JPH06133941A - 非磁性的移動検出器を備えた人体の磁気測定装置 - Google Patents
非磁性的移動検出器を備えた人体の磁気測定装置Info
- Publication number
- JPH06133941A JPH06133941A JP4248549A JP24854992A JPH06133941A JP H06133941 A JPH06133941 A JP H06133941A JP 4248549 A JP4248549 A JP 4248549A JP 24854992 A JP24854992 A JP 24854992A JP H06133941 A JPH06133941 A JP H06133941A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- human body
- magnetic field
- target
- selected portion
- light guide
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Classifications
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
- A61B5/24—Detecting, measuring or recording bioelectric or biomagnetic signals of the body or parts thereof
- A61B5/242—Detecting biomagnetic fields, e.g. magnetic fields produced by bioelectric currents
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B6/00—Apparatus for radiation diagnosis, e.g. combined with radiation therapy equipment
- A61B6/08—Auxiliary means for directing the radiation beam to a particular spot, e.g. using light beams
Abstract
(57)【要約】
【目的】 生体磁界の測定と同時に信号発生源である人
体部分の位置及びその運動を自動的に測定する位置モニ
ターを提供する。 【構成】 位置モニター（４０）は、人体の選択部分上
に固定され光反射率が異なる光学的標的（４２）と、光
ビームを標的へ向ける入力導光体（５０）と、標的から
の反射光ビームを集める出力導光体（５２）と、出力導
光体からの光ビームを受けてその光の強度が所定の限界
を外れるか否かを判定する限界検出器（６６）とからな
る。入力及び出力導光体は光ファイバーの束として形成
する。光ファイバー入力及び出力導光体は適宜単一の導
光体ハウジング（５４）内に実装する。
体部分の位置及びその運動を自動的に測定する位置モニ
ターを提供する。 【構成】 位置モニター（４０）は、人体の選択部分上
に固定され光反射率が異なる光学的標的（４２）と、光
ビームを標的へ向ける入力導光体（５０）と、標的から
の反射光ビームを集める出力導光体（５２）と、出力導
光体からの光ビームを受けてその光の強度が所定の限界
を外れるか否かを判定する限界検出器（６６）とからな
る。入力及び出力導光体は光ファイバーの束として形成
する。光ファイバー入力及び出力導光体は適宜単一の導
光体ハウジング（５４）内に実装する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は人体が発生する微弱な磁
界の測定に関し、さらに詳細には、磁界を測定する間人
体の位置の変動を測定する装置及び方法に関する。
界の測定に関し、さらに詳細には、磁界を測定する間人
体の位置の変動を測定する装置及び方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】生体磁力計は人体が発生する非常に微弱
な磁界を測定する装置である。磁界、特に脳や心臓が発
生する磁界は、その変調を診断或いは早期予知のためあ
る種の機能的疾患と関連させることが可能なため人体の
健康の重要なバロメータになり得る。さらに、脳が発生
する磁界は思考プロセスを示すものであり、かかるプロ
セスの進行中この発生磁界により思考のメカニズムを研
究することが可能である。
な磁界を測定する装置である。磁界、特に脳や心臓が発
生する磁界は、その変調を診断或いは早期予知のためあ
る種の機能的疾患と関連させることが可能なため人体の
健康の重要なバロメータになり得る。さらに、脳が発生
する磁界は思考プロセスを示すものであり、かかるプロ
セスの進行中この発生磁界により思考のメカニズムを研
究することが可能である。
【０００３】人体が発生する磁界は非常に微弱である。
普通、脳が発生する磁界の強さは約０．０００００００
１ガウスである。これとは対照的に、地磁気の強さは約
０．５ガウスであり、これは脳の磁界の一千万倍以上で
ある。
普通、脳が発生する磁界の強さは約０．０００００００
１ガウスである。これとは対照的に、地磁気の強さは約
０．５ガウスであり、これは脳の磁界の一千万倍以上で
ある。
【０００４】このため、生体磁力計は磁界を検出する非
常に高感度の検出器を備えている。現在の生体磁力計は
磁力線が貫通すると電流を発生するピックアップコイル
を用いる。非常に微弱な電流は、ＳＱＵＩＤとしても知
られる超電導量子干渉素子により検出される。脳の磁界
以外の他の発生源からの磁界は検出されると擬似的な効
果を有するが、これは適当なフィルタにより除去でき
る。しかしながら、外的効果を全て除去させようとして
もフィルタの能力には限界がある。装置の信号対雑音比
をさらに向上させるには、被験者とピックアップコイル
を磁気遮蔽室に入れることが可能である。ＳＱＵＩＤと
その関連電子装置の動作については、米国特許第３，９
８０，０７６；４，０７９，７３０；４，３８６，３６
１及び４，４０３，１８９号に記載がある。磁気遮蔽室
は米国特許第３，５５７，７７７号に開示してある。こ
れら全ての特許は本明細書の一部を形成するものとして
引用する。
常に高感度の検出器を備えている。現在の生体磁力計は
磁力線が貫通すると電流を発生するピックアップコイル
を用いる。非常に微弱な電流は、ＳＱＵＩＤとしても知
られる超電導量子干渉素子により検出される。脳の磁界
以外の他の発生源からの磁界は検出されると擬似的な効
