値表示窓２５４には２番目の円形コイル１１（円形コイル１１ｂ）のｘ座標が表示されている。同様に、座標値表示窓２５５には、２番目の円形コイル１１（円形コイル１１ｂ）のｙ座標が表示され、座標値表示窓２５６には、２番目の円形コイル１１（円形コイル１１ｂ）のｚ座標が表示されている。
さらに、座標値表示窓２５７には３番目の円形コイル１１（円形コイル１１ｃ）のｘ座標が表示されている。同様に、座標値表示窓２５８には、３番目の円形コイル１１（円形コイル１１ｃ）のｙ座標が表示され、座標値表示窓２５９には、３番目の円形コイル１１（円形コイル１１ｃ）のｚ座標が表示されている。
また、座標値表示窓２６０には４番目の円形コイル１１（円形コイル１１ｄ）のｘ座標が表示されている。同様に、座標値表示窓２６１には、４番目の円形コイル１１（円形コイル１１ｄ）のｙ座標が表示され、座標値表示窓２６２には、４番目の円形コイル１１（円形コイル１１ｄ）のｚ座標が表示されている。

なお、位置表示・補正エリア２３０及び位置座標表示エリア２５０における各座標値は、位置関係表示エリア２１０における座標系２１２に基づく。

（比較例）
次に、図１０〜図１４を参照して、一般的な磁場発生装置による位置推定誤差を磁場発生シミュレーションによって示す。
図１０は、本シミュレーションに用いた計測用磁気センサと、磁場発生装置との関係を示す図である。
１軸の磁場発生装置５１で生じ、計測用磁気センサ３１で計測される磁場を、図１０のモデルを用いて磁場シミュレーションを行った結果を図１２〜図１４に示す。
ここで、磁場シミュレーションにおける各構成の計算条件を図１１に示す。
すなわち、計測用磁気センサ３１の半径ｒ_ｄは９．０ｍｍであり、図１０に示す座標系のｚ方向の磁気成分を計測するように、８×８の格子状に計測用磁気センサ３１が配置される。そして、計測面３３の大きさは、１７５×１７５ｍｍである。

計測用磁気センサ３１の間隔は２５ｍｍである。また、磁場発生装置５１のコイル半径ｒ_pは３．０ｍｍである。磁場発生装置５１を配置した位置は、計測用磁気センサ３１の直下のｚ座標向きに−３０ｍｍ、−４０ｍｍ及び−５０ｍｍとする。磁場発生装置５１が、計測用磁気センサ３１に対して−３０ｍｍに位置しているときの磁場シミュレーション結果が図１２に示される。同様に、磁場発生装置５１が、計測用磁気センサ３１に対して−４０ｍｍに位置しているときの磁場シミュレーション結果が図１３に示される。また、磁場発生装置５１が、計測用磁気センサ３１に対して−５０ｍｍに位置しているときの磁場シミュレーション結果が図１４に示される。

さらに、磁場発生装置５１は、計測面３３のｘｙ方向において、ｘ座標が０〜１７５ｍｍの間の６．２５ｍｍ間隔、及び、ｙ座標が０〜１７５ｍｍの間の６．２５ｍｍ間隔毎に配置される。
これらの各位置に配置された磁場発生装置５１と、計測用磁気センサ３１とを用いて、本実施形態の図６に示す処理と同様の処理を行うことにより、磁場発生装置５１の位置推定が行われる。
最適化については、ＮｅｌｄｅｒとＭｅａｄによる滑降シンプレックス法を用いた。

図１２〜図１４は、磁場発生装置のｚ座標が−３０ｍｍ、−４０ｍｍ及び−５０ｍｍのときの位置推定誤差の分布を示す図である。適宜、図１を参照する。
図１２〜図１４は、計測面３３を上方向からみた図である。図１２〜図１４における格子は磁場発生装置５１が配置される位置を示している。また、白丸３０１は計測用磁気センサ３１（８×８）を示している。

