JP2019076712A - 脳波計及び脳波測定システム - Google Patents

Abstract

【課題】頭部に対する移動の抑制を図る。【解決手段】ヘッドセット１は、逆Ｕ字形の形状を有して対象者５の頭部５２に装着可能であるフレーム１７と、フレーム１７に支持され、頭部５２の脳波を測定するための測定箇所５１に配置される電極部１１とを備える。ヘッドセット１は、フレーム１７を頭部５２に固定するための固定部材６を備える。固定部材６は、頭部５２に巻き付けられる１つ以上のバンド６１、６２と、バンド６１、６２の張力を調節する調節機構（送り環６４）とを有する。【選択図】 図３

Description

本開示は、脳波計及び脳波測定システムに関し、より詳細には、電極を有して頭部に装着される脳波計、及び当該脳波計を有する脳波測定システムに関する。

従来、患者（対象者）の脳波を測定する脳波計が知られており、例えば特許文献１に開示されている。特許文献１に記載の脳波計（ヘッドセット）は、ヘッドホン形状であり、患者の頭部に装着される。脳波計は、帯状の本体フレームと、本体フレームに取り付けられる電極部と、を備えている。電極部は、患者が脳波計を頭部に装着したときに、患者の運動意図に関連する脳波を測定し易い位置に配置される。

本体フレームの長手方向の両端部の内側には、それぞれ押さえ部（保持部）が取り付けられている。これらの押さえ部は、患者の頭部のこめかみに接触する接触部を有している。そして、これらの押さえ部の接触部が患者のこめかみの位置となるように、接触部の位置が調整されることで、脳波計が患者の頭部に対して移動することが抑制される。

特開２０１６−２２０７７０号公報

しかしながら、脳波計が装着された患者の頭部が動いたときに脳波計が頭部の前方又は後方に移動する可能性がある。そして、脳波計が頭部に対して移動した場合、脳波計が備える電極部も頭部に対して移動するので、電極部が頭部の測定箇所からずれてしまい、脳波計による脳波の測定誤差が増加するおそれ、あるいは脳波の測定が不能になるおそれがある。

本開示の目的は、頭部に対する移動の抑制を図ることができる脳波計及び脳波測定システムを提供することである。

本開示の一態様に係る脳波計は、逆Ｕ字形の形状を有して対象者の頭部に装着可能であるフレームと、前記フレームに支持され、前記頭部の脳波を測定するための測定箇所に配置される電極部と、前記フレームを前記頭部に固定するための固定部材とを備える。前記固定部材は、前記頭部に巻き付けられる１つ以上のバンドと、前記バンドの張力を調節する調節機構とを有する。

本開示の一態様に係る脳波測定システムは、前記脳波計と、前記脳波計で測定される脳波を解析する解析装置とを有する。

本開示の脳波計及び脳波測定システムは、頭部に対する移動の抑制を図ることができるという効果がある。

図１は、本開示の一態様に係るヘッドセットを含む脳波測定システム、及びそれを備えたリハビリテーション支援システムの使用状態を示す概略図である。 図２は、同上のヘッドセットの斜視図である。 図３Ａは、同上のヘッドセットを頭部に装着した状態を示す上面図である。図３Ｂは、同上のヘッドセットを頭部に装着した状態を示す正面図である。 図４Ａは、同上のヘッドセットの使用状態を示す要部斜視図である。図４Ｂは、同上のヘッドセットの使用状態を示す要部上面図である。 図５は、同上のヘッドセットにおける固定部材の斜視図である。 図６Ａは、同上のヘッドセットにおける別の固定部材の斜視図である。図６Ｂは、同上の別の固定部材を取り付けた状態のヘッドセットの要部の斜視図である。 図７は、同上の脳波測定システム及びリハビリテーション支援システムの構成を示すブロック図である。

下記の実施形態において説明する各図は模式的な図であり、各構成要素の大きさ、厚さ、及びそれらの比が必ずしも実際の寸法を反映しているとは限らない。なお、以下の実施形態で説明する構成は本開示の一例にすぎない。本開示は、以下の実施形態に限定されず、本開示の効果を奏することができれば、設計等に応じて種々の変更が可能である。

本実施形態に係る脳波計（以下、ヘッドセット１と呼ぶ。）を説明するにあたり、ヘッドセット１を用いた、本実施形態に係る脳波測定システム１０について説明する。脳波測定システム１０は、対象者５の脳波を測定するためのシステムであって、対象者５の頭部５２の一部である測定箇所５１に対応する位置に配置される電極部１１から、脳波情報を取得する。本開示でいう「脳波」（Electroencephalogram：EEG）とは、大脳の神経細胞
（群）の発する電気信号（活動電位）を体外に導出し、記録した波形を意味する。本開示においては、特に断りが無い限り、大脳皮質の多数のニューロン群（神経網）の総括的な活動電位を対象として、これを頭皮に装着した電極部１１を用いて記録する頭皮上脳波を「脳波」という。

脳波測定システム１０は、図１及び図２に示すように、電極部１１を有するヘッドセット１と、解析装置（以下、情報処理装置２と呼ぶ。）と、を備えている。ヘッドセット１は、対象者５の頭部５２の表面（頭皮）に電極部１１を接触させた状態で、対象者５の頭部５２に装着される（図３Ｂ参照）。本開示では、電極部１１は、頭部５２の表面に塗布されたペースト（電極糊）上に載せられることで、頭部５２の表面に接触する。このとき、電極部１１は、毛髪をかき分けることにより、毛髪を介さずに頭部５２の表面に接触する。もちろん、電極部１１は、ペーストを塗布することなく、頭部５２の表面に直接、接触してもよい。つまり、本開示では、「電極部１１を頭部５２の表面に接触させる」とは、電極部１１を直接、頭部５２の表面に接触させることの他、中間物を介して電極部１１を間接的に頭部５２の表面に接触させることも含む。中間物は、ペーストに限定されず、例えば導電性を有するゲルであってもよい。

ヘッドセット１は、電極部１１にて対象者５の脳の活動電位を測定することで対象者５の脳波を測定し、脳波を表す脳波情報を生成する。ヘッドセット１は、例えば、無線通信により、脳波情報を情報処理装置２に送信する。

