JPH057561A

JPH057561A - 磁気計測装置

Info

Publication number: JPH057561A
Application number: JP3161912A
Authority: JP
Inventors: Takehiko Hayashi; 武彦林; Takao Goto; 隆男後藤; Yoshiyasu Nakajima; 善康中島
Original assignee: Fujitsu Ltd
Current assignee: Fujitsu Ltd
Priority date: 1991-07-02
Filing date: 1991-07-02
Publication date: 1993-01-19

Abstract

(57)【要約】【目的】本発明はＳＱＵＩＤ磁束計を用いて主に生体内
で発生した電流ダイポールによって生じる磁界分布を測
定し、その磁界分布に基づいて電流ダイポールの位置を
求める磁気計測装置に関し、電流ダイポールの位置を高
速に求めることを目的とする。【構成】多チャンネルＳＱＵＩＤ磁束計を用いて測定さ
れた磁界分布の微分値を演算により求めるか、もしくは
微分コイルを備えた多チャンネルＳＱＵＩＤ磁束計を用
いて磁界分布の微分値を測定し、その微分値に基づいて
磁界分布の稜線の交点を求め該交点の位置に基づいて電
流ダイポールの位置を求める構成とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、超伝導量子干渉計（Ｓ
ＱＵＩＤ）を磁気センサとして用いた磁気計測装置に関
する。詳しくは、主に生体内で発生した電流ダイポール
によって生じる磁界分布をＳＱＵＩＤを用いて測定し、
その磁界分布に基づいて電流ダイポールの位置を高速に
求めるようにした磁気計測装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】例えば人体の心臓内や脳内の微小な電流
源（電流ダイポール）によって生じる微弱な磁界を測定
する手段として、複数のジョセフソン・トンネル接合を
有する超伝導ループからなる超伝導量子干渉計（ＳＱＵ
ＩＤ）が使われている。この超伝導量子干渉計を用いて
測定した磁界の分布から電流ダイポールの位置及びその
動きを求め、これにより病気の診断等に役立てることが
できる。

【０００３】図１０は超伝導量子干渉計（ＳＱＵＩＤ）
の原理図である。２個のジョセフソン接合１１、１２と
インダクタンス１３が閉ループを構成するように接続さ
れたＳＱＵＩＤ１０に所定の臨界電流Ｉ_C よりもやや大
きな電流Ｉを流し、その両端の電圧Ｖがモニタされる。
またこのＳＱＵＩＤ１０から離れた位置に生じる磁束Φ
を検出するピックアップコイル２２と上記インダクタン
ス１３と電磁的に結合するインダクタンス２１とが閉ル
ープを構成するように接続された超伝導ループ２０が備
えられている。

【０００４】このように構成された超伝導ループ２０を
含むＳＱＵＩＤにおいて、例えば心臓内の電流ダイポー
ルにより生じた磁束Φがピックアップコイル２２に鎖交
すると超伝導ループ２０内を電流が流れ、互いに電磁的
に結合しているインダクタンス２１、１３を介して磁束
Φの大きさに依存する電流が上記電流Ｉに重畳してＳＱ
ＵＩＤ１０内を流れ、これにより電圧Ｖが変化し、この
電圧Ｖをモニタすることにより磁束Φの値を求めること
ができる。

【０００５】本出願人においても、上記原理に基づき、
磁束Φの値に対応する数のパルスを出力するディジタル
・スクイドが提案されている（例えば特開昭６４−２１
３７８号公報参照）。尚、どのように改良された超伝導
量子干渉計を用いるかについてはここでの主題ではない
ため、超伝導量子干渉計自体についてのこれ以上詳細な
説明は省略する。上記原理を利用して例えば図１０に示
すようなＳＱＵＩＤを多数備えた多チャンネルの超伝導
量子干渉計を構成し、例えば心臓内の電流ダイポールの
位置およびその動きを検出する場合に多数のピックアッ
プコイル２２を胸壁に沿って多数並列的に並べて２次元
的な磁界分布を求め、この磁界分布から電流ダイポール
の位置及びその動きを求めることができる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】上記ピックアップコイ
ルはその径が例えば２０ｍｍ程度の大きさを有するもの
であり、従ってこのピックアップコイルを多数並べるこ
とにより測定された磁界分布は互いにかなり離れた位置
の磁界が測定された離散的なものであり、一方電流ダイ
ポールは数ｍｍ程度の長さしかなく、離散的に測定され
た磁界分布から電流ダイポールの位置を如何にして求め
るかが問題となる。

