超伝導生体磁気計測装置
【課題】心電計を設けることなく、異なる位置で異なる時刻に収集した心磁データの心臓の拍動に対する時相を揃える。
【解決手段】心磁検知センサ（５ｂ）で検知した心磁信号から心臓の拍動の位相を検出し、これをトリガとして超伝導磁気センサ（５ａ）で心磁データを収集する。
【効果】超伝導磁気センサ（５ａ）の位置に影響されずに、心磁検知センサ（５ｂ）で検知した心磁信号から心臓の拍動の位相を検出できるので、これをトリガとして超伝導磁気センサ（５ａ）で心磁データを収集すれば、異なる位置で異なる時刻に収集しても心磁データの心臓の拍動に対する時相が揃う。従って、これらを基に心磁の等磁場線図を作成することが出来る。そして、心電計を設ける必要がないため、心電計の電極や電線がノイズ源となって微弱な心磁の計測が妨げられることがなくなる。
【解決手段】心磁検知センサ（５ｂ）で検知した心磁信号から心臓の拍動の位相を検出し、これをトリガとして超伝導磁気センサ（５ａ）で心磁データを収集する。
【効果】超伝導磁気センサ（５ａ）の位置に影響されずに、心磁検知センサ（５ｂ）で検知した心磁信号から心臓の拍動の位相を検出できるので、これをトリガとして超伝導磁気センサ（５ａ）で心磁データを収集すれば、異なる位置で異なる時刻に収集しても心磁データの心臓の拍動に対する時相が揃う。従って、これらを基に心磁の等磁場線図を作成することが出来る。そして、心電計を設ける必要がないため、心電計の電極や電線がノイズ源となって微弱な心磁の計測が妨げられることがなくなる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、超伝導生体磁気計測装置に関し、さらに詳しくは、心電計を設けることなく、異なる位置で異なる時刻に収集した心磁データの心臓の拍動に対する時相を揃えることが出来る超伝導生体磁気計測装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、マウスのような小動物の心磁を測定するための小動物用生体磁気測定装置が知られている（例えば、特許文献１参照。）。
【特許文献１】特開２００７−３１３１５２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
心磁の等磁場線図（コンターマップ）を作成するためには、異なる位置で同じ時刻に収集した心磁データが必要になるが、異なる位置で同じ時刻に心磁データを収集できない場合、異なる位置で異なる時刻に収集した心磁データの心臓の拍動に対する時相を揃えることで、異なる位置で同じ時刻に収集した心磁データとみなしている。
【０００４】
従来、異なる位置で異なる時刻に収集した心磁データの心臓の拍動に対する時相を揃えるために、心電計を利用している。すなわち、異なる位置で異なる時刻に心磁データを収集する際に心電計の信号をデータ収集のトリガとして用いたり、心磁データを収集するのと並行して心電計のデータを収集し記録しておいて後処理で各心磁データの心臓の拍動に対する時相を揃えている。
しかし、上記の小動物用生体磁気測定装置のように超伝導磁気センサを用いて微弱な心磁を計測している近傍に心電計を置くことは、心電計の電極や電線がノイズ源となり、微弱な心磁の計測が妨げられる問題点がある。
そこで、本発明の目的は、心電計を設けることなく、異なる位置で異なる時刻に収集した心磁データの心臓の拍動に対する時相を揃えることが出来る超伝導生体磁気計測装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
第１の観点では、本発明は、１以上の超伝導磁気センサ（５ａ）と、前記超伝導磁気センサ（５ａ）を移動する超伝導磁気センサ移動手段（６，７）と、前記超伝導磁気センサ（５ａ）を移動し２以上の計測位置で心磁データを収集するデータ収集手段（２０）と、前記超伝導磁気センサ（５ａ）の移動に実質的に影響されずに心磁信号を検知する心磁検知センサ（５ｂ）と、前記心磁信号をトリガとして前記心磁データの収集を制御するトリガ手段（２０）とを具備したことを特徴とする超伝導生体磁気計測装置（１００）を提供する。
【０００６】
上記構成において「１以上の超伝導磁気センサ（５ａ）」とは、例えば１つのＳＱＵＩＤセンサや、１つの基板上に集積化した複数のＳＱＵＩＤセンサである。
また、「超伝導磁気センサ（５ａ）の移動に実質的に影響されずに心磁信号を検知する」とは、心磁検知センサ（５ｂ）で検知した心磁信号から、超伝導磁気センサ（５ａ）の位置に影響されずに、心臓の拍動の位相を検出しうる、という意味である。
心磁検知センサ（５ｂ）は、例えば１つのＳＱＵＩＤセンサや、１つのフラックスゲートセンサや、ループコイルである。
【０００７】
上記第１の観点による超伝導生体磁気計測装置（１００）では、超伝導磁気センサ（５ａ）の位置に影響されずに、心磁検知センサ（５ｂ）で検知した心磁信号から心臓の拍動の位相を検出できるので、これをトリガとして超伝導磁気センサ（５ａ）で心磁データを収集すれば、異なる位置で異なる時刻に収集しても心磁データの心臓の拍動に対する時相が揃う。従って、これらを基に心磁の等磁場線図を作成することが出来る。そして、心電計を設ける必要がないため、心電計の電極や電線がノイズ源となって微弱な心磁の計測が妨げられることがなくなる。
【０００８】
第２の観点では、本発明は、１以上の超伝導磁気センサ（５ａ）と、前記超伝導磁気センサ（５ａ）を生体に対して相対移動する超伝導磁気センサ移動手段（６）と、前記超伝導磁気センサ（５ａ）を移動し２以上の計測位置で心磁データを収集する第１データ収集手段（２０）と、前記超伝導磁気センサ（５ａ）の移動に実質的に影響されずに心磁信号を検知する心磁検知センサ（５ｂ）と、前記超伝導磁気センサ（５ａ）による心磁データの収集と並行して前記心磁検知センサ（５ｂ）により心磁データを収集するための第２データ収集手段（２０）と、前記心磁検知センサ（５ｂ）により収集した心磁データを基に前記超伝導磁気センサ（５ａ）により収集した心磁データの時相を同期させる心磁データ同期化手段（２０）とを具備したことを特徴とする超伝導生体磁気計測装置（１００）を提供する。
上記第２の観点による超伝導生体磁気計測装置（１００）では、超伝導磁気センサ（５ａ）の位置に影響されずに、心磁検知センサ（５ｂ）で収集した心磁データから心臓の拍動の位相を検出できるので、この心磁データの収集と同時に並行して超伝導磁気センサ（５ａ）で収集した心磁データの心臓の拍動に対する時相も、超伝導磁気センサ（５ａ）の位置に影響されずに、検出できる。これにより、異なる位置で異なる時刻に収集した心磁データから心臓の拍動に対する時相の揃った心磁データを得ることが出来るので、これらを基に心磁の等磁場線図を作成することが出来る。そして、心電計を設ける必要がないため、心電計の電極や電線がノイズ源となって微弱な心磁の計測が妨げられることがなくなる。
【発明の効果】
【０００９】
本発明の超伝導生体磁気計測装置によれば、心電計を設けることなく、異なる位置で異なる時刻に収集した心磁データの心臓の拍動に対する時相を揃えることが出来る。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、図に示す実施の形態により本発明をさらに詳細に説明する。なお、これにより本発明が限定されるものではない。
【実施例１】
【００１１】
図１は、実施例１に係る超伝導生体磁気測定装置１００を示す構成図である。
この超伝導生体磁気計測装置１００は、磁気・電波シールド１ａで囲繞され且つ小動物Ａを収容しうる小動物室１と、小動物室１の上に設置されたデュワ室２と、デュワ室２内に設置されたデュワ３と、デュワ３から垂下しデュワ室２の床から小動物室１の天井を突き抜けて小動物室１の中央辺りまで突出した外径３５ｍｍのセンサ管４と、センサ管４の下端部に設置された超伝導磁気センサ５ａと、センサ管４の中であるが超伝導磁気センサ５ａよりも上方に設置された心磁検知センサ５ｂと、小動物室１の下に設置され且つ超伝導磁気センサ５ａや心磁検知センサ５ｂを駆動する電子回路を収容した基台１５と、電子回路からの信号を処理し心磁検知センサ５ｂから心磁信号を検出したり超伝導磁気センサ５ａから心磁データを収集したりする情報処理装置２０とを具備している。
