JPH01285246A - 生体磁気計測装置 - Google Patents
生体磁気計測装置Info
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- JPH01285246A JPH01285246A JP63117349A JP11734988A JPH01285246A JP H01285246 A JPH01285246 A JP H01285246A JP 63117349 A JP63117349 A JP 63117349A JP 11734988 A JP11734988 A JP 11734988A JP H01285246 A JPH01285246 A JP H01285246A
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Landscapes
- Measuring And Recording Apparatus For Diagnosis (AREA)
- Measurement And Recording Of Electrical Phenomena And Electrical Characteristics Of The Living Body (AREA)
- Endoscopes (AREA)
- Measuring Magnetic Variables (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
【発明の詳細な説明】
[産業上の利用分野]
本発明は、ジョセフソン効果を利用した磁気計測を行う
生体磁気計測装置に関づる。
生体磁気計測装置に関づる。
[従来の技術]
近年、心磁図、脳磁図或は肺磁図等がω1究され、臨床
に応用されている。例えばその例として、内用義則、小
谷誠:生体電磁場分布!!I iI!1.医用電子と生
体工学、 Vol、24 、6. 411〜416 (
1986)がある。
に応用されている。例えばその例として、内用義則、小
谷誠:生体電磁場分布!!I iI!1.医用電子と生
体工学、 Vol、24 、6. 411〜416 (
1986)がある。
これらは、生体から発生する磁気や、生体に磁気を印加
した時の残留磁気などを測定し、各々生体の1ull
’Sの診断を行なうというものであり、心電図や他の診
1gi機能で得られない、あるいは得にくい生体の情報
を得る為に用いられつつある。
した時の残留磁気などを測定し、各々生体の1ull
’Sの診断を行なうというものであり、心電図や他の診
1gi機能で得られない、あるいは得にくい生体の情報
を得る為に用いられつつある。
上記生体磁気の計測にはSQU ID (Superc
onducting Quantum Inter
ference [)evice)!1束計とかフラ
ックスゲート磁束計を用い、体外より計測する方法がと
られていた。
onducting Quantum Inter
ference [)evice)!1束計とかフラ
ックスゲート磁束計を用い、体外より計測する方法がと
られていた。
しかし、上記生体磁気は元来微弱なものであり、正確な
測定のためには、より計測部位に磁束計を近接させて測
定することが望ましいが、体外よりの測定ではおのずと
限界があり、正確な測定がしずらかった。
測定のためには、より計測部位に磁束計を近接させて測
定することが望ましいが、体外よりの測定ではおのずと
限界があり、正確な測定がしずらかった。
そこで、本出願人は、特願昭62−311299号にお
いて、体腔内に挿入可能な体腔内挿入具の先端部に、5
QUID磁束計を組み込んだ生体磁気計測用体腔内挿入
用具を提案している。
いて、体腔内に挿入可能な体腔内挿入具の先端部に、5
QUID磁束計を組み込んだ生体磁気計測用体腔内挿入
用具を提案している。
[発明が解決しようとする課題]
前記したように、体外からの測定では計測部位に磁束計
を近接させることが困難で、正確な測定がしづらく、又
、体腔内挿入具の先端部に5QLIID!i束計を組み
込んだ関連技術例では、体腔内挿入具の先端を冷却する
必要があって冷却手段を設けているため、該体腔内挿入
具の先端部が複雑となり細径化が困難で患者の苦痛が大
きくなるといった不都合がある。
を近接させることが困難で、正確な測定がしづらく、又
、体腔内挿入具の先端部に5QLIID!i束計を組み
込んだ関連技術例では、体腔内挿入具の先端を冷却する
必要があって冷却手段を設けているため、該体腔内挿入
