JP3287788B2 - 脳波測定用ヘッドギア - Google Patents

脳波測定用ヘッドギア

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JP3287788B2 JP16869197A JP16869197A JP3287788B2 JP 3287788 B2 JP3287788 B2 JP 3287788B2 JP 16869197 A JP16869197 A JP 16869197A JP 16869197 A JP16869197 A JP 16869197A JP 3287788 B2 JP3287788 B2 JP 3287788B2
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    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00Detecting, measuring or recording for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/04Measuring bioelectric signals of the body or parts thereof
    • A61B5/0476Electroencephalography
    • A61B5/0478Electrodes specially adapted therefor

Description

【発明の詳細な説明】

【発明の属する技術分野】本発明は脳波測定用ヘッドギ
アに関し、特にキャップに設けた複数の電極のリード線
から脳波測定用の信号を出力する脳波測定用ヘッドギア
に関するものである。

【0001】

【従来の技術】従来より知られている脳波を測定するた
めのヘッドギアとしては、複数の電極にイーイージーペ
ースト等を付け、毛髪を掻き分けて頭皮上に各電極を付
けた後、キャップを被せたものがある。

【0002】また、別の従来の脳波測定用ヘッドギアと
しては、複数の電極の各々に設けた突出部に有底孔を設
け、この有底孔に流動性を有するゲルを注入した後、上
記と同様にして毛髪を掻き分け頭皮上に各電極を付けた
後、キャップを被せたものが既に用いられている。

【0003】

【発明が解決しようとする課題】上記の従来例の内、前
者の場合は測定後に洗髪が必要であるとともに、例えば
痴呆認定対象者のような特定の脳波測定においては多数
の電極を使用するので、このような場合には電極装着時
間が長くなって被験者に負担を与えるという問題があ
る。

【0004】さらには、ペーストが頭髪と頭皮に残るこ
とは、ストレス測定とか感性測定などの実用化に著しい
障害になる。

【0005】また、後者の場合も洗髪が必要であるとと
もに突出状の有底孔が直接頭皮に強く当たるため、被験
者は上記のように多数の電極を使用して行われる長時間
の測定ではその不快な装着感に耐えられないという問題
があった。

【0006】したがって本発明は、キャップに設けた複
数の電極のリード線から脳波測定用の信号を出力する脳
波測定用ヘッドギアにおいて、測定後に洗髪が必要無
く、また電極の装着時間を短縮することができ、さらに
は不快な装着が無いようにすることを目的とする。

【0007】

【課題を解決するための手段】〔1〕上記の目的を達成
するため、本発明に係る脳波測定用ヘッドギアは、各電
極が保液性を有する繊維片と該繊維片より短い深さの有
底孔を有する突出部を設けた支持部とを有し、該リード
線がカーボン繊維束で構成されその一部が該有底孔内に
露出しており、該繊維片が、該有底孔に挿入された後、
導電性溶液を吸水した状態で頭皮に接触するとともに、
該繊維片が丸みを帯びた先端部を有するフェルト棒を複
数本束ねて接着したフェルト片であり、該導電性溶液を
少なくとも該先端部に含ませたことを特徴としたもので
ある。

【0008】すなわち、このヘッドギアを装着するとき
には、まず、該繊維片は吸水すると膨潤するので、該繊
維片を突出部の有底孔に挿入してから該繊維片に該導電
性溶液を吸水させる。こうすれば、膨潤した該繊維片が
該有底孔の中で良く固定され、キャップを被るときに脱
落させずに済む。

【0009】このとき、有底孔の深さは該繊維片の長さ
より短いので、該繊維片の一部を突出させた形で該有底
孔中に挿入することとなる。

【0010】したがって、この状態で被験者の頭部にキ
ャップを装着しても電極の突出部は直接頭皮に当たら
ず、保水した柔らかい繊維片が頭皮に接触するだけであ
るので痛みは無く不快な装着感を無くすことができ、さ
らには装着を簡単で且つ短時間で終わらせることができ
る。

【0011】また、該有底孔内にはリード線が露出して
いるので、キャップを装着して得られる脳波は上記の繊
維片に保たれている導電性溶液を介して該リード線より
出力することができる。

【0012】リード線はカーボン繊維束でできているた
め、強度が大きいとともに銅線に見られるような導電性
溶液(食塩水等)による腐食が防止できる。また、上記
の繊維片として、丸みを帯びた先端部を有するフェルト
棒を複数本束ねて接着したフェルト片を用い、上記の導
電性溶液を少なくとも該先端部に含ませるので、頭髪を
分けて各フェルト棒が頭皮に達することが出来、電気的
な接触度が良くなる。

