特開 2023-131626 生体磁気計測装置、生体磁気計測処理装置および生体磁気計測装置の制御方法

(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】P2023131626

(43)【公開日】2023-09-22

(54)【発明の名称】生体磁気計測装置、生体磁気計測処理装置および生体磁気計測装置の制御方法

(51)【国際特許分類】

   A61B 5/242 20210101AFI20230914BHJP

   G01R 33/02 20060101ALI20230914BHJP

【ＦＩ】

A61B5/242

G01R33/02 R

【審査請求】未請求

【請求項の数】8

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022036497

(22)【出願日】2022-03-09

(71)【出願人】

【識別番号】000006747

【氏名又は名称】株式会社リコー

(71)【出願人】

【識別番号】504179255

【氏名又は名称】国立大学法人 東京医科歯科大学

(74)【代理人】

【識別番号】100107766

【弁理士】

【氏名又は名称】伊東 忠重

(74)【代理人】

【識別番号】100070150

【弁理士】

【氏名又は名称】伊東 忠彦

(72)【発明者】

【氏名】後藤 一磨

(72)【発明者】

【氏名】川端 茂▲徳▼

【テーマコード（参考）】

2G017

4C127

【Ｆターム（参考）】

2G017AA08

2G017AD32

2G017BA15

2G017BA18

4C127AA10

4C127HH16

(57)【要約】

【課題】生体磁気計測装置において、計測部位と磁気センサとの位置関係の取得時の被検者の負担を軽減する。
【解決手段】生体磁気計測装置は、複数の磁気センサを含む信号検出部と、前記信号検出部を含む領域の光学画像を取得する光学画像取得部と、前記複数の磁気センサの相互の位置関係を示す位置情報と、前記光学画像内での前記複数の磁気センサの位置の特定に使用する位置特定情報を保持する記録部と、前記信号検出部が取得した磁気データを処理し、前記記録部に保持された前記位置情報と前記位置特定情報とに基づいて、前記光学画像において前記複数の磁気センサの位置にセンサマークを重畳して重畳画像を生成する生体磁気計測処理装置と、前記重畳画像を表示する表示部と、を有する。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

複数の磁気センサを含む信号検出部と、
前記信号検出部を含む領域の光学画像を取得する光学画像取得部と、
前記複数の磁気センサの相互の位置関係を示す位置情報と、前記光学画像内での前記複数の磁気センサの位置の特定に使用する位置特定情報を保持する記録部と、
前記信号検出部が取得した磁気データを処理し、前記記録部に保持された前記位置情報と前記位置特定情報とに基づいて、前記光学画像において前記複数の磁気センサの位置にセンサマークを重畳して重畳画像を生成する生体磁気計測処理装置と、
前記重畳画像を表示する表示部と、
を有することを特徴とする生体磁気計測装置。

【請求項2】

前記表示部は、前記光学画像取得部が取得する前記光学画像と前記重畳画像とを表示することを特徴とする請求項１に記載の生体磁気計測装置。

【請求項3】

外部からの指示を受け付ける操作部を有し、
前記生体磁気計測処理装置は、前記操作部で受け付けた指示に基づいて、前記光学画像取得部および前記信号検出部の動作を制御する制御部を有し、
前記制御部は、前記光学画像取得部からの光学画像データの転送中に前記操作部が受け付けた検出開始指示に基づいて、前記光学画像取得部に光学画像データの転送を停止させ、前記信号検出部に磁気の検出を開始させること
を特徴とする請求項１または請求項２に記載の生体磁気計測装置。

【請求項4】

前記制御部は、前記信号検出部による磁気の検出の開始から所定時間の経過後、または、前記操作部が受け付けた検出停止指示に基づいて、前記信号検出部に磁気の検出を停止させ、前記光学画像取得部に光学画像データの転送を開始させること
を特徴とする請求項３に記載の生体磁気計測装置。

【請求項5】

前記光学画像取得部は、光学画像データを繰り返し取得し、
前記制御部は、前記操作部が受け付けた前記検出開始指示に基づいて、前記光学画像取得部から最後に転送される光学画像データを前記記録部に記録すること
を特徴とする請求項３または請求項４に記載の生体磁気計測装置。

【請求項6】

前記制御部は、前記操作部が受け付けた前記検出開始指示に基づいて、前記信号検出部が検出した磁気データの前記記録部への記録を開始すること
を特徴とする請求項３ないし請求項５のいずれか１項に記載の生体磁気計測装置。

