ES2526260B1 - Sistema de medida de electroencefalogramas - Google Patents
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Abstract
Sistema de medida de electroencefalogramas en el que se desacopla la posición de los electrodos (2) y la presión ejercida sobre dichos electrodos (2) mediante una estructura de posicionamiento (3) que determina la posición de los electrodos (2) sobre la cabeza de un usuario (1), y unas elementos de tensionado (4), tales como cuerdas, que inducen presión en los electrodos (2) al ser tensados.
Description
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DESCRIPCION
Sistema de medida de electroencefalogramas.
Objeto de la invencion
La presente invencion se refiere al campo de la medida de senales biologicas a traves de electrodos, y mas concretamente a un sistema de sujecion y posicionamiento de electrodos para electroencefalogramas.
Antecedentes de la invencion
Un electroencefalograma (EEG) es un registro de la actividad bioelectrica cerebral de un usuario, tipicamente medido a traves de una pluralidad de electrodos que actuan como sensores al entrar en contacto con el cuero cabelludo de dicho usuario. Ademas de la actividad cerebral, este tipo de medidas bioelectricas puede incluir tambien senales electricas generadas por los movimiento oculares (electrooculograma, EOG) o por los musculos (electromiograma, EMG). La deteccion de este tipo de senales mediante sensores puede ser aplicada con diversos propositos, como por ejemplo, para diagnostico y tratamiento de enfermedades como la epilepsia; para sistemas de entrenamiento cognitivo mediante neuroretroalimentacion (en ingles, neurofeedback, y tambien conocido como neurorealimentacion y neuromodulacion); o para sistemas de seguimiento de los movimientos oculares, entre otros.
Para que las medidas que conforman un EEG sean correctas, es necesario que cada uno de los electrodos este correctamente posicionado en la region del craneo adecuada, y que todos los electrodos realicen contacto sobre el cuero cabelludo. Para ello es necesario realizar una presion oportuna sobre cada electrodo. Si la presion es insuficiente, los electrodos no hacen un buen contacto con la superficie de medida, y la senal detectada es incorrecta o inutilizable. Si la presion es excesiva, el sistema puede llegar a resultar incomodo o doloroso para el usuario.
Existen en el estado de la tecnica una gran variedad de sistemas de medida de EEG que permiten posicionar una pluralidad de electrodos sobre distintos puntos de la cabeza del usuario. Una de las principales alternativas consiste en el uso de un gorro fabricado con un tejido ligeramente elastico que abarca la superficie de la cabeza, como por ejemplo el
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presentado por WO 2000/27279 A1. Los electrodos se distribuyen a lo largo de la superficie del gorro, con el fin de cubrir distintas regiones craneales, pudiendo realizarse la medida de senales electricas directamente por contacto con el cuero cabelludo o utilizando una sustancia conductora. La presion ejercida por los sensores hacia la piel del usuario queda por lo tanto determinada unicamente por la presion ejercida por la tela del gorro. Para fijar la posicion del gorro y la tension ejercida sobre el mismo, este tipo de sistemas de medida suelen incorporar tiras de sujecion ajustables que se fijan debajo del menton o a una cinta situada en el pecho o abdomen del usuario. Por lo tanto, la fuerza ejercida sobre los sensores es comun a todos ellos, ya que solo puede ajustarse mediante la tension de las tiras de sujecion, que afectan a la totalidad del tejido, y por lo tanto a todos los sensores. Esto puede suponer un problema a la hora de realizar la medida, ya que al no poder ajustar individualmente la presion de cada sensor, puede haber sensores cuya presion no sea adecuada, y por lo tanto su contacto y capacidad para conducir las senales electricas no sea el correcto. Este hecho es especialmente critico en el caso de sensores que no utilizan sustancias conductoras para favorecer la medida.
