JP4013492B2 - 磁場遮蔽装置及びこれを用いる生体磁場計測装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は，検査対象から発生する磁場を，高感度な量子干渉素子（ＳＱＵＩＤ:superconducting quantum interference device）からなる複数の磁束計を用いて計測するための磁場遮蔽装置，及び，これを用いる磁場計測方法，磁場計測装置に関する。本発明は，特に，生体の心臓の心筋活動等により発生する生体磁場を計測するための磁場遮蔽装置，及び，これを用いる生体磁場計測方法，生体磁場計測装置に関する。
【０００２】
【従来技術】
径の異なる複数の円筒形シールドを順次同芯状に配置し，各円筒形シールドの間に間隙を形成した磁気シールドが報告されている（従来技術１：特開平９−２１４１６６号公報）。
【０００３】
従来技術１に記載の技術では，厚さ０．１ｍｍ〜０．５ｍｍ，幅２０ｃｍ〜５０ｃｍのテープ状のパーマロイからなる磁気シールド材を用い，軽量なプラスチック円筒を芯として磁気シールド材をスパイラル状に巻きつけ，隙間なく重ね合わせたオーバーラップ部の幅を５ｃｍ〜１０ｃｍとって円筒形に形成されている。オーバーラップ部は，実質的に２層〜５層となり，その厚みの合計が０．５ｍｍ〜３ｍｍ程度となるようなスパイラル状に巻きつけられている。また，オーバーラップ部には，周方向の長さで３０ｃｍ間隔にリベットが設けられ，締め付け固定され，オーバーラップ部の接着面は，金属と金属の接触となっている。
【０００４】
なお，従来技術１には，従来の技術として，Ｎｉ−Ｆｅ系の高透磁率の合金材料であるパーマロイの板を多数枚用いてプレハブ部屋のようなシールドルームを製作するの記載があり，この従来技術には，磁気シールドの製作に長時間を要し，部品点数が多く，磁気シールドが非常に高価になるという問題があり，生体磁気計測機器の価格で磁気シールドの占める割合は大きく，磁気シールドの低価格化が望まれているとの記載がある。
【０００５】
パーマロイの板の代わりに，磁気シールド材として，軟磁性アモルファス合金の膜とポリマーフィルムとを貼り合わせた磁気シールドシートを用いて，軽量なシールドルームを製作することが報告されている（従来技術２：特開平２０００−０７７８９０号公報）。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
パーマロイの板を組合せてシールドルームを製作する従来技術，従来技術１では，加工後のパーマロイの焼鈍処理を必要とするという問題，広い面積を必要とするという問題，シールドルームの重量が大きくシールドルームを設置する場所に制限があるという問題，シールドルームが高価格となるという問題等があった。 従来技術２では，パーマロイの板を組合せてシールドルームを製作する従来技術１よりも，シールドルームの重量が軽量化され，低価格化が実現できるが，広い面積を必要とするという問題は解決されておらず，シールドルームのより軽量化，より低価格化が望まれていた。
【０００７】
本発明の目的は，高透磁率を持つ高透磁率シートを用いて，軽量，小型の高性能な磁場遮蔽装置を低コストで提供し，検査対象，特に，生体から発生する磁場を計測するための磁場計測方法，磁場計測装置を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明の代表的な磁場計測装置は，外来磁場の第１の方向に垂直な方向の成分が遮蔽される磁場遮蔽装置と，検査対象から発生する磁場の第１の方向に垂直な方向の成分を検出する複数のＳＱＵＩＤ磁束計を低温に保持するクライオスタット，クライオスタットを保持する装置と，ＳＱＵＩＤ磁束計を駆動し，ＳＱＵＩＤ磁束計からの信号を検出する駆動検出回路と，駆動検出回路の出力を収集し演算処理を行なう演算処理装置と，演算処理装置の出力を表示する表示装置とから構成される。
【０００９】
本発明の磁場遮蔽装置は，中空部をもつ非磁性の複数の筒形部材が第１の方向の軸を同心状に囲み配置され形成される。各筒形部材の面（内面又は／及び外面）に，高透磁率を持つ高透磁率シートの複数枚が，相互に一部分が重複するように貼付して配置される。
【００１０】
最も内側に配置される筒形部材は，第１の方向の一端に第１の開口を，第１の方向の他端に第２の開口を持っている。第１の方向の軸に垂直な方向で複数の筒形部材を貫通する第３の開口が形成されている。最も内側に配置される筒形部材の内側の空間で，外来磁場の第１の方向に垂直な方向の成分が遮蔽される。最も内側に配置される筒形部材の内側の空間に，検査対象が生体である場合には，検査対象部位の体軸方向を第１の方向の軸にほぼ平行にして生体（被験者）を搭載する生体搭載装置（ベッド，椅子）が配置される。
【００１１】
クライオスタットの一部が第３の開口に挿入され，クライオスタットの底面が内側の空間に配置される。第３の開口の直径を，クライオスタットの底面の直径よりも小さくして，クライオスタットの径が小さい部分を第３の開口に挿入する構成により，第３の開口の直径を大きくする必要がないので，外来磁場の磁場遮蔽率を向上させることができる。第３の開口は，検査対象が生体である場合には，生体（被験者）の胸面，又は，背面に対向し，クライオスタットの底面は，生体の胸面，又は，背面に対向して上記内側の空間に配置されている。
【００１２】
クライオスタットの底面と検査対象の表面との位置関係は位置調整装置により調整され，第１の方向に垂直な方向で位置関係が調整される。位置調整装置は，第１の方向に垂直な第２の方向で，クライオスタットの位置，又は検査対象を搭載する搭載装置の位置を変化させることができる。更に，位置調整装置は，第１及び第２の方向に垂直な第３の方向，及び第１の方向で，搭載装置の位置を変化させることができる。
【００１３】
更に，磁場遮蔽装置には，第１の方向の軸に垂直な方向で各筒形部材を貫通する第４の開口が形成されており，検査対象が生体である場合には，第４の開口は被験者の視野内にあり，開放感を被験者に与えている。
【００１４】
【実施の形態】
以下の説明では，検査対象として，代表的な例として生体の心臓を対象として説明する。本発明は，生体の心臓に限定されるものではなく，例えば，一般の検査対象に含まれる磁性体の有無，磁性体の分布の検査にも適用できることは言うまでもない。本発明の装置の構成は大きな面積を必要としないので，例えば，磁性体を含む危険物の検査装置として使用でき，飛行場，港等での手荷物の検査にも適用可能である。
【００１５】
本発明の磁場遮蔽装置では，非晶質又は多結晶質から構成される高透磁率の磁性材料の薄層を含み，柔軟性と薄い厚さを持つ複数の高透磁率シート，あるいは，Ｎｉを含む合金から構成される高透磁率の磁性材料を使用した複数の高透磁率シートが使用される。本発明で使用される高透磁率シートはフレキシブルである。
【００１６】
複数の高透磁率シートは，中空部をもつ非磁性の２個から５個の筒形部材に高透磁率シートの一部分が重複して配置されている。複数の筒形部材は，第１の方向の軸を同心状に囲むように相互に固定され配置される。高透磁率シートには，磁性材料が配置される領域が，非磁性の保持シート（例えば，紙，高分子フィルム，金属フィルム）の間に挟まれて短冊の形状に形成され，複数の短冊は隣接する短冊の長辺で重複し，更に，複数の短冊の長辺がほぼ平行に配列されている。
【００１７】
各高透磁率シートの複数の短冊の短辺は，第１の方向の軸にほぼ平行に配置され，高透磁率シートが複数の各筒形部材の面（内面又は／及び外面）に，各高透磁率シートの複数の短冊の長辺が第１の方向の軸を内側に取り囲むように貼付され，保持されている。このような短冊の形状を持つ磁性材料が配置される複数の領域を配置することにより，外来磁場の磁場遮蔽率を向上させている。
【００１８】
最も内側に配置される筒形部材には，第１の方向の一端に第１の開口が，第１の方向の他端に第２の開口が形成されている。第１の方向の軸に垂直な方向で複数の筒形部材を貫通し，複数のＳＱＵＩＤ磁束計を低温に保持するクライオスタットが挿入される第３の開口が形成されている。最も内側に配置される筒形部材の内側の空間で，外来磁場の第１の方向に垂直な方向の成分が遮蔽される。
