特開 2022-186358 脳磁計

(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】P2022186358

(43)【公開日】2022-12-15

(54)【発明の名称】脳磁計

(51)【国際特許分類】

   A61B 5/245 20210101AFI20221208BHJP

【ＦＩ】

A61B5/245

【審査請求】未請求

【請求項の数】7

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2021094527

(22)【出願日】2021-06-04

(71)【出願人】

【識別番号】000002107

【氏名又は名称】住友重機械工業株式会社

(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】100162640

【弁理士】

【氏名又は名称】柳 康樹

(72)【発明者】

【氏名】水谷 昌平

(72)【発明者】

【氏名】宮永 裕樹

【テーマコード（参考）】

4C127

【Ｆターム（参考）】

4C127AA10

4C127CC01

4C127KK01

(57)【要約】

【課題】立位の姿勢の被験者に対する測定の精度を向上できる脳磁計を提供する。
【解決手段】脳磁計１００は、被験者５０の頭部５１を収容すると共に、被験者５０の脳の活動に伴って発生する磁場を測定する測定装置１を備える。従って、被験者５０が測定装置１の測定ユニット１Ａの中に入りこんで、立位の姿勢を維持することで、測定装置１は、立位の姿勢の被験者５０の測定を行うことができる。これに対し、脳磁計１００は、測定装置１で立位の姿勢の被験者５０の測定を行うときに、測定のノイズを低減可能な測定補助手段としての立位補助機構３０を備える。従って、脳磁計１００は、立位の姿勢を維持することによる肉体的負担、及び精神的負担に基づく測定のノイズを立位補助機構３０で低減された状態の測定結果を得ることができる。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

被験者の頭部を収容すると共に、前記被験者の脳の活動に伴って発生する磁場を測定する測定部と、
前記測定部で立位の姿勢の前記被験者の測定を行うときに、測定のノイズを低減可能な測定補助手段と、を備える脳磁計。

【請求項2】

前記測定補助手段は、立位の姿勢の前記被験者を側方から支持する支持部材を有する、請求項１に記載の脳磁計。

【請求項3】

前記支持部材は、前記被験者の下半身を支持する、請求項２に記載の脳磁計。

【請求項4】

前記支持部材は、更に、立位の姿勢の前記被験者を下方から支持可能である、請求項２又は３に記載の脳磁計。

【請求項5】

前記支持部材は、臀部、及び脛部の少なくとも一方を下方から支持可能である、請求項４に記載の脳磁計。

【請求項6】

前記支持部材は、前記測定部による測定の終了後、前記被験者の支持を解除可能に構成される、請求項２～５の何れか一項に記載の脳磁計。

【請求項7】

前記測定部は、前記測定部内における前記被験者の前記頭部の位置を検出した検出情報に基づいて、測定を開始する、請求項１～６の何れか一項に記載の脳磁計。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、脳磁計に関する。

【背景技術】

【0002】

従来の脳磁計として、特許文献１に記載されたものが知られている。この脳磁計は、被験者の頭部を収容すると共に、被験者の脳の活動に伴って発生する磁場を測定する測定部を備える。測定部の下方には、被験者が座るための椅子が設けられている。従って、測定部は、座位の姿勢の被験者の測定を行う。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０１９－５４９２号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

脳磁計で立位の姿勢の被験者を測定するために、被験者が測定中に立位の姿勢を維持しようとすると、肉体的負担、及び精神的負担に基づく測定のノイズが発生してしまう可能性がある。例えば、特許文献１に記載された脳磁計は、被験者が座った状態での測定を前提としているものであり、立位の姿勢の被験者の姿勢維持に対応していない。

【0005】

そこで、本発明は、立位の姿勢の被験者に対する測定の精度を向上できる脳磁計を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本発明に係る脳磁計は、被験者の頭部を収容すると共に、被験者の脳の活動に伴って発生する磁場を測定する測定部と、測定部で立位の姿勢の被験者の測定を行うときに、測定のノイズを低減可能な測定補助手段と、を備える。

【0007】

脳磁計は、被験者の頭部を収容すると共に、被験者の脳の活動に伴って発生する磁場を測定する測定部を備える。従って、被験者が測定部の中に入りこんで、立位の姿勢を維持することで、測定部は、立位の姿勢の被験者の測定を行うことができる。これに対し、脳磁計は、測定部で立位の姿勢の被験者の測定を行うときに、測定のノイズを低減可能な測定補助手段を備える。従って、脳磁計は、立位の姿勢を維持することによる肉体的負担、及び精神的負担に基づく測定のノイズを測定補助手段で低減された状態の測定結果を得ることができる。以上より、立位の姿勢の被験者に対する測定の精度を向上できる。

【0008】

測定補助手段は、立位の姿勢の被験者を側方から支持する支持部材を有してよい。この場合、被験者は、立位の姿勢を維持する時に、支持部材によって側方から支持される。そのため、測定時において、被験者が立位の姿勢を楽に維持することができるため、肉体的負担及び精神的負担が低減される。その結果、支持部材は、立位の姿勢を維持することによる肉体的負担、及び精神的負担に基づく測定のノイズを低減することができる。