Algunos sistemas de medida basados en gorros solucionan parcialmente este problema mediante orificios roscados en los que se enroscan sensores que tendran tambien el perfil roscado (como los tornillos). El ajuste de los sensores se realiza en dos pasos. En primer lugar, el gorro se adapta a la morfologia de la cabeza al tirar de los elementos de sujecion. Posteriormente, los sensores se colocan en los orificios, y su presion se ajusta roscandolos en dichos orificios. La limitation de estas estructuras es que la fuerza maxima que se puede ejercer sobre cada sensor depende simultaneamente del ajuste del gorro en la morfologia de la cabeza y de la fuerza con la que es ajustado. Esto limita la presion en cada punto del gorro donde se coloca el sensor, dado que si el tamano del gorro no es el optimo para la cabeza, habra sensores en los que no se ejercera presion alguna independientemente del sistema de roscado en el orificio. Por otro lado, dado que la presion maxima que cada sensor ejerce sobre la cabeza del usuario depende de la fuerza con la que el gorro es ajustado, esta puede no ser suficiente para garantizar un buen contacto. Como consecuencia, con este sistema no es posible garantizar un buen contacto de todos los sensores de manera independiente al ajuste del gorro a la morfologia de las cabezas de los usuarios.
Otras soluciones, como las propuestas por US 2010/0041962 A1, WO 2008/109694 A1, y US 2010/0041962, presentan diversas estructuras de posicionamiento disenadas para posicionar los sensores y ejercer presion sobre los mismos simultaneamente. La limitacion
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de estos sistemas es que la presion que ejerce cada sensor sobre la cabeza depende exclusivamente de la morfo^a de la estructura de posicionamiento y del tamano de la cabeza del usuario. Por lo tanto, la presion sobre cada sensor no es ajustable de manera individual e independientemente de la posicion, lo que imposibilita garantizar que todos los sensores hagan un buen contacto para todo usuario mientras estan colocados en el sitio correcto. Adicionalmente, estas estructuras constan habitualmente de un numero reducido de sensores, siendo dicho numero dificilmente escalable.
CN 87,208,913 U y CN 2,275,430 U presentan dos ejemplos de sistemas de medida de EEG en los que los electrodos se distribuyen en una red de ramas construidas con materiales elasticos. Si bien en el ultimo caso las posiciones relativas de las ramas son configurables, en ambos sistemas la presion ejercida por todos los sensores viene determinada por la tension de dos unicos elementos de fijacion situados en los laterales de la cabeza del usuario. En definitiva, la presion sobre cada sensor no puede ser elegida individualmente, dado que depende de la morfologia de la estructura de soporte y del tamano de la cabeza del usuario simultaneamente.
CN 2,148,534 U presenta una alternativa similar, en la que la estructura de soporte esta formada por una red de ramas elasticas, la cual presenta nodos situados en los cruces entre ramas que actuan como electrodos. La posicion de los nodos puede modificarse transversal y longitudinalmente a lo largo de las ramas elasticas. Las ramas que recorren la cabeza transversalmente convergen en unos elementos fijos situados en los laterales de la cabeza del usuario. Cada una de dichas ramas laterales tiene un punto independiente de fijacion a dichos elementos fijos, lo que permite controlar la tension en cada una de estas ramas individualmente. Sin embargo, los medios de posicionamiento y de generation de la tension en la rama (y por ende de presion de los electrodos sobre el cuero cabelludo) estan acoplados, de modo que al modificar la tension sobre una rama, se modifica la posicion de un electrodo. Asi mismo la modification de la presion sobre un electrodo afecta a la posicion y presion de los electrodos adyacentes (no solo los de la misma rama sin la de las ramas contiguas). De la misma manera, si se modifica la posicion de un electrodo, se afecta a la presion de dicho electrodo pero tambien a la posicion y presion de los electrodos en ramas adyacentes.
Existe por lo tanto en el estado de la tecnica la necesidad de un sistema de medida de electroencefalogramas que permita ajustar individualmente la presion ejercida por cada electrodo sobre el cuero cabelludo, de forma independiente de la posicion de dicho electrodo
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y que no afecte a los electrodos adyacentes. Es dedr, que sea posible modificar de forma desacoplada la presion y la posicion de un electrodo, y que al cambiar cualquiera de estas variables no influyan sobre la presion ni sobre la posicion de ningun otro electrodo.
Descripcion de la invencion
La presente invencion soluciona los problemas anteriormente descritos mediante un sistema de medida de electroencefalogramas en el que se desacoplan los medios de posicionamiento de los electrodos y los medios que determinan la presion ejercida por dichos electrodos sobre la cabeza del usuario. El sistema comprende al menos un electrodo adaptado para medir senales biologicas de caracter electrico al entrar en contacto con el cuero cabelludo o piel del usuario, es decir, al menos un electrodo para medida de electroencefalogramas (pudiendo incluir electrooculogramas y electromiogramas). Para que la medida realizada por el electrodo sea correcta, dicho electrodo tiene que permanecer en una posicion adecuada (dependiente de la aplicacion y la senal concreta que se desea capturar), y realizar una presion adecuada sobre la cabeza del usuario. En el caso mas tipico de aplicacion, el sistema comprende no solo un electrodo sino una pluralidad de dichos electrodos, los cuales han de posicionarse en distintas regiones de la cabeza del usuario ejerciendo una presion adecuada sobre la piel del usuario.
