JP2018102413A - Electroencephalograph - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、脳波計に関する。 The present invention relates to an electroencephalograph.
脳活動を計測する装置として、脳波計が知られている。脳波計は、頭部に配置された電極で脳活動に伴う電位の変化を計測することにより、脳活動を非侵襲に計測する装置である(例えば、特許文献1参照)。 An electroencephalograph is known as a device for measuring brain activity. An electroencephalograph is a device that non-invasively measures brain activity by measuring changes in potential associated with brain activity with an electrode placed on the head (see, for example, Patent Document 1).
特許文献1に記載の脳波計は、複数の電極を含み、当該複数の電極がフレキシブル表面に設けられ、使用者の頭回りに少なくとも部分的に置かれるように構成されるハウジング、及び、当該ハウジングの内側に少なくとも1つの弾性バンドを含む。
The electroencephalograph described in
また、特許文献1に記載の脳波計は、さらに弾性バンドの内側に位置決めストラップを含み、フレキシブル表面へ固定される。また、位置決めストラップは開口部を含む。ハウジングが使用者の頭に置かれた場合に、当該開口部を通って、電極が突出する。
Moreover, the electroencephalograph described in
これにより、ハウジングが使用者の頭の回りに置かれた場合に、使用者の頭の回りにハウジングを置くことで生じる伸長による弾性要素内の応力が、使用者の頭の曲線に従って、頭骨の方向へ複数の電極に圧力をかける。そのため、複数の電極は、頭部に効果的に接触される。 As a result, when the housing is placed around the user's head, the stress in the elastic element due to the extension caused by placing the housing around the user's head is reduced according to the curve of the user's head. Apply pressure to the electrodes in the direction. Therefore, the plurality of electrodes are effectively in contact with the head.
しかしながら、頭部への脳波計の装着しやすさの点において、特許文献1に記載の脳波計は、さらなる改善の余地がある。
However, in terms of ease of mounting the electroencephalograph on the head, the electroencephalograph described in
本発明は、頭部への装着が容易な脳波計を提供する。 The present invention provides an electroencephalograph that can be easily worn on the head.
本発明の一態様に係る脳波計は、頭部に装着可能な脳波計であって、前記脳波計が前記頭部に装着された場合に、前記頭部に沿って左右の耳介に向けて延在する帯状の本体フレームと、脳波を検出するための1又は複数の電極を有し、前記本体フレームの長手方向におけるいずれか一方の端部側にのみ設けられる電極部と、前記電極部で検出された脳波を計測するための信号処理をする計測部とを備える。 An electroencephalograph according to an aspect of the present invention is an electroencephalograph attachable to a head, and when the electroencephalograph is attached to the head, toward the left and right auricles along the head. An extending belt-like main body frame, one or a plurality of electrodes for detecting brain waves, an electrode portion provided only on one end side in the longitudinal direction of the main body frame, and the electrode portion A measurement unit that performs signal processing for measuring the detected electroencephalogram.
本発明の脳波計によれば、頭部への装着が容易である。 According to the electroencephalograph of the present invention, it can be easily mounted on the head.
以下、実施の形態に係る脳波計について、図面を参照しながら説明する。なお、以下で説明する実施の形態は、いずれも包括的又は具体的な例を示すものである。以下の実施の形態で示される数値、形状、材料、構成要素、構成要素の配置位置及び接続形態等は、一例であり、本発明を限定する主旨ではない。また、以下の実施の形態における構成要素のうち、最上位概念を示す独立請求項に記載されていない構成要素については、任意の構成要素として説明される。 Hereinafter, an electroencephalograph according to an embodiment will be described with reference to the drawings. It should be noted that each of the embodiments described below shows a comprehensive or specific example. The numerical values, shapes, materials, constituent elements, arrangement positions and connecting forms of the constituent elements shown in the following embodiments are merely examples, and are not intended to limit the present invention. In addition, among the constituent elements in the following embodiments, constituent elements that are not described in the independent claims indicating the highest concept are described as optional constituent elements.
なお、各図は模式図であり、必ずしも厳密に図示されたものではない。また、各図において、実質的に同一の構成に対しては同一の符号を付しており、重複する説明は省略又は簡略化される場合がある。 Each figure is a schematic diagram and is not necessarily shown strictly. Moreover, in each figure, the same code | symbol is attached | subjected to the substantially same structure, The overlapping description may be abbreviate | omitted or simplified.
また、本明細書において、Z軸方向を鉛直方向とし、Z軸の正方向を上方と定義する。また、各図におけるX軸及びY軸は、Z軸に直交する方向であるとする。また、X軸は、Y軸と直交する方向であるとする。また、本明細書においては、X軸方向を左右方向とし、Y軸方向を前後方向とし、Z軸方向を上下方向として記載する場合がある。 In this specification, the Z-axis direction is defined as the vertical direction, and the positive direction of the Z-axis is defined as the upper direction. Further, it is assumed that the X axis and the Y axis in each figure are directions orthogonal to the Z axis. The X axis is assumed to be a direction orthogonal to the Y axis. In this specification, the X-axis direction may be described as the left-right direction, the Y-axis direction as the front-rear direction, and the Z-axis direction as the up-down direction.
なお、本明細書において、「略」又は「約」とは、製造又は配置の際に生じる誤差を含むことを意味する。 In this specification, “substantially” or “about” means including an error that occurs during manufacturing or placement.
(実施の形態1)
[リハビリテーションシステムの構成]
以下、図1及び図2を参照して、運動療法によるリハビリテーションの際に、脳波解析に基づいて、随意運動を補助するために用いられるリハビリテーションシステムについて説明する。
(Embodiment 1)
[Configuration of rehabilitation system]
Hereinafter, with reference to FIGS. 1 and 2, a rehabilitation system used to assist voluntary movement based on electroencephalogram analysis during rehabilitation by exercise therapy will be described.
