JP3784375B2 - 脳波測定用ヘルメット - Google Patents
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- Measurement And Recording Of Electrical Phenomena And Electrical Characteristics Of The Living Body (AREA)
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、脳波の計測を行うときに着用する脳波測定用ヘルメットに関する。
【０００２】
【従来の技術】
高齢化が急速に進む現代において、アルツハイマー性等痴呆症の患者は、今後ますます増大すると予想されている。現在、この痴呆症の発症への対応は、ＭＲＩ（magnetic resonance imaging：磁気共鳴映像法）や脳血流シンチグラフィー等の診断のみによって行われている。これらの診断は、非常に高価な医療装置を用いて行われる。
【０００３】
最近、アルツハイマー痴呆を回避する研究が進められており、アルツハイマー痴呆の早期の段階（すなわち脳機能の変化の段階）に、過剰なストレスを除去し、脳に心地良い刺激を与えれば、脳内のニューロンの増産能力が回復することが、複数の大学の研究機関によって指摘され始めている。
【０００４】
また、本出願人は、医療機関、大学および地域企業の連携と、地域住民の協力によって、アルツハイマー痴呆を早期発見し、温水流リハビリを施すことにより、正常者へ回復することを脳波測定により確認している。
【０００５】
脳波を測定するときには、頭部に複数の電極を取り付けてから行う。この電極には、電解質のペーストを介して頭皮に接触させる円形の皿電極と、頭皮に刺して使用される針電極がある。針電極の方が感度がよいが、振動によりケーブルからノイズが混入することがあり、また、針先の消毒を徹底する必要があり、取り扱い性に優れる皿電極が多く用いられている。
【０００６】
このような皿電極を、検査のたびに位置を合わせて頭部に取り付けるには多大な時間が必要となる。このような位置合わせの手間を省くため、また、接点センサの振動によるずれを解消する脳波測定用ヘルメットが考案されている（例えば、特許文献１参照。）。この脳波測定用ヘルメットは、エアバッグで外周を支持された複数の円板状の電極をヘルメットの内部に備え、ヘルメットの外側からペースト状の電解質を注入して電極と頭皮を接触させる構造である。
【０００７】
【特許文献１】
特開平５−１１５４５１号公報 （第２−３頁、第４図）
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、特許文献１に記載されたヘルメットでは、エアバッグで円板状の電極の外周を支持する構造となっているため、電極の頭皮に対する接触圧力を調整するときには、エアバッグに送入する空気の量を調整することになるが、各電極の接触圧力を個別に調整することができないという問題がある。
また、エアバッグが頭皮全体を押圧することになり、頭部の血流が通常の状態と異なる状態になるため、定常状態の脳波を測定することが困難になる。
【０００９】
そこで本発明が解決しようとする課題は、頭部への負担を小さくして電極の接触圧力を個別に調整できる脳波測定用ヘルメットを提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決するため、本発明の脳波測定用ヘルメットは、頭部を覆う外皮部と、この外皮部の複数箇所に配置され、頭皮に接触して脳波を測定するセンサ部材とを備えた脳波測定用ヘルメットにおいて、前記センサ部材は、前記外皮部から内側に進退可能な進退手段と、前記進退手段の先部に設けられた筒状電極とを備え、前記筒状電極には、頭皮に電解質のペーストを自動的に供給するペースト供給手段が接続されている。
【００１１】
進退手段は、気体や液体によって進退するシリンダや、電気モータによって進退するねじ機構を用いることができる。また、ばね等の付勢手段とストッパとの組み合わせを用いることもできる。
【００１２】
ペースト供給手段は、進退手段の動力源と同じものを用いることができ、また、他の動力源を用いることも可能である。ペースト供給手段には、ペーストを筒状電極の内部を通過させて供給するものの他、予め筒状電極の内部に貯留したペーストを供給するものも含まれる。
【００１３】
筒状電極を用いているので、皿状電極のように頭皮との接触面積が大きくならず、針状電極のように頭皮との接触面積を小さくできる。また、進退手段で押圧するので、針状電極のように頭皮に差し込まなくても接触圧力を保持できる。
筒状電極の内部には、先側、基側または中間部からペーストを注入することができる。注入は、圧縮空気タンク等の圧力源やモータ等の動力源を用いて行うことができ、また、手動で行うこともできる。
【００１４】
ペースト供給手段は、筒状電極の先端部から電極と頭皮の間に自動的にペーストを供給する。ペーストの供給は、筒状電極を頭皮に接触させる前、接触させる時、または接触後に行うことができる。
