JPH0767848A

JPH0767848A - 生体磁気計測装置および生体磁気計測方法

Info

Publication number: JPH0767848A
Application number: JP5217803A
Authority: JP
Inventors: Hironori Masuko; 拓徳益子; Yoshimune Iwase; 嘉志岩瀬; Masahiro Kojima; 正大小嶋; Hideji Yoshizawa; 秀二吉澤
Original assignee: Nippon Telegraph and Telephone Corp; Dowa Mining Co Ltd
Current assignee: Dowa Holdings Co Ltd; NTT Inc
Priority date: 1993-09-01
Filing date: 1993-09-01
Publication date: 1995-03-14

Abstract

(57)【要約】【目的】本発明は、神経信号に起因する生体微弱磁場
を超電導量子干渉素子磁束計を用いて検出する際に、計
測の妨げとなる刺激電流が発生させる磁場の影響を低減
させる装置と、刺激電流の磁場に影響されずに生体微弱
磁場を正確に計測できる方法の提供を目的とする。【構成】本発明は、生体に電気刺激を与える電気刺激
装置２と、前記電気刺激によって生体に生じる神経信号
伝達に伴う微弱磁場を検出する超電導量子干渉素子磁束
計８とを具備する生体磁気計測装置において、前記超電
導量子干渉素子磁束計８が前記微弱磁場を検出するピッ
クアップコイル１０を備え、前記微弱磁場の磁束線が前
記ピックアップコイル１０のコイル面を垂直に貫くよう
にピックアップコイル１０を配置してなるものである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は生体微弱磁場の測定技術
に関し、特に、生体の神経伝達系に関する基礎研究用な
どとして好適な装置と方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、生体の神経網の切断箇所の断定な
どといった神経伝達系の基礎研究用技術として、パーマ
ロイなどの通常の磁性体を用いて地磁気あるいは電気機
器から発生されるノイズ磁場を１／１０００程度に低減
できる磁気シールドルームを構成し、この磁気シールド
ルームの内部において生体の神経信号伝達に伴う発生磁
場を超電導量子干渉素子（ＳＱＵＩＤ）磁束計を用いて
検出することがなされている。ところで、生体に神経信
号を発生させるためには、生体のしかるべき箇所（例え
ば動物であれば、手足の指先等の神経網の末端部分に）
故意的に電気的信号を加える必要がある。そこで、前記
磁気シールドルームの外部に電気的な刺激発生装置を設
け、この電気刺激装置から配線を磁気シールドルーム内
に引き込み、磁気シールドルーム内の生体の必要部分に
配線し、この配線を介して生体に刺激電流を通電するよ
うにしている。そして、この通電により発生した神経信
号（生体微弱磁場）が神経伝達網を通って脳に到達する
まで間の適切な部分、例えば、神経網が比較的生体の表
面に近い部分を通っている関節の裏側部分などにおいて
ＳＱＵＩＤ磁束計を用いて前記の生体微弱磁場を検出す
るようにしている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、このような従
来の技術にあっては、ＳＱＵＩＤ磁束計が検出する神経
信号の生体微弱磁場が極めて小さいために、生体刺激用
の刺激電流が発生させる磁場が前記生体微弱磁場に影響
を及ぼす結果、検出するべき生体微弱磁場を正確に識別
できなくなることが頻繁に起こっている。即ち、生体刺
激用の刺激電流が発生させる磁場が、大きな磁気ノイズ
としてＳＱＵＩＤ磁束計に検出されてしまうので、神経
信号の発生させる生体微弱磁場がかき乱されてしまう問
題がある。