図1に示されるように、リハビリテーションシステム1は、脳波計100、提示装置80及び電動装具90を備える。
As shown in FIG. 1, the
脳波計100は、使用者10である患者の頭に装着するヘッドホン形状を有する。脳波計100は、例えば、使用者10の右半身の随意運動を支配する左運動野の脳波、又は、使用者10の左半身の随意運動を支配する右運動野の脳波を検出する。また、使用者10は、脳波計を装着した際に、リファレンス電極70を左右の耳朶に装着する。脳波計100は、検出した脳波を増幅して脳波信号として生成し、例えば無線により脳波信号を提示装置80に出力する。
The
図2は、脳波計100が使用者10の頭部に装着された場合に、電極を配置する場所を説明するための頭部の模式図である。具体的には、図2は、国際10−20法による定められた電極の配置を説明するための使用者10の頭部の模式図である。より具体的には、図2の(a)は、電極が配置される頭部の側面図であり、図2の(b)は、電極が配置される頭部の正面図であり、図2の(c)は、電極が配置される頭部の上面図である。
FIG. 2 is a schematic diagram of the head for explaining where the electrodes are arranged when the
図2の(a)に示されるように、まず、鼻根から頭頂を経由して後頭結節に至る頭部表面の第一距離D1と、図2の(b)に示されるように、左の耳介前点から頭頂を経由して右の耳介前点に至る頭部表面の第二距離D2(耳珠間頭頂弧長)とが計測される。次に、第一距離D1の中点及び第二距離D2の中点から正中中心部Czが決められる。次に、鼻根から後頭結節との間、及び、左右の耳介前点の間のそれぞれの全体を「100%」として、図2の(a)〜(c)に示されるように、所定の割合に分割した位置が電極の配置位置として決められる。例えば、左運動野と対応できる電極の位置の一例として、国際10−20法では、図2の(c)に示す中心部C4の位置を挙げることができる。つまり、左運動野の脳波を計測したい場合には、電極を図2の(c)に示す中心部C4の位置にあてて脳波は計測される。また、例えば、右運動野と対応できる電極の位置の一例として、国際10−20法では、図2の(c)に示す中心部C3の位置を挙げることができる。つまり、右運動野の脳波を計測したい場合には、電極を図2の(c)に示す中心部C3の位置にあてて脳波は計測される。 As shown in FIG. 2 (a), first, the first distance D1 of the head surface from the root of the nose to the occipital nodule via the parietal, and as shown in FIG. The second distance D2 (interauricular parietal arc length) of the head surface from the preauricular point to the right preauricular point via the parietal is measured. Next, the median center portion Cz is determined from the midpoint of the first distance D1 and the midpoint of the second distance D2. Next, as shown in (a) to (c) of FIG. 2, the entire distance between the nasal root and the occipital nodule and between the left and right anterior pinna is defined as “100%”. The position divided into the ratio is determined as the electrode placement position. For example, as an example of the position of the electrode that can correspond to the left motor area, in the international 10-20 method, the position of the central portion C4 shown in FIG. That is, when it is desired to measure the electroencephalogram of the left motor area, the electroencephalogram is measured by placing the electrode at the position of the center portion C4 shown in FIG. For example, as an example of the position of the electrode that can correspond to the right motor area, in the international 10-20 method, the position of the center portion C3 shown in FIG. That is, when it is desired to measure an electroencephalogram in the right motor area, the electroencephalogram is measured by placing the electrode at the position of the central portion C3 shown in FIG.
提示装置80は、使用者10に脳波計100で計測された脳波信号を使用者10に提示する装置である。提示装置80は、スピーカ81、画像表示部82、操作部83及び制御装置84を備える。
The
スピーカ81は、制御装置84から入力される音響信号に基づいて、使用者10に音又は音声を提示する音発生器である。スピーカ81は、アンプ等によって実現される。
The
画像表示部82は、制御装置84から与えられる制御信号に基づいて、使用者10に視覚情報を提示する。画像表示部82は、例えば、ディスプレイである。ここで、使用者10に提示される情報は、使用者10がどのようなイメージをすれば良いかの指示に関する指示情報と、使用者10が指示通りにイメージできているかのフィードバック情報とを含む。
The
操作部83は、例えば、マウスやタッチパネル等として構成される。リハビリテーションの補助者11、例えば作業療法士は、操作部83を介して使用者10に関する各種情報を制御装置84に登録したり、制御装置84に対する訓練の開始や停止の指示を入力したりする。操作部83がタッチパネルとして構成される場合には、画像表示部82に一体化することもできる。
The
