(57)【要約】 【課題】脳の生体信号を獲得しモニターする移植装置を提供する。【解決手段】  本発明の装置は脳の生体信号を検出する複数の活性電極を有し、前記活性電極は、前記移植装置の電子モジュールに接続されたグリッド上に配置され、前記活性電極は、前記電子モジュールのマイクロプロセッサに、前記グリッド上に配置された各パスを介して、前記電子モジュールに配置されたアナログ入力ユニットに接続され、前記アナログ入力ユニットは、受動電極と前記マイクロプロセッサに、データバスを介して接続され、前記アナログ入力ユニットは、前記活性電極用にＡＤ変換器を有し、前記ＡＤ変換器は前記活性電極から受領したアナログ信号からデジタル信号を生成し、前記マイクロプロセッサは前記ＡＤ変換器の出力を同時に読み取る。【選択図】  図１
2014514944.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
脳の生体信号を獲得しモニターする移植装置（１５０）において、
脳の生体信号を検出する複数の活性電極（１１００）を有し、
前記活性電極（１１００）は、前記移植装置（１５０）の電子モジュール（２００）に接続されたグリッド（１０００）上に配置され、
前記活性電極（１１００）は、前記電子モジュール（２００）のマイクロプロセッサ（２１３）に、前記グリッド（１０００）上に配置されたパス（１１５）を介して、前記電子モジュール（２００）に配置されたアナログ入力ユニット（２０１−２０８）に接続され、
前記アナログ入力ユニット（２０１−２０８）は、受動電極（ＲＥＦ１−ＲＥＦ８）と前記マイクロプロセッサ（２１３）に、データバス（２１４）を介して、接続され、
前記アナログ入力ユニット（２０１−２０８）は、前記活性電極（１１００）用にＡＤ変換器を有し、
前記ＡＤ変換器は、前記活性電極（１１００）から受領したアナログ信号からデジタル信号を生成し、
前記マイクロプロセッサ（２１３）は前記ＡＤ変換器の出力を同時に読み取る
ことを特徴とする移植装置。
【請求項２】
前記グリッド（１０００）は、柔軟性のある印刷回路基板（９００）であり、
前記電子モジュール（２００）は、剛性の印刷回路基板（９０１）を有し、
前記柔軟性のある印刷回路基板（９００）は、前記剛性の印刷回路基板（９０１）に固定され電気的に接続される
ことを特徴とする請求項１記載の移植装置。
【請求項３】
前記柔軟性の印刷回路基板（９００）は、ポリイミド製であり、生物適合性のある非接着性材料製のコーティング層を具備し、
前記非接着性材料は、ポリ（パラ−キリレン）属のポリマーである
ことを特徴とする請求項１又は２記載の移植装置。
【請求項４】
前記活性電極（１１００）は、粗い接触表面を有する
ことを特徴とする請求項１−３のいずれかに記載の移植装置。
【請求項５】
トランシーバ（２１５）とアンテナ（２１６）とを更に有し、
前記トランシーバ（２１５）とアンテナ（２１６）は、前記電子モジュール（２００）に関連し、前記活性電極（１１００）より得られた生体信号に関連するデータの無線送信を可能とし、
前記アンテナ（２１６）は前記トランシーバ（２１５）に接続され、
前記トランシーバ（２１５）は前記マイクロプロセッサ（２１３）に接続される
ことを特徴とする請求項１−４いずれかに記載の移植装置。
【請求項６】
充電可能なバッテリ（２１９）と磁気トランスデューサ（２２５）を更に有し、
前記バッテリ（２１９）は、電力を前記電子モジュール（２００）に供給し、
前記磁気トランスデューサ（２２５）は、受信した電磁波を電圧に変換し、前記バッテリ（２１９）を充電する
ことを特徴とする請求項１−５いずれかに記載の移植装置。
【請求項７】
ロケーティングシステムを更に有し、
前記ロケーティングシステムは、前記移植装置（１５０）の動作中に前記磁気トランスデューサ（２２５）の検出が可能であり、
前記ロケーティングシステムは、前記磁気トランスデューサ（２２５）に関連するＬＥＤ（２２１）を含む
ことを特徴とする請求項６記載の移植装置。
【請求項８】
前記ＬＥＤ（２２１）は、前記磁気トランスデューサ（２２５）の中心に配置される赤外線ＬＥＤである
ことを特徴とする請求項７記載の移植装置。
【請求項９】
ＡＤ変換器を更に有し、
