JP2023024052A - 脳波測定用電極および脳波測定装置 - Google Patents

Abstract

【課題】脳波測定装置において、電極の状態を頭皮に対して適切に配置することを可能とする技術を提供する。【解決手段】脳波電極ユニット８０は、被験者の頭部に接触される電極突起部８３と、電極突起部８３の周囲に設けられ、電極突起部８３の向きが頭部に対して垂直になるように被験者の頭部に接触してガイドするガイド部３０と、を有する。【選択図】図４

Description

本発明は、脳波測定用電極および脳波測定装置に関する。

これまで脳波検出用電極に関して様々な開発がなされてきた。この種の技術として、例えば、特許文献１に記載の技術が知られている。特許文献１に開示の脳波測定用電極（脳波電極保持具）は、頭部の周囲に配置する本体部と、前記本体部に取り付けられた複数の支持部と、少なくとも一部の前記支持部の先端側に設けられ、前記本体部の内側に支持された脳波電極と、を備える脳波電極保持具であって、前記本体部は、手指を挿通させて前記脳波電極に触れることができる大きさの開口部を有し、前記脳波電極は、基端側を前記支持部によって支持され、可撓性を有し弾性変形する可撓部と、前記可撓部の先端側に設けられ、頭表に接触させる電極部と、を有し、前記可撓部は、前記電極部を前記支持部の軸線から離間させる方向に移動させるまで変形でき、前記可撓部は、前記電極部に前記頭表との接触圧を加え、前記可撓部は、前記頭表に沿って略平行方向に移動させた前記電極部にも前記頭表との接触圧を加える。

特開２０１８－０９４０５４号公報

一般に、脳波測定の被験者の頭髪状態は様々である。電極を頭皮に接触させる調整作業において、被験者が頭髪が多い場合等では、頭皮の目視が難しく、電極と頭皮の位置関係、電極の向きの把握が難しい場合がある。そのようなときにそのような場合に、電極を傾いた状態で頭皮に押しつけてしまうことがあり新たな技術が求められていた。

本発明はこのような状況に鑑みなされたものであって、脳波測定装置において、電極の状態を頭皮に対して適切に配置することを可能とする技術を提供することを目的とする。

本発明によれば、
被験者の頭部に接触される電極部と、
前記電極部の周囲に設けられ、前記電極部の向きが頭部に対して垂直になるように被験者の頭部に接触してガイドするガイド部と、
を有する脳波測定用電極が提供される。
本発明によると、上述の脳波測定用電極と、
被験者の頭部に装着されるフレームと、を有し、
前記フレームは前記脳波測定用電極を取り付ける、
脳波測定装置が提供される。

本発明によれば、脳波測定装置において、電極の状態を頭皮に対して適切に配置することを可能とする技術を提供することができる。すなわち、電極の向きを頭皮に対して垂直になるようにして、電極を頭皮に接触させることができる。

第１の実施形態に係る被験者の頭部に装着した状態の脳波測定装置を模式的に示す図である。 第１の実施形態に係る脳波測定装置（脳波電極ユニットを取り外した状態）の斜視図である。 第１の実施形態に係る脳波電極ユニットを示す図である。 第１の実施形態に係るガイド部を断面図とした脳波電極ユニットを示す図である。 第１の実施形態に係るガイド部を取り外した状態の脳波電極ユニットを示す図である。 第１の実施形態に係るガイド部を示す図である。 第１の実施形態に係る電極保持部を示した図である。 第１の実施形態に係る電極保持部の分解斜視図である。 第１の実施形態に係る電極保持部の縦断面図である。 第１の実施形態に係る電極保持部の横断面図である。 第１の実施形態に係る電極保持部の横断面図である。 第１の実施形態に係る第３の保持部が揺動した状態の電極保持部の斜視図である。 第１の実施形態に係る電極保持部と固定用フレームの固定状態の推移を説明する図である。 第１の実施形態の変形例に係るガイド部を断面図とした脳波電極ユニットを示す図である。 第２の実施形態に係る電極保持部に取り付けられた状態の脳波電極ユニットを示す縦断面図である。

＜＜第１の実施形態＞＞
＜脳波測定装置１０の概要＞
図１は被験者の頭部９９に装着した状態の脳波測定装置１０を模式的に示す図である。図２は、脳波測定装置１０の斜視図であり、ここでは脳波電極ユニット８０を省いた固定用フレーム２０と電極保持部４０を示している。

脳波測定装置１０は、被験者の頭部９９に装着され、脳波を生体からの電位変動として検出し、検出した脳波を脳波表示装置（図示せず）に出力する。脳波表示装置は、脳波測定装置１０が検出した脳波を取得して、モニタ表示したり、データ保存したり、周知の脳波解析処理を行う。

＜脳波測定装置１０の構造＞
脳波測定装置１０は、複数の脳波電極ユニット８０と、固定用フレーム２０と、脳波電極ユニット８０を固定用フレーム２０に取り付けるための電極保持部４０とを有する。脳波電極ユニット８０は、電極保持部４０に取り付けられたうえで固定用フレーム２０に取り付けられる。

