JPH105186A - 生体磁気計測装置 - Google Patents
生体磁気計測装置Info
- Publication number
- JPH105186A JPH105186A JP8162010A JP16201096A JPH105186A JP H105186 A JPH105186 A JP H105186A JP 8162010 A JP8162010 A JP 8162010A JP 16201096 A JP16201096 A JP 16201096A JP H105186 A JPH105186 A JP H105186A
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- Measurement And Recording Of Electrical Phenomena And Electrical Characteristics Of The Living Body (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 心臓の鼓動に同期した雑音による影響を取り
除くことで、計測磁場データを有効活用し、短い検査時
間で正確な生体活動電流源の推定をなしうる生体磁気計
測装置を提供する。 【解決手段】 刺激付与装置８を介して被検体Ｂに対し
て所定の刺激を与え、その前後で例えば１００ｍｓｅｃ
程度の時間、ＳＱＵＩＤ磁束計３より生体磁気計測デー
タを、また、心電計測装置１より心電計測データをそれ
ぞれ一収集単位として取得する。データ取得後、得られ
た両データの一致度を比較し、両データの一致度が高け
れば、得られた生体磁気計測データは心臓の鼓動による
ノイズの影響を受けたものとして棄却し、一致度が低け
ればノイズを受けていないものとして保存する。そし
て、これらの動作を繰り返し行い、所定回数終了後、保
存した生体磁気計測データを各データ収集単位毎に加算
平均し、加算平均により得られたデータに基づいて周知
の最小自乗法や最小ノルム法等によりＳＱＵＩＤ磁束計
３に対する生体活動電流源の発生位置を算出する。
除くことで、計測磁場データを有効活用し、短い検査時
間で正確な生体活動電流源の推定をなしうる生体磁気計
測装置を提供する。 【解決手段】 刺激付与装置８を介して被検体Ｂに対し
て所定の刺激を与え、その前後で例えば１００ｍｓｅｃ
程度の時間、ＳＱＵＩＤ磁束計３より生体磁気計測デー
タを、また、心電計測装置１より心電計測データをそれ
ぞれ一収集単位として取得する。データ取得後、得られ
た両データの一致度を比較し、両データの一致度が高け
れば、得られた生体磁気計測データは心臓の鼓動による
ノイズの影響を受けたものとして棄却し、一致度が低け
ればノイズを受けていないものとして保存する。そし
て、これらの動作を繰り返し行い、所定回数終了後、保
存した生体磁気計測データを各データ収集単位毎に加算
平均し、加算平均により得られたデータに基づいて周知
の最小自乗法や最小ノルム法等によりＳＱＵＩＤ磁束計
３に対する生体活動電流源の発生位置を算出する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、被検体内の生体活
動電流源に伴って発生する微小磁場を計測し、その計測
データに基づいて前記被検体内の生体活動電流源を求め
る生体磁気計測装置に関する。
動電流源に伴って発生する微小磁場を計測し、その計測
データに基づいて前記被検体内の生体活動電流源を求め
る生体磁気計測装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年の超伝導デバイス技術の発展に伴
い、ＳＱＵＩＤ（Superconducting QUantum Interferen
ce Device ）と呼ばれる高感度な磁束計を利用した生体
磁気計測装置が、医療診断装置の一つとして実用化され
つつあり、脳機能の解明や循環器疾患の診断に役立つも
のと期待されている。
い、ＳＱＵＩＤ（Superconducting QUantum Interferen
ce Device ）と呼ばれる高感度な磁束計を利用した生体
磁気計測装置が、医療診断装置の一つとして実用化され
つつあり、脳機能の解明や循環器疾患の診断に役立つも
のと期待されている。
【０００３】この生体磁気計測装置では、計測した磁場
データに基づき、例えば、最小自乗法や最小ノルム法等
によって、磁束計を基準とした座標系における生体活動
電流源の位置、向き、大きさなどの推定がなされる（Ju
kka Sarvas "Basic mathematical and electromagnetic
concepts of the biomagnetic inverseproblem" , Phy
