JPH10272111A - Apparatus for measuring organismic magnetism - Google Patents

Apparatus for measuring organismic magnetism

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JPH10272111A
JPH10272111A JP9081092A JP8109297A JPH10272111A JP H10272111 A JPH10272111 A JP H10272111A JP 9081092 A JP9081092 A JP 9081092A JP 8109297 A JP8109297 A JP 8109297A JP H10272111 A JPH10272111 A JP H10272111A
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an organismic action current source capable of accurately superposing the organismic action current source on a diagnosing image. SOLUTION: Magnetic fields generated from respective oscillation coils C1-Cn are detected by fluxmeters S1-Sm and the relative positions of the oscillation coils C1-Cn are calculated. The magnetic field from an organismic action current source generated accompanying the stimulation applied to a subject M is inputted as magnetic field data through a data collection unit 2 and the relative position of the organismic action current source to the fluxmeters S1-Sm is calculated. A marker position for MRI on an MRI image for referring to a position is indicated by an operator and the marker position for MRI on an objective MRI image is calculated by a position converting part 6. By the contrast of the marker position for MRI on the obtained MRI image and the previously calculated positions of the oscillation coils C1-Cn, the position of the organismic action current source on the objective MRI image is specified.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、被検体内の生体活
動電流源に伴って発生する微小磁界を計測し、その計測
データに基づいて前記被検体内の生体活動電流源を求め
る生体磁気計測装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a biomagnetic measurement for measuring a minute magnetic field generated with a living body current source in a subject and obtaining the living body current source in the subject based on the measurement data. Related to the device.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年の超伝導デバイス技術の発展に伴
い、SQUID(Superconducting QUantum Interferen
ce Device )と呼ばれる高感度な磁束計を利用した生体
磁気計測装置が医療診断装置の一つとして実用化されつ
つあり、脳機能の解明や循環器疾患の診断に役立つもの
と期待されている。
2. Description of the Related Art With the development of superconducting device technology in recent years, SQUIDs (Superconducting Quantum Interferen
A biomagnetic measurement device using a highly sensitive magnetometer called ce Device) is being put to practical use as one of medical diagnostic devices, and is expected to be useful for elucidating brain functions and diagnosing cardiovascular diseases.

【0003】かかる生体磁気計測装置では、被検体から
計測した磁場データに基づき、たとえば、最小自乗法や
最小ノルム法によって、磁束計を基準とした座標系にお
ける生体活動電流源の位置、向き、大きさなどの推定が
なされる(Jukka Sarvas"Basic mathematical and elec
tromagnetic concepts of the biomagnetic inverse pr
oblem" , Phys. Med. Biol., 1987, vol.32, No.1, 11-
22, Printedby the UK )。
In such a biomagnetism measuring apparatus, the position, direction, and magnitude of a biological activity current source in a coordinate system based on a magnetometer are determined based on magnetic field data measured from a subject by, for example, a least square method or a minimum norm method. Is estimated (Jukka Sarvas "Basic mathematical and elec
tromagnetic concepts of the biomagnetic inverse pr
oblem ", Phys. Med. Biol., 1987, vol.32, No.1, 11-
22, Printedby the UK).

【0004】一方、このような生体内の脳磁図は、MR
I画像やX線CT画像などの医用画像と併用することに
より、生体内の患部等の物理的位置を特定することが可
能となるため、磁束計を基準とした座標系における生体
活動電流源の位置情報と、医用画像との位置関係を正確
に把握することが重要となる。
On the other hand, such an in-vivo magnetoencephalogram is an MR
By using it together with medical images such as I-images and X-ray CT images, it is possible to specify the physical position of an affected part or the like in a living body. It is important to accurately grasp the positional relationship between the position information and the medical image.

【0005】このため、鼻根部や両耳下などの頭部表面
の明確な位置にPROBE POSITIONINDICATOR とよばれる発
振コイルを配置し、それによって生体活動電流源と被検
体との位置関係を求める以下(1)-(5) に示す手法が提案
されている。
[0005] For this reason, an oscillation coil called a PROBE POSITIONINDICATOR is arranged at a clear position on the surface of the head, such as the root of the nose or under both ears, thereby obtaining the positional relationship between the biological activity current source and the subject. The methods shown in 1)-(5) have been proposed.

