电极阵列和放置方法_4

文档序号:8946620阅读:来源:国知局
眼睛和眉毛的移动的多块肌肉。将电极406和410定位成过于接近眉毛可以造成来自这些肌肉的电活动的干扰。相比之下,前额包括较少肌肉,且因此将电极406和410定位成远离眉毛达一定距离可以导致更清晰、更准确和更有用的信号,只要电极406和410不放置成过于接近电极408。
[0049]在搜集多次实验的数据之后,发现在受试者眉毛上方可以存在相关于用于生成可用来确定正常脑活动对异常脑活动的信号的最优电极位置的可计算平均距离。在收集和分析数据时,使用优选国际10/20系统位置来确定Fpl和Fp2电极(阵列400中的电极406和410)的‘理想’放置。10/20电极位置为基于每个受试者的头部大小确定的受试者特定测量。因此,‘理想’ 10/20位置随受试者而变化且必须基于个人来计算。为了确定跨某个群体的平均‘理想’电极放置,头部测量从受试者组来计算且被平均化来计算Fpl和Fp2电极的10/20位置应相对于眉毛的平均位置和受试者的平均头部大小定位在何处。
[0050]图7用图形描绘基于20个受试者中所测量的鼻根到枕外隆凸尖的距离和这个位置与受试者眉毛的顶部相隔的距离计算的Fpl与Fp2电极的10/20位置之间的关系。如图7中所示,但一些离群值除外,对于多数受试者的Fpl和Fp2的理想电极放置趋向于落在于图7中由虚线所指示的可识别范围内。这个范围对应于受试者眉毛上方的近似12毫米与24毫米之间。
[0051]阵列400可以被构造来反映以下发现:将电极406和410放置成远离受试者眉毛达预定的一致距离可以实现电极406和410的最优放置,以生成可用于确定异常脑电功能水平对正常脑电功能水平的可靠EEG读数。例如,在一些示例性实施方案中,从眉毛到电极406和410的中心的预定距离可等于近似17.7毫米。如由图7中的实线所示,对于平均人员,使Fpl和Fp2电极居中于眉毛上方17.7毫米处可以实现跨受试者群体放置平均的最优电极放置。在一些实施方案中,使用的预定距离可以变化,且电极可以定位成稍微更接近或稍微更远离眉毛。如由图7中的虚线所示,将Fpl和Fp2定位在近似12毫米与24毫米之间可以实现最优放置。此外,可以对电极定大小使得在电极中心放置在眉毛上方17.7毫米处时,电极自身的大小跨越这个范围的部分或大体全部。此外,这个范围可以随给定群体而变化。例如,阵列400可以被设计用于年青人且可以将电极406和410定位成更接近眉毛以反映更小的平均头部大小。在一些实施方案中,阵列400可以被设计用于职业运动员群体(例如,足球、橄榄球或曲棍球运动员),且电极可以定位成更远离眉毛以反映更大的平均头部大小。因此,来自专业亚群体的测量可以被采取来创建专业阵列400。在一些实施方案中,预定平均距离还可以取决于使用的阵列400的构造而变化,包括例如电极的大小或衬底401的构造。
[0052]—旦计算预定距离,那么阵列400的距离指示仪表可以被形成来实现这个预定距离。基于图3到图5的示例性阵列400中所描绘的电极的大小和位置以及衬底401的大小和形状,突出部422的长度可以在长度上近似5毫米以便将电极406和410定位成远离受试者眉毛达近似17.7毫米的预定距离。将明白,突出部422的长度可以取决于阵列400内的电极的放置、衬底401的大小和形状或阵列400的构造的任何其它变化和/或计算的预定距离而变化以便实现预定距离。例如,如果衬底401在远端方向上进一步延伸到电极406和410下方,那么突出部422可以被缩短来实现从突出部422的底部到电极中心的相同预定距离。
[0053]如图3-5中可见,电极410和406未通过阵列400直接横向地栓接到电极408和接地电极418,从而允许电极独立于彼此应用于受试者。使电极406、410和408分离还可以具有减少可以以其它方式在电极之间发生的肌肉引发交互的优点。又,再次移除固定布置的电极减小现场保健时所躺人员将能够将阵列400有效地应用于受试者的可能性。因此,阵列400可以被构造来指示用户应进行调整和如何完成调整。
[0054]将突出部422并入到阵列400中允许未经训练人员适当地将电极406和410迅速又准确地放置到受试者上用于信号采集。可通过电极406和410的放置的手动调整来快速地纠正在电极408位于适当位置中时突出部422不会搁置在受试者眉毛的顶部处的即时视觉确认。如图4B中所示,在阵列400首次放置在受试者上时,一旦电极408设置在受试者的发际线下方的适当位置中,那么突出部422可以延伸超出受试者眉毛的顶部。这个次优放置可损及信号质量,且最终损及计算结果的可靠度。图4C示出调整电极406和410使得以规定方式对齐仪表突出部422的底部,出于这个实例的目的,突出部422的底部与突出部422的尖端位于眉毛正上方。当然,可以采用其它对齐标记而不受限。
[0055]如图4C中所示,电极406和410可以经由连接器区域430连接到阵列400。连接器区域430可以是柔性的且可以允许电极406和410朝向电极408向上移动,使得连接器区域430撤出,如图4C中所示。在一些实施方案中,连接器区域430可以缩回到阵列400的分支部分中,或可以以其它方式被折叠或构造来允许电极406和410的至少垂直移动。因此,用户可以通过移动电极406和410使得突出部422的底部搁置在受试者眉毛上方来调整阵列400上的电极的相对间隔,如上文所论述。