s. Med. Biol., 1987, vol.32, No.1, 11-22, Printed
by theUK）。
データに基づき、例えば、最小自乗法や最小ノルム法等
によって、磁束計を基準とした座標系における生体活動
電流源の位置、向き、大きさなどの推定がなされる（Ju
kka Sarvas "Basic mathematical and electromagnetic
concepts of the biomagnetic inverseproblem" , Phy
s. Med. Biol., 1987, vol.32, No.1, 11-22, Printed
by theUK）。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、計測対
象となる生体磁場は極めて微弱であるため、被検体の体
動に起因する磁場雑音が正確なデータ解析の妨げとな
り、特に、心臓の鼓動に同期した雑音による影響が大き
い。かかる場合、生体活動電流源の位置、向き、大きさ
などの推定結果に多大な悪影響を与えると共に、予め誤
差が生じることを見越して計測を何度か繰り返さねば成
らず、一回の検査時間が長期化する共に、被検体である
患者に対する負担も過大になるという問題があった。
象となる生体磁場は極めて微弱であるため、被検体の体
動に起因する磁場雑音が正確なデータ解析の妨げとな
り、特に、心臓の鼓動に同期した雑音による影響が大き
い。かかる場合、生体活動電流源の位置、向き、大きさ
などの推定結果に多大な悪影響を与えると共に、予め誤
差が生じることを見越して計測を何度か繰り返さねば成
らず、一回の検査時間が長期化する共に、被検体である
患者に対する負担も過大になるという問題があった。
【０００５】本発明は、上記課題を解決するために創案
されたもので、心臓の鼓動に同期した雑音による影響を
取り除くことで、計測磁場データを有効活用し、短い検
査時間で正確な生体活動電流源の推定をなしうる生体磁
気計測装置を提供することを目的とする。
されたもので、心臓の鼓動に同期した雑音による影響を
取り除くことで、計測磁場データを有効活用し、短い検
査時間で正確な生体活動電流源の推定をなしうる生体磁
気計測装置を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は、被検体内の生体活動電流源から発生する
微小磁場を計測し、その計測データに基づいて前記被検
体内の生体活動電流源を求める生体磁気計測装置におい
て、前記被検体から生じる微小磁場を計測する磁束計
と、前記被検体の心電波形を計測する心電計と、前記磁
束計により計測された磁場データと前記心電計により計
測された心電データとの一致度を求め、両者の一致度が
高い場合、前記磁場データを不良データと認識するデー
タ処理手段と、を備えたことを特徴とする。
に、本発明は、被検体内の生体活動電流源から発生する
微小磁場を計測し、その計測データに基づいて前記被検
体内の生体活動電流源を求める生体磁気計測装置におい
て、前記被検体から生じる微小磁場を計測する磁束計
と、前記被検体の心電波形を計測する心電計と、前記磁
束計により計測された磁場データと前記心電計により計
測された心電データとの一致度を求め、両者の一致度が
高い場合、前記磁場データを不良データと認識するデー
タ処理手段と、を備えたことを特徴とする。
【０００７】前記データ処理装置は、計測された磁場デ
ータのうち、不良データと認識された部分のデータのみ
を棄却し、残りの磁場データに基づいて生体活動電流源
の推定を行うことを特徴とする。
ータのうち、不良データと認識された部分のデータのみ
を棄却し、残りの磁場データに基づいて生体活動電流源
の推定を行うことを特徴とする。
【０００８】前記データ処理装置は、被検体に所定の刺
激が付与される毎に得られる計測データを一収集単位と
し、不良データが生じた場合に、それを含むデータ収集
単位を棄却することを特徴とする。
激が付与される毎に得られる計測データを一収集単位と
し、不良データが生じた場合に、それを含むデータ収集
単位を棄却することを特徴とする。
【０００９】
【発明の実施の形態】本発明の一実施例を図１〜図３に
基づいて説明する。図１は、本発明の一実施例である生
体磁気計測装置の概略構成図で、被検体Ｂの所定部位に
心電パッド２が複数個貼着されており、心電パッド２か
ら得られた心電信号は心電計測装置１で増幅及びノイズ
処理等をされた後、コンピュータ７に出力される。
基づいて説明する。図１は、本発明の一実施例である生
体磁気計測装置の概略構成図で、被検体Ｂの所定部位に
心電パッド２が複数個貼着されており、心電パッド２か
ら得られた心電信号は心電計測装置１で増幅及びノイズ
処理等をされた後、コンピュータ７に出力される。
【００１０】ＳＱＵＩＤ磁束計３は、ＳＱＵＩＤを含む
