東北大学(東北大)は、室温で簡便に動作する、高感度かつ高分解能の「トンネル磁気抵抗(TMR)素子生体磁気センサ(TMR磁気センサ)」を開発し、脳活動の1つであるα波の検出に成功したと発表した。同技術により簡便に室温で脳磁測定が可能になることで、診療からヘルスケアに至るまで、幅広く脳磁測定技術が普及することが期待されるという。

同成果は、東北大大学院工学研究科応用物理学選考の安藤康夫 教授のグループと、同大学院医学系研究科の中里信和 教授のグループおよびコニカミノルタのグループとの共同研究によるもの。

  • 脳磁計の概念図

    「TMR磁気センサ」を用いた脳磁計の概念図 (出所:東北大学Webサイト)

脳磁図・心磁図は、脳や心臓の疾患部位を比較的容易に特定できることから、さまざまな医療現場での利用が期待されている。しかし、現在商品化されている超伝導量子干渉素子(SQUID)を用いた検査法は、冷却に液体ヘリウムを使用することから、容器の形状による使用条件の制限や、莫大なランニングコストなどが原因となり、診療所レベルでの普及には至っていなかった。

研究グループは今回、TMR磁気センサを開発し、液体ヘリウムを使用せずに、高感度かつ高分解能の脳活動の1つであるα波の検出を実現した。また、心磁場の検出に関しては信号を積算することなく、リアルタイムで波形を観測することに成功した。

研究グループは、同手法を用いることで心磁のリアルタイム測定を実現し、虚血性心疾患や不整脈等の心疾患の診断に応用されれば、診断精度の向上が見込まれると説明している。また、同手法では被験者が動きながらの測定も可能であるといい、将来的にはウェアラブルな素子で、運動時や車載などの環境においても、被験者が無意識のうちに測定ができるようになるとのことだ。