JPH0240578A - 生体磁気計測装置 - Google Patents
生体磁気計測装置Info
- Publication number
- JPH0240578A JPH0240578A JP63191908A JP19190888A JPH0240578A JP H0240578 A JPH0240578 A JP H0240578A JP 63191908 A JP63191908 A JP 63191908A JP 19190888 A JP19190888 A JP 19190888A JP H0240578 A JPH0240578 A JP H0240578A
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- Japan
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- magnetic
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- coils
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- Measuring Magnetic Variables (AREA)
- Measurement And Recording Of Electrical Phenomena And Electrical Characteristics Of The Living Body (AREA)
- Superconductor Devices And Manufacturing Methods Thereof (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、生体内の微小な磁気を計測する生体磁気計
測装置に関する。
測装置に関する。
生体に刺激を加えると、細胞膜をはさんで形成されてい
る分極が破綻し、活動電流力’rMれる。このような活
動電流は、脳、心臓、骨格筋、網膜などにみられ、それ
ぞれ脳波、心電図、筋電図、網膜電位図などと呼ばれて
いる。また、電流が流れることにともなって生じる磁界
の記録は、それぞれ脳磁図、心磁図、筋磁図、網膜磁図
などと呼ばれる。 生体内の磁気を計測する装置として、近年、SQ U
I D (Superconducting Quan
tum InterfaceDevic:超電導量子干
渉型デバイス)を用いたものが開発され、生体内の微小
な磁界の計測が容易になってきている(1〜リガ一別冊
p155−163.1987.12月、パリティ別冊N
o、 1. p26−38.1986.メゾイカIレジ
ステムニュースvo1.9 No、4第100号p26
−27.1988) 。 このように生体内の磁界を計測することは、電位を計測
することに比べて次のような利点を有している。たとえ
ば、被検者に対して電気的、聴覚的、視覚的信号を与え
て刺激したときに誘発される反応に基づき、脳の神経細
胞に活動電流を生じさせたときの状態は、脳波計により
電位を測定することによっても観察することが可能であ
る。しかし、頭蓋は比較的高い比抵抗を持つため頭蓋内
に生じた電位は頭蓋に沿って側方に拡散し、そのため、
脳皮表面では限曲性に認められる電位変化も頭蓋上で記
録すると平均化され、局所的特徴が失われる。そのため
、このような脳波図では信号源としての電流双極子の位
置決めが困難である。 これに対して、生体組織の透磁率は真空中とほぼ同様で
あるため、磁界を測定するなら、頭蓋の影響と受けにく
く、局所的変化の検出が容易であり、信号源として仮定
した電流双極子の位置を定めることができる。
る分極が破綻し、活動電流力’rMれる。このような活
動電流は、脳、心臓、骨格筋、網膜などにみられ、それ
ぞれ脳波、心電図、筋電図、網膜電位図などと呼ばれて
いる。また、電流が流れることにともなって生じる磁界
の記録は、それぞれ脳磁図、心磁図、筋磁図、網膜磁図
などと呼ばれる。 生体内の磁気を計測する装置として、近年、SQ U
I D (Superconducting Quan
tum InterfaceDevic:超電導量子干
渉型デバイス)を用いたものが開発され、生体内の微小
な磁界の計測が容易になってきている(1〜リガ一別冊
p155−163.1987.12月、パリティ別冊N
o、 1. p26−38.1986.メゾイカIレジ
ステムニュースvo1.9 No、4第100号p26
−27.1988) 。 このように生体内の磁界を計測することは、電位を計測
することに比べて次のような利点を有している。たとえ
ば、被検者に対して電気的、聴覚的、視覚的信号を与え
て刺激したときに誘発される反応に基づき、脳の神経細
胞に活動電流を生じさせたときの状態は、脳波計により
電位を測定することによっても観察することが可能であ
る。しかし、頭蓋は比較的高い比抵抗を持つため頭蓋内
に生じた電位は頭蓋に沿って側方に拡散し、そのため、
脳皮表面では限曲性に認められる電位変化も頭蓋上で記
録すると平均化され、局所的特徴が失われる。そのため
、このような脳波図では信号源としての電流双極子の位
置決めが困難である。 これに対して、生体組織の透磁率は真空中とほぼ同様で
あるため、磁界を測定するなら、頭蓋の影響と受けにく
く、局所的変化の検出が容易であり、信号源として仮定
した電流双極子の位置を定めることができる。
しかしながら、従来の5QU1.D型生[気計測装置で
