(57)【要約】【課題】高感度な磁束計を用いた生体磁気の計測時に、磁気ノイズの原因を除去し、高精度な計測を可能にすること【解決手段】生体から発生する生体磁気を磁束計を用いて測定する生体磁気計測方法であって、生体表面に塗布した、磁性物質を含有する塗布物質を予め除去した後に、磁気遮蔽が施されたシールド空間内で生体磁気を測定する。塗布物質としては薬品又は化粧品でもよい。さらに予め強磁場空間において被験体１１を磁化し、磁束計１において所定の磁気変動があったときに塗布物質を除去する構成でもよい。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
生体から発生する生体磁気を磁束計を用いて測定する生体磁気計測方法であって、
生体表面に塗布した、磁性物質を含有する塗布物質を予め除去した後に、
磁気遮蔽が施されたシールド空間内で生体磁気を測定する
ことを特徴とする生体磁気計測方法。
【請求項２】
前記塗布物質が、薬品又は化粧品である
請求項１に記載の生体磁気計測方法。
【請求項３】
生体から発生する生体磁気を磁束計を用いて測定する生体磁気計測方法であって、
生体表面に塗布物質が塗布されている、又は塗布物質が塗布されている可能性がある場合に、
該生体、若しくは該塗布物質の被験体（以下、まとめて被験体等と呼ぶ。）を強磁場空間内に所定時間入れる過程、
該強磁場空間から出した直後の被験体等を、磁気遮蔽が施されたシールド空間内で磁束計近傍において移動させ、その時の磁気変動の値を計測する過程、
該磁気変動が所定の閾値よりも大きいときに、生体表面に塗布した塗布物質を除去する過程、
磁気遮蔽が施されたシールド空間内で生体磁気を測定する過程
を含むことを特徴とする生体磁気計測方法。
【請求項４】
前記磁束計が、
脳磁計（ＭＥＧ）である
請求項３に記載の生体磁気計測方法。
【請求項５】
前記強磁場空間が、
磁気共鳴装置（ＭＲＩ）又は機能的磁気共鳴装置（ｆＭＲＩ）の設置空間である
請求項３又は４に記載の生体磁気計測方法。
【請求項６】
前記生体磁気計測方法において、
磁束計から３ｃｍないし２０ｃｍ離れた位置で被験体等を約１０ｃｍの振幅で移動させたときに、
前記磁気変動の閾値を１ｐＴないし１０ｐＴ、より好ましくは１ｐＴないし５ｐＴとする
請求項３ないし５に記載の生体磁気計測方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、生体磁気を測定する生体磁気計測方法に関し、より詳しくは高精度化に関わる技術である。
【０００２】
【従来の技術】
脳や心臓などの生理学的機能を研究する際に、脳・心臓などから発生する生体磁気を計測する方法が知られている。例えば脳から発生する生体磁気を計測する装置としては、ＳＱＵＩＤ（超伝導量子干渉素子）を使用した極めて高感度の脳磁計（ＭＥＧ：Ｍａｇｎｅｔｏｅｎｃｅｐｈａｌｏｇｒａｐｈ）などが用いられている。
脳磁計は、脳神経細胞の活動に伴って発生する極微弱な脳磁場を非侵襲、非接触で計測し、活動部位の３次元的局在推定や脳の時空間的な活動の解明、脳機能のマッピング作成などに有効な装置である。
【０００３】
脳磁計で用いられるＳＱＵＩＤ磁束計は、地磁気の１億分の１以下のレベルの磁場の変化を検出することができるため、装置を厳重に磁気遮蔽された磁気シールド環境に設置する必要がある。
一方、被験者が金属フレームの眼鏡をかけたまま脳磁計のセンサーに近づくだけでセンサーが飽和するほど、脳磁計は微弱な磁界のみを測定できるのであって、当然、測定時には測定対象者は全ての磁性体を取り外して測定に臨まなければならない。
【０００４】
