37채널 반구형 뇌자도 측정장치 제작 및 동작
Construction and Operation of a 37-channel Hemispherical Magnetoencephalogram System
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초록
뇌자도 측정을 위해 고감도 Superconducting quantum interference device (SQUID) 자력계 및 37채널 뇌자도 측정장치를 제작하고 동작특성을 조사하였다． 자속－ 전압 변환계수 및 변조진압 진폭이 큰 double , relaxation oscillation SQUID (DROS）를 사용함으로서 구동회로를 간단히 하였고 안정한 SQUID 동작을 실현할 수 있었다． DROS 자력계를 설계 및 제작한 결과 자력계의 평균 백색잡음은 약 3fT／ fHz으로서 우수한 자장감도를 가짐을 확인하였다． 머리의 평균곡률을 기반으로 37개의 자력계를 반구형으로 배치시켰으며， 외부잡음을 줄이기 위해 신호채널 외에 11개의 기준채널을 설치하여 소프트웨어 방법으로 합성미분계 및 적응필터링을 형성할 수 있도록 하였다． 저잡음 듀아를 제작하여 동작특성을 측정한 결과 듀아 열자기 잡음이 자력계 잡음에 비해 무시할 수 있는 수준이었으며， 듀아의 용량은 30 L, 액체헬륨 증발율은 4 L/ d이다． 제작된 시스템을 이 용하여 청각유발 신호를 측정하고 , 디지털신호처리 및 전류원 국지화 프로그램을 구성하여 전류원의 위치를 추정함으로서 개발된 시스템을 뇌자도 측정에 활용하였다．
Abstract
We developed a 37- channel magnetoencephalogram (MEG) measurement system based on low- noise superconducting quantum interfelence device (SQUID) magnetometers, and operated the system to measure MEG signals. By using double relaxation oscination SQUIDs with high flux- to-voltage tlansfers, the SQUID outputs could be measuled directly by room temperature pre amplifiels and compact readout circuits were used for SQUID operation. The average field noise level of the magnetometers is about 3 fT/ fHz in the white region, low enough for· MEG measurements when opelated inside a magnetically shielded room. The 37 magnetometers were distributed on a hemispherical surface having a radius of 125 mm. In addition to the 37 sensing channels, 11 reference channels were installed to pickup external noise and to form softwale gradiometers． A low-noise hiquid helium dewar was fabricated with a liquid capacity of 3O L and boil- off rate of 4 L/ d. The signal processing software consists of digital filtering, software gradiometer, isofield mapping and source localization. By using the deveIoped system, we measured auditory- evoked fields and locallzed the current dipoles, demonstrating the effectjveness of the system.