(57)【要約】【課題】複数の超伝導磁気センサを配列可能な密度よりも高い密度で測定点を設定可能にする。【解決手段】第１センサ列Ｒ１は５個の超伝導磁気センサ１１をｙ方向にピッチｐで一列に並べたものであり、第１センサ列Ｒ１からｘ方向にピッチｗだけ離れた第２センサ列Ｒ２は５個の超伝導磁気センサ１１をｙ方向にピッチｐで一列に並べ且つ第１センサ列Ｒ１の超伝導磁気センサ１１に対してｐ／２だけｙ方向位置をずらせたものである。測定を行った後、ｘ方向にｗ／２だけスライドして次回の測定を行うことを繰り返す。【効果】複数の超伝導磁気センサを配列可能な密度よりも高い密度で測定点を設置して生体の微弱な磁気分布を測定できる。【選択図】図８
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
隣接するセンサ列の超伝導磁気センサに対してｙ方向位置をずらせて複数の超伝導磁気センサをｙ方向にそれぞれ一列に並べた第１〜第Ｎ（Ｎ≧２）センサ列をｘ方向に並べたセンサアレイと、前記センサアレイをｘ方向に移動させる移動手段とを具備したことを特徴とする超伝導磁気測定装置。
【請求項２】
請求項１に記載の超伝導磁気測定装置において、前記超伝導磁気センサのｙ方向の寸法をｄとし、ｙ方向のピッチをｐとし、センサ列のピッチをｗとするとき、第ｉ（ｉ＝１，２，…）列のｊ（ｊ＝１，２，…）番目の超伝導磁気センサの座標が（ｘ１＋(ｉ−１)×ｗ，ｙ１＋(ｊ−１)×ｐ＋(ｉ−１)×ｐ／Ｎ）であり、ｄ＜ｐ＜２ｄであることを特徴とする超伝導磁気測定装置。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の超伝導磁気測定装置において、前記第１〜第Ｎ（Ｎ≧２）センサ列のセンサアレイをｘ方向に反復したセンサアレイを具備したことを特徴とする超伝導磁気測定装置。
【請求項４】
隣接するセンサ列の超伝導磁気センサに対してｙ方向位置をずらせて複数の超伝導磁気センサをｙ方向にそれぞれ一列に並べた第１〜第Ｎ（Ｎ≧２）センサ列をｘ方向に並べたセンサアレイを有する超伝導磁気測定装置と、被検体の計測対象部位を前記センサアレイに近接させた状態で前記被検体を支持すると共に前記被検体をｘ方向に移動させうる寝台装置とを具備したことを特徴とする超伝導磁気測定システム。
【請求項５】
請求項４に記載の超伝導磁気測定システムにおいて、前記超伝導磁気センサのｙ方向の寸法をｄとし、ｙ方向のピッチをｐとし、センサ列のピッチをｗとするとき、第ｉ（ｉ＝１，２，…）列のｊ（ｊ＝１，２，…）番目の超伝導磁気センサの座標が（ｘ１＋(ｉ−１)×ｗ，ｙ１＋(ｊ−１)×ｐ＋(ｉ−１)×ｐ／Ｎ）であり、ｄ＜ｐ＜２ｄであることを特徴とする超伝導磁気測定システム。
【請求項６】
請求項４または請求項５に記載の超伝導磁気測定システムにおいて、前記超伝導磁気測定装置は、前記第１〜第Ｎ（Ｎ≧２）センサ列のセンサアレイをｘ方向に反復したセンサアレイを具備したことを特徴とする超伝導磁気測定システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、超伝導磁気測定装置および超伝導磁気測定システムに関し、さらに詳しくは、構成の複雑化および測定回数の増加を抑制しつつ、複数の超伝導磁気センサを配列可能な密度よりも高い密度で測定点を設定可能にした超伝導磁気測定装置および超伝導磁気測定システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、直径２０ｍｍのガラスエポキシ製の円柱状ブロックにＳＱＵＩＤを配置し、その円柱状ブロックに連なる直径１５ｍｍのガラスエポキシ製の円柱状ブロックにピックアップコイル部を形成した超伝導磁気センサが知られている（例えば、非特許文献１参照。）。
【非特許文献１】Y Adachi et al, Three dimensionally configured SQUID vector gradiometers for biomagnetic measurement, SUPERCONDUCTOR SCIENCE AND TECHNOLOGY, 16(2003)1442-1446
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
