JP2019000405A - 脳波計 - Google Patents

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洋介 井澤
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Abstract

【課題】頭部における所定の位置に精度良く脳波を測定するための電極を接触させやすい脳波計を提供する。【解決手段】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アーチ状の本体フレーム20と、脳波を検出するための電極対(電極)34を有する電極部30であって、本体フレーム20に設けられる電極部30と、左右の耳介に装着され、左右の耳穴に挿入される凸部61を有し、本体フレーム20の延在する方向の両端部のそれぞれに設けられる装着部60とを備える。【選択図】図3

Description

本発明は、脳波計に関する。
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には、脳波を測定するための、頭部に接触される電極を備えるヘッドセット型の脳波計が開示されている。脳波計の使用者は、脳波を測定するための電極が後頭部に接触するように、脳波計を頭部に装着する。
こうすることで、脳波計測において、後頭部より発生する脳波の計測が可能となる。
特開2006−094979号公報
脳波計においては、脳波を精度良く測定するためには、脳波を測定するための電極を脳波計の使用者の所定の位置に精度良く接触させる必要がある。また、脳波計の用途によっては、頭部における複数の位置での脳波を測定する必要がある。この場合、例えば脳波計の使用者が自身の頭部に脳波計を装着する際に、脳波を測定するための電極を頭部における所定の位置に精度良く接触させることは困難である。そのために、従来、脳波計を用いて脳波を測定するためには、脳波計の使用者の他に、当該使用者の頭部に装着された脳波計の位置を調整する補助者が必要であった。
本発明は、上記課題を鑑みてなされたものであって、頭部における所定の位置に精度良く脳波を測定するための電極を接触させることができる脳波計を提供する。
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本体フレームと、脳波を検出するための電極を有する電極部であって、前記本体フレームに設けられる電極部と、前記左右の耳介に装着され、左右の耳穴に挿入される凸部を有し、前記本体フレームの延在する方向の両端部のそれぞれに設けられる装着部とを備える。
本発明の脳波計によれば、頭部における所定の位置に精度良く脳波を測定するための電極を接触させることができる。
図1は、実施の形態1に係る脳波計を含むリハビリテーションシステムの構成を示す構成図である。 図2は、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。 図3は、実施の形態1に係る脳波計の斜視図である。 図4は、実施の形態1に係る脳波計の上面図である。 図5は、図4のV−V線における電極部の断面図である。 図6は、実施の形態1に係る脳波計が備える位置測定部に付された目盛りを説明するための図である。 図7Aは、使用者に装着された状態における、電極の位置をあわせる第一手順を説明するための実施の形態1に係る脳波計の側面図である。 図7Bは、使用者に装着された状態における、電極の位置をあわせる第二手順を説明するための実施の形態1に係る脳波計の側面図である。 図7Cは、正しい位置で脳波計が使用者に装着された状態の第一例における実施の形態1に係る脳波計の側面図である。 図7Dは、正しい位置で脳波計が使用者に装着された状態の第二例における実施の形態1に係る脳波計の側面図である。 図7Eは、正しい位置で脳波計が使用者に装着された状態第三例における実施の形態1に係る脳波計の側面図である。 図8は、使用者に装着された状態における実施の形態2に係る脳波計の側面図である。
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。
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。
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。また、X軸は、Y軸と直交する方向である。また、本明細書においては、脳波計を装着する使用者から見て、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。
なお、本明細書において、「略」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。
(実施の形態1)
[脳波測定システムの構成]
以下、図1及び図2を参照して、本実施の形態に係る脳波計100の使用方法の一例について説明する。脳波計100は、例えば、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。
