(57)【要約】  システムと方法は、生成した磁界の形態でヒトの脳の電気活性を検知し、大脳皮質の表面へ磁界強度をマッピングする。測定した磁界を、三次元容積体ではなく大脳皮質の溝により明確にされた脳回にマッピングすることによって、データの複雑性及び結果として生じる画像は、劇的に減少させられる。デバイスは、脳の対応する領域又は対象の領域上に置かれるセンサーによって、視覚、音、感覚、及び認知を含むがこれらに限定されない脳機能の目録を許可する。【選択図】図４ｄ
2015527111.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
溝によって分離された複数の脳回を伴う表面を有する大脳皮質を含む脳の少なくとも一部の電気活性を評価する方法であって、該方法は：
ａ）大脳皮質の表面の幾何構造を測定するために脳をコンピュータにより画像化する工程；
ｂ）少なくとも１つの超伝導量子干渉デバイスの複数のセンサーの少なくとも１つのアレイを使用して、複数の位置にある脳の周囲の複数の磁界強度をコンピュータにより測定する工程；
ｃ）脳の電気活性によって生成される少なくとも１つの磁界を定量化するために、センサーによって測定された磁界強度をコンピュータにより評価する工程；及び
ｄ）磁気の位相幾何学の皮質表面マップを作成するために、脳の電気活性によって生成される磁界を大脳皮質の表面上の少なくとも１つの位置に、コンピュータにより局地化する工程
を含む方法。
【請求項２】
工程ｂ）は単一の時点の間実行される、ことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項３】
工程ｂ）は複数の時点の間実行される、ことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項４】
少なくとも１つの刺激により脳をコンピュータにより刺激する工程を更に含む、請求項３に記載の方法。
【請求項５】
少なくとも１つの刺激は、少なくとも１つの視覚刺激、少なくとも１つの聴覚刺激、少なくとも１つの触覚刺激、少なくとも１つの認知刺激、及びそれらの任意の組み合わせから成る群から選択される、ことを特徴とする請求項４に記載の方法。
【請求項６】
脳による反応と、正常な脳による既知の反応とを、コンピュータにより比較する工程を更に含む、請求項４に記載の方法。
【請求項７】
脳による反応と、既知の異常状態を伴う異常な脳による既知の反応とを、コンピュータにより比較する工程を更に含む、請求項４に記載の方法。
【請求項８】
コンピュータは、磁界のみを、大脳皮質の表面の溝により明確にされた脳回の１つ以上に局地化する、ことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項９】
磁気の皮質表面マップと、参照の磁気の皮質表面マップとを比較する工程を更に含む、請求項１に記載の方法。
【請求項１０】
超伝導量子干渉デバイスであって、該デバイスは：
多くの超伝導量子干渉デバイス検出器のアレイであって、該アレイにおける検出器は、アレイの平面に垂直な軸に対して固定された角度にある、アレイ；及び
検出器からデータを受け取り、及び、溝の同側の距離との逆二乗の減衰並びに溝の反対側の距離との逆三乗の減衰に基づく磁界減衰に基づいて検出器の約５センチメートル以内で生成される磁界を測定する、プロセッサ
を含むデバイス。
【請求項１１】
試験被験体のための非常磁性の支持装置であって、該装置は：
試験被験体の重量を支える、実質的に水平な着席面を備えるシート部；
シート部から上方に伸びる背部であって、該背部は、試験被験体の背中を支える背面、角度調節機構によって調整可能な背面と実質的に水平な着席面の間にある背面角を備える、背部；
縦軸の周囲のシート部を回転させる回転調整機構；
シート部を水平面に移す水平方向調整機構；
シート部を垂直平面に上昇させる垂直調節機構；及び
角度調節機構、回転調整機構、水平方向調整機構、及び垂直調節機構の位置に基づいて背部の位置を上昇させ、且つ、支持装置の位置を変化させるために角度調節機構、回転調整機構、水平方向調整機構、及び垂直調節機構を配向する、プロセッサ
を含む装置。
【請求項１２】
背部から伸びる頭部安定器、即ち、予め定めた位置に試験被験体の頭部を固定する頭部安定器を更に含む、請求項１１に記載の非常磁性の支持装置。
【請求項１３】
背面角は、垂直位置の範囲、及び垂直面に対して固定した角度内で調節可能である、ことを特徴とする請求項１１に記載の非常磁性の支持装置。
【請求項１４】
回転機構は、シート部の少なくとも３６０°の回転を可能にする、ことを特徴とする請求項１１に記載の非常磁性の支持装置。
【請求項１５】
試験被験体のための非常磁性の支持装置であって、該装置は：
試験被験体の重量を支える、実質的に水平な着席面を備えるシート部；
シート部から上方に伸びる背部であって、該背部は、試験被験体の背中を支える背面、手動で調整可能である背面と実質的に水平な着席面の間にある背面角を備える、背部；
背部から伸びる頭部安定器、即ち、背部に対して予め定めた位置に被験体の頭部を固定する頭部安定器；
試験被験体の頭部の位置を測定するセンサー
を含み；
ここで、シート部、背部、及び頭部安定器は、水平に、垂直に、及び回転式に、手動で調整可能である、装置。
【請求項１６】
背面角は、垂直位置の範囲、及び垂直面に対して固定した角度内で調節可能である、ことを特徴とする請求項１５に記載の非常磁性の支持装置。
【請求項１７】
シート部、背部、及び頭部安定器は、少なくとも３６０°まで、回転式に調整可能である、ことを特徴とする請求項１５に記載の非常磁性の支持装置。
【請求項１８】
電気活性によって生成される少なくとも１つの磁界に基づいて、脳の少なくとも一部の電気活性を表示する方法であって、該方法は：
脳の溝の上に集められる、ＳＱＵＩＤセンサーのアレイにより磁界をコンピュータにより検知する工程；及び
等高線地図として磁界に基づき電気活性をコンピュータにより図表で表示する工程
を含み；
ここで、等高線地図上の閉曲線は、均等な電位の点を表わす、方法。
【請求項１９】
電気活性のタイミングに対してスローモーションにある時間に対する、電気活性の変化を表示する工程を更に含む、請求項１８に記載の方法。
【請求項２０】