具の先端部が複雑となり細径化が困難で患者の苦痛が大
きくなるといった不都合がある。
本発明は、これらの事情に鑑みてなされたもので、生体
磁気の測定精麿を正確にし、且つ体腔内挿入具の径を細
くすることが可能で、患者の苦痛を低減すると共に術者
の体腔内への挿入、測定を容易にした生体磁気計ni置
を提供することを目的としている。
磁気の測定精麿を正確にし、且つ体腔内挿入具の径を細
くすることが可能で、患者の苦痛を低減すると共に術者
の体腔内への挿入、測定を容易にした生体磁気計ni置
を提供することを目的としている。
[課題を解決するための手段及びその作用]前記目的を
達成するため本発明による生体磁気計測装置は、ジョセ
フソン効果を利用する磁気計測手段の冷lJ1機禍を体
腔内挿入具以外の部位に設け、前記磁気計測手段の磁気
ピックアップを体腔内挿入具の先端部に配置している。
達成するため本発明による生体磁気計測装置は、ジョセ
フソン効果を利用する磁気計測手段の冷lJ1機禍を体
腔内挿入具以外の部位に設け、前記磁気計測手段の磁気
ピックアップを体腔内挿入具の先端部に配置している。
[実施例]
以下、図面を寝照して本発明を具体的に説明する。
第1図ないし第3図は本発明の第1実流例に係り、第1
図は生体磁気計測装置を示1概略図、第2図は体腔内挿
入具としての内視鏡先端部を示す断面図、第3図は電気
系の構成を示すブロック図である。
図は生体磁気計測装置を示1概略図、第2図は体腔内挿
入具としての内視鏡先端部を示す断面図、第3図は電気
系の構成を示すブロック図である。
第1図に示すように、第1実施例の生体磁気計測装置1
は、体腔内に挿入可能な体腔内挿入具としての内視IA
2と、この内視鏡2の11端から延出した接続コード3
が接続され、内部に液体窒素からなる冷媒を充填した磁
気の信号を取り出づ冷却ユニット4と、この冷却ユニッ
ト4よりの信号を処理し画像化する本体5と、この本体
5よりの信号を映像化して表示するモニタ6と、本体5
を介し内視鏡2の先端へ照明光を供給する光源装置7と
から構成されている。前記内祝112の先端部8には、
第2図に示すように光源装置7からの照明光を導くライ
トガイド9と、照明レンズ1oと、ライトガイド9及び
照明レンズ10間の空隙を充填するシリコンゲルよりな
る充填剤11と、光路を変換するプリズム12.対物レ
ンズ13.これらプリズム12及び対物レンズ13を支
持するレンズ枠14からなる対物レンズ系15と、該対
物レンズ系15よりの像を伝達するイメージガイド16
と、2次勾配型磁束計の形をとるピックアップコイル1
7と、ピックアップコイル17よりの信号を伝送する信
号ケーブル18と、ピックアップコイル17を支持固定
し保護する非磁性体よりなる保ff1l!Q19と、先
端を保1する先端カバー20とが設けられている。尚、
内視&112を構成する部材は、非磁性材料からなって
いる。
は、体腔内に挿入可能な体腔内挿入具としての内視IA
2と、この内視鏡2の11端から延出した接続コード3
が接続され、内部に液体窒素からなる冷媒を充填した磁
気の信号を取り出づ冷却ユニット4と、この冷却ユニッ
ト4よりの信号を処理し画像化する本体5と、この本体
5よりの信号を映像化して表示するモニタ6と、本体5
を介し内視鏡2の先端へ照明光を供給する光源装置7と
から構成されている。前記内祝112の先端部8には、
第2図に示すように光源装置7からの照明光を導くライ
トガイド9と、照明レンズ1oと、ライトガイド9及び
照明レンズ10間の空隙を充填するシリコンゲルよりな
る充填剤11と、光路を変換するプリズム12.対物レ
ンズ13.これらプリズム12及び対物レンズ13を支
持するレンズ枠14からなる対物レンズ系15と、該対
物レンズ系15よりの像を伝達するイメージガイド16
と、2次勾配型磁束計の形をとるピックアップコイル1
7と、ピックアップコイル17よりの信号を伝送する信
号ケーブル18と、ピックアップコイル17を支持固定
し保護する非磁性体よりなる保ff1l!Q19と、先
端を保1する先端カバー20とが設けられている。尚、
内視&112を構成する部材は、非磁性材料からなって
いる。
一方、第3図に承りように、例えば液体窒素からなる冷
媒が充填された冷f111ユニット4内には、ジョセフ
ソン接合22を1箇所持ち、超伝導体(例えばY−Ba
−CuO系酸化物)からなるリング23を有する変換回
路21が内股されており、この変換回路21に前記内視
l!2の先端部8に内設した生体からの磁束をピックア
ップするピックアップコイル17が信号ケーブル18.
