JPH0334165Y2

JPH0334165Y2 -

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Publication number: JPH0334165Y2
Application number: JP1983035799U
Authority: JP
Priority date: 1983-03-11
Filing date: 1983-03-11
Publication date: 1991-07-19
Also published as: JPS59140708U

Description

【考案の詳細な説明】本考案は、例えば脳波計に備えられた電極の装
着状態の良否を判別する装置に関するものであ
る。

脳波測定のような生体現象測定を正確に行なう
には、電極と生体間を低インピーダンスで接続す
るようにしなければならない。したがつて、測定
データが有効であるか否かを確認するため、電極
間のインピーダンスを測定するを常としている。
例えば、１辺に被測定電極を組込んだブリツジを
構成し、交流（直流では電極間に局部電池を生じ
る虞れがある。）を加えて平衡状態からのずれを
メータ等に指示させ、その振れによつて良否を判
別するのである。しかし、このような方法では、
次のような問題点がある。すなわち、(イ)一度に１
組の電極の装着状態だけ表示されるので、すべて
の電極の状態を知るのに時間を要し、(ロ)すべての
電極状態を知るために操作する者の手には、多く
の場合電極装着用のペーストが付着しているの
で、装置を汚す虞れがあり、(ハ)全電極をチエツク
していく途中で不良電極などの修正をすると、前
に測定した結果良であつた電極の状態を劣化さ
せ、しかもこれに気付かないことがある。

そこで、これらの問題を解決するため、測定中
に電極切換え操作を必要とせず全電極の状態を同
時表示するものが考案された（実公昭52−15995
号）。ところが、これは次のような理由で使いに
くい欠点がある。脳波測定に当たつては、より多
くの電極を頭皮上に装着した方が精密な診断に役
立つので、第１図に示すように、電極部位は国際
法により20か所以上定められている。しかし、電
極装着は容易な作業ではないため、、簡易測定で
は10か所程度の電極装着で済ますのが常である。
このような場合、全電極のうち接触抵抗の高いも
のを点灯で表示するような全電極同時表示式の判
定装置を使用すると、使用されない多数の電極が
開放状態にありそれに対応する多数のランプが点
灯し、かたかも接触状態の悪い電極が多数あるよ
うに表示されるので、好ましくない。

本考案は、上述の実情に鑑み、測定に使用され
る電極のみの良否判別の結果を正確且つ迅速に同
示表示しうる電極装着良否判別装置を提供するこ
とを目的とするものである。

本考案の特徴は、使用電極と非使用電極とを識
別する手段と、これにより使用電極についてのみ
判別結果を表示するように制御する手段とを設け
た点にある。

第２図は本考案の好適な実施例を示すブロツク
図、第３図はその動作説明用波形図である。第２
図において、１は基準電極端子（第１図のt₂₃又
はt₂₄を用いる。）、２₁，２₂，２₃，…２_oは被測定
電極端子（第１図のt₁，t₂，…t₁₉）で、基準電極
端子１と被測定電極端子２₁〜２_o間には点線図示
のような電極間抵抗r₁，r₂，r₃，…，r_oが存在す
る。ここに、r₁〜r_oは被測定電極と基準電極間の
インピーダンスを示すものであるが、説明の便宜
上これらを被測定電極の抵抗ということにある。
また、使用されていない電極の抵抗値は無限大で
ある。５は、端子２₁〜２_oのうち１つを選ぶデー
タセレクタでカウンタ２４により制御される。カ
ウンタ２４は、アツプカウンタで５本の線により
５ビツトの２進信号をデータセレクタ５に送り込
む。この２進信号を受けたデータセレクタ５は端
子２₁〜２_oのうち１つを出力端に接続するから、
端子１と選択された端子２の間には例えば1MΩ
の抵抗器４を介して商用交流電源３が接続され、
r₁〜r_oに順次交流電流が印加される。これらの交
流電流は抵抗器４が高低抗のためほぼ一定電流で
あり、増幅回路６には順次r₁〜r_oにほぼ比例した
電圧が送り込まれる。この電圧を抵抗情報信号と
という（第３図Ｄ参照）。