【００１９】
複数の筒形部材の第１の方向の軸に垂直な断面のより好ましい形状は，外来磁場の磁場遮蔽率を向上させる観点から，対称性が高い形状がより好ましく円とするが，円を第１の方向の軸に垂直な方向に，例えば，円の直径の約１０％だけ押しつぶした形状でも良い。
【００２０】
最も内側に配置される筒形部材の第１の方向の軸に垂直な断面のより好ましい形状は，直径が約５０ｃｍ以上約２００ｃｍ以下の円であり，最も内側に配置される筒形部材の内部に挿入される被験者に圧迫感を与えないようにする。小児を専用に検査する装置の場合には，もっと間も内側に配置される円筒部材の内径は約５０ｃｍであれば良く，小児，大柄な大人を検査対象とする装置の場合には，もっと間も内側に配置される円筒部材の内径は約５０ｃｍであれば良い。
【００２１】
複数の非磁性の筒形部材として，磁場遮蔽装置の製作，コストの観点から，厚さ０．５ｍｍから１ｍｍをもつ，ＦＲＰの中空円筒，アルミニウムの中空円筒を使用するのがより好ましい。
【００２２】
外来磁場の第１の方向に垂直な方向の成分が遮蔽される，最も内側に配置される筒形部材の内側の空間に，以下に示す３つの何れかの態様で被験者が楽な状態で置かれ，生体磁場を検出しようとする被験者の部位の体軸方向が第１の方向の軸にほぼ平行となるようにして，例えば，被験者の胸部，腹部内の胎児等から発生する生体磁場が検出される。
（１）第１の方向の軸を床面に対してほぼ水平とする場合には，被験者が横たわるベッドが，ほぼ水平の状態で，最も内側に配置される筒形部材の内部に配置される。
（２）第１の方向の軸を床面に対してほぼ垂直とする場合には，被験者は椅子に座っている状態で，最も内側に配置される筒形部材の内部に配置される。
（３）第１の方向の軸を水平面に対して角度が２０度以上３０度以下で傾斜させた場合には，被験者が横たわるベッドを傾斜させた状態で，あるいは，被験者が座っている椅子の背持たれの角度を傾斜させた状態で，最も内側に配置される筒形部材の内部に配置される。
【００２３】
第３の開口及び／又は第４の開口は，以下の３つの何れかの態様で形成される。（１）各筒形部材に穴が開けられており，複数の筒形部材を，第１の方向の軸を同心状に囲むように相互に固定し一体化することにより，各筒形部材の穴により第３の開口が形成される。（１）の態様の他に，各筒形部材の一部分が移動可能に構成され，各筒形部材の一部分の移動により第３及び／又は第４の開口が形成される。
【００２４】
即ち，各筒形部材の一部分が，第１の方向，第１の方向の軸を囲む周方向，第１の方向に交叉する方向の何れかの方向で移動可能であり，各筒形部材の一部分の移動により第３及び／又は第４の開口が形成される。具体的な態様を以下に示す。
（２）各筒形部材が第１の方向で，第１の部分と第２の部分との２つに分割される。第１及び第２の部分の各筒形部材はそれぞれ第１の方向の軸を同心状に囲むように相互に固定し一体化して構成される。第１の部分は第２の部分に対して第１の方向に移動して分離可能である。
【００２５】
第１の部分の各筒形部材は，端部に開口する半円状の部分をもつ第１の切欠き部を持つ。第２の部分の各筒形部材は，端部に開口する半円状の部分をもつ第２の切欠き部を持つ。
【００２６】
第１の部分の第２の部分に対する第１の方向での移動により，第１の部分の端部と第２の部分の端部とが第１の方向で重複する結果，第１及び第２の切欠き部により，第３及び／又は第４の開口が形成される。
【００２７】
第１の部分の第２の部分に対する第１の方向の第１の移動に加え，更に，第１の方向に交叉する方向の第２の移動も可能である。第１の移動，あるいは，第１の移動及び第２の移動により，磁場遮蔽装置に開放部が形成される。
（３）各筒形部材が第１の方向の軸を囲む周方向で，第１の部分と第２の部分との２つに分割される。第１及び第２の部分の各筒形部材はそれぞれ相互に固定し一体化して構成される。第１の部分は第２の部分に対してを囲む周方向に移動可能に構成される。
【００２８】
第１の部分の各筒形部材は，第１の方向にほぼ平行な１辺に開口する半円状の部分をもつ第１の切欠き部を持つ。第２の部分の各筒形部材は，第１の方向にほぼ平行な１辺に開口する半円状の部分をもつ第２の切欠き部を持つ。
【００２９】
第１の部分の第２の部分に対する第１の方向の軸を囲む周方向での移動により，第１の部と第２の部分とが第１の方向の軸を囲む周方向で重複する結果，第１及び第２の切欠き部により，第３の開口が形成される。
【００３０】
第１の部分と第２の部分は，第１の方向にほぼ平行な２辺でそれぞれ，第１の方向の軸を囲む周方向で約１０度から約１５度の範囲で重複する。第１の部分の移動により，第１の方向の軸を囲む周方向で約９０度の範囲の開放部が，磁場遮蔽装置に形成される。
【００３１】
磁場遮蔽装置の他の構成では，上記の（２），（３）で説明したように，各筒形部材が，第１の部分と第２の部分との２つに分割されて形成され，上記の第３の開口を形成するが，上記で説明した第３の開口を形成しない構成とする。クライオスタットの底部は，第１の開口，又第２の開口から挿入される。第４の開口は，被験者の検査対象部位から遠い位置に形成されるので，外来磁場の磁場遮蔽率を劣化させることはない。
【００３２】
以下，本発明に於ける磁場計測の手順について説明する。
【００３３】
まず，磁場遮蔽装置の各筒形部材の一部分を，第１の方向，第１の方向の軸を囲む周方向，第１の方向に交叉する方向の何れかの方向で移動させることにより，開放部を形成する。
【００３４】
第１の方向の軸に交叉する方向から開放部を通して，生体が，磁場遮蔽装置の内側の空間に置かれる生体搭載装置（ベッド，椅子）に搭載される。あるいは，生体が搭載される生体搭載装置が，第１の方向の軸に沿って，第１の方向にほぼ平行な方向，又は，第１の方向の軸に交叉する方向から，開放部を通して磁場遮蔽装置の内側の空間に搬入される。
【００３５】
次に，各筒形部材の一部分を，第１の方向，第１の方向の軸を囲む周方向，第１の方向に交叉する方向の何れかの方向の移動させることにより，開放部を閉鎖する。この結果，第３及び／又は第４の開口部が形成され，第３の開口部に，クライオスタットの一部が挿入された形となる。
【００３６】
磁場遮蔽装置の内側の空間に配置されるクライオスタットの底面と，生体の表面との位置関係を，磁場信号が大きく検出されるように，第１の方向に垂直な方向で調整する。複数のＳＱＵＩＤ磁束計により，生体から発生する磁場の第１の方向に垂直な方向の成分が検出される。
【００３７】
本発明によれば，軽量，小型，低コストで高性能な，外来磁場の高い磁場遮蔽率を持つ磁場遮蔽装置を提供することができ，更に，この磁場遮蔽装置を用いる生体磁場を計測するための磁場計測方法，磁場計測装置を提供できる。
【００３８】
また，本発明の磁場遮蔽装置は，軽量，小型であるため，設置する場所に耐加重性が特に要求されず，小さい面積があれば設置が可能であるので，磁場遮蔽装置，即ち，磁場計測装置を設置する場所に制限がなくなる。
【００３９】
ここで，時間変数をｔ，生体の面を（ｘ，ｙ）面，生体の面に垂直な方向をｚ方向とする。クライオスタットの内部で底面の近傍に等間隔で２次元に格子状に配列されるＳＱＵＩＤ磁束計の位置を（ｘ，ｙ），ＳＱＵＩＤ磁束計により検出される生体磁場の磁場成分（法線成分）をＢｚ（ｘ，ｙ，ｔ）とする。
【００４０】
本発明の磁場計測装置では，生体磁場の接線成分Ｂｘ（ｘ，ｙ，ｔ），Ｂｙ（ｘ，ｙ，ｔ）をそれぞれ，計測された法線成分Ｂｚ（ｘ，ｙ，ｔ）のｘ方向の変化率∂Ｂｚ（ｘ，ｙ，ｔ）／∂ｘ，ｙ方向の変化率∂Ｂｚ（ｘ，ｙ，ｔ）／∂ｙに比例する値として求める。比例定数を１とすると，接線成分Ｂｘ（ｘ，ｙ，ｔ），Ｂｙ（ｘ，ｙ，ｔ）は，（数１），（数２）によって与えられる。
【００４１】
【数１】
Ｂｘ（ｘ，ｙ，ｔ）＝−（∂Ｂｚ（ｘ，ｙ，ｔ）／∂ｘ） …（数１）
【００４２】
【数２】
Ｂｙ（ｘ，ｙ，ｔ）＝−（∂Ｂ（ｘ，ｙ，ｔ）ｚ／∂ｙ） …（数２）
