JP2013539997A5

JP2013539997A5 - イン−バンド方式でインピーダンス検出を用いる電極システム

Info

Publication number: JP2013539997A5
Application number: JP2013528328A
Authority: JP
Filing date: 2011-09-09
Publication date: 2016-06-09

Description

関連出願の相互参照
本出願は、２０１０年９月１０日に出願され、その開示が参照により本明細書に組み込まれる、米国仮特許出願第６１／３８１，５６９号「イン−バンド方式でインピーダンス検出を用いる電極システム（Electrode System with In-Band Impedance Detection）」の優先権を主張する。

例示的なバージョンによっては、様々な確認または検証システムもあり、ＥＲＰシステム（５００）の適切な動作を確実にすることができる。例えば、ソフトウェアアプリケーションは、ヘッドセット（２０）の充電器が差し込まれている場合に、ショックの可能性を低減するために、試験プロトコルが実行されないよう動作可能であってもよい。バージョンによっては、ソフトウェアアプリケーション（５１０）は、被験者にヘッドセット（２０）を物理的に配置することが安全であるなら、ユーザに促すよう動作可能である。ソフトウェアアプリケーション（５１０）は、上記のように、聴力検査試験が必要かどうかを判断するよう動作可能とすることができ、そうであれば、試験を行うよう動作可能であってもよい。ソフトウェアアプリケーション（５１０）はまた、ＥＲＰシステム（５００）がイン−バンド方式でインピーダンスを測定することを可能にし、以下でさらに詳細に説明され、さらに、試験の連続するエポックセット（consecutive epoch sets of the test）の間で実行される次のインピーダンス測定に対するベースラインとして使用することができる、リアルタイム、イン−バンド方式、皮膚接触インピーダンス測定を実行するよう動作可能であってもよい。試験の施行を開始する前に、ＥＥＧ値が指定された継続期間で停止閾値未満であるかどうかを判断するよう、さらなる確認を行うよう動作可能であってもよい。ソフトウェアアプリケーション（５１０）はまた、どの試験刺激が施行されているかに関する情報を含む試験プロトコルのリアルタイム状態を、ユーザに対し、ディスプレイに出力するよう動作可能であってもよい。さらに、ソフトウェアアプリケーション（５１０）は、制御ボックス（４０）で検出されるＥＥＧアーチファクトを検出および分析するよう動作可能であってもよい。そのようなアーチファクトが、潜在的に、試験プロトコルかソフトウェアアプリケーション（５１０）と問題を引き起こす可能性がある場合、試験は終了することができる。ソフトウェアアプリケーション（５１０）は、２つ以上の試験プロトコルが同時に実行されないように動作可能とすることができる。

本明細書の他の部分で説明したように、本実施例のＥＲＰシステム（５００）のいくつかのバージョンは、別のソフトウェアによって実行される代わりにファームウェアによって実行される。例えば、ＥＲＰ試験は、ＨＣＵ（４０）上のマイクロプロセッサによって実行することができる。試験を実行し、ソフトウェア（例えば、別のコンピュータ上のソフトウェア）を使用する代わりに、ファームウェア（例えば、ＨＣＵ（４０）上のファームウェア）を使用して、事実上全ての他の機能を提供することによって、ＥＲＰシステム（５００）は、オペレーティングシステム（例えば、ＭｉｃｒｏｓｏｆｔＷｉｎｄｏｗｓ）を使用して試験を実行する必要性を避けることを可能にしてもよく、これにより、マイクロプロセッサの時間尺度で、時間同期法（time-synched manner）（例えば、刺激を患者応答に同期する）で、より正確なデータ取込をさらに容易にすることができる。そのような精密で厳重な時間尺度能力は、さらに、本明細書の他の部分で説明されるようなイン−バンド方式でインピーダンスマッチングと関連する計算等のリアルタイム計算を容易にすることができる。必要に応じて、ファームウェアをアップデートできるように、ファームウェアの操作性を向上することもできる。本実施例のファームウェアは、ファームウェアディスクリプターチャンク、およびファームウェアペイロードを備える。ファームウェアディスクリプターチャンクは、ファームウェアアップデートストリームの全体のサイズ、ならびにファームウェアアップデートのバージョン番号等の情報を保持することができる。バージョン番号は、ファームウェア改訂がマイナーであるか、中規模であるか、メジャーであるかを指示するようフォーマットまたは選択することができることが理解されよう。次いで、ファームウェアペイロードは、例えば、ヘッドセット（２０）と共に使用するマイクロコントローラのＦＬＡＳＨコアにロードされるよう動作可能な．ｈｅｘファイルを備えることができる。本明細書の教示から当業者には明らかとなるであろうように、他の種類のファイルを使用してもよい。他のファームウェアの使用およびアップデートストリームの仕様は、本明細書の教示から当業者には明らかとなるであろう。

