JPH0231739A - 頭部形状測定器並びに該測定器と一体化した頭皮上電位分布計測器 - Google Patents
頭部形状測定器並びに該測定器と一体化した頭皮上電位分布計測器Info
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- JPH0231739A JPH0231739A JP63182162A JP18216288A JPH0231739A JP H0231739 A JPH0231739 A JP H0231739A JP 63182162 A JP63182162 A JP 63182162A JP 18216288 A JP18216288 A JP 18216288A JP H0231739 A JPH0231739 A JP H0231739A
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Landscapes
- Measurement Of The Respiration, Hearing Ability, Form, And Blood Characteristics Of Living Organisms (AREA)
- Measurement And Recording Of Electrical Phenomena And Electrical Characteristics Of The Living Body (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
（産業上の利用分野）
本発明は、ＭＥ ＜、メエディカル・エレクトロニック
ス：医用電子機器）分野における人間の頭部（ｆｆｉｌ
り形状及び頭皮上電位分布の測定を行う測定器に関する
ものである。
ス：医用電子機器）分野における人間の頭部（ｆｆｉｌ
り形状及び頭皮上電位分布の測定を行う測定器に関する
ものである。
脳疾患の臨床診断や脳神経系の機能を解明するために、
脳波計や生体内等価電流双極子追跡装置（例えば特願昭
６２−２８５７２８号明細書参照）等が開発されている
。
脳波計や生体内等価電流双極子追跡装置（例えば特願昭
６２−２８５７２８号明細書参照）等が開発されている
。
これ等の装置では、脳内の神経細胞の活動に伴う起電力
分布を、多数の電極（通常、記録電極或いは測定電極と
呼んでいる）を用いて頭皮上で測定し、この起電力源（
極）の位置を推定することが行われる。
分布を、多数の電極（通常、記録電極或いは測定電極と
呼んでいる）を用いて頭皮上で測定し、この起電力源（
極）の位置を推定することが行われる。
起電力源（極）の位置を精度良く推定するためには、被
験者の頭部（頭Ｍ）形状情報及び電極の位置情報を正確
に把握する必要がある。
験者の頭部（頭Ｍ）形状情報及び電極の位置情報を正確
に把握する必要がある。
従来、頭部形状を知る手段としては、Ｘ線ＣＴ（コンピ
ュータ・トモグラフ） 、 ＭＲＩ （核［気共鳴コ
ンピュータ・トモグラフ）などから得られる画像情報を
元にしていた。また、電位分布を測定するための電極の
位置情報は、被験者の頭部（頭蓋）寸法を計りなから１
電極ずつ装着し、その位置をキーボード等の入力装置か
ら電位計算を行わせるコンピュータに人力している。
ュータ・トモグラフ） 、 ＭＲＩ （核［気共鳴コ
ンピュータ・トモグラフ）などから得られる画像情報を
元にしていた。また、電位分布を測定するための電極の
位置情報は、被験者の頭部（頭蓋）寸法を計りなから１
電極ずつ装着し、その位置をキーボード等の入力装置か
ら電位計算を行わせるコンピュータに人力している。
Ｘ線ＣＴやＭＲＩで得られる画像情報から頭部形状を知
る方ビでは下記の問題点がある。
る方ビでは下記の問題点がある。
も脳内の構造的異常についての情報を得るものであり、
