(57)【要約】【課題】空間分解能の高さを生かし、測定対象物の移動先を自動的に計測する生体磁場計測装置のデータ収録方法を提供する。【解決手段】複数の磁束計の先端がドーム状に配置されたヘルメットと、このヘルメット内に配置された生体と、からなり、前記生体の活動に伴って発生する磁場分布を前記複数の磁束計で同時に測定し、その測定結果から生体内部の電流分布を測定する生体磁場測定装置におけるデータ収録方法において、前記磁束計の先端に対して前記生体を移動させてデータを収録するに際し、前記生体の座標は不変とし前記ヘルメットを移動させたと仮定して複数のデータを収録し、前記データを組み合わせた。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の磁束計の先端がドーム状に配置されたヘルメットと、このヘルメット内に配置された生体と、からなり、前記生体の活動に伴って発生する磁場分布を前記複数の磁束計で同時に測定し、その測定結果から生体内部の電流分布を測定する生体磁場測定装置におけるデータ収録方法において、前記磁束計の先端に対して前記生体を移動させてデータを収録するに際し、前記生体の座標は不変とし前記ヘルメットを移動させたと仮定して複数のデータを収録し、前記データを組み合わせたことを特徴とする生体磁場測定装置におけるデータ収録方法。
【請求項２】
前記生体の移動は水平方向の回転および前後左右方向への首振り移動含むことを特徴とする請求項１に記載の生体磁場測定装置におけるデータ収録方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、生体磁場測定装置（ＭＥＧ・・・Ｍａｇｎｅｔｏｅｎｃｅｐｈａｌｏｇｒａｐｈ）に関し、測定点および測定点の配置密度が限られている場合、複数回の測定結果を自動的、かつ、正確に統合することで、仮想的に測定点の数及び配置密度を上げた測定データを容易に作成することが可能な生体磁場測定装置におけるデータ収録方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年の超伝導デバイス技術の発展に伴い、超電導量子干渉デバイス（superconductive  quantum  interference  device、以下ＳＱＵＩＤという)を利用した磁気計測装置が、医療診断装置として応用されつつある。測定磁場から心疾患や脳機能の解明を行うためには、その発生源である電流源の位置を決定する必要がある。そのためには、測定磁場から電流分布を探すための逆問題を解く必要がある。従って、このような逆問題を高速、かつ、高精度に解くことによって、生体内の活動領域を位置推定することができる生体磁場測定装置が望まれている。
【０００３】
なお、生体磁場測定装置に関する先行技術としては下記の特許文献が知られている。
【特許文献１】特開平４−１５２９３４号公報
【特許文献２】特開平５−１５５０４号公報
【特許文献３】特開平５−４２１１９号公報
【０００４】
図５（ａ、ｂ）は仮想的に測定点の個数及び密度を上げる場合に用いられる従来例を示す概念図である。なお、生体磁場測定装置を構成する検出コイル、ヘルメット、デュワー、演算装置、ディスプレイなどは省略する。
【０００５】
図５（ａ）において、１はセンサ(ＳＱＵＩＤ)であり、その一端がヘルメット（図示省略）の内側表面からわずかに突出した状態で固定され、測定対象物２（図では人体の頭部）に近接して配置されている。３は測定対象物に対してあらかじめ定められた測定点であり、図では５箇所(現実的には例えば４０箇所程度)の測定点を示している。図では省略するが、センサ１は測定点に対応して５個配置されている。
【０００６】
図５（ｂ）は測定対象物２が動いてあらかじめ定めた測定点とセンサ１の先端の位置がずれた状態を示している。この場合、複数のデータを統合する手段はない。
このような場合の２つの測定値（データ）を表示手段に重ね合わせて表示するに際しては、
【０００７】
１．基準位置となる測定を行う。
２．基準位置より測定対象物（被験者）２を移動させる。このとき決まった移動量を正確に動かすか、その距離をメジャー等で計測する。
３．２つのデータを手入力によりその距離を入力する．
という手順にてデータの重ね合わせを行っていた。
即ち、２つの測定データとマーカーデータが異なるときはセンサ１の座標を不変とし、生体が動いたとして組み合わせデータを得ていた。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、上記従来技術においては次のような問題があった。
