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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2022186205
(43)【公開日】2022-12-15
(54)【発明の名称】脳計測装置
(51)【国際特許分類】
A61B 5/055 20060101AFI20221208BHJP
A61B 5/245 20210101ALI20221208BHJP
G01N 24/00 20060101ALI20221208BHJP
G01R 33/381 20060101ALI20221208BHJP
G01R 33/36 20060101ALI20221208BHJP
【ＦＩ】
A61B5/055 331
A61B5/245
A61B5/055 390
G01N24/00 600A
G01R33/381
G01N24/00 P
G01R33/36
【審査請求】未請求
【請求項の数】7
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2021094314
(22)【出願日】2021-06-04
(71)【出願人】
【識別番号】000236436
【氏名又は名称】浜松ホトニクス株式会社
(71)【出願人】
【識別番号】504132272
【氏名又は名称】国立大学法人京都大学
(74)【代理人】
【識別番号】100088155
【弁理士】
【氏名又は名称】長谷川 芳樹
(74)【代理人】
【識別番号】100113435
【弁理士】
【氏名又は名称】黒木 義樹
(74)【代理人】
【識別番号】100140442
【弁理士】
【氏名又は名称】柴山 健一
(72)【発明者】
【氏名】森谷 隆広
(72)【発明者】
【氏名】笈田 武範
(72)【発明者】
【氏名】斉藤 右典
(72)【発明者】
【氏名】須山 本比呂
(72)【発明者】
【氏名】小林 哲生
【テーマコード（参考）】
4C096
4C127
【Ｆターム（参考）】
4C096AA18
4C096AB43
4C096AC01
4C096AD08
4C096AD10
4C096AD19
4C096CA03
4C096CA07
4C096CA08
4C096CA39
4C096CC40
4C127AA10
4C127BB05
4C127EE01
4C127KK01
(57)【要約】
【課題】低消費電力化を可能とする脳計測装置を提供する。
【解決手段】脳計測装置Ｍ１は、静磁場を形成するための静磁場形成部５０と、傾斜磁場を形成するための勾配磁場補正コイル８と、被験者に向けて送信パルスを送信するための送信コイル２１と、被験者で生じた核磁気共鳴信号を検出するための受信コイル２２と、核磁気共鳴信号に基づいてＭＲ画像を生成する制御装置５と、を備える。静磁場形成部５０は、互いに対向するように配置された第１磁極５１及び第２磁極５２と、磁束を発生させるための第１コイル５３と、第１コイル５３で発生した磁束を第１磁極５１及び第２磁極５２のそれぞれに導くための磁路が形成される第１保持部材５４と、を備える。
【選択図】図３
【解決手段】脳計測装置Ｍ１は、静磁場を形成するための静磁場形成部５０と、傾斜磁場を形成するための勾配磁場補正コイル８と、被験者に向けて送信パルスを送信するための送信コイル２１と、被験者で生じた核磁気共鳴信号を検出するための受信コイル２２と、核磁気共鳴信号に基づいてＭＲ画像を生成する制御装置５と、を備える。静磁場形成部５０は、互いに対向するように配置された第１磁極５１及び第２磁極５２と、磁束を発生させるための第１コイル５３と、第１コイル５３で発生した磁束を第１磁極５１及び第２磁極５２のそれぞれに導くための磁路が形成される第１保持部材５４と、を備える。
【選択図】図３
【特許請求の範囲】
【請求項1】
測定エリアに静磁場を形成するための静磁場形成部と、
前記測定エリアに傾斜磁場を形成するための傾斜磁場コイルと、
前記測定エリア中の被験者に向けて送信パルスを送信するための送信コイルと、
前記送信パルスの送信によって前記被験者で生じた核磁気共鳴信号を検出するための検出コイルと、
前記検出コイルが検出した核磁気共鳴信号に基づいてＭＲ画像を生成する生成部と、
を備え、
前記静磁場形成部は、
前記測定エリアを介して互いに対向するように配置された第１磁極及び第２磁極と、
磁束を発生させるための第１コイルと、
前記第１磁極及び前記第２磁極を保持し、前記第１コイルで発生した磁束を前記第１磁極及び前記第２磁極のそれぞれに導くための磁路が形成される第１保持部材と、
を備える、
脳計測装置。
前記測定エリアに傾斜磁場を形成するための傾斜磁場コイルと、
前記測定エリア中の被験者に向けて送信パルスを送信するための送信コイルと、
前記送信パルスの送信によって前記被験者で生じた核磁気共鳴信号を検出するための検出コイルと、
前記検出コイルが検出した核磁気共鳴信号に基づいてＭＲ画像を生成する生成部と、
を備え、
前記静磁場形成部は、
前記測定エリアを介して互いに対向するように配置された第１磁極及び第２磁極と、
磁束を発生させるための第１コイルと、
前記第１磁極及び前記第２磁極を保持し、前記第１コイルで発生した磁束を前記第１磁極及び前記第２磁極のそれぞれに導くための磁路が形成される第１保持部材と、
を備える、
脳計測装置。
【請求項2】
前記第１保持部材は、
前記第１磁極と前記第２磁極とが対向する第１方向に沿って延びる第１本体部と、
前記第１本体部の一端から前記第１方向に交差する第２方向に沿って延びる第１延在部と、
前記第１本体部の他端から前記第２方向に沿って延びる第２延在部と、
を含み、
前記第１磁極は、前記第１延在部に接続されて保持され、
前記第２磁極は、前記第２延在部に接続されて保持され、
前記第１コイルは、前記第１本体部に巻き付けられて設けられている、
請求項１に記載の脳計測装置。
前記第１磁極と前記第２磁極とが対向する第１方向に沿って延びる第１本体部と、
前記第１本体部の一端から前記第１方向に交差する第２方向に沿って延びる第１延在部と、
前記第１本体部の他端から前記第２方向に沿って延びる第２延在部と、
を含み、
前記第１磁極は、前記第１延在部に接続されて保持され、
前記第２磁極は、前記第２延在部に接続されて保持され、
前記第１コイルは、前記第１本体部に巻き付けられて設けられている、
請求項１に記載の脳計測装置。
【請求項3】
前記第１コイルは、前記第１方向における前記第１磁極と前記第２磁極との中間点を通る線であって前記第２方向に沿った基準線に対して対称となるように、前記第１本体部に設けられている、
請求項２に記載の脳計測装置。
請求項２に記載の脳計測装置。
【請求項4】
前記第１延在部は、当該第１延在部の前記第１本体部と反対側の端部において前記第２磁極に向けて屈曲する第１屈曲部を含み、
前記第２延在部は、当該第２延在部の前記第１本体部と反対側の端部において前記第１磁極に向けて屈曲する第２屈曲部を含み、
前記第１磁極は、前記第１方向からみて円形状を呈しており、且つ、当該円形状の中心において前記第１屈曲部の先端に接続されて保持されており、
前記第２磁極は、前記第１方向からみて円形状を呈しており、且つ、当該円形状の中心において前記第２屈曲部の先端に接続されて保持されている、
請求項２または３に記載の脳計測装置。
前記第２延在部は、当該第２延在部の前記第１本体部と反対側の端部において前記第１磁極に向けて屈曲する第２屈曲部を含み、
前記第１磁極は、前記第１方向からみて円形状を呈しており、且つ、当該円形状の中心において前記第１屈曲部の先端に接続されて保持されており、
前記第２磁極は、前記第１方向からみて円形状を呈しており、且つ、当該円形状の中心において前記第２屈曲部の先端に接続されて保持されている、
請求項２または３に記載の脳計測装置。
【請求項5】
前記第１延在部及び前記第２延在部は、前記第２方向に沿って直線状に延在しており、
前記第１磁極は、当該第１磁極の前記第１延在部側の外縁において前記第１延在部の先端に接続されて保持されており、
前記第２磁極は、当該第２磁極の前記第２延在部側の外縁において前記第２延在部の先端に接続されて保持されている、
請求項２又は３に記載の脳計測装置。
前記第１磁極は、当該第１磁極の前記第１延在部側の外縁において前記第１延在部の先端に接続されて保持されており、
前記第２磁極は、当該第２磁極の前記第２延在部側の外縁において前記第２延在部の先端に接続されて保持されている、
請求項２又は３に記載の脳計測装置。
【請求項6】
前記静磁場形成部は、
磁束を発生させるための第２コイルと、
前記第２コイルで発生した磁束を前記第１磁極及び前記第２磁極のそれぞれに導くための磁路が形成される第２保持部材と、
を備え、
前記第２保持部材は、
前記第１方向に沿って延びる第２本体部と、
前記第２本体部の一端から前記第２方向に沿って直線状に延びる第３延在部と、
前記第２本体部の他端から前記第２方向に沿って直線状に延びる第４延在部と、
を含み、
前記第１磁極の前記第３延在部側の外縁には、前記第３延在部の先端が接続され、
前記第２磁極の前記第４延在部側の外縁には、前記第４延在部の先端が接続され、
前記第２コイルは、前記第２本体部に巻き付けられて設けられている、
請求項２～５のいずれか一項に記載の脳計測装置。
磁束を発生させるための第２コイルと、
前記第２コイルで発生した磁束を前記第１磁極及び前記第２磁極のそれぞれに導くための磁路が形成される第２保持部材と、
を備え、
前記第２保持部材は、
前記第１方向に沿って延びる第２本体部と、
前記第２本体部の一端から前記第２方向に沿って直線状に延びる第３延在部と、
前記第２本体部の他端から前記第２方向に沿って直線状に延びる第４延在部と、
を含み、
前記第１磁極の前記第３延在部側の外縁には、前記第３延在部の先端が接続され、
前記第２磁極の前記第４延在部側の外縁には、前記第４延在部の先端が接続され、
前記第２コイルは、前記第２本体部に巻き付けられて設けられている、
請求項２～５のいずれか一項に記載の脳計測装置。
【請求項7】
前記第１磁極と前記第２磁極との対向方向からみたときの前記第１磁極の大きさ、及び前記第２磁極の大きさは、前記第１磁極と前記第２磁極との間隔よりも大きい、
請求項１～６のいずれか一項に記載の脳計測装置。
請求項１～６のいずれか一項に記載の脳計測装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本開示は、脳計測装置に関する。
【背景技術】
【0002】
特許文献１には、磁気共鳴イメージング装置が記載されている。この装置は、撮像領域が形成されたガントリに対して、当該撮像領域に静磁場を形成する筒状の静磁場用磁石と、撮像領域に傾斜磁場を形成する筒状の傾斜磁場コイルと、撮像領域全体にＲＦ磁場パルスを送信するＷＢコイルと、が同軸状に内蔵されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特開２０１２－２３９７２３号公報
【非特許文献】
【0004】
【非特許文献1】Sarracanie et al., Low-CostHigh-Performance MRI, SCIENTICFIC REPORTS, 15 October 2015, p1-9.