単に頭部形状を測定するためだけに使用することを考え
ると、測定時間を要し、コスト的にもメリットがない。
単に頭部形状を測定するためだけに使用することを考え
ると、測定時間を要し、コスト的にもメリットがない。
また、電極の装着を人間の手により行った場合、頭皮上
の電極の位置とコンピュータに入力される電極位置情報
とを正確に一致させることは困難であり、その結果、起
電力源の位置を正確に算出する時に誤差を生じてしまう
。
の電極の位置とコンピュータに入力される電極位置情報
とを正確に一致させることは困難であり、その結果、起
電力源の位置を正確に算出する時に誤差を生じてしまう
。
本発明は、上記の問題点を解消し、被験者に肉体的にも
精神的にも苦痛を与えないで電極を自動装着し、同時に
頭部形状の測定と正確な電極位置情報が得られる計測器
を提供することを目的としたものである。
精神的にも苦痛を与えないで電極を自動装着し、同時に
頭部形状の測定と正確な電極位置情報が得られる計測器
を提供することを目的としたものである。
本発明の原理的な構成と機能を第２図に示す。
以下第２図に従って説明する。
測定基準面２１は平均的な人の頭蓋より例えば２０〜３
０鰭大きな形状をしたヘルメットのようなもので、被験
者にこのヘルメットをかぶらせ、この面を測定の基準面
とする。距離測定兼電位測定手段２２は、被験者にヘル
メットをかぶらせたときに、被験者の頭皮と測定基準面
２１との距離を、測定基準面の格子上の例えば１００点
について測定し、同時にその点における頭皮上の電位を
測定できる手段である。距離測定兼電位測定手段２２の
出力Ａは距離を示す情報であり、距離−電圧変換手段２
３にて電圧値に変換される。距離−電圧変換手段２３の
出力Ｂはアナログ値なので、Ａ／Ｄ変換手段（＃１）２
４によりディジタル値に変換され、出力Ｃは計算手段２
５に入力される。
０鰭大きな形状をしたヘルメットのようなもので、被験
者にこのヘルメットをかぶらせ、この面を測定の基準面
とする。距離測定兼電位測定手段２２は、被験者にヘル
メットをかぶらせたときに、被験者の頭皮と測定基準面
２１との距離を、測定基準面の格子上の例えば１００点
について測定し、同時にその点における頭皮上の電位を
測定できる手段である。距離測定兼電位測定手段２２の
出力Ａは距離を示す情報であり、距離−電圧変換手段２
３にて電圧値に変換される。距離−電圧変換手段２３の
出力Ｂはアナログ値なので、Ａ／Ｄ変換手段（＃１）２
４によりディジタル値に変換され、出力Ｃは計算手段２
５に入力される。
計算手段２５にはあらかじめ測定基準面２１の形状を示
す情報と測定点の正確なる測定基準面上の位置の情報が
入力されており、これら情報とＡ／Ｄ変換手段２４の出
力Ｃすなわち各測定点における測定基準面と頭被上との
距離情報から計算手段２５にて計算し頭部（頭Ｍ）形状
を求めるわけである。
す情報と測定点の正確なる測定基準面上の位置の情報が
入力されており、これら情報とＡ／Ｄ変換手段２４の出
力Ｃすなわち各測定点における測定基準面と頭被上との
距離情報から計算手段２５にて計算し頭部（頭Ｍ）形状
を求めるわけである。
一方、距離測定兼電位測定手段２２の出力りは距離測定
点における頭皮上の電位を示すものであり電位増幅手段
２７により増幅され、出力ＥとしてＡ／Ｄ変換手段（＃
２）２８に入力される。Ａ／Ｄ変換手段（＃２）２８の
出力Ｆは計算手段２５に入力されている。この情報を正
確なる位置情報（先に示した頭部形状を算出する時に得
られる。）を伴った頭皮上の電位情報として計算手段２
５は取り込むわけである。
点における頭皮上の電位を示すものであり電位増幅手段
２７により増幅され、出力ＥとしてＡ／Ｄ変換手段（＃
２）２８に入力される。Ａ／Ｄ変換手段（＃２）２８の
出力Ｆは計算手段２５に入力されている。この情報を正
確なる位置情報（先に示した頭部形状を算出する時に得