【０００４】また、この種の生体微弱磁場計測用のＳＱ
ＵＩＤ磁束計の一構成例として、図１５に示すように筒
状の計測部ａを備えたＳＱＵＩＤ磁束計Ａが知られてい
る。このＳＱＵＩＤ磁束計Ａの計測部ａの内部には、ピ
ックアップコイルｃが設けられ、例えば生体の腕Ｕなど
において発生する生体微弱磁場の磁束線Ｂを計測できる
ようになっている。このピックアップコイルｃは、ジョ
セフソン素子などの超電導素子を含む超電導リングから
なるもので、生体微弱磁場などの外部磁場の影響により
超電導リングの超電導特性に与えられる影響（例えば超
電導リング部の端子電圧変化等）を測定することで磁場
測定を行なうものである。

【０００５】ところが、生体の腕Ｕで発生する生体微弱
磁場を従来のＳＱＵＩＤ磁束計Ａのピックアップコイル
ｃで計測すると、図１５と図１６に示すようにピックア
ップコイルｃのコイル面に平行に磁束線Ｂが貫通するの
で、ピックアップコイルｃのコイル面を貫く磁束線の数
が極端に少なくなり、結果的に検出信号としてのＳＱＵ
ＩＤ磁束計の出力電圧を大きくできない欠点があった。

【０００６】本発明は前記事情に鑑みてなされたもの
で、磁気シールドルームなどの内部における生体磁気計
測において、極めて小さな神経信号に起因する生体微弱
磁場を超電導量子干渉素子磁束計を用いて検出する際
に、大きな検出信号を得ることができるとともに、計測
の妨げとなる刺激電流が発生させる磁場の影響を低減さ
せて測定できる装置の提供と、刺激電流に影響されずに
生体微弱磁場を正確に計測できる生体磁気計測方法を提
供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明は前
記課題を解決するために、生体に電気刺激を与える電気
刺激装置と、前記電気刺激によって生体に生じる神経信
号伝達に伴う微弱磁場を検出する超電導量子干渉素子磁
束計とを具備する生体磁気計測装置において、前記超電
導量子干渉素子磁束計が前記微弱磁場を検出するピック
アップコイルを備え、前記微弱磁場の磁束線が前記ピッ
クアップコイルのコイル面を垂直に貫くようにピックア
ップコイルを配置してなるものである。

【０００８】請求項２記載の発明は前記課題を解決する
ために、生体を収容可能な磁気シールドルームと、この
磁気シールドルームの外部に設けられてパルス状の電気
刺激波を発生させる電気刺激装置と、この電気刺激装置
に接続されるとともに前記磁気シールドルームの内部に
引き込まれた配線と、この配線の一部に取り付けられて
磁気シールドルーム内に収容される生体の一部表面に装
着される表面電極と、前記表面電極が装着された生体の
一部と前記表面電極と前記配線の一部を覆う磁気シール
ドカバーと、この磁気シールドカバーで覆われた生体の
一部分から離れた部分の生体の微弱磁場を測定する超電
導量子干渉素子磁束計とを具備してなり、前記超電導量
子干渉素子磁束計が前記微弱磁場を検出するピックアッ
プコイルを備え、前記微弱磁場の磁束線が前記ピックア
ップコイルのコイル面を垂直に貫くようにピックアップ
コイルを配置してなるものである。

【０００９】請求項３記載の発明は前記課題を解決する
ために、請求項１または２記載の磁気シールドカバーを
強磁性体と酸化物超電導体の少なくとも一方からなるも
のとしたものである。

【００１０】請求項４記載の発明は前記課題を解決する
ために、生体の一部にパルス状の電気刺激を与え、この
電気刺激部分から発生された神経信号に起因する生体微
弱磁場を超電導量子干渉素子磁束計で測定する生体磁気
計測方法において、前記電気刺激部分を磁気シールドカ
バーで覆ってから電気刺激を与え、電気刺激に起因して
発生するパルス磁場を超電導量子干渉素子磁束計に対し
遮蔽した状態とするとともに、生体微弱磁場の磁束線が
超電導量子干渉素子磁束計のピックアップコイルのコイ
ル面を垂直に貫くようにピックアップコイルを配置して
生体微弱磁場を測定するものである。

