JP4803370B2

JP4803370B2 - 小動物用生体磁気測定装置

Info

Publication number: JP4803370B2
Application number: JP2006147684A
Authority: JP
Inventors: 弦上原; 政和宮本; 善昭足立; 淳河合; 久直尾形
Original assignee: Kanazawa Institute of Technology (KIT)
Current assignee: Kanazawa Institute of Technology (KIT)
Priority date: 2006-05-29
Filing date: 2006-05-29
Publication date: 2011-10-26
Anticipated expiration: 2026-05-29
Also published as: JP2007313152A

Description

本発明は、小動物用生体磁気測定装置に関し、さらに詳しくは、ネズミのような小動物の心磁や脳磁を測定するのに適した構成の小動物用生体磁気測定装置に関する。

従来、ベッドに寝た人の胸部に、デュワに入れた液体ヘリウムで冷却した超伝導センサを上方より近づけて、心磁を測定する生体磁気計測システムが知られている（例えば、特許文献１参照。）。
また、デュワに入れた液体ヘリウムで冷却した超伝導センサをベッド内に設置し、ベッドに寝た人の心磁を背中側から測定する心磁測定装置が知られている（例えば、特許文献２参照。）。
特開２００２−５７３７７号公報特開２００３−３１０５６５号公報

上記従来の生体磁気計測システムや心磁測定装置は、人が寝るベッドからデュワまで丸ごと囲繞する磁気・電波シールド室を持つ大掛かりな構成であった。
しかし、このような大掛かりな構成は、ネズミのような小動物の心磁や脳磁を測定する用途には適していなかった。
そこで、本発明の目的は、ネズミのような小動物の心磁や脳磁を測定するのに適した構成の小動物用生体磁気測定装置を提供することにある。

第１の観点では、本発明は、磁気・電波シールドで囲繞され且つ小動物を収容しうる小動物室と、前記小動物室の上に設置されたデュワ室と、前記デュワ室内に設置されたデュワと、前記デュワから垂下し前記デュワ室の床から前記小動物室の天井を突き抜けて前記小動物室の中央辺りまで突出したセンサ管と、前記センサ管の下端部に設置された超伝導磁気センサと、前記センサ管を挟む少なくとも２カ所から前記小動物室内を撮影する撮影手段とを具備したことを特徴とする小動物用生体磁気測定装置を提供する。
上記構成において「小動物」とは、体重が７ｋｇ以下の動物を意味する。
上記第１の観点による小動物用生体磁気測定装置では、小動物を収容する小動物室とデュワを収容するデュワ室とを分け、小動物室はデュワ室とは別個に磁気・電波シールドで囲繞する。そして、デュワ室からセンサ筒を垂下し、超伝導磁気センサの入ったセンサ筒の下端部を小動物室の中央辺りに突き出す。これにより、磁気・電波シールドが必要最小限の構成で済み、また、小動物室内にノイズ源（例えば磁性部材）を全く存在させずに済み、ネズミのような小動物の心磁や脳磁を好適に測定できるようになる。
また、センサ管を挟む少なくとも２カ所から小動物室内を撮影するため、死角なく撮影することが出来る。そして、撮影結果を解析することにより、小動物室内での超伝導磁気センサの位置（センサ管の下端の位置）を正確に検出し、記録することが出来る。

第２の観点では、本発明は、前記第１の観点による小動物用生体磁気測定装置において、前記デュワ室が、前記小動物室より簡易な磁気・電波シールドで囲繞されていることを特徴とする小動物用生体磁気測定装置を提供する。
上記第２の観点による小動物用生体磁気測定装置では、小動物室より簡易な磁気・電波シールドでデュワ室を囲繞するため、デュワ室からのノイズの回り込みをさらに抑制することが出来ると共に構成上の負担も小さくて済む。

第３の観点では、本発明は、前記第１または前記第２の観点による小動物用生体磁気測定装置において、小動物を上面に載置して上下・前後・左右に移動するための非磁性材料による小動物位置移動手段を前記小動物室内に設置したことを特徴とする小動物用生体磁気測定装置を提供する。
上記第３の観点による小動物用生体磁気測定装置では、小動物を移動して超伝導磁気センサに位置合わせすることが出来る。なお、非磁性材料製とするのは、ノイズ源になるのを防止するためである。

