(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
台板１と、該台板１と一体に又は固設されて成型された複数の逆Ｕ字形金属部材２から成る脳波検出用電極。
【請求項２】
逆Ｕ字形金属部材２の湾曲部分は外周側先端の厚さが０．８ｍｍ以下の略板状又は先薄状であり、該逆Ｕ字形金属部材２の脚部分は直径が０．８ｍｍ以上の略円柱状又は厚さが０．８ｍｍ以上の略角柱状であり、複数の該逆Ｕ字形金属部材２は逆Ｕ字形を含む平面が互いに略平行に又は略同一平面上に位置するように配置されている事を特徴とする請求項１の脳波検出用電極。
【請求項３】
頭部に着脱自在なフレーム３と該フレーム３に配置された請求項１の脳波検出用電極から成り、請求項１の脳波検出用電極が後頭部に位置することを特長とするヘッドセット型脳波測定装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、脳波検出用電極及びヘッドセット型脳波測定装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、脳波計測における電極の装着方法としては、電極を接着剤を用いて頭皮上に貼付する方法や電極を所定の位置に保持するためにゴム製の頭部バンドを使用する方法や複数の電極が配置された専用のヘッドキャップを被る方法等がある。これらの方法は装着に手間がかかる他、着脱の際には頭髪の乱れを伴う。また、これらは頭髪を有する頭皮へ電極を接触させる際には導電性ペーストが必要である為、頭髪の汚れを伴わざるを得ない。
【０００３】
これらを解決する方法として、２〜３個の電極が使用者の前頭部に接するべく配置されたヘッドバンドを用いる方法や特開2000-014787にて提案されているメガネ等に電極を配置する方法等がある。これらは、頭髪の無い前頭部へ電極を接触させる方式である為、導電性ペースト等によって頭髪が汚れる事が無く、しかも着脱の際の頭髪の乱れを伴わない。しかし、多くの脳波計測における計測対象であるアルファー波は後頭部から発生する為、これらのような前頭部のみに配置された電極によって正しい計測を行なう事は不可能である。
【０００４】
一方、ヘッドフォンに配置された電極によって脳波計測を行なう方法として、特開2001-340312では電極をスプリングの弾性により頭部に密着させる方法が提案されている。しかし、これは頭髪を有する部分における電極と頭皮の接触方法或いは導通方法については言及されいない。それに対して特開2001-187034では電極本体の先端部に導電液が浸潤された弾性スポンジを取付け、弾性スポンジから染み出た導電液を介して電極と頭皮の確実な接触を行なう方法が提案されている。これは装着は簡易であるが、導電液による頭髪の汚れは避けられず、また電極位置が頭頂部に有る場合、前述の通りアルファー波の計測は不完全となる。
【０００５】
【特許文献１】特開2000-014787号公報、特開2001-340312号公報、特開2001-187034号公報
【非特許文献１】インターネットホームページ（クワテック株式会社  http://www.random-grp.com/kuwatec/Products/ibva/）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は上記の事情に鑑み為されたもので、その解決しようとする課題は、脳波計測において、後頭部より発生するアルファー波を含む脳波の計測が可能であり、しかも導電性ペースト等によって使用者の頭髪を汚す事が無く電極を頭部に配置でき、また頭髪を乱す事無く容易に着脱可能である脳波検出用電極及びヘッドセット型脳波測定装置の実現である。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、前記した課題を解決するためなされたもので、請求項１に記載の発明は、台板１と、該台板１と一体に又は固設されて成型された複数の逆Ｕ字形金属部材２から成る脳波検出用電極である。