【００１１】

【作用】電気刺激により生体に神経信号伝達が起こり、
これにより発生する微弱磁場の磁束線に対してピックア
ップコイルのコイル面を垂直に配置するならば、コイル
面に対して磁束線が平行に貫く場合よりもピックアップ
コイルを貫通する磁束線の数が増加し、ＳＱＵＩＤ磁束
計の検出信号としての出力が向上する。

【００１２】また、電気刺激を与える生体の一部分と配
線と表面電極を磁気シールドカバーで覆ってから電気刺
激を与えることができるので、パルス状の電気刺激によ
り発生するパルス的磁場を磁束計から遮断することがで
き、これによりパルス的磁場に影響されない状態で生体
微弱磁場を計測する。そして、パルス的磁場に影響され
ない状態で測定し、前記の如くピックアップコイルのコ
イル面を磁束線が垂直に貫通するように配置するなら
ば、検出信号も大きくできるので測定精度が一層向上す
る。また、磁気シールドカバーを強磁性体あるいは酸化
物超電導体の少なくとも一方から構成することで、磁気
シールドカバーで十分な磁気シールド効果を得る。さら
に、磁気シールドカバーは、強磁性体と酸化物超電導体
の一方から構成しても良く、両者の組み合わせでもよ
い。

【００１３】

【実施例】以下、図面を参照して本発明の実施例につい
て説明する。図１は本発明に係る生体磁気計測装置の一
実施例を示すもので、図中符号１はパーマロイなどの磁
性体からなる板材を積層して作製された磁気シールドル
ームを示し、符号２は磁気シールドルーム１の外部に設
けられた電気刺激装置２を示している。前記磁気シール
ドルーム１の側部には、排気孔１ａが形成され、電気刺
激装置２の出力部に接続された配線３が前記排気孔１ａ
を介して磁気シールドルーム１の内部に引き込まれてい
る。前記磁気シールドルーム１は、例えば、内部の有効
空間寸法が４.０ｍ×３.０ｍ×２.５ｍ程度に作製され
たものであり、図面では省略されているが、生体を搬送
入するための出入口が側部に設けられている。また、前
記した電気刺激装置２は、電気刺激のためのパルス状の
電流を流すことができるものであって、例えば、２.０
〜２.５ｍＡ程度の電流を０.２〜０.３ｍｓの間隔でパ
ルス状に発生できるもので、具体的には、日本光電工業
（株）製のＳＥＭー４２０１などを用いることができ
る。

【００１４】一方、前記磁気シールドルーム１の内部に
導入された配線３の先端部には、生体表面に装着するた
めの表面電極５、５が接続されている。これらの表面電
極５は、例えば人体の神経網の研究や計測を行なう場合
は、図２に示すように人体の指先９に装着される。具体
的には、日本光電工業（株）のＮＭー３１２Ｓなどを用
いることができる。

【００１５】また、前記表面電極５、５が装着された生
体の一部を覆うように筒状の磁気シールドカバー６が設
けられている。この磁気シールドカバー６は、パーマロ
イなどの強磁性材料から構成された円筒状のもので、人
体の指先９に表面電極５、５を取り付けた場合は指先９
を覆うことができる程度の大きさに形成されている。な
お、表面電極５の装着場所を指先９などよりも大きな部
分とする場合は、磁気シールドカバー６を図に示すもの
よりも大きく形成することは勿論である。この磁気シー
ルドカバー６は、強磁性体から構成された筒部６ａとこ
の筒部６ａの一側開口部に形成された内向きのフランジ
部６ｂとからなり、このフランジ部６ｂの内側の透孔部
分が生体の指９を挿通できる程度の大きさに形成されて
いる。そして、この磁気シールドカバー６はアース線７
により接地されている。