前記ＡＤ変換器は、前記マイクロプロセッサ（２１３）内に配置され、所定の波形と波長と電圧を有する電気パルスを、前記活性電極（１１００）又は受動電極（ＲＥＦ１−ＲＥＦ８）を有する電極に生成する
ことを特徴とする請求項１−８いずれかに記載の移植装置。
【請求項１０】
増幅器（２２４）とスイッチ（２０９−２１２）とを更に有し、
前記増幅器（２２４）は、前記マイクロプロセッサ（２１３）に接続され、前記電子モジュール（２００）内に配置され、
前記増幅器（２２４）は、前記ＡＤ変換器により生成された電気パルスを増幅し、
前記スイッチ（２０９−２１２）は、前記活性電極（１１００）又は前記受動電極（ＲＥＦ１−ＲＥＦ８）の複数の対に接続される
ことを特徴とする請求項９記載の移植装置。
【請求項１１】
データバス（２３２）を更に有し、
前記データバス（２３２）は、前記マイクロプロセッサ（２１３）を、前記スイッチ（２０９−２１２）に接続し、
前記スイッチ（２０９−２１２）が、前記ＡＤ変換器により生成された電気信号が送信されるべき前記活性電極（１１００）又は前記受動電極（ＲＥＦ１−ＲＥＦ８）の選択を行う
ことを特徴とする請求項１０記載の移植装置。
【請求項１２】
請求項１−１１のいずれかに記載の移植装置（１５０）を有する
ことを特徴とするデータを獲得し処理するシステム。
【請求項１３】
無線基地局（６００）を更に有し、
前記無線基地局（６００）はアンテナ（６１０）を有し、
前記アンテナ（６１０）は、前記移植装置（１５０）のアンテナ（２１６）から送信されてきたデータを無線で受信する
ことを特徴とする請求項１２記載のシステム。
【請求項１４】
前記無線基地局（６００）は誘導性カプラ（６９０）を有し、
前記誘導性カプラ（６９０）は、前記移植装置（１５０）の充電可能なバッテリ（２１９）を充電するのに適した電磁波を生成する
ことを特徴とする請求項１３記載のシステム。
【請求項１５】
携帯装置（４００）を更に有し、
前記携帯装置（４００）はアンテナ（４１０）を有し、
前記アンテナ（４１０）は、前記移植装置（１５０）のアンテナ（２１６）から送信されてきたデータを無線で受信する
ことを特徴とする請求項１２−１４のいずれかに記載のシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、患者の脳から生体信号特に脳造影電気信号と皮質造影電気信号を獲得し監視し更に頭蓋シミュレーション（頭蓋模擬）を行うことのできる移植装置に関する。更に本発明は、移植装置を有する脳の生体信号を獲得し処理するシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
診療神経科学の分野においては、診断や治療の目的のために、脳内の領域をモニターする技術の応用に大幅な進歩が見られ、特に薬物耐性のてんかん、パーキンソン病、運動障害、他の神経障害（例、脅迫的障害）や慢性痛の治療において大きな進展が見られる。
【０００３】
患者の脳に影響を及ぼす病気（例、発作、「てんかん」）の診断と治療は、病気が発症する領域、即ち病気の中心を突き止め、その詳細なマッピングを行うことが、基本的に重要である。発作や「てんかん」の場合は、これらの領域は、「発作領域」と称し、神経による電気的放電の開始に関連する皮質領域である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】米国特許出願公開第２００８／０２３４５９８号明細書
【０００５】
脳の病気の中心を特定し監視する非侵襲性の公知の技術は、例えばＥＥＧ（electroencephalography）とＭＲＩ（magnetic resonance imaging mapping）である。これらは、患者の頭蓋骨に貼り付けた複数の電極を介して生体信号信号を獲得することにより、行われる。これらの技術を介して特定の脳の病気の兆候を監視することが可能である。病気の中心位置を特定し監視する非侵襲性の技術は公知である。これらは、複数の頭蓋電極と頭蓋骨内電極を有する移植装置を使用する。これらの電極は患者の脳の深層領域あるいは表面上に配置される。これらの電極によりＥｃｏＧ（eiectrocorticographic signals）が獲得ができる。この信号は、脳の病気の中心をより正確に特定でき、従来のＥＥＧ信号で行われたマッピングよりもより詳細なマッピングを行うことができる。経皮表面と直接接触することにより又は脳の深層領域と直接接触することにより、ＥｃｏＧの生体信号は、ＥＥＧ信号に典型的な擾乱（脳を頭蓋骨に接触する電極から分離する複数の層の存在により発生するインピーダンスにより引き起こされる）を回避できる。