ＶＩＩＩ．例示的なインピーダンス確認プロトコル
バージョンによっては、ＥＲＰシステム（５００）は、「イン−バンド方式」で各電極（１００）においてインピーダンスを測定するよう構成される。すなわち、ＥＲＰシステム（５００）は、ＥＲＰ／ＥＥＧ応答を感知するために使われる同じチャネルに沿ってインピーダンスを測定するよう構成される。インピーダンスは周波数依存であるため、（例えば、ＥＲＰ／ＥＥＧ測定と同じ周波数で）イン−バンド方式でインピーダンスを測定することで、インピーダンス測定の精度を最大にすることができる。例示的なバーションによっては、ヘッドセット（２０）は、例えば、図１３のブロック（７４８、７５０、７５２、７５４）に示すようなインピーダンス確認プロトコルを実行するよう動作可能である。例えば、ブロック（７５０）で、ヘッドセット（２０）に対する構成の開始でベースラインインピーダンス測定を実行するよう動作可能である。１つの単に例示的なバージョンにおいて、ベースライン測定を行うために、以下の動作を採用することができる。ヘッドセット（２０）は、個々のスイッチおよびＲＥＦスイッチを有効にするよう動作可能である。さらに、ヘッドセット（２０）は、ＣＡＬ（アクティブ電極）およびＲＥＦ（基準電極）の音を無効にするおよび／または切るよう動作可能である。各電極モジュール（１００）内の増幅器は、４回ものリセットをすることができ、各リセットの間に最大１００ｍｓまで遅延する。その後、ＣＡＬおよびＲＥＦ基準音を有効にすることができる。例示的なバーションによっては、１０００ｍｓものその後の遅延を挿入することができるが、本明細書の教示から当業者には明らかとなるであろうように、任意の適切な遅延を挿入することができる。本実施例では、本明細書の教示から当業者には明らかとなるであろうように、３２個、または任意の他の適切な数のサンプルを採用することができる。本明細書の教示から当業者には明らかとなるであろうように、その後、全てのスイッチを開くことができる。本実施例では、ヘッドセット（２０）は、情報を通信するために６個ものチャネルを備えることができ、上記の動作は全６チャネルに対し繰り返すことができる。例示的なバーションによっては、全６チャネルでサンプル取得した後、ＣＡＬおよびＲＥＦ音は無効にすることができ、増幅器は４回ものリセットをすることができる。遅延はまた、初期サンプリング後に導入してもよく、２０００ｍｓもの長さで続けることができる。６チャネルに対するＤＳＰアルゴリズムは２７．７Ｈｚで実現することができ、基準チャネルは１３．５Ｈｚで実現することができ、これらは以下でさらに詳細に説明されるであろう。ヘッドセット（２０）の様々なチャネルからの電圧応答は、記録することができ、その後、Ｖ＃ｂとして保存することができ、Ｖ＃ｂは、Ｖ１ｂ、Ｖ２ｂ、Ｖ３ｂ、Ｖ４ｂ、Ｖ５ｂ、およびＶ６ｂ、ならびに基準チャネルに対しＶｒｂと番号付けすることができる。より多くのチャネルがヘッドセット（２０）と共に使用された場合、次いで、追加の番号を割り当てることができる。

例示的なバーションにおいて、２７．７Ｈｚおよび１３．５Ｈｚのチャネル周波数が使用されるが、本明細書の教示から当業者には明らかとなるであろうように、任意の適切なチャネル周波数を使用することができることが理解されよう。イン−バンド方式でインピーダンスを測定および計算することで、ＥＲＰ／ＥＥＧ測定値と同じ周波数でインピーダンスを測定することが可能となることが理解されよう。バージョンによっては、文字通り同じチャネルで同じ時間でインピーダンスおよびＥＲＰ／ＥＥＧ信号を測定することは物理的に可能ではない可能性がある。したがって、例えばマルチプレクサを備えるスイッチングプロトコルを使用して、同じチャネルに沿って同じ周波数でインピーダンスおよびＥＲＰ／ＥＥＧ信号の、ほぼリアルタイムでの測定をもたらすことができる。

