具体实施方式

下面参照附图详细描述根据本发明的磁场测量装置和磁场测量方法的实施例。以下实施例并不是旨在限制本发明，以下实施例的构成元素包括技术人员容易想到的、彼此基本相同的、以及属于所谓的等效范围的元素。在不偏离以下实施例的精神的情况下，可以对构成元素进行各种省略、替换和改变。

(磁场测量装置的整体配置)

图1图示了根据实施例的磁场测量装置整体配置的示例。图2A至图2C图示了穿过SQUID的磁通量与输出电压的关系，以及锁定点。图3图示了数字滤波器的操作。参照图1至图3，描述了根据实施例的磁场测量装置的整体配置和操作。

如图1所示，根据本实施例的磁场测量装置1包括SQUID 11和SQUID传感器(SQUID磁通量计)10。

SQUID 11是具有高灵敏度的磁传感器，用于检测从生物体发出的穿过具有约瑟夫森结的超导环的磁场(磁通量)。例如，SQUID 11是通过约瑟夫森结将两个半环形超导体构件在两个位置相互连接而获得的超导环，并且其在偏置电流流过超导环的情况下测量跨超导环的相对端的电压，从而能够测量穿过超导环的磁通量。

基于从SQUID 11检测到的输出电压，SQUID传感器10测量由生物体发出的磁通量(生物磁场信号)。SQUID传感器10包括数字FLL电路12和后处理电路20(后处理单元)。

数字FLL电路12是被配置用于以下的电路：对SQUID 11的(要在下文描述的)Φ-V特性的周期性改变的数量进行计数、结合磁通量的线性可测改变，以及获得由正在对其进行测量的生物体发出的磁通量值(生物磁场信号的值)。如图1所示，数字FLL电路12包括放大器13、低通滤波器(LPF)14、模数(A/D)转换器15(A/D转换单元)、数字积分器16(积分单元)、数模(D/A)转换器17(D/A转换单元)和电压-电流转换器18(电流转换单元)。

放大器13是被配置为放大由穿过SQUID 11的磁通量在SQUID 11中生成的输出电压的电路。

LPF 14是被配置为执行低通滤波器处理的模拟滤波器，其中高频成分(诸如从放大器13输出的信号(电压)中包含的噪声)被衰减，从而不会由高频成分引起混叠。也就是说，LPF 14具有抗混叠功能。

A/D转换器15是被配置为通过以预定的采样频率对已经穿过LPF 14的模拟信号进行采样来执行A/D转换并输出数字数据的电路。

当从生物体发出的磁场(磁通量)出于作为MEG、MCG和MSG的单独使用目的而要被测量时，生物磁场信号的属性(诸如信号强度、信号频带和通道数)取决于要测量的部分(用于MEG的大脑、用于MCG的心脏或用于MSG的神经)而不同。以下表1提供了出于单独使用目的(作为MSG、作为MCG和作为MEG)而进行的对生物磁场信号的测量所需的灵敏度、信号频带和通道数的示例。

表1

在这些单独目的当中，信号频带是不同的，相应在这些信号频带的检测中所需要的采样频率也不同。因此，为了能够出于全部这些单独目的而对信号磁场信号进行测量，需要对磁场测量装置1进行配置和控制，以便有效地处理表1中呈现的目的当中的差异。此外，磁场测量装置1需要改变采样频率，不仅是为了作为MEG、MCG和MSG使用基本上所需的相应采样频率，而且还为了对应于在长时间段内执行测量的操作模式或对应于用于环境磁场测量的操作模式。此外，当目的是作为MEG或MCG使用时，在诊断中需要与已经传统使用的脑电图(EEG)或心电图(ECG)同步的数据，以在某些情况下用于基本的操作检查。这意味着对于这样的检查需要额外的不同采样频率。因此，A/D转换器15被配置为以足够大的采样频率对信号进行采样，以便可用于作为MEG、MCG和MSG的单独使用目的以及其他使用目的，也即，以便保证了用于测量的频带。例如，A/D转换器15以被设置为作为MEG使用所需的采样频率(例如，最高10k(样本每秒(sps)))、作为MCG使用所需的采样频率(例如，最高5(sps))和作为MSG使用所需的采样频率(例如，最高40k(sps))的最小公倍数的倍数的采样频率(例如400k(sps))对信号进行采样。因此，A/D转换器15以出于单独目的所需的采样频率的最小公倍数的倍数的采样频率执行采样，这使得通过单纯的稀疏(thinning out)处理(其中以均匀的时间间隔抽取样本)能够实施到后期出于单独使用目的所需的采样频率的下采样(抽取)，并且消除了出于单独使用目的而准备磁场测量装置的需要，从而使得单一磁场测量装置1能够出于单独使用目的而实施测量。例如，因此当A/D转换器15以不是采样频率的最小公倍数的倍数执行采样时，不能通过单纯的稀疏处理来实施到后期出于单独使用目的所需的采样频率的下采样(抽取)，并且可能需要通过诸如插值处理的高负荷处理来实施。

