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JP2000051169A - Biological magnetism measuring instrument - Google Patents

Biological magnetism measuring instrument

Info

Publication number
JP2000051169A
JP2000051169A JP10227061A JP22706198A JP2000051169A JP 2000051169 A JP2000051169 A JP 2000051169A JP 10227061 A JP10227061 A JP 10227061A JP 22706198 A JP22706198 A JP 22706198A JP 2000051169 A JP2000051169 A JP 2000051169A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
dewar
subject
sensor
sensors
magnetic
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP10227061A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP4077945B2 (en
Inventor
Yoichi Takada
洋一 高田
Shigeharu Oyu
重治 大湯
Izumi Watanabe
渡辺  泉
Yoshihiro Sakuma
芳裕 佐久間
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toshiba Corp filed Critical Toshiba Corp
Priority to JP22706198A priority Critical patent/JP4077945B2/en
Publication of JP2000051169A publication Critical patent/JP2000051169A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP4077945B2 publication Critical patent/JP4077945B2/en
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  • Measuring Magnetic Variables (AREA)
  • Measurement And Recording Of Electrical Phenomena And Electrical Characteristics Of The Living Body (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a biological magnetism measuring instrument that can perform precise and stable measurement and treat users of various chest sizes due to a change in target parts or individual body sizes. SOLUTION: This biological magnetism measuring instrument is provided with multiple SQUID sensors 21 detecting magnetic signals of a subject and a Dewar 3 housing the sensors 21. The Dewar 3 is formed so that multiple detecting faces are spatially close to the surface of a subject body, and the intervals between the multiple SQUID sensors 21 are spatially changed in the Dewar 3. For example, distribution intervals are made narrower at the curved part of the Dewar 3 so that the distribution density of sensors becomes higher at the area.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、被検者の脳や心臓
など、生体から発生する磁気(磁場)を計測する生体磁
気計測装置に関し、とくに、被検者の計測部位のサイズ
の如何に関わらず、デュワ(容器)内に配設する複数の
磁気センサの配置状態が最適な状態になるように設定し
た生体磁気計測装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a biomagnetic measuring apparatus for measuring a magnetic field (magnetic field) generated from a living body such as a brain or heart of a subject, and more particularly, to a method for measuring the size of a measurement site of the subject. Regardless, the present invention relates to a biomagnetism measuring device in which a plurality of magnetic sensors provided in a dewar (container) are set to be in an optimal state.

【0002】[0002]

【従来の技術】生体磁気計測装置は、生体の脳や心臓な
どの部位から発生する微弱な磁気(磁場)信号を捕らえ
て、それらの部位の機能診断に利用するもので、近年、
その開発や研究が盛んに行われている。
2. Description of the Related Art A biomagnetic measuring device captures weak magnetic (magnetic field) signals generated from parts of a living body such as the brain and heart, and uses the signals to diagnose the functions of those parts.
Its development and research are being actively conducted.

【0003】従来良く知られているように、例えば人の
心臓は、その動きに伴って電流を発生する。この電気信
号は非常に微弱であるが、種々の方法により非侵襲的に
測定することができる。その1つの方法が生体磁気計測
であり、これは生体中を流れる電流に因って生じる磁気
(磁場,磁場)を測定するものである。とくに、脳を対
象とした生体磁気計測を脳磁界計測と、心臓を対象とし
たそれを心磁界計測と別けて呼ぶことがある。
[0003] As is well known in the art, for example, the human heart generates an electric current as it moves. This electrical signal is very weak, but can be measured non-invasively by various methods. One such method is biomagnetism measurement, which measures magnetism (magnetic field, magnetic field) generated by a current flowing through a living body. In particular, biomagnetic measurement for the brain is sometimes referred to as brain magnetic field measurement, and that for the heart is sometimes referred to as cardiac magnetic field measurement.

【0004】従来の生体磁気計測装置は一般に、患者を
載せる寝台又はこれと同等機能の装置と、磁気センサを
先端部または底辺部に取り付けた円筒状または桶型のデ
ュワと、磁気センサにより検知され、信号線を介してデ
ュワ外部に取り出された検知信号を処理する計算機を有
する処理装置とを備える。
A conventional biomagnetism measuring device is generally detected by a bed on which a patient is placed or a device having the same function, a cylindrical or trough-shaped dewar having a magnetic sensor attached to a tip or a bottom, and a magnetic sensor. And a processing device having a computer for processing a detection signal taken out of the Dewar via a signal line.

【0005】この生体磁気計測装置を電気系からみる
と、磁気検知部および電流検出器を磁気センサとして有
するセンサ部と、信号処理用の関連のエレクトロニクス
とを有し、特別な工夫を施した高感度磁気計測システム
とも言える。
From the viewpoint of the electric system, this biomagnetism measuring device has a sensor unit having a magnetic detection unit and a current detector as a magnetic sensor, and related electronics for signal processing, and has a specially devised device. It can also be called a sensitivity magnetic measurement system.

【0006】各磁気センサは、磁気を検知するループコ
イルを有するコイル部と、その磁気信号を電流信号に変
換するジョセフソン接合を有する電流検出器とを備え
る。コイル部は、一般的には、磁束が貫くことにより微
小電流を生じさせる単一ループまたはマルチループのコ
イルで構成される。例えば、心臓からの磁気信号を検知
する場合、コイル部は被検者の胸部に極力近接して配置
されることが望ましい。それは磁界強度の変化に起因し
ており、磁界強度は電流源からの距離の3乗に比例して
弱くなるからである。
Each magnetic sensor includes a coil portion having a loop coil for detecting magnetism, and a current detector having a Josephson junction for converting a magnetic signal into a current signal. The coil unit is generally formed of a single-loop or multi-loop coil that generates a minute current by passing a magnetic flux. For example, when detecting a magnetic signal from the heart, it is desirable that the coil unit be disposed as close as possible to the chest of the subject. This is due to the change in the magnetic field strength, and the magnetic field strength decreases in proportion to the cube of the distance from the current source.

【0007】磁気センサには、非常に微弱な磁気信号を
検知する高感度性が要求されている。このため、最近で
は、SQUID(超伝導量子干渉素子:Superconductin
gQUantum Interference Device )を用いることが多
く、このSQUIDを複数個用いる多チャンネル化(例
えば数十チャンネル)も進んでいる。最近では、このS
QUIDを液体窒素温度(77K)で動作するYBCO
材料で製作することも多くなっている。
[0007] Magnetic sensors are required to have high sensitivity for detecting extremely weak magnetic signals. For this reason, recently, SQUIDs (Superconducting Quantum Interference Devices:
gQUantum Interference Device) is often used, and the use of a plurality of SQUIDs to increase the number of channels (for example, tens of channels) is also progressing. Recently, this S
QB operates at liquid nitrogen temperature (77K) YBCO
They are often made of materials.

【0008】このように超伝導材料を用いた、電流検出
器を含む磁気センサは、その動作に必要な超伝導状態を
保持するため、かつ、温度上昇による熱雑音であるジョ
セフソン雑音を減らすためにも、非常に低温な状態に維
持する必要がある。
A magnetic sensor using a superconducting material and including a current detector as described above maintains a superconducting state necessary for its operation and reduces Josephson noise, which is thermal noise caused by temperature rise. In addition, it is necessary to maintain a very low temperature.

【0009】この低温維持のため、磁気センサはデュワ
と呼ばれる断熱容器内に設置され、デュア内に貯めた冷
媒(液体窒素や液体ヘリウム)で冷却される。典型的な
デュワは直径が約55cm、長さが約120cmの円筒
形である。冷却方法としては、デュワ内に貯めた冷媒内
に磁気センサを浸し、直接冷却する方法が一般的であ
る。デュワ内に冷媒を貯めておく必要があるので、デュ
ワは通常、真空断熱層を有する2重層構造になってい
る。現時点では、SQUIDから成る磁気センサの特性
を超電導状態に維持するには、極低温液体の窒素やヘリ
ウムが不可欠である。
In order to maintain the low temperature, the magnetic sensor is installed in an insulated container called Dewar, and is cooled by a refrigerant (liquid nitrogen or liquid helium) stored in the Dewar. A typical dewar is a cylinder about 55 cm in diameter and about 120 cm in length. As a cooling method, a method of immersing a magnetic sensor in a refrigerant stored in a Dewar and directly cooling the magnetic sensor is generally used. Since the dewar needs to store a refrigerant, the dewar usually has a double-layer structure having a vacuum heat insulating layer. At present, cryogenic liquid nitrogen or helium is indispensable to maintain the characteristics of the magnetic sensor comprising the SQUID in a superconducting state.

【0010】デュワをこのように円筒状や桶型に形成す
るのは、その内側底面に磁気センサを配置し易いこと、
冷媒の蒸発防止、冷却効率が比較的良いことなどが挙げ
られる。
The reason why the Dewar is formed in a cylindrical shape or a tub shape in this way is that the magnetic sensor can be easily arranged on the inner bottom surface,
The prevention of evaporation of the refrigerant and the relatively good cooling efficiency are mentioned.

【0011】現在使用に供している高感度のSQUID
磁束計を用いた生体磁気計測装置の場合、円筒状のデュ
ワは寝台上に仰向けになった被検者の例えば胸の直上に
設置される。生体からの磁気信号を感度良く検知するに
は、上述したように、磁気センサを体表になるべく近付
けた方が良い。デュワが2重層構造であると、センサと
体表との間の距離が真空断熱層の分、遠くなるので、検
出信号のS/Nが悪くなってしまう。デュワのサイズの
みならず、センサを極力、体表に近接して配置する必要
性から、デュワの幾何学的形状を綿密に設計したいとこ
ろではある。通常、磁気センサはデュワ内部の最底面ま
たはこの面に近い位置に、空間的に均等な間隔で配置さ
れる。
High sensitivity SQUID currently used
In the case of a biomagnetism measuring device using a magnetometer, a cylindrical dewar is placed, for example, directly above a chest of a subject lying on a bed. In order to detect a magnetic signal from a living body with high sensitivity, it is better to bring the magnetic sensor as close as possible to the body surface as described above. If the Dewar has a double-layer structure, the distance between the sensor and the body surface is longer by the vacuum heat insulating layer, so that the S / N of the detection signal is deteriorated. Not only the size of the dewar but also the necessity of disposing the sensor as close to the body surface as possible, there is a need to carefully design the geometric shape of the dewar. Usually, the magnetic sensors are arranged at spatially uniform intervals at or near the bottom surface inside the Dewar.

【0012】処理装置には、MRI(磁気共鳴イメージ
ング)装置やX線CTスキャナなどのモダリティにより
収集された患者の画像情報が与えられる。処理装置は従
って、その画像情報を参照しながら磁気センサに拠る検
知信号を処理して画像情報を生成し、表示する。この生
成・表示情報を元に生体の機能診断が行われる。
The processing apparatus is provided with patient image information collected by a modality such as an MRI (magnetic resonance imaging) apparatus or an X-ray CT scanner. Accordingly, the processing device processes the detection signal based on the magnetic sensor while referring to the image information to generate and display the image information. The function diagnosis of the living body is performed based on the generated / displayed information.