複数の磁気センサ（Ｓ1 〜Ｓm ）からなり、液体ヘリウ
ムデュア４内で液体ヘリウムにより極低温に冷却されて
超伝導状態に保持されており、被検体頭部より生じた微
小磁場を検出し、ＳＱＵＩＤ駆動回路５、及びＡ／Ｄ変
換器６を介してコンピュータ７に出力される。
複数の磁気センサ（Ｓ1 〜Ｓm ）からなり、液体ヘリウ
ムデュア４内で液体ヘリウムにより極低温に冷却されて
超伝導状態に保持されており、被検体頭部より生じた微
小磁場を検出し、ＳＱＵＩＤ駆動回路５、及びＡ／Ｄ変
換器６を介してコンピュータ７に出力される。
【００１１】コンピュータ７は、ＳＱＵＩＤ磁束計３で
検出された磁場データと心電計測装置１から得られる心
電データとを比較し、両者の一致度を求めることで、検
出された磁場データの良否を判断し、良好な磁場データ
のみを用いて、ＳＱＵＩＤ磁束計３に対する生体磁気発
生源を求めるための演算処理を行う。
検出された磁場データと心電計測装置１から得られる心
電データとを比較し、両者の一致度を求めることで、検
出された磁場データの良否を判断し、良好な磁場データ
のみを用いて、ＳＱＵＩＤ磁束計３に対する生体磁気発
生源を求めるための演算処理を行う。
【００１２】また、生体磁気計測では、自発磁場測定と
誘発磁場測定の２種類の測定方法が存在するが、誘発磁
場測定に際しては、コンピュータ７は、刺激付与装置８
を介して被検体Ｂに電気的等の刺激を与える。
誘発磁場測定の２種類の測定方法が存在するが、誘発磁
場測定に際しては、コンピュータ７は、刺激付与装置８
を介して被検体Ｂに電気的等の刺激を与える。
【００１３】次に、本願発明の作用を図２に示されるコ
ンピュータ７の動作を示すフローチャートに基づいて説
明する。
ンピュータ７の動作を示すフローチャートに基づいて説
明する。
【００１４】まず、刺激付与装置８を介して被検体Ｂに
対して所定の刺激を与え（Ｓ１）、その前後で１００ｍ
ｓｅｃ程度の時間、ＳＱＵＩＤ磁束計３より生体磁気計
測データを、また、心電計測装置１より心電計測データ
をそれぞれ一収集単位として取得する（Ｓ２，Ｓ３）。
対して所定の刺激を与え（Ｓ１）、その前後で１００ｍ
ｓｅｃ程度の時間、ＳＱＵＩＤ磁束計３より生体磁気計
測データを、また、心電計測装置１より心電計測データ
をそれぞれ一収集単位として取得する（Ｓ２，Ｓ３）。
【００１５】そして、データ取得後、得られた両データ
の一致度を比較する（Ｓ４）。ここで、両データの一致
度の比較には、種々の手法が存在するが、例えば、次式
に基づき得られたγの値を指標とすることができる。
の一致度を比較する（Ｓ４）。ここで、両データの一致
度の比較には、種々の手法が存在するが、例えば、次式
に基づき得られたγの値を指標とすることができる。
【００１６】γ＝ΣＣi ・ｍi ／（（ΣＣi 2 ）1/2 ・
（Σｍi 2 ）1/2 ） Ｃi ：時刻ｉにおける心電データ ｍi ：時刻ｉにお
ける生体磁気計測データ Σ ：一収集単位で得られたデータの加算 ここで、γは、相関係数で、−１から１の間の値をと
り、その絶対値が１に近いほど、両計測データの波形間
の一致度が高いことを示す指標である。
（Σｍi 2 ）1/2 ） Ｃi ：時刻ｉにおける心電データ ｍi ：時刻ｉにお
ける生体磁気計測データ Σ ：一収集単位で得られたデータの加算 ここで、γは、相関係数で、−１から１の間の値をと
り、その絶対値が１に近いほど、両計測データの波形間
の一致度が高いことを示す指標である。
【００１７】例えば、得られた両データが図３ａに示さ
れる関係にあれば、両データ間の相関が小さく、γは、
１から離れたものとなるが、図３ｂに示される関係にあ
れば、両データ間の相関が高く、γは、１に近いものと
なる。
れる関係にあれば、両データ間の相関が小さく、γは、
１から離れたものとなるが、図３ｂに示される関係にあ
れば、両データ間の相関が高く、γは、１に近いものと
なる。
【００１８】このように、両計測データの相関を求め、
γが所定の閾値、例えば０．９より大きければ、両計測
データの一致度が高く、得られた生体磁気計測データは
心臓の鼓動によるノイズの影響を受けたものとして、生
体磁気計測データの一収集単位を棄却し（Ｓ６）、γが
所定の閾値より小さければ、ノイズを受けていないもの
として、得られた生体磁気計測データを保存する（Ｓ
７）。
γが所定の閾値、例えば０．９より大きければ、両計測
データの一致度が高く、得られた生体磁気計測データは
心臓の鼓動によるノイズの影響を受けたものとして、生
体磁気計測データの一収集単位を棄却し（Ｓ６）、γが
所定の閾値より小さければ、ノイズを受けていないもの
として、得られた生体磁気計測データを保存する（Ｓ
７）。
【００１９】なお、上述した指標γに基づくノイズ判定
の有無は、ＳＱＵＩＤ磁束計３に含まれる全ての磁気セ
