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JP2001029320A - Vital magnetic field measurement method - Google Patents

Vital magnetic field measurement method

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Publication number
JP2001029320A
JP2001029320A JP2000175555A JP2000175555A JP2001029320A JP 2001029320 A JP2001029320 A JP 2001029320A JP 2000175555 A JP2000175555 A JP 2000175555A JP 2000175555 A JP2000175555 A JP 2000175555A JP 2001029320 A JP2001029320 A JP 2001029320A
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JP
Japan
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magnetic field
shield room
arithmetic processing
squid
ultrasonic
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JP2000175555A
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Japanese (ja)
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Akihiko Kandori
明彦 神鳥
Keiji Tsukada
啓二 塚田
Shoji Kondo
昭二 近藤
Hitoshi Sasabuchi
笹渕  仁
Yasuaki Komiyama
泰明 小見山
Kenji Teshigawara
健二 勅使河原
Hiroyuki Suzuki
博之 鈴木
Ryuichi Shinomura
隆一 篠村
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.)
Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a vital magnetic field measurement method which is capa ble of aligning sensors to an optimum measurement place. SOLUTION: A low-temperature vessel 2 which holds a plurality of SQUID magnetic fluxmeters for detecting the component (Bz) of the normal direction (z direction) of the magnetic fields generated from a testee is arranged within a shielding room 1. A drive detecting circuit 50 for driving the plurality of SQUID magnetic fluxmeters and detecting the signals from the plurality of SQUID magnetic fluxmeters is arranged outside this shielding room 1. A computer 90 which executes arithmetic processing is included. In such a case, the method has a stage for controlling the start of the collection of the output of the drive detecting circuit 50 by controlling the drive detecting circuit 50 within the shielding room 1, a stage for executing the arithmetic processing to determine a magnetic field distribution chart from √((dBz/dx)2+(dBz/dy)2)} and a stage for displaying the detected magnetic field waveforms and the distribution of the magnetic fields determined by the arithmetic processing on a display means.

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,成人,小児,胎児
の心臓等から発する磁場の計測を行なうSQUID(S
uperconducting Quantum In
terference Device)磁束計を用いた
生体磁場計測装置,方法に関し,特に,シールドルーム
内に超音波探触子を配置し,被験体の超音波断層像,及
び被験体の心臓から発する磁場の波形をシールドルーム
内で表示するモニタ装置,シールドルーム内から生体磁
場の測定開始の制御に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a SQUID (SQUID) for measuring a magnetic field generated from the heart of an adult, a child, a fetus, or the like.
upperconducting Quantum In
TECHNICAL FIELD The present invention relates to a biomagnetic field measuring apparatus and method using a magnetometer, and in particular, to dispose an ultrasonic probe in a shielded room and to obtain an ultrasonic tomographic image of a subject and a waveform of a magnetic field emitted from the heart of the subject. The present invention relates to a monitor device for displaying in a shield room and control for starting measurement of a biomagnetic field from within the shield room.

【0002】[0002]

【従来の技術】胎児の心臓病の診断には超音波検査が広
く使用されていいるが,心臓の形状と大まかな動き,血
流の状態の把握はできるが,心臓の筋肉の細かな動きま
では検出できない。
2. Description of the Related Art Ultrasonography is widely used for diagnosing fetal heart disease, but it is possible to grasp the shape and rough movement of the heart and the state of blood flow, but also to the fine movement of the heart muscle. Cannot be detected.

【0003】従来の生体磁場計測では,シールドルーム
の外部に波形モニタ装置が配置され,オペレーターは,
シールドルームの内部で波形を確認できなかった。特
に,心臓の位置が一定でない胎児の心臓から発する磁場
を検出する場合には,オペレーターは,シールドルーム
外部のモニター装置を操作している人から情報を聞き,
測定場所を決定しなければならなかった(Rev.Sc
i.Instrum.66(10),pp.5085−
5091(1995))。
[0003] In the conventional biomagnetic field measurement, a waveform monitoring device is arranged outside a shield room, and an operator is required to
The waveform could not be confirmed inside the shield room. In particular, when detecting a magnetic field emanating from a fetal heart in which the position of the heart is not constant, the operator must hear information from the person operating the monitor outside the shielded room,
The measurement location had to be determined (Rev. Sc
i. Instrum. 66 (10) pp. 5085-
5091 (1995)).

【0004】生体磁場計測装置を用いて心臓から発する
磁場(以下,心臓磁場と略記する)を計測して,心筋活
動の診断ができる。一方,超音波診断装置では心臓内の
血流状態等を診断できる。
Using a biomagnetic field measuring device, a magnetic field generated from the heart (hereinafter abbreviated as a cardiac magnetic field) can be measured to diagnose myocardial activity. On the other hand, an ultrasonic diagnostic apparatus can diagnose the state of blood flow in the heart and the like.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】従来の生体磁場計測で
は,測定場所を検索する時間が長くかかり,最適な場所
での磁場測定が困難であるという問題があった。更に,
SQUID磁束計の制御装置と磁場波形の取り込み制御
装置もシールドルームの外部に配置されていたために,
一番最適な時間帯に磁場波形を記録できないという問題
があった。
The conventional biomagnetic field measurement has a problem that it takes a long time to search for a measurement place, and it is difficult to measure a magnetic field at an optimum place. Furthermore,
Since the control device for the SQUID magnetometer and the control device for capturing the magnetic field waveform were also located outside the shield room,
There was a problem that the magnetic field waveform could not be recorded in the most optimal time zone.

【0006】心疾患の判別を正確に行なうには,ほぼ同
時刻に得られた心臓磁場の計測結果と超音波診断装置の
結果とを照合して総合的に診断を行なう必要がある。し
かし,磁性材料を多く使用している従来の超音波診断装
置をシールドルーム内部に配置すると,磁気雑音を発生
するために,従来の超音波診断装置を生体磁場計測装置
が配置されるシールドルーム内部に配置できず,心臓磁
場の計測と同時に超音波診断装置による検査ができない
という問題があった。
In order to accurately determine a heart disease, it is necessary to make a comprehensive diagnosis by collating the measurement results of the cardiac magnetic field obtained at about the same time with the results of the ultrasonic diagnostic apparatus. However, if a conventional ultrasonic diagnostic device that uses a lot of magnetic materials is placed inside a shielded room, magnetic noise is generated. At the same time, there is a problem that the measurement by the ultrasonic diagnostic apparatus cannot be performed simultaneously with the measurement of the cardiac magnetic field.

【0007】胎児の心臓から発生する大変微弱な磁場の
計測では,生体磁場計測装置のセンサ部を胎児の心臓に
できるだけ近づけなければならない。しかし,胎児は子
宮の中で移動するために胎児の心臓から発生する磁場を
計測する直前に,胎児の心臓の位置を,無侵襲な診断が
可能な超音波診断装置で確認することが望ましく,シー
ルドルームの中で超音波診断装置を使用することが強く
望まれていた。
In the measurement of a very weak magnetic field generated from a fetal heart, the sensor section of the biomagnetic field measuring device must be as close as possible to the fetal heart. However, just before measuring the magnetic field generated from the fetal heart because the fetus moves in the uterus, it is desirable to confirm the position of the fetal heart with an ultrasonic diagnostic device capable of non-invasive diagnosis, It has been strongly desired to use an ultrasonic diagnostic apparatus in a shielded room.

【0008】本発明の目的は,シールドルーム内で被験
体の心臓から計測された磁場波形,演算処理により求め
られた磁場分布,電流分布等の観察,及び磁場波形の計
測開始の制御を可能にし,迅速に最適な測定場所にセン
サを合わせることが可能となる生体磁場計測装置,方法
を提供することにある。
An object of the present invention is to enable observation of a magnetic field waveform measured from a subject's heart in a shielded room, a magnetic field distribution and a current distribution obtained by arithmetic processing, and control of measurement start of a magnetic field waveform. Another object of the present invention is to provide a biomagnetic field measuring apparatus and method that can quickly adjust a sensor to an optimum measuring place.

【0009】本発明の他の目的は,シールドルーム内で
超音波検査と共に生体磁場の計測を行なう装置を提供す
ることにある。
Another object of the present invention is to provide an apparatus for measuring a biomagnetic field together with an ultrasonic inspection in a shield room.

【0010】[0010]

【課題を解決するための手段】本発明の生体磁場計測装
置では,シールドルーム内で,被験体の内部の胎児の心
臓から発する磁場波形,心臓に於ける磁場分布,電流分
布をモニタするディスプレイと,心臓の心拍に同期して
音声を発するスピーカと,SQUID磁束計と,磁場波
形の取り込みの制御を行うスイッチとを有し,ベッドを
移動させる手段と,クライオスタットを保持するガント
リを移動させる手段と,ベッド上で被験者の体の一部を
上昇又は下降させるエアーマットを有する。
According to the biomagnetic field measuring apparatus of the present invention, a display for monitoring a magnetic field waveform generated from a fetal heart inside a subject, a magnetic field distribution in the heart, and a current distribution in a shielded room is provided. A means for moving a bed, a means for moving a bed, and a means for moving a gantry holding a cryostat, the speaker having a speaker for emitting sound in synchronization with the heartbeat of the heart, a SQUID magnetometer, and a switch for controlling the capture of a magnetic field waveform. And an air mat for raising or lowering a part of the subject's body on the bed.

【0011】本発明の生体磁場計測装置によれば,シー
ルド内部にいるオペレーターは,被験体の内部の胎児の
心臓から発する磁場波形をリアルタイムにディスプレイ
の表示画面で観察ができ,最適な測定位置にセンサを迅
速に合わせることができる。
According to the biomagnetic field measuring apparatus of the present invention, the operator inside the shield can observe the waveform of the magnetic field generated from the heart of the fetus inside the subject on the display screen of the display in real time, and can determine the optimum measurement position. Sensors can be quickly adjusted.

【0012】また,本発明の装置では,シールドルーム
内に超音波診断装置の超音波探触子を配置し,超音波の
送信を行なう送信回路と,超音波の受信を行ない受信信
号の処理を行なう処理回路とからなる超音波診断装置の
本体部をシールドルーム外に配置し,超音波断層像をシ
ールドルーム内に配置された上記ディスプレイに表示す
る。
In the apparatus of the present invention, an ultrasonic probe of an ultrasonic diagnostic apparatus is arranged in a shield room, and a transmitting circuit for transmitting ultrasonic waves, and a processing for receiving ultrasonic waves and processing received signals. A main body of the ultrasonic diagnostic apparatus including a processing circuit to be performed is disposed outside the shield room, and an ultrasonic tomographic image is displayed on the display disposed in the shield room.

【0013】生体磁場の計測結果と被験体の内部の胎児
の超音波断層像を,シールドルーム内で確認可能とする
本発明の構成によれば,胎児の心臓から発生する磁場を
計測する際に,シールドルーム内部にいるオペレーター
は,胎児の心臓の位置を超音波断層像によりほぼリアル
タイにム観察できるため,最適な測定位置にSQUID
磁束計の位置を迅速に合わせることができ,胎児の心臓
から発生する磁場を高感度で鮮明に検出できる。成人又
は小児の心臓から発生する磁場を計測する際には,超音
波断層像により心臓内の血流状態を同時に観察しなが
ら,心臓磁場の計測ができる。
According to the configuration of the present invention in which the measurement result of the biomagnetic field and the ultrasonic tomographic image of the fetus inside the subject can be confirmed in the shielded room, the magnetic field generated from the fetal heart is measured. The operator in the shielded room can observe the position of the fetal heart almost in real time using an ultrasonic tomographic image, so the SQUID is located at the optimal measurement position.
The position of the magnetometer can be quickly adjusted, and the magnetic field generated from the fetal heart can be detected with high sensitivity and sharpness. When measuring a magnetic field generated from the heart of an adult or a child, the cardiac magnetic field can be measured while simultaneously observing the blood flow state in the heart by an ultrasonic tomographic image.