請求項２に記載の発明は、逆Ｕ字形金属部材２の湾曲部分は外周側先端の厚さが０．８ｍｍ以下の略板状又は先薄状であり、該逆Ｕ字形金属部材２の脚部分は直径が０．８ｍｍ以上の略円柱状又は厚さが０．８ｍｍ以上の略角柱状であり、複数の該逆Ｕ字形金属部材２は逆Ｕ字形を含む平面が互いに略平行に又は略同一平面上に位置するように配置されている事を特徴とする請求項１の脳波検出用電極である。請求項３に記載の発明は、頭部に着脱自在なフレーム３と該フレーム３に配置された請求項１の脳波検出用電極から成り、請求項１の脳波検出用電極が後頭部に位置することを特長とするヘッドセット型脳波測定装置である。
【発明の効果】
【０００８】
脳波計測において、後頭部より発生するアルファー波を含む脳波の計測が可能であり、しかも導電性ペースト等によって使用者の頭髪を汚す事が無く電極を頭部に配置でき、また頭髪を乱す事無く容易に着脱可能である脳波検出用電極及びヘッドセット型脳波測定装置を実現できた。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
本発明の実施の形態を図面を参照して以下に説明する。図１は、本発明の実施形態に係る脳波検出用電極の斜視図である。１は台板を示す。２は該台板１と一体に又は固設されて成型された複数の逆Ｕ字形金属部材を示す。図２は前面図であり、図３は側面図であり、図４は上面図である。これらの図が示している通り、逆Ｕ字形金属部材２の湾曲部分は外周側先端の厚さが０．８ｍｍ以下の略板状又は先薄状であり、該逆Ｕ字形金属部材２の脚部分は直径が０．８ｍｍ以上の略円柱状又は厚さが０．８ｍｍ以上の略角柱状であり、複数の該逆Ｕ字形金属部材２は逆Ｕ字形を含む平面が互いに略平行に又は略同一平面上に位置するように配置されている事を特徴とする。
【００１０】
図５は、本発明の実施形態に係るヘッドセット型脳波測定装置の斜視図である。１と２は請求項１の脳波検出用電極を示し、３は頭部に着脱自在なフレームであり前記脳波検出用電極が配置されている事を示す。本実施形態はスピーカ４をフレーム３に配置し、スピーカの弾力により頭部に固定する方式であるが、スピーカ４を無くしたフレーム３にて頭部を挟む方式やフレーム３を鉢巻状にして頭部に固定する方式でもかまわない。図６は前面図であり、図７は側面図であり、図８は上面図である。
【００１１】
本発明は、以上のような構成で次のようにして使用する。先ず使用者５は一対のスピーカ４を両耳に装着すべくヘッドセット型脳波測定装置を頭部に装着する。その際、逆Ｕ字形金属部材２の先端が後頭部の頭皮に接触するようにフレーム３を後頭部側に配置させる。逆Ｕ字形金属部材２の先端は薄い板状になっている為、頭髪の間を通り頭皮まで達する事ができる。このように本発明品を装着する事により脳波検出用電極は頭髪に遮られる事無く使用者５の頭皮に直接接触する事ができる。図９は本発明の実施例を示す側面図であり、使用者５が本発明品を前述の通りに装着した状態を表す。
【００１２】
次ぎに脳波検出用電極及び、使用者５に直接配置されたその他の電極または本発明品に別途配置されたその他の電極を脳波計に接続し脳波計測を行う。
【００１３】
本実施形態においては、スピーカ１に音楽等を再生する事により、再生された音楽による心理的効果を確認すべく、後頭部より発生するアルファー波を含む脳波を計測できるようにした。
【実施例】
【００１４】
本発明の実施例を以下詳細に説明する。通常、医療機関等にて脳波計測を行う場合には、国際基準である１０−２０法に基づいて被計測者の頭部２１箇所に直径１０ｍｍ程の皿型の銀塩化銀電極を導電性ペーストを用いて固定し、前記２１箇所の内から１点又は２点を基準電極として選択し、該基準電極とその他の電極との電位差を電極に接続された脳波計にて計測する方法が取られる。
【００１５】