数字积分器16是一个包括计数器的电路，被配置为：对SQUID 11的Φ-V特性(如图2A所示)的周期性改变的数量进行计数；从下文要描述的锁定点对跨SQUID 11的电压中的改变(更确切地，是从放大器13输出的放大电压)进行积分；以及基于计数的数量和积分的值，获得生物磁场信号的值，即从生物体(诸如大脑、心脏或神经)发出的磁通量。数字积分器16由例如现场可编程门阵列(FPGA)实施，如图1所示。

图2A中图示的图形是表示穿过SQUID 11的磁通量Φ与SQUID 11的输出电压V之间的关系的Φ-V特性。如图2A所示，SQUID 11的输出电压V根据穿过SQUID 11的磁通量Φ的改变而周期性改变，每个周期都是一磁通量量子Φ₀。因此，SQUID 11的输出电压V周期性改变，这意味着单纯测量输出电压V并不能唯一地确定磁通量Φ的值。

鉴于这一点，数字积分器16被配置为通过以下方式的操作来获得生物磁场信号的值。首先，将图2A中示出的任意测量起点设置为点M₀，并通过数字积分器16中的计数器计数输出电压从点M₀响应于磁通量Φ的增加而周期性改变的次数。基于由计数器计数的周期性改变的次数n和从对应于输出电压已经改变了(因此对周期性改变的次数计数)的点M_n的磁通量起的改变ΔΦ'，数字积分器16然后获得已经从生物体发出的穿过SQUID 11的磁通量Φ(生物磁场信号)的值。如图2A所示，指示周期性改变的点M₀、M₁、...、M_n在本文中表示为锁定点，并且相应锁定点被定义为周期性对应于相同电压的点。也就是说，可以根据处理的方便性任意设置锁定点，不一定需要设置为如图2A中所示的对应于V＝0的点。

在本文中，为了从点M_n(即锁定点)测量磁通量改变ΔΦ'的值，如图2B中所示，数字积分器16获得对应于从点M_n的时刻开始的磁通量改变ΔΦ的输出电压V的改变ΔV。然后，数字积分器16经由后面描述的D/A转换器17和电压-电流转换器18，用基于变化ΔV的电流对反馈线圈19执行反馈。由基于改变ΔV的、已经被反馈到反馈线圈19的电流生成的磁通量(反馈磁通量)在抵消从生物体发出的磁通量Φ的方向上起作用。为此，测量点被固定在点M_n上，即为锁定点。在与该测量点固定后的单独测量时间点处，基于磁通量改变ΔΦ的输出电压V的改变ΔV在图2B所示的图中被认为是线性的改变，并因此是持续均匀的。如图2C所示，数字积分器16然后对测量点中的每一个的输出电压V的改变ΔV进行积分，从而获得以线性数据的形式的ΔV'＝ΣΔV，作为对应于从点M_n(即锁定点)起的磁通量改变Φ'的电压改变。当超过每个锁定点的控制范围时，由数字积分器16通过积分获得的值被重置，在重置的同时，周期性改变的数量由计数器递增，并进行到下一锁定点的过渡。锁定点中的每一个的控制范围可以是例如该锁定点的±Φ₀或±0.5Φ₀以内的范围。由于数字积分器16输出的积分值在与锁定点的相应控制范围相一致的时段内(即与其中Φ-V特性改变的时段的相同时段中)周期性重置，因此反馈线圈19中生成的电流不会增加超过某一值或更多。

D/A转换器17是被配置为对数字积分器16输出的积分值执行D/A转换的电路。电压-电流转换器18是被配置为在D/A转换器17将积分值转换为模拟信号后将积分值(电压)转换为电流的电路。反馈线圈19是被配置为将反馈磁通量反馈给SQUID 11的线圈，同时将由通过电压-电流转换器18转换获得的电流生成的磁通设置作为反馈磁通。

