JPH0435642A - 生体磁気計測装置 - Google Patents
生体磁気計測装置Info
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- JPH0435642A JPH0435642A JP2144037A JP14403790A JPH0435642A JP H0435642 A JPH0435642 A JP H0435642A JP 2144037 A JP2144037 A JP 2144037A JP 14403790 A JP14403790 A JP 14403790A JP H0435642 A JPH0435642 A JP H0435642A
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Landscapes
- Measurement And Recording Of Electrical Phenomena And Electrical Characteristics Of The Living Body (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
この発明は、人間の脳などにおいて発生する磁界を計測
することによって、脳の活動部位の推定などを行う生体
磁気計測装置に関する。
することによって、脳の活動部位の推定などを行う生体
磁気計測装置に関する。
従来より、微少な磁気を計測するセンナとして、５ＱＵ
ＩＤ （Ｓｕｐｅｒｃｏｎｄｕｃｔｉｎｇ Ｑｕａｎｔ
ｕｍ ＩｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅＤｅｖｉｃｅ ：超
電導量子干渉型デバイス）センサが知られている。そこ
で１、二の５ＱＵＩＤセンサを用いて人体から発生する
微少な磁気を計測することが行われている。とくに人間
の脳において発生する磁界を計測することにより脳活動
部位の位置を求めることは、てんかんの位置推定、自発
脳磁（とくにα波）の研究、誘発脳磁の研究等、臨床医
療に応用されている。 この場合、５ＱＵＩＤセンサを用いて脳磁界を多点にお
いて計測し、その既知の磁界計測座標に対し、磁界計測
点と頭部との関係を求め１等磁界地図を作成する。そし
て、ＭＨＩ装置などを用いて得た頭部画像より頭部に近
似するモデルを想定し、そのモデルについて複数の電流
双極子の位置・大きさ・方向を仮定し、それら電流双極
子群が上記脳磁界の計測点に作る磁界分布と上記の等磁
界地図との差が最小になるような電流双極子群を求め、
こうして求めた電流双極子群を脳活動部位としてＭＲ両
画像どの上に表示する。 このような生体磁気計測において、測定対象部位のどの
位１にどの方向から５ＱＵＩＤセンサをあでて、どの位
置・方向で磁気を計測したかを正確に把握することは非
常に重要である。 そのため、従来では被検者の体表面あるいは特定部位の
平面輪郭画像上にセンサの位置を表示するようにしてい
る。
ＩＤ （Ｓｕｐｅｒｃｏｎｄｕｃｔｉｎｇ Ｑｕａｎｔ
ｕｍ ＩｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅＤｅｖｉｃｅ ：超
電導量子干渉型デバイス）センサが知られている。そこ
で１、二の５ＱＵＩＤセンサを用いて人体から発生する
微少な磁気を計測することが行われている。とくに人間
の脳において発生する磁界を計測することにより脳活動
部位の位置を求めることは、てんかんの位置推定、自発
脳磁（とくにα波）の研究、誘発脳磁の研究等、臨床医
療に応用されている。 この場合、５ＱＵＩＤセンサを用いて脳磁界を多点にお
いて計測し、その既知の磁界計測座標に対し、磁界計測
点と頭部との関係を求め１等磁界地図を作成する。そし
て、ＭＨＩ装置などを用いて得た頭部画像より頭部に近
似するモデルを想定し、そのモデルについて複数の電流
双極子の位置・大きさ・方向を仮定し、それら電流双極
子群が上記脳磁界の計測点に作る磁界分布と上記の等磁
界地図との差が最小になるような電流双極子群を求め、
こうして求めた電流双極子群を脳活動部位としてＭＲ両
画像どの上に表示する。 このような生体磁気計測において、測定対象部位のどの
位１にどの方向から５ＱＵＩＤセンサをあでて、どの位
置・方向で磁気を計測したかを正確に把握することは非
常に重要である。 そのため、従来では被検者の体表面あるいは特定部位の
平面輪郭画像上にセンサの位置を表示するようにしてい
る。
【発明が解決しようとする１題】
しかしながら、上記のように単に被検者の体表面あるい