【００１２】
小動物室１の磁気・電波シールド１ａは、２層のパーマロイと１層の銅板の積層材からなる。
デュワ室２も、１層のパーマロイと１層のアルミ板の積層材からなる磁気・電波シールドで囲繞されている。
【００１３】
センサ管４は、フッ素樹脂製であり、可撓性を有している。
【００１４】
小動物室１内の床面には、ツマミ６１を回すことにより上下に移動するＺステージ６ｚと、ツマミ６２を回すことにより前後に移動するＸステージ６ｘと、ツマミ６３を回すことにより左右に移動するＹステージ６ｙとを有する小動物移動台６が設置されている。小動物移動台６は、プラスチックや真鍮のような非磁性材料により構成されている。
【００１５】
小動物室１は、観音開きする左扉８Ｌおよび右扉８Ｒを有する。
右扉８Ｒには、左扉８Ｌとの合わせ目側の辺に開放された切欠孔９が設けられている。この切欠孔９に麻酔液チューブ１０を通すことにより、左扉８Ｌおよび右扉８Ｒを閉じて小動物Ａの心磁や脳磁を測定しながら、小動物室１外に置いた麻酔液注入装置から麻酔液を小動物Ａに注入することが出来る。
【００１６】
また、温調ベッド１１を使うときは、切欠孔９に温水チューブ１２を通すことにより、左扉８Ｌおよび右扉８Ｒを閉じて小動物Ａの心磁や脳磁を測定しながら、小動物室１外に置いた温水循環装置から温調ベッド１１に温水を給排することが出来る。
【００１７】
超伝導磁気センサ５ａは、１つのＳＱＵＩＤセンサであり、小動物Ａのごく近傍にあるので、心臓磁場分布の細かいところまで見ることが出来る（空間分解能が高い）。よって、超伝導磁気センサ５ａでは、心臓に対する相対位置が異なることによって異なる信号が得られ、心磁の等磁場線図を作成するためのデータとして使うことが出来る。
【００１８】
心磁検知センサ５ｂも、１つのＳＱＵＩＤセンサであるが、小動物Ａからやや離れた位置にあるので、心臓磁場分布をぼんやりと見ることが出来る（空間分解能が低い）。よって、心磁検知センサ５ｂでは、心臓に対する相対位置が異なってもほとんど変化しない信号が得られ、超伝導磁気センサ５ａで得たデータの時相を揃える基準の信号として使うことが出来る。
【００１９】
図２に示すように、心磁の等磁場線図を作成するために、小動物Ａの心臓の近傍に計測点Ｋ(1，1)〜Ｋ(4，4)が決められている。
小動物移動台６を移動することによって、超伝導磁気センサ５ａを位置Ｐ(1，1)〜Ｐ(4，4)に相対移動すれば、計測点Ｋ(1，1)〜Ｋ(4，4)での心磁データを超伝導磁気センサ５ａで収集することが出来る。
【００２０】
図３に示すように、超伝導磁気センサ５ａを位置Ｐ(1，1)に相対移動した後、情報処理装置２０は、心磁検知センサ５ｂから心磁信号ｔ(1，1)を検出し、心臓の拍動の位相を検出し、所定の位相をトリガとして、超伝導磁気センサ５ａによる心磁データｄ(1，1)の収集を開始し、一定時間後に収集を終了する。得られた心磁データｄ(1，1)は、計測点Ｋ(1，1)での心磁データである。
【００２１】
次に、超伝導磁気センサ５ａを位置Ｐ(1，2)に相対移動した後、情報処理装置２０は、心磁検知センサ５ｂから心磁信号ｔ(1，2)を検出し、心臓の拍動の位相を検出し、所定の位相をトリガとして、超伝導磁気センサ５ａによる心磁データｄ(1，2)の収集を開始し、一定時間後に収集を終了する。得られた心磁データｄ(1，2)は、計測点Ｋ(1，2)での心磁データである。
なお、小動物Ａに対する心磁検知センサ５ｂの位置も動くため、心磁信号ｔ(1，1)と心磁信号ｔ(1，2)には若干の波形の違いが生じるが、心臓の拍動の位相を検出する上での違いは生じない。換言すれば、そのような位置に心磁検知センサ５ｂを設置している。
【００２２】
次に、超伝導磁気センサ５ａを位置Ｐ(1，3)に相対移動した後、情報処理装置２０は、心磁検知センサ５ｂから心磁信号ｔ(1，3)を検出し、心臓の拍動の位相を検出し、所定の位相をトリガとして、超伝導磁気センサ５ａによる心磁データｄ(1，3)の収集を開始し、一定時間後に収集を終了する。得られた心磁データｄ(1，3)は、計測点Ｋ(1，3)での心磁データである。
【００２３】
以後、同様にして計測点Ｋ(1，3)〜Ｋ(4，4)での心磁データｄ(1，3)〜ｄ(4，4)を収集する。
【００２４】
以上のようにして得られた計測点Ｋ(1，1)〜Ｋ(4，4)での心磁データｄ(1，1)〜ｄ(4，4)は、異なる時刻に収集した心磁データであるが、心臓の拍動に対する時相は揃っている。そこで、情報処理装置２０は、これらを基に心磁の等磁場線図を作成する。
【００２５】
実施例１によれば、心電計を設ける必要がないため、心電計の電極や電線がノイズ源となって微弱な心磁の計測が妨げられることがなくなる。
【実施例２】
【００２６】
実施例２は、心臓の拍動に対する時相が揃った心磁データを後処理で切り出すように実施例１を変形したものである。
【００２７】
図４に示すように、超伝導磁気センサ５ａを位置Ｐ(1，1)に相対移動した後、情報処理装置２０は、任意のタイミングで心磁検知センサ５ｂよる心磁データＴ(1，1)の収集および超伝導磁気センサ５ａによる心磁データＤ(1，1)の収集を同時に並行して開始し、一定時間後に収集を終了する。
【００２８】
次に、超伝導磁気センサ５ａを位置Ｐ(1，2)に相対移動した後、情報処理装置２０は、任意のタイミングで心磁検知センサ５ｂよる心磁データＴ(1，2)の収集および超伝導磁気センサ５ａによる心磁データＤ(1，2)の収集を同時に並行して開始し、一定時間後に収集を終了する。
【００２９】
次に、超伝導磁気センサ５ａを位置Ｐ(1，3)に相対移動した後、情報処理装置２０は、任意のタイミングで心磁検知センサ５ｂよる心磁データＴ(1，3)の収集および超伝導磁気センサ５ａによる心磁データＤ(1，3)の収集を同時に並行して開始し、一定時間後に収集を終了する。
【００３０】
以後、同様にして位置Ｐ(1，3)〜Ｐ(4，4)で心磁データＴ(1，3)〜Ｔ(4，4)およびＤ(1，3)〜Ｄ(4，4)を収集する。
【００３１】
その後、情報処理装置２０は、心磁データＴ(1，1)から心臓の拍動の位相を検出し、所定の位相から一定時間後までの心磁データｄ(1，1)を心磁データＤ(1，1)から切り出す。次に、心磁データＴ(1，2)から心臓の拍動の位相を検出し、所定の位相から一定時間後までの心磁データｄ(1，2)を心磁データＤ(1，2)から切り出す。次に、心磁データＴ(1，3)から心臓の拍動の位相を検出し、所定の位相から一定時間後までの心磁データｄ(1，3)を心磁データＤ(1，3)から切り出す。以後、同様にして心磁データｄ(1，3)〜ｄ(4，4)を切り出す。
【００３２】
以上のようにして切り出した心磁データｄ(1，1)〜ｄ(4，4)は、異なる時刻に収集した心磁データであるが、心臓の拍動に対する時相は揃っている。そこで、情報処理装置２０は、これらを基に心磁の等磁場線図を作成する。
【００３３】
実施例２によれば、心電計を設ける必要がないため、心電計の電極や電線がノイズ源となって微弱な心磁の計測が妨げられることがなくなる。
【実施例３】
【００３４】
図５に示すように、１つの半導体基板７上に、超伝導磁気センサ５ａとして４つのＳＱＵＩＤセンサ５ａ−１〜５ａ−４を２×２の配列で形成すると共に、それらＳＱＵＩＤセンサ５ａ−１〜５ａ−４を囲むように心磁検知センサ５ｂとしてループコイルを形成する。なお、１つの半導体基板上に複数のＳＱＵＩＤセンサを集積する技術は特開２００６−３４９４９６号公報に開示されている。
