專利名稱：：生物信號測量的可安裝單元和生物信號測量方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明一種涉及生物信號測量的可安裝(或可固定，moimtable)單元以及生物信號測量方法，本發(fā)明適用于(例如)獲取在生物體內(nèi)產(chǎn)生和傳輸?shù)牟ㄗ鳛殡娦盘柕?br>技術(shù)領(lǐng)域：
。
背景技術(shù)：
：顯然，睡眠的質(zhì)量或量(時間)的降低增大了各種與生活方式有關(guān)的疾病(例如，諸如心肌梗塞和腦梗塞的循環(huán)系統(tǒng)疾病，以及諸如糖尿病的內(nèi)分泌疾病)的風(fēng)險。此外，十分懷疑快速眼動(REM)睡眠的延長或REM睡眠密度(density)的降低是精神不振的一個因素。如此，睡眠與現(xiàn)代人所卷入的許多疾病和社會問題都有關(guān)系，因此，評價睡眠質(zhì)量在將來更加重要。作為用于睡眠評價的技術(shù)，多導(dǎo)睡眠圖(polysomnography)測試是眾所周知的。此外，已經(jīng)提出了一種裝置，該裝置用于根據(jù)心跳測量評價睡眠周期和睡眠質(zhì)量必需的參數(shù)，而不測量腦電波(例如參考日本專利公開第2009-078139號)。
發(fā)明內(nèi)容然而，在多導(dǎo)睡眠圖測試中，被測試者長時間地受制于測試機構(gòu)(諸如醫(yī)院)，并且安裝在被測試者身上的單元數(shù)量多。因此，多導(dǎo)睡眠圖檢查存在對被測試者施加了太多負(fù)擔(dān)的問題。另一方面，在上面所引專利文獻(xiàn)所公開的技術(shù)中，與多導(dǎo)睡眠圖測試相比被測試者身上的負(fù)擔(dān)減小了。然而，評價睡眠質(zhì)量必需的參數(shù)僅僅是間接估計值。因此，難以斷定非REM睡眠的深度和REM睡眠的長度和密度(這些對于評價睡眠質(zhì)量是很重要的)，因此這種技術(shù)存在測量精度較低的問題。需要本發(fā)明提供能夠提高測量精度而無須對被測試者施加太多負(fù)擔(dān)的用于生物信號測量的可安裝單元和生物信號測量方法。根據(jù)本發(fā)明第一實施例，提供了一種用于生物信號測量的可安裝單元，包括三個電極和支撐體，所述支撐體被配置為將這三個電極支撐在與通過中線劃界的面部一側(cè)上的前額上的預(yù)定位置、面部這一側(cè)上的太陽穴位置以及面部這一側(cè)上的顴骨體上的預(yù)定位置的位置關(guān)系對應(yīng)的位置處。根據(jù)本發(fā)明第二實施例，提供了一種生物信號測量方法，包括步驟(a)放大設(shè)置在通過中線劃界的面部一側(cè)上的前額上的預(yù)定位置處的電極和設(shè)置在面部這一側(cè)上的太陽穴位置處的電極之間的電位差，以及(b)放大設(shè)置在面部這一側(cè)上的顴骨體上的預(yù)定位置處的電極和設(shè)置在太陽穴位置處的電極之間的電位差。生物信號測量方法還包括步驟(c)通過使用作為步驟(a)中的放大結(jié)果而獲得的第一信號和作為步驟(b)中的放大結(jié)果而獲得的第二信號來識別眼電圖波形和腦電圖波形。太陽穴位置是其距離頭骨的邊界較短的位置。然而，因為穿過這段距離的腦電波的衰減率高，所以它適合作為參考電極的位置。前額位置是在頭骨上且其下沒有肌肉的位置。因此，它適合作為在這個位置和太陽穴位置之間獲得一定的腦電波測量靈敏度的位置。顴骨體上的位置是靠近眼睛的位置。因此，它適合作為在這個位置和太陽穴位置之間獲得一定的眼運動(眼電位)測量靈敏度的位置。