【0009】

支持部材は、被験者の下半身を支持してよい。頭部は測定部側で固定されるため、被験者が測定時の姿勢を調整及び維持するときには、頭部から遠い下半身への負担が大きくなる傾向にある。従って、支持部材が下半身を支持することで、被験者は楽に立位の姿勢を維持することができる。

【0010】

支持部材は、更に、立位の姿勢の被験者を下方から支持可能であってよい。被験者は、測定時の姿勢によっては、自身の筋力で自重を支える必要がある。これに対し、支持部材が被験者を下方から支持することで、被験者が自重を支えるための負荷を低減することができる。

【0011】

支持部材は、臀部、及び脛部の少なくとも一方を下方から支持可能であってよい。臀部及び脛部は、姿勢によっては自重を支えるときに負荷が掛かりやすい箇所である。従って、支持部材が、これらの箇所を下方から支持することで、被験者の負荷を低減することができる。

【0012】

支持部材は、測定部による測定の終了後、被験者の支持を解除可能に構成されてよい。この場合、被験者は、測定が終了したら、支持部材による支持を解除して、速やかに自由に移動することが可能となる。

【0013】

測定部は、測定部内における被験者の頭部の位置を検出した検出情報に基づいて、測定を開始してよい。この場合、この場合、測定部は、測定部内における頭部の位置を正確に位置合わせした状態にて、測定を行うことができる。

【発明の効果】

【0014】

本発明によれば、立位の姿勢の被験者に対する測定の精度を向上できる脳磁計を提供できる。

【図面の簡単な説明】

【0015】

【図1】本発明の実施形態に係る脳磁計の構成を示す概略構成図である。

【図2】測定ユニット内における被験者の頭部の位置検出について説明するための拡大図である。

【図3】立位補助機構の構成を示す図である。

【図4】脳磁計を用いた測定の手順を示す工程図である。

【図5】制御部による制御処理の内容を示すフローチャートである。

【図6】比較例に係る脳磁計を示す概略構成図である。

【図7】変形例に係る脳磁計の構成を示す概略構成図である。

【発明を実施するための形態】

【0016】

以下、図面を参照して種々の実施形態について詳細に説明する。なお、各図面において同一又は相当の部分に対しては同一の符号を付し、重複する説明を省略する。

【0017】

図１に示される脳磁計１００は、測定装置１（測定部）と、立位補助機構３０と、を備える。測定装置１は、測定ユニット１Ａと、冷凍機１Ｂと、制御部１Ｃと、を備える。測定装置１は、測定ユニット１Ａ内に被験者５０の頭部５１を収容すると共に、被験者５０の脳の活動に伴って発生する磁場を測定する装置である。測定装置１は、測定ユニット１Ａ内の測定位置Ｈに頭部５１が位置するように立位の姿勢で姿勢維持した被験者５０に対して、脳の神経活動に伴って発生する微弱な磁場を非接触で測定、解析する装置である。

【0018】

測定ユニット１Ａは、脳で発生する磁場を検出するＳＱＵＩＤ（Superconducting QuantumInterference Device）センサ３を備えている。この測定ユニット１Ａでは、被験者５０の脳の様々な位置から発生する磁場を検出するため、数十個～数百個（６４個，１２８個，２５６個など）といった多数の上記ＳＱＵＩＤセンサ３が、測定位置Ｈの周囲に配置され、ヘルメット部４で固定されている。

【0019】

測定ユニット１Ａは、ＳＱＵＩＤセンサ３を冷却する液体ヘリウム５を収納するためのデュワー（容器）７を備えている。デュワー７は、図１に示されるように、円筒状で有底の断熱容器である。また、デュワー７の底部７ｂは、被験者５０の頭部５１を覆うように内に凹んでいる。

【0020】

ヘルメット部４は、ＳＱＵＩＤセンサ３の耐震性を向上させて、生体磁場の測定に対する振動の影響を低減させるべく、デュワー７の内側面７ａに固定されている。ヘルメット部４は、被験者５０の頭部５１を覆う形状を有している。

【0021】

更に、測定ユニット１Ａは、デュワー７を包囲するように配置され、被験者５０を覆う二重構造の筒型体１５を備えている。この二重構造の筒型体１５の外筒部１５ａと内筒部１５ｂとの間には、超伝導磁気シールド装置１１が内蔵されている。また、筒型体１５とデュワー７との間には断熱材１９が充填されている。なお、筒型体１５は、支持機構１４によって支持される。支持機構１４は、中心軸線Ｃに沿った昇降方向Ｄ１の筒型体１５の移動を可能とする。また、筒型体１５の下方には、測定中の被験者５０を載置する足場部１６が設けられる。足場部１６は、被験者５０を載置した状態で昇降方向Ｄ２に移動可能である。これにより、支持機構１４及び足場部１６は、被験者５０の頭部５１と、ＳＱＵＩＤセンサ３との間の高さ調整を行うことができる。なお、中心軸線Ｃは傾いているが、地面に対して垂直であってもよい。