閉曲線の積み重ねの高さは、測定された磁界の強度を表わす、ことを特徴とする請求項１８に記載の方法。
【請求項２１】
電気活性によって生成される少なくとも１つの磁界に基づいて、脳の少なくとも一部の電気活性を表示する方法であって、該方法は：
脳の溝の上に集められる、ＳＱＵＩＤセンサーのアレイにより磁界をコンピュータにより検知する工程；
磁界に対する刺激事象後に、試験潜在期での試験最大磁界の強度をコンピュータにより測定する工程；
試験最大磁界の強度及び試験潜在期と、刺激事象のため正常な被験体に関する正常な最大磁界の強度及び標準の潜在期とを、コンピュータにより比較する工程；及び
起点に位置していないデータポイントが正常な被験体に対する試験被験体の脳活動データの偏差を示すように、第一軸上に最大磁界強度及び第二軸上に時間を有する、二次元フォーマットグリッド上に試験最大磁界強度と試験潜在期を表わすデータポイント、及び、正常な最大磁界強度と標準時間を表わす起点を、コンピュータによりスクリーン上に表示する工程
を含む方法。
【請求項２２】
電気活性によって生成される磁界に基づいて、脳の少なくとも一部の電気活性を検知する方法であって、該方法は：
約０ヘルツ乃至約１００ヘルツの範囲内での周波数の検知に基づき、脳の溝の上に集められる、ＳＱＵＩＤセンサーアレイを備えた磁界をコンピュータにより検知する工程
を含む方法。
【請求項２３】
脳における局所のソースから距離に応じた全てのＳＱＵＩＤセンサーに関して、計算された残光特性に基づいてＳＱＵＩＤセンサーによって受けられる複数の信号を、コンピュータにより採点する工程；及び
ＳＱＵＩＤセンサーの全てに関する一般的強度を示す信号をコンピュータにより拒絶する工程を含む、脳の局所のソースの外部で生じていると測定された信号を、コンピュータにより除去する工程
を更に含む請求項２２に記載の方法。
【請求項２４】
電気活性によって生成される少なくとも１つの磁界に基づいて、試験被験体の脳の少なくとも一部の比較可能な電気活性を表示する方法であって、該方法は：
刺激事象後の、脳の溝の上に集められるＳＱＵＩＤセンサーのアレイにより脳活動データとして磁界をコンピュータにより検知する工程；
脳活動データの少なくとも現在の部分に関する脳活動データに関しての、刺激事象後の試験潜在期での試験最大磁界の強度をコンピュータにより測定する工程；
脳活動データの現在の部分の試験最大磁界の強度及び試験潜在期と、早期の時間で獲得される刺激事象に関する試験被験体の脳活動データのアナログ部分の以前の最大磁界の強度及び以前の潜在期とを、コンピュータにより比較する工程；及び
起点に位置していないデータポイントが早期の時間から試験被験体の脳活動データの変化を示すように、第一軸上に比較可能な磁界強度及び第二軸上に比較可能な潜在期を有する、二次元フォーマットグリッドに試験最大磁界強度と試験潜在期を表わすデータポイント、及び、以前の最大磁界強度と以前の潜在期を表わす起点を、コンピュータによりスクリーン上に表示する工程
を含む方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
＜関連出願への参照＞
本ＰＣＴ出願は、２０１２年６月２９日に出願された米国特許出願第６１／６６６，１７１号、表題「ＭＡＧＮＥＴＩＣ  ＩＭＡＧＩＮＧ  ＤＥＶＩＣＥ  ＴＯ  ＩＮＶＥＮＴＯＲＹ  ＨＵＭＡＮ  ＢＲＡＩＮ  ＣＯＲＴＩＣＡＬ  ＦＵＮＣＴＩＯＮ」の利益を主張する、２０１３年３月１４日に出願された、同時係属中の米国特許出願第１３／８０４，０７０号、表題「ＭＡＧＮＥＴＩＣ  ＩＭＡＧＩＮＧ  ＤＥＶＩＣＥ  ＴＯ  ＩＮＶＥＮＴＯＲＹ  ＨＵＭＡＮ  ＢＲＡＩＮ  ＣＯＲＴＩＣＡＬ  ＦＵＮＣＴＩＯＮ」に開示された、１以上の発明を主張する。米国仮出願の米国特許法第１１９（ｅ）条の下の利益は、本明細書によって請求され、前述の出願は、引用により本明細書に組み込まれる。
【背景技術】
【０００２】
＜発明の分野＞
本発明は医療用画像の分野に属する。より具体的に、本発明は、脳の電気活性を検知するシステム及び方法に属する。
【０００３】
＜関連技術の詳細＞
成人のヒト大脳皮質は、約８７０乃至９７０ｃｍ３の範囲において平均容量を有し、約１０１４の神経連絡を形成する約１０１０のニューロンを含む。たとえニューロンが脳細胞の集まりのわずか約１０％しか構成しなくても、この複雑性は、大きな画像化の問題を示す。この複雑性を備えた容量の機能的な三次元画像は、表示及び理解することがほとんど不可能である。現在の大脳皮質の画像化方法は、神経の機能を直接画像化しない。機能的磁気共鳴映像（ｆＭＲＩ）は血流を画像化し、陽電子放射形断層撮影法（ＰＥＴ）は代謝を画像化する。ｆＭＲＩは、秒時間枠（ｓｅｃｏｎｄｓ  ｔｉｍｅ  ｆｒａｍｅ）に対して敏感であるが、脳における正常な事象は、ミリ秒時間枠において生じる。例えば、実時間での神経性伝達の画像化は、脳機能に影響する病状に関する薬物介入の有効性の評価を可能にする。
【０００４】
ミリ秒時間枠に敏感である、脳波（ＥＥＧ）に関する制限は、脳を囲む組織による予測不能な信号減衰（ｄｅｃａｙ）の問題、即ち、脳における電気刺激によって生成される磁界に存在しない問題である。しかし、近く及び遠くの信号が混ざるように、ＥＥＧ信号は予想通りに減衰しない（例えば、Ｇａｌｌｅｎ  ｅｔ  ａｌ．，  “Ｍａｇｎｅｔｏｅｎｃｅｐｈａｌｏｇｒａｐｈｙ  ａｎｄ  Ｍａｇｎｅｔｉｃ  Ｓｏｕｒｃｅ  Ｉｍａｇｉｎｇ：  Ｃａｐａｂｉｌｉｔｉｅｓ  ａｎｄ  Ｌｉｍｉｔａｔｉｏｎｓ”，  Ｆｕｎｃｔｉｏｎａｌ  Ｎｅｕｒｏｉｍａｇｉｎｇ，  Ｖｏｌ．  ５，  ｐｐ．  ２２７−２４９，  １９９５  ａｎｄ  Ｈａｒｉ，  “Ｔｈｅ  Ｎｅｕｒｏｍａｇｎｅｔｉｃ  Ｍｅｔｈｏｄ  ｉｎ  ｔｈｅ  Ｓｔｕｄｙ  ｏｆ  ｔｈｅ  Ｈｕｍａｎ  Ａｕｄｉｔｏｒｙ  Ｃｏｒｔｅｘ”，  ｐｐ．  ２２２−２８２  ｉｎ  Ａｕｄｉｔｏｒｙ  Ｅｖｏｋｅｄ  Ｍａｇｎｅｔｉｃ  Ｆｉｅｌｄｓ  ａｎｄ  Ｅｌｅｃｔｒｉｃ  Ｐｏｔｅｎｔｉａｌｓ，  ｂｙ  Ｇｒａｎｄｏｒｉ  ｅｔ  ａｌ．  ｅｄ．，  Ｋａｒｇｅｒ：  Ｂａｓｅｌ，  Ｓｗｉｔｚｅｒｌａｎｄ，  １９９０を参照）。この問題は、多数の現在のソース（例えば、第一及び第二の皮質のソース）に対して特に該当する。