【０００６】
脳の病気の中心（foci of brain disease）を特定しその境界を規定することにより、脳の機能的解剖の制限内で患者に選択的な外科治療を施すことができる。
【０００７】
発作（てんかん性の発作）を引き起こす神経機構の理解を可能にするような発作の分野の最近の研究成果は、同時に「放電（discharge）」を開始する発作神経の同期化プロセスである。それ故に電極を具備した移植装置の使用は、発作のベースで神経の漸増（nenral recruitment）を阻止するために、脳の病気の中心を特定しマッピングし、発作の症状をモニターするだけでなく、脳の電気的シミュレーションの手段としても有効である。電気的シミュレーションは、発作の開始の兆候を阻止するような神経の脱同期化の効果を生成する。
【０００８】
ある種の非侵襲性の発作の中心位置の特定と監視技術は、脳内に埋め込まれた装置の電極に一端が接続され、他端がデータ獲得処理システムに接続されている皮下接続ケーブルを必要とする。
【０００９】
患者の頭から出てきて処理装置に接続される連結ケーブルの存在により、患者は、入院の必要があり、そして常にモニタリングする必要がある。このことにより、感染症のリスクが増える。患者は、また負傷のリスクにも晒される、これは、例えば発作の際に、連結ケーブルがずれることにより起こる。この様なリスクは、集中的なモニタリングの期間を制限してしまい、時に脳の病気の場所を正確に突き止めることが難しくなったり、不可能となったりする。
【００１０】
移植装置と関連データ獲得処理装置との間で無線接続を利用する非侵襲性のモニタリング技術も公知である。この無線接続により感染症の回避と患者の負傷を回避することができる。無線接続により、皮下接続ケーブルを完全に取り除くことができる。これらの特徴により、入院せずに長期間に渡り患者をモニターすることが可能となる。これにより患者は、通常の脳の病気に関連する発作に見舞われた時でも、普通の生活を送ることができる。
【００１１】
この種のモニタリング技術の一例は、特許文献１に開示されている。この特許文献１は、発作により患者の神経状態をモニタリングする装置と方法を開示する。このモニタリング方法は、患者の脳からの神経信号を、複数の電極を有する複数の移植装置により検出された脳からの生理的信号の解析に基づいている。この移植装置は、無線で外部のモニタリング装置に接続され、これにより得られた生体信号に関連するデータを蓄積し処理する。移植装置の複数の電極は、生体信号を獲得する「能動電極」を有するグリッドパターンで配列される。この能動電極は、適宜のパスを介して、「受動電極」にそれぞれ接続されている。受動電極と能動電極は共に閉鎖回路を構成する。
【００１２】
無線型の移植装置に基づく生体信号の獲得及びモニタリングシステムが利用可能であるが、脳の病気の中心を特定し生体信号を監視しそれをマッピングするような移植装置とその方法を提供することである。これにより脳の病気の位置を特定しマッピング処理を改善し、更にその付加／拡張部分を評価するプロセスを改善する。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
本発明の目的は、患者のモニタリング期間をできるだけ伸ばすことのできる無線型移植装置を提供することである。更に本発明の目的は、頭蓋シミュレーションに用いることのできる移植装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
上記課題に対する本発明による解決方法は、複数の硬膜下電極あるいは頭蓋骨下活性電極即ち生体信号を検出可能な電極と、能動型即ち基準電極とを含む移植装置を提供する。これらの電極は、メモリユニットに接続されるマイクロプロセッサを有する電子モジュールに接続される。能動電極は、電子モジュールに接続されグリッド状に配置され、個別に電子モジュールのアナログ入力ユニットに適宜の接続導体を介して接続される。アナログ入力ユニットは、各活性電極に対しＡＤ変換器を有し、これにより各活性電極により検出された生体信号を並列に得ることができる。