【００１６】更に、磁気シールドルーム１の内部には、
上下左右に移動自在に図３あるいは図４に示すような超
電導量子干渉素子（ＳＱＵＩＤ）磁束計８が設けられ、
このＳＱＵＩＤ磁束計８の先端の筒状の計測部８ａを生
体の任意の部分に向けることができるようになってい
る。このＳＱＵＩＤ磁束計８は、市販されている通常の
構成のものを使用することが可能であり、筒状の計測部
８ａの内部に磁束検出用のピックアップコイルを有し、
このピックアップコイルを通過する磁束を検出するもの
である。前記ＳＱＵＩＤ磁束計８には種々の形式のもの
があるが、この例では超電導リングの中にジョセフソン
素子を組み込んで構成されたピックアップコイル１０を
備え、このピックアップコイル１０を貫く磁界を測定す
る形式のものである。なお、この例のピックアップコイ
ル１０は一般の装置とは異なる構成であり、筒状の計測
部８ａを鉛直に配置した場合に、ピックアップコイル１
０が鉛直面になるように配置されている。なお、参考の
ために、生体の指に実際に装着する際の磁気シールドカ
バー６の各部の大きさを図５に示した。

【００１７】次に前記の装置を用いて生体の微弱磁場を
測定する場合について説明する。生体の微弱磁場を測定
するには、磁気シールドルーム１の内部に生体を収容す
るとともに、この生体の一部、例えば、人体などの動物
の指先９に図２に示すように表面電極５、５を装着し、
この指先９を磁気シールドカバー６で覆い隠す。この際
に、磁気シールドカバー６のフランジ部６ｂを指の根元
側になるようにして磁気シールドカバー６を指先９に挿
入し、磁気シールドカバー６でもって表面電極５、５と
配線３の先端部を覆い隠す。

【００１８】次いで図４に示すように指先９から離れた
部分、例えば、肘の関節の内側部分に向けてＳＱＵＩＤ
磁束計８の計測部８ａを鉛直に立てながら当接する。次
に、電気刺激装置２を作動させて生体の指先９に電気パ
ルス刺激を与え、この刺激によって生じた神経信号が神
経伝達網を通って発生させる磁界をＳＱＵＩＤ磁束計８
のピックアップコイル１０により検出する。この電気刺
激を与える場合に、表面電極５、５がパルス状の磁界を
発生させるが、このパルス状の磁界は磁気シールドカバ
ー６が遮蔽するので、ＳＱＵＩＤ磁束計８の計測結果に
悪影響を及ぼすことはない。また、磁気シールドカバー
６のフランジ部６ｂが磁気シールドカバー６のＳＱＵＩ
Ｄ磁束計８側の開口部を狭めているので、この開口部か
らＳＱＵＩＤ磁束計８側に漏洩する磁界を効率良く遮蔽
することができる。

【００１９】以上のことから、神経信号が発生させる微
弱磁場をノイズの無い状態でＳＱＵＩＤ磁束計８で正確
にとらえて計測することができる。また、前記の場合の
ように生体の腕から発生される生体微弱磁場の磁束線Ｂ
は図３に示すように腕を中心とする同心円状に向くの
で、ＳＱＵＩＤ磁束計８のピックアップコイル１０を貫
通する磁束線Ｂはコイル面に対して垂直に向くことにな
り、ピックアップコイル１０を貫通する磁束線数が増加
し、その分検出信号電圧を高くすることができ、生体微
弱磁場の検出が容易になる。従って以上の計測方法によ
れば、ノイズの無い状態で神経伝達信号の微弱磁場を正
確に捕らえることができるので、生体の神経伝達網や神
経信号の分析や解析に大いに役立てることができる。勿
論、本発明装置によれば、神経伝達網の切断箇所を検査
することにも応用することができる。