【００３５】
図６に示すように、心磁の等磁場線図を作成するために、小動物Ａの心臓の近傍に計測点Ｋ(1，1)〜Ｋ(4，4)が決められている。
小動物移動台６を移動することによって、超伝導磁気センサ５ａを位置Ｐ(1，1)〜Ｐ(2，2)に相対移動すれば、計測点Ｋ(1，1)〜Ｋ(4，4)での心磁データを超伝導磁気センサ５ａで収集することが出来る。
【００３６】
図７に示すように、超伝導磁気センサ５ａを位置Ｐ(1，1)に相対移動した後、情報処理装置２０は、心磁検知センサ５ｂから心磁信号ｔ(1，1)を検出し、心臓の拍動の位相を検出し、所定の位相をトリガとして、超伝導磁気センサ５ａによる心磁データｄ(1，1)，ｄ(1，2)，ｄ(2，1)，ｄ(2，2)の収集を開始し、一定時間後に収集を終了する。得られた心磁データｄ(1，1)，ｄ(1，2)，ｄ(2，1)，ｄ(2，2)は、計測点Ｋ(1，1)，Ｋ(1，2)，Ｋ(2，1)，Ｋ(2，2)での心磁データである。
【００３７】
次に、超伝導磁気センサ５ａを位置Ｐ(1，2)に相対移動した後、情報処理装置２０は、心磁検知センサ５ｂから心磁信号ｔ(1，2)を検出し、心臓の拍動の位相を検出し、所定の位相をトリガとして、超伝導磁気センサ５ａによる心磁データｄ(1，3)，ｄ(1，4)，ｄ(2，3)，ｄ(2，4)の収集を開始し、一定時間後に収集を終了する。得られた心磁データｄ(1，3)，ｄ(1，4)，ｄ(2，3)，ｄ(2，4)は、計測点Ｋ(1，3)，Ｋ(1，4)，Ｋ(2，3)，Ｋ(2，4)での心磁データである。
【００３８】
次に、超伝導磁気センサ５ａを位置Ｐ(2，1)に相対移動した後、情報処理装置２０は、心磁検知センサ５ｂから心磁信号ｔ(2，1)を検出し、心臓の拍動の位相を検出し、所定の位相をトリガとして、超伝導磁気センサ５ａによる心磁データｄ(3，1)，ｄ(3，2)，ｄ(4，1)，ｄ(4，2)の収集を開始し、一定時間後に収集を終了する。得られた心磁データｄ(3，1)，ｄ(3，2)，ｄ(4，1)，ｄ(4，2)は、計測点Ｋ(3，1)，Ｋ(3，2)，Ｋ(4，1)，Ｋ(4，2)での心磁データである。
【００３９】
最後に、超伝導磁気センサ５ａを位置Ｐ(2，2)に相対移動した後、情報処理装置２０は、心磁検知センサ５ｂから心磁信号ｔ(2，2)を検出し、心臓の拍動の位相を検出し、所定の位相をトリガとして、超伝導磁気センサ５ａによる心磁データｄ(3，3)，ｄ(3，4)，ｄ(4，3)，ｄ(4，4)の収集を開始し、一定時間後に収集を終了する。得られた心磁データｄ(3，3)，ｄ(3，4)，ｄ(4，3)，ｄ(4，4)は、計測点Ｋ(3，3)，Ｋ(3，4)，Ｋ(4，3)，Ｋ(4，4)での心磁データである。
【００４０】
以上のようにして得られた計測点Ｋ(1，1)〜Ｋ(4，4)での心磁データｄ(1，1)〜ｄ(4，4)は、異なる時刻に収集した心磁データであるが、心臓の拍動に対する時相は揃っている。そこで、情報処理装置２０は、これらを基に心磁の等磁場線図を作成する。
【００４１】
実施例３によれば、心電計を設ける必要がないため、心電計の電極や電線がノイズ源となって微弱な心磁の計測が妨げられることがなくなる。
【実施例４】
【００４２】
実施例４は、心臓の拍動に対する時相が揃った心磁データを後処理で切り出すように実施例３を変形したものである。
【００４３】
図８に示すように、超伝導磁気センサ５ａを位置Ｐ(1，1)に相対移動した後、情報処理装置２０は、任意のタイミングで心磁検知センサ５ｂよる心磁データＴ(1，1)の収集および超伝導磁気センサ５ａによる心磁データＤ(1，1)，Ｄ(1，2)，Ｄ(2，1)，Ｄ(2，2)の収集を同時に並行して開始し、一定時間後に収集を終了する。
【００４４】
次に、超伝導磁気センサ５ａを位置Ｐ(1，2)に相対移動した後、情報処理装置２０は、任意のタイミングで心磁検知センサ５ｂよる心磁データＴ(1，2)の収集および超伝導磁気センサ５ａによる心磁データＤ(1，3)，Ｄ(1，4)，Ｄ(2，3)，Ｄ(2，4)の収集を同時に並行して開始し、一定時間後に収集を終了する。
【００４５】
次に、超伝導磁気センサ５ａを位置Ｐ(2，1)に相対移動した後、情報処理装置２０は、任意のタイミングで心磁検知センサ５ｂよる心磁データＴ(2，1)の収集および超伝導磁気センサ５ａによる心磁データＤ(3，1)，Ｄ(3，2)，Ｄ(4，1)，Ｄ(4，2)の収集を同時に並行して開始し、一定時間後に収集を終了する。
【００４６】
最後に、超伝導磁気センサ５ａを位置Ｐ(2，2)に相対移動した後、情報処理装置２０は、任意のタイミングで心磁検知センサ５ｂよる心磁データＴ(2，2)の収集および超伝導磁気センサ５ａによる心磁データＤ(3，3)，Ｄ(3，4)，Ｄ(4，3)，Ｄ(4，4)の収集を同時に並行して開始し、一定時間後に収集を終了する。
【００４７】
その後、情報処理装置２０は、心磁データＴ(1，1)から心臓の拍動の位相を検出し、所定の位相から一定時間後までの心磁データｄ(1，1)，ｄ(1，2)，ｄ(2，1)，ｄ(2，2)を心磁データＤ(1，1)，Ｄ(1，2)，Ｄ(2，1)，Ｄ(2，2)から切り出す。次に、心磁データＴ(1，2)から心臓の拍動の位相を検出し、所定の位相から一定時間後までの心磁データｄ(1，3)，ｄ(1，4)，ｄ(2，3)，ｄ(2，4)を心磁データＤ(1，3)，Ｄ(1，4)，Ｄ(2，3)，Ｄ(2，4)から切り出す。次に、心磁データＴ(2，1)から心臓の拍動の位相を検出し、所定の位相から一定時間後までの心磁データｄ(3，1)，ｄ(3，2)，ｄ(4，1)，ｄ(4，2)を心磁データＤ(3，1)，Ｄ(3，2)，Ｄ(4，1)，Ｄ(4，2)から切り出す。最後に、心磁データＴ(2，2)から心臓の拍動の位相を検出し、所定の位相から一定時間後までの心磁データｄ(3，3)，ｄ(3，4)，ｄ(4，3)，ｄ(4，4)を心磁データＤ(3，3)，Ｄ(3，4)，Ｄ(4，3)，Ｄ(4，4)から切り出す。
【００４８】
以上のようにして切り出した心磁データｄ(1，1)〜ｄ(4，4)は、異なる時刻に収集した心磁データであるが、心臓の拍動に対する時相は揃っている。そこで、情報処理装置２０は、これらを基に心磁の等磁場線図を作成する。
【００４９】
実施例４によれば、心電計を設ける必要がないため、心電計の電極や電線がノイズ源となって微弱な心磁の計測が妨げられることがなくなる。
【実施例５】
【００５０】
実施例５は、空間分解能を実施例３の２倍に高めるため、超伝導磁気センサ５ａの移動ピッチを実施例３の１／４に変形したものである。
【００５１】
心磁の等磁場線図を作成するために、小動物Ａの心臓の近傍に計測点Ｋ(1，1)〜Ｋ(4，4)を決める。但し、計測点Ｋ(1，1)〜Ｋ(4，4)のピッチは、実施例３の１／２とする。
【００５２】
図９に示すように、超伝導磁気センサ５ａを位置Ｐ(1，1)に相対移動した後、情報処理装置２０は、図１３に示すように、心磁検知センサ５ｂから心磁信号ｔ(1，1)を検出し、心臓の拍動の位相を検出し、所定の位相をトリガとして、超伝導磁気センサ５ａによる心磁データｄ(1，1)，ｄ(1，3)，ｄ(3，1)，ｄ(3，3)の収集を開始し、一定時間後に収集を終了する。得られた心磁データｄ(1，1)，ｄ(1，3)，ｄ(3，1)，ｄ(3，3)は、計測点Ｋ(1，1)，Ｋ(1，3)，Ｋ(3，1)，Ｋ(3，3)での心磁データである。
【００５３】
次に、図１０に示すように、超伝導磁気センサ５ａを位置Ｐ(1，2)に相対移動した後、情報処理装置２０は、図１３に示すように、心磁検知センサ５ｂから心磁信号ｔ(1，2)を検出し、心臓の拍動の位相を検出し、所定の位相をトリガとして、超伝導磁気センサ５ａによる心磁データｄ(1，2)，ｄ(1，4)，ｄ(3，2)，ｄ(3，4)の収集を開始し、一定時間後に収集を終了する。得られた心磁データｄ(1，2)，ｄ(1，4)，ｄ(3，2)，ｄ(3，4)は、計測点Ｋ(1，2)，Ｋ(1，4)，Ｋ(3，2)，Ｋ(3，4)での心磁データである。