后处理电路20是被配置为对由数字FLL电路12(数字积分器16)获得的、并指示生物磁场信号的数字数据执行后处理，以便该数字数据能够成为适合在后期在PC 30中进行信号处理的数据的电路。后处理电路20包括LPF/稀疏电路21(第一处理单元)和LPF 22(第二处理单元)，如图1中所示。

LPF/稀疏电路21是被配置为对从数字FLL电路12输出的、并指示生物磁场信号的数字数据执行抗混叠低通滤波处理，并在其上执行抽取处理的电路，该抽取处理将数据改变为具有预定采样频率的数据。在本文中，由从数字FLL电路12输出的、并指示生物磁场信号的数字数据所传达的信息量是由A/D转换器15采样的采样数据所传达的信息量(例如，400k(sps))，即，以如上所述的出于单独目的使用的采样频率的最小公倍数的倍数的采样频率采样的数据的信息量。因此，作为降低采样频率的抽取处理，LPF/稀疏电路21对从数字FLL电路12输出的、并指示生物磁场信号的数字数据执行单纯的稀疏处理。

例如，LPF/稀疏电路21对指示生物磁场信号的数字数据执行单纯的稀疏处理(该数字数据是以出于单独目的使用的采样频率的最小公倍数的倍数的采样频率采样的)，从而执行抽取处理，以用于下采样为作为该最小公倍数的采样频率(上述示例中为40k(sps))。因此，LPF/稀疏电路21对其已经执行了抽取处理的数字数据的采样频率是出于单独目的的采样频率的最小公倍数，据此，在后期使用PC 30出于单独目的而要对生物磁场信号执行信号处理时，可以通过单纯的稀疏处理进一步为每个使用目的降低采样频率。LPF/稀疏电路21通过上述抽取处理能够减少由指示生物磁场信号的数字数据所传达的信息量，据此能够减少PC 30或诸如此类用于在后期进行信号处理的负荷。

LPF/稀疏电路21由例如图1中所示的FPGA实施。

LPF22是数字滤波器电路，被配置为执行低通滤波器处理，以便除了由LPF/稀疏电路21执行抽取处理之外，进一步减少PC 30用于在后期进行信号处理的负荷。具体地，LPF22执行低通滤波处理，从而在从LPF/稀疏电路21输出的数据中能够保留与由PC 30出于单独目的而要执行的处理相对应的信号频带。尽管由LPF 22执行的此低通滤波器处理能够在后期通过PC 30的部分上软件处理来执行，但通过软件处理执行的低通滤波器处理会带来很高的负荷。因此，由LPF 22执行低通滤波器处理，从而可以保留与单独目的相对应的信号频带，据此能够减少PC 30或诸如此类用于在后期进行信号处理的负荷。

LPF 22由例如图1中所示的FPGA实施。

以下表2提供了出于每个目的所需的采样频率fs和由LPF 22执行的低通滤波器处理的截止频率fc的示例。

表2

在表2中，采样频率fs使用单位“sps”，由LPF 22执行的低通滤波器处理的截止频率fc使用单位(Hz)，以便明确区分这些种类与彼此的频率的概念。如表2所呈现，几乎所有的截止频率都被设置为低于与出于对应目的所需的采样频率fs相对应的奈奎斯特(Nyquist)频率(对应的采样频率fs的一半)的值。在表2中呈现的采样频率fs和截止频率fc的组合中，例如，采样频率fs为40k(sps)和截止频率fc为1k(Hz)的组合，其使用目的是MCG，用于与采样频率fs为40k(sps)、截止频率fc为5k(Hz)的情况下的MSG的信号同步分析，该信号被描述在紧邻上述MCG组合的一行。此外，在表2呈现的采样频率fs和截止频率fc的组合中，例如，作为MCG的使用目的、采样频率fs为5k(ps)和截止频率fc为1k(Hz)的组合，用于在长时间段内(即，以长期模式执行测量时)测量当作MCG的生物磁场信号。

由LPF 22执行的滤波器处理并不限于低通滤波器处理，并且可以是高通滤波器(HPF)处理或带阻滤波器处理。以下表3提供了出于每个目的所需的采样频率fs和由LPF 22执行高通滤波器处理时要应用的截止频率fc的示例。当执行高通滤波器处理时，能够从LPF/稀疏电路21输出的数据中去除直流(DC)成分和低频噪声。