【００２０】なお、前記の説明においては、磁気シール
ドカバー６を強磁性体から筒状に形成した例について説
明したが、磁気シールドカバー６の形状は、表面電極
５、５を装着した生体の一部分を覆い隠すことができる
ものであれば任意の形状で良いので、筒状の他にも種々
の形状を採用することができるのは勿論である。なおま
た、磁気シールドカバー６を構成する材料は、強磁性体
に限らず、酸化物超電導体であっても良く、両者の組み
合わせで構成してもよい。よって、強磁性体からなる筒
体と酸化物超電導体からなる筒体を２重構造にするなど
の適宜の形状を採用することができる。

【００２１】図７は、磁気シールドカバーを酸化物超電
導体から構成した例について示すもので、この例の磁気
シールドカバー１１は、周壁が二重構造にされた筒状の
容器本体（クライオスタット）１２の内部に酸化物超電
導体からなる筒状のシールドカバー本体１３が収納さ
れ、容器本体１２の内部に液体窒素などの冷媒が充填さ
れて構成されている。前記シールドカバー本体１３は筒
部１３ａとその一端部に形成された内向きのフランジ部
１３ｂとから構成されている。前記のシールドカバー本
体１３を構成する酸化物超電導体は、Ｙ₁Ｂａ₂Ｃｕ₃O
_7-xなる組成、（ＢｉＰｂ）₂Ｓｒ₂Ｃａ₂Ｃｕ₃Ｏ_xなる組
成、Ｔｌ₂Ｂａ₂Ｃａ₂Ｃｕ₃Ｏ_xなる組成などに代表され
る臨界温度の高いもので、液体窒素で冷却することで超
電導状態になるものである。この酸化物超電導体は超電
導状態になることでマイスナー効果を発揮して磁束の侵
入を阻止する効果を奏するので、シールドカバー本体１
３を磁気シールド材として使用することができる。

【００２２】前記構造の磁気シールドカバー１１によれ
ば、先の実施例で説明した磁気シールドカバー６と同様
に使用することで、生体微弱磁場の計測用の磁気シール
ドに好適に使用でき、前記の実施例と同等の効果を得る
ことができる。

【００２３】図８は、磁気シールドカバーを酸化物超電
導体と強磁性体とから構成した例について示すもので、
この例の磁気シールドカバー１５は、周壁が二重構造に
された筒状の容器本体１６の内部に酸化物超電導体から
なる筒状のシールドカバー本体１７と、強磁性体からな
るシールドカバー副体１８が２重になるように収納さ
れ、容器本体１６の内部に液体窒素などの冷媒が充填さ
れて構成されている。前記シールドカバー本体１７は筒
部１７ａとその一端部に形成された内向きのフランジ部
１７ｂとから構成されている。前記シールドカバー本体
１７とシールドカバー副体１８からなる磁気シールドカ
バー１５にあっても先の実施例と同様に生体微弱磁場の
計測用の磁気シールドに好適に使用でき、前記の実施例
と同等の効果を得ることができる。なお、この例の磁気
シールドカバー１５にあっては、液体窒素などの冷媒で
冷却する関係から、装着するべき生体に冷気による害を
与えないように断熱材などを適宜配する必要があるが、
図面ではこれらの断熱部分の構造は省略した。

【００２４】図９は、本発明に係るＳＱＵＩＤ磁束計の
第２の例を示すもので、この例のＳＱＵＩＤ磁束計２０
は、角筒状の計測部２１の内部に、コイル面を鉛直に向
けたピックアップコイル２２を３基整列状態に設けた例
であり、この例のピックアップコイル２２…によって図
９に示すように生体微弱磁場の計測を行なうことができ
る。この例のＳＱＵＩＤ磁束計２０においては３基のピ
ックアップコイル２２を設けているので、３ヶ所で同時
に生体微弱磁場を検出することができ、広範囲にわたる
生体微弱磁場の計測ができる。

