(57)【要約】【課題】距離センサーの影響を受けずに、被検体の磁気ベクトルの分布を精度良く検出できる生体磁場計測装置を提供する。【解決手段】被検体６の測定面から出る磁気ベクトルの第１方向４ａ成分を検出する磁気センサー４と、磁気センサー４に対する測定面の第１方向４ａの位置を測定する位置測定装置５と、被検体６が設置され被検体６を第１方向４ａに移動するテーブル３と、測定面と磁気センサー４との距離が所定の距離になるようにテーブル３を制御する制御部１８と、を備える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
被検体の測定面から出る磁場を検出する磁気検出部と、
前記磁気検出部に対する前記測定面の第１方向に関する位置を測定する位置測定部と、
前記被検体が設置され前記被検体を移動するテーブルと、
前記測定面と前記磁気検出部との前記第１方向の距離が所定の距離になるように前記テーブルを制御する制御部と、を備えることを特徴とする生体磁場計測装置。
【請求項２】
請求項１に記載の生体磁場計測装置であって、
前記テーブルは前記被検体を第２方向と第３方向とに移動し、
前記第２方向及び前記第３方向は前記第１方向と直交し、前記第２方向と前記第３方向とが交差することを特徴とする生体磁場計測装置。
【請求項３】
請求項２に記載の生体磁場計測装置であって、
前記第２方向と前記第３方向とは直交することを特徴とする生体磁場計測装置。
【請求項４】
請求項２または３に記載の生体磁場計測装置であって、
前記磁気検出部を内包し前記テーブルが前記第２方向に出入りする第１開口部を有し侵入する磁力線を減衰させる磁気シールド部を備えることを特徴とする生体磁場計測装置。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか一項に記載の生体磁場計測装置であって、
前記位置測定部は前記測定面のうち前記テーブルからの高さが高い場所を１つ測定することを特徴とする生体磁場計測装置。
【請求項６】
請求項１〜４のいずれか一項に記載の生体磁場計測装置であって、
前記位置測定部は前記測定面の立体形状を測定することを特徴とする生体磁場計測装置。
【請求項７】
請求項６に記載の生体磁場計測装置であって、
前記位置測定部は前記測定面上に光線を走査し、前記光が照射された場所を測定することを特徴とする生体磁場計測装置。
【請求項８】
請求項１〜７のいずれか一項に記載の生体磁場計測装置であって、
前記被検体を設置する位置を案内する光線を照射する案内光照射部を備え、
前記位置測定部は前記被検体に光線を照射して測定し、
前記位置測定部は前記案内光照射部を兼ねており、前記位置測定部は前記被検体を設置する位置を案内する光線を照射することを特徴とする生体磁場計測装置。
【請求項９】
請求項４〜８のいずれか一項に記載の生体磁場計測装置であって、
前記位置測定部は前記第１開口部に設置されていることを特徴とする生体磁場計測装置。
【請求項１０】
請求項４〜９のいずれか一項に記載の生体磁場計測装置であって、
前記テーブルのうち前記磁気シールド部の内部に移動する部分は非磁性であることを特徴とする生体磁場計測装置。
【請求項１１】
請求項４〜１０のいずれか一項に記載の生体磁場計測装置であって、
前記制御部は前記第１開口部から離れた場所に位置することを特徴とする生体磁場計測装置。
【請求項１２】
請求項４〜１１のいずれか一項に記載の生体磁場計測装置であって、
前記磁気シールド部は内部と外部とを連通する配管を備え、
前記配管は前記第１方向と直交する方向に延在することを特徴とする生体磁場計測装置。
【請求項１３】
請求項４〜１２のいずれか一項に記載の生体磁場計測装置であって、
更に、前記テーブルを前記第３方向に移動する駆動源と、を備え、
前記駆動源は前記磁気シールド部の外に位置し前記テーブルと前記駆動源とを脱着させる脱着部を備えることを特徴とする生体磁場計測装置。
【請求項１４】
請求項４〜１３のいずれか一項に記載の生体磁場計測装置であって、
更に、前記テーブルを前記第２方向に移動する駆動源と、を備え、
前記駆動源は前記磁気シールド部の外に位置することを特徴とする生体磁場計測装置。
【請求項１５】
被検体をテーブル上に設置し、
位置測定部が前記被検体の測定面の立体形状を測定し、
前記立体形状のうち最も突出する場所を演算し、
前記テーブルを移動して前記最も突出する場所と磁気検出部とを所定の間隔をあけて接近させ、
前記磁気検出部が前記被検体における磁気ベクトルの分布を検出することを特徴とする生体磁場計測方法。
【請求項１６】
請求項１５に記載の生体磁場計測方法であって、
前記立体形状を測定するときには前記被検体の長手方向と直交する方向の前記被検体の位置を設定し、
前記テーブルを移動するときには前記テーブルを前記被検体の長手方向に移動することを特徴とする生体磁場計測方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、生体磁場計測装置および生体磁場計測方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
地磁気に比べて微小な心臓の磁場や脳の磁場等を測定するための生体磁場計測装置が研究されている。生体磁場計測装置は非侵襲であり、被検体に負荷をかけずに臓器の状態を計測できる。磁場検出センサーを活用して胎児の心臓の磁場を計測する生体磁場計測装置が特許文献１に開示されている。それによると、本装置は磁場検出センサーを備え、磁場検出センサーが被検体である人に向けて設置される。磁場検出センサーには超電導量子干渉素子が用いられている。
【０００３】
磁場検出センサーはクライオスタットと称する容器内に設置され、クライオスタットはガントリと称する支持体に支持されている。ガントリは磁場検出センサーを所定の姿勢に調整することができる。そして、人の姿勢に合わせてクライオスタットの姿勢を調整する。磁場検出センサーと被検体との距離が離れると磁場検出センサーの感度が低下する。従って、磁場検出センサーは被検体に近づける必要がある。一方、磁場検出センサーが被検体に接触すると磁場検出センサーが振動するのでノイズが大きくなる。従って、磁場検出センサーを被検体に接触しない程度に接近させる必要がある。そして、クライオスタットには人と対向する場所にクライオスタットと人との距離を検出する距離センサーを配置することが提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００８−９２９７８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１の生体磁場計測装置では磁場検出センサーの近くに距離センサーが設置されていた。距離センサーは電気を用いて駆動するので磁場を発生する。磁場を発生すると残留磁場が形成され距離センサーに影響を及ぼす。このため、検出精度が低下する。そこで、距離センサーの影響を受けずに、被検体の磁気ベクトルの分布を精度良く検出できる生体磁場計測装置が望まれていた。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、上述の課題を解決するためになされたものであり、以下の形態または適用例として実現することが可能である。
【０００７】
［適用例１］
本適用例にかかる生体磁場計測装置であって、被検体の測定面から出る磁場を検出する磁気検出部と、前記磁気検出部に対する前記測定面の第１方向に関する位置を測定する位置測定部と、前記被検体が設置され前記被検体を移動するテーブルと、前記測定面と前記磁気検出部との前記第１方向の距離が所定の距離になるように前記テーブルを制御する制御部と、を備えることを特徴とする。
【０００８】
本適用例によれば、生体磁場計測装置は磁気検出部、位置測定部、テーブル及び制御部を備えている。磁気検出部は被検体の測定面から出る磁気ベクトルを検出する。そして、位置測定部は測定面の第１方向成分の位置を測定する。テーブルには被検体が設置され、テーブルは被検体を移動させる。制御部はテーブルの位置を制御する。制御部は位置測定部が測定した磁気検出部に対する測定面の位置のデータからテーブルを移動させる距離を制御する。そして、制御部は測定面と磁気検出部との第１方向の距離が所定の距離になるように制御する。測定面と磁気検出部との距離が離れると磁気検出部が検出する磁気の強度が測定面からの距離の２乗に反比例する。従って、磁気検出部が測定面から離れるほど磁気検出部は検出力が低下する。また、測定面が磁気検出部に接触するとき磁気検出部が振動するので測定精度が低下する。本適用例では磁気検出部が測定面に接触しない範囲で接近させることができる。そして、位置測定部が磁気検出部に対する測定面の位置を測定した後で、テーブルが被検体を磁気検出部に接近させる。従って、位置測定部が磁気検出部と離れていても被検体を磁気検出部に接近させることができる。その結果、生体磁場計測装置は精度よく測定面の磁場を検出することができる。
【０００９】
［適用例２］
上記適用例にかかる生体磁場計測装置において、前記テーブルは前記被検体を第２方向と第３方向とに移動し、前記第２方向及び前記第３方向は前記第１方向と直交し、前記第２方向と前記第３方向とが交差することを特徴とする。
【００１０】
本適用例によれば、テーブルは被検体を第２方向と第３方向とに移動する。第２方向及び第３方向は第１方向と直交する方向である。そして、第２方向と第３方向とは互いに交差する方向である。従って、テーブルは被検体を第１方向と直交する平面に沿った方向に移動することができる。その結果、テーブルは被検体の第１方向と直交する平面方向の位置合わせを容易に行うことができる。
【００１１】
［適用例３］
上記適用例にかかる生体磁場計測装置において、前記第２方向と前記第３方向とは直交することを特徴とする。
【００１２】
本適用例によれば、第２方向と第３方向とは直交する。そして、テーブルは被検体を互いに直交する第２方向と第３方向とに移動する。従って、テーブルは直交する座標系に沿って移動させることができる為、テーブルの移動位置を容易に制御することができる。
【００１３】
［適用例４］
上記適用例にかかる生体磁場計測装置において、前記磁気検出部を内包し前記テーブルが前記第２方向に出入りする第１開口部を有し侵入する磁力線を減衰させる磁気シールド部を備えることを特徴とする。
【００１４】
本適用例によれば、生体磁場計測装置は磁気シールド部を備えている。磁気シールド部は侵入する磁力線を減衰させる。磁気シールド部の内部に磁気検出部が設置され、磁場計測が行われる。磁気シールド部は第１開口部を備え侵入する磁力線を減衰させる。その結果、磁気検出部はノイズが少ない計測を行うことができる。
【００１５】
［適用例５］
上記適用例にかかる生体磁場計測装置において、前記位置測定部は前記測定面のうち前記テーブルからの高さが高い場所を１つ測定することを特徴とする。
【００１６】