【請求項7】

複数の磁気センサを含む信号検出部が取得した磁気データを処理し、光学画像取得部が取得した前記信号検出部を含む領域の光学画像を処理する生体磁気計測処理装置であって、
記録部に保持された前記複数の磁気センサの相互の位置関係を示す位置情報と、前記光学画像内での前記複数の磁気センサの位置の特定に使用する位置特定情報とに基づいて、前記光学画像において前記複数の磁気センサの位置にセンサマークを重畳して重畳画像を生成し、
前記重畳画像を表示部に表示すること
を特徴とする生体磁気計測処理装置。

【請求項8】

複数の磁気センサを含む信号検出部と、前記信号検出部を含む領域の光学画像を取得する光学画像取得部と、前記複数の磁気センサの相互の位置関係を示す位置情報と、前記光学画像内での前記複数の磁気センサの位置の特定に使用する位置特定情報を保持する記録部と、前記信号検出部が取得した磁気データを処理する生体磁気計測処理装置と、表示部とを有する生体磁気計測装置の制御方法であって、
前記生体磁気計測処理装置が、
前記記録部に保持された前記位置情報と前記位置特定情報とに基づいて、前記光学画像において前記複数の磁気センサの位置にセンサマークを重畳して重畳画像を生成し、
前記重畳画像を前記表示部に表示すること
を特徴とする生体磁気計測装置の制御方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、生体磁気計測装置、生体磁気計測処理装置および生体磁気計測装置の制御方法に関する。

【背景技術】

【0002】

生体磁気計測装置において、計測部位と磁気センサとの位置関係を対応付けて表示する種々の方法が開示されており、計測された生体磁場より算出される神経活動または筋活動の分布と形態画像の重畳などに利用されている(例えば、非特許文献１参照）。また、磁場を発生するコイルを計測部位の周囲に取り付けることで、計測部位と磁気センサとの位置関係とが対応付けられる(例えば、特許文献１、２参照）。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0003】

しかしながら、例えば、計測部位を撮影した画像と磁気センサとの位置関係が正確でない場合、算出された神経活動または筋活動の分布と実際の神経または筋の位置関係との関係を正確に対応させることができない。この場合、神経活動または筋活動を適切に評価できないおそれがある。また、例えば、磁場の計測領域にマーカコイルを配置し、磁気計測時にＸ線画像を取得することで、計測部位と磁気センサとの位置関係を把握することが可能である。しかしながら、Ｘ線画像の取得は、Ｘ線を計測部位に照射する必要があり、被検者に負担を掛けてしまう。また、計測部位の周囲にコイルを取り付ける場合も、被検者に負担を掛けてしまう。

【0004】

本発明は、生体磁気計測装置において、計測部位と磁気センサとの位置関係の取得時の被検者の負担を軽減することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0005】

上記技術的課題を解決するため、本発明の一形態の生体磁気計測装置は、複数の磁気センサを含む信号検出部と、前記信号検出部を含む領域の光学画像を取得する光学画像取得部と、前記複数の磁気センサの相互の位置関係を示す位置情報と、前記光学画像内での前記複数の磁気センサの位置の特定に使用する位置特定情報を保持する記録部と、前記信号検出部が取得した磁気データを処理し、前記記録部に保持された前記位置情報と前記位置特定情報とに基づいて、前記光学画像において前記複数の磁気センサの位置にセンサマークを重畳して重畳画像を生成する生体磁気計測処理装置と、前記重畳画像を表示する表示部と、を有することを特徴とする。

【発明の効果】

【0006】

本発明によれば、生体磁気計測装置において、計測部位と磁気センサとの位置関係の取得時の被検者の負担を軽減することができる。

【図面の簡単な説明】

【0007】

【図1】第１の実施形態に係る生体磁気計測装置の構成の一例を示すブロック図である。

【図2】図１の信号検出部に含まれる磁気センサアレイの一例を示す斜視図である。

【図3】磁気センサの位置を示すセンサマークを光学画像に重畳する方法の一例を示す説明図である。

【図4】図１の表示部に表示される光学画像と重畳画像との一例を示す説明図である。

【図5】第２の実施形態に係る生体磁気計測装置の構成の一例を示すブロック図である。

【図6】図５の生体磁気計測装置の動作の一例を示すタイミング図である。

【図7】図１および図５のデータ処理装置のハードウェア構成の一例を示すブロック図である。

【発明を実施するための形態】

【0008】

以下、図面を参照して実施の形態を説明する。なお、各図面において、同一構成部分には同一符号を付し、重複した説明を省略する場合がある。

【0009】

（第１の実施形態）
図１は、第１の実施形態に係る生体磁気計測装置の構成の一例を示すブロック図である。図１に示す生体磁気計測装置１００は、信号検出部１１０、光学画像取得部１２０、データ処理装置１３０および表示部１４０を有する。データ処理装置１３０は、演算部１３１、制御部１３２および記録部１３３を有する。データ処理装置１３０は、生体磁気計測処理装置の一例である。