【００２５】図１０は、本発明に係るＳＱＵＩＤ磁束計
の第３の例を示すもので、この例のＳＱＵＩＤ磁束計３
０においては、計測部３１が柱状に形成され、その先端
部に生体の腕の大部分を挿入できる程度の大きさの凹溝
３１ａが形成され、この凹溝３１ａの両側部側に３基ず
つのピックアップコイル３３が設けられ、凹溝３１ａの
上方側に３基のピックアップコイル３４が設けられ、合
計９基のピックアップコイルが設けられている。前記ピ
ックアップコイル３３…はそれらの各コイル面を水平に
向けて配置され、前記ピックアップコイル３４…はそれ
らの各コイル面を鉛直に向けて配置されている。

【００２６】前記構造のＳＱＵＩＤ磁束計３０を使用す
るには、図１０に示すように凹溝３１ａで生体の腕を囲
むように計測部３１を配置して前述の場合と同様に生体
微弱磁場の計測用に使用する。ここで、生体微弱磁場に
よる磁束線Ｂは図１０に示すように生体の腕を囲むよう
に生成するので、各ピックアップコイル３３…、３４…
は、いずれも磁束線Ｂの向きに垂直に配向し、いずれの
ピックアップコイル３３…、３４…においても高い出力
を得ることができ、かつ、正確に生体微弱磁場の検出が
できる。

【００２７】「試験例１」パーマロイ板を積層して内部
の有効空間寸法を４.０ｍ×３.０ｍ×２.５ｍに形成し
た磁気シールドルームを用い、定電流パルスを発生でき
る電気刺激装置として日本光電工業（株）製のＳＥＭー
４２０１を用いた。この電気刺激装置に接続した配線の
先端に、表面電極として日本光電工業（株）のＮＭー３
１２Ｓを接続し、これを磁気シールドルーム内に収容し
た生体の指先に装着し、配線先端部と表面電極と指先を
図５に示す寸法のパーマロイからなる磁気シールドカバ
ーで覆い、磁気シールドカバーをアース線で接地し、次
いでこの指先に２.０〜２.５ｍＡの電流を０.２〜０.３
ｍｓの間隔で流す定電流パルスを与えた。

【００２８】また、ＳＱＵＩＤ磁束計の検出部をこの生
体の肘の内側に装着し、神経伝達網から発生された生体
微弱磁場を計測した。この肘の部分は、神経網が生体の
表面に近い部分を通り、その信号が識別しやすいものと
して、右腕関節部分を選択した。また、ＳＱＵＩＤ磁束
計のピックアップコイルは図３に示すようにほぼ水平に
向けた生体の腕に対して鉛直に向けた。なおまた、比較
のために、磁気シールドカバーを指先に装着しないで表
面電極と配線をむき出しのままの状態とし、更にＳＱＵ
ＩＤ磁束計のピックアップコイルをほぼ水平に向けた状
態で前記と同等の試験を行なった。以上の結果を図１１
と図１２に示す。

【００２９】図１１は磁気シールドカバーを装着しない
でピックアップコイルを水平に向けて測定した結果を示
し、図１２は磁気シールドカバーを装着してピックアッ
プコイルを垂直に向けて測定した結果を示す。磁気シー
ルドカバーを装着しないで生体微弱磁場を測定すると、
図１１に示すようにＳＱＵＩＤ磁束計が約５０００ｆＴ
のパルス磁場を検出してしまい、パルス磁場の後に検出
するはずの生体微弱磁場自体にも影響を及ぼして生体微
弱磁場の波形が大きく歪んでいる。これに対し、磁気シ
ールドカバーを装着して測定した場合は、ＳＱＵＩＤ磁
束計が計測したパルス磁場を約１００ｆＴ以下にするこ
とができ、パルス磁場の影響を１／５０以下に低減する
ことができた。これにより、生体微弱磁場のみを克明な
波形として計測できた。従って、神経伝達信号に起因す
る生体微弱磁場の検出を行なう場合に、パルス磁場の影
響を受けにくくなり、検出精度を向上させることができ
た。