表3

LPF 22可以由有限脉冲响应(FIR)滤波器构成，也可以由无限脉冲响应(IIR)滤波器构成。图3图示了LPF 22是由FIR滤波器构成时的滤波器特性。作为数字滤波器的FIR滤波器的具体细节由通带边缘、阻带边缘、通带波纹和阻带衰减来定义。图3中图示的滤波器特性的示例是LPF 22的设计示例，其中应用采样频率为40k(sps)，截止频率为5k(Hz)。该示例的通带边缘为5k(Hz)，阻带边缘为6.99k(Hz)，通带波纹为0.0078(dB)，阻带衰减为34.2(dB)。

FIR滤波器由公式(1)表示，其将对应的加权系数与要过滤的数字数据的移动平均元素相乘：

在公式(1)中，y(n)表示在时钟时间n处进行过滤器处理后的一个输出，并且x(n)表示在时钟时间n处进行过滤器处理前的输入。此外，a表示与对应元素相乘的加权系数，P表示过去输入的数量。

另外，IIR滤波器被设计为不仅包含要过滤的数字数据的移动平均元素，而且包含过去输出的反馈，并由公式(2)表示：

在公式(2)中，b表示对过去输出的加权系数，参数Q表示过去输出的数量。

特别地，作为经常使用的一阶HPF和二阶HPF，相应的IIR滤波器被表示为公式(3)和(4)：

y(n)＝C{x(n)-x(n-1)}-By(n-1) (3)

y(n)＝D{x(n)-2x(n-1)+x(n-2)}-{By(n-1)-Cy(n-2)} (4)

在公式(3)中，B至D为系数。

在FIR滤波器的情况下，通过将公式(3)和(4)中的B和C插入0能够获得一阶HPF和二阶HPF。

作为与以上给出的表2和表3中提供的参数相对应具体设计示例，以下表4提供了在LPF22分别由公式(1)和公式(2)表示的FIR滤波器和IIR滤波器中的任何一个来实现的情况下的硬件尺寸。

表4

众所周知，尽管FIR滤波器通常具有比IIR滤波器更大的硬件尺寸，也正如在表4中呈现的那样，但因为其与对应频率的恒定延迟，FIR滤波器能够通过滤波而使信号波形保持不变形。出于这个原因，随着半导体技术的进步，在后期执行信号处理时对FIR滤波器的使用正在增加。然而，当使用FIR滤波器会导致非常大的硬件尺寸时，使用IIR滤波器更实用。具体地，乘法运算的数量、加法运算的数量和状态的数量(寄存器的数量)都反映在数字逻辑电路的硬件尺寸中。

数字积分器16、LPF/稀疏电路21和LPF 22被描述为由FPGA实施。然而，本发明不限于此示例，数字积分器16、LPF/稀疏电路21和LPF 22可以由例如专用集成电路(ASIC)或诸如集成电路的其他设备来实施。

PC 30是被配置用于以下的信息处理装置：对从磁场测量装置1输出的(即，从LPF22输出的)、并指示生物磁场信号的数字数据执行稀疏处理，从而将数字数据抽取为适合每个目的的采样频率，然后执行用于分析的信号处理。PC 30不限于是PC，还可以是其他能够执行用于分析的信号处理的信息处理装置，诸如工作站或移动终端，也可以是执行信号处理的硬件电路等。

描述为要由上述LPF/稀疏电路21执行的操作是这样的操作：为了能够通过抽取处理来获得预定采样频率的数据，以出于单独目的使用的采样频率的最小公倍数的倍数的采样频率对指示生物磁场信号的数字数据执行单纯的稀疏处理，以用于下采样为最小公倍数的采样频率。该操作旨在使得当使用PC 30或诸如此类在后期对用于单独目的的生物磁场信号执行信号处理时，能够通过单纯的稀疏处理，进一步降低出于每个使用目的的采样频率。然而，LPF/稀疏电路21的操作并不限于该操作。例如，LPF/稀疏电路21可以被配置为操作以直接执行到出于每个目的的采样频率的抽取处理。在这种情况下，抽取处理的目标是指示生物磁场信号的数字数据，该数字数据是以出于单独目的使用采样频率的最小公倍数的倍数的采样频率采样的，因此，LPF/稀疏电路21能够通过单纯的稀疏处理执行抽取处理。在这种情况下，不需要PC30或诸如此类在后期执行抽取处理，据此能够减少信号处理的负荷。在这种情况下，LPF/稀疏电路21可以被设计成允许由LPF/稀疏电路21执行的抽取处理来切换出于何种使用目的的采样频率被降低。例如，根据从外部到LPF/稀疏电路21的信号，可以在LPF/稀疏电路21内部使能切换到以抽取为目标的采样频率。替代地，LPF/稀疏电路21可以包括以下电路：执行到出于单独使用目的(例如，作为MEG，作为MCG，和作为MSG)所需的采样频率的抽取处理，并且该LPF/稀疏电路21可通过切换开关、来自外部的信号等来使能切换哪个电路来执行抽取处理。