このような磁束計において、全ての金属類を外した状態でも測定に誤差が生じることがあり、高精度な計測が行えないことがあった。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は上記従来技術の有する問題点に鑑みて創出されたものであり、高感度な磁束計を用いた生体磁気の計測時に、磁気ノイズの原因を除去し、高精度な計測を可能にすることを目的としている。
【０００６】
【問題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために、本発明の生体磁気計測方法は、以下の特徴を有する。
すなわち、生体から発生する生体磁気を磁束計を用いて測定する生体磁気計測方法であって、生体表面に塗布した、磁性物質を含有する塗布物質を予め除去した後に、磁気遮蔽が施されたシールド空間内で生体磁気を測定する生体磁気計測方法を提供する。
ここで、該塗布物質が、薬品又は化粧品であるときに、それらを事前に除去することができる。
【０００７】
本発明は、次のような生体磁気計測方法を提供することもできる。
すなわち、生体表面に塗布物質が塗布されている、又は塗布物質が塗布されている可能性がある場合に、該生体、若しくは該塗布物質の被験体（以下、まとめて被験体等と呼ぶ。）を強磁場空間内に所定時間入れる。該過程の後、強磁場空間から出した直後の被験体等を、磁気遮蔽が施されたシールド空間内で磁束計近傍において移動させ、その時の磁気変動の値を計測する過程、磁気変動が所定の閾値よりも大きいときに、生体表面に塗布した塗布物質を除去する過程、磁気遮蔽が施されたシールド空間内で生体磁気を測定する過程を含む。
【０００８】
本発明において、磁束計が、脳磁計（ＭＥＧ：Ｍａｇｎｅｔｏｅｎｃｅｐｈａｌｏｇｒａｐｈ）であってもよい。特に、本発明の実施において、極めて高感度なＳＱＵＩＤ（超伝導量子干渉素子）を用いた脳磁計に好適である。
【０００９】
前記強磁場空間が、磁気共鳴装置（ＭＲＩ）又は機能的磁気共鳴装置（ｆＭＲＩ）の設置空間であってもよい。
【００１０】
本発明における生体磁気計測方法において、磁束計から３ｃｍないし２０ｃｍ離れた位置で生体を約１０ｃｍの振幅で移動させたときに、磁気変動の前記閾値を１ｐＴないし１０ｐＴ、より好ましくは１ｐＴないし５ｐＴとすることもできる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
本発明の実施形態を図面に示した実施例に基づいて説明する。なお、実施形態は、本発明の主旨から逸脱しないかぎり適宜変更可能なものである。
本実施例において、測定対象者の脳部から発生する生体磁気を計測する次のような生体磁気計測装置（以下、本装置と呼ぶ。）を用いる。本装置は、図１のように計測器（１）と、その支持具（２）、測定対象者（以下、被験者と呼ぶ。）（３）が横臥するための寝台（４）からなる脳磁計（ＭＥＧ：Ｍａｇｎｅｔｏｅｎｃｅｐｈａｌｏｇｒａｐｈ）（Ａ）と、生体磁気以外の外部からの磁気影響を遮断するシールドルーム（Ｂ）とから構成される。
【００１２】
計測器（１）は、少なくとも脳部の生体磁気を計測する磁束計であって、ＳＱＵＩＤ（超伝導量子干渉素子）を使用した極めて高感度の計測が可能な装置である。このような装置は公知であり、また本発明の実施においては、生体磁気を計測できる任意の磁束計、例えば誘導コイル型磁束計を用いてもよい。
本実施例における計測器（１）はシールドルーム（Ｂ）天井から吊設された略円筒状であり下端の傾斜が緩やかになっている。計測器内部にはＳＱＵＩＤが配され、それを超伝導状態にするために液体ヘリウム等の冷却剤に漬けている。液体ヘリウムは図示しない配管によって供給・排出される。
【００１３】
また、吊設するための支持具（２）は上端を天井面に固設した支柱部（２ａ）と、支柱部（２ａ）下端において計測器（１）と共に揺動可能に枢支された揺動部（２ｂ）から大きく構成される。これにより、被験者の頭部の所望の部位を被覆し、脳部の生体磁気を計測可能にしている。