【0013】[0013]

【発明が解決しようとする課題】例えば計測部位が心臓
(胸部)であるとすると、その磁気信号は胸部の全面か
ら生じているので、それらの信号をなるべく多く計測す
る方が、S/Nの向上、強いては計測精度の向上の観点
から望ましいと考えられる。
For example, if the measurement site is a heart (chest), the magnetic signal is generated from the entire surface of the chest. Therefore, it is better to measure these signals as much as possible. It is considered that it is desirable from the viewpoint of improvement and, ultimately, improvement of measurement accuracy.

【0014】しかしながら、上述した従来の生体磁気計
測装置によれば、デュワ内に配設されている複数のSQ
UIDセンサの配置間隔は常にある一定値に設定されて
いるので、胸部面積が広い被検者の場合、その面積の広
さに拠って、心臓からの磁気信号をピックアップするS
QUIDセンサの数は多くなる。その反対に胸部面積が
狭い被検者の場合、心臓からの磁気信号の検出に関与す
るSQUIDセンサの数はそれだけ少なくなり、診断に
供し得る程度の精度の計測に必要な数のSQUIDセン
サさえも確保できないことがある。計測対象には、大人
だけでなく、子供も入る。また、成人であっても、一般
的に、性別によって胸部面積が異なる。つまり、従来の
場合、計測対象が変わると、その計測精度が変動してし
まうという問題があった。
However, according to the above-described conventional biomagnetism measuring apparatus, a plurality of SQs
Since the arrangement interval of the UID sensor is always set to a certain value, in the case of a subject having a large chest area, a magnetic signal from the heart is picked up based on the large area.
The number of QUID sensors increases. On the other hand, in the case of a subject having a small chest area, the number of SQUID sensors involved in detecting a magnetic signal from the heart is reduced accordingly, and even the number of SQUID sensors required for measurement with an accuracy sufficient for diagnosis can be obtained. It may not be possible to secure. The measurement target includes not only adults but also children. In addition, even in adults, the breast area generally differs depending on gender. That is, in the conventional case, when the measurement target changes, the measurement accuracy fluctuates.

【0015】さりとて胸部面積のサイズに応じて複数種
のセンサ配置間隔のデュワを予め準備することは、運用
コストや操作上の手間を考えると、実際の臨床の場では
非常に困難なことである。したがって、計測対象によっ
ては計測精度が十分でない場合も敢えて受容せざるを得
ない状況にあった。
It is extremely difficult to prepare a plurality of types of sensor arrangement intervals in advance in accordance with the size of the chest area in an actual clinical setting in view of operation costs and operation time. . Therefore, there has been a situation in which even if the measurement accuracy is not sufficient depending on the measurement target, it must be accepted.

【0016】これに加えて、従来の計測装置には、心磁
界計測におけるデュワの形状に関する問題もあった。従
来の場合、心磁界計測の場合でも、底面がフラットな筒
状のデュワを用いて、胸部前面から磁気信号を検出して
いる。しかし、上述したように心臓から放射される磁界
は胸部の全周囲にわたっているのに対し、その前面のみ
の磁界しか計測していない。このため、磁気検出および
計測精度の点で未だ十分向上の余地があるにも関わら
ず、この点についての提案が何等なされていないという
現状があった。
In addition, the conventional measuring apparatus has a problem regarding the shape of the dewar in the measurement of the magnetocardiogram. In the conventional case, even in the case of cardiac magnetic field measurement, a magnetic signal is detected from the front of the chest using a cylindrical dewar with a flat bottom. However, as described above, while the magnetic field radiated from the heart extends all around the chest, only the magnetic field measured in front of the chest is measured. For this reason, despite the fact that there is still room for improvement in terms of magnetic detection and measurement accuracy, no proposal has been made on this point.

【0017】本発明の目的 本発明は、上述した従来技術が有する種々の未解決の問
題に鑑みてなされたものである。
Objects of the present invention The present invention has been made in view of the above-mentioned various unresolved problems of the prior art.

【0018】したがって、本発明は、大人と子供、老若
男女など、計測対象の種類により、また、個人差によ
り、被検者の計測部位のサイズが変わる場合でも、1台
の装置でそれらの多様な被検者をカバーし、常に精度が
良く且つ安定した磁気計測を行うことができる生体磁気
計測装置を提供することを、その第1の目的とする。と
くに、計測部位が心臓(胸部)であるときに、かかる目
的を良好に達成できるようにする。
Therefore, the present invention can be applied to a single device even if the size of the measurement site of the subject changes depending on the type of the measurement object such as an adult, a child, and young and old, and also due to individual differences. It is a first object of the present invention to provide a biomagnetism measurement device that covers a subject and can always perform highly accurate and stable magnetic measurement. Particularly, when the measurement site is the heart (chest), it is possible to satisfactorily achieve such purpose.

【0019】また本発明は、上述の第1の目的を達成す
ると同時に、被検者の計測部位から放射される磁気信号
を多面的になるべく多く検出し、S/Nを上げて、計測
精度(つまり磁場源の推定精度)の向上を図ることを、
第2の目的とする。とくに、一般に心臓は胸部の中央よ
りも左寄りに位置しているので、少なくともこの左胸側
面(部)を計測範囲に加え、かかる目的を確実に達成で
きるようにする。
Further, the present invention achieves the first object described above, and at the same time, detects as many magnetic signals radiated from the measurement site of the subject as possible, and increases the S / N to improve the measurement accuracy ( In other words, to improve the estimation accuracy of the magnetic field source)
This is the second purpose. In particular, since the heart is generally located on the left side of the center of the chest, at least the left chest side (part) is added to the measurement range to ensure that the purpose can be achieved.

【0020】[0020]

【課題を解決するための手段】上記種々の目的を達成す
るため、本発明の生体磁気計測装置は、被検者の磁気信
号を検出する複数の磁気センサと、この磁気センサを収
容したデュワとを備え、前記デュワは前記被検者の体表
の周りに空間的に位置させる複数の検出面を有する形状
に形成し、前記複数の磁気センサの少なくともセンサ相
互間の配置間隔を空間的に変化させて前記デュワ内に配
置したことを特徴とする。
In order to achieve the above various objects, a biomagnetism measuring apparatus according to the present invention comprises a plurality of magnetic sensors for detecting a magnetic signal of a subject and a dewar accommodating the magnetic sensors. The dewar is formed in a shape having a plurality of detection surfaces spatially located around the body surface of the subject, and at least the arrangement interval between the plurality of magnetic sensors is spatially changed. And is arranged in the dewar.

【0021】好適には、前記デュワは前記被検者の体軸
方向から見たときに少なくとも2つの検出面が略L字状
を成す形状であり、この2つの検出面が前記被検者の左
胸部の前面および側面を覆うように配置してある。この
とき、前記デュワは前記2つの検出面の間を連続的に湾
曲して繋ぐ湾曲状の検出面を有し、前記磁気センサをこ
の湾曲状の検出面に沿って配置し、この湾曲状の検出面
が前記被検者の左胸部の前面および側面の間の体表面を
覆うように前記デュワを配置することが望ましい。
Preferably, the Dewar has a shape in which at least two detection surfaces form a substantially L-shape when viewed from the body axis direction of the subject, and the two detection surfaces correspond to the subject. It is arranged to cover the front and side of the left chest. At this time, the Dewar has a curved detection surface that continuously curves and connects the two detection surfaces, and the magnetic sensor is arranged along the curved detection surface, It is preferable that the dewar is arranged such that the detection surface covers the body surface between the front and side surfaces of the left chest of the subject.

【0022】また好適な一例として、前記複数の磁気セ
ンサは、その相互の配置間隔を前記湾曲状の検出面に至
るほど狭くしてセンサ配置密度が大きくなるように配置
することができる。また好適な別の例として、前記複数
の磁気センサは、その相互の配置間隔のみを前記湾曲状
の検出面に至るほど狭くしてセンサ配置密度が大きくな
るように配置することができる。
As a preferred example, the plurality of magnetic sensors can be arranged so that the mutual arrangement interval is narrowed as far as the curved detection surface and the sensor arrangement density is increased. As another preferred example, the plurality of magnetic sensors can be arranged so that only the mutual arrangement interval becomes narrower as far as the curved detection surface and the sensor arrangement density increases.

【0023】さらに、例えば、前記デュワは前記被検者
の体軸方向から見たときに少なくとも3つの検出面が略
コ字状を成す形状であり、この少なくとも3つの検出面
が前記被検者の左胸部の少なくとも前面、側面、および
背面を覆うように配置してもよい。
Further, for example, the Dewar has a shape in which at least three detection surfaces form a substantially U-shape when viewed from the body axis direction of the subject, and the at least three detection surfaces are formed by the subject. May be arranged so as to cover at least the front, side, and back of the left chest.

【0024】さらに、前記複数の磁気センサのそれぞれ
は微分方向を有するSQUIDセンサで形成し、この複
数のSQUIDセンサは前記検出面それぞれにおいてそ
の微分方向が同一方向を向くように配置することが望ま
しい。
Further, it is preferable that each of the plurality of magnetic sensors is formed by a SQUID sensor having a differentiating direction, and the plurality of SQUID sensors are arranged such that the differentiating directions are directed in the same direction on each of the detection surfaces.

【0025】さらに、前記磁気センサはSQUIDセン
サで構成する一方、前記デュワの外部に配設された冷却
源と、前記デュワの内部に前記冷却源に接続された状態
で配設され且つ前記複数のSQUIDセンサを冷却する
冷却手段とを備えていてもよい。この場合、例えば、前
記冷却源は冷凍機であり、前記冷却手段はこの冷凍機に
接続されたヒートパイプである。
Further, the magnetic sensor comprises a SQUID sensor, and a cooling source provided outside the dewar, and a plurality of the magnetic sensors provided inside the dewar connected to the cooling source. A cooling means for cooling the SQUID sensor may be provided. In this case, for example, the cooling source is a refrigerator, and the cooling means is a heat pipe connected to the refrigerator.

【0026】[0026]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を、添付
図面を参照しながら説明する。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings.

【0027】第1の実施形態 第1の実施形態を図1〜7、および、図13〜15に基
づき説明する。
First Embodiment A first embodiment will be described with reference to FIGS. 1 to 7 and FIGS.

【0028】この実施形態に係る生体磁気計測装置は、
心磁界計測用の装置であり、そのデュワとしてL字型デ
ュワを搭載したことを特徴とする。
The biomagnetism measuring apparatus according to this embodiment
An apparatus for measuring a cardiac magnetic field, wherein an L-shaped dewar is mounted as the dewar.