られる。）を伴った頭皮上の電位情報として計算手段２
５は取り込むわけである。
脳内活動による起電力源の位置を頭皮電位分布から測定
する場合において、十分に正確な頭蓋形状の測定がＭＲ
Ｉなどの大規模装置を使用せず被験者にヘルメットをか
ぶせるだけでおこなえ、同時に電極を自動装着し、正確
なる電極位置情報及び頭皮上の電位分布を得ることがで
き、しかも短時間（例えば測定時間２０ｍ５）でおこな
える。
する場合において、十分に正確な頭蓋形状の測定がＭＲ
Ｉなどの大規模装置を使用せず被験者にヘルメットをか
ぶせるだけでおこなえ、同時に電極を自動装着し、正確
なる電極位置情報及び頭皮上の電位分布を得ることがで
き、しかも短時間（例えば測定時間２０ｍ５）でおこな
える。
本発明の一実施例について第１図に示したブロック図を
用いて説明する。
用いて説明する。
測定基準面ｌ （ヘルメット）には、格子上（第３図参
照のこと）に＃ｌ〜＃１００までの１００個の変位セン
サ２が取付けられている。変位センサ２ （＃ｌ〜＃１
００）と基準電圧電１ｆＪ３の構成により第２図の距離
測定兼電位測定手段２２と距離−電圧変換手段２３とを
実現している。
照のこと）に＃ｌ〜＃１００までの１００個の変位セン
サ２が取付けられている。変位センサ２ （＃ｌ〜＃１
００）と基準電圧電１ｆＪ３の構成により第２図の距離
測定兼電位測定手段２２と距離−電圧変換手段２３とを
実現している。
変位センサ単体は第４図（ａ）に示すように、通常、測
定棒４１はバネ４２により一番引き出された状態になっ
ている（例えばａは５０鶴）。ヘルメットを被験者の頭
にかぶせ、何らかの方法でヘルメ・７トと頭蓋を固定す
ると、第４図（ｃ）に示すように測定棒４１は頭皮によ
り押し上げられた状態になる。センサ本体４３には端子
があり第４図（ｂ）の電気的等価回路が示すとうり、測
定棒の長さａに比例し、端子０〜０間の抵抗値が変化す
るので、端子■に基準電圧電源から一定電圧を供給すれ
ば、端子０〜０間の電圧ＶＺａはａに比例した電圧値が
得られる。
定棒４１はバネ４２により一番引き出された状態になっ
ている（例えばａは５０鶴）。ヘルメットを被験者の頭
にかぶせ、何らかの方法でヘルメ・７トと頭蓋を固定す
ると、第４図（ｃ）に示すように測定棒４１は頭皮によ
り押し上げられた状態になる。センサ本体４３には端子
があり第４図（ｂ）の電気的等価回路が示すとうり、測
定棒の長さａに比例し、端子０〜０間の抵抗値が変化す
るので、端子■に基準電圧電源から一定電圧を供給すれ
ば、端子０〜０間の電圧ＶＺａはａに比例した電圧値が
得られる。
パーソナルコンピュータ１０は、８ ｂ ｉ ｔの入力
ポート１１．８ｂｉｔの出力ボート１２．１２ｂｉｔＯ
入カポ−）１３．６ｂｉｔの出力ポート１４、キーボー
ド１５を備えたパーソナルコンピュータである。マルチ
プレクサ（＃１）４は、パーソナルコンピュータ１０の
出力ポート１２より出力される７ｂｉｔの選択信号Ｓ、
により、＃１〜＃１００のうちどのセンサ出力（端子■
）を８ｂｉｔＡ／Ｄ変換器５のアナログ入力に接続する
かを決定する期変器である。
ポート１１．８ｂｉｔの出力ボート１２．１２ｂｉｔＯ
入カポ−）１３．６ｂｉｔの出力ポート１４、キーボー
ド１５を備えたパーソナルコンピュータである。マルチ
プレクサ（＃１）４は、パーソナルコンピュータ１０の
出力ポート１２より出力される７ｂｉｔの選択信号Ｓ、
により、＃１〜＃１００のうちどのセンサ出力（端子■
）を８ｂｉｔＡ／Ｄ変換器５のアナログ入力に接続する
かを決定する期変器である。
パーソナルコンピュータ１０はキーボード１５より、あ
るコードが入力されると、出力ポート１２より選択信号
Ｓ、とＡ／Ｄ変換スタート信号Ｓ２を出力し、第５図に
示したフローチャートに従って頭部形状計測を行う。
るコードが入力されると、出力ポート１２より選択信号