情報処理装置２は、例えば、パーソナルコンピュータ等のコンピュータシステムを主構成とする。情報処理装置２は、例えば、無線通信により、ヘッドセット１からの脳波情報を受信し、ヘッドセット１から取得した脳波情報に対して、種々の処理を施したり、脳波情報を表示したりする。本実施形態では、対象者５が随意運動（voluntary movement）を行う際に生じる（つまり、対象者５が随意運動を行おうと企図した際に生じ得る）特徴的な変化を含む脳波の検出、及びキャリブレーション（calibration）処理等は、情報処理装置２にて行われる。本開示でいう「キャリブレーション処理」は、脳波情報の解析、つまり検出対象となる脳波の検出に用いる各種のパラメータを決定するための処理である。

続いて、本実施形態に係るリハビリテーション支援システム１００を説明する。

リハビリテーション支援システム１００は、ヘッドセット１を含む脳波測定システム１０を用いて、対象者５のリハビリテーションを支援するためのシステムである。リハビリテーション支援システム１００は、例えば、脳卒中等の脳疾患又は事故等によって、身体の一部に運動麻痺又は運動機能の低下等が生じた人を対象者５として、運動療法によるリハビリテーションを支援する。このような対象者５においては、対象者５が自己の意思又は意図に基づいて行う運動である随意運動が、不能又はその機能の低下により満足にできないことがある。本開示でいう「運動療法」は、対象者５の身体のうち、このような随意運動の不能部位又は機能の低下が生じた部位（以下、「障害部位」という）を運動させることにより、障害部位について随意運動の機能の回復を図る方法を意味する。

リハビリテーション支援システム１００は、図１及び図７に示すように、脳波測定システム１０（ヘッドセット１を含む）と、運動補助装置３と、制御装置４と、を備えている。

運動補助装置３は、対象者５に機械的な刺激と電気的な刺激との少なくとも一方を加えて、対象者５の運動を補助する装置である。本実施形態では、対象者５の左手指のリハビリテーションにリハビリテーション支援システム１００が用いられるので、図１に示すように、運動補助装置３は、対象者５の左手に装着される。

本実施形態では、対象者５の左手指による把持動作及び伸展動作のリハビリテーションに、リハビリテーション支援システム１００が用いられる場合を例示する。本開示でいう「把持動作」は、物をつかむ動作のことを意味する。また、本開示でいう「伸展動作」は、第１指（親指）を除く４本の手指５３（第２指〜第５指）の伸展により、手を開く動作、つまり把持動作によりつかんでいる状態の「物」を放す動作のことを意味する。つまり、この対象者５においては左手指が障害部位であって、リハビリテーション支援システム１００は、左手指による把持動作及び伸展動作という随意運動についてのリハビリテーションに用いられる。ただし、実際には、リハビリテーション支援システム１００は、対象者５の把持動作を直接的に補助するのではなく、対象者５の手指の伸展動作を補助することで、間接的に把持動作のリハビリテーションを行う。

そのため、リハビリテーション支援システム１００では、対象者５が随意運動として伸展動作を行おうとする場合に、対象者５の左手に装着された運動補助装置３が、対象者５の左の手指５３に機械的な刺激と電気的な刺激との少なくとも一方を加えて、随意運動を補助する。本実施形態では、対象者５が、ペグ１０１（図１参照）を左手指でつかんだ姿勢から、手指５３の伸展動作によりペグ１０１を放す際の随意運動（伸展動作）を、リハビリテーション支援システム１００にて補助する場合について説明する。ただし、この例に限らず、リハビリテーション支援システム１００は、例えば、対象者５の右手指のリハビリテーションに用いられてもよい。

運動補助装置３は、図７に示すように、手指駆動装置３１と、電気刺激発生装置３２と、を有している。

手指駆動装置３１は、第１指（親指）を除く４本の手指５３（第２指〜第５指）を保持し、これら４本の手指５３に機械的な刺激（外力）を与えることによって、４本の手指５３を動かす装置である。手指駆動装置３１は、例えば、モータ又はソレノイド等の動力源を含み、動力源で発生した力を４本の手指５３に伝えることによって、４本の手指５３を動かす。手指駆動装置３１では、保持した４本の手指５３を、第１指から離れる向きに移動（つまり伸展動作）させる「開動作」と、第１指に近づく向きに移動（つまり把持動作）させる「閉動作」と、の２種類の動作が可能である。手指駆動装置３１の開動作により対象者５の伸展動作が補助され、手指駆動装置３１の閉動作により対象者５の把持動作が補助される。

電気刺激発生装置３２は、対象者５の手指５３を動かすための部位に、電気的な刺激を与える装置である。ここで、対象者５の手指５３を動かすための部位は、対象者５の手指５３の筋肉と神経との少なくとも一方に対応する部位を含む。例えば、対象者５の手指５３を動かすための部位は、対象者５の腕の一部である。電気刺激発生装置３２は、例えば、対象者５の身体（例えば腕）に貼り付けられるパッドを含む。電気刺激発生装置３２は、パッドから対象者５の身体に電気的な刺激（電流）を与えることによって、手指５３を動かすための部位へ刺激を与える。

制御装置４は、脳波測定システム１０にて取得された脳波情報に基づいて、運動補助装置３を制御する。言い換えれば、制御装置４は、ヘッドセット１の電極部１１にて採取された対象者５の脳波に応じて、運動補助装置３を制御する。本実施形態では、制御装置４は、脳波測定システム１０の情報処理装置２、及び運動補助装置３に対して電気的に接続されている。制御装置４には、運動補助装置３及び制御装置４の動作用電力を供給するための電源ケーブルが接続されている。制御装置４は、運動補助装置３の手指駆動装置３１を駆動するための駆動回路、及び電気刺激発生装置３２を駆動するための発振回路を含んでいる。制御装置４は、例えば、有線通信により、情報処理装置２から制御信号を受信する。