本適用例によれば、位置測定部は測定面のうちテーブルからの高さが高い場所を１つ測定する。従って、測定面において最も突出する場所の位置を検出することができる。その結果、測定面において最も突出する場所が磁気検出部に接触しない範囲で接近させることができる。
【００１７】
［適用例６］
上記適用例にかかる生体磁場計測装置において、前記位置測定部は前記測定面の立体形状を測定することを特徴とする。
【００１８】
本適用例によれば、位置測定部は測定面の立体形状を測定する。従って、測定面において最も突出する場所の位置を検出することができる。その結果、測定面において最も突出する場所が磁気検出部に接触しない範囲で接近させることができる。
【００１９】
［適用例７］
上記適用例にかかる生体磁場計測装置において、前記位置測定部は前記測定面上に光線を走査し、前記光が照射された場所を測定することを特徴とする。
【００２０】
本適用例によれば、位置測定部は測定面上に光線を走査する。そして、光が照射された場所を測定する。従って、位置測定部は光線を走査した範囲内で最も突出する場所の位置を検出することができる。
【００２１】
［適用例８］
上記適用例にかかる生体磁場計測装置において、前記被検体を設置する位置を案内する光線を照射する案内光照射部を備え、前記位置測定部は前記被検体に光線を照射して測定し、前記位置測定部は前記案内光照射部を兼ねており、前記位置測定部は前記被検体を設置する位置を案内する光線を照射することを特徴とする。
【００２２】
本適用例によれば、生体磁場計測装置は案内光照射部の機能及び位置測定部の機能を備えている。案内光照射部の機能は被検体を設置する位置を案内する光線を照射する機能である。位置測定部の機能は被検体に光線を照射して被検体の形状を測定する機能である。位置測定部は案内光照射部の機能を兼ねており、位置測定部は被検体を設置する位置を案内する光線を照射する。従って、生体磁場計測装置が案内光照射部と位置測定部とを別々に備えるときに比べて構成要素を減らすことができる。その結果、生産性良く生体磁場計測装置を製造することができる。
【００２３】
［適用例９］
上記適用例にかかる生体磁場計測装置において、前記位置測定部は前記第１開口部に設置されていることを特徴とする。
【００２４】
本適用例によれば、位置測定部は第１開口部に設置されている。第１開口部にはテーブルに設置された被検体が通過する。従って、位置測定部の近くを被検体が通過する為、位置測定部は容易に被検体に光を照射することができる。
【００２５】
［適用例１０］
上記適用例にかかる生体磁場計測装置において、前記テーブルのうち前記磁気シールド部の内部に移動する部分は非磁性であることを特徴とする。
【００２６】
本適用例によれば、テーブルのうち磁気シールド部の内部に移動可能な部分は非磁性になっている。従って、テーブルが着磁して磁場測定に影響を及ぼすことを抑制することができる。
【００２７】
［適用例１１］
上記適用例にかかる生体磁場計測装置において、前記制御部は前記第１開口部から離れた場所に位置することを特徴とする。
【００２８】
本適用例によれば、生体磁場計測装置は磁気シールド部を備えている。磁気シールド部は侵入する磁力線を減衰させる。磁気シールド部の内部に磁気検出部及びテーブルが設置され、磁場計測が行われる。磁気シールド部は第１開口部を備え、第１開口部から被検体を出入りさせることができる。
【００２９】
テーブルを制御する制御部が第１開口部から離れた場所に位置している。制御部は電気信号を流動させてテーブルを制御する。この電気信号による磁場や残留磁場が磁気検出部に検出されるときノイズとなる。本適用例では、制御部が第１開口部から離れた場所に位置している為、制御部から発生される磁場や残留磁場が磁気検出部に到達し難くなっている。その結果、磁気検出部はノイズが少ない計測を行うことができる。
【００３０】
［適用例１２］
上記適用例にかかる生体磁場計測装置において、前記磁気シールド部は内部と外部とを連通する配管を備え、前記配管は前記第１方向と直交する方向に延在することを特徴とする。
【００３１】
本適用例によれば、磁気シールド部には配管が設置され、配管は第１方向と直交する方向に延在し内部と外部とを連通している。配管を通る磁気ベクトルの方向は第１方向と直交する。従って、配管を通る磁気ベクトルは磁気検出部に影響を及ぼし難い。その結果、磁気検出部はノイズが少ない計測を行うことができる。
【００３２】
［適用例１３］
上記適用例にかかる生体磁場計測装置において、更に、前記テーブルを前記第３方向に移動する駆動源と、を備え、前記駆動源は前記磁気シールド部の外に位置し前記テーブルと前記駆動源とを脱着させる脱着部を備えることを特徴とする。
【００３３】
本適用例によれば、駆動源はテーブルを第３方向に移動する。そして、駆動源は磁気シールド部の外に位置しテーブルと駆動源とを脱着させる脱着部を備えている。従って、脱着部がテーブルと駆動源とを連結して駆動源を用いてテーブルを第３方向に移動できる。そして、テーブルを第３方向に移動しないとき脱着部が駆動源とテーブルとを離すことができる。そして、駆動源を磁気シールド部の外に位置させて、テーブルを磁気シールド部の内部に移動させることができる。したがって、磁気シールド部の内部に駆動源の磁場の影響を及ぼし難くすることができる。その結果、磁気検出部はノイズが少ない計測を行うことができる。
【００３４】
［適用例１４］
上記適用例にかかる生体磁場計測装置において、更に、前記テーブルを前記第２方向に移動する駆動源と、を備え、前記駆動源は前記磁気シールド部の外に位置する。
【００３５】
本適用例によれば、駆動源はテーブルを第２方向に移動する。そして、駆動源は磁気シールド部の外に位置する。したがって、磁気シールド部の内部に駆動源の磁場の影響を及ぼし難くすることができる。その結果、磁気検出部はノイズが少ない計測を行うことができる。
【００３６】
［適用例１５］
本適用例にかかる生体磁場計測方法であって、被検体をテーブル上に設置し、位置測定部が前記被検体の測定面の立体形状を測定し、前記立体形状のうち最も突出する場所を演算し、前記テーブルを移動して前記最も突出する場所と磁気検出部とを所定の間隔をあけて接近させ、前記磁気検出部が前記被検体における磁気ベクトルの分布を検出することを特徴とする。
【００３７】
本適用例によれば、被検体がテーブル上に設置され、被検体の測定面の立体形状が測定される。そして、立体形状のうち最も突出する場所を演算する。次に、テーブルを移動して最も突出する場所と磁気検出部とを所定の間隔をあけて接近させている。続いて、被検体における磁気ベクトルの分布を検出している。従って、磁気検出部が測定面に接触しない範囲で接近させて測定している。そして、位置測定部が磁気検出部に対する測定面の位置を測定した後で、テーブルが被検体を磁気検出部に接近させている。従って、位置測定部が磁気検出部と離れていても被検体を磁気検出部に接近させることができる。その結果、生体磁場計測装置は精度よく測定面の磁場を検出することができる。
【００３８】
［適用例１６］
上記適用例にかかる生体磁場計測方法において、前記立体形状を測定するときには前記被検体の長手方向と直交する方向の前記被検体の位置を設定し、前記テーブルを移動するときには前記テーブルを前記被検体の長手方向に移動することを特徴とする。
【００３９】
本適用例によれば、立体形状を測定するときに、まず、被検体の長手方向と直交する方向の被検体の位置を設定する。これにより、測定範囲を確実に測定することができる。次に、テーブルを被検体の長手方向に移動している。これにより、２次元の測定範囲を測定することができる。
【００４０】
［適用例１７］
上記適用例にかかる生体磁場計測装置において、前記磁気シールド部は前記第２方向に延在し筒状であり、前記配管は前記磁気シールド部に沿って前記第２方向に延在することを特徴とする。
【００４１】
本適用例によれば、配管は第２方向に延在し、第２方向は第１方向と直交する。従って、配管を通る磁気ベクトルは磁気検出部に影響を及ぼし難い。その結果、磁気検出部はノイズが少ない計測を行うことができる。そして、配管は磁気シールド部に沿って設置されている為、配管は磁気シールド部に固定し易い。従って、配管を容易に設置することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】生体磁場計測装置の構成を示す概略斜視図。
【図２】（ａ）及び（ｂ）は位置測定装置の構造を説明するための模式側断面図。
【図３】（ａ）は位置測定装置が測定した３次元画像の斜視図、（ｂ）は位置測定装置の測定を説明するための立体画像の模式側面図。
【図４】（ａ）及び（ｂ）はテーブルの構造を示す模式側断面図。
【図５】（ａ）は脱着部の構造を示す模式側面図、（ｂ）は溝付棒の側面図、（ｃ）は溝付円筒の側面図、（ｄ）は脱着部の構造を示す模式側面図。
【図６】（ａ）は配管の構成を説明するための平断面図、（ｂ）は配管の構成を説明するための側断面図。
【図７】（ａ）は磁気センサーの構造を示す模式側面図、（ｂ）は磁気センサーの構造を示す模式平面図。
【図８】制御部の電気制御ブロック図。
【図９】生体磁場計測方法のフローチャート。
【図１０】生体磁場計測方法を説明するための模式図。
【図１１】生体磁場計測方法を説明するための模式図。
【発明を実施するための形態】
【００４３】
以下、実施形態について図面に従って説明する。
尚、各図面における各部材は、各図面上で認識可能な程度の大きさとするため、各部材毎に縮尺を異ならせて図示している。
【００４４】
（実施形態）
本実施形態では、生体磁場計測装置と、この生体磁場計測装置を用いて心臓から発せられる心磁場を計測する生体磁場計測方法との特徴的な例について、図に従って説明する。本実施形態にかかわる生体磁場計測装置の構造について図１〜図８に従って説明する。図１は、生体磁場計測装置の構成を示す概略斜視図である。図１に示すように、生体磁場計測装置１は主に磁気シールド部としての電磁シールド装置２、テーブル３、磁気検出部としての磁気センサー４及び位置測定部及び案内光照射部としての位置測定装置５から構成されている。
【００４５】
電磁シールド装置２は角筒状の本体部２ａを備えている。本体部２ａの長手方向をＹ方向とする。重力方向をＺ方向とし、Ｙ方向及びＺ方向と直交する方向をＸ方向とする。電磁シールド装置２は地磁気などの外部磁場が、磁気センサー４が配置された空間へ流入する事態を抑制している。即ち、電磁シールド装置２により外部磁場の磁気センサー４への影響が抑制され、磁気センサー４は外部磁場に比べて著しく低磁場とされている。本体部２ａはＹ方向に延在しており、これ自体でパッシブ磁気シールドとして機能している。本体部２ａの内部は空洞となっており、Ｘ方向及びＺ方向を通る面（ＸＺ断面でＹ方向に直交した平面）の断面形状は概ね四角形になっている。本実施形態では、本体部２ａの断面形状は正方形となっている。電磁シールド装置２は−Ｙ方向側に第１開口部２ｂが設置され、第１開口部２ｂからテーブル３が突出している。電磁シールド装置２の大きさは特に限定されないが本実施形態では、例えば、Ｙ方向の長さを約２００ｃｍとし、第１開口部２ｂの一辺が９０ｃｍ程度になっている。そして、電磁シールド装置２の第１開口部２ｂからテーブル３上に設置された被検体６がテーブル３と共に出入することができる。