次に，ｘ方向の変化率とｙ方向の変化率の２乗和の平方根に比例する値Ｓｔ（ｘ，ｙ，ｔ）を求める。比例定数を１とすると，磁場波形Ｓｔ（ｘ，ｙ，ｔ）は，（数３）によって与えられる。
【００４３】
【数３】
Ｓｔ（ｘ，ｙ，ｔ）＝√［｛∂Ｂｚ（ｘ，ｙ，ｔ）／∂ｘ｝２＋｛∂Ｂｚ（ｘ，ｙ，ｔ）／∂ｙ｝２］ …（数３）
Ｓｔ（ｘ，ｙ，ｔ）は，生体内部の磁場発生源を（ｘ，ｙ）面に投影した磁場強度情報を与える。ｔとして，Ｑ，Ｒ，Ｓの各波のピーク位置をとり，Ｓｔ（ｘ，ｙ，ｔ）のデータから内挿，外挿により同じ磁場強度を与える（ｘ，ｙ）点を結ぶ等磁場線図を求める。
【００４４】
次に，各点（ｘ，ｙ）について任意の期間での磁場波形Ｓｔ（ｘ，ｙ，ｔ）の積分値Ｉ（ｘ，ｙ）を（数４）により求め，内挿，外挿により積分値Ｉ（ｘ，ｙ）が同じ値の点を結ぶ等積分図を求める。
【００４５】
積分範囲として，例えば，心臓を測定の対象とする時には，Ｑ，Ｒ，Ｓの各波の発生する期間，Ｑ波からＳ波の発生するＱＲＳ波(QRS complex)の期間，Ｔ波の発生する期間等をとる。
【００４６】
【数４】
Ｉ（ｘ，ｙ）＝∫│Ｓｔ（ｘ，ｙ，ｔ）│ｄｔ …（数４）
更に，ｘ，ｙ，ｚの３方向の磁場成分を合成した磁場強度の時間波形Ｖ（ｘ，ｙ，ｔ）を，（数５）により求めることにより，特に，胎児のように動きが激しい場合でも，安定した磁場波形を得ることができる。
【００４７】
【数５】
Ｖ（ｘ，ｙ，ｔ）＝√［｛∂Ｂｚ（ｘ，ｙ，ｔ）／∂ｘ｝２＋｛∂Ｂｚ（ｘ，ｙ，ｔ）／∂ｙ｝２＋｛Ｂｚ（ｘ，ｙ，ｔ）｝２］…（数５）
Ｓｔ（ｘ，ｙ，ｔ）の代わり，Ｖ（ｘ，ｙ，ｔ）を使用して，上記と同様にして，等磁場線図，等積分図を求めることができる。
【００４８】
各ＳＱＵＩＤ磁束計により計測された磁場波形Ｓｔ（ｘ，ｙ，ｔ），Ｖ（ｘ，ｙ，ｔ）を表示すると共に，磁場分布図として，等磁場線図，等積分図を，表示装置の表示画面に表示する。等磁場線図，等積分図を，それらの等高線の高低により色分けをして３次元カラー表示して，診断に有用なデータを得ることができる。
【００４９】
即ち，本発明の磁場計測装置では，接線成分Ｂｘ（ｘ，ｙ，ｔ），Ｂｙ（ｘ，ｙ，ｔ）を計測することなく，法線成分Ｂｚ（ｘ，ｙ，ｔ）の計測のみから，電流源の直上にピークパターンが出現する磁場分布図を得ることができる。この結果，生体内の複数の電流源の位置を直読できるので，心筋梗塞，虚血，不整脈，心筋肥大等の診断，術前術後の心筋状態の変化の評価等の心臓に関する疾患の診断に有用なデータを得ることができる。本発明の磁場計測装置は，特に，成人，胎児の心臓の診断のためのデータ（磁場分布）を，１０秒ないし５分程度の短時間で計測して表示できる。
【００５０】
以下，より具体的に，代表的な実施例を図面を参照して詳細に説明する。
【００５１】
図１は本発明の各実施例で使用される高透磁率を有する高透磁率シート２３の構成例を説明する図である。図２は本発明の各実施例に於ける磁場遮蔽装置を構成する中空円筒への高透磁率シートの配置例を説明する斜視図である。図３は本発明の各実施例に於ける磁場遮蔽装置を構成する中空円筒への高透磁率シートの配置例を説明する断面図である。
【００５２】
フレキシブルな高透磁率シート２３は，短冊の形状の磁性材料（磁性材リボン，磁性材テープ）２５が非磁性の保持シート２６−１，２６−２の間に挟まれて構成される。この高透磁率シート２３は，従来技術２に記載される高透磁率シートと同じである。高透磁率材料として軟磁性アモルファス合金が使用される。
【００５３】
短冊の形状の磁性材リボン２５は，隣接する短冊の長辺で重複して配列され，複数の短冊の長辺はほぼ並行に配列さる。複数の磁性材リボン２５は，保持シート２６−１，２６−２の間に可撓性を有する樹脂，又は接着剤２４により固定されている。保持シート２６−１，２６−２の材質として代表的にＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）シートが使用される。高透磁率シート２３の大きさは，例えば，縦４５０ｃｍ，横６００ｃｍである。
【００５４】
軟磁性アモルファス合金は，最大比透磁率が５００００以上であるＦｅ−Ｃｕ−Ｎｂ−Ｓｉ−Ｂ系（Ｆｅ：７３．５％，Ｃｕ：１％，Ｎｂ：３％，Ｓｉ：１３．５％，Ｂ：９％）合金であり，結晶粒界の大きさが１００ｎｍ以下の超微結晶組織をもっている。
【００５５】
使用した磁性材リボン２５の厚みは約２０μｍ，保持シート２６−１，２６−２の厚さは３０μｍであり，高透磁率シート２３の全厚は１００μｍである。磁性材リボン２５の厚さを約１０μｍ〜１００μｍ，保持シート２６−１，２６−２の厚さを１０μｍ〜５００μｍとし，高透磁率シート２３の全厚を５０μｍ〜１．５ｍｍとすると，高透磁率シート２３の貼付，折り曲げ作業が容易となる。
【００５６】
本発明の各実施例に於ける磁場遮蔽装置は，同軸に配置される複数の磁場遮蔽円筒６０から構成される。各磁場遮蔽円筒は，内半径の異なる高透磁率シート支持円筒８０と，高透磁率シート支持円筒８０の内周面及び／又は外周面に配置される高透磁率シート層８２から構成される。
【００５７】
各磁場遮蔽円筒には，各実施例に対応して，最も内側に配置される磁場遮蔽円筒の内部にクライオスタットの底面を挿入するための円形の第３の開口４３が形成され，最も内側に配置される磁場遮蔽円筒の内部に配置される患者の視野内に，円形の第４の開口４４が形成され，患者は医師と視線を合わせて対話ができる。
【００５８】
図２には１つの磁場遮蔽円筒６０が示され，高透磁率シート支持円筒８０の外周面に，複数の高透磁率シート２３が接着剤等を用いて貼付されて高透磁率シート層８２が形成されている。高透磁率シート支持円筒８０は，内半径ｒの厚さ０．５ｍｍのアルミニウムの中空円筒を使用している。
【００５９】
高透磁率シート２３の貼付は次ぎの何れかの方法による。（１）複数の高透磁率シート２３が相互に重なり部分を持つように貼付する。（２）下層の高透磁率シート２３の重ね部分を覆うように上層の高透磁率シー２３を貼付する。（３）（１）の方法と（２）の方法とを組合せて貼付する。何れの貼付方法に於いても，高透磁率シート２３の相互の重なりにより，磁性材リボン２５の部分が相互に重なるように，複数の高透磁率シート２３を重ねて貼付する。
【００６０】
各高透磁率シート２３は，各磁性材リボン２５の短辺が高透磁率シート支持円筒８０の中心軸にほぼ平行になるように，各磁性材リボン２５の長辺が保持円筒２１の中心軸を内側に取り囲み，高透磁率シート支持円筒８０の中心軸に垂直な面にほぼ平行になるように，高透磁率シート支持円筒８０に接着剤などを用いて貼付して，高透磁率シート２３の複数層を形成する。
【００６１】
図３は２層の高透磁率シート２３により形成された高透磁率シート層８２を示す。図３では第１層，第２層の各層での高透磁率シート２３の重なりは省略している。
【００６２】
本発明の各実施例に於ける磁場遮蔽装置は，同軸に配置される複数の磁場遮蔽円筒６０のそれぞれを構成する高透磁率シート支持円筒８０は異なる内半径を持つ。隣接する高透磁率シート支持円筒８０の間隔は，１ｃｍから２０ｃｍである。 以上説明した磁場遮蔽装置の構成により，外来磁場の複数の磁場遮蔽円筒６０の中心軸に垂直方向の成分を，最も内側の磁場遮蔽円筒の内部で外来磁場を高い磁場遮蔽率で遮蔽する。以下の各実施例では，図面を単純化するために２個の磁場遮蔽円筒を持つ磁場遮蔽装置の構成を例示するが，２個から５個の磁場遮蔽円筒を持つ磁場遮蔽装置の構成としても良い。
【００６３】
以下の各実施例の説明では，同軸に配置される複数の磁場遮蔽円筒６０の中心軸を，簡単のために「磁場遮蔽装置の中心軸」と呼ぶ。更に，以下の各実施例の説明では，複数の磁場遮蔽円筒６０の各円筒が，その中心軸の垂直方向で２個の部分に分割されて構成され，又は，その周方向で２個の部分に分割されて構成され，これら２個の部分を相互に重複させて，複数の磁場遮蔽円筒６０の各円筒が構成される場合にも，重複させて構成され，共軸に配置される複数の磁場遮蔽円筒の中心軸を，同様に，「磁場遮蔽装置の中心軸」と呼ぶ。