【0010】

例えば、生体磁気計測装置１００は、筋磁計（ＭＭＧ:Magnetomyograph）、脊磁計（ＭＳＧ：Magnetospinograph）、脳磁計（ＭＥＧ：Magnetoencephalograph）または心磁計（ＭＣＧ:Magnetocardiograph）等である。

【0011】

信号検出部１１０は、図示しない複数の磁気センサを含む磁気センサアレイを有する。磁気センサアレイについては、図２以降で説明される。信号検出部１１０は、被検体の筋活動または神経活動により発生する磁場を検出し、検出した磁場を示す磁気データをデータ処理装置１３０に出力する。なお、生体磁気計測装置１００は、被検体の体表（皮膚）に貼り付けられる電極を介して被検体の神経または筋を電気的に刺激する刺激装置を有してもよい。

【0012】

光学画像取得部１２０は、図示しない撮像部を信号検出部１１０に向けて、生体磁気計測装置１００に固定される。これにより、光学画像取得部１２０は、信号検出部１１０が含まれる同じ被写体領域の同じ画角の光学画像を繰り返し取得可能である。すなわち、光学画像取得部１２０が取得する光学画像に含まれる信号検出部１１０の画像の画素位置は、常に同じになる。

【0013】

光学画像取得部１２０は、信号検出部１１０上に置かれた被検体の計測部位を信号検出部１１０とともに撮影することで光学画像を取得する。例えば、光学画像取得部１２０は、所定のフレームレートで光学画像を取得し、取得した光学画像を示す光学画像データ（フレームデータ）をリアルタイムでデータ処理装置１３０に順次転送する。

【0014】

データ処理装置１３０は、例えば、サーバ等のコンピュータ装置であり、内蔵するＣＰＵ（Central Processing Unit）等のプロセッサにより制御プログラムを実行することで生体磁気計測装置１００の全体の動作を制御する。例えば、演算部１３１および制御部１３２は、ＣＰＵが実行する制御プログラムにより実現される。なお、演算部１３１および制御部１３２は、ＦＰＧＡ等のハードウェアにより実現されてもよく、ハードウェアとソフトウェアとが協働することにより実現されてもよい。

【0015】

演算部１３１は、信号検出部１１０により検出された生体磁場を示す磁気データを処理し、所定の間隔を置いてマトリックス状に配置される複数の算出点または指定された位置での電流成分を再構成する。例えば、演算部１３１は、再構成した電流成分を使用して、計測部位である神経軸索上または筋線維上での電流成分を計算する。再構成した電流成分および計測部位での電流成分は、計測部位の光学画像内に重ねて、表示部１４０に表示されてもよい。

【0016】

また、演算部１３１は、図３で説明するように、光学画像取得部１２０が取得した光学画像と、記録部１３３に保持された磁気センサ等の位置情報とに基づいて、光学画像内の複数の磁気センサの位置にセンサマークを重畳した重畳画像を生成する。生成された重畳画像は、表示部１４０に表示される。

【0017】

制御部１３２は、信号検出部１１０を制御し、磁場の検出動作を開始させ、または磁場の検出動作を停止させる。制御部１３２は、光学画像取得部１２０を制御し、または光学画像の取得を開始させ、光学画像の取得を停止させる。また、制御部１３２は、表示部１４０を制御し、光学画像、重畳画像、神経活動または筋活動の分布図等を表示部１４０に表示させる。また、制御部１３２は、神経活動または筋活動を示す電流波形等を表示部１４０に表示させる。さらに、制御部は、記録部１３３を制御し、記録部１３３に磁気データ、光学画像または重畳画像等を記録し、記録部１３３から演算部１３１で使用する各種パラメータ等を取得する。

【0018】

記録部１３３は、ＤＲＡＭ（Dynamic Random Access Memory）またはＳＲＡＭ（Static Random Access Memory）等の半導体メモリ、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）およびＳＳＤ（Solid State Drive）等の少なくともいずれかを含む。

【0019】

表示部１４０は、例えば、液晶ディスプレイ等の表示画面を有する。表示部１４０は、制御部１３２による制御に基づいて、光学画像取得部１２０で取得された光学画像、演算部１３１により生成された重畳画像、または、演算部１３１により計算された複数の算出点、神経軸索上または筋線維上での電流成分等を表示する。

【0020】

図２は、図１の信号検出部１１０に含まれる磁気センサアレイの一例を示す斜視図である。図２に示す磁気センサアレイＳＡＲＹは、低温容器２００から突出する突出部２１０内の先端側に配置される。例えば、低温容器２００は、磁気を遮蔽する磁気シールドルーム内に設置される。

