可能更为准确地捕获被测对象内的状况。一种测量装置包括:准静电场产生装置,产生一个具有较辐射电场和感应电磁场更高强度的准静电场;准静电场由所述产生施加到人体;准静电场检测装置,根据由人体内的生物反应产生的电位变化检测电场的相互作用的结果;和提取装置,从所述相互作用结果提取该电位变化。(*该技术在2024年保护过期,可自由使用*)
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种测量装置及其方法,例如适用于非侵入式测量被测物体的内部状况的场合。
技术介绍
通常,在人体作为被测对象被测量的情况下,作为用于对人体的内部状况进行非侵入式测量的测量方法,已经提出,例如,X射线放射检查法(radioscopy)、X射线计算断层摄影(CT computed tomography)、核磁共振成像(MRI)、超声波回声法、多普勒法(见例如专利文件1)、电介质分光镜检查(见例如专利文件2)、近红外分光镜检查(NIRS)(见例如非专利文件1)等。专利文件1日本专利公开号NO.6-53117专利文件2日本专利NO.3367279非专利文件1“使用近红外分光镜检查对间歇性跛行的估定”,H.Tsuchida等,日本血管手术学报,1998,第7卷,第3期,第475至487页。但是,使用射线的X射线透视检查法和X射线CT具有一个不可忽视程度的辐射暴露问题,以及一个由时间和环境限制引起的问题。此外,在X射线CT中,在测量血流等的情况下,需要独立地注入造影剂(contrast agent)等。结果,通过造影剂可以识别出血流分布,但是,例如神经本身的动作电位(下文称为神经动作电位)不能被测量。神经动作电位是一种当神经元被刺激时由作为神经系统的基本单元的神经细胞膜的内部和外部引起的瞬时电位变化(大约+20mV)。神经动作电位被无衰减地沿神经轴突至其末端传送,进一步通过神经键用作对随后的神经元的刺激(神经动作电位的这种流动下文称为神经流)。在MRI中,通过使用活体组织中的水分子的核磁共振静态地测量活体组织中的水分子分布。这样,为了测量电现象,如组织中的神经动作电位和神经流、或血液流动,在MRI中需要在水分子分布的基础上推导电现象、血液流动等的某些种算法,这引起了困难。解析度低并且在组织表面引起反射的超声波回声法,不适用于到达组织的深部的一致断层造影操作。此外,在超声波回声法中,例如当拍摄子宫时,因为膀胱壁的不良影响等,在膀胱中没有存储尿液情况下无法得到清楚的断层照片,结果,在被测量的人上强制了在膀胱中存储尿液的规定限制。另外,神经动作电位本身也不能被超声波回声法测量。在组织中的水分子的结合态(自由水、准结合水、结合水的状态)的基础上,在电介质分光镜检查中,比在MRI中可以更好地识别组织。但是,在电介质分光镜检查中,很难在长时间内连续地测量血流等。此外,电介质分光镜检查非常复杂,因为需要进行电长度的控制,以及将电极固定在人体表面以防止引起气隙和位置偏差。另外,神经动作电位本身也不能被电介质分光镜检查测量。通过用例如激光辐射血液组织来测量由血流引起的多普勒频移的多普勒法,是一种用于独立地精确到血液组织地测量血流的方法。因此,在该方法中,很难获得大区域范围的血流和血液组织的分布。而且,神经动作电位本身也不能由多普勒方法进行测量。近红外分光镜法是一种近几年被广泛认可的方法,其中利用了近红外频带内的特定波长的光几乎不被活体组织吸收并被全部发送,以及特定波长的光被脱氧血红蛋白(静脉血)选择性和指定性地吸收的事实,根据该光的传输和反射来非入侵式地测量活体组织的血流分布等。近红外射线具有很高的透光度,但实际上,由于活体中的散射、折射等并不能以一种如X射线那样的简单的方式被传送。因此,在近红外分光镜检查中,身体组织中的图像除了视觉上表面存在或暴露的部分如浅静脉和视网膜外很难被测量,因为近红外射线以一种极其复杂的方式被散射。另外,在近红外分光镜检查中,主要目的是测量脱氧血红蛋白(静脉血),因此,很难测量氧化血红蛋白(动脉血)。也就是说,近红外分光镜检查需要复杂的估计算法如事先构造一个目标活体组织的散射模型,并且因此在准确性上也非常复杂和困难。而且,神经动作电位本身也很难被近红外分光镜检查所测量。