【0022】

被験者５０が筒型体１５の内部に入る前段階では、支持機構１４は筒型体１５を上げておくと共に、足場部１６は低い位置に退避しておく。被験者５０が足場部１６の上に載ったら、支持機構１４は筒型体１５を降ろすと共に、足場部１６は上に移動することで被験者５０を持ち上げる。これにより、被験者５０が筒型体１５の下端から潜り込む形で筒型体１５内に収容され、頭部５１が測定位置Ｈに配置される。なお、支持機構１４及び足場部１６の少なくとも一方が上下の移動機構を備えていればよい。

【0023】

測定装置１は、被験者５０の脳で発生する極めて微弱な磁場を検出するため、測定位置Ｈの近傍における外部磁場の影響を除去する必要がある。このため、測定装置１は、中心軸線Ｃが測定位置Ｈを通るように配置された筒状の超伝導磁気シールド装置１１を備えている。超伝導磁気シールド装置１１は、デュワー７を包囲して筒型体１５の外筒部１５ａに支持されると共に、筒型体１５の上下寸法とほぼ同じ寸法で延在している。また、測定位置Ｈは、中心軸線Ｃ上に位置すると共に、上下方向においても超伝導磁気シールド装置１１の全高のほぼ中央に位置している。

【0024】

冷凍機１Ｂは、超伝導磁気シールド装置１１を冷却するための装置である。冷凍機１Ｂは、超伝導磁気シールド装置１１を冷却するための極低温の冷却ガスを超伝導磁気シールド装置１１へ送出する。また、冷凍機１Ｂは、超伝導磁気シールド装置１１を冷却した後の冷却ガスを回収する。なお、冷凍機１Ｂとして、ＧＭ冷凍機、スターリング冷凍機、パルスチューブ冷凍機等が特に好ましい。また、冷却ガスとして、例えばヘリウムガスを用いることもできる。

【0025】

制御部１Ｃは、測定ユニット１Ａ及び冷凍機１Ｂの動作を制御する装置である。制御部１Ｃは、測定処理部２１と、位置検出部２２と、運転制御部２３と、を備える。制御部１Ｃは、プロセッサ、メモリ、ストレージ、通信インターフェースを備える。プロセッサは、ＣＰＵ（Central Processing Unit）などの演算器である。メモリは、ＲＯＭ（Read Only Memory）やＲＡＭ（Random Access Memory）などの記憶媒体である。ストレージは、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）などの記憶媒体である。通信インターフェースは、データ通信を実現する通信機器である。プロセッサは、メモリ、ストレージ、通信インターフェースを統括し、測定処理部２１、位置検出部２２、及び運転制御部２３の機能を実現する。制御部１Ｃは、測定ユニット１Ａ及び冷凍機１Ｂを制御して測定を実行するための測定ソフトウェアをＰＣなどの演算装置にインストールすることによって構成される。測定処理部２１、位置検出部２２、及び運転制御部２３による各制御処理は、測定ソフトウェアに実装される。なお、制御部１Ｃを構成する演算装置には、測定装置１による測定を行うための測定回路が組み込まれていてよい。

【0026】

測定処理部２１は、ＳＱＵＩＤセンサ３で検出された検出信号に基づいて、脳の神経活動に伴って発生する微弱な磁場を測定及び解析するユニットである。測定処理部２１は、測定結果をモニタなどの出力部に出力する。

【0027】

位置検出部２２は、測定ユニット１Ａ内における被験者５０の頭部５１の位置を検出するユニットである。ここで、被験者５０の頭部５１の位置の具体的な検出方法の一例について、図２を参照して説明する。図２に示すように、被験者５０の頭部５１の特定箇所に、マーカーコイル１２を医療用テープなどを用いて固定しておく。マーカーコイル１２が固定される特定箇所は特に限定されないが、例えば、額、両耳の耳介前点、及び鼻根点などにマーカーコイル１２が固定されてよい。マーカーコイル１２の三次元相対位置情報は、被験者５０が測定ユニット１Ａ内に入る前段階において、予め測定機器で測定される。このようなマーカーコイル１２の三次元相対位置情報は、マーカーコイル１２が取り付けられた頭部５１の特定位置の情報を示している。位置検出部２２は、マーカーコイル１２の三次元相対位置情報を予め取得しておく。測定ユニット１Ａ内における被験者５０の頭部５１の位置を検出するときには、マーカーコイル１２に電流を流して磁場を発生させ、ＳＱＵＩＤセンサ３にて磁場を測定する。位置検出部２２は、ＳＱＵＩＤセンサ３で測定された磁場に基づいて、マーカーコイル１２の位置の信号源推定処理を行う。位置検出部２２は、推定したマーカーコイル１２の位置と、予め取得しておいたマーカーコイル１２の三次元相対位置情報とを比較することで、測定ユニット１Ａ内における頭部５１の位置を検出する。位置検出部２２は、上述の方法で測定ユニット１Ａ内における頭部５１の位置を検出し、頭部５１が測定位置Ｈに正確に配置されているかを検出することができる。