この抵抗情報信号は、増幅回路６で増幅された
後に比較回路７に入力され、比較回路７は、基準
電圧発生回路８からの基準信号と抵抗情報信号と
を比較し、基準信号レベルが高いときのみ正の信
号を発生する（第３図Ｄ及びＥ参照）。この信号
は、後述の一致回路２５の出力によりゲート９を
通り、カウンタ２４で制御されるデコーダ１０を
介してメモリ１１₁，１１₂，…１１_oのうち対応
するメモリ１１に記憶される。データセレクタ５
とデコーダ１０は共にカウンタ２４からの２進信
号によつて制御されているから、例えばデータセ
レクタ５が端子２₁を選んでいるときはデコーダ
１０も１１₁のメモリを選び、同様に端子２₂を選
んでいるときは１１₂のメモリを選ぶ。したがつ
て、r₁〜r_oの判定結果はそれぞれ１１₁〜１１_oの
メモリに記憶される。各メモリ１１の出力は抵抗
器１２₁〜１２_oを介して発光ダイオード１３₁〜
１３_oに接続され、メモリ１１のどれかに正の信
号が記憶されている場合に対応する発光ダイオー
ド１３が発光し、記憶されていないメモリに対応
する発光ダイオードは発光しない。

データセレクタ１４は、各電極２からの脳波デ
ータを選択して増幅器１５ａ，１５ｂ，１５ｃの
各２つの入力端子に送る。これらの増幅器１５
は、脳波信号を増幅して出力する。すなわち、デ
ータセレクタ１４及び増幅器１５が本来の脳波測
定装置の主役である。データセレクタ１４は制御
回路１６及びメモリ１７によつて制御されて適切
な脳波データを増幅器１５に送つているが、本考
案の主目的から外れるので詳細説明は省略する。
ただ、本実施例では、使用する脳波電極もしくは
被測定電極端子がメモリ１７に記憶されているこ
とから、これを利用している。メモリ１７に記憶
された電極番号を一致回路２５に記憶させる必要
があるが、その方法は後述する。一致回路２５
は、カウンタ２４の２進信号と使用中の電極番号
とを比較し一致しないときに高レベル（例えば
5V）の出力を発する回路を電極数だけ具えてい
る。したがつて、カウンタ２４の２進信号出力が
使用していない電極番号のアドレスを示すと、一
致回路２５はゲート２０とインバータ２２に高レ
ベルを出力する。その結果、ゲート９は比較回路
７の出力をデコーダ１０に送らないように阻止
し、ゲート２０は分周回路１９を通らない早い周
期のクロツクを発振器１８から直接カウンタ２４
に入力させる。つまり、一致しているときは、発
振器１８からのクロツクは分周されゲート２１，
オア・ゲート２３を介してカウンタ２４に入力さ
れる。

第３図は、電極２₁と２₃が使用され、電極２₂
が使用されていないと仮定した場合の動作波形図
で、第３図Ａは分周回路１９の出力（例えば
20ms周期）を示し、第３図Ｂは一致回路２５の
出力を示す。すなわち、一致回路２５の出力は、
使用していない電極２₂を測定する期間T₂のみ高
いレベルとなつている。第３図Ｃはカウンタ２４
の入力を示し、上述のように一致回路２５の出力
（第３図Ｂ）によつて制御され一致しないとき周
期が早くなつている。第３図Ｄは、増幅回路６の
出力すなわち抵抗情報信号を示す。このうちｌ
は、データセレクタ５が電極２₁を選び商用交流
電源３が抵抗器４を介してr₁に加わつたときr₁の
両端に生じた電圧を増幅回路６で増幅した振幅を
示し、r₁の大きさに比例する。図では、電極２₃
は電極２₁よりやや抵抗値が低く、電極２₄はやや
高いと仮定し、ｍ＜ｌ＜ｎとした。なお、ｌ＝
l′，ｍ＝m′，ｎ＝n′となる。実施例では、l′，m′
，
n′の方を基準電圧８′と比較しているが、これは、
電極２₃をデータセレクタ５で切換える際に生じ
る不安定状態が落ち着いた後に比較判断する方が
正確であるからである。第３図Ｅは、ゲート９の
出力信号を示す。第３図Ｄ及びＥから分かるよう
に、比較回路７は、一点鎖線の基準レベル８′よ
り抵抗情報信号が下回つたときにのみ高レベルの
信号を出すようになつている。したがつて、電極
２₁と２₄を測定しているT₁とT₄の期間内におい
て高レベル信号を発生する。

