Development and biomagnetic measurement of high-frequency drive thin-film magnetic field sensor with the high sensitivity operating at room temperature

2021 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 16H04378
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Section: 一般
• Research Field: Measurement engineering
• Research Institution: Tohoku University (2018-2019, 2021); Tohoku Gakuin University (2016-2017)
• Principal Investigator: Yabukami Shin 東北大学, 医工学研究科, 教授 (00302232)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 小林 伸聖 公益財団法人電磁材料研究所, その他部局等, 研究員(移行) (70205475)
• Project Period (FY): 2016-04-01 – 2020-03-31
• Keywords: 生体磁気計測 / 磁界センサ / 高周波駆動

Outline of Final Research Achievements

We have developed a high-frequency drive thin-film magnetic field sensor module that operates at room temperature and has a resolution of magnetic field detection in the 10E-13 T (tesla) range. We have succeeded in biomagnetic measurement (cardiac magnetic field measurement) by showing that it has the highest SN ratio as a thin film magnetic field sensor that operates at room temperature and has both high sensitivity and compactness comparable to that of a superconducting quantum interference device (SQUID).

Free Research Field

磁気工学、計測工学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

実用化できれば、脳梗塞の原因とされる心房細動（患者数は国内で推定130万人）を一般病院で診断可能になる。P波はQRS波よりも約1桁小さな信号であり、SQUIDのみで計測可能であることから普及は限定的であった。一般病院等で脳磁界計測による脳内イメージングが可能となり医療（てんかん、外科手術前検査等）および脳科学両面から画期的である。ウエアラブルなセンサシステムに最適な構成であり、日常的に、非接触で、心磁界を計測することで、突発的な心疾患（例えばST偏位等）を検出可能となる。ヘルスケア等の健康チェックに応用可能である。