果を有するが、これは適当なフィルタにより除去でき
る。しかしながら、外的効果を全て除去させようとして
もフィルタの能力には限界がある。装置の信号対雑音比
をさらに向上させるには、被験者とピックアップコイル
を磁気遮蔽室に入れることが可能である。ＳＱＵＩＤと
その関連電子装置の動作については、米国特許第３，９
８０，０７６；４，０７９，７３０；４，３８６，３６
１及び４，４０３，１８９号に記載がある。磁気遮蔽室
は米国特許第３，５５７，７７７号に開示してある。こ
れら全ての特許は本明細書の一部を形成するものとして
引用する。
【０００５】当然のことであるが、生体磁気の測定結果
を最終的に人体内の発生源の位置と関連させることがで
きればその価値は最大となる。このように測定結果を発
生源の位置と関連させるには、２つのステップが必要と
なる。即ち、磁界信号発生源の空間位置を求め、しかる
後この空間位置をその信号を発生する人体内の位置と関
連させる。発生源の空間位置は種々のモデリング、測定
または分析手法により求めることが可能である。かかる
アプローチの１つが、これも本明細書の一部を形成する
ものとして引用する米国特許第４，９７７，８９６号に
記載されたリード・フィールド・シンセシス法 (lead f
ield synthesis methodology) である。
を最終的に人体内の発生源の位置と関連させることがで
きればその価値は最大となる。このように測定結果を発
生源の位置と関連させるには、２つのステップが必要と
なる。即ち、磁界信号発生源の空間位置を求め、しかる
後この空間位置をその信号を発生する人体内の位置と関
連させる。発生源の空間位置は種々のモデリング、測定
または分析手法により求めることが可能である。かかる
アプローチの１つが、これも本明細書の一部を形成する
ものとして引用する米国特許第４，９７７，８９６号に
記載されたリード・フィールド・シンセシス法 (lead f
ield synthesis methodology) である。
【０００６】空間内の人体の位置、従って磁界発生源の
位置の特定は、ある期間、被験者を既知の位置に拘束す
ることによって行っていた。例えば、脳からの信号を測
定する場合、被験者の頭部を頭部拘束手段に関して既知
の位置に固定して保持していた。しかしながら、この拘
束手段は付け心地が悪く、また被験者の注意が拘束手段
に集中するため脳からの信号が干渉を受けることがあっ
た。米国特許第４，７９３，３５５号に記載された電磁
的位置感知装置の発明が重要な進歩をもたらした。この
特許は本明細書の一部を形成するものとして引用する。
位置の特定は、ある期間、被験者を既知の位置に拘束す
ることによって行っていた。例えば、脳からの信号を測
定する場合、被験者の頭部を頭部拘束手段に関して既知
の位置に固定して保持していた。しかしながら、この拘
束手段は付け心地が悪く、また被験者の注意が拘束手段
に集中するため脳からの信号が干渉を受けることがあっ
た。米国特許第４，７９３，３５５号に記載された電磁
的位置感知装置の発明が重要な進歩をもたらした。この
特許は本明細書の一部を形成するものとして引用する。
【０００７】電磁的位置感知装置は被験者の体の位置を
測定するため電磁送信機及び受信機を用いている。例え
ば、送信機を感知コイルに関し固定した位置に設置し、
多数の受信機を被験者の頭部に固定することができる。
受信機が受信した信号を分析して被験者の頭の位置を決
定する。
測定するため電磁送信機及び受信機を用いている。例え
ば、送信機を感知コイルに関し固定した位置に設置し、
多数の受信機を被験者の頭部に固定することができる。
受信機が受信した信号を分析して被験者の頭の位置を決
定する。
【０００８】電磁的位置感知装置はそれ自体生体磁気感
知コイルが検出可能な磁界を発生できるため、用途によ
ってはこの位置感知装置を生体磁気データの収集に関し
間欠的に作動させる。即ち、電磁的位置感知装置を頭の
位置測定のため作動させた後そのスイッチを切り、次い
で生体磁力計を作動させてある期間の間脳からの信号デ
ータを収集した後そのスイッチを切る。これら２つの装
置をこのように間欠動作させて被験者の頭の位置と被験
者の頭部からの磁界に関するデータを収集する。（さら
に詳細には、米国特許第４，７９３，３５５号の第５
欄、１７−３０行から第１３欄、４７−２７行を参照さ
れたい。）この間欠的作動法は多くの用途にとって完全
に満足できるものである。しかしながら、生体磁気デー
タを長い期間継続して収集する必要のある他の用途があ
り、その長い期間の間に被験者の位置が変化することが
ある。位置が変化すると頭部位置と磁界信号とを関連さ
せることが不可能になる場合がある。この問題に対する
１つの解決法は、米国特許第４，７９３，３５５号の第
５欄、３１−３８行乃至第１３欄、２８−３５行に記載
されるように、電磁的位置感知装置を生体磁界研究にと
って興味の対象でない周波数で継続的に作動させること
である。
知コイルが検出可能な磁界を発生できるため、用途によ
ってはこの位置感知装置を生体磁気データの収集に関し
間欠的に作動させる。即ち、電磁的位置感知装置を頭の
位置測定のため作動させた後そのスイッチを切り、次い
で生体磁力計を作動させてある期間の間脳からの信号デ
ータを収集した後そのスイッチを切る。これら２つの装
置をこのように間欠動作させて被験者の頭の位置と被験
者の頭部からの磁界に関するデータを収集する。（さら
に詳細には、米国特許第４，７９３，３５５号の第５
欄、１７−３０行から第１３欄、４７−２７行を参照さ
れたい。）この間欠的作動法は多くの用途にとって完全
に満足できるものである。しかしながら、生体磁気デー
タを長い期間継続して収集する必要のある他の用途があ
り、その長い期間の間に被験者の位置が変化することが
ある。位置が変化すると頭部位置と磁界信号とを関連さ
せることが不可能になる場合がある。この問題に対する
１つの解決法は、米国特許第４，７９３，３５５号の第
５欄、３１−３８行乃至第１３欄、２８−３５行に記載
されるように、電磁的位置感知装置を生体磁界研究にと
って興味の対象でない周波数で継続的に作動させること
である。
【０００９】しかしながら、これらのアプローチがいず
れも完全な解決法とならない幾つかの状況が依然として
存在する。従って、生体磁界の測定と同時に被験者の体
の位置及びその運動を測定する別のアプローチに対する
必要性が存在する。かかるアプローチは生体磁界データ
の収集を妨げるものであってはならず、また偽の脳信号
を発生させるような被験者に窮屈な感じを与えるもので
あってはならない。本発明はこの必要性を充足するもの