図1に示されるように、脳波測定システム1は、脳波計100及び提示装置80を備える。
脳波計100は、使用者10である患者の頭部に装着可能な脳波計であって、使用者10の左右の耳介に向けて延在する本体フレームと、使用者10の脳波を検出するための電極とを備え、ヘッドホン形状を有する。言い換えると、脳波計100は、ヘッドセット型脳波計である。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100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。
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。
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)〜図2の(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は、国際10−20法では、図2の(c)に示される中心部C4の位置を挙げることができる。つまり、例えば、左運動野の脳波を計測したい場合には、電極を図2の(c)に示される中心部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は、国際10−20法では、図2の(c)に示される中心部C3の位置を挙げることができる。つまり、例えば、右運動野の脳波を計測したい場合には、電極を図2の(c)に示される中心部C3の位置にあてて脳波は計測される。このように、脳波計が備える脳波を測定するための電極は、使用者10の頭部の所定の位置に精度良く配置させる必要がある。
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。
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、スピーカ、アンプ等によって実現される。
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。使用者10に提示される情報には、例えば、使用者10が脳波計100を装着する際に、脳波を測定するための電極を有する電極部30をどの位置に配置すればよいかを示す画像が含まれてもよい。また、脳波測定システム1が例えばリハビリテーションに用いられる場合には、使用者10に提示される情報として、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、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等が含まれてもよい。
操作部83は、例えば、マウス、タッチパネル等として構成される。使用者10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。
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。
[脳波計の構成]
次に、図3〜図6を参照して、実施の形態1に係る脳波計100の構成の詳細について説明する。
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、図4のV−V線における電極部30の断面図である。図6は、実施の形態1に係る脳波計100が備える位置測定部62に付された目盛り64を説明するための図である。なお、図6においては、説明のために、脳波計100が備える構成要素の一部のみを図示している。
図3〜図5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、装着部60と、リファレンス電極70とを備える。なお、図4においてはリファレンス電極70の記載を省略している。
また、図5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)として定義する。また、X1軸及びY1軸は、Z1軸に直交する方向である。また、X1軸は、Y1軸と直交する方向である。
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、本体フレームの20長尺方向の両端側に電極部30を備えてもよいが、本実施の形態においては、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、本体フレーム20長尺方向の片側のみに脳波を計測するための電極部30を備えている。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。
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。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。