【0006】(1) Yamamoto T,, S.J.Williamson, et a
l., "Magnetic localization ofneuronal activity in
the human brain", Proc. Natl. Acad. Sci. USA 85, p
8732-8736 (2) S.Ahlfors, et al, "MAGNETOMETER POSITION INDIC
ATOR FOR MULTI CHANNELMEG", Advances in Biomagneti
sm, Edited by S.J.Williamson et al, PlenumPress, N
ew York 693-696, 1989 (3) Neuromag-122 Preliminary Technical Data, Augus
t 1991 (4) 「生体磁気測定を行うための装置及び方法」(特開
平1-503603号) (5) 「生体磁場測定装置の位置検出装置」(特公平5-55
126 号) これらの方法では、被検体の体表面の特徴的部位に貼り
付けられた3つ或いはそれ以上の発振コイルの内、まず
1つ目の発振コイルに直流電流が与えられ、その発振コ
イルから発せられる磁場を互いにその位置関係が既知の
複数の磁束計によって検出し、発振コイルに与えた電流
の強さと各磁束計で検出した磁場の強さ、及び各磁束計
間の位置関係から、磁束計群に対する上記1つ目の発振
コイルの位置が求められる。そして、この操作を2つ目
以降の発振コイルに順次適用し、発振コイルすべての位
置を求めた後、磁束計群に対する被検体の位置が決定さ
れる。
(1) Yamamoto T ,, SJ Williamson, et a
l., "Magnetic localization ofneuronal activity in
Natl. Acad. Sci. USA 85, p.
8732-8736 (2) S. Ahlfors, et al, "MAGNETOMETER POSITION INDIC
ATOR FOR MULTI CHANNELMEG ", Advances in Biomagneti
sm, Edited by SJWilliamson et al, PlenumPress, N
ew York 693-696, 1989 (3) Neuromag-122 Preliminary Technical Data, Augus
t 1991 (4) "Apparatus and method for performing biomagnetism measurement" (JP-A-1-503603) (5) "Position detection apparatus for biomagnetic field measurement apparatus" (Japanese Patent Publication No. 5-55)
No. 126) In these methods, a DC current is first applied to the first of three or more oscillation coils attached to a characteristic portion of the body surface of the subject, and the oscillation coil The magnetic field emitted from is detected by a plurality of magnetometers whose positional relationship is known to each other, and the strength of the current applied to the oscillation coil and the strength of the magnetic field detected by each magnetometer, and the positional relationship between the magnetometers, The position of the first oscillation coil with respect to the magnetometer group is obtained. Then, this operation is sequentially applied to the second and subsequent oscillation coils, and after the positions of all the oscillation coils are obtained, the position of the subject with respect to the magnetometer group is determined.

【0007】一方、医用画像の撮像、例えばMRI撮像
において、被検体の各発振コイルと同じ位置にMRI撮
像で検知可能な信号を発生するMRI用マーカを貼り付
けて撮像を行い、画像上に描出されたMRI用マーカを
指定することで画像空間でのMRI用マーカ位置を得る
ことができる。
On the other hand, in the imaging of medical images, for example, MRI imaging, an MRI marker for generating a signal detectable by MRI imaging is attached to the same position as each oscillation coil of a subject, and imaging is performed, and the image is drawn on an image. By specifying the specified MRI marker, the MRI marker position in the image space can be obtained.

【0008】得られた画像空間上のMRI用マーカ位置
は、磁束計群に対する発振コイル位置と対応するので、
この関係を基に、磁束計群に対する生体活動電流源の位
置をMRI画像上に重ね合わせる手法が用いられてい
る。
[0008] Since the position of the MRI marker in the obtained image space corresponds to the position of the oscillation coil with respect to the magnetometer group,
Based on this relationship, a method is used in which the position of the biological activity current source with respect to the magnetometer group is superimposed on the MRI image.

【0009】ここで、一般に、各スライス像の合成によ
り立体像を得る撮像装置、例えば、MRI撮像装置等で
は、診断用画像として大脳実質のMRI撮像を行う場
合、S/N比、空間分解能、および撮像時間の兼ね合い
から、5mmスライス厚が用いられる事が多い。そし
て、かかる生体磁気計測装置で求めた生体活動電流源
は、最も診断能が高いMRI画像に対して重ね合わせる
ことが診断上望ましい。
Here, in general, in an imaging apparatus for obtaining a stereoscopic image by synthesizing each slice image, for example, an MRI imaging apparatus, when performing MRI imaging of a cerebral parenchyma as a diagnostic image, an S / N ratio, a spatial resolution, In consideration of the imaging time, a slice thickness of 5 mm is often used. Then, it is desirable from the viewpoint of diagnosis that the biological activity current source obtained by such a biomagnetic measurement apparatus is superimposed on the MRI image having the highest diagnostic capability.

【0010】通常、生体活動電流源の位置を重ね合わせ
る際には、重ね合わせるべきMRI画像そのものに描出
されているMRI用マーカを、マウスでクリックするな
どの方法で指定するので、スライスに沿った方向の精度
は高い。
Normally, when the positions of the biological activity current sources are superimposed, the MRI marker depicted on the MRI image itself to be superimposed is specified by a method such as clicking with a mouse. Direction accuracy is high.