【0028】

図１に戻り、運転制御部２３は、測定ユニット１Ａ及び冷凍機１Ｂの運転を制御するユニットである。運転制御部２３は、測定ユニット１Ａによる測定開始処理、及び測定完了処理を実行する。運転制御部２３は、測定ユニット１Ａ内における被験者５０の頭部５１の位置を検出した位置検出部２２の検出情報に基づいて、測定ユニット１Ａによる測定を開始してよい。具体的には、運転制御部２３は、位置検出部２２によって、被験者５０の頭部５１が測定位置Ｈに配置されていることを検出した場合に、測定ユニット１Ａによる測定を開始してよい。運転制御部２３は、冷凍機１Ｂの運転開始処理、及び運転終了処理を実行する。

【0029】

運転制御部２３は、支持機構１４及び足場部１６の少なくとも一方を制御して、被験者５０の高さ調整を制御することができる。運転制御部２３は、オペレータによる操作によって被験者５０の高さ調整を行ってもよく、被験者５０自身のコントローラの操作によって被験者５０の高さ調整を行ってもよい。また、運転制御部２３は、被験者５０の高さ調整を自動的に行ってもよい。例えば、測定ユニット１Ａの外で、予め被験者５０の測定姿勢での身長測定をしておき、運転制御部２３は、当該測定姿勢の身長を記録しておく。運転制御部２３は、被験者５０が測定ユニット１Ａ内に入ったあと、記録しておいた測定時の身長に合わせて、支持機構１４及び足場部１６の少なくとも一方を制御してよい。

【0030】

立位補助機構３０は、被験者５０の測定中の立位の姿勢を補助する機構である。立位補助機構３０は、被験者５０が立位の姿勢を維持し続けることができるように被験者５０の体の所定の部位を支持する。立位補助機構３０は、被験者５０が自力で立位の姿勢を維持する場合に比して、被験者５０に作用する肉体的負担、及び精神的負担を低減する。そのため、立位補助機構３０は、被験者５０の脳の活動に伴って発生する磁場のうち、立位の姿勢を維持するための肉体的負担及び精神的負担に起因する成分を低減することができる。そのため、立位補助機構３０は、測定ユニット１Ａで立位の姿勢の被験者５０の測定を行うときに、測定のノイズを低減可能な測定補助手段として機能する。

【0031】

次に、図３を参照して、立位補助機構３０の具体的な構成の一例について、詳細に説明する。図３（ａ）に示すように、立位補助機構３０は、立位の姿勢の被験者５０の下半身を支持する支持部材３１Ａ，３１Ｂを有する。支持部材３１Ａは、右脚５２Ａに装着可能な部材である。支持部材３１Ｂは、左脚５２Ｂに装着可能な部材である。支持部材３１Ａ，３１Ｂは、下側から順に、足部５３に装着可能な第１装着部３２と、脛部５４に装着可能な第２装着部３３と、大腿部５７及び臀部５８に装着可能な第３装着部３４と、を備える。各装着部３２，３３，３４は、拘束具などを用いることによって被験者５０の各部位に固定される。第２装着部３３は、少なくとも脛部５４の前側の部分と接触するように固定される。第３装着部３４は、少なくとも大腿部５７及び臀部５８の後側の部分と接触するように固定される。

【0032】

第１装着部３２、第２装着部３３、及び第３装着部３４は、上下方向に延びる連結バー３６，３７によって互いに連結されている。連結バー３６の下端部は、ジョイント部３８を介して第１装着部３２に接続されている。連結バー３６は、第２装着部３３の横部に固定されており、当該第２装着部３３よりも上方まで延びる。連結バー３７は、第３装着部３４から下方へ延びる。連結バー３６の上端部と連結バー３７の下端部とは、ジョイント部３９を介して互いに接続されている。ジョイント部３９は、膝部５６付近の高さ位置に配置される。なお、連結バー３６，３７の長さ、及びジョイント部３９の位置については、被験者５０の身長に応じて調整可能である。なお、連結バー３６，３７及びジョイント部３８，３９は、内股側に設けられているが、配置は特に限定されず、外股側に設けられてもよい。

【0033】

図３（ｂ）（ｃ）は、被験者５０の下半身を左側から右側へ向かって見た図である。なお、図３（ｂ）（ｃ）では、連結バー３６，３７及びジョイント部３８，３９の様子を示すために、左脚５２Ｂ及び支持部材３１Ｂを省略し、右脚５２Ａ及び支持部材３１Ａのみが示されている。なお、支持部材３１Ｂは、支持部材３１Ａと同趣旨の構造を有し、同趣旨の動作を行うため、説明を省略する。図３（ｂ）は、被験者５０が膝部５６を曲げて中腰になった様子を示す。図３（ｃ）は、被験者５０が膝部５６を曲げることなく直立になった状態を示す。

