JP2019503240A - 神経刺激および身体パラメータ感知用の弾性ヘッドマウント型デバイス - Google Patents

神経刺激および身体パラメータ感知用の弾性ヘッドマウント型デバイス Download PDF

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Abstract

頭部の皮膚面に電気刺激を送給するのに、またはユーザの頭部の１つまたは複数の身体パラメータを感知するのに使用されるヘッドセット。
【選択図】図１Ａ

Description

本発明は、頭部領域に電気刺激を加えるための装置および方法、非侵襲的電気刺激を使用して医学的状態を治療するための電極を有するヘッドセット、医学的状態を評価するように適合されたヘッドセット、およびこのようなヘッドセットで使用される電極配置に関する。
本発明は、頭部領域に電気刺激を加えるための装置および方法に関する。開示される装置は、末梢神経および脳神経の刺激、脳領域の経頭蓋の刺激、およびさまざまな身体パラメータの感知に使用され得る。
頭部領域の末梢神経および脳神経は、慢性痛、偏頭痛、緊張性頭痛、群発性頭痛、線維筋痛、うつ病、心的外傷後ストレス症候群、不安、ストレス、双極性障害、精神分裂症、強迫症（ＯＣＤ：Ｏｂｓｅｓｓｉｖｅ Ｃｏｍｐｕｌｓｉｖｅ Ｄｉｓｏｒｄｅｒ）、不眠症、癲癇、注意欠陥障害（ＡＤＤ：Ａｔｔｅｎｓｉｏｎ Ｄｅｆｉｃｉｔ Ｄｉｓｏｒｄｅｒ）、注意欠如多動性障害（ＡＤＨＤ：Ａｔｔｅｎｔｉｏｎ Ｄｅｆｉｃｉｔ Ｈｙｐｅｒａｃｔｉｖｉｔｙ Ｄｉｓｏｒｄｅｒ）、パーキンソン病、アルツハイマー病、多発性硬化症、および脳卒中および外傷性脳外傷（ＴＢＩ：Ｔｒａｕｍａｔｉｃ Ｂｒａｉｎ Ｉｎｊｕｒｙ）などの脳損傷などの、さまざまな状態を治療するために、刺激される場合がある。後頭神経および三叉神経の解剖学的構造などの、頭部領域の末梢神経および脳神経の解剖学的構造、および青斑核および大縫線核などの脳幹領域ならびに視床および皮質などのより高い脳領域へ向かうそれらの突起は、このような状態の治療のためにこれらの神経を刺激するときに好都合であり得る。
後頭神経枝および三叉神経枝などの、頭部領域の浅末梢神経および脳神経の神経刺激は、侵襲的にも、もしくは非侵襲的にも加えられることができる。末梢神経刺激の侵襲的処置には、多数の治験において慢性偏頭痛の軽減を提供するために示されてきた後頭神経刺激が含まれる。偏頭痛を治療するための別のさらに最近の処置では、後頭神経枝（大きいものおよび小さいもの）および三叉神経枝（主に、眼窩上、滑車上、時としてはさらに／または頬骨側頭および耳介側頭の）の両方の刺激を組み合わせる。最近の臨床結果は、末梢神経刺激を後頭神経枝および三叉神経枝の組み合わせに加えることは、後頭神経または三叉神経を単独で刺激する場合と比べてより良好な成果をもたらし得るという予想を裏付けている。実際、後頭神経および三叉神経への埋込型末梢神経刺激の治療を施された、頭部に広がる痛みを伴う患者での奏功率は、７０％よりも良好であると報告される。これは、ちょうど４０％の奏功率をもたらすと報告されている、後頭神経または三叉神経への単独の刺激を使用するものから改善している。しかしながら、埋込型末梢神経刺激は、依然として、感染、出血、または皮下の液貯留などの合併症、ならびに埋め込まれた導線の移動および破損、およびパルス発生器故障などのハードウェア関連の機能不良を、高い率で伴う侵襲的で高コストの処置である。
滑車上および眼窩上などの三叉神経枝の非侵襲的刺激は、偏頭痛の予防治療として、および癲癇発作およびうつ病などの他の状態の治療として安全であることがわかっていた。毛髪を通して電流を転送する課題の故に、後頭神経（大きいもの、小さいもの、および第３の後頭枝）の刺激は、ほとんどの場合、埋込型の神経刺激器を用いて行われている。それにもかかわらず、後頭神経枝は、経皮膚的に刺激されることもできる。後頭神経は、後頭骨の上項線の解剖学的高さ近くを通るときには皮下表面にあり、電極が毛髪の下で、頭皮に十分に近接して配置される場合には、有効な神経興奮に、到達することができ、侵襲的処置に関連する危険を伴わずに、埋込型の刺激と同等の臨床的な恩恵を達成し得る。
経頭蓋直流電流刺激（ｔＤＣＳ：Ｔｒａｎｓｃｒａｎｉａｌ Ｄｉｒｅｃｔ Ｃｕｒｒｅｎｔ Ｓｔｉｍｕｌａｔｉｏｎ）は、慢性痛、偏頭痛、うつ病、心的外傷後ストレス障害、双極性障害、精神分裂症、癲癇、注意欠陥障害（ＡＤＤ）、注意欠如多動性障害（ＡＤＨＤ）、パーキンソン病、およびアルツハイマー病などの、さまざまな医学的および／または生理学的状態の治療のために、ならびに脳卒中および外傷性脳外傷からの回復および認識学習の支援のために研究されてきた別のモダリティである。ｔＤＣＳは、通常、脳の区域に直接送給され、それによって、標的神経細胞のアクティビティを調整するための１〜２ｍＡの範囲内の一定の低電流刺激を加えることを指している。通常、正極すなわち陽極と関連付けられた電極は、目標神経のアクティビティの増加を引き起こし、一方で、負極すなわち陰極と関連付けられた電極は、神経アクティビティの減少を引き起こす。
本発明のいくつかの教示によれば、
ユーザの頭部を囲むのに十分な長さの細長い本体部材であって、細長い本体部材は、閉状態を有し、前方区分および１対のアーム区分を含み、各アーム区分は、前方区分から離れる方向に延びていて、後方端部で終端する、細長い本体部材と、
アーム区分の後方端部と関連付けられたクロージャ機構であって、クロージャ機構は、開位置および閉位置を有し、クロージャ機構が閉位置にあるとき、本体部材が、閉状態にあり、それによって、ヘッドセットが、全周囲にある、クロージャ機構と、
本体部材の内面上に載置された、少なくとも１つの電極または少なくとも１つのセンサであって、少なくとも１つの電極または少なくとも１つのセンサは、処理ユニットと電気的に通信するように適合される、少なくとも１つの電極または少なくとも１つのセンサと
を含み、
ヘッドセットが、ユーザの頭部上に着用されるとき、ヘッドセットが、少なくとも１つの電極または少なくとも１つのセンサを付勢してユーザの頭部の皮膚に接触して配置させるように構成され、
アーム区分が、弾性を有し、アーム区分が外側に位置がずれたときに、先行荷重が、アーム区分を互いに向かって動かすように、所定の先行荷重を有する、
ヘッドセットが提供される。
本発明のいくつかの教示によれば、
ユーザの頭部を囲むのに十分な長さの細長い本体部材であって、細長い本体部材は、閉状態を有し、前方区分と、１対のアーム区分であって、各アーム区分は、前方区分から離れる方向に延びていて、後方端部で終端する１対のアーム区分とを含む、細長い本体部材と、
アーム区分の後方端部と関連付けられたクロージャ機構であって、クロージャ機構は、開位置および閉位置を有し、クロージャ機構が閉位置にあるとき、本体部材が、閉状態にあり、それによって、ヘッドセットは、全周囲にある、クロージャ機構と、
本体部材の内面上に載置された、少なくとも１つの電極または少なくとも１つのセンサであって、処理ユニットと電気的に通信するように適合された、少なくとも１つの電極または少なくとも１つのセンサと
を含み、
ヘッドセットが、ユーザの頭部上に着用されるとき、ヘッドセットが、少なくとも１つの電極または少なくとも１つのセンサを付勢してユーザの頭部の皮膚に接触して配置させるように構成され、
アーム区分が、弾性を有し、アーム区分が外側に位置がずれたときに、先行荷重が、アーム部材を互いに向かって動かすように、所定の先行荷重を有し、
ヘッドセットをユーザが着用している間を通して、後方端部が、後方端部が頭部と継続的に係合しているように、頭部に力を加えるべく構成される、
ヘッドセットがさらに提供される。
いくつかの実施形態では、ユーザは、人間のユーザである。いくつかのこのような実施形態では、細長い本体部材の長さは、７００ｍｍ、６８０ｍｍ、または６６０ｍｍより小さい。
いくつかの実施形態では、本体部材は、休止状態を有し、休止状態では、アーム区分の一方の少なくとも一部が、アーム区分の他方の少なくとも一部に重なっている。
いくつかの実施形態では、力は、２０Ｎ、１５Ｎ、または１０Ｎを超える大きさを有さない。いくつかの実施形態では、先行荷重は、アーム区分を閉状態に向かって動かす。いくつかの実施形態では、先行荷重は、アーム区分を休止状態に向かって動かす。
いくつかの実施形態では、所定の先行荷重は、ヘッドセットが着用されるとき、少なくとも１つの電極または少なくとも１つのセンサが、少なくとも、ユーザの頭皮と直接に物理的に接触するように、アーム区分の後方端部が、ヘッドセットを着用している間、ユーザの頭皮と係合していて、毛髪の間に梳いて入ることを確実にするように適合される。
いくつかの実施形態では、ヘッドセットが着用されるとき、少なくとも１つの電極または少なくとも１つのセンサは、さらに、ユーザの頭皮と直接に電気的に接触する。
いくつかの実施形態では、アーム区分は、ヘッドセットを着用している間、後方端部が、アーム区分の端部とユーザの頭部の両側との間に角度を形成しながら、ユーザの頭部の両側と係合しているように構成され、この角度は、ヘッドセットを着用している間を通して、後方端部と頭皮との間の接触に寄与する。いくつかの実施形態では、角度は、９０度から２０度までの範囲内である。
いくつかの実施形態では、前方区分は、前方部材を含み、アーム区分は、前方部材と異なっていて、それに連結されたアーム部材を含む。
いくつかの実施形態では、ヘッドセットは、異なる周囲を有する頭部の周りに快適に嵌まるように、本体部材の周囲を調整することができるように構成される少なくとも１つのサイズ調整機構をさらに含む。いくつかの実施形態では、少なくとも１つのサイズ調整機構は、硬質のサイズ調整機構を含む。いくつかの実施形態では、少なくとも１つのサイズ調整機構は、２つのサイズ調整機構を含み、それぞれが、アーム区分の一方と関連付けられる。いくつかの実施形態では、サイズ調整機構は、ラチェット式機構または摺動機構を含む。
いくつかの実施形態では、本体部材は、少なくとも１つの可撓性テンプルアーム部分、アーム区分のそれぞれの後方端部に隣接する１対の可撓性後方部分、および少なくとも１つのサイズ調整機構を含む。
いくつかの実施形態では、本体部材は、ヘッドセットの前方区分に沿って延びる単一の可撓性テンプルアーム部分、および１対の可撓性後方部分を含む。
いくつかの実施形態では、アーム区分のそれぞれは、前方区分に隣接する可撓性テンプルアーム部分、およびアーム区分の端部に隣接する可撓性後方部分を含む。
いくつかの実施形態では、少なくとも１つのテンプルアーム部分の可撓性の度合いが、アーム区分の弾力性を決定する。
いくつかの実施形態では、アーム区分のそれぞれの後方部分は、湾曲しており、後方部分の湾曲が、ヘッドセットを着用している間を通して、アーム区分の端部と頭皮との間の継続的な接触に寄与するように構成される。いくつかの実施形態では、後方部分は、休止状態の第１の湾曲と、ヘッドセットを着用している間の第２の湾曲とを有する。いくつかの実施形態では、第１の湾曲に対応する第１の半径は、第２の湾曲に対応する第２の半径より小さい。いくつかの実施形態では、第１の半径は、１５０ｍｍ以下である。いくつかの実施形態では、閉状態では、後方部分の湾曲は、ユーザの頭部の湾曲に順応する。
いくつかの実施形態では、ヘッドセットを着用している間、所定の先行荷重は、主に、アーム区分の後方端部上に作用する。
いくつかの実施形態では、サイズ調整機構は、ユーザがヘッドセットを初めて着用したときに調整され、その後、追加的な調整を必要とすることなくユーザによって画定されたサイズを保持するように構成される。
いくつかの実施形態では、クロージャ機構は、アーム区分の後方端部のそれぞれに磁気的誘引要素を含む磁気クロージャ機構を含み、磁気的誘引要素は、相互に誘引して係合し、それによってヘッドセットを閉じるように適合される。いくつかの実施形態では、磁気的誘引要素の一方は、磁石であり、他方は、磁気的誘引金属で作られる。他の実施形態では、磁気的誘引要素は、両方とも磁石である。
いくつかの実施形態では、磁気的誘引要素のそれぞれは、球面を画定し、ハウジングの中に配置される少なくとも部分を有し、磁気的誘引要素の球面が、単一の点で相互に係合し、それによってヘッドセットを閉じるように適合される。いくつかの実施形態では、磁気的誘引要素は、ハウジングの中に回転可能に配置され、ヘッドセットの後方端部の特定の位置揃えが付与される最適な極性方向に自動的に向くように適合される。
いくつかの実施形態では、磁気的誘引要素が、１０ｍｍ以下、２０ｍｍ以下、または３０ｍｍ以下の距離にあるとき、磁気的誘引要素は、ヘッドセットを閉じるように相互に誘引するように適合される。
いくつかの実施形態では、少なくとも１つの電極が、ユーザの皮膚面と係合するとき、シーリングリムが、少なくとも１つの電極の周囲を密封するように、少なくとも１つの電極は、その周囲に配置される、弾性および可撓性を有する、シーリングリムを有する。
いくつかの実施形態では、少なくとも１つの電極は、前方区分の内面上に載置される少なくとも１つの前方電極を含む。いくつかの実施形態では、少なくとも１つの前方電極の少なくとも１つは、ヘッドセットが着用されるとき、ユーザの滑車上神経および眼窩上神経の少なくとも１つの上に配置されるように構成される。いくつかの実施形態では、経頭蓋刺激電極を含む少なくとも１つの前方電極の少なくとも１つは、ヘッドセットが着用されるとき、ユーザの前方脳領域の上に配置されるように構成される。
いくつかの実施形態では、少なくとも１つの前方電極は、第１の前方電極および第２の前方電極を含み、第１および第２の前方電極のそれぞれは、第１の端部、第２の端部、高さ、および長さを有し、第１および第２の前方電極の高さは、その最大点が、１０ｍｍから４０ｍｍまでの範囲内であり、第１および第２の前方電極は、第１の前方電極の第２の端部が、第２の前方電極の第１の端部と、その間にある距離を備えながら隣接し、距離が、１ｍｍから１５ｍｍまでの範囲内であるように、細長い本体部材上に相互に並んで水平に配列され、第１の電極の長さ、第２の電極の長さ、および距離で構成される長さは、２０ｍｍから５５ｍｍまでの範囲内である。
いくつかの実施形態では、第１の前方電極は、ヘッドセットが着用されるとき、ユーザの頭部の片側で滑車上神経の上に配置されるように構成され、第２の前方電極は、ヘッドセットが着用されるとき、ユーザの頭部の片側で眼窩上神経の上に配置されるように構成される。
いくつかの実施形態では、第１および第２の前方電極のそれぞれは、生体適合性接触面を有する液体吸収性層であって、接触面は、皮膚面に接触して並置されるように適合される、液体吸収性層と、液体吸収性層に取り付けられた電極裏当てであって、裏当ては、少なくとも１つの電気伝導性材料または要素を含有し、導電材料または要素は、液体吸収性層が、液体で満たされると、液体吸収性層と電気的に接続される、裏当てと、を含む。
いくつかの実施形態では、第１および第２の前方電極は、接合基材上に配置され、共有基材は、第１の前方電極の電極裏当てと電気的に接触している第１の接触部分と、第２の前方電極の電極裏当てと電気的に接触している第２の接触部分とを含む。
いくつかの実施形態では、第１の前方電極の区域と第２の前方電極の区域の間の比率は、０．５〜２の範囲内である。いくつかのこのような実施形態では、第１の電極の区域は、第２の電極の区域と等しい。いくつかの実施形態では、第１および第２の前方電極は、同一の外形を有する。
いくつかの実施形態では、第１および第２の前方電極は、その低い方の端部で、凹部の反対端部に配置される第１および第２の境界点の間に画定され、ユーザの眉の輪郭に概ね従うように適合された、単一の凹形外形に沿って延びており、
Ａ／Ｌ≧０．５ｍｍであって、
Ａが、凹部の境界点の間の線および凹部によって境界が示される区域であり、
Ｌが、境界点の間の線の長さであって、長さ（Ｌ）が、少なくとも１０ｍｍであり、
凹形外形上の第１の点と、凹形外形と反対側の周辺上の第２の点との間に配置され、第１の点で外形に対して垂直になるように配列された線が、長さＨを有し、
凹形外形の全体にわたって、
Ｈｍａｘ／Ｈｍｉｎ≦２．５であって、
Ｈｍａｘが、全体にわたってＨの最大値であり、
Ｈｍｉｎが、全体にわたってＨの最小値である。
いくつかの実施形態では、線と、ある距離だけ離れて隣接する第１の前方電極の第２の端部との間の角度は、４５〜１１０度の範囲内である。
いくつかの実施形態では、ヘッドセットは、本体部材の内面上に載置され、ユーザの皮膚と係合するように適合された少なくとも１つの圧縮性部分をさらに含み、圧縮性部分は、ヘッドセットの中心に向かって半径方向に延びる。いくつかの実施形態では、ヘッドセットがユーザによって着用されていないときには、ヘッドセットがユーザによって着用されているときよりも、圧縮性部分が、ヘッドセットの中心に向かって半径方向により大きい度合いまで延びているように、少なくとも１つの圧縮性部分は、ヘッドセットが、ユーザによって着用されるとき、付勢されてユーザの皮膚に当たり、皮膚に当たって圧縮するように適合される。いくつかの実施形態では、少なくとも１つの圧縮性部分は、前方区分の内面上に載置される。
いくつかの実施形態では、少なくとも１つの圧縮性部分は、前方区分に連結された可撓性リーフ上に載置された圧縮性部分を備え、可撓性リーフは、休止状態および延長状態を有する。いくつかのこのような実施形態では、延長状態では、可撓性リーフの湾曲は、ヘッドセットを着用しているユーザの頭皮の湾曲と一致する。いくつかの実施形態では、少なくとも１つの圧縮性部分は、少なくとも１つの電極および少なくとも１つの電極を取り囲んでいる電極ハウジングを含み、電極ハウジングは、少なくとも１つの圧縮性部分および少なくとも１つの電極が圧縮されるとき、少なくとも１つの電極から放出された液体を捕捉するように適合された少なくとも１つの中空室を含む。
いくつかの実施形態では、ヘッドセットが着用されるとき、少なくとも１つの電極または少なくとも１つのセンサが、正確に配置されるように、前方区分は、ユーザが、ヘッドセットを着用している間、前方区分をユーザの頭部上で中央に置くことを可能にする少なくとも１つの位置決め指標を含む。
いくつかの実施形態では、本体部材は、アーム部材の後方端部に隣接して配置された少なくとも１つの後方区分をさらに含む。いくつかの実施形態では、少なくとも１つの後方区分は、第１の幅を有する第１の部分から第１の幅より小さい第２の幅を有する第２の部分まで次第に細くなっている、少なくとも部分的に先細の区分を含む。いくつかの実施形態では、少なくとも部分的に先細の区分は、クロージャ機構において第２の部分で終端する。
いくつかの実施形態では、少なくとも１つの電極は、後方区分上に少なくとも部分的に載置された少なくとも１つの後方電極を含む。いくつかの実施形態では、少なくとも１つの後方電極の少なくとも１つは、ヘッドセットが着用されるとき、ユーザの少なくとも１つの後頭神経枝の上に配置されるように構成される。いくつかの実施形態では、経頭蓋刺激電極を含む少なくとも１つの後方電極の少なくとも１つは、ヘッドセットが着用されるとき、ユーザの後頭脳領域の上に配置されるように構成される。
いくつかの実施形態では、少なくとも１つの後方電極は、第１の後方電極および第２の後方電極を含み、第１および第２の後方電極のそれぞれは、第１の端部、第２の端部、高さ、および長さを有し、第１および第２の後方電極の高さは、５ｍｍから３５ｍｍまでの範囲内であり、第１および第２の後方電極は、第１の後方電極の第２の端部が、第２の後方電極の第１の端部と、その間にある距離を備えながら隣接し、距離が、１ｍｍから１０ｍｍまでの範囲内であるように、細長い本体部材上に相互に並んで水平に配列され、第１の電極の長さ、第２の電極の長さ、および距離で構成される長さは、１０ｍｍから５５ｍｍまでの範囲内である。
いくつかの実施形態では、第１の後方電極は、ヘッドセットが着用されるとき、ユーザの頭部の片側で第１の後頭神経枝の上に配置されるように構成され、第２の後方電極は、ヘッドセットが着用されるとき、ユーザの頭部の片側で第２の後頭神経枝の上に配置されるように構成される。
いくつかの実施形態では、第１および第２の後方電極のそれぞれは、生体適合性接触面を有する液体吸収性層であって、接触面は、皮膚面に接触して並置されるように適合される、液体吸収性層と、液体吸収性層に取り付けられた電極裏当てであって、裏当ては、少なくとも１つの電気伝導性材料または要素を含有し、導電材料または要素は、液体吸収性層が、液体で満たされると、液体吸収性層と電気的に接続される、裏当てと、を含む。
いくつかの実施形態では、第１および第２の後方電極は、接合基材上に配置され、接合基材は、第１の後方電極の電極裏当てと電気的に接触している第１の接触部分と、第２の後方電極の電極裏当てと電気的に接触している第２の接触部分とを含む。
いくつかの実施形態では、第１の後方電極の区域と第２の後方電極の区域の間の比率は、０．５〜２の範囲内である。いくつかのこのような実施形態では、第１の後方電極の区域は、第２の後方電極の区域と等しい。
いくつかの実施形態では、第１および第２の後方電極の接触面を含む接合接触面は、基部および湾曲した先端を画定し、１対の側部曲線によって連結された概ね円錐台形の輪郭を有し、第１の後方電極および第２の後方電極は、水平対称軸を中心に対称の鏡像である。いくつかの実施形態では、先端の湾曲は、１０ｍｍ以下の半径を有する円の湾曲と一致し、側部曲線の湾曲は、少なくとも５０ｍｍの半径を有する円の湾曲と一致し、第１の後方電極の第２の端部と水平対称軸との間の角度は、７５〜１０５度の範囲内である。いくつかの実施形態では、後方区分は、少なくとも１つの可撓性表面を有し、その中に収容された後方電極を有する後方区分ハウジングを含む。いくつかのこのような実施形態では、ユーザによってヘッドセットが着用され、少なくとも１つの後方電極がユーザの頭皮と係合しているとき、少なくとも１つの可撓性表面に加えられた圧力が、少なくとも１つの可撓性表面の変形を引き起こし、結果として、導電性流体が、少なくとも１つの後方電極からユーザの頭皮に向かって放出され、それによって、少なくとも１つの後方電極とユーザの頭皮との間のインピーダンスを低下させるように、少なくとも１つの可撓性表面は、適合される。いくつかの実施形態では、処理ユニットは、前方区分の中に配置される。他の実施形態では、処理ユニットは、アーム区分の一方の中に配置される。
いくつかの実施形態では、処理ユニットは、少なくとも１つの電極または少なくとも１つのセンサと機能的に関連付けられ、少なくとも１つの電極または少なくとも１つのセンサの動作を制御するように構成された制御要素を含む。
いくつかの実施形態では、処理ユニットは、少なくとも１つの電極または少なくとも１つのセンサと機能的に関連付けられ、少なくとも１つの電極から、または少なくとも１つのセンサから入力を受信するように構成された受信機を含む。
いくつかの実施形態では、処理ユニットは、少なくとも１つの電極または少なくとも１つのセンサと機能的に関連付けられ、少なくとも１つの電極または少なくとも１つのセンサの動作を制御し、少なくとも１つの電極または少なくとも１つのセンサから入力を受信するように構成された送受信機を含む。いくつかの実施形態では、送受信機は、無線通信プロトコルを使用して遠隔制御デバイスから制御命令を受信するように構成された無線通信送受信機を含む。
いくつかの実施形態では、処理ユニットは、本体部材上に載置され、少なくとも１つの電気導体を介して、少なくとも１つの電極または少なくとも１つのセンサと通信する。いくつかの実施形態では、少なくとも１つの電気導体は、アーム区分の少なくとも一方に沿って延びる。