（実施例１）
図４は本発明の実施例１の生体磁場計測装置の構成例を示す斜視図である。図５は図４に示す磁場遮蔽装置４０の斜視図である。図６は図４に示す生体磁場計測装置の計測視野の中心を通る面での断面図である。
【００６４】
生体磁場計測装置は，磁場遮蔽装置４０，検査対象（生体）から発生する磁場（生体磁場）を検出する複数のＳＱＵＩＤ磁束計５７を低温に保持するクライオスタット５０と，クライオスタット５０を支持するガントリ３０−２と，磁場遮蔽装置４０及びガントリ３０−２を支持する磁場遮蔽装置・ガントリ支持台３０−１と，クライオスタット５０の内部を冷却するための冷媒供給装置又は冷却装置５５及び冷媒供給線又は冷却伝達線５４，データ収集・センサ制御線５１を介してＳＱＵＩＤ磁束計５７を駆動制御し検出された生体磁場を収集しデータ処理を行なうデータ収集処理・センサ制御装置５２と，データ処理の結果を表示する単数又は複数の表示装置５３から構成される。
【００６５】
クライオスタット５０の内部は，冷媒供給線５４を介して冷媒供給装置５５から供給される液体Ｈｅにより冷却されるか，又は，冷却装置５５として冷凍機を使用してコンプレッサにより冷却伝達線５４を介して冷却されたＨｅガスをクライオスタット５０の内部に配置されるコールドヘッドに供給して冷却される。
【００６６】
磁場遮蔽装置４０は，図２，図３で説明した複数の磁場遮蔽円筒６０から構成され，複数の磁場遮蔽円筒の中心軸（ｙ方向）の正方向に第１の開口４１を，ｙ方向の負方向に第２の開口４２を，中心軸に垂直方向（ｚ方向）の上部にクライオスタット５０を挿入するための，複数の磁場遮蔽円筒を貫通する第３の開口４３を，ベッド２０に横たわる検査対象を観察するための，複数の磁場遮蔽円筒を貫通する第４の開口４４をそれぞれ有する。複数の磁場遮蔽円筒の中心軸（ｙ方向）（磁場遮蔽装置４０の中心軸）は床面に水平である。
【００６７】
磁場遮蔽装置４０は，外来磁場の磁場遮蔽装置４０の中心軸に垂直方向の成分を，最も内側の磁場遮蔽円筒６０−１の内部で，高い磁場遮蔽率で遮蔽する。この結果，ＳＱＵＩＤ磁束計５７は，磁場遮蔽装置２の内部で発生する生体磁場のｚ方向の成分を高感度で検出できる。
【００６８】
ガントリ３０−２の高さはガントリの高さ制御装置３１により制御固定され，検査者（医師）３５は，第４の開口４４からベッド２０に横たわる検査対象（患者）３６の検査部位とクライオスタット５０の底面との位置関係を観察しながら，ガントリの高さ制御ボックス３２を操作する。ガントリの高さ制御ボックス３２からの信号により，ガントリの高さ制御装置３１が制御され，クライオスタット５０の底面のｚ方向の位置が固定される。ｘ方向はｙ方向及びｚ方向に直交する方向に設定される。
【００６９】
クライオスタット１０２の内部の底部近傍にｘｙ面に平行な面（計測面）に配置される複数のＳＱＵＩＤ磁束計５７は，データ収集処理・センサ制御装置５２のＦＬＬ回路によって駆動される。ＦＬＬ回路は，ＳＱＵＩＤ磁束計５７で検出された生体磁場信号を出力する。ＦＬＬ回路の出力は，フィルタリング，増幅され，ＡＤ変換器によってデジタルデータに変換され，データ収集処理・センサ制御装置５２の記憶装置に保存される。データ収集処理・センサ制御装置５２によりデータ処理された結果，例えば，磁場波形Ｓｔ（ｘ，ｙ，ｔ）（（数３）），Ｖ（ｘ，ｙ，ｔ）（（数５））による等磁場線図，等積分図等が，表示装置５３の表示画面に表示される。
【００７０】
検査対象３６が搭載されるベッド２０はｘ及びｙ方向移動装置２１に搭載されており，ｘ及びｙ方向移動装置２１はｘ及びｙ方向移動装置の支持台２２に固定されている。ベッド２０は磁場遮蔽装置４０の最も内側の磁場遮蔽円筒の内部に配置される。
【００７１】
なお，クライオスタット５０の底面の高さを固定された位置として，ｘ及びｙ方向移動装置２１の代りに，ｘ，ｙ，ｚ方向移動装置を使用することもできる。この場合には，ガントリ３０−２と磁場遮蔽装置４０との位置関係が，複数のＳＱＵＩＤ磁束計５７の検出コイルが配列される計測面がもっとも内側の磁場遮蔽円筒６０−１の中心軸にほぼ一致するように，ガントリ３０−２の位置が固定される，又は，ガントリ３０−２と磁場遮蔽装置・ガントリ支持台３０−１とが一体で構成される。勿論，ガントリの高さ制御装置３１，ガントリの高さ制御ボックス３２は不要となる。
【００７２】
検査者（医師）３５は，第４の開口４４からベッド２０の上の検査対象（患者）３６の検査部位とクライオスタット５０の底面との位置関係を観察しながら，ガントリの高さ制御ボックス３２に代えて，ベッド２０のｘ，ｙ，ｚ方向移動制御ボックス（図示せず）を操作する。ｘ，ｙ，ｚ方向移動制御ボックスからの信号により，ベッド２０のｘ，ｙ，ｚ方向移動装置が制御され，ベッド２０のｘ方向，ｙ方向及びｚ方向の位置が固定される。
【００７３】
以上の説明では，検査者（医師）３５が，第４の開口４４を通して患者３６を観察したが，第４の開口４４を設けない構成として，第１の開口４１又は第２の開口４２を通して患者３６を観察しても良いことは言うまでもない。
【００７４】
患者３６の視野内に設けられる第４の開口４４は，患者３６に開放感を与えるとともに，検査者（医師）３５は，第４の開口４４を通して患者３６と近いで対話ができ，正確に患者の状態を観察できる。検査者（医師）３５は，患者３６への指示を容易に伝達できる。患者３６は第４の開口４４を通して磁場遮蔽装置４０の外部を見ることができ，心理的な不安感等を低減する効果がある。
【００７５】
図５に示すように，複数の磁場遮蔽円筒を貫通する第３の開口４３の中心軸と，複数の磁場遮蔽円筒を貫通する第４の開口４４の中心軸とは，約４５度の角度をなしている。図６に示すように，クライオスタット５０の内部の底部には，ＳＱＵＩＤ磁束計５７が２次元に配列され，クライオスタット５０の内部は冷媒５６が満たされている。
【００７６】
磁場遮蔽円筒６０は，第１の磁場遮蔽円筒６０−１，第２の磁場遮蔽円筒６０−２から構成される。第１の磁場遮蔽円筒６０−１と第２の磁場遮蔽円筒６０−２との間には，充填剤７０が充填され，第１の磁場遮蔽円筒６０−１，第２の磁場遮蔽円筒６０−２の形状を安定に保持している。図６に示す例では，充填剤７０を下半分に充填しているが，更に，第３の開口４３，第４の開口４４を除く上半分の部位にも充填しても良い。充填剤７０としては，発泡剤を含む硬質ポリウレタン等が使用できる。発泡剤を含む硬質ポリウレタンは，軽量なので第３の開口４３，第４の開口４４を除く上半分の部位にも充填しても，第１の磁場遮蔽円筒６０−１，第２の磁場遮蔽円筒６０−２の形状を変形させることはない。
（実施例２）
図７は本発明の実施例２の生体磁場計測装置の構成例を示す斜視図である。図８は図７に示す磁場遮蔽装置の斜視図である。図９は図７に示す生体磁場計測装置の計測視野の中心を通る面での断面図であり，一部拡大断面を含む。
【００７７】
以下，実施例１との相違点を中心に説明する。実施例２の生体磁場計測装置の構成では，実施例１で説明した磁場遮蔽装置４０を，ｙ方向で２分割して，磁場遮蔽装置の第１の部分４０−１，磁場遮蔽装置の第２の部分４０−２により構成する。磁場遮蔽装置の第１の部分４０−１は，磁場遮蔽装置の第２の部分４０−２に対して，ｙ方向に移動可能な構成とする。実施例１と同様に，ガントリ３０−２，磁場遮蔽装置の第２の部分４０−２は，磁場遮蔽装置・ガントリ支持台３０−１に支持される。
【００７８】
磁場遮蔽装置の第１の部分４０−１は，磁場遮蔽装置支持台９２に支持固定され，磁場遮蔽装置支持台９２の下部に配置される複数の車輪９１は，床１１７の面に配置されたレール９０−１，９０−２の上に搭載されている。磁場遮蔽装置の第１の部分４０−１は，レール９０−１，９０−２の上でｙ方向に移動できる。この移動により磁場遮蔽装置の第１の部分４０−１と磁場遮蔽装置の第２の部分４０−２とを分離できる。
【００７９】