【００１４】
寝台（４）は、シールドルーム（Ｂ）の床上に配置され、非磁性の金属（ステンレス、アルミ等）や木材、樹脂などから形成されている。被験者は、寝台（４）上に横臥し、計測器（１）下端部（５）に頭部を嵌入させて測定を行う。測定器（１）の下端部（５）上面は切り込みにより被験者顔面が開口しており、被験者（３）は上方を視認可能である。
【００１５】
本装置におけるシールドルーム（Ｂ）は、建物の既存の一室を磁気遮断室とする工法により建造されたものであり、パーマロイを用いて作られている。パーマロイはニッケルと鉄の磁性合金であり、金属材料の中でも最大の透磁率をもち、磁力線が非常に通りやすい性質の金属である。そのため、外部からの磁力線はパーマロイの壁内を通るため、内部への磁力線の遮蔽に極めて優れた効果を奏する。
パーマロイを用いたシールドルーム（Ｂ）ではＳＱＵＩＤの使用時に交流・直流磁場の受動対策が可能である。
【００１６】
さて、このように脳磁計は極めて高感度に磁気の変化をとらえるため、化粧品や薬品等を顔面やその他の被験者の皮膚に塗布していると、それらに含まれる磁性体が磁気を帯び、測定結果に影響を及ぼしてしまう問題がある。
そこで、本発明においてはこれら化粧品・薬品等を予め除去してから測定をおこなう生体磁気計測方法を提案する。
【００１７】
特に、化粧品は多くの女性が皮膚に塗布しているが、一般には強磁場空間に置いた後に磁気を帯びうる性質が認知されていないため、従来生体磁気計測においてどの程度の影響があるか分かっていなかった。
本件出願人による実験では、特にアイシャドーやファウンデーション、口紅などの化粧品は、実験に影響を与えることが分かった。
【００１８】
一般に磁気を帯びやすい金属としては鉄やコバルト、ニッケルが知られているが、化粧品においてはニッケルは用いられることがほとんどなく、鉄の酸化物（四三酸化鉄・二三酸化鉄など）が多用されている。例えば、紫外線を防止する機能を持つＵＶファウンデーションでは、酸化亜鉛、酸化鉄などの酸化金属が紫外線を散乱させるために配合されており、特に強い磁性を帯びるようになる。
【００１９】
本発明が除去の対象とする塗布物質は、上記化粧品に限らず、酸化鉄などの磁性体を含有する薬品や、その他磁性を帯びやすいいかなる物質も対象とする。
また、化粧品、薬品等の磁性については、明確に成分が把握できない上、組み合わせて塗布されることが多いため、実際に生体磁気計測においてどの程度の影響が起こるのか図りにくい問題がある。
【００２０】
そもそも、生体磁気計測は、前述のように脳機能研究などの場面で特に正確な計測を必要としており、その際にはしばしば脳活動を高い時間分解能で計測する脳磁計（ＭＥＧ）と、脳活動位置を同定するために脳構造を撮像する磁気共鳴装置（ＭＲＩ：ｍａｇｎｅｔｉｃ  ｒｅｓｏｎａｎｃｅ  ｉｍａｇｉｎｇ）や脳活動を高い空間分解能で計測する機能的磁気共鳴装置（ｆＭＲＩ：  ｆｕｎｃｔｉｏｎａｌ  ＭＲＩ）とを併用した研究が行われている。
【００２１】
ＭＲＩ・ｆＭＲＩは、静磁場磁石、傾斜磁場コイルなどにより強磁界が生じる。通常、ＭＲＩ・ｆＭＲＩは数Ｔ（テスラ）程度までの磁場を作り出している。被験体や被験者が磁化されるため、化粧品、薬品等を塗布した被験者がＭＲＩ・ｆＭＲＩに入った後に、生体磁気計測する場合には、ＭＥＧ計測に影響を及ぼす残留磁化が残る可能性がある。
【００２２】
そこで、本発明では第２の実施例として、図２に示すように、被験者が塗布した化粧品等の通常使用相当量を紙袋等に入れて被験体（１１）を作成し、該被験体（１１）をＭＲＩ・ｆＭＲＩの空間内に所定の時間、例えば１０秒ないし１分間置いて特に強い磁気を帯びさせ、直後に、磁束計近傍で該被験体（１１）を動かし、そのときの磁気変動を測定する。
