Electrodo de medida de electroencefalogramas.

Electrodo de medida de electroencefalogramas capaz de operar correctamente al producirse giros en el mismo,

gracias a al menos una superficie conductora continua que cubre una sección angular de un cuerpo principal (2) de desarrollo longitudinal a lo largo de un eje lineal (1). De esta manera, si el electrodo sufre giros en torno al eje lineal (1) menores que el ángulo de dicha sección angular, la superficie conductora sigue en contacto con el cuero cabelludo del usuario, y la medida se realiza correctamente.

Tipo: Patente de Invención. Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: P201231929.

Solicitante: BIT&BRAIN TECHNOLOGIES, S.L.

Nacionalidad solicitante: España.

Inventor/es: MINGUEZ ZAFRA,JAVIER, AGUILAR HERRERO,Mónica, LOPEZ VALDÉS,María, ORTIZ COSO,Aitor.

Fecha de Publicación: .

Clasificación Internacional de Patentes:

  • A61B5/0478 SECCION A — NECESIDADES CORRIENTES DE LA VIDA.A61 CIENCIAS MEDICAS O VETERINARIAS; HIGIENE.A61B DIAGNOSTICO; CIRUGIA; IDENTIFICACION (análisis de material biológico G01N, p.ej. G01N 33/48). › A61B 5/00 Medidas encaminadas a establecer un diagnóstico (diagnóstico por medio de radiaciones A61B 6/00; diagnóstico por ondas ultrasónicas, sónicas o infrasónicas A61B 8/00 ); Identificación de individuos. › Electrodos especialmente adaptados al efecto.

Fragmento de la descripción:

Electrodo de medida de electroencefalogramas.

Objeto de la invención 5

La presente invención se refiere al campo de la electroencefalografía, y más concretamente, a un electrodo de medida de electroencefalogramas y a un sistema de medida basado en dicho electrodo.

Antecedentes de la invención

En la actualidad, existen numerosas técnicas médicas y de entrenamiento de actividades cognitivas basadas en el análisis de la actividad cerebral del usuario. Esta actividad, producida por reacciones electroquímicas en el sistema neuronal, genera señales eléctricas que se 15 transmiten por el sistema neuronal, y que pueden ser detectadas mediante un sistema de medida adecuado. La medida de estas señales se determina electroencefalograma (EEG) , y aunque no es posible determinar de manera precisa la información transportada por los mismos, sí que es posible extraer información de su contenido frecuencial así como de su distribución espacial. Dicha información permite por ejemplo detectar estados anormales de 20 funcionamiento, o determinar cuándo se está ejercitando una determinada habilidad cognitiva.

Cabe destacar que los electroencefalogramas engloban también otras medidas de señales eléctricas generadas en la cabeza del usuario, y cuyo origen no es necesariamente neuronal, tal como los electrooculogramas (EOG) , que miden señales eléctricas producidas por los 25 movimientos oculares del usuario, y los electromiogramas (EMG) , que miden señales eléctricas generadas por movimientos musculares.

Los sistemas de medida de EEG se basan en un conjunto estructurado de electrodos que se distribuyen sobre la cabeza del usuario, y que pueden ser fijados individualmente, o mediante 30 una estructura de fijación como las presentadas, entre muchos otros ejemplos, por 2010/004196 A1, US 2012/012020379 A1, o WO 208/109694 A1. Sin embargo, independientemente de los medios utilizados para distribuir adecuadamente los sensores, la fiabilidad y robustez del sistema depende de los electrodos utilizados para realizar cada medida. En general, podemos distinguir entre electrodos de medida en seco, en los que la 35 medida se realiza directamente colocando una superficie conductora sobre la piel del usuario, y electrodos en los que se utiliza un gel o solución electrolítica conductora para favorecer la realización de la medida.

Por ejemplo, US 2011/0315548 A1 presenta un electrodo para detección de señales biológicas 40 que comprende unas pequeñas protuberancias en la base de un elemento conductor, estando dichas protuberancias adaptadas para absorber una solución electrolítica. Éste dispositivo presenta el inconveniente de que necesita de elementos externos para fijarse a la posición adecuada sobre la cabeza del usuario. Además, si el electrodo sufre algún giro durante la medida de los EEG, las partes conductoras dejan de estar en contacto con la piel del usuario, y 45 la medida no se realiza correctamente. WO 01/01856 A1 presenta otro electrodo con una esponja con gel electrolítico, en este caso solucionando el problema de la fijación mediante unas elementos móviles que atrapan el pelo del usuario. No obstante, presentan el mismo problema de fiabilidad y robustez de la medida ante movimientos y giros del electrodo. US 2012/0245451 A1 presenta un electrodo con un soporte rígido y una sección de electrodo 50 hecha de un gel que comprende una solución electrolítica. La sección de electrodo se adhiere al soporte rígido, que se presiona contra la cabeza del usuario. La parte de electrodo es flexible, permitiendo ciertos movimientos laterales del dispositivo, pero como los dispositivos anteriores, requiere del uso de gel electrolítico, y deja de funcionar adecuadamente si se produce un giro del electrodo.