この結果，開放された空間で，医師３５は楽な姿勢で患者３６をベッド２０に搭載でき，又は，患者３６は楽にベッド２０横たわることができる。患者は，足部が先にクライオスタットの下部を通過し，最終的に胸部がクライオスタットの下部に到達するように搭載される。医師３５は，患者３６の検査部位とクライオスタット５０の底面との位置関係を，効率良く調整できる。調整後，分離された磁場遮蔽装置の第１の部分４０−１を移動させて，磁場遮蔽装置の第１の部分４０−１と磁場遮蔽装置の第２の部分４０−２とをｙ方向で重複させて，第３の開口４３，第４の開口４４を形成できる。
【００８０】
この結果，外来磁場の磁場遮蔽装置４０の中心軸に垂直方向の成分を，最も内側の磁場遮蔽円筒４０−１−１，４０−２−１の内部で，高い磁場遮蔽率で遮蔽できる。高い磁場遮蔽率で外来磁場が遮蔽された空間で，検査部位からの生体磁場のｚ方向の成分を高感度で検出できる。
【００８１】
図８に示すように，磁場遮蔽装置の第１の部分４０−１を構成する磁場遮蔽円筒，磁場遮蔽装置の第２の部分４０−２を構成する磁場遮蔽円筒はそれぞれ，重複させた時に第３の開口４３，第４の開口４４を形成するように，円周の一部をもつ切欠き部分を持っている。
【００８２】
図９に示すように，磁場遮蔽装置４０は，磁場遮蔽装置の第１の部分４０−１，磁場遮蔽装置の第２の部分４０−２とから構成される。磁場遮蔽装置の第１の部分４０−１は，第１の磁場遮蔽内側円筒４０−１−１，第１の磁場遮蔽外側円筒４０−１−２とから構成される。磁場遮蔽装置の第２の部分４０−２は，第２の磁場遮蔽内側円筒４０−２−１，第２の磁場遮蔽外側円筒４０−２−２とから構成される。
【００８３】
第２の磁場遮蔽外側円筒４０−２−２の内側に，第１の磁場遮蔽外側円筒４０−１−２が重複して配置され，第２の磁場遮蔽内側円筒４０−２−１の内側に，第１の磁場遮蔽内側円筒４０−１−１が重複して配置される。図９にはこの重複部分に第３の開口が示されている。
【００８４】
拡大断面に示すように，第２の磁場遮蔽内側円筒４０−２−１，第２の磁場遮蔽外側円筒４０−２−２の各高透磁率シート支持円筒８０の内側に，高透磁率シート２３により高透磁率シート層８２が形成されている。第１の磁場遮蔽内側円筒４０−１−１，第１の磁場遮蔽外側円筒４０−１−２の各高透磁率シート支持円筒８０の外側に，高透磁率シート２３により高透磁率シート層８２が形成されている。この結果，重複部分で，高透磁率シート層８２を近接させる構成として，漏れ磁束を減少させて磁場遮蔽効果を高めている。
【００８５】
また，磁場遮蔽装置４０の中心軸に平行な方向で第３の開口の外側に於ける，第２の磁場遮蔽外側円筒４０−２−２と第１の磁場遮蔽外側円筒４０−１−２とが重複する距離，第２の磁場遮蔽内側円筒４０−２−１と第１の磁場遮蔽内側円筒４０−１−１とが重複する距離は，第３の開口の直径の約１／２から約１／４とする。重複部分を充分大きくして磁場遮蔽効果を高めている。
【００８６】
ベッド２０，ｘ及びｙ方向移動装置２１を搭載するベッド及び移動装置の支持台２２は，スペーサ１４０−１を介して第２の磁場遮蔽内側円筒４０−２−１の内部に配置される。実施例１と同様の目的で，第２の磁場遮蔽内側円筒４０−２−１と第２の磁場遮蔽外側円筒４０−２−２との間の下半分に，充填剤７０−１が充填され，第１の磁場遮蔽内側円筒４０−１−１と第１の磁場遮蔽外側円筒４０−１−２間の下半分に，充填剤７０−２が充填されている。図９示す例では，充填剤７０−１，７０−２を下半分に充填しているが，更に，第３の開口４３，第４の開口４４を除く上半分の部位にも充填しても良いことは言うまでもない。
【００８７】
なお，実施例１と同様に，クライオスタット５０の底面の高さを固定された位置として，ｘ及びｙ方向移動装置２１の代りに，ベッド２０のｘ，ｙ，ｚ方向移動装置を使用できるとは言うまでもない。更に，実施例１と同様に，第４の開口がない構成としても良いことは言うまでもない。
（実施例３）
図１０は本発明の実施例３の生体磁場計測装置の構成例を示す斜視図である。図１１は図１０に示す磁場遮蔽装置の斜視図であり，一部拡大断面を含む。図１２は図７に示す生体磁場計測装置への検査対象（患者）の出し入れを説明する断面図であり，一部拡大断面を含む。
【００８８】
以下，実施例１との相違点を中心に説明する。実施例１で説明した磁場遮蔽装置４０を，周方向で２分割して，磁場遮蔽装置の第１の部分４０−３，磁場遮蔽装置の第２の部分４０−４により構成する。磁場遮蔽装置の第１の部分４０−３は，磁場遮蔽装置の第２の部分４０−４に対して，周方向に移動可能な構成とする。実施例１と同様に，ガントリ３０−２，磁場遮蔽装置の第２の部分４０−４は，磁場遮蔽装置・ガントリ支持台３０−１に支持される。
【００８９】
図１１，図１２に示すように，磁場遮蔽装置の第１の部分４０−３は，ｙ方向の正方向及び負方向の端部で結合板１５０−１により結合された，第１の磁場遮蔽内側円筒４０−３−１，第２の磁場遮蔽外側円筒４０−３−２から構成される。同様に，磁場遮蔽装置の磁場遮蔽装置の第２の部分４０−４は，ｙ方向の正方向及び負方向の端部で結合板１５０−２（図示せず）により結合された，第２の磁場遮蔽内側円筒４０−４−１，第２の磁場遮蔽外側円筒４０−４−２から構成される。図１０，図１１，図１２に示すように，第１の磁場遮蔽内側円筒４０−３−１，第２の磁場遮蔽外側円筒４０−３−２を貫通する第４の開口４０が形成されている。
【００９０】
第４の開口４０の第１の磁場遮蔽内側円筒４０−３−１の内側，及び，第２の磁場遮蔽外側円筒４０−３−２の外側はそれぞれ，透明な曲面板でカバーがされており，磁場遮蔽装置の第１の部分４０−３の，磁場遮蔽装置の第２の部分４０−４に対する周方向の移動の時，手，着衣等を挟み込まないようにしている。
【００９１】
磁場遮蔽装置の第１の部分４０−３は約１１０度の円周部を持ち，磁場遮蔽装置の第２の部分４０−４は約２７０度の円周部を持ち，相互に両端部でそれぞれ約１０度の範囲で重複する構成とする。即ち，第１の磁場遮蔽内側円筒４０−３−１と第２の磁場遮蔽内側円筒４０−４−１，及び，第２の磁場遮蔽外側円筒４０−３−２と第２の磁場遮蔽外側円筒４０−４−２はそれぞれ，磁場遮蔽装置の中心軸に平行な両端部で約１０度の範囲で重複する時，閉じた状態の磁場遮蔽装置を形成し，約１１０度の範囲で重複する時，開口部を有し，開放された状態の磁場遮蔽装置を形成する。閉じた状態で重複部分を充分大きくして磁場遮蔽効果を高めている。
【００９２】
第２の磁場遮蔽外側円筒４０−３−２の高透磁率シート支持円筒８０の外面の周面には，拡大断面に示すようにＴの字型の細長い板がガイド１０５−２として配置されており，第２の磁場遮蔽外側円筒４０−４−２の高透磁率シート支持円筒８０の内面の周面にガイド１０５−２を受け入れるＴの字型の細長い溝が形成されている。
【００９３】
同様に，第１の磁場遮蔽内側円筒４０−３−１の高透磁率シート支持円筒の外面の周面には，Ｔの字型の細長い板がガイド１０５−１として配置されており，第２の磁場遮蔽内側円筒４０−４−１の高透磁率シート支持円筒の内面の周面にガイド１０５−１を受け入れるＴの字型の細長い溝（図示せず）が形成されている。
【００９４】
なお，高透磁率シート２３により高透磁率シート層８２は，第２の磁場遮蔽内側円筒４０−４−１，第２の磁場遮蔽外側円筒４０−４−２の各高透磁率シート支持円筒の外面に，第１の磁場遮蔽内側円筒４０−３−１，第２の磁場遮蔽外側円筒４０−３−２の各高透磁率シート支持円筒の内面に，それぞれ形成されている。
【００９５】
図１１に示すように，磁場遮蔽装置の第１の部分４０−３を構成する磁場遮蔽円筒，磁場遮蔽装置の第２の部分４０−４を構成する磁場遮蔽円筒はそれぞれ，重複させた時に第３の開口４３を形成するように，円周の一部をもつ切欠き部分を持っている。
【００９６】
図１２（ａ）は，ベッド２０に患者３６が横たわり，検査部位からの生体磁場が計測される時の状態を示す。磁場遮蔽装置の第１の部分４０−３を構成する磁場遮蔽円筒，磁場遮蔽装置の第２の部分４０−４を構成する磁場遮蔽円筒はそれぞれ重複している。第１の部分４０−３と第２の部分４０−４の位置関係はロックにより固定されている。この状態で，外来磁場の磁場遮蔽装置４０の中心軸に垂直方向の成分を，最も内側の磁場遮蔽円筒４０−３−１，４０−４−１の内部で，高い磁場遮蔽率で遮蔽できる。高い磁場遮蔽率で外来磁場が遮蔽された空間で，検査部位からの生体磁場のｚ方向の成分を高感度で検出できる。