制御装置84は、脳波計100から取得した脳波信号に応じて、スピーカ81、画像表示部82を制御するコンピュータである。制御装置84は、CPU(Central Processing Unit)、とCPUが実行する制御プログラムが格納されたHDD(Hard Disk Drive)等のメモリによって実現される。
The
電動装具90は、使用者10の腕及び手等を他動的に運動させる装置である。電動装具90は、装具91と、電動モータ92と、筋刺激電極93とを備える。
The
装具91は、使用者10の指及び腕に装着される装着器具である。装具91は、図示しないワイヤーにより電動モータ92と接続されている。
The
電動モータ92は、装具91の肘付近に取り付けられているモータである。電動モータ92の出力軸と装具91とは、図示しないワイヤーにより接続されている。このため、電動モータ92が動作することにより、装具91の一部又は全部がワイヤーにより引っ張られることで、使用者10の指、手首、腕等が他動的に運動させられる。
The
筋刺激電極93は、使用者10の前腕部に筋刺激を与えるための電極である。筋刺激電極93は、例えばERD(Event−Related Desynchronization:事象関連脱同期)検出のタイミングに基づいて制御される制御装置84による筋刺激電極93間の電流制御によって使用者10の前腕部に電気的な刺激を与える。この電気的な刺激が使用者10の前腕部の筋刺激となる。筋刺激電極93による筋刺激及び電動モータ92の制御にともなう装具91による使用者10の指及び腕等の他動的な運動は、使用者10の体性感覚へのフィードバックとなる。
The
リハビリテーションの訓練は、操作部83からの開始指示によって開始される。リハビリテーションの補助者11又は使用者10自身の操作により、操作部83から開始指示が制御装置84に入力され、一連の訓練のプロセスが実行される。
Rehabilitation training is started by a start instruction from the
訓練のプロセスは、一例として、リラックスして特定の思考を想起しないことが求められる安定期間と、運動意図を表出することが求められる運動イメージ期間とを交互に繰り返す。例えば、リハビリテーションシステム1は、さらにペグ94を備えてもよい。
As an example, the training process alternately repeats a stable period in which it is required to relax and not recall specific thoughts, and an exercise image period in which it is required to express exercise intention. For example, the
使用者10は、運動イメージ期間において、例えば掴んだペグ94を離す動作を繰り返す。制御装置84は、訓練のプロセスが実行される場合に、安定期間のときには「リラックスしてください」等のメッセージ、及び、運動イメージ期間のときには「イメージしてください」等のメッセージを画像表示部82に表示させる。また、制御装置84は、安定期間の開始時及び運動イメージ期間の開始時にスピーカ81に報知音を提示させる。使用者10は、スピーカ81からの報知音、及び、画像表示部82の表示内容の少なくとも一方から安定期間から運動イメージ期間に移行した旨を認識し、運動意図の表出を行う。
For example, the
[脳波計の構成]
次に、図3〜図7を参照して、脳波計100の構成の詳細について説明する。
[Configuration of electroencephalograph]
Next, details of the configuration of the
図3は、実施の形態1に係る脳波計100の斜視図である。図4は、実施の形態1に係る脳波計100の上面図である。図5は、使用者10に装着された状態における実施の形態1に係る脳波計100の正面図である。図6は、図5のVI−VI線に沿って切断された電極部30の断面図である。
FIG. 3 is a perspective view of
図3〜図6に示されるように、脳波計100は、本体フレーム20と、電極部30と、計測部40と、接触部61と、リファレンス電極70とを備える。なお、図4及び図6においてはリファレンス電極70の記載を省略している。
As shown in FIGS. 3 to 6, the
また、図6において、Z1軸方向を本体フレーム20の法線方向(厚み方向)とし、Z1軸の正方向側を電極部30の天面51側と定義する。また、X1軸及びY1軸は、Z1軸に直交する方向であるとする。また、X1軸は、Y1軸と直交する方向であるとする。
In FIG. 6, the Z1 axis direction is defined as the normal direction (thickness direction) of the
本体フレーム20は、使用者10の頭部に装着された場合に、頭頂から左右の耳介のそれぞれに向けて延びる正面視において半円形状となる帯状のフレームである。つまり、本体フレーム20は、脳波計100が使用者10の頭部に装着された場合に、頭部に沿って左右の耳介に向けて延在する帯状のフレームである。脳波計100は、軽量化、簡易装着等の観点から、片側の運動野のみの脳波を計測できるように、片側のみに脳波を計測するための電極を備える。本体フレーム20の材料は、特に限定されないが、例えば、樹脂材料が採用される。
The
具体的には、本体フレーム20の長手方向の一方側には電極部30が本体フレーム20の長手方向に移動可能に取り付けられ、他方側には計測部40が本体フレーム20の長手方向に移動可能に取り付けられている。より具体的には、電極部30は、本体フレーム20の長手方向におけるいずれか一方の端部側にのみ設けられる。また、計測部40は、本体フレーム20の長手方向における上述した一方の端部と反対側の他方の端部側に設けられる。
Specifically, the
電極部30は、脳波を検出するための1又は複数の電極を有し、本体フレーム20の長手方向におけるいずれか一方の端部側にのみ設けられる、使用者10の脳波を検出する電極を有する装置である。電極部30は、使用者10が脳波計100を頭部に装着したときに、使用者10の運動意図に関連する脳波を計測しやすい位置に配置されている。具体的には、電極部30は、例えば、使用者10の右半身の随意運動を支配する左運動野、又は、使用者10の左半身の随意運動を支配する右運動野と対応できる位置に配置するとよい。また、電極部30は、本体フレーム20の長手方向に移動可能に本体フレーム20に支持される。電極部30は、取付部31と、調整つまみ32、電極ケース33と、電極対34と、アンプ35とを備える。
The
取付部31は、本体フレーム20を本体フレーム20の厚み方向(図6に示すZ1軸方向)から挟むように形成される。また、取付部31は、前後方向(Y軸方向)において本体フレーム20を覆うように本体フレーム20に取り付けられている。また、取付部31は、本体フレーム20に対して移動可能に取り付けられる。つまり、電極部30は、取付部31によって本体フレーム20に対して移動可能に取り付けられている。取付部31は、調整つまみ32を備える。
The
