(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１信号検出用コイル（１ａ）と補償用コイル（１ｂ）と第２信号検出用コイル（１ｃ）とをこの順に並べた２次微分型グラジオメータであって前記各コイル（１ａ，１ｂ、１ｃ）の各磁場検出感度を調整することにより測定対象磁場源（Ｃ）の近くに存在する非測定対象磁場源（Ｄ，Ｉ）に対する磁場感度を極小にした信号検出用グラジオメータ（１）と、第１信号検出用コイル（２ａ）と補償用コイル（２ｂ）と第２信号検出用コイル（２ｃ）とをこの順に並べた２次微分型グラジオメータであって前記各コイル（２ａ，２ｂ、２ｃ）の各磁場検出感度を調整することにより前記測定対象磁場源（Ｃ）に対する磁場感度を極小にしたレファレンス用グラジオメータ（２）とを、同一のコイルボビン（３）に装着したことを特徴とする２重グラジオメータ（１０）。
【請求項２】
請求項１に記載の２重グラジオメータ（１０）において、前記信号検出用グラジオメータ（１）における第１信号検出用コイル（１ａ）から補償用コイル（１ｂ）までの間隔（ａ１）と補償用コイル（１ｂ）から第２信号検出用コイル（１ｃ）までの間隔（ｂ１）の比を調整して前記非測定対象磁場源（Ｄ，Ｉ）に対する磁場感度を極小にし、前記レファレンス用グラジオメータ（２）における第１信号検出用コイル（２ａ）から補償用コイル（２ｂ）までの間隔（ａ２）と補償用コイル（２ｂ）から第２信号検出用コイル（２ｃ）までの間隔（ｂ２）の比を調整して前記測定対象磁場源（Ｃ）に対する磁場感度を極小にしたことを特徴とする２重グラジオメータ（１０）。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の２重グラジオメータ（１０）と、前記信号検出用グラジオメータ（１）で得た信号検出用データと前記レファレンス用グラジオメータ（２）で得たレファレンス用データとを加重加算して信号データを求める演算手段を具備したことを特徴とする脳磁場測定装置（１００）。
【請求項４】
請求項３に記載の脳磁場測定装置（１００）において、前記信号検出用グラジオメータ（１）は、人工内耳装置の磁石（Ｄ，Ｉ）に対する磁場感度が極小であり、前記レファレンス用グラジオメータ（２）は、聴覚に起因して脳で生じる電流源（Ｃ）に対する磁場感度が極小であることを特徴とする脳磁場測定装置（１００）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、２重グラジオメータおよび脳磁場測定装置に関し、さらに詳しくは、測定対象磁場源の近くに非測定対象磁場源が存在する場合でも測定対象磁場源からの磁場を好適に検出することが出来る２重グラジオメータおよびその２重グラジオメータを用いた脳磁場測定装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、１次微分型グラジオメータの信号検出用コイルと補償用コイルの磁場検出感度を異ならせることにより、特定距離にある電流源からの磁場が検出されなくなることが記載されている（特許文献１［００１７］参照）。また、信号検出用コイルと補償用コイルの磁場検出感度の違いに起因する環境磁場の影響を打ち消すために、２次微分型グラジオメータを用いることが記載されている（特許文献１［０１１１］参照）。
特許文献２には、人工内耳装置においては、耳のそばに、外部位置決め磁石および内部位置決め磁石が配置されることが記載されている（特許文献２［００１５］参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平１１−８９８１０号公報
【特許文献２】特表２００９−５３９５０３号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
人工内耳装置を装着した被験者における聞こえ状態は、これまで被験者の意思伝達によっての測定されてきたが、被験者の意思伝達能力（例えば子供は大人よりも低い）に左右されてしまうため、脳磁場測定装置を用いた客観的な測定が要望されていた。
しかし、被験者の耳のそばに配置される磁石に起因する強力な磁場雑音が生じるため、被験者の脳内の微弱な電流源による微弱な磁場を脳磁場測定装置で検出するのが困難であった。
特許文献１の電流源推定装置は、このような課題を解決するに至っていなかった。