【００９７】
図１２（ｂ）は，磁場遮蔽装置の第１の部分４０−３が，第１の部分４０−３に取り付けた取っ手（図示せず）を用いて手動で，又は自動で，周方向に移動され，第１の部分４０−３の位置がロックされ，開口部が形成され，約９０度の角度範囲で開放空間が形成された状態を示す。この結果，開放空間で，医師３５は楽な姿勢で，ベッド移動台１０３から患者３６をベッド２０に搭載でき，もしくは，患者３６は楽にベッド２０横たわることができ，医師３５は，患者３６の検査部位とクライオスタット５０の底面との位置関係を，効率良く調整できる。
【００９８】
なお，実施例１と同様に，クライオスタット５０の底面の高さを固定された位置として，ｘ及びｙ方向移動装置２１の代りに，ベッド２０のｘ，ｙ，ｚ方向移動装置を使用できるとは言うまでもない。更に，実施例１と同様に，第４の開口がない構成としても良いことは言うまでもない。
（実施例４）
本発明の実施例４の生体磁場計測装置は，実施例３の生体磁場計測装置の構成の一部を変更した，病室のベッドの近傍まで移動可能な構成としたベッドサイド用生体磁場計測装置である。
【００９９】
磁場遮蔽装置・ガントリ支持台３０−１には，移動可能なように複数個の車輪１００が配置されており，また，ベッド及び移動装置の支持台２２にも移動可能なように複数個の車輪２９−１，２９−２，２９−３，２９−４（図示せず）が配置されている。複数個の１００−１を持つ台車に，データ収集処理・センサ制御装置５２，表示装置５３，冷媒供給装置又は冷却装置５５が搭載される。
【０１００】
実施例４のベッドサイド用生体磁場計測装置では，クライオスタット５０の底面の高さを固定された位置として，ｘ及びｙ方向移動装置２１の代りに，ベッド２０のｘ，ｙ，ｚ方向移動装置２１’を使用する。
【０１０１】
図１２（ｃ）に示すように，車輪２９’−１，２９’−２，２９’−３（図示せず），２９’−４（図示せず）を持ち，搭載するベッド移動台１０３の近傍に，ベッドサイド用生体磁場計測装置を移動させた後，図１２（ｂ）に示すように，磁場遮蔽装置の第１の部分４０−３が周方向に移動されその位置がロックされ，約９０度の角度範囲で，開放空間が形成された状態とする。
【０１０２】
ベッドサイド用生体磁場計測装置のベッド２０のｘ，ｙ，ｚ方向移動装置２１’と，ベッド移動台１０のベッド２０−１，ｘ，ｙ，ｚ方向移動装置２１’とを使用して，ｘ，ｙ，ｚ方向の各方向での，ベッド２０及びベッド２０−１の位置を調整して，容易に患者３６をベッド２０−１からベッド２０に移動させることができる。
【０１０３】
ベッド２０−１，ｘ，ｙ，ｚ方向移動装置２１’を使用して，医師３５は，患者３６の検査部位とクライオスタット５０の底面との位置関係を調整する。その後，図１２（ａ）に示す状態で，患者３６の検査部位からの生体磁場が計測される。生体磁場の計測終了後，図１２（ｂ）に示す状態として，ベッド２０のｘ，ｙ，ｚ方向移動装置２１’と，ベッド移動台１０のベッド２０−１，ｘ，ｙ，ｚ方向移動装置２１’とを使用して，ｘ，ｙ，ｚ方向の各方向での，ベッド２０及びベッド２０−１の位置を調整して，容易に患者３６をベッド２０からベッド２０−１に移動させることができる。
【０１０４】
実施例４のベッドサイド用生体磁場計測装置は，自由に移動でき，病院内を移動して入院患者のベッドサイドでの検査が可能となる。従って，救急患者，ベッドに寝たきりの患者を測定する際，患者は，生体磁場計測装置が設置された検査室へ移動する必要がなく，患者の負担が軽減される。
（実施例５）
図１３は本発明の実施例５の実施例であり，実施例３又は実施例４で説明した生体磁場計測装置を自動車に搭載した検診車（移動式生体磁場計測装置）の例を示す一部破断部を含む斜視図である。生体磁場計測装置の全体が，車内の床１１０に置かれた除振台１１１の上に配置固定され，外部の振動を遮断している。自動車は，固定用のアンカー１１２を備えており，生体磁場の計測の時にはアンカー１１２を地面に下ろして自動車を地面に固定する。この検診車は，学校，保健所等の地域コミュニティーへ移動して定期的な集団検診等に利用される。
（実施例６）
図１４は本発明の実施例６の生体磁場計測装置に使用される磁場遮蔽装置の構成例を示す斜視図であり，一部拡大を含む。図１５は，図１４に示す磁場遮蔽装置を使用する生体磁場計測装置の計測視野の中心を通る面での断面図である。
【０１０５】
図１４に示す磁場遮蔽装置は，実施例１で説明した磁場遮蔽装置４０を周方向で２分割して，磁場遮蔽装置の第１の部分４０−５，磁場遮蔽装置の第２の部分４０−６により構成する。磁場遮蔽装置の第１の部分４０−５は，磁場遮蔽装置の第２の部分４０−６に対して周方向に移動可能な構成とする。
【０１０６】
第２の磁場遮蔽内側円筒４０−６−１，第２の磁場遮蔽外側円筒４０−６−２の下部には複数の車輪１１８が固定されており，図１４の拡大断面の示すように，車輪１１８は，床１１７に形成された移動ガイド溝１１９の内部に配置されている。第２の磁場遮蔽内側円筒４０−６−１，第２の磁場遮蔽外側円筒４０−６−２の上部は結合板１１５により結合されている。結合板１１５にには，天井に配置される円形のガイドレールに連結させるための移動のための上部結合部１１６が固定されている。
【０１０７】
図１４の拡大断面に示すように，第２の磁場遮蔽内側円筒４０−６−１，第２の磁場遮蔽外側円筒４０−６−２の各高透磁率シート支持円筒８０の内側に，高透磁率シート２３により高透磁率シート層８２が形成されている。第１の磁場遮蔽内側円筒４０−５−１，第１の磁場遮蔽外側円筒４０−５−２の各高透磁率シート支持円筒８０の外側に，高透磁率シート２３により高透磁率シート層８２が形成されている。この結果，重複部分で，高透磁率シート層８２を近接させる構成として，漏れ磁束を減少させて磁場遮蔽効果を高めている。
【０１０８】
図１５に示すように，第１の磁場遮蔽内側円筒４０−５−１は磁場遮蔽円筒支持体１２８により，第２の磁場遮蔽外側円筒４０−５−２は磁場遮蔽円筒支持体１２０により，それぞれ床１１７に固定される。ＳＱＵＩＤ磁束計５７が２次元に配列される側のクライオスタット５０−１は，ガントリ１２４に移動可能に固定される。ｘ，ｙ方向にそれぞに移動可能な椅子１２２に座った患者３６の検査部位と，ＳＱＵＩＤ磁束計５７が配列される側のクライオスタット５０−１の面との位置関係，クライオスタット５０−１の高さ位置が調整された後に，クライオスタット５０−１は，クライオスタット位置固定ロック１２６により固定される。
【０１０９】
磁場遮蔽装置の第２の部分４０−６の高さは，磁場遮蔽装置の第１の部分４０−５の高さよりも高くして，磁場遮蔽装置の第２の部分４０−６を回転させるための構造を単純にする。磁場遮蔽装置の第２の部分４０−６は約２００度の円周部を持ち，磁場遮蔽装置の第１の部分４０−５は１８０度の円周部を持ち，相互に両端部でそれぞれ約１０度の範囲で重複する構成とする。即ち，第１の磁場遮蔽内側円筒４０−５−１と第２の磁場遮蔽内側円筒４０−６−１，及び，第２の磁場遮蔽外側円筒４０−５−２と第２の磁場遮蔽外側円筒４０−６−２はそれぞれ，磁場遮蔽装置の中心軸に平行な両端部で約１０度の範囲で重複する時，閉じた状態の磁場遮蔽装置を形成し，約１８０度の範囲で重複する時，開放された状態の磁場遮蔽装置を形成する。
【０１１０】
閉じた状態で重複部分を充分大きくして磁場遮蔽効果を高めて，外来磁場の磁場遮蔽装置４０の中心軸に垂直方向の成分を，最も内側の磁場遮蔽円筒４０−５−１，４０−６−１の内部で，高い磁場遮蔽率で遮蔽できる。高い磁場遮蔽率で外来磁場が遮蔽された空間で，検査部位からの生体磁場のｘ方向の成分を高感度で検出できる。
【０１１１】
磁場遮蔽装置の第２の部分４０−６を回転させて開放空間を作り，患者３６が椅子１２２に座った状態で，医師は，患者３６の検査部位とクライオスタット５０−１の外面との位置関係を調整する。
【０１１２】