【0014】本発明の生体磁場計測装置によれば,不整
脈等の胎児の心臓の異常を検出でき,心臓疾患の早期診
断が可能となり,胎内治療や出生後の治療に対する重要
な情報を得ることができる。
According to the biomagnetic field measuring apparatus of the present invention, it is possible to detect abnormalities in the heart of a fetus such as arrhythmia, to make an early diagnosis of heart disease, and to obtain important information for intrauterine treatment and postnatal treatment. it can.

【0015】図1,図7に示すように,本発明の生体磁
場計測装置は,シールドルーム1と,ベッド4と,被験
体からの磁場を検出するSQUID磁束計と,SQUI
D磁束計を極低温(液体ヘリウムHe温度,又は液体窒
素温度)に保持するクライオスタット2と,クライオス
タットを保持するガントリー180と,SQUID磁束
計を駆動し,SQUID磁束計からの信号を検出する駆
動検出回路50の出力を収集し演算処理を行なうコンピ
ュータ90とを具備し,シールドルーム1内に,計測さ
れた磁場波形,計測された心電図波形,演算処理で得ら
れた磁場の分布,演算処理で得られた電流の分布,の何
れか一つ以上を表示する手段(モニタディスプレイ8
0),SQUID磁束計の動作を制御するSQUID磁
束計動作用ボタン19a,データ収集の開始を制御する
データ収集開始ボタン19b,母体及び胎児の心拍に同
期してビープ音を発生するスピーカ100が配置され,
シールドルーム外に,アンプフィルタユニット60,測
定された磁場波形から心拍及び心拍数を検出する手段
(心拍数検出ユニット)11とが配置される。
As shown in FIGS. 1 and 7, a biomagnetic field measuring apparatus according to the present invention comprises a shield room 1, a bed 4, a SQUID magnetometer for detecting a magnetic field from a subject, and a SQUID magnetometer.
Driving detection that drives the D magnetometer at a cryogenic temperature (liquid helium He temperature or liquid nitrogen temperature), a gantry 180 that holds the cryostat, and a SQUID magnetometer, and detects signals from the SQUID magnetometer. A computer 90 that collects the output of the circuit 50 and performs an arithmetic process, and includes a measured magnetic field waveform, a measured electrocardiogram waveform, a distribution of a magnetic field obtained by the arithmetic process, and an arithmetic process in the shield room 1. Means for displaying at least one of the distributions of the measured currents (the monitor display 8).
0), a SQUID magnetometer operation button 19a for controlling the operation of the SQUID magnetometer, a data collection start button 19b for controlling the start of data collection, and a speaker 100 for generating a beep sound in synchronization with the maternal and fetal heartbeats. And
Outside the shield room, an amplifier filter unit 60 and a means (heart rate detection unit) 11 for detecting a heart rate and a heart rate from a measured magnetic field waveform are arranged.

【0016】クライオスタット2の内部には,胎児の心
臓から発生する磁場を検出するために,例えば,4〜1
6個の磁場の法線成分(z成分)を検出するSQUID
磁束計が2×2〜4×4のマトリック状に配置されてい
る。複数個のSQUID磁束計による検出信号から得る
磁場波形から,胎児の心臓に於ける,磁場分布図と電流
分布図とを得ることができる。更に,詳細な情報を必要
とする場合には,磁場の3成分(x,y,z成分)を検
出するSQUID磁束計をマトリックス状に配置しても
良い。
In order to detect a magnetic field generated from the fetal heart, for example, 4 to 1
SQUID for detecting normal components (z components) of six magnetic fields
The magnetometers are arranged in a matrix of 2 × 2 to 4 × 4. A magnetic field distribution diagram and a current distribution diagram in a fetal heart can be obtained from magnetic field waveforms obtained from detection signals from a plurality of SQUID magnetometers. Further, when detailed information is required, SQUID magnetometers for detecting three components (x, y, z components) of the magnetic field may be arranged in a matrix.

【0017】シールドルーム1の内部には超音波探触子
8が配置され,シールドルーム1の外部には,被験体に
対して超音波の送信を行なう送信回路と,被験体からの
反射超音波の受信を行ない受信信号の処理を行なう処理
回路とからなる超音波診断装置の本体部6が配置され
る。本体部6により信号処理された超音波断層像は,上
記のモニタディスプレイ80に表示される。上記の本体
部6の構成要素を非磁性材料を用いて構成して,本体部
6からの磁場発生が,被験体から発生する磁場の検出に
妨害とならない程度に十分小さく遮蔽されている場合に
は,磁束計が内蔵されるクライオスタット2から離れた
シールドルーム1の内部の位置に,本体部6を配置する
こともできる。
Inside the shield room 1, an ultrasonic probe 8 is arranged. Outside the shield room 1, a transmission circuit for transmitting an ultrasonic wave to the subject, and an ultrasonic wave reflected from the subject are provided. And a processing circuit for performing reception signal processing and receiving signal processing. The ultrasonic tomographic image processed by the main body 6 is displayed on the monitor display 80 described above. When the components of the main body 6 are made of a non-magnetic material and the magnetic field generation from the main body 6 is shielded sufficiently small so as not to interfere with the detection of the magnetic field generated from the subject. The main body 6 can be arranged at a position inside the shield room 1 away from the cryostat 2 in which the magnetometer is built.

【0018】[0018]

【発明の実施の形態】本発明の実施例を図を参照して詳
細に説明する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

【0019】図1は本発明の実施例である生体磁場計測
装置の構成を示す図である。図1に示すように,シール
ドルーム1内に,SQUID磁束計を極低温に保持する
クライオスタット2と,クライオスタット2を保持する
ガントリ180と,被験者が横になるベッド4と,SQ
UID磁束計の動作を制御するSQUID磁束計動作用
ボタン19aと,データ収集の開始を制御するデータ収
集開始ボタン19bと,SQUID磁束計の出力波形等
を表示するモニタディスプレイ80と,母体及び胎児の
心臓の鼓動(心拍)に同期してビープ音を発生するスピ
ーカ100が配置されている。SQUID磁束計動作用
ボタン19aとデータ収集開始ボタン19bは,磁場雑
音の発生をさけるため,SQUID磁束計から遠ざけた
位置に置く。ボタン19a,19bは,赤外線によるス
イッチ等のような電流の発生が少ないものが望ましい。
モニタディスプレイ80は,液晶ディスプレイ,プラズ
マディスプレイ,投影によるディスプレイ等のような磁
場の発生が少ないモニタ装置が望ましい。
FIG. 1 is a diagram showing a configuration of a biomagnetic field measuring apparatus according to an embodiment of the present invention. As shown in FIG. 1, a cryostat 2 for holding a SQUID magnetometer at an extremely low temperature, a gantry 180 for holding the cryostat 2, a bed 4 on which a subject lies, and a SQ
A SQUID magnetometer operation button 19a for controlling the operation of the UID magnetometer, a data collection start button 19b for controlling the start of data collection, a monitor display 80 for displaying the output waveform of the SQUID magnetometer, a maternal and fetal A speaker 100 that generates a beep sound in synchronization with the heartbeat (heartbeat) of the heart is arranged. The SQUID magnetometer operation button 19a and the data collection start button 19b are placed at positions away from the SQUID magnetometer in order to avoid generation of magnetic field noise. It is desirable that the buttons 19a and 19b generate little current, such as a switch by infrared rays.
The monitor display 80 is desirably a monitor device that generates a small amount of magnetic field, such as a liquid crystal display, a plasma display, and a display by projection.

【0020】シールドルームの外部には,SQUID磁
束計を駆動し,SQUID磁束計からの磁気信号を検出
する駆動検出回路50と,駆動検出回路50の出力にア
ンプ又はフィルターを施すアンプフィルタユニット60
と,アンプフィルタ60の出力をディジタルのデータと
して収録するコンピュータ90と,測定された磁場波形
から心臓の心拍,及び心拍数を検出する心拍数検出ユニ
ット11とが配置されている。心拍数検出ユニット11
は,例えば心臓から発する磁場信号に狭帯域(10Hz
〜20Hz等)のバンドパスフィルターをかけて,ピー
クディテクションを行う回路を有する構成とする。但
し,ソフトウェアにより同様の心拍検出を行ってもよ
い。
Outside the shield room, a drive detection circuit 50 for driving the SQUID magnetometer and detecting a magnetic signal from the SQUID magnetometer, and an amplifier filter unit 60 for applying an amplifier or a filter to the output of the drive detection circuit 50
And a computer 90 for recording the output of the amplifier filter 60 as digital data, and a heart rate detection unit 11 for detecting the heart rate and heart rate of the heart from the measured magnetic field waveform. Heart rate detection unit 11
Is a narrow band (10 Hz)
(20 Hz or the like) and a circuit for performing peak detection by applying a band pass filter. However, similar heartbeat detection may be performed by software.

【0021】図2は,本発明の実施例のシールドルーム
内に於ける生体磁場装置の構成を示す図である。ベッド
の下部の4つの車輪305がシールドルームの床に配置
されたレール295の上をスライドすることにより,ベ
ッド全体がA方向(ベッド短軸方向)に移動できる。ベ
ッドのB方向(上下方向)の移動は,油圧シリンダーに
連動された上下移動用レバー285によって微調整がで
きる。ベッドのC方向(ベッド長軸方向)の移動は,ベ
ッド天板315のスライドによって微調整ができる。ク
ライオスタット2を保持しているガントリ180は,ク
ライオスタット2をD方向(xz面内)とE方向(yz
面内)に回転が可能である。更に,ベッドの上には,被
験者の体の一部分を上昇させて心臓(成人の心臓,又は
胎児)をクライオスタット2の下方先端に近づけるため
のエアーマット245が配置してある。ベッド4のA,
B,C方向の移動と,ガントリ180のD,E方向の移
動と,エアーマット245の上下移動は,手動又はリモ
ートコントロールレバー19cによって制御可能であ
る。
FIG. 2 is a diagram showing a configuration of a biomagnetic device in a shield room according to an embodiment of the present invention. When the four wheels 305 at the bottom of the bed slide on rails 295 arranged on the floor of the shield room, the entire bed can move in the direction A (bed short axis direction). The movement of the bed in the direction B (vertical direction) can be finely adjusted by a vertical movement lever 285 linked to a hydraulic cylinder. The movement of the bed in the C direction (bed major axis direction) can be finely adjusted by sliding the bed top plate 315. The gantry 180 holding the cryostat 2 moves the cryostat 2 in the direction D (in the xz plane) and the direction E (yz).
(In-plane). Further, an air mat 245 for raising a part of the subject's body to bring the heart (adult's heart or fetus) closer to the lower end of the cryostat 2 is arranged on the bed. A of bed 4
The movement in the directions B and C, the movement in the directions D and E of the gantry 180, and the vertical movement of the air mat 245 can be controlled manually or by the remote control lever 19c.