は、多点の同時計測ができないため、たとえば頭蓋周囲
の多数の測定点で測定した磁界に基づいて等磁界図をつ
くり、磁場の発生源は近似的に電流双極子で表現できる
ことを利用して、脳腫瘍の部位や「てんかん」の原因病
巣の位置を推定する場合、計測装置を動かさねばならず
、データ収集が著しく面倒1であるという問題がある。 この発明は、多点での同時計測ができ、且つ検出した磁
気信号を検出点との関係で容易に把握でき、しかも所望
のタイミングで各磁気信号の大きさを抽出できる、5Q
UI D型主体磁気計測装置を提供することを目的とす
る。
は、多点の同時計測ができないため、たとえば頭蓋周囲
の多数の測定点で測定した磁界に基づいて等磁界図をつ
くり、磁場の発生源は近似的に電流双極子で表現できる
ことを利用して、脳腫瘍の部位や「てんかん」の原因病
巣の位置を推定する場合、計測装置を動かさねばならず
、データ収集が著しく面倒1であるという問題がある。 この発明は、多点での同時計測ができ、且つ検出した磁
気信号を検出点との関係で容易に把握でき、しかも所望
のタイミングで各磁気信号の大きさを抽出できる、5Q
UI D型主体磁気計測装置を提供することを目的とす
る。
1つの冷却容器の底部に多数の検出コイルが配置されて
いる。そしてこの検出コイルはそれぞれSQUID入カ
コイルに接続されており、超伝導磁束トランスを構成す
る。したがって、検出コ、イルの位置ごとに生体磁気の
計測ができることになり、多点同時計、!jllができ
る。 そして、検出コイルの位置は予め記憶させられているた
め、この検出点に対応した位置に検出信号を表示するこ
とができる。これにより、全体的な波形の把握が容易に
なる。 さらに、各検出信号波形に対応して時間カーソルを表示
するとともに、その時間カーソルで指定された時間にお
ける検出信号を抽出するようにしているため、所望のタ
イミングでの多点の磁束量から等磁界図などを容易につ
くることができる。
いる。そしてこの検出コイルはそれぞれSQUID入カ
コイルに接続されており、超伝導磁束トランスを構成す
る。したがって、検出コ、イルの位置ごとに生体磁気の
計測ができることになり、多点同時計、!jllができ
る。 そして、検出コイルの位置は予め記憶させられているた
め、この検出点に対応した位置に検出信号を表示するこ
とができる。これにより、全体的な波形の把握が容易に
なる。 さらに、各検出信号波形に対応して時間カーソルを表示
するとともに、その時間カーソルで指定された時間にお
ける検出信号を抽出するようにしているため、所望のタ
イミングでの多点の磁束量から等磁界図などを容易につ
くることができる。
つぎにこの発明の一実施例について図面を参照しながら
説明する。第1図は検出部1を示すもので、この図に示
すように、検出部1はデユワ−(液体ヘリウムまたは液
体窒素により冷却されている容器)la内に、検出コイ
ル1bと、これに接続された入力コイル1cと、入力コ
イル1cに磁気結合されたSQUID1dとが多数組納
められて構成されており、検出コイル1bはデユワ−1
aの底部(この実施例では円形になっている)にたとえ
ば第3図AまたはBのように配置されている(第3図A
、Bで十印が検出コイルの位置つまり検出点な示す)。 検出コイル1bは磁束勾配計となっているものが望まし
い。またSQUIDIdとしテハ薄wAD C−S Q
U I Dカft I、イ、 検出コイル1bの各位置
で検出された磁束勾配はSQU I D 1 dの両端
に電圧変化として現われる。 このSQUID1dの出力電圧は第2図に示すように、
磁束ロック回路2に入力される。磁束ロック回路2はゼ
ロ検出器として動作し、SQU ID1dへのフィード
バック電流により磁束勾配に応じた出力を生じる。こう
して検出された信号は増幅器3を経てA/D変換器4に
入力されデジタ小信号に変換される。第3図Aのように
9点で磁気検出を行なう場合、検出コイル1b、入力コ
イル1 c、SQUID1d、磁束ロック回路2、増幅
器3、A/D変換器4は9組設けられる。 こうしてデジタル信号として得られた多数点での磁気検
出信号はメモリ5に並列に書き込まれる。 一定時間データ収集を行なうと、メモリ5において各検
出点での検出信号の波形が得られる。この各点での信号
波形はデータバス6を経てメモリ7に一旦書き込まれた
後、モニター装置8に送られる。 コンピュータ9には上記の検出コイル1bの位置関係が
予め記憶させられており、コンピュータ9の制御によっ
てこの位置関係に対応してモニター装置8の画面上で上
記の各波形が第4図A、 Bのように表示される。 また、操作卓14より各波形ごとに任意のカーソル位置
を入力すると、それに応じてコンピュータ9の制御によ
りカーソルが第4図A、Bの縦の点線のように各波形ご
とに表示される。このカーソルは時間を指定するもので
、操作卓14のデータ取り込みスイッチを操作すること
により、そのカーソルで指定されたタイミングでの磁束
データがサンプリングされて表示されるとともに、イン
ターフェイス回路10を経てデータレコーダ11に記録
される。 さらに、この所定タイミングでの各点ごとの磁束データ
から、コンピュータ9が等磁界図をつくる。このとき、
各測定点の位置を示すデータ(予め記憶されている)が
用いられる。作成された等磁界図はメモリ12に一旦蓄
櫃された後モニター装置13により表示される。デユワ
−1aを被検者の脳に向けて脳磁界を多点でJjll定
し、脳の等磁界図をつくると たとえば第5図のような