いくつかの実施形態では、アーム区分の少なくとも一方は、アーム区分を折り畳むのに適しているヒンジを含み、少なくとも１つの電気導体が、ヒンジを通って延びる。いくつかの実施形態では、少なくとも１つのアーム区分が、ヒンジで折り畳まれているとき、電流は、ヒンジを通って伝導され得ない。
いくつかの実施形態では、アーム区分の少なくとも一方は、サイズ調整機構を含み、電気導体が、サイズ調整機構を通って延びる。
いくつかの実施形態では、ヘッドセットは、少なくとも１つの電極または少なくとも１つのセンサと機能的に関連付けられ、その動作のために少なくとも１つの電極または少なくとも１つのセンサに電流を供給する電源をさらに含む。いくつかの実施形態では、電源は、その動作のためにそれに電流を供給するための処理ユニットとさらに機能的に関連付けられる。いくつかの実施形態では、電源は、前方区分の中にまたはその上に配置される。他の実施形態では、電源は、アーム区分の一方の中にまたはその上に配置される。
いくつかの実施形態では、少なくとも１つの電極は、ユーザの頭部の皮膚面に電気刺激を送給するように構成された刺激電極を含む。いくつかの実施形態では、刺激電極は、ヘッドセットが着用されるとき、神経または神経接合部の上に配置され、神経または神経接合部に電気刺激を送給するように構成される。いくつかの実施形態では、刺激電極は、ユーザの少なくとも１つの脳領域に電気刺激を送給するように構成される。
いくつかの実施形態では、少なくとも１つの電極は、ユーザの身体部分の少なくとも１つの電気的パラメータを感知するように構成された感知電極を含む。
いくつかの実施形態では、少なくとも１つの電極の少なくとも１つは、本体部材の内面上に載置された少なくとも１つの側部電極を含む。いくつかの実施形態では、少なくとも１つの側部電極は、ヘッドセットが着用されるとき、ユーザの頬骨側頭神経および耳介側頭神経の少なくとも１つの上に配置されるように構成される。いくつかの実施形態では、少なくとも１つの側部電極は、ヘッドセットが着用されるとき、ユーザのこめかみの上、およびユーザの耳の前方またはユーザの耳のすぐ後に配置されるように構成される経頭蓋刺激電極を含む。
いくつかの実施形態では、ヘッドセットは、本体部材にその中心で取り付けられ、ヘッドセットを着用している間、ユーザの鼻梁上に置くことができる鼻橋部分を含む。いくつかの実施形態では、鼻橋部分は、本体部材に、取り外し可能および交換可能であるように取り付けられる。いくつかの実施形態では、鼻橋部分は、ユーザの鼻または鼻梁に接触し、その外形に従うように適合された少なくとも１つの柔軟性を有する部分を含む。
いくつかの実施形態では、その中心に取り付けられヘッドセットは、本体部材にその中心で取り付けられ、ヘッドセットを着用している間、ユーザの目の上に置くことができる、光学的部材および接眼部材の少なくとも１つをさらに含む。いくつかの実施形態では、光学的部材および接眼部材の少なくとも１つは、本体部材に、取り外し可能および交換可能であるように取り付けられる。
いくつかの実施形態では、ヘッドセットは、共に同じ取付点で本体部材に、取り外し可能および交換可能であるように取り付けることができる鼻橋部分および光学部材をさらに含む。
いくつかの実施形態では、少なくとも１つのセンサは、着用されたとき、ヘッドセットの角度位置を感知するように構成された空間位置覚センサを含む。いくつかの実施形態では、センサには、温度センサ、方位センサ、血圧センサ、脈拍酸素測定センサ、電気伝導度センサ、皮膚伝導反応（ＳＣＲ：Ｓｋｉｎ Ｃｏｎｄｕｃｔａｎｃｅ Ｒｅｓｐｏｎｓｅ）を測定するセンサ、インピーダンスプレチスモグラフ（ＩＰＧ：Ｉｍｐｅｄａｎｃｅ Ｐｌｅｔｈｙｓｍｏｇｒａｐｈ）を測定するセンサ、脳波（ＥＥＧ：Ｅｌｅｃｔｒｏｅｎｃｅｐｈａｌｏｇｒａｍ）を測定するセンサ、および筋電計（ＥＭＧ：Ｅｌｅｃｔｒｏｍｙｏｇｒａｐｈ）を測定するセンサで構成される群から選択されたセンサが含まれる。
本発明のいくつかの教示によれば、ユーザの頭部上にヘッドセットを着用する方法が、提供され、方法は、
本明細書に記載されるようにヘッドセットを提供することであって、ヘッドセットが休止状態にある、ヘッドセットを提供することと、
本体部材が、開状態にある間、アーム部材の後方端部が、ユーザの頭部の両側と係合するように、ヘッドセットをユーザの頭部に隣接して配置することと、
前方区分が、ユーザの額と係合しながら、ヘッドセットが、ユーザの頭部を完全に囲むように、クロージャ機構が、本体部材を閉じて閉状態になるまで、ヘッドセットを後方に押し進めることと
を含む。
いくつかの実施形態では、押し進めることは、ヘッドセットを後方に動かしている間、アーム区分の後方端部が、毛髪を通って梳いて入り、それとともに少なくとも１つの電極または少なくとも１つのセンサが物理的に接触できるように、ユーザの頭皮のある面積を空けることをさらに含む。
いくつかの実施形態では、方法は、本体部材が閉状態にあるとき、ヘッドセットの少なくとも１つのサイズ調整機構の長さを調整するように、前方区分およびクロージャ機構に隣接する本体部材の区分を同時に押すことによって、本体部材のサイズを調整することをさらに含む。
いくつかの実施形態では、方法は、ヘッドセットを後方に押し進めることの後に、少なくとも１つの電極に隣接する可撓性表面に圧力を加えることと、少なくとも１つの電極を圧縮して、電極から少なくとも１つの電極とユーザの頭皮との間の区域に導電性流体を放出し、それによって、少なくとも１つの電極と頭皮との間のインピーダンスを低下させることとをさらに含む。
本発明のさらなる教示によればユーザの頭部の前方部分を刺激するための電極システムが、提供され、システムは、第１の前方電極および第２の前方電極を含み、第１および第２の前方電極のそれぞれは、第１の端部、第２の端部、高さ、および長さを有し、
第１および第２の前方電極の高さが、その最大点で、１０ｍｍから４０ｍｍまでの範囲内であり、
第１および第２の前方電極が、ユーザの頭部上に配置されるとき、第１の前方電極の第２の端部が、第２の前方電極の第１の端部と、その間にある距離を備えながら隣接し、距離が、１ｍｍから１５ｍｍまでの範囲内であるように、相互に並んで水平に配置されるように構成され、
第１の電極の長さ、第２の電極の長さ、および距離で構成される長さが、２０ｍｍから５５ｍｍまでの範囲内である。
いくつかの実施形態では、第１の前方電極は、ヘッドセットが着用されるとき、ユーザの頭部の片側で滑車上神経の上に配置されるように構成され、第２の前方電極は、ヘッドセットが着用されるとき、ユーザの頭部の片側で眼窩上神経の上に配置されるように構成される。
いくつかの実施形態では、第１および第２の前方電極のそれぞれは、生体適合性接触面を有する液体吸収性層であって、接触面は、皮膚面に接触して並置されるように適合される、液体吸収性層と、液体吸収性層に取り付けられた電極裏当てであって、裏当ては、少なくとも１つの電気伝導性材料または要素を含有し、導電材料または要素は、液体吸収性層が、液体で満たされると、液体吸収性層と電気的に接続される、裏当てと、を含む。
いくつかの実施形態では、第１および第２の前方電極は、接合基材上に配置され、共有基材は、第１の前方電極の電極裏当てと電気的に接触している第１の接触部分と、第２の前方電極の電極裏当てと電気的に接触している第２の接触部分とを含む。
いくつかの実施形態では、第１の前方電極の区域と第２の前方電極の区域の間の比率は、０．５〜２の範囲内である。いくつかのこのような実施形態では、第１の前方電極の区域は、第２の前方電極の区域と等しい。いくつかの実施形態では、第１の前方電極の外形は、第２の前方電極の外形と同一である。
いくつかの実施形態では、第１および第２の前方電極は、その低い方の端部で、凹部の反対端部に配置される第１および第２の境界点の間に画定され、ユーザの眉の輪郭に概ね従うように適合された、単一の凹形外形に沿って延びており、
Ａ／Ｌ≧０．５ｍｍであって、
Ａが、凹部の境界点の間の線および凹部によって境界が示される区域であり、
Ｌが、境界点の間の線の長さであって、長さ（Ｌ）が、少なくとも１０ｍｍであり、
凹形外形上の第１の点と、凹形外形と反対側の周辺上の第２の点との間に配置され、第１の点で外形に対して垂直になるように配列された線が、長さＨを有し、
凹形外形の全体にわたって、
Ｈｍａｘ／Ｈｍｉｎ≦２．５であって、
Ｈｍａｘが、全体にわたってＨの最大値であり、
Ｈｍｉｎが、全体にわたってＨの最小値である。
いくつかの実施形態では、線と、ある距離だけ離れて隣接する第１の前方電極の第２の端部との間の角度は、４０〜１１０度の範囲内である。
本明細書における教示のさらなる態様によれば、ユーザの頭部の後頭部分を刺激するための電極システムが、提供され、システムは、第１の後方電極および第２の後方電極を含み、第１および第２の後方電極のそれぞれは、第１の端部、第２の端部、高さ、および長さを有し、
第１および第２の後方電極の高さが、５ｍｍから３５ｍｍまでの範囲内であり、
ユーザの頭部上に配置された第１および第２の後方電極が、第１の後方電極の第２の端部が、第２の後方電極の第１の端部と、その間にある距離を備えながら隣接し、距離が、１ｍｍから１０ｍｍまでの範囲内であるように、相互に並んで水平に配置されるように構成され、
第１の電極の長さ、第２の電極の長さ、および距離で構成される長さが、１０ｍｍから５５ｍｍまでの範囲内である。
いくつかの実施形態では、第１の後方電極は、ヘッドセットが着用されるとき、ユーザの頭部の片側で第１の後頭神経枝の上に配置されるように構成され、第２の後方電極は、ヘッドセットが着用されるとき、ユーザの頭部の片側で第２の後頭神経枝の上に配置されるように構成される。
いくつかの実施形態では、第１および第２の後方電極のそれぞれは、生体適合性接触面を有する液体吸収性層であって、接触面は、皮膚面に接触して並置されるように適合される、液体吸収性層と、液体吸収性層に取り付けられた電極裏当てであって、裏当ては、少なくとも１つの電気伝導性材料または要素を含有し、導電材料または要素は、液体吸収性層が、液体で満たされると、液体吸収性層と電気的に接続される、裏当てと、を含む。
いくつかの実施形態では、第１および第２の後方電極は、接合基材上に配置され、接合基材は、第１の後方電極の電極裏当てと電気的に接触している第１の接触部分と、第２の後方電極の電極裏当てと電気的に接触している第２の接触部分とを含む。
いくつかの実施形態では、第１の後方電極の区域と第２の後方電極の区域の間の比率は、０．５〜２の範囲内である。いくつかのこのような実施形態では、第１の後方電極の区域は、第２の後方電極の区域と等しい。
いくつかの実施形態では、第１および第２の後方電極の接触面を含む接合接触面は、基部および湾曲した先端を画定し、１対の側部曲線によって連結された概ね円錐台形の輪郭を有し、第１の後方電極および第２の後方電極が、水平対称軸を中心に対称の鏡像である。いくつかのこのような実施形態では、先端の湾曲は、１０ｍｍ以下の半径を有する円の湾曲と一致し、側部曲線の湾曲は、少なくとも５０ｍｍの半径を有する円の湾曲と一致し、第１の後方電極の第２の端部と水平対称軸との間の角度は、７５〜１０５度の範囲内である。
本発明は、本明細書において、添付の図面を参照しながらほんの一例として記載される。特に詳細に図面を参照するに当たって、示される細目は、一例として、好ましい本発明の実施形態に関する例示的な考察を目的としたものにすぎず、最も有用であると信じられるものおよび本発明の原則および概念上の態様についての理解し易い説明を提供するために提示されていることを強調したい。この点に関して、本発明の基本的な理解に必要なものよりも、さらに詳細に本発明の構造細部を示す試みは行われおらず、本発明のいくつかの形態が、実際に具現化され得る方法は、当業者であれば、図面と合せて説明を読むことで明らかとなろう。図面の全体にわたって、類似の参照記号は、類似の機能性を意味するのに使用されているが、必ずしも同一の要素というわけではない。
本明細書の教示による、発明ヘッドセットの実施形態の斜視図の具体例であり、ヘッドセットは、休止状態にある。 鼻橋支持部材を含む、図１Ａおよび図１Ｂの発明ヘッドセットの実施形態の斜視図の具体例である。 閉状態にある図１Ａおよび図１Ｂの発明ヘッドセットの平面的上面図の具体例であり、それぞれ、図２Ａは、ユーザの頭部上に配置されており、図２Ｂは、自由状態である。 図１Ａおよび図１Ｂの発明ヘッドセットをユーザの頭部上に着用する方法のステップについての平面的上面図の具体例である。 図１Ａおよび図１Ｂの発明ヘッドセットを着用する方法のステップについての斜視図であり、図４Ａは、図３Ｃに示される着用ステップに対応し、図４Ｂは、図３Ｄに示す着用ステップに対応する。 それぞれ、休止状態および着用状態にある図１Ａおよび図１Ｂの発明ヘッドセットの前方部材の平面的上面図の具体例である。 図１Ａおよび図１Ｂの発明ヘッドセットの前方部材の幅に沿う断面の具体例であり、前方部材の内部構造を図示する。 電極基部の中に配置された使い捨て電極ユニットを含む、電極システムの実施形態の断面図である。 本発明の実施形態による、多層使い捨て電極ユニット付き（図６Ｂ）、および付いていない（図６Ｃ）電極基部の斜視図の具体例である。 単一の電極基材上に載置された複合電極を含む、使い捨て電極ユニットの平面的上面図の具体例である。 図１Ａおよび図１Ｂの発明ヘッドセットと共に使用するのに適している電極受容ユニットの斜視図の具体例であり、複数の電極を含む単一の使い捨て電極ユニットを収容している単一の電極基部を含む。 本明細書における教示の別の実施形態による、図１Ａおよび図１Ｂの発明ヘッドセットと共に使用するのに適した、それぞれ休止状態および着用状態にある、発明の前方部材の平面的上面図の具体例である。 本明細書における教示の別の実施形態による発明の電極ユニットの斜視図の具体例であり、電極ユニットは、図８Ａおよび図８Ｂの発明の前方部材の部分を形成しており、電極ユニットは、可撓性リーフ上に載置された複合電極を含む。 図９Ａの発明の電極ユニットの断面の具体例であり、断面の具体例は、図９Ａの切断線ＩＸＢ−ＩＸＢに沿うものである。 眼窩上領域の神経枝を選択的に刺激するように構成された単一の発明電極の寸法についての概略的具体例である。 眼窩上領域の神経枝を選択的に刺激するように構成された分割型発明電極の２つの実施形態の寸法についての概略的具体例である。 眼窩上領域の左右両側で神経枝を刺激するときの、図１０Ｃの電極の配置についての概略的具体例である。 図１Ａおよび図１Ｂの発明ヘッドセットと共に使用するのに適した発明後方部材の実施形態の斜視図の具体例である。 それぞれ、休止状態および押圧状態にある図１１Ａおよび図１１Ｂの後方部材の概略的断面の具体例である。 両方共に後頭部領域の神経枝を選択的に刺激するように構成された、単一の発明電極および分割型発明電極の寸法についての概略的具体例である。 発明ヘッドセット可撓性アーム部材の長さを示している、図１Ａおよび図１Ｂのヘッドセットの平面的上面図の具体例である。 本明細書の教示による、毛髪を通って梳いて入るのに適した発明ヘッドセットの後方部材の概略的な平面的上面図の具体例である。 本明細書の教示による、図１Ａおよび図１Ｂの発明ヘッドセットを閉じるためのクロージャ機構の２つの実施形態の斜視図の具体例である。 それぞれ、休止状態の図１Ａおよび図１Ｂの発明ヘッドセットが開位置および折り畳まれた位置にある、上面図の具体例を提示する。 ヒンジアーム部材の中に埋め込まれた電気導体の実施形態の概略的具体例であり、電気導体は、本明細書の教示による、発明ヘッドセットで使用するのに適しており、それぞれ、図１８Ａは、畳まれた位置にあるアーム部材を図示し、図１８Ｂは、開位置にあるアーム部材を図示する。 サイズ調整機構の中に埋め込まれた電気導体の実施形態の概略的具体例であり、電気導体は、本明細書の教示による、発明ヘッドセットで使用するのに適している。 関連付けられる眼鏡を含む、本明細書の教示による発明ヘッドセットの実施形態の斜視前方図の具体例である。 遠隔制御ユニット、携帯電話、およびコンピュータと通信するように適合された、着用された発明ヘッドセットの斜視図の具体例を提示する。 側部電極ならびに分割型前方および後方電極を含む、図１Ａおよび図１Ｂの発明ヘッドセットの実施形態の斜視図の具体例である。 そこに含まれた電極が、ユーザの頭部の中の特定の神経接合部を刺激するように、ユーザの頭部上に配置された図２２Ａおよび図２２Ｂのヘッドセットの概略的具体例である。 そこに含まれた電極が、ユーザの頭部の中の特定の神経枝を刺激するように、ユーザの頭部上に配置された図１０Ｄの電極を含むヘッドセットの概略的具体例である。 本明細書に記載する実施形態のいずれかによる発明ヘッドセットで使用可能な電子回路の実施形態の概略ブロック図である。 身体パラメータのセンサを含む、図１Ａおよび図１Ｂの発明ヘッドセットと類似している発明ヘッドセットの実施形態の斜視図である。
末梢神経、脳神経、および脳領域に電気刺激を加えるための、１つまたは複数の統合電極を備えたヘッドセットを含むデバイスおよび方法が、本明細書に記載される。発明ヘッドセットは、偏頭痛および緊張型頭痛、群発性頭痛、線維筋痛、不安、うつ病、心的外傷後ストレス障害（ＰＴＳＤ：Ｐｏｓｔ−Ｔｒａｕｍａｔｉｃ Ｓｔｒｅｓｓ Ｄｉｓｏｒｄｅｒ）、不安、強迫症（ＯＣＤ）、不眠症、癲癇、注意欠如多動性障害（ＡＤＨＤ）、パーキンソン病、アルツハイマー病、肥満、多発性硬化症、外傷性脳外傷（ＴＢＩ）、および脳卒中などの、さまざまな状態を治療するために電気刺激を加えるためのプラットホームとして機能することができるヘッドマウント型構造物である。発明ヘッドセットは、運動学習および認識学習を促進することができ、リラクゼーションを誘発することができる。発明ヘッドセットは、さらに、さまざまな状態を検知および／または評価するために、各種センサ用のプラットホームとしても機能することができる。
刺激電極と、それと頭皮との接触の品質は、発明された装置の機能性における基本的な態様である。電極と頭皮との間の最適な導電性を確実にすることは、電流を標的組織まで適切に転送するのに不可欠であり、それは、効果的な治療の基盤である。不適切な導電性は、高電流密度の「ホットスポット」に起因する、治療の失敗、不快な感覚、および皮層刺激さえももたらす可能性がある。さらに、発明者は、頭部領域へ電流を非侵襲的に適用することは、たとえそれがどの症状に適用されたとしても、毛髪が存在する中での刺激、頭皮の極めて高い知覚感度、頭のサイズおよび外形のばらつきがあるなかでの強固な接触の危険性および電極と頭皮との間の最適な電気伝導性、および目標神経枝および脳領域の上に刺激電極を正確に設置することの必要性など、数多くの課題を突きつけるものであることが分かった。
本発明のいくつかの態様は、電流が、電極から標的組織に適切に送給されることを確実にすることを目的としており、有効で、快適なやり方で、頭部領域を治療および評価するためのものであるという特徴に関する。
次に、本明細書の教示による、ヘッドセットが休止状態にある、発明ヘッドセットの実施形態の斜視図の具体例である図１Ａおよび図１Ｂ、および鼻橋支持部材を含む、図１Ａおよび図１Ｂの発明ヘッドセットの実施形態の斜視図の具体例である図１Ｃを参照する。
見られるように、本明細書における教示の１つの実施形態による発明ヘッドセット１００は、それぞれが後方部材１１６で終端している１対の可撓性アーム部材１１４に連結された前方部材１１２を含むように構成されてもよい。前方部材１１２、可撓性アーム部材１１４、および後方部材１１６が一緒になって、ヘッドセット本体を形成する。
いくつかの実施形態では、発明ヘッドセットは、可橈性材料で形成され、明示的に識別される前方部材、アーム部材、および後方部材を含まずに、前方区分、アーム部材区分、および後方区分を含む細長い部材を備えていてもよいことが理解される。しかしながら、説明を容易にするために、以下の説明は、明確に画定された前方部材、可撓性アーム部材、およびアーム部材の端部区分を備える後方部材を含む実施形態に関する。
いくつかの実施形態では、前方部材１１２は、標準的には硬質であるが、いくつかの実施形態では、少なくとも部分的に可撓性であっても、または少なくとも半硬質であってもよい。いくつかの実施形態では、前方部材１１２は、可撓性であってもよく、可撓性前方部材１１２が撓曲することを可能にする自由度が、可撓性前方部材１１２とそれに連結された硬質部材との間に存在するように、それに連結される硬質または半硬質部材を含んでいてもよい。いくつかの実施形態では、前方部材１１２は、硬質または半硬質であってもよく、例えば図１４Ｂに関して以下に記載されるように、可撓性部材が、前方部材１１２の中で撓曲することができるように、その中に可撓性部材を収容していてもよい。前方部材１１２は、プラスチック、または何らかの他の適切な材料で形成されてもよい。前方部材１１２は、人の額領域を取り囲むのに適しており、したがって、一般的には、人頭の形状に合う湾曲を有する。
図１４Ａから図１４Ｃに関して下文にさらに詳細に記載されるように、アーム部材１１４のそれぞれは、可撓性または半硬質材料、例えばステンレス鋼などの金属、ポリプロピレン、ポリウレタン、またはポリエチレンなどのプラスチック、または金属およびプラスチック区分の組み合わせを備える。いくつかの実施形態では、各アーム部材１１４は、前方部材１１２に隣接する可撓性テンプルアーム部分１１８と、後方部材１１６を含む後方アーム部分１１９と、テンプルアーム部分１１８と後方アーム部分１１９との間に配置されるサイズ調整機構１２０とを備える。いくつかの実施形態では、前方部材１１２、アーム部材１１４、および後方部材１１６は一緒になって、モノリシック構造を形成する。図１Ａおよび図１Ｂに示されるように、休止状態では、後方アーム部分１１９は、休止状態湾曲を有する。
図１４Ａから図１４Ｃに関して下文にさらに詳細に説明されるように、ヘッドセットが、図３Ａに示すように、開状態にあるとき、アーム部材１１４が、ヘッドセットを動かして閉状態または休止状態にするように、アーム部材１１４は、弾性を有し、アーム部材を互いに向かって押し進める所定の先行荷重を有することが、本明細書における教示の特有の特徴である。
アーム部材１１４が、ユーザの頭部形状に順応することができるように、および／または下文に記載されるデバイスの治療部分が、正しい位置から動いてしまうことなく、アーム部材上の異なる箇所に加えられる圧力を吸収することができるように、アーム部材１１４は、半硬質であり、完全に硬質ではない。例えば、ユーザが、横たわっていて、ユーザの頭部の側部が、支持される、またはユーザが横たわっている表面と係合するとき、圧力が、アーム部材１１４に加えられ、アーム部材の部分的な可撓性は、この圧力を吸収し、ヘッドセット１００の治療構成要素および／または感知構成要素が、適切に配置された状態を維持することを確実にする。
いくつかの実施形態では、各テンプルアーム部分１１８は、図１７Ａおよび図１７Ｂに関して下文に記載されるように、前方部材１１２と平行なままであるようにアーム部材１１４を折り畳むのに役立つヒンジ１２２を含む。
いくつかの実施形態では、各後方部材１１６は、図１６Ａおよび図１６Ｂに関して下文にさらに詳細に記載される、クロージャ機構１２８で終端する先細端部を有する後方アーム部分１１９の終末部を備える。
前方部材１１２は、その内面上に、１つまたは複数の前方電極システム１３０を含有する、またはそこに１つまたは複数の前方電極システム１３０を取り外し可能に取り付けておくように構成されてもよく、後方部材１１６のそれぞれは、その内面上に、１つまたは複数の後方電極システム１４０を含有するように構成されてもよい。電極システム１３０および１４０のそれぞれは、いくつかの実施形態では、図６Ａから図９Ｂに関して下文に記載されるように構造化されて、機能性を有することができる、電極基部および使い捨て電極ユニットを備える。