【０００５】
超伝導量子干渉デバイス（ＳＱＵＩＤ）センサーは、ジョセフソン効果に基づいて作動する、１以上のジョセフソン接合を含む１以上の超伝導材料の輪を含む。超電導体は、電気抵抗を持たない任意の材料であるが、この特性のみが、臨界温度より下の特定の材料により生じる。超電導体はまた、磁界を除外することができ、その性質はマイスナー効果と名付けられる。ジョセフソン接合にて、１対の超電導体は、弱い連結によって結合され、それは、クーパー対と称される電子対の量子トンネル効果の結果として任意の印加電圧を必要とすることなく、無期限に長い電流を生成する。弱い連結は、薄い絶縁隔壁、非超電導金属の短いセクション、又は接触点にて超伝導を弱める収縮であり得る。外部磁界は、ＳＱＵＩＤセンサーの超伝導の波動関数を変化させ、それは、１０−１５テスラ（Ｔ）ほど弱い磁界強度が測定され得るように、検知され且つ定量化され得る。ＳＱＵＩＤの極端な感度は、生物学の研究のためにそれらを理想的なものにし、ここで、生物学的プロセスは、１０−６乃至１０−９Ｔの範囲で磁界を作り出す。
【０００６】
脳磁気図記録法（ＭＥＧ）は、脳の電気活性によって作り出される磁界のＳＱＵＩＤによる検知に基づいて脳活動をマッピングするために使用される非侵襲性の技術であり、脳内部の神経作用に関する推測を行うために使用されてきた（例えば、Ｇｅｏｒｇｏｐｏｕｌｏｓ  ｅｔ  ａｌ．，  “Ｓｙｎｃｈｒｏｎｏｕｓ  Ｎｅｕｒａｌ  Ｉｎｔｅｒａｃｔｉｏｎｓ  Ａｓｓｅｓｓｅｄ  ｂｙ  Ｍａｇｎｅｔｏｅｎｃｅｐｈａｌｏｇｒａｐｈｙ：  Ａ  Ｆｕｎｃｔｉｏｎａｌ  Ｂｉｏｍａｒｋｅｒ  ｆｏｒ  Ｂｒａｉｎ  Ｄｉｓｏｒｄｅｒｓ”，  Ｊｏｕｒｎａｌ  ｏｆ  Ｎｅｕｒａｌ  Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，  Ｖｏｌ．  ４，  ｐｐ．  ３４９−３５５，  ２００７を参照）。ＳＱＵＩＤが、脳によって発せられた信号における対象の最も高い時間周波数（ｋＨｚ）よりもはるかに高い獲得速度を有するため、ＭＥＧは優れた時間分解能を与える。しかし、ＭＥＧにおける著しい誘発（ｃｈａｌｌｅｎｇｅ）は、環境の磁気ノイズから除外され、それは、対象の脳により作られる磁界よりも著しく高い場合がある（６桁以上）。Ｇａｌｌｅｎらは、ＭＥＧの特徴及び制限について非常に詳しく議論している。幾つかの場合には、磁気遮蔽は、ＳＱＵＩＤセンサーに達する環境の磁気ノイズのレベルを下げるために使用される。全体の脳を評価するために、被験体は、約３００のＳＱＵＩＤセンサーを含むヘルメットを着用し、それは、軸勾配又は非対角の勾配の何れかを測定するように構成される。室遮蔽及び傾度測定器の使用は、環境騒音の磁気信号を排除し、それは、脳によって作られる磁気信号より多くの桁である。
【０００７】
ＳＱＵＩＤ／ＭＥＧが今日、事実上臨床的に使用されない理由は、数１０年古い技術にも関わらず、様々な問題に由来する：
【０００８】
第１に、磁気的に遮蔽された部屋は非常に高価である。
【０００９】
第２に、３００のセンサーＳＱＵＩＤの費用は、ＳＱＵＩＤセンサーにつき約１０，０００ドルの費用で、途方もなく高い。
【００１０】
第３に、事実上無限に複雑な逆問題の解決（即ち、関連する現在のソースの位置の識別）は、達成されておらず、可能でない場合がある。
【００１１】
脳電気活性を画像化するためのＭＥＧ信号の使用に、少なくとも３つの付加的な制約が存在する：
【００１２】
１）超伝導量子干渉デバイス（ＳＱＵＩＤ）は、放射状の電流又はダイポールによって作られる磁界ではなく、現在のソースに対し垂直に作られる非常に弱い電界さえも検知することができる、非常に敏感な磁力計である。
【００１３】
２）作られた磁界の強度は、ダイポールソースと呼ばれる「長さ」を有する磁気のソースからの距離の逆二乗として、及び磁気の点源からの逆三乗として、減衰する。
【００１４】
３）磁界のソースの検知は、磁気源の感度又は局在化を最適化するように向けられなければならない。
【００１５】
検知されたＳＱＵＩＤ信号は、全体の現在のソースの小さな亜群を表わす。ＳＱＵＩＤは、皮質の表面上で起こる、放射状の現在のソースからの磁束を検知しない。ＳＱＵＩＤはまた、反対に配向され、及び故に磁気的に中和された現在のソースからの磁束を検知しない。故に、表面的な磁気源を局地化するために最適化されたＳＱＵＩＤアレイは、頭部表面に接する神経の電流を検知する。
【００１６】
ヒトの脳は、成人について約２，４００ｃｍ２の大脳皮質の平均表面積を備える、波状の表面を有する。脳大脳皮質表面における陥入は溝と称され、溝の間の大脳皮質の平滑な表面は脳回と称される。作られた磁界は、溝の陥入の壁を覆う細胞から主として生じる、独特な電流からの流出を反映する。そのようなＳＱＵＩＤは、合計のニューロン集団の小さな亜群のみ（〜１０−３以下）からの電気信号を検知する。接続（１つのニューロンにつき１０４）の強健な（ｒｏｂｕｓｔ）数のため、脳質内の任意の著しい構造的異常は、地形上の溝の限界が定められた脳回の電気活性のマップにおいて機能的な反映を有することが、仮定される。これを立証する証拠が存在する。海馬は記憶の生成に重大であるが、皮質への接続は、安定した記憶機能に必要である（例えば、Ｓｗｅａｔｔ，  “Ｃｒｅａｔｉｎｇ  Ｓｔａｂｌｅ  Ｍｅｍｏｒｉｅｓ”，  Ｓｃｉｅｎｃｅ，  Ｖｏｌ．  ３３１，  ｐｐ．  ８６９−８７０，  ２０１１を参照）。
【００１７】
ＳＱＵＩＤは、ヒトの皮質において誘発された神経作用を検知するために既に使用されている。ヒトの頭蓋骨上に固定された位置による検出器のアレイは、脳の感覚により誘発された神経作用の画像を作り出す。例えば、指の刺激は、「人体模型」における指の制御に起因する、主要な溝の重複領域の領域において、脳の対側部位上に信号を作成する。故に、求められる画像は、脳の非常に小さな部分上にある。代替的に、視覚皮質（視覚の誘発脳磁図）及び聴覚皮質（聴覚の誘発脳磁図）の刺激は、脳の関連する皮質領域にマッピングされてきた。
【発明の概要】
【００１８】