En cuanto a los electrodos para medida en seco de EEG, es decir, aquellos que no requieren necesariamente gel electrolítico para realizar la medida, US 2008/0154112 A1 presenta un electrodo basado también en la fijación al pelo del usuario, sufriendo por lo tanto de las mismas 5 limitaciones mencionadas anteriormente. Por su parte, US 2012/0232372 A1 y US 2008/0262335 A1 presentan electrodos que requieren la inserción de pequeños dientes en la piel del usuario para su correcto funcionamiento. US 4669479 presenta otra opción típica, en la que el electrodo se acompaña de un elemento adhesivo para su fijación a la cabeza del usuario, y que por lo tanto, requiere del reemplazo de dicha parte adhesiva cuando se utiliza 10 repetidamente.

Todos los dispositivos anteriores presentan por lo tanto problemas en la medida del EEG cuando se producen movimientos y giros imprevistos de los electrodos, requiriendo sistemas de sujeción complejos e invasivos para evitar que esto ocurra. Además, dichos dispositivos 15 requieren una colocación cuidadosa, ya que sólo pueden medir correctamente las señales objetivo si se disponen en una posición y orientación determinadas. Existe por lo tanto en el estado de la técnica la necesidad de un electrodo de fácil colocación capaz de desplazarse y rotar sobre sí mismo, mientras sigue realizando correctamente la medida de los EEG.

Descripción de la invención

La presente invención soluciona los problemas anteriormente descritos mediante un electrodo para medida de electroencefalogramas (EEG) , incluyendo electrooculogramas (EOG) y electromiogramas (EMG) , capaz de desplazarse y de rotar sobre un eje lineal manteniendo su 25 superficie conductora en contacto con la superficie de la cabeza del usuario sobre la que se realiza la medida (típicamente el cuero cabelludo, aunque también puede tratarse de la frente o de otras partes de la cabeza dependiendo de la medida) . Adicionalmente, el electrodo es de fácil colocación, al ser capaz de realizar la medida de EEG independientemente del ángulo de rotación inicial con el que se coloca, siempre que dicho ángulo esté dentro de un cierto rango. 30 Se presenta asimismo un sistema de medida de EEG basado en dicho electrodo.

En un primer aspecto de la presente invención se presenta un electrodo con un cuerpo principal con una sección de desarrollo longitudinal a lo largo de un eje lineal, que comprende al menos una superficie conductora en contacto con el cuero cabelludo del usuario (o cualquier 35 otra superficie de medida sobre la cabeza del usuario) para giros de dicho cuerpo principal menores o iguales que un cierto ángulo umbral. Es decir, la sección del cuerpo principal perpendicular al eje lineal, comprende al menos una superficie conductora continua en una fracción del perímetro de dicha sección perpendicular, siendo dicha fracción delimitada por una sección angular mayor o igual que el ángulo umbral. El eje lineal de desarrollo del cuerpo 40 principal es mayormente paralelo a la superficie del cuero cabelludo sobre el cual se apoya, por lo que cualquier rotación en torno a dicho eje, dentro de los límites del ángulo umbral, mantiene la superficie conductora en contacto con dicho cuero cabelludo.

En una opción preferente, dicha sección angular ocupa un ángulo mayor o igual a 90º , más 45 preferentemente un ángulo mayor o igual a 180º , y más preferentemente, ocupa un ángulo de 360º . Es decir, en este último caso, el cuerpo principal presenta una superficie conductora continua en todo su perímetro, de modo que puede seguir midiendo correctamente las señales de EEG independientemente de su rotación en torno al eje lineal.

También preferentemente, el ángulo que delimita la sección angular con superficie conductora, y que por lo tanto delimita el ángulo máximo que puede rotar el electrodo manteniendo su funcionalidad, es el ángulo de rotación permitido por unos medios de fijación unidos al electrodo. Es decir, tras su colocación, el electrodo presenta superficie conductora en contacto con el cuero cabelludo, en todas las posiciones del electrodo permitidas por los medios de fijación.

Preferentemente, el electrodo presenta una única superficie conductora continua el perímetro delimitado por la sección angular descrita, aunque se contempla la posibilidad de que el 5 electrodo comprenda varias superficies conductoras cubriendo varios rangos de ángulos.

Se contemplan varias opciones preferentes para la geometría de la sección perpendicular al eje lineal de desarrollo de la misma: curvilíneas (por ejemplo circular o parabólica) y poligonal. En el caso de la sección circular, por ejemplo, el cuerpo principal tendría por lo tanto forma 10 cilíndrica. Para el caso de una única superficie conductora con un ángulo umbral de 360º , se trataría por lo tanto de un cilindro con toda su superficie exterior formada por una superficie conductora. Nótese que la sección perpendicular puede asimismo estar formada por una combinación arbitraria...