制御装置４は、情報処理装置２から第１の制御信号を受信すると、駆動回路にて運動補助装置３の手指駆動装置３１を駆動し、手指駆動装置３１にて「開動作」が行われるように運動補助装置３を制御する。また、制御装置４は、情報処理装置２から第２の制御信号を受信すると、駆動回路にて運動補助装置３の手指駆動装置３１を駆動し、手指駆動装置３１にて「閉動作」が行われるように運動補助装置３を制御する。また、制御装置４は、情報処理装置２から第３の制御信号を受信すると、発振回路にて運動補助装置３の電気刺激発生装置３２を駆動し、対象者５の身体に電気的な刺激が与えられるように運動補助装置３を制御する。

このように、制御装置４は、脳波測定システム１０から出力される制御信号に基づいて、運動補助装置３を制御することによって、脳波測定システム１０にて取得された脳波情報に基づいて運動補助装置３を制御することが可能である。また、制御装置４は、制御装置４に備えられた操作スイッチの操作に応じて、手指駆動装置３１にて「開動作」及び「閉動作」が行われるように運動補助装置３を制御することもできる。

本実施形態では、例えば、理学療法士又は作業療法士等の医療スタッフが、対象者５の手指５３を持って対象者５の随意運動を補助する場合と同様に、リハビリテーション支援システム１００にて、随意運動の補助が可能になる。そのため、リハビリテーション支援システム１００によれば、医療スタッフが補助する場合と同様に、対象者５が単独で随意運動を行う場合に比べて効果的な、運動療法によるリハビリテーションを実現可能となる。

ところで、上述のようなリハビリテーションを支援するためには、リハビリテーション支援システム１００は、対象者５が随意運動を行おうとする場合に、運動補助装置３にて対象者５の随意運動を補助することが望ましい。リハビリテーション支援システム１００は、脳波測定システム１０にて測定された対象者５の脳波（脳波情報）に、運動補助装置３を連動させることにより、対象者５の随意運動に合わせた運動補助装置３での随意運動の補助を実現する。言い換えれば、リハビリテーション支援システム１００は、脳活動（脳波）を利用して機械（運動補助装置３）を操作する、ブレイン・マシン・インタフェース（Brain-machine Interface：BMI）の技術を利用して、運動療法によるリハビリテーションを実現する。

対象者５が随意運動を行う際には（つまり、対象者５が随意運動を行う過程で）、脳波に特徴的な変化が生じ得る。つまり、対象者５が随意運動を行おうと企図（想起）した際には、随意運動の対象となる部位に対応する脳領域の活性化が起き得る。このような脳領域の例としては、体性感覚運動皮質が挙げられる。このような脳領域の活性化が起こるタイミングに合わせて、運動補助装置３にて対象者５の随意運動を補助すると、より効果的なリハビリテーションが期待できる。このような脳領域の活性化は、脳波の特徴的な変化として検出され得る。そのため、リハビリテーション支援システム１００は、この特徴的な変化が発生するタイミングに合わせて、運動補助装置３にて対象者５の随意運動の補助を実行する。このような特徴的な変化は、随意運動が実際に行われなくても、対象者５が随意運動を想起（image）した際（つまり運動企図中）に生じ得る。つまり、このような脳波の特徴的な変化は、随意運動が実際に行われなくても、対象者５が随意運動を行おうと企図（想起）したことによって対応する脳領域が活性化すれば、生じ得る。そのため、随意運動が不能な状態の対象者５についても、リハビリテーション支援システム１００による随意運動の補助が可能である。

本実施形態の脳波測定システム１０は、事象関連脱同期（Event-Related Desynchronization：ERD）が生じることで脳波に生じる特定の周波数帯域の強度変化を、特徴的な変化として検出する。本開示でいう「事象関連脱同期」は、随意運動時（随意運動の想起時を含む）に運動野付近で測定される脳波において、特定の周波数帯域のパワーが減少する現象を意味する。本開示でいう、「随意運動時」は、対象者５が随意運動の企図（想起）をしてから随意運動が成功又は失敗するまでの過程を意味する。「事象関連脱同期」は、この随意運動時に、随意運動の企図（想起）をトリガとして、生じ得る。事象関連脱同期によりパワーが減少する周波数帯域は、主としてα波（一例として８Ｈｚ以上１３Ｈｚ未満の周波数帯域）及びβ波（一例として１３Ｈｚ以上３０Ｈｚ未満の周波数帯域）である。

このような構成のリハビリテーション支援システム１００によれば、医療スタッフの負担を軽減しながらも、対象者５においては、効果的な、運動療法によるリハビリテーションを実現可能となる。また、リハビリテーション支援システム１００によれば、例えば、対象者５の随意運動の補助を行う医療スタッフの熟練度等の人的要因によって随意運動の補助のタイミングがばらつくことがなく、リハビリテーションの効果のばらつきが低減される。特に、リハビリテーション支援システム１００では、脳波に特徴的な変化が生じたタイミング（つまり、脳領域が実際に活性化したタイミング）で、対象者５の随意運動を補助することができる。このように、リハビリテーション支援システム１００では、脳活動のタイミングに合わせた訓練が可能となるから、正しい脳活動の学習及び定着への貢献が期待できる。特に、脳波に特徴的な変化が起きたかどうかは、対象者５及び医療スタッフだけでは判別が困難である。したがって、リハビリテーション支援システム１００を用いることで、対象者５又は医療スタッフだけでは実現が難しい効果的なリハビリテーションが可能となる。

本実施形態では、対象者５がリハビリテーション支援システム１００を利用する際に、理学療法士又は作業療法士等の医療スタッフが対象者５に付き添い、リハビリテーション支援システム１００の操作等については医療スタッフが行うことと仮定する。ただし、リハビリテーション支援システム１００を利用する対象者５に医療スタッフが付き添うことは必須ではなく、例えば、リハビリテーション支援システム１００の操作等を対象者５、又は対象者５の家族等が行ってもよい。

次に、ヘッドセット１について図２、図３Ａ、図３Ｂ、図４Ａ及び図４Ｂを参照して説明する。なお、図面に示す「Ｄ１」及び「Ｄ２」の矢印は、いずれも説明のために表記しているに過ぎず、実体を伴わない。

ヘッドセット１は、図３〜図４Ｂに示すように、本体１５と、フレーム１７と、電極部１１とを備えている。ヘッドセット１は、一対の保持部１８と、取付部１９とを更に備えている。