デバイスは、誘発電位によって刺激される皮質の領域における脳活動の機能的な表示を最初に生じさせる。例えば、明確にされた音が生成され、聴覚皮質の反応は、聴覚の脳回にて作られる磁界が表示されるように検知され、表示される。反応の強度及び反応のタイミングのパターンは、単一のディスプレイに表わされる。標準の信号強度とタイミングの差異は、明白である。出力は、「逆問題」を解決しようとする試みがない、磁界強度の時間経過画像として表示される。
【００１９】
脳機能の類似の目録（ｉｎｖｅｎｔｏｒｙ）は、視覚機能、感覚運動機能、及び各認知機能について行われ得る。各々の場合において、センサーアレイは、脳領域、又は、目録が作成される脳機能に関連する領域上に位置する。「逆問題」は解決されないが、そのような目録の出力は、大いに有用である。正常なものからの出力偏差の規模及び特徴は、病状を明らかにし、治療的介入に経時的に従い得る。
【００２０】
デバイスの費用は、交流器具の費用の約１０％であると推測されるが、大いに優れた情報表示特徴を備える。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の実施形態における移動可能な患者支持装置における試験被験体を概略的に示す。
【図２】本発明の実施形態における中心のセンサーより約２乃至４センチメートル下にある領域に集中する、５つの周囲センサーを備えたＳＱＵＩＤセンサーのアレイを備えるセンサー頭部の平面図を概略的に示す。
【図３】本発明の実施形態における脳の溝付近の電気信号によって作られる磁界を検知するように配向される、センサー頭部の線３−３に沿った、図２のＳＱＵＩＤセンサー頭部の断面図を示す。
【図４ａ】本発明の実施形態における正常な集まりに関する結果と比較される、単一の磁界の相対的領域強度及び潜在期（ｌａｔｅｎｃｙ）のフォーマットグリッドを示す。
【図４ｂ】図４ａにおけるようなフォーマットグリッド上の図４ｄのサンプル試験結果に関係する、試験結果のサンプル表示を示す。
【図４ｃ】図４ａにおけるようなフォーマットグリッドの図４ｄのサンプル試験に関する、特定の周波数の試験結果のサンプル表示を示す。
【図４ｄ】本発明の実施形態におけるＳＱＵＩＤシステムから単一の時点での、サンプル試験結果を示す。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
理解可能な収集したデータの内容を分解せずに与えるために適切なデータ均質化を達成するために、現在の装置及び方法において、データ収集は、ヒト皮質の関連する脳回の溝を覆う最も表面的なニューロンにおいて生じる神経性伝達に限定される。また、出力は等高線地図として示され、根本的なダイポール又は現在の構造を測定しようとする試みは行われない。
【００２３】
システムと方法は、先行技術のシステム及び方法に関する多くの主要な単純化を含む。第１に、システムは、好ましくは単線のファラデー箱を使用する。ファラデー箱は、導電性材料のメッシュによって形成されるワイヤー包囲物（ｗｉｒｅ  ｅｎｃｌｏｓｕｒｅ）であり、箱の内部に対するそれらの効果の相殺により、外部の不変且つ非静電場を遮断する。ファラデー箱は、ヒト被験体及びＳＱＵＩＤ装置を囲む。
【００２４】
第２に、装置の費用を下げる、はるかに少数のＳＱＵＩＤ検出器が必要とされる。幾つかの実施形態において、約７の検出器が使用される。第３に、脳の特定の関心領域は、研究対象（例えば、上側頭回）であると確認される。第４に、移動可能な患者支持装置及びセンサーの固定アレイを有することにより、関心領域は正確に明らかにされ得る。手作業で又は画質を最適化するためのソフトウェアプログラムの何れかによって移動可能な患者支持装置を備えたＳＱＵＩＤデバイスの感度は、無限のセンサー密度の静的アレイと同等であり得る。支持装置は、ＳＱＵＩＤデバイスに対する任意の干渉を予防するために、非磁性且つ非正磁性である（理想的には、完全にプラスチック要素の）。移動可能なデュアーにおける液体ヘリウムの流出危険の軽減費用の排除が十分であるため、固定センサー装置は、はるかに安い。従来のＭＥＧシステムは、２００万ドル以上かかり、一方で本明細書に記載されるシステムは、１０分の１の機器費用で、皮質の関心領域の著しく優れた画像を提供し得る。
【００２５】
システム及び方法は、電気活性により作られる磁界の形態でヒトの脳の電気活性を検知し、大脳皮質の表面へ磁界強度をマッピングする。センサーアレイは、目録を作成される機能を制御する皮質領域上に位置する。聴覚性誘発電位に関し、検出器は、繰り返された音刺激への単位応答を記録するために、上側頭回上に置かれる。患者支持装置は、位相幾何学の画質を改善するために移動される。磁界の強度の等高線地図は、明確にされた刺激の後に５００ミリ秒にわたって集められる（例えば、ピッチ、強度、持続時間、及び反復）。明確にされた刺激に応じた試験被験体の磁界の強度及び潜在期のデータ（例えば、Ｋｎｕｕｔｉｌａ  ｅｔ  ａｌ．，  “Ｌａｒｇｅ−ａｒｅａ  ｌｏｗ−ｎｏｉｓｅ  ｓｅｖｅｎ−ｃｈａｎｎｅｌ  ＤＣ  ＳＱＵＩＤ  ｍａｇｎｅｔｏｍｅｔｅｒ  ｆｏｒ  ｂｒａｉｎ  ｒｅｓｅａｒｃｈ”，  Ｒｅｖ．  Ｓｃｉ．  Ｉｎｓｔｒｕｍ．，  Ｖｏｌ．  ５８，  ｐｐ．  ２１４５−２１５６，  １９８７を参照）は、一旦獲得されると、「正常な」集まりの理想的と考えられた等高線地図のものと比較される。マシンセッティングの調整によって、表示は、検知される全ての磁界の周波数に応じた全ての磁界及び強度の出現の潜在期を示すために変形させられる。結果は、正常な集まりにおいて同じ磁界と比較される。
【００２６】
正常なものに対する各磁界の最大強度はＹ軸上で表示され、各磁界の最大の出現の潜在期はＸ軸上で表示される。それぞれのグラフは、一次データ画像のそれぞれの等高線地図の境界内に位置する。磁界の強度及び潜在期が「正常な」集まりのものと一致する場合、「点」は、ｘ軸及びｙ軸（即ち、起点）の交点に位置する。潜在期の変化は、潜在期が減少する場合、起点の右に位置する「点」によって示され、潜在期が増加する場合、起点の左に位置するものと比較される。「点」の左又は右に対する偏心距離は、ｍｓｅｃで標準のものとの時差に比例する（図４ａ乃至図４ｃを参照）。各磁界の磁界強度も、一次データによって作られるそれぞれの磁界輪郭境界（ｆｉｅｌｄ  ｃｏｎｔｏｕｒ  ｌｉｍｉｔ）内で表わされる。正常な磁界よりも強ければ、「点」を上に動かし、より弱い磁界は、「点」を下に動かす。点の「上」又は「下」への偏心距離は、フェムトテスラ（ｆｅｍｔｏｔｅｓｌａ）で測定される、「正常」なものからの磁界強度の差異の関数である（ｆＴ、図４ａ乃至図４ｃを参照）。