調整つまみ32は、本体フレーム20に対して取付部31が移動可能な状態と、本体フレーム20に対して取付部31が移動不能な状態とに切り替えるためのつまみである。調整つまみ32は、例えば、ねじである。図6に示されるように、調整つまみ32は、例えば使用者10に調整されることで、本体フレーム20の上部に接触する。これにより、調整つまみ32は、本体フレーム20に対して電極部30を係止する。
The
電極ケース33は、取付部31の上部側に配置され、アンプ35を収容するケースである。
The
取付部31、調整つまみ32及び電極ケース33の材料は、特に限定されるものではないが、例えば樹脂材料が採用される。
The materials of the
電極対34は、脳波を計測するための2つの電極(第一電極34a及び第二電極34b)である電極対34は、本体フレーム20の下部側(図6に示すZ1負方向側)に配置される。第一電極34a及び第二電極34bの材料は、金属であればよく、特に限定されないが、例えば銀塩化銀電極である。
The
電極対34は、脳波計100が頭部に装着された場合に、取付部31の頭部側に配置される。また、電極対34を構成する第一電極34a及び第二電極34bは、本体フレーム20の長手方向に並べて配置されている。例えば、第一電極34aは中心部C3の脳波を検出するためのものである。その場合に、第二電極34bは、中心部C3の周囲の脳波を検出するためのものである。
The
また、脳波計100は、一箇所の脳波(例えば中心部C3)の脳波を計測するため第一電極34a及び第二電極34bで構成された電極対34を用いる。具体的には、電極部30は、中心部C3の脳波と、中心部C3の周囲の脳波とを検出する。例えば、計測部40は、中心部C3の周囲に配置された第二電極34bで検出された脳波を用いて、中心部C3に配置された第一電極34aで検出された脳波のノイズを除去する。
The
また、第一電極34a及び第二電極34bは、本体フレーム20の短手方向の、略中央に配置される。
In addition, the
なお、脳波計100が備える脳波を検出するための電極(例えば、第一電極34a)は、1又は複数でよく、電極の数は特に限定されない。例えば、脳波計100は、第一電極34aを1つ有し、第二電極34bを有さなくてもよい。
Note that the number of electrodes (for example, the
アンプ35は、電極対34で検出された脳波に応じた信号を増幅するための増幅器である。具体的には、アンプ35は、電極対34で検出された脳波に応じた電位を増幅する。アンプ35は、脳波計100が頭部に装着された場合に、頭部側とは反対側の取付部31に配置される。また、電極対34とアンプ35とは、金属リード線(不図示)等によって電気的に接続される。
The
計測部40は、電極部30で検出された使用者10の脳波を計測するための信号処理をする処理部である。具体的には、計測部40は、電極部30の電位とリファレンス電極70の基準電位との電位差を脳波信号として生成し、提示装置80(図1参照)に脳波信号を出力する装置である。また、計測部40は、本体フレーム20の長手方向における、電極部30が取り付けられる一方の端部と反対側の他方の端部側に設けられる。また、計測部40は、本体フレーム20の長手方向に移動可能に本体フレーム20に支持される。計測部40は、計測部取付部41と、調整つまみ42と、電源ケース43と、回路部44と、電源部45とを備える。
The
計測部取付部41は、前後方向Yにおいて本体フレーム20を跨ぐように本体フレーム20に取り付けられている。また、計測部取付部41は、本体フレーム20に対して移動可能に取り付けられる。つまり、計測部40は、計測部取付部41によって本体フレーム20に対して移動可能に取り付けられている。計測部取付部41は、調整つまみ42を備える。
The measurement
調整つまみ42は、本体フレーム20に対して計測部取付部41が移動可能な状態と、本体フレーム20に対して計測部取付部41が移動不能な状態とに切り替えるためのつまみである。調整つまみ42は、例えばねじである。
The
電源ケース43は、計測部取付部41の上部側に配置され、回路部44及び電源部45を収容するケースである。
The
計測部取付部41、調整つまみ42及び電源ケース43の材料は、特に限定されるものではないが、例えば樹脂材料が採用される。
The materials of the measurement
回路部44は、電極部30から取得した脳波から脳波信号を生成し、提示装置80(図1参照)に出力する回路である。また、回路部44は、電極部30の電極対34が計測した電位とリファレンス電極70の基準電位との電位差を増幅する差動増幅回路を有する。また、回路部44は、提示装置80に脳波信号を無線で送信する通信回路を有する。
The
電源部45は、回路部44に電力を供給する電源である。電源部45は、例えば、電池である。
The
接触部61は、脳波計100が使用者10に装着される際に、頭部のこめかみに接触し、頭部に対して本体フレーム20の位置ずれを抑制する部分である。接触部61は、前後方向(Y軸方向)に延在し、使用者10のこめかみに接触可能なクッション61aと、前後方向に延在し、クッション61aを保持する保持部61bとを備える。また、保持部61bの前後方向の両端部分には、滑り止め部61cが形成されている。滑り止め部61cは、前後方向に突出する3本の突部からなり、接触部61の位置調整のために補助者11又は使用者10が接触部61を把持したときの指が滑ることを抑制する。接触部61の材料は、特に限定されないが、例えば、樹脂材料が採用される。
When the
リファレンス電極70は、基準電位を検出する電極である。リファレンス電極70は、例えば、本体フレーム20の長手方向の両方側の端部に設けられる。基準電位は、例えば、図1にされるように、リファレンス電極70を使用者10に接触されることで検出される。なお、リファレンス電極70は、本体フレーム20の長手方向の一方側の端部に取り付けられてもよい。リファレンス電極70が本体フレーム20の長手方向の両端部に取り付けられた場合、各リファレンス電極70の電位の平均を基準電位としてもよい。
The
また、計測部40、電極部30及びリファレンス電極70は、図示されていない金属リード線により電気的に接続されている。リード線は、本体フレーム20内に収容されている。
Moreover, the
図7は、使用者10に装着された状態における実施の形態1に係る脳波計100の上面図である。具体的には、図7の(a)は、使用者10に装着された状態における実施の形態1に係る脳波計100の上面図であり、図7の(b)は、図7の(a)とは逆の向きで使用者10に脳波計100が装着された場合を示す脳波計100の上面図である。なお、図7において、リファレンス電極70の記載を省略している。
FIG. 7 is a top view of
図7の(a)に示すように、例えば、使用者10は、Y軸負方向側を向くように脳波計100を装着する。この場合、脳波計100は、図2に示す中心部C4の脳波を計測する。
As shown in FIG. 7A, for example, the