【0021】

磁気センサアレイＳＡＲＹは、例えば、上面視で千鳥状に配置され、先端が上に向く複数の棒状の磁気センサＭＳを有する。なお、磁気センサアレイＳＡＲＹに含まれる磁気センサＭＳの数および配列は、図２に示す例に限定されない。例えば、磁気センサＭＳは、ＳＱＵＩＤ（Superconducting QUantum Interference Device）センサである。

【0022】

各磁気センサＭＳは、図１の制御部１３２からの指示に基づいて被検体が発生する磁場を計測し、計測した磁場を電圧信号（磁場を示す磁場信号）としてデータ処理装置１３０に出力する。特に限定されないが、各磁気センサＭＳは、例えば、Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸を有する３軸のセンサであり、磁場信号を３次元のベクトル量として計測可能である。なお、各磁気センサＭＳは、磁場信号を２次元のベクトル量として計測可能な２軸（例えば、Ｘ軸、Ｙ軸）を有する２軸センサでもよく、１軸（例えば、Ｚ軸）のみを有する１軸センサでもよい。

【0023】

図３は、磁気センサＭＳの位置を示すセンサマークを光学画像に重畳する方法の一例を示す説明図である。まず、重畳画像が生成される前に、突出部２１０において、磁気センサアレイＳＡＲＹの各磁気センサＭＳの先端に対向する位置にマーカＭＫが配置される。

【0024】

例えば、マーカＭＫは、矩形形状を有しており、マーカＭＫの大きさは、幅２００ｍｍ、高さ１５０ｍｍである。マーカＭＫの大きさは、マーカサイズ情報として記録部１３３に予め保持されている。また、マーカＭＫの所定の位置には、電流を流すことにより磁場を発生するコイルが取り付けられている。例えば、マーカＭＫの相対座標は、マーカＭＫの左下の角が（０，０）であるとし、マーカＭＫの右上が（２００，１５０）であるとする。演算部１３１は、マーカＭＫのコイルから発生する磁場を検出した磁気データに基づいて、光学画像ＩＭＧ内のマーカＭＫの位置情報を取得可能である。

【0025】

図３に示す例では、説明の簡単化のため、光学画像ＩＭＧは、マーカＭＫの矩形平面に沿う面において、横９６０ｍｍ、縦６００ｍｍの領域の画像を含むとする。また、光学画像ＩＭＧの左下の座標は、（０，０）に設定され、光学画像ＩＭＧの右上の座標は、（９６０，６００）に設定される。そして、演算部１３１は、光学画像ＩＭＧ内のマーカＭＫの左下の座標（開始点Ｘ，開始点Ｙ）を、例えば、（５００，１００）と算出する。演算部１３１は、算出したマーカＭＫの左下の座標（５００，１００）をマーカＭＫのサイズを示す幅２００、高さ１５０とともに光学画像ＩＭＧ中のマーカ座標情報として記録部１３３に記録する。

【0026】

例えば、各磁気センサＭＳは、図３に示すセンサアレイＳＡＲＹの左下に位置する磁気センサＭＳ００のＸＹ座標を（０，０）として、相対座標（Ｘ，Ｙ）が割り当てられている。各磁気センサＭＳの相対座標（Ｘ，Ｙ）は、センサ位置情報として記録部１３３に予め保持されている。センサ位置情報は、複数の磁気センサＭＳの相互の位置関係を示す位置情報の一例である。

【0027】

例えば、磁気センサＭＳは、識別情報ＭＸｘｙ（ＭＸ００、ＭＸ０１、...、ＭＳ９０、ＭＳ９１、...、ＭＳ１００、ＭＳ１０１、...、ＭＳ１０３）が割り当てられている。識別情報ＭＳｘｙの符号ｘは、センサアレイＳＡＲＹのＸ方向に並ぶ磁気センサＭＳの行番号を示し、識別情報ＭＳｘｙの符号ｙは、Ｘ方向に並ぶ磁気センサＭＳの各行の左からの並び順を示す。

【0028】

演算部１３１は、光学画像取得部１２０が取得したマーカＭＫの画像を含む光学画像ＩＭＧと、信号検出部１１０が検出したマーカＭＫのコイルから発生する磁場の磁気データとに基づいて、マーカＭＫに対するセンサアレイＳＡＲＹの相対位置を検出する。例えば、演算部１３１は、マーカＭＫの左下の角（相対座標＝（０，０））の位置に対する磁気センサＭＳ００の相対位置をセンサ相対位置情報として記録部１３３に記録する。図３に示す例では、センサ相対位置情報は、（Ｘ，Ｙ）＝（３７，１０）である。