【０００７】これまでは、測定された磁界分布に基づい
て電流ダイポールの位置を求めるために、例えば心臓内
の電流ダイポールを測定する場合は人体を均質無限導体
であると仮定し、あるいは脳内の電流ダイポールを測定
する場合は人体を均質の導体球、もしくは脳内と頭蓋骨
とでは電気伝導率が異なることから多層の同心導体球で
あると仮定し、電流ダイポールの位置を種々に変更しな
がらそこから発生する磁界分布の理論的な計算を行な
い、この計算により求められた磁界分布と測定された磁
界分布との差が最小となるように電流ダイポールの位置
を求めていた。

【０００８】しかし、このような計算により求められた
磁界分布と測定された磁界分布とを比較する方法を用い
ると、電流ダイポールの位置は正確に求めることができ
るものの、計算に時間がかかり、時々刻々移動する電流
ダイポールの動きをリアルタイムでとらえることが困難
であるという問題がある。本発明は、上記事情に鑑み、
電流ダイポールの位置を高速に求めることのできる磁気
計測装置を提供することを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】図１（Ａ）、図１（Ｂ）
は本発明のそれぞれ第１、第２の磁気計測装置の原理ブ
ロック図である。図１（Ａ）に示す本発明の第１の磁気
計測装置を構成する多チャンネルＳＱＵＩＤ磁束計は、
例えば図１０に示すようなピックアップコイル（超伝導
コイル）を多数備えており、例えば心臓内の電流ダイポ
ールに起因する磁界分布がこの多数のピックアップコイ
ルにより互いに例えば数ｃｍ程度離れた離散的な値とし
て測定される。

【００１０】このようにして測定された磁界分布は微分
演算手段２に入力される。この微分演算手段２では上記
測定された磁界分布に基づいて微分（差分を含む）演算
を行い、該磁界分布の微分値が求められる。この微分演
算手段２では、後述する実施例に示すように、測定され
た一つの磁界分布について互いに異なる２方向の微分値
を求める必要がある場合もあり、複数の磁界分布を求め
各磁界分布について−方向についての微分値を求めれば
よい場合もあり、磁界分布の測定方法に対応した微分演
算が行われる。尚、微分演算手段２における微分演算は
測定された磁界分布の全面に亘って行なう必要はなく、
後述する位置演算手段３において電流ダイポールの位置
を求めるために必要な領域のみ微分演算を行なえばよい
ことはもちろんである。

【００１１】微分演算手段２により磁界分布の微分値が
求められると、この微分値は位置演算手段３に入力され
る。この位置演算手段３では、先ず上記微分値に基づい
て磁界分布の微分値が零となる点を結んだ複数の稜線の
交点が求められ、次いでこの稜線の交点に基づいて電流
ダイポールの位置が求められる。尚、後述する実施例に
示すように、磁界の測定方法によっては上記複数の稜線
の交点の位置がそのまま電流ダイポールの位置となる場
合もあり、この場合は上記複数の稜線の交点の位置を求
めた後電流ダイポールの位置を求めるための特別の演算
は不要であることはいうまでもない。

【００１２】図１（Ｂ）に示す本発明の第２の磁気計測
装置を構成する多チャンネル超伝導量子干渉計４は、互
いに同一方向の鎖交磁束に対し互いに逆の起電力を生じ
るように組み合わされたピックアップコイルのペア（超
伝導微分コイル）を多数備えたものであり、各超伝導微
分コイルにより電流ダイポールに起因する磁界分布の空
間的な微分値が測定される。すなわち、この多チャンネ
ルＳＱＵＩＤ磁束計４は、本発明の第１の磁気計測装置
（図１（Ａ）参照）の多チャンネルＳＱＵＩＤ磁束計１
と微分演算手段２の役割を兼ねたものである。この測定
された磁界分布の微分値は前述した位置演算手段３と同
様の機能を有する位置演算手段５に入力され、この位置
演算手段５により電流ダイポールの位置が求められる。