また、図7の(b)に示すように、例えば、使用者10は、Y軸正方向側を向くように脳波計100を装着する。具体的には、図7の(b)においては、図7の(a)に示す脳波計100の向きを変えずに、使用者10は、脳波計100をY軸正方向側を向いて装着する。言い換えると、図7の(b)においては、使用者10は、脳波計100の前後方向(短手方向)を図7の(a)とは逆にして脳波計100を装着する。この場合、脳波計100は、図2に示す中心部C3の脳波を計測する。つまり、脳波計100によれば、使用者10が脳波計100を装着する向きを変更するだけで、中心部C3又は中心部C4に電極対34の位置をあわせることができる。
Further, as shown in FIG. 7B, for example, the
[効果等]
以上、実施の形態1に係る脳波計100は、頭部に装着可能な脳波計であって、脳波計100が使用者10の頭部に装着された場合に、頭部に沿って左右の耳介に向けて延在する帯状の本体フレーム20と、電極部30と、計測部40とを備える。電極部30は、脳波を検出するための1又は複数の電極(例えば第一電極34a及び第二電極34b)を有し、本体フレーム20の長手方向におけるいずれか一方の端部側にのみ設けられる。計測部40は、電極部30で検出された脳波を計測するための信号処理をする。
[Effects]
As described above, the
これにより、脳波計100には、例えば使用者10の頭部における中心部C3又は中心部C4の脳波を計測するために必要な電極部30が、本体フレーム20の長手方向におけるいずれか一方の端部側にのみ設けられる。つまり、本体フレーム20には、使用者10の脳波を計測するために必要な構成のみが配置されるため、脳波計100を軽くすることができる。そのため、脳波計100は、使用者10の頭部への装着が容易となる。さらには、脳波計100によれば、使用者10は、脳波計100を装着した際における、脳波計100の重さによる使用者10のストレスが抑制される。
As a result, the
また、計測部40は、本体フレーム20の長手方向における、電極部30が配置される一方の端部と反対側の他方の端部側に設けられてもよい。
The measuring
こうすることで、脳波計100は、本体フレーム20の長手方向側の両端の重さのバランスをとることができる。そのため、脳波計100によれば、使用者10は、脳波計100を装着時に、本体フレーム20の長手方向の両端にバランスよく重さが加わりやすくなる。つまり、脳波計100によれば、脳波計100を装着した際における、脳波計100の重さによる使用者10のストレスが抑制される。
By doing so, the
また、電極部30は、本体フレーム20の長手方向に移動可能に本体フレーム20に支持されてもよい。
The
こうすることで、使用者10の頭部のサイズ等にあわせて、詳細に電極対34が頭部に接触する位置を調整され得る。
By doing so, the position where the
また、電極(例えば第一電極34a)は、本体フレーム20の短手方向の、略中央に配置されてもよい。
In addition, the electrode (for example, the
こうすることで、使用者10は、脳波計100の前後方向(短手方向)を逆にして脳波計100を装着した場合、使用者10の中心線に対して対称位置に電極は配置される。つまり、電極対34は、使用者10が脳波計100の前後方向を逆にして脳波計100を装着することで、使用者10の左右の反転させた位置の脳波を計測することができる。
In this way, when the
また、例えば、電極部30は、さらに、本体フレーム20を本体フレーム20の厚み方向から挟むように形成された取付部31と、電極(例えば、第一電極34a)が検出した脳波に応じた信号を増幅するアンプ35とを有してもよい。この場合に、電極(例えば、第一電極34a)は、脳波計100が頭部に装着された場合に、取付部31の頭部側に配置され、アンプ35は、脳波計100が頭部に装着された場合に、頭部側とは反対側の取付部31に配置されてもよい。
In addition, for example, the
こうすることで、使用者10が脳波計100の前後方向を逆にして脳波計100を装着することで、左右方向に反転させた位置の頭部に電極対を接触させることができる。つまり、脳波計100によれば、使用者10が脳波計100の前後方向を逆にして脳波計100を装着することで、左右方向に反転させた位置の脳波を計測することができる。
By doing so, the
また、計測部40は、本体フレーム20の長手方向に移動可能に本体フレーム20に支持されてもよい。
The measuring
こうすることで、電極部30の設置位置にあわせて、計測部40の位置が調整され得る。そのため、脳波計100によれば、脳波計100を装着した際に、本体フレーム20の長手方向の両端にバランスよく重さが使用者10に加わりやすくなる。つまり、脳波計100によれば、脳波計100を装着した際に、脳波計100の重さによる使用者10のストレスが抑制される。
In this way, the position of the
また、電極部30は、一対の電極34を有してもよい。
The
つまり、脳波計100によれば、2つの電極(例えば第一電極34a及び第二電極34b)で構成される電極対34が使用者10の脳波を計測したい位置の頭部に、頭部と接触して配置される。この場合に、2つの電極(例えば第一電極34a及び第二電極34b)で計測される2つの脳波に応じた信号(例えば、電位)の差分を計測することにより、計測部40は、当該2つの信号の差分を計測点の脳波信号として取得する。これにより、脳波計100によれば、正確な脳波信号を取得しやすい。
That is, according to the
(実施の形態2)
上述したように、実施の形態1に係る脳波計100は、本体フレーム20における使用者10側に電極を配置し、使用者10と反対側にアンプ35を配置して構成された。ここで、電極は、本体フレーム20の短手方向の略中央に配置されればよく、電極部の構成は特に限定されない。実施の形態2に係る本体フレーム20には、厚み方向に貫通した開口が形成されており、当該開口に、電極(電極対)が配置される。なお、実施の形態2に係る脳波計において、実施の形態1に係る脳波計100と、実質的に同一の構成に対しては同一の符号を付しており、重複する説明は省略又は簡略化される場合がある。
(Embodiment 2)
As described above, the
[脳波計の構造]
以下、図8〜図10を参照して、実施の形態2に係る脳波計の構成の詳細について説明する。
[Structure of electroencephalograph]
The details of the configuration of the electroencephalograph according to Embodiment 2 will be described below with reference to FIGS.
図8は、実施の形態2に係る脳波計の斜視図である。 FIG. 8 is a perspective view of an electroencephalograph according to the second embodiment.