１．測定対象物（被験者）２を移動させる場合には、正確にその距離を移動させる必要がある。
２．任意の距離を移動させた場合には、その値を正確に計測する必要がある。
３．測定物が正確に平行移動した場合には問題が無いが回転等を伴う場合には正しい測定結果を得ることができない。
移動量は手動にて入力する必要があり、入力ミス等の問題も発生する。
【０００９】
従って本発明は、上記従来技術の問題点を解決するためになされたもので、
１．生体磁場計測における空間分解能の高さを生かし、測定対象物の移動先を自動的に計測する。
２．基準位置と他の測定データの位置情報に自動的にあわせることで、より簡便に多測定点、高密度の計測を可能とすることを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
このような課題を達成するための本発明の生体磁場測定装置のデータ収録方法は、請求項１においては、
複数の磁束計の先端がドーム状に配置されたヘルメットと、このヘルメット内に配置された生体と、からなり、前記生体の活動に伴って発生する磁場分布を前記複数の磁束計で同時に測定し、その測定結果から生体内部の電流分布を測定する生体磁場測定装置におけるデータ収録方法において、前記磁束計の先端に対して前記生体を移動させてデータを収録するに際し、前記生体の座標は不変とし前記ヘルメットを移動させたと仮定して複数のデータを収録し、前記データを組み合わせたことを特徴とする。
【００１１】
請求項２においては、請求項１に記載の生体磁場測定装置におけるデータ収録方法において、
前記生体の移動は水平方向の回転および前後左右方向への首振り移動含むことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
以上説明したことから明らかなように本発明の請求項１によれば、次のような効果がある。
本発明では、磁束計の先端に対して生体を移動させてデータを収録するに際し、生体の座標は不変としヘルメットを移動させたと仮定して複数のデータを収録し、それらのデータを組み合わせて表示するので、複数の測定データを自動的に統合することで、多測定点、高密度の測定を容易に行うことができるできる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
図１（ａ、ｂ）は本発明の生体磁場測定装置におけるデータ収録方法の一実施例を示す説明図である。
図１（ａ、ｂ）において、１はセンサであり、その一端がヘルメットの内側表面からわずかに突出した状態で固定され、測定対象物２（図では人体の頭部）に近接して配置されている。３は測定対象物２に対してあらかじめ定められた測定点で、図では５箇所(現実的には例えば４０箇所程度)の測定点を示している。なお、図では省略するが、センサ１は測定点に対応して５個配置されている。
【００１４】
従来例で説明した図２ではセンサの座標はそのままで測定対象物（人の頭等）の位置を変えた状態を示している。即ち、センサの座標を基準にしたデータを収録している。
【００１５】
ここで、生体磁場測定装置（ＭＥＧ）の測定データの種類についてを図６用いて簡単に説明する。２は測定対象物であり，Ａ点は磁気信号発生部位を示している。４は測定対象物に取り付けたマーカーであり、マーカーコイルから発せられる磁気信号をスクイッドセンサーにて計測する。このマーカーからの計測データはマーカーデータと呼ばれる。そして、センサーは各マーカーコイルの位置座標と各センサーの位置情報を収録機器に送信する。
【００１６】
測定データは測定対象物から発せられる磁気信号をセンサー１にて計測したデータであり、各センサーから得られる生体磁気信号と各センサーの位置情報を収録機器に送信する。図７はマーカーコイルを複数個取り付ける理由についての説明図である。
【００１７】
図中（ａ１）は測定対象物２が線分Ｘに対して直角方向に配置され、マーカー４が１個取り付けられている状態であり、（ａ２）は測定対象物２の下方が左方向に（ａ３）は右方向に傾いた状態を示している。このようにマーカーが１つの場合、得られる座標が1つの為、測定対象物が傾いてもマーカーの座標は変わらないため、傾きに対する情報を得ることはできない。
【００１８】
図７（ｂ）はマーカー４が５個取り付けられている状態を示すもので、複数のマーカーコイルの座標が分かれば複数の座標を結ぶ位置は１箇所となるので、傾きに対する情報を得ることができる。
【００１９】