本發(fā)明實施例允許適于作為參考的一個電極和對于檢測腦電波和眼電位最少所需的兩個電極集中在通過中線劃界的一側(cè)面部上的局部區(qū)域中。此外，甚至當(dāng)被測試者翻身時，電極和枕頭之間的接觸也可以大大減少。因此，大大減輕了睡眠約束。此外，可以獲得對于評價非REM睡眠和REM睡眠質(zhì)量所必需的腦電波和眼電位，這在睡眠狀態(tài)的精確確定中是必要的。因此，盡管電極集中在局部區(qū)域中，但仍可以提高測量精度。因此，可以實現(xiàn)能夠提高測量精度而不對被測試者施加太多負(fù)擔(dān)的用于生物信號測量的可安裝單元和生物信號測量方法。圖1是示意性示出用于生物信號測量的可安裝單元的結(jié)構(gòu)的示圖；圖2是示意性示出用于生物信號測量的可安裝單元的結(jié)構(gòu)的示圖；圖3A和圖3B示意性示出吸盤的結(jié)構(gòu)的正視圖和截面圖；圖4A和圖4B是示意性示出固定裝置(fixture)的靜止?fàn)顟B(tài)的結(jié)構(gòu)示圖和移動狀態(tài)的結(jié)構(gòu)示圖；圖5是示出用于生物信號測量的可安裝單元的安裝步驟的流程圖；圖6是示意性示出用于生物信號測量的可安裝單元的安裝狀態(tài)的示圖；圖7是示意性示出測量部的結(jié)構(gòu)的示圖；圖8是示出由測量部進(jìn)行的測量處理步驟的流程圖；圖9是示意性示出在實驗中采用的電極配置的示圖；圖10A、圖IOB和圖IOC是各自示出通過實驗獲得的腦電波、眼電位(ocularpotential)、以及肌電位(myopotential)的波形的曲線圖；圖IlA和圖IlB是示出入睡前和入睡時獲得的腦電圖波形(electroencephalograph!cwaveform)的曲線圖；圖12是示出在非REM睡眠時獲得的腦電圖波形的曲線圖；圖13是示出在REM睡眠時獲得的腦電圖波形的曲線圖；以及圖14A、圖14B和圖14C是各自示出人體組織和電導(dǎo)率之間的關(guān)系的曲線圖。具體實施例方式將在下面描述本發(fā)明實施例。將以下列順序進(jìn)行描述。1.實施例1-1.用于生物信號測量的可安裝單元的結(jié)構(gòu)1-2.用于生物信號測量的可安裝單元的安裝步驟1-3.測量部的構(gòu)造1-4.有益效果等2.其他實施例1.實施例1-1.用于生物信號測量的可安裝單元的結(jié)構(gòu)圖1和圖2示出用于生物信號測量的可安裝單元1的結(jié)構(gòu)。該可安裝單元1包括支撐體2，用于支撐參考電極RE和兩個探測電極(probeelectrode)PEl和PE2；以及固定裝置(fixtUre)3，用于作為固定端將支撐體2固定到人體上的某個部位。參考電極RE是應(yīng)設(shè)置在由前額骨、顴骨以及顴骨眶突(zygomaticorbitalprocess)圍繞的面部上的凹陷部位(在下文中，這個部位還將稱作太陽穴位置)處的電極。探測電極PEl是應(yīng)設(shè)置在太陽穴之上且與前額隆起(frontaleminence)同樣高度的前額上的一個部位(在下文中，這個部位還將稱作前額位置)處的電極。探測電極PE2是應(yīng)設(shè)置在眼尾旁邊的顴骨體上的面部上的一個部位(在下文中，這個部位還將稱作眼側(cè)位置)處的電極。支撐體2將參考電極RE和探測電極PEl和PE2支撐在與一側(cè)上的太陽穴位置、與該太陽穴位置同側(cè)的眼側(cè)位置以及與該太陽穴位置同側(cè)的前額位置的位置關(guān)系對應(yīng)的位置處。在這個實施例中，支撐體2通過使用諸如聚氨基甲酸乙酯樹脂的材料被形成具有柔韌性的板狀，并且具有如下結(jié)構(gòu)，即，該支撐體的一個表面用作正對著人體表面的表面，并且每個電極RE、PE1和PE2的一部分暴露在這個表面中。