【0029】図1は、この生体磁気計測装置の概略構成
を示す。この生体磁気計測装置は、被検者Pを通常、仰
向けの状態で寝かせる寝台1と、この寝台1上に寝かせ
た被検者Pの心臓が発生した磁束を検知するセンサ部2
と、このセンサ部2を内部に搭載したL字型(略L字
型)デュワ3と、このL字型デュワ3を載置・固定する
台座4と、センサ部2の駆動および検知信号の処理に供
する駆動・処理ユニット5と、センサ部2の冷却機構6
と、装置全体の制御装置7と、センサ部2の検知信号の
解析を行う解析装置8と、解析結果を表示する表示装置
9とを備える。
FIG. 1 shows a schematic configuration of the biomagnetism measuring device. The biomagnetism measuring apparatus includes a bed 1 on which a subject P is usually laid on his back, and a sensor unit 2 for detecting a magnetic flux generated by the heart of the subject P laid on the bed 1.
An L-shaped (substantially L-shaped) dewar 3 in which the sensor unit 2 is mounted; a pedestal 4 on which the L-shaped dewar 3 is mounted and fixed; and a drive of the sensor unit 2 and processing of a detection signal Drive / processing unit 5 for cooling and cooling mechanism 6 for sensor unit 2
And a control device 7 for controlling the entire device, an analysis device 8 for analyzing a detection signal of the sensor unit 2, and a display device 9 for displaying an analysis result.

【0030】ここで、図1において、便宜的な座標軸と
して、寝台1の天板1aの長さ(長手)方向、すなわち
一般的には被検者Pの体軸方向をZ軸とし、天板上下方
向をY軸、天板の幅方向をX軸と定める。
Here, in FIG. 1, as a convenient coordinate axis, the length (longitudinal) direction of the table 1a of the bed 1, that is, the body axis direction of the subject P is generally set as the Z axis, The vertical direction is defined as the Y axis, and the width direction of the top plate is defined as the X axis.

【0031】L字型デュワ3は、所定高さの略直方体で
板状の密閉ケーシングを図示の如く、略L字状に湾曲さ
せた状態に成形したものである(図2参照)。このケー
シングをL字状に湾曲させたときの横手方向、すなわち
X軸方向の長さは被験者Pの体幅を十分にカバーできる
ようになっている。つまり、ケーシングの高さHに比較
して、横手方向の幅Wが長いという特徴がある。また、
ケーシングの湾曲部Cの湾曲度は、寝ている被験者Pの
胸部前面から胸部側面に掛けての体表の丸みに極力合わ
せるように設定されている。この湾曲部Cは被験者Pの
体表の丸みにフィットし、心臓から放射される微弱な磁
気信号をなるべく感度良く検知できるように配慮した構
造になっている。
The L-shaped dewar 3 is formed by molding a substantially rectangular parallelepiped plate-shaped closed casing of a predetermined height into a substantially L-shaped curved shape as shown in the figure (see FIG. 2). The length in the lateral direction when the casing is bent into an L-shape, that is, the length in the X-axis direction can sufficiently cover the body width of the subject P. That is, the width W in the lateral direction is longer than the height H of the casing. Also,
The degree of curvature of the curved portion C of the casing is set so as to conform as much as possible to the roundness of the body surface of the sleeping subject P from the front of the chest to the side of the chest. The curved portion C fits into the roundness of the body surface of the subject P, and has a structure in which a weak magnetic signal emitted from the heart can be detected with as high sensitivity as possible.

【0032】ケーシング(すなわちL字型デュワ3)の
L字状湾曲によって、この側面に対向する方向(すなわ
ちZ軸方向)からみて、その内部にもL字状に湾曲した
内部空間ISが形成される。この内部空間ISは高さ
(Y軸)方向空間部ISy,湾曲空間部ISc,幅(X
軸)方向空間部ISxが連続して形成される。
Due to the L-shaped curvature of the casing (ie, the L-shaped dewar 3), an L-shaped curved internal space IS is formed inside the casing when viewed from the direction facing the side surface (ie, the Z-axis direction). You. The internal space IS has a space portion ISy in the height (Y-axis) direction, a curved space portion ISc, and a width (X
The (axial) direction space portion ISx is formed continuously.

【0033】ケーシングはその全体が外側ケーシング1
1aと内側ケーシング11bとで形成され、それらの間
に真空断熱層VSがつくられている。内側ケーシング1
1bの内部が上述した内部空間ISを形成する。この内
部空間ISも真空に形成され、冷熱が逃げないように真
空断熱されている。
The entire casing is an outer casing 1
1a and the inner casing 11b, between which a vacuum insulation layer VS is formed. Inner casing 1
The inside of 1b forms the above-mentioned internal space IS. This internal space IS is also formed in a vacuum, and is vacuum insulated so that cold heat does not escape.

【0034】この真空断熱構造に関するシール部の改善
例を図13〜15に示す。真空断熱層VSおよび内部空
間ISは10-3Torr程度の真空に形成される一方で、外
側ケーシング11aの内側面、および内側ケーシング1
1bの内側面および外側面はアルミニウムを蒸着した断
熱フィルムで覆われ、これにより熱流入が低減される。
また、外側ケーシングには真空断熱層VSおよび内部空
間ISを真空引きするための引き込み口が設けられる。
さらに、ケーシング11a,11bの内側空間VS,I
Sとデュワ外部との気密性を保持するため、外側ケーシ
ング11aの貼り合わせ部、その信号線引き込み部、お
よび、ヒートパイプなどの熱伝導機構の引き込み部は図
13〜15に示す如く構成される。すなわち、図13に
示す如く、外側ケーシング11aはシリコンゴムSLお
よび真空グリースVGにより気密に貼り合わせられる。
また図14に示す如く、信号線SCは外側ケーシング1
1aに対してシリコンゴムSLおよび真空グリースVG
による気密構造を介して引き込まれる。同図において、
参照符号MDはモールド剤である。さらに図15に示す
如く、後述するヒートパイプなどの熱伝導機構HTは外
側ケーシング11aに対してシリコンゴムSLおよび真
空グリースVGによる気密構造を介して引き込まれる。
FIGS. 13 to 15 show an example of an improvement in the seal portion related to the vacuum heat insulating structure. The vacuum heat insulating layer VS and the inner space IS are formed in a vacuum of about 10 −3 Torr, while the inner surface of the outer casing 11a and the inner casing 1 are formed.
The inner and outer surfaces of 1b are covered with a heat insulating film on which aluminum is deposited, thereby reducing heat inflow.
Further, the outer casing is provided with a suction port for evacuating the vacuum heat insulating layer VS and the internal space IS.
Furthermore, the inner spaces VS, I of the casings 11a, 11b
In order to maintain the airtightness between the S and the outside of the Dewar, the bonding portion of the outer casing 11a, its signal line drawing portion, and the drawing portion of the heat conduction mechanism such as a heat pipe are configured as shown in FIGS. . That is, as shown in FIG. 13, the outer casing 11a is airtightly bonded with the silicone rubber SL and the vacuum grease VG.
As shown in FIG. 14, the signal line SC is connected to the outer casing 1.
Silicon rubber SL and vacuum grease VG for 1a
Drawn through the airtight structure. In the figure,
Reference numeral MD is a molding agent. Further, as shown in FIG. 15, a heat transfer mechanism HT such as a heat pipe to be described later is drawn into the outer casing 11a via an airtight structure made of silicon rubber SL and vacuum grease VG.

【0035】このような改善を行うことで、熱輻射に因
る熱流入が大幅に減少し、冷却機構の冷却性能がより小
さくて済む。これにより、後述する冷凍機をデュワから
離して、より遠くに設置することができるから、冷凍機
に因る磁気雑音の混入を減らすことができる。また、真
空断熱層VSおよび内部空間ISは共に同じ圧力に保持
すればよいため、手の届きにくい内側ケーシングの気密
性を高くするために内側ケーシングにシール性を持たせ
るといった構造及び作業が不要になり、複雑なデュワ形
状のケーシングにも関わらず、組み立てが極めて容易に
なるという特徴がある。また、信号線をより容易に配線
したり、ケーシングやセンサの支持および組み立て性を
改善するため、内側ケーシングに穴を開けるという構造
も採用することができるようになる。
By making such an improvement, heat inflow due to heat radiation is greatly reduced, and the cooling performance of the cooling mechanism can be further reduced. As a result, a refrigerator described later can be installed farther away from the Dewar, so that the mixing of magnetic noise due to the refrigerator can be reduced. Further, since both the vacuum heat insulating layer VS and the internal space IS need to be maintained at the same pressure, the structure and work of giving the inner casing a sealing property in order to increase the airtightness of the inaccessible inner casing are unnecessary. In spite of the complicated Dewar-shaped casing, there is a feature that the assembly becomes extremely easy. In addition, it is possible to adopt a structure in which a hole is formed in the inner casing in order to more easily arrange signal lines and to improve support and assembling properties of the casing and the sensor.

【0036】センサ部2は、複数個の磁気検知のための
SQUIDセンサ21…21を備える。各SQUIDセ
ンサ21はデュワのケーシングの内部空間IS内に、そ
の一連の空間部ISy,ISc,ISxに沿って列状で
且つこの列をZ軸方向に複数列並べる2次元配置とされ
る。
The sensor unit 2 includes a plurality of SQUID sensors 21... 21 for detecting magnetism. Each SQUID sensor 21 has a two-dimensional arrangement in the interior space IS of the casing of Dewar in a row along a series of spaces ISy, ISc, ISx, and a plurality of the rows are arranged in the Z-axis direction.

【0037】この配置によるセンサ位置の例を図3に示
す。同図(a)にはL字型デュワ3のみを描き、このL
字型デュワ3をY軸(上下)方向真上から矢印Aに沿っ
て見たときのSQUIDセンサ21の配置状態を同図
(b)に示す、またX軸(横)方向真横から矢印Bに沿
って見たときのそれを同図(c)に示す。このセンサ配
置のパターンは、本発明の特徴の1つを成すもので、後
で説明するSQUIDセンサ21の取付けの項で一緒に
採り挙げる。
FIG. 3 shows an example of the sensor position based on this arrangement. In FIG. 3A, only the L-shaped dewar 3 is drawn.
The arrangement of the SQUID sensor 21 when the D-shaped dewar 3 is viewed from directly above the Y-axis (vertical) direction along the arrow A is shown in FIG. This is shown in FIG. This sensor arrangement pattern is one of the features of the present invention, and will be taken together in the section of mounting the SQUID sensor 21 described later.