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、使用者10の脳波を検出する電極を有する装置である。本実施の形態では、当該電極として、第一電極34a及び第二電極34bを有する電極対(電極)34を備えている。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。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される。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と、電極ケース33と、電極対34と、アンプ35とを備える。
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5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(例えば、図4に示す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。
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5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。
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。
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。
電極対(電極)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)を有し、本体フレーム20の下部側(図5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。
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で中心部C3の脳波を検出するとする。その場合には、第二電極34bで、中心部C3の周囲の脳波を検出する。つまり、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。こうすることで、脳波計100は、精度良く使用者10の脳波を検出することができる。
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。
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。
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。
計測部取付部41は、前後方向(Y軸方向)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。
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を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。
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。
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。
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。
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。
また、脳波計100は、装着部60と、凸部61と、位置測定部62と、音出力部63とを備える。
装着部60は、脳波計100が使用者10に装着される際に、使用者10の耳介に接触し、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。装着部60は、使用者10の左右の耳介に装着され、左右の耳穴に挿入される凸部61を有し、本体フレーム20の延在する方向の両端部のそれぞれに設けられる。
また、本体フレーム20と装着部60とは、凸部61の突出方向を軸として本体フレーム20が装着部60に対して回動自在に接続されている。装着部60は、例えば、クッション部材で構成される。本体フレーム20及び/又は装着部60は、装着部60に対して本体フレーム20を所定の位置で係止される構造を有していてもよいし、ねじ等によって使用者10が本体フレーム20を所定の位置で係止させられる構造を有していてもよい。
凸部61は、脳波計100が使用者10の頭部に装着された際に、使用者10の耳穴に挿入される突起である。具体的には、凸部61は、本体フレーム20の両端側に配置されている装着部60のそれぞれに取り付けられている。また、凸部61は、使用者10が脳波計100を装着した場合に使用者10の耳穴に挿入されるように、装着部60から突出している。