いくつかの実施形態では、電極システム１３０は、三叉神経枝の上に、それを刺激するために、頭部の眼窩上領域に位置付けられるように適合された前方電極を備えていてもよく、この電極は、図１０Ａおよび図１０Ｂに関して下文に記載されるように構造化されて、機能性を有することができる、または脳の前頭および前頭前野領域の経頭蓋刺激に適切な電極であり得る。
いくつかの実施形態では、電極システム１４０は、後頭神経枝の上に、それを刺激するために、頭部の後頭部領域に位置付けられるように適合された後側電極を備えていてもよく、この電極は、図１１Ａから図１３Ｂに関して下文に記載されるように構造化されて、機能性を有することができる、または脳の後頭部領域の経頭蓋刺激に適切な電極であり得る。
いくつかの実施形態では、電極システム１３０および１４０の１つまたは複数は、例えば脳波（ＥＥＧ）、皮膚伝導反応（ＳＣＲ）、インピーダンスプレチスモグラフ（ＩＰＧ）、筋電計（ＥＭＧ）等などの、前述のユーザの身体部分の少なくとも１つの電気的パラメータを感知するように構成された感知電極を備えていてもよい。
ヘッドセット１００は、図２２Ａから図２３Ｂに示すように、追加的電極を含んでいてもよく、追加的電極は、電極システム１３０および１４０と類似の構造および／または機能性を有することが理解される。電極システム１３０および／または１４０は、特定の神経または神経セット、特定の脳領域を刺激するのに、または特定のパラメータを感知するのに適切であるように、取り除かれてもよい、またはヘッドセット１００上の他の箇所に移動されてもよいことがさらに理解される。例えば、電極システム１４０は、可撓性アーム部材１１４に沿うように移動されてもよい。別の例として、ヘッドセット１００は、アーム部材１１４上に位置付けられる単一対の電極システムだけを含んでいてもよく、電極は、ヘッドセットが着用されるとき、毛髪の下に配置されるように構成されることができ、一方で、電極システム１３０および１４０は、取り除かれることができる。
前方部材１１２は、導電性ワイヤ（図示せず）によってバッテリなどの電源１４４、および電極システム１３０および１４０に電気的に結合されるように構成され得る電子回路１４２を含有するように構成されてもよい。図１８Ａから図１９に関して下文に記載されるように、いくつかの実施形態では、導電性ワイヤの少なくとも一部は、アーム部材１１４を介して後方電極システム１４０まで延びる。
いくつかの実施形態では、電子回路１４２および／またはバッテリ１４４は、ヘッドセット１００の外部にあってもよい、および／または、ヘッドセット１００と遠隔で通信してもよい。
電子回路１４２は、図２４に関して下文に記載されるように、刺激回路、マイクロプロセッサ、充電回路、およびユーザインターフェースを含むように構成されてもよい。
刺激回路は、二相性、荷電バランス電気パルス、一相性電気パルス、および／または直流電流刺激を生成するように構成されてもよい。
記載される好ましい実施形態のさらに別の特徴によれば、刺激回路は、０〜６０ｍＡ、０〜４０ｍＡ、０〜２０ｍ、または０〜１５ｍＡの強度範囲内の電気刺激を生成するように構成されてもよい。
記載される好ましい実施形態のさらに別の特徴によれば、刺激回路は、１０〜１０００μ秒、５０〜５００μ秒、１００〜５００μ秒、１００〜４５０μ秒、１５０〜４００μ秒、または２００〜４５０μ秒の持続時間の刺激パルスを生成するように構成されてもよい。
記載される好ましい実施形態のさらに別の特徴によれば、刺激回路は、１〜２０，０００Ｈｚ、１〜１０，０００Ｈｚ、１〜５００Ｈｚ、１０〜３００Ｈｚ、１０〜２５０Ｈｚ、２０〜１８０Ｈｚ、３０〜１８０Ｈｚ、または４０〜１００Ｈｚの周波数の刺激パルスを生成するように構成されてもよい。
本明細書における教示のさらに別の特徴によれば、ヘッドセット１００、および具体的には電子回路１４２は、背景技術節で上文に記載されるように、経頭蓋直流電流刺激（ｔＤＣＳ）、経頭蓋交流刺激（ｔＡＣＳ：Ｔｒａｎｓｃｒａｎｉａｌ Ａｌｔｅｒｎａｔｉｎｇ Ｃｕｒｒｅｎｔ Ｓｔｉｍｕｌａｔｉｏｎ）、および経頭蓋無作為雑音刺激（ｔＲＮＳ：Ｔｒａｎｓｃｒａｎｉａｌ Ｒａｎｄｏｍ Ｎｏｉｓｅ Ｓｔｉｍｕｌａｔｉｏｎ）などの適切な方法を用いて、経頭蓋電気刺激を加えるのに適していることができる。
具体的には、経頭蓋電気刺激用のヘッドセットを使用する場合、脳領域に直接影響を及ぼすためには、刺激電流が頭部の組織の中により深く侵入する必要がある。このようなより深い電流侵入を達成するために、相互に離れて位置付けられる電極の組み合わせが、同時に起動されてもよい。例えば、前方電極は、後方電極と同時に起動されてもよい。加えて、電極の箇所は、隣接する電極間の距離を増やし、それによって、電流のより深い侵入を提供するように修正されてもよい。
本明細書における教示の実施形態のさらに別の特徴によれば、ヘッドセット１００は、外部電子回路および／または刺激回路に連結し、それによって電流を外部の刺激装置から電極システム１３０および／または１４０に転送するように構成されてもよい。いくつかの実施形態では、ヘッドセット１００は、身体のさまざまな区域に位置付けられ得る少なくとも１つの外部電極に連結するように構成されてもよい。いくつかの実施形態では、信号をヘッドセット１００上に配置されたセンサから外部プロセッサに転送するために、ヘッドセット１００は、外部電子回路およびプロセッサに連結するように構成されてもよい。
いくつかの実施形態では、バッテリ１４４は、前方部材１１２の中に配置されてもよく、特定の実施形態によれば、前方部材１１２上に位置付けられる充電ポート１４６に充電器を差し込むことによって、再充電されてもよい。
前方部材１１２は、その外面上に、ユーザ制御装置およびインターフェース１５０を含むようにさらに構成されてもよい。いくつかの実施形態では、後方部材１１６またはアーム１１４などの、発明ヘッドセット１００のそのような前述の他の部分は、ユーザインターフェース１５０を含むように構成されてもよい。いくつかの実施形態では、ユーザインターフェース１５０、または追加的なユーザインターフェース（図示せず）は、ヘッドセット１００の外部にあってもよく、図２４に関して下文に説明されるように、有線通信または無線通信を使用して、ヘッドセット１００と遠隔で通信してもよい。
先に説明されたように、電子回路１４２およびユーザインターフェース１５０は、ヘッドセット１００の中に含まれる電極を制御および／または起動するように構成される。いくつかの実施形態では、ユーザインターフェース１５０は、少なくとも２対の電極、いくつかの実施形態では、３対以上の電極対を制御および／または起動するように構成される。そのようなものとして、いくつかの実施形態では、刺激回路および／またはユーザインターフェース１５０は、特定の電極、または電極の特定の１対もしくはチャネルの起動、ならびに起動された電極によって供給される電流の強度、または起動された電極の他の刺激パラメータの調整を可能にするように構成される。いくつかの実施形態では、電極の何らかのサブセットは、同時に起動されてもよく、いくつかの実施形態では、特定のサブセットは、例えば電子回路１４２の製造の間にあらかじめ定義される。いくつかのこのような実施形態では、ユーザインターフェース１５０は、特定の電極または特定のチャネルだけでなく、電極の起動されたサブセットの制御も可能にする。
いくつかの実施形態では、ユーザ制御装置およびインターフェース１５０は、前方電極システム１３０によって提供される刺激の強度をそれぞれ増大および減少させるための１対の前方強度ボタン１５１ａおよび１５１ｂと、後方電極システム１４０によって提供される刺激の強度をそれぞれ増大および減少させるための１対の後方強度ボタン１５２ａおよび１５２ｂとを含む。ユーザ制御およびインターフェース１５０は、ヘッドセット１００の中に含まれる電極ごとに、同様に強度ボタンを含んでいてもよいことが理解される。
ユーザ制御装置およびインターフェース１５０は、電子回路１４２を起動する、および動作不能にするための、ならびにヘッドセット１００の動作モードを変更するためのモード変更ボタン１５４をさらに含んでいてもよい。例えば、ヘッドセット１００は、スリープモード、保守モード、および治療モードなどの、多数の予め設定された動作モードを有する場合があり、ヘッドセットをオン／オフすることに加えて、ボタン１５４の動作を繰り返すことで、これらのモードを切り替えることができる。
ＬＥＤ照明などの動作表示器１５６は、ユーザ制御装置およびインターフェース１５０の一部を形成する場合があり、前方部材１１２の外面上に配置されてもよい。表示器１５６は、ヘッドセット１００がオンにされたとき、および／または電極システム１３０および／または１４０が作動中であるときにそれをユーザに表示することができ、それによってこれらが働いているとき、ユーザが、電極と不要に接触することを予防するのを援助する。
いくつかの実施形態では、ユーザ制御装置およびインターフェース１５０は、ヘッドセットの起動、ヘッドセットの運転停止、インターフェース１５０上のボタンを押したこと、刺激モードを変更したこと等の表示などの、ヘッドセット１００の使用についての可聴表示をユーザに提供するために、スピーカまたはブザーなどの音声要素（図示せず）をさらに含んでいてもよい。
いくつかの実施形態では、ユーザ制御装置およびインターフェース１５０は、例えば、前方部材１１２の中央の切欠きの形態をした少なくとも１つの位置決め表示器１５８をさらに含んでいてもよい。位置決め表示器１５８は、ヘッドセット配置に関する証明を提供することによって、例えば位置決め表示器１５８がユーザの鼻と一直線に合わせられたことをユーザが確認するのを補助することによって、ユーザが正しくヘッドセットを着用するのを援助する。
先に説明されるように、電子回路およびユーザインターフェースは、ヘッドセット１００の中に含まれる電極を制御および／または起動するように構成される。いくつかの実施形態では、ユーザインターフェースは、少なくとも２対の電極、いくつかの実施形態では３対以上の電極を制御および／または起動するように構成される。そのようなものとして、いくつかの実施形態では、刺激回路および／またはユーザインターフェースは、特定の電極、または電極の特定の１対もしくはチャネルの起動、ならびに起動された電極によって供給される電流の強度、または起動された電極の他の刺激パラメータの調整を可能にするように構成される。いくつかの実施形態では、電極のいずれのサブセットも、同時に起動されてもよく、いくつかの実施形態では、特定のサブセットは、例えば電子回路の製造の間にあらかじめ定義される。いくつかのこのような実施形態では、ユーザインターフェースは、特定の電極または特定のチャネルだけでなく、電極の起動されたサブセットも制御することが可能になる。
図１Ａから図２Ｂまでの比較から分かるように、ヘッドセット１００は、休止状態、開状態、および閉状態では固定長を有する。いくつかの実施形態では、図２Ａおよび図２Ｂに図示される、閉状態にあるヘッドセット１００の周囲は、６５ｃｍ以下、６３ｃｍ以下、または６１ｃｍ以下である。いくつかの実施形態では、図２Ａおよび図２Ｂに図示される、閉状態にあるヘッドセット１００の周囲は、３０ｃｍ以上、３５ｃｍ以上、または４０ｃｍ以上である。
図１Ｃを詳しく見ると、いくつかの実施形態では、前方部材１１２が、前方部材１１２の中心領域に位置付けられるように構成され得る鼻橋支持部材１７０をさらに含んでいてもよいことが分る。鼻橋支持部材１７０は、硬質または半硬質であってもよく、鼻および鼻梁の上側部分の両側に整列されるように適合された２つの細長い部分１７２を有していてもよい。鼻橋支持部材１７０を鼻の上に配置することで、ユーザは、例えばヘッドセットを着用している間、ヘッドセット１００の回転配置および縦方向の配置を決定することができるようになり得る。
鼻橋支持部材１７０は、前方部材１１２を重力に抗してさらに支持するように構成されてもよく、それによって、ユーザは、ヘッドセット１００をより容易に着用することができるようになり、前方部材１１２がユーザの眉上に下方向に圧力を加えることを防止する。
いくつかの実施形態では、鼻橋支持部材１７０は、１つまたは複数のタブ１７４によって前方部材１１２に取り外し可能および交換可能であるように取り付けられ、前方部材１１２の対応スロットに挿入されるように構成され、タブ１７４を、それらが収容されているスロットから引き抜くことによって、前方部材１１２から分離され得る。いくつかの実施形態では、タブ１７４を収容するためのスロットは、前方部材１１２の中心に位置付けられる。
さまざまなサイズおよび形状の鼻橋支持部材１７０が、個別のユーザに選択されてもよい。いくつかの実施形態では、鼻橋支持部材１７０は、ユーザが、ユーザの鼻に対して最適に調整するために、鼻橋を手動で調整することができるように、可撓性および／または柔軟性を十分に有する。
次に、閉状態にある図１Ａおよび図１Ｂの発明ヘッドセットの平面的上面図の具体例である、図２Ａおよび図２Ｂを参照すると、それぞれ、図２Ａは、ユーザの頭部上に配置されており、図２Ｂは、自由状態である。
図２Ａおよび図２Ｂで見られるように、ヘッドセット１００の閉状態において、図３Ａに関して下文に記載されるように、ヘッドセット１００を開くおよび／または着用するために引き離された、アーム部材１１４は、クロージャ機構１２８が、閉位置にあって、ヘッドセット１００が、ユーザの頭部を囲むのに適する円周方向ヘッドセットを形成するように、互いに向かって内向きに戻る。図３Ａから図３Ｄに関して下文にさらに詳細に記載されるように、アーム部材１１４の、具体的には後方アーム部分１１９の湾曲は、ヘッドセット１００が、ユーザの頭部上で閉じている間、ユーザの頭部の解剖学的湾曲によって決まり、それに順応するように適合される。
図５Ａおよび図５Ｂならびに図８Ａおよび図８Ｂに関して下文にさらに詳細に記載されるように、閉状態では、例えば図２Ａおよび図２Ｂの比較から見られるような圧縮性電極システム１３０、または図８Ａおよび図８ｂに見られるような可撓性電極システム１３０などの、前方部材１１２の部分を形成している部分の圧縮、撓曲、および／または弾力性によって、圧力が、ユーザの額に加えられる。
次に、ユーザの頭部上に図１Ａおよび図１Ｂの発明ヘッドセットを着用する方法のステップについての平面的上面図の具体例である、図３Ａ、図３Ｂ、図３Ｃ、および図３Ｄと、図１Ａおよび図１Ｂの発明ヘッドセットを着用する方法のステップについての斜視図であり、図４Ａは、図３Ｃに示される着用ステップに対応し、図４Ｂは、図３Ｄに示す着用ステップに対応する、図４Ａおよび図４Ｂとを参照する。
図３Ａに見られるように、ヘッドセット１００を着用する最初のステップでは、ユーザは、指２０２を用いてヘッドセットのアーム部材１１４を保持し、アーム部材１１４を、その間に距離Ｄを形成するように相互に離れる方向に引っ張って、ヘッドセット１００を開状態に移行する。アーム部材１１４を引っ張って相互に離している間、ユーザは、アーム部材１１４上の所定の先行荷重と対抗する。距離Ｄの大きさは、アーム部材１１４の可撓性、アーム部材上の先行荷重、およびユーザによって加えられる力によって決定されることが理解される。いくつかの実施形態では、距離Ｄは、人の頭の平均幅を超えていない。いくつかの実施形態では、距離Ｄは、１２ｃｍ、１５ｃｍ、または２０ｃｍ以下である。
いくつかの実施形態では、クロージャ機構１２８またはヘッドセット１００の端部によってユーザの頭部上に加えられた先行荷重力は、以下の比率によって画定され得る。
（１）Ｐ〜ＥＩＤ／Ｌ３
上式において、
Ｐが、ヘッドセット１００の端部によってユーザの頭に加えられる力であり、
Ｅが、アーム部材１１４のヤング係数であり、
Ｉが、アーム部材１１４の慣性モーメントであり、
Ｄが、ヘッドセットの対称軸に対するアーム１１４の変位であり、
Ｌが、アーム１１４の一方の長さである。
図３Ａに図示したように、アーム部材１１４、具体的にはその後方アーム部分１１９の湾曲は、破線で図に示され、参照符号２０６によって示され、アーム部材によって部分的に外接された想像円の半径によって画定されることができる。休止状態（図１Ａおよび図１Ｂに示される）において、およびヘッドセットをユーザの頭に適用する前の開状態において、このような想像円の半径は、参照符号Ｒ０と記載されており、１５ｃｍ、１３ｃｍ、または８ｃｍ以下の長さを有していてもよい。
さらに図３Ｂを見ると、ユーザは、クロージャ機構１２８が、いくつかの実施形態では、ユーザの耳よりわずかに前側でテンプル区域と係合するように、ヘッドセット１００を配置することが分る。アーム部材１１４上の所定の先行荷重に因って、クロージャ機構１２８またはヘッドセット１００の端部は、ユーザの頭部の両側に、矢印２０４によって示される方向の力を加える。いくつかの実施形態では、力の大きさは、２０Ｎ、１５Ｎ、または１０Ｎ以下である。
アーム部材１１４の後方アーム部分１１９の湾曲は、湾曲が、アーム部材によって部分的に外接され、図３Ａの円２０６と類似した第２の想像円によって画定されることができ、第２の想像円が、図３Ａに示される、ヘッドセット１００の休止状態および開状態の想像円の半径Ｒ０より大きい半径Ｒ１を有するように、アーム部材がユーザの頭部の両側と接触することによって影響を受けることが、本発明の特有の特徴である。
アーム部材１１４の後方アーム部分１１９の湾曲は、クロージャ機構１２８が、ユーザの頭部の両側と係合するとき、角度α１が、ヘッドセット１００の端部とユーザの頭との間に形成されるようであることが、本発明のさらなる特定の特徴である。図３Ｃおよび図３Ｄに関して下文にさらに詳細に記載されるように、角度α１は、アーム部材１１４によってユーザの頭部の両側に加えられた先行荷重力と共に、ユーザがヘッドセット１００を着用している間、ヘッドセット１００の端部および詳細にはクロージャ機構１２８が、ユーザの頭皮の表面に近接近した状態を維持することを確実にする。いくつかの実施形態では、角度α１は、９０度、８５度、または８０度以下であり、２０度、３０度、３５度、または４０度以上である。
図３Ｃを見ると、ユーザが、例えば人が眼鏡を着用するのと同様のやり方でアーム部材１１４を保持することによって、または前方部材１１２を押し進めることによって、ヘッドセット１００を後方向に押し進めることが分る。アーム部材１１４の先行荷重に因って、クロージャ機構１２８を含むヘッドセット１００の端部は、このような後方動作の間、ユーザの頭皮の表面に近接した状態を維持し、図４Ａで明瞭に分るように、ヘッドセットが着用されるとき、後方電極１４０と頭皮との間の直接的な接触を可能にするように、ユーザの毛髪の下およびその間に梳いて入る。
ユーザが、ヘッドセット１００を後方向に押し進めるとき、ユーザの頭皮とクロージャ機構１２８との間の係合に起因して、アーム部材１１４の湾曲、アーム部材１１４とユーザの頭との間の角度、およびユーザの頭に加えられる力に、変化が起こる。具体的には、アーム部材１１４は、ユーザの頭部の湾曲に沿って互いに向かって戻るという事実に因って、ユーザの頭に矢印２０８によって示される方向で加えられ、上記の比率（１）を使用して計算された力は、図３Ｂに示され、矢印２０４によって指示される、着用段階の初めに加えられた力より小さい。アーム部材１１４とユーザの頭との間の角度も、図３Ｃに示される角度α２が、図３Ｂの角度α１より小さくなるように、サイズがより小さくなる。
加えて、アーム部材１１４の後方アーム部分１１９の湾曲は、ヘッドセット１００の後方移動の影響を受け、アーム部材によって部分的に外接され、図３Ａの円２０６に類似した第３の想像円によって画定されることができ、第２の想像円は、図３Ａに示される、ヘッドセット１００の休止状態および開状態の想像円の半径Ｒ０より大きく、図３Ｂに示す半径Ｒ１より小さい半径Ｒ２を有する。
いくつかの実施形態では、クロージャ機構１２８の両方の部分が相互に近接しているとき、ユーザが、能動的にヘッドセット１００を閉じること、またはクロージャ機構１２８を操作することを必要とせずに、クロージャ機構１２８の２つの部分は、相互に引き付け合って、ヘッドセット１００を閉じる。
図３Ｄおよび図４Ｂでは、ヘッドセット１００は、ユーザの頭部上に完全に着用されており、クロージャ機構１２８は、ユーザの頭部の後部で閉じている。前方部材１１２は、前方電極システム１３０が、眼窩上神経、および滑車上神経の区域でユーザの皮膚と係合するように、ユーザの額と係合し、いくつかの実施形態では、片側、または両側でこれらの神経を刺激することができる。図４Ｂで明確に分かるように、後部部材１１６の後部電極システム１４０は、後頭神経の区域のユーザの頭部の後部において、毛髪の下でユーザの頭皮と係合し、いくつかの実施形態では、これらの神経を刺激することができる。
図１７Ａおよび図１７Ｂに関して以下に記載されるように、クロージャ機構１２８が、磁気クロージャ機構であるいくつかの実施形態では、磁気力ＰＭが、矢印２１０によって示されるようにクロージャ機構１２８の２つの部分の間に加えられ、０．５Ｎ、１．０Ｎ、または２．０Ｎより大きい力の大きさを有していてもよい。
ヘッドセット１００が、初めて着用されるとき、サイズ調整機構１２０の長さが変わり、それによって、ヘッドセット１００のサイズが、ユーザの頭部のサイズに調整されるように、ユーザは、ヘッドセットの長さを減少させて、ヘッドセットがユーザの頭部上で締められるまで、後方アーム部分１１９および前方部材１１２を相互に向かって押し進めることによって、サイズを調整することができる。
さらに、いくつかの実施形態では、ユーザの頭部の周囲でヘッドセット１００を締めることによって、圧力が、前方部材１１２に加えられることで、図５Ａから図５Ｃに関して以下に記載されるように、前方部材の圧縮性構成要素を圧縮させることができる、または図８Ａから図９Ｂに関して以下に記載されるように、前方部材の可撓性構成要素を撓曲させることができ、それによって、前方部材１１２の電極１３０が、ユーザの額と完全に係合すること、および十分な半径方向圧力が、ヘッドセット１００によってユーザの頭に加えられることを確実にすることができる。
前方部材１１２上、および後方部材１１６上の、それらをユーザの頭に向かって押すそのような半径方向圧力は、前方電極システムおよび後方電極システム１３０および１４０が、それらの適切な位置を保持し、ユーザの皮膚と密接に接触した状態を維持することを確実にする。具体的には、いくつかの実施形態では、ヘッドセット１００によって、ユーザの頭部上に加えられる半径方向圧力ＰＲは、矢印２１２によって示される方向であり、０Ｎ、１．０Ｎ、または３．０Ｎより大きい力の大きさを有していてもよい。
図３Ｄおよび図４Ｂに示されるように、ヘッドセットが、ユーザの頭部上で閉位置にあるとき、アーム部材１１４、具体的には、その後方アーム部分１１９の湾曲は、ヘッドセット１００が、ユーザの頭部の後ろで閉じているとき、湾曲が、ユーザの頭部の解剖学的湾曲と揃うことを確実にする。
上文に記載されるように、いくつかの実施形態では、追加的な電極システムは、頬骨側頭神経および耳介側頭神経（図２２Ａから図２３Ｂ）などの、他の神経または神経接合部を刺激する、または前頭、後頭、頭頂、および側頭葉などの、脳領域を経皮膚的に刺激するのに使用されてもよい、または、いくつかの電極は、ユーザの頭部の部分の電気的パラメータを感知するように構成された感知電極を備えていてもよい。
次に、それぞれ静止状態および着用状態の図１Ａおよび図１Ｂの発明ヘッドセットの前方部材の、平面的な上面図の具体例である図５Ａおよび図５Ｂと、図１Ａおよび図１Ｂの発明ヘッドセットの前方部材の幅に沿った断面の具体例であり、前方部材の内部構造を図示している図５Ｃとを参照する。