【0038】各磁気センサ21は、筒状のボビン22
と、このボビン22に、例えば図4に示す如くKetc
hen型1次微分型に巻装したピックアップコイル23
と、ボビン22の所定位置に取り付けたジョセフソン結
合を有するSQUIDチップ24(超伝導リング体およ
びインプットコイル)とを備える。この結果、例えば体
軸(Z軸)方向に直交するXY面で見た場合、各SQU
IDセンサ21の微分方向は、図1において、L字型デ
ュワ3の立上がり部分(Y軸方向の部分)で微分方向=
X軸(左右)方向となり、その状態から湾曲部にて微分
方向が徐々にY軸(上下)方向に変化し、そして、水平
部分(X軸方向の部分)で微分方向=Y軸(上下)方向
になる。
Each magnetic sensor 21 has a cylindrical bobbin 22
For example, as shown in FIG.
Pick-up coil 23 wound in a hen type primary differential type
And a SQUID chip 24 (a superconducting ring and an input coil) having a Josephson coupling attached to a predetermined position of the bobbin 22. As a result, for example, when viewed on an XY plane orthogonal to the body axis (Z axis) direction, each SQUA
In FIG. 1, the differential direction of the ID sensor 21 is the differential direction at the rising portion (portion in the Y-axis direction) of the L-shaped dewar 3.
The direction becomes the X-axis (left / right) direction, and from that state, the differential direction gradually changes to the Y-axis (vertical) direction at the curved portion, and the differential direction = Y-axis (vertical) at the horizontal portion (portion in the X-axis direction). Direction.

【0039】ケーシングの湾曲部Cには、SQUIDセ
ンサ21同士の湾曲外径側の間に隙間ができるので、こ
の隙間に、環境磁場を排除処理するときの参照コイル群
25を設置する。これにより、コイルの設置スペースを
有効に利用できる。
Since a gap is formed in the curved portion C of the casing between the curved outer diameter sides of the SQUID sensors 21, the reference coil group 25 for removing the environmental magnetic field is provided in this gap. Thereby, the installation space of the coil can be effectively used.

【0040】冷却機構6は、冷凍機31と、この冷凍機
31に直結しているヒートパイプ32とを用いてセンサ
やコイルを冷却するようにしている。この冷却構造は、
後で詳述する。
The cooling mechanism 6 uses a refrigerator 31 and a heat pipe 32 directly connected to the refrigerator 31 to cool sensors and coils. This cooling structure
Details will be described later.

【0041】台座4内に設けた駆動・処理ユニット4
は、駆動回路41およびプリプロセッサ回路42のユニ
ットを備える。駆動回路41は、SQUIDセンサ21
…21をセンサ毎(すなわち検出チャンネル毎)に駆動
する、例えば複数のFLL回路で成る。プリプロセッサ
回路42は、SQUIDセンサ21…21を用いて駆動
回路41により検出された信号を前処理するアナログフ
ィルタリング回路、増幅回路などから成る。
Driving / processing unit 4 provided in pedestal 4
Includes a drive circuit 41 and a preprocessor circuit 42. The drive circuit 41 includes the SQUID sensor 21
.., 21 for each sensor (that is, for each detection channel), for example, a plurality of FLL circuits. The preprocessor circuit 42 includes an analog filtering circuit, an amplifying circuit, and the like for preprocessing a signal detected by the drive circuit 41 using the SQUID sensors 21.

【0042】制御装置7は、寝台、駆動回路・プリプロ
セッサ回路、冷凍機の動作を制御する。制御装置のモニ
タ信号(制御される側がどのような状態にあるかを示す
信号)が解析装置に伝送される。解析装置では、駆動回
路・プリプロセッサ回路を通して得られたセンサ信号と
モニタ信号などを用いて、心電図や心筋の電気生理現象
を解析し、表示する。
The control device 7 controls the operation of the bed, the drive circuit / preprocessor circuit, and the refrigerator. A monitor signal of the control device (a signal indicating what state the controlled side is in) is transmitted to the analysis device. The analyzer analyzes and displays electrocardiograms and myocardial electrophysiological phenomena using sensor signals and monitor signals obtained through a driving circuit and a preprocessor circuit.

【0043】このようなデュワ構造にすることで、とく
に、L字型デュワ3の湾曲部Cをはじめとして、その前
後のデュワ部分が被験者Pの胸部体表にフィットし、S
QUIDセンサ21…21と胸部体表との間の距離を短
く且つ一定に確保することができる。したがって、心臓
から発生する磁気信号を効率良く計測できる。
By adopting such a dewar structure, in particular, the dewar portion before and after the curved portion C of the L-shaped dewar 3 fits the chest surface of the subject P, and
The distance between the QUID sensors 21 ... 21 and the chest surface can be kept short and constant. Therefore, a magnetic signal generated from the heart can be measured efficiently.

【0044】次に、上述したL字型デュワ3とその冷却
機構6の、より具体的な構造の一例を図5〜7に基づき
説明する。
Next, an example of a more specific structure of the L-shaped dewar 3 and its cooling mechanism 6 will be described with reference to FIGS.

【0045】この冷却機構6は、ヒートパイプを利用す
るので、まず、ヒートパイプの原理から説明する。
Since the cooling mechanism 6 uses a heat pipe, the principle of the heat pipe will be described first.

【0046】ヒートパイプは、その一例として図5に示
す如く、パイプを有し、そのパイプの内壁側に金網、多
孔質材などの毛細管力の大きな構造体(ウイック),内
部には熱の輸送を可能にする作動液と呼ばれる液体(気
体)がある圧力下で充填されている。ウイックはパイプ
内壁に溝を切った構造とし、その溝を利用することも可
能である。ヒートパイプは、その一方の端部を蒸発(吸
熱)部、他方の端部を凝集(放熱)部とし、蒸発部で外
部より得られた熱に因ってウイック中の凝集液がパイプ
内に蒸発する。熱を持った蒸気は圧力の低い他方の凝集
部に移動する。移動してきた蒸気は冷却されるから、ウ
イック部へ液体の状態で凝集し、この凝集液がウイック
の毛細管力に拠り再び蒸発部に戻される。ウイック部内
では、蒸発部の圧力が凝集部に比べて低い。この蒸発、
凝集のサイクルを介して、蒸発部での吸熱を凝集部に運
ぶことで冷却が可能になる。なお、蒸発部と凝集部との
間は断熱部であり、熱勾配が極めて低くなっている。
As an example, the heat pipe has a pipe as shown in FIG. 5, and a structure (wick) having a large capillary force such as a wire mesh or a porous material is provided on the inner wall side of the pipe, and heat is transported inside. A liquid (gas) called a working fluid is filled under a certain pressure. The wick has a structure in which a groove is formed in the inner wall of the pipe, and the groove can be used. The heat pipe has one end as an evaporating (endothermic) part and the other end as an aggregating (radiating) part, and the coagulated liquid in the wick enters the pipe due to the heat obtained from outside in the evaporating part. Evaporate. The heated steam moves to the other agglomeration part having a lower pressure. Since the moved steam is cooled, it aggregates in a liquid state on the wick, and the aggregated liquid is returned to the evaporator again by the capillary force of the wick. In the wick section, the pressure in the evaporating section is lower than in the aggregation section. This evaporation,
Cooling is enabled by transferring the heat absorbed in the evaporating section to the aggregating section through a cycle of agglomeration. Note that a heat insulating portion is provided between the evaporating portion and the aggregating portion, and the heat gradient is extremely low.

【0047】ここでは、このような原理のヒートパイプ
を生体磁気計測装置に使用するので、パイプ材、ウイッ
ク材ともに非磁性材料を使用する。また、パイプ材は内
圧に十分耐えるように、内部液体や気体の漏洩を防止す
るようにしている。
Here, since the heat pipe based on such a principle is used for the biomagnetism measuring device, a non-magnetic material is used for both the pipe material and the wick material. In addition, the pipe material is designed to prevent leakage of the internal liquid or gas so as to sufficiently withstand the internal pressure.

【0048】このヒートパイプを用いたL字型デュワ3
の構造を概略的に示す。
An L-shaped dewar 3 using this heat pipe
The structure of is shown schematically.

【0049】このL字型デュワ3は、図6に示す如く、
同図の上側に位置する上側カバー3Uと、その下側に位
置する下側カバー3Lを備える。そして、両カバー3
U,3Lにより、その全体が側面方向(Z軸方向)から
見て、湾曲部を介してL字型に形成されている。両カバ
ー3U,3L共に、前述したように外側ケーシング11
aおよび内側ケーシング11bから成る二重の断熱構造
になっている。
This L-shaped dewar 3 is, as shown in FIG.
An upper cover 3U located on the upper side of the drawing and a lower cover 3L located below the upper cover 3U are provided. And both covers 3
U and 3L are formed in an L-shape through a curved portion when viewed from the side (Z-axis direction). Both the covers 3U and 3L are connected to the outer casing 11 as described above.
a and the inner casing 11b.

【0050】上側カバー3Uは、その全体が側面に対向
するZ軸方向から見て略L字型の部分と、その両端に一
体に立設した側面カバー3Ua ,3Ub とを一体に有す
る。この側面カバー3Ua ,3Ub と下側カバー3Lと
の接触部には、シール部51,52がそれぞれ介挿さ
れ、気密性が確保されている。なお、この下側カバー3
Lは、捩子などの開閉手段によりシール部51,52を
介して側面カバー3Ua,3Ub に取り付けられてい
る。このため、下側カバー3Lは、保守などの便宜のた
め、着脱自在に開閉可能になっている。
The upper cover 3U integrally has a substantially L-shaped portion as viewed from the Z-axis direction facing the side surface as a whole and side covers 3Ua and 3Ub integrally provided at both ends thereof. Seal portions 51 and 52 are interposed at the contact portions between the side covers 3Ua and 3Ub and the lower cover 3L, respectively, to ensure airtightness. In addition, this lower cover 3
L is attached to the side covers 3Ua and 3Ub via seal portions 51 and 52 by opening and closing means such as screws. For this reason, the lower cover 3L is detachably openable and closable for convenience of maintenance and the like.

【0051】このように上側カバー3U(および側面カ
バー3Ua ,3Ub )および下側カバー3Lにより画成
されて、その内部に空間ISが形成される。この内部空
間ISには、上側カバー3Uの所定位置に挿通させた連
結ホース54を介して真空ポンプ55に接続されてい
る。このため、真空ポンプ55を作動させることで、内
部空間ISが所定真空度の真空層に形成され、断熱状態
になる。
As described above, the space is defined by the upper cover 3U (and the side covers 3Ua and 3Ub) and the lower cover 3L. The internal space IS is connected to a vacuum pump 55 via a connection hose 54 inserted into a predetermined position of the upper cover 3U. For this reason, by operating the vacuum pump 55, the internal space IS is formed in a vacuum layer having a predetermined degree of vacuum, and is in a heat insulating state.

【0052】一方、上側カバー3U(および側面カバー
3Ua ,3Ub )および下側カバー3Lのそれぞれは、
前述した如く、内部に真空層ISa(ISb)を持つよ
うに2重構造になっており、この真空層ISa,ISb
がやはり断熱機能を有する。つまり、L字型デュワ3内
部に置かれるセンサに対して、二重の断熱構造になって
いる。これにより、外部からの熱流入を極力抑えるよう
に配慮してある。
On the other hand, each of the upper cover 3U (and the side covers 3Ua and 3Ub) and the lower cover 3L
As described above, the vacuum layer ISa (ISb) has a double structure so as to have a vacuum layer ISa (ISb) therein.
Also has a heat insulating function. That is, the sensor has a double insulation structure with respect to the sensor placed inside the L-shaped dewar 3. In this way, consideration is given to minimizing heat inflow from the outside.