ものが得られ、これがモニター装置13で表示される。 この第5図で、黒点は測定点を、実線は等磁界線を、矢
印は信号源を電流双極子と仮定したときの信号源の位置
を、それぞれ表わす。この等磁界図は、カラー表示とし
た方が見やすいため、モニター装置13はカラーのもの
を使用することが望ましい。 刺激装置16及び制御器15は、操作卓14における操
作及びコンピュータ9の制御のもとで音や光などの刺激
を被検者に対して与えるためのもので、脳波計に通常装
備されているものが使用される。これにより被検者に刺
激を与え、その反応として生じる磁界の変1ヒを上記の
ように計測する。 測定点を選択する場合は、操作卓14における操作によ
り、表示されている全測定点の中から任意のものを指定
する。すると、入力された測定点をコンピュータ9が識
別し、計測が行なわれる。 また、検出部1を複数種類つくっておき、そのそれぞれ
で検出コイル1bの配置を変え(たとえば第3図A、B
のように)、それらの任意の1つを選択して磁束ロック
回路2に接続できるようにしておくこともできる。この
場合、各検出部1ごとの測定点の位置関係をコンピュー
タ9に予め[呆持させておけば、どの検出部1を選択し
て接続しても、測定点の位置関係に対応した表示や、等
磁界図の作成などを迅速に行なうことができる。 さらに、」1記実施例では検出信号波形データについて
カーソルで指定した1時点ずつ計測しているが、カーソ
ルを2個ずつ表示し、それらにより指定した2つの時点
の間のデータを抽出してデータレコーダ11に記録し、
この時系列データについてコンピュータ9により周波数
スペク1〜ルを求め、特定周波数帯域の成分に基づいて
等磁界図を作成すれば、α波、β波などの徐波の発生源
究明に役立てることができる。 【発明の効果] この発明の生体磁気計ill、11装置によれは、生体
磁気の多点同時計測ができるとともに多数の検出fS号
波形の検出点配置との関係での把握が容易であり、しか
も、時間カーソルにより所望のタイミングでの信号抽出
ができ、これにより等磁界図などを簡華につくることが
できる。したがって、脳の非浸藝的な機能診断などにき
わめて有効である。
説明する。第1図は検出部1を示すもので、この図に示
すように、検出部1はデユワ−(液体ヘリウムまたは液
体窒素により冷却されている容器)la内に、検出コイ
ル1bと、これに接続された入力コイル1cと、入力コ
イル1cに磁気結合されたSQUID1dとが多数組納
められて構成されており、検出コイル1bはデユワ−1
aの底部(この実施例では円形になっている)にたとえ
ば第3図AまたはBのように配置されている(第3図A
、Bで十印が検出コイルの位置つまり検出点な示す)。 検出コイル1bは磁束勾配計となっているものが望まし
い。またSQUIDIdとしテハ薄wAD C−S Q
U I Dカft I、イ、 検出コイル1bの各位置
で検出された磁束勾配はSQU I D 1 dの両端
に電圧変化として現われる。 このSQUID1dの出力電圧は第2図に示すように、
磁束ロック回路2に入力される。磁束ロック回路2はゼ
ロ検出器として動作し、SQU ID1dへのフィード
バック電流により磁束勾配に応じた出力を生じる。こう
して検出された信号は増幅器3を経てA/D変換器4に
入力されデジタ小信号に変換される。第3図Aのように
9点で磁気検出を行なう場合、検出コイル1b、入力コ
イル1 c、SQUID1d、磁束ロック回路2、増幅
器3、A/D変換器4は9組設けられる。 こうしてデジタル信号として得られた多数点での磁気検
出信号はメモリ5に並列に書き込まれる。 一定時間データ収集を行なうと、メモリ5において各検
出点での検出信号の波形が得られる。この各点での信号
波形はデータバス6を経てメモリ7に一旦書き込まれた
後、モニター装置8に送られる。 コンピュータ9には上記の検出コイル1bの位置関係が
予め記憶させられており、コンピュータ9の制御によっ
てこの位置関係に対応してモニター装置8の画面上で上
記の各波形が第4図A、 Bのように表示される。 また、操作卓14より各波形ごとに任意のカーソル位置
を入力すると、それに応じてコンピュータ9の制御によ
りカーソルが第4図A、Bの縦の点線のように各波形ご
とに表示される。このカーソルは時間を指定するもので
、操作卓14のデータ取り込みスイッチを操作すること
により、そのカーソルで指定されたタイミングでの磁束
データがサンプリングされて表示されるとともに、イン
ターフェイス回路10を経てデータレコーダ11に記録
される。 さらに、この所定タイミングでの各点ごとの磁束データ
から、コンピュータ9が等磁界図をつくる。このとき、
各測定点の位置を示すデータ(予め記憶されている)が
用いられる。作成された等磁界図はメモリ12に一旦蓄
櫃された後モニター装置13により表示される。デユワ
−1aを被検者の脳に向けて脳磁界を多点でJjll定
し、脳の等磁界図をつくると たとえば第5図のような
ものが得られ、これがモニター装置13で表示される。 この第5図で、黒点は測定点を、実線は等磁界線を、矢
印は信号源を電流双極子と仮定したときの信号源の位置
を、それぞれ表わす。この等磁界図は、カラー表示とし
た方が見やすいため、モニター装置13はカラーのもの
を使用することが望ましい。 刺激装置16及び制御器15は、操作卓14における操
作及びコンピュータ9の制御のもとで音や光などの刺激
を被検者に対して与えるためのもので、脳波計に通常装
備されているものが使用される。これにより被検者に刺