【００１５】
脳波測定用ヘルメットを被り、進退手段を作動させると、筒状電極が頭皮に所定の圧力で接触する。進退手段は、各筒状電極ごとに設けられているので、突出長さを個別に調整できる。また、進退手段の基部はヘルメットに設けられているので、頭皮を外側から一定の力で押圧することができる。このため、頭皮への接触面積を小さくして、小さい力で押圧しても大きな圧力を得ることができる。
【００１６】
前記進退手段に、前記筒状電極を進退可能に保持する保持部材と、前記筒状電極を先側に付勢する付勢部材とを設けると、筒状電極の先端が頭皮に接触した後、筒状電極をさらに先側に移動させたとき、付勢部材が筒状電極を先側に付勢しながら縮む。保持部材は、筒状電極を挿入した状態、または外挿した状態で保持することができる。
頭皮に加わる圧力の調整は、筒状電極の突出長さと付勢部材の付勢力とを調整することによって行うことができる。
【００１７】
前記進退手段にエアシリンダを設けて気圧源に接続し、前記ペースト供給手段を、前記気圧源に接続すると、気体を挿通させる可撓性のチューブを用いて配管を行うことができるので、気圧源を外皮部から離して設けることができ、外皮部の重量を軽くすることができる。ここで、エアシリンダには、空気以外の気体を用いて作動させる場合も含まれるものとする。
【００１８】
前記ペースト供給手段を、前記筒状電極の基側に接続すると、ペーストは、筒状電極の内部を通過して頭皮に供給される。ペースト供給手段は筒状電極の基側から動力源に接続される。
【００１９】
前記ペースト供給手段を、前記進退手段に固定されたロッド部と、このロッド部に進退可能に外挿されて内部にペーストを貯留可能な筒状のバッファ部とによって形成すると、バッファ部内の空間部に貯留されたペーストは、進退手段を先側に移動させたときに筒状電極内に進入するロッド部によって押し出される。ペースト供給手段は、空間部の容積を小さくするだけでペーストを供給することができ、専用の動力源が必要なくなる。
【００２０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について説明する。
（第１の実施の形態）
図１は本発明の第１の実施の形態に係る脳波測定用ヘルメットの断面図、図２は同脳波測定用ヘルメットのセンサ部材を示す部分断面図である。
【００２１】
第１の実施の形態に係る脳波測定用ヘルメット１は、頭部を覆う半球状の金属またはＦＲＰ等の硬質プラスチック製の外皮部２と、この外皮部２の２２箇所に配置され、頭皮３に接触して脳波を測定するセンサ部材４とを備えている。
【００２２】
各センサ部材４は、外皮部２の外側に配置され頭皮３側に向かって進退可能な進退手段５と、進退手段５の先部に設けられた筒状電極６とを備えている。筒状電極６は、頭皮３に電解質のペーストを自動的に供給するペースト供給手段７に接続されている。
【００２３】
外皮部２は、ＦＲＰ製で半球状に形成されている。また、内側にはノイズを防止するシールド用の塗装が施され、外側には化粧用の塗装が施されている。外皮部２の頂部には、固定スタンド９が接続されている。固定スタンド９は、途中位置に２以上の回動部を備えて固定台８に固定されている。脳波測定用ヘルメット１は、上下および左右方向に自在に移動できるように設けられている。
【００２４】
外皮部２のセンサ部材４の取り付け部には、円形の貫通孔１０がそれぞれ形成されており、貫通孔１０の周囲には、円筒状のガイド部材１１が固定されている。ガイド部材１１の外周部には、固定部材１２の基部がボルト等の固定手段により締結固定されている。固定部材１２の先部は、外皮部２の外側に向かって、貫通孔１０の中心線に平行に伸びている。
【００２５】
固定部材１２の先部には、センサ部材４を固定するためＬ字状部材が設けられている。
センサ部材４の進退手段５は、Ｌ字状部材に基端部を固定したエアシリンダ１３を有している。エアシリンダ１３の進退ロッド１４は、貫通孔１０と同心状に配置されて短尺に形成されている。進退ロッド１４は、貫通孔１０側に進退可能に配置されている。
【００２６】
エアシリンダ１３には、気体導入口２７，２８が基部側と先側とにそれぞれ設けられている。気体導入口２７，２８は、可撓性チューブ２９を介して気体制御装置３０に接続されている。制御装置は気圧源の一例であるエアタンク３１に接続されている。気体導入口２７に気体を送入すると進退ロッド１４は伸び、気体導入口２８に気体を送入すると進退ロッド１４は縮む。なお、エアタンク３１は、気体制御装置３０に内蔵されている場合もある。
【００２７】
進退ロッド１４の先部には、先側が開口した円筒状の保持部材１５の基部が固定されている。保持部材１５はナイロン（商標）等の硬質樹脂で形成され、その先端部は、ガイド部材１１内に挿入されている。また、保持部材１５の内部に形成された空間部１６の中間位置には縮径部１７が形成されている。
【００２８】
縮径部１７には、連結ロッド１８の基部が挿通されている。連結ロッド１８は、筒状に形成され、縮径部１７の基側（上方）には接続部２４が設けられている。また、連結ロッド１８の先側には、筒状のバッファ部２１が螺合され、さらにバッファ部２１の先側には筒状電極６が螺合されている。