【0053】冷凍機31にはヒートパイプ32の一端が
接続されている。このヒートパイプ32の他端は、シー
ル部56によりシールされた上側カバー3Uの一方の側
の取付け穴を通ってデュワ内部に至る。このヒートパイ
プ32に対し、冷凍機31および上側カバー3U間の露
出部分およびデュワ内部での露出部分は、断熱材57に
より覆われている。このため、断熱材57はヒートパイ
プ32に対する断熱機能を有し、外部への熱流出を極力
防止する一方で、ヒートパイプ32を固定保持する機能
をも果たす設計になっている。
One end of a heat pipe 32 is connected to the refrigerator 31. The other end of the heat pipe 32 reaches the inside of the Dewar through a mounting hole on one side of the upper cover 3U sealed by the seal portion 56. With respect to the heat pipe 32, an exposed portion between the refrigerator 31 and the upper cover 3U and an exposed portion inside the dewar are covered with a heat insulating material 57. For this reason, the heat insulating material 57 has a heat insulating function for the heat pipe 32 and is designed to have a function of fixing and holding the heat pipe 32 while preventing heat from flowing out to the outside as much as possible.

【0054】このヒートパイプ32は、デュワ3の内部
空間ISにおいて直角に方向を変え、断熱材57から抜
けてそのまま内部空間ISの略L字型の隙間に沿って延
び、もう一方の端部に至る。上側カバー3Uの内側のパ
イプ到達位置には段部が形成され、この段部に、パイプ
取り付け部58を介してヒートパイプ32のもう一方の
端部が取付け・固定されている。これにより、内部空間
ISにおいてヒートパイプ32全体も固定される。
The heat pipe 32 changes its direction at a right angle in the internal space IS of the dewar 3, extends out of the heat insulating material 57 and extends along the substantially L-shaped gap of the internal space IS, and is connected to the other end. Reach. A step is formed at the pipe reaching position inside the upper cover 3U, and the other end of the heat pipe 32 is attached and fixed to this step via a pipe attaching portion 58. Thereby, the entire heat pipe 32 is also fixed in the internal space IS.

【0055】また、L字型デュワ3にて、ヒートパイプ
32にはSQUIDセンサ21…21が一定間隔または
調整された間隔でパイプの延び方向に沿って複数個立設
されている。
Further, in the L-shaped dewar 3, a plurality of SQUID sensors 21... 21 are erected on the heat pipe 32 at fixed or adjusted intervals along the direction in which the pipe extends.

【0056】各SQUIDセンサ21は、図7に示す如
くパイプ32との接合面に設けた熱伝導体58を介して
設けるか、または、パイプ32の外壁に直接に取り付け
られる。いずれの場合も、各SQUIDセンサ21は熱
伝導に拠り冷却される。SQUIDセンサ21は取り外
し可能に取り付けられる。デュワ3の患者に一番近い
面、すなわち下側カバー3Lが開閉可能になっているた
め、不良チャンネルが発生した場合、不良になったSQ
UIDセンサ21を容易に交換できる。
Each SQUID sensor 21 is provided via a heat conductor 58 provided on the joint surface with the pipe 32 as shown in FIG. 7, or is directly attached to the outer wall of the pipe 32. In any case, each SQUID sensor 21 is cooled by heat conduction. The SQUID sensor 21 is detachably attached. Since the surface closest to the Dewar 3 patient, ie, the lower cover 3L, can be opened and closed, if a defective channel occurs, the defective SQ
The UID sensor 21 can be easily replaced.

【0057】また、ヒートパイプ32の作動液として窒
素を使用している。作動液はSQUIDセンサ21の材
質により変えてもよい。SQUIDセンサ21の材質が
超電導状態を維持できるのであれば、アンモニア水、ア
ルコール、メタンなどを用いてもよい。また液体窒素で
は十分冷却できない場合、ネオン、ヘリウムなどを用い
てもよい。
Further, nitrogen is used as a working fluid for the heat pipe 32. The hydraulic fluid may be changed depending on the material of the SQUID sensor 21. As long as the material of the SQUID sensor 21 can maintain the superconducting state, ammonia water, alcohol, methane, or the like may be used. If liquid nitrogen cannot be sufficiently cooled, neon, helium, or the like may be used.

【0058】このように本実施形態では、ヒートパイプ
32の凝集部には、極低温冷媒である液体窒素タンクも
しくはそれに相当する冷却能力を持った冷凍機31を備
え、ヒートパイプ32のもう一方の蒸発部にSQUID
センサ21…21を取り付ける構造になっている。これ
により、SQUIDセンサ21…21の部分の熱をヒー
トパイプ32により凝集部へ輸送することができ、これ
により、SQUIDセンサ21…21が冷却される。
As described above, in the present embodiment, the aggregation portion of the heat pipe 32 is provided with the liquid nitrogen tank which is a cryogenic refrigerant or the refrigerator 31 having a cooling capacity equivalent thereto, and the other end of the heat pipe 32 is provided. SQUID in evaporator
The sensors 21 are mounted. Thereby, the heat of the parts of the SQUID sensors 21... 21 can be transported to the aggregating part by the heat pipe 32, whereby the SQUID sensors 21.

【0059】ここで、SQUIDセンサ21…21をヒ
ートパイプの一端部にその軸方向に沿って取り付けるこ
とによりデュワ内に配置される配置パターンを、前述し
た図3および図8〜図10を用いて説明する。
Here, the SQUID sensors 21... 21 are attached to one end of the heat pipe along the axial direction, and the arrangement pattern arranged in the dewar will be described with reference to FIGS. 3 and 8 to 10 described above. explain.

【0060】図3(b),(c)のセンサ配置パターン
は、その丸印Cで示す如く、センサ配置密度(デュワの
単位面積当たりのセンサ配置数)およびセンサのコイル
面積(ループコイルの磁束貫通面積:センサ面積)を共
に変化させることを模式的に表している。変化の方向
は、同図(b)および(c)に示す如く、L字型デュワ
3の湾曲部(角部)に向かって進むにつれて線形的に、
指数関数的、または多次(高次)関数的に、センサ配置
密度を上げ且つコイル面積を小さくする。つまり、この
L字型デュワ3の場合、センサ配置密度を上げ且つコイ
ル面積を変化させたセンサ配置パターンを持つデュワ測
定面が、Y軸方向に直交する面(検出面)と、X軸方向
に直交する面(検出面)とを含め、等価的に2面以上有
することになる。なお、センサ配置密度またはコイル面
積の一方のみを同様に変化させるようにしてもよい。
3 (b) and 3 (c), the sensor arrangement density (the number of sensors arranged per unit area of the Dewar) and the sensor coil area (the magnetic flux of the loop coil) are indicated by circles C. (Through area: sensor area) is schematically shown. The direction of the change is linear as it goes toward the curved portion (corner) of the L-shaped dewar 3, as shown in FIGS.
The sensor arrangement density is increased and the coil area is reduced exponentially or in a multi-order (high-order) function. That is, in the case of the L-shaped dewar 3, the dewar measurement surface having the sensor arrangement pattern in which the sensor arrangement density is increased and the coil area is changed is different from the surface orthogonal to the Y-axis direction (detection surface) and the X-axis direction. It has two or more surfaces equivalently including a surface (detection surface) that is orthogonal. Note that only one of the sensor arrangement density and the coil area may be similarly changed.

【0061】ここで、L字型デュワ3の湾曲部に移行す
るほど、センサ配置密度を上げ、および/または、コイ
ル面積を小さくするのは、胸部面積の小さい被検者はそ
の体全体を左側に寄せて、左胸部体表面をそのデュワの
湾曲部に最も近接して位置決めすることで、心臓から放
射される磁気信号がより多くの数のSQUIDセンサ2
1により検出されること、および/または、その磁気信
号のS/Nが上がること、に依る。胸部面積の大きい被
検者は単純にデュワ湾曲部に近接して位置決めすること
で、多数のSQUIDセンサ21でカバーされる。
Here, the sensor arrangement density is increased and / or the coil area is reduced as the position shifts to the curved portion of the L-shaped dewar 3. This is because a subject with a small chest area has the entire body on the left side. And positioning the left thoracic body surface closest to the curve of the Dewar, the magnetic signal radiated from the heart allows a greater number of SQUID sensors 2
1 and / or increasing the S / N of the magnetic signal. A subject having a large chest area is covered with a large number of SQUID sensors 21 by simply positioning the subject near the Dewar curve.

【0062】このセンサ配置パターンは種々のタイプに
変化させて実施することができる。この変化例を図8〜
図10に示す。これらの図は前述した図3(b)に相当
するパターン、すなわちデュワ3をY軸方向上側からみ
た状態でのセンサ配置パターンを示し、各図の上段の
(a),(a′)はデュワ3を横方向(Z軸方向)から
みたセンサ配置およびコイル径の模式図、下段の
(b),(b′)はデュワ3を上下(Y軸)方向上側か
らみたセンサ配置およびコイル径の模式図である。
This sensor arrangement pattern can be implemented by changing to various types. This change example is shown in FIGS.
As shown in FIG. These figures show a pattern corresponding to the above-mentioned FIG. 3B, that is, a sensor arrangement pattern when the Dewar 3 is viewed from the upper side in the Y-axis direction, and (a) and (a ') in the upper part of each figure show the Dewar. 3 is a schematic diagram of the sensor arrangement and the coil diameter when viewed from the lateral direction (Z-axis direction), and lower parts (b) and (b ′) show the sensor arrangement and the coil diameter when the Dewar 3 is viewed from above in the vertical (Y-axis) direction. FIG.

【0063】簡単には、図8(a),(b)に示す如
く、Kethcen型一次微分型コイルや高温超伝導S
QUIDのコイル面積を一定にした状態で、センサ配置
密度をL字型デュワの湾曲部に移行するほど密(大)に
設定する。同図(a′),(b′)は同図(a),
(b)に示すセンサ配置構成を多次(高次)微分型に構
成したものである。すなわち、同図(a′)に示す如
く、デュワ3内のセンサ群の配置段数を上下2段U,L
に設定し(このとき、上下のSQUIDセンサは互いに
微分方向に設置される)、各段のSQUIDセンサ21
が例えば1次微分型であれば、上下2段U,Lにより差
分をとって2次微分に形成するものである。
Briefly, as shown in FIGS. 8 (a) and 8 (b), a Ketcen type primary differential coil and a high-temperature superconducting S
With the coil area of the QUID kept constant, the sensor arrangement density is set to be dense (large) so as to shift to the curved portion of the L-shaped dewar. FIGS. 6A and 6B are the same as FIGS.
The sensor arrangement shown in (b) is a multi-order (high-order) differential type. That is, as shown in FIG.
(At this time, the upper and lower SQUID sensors are installed in differentiating directions from each other), and the SQUID sensors 21
Is, for example, a first-order differential type, the difference is obtained by the upper and lower two stages U and L to form a second-order differential.