図１２〜図１４における格子において、白の領域３０２は、推定された磁場発生装置５１の位置誤差が１．６６ｍｍ以下である箇所を示している。また、ドットの領域３０３は、推定された磁場発生装置５１の位置誤差が１．６７ｍｍ以上、３．３３ｍｍ以下である箇所を示している。さらに、斜線の領域３０４は推定された磁場発生装置５１の位置誤差が３．３４ｍｍ以上、４．９９ｍｍ以下である箇所を示している。そして、黒の領域３０５は推定された磁場発生装置５１の位置誤差が５．００ｍｍ以上である箇所を示している。

図１２〜図１４によると、計測面３３（図１０）の紙面左右端付近の領域に、位置推定誤差が５ｍｍ以上となる箇所の多くが存在していることが分かる。一方、計測面３３の紙面左右端以外の領域では、位置推定誤差が５ｍｍ以上となる領域はないことが分かる。これらの結果から、計測用磁気センサ３１と磁場発生装置５１との位置関係によって、磁場発生装置５１の位置推定精誤差が５ｍｍ以上となる場合があることが分かる。すなわち、磁場発生装置５１の設置場所によって、位置推定に誤差が生じることがわかる。

（対比）
次に、図１５〜図２０を参照して、本実施形態に係る位置推定処理と、比較例に係る位置推定方法の対比を行う。
つまり、本実施形態に係る位置推定処理及び比較例に係る位置推定方法のそれぞれを磁場シミュレーションの結果から算出し、対比を行う。
本実施形態に係るシミュレーションは、図１０の磁場発生装置５１と同様の位置に、磁場発生装置１を仮定する。そして、磁場発生装置１における４つの円形コイル１１から生じる磁場を計測用磁気センサ３１で計測した場合の計測値をシミュレーションした。

図１５〜図２０は、比較例及び本実施形態に基づく４つのコイルの位置推定結果の斜視図及びｘｙ平面図を、それぞれ示す。
図１５〜図２０において、黒丸４０１は計測用磁気センサ３１の位置を示している。白丸は、設定した磁場発生装置１，５１の位置（真の位置：真値）を示している。そして、三角は、本実施形態の磁場発生装置１における４つの円形コイル１１の位置推定結果を示している。また、十字は、比較例の磁場発生装置５１の位置推定結果を示している。比較例の手法において、磁場発生装置５１の設定位置は、本実施形態に係る磁場発生装置１における円形コイル１１の位置としている。つまり、本実施形態の手法では、位置推定処理を１回しか行っていないが、比較例の手法では、本実施形態に係る磁場発生装置１における円形コイル１１の各位置に磁場発生装置５１を配し、計４回の位置推定を行っている。

図１５は、磁場発生装置の設定深さをｚ＝−３０ｍｍとしたときにおける位置推定結果の斜視図であり、図１６は、磁場発生装置の設定深さをｚ＝−３０ｍｍとしたときにおける位置推定結果の上面図である。
図１５及び図１６に示される位置推定結果から、十字４１１，４１２が真値から大きくずれていることがわかる。十字４１１，４１２のズレ値は１０ｍｍ以上である。
これに対して、図１５及び図１６において、三角で示される、本実施形態に基づく磁場発生装置１の円形コイル１１の位置は、すべて、概ね真値に一致している。ちなみに、三角で示される円形コイル１１のズレ値は１ｍｍ以下である。

図１７は、磁場発生装置の設定深さをｚ＝−４０ｍｍとしたときにおける位置推定結果の斜視図であり、図１８は、磁場発生装置の設定深さをｚ＝−４０ｍｍとしたときにおける位置推定結果の上面図である。
図１７及び図１８に示される位置推定結果から、十字４２１が真値からずれていることがわかる。十字４２１のズレ値は５ｍｍ以上である。
これに対して、図１７及び図１８において、三角で示される、本実施形態に基づく磁場発生装置１の円形コイル１１の位置は、概ね真値に一致している。三角で示される円形コイル１１のズレ値は１ｍｍ以下である。