【００２７】
トポロジー表示が完了した後、及び試験の５０乃至１００の反復の後、５００ｍｓのウィンドウのおよそ１０ｍｓのスナップショットの各々について表示される画像は、点によって表示される信号電力の潜在期及び周波数を伴う生データ（生データモード）、又は他に、１以上の前の試験又は「正常な」結果からの変化を反映する点位置の変化（コンパレーターモード）の何れかを表示する。コンパレーターモードにおいて、結果が正常の場合、又は前の試験から変化がない場合、点は起点に位置する。変化した又は異常な結果を反映する点位置における任意の変化は、それ故、起点に位置していないことにより視覚的に明白であり、その後、変化が点を起点の近くに動かした（「正常な」結果）か、又は遠ざけたかどうか、即ち、状態が悪くなる又は改善するかどうかを決定するために、被験体の前の試験の３方向試験（ｔｈｒｅｅ−ｗａｙ  ｔｅｓｔ）及び「正常な」結果において比較され得る。
【００２８】
Ｚａｍｒｉｎｉら（“Ｍａｇｎｅｔｏｅｎｃｅｐｈａｌｏｇｒａｐｈｙ  ａｓ  ａ  Ｐｕｔａｔｉｖｅ  Ｂｉｏｍａｒｋｅｒ  ｆｏｒ  Ａｌｚｈｅｉｍｅｒ’ｓ  Ｄｉｓｅａｓｅ”，  Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ  Ｊｏｕｒｎａｌ  ｏｆ  Ａｌｚｈｅｉｍｅｒ’ｓ  Ｄｉｓｅａｓｅ，  Ｖｏｌ．  ２０１１，  Ａｒｔｉｃｌｅ  ＩＤ  ２８０２８９，  ２０１１）は、アルツハイマー病進行の診断及び監視におけるＭＥＧの使用に対する１つの障害が、未加工のＭＥＧデータを加工し、且つ被験体データの有意な表示を提供するためのソフトウェアの欠如であることを、認識している。そのようなソフトウェアは、正常な個体のレベルとアルツハイマー病の患者のレベルとの間の、認知機能（「最小の認識機能障害」又はＭＣＩ）の中間レベルを伴う患者の同定を可能にし得る。
【００２９】
アルツハイマー病の患者に関して、試験刺激後の５００ｍｓのウィンドウは、標準の固体と、アルツハイマー病の試験患者との間のこの時間間隔の全体にわたって有意差を示すと知られる（例えば、Ｐｅｋｋｏｎｅｎ  ｅｔ  ａｌ．，  “Ｉｍｐａｉｒｅｄ  ｐｒｅｃｏｎｓｃｉｏｕｓ  ａｕｄｉｔｏｒｙ  ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  ａｎｄ  ｃｏｇｎｉｔｉｖｅ  ｆｕｎｃｔｉｏｎｓ  ｉｎ  Ａｌｚｈｅｉｍｅｒ’ｓ  ｄｉｓｅａｓｅ”，  Ｃｌｉｎｉｃａｌ  Ｎｅｕｒｏｐｈｙｓｉｏｌｏｇｙ，  Ｖｏｌ．  １１０，  ｐｐ．  １９４２−１９４７，  １９９９の図１を参照）。
【００３０】
点はまた、全周波数範囲（０−１００Ｈｚ）、又はより狭いウィンドウ或いは複数のウィンドウに関する信号を反映し得る。慣例により、脳の電気波の要素周波数帯は、デルタ（δ、０．５乃至４Ｈｚ）、シータ（θ、４乃至８Ｈｚ）、アルファ（α、８乃至１３Ｈｚ）、ベータ（β、１３乃至３０Ｈｚ）、ガンマ（γ、３０乃至４８Ｈｚ）、及び高いガンマ（Ｈγ、４９乃至１００Ｈｚ）と明示される。デバイス及びソフトウェアによる結果により、対象の帯域が、等高線地図上に対応するギリシャ文字によって表示され且つ表わされることが可能となる（図４ｃを参照）。周波数帯も、正常な個体のＭＥＧ信号の、アルツハイマー病患者のものとの区別において重要であると示されてきた（例えば、Ｂｅｒｅｎｄｓｅ  ｅｔ  ａｌ．，  “Ｍａｇｎｅｔｏｅｎｃｅｐｈａｌｏｇｒａｐｈｉｃ  ａｎａｌｙｓｉｓ  ｏｆ  ｃｏｒｔｉｃａｌ  ａｃｔｉｖｉｔｙ  ｉｎ  Ａｌｚｈｅｉｍｅｒ’ｓ  ｄｉｓｅａｓｅ：  ａ  ｐｉｌｏｔ  ｓｔｕｄｙ”，  Ｃｌｉｎｉｃａｌ  Ｎｅｕｒｏｐｈｙｓｉｏｌｏｇｙ，  Ｖｏｌ．  １１１，  ｐｐ．  ６０４−６１２，  ２０００を参照）。周波数帯を反映する点の位置は好ましくは、点が全周波数範囲の反映を行うため、前の研究に関連する等高線地図において同じ意味を有する。
【００３１】
センサーアレイは、皮質の実行領域からの「逆の（ｔｏｐ  ｄｏｗｎ）」反応を検知するために、下前頭回上に置かれ得る。聴覚皮質上の５００ｍｓの信号の後者の部分（上記参照）はまた、恐らくこの情報の幾つかを捕捉し得る。類似の実験がＥＥＧにより行われたが、ＥＥＧの制限（上記参照）は、正常な状態と、最小限に意識のある状態との区別を可能にしない（Ｂｏｌｙ  ｅｔ  ａｌ．，  “Ｐｒｅｓｅｒｖｅｄ  Ｆｅｅｄｆｏｒｗａｒｄ  Ｂｕｔ  Ｉｍｐａｉｒｅｄ  Ｔｏｐ−Ｄｏｗｎ  Ｐｒｏｃｅｓｓｅｓ  ｉｎ  ｔｈｅ  Ｖｅｇｅｔａｔｉｖｅ  Ｓｔａｔｅ”，  Ｓｃｉｅｎｃｅ，  Ｖｏｌ．  ３３２，  ｐｐ．  ８５８−８６２，  ２０１１）。同じ戦略が、視力、感覚、運動、及び認識の目録に使用される。
【００３２】
特に重要なことに、デバイスは、現在の静的なマップと対比されるように、動的な機能的マップを作成する。身体部分の感覚刺激、聴性誘発電位、視覚誘発電位、及びその他などの誘発電位から作り出される画像は、コンピュータ断層撮影（ＣＴ）、ＭＲＩ、又はＥＥＧを含む他の手段によって利用可能でない情報を提供する。
【００３３】
５００ｍｓまでかかり得る誘発反応は、対象の磁界における変化の複雑な構造を有し得る。単一ディスプレイ上にこれらの変化を表示するために、本デバイスのソフトウェアは、可変性ではあるが、オペレーターによって好ましくは明確にされるはるかに長い期間にわたり、０．５−ｓの事象を表示する。
【００３４】