【0034】

図３（ｃ）に示すように、直立の姿勢においては、脛部５４及び大腿部５７は、上下方向に真っ直ぐに延びた状態となっている。図３（ｃ）に示す例では、連結バー３６及び連結バー３７は、上下方向に真っ直ぐに延びるような位置関係となっている。当該状態から被験者５０が膝部５６を曲げると、図３（ｂ）に示すように、脛部５４及び大腿部５７は、当該膝部５６で屈曲して傾斜した状態となる。このとき、連結バー３６及び連結バー３７は、ジョイント部３９を基点として屈曲して傾斜した状態となる。連結バー３６は、ジョイント部３８を基点として第１装着部３２に対して傾斜した状態となる。なお、図３（ｃ）の連結バー３６，３７の状態は一例に過ぎず、被験者５０が直立の状態であっても、連結バー３６，３７がジョイント部３９にて浅い角度で屈曲していてもよい。

【0035】

ジョイント部３８，３９は、被験者５０が姿勢の調整を行っているときは、連結バー３６，３７の回転を許容する。当該状態を「フリー状態」と称する場合がある。当該フリー状態では、被験者５０は、自由に膝部５６を曲げて、姿勢の調整や歩行を行うことができる。また、ジョイント部３８，３９は、被験者５０の姿勢の調整が完了したら、連結バー３６，３７の回転を規制し、位置を固定することができる。当該状態を「ロック状態」と称する場合がある。当該ロック状態では、各装着部３２，３３，３４が右脚５２Ａ全体の動きを拘束し、被験者５０の姿勢が維持される。ロック状態では、装着部３３，３４が、被験者５０の右脚５２Ａの各部位を支持することで、姿勢維持のための被験者５０の肉体的・精神的負担を低減することができる。ジョイント部３８，３９のロック状態とフリー状体の切替は、オペレータが行ってもよく、被験者５０自身が行ってもよい。また、ジョイント部３８，３９のロック状態とフリー状態の切替は、ネジ締めなどの機械的機構の操作によって行われてもよく、アクチュエータなどの電気的機構の操作によって行われてもよい。また、ロック状態とフリー状態との切替は、運転制御部２３によってソフトウェア的に行われてもよい。

【0036】

次に、支持部材３１Ａが立位の姿勢の被験者５０をどのように支持するかについての説明を行う。まず、図３（ｃ）に示す状態でジョイント部３８，３９をロック状態とした場合について説明する。図３（ｃ）に示すような直立の姿勢では、第２装着部３３は、上下方向に真っ直ぐに延びた状態の脛部５４を支持する。脛部５４が前方にふらつこうとしたり、膝部５６が曲がることで脛部５４が前方に傾斜しようとした場合、第２装着部３３は、脛部５４に対して後側へ水平方向に沿った支持力ＦＡ１を作用させる。第３装着部３４は、上下方向に真っ直ぐに延びた状態の大腿部５７、及び臀部５８を支持する。大腿部５７及び臀部５８が後方にふらつこうとしたり、大腿部５７が曲がることで臀部５８が後方に突き出されそうになった場合、第３装着部３４は、大腿部５７及び臀部５８に対して前側へ水平方向に沿った支持力ＦＢ１を作用させる。

【0037】

以上のように、支持部材３１Ａは、水平方向に沿った支持力ＦＡ１，ＦＢ１を直立の姿勢の被験者５０に対して作用させることができる。従って、支持部材３１Ａは、立位の姿勢の被験者５０を側方から支持することができる。なお、被験者５０を側方から支持する状態とは、前側、後側、左側、及び右側（あるいはそれらの中間の方向）のいずれかから被験者５０を見たときに、水平方向に沿った支持力で被験者５０を支持する状態であることを意味する。ここでは、第２装着部３３が前方から脛部５４を支持している状態、及び第３装着部３４が後方から大腿部５７及び臀部５８を支持してる状態は、いずれも「被験者５０を側方から支持する状態」に該当している。なお、支持部材３１Ａが作用させる支持力は、図３に示す「ＦＡ１」「ＦＢ１」以外に、上下方向の力の成分が含まれる場合もあるが、後述の図３（ｂ）の「ＦＡ２」「ＦＢ２」に比して微小であり、誤差の範囲内であるものとする。