は特定部位の平面輪郭画像上にセンサの位置を表示する
だけでは、不十分であり、実際に即した測定対象部位と
センサとの３次元的位置関係の把握ができないという問
題がある。 この発明は、測定対象部位と微小磁気センサとの３次元
的位置関係の把握が容易にできるよう改善した、生体磁
気計測装置を提供することを目的とする。
は特定部位の平面輪郭画像上にセンサの位置を表示する
だけでは、不十分であり、実際に即した測定対象部位と
センサとの３次元的位置関係の把握ができないという問
題がある。 この発明は、測定対象部位と微小磁気センサとの３次元
的位置関係の把握が容易にできるよう改善した、生体磁
気計測装置を提供することを目的とする。
上記目的を達成するため、この発明による生体磁気計測
装置においては、微小磁気測定手段と、該微小磁気測定
手段の被検者に対する３次元的な位置・方向を入力する
手段と、上記被検者の断層像を撮像する断層撮像手段と
、該多数の断層像から被検者の３次元画像を作成する手
段と、該３次元画像上で上記の微小磁気計測手段の位置
、方向を表示する手段とが備えられている。
装置においては、微小磁気測定手段と、該微小磁気測定
手段の被検者に対する３次元的な位置・方向を入力する
手段と、上記被検者の断層像を撮像する断層撮像手段と
、該多数の断層像から被検者の３次元画像を作成する手
段と、該３次元画像上で上記の微小磁気計測手段の位置
、方向を表示する手段とが備えられている。
３次元的な位置・方向を入力する手段により、微小磁気
測定手段の被検者に対する３次元的な位置・方向が入力
される。 他方、断層撮像手段によって得た断層像のデータから被
検者の３次元画像が作成される６そこで、微小磁気計測
手段の被検者に対する３次元的な位置・方向と、被検者
の３次元画像との間の位置関係が計算でき、この微小磁
気計測手段の位置・方向を３次元画像上で表示すること
ができる。 そのため、微小磁気計測手段の位置・方向、つまり磁気
計測点の位置・方向の被検者に対する３次元的な把握が
容易になり、正確に測定点を位置決めすることができる
。 このようにして被検者の３次元画像上での測定位置・方
向を把握した上で上記微小磁気計測手段によって磁気計
測し、その計測データを用いて電流双極子を算出すれば
、より正確な推定ができる。
測定手段の被検者に対する３次元的な位置・方向が入力
される。 他方、断層撮像手段によって得た断層像のデータから被
検者の３次元画像が作成される６そこで、微小磁気計測
手段の被検者に対する３次元的な位置・方向と、被検者
の３次元画像との間の位置関係が計算でき、この微小磁
気計測手段の位置・方向を３次元画像上で表示すること
ができる。 そのため、微小磁気計測手段の位置・方向、つまり磁気
計測点の位置・方向の被検者に対する３次元的な把握が
容易になり、正確に測定点を位置決めすることができる
。 このようにして被検者の３次元画像上での測定位置・方
向を把握した上で上記微小磁気計測手段によって磁気計
測し、その計測データを用いて電流双極子を算出すれば
、より正確な推定ができる。
以下、この発明の一実施例について図面を参照しなから
詳細に説明する。第１図に示すように、この発明の一実
施例にかかる生体磁気計測装置は、５ＱＵＩ Ｄセンサ
１と、データ収集装置２と、コンピュータ３と、３次元
座標入力装置４と、ＭＲ工装置５と、ＣＲＴデイスプレ
ーなどの表示装置６と、磁気ディスク、光ディスク等の
記録装置７とから構成される。 つきに脳磁計測する場合の動作を第２図の動作フローチ
ャートを参照しながら説明すると、まず最初のステップ
２１で、ＭＲＩ装Ｗ５により被検者の頭部の多数の断層
像が撮影され、その画像データがコンピュータ３に取り
込まれる。つぎにステップ２２てコンピュータ３が、こ
の多数の断層像を表す画像データより、たとえば第３図
で示すような頭表皮３次元画像や第４図で示すような大
脳皮質３次元画像などの頭部の３次元画像を作成する。 つぎに５ＱＵＩＤセンサ１を用いて頭部各側定点におけ
る脳磁界の測定を行うが、それに先だって、ステップ２
３において３次元座標入力装置４を用いて頭部特徴点の
３次元座標及びＳＱＵ Ｉ Ｄセンサのコイルの３次元
位置・方向を入力することにより頭部とセンサとの位置
関係の計測を行う。 この３次元座標入力装置は、発信器側で３軸直交コイル
を用いて直交３軸方向に磁場を形成し、その磁場中に３
軸直交コイルを有する受信器を置いて３軸方向の磁場強
度を計測することにより、磁場による直交３次元座標に
おける受信器位置を求めることを原理とするものである
。たとえばこの発信器をＳＱＵ ＩＤセンサ１が収納さ
