專利名稱：腦電圖掃描儀頭戴件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本公開(kāi)涉及一種腦電圖掃描儀(EEG)頭戴件，用于將用來(lái)進(jìn)行腦電波測(cè)量的電極放置于使用者的頭部。
背景技術(shù)：
由于人類大腦活動(dòng)而產(chǎn)生的作為電子信號(hào)的腦電波可以通過(guò)連接至使用者的頭皮的電極來(lái)測(cè)量(主題)。被測(cè)量的腦電波取決于頭皮的位置并且由連接至所述頭皮的限定位置的電極測(cè)量。電極布置的實(shí)例包括根據(jù)國(guó)際10-20系統(tǒng)的電極布置。對(duì)于每次腦電波測(cè)量來(lái)說(shuō)將所述電機(jī)放置在頭皮的限定位置是麻煩的。經(jīng)常使用一種具有預(yù)先設(shè)置在限定位置的電極的頭飾型腦電圖設(shè)備。例如，日本專利申請(qǐng)公開(kāi)10-165386 (在下文中，稱為專利文件I)披露了一種腦電圖儀頭戴件，其具有設(shè)置在網(wǎng)帽(net cap)的預(yù)定位置的電極，該網(wǎng)帽將戴在使用者的頭上。

發(fā)明內(nèi)容
然而，在專利文件I中描述的腦電圖儀頭戴件中，電極設(shè)置在預(yù)定位置，并且因此一種擔(dān)心是，電極的接觸位置不適合一些使用者的頭型。雖然描述所述網(wǎng)帽是柔性的，但是應(yīng)當(dāng)考慮，所述電極是否設(shè)置在限定位置中，取決于使用者的頭部外形，并且需要調(diào)整所述電極位置以校正腦電波測(cè)量?？紤]到上述境況，有必要提供一種腦電圖儀頭戴件，該頭戴件易于連接并且能夠?qū)㈦姌O放置在正確位置。根據(jù)本公開(kāi)的一個(gè)實(shí)施方式，提供了一種包括支撐件和多個(gè)電極的腦電圖儀頭戴件。所述支撐件包括伸縮線，每根伸縮線均具有伸縮性，并且所述支撐件通過(guò)每根伸縮線的伸縮而縛接至使用者的頭部。多個(gè)電極以一限定布置而設(shè)置在所述支撐件上。由于這種構(gòu)造，當(dāng)使用者戴上腦電圖儀頭戴件時(shí)，所述伸縮線對(duì)應(yīng)于頭部外形而伸展和收縮，因此，電極的間隔保持在初始比率。因此，無(wú)論每個(gè)使用者的頭部尺寸如何，均可以以限定布置而放置所述電極。所述支撐件可由環(huán)狀框架和所述伸縮線組成，環(huán)狀框架?chē)@所述使用者的頭部而放置，所述伸縮線彼此徑向地連接并且連接至所述框架。由于這種構(gòu)造，當(dāng)使用者戴上所述腦電圖儀頭戴件時(shí)，所述伸縮線伸展和收縮并且所述電極以限定設(shè)置而布置，能夠通過(guò)所述框架將腦電圖儀頭戴件固定至使用者的頭部。所述支撐件可以由下述組成頭部固定臂，縛接至所述使用者的頭部；以及所述伸縮線，其同心地連接至所述頭部固定臂。由于這種構(gòu)造，當(dāng)使用者戴上所述腦電圖儀頭戴件時(shí)，所述伸縮線伸展和收縮并且所述電極以限定布置而被設(shè)置，并且能夠通過(guò)所述頭部固定臂將所述腦電圖儀頭戴件固定至使用者的頭部。所述電極可由下述組成芯部，由銀/氯化銀形成，以每根所述伸縮線作為中心軸線，以及彈性件，其以圓柱形式纏繞所述芯部并且被灌入電解液。由于這種構(gòu)造，當(dāng)在一個(gè)電極與使用者的頭皮之間的電接觸變差時(shí)，通過(guò)以所述伸縮線為旋轉(zhuǎn)軸線而旋轉(zhuǎn)所述電極，可以在所述電極與使用者的頭皮之間保持電接觸。所述腦電圖儀頭戴件還可以包括驅(qū)動(dòng)單元，所述驅(qū)動(dòng)單元被構(gòu)造成，當(dāng)所述電極與使用者的頭皮之間的電接觸松脫時(shí)，旋轉(zhuǎn)所述電極之一，其中，基于所述電極的接觸電阻來(lái)檢測(cè)所述電接觸。由于這種構(gòu)造，所述腦電圖儀頭戴件能夠在電極和使用者的頭皮之間自動(dòng)地保持電接觸。