【００４６】
本体部２ａは、比透磁率が例えば数千以上の強磁性体、または、高伝導率の導体によって形成される。強磁性体にはパーマロイ、フェライト、または鉄、クロムもしくはコバルト系のアモルファス等を用いることができる。高伝導率の導体には例えば、アルミニウム等で、渦電流効果によって磁場低減効果を有するものを用いることができる。尚、強磁性体と高伝導率の導体とを交互に積層して本体部２ａを形成することも可能である。本実施形態では例えば本体部２ａはアルミニウム板とパーマロイ板とを交互に２層ずつ積層し、その合計の厚みを２０〜３０ｍｍ程度としている。
【００４７】
本体部２ａの＋Ｙ方向側及び−Ｙ方向側の端には磁気シールド部としての第１補正コイル（第１ヘルムホルツコイル２ｃ）が設置されている。第１ヘルムホルツコイル２ｃは、本体部２ａの内部空間へ流入する流入磁場を補正するためのコイルである。流入磁場は、外部磁場が第１開口部２ｂを通過して内部空間に入り込む磁場である。流入磁場は第１開口部２ｂに対してＹ方向で最も強くなる。第１ヘルムホルツコイル２ｃは電流により流入磁場をキャンセルする様に磁界を発生させる。
【００４８】
テーブル３は土台７を備えている。土台７は本体部２ａの内側の底面上に配置され、本体部２ａの内部から第１開口部２ｂを経て第１開口部２ｂの外側にまで、Ｙ方向（被検体６の移動可能方向）に沿って延在している。土台７上にはＹ方向に延在する一対のＹ方向レール８が設置されている。Ｙ方向レール８上にはＹ方向レール８に沿って第２方向９ａであるＹ方向に移動するＹ方向テーブル９が設置されている。２つのＹ方向レール８の間にはＹ方向テーブル９を移動させるＹ方向直動機構１０が設置されている。
【００４９】
Ｙ方向テーブル９の上にはＺ方向テーブル１１が設置され、Ｙ方向テーブル９とＺ方向テーブル１１との間には図示しない昇降装置が設置されている。昇降装置はＺ方向テーブル１１を昇降する。Ｚ方向テーブル１１の＋Ｚ方向側の面にはＸ方向に延在するＸ方向レール１２が６本設置されている。そして、Ｘ方向レール１２上にはＸ方向レール１２に沿ってＸ方向に移動するＸ方向テーブル１３が設置されている。
【００５０】
Ｚ方向テーブル１１上の−Ｙ方向側にはＸ方向テーブル１３を第３方向１３ｄであるＸ方向に移動させるＸ方向直動機構１４が設置されている。Ｘ方向直動機構１４は一対の軸受部１４ａを有し、軸受部１４ａはＺ方向テーブル１１上に立てて設置されている。２つの軸受部１４ａの間にＸ方向テーブル１３が位置している。そして、２つの軸受部１４ａは第１ねじ棒１４ｂを回転可能に支えている。Ｘ方向テーブル１３にはＸ方向に貫通する図示しない第１貫通孔が設置され、第１ねじ棒１４ｂはＸ方向テーブル１３の第１貫通孔を貫通して設置されている。そして、第１貫通孔には図示しない雌ネジが形成され、第１ねじ棒１４ｂは雌ネジと係合している。
【００５１】
第１ねじ棒１４ｂの−Ｘ方向側の一端には脱着部１５が設置され、脱着部１５は第１ねじ棒１４ｂに固定されている。そして、脱着部１５を回転すると第１ねじ棒１４ｂが回転する。第１ねじ棒１４ｂはＸ方向テーブル１３の雌ネジと係合しているので、第１ねじ棒１４ｂが回転するとＸ方向テーブル１３がＸ方向に移動する。脱着部１５は駆動源としてのＸ方向テーブルモーター１６の回転軸と接続されている。従って、Ｘ方向テーブルモーター１６が脱着部１５を回転することによりＸ方向テーブル１３をＸ方向に移動させることが可能になっている。そして、Ｘ方向テーブルモーター１６はＸ方向テーブルモーター１６をＸ方向に移動させるモーター移動部１７と接続されている。Ｘ方向直動機構１４は軸受部１４ａ、第１ねじ棒１４ｂ、脱着部１５、Ｘ方向テーブルモーター１６及びモーター移動部１７等により構成されている。尚、テーブル３を構成する土台７、Ｙ方向レール８、Ｙ方向テーブル９、Ｙ方向直動機構１０、Ｚ方向テーブル１１、Ｘ方向レール１２、Ｘ方向テーブル１３、等は、木材や樹脂、セラミック、非磁性金属等の非磁性材料にて形成される。
【００５２】
電磁シールド装置２には第１開口部２ｂの＋Ｚ方向側に位置測定装置５が設置されている。位置測定装置５は被検体６の位置決めや表面形状を測定する装置である。第１開口部２ｂにはテーブル３に設置された被検体６が通過する。位置測定装置５の近くを被検体６が通過する為、位置測定装置５は容易に被検体６に光線を照射することができる。
【００５３】
電磁シールド装置２の内部には磁気センサー４が設置されている。磁気センサー４は被検体６の心臓から発せられる磁場を検出するセンサーである。磁気センサー４は電磁シールド装置２に固定されている。生体磁場計測装置１が位置する場所は電磁シールド装置２により磁場がほぼない状態に調整されている。従って、磁気センサー４は心臓から発せられる磁場をノイズの影響を受けずに計測することができる。磁気センサー４はＺ方向と同じ方向である第１方向４ａの磁場の強度成分を検出する。
【００５４】
第１方向４ａと第２方向９ａとは直交する方向である。第１方向４ａと第３方向１３ｄとは直交する方向である。そして、第２方向９ａと第３方向１３ｄとも直交する方向になっている。テーブル３は被検体６を互いに直交する第２方向９ａと第３方向１３ｄとに移動する。従って、テーブル３は直交する座標系に沿って移動させることができる為、テーブル３の移動位置を容易に制御することができる。電磁シールド装置２が延在する方向は第２方向９ａになっている。
【００５５】
第１開口部２ｂから離れた場所には制御部１８が設置されている。制御部１８は電気信号を流動させて生体磁場計測装置１を制御する。詳しくは、制御部１８は電磁シールド装置２、テーブル３、磁気センサー４及び位置測定装置５を制御する。制御部１８の電気信号により磁場や残留磁場が発生して磁気センサー４に検出されるときノイズとなる。制御部１８が第１開口部２ｂから離れた場所に位置している為、制御部１８から発生される磁場や残留する磁場が磁気センサー４に到達し難くなっている。その結果、磁気センサー４はノイズが少ない計測を行うことができる。
【００５６】
制御部１８には表示装置２１及び入力装置２２が設置されている。表示装置２１はＬＣＤ（Ｌｉｑｕｉｄ  Ｃｒｙｓｔａｌ  Ｄｉｓｐｌａｙ）やＯＬＥＤ（Ｏｒｇａｎｉｃ  ｌｉｇｈｔ−ｅｍｉｔｔｉｎｇ  ｄｉｏｄｅ）等の表示装置である。表示装置２１には測定の状況や測定結果等が表示される。入力装置２２はキーボードや回転つまみ等から構成されている。操作者は入力装置２２を操作して生体磁場計測装置１の測定開始指示や測定条件等の各種指示入力を行う。
【００５７】
図２（ａ）は位置測定装置の構造を説明するための模式側断面図であり、電磁シールド装置２の側面に沿って切断した図になっている。図２（ｂ）は位置測定装置の構造を説明するための模式側面図であり、生体磁場計測装置１を−Ｙ方向から見た図である。図２において、位置測定装置５はレーザー走査部５ａ及び撮像装置５ｂを備えている。レーザー走査部５ａは第１開口部２ｂにおける本体部２ａの天井に設置され、−Ｚ方向に向けて光及び光線としてのレーザー光５ｃを射出する。レーザー光５ｃは被検体６の正面６ａを照射する。このレーザー光５ｃは正面６ａで反射する。レーザー走査部５ａはレーザー光５ｃをＸ方向に走査する機能と走査せずに一点を照射する機能とを備えている。レーザー走査部５ａがレーザー光５ｃを走査するとき、レーザー光５ｃが正面６ａで反射する反射点５ｄは撮像装置５ｂから見たときに線状になる。レーザー走査部５ａがレーザー光５ｃを走査しないとき、レーザー光５ｃが正面６ａで反射する反射点５ｄは１つの点になる。
【００５８】
被検体６の位置合わせをするとき、テーブル３上には被検体６が仰向けに設置される。そして、レーザー走査部５ａがレーザー光５ｃを走査せずに被検体６の胸部を照射する。操作者はＹ方向直動機構１０を駆動させてＹ方向テーブル９をＹ方向に移動させる。さらに、操作者はＸ方向直動機構１４及びＸ方向テーブルモーター１６を駆動させてＸ方向テーブル１３をＸ方向に移動する。そして、レーザー光５ｃが被検体６の剣状突起６ｅを照射するようにテーブル３のＸ方向及びＹ方向の位置を調整する。
【００５９】
位置測定装置５はレーザー光５ｃを案内光として照射する機能及び位置測定の機能を備えている。案内光を照射する機能は被検体６を設置する位置を案内する光線を照射する機能である。位置測定の機能は被検体６に光線を照射して被検体の形状を測定する機能である。位置測定装置５は案内光を照射する機能を備えており、位置測定装置５は被検体６を設置する位置を案内する光線を照射する。従って、生体磁場計測装置１が案内光を照射する部位と位置測定する部位とを別々に備えるときに比べて構成要素を減らすことができる。
【００６０】
撮像装置５ｂは支持部５ｅを介して本体部２ａに設置されている。撮像装置５ｂはレーザー光５ｃの進行方向に対して斜めに設置されている。撮像装置５ｂは被検体６の正面６ａで反射する反射光５ｆを撮影する。このとき、レーザー走査部５ａ、反射点５ｄ及び撮像装置５ｂは三角形を形成する。そして、レーザー走査部５ａと撮像装置５ｂとの距離は既知の値になっている。撮像装置５ｂが撮影する映像からレーザー光５ｃと反射光５ｆとがなす角度を検出することができる。従って、三角測量法を用いて位置測定装置５はレーザー走査部５ａと反射点５ｄとの間の距離を測定することができる。
【００６１】
磁気センサー４の−Ｚ方向側の面より−Ｚ方向に所定の距離だけ離れた面を基準面２３とする。基準面２３は被検体６の磁場を測定する面を配置する場所の面である。磁気センサー４の−Ｚ方向側の面と基準面２３との距離は２ｍｍ以上１０ｍｍ以下が好ましく、５ｍｍがさらに好ましい。この距離のとき被検体６を磁気センサー４に接触させずに接近させることができる。本実施形態では、例えば、磁気センサー４の−Ｚ方向側の面と基準面２３との距離は５ｍｍである。基準面２３は被検体６が空気を吸って胸部６ｃを膨らませたときの面と接する面である。レーザー走査部５ａと基準面２３との距離は既知の値である。制御部１８は基準面２３と被検体６の正面６ａとの距離２４を演算する。
【００６２】
図３（ａ）は位置測定装置が測定した３次元画像の斜視図である。図３（ａ）に示すように、位置測定装置５が測定した３次元画像２５は被検体６の胸部の立体画像になっている。Ｙ方向テーブル９をＹ方向に移動させながら位置測定装置５が被検体６の正面６ａの形状を測定する。そして、位置測定装置５は被検体６の胸部の立体画像を測定する。３次元画像２５には胸部の凹凸が示されている。図３（ｂ）は位置測定装置の測定を説明するための立体画像の模式側面図である。図３（ｂ）に示すように、３次元画像２５には基準面２３に近い場所と基準面２３から離れた場所がある。３次元画像２５のうち磁気センサー４が測定する範囲を磁場測定範囲２６とする。図中には磁場測定範囲２６のＸ方向の範囲を示している。Ｙ方向においても同様に磁場測定範囲２６が設定されている。制御部１８は３次元画像２５の磁場測定範囲２６において最も基準面２３に近い場所の距離２４である最短距離２４ａを演算する。