上記に例示した従来の超伝導磁気センサは、直径２０ｍｍの円柱状であるため、複数の超伝導磁気センサを配列可能なピッチは２０ｍｍより大きくなり、そのままでは測定点のピッチも２０ｍｍより大きくなる。ところが、例えば頸部の生体磁気分布の測定では、測定点のピッチを２０ｍｍよりも小さくしたい要請がある。
これに対して、複数の超伝導磁気センサの配列を直交２軸の方向に移動可能とした上で所望ピッチづつ移動して測定することを繰り返せば、測定点のピッチを２０ｍｍよりも小さくすることが出来る。
しかし、複数の超伝導磁気センサの配列を直交２軸の方向に移動可能とするのは、構成が大幅に複雑化する問題点がある。また、測定回数が大幅に増加する問題点がある。
そこで、本発明の目的は、構成の複雑化および測定回数の増加を抑制しつつ、複数の超伝導磁気センサを配列可能な密度よりも高い密度で測定点を設定可能にした超伝導磁気測定装置および超伝導磁気測定システムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
第１の観点では、本発明は、隣接するセンサ列の超伝導磁気センサに対してｙ方向位置をずらせて複数の超伝導磁気センサをｙ方向にそれぞれ一列に並べた第１〜第Ｎ（Ｎ≧２）センサ列をｘ方向に並べたセンサアレイと、前記センサアレイをｘ方向に移動させる移動手段とを具備したことを特徴とする超伝導磁気測定装置を提供する。
上記第１の観点による超伝導磁気測定装置では、例えば第１センサ列では複数の超伝導磁気センサをｙ方向にピッチｐで一列に並べ且つ第２センサ列では複数の超伝導磁気センサをｙ方向にピッチｐで一列に並べるが第１センサ列とはｙ方向位置をｐ／２だけずらせて配列しておき、１回目の測定後、１回目の第１センサ列の位置に第２センサ列が重なるようにセンサアレイをｘ方向に移動して、２回目の測定を行えば、測定点のｙ方向のピッチを超伝導磁気センサのｙ方向のピッチの半分にすることが出来る。測定点のｘ方向のピッチは、センサアレイをｘ方向に移動させるピッチによって任意に設定可能である。従って、複数の超伝導磁気センサを配列可能な密度よりも高い密度で測定点を設定可能である。
そして、センサアレイを移動可能にするのはｘ方向だけなので、構成の複雑化を抑制できると共に測定回数の増加も抑制することが出来る。
【０００５】
第２の観点では、本発明は、上記構成の超伝導磁気測定装置において、前記超伝導磁気センサのｙ方向の寸法をｄとし、ｙ方向のピッチをｐとし、センサ列のピッチをｗとするとき、第ｉ（ｉ＝１，２，…）列のｊ（ｊ＝１，２，…）番目の超伝導磁気センサの座標が（ｘ１＋(ｉ−１)×ｗ，ｙ１＋(ｊ−１)×ｐ＋(ｉ−１)×ｐ／Ｎ）であり、ｄ＜ｐ＜２ｄであることを特徴とする超伝導磁気測定装置を提供する。
上記第２の観点による超伝導磁気測定装置では、複数の超伝導磁気センサを配列可能なｙ方向のピッチｐはｄより大きくなるが、測定点を設定可能なｙ方向のピッチはｐの１／Ｎになる。
なお、超伝導磁気センサのｙ方向の寸法ｄより小さい間隔では超伝導磁気センサをｙ方向に並べられないからｄ＜ｐであり、ｐ＞２ｄなら中間に超伝導磁気センサを配置できることになって密度を上げたい目的と矛盾するからｐ＜２ｄである。
【０００６】
第３の観点では、本発明は、上記構成の超伝導磁気測定装置において、前記第１〜第Ｎ（Ｎ≧２）センサ列のセンサアレイをｘ方向に反復したセンサアレイを具備したことを特徴とする超伝導磁気測定装置を提供する。
上記第３の観点による超伝導磁気測定装置では、センサ列の数は増えるが、測定回数を減らすことが出来る。
【０００７】
第４の観点では、本発明は、隣接するセンサ列の超伝導磁気センサに対してｙ方向位置をずらせて複数の超伝導磁気センサをｙ方向にそれぞれ一列に並べた第１〜第Ｎ（Ｎ≧２）センサ列をｘ方向に並べたセンサアレイを有する超伝導磁気測定装置と、被検体の測定対象部位をセンサアレイに近接させた状態で前記被検体を支持すると共に前記被検体をｘ方向に移動させうる寝台装置とを具備したことを特徴とする超伝導磁気測定システムを提供する。