例えば、測定器（１）から３ｃｍ〜２０ｃｍ程度、より好ましくは１０ｃｍ程度離した状態で被験体（１１）を揺動させることによって、計測への影響の有無を知ることができる。揺動させる振幅は３ｃｍないし２０ｃｍ、より好ましくは１０ｃｍ程度とするのが望ましい。
【００２３】
磁束計における磁気変動の測定は、通常被験者が静止状態にあるときに測定されるものである。被験者の動きは数ミリ程度以内に抑える必要があって、それ以上の運動を行うと該運動による測定部位と磁束計との距離変化による磁気変動を検出してしまう。
本発明では、その特性を逆に利用して、磁束計近傍において被験体を比較的大きく動かすことで、被験体の磁性による磁気変動をより効果的に検出することを特徴とする。
これにより、ＭＥＧ計測に影響の及ぼしうる被験者が塗布した化粧品等の残留磁化を容易に推測することが可能となる。その結果、影響が考えられる場合に化粧品等を除去することで高精度な生体磁気の計測に寄与することができる。
【００２４】
被験体を手で動かす際には非磁性の棒体（１０）の先端に被験体（１１）を装着した上で、他端を手で把持する。該作業者はなるべく測定器（１）から離れて運動することが望ましく、運動も極力手首の運動にとどめるのが望ましい。これは測定器（１）近傍で人体を動かすと、筋肉の運動により磁場変化が生じやすいためであり、該被験体固有の磁気変動を正確に測定するために必要である。
棒体（１０）の長さは２ｍ程度とすると、作業者の筋肉運動による磁場変化を検出することなく、かつ正確に被験体を移動させることができるので、確実に試験を行うことができる。
【００２５】
なお被験体の試験は、本実施例の方法に限らず、例えば非磁性のハサミで被験体を挟持して運動させたり、被験体として樹脂板等に通常使用相当量の化粧品等を塗布したものを用いるなど、任意に変更可能である。
【００２６】
また、上記のような被験体を作成せず、被験者をそのまま移動させて磁気変動を測定することもできる。この場合にも、被験者自身が運動すると磁場変化が起こる恐れがあるため、可動型の非磁性寝台に載せた上で、該寝台毎移動させるのが望ましい。
【００２７】
表１は本件出願人らにより、通常の使用量の化粧品を測定器（１）付近で１０ｃｍ程度の振幅で動かした時の磁気変動の測定値である。
【００２８】
【表１】
2004160085.tif 000003
【００２９】
表に明らかなとおり、ＭＲＩ・ｆＭＲＩから出た後には、化粧品の多くが１０ｐＴ（ピコテスラ）以上の磁気変動を生じており、計測に影響を及ぼす可能性が極めて高いことを示している。
特に脳機能研究ではＭＲＩ・ｆＭＲＩとＭＥＧを併用する機会が多いため、このような磁化による計測結果に影響が懸念される。
【００３０】
本発明では、強磁場空間に置かれた後の被験者を磁束計近傍で移動させた時の磁気変動値が、１ないし１０ｐＴ、好ましくは１ないし５ｐＴよりも大きいときに、特に被験者が塗布している化粧品、薬品等を確実に除去する生体磁気計測方法を提供する。
【００３１】
これにより、実際に測定器（１）内に被験者が頭部を嵌入した状態で、生体磁気以外の磁気ノイズによる測定誤差を抑制することが可能となり、高精度な生体磁気計測に寄与することができる。
【００３２】
なお、化粧品等による測定への影響を特に考慮しなければならないのは、上記のようにＭＲＩ・ｆＭＲＩなど強磁場環境を経た後の被験者である。本発明によると被験体等を揺動することで、通常の磁束計による測定時よりも磁場変化は数十〜数百倍に増加するため、上記の磁気変動値に設定することで、測定に影響を及ぼす化粧品等の影響は確実に検出することができる。
【００３３】