此外，图1图示了其中LPF/稀疏电路21和LPF 22被实施为分离电路的示例。然而，此示例不是限制性的，并且LPF/稀疏电路21和LPF 22可以实施为单一电路。

(磁场测量装置中的测量操作的步骤)

图4是图示了根据实施例的磁场测量装置中的测量操作步骤的示例的流程图。参照图4，描述了根据本实施例的磁场测量装置1中的测量操作的步骤。

<步骤S11>

放大器13对由穿过SQUID 11的磁通量在SQUID 11中生成的输出电压进行放大，并将放大后的输出电压输出到LPF 14。然后操作前进到步骤S12。

<步骤S12>

LPF 14执行低通滤波器处理，其中高频分量(诸如包含在从放大器13输出的信号(电压)中的噪声)被衰减，从而不会由高频分量引起混叠。然后操作前进到步骤S13。

<步骤S13>

A/D转换器15通过以预定的采样频率对已经穿过LPF14的模拟信号进行采样来执行A/D转换并输出数字数据。在此步骤，A/D转换器15以足够大的采样频率对信号进行采样，以便采样的信号可以服务作为MEG、作为MCG和作为MSG的单独使用目的以及其他单独目的，也就是说，可以保证用于测量的频带。例如，A/D转换器15以设置为作为MEG使用所需的采样频率(例如，最高10k[样本每秒(sps)])、作为MCG使用所需的采样频率(例如，最高5(sps))和作为MSG使用所需的采样频率(例如，最高40k(sps))的最小公倍数的倍数的采样频率(例如400k(sps))对信号进行采样。然后操作前进到步骤S14。

<步骤S14>

基于从A/D转换器15输出的数字数据，数字积分器16对SQUID 11的Φ-V特性的周期性改变的数量进行计数，并从最后的锁定点起对跨SQUID11的电压改变(更确切地，从放大器13输出的放大电压)进行积分。然后操作前进到步骤S15。

<步骤S15>

D/A转换器17对由数字积分器16通过积分获得的积分值执行D/A转换。然后操作前进到步骤S16。

<步骤S16>

电压-电流转换器18将已经由D/A转换器17转换为模拟信号的积分值(电压)转换为电流。然后操作前进到步骤S17。

<步骤S17>

反馈线圈19将由电压-电流转换器18通过转换获得的电流生成的磁通量用作反馈磁通量，来将反馈磁通量反馈给SQUID 11。在这种情况下，由基于改变ΔV(参见图2A至图2C)的、已经被反馈到反馈线圈19的电流生成的磁通量(反馈磁通量)在抵消从生物体发出的磁通量Φ的方向上起作用。出于这个原因，测量点被固定在Mn点(见图2A至2C)，即为锁定点。

<步骤S18>

在与该测量点固定后的单独测量时间点处，基于磁通量改变ΔΦ的输出电压V的改变ΔV在上文描述的图2B所示的图中被认为是线性的改变，并因此是持续均匀的。如图2C所示，数字积分器16然后对测量点中的每一个的输出电压V的改变ΔV进行积分，从而获得以线性数据的形式的ΔV'＝ΣΔV，作为对应于从点M_n(即锁定点)起的磁通量改变Φ'的电压改变。此后，如果作为磁通量Φ升高的结果，由数字积分器16通过积分获得的ΔV'已经收敛，而没有从已经成为锁定点的点M_n到下一锁定点的过渡(在步骤S18处的“是”)，则操作继续进行到步骤S19。相反，如果作为磁通量Φ升高的结果，因为来自数字积分器16的积分值没有收敛而锁定点已经从点Mn过渡到下一锁定点(在步骤S18为否)，则来自数字积分器16的积分值被重置，并且由计数器递增周期性改变的数量。然后操作返回到步骤S11。