【0064】また、図9(a),(b)に示すセンサ配
置パターンは、図8(a),(b)と同様に、コイル面
積を一定にした状態で、センサ配置密度をL字型デュワ
の湾曲部に移行するほど密に設定する。ただし、図8に
示すように横(X軸)方向の変化率が体軸(Z軸)方向
のどの位置においても同一であるのと異なり、体軸(Z
軸)方向の位置に応じてセンサ配列密度の変化率が異な
るパターンになっている。図9(a′),(b′)は同
図(a),(b)に示すセンサ配置構成を多次微分型に
構成したものである。
The sensor arrangement patterns shown in FIGS. 9A and 9B are similar to FIGS. 8A and 8B in that the sensor arrangement density is L-shaped with the coil area kept constant. The setting is made dense enough to shift to the curved part of the Dewar. However, the rate of change in the lateral (X-axis) direction is the same at any position in the body axis (Z-axis) direction as shown in FIG.
In this pattern, the rate of change of the sensor array density varies depending on the position in the (axis) direction. 9 (a ') and 9 (b') show the sensor arrangement shown in FIGS. 9 (a) and 9 (b) in a multi-order differential type.

【0065】さらに、図10(a),(b)に示すセン
サ配置パターンは、図8(a),(b)と同様に、コイ
ル面積を一定にした状態で、センサ配置密度をL字型デ
ュワの湾曲部に移行するほど密に設定する。ただし、L
字型デュワ3の湾曲部寄りの所定位置PSに向かってセ
ンサ配列密度がその周りから、疎から密に変化するパタ
ーンになっている。この所定位置PSの直下に被検者の
心臓部分がくるように被検者を位置決めする。図10
(a′),(b′)は同図(a),(b)に示すセンサ
配置構成を多次微分型に構成したものである。
Further, in the sensor arrangement patterns shown in FIGS. 10A and 10B, similarly to FIGS. 8A and 8B, the sensor arrangement density is L-shaped with the coil area kept constant. The setting is made dense enough to shift to the curved part of the Dewar. Where L
The sensor array density changes from sparse to dense from the periphery toward a predetermined position PS near the curved portion of the character dewar 3. The subject is positioned so that the heart portion of the subject is directly below the predetermined position PS. FIG.
(A ') and (b') show a multi-order differential type of the sensor arrangement shown in FIGS.

【0066】したがって、SQUIDセンサの配列密度
を密に設定し且つコイル面積を小さく設定してあるL字
型デュワ、または、SQUIDセンサの配列密度のみを
密に設定してあるL字型デュワの湾曲部寄りの位置に被
検者の心臓部を位置させることができる。これにより、
心臓部付近の直上でセンサ配列密度が高くなり、空間分
解能が上がる。よって、解析精度も向上する。
Therefore, an L-shaped dewar in which the arrangement density of SQUID sensors is set densely and the coil area is set small, or an L-shaped dewar in which only the arrangement density of SQUID sensors is set densely The subject's heart can be located at a position close to the part. This allows
The sensor array density is increased immediately above the heart and the spatial resolution is increased. Therefore, the analysis accuracy is also improved.

【0067】また、寝台上の被検者を、上述のように、
心臓位置がL字型デュワの湾曲部寄りの位置に適宜に位
置決めすることで、胸部の広い人、狭い人など被検者の
体型、体格の如何に依らず、心臓付近でのセンサ密度を
上げ、S/Nを向上させて、被検者の体型にほぼ無関係
に、常に、高くかつ安定した空間分解能を確保すること
ができる。
Further, the subject on the bed is, as described above,
By appropriately positioning the heart position near the curved part of the L-shaped dewar, the sensor density near the heart can be increased regardless of the body shape and physique of the subject such as a person with a wide chest, a narrow person, etc. , S / N can be improved, and a high and stable spatial resolution can always be ensured almost independently of the body shape of the subject.

【0068】本実施形態に係る生体磁気計測装置は、従
来装置に比べて、様々な優れた効果を有する。
The biomagnetism measuring apparatus according to the present embodiment has various excellent effects as compared with the conventional apparatus.

【0069】具体的には、まず、側面に対向する方向
(Z軸方向)からみてL字型で、かつ、寝台の上下方向
(Y軸方向)からみて2次元的な拡りを有するデュワ構
造にし、その内部空間に2次元的にSQUIDセンサを
配置することで、被験者Pの体側に沿った面にも2次元
的にSQUIDセンサが位置する。したがって、心磁界
計測に好適なデュワ構造となり、胸前部と胸側部から同
時に磁気信号を検出でき、心臓からの磁場を効率良く収
集できる。この結果、従来のように胸前部だけから、或
いは、胸側部だけから検出する場合に比べて、検出デー
タ数が多く、また各種の方向から検出できるので、磁場
源解析精度が大幅に向上する。
Specifically, first, the dewar structure has an L-shape when viewed from the direction facing the side surface (Z-axis direction) and has a two-dimensional spread when viewed from the vertical direction of the bed (Y-axis direction). By arranging the SQUID sensor two-dimensionally in the internal space, the SQUID sensor is also two-dimensionally located on a surface along the body side of the subject P. Therefore, a dewar structure suitable for cardiac magnetic field measurement is obtained, and a magnetic signal can be simultaneously detected from the anterior chest and the chest side, and a magnetic field from the heart can be efficiently collected. As a result, the number of detected data is larger and can be detected from various directions compared to the case of detecting from only the front chest or only the chest side as before, so the accuracy of magnetic field source analysis is greatly improved. I do.

【0070】とくに、上述した実施形態のデュワは、そ
の一方の平面部から他方の平面部に移る途中を湾曲面部
にし、極力、被験者の体表面に滑らかに沿った構造にす
るとともに、その湾曲面部にも2次元的にSQUIDセ
ンサを配置している。これにより、体表の斜めの部分か
らも同じように磁気信号を計測できるので、磁場源解析
精度をより一層向上させることができる。
In particular, the dewar of the above-described embodiment has a curved surface portion on the way from one flat surface portion to the other flat surface portion, and has a structure as smoothly as possible along the body surface of the subject. Also, a SQUID sensor is arranged two-dimensionally. Thereby, the magnetic signal can be measured from the oblique portion of the body surface in the same manner, so that the accuracy of the magnetic field source analysis can be further improved.

【0071】一方、上述のL字型デュワは、従来のよう
に液体冷媒を貯蔵した中にSQUIDセンサを浸す方式
とは異なり、ヒートパイプを用い、その先にヒートシン
クを取り付け、ウイック部を循環する冷却液体、および
ヒートパイプのウイック内部を通る冷媒が蒸発するとき
の蒸発潜熱によりSQUIDセンサを冷却するようにし
ている。これにより、冷媒循環型のデュワを提供するこ
とができ、デュワの形状を選ばない。したがって、デュ
アの形状を診断に最適なものにできる。
On the other hand, the above-mentioned L-shaped dewar is different from the conventional method in which the SQUID sensor is immersed in storing a liquid refrigerant, using a heat pipe, attaching a heat sink to the tip thereof, and circulating the wick. The SQUID sensor is cooled by latent heat of evaporation when the cooling liquid and the refrigerant passing through the inside of the wick of the heat pipe evaporate. As a result, a refrigerant circulation type dewar can be provided, and the shape of the dewar is not limited. Accordingly, the shape of the dual can be optimized for diagnosis.

【0072】また、このL字型デュワの高さ(厚さ)
は、ヒートパイプ、SQUIDセンサ、および断熱層の
部分を確保できる値であればよいから、全体にコンパク
トな設計が可能になる。コンパクトに設計するほど扱い
易いという利点もある。
The height (thickness) of the L-shaped dewar
May be a value that can secure the portions of the heat pipe, the SQUID sensor, and the heat insulating layer, so that a compact design can be achieved as a whole. There is also the advantage that the more compact the design, the easier it is to handle.

【0073】また、ヒートパイプを利用することによ
り、一度に多量の冷媒が不要であり、その分、蒸発量を
抑え、装置の運用コストを下げることができる。さら
に、冷媒の貯蔵位置をデュワから離すことができるか
ら、この点からも、デュワの小形軽量化を図ることがで
きる。
Further, by using the heat pipe, a large amount of refrigerant is not required at one time, and accordingly, the amount of evaporation can be suppressed and the operation cost of the apparatus can be reduced. Furthermore, since the storage position of the refrigerant can be separated from the Dewar, the size and weight of the Dewar can be reduced from this point as well.

【0074】さらに、上述の如く、センサ配置密度やコ
イル面積をL字型デュワの湾曲部に移行するにしたがっ
て変化させたので、大人と子供、老若男女など、被検者
のタイプの違いにより、また、個人差により、被検者の
胸部のサイズが変わる場合であっても、1台の装置でそ
れらの多様な被検者の計測部位を所望数以上のセンサで
確実にカバーでき、常に精度が良く且つ安定した磁気計
測を行うことができる。とくに、この効果と、前述した
胸部前面から胸部左側面にかけた体表領域を同時に磁気
検出できる効果との組み合わせは、被検者の計測部位か
ら放射される磁気信号を多面的に、なるべく多く、しか
も極力体表に接近して検出し、S/Nを上げて、計測精
度の向上を図るという観点からその威力は絶大である。
Further, as described above, the sensor arrangement density and the coil area are changed as the shape of the L-shaped dewar is shifted to the curved portion. In addition, even when the size of the chest of a subject changes due to individual differences, a single device can reliably cover a variety of measurement sites of the subject with a desired number of sensors or more, and the accuracy is always constant. And stable and stable magnetic measurement can be performed. In particular, the combination of this effect and the above-described effect of simultaneously detecting the body surface region extending from the front of the chest to the left side of the chest at the same time, as much as possible from many magnetic signals radiated from the measurement site of the subject, In addition, the power is enormous from the viewpoint of detecting as close to the body surface as possible and increasing the S / N to improve the measurement accuracy.