【0038】

次に、図３（ｂ）に示す状態でジョイント部３８，３９をロック状態とした場合について説明する。図３（ｂ）に示すような中腰の姿勢では、第２装着部３３は、傾斜した状態の脛部５４を支持する。第２装着部３３は、脛部５４が前方にふらつこうとしたり、膝部５６が更に曲がることで脛部５４が更に前方に傾斜しようとした場合、第２装着部３３は、脛部５４に対して後側へ水平方向に沿った支持力ＦＡ１を作用させる。それに加え、被験者５０が体重を支持部材３１Ａに預けようとすると、第２装着部３３は、膝部５６が更に曲がろうとすることで脛部５４が下方へ沈もうとするものに対し、脛部５４に対して上方へ向かう支持力ＦＡ２を作用させる。このように、第２装着部３３が脛部５４へ作用させる支持力には、水平方向成分の支持力ＦＡ１と、上下方向成分の支持力ＦＡ２と、が含まれる。

【0039】

第３装着部３４は、傾斜した状態の大腿部５７、及び臀部５８を支持する。大腿部５７及び臀部５８が後方にふらつこうとしたり、大腿部５７が更に曲がることで臀部５８が後方に更に突き出されそうになった場合、第３装着部３４は、大腿部５７及び臀部５８に対して前側へ水平方向に沿った支持力ＦＢ１を作用させる。それに加え、被験者５０が体重を支持部材３１Ａに預けようとすると、第３装着部３４は、膝部５６が更に曲がろうとすることで大腿部５７及び臀部５８が下方へ沈もうとするものに対し、大腿部５７及び臀部５８に対して上方へ向かう支持力ＦＢ２を作用させる。このように、第３装着部３４が脛部５４へ作用させる支持力には、水平方向成分の支持力ＦＢ１と、上下方向成分の支持力ＦＢ２と、が含まれる。

【0040】

以上のように、支持部材３１Ａは、水平方向に沿った支持力ＦＡ１，ＦＢ１を中腰の状態の被験者５０に対して作用させることができる。従って、支持部材３１Ａは、立位の姿勢の被験者５０を側方から支持することができる。また、支持部材３１Ａは、上方へ向かう支持力ＦＡ２，ＦＢ２を中腰の状態の被験者５０に対して作用させることができる。従って、支持部材３１Ａは、立位の姿勢の被験者５０を更に下方から支持することができる。

【0041】

次に、図４を参照して、脳磁計１の測定のための準備から測定完了までの工程について説明する。なお、以下の説明は、工程の一例を示しているに過ぎず、適宜変更可能である。図４に示すように、測定準備が行われる（ステップＳ１０）。この工程では、被験者５０の頭部５１の特定箇所にマーカーコイル１２が医療用テープなどで固定され（図２参照）、コイル間の位置関係を測定する機器にて、マーカーコイル１２の三次元相対位置情報を把握する。次に、被験者５０に対して立位補助機構３０を装着させる（ステップＳ２０）。この工程は、被験者５０自身またはオペレータが行う。次に、被験者５０は、立位補助機構３０のジョイント部３８，３９をフリー状態として、測定ユニット１Ａの中に入る（ステップＳ３０）。被験者５０は、測定ユニット１Ａ内にて、測定中の姿勢を想定した立位の姿勢となるように姿勢調整をおこなう（ステップＳ４０）。この工程では、姿勢が決まったら、被験者５０自身またはオペレータがジョイント部３８，３９をロック状態とする。

【0042】

次に、測定ユニット１Ａ内での被験者５０の位置合わせを行う（ステップＳ５０）。この工程では、被験者５０の頭部５１をヘルメット部４と接触させるために支持機構１４にて筒型体１５を降下させる、あるいは足場部１６を上昇させる。筒型体１５の降下はオペレータが操作することが好ましいが、足場部１６の上昇は被験者５０自身の操作によって行われてもよい。また、この工程では、マーカーコイル１２に電流を流す。これにより、制御部１Ｃは、測定ユニット１Ａ内におけるマーカーコイル１２の相対位置関係と、予め取得しておいた三次元相対位置情報とを比較することで、被験者５０の頭部５１の位置を検出する。制御部１Ｃは、頭部５１の位置合わせが完了したら、測定ユニット１Ａによる測定を開始する（ステップＳ６０）。また、測定中は、測定中に問題が生じていないかの監視が行われる（ステップＳ７０）。予定していた測定が完了したら、測定完了処理を行う（ステップＳ８０）。この工程では、制御部１Ｃは測定ユニット１Ａによる測定を停止する。また、筒型体１５を上昇させ、あるいは足場部１６を降下させることで、被験者５０が測定ユニット１Ａの外部に出られるようにする。なお、ステップＳ５０～Ｓ８０における制御部１Ｃの処理の詳細については、図５を参照して後述する。

【0043】

被験者５０が装着している立位補助機構３０のジョイント部３８，３９のロックを解除してフリー状態とする（ステップＳ９０）。被験者５０が歩けるようになったら、測定ユニット１Ａから外部へ退避する（ステップＳ１００）。そして、被験者５０は、測定ユニット１Ａの外部にて、立位補助機構３０を下半身から脱離させる（ステップＳ１１０）。