【００２９】
接続部２４およびバッファ部２１のそれぞれの外径は縮径部１７の内径より大きく形成されており、縮径部１７は、連結ロッド１８が下方に移動したときに、接続部２４を掛止するストッパとなり、連結ロッド１８の抜けを防止することができる。
【００３０】
バッファ部２１の内径は、筒状電極６の内径より大きく形成されており、内部にペーストを貯留しておくことができる。
【００３１】
筒状電極６には、例えば、シリコーンやゴム等の高分子材料に、銀、塩化銀またはカーボン等の導電性の高い材料を混入させたものを用いることができる。筒状電極６は柔軟性を有しているので、頭皮に痛みを与えることはない。
【００３２】
連結ロッド１８と保持部材１５の間には環状の隙間２０が形成されている。この隙間２０には、圧縮コイルばね１９が配置されている。圧縮コイルばね１９は、縮径部１７とバッファ部２１に両端を当接させている。
【００３３】
接続部２４、連結ロッド１８、バッファ部２１および筒状電極６は、圧縮コイルばね１９によって先側に付勢されており、筒状電極６を基側に押圧したときは、保持部材１５に対して基側に一体的に移動することができる。
【００３４】
接続部２４には、ペースト供給手段７に接続するための可撓性チューブ２３が接続されている。ペースト供給手段７は、外皮部２から離れた位置に配置され、外皮部２に重量を加えないように構成されている。また、ペースト供給手段７は、エアタンク３１に接続され、このエアタンク３１から供給される気体によってペーストを供給するように構成されている。
【００３５】
２２箇所に配置された筒状電極６のうち、特定の筒状電極６ａは、接続コード２５を介して脳波計測装置２６に接続されている。また、他の筒状電極６に接続された接続コードは、外皮部２の外側で一旦束ねられて固定され、脳波計（図示せず）に接続されている。外皮部２の外側で一旦束ねてから脳波計に接続するので、コードの揺動が小さくなり、測定電流のノイズが少なくなる。
【００３６】
気体制御装置３０およびペースト供給手段７は、システム制御装置３２に接続されている。
【００３７】
次に、脳波測定用ヘルメット１の使用手順について説明する。
図３（Ａ）〜（Ｄ）は、脳波測定用ヘルメットの動作を示す説明図である。
脳波測定用ヘルメット１は、通常病院に設置されているが、自宅に設置して使用することもできる。
図１に示すように、まず、システム制御装置３２とエアタンク３１に接続されたコンプレッサ（図示せず）を作動させる。ペースト供給手段７および気体制御装置３０は、システム制御装置３２に連動して作動準備が行われる。
【００３８】
図２、図３（Ａ）に示すように、被験者が脳波測定用ヘルメット１の下方位置に座った後、脳波測定用ヘルメット１を下げてこれを頭部に被る。脳波測定用ヘルメット１には多数のエアシリンダ１３が設けられているので重量があるが、固定スタンド９で重量を保持しているので、被験者の頭部に大荷重が加わることはない。
【００３９】
図２、図３（Ｂ）に示すように、システム制御装置３２の指示により気体制御装置３０を作動させ、エアシリンダ１３の基側の気体導入口２７に気体を送入する。すると、進退ロッド１４が先側に移動し、保持部材１５がガイド部材１１内を先側に移動し、筒状電極６が頭皮３に接触する。
【００４０】
図２、図３（Ｃ）に示すように、進退ロッド１４がさらに頭皮３側に移動すると、保持部材１５も先側に移動し、圧縮コイルばね１９が縮んで筒状電極６を先側に付勢する。このとき、接続部２４、連結ロッド１８、バッファ部２１および筒状電極６は移動せず、保持部材１５が進退ロッド１４とともに先側に移動した状態になる。
【００４１】
図２、図３（Ｄ）に示すように、頭皮３を付勢した状態で、システム制御装置３２の指示によりペースト供給手段７を作動させる。ペーストは、可撓性チューブ２３から接続部２４、連結ロッド１８、バッファ部２１および筒状電極６の内部を通過して筒状電極６と頭皮３との間に供給される。
このようにして脳波測定の準備を行う。２０以上もある各筒状電極６をほぼ同時に頭皮３に当接させることができるので、短時間で準備を行うことができる。また、各筒状電極６が外皮部２の外側から押圧されているので、接触抵抗が低くなり、測定誤差も少なくなる。
筒状電極６による圧力を調節する方法としては、例えば、エアシリンダ１３の進退ロッド１４の突出長さを調節したり、連結ロッド１８とバッファ部２１の位置を調節したり、また、圧縮コイルばね１９をばね定数が異なる他のばねに交換する方法を用いることができる。
【００４２】
脳波測定装置２６を用いて通常の手順により脳波を測定した後は、システム制御装置３２の指示により気体制御装置を作動させ、進退手段５を後退させて頭皮から筒状電極６を離したあと脳波測定用ヘルメット１を上方に移動させる。
このように、本発明に係る脳波解析ヘルメット１を用いることによって、短時間に脳波の測定を行うこともできるので、多数の患者の検査を簡単に行うことができ、アルツハイマー痴呆を予防し、早期発見することができる。
【００４３】
（第２の実施の形態）