【００５４】
次に、図１１に示すように、超伝導磁気センサ５ａを位置Ｐ(2，1)に相対移動した後、情報処理装置２０は、図１３に示すように、心磁検知センサ５ｂから心磁信号ｔ(2，1)を検出し、心臓の拍動の位相を検出し、所定の位相をトリガとして、超伝導磁気センサ５ａによる心磁データｄ(2，1)，ｄ(2，3)，ｄ(4，1)，ｄ(4，3)の収集を開始し、一定時間後に収集を終了する。得られた心磁データｄ(2，1)，ｄ(2，3)，ｄ(4，1)，ｄ(4，3)は、計測点Ｋ(2，1)，Ｋ(2，3)，Ｋ(4，1)，Ｋ(4，3)での心磁データである。
【００５５】
次に、図１２に示すように、超伝導磁気センサ５ａを位置Ｐ(2，2)に相対移動した後、情報処理装置２０は、心磁検知センサ５ｂから心磁信号ｔ(2，2)を検出し、心臓の拍動の位相を検出し、所定の位相をトリガとして、超伝導磁気センサ５ａによる心磁データｄ(2，2)，ｄ(2，4)，ｄ(4，2)，ｄ(4，4)の収集を開始し、一定時間後に収集を終了する。得られた心磁データｄ(2，2)，ｄ(2，4)，ｄ(4，2)，ｄ(4，4)は、計測点Ｋ(2，2)，Ｋ(2，4)，Ｋ(4，2)，Ｋ(4，4)での心磁データである。
【００５６】
以上のようにして得られた計測点Ｋ(1，1)〜Ｋ(4，4)での心磁データｄ(1，1)〜ｄ(4，4)は、異なる時刻に収集した心磁データであるが、心臓の拍動に対する時相は揃っている。そこで、情報処理装置２０は、これらを基に心磁の等磁場線図を作成する。
【００５７】
実施例５によれば、心電計を設ける必要がないため、心電計の電極や電線がノイズ源となって微弱な心磁の計測が妨げられることがなくなる。
【実施例６】
【００５８】
実施例６は、心臓の拍動に対する時相が揃った心磁データを後処理で切り出すように実施例５を変形したものである。
【００５９】
図１４に示すように、超伝導磁気センサ５ａを位置Ｐ(1，1)に相対移動した後、情報処理装置２０は、任意のタイミングで心磁検知センサ５ｂよる心磁データＴ(1，1)の収集および超伝導磁気センサ５ａによる心磁データＤ(1，1)，Ｄ(1，3)，Ｄ(3，1)，Ｄ(3，3)の収集を同時に並行して開始し、一定時間後に収集を終了する。
【００６０】
次に、超伝導磁気センサ５ａを位置Ｐ(1，2)に相対移動した後、情報処理装置２０は、任意のタイミングで心磁検知センサ５ｂよる心磁データＴ(1，2)の収集および超伝導磁気センサ５ａによる心磁データＤ(1，2)，Ｄ(1，4)，Ｄ(3，2)，Ｄ(3，4)の収集を同時に並行して開始し、一定時間後に収集を終了する。
【００６１】
次に、超伝導磁気センサ５ａを位置Ｐ(2，1)に相対移動した後、情報処理装置２０は、任意のタイミングで心磁検知センサ５ｂよる心磁データＴ(2，1)の収集および超伝導磁気センサ５ａによる心磁データＤ(2，1)，Ｄ(2，3)，Ｄ(4，1)，Ｄ(4，3)の収集を同時に並行して開始し、一定時間後に収集を終了する。
【００６２】
次に、超伝導磁気センサ５ａを位置Ｐ(2，2)に相対移動した後、情報処理装置２０は、任意のタイミングで心磁検知センサ５ｂよる心磁データＴ(2，2)の収集および超伝導磁気センサ５ａによる心磁データＤ(2，2)，Ｄ(2，4)，Ｄ(4，2)，Ｄ(4，4)の収集を同時に並行して開始し、一定時間後に収集を終了する。
【００６３】
その後、情報処理装置２０は、心磁データＴ(1，1)から心臓の拍動の位相を検出し、所定の位相から一定時間後までの心磁データｄ(1，1)，ｄ(1，3)，ｄ(3，1)，ｄ(3，3)を心磁データＤ(1，1)，Ｄ(1，3)，Ｄ(3，1)，Ｄ(3，3)から切り出す。次に、心磁データＴ(1，2)から心臓の拍動の位相を検出し、所定の位相から一定時間後までの心磁データｄ(1，2)，ｄ(1，4)，ｄ(3，2)，ｄ(3，4)を心磁データＤ(1，2)，Ｄ(1，4)，Ｄ(3，2)，Ｄ(3，4)から切り出す。次に、心磁データＴ(2，1)から心臓の拍動の位相を検出し、所定の位相から一定時間後までの心磁データｄ(2，2)，ｄ(2，3)，ｄ(4，1)，ｄ(4，3)を心磁データＤ(2，2)，Ｄ(2，3)，Ｄ(4，1)，Ｄ(4，3)から切り出す。次に、心磁データＴ(2，2)から心臓の拍動の位相を検出し、所定の位相から一定時間後までの心磁データｄ(2，2)，ｄ(2，4)，ｄ(4，2)，ｄ(4，4)を心磁データＤ(2，2)，Ｄ(2，4)，Ｄ(4，2)，Ｄ(4，4)から切り出す。
【００６４】
以上のようにして切り出した心磁データｄ(1，1)〜ｄ(4，4)は、異なる時刻に収集した心磁データであるが、心臓の拍動に対する時相は揃っている。そこで、情報処理装置２０は、これらを基に心磁の等磁場線図を作成する。
【００６５】
実施例６によれば、心電計を設ける必要がないため、心電計の電極や電線がノイズ源となって微弱な心磁の計測が妨げられることがなくなる。
【産業上の利用可能性】
【００６６】
例えばマウスのような小動物から発せられる磁場を測定するのに利用できる。
【図面の簡単な説明】
【００６７】
【図１】実施例１に係る小動物用生体磁気測定装置を示す正面図である。
【図２】実施例１に係る計測点と超伝導磁気センサの位置を示す概念図である。
【図３】実施例１に係る心磁信号と心磁データの時間関係を示す概念図である。
【図４】実施例２に係る心磁データの時間関係を示す概念図である。
【図５】実施例３に係る超伝導磁気センサと心磁検知センサを示す平面図である。
【図６】実施例３に係る計測点と超伝導磁気センサの位置を示す概念図である。
【図７】実施例３に係る心磁信号と心磁データの時間関係を示す概念図である。
【図８】実施例４に係る心磁データの時間関係を示す概念図である。
【図９】実施例５に係る超伝導磁気センサの第１位置を示す概念図である。
【図１０】実施例５に係る超伝導磁気センサの第２位置を示す概念図である。
【図１１】実施例５に係る超伝導磁気センサの第３位置を示す概念図である。
【図１２】実施例５に係る超伝導磁気センサの第４位置を示す概念図である。
【図１３】実施例５に係る心磁信号と心磁データの時間関係を示す概念図である。
【図１４】実施例６に係る心磁データの時間関係を示す概念図である。
【符号の説明】
【００６８】
１ 小動物室
１ａ 磁気・電波シールド
２ デュワ室
３ デュワ
４ センサ管
５ａ 超伝導磁気センサ
５ｂ 心磁検知センサ
６ 小動物移動台
７ センサ移動機構
８Ｌ，８Ｒ 扉
９ 切欠孔
１０ 麻酔液チューブ
１１ 温調ベッド
１２ 温水チューブ
１００ 小動物用生体磁気測定装置
Ａ 小動物
【技術分野】
【０００１】
本発明は、超伝導生体磁気計測装置に関し、さらに詳しくは、心電計を設けることなく、異なる位置で異なる時刻に収集した心磁データの心臓の拍動に対する時相を揃えることが出来る超伝導生体磁気計測装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、マウスのような小動物の心磁を測定するための小動物用生体磁気測定装置が知られている（例えば、特許文献１参照。）。
【特許文献１】特開２００７−３１３１５２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
心磁の等磁場線図（コンターマップ）を作成するためには、異なる位置で同じ時刻に収集した心磁データが必要になるが、異なる位置で同じ時刻に心磁データを収集できない場合、異なる位置で異なる時刻に収集した心磁データの心臓の拍動に対する時相を揃えることで、異なる位置で同じ時刻に収集した心磁データとみなしている。
【０００４】
従来、異なる位置で異なる時刻に収集した心磁データの心臓の拍動に対する時相を揃えるために、心電計を利用している。すなわち、異なる位置で異なる時刻に心磁データを収集する際に心電計の信号をデータ収集のトリガとして用いたり、心磁データを収集するのと並行して心電計のデータを収集し記録しておいて後処理で各心磁データの心臓の拍動に対する時相を揃えている。