れたデユワ−の外側面の適当な位置に取り付け、デユワ
−内部のセンサのコイルの位置及び方向を表す点を、デ
ユワ−外側面において受信器で指定する。これにより、
発信器からの磁場による３次元座標系でのコイルの位置
・方向（測定点位置・方向）が求められる。また、受信
器を頭部特徴点に置くことにより、発信器からの磁場に
よる３次元座標系での頭部座標系の位置関係を入力する
。さらに、上記のＭＲ画像上に現れる頭部特徴点（ＮＡ
ＳＩＯＮ、ｌＮｌ０Ｎ、左右耳上部付は根など）を指定
することにより、断層像３次元座標における頭部３次元
座標の位置関係を求める。これらの位置関係を示すデー
タはコンピュータ３に取り込丈れ、上記の頭部３次元画
像に対する５ＱＵＩＤセンサ（コイル）１の位置・方向
が把握される。そこで、ステップ２４において、頭部３
次元画像上にセンサ１の位置・方向が表示される。 この例では５ＱＵＩ Ｄセンサ１は７つの検出コイルを
有する７チヤンネルのものであるとして、７つのセンサ
（コイル）の位置が算出され、その像が第３図や第４図
のように頭部の３次元画像上に表示される。すなわち、
第３図では頭表皮の３次元像３１の上にセンサ像３２が
重ねて表示されており、これがＡ（正面）、Ｂ（左側面
）、Ｃ（背面）のように多方向からの像として、回転表
示される。また、第４図ではセンサ像３２を大脳皮質３
次元画像３３に重ねて表示するとともに、Ａ（正面）、
Ｂ（左側面）、Ｃ（背面）などと多方向から回転表示し
ている。このように頭部の３次元画像上にセンサ像３２
を表示しているため、測定対象部位たる頭部に対するセ
ンサ１の位置・方向を立体的に捉えることが容易になる
。なお、この場合の５ＱＵＩＤセンサ１のセツティング
位置は、右手首刺激の誘発脳磁計測のためのものである
。 こうして測定点の位置・方向が正確に把握された上で、
５ＱＵＩＤセンサ１によって脳磁界の測定が行われる（
第５図のステップ５４）ため、そこで得られたデータは
データ収集装置２を介してコンピュータ３に取り込まれ
て、頭部の３次元画像に位置的に正確に関連付けられる
ことなる。 方、コンピュータ３では、第５図に示すように、ＭＲ像
５１から頭部に近似する適当なモデルが作成され（ステ
ップ５２）、つぎのステップ５３でそのモデルとセンサ
１（脳磁データの測定点）との位置関係が計算される。 そして、ステップ５５で、この位置関係と、ステップ５
４て測定された脳磁界データにより、上記近似モデル内
に電流双極子の大きさ・位置・方向が仮定され、この仮
定された電流双極子が近似モデル上で作る磁束密度分布
と計測した磁束密度分布との２乗誤差が最小になるよう
な電流双極子が求められる。このようにして求められた
電流双極子がステップ５６でたとえば第４図のような大
脳皮質３次元画像上に表示され、脳活動部位と脳表構造
との３次元的位置関係が明確になり、とくに誘発脳磁の
解明に役立つ
詳細に説明する。第１図に示すように、この発明の一実
施例にかかる生体磁気計測装置は、５ＱＵＩ Ｄセンサ
１と、データ収集装置２と、コンピュータ３と、３次元
座標入力装置４と、ＭＲ工装置５と、ＣＲＴデイスプレ
ーなどの表示装置６と、磁気ディスク、光ディスク等の
記録装置７とから構成される。 つきに脳磁計測する場合の動作を第２図の動作フローチ
ャートを参照しながら説明すると、まず最初のステップ
２１で、ＭＲＩ装Ｗ５により被検者の頭部の多数の断層
像が撮影され、その画像データがコンピュータ３に取り
込まれる。つぎにステップ２２てコンピュータ３が、こ
の多数の断層像を表す画像データより、たとえば第３図
で示すような頭表皮３次元画像や第４図で示すような大
脳皮質３次元画像などの頭部の３次元画像を作成する。 つぎに５ＱＵＩＤセンサ１を用いて頭部各側定点におけ
る脳磁界の測定を行うが、それに先だって、ステップ２
３において３次元座標入力装置４を用いて頭部特徴点の
３次元座標及びＳＱＵ Ｉ Ｄセンサのコイルの３次元
位置・方向を入力することにより頭部とセンサとの位置
関係の計測を行う。 この３次元座標入力装置は、発信器側で３軸直交コイル
を用いて直交３軸方向に磁場を形成し、その磁場中に３
軸直交コイルを有する受信器を置いて３軸方向の磁場強
度を計測することにより、磁場による直交３次元座標に
おける受信器位置を求めることを原理とするものである
。たとえばこの発信器をＳＱＵ ＩＤセンサ１が収納さ
れたデユワ−の外側面の適当な位置に取り付け、デユワ
−内部のセンサのコイルの位置及び方向を表す点を、デ
ユワ−外側面において受信器で指定する。これにより、
発信器からの磁場による３次元座標系でのコイルの位置
