JP7438398B2 - 測定装置および測定方法 - Google Patents
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Description
図1は、本実施形態に係る測定装置100の第1構成例を測定対象10と共に示す。第1構成例の測定装置100は、測定対象10の内部の情報を断層画像として出力する。測定装置100は、静磁場が印加されている測定対象10に偏向磁場を印加し、偏向磁場の印加に応じて発生する電磁波に基づき、当該測定対象10の内部の情報を取得する。測定対象10は、例えば、人体等の生体である。本実施形態において、測定対象10が人体である例を説明する。測定装置100は、静磁場印加部110と、偏向磁場印加部120と、磁場検出素子130と、搭載部140と、移動部150と、制御部160と、表示部170とを備える。
図2は、本実施形態に係る搭載部140および制御部160の構成例を測定対象10と共に示す。図2の搭載部140および測定対象10は、図1のXY面と平行な面における測定装置100の断面の構成例を示す。搭載部140は、図1で説明したように、複数の偏向磁場印加部120と、複数の磁場検出素子130とを搭載している。
図3は、本実施形態に係る第1構成例の測定装置100の変形例を測定対象10と共に示す。本変形例の測定装置100において、図1および図2に示された本実施形態に係る測定装置100の動作と略同一のものには同一の符号を付け、説明を省略する。本変形例の測定装置100は、緩和検出素子210と、MR画像生成部220と、決定部230とを備える。
図4は、図3に示す本変形例の測定装置100の動作フローの一例を示す。測定装置100は、S410からS490までの動作フローを実行することにより、測定対象10の磁気共鳴画像を出力する。
以上の本実施形態に係る測定装置100は、独立の装置である例を説明したが、これに限定されることはない。測定装置100は、磁気共鳴画像を出力する既存のMR画像測定装置に付加されて機能する装置であってもよい。図5は、本実施形態に係る検出装置400の構成例をMR画像測定装置300と共に示す。
図6は、本実施形態に係る測定装置100の第2構成例を測定対象10と共に示す。第2構成例の測定装置100において、図1に示された第1構成例の測定装置100の動作と略同一のものには同一の符号を付け、説明を省略する。第2構成例の測定装置100は、測定対象10の内部の状態の情報を出力する。測定装置100は、例えば、静磁場が印加されている人体に電流を印加し、電流の印加に応じて発生する磁場に基づき、当該人体の臓器の正常状態および異常状態等の情報を取得する。
図7は、本実施形態に係る第2構成例の測定装置100の変形例を測定対象10と共に示す。本変形例の測定装置100において、図6に示された第2構成例の測定装置100の動作と略同一のものには同一の符号を付け、説明を省略する。本変形例の測定装置100は、偏向磁場印加部120と、緩和検出素子210と、MR画像生成部220と、決定部230とを備える。
図8は、図7に示す本変形例の測定装置100の動作フローの一例を示す。測定装置100は、S810からS890までの動作フローを実行することにより、測定対象10の内部状態の情報を出力する。
更に、測定装置100は、第1の構成例の測定装置100で説明したように、測定対象10の内部の画像を速やかに測定可能に構成されていてもよい。この場合、制御部160には、測定対象10の内部の情報を示す画像を生成して出力する画像情報出力部166が更に設けられる。そして、複数の磁場検出素子130は、偏向磁場印加部120による偏向磁場の印加によって測定対象10の一部で発生して伝播された電磁波に基づく磁場の大きさをそれぞれ検出する。