そこで、本発明の目的は、測定対象磁場源の近くに非測定対象磁場源が存在する場合でも測定対象磁場源からの磁場を好適に検出することが出来る２重グラジオメータおよびその２重グラジオメータを用いた脳磁場測定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、測定対象磁場源（Ｃ）の近くに存在する非測定対象磁場源（Ｄ，Ｉ）に対する磁場感度が極小である信号検出用グラジオメータ（１）と、前記測定対象磁場源（Ｃ）に対する磁場感度が極小であるレファレンス用グラジオメータ（２）とを、同一のコイルボビン（３）に装着したことを特徴とする２重グラジオメータ（１０）を提供する。
上記第１の観点による２重グラジオメータ（１０）において、信号検出用グラジオメータ（１）では、非測定対象磁場源（Ｄ，Ｉ）からの磁場の影響を極小にして測定対象磁場源（Ｃ）の磁場を検出できる。一方、レファレンス用グラジオメータ（２）では、測定対象磁場源（Ｃ）からの磁場の影響を極小にして非測定対象磁場源（Ｄ，Ｉ）の磁場を検出できる。そこで、信号検出用グラジオメータ（１）で得た信号検出用データとレファレンス用グラジオメータ（２）で得たレファレンス用データとを加重加算すれば、測定対象磁場源（Ｃ）の近くに非測定対象磁場源（Ｄ，Ｉ）が存在する場合でも、非測定対象磁場源（Ｄ，Ｉ）からの磁場の影響を抑制でき、測定対象磁場源（Ｃ）からの磁場を好適に検出することが出来る。
そして、信号検出用グラジオメータ（１）とレファレンス用グラジオメータ（２）とを別体にすると相対位置の変動による特性変動が生じかねないが、両グラジオメータ（１，２）を同一のコイルボビン（３）に装着したので、両グラジオメータ（１，２）の相対位置を固定でき、相対位置の変動による特性変動を回避できる。また、２重グラジオメータ（１０）による占有空間を小さくでき、これを収容する極低温容器の小型化に資する。
【０００６】
第２の観点では、本発明は、前記第１の観点による２重グラジオメータ（１０）において、前記信号検出用グラジオメータ（１）が第１信号検出用コイル（１ａ）と補償用コイル（１ｂ）と第２信号検出用コイル（１ｃ）とをこの順に並べた２次微分型グラジオメータであり、前記レファレンス用グラジオメータ（２）が第１信号検出用コイル（２ａ）と補償用コイル（２ｂ）と第２信号検出用コイル（２ｃ）とをこの順に並べた２次微分型グラジオメータであり、前記信号検出用グラジオメータ（１）における第１信号検出用コイル（１ａ）から補償用コイル（１ｂ）までの間隔（ａ１）と前記レファレンス用グラジオメータ（２）における第１信号検出用コイル（２ａ）から補償用コイル（２ｂ）までの間隔（ａ２）とが異なることを特徴とする２重グラジオメータ（１０）を提供する。
上記第２の観点による２重グラジオメータ（１０）では、信号検出用グラジオメータ（１）とレファレンス用グラジオメータ（２）の違いを示すパラメータが補償用コイル（１ｂ，２ｂ）の位置だけなので、設計が容易になる。
【０００７】
第３の観点では、本発明は、前記第１または第２の観点による２重グラジオメータ（１０）と、前記信号検出用グラジオメータ（１）で得た信号検出用データと前記レファレンス用グラジオメータ（２）で得たレファレンス用データとを加重加算して信号データを求める演算手段を具備したことを特徴とする脳磁場測定装置（１００）を提供する。
上記第３の観点による脳磁場測定装置（１００）では、測定対象磁場源（Ｃ）の近くに非測定対象磁場源（Ｄ，Ｉ）が存在する場合でも、非測定対象磁場源（Ｄ，Ｉ）からの磁場の影響を抑制でき、測定対象磁場源（Ｃ）からの磁場を好適に検出できる。
【０００８】
第４の観点では、本発明は、前記第３の観点による脳磁場測定装置（１００）において、前記信号検出用グラジオメータ（１）は、人工内耳装置の磁石（Ｄ，Ｉ）に対する磁場感度が極小であり、前記レファレンス用グラジオメータ（２）は、聴覚に起因して脳で生じる電流源（Ｃ）に対する磁場感度が極小であることを特徴とする脳磁場測定装置（１００）を提供する。
上記第４の観点による脳磁場測定装置（１００）では、人工内耳装置を装着した被験者における聞こえ状態を、被験者の意思伝達能力に左右されずに、客観的に測定可能となる。
【発明の効果】
【０００９】