【００１５】
言い換えると、活性電極からの信号の獲得は、移植装置のグリッド状の全てのポイントで同時に行うことができる。全ての信号は、正確な空間位置に対応し、経皮表面の独自の唯一のポイントに対応する。これにより、極めて正確に脳の病気の位置を見出しマッピングすることができる。その理由は、信号獲得した時点で、移植装置が配置される脳の全体表面で検出された生体信号を利用できるからである。
【００１６】
移植装置の活性電極のグリッド状配列はフレキシブルな印刷回路上に形成される。電子モジュールは、このフレキシブルな印刷回路が固定され電気的に接続される剛性の印刷回路基板を有する。この構成により、小型の電子モジュール内に、移植装置の操作に必要な電子素子を収納でき、グリッド状に配列された活性電極の接触領域を最大にする。これは、フレキシブルな印刷回路が変形できるために、脳との接触を容易にするからである。
【００１７】
このフレキシブルな回路基板は、ポリイミド製であり、生物適合性がある非接着性の材料でコーティングされている。これにより患者のモニタリング期間の間、脳組織への接着の問題を最小にする。モニタリング期間は、従来公知のものよりも長くすることができる。かくして脳の病気の研究への道を開く。
【００１８】
本発明の一実施例によれば、活性電極は粗い表面のコーティング層を具備する。この粗い表面のコーティング層は、例えばパルスレーザー技術によりプラチナ層を昇華して堆積することにより得られる。これにより、活性電極の接触表面を増やし、接触インピーダンスに起因する問題を最小にして移植装置から得られる生体信号の質を高める。
【００１９】
本発明の移植装置は、無線方式であり、このため電子モジュールに接続されたアンテナを有し、活性電極により得られた生体信号に関連するデータの無線送信を可能とし、遠方にある移植装置をデータ取得処理システムに無線接続させることができる。このデータ取得処理システムは、移植装置の電子モジュールから送信されたデータを受領し、コンピュータに流す。
【００２０】
このデータ獲得処理システムは、データをコンピュータに送るために、移植装置の電子モジュールから送信されたデータを受信する携帯型の装置を有する。このデータ獲得処理システムは、患者を無線基地局の近傍に置くことなく、患者の脳の活動をモニターすることができる為、好ましい。
【００２１】
本発明の更なる態様によれば、データ獲得監視装置を用いてパルスにより脳のシミュレーションを得ることができる。この装置の特徴により提供される長期に渡る監視期間と組み合わせて、脳の病気（発作）を予防的に治療できる点で好ましい。脳シミュレーションは、警報信号を介して病気の中心を特定し、脳のこの領域にある電極のみを活性化することにより局部的に行うこともできる。
【００２２】
このため、移植装置の制御用マイクロプロセッサはＡＤ変換器を有する。このＡＤ変換器は、電子パルスを生成するようプログラムされ、能動電極又は受動電極に増幅器とスイッチを介して接続されている。
【００２３】
脳シミュレーション用の装置を局部的に用いこの装置を長期に渡りその場に留置することにより、脳−コンピュータのインタフェースの開発、例えば発作後のリハビリ目的のため又は慢性精神病（例、薬物乱用、拒食症、過食症、うつ病）の治療を行うことができるようになる。
更に又脳−コンピュータのインタフェースの開発により、重篤な神経系統の病気の患者が、ロボット装置（例、皮膚骨格、人工関節）や移動装置（例、車椅子、ドアゲート、エレベータ）を制御できるようになる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明により脳の生体信号を獲得しモニターする移植装置を含むデータ獲得処理システムのブロック図。
【図２】図１のシステムの移植装置を患者の頭蓋骨内に移植した状態を表す斜視図。
【図３ａ】本発明の移植装置の平面図。
【図３ｂ】本発明の移植装置の縦方向断面図。
【図４】本発明のよる移植装置の回路図。
【図５】本発明の移植装置が移植される患者の頭蓋骨の部分断面図。
【図６】図１のシステムの無線基地局のブロック図。