図４は、第２の実施の形態の脳波測定用ヘルメットのセンサ部材を示す部分断面図である。図４に示すように、第２の実施の形態の脳波測定用ヘルメット３３は、第１の実施の形態の脳波測定用ヘルメットの連結ロッド１８の代わりに固定ロッド３４を用い、バッファ部３５を固定ロッド３４に対して進退可能に設けたものである。
【００４４】
固定ロッド３４は、中実に形成され、保持部材３６の縮径部１７に螺合等の手段により固定されている。従って、第１の実施の形態の脳波測定用ヘルメット１に用いた接続部２４およびペースト供給手段７は省略されている。
【００４５】
バッファ部３５は筒状に形成され、固定ロッド３４に対して嵌合状態に配置されている。バッファ部３５の基端部には、半径方向に突出した突起部（図示せず）が設けられ、保持部材３６または固定ロッド３４に抜け落ちないように掛合している。このバッファ部３５と固定ロッド３４によってペースト供給手段を構成している。
【００４６】
筒状電極６の内部には、筒状電極６の先端からペーストを注入することができる。バッファ部３５は注入されたペーストを内部に貯留しておくことができる。
【００４７】
使用時においては、筒状電極６が頭皮に接触した後、さらに進退ロッド１４を先側に移動させると、固定ロッド３４がバッファ部３５内に進入する。このとき、バッファ部３５内に貯留されているペーストは、固定ロッド３４に押されて、筒状電極６の先部から押し出される。このようにして、ペーストを供給することができる。
【００４８】
以上、本発明の実施の形態について説明してきたが、本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、電極の数は２２より多くても少なくてもよい。また、エアタンクから各エアシリンダに個別に空気を送り、所定の筒状電極のみを使用するように電気的制御を行うことも可能である。
【００４９】
【発明の効果】
本発明によれば次の効果を奏する。
（１）脳波測定用ヘルメットにおいて、センサ部材に、進退手段と、筒状電極とを設けて、ペースト供給手段に接続したので、突出長さを各筒状電極ごとに個別に調整でき、頭皮を外側から一定の力で押圧することができる。このため、頭皮への接触面積を小さくして、小さい力で押圧しても大きな圧力を得ることができるので、頭部への負担を小さくして電極の接触圧力を個別に調整できる。
（２）進退手段に、筒状電極を進退可能に保持する保持部材と、筒状電極を先側に付勢する付勢部材とを設けると、頭皮に加わる圧力の調整を、筒状電極の突出長さと付勢部材の付勢力とを調整することによって行うことができるので、過大な圧力が加わることを防止して、頭部への負担を小さくすることができる。
（３）進退手段にエアシリンダを設けて気圧源に接続し、ペースト供給手段を気圧源に接続すると、気体を挿通させる可撓性のチューブを用いて配管を行うことができるので、気圧源を外皮部から離して設けることができ、外皮部の重量を軽くして、頭部への負担を小さくすることができる。
（４）ペースト供給手段を、筒状電極の基側に接続すると、ペーストは、筒状電極の内部を通過して頭皮に供給されるので、外皮部の内側に複雑な配管を設けることが必要なく、装置の構造が簡単になる。
（５）ペースト供給手段を、固定されたロッド部と、このロッド部に外挿されたバッファ部とによって形成すると、バッファ部内の空間部に貯留されたペーストは、進退手段を先側に移動させたときに筒状電極内に進入するロッド部によって押し出されるので、専用の動力源が必要なくなり、装置の構造をさらに簡単にすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の第１の実施の形態に係る脳波測定用ヘルメットの断面図である。
【図２】 同脳波測定用ヘルメットのセンサ部材を示す部分断面図である。
【図３】 （Ａ）〜（Ｄ）は、脳波測定用ヘルメットの動作を示す説明図である。
【図４】 第２の実施の形態の脳波測定用ヘルメットのセンサ部材を示す部分断面図である。
【符号の説明】
１ 脳波測定用ヘルメット
２ 外皮部
３ 頭皮
４ センサ部材
５ 進退手段
６ 筒状電極
６ａ 筒状電極
７ ペースト供給手段
８ 固定台
９ 固定スタンド
１０ 貫通孔
１１ ガイド部材
１２ 固定部材
１３ エアシリンダ
１４ 進退ロッド
１５ 保持部材
１６ 空間部
１７ 縮径部
１８ 連結ロッド
１９ 圧縮コイルばね
２０ 隙間
２１ バッファ部
２３ 可撓性チューブ
２４ 接続部
２５ 接続コード
２６ 脳波計測装置
２７，２８ 気体導入口
２９ 可撓性チューブ
３０ 気体制御装置
３１ エアタンク
３２ システム制御装置
３３ 脳波測定用ヘルメット
３４ 固定ロッド
３５ バッファ部
３６ 保持部材
【発明の属する技術分野】
本発明は、脳波の計測を行うときに着用する脳波測定用ヘルメットに関する。
【０００２】
【従来の技術】
高齢化が急速に進む現代において、アルツハイマー性等痴呆症の患者は、今後ますます増大すると予想されている。現在、この痴呆症の発症への対応は、ＭＲＩ（magnetic resonance imaging：磁気共鳴映像法）や脳血流シンチグラフィー等の診断のみによって行われている。これらの診断は、非常に高価な医療装置を用いて行われる。