図８は従来例による測定データを重ね合わせるための手法（手順１）についての説明図である。図中、測定１では測定対象物２が線分Ｘに対して直角方向に配置され、マーカー４が５個取り付けられており、測定対象物２は基準点（０）の位置にある。この測定１の状態で、測定データ１とマーカーデータ１を計測する。
【００２０】
測定２は測定対象物２がＸ方向に（−ａ）だけずれた状態を示すもので、この状態で測定データ２を計測する。測定３は測定対象物２がＸ方向に（＋ｂ）だけずれた状態を示すもので、この状態で測定データ３を計測する。
この場合、従来の方法では測定対象物の移動量をメジャーなどで計測し、基準点からどれだけ動いたかを記録しておく必要があった。
【００２１】
図９は従来例によるデータの重ね合わせの手法（手順２）についての説明図である。
イで示す部分は測定対象物とセンサーの位置関係を示すもので図５の手順１において収録した各測定１，２，３において、測定対象物の位置とセンサーの位置関係が同じとなっている。
ロで示す部分はセンサーの位置関係を示すもので（ａ）は測定１で得られた測定対象に対するセンサーの位置が０のとき、（ｂ）は測定１で得られた測定対象に対するセンサーの位置と測定２における測定対象物の移動量（ａ）から得られるセンサー位置ａのとき、（ｃ）は測定１で得られた測定対象に対するセンサーの位置と測定３における測定対象物の移動量（ｂ）から得られるセンサー位置-ｂのときを示している。
【００２２】
ハで示す部分は収録機器に、測定データ１，２，３と測定データ１のセンサー位置情報、測定データ１からａだけ移動したセンサー位置情報および測定データ１から−ｂ移動したセンサー位置情報を集録する状態を示している。
このように従来例においては測定データのほか位置情報が必要である。
【００２３】
これに対し、本発明における図１（ａ）においては、頭部に対してセンサ１がずれたと置き換えるもので、頭部の座標は変わらずセンサの座標が変化した状態として複数のデータを得ている。
なお、本発明におけるデータの収録は下記の手順により行う。
【００２４】
１．測定対象物（人の頭等）の基準となる測定データを測定、収録する。
生体磁場測定装置によるデータ収録は、「測定対象物(人の頭等)からの信号の測定」及び「マーカー信号の測定」がある。本発明では測定の基準となる測定データとして「測定対象物(人の頭等)からの信号の測定」を利用する。
【００２５】
生体磁場測定装置では複数のセンサ２を用いて測定対象物からの磁気信号を収録し、収録機器にその測定結果を収録する。ここで、「収録」とは、センサから得られた測定値を収録機器の記録装置（ハードディスクドライブなど）に測定データとして保存することをいう。
【００２６】
２.測定対象物の基準測定データの位置座標を測定、収録する。
生体磁場測定装置のデータ収録は、「測定対象物(人の頭等)からの信号の測定」及び「マーカー信号の測定」について行う。
測定の基準となる測定データとしては、測定対象物(人の頭等)からの信号の測定」を利用する。本発明では複数のセンサを用いて測定対象物からの磁気信号を収録し、収録機器にその測定結果を収録する。
【００２７】
３．測定対象物を任意の距離移動させる。移動方向はセンサがその信号を収録可能な領域の中で上下左右、及び回転動作を含んでいる。
４．移動後の測定データを測定、収録する。
５．移動後の位置データを測定、収録する。
６．基準測定データの位置情報と移動後の位置データを比較、各センサーの座標を移動、回転させ新たな測定点とする。
【００２８】
生体磁場測定装置における磁場源の推定においては、磁場源を測定するための各センサーの位置座標、及び向きの情報が非常に重要なパラメータとなる。これは、信号源の推定において、測定対象物の位置とセンサーの位置関係が非常に重要である。従って生体磁場測定装置は、各センサーの座標情報及び向き情報を持っている。
【００２９】
ここで、従来の生体磁場測定装置データの収録方法では、
１．測定可能範囲の空間内に原点及び、座標軸(以下、座標という)を計測する。
２．測定対象物(人の頭、他生体)の位置を座標計測する。
３．座標軸変換を行い、他の画像モダリティ（ＣＴやＭＲＩ）との位置合わせを行う。
４．各センサの座標、向きを考慮し磁場減の座標、向き、強さを推定する。
という手順である。
【００３０】
これに対し、本発明では、
１．基準となる測定対象物の位置データ、および測定データを収録する。
２．測定対象物を、移動または回転させ測定対象の位置情報、および測定データを収録する。
３．１．にて収録した基準となる位置データと２．で収録した移動後の位置データを比較し、測定対象物の移動量及び回転量を計測する。
【００３１】