【００３０】「試験例２」次に（ＢｉＰｂ）₂Ｓｒ₂Ｃａ
₂Ｃｕ₃Ｏ_Xなる組成の酸化物超電導体からなるシールド
カバー本体を図７に示す容器本体（クライオスタット）
に収納してその内部に液体窒素（７７Ｋ）を満たしてな
る磁気シールドカバーを用い、この磁気シールドカバー
を用いて試験例１と同等の試験を行なった。その結果を
図１３に示す。図１３に示す結果から明かなように、Ｓ
ＱＵＩＤ磁束計が検出したパルス磁場の大きさは約１０
０ｆＴ以下になり、試験例１と同様にパルス磁場の影響
を１／５０以下に低減することができた。

【００３１】「試験例３」次に前記酸化物超電導体から
なるシールドカバー本体とパーマロイからなるシールド
カバー副体を図８に示す容器本体（クライオスタット）
に収納してその内部に液体窒素（７７Ｋ）を満たしてな
る磁気シールドカバーを用い、この磁気シールドカバー
を用いて試験例１と同等の試験を行なった。その結果を
図１４に示す。図１４に示す結果から明かなように、Ｓ
ＱＵＩＤ磁束計が検出したパルス磁場の大きさは約１０
０ｆＴ以下になり、試験例１と同様にパルス磁場の影響
を１／５０以下に低減することができた。

【００３２】

【発明の効果】以上説明したように本発明の装置によれ
ば、電気刺激により生体に神経信号伝達が起こり、これ
により発生する微弱磁場の磁束線に対してＳＱＵＩＤ磁
束計のピックアップコイルのコイル面を垂直に配置する
ならば、コイル面に対して磁束線が平行に貫く場合より
もピックアップコイルを貫通する磁束線の数が増加し、
ＳＱＵＩＤ磁束計の検出信号としての出力が向上する。
よって、生体微弱磁場の検出が容易にできるようにな
る。

【００３３】また、本発明の装置は、電気刺激を与える
生体の一部分と配線の一部分と表面電極を磁気シールド
カバーで覆ってから生体に電気刺激を与えて磁束計で生
体微弱磁場を計測できるので、パルス状の電気刺激によ
り発生するパルス的磁場を超電導量子干渉素子磁束計か
ら遮断することができ、これによりパルス的磁場に影響
されない状態で生体微弱磁場を計測することができる。
よって、生体微弱磁場の計測精度を大幅に向上させるこ
とができ、磁気ノイズ成分を有していない生体微弱磁場
本来の波形を計測することができる。

【００３４】また、磁気シールドカバーを強磁性体ある
いは酸化物超電導体の少なくとも一方から構成すること
で磁気シールドカバーで満足な磁気シールド効果を得る
ことができる。そして、前記の強磁性体で構成した磁気
シールドカバーは、取り扱いが容易であり、生体の微弱
磁場計測部分に容易に装着することができる。なおま
た、磁気シールドカバーは、強磁性体と酸化物超電導体
の少なくとも一方から構成しても良く、両者の組み合わ
せでもよい。よって、強磁性体からなる筒体と酸化物超
電導体からなる筒体を２重構造にするなどの適宜の形状
を採用することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は磁気シールドルームの概略構成を示す斜
視図である。