しかし、上記の小動物用生体磁気測定装置のように超伝導磁気センサを用いて微弱な心磁を計測している近傍に心電計を置くことは、心電計の電極や電線がノイズ源となり、微弱な心磁の計測が妨げられる問題点がある。
そこで、本発明の目的は、心電計を設けることなく、異なる位置で異なる時刻に収集した心磁データの心臓の拍動に対する時相を揃えることが出来る超伝導生体磁気計測装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
第１の観点では、本発明は、１以上の超伝導磁気センサ（５ａ）と、前記超伝導磁気センサ（５ａ）を移動する超伝導磁気センサ移動手段（６，７）と、前記超伝導磁気センサ（５ａ）を移動し２以上の計測位置で心磁データを収集するデータ収集手段（２０）と、前記超伝導磁気センサ（５ａ）の移動に実質的に影響されずに心磁信号を検知する心磁検知センサ（５ｂ）と、前記心磁信号をトリガとして前記心磁データの収集を制御するトリガ手段（２０）とを具備したことを特徴とする超伝導生体磁気計測装置（１００）を提供する。
【０００６】
上記構成において「１以上の超伝導磁気センサ（５ａ）」とは、例えば１つのＳＱＵＩＤセンサや、１つの基板上に集積化した複数のＳＱＵＩＤセンサである。
また、「超伝導磁気センサ（５ａ）の移動に実質的に影響されずに心磁信号を検知する」とは、心磁検知センサ（５ｂ）で検知した心磁信号から、超伝導磁気センサ（５ａ）の位置に影響されずに、心臓の拍動の位相を検出しうる、という意味である。
心磁検知センサ（５ｂ）は、例えば１つのＳＱＵＩＤセンサや、１つのフラックスゲートセンサや、ループコイルである。
【０００７】
上記第１の観点による超伝導生体磁気計測装置（１００）では、超伝導磁気センサ（５ａ）の位置に影響されずに、心磁検知センサ（５ｂ）で検知した心磁信号から心臓の拍動の位相を検出できるので、これをトリガとして超伝導磁気センサ（５ａ）で心磁データを収集すれば、異なる位置で異なる時刻に収集しても心磁データの心臓の拍動に対する時相が揃う。従って、これらを基に心磁の等磁場線図を作成することが出来る。そして、心電計を設ける必要がないため、心電計の電極や電線がノイズ源となって微弱な心磁の計測が妨げられることがなくなる。
【０００８】
第２の観点では、本発明は、１以上の超伝導磁気センサ（５ａ）と、前記超伝導磁気センサ（５ａ）を生体に対して相対移動する超伝導磁気センサ移動手段（６）と、前記超伝導磁気センサ（５ａ）を移動し２以上の計測位置で心磁データを収集する第１データ収集手段（２０）と、前記超伝導磁気センサ（５ａ）の移動に実質的に影響されずに心磁信号を検知する心磁検知センサ（５ｂ）と、前記超伝導磁気センサ（５ａ）による心磁データの収集と並行して前記心磁検知センサ（５ｂ）により心磁データを収集するための第２データ収集手段（２０）と、前記心磁検知センサ（５ｂ）により収集した心磁データを基に前記超伝導磁気センサ（５ａ）により収集した心磁データの時相を同期させる心磁データ同期化手段（２０）とを具備したことを特徴とする超伝導生体磁気計測装置（１００）を提供する。
上記第２の観点による超伝導生体磁気計測装置（１００）では、超伝導磁気センサ（５ａ）の位置に影響されずに、心磁検知センサ（５ｂ）で収集した心磁データから心臓の拍動の位相を検出できるので、この心磁データの収集と同時に並行して超伝導磁気センサ（５ａ）で収集した心磁データの心臓の拍動に対する時相も、超伝導磁気センサ（５ａ）の位置に影響されずに、検出できる。これにより、異なる位置で異なる時刻に収集した心磁データから心臓の拍動に対する時相の揃った心磁データを得ることが出来るので、これらを基に心磁の等磁場線図を作成することが出来る。そして、心電計を設ける必要がないため、心電計の電極や電線がノイズ源となって微弱な心磁の計測が妨げられることがなくなる。
【発明の効果】
【０００９】
本発明の超伝導生体磁気計測装置によれば、心電計を設けることなく、異なる位置で異なる時刻に収集した心磁データの心臓の拍動に対する時相を揃えることが出来る。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、図に示す実施の形態により本発明をさらに詳細に説明する。なお、これにより本発明が限定されるものではない。
【実施例１】
【００１１】
図１は、実施例１に係る超伝導生体磁気測定装置１００を示す構成図である。
この超伝導生体磁気計測装置１００は、磁気・電波シールド１ａで囲繞され且つ小動物Ａを収容しうる小動物室１と、小動物室１の上に設置されたデュワ室２と、デュワ室２内に設置されたデュワ３と、デュワ３から垂下しデュワ室２の床から小動物室１の天井を突き抜けて小動物室１の中央辺りまで突出した外径３５ｍｍのセンサ管４と、センサ管４の下端部に設置された超伝導磁気センサ５ａと、センサ管４の中であるが超伝導磁気センサ５ａよりも上方に設置された心磁検知センサ５ｂと、小動物室１の下に設置され且つ超伝導磁気センサ５ａや心磁検知センサ５ｂを駆動する電子回路を収容した基台１５と、電子回路からの信号を処理し心磁検知センサ５ｂから心磁信号を検出したり超伝導磁気センサ５ａから心磁データを収集したりする情報処理装置２０とを具備している。
【００１２】
小動物室１の磁気・電波シールド１ａは、２層のパーマロイと１層の銅板の積層材からなる。
デュワ室２も、１層のパーマロイと１層のアルミ板の積層材からなる磁気・電波シールドで囲繞されている。
【００１３】
センサ管４は、フッ素樹脂製であり、可撓性を有している。
【００１４】
小動物室１内の床面には、ツマミ６１を回すことにより上下に移動するＺステージ６ｚと、ツマミ６２を回すことにより前後に移動するＸステージ６ｘと、ツマミ６３を回すことにより左右に移動するＹステージ６ｙとを有する小動物移動台６が設置されている。小動物移動台６は、プラスチックや真鍮のような非磁性材料により構成されている。
【００１５】
小動物室１は、観音開きする左扉８Ｌおよび右扉８Ｒを有する。
右扉８Ｒには、左扉８Ｌとの合わせ目側の辺に開放された切欠孔９が設けられている。この切欠孔９に麻酔液チューブ１０を通すことにより、左扉８Ｌおよび右扉８Ｒを閉じて小動物Ａの心磁や脳磁を測定しながら、小動物室１外に置いた麻酔液注入装置から麻酔液を小動物Ａに注入することが出来る。
【００１６】
また、温調ベッド１１を使うときは、切欠孔９に温水チューブ１２を通すことにより、左扉８Ｌおよび右扉８Ｒを閉じて小動物Ａの心磁や脳磁を測定しながら、小動物室１外に置いた温水循環装置から温調ベッド１１に温水を給排することが出来る。
【００１７】
超伝導磁気センサ５ａは、１つのＳＱＵＩＤセンサであり、小動物Ａのごく近傍にあるので、心臓磁場分布の細かいところまで見ることが出来る（空間分解能が高い）。よって、超伝導磁気センサ５ａでは、心臓に対する相対位置が異なることによって異なる信号が得られ、心磁の等磁場線図を作成するためのデータとして使うことが出来る。
【００１８】
心磁検知センサ５ｂも、１つのＳＱＵＩＤセンサであるが、小動物Ａからやや離れた位置にあるので、心臓磁場分布をぼんやりと見ることが出来る（空間分解能が低い）。よって、心磁検知センサ５ｂでは、心臓に対する相対位置が異なってもほとんど変化しない信号が得られ、超伝導磁気センサ５ａで得たデータの時相を揃える基準の信号として使うことが出来る。
【００１９】
図２に示すように、心磁の等磁場線図を作成するために、小動物Ａの心臓の近傍に計測点Ｋ(1，1)〜Ｋ(4，4)が決められている。
小動物移動台６を移動することによって、超伝導磁気センサ５ａを位置Ｐ(1，1)〜Ｐ(4，4)に相対移動すれば、計測点Ｋ(1，1)〜Ｋ(4，4)での心磁データを超伝導磁気センサ５ａで収集することが出来る。