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
ところで、非特許文献１では、静磁場用磁石が強力且つ巨大である場合、非常に厳しいインフラ的な要求が成される点が指摘されている。これに対して、非特許文献１では、６．５ｍＴ程度の単純なコイル状の電磁石を用いることが提案されている。しかし、この場合には、静磁場の形成に際し、例えば６ｋＷ～７ｋＷといったように、消費電力が大きくなる。
【0006】
そこで、本開示は、低消費電力化を可能とする脳計測装置の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0007】
本開示に係る脳計測装置は、測定エリアに静磁場を形成するための静磁場形成部と、測定エリアに傾斜磁場を形成するための傾斜磁場コイルと、測定エリア中の被験者に向けて送信パルスを送信するための送信コイルと、送信パルスの送信によって被験者で生じた核磁気共鳴信号を検出するための検出コイルと、検出コイルが検出した核磁気共鳴信号に基づいてＭＲ画像を生成する生成部と、を備え、静磁場形成部は、測定エリアを介して互いに対向するように配置された第１磁極及び第２磁極と、磁束を発生させるための第１コイルと、第１磁極及び第２磁極を保持し、第１コイルで発生した磁束を第１磁極及び第２磁極のそれぞれに導くための磁路が形成される第１保持部材と、を備える。
【0008】
この脳計測装置では、測定エリア中の被験者のＭＲ画像を生成するに際して、静磁場形成部によって測定エリアに静磁場が形成される。静磁場形成部では、第１コイルで発生した磁束が、第１保持部材に形成された磁路によって、測定エリアを介して対向して配置された第１磁極及び第２磁極に導かれる。これにより、測定エリアにおいて、第１磁極と第２磁極との間に静磁場が形成される。このように、この脳計測装置では、測定エリアを挟むように配置された一対の磁極を用いて静磁場を形成する。このため、この脳計測装置では、低消費電力化が可能となる。
【0009】
本開示に係る脳計測装置では、第１保持部材は、第１磁極と第２磁極とが対向する第１方向に沿って延びる第１本体部と、第１本体部の一端から第１方向に交差する第２方向に沿って延びる第１延在部と、第１本体部の他端から第２方向に沿って延びる第２延在部と、を含み、第１磁極は、第１延在部に接続されて保持され、第２磁極は、第２延在部に接続されて保持され、第１コイルは、第１本体部に巻き付けられて設けられていてもよい。このように、第１保持部材の第１本体部の両端から一方向に沿って延びる第１延在部及び第２延在部のそれぞれに第１磁極及び第２磁極のそれぞれを接続し、第１本体部に第１コイルを設けて第１磁極及び第２磁極のそれぞれに磁束を導くようにすれば、測定エリアに対してより一様な（均一な）静磁場を形成できる。
【0010】
本開示に係る脳計測装置では、第１コイルは、第１方向における第１磁極と第２磁極との中間点を通る線であって第２方向に沿った基準線に対して対称となるように、第１本体部に設けられていてもよい。この場合、第１コイルから第１磁極及び第２磁極のそれぞれに至る経路長が揃えられるので、測定エリアに形成される静磁場の一様性（均一性）がより向上される。
【0011】
本開示に係る脳計測装置では、第１延在部は、当該第１延在部の第１本体部と反対側の端部において第２磁極に向けて屈曲する第１屈曲部を含み、第２延在部は、当該第２延在部の第１本体部と反対側の端部において第１磁極に向けて屈曲する第２屈曲部を含み、第１磁極は、第１方向からみて円形状を呈しており、且つ、当該円形状の中心において第１屈曲部の先端に接続されて保持されており、第２磁極は、第１方向からみて円形状を呈しており、且つ、当該円形状の中心において第２屈曲部の先端に接続されて保持されていてもよい。この場合、第１コイルからの磁束が、第１磁極及び第２磁極のそれぞれの中心に導かれるので、測定エリアに形成される静磁場の一様性がより向上される。
【0012】
本開示に係る脳計測装置では、第１延在部及び第２延在部は、第２方向に沿って直線状に延在しており、第１磁極は、当該第１磁極の１延在部側の外縁において前第１延在部の先端に接続されて保持されており、第２磁極は、当該第２磁極の第２延在部側の外縁おいて第２延在部の先端に接続されて保持されていてもよい。この場合、第１コイルから第１磁極及び第２磁極のそれぞれに至る磁路をより短く構成できるので、測定エリアに形成される静磁場の磁場強度を向上させることが可能となる。
【0013】
本開示に係る脳計測装置では、静磁場形成部は、磁束を発生させるための第２コイルと、第２コイルで発生した磁束を第１磁極及び第２磁極のそれぞれに導くための磁路が形成される第２保持部材と、を備え、第２保持部材は、第１方向に沿って延びる第２本体部と、第２本体部の一端から第２方向に沿って直線状に延びる第３延在部と、第２本体部の他端から第２方向に沿って直線状に延びる第４延在部と、を含み、第１磁極の第３延在部側の外縁には、第３延在部の先端が接続され、第２磁極の第４延在部側の外縁には、第４延在部の先端が接続され、第２コイルは、第２本体部に巻き付けられて設けられていてもよい。この場合、第１磁極及び第２磁極の両側にコイルが配置され、それぞれのコイルから第１磁極及び第２磁極に磁束が導かれるので、測定エリアに形成される静磁場の一様性がより向上される。
【0014】
本開示に係る脳計測装置では、第１磁極と第２磁極との対向方向からみたときの第１磁極の大きさ、及び第２磁極の大きさは、第１磁極と第２磁極との間隔よりも大きくてもよい。この場合、第１磁極と第２磁極との間にエリアのうち、より一様な静磁場が形成された中心側のエリアを選択的に使用することが可能となる。
【発明の効果】
【0015】
本開示によれば、低消費電力化を可能とする脳計測装置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【0016】
【発明を実施するための形態】
【0017】
以下、一実施形態に係る脳計測装置及び脳計測方法について図面を参照しつつ説明する。各図の説明において、同一の要素や相当する要素には、互いに同一の符号を付し重複する説明を省略する場合がある。また、各図には、Ｘ軸、Ｙ軸、及び、Ｚ軸によって規定される直交座標系を示す場合がある。以下の説明においては、被験者の頭部の中心軸におおよそ平行な向きをＺ軸方向とし、Ｚ軸に垂直な方向であって、互いに垂直な方向をＸ軸方向及びＹ軸方向とする。
【0018】
図１は、一実施形態に係る脳計測装置を示す模式図である。図１に示されるように、脳計測装置Ｍ１は、被験者の脳における神経活動に伴って発生する磁場発生源を等価電流ダイポールモーメントベクトルと仮定して、その位置と方向を取得すると共に、被験者のＭＲＩ（magnetic resonance imaging）を取得するための装置である。脳計測装置Ｍ１は、複数のＯＰＭ（optically pumped magnetometer）モジュール１、複数の地磁気磁場補正用磁気センサ２、複数のアクティブシールド用磁気センサ３、非磁性フレーム４、一対の勾配磁場補正コイル８（地磁気磁場補正コイル）、一対のアクティブシールドコイル９、静磁場形成部５０、送信コイル２１、受信コイル２２（検出コイル）、ＯＰＭモジュール２３、及び、出力コイル２４を備える。さらに、脳計測装置Ｍ１は、制御装置（生成部）５と、コイル電源６と、ポンプレーザ１０と、プローブレーザ１１と、アンプ１２Ａ，１２Ｂと、ヒータコントローラ１３と、電磁シールド１４と、送信コイルコントローラ１５と、電源部１００と、を備える。
【0019】
ＯＰＭモジュール１は、光励起磁気センサ１Ａと、断熱材１Ｂと、読み出し回路１Ｃと、を有する。複数のＯＰＭモジュール１は、例えば頭皮に沿って所定の間隔で配置される。光励起磁気センサ１Ａは、光ポンピングを利用して脳磁場を計測するセンサであり、例えば１０ｆＴ～１０ｐＴ程度の感度を有する。断熱材１Ｂは、光励起磁気センサ１Ａの熱移動及び熱伝達を防止する。読み出し回路１Ｃは、光励起磁気センサ１Ａの検出結果を取得する回路である。光励起磁気センサ１Ａは、アルカリ金属蒸気を封入したセルにポンプ光を照射することによって、アルカリ金属を励起状態とする。
【0020】
励起状態のアルカリ金属はスピン偏極状態にあり、磁気を受けると、磁気に応じてアルカリ金属原子の電子スピン偏極軸の傾きが変化する。この電子スピン偏極軸の傾きは、ポンプ光とは別に照射されるプローブ光によって検出される。なお、光励起磁気センサ１Ａは、０～２００Ｈｚの範囲に含まれる周波数の磁場に感度を有るようにポンプ光の照射方向に所定のバイアス磁場が印加されるように構成される。読み出し回路１Ｃは、アルカリ金属蒸気を通過したプローブ光をフォトダイオードによって受光し、検出結果を取得する。読み出し回路１Ｃは、検出結果をアンプ１２Ａに出力する。
【0021】