【0011】[0011]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、診断用
の画像が必ずしも、被検体の特徴的部位などを示すMR
I用マーカ等を高分解能で描写するとは限らず、例え
ば、上述したように、診断画像撮像のため、5mmスラ
イス厚のMRI画像を用いた場合、最大スライス厚方向
に5mmのMRI用マーカの表示誤差が生じる可能性が
ある。かかる場合、MRI画像への重ね合わせは、MR
I用マーカの位置指定誤差が生体活動電流源の重ね合わ
せ誤差に直結するため(岡村他「脳手術ナビゲータの位
置精度の改善」Medical ImagingTechnology Vol12. No.
4 July 1994 )、位置指定誤差に直結する5mmの表示
誤差は生体活動電流源の表示誤差に直結し、診断上支障
を来すこととなる。
However, an image for diagnosis is not always an MR image showing a characteristic part of a subject.
For example, as described above, when an MRI image having a slice thickness of 5 mm is used for imaging a diagnostic image, display of an MRI marker having a thickness of 5 mm in the maximum slice thickness direction is not always described with high resolution. Errors may occur. In such a case, the superimposition on the MRI image is performed by MR
Since the position designation error of the marker for I is directly linked to the overlay error of the bioactivity current source (Okamura et al. "Improvement of position accuracy of brain surgery navigator" Medical Imaging Technology Vol12. No.
4 July 1994), a display error of 5 mm directly related to the position designation error is directly connected to the display error of the biological activity current source, and causes a problem in diagnosis.

【0012】これを解消するには、1mm程度の薄いス
ライス厚でMRI撮像すればよいが、現在最も普及して
いる永久磁石MRIや、超伝導MRIでも0.5T機等
においては、1mm〜1.5mmスライス厚の条件では
診断上使用に耐えうる画質を得ることが困難である。
In order to solve this problem, MRI imaging may be performed with a thin slice thickness of about 1 mm. However, even with the most popular permanent magnet MRI or superconducting MRI, a 0.5 T machine or the like has a thickness of 1 mm to 1 mm. Under conditions of a slice thickness of 0.5 mm, it is difficult to obtain an image quality that can be used for diagnosis.

【0013】特に、最近、fMRI(functional MR
I)と呼ばれる手法を用いて、特定の脳機能を直接画像
化する試みが行われているが、このfMRI画像はその
原理からある程度のスライス厚さを必要とするので、f
MRI画像そのものに描出されているMRI用マーカを
用いて生体磁気計測装置で求めた生体活動電流源を重ね
あわせる場合にはより大きな誤差が生じるおそれが生じ
る。
In particular, recently, fMRI (functional MR)
Attempts have been made to directly image specific brain functions using a technique called I), but since this fMRI image requires a certain slice thickness from its principle, f
When using the MRI marker depicted in the MRI image itself to superimpose the biological activity current source determined by the biomagnetic measurement device, a larger error may occur.

【0014】このため、生体活動電流源の位置を重ね合
わせるべきMRI画像と同一の画像を用いてMRI用マ
ーカを指定する従来の方法においては、多くの臨床の現
場で上記のような問題点があった。
For this reason, the conventional method of designating an MRI marker using the same image as the MRI image on which the position of the biological activity current source is to be superimposed has the above-mentioned problems in many clinical sites. there were.

【0015】そこで、本発明はこれらの課題を解消する
ために創案されたもので、生体活動電流源を診断用画像
に精度良く重ね合わせることができる生体磁気計測装置
の提供を目的とする。
The present invention has been made in order to solve these problems, and an object of the present invention is to provide a biomagnetism measuring apparatus capable of accurately superimposing a living activity current source on a diagnostic image.

【0016】[0016]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は、被検体の頭蓋内の生体活動電流源に伴っ
て発生する微小磁界を計測し、その計測データに基づい
て前記被検体の生体活動電流源を求める生体磁気計測装
置であって、被検体に貼付された発振コイルが発する磁
場を磁束計により検知することで得られた当該磁束計と
前記発振コイルとの位置情報と、前記発振コイルの貼付
位置と同じ位置にMRI用マーカを貼付した被検体を高
分解能撮像することで得た位置参照用画像の空間座標系
での前記MRI用マーカの位置情報と、前記位置参照用
画像の空間座標系と診断用に被検体を撮像することで得
た診断用画像の空間座標系との位置関係情報を用いて、
前記生体活動電流源を診断用画像の対応位置に重畳する
演算手段を備えたことを特徴とする。
In order to achieve the above object, the present invention measures a minute magnetic field generated by a bioactive current source in the skull of a subject, and based on the measured data, measures the minute magnetic field. A biomagnetism measurement device for obtaining a biological activity current source of a specimen, and positional information of the magnetometer and the oscillation coil obtained by detecting a magnetic field generated by an oscillation coil attached to the subject with a magnetometer. The position information of the MRI marker in a spatial coordinate system of a position reference image obtained by imaging the subject with the MRI marker attached to the same position as the attachment position of the oscillation coil in a high-resolution image; Using the positional relationship information between the spatial coordinate system of the diagnostic image and the spatial coordinate system of the diagnostic image obtained by imaging the subject for diagnosis,
A computing unit is provided for superimposing the biological activity current source on a corresponding position of a diagnostic image.