この方法の場合、電極の取り付けに非常に時間がかかる上、導電性ペーストにより頭髪が汚れてしまう為、簡易的に脳波を計測するシステムにおいては非常に不便な方法であった。
【００１６】
そこで、導電性ペーストを使用する事無く脳波計測を行う方法を実現すべく、前記の皿型電極２個が額の２点に接触するように配置されたヘッドバンドを作成し、これを頭部に装着して脳波計測を行った。電極の配置箇所を額とした理由は毛髪が無い為、電極が直接頭皮に接触可能な為である。しかし閉眼した際に必ず発生するアルファー波があまり検出する事が出来なかった。
【００１７】
そこで、皿電極１個を導電性ペーストにて耳の付け根付近に貼り付け、別の皿電極１個を後頭部の毛髪をかき分けた箇所に貼り付けて脳波計測を行った所、明確にアルファー波を捉える事ができた。この事からアルファー波は後頭部より発生し、前頭部ではほとんど発生しない事が判明した。その結果、如何にして頭髪を有する後頭部の頭皮に対して導電性ペーストを使用せずに且つ頭髪を乱す事なく電極を接触させる事ができるかと言う課題が発生した。
【００１８】
そこで、直径１ｍｍ長さ１０ｍｍの純銀丸棒１６本を縦４列、横４列、１インチ間隔にてプリント基板上に剣山状に配列して半田付けしたものを９Ｖ乾電池のプラス側に、余った純銀丸棒をマイナス側に繋ぎ両方を食塩水に浸す事により、プラス側の純銀丸棒１６本に塩化銀皮膜を形成させ、これを電極として使用する事とした。該電極を２個作成し、１個が耳の付け根付近に、もう１個が後頭部に接触するようにヘッドバンドに配置し、これを頭部に締める形で装着した所、明瞭にアルファー波を検出する事ができた。又、該剣山状電極を装着する際の痛みを防止する為に、電極と頭皮との接触面を平らにすべく純銀丸棒の先端を平面化し、さらに先端面の縁を削った。
【００１９】
しかし、前記の剣山状電極を用いて多数の被計測者に対する実験を行った所、被計測者の頭髪の細さやヘアースタイルによっては電極と頭皮の間に頭髪が入り込んでしまう事が分かった。この場合に電極と頭皮を直接接触させる為には、電極を小刻みに動かしながらさらに強く押し当てる方法や頭髪を掻き分けた状態で電極を再度装着する方法などが必要であり、いずれもが不便であった。  この事から、多数の使用者が不便を感ずる事無く該剣山状電極を装着する為には、該電極を構成する純銀丸棒の太さが直径１ｍｍ以上では太すぎる事が判明した。
【００２０】
そこで、純銀丸棒の太さを０．６ｍｍに変更して前述と同様の電極を作成して実験した所、先端を平らにしたにも関わらず装着時にかなり痛みが有った。原因は電極と頭皮の接触面積が狭くなった為であり、特に装着した電極本体が少しでも傾くと、極わずかな接触面積にて接触圧力を支える事となる為、かなりの痛みを伴った。
【００２１】
そこで、直径０．５ｍｍ長さ２８ｍｍの純銀丸棒を逆Ｕ字型に湾曲させたもの９個を、縦は１インチ間隔で３列に、横は２インチ間隔で３列に、全ての向きを揃えてプリント基板に配列し、前述と同様の方法にて塩化銀皮膜を形成させ、この電極２個を前述同様にヘッドバンドに装着して同様の実験した所、装着時の痛みを伴わず脳波の検出ができた。これは、細さが０．５ｍｍの逆Ｕ字型部材が同方向に配列されているものであれば頭髪の隙間に入り込み易い点と、また前述の剣山状電極の接触面が点であったのに対して逆Ｕ字型部材を使えば接触面を線にできる事から接触面積を増やせる点と、電極本体が前後左右に傾いた場合も接点が丸い状態のままであり、電極が頭皮に突き刺さる事が無い為であると判明した。ところが今度は直径０．５ｍｍの純銀丸棒から成る逆Ｕ字形金属部材の細さの為、ヘッドバンドの着脱を繰り返すと該部材が曲がってしまう事が分かった。
【００２２】