光励起磁気センサ１Ａは、例えば軸型グラジオメータ（Gradiometer）としてもよい。軸型グラジオメータは、被験者の頭皮（計測箇所）に対し垂直な方向且つ同軸上に計測領域及び参照領域を有する。計測領域とは、例えば、軸型グラジオメータが脳磁場を計測する箇所のうち、被験者の頭皮に最も近接する箇所である。参照領域とは、例えば、軸型グラジオメータが脳磁場を計測する箇所のうち、被験者の頭皮から離れた方向に対し、計測領域から所定の距離（例えば３ｃｍ）の箇所である。
【0022】
軸型グラジオメータは、計測領域及び参照領域において計測したそれぞれの結果をアンプ１２Ａに出力する。ここで、コモンモードノイズが含まれる場合には、その影響が計測領域の出力結果及び参照領域の出力結果のそれぞれに示される。コモンモードノイズは、計測領域の出力結果及び参照領域の出力結果の差分を取得することによって除去される。コモンモードノイズを除去することにより、例えば１ｐＴの磁気ノイズ環境下で計測した場合、光励起磁気センサ１Ａは１０ｆＴ／√Ｈｚ程度の感度を得ることができる。
【0023】
地磁気磁場補正用磁気センサ２は、光励起磁気センサ１Ａに対応する位置において、地磁気に係る磁場を計測するセンサであり、例えば１ｎＴ～１００μＴ程度の感度を有するフラックスゲートセンサにより構成される。光励起磁気センサ１Ａに対応する位置とは、光励起磁気センサ１Ａが配置された領域の周辺（近傍）の位置である。地磁気磁場補正用磁気センサ２は、光励起磁気センサ１Ａに一対一で対応して設けられていてもよいし、一対多（複数の光励起磁気センサ１Ａに対して１台の地磁気磁場補正用磁気センサ２）で対応して設けられていてもよい。
【0024】
地磁気磁場補正用磁気センサ２は、地磁気に係る磁場として例えば地磁気及び地磁気の勾配磁場（以下、単に「勾配磁場」という場合がある）を計測し、計測値を制御装置５に出力する。地磁気磁場補正用磁気センサ２の計測値は、向き及び大きさを有するベクトルにより表され得る。地磁気磁場補正用磁気センサ２は、計測及び出力を、所定の時間間隔で継続して行ってもよい。
【0025】
アクティブシールド用磁気センサ３は、光励起磁気センサ１Ａに対応する位置において、変動磁場を計測するセンサであり、例えば１００ｆＴ～１０ｎＴ程度の感度を有し、光励起磁気センサ１Ａとは異なる光励起磁気センサにより構成される。光励起磁気センサ１Ａに対応する位置とは、光励起磁気センサ１Ａが配置された領域の周辺（近傍）の位置である。アクティブシールド用磁気センサ３は、光励起磁気センサ１Ａに一対一で対応して設けられていてもよいし、一対多（複数の光励起磁気センサ１Ａに対して１台のアクティブシールド用磁気センサ３）で対応して設けられていてもよい。
【0026】
アクティブシールド用磁気センサ３は、変動磁場として例えば２００Ｈｚ以下のノイズ（交流）成分の磁場を計測し、計測値を制御装置５に出力する。アクティブシールド用磁気センサ３の計測値は、向き及び大きさを有するベクトルにより表され得る。アクティブシールド用磁気センサ３は、計測及び出力を、所定の時間間隔で継続して行ってもよい。
【0027】
非磁性フレーム４は、脳磁場の計測対象である被験者の頭皮の全域を覆うフレームであり、グラファイト等の比透磁率が１に近く磁場分布を乱さない非磁性体材料により構成される。非磁性フレーム４は、例えば被験者の頭皮の全域を囲み、被験者の頭部に装着されるヘルメット型のフレームとすることができる。非磁性フレーム４には、被験者の頭皮に近接するように複数の光励起磁気センサ１Ａが固定されている。さらに、非磁性フレーム４には、複数の光励起磁気センサ１Ａのそれぞれの位置における地磁気に係る磁場を計測可能なように地磁気磁場補正用磁気センサ２が固定され、複数の光励起磁気センサ１Ａのそれぞれの位置における変動磁場を計測可能なようにアクティブシールド用磁気センサ３が固定されている。
【0028】
変動磁場は位置による磁場強度のばらつきが静磁場よりも少ないため、非磁性フレーム４には地磁気磁場補正用磁気センサ２の数よりもアクティブシールド用磁気センサ３の数が少なくなるように固定されていてもよい。加えて、非磁性フレーム４内の複数の光励起磁気センサ１Ａの被験者の頭皮側には、ＭＲ画像計測のために核磁気共鳴信号を検出するための受信コイル２２が固定されている。この受信コイル２２は、後述するプロトンの核磁気共鳴信号を検出して電流に変換する。核磁気共鳴信号の検出感度を向上させるためには、受信コイル２２は、光励起磁気センサ１Ａの被験者の頭部の頭皮に近い側に設けられることが好ましい。
【0029】
送信コイル２１は、ＭＲＩ計測時に、被験者の頭部に、所定周波数（例えば、約３００ｋＨｚ）のＲＦパルス（送信パルス）を照射するコイルである。この送信コイル２１は、例えば、非磁性フレーム４の外部の被験者の頭部の上方に配置される。出力コイル２４は、受信コイル２２の両端にケーブルを介して電気的に接続され、受信コイル２２の両端を流れる電流を受けて、その電流を再び磁気信号に変換して出力する。
【0030】
ＯＰＭモジュール２３は、ＯＰＭモジュール１と同様に、光励起磁気センサ２３Ａと、断熱材２３Ｂと、読み出し回路２３Ｃと、を有する。ＯＰＭモジュール２３は、例えば、非磁性フレーム４の外部において、出力コイル２４と共に、後述する静磁場を遮蔽する磁気シールド２５内に収納されて配置される。磁気シールド２５は、比透磁率が１より大きな例えばミューメタル等により構成される。
【0031】
光励起磁気センサ２３Ａは、光ポンピングを利用して磁気信号を計測するセンサである。なお、光励起磁気センサ２３Ａは、２０ｋＨｚ～５００ｋＨｚの範囲に含まれる周波数の磁場に感度を有るようにポンプ光の照射方向に所定のバイアス磁場が印加されるように構成される。例えば、プロトンが発する電磁波の３００ｋＨｚの周波数に感度を有するように約４０μＴのバイアス磁場が印加される。読み出し回路２３Ｃは、光励起磁気センサ２３Ａによる検出結果をアンプ１２Ｂに出力する。
【0032】
図２は、図１に示されるＯＰＭモジュールの構成の具体例を示す図である。図２に示されるように、光励起磁気センサ２３Ａは、計測する磁場によって偏極の方向が変化するアルカリ金属を含むガスが封入された長手状のセル２６と、セル２６の全体を所定温度（例えば、１８０度）に加熱するヒータ２７と、偏光ビームスプリッタ２８と、光検出器２９とを含む。このセル２６には、その内部の長手方向に沿って、外部からポンプ光Ｌ１が導入されるとともに、長手方向に垂直な方向に沿って、その長手方向において複数に分割（例えば、四分割）された交差領域２６Ａのそれぞれに対して、外部からのプローブ光Ｌ２が分岐されて照射される。
【0033】
これらの交差領域２６Ａを透過したプローブ光Ｌ２は、それぞれの交差領域２６Ａに対応して設けられた偏光ビームスプリッタ２８及び光検出器２９によって、その磁気旋光角度が検出される。すなわち、偏光ビームスプリッタ２８は、プローブ光Ｌ２を互いに直交する２つの直線偏光成分に分離し、光検出器２９は、内蔵する２つのＰＤ（フォトダイオード）を用いて２つの直線偏光成分の強度を検出し、検出した強度の比を基にプローブ光Ｌ２の磁気旋光角度を検出する。ＯＰＭモジュール２３には、回路ボード３０がさらに設けられており、この回路ボード３０内の読み出し回路２３Ｃを経由して、それぞれの交差領域２６Ａごとに検出したプローブ光Ｌ２の磁気旋光角度を出力する。
【0034】
出力コイル２４は、磁気シールド２５内において、上記のような構成のＯＰＭモジュール２３のセル２６の各交差領域２６Ａに対向するように固定される。このような構成により、受信コイル２２によって検出される電磁場ＢＯＵＴを基に出力コイル２４によって生成される磁気信号ＢＯＵＴが、アルカリ金属原子の電子スピン偏極軸の傾きに応じて変化するプローブ光Ｌ２の磁気旋光角度を基に検出される。ここで、図２の例では、交差領域２６Ａの分割数が４つとされているが、任意の数に変更されてよい。また、セル２６が並列に複数個設けられて、交差領域２６Ａが２次元的に配列されて（例えば、４×４＝１６個で）設けられてもよい。
【0035】
制御装置５は、脳磁場の計測時には、地磁気磁場補正用磁気センサ２及びアクティブシールド用磁気センサ３から出力された計測値に基づいて、各種コイルに対する電流を決定し、電流を出力するための制御信号をコイル電源６及び電源部１００に出力する。制御装置５は、複数の地磁気磁場補正用磁気センサ２の計測値に基づいて、地磁気に係る磁場を打ち消す磁場を発生させるように、静磁場形成部５０及び勾配磁場補正コイル８に対する電流を決定する。なお、静磁場形成部５０の詳細については後述する。また、制御装置５は、複数のアクティブシールド用磁気センサ３の計測値に基づいて、変動磁場を打ち消す磁場を発生させるようにアクティブシールドコイル９に対する電流を決定する。制御装置５は、決定した電流に応じた制御信号をコイル電源６に出力する。
【0036】