如在圖3A和圖3B中所示，在支撐體2中，設(shè)置了吸盤11、12和13(參見圖1和圖2)，每個吸盤圍繞作為凹陷部分的暴露的電極部分。固定裝置3具有由排列成一行的多個齒構(gòu)成的部分21(在下文中，該部分還被稱作梳齒部)。通過使用導(dǎo)線材料該梳齒部21中的每個齒被形成U字形狀。該梳齒部21的齒的彼此相鄰的齒的根部互相連接。這些連接部分固定于支撐體2上(參見圖2)。在距離齒根部預(yù)定距離的位置上，桿形構(gòu)件22連接至在U字狀的一側(cè)上該梳齒部21中的每個齒的部分相連接，而桿形構(gòu)件23在U字狀的另一側(cè)上與每個齒的部分相連接。如在圖4A和圖4B中所示，如果對這些桿形構(gòu)件22和23沿著使桿形構(gòu)件22和23的末端彼此靠近的這種方向施加力，那么各個齒之間的鄰接部分(圖4A)由該力彼此分離(圖4B)。因此，梳齒部21被構(gòu)造為能夠經(jīng)由各個齒的齒端插入頭發(fā)并且將頭發(fā)夾在齒之間。以這種方式，固定裝置3可以附裝于頭發(fā)上并且可以從頭發(fā)上取下，并且具有能夠夾住頭發(fā)從而利用頭發(fā)作為支撐體2的固定端的結(jié)構(gòu)。1-2.用于生物信號測量的可安裝單元的安裝步驟圖5示出用于生物信號測量的可安裝單元1的安裝步驟。在第一步驟SPl中，參考電極RE和探測電極PEl和PE2與太陽穴位置、前額位置以及眼側(cè)位置對準(zhǔn)。由支撐體2將參考電極RE以及探測電極PEl和PE2支撐在與太陽穴位置、與該太陽穴位置同側(cè)的前額位置以及與該太陽穴位置同側(cè)的眼側(cè)位置的位置關(guān)系對應(yīng)的位置處。太陽穴位置和眼側(cè)位置是不必照鏡子等就可以輕易確定的位置。因此，用于生物信號測量的可安裝單元1允許被測試者通過僅對準(zhǔn)電極RE、PE1和PE2中的一個來對準(zhǔn)電極，而不必使被測試者在照著鏡子等的同時尋找電極的對準(zhǔn)位置。盡管電極位置因個體差異而不同，但是可以確認(rèn)的是，在健康成年人的情況下，由這種不同而產(chǎn)生的測量值的變化并不會引起實質(zhì)性問題。在第二步驟SP2中，將固定裝置3固定到頭發(fā)上。具體地，將頭發(fā)夾在梳齒部21的各個線性齒之間。梳齒部21具有通過在一行中排列多個線性齒而獲得的結(jié)構(gòu)(參見圖1或圖2)。因此，固定裝置3允許線性齒平滑地插入頭發(fā)的根部。此外，梳齒部21具有通過從彼此相鄰的線性齒的齒根到齒端中間的位置的這部分來夾住頭發(fā)的這種結(jié)構(gòu)(參見圖4A和圖4B)，因此頭發(fā)的根部可以被推動，并被線性齒的根部夾住。因此，該固定裝置3可以通過利用頭發(fā)作為固定端而大大減少支撐體2的移動。在步驟SP3中，貼附吸盤1113。因此，以由對應(yīng)的吸盤11、12和13而在對應(yīng)的位置施加預(yù)定的力這樣的方式將參考電極RE以及探測電極PEl和PE2固定在太陽穴位置、前額位置以及眼側(cè)位置。通過上述安裝步驟，用于生物信號測量可安裝單元1被安裝在如在圖6中所示的人體上。從圖6中還可以顯而易見的是，不僅用于生物信號測量的可安裝單元1中的支撐體2的一端經(jīng)由固定裝置3固定于頭發(fā)，而且其另一端通過吸盤1113固定于面部。因此，在這個可安裝單元1中，與僅一側(cè)被固定的情況相比，可以在更大程度上避免電極的位置移動。太陽穴位置、前額位置以及眼側(cè)位置存在于由中線劃界的一側(cè)面部的局部區(qū)域中。因此，可以以三個電極RE、PE1和PE2集中在面部的局部區(qū)域中的方式經(jīng)由吸盤11、12和13固定支撐體2。