【００２０】
図３に示すように、超伝導磁気センサ５ａを位置Ｐ(1，1)に相対移動した後、情報処理装置２０は、心磁検知センサ５ｂから心磁信号ｔ(1，1)を検出し、心臓の拍動の位相を検出し、所定の位相をトリガとして、超伝導磁気センサ５ａによる心磁データｄ(1，1)の収集を開始し、一定時間後に収集を終了する。得られた心磁データｄ(1，1)は、計測点Ｋ(1，1)での心磁データである。
【００２１】
次に、超伝導磁気センサ５ａを位置Ｐ(1，2)に相対移動した後、情報処理装置２０は、心磁検知センサ５ｂから心磁信号ｔ(1，2)を検出し、心臓の拍動の位相を検出し、所定の位相をトリガとして、超伝導磁気センサ５ａによる心磁データｄ(1，2)の収集を開始し、一定時間後に収集を終了する。得られた心磁データｄ(1，2)は、計測点Ｋ(1，2)での心磁データである。
なお、小動物Ａに対する心磁検知センサ５ｂの位置も動くため、心磁信号ｔ(1，1)と心磁信号ｔ(1，2)には若干の波形の違いが生じるが、心臓の拍動の位相を検出する上での違いは生じない。換言すれば、そのような位置に心磁検知センサ５ｂを設置している。
【００２２】
次に、超伝導磁気センサ５ａを位置Ｐ(1，3)に相対移動した後、情報処理装置２０は、心磁検知センサ５ｂから心磁信号ｔ(1，3)を検出し、心臓の拍動の位相を検出し、所定の位相をトリガとして、超伝導磁気センサ５ａによる心磁データｄ(1，3)の収集を開始し、一定時間後に収集を終了する。得られた心磁データｄ(1，3)は、計測点Ｋ(1，3)での心磁データである。
【００２３】
以後、同様にして計測点Ｋ(1，3)〜Ｋ(4，4)での心磁データｄ(1，3)〜ｄ(4，4)を収集する。
【００２４】
以上のようにして得られた計測点Ｋ(1，1)〜Ｋ(4，4)での心磁データｄ(1，1)〜ｄ(4，4)は、異なる時刻に収集した心磁データであるが、心臓の拍動に対する時相は揃っている。そこで、情報処理装置２０は、これらを基に心磁の等磁場線図を作成する。
【００２５】
実施例１によれば、心電計を設ける必要がないため、心電計の電極や電線がノイズ源となって微弱な心磁の計測が妨げられることがなくなる。
【実施例２】
【００２６】
実施例２は、心臓の拍動に対する時相が揃った心磁データを後処理で切り出すように実施例１を変形したものである。
【００２７】
図４に示すように、超伝導磁気センサ５ａを位置Ｐ(1，1)に相対移動した後、情報処理装置２０は、任意のタイミングで心磁検知センサ５ｂよる心磁データＴ(1，1)の収集および超伝導磁気センサ５ａによる心磁データＤ(1，1)の収集を同時に並行して開始し、一定時間後に収集を終了する。
【００２８】
次に、超伝導磁気センサ５ａを位置Ｐ(1，2)に相対移動した後、情報処理装置２０は、任意のタイミングで心磁検知センサ５ｂよる心磁データＴ(1，2)の収集および超伝導磁気センサ５ａによる心磁データＤ(1，2)の収集を同時に並行して開始し、一定時間後に収集を終了する。
【００２９】
次に、超伝導磁気センサ５ａを位置Ｐ(1，3)に相対移動した後、情報処理装置２０は、任意のタイミングで心磁検知センサ５ｂよる心磁データＴ(1，3)の収集および超伝導磁気センサ５ａによる心磁データＤ(1，3)の収集を同時に並行して開始し、一定時間後に収集を終了する。
【００３０】
以後、同様にして位置Ｐ(1，3)〜Ｐ(4，4)で心磁データＴ(1，3)〜Ｔ(4，4)およびＤ(1，3)〜Ｄ(4，4)を収集する。
【００３１】
その後、情報処理装置２０は、心磁データＴ(1，1)から心臓の拍動の位相を検出し、所定の位相から一定時間後までの心磁データｄ(1，1)を心磁データＤ(1，1)から切り出す。次に、心磁データＴ(1，2)から心臓の拍動の位相を検出し、所定の位相から一定時間後までの心磁データｄ(1，2)を心磁データＤ(1，2)から切り出す。次に、心磁データＴ(1，3)から心臓の拍動の位相を検出し、所定の位相から一定時間後までの心磁データｄ(1，3)を心磁データＤ(1，3)から切り出す。以後、同様にして心磁データｄ(1，3)〜ｄ(4，4)を切り出す。
【００３２】
以上のようにして切り出した心磁データｄ(1，1)〜ｄ(4，4)は、異なる時刻に収集した心磁データであるが、心臓の拍動に対する時相は揃っている。そこで、情報処理装置２０は、これらを基に心磁の等磁場線図を作成する。
【００３３】
実施例２によれば、心電計を設ける必要がないため、心電計の電極や電線がノイズ源となって微弱な心磁の計測が妨げられることがなくなる。
【実施例３】
【００３４】
図５に示すように、１つの半導体基板７上に、超伝導磁気センサ５ａとして４つのＳＱＵＩＤセンサ５ａ−１〜５ａ−４を２×２の配列で形成すると共に、それらＳＱＵＩＤセンサ５ａ−１〜５ａ−４を囲むように心磁検知センサ５ｂとしてループコイルを形成する。なお、１つの半導体基板上に複数のＳＱＵＩＤセンサを集積する技術は特開２００６−３４９４９６号公報に開示されている。
【００３５】
図６に示すように、心磁の等磁場線図を作成するために、小動物Ａの心臓の近傍に計測点Ｋ(1，1)〜Ｋ(4，4)が決められている。
小動物移動台６を移動することによって、超伝導磁気センサ５ａを位置Ｐ(1，1)〜Ｐ(2，2)に相対移動すれば、計測点Ｋ(1，1)〜Ｋ(4，4)での心磁データを超伝導磁気センサ５ａで収集することが出来る。
【００３６】
図７に示すように、超伝導磁気センサ５ａを位置Ｐ(1，1)に相対移動した後、情報処理装置２０は、心磁検知センサ５ｂから心磁信号ｔ(1，1)を検出し、心臓の拍動の位相を検出し、所定の位相をトリガとして、超伝導磁気センサ５ａによる心磁データｄ(1，1)，ｄ(1，2)，ｄ(2，1)，ｄ(2，2)の収集を開始し、一定時間後に収集を終了する。得られた心磁データｄ(1，1)，ｄ(1，2)，ｄ(2，1)，ｄ(2，2)は、計測点Ｋ(1，1)，Ｋ(1，2)，Ｋ(2，1)，Ｋ(2，2)での心磁データである。
【００３７】
次に、超伝導磁気センサ５ａを位置Ｐ(1，2)に相対移動した後、情報処理装置２０は、心磁検知センサ５ｂから心磁信号ｔ(1，2)を検出し、心臓の拍動の位相を検出し、所定の位相をトリガとして、超伝導磁気センサ５ａによる心磁データｄ(1，3)，ｄ(1，4)，ｄ(2，3)，ｄ(2，4)の収集を開始し、一定時間後に収集を終了する。得られた心磁データｄ(1，3)，ｄ(1，4)，ｄ(2，3)，ｄ(2，4)は、計測点Ｋ(1，3)，Ｋ(1，4)，Ｋ(2，3)，Ｋ(2，4)での心磁データである。
【００３８】
次に、超伝導磁気センサ５ａを位置Ｐ(2，1)に相対移動した後、情報処理装置２０は、心磁検知センサ５ｂから心磁信号ｔ(2，1)を検出し、心臓の拍動の位相を検出し、所定の位相をトリガとして、超伝導磁気センサ５ａによる心磁データｄ(3，1)，ｄ(3，2)，ｄ(4，1)，ｄ(4，2)の収集を開始し、一定時間後に収集を終了する。得られた心磁データｄ(3，1)，ｄ(3，2)，ｄ(4，1)，ｄ(4，2)は、計測点Ｋ(3，1)，Ｋ(3，2)，Ｋ(4，1)，Ｋ(4，2)での心磁データである。
【００３９】
最後に、超伝導磁気センサ５ａを位置Ｐ(2，2)に相対移動した後、情報処理装置２０は、心磁検知センサ５ｂから心磁信号ｔ(2，2)を検出し、心臓の拍動の位相を検出し、所定の位相をトリガとして、超伝導磁気センサ５ａによる心磁データｄ(3，3)，ｄ(3，4)，ｄ(4，3)，ｄ(4，4)の収集を開始し、一定時間後に収集を終了する。得られた心磁データｄ(3，3)，ｄ(3，4)，ｄ(4，3)，ｄ(4，4)は、計測点Ｋ(3，3)，Ｋ(3，4)，Ｋ(4，3)，Ｋ(4，4)での心磁データである。
【００４０】
以上のようにして得られた計測点Ｋ(1，1)〜Ｋ(4，4)での心磁データｄ(1，1)〜ｄ(4，4)は、異なる時刻に収集した心磁データであるが、心臓の拍動に対する時相は揃っている。そこで、情報処理装置２０は、これらを基に心磁の等磁場線図を作成する。