本実施形態では、脳波電極ユニット８０は、５ｃｈ分（５個）設けられており、それにともない電極保持部４０も５個設けられている。上記５ｃｈの位置（すなわち脳波電極ユニット８０の取付位置）は、例えば国際１０－２０電極配置法におけるＴ３、Ｃ３、Ｃｚ、Ｃ４、Ｔ４の位置に対応する。

＜脳波電極ユニット８０＞
図３は脳波電極ユニット８０を示す図であり、図３（ａ）が正面図、図３（ｂ）が側面図である。
図４は脳波電極ユニット８０を示す図であって理解を容易にするためにガイド部３０については断面図として示した図であり、図４（ａ）が図３（ａ）に対応する正面図、図４（ｂ）が図３（ｂ）に対応する側面図である。
図５は脳波電極ユニット８０の脳波電極ユニット本体８１を示す図であり、図５（ａ）が正面図、図５（ｂ）が側面図である。
図６はガイド部３０を示す図であり、図６（ａ）が正面図、図６（ｂ）が底面図である。

脳波電極ユニット８０は、脳波電極ユニット本体８１と、ガイド部３０とを備える。
脳波電極ユニット本体８１は、略円柱状の胴部８９と、その一端側（図示では下側）に設けられた電極突起部８３と、他端側（図示では上側）に設けられた信号取出部８５を有する。

胴部８９には螺刻が形成されている。電極突起部８３には、電極部材が設けられ、頭部９９の頭皮に接触して脳波を取得する。信号取出部８５は、電極突起部８３から延出する信号線を引き出し、上述した脳波表示装置（図示せず）に接続される。

また、詳細は後述するが胴部８９の側面には電極カット面８２が形成されており、電極保持部４０の電極挿通孔４９の規制面４９ａ（後述の図１０等参照）により回転が規制され、胴部８９とネジ嵌合された上下動用リング部７０を回転させる。これによって、脳波電極ユニット８０自体は無回転で上下に直動する。

電極突起部８３は、例えば所定形状のゴム状の弾性体（シリコーンゴムなど）の構造に、導電性の電極部材を設け、電極部材で検出した信号（脳波）を信号線で信号取出部８５から取り出すようになっている。

電極突起部８３が呈するゴム状の弾性体の所定形状は、例えば、円柱状の基部から、複数の突起部が円環状に並んで延出する形状である。突起部に導電性の電極部材が設けられる。電極突起部８３は、胴部８９に固定され、回転しないようになっている。

胴部８９の側面部分は螺刻されており、後述する上下動用リング部７０とネジ嵌合する。また、胴部８９には垂直な面で切り取られた二つの電極カット面８２が対向した位置に形成されている。すなわち、断面視で相対する２面にＤカットを持った形状（Ｉカット形状ともいう）を有する。また、胴部８９の下側端部の胴部端部８６に、ガイド部３０が取り付けられる。

＜ガイド部３０＞
ガイド部３０は、胴部８９の下側端部（すなわち胴部端部８６）に、電極突起部８３の周囲（ここでは側面）を囲んで収容するように取り付けられ、電極突起部８３の向きを頭部９９に対して垂直になるようにガイドする。

ガイド部３０は、外周枠３１と、複数のガイド凸部３２とを有する。
外周枠３１は、下端が開口し上端が上面３４となった有底の円筒形状を呈する。上面３４には、胴部端部８６の外形と略同一形状となる固定開口３５が設けられている。この固定開口３５に、脳波電極ユニット本体８１の胴部端部８６が嵌まるように取り付けられる。なお、固定開口３５と胴部端部８６の取り付け構造では、胴部端部８６を軸としてガイド部３０が回転可能であってもよい。また、螺接固定等の構造により、上下方向の位置が調整可能であってもよい。

ガイド凸部３２は、外周枠３１の下端３３から鉛直に所定長延出する。ここでは、外周枠３１の下側端部において周方向に等間隔（１２０°間隔）で３箇所にガイド凸部３２が設けられている。ガイド凸部３２の先端は曲面で構成されている。これによって、被験者の頭部９９にガイド凸部３２が接触したときに、痛みを感じないようにできる。

ガイド部３０が脳波電極ユニット本体８１に取り付けられたときに、電極突起部８３の先端部分（頭部９９に接触する部分）が、ガイド凸部３２の先端位置より僅かに先に位置するようになっている。換言すると、電極突起部８３の先端部分は、３つのガイド凸部３２の先端部分で定まる平面より下側（頭部９９側）に位置する。どの程度下側に位置するかは、電極突起部８３を頭部９９（頭皮）に接触させたときにどの程度変形させるかにより、例えば１ｍｍ程度とすることができる。

ガイド部３０の材料として、ゴム部材（熱硬化系エラストマー）または熱可塑性エラストマーを有して構成されている。より具体的には、ガイド凸部３２の先端部分がゴム部材または熱可塑性エラストマーによって構成されている。