【0022】図1及び図2に示す装置に於ける生体磁場
の測定の手順を以下に説明する。被験者はベッド4に横
たわり,シールドルーム1内にいるオペレーターは,手
動又はリモートコントロールレバー19cによって,ベ
ッド4を上下,左右,前後(A,B,C方向)に移動さ
せ,SQUID磁束計を内蔵するクライオスタット2と
患者の心臓との位置合わせを行う。必要に応じてガント
リ180をD,E方向に回転させて,被験者の心臓とク
ライオスタット2の位置とを最適な位置関係に保持す
る。被験者の心臓とクライオスタット2との位置が20
cm程度まで近づいた時点で,オペレーターはSQUI
D磁束計動作用ボタン19aを押してSQUID磁束計
を動作させる。オペレーターはSQUID磁束計からの
出力波形をモニタディスプレイ80で見ると同時に,ス
ピーカ100から発する被験者の心臓の心拍に伴うビー
プ音を聞きながら,最後の微調整を行っていく。微調整
が終わった後に,オペレーターはモニタディスプレイ8
0の磁場波形を見ながら,磁場波形を記録したい時点で
データ収集開始ボタン19bを押してコンピュータ90
へ磁場波形の収録を行う。以上が一般的な動作手順であ
る。
The procedure for measuring the biomagnetic field in the apparatus shown in FIGS. 1 and 2 will be described below. The subject lies on the bed 4, and the operator in the shield room 1 moves the bed 4 up and down, left and right, and back and forth (A, B, and C directions) manually or by a remote control lever 19c, and incorporates a SQUID magnetometer. The cryostat 2 is aligned with the patient's heart. The gantry 180 is rotated in the D and E directions as needed to maintain the subject's heart and the position of the cryostat 2 in an optimal positional relationship. The position between the subject's heart and the cryostat 2 is 20
cm, when the operator approaches SQUI
By pressing the D magnetometer operation button 19a, the SQUID magnetometer is operated. The operator performs the final fine adjustment while watching the output waveform from the SQUID magnetometer on the monitor display 80 and listening to the beep sound from the speaker 100 accompanying the heartbeat of the subject's heart. After the fine adjustment is completed, the operator displays the monitor display 8
While viewing the magnetic field waveform of 0, when the user wants to record the magnetic field waveform, the user presses the data collection start button 19b and presses the computer 90
Record the magnetic field waveform to The above is a general operation procedure.

【0023】図3は,本発明の実施例である胎児の心臓
から発する磁場を検出する磁場測定の構成を示す図であ
る。母体の心臓130から発生する磁場と胎児の心臓1
40から発生する磁場とを区別するために,四肢誘導心
電計120による母体の心電図測定を,クライオスタッ
ト2の内部にあるSQUID磁束計による磁場測定と同
時に行う。モニタディスプレイ80に母体の心電図情報
と,クライオスタット2内のSQUID磁束計による胎
児の心磁図情報とを同時に表示する。オペレーターは胎
児の心臓の磁場波形を見ながら,そして胎児の心臓の心
拍に伴うビープ音を聞きながら,ベッド4又はクライオ
スタット2の何れかを移動させて,胎児の心臓の場所を
探索することが可能となる。このようにして,クライオ
スタット2の下部を母体の腹部面に密着させて(図11
参照),胎児の心臓の磁場を検出するのに最適な位置を
選択できる。なお,アンプフィルタユニット60を構成
するフィルタとして,母体の呼吸による腹部の運動が原
因で生じる雑音(2〜3Hzの腹部の動きがクラオイス
タットに振動を与え,この振動がSQUID磁束計に伝
達して,雑音の発生原因となる)を除去するために,駆
動検出回路50の出力信号のうち,2〜3Hzの周波数
成分を遮断し,所定の周波数帯(4〜5Hz以上)を持
つ信号を通過させるアナログ又はディジタルフイルタを
使用する。
FIG. 3 is a diagram showing a configuration of a magnetic field measurement for detecting a magnetic field generated from a fetal heart according to an embodiment of the present invention. Magnetic field generated from maternal heart 130 and fetal heart 1
In order to distinguish the magnetic field from the magnetic field generated from 40, the measurement of the maternal electrocardiogram by the limb lead electrocardiograph 120 is performed simultaneously with the magnetic field measurement by the SQUID magnetometer inside the cryostat 2. The monitor display 80 simultaneously displays maternal electrocardiogram information and fetal electrocardiogram information obtained by the SQUID magnetometer in the cryostat 2. The operator can move the bed 4 or the cryostat 2 to search for the location of the fetal heart while watching the fetal heart's magnetic field waveform and listening to the beep associated with the fetal heart's heartbeat. Becomes In this manner, the lower portion of the cryostat 2 is brought into close contact with the abdominal surface of the mother (FIG. 11).
), The optimal position for detecting the magnetic field of the fetal heart can be selected. In addition, as a filter constituting the amplifier filter unit 60, noise caused by abdominal movement due to maternal breathing (abdominal movement of 2 to 3 Hz gives vibration to the cryostat, and this vibration is transmitted to the SQUID magnetometer. Therefore, in order to eliminate noise, which is a cause of noise, of the output signal of the drive detection circuit 50, a frequency component of 2 to 3 Hz is cut off and a signal having a predetermined frequency band (4 to 5 Hz or more) is passed. Use an analog or digital filter.

【0024】図4は,胎児の心臓から発する磁場測定の
結果を示す画面の例を示す図であり,図3に示した胎児
の心臓から発する磁場検出時に於けるモニタディスプレ
イ80に表示される画面を示す図である。画面の上段に
示すように,SQUID磁束計のチャネル0,1,2,
3に於いてそれぞれ検出した,胎児の心臓から発する磁
場波形15−1,15−2,15−3,15−4は,リ
アルタイムに画面の左から右へとスイープして波形を描
いていく。画面の下段に示すように,同時に母体の心電
図(ECG)205をスイープして描いていく。オペレ
ーターは,上段の波形15−1,15−2,15−3,
15−4のピークの位置と下段の波形205のピークの
位置とが一致していないことによって,胎児の心臓から
発する磁場が検出されていることを確認する。
FIG. 4 is a view showing an example of a screen showing the result of the measurement of the magnetic field generated from the fetal heart, and is a screen displayed on the monitor display 80 when the magnetic field generated from the fetal heart shown in FIG. 3 is detected. FIG. As shown in the upper part of the screen, channels 0, 1, 2,
The magnetic field waveforms 15-1, 15-2, 15-3, and 15-4 emitted from the fetal heart detected in step 3 are drawn in real time by sweeping from the left to the right of the screen. As shown in the lower part of the screen, the maternal electrocardiogram (ECG) 205 is simultaneously swept and drawn. The operator operates the upper waveforms 15-1, 15-2, 15-3,
Since the position of the peak of 15-4 does not match the position of the peak of the lower waveform 205, it is confirmed that the magnetic field generated from the fetal heart is detected.

【0025】画面は,上段の波形15−1,15−2,
15−3,15−4から検出される心拍数を数値で表示
する胎児の心臓心拍数(図4,図5では心拍数=14
2)を表示する部分175と,胎児の心拍のタイミング
を知らせるために胎児の心拍に同期して点滅する胎児の
心臓心拍同期点滅灯165と,画面の下段の母体の心電
図205から得られる母体の心拍数を数値で表示する母
体の心臓心拍数(図4,図5では心拍数=70)を表示
する部分195とを有し,母体の心臓130の心拍のタ
イミングを知らせるための母体の心拍に同期して点滅す
る母体の心臓心拍同期点滅灯185を表示する。母体の
心拍数は,四肢誘導心電計120又は母体の心臓130
から発する磁場波形から抽出してもよい。
The screen shows the upper waveforms 15-1, 15-2,
The heart rate of the fetus which displays the heart rate detected from 15-3 and 15-4 as a numerical value (heart rate = 14 in FIGS. 4 and 5)
2), a portion 175 for displaying the fetal heartbeat, a fetal heartbeat synchronization flashing light 165 that flashes in synchronization with the fetal heartbeat to inform the timing of the fetal heartbeat, and a maternal electrocardiogram 205 obtained from the maternal electrocardiogram 205 at the bottom of the screen. A portion 195 for displaying the mother's heart heart rate (heart rate = 70 in FIGS. 4 and 5) for displaying the heart rate as a numerical value. A maternal heart rate synchronization flashing light 185 flashing in synchronization is displayed. The maternal heart rate can be measured using the limb lead electrocardiograph 120 or the maternal heart 130.
May be extracted from the magnetic field waveform emanating from.

【0026】胎児の心拍のタイミングを知らせる胎児の
心臓心拍同期点滅灯165が点滅すると同時に,スピー
カ100から胎児の心拍に合わせたビープ音を発生させ
る。必要に応じて母体の心臓130の心拍に対応したビ
ープ音も同時に発生させる。オペレーターは,スピーカ
100から発する胎児の心拍に同期するビープ音,胎児
の心臓心拍同期点滅灯165,胎児の心臓から発する磁
場波形15等を参照しながら,胎児の心臓から発する磁
場信号が検出できる最適な場所にSQUID磁束計を内
蔵するクライオスタット2を妊婦の腹部の上に迅速に合
わせることが可能となる。
At the same time as the fetal heart rate synchronization flashing light 165 for notifying the timing of the fetal heart rate flashes, a beep sound is generated from the speaker 100 in accordance with the fetal heart rate. If necessary, a beep corresponding to the heartbeat of the mother's heart 130 is also generated. The operator can detect the magnetic field signal emitted from the fetal heart by referring to the beep sound synchronized with the heartbeat of the fetus emitted from the speaker 100, the heartbeat synchronization flashing light 165 of the fetus, the magnetic field waveform 15 emitted from the heart of the fetus, and the like. The cryostat 2 having a built-in SQUID magnetometer can be quickly fitted on the abdomen of a pregnant woman.

【0027】図5は,胎児の心臓から発する磁場測定の
結果を示す画面の他の例を示す図であり,図3に示した
胎児の心臓から発する磁場検出時に於けるモニタディス
プレイ80に表示される画面を示す図である。モニタデ
ィスプレイ80に,胎児の心臓に於ける磁場分布図21
5と,胎児の心臓に於ける電流分布図225とが,胎児
の心臓から発する磁場波形15−1,15−2,15−
3,15−4と,母体の心電図205の波形表示と同時
にリアルタイムに表示されている。
FIG. 5 is a diagram showing another example of the screen showing the result of the measurement of the magnetic field generated from the fetal heart, which is displayed on the monitor display 80 when the magnetic field generated from the fetal heart shown in FIG. 3 is detected. FIG. 7 is a diagram showing a screen displayed. The monitor display 80 shows the magnetic field distribution diagram 21 in the fetal heart.
5 and the current distribution diagram 225 in the fetal heart, the magnetic field waveforms 15-1, 15-2, 15-
3, 15-4, and the waveform of the maternal electrocardiogram 205 are displayed in real time.

【0028】磁場分布図215は,複数個のSQUID
磁束計により測定された法線方向の磁場成分(Bz
分)の分布,測定された接線方向の磁場成分(Bx
y)の絶対値(√(Bx 2+By 2)),測定された法線
方向の磁場成分の微分値(dBz/dx,dBz/dy)
の絶対値(√((dBz/dx)2+(dBz/d
y)2))の,何れかを用いて表示している。
The magnetic field distribution diagram 215 shows a plurality of SQUIDs.
The distribution of the magnetic field component in the normal direction (B z component) measured by the magnetometer, and the measured magnetic field components in the tangential direction (B x ,
B y ) absolute value (√ (B x 2 + B y 2 )), the differential value of the measured magnetic field component in the normal direction (dB z / dx, dB z / dy)
(絶 対 ((dB z / dx) 2 + (dB z / d
y) It is displayed using one of 2 )).

【0029】図5に示す例では,9個のSQUID磁束
計により測定された法線方向の磁場成分(Bz成分)の
微分値(dBz/dx,dBz/dy)の絶対値(√
((dBz/dx)2+(dBz/dy)2))から求めた
磁場分布図215を示している。
In the example shown in FIG. 5, the absolute value (√) of the differential value (dB z / dx, dB z / dy) of the magnetic field component (B z component) in the normal direction measured by nine SQUID magnetometers.
Shows the ((dB z / dx) 2 + (dB z / dy) 2)) magnetogram 215 obtained from.