【0075】なお、SQUIDセンサの微分方向に鑑み
た配置に関する変形形態を図11に示す。SQUIDセ
ンサ21がベクトル型のコイルである場合、3方向全て
の微分コイルが複数個必要になり、環境雑音磁場を除去
するときに環境雑音磁場の参照信号を検出する参照コイ
ルの数が著しく多くなる。しかし、参照コイルの設置数
や規模を考えると、参照コイル、すなわち参照信号の数
は少ない方が扱い易い。微分方向を1方向に揃えると、
参照信号の微分方向も1方向で済む。また、2方向の検
出面のシステムであれば、参照信号の微分方向は2方向
だけで十分である。つまり、より少ない参照コイルで済
ませるには、各検出面の微分方向を一方向に設定してお
いた方が良いということになる。このことに鑑みて、上
述した図8〜図10で説明した検出面(コイル面)を2
面以上用いて2方向以上から同時に計測する装置にあっ
ては、その検出面方向に同一の微分方向を持たせる構造
にする。図11にはその一例を示す。同図に示すよう
に、SQUIDセンサ21を多次微分構造に形成したデ
ュワ3A,3Bそれぞれにおいて、一方のXZ面に平行
な検出面を呈するデュア3AのSQUIDセンサ21の
微分方向は全てY軸方向の一方向に設定し、且つ、他方
のYZ面に平行な検出面を呈するデュア3BのSQUI
Dセンサ21の微分方向は全てX軸方向の一方向に設定
している。これにより、参照コイル(図示せず)の数を
必要最低限に減らし、その規模を抑えることができる。
FIG. 11 shows a modification of the arrangement of the SQUID sensor in view of the differential direction. When the SQUID sensor 21 is a vector type coil, a plurality of differential coils in all three directions are required, and the number of reference coils for detecting the reference signal of the environmental noise magnetic field when removing the environmental noise magnetic field is significantly increased. . However, considering the number and scale of the reference coils, the smaller the number of reference coils, that is, the number of reference signals, is easier to handle. If the differentiation direction is aligned in one direction,
The reference signal can be differentiated in only one direction. Further, in the case of a system having a detection surface in two directions, only two directions are sufficient as the differential directions of the reference signal. In other words, in order to use fewer reference coils, it is better to set the differential direction of each detection surface to one direction. In view of this, the detection surface (coil surface) described with reference to FIGS.
In the case of an apparatus for simultaneously measuring from two or more directions by using more than one surface, a structure in which the same differential direction is provided in the direction of the detection surface. FIG. 11 shows an example. As shown in the figure, in each of the Dewars 3A and 3B in which the SQUID sensor 21 is formed in a multi-order differential structure, the differential direction of the SQUID sensor 21 of the Dewar 3A exhibiting a detection surface parallel to one XZ plane is all in the Y-axis direction. SQUI of the dual 3B which is set in one direction and presents a detection plane parallel to the other YZ plane
The differential directions of the D sensor 21 are all set to one direction in the X-axis direction. Thereby, the number of reference coils (not shown) can be reduced to a necessary minimum, and the size can be suppressed.

【0076】第2の実施形態 第2の実施形態を図12に基づき説明する。上述した第
1の実施形態と同一または同等の構成要素には同一符号
を用いてその説明を省略または簡略化する。
Second Embodiment A second embodiment will be described with reference to FIG. Components that are the same as or equivalent to those of the above-described first embodiment are denoted by the same reference numerals, and description thereof is omitted or simplified.

【0077】この実施形態はデュワ構造に特徴を有する
もので、第1の実施形態のデュワ構造をさらに展開した
ものである。
This embodiment is characterized by a dewar structure, and is a further development of the dewar structure of the first embodiment.

【0078】この実施形態に係る生体磁気計測装置は、
全体形状としては略コ(U)字型を成すデュワ66を備
える。このコ字型デュワ66は、被検者Pの胸部側面に
対向した縦方向デュワ66Sと、その胸部前面に対向し
た上側横方向デュワ66Uと,下側横方向デュワ66L
との分割した別体構造になっている。
The biomagnetism measuring apparatus according to this embodiment
A dewar 66 having a substantially U-shape as a whole is provided. The U-shaped dewar 66 includes a vertical dewar 66S facing the chest side of the subject P, an upper lateral dewar 66U facing the chest front, and a lower lateral dewar 66L.
It has a separate structure.

【0079】これらの分割デュワ66S,66U,66
Lは連結部材62…62を介して図示の如く略コ(U)
字状に結合されている。このとき、縦方向デュワ66S
は被検者Pの胸部左側面に対向し、そして、上側横方向
デュワ66Uおよび下側横方向デュワ66Lは被検者P
の胸部前面および後背部面にそれぞれ対向するように位
置決めされている。つまり、この3個のデュワが被検者
Pの心臓に3方から対向できる。この略コ(U)字状デ
ュワ66は連結部材62を介して図示の如くアーム64
に固設・吊持されている。
The divided dewars 66S, 66U, 66
L is substantially U (U) as shown in FIG.
It is joined in the shape of a letter. At this time, the vertical dewar 66S
Opposes the left side of the chest of the subject P, and the upper lateral dewar 66U and the lower lateral dewar 66L
Are positioned so as to face the chest front and back surfaces, respectively. That is, the three dewars can face the heart of the subject P from three directions. This substantially U-shaped dewar 66 is connected to an arm 64 via a connecting member 62 as shown in FIG.
Fixed and suspended.

【0080】また、デュワ66の被験者Pへのアクセス
を容易にするため、寝台1の天板1Nを、デュワ66と
は反対向きのコ(U)字状に形成し、その下側部位を寝
台基部に取り付けてある。この反対向きのコ字状構造
が、下側横方向デュワ66Lの寝台下への位置決めを許
容する退避構造を達成している。このため、少なくとも
診断時には、デュワ66の下側横方向デュワ66Lを天
板1Nの下方位置まで差し込むことができる。
Further, in order to make the dewar 66 easily accessible to the subject P, the table 1N of the bed 1 is formed in a U-shape opposite to the dewar 66, and the lower part thereof is placed on the bed. It is attached to the base. This inverted U-shaped structure achieves a retreat structure that allows the lower lateral dewar 66L to be positioned below the bed. Therefore, at least at the time of diagnosis, the lower lateral dewar 66L of the dewar 66 can be inserted to a position below the top plate 1N.

【0081】分割デュワ66S,66U,66Lのそれ
ぞれは単独で、前述した第1の実施形態の同様の独立し
たセンサ構造および冷却構造を有するが、3者のデュワ
で使用するヒートパイプ32S,32U,32Lは共通
の冷凍機31に接続されている。この冷凍機31は省ス
ペース化のためにアーム64上に載置してある。
Each of the divided dewars 66S, 66U, and 66L independently has the same independent sensor structure and cooling structure as in the first embodiment described above, but the heat pipes 32S, 32U, 32L is connected to the common refrigerator 31. The refrigerator 31 is mounted on an arm 64 to save space.

【0082】なお、この第2の実施形態に係る生体磁気
計測装置にも、前述したSQUIDセンサの改善された
配置パターンの適宜なものが選択されて実施されてい
る。
In the biomagnetism measuring apparatus according to the second embodiment, an appropriate arrangement pattern of the improved SQUID sensor described above is selected and implemented.

【0083】このように、コ字型デュワ66を3個の平
面状(板状)の分割デュワ66S,66U,66Lで構
成するとともに、寝台1をその内の分割デュワ66Lが
アクセス可能な構造にしたことにより、被検者Pの胸部
側面および胸部前面のみならず、後背部面をも合わせて
同時に測定でき、検出データの一層の豊富化の観点か
ら、前述したと同等の作用効果を得ることができる。ま
た、別体構造にしてあるので、第1の実施形態と同様
に、デュワ全体を簡単な構造にでき、製作コストや保守
コストの低減化にも寄与できる。
As described above, the U-shaped dewar 66 is composed of the three planar (plate-shaped) divided dewars 66S, 66U, 66L, and the bed 1 has a structure accessible to the divided dewar 66L therein. As a result, it is possible to simultaneously measure not only the chest side and the chest front of the subject P but also the back of the subject P, and from the viewpoint of further enriching the detection data, the same operation and effect as described above can be obtained. Can be. In addition, since it has a separate structure, as in the first embodiment, the entire dewar can have a simple structure, which can contribute to a reduction in manufacturing costs and maintenance costs.

【0084】また当然に、第1の実施形態で得られた、
SQUIDセンサ21の配置密度およびコイル面積の同
時変化、または、SQUIDセンサ21の配置密度のみ
の変化(すなわち、デュワ66全体の湾曲部に相当す
る、分割デュワ66S、66Uの突き合わせ側寄りに、
および/または、分割デュワ66S、66Lの突き合わ
せ側寄りに至るほど、センサ配置密度を上げ且つコイル
面積を小さくする、または、センサ配置密度のみを上げ
る)させることに起因した効果も得られる。
Also, of course, the first embodiment obtained
Simultaneous change in the arrangement density of the SQUID sensor 21 and the coil area, or change in only the arrangement density of the SQUID sensor 21 (ie, near the abutting sides of the divided dewars 66S, 66U corresponding to the curved portion of the entire dewar 66,
And / or the effect of increasing the sensor arrangement density and decreasing the coil area or increasing only the sensor arrangement density toward the abutting side of the divided dewars 66S and 66L can be obtained.

【0085】なお、上述した各実施形態およびその変形
形態にあっては、被検者の磁気計測部位が心臓である場
合を説明してきたが、この計測部位は必ずしも心臓に限
定されることなく、例えば、頭部であってもよい。
In each of the above embodiments and modifications thereof, the case where the magnetic measurement site of the subject is the heart has been described. However, this measurement site is not necessarily limited to the heart. For example, it may be a head.

【0086】また、デュワは計測部位の体表形状に極力
合わせた検出面形状を有するものであればよく、必ずし
も上述したL字型やコ(U)字型に限定されるものでは
ない。これらのL字型やコ(U)字型を変形した湾曲形
状に形成することもできる。
The dewar has only to have a detection surface shape that matches the shape of the body surface of the measurement site as much as possible, and is not necessarily limited to the above-described L-shape or U-shape. These L-shape and U-shape can be formed into a deformed curved shape.

【0087】[0087]

【発明の効果】以上説明したように、本発明の生体磁気
計測装置によれば、SQUIDセンサなどで形成される
磁気センサの複数個をデュワ内に配置するときの配置パ
ターン(センサ配置密度、コイル面積)を、例えばL字
型デュワの湾曲状の検出面(湾曲部)に至るにしたがっ
て変える(少なくともセンサ配置密度を高くする)よう
に構成したため、大人と子供、老若男女など、計測対象
の種類により、また、個人差により、被検者の計測部位
のサイズが変わる場合でも、1台の装置でそれらの多様
な被検者をカバーでき、常に精度が良く且つ安定した磁
気計測を行うことができる。とくに、計測部位が心臓
(胸部)であるときに、かかる効果は顕著になる。
As described above, according to the biomagnetism measuring apparatus of the present invention, the arrangement pattern (sensor arrangement density, coil arrangement) when a plurality of magnetic sensors formed by SQUID sensors or the like are arranged in a dewar. Area) is changed (at least the sensor arrangement density is increased) as it reaches the curved detection surface (curved portion) of the L-shaped dewar. Also, even when the size of the measurement site of the subject changes due to individual differences, a single device can cover those various subjects, and always perform accurate and stable magnetic measurement. it can. In particular, when the measurement site is the heart (chest), such an effect becomes remarkable.