であり、さらに関連の利点を有する。
れも完全な解決法とならない幾つかの状況が依然として
存在する。従って、生体磁界の測定と同時に被験者の体
の位置及びその運動を測定する別のアプローチに対する
必要性が存在する。かかるアプローチは生体磁界データ
の収集を妨げるものであってはならず、また偽の脳信号
を発生させるような被験者に窮屈な感じを与えるもので
あってはならない。本発明はこの必要性を充足するもの
であり、さらに関連の利点を有する。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、生体磁界の
測定と同時に信号発生源である人体部分の位置及びその
運動を自動的に測定する装置を提供する。位置モニター
は既存のそして開発中の生体磁力計と完全な適合性を有
するものである。それは被験者に窮屈な感じを与えるも
のでなく、典型的な測定プロトコルに容易に統合できる
ものである。また、位置モニターはそれ程複雑でなくコ
ストも比較的安い。
測定と同時に信号発生源である人体部分の位置及びその
運動を自動的に測定する装置を提供する。位置モニター
は既存のそして開発中の生体磁力計と完全な適合性を有
するものである。それは被験者に窮屈な感じを与えるも
のでなく、典型的な測定プロトコルに容易に統合できる
ものである。また、位置モニターはそれ程複雑でなくコ
ストも比較的安い。
【００１１】本発明によると、人体の選択部分からの磁
界を測定する磁界感知コイルを備えた生体磁力計と、人
体の選択部分の移動量が所定の値を超えるとそれを磁界
測定と同時に検出する手段とよりなり、人体移動量同時
検出手段は生体磁力計が検出可能な磁界を全く発生しな
いことを特徴とする人体の磁気測定装置が提供される。
界を測定する磁界感知コイルを備えた生体磁力計と、人
体の選択部分の移動量が所定の値を超えるとそれを磁界
測定と同時に検出する手段とよりなり、人体移動量同時
検出手段は生体磁力計が検出可能な磁界を全く発生しな
いことを特徴とする人体の磁気測定装置が提供される。
【００１２】運動を自動的に測定する手段は、好ましく
は、人体の選択部分上の標的に信号を向け、その標的か
ら帰ってくる信号を受けるが、それ自体は生体磁気計が
検出可能な磁界を全く発生しない位置モニターにより実
現される。最も好ましい実施態様として、この位置モニ
ターは、人体の選択部分上に固定され光反射率が異なる
光学的標的と、光ビームをその標的へ向ける入力導光体
と、標的からの反射光ビームを集める出力導光体と、出
力導光体からの光ビームを受けてその光の強度が所定の
限界を外れるか否かを判定する限界検出器とからなる。
この入力及び出力導光体は光ファイバーの束として形成
すると便利である。この光ファイバーの入力及び出力導
光体は適宜単一の導光体ハウジング内に実装する。位置
モニターの作用については、人体の選択部分が移動する
と、標的の反射率が変化する。かくして、この反射率が
人体の位置を表わすものとなる。
は、人体の選択部分上の標的に信号を向け、その標的か
ら帰ってくる信号を受けるが、それ自体は生体磁気計が
検出可能な磁界を全く発生しない位置モニターにより実
現される。最も好ましい実施態様として、この位置モニ
ターは、人体の選択部分上に固定され光反射率が異なる
光学的標的と、光ビームをその標的へ向ける入力導光体
と、標的からの反射光ビームを集める出力導光体と、出
力導光体からの光ビームを受けてその光の強度が所定の
限界を外れるか否かを判定する限界検出器とからなる。
この入力及び出力導光体は光ファイバーの束として形成
すると便利である。この光ファイバーの入力及び出力導
光体は適宜単一の導光体ハウジング内に実装する。位置
モニターの作用については、人体の選択部分が移動する
と、標的の反射率が変化する。かくして、この反射率が
人体の位置を表わすものとなる。
【００１３】光ビームは磁界感知コイルが検出可能な磁
界を発生しない。導光体は静止状態にあり、フィールド
を発生しない。限界検出器は普通、光信号の強度を検出
しその強度を電気信号に変えて電気信号の限界検出測定
を行うように動作する。変換された電気信号が磁界感知
コイルにより検出される可能性があるが、潜在的障害が
十分に減衰するように、磁界検出コイルから十分離れた
ところに配置するか或いは実質的に遮蔽することができ
る。かくして、このアプローチは生体磁気データの収集
を妨害しないという意味において完全に「非磁気的」で
ある。
界を発生しない。導光体は静止状態にあり、フィールド
を発生しない。限界検出器は普通、光信号の強度を検出
しその強度を電気信号に変えて電気信号の限界検出測定
を行うように動作する。変換された電気信号が磁界感知
コイルにより検出される可能性があるが、潜在的障害が
十分に減衰するように、磁界検出コイルから十分離れた
ところに配置するか或いは実質的に遮蔽することができ
る。かくして、このアプローチは生体磁気データの収集
を妨害しないという意味において完全に「非磁気的」で
ある。
【００１４】この方法はまた使いやすく被験者に窮屈な
感じを与えることがない。被験者と接触する装置の唯一
の部分は標的である。この標的は、人体に容易に接着可
能で測定終了後容易に取り外すことができる紙または他
の軽い支持体に固着するのが望ましい。導光体を収容す
る導光体ハウジングを被験者の体に隣接位置させること
により光ビームを標的に向けるが導光体及びハウジング
は被験者に接触せず、従って被験者はその存在に気付か
ないかもしれない。
感じを与えることがない。被験者と接触する装置の唯一
の部分は標的である。この標的は、人体に容易に接着可
能で測定終了後容易に取り外すことができる紙または他
の軽い支持体に固着するのが望ましい。導光体を収容す
る導光体ハウジングを被験者の体に隣接位置させること
により光ビームを標的に向けるが導光体及びハウジング
は被験者に接触せず、従って被験者はその存在に気付か
ないかもしれない。
【００１５】本発明の他の特徴及び利点は、本発明の原
理を例示する添付図面を援用しての好ましい実施例に関
する以下のさらに詳細な説明から明らかになるであろ
う。
理を例示する添付図面を援用しての好ましい実施例に関
する以下のさらに詳細な説明から明らかになるであろ
う。
【００１６】
【実施例】図１に示すように、本発明は患者或いは被験
者の体１２から生体磁気データを得る装置１０として具
体化するのが好ましい。さらに詳細には、このデータは
普通、人間の頭部１４内の生体磁気発生源から得られ
る。人体１２は生体磁力計１８に隣接するテーブル１６
上にある。生体磁力計１８は微弱な磁界を測定する複数
の磁界感知コイル２０を備えている。各磁界検出コイル
