专利名称：脑电图扫描仪头戴件的制作方法
技术领域：
本公开涉及一种脑电图扫描仪(EEG)头戴件，用于将用来进行脑电波测量的电极放置于使用者的头部。
背景技术：
由于人类大脑活动而产生的作为电子信号的脑电波可以通过连接至使用者的头皮的电极来测量(主题)。被测量的脑电波取决于头皮的位置并且由连接至所述头皮的限定位置的电极测量。电极布置的实例包括根据国际10-20系统的电极布置。对于每次脑电波测量来说将所述电机放置在头皮的限定位置是麻烦的。经常使用一种具有预先设置在限定位置的电极的头饰型脑电图设备。例如，日本专利申请公开10-165386 (在下文中，称为专利文件I)披露了一种脑电图仪头戴件，其具有设置在网帽(net cap)的预定位置的电极，该网帽将戴在使用者的头上。
发明内容
然而，在专利文件I中描述的脑电图仪头戴件中，电极设置在预定位置，并且因此一种担心是，电极的接触位置不适合一些使用者的头型。虽然描述所述网帽是柔性的，但是应当考虑，所述电极是否设置在限定位置中，取决于使用者的头部外形，并且需要调整所述电极位置以校正脑电波测量。考虑到上述境况，有必要提供一种脑电图仪头戴件，该头戴件易于连接并且能够将电极放置在正确位置。根据本公开的一个实施方式，提供了一种包括支撑件和多个电极的脑电图仪头戴件。所述支撑件包括伸缩线，每根伸缩线均具有伸缩性，并且所述支撑件通过每根伸缩线的伸缩而缚接至使用者的头部。多个电极以一限定布置而设置在所述支撑件上。由于这种构造，当使用者戴上脑电图仪头戴件时，所述伸缩线对应于头部外形而伸展和收缩，因此，电极的间隔保持在初始比率。因此，无论每个使用者的头部尺寸如何，均可以以限定布置而放置所述电极。所述支撑件可由环状框架和所述伸缩线组成，环状框架围绕所述使用者的头部而放置，所述伸缩线彼此径向地连接并且连接至所述框架。由于这种构造，当使用者戴上所述脑电图仪头戴件时，所述伸缩线伸展和收缩并且所述电极以限定设置而布置，能够通过所述框架将脑电图仪头戴件固定至使用者的头部。所述支撑件可以由下述组成头部固定臂，缚接至所述使用者的头部；以及所述伸缩线，其同心地连接至所述头部固定臂。由于这种构造，当使用者戴上所述脑电图仪头戴件时，所述伸缩线伸展和收缩并且所述电极以限定布置而被设置，并且能够通过所述头部固定臂将所述脑电图仪头戴件固定至使用者的头部。所述电极可由下述组成芯部，由银/氯化银形成，以每根所述伸缩线作为中心轴线，以及弹性件，其以圆柱形式缠绕所述芯部并且被灌入电解液。由于这种构造，当在一个电极与使用者的头皮之间的电接触变差时，通过以所述伸缩线为旋转轴线而旋转所述电极，可以在所述电极与使用者的头皮之间保持电接触。所述脑电图仪头戴件还可以包括驱动单元，所述驱动单元被构造成，当所述电极与使用者的头皮之间的电接触松脱时，旋转所述电极之一，其中，基于所述电极的接触电阻来检测所述电接触。由于这种构造，所述脑电图仪头戴件能够在电极和使用者的头皮之间自动地保持电接触。所述限定布置可以是根据国际10-20系统的电极布置，并且可以与根据所述国际10-20系统的电极布置相对应地连接所述伸缩线。由于这种构造，当使用者戴上所述脑电图仪头戴件时，能够实现根据国际10-20系统的电极布置。如上所述，根据本公开的实施方式，能够提供一种易于连接并且能够将电极放置在正确位置的脑电图仪头戴件。本公开的 这些以及其它目的、特性和优点将根据如在附图中所示出且随后详细描述的其最佳模式实施方式而变得更加显而易见。