見られるように、いくつかの実施形態では前方部材１１２は、ここでは前方電極システムを取り囲む圧縮性ガスケットとして示される、圧縮性部分２１４を含む。休止状態では、すなわちヘッドセットが、ユーザによって着用されていないで、ユーザの額に押圧されていないときには、圧縮性部分は、前方部材１１２から半径方向内向きに延びていて、図５Ａにおいて参照符号Ａで示される第１の半径方向深さを有する。ヘッドセットが、ユーザによって着用されるとき、圧縮性部分２１４は、圧縮されていて、図５Ｂにおいて参照符号Ａ’で示される第２の半径方向深さを有する。圧縮性部分２１４が、圧力をユーザの額に加えるように、第２の半径方向深さＡ’は、第１の半径方向深さＡより少なく、それによって、たとえ、ユーザが、例えばヘッドセットの後方区分またはヘッドセットの側部分に圧力を加えながら横たわるように、自身の位置を変更しても、ヘッドセット、その治療構成要素が、ヘッドセットの使用中、所期の箇所から動くことがないように、可変状態では、十分な圧力が、ヘッドセット１００とユーザの頭との間に存在することを確実にする。さらに、圧縮性部分２１４が圧縮されたとき、圧縮性部分２１４によって加えられた圧力は、電極システム１３０が、ユーザの額の正確な解剖学的構造にかかわらず、ユーザの額と接触するように、前方部材１１２の外形と可変的な額の外形との間の相違を補償する。
いくつかの実施形態では、ヘッドセット１００が着用されるときに、圧縮性部分２１４が圧縮される度合いは、ヘッドセット１００の周囲の調整に寄与する。
適切な圧縮性部分２１４を構築するのに、多くの方法があることが理解される。例えば図６Ａから図６Ｃに示されるように、または参照によって本明細書において完全に説明されたように援用される、「ＨＥＡＤＳＥＴ ＦＯＲ ＴＲＥＡＴＭＥＮＴ ＡＮＤ ＡＳＳＥＳＳＭＥＮＴ ＯＦ ＭＥＤＩＣＡＬ ＣＯＮＤＩＴＩＯＮＳ」という表題のＰＣＴ出願公開ＷＯ２０１４／１４１２１３に実質的に記載されるように、例えば、圧縮性部分２１４は、可撓性および／または弾性リムまたは前方電極システム１３０を取り囲むシーリング装置で形成されてもよい。いくつかのそのような実施形態では、弾性リムの主要な目的は、電極１３０の周辺部の周囲を密封することであり、さらに、弾性リムは、圧縮性部分２１４として機能することができる。
別の例として、前方部材１１２がユーザの頭に押圧されるとき、スポンジまたは他の圧縮性構造が圧縮され、ユーザの額上の半径方向圧力が増大するように、圧縮性部分２１４は、スポンジ、エラストマ、または他の圧縮性材料または構造上に載置される電極システム１３０を含んでいてもよい。
圧縮性部分２１４の別の例示的な構造は、図５Ｃに示される。図５Ｃに示される構造では、圧力が、前方部材１１２に加えられるとき、前方部材の電極システム１３０および／または他の構成要素が、例えば基部面２１８の変形によって、中空２１６の中に圧縮され、それによって、圧縮性部分を作り出すように、前方部材１１２は、電極システム１３０の下に配置される中空部分２１６を含み、電極システム１３０は、少なくとも部分的に可撓性を有する基部面２１８によって支持される、またはこの基部面を含む。いくつかの実施形態では、距離Ｓで図５Ｃに示される中空２１８の高さは、前方部材１１２の内面２２０と電極システム１３０の最上面の内側２２２との間の距離であって、Ｒで示される距離より大きい。このような構造は、電極システム１３０の全高が、中空２１６の中に圧縮されることを可能にする。
本明細書の教示による圧縮性部分２１４は、前方部材の一部を必ずしも構成する必要はなく、ユーザの皮膚と係合するように適合されるヘッドセット上の、後方部材１１６の中、および／またはアーム部材１１４沿いなどの、いずれかの箇所に設置されてもよいことがさらに理解される。
次に、本発明の実施形態による、電極基部の中に配置された使い捨て電極ユニットを含む、電極システムの実施形態の断面図である図６Ａと、多層使い捨て電極ユニットを備えた電極基部（図６Ｂ）および備えていない電極基部（図６Ｃ）の斜視図の具体例である、図６Ｂおよび図６Ｃとを参照する。
図６Ａは、電極基部２３４の中に配置される使い捨て電極ユニット２３２を含む電極システム２３０の断面であり、使い捨て電極ユニットおよび電極基部の組合せは、例えば電極１３０および／または１４０のような、本明細書に記載されるようなヘッドセットに使用するのに適している。電極基部２３４は、連結部材２３６によってヘッドセット１００などのヘッドセットに物理的に結合されるように構成されてもよく、導線２３８によってヘッドセット電気回路に電気的に結合されてもよい。電極基部２３４は、床２４２を取り囲んでいる高い円周壁を含み、それによって、使い捨て電極ユニット２３２を受容するように適合された中空を作り出す、少なくとも１つの電極基部ハウジング２４０を含むように構成されてもよい。ある実施形態によれば、電極基部ハウジング２４０は、好ましくは、シリコンまたは熱可塑性ウレタン（ＴＰＵ：Ｔｈｅｒｍｏｐｌａｓｔｉｃ Ｐｏｌｙｕｒｅｔｈａｎｅ）などの可橈性材料でできている。
電極基部ハウジング２４０は、電極基部ハウジング２４０の床２４２の少なくとも部分的に上、またはその中に配置される接触部分２４４を画定する電気伝導性材料を含むように構成されてもよい。導電層は、導線２３８によって電気回路に電気的に結合されるように適合され、使い捨て電極ユニット２３２用の接点として機能することができる。
電極ユニット２３２は、電極基部ハウジング２４０に取り外し可能に（物理的および電気的に）結合されるように構成されてもよい。
電極ユニット２３２は、液体吸収層またはパッド２４６、および好ましくは炭素箔でできた可撓性電気伝導性裏当て層２４８を含んでいてもよい多層ユニットである。２つの層は、取り付けられることができる、または直接取り付けられる。熱溶接、ＲＦ溶接、超音波溶接、接着、または縫製などの、さまざまな製造工程が、使用されてもよい。いくつかの実施形態では、液吸収層２４６の縁部での電流密度を減少させるために、導電性裏当て層２４８は、層２４６より小さい面積または「設置面積」を有するように構成されてもよい。したがって、層２４６（層２４８に対してより低い電気伝導性を有する）の縁部での電流密度は、減少されることになる。
導電性裏当て層２４８は、「メッシュ」パターンで印刷されてもよい、導電塗装の薄い電気伝導性層２５０をさらに含んでいてもよく、層２４８の中心部分だけを被覆するように構成されてもよい。導電性塗装層２５０は、好ましくは、層２４８の底面上に印刷されてもよく、多層電極ユニット２３２が電極基部ハウジング２４０に取り付けられるとき、電気的に結合されるように、電極基部ハウジング２４０の接触部分２４４に面するように構成されてもよい。層２４８の縁部での電流密度を減少させながら、層２４８の上の電流分散が、改善されるように、導電性塗装層２５０は、層２４８と比較してより高い電気伝導性を有するように構成されてもよい。
いくつかの実施形態では、パッド２４６を含む使い捨て電極ユニット２３２は、乾燥したものがユーザに提供されてもよく、ユーザは、使用前にパッド２４６を水、生理食塩水、導電性ゲル、または他の適した液体に浸漬してもよい。他の実施形態では、ゲルの大部分が、パッドの中に吸収されていて、ユーザが、パッドを浸漬する必要が全くないように、使い捨て電極ユニット２３２の電極パッド２４６は、導電性ゲルにあらかじめ浸漬されていてもよい。導電性ゲルは、電極と共に使用するのに適したどのような市販の導電性ゲルであってもよい。導電性ゲルを使用することで、導電性は改善され、パッド２４６の脱水を減少させることになり、そして、あらかじめ浸漬されたパッド２４６は、ユーザが取り扱うのが容易になり、面倒ではなくなることが理解される。いくつかの実施形態では、パッド２４６は、自動接着性ヒドロゲル層を備えていてもよい。
使い捨て電極ユニット２３２の電極パッド２４６は、電流、または例えば脳波（ＥＥＧ）などの他の生体信号を皮膚面から受容（感知）し、それを、ヘッドセット回路を介してマイクロプロセッサを含む電子回路に転送する、またはそれを無線で遠隔ユニットに伝送するように構成されてもよい。
上述したように、電極ユニット２３２は、使い捨てであってもよく、都合よく、ユーザによって交換されてもよい。
電極ユニット２３２、および詳細には電極パッド２４６は、パッド２４６の中心区域より薄い周辺縁部２５６を含むように構成されてもよい。周辺縁部２５６は、超音波溶接、ＲＦ溶接、または熱圧縮などのさまざまな製造工程によって作られることができる。薄い縁部２５６をハウジング２４０の中の対応する溝２５２の中へ挿入することによって、電極パッド２４６は、ハウジング２４０に可逆的に物理的に結合されることができ、接触部分２４４に電気的に結合されることができる。
電極ユニット２３２は、ハウジング２４０と比較してより大きい区域を有するように構成されてもよい。したがって、電極ユニット２３２は、ハウジング２４０に可逆的に（物理的および電気的に）結合されるために、ハウジング２４０の中に圧搾されることができる。
電極基部ハウジング２４０は、電極ユニット２３２に取り付けられた対応するコネクタに、物理的かつ電気的に可逆的に結合されるように構成された、導電機械式スナップコネクタを含むように構成されてもよい。
発明の多層使い捨て電極ユニット２３２を備えた電極基部２３４および備えていない電極基部２３４の斜視図が、図６Ｂおよび図６Ｃに提示される。
追加的な電極構成は、「ＨＥＡＤＳＥＴ ＦＯＲ ＴＲＥＡＴＭＥＮＴ ＡＮＤ ＡＳＳＥＳＳＭＥＮＴ Ｏ ＦＭＥＤＩＣＡＬ ＣＯＮＤＩＴＩＯＮＳ」という表題のＰＣＴ出願公開ＷＯ２０１４／１４１２１３に実質的に記載され、同出願を、参照により本明細書において完全に説明されたように援用する。
次に、単一の電極基材上に載置された複合電極を含む使い捨て電極ユニットの平面的な上面図の具体例である図７Ａと、複数の電極を含む単一の使い捨て電極ユニットを収容している単一の電極基部を含む、図１Ａおよび図１Ｂの発明ヘッドセットでの使用に適した電極受容ユニットの斜視図の具体例である、図７Ｂとを参照する。
図７Ａに見られるように、使い捨て電極ユニット２７２は、単一の非導電性電極基材２７６に載置された、図６Ａから図６Ｃの電極パッド２４６および電極裏当て２４８に類似している可能性のある、２対の電極パッド２７４ａおよび２７４ｂを含む。電極パッド２７４のそれぞれは、それと関連付けられる専用の電気接点２７８を有し、その電気接点が、電極パッド２７４と、使い捨て電極ユニット２７２がその中に挿入される電極基部（図示せず）の導電性部分との間の電気的接続を容易にする。見られるように、いくつかの実施形態では、２対の電極２７４ａおよび２７４ｂは、対称な鏡像である。
いくつかの実施形態では、電極パッド２７４ａおよび２７４ｂの寸法的および空間的な関係は、実質的には、図１０Ｂから図１０Ｄに関して以下に記載されるようである。
角度γは、参照符号２７５で示される、使い捨て電極ユニット２７２の対称軸に対する電極対２７４ａ、２７４ｂの角度的配置を特徴付ける。角度γは、図１０Ｂの線Ｋと類似である、電極対２７４ａ、２７４ｂの基部で外形２７７の２つの境界点をつないでいる線と、対称軸２７５との間に画定され、いくつかの実施形態では、９０度以下、８０度以下、または７０度以下である。
上文に述べたように、２対の電極２７４ａ、２７４ｂの間の距離Ｄは、４〜３５ｍｍ、６〜２５ｍｍ、または８〜１５ｍｍの範囲内であってもよい。
単一の電極基材上に複合電極パッドを載置することで、例えば図６Ａから図６Ｃに関して上文に記載されたように、電極が、電極基部の中に押し込まれる必要がある場合であっても、電極間の相対的な距離および角度の関係が、維持されることを確実にすることが理解される。その上、複合電極が単一の構造上にあることで、ユーザが管理しなければならない使い捨て品目を少なくすることができ、電極およびヘッドセットの使いやすさを高める。
図７Ａに示される電極ユニット２７２は、２対の電極を含んでいるが、構造は、図１０Ｂおよび図１０Ｃに示される構造と類似した、額の左側または右側のどちらかの三叉神経枝を片側刺激するための単一対の電極を載置するのに使用されてもよい。他の実施形態では、それぞれが、単一の電極を備えていて、図１０Ａに示される実施形態に類似した寸法的および空間的関係を有する、２つの電極が、使用されてもよい。
次に、複数の電極を含む単一の使い捨て電極ユニットを収容している単一の電極基部を含む、図１Ａおよび図１Ｂの発明ヘッドセットでの使用に適した電極受容ユニットの斜視図の具体例である、図７Ｂを参照する。
図７Ｂに見られるように、図１Ａおよび図１Ｂに関して上文に記載されたものと類似の、前方部材１１２は、図６Ａから図６Ｃに関して上文に記載された電極ハウジング２４０に類似していてもよい、単一の電極ハウジング２８０を含む。電極ハウジング２８０は、ヘッドセットが着用されるとき、ユーザの額の大部分に及び、複数の電極パッド２８４を含む使い捨て電極ユニット２８２をその中に受容し、電極パッド２８４の周囲の全てに密封部を提供するように構成される。
図示の実施形態では、電極ユニット２８２は、ユーザの頭部の眼窩上領域で三叉神経を刺激するように適合された、単一の基材および１対の電極パッド２８４を含む。しかしながら、いくつかの実施形態では、ユニット２８２は、例えば図７Ａに関して上文に記載された電極ユニット２７２と同様に、２つより多くの電極を含んでいてもよい。
いくつかの実施形態では、単一の電極ハウジング２８０は、それぞれが１つまたは複数の電極パッドを含む、１つまたは複数の使い捨て電極ユニットを受容することができ、必ずしも、ハウジング２８０の外形に完璧に適した電極ユニットだけを受容する必要はない。
次に、それぞれ休止状態および着用状態にある、本明細書における教示の別の実施形態による図１Ａおよび図１Ｂの発明ヘッドセットと共に使用するのに適した、発明の前方部材の平面的な上面図の具体例である、図８Ａおよび図８Ｂと、本明細書における教示の別の実施形態による、発明電極ユニットの斜視図の具体例であり、電極ユニットが、図８Ａおよび図８Ｂの発明の前方部材の部分を構成しており、電極ユニットが、単一の可撓性リーフ上に載置される複合電極を含む、図９Ａと、図９Ａの発明電極ユニットの断面の具体例であり、断面の具体例が、図９Ａの切断線ＩＸＢ−ＩＸＢに沿っている、図９Ｂと、を参照する。
図８Ａおよび図８Ｂに見られるように、いくつかの実施形態では、前方部材１１２は、ここでは、前方電極システムをその上に載置した可撓性リーフ１２１６として示される、可撓性部分１２１４を含む。休止状態において、すなわちヘッドセットが、ユーザによって着用されていないで、ユーザの額に押圧されていないときには、可撓性部分は、前方部材１１２から半径方向内向きに延びていて、図８ＡにおいてＲで示される第１の半径と、図８Ａにおいて参照符号Ａで示される第１の半径方向深さとを有する。ヘッドセットが、ユーザによって着用されるとき、可撓性部分１２１４は、半径方向外向きに延ばされ、図８ＢにおいてＲ’で示される半径と、図８ＢにおいてＡ’で示される第２の半径方向深さとを有する。可撓性部分１２１４の形状が、ユーザの額の外形に順応し、そこに圧力を加えるように、第２の半径Ｒ’は、第１の半径Ｒより大きく、第２の半径方向深さＡ’は、第１の半径方向深さＡより小さく、それによって、たとえ、ユーザが、例えばヘッドセットの後方区分またはヘッドセットの側部分に圧力を加えながら横たわるように、自身の位置を変更しても、ヘッドセット、その治療構成要素が、ヘッドセットの使用中、所期の箇所から動くことがないように、可変状態では、十分な圧力が、ヘッドセット１００とユーザの頭との間に存在することを確実にする。さらに、可撓性部分１２１４の可撓性およびそれによって加えられた圧力は、それが半径方向外向きに延ばされるとき、電極システム１３０が、ユーザの額の正確な解剖学的構造にかかわらず、ユーザの額と接触するように、前方部材１１２の外形と可変的な額外形との間の相違を補償する。
いくつかの実施形態では、ヘッドセット１００が着用されるとき、可撓性部分１２１４が延ばされる度合いは、ヘッドセット１００の周囲の調整に寄与する。
適切な可撓性部分１２１４を構築するのに多くの方法があることが理解され、その１つを、図９Ａおよび図９Ｂを参照しながら下文において説明する。
本明細書の教示による可撓性部分１２１４は、前方部材１１２の一部を必ずしも構成する必要はなく、例えばスナップ式連結を使用して、それに取り外し可能に連結することが可能であり得る、またはユーザの皮膚と係合するように適合されるヘッドセット上の、後方部材１１６の中、および／またはアーム部材１１４沿いなどの、いずれかの箇所に設置され得ることがさらに理解される。
次に、図９Ａおよび図９Ｂを見ると、電極システム１２３０は、可撓性リーフ１２１６の上に載置されていることが分かる。電極システム１２３０は、リーフ１２１６が、電極基部として機能する１つまたは複数の電極ユニット１２３２を含む。リーフ１２１６は、連結部材（図示せず）によって、ヘッドセット１００などのヘッドセットの前方部材１１２に物理的に結合されるように構成され、導線（図示せず）または導電性コネクタによってヘッドセット電気回路に電気的に結合されてもよい。電極ユニット１２３２は、少なくとも１つの電極ハウジング１２４０によって取り囲まれる。
電極ハウジング１２４０は、リーフ１２１６の外周の周りに配置される側壁１２４２と、電極システム１２３０の前方部分に配置され、電極システムが、図８Ｂに見られるように使用されるときに、ユーザの皮膚と係合するように適合される前方壁部分１２４４とを含む。中間壁部分１２４６は、リーフ１２１６が電極ハウジング１２４０と一緒に、電極ユニット１２３２を受容するように適合された空胴１２４８を作り出すように、電極ユニット１２３２を分離する。ある実施形態によれば、電極ハウジング１２４０は、好ましくは、シリコンまたは熱可塑性ウレタン（ＴＰＵ）などの可橈性材料でできている。
電極ハウジング１２４０、および具体的には空胴１２４８は、リーフ１２１６が延ばされるとき、電極ユニット１２３２から放出される流体を保持するように適合され、図８Ｂの中に示されるように、電極システム１２３０はユーザの額に当てて圧縮される。いくつかの実施形態では、側壁１２４２は、電極システム１２３０がユーザの額に当てて圧縮されるとき、すなわち流体が、電極ユニット１２３２から空胴１２４８の中に放出されるとき、空胴１２４８から空気を除去することを可能にするように適合された、１つまたは複数の空気抜き１２５０を含む。
可撓性リーフ１２１６は、少なくとも部分的にリーフ１２１６の上に、またはリーフ１２１６の中に配置された接触部分１２５４を画定する、電気伝導性材料を含んでいてもよい。導電層は、導線（図示せず）によって電気回路に電気的に結合されるように適合されており、電極ユニット１２３２用の接点として機能することができる。
電極ユニット１２３２は、電極ハウジング１２４０の中のリーフ１２１６に取り外し可能に（物理的および電気的に）結合されるように構成されてもよい。
電極ユニット１２３２は、実質的には、図６Ａから図６Ｃに関して前述したように、液体吸収剤層またはパッド１２５６、および好ましくは炭素箔でできている可撓性電気伝導性裏当て層１２５８を含んでいてもよい多層ユニットである。導電性裏当て層１２５８は、実質的には、図６Ａから図６Ｃに関して前述したように、導電塗装の薄い電気伝導性層をさらに含んでいてもよい。
いくつかの実施形態では、電極ユニット１２３２は、使い捨てであり、パッド１２５６と共に、乾燥したものがユーザに提供されてもよく、ユーザは、使用前にパッド１２５６を水、生理食塩水、導電性ゲル、または他の適した液体に浸漬してもよい。他の実施形態では、ゲルの大部分が、パッドの中に吸収されていて、ユーザが、パッドを浸漬する必要が全くないように、使い捨て電極ユニット１２３２の電極パッド２４６は、導電性ゲルにあらかじめ浸漬されていてもよい。導電性ゲルは、電極と共に使用するのに適したどのような市販の導電性ゲルであってもよい。導電性ゲルを使用することで、導電性は改善され、パッド１２５６の脱水を減少させること、およびあらかじめ浸漬されたパッド１２５６は、ユーザが取り扱うのがより容易になり、面倒ではなくなり得ることが理解される。いくつかの実施形態では、パッド１２５６は、自動接着性ヒドロゲル層を備えていてもよい。
使い捨て電極ユニット１２３２の電極パッド１２５６は、電流、または例えば脳波（ＥＥＧ）などの他の生体信号を皮膚面から受容（感知）し、それを、ヘッドセット回路を介して、マイクロプロセッサを含む電子回路に転送する、またはそれを無線で遠隔ユニットに伝送するように構成されてもよい。
上述したように、電極ユニット１２３２は、使い捨てであってもよく、都合よく、ユーザによって交換されることができる。いくつかの実施形態では、接触部分１２５４および／または裏当て層１２５８は、リーフ１２１６に固定されてもよく、他方、他の実施形態では、これらの層の一方または両方は、パッド１２５６に取り付けられてもよく、それと共にユーザによって交換されてもよい。いくつかのこのような実施形態では、リーフ１２１６は、電極ユニット１２３２に取り付けられた対応するコネクタに、物理的かつ電気的に可逆的に結合されるように構成された、導電機械式スナップコネクタを含むように構成されてもよい。
いくつかの実施形態では、電極ユニット１２３２は、電極ハウジング１２４０に永久的に取り付けられ、電極ユニット１２３２はハウジング１２４０と共に、使い捨てであり、各使用後に、または数回使用後に、ユーザによって交換されるように設計される。いくつかの実施形態では、リーフ１２１６および電極システム１２３０を含む可撓性部分１２１４全体は、使い捨てであり、各使用後に、ユーザによって交換されるように設計される。
次に、眼窩上領域で選択的に神経枝を刺激するように構成された単一の発明電極の寸法についての概略的な具体例である図１０Ａと、眼窩上領域で選択的に神経枝を刺激するように構成された分割型発明電極の２つの実施形態の寸法についての概略的な具体例である図１０Ｂおよび図１０Ｃと、眼窩上領域の左右両側で神経枝を刺激するときの、図１０Ｃの電極の配置についての概略的な具体例である図１０Ｄとを参照する。
図１０Ａは、図１Ａおよび図１Ｂの１つまたは複数の電極システム１３０などの、眼窩上領域を刺激するために構成され得る電極２６０の実施形態の具体例である。電極２６０は、生体適合性接触面を有する液体吸収性層であって、接触面は、ユーザの皮膚面に接触して並置されるように適合される、液体吸収性層と、液体吸収性層に取り付けられた電極裏当てであって、裏当ては、少なくとも１つの電気伝導性材料または要素を含有し、導電材料または要素は、液体吸収性層が、液体で満たされると、動作モードにおいて、液体吸収性層と電気的に接続される、裏当てと、を含む。
電極２６０は、以下の寸法を備えた導電性接触面を有するように構成されることができる。
（ｉ）２０から５５ｍｍ、２５から５０ｍｍ、または３０から４５ｍｍの長さを有する長い寸法（ＤＬ）。
（ｉｉ）１０から３０ｍｍ、１０から２５ｍｍ、または１２から２０ｍｍの長さを有する狭い寸法（ＤＮ）。
凹形外形Ｅは、境界点ＧおよびＦによって画定される凹部を有し、境界点は、凹部の反対側端部に配置される。
典型的には、Ａ／Ｌは少なくとも０．５ｍｍであり、
Ａが、点線Ｋおよび凹部によって境界が示される区域であり、
Ｌが、線Ｋ（境界点ＧとＦとの間）の長さであり、（Ｌ）が、少なくとも１０ｍｍであり、
凹形外形上の第１の点と、凹形外形Ｅの反対側の電極２６０の周辺上の第２の点との間に配置され、第１の点で外形Ｅに対して垂直になるように配列された線が、長さＨを有し、凹形外形の全体にわたって、