図１９は、磁場発生装置の設定深さをｚ＝−５０ｍｍとしたときにおける位置推定結果の斜視図であり、図２０は、磁場発生装置の設定深さをｚ＝−５０ｍｍとしたときにおける位置推定結果の上面図である。
図１９及び図２０に示される位置推定結果から、十字４３１，４３２が真値からずれていることがわかる。特に、十字４３１のズレが大きい。十字４３２のズレ値は１ｍｍ以上であり、十字４３１のズレ値は１０ｍｍ以上である。
これに対して、三角で示される、本実施形態に基づく磁場発生装置１の円形コイル１１の位置は、概ね真値に一致している。三角で示される円形コイル１１のズレ値は１ｍｍ以下である。

（効果）
図１２〜図１４で示したように、磁場発生装置５１を使用した位置推定では、計測面３２の紙面左右端付近において誤差が生じる。しかしながら、図１５〜図２０に示すように、本実施形態に係る磁場発生装置１を用いると、計測面３２の紙面左右端付近でも精度の高い位置推定が可能となる。

図１５〜図２０の結果から、図１で示す磁場発生装置１の位置を、図６で示す位置推定処理に従って推定することで、計測用磁気センサ３１と磁場発生装置１との位置関係の影響を受けにくく、安定的に、高い位置精度で磁場発生装置１の位置を推定できることがわかる。すなわち、本実施形態では、円形コイル１１から生じる磁場の実際の計測値と、設定された位置に基準点１３があると仮定したときの、円形コイル１１から生じる磁場の理論的な計測値との差（本実施形態では二乗誤差）が所定の値以下となったときの基準点１３の位置を推定された基準点１３の位置とする。このようにすることで、計測用磁気センサ３１と磁場発生装置１との位置関係の影響を受けにくく、安定的に、高い位置精度で磁場発生装置１の位置を推定できる。

図１のように、平面基板１２上に、３つ以上（図１では、４つ）の円形コイル１１を、計測用磁気センサ３１のｘｙ方向（図３、図４参照）の間隔以上離して配列することで、仮に、ある１つの円形コイル１１が計測用磁気センサ３１の端の領域（位置誤差が５ｍｍ以上となる位置）に配置されたとしても、他の円形コイル１１は位置誤差が５ｍｍ以下となる位置に配置できる可能性を高めることができる。また、円形コイル１１を、計測用磁気センサ３１の間隔以上離して配列することで、それぞれの円形コイル１１が発生する、ある計測用磁気センサ３１における磁場分布を大きく変えることができる。そのため、ある円形コイル１１が発生する磁場分布によって位置推定した結果、ズレが生じても、他の円形コイル１１が発生する磁場分布によって、ズレの補正が行われる。
従って、ある円形コイル１１の推定位置が真の位置からずれていても、他の円形コイル１１でズレが解消される。その結果、図１に示す磁場発生装置１を用いると、位置推定の精度を向上させることができる。

さらに、図１に示すように、基準点１３から各円形コイル１１の中心１４までの距離が既知であるため、磁場発生装置１における各円形コイル１１の中心１４の位置を一つ一つ推定しなくても、基準点１３の位置を推定することで、すべての円形コイル１１の中心１４の位置を得ることができる。このようにすることで、推定する未知数を減少でき、各円形コイル１１の中心１４の位置を推定したときと比べて、位置誤差を低減できる。

また、３つ以上の円形コイル１１が平面を形成するように配置されることにより、平面基板１２の方位角及び仰俯角の位置推定が可能となる。

（変形例）
図２１〜図２４は、本実施形態に係る磁場発生装置の変形例を示す図である。
図２１に示される磁場発生装置１ａでは、Ｔ字型の平面基板１２ａ上に３つの１軸の円形コイル１１が、ｘ方向又はｙ方向に、計測用磁気センサ３１（図３）の間隔以上離されて配列されている。すなわち、図２１における間隔Ａ３，Ａ４のそれぞれが、計測用磁気センサ３１のｘｙ方向（図３、図４参照）の間隔以上となっている。なお、間隔Ａ３，Ａ４の長さは、計測用磁気センサ３１の間隔以上であれば、互いに異なっていてもよい。
ケーブル１５は、平面基板１２ａの上、あるいは、平面基板１２ａ内に配線されている。また、平面基板１２ａには基準点１３を設定し、この基準点１３の座標（ｘ_ｒ，ｙ_ｒ，ｚ_ｒ）から各円形コイル１１の中心１４の座標（ｘ_ｉ，ｙ_ｉ，ｚ_ｉ）（ｉ＝１，２，３）までの距離（Δｘ_ｉ，Δｙ_ｉ，Δｚ_ｉ）は予め計測されており、既知となっている。