【００１３】ここで、上記超伝導コイル、超伝導微分コ
イルは薄膜で形成することが好ましい。また上記超伝導
コイル、超伝導微分コイルを用いて上記磁界分布もしく
は磁界分布の微分値を測定する場合において、このコイ
ルの向きは特に限定されるものではなく、例えば心臓内
の電流ダイポールに起因する磁界分布もしくはその微分
値を測定する場合に、胸壁に対し垂直方向の磁界の成分
を検出するように胸壁に平行にコイルを配置してもよ
く、胸壁に平行な方向の磁界の成分を検出するように胸
壁に対し垂直にコイルを配置してもよい。この場合にお
いて、微分演算手段２、位置演算手段３、５は、例えば
後述する実施例に示すように、超伝導コイル、超伝導微
分コイルの配置に応じて適応的に構成される。

【００１４】尚、上記微分演算手段２、位置演算手段
３、５はハードウェアのみで構成してもよいが、典型的
には電子計算機を用いてソフトウェアで各演算が行われ
る。電子計算機を用いソフトウェアで各演算を実行する
場合、上記各手段２、３、５の機能を満足するためのハ
ードウェアとソフトウェアとの各組合せが上記各手段
２、３、５と同一視される。

【００１５】

【作用】本発明の第１の磁気計測装置は、離散的な磁界
分布を測定した後、この磁界分布の微分（差分）値を求
め、この磁界分布の互いに異なる方向に延びる稜線の交
点を求め、この交点の位置に基づいて電流ダイポールの
位置を求めるようにしたものであり、前述した実施例と
比べ演算が大幅に簡単化され、したがって例えば５ｃｍ
／１０ｍｓｅｃ等の速度で移動する電流ダイポールに起
因する磁界分布を逐次測定しながら高速で演算処理する
ことができ、必要に応じて例えば核磁気共鳴装置（ＭＲ
Ｉ）等を用いて求められた断層像と組み合わせて電流ダ
イポールの位置の変化を速やかに表示すること等が可能
となる。

【００１６】また、本発明の第２の磁気計測装置は、多
チャンネル超伝導量子干渉計の出力が既に磁界分布の微
分値に対応したものであるため、演算で微分値を求める
必要がなく、したがって上記第１の磁気計測装置よりも
さらに高速な処理を行うことができる。またこの第２の
磁気計測装置では微分コイルが用いられているため、周
囲の、例えば蛍光灯や各種電気電子機器から発生される
磁場の影響を受けにくく、したがって、精度の高い測定
を行なうことができる。

【００１７】

【実施例】以下、本発明の実施例について説明する。図
２は本発明の一実施例に係る磁気計測装置の概略構成図
である。液体窒素が満たされたデュワ３０内には、その
底部にそれぞれが図１０に示すピックアップコイル２２
に相当する多数のピックアップコイル３１ａ，３１ｂ，
…，３１ｎが配置されている。このピックアップコイル
３１ａ，３１ｂ，…，３１ｎは、スクイド・ホルダ３２
内に内蔵された、図１０に示すインダクタンス２１に相
当する回路と接続されている。またスクイド・ホルダ３
２内には、図１０に示すＳＱＵＩＤ１０に相当する回路
が内蔵されている。このスクイド・ホルダ３２に内蔵さ
れた回路は、この回路を動作させるための制御回路３３
に接続されている。またこの制御回路３３は計算機３４
に接続されており、磁界分布を表わす信号が制御回路３
３から計算機３４に入力される。計算機３４内では、入
力された磁界分布を表わす信号に基づいて、後述する演
算処理により電流ダイポールの位置が求められる。この
電流ダイポールの位置を表わす信号はＣＲＴディスプレ
イ３５に入力され、図示しないＭＲＩ装置で求められた
断層像とともに電流ダイポールの位置やその動きがこの
ＣＲＴディスプレイ３５に表示される。