ゴム部材として、例えば、天然ゴム、イソプレンゴム、ブタジエンゴム、スチレン・ブタジエンゴム、ブチルゴム、ニトリルゴム、エチレン・プロピレンゴム、クロロプレンゴム、アクリルゴム、クロロスルホン化ポリエチレンゴム、ウレタンゴム、シリコーンゴム、フッ素ゴム、水素化ニトリルゴム、エピクロルヒドリンゴムが挙げられる。

熱可塑性エラストマーとして、ポリスチレン系、オレフィン／アルケン系、ポリ塩化ビニル系、ポリウレタン系、ポリエステル系、ポリアミド系のエラストマーが挙げられる。

少なくともガイド凸部３２の先端部分が、上記材料で構成されることで、ガイド凸部３２が頭部９９に押し当てられたときで、被験者が痛みを感じることを避けられる。
なお、ガイド部３０において、外周枠３１およびガイド凸部３２においてその先端部分以外の材料は、特に限定はしないが、ガイド部３０が頭部９９に押し当てられたときに、変形をしない程度の強度が得られればよい。

以上の構成のガイド部３０を有する脳波電極ユニット８０において、電極突起部８３は、複数（３箇所）のガイド凸部３２で囲まれる領域で、被験者の頭部９９に接触する。３箇所のガイド凸部３２で頭部９９に接触するので、ガイド凸部３２の接触状態、すなわち電極突起部８３の接触状態が、頭部９９に対して垂直となりその状態が安定しやすい。

３つのガイド凸部３２が頭部９９に押し当てられたときに、電極突起部８３は、頭部９９に対して垂直に当たるようにガイドされ、３つのガイド凸部３２の先端の位置で定まる平面の円内において、頭部９９と接触する。ガイド凸部３２があることで、押し当てる動作に伴い、ガイド部３０（特にガイド凸部３２）は、電極突起部８３の周囲の頭髪の量が一定量以下になるように押し分けることができる。その結果、複数の電極突起部８３に作用する荷重が均等となり、押し当てに伴う変形が一定で安定する。それによって、脳波信号の検出が検出を安定させることができる。

＜固定用フレーム２０及び電極保持部４０の構造＞
図２を参照して電極保持部４０と、それが取り付けられる固定用フレーム２０の構造を説明する。固定用フレーム２０及び電極保持部４０は、例えばポリアミド樹脂のような硬質部材で形成されているが、これら材料に限る趣旨では無く、脳波検出に影響を及ぼさず、また装着性や作業性に適した材料であればよい。また、固定用フレーム２０と電極保持部４０として異なる材料が用いられてもよい。

＜固定用フレーム２０の構造＞
固定用フレーム２０は、平行に配置された一対（２本）のレール２１と、それらレール２１を複数箇所でわたすように連結するレール締結部２３とを有する。

図示のように、一対のレール２１は、頭部９９に沿うように湾曲している。また、一対のレール２１とレール締結部２３で囲まれた空間は、電極保持部４０が移動可能となる可動領域２９となる。すなわち、可動領域２９は、電極保持部４０（脳波電極ユニット８０）が配置され一定範囲で移動する範囲に設けられる。換言すると、レール締結部２３は、電極保持部４０の移動を阻害しない位置に設けられる。本実施形態では、可動領域２９は、５つの電極保持部４０（脳波電極ユニット８０）のそれぞれに対応した５カ所に設けられている。

＜電極保持部４０の構造＞
図７～図１３を参照して、電極保持部４０の構造について説明する。
図７は電極保持部４０を示した図であり、図７（ａ）は側面図、図７（ｂ）は平面図、図７（ｃ）は斜視図である。図８は電極保持部４０の分解斜視図であり、図７（ｃ）を分解した状態を示している。図９は電極保持部４０の縦断面図であって、図７（ｂ）のＡ１－Ａ１断面図である。図１０は電極保持部４０の横断面図であって、図７（ａ）のＡ２－Ａ２断面図である。図１１は電極保持部４０の横断面図であって、図７（ａ）のＡ３－Ａ３断面図である。

電極保持部４０は、第１の保持部４１と、第２の保持部４２と、第３の保持部４３と、上下動用リング部７０とを備える。電極保持部４０は、脳波電極ユニット８０の取り付け方向、すなわち電極突起部８３が頭部９９に接触する際の向きを調整可能とする調整機構とを有する。以下では、そのような調整機構として、前後及び左右に揺動する２軸揺動機構を適用した例を説明するが、それ以外の機構として、第３の実施形態で後述するボールジョイント機構がある。

＜第１の保持部４１＞
第１の保持部４１は、略板状で前後に長い矩形の第１の保持部４１と、第１の保持部４１の前後左右の中央付近に上下方向（厚さ方向）に貫通する第１の開口部４４と、端部のそれぞれにおいて下方向に延出するアーム状の連結部６０とを有する。

第１の開口部４４は、上面視で略矩形の貫通口であって、第２の保持部４２が収容される。第１の開口部４４の前後方向の壁面には、壁面の左右上下方向それぞれ中央に、外形が円形の所定深さの凹形状の嵌合凹部５１が設けられている。嵌合凹部５１は、第２の保持部４２を収容するときに、後述する第１の嵌合突起５３が回動自在に嵌め込まれる。