２０の出力信号は、好ましくは超電導量子干渉素子２１
（ＳＱＵＩＤ）である検出器により検出される。磁界感
知コイル２０とＳＱＵＩＤ２１とは共に液体ヘリウムの
デュワー２２内で極低温の動作温度に維持されている。
図示の１つの好ましい実施態様によると、２つのデュワ
ー２２を各デュワーにつき７個の感知コイル及びＳＱＵ
ＩＤと共に用いる。別の好ましい実施態様としては、た
だ１個のデュワー２２をその中に入れた３７個の感知コ
イル及びＳＱＵＩＤと共に使用する。
者の体１２から生体磁気データを得る装置１０として具
体化するのが好ましい。さらに詳細には、このデータは
普通、人間の頭部１４内の生体磁気発生源から得られ
る。人体１２は生体磁力計１８に隣接するテーブル１６
上にある。生体磁力計１８は微弱な磁界を測定する複数
の磁界感知コイル２０を備えている。各磁界検出コイル
２０の出力信号は、好ましくは超電導量子干渉素子２１
（ＳＱＵＩＤ）である検出器により検出される。磁界感
知コイル２０とＳＱＵＩＤ２１とは共に液体ヘリウムの
デュワー２２内で極低温の動作温度に維持されている。
図示の１つの好ましい実施態様によると、２つのデュワ
ー２２を各デュワーにつき７個の感知コイル及びＳＱＵ
ＩＤと共に用いる。別の好ましい実施態様としては、た
だ１個のデュワー２２をその中に入れた３７個の感知コ
イル及びＳＱＵＩＤと共に使用する。
【００１７】この装置１０は空間内の発生源の再構成を
可能にする生体磁気信号の高い空間分解能を有する。し
かしながら、本発明は上記の構成に限定されず、さらに
多数のデュワー２２とさらに多数または少数の感知コイ
ル２０及びＳＱＵＩＤとを有する生体磁力計に利用する
ことも可能である。
可能にする生体磁気信号の高い空間分解能を有する。し
かしながら、本発明は上記の構成に限定されず、さらに
多数のデュワー２２とさらに多数または少数の感知コイ
ル２０及びＳＱＵＩＤとを有する生体磁力計に利用する
ことも可能である。
【００１８】脳からの磁気信号はデュワー２２内の磁界
感知コイル２０に拾われ、ＳＱＵＩＤ２１により検出さ
れる。ＳＱＵＩＤ２１は磁界を電流として検出し、この
電流は時間の関数として電子装置２４により処理されて
コンピュータ２６に記憶される。感知コイル２０及び患
者の身体１２はその装置及び磁界の発生源を外部磁界の
影響から遮蔽するエンクロージャ２８（磁気遮蔽室また
はＭＳＲとも呼ばれる）に閉じ込めるのが好ましいが、
これは必要条件ではない。外部磁界の影響を遮蔽するこ
とにより、生体磁界から意味ある信号を取り出すに必要
な信号処理及びフィルタの量が減少する。
感知コイル２０に拾われ、ＳＱＵＩＤ２１により検出さ
れる。ＳＱＵＩＤ２１は磁界を電流として検出し、この
電流は時間の関数として電子装置２４により処理されて
コンピュータ２６に記憶される。感知コイル２０及び患
者の身体１２はその装置及び磁界の発生源を外部磁界の
影響から遮蔽するエンクロージャ２８（磁気遮蔽室また
はＭＳＲとも呼ばれる）に閉じ込めるのが好ましいが、
これは必要条件ではない。外部磁界の影響を遮蔽するこ
とにより、生体磁界から意味ある信号を取り出すに必要
な信号処理及びフィルタの量が減少する。
【００１９】頭部１４の位置は米国特許第４，７９３，
３５５号に記載された方式で測定できる。別の方式とし
て、また附加的に用いるものとして、図１に頭部１４と
の関連で示し、図２にさらに詳細に図示した位置モニタ
ー４０により頭部１４の位置を監視することが可能であ
る。
３５５号に記載された方式で測定できる。別の方式とし
て、また附加的に用いるものとして、図１に頭部１４と
の関連で示し、図２にさらに詳細に図示した位置モニタ
ー４０により頭部１４の位置を監視することが可能であ
る。
【００２０】位置モニター４０は異なる反射率を有する
標的４２を備えている。図２及び３に示したタイプの標
的４２は、背景領域４６に囲まれた小さい直径の円形の
中心領域４４を有する。中心領域４４はある特定の光反
射率、好ましくは高い反射率を有し、背景領域４６はそ
れとは異なる反射率、好まくは低い反射率を有する。所
望であれば、中心領域を反射率の異なる領域に分割して
空間分解能をさらに向上させることも可能である。中心
領域を低い反射率に、また背景領域を高い反射率にする
ことも用途によっては有用な例があろう。標的４２は裏
側に医用接着剤４８の層を有する支持表面４６に張り付
けることにより頭部１４または人体の他の部分に固定す
る。接着剤の層４８は引き剥がしシート（図示せず）に
より保護されており、使用前にこのシートを引き剥が
す。使用後、支持表面及び標的を廃棄処分にするか或い
は所望により再使用することも可能である。
標的４２を備えている。図２及び３に示したタイプの標
的４２は、背景領域４６に囲まれた小さい直径の円形の
中心領域４４を有する。中心領域４４はある特定の光反
射率、好ましくは高い反射率を有し、背景領域４６はそ
れとは異なる反射率、好まくは低い反射率を有する。所
望であれば、中心領域を反射率の異なる領域に分割して
空間分解能をさらに向上させることも可能である。中心
領域を低い反射率に、また背景領域を高い反射率にする
ことも用途によっては有用な例があろう。標的４２は裏
側に医用接着剤４８の層を有する支持表面４６に張り付
けることにより頭部１４または人体の他の部分に固定す
る。接着剤の層４８は引き剥がしシート（図示せず）に
より保護されており、使用前にこのシートを引き剥が
す。使用後、支持表面及び標的を廃棄処分にするか或い
は所望により再使用することも可能である。
【００２１】入力導光体５０は光ビームを標的４２の中
心領域４４へ向ける。中心領域４４から反射した光の一
部が出力導光体５２により集められる。反射ビームは通
常、十分にコリメートされたものであるため別にレンズ
を用いる必要はないが、必要によりレンズを用いてもよ
い。入力導光体５０及び出力導光体５２は光ファイバま
たは光ファイバの束で構成するのが好ましい。導光体５
０、５２は共に導光体ハウジング５４内に実装するのが
好ましい。
心領域４４へ向ける。中心領域４４から反射した光の一
部が出力導光体５２により集められる。反射ビームは通
常、十分にコリメートされたものであるため別にレンズ
を用いる必要はないが、必要によりレンズを用いてもよ
い。入力導光体５０及び出力導光体５２は光ファイバま
たは光ファイバの束で構成するのが好ましい。導光体５
０、５２は共に導光体ハウジング５４内に実装するのが
好ましい。
【００２２】光ファイバ導光体５０、５２とその導光体
ハウジング５４は可撓性ケーブルを形成する。導光体ハ
ウジングは図示のようにテーブル１６からクランプ５６