【００１８】ここでピックアップコイル３１ａ，３１
ｂ，…，３１ｎにより例えば人体の心臓内に生じる電流
ダイポールに起因する磁界分布を測定するには、デュワ
３０の底面３０ａが人体の心臓近傍の胸壁３９に押し当
てられ、これによりこの胸壁３９に沿った面の磁界分布
が測定される。以下、この心臓内の電流ダイポールを測
定する場合について説明する。

【００１９】図３は胸壁に沿った面における、胸壁に対
し垂直な方向の磁界の分布を表わした図である。胸壁か
ら所定深さの位置に電流ダイポール４０が存在すると胸
壁の表面の該胸壁に対し垂直の方向の磁界の強度は、図
３（Ａ）に実線で示すようなだ円形の等強度分布曲線と
なり、図３（Ａ）のα軸に沿って磁界の強度を示すと、
図３（Ｂ）に示すように、電流ダイポール４０の位置か
ら図の左側に所定距離ｄ／２離れた位置で＋側の頂点と
なり、図の右側に所定距離ｄ／２離れた位置で−側の頂
点となる。この所定距離ｄ／２は電流ダイポール４０の
胸壁からの深さにより定まる。

【００２０】ここでこの磁界分布を図３（Ａ）に示すｘ
方向に沿って微分すると、その微分値が零になる稜線４
４，４５が求められる。またこの磁界分布を図３（Ａ）
に示すｙ方向に沿って微分するとその微分値が零になる
稜線４６が求められる。そこで上記のようにして稜線４
４，４５，４６を求め、稜線４４と稜線４６との交点
（頂点）４２と稜線４５と稜線４６との交点（頂点）４
３とを求めることにより、これら２つの交点４２，４３
の中点として電流ダイポールの位置が求められる。また
これら２つの交点４２，４３間の距離ｄの大きさによ
り、電流ダイポールが存在する深さを求めることができ
る。

【００２１】但し、図３は磁界分布が空間的に連続した
関数として求められた場合の図であり、実際に測定され
る磁界分布はかなり離散的なものであるため、計算機３
４（図２参照）内では上記原理に基づき以下のような演
算が行なわれる。図４は、計算機３４内で実行される演
算方法を説明するための図である。図４（Ａ）は〇印で
示した各点がピックアップコイル３１ａ，３１ｂ，…３
１ｎの各中心点であり、１つの〇印に対して１つの磁界
強度が求められる。また図４（Ｂ）は図４（Ａ）に示す
ラインＬ１上に並ぶ４点Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３，Ｐ４におけ
る磁界の測定値を表わした図、図４（Ｃ）は磁界の測定
値の差分を表わした図である。ここでは簡単のため、各
点を表わす記号Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３，Ｐ４をそのまま該各
点における測定値を表わす記号Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３，Ｐ４
として取り扱う。

【００２２】図４（Ｂ）に示すように各点Ｐ１，Ｐ２，
Ｐ３，Ｐ４の各測定値Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３，Ｐ４は、Ｐ１
＜Ｐ２＜Ｐ３であり、かつＰ３＞Ｐ４である。このこと
からラインＬ１に関しては頂点４２に対応する点は２点
Ｐ２，Ｐ４の間にあることがわかる。そこで図４（Ｃ）
に示すように２点Ｐ２，Ｐ３の中点を通るように差分Δ
₂₃＝Ｐ３−Ｐ２に対応した傾きの直線を想定し、また２
点Ｐ３，Ｐ４の中点を通るように差分Δ₃₄＝Ｐ４−Ｐ３
に対応する傾きの直線を想定しこれら２本の直線が交わ
る座標軸上の点ｑ１が求められる。またこれと同様にし
てラインＬ２に関する点ｑ２も求められる。尚、ｘ方向
に伸びる多数のラインのうちラインＬ１，Ｌ２に関して
上記演算を行なえばよいことは、ｙ方向に並ぶ各点の測
定値を図４（Ｂ）に関して述べたと同様にして分析する
ことにより求められる。また上記と同様にしてｙ方向に
延びるラインＬ３，Ｌ４に関して各ラインＬ３，Ｌ４上
の点ｑ３，ｑ４が求められる。このようにして４点ｑ
１，ｑ２，ｑ３，ｑ４が求められると、２点ｑ１，ｑ２
とを結ぶ線分（稜線）と２点ｑ３，ｑ４とを結ぶ線分
（稜線）との交点として頂点４２が求められる。