【0029】

そして、演算部１３１は、マーカ座標情報とセンサ相対位置情報とに基づいて、光学画像ＩＭＧ中の各磁気センサＭＳの座標を算出する。マーカ座標情報およびセンサ相対位置情報は、光学画像ＩＭＧ内での複数の磁気センサＭＳの位置の特定に使用する位置特定情報の一例である。なお、マーカ座標情報およびセンサ相対位置情報は、テキストデータとして記録部１３３に記録されてもよい。

【0030】

図３の右下のかぎ括弧内の説明図に例示するように、演算部１３１は、マーカＭＫの左下の座標（開始点Ｘ，開始点Ｙ）＝（５００，１００）に磁気センサＭＳ００のセンサ相対位置情報（Ｘ，Ｙ）＝（３７，１０）を加算する。そして、演算部１３１は、加算結果である（５３７，１１０）を磁気センサＭＳ００の光学画像ＩＭＧ内での座標に設定する。また、演算部１３１は、磁気センサＭＳ００の座標に、他の磁気センサＭＳのセンサ位置情報を加算して、他の磁気センサＭＳの光学画像ＩＭＧ内での座標を算出する。演算部１３１は、算出した各磁気センサＭＳの光学画像ＩＭＧ内での座標を記録部１３３に記録してもよい。

【0031】

演算部１３１は、各磁気センサＭＳの光学画像ＩＭＧ内での座標に基づいて、光学画像ＩＭＧ内の複数の磁気センサＭＳの位置にセンサマークを重畳して重畳画像ＯＩＭＧ（図４）を生成する。例えば、光学画像ＩＭＧ内での各磁気センサＭＳの位置を示すセンサマークは、丸印であるが、他の形状の図形でもよい。演算部１３１が生成した重畳画像ＯＩＭＧを示す画像データは、制御部１３２を介して表示部１４０に転送され、表示部１４０に表示される。

【0032】

図４は、図１の表示部１４０に表示される光学画像ＩＭＧ１と重畳画像ＯＩＭＧとの一例を示す説明図である。図４に示す例では、表示部１４０の表示画面の左側に光学画像ＩＭＧ１が表示され、表示画面の右側に重畳画像ＯＩＭＧが表示される。すなわち、光学画像ＩＭＧ１と重畳画像ＯＩＭＧとは、表示部１４０の表示画面に並べて表示される。図４に示す例では、光学画像ＩＭＧ１および重畳画像ＯＩＭＧには、被検体の計測部位である右手の画像も含まれる。

【0033】

光学画像ＩＭＧ１の画角および被写体の撮影位置は、それぞれ図３に示した画像ＩＭＧの画角および被写体の撮影位置と同じである。重畳画像ＯＩＭＧは、磁気センサアレイ１４０の全ての磁気センサＭＳを含む領域を光学画像ＩＭＧ１から切り出した画像と、演算部１３１が図３で説明した方法で算出した各磁気センサＭＳの位置を示すセンサマークＳＭの画像とを含む。

【0034】

重畳画像ＯＩＭＧは、被検体の計測部位をＸ線撮影したＸ線画像を使用しないため、Ｘ線の照射およびＸ線照射時に計測部位の位置を動かないよう止めておくなどの被検者の負担を軽減することができる。また、被検者にマーカコイルを直接取り付けるなどの負担も発生しない。

【0035】

図４に示す重畳画像ＯＩＭＧにより、被検体の計測部位と各磁気センサＭＳとの位置関係を正確に把握することができる。これにより、演算部１３１は、重畳画像ＯＩＭＧ内の計測部位に含まれる筋の推定位置の指定に基づいて、指定された位置での電流成分を再構成することができ、分布図として表示部１４０に表示させることができる。なお、重畳画像ＯＩＭＧ内の計測部位に含まれる筋の推定位置の指定は、例えば、図５に示す操作部１５０を介して生体磁気計測装置１００の操作者から受け付けられてもよい。

【0036】

さらに、演算部１３１は、再構成した筋の経路上の複数箇所での電流成分の時間変化を示す電流波形を生成し、生成した電流波形を制御部１３２を介して表示部１４０に表示することができる。また、筋活動の分布図と被検体の計測部位との重ね合わせも容易に実施することが可能になる。

【0037】

なお、例えば、光学画像ＩＭＧに含まれる計測部位が腰部または頚部の場合、演算部１３１は、神経経路の推定位置の指定に基づいて、指定された位置での電流成分を再構成することができ、分布図として表示部１４０に表示させることができる。さらに、演算部１３１は、再構成した神経経路上の複数箇所での電流波形を生成して表示部１４０に表示することができる。また、光学画像ＩＭＧに含まれる計測部位が頭部または胸部の場合にも、演算部１３１は、脳または心臓の推定位置の指定に基づいて、指定された位置での電流成分を再構成することができ、分布図または電流波形として表示部１４０に表示させることができる。