【００６３】
図４はテーブルの構造を示す模式側断面図である。図４（ａ）はテーブル３が−Ｙ方向に移動している状態を示し、図４（ｂ）はテーブル３が生体磁場計測装置１の内部に移動して被検体６の心磁場を計測している状態を示している。図４（ａ）に示すように、土台７には一対の第１ヘルムホルツコイル２ｃが配置されている。第１ヘルムホルツコイル２ｃの形状は枠状であり本体部２ａを囲んで配置されている。
【００６４】
Ｙ方向直動機構１０は駆動源としてのモーター１０ａを備えている。モーター１０ａの回転軸には第１プーリー１０ｂが設置され、Ｙ方向直動機構１０のＹ方向側の端には第２プーリー１０ｃが回転可能に設置されている。そして、第１プーリー１０ｂと第２プーリー１０ｃとにタイミングベルト１０ｄが掛けられている。タイミングベルト１０ｄには連結部１０ｅが設置され、連結部１０ｅはタイミングベルト１０ｄとＹ方向テーブル９とを連結する。モーター１０ａが第１プーリー１０ｂを回転させるときモーター１０ａのトルクにより連結部１０ｅがＹ方向に移動する。連結部１０ｅの移動によりＹ方向テーブル９が移動する。従って、モーター１０ａはＹ方向テーブル９をＹ方向に移動させることができる。モーター１０ａは第１プーリー１０ｂの回転方向を変えることにより、Ｙ方向テーブル９の移動方向を＋Ｙ方向と−Ｙ方向との両方向に移動させることができる。
【００６５】
Ｙ方向レール８、第２プーリー１０ｃ、タイミングベルト１０ｄ及び連結部１０ｅの材質は非磁性の材質である。タイミングベルト１０ｄはゴム及び樹脂からなっている。Ｙ方向レール８、第２プーリー１０ｃ及び連結部１０ｅはセラミックにより構成されている。従って、Ｙ方向直動機構１０のうち電磁シールド装置２の内部に入る部分は非磁性になっている。
【００６６】
Ｙ方向テーブル９には昇降装置２７が４個Ｙ方向に並べて設置されている。各昇降装置２７はエアーシリンダーがＸ方向に３個並んだ構造になっている。昇降装置２７はエアーシリンダーを伸縮させることによりＺ方向テーブル１１を第１方向４ａに昇降することができる。各エアーシリンダーには図示しない測長装置が設置されており、昇降装置２７はＺ方向テーブル１１の移動量を検出することができる。そして、各エアーシリンダーがＺ方向テーブル１１を同じ距離移動させることにより昇降装置２７はＺ方向テーブル１１を平行移動させることができる。制御部１８の内部には図示しないコンプレッサー及び電磁弁等の空圧機器が設置されている。そして、昇降装置２７は制御部１８により制御される。Ｙ方向テーブル９、昇降装置２７及びＺ方向テーブル１１はアルミニウムにより構成されている。従って、Ｙ方向テーブル９、昇降装置２７及びＺ方向テーブル１１は非磁性になっている。
【００６７】
Ｘ方向テーブル１３はＸ方向レール１２と接して車輪２８が設置されている。車輪２８が回転することによりＸ方向テーブル１３は容易にＸ方向に移動させることが可能になっている。Ｘ方向テーブル１３、Ｘ方向レール１２及び車輪２８の材質は非磁性の材質であり、セラミックにより構成されている。従って、Ｘ方向テーブル１３、Ｘ方向レール１２及び車輪２８は非磁性になっている。そして、テーブル３のうち電磁シールド装置２の内部に移動する部分は非磁性になっている。従って、テーブル３が着磁して磁場測定に影響を及ぼすことを抑制することができる。
【００６８】
磁気センサー４は本体部２ａの天井に支持部材２９を介して設置されている。磁気センサー４の中心のＺ方向の位置は本体部２ａの天井と本体部２ａの底面との中央の位置である。磁気センサー４の中心のＸ方向の位置は本体部２ａの＋Ｘ方向側の壁と−Ｘ方向側の壁との中央の位置である。Ｙ方向において磁気センサー４の中心と本体部２ａの−Ｙ方向側の端との距離は磁気センサー４の中心と本体部２ａの＋Ｙ方向側の壁との距離の２倍である。磁気センサー４の中心の位置がこの位置にあるとき、磁気センサー４が電磁シールド装置２の外部から入る磁場の影響を受け難くすることができる。
【００６９】
電磁シールド装置２の内部には立方体の枠形状の外形を有する第２補正コイル（第２ヘルムホルツコイル２０）が設置されている。具体的には、Ｘ方向、Ｙ方向、Ｚ方向にそれぞれ直交する様に、少なくとも３対の第２補正コイルが設置されている。Ｘ方向に直交する第２ヘルムホルツコイル２０は、一対のコイルが、被検体６が計測時に配置される計測空間と磁気センサー４とを、Ｘ方向（左右方向）から挟む。Ｘ方向に直交する第２ヘルムホルツコイル２０は、計測空間と磁気センサー４が配置された空間との磁場のＸ成分が計測に悪影響を及ぼさぬ程度以下に小さくなる様に、Ｘ方向に磁場を発生させＸ方向の外部磁場をキャンセルし得る。Ｙ方向に直交する第２ヘルムホルツコイル２０は、二対のコイル（即ち、４個のコイル）が、計測空間と磁気センサー４とを、Ｙ方向（前後方向）から挟む。Ｙ方向に直交する第２ヘルムホルツコイル２０は、計測空間と磁気センサー４が配置された空間との磁場のＹ成分が計測に悪影響を及ぼさぬ程度以下に小さくなる様に、Ｙ方向に磁場を発生させＹ方向の外部磁場をキャンセルし得る。本体部２ａが前後方向の筒状で、Ｙ方向に沿った流入磁場が大きい為、Ｙ方向に関しては、第２ヘルムホルツコイル２０を２対設ける。Ｚ方向に直交する第２ヘルムホルツコイル２０は、一対のコイルが、計測空間と磁気センサー４とを、Ｚ方向（上下方向）から挟む。Ｚ方向に直交する第２ヘルムホルツコイル２０は、計測空間と磁気センサー４が配置された空間との磁場のＺ成分が計測に悪影響を及ぼさぬ程度以下に小さくなる様に、Ｚ方向に磁場を発生させＺ方向の外部磁場をキャンセルし得る。第２ヘルムホルツコイル２０はそれぞれ直交する方向側から見た形状が正方形の枠形状であり、正方形の枠の中心の位置と磁気センサー４の中心の位置とが重なるように配置されている。正方形の辺の長さは特に限定されないが、本実施形態では例えば一辺の長さが７５ｃｍ以上８５ｃｍ以下になっている。尚、図中第２ヘルムホルツコイル２０の形状は見易くするために長方形になっているが本来は正方形である。
【００７０】
正方形の枠形状で、Ｙ方向に直交する第２ヘルムホルツコイル２０はＹ方向に４つ等間隔に配置されている。そして、Ｘ方向からみたとき第２ヘルムホルツコイル２０の外周は正方形の枠形状であり、さらに、正方形の枠形状の中に２つのコイルが配置された構造になっている。そして、正方形の枠の中心の位置と磁気センサー４の中心の位置とが重なるように配置されている。
【００７１】
第２ヘルムホルツコイル２０をＺ方向から見た形状はＸ方向から見た形状と同じ形状になっている。そして、正方形の枠の中心の位置と磁気センサー４の中心の位置とが重なるように配置されている。第２ヘルムホルツコイル２０をこの形状にすることにより、磁気センサー４における外乱の磁場をさらに低下させることができる。特に、電磁シールド装置２の−Ｙ方向側から進入する磁気の影響を低下させることができる。
【００７２】
テーブル３が−Ｙ方向側に位置するとき、テーブル３の半分以上が電磁シールド装置２から突出する。これにより、被検体６をテーブル３上に載置し易くなっている。そして、テーブル３上に被検体６が設置されたときの被検体６の床から鼻までの高さは床から磁気センサー４の−Ｚ方向側の面の高さより低くなっている。従って、Ｙ方向テーブル９をＹ方向に移動するとき被検体６が磁気センサー４と干渉しないようになっている。
【００７３】
図４（ｂ）に示すように、Ｙ方向テーブル９をＹ方向に移動した後、Ｚ方向テーブル１１を上昇させる。Ｚ方向テーブル１１を上昇させる距離は制御部１８が演算した最短距離２４ａである。被検体６の胸部６ｃの表面のうち磁気センサー４が測定する場所を測定面６ｄとする。このとき、測定面６ｄは磁気センサー４と対向する場所に位置し磁気センサー４に接近する。そして、測定面６ｄと磁気センサー４との距離は５ｍｍになる。そして、測定面６ｄを磁気センサー４が測定する。
【００７４】
図５（ａ）は脱着部の構造を示す模式側面図であり、脱着部１５が分離した状態を示している。図５（ａ）に示すように、土台７の−Ｘ方向側には脱着部設置台３０が設置されている。脱着部設置台３０の上には−Ｘ方向側の端にモーター移動部１７が設置されている。モーター移動部１７はモーター１７ａ、ねじ棒１７ｂ、案内レール１７ｃ等から構成されている。脱着部設置台３０上の−Ｘ方向側にモーター１７ａが設置され、モーター１７ａの＋Ｘ方向側には案内レール１７ｃが設置されている。案内レール１７ｃは一対であり、Ｘ方向に延在している。
【００７５】
案内レール１７ｃ上にはＸ方向テーブルモーター１６が設置され、Ｘ方向テーブルモーター１６は案内レール１７ｃに沿ってＸ方向に往復移動する。モーター１７ａの回転軸にはＸ方向に延在するねじ棒１７ｂが設置されている。Ｘ方向テーブルモーター１６にはＸ方向に延在する貫通孔１６ａが設置され、貫通孔１６ａには雌ねじが形成されている。そして、貫通孔１６ａの雌ねじとねじ棒１７ｂとが螺合している。モーター１７ａがねじ棒１７ｂを回転させるときＸ方向テーブルモーター１６が案内レール１７ｃに沿ってＸ方向に移動する。Ｘ方向テーブルモーター１６の回転軸には溝付円筒１５ａが設置されている。そして、第１ねじ棒１４ｂの−Ｘ方向側の端には溝付棒１５ｂが設置されている。Ｘ方向テーブルモーター１６がＸ方向に移動するとき、溝付円筒１５ａに溝付棒１５ｂが挿入される。
【００７６】
図５（ｂ）は溝付棒の側面図であり、溝付棒１５ｂを軸方向から見た図である。図５（ｂ）に示すように、溝付棒１５ｂの外周には軸方向に溝が設置されている。図５（ｃ）は溝付円筒の側面図であり、溝付円筒１５ａを軸方向から見た図である。図５（ｃ）に示すように、溝付円筒１５ａの内径には軸方向に溝が設置されている。溝付棒１５ｂの外周形状と溝付円筒１５ａの内周形状とはほぼ同じ形状になっている。そして、溝付円筒１５ａに溝付棒１５ｂが挿入されるとき、溝付円筒１５ａの溝と溝付棒１５ｂの溝とが噛合う。これにより、溝付円筒１５ａに加わるトルクが溝付棒１５ｂに伝達される。
【００７７】
図５（ｄ）は脱着部の構造を示す模式側面図であり、脱着部１５が結合した状態を示している。図５（ｄ）では、モーター移動部１７がＸ方向テーブルモーター１６を＋Ｘ方向に移動し、溝付円筒１５ａに溝付棒１５ｂが挿入されている。そして、Ｘ方向テーブルモーター１６が回転軸を回転するとき、溝付円筒１５ａの回転にともなって溝付棒１５ｂが回転する。従って、Ｘ方向テーブルモーター１６が回転軸を回転するとき溝付棒１５ｂと接続する第１ねじ棒１４ｂが回転される。そして、Ｘ方向テーブルモーター１６はＸ方向テーブル１３をＸ方向に移動する。
【００７８】
図６（ａ）は配管の構成を説明するための平断面図であり、支持部材２９を横切るＸＹ平面にて生体磁場計測装置１を切断した図である。図６（ｂ）は配管の構成を説明するための側断面図であり、電磁シールド装置２の−Ｘ方向側の壁に沿うＹＺ平面にて生体磁場計測装置１を切断した図である。