・方向（測定点位置・方向）が求められる。また、受信
器を頭部特徴点に置くことにより、発信器からの磁場に
よる３次元座標系での頭部座標系の位置関係を入力する
。さらに、上記のＭＲ画像上に現れる頭部特徴点（ＮＡ
ＳＩＯＮ、ｌＮｌ０Ｎ、左右耳上部付は根など）を指定
することにより、断層像３次元座標における頭部３次元
座標の位置関係を求める。これらの位置関係を示すデー
タはコンピュータ３に取り込丈れ、上記の頭部３次元画
像に対する５ＱＵＩＤセンサ（コイル）１の位置・方向
が把握される。そこで、ステップ２４において、頭部３
次元画像上にセンサ１の位置・方向が表示される。 この例では５ＱＵＩ Ｄセンサ１は７つの検出コイルを
有する７チヤンネルのものであるとして、７つのセンサ
（コイル）の位置が算出され、その像が第３図や第４図
のように頭部の３次元画像上に表示される。すなわち、
第３図では頭表皮の３次元像３１の上にセンサ像３２が
重ねて表示されており、これがＡ（正面）、Ｂ（左側面
）、Ｃ（背面）のように多方向からの像として、回転表
示される。また、第４図ではセンサ像３２を大脳皮質３
次元画像３３に重ねて表示するとともに、Ａ（正面）、
Ｂ（左側面）、Ｃ（背面）などと多方向から回転表示し
ている。このように頭部の３次元画像上にセンサ像３２
を表示しているため、測定対象部位たる頭部に対するセ
ンサ１の位置・方向を立体的に捉えることが容易になる
。なお、この場合の５ＱＵＩＤセンサ１のセツティング
位置は、右手首刺激の誘発脳磁計測のためのものである
。 こうして測定点の位置・方向が正確に把握された上で、
５ＱＵＩＤセンサ１によって脳磁界の測定が行われる（
第５図のステップ５４）ため、そこで得られたデータは
データ収集装置２を介してコンピュータ３に取り込まれ
て、頭部の３次元画像に位置的に正確に関連付けられる
ことなる。 方、コンピュータ３では、第５図に示すように、ＭＲ像
５１から頭部に近似する適当なモデルが作成され（ステ
ップ５２）、つぎのステップ５３でそのモデルとセンサ
１（脳磁データの測定点）との位置関係が計算される。 そして、ステップ５５で、この位置関係と、ステップ５
４て測定された脳磁界データにより、上記近似モデル内
に電流双極子の大きさ・位置・方向が仮定され、この仮
定された電流双極子が近似モデル上で作る磁束密度分布
と計測した磁束密度分布との２乗誤差が最小になるよう
な電流双極子が求められる。このようにして求められた
電流双極子がステップ５６でたとえば第４図のような大
脳皮質３次元画像上に表示され、脳活動部位と脳表構造
との３次元的位置関係が明確になり、とくに誘発脳磁の
解明に役立つ
この発明の生体磁気計測装置によれば、測定対象部位と
微小磁気測定手段との３次元的位置関係把握が容易にで
きるので、測定対象部位に対して測定点を正確に位置決
めでき、測定の精度を向上させることができる。
微小磁気測定手段との３次元的位置関係把握が容易にで
きるので、測定対象部位に対して測定点を正確に位置決
めでき、測定の精度を向上させることができる。
第１図はこの発明の一実施例にかかる全体システムを示
すブロック図、第２図はセンサ位置表示に関する第１図
のシステムの動作を説明するためのフローチャート、第
３及び第４図は表示例を示す図、第５図は電流双極子の
推定・表示に関する第１図のシステムの動作を説明する
ためのフローチャートである。 １・・・ＳＱＵ Ｉ Ｄセンサ、２・・データ収集装置
、３・・コンピュータ、４・・３次元座標入力装置、５
９．。 ＭＲＩ装置、６・・表示装置、７・・記録装置、３１・
・・頭表皮３次元像、３２・・センサ像、３３・大脳皮
質３次元像。
すブロック図、第２図はセンサ位置表示に関する第１図
のシステムの動作を説明するためのフローチャート、第
３及び第４図は表示例を示す図、第５図は電流双極子の
推定・表示に関する第１図のシステムの動作を説明する
ためのフローチャートである。 １・・・ＳＱＵ Ｉ Ｄセンサ、２・・データ収集装置
、３・・コンピュータ、４・・３次元座標入力装置、５
９．。 ＭＲＩ装置、６・・表示装置、７・・記録装置、３１・
・・頭表皮３次元像、３２・・センサ像、３３・大脳皮
質３次元像。
Claims (1)
- （１）微小磁気測定手段と、該微小磁気測定手段の被検
者に対する３次元的な位置・方向を入力する手段と、上
記被検者の断層像を撮像する断層撮像手段と、該多数の
断層像から被検者の３次元画像を作成する手段と、該３
次元画像上で上記の微小磁気計測手段の位置・方向を表
示する手段とを備えることを特徴とする生体磁気計測装