連結部６０は、第１の保持部４１の前後それぞれの端部近傍において下面４１ｂから下方向に延出する第１の連結部６１と、第１の連結部６１の下端から内側方向に所定方向延出する第２の連結部６２と、第２の連結部６２の内側の端部から上方向に延びる第３の連結部６３とを有する。ここで内側方向とは、前後反対側の端部の方向という意味であり、具体的には、前側の第１の連結部６１から延出する第２の連結部６２は、後ろ側に所定長だけ延出する。後ろ側の第１の連結部６１から延出する第２の連結部６２は、前側に所定長だけ延出する。このときは、第２の連結部６２の延出端部の間隔が、電極保持部４０に取り付けられる脳波電極ユニット８０が、後述するように一定程度脳波電極ユニット８０が傾くことが可能な程度に離れる。

また、第２の連結部６２の内側端部には、第３の連結部６３がさらに上方向に所定長だけ、延出する。第３の連結部６３の延出端部（上端部）は、第１の保持部４１の下面４１ｂに当たることなく、一定の間隔を有している。

第１の保持部４１の下面４１ｂ、第１の連結部６１、第２の連結部６２、及び第３の連結部６３で囲まれる空間を余空間６８と呼ぶ。電極保持部４０をレール２１に取り付ける際に、この余空間６８にレール２１が収容される（例えば図２参照）。なお、第３の連結部６３の上端と第１の保持部４１の下面４１ｂとの間隔は、レール２１に電極保持部４０を取り付ける際に利用される。

＜第２の保持部４２＞
第２の保持部４２は、上面視で外形が略矩形で、内部に上下に貫通する第２の開口部４６を有する枠状を呈している。第２の保持部４２の外形は、第１の保持部４１の第１の開口部４４より若干小さく一定程度離間している。また、第２の開口部４６には、第３の保持部４３が収容される。

第２の保持部４２の前後の側壁面外側で上下左右中央のそれぞれには、所定長突出する円柱状の第１の嵌合突起５３が設けられている。第１の嵌合突起５３は、第１の保持部４１の嵌合凹部５１に回動自在に嵌め込まれる。

第２の保持部４２の左右の壁面の上下前後中央のそれぞれには、枠内外を貫通する嵌合用貫通孔５２が設けられている。嵌合用貫通孔５２には、後述する第３の保持部４３を第２の開口部４６に収容する際に、第３の保持部４３に設けられた第２の嵌合突起５４が回動自在に嵌め込まれる。

＜第３の保持部４３＞
第３の保持部４３は、ベース部４３ａと、筒部４３ｂと、フランジ部４３ｃとを上下方向に重なる位置関係で一体に備える。また、ベース部４３ａと、筒部４３ｂと、フランジ部４３ｃを上下に貫通する電極挿通孔４９が設けられている。電極挿通孔４９には、脳波電極ユニット８０が挿通される。

ベース部４３ａは、上面視で略矩形（正方形）である。ベース部４３ａの左右の側壁面には、所定長突出する円柱状の第２の嵌合突起５４が設けられている。第２の嵌合突起５４は、第２の保持部４２の嵌合用貫通孔５２に回動自在に嵌め込まれる。また、ベース部４３ａの上面視中央には、電極挿通孔４９の一部が形成されている。

筒部４３ｂは、ベース部４３ａの上面から上方向に所定長延出する円筒形状を呈している。円筒形状の上面視外形は、ここでは、ベース部４３ａが呈する正方形に内接する程度の大きさとなっている。筒部４３ｂの上面視中央には、電極挿通孔４９の一部が形成されている。

フランジ部４３ｃは、筒部４３ｂの上方向の端部に、上面視で円盤状（フランジ状）に形成されている。このフランジ部４３ｃが、後述する上下動用リング部７０の内壁面に形成されるフランジ嵌合凹部７２に回動自在に嵌め込まれる。フランジ部４３ｃの上面視中央には、電極挿通孔４９の一部が形成されている。

＜電極挿通孔４９＞
上述のように、第３の保持部４３には、上面視中央において、上下方向、すなわちベース部４３ａ、筒部４３ｂ及びフランジ部４３ｃを上下に貫通する電極挿通孔４９が設けられている。

電極挿通孔４９は、上述した脳波電極ユニット８０の電極カット面８２（Ｉカット形状）に対応した形状を呈する。すなわち、電極挿通孔４９には、円形形状の貫通孔において、相対する位置に二つの規制面４９ａが形成されている。規制面４９ａの位置は特に限定しないが、本実施形態では、電極挿通孔４９の前後側に形成されている。このような電極挿通孔４９の形状とすることで、脳波電極ユニット８０は電極挿通孔４９に挿入されたときに、上下自在に移動できるが、電極カット面８２と電極挿通孔４９の嵌合構造により回動できない。すなわち、脳波電極ユニット８０は無回転で上下に直動する。なお、以下では上述のように脳波電極ユニット８０を無回転で上下動作させる嵌合構造を便宜的に回転規制嵌合構造と称して説明する。