第４の観点では、本発明は、前記第１から前記第３のいずれかの観点による小動物用生体磁気測定装置において、前記センサ管が可撓性を有しており、前記小動物室に突出した前記センサ管を撓ませることにより前記超伝導センサの位置を移動するための非磁性材料によるセンサ位置移動手段を前記小動物室内に設置したことを特徴とする小動物用生体磁気測定装置を提供する。
上記第４の観点による小動物用生体磁気測定装置では、超伝導磁気センサを移動して小動物室に位置合わせすることが出来る。なお、非磁性材料製とするのは、ノイズ源になるのを防止するためである。

第５の観点では、本発明は、前記第１から前記第４のいずれかの観点による小動物用生体磁気測定装置において、前記小動物室の扉は、該扉の一辺に開放された切欠孔を有することを特徴とする小動物用生体磁気測定装置を提供する。
上記第５の観点による小動物用生体磁気測定装置では、扉の切欠孔に例えば麻酔液チューブを通すことにより、扉を閉じて小動物の心磁や脳磁を測定しながら、小動物室外に置いた麻酔液注入装置から麻酔液を小動物に注入することが出来る。なお、例えば麻酔液注入装置を小動物室外に置くのは、ノイズ源を小動物室内に置かないためである。

本発明の小動物用生体磁気測定装置によれば、磁気・電波シールドが必要最小限の構成で済み、また、小動物室内にノイズ源（例えば磁性部材）を全く存在させずに済み、ネズミのような小動物の心磁や脳磁を好適に測定できるようになる。また、小動物室内を死角なく撮影でき、その撮影結果を解析することにより、小動物室内での超伝導磁気センサの位置（センサ管の下端の位置）を正確に検出し、記録することが出来る。

以下、図に示す実施の形態により本発明をさらに詳細に説明する。なお、これにより本発明が限定されるものではない。

図１は、本発明の実施例１に係る小動物用生体磁気測定装置１００を示す構成図である。
この小動物用生体磁気測定装置１００は、磁気・電波シールド１ａで囲繞され且つ小動物Ａを収容しうる小動物室１と、小動物室１の上に設置されたデュワ室２と、デュワ室２内に設置されたデュワ３と、デュワ３から垂下しデュワ室２の床から小動物室１の天井を突き抜けて小動物室１の中央辺りまで突出した外径３５ｍｍのセンサ管４と、センサ管４の下端部に設置された超伝導磁気センサ５と、小動物室１の下に設置され且つ超伝導センサ５を駆動する電子回路を収容した基台１５と、電子回路からの信号を処理し生体磁気情報を抽出する情報処理装置２０とを具備している。

小動物室１の磁気・電波シールド１ａは、２層のパーマロイと１層の銅板の積層材からなる。
デュワ室２も、１層のパーマロイと１層のアルミ板の積層材からなる磁気・電波シールドで囲繞されている。

センサ管４は、フッ素樹脂製であり、可撓性を有している。

小動物室１内の床面には、ツマミ６１を回すことにより上下に移動するＺステージ６ｚと、ツマミ６２を回すことにより前後に移動するＸステージ６ｘと、ツマミ６３を回すことにより左右に移動するＹステージ６ｙとを有する小動物移動台６が設置されている。小動物移動台６は、プラスチックや真鍮のような非磁性材料により構成されている。

小動物室１内の上部の壁面には、ツマミ７１を回すことにより前後に移動するＸフレーム７ｘと、ツマミ７２を回すことにより左右に移動するＹフレーム７ｙと、Ｙフレーム７ｙに取り付けられセンサ管４をｘｙ方向に拘束する拘束板７０とを有するセンサ移動機構７が設置されている。センサ移動機構７は、プラスチックや真鍮のような非磁性材料により構成されている。
なお、Ｘフレーム７ｘとＹフレーム７ｙは枠だけである。これは、後述するカメラ１３，１４の視界を妨げないためである。
図２に示すように、拘束板７０を移動すると、センサ管４が撓み、超伝導磁気センサ５の位置を移動することが出来る。