【００２３】またこれと同様にして頂点４３（図３参
照）も求められ、これら２つの頂点４２，４３の中央、
かつ２つの頂点４２，４３間の距離ｄにより定まる深さ
の位置に電流ダイポールが存在するとされる。また電流
ダイポールの方向、即ち電流の流れる向きは２つの頂点
４２，４３を結ぶ線分と直交する方向であると定められ
る。

【００２４】以上のようにして計算機３４（図２参照）
内で電流ダイポールの位置が求められると、この位置を
表わす信号はＣＲＴディスプレイ３５に送られ、図示し
ないＭＲＩから送られてきた心臓の断層像を表わす信号
と合成され、その表示画面上に断層像に重畳されて電流
ダイポールの位置が表示される。以上のように計算機３
４内では磁界分布の微分（差分）演算およびこの微分
（差分）値に基づいて２つの頂点４２，４３を求めてそ
の中点を求める演算を行なうだけでよく、従って高速な
演算処理が可能となり、磁界の測定から長時間待つこと
なく電流ダイポールの動きをＣＲＴディスプレイ４４に
表示することが可能となる。

【００２５】尚、上記実施例は磁界分布を測定した後演
算によりその微分値を求める本発明の第１の磁気計測装
置の一例であるが、ピックアップコイル３１ａ，３１
ｂ，…，３１ｎ（図２参照）として微分コイルを用いる
ことにより磁界分布の微分値が直接測定され、したがっ
てこの場合は計算機４３内における前述した演算のうち
微分値を求める演算は不要となる。

【００２６】図５は微分コイルの例を示した図である。
図５（Ａ）は、互いに同一の方向の鎖交磁束が存在する
場合に互いに逆向きに起電力が生じるように接続された
２つのコイル５１，５２が互いに同一平面上に隣接して
配置された微分コイルを表わしている。この微分コイル
で磁界を測定すると図５の紙面に垂直な磁界をｘ方向に
微分した値が得られる。この微分コイルを構成する２つ
のコイル５１，５２がｘ方向に並ぶように配置した微分
コイルとｙ方向に並ぶように配置した微分コイルをそれ
ぞれ多数用意することにより、ｘ方向、ｙ方向双方の微
分値が測定される。

【００２７】図５（Ｂ）は４つのコイル５３，５４，５
５，５６を組合わせたクローバ型の微分コイルを示して
おり、この場合コイル５３，５５の組合わせによりｘ方
向の微分値が測定され、コイル５４，５６の組合わせに
よりｙ方向の微分値が測定される。尚微分コイルを用い
ると、例えば蛍光灯からの磁界等この微分コイルから離
れた位置の電流等に起因して生じる磁界はこの微分コイ
ルの位置ではほぼ均一となり、したがって遠方からの磁
界はキャンセルされ、人体内の電流ダイポールに起因す
る微弱な磁界が高精度に測定される。

【００２８】また微分コイルであるか通常のコイルであ
るかに拘らず、このピックアップコイルを例えばシリコ
ンやセラミックの基板上もしくはポリイミドフィルム上
に薄膜で形成するとその形状が高精度に定められ、した
がってピックアップコイルどうしのばらつきも低く押え
ることができ、高精度の測定が可能となる。上記の実施
例は胸壁に垂直な磁界成分もしくはその微分値を測定す
る例であるが、胸壁に水平な磁界成分もしくはその微分
値を検出するように構成してもよい。

【００２９】図６は、胸壁に水平な方向の磁界を検出す
るように配置されたピックアップコイルを示した図であ
る。多数の角柱６０ａ，６０ｂ，６０ｃ…の側面に互い
に直交する方向の成分を検出するように２つずつピック
アップコイル６１ａ，６１ｂ，６１ｃ，…；６２ａ，６
２ｂ，６２ｃ，…が付されている。このピックアップコ
イル６１ａ，６１ｂ，６１ｃ，…；６２ａ，６２ｂ，６
２ｃ，…は、例えばシリコンもしくはセラミックス等の
角柱に薄膜で形成されるか、もしくはポリイミド等のフ
ィルム上に薄膜で形成された後角柱に貼付される。

