JPH0295336A - Biomagnetic measuring device - Google Patents
Biomagnetic measuring deviceInfo
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- JPH0295336A JPH0295336A JP63247894A JP24789488A JPH0295336A JP H0295336 A JPH0295336 A JP H0295336A JP 63247894 A JP63247894 A JP 63247894A JP 24789488 A JP24789488 A JP 24789488A JP H0295336 A JPH0295336 A JP H0295336A
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- dewar
- cranium
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- Measurement And Recording Of Electrical Phenomena And Electrical Characteristics Of The Living Body (AREA)
Abstract
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。The present invention relates to a biomagnetism measurement device that measures minute magnetism inside a living body.
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、活動電流が流れる。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M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 l]terfaceDevice: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(トリガー別冊
p155−163.1987.12月、パリティ別冊N
o、 1. p26−38.1986.メディカルシス
テムニュースvo1.9 No、4第100号p26−
27.1988)。
このSQU I Dは超電導状態を維持するため液体ヘ
リウムで冷却する必要があり、通常デユワ−と呼ばれる
容器中に満たされた液体ヘリウム中に浸されている。
そして、従来のデユワ−は円筒状であってその底面がそ
の中心軸に対してほぼ直角になっている。
この底面近くに検出コ、イルが配置され、デユワ−は上
から吊り下げられるようにして、底面近くの検出コイル
及び5QUIDユニツトが常に液体ヘリウムに浸漬する
ようにされる。When a stimulus is applied to a living body, the polarization formed between cell membranes breaks down, causing an active current to flow. Such action currents are seen in the brain, heart, skeletal muscles, retina, etc., and are called electroencephalograms, electrocardiograms, electromyograms, M-reticular electrograms, etc., respectively. Records of magnetic fields caused by the flow of electric current are called magnetoencephalography, magnetocardiography, magnetomyography, magnetoretinography, etc., respectively. In recent years, SQU has been used as a device to measure magnetism in living organisms.
I D (Superconducting Quan)
tum l] surfaceDevice: superconducting quantum interference device) has been developed, and it has become easier to measure minute magnetic fields in living organisms (Trigger special volume p155-163. December 1987, Parity special volume N
o, 1. p26-38.1986. Medical System News vol. 1.9 No. 4 No. 100 p26-
27.1988). This SQUID needs to be cooled with liquid helium to maintain its superconducting state, and is usually immersed in liquid helium filled in a container called a dewar. The conventional dewar has a cylindrical shape, and its bottom surface is approximately perpendicular to its central axis. A detection coil is placed near the bottom surface, and the dewar is suspended from above so that the detection coil and 5QUID unit near the bottom surface are always immersed in liquid helium.
このように、従来の生体磁気計測装置では、5QUID
センサがデユワ−に入れられ、液体ヘリウムに浸される
ようになっているので、生体に対し、水平方向から計測
できないという問題がある。
すなわち、水平方向から計測するためには検出面である
底面を鉛直にして被検者の側面にできるだけ近づけなけ
ればならないが、このような姿勢はデユワ−を水平にす
ることを意味し、液体ヘリウムが入っている限り、とり
得ないからである。
そこで、従来ではたとえば頭蓋を側面から計測しようと
する場合は、被検者の方を寝かせてその上方からデユワ
−の底面をあてるというようにせざるを得ず、被検者に
自然な体位(たとえば立位、座位なと)をとらせて計測
することができない。
この発明は、被検者が立位、座位などの自然な体位をと
っている状態で、その側面方向からの計測を可能とする
、生体磁気計測装置を提供することを目的とする。In this way, in the conventional biomagnetic measurement device, the 5QUID
Since the sensor is placed in a dewar and immersed in liquid helium, there is a problem in that it cannot measure the living body from a horizontal direction. In other words, in order to take measurements from the horizontal direction, the detection surface (the bottom surface) must be vertical and as close as possible to the side of the subject. This is because it cannot be taken as long as it is included. Therefore, in the past, when trying to measure the skull from the side, for example, it was necessary to lay the subject lying down and apply the bottom of the dewar from above. It is not possible to measure by having the patient take a standing or sitting position. An object of the present invention is to provide a biomagnetic measurement device that enables measurement from the side of a subject while the subject is in a natural body position such as standing or sitting.
上記目的を達成するため、この発明は、多数の検出コ、
イノメ各検出コイルに接続された多数の5QUIDユニ
ツトとが冷却容器中に収納されてなる生木磁気計測装置
において、上記冷却容器の底面を冷却容器の中心軸より
所定角度傾けて形成し、多数の検出コイルをこの底面に
沿って配置したことを特徴とする。In order to achieve the above object, the present invention comprises a large number of detection components,
In a living wood magnetic measurement device in which a large number of 5QUID units connected to each detection coil are housed in a cooling container, the bottom surface of the cooling container is formed by tilting at a predetermined angle from the central axis of the cooling container, and a large number of 5QUID units connected to each detection coil are A feature is that the detection coil is arranged along this bottom surface.