El sistema de la invencion comprende para ello una estructura de posicionamiento que fija la posicion de al menos un electrodo en la cabeza del usuario. Adicionalmente, comprende al menos unos medios de presionado independientes de la estructura de posicionamiento en contacto con el electrodo. Los medios de presionado son estructuras flexibles y alargadas, como por ejemplo cuerdas, gomas, cables, alambres, hilos, cintas, cordeles, o cualquier otro elemento con morfologia y flexibilidad similar a alguno de dichos ejemplos. Los medios de tensionado son elementos no rigidos, y permiten ejercer una fuerza de traccion sobre dichos medios de presionado para inducir una presion en el electrodo con el que estan en contacto. Es decir, cuando dichos medios de presionado son tensados mediante una fuerza de traccion, el electrodo al que estan fijados los medios de presionado ejerce una presion hacia la cabeza del usuario. Los medios de presionado son preferentemente gomas elasticas, aunque puede utilizarse cualquier otro tipo de material cuya morfologia y material permitan las funcionalidades descritas.
La posicion del electrodo queda unicamente determinada por la estructura de posicionamiento, y es independiente de la tension ejercida sobre los medios de presionado
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que son los que presionan el electrodo sobre el cuero cabelludo o piel. Notese que un unico medio de presionado (por ejemplo, una goma elastica) puede o bien determinar la presion de un solo electrodo, o la presion de una pluralidad de electrodos.
La estructura de posicionamiento es preferentemente una estructura deformable por flexion, para permitir su adaptation a la morfologia particular de la cabeza de cada usuario. No obstante, la deformation sufrida por la estructura de posicionamiento ante una fuerza de extension o de comprension (es decir, al estirar o encoger dicha estructura), debe ser menor a la deformacion sufrida ante dicha fuerza por los medios de presionado utilizados. Es decir, en caso de que la estructura de posicionamiento presente una cierta deformacion por traction, lo cual puede ser tambien favorable para adaptarse a la morfologia de la cabeza del usuario, dicha deformacion por traccion siempre sera suficientemente baja como para que al ejercer tension sobre los medios de presionado, no se produzcan variaciones indeseadas en la posicion de los electrodos.
El sistema comprende asimismo unos medios para mantener la tension que permiten controlar la fuerza de traccion ejercida sobre los medios de presionado. Algunas opciones preferentes para los medios de tensionado son las siguientes:
- Tancas, que comprenden dos posiciones: una primera position en la que los medios de presionado pueden pasar libremente a traves de la tanca, y una segunda posicion en la que la tanca se cierra, impidiendo el paso de los medios de presionado y fijando la tension de los mismos.
- Sistema de engranajes al cual estan fijados los medios de presionado, de modo que la rotation de los mismos resulta en tension sobre dichos medios de presionado.
- Medios de control de corriente electrica o calor aplicados sobre los medios de presionado, estando dichos medios de presionado fabricados de un material que responde a dicha corriente con una deformacion que modifica la tension ejercida sobre dichos medios de presionado.
- Cualquier otro sistema conocido en el estado de la tecnica para fijar un elemento elastico una vez ejercida tension sobre el mismo, como por ejemplo, el velcro, cremalleras, clips, hebillas, pinzas, imanes o enganches.
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La estructura de posicionamiento puede ser elegida libremente entre las conocidas en el estado de la tecnica, pero se presentan dos opciones preferentes para dicha estructura de posicionamiento:
- Una estructura basada en ramas sobre las que estan fijados los electrodos. El numero y disposition de las ramas puede variar dependiendo de la implementation concreta y cada rama puede fijar la position o bien de un solo electrodo, o bien de una pluralidad de electrodos. Preferentemente, cada rama esta formada por uno o mas conductos huecos en cuyo interior se encuentran los medios de presionado que fijan la presion de los electrodos. En el caso de que una rama contenga varios electrodos, se contemplan distintas posibilidades para el control de la presion de los mismos:
- Un solo medio de presionado (por ejemplo, una sola goma elastica) que une todos los electrodos y por lo tanto controla simultaneamente la presion de todos ellos.