【００３０】図７は、心臓内の電流ダイポールに起因し
て胸壁に添った面内に生じる、胸壁に平行な方向の磁界
の分布を示した図である。図７（Ａ）は図６に示すピッ
クアップコイル６１ａ，６１ｂ，６１ｃ，…により求め
られる磁界分布を連続関数として表示した図、図７
（Ｂ）は図６に示すピックアップコイル６２ａ，６２
ｂ，６２ｃ，…により求められる磁界分布を連続関数と
して表示した図であり、図７（Ａ）と図７（Ｂ）とでは
頂点７０における磁界の強度は互いに異なるものの、い
ずれも互いに同一の頂点７０における磁界が最も強く、
この頂点７０から離れるにしたがってこの頂点７０を中
心とする円形の等強度線となるようにその磁界の値が減
衰している。

【００３１】ここで、実際に測定される磁界は図４
（Ａ）に示すように離散的なものであり、したがって頂
点７０はこの離散的に測定された磁界分布からは直ちに
は求められず、ここでは図７（Ａ）、（Ｂ）の磁界分布
をそれぞれ所定の方向に微分（差分）演算することによ
り頂点７０の近傍について稜線７１，７２が求められ、
これらの稜線７１，７２の交点として頂点７０が求めら
れ、この頂点７０の位置に電流ダイポールが存在するも
のとされる。

【００３２】このように胸壁に水平な磁界を測定した場
合、互いに向きの異なるピックアップコイルにより測定
された２つの磁界分布が求められ、各磁界分布について
微分（差分）演算が行なわれ、１つの頂点７０が求めら
れる。このように胸壁に水平な磁界を測定した場合は各
磁界分布について稜線は１本のみであり、頂点７０を１
つのみ求めればよいため、前述した胸壁に垂直な方向の
磁界を測定する場合と比べ演算がより簡単で済むことと
なるが、一方電流ダイポールの存在する深さは不明とな
る。但し電流ダイポールの向きは以下のようにして求め
ることができる。

【００３３】図８は電流ダイポールの向きを求める方法
の説明図である。図６に示すピックアップコイル６１
ａ，６１ｂ，６１ｃ，…により求められた磁界分布（図
７（Ａ））の頂点７０における強度をピックアップコイ
ル６１ａ，６１ｂ，６１ｃ，…で検出される磁界の方向
に延びるベクトル８１で表わし、またピックアップコイ
ル６２ａ，６２ｂ，６２ｃ，…により求められた磁界分
布（図７（Ｂ））の頂点における強度をピックアップコ
イル６２ａ，６２ｂ，６２ｃ，…で検出される磁界の方
向に延びるベクトル８２で表わし、これら２つのベクト
ル８１，８２の合成ベクトル８３を求め、この合成ベク
トル８３に直交する方向８４として電流ダイポールの方
向が求められる。

【００３４】また上記実施例は胸壁に水平な方向の磁界
を測定して微分演算を行なう本発明の第１の磁気計測装
置の例であるが、この場合も微分コイルを用いて微分値
を直接測定することもできる。図９は胸壁に水平な方向
の磁界の微分値を測定する微分コイルの例を示した図で
ある。

【００３５】図９（Ａ）は胸壁に水平な方向の磁界の、
胸壁に水平な方向に微分した値を測定するように構成さ
れた微分コイルの一例を表わした図であり、図７を用い
て説明した実施例における微分演算に対応する微分値が
測定される。ただしこの図９（Ａ）に示す微分コイルは
全体の構造が複雑であり角柱９０上に直接薄膜コイルを
形成するのは難しく、またフィルム上に薄膜コイルを形
成して貼付する場合もその貼付位置調整が難しいという
問題がある。