激を与え、その反応として生じる磁界の変1ヒを上記の
ように計測する。 測定点を選択する場合は、操作卓14における操作によ
り、表示されている全測定点の中から任意のものを指定
する。すると、入力された測定点をコンピュータ9が識
別し、計測が行なわれる。 また、検出部1を複数種類つくっておき、そのそれぞれ
で検出コイル1bの配置を変え(たとえば第3図A、B
のように)、それらの任意の1つを選択して磁束ロック
回路2に接続できるようにしておくこともできる。この
場合、各検出部1ごとの測定点の位置関係をコンピュー
タ9に予め[呆持させておけば、どの検出部1を選択し
て接続しても、測定点の位置関係に対応した表示や、等
磁界図の作成などを迅速に行なうことができる。 さらに、」1記実施例では検出信号波形データについて
カーソルで指定した1時点ずつ計測しているが、カーソ
ルを2個ずつ表示し、それらにより指定した2つの時点
の間のデータを抽出してデータレコーダ11に記録し、
この時系列データについてコンピュータ9により周波数
スペク1〜ルを求め、特定周波数帯域の成分に基づいて
等磁界図を作成すれば、α波、β波などの徐波の発生源
究明に役立てることができる。 【発明の効果] この発明の生体磁気計ill、11装置によれは、生体
磁気の多点同時計測ができるとともに多数の検出fS号
波形の検出点配置との関係での把握が容易であり、しか
も、時間カーソルにより所望のタイミングでの信号抽出
ができ、これにより等磁界図などを簡華につくることが
できる。したがって、脳の非浸藝的な機能診断などにき
わめて有効である。
第1図はこの発明の一実施例の検出部を示すブロック図
、第2図は全体を示すブロック図、第3図A、Bは検出
点の配置関係を示す図、第4図A。 Bは表示例を示す図、第5図は脳の等磁界図を・示す図
である。 1・・・検出部、1a・・・デユワ−11b・・・検出
コイル、IC・・・入カコーイル、1d・・・SQUI
D、2・・・磁束ロック回路、3・・・増幅器、4・・
・A/D変換器、5.7.12・・・メモリ、6・・・
データバス、8.13・・・モニター装置、9・・・コ
ンピュータ、10・・・インターフェイス回路、11・
・・データレコーダ、14・・・操作卓、15・・・制
御器、16・・・刺激装置。
、第2図は全体を示すブロック図、第3図A、Bは検出
点の配置関係を示す図、第4図A。 Bは表示例を示す図、第5図は脳の等磁界図を・示す図
である。 1・・・検出部、1a・・・デユワ−11b・・・検出
コイル、IC・・・入カコーイル、1d・・・SQUI
D、2・・・磁束ロック回路、3・・・増幅器、4・・
・A/D変換器、5.7.12・・・メモリ、6・・・
データバス、8.13・・・モニター装置、9・・・コ
ンピュータ、10・・・インターフェイス回路、11・
・・データレコーダ、14・・・操作卓、15・・・制
御器、16・・・刺激装置。
Claims (1)
- (1)冷却容器底部において所定の位置に配置された多
数の検出コイル、各検出コイルに接続された入力コイル
、及びこれら入力コイルの各々に磁気結合された多数の
SQUIDを備える検出手段と、上記の検出コイルの位
置を記憶している記憶手段と、上記検出手段からの検出
信号の波形を各検出コイル位置に対応させて表示する手
段と、各検出信号波形について時間カーソルを表示する
手段と、該時間カーソルによって指定された時間におけ
る検出信号を抽出する手段とを具備してなる生体磁気計
測装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63191908A JPH07104401B2 (ja) | 1988-07-30 | 1988-07-30 | 生体磁気計測装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63191908A JPH07104401B2 (ja) | 1988-07-30 | 1988-07-30 | 生体磁気計測装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0240578A true JPH0240578A (ja) | 1990-02-09 |
| JPH07104401B2 JPH07104401B2 (ja) | 1995-11-13 |
Family
ID=16282449
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63191908A Expired - Fee Related JPH07104401B2 (ja) | 1988-07-30 | 1988-07-30 | 生体磁気計測装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07104401B2 (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6336043B1 (en) | 1997-10-02 | 2002-01-01 | Hitachi, Ltd. | Method for processing biomagnetic field data, magnetic field contour mapping, forming their waveforms and a biomagnetic instrument using the same |