【図７】図５に類似し、本発明の移植装置が充電装置に接続された状態を表す図。
【図８】図１のシステムの携帯装置の斜視図。
【図９】図１のシステムの無線基地局がコンピューアに接続された状態を示す図。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
図１は、本発明により脳の生体信号を獲得しモニターする移植装置を含むデータ獲得処理システムのブロック図を示す。図２に示すように、移植装置１５０は、患者の頭蓋骨内に移植され、頭蓋骨の頭皮表面に接触している。
【００２６】
本発明の移植装置１５０は、グリッド１０００を有する。このグリッド１０００の上に、脳の生体信号（特にＥｃｏＧ信号）を検出する複数の活性電極が配置されている。グリッド１０００は、移植装置１５０の電子モジュール２００に接続されている。
【００２７】
移植装置１５０は、無線方式で、電子モジュール２００に接続されるアンテナ２１６を具備し、活性電極により得られた生体信号に関連するデータを、データ獲得処理システムに提供する。アンテナ２１６はマイクロストリップの平面型である。
【００２８】
移植装置１５０は、エネルギー貯蔵システム（例、充電可能なバッテリ）を具備する。これは電子モジュール２００内に収納される。バッテリを交換できるようにするために、移植装置１５０は、獲得した電力用の電磁波を電圧に変換する巻き線を具備する。この実施例においては、この巻き線は、電子モジュール２００に接続された磁気トランスデューサ２２５である。
【００２９】
図１において、移植装置１５０の活性電極により得られた生体信号を受信するデータ獲得処理システムは、コンピュータ８００に接続された無線基地局６００を有し、この無線基地局６００は、アンテナ６１０を具備する。このアンテナ６１０は、移植装置１５０のアンテナ２１６により送信された脳生体信号に関連するデータを無線モードで受信する。
【００３０】
無線基地局６００は、移植装置１５０の動作を制御し、活性電極により得られたデータを蓄積し更にそれを処理する。この無線基地局６００は、電磁波を生成する巻き線を有し、移植装置１５０の充電可能なバッテリに、磁気トランスデューサ２２５を介して充電する。この実施例においては、この巻き線は誘導性カプラ６９０である。無線基地局６００は、データを移植装置１５０に伝送するのにも用いられる、これは、特に専用のソフトウエアを介した電子プログラミングを行うためである。
【００３１】
データ獲得処理システムは、アンテナ４１０を具備した携帯装置４００を有する。このアンテナ４１０は、移植装置１５０のアンテナ２１６から送信されたデータを無線で受信する。基地局６００と同様に、携帯装置４００は、移植装置１５０の動作を制御し、得られた生体信号に関連するデータをメモリカードに記憶し、更にこのデータを処理ユニットに送信する。携帯装置４００は、長中期に渡るモニタリングに適したもので、移植装置１５０との接続を維持しながら、患者を基地局から自由にすることができる。
【００３２】
無線基地局６００は、携帯装置４００と通信できるよう構成されており、携帯装置４００のメモリカードに記憶されたデータをダウンロードしたり、そのソフトウエアをアップロードしたりする。
【００３３】
携帯装置４００と無線基地局６００とそれらのコンピュータへの接続は、図８，９に示す。
【００３４】
活性電極により獲得された生体信号に関連するデータの無線送信は、ＭＩＣＳ標準（Medical Implant Communications Service）に従って、４０２−４０５ＭＨｚの周波数帯域で行われる。この周波数と放射パワーは、人体の組織を通して通常数ｍの距離をカバーするのに良好であり、移植装置１５０が移植される患者の健康に対しリスクを発生せず、この種のアプリケーションにとって有用である。
【００３５】
移植装置１５０からのデータ送信は、所望のモニタリング期間と患者の脳の病気（brain disease）の種類と健康状態とに応じて、連続的に即ちリアルタイムで行われるか又は「不連続に」行われる。「不連続に」とは、患者の発作の種類に応じて所定の間隔を空けてデータが採られ送信されることを意味する。
【００３６】