【０００３】
最近、アルツハイマー痴呆を回避する研究が進められており、アルツハイマー痴呆の早期の段階（すなわち脳機能の変化の段階）に、過剰なストレスを除去し、脳に心地良い刺激を与えれば、脳内のニューロンの増産能力が回復することが、複数の大学の研究機関によって指摘され始めている。
【０００４】
また、本出願人は、医療機関、大学および地域企業の連携と、地域住民の協力によって、アルツハイマー痴呆を早期発見し、温水流リハビリを施すことにより、正常者へ回復することを脳波測定により確認している。
【０００５】
脳波を測定するときには、頭部に複数の電極を取り付けてから行う。この電極には、電解質のペーストを介して頭皮に接触させる円形の皿電極と、頭皮に刺して使用される針電極がある。針電極の方が感度がよいが、振動によりケーブルからノイズが混入することがあり、また、針先の消毒を徹底する必要があり、取り扱い性に優れる皿電極が多く用いられている。
【０００６】
このような皿電極を、検査のたびに位置を合わせて頭部に取り付けるには多大な時間が必要となる。このような位置合わせの手間を省くため、また、接点センサの振動によるずれを解消する脳波測定用ヘルメットが考案されている（例えば、特許文献１参照。）。この脳波測定用ヘルメットは、エアバッグで外周を支持された複数の円板状の電極をヘルメットの内部に備え、ヘルメットの外側からペースト状の電解質を注入して電極と頭皮を接触させる構造である。
【０００７】
【特許文献１】
特開平５−１１５４５１号公報 （第２−３頁、第４図）
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、特許文献１に記載されたヘルメットでは、エアバッグで円板状の電極の外周を支持する構造となっているため、電極の頭皮に対する接触圧力を調整するときには、エアバッグに送入する空気の量を調整することになるが、各電極の接触圧力を個別に調整することができないという問題がある。
また、エアバッグが頭皮全体を押圧することになり、頭部の血流が通常の状態と異なる状態になるため、定常状態の脳波を測定することが困難になる。
【０００９】
そこで本発明が解決しようとする課題は、頭部への負担を小さくして電極の接触圧力を個別に調整できる脳波測定用ヘルメットを提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決するため、本発明の脳波測定用ヘルメットは、頭部を覆う外皮部と、この外皮部の複数箇所に配置され、頭皮に接触して脳波を測定するセンサ部材とを備えた脳波測定用ヘルメットにおいて、前記センサ部材は、前記外皮部から内側に進退可能な進退手段と、前記進退手段の先部に設けられた筒状電極とを備え、前記筒状電極には、頭皮に電解質のペーストを自動的に供給するペースト供給手段が接続されている。
【００１１】
進退手段は、気体や液体によって進退するシリンダや、電気モータによって進退するねじ機構を用いることができる。また、ばね等の付勢手段とストッパとの組み合わせを用いることもできる。
【００１２】
ペースト供給手段は、進退手段の動力源と同じものを用いることができ、また、他の動力源を用いることも可能である。ペースト供給手段には、ペーストを筒状電極の内部を通過させて供給するものの他、予め筒状電極の内部に貯留したペーストを供給するものも含まれる。
【００１３】
筒状電極を用いているので、皿状電極のように頭皮との接触面積が大きくならず、針状電極のように頭皮との接触面積を小さくできる。また、進退手段で押圧するので、針状電極のように頭皮に差し込まなくても接触圧力を保持できる。
筒状電極の内部には、先側、基側または中間部からペーストを注入することができる。注入は、圧縮空気タンク等の圧力源やモータ等の動力源を用いて行うことができ、また、手動で行うこともできる。
【００１４】
ペースト供給手段は、筒状電極の先端部から電極と頭皮の間に自動的にペーストを供給する。ペーストの供給は、筒状電極を頭皮に接触させる前、接触させる時、または接触後に行うことができる。
【００１５】
脳波測定用ヘルメットを被り、進退手段を作動させると、筒状電極が頭皮に所定の圧力で接触する。進退手段は、各筒状電極ごとに設けられているので、突出長さを個別に調整できる。また、進退手段の基部はヘルメットに設けられているので、頭皮を外側から一定の力で押圧することができる。このため、頭皮への接触面積を小さくして、小さい力で押圧しても大きな圧力を得ることができる。
【００１６】
前記進退手段に、前記筒状電極を進退可能に保持する保持部材と、前記筒状電極を先側に付勢する付勢部材とを設けると、筒状電極の先端が頭皮に接触した後、筒状電極をさらに先側に移動させたとき、付勢部材が筒状電極を先側に付勢しながら縮む。保持部材は、筒状電極を挿入した状態、または外挿した状態で保持することができる。
頭皮に加わる圧力の調整は、筒状電極の突出長さと付勢部材の付勢力とを調整することによって行うことができる。
【００１７】