【0044】

次に、図５を参照して、ステップＳ５０～Ｓ８０における制御部１Ｃの処理の具体例について説明する。まず、制御部１Ｃの位置検出部２２は、被験者５０の頭部５１の測定ユニット１Ａ内での位置を検出するための処理を行う（ステップＳ２００）。この工程では、位置検出部２２は、電流が流れているマーカーコイル１２の磁場の測定結果に基づいて、マーカーコイル１２の位置の信号源推定を行う。また、位置検出部２２は、信号源推定の結果の相対位置関係と、ステップＳ１０で予め取得した三次元相対位置情報とを比較することで、頭部５１の位置合わせが完了したか否かを判定する（ステップＳ２１０）。このとき、位置検出部２２は、信号源推定による相対位置関係と、予め取得した三次元相対位置関係情報との間で、ある閾値以上の相関が認められた場合、頭部５１の位置合わせが完了したと判定する。位置合わせが完了していないと判定された場合、位置検出部２２は再びステップＳ２００を繰り返す。

【0045】

ステップＳ２１０において頭部５１の位置合わせが完了したと判定された場合、制御部１Ｃの運転制御部２３は、測定ユニット１Ａの測定を開始する（ステップＳ２２０）。これにより、制御部１Ｃの測定処理部２１は、被験者５０に対する測定を行う。

【0046】

運転制御部２３は、測定中に問題が生じていないかを監視する（ステップＳ２３０）。例えば、測定中に被験者５０の気分が悪くなった場合、外部の支援者の介添え、または被験者５０自身の操作によって、立位補助機構３０のロックを解除して測定ユニット１Ａから退避する。このとき、被験者５０自身、またはオペレータが緊急停止ボタンなどを押してよい。運転制御部２３は、このような緊急停止ボタンが押されたら、測定中に問題が生じたと判定する。運転制御部２３は、問題が生じたと判定したら、測定ユニット１Ａの測定を停止する（ステップＳ２５０）。

【0047】

また、位置検出部２２は、測定の途中、または予定していた測定の完了時に、被験者５０に固定されたマーカーコイル１２に基づいて頭部５１の位置検出を行い、初期状態からの頭部５１のずれを検出してよい。運転制御部２３は、頭部５１のずれが閾値以上に大きくなったら、問題が生じたと判定して、測定を停止してよい。ただし、運転制御部２３は、ずれが矯正されたら再び測定を開始してよい。

【0048】

運転制御部２３は、ステップＳ２３０において問題無しと判定したら、予定していた測定が完了したか否かを判定する（ステップＳ２４０）。運転制御部２３は、測定が完了していないと判定したら、測定を継続すると共にステップＳ２３０へ再び移行する。運転制御部２３は、測定が完了したと判定したら、測定を停止する（ステップＳ２５０）。ステップＳ２５０が完了したら、図５に示す処理が終了する。

【0049】

次に、本実施形態に係る脳磁計１００の作用・効果について説明する。

【0050】

まず、図６を参照して、比較例に係る脳磁計について説明する。図６（ａ）に示す脳磁計は、ベッド７０上に寝た姿勢の被験者５０の測定を行う。このとき、測定ユニット１Ａは、ベッド７０上に寝ている被験者５０の頭部を覆うように配置される。図６（ｂ）に示す脳磁計は、椅子７５に座った姿勢の被験者５０の測定を行う。このとき、測定ユニット１Ａは、椅子に座っている被験者５０の頭部を覆うように配置される。

【0051】

これに対し、脳磁計で立位の姿勢の被験者５０を測定すると、例えば、図６に示すような寝た姿勢や座った姿勢とは異なり、立位の姿勢での固有の信号や反応を観測できる可能性がある。また、図６（ｂ）に示すように被験者５０が長時間（～１時間）の計測中に椅子７５に座ることで、臀部が痛くなる可能性があるため、当該問題を回避するために、立位の姿勢で測定することが求められる場合がある。

【0052】

しかし、被験者５０が（本実施形態のような支持部材無しで）測定中に立位の姿勢を維持しようとすると、肉体的負担、及び精神的負担に基づく測定のノイズが発生してしまう可能性がある。例えば、被験者５０が立位の姿勢を維持するために余計な力がかかり、筋電位、及び姿勢維持をしようとする思考の測定ノイズが測定結果に含まれてしまう可能性がある。また、長時間の測定の途中で、被験者５０が肉体的負担、及び精神的負担によって体を動かしてしまい、必要なデータが体を動かした際のノイズに埋もれてしまう可能性がある。

【0053】

これに対し、本実施形態に係る脳磁計１００は、被験者５０の頭部５１を収容すると共に、被験者５０の脳の活動に伴って発生する磁場を測定する測定装置１を備える。従って、被験者５０が測定装置１の測定ユニット１Ａの中に入りこんで、立位の姿勢を維持することで、測定装置１は、立位の姿勢の被験者５０の測定を行うことができる。これに対し、脳磁計１００は、測定装置１で立位の姿勢の被験者５０の測定を行うときに、測定のノイズを低減可能な測定補助手段としての立位補助機構３０を備える。従って、脳磁計１００は、立位の姿勢を維持することによる肉体的負担、及び精神的負担に基づく測定のノイズを立位補助機構３０で低減された状態の測定結果を得ることができる。以上より、立位の姿勢の被験者５０に対する測定の精度を向上できる。