Ｓ、とＡ／Ｄ変換スタート信号Ｓ２を出力し、第５図に
示したフローチャートに従って頭部形状計測を行う。
Ａ／Ｄ変換スタート信号Ｓ２は８ｂｉｔＡ／Ｄ変換器５
のスタート入力に接続されているので、８ｂｉｔＡ／Ｄ
変換器５はこの信号によりＡ／Ｄ変換を開始する。そし
てＡ／Ｄ変換が終了したと思われる時間（使用するＡ／
Ｄ変換器の変換時間＋α）例えば１００μＳ後に入力ポ
ート１１より変換出力値を読み込む。このようにして選
択信号Ｓ＋を切り換えて行けば、＃１〜＃１００のセン
サ出力のＡ／Ｄ変換値出力を順次読込むことができる。
のスタート入力に接続されているので、８ｂｉｔＡ／Ｄ
変換器５はこの信号によりＡ／Ｄ変換を開始する。そし
てＡ／Ｄ変換が終了したと思われる時間（使用するＡ／
Ｄ変換器の変換時間＋α）例えば１００μＳ後に入力ポ
ート１１より変換出力値を読み込む。このようにして選
択信号Ｓ＋を切り換えて行けば、＃１〜＃１００のセン
サ出力のＡ／Ｄ変換値出力を順次読込むことができる。
パーソナルコンピュータ１０に測定基準面１の形状と測
定点の正確なる位置情報をあらかじめ入力しておけば、
これらの情報と読込んだ各測定における測定基準面１と
頭皮との距離情報をもとに、頭部形状を算出することが
できる。算出された頭部形状データは外部記憶装置１６
に記憶される。
定点の正確なる位置情報をあらかじめ入力しておけば、
これらの情報と読込んだ各測定における測定基準面１と
頭皮との距離情報をもとに、頭部形状を算出することが
できる。算出された頭部形状データは外部記憶装置１６
に記憶される。
変位センサ２の＃１〜＃１００のうち例えば３２個は第
４図（ｄ）に示すようにセンサ本体４３にさらに端子■
があり、測定棒４１に電線等で結線されている。ここで
測定棒は導体であり、被験者にヘルメットをかぶせたと
き、測定棒４１の先端が頭皮に接触するので、同時に電
位測定電極となる。なお、測定棒を絶縁体で作り、内部
に導体を通して埋込み型の測定電極を設けるようにして
もよい。
４図（ｄ）に示すようにセンサ本体４３にさらに端子■
があり、測定棒４１に電線等で結線されている。ここで
測定棒は導体であり、被験者にヘルメットをかぶせたと
き、測定棒４１の先端が頭皮に接触するので、同時に電
位測定電極となる。なお、測定棒を絶縁体で作り、内部
に導体を通して埋込み型の測定電極を設けるようにして
もよい。
端子■の出力は増幅器６にて増幅される。マルチプレク
サ（＃２）７はパーソナルコンピュータ１０の出力ポー
ト１４より出力される５ｂｉｔの選択信号Ｓ３により３
２個の電位測定電極のうちのどの増幅器出力を１２ｂｉ
ｔＡ／［）変換器８のアナログ入力に接続するかを決定
する切換器である。
サ（＃２）７はパーソナルコンピュータ１０の出力ポー
ト１４より出力される５ｂｉｔの選択信号Ｓ３により３
２個の電位測定電極のうちのどの増幅器出力を１２ｂｉ
ｔＡ／［）変換器８のアナログ入力に接続するかを決定
する切換器である。
パーソナルコンピュータ１０はキーボード１５より、あ
るコードが入力されると、出力ポート１４より選択信号
Ｓ、とＡ／Ｄ変換スタート信号Ｓ４を出力し、第６図に
示したフローチャートに従って電位測定を行う。
るコードが入力されると、出力ポート１４より選択信号
Ｓ、とＡ／Ｄ変換スタート信号Ｓ４を出力し、第６図に
示したフローチャートに従って電位測定を行う。
Ａ／Ｄ変換スタート信号Ｓ４は１２ｂｉｔＡ／Ｄ変換器
８のスタート入力に接続されているので、Ａ／Ｄ変換が
開始する。そしてＡ／Ｄ変換が終了したと思われる時間
（使用するＡ／Ｄ変換器の変換時間＋α）例えば１５μ
ｓ後に入力ポート１３より変換出力値を読込む。このよ
うにして選択信号Ｓ４を切換えて行けば、３２個の測定
電極の電位出力値（Ａ／Ｄ変換出力値）を順次読込むこ
とができる。読込まれた電位測定データは外部記憶装置
１６に記憶される。