本体１５は、箱状であって、内部に信号処理部１２と、通信部１３と、電池１４と、を有している。本実施形態では、ヘッドセット１は電池駆動式であって、信号処理部１２及び通信部１３等の動作用電力が電池１４から供給される。

電極部１１は、対象者５の脳波（脳波信号）を採取するための電極であって、例えば、銀−塩化銀電極である。電極部１１は、銀、金、又は白金等でもよい。電極部１１は、第１電極１１１と、第２電極１１２と、を有している。本実施形態では、図３Ｂに示すように、対象者５の頭部５２の表面に設定された測定箇所５１は、第１測定箇所５１１及び第２測定箇所５１２を含んでいる。第１電極１１１は、第１測定箇所５１１に対応する電極であって、第１測定箇所５１１上に配置される。第２電極１１２は、第２測定箇所５１２に対応する電極であって、第２測定箇所５１２上に配置される。具体的には、第１測定箇所５１１及び第２測定箇所５１２は、頭部５２の正中中心部と右耳５２２の耳介前点とを結ぶ線上に、正中中心部側（上側）から第１測定箇所５１１、第２測定箇所５１２の順に並んで配置されている。

対象者５が随意運動を行おうと企図（想起）した際には、通常、身体の随意運動を行う部位に対応する運動野にて、特徴的な変化を含む脳波が発生する。そこで、脳波測定システム１０は、リハビリテーションの対象である障害部位に対応する運動野付近から採取される脳波を測定対象とする。ここで、左手指に対応する運動野は対象者５の脳の右側にあり、右手指に対応する運動野は対象者５の脳の左側にある。そのため、本実施形態のように対象者５の左の手指５３をリハビリテーションの対象とする場合には、対象者５の頭部５２の右側に接触させた電極部１１（第１電極１１１及び第２電極１１２）にて取得される脳波が、脳波測定システム１０での測定対象となる。すなわち、電極部１１（第１電極１１１及び第２電極１１２）は、図３Ｂに示すように、対象者５の頭部５２の右側表面の一部からなる測定箇所５１上に配置される。一例として、国際１０−２０法において電極記号「Ｃ４」で表される位置に電極部１１（第１電極１１１及び第２電極１１２）が配置される。対象者５の右の手指をリハビリテーションの対象とする場合には、対象者５の頭部５２の左側表面の一部からなる測定箇所、一例として、国際１０−２０法において電極記号「Ｃ３」で表される位置に電極部１１（第１電極１１１及び第２電極１１２）が配置される。

また、本実施形態では、ヘッドセット１は、参照電極１１３と、アース電極１１４と、を更に備えている。参照電極１１３は、第１電極１１１及び第２電極１１２の各々で測定される脳波信号の基準電位を測定するための電極である。参照電極１１３は、頭部５２における左耳５２１又は右耳５２２のいずれかの後方位置に配置される。具体的には、参照電極１１３は、頭部５２において第１電極１１１及び第２電極１１２が配置されている側の耳の後方位置に配置される。本実施形態では、第１電極１１１及び第２電極１１２は、頭部５２の右側表面に配置されているので、参照電極１１３は、右耳５２２の後方位置に配置される。アース電極１１４は、頭部５２における左耳５２１又は右耳５２２のうち参照電極１１３が配置されていない方の耳の後方位置に配置される。本実施形態では、参照電極１１３が右耳５２２の後方位置に配置されるので、アース電極１１４は、左耳５２１の後方位置に配置される。参照電極１１３及びアース電極１１４の各々は、ヘッドセット１の本体１５に対して電線１６にて電気的に接続されており、頭部５２の表面（頭皮）に貼り付けられる。なお、参照電極１１３及びアース電極１１４を配置する位置は、上述したような耳の後方位置ではなく、耳たぶであってもよい。耳の後方位置及び耳たぶは、頭部において脳活動由来の生体電位の影響を受けにくい場所である。つまり、参照電極１１３及びアース電極１１４は、頭部において脳活動由来の生体電位の影響を受けにくい場所に配置されることが好ましい。

信号処理部１２は、電極部１１に電気的に接続されており、電極部１１から入力される脳波信号（電気信号）に対して信号処理を実行し、脳波情報を生成する。脳波信号は、第１電極１１１の電位と、参照電極１１３の電位との電位差である電圧信号、及び第２電極１１２の電位と、参照電極１１３の電位との電位差である電圧信号と、を含む。つまり、ヘッドセット１は、電極部１１にて対象者５の脳の活動電位を測定することで対象者５の脳波を測定し、信号処理部１２にて脳波を表す脳波情報を生成する。信号処理部１２は、少なくとも脳波信号を増幅する増幅器、及びＡ／Ｄ変換するＡ／Ｄ変換器を含んでおり、増幅後のディジタル形式の脳波信号を、脳波情報として出力する。

通信部１３は、情報処理装置２との通信機能を有している。通信部１３は、少なくとも信号処理部１２で生成された脳波情報を情報処理装置２に送信する。本実施形態では、通信部１３は、情報処理装置２と双方向に通信可能である。通信部１３の通信方式は、例えば、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）等に準拠した無線通信である。通信部１３からは、随時、脳波情報が情報処理装置２に送信される。

フレーム１７は、逆Ｕ字形状（言い換えれば、カチューシャ（Alice band）状）である。つまり、フレーム１７は、頭部５２に装着された状態において、正中中心部から左耳介及び右耳介に向かう第１方向Ｄ１に延びる形状である。本実施形態では、フレーム１７は、第１方向に長い帯状の金属板と、金属板の少なくとも一部を覆う樹脂製のカバーと、で構成されている。フレーム１７は、可撓性を有している。このため、フレーム１７を撓ませることで、フレーム１７の第１方向Ｄ１の両端間の間隔を広げることが可能である。したがって、フレーム１７を頭部５２に装着する際には、頭部５２の大きさに応じてフレーム１７を適宜撓ませることで、フレーム１７の第１方向Ｄ１の両端間に頭部５２を通すことが可能である。