本発明の２重グラジオメータおよび脳磁場測定装置によれば、聴覚に起因して脳で生じる電流源（Ｃ）の近くに人工内耳装置の磁石（Ｄ，Ｉ）が存在する場合でも、磁石（Ｄ，Ｉ）からの磁場の影響を抑制でき、電流源（Ｃ）からの磁場を好適に検出できる。これにより、人工内耳装置を装着した被験者における聞こえ状態を、被験者の意思伝達能力（例えば子供は大人よりも低い）に左右されずに、客観的に測定可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】実施例１に係る２重グラジオメータを示す構成説明図である。
【図２】信号検出用グラジオメータとレファレンス用グラジオメータとを示す構成説明図である。
【図３】信号検出用グラジオメータの設計方法を示す説明図である。
【図４】信号検出用グラジオメータの相対検出感度を示す特性図である。
【図５】レファレンス用グラジオメータの設計方法を示す説明図である。
【図６】レファレンス用グラジオメータの相対検出感度を示す特性図である。
【図７】実施例１に係る脳磁場測定装置を示す構成説明図である。
【図８】信号検出用グラジオメータの相対検出感度とレファレンス用グラジオメータの相対検出感度を示す特性図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
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】
【００１２】
−実施例１−
図１は、２重グラジオメータ１０を示す構成説明図である。
この２重グラジオメータ１０は、信号検出用グラジオメータ１と、レファレンス用グラジオメータ２とを、同一のコイルボビン３に装着した構成である。
【００１３】
図２の（ａ）に、信号検出用グラジオメータ１を示す。
この信号検出用グラジオメータ１は、第１信号検出用コイル１ａと、補償用コイル１ｂと、第２信号検出用コイル１ｃとを、この順に並べた２次微分型グラジオメータである。第１信号検出用コイル１ａと補償用コイル１ｂの間隔ａ１は例えば１．６ｃｍであり、補償用コイル１ｂと第２信号検出用コイル１ｃの間隔ｂ１は例えば３．４ｃｍである。
【００１４】
図２の（ｂ）に、レファレンス用グラジオメータ２を示す。
このレファレンス用グラジオメータ２は、第１信号検出用コイル２ａと、補償用コイル２ｂと、第２信号検出用コイル２ｃとを、この順に並べた２次微分型グラジオメータである。第１信号検出用コイル２ａと補償用コイル２ｂの間隔ａ２は、例えば０．９ｃｍである。補償用コイル２ｂと第２信号検出用コイル２ｃの間隔ｂ２は、例えば４．１ｃｍである。
【００１５】
図３は、信号検出用グラジオメータ１の設計方法を示す説明図である。
信号検出用グラジオメータ１の第１信号検出用コイル１ａから距離１５ｃｍの位置に、人工内耳装置の磁石Ｄ，Ｉが存在するものとする。なお、Ｍは人工内耳装置のマイクを表し、Ｈは人工内耳装置を装着した被験者を表している。
そして、第１信号検出用コイル１ａと第２信号検出用コイル１ｃの間隔を５ｃｍに固定し、第１信号検出用コイル１ａと補償用コイル１ｂの間隔ａを変えて、磁石Ｄ，Ｉからの磁場に対する相対検出感度を算出する。
【００１６】
図４に、信号検出用グラジオメータ１の相対検出感度を示す。
第１信号検出用コイル１ａと補償用コイル１ｂの間隔ａが１．６ｃｍの場合に、磁石Ｄ，Ｉからの磁場に対する相対検出感度Ｓｎが極小になる。そこで、信号検出用グラジオメータ１における第１信号検出用コイル１ａと補償用コイル１ｂの間隔ａ１を、ａ１＝１．６ｃｍとする。
【００１７】
図５は、レファレンス用グラジオメータ２の設計方法を示す説明図である。
レファレンス用グラジオメータ２の第１信号検出用コイル２ａから角度１３°で距離４．２ｃｍの位置に聴覚に起因する電流源Ｃが存在するものとする。なお、Ｈは被験者を表している。
そして、第１信号検出用コイル２ａと第２信号検出用コイル２ｃの間隔を５ｃｍに固定し、第１信号検出用コイル２ａと補償用コイル２ｂの間隔ａを変えて、電流源Ｃからの磁場に対する相対検出感度を算出する。
【００１８】
図６に、レファレンス用グラジオメータ２の相対検出感度を示す。
第１信号検出用コイル２ａと補償用コイル２ｂの間隔ａが０．９ｃｍの場合に、電流源Ｃからの磁場に対する相対検出感度Ｓｓが極小になる。そこで、レファレンス用グラジオメータ２の第１信号検出用コイル２ａと補償用コイル２ｂの間隔ａ２＝０．９ｃｍとする。
【００１９】
図７は、実施例１に係る脳磁場測定装置１００を示す構成説明図である。