８のスタート入力に接続されているので、Ａ／Ｄ変換が
開始する。そしてＡ／Ｄ変換が終了したと思われる時間
（使用するＡ／Ｄ変換器の変換時間＋α）例えば１５μ
ｓ後に入力ポート１３より変換出力値を読込む。このよ
うにして選択信号Ｓ４を切換えて行けば、３２個の測定
電極の電位出力値（Ａ／Ｄ変換出力値）を順次読込むこ
とができる。読込まれた電位測定データは外部記憶装置
１６に記憶される。
上記実施例の説明では、変位センサや電極の数、入・出
力ボート及びＡ／Ｄ変換器のｂｉｔ数等を明記したが、
これらの数はあくまでも一例であり、本発明はこれによ
り限定されるものではなく、種々の変更が可能である。
力ボート及びＡ／Ｄ変換器のｂｉｔ数等を明記したが、
これらの数はあくまでも一例であり、本発明はこれによ
り限定されるものではなく、種々の変更が可能である。
以上説明したとうり、本発明によれば、非常に取扱いが
簡便でしかも短時間で頭部（頭蓋）形状測定及び正確な
る頭皮上の電位分布の測定が可能となり、確立された新
技術を臨床診断等へ利用できる具体的なシステムつまり
脳内神経活動による起電力源測定装置を比較的安価に構
成することができる。
簡便でしかも短時間で頭部（頭蓋）形状測定及び正確な
る頭皮上の電位分布の測定が可能となり、確立された新
技術を臨床診断等へ利用できる具体的なシステムつまり
脳内神経活動による起電力源測定装置を比較的安価に構
成することができる。
第１図は本発明の構成と動作を示すブロック図、第２図
は本発明の原理的な構成と機能の説明図、第３図は測定
ポイントの説明図である。第４図は変位センサと測定棒
の説明図で、同図の（ａ）は構造、（ｂ）は電気的等価
回路、（ｃ）は動作、（ｄ）は測定棒と電極の説明図で
ある。第５図は頭部形状計測のフローチャート、第６図
は電位測定のフローチャートである。 １．２１・・・・・・測定基準面（ヘルメット）、２・
・・・・・変位センサ、 ３・・・・・・基準電圧電源、 ４．７・・・・・・マルチプレクサ、 ５．８・・・・・・Ａ／Ｄ変換器、 １０・・・・・・パーソナルコンピュータ、２５・・・
・・・計算手段、 ４１・・・・・・測定棒。
は本発明の原理的な構成と機能の説明図、第３図は測定
ポイントの説明図である。第４図は変位センサと測定棒
の説明図で、同図の（ａ）は構造、（ｂ）は電気的等価
回路、（ｃ）は動作、（ｄ）は測定棒と電極の説明図で
ある。第５図は頭部形状計測のフローチャート、第６図
は電位測定のフローチャートである。 １．２１・・・・・・測定基準面（ヘルメット）、２・
・・・・・変位センサ、 ３・・・・・・基準電圧電源、 ４．７・・・・・・マルチプレクサ、 ５．８・・・・・・Ａ／Ｄ変換器、 １０・・・・・・パーソナルコンピュータ、２５・・・
・・・計算手段、 ４１・・・・・・測定棒。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、頭部を覆い測定基準面を形成するヘルメットと、該
ヘルメットの複数の所定箇所を測定ポイントと定めてそ
の夫々の位置に頭皮面に接触し伸縮自在な測定器を突き
出させて設けた変位センサを用いて、各測定ポイントに
おける測定基準面と頭皮間の距離を求めるようにして構
成した頭部形状測定器。 ２、変位センサは測定基準面と頭皮間の距離を測定器で
計測し、該計測値を電圧信号出力とするものである請求
項１記載の頭部形状測定器。 ３、複数の変位センサからの電圧信号出力をマルチプレ
クサを介してＡ／Ｄ変換器に入力し、そのディジタル変
換された各測定ポイントにおける距離計測値を計算手段
に与えて頭部形状を計算して求めることを特徴とする請
求項２記載の頭部形状測定器。 ４、頭部を覆い測定基準面を形成するヘルメットと、該
ヘルメットの複数の所定箇所を測定ポイントと定めてそ
の夫々の位置に頭皮面に接触し伸縮自在な測定器を突き
出させて設けた変位センサと、該変位センサの測定棒先
