JP7227609B2 - マーカーコイル及び磁気計測装置 - Google Patents
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Description
本発明の実施形態に係るマーカーコイル40と、実施形態に係るマーカーコイル40を使用した生体磁気計測装置1の構成の一例を図1に示す。実施形態に係るマーカーコイル40を使用した生体磁気計測装置1は、磁気シールドルーム10、クライオスタット30、マーカーコイル40、撚り対線50、コイル電流駆動回路60、磁気センサ駆動回路14、データ収録解析装置16、図示されていないが、極低温冷凍機、トランスファチューブとから構成される。クライオスタット30には磁気センサアレイ32が収容される。磁気センサアレイ32は磁気センサ駆動回路14に接続されている。マーカーコイル40は撚り対線50を介してコイル電流駆動回路60に接続されている。
B=μI(cosθAB+cosθBA)/4πd …(1)
ここで、μは透磁率、Iはコイルに流した電流、θAB及びθBAは、それぞれ、線分ABと線分APとがなす角度、及び線分BA及び線分BPとがなす角度、dは点Pから線分ABまでの距離であり、線分PQの長さである。三角形状のマーカーコイルが点Pに作る磁場は、線分AB、線分BC及び線分CAをそれぞれ流れる線分電流が点Pに作る磁場の和を求めればよい。三角形状のマーカーコイルが点Pに作る磁場を、三角形状のマーカーコイルが磁気センサアレイの各磁気センサの位置に作る磁場に適用し、各磁気センサが検出した磁場から、磁気センサアレイに対する三角形状のマーカーコイルの相対位置を逆算する。
図10に、第1の参考例に係るコイルを示す。図10に示すコイルの形状は、線分A’C’と線分B’C’の長さが互いに等しい2等辺三角形である。この場合、線分RC’を回転軸とし、この回転軸周りの回転方向に第1の参考例に係るコイルの磁気センサアレイに対する位置及び向きを特定することができない。従って、第1の参考例に係るコイルをマーカーコイルとして使用することはできない。
図11(a)に、第1の変形例に係るコイルを示す。第1の変形例に係るマーカーコイルは、4つの線分からなる立体形状である。互いに直交するx軸、y軸及びz軸上の4つの点(0,0,0)、(4,0,0)、(0,3,0)及び(0,0,2)に頂点を有し、点対称性、線対称性及び回転対称性のいずれも有しない。この場合、第1の変形例に係るコイルの磁気センサアレイに対する相対的な位置及び向きを特定することができるため、第1の変形例に係るコイルをマーカーコイルとして使用することができる。
図11(b)に、第2の変形例に係るコイルを示す。第2の変形例に係るマーカーコイルは、第1の変形例と同様、4つの線分からなる立体形状である。互いに直交するx軸、y軸及びz軸上の4つの点(0,0,0)、(4,0,0)、(0,3,0)及び(0,0,3)に頂点を有し、点対称性、線対称性及び回転対称性のいずれも有しないが、面対称性を有する。この場合であっても、第2の変形例に係るコイルの磁気センサアレイに対する相対的な位置及び向きを特定することができるため、第2の変形例に係るコイルをマーカーコイルとして使用することができる。
図11(c)に、第2の参考例に係るコイルを示す。第2の参考例に係るマーカーコイルは、8つの線分からなる立体形状である。立方体形状を呈しており、回転対称性を有し、この回転対称性の回転軸周りの回転方向に第2の参考例に係るコイルの磁気センサアレイに対する位置及び向きを特定することができない。従って、第2の参考例に係るコイルをマーカーコイルとして使用することはできない。
10 磁気シールドルーム
14 磁気センサ駆動回路
16 データ収録解析装置
30 クライオスタット
32 磁気センサアレイ
40、90 マーカーコイル
41、42、43、91、92、93 線分
50、51、83a、83b、83c 撚り対線
60 コイル電流駆動回路
70 頭部
80 試作品
81 プリント基板
82a、82b、82c 従来のマーカーコイル
100 頭部模型
320i 磁気センサ
Claims (7)
- 複数の磁気センサにより、前記複数の磁気センサの各々との間の相対的な位置関係を特定するために用いられるマーカーコイルであって、
少なくとも3つの線分を備えた多角形状を呈する導線で構成され、前記多角形状は、点対称性、線対称性及び回転対称性のいずれも有しない非対称形状であることを特徴とするマーカーコイル。 - 前記多角形状は、三角形状であることを特徴とする請求項1に記載のマーカーコイル。
- 前記多角形状は、少なくとも4つの線分を備え、立体構造をとることを特徴とする請求項1に記載のマーカーコイル。
- 前記マーカーコイルに接続する導線から意図しない漏れ磁場の発生を抑制するために、前記導線を撚り対線としたことを特徴とする請求項1乃至3のいずれかに記載のマーカーコイル。
- 前記複数の磁気センサは生体から発生する磁気を検出し、前記導線に流れる電流の周波数は、前記生体の内部に流れる電流の周波数の帯域に含まれないことを特徴とする請求項1乃至4のいずれかに記載のマーカーコイル。
- 磁場を検出可能な複数の磁気センサと、
少なくとも3つの線分を備えた多角形状を呈する導線で構成され、前記多角形状は、点対称性、線対称性及び回転対称のいずれも有しない非対称形状である、マーカーコイルと、
前記マーカーコイルに接続され、前記マーカーコイルに電流を流す発信機と、
前記複数の磁気センサの各々によって、前記マーカーコイルに流した電流によって発生した磁場を検出することによって、前記マーカーコイルと前記複数の磁気センサの各々との間の相対的な位置関係を特定するプロセッサと、
を備えることを特徴とする磁気計測装置。 - 前記マーカーコイルは生体に装着して用いられることを特徴とする請求項6に記載の磁気計測装置。
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JP2019105988A JP7227609B2 (ja) | 2019-06-06 | 2019-06-06 | マーカーコイル及び磁気計測装置 |
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Citations (3)
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Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
小山大介 外6名,脳磁図用リアルタイム頭部位置観測装置の開発,Journal of the Magnetetics Society of Japan ,2012年,Vol.36, No.6, pp.345-351 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
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