位置測定部62は、本体フレーム20の位置を測定するための測定部である。具体的には、位置測定部62は、装着部60に対する本体フレーム20の位置(姿勢)を測定するための機構である。より具体的には、位置測定部62は、本体フレーム20が図2に示す第一距離D1のどの位置にあるかを測定するための機構である。例えば、位置測定部62は、本体フレーム20と、本体フレーム20の回動によって回動しない装着部60との位置関係を測定できるように構成されている。
位置測定部62は、例えば、目視可能な目盛り64が付された部材で構成されている。例えば、使用者10は、図6に示される目盛り64と、本体フレーム20の位置を示す指示線65とから、装着部60に対する本体フレーム20の位置関係を確認しながら、本体フレーム20の位置を調整する。こうすることで、使用者10は、本体フレーム20の位置を調整して、精度良く電極対34を所定の位置に配置することができる。
また、例えば、位置測定部62は、装着部60に対する本体フレーム20の所定の基準位置からの回動量を検出するセンサでもよい。センサとしては、例えば、本体フレーム20の基準位置からの回転角度を検出する角度センサ、本体フレームの20の位置を検出する位置センサ等が例示される。なお、センサは、本体フレーム20の位置を測定できればよく、センサの数、種類等は、特に限定されない。位置測定部62で検出された本体フレーム20の位置情報は、例えば、図1に示す画像表示部82、スピーカ81等を介して、使用者10に通知される。こうすることで、使用者10は、本体フレーム20の位置を調整して、精度良く電極対34を所定の位置に配置することができる。また、この場合には、位置測定部62は、本体フレーム20の位置を検知した場合に、音出力部63に本体フレーム20の位置情報を送信してもよい。音出力部63は、位置測定部62から取得した位置情報を音として使用者10に通知してもよい。
なお、位置測定部62は、さらに、センサが検出した位置情報が、脳波を測定するために正しい位置に配置されているか否かを判定するための制御プログラムを実行するCPUと、当該制御プログラムを記憶するフラッシュメモリ等のメモリとを備えてもよい。また、位置測定部62は、さらに、センサが検出した位置情報を制御装置84へ送信するための有線及び/又は無線通信インターフェースを備えてもよい。つまり、制御装置84は、位置測定部62と通信するための有線及び/又は無線通信インターフェースを備え、位置測定部62と制御装置84とは、通信可能に接続されていてもよい。
また、上述した所定の基準位置は、特に限定されるものではない。例えば、所定の基準位置は、本体フレーム20が使用者10の頭頂に位置する場合における装着部60に対する本体フレーム20の位置でもよい。また、例えば、所定の基準位置は、本体フレーム20が使用者10の鼻根に位置する場合における装着部60に対する本体フレーム20の位置でもよい。所定の基準位置は、予め定められていてもよいし、例えば使用者10が制御装置84を操作することにより設定できてもよい。
また、位置測定部62は、目視可能な目盛り64と、装着部60に対する本体フレーム20の所定の基準位置からの回動量を検出するセンサとを両方備えてもよい。以下の説明においては、位置測定部62は、目盛り64が付されており、且つセンサを備えているものとして説明する。
音出力部63は、本体フレーム20の所定の基準位置からの回動量に応じて音を発する。具体的には、位置測定部62が測定した装着部60に対する本体フレーム20の位置を示す位置情報を取得した場合に、位置情報を音として使用者10に通知するための音、音声等を発する機器である。例えば、音出力部63が発する音声は、使用者10の頭部に電極対34を接触させる位置を指示する音声案内でもよい。なお、脳波計100は、音声案内を開始させるための使用者10が操作するボタン(不図示)を備えてもよい。
音出力部63は、例えば、スピーカ、アンプ等によって実現される。音出力部63が脳波計100に取り付けられる位置は、特に限定されないが、本実施の形態では、装着部60の内部に配置されている。
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。
また、計測部40、電極部30、音出力部63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。
[位置調整]
続いて、図7A〜図7Eを参照して、脳波計100における本体フレーム20の位置調整について説明する。
図7Aは、使用者10に装着された状態における、電極対34の位置をあわせる第一手順を説明するための実施の形態1に係る脳波計100の側面図である。図7Bは、使用者10に装着された状態における、電極対34の位置をあわせる第二手順を説明するための実施の形態1に係る脳波計100の側面図である。図7Cは、正しい位置で脳波計100が使用者10に装着された状態の第一例における実施の形態1に係る脳波計100の側面図である。図7Dは、正しい位置で脳波計100が使用者10に装着された状態の第二例における実施の形態1に係る脳波計100の側面図である。図7Eは、正しい位置で脳波計100が使用者10に装着された状態第三例における実施の形態1に係る脳波計の側面図である。なお、図7C〜図7Eでは、音出力部63から音が発せられている状態を模式的に図示している。