- Un medio de presionado independiente por cada electrodo, estando todos los medios de presionado guiados por un mismo conducto.
- Un medio de presionado independiente por cada electrodo, estando cada uno de ellos guiado por un conducto independiente de la misma rama.
- Una estructura adaptada para cubrir una region de la cabeza del usuario, sobre la cual se incorporan medios de guiado adaptados para guiar los medios de presionado que ejercen la tension sobre los electrodos en la direction adecuada. Dichos metodos de guiado pueden ser, por ejemplo, conductos para cuerdas, arandelas, o cualquier otro sistema que permite guiar los medios de presionado sin fijarlos a la estructura de posicionamiento.
Notese que en todos los casos, los medios de presionado no estan fijados a la estructura de posicionamiento, es decir, al ejercer una fuerza de traction sobre los medios de presionado, dicha fuerza se transmite al electrodo, y no a la estructura de posicionamiento. En cuanto al contacto entre los medios de presionado y los electrodos, se contemplan dos opciones preferentes. En una primera option, los electrodos tienen una morfologia tal que permite que los medios de presionado esten en contacto con dichos electrodos, pero sin estar fijados de
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manera rigida y permanente a los mismos. Es decir, los medios de presionado pueden deslizarse respecto al electrodo, modificando el punto del medio de presionado que entra en contacto con dicho electrodo. No obstante, independientemente de los desplazamientos o deslizamientos de los medios de presionado, cuando se ejerce tension sobre dichos medios de presionado, el electrodo ejerce una presion hacia el cuero cabelludo o piel.
En una segunda opcion, los medios de presionado estan fijados a los electrodos mediante una o mas uniones permanentes con los mismos. Dichas uniones pueden estar implementadas mediante nudos, soldaduras, pegamentos, etc. En este caso, la disposicion de los medios de presionado es tal que al ejercer fuerzas de traccion sobre los mismos, se modifica la presion ejercida por los electrodos, pero no la posicion de dichos electrodos. A este respecto, en una disposition tipica, un medio de presionado (es decir, una cuerda, etc) esta fijado al electrodo quedando los dos extremos del medio de presionado dispuestos en dos direcciones distintas. La fuerza de traccion se ejerce de manera independiente sobre cada uno de los extremos, de modo que la tension ejercida sobre el electrodo se anula en las direcciones laterales (es decir, no se produce desplazamiento sobre la cabeza del usuario), pero si que se ejerce presion en direction prependicular a la superficie de la cabeza de dicho usuario. El mismo efecto tecnico puede conseguirse con dos medios de presionado fijados a un mismo electrodo, estando dichos medios de presionado dispuestos en dos direcciones distintas (tipicamente opuestas).
Finalmente, en una opcion preferente, los electrodos son moviles, es decir la posicion de los electrodos respecto a la estructura de posicionamiento puede elegirse previamente al proceso de control de la presion ejercida por los mismos. Una vez seleccionada la posicion de los electrodos, los medios de presionado fijan la presion ejercida por los mismos independientemente de la posicion.
El sistema descrito proporciona por lo tanto un sistema de medida de EEG en el que la posicion de cada sensor no se ve afectada por la presion ejercida por dicho sensor sobre la cabeza del usuario. La presion y la posicion de cada sensor quedan asi totalmente desacopladas, permitiendo ajustarlas independientemente para la morfologia de la cabeza de cada usuario particular. A su vez, la presion y posicion de cada sensor puede ajustarse independientemente de la presion de los demas sensores sin alterar en ningun momento la presion ni posicion de los mismos, permitiendo optimizar las condiciones de medida del EEG, y por lo tanto, la cantidad de datos utiles y la precision de dichos datos.
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Dado que la estructura de posicionamiento es independiente del sistema de control de la presion de los electrodos sobre el cuero cabelludo o piel, dicha estructura de posicionamiento puede ser disenada libremente utilizando una gran diversidad de materiales y disposiciones estructurales. Por ejemplo, la estructura de posicionamiento puede fabricarse con materiales impermeables para evitar que se vea afectada por el sudor. Tambien puede comprender materiales o elementos adicionales para asegurar que la posicion del sistema completo es la adecuada. Dichos elementos adicionales pueden comprender, por ejemplo, gomas elasticas adaptadas para colocarse bajo la barbilla del usuario o en torno a sus orejas, fijando asi la posicion del sistema.