所述限定布置可以是根據(jù)國(guó)際10-20系統(tǒng)的電極布置，并且可以與根據(jù)所述國(guó)際10-20系統(tǒng)的電極布置相對(duì)應(yīng)地連接所述伸縮線。由于這種構(gòu)造，當(dāng)使用者戴上所述腦電圖儀頭戴件時(shí)，能夠?qū)崿F(xiàn)根據(jù)國(guó)際10-20系統(tǒng)的電極布置。如上所述，根據(jù)本公開(kāi)的實(shí)施方式，能夠提供一種易于連接并且能夠?qū)㈦姌O放置在正確位置的腦電圖儀頭戴件。本公開(kāi)的 這些以及其它目的、特性和優(yōu)點(diǎn)將根據(jù)如在附圖中所示出且隨后詳細(xì)描述的其最佳模式實(shí)施方式而變得更加顯而易見(jiàn)。


圖1是示出了根據(jù)本公開(kāi)的第一實(shí)施方式的腦電圖儀頭戴件的構(gòu)造的示意圖；圖2是示出了腦電圖儀頭戴件的構(gòu)造的示意圖；圖3是示出了腦電圖儀頭戴件的構(gòu)造的示意圖；圖4是示出了由國(guó)際10-20系統(tǒng)所限定的電極布置的示意圖；圖5是示出了根據(jù)本公開(kāi)的第一實(shí)施方式的腦電圖儀頭戴件的電極的結(jié)構(gòu)的示意圖；圖6是示出了腦電圖儀頭戴件的電極的結(jié)構(gòu)的示意圖；圖7是示出了腦電圖儀頭戴件的電極的結(jié)構(gòu)的示意圖；圖8是示出了腦電圖儀頭戴件的伸縮線的伸展和收縮運(yùn)動(dòng)的示意圖；圖9是示出了腦電圖儀頭戴件的改進(jìn)的電接觸的操作的流程圖。圖10是示出了根據(jù)本公開(kāi)的第二實(shí)施方式的腦電圖儀頭戴件的構(gòu)造的示意圖；以及圖11是示出了腦電圖儀頭戴件的構(gòu)造的示意圖。
具體實(shí)施例方式(第一實(shí)施方式)將要描述根據(jù)本公開(kāi)的第一實(shí)施方式的腦電圖儀頭戴件。[腦電圖儀頭戴件的構(gòu)造]
圖1至圖3是分別示出了根據(jù)本公開(kāi)的第一實(shí)施方式的腦電圖儀頭戴件I的構(gòu)造的視圖。圖1是其俯視圖，圖2是其側(cè)視圖，以及圖3是縛接至使用者的腦電圖儀I的示意圖。如在這些圖中所示，腦電圖儀頭戴件I由支撐件11和電極12組成。支撐件11可連接至使用者的頭部。多個(gè)電極12設(shè)置在支撐件11的預(yù)先確定的位置。應(yīng)該注意到，在圖2和3中，省略了電極12。支撐件11由框架111和伸縮線112組成。框架111以圍繞使用者的頭部的形狀形成，并且可以形成為，通過(guò)從使用者的耳朵后彎曲而易于縛接至頭部。框架111可以具有伸展和收縮特性或者可以不具有伸展和收縮特性。伸縮線112彼此徑向地連接并且均連接至所述框架111。當(dāng)腦電圖儀頭戴件I縛接至使用者的頭部時(shí)，所述伸縮線112的徑向連接點(diǎn)可以位于對(duì)應(yīng)于使用者的頭頂骨區(qū)域的位置?？梢匀鐖D1中所示對(duì)應(yīng)于電極布置(國(guó)際10-20系統(tǒng))而連接伸縮線112。當(dāng)如圖3中所示縛接至使用者的頭部時(shí)，如此形成的支撐件11通過(guò)伸縮線的伸展和收縮而縛接至使用者的頭部。電極12放置在支撐件11上的限定位置。雖然沒(méi)有特別地限制，但是可以根據(jù)國(guó)際10-20系統(tǒng)而設(shè)置電極布置，該國(guó)際系統(tǒng)是在圖4中示出的符合當(dāng)前腦電波測(cè)量的標(biāo)準(zhǔn)電極布置。雖然沒(méi)有特別地限制，但是可以如下構(gòu)造電極12。圖5是示出了電極12之一的結(jié)構(gòu)的示意圖。如圖中所示，電極12可以均由銀/氯化銀形成并且由以伸縮線112為中心的芯部121和纏繞該芯部121的彈性件122組成。該彈性件122可以由(例如)液體保持材料(諸如海綿和凝膠體)形成。彈性件122被灌注有電解液(例如，鹽水)并且保持芯部121與頭皮電接觸。線13連接至芯部121并且線13纏繞在伸縮線112周?chē)?。由于這種結(jié)構(gòu)，當(dāng)伸縮線112伸展或收縮時(shí)，防止該線13干涉伸展或者收縮。