【００７９】
生体磁場計測装置１には配管としての第１配管３１及び配管としての第２配管３２が設置されている。第１配管３１には磁気センサー４を駆動する電気を通電する配線が設置されている。そして、第２配管３２には昇降装置２７を駆動する空気を流動する配管が設置されている。
【００８０】
本体部２ａの−Ｘ方向側の側面には第２開口２ｄ及び第３開口２ｅが設置されている。第１配管３１は第２開口２ｄを通って配置され電磁シールド装置２の内部と外部とを連通する。第２開口２ｄでは第１配管３１は第１方向４ａと直交する第３方向１３ｄに延在する。第２開口２ｄにおいて第１配管３１を通る磁気ベクトルの方向は第１方向４ａと直交する。従って、第２開口２ｄや第３開口２ｅ、第１配管３１を介して電磁シールド装置２に漏れ入る外部磁場は磁気センサー４に影響を及ぼし難い。
【００８１】
同様に、第２配管３２は第３開口２ｅを通って配置され電磁シールド装置２の内部と外部とを連通する。第３開口２ｅでは第２配管３２は第１方向４ａと直交する第３方向１３ｄに延在する。第３開口２ｅにおいて第２配管３２を通って電磁シールド装置２に入る磁気ベクトルの方向は第１方向４ａと直交する。従って、第２配管３２を通る磁気ベクトルは電磁シールド装置２に影響を及ぼし難い。その結果、生体磁場計測装置１はノイズが少ない計測を行うことができる。
【００８２】
電磁シールド装置２は第２方向９ａに延在する。第２方向９ａは第１方向４ａと直交する方向である。第１配管３１は本体部２ａに沿って第２方向９ａに延在する。従って、第１配管３１を設置し易い配置にすることができる。第１配管３１は第２方向９ａに延在し、第２方向９ａは第１方向４ａと直交する。従って、第１配管３１を通る磁気ベクトルは磁気センサー４に影響を及ぼし難い。その結果、生体磁場計測装置１はノイズが少ない計測を行うことができる。
【００８３】
第２配管３２は折れ曲がり易い構造であり、−Ｙ方向側の折り曲げ部３２ａで第２配管３２は２つ折りになっている。Ｙ方向テーブル９がＹ方向に移動するとき折り曲げ部３２ａもＹ方向に移動する。これにより、第２配管３２が捻じれずに耐久性良く配管を移動させることができる。
【００８４】
図７（ａ）は磁気センサーの構造を示す模式側面図であり、図７（ｂ）は磁気センサーの構造を示す模式平面図である。図７に示すように磁気センサー４にはレーザー光源３３からレーザー光３４が供給される。レーザー光源３３は制御部１８に設置され第１配管３１に設置された光ファイバー３５を通って磁気センサー４に供給される。磁気センサー４と光ファイバー３５とは光コネクター３６を介して接続されている。
【００８５】
レーザー光源３３は、セシウムの吸収線に応じた波長のレーザー光３４を出力する。レーザー光３４の波長は特に限定されないが本実施形態では、例えば、Ｄ１線に相当する８９４ｎｍの波長に設定している。レーザー光源３３はチューナブルレーザーであり、レーザー光源３３から出力されるレーザー光３４は一定の光量を有する連続光である。
【００８６】
光コネクター３６を介して供給されたレーザー光３４は＋Ｘ方向に進行して偏光板３７を照射する。偏光板３７を通過したレーザー光３４は直線偏光になっている。次に、レーザー光３４は第１ハーフミラー３８、第２ハーフミラー４１、第３ハーフミラー４２、第１反射ミラー４３を順次照射する。第１ハーフミラー３８、第２ハーフミラー４１及び第３ハーフミラー４２はレーザー光３４の一部を反射して−Ｙ方向に進行させる。そして、一部のレーザー光３４を通過させて＋Ｘ方向に進行させる。第１反射ミラー４３は入射されたレーザー光３４を総て−Ｙ方向に反射する。第１ハーフミラー３８、第２ハーフミラー４１、第３ハーフミラー４２、第１反射ミラー４３によりレーザー光３４は４つの光路に分割される。各光路のレーザー光３４は光強度が同じ光強度になるように各ミラーの反射率が設定されている。
【００８７】
次に、レーザー光３４は第４ハーフミラー４４、第５ハーフミラー４５、第６ハーフミラー４６、第２反射ミラー４７を順次照射する。第４ハーフミラー４４、第５ハーフミラー４５及び第６ハーフミラー４６はレーザー光３４の一部を反射して＋Ｚ方向に進行させる。そして、一部のレーザー光３４を通過させて−Ｙ方向に進行させる。第２反射ミラー４７は入射されたレーザー光３４を総て＋Ｚ方向に反射する。第４ハーフミラー４４、第５ハーフミラー４５、第６ハーフミラー４６、第２反射ミラー４７により１つの光路のレーザー光３４は４つの光路に分割される。各光路のレーザー光３４は光強度が同じ光強度になるように各ミラーの反射率が設定されている。従って、レーザー光３４は１６個の光路に分離される。そして、各光路のレーザー光３４の光強度は同じ強度になるように各ミラーの反射率が設定されている。
【００８８】
第４ハーフミラー４４、第５ハーフミラー４５、第６ハーフミラー４６、第２反射ミラー４７の＋Ｚ方向側にはレーザー光３４の各光路にガスセル４８が設置されている。ガスセル４８の個数は４行４列の１６個が配置されている。そして、第４ハーフミラー４４、第５ハーフミラー４５、第６ハーフミラー４６、第２反射ミラー４７にて反射したレーザー光３４はガスセル４８を通過する。ガスセル４８は、内部に空隙を有する箱であり、この空隙にはアルカリ金属のガスが封入されている。アルカリ金属は特に限定されず、カリウム、ルビジウムまたはセシウムを用いることができる。本実施形態では例えばアルカリ金属にセシウムを用いている。
【００８９】
各ガスセル４８の＋Ｚ方向側には偏光分離器４９が設置されている。偏光分離器４９は、入射したレーザー光３４を、互いに直交する２つの偏光成分のレーザー光３４に分離する素子である。偏光分離器４９には、例えば、ウォラストンプリズムまたは偏光ビームスプリッターを用いることができる。
【００９０】
偏光分離器４９の＋Ｚ方向側には第１光検出器５０が設置され、偏光分離器４９の−Ｙ方向側には第２光検出器５１が設置されている。偏光分離器４９を通過したレーザー光３４は第１光検出器５０を照射し、偏光分離器４９にて反射したレーザー光３４は第２光検出器５１を照射する。第１光検出器５０及び第２光検出器５１は、入射したレーザー光３４の光量に応じた電流を制御部１８に出力する。第１光検出器５０及び第２光検出器５１が磁場を発生すると測定に影響を与える可能性があるので、第１光検出器５０及び第２光検出器５１は非磁性の材料で構成されることが望ましい。磁気センサー４はＸ方向の両面及びＹ方向の両面にヒーター５２が設置されている。ヒーター５２は磁界を発生しない構造であるのが好ましく、例えば、流路中に蒸気や熱風を通過させて加熱する方式のヒーターを用いることができる。他にも、高周波電圧によりガスセル４８を誘電加熱してもよい。
【００９１】
磁気センサー４は被検体６の＋Ｚ側に配置される。そして、被検体６が発する磁気ベクトル５３は−Ｚ方向側から磁気センサー４に入力させる。磁気ベクトル５３は第４ハーフミラー４４〜第２反射ミラー４７を通過し、次に、ガスセル４８を通過する。そして、偏光分離器４９を通過して磁気センサー４から出る。
【００９２】
磁気センサー４は光ポンピング磁力計や光ポンピング原子磁気センサーと称されるセンサーである。ガスセル４８内のセシウムは加熱されてガス状態になっている。そして、セシウムガスに直線偏光になったレーザー光３４を照射することにより、セシウム原子は励起され磁気モーメントの向きが揃えられる。この状態でガスセル４８に磁気ベクトル５３が通過するとき、セシウム原子の磁気モーメントが磁気ベクトル５３の磁場により歳差運動する。この歳差運動をラーモア歳差運動と称す。ラーモア歳差運動の大きさは磁気ベクトル５３の強さと正の相関を有している。ラーモア歳差運動はレーザー光３４の偏向面を回転させる。ラーモア歳差運動の大きさとレーザー光３４の偏向面の回転角の変化量とは正の相関を有する。従って、磁気ベクトル５３の強さとレーザー光３４の偏向面の回転角の変化量とは正の相関を有している。磁気センサー４は磁気ベクトル５３の第１方向４ａの感度が高く、第１方向４ａと直交する成分の感度が低くなっている。
【００９３】
偏光分離器４９はレーザー光３４を直交する２成分の直線偏光に分離する。そして、第１光検出器５０及び第２光検出器５１は直交する２成分の直線偏光の強さを検出する。これにより、第１光検出器５０及び第２光検出器５１はレーザー光３４の偏向面の回転角を検出することができる。そして、レーザー光３４の偏向面の回転角の変化から磁気センサー４は磁気ベクトル５３の強さを検出することができる。ガスセル４８、偏光分離器４９、第１光検出器５０及び第２光検出器５１からなる素子をセンサー素子４ｄと称す。磁気センサー４にはセンサー素子４ｄが４行４列の１６個配置されている。磁気センサー４におけるセンサー素子４ｄの個数及び配置は特に限定されない。センサー素子４ｄは３行以下でもよく５行以上でもよい。同様にセンサー素子４ｄは３列以下でもよく５列以上でもよい。センサー素子４ｄの個数が多い程空間分解能を高くすることができる。
【００９４】
図８は制御部の電気制御ブロック図である。図８に示すように、生体磁場計測装置１は生体磁場計測装置１の動作を制御する制御部１８を備えている。そして、制御部１８はプロセッサーとして各種の演算処理を行うＣＰＵ５４（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）と、各種情報を記憶するメモリー５５とを備えている。形状センサー駆動装置５６、テーブル駆動装置５７、電磁シールド装置２、磁気センサー駆動装置５８、表示装置２１及び入力装置２２は入出力インターフェイス６１及びデータバス６２を介してＣＰＵ５４に接続されている。
【００９５】
形状センサー駆動装置５６はレーザー走査部５ａ及び撮像装置５ｂを駆動する装置である。形状センサー駆動装置５６はレーザー走査部５ａを駆動してレーザー光５ｃを被検体６に向けて射出する。そして、形状センサー駆動装置５６はレーザー光５ｃを水平方向に走査させる。さらに、形状センサー駆動装置５６は撮像装置５ｂを駆動して反射点５ｄの映像を撮影する。他にも、形状センサー駆動装置５６はレーザー光５ｃを走査せずに一カ所に照射する。照射された反射点５ｄは被検体６を位置合わせするときのマークになる。
【００９６】
テーブル駆動装置５７はＸ方向テーブル１３、Ｙ方向テーブル９、Ｚ方向テーブル１１及びモーター移動部１７を駆動する装置である。テーブル駆動装置５７はＣＰＵ５４からＸ方向テーブル１３の位置を移動する指示信号を入力する。Ｙ方向テーブル９が所定の位置にあるときにのみＸ方向テーブル１３を移動することができる。このため、まず、Ｙ方向テーブル９を所定の位置に移動する。テーブル駆動装置５７はＹ方向テーブル９の位置を検出する。Ｙ方向テーブル９には自分の位置を検出する測長装置が設置されおり、Ｙ方向テーブル９の位置を検出することができる。そして、Ｙ方向テーブル９を移動して溝付棒１５ｂが溝付円筒１５ａと対向する場所にＹ方向テーブル９を移動する。
【００９７】