Adicionalmente, el sistema descrito permite por ejemplo guiar los cables que transportan la senal electrica generada por los electrodos por los mismos conductos utilizados para guiar las cuerdas fijadas a dichos electrodos. Tambien puede soportar, por ejemplo, sensores adicionales de cualquier otro tipo; asi como elementos externos que pueden fijarse a la estructura (como por ejemplo camaras de video o fotografia).
Estas y otras ventajas de la invention seran aparentes a la luz de la description detallada de la misma.
Descripcion de las figuras
Con objeto de ayudar a una mejor comprension de las caracteristicas de la invencion de acuerdo con un ejemplo preferente de realization practica de la misma, y para complementar esta descripcion, se acompanan como parte integrante de la misma las siguientes figuras, cuyo caracter es ilustrativo y no limitativo:
La Figura 1 muestra un esquema del sistema de medida de EEG de acuerdo con una implementacion particular de la invencion.
La Figura 2 presenta una implementation particular de la invencion con una unica rama que comprende una pluralidad de electrodos.
La figura 3 presenta una implementacion particular de la invencion con multiples ramas, cada una de dichas ramas comprendiendo una pluralidad de electrodos.
La figura 4 ejemplifica otra implementacion alternativa del sistema de la invencion, en este
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caso utilizando un gorro como estructura de posicionamiento.
Realizacion preferente de la invencion
En este texto, el termino "comprende" y sus derivaciones (como "comprendiendo", etc.) no deben entenderse en un sentido excluyente, es decir, estos terminos no deben interpretarse como excluyentes de la posibilidad de que lo que se describe y define pueda incluir mas elementos, etapas, etc.
Notese que la invencion no requiere la presencia de personal medico, pudiendo bien ser utilizado directamente por el usuario, o bien ser ajustado por otras personas, sin que dichas personas requieran ningun tipo de formation medica. Notese asimismo que la invencion puede utilizarse para la medida de cualquier senal biologica de caracter electrico generada en la cabeza del usuario. Es decir, el termino electroencefalograma (EEG) engloba tanto las senales de origen cerebral como aquellas producidas por los musculos de los ojos (electro- oculograma, EOG) y por otros musculos (electro-miograma, EMG).
Con el fin de simplificar la expresion y ayudar a la comprension del texto, las realizaciones preferentes se han descrito utilizando el termino “cuerda” o para referirse de manera general a los “medios de presionado”. Notese, no obstante, que dichos medios de presionado pueden implementarse mediante gomas, cables, alambres, hilos, cintas, cordeles, o cualquier otro elemento alargado y no rigido, independientemente de su material y nomenclatura particulares. En definitiva, el termino “cuerda” no debe entenderse con caracter limitativo a un material o grosor particular, sino para designar a los medios de presionado en terminos generales.
La figura 1 presenta un esquema del sistema de medida de EEG de la invencion, en el que se aprecia a un usuario (1) sobre cuya cabeza se coloca una estructura de posicionamiento (3) con un electrodo (2) que actua como sensor electro-biologico. En este caso, la estructura de posicionamiento (3) es una estructura hueca en cuyo interior se encuentra una cuerda (4) que permite presionar el electrodo (2) contra el cuero cabelludo del usuario (1).. Cuando la cuerda (4) sufre una tension producida por una fuerza de traction (T), dicha tension es transmitida al electrodo (2), que se ve empujado hacia la superficie de la cabeza del usuario
(1) ejerciendo una presion (P) sobre la misma. La tension ejercida sobre la cuerda, y por lo tanto tambien la presion (P) ejercida por el electrodo (2) quedan fijadas por unos medios de tensionado (5). En otras implementaciones alternativas, la cuerda (4) no esta
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necesariamente en el interior de un conducto durante todo su recorrido entre el electrodo (2) y los medios de tensionado (5), sino que se utilizan un conjunto de guias, como por ejemplo arandelas, tubos, conductos de longitud menor a la de la cuerda (4), o cualquier otro elemento similar, para guiar la cuerda (4) y determinar su disposition.