例えば、使用者10は、まず、図7Aに示されるように、脳波計100を使用して脳波を測定するための第一手順として、本体フレーム20の位置を鼻根にあわせる。ここで、使用者10は、例えば操作部83を操作して、鼻根の位置を基準位置(第一基準位置)として設定する。この際に、例えば、制御装置84は、第一位置情報を要求する旨を示す信号を、位置測定部62へ送信する。位置測定部62は、受信した信号に応じて第一基準位置の位置情報を制御装置84へ送信する。制御装置84は、受信した第一基準位置の位置情報をメモリに記憶する。或いは、使用者10は、脳波計100を一度頭部から外して、目盛り64から本体フレーム20の位置を確認する。
次に、使用者10は、第二手順として、図7Bに示されるように、本体フレーム20の位置を後頭結節にあわせる。ここで、使用者10は、さらに操作部83を操作して、後頭結節の位置を基準位置(第二基準位置)として設定する。例えば、制御装置84は、第一基準位置を示す位置情報を記憶する手順と同様の手順で、第二基準位置の位置情報をメモリに記憶する。このように、使用者10は、電極対34を配置するために基準となる位置である鼻根と後頭結節との位置情報を制御装置84に記憶させる。或いは、使用者10は、脳波計100を一度頭部から外して、目盛り64から本体フレーム20の位置を再度確認する。
次に、使用者10は、第三手順として、電極対34を、頭部の脳波を測定したい位置にあわせるために本体フレーム20を動かす。
例えば、図7Cに示される本体フレーム20の位置を位置測定部62が検出したとする。この際に、例えば、位置測定部62は、検出した本体フレーム20の位置情報を制御装置84へ送信する。制御装置84は、メモリに記憶している第一基準位置及び第二基準位置と、受信した位置情報とから、本体フレーム20の位置が正しい位置に被値されているか否かを判定する。制御装置84は、使用者10が本体フレーム20の位置を正しくあわせられていると判定した場合、例えば、その旨を示す信号を位置測定部62へ送信する。位置測定部62は、当該信号を受信した場合、音出力部63へ本体フレーム20の位置が正しい旨を使用者10へ通知するための音声情報を出力する。音出力部63は、当該音声情報を取得した場合に、当該音声情報に応じた音声を発する。例えば、音声情報は、例えば、「ピー」等の音でもよいし、「正しく配置されました」等の音声でもよい。つまり、位置測定部62は、制御装置84から受信した信号に応じた音を、音出力部63に発せさせる。
一方、位置測定部62は、使用者10が本体フレーム20の位置を正しくあわせられていない旨を示す信号を制御装置84から受信した場合、例えば、音出力部63へ本体フレーム20の位置が正しくない旨を使用者10へ通知するための音声情報を出力する。音出力部63は、当該音声情報を取得した場合に、当該音声情報に応じた音声を発する。例えば、音声情報は、例えば、「ビー」等の本体フレーム20が正しい位置に発せられる音と異なる音でもよいし、「正しく配置されていません」等の音声でもよい。
また、例えば、位置測定部62で検出された本体フレーム20の位置情報は、画像表示部82等へ出力されてもよい。この場合、位置情報は、位置測定部62が検出して、計測部40を介して制御装置84へ送信されることで、画像表示部82の画面に画像が表示されてもよい。画像表示部82には、使用者10が本体フレーム20の位置を正しくあわせられている場合、例えば、「正しく配置されました」等の文字が表示されてもよい。また、使用者10が本体フレーム20の位置を正しくあわせられていない場合、例えば、「正しく配置されていません」等の文字が表示されてもよい。
なお、使用者10は、操作部83を操作して第一基準位置と第二基準位置とを設定したが、当該位置を設定する方法は、これに限らない。例えば、脳波計100が、第一基準位置と第二基準位置とを設定するために操作するボタン等から構成される操作部を備えてもよい。また、第一基準位置及び第二基準位置を示す位置情報と、現在の本体フレーム20の位置情報とから、現在の本体フレーム20が脳波を測定するために正しい位置に配置されているか否かの判定は、位置測定部62が実行してもよい。位置測定部62は、当該判定結果に基づいた音を、音出力部63に発せさせてもよい。
また、使用者10は、目視で目盛り64の第一基準位置と第二基準位置とを確認している場合は、確認した第一基準位置と第二基準位置とから脳波を測定するための所望の本体フレーム20の位置を使用者10自身が算出する。使用者10は、算出した結果に基づいて本体フレーム20を、脳波を測定するための正しい位置に移動させる。
また、本体フレーム20が脳波を測定するための正しい位置は、図7Cに示される本体フレーム20の位置だけではなく、図7D及び図7Eに示される本体フレーム20の位置でもよい。このように、使用者10が頭部における脳波を測定したい位置が選択できるように、位置測定部62及び/又は制御装置84が実行する制御プログラムは実現されてもよい。こうすることで、使用者10は、頭部における前頭部、頭頂、後頭部等の位置によらず、本体フレーム20(具体的には、本体フレーム20に配置されている電極対34)を所望の位置に精度良く配置させることができる。