次に、テーブル駆動装置５７はモーター移動部１７を駆動して溝付円筒１５ａと溝付棒１５ｂとを結合する。続いて、テーブル駆動装置５７はＸ方向テーブル１３の位置を検出する。Ｘ方向テーブル１３には自分の位置を検出する測長装置が設置されおり、Ｘ方向テーブル１３の位置を検出することができる。そして、Ｘ方向テーブル１３を移動する予定の位置とＸ方向テーブル１３の現在位置との差を演算する。そして、テーブル駆動装置５７はＸ方向テーブルモーター１６を駆動してＸ方向テーブル１３を移動する予定の位置まで移動する。これにより、テーブル駆動装置５７はＸ方向テーブル１３を指示された場所に移動させることができる。続いて、テーブル駆動装置５７はモーター移動部１７を駆動して溝付円筒１５ａと溝付棒１５ｂとを分離する。
【００９８】
同様に、テーブル駆動装置５７はＣＰＵ５４からＹ方向テーブル９の位置を移動する指示信号を入力する。テーブル駆動装置５７はＹ方向テーブル９の位置を検出する。そして、Ｙ方向テーブル９を移動する予定の位置とＹ方向テーブル９の現在位置との差を演算する。そして、テーブル駆動装置５７はモーター１０ａを駆動してＹ方向テーブル９を移動する予定の位置まで移動する。これにより、テーブル駆動装置５７はＹ方向テーブル９を電磁シールド装置２内の位置と電磁シールド装置２外の位置との間で移動させることができる。さらに、位置測定装置５が被検体６の胸部６ｃを測定するときにはＹ方向テーブル９を一定の速度で移動する。
【００９９】
同様に、テーブル駆動装置５７はＣＰＵ５４からＺ方向テーブル１１の位置を移動する指示信号を入力する。Ｚ方向テーブル１１を昇降する昇降装置２７にはそれぞれＺ方向テーブル１１の位置を検出する測長装置が設置されており、テーブル駆動装置５７はＺ方向テーブル１１の位置を検出する。そして、Ｚ方向テーブル１１を移動する予定の位置とＺ方向テーブル１１の現在位置との差を演算する。昇降装置２７はエアーシリンダーであり、テーブル駆動装置５７は昇降装置２７を駆動するコンプレッサーや電磁弁等の空圧機器を備えている。そして、テーブル駆動装置５７は昇降装置２７に供給する空気の量を制御してＺ方向テーブル１１を移動する予定の位置まで移動する。
【０１００】
電磁シールド装置２は第１ヘルムホルツコイル２ｃ及び内部の磁場を検出するセンサーを備えている。そして、電磁シールド装置２はＣＰＵ５４の指示を受けて第１ヘルムホルツコイル２ｃを駆動し本体部２ａの内部の磁界を低減させる。
【０１０１】
磁気センサー駆動装置５８は磁気センサー４及びレーザー光源３３を駆動する装置である。磁気センサー４には第１光検出器５０、第２光検出器５１及びヒーター５２が設置されている。磁気センサー駆動装置５８はレーザー光源３３、ヒーター５２、第１光検出器５０及び第２光検出器５１を駆動する。磁気センサー駆動装置５８はレーザー光源３３を駆動して磁気センサー４にレーザー光３４を供給する。さらに、磁気センサー駆動装置５８はヒーター５２を駆動して磁気センサー４を所定の温度に維持する。そして、磁気センサー駆動装置５８は第１光検出器５０、第２光検出器５１が出力する電気信号をデジタル信号に変換してＣＰＵ５４に出力する。
【０１０２】
表示装置２１はＣＰＵ５４の指示により所定の情報を表示する。表示内容に基づき操作者が入力装置２２を操作して指示内容を入力する。そして、この指示内容はＣＰＵ５４に伝達される。
【０１０３】
メモリー５５は、ＲＡＭ、ＲＯＭ等といった半導体メモリーや、ハードディスク、ＤＶＤ−ＲＯＭといった外部記憶装置を含む概念である。機能的には、生体磁場計測装置１の動作の制御手順が記述されたプログラムソフト６３を記憶する記憶領域や、被検体６の磁場測定範囲２６の立体形状を測定したデータである測定部形状データ６４を記憶するための記憶領域が設定される。他にも、Ｙ方向テーブル９及びＺ方向テーブル１１の移動量のデータであるテーブル移動量データ６５を記憶するための記憶領域が設定される。
【０１０４】
他にも、メモリー５５には磁気センサー４を駆動するときに用いるパラメーター等のデータである磁気センサー関連データ６６を記憶するための記憶領域が設定される。他にも、メモリー５５には磁気センサー４が測定したデータである磁気測定データ６７を記憶するための記憶領域が設定される。他にも、ＣＰＵ５４のためのワークエリアやテンポラリーファイル等として機能する記憶領域やその他各種の記憶領域が設定される。
【０１０５】
ＣＰＵ５４は、メモリー５５内に記憶されたプログラムソフト６３に従って、被検体６の心臓が発する磁場を測定する制御を行うものである。具体的な機能実現部としてＣＰＵ５４は位置測定部としての形状測定制御部６８を有する。形状測定制御部６８は位置測定装置５及びＹ方向テーブル９を駆動させて被検体６における磁場測定範囲２６の立体形状を測定する制御を行う部位である。他にも、ＣＰＵ５４は最短距離演算部６９を有する。最短距離演算部６９は、被検体６の立体形状の測定結果を用いて最短距離２４ａを演算する部位である。
【０１０６】
他にも、ＣＰＵ５４は、テーブル移動制御部７０を有する。テーブル移動制御部７０は、Ｘ方向テーブル１３、Ｙ方向テーブル９及びＺ方向テーブル１１の移動と停止位置を制御する部位である。他にも、ＣＰＵ５４は、電磁シールド制御部７１を有する。電磁シールド制御部７１は、電磁シールド装置２を駆動して磁気センサー４の周囲の電場を抑制する制御を行う部位である。
【０１０７】
他にも、ＣＰＵ５４は、磁気センサー制御部７２を有する。磁気センサー制御部７２は、磁気センサー駆動装置５８に磁気センサー４を駆動させて磁気ベクトル５３の強度を検出する制御を行う部位である。他にも、ＣＰＵ５４は、レーザーポインター制御部７３を有する。レーザーポインター制御部７３は、レーザー走査部５ａを駆動して所定の場所の１か所にのみレーザー光５ｃを照射する制御を行う部位である。
【０１０８】
尚、本実施形態では、生体磁場計測装置１の上記の各機能がＣＰＵ５４を用いてプログラムソフトで実現することとしたが、上記の各機能がＣＰＵ５４を用いない単独の電子回路（ハードウェア）によって実現できる場合には、そのような電子回路を用いることも可能である。
【０１０９】
次に上述した生体磁場計測装置１を用いた生体磁場計測方法について図９〜図１１を用いて説明する。図９は、生体磁場計測方法のフローチャートである。図９のフローチャートにおいて、ステップＳ１は被検体設置工程である。この工程は、被検体６をＸ方向テーブル１３上に設置する工程である。次にステップＳ２に移行する。ステップＳ２は位置合わせ工程である。この工程は、レーザー走査部５ａが胸部６ｃにレーザー光５ｃを照射する。そして、反射点５ｄが被検体６の剣状突起６ｅを照射するように操作者が入力装置２２を操作してＸ方向テーブル１３及びＹ方向テーブル９を移動する工程である。次にステップＳ３に移行する。
【０１１０】
ステップＳ３は測定面形状測定工程に相当する。この工程は形状測定制御部６８がＹ方向テーブル９及び位置測定装置５を駆動して被検体６の測定面６ｄの立体形状を測定する工程である。次にステップＳ４に移行する。ステップＳ４は最短距離演算工程である。この工程は、最短距離演算部６９が測定した立体形状のデータを用いて最短距離２４ａを演算する工程である。次にステップＳ５に移行する。
【０１１１】
ステップＳ５はテーブル移動工程である。この工程は、テーブル移動制御部７０がテーブル３を移動させて、被検体６の胸部６ｃを磁気センサー４と対向する場所に移動する。そして、測定面６ｄを磁気センサー４に接近させる工程である。次にステップＳ６に移行する。ステップＳ６は測定工程である。この工程は、磁気センサー制御部７２が磁気センサー駆動装置５８に磁気センサー４を駆動させる。そして、磁気センサー４が被検体６の胸部６ｃからでる磁気を検出する工程である。以上の工程により被検体６の磁場を計測する工程を終了する。
【０１１２】
次に、図１０及び図１１を用いて、図９に示したステップと対応させて、生体磁場計測方法を詳細に説明する。図１０及び図１１は生体磁場計測方法を説明するための模式図である。
図１０（ａ）はステップＳ１の被検体設置工程に対応する図である。図１０（ａ）に示すように、ステップＳ１において、被検体６をＸ方向テーブル１３上に設置する。Ｘ方向テーブル１３は半分以上が電磁シールド装置２から突出している。そして、Ｚ方向テーブル１１が降下しているので、被検体６はＸ方向テーブル１３上に移動し易くなっている。
【０１１３】
図１０（ａ）及び図１０（ｂ）はステップＳ２の位置合わせ工程に対応する図である。図１０（ａ）に示すように、ステップＳ２において、操作者は入力装置２２を操作して位置合わせを開始する指示を入力する。そして、レーザーポインター制御部７３が形状センサー駆動装置５６にレーザー光５ｃを照射する指示信号を出力する。形状センサー駆動装置５６は指示信号を受けてレーザー走査部５ａを駆動する。レーザー走査部５ａから−Ｚ方向に向けてレーザー光５ｃが照射される。レーザー光５ｃはレーザー走査部５ａから−Ｚ方向に位置する一点を照射する。
【０１１４】
図１０（ｂ）に示すように被検体６には胸部６ｃの−Ｙ方向側に剣状突起６ｅが存在する。剣状突起６ｅは胸骨の下端に突出する突起であり、左右の肋骨弓が接合するみぞおちと呼ばれる部分にある。図１０（ａ）に戻って、操作者は入力装置２２を操作してＸ方向テーブル１３をＸ方向に移動する指示を入力する。そして、テーブル移動制御部７０がテーブル駆動装置５７にＸ方向テーブル１３を移動させる信号を出力する。テーブル駆動装置５７はモーター移動部１７を駆動してＸ方向テーブルモーター１６を＋Ｘ方向に移動させる。これにより、溝付円筒１５ａと溝付棒１５ｂとが連結する。
【０１１５】
次に、テーブル駆動装置５７はＸ方向テーブルモーター１６を回転させてＸ方向テーブル１３をＸ方向に移動する。Ｘ方向テーブル１３の移動は操作者が入力装置２２にて入力した指示に追従する。そして、操作者は剣状突起６ｅのＹ方向側にレーザー光５ｃが照射されるようにする。
【０１１６】
続いて、操作者は入力装置２２を操作してＹ方向テーブル９を移動する指示を入力する。そして、テーブル移動制御部７０がテーブル駆動装置５７にＹ方向テーブル９を移動させる信号を出力する。テーブル駆動装置５７はモーター移動部１７を駆動してＸ方向テーブルモーター１６を−Ｘ方向に移動させる。これにより、溝付円筒１５ａと溝付棒１５ｂとが分離する。
【０１１７】
次に、テーブル駆動装置５７はモーター１０ａを回転させてＹ方向テーブル９をＹ方向に移動する。Ｙ方向テーブル９の移動は操作者が入力装置２２にて入力した指示に追従する。そして、操作者は剣状突起６ｅにレーザー光５ｃが照射されるようにする。その後、操作者は入力装置２２を操作して被検体６の位置合わせが終了したことを示す情報を入力する。
【０１１８】
磁気センサー４には測定する位置を確認するための基準点４ｂが設定されている。基準点４ｂのＸ方向の位置はステップＳ２にてレーザー光５ｃが照射した位置のＸ方向の位置と同じ位置になっている。そして、基準点４ｂの位置とレーザー光５ｃが通過する位置とのＹ方向の距離が所定の基準距離４ｃに設定されている。