【0017】被検体の頭蓋内の生体活動電流源に伴って
発生する微小磁界を計測し、その計測データに基づいて
前記被検体の生体活動電流源を求める生体磁気計測装置
であって、被検体に貼付された発振コイルが発する磁場
の磁束計による検知データから当該磁束計に対する前記
発振コイルの相対位置を算出する位置算出手段と、前記
発振コイルの貼付位置と同じ位置にMRI用マーカを貼
付した被検体を高分解能撮像することで得た位置参照用
画像と、診断用に被検体を撮像することで得た診断用画
像を記憶する画像記憶手段と、前記位置参照用画像の空
間座標系と前記診断用画像の空間座標系との位置関係情
報を用いて、前記位置参照用画像に描写されたMRI用
マーカ位置に対応する前記診断用画像の空間座標系での
位置を求める位置変換手段と、前記発振コイルの位置と
前記診断用画像の空間座標系の前記MRI用マーカ位置
を対比することで、生体活動電流源を診断用画像に重ね
合わせる重畳手段とを備えたことを特徴とする。
A biomagnetism measuring apparatus for measuring a minute magnetic field generated in accordance with a biological activity current source in a skull of a subject, and obtaining a biological activity current source of the subject based on the measurement data. Position calculation means for calculating the relative position of the oscillation coil with respect to the magnetometer from the detection data of the magnetic field generated by the oscillation coil attached to the magnetometer, and an MRI marker attached at the same position as the attachment position of the oscillation coil. A position reference image obtained by imaging the subject with high resolution, an image storage means for storing a diagnostic image obtained by imaging the subject for diagnosis, and a spatial coordinate system of the position reference image A position for obtaining a position in the spatial coordinate system of the diagnostic image corresponding to an MRI marker position depicted in the position reference image using positional relationship information of the diagnostic image with the spatial coordinate system. Switching means, and superimposing means for superimposing the biological activity current source on the diagnostic image by comparing the position of the oscillation coil with the position of the MRI marker in the spatial coordinate system of the diagnostic image. And

【0018】[0018]

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の一
実施形態を説明する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings.

【0019】図1は、本発明の一実施形態にかかる生体
磁気計測装置の概略構成図である。同図においてセンサ
ユニット1は、ピックアップコイルとSQUIDセンサ
からなる複数の高感度な磁束計S1〜Smが、デュアの中に
冷媒とともに収納され、生体活動電流源からの磁場の計
測に先立って、被検体Mの頭部に近接配備される。発振
コイルC1〜Cnは、被検体Mの鼻根部、両耳下等の特徴的
部位に貼着されるものであるが、当該発振コイルC1〜Cn
は、例えばセラミック板などの基板に金属を印刷してコ
イル部を形成したコイルや、ボビンに金属ワイヤを巻い
て形成したコイルが使用される。
FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a biomagnetism measuring apparatus according to one embodiment of the present invention. In FIG. 1, a sensor unit 1 includes a plurality of high-sensitivity magnetometers S1 to Sm each including a pickup coil and a SQUID sensor housed in a dewar together with a refrigerant. It is arranged near the head of the sample M. The oscillating coils C1 to Cn are adhered to characteristic parts such as the root of the nose of the subject M and the area under both ears.
For example, a coil formed by printing metal on a substrate such as a ceramic plate to form a coil portion, or a coil formed by winding a metal wire around a bobbin is used.

【0020】収集制御部8は、刺激部11を介して被検
体Mへ与える刺激を制御すると共に、電流供給部10を
介して発振コイルC1〜Cnへ供給する電流を制御する。
The acquisition controller 8 controls the stimulus applied to the subject M via the stimulator 11, and controls the current supplied to the oscillation coils C1 to Cn via the current supplier 10.

【0021】各発振コイルC1〜Cnへの交流電流の供給に
より発生した交流磁場は、センサーユニット1内の磁束
計S1〜Smによって検出され、データ収集ユニット2によ
ってA/D変換された後、発振コイル位置算出部3に送
られる。
An AC magnetic field generated by supplying an AC current to each of the oscillating coils C1 to Cn is detected by magnetometers S1 to Sm in the sensor unit 1 and is subjected to A / D conversion by the data collection unit 2 before oscillation. It is sent to the coil position calculation unit 3.

【0022】一方、刺激により生体活動電流源から発生
した磁場は、発振コイルC1〜Cnから発生した磁場と同様
に、センサユニット1内の磁束計S1〜Smによって検出さ
れ、データ収集ユニット2によってA/D変換された
後、電源解析部4に送られる。MRIマーカ指定部7
は、操作者の指示に基づき、高分解で撮像された位置参
照用MRI画像上に表示されたMRI用マーカを指定す
る。指定されたMRI用マーカ位置は、位置変換部6に
よって診断用に撮像された目的MRI画像上の位置に変
換される。
On the other hand, the magnetic field generated from the biological activity current source due to the stimulation is detected by the magnetometers S1 to Sm in the sensor unit 1 like the magnetic fields generated from the oscillation coils C1 to Cn, After being subjected to the / D conversion, it is sent to the power analysis unit 4. MRI marker designation section 7
Designates an MRI marker displayed on a high-resolution MRI image for position reference based on an instruction from the operator. The designated MRI marker position is converted by the position conversion unit 6 into a position on the target MRI image captured for diagnosis.