[0056]基于本发明人对信号质量与眶上孔同电极406和410之间的距离之间的关系的认识,以及虽然相对电极放置可随着面部形态而横向地变化但在受试者当中这个距离大体稳定的进一步认识,将距离指示仪表(诸如突出部422)并入到阵列400中可以促成一致头部定向和应用,同时实现获得有用EEG读数所需的适应性。虽然示例性实施方案以突出部422的形式描绘距离指示仪表,但任何合适距离指示仪表、标记、装置或其组合可以包括在阵列400中。例如,可对包括电极406和410的阵列400的部分自身定大小和定型使得这些部分的底部与电极之间的距离反映与眶上孔相隔的理想距离。在这些实施方案中,阵列400可以不包括突出部422,且相反,电极406和410周围的阵列400的部分可以简单地向下延伸到图3-5中示出突出部422的底部之处。因此,应用阵列400的用户可以简单地调整406和410而非对齐突出部422,使得每个突出部的底部搁置在眉毛正上方。在这些实施方案中,包括电极的部分406和410可以为长形、椭圆形、矩形、三角形或任何其它合适形状。
[0057]在一些实施方案中,阵列400的距离指示仪表可以包括被构造来检测何时实现理想电极放置的一个或多个传感器。例如,电极406和410周围的阵列400的区域可以包括用来检测电极是否定位成过于接近位于眉毛区域下面的肌肉的传感器。这些传感器可以例如发射光波长且测量反射的光波长的一个或多个性质以确定电极是否定位成过于接近肌肉以避免将多余噪声引进到随后记录的信号中。相似传感器可以包括在其它电极(例如,404和412)中,以指示电极是否放置成过于接近潜在动脉、静脉或其它解剖结构。在一些实施方案中,可以构造电极406和410以及基本单元42使得如果记录给定范围外的脑电活动,那么可以促成用户检查这些或任何其它电极的放置。这些距离指示仪表纯粹是示例性的,且阵列400可以包括用于指示任何电极的优选放置的任何合适类型的距离指示仪表或其任何组合。
[0058]一旦电极406和410已定位在受试者上,那么可以将电极404和412附接到外前额区域。一旦阵列400定位在受试者上的适当位置中且电极中的每个已附接到受试者,那么可以通过直接连接件或以无线方式将阵列400可操作地耦接到基本单元42,且可以着手EEG读数。例如,在图3中所描绘的实施方案中,阵列400可以包括被构造来与附接到基本单元42的合适连接装置耦接的基本界面区域450。
[0059]因此,将阵列400附接到受试者的方法可以包括将突出部420定位在受试者的鼻根区域处以对齐电极418和408,接着调整电极408的位置使得电极408位于发际线正下方的前额上,且将电极408和418附接到前额。所述方法还可以包括将耳环424与受试者耳朵衔接在一起,使得跨前额定位阵列400,且将电极402和414附接到受试者耳垂。在一些实施方案中,可以以相反次序执行这前两个步骤,且在应用期间可以将电极402和414附接到任何点处。接着,可以通过将突出部422对齐在受试者眉毛正上方来定位电极406和410,使得突出部422的底部不触及受试者眉毛。接着,可以将电极406和410附接到受试者。接着,可以将电极404和412附接到受试者前额。
[0060]可以以任何合适方式将阵列400的电极附接到受试者。包括在阵列400中的电极可以为任何合适类型的电极,例如,湿胶或固态胶电极或其任何组合。阵列400的电极可以具有可以保护电极直到放置在受试者上为止的底板或盖。用户可以在将电极附接到受试者之前揭开电极。可以使用任何合适底板,诸如具有或不具有粘合剂的可拆卸、可撕裂或可剥离底板。在一些实施方案中,可以使用允许将电极重新定位在受试者上的具有例如无粘合剂的剥离底板的电极。例如,应用耳机400的用户可能将电极无意地附接在错误位置中,诸如将电极406或410无意地放置到受试者眉毛中或放置成与受试者眉毛相隔达错误距离。在急救或战场状况下可期望这个重新定位特征,其中阵列400的放置可以在应激或分心情况下发生。此外,显现为在记录EEG信号时具有高阻抗值的电极位置可能需要移除电极,重新准备皮肤和重新附接电极。在这些实例中,用户可能需要调整受试者上的电极的放置。在这个实施方案中,突出部422可以协助重新定位。例如,用户可以提升突出部422以从受试者皮肤拉出对应电极,同时允许用户避免触及任何粘合剂、胶或电极,以便保留电极的可用性。以此方式,如果需要,那么突出部422可以用作协助将电极重新定位在受试者上的次要功能。这为战场或急救环境中的另一期望特征,其中皮肤表面可能受干血污染,或受试者可以展现个别特征,诸如面部疤痕、皱纹、湿疹、皮炎等。此外,突出部422还可以使得用户能够在完成EEG测试之后从受试者更容易地移除电极和阵列400。为此,其它电极(诸如电极404和412)例如可以包括用来实现电极的重新定位和移除的这些次要功能的一个或多个突出部。
[0061]因此,阵列400可以被构造来允许对个别电极放置进行多轴独立控制。为了进一步协助阵列400的多轴可调整性,阵列400还可以在阵列400上包括用来向用户指示阵列400的
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