【０１１９】
図１０（ｃ）はステップＳ３の測定面形状測定工程及びステップＳ４の最短距離演算工程に対応する図である。ステップＳ３において、操作者は被検体６に通常の呼吸を行わせる。計測を行う前に深呼吸をして呼吸を整えても良い。操作者は入力装置２２を操作して測定面６ｄの立体形状の計測を開始する指示を入力する。形状測定制御部６８は計測開始の指示を受けて形状センサー駆動装置５６にレーザー光５ｃを走査する指示信号を出力する。図１０（ｃ）に示すように、レーザー走査部５ａがレーザー光５ｃを測定面６ｄに照射し、反射点５ｄをＸ方向に往復移動させる。そして、撮像装置５ｂが反射光５ｆを受光する。測定面６ｄでは反射点５ｄが往復移動するので、撮像装置５ｂは反射点５ｄが線状になった映像を撮影する。形状センサー駆動装置５６は映像のデータと三角測量法とを用いてレーザー走査部５ａから反射点５ｄの距離を演算してメモリー５５に出力する。メモリー５５ではレーザー走査部５ａから反射点５ｄの距離のデータが測定部形状データ６４の一部として記憶される。
【０１２０】
形状測定制御部６８はテーブル移動制御部７０と連携してＹ方向テーブル９を移動する指示信号をテーブル駆動装置５７に出力する。Ｙ方向テーブル９の移動範囲は磁場測定範囲２６と同じ範囲である。テーブル駆動装置５７はＹ方向テーブル９を−Ｙ方向に移動させた後、所定の速度でＹ方向テーブル９を＋Ｙ方向に移動させる。そして、テーブル駆動装置５７はＹ方向テーブル９のＹ方向の位置を示すデータをメモリー５５に出力する。これにより、メモリー５５の測定部形状データ６４には磁場測定範囲２６におけるレーザー走査部５ａから反射点５ｄの距離の分布のデータが蓄積される。位置測定装置５が磁場測定範囲２６の測定を終了したとき、テーブル移動制御部７０はレーザー走査部５ａと対向する場所に剣状突起６ｅが位置するようにＹ方向テーブル９を移動する指示信号をテーブル駆動装置５７に出力する。テーブル駆動装置５７は指示信号を受けてＹ方向テーブル９を移動させる。操作者は被検体に深呼吸しても良いことを伝達する。
【０１２１】
ステップＳ４では最短距離演算部６９が磁場測定範囲２６における基準面２３と測定面６ｄとの距離２４を演算する。距離２４は位置測定装置５が測定したレーザー走査部５ａから反射点５ｄの距離から所定の値を減算して算出される。次に、最短距離演算部６９が算出した距離２４のうち最も短い距離である最短距離２４ａを演算する。
【０１２２】
図１１（ａ）はステップＳ５のテーブル移動工程及びステップＳ６の測定工程に対応する図である。図１１（ａ）に示すように、ステップＳ５において、テーブル移動制御部７０がテーブル駆動装置５７にＹ方向テーブル９を移動する指示信号を出力する。テーブル駆動装置５７は指示信号を入力してＹ方向テーブル９を＋Ｙ方向に基準距離４ｃの移動をさせる。次に、テーブル移動制御部７０がテーブル駆動装置５７にＺ方向テーブル１１を上昇させる指示信号を出力する。テーブル駆動装置５７は指示信号を入力してＺ方向テーブル１１を＋Ｚ方向に最短距離２４ａ上昇させる。これにより、測定面６ｄのうち最も磁気センサー４に近い場所が基準面２３と一致する。
【０１２３】
その結果、基準点４ｂと剣状突起６ｅとが対向する場所に位置し、測定面６ｄは磁気センサー４と対向する場所に位置する。磁気センサー４の−Ｚ方向側の面と測定面６ｄとの距離は５ｍｍになる。被検体６が通常の呼吸をしているとき、磁気センサー４の−Ｚ方向側の面と測定面６ｄとが接触しない状態になっている。測定面６ｄが磁気センサー４に接触するとき磁気センサー４が振動するので測定精度が低下する。本実施形態では測定面６ｄが磁気センサー４に接触しないので、生体磁場計測装置１は精度よく測定面６ｄの磁場を検出することができる。
【０１２４】
測定面６ｄと磁気センサー４との距離が離れると磁気センサー４が検出する磁気の強度が測定面６ｄからの距離の２乗に反比例する。従って、磁気センサー４が測定面６ｄから離れるほど磁気センサー４は検出力が低下する。本実施形態では測定面６ｄが磁気センサー４に接触しない程度に接近するので、生体磁場計測装置１は精度よく測定面６ｄの磁場を検出することができる。
【０１２５】
位置測定装置５は電気で動作する装置であり、位置測定装置５が動作するときには磁場を形成する。そして、位置測定装置５が動作を停止するときにも残留磁場が形成されている。磁気センサー４は位置測定装置５と離れた場所に設置され、電磁シールド装置２の内部に設置されている。そして、テーブル３が測定面６ｄを位置測定装置５が測定する場所から磁気センサー４が測定する場所に移動している。従って、位置測定装置５が磁気センサー４と離れていても測定面６ｄを磁気センサー４に接近させることができる。その結果、磁気センサー４は位置測定装置５の影響を受けずに精度よく測定面６ｄの磁場を検出することができる。
【０１２６】
図１１（ａ）〜図１１（ｃ）はステップＳ６の測定工程に対応する図である。図１１（ａ）に示すように、ステップＳ６において、被検体６の測定面６ｄから第１方向４ａに進行する磁気ベクトル５３を磁気センサー４が検出する。磁気センサー制御部７２が磁気センサー駆動装置５８に測定を開始する指示信号を出力する。磁気センサー駆動装置５８は測定開始の指示信号を入力してレーザー光源３３及びヒーター５２を駆動する。そして、レーザー光源３３はレーザー光３４を照射する。レーザー光源３３の発光が安定し、磁気センサー４が所定の温度に安定したら測定を開始する。磁気センサー４が検出した磁場の強度は電気信号として出力される。磁気センサー駆動装置５８は第１光検出器５０及び第２光検出器５１が出力する電気信号から磁場の強度を示す電気信号に変換する。さらに、磁気センサー駆動装置５８は磁場の強度を示す電気信号をデジタルデータに変換して磁気測定データ６７としてメモリー５５に送信する。
【０１２７】
図１１（ｂ）において第１領域７４ａ〜第１６領域７４ｒは各センサー素子４ｄが磁気ベクトル５３を検出する領域を示している。第１領域７４ａ〜第１６領域７４ｒは４行４列の格子状に配置されている。剣状突起６ｅの位置は第２領域７４ｂに位置している。この配置にすると第１領域７４ａ〜第１６領域７４ｒに被検体６の心臓から発せられる磁気ベクトル５３を洩れなく検出することができる。
【０１２８】
図１１（ｃ）は磁気センサー４が検出した磁場の推移データの例である。縦軸は磁場強度を示し図中上側が下側より強い強度になっている。横軸は時間の推移を示し、図中右側から左側へ時間が推移する。センサー素子４ｄが検出した磁気ベクトル５３の強度を磁場強度と称す。第１推移線７５ａは第１２領域７４ｍにおける磁場強度の推移であり、心臓の左上における磁場強度の推移を示す。心臓の左上は＋Ｘ方向かつ＋Ｙ方向の位置を示す。第２推移線７５ｂは第４領域７４ｄにおける磁場強度の推移であり、心臓の左下における磁場強度の推移を示す。第３推移線７５ｃは第２領域７４ｂにおける磁場強度の推移であり、心臓の右下における磁場強度の推移を示す。第４推移線７５ｄは第１０領域７４ｊにおける磁場強度の推移であり、心臓の右上における磁場強度の推移を示す。磁気センサー４からは１６個の磁場強度推移線が得られる。本図では図を見易くするために４つの推移線を示している。
【０１２９】
第１推移線７５ａがピークを過ぎた後で、第２推移線７５ｂがピークになる。次に、第３推移線７５ｃがピークになり、続いて第４推移線７５ｄがピークになる。このように、磁場強度のピークが心臓の周りを移動することが観察される。そして、心臓が正常に動作していないときには第１推移線７５ａ〜第４推移線７５ｄの波形が変形する。従って、操作者は第１推移線７５ａ〜第４推移線７５ｄの波形を観察することにより被検体６の心臓を診断することができる。
【０１３０】
磁場の測定が終了した後、Ｚ方向テーブル１１を降下してＹ方向テーブル９を−Ｙ方向に移動する。そして、被検体６をテーブル３上から移動させて被検体６の心臓の磁場を測定する工程が終了する。
【０１３１】
上述したように、本実施形態によれば、以下の効果を有する。
（１）本実施形態によれば、生体磁場計測装置１は磁気センサー４、位置測定装置５、テーブル３及び制御部１８を備えている。磁気センサー４は被検体６の測定面６ｄから出る磁気ベクトル５３の第１方向４ａ成分を検出する。そして、位置測定装置５は測定面６ｄの第１方向４ａの位置を測定する。テーブル３には被検体６が設置され、テーブル３は被検体６を第１方向４ａに移動する。制御部１８はテーブル３の位置を制御する。制御部１８は位置測定装置５が測定した磁気センサー４に対する測定面６ｄの第１方向４ａの位置のデータからテーブル３を移動させる距離を制御する。そして、制御部１８は測定面６ｄと磁気センサー４との距離が５ｍｍになるように制御している。
【０１３２】
測定面６ｄと磁気センサー４との距離が離れると磁気センサー４が検出する磁気の強度が測定面６ｄからの距離の２乗に反比例する。従って、磁気センサー４が測定面６ｄから離れるほど磁気センサー４は検出力が低下する。また、測定面６ｄが磁気センサー４に接触するとき磁気センサー４が振動するので測定精度が低下する。本実施形態では磁気センサー４が測定面６ｄに接触しない範囲で接近させることができる。そして、位置測定装置５が磁気センサー４に対する測定面６ｄの位置を測定した後で、テーブル３が被検体６を磁気センサー４に接近させている。従って、位置測定装置５が磁気センサー４と離れていても被検体６を磁気センサー４に接近させることができる。その結果、磁気センサー４は位置測定装置５の影響を受け難い為、生体磁場計測装置１は精度よく測定面６ｄの磁場を検出することができる。
【０１３３】
（２）本実施形態によれば、テーブル３は被検体６を第２方向９ａと第３方向１３ｄとに移動する。第２方向９ａ及び第３方向１３ｄは第１方向４ａと直交する方向である。そして、第２方向９ａと第３方向１３ｄとは互いに交差する方向である。従って、テーブル３は被検体６を第１方向４ａと直交する平面に沿った方向に移動することができる。その結果、テーブル３は被検体６の第１方向４ａと直交する平面方向の位置合わせを容易にすることができる。
【０１３４】
（３）本実施形態によれば、第２方向９ａと第３方向１３ｄとは直交する。そして、テーブル３は被検体６を互いに直交する第２方向９ａと第３方向１３ｄとに移動する。従って、テーブル３は直交する座標系に沿って移動させることができる為、テーブル３の移動位置を容易に制御することができる。
【０１３５】
（４）本実施形態によれば、Ｘ方向テーブルモーター１６はテーブル３を第３方向１３ｄに移動する。そして、Ｘ方向テーブルモーター１６は電磁シールド装置２の外に位置しＸ方向テーブル１３とＸ方向テーブルモーター１６とを脱着させる脱着部１５を備えている。そして、脱着部１５がＸ方向テーブル１３とＸ方向テーブルモーター１６とを連結した後で、Ｘ方向テーブルモーター１６を用いてＸ方向テーブル１３を第３方向１３ｄに移動している。
【０１３６】