Ｈｍａｘ／Ｈｍｉｎ≦２．５であり、
Ｈｍａｘが、全体にわたってＨの最大値であり、
Ｈｍｉｎが、全体にわたってＨの最小値である。
眼窩上の領域を刺激するように構成された２つの電極２６０の間の距離は、４〜３５ｍｍ、６〜２５ｍｍ、または８〜１５ｍｍの範囲内であってもよい。
図１０Ｂは、いくつかの実施形態では、電極２７０ａおよび２７０ｂが共に、図１Ａおよび図１Ｂの１つまたは複数の電極システム１３０と機能性において類似していることができるように、眼窩上領域における特定の神経または神経枝を刺激するため、またはユーザの脳の前方領域の経頭蓋を刺激するためなどの、ユーザの頭部の前方部分を刺激するために構成され得る１対の電極２７０ａおよび２７０ｂの実施形態の具体例である。
電極２７０ａおよび２７０ｂのそれぞれは、生体適合性接触面を有する液体吸収性層であって、接触面は、ユーザの皮膚面に接触して並置されるように適合される、液体吸収性層と、液体吸収性層に取り付けられた電極裏当てであって、裏当ては、少なくとも１つの電気伝導性材料または要素を含有し、導電材料または要素は、液体吸収性層が、液体で満たされると、動作モードにおいて、液体吸収性層と電気的に接続される、裏当てと、を含む。
いくつかの実施形態では、既存の層の他に、電極２７０ａおよび２７０ｂは、追加的な非導電性電極基材をさらに共有し、実質的には、図７Ａに関して前述したように、基材は、電極２７０ａおよび２７０ｂの１つの電極裏当てとそれぞれ電気的に接触する２つの接触部分を含む。
電極２７０ａおよび２７０ｂの高さが、その最大点（ＤＮ）で、１０ｍｍから４０ｍｍ、１２ｍｍから３６ｍｍ、または２０から３３ｍｍの範囲内であるように、電極２７０ａおよび２７０ｂはそれぞれ、第１の端部、第２の端部、高さ、および長さを有する。
電極２７０ａおよび２７０ｂは、ユーザの皮膚に隣接して配置されるとき、第１の電極の第２の端部２７１ａが、第２の電極の第１の端部２７１ｂと隣接するように、相互に並んで水平に配置されるように構成され、そして、いくつかの実施形態では、その間に距離Ｓを備えながら、第２の電極の第１の端部２７１ｂと平行に配置されるように構成され、Ｓは、１〜１５ｍｍ、２〜１０ｍｍ、または４〜８ｍｍの範囲内である。
電極２７０ａの長さ、電極２７０ｂの長さ、および距離Ｓで構成される長さ（ＤＬ）は、２０ｍｍから５５ｍｍ、２５から５０ｍｍ、または３０から４５ｍｍの範囲内である。いくつかの実施形態では、電極２７０ａのＡ１区域は、電極２７０ｂの区域Ａ２と等しい。他の実施形態では、区域Ａ１／Ａ２の比率は、０．５〜２、０．７〜１．５、または０．８〜１．２５の範囲内である。
いくつかの実施形態では、電極２７０ａおよび２７０ｂは共に、その低い方の端部で、凹部の反対側端部に配置される境界点ＦおよびＧによって画定される凹部を有する、単一の凹形外形Ｅに沿って画定されることができ、凹部は、
比率Ａ／Ｌが、少なくとも０．５ｍｍであって、Ａが、点線Ｋおよび凹部によって境界を示される区域であり、Ｌが、線Ｋ（境界点ＧとＦとの間の）の長さであり、Ｌが、少なくとも１０ｍｍである
ように、ユーザの眉の輪郭に概ね従う。
上文において検討されたように、凹形外形上の第１の点と、凹形外形Ｅの反対側の電極２７０ａまたは２７０ｂの１つの周辺上の第２の点との間に配置され、第１の点で外形Ｅに対して垂直になるように配列された線は、長さＨを有し、電極２７０ａおよび２７０ｂの両方の凹形外形の全体にわたって、
Ｈｍａｘ／Ｈｍｉｎ≦２．５であり、
Ｈｍａｘが、全体にわたってＨの最大値であり、
Ｈｍｉｎが、全体にわたってＨの最小値である。
電極２７０ａの縁部２７１ａと線Ｋとの間に画定された角度βは、４５〜１１０度、７０〜９０度、または７５〜８５度の範囲内であり、βは、電極の基部に対する縁部２７１ａの角度を特徴付ける。
いくつかの実施形態では、電極２７０ａおよび２７０ｂを合わせると、図１Ａおよび図１Ｂに示されるような単一の前方電極システム１３０で使用するのに最適であり得ることが理解される。さらに、一対の電極２７０ａおよび２７０ｂが、非対称である実施形態では、対として、ユーザの額の対称的に向かい合った側で使用される電極の対応する対は、電極２７０ａおよび２７０ｂの鏡像複製となる。
眼窩上領域を刺激するように構成された２対の電極２７０ａおよび２７０ｂの間の距離は、４〜３５ｍｍ、６〜２５ｍｍ、または８〜１５ｍｍの範囲内であってもよい。
図１０Ｃは、眼窩上領域における特定の神経または神経枝を刺激するためなどの、ユーザの頭部の前方部分を刺激するために構成され得る、１対の電極１２７０ａおよび１２７０ｂの実施形態の具体例である。具体的には、電極は、図２３Ｃに関して下文で説明されるように、三叉神経の眼分枝の枝である、眼窩上および滑車上神経を刺激するために構成されてもよい。いくつかの実施形態では、電極１２７０ａおよび１２７０ｂは共に、図１Ａおよび図１Ｂの１つまたは複数の電極システム１３０と機能性において類似していることができる。
電極１２７０ａおよび１２７０ｂのそれぞれは、生体適合性接触面を有する液体吸収性層であって、接触面は、ユーザの皮膚面に接触して並置されるように適合される、液体吸収性層と、液体吸収性層に取り付けられた電極裏当てであって、裏当ては、少なくとも１つの電気伝導性材料または要素を含有し、導電材料または要素は、液体吸収性層が、液体で満たされると、動作モードにおいて、液体吸収性層と電気的に接続される、裏当てと、を含む。
いくつかの実施形態では、既存の層に加えて、電極１２７０ａおよび１２７０ｂは、追加的な非導電性電極基材をさらに共有しており、基材は、実質的には、図７Ａに関して前述したように、電極１２７０ａおよび１２７０ｂの１つの電極裏当てとそれぞれ電気的に接触している２つの接触部分を含む。
いくつかの実施形態では、電極１２７０ａおよび１２７０ｂは、実質的に同一の外形を有しており、図１０Ｃに示される一般的な外形を形成するように、互いに対して回転されているにすぎない。電極が同一の形状およびサイズであることにより、ユーザによる電極の設置は平易化され、製造費用は、簡素化されて削減される。電極が同じ外形を有しているにもかかわらず、刺激される神経枝のそれぞれの解剖学的位置の上に正確に設置され、ユーザにとって不快となる頭蓋骨骨膜などの組織の望ましくない刺激を防止するように、それらは、異なる角度に方向付けて配置される。
電極１２７０ａおよび１２７０ｂは、概括的には、台形の隅部が曲線に置き換えられた台形である。このように、各電極は、第１の端部または基部１２７２、第２の端部または基部１２７４、第１の側部１２７６および第２の側部１２７８、高さ（第１の側部と第２の側部との間に画定される）、および長さ（第１の基部と第２の基部との間に画定される）を含む。
電極１２７０ａおよび１２７０ｂの長さは、その最大点（ＤＮ）では、１０ｍｍから４０ｍｍ、１５ｍｍから３０ｍｍ、または２０から２５ｍｍの範囲内である。電極１２７０ａおよび１２７０ｂの高さは、第１の基部に隣接する第１の側部と第２の側部との間に画定される最小高さＨｍｉｎと、第２の基部に隣接する第１の側部と第２の側部との間に画定される最大高さＨｍａｘとが、次の式を満たすようになっている。
Ｈｍａｘ／Ｈｍｉｎ≦２。
電極１２７０ａおよび１２７０ｂは、ユーザの皮膚に隣接して配置されるとき、第１の電極の第２の端部１２７４ａが、第２の電極の第１の測部１２７６ｂと隣接するように、相互に並んで水平に配置されるように構成され、そして、いくつかの実施形態では、その間に距離Ｓを備えながら、第２の電極の第１の測部１２７６ｂと平行に配置されるように構成され、Ｓは、１〜１５ｍｍ、２〜１０ｍｍ、または４〜８ｍｍの範囲内である。第２の基部１２７４ａおよび第１の側部１２７６ｂが平行に配置されることで、電流密度の高い区域が、電極の間に形成されることが防止される。
電極１２７０ａの長さ、電極１２７０ｂの幅、および距離Ｓで構成される長さ（ＤＬ）は、２０ｍｍから５５ｍｍ、２５から５０ｍｍ、または３０から４５ｍｍの範囲内である。いくつかの実施形態では、電極１２７０ａおよび１２７０ｂのＡ区域は、等しい。
電極１２７０ａの第２の基部１２７４ａと第２の側部１２７８ａとの間に画定される角度βは、４５〜１１０度、７０〜９０度、または７５〜８５度の範囲内である。βは、電極の基部１２７４ａに対する第２の側部１２７８ａの角度を特徴付ける。さらに、βが、電極の基部１２７４ａに対する、第１の側部１２７６ａの角度を特徴付けるように、電極１２７０ａおよび１２７０ｂは、左右対称であり得ることが理解される。
いくつかの実施形態では、電極１２７０ａおよび１２７０ｂを合わせると、図１Ａおよび図１Ｂに示されるような単一の前方電極システム１３０で使用するのに最適であり得ることが理解される。さらに、互いの鏡像として配置される２対の電極対１２７０ａおよび１２７０ｂは、図１０Ｄに示されるように、ユーザの額の対称的に対向する側に使用され得る。いくつかの実施形態では、電極１２７０ａおよび１２７０ｂの各対は、眼窩上神経の枝および滑車上神経の対応する枝を刺激する別々の刺激チャネルとして機能するように構成される。
眼窩上領域を刺激するように構成される２対の電極１２７０ａと１２７０ｂとの間の距離Ｄは、４〜３５ｍｍ、５〜２５ｍｍ、または６〜１５ｍｍの範囲内であってもよい。
追加的な電極が、他の神経、例えば頬骨側頭の神経または頭部の両側の耳介側頭神経を刺激するために、または側頭脳領域を刺激するために、ヘッドセット上に位置付けられてもよい。ヘッドセットは、図２２Ａから図２２Ｂに関して下文でさらに記載されるように、後頭部領域を刺激するように構成された電極をさらに含んでいてもよい。
次に、図１Ａおよび図１Ｂの発明ヘッドセット１００と共に使用するのに適した発明の後方部材の実施形態の斜視図の具体例である、図１１Ａおよび図１１Ｂと、それぞれ休止状態および押圧状態にある、図１１Ａおよび図１１Ｂの後方部材の概略断面の具体例である図１２Ａおよび図１２Ｂとを参照する。
図１１Ａおよび図１１Ｂに見られるように、図１Ａおよび図１Ｂの後方部材１１６に類似していることができる後方部材７１６は、後頭電極システム７４０を収容するように適合させてある、図１Ａおよび図１Ｂの電極システム１４０に類似した、後方電極ハウジング７００を含む。後方電極ハウジング７００は、ヘッドセットが、ユーザによって使用中であるとき、ユーザの皮膚から離れる方に面するように構成された外面７０２と、ヘッドセットが使用中であるとき、ユーザの皮膚と係合するように構成された内面７０４とを含む。いくつかの実施形態では、電極ハウジング７００は、シリコーンゴム、ポリウレタン、ポリプロピレン、および類似物などの可橈性材料で形成される。
電極システム７４０は、実質的には、図６Ａから図６Ｃに関して前述したように、導電性裏当て層７４８と電気的に係合するように適合された電極パッド７４６を典型的には含む。導電性裏当て層７４８は、いくつかの実施形態では内面７０４上に載置される、前述の後方電極ハウジング７００の中に配置されてもよく、後方電極ハウジング７００の内面７０４の中にまたはその上に配置される電気接点７４４と電気的に係合するように構成される。通常、電極パッド７４６は、使い捨てであり、使用毎にまたは必要に応じてユーザによって交換され得る。いくつかの実施形態では、導電性裏当て層７４８は、使い捨て電極パッド７４６上に載置されていて、電極パッドが交換されるとき、ユーザによって交換される。
外面７０２上で、通常は内面７０４上の接点７４４の位置と平行な位置に配置されるのは、圧力を後方電極に加えるのに適した位置に関して、ヘッドセットを着用しているユーザを案内するように構成される圧力位置ガイド７０６である。いくつかの実施形態では、ヘッドセットが着用されるとき、ユーザが、ユーザの頭部の後方部分でその位置を触覚的に感じることができるように、圧力位置ガイド７０６には、テクスチャが付けられる。
ヘッドセットが、休止状態にあるとき、すなわちユーザによって着用されていないとき、電極システム７４０は、図１２Ａに示すように、電極ハウジング７００の内面全体７０４と係合している。この状態では、電極パッド７４６は、Ａによって示される第１の厚さを有する。
上述したようにヘッドセットを着用した後、電極システム７４０が、ユーザの頭部の後方でユーザの毛髪の下に設置されるとき、ユーザは、電極ハウジング７００に対して、図１２Ｂの矢印Ｆによって示される方向の圧力を圧力位置ガイド７０６によって示された位置に加える。いくつかの実施形態では、ユーザによって加えられる力Ｆは、０．１Ｎより大きい、１．０Ｎより大きい、または３．０Ｎより大きい。
電極ハウジング７００の可撓性性質に因って、図１２Ｂに見られるように、ユーザによって圧力位置ガイド７０６に圧力が加えられると、結果的に、電極ハウジング７００は、変形し、電極パッド７４６は、厚さＡ’まで圧縮される。いくつかの実施形態では、押圧状態の電極パッド７４６の厚さＡ’は、休止状態のパッドの厚さＡより小さい（Ａ’＜Ａ）。
ユーザによって圧力が加えられ、加えて電極パッド７４６が圧縮されることで、結果的に、水、生理食塩水、または導電性ゲルなどの導電性流体が、電極パッド７４６から、電極システム７４０とユーザの毛髪および／または頭皮との間の間隙に放出される。放出された液体は、電極システム７４０と頭皮との間で、その間に毛髪が存在することに起因するインピーダンスを減少させ、したがって、治療の効力を高める。
いくつかの実施形態では、電極ハウジング７００は、完全には可橈性材料で形成されておらず、むしろ、可橈性材料で形成された層を含んでいて、そこにユーザによって圧力が加えられる。
いくつかの実施形態では、硬質層は、可撓性電極ハウジング７００またはその可撓性層と、電極システム７４０との間に配置される。このような実施形態では、圧力は、ユーザによって可撓性電極ハウジング、または可撓性層に加えられて、圧力が硬質層の全体にわたって分散されることで、結果的に、硬質層の上に載置された電極裏当て７４８は、電極パッド７４６の表面全体と接触することになる。さらに、より多くの同種の圧力が、電極パッド７４６に加えられる場合もある。このような実施形態では、接点７４４および／または電極裏当て７４８は、硬質層の上に配置される。
次に、単一の発明電極および分割型発明電極の寸法についての概略的な具体例であり、両方ともに、後頭部領域において神経枝を選択的に刺激するように構成された図１３Ａおよび図１３Ｂを参照する。
図１３Ａは、図１Ａおよび図１Ｂの１つまたは複数の電極システム１４０などの、後頭部領域を刺激するために構成され得る電極２９０の実施形態の具体例である。図１３Ｂは、一緒に電極２９０と類似の輪郭を有していることができ、電極２９１ａおよび２９１ｂが共に、図１Ａおよび図１Ｂの１つまたは複数の電極システム１４０と機能性において類似していることができるように、後頭部領域において特定の神経または神経枝を刺激するために構成され得る１対の電極２９１ａおよび２９１ｂの具体例である。
電極２９０、２９１ａ、および２９１ｂは、生体適合性接触面を有する液体吸収性層であって、接触面は、ユーザの皮膚面に接触して並置されるように適合される、液体吸収性層と、液体吸収性層に取り付けられた電極裏当てであって、裏当ては、少なくとも１つの電気伝導性材料または要素を含有し、導電材料または要素は、液体吸収性層が、液体で満たされると、動作モードにおいて、液体吸収性層と電気的に接続される、裏当てと、を含む。
いくつかの実施形態では、電極２９１ａおよび２９１ｂは共に、追加的な、共有非導電性電極基材層に取り付けられてもよく、基材は、電極２９１ａおよび２９１ｂの１つの電極裏当てとそれぞれ電気的に接触する２つの接触部分を含む。
電極２９０、２９１ａ、および２９１ｂのそれぞれは、水平対称軸２９２を中心に対称の鏡像である。
図１３Ａを詳しく見ると、電極２９０は、狭くて細長く、いくつかの実施形態では、湾曲していて、曲線２９５によって連結され得る第１の端部２９３および第２の端部２９４を画定する、先細の、湾曲した、概ね円錐台形の輪郭を有していてもよい。いくつかの実施形態では、電極２９０は、以下の寸法を有していてもよい導電性接触面を有するように構成され得る。
（ｉ）１０から５５ｍｍ、１５から５０ｍｍ、または２５から４５ｍｍの長さを有する長い寸法（Ｌ）。
（ｉｉ）５から３５ｍｍ、８から２０ｍｍ、または１０から１５ｍｍの長さを有する基部２９３の狭い寸法（Ｈ１）。
（ｉｉｉ）Ｈ１とＨ２の間の比率が、２以下、１．５以下、または１以下であるような、先端２９４の狭い寸法（Ｈ２）。
いくつかの実施形態では、湾曲した先端２９４の湾曲は、湾曲した先端２９４の範囲内で部分的に外接される想像円によって画定されてもよく、想像円は、１０ｍｍ以下、８ｍｍ以下または６ｍｍ以下である半径Ｒを有する。
いくつかの実施形態では、曲線２９５の湾曲は、曲線２９５のそれぞれの範囲内で部分的に外接される第２の想像円によって画定されてもよく、想像円は、少なくとも５０ｍｍ、少なくとも１００ｍｍ、または少なくとも１５０ｍｍの半径Ｒ１を有する。
次に図１３Ｂを見ると、電極２９１ａおよび２９１ｂを合わせると、電極２９０と類似の輪郭を有することが分かる。したがって、電極２９１ａは、基部２９３を含むことができ、電極２９１ｂは、先端２９４を含むことができ、想像曲線２９５は、基部２９３から先端２９４まで、電極２９１ａと２９１ｂとの間に距離Ｓだけ埋めて延びることができる。
図１３Ｂの中に示される寸法Ｌ、Ｈ１、Ｈ２、Ｒ、およびＲ１は、図１３Ａの中の対応する寸法と実質的に同じやり方で画定される。図１３Ｂの寸法Ｌ、Ｒ、およびＲ１は、図１３Ａの対応する寸法と実質的に同じ長さである。しかしながら、図１３Ｂの寸法Ｈ１は、５ｍｍから３５ｍｍ、１０ｍｍから２５ｍｍ、または１２ｍｍから２０ｍｍの長さを有していてもよい。図１３Ｂの寸法Ｈ１とＨ２の比率は、図１３Ａの対応する比率と実質的に同じである。
見られるように、相互に隣接する電極２９１ａおよび２９１ｂの縁部２９６は、平行であってもよく、その間に距離Ｓを有していてもよく、Ｓは、１から１０ｍｍ、２〜８ｍｍ、または４〜６ｍｍの範囲内である。距離Ｓは、いくつかの実施形態では、電極２９１ａおよび２９１ｂのそれぞれが、後頭神経枝の異なる１つを刺激するのに適切であるように選択され得ることが理解される。
電極２９１ａの縁部２９６と対称軸２９２との間に画定される角度θは、７５〜１０５度、８０〜１００度、または８５〜９５度の範囲内である。角度θは、電極が分割される角度を特徴付ける。
いくつかの実施形態では、電極２９１ａの区域Ａ１は、電極２９１ｂの区域Ａ２と等しい。他の実施形態では、区域Ａ１／Ａ２の比率は、０．５〜２、０．７〜１．５、または０．８〜１．２５の範囲内である。
電極２９１ａおよび２９１ｂを合わせると、図１Ａおよび図１Ｂに示されるような単一の後方電極システム１４０で使用するのに適切であり得ることが理解される。電極２９１ａおよび２９１ｂが、非対称であるいくつかの実施形態では、対として、ユーザの後頭部領域の向かい合った側で使用される電極の対応する対は、電極２９１ａおよび２９１ｂの鏡像複製となる。
次に、図１Ａおよび図１Ｂの発明ヘッドセットの平面的な具体例である、ヘッドセットの可撓性アーム部材１１４の長さを示している図１４Ａ、図１４Ｂ、および図１４Ｃを参照する。
図１Ａおよび図１Ｂに関して上文で述べたように、各アーム部材１１４は、前方部材１１２に隣接する可撓性テンプルアーム部分１１８と、後方部材１１６を含む可撓性後方アーム部分１１９と、その間に配置されるサイズ調整機構１２０とを含む。
図１４Ａを詳しく見ると、Ａと標示される、可撓性後方アーム部分１１９の長さは、１８０ｍｍ、１５０ｍｍ、または１３０ｍｍより小さい。Ｂと標示される、硬質調整機構１２０の長さは１５０ｍｍ、１２０ｍｍ、または１００ｍｍより小さい。Ｃと標示される、テンプルアーム部分１１８の長さは、１１０ｍｍ、９０ｍｍ、または７５ｍｍより小さい。Ｄと標示される、前方部材１１２の長さは、１５０ｍｍ、１２０ｍｍ、または１００ｍｍより小さい。
いくつかの実施形態では、寸法Ａ、Ｂ、Ｃ、およびＤは、数式２（Ａ＋Ｂ＋Ｃ’）＋Ｄによって示される、ヘッドセット１００の総周囲は、７００ｍｍ、６８０ｍｍ、または６６０ｍｍより小さいように選択される。
図３Ａから図３Ｄに関して上文で検討したように、テンプルアーム部分１１８が、弾性を有すること、およびアーム部材１１４が、外向きに引っ張られるとき、テンプルアーム部分１１８が、アーム部材１１４をヘッドセットの対称軸に向かって後ろに動かすように、アーム部材１１４が、その上に所定の予圧を有していることは、本明細書における教示の特有の特徴である。予圧、ならびに予圧の推進力下でアーム部材によって加えられた力の大きさに影響を及ぼすさまざまな要因は、図３Ａから図３Ｄに関して上文に記載される。
テンプルアーム部分１１８の弾性は、アーム部材１１４が外向きに引っ張られたあと、アーム部材１１４を対称軸に向かって動かすために、必要とされる可撓性および弾性の少なくとも一部を提供することが理解される。テンプルアーム部分１１８の可撓性の度合いは、テンプルアーム部分１１８の可撓性が大きい程、アーム部材１１４の変位が大きくなり得るように、アーム部材１１４が外向きに変位され得る距離に影響を及ぼす。前方部材１１２が、同様に可撓性または半可撓性を有する実施形態では、その可撓性も同様に、アーム部材１１４が外向きに変位され得る程度に寄与し得ることが理解される。
後方アーム部分１１９の長さＡは、長さＡが、ユーザの頭部のサイズに関係なく、ユーザの頭部の後方部分全体にわたるべく適合されることになるように、選択される。具体的には、後方アーム部分１１９が、あまりに短い場合には、ヘッドセット１００は、大きい頭部を有する人の上では閉じることができない可能性がある。さらに、後方アーム部分１１９が、あまりに短い場合には、それらは、ヘッドセットを着用している間、ユーザの頭部の後部分の外形と揃うことができない可能性があり、したがって、クロージャ機構１２８とユーザの頭部との間の角度α（図３Ｂおよび図３Ｃ）は、変更される可能性があり、ユーザの毛髪の間に梳いて入ることが、阻害される可能性がある。
サイズ調整機構１２０は、例えば従来技術において知られていられる摺動可能機構またはラチェット機構などの、いかなる適切なサイズ調整機構であってもよい。サイズ調整機構１２０の長さＢ、ならびにサイズ調整機構１２０がアーム部材１１４の長さを変更することができる程度は、適切な範囲のヘッドセットの周囲を可能にし、一方で、閉状態にあるヘッドセット１００の周囲が、確実に、ユーザの頭部の周囲に合わされることになるように選択される。
図１４Ｂを見ると、いくつかの実施形態では、後方アーム部材１１９およびサイズ調整機構１２０、およびその長さは、図１４Ａの実施形態と同じ状態のままであるが、可撓性テンプルアーム部分１１８は、それがヘッドセットの周囲のおよそ半分に沿って延在するアークを構成するように、前方部材１１２を通って、例えばその中の専用のスロットを通って延びていることが分かる。いくつかのこのような実施形態では、Ｃと標示される、可撓性アーム部分１１８の長さは、２２０ｍｍより小さい、１８０ｍｍより小さい、または１２０ｍｍより小さい。このような実施形態では、ヘッドセット１００の周囲の長い方の区分は、可撓性および弾性を有し、アーム部材１１４上の予圧、ならびにアーム部材１１４の弾性、およびアーム部材が、外向きに変位され得る程度に寄与する。
図１４Ｂに示されるような実施形態では、前方部材１１２は、前方部材に沿って延びる可撓性アーム部分１１８が、必要に応じて、撓曲することができるように構築されなければならない。例えば、アーム部分１１８が、必要に応じて撓曲することができるように、前方部材１１２は、少なくとも部分的に可撓性を有していてもよく、その中のチャネルを通って延びるアーム部分１１８を有していてもよい。別の例として、前方部材１１２は、硬質であってもよく、その外面に沿って延びていて、アーム部分１１８が、前方部材１１２の可撓性を何ら必要とすることなく、必要に応じて撓曲することができるように、中央の単一の点で前方部材１１２に固定されたアーム部分１１８を有していてもよい。