検出器アレイは好ましくは、垂直面に対して予め定めた角度で固定される。予め定めた角度は、好ましくは約５０°以下である。好ましい実施形態において、検出器アレイは、五角形の点で５つのセンサーを備える垂直面から約４５°の角度で固定され、各々好ましくは、中心の６番目のセンサーから約２ｃｍである。各センサーは、好ましくは直径約１．５ｃｍである。辺縁のセンサーは、好ましくは中心のセンサーの約２ｃｍより下の点に向けられる。デバイスは好ましくは、小さな液体ヘリウムリザーバを備えたデュワー瓶を含む。試験被験体は好ましくは、垂直面から約４５°又は５０°まで角度調整ができ、且つ少なくとも３６０°回転可能な、患者支持装置に座り、それは、歯科医の椅子に類似するが、患者支持装置の方向付け及び傾斜の正確な制御を伴う。前に言及されたように、患者支持装置を移動させ、センサーアレイを固定することによって、装置の費用は劇的に下げられる。患者支持装置の正確な位置は、位相幾何学のマップを発展させるソフトウェアに伝えられる。患者支持装置は好ましくは、各上顎骨上で緩和された支持によって、試験被験体の頭部を安定させる。全デバイスは好ましくは、環境の磁束を遮蔽するためにファラデー箱に収容される。そのようなデバイスはあらゆる場所で使用され得、わずか約２００，０００ドルしかかからないと予想される。
【００３５】
図１は、患者支持装置（１４）に座る試験被験体を示す。ファラデー箱（１０）は、試験被験体（５０）、及び外部の環境磁界を遮断する患者支持装置（１４）を囲む。センサー頭部及びデュアー（図示せず）は、好ましくは空間に固定され、デュアーは、より好ましくはファラデー箱内の地面上にあり、好ましくはファラデー箱（１０）の外部に位置するＳＱＵＩＤ電子機器（図示せず）と通信状態にある。患者支持装置（１４）は、シート部（１６）及び背部（１８）を含む。患者支持装置（１４）は、少なくとも完全に３６０°回転可能であり（２２）、背部（１８）は、好ましくは垂直位置から、垂直面から約４５°の位置までリクライニング可能である。患者支持装置の背部（１８）の傾斜角の角度が変更され、又は患者支持装置が回転されると、患者支持装置はまた、センサー頭部を試験被験体（５０）の頭部に接触した状態に維持するために、水平に（２６）及び垂直に（２８）制御される。患者支持装置（１４）はまた、患者支持装置に対して予め定めた固定位置で頭部を後方に維持するために、頭部安定器（３０）を含む。頭部安定器（３０）は好ましくは、頬骨を固定し、それにより頭部を固定するために、試験被験体（５０）の頬に接触する。支持装置に対する垂直、水平、回転、及びリクライニングの調整は、手動又は自動で行われ得る。幾つかの実施形態において、ＳＱＵＩＤ電子機器は、ＳＱＵＩＤセンサーの操作及び患者支持装置（１４）の位置の制御のためのソフトウェアを備えるモニター及びコンピュータを含む。他の実施形態において、垂直、水平、回転、及びリクライニングの調整は手動で行われ、センサーは、ＳＱＵＩＤセンサーに対する試験被験体の頭部表面の位置を決定するために使用される。
【００３６】
図２は、６番目の中心のＳＱＵＩＤセンサー（３６）の周囲のアレイにおいて、５つのＳＱＵＩＤセンサー（３１）（３２）（３３）（３４）（３５）を備える、ＳＱＵＩＤセンサー頭部（１２）の平面図を示す。中心のＳＱＵＩＤセンサー（３６）は、中心のＳＱＵＩＤセンサー（３６）の方に固定された角度で配向される、５つの周囲ＳＱＵＩＤセンサー（３１）（３２）（３３）（３４）（３５）に水平である。図２の固定角度は約４５°である。  図３は、対象の溝（５４）の上の試験被験体（５０）の頭皮（５２）に対して置かれるＳＱＵＩＤセンサー頭部（１２）を示す。辺縁のセンサー（図３にて（３１）のみが示される）及び中心のセンサー（３６）はすべて、中心のセンサー（３６）より約２乃至４センチメートル下の焦点（３８）に集まる。センサー頭部（１２）は、センサーのためのデュアーハウジング（４０）を含む。デュアーハウジング（４０）は、超伝導温度でＳＱＵＩＤセンサー（３１）（３２）（３３）（３４）（３５）（３６）を維持するためにセンサー頭部（１２）の囲まれた部分（４２）において液体ヘリウムを保持し、環境及び試験被験体の頭部から、センサー及び液体ヘリウムを隔離する。電気配線（４４）（４６）は、ＳＱＵＩＤセンサーの各々に電力を供給する。ニューロン構造（５６）、及び従って電気的インパルスは、溝の壁において、頭皮（５２）にほぼ平行に配向され、それにより、頭皮（５２）にほぼ垂直な平面で磁界（６０）を作成する。対称的に、脳回（６４）の、ニューロン構造（６２）、及び従って電気的インパルスは、頭皮（５２）にほぼ垂直に配向され、それにより、頭皮（５２）にほぼ平行な平面で磁界（６８）を作成する。溝（５４）の電気活性から作られる磁界（６０）はそれ故、図３に示されるように位置付けられるセンサー頭部（１２）により、脳回（６４）の電気活性から作られる磁界（６８）よりも、はるかに容易に検知される。
【００３７】
図４ｂ乃至図４ｄは、ＳＱＵＩＤシステムからのサンプル試験結果を示す。相対的に最大の磁界強度及び潜在期を測定し、特定の試験被験体の生成された磁界と、「正常な」集まりに関する平均の作成された磁界又は早期に行われる同じ試験の特定の試験被験体から作成された磁界を比較した後、ピークは、単一の磁界について図４ａにおいて示されるものなど、グラフ（８０）上でプロットされ得る。Ｘ軸（８２）は、ミリ秒（ｍｓ）で潜在期を表わし、Ｙ軸（８４）は、フェムトテスラ（ｆＴ）で磁界強度の絶対値を表わす。標準の試験被験体の磁界強度に等しい磁界強度、及び標準の潜在期に対応する潜在期を有するピークを備えた磁界は、起点（８５）にて点としてプロットされる。異常に急速且つ強い磁界伝送は、右上の四分区間（８６）においてプロットされ、一方で弱い磁界伝送により遅れた伝送時間は、左下の四分区間（８７）においてプロットされる。強い磁界伝送により遅れた伝送時間は、左上の四分区間（８８）においてプロットされる。異常に急速な伝送及び弱い磁界伝送は、右下の四分区間（８９）においてプロットされる。
【００３８】