【0038】

以上、この実施形態では、被検体の計測部位の光学画像を撮影することで、計測部位と磁気センサＭＳとの位置関係を正確に取得することができる。したがって、計測部位をＸ線撮影する場合、または、計測部位にコイルを直接取り付ける場合に比べて、計測部位と磁気センサとの位置関係の取得時の被検者の負担を軽減することができる。

【0039】

演算部１３１は、制御部１３２を介して、被検体の計測部位とセンサアレイＳＡＲＹの領域とを含む光学画像ＩＭＧ１と重畳画像ＯＩＭＧとを表示部１４０に表示する。これにより、医師等の評価者は、計測部位の周囲およびセンサアレイＳＡＲＹの周囲を状態を把握しつつ、神経機能または筋機能を適切に評価することが可能になる。

【0040】

（第２の実施形態）
図５は、第２の実施形態における生体磁気計測装置の構成の一例を示すブロック図である。図１と同様の要素については、同じ符号を付し、詳細な説明は省略する。この実施形態の生体磁気計測装置１０１は、図１の生体磁気計測装置１００に操作部１５０を追加していることを除き、図１の生体磁気計測装置１００と同様の構成および機能を有する。

【0041】

操作部１５０は、生体磁気計測装置１０１の外部からの指示を受け付け、受け付けた指示を制御部１３２に通知する。例えば、操作部１５０は、図示しないキーボードおよびマウス等の入力インタフェースに接続される。操作部１５０は、例えば、信号検出部１１０による磁場の検出を開始する開始指示を受け付ける。

【0042】

なお、操作部１５０は、表示部１４０に表示される入力ウィンドウの操作を受け付けてもよい。例えば、入力ウィンドウには、開始ボタン、磁場の検出の継続時間を入力する入力部、または磁場の検出を停止させる停止ボタン等が設けられてもよい。

【0043】

操作部１５０は、信号検出部１１０による磁場の検出を停止する停止指示を受け付けてもよい。なお、操作部１５０は、重畳画像ＯＩＭＧ（図３）内の計測部位に含まれる筋または神経経路の推定位置の指定の受け付けなど、筋機能または神経機能を評価するための各種指示を受け付けてもよい。制御部１３２は、操作部１５０からの通知に基づいて、信号検出部１１０および光学画像取得部１２０の動作を制御する。

【0044】

図６は、図５の生体磁気計測装置１０１の動作の一例を示すタイミング図である。図６に示す動作は、生体磁気計測装置１０１のデータ処理装置１３０が光学画像取得部１２０および信号検出部１１０の動作を制御する制御プログラムを実行することで実現される。すなわち、図６は、データ処理装置１３０の制御方法の一例である。

【0045】

データ処理装置１３０の制御部１３２は、信号検出部１１０による磁場の検出開始の指示を操作部１５０が受け付けたことに基づいて、例えば、パルス状のトリガ信号ＴＲＧ１を生成する。トリガ信号ＴＲＧ１は、光学画像データの転送を停止する転送停止指示として光学画像取得部１２０に出力され、磁場の検出を開始する検出開始指示として信号検出部１１０に出力される。

【0046】

光学画像取得部１２０は、転送停止指示に基づいて、データ処理装置１３０に転送中の光学画像データの転送を時刻Ｔ１に停止する。光学画像取得部１２０は、光学画像データの転送を停止する場合、光学画像の取得（すなわち、撮影）を停止する。

【0047】

なお、光学画像取得部１２０が時刻Ｔ１より前に光学画像を繰り返し取得している期間、制御部１３２は、光学画像取得部１２０から転送された光学画像データをフレームデータとして表示部１４０に順次出力する。これにより、表示部１４０には、フレームレート毎に更新される光学画像（すなわち、動画）が表示される。

【0048】

また、制御部１３２は、転送停止指示による光学画像データの転送が停止される前（すなわち、磁場の検出の開始時）の最後のフレームに対応して光学画像取得部１２０から転送される最後の光学画像データを記録部１３３に記録してもよい。これにより、信号検出部１１０が磁場の検出を開始するときの光学画像を、例えば、磁場の検出動作の完了後に表示部１４０に表示することが可能になる。

【0049】

したがって、神経機能または筋機能を評価する評価者は、例えば、磁場の検出動作の完了後、磁場の検出を開始するときの様子を確認することができる。この結果、評価者は、演算部１３１が算出した電流成分に基づいて生成された電流波形が、筋活動を正しく示しているかどうかを判断することが可能になる。