【0088】また、本発明の生体磁気計測装置によれ
ば、磁気センサの配置パターンを上述の記載の構成にす
ることに加えて、デュワを例えばL字型(または略L字
型)やコ(U)字型(略コ(U)字型)に形成するの
で、上述の効果を得ると同時に、被検者の計測部位から
放射される磁気信号を多面的になるべく多く検出し、S
/Nを上げて、計測精度(つまり磁場源の推定精度)を
向上させることができる。とくに、一般に心臓は胸部の
中央よりも左寄りに位置しているので、少なくとも左胸
側面(部)を計測範囲に加え、かかる効果を増大させる
ことができる。
According to the biomagnetism measuring apparatus of the present invention, in addition to the arrangement pattern of the magnetic sensors described above, the dewar is made to have an L-shaped (or substantially L-shaped) or Since it is formed in a U-shape (substantially U-shape), the above-described effect is obtained, and at the same time, as many magnetic signals radiated from the measurement site of the subject as possible are detected as many as possible.
By increasing / N, the measurement accuracy (that is, the estimation accuracy of the magnetic field source) can be improved. In particular, since the heart is generally located on the left side of the center of the chest, at least the left chest side (part) can be added to the measurement range, and such an effect can be increased.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の第1の実施形態に係る生体磁気計測装
置のL字型デュワを中心とした全体構造を概略的に示す
構成図。
FIG. 1 is a configuration diagram schematically showing an entire structure of an L-shaped dewar of a biomagnetism measuring apparatus according to a first embodiment of the present invention.

【図2】L字型デュワの外観の一連を示す斜視図。FIG. 2 is a perspective view showing a series of appearances of an L-shaped dewar.

【図3】L次型デュワ内に配置するSQUIDセンサの
配置パターンを説明する図。
FIG. 3 is a view for explaining an arrangement pattern of SQUID sensors arranged in an L-type dewar.

【図4】1次微分型のSQUIDセンサの概略構造を説
明する図。
FIG. 4 is a diagram illustrating a schematic structure of a first-order differential type SQUID sensor.

【図5】ヒートパイプの原理を説明する説明図。FIG. 5 is an explanatory diagram illustrating the principle of a heat pipe.

【図6】L字型デュワのヒートパイプおよびSQUID
センサの配置状況を説明する部分的な断面図。
FIG. 6: L-shaped dewar heat pipe and SQUID
FIG. 3 is a partial cross-sectional view illustrating the arrangement of sensors.

【図7】SQUIDセンサの取り付けの一例を示す説明
図。
FIG. 7 is an explanatory view showing an example of mounting a SQUID sensor.

【図8】SQUIDセンサの配置パターンの一例を模式
的に示す図。
FIG. 8 is a diagram schematically illustrating an example of an arrangement pattern of SQUID sensors.

【図9】SQUIDセンサの配置パターンの別の一例を
模式的に示す図。
FIG. 9 is a diagram schematically showing another example of the arrangement pattern of the SQUID sensors.

【図10】SQUIDセンサの配置パターンの更に別の
一例を模式的に示す図。
FIG. 10 is a diagram schematically showing still another example of the arrangement pattern of the SQUID sensors.

【図11】検出面毎に微分方向を揃えたSQUIDセン
サの配置法を説明する図。
FIG. 11 is a view for explaining an arrangement method of SQUID sensors in which the differential directions are aligned for each detection surface.

【図12】本発明の第2の実施形態に係る生体磁気計測
装置のコ(U)字型デュワの構造を中心とした全体構造
を示す構成図。
FIG. 12 is a configuration diagram showing an entire structure of the biomagnetism measuring apparatus according to the second embodiment of the present invention, centering on a U-shaped dewar.

【図13】L字型デュワの外側ケーシングの貼り合わせ
構造を示す部分断面図。
FIG. 13 is a partial cross-sectional view showing a bonding structure of an outer casing of an L-shaped dewar.

【図14】L字型デュワの外側ケーシングへの信号線引
き込み構造を示す部分断面図。
FIG. 14 is a partial cross-sectional view showing a structure for drawing a signal line into an outer casing of an L-shaped dewar.

【図15】L字型デュワの外側ケーシングへのヒートパ
イプなどの熱伝導機構の引き込み構造を示す部分断面
図。
FIG. 15 is a partial cross-sectional view showing a drawing structure of a heat conduction mechanism such as a heat pipe into an outer casing of an L-shaped dewar.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 寝台 1N 天板 2 センサ部 3 L字型デュワ 3U 上側カバー 3L 下側カバー 4 台座 5 駆動・処理ユニット 6 冷却機構 11a,11b 外側、内側ケーシング 21 SQUIDセンサ 25 参照コイル群 31 冷凍機(冷媒タンク) 32,32S,32U,32L ヒートパイプ 54 連結ホース 55 真空ポンプ 57 断熱材 58 熱伝導体 62 連結部材 63 支柱 64 アーム 66 コ(U)字型デュワ 66S,66U,66L コ(U)字型デュワを形成す
る分割デュワ
Reference Signs List 1 bed 1N top plate 2 sensor unit 3 L-shaped dewar 3U upper cover 3L lower cover 4 pedestal 5 drive / processing unit 6 cooling mechanism 11a, 11b outer, inner casing 21 SQUID sensor 25 reference coil group 31 refrigerator (refrigerant tank) 32, 32S, 32U, 32L Heat pipe 54 Connecting hose 55 Vacuum pump 57 Insulating material 58 Heat conductor 62 Connecting member 63 Support column 64 Arm 66 U-shaped dewar 66S, 66U, 66L U-shaped dewar Forming a dewar

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 渡辺 泉 栃木県大田原市下石上1385番の1 株式会 社東芝那須工場内 (72)発明者 佐久間 芳裕 栃木県大田原市下石上1385番の1 株式会 社東芝那須工場内 Fターム(参考) 2G017 AA01 AC04 AD32 4C027 AA10 CC00 EE01 KK00 KK01 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (72) Inventor Izumi Watanabe 1385-1, Shimoishigami, Otawara City, Tochigi Prefecture Inside the Toshiba Nasu Plant (72) Inventor Yoshihiro Sakuma 1385-1, Shimoishigami, Otawara City, Tochigi Prefecture Stock Company F-term in Toshiba Nasu Factory (reference) 2G017 AA01 AC04 AD32 4C027 AA10 CC00 EE01 KK00 KK01

Claims (9)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 被検者の磁気信号を検出する複数の磁気
センサと、この磁気センサを収容したデュワとを備えた
生体磁気計測装置において、 前記デュワは前記被検者の体表の周りに空間的に位置さ
せる複数の検出面を有する形状に形成し、前記複数の磁
気センサの少なくともセンサ相互間の配置間隔を空間的
に変化させて前記デュワ内に配置したことを特徴とする
生体磁気計測装置。
1. A biomagnetism measuring apparatus comprising: a plurality of magnetic sensors for detecting a magnetic signal of a subject; and a dewar accommodating the magnetic sensors, wherein the dewar is provided around a body surface of the subject. Biomagnetic measurement characterized in that it is formed in a shape having a plurality of detection surfaces to be spatially positioned, and the plurality of magnetic sensors are arranged in the dewar by spatially changing at least an arrangement interval between the sensors. apparatus.
【請求項2】 請求項1記載の発明において、 前記デュワは前記被検者の体軸方向から見たときに少な
くとも2つの検出面が略L字状を成す形状であり、この
2つの検出面が前記被検者の左胸部の前面および側面を
覆うように配置したことを特徴とする生体磁気計測装
置。
2. The dewar according to claim 1, wherein the dewar has a shape in which at least two detection surfaces are substantially L-shaped when viewed from the body axis direction of the subject. Is disposed so as to cover the front and side surfaces of the left chest of the subject.
【請求項3】 請求項2記載の発明において、 前記デュワは前記2つの検出面の間を連続的に湾曲して
繋ぐ湾曲状の検出面を有し、前記磁気センサをこの湾曲
状の検出面に沿って配置し、この湾曲状の検出面が前記
被検者の左胸部の前面および側面の間の体表面を覆うよ
うに前記デュワを配置したことを特徴とする生体磁気計
測装置。
3. The invention according to claim 2, wherein the dewar has a curved detection surface that continuously curves and connects the two detection surfaces, and connects the magnetic sensor to the curved detection surface. The biomagnetism measuring device, wherein the dewar is arranged so that the curved detection surface covers the body surface between the front and side surfaces of the left chest of the subject.
【請求項4】 請求項3記載の発明において、 前記複数の磁気センサは、その相互の配置間隔を前記湾
曲状の検出面に至るほど狭くしてセンサ配置密度が大き
くなるように配置したことを特徴とする生体磁気計測装
置。
4. The invention according to claim 3, wherein the plurality of magnetic sensors are arranged such that the mutual arrangement interval is narrowed as far as the curved detection surface and the sensor arrangement density is increased. Characteristic biomagnetic measurement device.
【請求項5】 請求項3記載の発明において、 前記複数の磁気センサは、その相互の配置間隔のみを前
記湾曲状の検出面に至るほど狭くしてセンサ配置密度が
大きくなるように配置したことを特徴とする生体磁気計
測装置。
5. The invention according to claim 3, wherein the plurality of magnetic sensors are arranged so that only the mutual arrangement interval is narrowed as far as the curved detection surface and the sensor arrangement density is increased. A biomagnetic measurement apparatus characterized by the above-mentioned.
【請求項6】 請求項1記載の発明において、 前記デュワは前記被検者の体軸方向から見たときに少な
くとも3つの検出面が略コ字状を成す形状であり、この
少なくとも3つの検出面が前記被検者の左胸部の少なく
とも前面、側面、および背面を覆うように配置したこと
を特徴とする生体磁気計測装置。
6. The invention according to claim 1, wherein the dewar has a shape in which at least three detection surfaces form a substantially U-shape when viewed from the body axis direction of the subject, and the at least three detection surfaces are formed. A biomagnetism measurement apparatus, wherein a surface is arranged so as to cover at least a front surface, a side surface, and a back surface of the left chest of the subject.
【請求項7】 請求項1記載の発明において、 前記複数の磁気センサのそれぞれは微分方向を有するS
QUIDセンサで形成し、この複数のSQUIDセンサ
は前記検出面それぞれにおいてその微分方向が同一方向
を向くように配置したことを特徴とする生体磁気計測装
置。
7. The method according to claim 1, wherein each of the plurality of magnetic sensors has a differential direction.
A biomagnetism measuring apparatus comprising a SQUID sensor, and the plurality of SQUID sensors are arranged such that the differential directions thereof are directed to the same direction on each of the detection surfaces.
【請求項8】 請求項1記載の発明において、 前記磁気センサはSQUIDセンサで構成する一方、前
記デュワの外部に配設された冷却源と、前記デュワの内
部に前記冷却源に接続された状態で配設され且つ前記複
数のSQUIDセンサを冷却する冷却手段とを備えたこ
とを特徴とする生体磁気計測装置。
8. The invention according to claim 1, wherein the magnetic sensor comprises a SQUID sensor, while a cooling source provided outside the dewar and a state in which the cooling source is connected inside the dewar. And a cooling means for cooling the plurality of SQUID sensors.
【請求項9】 請求項8記載の発明において、 前記冷却源は冷凍機であり、前記冷却手段はこの冷凍機
に接続されたヒートパイプであることを特徴とする生体
磁気計測装置。
9. The biomagnetism measuring apparatus according to claim 8, wherein the cooling source is a refrigerator, and the cooling means is a heat pipe connected to the refrigerator.
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