により或いは別のスタンド（図示せず）もしくは他の固
定支持体により位置決めする。導光体ハウジング５４は
入力導光体５０からの光が標的５２の中心領域４４へ向
くように位置決めする。反射した光は出力導光体５２に
より集められる。反射した光の強度がある所定の値以上
に減少すると、標的４２が出力導光体５２に関し移動し
たと判定される。この移動は頭部１４の移動によるもの
で、横方向、上向きまたは下向き、もしくは斜めの方向
があろう。入力導光体５０と出力導光体５２との間隔が
標的４２と導光体５０、５２との間の間隔の変化に対す
る位置モニター４０の感度を決定する。
ハウジング５４は可撓性ケーブルを形成する。導光体ハ
ウジングは図示のようにテーブル１６からクランプ５６
により或いは別のスタンド（図示せず）もしくは他の固
定支持体により位置決めする。導光体ハウジング５４は
入力導光体５０からの光が標的５２の中心領域４４へ向
くように位置決めする。反射した光は出力導光体５２に
より集められる。反射した光の強度がある所定の値以上
に減少すると、標的４２が出力導光体５２に関し移動し
たと判定される。この移動は頭部１４の移動によるもの
で、横方向、上向きまたは下向き、もしくは斜めの方向
があろう。入力導光体５０と出力導光体５２との間隔が
標的４２と導光体５０、５２との間の間隔の変化に対す
る位置モニター４０の感度を決定する。
【００２３】光ケーブル５４は従来型遮蔽貫通手段５８
を用いてエンクロージャ２８の下部を貫通させる。位置
モニターのコントローラ６０内に実装された位置モニタ
ー４０の残りの構成要素はエンクロージャ２８の外部に
置くのが好ましい。
を用いてエンクロージャ２８の下部を貫通させる。位置
モニターのコントローラ６０内に実装された位置モニタ
ー４０の残りの構成要素はエンクロージャ２８の外部に
置くのが好ましい。
【００２４】入力導光体５２を通る光は光源６２から得
られる。光源６２はパルス変調された赤色発光ダイオー
ドであるのが好ましい。
られる。光源６２はパルス変調された赤色発光ダイオー
ドであるのが好ましい。
【００２５】出力導光体５２により集められた反射光は
ホトセル６４へ送られ、このホトセルが光の強度の関数
である出力信号を発生する。ホトセルの電気的出力信号
は限界検出器６６へ送られる。限界検出器６６の限界は
外部制御手段６８によりセットされる。光の強度が制御
手段６８によりセットされた所定の限界内にある場合、
出力信号は生じない。光の強度がこれらの限界を外れる
と、可聴または可視警報出力７０が発生するように構成
可能である。
ホトセル６４へ送られ、このホトセルが光の強度の関数
である出力信号を発生する。ホトセルの電気的出力信号
は限界検出器６６へ送られる。限界検出器６６の限界は
外部制御手段６８によりセットされる。光の強度が制御
手段６８によりセットされた所定の限界内にある場合、
出力信号は生じない。光の強度がこれらの限界を外れる
と、可聴または可視警報出力７０が発生するように構成
可能である。
【００２６】限界検出器６６からコンピュータ２６へア
ナログまたはデジタル出力信号７２を送るようにするこ
とも可能である。ホトセル６４の出力もまたコンピュー
タ２６へのアナログ出力信号７４として利用するか或い
は他の態様で用いることができる。
ナログまたはデジタル出力信号７２を送るようにするこ
とも可能である。ホトセル６４の出力もまたコンピュー
タ２６へのアナログ出力信号７４として利用するか或い
は他の態様で用いることができる。
【００２７】導光体５０、５２、ハウジング５４、コン
トローラ６０、光源６２、限界検出器６６、及び限界検
出器の制御手段６８を含む十分に使用可能な光ファイバ
装置が単一のユニットとして市販されている。合格品で
ある光ファイバセンサー装置としてはオムロン・コーポ
レーションから市販されているＭｏｄｅｌ Ｅ３Ｓ−Ｘ
３がある。
トローラ６０、光源６２、限界検出器６６、及び限界検
出器の制御手段６８を含む十分に使用可能な光ファイバ
装置が単一のユニットとして市販されている。合格品で
ある光ファイバセンサー装置としてはオムロン・コーポ
レーションから市販されているＭｏｄｅｌ Ｅ３Ｓ−Ｘ
３がある。
【００２８】米国特許第４，７９３，３５５号に記載さ
れたような電磁的位置センサーがあってもなくても、本
発明の位置モニター４０は検査中の人体部分の移動量が
限界検出器の設定により許容される所定の値を超えたか
否かを磁気測定と同時に且つ自動的に指示する。検査中
の人体部分の移動量が反射光が許容量以上に変化するよ
うな大きなものである場合、限界検出器から信号が発生
する。この信号は生体磁気データの収集に関連して幾つ
かの方式のうち任意の方式で利用可能である。本質的受
動モードでは、データが人体が動いたときに得られたも
のであることを示すものとして、この信号を単純に記憶
させる。また、反射光が限界検出器により設定された限
界内にくるような受入れ可能な位置へ人体が復帰する
と、端部の状態がデータ上に指示されるようにできる。
位置モニターをさらに能動的に用いるには、意味のある
データを収集する上で問題のある人体部分の移動があっ
たことをオペレータが被験者に知らせるようにする。こ
の場合、被験者はその位置を再調整して反射率が受入れ
可能なレベルへ復帰するようにできる。別の可能性とし
ては被験者の位置が復帰するまで生体磁気データの収集
を中断する。
れたような電磁的位置センサーがあってもなくても、本
発明の位置モニター４０は検査中の人体部分の移動量が
限界検出器の設定により許容される所定の値を超えたか
否かを磁気測定と同時に且つ自動的に指示する。検査中
の人体部分の移動量が反射光が許容量以上に変化するよ
うな大きなものである場合、限界検出器から信号が発生
する。この信号は生体磁気データの収集に関連して幾つ
かの方式のうち任意の方式で利用可能である。本質的受
動モードでは、データが人体が動いたときに得られたも
のであることを示すものとして、この信号を単純に記憶
させる。また、反射光が限界検出器により設定された限
界内にくるような受入れ可能な位置へ人体が復帰する
と、端部の状態がデータ上に指示されるようにできる。
位置モニターをさらに能動的に用いるには、意味のある
データを収集する上で問題のある人体部分の移動があっ
たことをオペレータが被験者に知らせるようにする。こ
の場合、被験者はその位置を再調整して反射率が受入れ
可能なレベルへ復帰するようにできる。別の可能性とし
ては被験者の位置が復帰するまで生体磁気データの収集
を中断する。
【００２９】本発明の位置モニターを上述のように或い
は他の可能な態様で用いる場合得られる重要な利点は、