上記第４の観点による超伝導磁気測定システムでは、例えば第１センサ列では複数の超伝導磁気センサをｙ方向にピッチｐで一列に並べ且つ第２センサ列では複数の超伝導磁気センサをｙ方向にピッチｐで一列に並べるが第１センサ列とはｙ方向位置をｐ／２だけずらせて配列しておき、１回目の測定後、１回目の第１センサ列の位置に第２センサ列が重なるように被検体をｘ方向に移動して、２回目の測定を行えば、測定点のｙ方向のピッチを超伝導磁気センサのｙ方向のピッチの半分にすることが出来る。測定点のｘ方向のピッチは、被検体をｘ方向に移動させるピッチによって任意に設定可能である。従って、複数の超伝導磁気センサを配列可能な密度よりも高い密度で測定点を設定可能である。
そして、被検体を移動可能にするのはｘ方向だけなので、構成の複雑化を抑制できると共に測定回数の増加も抑制することが出来る。
【０００８】
第５の観点では、本発明は、上記構成の超伝導磁気測定システムにおいて、前記超伝導磁気センサのｙ方向の寸法をｄとし、ｙ方向のピッチをｐとし、センサ列のピッチをｗとするとき、第ｉ（ｉ＝１，２，…）列のｊ（ｊ＝１，２，…）番目の超伝導磁気センサの座標が（ｘ１＋(ｉ−１)×ｗ，ｙ１＋(ｊ−１)×ｐ＋(ｉ−１)×ｐ／Ｎ）であり、ｄ＜ｐ＜２ｄであることを特徴とする超伝導磁気測定システムを提供する。
上記第５の観点による超伝導磁気測定システムでは、複数の超伝導磁気センサを配列可能なｙ方向のピッチはｄより大きいｐになるが、測定点を設定可能なｙ方向のピッチはｐの１／Ｎになる。
【０００９】
第６の観点では、本発明は、上記構成の超伝導磁気測定システムにおいて、前記超伝導磁気測定装置は、前記第１〜第Ｎ（Ｎ≧２）センサ列のセンサアレイをｘ方向に反復したセンサアレイを具備したことを特徴とする超伝導磁気測定システムを提供する。
上記第６の観点による超伝導磁気測定システムでは、センサ列の数は増えるが、測定回数を減らすことが出来る。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の超伝導磁気測定装置および超伝導磁気測定システムによれば、複数の超伝導磁気センサを配列可能な密度よりも高い密度で測定点を設定可能になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、図に示す実施例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】
【００１２】
図１は、実施例１に係る超伝導磁気測定装置１００を含む超伝導磁気測定システム１０２の右側面図である。
超伝導磁気測定システム１０２は、寝台１０１と、超伝導磁気測定装置１００とからなる。
【００１３】
寝台１０１は、超伝導磁気測定装置１００のセンサアレイ（後述）に測定対象部位Ｓ（例えば頸部）を近接させた状態で被検体Ｈを支持する。
【００１４】
図２は、超伝導磁気測定装置１００の一部破断右側面図である。
超伝導磁気測定装置１００は、上面にレール２を設置された基台１と、レール２上を摺動しうる摺動脚３を持つスライド台４と、スライド台４をスライドさせるために操作者が操作するスライド用ハンドル５と、スライド台４の上面に設置された軸受６と、回転軸８により軸受６で軸支され且つ液体ヘリウムの如き冷媒を保持するデュア７と、デュア７の傾きを変えるために操作者が操作する回転用ハンドル９と、内槽１０ａおよび外槽１０ｂからなり且つデュア７から突出したセンサ筒１０と、内槽１０ａ内に配設された複数の超伝導磁気センサ１１とを具備している。
【００１５】
図３は、デュア７の傾きを直立に変えた状態を示す右側面図である。図４は、同正面図である。
複数の超伝導センサ１１は、センサ筒１０の内部に配設されている。
図５は、スライド台４をスライドさせて位置を変えた状態を示す正面図である。
【００１６】
図６は、超伝導磁気センサ１１を示す斜視図である。
超伝導磁気センサ１１は、ガラスエポキシ製の円柱状ブロックにＳＱＵＩＤ１１ａ，１１ｂ，１１ｃを配置し、その円柱状ブロックに連なる円柱状ブロックにピックアップコイル部１１ｄを形成した、直径ｄ（例えば２０ｍｍ）の円柱状である。
【００１７】
図７は、複数の超伝導磁気センサ１１の配置を示す模式図である。
第１センサ列Ｒ１は、５個の超伝導磁気センサ１１をｙ方向にピッチｐ（例えば２０ｍｍ）で一列に並べたものである。