【0030】電流分布図225は,測定された接線方向
の磁場成分(Bx,By)のベクトル値を反時計周りに9
0度まわした方向か,測定された法線方向の磁場成分の
微分値(dBz/dx,dBz/dy)のベクトル値を反
時計周りに90度まわした方向を示している。
The current distribution diagram 225 shows the vector values of the measured tangential magnetic field components (B x , B y ) as 9 counterclockwise.
0 degree turn was either direction indicates the direction of the vector value turned 90 degrees counterclockwise of a differential value of the magnetic field component of the measured normal direction (dB z / dx, dB z / dy).

【0031】図5の画面は図4と同様に,胎児の心臓心
拍同期点滅灯165と,胎児の心臓心拍数を表示する部
分175と,母体の心臓心拍同期点滅灯185,母体の
心臓心拍数(図4,図5では心拍数=70)を表示する
部分195とを有している。
The screen shown in FIG. 5 is the same as FIG. 4, and shows the heartbeat synchronous blinking light 165 of the fetus, a part 175 for displaying the heartbeat of the fetus, the maternal heartbeat synchronous blinking light 185, and the maternal heartbeat. (Heart rate = 70 in FIGS. 4 and 5).

【0032】表示される分布図は,胎児の心臓から発す
る磁場信号のピーク値を,心拍数検出ユニット11によ
って検出し,磁場,電流の分布図を表示する時刻を表わ
す線235により示される時相に於ける磁場,電流の分
布である。磁場分布図215と電流分布図225は,各
心拍全てに表示してもよいし,2〜3心拍に1度表示す
るものでも構わない。オペレーターは,磁場分布図21
5又は電流分布図225と,胎児の心臓から発する磁場
波形15とを見ながら,ベッド4やガントリ180を移
動して胎児の心臓から発する磁場の最も強い磁場の場所
や観測範囲を決めていくことが可能となる。
The displayed distribution map has a phase value indicated by a line 235 representing the time at which the peak value of the magnetic field signal emitted from the fetal heart is detected by the heart rate detection unit 11 and the distribution map of the magnetic field and current is displayed. The distribution of the magnetic field and current in The magnetic field distribution diagram 215 and the current distribution diagram 225 may be displayed for every heartbeat, or may be displayed once every few heartbeats. The operator has a magnetic field distribution map 21
5 or moving the bed 4 or the gantry 180 while determining the current distribution diagram 225 and the magnetic field waveform 15 emitted from the fetal heart to determine the location and observation range of the strongest magnetic field emitted from the fetal heart Becomes possible.

【0033】磁場分布図215又は電流分布図225の
表示画面の上下方向は,オペレーターがベッド4の上方
のクライオスタット2側から母体を見て得られるセンサ
位置に対応させることによって,母体のどの部位に胎児
の心臓から発する磁場が強く出ているかが判断でき,母
体内での胎児の位置が簡単に理解できるようになる。
The vertical direction of the display screen of the magnetic field distribution diagram 215 or the current distribution diagram 225 corresponds to a sensor position obtained when the operator looks at the mother from the cryostat 2 above the bed 4, so that any part of the mother can be displayed. It is possible to judge whether the magnetic field generated from the heart of the fetus is strong, and to easily understand the position of the fetus in the mother.

【0034】図6は,図3の胎児の心臓140が存在す
る妊婦の下腹部近辺とベッド4の間に配置されるエアー
マット245の構成図である。図6は,エアーがエアー
入力部275からエアーマット245に最大限に充填さ
れた状態を示している。妊婦が横に転んでエアーマット
245から落ちないように,転倒防止用ガイド255を
フラット部265の両側に有している。しぼませたエア
ーマット245上に下腹部が位置するように,妊婦はベ
ッド4に仰向け,又は脇を下にして横になる。
FIG. 6 is a configuration diagram of the air mat 245 disposed between the lower abdomen near the pregnant woman where the fetal heart 140 of FIG. FIG. 6 shows a state in which the air is fully filled from the air input unit 275 into the air mat 245. To prevent a pregnant woman from falling sideways and dropping from the air mat 245, guides 255 for preventing the fall are provided on both sides of the flat portion 265. The pregnant woman lies on her back on the bed 4 or lays on her side so that the lower abdomen is positioned on the deflated air mat 245.

【0035】その後,オペレーターはエアー入力部27
5からエアーをポンプ等を用いてエアーマット245に
入れて,妊婦の下腹部を上昇させていく。妊婦の下腹部
のみを上昇させることにより,母体の心臓130からク
ライオスタット2を遠ざけることができるため,胎児の
心臓からの磁場信号のみの分離が容易になる。エアーマ
ット245内のエアーの入力の調整は,リモートコント
ロールレバー19cによっても可能である。
Thereafter, the operator operates the air input unit 27.
From step 5, air is introduced into the air mat 245 using a pump or the like, and the lower abdomen of the pregnant woman is raised. By raising only the lower abdomen of the pregnant woman, the cryostat 2 can be moved away from the mother's heart 130, so that only the magnetic field signal from the fetal heart can be easily separated. The input of the air in the air mat 245 can be adjusted by the remote control lever 19c.

【0036】図7は,本発明の実施例の生体磁場計測装
置の他の構成例であり,図1に示す構成の装置に於い
て,シールドルームの内部で超音波断層像を観察可能と
する構成を説明する図である。図7に関する説明では,
図1と共通する説明は省略する。図7に示すように,シ
ールドルーム1の内部には,被験者(図示せず)が横に
なるベッド4上で,超音波検査を行なう超音波プローブ
(超音波探触子)8と,被験者からの反射超音波を超音
波プローブ8で受信して信号処理を行ない得られた超音
波断層像を表示するモニタディスプレイ80と,超音波
診断装置のゲイン,フォーカス,各種の撮影モード(測
定モード)等を設定するコンローラ110が配置されて
いる。各種の撮影モード(測定モード)としては,後で
説明するAモード,Bモード,Mモード,ドップラーモ
ード又はCFMモード等がある。
FIG. 7 shows another example of the configuration of the biomagnetic field measuring apparatus according to the embodiment of the present invention. In the apparatus having the configuration shown in FIG. 1, an ultrasonic tomographic image can be observed inside a shield room. FIG. 3 is a diagram illustrating a configuration. In the description relating to FIG.
Description common to FIG. 1 is omitted. As shown in FIG. 7, inside a shield room 1, an ultrasonic probe (ultrasonic probe) 8 for performing an ultrasonic inspection on a bed 4 on which a subject (not shown) lies, Monitor display 80 for displaying the obtained ultrasonic tomographic image by receiving the reflected ultrasonic waves by the ultrasonic probe 8 and performing signal processing, gain, focus, various photographing modes (measurement modes) of the ultrasonic diagnostic apparatus, etc. Is set. Various shooting modes (measurement modes) include an A mode, a B mode, an M mode, a Doppler mode, and a CFM mode, which will be described later.

【0037】シールドルーム1の外部には,超音波診断
装置の測定回路(超音波の送信を行なう送信回路と,超
音波の受信を行ない受信信号の処理を行なう処理回路)
等を収めた超音波診断装置本体6とが配置されている。
超音波診断装置本体6は,シールドルーム1内部の超音
波プローブ8,モニタディスプレイ80,コンローラ1
10と接続され,超音波診断装置の全体を構成してい
る。
Outside the shield room 1, a measuring circuit of the ultrasonic diagnostic apparatus (a transmitting circuit for transmitting ultrasonic waves and a processing circuit for receiving ultrasonic waves and processing received signals)
And the like, and an ultrasonic diagnostic apparatus main body 6 containing therein.
The ultrasonic diagnostic apparatus body 6 includes an ultrasonic probe 8, a monitor display 80, and a controller 1 in the shield room 1.
10 and constitutes the entire ultrasonic diagnostic apparatus.

【0038】次に,本発明の装置による胎児の心臓から
発生する微弱な磁場の測定手順の一例を示す。図1の説
明では説明を省略したが,ベッド4は,ベッドの短軸
(A方向,x方向)での移動と,ベッドの長軸(C方
向,y方向)での移動と,ベッドの上下方向(B方向,
z方向)での移動が可能で,クライオスタット2は,ガ
ントリ180によってD方向(xz面内)とE方向(y
z面内)の回転が可能である。被験者は,A方向(x方
向)でクライオスタット2の下から引き出されたベッド
4に横になる。オペレーターは,超音波プローブ8を被
験者の腹部に当て,モニタディスプレイ80の超音波画
像(例えば,Bモード像)を見ながら,胎児の心臓の位
置を確認し,確認した位置にできるだけクライオスタッ
ト2の下面位置を近づけるように,ベッド4のA,B,
C方向の移動量とガントリ180のD,E方向のチルト
量を調整して,クライオスタット2を最適な位置へ合わ
せ胎児の心臓磁場の測定を実行できる。
Next, an example of a procedure for measuring a weak magnetic field generated from the fetal heart by the apparatus of the present invention will be described. Although not described in the description of FIG. 1, the bed 4 moves in the short axis of the bed (A direction, x direction), moves in the long axis of the bed (C direction, y direction), and moves up and down the bed. Direction (B direction,
The cryostat 2 can be moved by the gantry 180 in the D direction (in the xz plane) and the E direction (y direction).
(in the z-plane). The subject lies on the bed 4 pulled out from under the cryostat 2 in the direction A (x direction). The operator applies the ultrasonic probe 8 to the abdomen of the subject, confirms the position of the fetal heart while watching the ultrasonic image (for example, a B-mode image) on the monitor display 80, and places the lower surface of the cryostat 2 at the confirmed position as much as possible. A, B,
By adjusting the amount of movement in the direction C and the amount of tilt of the gantry 180 in the directions D and E, the cryostat 2 can be positioned at an optimal position and the fetal heart magnetic field can be measured.

【0039】図8は,本発明の実施例の生体磁場計測装
置で使用する超音波診断装置の全体の構成を示す図であ
る。シールドルーム1内には超音波プローブ(超音波探
触子)8,コンローラ110,モニタディスプレイ80
が配置されている。超音波プローブ8は,シールドルー
ム1の外部に配置される超音波診断装置本体6の送受信
部及び電子走査部9と,同軸のフラットケーブル等で構
成されたケーブル150により接続されている。送受信
部及び電子走査部9により得られるエコー信号は,信号
処理回路(図示せず)で信号処理され画像データとして
画像メモリー部10に記憶されると共に,シールドルー
ム1内部にあるモニタディスプレイ80に超音波画像と
して表示される。モニタディスプレイ80には,図1の
構成と同様に,計測された磁場波形等が出力される。
FIG. 8 is a diagram showing the overall configuration of an ultrasonic diagnostic apparatus used in the biomagnetic field measuring apparatus according to the embodiment of the present invention. Ultrasonic probe (ultrasonic probe) 8, controller 110, monitor display 80 are provided in shield room 1.
Is arranged. The ultrasonic probe 8 is connected to the transmission / reception unit and the electronic scanning unit 9 of the ultrasonic diagnostic apparatus main body 6 arranged outside the shield room 1 by a cable 150 constituted by a coaxial flat cable or the like. The echo signal obtained by the transmission / reception unit and the electronic scanning unit 9 is signal-processed by a signal processing circuit (not shown), stored in the image memory unit 10 as image data, and is displayed on the monitor display 80 inside the shield room 1. It is displayed as a sound wave image. The measured magnetic field waveform and the like are output to the monitor display 80 in the same manner as in the configuration of FIG.