 


Reivindicaciones:

1. Electrodo de medida de electroencefalogramas que comprende un cuerpo principal (1) con al menos una superficie conductora adaptada para la medida de señales eléctricas a través de un cuero cabelludo de un usuario, 5

caracterizado porque:

el cuerpo principal (1) presenta una sección bidimensional de desarrollo longitudinal a lo largo de un eje lineal (2) ; siendo dicho eje lineal mayormente paralelo a una superficie 10 de medida (3) sobre la que el electrodo está configurado para aplicarse; y comprendiendo dicho cuerpo principal (1) al menos una superficie conductora continua alrededor del perímetro de la sección bidimensional dentro de una sección angular mayor o igual que un ángulo umbral (α) .

2. Electrodo según la reivindicación 1 caracterizado porque el cuerpo principal (1) comprende una única superficie conductora continua.

3. Electrodo según cualquiera de las reivindicaciones anteriores caracterizado porque el ángulo umbral es igual a un ángulo de giro en torno al eje lineal (2) permitido por unos 20 medios de sujeción (6) adaptados para fijar el electrodo contra el cuero cabelludo del usuario.

4. Electrodo según cualquiera de las reivindicaciones anteriores caracterizado porque el ángulo de giro es mayor o igual a 90º . 25

5. Electrodo según la reivindicación 4 caracterizado porque el ángulo de giro es mayor o igual a 180º .

6. Electrodo según la reivindicación 3 caracterizado porque el ángulo de giro es 360º . 30

7. Electrodo según cualquiera de las reivindicaciones anteriores caracterizado porque la sección bidimensional del cuerpo principal (1) es una sección curvilínea

8. Electrodo según la reivindicación 7 caracterizado porque la sección bidimensional del 35 cuerpo principal (1) es una sección circular.

9. Electrodo según la reivindicación 7 caracterizado porque la sección bidimensional del cuerpo principal (1) es una sección parabólica.

10. Electrodo según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6 caracterizado porque la sección bidimensional del cuerpo principal (1) es una sección poligonal. 40

11. Electrodo según cualquiera de las reivindicaciones anteriores caracterizado porque el cuerpo principal (1) es un cuerpo hueco.

12. Electrodo según la reivindicación 11 caracterizado porque el cuerpo hueco comprende 45 una pluralidad de compartimentos (5) huecos separados.

13. Electrodo según cualquiera de las reivindicaciones 11 y 12 caracterizado porque el cuerpo principal (1) está tapado en las dos bases del desarrollo longitudinal.

14. Electrodo según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 10 caracterizado porque el cuerpo principal (1) es un cuerpo sólido.

15. Electrodo según cualquiera de las reivindicaciones anteriores caracterizados porque el electrodo comprende una pluralidad de cuerpos principales (1) de desarrollo longitudinal, estando dicha pluralidad de cuerpos fijados entre sí.

16. Electrodo según cualquiera de las reivindicaciones anteriores caracterizado porque es 5 un electrodo de medida en seco de electroencefalogramas.

17. Electrodo según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 15 caracterizado porque comprende medios de dispensación de una sustancia que favorece la conducción eléctrica. 10

18. Electrodo según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 15 caracterizado porque comprende medios de retención de una sustancia que favorece la conducción eléctrica.

19. Electrodo según cualquiera de las reivindicaciones anteriores caracterizado porque el 15 electrodo comprende al menos una protuberancia (7) conductora alrededor del cuerpo principal (1) , y fijadas a dicho cuerpo principal (1) .

20. Electrodo según la reivindicación 18 caracterizado porque comprende al menos una protuberancia de forma helicoidal (7a) .

21. Electrodo según la reivindicación 18 caracterizado porque comprende una pluralidad de 20 protuberancias de forma toroidal (7b) .

22. Electrodo según la reivindicación 18 caracterizado porque comprende una pluralidad de protuberancias alargadas (7c) de desarrollo longitudinal a lo largo de ejes perpendiculares al eje lineal (2) del cuerpo principal (1) . 25

23. Electrodo según la reivindicación 18 caracterizado porque comprende una pluralidad de protuberancias mayormente planas (7d) de desarrollo longitudinal a lo largo de ejes paralelos (7d) al eje lineal (2) del cuerpo principal (1) .

24. Electrodo según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque comprende unos medios de fijación (8) adaptados para fijar al electrodo unos medios de sujeción (6) , estando dichos medios de sujeción (6) configurados para sujetar dicha pluralidad de electrodos sobre el cuero cabelludo del usuario.

25. Electrodo según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque la superficie conductora comprende al menos un orificio (9) , configurado para permitir el acceso al interior del cuerpo principal (1) .

26. Sistema de medida de electroencefalogramas caracterizado porque comprende una 40 pluralidad de electrodos según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 24, y medios de sujeción (6) configurados para sujetar dicha pluralidad de electrodos sobre el cuero cabelludo de un usuario.


 

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