小動物室１は、観音開きする左扉８Ｌおよび右扉８Ｒを有する。
右扉８Ｒには、左扉８Ｌとの合わせ目側の辺に開放された切欠孔９が設けられている。この切欠孔９に麻酔液チューブ１０を通すことにより、左扉８Ｌおよび右扉８Ｒを閉じて小動物Ａの心磁や脳磁を測定しながら、小動物室１外に置いた麻酔液注入装置から麻酔液を小動物Ａに注入することが出来る。

また、温調ベッド１１を使うときは、切欠孔９に温水チューブ１２を通すことにより、左扉８Ｌおよび右扉８Ｒを閉じて小動物Ａの心磁や脳磁を測定しながら、小動物室１外に置いた温水循環装置から温調ベッド１１に温水を給排することが出来る。

なお、右扉８Ｒの他の辺（例えば下辺）に切欠孔９を開放してもよい。また、右扉８Ｒの代わりに左扉８Ｌに切欠孔９を設けてもよいし、右扉８Ｒに加えて左扉８Ｌにも切欠孔９を設けてもよい。

小動物室１の天井の、センサ管４を挟む少なくとも２カ所（好ましくは４カ所）には、小動物室１内を撮影するためのカメラ１３，１５および照明のためのＬＥＤ１４，１６が設置されている。
情報処理装置２０は、左扉８Ｌおよび右扉８Ｒを閉じて小動物Ａの心磁や脳磁を測定している間に、間欠的に小動物室１内を撮影し、得られた画像を解析して小動物室１内での超伝導磁気センサ５の位置（センサ管４の下端の位置）を検出し、記録し、ディスプレイに表示する。

なお、照明のためのＬＥＤ１４，１６を省略してもよい。この場合は、左扉８Ｌおよび右扉８Ｒを開け、外部からの照明で小動物室１内を撮影することになる。

例えばネズミのような小動物から発せられる磁場を測定するのに利用できる。

実施例１に係る小動物用生体磁気測定装置を示す正面図である。超伝導磁気センサの位置を移動した状態を示す部分正面図である。

符号の説明

１小動物室
１ａ磁気・電波シールド
２デュワ室
３デュワ
４センサ管
５超伝導磁気センサ
６小動物移動台
７センサ移動機構
８Ｌ，８Ｒ扉
９切欠孔
１０麻酔液チューブ
１１温調ベッド
１２温水チューブ
１００小動物用生体磁気測定装置
Ａ小動物

Claims

磁気・電波シールドで囲繞され且つ小動物を収容しうる小動物室と、前記小動物室の上に設置されたデュワ室と、前記デュワ室内に設置されたデュワと、前記デュワから垂下し前記デュワ室の床から前記小動物室の天井を突き抜けて前記小動物室の中央辺りまで突出したセンサ管と、前記センサ管の下端部に設置された超伝導磁気センサと、前記センサ管を挟む少なくとも２カ所から前記小動物室内を撮影する撮影手段とを具備したことを特徴とする小動物用生体磁気測定装置。
請求項１に記載の小動物用生体磁気測定装置において、前記デュワ室が、前記小動物室より簡易な磁気・電波シールドで囲繞されていることを特徴とする小動物用生体磁気測定装置。
請求項１または請求項２に記載の小動物用生体磁気測定装置において、小動物を上面に載置して上下・前後・左右に移動するための非磁性材料による小動物位置移動手段を前記小動物室内に設置したことを特徴とする小動物用生体磁気測定装置。
請求項１から請求項３のいずれかに記載の小動物用生体磁気測定装置において、前記センサ管が可撓性を有しており、前記小動物室に突出した前記センサ管を撓ませることにより前記超伝導センサの位置を移動するための非磁性材料によるセンサ位置移動手段を前記小動物室内に設置したことを特徴とする小動物用生体磁気測定装置。
請求項１から請求項４のいずれかに記載の小動物用生体磁気測定装置において、前記小動物室の扉は、該扉の一辺に開放された切欠孔を有することを特徴とする小動物用生体磁気測定装置。