図8に示すように、脳波計100aは、本体フレーム20aと、電極部30aと、計測部40と、接触部61と、リファレンス電極70とを備える。
As shown in FIG. 8, the
実施の形態2に係る脳波計100aは、実施の形態1に係る脳波計100とは本体フレーム20aと電極部30aとが異なる。
The
本体フレーム20aは、使用者10の頭部に装着された場合に、頭頂から左右の耳介のそれぞれに向けて延びる正面視において半円形状となる帯状のフレームである。言い換えると、本体フレーム20aは、脳波計100aが使用者10の頭部に装着された場合に、頭部に沿って左右の耳介に向けて延在する帯状のフレームである。
The
また、本体フレーム20aには、本体フレーム20aの短手方向の略中央に、本体フレーム20aの厚み方向に貫通する開口21が形成されている。また、開口21は、本体フレーム20aの長手方向に延在して本体フレーム20aに形成されている。開口21には、電極部30aが有する電極対36(第一電極36a及び第二電極36b)が移動可能に位置する。
The
電極部30aは、使用者10の脳波を検出する電極を有する装置である。電極部30aは、取付部31aと、調整つまみ32、第一電極ケース33aと、第二電極ケース33bと、電極対36と、アンプ35とを備える。
The
取付部31aは、前後方向(Y軸方向)において本体フレーム20aを覆うように本体フレーム20aに取り付けられている。また、取付部31aは、本体フレーム20aに対して移動可能に取り付けられる。
The
また、取付部31aには、本体フレーム20aを貫通する開口31cが形成されている。開口31cには、電極対36が移動可能に位置する。
Further, an
また、取付部31aの上側(Z軸正方向側)には、本体フレーム20の長手方向が長手方向となる略楕円筒状の第一電極ケース33aが取り付けられている。第一電極ケース33aには、第二電極ケース33bが第一電極ケース33aに対して移動可能に嵌め合わせられている。
In addition, a
図9は、実施の形態2に係る電極部30aの構造を説明するための概略図である。図10は、図8のX−X線に沿って切断された電極部30aの断面図である。
FIG. 9 is a schematic diagram for explaining the structure of the
なお、図9及び図10において、Z1軸方向を本体フレーム20aの法線方向(厚み方向)とし、Z1軸の正方向側を電極部30aの天面51側と定義する。また、X1軸及びY1軸は、Z1軸に直交する方向であるとする。また、X1軸は、Y1軸と直交する方向であるとする。
9 and 10, the Z1 axis direction is defined as the normal direction (thickness direction) of the
図9及び図10に示されるように、第一電極ケース33aには、第一電極36a及び第二電極36bで構成された電極対36が挿入されている。また、本体フレーム20aが使用者10に装着された場合における、第一電極ケース33aの頭部(使用者10)側には、電極対36が移動可能な開口が形成されている。
As shown in FIGS. 9 and 10, an
電極対36は、例えば銀塩化銀電極であり、第一電極ケース33aに対して第二電極ケース33bと一体的に移動可能である。
The
第一電極36a及び第二電極36bは、第一電極ケース33aの長手方向に並べて配置されている。また、第一電極ケース33aと第二電極ケース33bとにより形成された内部空間には、ばね材50が収容されている。ばね材50の一端は電極対36に取り付けられ、他端は第二電極ケース33bに取り付けられている。
The
図9に示されるように、電極対36は、白抜矢印の方向に第二電極ケース33bを第一電極ケース33aに対して移動させることにより、第一電極ケース33a側(白抜き矢印が示す方向)に移動する。これにより、電極対36の第一電極ケース33aからの突出距離が小さくなる。この際に、第一電極ケース33aと第二電極ケース33bとにより形成された内部空間に収容されたばね材50は、第一電極ケース33aに対する第二電極ケース33bの移動にともない伸長する。このため、第二電極ケース33bには、ばね弾性力による取付部31に向けて付勢される力が加えられる。
As shown in FIG. 9, the
さらに、内部を斜線で記載した矢印の方向に、第一電極ケース33aに対して第二電極ケース33bを移動して第二電極ケース33bの開口部の端面である第二端面33dが第一電極ケース33aの端面である第一端面33cと接触する。これにより、ばね材50が第二電極ケース33bを取付部31側に付勢したとしても第二電極ケース33bの取付部31aへの移動が制限される。
Further, the
図10の(a)に示されるように、第二電極ケース33bを図9に示す白抜矢印の方向に移動させることにより、電極対36が使用者10の頭部から離れた状態となる。
As shown in FIG. 10A, the
さらに、図10の(b)に示される状態に第二電極ケース33bを移動させることにより、電極対36は使用者10の頭部に接触される。また、図10の(b)において、電極対36は、開口21に配置される。具体的には、電極対36は、本体フレーム20aの短手方向の略中央に形成される開口21に配置される。
Furthermore, the
[効果等]
以上、実施の形態2に係る脳波計100aは、本体フレーム20aには、本体フレーム20aの短手方向の略中央に、本体フレーム20aを貫通する開口21が形成され、開口21は、本体フレーム20の長手方向に延在し、電極(例えば第一電極36a)は、開口21に位置する。
[Effects]
As described above, in the
これにより、電極対36は、使用者10が脳波計100aの前後方向を逆にして脳波計100aを装着することで、左右方向に反転させた位置の脳波を計測することができる。さらには、使用者10が頭部に脳波計100aを装着した場合においても、電極対36と頭部との接触/非接触を切り替えることができる。そのため、脳波計100aによれば、使用者10が頭部に脳波計100aを装着している状態においても、電極部30aを移動しやすい。つまり、脳波計100aによれば、使用者10が頭部に脳波計100aを装着している状態においても、使用者10に対する電極対36の位置を調整しやすい。
Thereby, the
(実施の形態3)
上述したように、実施の形態1に係る脳波計100及び実施の形態2に係る脳波計100aでは、本体フレームの短手方向の略中央に電極(電極対)が配置された。実施の形態3の脳波計は、本体フレームの短手方向の略中央に配置される軸体を有し、当該軸体を中心に電極(電極対)は回動する。
(Embodiment 3)
As described above, in the
[脳波計の構造]
以下、図11〜図14を参照して、実施の形態3に係る脳波計の構成の詳細について説明する。
[Structure of electroencephalograph]
Details of the configuration of the electroencephalograph according to Embodiment 3 will be described below with reference to FIGS.