【0050】

信号検出部１１０は、検出開始指示に基づいて、時刻Ｔ１に磁場の検出を開始する。なお、信号検出部１１０による磁場の検出は、光学画像取得部１２０による光学画像データの転送の停止と同時でなく、光学画像データの転送の停止から所定時間経過後に開始されてもよい。この場合、制御部１３２は、光学画像取得部１２０にトリガ信号ＴＲＧ１を出力した後、信号検出部１１０に別のトリガ信号ＴＲＧ１を出力してもよい。

【0051】

なお、制御部１３２は、信号検出部１１０から転送される磁気データを記録部１３３に記録してもよい。これにより、信号検出部１１０による磁場の検出後に、記録部１３３に保持された磁気データを表示部１４０に表示することができ、評価者は、表示部１４０に表示される磁気データを解析することが可能になる。

【0052】

また、記録部１３３に保持された磁気データを使用して演算部１３１により電流成分を再構成することができるため、信号検出部１１０による磁場の検出後に、電流成分または電流成分の時間変化を示す電流波形を表示部１４０に表示することができる。この結果、信号検出部１１０による磁場の検出後に、評価者は、表示部１４０に表示される電流成分または電流波形を解析することが可能になる。

【0053】

制御部１３２は、トリガ信号ＴＲＧ１の生成から時間Ｔの経過後、パルス状のトリガ信号ＴＲＧ２を生成する。トリガ信号ＴＲＧ２は、パルス状の波形を有しており、光学画像データの転送を開始する転送開始指示として光学画像取得部１２０に出力され、磁場の検出を停止する検出停止指示として信号検出部１１０に出力される。

【0054】

信号検出部１１０は、検出停止指示に基づいて、時刻Ｔ２に磁場の検出を停止する。光学画像取得部１２０は、転送開始指示に基づいて、時刻Ｔ２にデータ処理装置１３０への光学画像データの転送を開始する。光学画像取得部１２０は、光学画像データの転送を開始する場合、光学画像の取得（すなわち、撮影）を開始する。

【0055】

なお、光学画像取得部１２０による光学画像データの転送の開始は、信号検出部１１０による磁場の検出の停止と同時でなく、信号検出部１１０による磁場の検出の停止から所定時間経過後に開始されてもよい。この場合、制御部１３２は、信号検出部１１０にトリガ信号ＴＲＧ２を出力した後、光学画像取得部１２０に別のトリガ信号ＴＲＧ２を出力してもよい。

【0056】

図６に示すように、信号検出部１１０による磁場の検出中に光学画像取得部１２０からの光学画像のデータ処理装置１３０への転送を停止することで、磁気データの転送に伴って発生する電磁波に起因するノイズが磁気データに混入することを抑制することができる。

【0057】

以上、この実施形態においても、第１の実施形態と同様の効果を得ることができる。例えば、被検体の計測部位の光学画像に基づいて、計測部位と磁気センサＭＳとの位置関係を正確に取得することができ、計測部位と磁気センサとの位置関係の取得時の被検者の負担を軽減することができる。

【0058】

さらに、この実施形態では、信号検出部１１０による磁場の検出中に光学画像取得部１２０からの光学画像のデータ処理装置１３０への転送を停止する。これにより、磁気データの転送に伴って発生する電磁波に起因するノイズが磁気データに混入することを抑制することができる。

【0059】

信号検出部１１０による磁場の検出の開始時の光学画像を記録部１３３に記録することで、評価者は、例えば、磁場の検出動作の完了後、磁場の検出を開始するときの様子を確認することができる。この結果、評価者は、演算部１３１が算出した電流成分に基づいて生成された電流波形が、筋活動を正しく示しているかどうかを判断することが可能になる。

【0060】

また、信号検出部１１０から転送される磁気データを記録部１３３に記録することで、信号検出部１１０による磁場の検出後に、磁気データを表示部１４０に表示することができる。また、磁気データを使用して再構成された電流成分または電流成分の時間変化を示す電流波形を表示部１４０に表示することができる。これにより、評価者は、表示部１４０に表示される磁気データを解析することができ、表示部１４０に表示される電流成分または電流波形を解析することができる。

【0061】

さらに、信号検出部１１０から転送される磁気データを記録部１３３に記録することで、信号検出部１１０による磁場の検出後に、記録部１３３に保持された磁気データを表示部１４０に表示することができる。また、記録部１３３に保持された磁気データを使用して演算部１３１により電流成分を再構成し、電流成分または電流成分の時間変化を示す電流波形を表示部１４０に表示することができる。これにより、評価者は、表示部１４０に表示される磁気データを解析することができる。また、記録部１３３に保持された磁気データを使用して演算部１３１により電流成分を再構成することができる。この結果、信号検出部１１０による磁場の検出後に、電流成分または電流成分の時間変化を示す電流波形を表示部１４０に表示することができる。