【図２】図２は生体の一部に表面電極と磁気シールドカ
バーを装着した状態を示す斜視図である。

【図３】図３はＳＱＵＩＤ磁束計のピックアップコイル
と生体の配置関係を示す斜視図である。

【図４】図４はＳＱＵＩＤ磁束計の配置状態を示す斜視
図である。

【図５】図５は磁気シールドカバーの一例の構造と各部
寸法を示す断面図である。

【図６】図６は生体の一部に表面電極を装着した状態を
示す斜視図である。

【図７】図７は磁気シールドカバーの第２の例を示す断
面図である。

【図８】図８は磁気シールドカバーの第３の例を示す断
面図である。

【図９】図９はＳＱＵＩＤ磁束計の第２の例を示す斜視
図である。

【図１０】図１０はＳＱＵＩＤ磁束計の第３の例を示す
斜視図である。

【図１１】図１１は磁気シールドカバーの未装着状態に
おける磁界の計測結果を示すグラフである。

【図１２】図１２は磁気シールドカバーの第１の例を装
着した場合の計測結果を示すグラフである。

【図１３】図１３は磁気シールドカバーの第２の例を装
着した場合の計測結果を示すグラフである。

【図１４】図１４は磁気シールドカバーの第３の例を装
着した場合の計測結果を示すグラフである。

【図１５】図１５は従来のＳＱＵＩＤ磁束計の構造と生
体に対する配置状態を示す斜視図である。

【図１６】図１６は図１５に示すＳＱＵＩＤ磁束計のピ
ックアップコイルと生体微弱磁場の磁束線の関係を示す
図である。

【符号の説明】

１磁気シールドルーム、２電気刺激発生装置、３配線、５表面電極、６、１１、１５磁気シールドカバー、７アース線、８ＳＱＵＩＤ磁束計、１０ピックアップコイル、１２容器本体、１３、１７シールドカバー本体、１８シールドカバー副体、

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者小嶋正大東京都千代田区丸の内１丁目８番２号同和鉱業株式会社内 (72)発明者吉澤秀二東京都千代田区丸の内１丁目８番２号同和鉱業株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】生体に電気刺激を与える電気刺激装置
と、前記電気刺激によって生体に生じる神経信号伝達に
伴う微弱磁場を検出する超電導量子干渉素子磁束計とを
具備する生体磁気計測装置において、前記超電導量子干
渉素子磁束計が前記微弱磁場を検出するピックアップコ
イルを備え、前記微弱磁場の磁束線が前記ピックアップ
コイルのコイル面を垂直に貫くようにピックアップコイ
ルを配置してなることを特徴とする生体磁気計測装置。
【請求項２】生体を収容可能な磁気シールドルーム
と、この磁気シールドルームの外部に設けられてパルス
状の電気刺激波を発生させる電気刺激装置と、この電気
刺激装置に接続されるとともに前記磁気シールドルーム
の内部に引き込まれた配線と、この配線の一部に取り付
けられて磁気シールドルーム内に収容される生体の一部
表面に装着される表面電極と、前記表面電極が装着され
た生体の一部と前記表面電極と前記配線の一部を覆う磁
気シールドカバーと、この磁気シールドカバーで覆われ
た生体の一部分から離れた部分の生体の微弱磁場を測定
する超電導量子干渉素子磁束計とを具備してなり、前記
超電導量子干渉素子磁束計が前記微弱磁場を検出するピ
ックアップコイルを備え、前記微弱磁場の磁束線が前記
ピックアップコイルのコイル面を垂直に貫くようにピッ
クアップコイルを配置してなることを特徴とする生体磁
気計測装置。
【請求項３】前記磁気シールドカバーが、強磁性体と
酸化物超電導体の少なくとも一方からなることを特徴と
する請求項１または２記載の生体磁気計測装置。
【請求項４】生体の一部にパルス状の電気刺激を与
え、この電気刺激に応じて発生された神経信号に起因す
る生体微弱磁場を超電導量子干渉素子磁束計で測定する
生体磁気計測方法において、前記電気刺激部分を磁気シ
ールドカバーで覆ってから電気刺激を与え、電気刺激に
起因して発生するパルス磁場を超電導量子干渉素子磁束
計に対し遮蔽した状態とするとともに、生体微弱磁場の
磁束線が超電導量子干渉素子磁束計のピックアップコイ
ルのコイル面を垂直に貫くようにピックアップコイルを
配置して生体微弱磁場を測定することを特徴とする生体
磁気計測方法。