図11は、実施の形態3に係る脳波計の斜視図である。図12は、図11のXII−XII線に沿って切断された電極部の断面図である。具体的には、図12の(a)は、電極部が、本体フレームの短手方向の一方側に位置する場合を示す模式断面図であり、図12の(b)は、図12の(a)とは反対側の本体フレームの短手方向の他方側に位置する場合を示す模式断面図である。図13は、実施の形態3に係る電極部の上面図である。具体的には、図13の(a)は、図12の(a)に対応した、本体フレームの短手方向の一方側に位置する場合に電極部を天面側から見たときの模式図である。また、図13の(b)は、図12の(b)に対応した、本体フレームの短手方向の他方側に位置する場合に電極部を天面側から見たときの模式図である。 FIG. 11 is a perspective view of an electroencephalograph according to the third embodiment. 12 is a cross-sectional view of the electrode section taken along the line XII-XII in FIG. Specifically, (a) of FIG. 12 is a schematic cross-sectional view showing a case where the electrode portion is located on one side in the short side direction of the main body frame, and (b) of FIG. It is a schematic cross section which shows the case where it is located in the other side of the transversal direction of the main body frame on the opposite side to a). FIG. 13 is a top view of the electrode unit according to the third embodiment. Specifically, FIG. 13A is a schematic diagram corresponding to FIG. 12A when the electrode portion is viewed from the top side when it is located on one side in the short direction of the main body frame. It is. FIG. 13B is a schematic diagram corresponding to FIG. 12B when the electrode portion is viewed from the top side when it is located on the other side of the body frame in the short direction.
なお、図12及び図13において、Z1軸方向を本体フレーム20bの法線方向(厚み方向)とし、Z1軸の正方向側を電極部30bの天面51側と定義する。また、X1軸及びY1軸は、Z1軸に直交する方向であるとする。また、X1軸は、Y1軸と直交する方向であるとする。また、X1軸は、Y1軸と直交する方向であるとする。
12 and 13, the Z1 axis direction is defined as the normal direction (thickness direction) of the main body frame 20b, and the positive direction side of the Z1 axis is defined as the
図11〜図13に示されるように、脳波計100bは、本体フレーム20と、電極部30bと、計測部40と、接触部61と、リファレンス電極70とを備える。
As shown in FIGS. 11 to 13, the
実施の形態3に係る脳波計100bは、実施の形態1に係る脳波計100及び実施の形態2に係る脳波計100とは電極部が異なる。
The
電極部30bは、使用者10の脳波を検出する電極を有する装置である。電極部30bは、取付部31bと、調整つまみ32、第一電極ケース33aと、第二電極ケース33bと、電極対36と、アンプ35と、支持部37と、軸体38とを備える。
The
取付部31bは、前後方向(Y軸方向)において本体フレーム20を覆うように本体フレーム20に取り付けられている。また、取付部31bは、本体フレーム20に対して移動可能に取り付けられる。また、取付部31bには、支持部37の一端側を軸支するための軸体38が配置される。
The
軸体38は、支持部37を取付部31bに支持する軸である。具体的には、軸体38は、支持部37の一方の端部側を軸支する。軸体38は、本体フレーム20の短手方向の略中央に配置される。
The
支持部37は、軸体38を中心に回動自在であり、第一電極ケース33aを支持する部材である。支持部37は、支持部37の一方の端部側が軸体38に軸支される。支持部37は、支持部37の一方の端部側が軸体38に軸支される。また、電極対36(第一電極36a及び第二電極36b)は、支持部37の軸体38が軸支される一方の端部側とは反対側の他方の端部側に設けられる。
The
図12の(a)及び図13の(a)に示されるように、支持部37は軸体38によって、取付部31bに軸支される。また、図12の(b)及び図13の(b)に示されるように、支持部37は、軸体38を中心に回動され得る。具体的には、図12の(b)及び図13の(b)は、図12の(a)及び図13の(a)の支持部37の状態から、軸体38を中心に支持部37を180度回動させた状態である。これにより、電極対36は、本体フレーム20を挟んで対向する位置に移動され得る。言い換えると、脳波計100bによれば、電極部30bの天面51の位置が、本体フレーム20を挟んで、対抗する位置に回動され得る。
As shown in FIGS. 12A and 13A, the
また、支持部37の軸体に軸支される一方の端部側の反対側の他方の端部側に略楕円筒状の第一電極ケース33a(具体的には、電極対36)が配置される。
Further, a
第一電極ケース33aには、第二電極ケース33bが第一電極ケース33aに対して移動可能に嵌め合わせられている。
A
第一電極36a及び第二電極36bは、第一電極ケース33aの長手方向に並べて配置されている。また、第一電極ケース33aと第二電極ケース33bとにより形成された内部空間には、ばね材50が収容されている。ばね材50の一端は電極対36に取り付けられ、他端は第二電極ケース33bに取り付けられている。そのため、電極対36は、第一電極ケース33aに対して第二電極ケース33bと一体的に移動可能である。つまり、実施の形態3に係る電極部30bの第一電極ケース33a、第二電極ケース33b及び電極対36の構造は、実施の形態2に係る電極部30aと実質的に同様である。
The
図14は、使用者に装着された状態における実施の形態3に係る脳波計100bの上面図である。具体的には、図14の(a)は、使用者10に装着された状態における実施の形態3に係る脳波計100bの上面図であり、図14の(b)は、図14の(a)とは逆の向きで使用者10に脳波計100bが装着された場合を示す脳波計100bの上面図である。より具体的には、図14の(b)は、図14の(a)とは逆の向きで、且つ、図14の(a)の電極対36の位置を本体フレーム20に対して対向する位置に回動させた状態で、使用者10に脳波計100bが装着された場合を示す脳波計100bの上面図である。なお、図14において、リファレンス電極70の記載を省略している。
FIG. 14 is a top view of
図14の(a)に示すように、例えば、使用者10は、Y軸負方向側を向くように脳波計100bを装着する。この場合、脳波計100bは、図2に示す中心部C4の脳波を計測する。
As shown in FIG. 14A, for example, the
また、図14の(b)に示すように、例えば、使用者10は、Y軸正方向側を向くように脳波計100bを装着する。具体的には、図14の(b)においては、図14の(a)に示す脳波計100bの向きを変えずに、使用者10は、脳波計100を、Y軸正方向側を向いて装着する。言い換えると、図14の(b)においては、使用者10は、脳波計100bの前後方向(短手方向)を図14の(a)とは逆にして脳波計100を装着する。さらに、図14の(b)においては、図14の(a)の電極対36の位置を本体フレーム20に対して対向する位置に回動させた状態(軸体38を中心に支持部37を180度回動させた状態)で、使用者10は脳波計100bが装着する。この場合、脳波計100bは、図2に示す中心部C3の脳波を計測する。つまり、脳波計100bによれば、軸体38を中心に支持部37を180度回動させ、使用者10が脳波計100bを装着する向きを変更するだけで、中心部C3又は中心部C4に電極対36の位置をあわせることができる。
Further, as shown in FIG. 14B, for example, the
[効果等]
以上、実施の形態3に係る脳波計100bは、本体フレーム20bの短手方向の略中央に配置される軸体38と、軸体38を中心に回動自在な支持部37を備える。支持部37は、支持部37の一方の端部側が軸体38に軸支される。電極(例えば第一電極36a)は、支持部37の、支持部37が軸体38に軸支される一方の端部側とは反対側の他方の端部側に設けられる。
[Effects]
As described above, the
これにより、電極対36は、使用者10が脳波計100の前後方向を逆にして脳波計100bを装着することで、左右方向に反転させた位置(具体的には中心部C3又は中心部C4)の脳波を計測することができる。さらには、使用者10が頭部に脳波計100bを装着した場合においても、電極対36と頭部との接触/非接触を切り替えることができる。そのため、脳波計100bによれば、使用者10が頭部に脳波計100bを装着している状態においても、電極部30bを移動しやすい。
As a result, the
(その他の実施の形態)
以上、実施の形態に係る脳波計について説明したが、本発明は、上記実施の形態に限定されるものではない。
(Other embodiments)
The electroencephalograph according to the embodiment has been described above, but the present invention is not limited to the above embodiment.