具体的には、制御装置５は、複数の地磁気磁場補正用磁気センサ２の計測値の平均値がゼロに近似するように（結果として、光励起磁気センサ１Ａの位置における地磁気に対し逆向き且つ同程度の大きさの磁場が発生するように）、静磁場形成部５０に対する電流を決定する。制御装置５は、決定した静磁場形成部５０の電流に応じた制御信号（静磁場補正用制御信号）を電源部１００に出力する。
【0037】
また、制御装置５は、複数の地磁気磁場補正用磁気センサ２の計測値の平均値からの偏差が最小になるように（結果として、光励起磁気センサ１Ａの位置における勾配磁場に対し逆向き且つ同程度の大きさの磁場が発生するように）、勾配磁場補正コイル８に対する電流を決定する。制御装置５は、決定した勾配磁場補正コイル８の電流に応じた制御信号（静磁場補正用制御信号）をコイル電源６に出力する。
【0038】
さらに、制御装置５は、複数のアクティブシールド用磁気センサ３の計測値の平均値が０に近似するように（結果として、光励起磁気センサ１Ａの位置における変動磁場に対し逆向き且つ同程度の大きさの磁場が発生するように）、アクティブシールドコイル９に対する電流を決定する。制御装置５は、決定したアクティブシールドコイル９の電流に応じた制御信号（変動磁場補正用制御信号）をコイル電源６に出力する。
【0039】
また、制御装置５は、アンプ１２Ａから出力された信号を利用して、光励起磁気センサ１Ａが検出した磁気に関する情報を得る。光励起磁気センサ１Ａが軸型グラジオメータである場合、制御装置５は、計測領域の出力結果及び参照領域の出力結果の差分を取得することによって、コモンモードノイズを除去してもよい。なお、制御装置５は、ポンプレーザ１０及びプローブレーザ１１の照射タイミング、照射時間等の動作を制御してもよい。
【0040】
また、制御装置５は、ＭＲ画像の計測時には、静磁場及び傾斜磁場の印加用のコイルとしてそれぞれ動作する静磁場形成部５０及び勾配磁場補正コイル８に供給する電流を決定し、電流を出力するための制御信号をコイル電源６及び電源部１００に出力する。すなわち、制御装置５は、静磁場として、被験者の頭部に所定の強度（例えば、７ｍＴ）のＸ軸方向の磁場を印加するように、静磁場形成部５０に流す電流を決定する。また、制御装置５は、傾斜磁場として、Ｘ軸方向磁場勾配（ｄＢＸ／ｄＸ）、Ｙ軸方向磁場勾配（ｄＢＸ／ｄＹ）、及びＺ軸方向磁場勾配（ｄＢＸ／ｄＺ）を選択的に決定し、勾配磁場補正コイル８に流す電流を決定する。これによって、ＭＲ画像においてスライスする位置を決定し、位相エンコードおよび周波数エンコードによりスライス面内の位置のエンコードをすることができる。なお、制御装置５は、ＭＲ画像の計測時には、低周波のノイズを除去するアクティブシールドコイル９には電流を供給しないように、制御信号を出力する。
【0041】
さらに、制御装置５は、ＭＲ画像の計測時には、送信コイルコントローラ１５に対して、送信コイル２１に供給する電力を制御する制御信号を出力することによって、所定の周波数（例えば、静磁場の強度が７ｍＴの場合は約３００ｋＨｚ）の送信パルスを被験者の頭部に照射するように制御する。その結果、スライス面（静磁場及び傾斜磁場によって選択された面）のプロトンが共鳴してスピンが傾く。その後、制御装置５は、送信コイル２１の電力をオフに制御する。これにより、ＯＰＭモジュール２３の出力を基に、スピンが戻る様子を計測することでＭＲ画像を取得することができる。より具体的には、制御装置５は、公知のスピンエコーシーケンスあるいはグラディエントエコーシーケンスなどを用いて、周波数と位相で位置をエンコードしてプロトンからの核磁気共鳴信号を計測し、その計測結果を、ＦＦＴを用いてＭＲ画像に変換する。
【0042】
制御装置５は、物理的には、ＲＡＭ、ＲＯＭ等のメモリ、ＣＰＵ等のプロセッサ（演算回路）、通信インターフェイス、ハードディスク等の格納部を備えて構成されている。かかる制御装置５としては、例えばパーソナルコンピュータ、クラウドサーバ、スマートフォン、タブレット端末などが挙げられる。制御装置５は、メモリに格納されるプログラムをコンピュータシステムのＣＰＵで実行することにより機能する。
【0043】
コイル電源６は、制御装置５から出力された制御信号に応じて、所定の電流を勾配磁場補正コイル８、及びアクティブシールドコイル９のそれぞれに出力する。また、電源部１００は、静磁場形成部５０に係る制御信号に応じて、静磁場形成部５０に電流を出力する。また、コイル電源６は、勾配磁場補正コイル８に係る制御信号に応じて、勾配磁場補正コイル８に電流を出力する。さらに、コイル電源６は、アクティブシールドコイル９に係る制御信号に応じて、アクティブシールドコイル９に電流を出力する。
【0044】
送信コイルコントローラ１５は、送信コイル２１に電気的に接続され、制御装置５から出力された制御信号に応じて、所定周波数の送信パルスを照射するように送信コイル２１に電力を供給する。
【0045】
静磁場形成部５０は、光励起磁気センサ１Ａの位置における地磁気に係る磁場のうち、地磁気の磁場を補正するための構成でもある。静磁場形成部５０は、電源部１００から供給される電流に応じて磁場を発生させて、地磁気のキャンセリングを行う。静磁場形成部５０は、詳しくは後述するが、ここでは、一対の第１磁極５１及び第２磁極５２を有する。一対の第１磁極５１及び第２磁極５２は、光励起磁気センサ１Ａを挟むように（例えば被験者の左右に）配置される。一対の第１磁極５１及び第２磁極５２は、電源部１００から供給される電流に応じて、光励起磁気センサ１Ａの位置における地磁気に対し逆向き且つ同程度の大きさの磁場を発生させる。磁場の方向は、例えば、Ｘ軸方向、Ｙ軸方向、及びＺ軸方向である。光励起磁気センサ１Ａの位置における地磁気は、第１磁極５１及び第２磁極５２により発生する逆向きで同程度の大きさの磁場によって打ち消される。
【0046】
このようにして、静磁場形成部５０は、光励起磁気センサ１Ａの位置における地磁気を補正することもできる。また、静磁場形成部５０は、ＭＲ画像計測時にＸ軸方向の静磁場を発生させる役割を有する。静磁場形成部５０は、電源部１００から供給される電流に応じて所定の強度の静磁場を発生させる。
【0047】
勾配磁場補正コイル８は、光励起磁気センサ１Ａの位置における地磁気に係る磁場のうち、勾配磁場を補正するためのコイルである。勾配磁場補正コイル８は、コイル電源６から供給される電流に応じて磁場を発生させて、勾配磁場のキャンセリングを行う。勾配磁場補正コイル８は、例えば、一対の勾配磁場補正コイル８Ａ及び８Ｂを有する。一対の勾配磁場補正コイル８Ａ及び８Ｂは、光励起磁気センサ１Ａを挟むように（例えば被験者の左右に）配置される。一対の勾配磁場補正コイル８Ａ及び８Ｂは、コイル電源６から供給される電流に応じて、光励起磁気センサ１Ａの位置における勾配磁場に対し逆向き且つ同程度の大きさの磁場を発生させる。磁場の方向は、例えば、Ｘ軸方向、Ｙ軸方向、及びＺ軸方向である。光励起磁気センサ１Ａの位置における勾配磁場は、勾配磁場補正コイル８により発生する逆向き且つ同程度の大きさの磁場によって打ち消される。
【0048】
このようにして、勾配磁場補正コイル８は、光励起磁気センサ１Ａの位置における勾配磁場を補正する。また、勾配磁場補正コイル８は、ＭＲ画像計測時に傾斜磁場を発生させるための傾斜磁場コイルとしての役割を有する。勾配磁場補正コイル８は、コイル電源６から供給される電流に応じて、Ｘ軸方向、Ｙ軸方向、及びＺ軸方向に選択的な勾配を有する傾斜磁場を発生させる。
【0049】
アクティブシールドコイル９は、光励起磁気センサ１Ａの位置における変動磁場を補正するためのコイルである。アクティブシールドコイル９は、コイル電源６から供給される電流に応じて磁場を発生させて、変動磁場のキャンセリングを行う。アクティブシールドコイル９は、例えば、一対のアクティブシールドコイル９Ａ及び９Ｂを有する。一対のアクティブシールドコイル９Ａ及び９Ｂは、光励起磁気センサ１Ａを挟むように（例えば被験者の左右に）配置される。一対のアクティブシールドコイル９Ａ及び９Ｂは、コイル電源６から供給される電流に応じて、光励起磁気センサ１Ａの位置における変動磁場に対し逆向き且つ同程度の大きさの磁場を発生させる。磁場の方向は、例えば、例えば、Ｘ軸方向、Ｙ軸方向、及びＺ軸方向である。光励起磁気センサ１Ａの位置における変動磁場は、アクティブシールドコイル９により発生する逆向き且つ同程度の大きさの磁場によって打ち消される。このようにして、アクティブシールドコイル９は、光励起磁気センサ１Ａの位置における変動磁場を補正する。
【0050】
ポンプレーザ１０は、ポンプ光を生成するレーザ装置である。ポンプレーザ１０から出射されたポンプ光は、ファイバ分岐により、複数の光励起磁気センサ１Ａ、及び光励起磁気センサ２３Ａのそれぞれに入射する。プローブレーザ１１は、プローブ光を生成するレーザ装置である。プローブレーザ１１から出射されたプローブ光は、ファイバ分岐により、複数の光励起磁気センサ１Ａ、及び光励起磁気センサ２３Ａのそれぞれに入射する。