＜上下動用リング部７０＞
上下動用リング部７０は所定厚さでリング状に形成されている。上下動用リング部７０の内周面７１の下側部分には、径外側に所定深さで凹状に形成されたフランジ嵌合凹部７２が形成されている。フランジ嵌合凹部７２は、フランジ部４３ｃを嵌め込んだ際に、フランジ部４３ｃの外周面が干渉せず回動自在になっている。

円形のリング内周面７１は、上下動用リング部７０がフランジ部４３ｃに嵌め込まれた状態で、電極挿通孔４９と内径が略同一であって同軸となっている。また、電極挿通孔７１には、螺刻されており、脳波電極ユニット本体８１の側面に形成された螺刻とネジ嵌合する。

このリング内周面７１には、電極保持部４０の電極挿通孔４９と異なり、規制面等は形成されておらず、脳波電極ユニット８０にネジ嵌合した上下動用リング部７０は回動自在である。

上下動用リング部７０が電極保持部４０に取り付けられ状態で、脳波電極ユニット８０が上下動用リング部７０と電極保持部４０の電極挿通孔７１、４９に挿入されると、上下動用リング部７０が操作されないかぎり脳波電極ユニット８０はそれ以上挿入されず状態、すなわち電極保持部４０に対して上下方向に移動できない状態となる。すなわち、脳波電極ユニット８０を上下方向に移動させる場合には、上下動用リング部７０を所定方向に回動させる操作を行う。

＜電極保持部４０による脳波電極ユニット８０の角度調整機能＞
電極保持部４０による脳波電極ユニット８０の角度調整機能について、さらに図１２を参照して説明する。図１２は電極保持部４０の斜視図であり、図１２（ａ）が上方から見た斜視図であり、図１２（ｂ）が下方から見た斜視図であり、いずれも第３の保持部４３の向きが斜めになった状態を示している。

上述したように、電極保持部４０において、第１の保持部４１と第２の保持部４２は、嵌合凹部５１に第１の嵌合突起５３が嵌め込まれることで取り付けられている。この構造により、第２の保持部４２は、第１の嵌合突起５３を軸として左右に一定範囲で揺動する揺動機能（第２の揺動機能）を実現する。このとき、揺動軸（すなわち第１の嵌合突起５３の突出方向）は固定用フレーム２０の延出方向に対して直交する方向に向いている。揺動可能な範囲は、第１の開口部４４と第２の保持部４２の大きさ（すなわちそれらの間隔）や厚さ等により定まり、揺動させた際に干渉しない範囲とされる。

また、電極保持部４０において、第２の保持部４２と第３の保持部４３は、嵌合用貫通孔５２に第２の嵌合突起５４が嵌め込まれることで取り付けられている。この構造により、第３の保持部４３は、第２の嵌合突起５４を軸として前後に一定範囲で揺動する揺動機能（第１の揺動機能）を実現する。このとき、揺動軸（すなわち第２の嵌合突起５４の突出方向）は固定用フレーム２０の延出方向と同じである。揺動可能な範囲は、第２の開口部４６と第３の保持部４３（ベース部４３ａ）の大きさ（すなわちそれらの間隔）や厚さ等により定まり、揺動させた際に干渉しない範囲とされる。

このように、電極保持部４０は、脳波電極ユニット８０を前後左右方向に一定範囲で揺動させることができる。図１２は、第３の保持部４３を前方向に倒すように揺動させた状態を示しているが、このように電極保持部４０を前後左右に揺動させることで、これに取り付けられる脳波電極ユニット８０の向きを調整することができる。すなわち、脳波電極ユニット８０の電極突起部８３が頭部９９に当たる際の角度を調整することが容易になる。
電極保持部４０を前後左右に揺動させたときに、頭髪が多い等の要因により、頭皮に対して垂直とならない場合も想定される。ガイド部３０が無い場合、電極突起部８３が変形することで、頭皮に対して傾いたまま、角度調整や位置調整が決定されてしまう場合もある。しかし、ガイド部３０があることで、電極突起部８３の周囲の頭髪等をかき分けて、電極突起部８３の頭皮の接触に影響の無いようにできる。また、ガイド凸部３２が変形することが無いため、３つのガイド凸部３２は頭皮に垂直に接触する。これらの結果、電極突起部８３は頭皮に適切に接触し、良好な脳波検出が実現される。

なお、第１の嵌合突起５３（第２の揺動軸）と第２の嵌合突起５４（第１の揺動軸）は、それぞれが揺動していない状態、すなわち電極挿通孔４９の向きが垂直である場合に、同一平面上に設けられている。この構成、２軸揺動機構を小型化させることができる。

＜上下動用リング部７０による固定状態の調整機能＞
図１３を参照して上下動用リング部７０による固定状態の調整機能について説明する。図１３は電極保持部４０と固定用フレーム２０の固定状態の推移を説明する図である。脳波電極ユニット８０の無回転直動の動作と関連づけて説明する。

図１３（ａ）は脳波電極ユニット８０が取り付けられた電極保持部４０が、固定用フレーム２０（レール２１）に配置した状態を示している。この状態では、レール２１と電極保持部４０とは固定されておらず、電極保持部４０は、レール２１に対して上下左右、またレール２１の延在方向に移動可能である。