以上の第2の構成例の測定装置100は、独立の装置である例を説明したが、これに限定されることはない。測定装置100は、図5で説明した検出装置400と同様に、磁気共鳴画像を出力する既存のMR画像測定装置に付加されて機能する装置であってもよい。図9は、本実施形態に係る検出装置600の構成例をMR画像測定装置300と共に示す。
図10は、本実施形態に係る測定装置100の第3構成例を測定対象10と共に示す。第3構成例の測定装置100は、測定対象10に静磁場を印加しないで交流電流を印加して測定対象10の内部を画像として出力する。また、測定装置100は、上述のように、測定対象10に静磁場および交流電流を印加して測定対象10の異常状態および正常状態を判別する。
図11は、第3構成例の測定装置100の動作フローの一例を示す。測定装置100は、S1110からS1180までの動作フローを実行することにより、測定対象10の内部状態の情報を出力する。
以上の第3構成例の測定装置100は、第1構成例の測定装置100、第2構成例の測定装置100で説明した他の構成と組み合わされてもよい。例えば、図7で説明したように、第3構成例の測定装置100は、偏向磁場印加部120と、緩和検出素子210と、MR画像生成部220とを更に備え、磁気共鳴画像を測定する機能を有してもよい。この場合、決定部230は、内部情報出力部566が生成した測定対象10の内部の画像に基づき、測定対象10のうち磁気共鳴画像を測定すべき部位を決定する。そして、決定部230は、MR画像生成部220が生成した磁気共鳴画像に基づき、測定対象10のうち電流印加部510が交流電流を印加して状態を検出すべき部位を決定する。
図12は、本実施形態に係る測定装置100の第4構成例を測定対象10と共に示す。第4構成例の測定装置100は、複数の電流印加部510と、磁場検出素子130と、算出部164と、内部情報出力部566とを備える。測定装置100は、既に説明したように、MR画像を出力する装置から独立した装置として構成されていることが望ましい。測定装置100は、地中、がれき、建造物等を測定対象10とし、測定対象10に閉じ込められている生体を探索する。
100 測定装置
110 静磁場印加部
120 偏向磁場印加部
130 磁場検出素子
140 搭載部
150 移動部
160 制御部
162 記憶部
164 算出部
166 画像情報出力部
170 表示部
210 緩和検出素子
220 MR画像生成部
230 決定部
300 MR画像測定装置
310 制御部
400 検出装置
510 電流印加部
566 内部情報出力部
600 検出装置
Claims (17)
- 第1方向の一定の大きさの静磁場を測定対象に印加する静磁場印加部と、
前記測定対象の一部に向けて電極対を介して複数の方向を向く複数の交流電流を印加する複数の電流印加部と、
前記第1方向の一定の大きさの静磁場と複数の前記交流電流とに応じて、前記測定対象の一部で発生した核磁気共鳴によって生じる電磁波の磁場の大きさを検出する磁場検出素子と、
前記磁場検出素子の検出結果に基づき、前記測定対象の一部のインピーダンスを算出する算出部と、
算出されたインピーダンスに基づき、前記測定対象の内部の成分を示す情報を生成する内部情報出力部と
を備える、測定装置。 - 前記電流印加部は、前記測定対象の第1部分と第2部分とに複数の前記交流電流を印加し、
前記算出部は、複数の前記交流電流に応じて前記測定対象の前記第1部分から生じる磁場の検出結果に基づく第1インピーダンスと、複数の前記交流電流に応じて前記測定対象の前記第2部分から生じる磁場の検出結果に基づく第2インピーダンスとを算出し、
前記内部情報出力部は、算出された前記第1インピーダンスと前記第2インピーダンスとを比較することにより、前記第1部分および前記第2部分の少なくとも一方の成分を示す情報を生成する、
請求項1に記載の測定装置。 - 前記電流印加部は、前記測定対象の少なくとも一部において予め定められた期間継続して複数の前記交流電流を印加し、
前記算出部は、予め定められた前記期間において前記測定対象の一部のインピーダンスを複数回算出し、