【0051】
アンプ１２Ａは、ＯＰＭモジュール１（具体的には、読み出し回路１Ｃ）からの出力結果の信号を増幅して、制御装置５に出力する機器又は回路である。アンプ１２Ｂは、ＯＰＭモジュール２３（具体的には、読み出し回路２３Ｃ）からの出力結果の信号を増幅して、制御装置５に出力する機器又は回路である。
【0052】
ヒータコントローラ１３は、光励起磁気センサ１Ａのセル及び光励起磁気センサ２３Ａのセルを加熱するためのヒータ、及びそれぞれのセルの温度を計測する熱電対（不図示）と接続される調温装置である。ヒータコントローラ１３は、熱電対からセルの温度情報を受信し、当該温度情報に基づいてヒータの加熱を調整することにより、セルの温度を調整する。
【0053】
電磁シールド１４は、高周波数（例えば、１０ｋＨｚ以上）の電磁ノイズを遮蔽するシールド部材であり、例えば金属糸を編み込んだメッシュ、又はアルミニウム等の非磁性金属板等により構成される。電磁シールド１４は、ＯＰＭモジュール１,２３、送信コイル２１、受信コイル２２、出力コイル２４、地磁気磁場補正用磁気センサ２、アクティブシールド用磁気センサ３、非磁性フレーム４、静磁場形成部５０、勾配磁場補正コイル８、及びアクティブシールドコイル９を囲むように配置される。この電磁シールド１４により、ＭＲ画像計測時に、計測周波数である３００ｋＨｚ帯のノイズが受信コイル２２に入射しノイズが上昇することを防ぐことができる。また、脳磁場計測時に、高周波ノイズが光励起磁気センサ１Ａに入射して動作が不安定になることを防ぐことができる。
【0054】
引き続いて、静磁場形成部５０の詳細について説明する。図３は、図１に示された静磁場形成部を示す側面図である。図３に示されるように、静磁場形成部５０は、第１磁極５１、第２磁極５２、第１コイル５３、及び、第１保持部材５４を有する。第１磁極５１と第２磁極５２とは、ここではＸ軸方向に沿って互いに離間し、且つ、対向して配置されている。これにより、ＭＲ画像計測時に、第１磁極５１と第２磁極５２との間に静磁場が形成される。したがって、第１磁極５１と第２磁極５２との間のエリアが測定エリアＡＲである。換言すれば、第１磁極５１と第２磁極５２とは、この測定エリアＡＲを介して互いに対向するように配置されている。
【0055】
図１を参照すると、少なくともＹ方向からみたとき、勾配磁場補正コイル８及びアクティブシールドコイル９は、第１磁極５１と第２磁極５２との間に配置されている。したがって、静磁場形成部５０が測定エリアＡＲに静磁場を形成するためのものである一方で、勾配磁場補正コイル８は、ＭＲ画像計測時に、測定エリアＡＲに傾斜磁場を形成するための傾斜磁場コイルでもある。また、送信コイル２１は、測定エリアＡＲに臨むように配置され、ＭＲ画像計測時に、測定エリアＡＲ中の被験者に向けて送信パルスを送信するためのものである。そして、受信コイル２２は、ＭＲ画像計測時に、送信パルスの送信によって被験者で生じた核磁気共鳴信号を検出するためのものである。さらに、制御装置（生成部）５は、受信コイル２２が検出した核磁気共鳴信号に基づいてＭＲ画像を生成する。
【0056】
引き続いて図３を参照する。第１コイル５３は、電源部１００からの電力の供給を受けて磁束を発生させる。第１コイル５３は、第１保持部材５４に巻き付けられて設けられている。第１保持部材５４は、第１磁極５１と第２磁極５２とを保持しており、第１コイル５３で発生した磁束を第１磁極５１及び第２磁極５２のそれぞれに導くための磁路を形成する。これにより、第１磁極５１と第２磁極５２との間（測定エリアＡＲ）に磁場が生じる。
【0057】
第１保持部材５４は、第１磁極５１と第２磁極５２とが対向するＸ軸方向（第１方向）に沿って延びる第１本体部５５と、第１本体部５５の一端からＸ軸方向に交差するＺ方向（第２方向）に沿って延びる第１延在部５６と、第１本体部５５の他端からＹ軸方向に沿って延びる第２延在部５７とを含む。一例として、第１延在部５６と第２延在部５７とは互いに略平行である。第１磁極５１は、第１延在部５６に接続されて保持されており、第２磁極５２は、第２延在部５７に接続されて保持されている。
【0058】
より具体的には、第１延在部５６は、当該第１延在部５６の第１本体部５５と反対側の端部において第２磁極５２に向けて屈曲する第１屈曲部５８を含み、第２延在部５７は、当該第２延在部５７の第１本体部５５と反対側の端部において第１磁極に向けて屈曲する第２屈曲部５９を含む。これにより、第１保持部材５４は、全体として略Ｃ字状に構成されている。そして、第１磁極５１は、第１屈曲部５８の先端に接続されて保持され、第２磁極５２は、第２屈曲部５９の先端に接続されて保持されている。
【0059】
特に、ここでは、第１磁極５１及び第２磁極５２は、それぞれ、円板状を呈しており、その円形状の略中心において、第１屈曲部５８及び第２屈曲部５９のそれぞれに接続されている。したがって、第１磁極５１と第２磁極５２との間に形成される測定エリアＡＲは、例えば概ね円柱状に形成され得る。第１保持部材５４は、一例として断面円形の棒状を呈している。第１磁極５１、第２磁極５２、及び第１保持部材５４は、透磁率が高く磁束を通しやすい磁性体（例えばスチール）より中実状に形成されている。
【0060】
第１コイル５３は、ここでは、１つであり、第１本体部５５の中心に設けられている。ただし、第１コイル５３は、複数であってもよく、その場合、Ｘ軸方向における第１磁極５１と第２磁極５２との中間点を通る線であってＺ方向に沿った基準線に対して対称となるように第１本体部５５に設けられていればよい。第１コイル５３のターン数は、例えば１０００Ｔｕｒｎであり、３Ａ程度の電流が流される。この場合、消費電力は５０Ｗ程度となり得る。
【0061】
ここで、第１磁極５１と第２磁極５２との対向方向（Ｘ軸方向）からみたときの第１磁極５１の大きさ、及び第２磁極５２の大きは、第１磁極５１と第２磁極５２との間隔Ｄａよりも大きい。一例として、第１磁極５１と第２磁極５２との間隔Ｄａは３００ｍｍ程度であり、第１磁極５１及び第２磁極５２の直径φａは６００ｍｍ程度である。すなわち、この例では、第１磁極５１及び第２磁極５２の大きさは、第１磁極５１と第２磁極５２との間隔Ｄａの２倍程度である。なお、第１磁極５１及び第２磁極５２の厚さＴは、例えば７５ｍｍ程度で均一である。ただし、第１磁極５１及び第２磁極５２の厚さＴは、均一でなくてもよい。一例として、第１磁極５１及び第２磁極５２は、周縁部近傍において相対的に厚くなるように形成されてもよい。この場合、周縁部近傍における静磁場の一様性の低下が抑制され、測定エリアＡＲに形成される静磁場の一様性がさらに向上される。また、この例では、第１磁極５１と第２磁極５２とは同形状である。
【0062】
第１保持部材５４の直径φｂは、例えば５０ｍｍ～１００ｍｍ程度であり、一例として７５ｍｍ程度である。第１延在部５６及び第２延在部５７の長さＬａは、例えば６００ｍｍ程度である。また、Ｘ軸方向に沿った第１延在部５６と第２延在部５７との間隔Ｄｂは、６００ｍｍ程度である。したがって、第１延在部５６及び第２延在部５７の長さＬａと、第１磁極５１及び第２磁極５２の直径φａと、第１延在部５６と第２延在部５７との間隔Ｄｂとは、それぞれ、互いに同程度とされ得る。なお、第１本体部５５における第１コイル５３が設けられた範囲の長さＬｂは、例えば１５０ｍｍ程度である。
【0063】
引き続いて、以上のように構成される静磁場形成部５０により形成される磁場について説明する。図４は、静磁場形成部により形成される磁場による測定エリアの磁束密度分布を示すグラフである。図４の（ａ）では、横軸がＸ軸方向の位置とされており、図４の（ｂ）では、横軸がＺ軸方向の位置とされている。いずれも中心が０である。したがって、図４の（ａ），（ｂ）のいずれであっても、０ｍｍから±１５０ｍｍの範囲は、第１磁極５１及び第２磁極５２の円形の中心から径方向に１５０ｍｍ程度の範囲に相当する。
【0064】
図４に示されるように、以上のように構成される静磁場形成部５０によれば、第１保持部材５４の直径φｂが５０ｍｍである場合には３ｍＴ程度、直径φｂが７５ｍｍの場合には６．５ｍＴ～７ｍＴ程度、直径φｂが１００ｍｍの場合には９ｍＴ程度で、ＸＺ面内で均一な磁束密度分布が得られることが理解される。特に、図５及び図６に示されるように、第１保持部材５４の直径φｂが７５ｍｍである場合には、測定エリアＲＡにおいて、ＸＺ面内の少なくともφ２００ｍｍ程度の範囲において、６．７ｍＴでほぼ一様な磁束密度分布が得られることが理解される。
【0065】
【0066】
まず、非磁性フレーム４を被験者に装着させた状態で脳磁場の計測が開始されると、地磁気磁場補正用磁気センサ２は、静磁場である、地磁気に係る磁場を計測する（ステップＳ１１）。地磁気磁場補正用磁気センサ２は、光励起磁気センサ１Ａのそれぞれの位置において、地磁気及び勾配磁場を計測し、計測値を制御装置５に出力する。
【0067】