そこで、直径１ｍｍ長さ２８ｍｍの純銀丸棒を逆Ｕ字型に湾曲させて、その先端の湾曲部分を馬蹄状に金槌で潰して０．５ｍｍの薄さの略板状にしたもの９個を前述と同様にプリント基板に配列して前述と同様の方法にて塩化銀皮膜を形成させ、この電極２個を前述同様にヘッドバンドに装着して同様の実験した所、装着時の痛みを伴わず脳波の検出ができた上に部材の曲がりも全く無くなった。これにより、軟らかい金属である銀であっても脚部が直径１ｍｍ以上あれば計測時の接触圧力に耐えられる事が分かった。また、四角形の台板の四隅に逆Ｕ字型部材４個を配置したものは装着の際に傾き難い事も判明した。
【００２３】
さらに、逆Ｕ字型部材の先端の湾曲部分の厚みを０．５ｍｍから０．１ｍｍずつ厚くして同様の実験をした所、電極と頭皮が容易に接触する為には厚さ０．８ｍｍ程が限界である事が分かった。また、逆Ｕ字型部材を構成する純銀丸棒の太さを直径１ｍｍから０．１ｍｍずつ細くして同様の実験をした所、電極を装着する際に部材が曲がらない為には、これもやはり直径０．８ｍｍ程が限界である事が分かった。従って、信頼性が高く且つ製造方法が容易である脳波検出用電極の構成として、直径０．８ｍｍ以上の純銀丸棒をＵ字に曲げて、その湾曲部分を０．８ｍｍ以下の略板状に潰したものから成っている事が最良であると判明した。
【００２４】
前述のヘッドバンド型のヘッドセット型脳波測定装置とは別に、前記馬蹄状の逆Ｕ字型部材を使用した電極１個を頭頂部に接触するようにヘッドフォンのフレームに配置し、もう１個の電極が後頭部に接触するようにヘッドフォンのフレームに針金で固定したものや、前記馬蹄状の逆Ｕ字型部材を使用した電極１個を後頭部に接触するようにヘッドフォンのフレームに配置し、もう１個の電極が耳朶に接触するようにヘッドフォンのフレームに針金で固定したものや、前記馬蹄状の逆Ｕ字型部材を使用した電極１個が耳の付け根付近に、もう１個が後頭部に接触するようにＵ字型フレームに配置し、これにより頭部を挟む形で固定する方式のものなどを作成し実験を行った所、いずれも装着時の痛みを伴う事無く正しい計測が実施できた。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明の実施形態に係る脳波検出用電極の斜視図である。
【図２】本発明の実施形態に係る脳波検出用電極の前面図である。
【図３】本発明の実施形態に係る脳波検出用電極の側面図である。
【図４】本発明の実施形態に係る脳波検出用電極の上面図である。
【図５】本発明の実施形態に係るヘッドセット型脳波測定装置の斜視図である。
【図６】本発明の実施形態に係るヘッドセット型脳波測定装置の前面図である。
【図７】本発明の実施形態に係るヘッドセット型脳波測定装置の側面図である。
【図８】本発明の実施形態に係るヘッドセット型脳波測定装置の上面図である。
【図９】本発明の実施例を示す側面図である。
【符号の説明】
【００２６】
１    台板
２    逆Ｕ字形金属部材
３    フレーム
４    スピーカ
５    使用者
【要約】
【課題】脳波計測において、後頭部より発生するアルファー波を含む脳波の計測が可能であり、しかも導電性ペースト等によって使用者の頭髪を汚す事が無く電極を頭部に配置でき、また頭髪を乱す事無く容易に着脱可能である脳波検出用電極及びヘッドセット型脳波測定装置の実現。
【解決手段】台板１と、該台板１と一体に又は固設されて成型された複数の逆Ｕ字形金属部材２から成り、該逆Ｕ字形金属部材２は湾曲部の外周側先端が厚さ０．８ｍｍ以下の略板状又は先薄状、脚部が直径０．８ｍｍ以上の略円柱状又は略角柱状であり、複数の逆Ｕ字形金属部材２は逆Ｕ字形を含む平面が互いに略平行に又は略同一平面上に位置するように配置されている事を特徴とする脳波検出用電極、及び頭部に着脱自在なフレームと該フレームに配置された前記脳波検出用電極から成り、前記脳波検出用電極が後頭部に位置する事を特長とするヘッドセット型脳波測定装置により課題を解決した。
【選択図】        図１
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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