由于這種結(jié)構(gòu)，電極12能夠以所述伸縮線為中心在頭皮上旋轉(zhuǎn)。此外，改變與頭皮的接觸表面并且擦去頭皮的皮脂，使得能夠確保電接觸。另外，電機(jī)14和齒輪15可以連接至電極12。由于這種結(jié)構(gòu)，電機(jī)14能夠經(jīng)由齒輪15旋轉(zhuǎn)電極12，使得能夠確保在電極12和頭皮之間的電接觸。當(dāng)檢測(cè)到電接觸松脫時(shí)，電機(jī)14可以旋轉(zhuǎn)電極12。因此，能夠自動(dòng)地確保電接觸。此外，電極12可以如下構(gòu)造。圖6是示出了電極12的結(jié)構(gòu)的示意圖。如圖所示，電極12被分成多個(gè)電極部123以緊靠頭皮。電極部123彼此接近布置。每個(gè)電極部123連接至轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)16，使得待被輸出至放大器17的來(lái)自電極部123的輸出可以相對(duì)于彼此而變化。由于電極12的這種構(gòu)造，如果任何電極部123與頭皮的電接觸不良，則所述電極部可以變換至另一個(gè)電極部，以供使用。該電極部的變換操作將在后面進(jìn)行描述。另外，電極12可以被如下構(gòu)造。圖7是示出了電極12的結(jié)構(gòu)的示意圖。如圖中所示，電極12被分成多個(gè)電極部124以緊靠頭皮，并且電極部124同心地彼此相連。在下文中，這些同心地彼此相連的電極部124被稱為同心電極組125。在每個(gè)同心電極組125中的電極部124連接至轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)18，使得待輸出至放大器19的來(lái)自同心電極組125的輸出能夠彼此轉(zhuǎn)換。由于電極12的這種構(gòu)造，如果任何同心電極組125與頭皮的電接觸不良，則電極組125可以被轉(zhuǎn)換為另一個(gè)電極組125，以供使用。該轉(zhuǎn)換操作將在后面進(jìn)行描述。(腦電圖儀頭戴件的操作)將描述腦電圖儀頭戴件I的操作。如上所述，當(dāng)腦電圖儀頭戴件I縛接至使用者的頭部時(shí)，所述伸縮線112對(duì)應(yīng)于頭部尺寸而伸展。圖8是示出了伸縮線112的伸展和收縮動(dòng)作的示意圖。如圖中所示，伸縮線112設(shè)置有電極12A和電極12B的兩個(gè)電極。線13A和線13B分別連接至電極12A和電極12B。假如當(dāng)伸縮線112收縮時(shí)的電極12A和電極12B的間隔由11、12和13表示并且當(dāng)伸縮線112伸展時(shí)的電極12A和電極12B的間隔由ml, m2和m3表示，則11:12:13等于ml:m2:m30以這種方式，在腦電圖儀頭戴件I中，無(wú)論伸縮線112的伸縮度如何，電極12可以處于限定布置中。如上所述，在腦電圖儀頭戴件I中，當(dāng)電極12之一與頭皮的電接觸變松時(shí)，可以實(shí)施提高電極12與頭皮的電接觸的操作。圖9是示出了提高電接觸的操作的流程圖。在腦電波測(cè)量(Stl)中，當(dāng)預(yù)定的時(shí)間流逝后，檢查是否終止腦電波測(cè)量(St2)。當(dāng)要終止腦電波測(cè)量時(shí)(St2:Yes)，則腦電波測(cè)量終止。當(dāng)不要終止腦電波測(cè)量時(shí)(St2: No )，則執(zhí)行接觸電阻測(cè)量(St3 )。 當(dāng)接觸電阻是高阻抗時(shí)(St4:Yes)則確定了，在電極12和頭皮之間的電接觸是松散的，并且檢查是否存在替代的電極(St4)。另一方面，當(dāng)接觸電阻是低阻抗時(shí)(St4:No)則確定了，在電極12與頭皮之間的電接觸是良好的，該流程返回到腦電波測(cè)量(Stl)。當(dāng)存在替代電極(另一個(gè)電極部123或者同心的電極組)時(shí)(St4:Yes)，電極轉(zhuǎn)換到所述另一個(gè)上(St5)。