電極２₂は使用されていないから、その測定期
間T₂では抵抗情報信号は非常に大きくなること
が予想される（商用交流電源３がr₂＝∞のため分
圧されずそのまま増幅回路６に加わるから）が、
第３図Ｄから分かるように、その際の抵抗情報信
号は上側（正方向）に振れるので比較回路７に高
レベル出力を生じることはない。しかし、現実に
は非常に大きい正の信号のため異常を来たす虞れ
があるので、ゲート９によつてT₂の期間をマス
クしておく。こうして、装着状態が悪い電極に対
応する発光ダイオード１３が点灯する。

次に、一致回路２５について説明を補足する。
第４図は、一致回路２５の関連部分の具体例を示
すブロツク図である。メモリ１７に記潟されてい
る電極番号データは、第２図の制御回路１６によ
つて順次呼び出され５本の線より成るデータバス
１７′を介してデコーダ２６に送られる。デコー
ダ２６は、電極番号データを受けて電極ごとにｎ
本（例えば20本）の出力線２６₁〜２６_oに分け
る。例えば、メモリ１７が電極２₃の使用中であ
ることを記憶していて呼び出されると、データバ
ス１７′に２進信号で「３」が現われ、デコーダ
２６は３番目の出力線２６₃に高レベル信号を発
する。すべての電極番号に対応するラツチ回路２
７₁〜２７_oの中、高レベル信号を受けた３番目の
ラツチ回路２７₃は出力を高レベルにする。こう
して、データバス１７′によつて順次送られてく
る信号は、メモリ１７のアドレスをすべて呼び終
わつたとき、メモリ１７に記憶されていた電極番
号に対応するラツチ回路２７をラツチする。

第４図では、簡単のため、電極２₁に対応する
部分の回路のみ詳細に示した。２８₀〜２８₄は排
他性オア回路、２９はインバータ、３０はゲート
であり、これらは、すべての電極に対応する分だ
けあり各ラツチ回路に接続されている。５個の排
他性オア回路の一方のカ入力端S₀〜S₄には、「１」
に相当する２進符号00001をセツトしておく。電
極２₂に対応する部分の同様の端子には、「２」に
相当する00010をセツトしておく。以下同様に、
電極２_oに対応する部分までセツトしておく。い
ま、カウンタ２４の出力バス２４′の５本の線に
現われる２進符号d₀〜d₄が「１」を示すと、排他
性オア２８₀〜２８₄は２入力の一致を知りどの出
力にも低レベル信号を発するから、１番目のラツ
チ回路２７₁の出力が高レベル、すなわちメモリ
１７に電極２₁が記憶されていると、アンドゲー
ト３０の出力は低レベルになる。こうして、メモ
リ１７の記憶内容とカウンタ２４の指示内容とが
一致する度に、オアゲート３１のいずれかの入力
端が低レベルになり、その結果オアゲート３１の
出力（すなわち一致回路２５の出力）に低レベル
を発する。