另一方面,还有一种方法如脑磁波描记法,其测量由神经动作电位引发的磁场。在该方法中,当离子流在一个活体中流动时,根据该活体的电行为如神经动作电位,该离子流在流经一根电线时会引发一个磁场,从而通过利用一个高准确的磁场传感器捕获该磁场该神经动作电位的状态被非入侵式地测量。该方法适用于测量大脑新皮层二维分布的神经动作电位。但是,该方法很难对深度方向进行控制,如获得皮层下的三维的状态,因此该方法仅限于应用于获得表面行为。而且,该方法很难通过同样的方式同时测量血流。为此,该方法需要与MRI等结合使用。另一方面,已知的还有一种局部嵌位(patch clamp)方法,该方法是一种如神经和其他细胞的电位测量方法的电压嵌位方法。该方法中,一个玻璃制的微吸管在光学显微镜下被置于一个细胞膜上,从而通过通道电流检查目标离子通道的开/关状态。因此,在该局部嵌位方法中,不仅需要控制微吸管在光学显微镜下与细胞膜接触,而且需要解剖组织。因此该方法中需要非入侵式和非接触式测量技术。自然,该方法也不能测量血流等。如上所述,目前还没有同时测量不同生物反应如血流、神经动作电位等的方法。因此,传统的方法对于同时获取人体内部状况的很多信息还存在很多不足。
技术实现思路
本专利技术正是考虑到上述的情况而提出的。本专利技术的一个目的是提供一种来更准确地捕获被测量对象的内部情形。为了解决上述问题,根据本专利技术,提供了一种测量装置,包括准静电场产生装置,产生一个较辐射电场和感应电磁场更高电场强度的准静电场;准静电场检测装置,检测由该准静电场产生装置产生并应用于一个被测对象的准静电场和对应于被测对象内部的动态反应引起的电位变化的电场间的相互作用结果;和提取装置,从该准静电场检测装置检测的相互作用结果提取该电位变化。另外,根据本专利技术,提供了一种测量方法,包括准静电场产生步骤,产生一个较辐射电场和感应电磁场更高电场强度的准静电场;准静电场检测步骤,检测由该准静电场产生步骤产生并应用于一个被测对象的准静电场和对应于被测对象内部的动态反应引起的电位变化的电场间的相互作用结果;和提取步骤,从该准静电场检测步骤检测的相互作用结果提取该电位的变化。根据本专利技术,测量一个预定测量对象的测量装置包括准静电场产生装置,产生一个较辐射电场和感应电磁场更高电场强度的准静电场;准静电场检测装置,检测由该准静电场产生装置产生并应用于一个被测对象的准静电场和对应于被测对象内部的动态反应引起的电位变化的电场间的相互作用结果;和提取装置,从该准静电场检测装置检测的相互作用结果提取该电位变化,由此不同的动态反应可以被同时测量并因此被测对象内的更多信息可被同时获得。根据本专利技术,测量一个预定测量对象的测量步骤包括准静电场产生步骤,产生具有较辐射电场和感应电磁场更高电场强度的准静电场;准静电场检测步骤,检测由该准静电场产生步骤产生并应用于一个被测对象的准静电场和对应于被测对象内部的动态反应引起的电位变化的电场间的相互作用结果;和提取步骤,从该准静电场检测装置步骤的相互作用结果提取该电位变化,由此不同的动态反应可以被同时测量并因此被测对象内的更多信息可被同时获得。附图说明图1是示出仿真结果(1)的方框图;图2是示出仿真结果(2)的方框图;图3是示出仿真结果(3)的方框图;图4是示出每一电场强度(1MHz)关于距离的相对变化的方框图;图5是示出每一电场强度(10MHz)关于距离的相对变化的方框图;图6是示出准静电场级(1)的方框本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种测量装置,包括:准静电场产生装置,产生一个较辐射电场和感应电磁场更高场强的准静电场;准静电场检测装置,检测由该准静电场产生装置产生并应用于一个被测对象的准静电场和对应于被测对象内部的动态反应引起的电位变化的电场间的相互作 用结果;和提取装置,从该准静电场检测装置检测的相互作用的结果提取该电位变化。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员:滝口清昭,
申请(专利权)人:索尼株式会社,
类型:发明
国别省市:JP[日本]
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