電極轉(zhuǎn)換包括，由開(kāi)關(guān)16或者開(kāi)關(guān)18實(shí)施的轉(zhuǎn)換以及由電機(jī)14實(shí)施的電極12的旋轉(zhuǎn)。當(dāng)不存在替代電極時(shí)(St4:No)，則顯示示出電極12的電接觸是松脫的錯(cuò)誤指示，并且腦電波測(cè)量終止。以這種方式，在腦電圖儀頭戴件I中，接觸電阻測(cè)量監(jiān)控在電極12與頭皮之間的電接觸，并且當(dāng)電接觸變差時(shí)，可以提高電接觸。如上所述，根據(jù)該實(shí)施方式的腦電圖儀頭戴件I易于連接并且能夠?qū)㈦姌O置于正確位置。(第二實(shí)施方式)將描述根據(jù)本公開(kāi)的第二實(shí)施方式的腦電圖儀頭戴件。應(yīng)當(dāng)注意到，在該實(shí)施方式的描述中，可以省略與第一實(shí)施方式相同的描述。圖10和11是分別示出了根據(jù)該實(shí)施方式的腦電圖儀頭戴件2的構(gòu)造的視圖。圖10是其俯視圖而圖11是縛接至使用者的腦電圖儀頭戴件2的示意圖。如在這些圖中所示，腦電圖儀頭戴件2由支撐件21和電極22組成。支撐件21可縛接至使用者的頭部。多個(gè)電極22設(shè)置在支撐件21的預(yù)定位置。支撐件21由頭部固定臂211和多個(gè)伸縮線212組成。頭部固定臂211由三個(gè)臂組成，該臂具有符合使用者頭部的形狀并且可單獨(dú)縛接至使用者的頭部。雖然沒(méi)有特別地限制，但是頭部固定臂211的材料可以是(例如)重量輕的材料，諸如合成樹(shù)脂。應(yīng)當(dāng)注意到，頭部固定臂211的外形不限于這里所示出的，并且可以采用能夠保持使用者的頭部的其它外形。如圖10中所示，伸縮線212同心地連接至頭部固定臂211。伸縮線212僅僅需要是均具有伸展和收縮特性的線性部件(linear member)，并且沒(méi)有特別限制。應(yīng)當(dāng)注意到，當(dāng)腦電圖儀頭戴件2不縛接至使用者的頭部時(shí)，伸縮線212可以是直的，并且當(dāng)縛接至使用者頭部時(shí)，僅僅需要是同心的。電極22布置在支撐件21上的限定位置。電極22不但可以設(shè)置在伸縮線212上而且也設(shè)置在頭部固定臂211上。雖然沒(méi)有特別地限制，但是電極布置可以根據(jù)國(guó)際10-20系統(tǒng)的布置，該系統(tǒng)是當(dāng)前腦電波測(cè)量的標(biāo)準(zhǔn)電極布置，其在圖4中示出。電極22的構(gòu)造沒(méi)有特別地限制并且可以采用在第一實(shí)施方式中描述的構(gòu)造。同樣，在該實(shí)施方式中，當(dāng)支撐件21縛接至使用者的頭部時(shí)，伸縮線212伸展和收縮，使得電極22可以放置在限定位置。如上所述，根據(jù)該實(shí)施方式的腦電圖儀頭戴件2易于連接并且能夠?qū)㈦姌O放置在正確位置。本公開(kāi)不限于僅僅上面提到的實(shí)施方式并且可以被改變而不脫離本公開(kāi)的要旨。

應(yīng)當(dāng)注意到本公開(kāi)也可以被如下構(gòu)造。(I) 一種腦電圖儀頭戴件，包括支撐件，其包括伸縮線，每根伸縮線均具有伸縮性，并且所述支撐件通過(guò)每根伸縮線的伸縮而縛接至使用者的頭部；以及多個(gè)電極，以一限定布置而設(shè)置在所述支撐件上。(2)根據(jù)(I)所述的腦電圖儀頭戴件，其中，所述支撐件由下述組成環(huán)狀框架，其圍繞所述使用者的頭部而放置；以及所述伸縮線，彼此徑向地連接并且連接至所述框架。(3)根據(jù)(I)或(2)所述的腦電圖儀頭戴件，其中，所述支撐件由下述組成頭部固定臂，縛接至所述使用者的頭部；以及所述伸縮線，其同心地連接至所述頭部固定臂。( 4 )根據(jù)(I)至(3 )中任一項(xiàng)所述的腦電圖儀頭戴件，其中，所述電極由下述組成芯部，由銀/氯化銀形成，以每根所述伸縮線作為中心軸線，以及彈性件，其以圓柱形式纏繞所述芯部并且被灌入電解液。