【0023】MRI重ね合わせ部5は、発振コイル位置
算出部3で求めた磁束計S1〜Smに対する発振コイルC1〜
Cnの位置と、位置変換部6で求めた目的MRI画像上の
MRI用マーカ位置とを対応づけることで、電源解析部
4で求めた生体活動電流源の位置を目的MRI画像上に
重ね合わせてモニタ15に表示させる。
The MRI superimposition unit 5 is provided with oscillation coils C1 to Sm for the magnetometers S1 to Sm obtained by the oscillation coil position calculation unit 3.
By associating the position of Cn with the position of the MRI marker on the target MRI image obtained by the position conversion unit 6, the position of the biological activity current source obtained by the power supply analysis unit 4 is superimposed on the target MRI image. It is displayed on the monitor 15.

【0024】コンピュータ9は、A/D変換された磁場
データに基づいた発振コイルの位置の算出、生体活動電
流源の位置の算出、位置参照用MRI画像上のMRI用
マーカ位置の指定、位置参照用MRI上のMRI用マー
カ位置の目的MRI画像上での位置の変換、及びMRI
への生体活動電流源の重ねあわせ等を行うもので、上述
した発振コイル位置算出部3、電源解析部4、MRIマ
ーカ指定部7、位置変換部6、MRI重ね合わせ部5、
及び収集制御部8からなる。
The computer 9 calculates the position of the oscillation coil based on the A / D converted magnetic field data, calculates the position of the biological activity current source, designates the position of the MRI marker on the position reference MRI image, and refers to the position. Of the position of the MRI marker position on the target MRI on the target MRI image, and MRI
For superimposing the biological activity current source on the oscillating coil position, the above-described oscillation coil position calculation unit 3, power supply analysis unit 4, MRI marker designation unit 7, position conversion unit 6, MRI superposition unit 5,
And a collection control unit 8.

【0025】次に、本実施形態の作用をコンピュータ9
の動作を示す図2のフローチャートを用いて説明する。
Next, the operation of this embodiment will be described with reference to a computer 9.
This operation will be described with reference to the flowchart of FIG.

【0026】まず、磁束計S1〜Smに対する発振コイルC1
〜Cnの相対位置測定に際し、収集制御部8は、電流供給
部10を介して各発振コイルC1〜Cnそれぞれに交流電流
を供給する(S1)。
First, the oscillation coil C1 for the magnetometers S1 to Sm
When measuring the relative positions of Cn to Cn, the collection control unit 8 supplies an alternating current to each of the oscillation coils C1 to Cn via the current supply unit 10 (S1).

【0027】発振コイル位置算出部3は、発振コイルC1
〜Cnから発生し、磁束計S1〜Smによって検出された交流
磁場をデータ収集ユニット2を介して磁場データとして
に入力し(S2)、磁束計S1〜Smに対する各発振コイル
C1〜Cnの相対位置を周知の最小二乗法等を用いて算出す
る(S3)。
The oscillating coil position calculator 3 includes an oscillating coil C1
To Cn and detected by the magnetometers S1 to Sm are input as magnetic field data via the data collection unit 2 (S2), and the respective oscillating coils for the magnetometers S1 to Sm are input.
The relative positions of C1 to Cn are calculated using a known least square method or the like (S3).

【0028】次に、磁束計S1〜Smに対する生体活動電流
源の位置を測定に際し、収集制御部8は、刺激部11を
介して被検体Mに刺激を付与する(S4)。
Next, when measuring the position of the biological activity current source with respect to the magnetometers S1 to Sm, the collection control unit 8 applies a stimulus to the subject M via the stimulating unit 11 (S4).

【0029】電源解析部5は、刺激に伴って発生する生
体活動電流源からの磁場を磁束計S1〜Sm、データ収集ユ
ニット2を介して磁場データとして入力し(S5)、磁
束計S1〜Smに対する生体活動電流源の相対位置を算出す
る(S6)。
The power supply analyzer 5 inputs magnetic fields from the biological activity current source generated with the stimulus as magnetic field data through the magnetic fluxmeters S1 to Sm and the data collection unit 2 (S5), and the magnetic fluxmeters S1 to Sm. The relative position of the life activity current source with respect to is calculated (S6).

【0030】なお、磁束計S1〜Smに対する生体活動電流
源の相対位置の算出方法は、最小ノルム法や格子点移動
法など種々の手法が提案されており、例えば最小ノルム
法の手順はHamarainen等の報告(Matti Hamarainen, Ri
itta Hari, et al, "Magnetoencepharlography. Theor
y, instrumentation, and applications to noninvasiv
e studies of the human brain" Reviews of Modern Ph
ysics, Vol.65 No.2 April 1993のp441)等にその詳細
が述べられている。
Various methods such as a minimum norm method and a grid point moving method have been proposed as methods for calculating the relative position of the biological activity current source with respect to the magnetometers S1 to Sm. For example, the procedure of the minimum norm method is Hamarainen et al. Report (Matti Hamarainen, Ri
itta Hari, et al, "Magnetoencepharlography. Theor
y, instrumentation, and applications to noninvasiv
e studies of the human brain "Reviews of Modern Ph
The details are described in ysics, Vol.65 No.2 April 1993, p441).