前記進退手段にエアシリンダを設けて気圧源に接続し、前記ペースト供給手段を、前記気圧源に接続すると、気体を挿通させる可撓性のチューブを用いて配管を行うことができるので、気圧源を外皮部から離して設けることができ、外皮部の重量を軽くすることができる。ここで、エアシリンダには、空気以外の気体を用いて作動させる場合も含まれるものとする。
【００１８】
前記ペースト供給手段を、前記筒状電極の基側に接続すると、ペーストは、筒状電極の内部を通過して頭皮に供給される。ペースト供給手段は筒状電極の基側から動力源に接続される。
【００１９】
前記ペースト供給手段を、前記進退手段に固定されたロッド部と、このロッド部に進退可能に外挿されて内部にペーストを貯留可能な筒状のバッファ部とによって形成すると、バッファ部内の空間部に貯留されたペーストは、進退手段を先側に移動させたときに筒状電極内に進入するロッド部によって押し出される。ペースト供給手段は、空間部の容積を小さくするだけでペーストを供給することができ、専用の動力源が必要なくなる。
【００２０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について説明する。
（第１の実施の形態）
図１は本発明の第１の実施の形態に係る脳波測定用ヘルメットの断面図、図２は同脳波測定用ヘルメットのセンサ部材を示す部分断面図である。
【００２１】
第１の実施の形態に係る脳波測定用ヘルメット１は、頭部を覆う半球状の金属またはＦＲＰ等の硬質プラスチック製の外皮部２と、この外皮部２の２２箇所に配置され、頭皮３に接触して脳波を測定するセンサ部材４とを備えている。
【００２２】
各センサ部材４は、外皮部２の外側に配置され頭皮３側に向かって進退可能な進退手段５と、進退手段５の先部に設けられた筒状電極６とを備えている。筒状電極６は、頭皮３に電解質のペーストを自動的に供給するペースト供給手段７に接続されている。
【００２３】
外皮部２は、ＦＲＰ製で半球状に形成されている。また、内側にはノイズを防止するシールド用の塗装が施され、外側には化粧用の塗装が施されている。外皮部２の頂部には、固定スタンド９が接続されている。固定スタンド９は、途中位置に２以上の回動部を備えて固定台８に固定されている。脳波測定用ヘルメット１は、上下および左右方向に自在に移動できるように設けられている。
【００２４】
外皮部２のセンサ部材４の取り付け部には、円形の貫通孔１０がそれぞれ形成されており、貫通孔１０の周囲には、円筒状のガイド部材１１が固定されている。ガイド部材１１の外周部には、固定部材１２の基部がボルト等の固定手段により締結固定されている。固定部材１２の先部は、外皮部２の外側に向かって、貫通孔１０の中心線に平行に伸びている。
【００２５】
固定部材１２の先部には、センサ部材４を固定するためＬ字状部材が設けられている。
センサ部材４の進退手段５は、Ｌ字状部材に基端部を固定したエアシリンダ１３を有している。エアシリンダ１３の進退ロッド１４は、貫通孔１０と同心状に配置されて短尺に形成されている。進退ロッド１４は、貫通孔１０側に進退可能に配置されている。
【００２６】
エアシリンダ１３には、気体導入口２７，２８が基部側と先側とにそれぞれ設けられている。気体導入口２７，２８は、可撓性チューブ２９を介して気体制御装置３０に接続されている。制御装置は気圧源の一例であるエアタンク３１に接続されている。気体導入口２７に気体を送入すると進退ロッド１４は伸び、気体導入口２８に気体を送入すると進退ロッド１４は縮む。なお、エアタンク３１は、気体制御装置３０に内蔵されている場合もある。
【００２７】
進退ロッド１４の先部には、先側が開口した円筒状の保持部材１５の基部が固定されている。保持部材１５はナイロン（商標）等の硬質樹脂で形成され、その先端部は、ガイド部材１１内に挿入されている。また、保持部材１５の内部に形成された空間部１６の中間位置には縮径部１７が形成されている。
【００２８】
縮径部１７には、連結ロッド１８の基部が挿通されている。連結ロッド１８は、筒状に形成され、縮径部１７の基側（上方）には接続部２４が設けられている。また、連結ロッド１８の先側には、筒状のバッファ部２１が螺合され、さらにバッファ部２１の先側には筒状電極６が螺合されている。
【００２９】
接続部２４およびバッファ部２１のそれぞれの外径は縮径部１７の内径より大きく形成されており、縮径部１７は、連結ロッド１８が下方に移動したときに、接続部２４を掛止するストッパとなり、連結ロッド１８の抜けを防止することができる。
【００３０】
バッファ部２１の内径は、筒状電極６の内径より大きく形成されており、内部にペーストを貯留しておくことができる。
【００３１】
筒状電極６には、例えば、シリコーンやゴム等の高分子材料に、銀、塩化銀またはカーボン等の導電性の高い材料を混入させたものを用いることができる。筒状電極６は柔軟性を有しているので、頭皮に痛みを与えることはない。
【００３２】
連結ロッド１８と保持部材１５の間には環状の隙間２０が形成されている。この隙間２０には、圧縮コイルばね１９が配置されている。圧縮コイルばね１９は、縮径部１７とバッファ部２１に両端を当接させている。
【００３３】