<步骤S19>

基于所计的SQUID 11的Φ-V特性中的周期性改变的数量(计数数量)和已经收敛的积分值ΔV'，数字积分器16获得生物磁场信号的值，该生物磁场信号是从生物体(诸如大脑、心脏或神经)发出的磁通量。然后操作前进到步骤S20。

<步骤S20>

LPF/稀疏电路21是被配置为对从数字积分器16输出的、并指示生物磁场信号的数字数据执行抗混叠低通滤波处理，并在其上执行抽取处理的电路，该抽取处理将数据改变为具有预定采样频率的数据。在本文中，由从数字积分器16输出的、并指示生物磁场信号的数字数据所传达的信息量是由A/D转换器15采样的采样数据所传达的信息量(例如，400k(ps))，即，以如上所述的出于单独目的使用的采样频率的最小公倍数的倍数的采样频率采样的数据的信息量。因此，作为降低采样频率的抽取处理，LPF/稀疏电路21对从数字FLL电路12输出的、并指示生物磁场信号的数字数据执行单纯的稀疏处理。例如，通过对指示生物磁场信号的、以出于单独目的使用的采样频率的最小公倍数的倍数的采样频率采样的数字数据执行单纯的稀疏处理，LPF/稀疏电路21执行将采样频率降低到最小公倍数(在步骤S13的示例中为40k(sps))的抽取处理。然后操作前进到步骤S21。

<步骤S21>

LPF 22执行低通滤波器处理，以便除了由LPF/稀疏电路21执行抽取处理之外，进一步减少PC 30用于在后期进行信号处理的负荷。具体地，LPF 22执行低通滤波处理，从而在从LPF/稀疏电路21输出的数字数据中能够保留与由PC 30出于单独目的要执行的处理相对应的信号频带。然后操作前进到步骤S22。

<步骤S22>

LPF 22将经过低通滤波器处理的数字数据输出到PC 30。PC 30对指示从LPF 22输出的生物磁场信号的数字数据执行稀疏处理，从而将数字数据抽取为适合每个目的的采样频率，然后执行用于分析的信号处理。

根据从步骤S11至S22的步骤，测量从生物体发出的磁场(磁通量)的操作由磁场测量装置1来实行。

如上所述，在根据本实施例的磁场测量装置1中，A/D转换器15被配置为以足够大的采样频率对从SQUID 11获得的模拟信号进行采样，以便可以出于单独目的使用该模拟信号，也就是说，能够保证用于测量的频带。后处理电路20被配置为执行抽取处理，其中由数字积分器16为生物磁场信号(即，从生物体发出的磁通量)计算出的数字数据被抽取到预定的采样频率(例如，采样频率是出于单独目的使用的采样频率的最小公倍数的倍数)。因此能够减少由指示生物磁场信号的数字数据所传达的信息量，据此能够减少PC 30或诸如此类用于在后期进行信号处理的负荷。

在根据本实施例的磁场测量装置1中，A/D转换器15被配置为以出于单独目的所需的采样频率的最小公倍数的倍数的采样频率对从SQUID 11获得的模拟信号进行采样。这种配置通过单纯的稀疏处理(其中以均匀的时间间隔抽取样本)能够实施到后期出于单独使用目的所需的采样频率的下采样(抽取)，并且消除了出于单独使用目的而准备磁场测量装置的需要，从而使得单一磁场测量装置1能够出于单独使用目的而实施测量。

上述实施例描述了出于单独使用目的在MEG、MCG和MSG中测量使用的的情况，然而这并不是限制，在其他测量设备中的测量使用目的也是可能的。

根据上述实施例的每个功能能够由一个处理电路或由多个处理电路来实施。在本文中，处理电路的概念包括：使用软件编程以执行每个功能的处理器，诸如由电子电路实施的处理器；以及被设计为执行上述每个功能的设备，诸如ASIC、数字信号处理器(DSP)、FPGA、片上系统(SoC)、图形处理单元(GPU)或传统电路模块。

附图标记列表

1 磁场测量装置

10 SQUID 传感器

11 SQUID

12 数字FLL电路

13 放大器

14 LPF

15 A/D 转换器

16 数字积分器

17 D/A 转换器

18 电压-电流转换器

19 反馈线圈

20 后处理电路

21 LPF/稀疏电路

22 LPF

30 PC

引文列表

专利文献

PTL 1：日本专利第4133934号

权利要求书(按照条约第19条的修改)