図１４Ｃは、図１４Ｂの実施形態と類似の実施形態を図示し、可撓性テンプルアーム部分１１８が、前方部材１１２の外で、例えばその内部に延びている。いくつかのこのような実施形態では、実質的には、図１４Ｂに関して前述したように、Ｃと標示される可撓性アーム部分１１８の長さは、２２０ｍｍより小さい、１８０ｍｍより小さい、または１２０ｍｍより小さい。
図１４Ｃに示されるような実施形態では、前方部材１１２は、前方部材に沿って延びる可撓性アーム部分１１８が、必要に応じて撓曲することができるように、構築されなければならないことが理解される。例えば、アーム部分１１８が、前方部材１１２の可撓性を何ら必要とすることなく、必要に応じて撓曲することができるように、前方部材１１２は、中央の単一の点で前方部材１１２に固定されたアーム部分１１８を有していてもよい。次に、本明細書の教示による、毛髪を通って梳いて入るのに適した発明ヘッドセットの後方部材の概略的な平面的上面図の具体例である図１５を参照する。
図１５に見られるように、いくつかの実施形態では、Ａで示される、後方アーム部分１１９に連結される端部での後方部材１１６の幅が、Ａ’で示される、クロージャ機構１２８に隣接するヘッドセット１００の開口端部での後方部材１１６の幅と比べて、Ａ＞Ａ’であるように、より大きいように、後方部材１１６は、先細になっている。本明細書には図示されていない他の実施形態では、後方部材１１６の幅は、Ａ＝Ａ’であるように、その長さの全体にわたって固定的であってもよい。後方部材１１６が、後方部材１１６と、それと関連付けられるおよび／または毛髪が存在している位置に配置された電極との下から離れるように毛髪を押しながら、頭皮面に届くために、狭く、好ましくは先細の、後方部材１１６の構造は、毛髪の下および／またはそれを通って、および毛髪の根元の間に効果的に梳いて入ることを可能にする。
いくつかの実施形態では、最も幅の広い場所での後方部材１１６の幅Ａは、４０ｍｍ以下、３０以下、または２０ｍｍ以下である。いくつかの実施形態では、Ｌで示される、後方部材１１６の長さは、１００ｍｍ以下、８０ｍｍ以下、６０ｍｍ以下、または５０ｍｍ以下である。いくつかの実施形態では、Ｌで示される、後方部材１１６の長さは、５ｍｍ以上、１０ｍｍ以上、または２０ｍｍ以上である。
後方部材１１６が、図１Ａおよび図１Ｂに図示されるもののような、その上に配置される電極システムを有する実施形態では、後方部材１１６の寸法は、電極システムを収容することができるだけ十分に大きくなければならず、したがって、最小電極寸法によって制限されることが理解される。電極が、後方部材１１６上には配置されていない実施形態では、いかなる適切な寸法が、使用されてもよく、寸法は、ヘッドセットを着用するときの使いやすさ、毛髪から離れて梳いて入ることにおける後方部材の有効性等などの、他のパラメータに基づいて決定され得る。
後方部材１１６が、電極システムを含んでいる実施形態などの、いくつかの実施形態では、後方部材１１６の幅が先細になっている部分が、後方部材に沿って線形である必要はない、および／または後方部材が、長さ全体に沿って先細になっている必要はないことがさらに理解される。例えば後方部材は、固定幅または非常にわずかな先細りを有する電極部分を含んでいてもよく、クロージャ機構で幅Ａ’に達するように、電極に対して遠位の第２の部分においてより大きい角度で先細になっていてもよい。
次に、本明細書における教示による図１Ａおよび図１Ｂの発明ヘッドセットを閉じるための磁気クロージャ機構１２８の２つの実施形態の斜視図の具体例である図１６Ａおよび図１６Ｂを参照する。
クロージャ機構の２つの部分が相互に引きつけ合い、したがって、ヘッドセット１００を着用しているユーザが、クロージャ機構１２８と直接相互作用すること、またはクロージャ機構１２８を操作することを必要とせずに、閉じることができるので、磁気クロージャ機構１２８は、他の種類のクロージャ機構を使用するよりも有利であることが理解される。着用工程の間、通常ユーザの手は、図３Ａから図３Ｄに示されるように、ヘッドセットの側部分でヘッドセットを保持しており、したがって、クロージャ機構を自由に操作することができないので、このことは、発明ヘッドセット１００を着用する方法において特に有用である。
図１６Ａは、１つまたは複数の磁石の使用に基づいたクロージャ機構１２８を図示する。見られるように、いくつかの実施形態では、後方部材１１６は、磁気的引力部分３００で終端している先細端部１２９をそれぞれが有する。いくつかの実施形態では、磁気的引力部分３００ａおよび３００ｂは、共に磁石である。他の実施形態では、磁気的引力部分３００ａおよび３００ｂの一方が、磁石であり、その一方で、他方が、磁石に引きつけられる金属でできている。
１つの磁気的引力部分３００ａは、ピン３０２を含み、他方で、他方の磁気的引力部分３００ｂは、ピン３０２を収容するのに適切なボア３０４を含む。磁気的引力部分３００は、相互に隣接して配置されるとき、相互に引き付け合うように配置され、それによって、ピン３０２が、ボア３０４と係合し、ユーザの頭部上でヘッドセットを固定するように導く。図１６Ａには図示されていない、いくつかの実施形態では、ピン３０２をボア３０４の中に固定するために、磁気的引力部分の一方を他方の上に重ねる必要がないように、磁石３００は、先細端部１２９に対して概ね垂直に位置していてもよい。いくつかの実施形態では、１つまたは複数の磁石は、ネオジム磁石を備える。
図１６Ｂは、磁気引力の使用に基づいた別のクロージャ機構１２８を図示する。見られるように、後方部材１１６は、少なくとも１つの球面を画定する球体の少なくとも１つの区分を備える磁気的引力部分３１２を収容するハウジング３１０で終端している先細端部１２９を、それぞれが有する。いくつかの実施形態では、磁気的引力部分３１２ａおよび３１２ｂは、共に磁石である。他の実施形態では、磁気的引力部分３１２ａおよび３１２ｂの一方が、磁石であり、その一方で、他方が、磁石に引きつけられる金属でできている。
いくつかの実施形態では、磁気的引力部分３１２は、球形キャップまたは半球体などの、球体の区分を備える。他の実施形態では、磁気的引力部分３１２は、球体を備える。いくつかの実施形態では、磁気的引力部分３１２の球面は、２から２０ｍｍの範囲内、３から１５ｍｍの範囲内、または４〜１０ｍｍの範囲内の半径を有する。いくつかの実施形態では、磁気的引力部分３１２の１つまたは複数の磁石の保持力は、０．５から１５Ｎの範囲内、１から１０Ｎの範囲内、１．５から７Ｎの範囲内である。
磁気的引力部分３１２は、その球面で相互に係合し、それによって、ヘッドセット１００を閉じるように適合される。磁気的引力部分３１２の係合面が球形状であるので、２つの磁気的引力部分３１２の間の接点は、極小であり、実質的に単一の点であり、それによって、ユーザの毛髪をクロージャ機構１２８の中に挟むことを防止している。
いくつかの実施形態では、図３Ａから図３Ｄに関して上文に説明したように、ヘッドセットを着用する間、ユーザが、クロージャ機構１２８を見ることなく、ヘッドセット１００を閉じることがより容易になるように、磁気的引力部分３１２は、ハウジング３１０の中で回転可能であり、互いがわずかな距離のところに配置されると、相互に引き付け合うように配置される。いくつかの実施形態では、磁気的引力部分は、それらが、１０ｍｍ以下、２０ｍｍ以下、または３０ｍｍ以下の距離のところにあるとき、相互に引き付け合うように配置される。その上、磁気的引力部分が、ハウジング３１０の中で回転することができることによって、磁気的引力部分の１つまたは複数の磁石の極性方位は、後方部材１１６の所与の配列または後方部材１１６の間の所与の角度において、それ自体を最適な方位に調整すること、または２つの磁石の間の配列を調整することができる。いくつかの実施形態では、磁石は、ネオジム磁石を備える。
いかなる適切なクロージャ機構が、着用された時、ヘッドセット１００が落ちないまたは動かないように、ヘッドセット１００を固定するのに使用されてもよいことが理解される。しかしながら、図１６Ａおよび図１６Ｂに図示される実施形態の全てにおいて、クロージャ機構１２８の設置面積、詳細には、クロージャ機構が閉じているときに、相互に接触するクロージャ機構１２８の表面の設置面積は、小さく、それによって、ユーザの頭部上でヘッドセットを閉じる間、毛髪が、クロージャ機構１２８の要素に挟まれるおよび／または引っ張られるのを減らす、そして幾つかの事例では、防止することが、本明細書における教示の特有の特徴である。
次に、休止状態で、折り畳まれた位置にある図１Ａおよび図１Ｂの発明ヘッドセットの上面図の具体例をそれぞれ提示する、図１７Ａおよび図１７Ｂを参照する。図１７Ａは、図１Ａおよび図１Ｂに関して上文に記載したように、休止状態にあるヘッドセット１００を示す。
図１７Ｂは、畳まれた位置にあるヘッドセット１００を示し、アーム部材１１４は、眼鏡が折り畳まれるのと同様のやり方で、ヒンジ１２２で折り畳まれている。ばね付きヒンジ、バレルヒンジ、連動ヒンジ、およびアーム部材１１４に組み込まれた一体型ヒンジなどの、いかなる適切な型のヒンジ機構１２２が、アーム部材１１４を折り畳むのに使用されてもよい。さらに、ヒンジ機構１２２は、プラスチック、およびステンレス鋼などの金属を含むいかなる適切な種類の材料で形成されてもよい。しかしながら、図１８Ａおよび図１８Ｂに関して以下に記載されるように、電気導体が、ヒンジを通ることを必要とされるいくつかの実施形態では、一体式ヒンジなどのある型のヒンジは、適していない。
次に、本明細書の教示による発明ヘッドセットで使用するのに適している電気導体が、ヒンジアーム部材１１４の中に埋め込まれている実施形態の概略的具体例である図１８Ａおよび図１８Ｂを参照し、それぞれ、図１８Ａは、畳まれた位置にあるアーム部材１１４を図示し、図１８Ｂは、開位置にあるアーム部材１１４を図示する。
見られるように、そして図１７Ａおよび図１７Ｂに関して上文で検討されたように、いくつかの実施形態では、図１８Ａに図示された、ヒンジ部分３２０の畳まれた位置では、端面３２４および３２６が、ヒンジ１２２以外では相互に係合してなく、図１８Ｂに図示されたヒンジ部分の開位置では、第１の端面３２４が、アーム部材１１４の第２の端面３２６と係合するように、ヘッドセット１００のアーム部材１１４は、アーム部材１１４の第１の端面３２４と第２の端面３２６との間に配置されるヒンジ１２２を含むヒンジ部分３２０を含む。
ある実施形態、詳しくは、ヘッドセット１００の電源および／または処理ユニットが、前方部材１１２の中に配置され、後方電極１４０に電力および／または処理命令を提供する必要がある実施形態では、電気導体は、アーム部材１１４の少なくとも１つに沿って少なくとも１つのヒンジ部分３２０を通って延びていなければならないことが理解される。
いくつかのこのような実施形態では、前方部材１１２に電気的に接続された第１の電気導体３３０は、金属接触ボア３３２の中の第１の端面３２４で終端し、後方部材１１６に電気的に接続された第２の電気導体３３４は、金属接触ピン３３６の中のアーム部材１１４の第２の端面３２６で終端する。
図１８Ａに図示したように、ヒンジ部分３２０が畳まれた位置にあるとき、前方部材１１２が、アーム部材１１４からおよび／または後方材１１６から電気的に切断されるように、金属接触ピン３３６は、金属接触ボア３２２から離される。対照的に、ヒンジ部分３２０が、図１８Ｂに示される開位置にあるとき、金属接触ピン３３６は、金属接触ボア３３２の中に配置され、それと電気接触している。したがって、ヒンジ部分３２０が開位置にあるとき、電流および処理命令は、前方部材１１２、アーム部材１１４、および後方部材１１６の間に伝導され得る。
次に、本明細書の教示による発明ヘッドセットで使用するのに適している電気導体が、サイズ調整機構の中に埋め込まれている実施形態の概略的具体例である、図１９を参照する。
図１４Ａおよび図１４Ｂに関して上文で検討したように、アーム部材１１４は、サイズ調整機構１２０を含む。本明細書に述べたように、サイズ調整機構１２０は、電流が、前方部材１１２と後方部材１１６との間に伝導されるように、前方部材１１２と後方部材１１６との間に配置され、電気導体は、アーム部材１１４を通って、そしてサイズ調整機構１２０を通って延びていなければならない。
いくつかの実施形態では、サイズ調整機構１２０は、テンプルアーム部分１１８の中に形成されるスロット３４０と、後方アーム部分１１９から延び、スロット３４０の中に配置されて、その中で摺動可能に動くことができる可撓性アーム部分３４２とを含む、摺動式かつ／またはラチェット式調整機構を備える。
第１の平坦な電気導体３４４は、前方部材１１２から、テンプルアーム部分１１８に沿って、そしてスロット３４０に沿って延びる。第２の電気導体３４６は、後方アーム部分１１９に沿って、そしてその可撓性アーム部分３４２に沿って延び、接触ばね３４８が、スロットの中で平坦な電気導体３４４と電気的に接触するように、スロット３４０の中の接触ばねの中３４８で終端する。したがって、サイズ調整機構１２０を通る電気伝導は、スロット３４０の中の可撓性アーム部分３４２の位置に関係なく、平坦な電気導体３４４と接触ばね３４８との間の電気接触によって成し遂げられる。
ユーザに対する損害または危険を引き起こすことなく、電流が、前方部材１１２から後方部材１１６まで伝送されることができるのであれば、サイズ調整機構１２０に電気を通すためのどのような他の機構も、同じく本発明の範囲に含まれるとみなされることが理解される。
次に、関連付けられる眼鏡３８０を含む、発明ヘッドセット１００の斜視前方図である図２０を参照する。
眼鏡３８０は、前方部材１１２の中心区域に位置付けられるように構成されてもよい。眼鏡３８０を、鼻および目の上に置くことで、ユーザは、例えばヘッドセットを着用しながら、ヘッドセット１００の回転方向および縦方向の配置を決定することができる。
眼鏡３８０は、さらに、前方部材１１２を重力に対して支持するように構成されてもよく、それによって、実質的には図１Ｃの鼻橋１７０に関して前述したように、ユーザは、ヘッドセット１００をより容易に着用することが可能になる。いくつかの実施形態では、眼鏡３８０は、少なくとも１つのタブ３８４によって前方部材１１２に取り外し可能に取り付けられ、前方部材１１２の少なくとも１つの対応スロットの中に挿入されるように構成されており、それらが収容されているスロットからタブ３８４を引っ張り出すことによって、前方部材１１２から取り外されてもよい。いくつかの実施形態では、鼻橋１７０および眼鏡３８０が、同じスロットを使用して、取り換えられて前方部材１１２に連結され得るように、眼鏡３８０のタブ３８４と、鼻橋１７０のタブ１７４（図１Ｃ）とは、類似した大きさになっている。
いくつかの実施形態では、眼鏡３８０は、視力改良用光学レンズ、サングラスとして使用されるのに適した暗いレンズ、非光学的透明レンズ、または例えば片頭痛発作の間、もしくはリラクゼーションのために支援する目的で、外部光を遮断するのに使用され得る非常に暗いレンズを備えていてもよい。
いくつかの実施形態では、眼鏡３８０は、ゴーグル等などの、何らかの適切な光学要素または接眼要素と交換されてもよいことが理解される。
図２１は、遠隔制御装置または遠隔制御ハンドセット５６０、携帯電話５７０、およびラップトップ／ＰＣ５８０と共に、ヘッドセット１００の斜視図を図示する。
いくつかの実施形態では、ヘッドセット１００は、無線で遠隔制御装置５６０と通信するように構成されてもよい。遠隔制御装置５６０は、刺激の開始または停止命令、または刺激強度を増減する命令などの命令をヘッドセット１００に送信するために、ユーザによって使用され得る。遠隔制御装置５６０は、さらに、ヘッドセット１００の状態に関するさまざまな視覚的および音響的指示をユーザに対して提示することができる。
ヘッドセット１００は、携帯電話５７０と無線で通信するように構成されてもよい。携帯電話インターフェースは、ヘッドセット１００によって無線で送信されたさまざまなデータ、例えばヘッドセット１００の状態および使用ログに関する視覚的および音響的指示を提示するのに使用され得る。
ヘッドセット１００は、ラップトップ／ＰＣ５８０と無線で通信するように構成されてもよい。携帯電話インターフェースは、ヘッドセット１００の状態および使用ログに関する視覚的および音響的指示などの、ヘッドセット１００によって無線で送信されたさまざまなデータを提示するのに使用され得る。
ヘッドセット１００と遠隔制御装置５６０、携帯電話５７０、およびラップトップ５８０との間の通信は、当業者に知られているさまざまな方法で、例えばブルートゥース（登録商標）通信を用いて行われてもよい。
次に、側部電極ならびに分割型前方電極および後方電極を含む、図１Ａおよび図１Ｂの発明ヘッドセット１００と類似した発明ヘッドセット３９０の実施形態についての斜視図の具体例である図２２Ａおよび図２２Ｂと、中に含まれた電極が、ユーザの頭部の中の特定の神経枝を刺激するように、ユーザの頭部上に配置されたヘッドセット３９０の概略的具体例を提示する図２３Ａおよび図２３Ｂと、中に含まれた電極が、ユーザの頭部の中の特定の神経接合部を刺激するように、ユーザの頭部上に配置された図１０Ｄの電極１２７０ａおよび１２７０ｂを含むヘッドセットの概略的具体例である図２３Ｃと、を参照する。
図２２Ａおよび図２２Ｂに見られるように、いくつかの実施形態では、１つまたは複数の側部電極３９１は、可撓性アーム部材１１４のそれぞれの上に載置される。例示した実施形態では、各アーム部材１１４は、前方部材１１２に近いアーム部材１１４上に配置された近位側部電極３９１ａと、アーム部材１１４の遠位端部に近いアーム部材１１４上に配置された遠位側部電極３９１ｂとを含むことができる。いくつかの実施形態では、ヘッドセット３９０がユーザによって着用されるとき、側部電極３９１の一部または全部は、毛髪を含む区域に位置付けられ、上文で記載したように、クロージャ機構１２８によって、毛髪を梳いて離すことで、皮膚と直接接触する。
側部電極３９１は、図１Ａおよび図１Ｂに関して上文で記載した電極１３０および１４０と同様に構築されて、動作することが理解される。いくつかの実施形態（例示せず）では、側部電極３９１は、ヘッドセット３９０の中に含まれる、主なまたは唯一の電極である場合もあり、したがって、電極１３０および／または１４０がなくてもよいことが理解される。いくつかの実施形態では、側部電極３９１の一部または全部が、脳波（ＥＥＧ）電極、皮膚伝導反応（ＳＣＲ）電極、インピーダンスプレチスモグラフ（ＩＰＧ）電極、または筋電計（ＥＭＧ）電極などの、感知電極であってもよいことがさらに理解される。
さらに、図２２Ａで特に明瞭に見られるように、ヘッドセット３９０は、電極３９２ａ、および３９２ｂを含み、図１３Ｂに関して上文で記載したように実質的には構築され、そして図１Ａおよび図１Ｂの電極システム１４０と同様に動作するように構成された分割型後方電極システムを含む。
図２２Ｂを詳しく見ると、ヘッドセット３９０は、アーム部材１１４に隣接する電極３９３ａと、前方部材の中央に隣接する３９３ｂとを含み、図１０Ｂに関して上文で記載したように実質的には構築され、そして図１Ａおよび図１Ｂの電極システム１３０と同様に動作するように構成された分割型前方電極システムを含むことが分かる。
図２３Ａおよび図２３Ｂに見られるように、ヘッドセット３９０および／または図１Ａおよび図１Ｂのヘッドセット１００に含まれる電極のそれぞれは、ヘッドセットがユーザの頭部上に着用されるとき、１つまたは複数の特定の神経または脳領域の上に、その刺激のために配置されるように構成される。
図２３Ａを見ると、後方電極システム３９２ａは、参照符号３９４で示される大後頭神経を刺激するように配置されてもよく、後方電極システム３９２ｂは、参照符号３９５で示される小後頭神経、および／または第三後頭神経（例示せず）を刺激するように配置されてもよいことが分かる。あるいは、後方電極システム１４０は、大後頭神経３９４、小後頭神経３９５、および第三後頭神経（例示せず）の少なくとも１つを刺激するように配置されてもよい。いくつかの実施形態では、経頭蓋刺激を行うときなど、後方電極１４０、または３９２ａおよび３９２ｂの少なくとも１つは、少なくとも１つの前方電極１３０、または３９３ａおよび３９３ｂと同時に、または少なくとも１つの側部電極３９１と同時に起動され、それによって、ユーザの脳の前頭、側頭、および／または後頭葉の領域を刺激してもよい。
いくつかの実施形態では、近位側部電極３９１ａは、参照符号３９６で示される頬骨側頭神経を刺激するように配置されてもよく、遠位側部電極３９１ｂは、参照符号３９７で示される耳介側頭神経を刺激するように配置されてもよい。いくつかの実施形態では、経頭蓋刺激を行うときなど、側部電極３９１の少なくとも１つは、少なくとも１つの前方電極１３０、または３９３ａおよび３９３ｂと同時に、少なくとも１つの対側性側部電極３９１と同時に、または少なくとも１つの後方電極１４０、または３９２ａおよび３９２ｂと同時に起動され、それによって、ユーザの脳の前頭、側頭、および／または後頭葉の領域を刺激してもよい。
図２３Ｂおよび図２３Ｃを見ると、前方部材１１２上に配置された前方電極システム１３０は、参照符号３９８で示される滑車上神経の左右の枝、および／または参照符号３９９で示される眼窩上神経の左右の枝を刺激するように配置されてもよいことが分かる。あるいは、前方電極システム３９３ａは、眼窩上神経３９９の枝を刺激するように配置されてもよく、前方電極システム３９３ｂは、滑車上神経３９８を刺激するように配置されてもよい。図２３Ｃの実施形態では、電極システム３９３ａおよび３９３ｂはそれぞれ、図１０Ｃおよび図１０Ｄに関して上文で記載した電極１２７０ａおよび１２７０ｂと同様に形作られて構成される。
当技術分野で知られているように、頭部領域の神経を刺激することにおける主要な課題は、感覚的な不快感または痛みを引き起こさずに十分な神経興奮に達することである。眼窩上および滑車上神経枝（三叉神経〜眼の区画）は、侵害受容神経繊維による高密度の神経支配を受ける、頭蓋骨の骨膜に近接近する眼窩上領域で表面的に位置付けられる。この一意的な解剖学的近接性が原因で、眼窩上および滑車上神経枝を従来通りに刺激しようと試みると、通常、痛覚を誘発する骨膜の侵害受容神経の同時発生的な興奮が生じる。発明者は、刺激電極を非常に特定的な解剖学的領域の上に位置付けるように制限することによって、そして２対の電極配列を使用することによって、痛みを生じさせることなく、眼窩上および滑車上神経枝を効果的に刺激することが、可能であることを発見した。各対の電極は、電極間にわずかな距離を有した状態で、下側縁部がユーザの眉に近接して設置されながら、目標神経の上のユーザの額と接触するように適合される。片方の対が、左の滑車上および眼窩上神経を刺激するように適合され、第２の対が、右の滑車上および眼窩上神経枝を刺激するように適合されるように、電流は、各対の２つの電極の間に流れるように限定される。発明者は、この特定の電極配置および構成が、頭蓋骨の骨膜の中に位置する痛み伝導神経まで、ならびに痛みを伴う感覚を誘発すると分かった額の他の区域まで、電流がより深く到達することを防止しながら、目標神経の効果的な単独興奮を容易にすることを発見した。
発明者は、ユーザの頭部の後頭部領域における類似の電極配置および構成が、骨膜の中の侵害受容神経繊維の刺激を防止しながら、目標神経の効果的な単独興奮を容易にすることをさらに発見した。