フレーム１７の第１方向Ｄ１における中央部には、本体１５が取り付けられている。ここで、本体１５には、図３Ａに示すように、フレーム１７を頭部５２に装着したときに、本体１５が正中中心部に対して適切な位置に配置されているかを確認するための開口部１５１が設けられている。開口部１５１は、本体１５を第１方向Ｄ１及び第２方向Ｄ２の両方に交差する（直交する）方向に貫通している。例えば、医療スタッフは、ヘッドセット１を対象者５の頭部５２に装着する際に、本体１５の開口部１５１を通して頭部５２の正中中心部が視認できる位置に本体１５が配置されるように、ヘッドセット１の装着位置を調整することが可能である。

フレーム１７の第１方向Ｄ１の両端には、それぞれ保持部１８が繋がっている。言い換えれば、フレーム１７が頭部５２に装着された状態において、フレーム１７の左耳介側の一端と、右耳介側の一端とに、それぞれ保持部１８が繋がっている。保持部１８は、フレーム１７に対して第１方向Ｄ１に沿って移動可能に構成されている。つまり、保持部１８と、フレーム１７の第１方向Ｄ１の一端との間の距離は、調整可能である。

保持部１８は、図２及び図３Ｂに示すように、基部１８Ａと、パッド１８Ｂと、を有している。基部１８Ａ及びパッド１８Ｂは、いずれもフレーム１７が頭部５２に装着された状態において頭部５２に沿うように、湾曲している。

基部１８Ａは、第２方向Ｄ２に長い扁平な直方体状であって、フレーム１７と繋がっている。基部１８Ａの第２方向Ｄ２の一端（ここでは、頭部５２の後頭結節側の一端）は、基部１８Ａの他の部位と比較して第１方向Ｄ１の寸法が大きくなっている（図２及び図４Ａ参照）。基部１８Ａのうち頭部５２と対向する部位には、パッド１８Ｂの一部が嵌り込む取付凹部が設けられている。取付凹部は、フレーム１７が頭部５２に装着された状態において、頭部５２から離れる向きに窪んでいる。取付凹部の底部には、面ファスナが貼り付けられている。

パッド１８Ｂは、第２方向Ｄ２に長い扁平な直方体状であって、基部１８Ａに取り付けられる。パッド１８Ｂは、フレーム１７が頭部５２に装着された状態で基部１８Ａと頭部５２との間に位置し、頭部５２に接触する。パッド１８Ｂは、例えばウレタン樹脂製であって、基部１８Ａよりも硬度が低い。したがって、パッド１８Ｂは、フレーム１７が頭部５２に装着された状態において頭部５２に接触することにより、ヘッドセット１及び頭部５２に挟まれたパッド１８Ｂが変形し、ヘッドセット１から頭部５２に加わる力を低減する。

パッド１８Ｂのうち基部１８Ａと対向する部位には、面ファスナが貼り付けられている。そして、パッド１８Ｂの面ファスナを、取付凹部の面ファスナに結合させることで、パッド１８Ｂが基部１８Ａに取り付けられる。このように、本実施形態では、パッド１８Ｂは、基部１８Ａに対して着脱可能である。

また、本実施形態では、パッド１８Ｂは、フレーム１７が頭部５２に装着された状態において、頭部５２を左側方又は右測方から見た場合に、基部１８Ａよりも寸法が大きくなっている。つまり、パッド１８Ｂは、基部１８Ａに取り付けられた状態で、基部１８Ａにおけるパッド１８Ｂとの対向面の外周縁から突出する部位を有している。

保持部１８（ここでは、パッド１８Ｂ）は、図４Ａ及び図４Ｂに示すように、第１端部１８１と、第２端部１８２と、中間部１８３と、を有している。第１端部１８１は、保持部１８の第２方向Ｄ２の第１端（ここでは、頭部５２の鼻根側の一端）に位置し、フレーム１７が頭部５２に装着された状態で頭部５２に接触する部位である。第２端部１８２は、保持部１８の第２方向Ｄ２の第２端（ここでは、頭部５２の後頭結節側の一端）に位置し、フレーム１７が頭部５２に装着された状態で頭部５２に接触する部位である。つまり、第２端部１８２は、フレーム１７が頭部５２に装着された状態で、第１端部１８１とは異なる位置で頭部５２に接触する。以下、フレーム１７が頭部５２に装着された状態において、第１端部１８１の頭部５２と接触する面を「接触面Ａ１」、第２端部１８２の頭部５２と接触する面を「接触面Ａ２」、という。

本実施形態では、第２端部１８２は、フレーム１７が頭部５２に装着された状態において、頭部５２を左側方又は右側方から見た場合に、第１端部１８１よりも第１方向Ｄ１の寸法が大きくなっている。つまり、フレーム１７が頭部５２に装着された状態において、第２端部１８２の接触面Ａ２の面積は、第１端部１８１の接触面Ａ１の面積よりも大きくなっている。

中間部１８３は、第１端部１８１と第２端部１８２とを繋ぐ部位である。言い換えれば、中間部１８３は、第２方向Ｄ２にて第１端部１８１及び第２端部１８２と並んでおり、第１端部１８１と第２端部１８２との間に位置する部位である。中間部１８３は、第１端部１８１及び第２端部１８２と同様に、フレーム１７が頭部５２に装着された状態で頭部５２に接触する。以下、フレーム１７が頭部５２に装着された状態において、中間部１８３の頭部５２と接触する面を「接触面Ａ３」という。

本実施形態では、第１端部１８１及び第２端部１８２は、フレーム１７が頭部５２に装着された状態において、頭部５２の側頭部における、こめかみ（temple）を挟んだ両側の部位に接触するのが好ましい。また、中間部１８３は、フレーム１７が頭部５２に装着された状態において、頭部５２の側頭部における、こめかみに接触するのが好ましい。頭部５２の大きさ及び形状等には個人差があるが、本体１５の開口部１５１を通して正中中心部を視認できるようにフレーム１７を頭部５２に装着することで、概ね上記の位置に第１端部１８１、第２端部１８２、及び中間部１８３を配置することが可能である。

ここで、保持部１８（ここでは、パッド１８Ｂ）において、第１端部１８１及び第２端部１８２は、いずれも中間部１８３よりも第１方向Ｄ１の寸法が大きくなっている。このため、フレーム１７が頭部５２に装着された状態において、第１端部１８１の接触面Ａ１の面積、及び第２端部１８２の接触面Ａ２の面積は、いずれも中間部１８３の接触面Ａ３の面積よりも大きくなっている。