En todos los casos, el guiado de las cuerdas (4) se realiza sin fijar de forma permanente ningun punto de la cuerda (4) a ningun punto de la estructura de posicionamiento (3). De esta forma, al ejercer una fuerza de traction sobre una cuerda (4), dicha cuerda (4) puede deslizarse con respecto a la estructura de posicionamiento (3), evitando asi el desplazamiento de dicha estructura.
Notese asimismo que el efecto tecnico de convertir la tension sobre la cuerda (4) en una presion (P) del electrodo (2) hacia la cabeza del usuario (1) puede obtenerse con diversas configuraciones. Por ejemplo, puede utilizarse una unica cuerda (4) que atraviesa el electrodo (2). Dicha cuerda (4) puede estar fijada al electrodo (2), o bien atravesarlo sin estar anclado al mismo, de modo que al tensarse, la cuerda (4) empuja al electrodo (2) hacia la cabeza del usuario (1) independientemente del punto (o region) de la cuerda (4) que este en contacto en ese momento con el electrodo (2). Notese que en el caso en el que la cuerda (4) esta fijada al electrodo (2), dado que pueden ejercerse dos fuerzas de traccion independientes sobre los dos extremos opuestos de la cuerda, la position del electrodo (2) no se modifica lateralmente ante dichas fuerzas, controlando por tanto la presion del electrodo (2) sin afectar su posicionamiento.
Tambien pueden utilizarse multiples cuerdas (4) para controlar la presion de un mismo electrodo (2). De manera equivalente al caso con una unica cuerda (4) por electrodo, cuando se utilizan multiples cuerdas por electrodo, se contempla tanto que las cuerdas (4) esten fijadas al electrodo en uno o varios puntos de union, como que las cuerdas (4) atraviesen el electrodo (2) en distintas direcciones sin estar anclada al mismo.
Notese que la cuerda (o cuerdas) (4) puede estar en contacto directo con el electrodo (2) o bien a traves de cualquier otro elemento o recubrimiento al que este fijado el electrodo (2), sin ser necesario que dicho elemento o recubrimiento participe directamente en las labores de tensado.
Como se observa en la figura 1, la tension se ejerce en dos extremos distintos de la cuerda (4), tipicamente situados en dos extremos opuestos de un arco que recorre parte de la
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cabeza del usuario (1), aunque podria darse el caso que un extremo fuese fijo y se tensase de un solo extremo. La cuerda puede estar en contacto con un unico electrodo (2), individualizando as^ el control de la presion, o a varios electrodos (2) a la vez. Si una rama tiene asociados varios electrodos (2), la presion de cada uno de dichos electrodos (2) puede estar controlada por una cuerda independiente (4), o varios electrodos pueden estar controlados por una misma cuerda. En el caso de utilizar varias cuerdas (4), todas ellas pueden compartir un unico conducto (o guia), o una pluralidad de conductos (o guias) que forman parte de la misma rama (6). Adicionalmente, varias cuerdas (4) pueden estar dispuestas en la misma direction durante una parte de su recurrido, y luego continuar en direcciones divergentes.
Los medios de tensionado (5) pueden afectar a una o a varias cuerdas (4) cada uno. Es decir, por ejemplo puede haber un elemento de tensionado (5) independiente en el extremo de cada cuerda (4), pero tambien puede haber un elemento de tensionado (5), como puede ser una tanca, que permita el paso de varias cuerdas (4) y al cerrarse, fije la tension de dichas cuerdas a la vez (4). A continuation se presentan algunas opciones para implementar los elementos de tensionado (5), aunque el experto en la materia podra observar que existen muchas otras alternativas para fijar la tension de una cuerda que pueden ser igualmente aplicadas al sistema de la invention:
- Tancas, que tipicamente comprenden dos posiciones: una primera position en la que cuerda (4) pasa libremente a traves de la tanca, y una segunda posicion en la que la tanca se cierra, impidiendo el paso de la cuerda (4), quedando la tension de dicha cuerda (4) fijada permanentemente hasta la apertura de la tanca.
- Sistema de engranajes al cual estan fijadas las cuerdas (4), de modo que la rotation de los engranajes produce un estiramiento de dichas cuerdas (4).
- Unos medios de control electrico capaces de seleccionar el voltaje o la corriente aplicada a la cuerda (4) o combination de cuerdas (4), en caso de que dichas cuerdas (4) esten realizadas con un material plastico cuya morfologia responda a un control electrico (por ejemplo acortandose, o volviendose mas rigido).