1.一种磁场测量装置，包括：

A/D转换单元，被配置为以预定的采样频率对信号进行采样，并执行到数字数据的转换，所述信号基于来自被配置为检测从生物体发出的磁场的超导量子干涉设备的输出电压，所述采样频率与出于与所述生物体相关的单独使用目的而使用的采样频率的最小公倍数的倍数相对应；

积分单元，被配置为基于通过对所述数字数据进行积分获得的值来获得生物磁场信号，所述生物磁场信号指示从所述生物体发出的磁场；以及

后处理单元，被配置为对从所述积分单元输出的所述生物磁场信号执行抽取处理。

2.根据权利要求1所述的磁场测量装置，其中，所述后处理单元被配置为通过稀疏处理对所述生物磁场信号执行所述抽取处理。

3.根据权利要求2所述的磁场测量装置，其中，所述后处理单元被配置为对所述生物磁场信号执行所述抽取处理，以使得通过所述稀疏处理达到所述出于所述单独使用目的而使用的采样频率中的任何一个采样频率。

4.根据权利要求3所述的磁场测量装置，其中，所述后处理单元能够被切换为执行所述抽取处理，以使得达到所述出于所述单独使用目的而使用的采样频率中的任何一个采样频率。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的磁场测量装置，其中，所述后处理单元包括：

第一处理单元，被配置为执行所述抽取处理；以及

第二处理单元，被配置为在经过由所述第一处理单元执行的所述抽取处理后，对所述生物磁场信号执行滤波器处理，以具有适合使用目的的信号频带。

6.根据权利要求5所述的磁场测量装置，其中，所述第二处理单元被配置为执行低通滤波器处理、高通滤波器处理和带阻滤波处理中的至少一种，作为滤波器处理。

7.根据权利要求1至6中任一项所述的磁场测量装置，其中，所述单独使用目的至少包括作为脑磁图仪、心磁图仪和脊柱磁图仪的测量使用。

8.根据权利要求1至7中任一项所述的磁场测量装置，还包括：

D/A转换单元，被配置为对通过在所述积分单元中积分获得的值执行数模转换；

电流转换单元，被配置为将经过由所述D/A转换单元的所述数模转换的信号转换为电流；以及

反馈线圈，被配置为通过所述电流产生反馈磁通量，并在因抵消从生物体发出的磁场而产生的磁通量的方向上将所述反馈磁通量施加到所述超导量子干涉设备。

9.根据权利要求1至8中任一项所述的磁场测量装置，其中，所述积分单元被配置为基于穿过所述超导量子干涉设备的磁通量的输出电压的周期性改变的数量和所述通过积分获得的值，获得所述生物磁场信号。

10.一种磁场测量方法，包括：

以预定的采样频率对信号进行采样，并执行到数字数据的转换，所述信号基于来自被配置为检测从生物体发出的磁场的超导量子干涉设备的输出电压，所述采样频率与出于与所述生物体相关的单独使用目的而使用的采样频率的最小公倍数的倍数相对应；

基于通过对所述数字数据进行积分获得的值，获得指示从所述生物体发出的磁场的生物磁场信号；以及

对所述生物磁场信号执行抽取处理。

11.根据权利要求10所述的磁场测量方法，其中，通过稀疏处理对生物磁场信号执行所述抽取处理。

12.根据权利要求11所述的磁场测量方法，对所述生物磁场信号执行所述抽取处理，以使得通过所述稀疏处理达到所述出于所述单独使用目的而使用的采样频率中的任何一个采样频率。

13.根据权利要求12所述的磁场测量方法，其中，所述抽取处理能够被切换，以使得达到所述出于所述单独使用目的而使用的采样频率中的任何一个采样频率。

说明或声明(按照条约第19条的修改)

19条下的声明

修改权利要求1，以在“配置为检测……的超导量子干涉设备的输出电压”中将“配置”替换为“被配置”。

修改权利要求1，以在“检测从生物体发出的磁场……”之后增加“，所述采样频率与出于与所述生物体相关的单独使用目的而使用的采样频率的最小公倍数的倍数相对应”。

取消权利要求2。

修改权利要求3、6、8、9和10，以改变权利要求的引用关系，从而符合对权利要求2的取消。

修改权利要求11，以在“检测从生物体发出的磁场……”之后增加“，所述采样频率与出于与所述生物体相关的单独使用目的而使用的采样频率的最小公倍数的倍数相对应”。

增加权利要求12到14。