JPS5820249Y2 - 脳波計 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は頭に装着された複数個の電極等の任意の記録チ
ャネルへの分配をキーボードでの選択・設定・操作に応
じて半導体スイッチング素子により行う脳波計に関する
ものである。

一般に病院等で使用されている脳波計では、被検者（患
者）の頭部を中心に多くは２７個もの生体電極あるいは
トランスデユーサを装着し、担当医師により選択あるい
は開発された診断論理に基き、それらの生体電極あるい
はトランスデユーサから得られる生体電気信号を任意に
組合せて増幅し、最大１７チヤネルのペン記録部で記録
することが行なわれる。

その場合に２７個の生体電極あるいはトランスデユーサ
の組合せ数は厖大となり、その中から目的とする組合せ
を選択していく作業は、繁雑であるばかりか正確さを要
求される困難な仕事となっている。

特に脳波計本体の電極選択器で選択した電極等と、実際
に被検者に装着されている電極等との対応関係を正確に
把握し、診断論理に正しく適合した脳波測定を行うまで
にはかなりの熟練を要する作業となっている。

加うるに、脳波計では任意に組合わされた電極等からの
信号を増幅するに際しても、ペン記録部の記録チャネル
毎にゲインあるいはフィルタ特性を設定しなければなら
ず、その繁雑さあるいは困難さは想像以上のものとなっ
ている。

そこで、この操作性をいくらかでも改善するものとして
頭部に貼着する複数電極と各記録チャネルとの組合わせ
を入力部より任意にＲＡＭへ書込み、順次のチャネル切
換と同期してＲＡＭの内容を読出して回路設定し、かつ
必要によりリードキーを押してプログラムの内容をディ
ジタル表示して確認できる脳波パターンセレクタが知ら
れている。

しかしこれは測定または設定に際して測定パターンを一
覧できず、測定パターンの素早く、かつ確実な設定もし
くは変更が不可能であり、また脳波計本体で選択した電
極と実際に装着されている電極との対応関係が明確とな
っていないため、特に多数の測定パターンを設定或は変
更する場合に混乱し測定が不正確になる欠点を有してい
た。

本考案はこの点に鑑みて多数の電極接続或は回路特性に
より規定される複数の測定パターンを簡単に設定或は変
更できる脳波計を提供することを目的とし、これは本考
案によれば回路条件をその都度適切な表示フォーマット
でブラウン管上に表示させうつ頭部における実際の配列
を模して配置された頭部電極スイッチ群等を有するキー
ボードからの各種多様の指令をコンピュータ処理するこ
とにより達成される。

次に本考案を図示の実施例を基に説明する。

第１図は本考案による脳波計の主要回路図であり、１は
被検体の頭部に貼着された多数の電極からの脳波信号の
外、心電図信号、呼吸波信号等を所定のチャネルへ出力
させる電極切換回路である。

この切換回路の入力線はキーボードの頭部電極の数に対
応した２３本と外部電極用４本との合計２７本より戒り
、出力線は１７チヤネルＸ２本の３４本より戊っている
。

画線は互に直交させられ、それぞれの交点にフリップフ
ロップ（以下ＦＦという）付のクロスポイントスイッチ
が設けられている。

入力線の中から選択される電極を指定する電極データ及
び出力線のチャネルを指定するアドレス信号は、信号処
理回路からのメモリライト信号ＭＷに同期して電極デー
タ用及びアドレス用として対応したラッチ回路が駆動さ
れ、その際に前記ＦＦのセットされた交叉点で出力線と
入力線との接続が行われる。