電子モジュール２００は、生物適合性のある材料で形成された容器を含む。この容器内に移植装置１５０を操作するのに必要な電子素子が収納されている。
【００３７】
図３ａ，３ｂ，４において、移植装置１５０は、グリッド１０００上に所定のパターンで配置された複数の活性電極１１００を有する。この実施例において、グリッド１０００は、電子モジュール２００が配置されているベースで、ラテン十字（Latin cross）の形状である。グリッド１０００は、ラテン十字形状の代わりに、例えば頭皮表面の特定の領域に適した他の形状も採用可能である。
【００３８】
グリッド１０００は、柔軟性のある印刷回路基板９００の上に形成される。この印刷回路基板９００は所定のある力で弾性変形可能であり、移植装置１５０が配置される経皮表面の部分の形状に特にその湾曲度に合わせるのがよい。
【００３９】
図３ａ，３ｂに示すように、電子モジュール２００は、硬い印刷回路基板９０１を有する。即ち弾性変形しない基板を有する。この印刷回路基板９０１の上に、移植装置１５０の操作に必要な全ての電子要素が搭載される。
【００４０】
図５において、柔軟性のある印刷回路基板９００は、頭皮表面と接触し、電子モジュール２００は、患者の頭蓋骨に形成された場所に収納される。
【００４１】
図３ｂは、剛性の印刷回路基板９０１と柔軟性の印刷回路基板９００との間の結合の例を示す。印刷回路基板９０１は、印刷回路基板９００の両面に配置された２つの部分を有する。電子素子９５０，９６０が、印刷回路基板９０１上に搭載される。バッテリ２１９は、移植装置１５０のバッテリであり、例えばリチウムバッテリであり、電子素子９５０，９６０に電力を供給する。
【００４２】
充電可能バッテリ２１９を充電するのに必要な磁気トランスデューサ２２５とアンテナ２１６は、それぞれ電子モジュール２００に接続される、例えば電子モジュール２００の両側に接続される。これらの構成要素は、印刷回路基板９００の上例えば活性電極１１００が配置される印刷回路基板９００の一部の上に搭載される。
【００４３】
このフレキシブルな回路基板９００は、ポリイミド製であり、生物適合性がある非接着性の材料でコーティングされている。これにより、患者のモニタリング期間の間、移植装置１５０と脳組織との接着の問題を最小にする。モニタリング期間の後移植装置１５０を取り外す。非接着性の材料でコーティング層は活性電極１１００には塗布しない。活性電極１１００は、脳組織に接触しなければならないからである。
【００４４】
非接着性のコーティング材料の中で、特に有効なものは、ＣＶＤ（chemical vapor deposition）プロセスで生成された「ポリ（パラ−キリレン）（poly（para-xylylene）」属のポリマーである。これらのポリマーは、移植装置の生物医学のコーティング用として公知であるが、それらは生体信号に関連するデータの無線送信に関する干渉の問題を最小にすることが我々の実験で確かめられた。これらのポリマーの内特に有効なのは、市販製品のParylene Cであり、これは、電子回路の絶縁性コーティング用として既に公知である。
【００４５】
本発明の装置のモニタリング期間は、従来の脳の生物電子信号を監視し獲得する装置のそれよりも長くすることが好ましい。かくして、脳の病気の研究への道を開き、移植装置の永久移植の可能性が出てくる。
【００４６】
活性電極１１００は、チタン−タングステン合金製であり、粗い接触表面を具備する。これにより、活性電極と頭皮（経皮）表面との間の境界における接触領域を増加させ、接触インピーダンスから発生する擾乱を最小にできる。活性電極１１００は、貴金属製例えばプラチナ製のコーティング層を有し、これはパルスレーザ堆積技術で塗布される。これは、ＵＳＰＬＤ（Ultra Shot Pulsed Laser Deposition）として公知であり、これにより昇華による表面を多孔質にする。
【００４７】
活性電極１１００とグリッド１０００の数は、モニターすべき経皮表面の表面領域の大きさと所望のマッピングの解像度によって、変わり、例えば、１２８個，２５６個，１０２４個，２０４８個である。この実施例においては、１２８個の活性電極１１００が用いられた。
【００４８】
本発明によれば、活性電極１１００は、個別に電子モジュール２００に接続されて、移植装置１５０の活性電極１１００が配置される経皮表面の部分の全体において、生体信号を並列に獲得することができる。