前記内部情報出力部は、前記測定対象の一部のインピーダンスの時間的な変化に基づき、前記測定対象の内部の成分を示す情報を生成する、
請求項1または2に記載の測定装置。 - 前記磁場検出素子は、前記測定対象の周囲に複数設けられており、
複数の前記電流印加部の少なくとも一部は、前記測定対象に印加する前記交流電流の周波数を掃引し、
前記算出部は、複数の前記磁場検出素子の検出結果に基づき、前記測定対象の一部のインピーダンスと前記交流電流の周波数に対応するインピーダンスの周波数特性とを算出し、
前記内部情報出力部は、算出されたインピーダンスの周波数特性に基づき、前記測定対象の内部の状態を示す情報を生成する、
請求項1から3のいずれか一項に記載の測定装置。 - 前記測定対象を囲むリング形状またはリングの一部の形状を有し、複数の前記電流印加部を搭載する搭載部と、
複数の前記電流印加部が発生する前記交流電流の前記測定対象に対する方向を保持したまま、予め定められた方向に前記搭載部を移動する移動部と
を更に備える、
請求項1から4のいずれか一項に記載の測定装置。 - 前記搭載部は、1または複数の前記磁場検出素子を搭載する、請求項5に記載の測定装置。
- 予め定められた周波数を有し、前記第1方向とは異なる第2方向の偏向磁場を前記測定対象の一部に向けてコイルを介して印加する偏向磁場印加部と、
前記測定対象の一部において、前記偏向磁場印加部が発生させた偏向磁場に基づく電磁波の緩和現象を検出する緩和検出素子と、
前記緩和検出素子の検出結果に基づき、前記測定対象の内部の断層画像である磁気共鳴画像を生成して出力するMR画像生成部と
を更に備える、請求項1から6のいずれか一項に記載の測定装置。 - 前記MR画像生成部が生成した前記磁気共鳴画像に基づき、前記測定対象のうち前記電流印加部が前記交流電流を印加して測定すべき部位を決定する決定部を更に備える、請求項7に記載の測定装置。
- 前記内部情報出力部は、算出されたインピーダンスに基づき、前記測定対象の内部の画像を更に生成し、
前記決定部は、前記内部情報出力部が生成した前記測定対象の内部の画像に基づき、前記測定対象のうち前記磁気共鳴画像を測定すべき部位を決定する、
請求項8に記載の測定装置。 - 前記内部情報出力部は、算出されたインピーダンスに基づき、前記測定対象の内部の画像を更に生成し、
前記内部情報出力部が生成した前記測定対象の内部の画像に基づき、前記測定対象のうち前記電流印加部が前記交流電流を印加して状態を観測すべき部位を決定する決定部を更に備える、
請求項4から6のいずれか一項に記載の測定装置。 - 前記静磁場印加部と、
予め定められた周波数を有し、前記第1方向とは異なる第2方向の偏向磁場を前記測定対象の一部に向けてコイルを介して印加する偏向磁場印加部と、
前記測定対象の一部において、偏向磁場の印加によって発生した電磁波と、発生した電磁波の緩和現象とを検出する緩和検出素子と、
前記緩和検出素子の検出結果に基づき、前記測定対象の内部の断層画像である磁気共鳴画像を生成して出力するMR画像生成部と
を備えるMR画像測定装置に設けられ、
複数の前記電流印加部の少なくとも一部は、前記測定対象に印加する前記交流電流の周波数を掃引し、
前記算出部は、前記交流電流の周波数に対応するインピーダンスの周波数特性を算出し、
前記内部情報出力部は、算出されたインピーダンスの周波数特性に基づき、前記測定対象の内部の状態を示す情報を生成する、
る、請求項1から6のいずれか一項に記載の測定装置。 - 前記MR画像生成部が生成した前記磁気共鳴画像に基づき、前記測定対象のうち前記電流印加部が前記交流電流を印加すべき部位を決定する決定部を更に備える、請求項11に記載の測定装置。
- 前記内部情報出力部は、算出されたインピーダンスに基づき、前記測定対象の内部の画像を更に生成し、