次に、図１Ａおよび図１Ｂのヘッドセット１００、または図２２Ａから図２３Ｂのヘッドセット３９０などの、本明細書に記載する実施形態のいずれかによる発明ヘッドセットで使用可能な電子回路の実施形態の概略ブロック図を提示する図２４を参照する。
見られるように、図１Ａおよび図１Ｂに関して上文に記載した電子回路１４２などの電子回路は、マイクロコントローラ５００、高圧回路５０２、刺激回路５０４、内部電源５０６、高周波（ＲＦ：Ｒａｄｉｏ−Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ）送受信機５０８、アナログ信号処理回路５１０、図１Ａのバッテリ１４４などの、回路３４０と電気的に関連付けられた充電式バッテリ、充電回路５１４、加速度計５１６、および例えば図１Ａに関して上文に記載したようなユーザインターフェース１５０のいずれか１つまたは複数を含んでいてもよい。いくつかの実施形態では、電子回路１４２は、以下に記載されるように、図示してない追加的なセンサを含んでいてもよい。
上文に述べたように、電子回路１４２は、内部電源５０６に電気的に接続される充電式バッテリ１４４と電気的に関連付けられて、充電式バッテリ１４４によって電力を供給されてもよい。いくつかの実施形態では、内部電源５０６は、次に刺激回路５０４に電気的に接続されている高電圧回路５０２に電力を提供する。充電回路５１４は、充電式バッテリ１４４と電気的に関連付けられ、充電器５１８などの外部電源と連動してもよい。高電圧回路５０２は、刺激回路５０４に最大１２０に達するボルト数の電流を供給する。
いくつかの実施形態では、刺激回路５０４は、マイクロコントローラ５００から情報および／または命令を受信する。刺激回路５０４は、図１の刺激電極１３０および／または１４０、図２２Ａおよび図２２Ｂの刺激電極３９１、３９２、および３９３などの、ヘッドセット上に配置された１つまたは複数の刺激電極５２０を介して、ユーザの神経組織に電気刺激パルスを提供するように構成される。
いくつかの実施形態では、電子回路１４２は、回路５０２と類似の２つ以上の高電圧回路（図示せず）を含んでいてもよく、各高電圧回路は、刺激電極５２０の少なくとも２つに１２０ボルト以下の電圧の電流を供給する。いくつかの実施形態では、電子回路１４２は、少なくとも２つのガルバニック絶縁出力チャネル（図示せず）を含んでいてもよく、各出力チャネルは、刺激電極５２０の少なくとも２つに出力を提供する。
いくつかの実施形態では、電子回路１４２は、刺激電極５２０から電圧または電流水準情報を集めて、収集した情報をマイクロコントローラ５００に提供するフィードバックおよび測定回路５２４をさらに含む。マイクロコントローラ５００は、所望の刺激水準を維持し、エネルギー消費を最適化し、ユーザの安全性を確実にするために、提供されたフィードバックを使用して、刺激電極５２０の電圧および電流水準を監視および制御する。いくつかの実施形態では、マイクロコントローラ５００は、例えば可聴的または触知可能な指示を提供することによって、ユーザに警告することができる、または緊急時もしくはヘッドセットが不適当に働く場合に、刺激用の電流の供給を停止させることができる。例えば、マイクロコントローラ５００は、１つまたは複数の電極５２０が、ユーザの皮膚と不適当に接触した結果として、電流水準の低下が検出された場合、ユーザに警告することができ、刺激用の電流の供給を停止させることができる。
いくつかの実施形態では、マイクロコントローラ５００は、電流をさまざまなパターンで、および／またはさまざまな期間にわたって出力するように、刺激回路５０４に命令することができる。例えば、マイクロコントローラ５００は、逓増する、逓減する、または安定状態を保つ振幅を有する電流を供給するように刺激回路５０２に命令することができる。いくつかの実施形態では、マイクロコントローラ５００は、電流振幅、パルス周波数、位相持続時間、および刺激回路によって出力された電流の振幅などの、さまざまな刺激パラメータに関して刺激回路５０４に命令する。いくつかの実施形態では、マイクロコントローラは、刺激パラメータの少なくとも１つの絶えず変化するパターンを有する出力を提供するように、刺激回路５０４に命令する。
いくつかの実施形態では、マイクロコントローラ５００は、複数の起動した電極対ごとに異なるパターンを有する出力信号を提供するように、刺激回路５０４に命令することができる。例えば、刺激回路５０４は、５０Ｈｚのパルス周波数および３００μ秒の位相持続時間である対の電極を刺激し、１００Ｈｚのパルス周波数および２００μ秒の位相持続時間で別の対の電極を刺激することができる。いくつかの実施形態では、所定の時間に、マイクロコントローラ５００は、一対の電極だけを起動することができ、電極を組み合せて起動することができ、いくつかの電極を同時に、順次、または交互に起動することができる。
いくつかの実施形態では、いくつかの電極５２０は、出力として交流信号を提供してもよく、他方で、他の電極５２０は、出力として直流を提供してもよい。いくつかの実施形態では、少なくとも２つの電極５２０は、出力として提供される電流の型を交流と直流との間で交互に入れ替えてもよい。
いくつかの実施形態では、脳のある領域の興奮が、脳のその領域の上に配置される電極の極性に基づいて決定される、直流刺激の間、少なくとも１つの電極５２０は、マイクロコントローラ５００によって、陽極、すなわち正電荷電極であるように指定されてもよく、少なくとも１つの他の電極５２０は、陰極、すなわち負電荷電極であるように指定されてもよい。
いくつかの実施形態では、上文に記載したように、マイクロコントローラ５００によって決定されたまたは指定された刺激パターンは、マイクロコントローラ５００の中に、またはそれと関連付けられる揮発性メモリまたは不揮発性メモリ（図示せず）の中に記憶されることができ、ユーザによって起動されることができる。いくつかの実施形態では、記憶された刺激パターンは、例えばヘッドセットに含まれるユーザインターフェース１５０を使用することで、または外部ユーザインターフェースを使用することで、ユーザによって修正され得る。いくつかの実施形態では、臨床医は、患者が臨床医を訪ねたとき物理的に、または患者の外部インターフェースと通信している遠隔のクラウドベースポータルを介すなどして遠隔操作で、患者用に記憶された刺激パターンを修正することができる。
いくつかの実施形態では、電子回路１４２は、感知電極５２６などの１つまたは複数のセンサから、脳波（ＥＥＧ）信号、皮膚伝導反応（ＳＣＲ）信号、インピーダンスプレチスモグラフ（ＩＰＧ）信号、筋電計（ＥＭＧ）信号、または他の生体信号などの、アナログ信号入力を受信するように構成されてもよい。感知電極５２６から受信されるアナログ信号入力は、アナログ信号処理回路５１０によって処理されることができ、そこからマイクロコントローラ５００に伝送されることができる。いくつかの実施形態では、電子回路１４２は、ヘッドセットの上またはその中に配置された、またはユーザの近くの他の場所に位置付けられた追加的なセンサから、デジタル入力、アナログ入力、または他の入力を受信するように構成されてもよい。いくつかの実施形態では、１つまたは複数の刺激パラメータは、追加的なセンサの１つまたは複数から受信された入力に起因して、マイクロコントローラ５００によって変更されることができる。例えば、アナログ信号処理回路５１０からあるＥＥＧ入力を受信すると、マイクロコントローラ５００は、刺激回路５０４によって提供される刺激電流の１つまたは複数のパラメータ、電流振幅、パルス周波数等などを修正することができる。いくつかの実施形態では、アナログ信号処理回路５１０から入力を受信すると、マイクロコントローラ５００は、特定の組合せおよび／または一連の電極を起動することができる、および／またはある電極によって提供される刺激の持続時間を修正することができる。
いくつかの実施形態では、加速度計５１６、または何らかの他の適切な方位センサは、ヘッドセットの角度位置を感知し、それによってヘッドセットをユーザの頭部上に適切に配置するための指示を提供するように構成されてもよい。例えば、ユーザが、自分の頭部上にヘッドセットを逆さまに配置した場合には、加速度計は、それによって感知されたヘッドセット方位データを、ヘッドセットの置き誤りを検知することができるマイクロコントローラ５００に伝送することができ、ヘッドセットの望ましくない位置が継続される間は、電極の起動を防止することができる。ユーザは、例えばユーザインターフェース１５０によって、または遠隔インターフェースによって、ヘッドセットの置き誤りを警告されることができ、ヘッドセット位置を修正するように命令されることができる。
いくつかの実施形態では、追加的なセンサからおよび／または感知電極５２６から受信した入力は、例えば外部インターフェースおよびクラウドベースポータルを介して、患者の臨床医または介護者に直接伝送されることができ、臨床医または介護者が患者の状態を監視し、それに応じて患者の治療プログラムおよび刺激パターンを変更することができる。
いくつかの実施形態では、ＲＦ送受信機５０８は、マイクロコントローラ５００が、無線周波数を経由して、携帯電話、タブレット、またはコンピュータなどの外部デバイス５２８のインターフェースと通信することを可能にし得る。ＲＦ送受信機５０８は、マイクロコントローラ５００へデジタル情報を伝送することができ、マイクロコントローラ５００からデジタル情報を受信することができる。
デバイス５２８のインターフェースは、インターネットからなど、容易にアクセス可能なリソースからダウンロード可能であり得るソフトウェアアプリケーションを備えていてもよい。インターフェースは、例えば作動中の刺激チャネル、刺激強度、作動中のプログラム、治療時間、ヘッドセットのバッテリ状態、およびＲＦ通信状態に関する情報、ならびに電極接触品質、およびヘッドセットが頭部上で適切にまたは不適切に整列されていることに関する警告などのさまざまな警告を含むヘッドセットの状態についての表示を、例えばディスプレイを通してそのユーザに提供してもよい。さらに、インターフェースは、日ごとの刺激時間、刺激の間使用された刺激パラメータ、および使用された治療プログラムに関する情報などの、使用ログおよび／またはレポートを、例えばディスプレイを通してそのユーザに提供してもよい。インターフェースは、ヘッドセットの中に含まれる、または関連付けられるセンサから受信された未処理情報または処理済み情報を、ユーザに対して表示する、またはその他の方法で提供してもよい。
いくつかの実施形態では、ヘッドセットは、外部デバイス５２８のインターフェースを介して、遠隔操作で制御されてもよい。例えば、外部インターフェースは、そのユーザが、ヘッドセットを起動するまたはオフにすること、刺激を開始または休止すること、１つまたは複数のチャネルに関する刺激強度を調整すること、および治療プログラムを選択することを可能にし得る。いくつかの実施形態では、マイクロプロセッサ５００によって収集された情報は、外部インターフェースを介して、クラウドベースポータルなどの遠隔地に伝送されてもよく、そこで、情報は、記憶されることができる、または例えば臨床医または介護者によって分析および／または監視されることができる。いくつかの実施形態では、ヘッドセットを使用する治療を受けている患者は、患者の状態に関する入力または情報を提供するのに、外部デバイス５２８のインターフェースを使用してもよく、それによって、臨床医は患者の状態を監視して、修正した治療プログラムの勧告を提供する、またはリアルタイムに、遠隔操作で患者の刺激パラメーをタ能動的に修正することが可能になる。患者は、さらに、新しい治療プログラムをヘッドセットにダウンロードするのに外部インターフェースを使用してもよい。
いくつかの実施形態では、ヘッドセット上に置かれるユーザインターフェース１５０および外部ユーザインターフェースは、ヘッドセットの並列制御を可能にすることができ、ユーザがインターフェースのどちらかを用いてヘッドセットを操作することができる。いくつかの実施形態では、外部インターフェースは、ディスプレイとしてのみ機能し、ヘッドセットの能動的制御は提供しない。いくつかの実施形態では、ヘッドセット上のユーザインターフェース１５０は、取り除かれていて、ヘッドセットとのあらゆる相互作用は、外部インターフェースを介して実行される。いくつかの実施形態では、外部インターフェースは、登録商標付き電子デバイスを備える。いくつかの実施形態では、外部インターフェースは、ＵＳＢケーブルなどのケーブルを介して電子回路１４２と通信してもよい。
次に、センサ６０２を含む、図１Ａおよび図１Ｂの発明ヘッドセット１００に類似した、発明ヘッドセット６００の実施形態の斜視図である図２５を参照する。
図２５に見られるように、いくつかの実施形態では、１つまたは複数のセンサ６０２が、ヘッドセット６００上に載置されていて、ヘッドセットが着用されると、ユーザのさまざまな身体パラメータを感知するように構成される。例示した実施形態では、１つまたは複数の前方センサ６０２ａは、前方部材１１２の上に配置され、１つまたは複数の後方センサ６０２ｂは、後方部材１１６の上に配置される。しかしながら、センサ６０２は、ヘッドセット６００上のいずれかの適切な位置、例えばアーム部材１１４上に配置されてもよいことが理解される。いくつかの実施形態では、ヘッドセット６００は、センサ６０２に加えて、図１Ａおよび図１Ｂの電極１３０および１４０などの、刺激電極または感知電極を含んでいてもよい。
センサ６０２は、温度センサ、方位センサ、血圧センサ、脈拍酸素測定センサ、皮膚伝導反応（ＳＣＲ）およびインピーダンスプレチスモグラフ（ＩＰＧ）、脳波（ＥＥＧ）、および筋電計（ＥＭＧ）を測定するためのセンサなどの電気伝導度センサのような、いかなる適切な種類のセンサを含んでいてもよい。
クロージャ機構１２８が、毛髪を通って梳いて入り、後方センサ６０２ｂが、頭皮の皮膚と直接係合すること、およびその下に位置する毛髪の層によって妨害されないことが可能になるように、ユーザは、図３Ａから図３Ｄに関して上文に記載したのと同様のやり方でヘッドセット６００を着用する。
本明細書、および後に続く特許請求の範囲の節で使用されるように、「または」という用語は、包括的であるとみなされ、したがって、「ＡまたはＢ」という語句は、群「Ａ」、「Ｂ」、および「ＡとＢ」のいずれかを意味する。
本明細書、および後に続く特許請求の範囲の節で使用されるように、「円周の」という用語は、３６０度の円を包囲する閉じた形状を形成していることを意味する。
本明細書、および後に続く特許請求の範囲の節で使用されるように、ヘッドセットまたはヘッドセット構成要素に関する、「動作モード」または同種の用語は、回転方向および縦方向に適切に配置されて、ユーザの頭部上に嵌め込まれているヘッドセットまたはヘッドセット構成要素が、電気刺激が加えられている状態にあることを指す。
本明細書、および後に続く特許請求の範囲の節で使用されるように、ヘッドセットまたはヘッドセット構成要素に関する、「着用モード」、「着用された」または同種の用語は、回転方向および縦方向に適切に配置されて、ユーザの頭部上に嵌め込まれているヘッドセットまたはヘッドセット構成要素が、電気刺激が加えられている状態にあることを指す。
本明細書、および後に続く特許請求の範囲の節で使用されるように、「一体的な」という用語は、構造が、単一の、全体的な構造として機能していることを指す。用語は、具体的には、電極パッドなどの可撓性構造物に適用され得る。
いうまでもなく、明瞭にするために、別々の実施形態のコンテクストで説明されている、本発明のある特徴は、単一の実施形態において組み合わせて提供されてもよい。反対に、簡潔にするために、単一の実施形態のコンテクストで説明されている、本発明のさまざまな特徴は、別々に、またはいかなる適切な下位組み合わせにおいて提供されてもよい。同様に、１つまたは複数の特定の請求項に従属する請求項の内容は、通常、他の不特定の請求項に従属することができる、またはその間に何らかの特定の著明な不適合性なく、その内容と組み合わせることができる。
本発明は、その特定の実施形態と併せて説明されてきたが、当業者であれば、多くの代替物、修正、および変型例が、明らかとなることは、明白である。したがって、添付の請求の範囲の精神および広範な範囲の中に入る、そのような代替物、修正、および変型例を全て包含することが意図される。

Claims (93)

  1. ヘッドセットであり、
    ユーザの頭部を囲むのに十分な長さの細長い本体部材であって、前記細長い本体部材は、閉状態を有し、
    （ｉ）前方区分と、
    （ｉｉ）１対のアーム区分であって、各アーム区分は、前記前方区分から離れる方向に延びていて、後方端部で終端する１対のアーム区分と
    を含む細長い本体部材と、
    前記アーム区分の前記後方端部と関連付けられたクロージャ機構であって、前記クロージャ機構は、開位置および閉位置を有し、前記クロージャ機構が前記閉位置にあるとき、前記本体部材が、前記閉状態にあり、それによって、前記ヘッドセットが、全周囲にあるクロージャ機構と、
    前記本体部材の内面上に載置され、処理ユニットと電気的に通信するように適合される、少なくとも１つの電極または少なくとも１つのセンサと
    を備えるヘッドセットであって、
    前記ヘッドセットが、前記ユーザの前記頭部上に着用されるとき、前記ヘッドセットが、前記少なくとも１つの電極または前記少なくとも１つのセンサを付勢して前記ユーザの前記頭部の皮膚に接触して配置させるように構成され、
    前記アーム区分が、弾性を有し、前記アーム区分が外側に位置がずれたときに、先行荷重が、前記アーム部材を互いに向かって動かすように、所定の先行荷重を有し、
    前記ヘッドセットを前記ユーザが着用している間を通して、前記後方端部が、前記後方端部が前記頭部と継続的に係合しているように、前記頭部に力を加えるべく構成される、ヘッドセット。
  2. 前記本体部材が、休止状態を有し、前記休止状態では、前記アーム区分の一方の少なくとも一部が、前記アーム区分の他方の少なくとも一部に重なっている、請求項１に記載のヘッドセット。
  3. 前記所定の先行荷重が、前記ヘッドセットが着用されるとき、前記少なくとも１つの電極または前記少なくとも１つのセンサが、少なくとも、前記ユーザの頭皮と直接に物理的に接触するように、前記後方端部が、前記ヘッドセットを着用している間、前記ユーザの前記頭皮と係合していて、前記毛髪の間に梳いて入ることを確実にするように適合される、請求項１に記載のヘッドセット。
  4. 前記ヘッドセットが着用されるとき、前記少なくとも１つの電極または前記少なくとも１つのセンサが、さらに、前記ユーザの前記頭皮と直接に電気的に接触する、請求項３に記載のヘッドセット。
  5. 前記アーム区分が、前記ヘッドセットを着用している間、前記後方端部が、前記後方端部と前記ユーザの前記頭部の両側との間に角度を形成しながら、前記ユーザの前記頭部の前記両側と係合しているように構成され、前記角度が、前記ヘッドセットを着用している間を通して、前記後方端部と前記頭皮との間の接触に寄与する、請求項１から４のいずれか一項に記載のヘッドセット。
  6. 前記前方区分が、前方部材を含み、前記アーム区分が、前記前方部材と異なっていて、それに連結されたアーム部材を備える、請求項１から５のいずれか一項に記載のヘッドセット。
  7. 異なる周囲を有する頭部の周りに快適に嵌まるように、前記本体部材の周囲を調整することができるように構成される少なくとも１つのサイズ調整機構をさらに含む、請求項１から６のいずれか一項に記載のヘッドセット。
  8. 前記本体部材が、少なくとも１つの可撓性テンプルアーム部分、前記アーム区分のそれぞれの前記後方端部に隣接する１対の可撓性後方部分、および前記少なくとも１つのサイズ調整機構を含む、請求項７に記載のヘッドセット。
  9. 前記本体部材が、前記ヘッドセットの前記前方区分に沿って延びる単一の可撓性テンプルアーム部分、および１対の前記可撓性後方部分を含む、請求項８に記載のヘッドセット。
  10. 前記アーム区分のそれぞれが、前記前方区分に隣接する可撓性テンプルアーム部分、および前記アーム区分の前記端部に隣接する可撓性後方部分を含む、請求項８に記載のヘッドセット。
  11. 前記少なくとも１つのテンプルアーム部分の可撓性の度合いが、前記アーム区分の弾力性を決定する、請求項８から１０のいずれか一項に記載のヘッドセット。
  12. 前記アーム区分のそれぞれの前記後方部分が、湾曲しており、前記後方部分の湾曲が、前記ヘッドセットを着用している間を通して、前記アーム区分の前記端部と前記頭皮との間の継続的な接触に寄与するように構成される、請求項８から１１のいずれか一項に記載のヘッドセット。
  13. 前記ヘッドセットを着用している間、前記所定の先行荷重が、主に、前記アーム区分の前記後方端部上に作用する、請求項８から１２のいずれか一項に記載のヘッドセット。
  14. 前記サイズ調整機構が、前記ユーザが前記ヘッドセットを初めて着用したときに調整され、その後、追加的な調整を必要とすることなく前記ユーザによって画定されたサイズを保持するように構成される、請求項７から１３のいずれか一項に記載のヘッドセット。
  15. 前記クロージャ機構が、前記アーム区分の前記後方端部のそれぞれに磁気的誘引要素を含む磁気クロージャ機構を備え、前記磁気的誘引要素が、相互に誘引して係合し、それによって前記ヘッドセットを閉じるように適合される、請求項１から１４のいずれか一項に記載のヘッドセット。
  16. 前記磁気的誘引要素のそれぞれが、球面を画定し、ハウジングの中に配置される少なくとも部分を有し、前記磁気的誘引要素の前記球面が、単一の点で相互に係合し、それによって前記ヘッドセットを閉じるように適合される、請求項１５に記載のヘッドセット。
  17. 前記磁気的誘引要素が、前記ハウジングの中に回転可能に配置され、前記ヘッドセットの前記後方端部の特定の位置揃えが付与される最適な極性方向に自動的に向くように適合される、請求項１５または１６に記載のヘッドセット。
  18. 前記少なくとも１つの電極が、前記ユーザの皮膚面と係合するとき、シーリングリムが、前記少なくとも１つの電極の周囲を密封するように、前記少なくとも１つの電極が、その周囲に配置される、弾性および可撓性を有する、シーリングリムを有する、請求項１から１７のいずれか一項に記載のヘッドセット。
  19. 前記少なくとも１つの電極が、前記前方区分の内面上に載置される少なくとも１つの前方電極を含む、請求項１から１８のいずれか一項に記載のヘッドセット。
  20. 前記少なくとも１つの前方電極の少なくとも１つが、前記ヘッドセットが着用されるとき、前記ユーザの滑車上神経および眼窩上神経の少なくとも１つの上に配置されるように構成される、請求項１９に記載のヘッドセット。
  21. 経頭蓋刺激電極を含む前記少なくとも１つの前方電極の少なくとも１つが、前記ヘッドセットが着用されるとき、前記ユーザの前方脳領域の上に配置されるように構成される、請求項１８に記載のヘッドセット。
  22. 前記少なくとも１つの前方電極が、第１の前方電極および第２の前方電極を含み、前記第１および第２の前方電極のそれぞれが、第１の端部、第２の端部、高さ、および長さを有し、
    前記第１および前記第２の前方電極の前記高さが、その最大点において、１０ｍｍから４０ｍｍまでの範囲内であり、
    前記第１および第２の前方電極が、前記第１の前方電極の前記第２の端部が、前記第２の前方電極の前記第１の端部と、その間にある距離を備えながら隣接し、前記距離が、１ｍｍから１５ｍｍまでの範囲内であるように、前記細長い本体部材上に相互に並んで水平に配列され、