ただし、本発明による計測方法の別実施例として、ＭＲＩ・ｆＭＲＩによる計測後に生体磁気を計測する場合以外であっても、強磁場空間に被験者・被験体を置いて磁化し、予め該被験体等による磁場変化を測定する方法も提供することができる。本実施例は、ＭＥＧ計測が現行の脳磁気計測よりもさらに高感度な計測を要求される場合に適用すると特に好適と考えられる。
【００３４】
本方法によれば、通常のＭＥＧ計測では影響の有無が図れないような化粧品等による磁気変動を、予め強磁場空間で磁化し、さらにそれを動かすことで、特に大きく磁場変動を生じさせ、化粧品等による極めて僅かな測定への影響をも知ることができるようになる。
【００３５】
さらに本発明は、化粧品、薬品等に含まれる鉄、酸化鉄等の金属の検出方法としても用いることができる。従来、化粧品などに酸化鉄などが含有していることは公知であるが、その含有量や成分を知ることは困難である。
しかし、本発明のように一旦強磁場空間に存置した後に、磁束計により測定をおこなうことで、磁化しやすい鉄・コバルト・ニッケルなどが多く含有する化粧品・薬品は特に強い磁気変動を生じるため、予め所定の測定環境下で金属の種類、質量と磁気変動量の関係を調べておくことにより、極めて簡易に該物質内の鉄分等を測定することが可能となる。
【００３６】
【発明の効果】
本発明は、上述の構成を備えるので、以下の効果を奏する。
請求項１に記載の発明によると、生体表面に塗布した磁性物質を含有する塗布物質を予め除去した後に生体磁気を計測するため、該磁性物質の影響を受けることなく、高精度な計測が可能となる。
【００３７】
請求項２に記載の発明によると、特に被験者が頭部など生体磁気を計測する部位に塗布することの多い薬品または化粧品を除去することにより、測定精度の向上に寄与する。
【００３８】
請求項３に記載の発明によると、日常では磁化による影響が考えにくいような塗布物質についても、被験体等を強磁場空間内に所定時間入れた後に、シールド空間内で磁束計近傍において移動させることで、極めて高感度に磁場変化を検出することができる。予め生体磁気計測への影響を知ることができるため、計測の高精度化に寄与する。
また、これにより必要のない塗布物の除去を行わなくともよくなるので、被験者の負担の軽減に寄与する。
【００３９】
請求項４に記載の発明によると、極めて微弱な磁気を捕らえる脳磁計において本発明を用いることができるので、測定の高精度化、ひいては脳機能、心機能などの医学研究の発達に寄与する。
【００４０】
請求項５に記載の発明によると、脳機能研究などにおいて磁束計（特に脳磁計）と併用される機会の多い、磁気共鳴装置（ＭＲＩ）または機能的磁気共鳴装置（ｆＭＲＩ）を用いる際に、本計測方法を用いることができる。ＭＲＩ・ｆＭＲＩによる強磁場による塗布物質への影響を受けない生体磁気計測方法が提供できる。
【００４１】
請求項６に記載の発明によると、被験者の塗布物の影響を所定の条件において測定し、必要な範囲でのみ塗布物の除去を行うので、確実な測定精度の向上を図るとともに、被験者の負担の軽減にも寄与する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例において用いる生体磁気計測装置の正面図である。
【図２】本発明における生体磁気計測方法の実施例である。
【符号の説明】
Ａ      脳磁計
Ｂ      シールドルーム
１      計測器
２      支持具
２ａ      支柱部
２ｂ      揺動部
３      被験者
４      寝台
５      計測器下端部
１０      棒体
１１      被験体
【図１】
2004160085.tif 000004
【図２】
2004160085.tif 000005