【0054】

立位補助機構３０は、立位の姿勢の被験者を側方から支持する支持部材３１Ａ，３１Ｂを有してよい。この場合、被験者５０は、立位の姿勢を維持する時に、支持部材３１Ａ，３１Ｂによって側方から支持される。そのため、測定時において、被験者５０が立位の姿勢を楽に維持することができるため、肉体的負担及び精神的負担が低減される。その結果、支持部材３１Ａ，３１Ｂは、立位の姿勢を維持することによる肉体的負担、及び精神的負担に基づく測定のノイズを低減することができる。

【0055】

支持部材３１Ａ，３１Ｂは、被験者５０の下半身を支持してよい。頭部５１は測定装置１側で固定されるため、被験者５０が測定時の姿勢を調整及び維持するときには、頭部５１から遠い下半身への負担が大きくなる傾向にある。従って、支持部材３１Ａ，３１Ｂが下半身を支持することで、被験者５０は楽に立位の姿勢を維持することができる。なお、本実施形態では、被験者５０の上半身には、支持部材が装着されていない。これにより、支持効果の高い部位にのみ、支持部材を装着することができる。

【0056】

支持部材３１Ａ，３１Ｂは、更に、立位の姿勢の被験者５０を下方から支持可能であってよい。被験者５０は、測定時の姿勢によっては、自身の筋力で自重を支える必要がある。これに対し、支持部材３１Ａ，３１Ｂが被験者５０を下方から支持することで、被験者５０が自重を支えるための負荷を低減することができる。

【0057】

支持部材３１Ａ，３１Ｂは、臀部５８、及び脛部５４の少なくとも一方を下方から支持可能であってよい。臀部５８及び脛部５４は、姿勢によっては自重を支えるときに負荷が掛かりやすい箇所である。従って、支持部材３１Ａ，３１Ｂが、これらの箇所を下方から支持することで、被験者５０の負荷を低減することができる。なお、支持部材３１Ａ，３１Ｂが、被験者５０の体のうち、地面に対して傾斜した状態の部位を支持可能であることで、被験者５０が自重を支えるための負荷を分散させることができる。

【0058】

支持部材３１Ａ，３１Ｂは、測定装置１による測定の終了後、被験者５０の支持を解除可能に構成されてよい。この場合、被験者５０は、測定が終了したら、支持部材３１Ａ，３１Ｂによる支持を解除して、速やかに自由に移動することが可能となる。

【0059】

測定装置１は、測定ユニット１Ａ内における被験者５０の頭部５１の位置を検出した検出情報に基づいて、測定を開始してよい。この場合、この場合、測定装置１は、測定ユニット１Ａ内における頭部５１の位置を正確に位置合わせした状態にて、測定を行うことができる。

【0060】

本発明は、上述の実施形態に限定されるものではない。

【0061】

例えば、測定のノイズを低減するための立位補助機構の構成は、上述の実施形態で示されたものに限定されない。例えば、第３装着部３４は、臀部５８及び大腿部５７の両方を支持していたが、いずれか一方のみを支持する構成でもよい。このとき、第３装着部３４は、臀部５８を支持した方が、自重を支持する効果が大きくなる。また、支持部材は、装着部３２，３３，３４を全て有していなくともよく、少なくとも第２装着部３３及び第３装着部３４の一方を備えていればよい。また、装着部間の連結構造、及び姿勢調整構造は、連結バー３６，３７及びジョイント部３８，３９を用いたものに限定されない。また、立位補助機構は、上半身を支持するような支持部材を備えてもよい。

【0062】

例えば、測定のノイズを低減可能な測定補助手段は、上述のような側方及び下方から被験者５０を支持する支持部材に限定されず、測定のノイズを低減可能であれば、あらゆる手段が採用されてよい。例えば、図７に示すような脳磁計２００が採用されてもよい。脳磁計２００は、測定補助手段として、支持部材を有する立位補助機構３０に代えて、制御部１Ｃにノイズ処理部２４が設けられている。このノイズ処理部２４は、測定処理部２１が取得した測定結果の中から、測定のノイズに該当する成分を除去する機能を有する。ノイズ処理部２４は、過去の測定結果から、ノイズに該当する成分を学習するソフトによって構成される。この場合、ノイズ処理部２４は、新たな測定結果の中から、必要なデータと、ノイズに該当するデータを識別する。そして、ノイズ処理部２４は、ノイズと識別したデータを除去する。

【符号の説明】

【0063】

１…測定装置（測定部）、３０…立位補助機構（測定補助手段）、３１Ａ，３１Ｂ…支持部材、２４…ノイズ処理部（測定補助手段）、１００，２００…脳磁計。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】