| US6473518B1 (en) | 1997-10-02 | 2002-10-29 | Hitachi, Ltd. | Method of measuring a biomagnetic field, method of analyzing a measured biomagnetic field, method of displaying biomagnetic field data, and apparatus therefor |
| WO2012032962A1 (ja) | 2010-09-10 | 2012-03-15 | コニカミノルタオプト株式会社 | 生体磁気計測装置、生体磁気計測システム、及び、生体磁気計測方法 |
| US8933696B2 (en) | 2011-05-20 | 2015-01-13 | Konica Minolta, Inc. | Magnetic sensor and biomagnetism measurement system |
-
1988
- 1988-07-30 JP JP63191908A patent/JPH07104401B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6336043B1 (en) | 1997-10-02 | 2002-01-01 | Hitachi, Ltd. | Method for processing biomagnetic field data, magnetic field contour mapping, forming their waveforms and a biomagnetic instrument using the same |
| US6473518B1 (en) | 1997-10-02 | 2002-10-29 | Hitachi, Ltd. | Method of measuring a biomagnetic field, method of analyzing a measured biomagnetic field, method of displaying biomagnetic field data, and apparatus therefor |
| US6711281B2 (en) | 1997-10-02 | 2004-03-23 | Hitachi, Ltd. | Method of measuring a biomagnetic field, method of analyzing a measured biomagnetic field, and method of displaying biomagnetic field data, and apparatus therefor |
| US6961605B2 (en) | 1997-10-02 | 2005-11-01 | Hitachi, Ltd. | Method for processing biomagnetic field data, magnetic field contour mapping, forming their waveforms and a biomagnetic instrument using the same |
| US7194121B2 (en) | 1997-10-02 | 2007-03-20 | Hitachi, Ltd. | Method of measuring a biomagnetic field, method of analyzing a measured biomagnetic field, method of displaying biomagnetic field data, and an apparatus therefor |
| US7433506B2 (en) | 1997-10-02 | 2008-10-07 | Hitachi, Ltd. | Method of measuring a biomagnetic field, method of analyzing a measured biomagnetic field, method of displaying biomagnetic field data, and an apparatus therefor |
| WO2012032962A1 (ja) | 2010-09-10 | 2012-03-15 | コニカミノルタオプト株式会社 | 生体磁気計測装置、生体磁気計測システム、及び、生体磁気計測方法 |
| US10058258B2 (en) | 2010-09-10 | 2018-08-28 | Konica Minolta Advanced Layers, Inc. | Biomagnetism measuring device, biomagnetism measuring system, and biomagnetism measuring method |
| US8933696B2 (en) | 2011-05-20 | 2015-01-13 | Konica Minolta, Inc. | Magnetic sensor and biomagnetism measurement system |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH07104401B2 (ja) | 1995-11-13 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |