JP2001112730A - Method and apparatus for imaging pneumoconiosis or lung function by measuring magnetism in living body - Google Patents
Method and apparatus for imaging pneumoconiosis or lung function by measuring magnetism in living bodyInfo
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- A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
- A61B5/05—Detecting, measuring or recording for diagnosis by means of electric currents or magnetic fields; Measuring using microwaves or radio waves
Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】この出願の発明は、塵肺また
は肺機能画像化方法とその装置に関するものである。さ
らに詳しくは、この出願の発明は、複数の磁気センサー
を備えた測定器を用いて被験者の胸部の磁気分布を測定
することにより、従来方法に比較して計測時間が短く、
また、時系列変化をとらえることが可能となる塵肺画像
化方法に関するものである。The present invention relates to a pneumoconiosis or lung function imaging method and apparatus. More specifically, the invention of this application measures the magnetic distribution of the chest of a subject using a measuring device having a plurality of magnetic sensors, so that the measurement time is shorter than the conventional method,
The present invention also relates to a pneumoconiosis imaging method capable of capturing a time-series change.
【０００２】[0002]
【従来の技術とその課題】粉塵の多い労働環境におい
て、労働者に対する塵肺の定期的な検診は、雇用主の義
務とされている。一般に、塵肺の検診にはＸ線が利用さ
れているが、塵肺の性質上、長い期間粉塵が肺中に蓄積
し肺組織に変化が生じるまで、検出が難しいことが問題
となっていた。したがって、塵肺の早期発見が可能とな
る検査方法の開発が求められていた。2. Description of the Related Art In dusty working environments, it is an employer's duty to regularly check pneumoconiosis for workers. Generally, X-rays are used for pneumoconiosis examination. However, due to the nature of pneumoconiosis, it has been a problem that detection is difficult until dust accumulates in the lungs for a long time and changes occur in lung tissue. Therefore, there has been a demand for the development of an inspection method that enables early detection of pneumoconiosis.
【０００３】近年、電子機器の発達に伴い、生体内磁気
測定による医療診断方法の開発が盛んになってきてい
る。このような状況の中、外部から強磁場を肺内に蓄積
した粉塵を磁化し、次いで外部からの磁場を除去し、粉
塵が作る磁場を磁気センサーにより測定し、肺内に蓄積
した粉塵の総量と分布を測定する肺磁界測定装置が発明
された（特公平３−４２０９３）。しかし、この方法
は、単一の磁気センサーを用いるため、計測時間が長
く、かつ、粉塵の分布を捕らえるために非常に手間が掛
かっていた。上記の発明がなされて以来、電子機器は更
なる発展を遂げ、計測機器や磁気センサーは非常に高性
能なものとなっており、これらの高性能な電子機器を応
用することにより、上記の発明の弱点を克服できる可能
性が出てきた。また、肺内の粉塵分布を直感的に理解す
るために画像処理技術の導入に対する期待や、さらに
は、粉塵分布の経時変化を簡便にとらえたいという要望
も出てきている。[0003] In recent years, with the development of electronic equipment, the development of medical diagnostic methods based on in-vivo magnetic measurement has become active. Under such circumstances, a strong magnetic field is externally accumulated in the lungs to magnetize the dust, then the external magnetic field is removed, the magnetic field created by the dust is measured by a magnetic sensor, and the total amount of dust accumulated in the lungs A pulmonary magnetic field measuring device for measuring the distribution was invented (Japanese Patent Publication No. 3-42093). However, since this method uses a single magnetic sensor, the measurement time is long, and it takes much time and effort to capture the distribution of dust. Since the invention was made, electronic devices have been further developed, and measuring instruments and magnetic sensors have become extremely high-performance. By applying these high-performance electronic devices, the above-mentioned invention has been developed. The possibility of overcoming the weak points has emerged. In addition, there has been an expectation for the introduction of an image processing technique for intuitively understanding the dust distribution in the lungs, and further, there has been a demand for easily grasping a temporal change in the dust distribution.
【０００４】この出願の発明は、以上の通りの事情に鑑
みてなされたものであり、高感度に、しかも計測時間が
短く、かつ、粉塵の分布の時間的な変化をもとらえるこ
とができ、肺内に蓄積された粉塵だけでなく、超微粉化
された微量の磁性粉を肺内に吸引された状態で肺細胞の
活性度等の機能を観察することを可能とする、磁気分布
測定による塵肺または肺機能画像化方法とその方法を提
供することを課題としている。[0004] The invention of this application has been made in view of the circumstances described above, and has a high sensitivity, a short measurement time, and can detect a temporal change in the distribution of dust. By magnetic distribution measurement, it is possible to observe the functions such as the activity of lung cells in the state where not only the dust accumulated in the lungs but also a very small amount of ultra-fine magnetic powder is sucked into the lungs It is an object to provide a pneumoconiosis or lung function imaging method and method.
【０００５】[0005]
【課題を解決するための手段】この出願の発明は、上記
の課題を解決するものとして、外部磁場発生装置により
磁場を発生させて肺内に蓄積している粉塵または肺内に
吸引された微量の磁性超微粉を磁化した後に、外部磁場
発生装置による磁場を取り除き、次いで、複数の磁気セ
ンサーを備えた測定器を用いて外部より胸部の磁気分布
を測定し、その測定データをコンピュータ演算処理して
画像表示することにより肺内に蓄積している粉塵または
磁性超微分の分布を画像化することを特徴とする塵肺ま
たは肺機能画像化方法（請求項１）を提供する。The present invention solves the above-mentioned problems by providing a magnetic field generated by an external magnetic field generator and accumulating the dust in the lungs or the minute amount sucked into the lungs. After magnetizing the magnetic ultrafine powder, the magnetic field generated by the external magnetic field generator is removed, and then the magnetic distribution of the chest is measured from the outside using a measuring instrument equipped with a plurality of magnetic sensors, and the measured data is processed by computer processing. A method for imaging pneumoconiosis or lung function, characterized in that a distribution of dust or magnetic super-differentiated accumulated in the lung is imaged by displaying the image.
【０００６】また、この出願の発明の塵肺または肺機能
画像化方法においては、外部磁場発生装置を電磁石、永
久磁石および超伝導磁石のうち少なくとも１種とするこ
と（請求項２）、複数の磁気センサーを備えた測定器を
平面状に配置すること(請求項３)、複数の磁気センサー
を備えた測定器を局面状に配置すること（請求項４）、
測定器を被験者の胸部の周囲で回転させるか、または、
測定器に対して被験者胸部を回転させること（請求項
５）、測定器を被験者の胸部上を平行に走査するか、も
しくは測定器に対して被験者を平行移動させること（請
求項６）を特徴としている。In the pneumoconiosis or lung function imaging method of the present invention, the external magnetic field generator is at least one of an electromagnet, a permanent magnet and a superconducting magnet (claim 2). Arranging a measuring device provided with a sensor in a plane (claim 3), arranging a measuring device provided with a plurality of magnetic sensors in a plane (claim 4),
Rotate the meter around the subject's chest, or
The subject's chest is rotated with respect to the measuring device (claim 5), the measuring device is scanned in parallel on the subject's chest, or the subject is translated with respect to the measuring device (claim 6). And
【０００７】また、複数の磁気センサーを備えた測定器
を円筒状に配置すること（請求項７）、測定器の円筒
を、その中空部中の被験者に対して平行移動させるか、
もしくは測定器中空部中で被験者を平行移動させること
（請求項８）を特徴とする。[0007] The measuring device provided with a plurality of magnetic sensors may be arranged in a cylindrical shape (claim 7), the cylinder of the measuring device may be moved in parallel with the subject in the hollow portion,
Alternatively, the subject is translated in the hollow portion of the measuring instrument (claim 8).
【０００８】また、この出願の発明の方法において、磁
気センサーを半導体磁気センサー、磁気抵抗（ＭＲ）素
子、磁気インダクタンス（ＭＩ）素子、コイル、およ
び、量子干渉素子のうちの少なくとも１種からなるもの
とすること（請求項９）、複数の磁気センサーからなる
測定器による被験者胸部の磁気データ測定におけるサン
プリング間隔を、１秒以下とすること（請求項１０）を
特徴とする。In the method of the present invention, the magnetic sensor comprises at least one of a semiconductor magnetic sensor, a magnetoresistive (MR) element, a magnetic inductance (MI) element, a coil, and a quantum interference element. (Claim 9), wherein the sampling interval in the measurement of the magnetic data of the subject's chest by a measuring device including a plurality of magnetic sensors is set to 1 second or less (Claim 10).
【０００９】さらに、表示装置に出力された人体の平面
像において、磁気センサーの位置に割り当てられた点に
測定データの値を割り振り、これらの値を線上のグラ
フ、濃淡画像、カラー画像または、等高線画像として表
示すること（請求項１１）、任意の方向から磁化を行
い、取得データを人体の断面方向の像として構築するこ
と（請求項１２）をも特徴とする。Furthermore, in the plane image of the human body output to the display device, values of the measurement data are allocated to points assigned to the positions of the magnetic sensors, and these values are plotted on a line, a grayscale image, a color image, or a contour line. It is also characterized in that it is displayed as an image (claim 11), magnetization is performed from an arbitrary direction, and acquired data is constructed as an image of a human body in the cross-sectional direction (claim 12).
【００１０】そして、この出願の発明は、磁場の発生と
その停止とを自在とした外部磁場発生装置と、複数の磁
気センサーを備えた測定器と、測定データのコンピュー
タ演算装置と、演算処理されたデータを画像表示する表
示装置とを有し、被験者の肺内の粉塵または肺内に吸引
された微量の磁性超微分を外部磁場発生装置により発生
させた磁場を取り除き、次いで、複数の磁場センサーを
備えた測定器により外部より胸部の磁気分布を測定し、
測定データをコンピュータ演算処理して画像表示する事
を特徴とする塵肺または肺機能画像化装置（請求項１
３）も提供する。The invention of this application provides an external magnetic field generator which can freely generate and stop a magnetic field, a measuring instrument having a plurality of magnetic sensors, a computer processing device for measurement data, and an arithmetic processing unit. A display device for displaying an image of the acquired data, removing the magnetic field generated by an external magnetic field generator to generate a minute amount of magnetic super-differential sucked into the dust or lungs of the subject's lungs, and then a plurality of magnetic fields Measure the magnetic distribution of the chest from outside with a measuring device equipped with a sensor,
A pneumoconiosis or pulmonary function imaging apparatus characterized in that the measurement data is processed by computer processing and displayed as an image.
3) is also provided.
【００１１】装置に関して、この出願の発明は、外部磁
場発生装置が電磁石、永久磁石および超伝導磁石のうち
少なくとも１種により構成されること（請求項１４）、
複数の磁気センサーを備えた測定器を回転および／また
は移動を可能とする駆動機構を備えていること（請求項
１５）や、被験者の回転および／または移動を可能とす
る駆動機構を設けていること（請求項１６）、磁気セン
サーが半導体磁気センサー、磁気抵抗（ＭＲ）素子、磁
気インダクタンス（ＭＩ）素子、コイル、および、量子
干渉素子のうちの少なくとも１種であること（請求項１
７）、空間磁気シールド機構を設けていること（請求項
１８）、測定器を構成する複数の磁気センサーが、それ
ぞれ単独でＡ／Ｄ変換器に接続されている（請求項１
９）を特徴としている。[0011] With regard to the device, the invention of this application is characterized in that the external magnetic field generator is constituted by at least one of an electromagnet, a permanent magnet and a superconducting magnet.
A drive mechanism that enables rotation and / or movement of a measuring device provided with a plurality of magnetic sensors is provided (claim 15), and a drive mechanism that enables rotation and / or movement of a subject is provided. (Claim 16), wherein the magnetic sensor is at least one of a semiconductor magnetic sensor, a magnetoresistive (MR) element, a magnetic inductance (MI) element, a coil, and a quantum interference element (claim 1)
7) A spatial magnetic shield mechanism is provided (Claim 18), and a plurality of magnetic sensors constituting the measuring device are individually connected to the A / D converter (Claim 1).
9).
【００１２】さらに、この出願の発明は、外部磁場発生
装置により磁場を発生させて肺内に吸引された微量の磁
性超微粉を磁化した後に、外部磁場発生装置による磁場
を取り除き、次いで、複数の磁気センサーを備えた測定
器を用いて外部より胸部の磁気分布を測定し、磁気分布
の時間変化から肺機能の健全度を診断することを特徴と
する肺機能診断方法（請求項２０）と、外部磁場発生装
置により磁場を発生させて肺内に吸引された微量の磁性
超微粉を磁化した後に、外部磁場発生装置による磁場を
取り除き、複数の磁気センサーを備えた測定器を用いて
外部より胸部の残留磁気分布を測定し、次いで、再び外
部磁場発生装置により最初とは逆向きの磁場を発生させ
て磁化した後に、外部磁場発生装置による磁場を取り除
き、測定器を用いて外部より胸部の残留磁気分布を測定
し、それぞれの残留磁気分布を比較し肺機能の健全度を
診断することを特徴とする肺機能診断方法（請求項２
１）をも提供する。Further, the invention of the present application is to provide a method for generating a magnetic field by an external magnetic field generator, magnetizing a small amount of magnetic ultrafine powder sucked into the lungs, removing the magnetic field by the external magnetic field generator, A pulmonary function diagnosis method (claim 20), which comprises measuring a magnetic distribution of the chest from the outside using a measuring device provided with a magnetic sensor, and diagnosing a degree of pulmonary function soundness from a time change of the magnetic distribution; After generating a magnetic field with an external magnetic field generator and magnetizing a small amount of magnetic ultrafine powder sucked into the lungs, the magnetic field generated by the external magnetic field generator is removed, and the chest is externally measured using a measuring instrument equipped with multiple magnetic sensors. After measuring the residual magnetic distribution, and then again generating a magnetic field in the direction opposite to the initial direction by the external magnetic field generator and magnetizing, remove the magnetic field by the external magnetic field generator and use a measuring instrument Than by measuring the residual magnetic field distribution of the thorax outside, lung function diagnosis method characterized by comparing each of the residual magnetic field distribution to diagnose the health of lung function (claim 2
1) is also provided.
【００１３】[0013]
【発明実施の形態】この出願の発明の塵肺または肺機能
画像化方法は、はじめに外部磁場発生装置を用いて磁場
を発生し、被験者の肺内に蓄積している粉塵を磁化する
か、または、たとえば、粉塵が非磁性の場合等には、超
微細な磁性粉の微少量を空気とともに肺内に吸引させ、
この吸引された磁性粉を磁化する。外部磁場発生装置
は、直流電流を流したコイル、永久磁石または超伝導磁
石などであり、短時間で肺内に蓄積した粉塵を磁化する
ために、外部磁場発生装置は、ある程度強磁場を発生す
ることが可能であることが望ましい。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION The pneumoconiosis or lung function imaging method of the invention of the present application first generates a magnetic field using an external magnetic field generator, and magnetizes dust accumulated in the lungs of a subject. For example, when the dust is non-magnetic, a small amount of ultra-fine magnetic powder is sucked into the lungs together with air,
This attracted magnetic powder is magnetized. The external magnetic field generator is a coil, a permanent magnet, a superconducting magnet, or the like through which a direct current flows, and the external magnetic field generator generates a strong magnetic field to some extent in order to magnetize the dust accumulated in the lungs in a short time. It is desirable to be able to.
【００１４】次いで、外部磁場発生装置による磁場を取
り除いた状態で、複数の磁気センサーからなる測定器を
用いて被験者の胸部の磁気分布を測定する。複数の磁気
センサーからなる測定器には、図１、図２、図３に例示
するように、平面状、局面状または円筒状の基板（１）
に、各々間隙をおいて、たとえばｍ行ｎ列で複数の磁気
センサー（２）が配置されているものとする（ｍ，ｎは
整数）ことができる。測定の際、被験者は直立している
状態、椅子に座っている状態、または、ベッドに横たわ
った状態とすることができる。複数の磁気センサーから
なる測定器が、固定された状態にある被験者の胸部の周
囲を回転したり、または、平行移動することにより、被
験者の胸部の磁気分布を測定する。測定器を構成する磁
気センサーの数が十分に多ければ、被験者の胸部全体を
覆うように固定した状態で、被験者の胸部の磁気分布を
測定してもよい。もしくは、被験者を固定するかわり
に、測定器を固定し、被験者を回転また平行移動するこ
とにより、胸部の磁気分布を測定することも可能であ
る。その際、被験者の回転また平行移動ために、被験者
が直立している床、座っている椅子、横たわっているベ
ッドなどが測定器に対して相対的に移動する。Next, in a state where the magnetic field generated by the external magnetic field generator is removed, the magnetic distribution of the subject's chest is measured using a measuring device including a plurality of magnetic sensors. As illustrated in FIGS. 1, 2, and 3, a measuring device including a plurality of magnetic sensors includes a planar, surface, or cylindrical substrate (1).
In addition, a plurality of magnetic sensors (2) may be arranged at intervals with, for example, m rows and n columns (m and n are integers). During the measurement, the subject can be upright, sitting on a chair, or lying on a bed. A measuring device including a plurality of magnetic sensors measures the magnetic distribution of the subject's chest by rotating or translating around the subject's chest in a fixed state. If the number of magnetic sensors constituting the measuring device is sufficiently large, the magnetic distribution of the chest of the subject may be measured in a state where the magnetic sensor is fixed so as to cover the entire chest of the subject. Alternatively, instead of fixing the subject, it is also possible to measure the magnetic distribution of the chest by fixing the measuring device and rotating or translating the subject. At that time, the floor on which the subject stands upright, a sitting chair, a lying bed, and the like move relative to the measuring instrument in order to rotate or translate the subject.
【００１５】測定器が被験者の胸部の周囲を回転する場
合には、より詳細なデータを取得するために、スパイラ
ル状の回転走査を行うことが好ましい。このようにして
取得されたデータは、胸部の水平方向の断面画像や３次
元画像として構成するのに有用である。たとえば以上に
例示した複数の磁気センサーを備えた測定器（３）を用
いて被験者の胸部の磁気を計測する様子を例示したもの
が図４である。When the measuring instrument rotates around the chest of the subject, it is preferable to perform a spiral rotational scan in order to acquire more detailed data. The data obtained in this manner is useful for forming a horizontal cross-sectional image or a three-dimensional image of the chest. For example, FIG. 4 illustrates a state in which the magnetism of the chest of the subject is measured using the measuring device (3) having a plurality of magnetic sensors exemplified above.
【００１６】また、この出願の発明において、測定器を
構成する磁気センサーは、半導体磁気センサー、磁気抵
抗（ＭＲ）素子、磁気インダクタンス（ＭＩ）素子、コ
イル、量子干渉素子の１種以上からなり、地磁気や外部
ノイズを軽減するために、２つの磁気センサーを同じ位
置に配置し測定値の差をとったり、複数回の測定値のス
タッキングを行い平均値を測定値とすることが好まし
い。地磁気や外部ノイズを軽減するために、磁気シール
ドルーム内にて測定を行うことも可能である。In the invention of the present application, the magnetic sensor constituting the measuring instrument comprises at least one of a semiconductor magnetic sensor, a magnetoresistive (MR) element, a magnetic inductance (MI) element, a coil, and a quantum interference element. In order to reduce geomagnetism and external noise, it is preferable to arrange two magnetic sensors at the same position to take a difference between the measured values, or to stack the measured values a plurality of times to obtain an average value as the measured value. In order to reduce terrestrial magnetism and external noise, measurement can be performed in a magnetically shielded room.
【００１７】また、ＳＮ比の改善のために、高い解像度
での操作を行い、複数の磁気センサーによる同一の測定
位置における重複データを加算することも好ましい。ま
た、測定器に接続される計測機器はデジタル機器が好ま
しく、サンプリング間隔は１秒以下とするのが好まし
く、複数の磁気センサーは同じに、あるいはスキャンさ
せて測定することができる。そして、連続的な測定が可
能である。計測機器を通じて離散化された測定値は、計
測機器に接続されたコンピュータの記憶装置に格納さ
れ、コンピュータによりデータ処理がなされ、肺内に蓄
積した粉塵の分布に関する画像化が行われる。In order to improve the S / N ratio, it is also preferable to perform an operation at a high resolution and add overlapping data at the same measurement position by a plurality of magnetic sensors. Further, the measuring device connected to the measuring device is preferably a digital device, and the sampling interval is preferably 1 second or less, and the plurality of magnetic sensors can measure the same or by scanning. And continuous measurement is possible. The measurement values discretized through the measuring device are stored in a storage device of a computer connected to the measuring device, and data processing is performed by the computer, and imaging of the distribution of dust accumulated in the lungs is performed.
【００１８】複数の磁気センサーの測定値は、マルチプ
レクサーにより順次選択され１台のＡ／Ｄ変換器によっ
てデジタル信号に変換されてもよい。高速な測定のため
には、それぞれの磁気センサーにＡ／Ｄ変換器が単独で
接続されている事が好ましい。The measured values of the plurality of magnetic sensors may be sequentially selected by a multiplexer and converted into a digital signal by one A / D converter. For high-speed measurement, it is preferable that an A / D converter is independently connected to each magnetic sensor.
【００１９】コンピュータによる画像化の方法として
は、表示装置に出力された人体の平面像において、磁気
センサーの位置に割り当てられた点に測定データの値を
割り振り、これらの値を線上のグラフ、濃淡画像、カラ
ー画像または、等高線画像として表示する。図５は、肺
の磁気分布を等高線画像として表示した例である。As a method of image formation by a computer, in a plane image of a human body output to a display device, values of measurement data are allocated to points assigned to the positions of magnetic sensors, and these values are plotted on a line, shaded, and shaded. It is displayed as an image, a color image, or a contour image. FIG. 5 is an example in which the magnetic distribution of the lung is displayed as a contour image.
【００２０】また、隣接する磁気センサーによる測定値
の空間差分の分布として画像化したり、ＣＴ法の原理を
応用して画像化することにより、より正確な肺内に蓄積
した粉塵の分布に関する画像化が行われる。Further, by imaging as a distribution of a spatial difference of measured values by an adjacent magnetic sensor, or by applying an image by applying the principle of the CT method, more accurate imaging of the distribution of dust accumulated in the lungs. Is performed.
【００２１】局面状または円筒状の測定器を用いた場合
には、肺内の粉塵の磁化を、任意の方向で行うことが可
能となり、磁化によって発生する磁気の最大となる方向
を局面状または円筒状の測定器の回転走査により検出
し、前後あるいは左右からの磁化を行い、それらのデー
タから人体断面方向の像が構築できる。When a phased or cylindrical measuring instrument is used, the dust in the lung can be magnetized in any direction, and the direction in which the magnetization generated by the magnetization becomes the maximum can be determined in a phased or cylindrical manner. Detected by rotational scanning of a cylindrical measuring instrument, magnetization is performed from front to back or left and right, and an image in the human body cross-sectional direction can be constructed from those data.
【００２２】さらに、上記の塵肺または肺機能画像化方
法およびその装置により得られたデータを用いて、被験
者の肺機能の健全度を診断することも可能となる。この
出願の発明の肺機能診断方法においては、被験者の肺内
に空気と共に微量の磁性超微粉を吸引させ、その後、外
部磁場発生装置により磁場を発生させて磁性超微粉を一
定の方向で磁化する。Further, the degree of soundness of the lung function of the subject can be diagnosed by using the data obtained by the above pneumoconiosis or lung function imaging method and apparatus. In the method for diagnosing lung function of the invention of this application, a small amount of magnetic ultrafine powder is sucked together with air into the lungs of a subject, and then a magnetic field is generated by an external magnetic field generator to magnetize the magnetic ultrafine powder in a certain direction. .
【００２３】肺内で磁化された磁性超微分は、時間の経
過と共に肺内部の生体組織の活動によって移動する。こ
のため、磁性超微粉から発生する磁気は、磁化直後は一
定方向を向いているが、時間経過と共に様々な方向を向
くことになる。The magnetic super-differentiated magnetized in the lung moves due to the activity of living tissue inside the lung over time. For this reason, magnetism generated from the magnetic ultrafine powder is directed in a certain direction immediately after magnetization, but is directed in various directions with the passage of time.
【００２４】したがって、この出願の塵肺または肺機能
画像化方法およびその装置により、肺内の磁気の時間変
化をモニターすることにより、被験者の肺機能の健全度
を診断することができる。Therefore, according to the pneumoconiosis or lung function imaging method and apparatus of this application, it is possible to diagnose the soundness of the lung function of the subject by monitoring the time change of the magnetism in the lung.
【００２５】また、被験者の肺内に空気と共に微量の磁
性超微粉を吸引した後に、外部磁場発生装置により磁場
を発生させて磁性超微粉を一定の方向で磁化し、この時
点で１回目の残留磁気の分布を測定し、さらに、再び外
部磁場発生装置により最初とは逆向きの磁場を発生させ
て磁化した後に、測定器を用いて２回目の残留磁気分布
測定を行うことによっても、被験者の肺機能の健全度を
診断することができる。肺機能が健全であれば、１回目
と２回目の残留磁気は逆向きとなるが、肺胞の活性が少
ない不健全である場合には、残留磁気の反転は起こらな
い。After a small amount of magnetic ultrafine powder is sucked into the lungs of the subject together with air, a magnetic field is generated by an external magnetic field generator to magnetize the magnetic ultrafine powder in a certain direction. By measuring the distribution of magnetism, generating a magnetic field in the opposite direction to the initial direction again by an external magnetic field generator and magnetizing, and then performing a second residual magnetic distribution measurement using a measuring device, the subject's The degree of health of the lung function can be diagnosed. If the pulmonary function is healthy, the first and second remnants are reversed, but if the alveoli are not healthy and the alveolar activity is low, reversal of the remanence does not occur.
【００２６】[0026]
【発明の効果】この出願の発明により、複数の磁気セン
サーを用いることにより、計測時間が短く、高感度で塵
肺画像または肺機能画像を得ることが可能となり、しか
も被験者に優しい医療診断技術が提供される。また、肺
内の様子の時間変化をもとらえることが可能となり、基
礎研究や新たな診断技術に寄与すると考えられる。さら
に、Ｘ線やＭＲＩなどの従来技術では把握できなかっ
た、肺機能の健全度を容易に診断することが可能とな
る。According to the invention of this application, by using a plurality of magnetic sensors, it becomes possible to obtain a pneumoconiosis image or a lung function image with a short measurement time and high sensitivity, and to provide a medical diagnosis technique which is gentle to a subject. Is done. In addition, it is possible to detect temporal changes in the state of the lungs, which is considered to contribute to basic research and new diagnostic techniques. Furthermore, it is possible to easily diagnose the soundness of the lung function, which could not be grasped by conventional techniques such as X-ray and MRI.
【図１】この出願の発明における複数の磁気センサーか
らなる測定器で、平面状にｍ行ｎ列で磁気センサーが配
置されているものの概略図である。FIG. 1 is a schematic view of a measuring device including a plurality of magnetic sensors according to the invention of the present application, in which magnetic sensors are arranged in m rows and n columns in a plane.
【図２】この出願の発明における複数の磁気センサーか
らなる測定器で、局面状にｍ行ｎ列で磁気センサーが配
置されているものの概略図である。FIG. 2 is a schematic diagram of a measuring device including a plurality of magnetic sensors according to the invention of the present application, in which magnetic sensors are arranged in a state of m rows and n columns.
【図３】この出願の発明における複数の磁気センサーか
らなる測定器で、円筒状にｍ行ｎ列で磁気センサーが配
置されているものの概略図である。FIG. 3 is a schematic diagram of a measuring device including a plurality of magnetic sensors according to the invention of the present application, in which magnetic sensors are arranged in a cylindrical shape in m rows and n columns.
【図４】この出願の発明の塵肺または肺機能画像化方法
において、複数の磁気センサーを備えた測定器を用いて
被験者の胸部の磁気を計測する様子を例示した概略図で
ある。FIG. 4 is a schematic diagram exemplifying a state in which the magnetism of a subject's chest is measured using a measuring instrument having a plurality of magnetic sensors in the pneumoconiosis or lung function imaging method of the present invention.
【図５】この出願の発明の塵肺または肺機能画像化方法
において、肺の磁気分布を等高線画像として表示した例
であるFIG. 5 is an example in which the magnetic distribution of the lung is displayed as a contour image in the pneumoconiosis or lung function imaging method of the present invention.
１ 基板 ２ 磁気センサー ３ 測定器 1 board 2 magnetic sensor 3 measuring instrument
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ムウェテ ムルアカ 神奈川県足柄上郡大井町山田352−２ Ｆターム(参考） 4C027 AA10 BB00 CC00 EE01 GG09 4C038 ST00 SV00 SX01 ────────────────────────────────────────────────── ─── Continuing from the front page (72) Inventor Mwete Muraka 352-2 Odamachi Yamada, Ashigagami-gun, Kanagawa F-term (reference) 4C027 AA10 BB00 CC00 EE01 GG09 4C038 ST00 SV00 SX01
Claims (21)
て肺内に蓄積している粉塵または肺内に吸引された微量
の磁性超微粉を磁化した後に、外部磁場発生装置による
磁場を取り除き、次いで、複数の磁気センサーを備えた
測定器を用いて外部より胸部の磁気分布を測定し、その
測定データをコンピュータ演算処理して画像表示するこ
とにより肺内に蓄積している粉塵または磁性超微分の分
布を画像化することを特徴とする塵肺または肺機能画像
化方法。1. A magnetic field is generated by an external magnetic field generator to magnetize dust accumulated in the lungs or a minute amount of magnetic ultrafine powder sucked into the lungs, and then removes the magnetic field by the external magnetic field generator. Dust or magnetic super-differential accumulated in the lungs by measuring the magnetic distribution of the chest from the outside using a measuring instrument equipped with multiple magnetic sensors, processing the measured data by computer processing and displaying an image Pneumoconiosis or pulmonary function imaging method, characterized by imaging the distribution of pneumoconiosis.
よび超伝導磁石のうち少なくとも１種により構成する請
求項１記載の塵肺または肺機能画像化方法。2. The pneumoconiosis or lung function imaging method according to claim 1, wherein the external magnetic field generator is constituted by at least one of an electromagnet, a permanent magnet and a superconducting magnet.
面状に配置する請求項１記載の塵肺または肺機能画像化
方法。3. The method for imaging pneumoconiosis or pulmonary function according to claim 1, wherein a measuring device having a plurality of magnetic sensors is arranged in a plane.
面状に配置する請求項１記載の塵肺または肺機能画像化
方法。4. The pneumoconiosis or pulmonary function imaging method according to claim 1, wherein a measuring device provided with a plurality of magnetic sensors is arranged in a plane.
器を被験者の胸部の周囲で回転させるか、または、測定
器に対して被験者胸部を回転させる塵肺または肺機能画
像化方法。5. A pneumoconiosis or lung function imaging method according to claim 3, wherein the measuring device is rotated around the chest of the subject or the subject's chest is rotated with respect to the measuring device.
器を被験者の胸部上を平行に走査するか、もしくは測定
器に対して被験者を平行移動させる塵肺または肺機能画
像化方法。6. The pneumoconiosis or lung function imaging method according to claim 3, wherein the measuring device is scanned in parallel on the chest of the subject or the subject is translated with respect to the measuring device.
筒状に配置する請求項１記載の塵肺または肺機能画像化
方法。7. The pneumoconiosis or pulmonary function imaging method according to claim 1, wherein the measuring device provided with a plurality of magnetic sensors is arranged in a cylindrical shape.
円筒を、その中空部中の被験者に対して平行移動させる
か、もしくは測定器中空部中で被験者を平行移動させる
請求項１記載の塵肺または肺機能画像化方法。8. The method according to claim 7, wherein the cylinder of the measuring device is translated with respect to the subject in the hollow portion, or the subject is translated in the measuring device hollow portion. Pneumoconiosis or lung function imaging method.
気抵抗（ＭＲ）素子、磁気インダクタンス（ＭＩ）素
子、コイル、および、量子干渉素子のうちの少なくとも
１種からなるものとする請求項１ないし７のいずれかの
塵肺または肺機能画像化方法。9. The magnetic sensor according to claim 1, wherein the magnetic sensor comprises at least one of a semiconductor magnetic sensor, a magnetic resistance (MR) element, a magnetic inductance (MI) element, a coil, and a quantum interference element. Any pneumoconiosis or lung function imaging method.
よる被験者胸部の磁気データ測定におけるサンプリング
間隔を、１秒以下とする請求項１ないし７のいずれかの
塵肺または肺機能画像化方法。10. The pneumoconiosis or lung function imaging method according to claim 1, wherein a sampling interval in magnetic data measurement of a subject's chest by a measuring device including a plurality of magnetic sensors is 1 second or less.
おいて、磁気センサーの位置に割り当てられた点に測定
データの値を割り振り、これらの値を線上のグラフ、濃
淡分布画像、カラー分布画像または、等高線画像として
表示する請求項１記載の塵肺または肺機能画像化方法。11. In a plane image of a human body output to a display device, values of measurement data are allocated to points assigned to positions of magnetic sensors, and these values are plotted on a line, a grayscale distribution image, a color distribution image, or The pneumoconiosis or lung function imaging method according to claim 1, wherein the method is displayed as a contour image.
意の方向から磁化を行い、取得データを人体の断面方向
の像として構築する像塵肺または肺機能画像化方法。12. The method according to claim 4, wherein magnetization is performed from an arbitrary direction, and the acquired data is constructed as an image of a human body in a cross-sectional direction.
外部磁場発生装置と、複数の磁気センサーを備えた測定
器と、測定データのコンピュータ演算装置と、演算処理
されたデータを画像表示する表示装置とを有し、被験者
の肺内の粉塵または肺内に吸引された微量の磁性超微分
を外部磁場発生装置により発生させた磁場を取り除き、
次いで、複数の磁場センサーを備えた測定器により外部
より胸部の磁気分布を測定し、測定データをコンピュー
タ演算処理して画像表示する事を特徴とする塵肺または
肺機能画像化装置。13. An external magnetic field generating device capable of freely generating and stopping a magnetic field, a measuring instrument having a plurality of magnetic sensors, a computer processing device for measurement data, and displaying the processed data as an image. Having a display device, removing the magnetic field generated by an external magnetic field generator with a small amount of magnetic super-differential sucked into the dust or lungs of the subject's lungs,
Next, a pneumoconiosis or lung function imaging apparatus characterized in that the magnetic distribution of the chest is measured from the outside with a measuring instrument equipped with a plurality of magnetic field sensors, and the measured data is processed by computer processing and displayed as an image.
および超伝導磁石のうち少なくとも１種により構成され
る請求項１３記載の塵肺または肺機能画像化装置。14. The pneumoconiosis or pulmonary function imaging apparatus according to claim 13, wherein the external magnetic field generator comprises at least one of an electromagnet, a permanent magnet, and a superconducting magnet.
回転および／または移動を可能とする駆動機構を備えて
いる請求項１３または１４の塵肺または肺機能画像化装
置。15. The pneumoconiosis or lung function imaging apparatus according to claim 13, further comprising a drive mechanism capable of rotating and / or moving a measuring device having a plurality of magnetic sensors.
能とする駆動機構を設けている請求項１３ないし１５の
いずれかの塵肺または肺機能画像化装置。16. The pneumoconiosis or lung function imaging apparatus according to claim 13, further comprising a drive mechanism capable of rotating and / or moving the subject.
磁気抵抗（ＭＲ）素子、磁気インダクタンス（ＭＩ）素
子、コイル、および、量子干渉素子のうちの少なくとも
１種からなるものとする請求項１３ないし１６のいずれ
かの塵肺または肺機能画像化装置。17. The magnetic sensor is a semiconductor magnetic sensor,
17. The pneumoconiosis or lung function imaging apparatus according to claim 13, comprising at least one of a magnetoresistance (MR) element, a magnetic inductance (MI) element, a coil, and a quantum interference element.
求項１３ないし１７のいずれかの塵肺または肺機能画像
化装置。18. The pneumoconiosis or lung function imaging apparatus according to claim 13, further comprising a spatial magnetic shield mechanism.
が、それぞれ単独でＡ／Ｄ変換器に接続されている１３
ないし１８のいずれかの塵肺または肺機能画像化装置。19. A plurality of magnetic sensors constituting a measuring device are individually connected to an A / D converter.
Any of pneumoconiosis or pulmonary function imaging apparatus.
せて肺内に吸引された微量の磁性超微粉を磁化した後
に、外部磁場発生装置による磁場を取り除き、次いで、
複数の磁気センサーを備えた測定器を用いて外部より胸
部の磁気分布を測定し、磁気分布の時間変化から肺機能
の健全度を診断することを特徴とする肺機能診断方法。20. A magnetic field is generated by an external magnetic field generator to magnetize a small amount of magnetic ultrafine powder sucked into the lung, and then the magnetic field by the external magnetic field generator is removed.
A method for diagnosing lung function, comprising: measuring a magnetic distribution of a chest from outside using a measuring instrument having a plurality of magnetic sensors; and diagnosing a degree of health of a lung function from a temporal change of the magnetic distribution.
せて肺内に吸引された微量の磁性超微粉を磁化した後
に、外部磁場発生装置による磁場を取り除き、複数の磁
気センサーを備えた測定器を用いて外部より胸部の残留
磁気分布を測定し、次いで、再び外部磁場発生装置によ
り最初とは逆向きの磁場を発生させて磁化した後に、外
部磁場発生装置による磁場を取り除き、測定器を用いて
外部より胸部の残留磁気分布を測定し、それぞれの残留
磁気分布を比較し肺機能の健全度を診断することを特徴
とする肺機能診断方法。21. After a magnetic field is generated by an external magnetic field generator and a minute amount of magnetic ultrafine powder sucked into the lungs is magnetized, the magnetic field by the external magnetic field generator is removed, and a measuring instrument having a plurality of magnetic sensors is provided. Measure the remnant magnetic distribution of the chest from the outside using the external magnetic field generator, and then again generate a magnetic field in the opposite direction to the initial direction, magnetize it, remove the magnetic field from the external magnetic field generator, and use a measuring instrument A pulmonary function diagnosis method characterized by measuring the residual magnetic distribution in the chest from the outside, comparing the respective residual magnetic distributions, and diagnosing the lung function soundness.
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