153.01

【分野】 磁気応用

【タイトル】TMRセンサで脳磁場を測定

【出典】安藤康夫「TMRを用いた生体磁気センサの開発」第5回岩崎コンファレンス、東北大学プレスリリース2017年11月24日

https://www.tohoku.ac.jp/japanese/2017/11/press20171124-02.html

【概要】東北大学安藤康夫教授らとコニカミノルタの研究グループは、心臓や脳からの磁場信号を検出可能なTMRセンサを開発した。これにより従来のSQUIDセンサのような大掛な装置を用いることなく、室温で比較的簡便に心臓や脳の磁気診断が可能になる。

【本文】心臓や脳の非侵襲診断は心電図や脳波といった電気的な信号を計測することで行われているが、心磁場・脳磁場を計測することでさらに高精度な心臓・脳の活動のモニタリングが可能となり、疾患の診断に役立つと期待される。体表面での心磁場の大きさはnT以下、脳磁場はpT以下であるため、現在それらの計測にはSQUIDが用いられているが、もしトンネル磁気抵抗(TMR)センサによる測定が可能になれば、室温で簡便な診断が可能となる。そのためには、高出力・低雑音なTMRセンサシステムの開発が必須である。
東北大学の安藤教授らは、TMRセンサを用いて心磁場のリアルタイム計測と脳磁場の計測に初めて成功した。TMRセンサの低抵抗化、高集積化(アレイ構造)によって高感度・低雑音を実現した。また、低雑音アンプのアナログ回路技術が極めて重要であるという。心磁場のリアルタイム計測では、現在のところ信号強度と雑音強度が同等(S/N = 1)であるが、数10回程度の積算によって高精度な心磁場計測が可能である。また、アルファ波に相当する脳磁場のTMRセンサを用いた計測に初めて成功した。
岩崎コンファレンスではこの他、リコーの出口浩司氏による脊髄からの磁場(脊磁場)のSQUIDによる計測が紹介された。脊磁場は脳磁場よりさらに1桁小さい大きさであり、それを計測することで、MRIによる形態診断ではわからない、神経障害の原因の解明が期待されるという。今度、生体磁場測定のためのTMRセンサ技術の進展が期待される。

(物質・材料研究機構 中谷友也)