图1是示出了根据本公开的第一实施方式的脑电图仪头戴件的构造的示意图；图2是示出了脑电图仪头戴件的构造的示意图；图3是示出了脑电图仪头戴件的构造的示意图；图4是示出了由国际10-20系统所限定的电极布置的示意图；图5是示出了根据本公开的第一实施方式的脑电图仪头戴件的电极的结构的示意图；图6是示出了脑电图仪头戴件的电极的结构的示意图；图7是示出了脑电图仪头戴件的电极的结构的示意图；图8是示出了脑电图仪头戴件的伸缩线的伸展和收缩运动的示意图；图9是示出了脑电图仪头戴件的改进的电接触的操作的流程图。图10是示出了根据本公开的第二实施方式的脑电图仪头戴件的构造的示意图；以及图11是示出了脑电图仪头戴件的构造的示意图。
具体实施例方式(第一实施方式)将要描述根据本公开的第一实施方式的脑电图仪头戴件。[脑电图仪头戴件的构造]
图1至图3是分别示出了根据本公开的第一实施方式的脑电图仪头戴件I的构造的视图。图1是其俯视图，图2是其侧视图，以及图3是缚接至使用者的脑电图仪I的示意图。如在这些图中所示，脑电图仪头戴件I由支撑件11和电极12组成。支撑件11可连接至使用者的头部。多个电极12设置在支撑件11的预先确定的位置。应该注意到，在图2和3中，省略了电极12。支撑件11由框架111和伸缩线112组成。框架111以围绕使用者的头部的形状形成，并且可以形成为，通过从使用者的耳朵后弯曲而易于缚接至头部。框架111可以具有伸展和收缩特性或者可以不具有伸展和收缩特性。伸缩线112彼此径向地连接并且均连接至所述框架111。当脑电图仪头戴件I缚接至使用者的头部时，所述伸缩线112的径向连接点可以位于对应于使用者的头顶骨区域的位置。可以如图1中所示对应于电极布置(国际10-20系统)而连接伸缩线112。当如图3中所示缚接至使用者的头部时，如此形成的支撑件11通过伸缩线的伸展和收缩而缚接至使用者的头部。电极12放置在支撑件11上的限定位置。虽然没有特别地限制，但是可以根据国际10-20系统而设置电极布置，该国际系统是在图4中示出的符合当前脑电波测量的标准电极布置。虽然没有特别地限制，但是可以如下构造电极12。图5是示出了电极12之一的结构的示意图。如图中所示，电极12可以均由银/氯化银形成并且由以伸缩线112为中心的芯部121和缠绕该芯部121的弹性件122组成。该弹性件122可以由(例如)液体保持材料(诸如海绵和凝胶体)形成。弹性件122被灌注有电解液(例如，盐水)并且保持芯部121与头皮电接触。线13连接至芯部121并且线13缠绕在伸缩线112周围。由于这种结构，当伸缩线112伸展或收缩时，防止该线13干涉伸展或者收缩。由于这种结构，电极12能够以所述伸缩线为中心在头皮上旋转。此外，改变与头皮的接触表面并且擦去头皮的皮脂，使得能够确保电接触。另外，电机14和齿轮15可以连接至电极12。由于这种结构，电机14能够经由齿轮15旋转电极12，使得能够确保在电极12和头皮之间的电接触。当检测到电接触松脱时，电机14可以旋转电极12。因此，能够自动地确保电接触。此外，电极12可以如下构造。图6是示出了电极12的结构的示意图。如图所示，电极12被分成多个电极部123以紧靠头皮。电极部123彼此接近布置。每个电极部123连接至转换开关16，使得待被输出至放大器17的来自电极部123的输出可以相对于彼此而变化。由于电极12的这种构造，如果任何电极部123与头皮的电接触不良，则所述电极部可以变换至另一个电极部，以供使用。该电极部的变换操作将在后面进行描述。另外，电极12可以被如下构造。图7是示出了电极12的结构的示意图。如图中所示，电极12被分成多个电极部124以紧靠头皮，并且电极部124同心地彼此相连。在下文中，这些同心地彼此相连的电极部124被称为同心电极组125。在每个同心电极组125中的电极部124连接至转换开关18，使得待输出至放大器19的来自同心电极组125的输出能够彼此转换。由于电极12的这种构造，如果任何同心电极组125与头皮的电接触不良，则电极组125可以被转换为另一个电极组125，以供使用。