第１センサ列Ｒ１からｘ方向にピッチｗ（例えば２０ｍｍ）だけ離れた第２センサ列Ｒ２は、５個の超伝導磁気センサ１１をｙ方向にピッチｐで一列に並べ且つ第１センサ列Ｒ１の超伝導磁気センサ１１に対してｐ／２だけｙ方向位置をずらせたものである。
【００１８】
一般に、第１〜第Ｎ（≧２）センサ列まであり、超伝導磁気センサ１１のｙ方向のピッチをｐとし、センサ列のピッチをｗとするとき、第ｉ（ｉ＝１，２，…）列のｊ（ｊ＝１，２，…）番目の超伝導磁気センサ１１の座標は、（ｘ１＋(ｉ−１)×ｗ，ｙ１＋(ｊ−１)×ｐ＋(ｉ−１)×ｐ／Ｎ）で表される。
また、超伝導磁気センサのｙ方向の寸法をｄとするとき、ｄ＜ｐ＜２ｄである。
【００１９】
図８は、１回目の測定を行った後、ｘ方向にｗ／２だけスライド台４をスライドして２回目の測定を行い、その後ｘ方向にｗ／２だけスライド台４をスライドして３回目の測定を行い、その後ｘ方向にｗ／２だけスライド台４をスライドして４回目の測定を行い、その後ｘ方向にｗ／２だけスライド台４をスライドして５回目の測定を行い、その後ｘ方向にｗ／２だけスライド台４をスライドして６回目の測定を行い、その後ｘ方向にｗ／２だけスライド台４をスライドして７回目の測定を行った場合の測定点の密度を示している。すなわち、ｙ方向のスライド範囲の両端では、測定点のｙ方向のピッチは超伝導磁気センサ１１のｙ方向のピッチｐと等しいが、ｙ方向のスライド範囲の中央では、測定点のｙ方向のピッチは超伝導磁気センサ１１のｙ方向のピッチｐの１／２になっている。
また、測定点のｘ方向のピッチは、センサ列のピッチｗの１／２になっている。
【００２０】
実施例１の超伝導磁気測定装置１００によれば、複数の超伝導磁気センサ１１を配列可能な密度よりも高い密度で測定点を設定可能になる。そして、センサアレイを移動可能にするのはｘ方向だけなので、構成の複雑化を抑制できると共に測定回数の増加も抑制することが出来る。
【実施例２】
【００２１】
図９に、実施例２における超伝導磁気センサ１１の配列を示す。
この配列は、実施例１と同じ第１センサ列Ｒ１および第２センサ列Ｒ２の配列パターンを、ｘ方向に反復して、第３センサ列Ｒ３および第４センサ列Ｒ４を設け、全体としてセンサ列を４列にしたものである。
【００２２】
図１０は、１回目の測定を行った後、ｘ方向にｗ／２だけスライド台４をスライドして２回目の測定を行い、その後ｘ方向にｗ／２だけスライド台４をスライドして３回目の測定を行った場合の測定点の分布を示している。測定回数は３回であるが、図８に示す測定回数が７回の実施例１と同じ測定点の密度および同じ広さの測定面積が得られている。
【００２３】
実施例２の超伝導磁気測定装置によれば、複数の超伝導磁気センサ１１を配列可能な密度よりも高い密度で測定点を設定可能になる。そして、センサアレイを移動可能にするのはｘ方向だけなので、構成の複雑化を抑制できると共に測定回数の増加も抑制することが出来る。さらに、実施例１よりも測定回数を減らすことが出来る。
【実施例３】
【００２４】
図１１は、実施例３における複数の超伝導磁気センサ１１の配置を示す模式図である。
第１センサ列Ｒ１は、３個の超伝導磁気センサ１１をｙ方向にピッチｐ（例えば２０ｍｍ）で一列に並べたものである。
第１センサ列Ｒ１からｘ方向にピッチｗ（例えば２０ｍｍ）だけ離れた第２センサ列Ｒ２は、３個の超伝導磁気センサ１１をｙ方向にピッチｐで一列に並べ且つ第１センサ列Ｒ１の超伝導磁気センサ１１に対してｐ／３だけｙ方向位置をずらせたものである。
第２センサ列Ｒ２からｘ方向にピッチｗ（例えば２０ｍｍ）だけ離れた第３センサ列Ｒ３は、３個の超伝導磁気センサ１１をｙ方向にピッチｐで一列に並べ且つ第２センサ列Ｒ２の超伝導磁気センサ１１に対してｐ／３だけｙ方向位置をずらせたものである。
【００２５】
実施例３では、測定を行った後、ｘ方向にｗ／３だけスライド台４をスライドして次回の測定を行うことを繰り返せばよい。
【００２６】
実施例３の超伝導磁気測定装置によれば、複数の超伝導磁気センサ１１を配列可能な密度よりも高い密度で測定点を設定可能になる。そして、センサアレイを移動可能にするのはｘ方向だけなので、構成の複雑化を抑制できると共に測定回数の増加も抑制することが出来る。
【実施例４】
【００２７】