４．３．にて計測した移動量を用い、移動後の各センサーの座標変換を行い、新たなセンサ位置を得る。（例えば頭部がＸ軸方向に２ｃｍずれたのであれば、頭は動かずセンサーが２ｃｍずれたと考える）
５．基準測定データ及び、移動後の測定データのセンサ位置情報および、磁場の測定データを結合し新たな測定データとして出力する。なお、４．および５の工程はプログラム内にて自動的に処理される。 
【００３２】
６.基準測定データと移動後の測定データを重ね合わせることで、多測定点、高密度の測定データを自動的に作成する。
ここで、従来例との最大の違いは測定対象物の位置情報の収録に、生体磁場測定装置が持つ高い位置推定精度を用いる点、またそこから得られる情報を自動的に取得し変換座標に用いる点が特徴である。
従来は、高精度の移動テーブル等を用い、測定物の移動量を正確に知る必要があった。また、その移動量を手動にて記載する必要があった。
【００３３】
しかし、本発明では、そのような装置やメジャー等による測定は必要なく、測定者が移動量を意識せずとも、各測定データから自動的に移動量を計算し、センサーの位置情報および測定情報を結合するため、あたかもセンサーをずらしてデータを収録したかのような測定結果を得ることができる。
【００３４】
ここで、図２乃至図４を用いて本発明の測定データを重ね合わせる手法について詳細に説明する。図２乃至図４において図６と同一要素には同一符号を付している。本発明では手順１において、各測定点での移動量は測定する必要はなく、生体からの磁気信号のほかに各測定点１，２，３における測定データのほかマーカデータ１，２，３を計測する。
【００３５】
次に、図３に示す手順２において、イは測定点１において収録したマーカーデータ１のマーカー座標、ロは測定点２において収録したマーカーデータ２のマーカー座標、ハは測定点３において収録したマーカーデータ３のマーカー座標である。ここでは図２の手順１において収録した、各測定点においてマーカーの位置とセンサーの位置関係が同じになっている。
【００３６】
本発明では各マーカーコイルの位置ずれからプログラムにおいて測定対象物の移動量を計算する。従来法ではこの距離を手動若しくは機械的精度に頼っていたが、本発明では各マーカーデータの相対位置から移動量が自動的に計算される。このようにＭＥＧのマーカー位置情報を用いることで、非常に高精度な計測が可能となり、かつＭＥＧに標準的に搭載されている機能のみで重ね合わせをすることができる。
【００３７】
図４は本発明の測定データを重ね合わせる手法の手順３を示すものである。この図において従来例の図９との違いはロで示す部分の（ｂ），（ｃ）の中の測定点１で得られた測定対象物に対するセンサーの位置と手順２で計算した測定対象物の移動量（−ａ），（ｂ）から得られるセンサー位置ａ，ｂの部分のみであり、本発明では計算により測定対象物の移動量を得ている点が異なっている。
【００３８】
なお、以上の説明は、本発明の説明および例示を目的として特定の好適な実施例を示したに過ぎない。
従って本発明は、上記実施例に限定されることなく、その本質から逸脱しない範囲で更に多くの変更、変形を含むものである。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】本発明の生体磁場測定装置におけるデータ収録方法の一例を示す図である。
【図２】本発明の測定データを重ね合わせる手法の説明図である。
【図３】本発明の測定データを重ね合わせる手法の説明図である。
【図４】本発明の測定データを重ね合わせる手法の説明図である。
【図５】測定点の個数及び密度を上げる場合に用いられるデータ収録方法の従来例を示す概念図である。
【図６】生体磁場測定装置の測定データの種類についての説明図である。
【図７】マーカーコイルを複数個取り付ける理由についての説明図である。
【図８】従来例による測定データを重ね合わせるための手法の説明図である。
【図９】従来例による測定データの重ね合わせるための手法の説明図である。
【符号の説明】
【００４０】
１      センサ
２      測定対象物
３      測定点
４      マーカー
【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】
2009045198.tif 000008
【図７】
2009045198.tif 000009
【図８】
2009045198.tif 000010
【図９】
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