【0040】図9は本発明の実施例で使用される超音波
プローブ8の構成を示す図である。超音波振動子を構成
する圧電セラミックス(振動子)14としては,チタン
酸ジルコン酸鉛,チタン酸鉛等のセラミックスを高電界
で分極し圧電特性を持たせた圧電体,又はポリフッ化ビ
ニリデン(PVDF)等の圧電高分子を使用する。特
に,超音波プローブをSQUID磁束計の近傍で使用す
る場合は,非磁性材料で構成されるPVDFの使用が望
ましい。圧電セラミックス14の第1の面には信号電極
21−1,第2の面には高圧電極21−2が形成されて
おり,信号電極21−1の上面に,生体との音響的な整
合をとる音響整合層13が形成されている。音響整合層
13は,エポキシ樹脂,溶融石英等の中に非磁性材料の
各種材料のフィラ(充填剤)を混合して形成し,音響イ
ンピーダンスを最適な値にしておく。
FIG. 9 is a diagram showing a configuration of the ultrasonic probe 8 used in the embodiment of the present invention. As the piezoelectric ceramic (vibrator) 14 constituting the ultrasonic vibrator, a piezoelectric body obtained by polarizing ceramics such as lead zirconate titanate and lead titanate with a high electric field to have a piezoelectric characteristic, or polyvinylidene fluoride (PVDF) ) Is used. In particular, when an ultrasonic probe is used in the vicinity of a SQUID magnetometer, it is desirable to use PVDF made of a non-magnetic material. A signal electrode 21-1 is formed on the first surface of the piezoelectric ceramic 14, and a high-voltage electrode 21-2 is formed on the second surface. Acoustic matching with the living body is formed on the upper surface of the signal electrode 21-1. An acoustic matching layer 13 is formed. The acoustic matching layer 13 is formed by mixing fillers (fillers) of various non-magnetic materials in an epoxy resin, fused quartz, or the like, and has an optimal acoustic impedance.

【0041】例えば,音響整合を1層で行なう場合,周
知のごとく,超音波の波長をλ,媒体(ここでは,生
体)の音響インピーダンスをZM,圧電セラミックスの
音響インピーダンスをZ0とする時,インピーダンスを
√(ZM0)として厚さをλ/4とする。多くの場合音
響整合を多層で構成している。音響整合層13の上面
に,放射される超音波を収束させるビームを形成する音
響レンズ12を配置する。
For example, when acoustic matching is performed by one layer, as is well known, when the wavelength of an ultrasonic wave is λ, the acoustic impedance of a medium (here, a living body) is Z M , and the acoustic impedance of a piezoelectric ceramic is Z 0. , The impedance is √ (Z M Z 0 ), and the thickness is λ / 4. In many cases, the acoustic matching is composed of multiple layers. On the upper surface of the acoustic matching layer 13, an acoustic lens 12 for forming a beam for converging emitted ultrasonic waves is arranged.

【0042】例えば,シリコンゴムに非磁性材料からな
るSiO2等のフィラを混合して音速,音響インピーダ
ンス,超音波減衰量等を最適な値に設定した音響レンズ
12を使用する。音響レンズの音速は約1500m/s
ec,音響インピーダンスは約1,5MRayls,超
音波減衰量は可能な限り小さい方が好ましい。圧電セラ
ミックス14の背面には背面制動(バッキング)材20
が配置され,背面制動材20は圧電セラミックス14
(振動子)を機械的に支持する役割と,音響的に制動を
かけ超音波パルス波形を短くする働きを持つ。背面制動
材20は,エポキシ樹脂に酸化タングステン,酸化チタ
ン等の非磁性材料の粉末を入れてプレス成形作成する。
信号電極21−1,高圧電極21−2は,コネクタ22
を介して同軸フラットケーブル等で構成されているケー
ブル150により,超音波診断装置本体6の送受信部及
び電子走査部9と電気的に接続されている。
For example, an acoustic lens 12 is used in which a filler such as SiO 2 made of a non-magnetic material is mixed with silicon rubber and the sound velocity, acoustic impedance, ultrasonic attenuation and the like are set to optimal values. The sound speed of the acoustic lens is about 1500 m / s
ec, the acoustic impedance is preferably about 1.5 MRayls, and the ultrasonic attenuation is preferably as small as possible. On the back surface of the piezoelectric ceramics 14, a backing (backing) material 20 is provided.
Are arranged, and the rear braking member 20 is a piezoelectric ceramic 14.
(Vibrator) is mechanically supported and acoustically damped to shorten the ultrasonic pulse waveform. The back brake material 20 is formed by pressing a non-magnetic material powder such as tungsten oxide or titanium oxide into epoxy resin.
The signal electrode 21-1 and the high voltage electrode 21-2 are connected to the connector 22.
Is electrically connected to the transmission / reception unit of the ultrasonic diagnostic apparatus main unit 6 and the electronic scanning unit 9 by a cable 150 constituted by a coaxial flat cable or the like.

【0043】音響レンズ12の大部分,音響整合層1
3,電極21−1,21−2,圧電セラミックス14,
背面制動材20,コネクタ22,ケーブル150等は,
ケース28の中に収納されている。ケース28の材質と
してはプラスチックが望ましく,電磁シールドを施す必
要がある場合は,アルミニウム,銅等の非磁性材料によ
りケース28に電磁シールドを施す。
Most of the acoustic lens 12 and the acoustic matching layer 1
3, electrodes 21-1, 21-2, piezoelectric ceramics 14,
Back brake material 20, connector 22, cable 150, etc.
It is stored in a case 28. The case 28 is preferably made of plastic, and if it is necessary to provide an electromagnetic shield, the case 28 is electromagnetically shielded with a nonmagnetic material such as aluminum or copper.

【0044】図10(a),図10(b),図10
(c),図10(d),図10(e)は,本発明の実施
例に於いてシールドルーム内で使用される配列振動子か
らなる超音波プローブのスライス方向(Fで示す)の視
野範囲の例を示す図である。図10(a),図10
(b)は,リニアアレイプローブ(1次元配列振動子)
を利用した場合の視野範囲16a,16bを示し,Gは
電子走査方向,Fはスライス方向である。図10(a)
は,超音波アレイ(圧電セラミックス)14から発生し
た超音波を,音響レンズ12によって狭くフォーカスさ
せた場合の視野範囲16aを示し,図10(b)は,超
音波アレイ(圧電セラミックス)14から発生した超音
波を,音響レンズ12により広くフォーカスするよう構
成し,スライス方向(Fで示す)に積算した胎児の体表
面の3次元的な超音波画像を得る場合の視野範囲16b
を示す。
FIGS. 10 (a), 10 (b), 10
(C), FIG. 10 (d), and FIG. 10 (e) show the view in the slice direction (indicated by F) of the ultrasonic probe including the arrayed transducers used in the shield room in the embodiment of the present invention. It is a figure showing an example of a range. FIG. 10 (a), FIG.
(B) Linear array probe (one-dimensional array transducer)
Show the visual field ranges 16a and 16b when G is used, G is the electronic scanning direction, and F is the slice direction. FIG. 10 (a)
FIG. 10B shows a visual field range 16a when the ultrasonic waves generated from the ultrasonic array (piezoelectric ceramics) 14 are narrowly focused by the acoustic lens 12, and FIG. Field of view 16b for obtaining a three-dimensional ultrasonic image of the body surface of the fetus integrated in the slice direction (indicated by F) so as to focus the obtained ultrasonic waves more widely by the acoustic lens 12
Is shown.

【0045】図10(c),図10(d)は,スライス
方向(Fで示す)も圧電セラミックスを分割しスライス
方向も,電子走査方向(Gで示す)と同じようにして,
電子走査により超音波をフォーカスするプローブ(2次
元配列振動子)を利用した場合の視野範囲16c,16
dを示す。図10(c)は,2方向の電子走査により超
音波のフォーカスを狭くした場合の視野範囲16cを示
す。図10(d)は,2方向の電子走査により超音波の
フォーカスを広くし,胎児の体表面の3次元的な超音波
画像を得ることができる。図10(e)は,超音波プロ
ーブ8の内部の音響カップル剤の中で,リニヤアレイ又
はコンベックスアレイの1次元配列振動子部分23を,
電子走査方向と直交する走査方向に機械的に回転させる
ことにより3次元データとして得られる視野範囲16e
を示し,Hは回転方向,Gは電子走査方向である。
FIGS. 10 (c) and 10 (d) show that the piezoelectric ceramic is divided in the slice direction (shown by F) and the slice direction is made the same as the electronic scanning direction (shown by G).
Field-of-view ranges 16c, 16 when a probe (two-dimensional array transducer) that focuses ultrasonic waves by electronic scanning is used
d. FIG. 10C shows a visual field range 16c when the focus of the ultrasonic wave is narrowed by the electronic scanning in two directions. In FIG. 10D, the focus of the ultrasonic wave is widened by electronic scanning in two directions, and a three-dimensional ultrasonic image of the body surface of the fetus can be obtained. FIG. 10 (e) shows a one-dimensional array transducer portion 23 of a linear array or a convex array in the acoustic coupling agent inside the ultrasonic probe 8.
Field of view range 16e obtained as three-dimensional data by mechanically rotating in a scanning direction orthogonal to the electronic scanning direction
H is the rotation direction and G is the electronic scanning direction.

【0046】図10(e)に示す超音波の走査により,
任意断面表示,更には,CFM(カラーフローマッピン
グを利用した血管の3次元像が得られる。機械的な回転
運動は超音波モーター等の磁場が発生しにくい方法によ
るのが望ましい。また,図10(c),図10(d)に
示す2次元配列振動子を使用して,図10(e)に示す
3次元走査を電子的にできる。
By the ultrasonic scanning shown in FIG.
Arbitrary cross-section display, and furthermore, a three-dimensional image of a blood vessel using CFM (color flow mapping is obtained. Mechanical rotation is preferably performed by a method such as an ultrasonic motor or the like in which a magnetic field is hardly generated. By using the two-dimensional array transducers shown in FIGS. 10C and 10D, the three-dimensional scanning shown in FIG. 10E can be performed electronically.

【0047】図10(a),図10(b),図10
(c),図10(d),図10(e)に示す,本発明の
実施例に於いてシールドルーム内で使用される配列振動
子からなる超音波プローブを,クライオスタット2の下
方に配置できる。図11は,図10(e)に示すメカニ
カルスキャンを行なう超音波プローブをクライオスタッ
ト2の下方に配置した実施例を説明する図である。超音
波プローブ8は,クライオスタット2の下部に固定配置
されているラックピニオン30−1にホルダー30−2
を介して取り付けられている。上下方向調節用ダイヤル
25−1を回すことによって,超音波プローブ8がクラ
イオスタット2の側面に沿って上下に移動可能であり,
更に,ダイヤル25−2を回わして超音波プローブ8の
生体表面への接触角度を変化させることができ,超音波
プローブ8の先端面を生体表面29に密着させることが
できる。
FIGS. 10 (a), 10 (b), 10
(C), FIG. 10 (d), and FIG. 10 (e), the ultrasonic probe including the arrayed transducers used in the shield room in the embodiment of the present invention can be arranged below the cryostat 2. . FIG. 11 is a view for explaining an embodiment in which the ultrasonic probe for performing the mechanical scan shown in FIG. 10E is arranged below the cryostat 2. The ultrasonic probe 8 is attached to a rack and pinion 30-1 fixedly arranged below the cryostat 2 by a holder 30-2.
Attached through. By turning the dial 25-1 for adjusting the vertical direction, the ultrasonic probe 8 can be moved up and down along the side surface of the cryostat 2.
Further, the contact angle of the ultrasonic probe 8 with respect to the living body surface can be changed by turning the dial 25-2, and the distal end surface of the ultrasonic probe 8 can be brought into close contact with the living body surface 29.

【0048】超音波プローブ8の内部の音響カップル剤
の中で,1次元配列振動子部分23が回転可能であるこ
とは先に説明した通りである。1次元配列振動子部分2
3の回転運動は超音波モーター等で駆動してもよく,駆
動時のノイズが問題になる時は,振動子方向設定用ダイ
ヤル24によって手動で1次元配列振動子23を最適な
位置に合わせて固定して使用できる。この結果,例え
ば,図11に示すように,視野範囲16eに於ける特定
の方位に於いて,被験者29の子宮33の内部の胎児3
1の超音波断層像が得られ,胎児31の心臓32の位置
に対して,超伝導量子干渉素子を低温に保持するクライ
オスタットの下面の位置を,胎児31の心臓32から検
出される磁場信号がより大きくなるように調整する。以
上説明した方法は,特に胎児の心臓から発生する磁場を
測定する場合に有効であり,生体磁場計測装置による胎
児の心臓磁場の計測と同時に胎児の血流等の動きを超音
波診断装置によってモニタできる。
As described above, the one-dimensionally arranged vibrator portion 23 is rotatable in the acoustic coupling agent inside the ultrasonic probe 8. One-dimensional array transducer part 2
The rotary motion of 3 may be driven by an ultrasonic motor or the like. If noise during driving becomes a problem, the one-dimensional array transducer 23 is manually adjusted to the optimum position by the transducer direction setting dial 24. Can be fixed and used. As a result, for example, as shown in FIG. 11, the fetus 3 inside the uterus 33 of the subject 29 in a specific direction in the visual field range 16e.
1 is obtained, the position of the lower surface of the cryostat for keeping the superconducting quantum interference device at a low temperature with respect to the position of the heart 32 of the fetus 31, and the magnetic field signal detected from the heart 32 of the fetus 31 Adjust to be larger. The method described above is particularly effective when measuring the magnetic field generated from the fetal heart, and the measurement of the fetal heart magnetic field by the biomagnetic field measurement device and at the same time the movement of the fetal blood flow and the like are monitored by the ultrasonic diagnostic device. it can.

【0049】また,双子の胎児の心臓から発生する磁場
を測定する場合,上記で説明した超音波プローブ8を用
いて,双子の各々の胎児の心臓の位置を確認して,各々
の胎児の心臓にクライオスタットの下面を近づけること
により,各々の胎児の心臓から発生する磁場信号を別々
に測定できる。以上の説明では,図10(e)に示すメ
カニカルスキャンを行なう超音波プローブをクライオス
タット2の下方に配置する場合を例として説明したが,
図10(a),図10(b),図10(c),図10
(d),図10(e)に示す,シールドルーム内で使用
される1次元又は2次元配列振動子からなる超音波プロ
ーブの場合もクライオスタット2の下方に配置できる。
When measuring the magnetic field generated from the twin fetal heart, the position of the heart of each twin fetus is confirmed using the ultrasonic probe 8 described above, and the heart of each fetus is measured. By bringing the lower surface of the cryostat closer to the, the magnetic field signals generated from each fetal heart can be measured separately. In the above description, the case where the ultrasonic probe for performing the mechanical scan shown in FIG. 10E is arranged below the cryostat 2 has been described as an example.
10 (a), 10 (b), 10 (c), 10
In the case of an ultrasonic probe composed of one-dimensional or two-dimensionally arranged transducers used in a shield room as shown in FIG. 10D and FIG. 10E, it can be arranged below the cryostat 2.

【0050】図10(a),図10(b),図10
(c),図10(d),図10(e)に示す,本発明の
実施例に於いてシールドルーム内で使用される配列振動
子からなる超音波プローブを,クライオスタット2を保
持するガントリ180の一部に配置できる。図12は,
図10(e)に示すメカニカルスキャンを行なう超音波
プローブをガントリ180の一部に配置した実施例を説
明する図である。クライオスタット2の円周方向(R1
1方向)は,内側ガイドレール35−2により取り囲ま
れており,ガイドレール35−2は内側支持体35−4
によりガントリ180に保持されている。
FIGS. 10 (a), 10 (b), 10
(C), FIG. 10 (d), and FIG. 10 (e), an ultrasonic probe comprising an arrayed transducer used in a shield room in the embodiment of the present invention is replaced with a gantry 180 holding the cryostat 2. Can be placed in a part of FIG.
FIG. 11 is a view for explaining an embodiment in which the ultrasonic probe for performing the mechanical scan shown in FIG. The circumferential direction of the cryostat 2 (R1
1 direction) is surrounded by an inner guide rail 35-2, and the guide rail 35-2 is supported by an inner support 35-4.
Is held on the gantry 180.

【0051】更に,内側ガイドレール35−2の外部
に,外側ガイドレール35−1が外側支持体35−3に
よりガントリ180に保持されている。ラックピニオン
30−1が,外側ガイドレール35−1と内側ガイドレ
ール35−2との間を,クライオスタット2の円周方向
(R11方向)に回転移動できる構成となっている。
Further, outside the inner guide rail 35-2, the outer guide rail 35-1 is held on the gantry 180 by the outer support 35-3. The rack and pinion 30-1 can rotate between the outer guide rail 35-1 and the inner guide rail 35-2 in the circumferential direction of the cryostat 2 (R11 direction).

【0052】外側ガイドレール35−1と内側ガイドレ
ール35−2との間でラックピニオン30−1の回転位
置を固定するストッパー34が,ラックピニオン30−
1の上部の端に設けられている。ラックピニオン30−
1の下部の端に,図11に示す構成で,メカニカルスキ
ャンを行なう超音波プローブ8をクライオスタット2の
下方に配置する。超音波プローブ8の先端面を生体表面
29に密着させる方法は,図11に於いて説明した通り
であり,図12に示す構成では,超音波プローブ8をク
ライオスタット2の周方向の任意の位置で,生体表面2
9に密着させることができる。
A stopper 34 for fixing the rotational position of the rack and pinion 30-1 between the outer guide rail 35-1 and the inner guide rail 35-2 is provided on the rack and pinion 30-.
1 is provided at the upper end. Rack pinion 30-
An ultrasonic probe 8 for performing a mechanical scan with a configuration shown in FIG. 11 is disposed below the cryostat 2 at the lower end of the cryostat 1. The method of bringing the distal end surface of the ultrasonic probe 8 into close contact with the living body surface 29 is as described with reference to FIG. 11. In the configuration shown in FIG. 12, the ultrasonic probe 8 is moved at an arbitrary position in the circumferential direction of the cryostat 2. , Living body surface 2
9 can be adhered.

【0053】以上の説明では,図10(e)に示すメカ
ニカルスキャンを行なう超音波プローブをガントリ18
0に配置する場合を例として説明したが,図10
(a),図10(b),図10(c),図10(d),
図10(e)に示す,シールドルーム内で使用される1
次元又は2次元配列振動子からなる超音波プローブの場
合もガントリ180の一部に配置できる。
In the above description, the ultrasonic probe for performing the mechanical scan shown in FIG.
0 has been described as an example.
(A), FIG. 10 (b), FIG. 10 (c), FIG. 10 (d),
1 used in a shield room shown in FIG.
In the case of an ultrasonic probe including a two-dimensional or two-dimensionally arranged transducer, it can be arranged in a part of the gantry 180.

【0054】図13は,本発明の実施例のモニタディス
プレイ80の構成を説明する図である。モニタディスプ
レイ80は,コンローラ110と表示画面を有する。各
種の測定(撮影)モードの設定ボタン17a〜17dに
よって設定されたモードでの超音波画像が表示される。
設定可能なモードとしては,生体の各部位のインピーダ
ンス推定等が可能なAモード設定ボタン17a(図13
中のボタンA),断層図を得るBモード設定ボタン17
b(図13中のボタンB),組織の壁面の時間的な動き
が観察可能なMモード設定ボタン17c(図13中のボ
タンM),血流の動きがモニター可能なドップラーモー
ド又はCFMモード設定ボタン17d(図13中のボタ
ンDop)等がある。Aモード,Mモード,ドップラー
モード又はCFMモードは,何れもBモードと交互に動
作する。
FIG. 13 is a diagram for explaining the configuration of the monitor display 80 according to the embodiment of the present invention. The monitor display 80 has a controller 110 and a display screen. The ultrasonic images in the modes set by the setting buttons 17a to 17d of the various measurement (photographing) modes are displayed.
As a mode that can be set, an A mode setting button 17a (FIG.
Middle button A), B mode setting button 17 for obtaining tomogram
b (button B in FIG. 13), M mode setting button 17c (button M in FIG. 13) for observing temporal movement of the tissue wall, Doppler mode or CFM mode setting for monitoring blood flow movement There is a button 17d (button Dop in FIG. 13) and the like. Each of the A mode, the M mode, the Doppler mode, and the CFM mode operates alternately with the B mode.

【0055】超音波画像は,ゲイン調整ボタン17e
(図13中のボタンGain),フォーカス調整ボタン
17f(図13中のボタンFocus)とにより調整し
て鮮明な画像を得ることができる。超音波画像をプリン
トアウトしたい時には,フリーズボタン17h(図13
中のボタンFreeze)を押して画面を一時停止さ
せ,印刷開始ボタン17g(図13中のボタンPrin
t)を押すことによって,一時停止した超音波画像の印
刷が可能である。以上の説明では,モニタディスプレイ
80に超音波画像を表示しているが,表示データは超音
波画像に限定されることなく,例えば,心電図の波形
と,SQUID磁束計により得られた心臓磁場の波形を
同時に表示することもできる。
The ultrasonic image is displayed on the gain adjustment button 17e.
(Button Gain in FIG. 13) and a focus adjustment button 17f (button Focus in FIG. 13) can be adjusted to obtain a clear image. When you want to print out an ultrasonic image, use the freeze button 17h (Fig. 13).
Press the middle button Freeze to temporarily stop the screen, and then press the print start button 17g (button Prin in FIG. 13).
By pressing t), the suspended ultrasound image can be printed. In the above description, the ultrasonic image is displayed on the monitor display 80. However, the display data is not limited to the ultrasonic image. For example, the waveform of the electrocardiogram and the waveform of the cardiac magnetic field obtained by the SQUID magnetometer are used. Can also be displayed at the same time.

【0056】モニタディスプレイ80は,磁場雑音の発
生が少ない液晶ディスプレイ,プラズマディスプレイで
構成することが望ましい。モニタディスプレイ80の各
種ボタン17a〜17hは,タッチパネル式のボタンを
有する構成とするか,又はモニタディスプレイ80の各
種ボタン17a〜17hに点灯表示を行なう機能を持た
せ,モニタディスプレイ80とは別に設置されているコ
ンローラ110により制御された超音波画像等のモード
を点灯表示して知らせる表示用灯とする構成とする。
It is desirable that the monitor display 80 be composed of a liquid crystal display or a plasma display which generates little magnetic field noise. The various buttons 17a to 17h of the monitor display 80 are configured to have touch panel type buttons, or the various buttons 17a to 17h of the monitor display 80 are provided with a function of lighting and are installed separately from the monitor display 80. And a display lamp for lighting and displaying a mode such as an ultrasonic image controlled by the controller 110.

【0057】図14は,本発明の実施例の超音波診断装
置のコントロール部及び超音波プローブ支持台の配置を
説明する図である。超音波診断装置のコンローラ110
は,ベッド4の脇に通常配置されており,必要に応じて
ベッド4からコンローラ110を取り外してハンディタ
イプで使用できる。コンローラ110による制御は,図
13と同様であり,各種の測定(撮影)モードの設定ボ
タン17a〜17d,ゲイン調整ボタン17e,フォー
カス調整ボタン17f,フリーズボタン17h,印刷開
始ボタン17gの選択により実行される。
FIG. 14 is a view for explaining the arrangement of the control unit and the ultrasonic probe support of the ultrasonic diagnostic apparatus according to the embodiment of the present invention. Controller 110 of ultrasonic diagnostic apparatus
Is usually arranged beside the bed 4, and the controller 110 can be removed from the bed 4 as needed to use it in a handy type. The control by the controller 110 is the same as that of FIG. 13, and is executed by selecting the setting buttons 17a to 17d of various measurement (photographing) modes, the gain adjustment button 17e, the focus adjustment button 17f, the freeze button 17h, and the print start button 17g. You.

【0058】図14に示すコンローラ110と図7に示
す超音波診断装置本体6とは,赤外線を利用した通信手
段で結ばれているか,又はケーブルによって電気的に接
続されており,コンローラ110と超音波診断装置本体
6との間で,制御信号,画像データを含む各種データが
やりとりされる。コンローラ110の制御内容は図13
のモニタディスプレイ80の表示画面に点灯表示され
る。ベッド4の脇には,超音波プローブ支持台26と超
音波プローブ支持台27が配置されている。オペレータ
ーが,心臓磁場計測と同時に超音波診断装置による計測
を行なう場合は,超音波プローブ支持台26を調整し
て,超音波プローブ8を,クライオスタット2に接触し
ない位置で,且つ測定したい被験者の部位に接触するよ
うにし,測定部位が視野内に入るように固定する。
The controller 110 shown in FIG. 14 and the ultrasonic diagnostic apparatus main body 6 shown in FIG. 7 are connected by communication means using infrared rays or electrically connected by a cable. Various data including control signals and image data are exchanged with the ultrasonic diagnostic apparatus main body 6. The control contents of the controller 110 are shown in FIG.
Is lit on the display screen of the monitor display 80. An ultrasonic probe support 26 and an ultrasonic probe support 27 are arranged beside the bed 4. When the operator performs the measurement by the ultrasonic diagnostic apparatus simultaneously with the measurement of the cardiac magnetic field, the ultrasonic probe support 26 is adjusted so that the ultrasonic probe 8 is not in contact with the cryostat 2 and the part of the subject to be measured. And fix it so that the measurement site is within the field of view.

【0059】心臓磁場計測と同時に超音波診断装置によ
る計測が必要でない場合は,超音波プローブ8をベッド
4の脇の超音波プローブ支持台27に置いて,必要に応
じて超音波診断装置による計測を実行できる。なお,各
種の測定(撮影)モードの設定ボタン17a〜17d,
ゲイン調整ボタン17e,フォーカス調整ボタン17
f,フリーズボタン17h,印刷開始ボタン17gを超
音波プローブ8の外部に設けても良い。
When the measurement by the ultrasonic diagnostic apparatus is not necessary at the same time as the measurement of the cardiac magnetic field, the ultrasonic probe 8 is placed on the ultrasonic probe support 27 beside the bed 4 and the measurement by the ultrasonic diagnostic apparatus is performed as necessary. Can be executed. In addition, setting buttons 17a to 17d for various measurement (photographing) modes,
Gain adjustment button 17e, focus adjustment button 17
f, a freeze button 17h, and a print start button 17g may be provided outside the ultrasonic probe 8.

【0060】図15は,超音波プローブ支持台26の詳
細な構成を説明する図である。回転軸部材26−1の主
軸がベッド4の面に垂直に回転(R1方向)可能に結合
され,長方向(L方向)の長さを可変とする伸縮機構を
持つ腕部材26−2の一端が,回転軸部材26−1の主
軸に回転(R2方向)可能に結合され,超音波プローブ
8を保持する保持部材26−3が,腕部材26−2の他
端に,腕部材26−2の軸の回りに回転(R3方向)可
能に結合されている。R1,R2,R3方向の回転と,L
方向での長さの調整により,超音波プローブ8の先端面
を生体表面29に密着させる。
FIG. 15 is a view for explaining the detailed configuration of the ultrasonic probe support 26. Spindle rotation perpendicular to the plane of the bed 4 of the rotary shaft member 26-1 is (R 1 direction) coupled, the arm member 26-2 having a telescopic mechanism for varying the length of the long direction (L direction) one end, rotating the main shaft of the rotary shaft member 26-1 (R 2 direction) capable coupled, retaining member 26-3 for holding the ultrasound probe 8, the other end of the arm member 26-2, the arm member 26 rotation about the axis of -2 (R 3 direction) are coupled. Rotation in the directions R 1 , R 2 , R 3 and L
By adjusting the length in the direction, the distal end surface of the ultrasonic probe 8 is brought into close contact with the living body surface 29.

【0061】[0061]

【発明の効果】以上説明したように,本発明によれば,
被験者(成人又は胎児)の心臓から発生する磁場を計測
する際に,オペレーターは,シールドルーム内部で,被
験者の心臓の位置を超音波断層像によりほぼリアルタイ
にム観察できるため,最適な測定位置にSQUID磁束
計の位置を迅速に合わせることができ,被験者の心臓か
ら発生する磁場を高感度で鮮明に検出できる。また,超
音波断層像により胎児の心臓の位置を観察しながら,ク
ライオスタット2の下面位置を,胎児の心臓からの磁場
信号が最大となるように調整して,生体表面に密着させ
ることができ,胎児の心臓からの磁場信号の計測と同時
に心臓内の血流状態の観察がシールドルーム内で可能と
なる。
As described above, according to the present invention,
When measuring the magnetic field generated from the heart of the subject (adult or fetus), the operator can observe the position of the subject's heart almost in real time using an ultrasonic tomographic image inside the shielded room. The position of the SQUID magnetometer can be quickly adjusted, and the magnetic field generated from the subject's heart can be detected with high sensitivity and sharpness. Also, while observing the position of the fetal heart using an ultrasonic tomographic image, the lower surface position of the cryostat 2 can be adjusted so that the magnetic field signal from the fetal heart is maximized, and the cryostat 2 can be brought into close contact with the body surface. The measurement of the magnetic field signal from the fetal heart and the observation of the blood flow state in the heart can be performed in the shield room at the same time.

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

【図1】本発明の実施例の生体磁場装置の構成を示す
図。
FIG. 1 is a diagram showing a configuration of a biomagnetic device according to an embodiment of the present invention.

【図2】本発明の実施例の,シールドルーム内に於ける
生体磁場装置の構成を示す図。
FIG. 2 is a diagram showing a configuration of a biomagnetic device in a shield room according to an embodiment of the present invention.

【図3】本発明の実施例の,胎児の心臓から発する磁場
測定の構成を示す図。
FIG. 3 is a diagram showing a configuration of measuring a magnetic field emitted from a fetal heart according to an embodiment of the present invention.

【図4】本発明の実施例の,胎児の心臓から発する磁場
測定の結果を示す画面の例を示す図。
FIG. 4 is a diagram showing an example of a screen showing a result of measurement of a magnetic field emitted from a fetal heart according to the embodiment of the present invention.

【図5】本発明の実施例の,胎児の心臓から発する磁場
測定の結果を示す画面の例を示す図。
FIG. 5 is a diagram showing an example of a screen showing a result of measurement of a magnetic field emitted from a fetal heart according to the embodiment of the present invention.

【図6】本発明の実施例のエアーマットの構成を示す
図。
FIG. 6 is a diagram showing a configuration of an air mat according to the embodiment of the present invention.

【図7】本発明の実施例の生体磁場計測装置の構成を示
す図。
FIG. 7 is a diagram showing a configuration of a biomagnetic field measuring apparatus according to an embodiment of the present invention.

【図8】本発明の実施例の生体磁場計測装置で使用する
超音波診断装置の全体の構成を示す図。
FIG. 8 is a diagram showing an overall configuration of an ultrasonic diagnostic apparatus used in the biomagnetic field measuring apparatus according to the embodiment of the present invention.

【図9】本発明の実施例で使用される超音波プローブの
構成を示す図。
FIG. 9 is a diagram showing a configuration of an ultrasonic probe used in the embodiment of the present invention.

【図10】本発明の実施例に於いて使用される配列振動
子からなる超音波プローブのスライス方向の視野範囲の
例を示す図。
FIG. 10 is a diagram showing an example of a visual field range in a slice direction of an ultrasonic probe including an arrayed transducer used in the embodiment of the present invention.

【図11】本発明の実施例に於いて超音波プローブをク
ライオスタットの下方に配置する構成を説明する図。
FIG. 11 is a diagram illustrating a configuration in which an ultrasonic probe is arranged below a cryostat in the embodiment of the present invention.

【図12】本発明の実施例に於いて超音波プローブをガ
ントリの一部に配置する構成を説明する図。
FIG. 12 is a view for explaining a configuration in which an ultrasonic probe is arranged in a part of a gantry in the embodiment of the present invention.

【図13】本発明の実施例のモニタディスプレイの構成
を説明する図。
FIG. 13 is a diagram illustrating a configuration of a monitor display according to an embodiment of the present invention.

【図14】本発明の実施例の,超音波診断装置のコント
ロール部及び超音波プローブ支持台の配置を説明する
図。
FIG. 14 is a diagram illustrating an arrangement of a control unit and an ultrasonic probe support of the ultrasonic diagnostic apparatus according to the embodiment of the present invention.

【図15】本発明の実施例の超音波プローブ支持台の詳
細な構成を説明する図。
FIG. 15 is a diagram illustrating a detailed configuration of an ultrasonic probe support according to the embodiment of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…シールドルーム,2…クライオスタット,4…ベッ
ド,6…超音波診断装置本体,8…超音波プローブ,9
…送受信部及び電子走査部,10…画像メモリー部,1
1…心拍数検出ユニット,12…音響レンズ,13…音
響整合層,14…圧電セラミックス(振動子),15−
1,15−2,15−3,15−4,16a,16b,
16c,16d,16e,17a…Aモード設定ボタ
ン,17b…Bモード設定ボタン,17c…Mモード設
定ボタン,17d…ドップラーモード又はCFMモード
設定ボタン,17e…ゲイン調整ボタン,17f…フォ
ーカス調整ボタン,17g…印刷開始ボタン,17h…
フリーズボタン,19a…SQUID磁束計動作用ボタ
ン,19b…データ収集開始ボタン,19c…リモート
コントロールレバー,20…背面制動材,21−1…信
号電極,21−2…高圧電極,22…コネクタ,23…
1次元配列振動子部分,24…振動子方向設定用ダイヤ
ル,25−1…上下方向調節用ダイヤル,25−2…ダ
イヤル,26…超音波プローブ支持台,26−1…回転
軸部材,26−2…伸縮機構を持つ腕部材,26−3…
超音波プローブを保持する保持部材,27…超音波プロ
ーブ支持台,28…ケース,29…生体表面,30−1
…ラックピニオン,30−2…ホルダー,31…胎児,
32…心臓,33…子宮,34…ストッパ,35−1…
外側ガイドレール,35−2…内側ガイドレール,35
−3…外側支持体,35−4…内側支持体,50…駆動
検出回路,60…アンプフィルタユニット,80…モニ
タディスプレイ,90…コンピュータ,100…スピー
カ,110…コントローラ,120…四肢誘導心電計,
130…母体の心臓,140…胎児の心臓,150…ケ
ーブル,165…胎児の心臓心拍同期点滅灯,175…
胎児の心臓心拍数を表示する部分,180…ガントリ,
185…母体の心臓心拍同期点滅灯,195…母体の心
臓心拍数を表示する部分,205…母体の心電図,21
5…磁場分布図,225…電流分布図,235…磁場,
電流の分布図を表示する時刻を表わす線,245…エア
ーマット,255…転倒防止用ガイド,265…フラッ
ト部,275…エアー入力部,285…上下移動用レバ
ー,295…レール,305…車輪,315…ベッド天
板,A…x方向の移動,B…z方向の移動,C…y方向
の移動,D…xz面内の回転,E…yz面内の回転,F
…スライス方向,G…電子走査方向,H…回転方向。
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Shield room, 2 ... Cryostat, 4 ... Bed, 6 ... Ultrasonic diagnostic apparatus main body, 8 ... Ultrasonic probe, 9
... Transceiver and electronic scanner, 10 ... Image memory, 1
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Heart rate detection unit, 12 ... Acoustic lens, 13 ... Acoustic matching layer, 14 ... Piezoelectric ceramics (vibrator), 15-
1, 15-2, 15-3, 15-4, 16a, 16b,
16c, 16d, 16e, 17a: A mode setting button, 17b: B mode setting button, 17c: M mode setting button, 17d: Doppler mode or CFM mode setting button, 17e: Gain adjustment button, 17f: Focus adjustment button, 17g … Print start button, 17h…
Freeze button, 19a ... SQUID magnetometer operation button, 19b ... data collection start button, 19c ... remote control lever, 20 ... rear brake material, 21-1 ... signal electrode, 21-2 ... high voltage electrode, 22 ... connector, 23 …
One-dimensional array vibrator part, 24 ... vibrator direction setting dial, 25-1 ... vertical direction adjustment dial, 25-2 ... dial, 26 ... ultrasonic probe support base, 26-1 ... rotating shaft member, 26- 2... Arm member having a telescopic mechanism, 26-3.
Holding member for holding the ultrasonic probe, 27 ... Ultrasonic probe support, 28 ... Case, 29 ... Biological surface, 30-1
... rack and pinion, 30-2 ... holder, 31 ... fetus,
32 ... heart, 33 ... uterus, 34 ... stopper, 35-1 ...
Outer guide rail, 35-2 ... Inner guide rail, 35
-3 ... outer support, 35-4 ... inner support, 50 ... drive detection circuit, 60 ... amplifier filter unit, 80 ... monitor display, 90 ... computer, 100 ... speaker, 110 ... controller, 120 ... limb lead electrocardiogram Total
130 ... maternal heart, 140 ... fetal heart, 150 ... cable, 165 ... fetal heart rate synchronous flashing light, 175 ...
The part that displays the heart rate of the fetus, 180 ... Gantry,
185: Maternal heart-beat synchronous flashing light, 195: Part displaying maternal heart-heart rate, 205: Maternal electrocardiogram, 21
5 ... magnetic field distribution map, 225 ... current distribution map, 235 ... magnetic field,
A line representing the time at which the current distribution diagram is displayed, 245 air mat, 255 guide for preventing overturning, 265 flat portion, 275 air input portion, 285 vertical lever, 295 rail, 305 wheels 315: bed top plate, A ... movement in x direction, B ... movement in z direction, C ... movement in y direction, D ... rotation in xz plane, E ... rotation in yz plane, F
... Slice direction, G ... Electron scanning direction, H ... Rotation direction.