【0031】生体活動電流源の相対位置が算出される
と、MRIマーカ指定部7は、操作者による位置参照用
MRI画像に描出されているMRI用マーカ位置の指定
に基づき、位置参照用MRI画像上でのMRI用マーカ
位置を認識し、位置変換部6は、予め求めた位置参照用
MRI画像と目的MRI画像上との位置関係に基づき、
目的MRI画像上でのMRI用マーカ位置を算出する
(S7)。
When the relative position of the biological activity current source is calculated, the MRI marker designation unit 7 designates the position reference MRI image based on the designation of the MRI marker position drawn on the position reference MRI image by the operator. Recognizing the MRI marker position above, the position conversion unit 6 determines the position relationship between the position reference MRI image obtained in advance and the target MRI image,
An MRI marker position on the target MRI image is calculated (S7).

【0032】なお、位置参照用MRI画像上でのMRI
用マーカ位置の指定は、操作者がマウス等を用いてモニ
タ15に表示された画像のマーカ位置をクリック等すれ
ばよい。
The MRI on the position reference MRI image
The operator can specify the marker position by clicking the marker position of the image displayed on the monitor 15 using a mouse or the like.

【0033】また、位置参照用MRI画像は、磁束計S1
〜Smと被検体Mとの相対位置関係算出のため被検体Mに
貼着した発振コイルC1〜Cnと同一箇所にMRI用マーカ
を貼着し、MRI用マーカを高分解能、例えば1mmス
ライスでMRI撮像を行うことで得られる。目的MRI
画像は、本来の診察を目的とした条件、例えば、fMR
I(functional MRI)手法などによる撮像で得られ
る画像である。
Further, the MRI image for position reference is indicated by a magnetometer S1.
To calculate the relative positional relationship between Sm and the subject M, an MRI marker is attached to the same place as the oscillation coils C1 to Cn attached to the subject M, and the MRI marker is MRI with high resolution, for example, 1 mm slice. It is obtained by imaging. Purpose MRI
The image shows the conditions for the original examination, for example, fMR
This is an image obtained by imaging using an I (functional MRI) method or the like.

【0034】ここで、図3は、位置参照用MRI画像の
空間座標系と目的MRI画像の空間座標系との位置関係
を示しており、同図に基づき、位置参照用MRI画像と
目的MRI画像との位置関係から、目的MRI画像上で
のMRI用マーカ位置を算出する方法を説明する。
Here, FIG. 3 shows the positional relationship between the spatial coordinate system of the position reference MRI image and the spatial coordinate system of the target MRI image. Based on the drawing, FIG. 3 shows the position reference MRI image and the target MRI image. A method of calculating the position of the MRI marker on the target MRI image from the positional relationship with the target will be described.

【0035】位置参照用MRI画像個々は、それぞれ断
層像として二次元平面であるため、指定されたMRI用
マーカM1の位置は二次元座標で与えられるが、位置指定
に用いたスライスの番号を含めることで、位置参照用M
RI画像の空間座標系(a,b,c )での3次元座標(a1,b
1,c1)(不図示)が得られる(図3(c) )。
Since each position reference MRI image is a two-dimensional plane as a tomographic image, the position of the designated MRI marker M1 is given by two-dimensional coordinates, but includes the number of the slice used for position designation. The position reference M
Three-dimensional coordinates (a1, b) in the spatial coordinate system (a, b, c) of the RI image
1, c1) (not shown) is obtained (FIG. 3 (c)).

【0036】通常MRI画像は、MRI装置内の磁場空
間内の画像位置関係をヘッダ情報などとして保持するた
め、MRI用マーカM1を指定した位置参照用MRI画像
の磁場空間内の位置関係、例えばスライス中心の磁場空
間座標値( Xc', Yc', Zc')とスライスの法線ベクトルの
向き( θ',φ')を用いることで、先に得た( a1, b1,c1
)を磁場空間座標( Xm1, Ym1, Zm1)に変換できる(図3
(a) )。同様に、他のMRI用マーカM2,M3 (不図示)
の磁場空間座標値( Xm2, Ym2, Zm2)、(Xm3, Ym3, Zm3 )
(不図示)も求めることができる。
Normally, since the MRI image holds the positional relationship of the image in the magnetic field space in the MRI apparatus as header information or the like, the positional relationship in the magnetic field space of the MRI image for position reference specifying the MRI marker M1, for example, slices By using the center magnetic field space coordinate value (Xc ', Yc', Zc ') and the direction of the normal vector of the slice (θ', φ '), (a1, b1, c1
) Can be converted to magnetic field space coordinates (Xm1, Ym1, Zm1) (Fig. 3
(a)). Similarly, other MRI markers M2 and M3 (not shown)
Magnetic field space coordinates of (Xm2, Ym2, Zm2), (Xm3, Ym3, Zm3)
(Not shown) can also be obtained.