接続コード3を介して接続されるようになっている。又
、萌配本体5内には、変換回路21を介してピックアッ
プコイル17に接続され、高周波を出力覆る高周波(以
下RFと記す)発振器25と、共振回路により取出した
RF信号を増幅するRFアンプ26と、このRFアンプ
26の出力を基準信号に同期して増幅するロックインア
ンプ27と、このロックインアンプ27の出力を信号処
理するプロセッサ28とが内設され、プロセッサ28が
モニタ6に接続されるようになっている。前記変換回路
21内の超伝導リング23は、充填された液体窒素から
なる冷媒によって冷却され、超伝導状態に保持されるよ
うになっていると共に、この超伝導リング23、RF発
振器25がら共振回路を介してRF磁束が供給されるよ
うになっている。
媒が充填された冷f111ユニット4内には、ジョセフ
ソン接合22を1箇所持ち、超伝導体(例えばY−Ba
−CuO系酸化物)からなるリング23を有する変換回
路21が内股されており、この変換回路21に前記内視
l!2の先端部8に内設した生体からの磁束をピックア
ップするピックアップコイル17が信号ケーブル18.
接続コード3を介して接続されるようになっている。又
、萌配本体5内には、変換回路21を介してピックアッ
プコイル17に接続され、高周波を出力覆る高周波(以
下RFと記す)発振器25と、共振回路により取出した
RF信号を増幅するRFアンプ26と、このRFアンプ
26の出力を基準信号に同期して増幅するロックインア
ンプ27と、このロックインアンプ27の出力を信号処
理するプロセッサ28とが内設され、プロセッサ28が
モニタ6に接続されるようになっている。前記変換回路
21内の超伝導リング23は、充填された液体窒素から
なる冷媒によって冷却され、超伝導状態に保持されるよ
うになっていると共に、この超伝導リング23、RF発
振器25がら共振回路を介してRF磁束が供給されるよ
うになっている。
このような構成で、内視鏡2が体腔内に挿入されその先
端部8が測定部位へ近接されると、ピックアップコイル
17により測定部位の磁気がビックアップされ、超伝導
リング23ヘビツクアツプコイル17よりの被測定磁束
と、共振回路を通したRFla束とが導かれ、このリン
グ23内に入ろうとする磁束はリング23を流れる電流
によって完全に打ち消され、結果的にはリング23内に
は磁束は入らない。しかしながら、外部磁界が強まると
、それに応じてリング電流も増加するが、このリング′
11Pflが臨界Ti流値に達した時、接合部にJ3い
て超伝導状態がくずれ常伝導となって磁束がリング23
内に入り、リング電流が減少する。このときリング23
内に入る最小磁束密度は2.07 X 10−Llwb
であり、磁束!d子と叶ばれる。このようにリング23
内に入る磁束は磁束量子の整数倍となる。
端部8が測定部位へ近接されると、ピックアップコイル
17により測定部位の磁気がビックアップされ、超伝導
リング23ヘビツクアツプコイル17よりの被測定磁束
と、共振回路を通したRFla束とが導かれ、このリン
グ23内に入ろうとする磁束はリング23を流れる電流
によって完全に打ち消され、結果的にはリング23内に
は磁束は入らない。しかしながら、外部磁界が強まると
、それに応じてリング電流も増加するが、このリング′
11Pflが臨界Ti流値に達した時、接合部にJ3い
て超伝導状態がくずれ常伝導となって磁束がリング23
内に入り、リング電流が減少する。このときリング23
内に入る最小磁束密度は2.07 X 10−Llwb
であり、磁束!d子と叶ばれる。このようにリング23
内に入る磁束は磁束量子の整数倍となる。
上記リング23内に入る磁束の急な変化は、RFJt振
回路に電圧を誘起する。この微小誘起電圧をRFアンプ
26側に導き増幅して微小磁界を測定できる5QLII
D磁束計を形成している。尚、第3図に示すようにロッ
クインアンプ27の出力は抵抗Rを介して共振回路側に
フィードバックしている。