図４ｂは、図４ｄの３つの磁界の点（７２’）（７４’）（７６’）として、最大ピークの磁界強度及び潜在期を表わすディスプレイ（９０）を示す。図４ｂのディスプレイ（９０）において、３つの磁界の空間的関係は保存され、ｉｓｏｆｉｅｌｄ（７１）（７３）（７５）の１つはそれぞれ、各点（７２’）（７４’）（７６’）について示される。各磁界に関するグリッドは、計算された相対的に最大の磁界強度及び潜在期に基づいて、重ねられ及び位置付けられる。図４ｂについて、点（７２’）（７４’）（７６’）は、全ての監視された周波数にわたって集めたデータからの磁界強度及び潜在期に基づいて決定される。図４ｂは、最大の負極性が、点（７４’）に示されるように標準より下の４ｆＴであった最大の磁界強度で生じ、下の磁界の最大の正極性が、点（７６’）に示されるように正常より下の１ｆＴであった最大の磁界強度で生じたことを、示す。両方の最大ピークは、「正常」より２ｍｓ遅い時間で生じた。右上の磁界の最大の正極性は、点（７２’）によって示されるように、「正常な」時間で「正常な」最大の磁界強度と共に生じた。これは、第１ピーク（７２’）が生じる場合の脳の標準活動を示すが、残り２つのピーク（７４’）（７６’）が生じる場合の脳の異常性の幾つかの型を示す。正常な結果と異常な結果の間のライン（７８）は、異常性の可能な限界を表わす。従って、グラフは、単一ディスプレイ上に、刺激事象後に異なる位置及び異なる時間で作られる多数の磁界の相対的強弱度及び潜在期を含む、刺激試験の結果の、容易に理解される概要を提供する。代替的に、ディスプレイは、一度にほんの１つの単一のフォーマットグリッドを示し得る。
【００３９】
図４ｃに示されるディスプレイをもたらすために、同様の比較が、図４ｂのデータを作成するよう行われる比較におけるように、行われる。それ以外は、試験データが集めたデータの全周波数範囲を含むこととは対照的に周波数範囲中の頻度によって分離されたように、類似した比較が行われる。周波数範囲は好ましくは、前に説明されたδ、θ、α、β、γ、及びＨγの周波数範囲であるが、代替的な周波数範囲は、本発明の精神内で使用され得る。刺激の型、及び監視される脳の一部に依存して、ほんの１つの又は様々な周波数範囲のデータは、関係があり得る。幾つかの実施形態において、正常なもの（ｎｏｒｍ）又は以前の試験結果から逸脱するデータを伴う周波数範囲のみが、ディスプレイ上に点としてプロットされる。図４ｃは、図４ｄの３つの磁界の最大の個々の周波数範囲のピークの磁界強度及び潜在期を表わすディスプレイ（１００）を示す。
【００４０】
図４ｃのディスプレイ（１００）において、３つの磁界の空間的関係は保存され、ｉｓｏｆｉｅｌｄ（７１）（７３）（７５）の１つは、各磁界について示される。右上の磁界において、磁界強度及び潜在期は、起点にて点（１０１）によって示されるように、周波数範囲の全てに関して正常である。左の磁界において、α（１０２）、β（１０３）、及びγ（１０４）の周波数範囲に関する点が、示される。下の磁界において、α（１０６）、β（１０７）、及びγ（１０８）の周波数範囲に関する点が、示される。左の磁界及び下の磁界の両方において、異なる周波数範囲は、異なる最大の磁界強度及び潜在期の偏差を有する。異なる周波数範囲に関する点は好ましくは、周波数範囲が与えられた点によって何を表わされているかを、ユーザーが視覚的に識別することができるように、予め定義した方式で一貫して識別される。点は好ましくは、それらが属する周波数範囲を識別するために、異なる形状又は色を有する。点は、より好ましくは、図４ｃに示されるように、表わされる周波数範囲のギリシャ文字の形態である。
【００４１】
図４ｄにおいて、二次元画像は、予め定義した刺激事象後の特定の時点にて、磁気のｉｓｏｆｉｅｌｄライン（７１）（７３）（７５）を示す。これは、以前の試験結果又は標準の結果との、任意の種類の比較の前の、１つの時点での生データの従来のスナップショット表示である。実線（７１）（７５）は、正極性の磁界強度を表わし、点線（７３）は、負極性の磁界強度を表わす。画像は、３つのピーク（７２）（７４’）（７６’）を示し、２つは正極性（７２）（７６’）であり、１つは負極性（７４’）である。図４ｄに示されるサンプルデータの時間にて、左の磁界及び下の磁界は、最大強度にあるが、右上の磁界は最大強度にない。
【００４２】
幾つかの実施形態において、フォーマットグリッドは、異なる時間での同じ試験被験体に対する同じ型の刺激試験の反復からの単一の作成された磁界に関する結果を示す。矢印は、試験被験体の結果が、試験の間の時間にわたって標準に向かっていることを示し、試験被験体の異常性を引き起こす疾病が改善している又は処置レジメンが効いていることを示し、又は標準から離れて、異常性を引き起こす疾病が悪化していることを示すために、使用され得る。改善は、例えば、経時的な１以上の製薬による試験被験体の処置の蓄積効果の結果であり、又は、試験の間に１以上の製薬の試験被験体に摂取される用量を増加させた結果であり得る。
【００４３】
溝の位置は、ＳＱＵＩＤ信号から直接局地化され得る。例えば、右の人差し指が刺激されると、ＳＱＵＩＤ信号の最大は左の感覚皮質上にあり、そこでは、指からの感覚入力が記録される（例えば、Ｈａｍａｌａｉｎｅｎ  ｅｔ  ａｌ．，  “Ｍａｇｎｅｔｏｅｎｃｅｐｈａｌｏｇｒａｐｈｙ−ｔｈｅｏｒｙ，  ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔａｔｉｏｎ，  ａｎｄ  ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ  ｔｏ  ｎｏｎｉｎｖａｓｉｖｅ  ｓｔｕｄｉｅｓ  ｏｆ  ｔｈｅ  ｗｏｒｋｉｎｇ  ｈｕｍａｎ  ｂｒａｉｎ”，  Ｒｅｖ．  Ｍｏｄ．  Ｐｈｙｓ．，  Ｖｏｌ．  ６５，  ｐｐ．  ４１３−４９７，  １９９３を参照）。
【００４４】
より一般的に、溝は、電流伝送、及び故に磁界に対する絶対的な限界を表わす。即ち、溝により作られる信号とは反対側に置かれるセンサーは、効果的に、点源からの信号を検知し、信号強度は、ソースからの距離の逆三乗につれて減少する。溝により作られた信号と同側に置かれるセンサーは、信号強度がソースからの距離の逆二乗につれて減少するような、ダイポールの特性を有する。対象の脳回の反対側の検出器は、距離の三乗関数として強度における減衰を実証しなければならない。出力は、解釈のために著しく単純化されねばならないが、品質は下げてはならない。
【００４５】