前記決定部は、前記内部情報出力部が生成した前記測定対象の内部の画像に基づき、前記測定対象のうち前記磁気共鳴画像を測定すべき部位を決定する、
請求項12に記載の測定装置。 - 第1方向の一定の大きさの静磁場を測定対象に印加するステップと、
前記測定対象の一部に向けて電極対を介して複数の方向を向く複数の交流電流を印加するステップと、
前記第1方向の一定の大きさの静磁場と複数の前記交流電流とに応じて、前記測定対象の一部で発生した核磁気共鳴によって生じる電磁波の磁場の大きさを検出するステップと、
磁場の検出結果に基づき、前記測定対象の一部のインピーダンスを算出するステップと、
算出されたインピーダンスに基づき、前記測定対象の内部の成分を示す情報を生成して出力するステップと
を有する、測定方法。 - 複数の前記交流電流を印加するステップは、前記測定対象に印加する複数の前記交流電流のうち少なくとも一部の前記交流電流の周波数を掃引するステップを含み、
前記測定対象の一部から生じる磁場の大きさを検出するステップは、前記測定対象の周囲の複数の位置において、複数の前記交流電流に応じて前記測定対象の一部から生じる磁場の大きさをそれぞれ検出するステップを含み、
前記測定対象の一部のインピーダンスを算出するステップは、前記交流電流の周波数に対応するインピーダンスの周波数特性を算出するステップを含み、
前記測定対象の内部の状態を示す情報を生成するステップは、算出されたインピーダンスの周波数特性に基づき、前記測定対象の内部の状態を示す情報を生成するステップを含む、
請求項14に記載の測定方法。 - 前記測定対象の周囲から、前記測定対象の一部に向けて電極対を介して複数の方向を向く複数の交流電流を印加するステップと、
前記測定対象の周囲の複数の位置において、複数の前記交流電流に応じて前記測定対象の一部から生じる磁場の大きさをそれぞれ検出するステップと、
磁場の検出結果に基づき、前記測定対象の一部のインピーダンスを算出するステップと、
算出されたインピーダンスに基づき、前記測定対象の内部の画像を生成するステップと、
前記測定対象の内部の画像に基づき、前記測定対象のうち前記交流電流を印加して測定すべき部位を決定するステップと
を更に有し、
前記交流電流を印加して測定すべき部位を決定するステップの後に、請求項15に記載の測定方法を実行して、決定された測定すべき部位の状態を示す情報を生成する、
測定方法。 - 前記測定対象の周囲から、前記測定対象の一部に向けて電極対を介して複数の方向を向く複数の交流電流を印加するステップと、
前記測定対象の周囲の複数の位置において、複数の前記交流電流に応じて前記測定対象の一部から生じる磁場の大きさをそれぞれ検出するステップと、
磁場の検出結果に基づき、前記測定対象の一部のインピーダンスを算出するステップと、
算出されたインピーダンスに基づき、前記測定対象の内部の画像を生成するステップと、
前記測定対象の内部の画像に基づき、前記測定対象のうち磁気共鳴画像を生成すべき部位を決定するステップと、
前記第1方向の一定の大きさの静磁場を前記測定対象に印加するステップと、
予め定められた周波数を有し、前記第1方向とは異なる第2方向の偏向磁場を前記測定対象の前記磁気共鳴画像を生成すべき部位に向けてコイルを介して印加するステップと、
前記測定対象の部位において、前記第2方向の偏向磁場の印加によって発生した電磁波と、発生した電磁波の緩和現象とを検出するステップと、
検出結果に基づき、前記測定対象の内部の断層画像である前記磁気共鳴画像を生成して出力するステップと、
前記磁気共鳴画像に基づき、前記測定対象のうち前記交流電流を印加して測定すべき部位を決定するステップと
を更に有し、
前記交流電流を印加して測定すべき部位を決定するステップの後に、請求項15に記載の測定方法を実行して、決定された測定すべき部位の状態を示す情報を生成する、
測定方法。
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