実施例６で使用する磁場遮蔽装置を構成する各磁場遮蔽円筒６０の中心軸は共軸に配置され，各磁場遮蔽円筒は中心軸に対して平行な面で分割されている。各磁場遮蔽円筒は垂直に配置される。実施例６で使用する磁場遮蔽装置では，患者３６は，容易に磁場遮蔽装置の内部に入ることができ，検査部位の位置合わせ効率よくできる。実施例６で使用する磁場遮蔽装置は小型であり，生体磁場計測装置の設置面積が小さくてすむ。
【０１１３】
なお，クライオスタット５０−１の高さを固定された位置として，ｘ及びｙ方向移動装置の代りに，検査対象３６が座る椅子１２２のｘ，ｙ，ｚ方向移動を制御するｘ，ｙ，ｚ方向移動装置を使用して，ＳＱＵＩＤ磁束計５７が配列される側のクライオスタット５０−１の面と検査対象３６の検査部位の面との位置合わせを行なうことができるとは言うまでもない。
（実施例７）
図１６は本発明の実施例７であり，図１４，図１５に示す磁場遮蔽装置を使用する生体磁場計測装置の計測視野の中心を通る面での断面図である。実施例７の生体磁場計測装置では，図１４，図１５に示す磁場遮蔽装置を，床１１７に対して２０度以上３０度以下で傾斜している床１１７−１に配置する。その他の構成は，実施例６と同じである。
（実施例８）
図１７は本発明の実施例８の生体磁場計測装置の構成例を示す斜視図である。図１８は図１７に示す生体磁場計測装置の計測視野の中心を通る面での断面図である。
【０１１４】
以下，実施例１との相違点を中心に説明する。磁場遮蔽装置４０−７は，磁場遮蔽内側円筒４０−７−１，磁場遮蔽外側円筒４０−７−２から構成され，磁場遮蔽装置４０−７は，床１１７に固定される磁場遮蔽装置支持体１３０により保持されている。
【０１１５】
実施例８では，磁場を検出する検出コイルが薄膜で掲載される平面型のＳＱＵＩＤ磁束計を使用するので小型のクライオスタットを使用できる。実施例８では，実施例１で説明した磁場遮蔽装置４０の構成で，クライオスタット５０を挿入する第３の開口４３を形成せず，ＳＱＵＩＤ磁束計が底部に２次元に配置されるクライオスタット５０−２を磁場遮蔽内側円筒４０−７−１の内部に配置する。クライオスタット５０−２は，クライオスタット保持板１３２により保持され，クライオスタット保持板１３２は，床１１７に固定されるクライオスタット保持板の固定台１３１に保持される。
【０１１６】
ベッド２０，ｘ及びｙ方向移動装置２１を搭載するベッド及び移動装置の支持台２２は，スペーサ１４０−２を介して磁場遮蔽内側円筒４０−７−１の内部に配置される。図１８示す例では，充填剤７０−３を下半分に充填しているが，更に，上半分の部位にも充填しても良いことは言うまでもない。
【０１１７】
実施例８では，実施例１で説明した第３の開口を形成しないので，外来磁場の磁場遮蔽装置４０の中心軸に垂直方向の成分を，最も内側の磁場遮蔽円筒４０−７−１の内部で，実施例１に示す磁場遮蔽装置よりも高い磁場遮蔽率で遮蔽できる。より高い磁場遮蔽率で外来磁場が遮蔽された空間で，検査部位からの生体磁場のｚ方向の成分を高感度で検出できる。
【０１１８】
ベッド２０に載せられた患者は，第２の開口４２から磁場遮蔽内側円筒４０−７−１の内部に，より好ましくは，足部が先にクライオスタット５０−２の下部を通過するようにし，その後，胸部がクライオスタットの下部に到達するようにして，圧迫感をできるだけ少なくするようにして，挿入される。勿論，図１８に示すように，頭部から先に，磁場遮蔽内側円筒４０−７−１の内部に搬入しても良い。医師は，患者３６の検査部位とクライオスタット５０−２の底面との位置関係を，ベッド２０のｘ及びｙ方向移動装置２１と，クライオスタット保持板の固定台１３１に組み込まれた高さ方向移動装置（位置調整装置）とを使用して調整した後に，検査部位からの生体磁場を計測する。
【０１１９】
実施例１と同様にして，クライオスタット５０−２の高さを固定された位置として，ｘ及びｙ方向移動装置２１の代りに，ベッド２０のｘ，ｙ，ｚ方向移動装置を使用できるとは言うまでもない。更に，実施例１と同様に，第４の開口がない構成としても良いことは言うまでもない。
（実施例９）
図１９は本発明の実施例１に示す生体磁場計測装置によって計測された磁場波形の例を示す図である。図１９はクライオスタットの内部の底部で正方形の各頂点に配置された合計４チャンネルのＳＱＵＩＤ磁束計を用いて検出した健常者の心臓から発生する磁場を示し，１チャンネルの磁場波形を示す。図１９の横軸は時間（ｓｅｃ），縦軸は検出された磁場の微分値（ｐＴ／ｍ）を示す。
【０１２０】
実施例８の計測結果を得る時に使用した磁場遮蔽装置４０の構成は以下の通りである。使用した磁場遮蔽装置は，内側から外側に向け，共軸に配置された第１，第２，第３の磁場遮蔽円筒６０から構成され，高透磁率シート支持円筒８０の外側に，高透磁率シート２３により高透磁率シート層８２を形成した。使用した磁場遮蔽装置では，第４の開口は設けていない。第３の開口は，４チャンネルのＳＱＵＩＤ磁束計が配置される断面が円形のクライオスタットを挿入するため，半径３０ｃｍの円形とした。
【０１２１】
第１の磁場遮蔽円筒，第２の磁場遮蔽円筒，第３の磁場遮蔽円筒としてそれぞれ内半径８０ｃｍ，９０ｃｍ，１００ｃｍを持ち，厚さ０．５ｍｍ，長さ２００ｃｍのアルミニウムの中空円筒を使用した。第３の開口は，各中空円筒の長さ方向の中心部に設けた。
【０１２２】
使用した高透磁率シート２３は市販品（日立金属株式会社，商品名ファインメット）を使用した。この高透磁率シート２３は，高透磁率材料として，結晶粒界の大きさが１００ｎｍ以下の超微結晶組織をもち，最大比透磁率が５００００以上のＦｅ−Ｃｕ−Ｎｂ−Ｓｉ−Ｂ系（Ｆｅ：７３．５％，Ｃｕ：１％，Ｎｂ：３％，Ｓｉ：１３．５％，Ｂ：９％）の軟磁性アモルファス合金を使用している。
【０１２３】
使用した高透磁率シートの構成は，磁性材リボン（高透磁率材料）２５の厚み約２０μｍ，保持シート２６−１，２６−２の厚さ３０μｍ，高透磁率シート２３の全厚１００μｍである。面積６１０ｃｍ×２４０ｃｍの高透磁率シート２３を重複させて各アルミニウムの中空円筒の外周面に貼付し，厚さ約１ｍｍの高透磁率シート層８２を形成した。
【０１２４】
フレキシブルな高透磁率シート２３は，図２に示すように，磁性材リボン２５の短辺が各中空円筒の中心軸にほぼ平行になるように，各磁性材リボン２５の長辺が各中空円筒の中心軸を内側に取り囲み，各中空円筒の中心軸に垂直な面にほぼ平行になるように，各中空円筒の周面に接着剤を用いて貼付して高透磁率シート２３の複数層を形成した。
【０１２５】
簡単な構成の磁場遮蔽装置を使用することにより，外来磁場の磁場遮蔽装置の中心軸（第１，第２，第３の磁場遮蔽円筒の中心軸）に垂直方向の成分を，最も内側の第１の磁場遮蔽円筒の中心軸の位置で，−３５ｄＢに減衰することができた。即ち，最も内側の第１の磁場遮蔽円筒の中心軸の位置で，外来磁場の，磁場遮蔽装置の中心軸の垂直方向の成分を，−３５ｄＢに減衰させることができる。この結果，ＳＱＵＩＤ磁束計は，磁場遮蔽装置の内部に置かれた生体の検査部位から発生する生体磁場のｚ方向の成分を高感度で検出できる。
【０１２６】
使用した磁場遮蔽装置の磁場遮蔽率は，磁場遮蔽装置の中心軸の位置で１／５６であり，成人健常者の心臓から発生する磁場をＲ波の出現時点でＳＮ比１０以上で計測できることが判明した。
【０１２７】
なお，磁性材リボン２５の長辺が各中空円筒の中心軸に平行となるように，高透磁率シート２３を各中空円筒の周面に貼付して高透磁率シート２３の複数層を形成して各磁場遮蔽円筒を形成した場合には，外来磁場の，磁場遮蔽装置の中心軸に垂直方向の成分を，最も内側の第１の磁場遮蔽円筒の中心軸の位置で，約−３１ｄＢに減衰できた。
【０１２８】
以上説明した，実施例１，実施例２，実施例３，実施例４，実施例５，実施例８の構成に於いて，第４の開口を設ける場合，最も内側の磁場遮蔽円筒の内直径が約１ｍの時，第４の開口の直径は約３０ｃｍとすることができる。
【０１２９】