センサーの全てによって予測された減衰を示す信号を必要とするソフトウェアを使用して、信号の＞＞９９％が拒絶されると推測される。信号をスコア付けするために、信号は、局所のソースからの距離、即ち、検出器によって覆われる脳領域の下、及び検出器の約３ｃｍの距離の下に応じて、全ての検出器に関する強度減衰を実証しなければならない。アレイによって検知される一般の強度の任意の信号は、拒絶される。故に、対象の下方の皮質領域より遠位にある脳由来の多くの信号も、拒絶される。現在の十分な脳のＭＥＧ画像化により、この戦略は行われず、可能でない場合もある。近年の努力は、完全な脳撮像の莫大な信号の密度のため、脳の外部で起こる信号と脳内に起こる信号とを区別する方法のみを発展させた（例えば、Ｔａｕｌｕ  ｅｔ  ａｌ．，  “Ｒｅｍｏｖａｌ  ｏｆ  Ｍａｇｎｅｔｏｅｎｃｅｐｈａｌｏｇｒａｐｈｉｃ  Ａｒｔｉｆａｃｔｓ  Ｗｉｔｈ  Ｔｅｍｐｏｒａｌ  Ｓｉｇｎａｌ−Ｓｐａｃｅ  Ｓｅｐａｒａｔｉｏｎ：  Ｄｅｍｏｎｓｔｒａｔｉｏｎ  Ｗｉｔｈ  Ｓｉｎｇｌｅ−Ｔｒｉａｌ  Ａｕｄｉｔｏｒｙ−Ｅｖｏｋｅｄ  Ｒｅｓｐｏｎｓｅｓ”，  Ｈｕｍａｎ  Ｂｒａｉｎ  Ｍａｐｐｉｎｇ，  Ｖｏｌ．  ３０，  ｐｐ．  １５２４−１５３４，  ２００９を参照）。
【００４６】
脳組織の機能的な態様は、本システム及び方法の有用性を加える。脳機能の境界は大抵、溝によって定められる。即ち、指に対応する感覚部から主要な溝にわたって、全く異なる機能を備えた運動皮質が存在する。熟考すると、この特徴は、信号の望ましくない伝搬を防ぐために存在し得る。例えば、指の感覚部が、感覚皮質だけでなく運動皮質も刺激した場合、指は収縮するよう指示され、上方に向かう感覚系伝導路は感覚皮質に信号を戻す。無限の回路が完成される。
【００４７】
システム及び方法は、溝の画像化によって、非常に異なる機能を伴う溝の片側の２つの脳領域からの機能情報を提供する。この情報は、出力値を高める。標準の基線からの信号の変化が存在する場合、それは、溝の両側の機能に影響する局所的な変化の特徴であるか、又は変化は、特定の神経経路に制限される。
【００４８】
システム及び方法は、正常で健康な脳の聴覚、視界、触覚、運動、及び認知の機能の目録を作成するための局所的な磁気の皮質表面マップを作成するために、使用される。この情報は、病状又は他の対象の状態における個体の分析を可能にする。
【００４９】
他の実施形態において、固定された放射状の幾何構造を伴う、約１センチメートルのサイズの、３乃至９、又は可能であればそれ以上のＳＱＵＩＤセンサーのアレイは、コンピュータ指向の動作可能なＣアームを介して脳の表面を画像化する。Ｃアームは現在、Ｘ線放射を生じさせるＣ形構造の端部と、Ｘ線検出器を保持する端部とを備えるＸ線機械において、共通して使用される。本システムにおいて、アレイにおける各センサーは、環境の磁気ノイズを減衰するために軸の傾度測定器として機能することができる。１つの実施形態において、アレイの位置は、脳構造に対して正確なアレイ位置を与えるために、頭部の超音波診断によって相互に関連付けられ、故に、溝の皮質表面の機能的なマップを作成する。表面的な信号起点に一致するセンサー間で横方向に、予期された強度減衰を実証する信号のみが、スコア付けされる。ソフトウェアは、表面の溝の活動の強健な表面マップを提供するために画像を改善するために動作可能なセンサーアレイを配向し、それにより、基部の神経作用又は「ノイズ」のマップを明確に作成する。
【００５０】
他の実施形態において、システム及び方法は、被験体であるヒトの磁気の皮質表面マップを、正常で健康な脳の磁気の皮質表面マップと比較することにより、被験体であるヒトの脳における異常性を検知するために使用される。
【００５１】
また他の実施形態において、システム及び方法は、上述のようなヒト被験体への１以上の制御された刺激の適用の結果として、磁気の皮質表面マップにおける一時的な変化を検知するために使用される。これら実施形態の幾つかにおいて、結果は、刺激とヒト脳活動の間の相関についてのより優れた理解を与えるために使用される。説明されるように、近年の臨床検査は、標準の個体とせん延性植物状態にある個体を区別するためのＥＥＧを使用してきた。音刺激に応じて、植物状態にある個体は、上側頭回皮質において信号を有するが、下前頭回皮質において後の信号を有していない。正常な個体において、下前頭回に由来する「逆」が、保存される。ＥＥＧシステムは、正常な個体と最小限に鋭敏な個体の間を区別することができた（Ｂｏｌｙらを参照）。付随のレビューが言及したように、改善された方法が「非常に必要」とされる（Ｍｉｌｌｅｒ，  “Ｆｅｅｄｂａｃｋ  Ｆｒｏｍ  Ｆｒｏｎｔａｌ  Ｃｏｒｔｅｘ  Ｍａｙ  Ｂｅ  ａ  Ｓｉｇｎａｔｕｒｅ  ｏｆ  Ｃｏｎｓｃｉｏｕｓｎｅｓｓ”，  Ｓｃｉｅｎｃｅ，  Ｖｏｌ．  ３３２，  ｐ．  ７７９，  ２０１１）。潜在期の遅れは存在するが磁界強度の変化が無い、ＭＥＧ画像化により評価された自閉症の個体についての証拠が既に存在する（Ｒｏｂｅｒｔｓ  ｅｔ  ａｌ．，  “ＭＥＧ  Ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ  ｏｆ  Ｄｅｌａｙｅｄ  Ａｕｄｉｔｏｒｙ  Ｅｖｏｋｅｄ  Ｒｅｓｐｏｎｓｅｓ  ｉｎ  Ａｕｔｉｓｍ  Ｓｐｅｃｔｒｕｍ  Ｄｉｓｏｒｄｅｒｓ：  Ｔｏｗａｒｄｓ  ａｎ  Ｉｍａｇｉｎｇ  Ｂｉｏｍａｒｋｅｒ  ｆｏｒ  Ａｕｔｉｓｍ”，  Ａｕｔｉｓｍ  Ｒｅｓｅａｒｃｈ，  Ｖｏｌ．  ３，  ｐｐ．  ８−１８，  ２０１０を参照）。
【００５２】
前述の引用文献はすべて、引用により本明細書に組み込まれる。
【００５３】
従って、本明細書に記載された本発明の実施形態が、本発明の原理の用途の単なる実例であることを、理解されたい。図示された実施形態の詳細に対する、本明細書における言及は、それ自体が本発明に不可欠とみなされる特徴を挙げる、特許請求の範囲を制限するようには意図されていない。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４ａ】
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【図４ｂ】
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【図４ｃ】
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【図４ｄ】
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【国際調査報告】
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