また１１はラッチ回路及び半導体スイッチ等で構成され
てディジタル信号によりフィルターの高域及び低域しゃ
断層波数並びにゲインを調整できる前置増幅器２と主増
幅器３とより構成された増幅回路、４は多チャネルのペ
ン記録部、５はマイクロプロセッサで構成されたリード
オンリメモリ（ＲＯＭ）６に予め記憶されたプログラム
に従い装置全体の動作制御を行う信号処理回路、７は電
極切換回路１及び前置増幅器２の回路条件テ゛−夕等を
記憶、読出し、書替え可能でかつ装置の電源が切れても
消去されることのない電池駆動の不揮発性領域及びこの
不揮発性メモリ領域に対してデータの読取りまたは書込
みを行うための作業領域から成るランダムアクセスメモ
リ（ＲＡＭ）、８は回路条件を規定する測定パターンの
選択及びその設定・変更並びにこれらに必要な回路条件
の表示を指令するキーボードで゛ある。

キーボード８は内部にエンコーダを備え、キーボードの
各押ボタンスイッチの指令内容を示すテ゛−夕をテ゛イ
ジタル信号に変換する。

さらに、９は測定パターンの選択、設定及び変更のため
に回路条件テ゛−夕を一定の表示フォーマットでブラウ
ン管１０上に表示するための信号を発生するブラウン管
制御回路である。

このブラウン管制御回路９は、基本的にはマルチプレク
サ、リフレッシュメモリ、キャラクタジェネレータ、並
列直列変換器及び制御部より構成される。

このリフレッシュメモリは、ブラウン管の一画面に相当
するメモリ容量を有し、前記信号処理回路５よりデータ
を記憶すべきアドレスがマルチプレクサを介して指定さ
れた後にＲＡＭ７から読出された表示フォーマット及び
回路条件デ゛−夕を記憶するように動作する。

次に信号処理回路５からの制御信号に基き前記制御部が
マルチプレクサを通してアドレス信号をリフレッシュメ
モリに送ると、記憶されているテ゛−夕が読出される。

この読出されたデータはキャラクタジェネレータでキャ
ラクタ信号へ変換され、さらに並列直列変換器で直列信
号へ変換されてブラウン管１０用のビデオ信号になる。

電極切換回路１、前置増幅回路２、信号処理回路５、Ｒ
ＯＭ６、ＲＡＭ７、キーボード８及びブラウン管制御回
路９は、各回路の動作に必要なプログラム並びに回路条
件及び表示データの格納場所を知らせるためのアドレス
バス、プログラムの内容及びデータを各回路間で転送す
るためのテ゛−タバス及び信号処理回路５から各回路に
、あるいは各回路から信号処理回路５に制御信号を伝達
するためのコントロールバスにより互に接続されている
。

第２図はキーボード８における測定パターン選択用の押
ボタンスイッチ並びに測定パターンを規定する回路条件
の設定及び変更用の押ボタンスイッチの配列を示す。

キーボード８の上方より２１は各種生体電極スイッチ群
、２２は頭部電極スイッチ群、２３は電極を接続すべき
記録部の記録チャネルを設定するチャネルスイッチ群、
２４は測定パターンを選択するパターンスイッチ群、２
５は前置増幅器２の回路条件設定スイッチ群、ＳＥＴは
回路条件の回路へのロード及びＲＡＭ７の不揮発性メモ
リへの回路条件の書込み等を行わせる設定スイッチであ
る。

各種生体電極スイッチ群２１は、脳波測定の参考に供す
る生体信号を並列記録するためのもので例えばＸｌ及び
Ｘ２は心電図信号、またＸ３及びＸ４は呼吸波信号を測
定するための電極スイッチである。

頭部電極スイッチ群２２の各スイッチは頭部を模した頭
囲上に実際の位置と対応させて配置され、このうちＡ１
及びＡ２は耳電極、ＰＧよ及びＰＧ２はまばたき等を検
出する電極である。

増幅回路用スイッチ群２５は、前置増幅器２のゲイン調
整用であるＧＡＩＮ 、そのフィルタの低域しゃ断周波
数調整用であるＬＯＣｕｔ及び高域しゃ断周波数調整用
であるＨｉ Ｃｕｔの各スイッチより構成され、それぞ
れステップアップ及びステップダウン用の押ボタンスイ
ッチが対をなしている。