一対の取付部１９は、第１方向Ｄ１において、本体１５を挟んだ両側にそれぞれ設けられている（図３Ｂ参照）。一対の取付部１９のうち少なくとも一方は、第１電極１１１及び第２電極１１２を有している。本実施形態では、一対の取付部１９のうち対象者５の右耳５２２側の取付部１９が第１電極１１１及び第２電極１１２を有している。

取付部１９は、ベース１９０と、第１ケース１９１と、第２ケース１９２と、ハンドル１９３と、を有している。ベース１９０は、フレーム１７を第２方向Ｄ２において挟み込む形状を有している。ベース１９０は、フレーム１７に沿って第１方向Ｄ１に移動可能に構成されている。したがって、第１方向Ｄ１においてフレーム１７に対するベース１９０の位置を調整することにより、結果として電極部１１（第１電極１１１及び第２電極１１２）の位置を調整することが可能である。

ハンドル１９３は、ベース１９０に設けられている。ハンドル１９３は、ベース１９０がフレーム１７に対して固定された状態と、ベース１９０がフレーム１７に対して移動可能な状態とを択一的に切り替えるために用いられる。具体的には、ハンドル１９３を締め付けることにより、ベース１９０がフレーム１７に対して固定された状態となり、ハンドル１９３を緩めることにより、ベース１９０がフレーム１７に対して移動可能な状態となる。

第１ケース１９１及び第２ケース１９２は、いずれも楕円形状の底部を有する筒体である。第１ケース１９１は、第１底部（頭部５２と対向する底部）がベース１９０に取り付けられており、内部に第１電極１１１及び第２電極１１２が保持されている。第１電極１１１及び第２電極１１２は、いずれも第１端（頭部５２と対向する一端）が第１ケース１９１から突出している。第１電極１１１及び第２電極１１２は、いずれも第１ケース１９１からの突出量を変更できるように、第１ケース１９１に対して相対的に移動可能に構成されている。第１ケース１９１には、コイルスプリングが収納されている。コイルスプリングは、第１電極１１１及び第２電極１１２の第２端と、第１ケース１９１の第２底部（第１底部と反対側の底部）との間に配置されている。コイルスプリングの一端は、第１ケース１９１の底部に固定されている。

第２ケース１９２は、第１端（頭部５２と対向する一端）が開口しており、第１ケース１９１よりも頭部５２の法線方向から見たときの外形が大きい。第２ケース１９２は、開口を通して内側に第１ケース１９１の一部を収納するように、第１ケース１９１と組み合わされている。第２ケース１９２は、コイルスプリングが伸縮する方向において、第１位置と第２位置との間で、第１ケース１９１に対して相対的に移動可能に構成されている。第１位置では、第２ケース１９２からの第１ケース１９１の突出量が最小となり、第２位置では、第２ケース１９２からの第１ケース１９１の突出量が最大となる。第２ケース１９２の第２端（第１端と反対側の一端）の内底部には、第１ケース１９１の第２底部を貫通するシャフトの第１端が固定されている。シャフトの第２端は、第１電極１１１及び第２電極１１２に固定されている。したがって、第２ケース１９２を第１ケース１９１に対して第１位置と第２位置との間で移動させることにより、第２ケース１９２及びシャフトの移動に伴って第１電極１１１及び第２電極１１２も移動する。つまり、第２ケース１９２を第１ケース１９１に対して移動させることにより、第１電極１１１及び第２電極１１２の第１ケース１９１からの突出量を調整することが可能である。

本実施形態のヘッドセット１は、フレーム１７を頭部５２に固定するための固定部材６を更に備えている。本実施形態では、ヘッドセット１が２つの固定部材６を備えている。２つの固定部材６のうち、フレーム１７の前側（頭部５２の前頭部側）に配置される固定部材６を第１固定部材６Ａと呼び、フレーム１７の後側（頭部５２の後頭部側）に配置される固定部材６を第２固定部材６Ｂと呼ぶ場合がある。

固定部材６（第１固定部材６Ａ及び第２固定部材６Ｂ）の各々は、図５に示すように、第１バンド６１、第２バンド６２、連結具６３、送り環６４（調節機構）、角環６５を有している。第１バンド６１及び第２バンド６２は、伸縮性を有する帯状の弾性材料によって長手方向に伸縮可能に形成されている。

第１バンド６１の長手方向の第１端は、角環６５（第１の角環６５Ａと呼ぶ場合がある。）に固定されている。第１バンド６１の長手方向の第２端は、送り環６４（第１の送り環６４Ａと呼ぶ場合がある。）に挿通され、かつ、第１連結体６３１の通し穴６３１０に挿通された状態で第１の送り環６４Ａの中央片６４０に固定されている（図５参照）。第１バンド６１の長手方向の自然長（張力が生じていないときの長さ）は、第１の送り環６４Ａを第１連結体６３１に近付けるように第１バンド６１に沿って移動させることによって調節可能である。

第２バンド６２の長手方向の第１端は、角環６５（第２の角環６５Ｂと呼ぶ場合がある。）に固定されている。第２バンド６２の長手方向の第２端は、送り環６４（第２の送り環６４Ｂと呼ぶ場合がある。）に挿通され、かつ、第２連結体６３２の通し穴６３２０に挿通された状態で第２の送り環６４Ｂの中央片６４０に固定されている。第２バンド６２の長手方向の自然長（張力が生じていないときの長さ）は、第２の送り環６４Ｂを第２連結体６３２に近付けるように第２バンド６２に沿って移動させることによって調節可能である。

第１連結体６３１と第２連結体６３２とは、着脱可能に結合される。つまり、第１連結体６３１と第２連結体６３２とで連結具６３を構成している。このような連結具６３は、例えば、フロントリリース型のバックルで構成されることが好ましい。したがって、第１バンド６１と第２バンド６２は、連結具６３によって連結されることで１本のバンドとなる。

第１固定部材６Ａ及び第２固定部材６Ｂの各々は、一対の保持部１８の各々の基部１８Ａに設けられた一対の引掛部１８４のうちの対応する引掛部１８４に着脱可能に保持される。