- Cualquier otro para fijar un elemento elastico una vez ejercida tension sobre el mismo, como por ejemplo, el velcro, cremalleras, clips, hebillas, pinzas, imanes o enganches.
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En la figura 2, se presenta una implementation particular del sistema de la invention en el que los medios de posicionamiento (3) comprenden una unica rama (6) en cuyo interior se encuentra la cuerda (o cuerdas) (4) para controlar la presion de una pluralidad de electrodos
(2) repartidos a lo largo de la rama (6). En este caso, la rama (6) tiene forma circular, de modo que los medios de tensionado (5) de los dos extremos de la cuerda (4) se encuentran en la misma region, en particular, en la parte posterior de la cabeza del usuario (1). De este modo, cuando ambos extremos de la cuerda (4) son tensados en la misma direction, dicha tension induce en los electrodos (2) una presion hacia la cabeza del usuario (1).
Como se aprecia en la figura 3, el sistema puede comprender una pluralidad de ramas (6), pudiendo estar dichas ramas (6) orientadas en distintas direcciones. Tipicamente, las ramas
(6) son un conjunto de arcos que cubren distintas regiones de la cabeza del usuario (1). Como se observa en dicha figura, los elementos de tensionado (5) pueden estar distribuidos por distintos puntos de la estructura de posicionamiento (3). No obstante, en otras configuraciones alternativas dentro del alcance de la presente invencion, las ramas (6) pueden tambien configurarse de modo que una pluralidad de cuerdas (4) confluyen en una misma region del sistema.
La figura 4 muestra un esquema de una implementacion del sistema de la invencion basada bien en un gorro de tela (7) en el cual se fijan los electrodos (2), bien en cualquier otra estructura de posicionamiento (3) sobre la que se fijan los electrodos (2) y que comprende una superficie capaz de adaptarse a la morfologia de la cabeza del usuario (1). Tipicamente dicha tela (7) es elastica, y puede tener elementos adicionales para mantener su position, como por ejemplo tiras adaptadas para fijarse por debajo de la barbilla. Fijados a la tela se encuentran unos medios de guiado (8), que guian las cuerdas (4) en las direcciones adecuadas para ejercer presion en el electrodo (2) tal como se ha descrito para otros tipos de estructuras de posicionamiento (3). Los medios de guiado (8) pueden ser por ejemplo arandelas posicionadas en distintos puntos del gorro, conductos total o parcialmente cubiertos, y cualquier otra alternativa que permite guiar las cuerdas (4) sin que el tensionado de las cuerdas (4) afecte la posicion de los electrodos (2).
Notese que todas las consideraciones sobre el numero y disposition de cuerdas (4) y electrodos (2) descritas para la estructura de posicionamiento (3) formada por ramas (6), pueden extenderse igualmente a la estructura de posicionamiento (3) basada en un gorro
(7) . Asimismo, el sistema de la invencion puede ser implementado con cualquier otra estructura de posicionamiento (3), por ejemplo, cualquier estructura rigida, semirigida o
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flexible, con o sin articulaciones, que permite el correcto posicionamiento de los electrodos
(2) sobre la cabeza del usuario (1), asi como el guiado de las cuerdas (4) que determinan la presion de dichos electrodos (2).
En todos los casos anteriores, se contemplan varios casos sobre la movilidad de los electrodos (2) dentro del alcance de la invencion tal como ha sido reivindicada. En una primera opcion, los electrodos (2) tienen posiciones fijas en la estructura de posicionamiento
(3) . En una segunda opcion, los electrodos (2) pueden moverse a lo largo de dicha estructura de posicionamiento (3) para ser fijados en la posicion deseada. Por ejemplo, los electrodos (2) pueden comprender elementos de agarre con una primera posicion que permite su movimiento, y una segunda posicion en la que se engancha a la estructura de posicionamiento (3), estando dichos elementos de agarre al tipo de estructura de posicionamiento (3) empleada, ya sea una tela (7) de un gorro, una rama (6) de una estructura de ramas, o cualquier otro tipo de estructura.