例えば、上記実施の形態では、制御装置は、プロセッサがプログラムを実行することによってソフトウェア的に実現されたが、このような実現方法に限定されない。制御装置は、ゲートアレイ等を用いた専用の電子回路によってハードウェア的に実現されてもよい。 For example, in the above embodiment, the control device is realized by software by a processor executing a program, but is not limited to such an implementation method. The control device may be realized in hardware by a dedicated electronic circuit using a gate array or the like.
その他、各実施の形態に対して当業者が思いつく各種変形を施して得られる形態、又は、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で各実施の形態における構成要素及び機能を任意に組み合わせることで実現される形態も本発明に含まれる。 In addition, the present invention can be realized by various combinations conceived by those skilled in the art for each embodiment, or by arbitrarily combining the components and functions in each embodiment without departing from the spirit of the present invention. This form is also included in the present invention.
20、20a 本体フレーム
21 開口
30、30a、30b 電極部
31、31a、31b 取付部
32 調整つまみ
34、36 電極対
34a、36a 第一電極(電極)
34b、36b 第二電極(電極)
35 アンプ
37 支持部
38 軸体
40 計測部
100、100a、100b 脳波計
20,
34b, 36b Second electrode (electrode)
35
Claims (9)
前記脳波計が前記頭部に装着された場合に、前記頭部に沿って左右の耳介に向けて延在する帯状の本体フレームと、
脳波を検出するための1又は複数の電極を有し、前記本体フレームの長手方向におけるいずれか一方の端部側にのみ設けられる電極部と、
前記電極部で検出された脳波を計測するための信号処理をする計測部とを備える
脳波計。 An electroencephalograph that can be worn on the head,
When the electroencephalograph is attached to the head, a band-shaped main body frame extending toward the left and right auricles along the head; and
An electrode part having one or a plurality of electrodes for detecting an electroencephalogram, provided only on one end side in the longitudinal direction of the main body frame;
An electroencephalograph comprising: a measurement unit that performs signal processing for measuring an electroencephalogram detected by the electrode unit.
請求項1に記載の脳波計。 The electroencephalograph according to claim 1, wherein the measurement unit is provided on the other end side opposite to the one end in the longitudinal direction of the main body frame.
請求項1又は2に記載の脳波計。 The electroencephalograph according to claim 1, wherein the electrode unit is supported by the main body frame so as to be movable in a longitudinal direction of the main body frame.
請求項1〜3のいずれか1項に記載の脳波計。 The electroencephalograph according to any one of claims 1 to 3, wherein the electrode is disposed at a substantially central position in a short direction of the main body frame.
前記開口は、前記本体フレームの長手方向に延在し、
前記電極は、前記開口に位置する
請求項4に記載の脳波計。 In the main body frame, an opening penetrating the main body frame is formed in the approximate center in the short direction of the main body frame,
The opening extends in a longitudinal direction of the main body frame,
The electroencephalograph according to claim 4, wherein the electrode is located in the opening.
前記電極は、前記脳波計が前記頭部に装着された場合に、前記取付部の前記頭部側に配置され、
前記アンプは、前記脳波計が前記頭部に装着された場合に、前記頭部側とは反対側の前記取付部に配置される
請求項4に記載の脳波計。 The electrode portion further includes an attachment portion formed so as to sandwich the main body frame from the thickness direction of the main body frame, and an amplifier that amplifies a signal corresponding to the brain wave detected by the electrode,
The electrode is disposed on the head side of the mounting portion when the electroencephalograph is attached to the head,
The electroencephalograph according to claim 4, wherein the amplifier is disposed in the attachment portion on the side opposite to the head side when the electroencephalograph is attached to the head.
前記支持部は、前記支持部の一方の端部側が前記軸体に軸支され、
前記電極は、前記支持部の前記一方の端部側とは反対側の他方の端部側に設けられる
請求項1〜3のいずれか1項に記載の脳波計。 Furthermore, a shaft body disposed in the approximate center in the short direction of the main body frame, and a support portion that is rotatable about the shaft body,
As for the said support part, one edge part side of the said support part is pivotally supported by the said shaft body,
The electroencephalograph according to any one of claims 1 to 3, wherein the electrode is provided on the other end side opposite to the one end side of the support portion.
請求項1〜7のいずれか1項に記載の脳波計。 The electroencephalograph according to claim 1, wherein the measurement unit is supported by the main body frame so as to be movable in a longitudinal direction of the main body frame.
請求項1〜8のいずれか1項に記載の脳波計。 The electroencephalograph according to claim 1, wherein the electrode unit includes a pair of electrodes.
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