また，実施例１，実施例２，実施例８の構成に於いて，磁場遮蔽装置の最も内側の磁場遮蔽円筒の内部空間への検査対象（患者）の搬入は，足部が先にクライオスタットの下部を通過するようにし，最終的に胸部がクライオスタットの下部に到達するようにして，圧迫感をできるだけ少なくするように行なう。
【０１３０】
【発明の効果】
本発明によれば，高透磁率を持つ高透磁率シートを用いて，軽量，小型，低コストで高性能な高い磁場遮蔽率を持つ磁場遮蔽装置を実現できる。本発明の磁場遮蔽装置は軽量，小型であるため，設置する場所に耐加重性が特に要求されず，小さい面積があれば設置が可能であり，磁場遮蔽装置，即ち，磁場計測装置を設置する場所に制限がなくなる。
【０１３１】
本発明の磁場計測装置では，磁場の２方向の接線成分を計測することなく，磁場の法線成分の計測のみから，電流源の直上にピークパターンが出現する磁場分布図を得ることができる。この結果，検査対象，特に，生体内の複数の電流源の位置を直読できるので，検査対象を生体とする場合，成人，胎児の心臓に関する疾患の診断に有用なデータを得ることができる。本発明の磁場計測装置は，短時間で検査対象からの磁場を計測して表示できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の各実施例で使用される高透磁率を有する高透磁率シートの構成例を説明する図。
【図２】本発明の各実施例に於ける磁場遮蔽装置を構成する中空円筒への高透磁率シートの配置例を説明する斜視図。
【図３】本発明の各実施例に於ける磁場遮蔽装置を構成する中空円筒への高透磁率シートの配置例を説明する断面図。
【図４】本発明の実施例１の生体磁場計測装置の構成例を示す斜視図。
【図５】図４に示す磁場遮蔽装置の斜視図。
【図６】図４に示す生体磁場計測装置の計測視野の中心を通る面での断面図。
【図７】本発明の実施例２の生体磁場計測装置の構成例を示す斜視図。
【図８】図７に示す磁場遮蔽装置の斜視図。
【図９】図７に示す生体磁場計測装置の計測視野の中心を通る面での断面図。
【図１０】本発明の実施例３の生体磁場計測装置の構成例を示す斜視図。
【図１１】図１０に示す磁場遮蔽装置の斜視図。
【図１２】図７に示す生体磁場計測装置への検査対象（患者）の出し入れを説明する断面図。
【図１３】本発明の実施例５の実施例であり，実施例３又は実施例４の生体磁場計測装置を自動車に搭載した検診車の例を示す一部破断部を含む斜視図。
【図１４】本発明の実施例６の生体磁場計測装置に使用される磁場遮蔽装置の構成例を示す斜視図。
【図１５】図１４に示す磁場遮蔽装置を使用する生体磁場計測装置の計測視野の中心を通る面での断面図。
【図１６】本発明の実施例７であり，図１４に示す磁場遮蔽装置を使用する生体磁場計測装置の計測視野の中心を通る面での断面図。
【図１７】本発明の実施例８の生体磁場計測装置の構成例を示す斜視図。
【図１８】図１７に示す生体磁場計測装置の計測視野の中心を通る面での断面図。
【図１９】本発明の実施例１の生体磁場計測装置によって計測された磁場波形の例を示す図。
【符号の説明】
２０，２０−１…ベッド，２１…ｘ及びｙ方向移動装置，又はｘ，ｙ，ｚ方向移動装置，２１’…ｘ，ｙ，ｚ方向移動装置，２２…ベッド及び移動装置の支持台，２３…高透磁率シート，２４…可撓性の樹脂又は接着剤，２５…磁性材リボン，２６−１，２６−２…保持シート，２９−１，２９−２，２９−３，２９−４…車輪，２９’−１，２９’−２，２９’−３，２９’−４…車輪，３０−１…磁場遮蔽装置・ガントリ支持台，３０−２…ガントリ，３１…ガントリの高さ制御装置，３２…ガントリの高さ制御ボックス，３５…検査者（医師），３６…検査対象（患者），４０…磁場遮蔽装置，４０−１…磁場遮蔽装置の第１の部分，４０−１−１…第１の磁場遮蔽内側円筒，４０−１−２…第１の磁場遮蔽外側円筒，４０−２…磁場遮蔽装置の第２の部分，４０−２−１…第２の磁場遮蔽内側円筒，４０−２−２…第２の磁場遮蔽外側円筒，４０−３…磁場遮蔽装置の第１の部分，４０−３−１…第１の磁場遮蔽内側円筒，４０−３−２…第２の磁場遮蔽外側円筒，４０−４…磁場遮蔽装置の第２の部分，４０−４−１…第２の磁場遮蔽内側円筒，４０−４−２…第２の磁場遮蔽外側円筒，４０−５…磁場遮蔽装置の第１の部分，４０−５−１…第１の磁場遮蔽内側円筒，４０−５−２…第２の磁場遮蔽外側円筒，４０−６…磁場遮蔽装置の第２の部分，４０−６−１…第２の磁場遮蔽内側円筒，４０−６−２…第２の磁場遮蔽外側円筒，４０−７…磁場遮蔽装置，４０−７−１…磁場遮蔽内側円筒，４０−７−２…磁場遮蔽外側円筒，４１…第１の開口，４２…第２の開口，４３…第３の開口，４４…第４の開口，５０，５０−１，５０−２…クライオスタット，５１…データ収集・センサ制御線，５２…データ収集処理・センサ制御装置，５３…表示装置，５４…冷媒供給線又は冷却伝達線，５５…冷媒供給装置又は冷却装置，５６…冷媒，５７…ＳＱＵＩＤ磁束計，６０…磁場遮蔽円筒，６０−１…第１の磁場遮蔽円筒，６０−２…第２の磁場遮蔽円筒，７０，７０−１，７０−２，７０−３…充填剤，８０…高透磁率シート支持円筒，８２…高透磁率シート層，９０−１，９０−２…レール，９１…車輪，９２…磁場遮蔽装置支持台，１００，１００−１…車輪，１０１…結合部，１０３…ベッド移動台，１０５…ガイド，１１０…車内の床，１１１…除振台，１１２…アンカー，１１５…結合板，１１６…移動のための上部結合部，１１７…床，１１７−１…傾斜した床，１１８…車輪，１１９…移動ガイド溝，１２０，１２８…磁場遮蔽円筒支持体，１２２…椅子，１２４…ガントリ，１２６…クライオスタット位置固定ロック，１３０…磁場遮蔽装置支持体，１３１…クライオスタット保持板の固定台，１３２…クライオスタット保持板，１４０−１，１４０−２…スペーサ，１５０−１，１５０−２…結合板。

Claims (6)

1. 第１、第２の所定の角度の円周部をもち高透磁率の材料から構成され１軸を同心状に囲み配置される第１、第２の円筒部材により円周方向で２分割して構成され、前記第２の円筒部材の前記１軸の周りの回転により、前記第１の円筒部材と前記第２の円筒部材が前記１軸に平行な両端部で第３の所定の角度で重複し円周方向に閉じた状態が構成され、外来磁場の前記１軸に垂直な方向の成分が遮蔽されることを特徴とする磁場遮蔽装置。
2. 請求項１に記載の磁場遮蔽装置において、前記１軸は床に水平方向の軸であり、前記第１の円筒部材を前記１軸に垂直に前記床面に固定する手段を有することを特徴とする磁場遮蔽装置。
3. 請求項１に記載の磁場遮蔽装置において、前記１軸は床に垂直方向の軸であり、前記第１の円筒部材を前記１軸にほぼ平行に前記床面に固定する手段を有することを特徴とする磁場遮蔽装置。
4. 第１、第２の所定の角度の円周部をもち高透磁率の材料から構成され１軸を同心状に囲み配置される第１、第２の円筒部材により円周方向で２分割して構成され、前記第２の円筒部材の前記１軸の周りの回転により、前記第１の円筒部材と前記第２の円筒部材が前記１軸に平行な両端部で第３の所定の角度で重複し前記円周方向に閉じた状態が構成され、外来磁場の前記１軸に垂直な方向の成分が遮蔽される磁場遮蔽装置と、該磁場遮蔽装置の内部で体軸方向を前記１軸にほぼ平行にして生体を保持する手段と、前記磁場遮蔽装置の内部に配置され複数のＳＱＵＩＤ磁束計を低温に保持するクライオスタットとを有し、前記第２の円筒部材の回転により前記第１の円筒部材と前記第２の円筒部材が前記第３の所定の角度で重複し前記円周方向で閉じた状態で、前記複数のＳＱＵＩＤ磁束計は前記生体から発する磁場の前記１軸に垂直な方向の成分を検出することを特徴とする生体磁場計測装置。
5. 請求項４に記載の生体磁場計測装置において、前記１軸は床に水平方向の軸であり、前記第１の円筒部材を前記１軸に垂直に前記床面に固定する手段を有することを特徴とする生体磁場計測装置。
6. 請求項４に記載の生体磁場計測装置において、前記１軸は床に垂直方向の軸であり、前記第１の円筒部材を前記１軸にほぼ平行に前記床面に固定する手段を有することを特徴とする生体磁場計測装置。

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