また、図２２に示すように、磁場発生装置１ｂが、Ｌ字型の平面基板１２ｂに３つの１軸の円形コイル１１が配置されたものであってもよい。
磁場発生装置１ｂでは、平面基板１２ｂ上に３個の１軸の円形コイル１１が、ｘ方向又はｙ方向に、計測用磁気センサ３１のｘｙ方向（図３、図４参照）の間隔以上離して配列されている。すなわち、図２２における間隔Ａ５，Ａ６のそれぞれが、計測用磁気センサ３１のｘｙ方向（図３、図４参照）の間隔以上となっている。なお、間隔Ａ５，Ａ６の長さは、計測用磁気センサ３１（図３）の間隔以上であれば、互いに異なっていてもよい。
ケーブル１５は、平面基板１２ｂ上、あるいは、平面基板１２ｂ内に配線されている。また、平面基板１２ｂには基準点１３を設定し、この基準点１３の座標（ｘ_ｒ，ｙ_ｒ，ｚ_ｒ）から３個の１軸の円形コイル１１の中心１４の座標（ｘ_ｉ，ｙ_ｉ，ｚ_ｉ）（ｉ＝１，２，３）までの距離（Δｘ_ｉ，Δｙ_ｉ，Δｚ_ｉ）は予め計測されており、既知となっている。

図２１や、図２２に示す磁場発生装置１ａ，１ｂが用いられた場合でも、図１に示される磁場発生装置１が用いられた場合と同様の効果を得ることができ、磁場発生装置１ａ，１ｂの位置推定の精度を向上させることができる。
なお、図２１や、図２２のように、円形コイル１１の数を３つとすることで、４つ以上の円形コイル１１としたときよりも、コストを低減することができる。

図２１や、図２２では、それぞれ円形コイル１１がＴ字型や、Ｌ字型に配置されているが、円形コイル１１間におけるｘｙ方向の間隔が計測用磁気センサ３１のｘｙ方向（図３、図４参照）の間隔以上であれば、これに限らない。

例えば、図２３に示すように円形コイル１１がひし形に配置された磁場発生装置１ｃとしてもよいし、図２４に示すように円形コイル１１が台形に配置された磁場発生装置１ｄとしてもよい。

図２３に示すように、平面基板１２ｃの上に円形コイル１１の中心１４がひし形に配置されている磁場発生装置１ｃの場合、対向した中心１４を結ぶ対角線の半分の長さＡ７，Ａ８がともに、計測用磁気センサ３１のｘｙ方向（図３、図４参照）の間隔よりも長い。なお、長さＡ７，Ａ８は、計測用磁気センサ３１のｘｙ方向（図３、図４参照）の間隔以上であれば、互いに異なっていてもよい。

また、図２４に示すように、平面基板１２ｄの上に円形コイル１１の中心１４が台形に配置されている磁場発生装置１ｄの場合、長さＡ９〜Ａ１２がいずれも計測用磁気センサ３１のｘｙ方向（図３、図４参照）間隔よりも長い。なお、長さＡ９〜Ａ１２は、計測用磁気センサ３１のｘｙ方向（図３、図４参照）間隔以上であれば、互いに異なっていてもよい。
なお、図２３及び図２４において、基準点１３は、図１、図２１及び図２２と同様であるので説明を省略する。

本発明は前記した実施形態又は変形例に限定されるものではなく、さらに、様々な変形例が含まれる。例えば、前記した実施形態又は変形例は本発明を分かりやすく説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明したすべての構成を有するものに限定されるものではない。