制御装置５及びコイル電源６は、静磁場形成部５０に対する電流を制御する（ステップＳ１２）。制御装置５は、地磁気磁場補正用磁気センサ２の計測値に基づいて、光励起磁気センサ１Ａの位置における地磁気に対し逆向き且つ同程度の磁場を発生させるように、静磁場形成部５０（すなわち第１コイル５３）に対する電流を決定する。より具体的には、制御装置５は、例えば複数の地磁気磁場補正用磁気センサ２の計測値の平均値がゼロに近似するように、静磁場形成部５０に対する電流を決定する。制御装置５は、決定した電流に応じた制御信号を電源部１００に出力する。電源部１００は、制御装置５により出力された制御信号に応じて、所定の電流を第１コイル５３に出力する。第１コイル５３は、電源部１００から供給される電流に応じて磁束を発生させる。第１コイル５３で発生させられた磁束は、第１保持部材５４によって第１磁極５１及び第２磁極５２に導かれる。これにより、第１磁極５１と第２磁極５２との間に磁場が生じさせられる。光励起磁気センサ１Ａの位置における地磁気は、第１コイル５３により発生する、逆向き且つ同程度の大きさの磁場によって打ち消される。このように、静磁場形成部５０は、地磁気に係る磁場を補正するための地磁気磁場補正コイルとしても機能する。
【0068】
制御装置５及びコイル電源６は、勾配磁場補正コイル８に対する電流を制御する（ステップＳ１３）。制御装置５は、地磁気磁場補正用磁気センサ２の計測値に基づいて、光励起磁気センサ１Ａの位置における勾配磁場に対し逆向き且つ同程度の大きさの磁場を発生させるように、勾配磁場補正コイル８に対する電流を決定する。より具体的には、制御装置５は、例えば複数の地磁気磁場補正用磁気センサ２の計測値の平均値からの偏差が最小になるように、勾配磁場補正コイル８に対する電流を決定する。制御装置５は、決定した電流に応じた制御信号をコイル電源６に出力する。コイル電源６は、制御装置５により出力された制御信号に応じて、所定の電流を勾配磁場補正コイル８に出力する。勾配磁場補正コイル８は、コイル電源６から供給される電流に応じて磁場を発生させる。光励起磁気センサ１Ａの位置における勾配磁場は、勾配磁場補正コイル８により発生する逆向き且つ同程度の大きさの磁場によって打ち消される。
【0069】
制御装置５は、補正後の静磁場（地磁気に係る磁場）の計測値が基準値以下であるかどうかを判定する（ステップＳ１４）。補正後の静磁場の計測値とは、静磁場形成部５０及び勾配磁場補正コイル８によって静磁場が補正された後、地磁気磁場補正用磁気センサ２により計測された値である。基準値は、光励起磁気センサ１Ａが正常に動作する磁場の大きさであり、例えば１ｎＴとすることができる。静磁場の計測値が基準値以下ではない場合（ステップＳ１４において「ＮＯ」）、ステップＳ１１に戻る。静磁場の計測値が基準値以下である場合（ステップＳ１４において「ＹＥＳ」）、ステップＳ１５に進む。
【0070】
アクティブシールド用磁気センサ３は、変動磁場を計測する（ステップＳ１５）。アクティブシールド用磁気センサ３は、光励起磁気センサ１Ａのそれぞれの位置において、変動磁場を計測し、計測値を制御装置５に出力する。
【0071】
制御装置５及びコイル電源６は、アクティブシールドコイル９に対する電流を制御する（ステップＳ１６）。制御装置５は、アクティブシールド用磁気センサ３の計測値に基づいて、光励起磁気センサ１Ａの位置における変動磁場に対し逆向き且つ同程度の大きさの磁場を発生させるように、アクティブシールドコイル９に対する電流を決定する。より具体的には、制御装置５は、例えば複数のアクティブシールド用磁気センサ３の計測値の平均値がゼロに近似するように、アクティブシールドコイル９に対する電流を決定する。制御装置５は、決定した電流に応じた制御信号をコイル電源６に出力する。コイル電源６は、制御装置５により出力された制御信号に応じて、所定の電流をアクティブシールドコイル９に出力する。アクティブシールドコイル９は、コイル電源６から供給される電流に応じて磁場を発生させる。光励起磁気センサ１Ａの位置における変動磁場は、アクティブシールドコイル９により発生する逆向き且つ同程度の大きさの磁場によって打ち消される。
【0072】
制御装置５は、補正後の変動磁場の計測値が基準値以下であるかどうかを判定する（ステップＳ１７）。補正後の変動磁場の計測値とは、アクティブシールドコイル９によって変動磁場が補正された後、アクティブシールド用磁気センサ３によって計測された値である。基準値は、脳磁場を計測することができるノイズレベルであり、例えば１ｐＴとすることができる。変動磁場の計測値が基準値以下ではない場合（ステップＳ１７において「ＮＯ」）、ステップＳ１５に戻る。変動磁場の計測値が基準値以下である場合（ステップＳ１７において「ＹＥＳ」）、ステップＳ１８に進む。
【0073】
光励起磁気センサ１Ａは、脳磁場を計測する（ステップＳ１８）。制御装置５は、取得した計測結果を所定の出力先に出力する。所定の出力先とは、制御装置５のメモリ、ハードディスク等の格納装置、ディスプレイ等の出力装置のほか、通信インターフェイスを介して接続された端末装置等の外部装置であってもよい。ここまでに光励起磁気センサ１Ａの位置における静磁場（地磁気に係る磁場）及び変動磁場が所定の基準値以下になるように打ち消されているため、光励起磁気センサ１Ａは、静磁場（地磁気に係る磁場）の影響及び変動磁場の影響を避けた状態で脳磁場を計測することができる。このように、制御装置５は、光励起磁気センサ１Ａによる脳磁場の検出結果に基づいて、被験者の脳磁場分布を生成するための生成部でもある。
【0074】
図８に移って、非磁性フレーム４を被験者に装着させたままの状態で引き続きＭＲ画像の計測が開始されると、制御装置５は、静磁場の印加用の静磁場形成部５０（すなわち第１コイル５３）に供給する電流を決定し、制御信号を電源部１００に出力することにより被験者の頭部におけるＸ軸方向の静磁場の生成を制御する（ステップＳ１９）。このように、静磁場形成部５０は、静磁場を印加するための静磁場コイルとしても機能する。次に、制御装置５は、傾斜磁場の生成用の勾配磁場補正コイル８に供給する電流を決定し、制御信号をコイル電源６に出力することによりＸ軸方向磁場勾配（ｄＢｘ／ｄＸ）の生成を制御する（ステップＳ２０）。同時に、制御装置５は、送信コイルコントローラ１５に対して送信コイル２１に供給する電力を制御する制御信号を出力して、送信パルスを被験者の頭部に照射させるように制御する（ステップＳ２１）。これにより、所定のスライス面のプロトンが励起される。
【0075】
さらに、制御装置５は、傾斜磁場の生成用の勾配磁場補正コイル８に供給する電流を決定し、制御信号をコイル電源６に出力することにより、スライス面上におけるＹ軸方向磁場勾配（ｄＢｘ／ｄＹ）の生成を制御する（ステップＳ２２）。これにより、位相エンコードが行われる。そして、制御装置５は、傾斜磁場の生成用の勾配磁場補正コイル８に供給する電流を決定し、制御信号をコイル電源６に出力することにより、スライス面上におけるＺ軸方向磁場勾配（ｄＢｘ／ｄＺ）の生成を制御する（ステップＳ２３）。これにより、周波数エンコードが行われる。
【0076】
それと同時に、ＯＰＭモジュール２３から、受信コイル２２及び出力コイル２４を介して、プロトンからの核磁気共鳴信号が出力され、それに伴って、制御装置５は、核磁気共鳴信号のデータを取得する（ステップＳ２４）。その後、制御装置５は、他のスライス面に関する核磁気共鳴信号データを取得するかを判定する（ステップＳ２５）。判定の結果、他のスライス面に関する核磁気共鳴信号データを取得する場合（ステップＳ２５において「ＹＥＳ」）、ステップＳ２０に処理を戻す。一方で、他のスライス面に関する核磁気共鳴信号データを取得しない場合（ステップＳ２５において「ＮＯ」）、それまで取得した核磁気共鳴信号データをフーリエ変換することによりＭＲ画像を取得する（ステップＳ２６）。制御装置５は、取得したＭＲ画像を所定の出力先に出力する。所定の出力先とは、制御装置５のメモリ、ハードディスク等の格納装置、ディスプレイ等の出力装置のほか、通信インターフェイスを介して接続された端末装置等の外部装置であってもよい。このように、制御装置５は、受信コイル２２が検出した核磁気共鳴信号に基づいて被験者のＭＲ画像を生成する生成部でもある。
【0077】
以上説明したように、脳計測装置Ｍ１では、測定エリアＡＲ中の被験者のＭＲ画像を生成するに際して、静磁場形成部５０によって測定エリアＡＲに静磁場が形成される。静磁場形成部５０では、第１コイル５３で発生した磁束が、第１保持部材５４に形成された磁路によって、測定エリアＡＲを介して対向配置された第１磁極５１及び第２磁極５２に導かれる。これにより、測定エリアＡＲにおいて、第１磁極５１と第２磁極５２との間に静磁場が形成される。このように、この脳計測装置Ｍ１では、測定エリアＡＲを挟むように配置された一対の第１磁極５１及び第２磁極５２を用いて静磁場が形成される。このため、脳計測装置Ｍ１では、例えば測定エリアＡＲを囲むように空芯コイルを配置して静磁場を形成する場合と比較して、約９９％の低消費電力化が可能となる。