以上のような回路構成の脳波計において動作はキーボー
ド操作を中心に次のように行われる。

電源スィッチ（図示せず）をオンにすると信号処理回路
５は、ＲＯＭ６に予めプログラムされている始動処理ル
ーチンに従い、ＲＡＭ７の不揮発領域から表示フォーマ
ットのデータを読出し、ブラウン管制御回路９ヘアドレ
ス及びデータを知らせる。

ブラウン管制御器９では、このテ゛−夕をアドレス指定
に従ってリフレッシュメモリに一旦記憶し、その後、前
記の処理過程を経てブラウン管１０上に第３図の表示フ
ォーマットを示す。

ただし各チャネルの電極Ｇ１．Ｇ２はＣＡＬ（キャリブ
レーション）として表示される。

尚、第３図の表示フォーマットにおいて、ＣＡＬ５０μ
■は、脳波の記録波形の中に残す基準電圧すなわちキャ
リブレーション電圧を示し、Ｒ−Ｌ−Ｅは電極の接地状
態を示すものであり、この例にあっては右耳Ｒと左耳り
に装着した電極を接地しであることを示している。

次に例えば測定パターン５で測定したい場合、キーボー
ド８のパターンスイッチＰ５を押すと、キーボード８の
エンコーダからコントロールバスを通して信号処理回路
５ヘキー割込み信号が加えられる。

信号処理回路５ではこの割込み信号を受取ると、そのプ
ログラムがキー処理ルーチンへ飛び、アドレスバスを通
してキーボードが指定される。

続いてキーボード８からはパターンスイッチＰ５に相当
するテ゛−夕がエンコーダよりデータバスを介して信号
処理回路５に送られる。

信号処理回路５はこの一連の動作によりキーボード８が
測定パターン５を要求していることを知りＲＯＭ６に予
め格納されているプログラムに従い、ＲＡＭ７の不揮発
性領域から測定パターン５の回路条件データを読出し、
ＲＡＭ７の作業領域へこのデータを移し、またリフレッ
シュメモリへも転送し、ブラウン管１０上に第３図に示
す表示フォーマットで測定パターン５の回路条件が表示
される。

つまり測定パターン５における各チャネルの電極Ｇ１．
Ｇ２の対応、前置増幅器２のゲイン、フィルタの低域し
ゃ断層波数ＬＣ１高域しゃ断層波数ＨＣ，ＣＡＬ電圧等
が一覧できる。

次にキーボード８の設定スイッチＳＥＴを押すと所定の
プログラムに従い測定パターン５の回路条件データが、
ＲＡＭ７の作業領域からアドレスバスデータバスを通し
て電極切換回路１及び前置増幅器２へ転送され、コント
ロールバスを通して送られるＭＷパルスにより前記の動
作過程を経て各回路へ設定（ロード）される。

これにより表示通りの電極の接続並びに増幅度及びフィ
ルタ特性の設定が行われる。

さらにレコードスイッチ（図示せず）をオンにすると、
選択した測定パターンの基で脳波、心、電図、呼吸波等
の生体信号がマルチャネルのペン記録部に並列して記録
される。

他の測定パターン１〜４及び６〜８も同様にキーボード
８上の対応パターンスイッチＰ１〜Ｐ４及びＰ６〜Ｐ８
により選択できる。

測定パターン１〜８の電極接続は予め標準状態に設定さ
れており、使用に際しては前置増幅器２の回路条件を設
定すれば、以後パターンスイッチＰ１〜Ｐ８の選択によ
り多種多様な測定が可能である。

これに加えて本考案によれば以下に詳述するように必要
に応じて標準の測定パターンの変更及び自由な測定パタ
ーンの設定即ち回路条件の多様なプログラムがブラウン
管上の表示を基にキーボード８上で容易に可能となる。