また、前記した各構成、機能、各部１１１〜１１８、記憶装置１０３等は、それらの一部又はすべてを、例えば集積回路で設計すること等によりハードウェアで実現してもよい。また、図５に示すように、前記した各構成、機能等は、ＣＰＵ等のプロセッサがそれぞれの機能を実現するプログラムを解釈し、実行することによりソフトウェアで実現してもよい。各機能を実現するプログラム、テーブル、ファイル等の情報は、ＨＤ（Hard Disk）に格納すること以外に、メモリや、ＳＳＤ（Solid State Drive）等の記録装置、又は、ＩＣ（Integrated Circuit）カードや、ＳＤ（Secure Digital）カード、ＤＶＤ（Digital Versatile Disc）等の記録媒体に格納することができる。
また、各実施形態において、制御線や情報線は説明上必要と考えられるものを示しており、製品上必ずしもすべての制御線や情報線を示しているとは限らない。実際には、ほとんどすべての構成が相互に接続されていると考えてよい。

１，１ａ〜１ｄ 磁場発生装置
１１，１１ａ〜１１ｄ 円形コイル（磁場発生部）
１２ 平面基板
１３ 基準点
１４ 中心
２０ 心磁計測システム（位置推定システム）
２７ 演算装置
３１ 計測用磁気センサ
３２ 計測面
４３ 胸骨
１１１ 処理部
１１２ 取得部
１１３ 磁場算出部
１１４ 二乗誤差算出部
１１５ 判定部
１１６ 更新部
１１７ 決定部
１１８ 表示処理部

Claims (7)

1. 磁場を発生する磁場発生部を平面上に３つ以上有する磁場発生装置において、
   それぞれの前記磁場発生部からの距離が既知である基準点が設定されており、
   前記磁場発生装置の位置及び角度を推定する演算装置が、
   前記基準点の位置及び前記平面の角度を設定し、
   計測用磁気センサによって実際に計測された前記それぞれの磁場発生部からの磁場と、設定された前記基準点の位置及び前記平面の角度を基に、前記それぞれの磁場発生部の位置及び角度から推定される磁場と、の差を算出し、それぞれの前記差の和が所定の値以下となる前記基準点の位置及び前記平面の角度を算出することで、前記基準点の位置及び前記平面の角度を推定し、
   推定された前記基準点の位置及び前記平面の角度を基に、前記それぞれの磁場発生部の位置及び角度を算出することで、前記磁場発生装置の位置及び角度を推定する
   ことを特徴とする位置推定方法。
2. 前記計測用磁気センサの配置方向に平行な方向における前記磁場発生部の間隔は、前記計測用磁気センサの間隔以上である
   ことを特徴とする請求項１に記載の位置推定方法。
3. 前記磁場発生部は、被検者の胸骨上に載置される
   ことを特徴とする請求項１に記載の位置推定方法。
4. 前記演算装置は、
   前記推定された磁場発生装置の位置及び角度に関する情報を表示部に表示させる
   ことを特徴とする請求項１に記載の位置推定方法。
5. 磁場を発生する磁場発生部が、平面上に３つ以上設けられている磁場発生装置と、
   計測用磁気センサによって、前記それぞれの磁場発生部から生じた磁場を計測した結果を基に、前記磁場発生装置の位置及び角度を推定する演算装置と、
   を有し、
   前記磁場発生装置において、前記それぞれの磁場発生部からの距離が既知である基準点が設定されており、
   前記演算装置が、
   前記基準点の位置及び前記平面の角度を設定し、
   前記計測用磁気センサによって実際に計測された前記それぞれの磁場発生部からの磁場と、設定された前記基準点の位置及び前記平面の角度を基に、前記それぞれの磁場発生部の位置及び角度から推定される磁場と、の差を算出し、それぞれの前記差の和が所定の値以下となる前記基準点の位置及び前記平面の角度を算出することで、前記基準点の位置及び前記平面の角度を推定し、
   推定された前記基準点の位置及び前記平面の角度を基に、前記それぞれの磁場発生部の位置及び角度を算出することで、前記磁場発生装置の位置及び角度を推定する
   ことを特徴とする位置推定システム。
6. 前記計測用磁気センサの配置方向に平行な方向における前記磁場発生部の間隔は、前記計測用磁気センサの間隔以上である
   ことを特徴とする請求項５に記載の位置推定システム。
7. 前記磁場発生部は、被検者の胸骨上に載置される
   ことを特徴とする請求項５に記載の位置推定システム。

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