置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2144037A JP2844848B2 (ja) | 1990-05-31 | 1990-05-31 | 生体磁気計測装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2144037A JP2844848B2 (ja) | 1990-05-31 | 1990-05-31 | 生体磁気計測装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0435642A true JPH0435642A (ja) | 1992-02-06 |
| JP2844848B2 JP2844848B2 (ja) | 1999-01-13 |
Family
ID=15352854
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2144037A Expired - Fee Related JP2844848B2 (ja) | 1990-05-31 | 1990-05-31 | 生体磁気計測装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2844848B2 (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2001019252A1 (fr) * | 1999-09-14 | 2001-03-22 | Hitachi Medical Corporation | Instrument biologique de mesure de lumiere |
| WO2005046484A1 (ja) * | 2003-11-13 | 2005-05-26 | Shimadzu Corporation | 頭表座標を脳表座標に変換する方法と、その変換データを利用する経頭蓋的脳機能測定装置 |
| JP2012152514A (ja) * | 2011-01-28 | 2012-08-16 | Konica Minolta Holdings Inc | 磁気計測装置および生体磁気計測方法 |
| JP2021146121A (ja) * | 2020-03-23 | 2021-09-27 | 株式会社リコー | 生体電流推定方法、生体電流推定装置および生体磁気計測システム |
-
1990
- 1990-05-31 JP JP2144037A patent/JP2844848B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2001019252A1 (fr) * | 1999-09-14 | 2001-03-22 | Hitachi Medical Corporation | Instrument biologique de mesure de lumiere |
| WO2005046484A1 (ja) * | 2003-11-13 | 2005-05-26 | Shimadzu Corporation | 頭表座標を脳表座標に変換する方法と、その変換データを利用する経頭蓋的脳機能測定装置 |
| US8180426B2 (en) | 2003-11-13 | 2012-05-15 | Shimadzu Corporation | Method for transforming head surface coordinates to brain surface coordinates and transcranial brain function measuring method using the transformation data |
| JP2012152514A (ja) * | 2011-01-28 | 2012-08-16 | Konica Minolta Holdings Inc | 磁気計測装置および生体磁気計測方法 |
| JP2021146121A (ja) * | 2020-03-23 | 2021-09-27 | 株式会社リコー | 生体電流推定方法、生体電流推定装置および生体磁気計測システム |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2844848B2 (ja) | 1999-01-13 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
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