２重グラジオメータ１０の信号検出用グラジオメータ１の出力は、入力コイル２１ｓからセンサチップ２２ｓへ伝達され、センサチップ２２ｓからＡ／Ｄ変換器２３ｓを介して、データ処理装置２４に入力される。データ処理装置２４は、フィードバックコイル２５ｓにフィードバック信号をフィードバックする。
２重グラジオメータ１０のレファレンス用グラジオメータ２の出力は、入力コイル２１ｎからセンサチップ２２ｎへ伝達され、センサチップ２２ｎからＡ／Ｄ変換器２３ｎを介して、データ処理装置２４に入力される。データ処理装置２４は、フィードバックコイル２５ｎにフィードバック信号をフィードバックする。
２重グラジオメータ１０と、入力コイル２１ｓ，２１ｎと，センサチップ２２ｓ，２２ｎと、フィードバックコイル２５ｓ，２５ｎとは、極低温容器Ｒ中に収容されている。
【００２０】
図８に、信号検出用グラジオメータ１の相対検出感度Ｓ１とレファレンス用グラジオメータ２の相対検出感度Ｓ２を示す。
信号検出用グラジオメータ１の相対検出感度Ｓ１は、磁石Ｄ，Ｉからの磁場に対する相対検出感度Ｓ１ｎが極小になり、それに比べて電流源Ｃからの磁場に対する相対検出感度Ｓ１ｓが大きくなっている。よって、磁石Ｄ，Ｉからの磁場の影響を抑制して電流源Ｃからの磁場を検出できる。
他方、レファレンス用グラジオメータ２の相対検出感度Ｓ２は、電流源Ｃからの磁場に対する相対検出感度Ｓ２ｓが極小になり、それに比べて磁石Ｄ，Ｉからの磁場に対する相対検出感度Ｓ２ｎが大きくなっている。よって、電流源Ｃからの磁場の影響を抑制して磁石Ｄ，Ｉからの磁場を検出できる。
【００２１】
データ処理装置２４は、信号検出用グラジオメータ１で得た信号検出用データとレファレンス用グラジオメータ２で得たレファレンス用データとを、重みを最適化して加重加算する。これにより、磁石Ｄ，Ｉからの磁場の影響を排除して、電流源Ｃからの磁場を測定できる。
【００２２】
実施例１の２重グラジオメータ１０および脳磁場測定装置１００によれば次の効果が得られる。
（１）聴覚に起因する電流源Ｃの近くに人工内耳装置の磁石Ｄ，Ｉが存在する場合でも、磁石Ｄ，Ｉからの磁場の影響を抑制して、電流源Ｃからの磁場を検出することが出来る。従って、人工内耳装置を装着した被験者Ｈにおける聞こえ状態を、被験者Ｈの意思伝達能力に左右されずに、客観的に測定可能となる。
（２）信号検出用グラジオメータ１とレファレンス用グラジオメータ２とを同一のコイルボビン３に装着したので、信号検出用グラジオメータ１とレファレンス用グラジオメータ２の相対位置を固定でき、相対位置の変動による特性変動を回避できる。また、２重グラジオメータ１０による占有空間を小さくでき、これを収容する極低温容器Ｒの小型化に資する。
【産業上の利用可能性】
【００２３】
本発明の２重グラジオメータおよび脳磁場測定装置は、例えば人工内耳装置を装着した被験者における聞こえ状態の測定に利用できる。
【符号の説明】
【００２４】
１              信号検出用グラジオメータ
１ａ            第１信号検出用コイル
１ｂ            補償用コイル
１ｃ            第２信号検出用コイル
２              レファレンス用グラジオメータ
２ａ            第１信号検出用コイル
２ｂ            補償用コイル
２ｃ            第２信号検出用コイル
１０            ２重グラジオメータ
２４            データ処理装置
１００          脳磁場測定装置
【要約】      （修正有）【課題】人工内耳装置を装着した被験者の脳磁場を測定する。【解決手段】人工内耳装置の磁石Ｄ，Ｉに対する磁場検出感度が極小である信号検出用グラジオメータ１と、聴覚に起因する脳内の電流源Ｃに対する磁場検出感度が極小であるレファレンス用グラジオメータ２とを、同一のコイルボビンに装着した２重グラジオメータ１０と、信号検出用グラジオメータ１で得た信号検出用データとレファレンス用グラジオメータ２で得たレファレンス用データとを加重加算して信号データを求める演算手段２４を具備する。【効果】人工内耳装置を装着した被験者における聞こえ状態を客観的に検査できる。【選択図】図７【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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