ンサ素子（Ｓ1 〜Ｓm ）で得られた生体磁気計測データ
に対して行い、一素子のデータでもノイズの影響を受け
ていると判断された場合は、他の磁気センサ素子で得ら
れたデータも含めて全てを棄却する。
の有無は、ＳＱＵＩＤ磁束計３に含まれる全ての磁気セ
ンサ素子（Ｓ1 〜Ｓm ）で得られた生体磁気計測データ
に対して行い、一素子のデータでもノイズの影響を受け
ていると判断された場合は、他の磁気センサ素子で得ら
れたデータも含めて全てを棄却する。
【００２０】そして、これらの動作を繰り返し行い（Ｓ
１〜Ｓ７）、所定回数終了後、保存した生体磁気計測デ
ータを各データ収集単位毎に加算平均し、加算平均され
たデータに基づいて周知の最小自乗法や最小ノルム法等
によりＳＱＵＩＤ磁束計３に対する生体活動電流源の発
生位置を算出する（Ｓ８）。
１〜Ｓ７）、所定回数終了後、保存した生体磁気計測デ
ータを各データ収集単位毎に加算平均し、加算平均され
たデータに基づいて周知の最小自乗法や最小ノルム法等
によりＳＱＵＩＤ磁束計３に対する生体活動電流源の発
生位置を算出する（Ｓ８）。
【００２１】なお、上述した実施例では、得られた両デ
ータの一致度を比較するのに、両者の相関関係を示す指
標γを用いたが、本発明は、これに限らず、例えば、心
電データと同時刻付近でプラス方向とマイナス方向に値
が触れたか場合に、生体磁気計測データが心臓の鼓動に
よるノイズを受けたものと判断して、データを棄却する
よう構成してもよい。
ータの一致度を比較するのに、両者の相関関係を示す指
標γを用いたが、本発明は、これに限らず、例えば、心
電データと同時刻付近でプラス方向とマイナス方向に値
が触れたか場合に、生体磁気計測データが心臓の鼓動に
よるノイズを受けたものと判断して、データを棄却する
よう構成してもよい。
【００２２】
【発明の効果】本発明によれば、生体磁気計測時に、心
臓の鼓動によりノイズの影響を受けた誤差原因となる生
体磁気計測データのみ棄却され、ノイズの影響のない正
確な生体磁気計測データのみに基づいて演算処理される
ため、短い検査時間で正確な生体活動電流源の推定をな
しうると共に、患者への負担も大幅に軽減される。
臓の鼓動によりノイズの影響を受けた誤差原因となる生
体磁気計測データのみ棄却され、ノイズの影響のない正
確な生体磁気計測データのみに基づいて演算処理される
ため、短い検査時間で正確な生体活動電流源の推定をな
しうると共に、患者への負担も大幅に軽減される。
【図１】本発明にかかる生体磁気計測装置の一実施例を
示す図である。
示す図である。
【図２】本発明における生体活動電流源推定のためのデ
ータ処理動作を示すフローチャートである。
ータ処理動作を示すフローチャートである。
【図３】計測された生体磁気計測データと心電データの
一例を示す図である。
一例を示す図である。
１ 心電計測装置 ２ 心電パット ３ ＳＱＵＩＤ磁束計 ４ 液体ヘリウムデュア ５ ＳＱＵＩＤ駆動回路 ６ Ａ／Ｄ変換器 ７ コンピュータ ８ 刺激付与装置
Claims (1)
- 【請求項１】 被検体内の生体活動電流源から発生する
微小磁場を計測し、その計測データに基づいて前記被検
体内の生体活動電流源を求める生体磁気計測装置におい
て、 前記被検体から生じる微小磁場を計測する磁束計と、 前記被検体の心電波形を計測する心電計と、 前記磁束計により計測された磁場データと前記心電計に
より計測された心電データとの一致度を求め、両者の一
致度が高い場合、前記磁場データを不良データと認識す
るデータ処理手段と、 を備えたことを特徴とする生体磁気計測装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8162010A JPH105186A (ja) | 1996-06-21 | 1996-06-21 | 生体磁気計測装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8162010A JPH105186A (ja) | 1996-06-21 | 1996-06-21 | 生体磁気計測装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH105186A true JPH105186A (ja) | 1998-01-13 |
Family
ID=15746340
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8162010A Withdrawn JPH105186A (ja) | 1996-06-21 | 1996-06-21 | 生体磁気計測装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH105186A (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2000217798A (ja) * | 1999-02-02 | 2000-08-08 | Hitachi Ltd | 生体磁場計測装置 |