図１２は、実施例４に係る超伝導磁気測定システム２０２を示す右側面図である。
この超伝導磁気測定システム２０２は、寝台装置２０１と、超伝導磁気測定装置１００’とからなる。
【００２８】
寝台装置２０１は、上面にレール２’を設置された基台１’と、レール２’上を摺動しうる摺動脚３’を持つ寝台１０１’と、寝台１０１’をスライドさせるためにモータ（図示省略）で回転されるシャフト５ａ’とを具備している。
寝台１’は、超伝導磁気測定装置１００’のセンサアレイに測定対象部位Ｓ（例えば頸部）を近接させた状態で被検体Ｈを支持する。
【００２９】
超伝導磁気測定装置１００’は、実施例１の超伝導磁気測定装置１００から基台１とレール２と摺動脚３とスライド用ハンドル５を省いた構成である。
【００３０】
実施例４では、測定を行った後、ｘ方向に寝台１０１’をスライドして次回の測定を行うことを繰り返せばよい。
【００３１】
実施例４の超伝導磁気測定システム２０２によれば、複数の超伝導磁気センサ１１を配列可能な密度よりも高い密度で測定点を設定可能になる。そして、寝台１０１’を移動可能にするのはｘ方向だけなので、構成の複雑化を抑制できると共に測定回数の増加も抑制することが出来る。
【産業上の利用可能性】
【００３２】
生体の微弱な磁気分布を測定する装置として利用できる。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】実施例１に係る超伝導磁気測定装置を含む超伝導磁気測定システムの右側面図である。
【図２】実施例１に係る超伝導磁気測定装置の一部破断右側面図である。
【図３】実施例１に係る超伝導磁気測定装置の、デュワを直立させた状態を示す右側面図である。
【図４】実施例１に係る超伝導磁気測定装置の、デュワ角度を直立させた状態を示す正面図である。
【図５】実施例１に係る超伝導磁気測定装置の、デュワ角度を直立させた状態でスライドさせた位置での正面図である。
【図６】超伝導磁気センサの一例を示す斜視図である。
【図７】実施例１に係る超伝導磁気測定装置における複数の超伝導磁気センサの配列を示す模式図である。
【図８】実施例１に係る超伝導磁気測定装置における測定点の分布を示す模式図である。
【図９】実施例２に係る超伝導磁気測定装置における複数の超伝導磁気センサの配列を示す模式図である。
【図１０】実施例２に係る超伝導磁気測定装置における測定点の分布を示す模式図である。
【図１１】実施例３に係る超伝導磁気測定装置における複数の超伝導磁気センサの配列を示す模式図である。
【図１２】実施例４に係る超伝導磁気測定システムを示す右側面図である。
【符号の説明】
【００３４】
１                              基台
２                              レール
３                              摺動脚
４                              スライド台
１１                            超伝導磁気センサ
１００，１００’                超伝導磁気測定装置
１０１，１０１’                寝台
２０１                          寝台装置
２０１，２０２                  超伝導磁気測定システム
【図１】
2005337862.tif 000003
【図２】
2005337862.tif 000004
【図３】
2005337862.tif 000005
【図４】
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【図５】
2005337862.tif 000007
【図６】
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【図７】
2005337862.tif 000009
【図８】
2005337862.tif 000010
【図９】
2005337862.tif 000011
【図１０】
2005337862.tif 000012
【図１１】
2005337862.tif 000013
【図１２】
2005337862.tif 000014