接続部２４、連結ロッド１８、バッファ部２１および筒状電極６は、圧縮コイルばね１９によって先側に付勢されており、筒状電極６を基側に押圧したときは、保持部材１５に対して基側に一体的に移動することができる。
【００３４】
接続部２４には、ペースト供給手段７に接続するための可撓性チューブ２３が接続されている。ペースト供給手段７は、外皮部２から離れた位置に配置され、外皮部２に重量を加えないように構成されている。また、ペースト供給手段７は、エアタンク３１に接続され、このエアタンク３１から供給される気体によってペーストを供給するように構成されている。
【００３５】
２２箇所に配置された筒状電極６のうち、特定の筒状電極６ａは、接続コード２５を介して脳波計測装置２６に接続されている。また、他の筒状電極６に接続された接続コードは、外皮部２の外側で一旦束ねられて固定され、脳波計（図示せず）に接続されている。外皮部２の外側で一旦束ねてから脳波計に接続するので、コードの揺動が小さくなり、測定電流のノイズが少なくなる。
【００３６】
気体制御装置３０およびペースト供給手段７は、システム制御装置３２に接続されている。
【００３７】
次に、脳波測定用ヘルメット１の使用手順について説明する。
図３（Ａ）〜（Ｄ）は、脳波測定用ヘルメットの動作を示す説明図である。
脳波測定用ヘルメット１は、通常病院に設置されているが、自宅に設置して使用することもできる。
図１に示すように、まず、システム制御装置３２とエアタンク３１に接続されたコンプレッサ（図示せず）を作動させる。ペースト供給手段７および気体制御装置３０は、システム制御装置３２に連動して作動準備が行われる。
【００３８】
図２、図３（Ａ）に示すように、被験者が脳波測定用ヘルメット１の下方位置に座った後、脳波測定用ヘルメット１を下げてこれを頭部に被る。脳波測定用ヘルメット１には多数のエアシリンダ１３が設けられているので重量があるが、固定スタンド９で重量を保持しているので、被験者の頭部に大荷重が加わることはない。
【００３９】
図２、図３（Ｂ）に示すように、システム制御装置３２の指示により気体制御装置３０を作動させ、エアシリンダ１３の基側の気体導入口２７に気体を送入する。すると、進退ロッド１４が先側に移動し、保持部材１５がガイド部材１１内を先側に移動し、筒状電極６が頭皮３に接触する。
【００４０】
図２、図３（Ｃ）に示すように、進退ロッド１４がさらに頭皮３側に移動すると、保持部材１５も先側に移動し、圧縮コイルばね１９が縮んで筒状電極６を先側に付勢する。このとき、接続部２４、連結ロッド１８、バッファ部２１および筒状電極６は移動せず、保持部材１５が進退ロッド１４とともに先側に移動した状態になる。
【００４１】
図２、図３（Ｄ）に示すように、頭皮３を付勢した状態で、システム制御装置３２の指示によりペースト供給手段７を作動させる。ペーストは、可撓性チューブ２３から接続部２４、連結ロッド１８、バッファ部２１および筒状電極６の内部を通過して筒状電極６と頭皮３との間に供給される。
このようにして脳波測定の準備を行う。２０以上もある各筒状電極６をほぼ同時に頭皮３に当接させることができるので、短時間で準備を行うことができる。また、各筒状電極６が外皮部２の外側から押圧されているので、接触抵抗が低くなり、測定誤差も少なくなる。
筒状電極６による圧力を調節する方法としては、例えば、エアシリンダ１３の進退ロッド１４の突出長さを調節したり、連結ロッド１８とバッファ部２１の位置を調節したり、また、圧縮コイルばね１９をばね定数が異なる他のばねに交換する方法を用いることができる。
【００４２】
脳波測定装置２６を用いて通常の手順により脳波を測定した後は、システム制御装置３２の指示により気体制御装置を作動させ、進退手段５を後退させて頭皮から筒状電極６を離したあと脳波測定用ヘルメット１を上方に移動させる。
このように、本発明に係る脳波解析ヘルメット１を用いることによって、短時間に脳波の測定を行うこともできるので、多数の患者の検査を簡単に行うことができ、アルツハイマー痴呆を予防し、早期発見することができる。
【００４３】
（第２の実施の形態）
図４は、第２の実施の形態の脳波測定用ヘルメットのセンサ部材を示す部分断面図である。図４に示すように、第２の実施の形態の脳波測定用ヘルメット３３は、第１の実施の形態の脳波測定用ヘルメットの連結ロッド１８の代わりに固定ロッド３４を用い、バッファ部３５を固定ロッド３４に対して進退可能に設けたものである。
【００４４】
固定ロッド３４は、中実に形成され、保持部材３６の縮径部１７に螺合等の手段により固定されている。従って、第１の実施の形態の脳波測定用ヘルメット１に用いた接続部２４およびペースト供給手段７は省略されている。
【００４５】
バッファ部３５は筒状に形成され、固定ロッド３４に対して嵌合状態に配置されている。バッファ部３５の基端部には、半径方向に突出した突起部（図示せず）が設けられ、保持部材３６または固定ロッド３４に抜け落ちないように掛合している。このバッファ部３５と固定ロッド３４によってペースト供給手段を構成している。
【００４６】
筒状電極６の内部には、筒状電極６の先端からペーストを注入することができる。バッファ部３５は注入されたペーストを内部に貯留しておくことができる。