[効果等]
以上、実施の形態1に係る脳波計100は、使用者10の頭部に装着可能な脳波計である。脳波計100は、本体フレーム20と、電極部30と、装着部60とを備える。本体フレーム20は、脳波計100が頭部に装着された場合に、当該頭部に沿って左右の耳介に向けて延在する。電極部30は、脳波を検出するための電極対(電極)34を有する電極部であって、本体フレーム20に設けられる。装着部60は、左右の耳介に装着され、左右の耳穴に挿入される凸部61を有し、本体フレーム20の延在する方向の両端部のそれぞれに設けられる。
このような構成によれば、凸部61が使用者10の耳穴に挿入されるために、凸部61は、頭部に対する本体フレーム20の基準の位置として機能することができる。そのため、脳波計100によれば、電極対34を所望の位置に配置させやすい。また、このような構成によれば、頭部に対する本体フレーム20の基準の位置が明確になるために、例えば、使用者10が作業療法士のような脳波の測定に関する有識者ではなくても、適切な位置に本体フレーム20を位置させて、所望の位置に電極対34を配置させやすくなる。
また、本体フレーム20と装着部60とは、凸部61の突出方向を軸として本体フレーム20が装着部60に対して回動自在に接続されていてもよい。また、脳波計100は、さらに、装着部60に対する本体フレーム20の位置を測定するための位置測定部62を備えてもよい。
このような構成によれば、装着部60を動かさずに、例えば凸部61を軸として、本体フレーム20を回動させることができる。そのため、脳波計100によれば、電極対34を所望の位置により配置させやすい。また、脳波計100は、装着部60に対する本体フレーム20の位置を測定するための位置測定部62を備える。これにより、使用者10は、位置測定部62から装着部60に対する本体フレーム20の位置情報を取得して、簡便に本体フレーム20を所望の位置に配置させることができる。つまり、使用者10は、簡便に電極対34を所望の位置に配置させることができる。
例えば、位置測定部62は、目視可能な目盛り64が付された部材でもよい。
このような構成によれば、使用者10は、目盛り64を確認することで、簡便に、且つ、精度良く電極対34の位置を調整することができる。
また、例えば、位置測定部62は、装着部60に対する本体フレーム20の所定の基準位置からの回動量を検出するセンサでもよい。
このような構成によれば、センサによって本体フレーム20の位置をより精度良く測定することができる。
また、脳波計100は、さらに、装着部60に対する本体フレーム20の回動量に応じて音を発する音出力部を備えてもよい。
このような構成によれば、脳波計100は、使用者10に本体フレーム20の位置を音により通知することができる。そのため、使用者10は、本体フレーム20の位置が正しい位置か否かを音により判断することができる。これにより、使用者10は、簡便に本体フレーム20の位置を正しい位置に調整することができる。
また、音は、頭部に電極対(電極)34を接触させる位置を指示する音声案内を含んでもよい。
このような構成によれば、使用者10は、音声案内に従って、本体フレーム20の位置を調整することができる。そのため、使用者10は、簡便に、本体フレーム20の位置を正しい位置に調整することができる。
(実施の形態2)
実施の形態1では、脳波計100は、本体フレームを1つ備える。しかしながら、本発明に係る脳波計が備える本体フレームの数は、これに限定されない。本発明に係る脳波計が備える本体フレームの数は、複数でもよい。実施の形態2では、本体フレームを2つ備える脳波計について説明する。なお、実施の形態1と実質的に同様の構成については、実施の形態1と同様の符号を付し、説明を簡略化する場合がある。
以下、図8を参照して、実施の形態2に係る脳波計について説明する。
[構成]
図8は、使用者に装着された状態における実施の形態2に係る脳波計の側面図である。具体的には、図8の(a)は、初めに使用者10が装着する状態における実施の形態2に係る脳波計の側面図である。図8の(b)は、本体フレームの位置が正しい状態における実施の形態2に係る脳波計の側面図である。なお、図8では、音出力部63から音が発せられている状態を模式的に図示している。
図8に示すように、実施の形態2に係る脳波計100aは、本体フレーム20aと、本体フレーム20bとを備える。
本体フレーム20aには、実施の形態1の本体フレーム20と同様に、電極部30と実質的に同様の構成である電極部30aと、計測部40(不図示)とが配置されている。
本体フレーム20bには、実施の形態1の本体フレーム20と同様に、電極部30と実質的に同様の構成である電極部30bと計測部40(不図示)が配置されている。
本体フレーム20a、20bは、実施の形態1の本体フレーム20と同様に、装着部60に取り付けられている凸部61(不図示)を軸中心として回動可能に、装着部60に取り付けられている。