生体磁気データの収集と同時に人体部分の位置を継続し
てモニターできることである。例えば、ある特定の検査
のためのデータ収集に２０分必要で、その間電磁的位置
感知装置のスイッチを切ったままにする必要がある場
合、本発明の位置モニターはそのデータ収集期間の間被
験者の移動の有無を自動的に指示する。
は他の可能な態様で用いる場合得られる重要な利点は、
生体磁気データの収集と同時に人体部分の位置を継続し
てモニターできることである。例えば、ある特定の検査
のためのデータ収集に２０分必要で、その間電磁的位置
感知装置のスイッチを切ったままにする必要がある場
合、本発明の位置モニターはそのデータ収集期間の間被
験者の移動の有無を自動的に指示する。
【００３０】本発明の特定の実施例を例示の目的で詳細
に説明したが、本発明の精神及び範囲から逸脱すること
なく種々の変形例及び設計変更が想倒される。従って、
本発明は頭書した特許請求の範囲による場合は別として
限定されるべきでない。
に説明したが、本発明の精神及び範囲から逸脱すること
なく種々の変形例及び設計変更が想倒される。従って、
本発明は頭書した特許請求の範囲による場合は別として
限定されるべきでない。
【図１】図１は被験者が測定位置にある本発明の装置の
側立面図である。
側立面図である。
【図２】図２は位置モニターの概略図である。
【図３】図３は標的の立面図である。
【図４】図４は導光体ハウジングの側断面図である。
【図５】図５は導光体ハウジングの横断面図である。
１０ 生体磁気測定装置 １２ 人体 １６ テーブル １８ 生体磁力計 ２０ 磁界感知コイル ２１ 超電導干渉素子（ＳＱＵＩＤ） ２２ 液体ヘリウムのデュワー ２４ 電子装置 ２６ コンピュータ ２８ エンクロージャ ４０ 位置モニター ４２ 標的 ４４ 中心領域 ４６ 背景領域 ４８ 医用接着剤 ５０ 入力導光体 ５２ 出力導光体 ５４ 光ケーブル ６２ 光源 ６４ ホトセル ６６ 限界検出器
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 スコット ライリイ アメリカ合衆国 カリフォルニア州 オー シャンサイド クレストリッヂ ドライブ 1322
Claims (19)
- 【請求項１】 人体の磁気測定装置であって、 人体の選択部分からの磁界を測定する磁界感知コイルを
備えた生体磁力計と、 人体の選択部分の移動量が所定の値を超えるとそれを磁
界測定と同時に検出する手段とよりなり、人体移動量同
時検出手段は生体磁力計が検出可能な磁界を全く発生し
ないことを特徴とする測定装置。 - 【請求項２】 人体移動量同時検出手段は人体の選択部
分に固定した光学的標的を含むことを特徴とする請求項
１の装置。 - 【請求項３】 人体移動量同時検出手段は光ビームを光
学的標的へ向ける入力導光体と、光学的標的からの反射
光ビームを集める出力導光体とを含むことを特徴とする
請求項２の装置。 - 【請求項４】 入力導光体と出力導光体が共に導光体ハ
ウジング内に収容されていることを特徴とする請求項３
の装置。 - 【請求項５】 光学的標的が背景領域に囲まれた中心領
域を含み、中心領域と背景領域とが異なる光反射率を有
することを特徴とする請求項２の装置。 - 【請求項６】 光学的標的が接着性裏張りを有する支持
表面に固着してあることを特徴とする請求項２の装置。 - 【請求項７】 人体移動量同時検出手段が人体の選択部
分へ信号を向けると共にその選択部分から戻る信号を受
ける位置モニターを含むことを特徴とする請求項１の装
置。 - 【請求項８】 人体移動量同時検出手段が人体の選択部
分からの信号が所定の限界を外れるとそれを検出する限
界検出器を含むことを特徴とする請求項７の装置。 - 【請求項９】 人体の磁気測定装置であって、 人体の選択部分からの磁界を測定する磁界感知コイルを
備えた生体磁力計と、 人体の選択部分上の標的へ信号を向けると共にその選択
部分上の標的から戻る信号を受ける位置モニターとより
なり、位置モニターそれ自体は生体磁力計が検出可能な
磁界を全く発生しないことを特徴とする装置。 - 【請求項１０】 標的が光学的標的であることを特徴と
する請求項９の装置。 - 【請求項１１】 光学的標的が背景領域に囲まれた中心
領域を含み、中心領域と背景領域とが異なる反射率を有
することを特徴とする請求項１０の装置。 - 【請求項１２】 位置モニターがエネルギービームを標
的へ向ける入力案内体と、標的からの反射エネルギービ
ームを集める出力案内体とを含むことを特徴とする請求
項９の装置。 - 【請求項１３】 入力案内体と出力案内体とが共に案内
体ハウジング内に収容されていることを特徴とする請求
項１２の装置。 - 【請求項１４】 位置モニターが光ビームを標的へ向け
る入力導光体と、標的からの反射光ビームを集める出力
導光体とを含むことを特徴とする請求項９の装置。 - 【請求項１５】 位置モニターが人体の選択部分から受
ける信号が所定の限界を外れるとこれを検出する限界検
出器を備えることを特徴とする請求項９の装置。 - 【請求項１６】 人体と磁気感知コイルとを入れる磁気
遮蔽室をさらに含んでなることを特徴とする請求項９の
装置。 - 【請求項１７】 人体の磁気測定装置であって、 人体の選択部分からの磁界を測定する磁界感知コイルを
備えた生体磁力計と、 位置モニターとより成り、 位置モニターが、 人体の選択部分に固定され異なる光反射率を有する光学
的標的と、 光ビームを光学的標的へ向ける入力導光体と、 光学的標的からの反射光ビームを集める出力導光体と、 出力導光体から光ビームを受けてその光強度が所定の限
界を外れているか否かを判定する限界検出器とを含むこ
とを特徴とする測定装置。 - 【請求項１８】 限界検出器は光強度に応答する電気信
号を発生し、また磁気感知コイルから離れた所に配置し
てあることを特徴とする請求項１７の装置。 - 【請求項１９】 人体の磁気測定方法であって、 人体の選択部分からの磁界を測定し、 人体の選択部分の移動量が所定の値を超えるとこれを磁
界測定と同時に検出するステップよりなり、 人体の選択部分の移動量を検出するステップが磁界測定
ステップが検出可能な磁界を発生しないことを特徴とす
る方法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US07/751178 | 1991-08-28 | ||