ところで、最近では、増幅し記録する装置の本
体に信号を送り込む被検者の近くに設置された電
極箱内に、インピーダンス変換を主目的としたヘ
ツドアンプを収納することが多くなつた。そのた
め、装置本体から電極に直接電流を流すことは得
策でなく、上記電極抵抗測定の際の切換えも装置
本体より電極箱を遠隔操作することが望まれるよ
うになつた。また、電極の接触抵抗を測定するに
要する時間は、できるだけ短い方がよい。例え
ば、電極を装着しなおした際に前の表示から新し
い表示に変わるのに１秒を要するとしたら、表示
を見ながら電極を接触抵抗が低くなるように（す
なわち、押し付けるように）操作することは難し
い。測定に使用する周波数は、信号の周波数やそ
の障害雑音である商用周波数50又は60Hz付近が適
当である。そして、その信号は少なくとも１サイ
クルを監視する必要があるから、仮に50Hzで23個
の電極を順次測定したとすると測定し終わるのに
460msを要する。つまり、最悪の場合、電極の装
着を改善した後にその結果が分かるまでに460ms
かかることになる。また、接触抵抗が基準値より
上か下かのデジタル判定だけでなく、例えば０〜
10KΩか10〜30KΩか或いは30〜100KΩか又は
100KΩを越えるか等のアナログ判定をするには、
先の１回460msの測定を数回繰返す必要があり、
それは、とりもなおさず測定時間が１秒を越える
ことを意味する。その解決策の１つが使用する電
極の数（前の例では23個の電極と１個の基準電極
の計24個）を減らすことである。上述のように電
極装着部位23か所のうつ10か所だけ使う場は、使
用電極のみ測定することにより測定時間を短縮し
うるわけである。

上述の実施例は、使用電極の装着状態を時分割
的にチエツクし、使用電極数が少ない程測定時間
及び測定周期が短くなるので、上記のような要求
にも十分答えうるものである。

以上説明したとおり、本考案によれば、測定に
使用される電極のみの装着状態の良否判別結果を
正確且つ迅速に同時表示することができる。

なお、上述の実施例では、使用電極をメモリに
記憶させる電気的方法を示したが、電極のチツプ
が差し込まれる部分で使用もしくは非使用電極を
機械的に検知するようにすることもできる。ま
た、上述の実施例では、インピーダンスの検出も
使用電極についてのみ行なうようにしたが、非使
用電極についてもインピーダンスの検出を行ない
表示を使用電極についてだけ行なうようにしても
よい。その他、本考案を実用新案登録請求の範囲
に記載した考案の要旨に従つて種々変形・変更し
うることは、いうまでもない。

【図面の簡単な説明】

第１図は国際法による電極装着部位を示す上面
図、第２図は本考案の一実施例を示すブロツク
図、第３図はその動作説明用波形図、第４図は本
考案に用いる一致回路関連部分の具体例を示すブ
ロツク図である。２₁〜２_o…所定数の電極、１７，２４，２５…
使用される電極と使用されない電極とを識別する
手段、９，２２…表示制御手段。

Claims

【実用新案登録請求の範囲】生体現象を測定するための所定数の電極の上記
生体に対する電気インピーダンスをそれぞれ検出
し、上記電極の装着状態の良否を上記電極の各々
と対応して表示部にそれぞれ表示しうるようにし
た電極装着良否判別装置において、電極装着良否判別部で上記各電極の装着良否判
別を時分割により行い、上記電極の使用される電極番号データを記憶し
たメモリと、上記電極装着良否判別部で判別中の電極番号デ
ータを出力するカウンタと、該カウンタ出力と上記メモリより出力される電
極番号データとを比較する一致回路と、該一致回路の出力により上記電極装着良否判別
部の判別出力を制御して使用される電極の装着良
否だけを上記表示部に表示するように制御する表
示制御手段とを設け、使用される上記電極の装着不良に対応する表示
を行うようにしたことを特徴とする電極装着良否
判別装置。