【0037】磁場空間座標系で得られたマーカ位置( Xm
1, Ym1, Zm1)〜(Xm3, Ym3, Zm3 )は、目的MRI画像の
磁場空間内の位置関係、すなわち目的MRI画像のスラ
イス中心の磁場空間座標値( Xci, Yci, Zci)と法線ベク
トルの向き( θ, φ )から、目的MRI画像上の位置と
スライス番号に変換することが可能となる。
The marker position obtained in the magnetic field space coordinate system (Xm
(Ym1, Zm1) to (Xm3, Ym3, Zm3) are the positional relationship in the magnetic field space of the target MRI image, that is, the magnetic field space coordinate value (Xci, Yci, Zci) of the slice center of the target MRI image and the normal vector From the orientation (θ, φ) of the target MRI image and the slice number.

【0038】MRI重ね合わせ部5は、得られた目的M
RI画像上のMRI用マーカ位置を、先に求めた発振コ
イルC1〜Cnの位置に対応づけることで、目的MRI画像
上の生体活動電流源の位置を特定し(S8)、生体活動
電流源を重ねた目的MRI画像上に重ね合わせてモニタ
15に表示する(S9)。
[0038] The MRI superimposition unit 5
The position of the biological activity current source on the target MRI image is specified by associating the MRI marker position on the RI image with the previously obtained positions of the oscillation coils C1 to Cn (S8). The image is superimposed on the superimposed target MRI image and displayed on the monitor 15 (S9).

【0039】本実施形態では、生体活動電流源の位置を
MRI画像に重ね合わせているが、本発明はこれに限ら
ず、当該MRI画像に換えて、X線CT画像や核医学画
像を用いても良い。その場合、マーカは各モダリティで
描出される素材で作られている必要がある。
In the present embodiment, the position of the biological activity current source is superimposed on the MRI image. However, the present invention is not limited to this, and an X-ray CT image or a nuclear medicine image is used instead of the MRI image. Is also good. In that case, the markers need to be made of the material depicted in each modality.

【0040】また、本発明ではマーカ指定用の画像と重
ね合わせ用の画像が別々のモダリティで撮像されていて
も良い。その場合、両者の位置関係が互いに明確である
必要がある。
In the present invention, an image for specifying a marker and an image for superimposition may be captured by different modalities. In this case, the positional relationship between the two needs to be clear.

【0041】さらに、本実施形態では、被検体に刺激を
付与し、その刺激に誘発された生体活動電流源を目的M
RI画像に重ね合わせているが、本発明はそれに限ら
ず、てんかんなど刺激を与えることなく自発的に発生す
る生体活動電流源を重ね合わせても良く、この場合、刺
激出力を行わずに測定する。
Further, in the present embodiment, a stimulus is applied to a subject, and a biological activity current source induced by the stimulus is used for the purpose M.
Although the present invention is superimposed on the RI image, the present invention is not limited thereto, and a spontaneously generated bioactive current source that does not give a stimulus such as epilepsy may be superimposed. In this case, measurement is performed without performing stimulus output .

【0042】なお、本実施形態では、位置参照用MRI
画像において特定したMRI用マーカの位置を診断用画
像の空間座標系での位置情報に変換し、生体磁気計測に
より得た発振コイルの位置情報との対比により、生体活
動電流源を診断用画像に重畳するよう構成したが、位置
参照用MRI画像において特定したMRI用マーカの位
置と生体磁気計測により得た発振コイルの位置情報との
対比により、位置参照用MRI画像の空間座標系での生
体活動電流源の位置を求め、これを診断用画像の空間座
標系での位置情報に変換して重畳するよう構成してもよ
い。
In this embodiment, the MRI for position reference is used.
The position of the MRI marker specified in the image is converted into position information in the spatial coordinate system of the diagnostic image, and the bioactivity current source is converted to the diagnostic image by comparison with the position information of the oscillation coil obtained by biomagnetic measurement. Although it was configured to be superimposed, by comparing the position of the MRI marker specified in the position reference MRI image with the position information of the oscillation coil obtained by the biomagnetic measurement, the biological activity in the spatial coordinate system of the position reference MRI image was obtained. The position of the current source may be obtained, converted into position information of the diagnostic image in the spatial coordinate system, and superimposed.

【0043】[0043]

【発明の効果】本発明によれば、MRI用マーカの位置
情報を得るためのMRI画像を高分解能で撮像し、生体
活動電流源の位置を重ね合わせは別途診断用のMRI画
像に行うよう構成したため、生体活動電流源を精度良
く、目的のMRI画像に重ね合わせることができ、ま
た、fMRI(functional MRI)や脳表面画像などスラ
イス厚の大きいMRI画像においても、精度よく生体活
動電流源を重ね合わせることができる。
According to the present invention, an MRI image for obtaining position information of an MRI marker is captured at a high resolution, and the position of a bioactive current source is superimposed on an MRI image for diagnosis separately. As a result, the bioactivity current source can be accurately superimposed on the target MRI image, and the bioactivity current source can be accurately superimposed on an MRI image having a large slice thickness such as an fMRI (functional MRI) or a brain surface image. Can be matched.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の一実施例に係わる生体磁気計測装置の
概略構成を示す図である。
FIG. 1 is a diagram showing a schematic configuration of a biomagnetism measuring apparatus according to one embodiment of the present invention.