回路に電圧を誘起する。この微小誘起電圧をRFアンプ
26側に導き増幅して微小磁界を測定できる5QLII
D磁束計を形成している。尚、第3図に示すようにロッ
クインアンプ27の出力は抵抗Rを介して共振回路側に
フィードバックしている。
つまり、測定部位が磁気を発する部位であると、その磁
束がピックアップコイル17を通る。また、RF発振器
25からも共振回路にRF雷電流供給され、リング23
には磁束が通ろうとする。この時ピックアップコイル間
に測定部位の磁気により誘起される電流の大きさに応じ
てリング23には電流変化が生じる。この電流変化のタ
イミングは、ピックアップコイル17に誘起されるTi
流の大きさに応じてずれる。この変化は、共振回路の電
圧変化となり、RFアンプ26で増幅され、ロックイン
アンプ27により位相検波される。このロックインアン
プ27の出力は、抵抗Rを介して共振回路にフィードバ
ックする。このフィードバックTi流を取り出し、プロ
セッサ28により処理にモニタ6上に画像化する。
束がピックアップコイル17を通る。また、RF発振器
25からも共振回路にRF雷電流供給され、リング23
には磁束が通ろうとする。この時ピックアップコイル間
に測定部位の磁気により誘起される電流の大きさに応じ
てリング23には電流変化が生じる。この電流変化のタ
イミングは、ピックアップコイル17に誘起されるTi
流の大きさに応じてずれる。この変化は、共振回路の電
圧変化となり、RFアンプ26で増幅され、ロックイン
アンプ27により位相検波される。このロックインアン
プ27の出力は、抵抗Rを介して共振回路にフィードバ
ックする。このフィードバックTi流を取り出し、プロ
セッサ28により処理にモニタ6上に画像化する。
この第1実施例によれば、5QIJiD磁束31を体腔
内に挿入し、磁気計測できる44造にしであるので、体
内深部での磁気を体腔内に挿入して近い位置にて高感度
で測定することができると共に、体腔内に挿入可能な5
QLJID磁束計のうち大型、複雑化する冷W部を体外
に位置する部位に設けたので、体腔内挿入部を小さく細
くすることが可能であり、被測定者の苦痛を低減するこ
とができる。
内に挿入し、磁気計測できる44造にしであるので、体
内深部での磁気を体腔内に挿入して近い位置にて高感度
で測定することができると共に、体腔内に挿入可能な5
QLJID磁束計のうち大型、複雑化する冷W部を体外
に位置する部位に設けたので、体腔内挿入部を小さく細
くすることが可能であり、被測定者の苦痛を低減するこ
とができる。
尚、第1実施例において、図示の内視鏡は側視型の例を
挙げているが、直視型等であってもよいと共に、ピック
アップコイルは先端部の端面に臨むようにも配置構成さ
れる。
挙げているが、直視型等であってもよいと共に、ピック
アップコイルは先端部の端面に臨むようにも配置構成さ
れる。
第4図は本発明の第2実施例に係る概略図である。
この第2実施例は、体腔内に挿入可山な体腔内挿入具と
してのカテーテル30にピックアップコイル17を設け
た構造にしている。本実施例は、カテーテル30の先端
にビック7ツプコイル17と、このピックアップコイル
17を保持、固定し保護Jる保11J19を設け、信号
ケーブル18を設けた以外は第1実施例と同じである。
してのカテーテル30にピックアップコイル17を設け
た構造にしている。本実施例は、カテーテル30の先端
にビック7ツプコイル17と、このピックアップコイル
17を保持、固定し保護Jる保11J19を設け、信号
ケーブル18を設けた以外は第1実施例と同じである。
本実施例において、カテーテル30は例えば食道に挿入
され心臓の近くに配される。この時測定部位は、口腔よ
りの挿入長さにより大まかに決定され、後はモニタで磁
気の出力を確認しながら測定するのに最適な位置を精密
に決定できる。
され心臓の近くに配される。この時測定部位は、口腔よ
りの挿入長さにより大まかに決定され、後はモニタで磁
気の出力を確認しながら測定するのに最適な位置を精密