【００４９】
活性電極１１００の接続はパス１１５の手段により行われる。このパス１１５は、グリッド１０００の上に形成され、電子モジュール２００内に配置されたアナログ入力ユニットに接続されている。このアナログ入力ユニットは、次に、電子モジュール２００のマイクロプロセッサ２１３に、データバス２１４例えば直列型のデータパスにより接続されている。
【００５０】
アナログ入力ユニットは、受動型電極に接続されて、各活性電極１１００用にＡＤ変換器を有する。これにより、活性電極１１００により検出された全ての生体信号は、並列かつ同時に得ることができる。各ＡＤ変換器は、活性電極１１００から受領したアナログ信号からデジタル信号を生成する。マイクロプロセッサ２１３がＡＤ変換器からのデジタル出力を同時に読み出す。
【００５１】
全ての活性電極１１００から生体信号を同時に獲得することにより、これらの生体信号の全てはグリッド１０００上の正確な空間位置を有し頭皮表面の独自のポイントに対応するので、脳の病気（脳の病気）の患部を極めて正確に特定し、そのマッピングを実行できる。その理由は、移植装置１５０が移植された頭皮表面の全領域で、生体信号の検出データが得られるからである。
【００５２】
本発明の一実施例よれば、図４に示すように、活性電極１１００はグループ分けすることができる。例えば、１６個の活性電極１１００からなる８個のグループに分けることができる。各電極は、それぞれのアナログ入力ユニット（以下ＡＦＥ（Analog Front End）と称する）に接続される。
【００５３】
ここに示した実施例においては、１２８個の活性電極１１００が番号１−１６，１７−３２，３３−４８，４９−６４，６５−８０，８１−９６，９７−１１２，１１３−１２８として示され、８個のＡＦＥが番号２０１−２０８で示されている。受動型の電極は、１６個の活性電極１１００からなる各グループに関連付けられ、各グループは、ＲＥＦ１−ＲＥＦ８で示され、これらはそれぞれ８個のＡＦＥの内の各１つに接続される。
【００５４】
上記したように、各ＡＦＥは、ＡＤ変換器（例、２４ビットのＡＤ変換器）を、各活性電極に対し有する。各ＡＦＥは、各活性電極用に、アナログ入力ポート上の保護回路と、増幅段と、ローパスフィルタと、制御ロジックとを有し、データバス２１４を介したマイクロプロセッサ２１３とのインターフェースを得る。
【００５５】
得られた生体信号に関連するデータは、マイクロプロセッサ２１３に送信されて、それらを解析し圧縮して、アンテナ２１６に接続されたトランシーバ２１５に転送する。マイクロプロセッサ２１３は、ＲＡＭメモリ２３０を有する。
【００５６】
図４，６，７において、移植装置１５０は検出システムを有する。この検出システムは、バッテリ２１９を充電するために磁気トランスデューサ２２５を配置する検知システムを有する。
【００５７】
ここに示した実施例において、検知システムは、電子モジュール２００の磁気トランスデューサ２２５に関連するＬＥＤ２２１を有する。このＬＥＤ２２１は、磁気トランスデューサ２２５の中心には配置され、これにより、誘導性カプラコイルの配置を容易にする。
【００５８】
ＬＥＤ２２１は、赤外線型でこれは皮膚を通して見えるようにしている。
【００５９】
外部から磁気トランスデューサ２２５の位置を発見できるようにするために、バッテリ２１９を充電するための外部の誘導性カプラ６９０を整合させる。ここの示した実施例においては、無線基地局６００の誘導性カプラ６９０はコイル６３０を有する。
【００６０】
磁気トランスデューサ２２５とコイル６３０（誘導性カプラ６９０）との間の整合プロセスは自動的に行うのが好ましい。かくして整合精度があがり、充電プロセスにとって利点となる。ここに示した実施例において、誘導性カプラ６９０は光トランジスタ６２５を具備する。この光トランジスタ６２５は、コイル６３０の中心配置され、ＬＥＤ２２１と同じ周波数帯域で動作する。誘導性カプラ６９０と磁気トランスデューサ２２５の間の正確な整合により、最大の磁気結合が得られエネルギーが最大限に供給できる。一実施例では、磁気トランスデューサ２２５のコイルに５Ｖ以上の電圧を生成できる。
【００６１】