冷却容器の底面が傾いているので、この底面を鉛直にし
ても、5QUIDユニツトや検出コイルが冷却容器中の
冷却媒体に浸った状態が保たれる。
そこで、被検体の側面にこの底面を鉛直にして近接させ
ることが可能となるので、頭蓋の側面からの計測を行な
う場合でも、被検者が立位、座位などの自然な体位をと
ったまま計測を行なうことができる。そのため、脳の磁
界を計測するのに好適である。Since the bottom surface of the cooling container is inclined, even if the bottom surface is made vertical, the 5QUID unit and the detection coil remain immersed in the cooling medium in the cooling container. Therefore, it is possible to bring this bottom vertically close to the side of the subject, so even when measuring from the side of the skull, the subject remains in a natural body position such as standing or sitting. Measurements can be made. Therefore, it is suitable for measuring the magnetic field of the brain.
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A、Bはシステム全体を示すもので、
これらの図に示すように、渦電流シールド室1の天井か
ら4つのデユワ−2〜5が吊り下げられており、それら
の底面が被検者6の頭蓋を取り囲むようにして頭蓋にあ
てられている。
また、この渦電流シールド室1には被検者6に刺激を与
える刺激及びパターン表示装置7が配置されている。
これらのデユワ−2〜5は、第2図に示すように、それ
ぞれ、ベース21から伸縮自在に下がっているアーム2
2の先端に、軸23を介してベルト24によって保持さ
れている。デユワ−2〜5は概略円筒状であり、ベルト
24を図示しない固定具を緩めることにより、デユワ−
2〜5がその中心軸に対して回転できるようになってい
る。また、このベルト24は軸23によって回転自在に
アーム22の先端に取り付けられている。さらにベース
21は天井に設けられたレール(図示しない)に沿って
移動可能とされるとともに鉛直軸に対して回転自在であ
る。このような吊り下げ機構により、各デユワ−2〜5
は、水平力及び鉛直方向に位置を自由に定めることがで
き、しかも水平面内での方向も自由であり、鉛直軸に対
する傾き角度も自由に設定できるとともに、自身の中心
軸を中心にした回転もできる。
デユワ−2〜4の底面は第2図及び第3図に示すように
、その中心軸から約45°に傾けられている。デユワ−
5の底面は通常のものと同様にその中心軸に対してほぼ
直角にされている。これらの底面はいずれも凹面とされ
ており、被検者6の頭蓋にあてられたとき、より密着す
るようにされている。
デユワ−2〜5の内部は第3図のように構成されている
。デユワ−2〜4はまったく同じであり、デユワ−5は
底面がほぼ直角になっている点を除いてデユワ−2〜4
と同じであるから、第3図にはデユワ−2のみを示し、
デユワ−2の内部構造につき説明する。デユワ−2は、
液体ヘリウム41が入れられる液体ヘリウム容器32と
、その外側を覆う外囲器31とからなる。この外囲器3
1の中は真空33となっており、液体ヘリウム容器32
を囲むようにして断熱材たるスーパーインシュレーショ
ン層35と、蒸気冷却金属ストリップ34とが配置され
る。液体ヘリウム容器32の底部には多数の検出コイル
42が配置される。この検出コイル42はそれぞれ石英
ボビンに巻かれている。このデユワ−2では底面が45
°に傾けられ且つ球面状の凹面をなしているため、この
45°の凹面に沿って多数の検出コイル42が配置され
る。なお、デユワ−5の場きは底面はほぼ直角な球面状
の凹面となっていて、多数の検出コイルがその底面に沿
って配置される。いずれの場合も、その検出コイル42
を正面からみると、第4図に示すように等間隔に配置さ
れており、しかも球面状凹面の曲率中心を向くようにさ
れる。ここでは検出コイル42は第4図のようにデユワ
−1個当り19個配置されており、それらがそれぞれ1
9個の[)C8QUIDユニツト43に接続されている
。これら検出コイル42及びDC3QU I Dユニッ
ト43は支持筒44によって支持される。この支持筒4
4の上部には熱放射シールド45が取り付けられている
。DC3QUIDユニット43は、デユワ−5の外側に
取り付けられたプリアンプユニット51を介して外部の
電子回路に接続され、F L L (Flux Loc
k Loop)を形成する。こうして得られる19チヤ
ンネルの磁束検出出力は19個のA 、/ D変換器で
それぞれデジタル化され、メモリに一旦格納された後、
必要な処理を施される。
この実施例では、被検者6の頭蓋の右側面にデユワ−2
の底面が、左側面にデユワ−3の底面が、後側面にデユ
ワ−4の底面がそれぞれあてられる。
また、頭蓋の上面にはデユワ−5の底面があてられる。
これらの底面はそれぞれ球面状の凹面となっているため
、頭蓋を包み込むようにしてこれに密着する。そのため
、各々19個ずつの検出コイル42がすべて頭蓋に接近
させられ、合計72個の検出コイル42で頭蓋の全体が
カバーされる。
そのため、生体磁気の多チヤンネル同時計測ができ、こ
の72チヤンネルのデータから得られた脳磁図や等磁界
曲線をモニター装置により表示することかできる。その
結果、リアルタイムに画像の観察ができ、即時性に優れ
る(なお、1個のデユワ−のみの場合は、これを移動さ
せて頭蓋の全体の情報を得なければならないので、計測
時間が長時間となり、被検者の拘束時間が長くなるとと
もに、リアルターイムの観測ができず、即時性に欠ける
ことになる)。Next, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. Figures A and B show the entire system.