| JP2000350709A (ja) * | 1999-04-08 | 2000-12-19 | Heartstream Inc | 多変数アーチファクト査定 |
| US6609019B1 (en) | 1999-02-02 | 2003-08-19 | Hitachi, Ltd. | Physiological magnetic field measuring instrument for measuring magnetic field at plural positions of living body |
| JP2003530557A (ja) * | 2000-04-07 | 2003-10-14 | ノーザン・デジタル・インコーポレイテッド | 磁気的な位置または配向の決定における誤差の検出方法 |
| JP2004065605A (ja) * | 2002-08-07 | 2004-03-04 | Hitachi High-Technologies Corp | 生体磁場計測装置 |
| US8870782B2 (en) | 2010-09-29 | 2014-10-28 | Denso Corporation | Pulse wave analyzer and blood pressure estimator using the same |
| US11666262B2 (en) | 2017-03-17 | 2023-06-06 | Ricoh Company, Ltd. | Information display device, biological signal measurement system and computer-readable recording medium |
-
1996
- 1996-06-21 JP JP8162010A patent/JPH105186A/ja not_active Withdrawn
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2000217798A (ja) * | 1999-02-02 | 2000-08-08 | Hitachi Ltd | 生体磁場計測装置 |
| US6609019B1 (en) | 1999-02-02 | 2003-08-19 | Hitachi, Ltd. | Physiological magnetic field measuring instrument for measuring magnetic field at plural positions of living body |
| JP2000350709A (ja) * | 1999-04-08 | 2000-12-19 | Heartstream Inc | 多変数アーチファクト査定 |
| JP4574793B2 (ja) * | 1999-04-08 | 2010-11-04 | コーニンクレッカ フィリップス エレクトロニクス エヌ ヴィ | 多変数アーチファクト査定 |
| JP2003530557A (ja) * | 2000-04-07 | 2003-10-14 | ノーザン・デジタル・インコーポレイテッド | 磁気的な位置または配向の決定における誤差の検出方法 |
| JP2004065605A (ja) * | 2002-08-07 | 2004-03-04 | Hitachi High-Technologies Corp | 生体磁場計測装置 |
| US8870782B2 (en) | 2010-09-29 | 2014-10-28 | Denso Corporation | Pulse wave analyzer and blood pressure estimator using the same |
| US11666262B2 (en) | 2017-03-17 | 2023-06-06 | Ricoh Company, Ltd. | Information display device, biological signal measurement system and computer-readable recording medium |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A761 | Written withdrawal of application |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A761 Effective date: 20040203 |