先ず、測定者が例えばパタン５のチャネル１１の前置増
幅器２の回路条件を変更したい場合、パターンスイッチ
Ｐ５を押すと、測定パターン５がブラウン管上に表示さ
れる（第３図）。

次にチャネルスイッチＣｈｌｌを押すとキー割込み信号
がコントロールバスを通して信号処理回路５に与えられ
、その実行プログラムはキー処理ルーチンへ移る。

その結果アドレスバスを通してキーボード８が指定され
、続いてチャネルスイッチＣｈ１１に相当するデータが
エンコーダよりデータバスを介して信号処理回路に取込
まれる。

信号処理回路５は、このデータによる新らしいテ゛−夕
及びアドレスをそれぞれデータバス及びアドレスバスに
載せてブラウン管制御回路９に加える。

ブラウン管制御回路９は、これらのテ゛−夕によりブラ
ウン管１０上のＣｈｌｌの文字を白ぬき文字に変更する
。

次にゲイン設定スイッチＧＡＩＮ↑または↓を押すとブ
ラウン管表示は第４図に示す表示フォーマットに変る。

つまり設定しようとするＧＡＩＮの文字及び現在の各回
路条件が白ぬきで表示される。

さらに設定スイッチＧＡＩＮ↑または↓を必要な回数だ
け押すとゲインはステップ状に増加または減少する。

この際ゲインの白ぬき文字は上または下へ移動し設定値
を確認できるようになっている。

同様にしてフィルタの低域及び高域しゃ断周波数の特性
も変更したければ、さらにＬｏ Ｃｕｔ及びＨｉ Ｃｕ
ｔを所定回数だけ押すことにより希望の回路条件に設定
される。

以上のようにして全ての回路条件が希望の値に設定され
ると設定スイッチＳＥＴを押す。

すると、ブラウン管表示は第３図の表示フォーマットに
戻り、新たな回路条件がＲＡＭ７の一時的に記憶してい
る作業領域から不揮発性領域へ移され、また同時に前置
増幅器２へ新たな回路条件が設定される。

尚、この場合１１チヤネル以外の回路条件を全て同一に
することが可能であり、ゲイン、低域及び高域しゃ断周
波数の設定スイッチにそれぞれ所属するＡＣＣ（Ａｌｌ
Ｃｈａｎｎｅｌ Ｃｏｎｔｒｏｌ ） スイッチ（図
示せず）を希望値に設定するとＣｈ１１以外の表示はこ
の値に変わるとともに先に設定した１１チヤネルのゲイ
ントと共に全ての回路条件の記憶及び回路への設定が行
われる。

さらに必要により測定パターン１〜８の標準の電極接続
は次のような操作で変更できる。

先ず、ロックキイ（図示せず）をオンにするとブラウン
管表示は第５図の表示フォーマットに変わる（ＰＡＴ−
２〜ＰＡＴ−ｆ３の電極番号の記載は省略しである）。

この表示フォーマットは現時点の各測定パターンの電極
接続の状態を示す。

例えば、測定パターン１の１チヤネルの電極接続を変更
したければパターンスイッチＰ１及びチャネルスイッチ
Ｃｈ１を押して、希望する電極スイッチを２個押すと、
Ｇ１及びＧ２の欄に順にその電極が表示される。

この場合押し直しは可能であるが、一旦設定スイッチＳ
ＥＴを押すと表示内容がＲＡＭ７の作業領域から不揮発
性領域へ転送されて記憶される。

他のチャネルについても同様にチャネルスイッチ及び電
極スイッチを押し、さらにその都度設定スイッチＳＥＴ
を押すことにより変更可能である。

他の測定パターンについても先ず希望するパターンスイ
ッチを押して同様な操作を行う。

測定パターンの変更が終りロックキイをオフにすると表
示フォーマットは第３図に戻る。

電極接続を一時的に変更する場合、ロックキイをオフに
したままで希望するパターンスイッチを押し、第３図の
表示フォーマットの状態で希望するチャネルスイッチ及
び電極スイッチを設定する。