As shown in these figures, four dewars 2 to 5 are suspended from the ceiling of the eddy current shield room 1, and their bottom surfaces are placed against the skull of the subject 6 so as to surround it. There is. Further, in this eddy current shield room 1, a stimulus and pattern display device 7 for stimulating the subject 6 is arranged. These dewars 2 to 5 each have an arm 2 extending and contracting from a base 21, as shown in FIG.
2 is held by a belt 24 via a shaft 23. The dewars 2 to 5 have a generally cylindrical shape, and by loosening a fixing device (not shown) on the belt 24, the dewars can be opened.
2 to 5 can rotate about their central axes. Further, this belt 24 is rotatably attached to the tip of the arm 22 by a shaft 23. Further, the base 21 is movable along a rail (not shown) provided on the ceiling and is rotatable about a vertical axis. With such a hanging mechanism, each dewar 2 to 5
can freely set the horizontal force and position in the vertical direction, and can also freely set the direction in the horizontal plane, freely set the inclination angle with respect to the vertical axis, and can also rotate around its own central axis. can. As shown in FIGS. 2 and 3, the bottom surfaces of the dewars 2 to 4 are inclined at about 45 degrees from their central axes. dewar
The bottom surface of 5 is approximately perpendicular to its central axis, similar to the usual one. These bottom surfaces are all concave so that when placed against the skull of the subject 6, they come into closer contact. The interior of dewars 2 to 5 is constructed as shown in FIG. Dewars 2 to 4 are exactly the same, except that dewar 5 has a nearly right-angled bottom.
Therefore, only Dewar-2 is shown in Figure 3.
The internal structure of the dewar 2 will be explained. Deyuwa-2 is
It consists of a liquid helium container 32 into which liquid helium 41 is placed, and an envelope 31 that covers the outside thereof. This envelope 3
There is a vacuum 33 inside 1, and a liquid helium container 32
A super insulation layer 35 serving as a heat insulating material and a vapor cooling metal strip 34 are arranged so as to surround it. A number of detection coils 42 are arranged at the bottom of the liquid helium container 32 . Each of the detection coils 42 is wound around a quartz bobbin. In this dewar-2, the bottom is 45
Since it has a spherical concave surface inclined at an angle of 45 degrees, a large number of detection coils 42 are arranged along this concave surface of 45 degrees. In the case of the dewar 5, the bottom surface is a substantially right-angled spherical concave surface, and a large number of detection coils are arranged along the bottom surface. In either case, the detection coil 42
When viewed from the front, they are arranged at equal intervals as shown in FIG. 4, and are directed toward the center of curvature of the spherical concave surface. Here, 19 detection coils 42 are arranged for each dewar as shown in FIG.
It is connected to nine [)C8QUID units 43. These detection coil 42 and DC3QUID unit 43 are supported by a support tube 44. This support tube 4
A heat radiation shield 45 is attached to the top of 4. The DC3QUID unit 43 is connected to an external electronic circuit via a preamplifier unit 51 attached to the outside of the dewar 5.
k Loop). The magnetic flux detection outputs of the 19 channels obtained in this way are each digitized by 19 A/D converters, and once stored in memory,
Necessary processing is performed. In this example, a dewar 2 is attached to the right side of the skull of the subject 6.
The bottom surface of the dewar 3 is placed on the left side, and the bottom surface of the dewar 4 is placed on the rear side. Further, the bottom surface of the dewar 5 is placed on the top surface of the skull. Each of these bottom surfaces has a spherical concave surface, so they fit tightly around the skull. Therefore, all 19 detection coils 42 are brought close to the cranium, and the entire cranium is covered by a total of 72 detection coils 42. Therefore, biomagnetism can be measured simultaneously in multiple channels, and magnetoencephalograms and isomagnetic field curves obtained from the data of these 72 channels can be displayed on a monitor device. As a result, images can be observed in real time, with excellent immediacy. (As a result, the time the subject is detained becomes longer, and real-time observation is not possible, resulting in a lack of immediacy).