该转换操作将在后面进行描述。(脑电图仪头戴件的操作)将描述脑电图仪头戴件I的操作。如上所述，当脑电图仪头戴件I缚接至使用者的头部时，所述伸缩线112对应于头部尺寸而伸展。图8是示出了伸缩线112的伸展和收缩动作的示意图。如图中所示，伸缩线112设置有电极12A和电极12B的两个电极。线13A和线13B分别连接至电极12A和电极12B。假如当伸缩线112收缩时的电极12A和电极12B的间隔由11、12和13表示并且当伸缩线112伸展时的电极12A和电极12B的间隔由ml, m2和m3表示，则11:12:13等于ml:m2:m30以这种方式，在脑电图仪头戴件I中，无论伸缩线112的伸缩度如何，电极12可以处于限定布置中。如上所述，在脑电图仪头戴件I中，当电极12之一与头皮的电接触变松时，可以实施提高电极12与头皮的电接触的操作。图9是示出了提高电接触的操作的流程图。在脑电波测量(Stl)中，当预定的时间流逝后，检查是否终止脑电波测量(St2)。当要终止脑电波测量时(St2:Yes)，则脑电波测量终止。当不要终止脑电波测量时(St2: No )，则执行接触电阻测量(St3 )。 当接触电阻是高阻抗时(St4:Yes)则确定了，在电极12和头皮之间的电接触是松散的，并且检查是否存在替代的电极(St4)。另一方面，当接触电阻是低阻抗时(St4:No)则确定了，在电极12与头皮之间的电接触是良好的，该流程返回到脑电波测量(Stl)。当存在替代电极(另一个电极部123或者同心的电极组)时(St4:Yes)，电极转换到所述另一个上(St5)。电极转换包括，由开关16或者开关18实施的转换以及由电机14实施的电极12的旋转。当不存在替代电极时(St4:No)，则显示示出电极12的电接触是松脱的错误指示，并且脑电波测量终止。以这种方式，在脑电图仪头戴件I中，接触电阻测量监控在电极12与头皮之间的电接触，并且当电接触变差时，可以提高电接触。如上所述，根据该实施方式的脑电图仪头戴件I易于连接并且能够将电极置于正确位置。(第二实施方式)将描述根据本公开的第二实施方式的脑电图仪头戴件。应当注意到，在该实施方式的描述中，可以省略与第一实施方式相同的描述。图10和11是分别示出了根据该实施方式的脑电图仪头戴件2的构造的视图。图10是其俯视图而图11是缚接至使用者的脑电图仪头戴件2的示意图。如在这些图中所示，脑电图仪头戴件2由支撑件21和电极22组成。支撑件21可缚接至使用者的头部。多个电极22设置在支撑件21的预定位置。支撑件21由头部固定臂211和多个伸缩线212组成。头部固定臂211由三个臂组成，该臂具有符合使用者头部的形状并且可单独缚接至使用者的头部。虽然没有特别地限制，但是头部固定臂211的材料可以是(例如)重量轻的材料，诸如合成树脂。应当注意到，头部固定臂211的外形不限于这里所示出的，并且可以采用能够保持使用者的头部的其它外形。如图10中所示，伸缩线212同心地连接至头部固定臂211。伸缩线212仅仅需要是均具有伸展和收缩特性的线性部件(linear member)，并且没有特别限制。应当注意到，当脑电图仪头戴件2不缚接至使用者的头部时，伸缩线212可以是直的，并且当缚接至使用者头部时，仅仅需要是同心的。电极22布置在支撑件21上的限定位置。电极22不但可以设置在伸缩线212上而且也设置在头部固定臂211上。虽然没有特别地限制，但是电极布置可以根据国际10-20系统的布置，该系统是当前脑电波测量的标准电极布置，其在图4中示出。电极22的构造没有特别地限制并且可以采用在第一实施方式中描述的构造。同样，在该实施方式中，当支撑件21缚接至使用者的头部时，伸缩线212伸展和收缩，使得电极22可以放置在限定位置。如上所述，根据该实施方式的脑电图仪头戴件2易于连接并且能够将电极放置在正确位置。本公开不限于仅仅上面提到的实施方式并且可以被改变而不脱离本公开的要旨。