図１３（ｂ）は、上下動用リング部７０を所定方向に回転させて脳波電極ユニット８０を下側（頭部９９側）に直動させ、電極突起部８３が頭部９９に接触し、かつ、レール２１が連結部５０の当接面６５に接触した状態である。このとき、ガイド凸部３２は頭部９９に対して垂直である。

この状態から更に上下動用リング部７０を回転させて脳波電極ユニット８０を下側に直動させると、レール２１と当接面６５との固定状態が強くなる。さらに、頭部９９に接触した電極突起部８３の先端が屈曲し、電極突起部８３が頭皮に押し当てられる力が強くなる。すなわち、脳波電極ユニット８０の電極突起部８３と頭皮（頭部９９）との圧接状態が強くなるにしたがい、電極保持部４０（連結部６０の当接面６５）とレール２１との固定が強くなる。反対に圧接状態を緩めたい場合は、上下動用リング部７０を上記の回転方向と反対に回転させることで、脳波電極ユニット８０が図１３（ｂ）の状態から図１３（ａ）の状態にする。

図１３（ｃ）は、図１３（ａ）の状態から、電極保持部４０に取り付けられた脳波電極ユニット８０を前方向（角度θ°）に倒すように揺動させた状態であって、電極保持部４０が固定用フレーム２０に固定されていない状態を示している。このとき、ガイド部３０のガイド凸部３２も斜めに傾いている。この状態で脳波電極ユニット８０を前後左右に所定量揺動させることで、ガイド凸部３２が頭髪をかき分けて、ガイド凸部３２が頭部９９に対して垂直になる。すなわち、電極突起部８３の向きが頭部９９に対して垂直になる。
また、脳波電極ユニット８０が傾いたまま上下動用リング部７０を回転させて脳波電極ユニット８０を頭部９９の方向に移動させると、３つのガイド凸部３２が頭部９９に接触して安定しようと作用する。その結果、脳波電極ユニット８０、すなわち電極突起部８３は頭部９９に対して垂直に接触する。

上述のように、電極保持部４０は、２つの連結部５０で平行な２本のレール２１を固定する固定構造を有する。この固定構造では、ボールネジ機構により脳波電極ユニット８０が電極保持部４０に対して回転不能に上下に直動し、その直動の量で固定の強さが調整される。すなわち、上下動用リング部７０の回転による脳波電極ユニット８０の直動に伴い、電極保持部４０に設けられた二つの連結部６０が、平行な２本のレール２１に押しつけられる。その結果、脳波電極ユニット８０の取り付け動作（上下方向の位置調整動作）と、レール２１と電極保持部４０（連結部６０）との固定動作とが、同時に進行する。言い換えると、脳波電極ユニット８０を直動させて押し込み頭部９９との圧接状態（電極接触状態）が強くなるにしたがい、レール２１と電極保持部４０の固定状態も強固になる。また、電極保持部４０の角度調整機能により、脳波電極ユニット８０の向きを所望に調整することで、電極突起部８３が頭部９９に当たる向きを最適化することができる。
さらに、脳波電極ユニット８０が頭部９９に対して傾いていた状態であっても、ガイド部３０があることで、脳波電極ユニット８０を直動させて押し込み頭部９９との圧接状態（電極接触状態）が強くなるにしたがい、傾きが調整され電極突起部８３は垂直に頭部９９に接触する。

この取り付け動作と固定動作、角度調整動作は、それぞれの電極保持部４０で独立に行われる。したがって、ある脳波電極ユニット８０の取り付け作業や位置調整作業が他の脳波電極ユニット８０の取り付け状態に影響を与えることはない。また、脳波電極ユニット８０が直動することから、回転により毛髪が巻き込まれる状態が発生し、レール２１と電極保持部４０の間に入り込むといった状態も抑制できる。

また、脳波電極ユニット８０が電極保持部４０に固定されていない状態において、連結部５０とレール２１との相対位置を調整可能な余空間６８が設けられている。その結果、次のような機能・効果を実現できる。

すなわち、この余空間６８の範囲で、連結部６０をレール２１に対して相対的に上下前後左右に位置調整することができる。これは、他の電極保持部４０の固定状態に影響を与えることはない。また、余空間６８により、連結部６０とレール２１との延出方向（延在方向）の相対位置を調整可能である。すなわち、可動領域２９が形成されている範囲内において、脳波電極ユニット８０の左右方向に位置調整が可能である。また、余空間６８により、連結部６０とレール２１は、２本のレール２１のわたす方向の位置を調整可能である。すなわち、レール２１の幅方向（図示で前後方向）に電極保持部４０の位置調整が可能である。また、余空間６８により、連結部６０とレール２１は、レール２１と頭部９９との間隔方向の位置を調整可能である。すなわち、余空間６８の範囲において、電極保持部４０（連結部６０）が上下に移動することができる。

それぞれの電極保持部４０と電極部（脳波電極ユニット８０）との固定は、他の電極保持部４０と電極部（脳波電極ユニット８０）との固定と独立している。したがって、ある脳波電極ユニット８０の固定位置や角度を調整する場合に、他の電極保持部４０と電極部（脳波電極ユニット８０）との固定作業・角度調整作業に影響を与えることがない。