フロントページの続き (72)発明者 近藤 昭二 茨城県ひたちなか市市毛882番地 株式会 社日立製作所計測器事業部内 (72)発明者 笹渕 仁 茨城県ひたちなか市市毛882番地 株式会 社日立製作所計測器事業部内 (72)発明者 小見山 泰明 茨城県ひたちなか市市毛882番地 株式会 社日立製作所計測器事業部内 (72)発明者 勅使河原 健二 茨城県ひたちなか市市毛882番地 株式会 社日立製作所計測器事業部内 (72)発明者 鈴木 博之 茨城県ひたちなか市市毛882番地 株式会 社日立製作所計測器事業部内 (72)発明者 篠村 隆一 東京都国分寺市東恋ケ窪一丁目280番地 株式会社日立製作所中央研究所内Continued on the front page (72) Inventor Shoji Kondo 882 Ma, Hitachinaka City, Ibaraki Pref.Hitachi, Ltd.Measurement Instruments Division (72) Inventor Hitoshi Sasabuchi 882 Ma, Hitachinaka City, Ibaraki Pref. Within the business division (72) Inventor Yasuaki Omiyama 882 Ma, Hitachinaka-shi, Ibaraki Pref.Hitachi, Ltd.Measurement Instruments Division, Hitachi, Ltd. (72) Inventor Hiroyuki Suzuki 882 Ma, Hitachinaka City, Ibaraki Pref.Hitachi, Ltd.Measurement Equipment Division

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】シールドルーム内に,被験体から発生する
磁場の法線方向(z方向)の成分(Bz)を検出する複
数のSQUID磁束計を低温に保持する低温容器が配置
され,前記シールドルーム外に,複数のSQUID磁束
計を駆動し前記複数のSQUID磁束計からの信号を検
出する駆動検出回路が配置され,該駆動検出回路の出力
を収集し,演算処理を行なうコンピュータとを具備し,
前記SQUID磁束計により検出された磁場波形を表示
する表示手段が前記シールドルーム内に配置される生体
磁場計測装置に用いる生体磁場計測方法に於いて,前記
シールドルーム内で前記駆動検出回路の制御を行ない前
記駆動検出回路の出力の収集の開始を制御する工程と,
検出された前記法線方向の成分(Bz)を用いて{√
((dBz/dx)2+(dBz/dy)2)}から磁場分
布図を求める演算処理を行なう工程と,前記表示手段
に,検出された前記磁場波形,前記演算処理により求め
られた磁場の分布を表示する工程とを有することを特徴
とする生体磁場計測方法。
A low-temperature container for holding a plurality of SQUID magnetometers for detecting a component (B z ) in a normal direction (z direction) of a magnetic field generated from a subject at a low temperature is disposed in a shield room; A drive detection circuit for driving a plurality of SQUID magnetometers and detecting signals from the plurality of SQUID magnetometers is provided outside the shield room, and a computer for collecting outputs of the drive detection circuits and performing arithmetic processing. And
In a biomagnetic field measuring method used in a biomagnetic field measuring device arranged in the shield room, display means for displaying a magnetic field waveform detected by the SQUID magnetometer controls the drive detection circuit in the shield room. Controlling the start of collection of the output of the drive detection circuit.
Using the detected normal component (B z ), {√
And ((dB z / dx) 2 + (dB z / dy) 2)} performs arithmetic processing for obtaining a magnetic field distribution diagram from step on said display means, said detected magnetic field waveform, obtained by the arithmetic processing Displaying a distribution of the magnetic field.
【請求項2】シールドルーム内に,被験体から発生する
磁場の法線方向(z方向)の成分(Bz)を検出する複
数のSQUID磁束計を低温に保持する低温容器が配置
され,前記シールドルーム外に,複数のSQUID磁束
計を駆動し前記複数のSQUID磁束計からの信号を検
出する駆動検出回路が配置され,該駆動検出回路の出力
を収集し,演算処理を行なうコンピュータとを具備し,
前記SQUID磁束計により検出された磁場波形を表示
する表示手段が前記シールドルーム内に配置される生体
磁場計測装置に用いる生体磁場計測方法に於いて,前記
シールドルーム内で前記駆動検出回路の制御を行ない前
記駆動検出回路の出力の収集の開始を制御する工程と,
検出された前記法線方向の成分(Bz)を用いて{√
((dBz/dx)2+(dBz/dy)2)}から磁場分
布図を求める演算処理を行なう工程と,前記表示手段
に,前記被験体の心電図波形,前記演算処理により求め
られた磁場の分布,前記演算処理により求められた電流
の分布,検出された前記磁場波形の何れかの一つ以上を
表示する工程とを有することを特徴とする生体磁場計測
方法。
2. A low-temperature container for holding a plurality of SQUID magnetometers for detecting a component (B z ) in a normal direction (z direction) of a magnetic field generated from a subject at a low temperature in a shield room, A drive detection circuit for driving a plurality of SQUID magnetometers and detecting signals from the plurality of SQUID magnetometers is provided outside the shield room, and a computer for collecting outputs of the drive detection circuits and performing arithmetic processing. And
In a biomagnetic field measuring method used in a biomagnetic field measuring device arranged in the shield room, display means for displaying a magnetic field waveform detected by the SQUID magnetometer controls the drive detection circuit in the shield room. Controlling the start of collection of the output of the drive detection circuit.
Using the detected normal component (B z ), {√
And ((dB z / dx) 2 + (dB z / dy) 2)} performs arithmetic processing for obtaining a magnetic field distribution diagram from step on said display means, an electrocardiogram waveform of the subject, obtained by the arithmetic processing Displaying at least one of a distribution of a magnetic field, a distribution of a current obtained by the arithmetic processing, and a detected magnetic field waveform.
【請求項3】シールドルーム内に,被験体の心臓から発
生する磁場の法線方向(z方向)の成分(Bz)を検出
する複数のSQUID磁束計を低温に保持する低温容器
が配置され,前記シールドルーム外に,複数のSQUI
D磁束計を駆動し前記複数のSQUID磁束計からの信
号を検出する駆動検出回路が配置され,該駆動検出回路
の出力を収集し,演算処理を行なうコンピュータとを具
備し,前記SQUID磁束計により検出された磁場波形
を表示する表示手段が前記シールドルーム内に配置され
る生体磁場計測装置に用いる生体磁場計測方法に於い
て,前記シールドルーム内で超音波探触子を前記被験体
に接触させて得られ,前記表示手段に表示された超音波
断層像を観察しながら,前記複数のSQUID磁束計の
位置を調整する工程と,検出された前記法線方向の成分
(Bz)を用いて{√((dBz/dx)2+(dBz/d
y)2)}から磁場分布図を求める演算処理を行なう工
程と,前記表示手段に,検出された前記磁場波形,前記
演算処理により求められた磁場の分布を表示する工程と
を有することを特徴とする生体磁場計測方法。
3. A low-temperature container for holding a plurality of SQUID magnetometers for detecting a component (B z ) in a normal direction (z direction) of a magnetic field generated from a subject's heart at a low temperature in a shield room. Outside of the shield room, a plurality of SQUIS
A drive detection circuit for driving the D magnetometer and detecting signals from the plurality of SQUID magnetometers; and a computer for collecting output of the drive detection circuit and performing arithmetic processing. In a biomagnetic field measuring method in which a display means for displaying a detected magnetic field waveform is used in a biomagnetic field measuring apparatus disposed in the shield room, an ultrasonic probe is brought into contact with the subject in the shield room. Adjusting the positions of the plurality of SQUID magnetometers while observing the ultrasonic tomographic image obtained and displayed on the display means, and using the detected normal component (B z ). {√ ((dB z / dx) 2 + (dB z / d
y) 2 ) performing a calculation process for obtaining a magnetic field distribution map from 2 ), and displaying on the display means the detected magnetic field waveform and the distribution of the magnetic field determined by the calculation process. Biomagnetic field measurement method.
【請求項4】シールドルーム内に,被験体の心臓から発
生する磁場の法線方向(z方向)の成分(Bz)を検出
する複数のSQUID磁束計を低温に保持する低温容器
が配置され,前記シールドルーム外に,複数のSQUI
D磁束計を駆動し前記複数のSQUID磁束計からの信
号を検出する駆動検出回路が配置され,該駆動検出回路
の出力を収集し,演算処理を行なうコンピュータとを具
備し,前記SQUID磁束計により検出された磁場波形
を表示する表示手段が前記シールドルーム内に配置され
る生体磁場計測装置に於ける前記複数のSQUID磁束
計と前記被験体の位置合わせ方法であり,前記シールド
ルーム内で超音波探触子を前記被験体に接触させて前記
表示手段に超音波断層像を表示する工程と,表示された
超音波断層像を観察しながら,前記複数のSQUID磁
束計の位置を調整する工程とを有することを特徴とする
位置合わせ方法。
4. A low-temperature container for holding a plurality of SQUID magnetometers for detecting a component (B z ) in a normal direction (z-direction) of a magnetic field generated from a subject's heart at a low temperature in a shield room. Outside of the shield room, a plurality of SQUIS
A drive detection circuit for driving the D magnetometer and detecting signals from the plurality of SQUID magnetometers; and a computer for collecting output of the drive detection circuit and performing arithmetic processing. The display means for displaying the detected magnetic field waveform is a method of aligning the plurality of SQUID magnetometers and the subject in the biomagnetic field measurement apparatus disposed in the shield room, and the ultrasonic wave is generated in the shield room. A step of displaying an ultrasonic tomographic image on the display means by bringing a probe into contact with the subject, and a step of adjusting positions of the plurality of SQUID magnetometers while observing the displayed ultrasonic tomographic image; And a positioning method.
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