【図2】本実施例の動作を示すフローチャートである。FIG. 2 is a flowchart illustrating the operation of the present embodiment.

【図3】位置参照用MRI画像と目的MRI画像との空
間座標系の位置関係を示す図である。
FIG. 3 is a diagram showing a positional relationship in a spatial coordinate system between a position reference MRI image and a target MRI image.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

M 被検体 S1〜Sm磁束計 C1〜Cn発振コイル 1 センサーユニット 2 データ収集ユニット 3 発振コイル位置算出部 4 電源解析部 5 MRI重ね合わせ部 6 位置変換部 7 MRIマーカ指定部 8 収集制御部 9 コンピュータ 10 電流供給部 11 刺激部 12 刺激装置 13 目的MRI 14 位置参照用MRI 15 モニタ M subject S1 to Sm magnetometer C1 to Cn oscillation coil 1 sensor unit 2 data collection unit 3 oscillation coil position calculation unit 4 power supply analysis unit 5 MRI superposition unit 6 position conversion unit 7 MRI marker designation unit 8 collection control unit 9 computer DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Current supply part 11 Stimulation part 12 Stimulator 13 Target MRI 14 MRI for position reference 15 Monitor

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 被検体の頭蓋内の生体活動電流源に伴っ
て発生する微小磁界を計測し、その計測データに基づい
て前記被検体の生体活動電流源を求める生体磁気計測装
置において、 被検体に貼付された発振コイルが発する磁場を磁束計に
より検知することで得られた当該磁束計と前記発振コイ
ルとの位置情報と、前記発振コイルの貼付位置と同じ位
置にMRI用マーカを貼付した被検体を高分解能撮像す
ることで得た位置参照用画像の空間座標系での前記MR
I用マーカの位置情報と、前記位置参照用画像の空間座
標系と診断用に被検体を撮像することで得た診断用画像
の空間座標系との位置関係情報を用いて、前記生体活動
電流源を診断用画像の対応位置に重畳する演算手段を備
えたことを特徴とする生体磁気計測装置。
1. A biomagnetism measuring apparatus which measures a micro magnetic field generated with a biological activity current source in a skull of a subject and obtains the biological activity current source of the subject based on the measurement data. The position information of the magnetometer and the oscillation coil obtained by detecting the magnetic field generated by the oscillation coil attached to the magnetism by the magnetometer, and the MRI marker attached to the same position as the attachment position of the oscillation coil. The MR in a spatial coordinate system of a position reference image obtained by imaging a specimen with high resolution
Using the position information of the marker for I, and the positional relationship information between the spatial coordinate system of the position reference image and the spatial coordinate system of the diagnostic image obtained by imaging the subject for diagnosis, the biological activity current A biomagnetism measurement apparatus comprising a calculation unit for superimposing a source on a corresponding position of a diagnostic image.
【請求項2】 被検体の頭蓋内の生体活動電流源に伴っ
て発生する微小磁界を計測し、その計測データに基づい
て前記被検体の生体活動電流源を求める生体磁気計測装
置において、 被検体に貼付された発振コイルが発する磁場の磁束計に
よる検知データから当該磁束計に対する前記発振コイル
の相対位置を算出する位置算出手段と、 前記発振コイルの貼付位置と同じ位置にMRI用マーカ
を貼付した被検体を高分解能撮像することで得た位置参
照用画像と、診断用に被検体を撮像することで得た診断
用画像を記憶する画像記憶手段と、 前記位置参照用画像の空間座標系と前記診断用画像の空
間座標系との位置関係情報を用いて、前記位置参照用画
像に描写されたMRI用マーカ位置に対応する前記診断
用画像の空間座標系での位置を求める位置変換手段と、 前記発振コイルの位置と前記診断用画像の空間座標系の
前記MRI用マーカ位置を対比することで、生体活動電
流源を診断用画像に重ね合わせる重畳手段とを備えたこ
とを特徴とする生体磁気計測装置。
2. A biomagnetism measuring apparatus for measuring a micro magnetic field generated with a biological activity current source in a skull of a subject and obtaining a biological activity current source of the subject based on the measurement data. Position calculation means for calculating the relative position of the oscillation coil with respect to the magnetometer from detection data of the magnetic field generated by the oscillation coil attached to the magnetometer, and an MRI marker attached to the same position as the attachment position of the oscillation coil. A position reference image obtained by imaging the subject with high resolution, an image storage unit that stores a diagnostic image obtained by imaging the subject for diagnosis, and a spatial coordinate system of the position reference image A position for obtaining a position in the spatial coordinate system of the diagnostic image corresponding to an MRI marker position depicted in the position reference image using positional relationship information of the diagnostic image with the spatial coordinate system. And a superposition means for superimposing a biological activity current source on the diagnostic image by comparing the position of the oscillation coil with the position of the MRI marker in the spatial coordinate system of the diagnostic image. Characteristic biomagnetic measurement device.
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