(5)根據(jù)(I )至(4)中任一項(xiàng)所述的腦電圖儀頭戴件，還包括驅(qū)動(dòng)單元，所述驅(qū)動(dòng)單元被構(gòu)造成當(dāng)所述電極與使用者的頭皮之間的電接觸松脫時(shí)旋轉(zhuǎn)所述電極之一，其中，基于所述電極的接觸電阻來(lái)檢測(cè)所述電接觸。(6)根據(jù)(I)至(5)中任一項(xiàng)所述的腦電圖儀頭戴件，其中，所述限定布置是根據(jù)國(guó)際10-20系統(tǒng)的電極布置，并且與根據(jù)所述國(guó)際10-20系統(tǒng)的電極布置相對(duì)應(yīng)地連接所述伸縮線。本公開(kāi)包含的主題涉及于2011年10月3日向日本專利局提交的日本優(yōu)先權(quán)專利申請(qǐng)JP2011-219132中所披露的主題，其整體內(nèi)容通過(guò)引用方式結(jié)合于此。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，可以根據(jù)設(shè)計(jì)要求和其他因素而產(chǎn)生多種修改、組合、子組合以及 改造，并且它們落在所附權(quán)利要求或其等同物的范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種腦電圖儀頭戴件，包括 支撐件，其包括伸縮線，每根伸縮線均具有伸縮性，并且所述支撐件通過(guò)每根伸縮線的伸縮而縛接至使用者的頭部；以及 多個(gè)電極，以一限定布置被設(shè)置在所述支撐件上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的腦電圖儀頭戴件，其中， 所述支撐件由下述組成 環(huán)狀框架，其圍繞所述使用者的頭部而放置；以及 所述伸縮線，彼此徑向地連接并且連接至所述框架。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的腦電圖儀頭戴件，其中， 所述支撐件由下述組成 頭部固定臂，縛接至所述使用者的頭部；以及 所述伸縮線，其同心地連接至所述頭部固定臂。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的腦電圖儀頭戴件，其中， 所述電極由下述組成 芯部，由銀/氯化銀形成，以每根所述伸縮線作為中心軸線，以及 彈性件，其以圓柱形式纏繞所述芯部并且被灌入電解液。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的腦電圖儀頭戴件，還包括 驅(qū)動(dòng)單元，所述驅(qū)動(dòng)單元被構(gòu)造成當(dāng)所述電極與使用者的頭皮之間的電接觸松脫時(shí)旋轉(zhuǎn)所述電極之一，其中，基于所述電極的接觸電阻來(lái)檢測(cè)所述電接觸。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的腦電圖儀頭戴件，其中， 所述限定布置是根據(jù)國(guó)際10-20系統(tǒng)的電極布置，并且 與根據(jù)所述國(guó)際10-20系統(tǒng)的電極布置相對(duì)應(yīng)地連接所述伸縮線。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的腦電圖儀頭戴件，其中，所述電極能夠以所述伸縮線為中心在頭皮上旋轉(zhuǎn)。
全文摘要
一種腦電圖儀頭戴件，包括支撐件，其包括每個(gè)都具有伸展和收縮特性的伸縮線，并且通過(guò)每個(gè)伸縮線的伸展和收縮連接至使用者的頭部；以及多個(gè)電極，其設(shè)置在支撐件的限定布置中。
文檔編號(hào)A61B5/0476GK103027678SQ20121036464
公開(kāi)日2013年4月10日 申請(qǐng)日期2012年9月26日 優(yōu)先權(quán)日2011年10月3日
發(fā)明者和田成司, 山崎武志, 木村奈月, 脅田能宏, 鹿島浩司, 田中富士, 中村光宏, 坂口竜己, 相馬溫彥, 山本拓郎 申請(qǐng)人:索尼公司