Ｘ方向テーブル１３を第３方向１３ｄに移動しないとき脱着部１５がＸ方向テーブルモーター１６とＸ方向テーブル１３とを離している。そして、Ｘ方向テーブルモーター１６を電磁シールド装置２の外に位置させて、Ｘ方向テーブル１３を電磁シールド装置２の内部に移動させることができる。したがって、電磁シールド装置２の内部にＸ方向テーブルモーター１６の磁場の影響を及ぼさないようにすることができる。その結果、磁気センサー４はノイズが少ない計測を行うことができる。
【０１３７】
（５）本実施形態によれば、位置測定装置５は測定面６ｄの立体形状を測定する。従って、測定面６ｄにおいて最も突出する場所の位置を検出することができる。その結果、測定面６ｄにおいて最も突出する場所が磁気センサー４に接触しない範囲で測定面６ｄを磁気センサー４に接近させることができる。
【０１３８】
（６）本実施形態によれば、位置測定装置５は測定面６ｄ上にレーザー光５ｃを走査する。そして、三角測量法を用いてレーザー光５ｃが照射された場所を測定する。従って、位置測定装置５はレーザー光５ｃを走査した範囲内で最も突出する場所の位置を検出することができる。
【０１３９】
（７）本実施形態によれば、位置測定装置５は被検体６の位置を合わせる案内をするレーザー光５ｃを照射する。この機能を案内光照射機能とする。さらに、位置測定装置５は測定面６ｄの立体形状を測定する。この機能を位置測定機能とする。位置測定装置５は２つの機能を備えている。生体磁場計測装置１が案内光照射機能を有する装置と位置測定機能を有する装置とを別々に備えるときに比べて構成要素を減らすことができる。その結果、生産性良く生体磁場計測装置１を製造することができる。
【０１４０】
（８）本実施形態によれば、位置測定装置５は第１開口部２ｂに設置されている。第１開口部２ｂにはテーブル３に設置された被検体６が通過する。従って、位置測定装置５の近くを被検体６が通過する為、位置測定装置５は容易に被検体６にレーザー光５ｃを照射することができる。
【０１４１】
（９）本実施形態によれば、テーブル３のうち電磁シールド装置２の内部に移動する部分は非磁性になっている。従って、テーブル３が着磁して磁場測定に影響を及ぼすことを抑制することができる。
【０１４２】
（１０）本実施形態によれば、電磁シールド装置２は侵入する磁力線を減衰させる。電磁シールド装置２の内部に磁気センサー４及びテーブル３が設置されている。電磁シールド装置２は第１開口部２ｂを備え、第１開口部２ｂから被検体６を出入りさせることができる。そして、制御部１８が第１開口部２ｂから離れた場所に位置している。
【０１４３】
制御部１８は電気信号を流動させてテーブル３を制御する。この電気信号により磁場が発生して磁気センサー４に検出されるときノイズとなる。本実施形態では、制御部１８が第１開口部２ｂから離れた場所に位置している為、制御部１８から発生される磁場が磁気センサー４に到達し難くなっている。その結果、磁気センサー４はノイズが少ない計測を行うことができる。
【０１４４】
（１１）本実施形態によれば、電磁シールド装置２には第１配管３１及び第２配管３２が設置され、第１配管３１及び第２配管３２は第１方向４ａと直交する方向に延在し内部と外部とを連通している。第１配管３１及び第２配管３２を通る磁気ベクトルの方向は第１方向４ａと直交する。従って、第１配管３１及び第２配管３２を通る磁気ベクトルは磁気センサー４に影響を及ぼし難い。その結果、磁気センサー４はノイズが少ない計測を行うことができる。
【０１４５】
（１２）本実施形態によれば、第１配管３１及び第２配管３２は第２方向９ａに延在し、第２方向９ａは第１方向４ａと直交する。従って、第１配管３１及び第２配管３２を通る磁気ベクトルは磁気センサー４に影響を及ぼし難い。その結果、磁気センサー４はノイズが少ない計測を行うことができる。そして、第１配管３１及び第２配管３２は電磁シールド装置２に沿って設置されている為、第１配管３１及び第２配管３２を設置しやすい配置にできる。
【０１４６】
（１３）本実施形態によれば、ステップＳ１の被検体設置工程にて被検体６がテーブル３上に設置される。ステップＳ３の測定面形状測定工程では被検体６の測定面６ｄの立体形状が測定される。ステップＳ４の最短距離演算工程では立体形状のうち最も突出する場所の最短距離２４ａを演算する。ステップＳ５のテーブル移動工程ではテーブル３を移動して最も突出する場所と磁気センサー４とを所定の間隔をあけて接近させている。ステップＳ６の測定工程では被検体６における磁気ベクトル５３の分布を検出している。
【０１４７】
従って、磁気センサー４が測定面６ｄに接触しない範囲で接近させて測定している。そして、位置測定装置５が磁気センサー４に対する測定面６ｄの位置を測定した後で、テーブル３が被検体６を磁気センサー４に接近させている。従って、位置測定装置５が磁気センサー４と離れていても被検体６を磁気センサー４に接近させることができる。その結果、磁気センサー４は位置測定装置５の影響を受け難い為、生体磁場計測装置１は精度よく測定面６ｄの磁場を検出することができる。
【０１４８】
（１４）本実施形態によれば、Ｙ方向直動機構１０のモーター１０ａは電磁シールド装置２の外に位置している。モーター１０ａは電磁波を発生し残留磁界を生じ易い。そして、モーター１０ａは電磁シールド装置２の外に位置している為、モーター１０ａの残留磁界が磁気センサー４に影響を与えにくくなっている。従って、生体磁場計測装置１は精度よく測定面６ｄの磁場を検出することができる。
【０１４９】
尚、本実施形態は上述した実施形態に限定されるものではなく、本発明の技術的思想内で当分野において通常の知識を有する者により種々の変更や改良を加えることも可能である。変形例を以下に述べる。
（変形例１）
前記実施形態では、位置測定装置５がレーザー光５ｃを被検体６に照射して撮像装置５ｂが反射点５ｄを撮影した。そして、撮像装置５ｂが撮影した映像から測定面６ｄの立体形状を測定した。測定面６ｄの立体形状を測定する方法は他の方法を用いても良い。例えば、超音波測長装置や、レーザー光の干渉を用いて測定しても良い。他にも、接触式の変位計を昇降させて被検体６の表面をなぞって立体形状を測定しても良い。測定し易い方法を選択することができる。
【０１５０】
（変形例２）
前記実施形態では、昇降装置２７にエアーシリンダーを採用した。昇降装置２７に油圧シリンダーを採用しても良い。油は空気に比べて伸縮性が小さいので、精度良く移動量を制御することができる。他にも、昇降装置２７に手動式のジャッキを用いても良い。装置を簡略にできる。
【０１５１】
（変形例３）
前記実施形態では、昇降装置２７に測長装置を設置して移動量をフィードバックした。他にも、エアーシリンダーに供給する空気の量を制御して昇降する距離を制御しても良い。部品数を減らせるので生産性良く生体磁場計測装置１を製造することができる。
【０１５２】
（変形例４）
前記実施形態では、Ｘ方向直動機構１４をＸ方向テーブルモーター１６にて移動する電動式にした。Ｘ方向直動機構１４を手動式にしても良い。磁場の発生を低減させることができる。また、Ｙ方向テーブル９のＹ方向直動機構１０を電動式にした。Ｙ方向直動機構１０を手動式にしても良い。電磁波の発生を抑えることができる為、残留磁場の影響を抑制できる。
【０１５３】
（変形例５）
前記実施形態では、電磁シールド装置２の内部で磁場の測定をした。生体磁場計測装置１を電磁シールドされた部屋に設置するときには電磁シールド装置２を省略しても良い。部品数を減らせるので生産性良く生体磁場計測装置１を製造することができる。
【０１５４】
（変形例６）
前記実施形態では、被検体６が通常呼吸をしている状態で測定面６ｄの立体形状を測定した。肺を膨らませた状態で測定面６ｄの立体形状を測定しても良い。そして、最も突出する場所を検出し、肺を膨らませた状態で最も突出する場所の位置を測定しても良い。被検体６が肺を膨らませても被検体６が磁気センサー４に接触することを防止することができる。
【０１５５】
（変形例７）
前記実施形態では、電磁シールド装置２の−Ｙ方向側に壁が無く開口していた。電磁シールド装置２の−Ｙ方向側の開口している場所に扉を設置してもよい。扉の材質は本体部２ａと同じ材質にして磁気を遮蔽する材質にする。そして、Ｙ方向テーブル９が電磁シールド装置２の内部に入ったとき扉を閉じる。これにより、電磁シールド装置２の−Ｙ方向側から磁気センサー４に向かって進行する磁気を遮蔽することができる。その結果、磁気センサー４は磁場の外乱の影響を受けずにさらに精度良く被検体６の磁場を検出することができる。
【０１５６】
電磁シールド装置２の−Ｙ方向側に扉を設置するとき、磁気センサー４及び第２ヘルムホルツコイル２０の位置を変更するのが好ましい。磁気センサー４の中心のＹ方向の位置は本体部２ａの＋Ｙ方向側の壁と−Ｙ方向側の扉との中央の位置にする。そして、第２ヘルムホルツコイル２０の中心の位置を磁気センサー４の中心の位置と同じ位置にする。磁気センサー４の中心の位置がこの位置にあるとき、磁気センサー４が電磁シールド装置２の外部から入る磁場の影響を受け難くすることができる。
【０１５７】
（変形例８）
前記実施形態では、電磁シールド装置２は角筒状の本体部２ａを備えていた。従って、電磁シールド装置２はＹ方向と直交する平面に沿う断面形状が四角形の枠形状になっていた。電磁シールド装置２はＹ方向と直交する平面に沿う断面形状は円形、六角形、八角形の枠形状でも良い。磁気センサー４における磁場をさらに小さくすることができる。
【０１５８】
（変形例９）
前記実施形態では、撮像装置５ｂが３次元画像２５を撮影して最短距離演算部６９が最短距離２４ａを算出した。操作者が測定面６ｄのうち最も基準面２３に近い場所を選択してその場所を１つ測定しても良い。換言すれば、測定面６ｄのうちテーブル３からの高さが最も高い場所における距離２４を測定しても良い。そして、その測定値を最短距離２４ａにしても良い。短時間で効率よく最短距離２４ａを測定することができる。
【符号の説明】
【０１５９】
１…生体磁場計測装置、２…磁気シールド部としての電磁シールド装置、２ｂ…第１開口部、３…テーブル、４…磁気検出部としての磁気センサー、４ａ…第１方向、５…位置測定部及び案内光照射部としての位置測定装置、５ｃ…光及び光線としてのレーザー光、６…被検体、６ｄ…測定面、９ａ…第２方向、１０ａ…駆動源としてのモーター、１３ｄ…第３方向、１５…脱着部、１６…駆動源としてのＸ方向テーブルモーター、１８…制御部、３１…配管としての第１配管、３２…配管としての第２配管、５３…磁気ベクトル。
【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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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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