に決定できる。
本実施例によれば、観察の為の手段を設けないので体腔
内挿入具すなわちカテーテルのより一層の細径化が可能
となる。
内挿入具すなわちカテーテルのより一層の細径化が可能
となる。
第5図は本発明の第3実施例に係る概略図である。
本実施例は第2実施例のカテーテル30の表面に一定間
隔の目盛31を刻みつけた以外は第2実施例と同じであ
る。
隔の目盛31を刻みつけた以外は第2実施例と同じであ
る。
本実施例によれば、カテーテルの表面に刻印された目盛
31を見ながら挿入長を確認しつつ被測定者の体内へカ
テーテル30を挿入していくことが可能である。
31を見ながら挿入長を確認しつつ被測定者の体内へカ
テーテル30を挿入していくことが可能である。
上述した各実施例では5QUID磁束計として、ジョセ
フソン接合が1つのRFスクイドを用いたが、ジョセフ
ソン接合が2つとしたDCスクイドを用いても良い。
フソン接合が1つのRFスクイドを用いたが、ジョセフ
ソン接合が2つとしたDCスクイドを用いても良い。
また、ピックアップ部が2次勾配型磁束計でなく、1次
勾配型磁束計を用いても良い。また冷媒は用いる超伝導
材料によって、液体ヘリウム、液体窒素、液体酸素を用
いても良い。また近年、製作後傾期間のみ高温で超伝導
となる材料が報告されているが、これらを用いた場合、
液体二酸化炭素、ドライアイス、アルコールとか塞材等
を冷媒に用いても良い。また、ピックアップコイルに用
いる材料はY−Ba−CuOのみでなく Ba−8r−
Y−Cu−0系でもBa−Y−Cu−0−F系でもEu
−Ba−Cu系でもEu−3r−Cu系などの材料を用
いても良い。
勾配型磁束計を用いても良い。また冷媒は用いる超伝導
材料によって、液体ヘリウム、液体窒素、液体酸素を用
いても良い。また近年、製作後傾期間のみ高温で超伝導
となる材料が報告されているが、これらを用いた場合、
液体二酸化炭素、ドライアイス、アルコールとか塞材等
を冷媒に用いても良い。また、ピックアップコイルに用
いる材料はY−Ba−CuOのみでなく Ba−8r−
Y−Cu−0系でもBa−Y−Cu−0−F系でもEu
−Ba−Cu系でもEu−3r−Cu系などの材料を用
いても良い。
またこの他、ノコチーチル、内視鏡に処理用のチ11ン
ネルを設けても良い。またスクイド素子のみでな(、超
伝導磁気抵抗素子を組み込んでも良い。
ネルを設けても良い。またスクイド素子のみでな(、超
伝導磁気抵抗素子を組み込んでも良い。
また、フラックスゲート磁束計、ボール素子磁束4等を
用いても良い。
用いても良い。
また、内視鏡、カテーテルの本体はセラミック、プラス
チック、非磁性金属笠の非磁性材料を用いて作成する。
チック、非磁性金属笠の非磁性材料を用いて作成する。
これにより測定部以外からの磁気(特に内視鏡、カテー
テルの本体からの磁気)が測定結果に彩管を与えること
がない。
テルの本体からの磁気)が測定結果に彩管を与えること
がない。
[発明の効果]
以上説明したように本発明によれば、生体磁気の測定精
度を正確にし、且つ体腔内挿入具の径を細くすることが
可能で、患者の苦痛を低減すると共に術者の体腔内への
挿入、測定を容易にできるといった効果がある。
度を正確にし、且つ体腔内挿入具の径を細くすることが
可能で、患者の苦痛を低減すると共に術者の体腔内への
挿入、測定を容易にできるといった効果がある。
第1図ないし第3図は本発明の第1実施例に係り、第1
図は生体磁気計測装置を示す概略図、第2図は体腔内挿
入具としての内視鏡先端部を示J断面図、第3図は電気
系の構成を示すブロック図、第4図は第2実滴例に係る
概略図、第5図tま第3実施例に係る概略図である。 1・・・生体磁気計測装置 2.30・・・体腔内挿入具 4・・・冷IIユニット 6・・・モニタ1
7・・・ピックアップコイル 21・・・変換回路2
3・・・超伝導リング
図は生体磁気計測装置を示す概略図、第2図は体腔内挿
入具としての内視鏡先端部を示J断面図、第3図は電気