【0062】

図７は、図１および図５のデータ処理装置１３０のハードウェア構成の一例を示すブロック図である。データ処理装置１３０は、ＣＰＵ１１とＲＯＭ１２とＲＡＭ１３と外部記憶装置１４とを有する。また、データ処理装置１３０は、入力インタフェース部１５と出力インタフェース部１６と入出力インタフェース部１７と通信インタフェース部１８とを有する。例えば、ＣＰＵ１１とＲＯＭ１２とＲＡＭ１３と外部記憶装置１４と入力インタフェース部１５と出力インタフェース部１６と入出力インタフェース部１７と通信インタフェース部１８とは、バスＢＵＳを介して相互に接続される。

【0063】

ＣＰＵ１１は、ＯＳ（Operating System）およびアプリケーション等の各種プログラムを実行し、データ処理装置１３０の全体の動作を制御する。また、ＣＰＵ１１は、制御プログラムを実行することにより生体磁気計測処理装置として機能するデータ処理装置１３０の制御方法を実施する。ＣＰＵ１１は、制御プログラムを実行するコンピュータの一例である。

【0064】

ＲＯＭ１２は、ＣＰＵ１１により実行される制御プログラムを含む各種プログラムおよび各種パラメータ等を保持する。ＲＡＭ１３は、ＣＰＵ１１により実行される各種プログラムや、プログラムで使用するデータ等を記憶する。外部記憶装置１４は、ＨＤＤまたはＳＳＤ等であり、ＲＡＭ１３に展開される各種プログラムを記憶する。

【0065】

入力インタフェース部１５には、データ処理装置１３０を操作する操作者等からの入力を受け付ける入力装置２０が接続される。例えば、入力装置２０は、マウス、キーボードまたはタブレット等である。出力インタフェース部１６には、データ処理装置１３０が生成する各種画像、テキストまたは図形等を出力する出力装置３０が接続される。例えば、出力装置３０は、ＣＰＵ１１が実行する各種プログラムにより生成される画像等を表示する表示部１４０（図１）またはプリンタ等である。

【0066】

入出力インタフェース部１７には、ＵＳＢ（Universal Serial Bus）メモリ等の記録媒体４０が接続される。例えば、記録媒体４０には、ＣＰＵ１１が実行する制御プログラム等の各種プログラムが格納されてもよい。この場合、各種プログラムは、入出力インタフェース部１７を介して記録媒体４０から外部記憶装置１４に転送され、ＲＡＭ１３に展開される。なお、記録媒体４０は、ＣＤ－ＲＯＭやＤＶＤ（Digital Versatile Disc：登録商標）等でもよく、この場合、入出力インタフェース部１７は、接続する記録媒体４０に対応するインタフェースを有する。通信インタフェース部１８は、データ処理装置１３０をネットワーク等に接続する。

【0067】

以上、各実施形態に基づき本発明の説明を行ってきたが、上記実施形態に示した要件に本発明が限定されるものではない。これらの点に関しては、本発明の主旨をそこなわない範囲で変更することができ、その応用形態に応じて適切に定めることができる。

【符号の説明】

【0068】

１１ ＣＰＵ
１２ ＲＯＭ
１３ ＲＡＭ
１４ 外部記憶装置
１５ 入力インタフェース部
１６ 出力インタフェース部
１７ 入出力インタフェース部
１８ 通信インタフェース部
２０ 入力装置
３０ 出力装置
４０ 記録媒体
１００、１０１ 生体磁気計測装置
１１０ 信号検出部
１２０ 光学画像取得部
１３０ データ処理装置
１３１ 演算部
１３２ 制御部
１３３ 記録部
１４０ 表示部
２００ 低温容器
２１０ 突出部
ＩＭＧ 光学画像
ＭＳ 磁気センサ
ＯＩＭＧ 重畳画像
ＳＡＲＹ センサアレイ
ＴＲＧ１、ＴＲＧ２ トリガ信号

【先行技術文献】

【特許文献】

【0069】

【特許文献1】特開平２－０９５３３７号公報

【特許文献2】特開２０２０－０５４７８８号公報

【非特許文献】

【0070】

【非特許文献1】"Magnetospinography visualizes electrophysiological activity in the cervical spinal cord" Scientific Reports 7, Article number: 2192 (2017)

【非特許文献2】Sasaki, Toru, et al. "Visualization of electrophysiological activity at the carpal tunnel area using magnetoneurography." Clinical Neurophysiology 131.4 (2020): 951-957.

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】