端部に設けた頭皮接触電極を用いて、各測定ポイントに
おける測定基準面と頭皮間の距離及び頭皮上電位を求め
るように構成したことを特徴とする頭部形状測定器と一
体化した頭皮上電位分布計測器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63182162A JP2885341B2 (ja) | 1988-07-21 | 1988-07-21 | 頭部形状測定器並びに該測定器と一体化した頭皮上電位分布計測器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63182162A JP2885341B2 (ja) | 1988-07-21 | 1988-07-21 | 頭部形状測定器並びに該測定器と一体化した頭皮上電位分布計測器 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0231739A true JPH0231739A (ja) | 1990-02-01 |
| JP2885341B2 JP2885341B2 (ja) | 1999-04-19 |
Family
ID=16113438
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63182162A Expired - Lifetime JP2885341B2 (ja) | 1988-07-21 | 1988-07-21 | 頭部形状測定器並びに該測定器と一体化した頭皮上電位分布計測器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2885341B2 (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0542120A (ja) * | 1991-08-19 | 1993-02-23 | Chodendo Sensor Kenkyusho:Kk | 生体磁場計測装置 |
| JPH08191806A (ja) * | 1995-01-13 | 1996-07-30 | Nec Corp | 脳等電位図作成装置および脳等電位変換装置 |
| JPH08266494A (ja) * | 1995-03-31 | 1996-10-15 | Nec Corp | 電極位置計測装置 |
| WO2009118701A1 (en) * | 2008-03-27 | 2009-10-01 | Koninklijke Philips Electronics N.V. | Method and system for measuring an object of interest |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20240091485A (ko) * | 2022-12-14 | 2024-06-21 | 씨제이씨 협동조합 | 두상 측정장치 및 그 제어방법 |
Citations (2)
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|---|---|---|---|---|
| JPS5068550A (ja) * | 1973-10-23 | 1975-06-07 | ||
| JPS6023007U (ja) * | 1983-07-22 | 1985-02-16 | 株式会社 共和 | 脳波測定用電極装着具 |
-
1988
- 1988-07-21 JP JP63182162A patent/JP2885341B2/ja not_active Expired - Lifetime
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