系の構成を示すブロック図、第4図は第2実滴例に係る
概略図、第5図tま第3実施例に係る概略図である。 1・・・生体磁気計測装置 2.30・・・体腔内挿入具 4・・・冷IIユニット 6・・・モニタ1
7・・・ピックアップコイル 21・・・変換回路2
3・・・超伝導リング
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 体腔内に挿入される体腔内挿入具にジョセフソン効果を
利用する磁気計測手段を設けたものにおいて、 前記磁気計測手段の冷却機構を前記体腔内挿入具以外の
部位に設け、磁気計測手段の磁気ピックアップを前記体
腔内挿入具の先端部に配置した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 |
|---|---|---|---|
| JP63117349A JP2610301B2 (ja) | 1988-05-13 | 1988-05-13 | 生体磁気計測装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63117349A JP2610301B2 (ja) | 1988-05-13 | 1988-05-13 | 生体磁気計測装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01285246A true JPH01285246A (ja) | 1989-11-16 |
| JP2610301B2 JP2610301B2 (ja) | 1997-05-14 |
Family
ID=14709494
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63117349A Expired - Fee Related JP2610301B2 (ja) | 1988-05-13 | 1988-05-13 | 生体磁気計測装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2610301B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2016021633A1 (ja) * | 2014-08-05 | 2016-02-11 | 国立大学法人東京医科歯科大学 | 生体磁気計測装置 |
-
1988
- 1988-05-13 JP JP63117349A patent/JP2610301B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2016021633A1 (ja) * | 2014-08-05 | 2016-02-11 | 国立大学法人東京医科歯科大学 | 生体磁気計測装置 |
| JPWO2016021633A1 (ja) * | 2014-08-05 | 2017-08-03 | 国立大学法人 東京医科歯科大学 | 生体磁気計測装置 |
| EP3178393A4 (en) * | 2014-08-05 | 2018-07-11 | National University Corporation Tokyo Medical and Dental University | Biomagnetism measurement device |
| US10952631B2 (en) | 2014-08-05 | 2021-03-23 | National University Corporation Tokyo Medical And Dental University | Biomagnetism measurement device |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2610301B2 (ja) | 1997-05-14 |
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