En todos los casos anteriores la estructura de posicionamiento (3) puede comprender adicionalmente conductos internos en los que estan contenidos elementos internos adicionales, como por ejemplo, cables que transmiten las senales transmitidas por los electrodos, elementos de sensado adicionales, etc. La estructura de posicionamiento (3) tambien permite la incorporation de elementos externos, tales como camaras de video o fotografia, elementos de sensado adicionales, etc.
A la vista de esta description y figuras, el experto en la materia podra entender que la invencion ha sido descrita segun algunas realizaciones preferentes de la misma, pero que multiples variaciones pueden ser introducidas en dichas realizaciones preferentes, sin salir del objeto de la invencion tal y como ha sido reivindicada.
Claims (12)
- 5101520253035REIVINDICACIONES1. Sistema de medida de electroencefalogramas que comprende:- al menos un electrodo (2) adaptado para medir senales biologicas de caracter electrico cuando dicho electrodo (2) esta en contacto con la cabeza de un usuario(1);- una estructura de posicionamiento (3) adaptada para fijar la posicion del al menos un electrodo (2) en una posicion sobre la cabeza del usuario (1);caracterizado porque comprende ademas:- medios de presionado (4) de estructura alargada y flexible, dispuestos en contacto con el al menos un electrodo (2), estando los medios de presionado (4) adaptados para inducir una presion (P) del al menos un electrodo (2) hacia la cabeza del usuario (1) al ser sometidos dichos medios de presionado (4) a una fuerza de traccion (T), y siendo la posicion del electrodo (2) fijada por la estructura de posicionamiento (3) independiente de la fuerza de traccion (T) ejercida sobre los medios de presionado (4);- medios de tensionado (5) adaptados para controlar la fuerza de traccion (T) ejercida sobre los medios de presionado (4).
- 2. Sistema segun la reivindicacion anterior caracterizado porque la estructura de posicionamiento (3) comprende al menos una rama (6) que se adapta a la morfologia de la cabeza, y teniendo cada rama (6) al menos un electrodo (2) fijado y guiando cada rama (6) al menos un medio de presionado (4).
- 3. Sistema segun la reivindicacion 2 caracterizado porque cada rama (6) es un conducto hueco en cuyo interior esta dispuesta al menos un medio de presionado (4).
- 4. Sistema segun cualquiera de las reivindicaciones 2 y 3 caracterizado porque al menos una rama (6) comprende una pluralidad de electrodos (2), estando cada electrodo (2) fijado a un medio de presionado (4) independiente.5101520253035
- 5. Sistema segun la reivindicacion 1 caracterizado porque la estructura de posicionamiento (3) comprende una tela (7) sobre la que estan fijados un conjunto de electrodos (2), y la cual esta adaptada para cubrir una region de la cabeza del usuario (1), comprendiendo dicha tela (7) unos medios de guiado (8) adaptados para guiar los medios de presionado (4).
- 6. Sistema segun cualquiera de las reivindicaciones anteriores caracterizado porque al menos un medio de presionado (4) induce una presion (P) hacia la cabeza del usuario (1) simultaneamente sobre una pluralidad de electrodos (2).
- 7. Sistema segun cualquiera de las reivindicaciones anteriores caracterizado porque la posicion del al menos un electrodo (2) es movil a lo largo de de la estructura de posicionamiento (3), pudiendo dicha posicion ser fijada mediante unos medios de fijacion.
- 8. Sistema segun cualquiera de las reivindicaciones anteriores caracterizado porque los medios de presionado (4) son elasticos.
- 9. Sistema segun cualquiera de las reivindicaciones anteriores caracterizado porque la estructura de posicionamiento (3) es una estructura deformable por flexion, y con una deformacion por traccion menor a la deformacion por traccion de los medios de presionado (4).
- 10. Sistema segun cualquiera de las reivindicaciones anteriores caracterizado porque los medios de tensionado (5) son tancas con una primera posicion que permite el paso de los medios de presionado (4) y una segunda posicion que fija la fuerza de traccion (T) ejercida sobre los medios de presionado (4).
- 11. Sistema segun cualquiera de las reivindicaciones 1 a 9 caracterizado porque los medios de tensionado (5) son un sistema de engranajes cuya rotacion determina la fuerza de traccion (T) ejercida sobre los medios de presionado (4).
- 12. Sistema segun cualquiera de las reivindicaciones 1 a 9 caracterizado porque los medios de presionado (4) comprenden un material deformable mediante corriente electrica, y porque los medios de tensionado (5) son medios de control de corriente electrica.
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