バージョンによっては、イン−バンド方式でのインピーダンスは、ＥＲＰ試験を開始する前に測定される。そのような初期のインピーダンス測定は、ＥＲＰ試験の間（例えば、連続するエポックセットの間等）に実行される次のインピーダンス測定値のためのベースラインとして働くことができる。例えば、イン−バンド方式でのインピーダンス測定値がＥＲＰ試験の間の連続するエポックセットの間で取得されるバージョンにおいて、システムは、インピーダンスレベルを所定の閾値と比較することができる。インピーダンスレベルが、この段階で閾値を超過する場合（例えば、電極センサと被験者との間に十分な接触がないことを示す、等）、試験を自動的に休止することができ、システムは試験施行者に修正措置を取るよう促すことができる。ほんの一例として、そのように促すことは、被験者または試験施行者によって保持されているＨＣＵ（４０）に表示してもよく、異なるコンピュータで試験施行者によって閲覧されているクライアントアプリケーションで表示してもよく、かつ／または、別様に提供してもよい。

〔実施の態様〕
（１）（ａ）ＥＲＰ読取値を測定するよう動作可能な複数の電極を備え、被験者上に配置可能であるように構成されたヘッドセットと、
（ｂ）前記ヘッドセットと通信し、ＥＲＰ試験プロトコルを記憶するよう構成され、前記ヘッドセットを通じてＥＲＰ試験を施行するよう構成され、インピーダンス試験を施行するようさらに構成された制御ユニットとを備え、前記インピーダンス試験は、前記被験者にＥＲＰ試験を実行する間、前記ヘッドセットの前記電極のリアルタイムインピーダンスを測定するよう動作可能であり、前記制御ユニットは、前記電極の前記インピーダンスを処理するよう動作可能である、装置。
（２）前記制御ユニットは、聴力検査試験を施行するよう構成された、実施態様１に記載の装置。
（３）前記ヘッドセットおよび前記制御ユニットは、無線通信を行う、実施態様１に記載の装置。
（４）前記ヘッドセットおよび前記制御ユニットは、第１の周波数でＥＲＰ読取値を測定するよう構成され、前記ヘッドセットおよび前記制御ユニットは、前記ＥＲＰ読取値と同じイン−バンド方式の同じ前記第１の周波数（the same first frequency, in band with the ERP readings）で、インピーダンスを測定するよう構成された、実施態様１に記載の装置。
（５）前記制御ユニットは、約２７．７Ｈｚで前記インピーダンス試験を実行するよう構成された、実施態様１に記載の装置。

（６）前記ヘッドセットは、約１３．５Ｈｚで動作する基準チャネルを備える、実施態様１に記載の装置。
（７）前記制御ユニットは、ホストコンピュータと通信する、実施態様１に記載の装置。
（８）前記ホストコンピュータは、前記制御ユニットに送信されるよう動作可能な複数の試験プロトコルを記憶するよう動作可能である、実施態様７に記載の装置。
（９）前記制御ユニットおよび前記ヘッドセットは、第１セットのチャネルを通じて前記ＥＲＰ試験を実行するよう構成され、前記制御ユニットおよび前記ヘッドセットは、前記実行したＥＲＰ試験と同じイン−バンド方式で、同じ前記第１セットのチャネル（the same first set of channels, in band with the executed ERP test）を通じて、前記インピーダンス試験を実行するようさらに構成される、実施態様１に記載の装置。
（１０）前記制御ユニットは、ハンドヘルドユニットを備える、実施態様１に記載の装置。