この発明の生体磁界計測装置によれば、被検者を立位、
座位などの自然な体位とさせたまま、その側面からの計
測を行なうことができる。According to the biomagnetic field measuring device of the present invention, the subject is placed in a standing position,
Measurements can be taken from the side while the body is in a natural position such as sitting.
第1図A、Bは一実施例の全体の模式図で、第1図Aは
正面図、第1図Bは側面図、第2図は拡大した正面図、
第3図は断面図、第4図は検出コイルの配置関係を示す
正面図である。
1・・・渦電流シールド室、2〜5・・・デユワ−16
・・・被検者、7・・・刺激及びパターン表示装置、2
1・・・ベース、22・・・アーム、23・・・軸、2
4・・・ベルト、31・・・外囲器、32・・・液体ヘ
リウム容器、33・・・真空、34・・・蒸気冷却金属
ストリップ、35・・・スーパーインシュレーション層
、41・・・液体ヘリウム、42・・・検出コイル、4
3・・・DC3QUIDユニット、44・・・支持筒、
45・・・熱放射シールド、51・・・プリアンプユニ
ット。1A and 1B are schematic diagrams of the entire embodiment; FIG. 1A is a front view, FIG. 1B is a side view, and FIG. 2 is an enlarged front view;
FIG. 3 is a sectional view, and FIG. 4 is a front view showing the arrangement of the detection coils. 1... Eddy current shield room, 2-5... Dewar-16
... Subject, 7... Stimulus and pattern display device, 2
1...Base, 22...Arm, 23...Axis, 2
4... Belt, 31... Envelope, 32... Liquid helium container, 33... Vacuum, 34... Vapor cooling metal strip, 35... Super insulation layer, 41... Liquid helium, 42...Detection coil, 4
3...DC3QUID unit, 44...support tube,
45... Heat radiation shield, 51... Preamplifier unit.
Claims (1)
多数のSQUIDユニットとが冷却容器中に収納されて
なる生体磁気計測装置において、上記冷却容器は、底面
がその中心軸より所定角度傾けられて形成されており、
多数の検出コイルがこの底面に沿って配置されているこ
とを特徴とする生体磁気計測装置。(1) In a biomagnetic measuring device in which a large number of detection coils and a large number of SQUID units connected to each detection coil are housed in a cooling container, the bottom surface of the cooling container is inclined at a predetermined angle from its central axis. formed by
A biomagnetism measuring device characterized in that a large number of detection coils are arranged along the bottom surface.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63247894A JPH0295336A (en) | 1988-09-30 | 1988-09-30 | Biomagnetic measuring device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63247894A JPH0295336A (en) | 1988-09-30 | 1988-09-30 | Biomagnetic measuring device |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0295336A true JPH0295336A (en) | 1990-04-06 |
Family
ID=17170156
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63247894A Pending JPH0295336A (en) | 1988-09-30 | 1988-09-30 | Biomagnetic measuring device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0295336A (en) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2007099697A1 (en) * | 2006-02-23 | 2007-09-07 | University Corporation, Kanazawa Institute Of Technology | Superconducting magnetism measuring device, biomagnetism measuring method, biomagnetism measuring device-use sensor tube cover and sheet |
| JP2008206809A (en) * | 2007-02-27 | 2008-09-11 | Kanazawa Inst Of Technology | Biomagnetic measurement device |
| JP2022186358A (en) * | 2021-06-04 | 2022-12-15 | 住友重機械工業株式会社 | magnetoencephalography |
-
1988
- 1988-09-30 JP JP63247894A patent/JPH0295336A/en active Pending
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2007099697A1 (en) * | 2006-02-23 | 2007-09-07 | University Corporation, Kanazawa Institute Of Technology | Superconducting magnetism measuring device, biomagnetism measuring method, biomagnetism measuring device-use sensor tube cover and sheet |
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| JP2012020143A (en) * | 2006-02-23 | 2012-02-02 | Kanazawa Inst Of Technology | Control method of superconducting magnetism measuring apparatus |
| US8583208B2 (en) | 2006-02-23 | 2013-11-12 | University Corporation, Kanazawa Institute Of Technology | Superconducting magnetism measuring apparatus, biomagnetism measuring apparatus, and sensor cylinder cover and sheet for biomagnetism measuring apparatus |
| JP2008206809A (en) * | 2007-02-27 | 2008-09-11 | Kanazawa Inst Of Technology | Biomagnetic measurement device |
| JP2022186358A (en) * | 2021-06-04 | 2022-12-15 | 住友重機械工業株式会社 | magnetoencephalography |
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