【００４７】
使用時においては、筒状電極６が頭皮に接触した後、さらに進退ロッド１４を先側に移動させると、固定ロッド３４がバッファ部３５内に進入する。このとき、バッファ部３５内に貯留されているペーストは、固定ロッド３４に押されて、筒状電極６の先部から押し出される。このようにして、ペーストを供給することができる。
【００４８】
以上、本発明の実施の形態について説明してきたが、本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、電極の数は２２より多くても少なくてもよい。また、エアタンクから各エアシリンダに個別に空気を送り、所定の筒状電極のみを使用するように電気的制御を行うことも可能である。
【００４９】
【発明の効果】
本発明によれば次の効果を奏する。
（１）脳波測定用ヘルメットにおいて、センサ部材に、進退手段と、筒状電極とを設けて、ペースト供給手段に接続したので、突出長さを各筒状電極ごとに個別に調整でき、頭皮を外側から一定の力で押圧することができる。このため、頭皮への接触面積を小さくして、小さい力で押圧しても大きな圧力を得ることができるので、頭部への負担を小さくして電極の接触圧力を個別に調整できる。
（２）進退手段に、筒状電極を進退可能に保持する保持部材と、筒状電極を先側に付勢する付勢部材とを設けると、頭皮に加わる圧力の調整を、筒状電極の突出長さと付勢部材の付勢力とを調整することによって行うことができるので、過大な圧力が加わることを防止して、頭部への負担を小さくすることができる。
（３）進退手段にエアシリンダを設けて気圧源に接続し、ペースト供給手段を気圧源に接続すると、気体を挿通させる可撓性のチューブを用いて配管を行うことができるので、気圧源を外皮部から離して設けることができ、外皮部の重量を軽くして、頭部への負担を小さくすることができる。
（４）ペースト供給手段を、筒状電極の基側に接続すると、ペーストは、筒状電極の内部を通過して頭皮に供給されるので、外皮部の内側に複雑な配管を設けることが必要なく、装置の構造が簡単になる。
（５）ペースト供給手段を、固定されたロッド部と、このロッド部に外挿されたバッファ部とによって形成すると、バッファ部内の空間部に貯留されたペーストは、進退手段を先側に移動させたときに筒状電極内に進入するロッド部によって押し出されるので、専用の動力源が必要なくなり、装置の構造をさらに簡単にすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の第１の実施の形態に係る脳波測定用ヘルメットの断面図である。
【図２】 同脳波測定用ヘルメットのセンサ部材を示す部分断面図である。
【図３】 （Ａ）〜（Ｄ）は、脳波測定用ヘルメットの動作を示す説明図である。
【図４】 第２の実施の形態の脳波測定用ヘルメットのセンサ部材を示す部分断面図である。
【符号の説明】
１ 脳波測定用ヘルメット
２ 外皮部
３ 頭皮
４ センサ部材
５ 進退手段
６ 筒状電極
６ａ 筒状電極
７ ペースト供給手段
８ 固定台
９ 固定スタンド
１０ 貫通孔
１１ ガイド部材
１２ 固定部材
１３ エアシリンダ
１４ 進退ロッド
１５ 保持部材
１６ 空間部
１７ 縮径部
１８ 連結ロッド
１９ 圧縮コイルばね
２０ 隙間
２１ バッファ部
２３ 可撓性チューブ
２４ 接続部
２５ 接続コード
２６ 脳波計測装置
２７，２８ 気体導入口
２９ 可撓性チューブ
３０ 気体制御装置
３１ エアタンク
３２ システム制御装置
３３ 脳波測定用ヘルメット
３４ 固定ロッド
３５ バッファ部
３６ 保持部材
Claims (5)
- 頭部を覆う外皮部と、この外皮部の複数箇所に配置され、頭皮に接触して脳波を測定するセンサ部材とを備えた脳波測定用ヘルメットにおいて、
前記センサ部材は、前記外皮部から内側に進退可能な進退手段と、気圧源に接続され前記進退手段を進退させるエアシリンダと、前記進退手段の先部に設けられた筒状電極とを備え、
前記進退手段は、前記筒状電極を進退可能に保持する保持部材と、前記筒状電極を先側に付勢する付勢部材とを備え、
前記筒状電極には、頭皮に電解質のペーストを自動的に供給するペースト供給手段が接続されていることを特徴とする脳波測定用ヘルメット。 - 前記外皮部は、固定台に固定され途中位置に２以上の回動部を備えた固定スタンドに接続されていることを特徴とする請求項１に記載の脳波測定用ヘルメット。
- 前記ペースト供給手段は、前記気圧源に接続されていることを特徴とする請求項１または２に記載の脳波測定用ヘルメット。
- 前記ペースト供給手段は、前記筒状電極の基側に接続されていることを特徴とする請求項１から３のいずれかの項に記載の脳波測定用ヘルメット。
- 前記ペースト供給手段は、前記進退手段に固定されたロッド部と、このロッド部に進退可能に外挿されて内部にペーストを貯留可能な筒状のバッファ部とによって形成されていることを特徴とする請求項１から３のいずれかの項に記載の脳波測定用ヘルメット。
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