【0078】
また、脳計測装置Ｍ１では、第１保持部材５４は、第１磁極５１と第２磁極５２とが対向するＸ軸方向（第１方向）に沿って延びる第１本体部５５と、第１本体部５５の一端から第Ｘ軸方向に交差するＺ軸方向（第２方向）に沿って延びる第１延在部５６と、第１本体部５５の他端からＺ軸方向に沿って延びる第２延在部５７と、を含む。第１磁極５１は、第１延在部５６に接続されて保持され、第２磁極５２は、第２延在部５７に接続されて保持されている。そして、第１コイル５３は、第１本体部５５に巻き付けられて設けられている。このように、第１保持部材５４の第１本体部５５の両端から一方向に沿って延びる第１延在部５６及び第２延在部５７のそれぞれに第１磁極５１及び第２磁極５２のそれぞれを接続し、第１本体部５５に第１コイル５３を設けて第１磁極５１及び第２磁極５２のそれぞれに磁束を導くようにすれば、測定エリアＡＲに対してより一様な（均一な）静磁場を形成できる。
【0079】
また、脳計測装置Ｍ１では、第１コイル５３は、Ｘ軸方向における第１磁極５１と第２磁極５２との中間点を通る線であってＺ軸方向に沿った基準線に対して対称となるように、第１本体部５５に設けられている。このため、第１コイル５３から第１磁極５１及び第２磁極５２のそれぞれに至る経路長が揃えられるので、測定エリアＡＲに形成される静磁場の一様性（均一性）がより向上される。
【0080】
また、脳計測装置Ｍ１では、第１延在部５６は、当該第１延在部５６の第１本体部５５と反対側の端部において第２磁極５２に向けて屈曲する第１屈曲部５８を含み、第２延在部５７は、当該第２延在部５７の第１本体部５５と反対側の端部において第１磁極５１に向けて屈曲する第２屈曲部５９を含む。そして、第１磁極５１は、Ｘ軸方向からみて円形状を呈しており、且つ、当該円形状の中心において第１屈曲部５８の先端に接続されて保持されている。さらに、第２磁極５２は、Ｘ軸方向からみて円形状を呈しており、且つ、当該円形状の中心において第２屈曲部５９の先端に接続されて保持されている。このため、第１コイル５３からの磁束が、第１磁極５１及び第２磁極５２のそれぞれの中心に導かれるので、測定エリアＡＲに形成される静磁場の一様性がより向上される。
【0081】
さらに、脳計測装置Ｍ１では、第１磁極５１と第２磁極５２との対向方向（Ｘ軸方向）からみたときの第１磁極５１の大きさ（例えば直径φａ）、及び第２磁極５２の大きさは（例えば直径φａ）、第１磁極５１と第２磁極５２との間隔Ｄａよりも大きい。このため、第１磁極５１と第２磁極５２との間にエリアのうち、より一様な静磁場が形成された中心側のエリアを選択的に使用することが可能となる。
【0082】
以上の実施形態は、本発明の一側面について説明したものである。したがって、本発明は、上記の開示内容に限定されることなく、任意に変形され得る。引き続いて、変形例について説明する。
【0083】
図９は、変形例に係る静磁場形成部を示す側面図である。図９に示される静磁場形成部５０Ａは、上記実施形態に係る静磁場形成部５０と比較して、第１延在部５６と第１磁極５１との接続の態様、及び、第２延在部５７と第２磁極５２との接続の態様が異なり、他の点で同様である。
【0084】
より具体的には、静磁場形成部５０Ａでは、第１延在部５６及び第２延在部５７は、Ｚ軸方向に沿って直線状に延在している。そして、第１磁極５１は、当該第１磁極５１の第１延在部５６側の外縁５１ｓにおいて第１延在部５６の先端に接続されて保持されている。また、第２磁極５２は、当該第２磁極５２の第２延在部５７側の外縁５２ｓにおいて第２延在部５７の先端に接続されて保持されている。なお、Ｚ軸方向における第１磁極５１及び第２磁極５２の中心から第１延在部５６及び第２延在部５７のエッジまでの長さＬｅは、例えば６００ｍｍ程度であり、第１磁極５１及び第２磁極５２の大きさ（例えば直径φａ）と同程度とされ得る。
【0085】
図１０及び図１１は、図９に示された静磁場形成部により形成される磁場による磁束密度分布を示すグラフである。図１０，１１に示されるように、静磁場形成部５０Ａによれば、第１保持部材５４の直径φｂが７５ｍｍである場合には、ＸＺ面内の少なくともφ２００ｍｍ程度の範囲において、７．３ｍＴでほぼ一様な磁束密度分布が得られることが理解される。このように、静磁場形成部５０Ａによれば、第１コイル５３から第１磁極５１及び第２磁極５２のそれぞれに至る磁路をより短く構成できるので、静磁場の磁場強度（磁束密度）を向上させつつ、一様な磁束密度分布を得ることが可能となる。
【0086】
図１２は、別の変形例に係る静磁場形成部を示す側面図である。図１２に示される静磁場形成部５０Ｂは、図９に示された静磁場形成部５０Ａと比較して、さらに、磁束を発生させるための第２コイル６３と、第２コイル６３で発生した磁束を第１磁極５１及び第２磁極５２のそれぞれに導くための磁路が形成される第２保持部材６４と、を備える点で相違しており、他の点で一致している。
【0087】
第２保持部材６４は、Ｘ軸方向（第１方向）に沿って延びる第２本体部６５と、第２本体部６５の一端からＺ軸方向に沿って直線状に延びる第３延在部６６と、第２本体部６５の他端からＺ軸方向に沿って直線状に延びる第４延在部６７と、を含む。第２保持部材６４の材料や各部の形状・寸法等については、第１保持部材５４と同様であり得る。
【0088】
静磁場形成部５０Ｂでは、第１磁極５１の第３延在部６６側の外縁５１ｒには、第３延在部６６の先端が接続され、第２磁極５２の第４延在部６７側の外縁５２ｒには、第４延在部６７の先端が接続されている。そして、第２コイル６３は、第２本体部６５に巻き付けられて設けられている、第２コイル６３としては、第１コイル５３と同様のものが使用され得る。
【0089】
図１３及び図１４は、図１２に示された静磁場形成部により形成される磁場による磁束密度分布を示すグラフである。図１３，１４に示されるように、静磁場形成部５０Ｂによれば、第１保持部材５４及び第２保持部材６４の直径φｂが７５ｍｍである場合には、ＸＺ面内の少なくともφ２００ｍｍ程度の範囲において、７．１ｍＴでより一様な磁束密度分布が得られることが理解される。このように、静磁場形成部５０Ｂによれば、第１磁極５１及び第２磁極５２の両側にコイル（第１コイル５３及び第２コイル６３）が配置され、それぞれのコイルから第１磁極５１及び第２磁極５２に磁束が導かれるので、測定エリアＡＲに形成される静磁場の一様性がより向上される。
【0090】
以上、変形例について説明したが、他にも任意の変形が可能である。例えば、第１コイル５３（又は第２コイル６３）を複数に分散して第１本体部５５（又は第２本体部６５）に設けてもよい。この場合であっても、Ｘ軸方向における第１磁極５１と第２磁極５２との中間点を通る線であってＺ軸方向に沿った基準線に対して対称となるように分散されることにより、測定エリアＡＲに形成される静磁場の一様性を確保することが可能である。
【0091】
その他、第１保持部材５４や第２保持部材６４、或いは、第１磁極５１や第２磁極５２といった、静磁場形成部５０，５０Ａ，５０Ｂの各部の形状、寸法は任意に調整され得る。
【0092】
以上の実施形態について、以下に付記する。以下の付記に記載された脳計測装置及び脳計測方法では、各要素を上記実施形態の各要素と任意に交換・適用され得る。
［付記１］
脳磁場を計測する複数の光励起磁気センサと、
前記複数の光励起磁気センサのそれぞれの位置における地磁気に係る磁場を計測する複数の地磁気磁場補正用磁気センサと、
前記複数の光励起磁気センサのそれぞれの位置における変動磁場を計測する複数のアクティブシールド用磁気センサと、
前記地磁気に係る磁場を補正するための地磁気磁場補正コイルと、
前記変動磁場を補正するためのアクティブシールドコイルと、を有する脳磁計と、
静磁場を印加するための静磁場コイルと、
傾斜磁場を印加するための傾斜磁場コイルと、
所定の周波数の送信パルスを送信するための送信コイルと、
前記送信パルスの送信によって生じた核磁気共鳴信号を検出する受信コイルと、を有するＭＲＩ装置と、
脳磁場の計測時には、前記複数の地磁気磁場補正用磁気センサの計測値、及び、前記複数のアクティブシールド用磁気センサの計測値に基づいて、前記地磁気磁場補正コイルに供給する電流、及び、前記アクティブシールドコイルに供給する電流を制御し、
ＭＲ画像の計測時には、前記静磁場コイル及び前記傾斜磁場コイルに供給する電流を制御して前記静磁場及び前記傾斜磁場を制御し、前記受信コイルの出力を基にＭＲ画像を生成する制御装置と、
を備える脳計測装置。
［付記２］
前記地磁気磁場補正コイルは、前記地磁気の磁場を補正するための地磁気補正コイル及び前記地磁気の勾配磁場を補正するための勾配磁場補正コイルによって構成される、
付記１記載の脳計測装置。
［付記３］
前記制御装置は、