| US07/751,178 US5265609A (en) | 1991-08-28 | 1991-08-28 | Nonmagnetic body movement detector and biomagnetometer utilizing the detector |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06133941A true JPH06133941A (ja) | 1994-05-17 |
Family
ID=25020835
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4248549A Pending JPH06133941A (ja) | 1991-08-28 | 1992-08-25 | 非磁性的移動検出器を備えた人体の磁気測定装置 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5265609A (ja) |
| EP (1) | EP0530596A1 (ja) |
| JP (1) | JPH06133941A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001066355A (ja) * | 1999-08-30 | 2001-03-16 | Toshiba Corp | 心内電気現象診断装置 |
Families Citing this family (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0614899A (ja) * | 1991-11-06 | 1994-01-25 | Mitsui Mining & Smelting Co Ltd | 脳磁界計測装置 |
| DE9308917U1 (ja) * | 1993-06-15 | 1993-08-12 | Lap Gmbh Laser Applikationen, 21339 Lueneburg, De | |
| US5494035A (en) * | 1994-10-26 | 1996-02-27 | Wisconsin Alumni Research Foundation | Method for detecting presence of ferromagnetic objects in a medical patient |
| DE19513400A1 (de) * | 1995-04-08 | 1996-10-10 | Dornier Medizintechnik | Vorrichtung zur Ortung von Konkrementen in Körpern von Lebewesen |
| US6352517B1 (en) * | 1998-06-02 | 2002-03-05 | Stephen Thomas Flock | Optical monitor of anatomical movement and uses thereof |
| AU4737800A (en) | 1999-05-19 | 2000-12-12 | National Research Council Of Canada | Optical motion detection for mri |
| US6661240B1 (en) * | 2000-10-04 | 2003-12-09 | General Electric Co. | Methods and systems for capacitive motion sensing and position control |
| JP3736640B2 (ja) * | 2004-01-19 | 2006-01-18 | 株式会社エイティング | 人身監視システム |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5713006B2 (ja) * | 1978-06-21 | 1982-03-15 | ||
| JPH0295337A (ja) * | 1988-09-30 | 1990-04-06 | Shimadzu Corp | マルチチャンネルｓｑｕｉｄセンサと被検体との位置関係測定法 |
Family Cites Families (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3629594A (en) * | 1970-04-16 | 1971-12-21 | Reese Hospital Michael | Patient-position-monitoring method and system for use during medical diagnostic and therapeutic procedures |
| FR2137159B1 (ja) * | 1971-05-14 | 1973-05-11 | Thomson Csf | |
| US3861807A (en) * | 1972-08-17 | 1975-01-21 | Charles Lescrenier | Position locating and maintaining method and means |
| US4337502A (en) * | 1980-06-02 | 1982-06-29 | Charles Lescrenier | Light beam producing device |
| DE3216273A1 (de) * | 1982-04-30 | 1983-11-03 | Siemens AG, 1000 Berlin und 8000 München | Medizinische anordnung fuer die diagnose und/oder therapie |
| FR2604890A1 (fr) * | 1986-10-14 | 1988-04-15 | Thomson Csf | Dispositif optique de detection simultanee des mouvements du coeur et de la respiration et son utilisation a la synchronisation d'appareils d'acquisition d'images a resonance magnetique nucleaire |
| US4793355A (en) * | 1987-04-17 | 1988-12-27 | Biomagnetic Technologies, Inc. | Apparatus for process for making biomagnetic measurements |