また、脳波計100aは、位置測定部62aと、音出力部63とを備える。
位置測定部62aは、装着部60に対する本体フレーム20a、20bの位置を測定する。具体的には、位置測定部62aは、本体フレーム20a、20bが図2に示す第一距離D1のどの位置にあるかを測定するための測定部である。例えば、位置測定部62aは、本体フレーム20a、20bと、本体フレーム20a、20bの回動によって回動しない装着部60との位置関係を測定できるように構成されている。
位置測定部62aは、実施の形態1の位置測定部62と同様に、例えば、目視可能な目盛り64が付された部材で構成されている。例えば、使用者10は、目盛り64を確認しながら、本体フレーム20a、20bの位置を調整する。
また、例えば、位置測定部62aは、実施の形態1の位置測定部62と同様に、装着部60に対する本体フレーム20a、20bの所定の基準位置からの回動量を検出するセンサでもよい。センサで検出された本体フレーム20a、20bの位置情報は、例えば、図1に示す画像表示部82、スピーカ81等を介して、使用者10に通知される。また、この場合には、位置測定部62aは、本体フレーム20a、20bの位置を検知した場合に、音出力部63に本体フレーム20a、20bの位置情報を送信してもよい。音出力部63は、位置測定部62aから取得した位置情報を音として使用者10に通知してもよい。
なお、位置測定部62aは、目視可能な目盛り64が付された部材と、装着部60に対する本体フレーム20a、20bの所定の基準位置からの回動量を検出するセンサとを両方備えてもよい。以下の説明においては、位置測定部62aは、目盛り64が付された部材とセンサとを両方備えているものとして説明する。
リファレンス電極70aは、基準電位を検出する電極である。リファレンス電極70aは、例えば、本体フレーム20a又は本体フレーム20b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8に示されるように、リファレンス電極70a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70aは、本体フレーム20a又は本体フレーム20b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70aが本体フレーム20a又は本体フレーム20b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70aの電位の平均を基準電位としてもよい。
また、図8には、リファレンス電極70aは、電極部30a、30bの双方に共通の基準電位となる1つの電極として記載しているが、これに限定されない。本体フレーム20a、20bのそれぞれにリファレンス電極が備えられていてもよい。
[位置調整]
続いて、脳波計100aにおける本体フレーム20a、20bの位置調整について説明する。
図8の(a)に示されるように、例えば、使用者10は、本体フレーム20aの位置を鼻根にあわせ、本体フレーム20bの位置を後頭結節にあわせる。位置測定部62aが目視可能な目盛りを備えている場合、本体フレーム20a、20bのこれらの位置を使用者10は位置測定部62aに記されている目盛り64を確認することで、簡便に図8の(b)に示される正しい位置に本体フレーム20a、20bを移動させることができる。
また、例えば、位置測定部62aが本体フレーム20a、20bの位置を確認するためのセンサを備えている場合、使用者10は、まず、図8の(a)に示されるように、例えば、使用者10は、本体フレーム20aの位置を鼻根にあわせ、本体フレーム20bの位置を後頭結節にあわせる。この際に、音出力部63は、本体フレーム20a、20bの位置が正しくない旨を示す音(例えば、「ビー」という音)を発する。位置測定部62aは、例えば、センサが検出した位置情報が、脳波を測定するために正しい位置に配置されているか否かを判定するための制御プログラムを実行するCPUと、当該制御プログラムを記憶するフラッシュメモリ等のメモリとを備える。使用者10は、本体フレーム20a、20bを徐々に頭頂側へ動かす。位置測定部62aは、本体フレーム20a、20bが正しい位置に配置された場合に、本体フレーム20a、20bの位置が正しい旨を示す音(例えば、「ピー」という音)を音出力部63に発せさせる。こうすることで、使用者10は、脳波計100aを装着した状態で、簡便に、本体フレーム20a、20bの位置を正しい位置に移動させることができる。また、音出力部63が発する音は、使用者10の頭部に電極対34を接触させる位置を指示する音声案内でもよい。こうすることで、使用者10は、簡便に、本体フレーム20a、20bの位置だけでなく、電極部30(具体的には電極対34)の位置を正しい位置に使用者10は合わせることができる。
なお、本体フレーム20a、20bは一方を動かした際に連動して動くように構成されていてもよいし、それぞれ個別に動かせるように構成されていてもよい。