一対の引掛部１８４の各々はフック状に形成されて、保持部１８の第２方向Ｄ２の両端にそれぞれ設けられている（図４Ｂ参照）。第１固定部材６Ａは、一対の角環６５（第１の角環６５Ａ及び第２の角環６５Ｂ）の各々を、各保持部１８の前頭部側の引掛部１８４に１つずつ引っ掛けることによって、一対の保持部１８を介してフレーム１７に着脱可能に保持される（図３Ｂ参照）。第２固定部材６Ｂは、一対の角環６５（第１の角環６５Ａ及び第２の角環６５Ｂ）の各々を、各保持部１８の後頭部側の引掛部１８４に１つずつ引っ掛けることによって、一対の保持部１８を介してフレーム１７に着脱可能に保持される（図３Ａ参照）。

第１固定部材６Ａは、第１バンド６１及び第２バンド６２の張力により、一対の保持部１８を前方へ引き寄せつつ一対の保持部１８の間隔を狭めるような力（第１固定力と呼ぶ。）をフレーム１７に加えることができる。したがって、頭部５２に装着されたフレーム１７は、第１固定部材６Ａから加えられる第１固定力によって後頭部側への移動が規制される。

第２固定部材６Ｂは、第１バンド６１及び第２バンド６２の張力により、一対の保持部１８を後方へ引き寄せつつ一対の保持部１８の間隔を狭めるような力（第２固定力と呼ぶ。）をフレーム１７に加えることができる。したがって、頭部５２に装着されたフレーム１７は、第２固定部材６Ｂから加えられる第２固定力によって前頭部側への移動が規制される。

ゆえに、ヘッドセット１は、第１固定部材６Ａ及び第２固定部材６Ｂによって頭部５２に固定されるので、対象者５の姿勢の変化等に起因した頭部５２に対する位置ずれの発生を抑制することができる。なお、固定部材６の固定力（第１固定部材６Ａの第１固定力及び第２固定部材６Ｂの第２固定力）は、第１バンド６１及び第２バンド６２の長手方向の自然長に応じて調節可能である。

上述のように本実施形態のヘッドセット１は、固定部材６によってフレーム１７を頭部５２に固定するように構成されているので、固定部材６を用いない場合と比較して、頭部５２に強固に固定される。しかも、固定部材６は、頭部５２に巻き付けられる１つ以上のバンド（第１バンド６１及び第２バンド６２）と、バンドの張力（自然長）を調節する調節機構（送り環６４）とを有している。そのため、ヘッドセット１は、固定部材６の固定力（第１固定力及び第２固定力）を調節し、対象者５に対する身体的な負担の増加を抑えつつ頭部５２に対するヘッドセット１の位置ずれの抑制を図ることができる。

ところで、ヘッドセット１は、固定部材を１つだけ備えてもよい。１つだけの固定部材７は、図６Ａに示すように、１本のバンド７０と、バンド７０の長手方向の両端部分に設けられる一対の面ファスナ７１（調節機構）とを有している。バンド７０は、第１バンド６１及び第２バンド６２と同様に、伸縮性を有する帯状の弾性材料によって長手方向に伸縮可能に形成されている。バンド７０の長手方向の一端における表側に面ファスナ７１のフックテープ７１０が貼り付けられ、バンド７０の長手方向の他端における裏側に面ファスナ７１のループテープ７１１が貼り付けられている。

固定部材７は、複数（例えば、４つ）の角環８に挿通されることによってヘッドセット１のフレーム１７に対して着脱可能に取り付けられる。４つの角環８は、一対の保持部１８の各々に一対ずつ設けられている４つの引掛部１８４に１つずつ引っ掛けられる（図６Ｂ参照）。

固定部材７は、一対の保持部１８の上から頭部５２に１周以上巻き回された後にフックテープ７１０とループテープ７１１が接着されることによって、ヘッドセット１を頭部５２に強固に固定させることができる。また、バンド７０が頭部５２を締め付ける力は、バンド７０の長手方向に沿ったフックテープ７１０とループテープ７１１の相対的な接着位置、言い換えると、バンド７０の周長に応じて調節可能である。

２つの固定部材６（第１固定部材６Ａ及び第２固定部材６Ｂ）でヘッドセット１を固定する場合、第１固定部材６Ａの第１固定力と第２固定部材６Ｂの第２固定力を等しくすることは容易でない。そして、第１固定力と第２固定力の差が大きくなるほど、対象者５の姿勢の変化等によって頭部５２に対するヘッドセット１の位置ずれの抑制を図りにくくなる。

一方、固定部材７は、頭部５２に１周以上巻き回された１つのバンド７０でヘッドセット１を頭部５２に固定する。そのため、固定部材７は、頭部５２の前頭部、後頭部、側頭部に対して均等に力（バンド７０の張力によって生じる固定力）を加えることができる。その結果、１つの固定部材７でヘッドセット１を固定する場合、２つの固定部材６でヘッドセット１を固定する場合に比べて、頭部５２に対するヘッドセット１の位置ずれの抑制を図り易いという利点がある。ただし、対象者５の脳波を測定する状況によっては、頭部５２の前頭部側又は後頭部側の一方側のみでヘッドセット１が頭部５２に固定されれば十分な場合もある。例えば、対象者５がヘッドレスト付きの椅子に座った状態で脳波の測定が行われる場合、対象者５の頭部５２は、通常、前方のみに移動可能であるから、第２固定部材６Ｂのみでヘッドセット１に固定されればよい。この場合、第１固定部材６Ａの第１固定力が頭部５２に加わらないので、対象者５の身体的な負担を軽くすることができる。

なお、いずれの固定部材６、７もフレーム１７（保持部１８）から容易に取り外すことができるので、対象者５の汗や皮脂などによる汚れが固定部材６、７に付着した際、固定部材６、７をフレーム１７（保持部１８）から取り外して清掃（あるいは洗浄）することができる。