【００３６】図９（Ｂ）は、胸壁に水平な方向の磁界
の、胸壁に垂直な方向に微分した値を測定する微分コイ
ルを表わした図であり、この微分コイルによる微分演算
は図７を用いて説明した実施例における微分演算とは異
なることとなるが、この微分コイルを用いて測定した微
分値のパターンは図７に示した磁界分布の微分値のパタ
ーンと近似し、したがって図９（Ｂ）に示す微分コイル
を用いてもよい。この図９（Ｂ）に示す微分コイルは、
図９（Ａ）に示す微分コイルと比べ角柱９１に直接薄膜
で形成することも容易であり、またフィルム上に薄膜で
形成したコイルを貼付する場合も容易にその位置合わせ
を行なうことができる。

【００３７】以上のように本発明では胸壁に水平な方向
の磁界、垂直な方向の磁界のいずれを測定した場合であ
っても微分演算により簡単な演算で高速に電流ダイポー
ルの位置を求めることができる。また種々の微分コイル
を用いて測定された磁界の微分値に基づいて電流ダイポ
ールの位置をさらに高速に求めることができる。また上
記各実施例は胸壁に沿った磁界分布もしくはその微分値
を求めることにより心臓内の電流ダイポールを求める例
であるが、本発明で求めることのできる電流ダイポール
は心臓内の電流ダイポールに限られるものではなく、本
発明は種々の部位に生じる電流ダイポールを求める場合
に広く適用することができる。

【００３８】

【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明の第
１の磁気計測装置は多チャンネル超伝導量子干渉計を用
いて電流ダイポールによって生じる磁界分布を測定し、
その微分値を求め、求められた微分値に基づいて稜線の
交点を求め、該交点の位置に基づいて電流ダイポールの
位置を求めるようにしたため、電流ダイポールの位置を
求めるための演算が従来と比べ簡単となり、高速にその
位置が求められる。

【００３９】また、本発明の第２の磁気計測装置は微分
コイルを用いて磁界の微分化を直接測定するようにした
ため、上記第１の磁気イメージング装置における微分演
算が不要となり、一層高速に電流ダイポールの位置を求
めることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の磁気計測装置の原理ブロック図であ
る。

【図２】本発明の一実施例に係る磁気計測装置の概略構
成図である。

【図３】胸壁に沿った面における、胸壁に垂直な方向の
磁界の分布を表わした図である。

【図４】計算機内で実行される演算の説明図である。

【図５】微分コイルの例を示した図である。

【図６】胸壁に水平な方向の磁界を検出するように配置
されたピックアップコイルを示した図である。

【図７】胸壁に沿った面内における胸壁に水平な方向の
磁界の分布を表わした図である。

【図８】電流ダイポールの向を求める方法の説明図であ
る。

【図９】胸壁に水平な方向の磁界の微分値を測定するた
めの微分コイルの例を表わした図である。

【図１０】超伝導量子干渉計の原理図である。

【符号の説明】

１、４多チャンネルＳＱＵＩＤ磁束計２微分演算手段３、５位置演算手段３０デュワ３１ａ、３１ｂ、…、３１ｎピックアップコイル３２スクイド・ホルダ３３制御回路３４計算機３５ＣＲＴディスプレイ４０電流ダイポール４２、４３稜線の交点（頂点）４４、４５稜線７０稜線の交点（頂点）７１、７２稜線

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】電流ダイポールによって生じる磁界分布
を測定する、超伝導コイルを多数備えた多チャンネル超
伝導量子干渉計と、前記磁界分布の微分値を求める微分演算手段と、前記微分値に基づいて、前記磁界分布の互いに異なる方
向に伸びる稜線の交点を求め該交点の位置に基づいて前
記電流ダイポールの位置を求める位置演算手段とを備え
たことを特徴とする磁気計測装置。
【請求項２】電流ダイポールによって生じる磁界分布
の微分値を測定する、超伝導微分コイルを多数備えた多
チャンネル超伝導量子干渉計と、測定された前記微分値に基づいて前記磁界分布の稜線の
交点を求め該交点の位置に基づいて前記電流ダイポール
の位置を求める位置演算手段とを備えたことを特徴とす
る磁気計測装置。