Claims

（ａ）ＥＲＰ読取値を測定するよう動作可能な複数の電極を備え、被験者上に配置可能であるように構成されたヘッドセットと、
（ｂ）前記ヘッドセットと通信し、ＥＲＰ試験プロトコルを記憶するよう構成され、前記ヘッドセットを通じてＥＲＰ試験を施行するよう構成され、インピーダンス試験を施行するようさらに構成された制御ユニットとを備え、前記インピーダンス試験は、前記被験者にＥＲＰ試験を実行する間、前記ヘッドセットの前記電極のリアルタイムインピーダンスを測定するよう動作可能であり、前記制御ユニットは、前記電極の前記インピーダンスを処理するよう動作可能であり、
前記制御ユニットおよび前記ヘッドセットは、第１セットのチャネルを通じて前記ＥＲＰ試験を実行するよう構成され、前記制御ユニットおよび前記ヘッドセットは、前記実行したＥＲＰ試験と同じイン−バンド方式で、同じ前記第１セットのチャネルを通じて、前記インピーダンス試験を実行するようさらに構成される、装置。
前記制御ユニットは、聴力検査試験を施行するよう構成された、請求項１に記載の装置。
前記ヘッドセットおよび前記制御ユニットは、無線通信を行う、請求項１に記載の装置。
前記ヘッドセットおよび前記制御ユニットは、第１の周波数でＥＲＰ読取値を測定するよう構成され、前記ヘッドセットおよび前記制御ユニットは、前記ＥＲＰ読取値と同じイン−バンド方式の同じ前記第１の周波数で、インピーダンスを測定するよう構成された、請求項１に記載の装置。
前記制御ユニットは、約２７．７Ｈｚで前記インピーダンス試験を実行するよう構成された、請求項１に記載の装置。
前記ヘッドセットは、約１３．５Ｈｚで動作する基準チャネルを備える、請求項１に記載の装置。
前記制御ユニットは、ホストコンピュータと通信する、請求項１に記載の装置。
前記ホストコンピュータは、前記制御ユニットに送信されるよう動作可能な複数の試験プロトコルを記憶するよう動作可能である、請求項７に記載の装置。
前記制御ユニットは、ハンドヘルドユニットを備える、請求項１に記載の装置。
前記制御ユニットは、スイッチングプロトコルを備え、前記スイッチングプロトコルを有する前記制御ユニットは、リアルタイムでのインピーダンス測定値を取得するよう動作可能である、請求項１に記載の装置。
前記制御ユニットは、複数の試験プロトコルを記憶するよう構成される、請求項１に記載の装置。
前記制御は、複数のユーザの好みを記憶するよう構成される、請求項１に記載の装置。
前記ヘッドセットは、前記電極と関連した６つのチャネルをさらに備える、請求項１に記載の装置。
前記ヘッドセットは、少なくとも１つの測定チャネルと、少なくとも１つの基準チャネルとを備える、請求項１に記載の装置。
（ａ）ＥＲＰ読取値を測定するよう構成された複数の電極を備えるヘッドセットと、
（ｂ）前記電極と関連したインピーダンスを有する前記電極と通信し、ＥＲＰ試験を施行するよう構成され、インピーダンスプロトコルを実行するよう構成された制御ユニットであって、前記インピーダンスプロトコルを実行する前記制御ユニットは前記電極と関連した前記インピーダンスを測定するよう動作可能である、制御ユニットと、
（ｃ）コンピュータとを備え、前記制御ユニットは、前記インピーダンスの情報を前記コンピュータに送信するよう構成され、
前記制御ユニットおよび前記ヘッドセットは、第１セットのチャネルを通じて前記ＥＲＰ試験を実行するよう構成され、前記制御ユニットおよび前記ヘッドセットは、前記実行したＥＲＰ試験と同じイン−バンド方式で、同じ前記第１セットのチャネルを通じて、前記インピーダンスの試験を実行するようさらに構成される、装置。
前記ヘッドセットは、少なくとも１つの基準チャネルと、少なくとも１つの測定チャネルとを備える、請求項１５に記載の装置。
前記ヘッドセットおよび前記制御ユニットは聴力検査試験を施行するよう動作可能である、請求項１５に記載の装置。
ヘッドセットおよび制御ユニットを使用してＥＲＰデータおよびインピーダンスを測定する方法であり、前記ヘッドセットは、被験者のＥＲＰ読取値を測定するよう動作可能な複数の電極を備え、前記制御ユニットは、前記ヘッドセットを通じてＥＲＰ試験を施行するよう動作可能であり、前記制御ユニットは、前記電極でインピーダンスを測定するようさらに動作可能であり、前記方法は、
（ａ）前記ヘッドセットを通じて前記被験者に１つまたは複数の刺激を与えることと、
（ｂ）前記１つまたは複数の刺激に応答して前記被験者のＥＲＰ読取値を検出することであって、前記ＥＲＰ読取値は、前記電極を使用して、第１の周波数で、第１のチャネルに沿って収集される、ことと、
（ｃ）前記電極でインピーダンスを検出することと、を備え、前記インピーダンスは、前記第１の周波数で、前記第１のチャネルに沿って検出される、方法。
ＥＲＰ読取値を検出する前記動作、およびインピーダンスを検出する前記動作は、実質的に同時に実行される、請求項１８に記載の方法。