本発明の更なる態様によれば、移植装置１５０は、経皮表面から生体信号を得るためだけでなく、発作を阻止する為に電気的シミュレーション用でもある。
【００６２】
図４において、移植装置１５０は、マイクロプロセッサ２１３内に配置されたＡＤ変換器を有し、所定の波形と電圧を、活性電極１１００の対に又は活性電極１１００と受動型電極により形成された対に発生させるように、プログラムすることもできる。
【００６３】
ＡＤ変換器により生成された電気パルスは、マイクロプロセッサ２１３に接続された増幅器２２４により増幅され、スイッチ（電子モジュール２００内に配置され活性電極又は受動電極の複数に連結されている）に送られる。
【００６４】
図４に示す実施例において、４個のスイッチが参照番号２０９−２１２で示されている。各スイッチは、１６個のパスからなるスイッチを２個有し、電気パルスを１２８個の活性電極に送ることができる。電気パルスを送信する能動電極又は受動電極の対の選択は、マイクロプロセッサ２１３により、データバス２３２例えば並列型のデータバスを介して直接管理される。
【００６５】
本発明の変形例として、移植装置１５０は、マイクロプロセッサ２１３に接続されたＭＥＭＳ型のアクセロメータを含んでもよく、これにより患者の移動（動き）の自動検出が可能となる。この特徴は、移植装置１５０がてんかん性の患者で用いられたときに特に有効となるが、その理由は、てんかんの発作時を検出し、特にＥｃｏＧ信号の直接獲得とは別の方法で、特に痙攣の開始を検出することができるからである。
【００６６】
以上の説明は、本発明の一実施例に関するもので、この技術分野の当業者であれば、本発明の種々の変形例を考え得るが、それらはいずれも本発明の技術的範囲に包含される。特許請求の範囲の構成要素の後に記載した括弧内の番号は、図面の部品番号に対応し、発明の容易なる理解の為に付したものであり、発明を限定的に解釈するために用いてはならない。また、同一番号でも明細書と特許請求の範囲の部品名は必ずしも同一ではない。これは上記した理由による。「少なくとも１つ或いは複数」、「と／又は」は、それらの内の１つに限定されない。例えば「Ａ，Ｂ，Ｃの内の少なくとも１つ」は「Ａ」、「Ｂ」、「Ｃ」単独のみならず「Ａ，Ｂ或いはＢ，Ｃ更には又Ａ，Ｂ，Ｃ」のように複数のものを含んでもよい。「Ａ，Ｂ，Ｃの内の少なくとも１つ」は、Ａ，Ｂ，Ｃ単独のみならずＡ，Ｂの組合せＡ，Ｂ，Ｃの組合せでもよい。「Ａ，Ｂと／又はＣ」は、Ａ，Ｂ，Ｃ単独のみならず、Ａ，Ｂの２つ、或いはＡ，Ｂ，Ｃの全部を含んでもよい。本明細書において「Ａを含む」「Ａを有する」は、Ａ以外のものを含んでもよい。特に記載のない限り、装置又は手段の数は、単数か複数かを問わない。
【符号の説明】
【００６７】
１５０  移植装置
２００  電子モジュール
２１３  マイクロプロセッサ
２１４  データバス
２１５  トランシーバ
２１６  アンテナ
２１９  充電可能バッテリ
２２１  ＬＥＤ
２２４  増幅器
２２５  磁気トランスデューサ
２３０  ＲＡＭメモリ
４００  携帯装置
４１０  アンテナ
６００  無線基地局
６１０  アンテナ
６２５  光トランジスタ
６９０  誘導性カプラ
８００  コンピュータ
９００  柔軟性の印刷回路基板
９０１  剛性の印刷回路基板
９５０，９６０  電子素子
１０００  グリッド
１１００  活性電極
【図１】
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【図２】
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【図３ａ】
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【図３ｂ】
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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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【国際調査報告】
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