上述のように本開示の第１の態様に係る脳波計（ヘッドセット１）は、逆Ｕ字形の形状を有して対象者（５）の頭部（５２）に装着可能であるフレーム（１７）を備える。第１の態様に係る脳波計は、フレーム（１７）に支持され、頭部（５２）の脳波を測定するための測定箇所（５１）に配置される電極部（１１）を備える。第１の態様に係る脳波計は、フレーム（１７）を頭部（５２）に固定するための固定部材（６；７）を備える。固定部材（６；７）は、頭部（５２）に巻き付けられる１つ以上のバンド（第１バンド６１；第２バンド６２；バンド７０）と、バンドの張力を調節する調節機構（送り環６４；面ファスナ７１）とを有する。

第１の態様に係る脳波計は、固定部材（６；７）によってフレーム（１７）を頭部（５２）に強固に固定するので、頭部（５２）に対する移動の抑制を図ることができる。

本開示の第２の態様に係る脳波計は、第１の態様との組み合わせにより実現され得る。第２の態様に係る脳波計は、固定部材（６）を複数備えることが好ましい。複数の固定部材（第１固定部材６Ａ、第２固定部材６Ｂ）の各々は、頭部（５２）の異なる複数の部分（前頭部、後頭部）のうち、対応する少なくとも１つの部分をフレーム（１７）に固定することが好ましい。

第２の態様に係る脳波計は、複数の固定部材によって頭部（５２）の異なる複数の部分を個別に固定するので、各固定部材毎にバンドの張力を調節し、頭部（５２）に加わる力を適切に調節して対象者（５）の身体的な負担の軽減を図ることができる。

本開示の第３の態様に係る脳波計は、第１又は第２の態様との組み合わせにより実現され得る。第３の態様に係る脳波計において、固定部材（７）は、頭部（５２）に１周以上巻き回し可能な長さを持ったバンド（７０）を有することが好ましい。

第３の態様に係る脳波計は、頭部（５２）に対して均等に力を加えることができるので、頭部（５２）に対する脳波計の位置ずれの抑制を図り易いという利点がある。

本開示の第４の態様に係る脳波計は、第１〜第３の態様のいずれか１つとの組み合わせにより実現され得る。第４の態様に係る脳波計は、固定部材（６；７）をフレーム（１７）に対して着脱可能に保持させる保持機構（引掛部１８４、角環６５）を更に備えることが好ましい。

第４の態様に係る脳波計は、固定部材（６；７）をフレーム（１７）から容易に取り外すことができるので、固定部材（６；７）に付着した際、固定部材（６；７）をフレーム（１７）から取り外して清掃（あるいは洗浄）することができる。

本開示の第５の態様に係る脳波計は、第１〜第４の態様のいずれか１つとの組み合わせにより実現され得る。第５の態様に係る脳波計において、フレーム（１７）は、頭部（５２）の左右の耳介及び頭頂を跨ぐように頭部（５２）に装着されることが好ましい。

第５の態様に係る脳波計は、フレーム（１７）が、頭部（５２）の左右の耳介及び頭頂を跨ぐように頭部（５２）に装着されるので、頭部（５２）に対して容易に装着させることができる。

本開示の第６の態様に係る脳波計は、第１〜第５の態様のいずれか１つとの組み合わせにより実現され得る。第６の態様に係る脳波計において、電極部（１１）は、フレーム（１７）に対してフレーム（１７）の長手方向に沿って移動可能に支持されることが好ましい。

第６の態様に係る脳波計は、フレーム（１７）に対して移動されることにより、電極部（１１）を頭部（５２）の測定箇所に確実に接触させることができる。

本開示の第７の態様に係る脳波測定システム（１０）は、第１〜第６の態様のいずれか１つの態様の脳波計と、脳波計で測定される脳波を解析する解析装置（情報処理装置２）とを有する。

第７の態様に係る脳波測定システム（１０）は、頭部（５２）に対する脳波計の移動の抑制を図ることができる。

本開示の第８の態様に係るリハビリテーション支援システム（１００）は、第７の態様に係る脳波測定システム（１０）と、対象者（５）に機械的な刺激と電気的な刺激との少なくとも一方を加える運動補助装置（３）とを備える。リハビリテーション支援システム（１００）は、解析装置で解析された対象者（５）の脳波情報に応じて、運動補助装置（３）を制御する制御装置（４）を備える。

第８の態様に係るリハビリテーション支援システム（１００）は、頭部（５２）に対する脳波計の移動の抑制を図ることができる。

１ ヘッドセット（脳波計）
２ 情報処理装置（解析装置）
３ 運動補助装置
４ 制御装置
５ 対象者
６ 固定部材
６Ａ 第１固定部材（固定部材）
６Ｂ 第２固定部材（固定部材）
７ 固定部材
１０ 脳波測定システム
１１ 電極部
１７ フレーム
５２ 頭部
６５ 角環
７０ バンド
１８４ 引掛部

Claims (7)

1. 逆Ｕ字形の形状を有して対象者の頭部に装着可能であるフレームと、
   前記フレームに支持され、前記頭部の脳波を測定するための測定箇所に配置される電極部と、
   前記フレームを前記頭部に固定するための固定部材と
   を備え、
   前記固定部材は、
   前記頭部に巻き付けられる１つ以上のバンドと、
   前記バンドの張力を調節する調節機構と
   を有する
   脳波計。
2. 前記固定部材を複数備え、
   複数の前記固定部材の各々は、前記頭部の異なる複数の部分のうち、対応する少なくとも１つの部分を前記フレームに固定する
   請求項１記載の脳波計。
3. 前記固定部材は、前記頭部に１周以上巻き回し可能な長さを持った前記バンドを有する請求項１又は２記載の脳波計。
4. 前記固定部材を前記フレームに対して着脱可能に保持させる保持機構を更に備える
   請求項１〜３のいずれか１項に記載の脳波計。
5. 前記フレームは、前記頭部の左右の耳介及び頭頂を跨ぐように前記頭部に装着される
   請求項１〜４のいずれか１項に記載の脳波計。
6. 前記電極部は、前記フレームに対して前記フレームの長手方向に沿って移動可能に支持される
   請求項１〜５のいずれか１項に記載の脳波計。
7. 請求項１〜６のいずれかに記載の脳波計と、
   前記脳波計で測定される脳波を解析する解析装置と
   を有する
   脳波測定システム。

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