【００４１】
実施例３によれば、心電計を設ける必要がないため、心電計の電極や電線がノイズ源となって微弱な心磁の計測が妨げられることがなくなる。
【実施例４】
【００４２】
実施例４は、心臓の拍動に対する時相が揃った心磁データを後処理で切り出すように実施例３を変形したものである。
【００４３】
図８に示すように、超伝導磁気センサ５ａを位置Ｐ(1，1)に相対移動した後、情報処理装置２０は、任意のタイミングで心磁検知センサ５ｂよる心磁データＴ(1，1)の収集および超伝導磁気センサ５ａによる心磁データＤ(1，1)，Ｄ(1，2)，Ｄ(2，1)，Ｄ(2，2)の収集を同時に並行して開始し、一定時間後に収集を終了する。
【００４４】
次に、超伝導磁気センサ５ａを位置Ｐ(1，2)に相対移動した後、情報処理装置２０は、任意のタイミングで心磁検知センサ５ｂよる心磁データＴ(1，2)の収集および超伝導磁気センサ５ａによる心磁データＤ(1，3)，Ｄ(1，4)，Ｄ(2，3)，Ｄ(2，4)の収集を同時に並行して開始し、一定時間後に収集を終了する。
【００４５】
次に、超伝導磁気センサ５ａを位置Ｐ(2，1)に相対移動した後、情報処理装置２０は、任意のタイミングで心磁検知センサ５ｂよる心磁データＴ(2，1)の収集および超伝導磁気センサ５ａによる心磁データＤ(3，1)，Ｄ(3，2)，Ｄ(4，1)，Ｄ(4，2)の収集を同時に並行して開始し、一定時間後に収集を終了する。
【００４６】
最後に、超伝導磁気センサ５ａを位置Ｐ(2，2)に相対移動した後、情報処理装置２０は、任意のタイミングで心磁検知センサ５ｂよる心磁データＴ(2，2)の収集および超伝導磁気センサ５ａによる心磁データＤ(3，3)，Ｄ(3，4)，Ｄ(4，3)，Ｄ(4，4)の収集を同時に並行して開始し、一定時間後に収集を終了する。
【００４７】
その後、情報処理装置２０は、心磁データＴ(1，1)から心臓の拍動の位相を検出し、所定の位相から一定時間後までの心磁データｄ(1，1)，ｄ(1，2)，ｄ(2，1)，ｄ(2，2)を心磁データＤ(1，1)，Ｄ(1，2)，Ｄ(2，1)，Ｄ(2，2)から切り出す。次に、心磁データＴ(1，2)から心臓の拍動の位相を検出し、所定の位相から一定時間後までの心磁データｄ(1，3)，ｄ(1，4)，ｄ(2，3)，ｄ(2，4)を心磁データＤ(1，3)，Ｄ(1，4)，Ｄ(2，3)，Ｄ(2，4)から切り出す。次に、心磁データＴ(2，1)から心臓の拍動の位相を検出し、所定の位相から一定時間後までの心磁データｄ(3，1)，ｄ(3，2)，ｄ(4，1)，ｄ(4，2)を心磁データＤ(3，1)，Ｄ(3，2)，Ｄ(4，1)，Ｄ(4，2)から切り出す。最後に、心磁データＴ(2，2)から心臓の拍動の位相を検出し、所定の位相から一定時間後までの心磁データｄ(3，3)，ｄ(3，4)，ｄ(4，3)，ｄ(4，4)を心磁データＤ(3，3)，Ｄ(3，4)，Ｄ(4，3)，Ｄ(4，4)から切り出す。
【００４８】
以上のようにして切り出した心磁データｄ(1，1)〜ｄ(4，4)は、異なる時刻に収集した心磁データであるが、心臓の拍動に対する時相は揃っている。そこで、情報処理装置２０は、これらを基に心磁の等磁場線図を作成する。
【００４９】
実施例４によれば、心電計を設ける必要がないため、心電計の電極や電線がノイズ源となって微弱な心磁の計測が妨げられることがなくなる。
【実施例５】
【００５０】
実施例５は、空間分解能を実施例３の２倍に高めるため、超伝導磁気センサ５ａの移動ピッチを実施例３の１／４に変形したものである。
【００５１】
心磁の等磁場線図を作成するために、小動物Ａの心臓の近傍に計測点Ｋ(1，1)〜Ｋ(4，4)を決める。但し、計測点Ｋ(1，1)〜Ｋ(4，4)のピッチは、実施例３の１／２とする。
【００５２】
図９に示すように、超伝導磁気センサ５ａを位置Ｐ(1，1)に相対移動した後、情報処理装置２０は、図１３に示すように、心磁検知センサ５ｂから心磁信号ｔ(1，1)を検出し、心臓の拍動の位相を検出し、所定の位相をトリガとして、超伝導磁気センサ５ａによる心磁データｄ(1，1)，ｄ(1，3)，ｄ(3，1)，ｄ(3，3)の収集を開始し、一定時間後に収集を終了する。得られた心磁データｄ(1，1)，ｄ(1，3)，ｄ(3，1)，ｄ(3，3)は、計測点Ｋ(1，1)，Ｋ(1，3)，Ｋ(3，1)，Ｋ(3，3)での心磁データである。
【００５３】
次に、図１０に示すように、超伝導磁気センサ５ａを位置Ｐ(1，2)に相対移動した後、情報処理装置２０は、図１３に示すように、心磁検知センサ５ｂから心磁信号ｔ(1，2)を検出し、心臓の拍動の位相を検出し、所定の位相をトリガとして、超伝導磁気センサ５ａによる心磁データｄ(1，2)，ｄ(1，4)，ｄ(3，2)，ｄ(3，4)の収集を開始し、一定時間後に収集を終了する。得られた心磁データｄ(1，2)，ｄ(1，4)，ｄ(3，2)，ｄ(3，4)は、計測点Ｋ(1，2)，Ｋ(1，4)，Ｋ(3，2)，Ｋ(3，4)での心磁データである。
【００５４】
次に、図１１に示すように、超伝導磁気センサ５ａを位置Ｐ(2，1)に相対移動した後、情報処理装置２０は、図１３に示すように、心磁検知センサ５ｂから心磁信号ｔ(2，1)を検出し、心臓の拍動の位相を検出し、所定の位相をトリガとして、超伝導磁気センサ５ａによる心磁データｄ(2，1)，ｄ(2，3)，ｄ(4，1)，ｄ(4，3)の収集を開始し、一定時間後に収集を終了する。得られた心磁データｄ(2，1)，ｄ(2，3)，ｄ(4，1)，ｄ(4，3)は、計測点Ｋ(2，1)，Ｋ(2，3)，Ｋ(4，1)，Ｋ(4，3)での心磁データである。
【００５５】
次に、図１２に示すように、超伝導磁気センサ５ａを位置Ｐ(2，2)に相対移動した後、情報処理装置２０は、心磁検知センサ５ｂから心磁信号ｔ(2，2)を検出し、心臓の拍動の位相を検出し、所定の位相をトリガとして、超伝導磁気センサ５ａによる心磁データｄ(2，2)，ｄ(2，4)，ｄ(4，2)，ｄ(4，4)の収集を開始し、一定時間後に収集を終了する。得られた心磁データｄ(2，2)，ｄ(2，4)，ｄ(4，2)，ｄ(4，4)は、計測点Ｋ(2，2)，Ｋ(2，4)，Ｋ(4，2)，Ｋ(4，4)での心磁データである。
【００５６】
以上のようにして得られた計測点Ｋ(1，1)〜Ｋ(4，4)での心磁データｄ(1，1)〜ｄ(4，4)は、異なる時刻に収集した心磁データであるが、心臓の拍動に対する時相は揃っている。そこで、情報処理装置２０は、これらを基に心磁の等磁場線図を作成する。
【００５７】
実施例５によれば、心電計を設ける必要がないため、心電計の電極や電線がノイズ源となって微弱な心磁の計測が妨げられることがなくなる。
【実施例６】
【００５８】
実施例６は、心臓の拍動に対する時相が揃った心磁データを後処理で切り出すように実施例５を変形したものである。
【００５９】
図１４に示すように、超伝導磁気センサ５ａを位置Ｐ(1，1)に相対移動した後、情報処理装置２０は、任意のタイミングで心磁検知センサ５ｂよる心磁データＴ(1，1)の収集および超伝導磁気センサ５ａによる心磁データＤ(1，1)，Ｄ(1，3)，Ｄ(3，1)，Ｄ(3，3)の収集を同時に並行して開始し、一定時間後に収集を終了する。
【００６０】
次に、超伝導磁気センサ５ａを位置Ｐ(1，2)に相対移動した後、情報処理装置２０は、任意のタイミングで心磁検知センサ５ｂよる心磁データＴ(1，2)の収集および超伝導磁気センサ５ａによる心磁データＤ(1，2)，Ｄ(1，4)，Ｄ(3，2)，Ｄ(3，4)の収集を同時に並行して開始し、一定時間後に収集を終了する。
【００６１】
次に、超伝導磁気センサ５ａを位置Ｐ(2，1)に相対移動した後、情報処理装置２０は、任意のタイミングで心磁検知センサ５ｂよる心磁データＴ(2，1)の収集および超伝導磁気センサ５ａによる心磁データＤ(2，1)，Ｄ(2，3)，Ｄ(4，1)，Ｄ(4，3)の収集を同時に並行して開始し、一定時間後に収集を終了する。