    前記第１の電極の前記長さ、前記第２の電極の前記長さ、および前記距離で構成される長さが、２０ｍｍから５５ｍｍまでの範囲内である、
    請求項１９から２１のいずれか一項に記載のヘッドセット。
  23. 前記第１の前方電極が、前記ヘッドセットが着用されるとき、前記ユーザの頭部の片側で前記滑車上神経の上に配置されるように構成され、前記第２の前方電極が、前記ヘッドセットが着用されるとき、前記ユーザの頭部の前記片側で前記眼窩上神経の上に配置されるように構成される、請求項２２に記載のヘッドセット。
  24. 前記第１および第２の前方電極のそれぞれが、
    （ａ）生体適合性接触面を有する液体吸収性層であって、前記接触面が、前記皮膚面に接触して並置されるように適合される液体吸収性層と、
    （ｂ）前記液体吸収性層に取り付けられた電極裏当てであって、前記裏当てが、少なくとも１つの電気伝導性材料または要素を含有し、前記導電材料または要素が、前記液体吸収性層が、液体で満たされると、前記液体吸収性層と電気的に接続される裏当てと
    を備える、請求項２２または２３に記載のヘッドセット。
  25. 前記第１および第２の前方電極が、接合基材上に配置され、前記共有基材が、前記第１の前方電極の前記電極裏当てと電気的に接触している第１の接触部分と、前記第２の前方電極の前記電極裏当てと電気的に接触している第２の接触部分とを備える、請求項２４に記載のヘッドセット。
  26. 前記第１の前方電極の区域と前記第２の前方電極の区域の間の比率が、０．５〜２の範囲内である、請求項２２から２５のいずれか一項に記載のヘッドセット。
  27. 前記第１の電極の前記区域が、前記第２の電極の前記区域と等しい、請求項２６に記載のヘッドセット。
  28. 前記第１および第２の前方電極が、同一の外形を有する、請求項２６または２７に記載のヘッドセット。
  29. 前記第１および第２の前方電極が、その低い方の端部で、凹部の反対端部に配置される第１および第２の境界点の間に画定され、前記ユーザの眉の輪郭に概ね従うように適合された、単一の凹形外形に沿って延びており、
    Ａ／Ｌ≧０．５ｍｍであって、
    Ａが、前記凹部の前記境界点の間の線および前記凹部によって境界が示される区域であり、
    Ｌが、前記境界点の間の前記線の長さであって、
    前記長さ（Ｌ）が、少なくとも１０ｍｍであり、
    前記凹形外形上の第１の点と、前記凹形外形と反対側の前記周辺上の第２の点との間に配置され、前記第１の点で前記外形に対して垂直になるように配列された線が、長さＨを有し、
    前記凹形外形の全体にわたって、
    Ｈｍａｘ／Ｈｍｉｎ≦２．５であって、
    Ｈｍａｘが、前記全体にわたってＨの最大値であり、
    Ｈｍｉｎが、前記全体にわたってＨの最小値である、
    請求項２２から２７のいずれか一項に記載のヘッドセット。
  30. 前記線と、前記ある距離だけ離れて隣接する前記第１の前方電極の前記第２の端部との間の角度が、４５〜１１０度の範囲内である、請求項２９に記載のヘッドセット。
  31. 前記本体部材の内面上に載置され、前記ユーザの前記皮膚と係合するように適合された少なくとも１つの圧縮性部分をさらに備え、前記圧縮性部分が、前記ヘッドセットの中心に向かって半径方向に延びる、請求項１から３０のいずれか一項に記載のヘッドセット。
  32. 前記ヘッドセットが前記ユーザによって着用されていないときには、前記ヘッドセットが前記ユーザによって着用されているときよりも、前記圧縮性部分が、前記ヘッドセットの前記中心に向かって半径方向により大きい度合いまで延びているように、前記少なくとも１つの圧縮性部分が、前記ヘッドセットが、前記ユーザによって着用されるとき、付勢されて前記ユーザの皮膚に当たり、前記皮膚に当たって圧縮するように適合される、請求項３１に記載のヘッドセット。
  33. 前記少なくとも１つの圧縮性部分が、前記前方区分に連結された可撓性リーフ上に載置された圧縮性部分を備え、前記可撓性リーフが、休止状態および延長状態を有する、請求項３１または３２に記載のヘッドセット。
  34. 前記延長状態では、前記可撓性リーフの湾曲が、前記ヘッドセットを着用しているユーザの頭皮の湾曲と一致する、請求項３３に記載のヘッドセット。
  35. 前記少なくとも１つの圧縮性部分が、前記少なくとも１つの電極および前記少なくとも１つの電極を取り囲んでいる電極ハウジングを含み、前記電極ハウジングが、前記少なくとも１つの圧縮性部分および前記少なくとも１つの電極が圧縮されるとき、前記少なくとも１つの電極から放出された液体を捕捉するように適合された少なくとも１つの中空室を含む、請求項３３または３４に記載のヘッドセット。
  36. 前記本体部材が、前記アーム部材の前記後方端部に隣接して配置された少なくとも１つの後方区分をさらに備える、請求項１から３５のいずれか一項に記載のヘッドセット。
  37. 前記少なくとも１つの後方区分が、第１の幅を有する第１の部分から前記第１の幅より小さい第２の幅を有する第２の部分まで次第に細くなっている、少なくとも部分的に先細の区分を備える、請求項３６に記載のヘッドセット。
  38. 前記少なくとも部分的に先細の区分が、前記クロージャ機構において前記第２の部分で終端する、請求項３７に記載のヘッドセット。
  39. 前記少なくとも１つの電極が、前記後方区分上に少なくとも部分的に載置された少なくとも１つの後方電極を備える、請求項３６から３８のいずれか一項に記載のヘッドセット。
  40. 前記少なくとも１つの後方電極の少なくとも１つが、前記ヘッドセットが着用されるとき、前記ユーザの少なくとも１つの後頭神経枝の上に配置されるように構成される、請求項３９に記載のヘッドセット。
  41. 経頭蓋刺激電極を備える前記少なくとも１つの後方電極の少なくとも１つが、前記ヘッドセットが着用されるとき、前記ユーザの後頭脳領域の上に配置されるように構成される、請求項３９に記載のヘッドセット。
  42. 前記少なくとも１つの後方電極が、第１の後方電極および第２の後方電極を含み、前記第１および第２の後方電極のそれぞれが、第１の端部、第２の端部、高さ、および長さを有し、
    前記第１および前記第２の後方電極の前記高さが、５ｍｍから３５ｍｍまでの範囲内であり、
    前記第１および第２の後方電極が、前記第１の後方電極の前記第２の端部が、前記第２の後方電極の前記第１の端部と、その間にある距離を備えながら隣接し、前記距離が、１ｍｍから１０ｍｍまでの範囲内であるように、前記細長い本体部材上に相互に並んで水平に配列され、
    前記第１の電極の前記長さ、前記第２の電極の前記長さ、および前記距離で構成される長さが、１０ｍｍから５５ｍｍまでの範囲内である、
    請求項３９から４１のいずれか一項に記載のヘッドセット。
  43. 前記第１の後方電極が、前記ヘッドセットが着用されるとき、前記ユーザの頭部の片側部で第１の後頭神経枝の上に配置されるように構成され、前記第２の後方電極が、前記ヘッドセットが着用されるとき、前記ユーザの頭部の前記片側で第２の後頭神経枝の上に配置されるように構成される、請求項４２に記載のヘッドセット。
  44. 前記第１および第２の後方電極のそれぞれが、
    （ａ）生体適合性接触面を有する液体吸収性層であって、前記接触面が、前記皮膚面に接触して並置されるように適合される液体吸収性層と、
    （ｂ）前記液体吸収性層に取り付けられた電極裏当てであって、前記裏当てが、少なくとも１つの電気伝導性材料または要素を含有し、前記導電材料または要素が、前記液体吸収性層が、液体で満たされると、前記液体吸収性層と電気的に接続される裏当てと
    を備える、請求項４２または４３に記載のヘッドセット。
  45. 前記第１および第２の後方電極が、接合基材上に配置され、前記接合基材が、前記第１の後方電極の前記電極裏当てと電気的に接触している第１の接触部分と、前記第２の後方電極の前記電極裏当てと電気的に接触している第２の接触部分とを備える、請求項４４に記載のヘッドセット。
  46. 前記第１の後方電極の区域と前記第２の後方電極の区域の間の比率が、０．５〜２の範囲内である、請求項４２から４５のいずれか一項に記載のヘッドセット。
  47. 前記第１の後方電極の前記区域が、前記第２の後方電極の前記区域と等しい、請求項４６に記載のヘッドセット。
  48. 前記第１および第２の後方電極の前記接触面を含む接合接触面が、基部および湾曲した先端を画定し、１対の側部曲線によって連結された概ね円錐台形の輪郭を有し、
    前記第１の後方電極および前記第２の後方電極が、水平対称軸を中心に対称の鏡像である、
    請求項４２から４７のいずれか一項に記載のヘッドセット。
  49. 前記先端の湾曲が、１０ｍｍ以下の半径を有する円の湾曲と一致し、
    前記側部曲線の湾曲が、少なくとも５０ｍｍの半径を有する円の湾曲と一致し、
    前記第１の後方電極の前記第２の端部と前記水平対称軸との間の角度が、７５〜１０５度の範囲内である、
    請求項４８に記載のヘッドセット。
  50. 前記後方区分が、少なくとも１つの可撓性表面を有し、その中に収容された前記後方電極を有する後方区分ハウジングを含む、請求項３９から４９のいずれか一項に記載のヘッドセット。
  51. ユーザによって前記ヘッドセットが着用され、前記少なくとも１つの後方電極が前記ユーザの頭皮と係合しているとき、前記少なくとも１つの可撓性表面に加えられた圧力が、前記少なくとも１つの可撓性表面の変形を引き起こし、結果として、導電性流体が、前記少なくとも１つの後方電極から前記ユーザの前記頭皮に向かって放出され、それによって、前記少なくとも１つの後方電極と前記ユーザの前記頭皮との間のインピーダンスを低下させるように、前記少なくとも１つの可撓性表面が、適合される、請求項５０に記載のヘッドセット。
  52. 前記処理ユニットが、前記少なくとも１つの電極または前記少なくとも１つのセンサと機能的に関連付けられ、前記少なくとも１つの電極、または前記少なくとも１つのセンサの動作を制御するように構成された制御要素を備える、請求項１から５１のいずれか一項に記載のヘッドセット。
  53. 前記処理ユニットが、前記少なくとも１つの電極または前記少なくとも１つのセンサと機能的に関連付けられ、前記少なくとも１つの電極から、または前記少なくとも１つのセンサから入力を受信するように構成された受信機を備える、請求項１から５２のいずれか一項に記載のヘッドセット。
  54. 前記処理ユニットが、前記少なくとも１つの電極または前記少なくとも１つのセンサと機能的に関連付けられ、前記少なくとも１つの電極または前記少なくとも１つのセンサの動作を制御し、前記少なくとも１つの電極または前記少なくとも１つのセンサから入力を受信するように構成された送受信機を備える、請求項１から５３のいずれか一項に記載のヘッドセット。
  55. 前記送受信機が、無線通信プロトコルを使用して遠隔制御デバイスから制御命令を受信するように構成された無線通信送受信機を備える、請求項５４に記載のヘッドセット。
  56. 前記処理ユニットが、前記本体部材上に載置され、少なくとも１つの電気導体を介して、前記少なくとも１つの電極または少なくとも１つのセンサと通信する、請求項１から５５のいずれか一項に記載のヘッドセット。
  57. 前記少なくとも１つの電気導体が、前記アーム区分の少なくとも一方に沿って延びる、請求項５６に記載のヘッドセット。
  58. 前記アーム区分の前記少なくとも一方が、前記アーム区分を折り畳むように適合されたヒンジを含み、前記少なくとも１つの電気導体が、前記ヒンジを通って延びる、請求項５７に記載のヘッドセット。
  59. 前記少なくとも１つのアーム区分が、前記ヒンジで折り畳まれているとき、電流が、前記ヒンジを通って伝導され得ない、請求項５８に記載のヘッドセット。
  60. 前記アーム区分の少なくとも一方が、サイズ調整機構を含み、前記電気導体が、前記サイズ調整機構を通って延びる、請求項５７から５９のいずれか一項に記載のヘッドセット。
  61. 前記少なくとも１つの電極が、前記ユーザの前記頭部の皮膚面に電気刺激を送給するように構成された刺激電極を備える、請求項１から６０のいずれか一項に記載のヘッドセット。
  62. 前記少なくとも１つの電極が、前記ユーザの身体部分の少なくとも１つの電気的パラメータを感知するように構成された感知電極を備える、請求項１から６１のいずれか一項に記載のヘッドセット。
  63. 前記少なくとも１つの電極の少なくとも１つが、前記本体部材の内面上に載置された少なくとも１つの側部電極を備える、請求項１から６２のいずれか一項に記載のヘッドセット。
  64. 前記少なくとも１つの側部電極が、前記ヘッドセットが着用されるとき、前記ユーザの頬骨側頭神経および耳介側頭神経の少なくとも１つの上に配置されるように構成される、請求項６３に記載のヘッドセット。
  65. 前記少なくとも１つの側部電極が、前記ヘッドセットが着用されるとき、前記ユーザのこめかみの上、および前記ユーザの耳の前方または前記ユーザの前記耳のすぐ後に配置されるように構成される経頭蓋刺激電極を備える、請求項６３に記載のヘッドセット。
  66. 前記本体部材にその中心で取り付けられ、前記ヘッドセットを着用している間、前記ユーザの鼻梁上に置くことができる鼻橋部分をさらに備える、請求項１から６５のいずれか一項に記載のヘッドセット。
  67. 前記鼻橋部分が、前記本体部材に、取り外し可能および交換可能であるように取り付けられる、請求項６６に記載のヘッドセット。
  68. 前記鼻橋部分が、前記ユーザの鼻または鼻梁に接触し、その外形に従うように適合された少なくとも１つの柔軟性を有する部分を含む、請求項６６または６７に記載のヘッドセット。
  69. 前記本体部材にその中心で取り付けられ、前記ヘッドセットを着用している間、前記ユーザの目の上に置くことができる、光学的部材および接眼部材の少なくとも１つをさらに備える、請求項１から６８のいずれか一項に記載のヘッドセット。
  70. 光学的部材および接眼部材の前記少なくとも１つが、前記本体部材に、取り外し可能および交換可能であるように取り付けられる、請求項６９に記載のヘッドセット。
  71. 共に、同じ取付点で前記本体部材に、取り外し可能および交換可能であるように取り付けることができる鼻橋部分および光学部材をさらに備える、請求項１から６５のいずれか一項に記載のヘッドセット。
  72. 前記少なくとも１つのセンサが、着用されたとき、前記ヘッドセットの角度位置を感知するように構成された空間位置覚センサを備える、請求項１から７１のいずれか一項に記載のヘッドセット。
  73. ユーザの頭部上にヘッドセットを着用する方法であって、
    請求項１から７２のいずれかに記載のヘッドセットを提供することであって、前記ヘッドセットが休止状態にある、ヘッドセットを提供することと、
    前記本体部材が、開状態にある間、前記アーム部材の前記後方端部が、前記ユーザの前記頭部の両側と係合するように、前記ヘッドセットを前記ユーザの前記頭部に隣接して配置することと、
    前記前方区分が、前記ユーザの額と係合しながら、前記ヘッドセットが、前記ユーザの前記頭部を完全に囲むように、前記クロージャ機構が、前記本体部材を閉じて前記閉状態になるまで、前記ヘッドセットを後方に押し進めることと
    を含む、方法。
  74. 前記押し進めることが、前記ヘッドセットを後方に動かしている間、前記アーム区分の前記後方端部が、前記毛髪を通って梳いて入り、それとともに前記少なくとも１つの電極または前記少なくとも１つのセンサが物理的に接触できるように、前記ユーザの前記頭皮のある面積を空けることをさらに含む、請求項７３に記載の方法。
  75. 前記本体部材が前記閉状態にあるとき、前記ヘッドセットの少なくとも１つのサイズ調整機構の長さを調整するように、前記前方区分および前記クロージャ機構に隣接する前記本体部材の区分を同時に押すことによって、前記本体部材のサイズを調整することをさらに含む、請求項７３または７４に記載の方法。
  76. 前記ヘッドセットを前記後方に押し進めることの後に、前記少なくとも１つの電極に隣接する可撓性表面に圧力を加えることと、前記少なくとも１つの電極を圧縮して、前記電極から前記少なくとも１つの電極と前記ユーザの前記頭皮との間の区域に導電性流体を放出し、それによって、前記少なくとも１つの電極と前記頭皮との間のインピーダンスを低下させることとをさらに含む、請求項７３から７５のいずれか一項に記載の方法。
  77. ユーザの頭部の前方部分を刺激するための電極システムであって、前記システムは、第１の前方電極および第２の前方電極を備え、前記第１および第２の前方電極のそれぞれは、第１の端部、第２の端部、高さ、および長さを有し、
    前記第１および前記第２の前方電極の前記高さが、その最大点で、１０ｍｍから４０ｍｍまでの範囲内であり、
    前記第１および第２の前方電極が、前記ユーザの頭部上に配置されるとき、前記第１の前方電極の前記第２の端部が、前記第２の前方電極の前記第１の端部と、その間にある距離を備えながら隣接し、前記距離が、１ｍｍから１５ｍｍまでの範囲内であるように、相互に並んで水平に配置されるように構成され、
    前記第１の電極の前記長さ、前記第２の電極の前記長さ、および前記距離で構成される長さが、２０ｍｍから５５ｍｍまでの範囲内である、
    電極システム。
  78. 前記第１の前方電極が、前記ヘッドセットが着用されるとき、前記ユーザの頭部の片側で前記滑車上神経の上に配置されるように構成され、前記第２の前方電極が、前記ヘッドセットが着用されるとき、前記ユーザの頭部の前記片側で前記眼窩上神経の上に配置されるように構成される、請求項７７に記載の電極システム。
  79. 前記第１および第２の前方電極のそれぞれが、
    （ａ）生体適合性接触面を有する液体吸収性層であって、前記接触面が、前記皮膚面に接触して並置されるように適合される、液体吸収性層と、
    （ｂ）前記液体吸収性層に取り付けられた電極裏当てであって、前記裏当てが、少なくとも１つの電気伝導性材料または要素を含有し、前記導電材料または要素が、前記液体吸収性層が、液体で満たされると、前記液体吸収性層と電気的に接続される、裏当てと
    を備える、請求項７７または７８に記載の電極システム。
  80. 前記第１および第２の前方電極が、接合基材上に配置され、前記共有基材が、前記第１の前方電極の前記電極裏当てと電気的に接触している第１の接触部分と、前記第２の前方電極の前記電極裏当てと電気的に接触している第２の接触部分とを備える、請求項７９に記載の電極システム。
  81. 前記第１の前方電極の区域と前記第２の前方電極の区域の間の比率が、０．５〜２の範囲内である、請求項７７から８０のいずれか一項に記載の電極システム。
  82. 前記第１の前方電極の前記区域が、前記第２の前方電極の前記区域と等しい、請求項８１に記載の電極システム。
  83. 前記第１の前方電極の外形が、前記第２の前方電極の外形と同一である、請求項８１または８２に記載の電極システム。
  84. 前記第１および第２の前方電極が、その低い方の端部で、前記凹部の反対端部に配置される第１および第２の境界点の間に画定され、前記ユーザの眉の輪郭に概ね従うように適合された、単一の凹形外形に沿って延びており、
    Ａ／Ｌ≧０．５ｍｍであって、
    Ａが、前記凹部の前記境界点の間の線および前記凹部によって境界が示される区域であり、
    Ｌが、前記境界点の間の前記線の長さであって、
    前記長さ（Ｌ）が、少なくとも１０ｍｍであり、
    前記凹形外形上の第１の点と、前記凹形外形と反対側の前記周辺上の第２の点との間に配置され、前記第１の点で前記外形に対して垂直になるように配列された線が、長さＨを有し、
    前記凹形外形の全体にわたって、Ｈｍａｘ／Ｈｍｉｎ≦２．５であって、
    Ｈｍａｘが、前記全体にわたってＨの最大値であり、
    Ｈｍｉｎが、前記全体にわたってＨの最小値である、
    請求項７７から８２のいずれか一項に記載の電極システム。
  85. 前記線と、前記距離だけ離れて隣接する前記第１の前方電極の前記第２の端部との間の角度が、４０〜１１０度の範囲内である、請求項８４に記載の電極システム。
  86. ユーザの頭部の後頭部分を刺激するための電極システムであって、前記システムは、第１の後方電極および第２の後方電極を備え、前記第１および第２の後方電極のそれぞれは、第１の端部、第２の端部、高さ、および長さを有し、
    前記第１および前記第２の後方電極の前記高さが、５ｍｍから３５ｍｍまでの範囲内であり、
    前記ユーザの頭部上に配置された前記第１および第２の後方電極が、前記第１の後方電極の前記第２の端部が、前記第２の後方電極の前記第１の端部と、その間にある距離を備えながら隣接し、前記距離が、１ｍｍから１０ｍｍまでの範囲内であるように、相互に並んで水平に配置されるように構成され、
    前記第１の電極の前記長さ、前記第２の電極の前記長さ、および前記距離で構成される長さが、１０ｍｍから５５ｍｍまでの範囲内である、
    電極システム。
  87. 前記第１の後方電極が、前記ヘッドセットが着用されるとき、前記ユーザの頭部の片側で第１の後頭神経枝の上に配置されるように構成され、前記第２の後方電極が、前記ヘッドセットが着用されるとき、前記ユーザの頭部の前記片側で第２の後頭神経枝の上に配置されるように構成される、請求項８６に記載の電極システム。
  88. 前記第１および第２の後方電極のそれぞれが、
    （ａ）生体適合性接触面を有する液体吸収性層であって、前記接触面が、前記皮膚面に接触して並置されるように適合される、液体吸収性層と、
    （ｂ）前記液体吸収性層に取り付けられた電極裏当てであって、前記裏当てが、少なくとも１つの電気伝導性材料または要素を含有し、前記導電材料または要素が、前記液体吸収性層が、液体で満たされると、前記液体吸収性層と電気的に接続される、裏当てと
    を備える、請求項８６または８７に記載の電極システム。
  89. 前記第１および第２の後方電極が、接合基材上に配置され、前記接合基材が、前記第１の後方電極の前記電極裏当てと電気的に接触している第１の接触部分と、前記第２の後方電極の前記電極裏当てと電気的に接触している第２の接触部分とを備える、請求項８８に記載の電極システム。
  90. 前記第１の後方電極の区域と前記第２の後方電極の区域の間の比率が、０．５〜２の範囲内である、請求項８８または８９に記載の電極システム。
  91. 前記第１の後方電極の前記区域が、前記第２の後方電極の前記区域と等しい、請求項９０に記載の電極システム。
  92. 前記第１および第２の後方電極の前記接触面を含む接合接触面が、基部および湾曲した先端を画定し、１対の側部曲線によって連結された概ね円錐台形の輪郭を有し、
    前記第１の後方電極および前記第２の後方電極が、水平対称軸を中心に対称の鏡像である、
    請求項８６から９１のいずれか一項に記載の電極システム。
  93. 前記先端の湾曲が、１０ｍｍ以下の半径を有する円の湾曲と一致し、
    前記側部曲線の湾曲が、少なくとも５０ｍｍの半径を有する円の湾曲と一致し、
    前記第１の後方電極の前記第２の端部と前記水平対称軸との間の角度が、７５〜１０５度の範囲内である、
    請求項９２に記載の電極システム。


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