固定状態や検出レベル等の調整済みの脳波電極ユニット８０について、固定状態に変更があると、再度検出レベル等の調整が必要となる場合がある。すなわち、ある脳波電極ユニット８０の固定状態の調整が他の脳波電極ユニット８０の固定状態に影響を与えると、上記の調整作業が必要となり、脳波検出までの時間を要してしまう。しかし、本実施形態の脳波測定装置１０では、そのような無駄な作業を回避できる。

また、脳波電極ユニット８０は、それ自体に向き変えることができる弾性部材を有していない。すなわち、脳波電極ユニット８０の向きは、上記の揺動機構で調整される。また、その向きは、上下動用リング部７０を操作することで固定される。したがって、固定後に脳波電極ユニット８０の向きが変わってしまうという懸念もない。

＜変形例のガイド部１３０＞
図１４は変形例のガイド部１３０を有する脳波電極ユニット８０示す図であって、図４と同様に、ガイド部１３０については断面図として示した図であり、図１４（ａ）が正面図、図１４（ｂ）が側面図である。

図示のガイド部１３０では、外周枠１３１が下側（すなわち頭部９９側）ほど拡径した円錐台の形状である。また、外周枠１３１の下端１３３から延出する複数（ここでは３つ）のガイド凸部１３２の向きも、外周枠１３１（すなわち円錐台）の周面に沿って斜めに拡径するように設けられている。言い換えると、複数のガイド凸部１３２は、頭部９９方向に向かうにつれて、互いが離間する方向に向いている。

このような形状とすることで、図４等で上述したガイド部３０と比較して、ガイド凸部１３２が頭部９９に接触するときに安定して、また円滑に垂直とすることができる。また、頭髪のかき分け機能を向上させることができる。

＜＜第２の実施形態＞＞
本発明の第２の実施形態を図１５を参照して説明する。図１５は脳波電極ユニット２８０を電極保持部２４０（フレーム）に取り付けた状態の脳波測定装置１０の一部を示した縦断面図である。第１の実施形態では脳波電極ユニット８０の方向調整機構として、電極保持部４０（フレーム）に取り付けた脳波電極ユニット８０を前後及び左右に揺動させる２軸揺動機構（第１の保持部４１、第２の保持部４２）の例を説明した。本実施形態では、方向調整機構としてボールジョイント機構（球対偶）を適用した例を説明する。以下、方向調整機構に着目して説明する。なお、脳波電極ユニット２８０として、圧力調整機構を有する構造としている。

＜脳波電極ユニット２８０＞
脳波電極ユニット２８０は、キャップ部２２１及び外筒部２２５からなる基部と、プランジャ部２４１と、圧縮バネ２５０とを有し、圧力調整機構を実現している。

プランジャ部２４１のプランジャ先端部２４５には、電極突起部２８３が取り付けられている。電極突起部２８３には、信号線（図示せず）が取り付けられており、例えば外筒部２２５の内部を通りキャップ部２２１から外部に引き出される。

＜圧力調整機構＞
外筒部２２５の内周面上部には螺刻部２２６が設けられている。キャップ部２２１は下側に凸の円柱形状となっており、周面に螺刻部２２４を有する。圧縮バネ２５０が、キャップ部２２１の下側端部２２２とプランジャ部２４１のプランジャ上端部２４６との間に配置される。圧縮バネ２５０は、プランジャ部２４１を頭部９９の方向に付勢する。

外筒部２２５の螺刻部２２６とキャップ部２２１の螺刻部２２４とが螺嵌し、キャップ部２２１の外筒部２２５への挿入量を調整することで、電極保持部２４０からの電極突起部２８３の突出量を調整できる。プランジャ部２４１を変えたり、圧縮バネ２５０を変えたりすることで、様々な被験者に対応することができ、不快感を与えること無く、安定した良好な脳波測定を実現できる。

＜ガイド部２３０＞
外筒部２２５の下側端部２２７には、ガイド部２３０が取り付けられている。
ガイド部２３０は、第１の実施形態のガイド部３０と同様の構造を有しており、円筒形状の外周枠２３１と、外周枠２３１の下端２３３から延出する複数（ここでは３つ）のガイド凸部２３２とを有する。なお、ガイド部２３０の形状として、図１４で示したように、円錐台の形状の外周枠２３１から、複数のガイド凸部２３２が頭部９９側ほど拡径するように設けられてもよい。
これによって、第１の実施形態と同様の効果が得られる。すなわち、ガイド部２３０は電極突起部２８３を頭部９９に対して垂直になるようにガイドする。

＜方向調整機構＞
方向調整機構は、球体部２７０と、ハウジング部２６０と、球体固定部２９０とを有する。球体部２７０は、脳波電極ユニット２８０の外筒部２２５の周囲に球状に設けられている。言い換えると、脳波電極ユニット２８０が球体の球体部２７０を貫通する構成となっている。