前記地磁気に係る磁場を打ち消す磁場を発生させるように前記地磁気磁場補正コイルに供給する電流を決定し、前記変動磁場を打ち消す磁場を発生させるように前記アクティブシールドコイルに供給する電流を決定する、
付記１又は２に記載の脳計測装置。
［付記４］
前記地磁気磁場補正コイル及び前記アクティブシールドコイルはそれぞれ、前記複数の光励起磁気センサを挟んで配置される一対のコイルである、付記１～３のいずれか１項に記載の脳計測装置。
［付記５］
前記受信コイルに電気的に接続され、前記受信コイルを流れる電流を基に磁気信号を出力する出力コイルと、
前記出力コイルによって出力された前記磁気信号を検出する別の光励起磁気センサと、をさらに備え、
前記制御装置は、前記別の光励起磁気センサによって検出された前記磁気信号を基に前記ＭＲ画像を生成する、
付記１～４のいずれか１項に記載の脳計測装置。
［付記６］
前記複数の光励起磁気センサは、被験者の頭皮に対し垂直な方向且つ同軸上に計測領域及び参照領域を有する軸型グラジオメータである、
付記１～５のいずれか１項に記載の脳計測装置。
［付記７］
前記複数の光励起磁気センサ、前記複数の地磁気磁場補正用磁気センサ、前記複数のアクティブシールド用磁気センサ、及び前記受信コイルは、被験者の頭部に装着されるヘルメット型の非磁性フレームに固定されている、付記１～６のいずれか１項に記載の脳計測装置。
［付記８］
高周波数の電磁ノイズを遮蔽するための電磁シールドをさらに備える、付記１～７のいずれか１項に記載の脳計測装置。
［付記９］
前記複数の光励起磁気センサは、０～２００Ｈｚの範囲に含まれる周波数に感度を有するようにバイアス磁場が印加されるように構成され、
前記別の光励起磁気センサは、２０ｋＨｚ～５００ｋＨｚの範囲に含まれる周波数に感度を有するようにバイアス磁場が印加されるように構成される、
付記５に記載の脳計測装置。
［付記１０］
脳磁場を計測する複数の光励起磁気センサと、
前記複数の光励起磁気センサのそれぞれの位置における地磁気に係る磁場を計測する複数の地磁気磁場補正用磁気センサと、
前記複数の光励起磁気センサのそれぞれの位置における変動磁場を計測する複数のアクティブシールド用磁気センサと、
前記地磁気に係る磁場を補正するための地磁気磁場補正コイルと、
前記変動磁場を補正するためのアクティブシールドコイルと、を有する脳磁計と、
静磁場を印加するための静磁場コイルと、
傾斜磁場を印加するための傾斜磁場コイルと、
所定の周波数の送信パルスを送信するための送信コイルと、
前記送信パルスの送信によって生じた核磁気共鳴信号を検出する受信コイルと、を有するＭＲＩ装置と、を用いた脳計測方法であって、
脳磁場の計測時には、前記複数の地磁気磁場補正用磁気センサの計測値、及び、前記複数のアクティブシールド用磁気センサの計測値に基づいて、前記地磁気磁場補正コイルに供給する電流、及び、前記アクティブシールドコイルに供給する電流を制御し、
ＭＲ画像の計測時には、前記静磁場コイル及び前記傾斜磁場コイルに供給する電流を制御して前記静磁場及び前記傾斜磁場を制御し、前記受信コイルの出力を基にＭＲ画像を生成する、
脳計測方法。
［付記１１］
前記地磁気磁場補正コイルは、前記地磁気の磁場を補正するための地磁気補正コイル及び前記地磁気の勾配磁場を補正するための勾配磁場補正コイルによって構成される、
付記１０記載の脳計測方法。
［付記１］
脳磁場を計測する複数の光励起磁気センサと、
前記複数の光励起磁気センサのそれぞれの位置における地磁気に係る磁場を計測する複数の地磁気磁場補正用磁気センサと、
前記複数の光励起磁気センサのそれぞれの位置における変動磁場を計測する複数のアクティブシールド用磁気センサと、
前記地磁気に係る磁場を補正するための地磁気磁場補正コイルと、
前記変動磁場を補正するためのアクティブシールドコイルと、を有する脳磁計と、
静磁場を印加するための静磁場コイルと、
傾斜磁場を印加するための傾斜磁場コイルと、
所定の周波数の送信パルスを送信するための送信コイルと、
前記送信パルスの送信によって生じた核磁気共鳴信号を検出する受信コイルと、を有するＭＲＩ装置と、
脳磁場の計測時には、前記複数の地磁気磁場補正用磁気センサの計測値、及び、前記複数のアクティブシールド用磁気センサの計測値に基づいて、前記地磁気磁場補正コイルに供給する電流、及び、前記アクティブシールドコイルに供給する電流を制御し、
ＭＲ画像の計測時には、前記静磁場コイル及び前記傾斜磁場コイルに供給する電流を制御して前記静磁場及び前記傾斜磁場を制御し、前記受信コイルの出力を基にＭＲ画像を生成する制御装置と、
を備える脳計測装置。
［付記２］
前記地磁気磁場補正コイルは、前記地磁気の磁場を補正するための地磁気補正コイル及び前記地磁気の勾配磁場を補正するための勾配磁場補正コイルによって構成される、
付記１記載の脳計測装置。
［付記３］
前記制御装置は、
前記地磁気に係る磁場を打ち消す磁場を発生させるように前記地磁気磁場補正コイルに供給する電流を決定し、前記変動磁場を打ち消す磁場を発生させるように前記アクティブシールドコイルに供給する電流を決定する、
付記１又は２に記載の脳計測装置。
［付記４］
前記地磁気磁場補正コイル及び前記アクティブシールドコイルはそれぞれ、前記複数の光励起磁気センサを挟んで配置される一対のコイルである、付記１～３のいずれか１項に記載の脳計測装置。
［付記５］
前記受信コイルに電気的に接続され、前記受信コイルを流れる電流を基に磁気信号を出力する出力コイルと、
前記出力コイルによって出力された前記磁気信号を検出する別の光励起磁気センサと、をさらに備え、
前記制御装置は、前記別の光励起磁気センサによって検出された前記磁気信号を基に前記ＭＲ画像を生成する、
付記１～４のいずれか１項に記載の脳計測装置。
［付記６］
前記複数の光励起磁気センサは、被験者の頭皮に対し垂直な方向且つ同軸上に計測領域及び参照領域を有する軸型グラジオメータである、
付記１～５のいずれか１項に記載の脳計測装置。
［付記７］
前記複数の光励起磁気センサ、前記複数の地磁気磁場補正用磁気センサ、前記複数のアクティブシールド用磁気センサ、及び前記受信コイルは、被験者の頭部に装着されるヘルメット型の非磁性フレームに固定されている、付記１～６のいずれか１項に記載の脳計測装置。
［付記８］
高周波数の電磁ノイズを遮蔽するための電磁シールドをさらに備える、付記１～７のいずれか１項に記載の脳計測装置。
［付記９］
前記複数の光励起磁気センサは、０～２００Ｈｚの範囲に含まれる周波数に感度を有するようにバイアス磁場が印加されるように構成され、
前記別の光励起磁気センサは、２０ｋＨｚ～５００ｋＨｚの範囲に含まれる周波数に感度を有するようにバイアス磁場が印加されるように構成される、
付記５に記載の脳計測装置。
［付記１０］
脳磁場を計測する複数の光励起磁気センサと、
前記複数の光励起磁気センサのそれぞれの位置における地磁気に係る磁場を計測する複数の地磁気磁場補正用磁気センサと、
前記複数の光励起磁気センサのそれぞれの位置における変動磁場を計測する複数のアクティブシールド用磁気センサと、
前記地磁気に係る磁場を補正するための地磁気磁場補正コイルと、
前記変動磁場を補正するためのアクティブシールドコイルと、を有する脳磁計と、
静磁場を印加するための静磁場コイルと、
傾斜磁場を印加するための傾斜磁場コイルと、
所定の周波数の送信パルスを送信するための送信コイルと、
前記送信パルスの送信によって生じた核磁気共鳴信号を検出する受信コイルと、を有するＭＲＩ装置と、を用いた脳計測方法であって、
脳磁場の計測時には、前記複数の地磁気磁場補正用磁気センサの計測値、及び、前記複数のアクティブシールド用磁気センサの計測値に基づいて、前記地磁気磁場補正コイルに供給する電流、及び、前記アクティブシールドコイルに供給する電流を制御し、
ＭＲ画像の計測時には、前記静磁場コイル及び前記傾斜磁場コイルに供給する電流を制御して前記静磁場及び前記傾斜磁場を制御し、前記受信コイルの出力を基にＭＲ画像を生成する、
脳計測方法。
［付記１１］
前記地磁気磁場補正コイルは、前記地磁気の磁場を補正するための地磁気補正コイル及び前記地磁気の勾配磁場を補正するための勾配磁場補正コイルによって構成される、
付記１０記載の脳計測方法。
【符号の説明】
【0093】
Ｍ１…脳計測装置、５…制御装置（生成部）、８…勾配磁場補正コイル（傾斜磁場コイル）、２１…送信コイル、２２…受信コイル（検出コイル）、５０，５０Ａ，５０Ｂ…静磁場形成部、５１…第１磁極、５１ｓ，５１ｒ…外縁、５２…第２磁極、５２ｓ，５２ｒ…外縁、５３…第１コイル、５４…第１保持部材、５５…第１本体部、５６…第１延在部、５７…第２延在部、５８…第１屈曲部、５９…第２屈曲部、６３…第２コイル、６４…第２保持部材、６５…第２本体部、６６…第３延在部、６７…第４延在部。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
