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» 2022年05月16日 15時00分 公開

頭皮密着型の脳磁計を開発、場所を問わず室温での計測が可能医療機器ニュース

東北大学は、トンネル磁気抵抗効果センサーを用いた、体性感覚誘発磁界の計測に成功した。室温での計測が可能で、頭皮密着型のため、脳磁図の高い空間精度を発揮する。

[MONOist]

 東北大学は2022年4月14日、トンネル磁気抵抗効果(TMR)センサーを用いた、体性感覚誘発磁界の計測に成功したと発表した。室温での計測が可能で、頭皮密着型のため、脳磁図の高い空間精度を発揮する。

キャプション 従来のSQUID素子を用いた磁場測定(上)とTMR素子を用いた磁場計測(下) 出所:東北大学

 脳磁計は、脳の電気活動による微弱な磁場変化を計測する装置だ。さまざまな脳機能を測定でき、てんかんの診断などに用いられている。従来の脳磁計は、超伝導量子干渉素子(SQUID)と呼ばれる超伝導センサーを利用しており、液体ヘリウムによる冷却が必要となる。そのため、ヘリウム格納容器の形状に合わせたヘルメット型装置に頭部を入れ、センサーが頭皮から離れた状態で計測する。

 研究グループは、冷却が不要で室温作動するTMR素子を使用し、健常者の手首の正中神経を電気刺激した際に、大脳の体性感覚野から発生する超微弱な脳磁図の計測に成功した。

キャプション 研究で測定した体性感覚誘発磁界。TMR素子を用いた体性感覚誘発磁界反応波形(右上)とSQUID素子を用いた波形(右下)[クリックで拡大] 出所:東北大学

 TMEセンサーを使用することで、頭皮に密着できるため、脳磁図の空間的精度が向上する。液体ヘリウムに必要となる年間数千万円の費用を削減でき、装置の小型化にもつながる。外部雑音に強く、磁気シールド室を利用しなくても計測できる。

 また、製造コストが安価で、大量生産も可能だ。将来的には、安価で持ち運びができ、多点計測が可能な脳磁計の開発が期待される。

キャプション TMR素子を用いた、数百〜数千チャンネルを頭皮に密着する未来型磁場計測 出所:東北大学

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