この場合変更内容はＲＡＭ７の作業領域に記憶されてい
るだけなので測定終了後化の測定パターンを選択すると
変更以前の内容に戻る。

さらに本考案による装置では標準の測定パターン１〜８
の外にフリーパターンを設定できる。

このためには先ずパターンスイッチＦｒｅｅを押して第
３図の表示フォーマット（ただしタイトルは異る）にす
る。

そしてチャネルスイッチによりチャネルを設定し、電極
スイッチにより接続すべき電極Ｇｌ。

Ｇ２を設定する。

さらに設定スイッチＳＥＴを押し、設定内容をＲＡＭ７
の不揮発生領域へ記憶し、また電極切換回路１へ設定す
る。

このようにして各チャネルごとに電極接続を設定する。

前置増幅器２の回路条件の設定は、標準の測定パターン
の場合と同様にする。

なお、上述の実施例は２７個の生体電極がら誘導される
電気信号を、適宜組合せて１７チヤネルのペン記録部で
記録する脳波計の場合であったが、本考案はこの実施例
に限定されるものでなく、電極数あるいはチャネル数の
少い脳波計にも実施され得るものである。

以上の説明から明らかなように本考案によればブラウン
管上で多数の回路条件を種々のフォーマットで一覧でき
るように表示することによりキーボード操作で多数の測
定パターンから選択した測定パターンを簡単にチェック
でき、測定パターンの変更及び新たな設定等の測定パタ
ーンのプログラムが簡単、かつ多様に行えるようになっ
たばかりか、キーボード上の頭部電極スイッチ群が電極
の頭部における実際の配列を模して配置されているため
、脳波計本体において電極の組合せを選択する場合に、
実際に被検者の頭部に装着されている電極との対応が一
目瞭然にわかり、担当医により選択された診断論理に正
しく適合した精密な脳波測定が容易に可能になる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案による脳波計の主要回路図、第２図は本
考案によるキーボードにおけるスイッチ配列図並びに第
３〜５図は本考案によるブラウン管上における回路条件
の表示フォーマットを表す。 １・・・・・・電極切換回路、２・・・・・・前置増幅
器、３・・・・・・主増幅器、４・・・・・・記録部、
５・・・・・・信号処理回路、６・・・・・・ＲＯＭ、
７・・・・・・ＲＡＭ、９・・・・・・キャラクタジュ
ネレータ、１０・・・・・・ブラウン管、２１・・・・
・・各種生体スイッチ群、２２・・・・・・頭部電極ス
イッチ群、２４・・・・・・パターンスイッチ群、２５
・・・・・・回路条件設定スイッチ群。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 頭部を含む生体に装着された複数個の電極から誘導され
   た信号を任意の記録チャネルへ分配する電極切換回路と
   、該電極切換回路の出力を増幅する増幅回路と、該増幅
   信号をチャネルごとに記録する記録部と、前記両回路も
   しくは前記切換回路の回路条件データを記憶するランダ
   ムアクセスメモリと、頭部における実際の配列を模して
   配置された頭部電極スイッチ群、生体電極が接続される
   記録チャネルを設定するチャネルスイッチ及び前記の各
   記録チャネルの回路条件により規定される複数の測定パ
   タンの１つを選択するパターンスイッチを少くとも備え
   て前記ランダムアクセスメモリへの回路条件データの書
   込み、前記ランダムアクセスメモリからの回路条件デー
   タの読出し、回路条件の前記回路への設定及び回路条件
   の所定のフォーマットでの表示を指令し得るキーボード
   と、表示すべき回路条件テ゛−夕を所定の表示フォーマ
   ットでブラウン管上に表示する信号を発生するブラウン
   管制御回路の、前記指令内容の動作を所定のプログラム
   に従い行わせる信号処理回路とを具備することを特徴と
   する脳波計。