また、位置測定部62aが本体フレーム20a、20bの位置を測定するためのセンサを備える場合、本体フレーム20a、20bそれぞれの位置を測定できればよく、センサの数、種類等は、特に限定されない。
また、実施の形態2に係る脳波計100aは、2つの本体フレーム20a、20bを備える。本発明に係る脳波計は、3以上の本体フレームと、それぞれの本体フレームに配置される電極部及び計測部とから構成されてもよい。
また、実施の形態2に係る脳波計100aにおいても、実施の形態1に係る脳波計100と同様に、本体フレーム20a、20bをそれぞれ鼻根と後頭結節とに位置をあわせて、当該位置を基準位置として設定できるように構成されていてもよい。また、位置測定部62aは、さらに、センサが検出した位置情報を制御装置84へ送信するための有線及び/又は無線通信インターフェースを備えてもよい。つまり、制御装置84は、位置測定部62aと通信するための有線及び/又は無線通信インターフェースを備え、位置測定部62aと制御装置84とは、通信可能に接続されていてもよい。
また、例えば、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と同様に、鼻根と後頭結節とに配置された本体フレーム20a、20bの位置を基準位置として設定するために操作するボタン等から構成される操作部を備えてもよい。また、当該基準位置情報と、現在の本体フレーム20の位置情報とから、現在の本体フレーム20が脳波を測定するために正しい位置に配置されているか否かの判定は、位置測定部62aが実行してもよい。
[効果等]
以上、実施の形態2に係る脳波計100aは、電極部が設けられた本体フレームを複数備える。一例としては、脳波計100aは、電極部30aを備える本体フレーム20aと、電極部30bを備える本体フレーム20bとを備える。
このような構成によれば、実施の形態1に係る脳波計100と同様の効果を奏する。また、脳波計100aは、本体フレーム20a、20bに配置される電極部30a、30bによって、右半身又は左半身の複数個所の脳波を同時に測定することができる。そのため、脳波計100aによれば、従来の脳波計よりも短時間で、右半身又は左半身の複数個所の脳波を測定することができる。
(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。
例えば、上記実施の形態では、制御装置及び位置測定部は、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。
また、例えば上記実施の形態では、脳波計は、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。しかしながら、脳波計が備える電極部の数は、これに限定されない。脳波計は、両側の運動野のみの脳波を計測できるように、両側に脳波を計測するための電極部を備えてもよい。この場合、計測部は、例えば、本体フレームの長尺方向の略中央部に配置されてもよい。本体フレームを複数備える場合、各本体フレームが備える電極部の数を特に限定されるものではなく、任意に設定されてよい。
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。
20、20a、20b 本体フレーム
30、30a、30b 電極部
31 取付部
32 調整つまみ
34 電極対(電極)
34a 第一電極
34b 第二電極
35 アンプ
40 計測部
60 装着部
61 凸部
62、62a 位置測定部
63 音出力部
64 目盛り
100、100a 脳波計

Claims (7)

  1. 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本体フレームと、
    脳波を検出するための電極を有する電極部であって、前記本体フレームに設けられる電極部と、
    前記左右の耳介に装着され、左右の耳穴に挿入される凸部を有し、前記本体フレームの延在する方向の両端部のそれぞれに設けられる装着部とを備える
    脳波計。
  2. 前記電極部が設けられた前記本体フレームを複数備える
    請求項1記載の脳波計。
  3. 前記本体フレームと前記装着部とは、前記凸部の突出方向を軸として前記本体フレームが前記装着部に対して回動自在に接続されており、
    前記脳波計は、さらに、前記装着部に対する前記本体フレームの位置を測定するための位置測定部を備える
    請求項1又は2記載の脳波計。
  4. 前記位置測定部は、目視可能な目盛りが付された部材である
    請求項3記載の脳波計。
  5. 前記位置測定部は、前記装着部に対する前記本体フレームの所定の基準位置からの回動量を検出するセンサである
    請求項3記載の脳波計。
  6. さらに、前記回動量に応じて音を発する音出力部を備える
    請求項5記載の脳波計。
  7. 前記音は、前記頭部に前記電極を接触させる位置を指示する音声案内を含む
    請求項6記載の脳波計。
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