应当注意到本公开也可以被如下构造。(I) 一种脑电图仪头戴件，包括支撑件，其包括伸缩线，每根伸缩线均具有伸缩性，并且所述支撑件通过每根伸缩线的伸缩而缚接至使用者的头部；以及多个电极，以一限定布置而设置在所述支撑件上。(2)根据(I)所述的脑电图仪头戴件，其中，所述支撑件由下述组成环状框架，其围绕所述使用者的头部而放置；以及所述伸缩线，彼此径向地连接并且连接至所述框架。(3)根据(I)或(2)所述的脑电图仪头戴件，其中，所述支撑件由下述组成头部固定臂，缚接至所述使用者的头部；以及所述伸缩线，其同心地连接至所述头部固定臂。( 4 )根据(I)至(3 )中任一项所述的脑电图仪头戴件，其中，所述电极由下述组成芯部，由银/氯化银形成，以每根所述伸缩线作为中心轴线，以及弹性件，其以圆柱形式缠绕所述芯部并且被灌入电解液。(5)根据(I )至(4)中任一项所述的脑电图仪头戴件，还包括驱动单元，所述驱动单元被构造成当所述电极与使用者的头皮之间的电接触松脱时旋转所述电极之一，其中，基于所述电极的接触电阻来检测所述电接触。(6)根据(I)至(5)中任一项所述的脑电图仪头戴件，其中，所述限定布置是根据国际10-20系统的电极布置，并且与根据所述国际10-20系统的电极布置相对应地连接所述伸缩线。本公开包含的主题涉及于2011年10月3日向日本专利局提交的日本优先权专利申请JP2011-219132中所披露的主题，其整体内容通过引用方式结合于此。本领域技术人员应当理解，可以根据设计要求和其他因素而产生多种修改、组合、子组合以及 改造，并且它们落在所附权利要求或其等同物的范围之内。
权利要求
1.一种脑电图仪头戴件，包括 支撑件，其包括伸缩线，每根伸缩线均具有伸缩性，并且所述支撑件通过每根伸缩线的伸缩而缚接至使用者的头部；以及 多个电极，以一限定布置被设置在所述支撑件上。
2.根据权利要求1所述的脑电图仪头戴件，其中， 所述支撑件由下述组成 环状框架，其围绕所述使用者的头部而放置；以及 所述伸缩线，彼此径向地连接并且连接至所述框架。
3.根据权利要求1所述的脑电图仪头戴件，其中， 所述支撑件由下述组成 头部固定臂，缚接至所述使用者的头部；以及 所述伸缩线，其同心地连接至所述头部固定臂。
4.根据权利要求1所述的脑电图仪头戴件，其中， 所述电极由下述组成 芯部，由银/氯化银形成，以每根所述伸缩线作为中心轴线，以及 弹性件，其以圆柱形式缠绕所述芯部并且被灌入电解液。
5.根据权利要求4所述的脑电图仪头戴件，还包括 驱动单元，所述驱动单元被构造成当所述电极与使用者的头皮之间的电接触松脱时旋转所述电极之一，其中，基于所述电极的接触电阻来检测所述电接触。
6.根据权利要求1所述的脑电图仪头戴件，其中， 所述限定布置是根据国际10-20系统的电极布置，并且 与根据所述国际10-20系统的电极布置相对应地连接所述伸缩线。
7.根据权利要求1所述的脑电图仪头戴件，其中，所述电极能够以所述伸缩线为中心在头皮上旋转。
全文摘要
一种脑电图仪头戴件，包括支撑件，其包括每个都具有伸展和收缩特性的伸缩线，并且通过每个伸缩线的伸展和收缩连接至使用者的头部；以及多个电极，其设置在支撑件的限定布置中。
文档编号A61B5/0476GK103027678SQ20121036464
公开日2013年4月10日 申请日期2012年9月26日 优先权日2011年10月3日
发明者和田成司, 山崎武志, 木村奈月, 胁田能宏, 鹿岛浩司, 田中富士, 中村光宏, 坂口竜己, 相马温彦, 山本拓郎 申请人:索尼公司