| DE3886044D1 (de) * | 1988-09-23 | 1994-01-13 | Siemens Ag | Einrichtung und Verfahren zur Messung von schwachen, orts- und zeitabhängigen Magnetfeldern. |
| US5103823A (en) * | 1989-09-19 | 1992-04-14 | Scinticor Incorporated | Motion correction in cardiology inspection systems |
| US4972836A (en) * | 1989-12-18 | 1990-11-27 | General Electric Company | Motion detector for high-resolution magnetic resonance imaging |
-
1991
- 1991-08-28 US US07/751,178 patent/US5265609A/en not_active Expired - Lifetime
-
1992
- 1992-08-20 EP EP92114180A patent/EP0530596A1/en not_active Withdrawn
- 1992-08-25 JP JP4248549A patent/JPH06133941A/ja active Pending
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5713006B2 (ja) * | 1978-06-21 | 1982-03-15 | ||
| JPH0295337A (ja) * | 1988-09-30 | 1990-04-06 | Shimadzu Corp | マルチチャンネルｓｑｕｉｄセンサと被検体との位置関係測定法 |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001066355A (ja) * | 1999-08-30 | 2001-03-16 | Toshiba Corp | 心内電気現象診断装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US5265609A (en) | 1993-11-30 |
| EP0530596A1 (en) | 1993-03-10 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US4951674A (en) | Biomagnetic analytical system using fiber-optic magnetic sensors | |
| US4793355A (en) | Apparatus for process for making biomagnetic measurements | |
| CA2075064C (en) | A monitor which analyses pulse frequency by photoplethysmographic measurement and a measuring method therefor | |
| US6041783A (en) | Integrated activity sensor | |
| US5305751A (en) | Measurement of liquid flows in a living organism | |
| US9995713B2 (en) | Apparatus for detecting ferromagnetic objects and screening people and equipment | |
| US20070038067A1 (en) | Living body inspection apparatus | |
| CA2125162A1 (en) | Fiber optical monitor for detecting motion based on changes in speckle patterns | |
| JPH06133941A (ja) | 非磁性的移動検出器を備えた人体の磁気測定装置 | |
| US8000767B2 (en) | Magneto-optical apparatus and method for the spatially-resolved detection of weak magnetic fields | |
| EP0538873B1 (en) | Nonmagnetic tactile stimulator and apparatus utilizing the stimulator | |
| US20110004093A1 (en) | Patient support and/or transport means and magnetic resonance system | |
| JP2005505332A (ja) | 非侵襲性バイオフィードバックシグナルを用いるシステム | |
| JP2019010483A (ja) | 磁界計測装置および計測磁界表示方法 | |
| US5603321A (en) | Artifact removal from physiological signals | |
| US7039547B2 (en) | Method and apparatus for localizing biomagnetic signals | |
| US5444373A (en) | Biomagnetometer with selectable pickup coil array | |
| JPH0484948A (ja) | 穿刺用超音波探触子 | |
| JPH10272115A (ja) | 磁気共鳴イメージング装置 | |
| JP7002416B2 (ja) | 磁界計測装置 | |
| JP2004249124A (ja) | 生体磁場計測装置 | |
| EP1444955A1 (en) | Method and device for specifying affected parts | |
| JP2000217798A (ja) | 生体磁場計測装置 | |
| JPH05184552A (ja) | 生体磁気計測装置 | |
| KR100798487B1 (ko) | 자기공명영상 게이팅용 혈류 측정센서 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 19960227 |