【００６２】
次に、超伝導磁気センサ５ａを位置Ｐ(2，2)に相対移動した後、情報処理装置２０は、任意のタイミングで心磁検知センサ５ｂよる心磁データＴ(2，2)の収集および超伝導磁気センサ５ａによる心磁データＤ(2，2)，Ｄ(2，4)，Ｄ(4，2)，Ｄ(4，4)の収集を同時に並行して開始し、一定時間後に収集を終了する。
【００６３】
その後、情報処理装置２０は、心磁データＴ(1，1)から心臓の拍動の位相を検出し、所定の位相から一定時間後までの心磁データｄ(1，1)，ｄ(1，3)，ｄ(3，1)，ｄ(3，3)を心磁データＤ(1，1)，Ｄ(1，3)，Ｄ(3，1)，Ｄ(3，3)から切り出す。次に、心磁データＴ(1，2)から心臓の拍動の位相を検出し、所定の位相から一定時間後までの心磁データｄ(1，2)，ｄ(1，4)，ｄ(3，2)，ｄ(3，4)を心磁データＤ(1，2)，Ｄ(1，4)，Ｄ(3，2)，Ｄ(3，4)から切り出す。次に、心磁データＴ(2，1)から心臓の拍動の位相を検出し、所定の位相から一定時間後までの心磁データｄ(2，2)，ｄ(2，3)，ｄ(4，1)，ｄ(4，3)を心磁データＤ(2，2)，Ｄ(2，3)，Ｄ(4，1)，Ｄ(4，3)から切り出す。次に、心磁データＴ(2，2)から心臓の拍動の位相を検出し、所定の位相から一定時間後までの心磁データｄ(2，2)，ｄ(2，4)，ｄ(4，2)，ｄ(4，4)を心磁データＤ(2，2)，Ｄ(2，4)，Ｄ(4，2)，Ｄ(4，4)から切り出す。
【００６４】
以上のようにして切り出した心磁データｄ(1，1)〜ｄ(4，4)は、異なる時刻に収集した心磁データであるが、心臓の拍動に対する時相は揃っている。そこで、情報処理装置２０は、これらを基に心磁の等磁場線図を作成する。
【００６５】
実施例６によれば、心電計を設ける必要がないため、心電計の電極や電線がノイズ源となって微弱な心磁の計測が妨げられることがなくなる。
【産業上の利用可能性】
【００６６】
例えばマウスのような小動物から発せられる磁場を測定するのに利用できる。
【図面の簡単な説明】
【００６７】
【図１】実施例１に係る小動物用生体磁気測定装置を示す正面図である。
【図２】実施例１に係る計測点と超伝導磁気センサの位置を示す概念図である。
【図３】実施例１に係る心磁信号と心磁データの時間関係を示す概念図である。
【図４】実施例２に係る心磁データの時間関係を示す概念図である。
【図５】実施例３に係る超伝導磁気センサと心磁検知センサを示す平面図である。
【図６】実施例３に係る計測点と超伝導磁気センサの位置を示す概念図である。
【図７】実施例３に係る心磁信号と心磁データの時間関係を示す概念図である。
【図８】実施例４に係る心磁データの時間関係を示す概念図である。
【図９】実施例５に係る超伝導磁気センサの第１位置を示す概念図である。
【図１０】実施例５に係る超伝導磁気センサの第２位置を示す概念図である。
【図１１】実施例５に係る超伝導磁気センサの第３位置を示す概念図である。
【図１２】実施例５に係る超伝導磁気センサの第４位置を示す概念図である。
【図１３】実施例５に係る心磁信号と心磁データの時間関係を示す概念図である。
【図１４】実施例６に係る心磁データの時間関係を示す概念図である。
【符号の説明】
【００６８】
１ 小動物室
１ａ 磁気・電波シールド
２ デュワ室
３ デュワ
４ センサ管
５ａ 超伝導磁気センサ
５ｂ 心磁検知センサ
６ 小動物移動台
７ センサ移動機構
８Ｌ，８Ｒ 扉
９ 切欠孔
１０ 麻酔液チューブ
１１ 温調ベッド
１２ 温水チューブ
１００ 小動物用生体磁気測定装置
Ａ 小動物
【特許請求の範囲】
【請求項１】
１以上の超伝導磁気センサ（５ａ）と、前記超伝導磁気センサ（５ａ）を移動する超伝導磁気センサ移動手段（６，７）と、前記超伝導磁気センサ（５ａ）を移動し２以上の計測位置で心磁データを収集するデータ収集手段（２０）と、前記超伝導磁気センサ（５ａ）の移動に実質的に影響されずに心磁信号を検知する心磁検知センサ（５ｂ）と、前記心磁信号をトリガとして前記心磁データの収集を制御するトリガ手段（２０）とを具備したことを特徴とする生体磁気計測装置（１００）。
【請求項２】
１以上の超伝導磁気センサ（５ａ）と、前記超伝導磁気センサ（５ａ）を生体に対して相対移動する超伝導磁気センサ移動手段（６）と、前記超伝導磁気センサ（５ａ）を移動し２以上の計測位置で心磁データを収集する第１データ収集手段（２０）と、前記超伝導磁気センサ（５ａ）の移動に実質的に影響されずに心磁信号を検知する心磁検知センサ（５ｂ）と、前記超伝導磁気センサ（５ａ）による心磁データの収集と並行して前記心磁検知センサ（５ｂ）により心磁データを収集するための第２データ収集手段（２０）と、前記心磁検知センサ（５ｂ）により収集した心磁データを基に前記超伝導磁気センサ（５ａ）により収集した心磁データの時相を同期させる心磁データ同期化手段（２０）とを具備したことを特徴とする超伝導生体磁気計測装置（１００）。
【請求項１】
１以上の超伝導磁気センサ（５ａ）と、前記超伝導磁気センサ（５ａ）を移動する超伝導磁気センサ移動手段（６，７）と、前記超伝導磁気センサ（５ａ）を移動し２以上の計測位置で心磁データを収集するデータ収集手段（２０）と、前記超伝導磁気センサ（５ａ）の移動に実質的に影響されずに心磁信号を検知する心磁検知センサ（５ｂ）と、前記心磁信号をトリガとして前記心磁データの収集を制御するトリガ手段（２０）とを具備したことを特徴とする生体磁気計測装置（１００）。
【請求項２】
１以上の超伝導磁気センサ（５ａ）と、前記超伝導磁気センサ（５ａ）を生体に対して相対移動する超伝導磁気センサ移動手段（６）と、前記超伝導磁気センサ（５ａ）を移動し２以上の計測位置で心磁データを収集する第１データ収集手段（２０）と、前記超伝導磁気センサ（５ａ）の移動に実質的に影響されずに心磁信号を検知する心磁検知センサ（５ｂ）と、前記超伝導磁気センサ（５ａ）による心磁データの収集と並行して前記心磁検知センサ（５ｂ）により心磁データを収集するための第２データ収集手段（２０）と、前記心磁検知センサ（５ｂ）により収集した心磁データを基に前記超伝導磁気センサ（５ａ）により収集した心磁データの時相を同期させる心磁データ同期化手段（２０）とを具備したことを特徴とする超伝導生体磁気計測装置（１００）。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【公開番号】特開２００９−２３３２１１（Ｐ２００９−２３３２１１Ａ）
【公開日】平成２１年１０月１５日（２００９．１０．１５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−８５０６７（Ｐ２００８−８５０６７）
【出願日】平成２０年３月２８日（２００８．３．２８）
【国等の委託研究の成果に係る記載事項】（出願人による申告）平成１９年度、経済産業省、地域新生コンソーシアム研究開発事業委託研究、産業再生法第３０条の適用を受ける特許出願
【出願人】（５９３１６５４８７）学校法人金沢工業大学 (202)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年１０月１５日（２００９．１０．１５）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年３月２８日（２００８．３．２８）
【国等の委託研究の成果に係る記載事項】（出願人による申告）平成１９年度、経済産業省、地域新生コンソーシアム研究開発事業委託研究、産業再生法第３０条の適用を受ける特許出願
【出願人】（５９３１６５４８７）学校法人金沢工業大学 (202)
【Ｆターム（参考）】
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