【0013】〔2〕また本発明においては、上記の繊維
片としてフェルト片を用いることができ、これにより、
保液性を大きくすることができ、測定中の導電性溶液の
蒸発・乾燥を防ぐことができる。

【0014】

【0015】

【0016】〔〕また本発明においては、上記のフェ
ルト片にカーボンの粉を含ませて硬化したものとしても
よい。

【0017】このようにすることで、より導電性が向上
し、繊維片としての腰(強度)が強くなり、曲がったり
することがなくなる。

【0018】〔〕また本発明においては、上記の導電
性溶液として食塩水又は食塩水とアルコールの混合液を
用いることができる。

【0019】これにより溶液の導電性を大きくすること
ができるとともに食塩水は実質的に汗と同じであるので
キャップを取り外した後の洗髪は不要となる。また、ア
ルコールが含まれていると頭皮の洗浄作用を促進する。

【0020】〔〕また本発明においては、上記の電極
の支持部を表面硬化したフェルトを用いることができ、
この場合には、該カーボン繊維束を該有底孔の底面下に
モールドすることができる。ただし、該カーボン繊維束
の一部は有底孔内に露出している。

【0021】すなわち、支持部自体もフェルトでできて
いるので繊維片とフェルト同士が絡み合って繊維片が有
底孔内に固定され、繊維片がより一層落ち難くなる。

【0022】

【0023】

【0024】すなわち、繊維片に浸した導電性溶液が不
足しているため、脳波が正常に取り出せなかったような
場合には、その電極支持部に設けた注入孔から該導電性
溶液を注入することにより、一々キャップを取り外さな
くても導電性溶液の補充を行うことができることとな
る。

【0025】

【0026】これにより、鉢巻き部分と傘の骨状の帯部
分とを別々に装着でき、頭部のサイズに影響されず、ま
た取り替えたりする場合に便利である。

【0027】

【発明の実施の形態】以下、本発明に係る脳波測定用ヘ
ッドギアの実施例を、添付図面を参照して詳細に説明す
る。

【0028】図1は、本発明に係る脳波測定用ヘッドギ
アを被験者に装着した状態を示したもので、1は被験者
の頭部を示し、この頭部1には脳波測定用ヘッドギア2
を構成するネットキャップ3を被す。このネットキャッ
プ3は弾性を有するので種々の被験者の頭部にフレキシ
ブルに装着が可能となる。

【0029】ネットキャップ3には複数個の電極4が分
散配置されており、各電極4はリード線5を有し、コネ
クタ6から外部の処理装置等(図示せず)に信号を出力
する。また、各電極4には後述するように注入孔7が設
けられている。

【0030】図2は、図1に示したネットキャップ3に
取り付ける前の各電極4を斜視図で示したものであり、
この電極4は電極支持部としての円盤部4aとこの円盤
部4aと同心上の円筒形突出部4bとこの突出部4bに
設けた有底孔に挿入した繊維片であるフェルト片4cと
を含んでいる。

【0031】なお、繊維片としてフェルト片を用いたの
は、保液性を大きくすることができるとともに測定中の
導電性溶液の蒸発・乾燥を防ぐことができるからである
が、その他、木綿や化繊などを用いることもできる。

【0032】ここで、導電性溶液として食塩水(又は食
塩水とアルコールの混合液でもよい。以下同様)を用い
ることにより溶液の導電性を大きくすることができると
ともに食塩水は実質的に汗と同じであるのでキャップを
取り外した後の洗髪が不要となり、また、アルコールに
より一層頭皮が洗浄されることとなる。

【0033】図3は、図2に示した電極4を接着剤8で
ネットキャップ3に接着させた状態において線I−Iで
切断したときの断面を示しており、突出部4bには有底
孔4dが設けられており、上記の注入孔7は円盤部4a
を貫通して有底孔4dまで達している。

【0034】また、リード線5は被覆部5aとこの被覆
部5aに覆われた約2000本のカーボン繊維束5bと
で構成されている。そして、この内のカーボン繊維束5
bのみが円盤部4aを通って有底孔4dに達している。

【0035】図4は、図3においてフェルト片4cを取
り除いた状態を示した断面図を示しており、カーボン繊
維束5bの先端は有底孔4d内に露出していることが分
かる。

【0036】なお、電極4の円盤部4a及び突出部4b
は電気的な絶縁物(例えばプラスティックやセラミック
ス)で且つ軽量なものであればどのようなものでもよい
が、合成繊維のフェルトを表面熱処理したものでもよ
い。

【0037】図5は、図4の実施例の変形例を示したも
ので、ここでは、カーボン繊維束5bは有底孔4dの表
面下にモールド、すなわち、カーボン繊維束をほぐして
埋め込んでいるが、その一部は有底孔4dの底面上に露
出している。