ハウジング部２６０は、電極保持部２４０と一体に、上方向に凸の筒状に設けられている。ハウジング部２６０は、球体部２７０とともに球対偶を成す球体収容面２６３を有する。球体収容面２６３の中心には開口部２６５が設けられ、脳波電極ユニット２８０がその開口部２６５を貫通する。ハウジング部２６０の外周面には螺刻部２６９が設けられている。

球体固定部２９０は、リング状に形成されており、リング中心の開口から脳波電極ユニット２１０が貫通する。球体固定部２９０の内面には押さえ面２９１と、螺刻部２９９が設けられている。

ハウジング部２６０の螺刻部２６９と球体固定部の螺刻部２９９とが螺嵌し、球体固定部２９０を操作することで、球体部２７０をハウジング部２６０（より具体的には球体収容面２６３）に固定したり固定を解除したりすることができる。

なお、球体収容面２６３や、球体部２７０、押さえ面２９１の形状はそれぞれの機能を発揮する限り各種の形状を取り得る。

球体部２７０がハウジング部２６０に固定されていない状態では、球体部２７０は回動自在であり、球体部２７０と一体の脳波電極ユニット２８０（電極突起部２８３）の向きを調整することができる。脳波電極ユニット２８０の向きの調整は個別に可能である。このとき、ガイド部２３０が設けられていることで、電極突起部２８３を頭部９９に対し垂直になるように調整することが容易になる。

このような構成とすることで、頭部９９に装着したときに、脳波電極ユニット２８０の向きが不適当（言い換えると調整が必要）なものがある場合には、不適当とされた脳波電極ユニット２１０について個別に調整でき、調整が不要な脳波電極ユニット２１０の頭部９９への接触状態に影響を与えることはない。

以上、本発明の実施形態を図面を参照して説明したが、これらは本発明の例示であり、上記以外の様々な構成（変形例）を採用することもできる。例えば、第２の実施形態では、第１の実施形態の角度調整機構とともに圧力調整機能を実現した構成であったが、角度調整機構を省いた構成、すなわち圧力調整機能のみの構成としてもよい。

１０ 脳波測定装置
２０ 固定用フレーム
２１ レール
２３ レール締結部
２９ 可動領域
３０、２３０ ガイド部
３１、２３１ 外周枠
３２、２３２ ガイド凸部
３３、２３３ 下端
３４ 上面
４０、２４０ 電極保持部
４１ 第１の保持部
４２ 第２の保持部
４３ 第３の保持部
４３ａ ベース部
４３ｂ 筒部
４３ｃ フランジ部
４４ 第１の開口部
４６ 第２の開口部
４９ 電極挿通孔
４９ａ 規制面
５１ 嵌合凹部
５２ 嵌合用貫通孔
５３ 第１の嵌合突起
５４ 第２の嵌合突起
６０ 連結部
６１ 第１の連結部
６２ 第２の連結部
６３ 第３の連結部
６５ 当接面
６８ 余空間
７０ 上下動用リング部
７１ 内周面
７２ フランジ嵌合凹部
８０、２８０ 脳波電極ユニット
８１ 脳波電極ユニット本体
８２ 電極カット面
８３、２８３ 電極突起部
８５ 信号取出部
８６ 胴部端部
８９ 胴部
９９ 頭部
２２１ キャップ部
２２２、２２７ 下側端部
２２４、２２６、２６９、２９９ 螺刻部
２２５ 外筒部
２４１ プランジャ部
２４５ プランジャ先端部
２４６ プランジャ上端部
２５０ 圧縮バネ
２６０ ハウジング部
２６３ 球体収容面
２６５ 開口部
２７０ 球体部
２９０ 球体固定部
２９１ 押さえ面

Claims (9)

1. 被験者の頭部に接触される電極部と、
   前記電極部の周囲に設けられ、前記電極部の向きが頭部に対して垂直になるように被験者の頭部に接触してガイドするガイド部と、
   を有する脳波測定用電極。
2. 前記ガイド部は、頭部に接触する複数の凸部を有して構成されており、
   前記複数の凸部で囲まれる領域で、前記電極部が前記被験者の頭部に接触する、
   請求項１に記載の脳波測定用電極。
3. 前記凸部は３箇所に設けられている、請求項２に記載の脳波測定用電極。
4. 前記凸部の先端は曲面で構成されている、請求項２または３に記載の脳波測定用電極。
5. 前記複数の凸部は、頭部方向に向かうにつれて、互いが離間する方向に向いている、請求項２から４までのいずれか１項に記載の脳波測定用電極。
6. 前記凸部は、ゴム部材または熱可塑性エラストマーを有して構成されている、請求項２から５までのいずれか１項に記載の脳波測定用電極。
7. 請求項１から６までのいずれか１項に記載の脳波測定用電極と、
   被験者の頭部に装着されるフレームと、を有し、
   前記フレームに前記脳波測定用電極が取り付けられる、
   脳波測定装置。
8. 前記フレームにおける前記脳波測定用電極の位置を調整する位置調整部を有する、請求項７に記載の脳波測定装置。
9. 前記脳波測定用電極の向きを調整する方向調整部を有する、請求項７または８に記載の脳波測定装置。

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