【0038】このような脳波測定用ヘッドギアにおいて
は、装着時に、まず突出部4bにフェルト片4cを挿入
した後、食塩水をフェルト片4cに吸水させる。

【0039】このとき、有底孔4dの深さは図3より分
かる如く、フェルト片4cの長さより短くなっているの
で、フェルト片4cの一部を突出させた形で有底孔4d
中に収容することとなる。したがって、この状態で被験
者の頭部1にキャップ3を装着しても電極4の突出部4
bは直接頭皮に当たらず、フェルト片4cのみが頭皮に
接触するだけであるので不快な装着感を無くすことがで
きる。

【0040】また、フェルト片4cは食塩水を吸って膨
らむため、図示のように逆さに吊られた状態でも落ち難
くなっている。

【0041】この場合、有底孔4dにテーパーを付け、
奥の方の直径を少し大きくすれば膨潤したフェルト片4
cはさらに落ち難くなる。

【0042】さらに、有底孔4d内には図4に示す如く
リード線5のカーボン繊維束5bが露出しているので、
キャップ3を装着したときに被験者の頭部1から得られ
る脳波は上記のフェルト片4cに保液されている食塩水
を介してカーボン繊維束5b及びコネクタ6を経由する
小さい電気抵抗のルートにより出力することができ、接
続される処理装置等(図示せず)において必要なレベル
の測定信号が得られる。また、このカーボン繊維束は強
度が大きく且つ食塩水によって腐食しない利点がある。

【0043】さらに、図5に示すように電極4の円盤部
4a自体にフェルトを用いればカーボン繊維束5bを有
底孔4cの底部表面下にモールドすることができ、有底
孔4dに露出したカーボン繊維束5bの一部を介してフ
ェルト片4cからカーボン繊維束5bへの導電性を保持
することができる。

【0044】また、フェルト片4cとの絡み合いが大き
くなり、有底孔4dに挿入したフェルト片4cがさらに
落ち難くなる。

【0045】なお、図5において、電極4の円盤部4a
及び突出部4bはカーボン繊維束5bをモールドするこ
とができる材質であればどのようなものでもよいが、図
4と同様に円盤部4a及び突出部4bを予め熱処理によ
り硬化させておいたフェルトを用いてもよい。

【0046】また、電極4の円盤部4aに設けた注入孔
7は、キャップ3を装着したときに外側からフェルト片
4cに食塩水を補給するためのものであり、フェルト片
4cに浸した食塩水が不足しているために脳波が正常に
取り出せないことがキャップ装着後に分かったとき、注
入孔7から食塩水を注入することにより、一々キャップ
3を取り外さなくても食塩水の補給を可能にしている。

【0047】上記のフェルト片4cを装着する場合、頭
皮との間に頭髪が入り込み、電気的な接触を妨げる可能
性がある。

【0048】そこで、図6に示す実施例では、上記のフ
ェルト片4cを変形している。すなわち、同図(1)に
示すようなフェルト棒10aを、同図(2)に示すよう
に一例として7本束ねて接着したフェルト片10として
いる。

【0049】1本のフェルト棒10aは、例えば長さ1
cmで直径が2mmであり、丸みを帯びた先端部10b
を有し、フェルト棒を複数本束ねて接着したものを用
い、上記の食塩水を少なくとも先端部10bに含ませれ
ばよい。

【0050】図7には、このようなフェルト片10を電
極4の突出部4bに装着したときの断面図が示されてい
る。

【0051】このようにすることで、頭髪を分けて各フ
ェルト棒10aが頭皮に達することが出来、電気的な接
触度が良くなる。もちろん、フェルト材であるから頭皮
を傷めることはない。

【0052】このフェルト棒10aにはカーボンの粉を
含ませた上、熱硬化したものとすれば、導電性が向上す
るとともに繊維片としての腰(強度)が強くなり、曲が
ったりすることがなくなる。

【0053】図8及び図9は、図1に示したヘッドギア
2の変形例を示したもので、このヘッドギア9において
は図8に示す如く、上記の電極4を、弾性を有する鉢巻
き部分(バンダナ部分)9aと鉢巻き部分9aに仮止め
可能な傘の骨状の帯部分9b中に分散配置している。

【0054】すなわち、鉢巻き部分9aは図9(2)に
示すように直線的な帯部分であり、その両端がマジック
テープ9cで仮止めできるようになっている。

【0055】このように鉢巻き部分9aを最初に装着し
たのち、今度は同図(1)に示す傘の骨状の帯部分9b
を頭部1の頂上から垂らし、各帯部分の先端に設けられ
たマジックテープ9dを鉢巻き部分9aに仮止めして図
8のような装着状態を得る。

【0056】このようにして鉢巻き部分9aと帯部分9
bを別々に装着できるので、頭部のサイズに影響され
ず、まさ取り替えたりする場合に便利である。

【0057】

【発明の効果】以上説明したように本発明に係る脳波測
定用ヘッドギアによれば、各電極が保液性を有する繊維
片と該繊維片より短い深さの有底孔を有する突出部を設
けた支持部とを有し、該リード線がカーボン繊維束で構
成されその一部が該有底孔内に露出しており、該繊維片
が、該有底孔に挿入された後、導電性溶液を吸水した状
態で頭皮に接触するように構成したので、被験者の頭部
にキャップを簡単で且つ短時間で装着を終わらせること
ができる。

【0058】また、装着しても柔らかいフェルト片等の
繊維片が頭皮に接触するだけであるので電極の突出部は
直接頭皮に当たらず痛みが無く不快な装着感を無くすこ
とができる。特に幼児対象とした測定に適しており、繊
維片は使い捨てにすることができる。また、カーボン繊
維束の強度が大きく銅線のように導電性溶液によって腐
食することがない。さらには導電性溶液を使用している
ので、キャップを取り外した後の洗髪も必要なくなると
いう効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図1】本発明に係る脳波測定用ヘッドギアの一実施例
を被験者の頭部に装着したときの外観図である。

【図2】本発明に係る脳波測定用ヘッドギアに用いる電
極を示した斜視図である。

【図3】本発明に係る脳波測定用ヘッドギアに用いる電
極の断面図(1)である。

【図4】本発明に係る脳波測定用ヘッドギアに用いる電
極の断面図(2)である。

【図5】本発明に係る脳波測定用ヘッドギアに用いる電
極の断面図(3)である。

【図6】本発明に係る脳波測定用ヘッドギアに用いるフ
ェルト片の変形例を示した斜視図である。

【図7】フェルト片の変形例を電極に取り付けたときの
断面図である。

【図8】本発明に係る脳波測定用ヘッドギアの変形例を
被験者の頭部に装着したときの外観図である。

【図9】図8に示した脳波測定用ヘッドギアを分解して
示した図である。

【符号の説明】

1 被験者の頭部 2,9 脳波測定用ヘッドギア 3 ネットキャップ 4 電極 4a 円盤部(支持部) 4b 突出部 4c フェルト片(繊維片) 4d 有底孔 5 リード線 5a 被覆 5b カーボン繊維束 6 コネクタ 7 注入孔 8 接着剤 9a 鉢巻き部分 9b 傘の骨状の帯部分 9c,9d マジックテープ 10 フェルト片 10a フェルト棒 10b 先端部 図中、同一符号は同一又は相当部分を示す。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) A61B 5/0408 A61B 5/0476 - 5/0478

Claims (5)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】キャップに設けた複数の電極のリード線か
    ら脳波測定用の信号を出力する脳波測定用ヘッドギアに
    おいて、 各電極が保液性を有する繊維片と該繊維片より短い深さ
    の有底孔を有する突出部を設けた支持部とを有し、該リ
    ード線がカーボン繊維束で構成されその一部が該有底孔
    内に露出しており、該繊維片が、該有底孔に挿入された
    後、導電性溶液を吸水した状態で頭皮に接触するととも
    に、該繊維片が丸みを帯びた先端部を有するフェルト棒
    を複数本束ねて接着したフェルト片であり、該導電性溶
    液を少なくとも該先端部に含ませたことを特徴とした脳
    波測定用ヘッドギア。
  2. 【請求項2】請求項1において、 該繊維片がフェルト片であることを特徴とした脳波測定
    用ヘッドギア。
  3. 【請求項3】請求項2において、 該フェルト片がカーボンの粉を含ませて硬化したもので
    あることを特徴とする脳波測定用ヘッドギア。
  4. 【請求項4】請求項1乃至3のいずれかにおいて、 該導電性溶液が食塩水又は食塩水とアルコールの混合液
    であることを特徴とした脳波測定用ヘッドギア。
  5. 【請求項5】キャップに設けた複数の電極のリード線か
    ら脳波測定用の信号を出力する脳波測定用ヘッドギアに
    おいて、 各電極が保液性を有する繊維片と該繊維片より短い深さ
    の有底孔を有する突出部を設けた支持部とを有し、該リ
    ード線がカーボン繊維束で構成されその一部が該有底孔
    内に露出しており、該繊維片が、該有底孔に挿入された
    後、導電性溶液を吸水した状態で頭皮に接触するととも
    に、該支持部が表面を硬化したフェルトでできており、
    該カーボン繊維束が該有底孔の底面下にモールドされ且
    つ該カーボン繊維束の一部のみが該有底孔内に露出して
    いることを特徴とした脳波測定用ヘッドギア。
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