因此，與多導(dǎo)睡眠圖測試(其中，安裝在被測試者身上的單元數(shù)量很大)相比，該用于生物信號測量的可安裝單元1可以減輕被測試者的負(fù)擔(dān)而不會劣化被測試者的安裝感覺。此外，太陽穴位置、眼側(cè)位置以及前額位置還是即使是在被測試者在正常睡眠中翻身時也難以與枕頭接觸的部位。因此，用于生物信號測量可安裝單元1可以大大減少被測試者的睡眠約束。注意，上述的安裝順序僅僅是一個實例，并且安裝順序不限于此。1-3.測量部的結(jié)構(gòu)圖7示出用于測量由參考電極RE和探測電極PEl和PE2感測的生物信號的測量部的結(jié)構(gòu)。例如，測量部中的電路板等設(shè)置在支撐體2的表面或其內(nèi)部。測量部30包括放大部31、過濾部32、模擬/數(shù)字(A/D)轉(zhuǎn)換器33、分析器34、存儲器35以及通信部36。測量部30在接收到來自設(shè)置在支撐體2的表面上的操作部的測量開始命令時向各個部分3136提供電池等的電源電壓。此外，測量部30在接收來自操作部的測量停止命令時阻斷電源電壓的供給。放大部31具有兩個差分放大器3IA和3IB。差分放大器3IA放大探測電極PEl和參考電極RE之間的電位差作為生物信號，并且將放大的生物信號輸出至過濾部32。因為探測電極PEl設(shè)置在前額位置，所以從差分放大器31A輸出的生物信號是主要反映腦電波的信號(在下文中，這個信號還被稱作腦電圖信號)。差分放大器3IB放大探測電極PE2和參考電極RE之間的電位差作為生物信號，并且將放大的生物信號輸出至過濾部32。因為探測電極PE2設(shè)置在眼側(cè)位置，所以從差分放大器31B輸出的生物信號是主要反映眼電位的信號(在下文中，這個信號還被稱作眼電圖信號)。以通過吸盤1113對人體皮膚施加預(yù)定吸力這種方式，使參考電極RE以及探測電極PEl和PE2緊靠人體皮膚。因此，與僅使電極緊靠人體表面的情況相比，電極RE、PEl和PE2與人體表面緊密接觸的程度更高。此外，如上所述，不僅用于支撐各個電極RE、PEl和PE2的支撐體2的一端經(jīng)由固定裝置3固定于頭發(fā)，并且其另一端通過吸盤1113固定于面部。因此，與僅支撐體2的一側(cè)被固定的情況相比，電極RE、PEl和PE2相對于人體表面的移動程度減少。因此，放大部31可以精確地放大生物體中的電位差。因此，測量部的靈敏度大大提尚。此外，太陽穴位置、前額位置以及眼側(cè)位置是骨頭上的位置。因此，在從參考電極RE和探測電極PEl和PE2獲得的生物信號中肌電位成分較小，從而大大提高了對腦電波和眼電位的靈敏度。為過濾部32設(shè)定作為測量對象而應(yīng)被覆蓋的頻帶。過濾部32從腦電圖信號和眼電圖中信號去除設(shè)定頻帶的信號成分之外的信號成分，并且向A/D轉(zhuǎn)換器33提供由去除而得到的腦電圖信號和眼電圖信號。腦電波的種類如下德耳塔波(IHz3Hz)、西塔波(4Hz7Hz)、阿爾法波(8Hz13Hz)、貝它波(14Hz30Hz)、伽馬波(31Hz64Hz)、歐米加波(65Hz128Hz)、rho波(129Hz512Hz)以及西格瑪波(513Hz1024Hz)。通過預(yù)定的操作部將這些波中的一部分或全部可變地設(shè)定為作為測量對象而應(yīng)被覆蓋的頻帶。眼電位包括在對應(yīng)于腦電波的頻帶中。A/D轉(zhuǎn)換器33將腦電圖信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)(在下文中，這個數(shù)據(jù)還被稱作腦電圖數(shù)據(jù))，并且向分析器34提供腦電圖數(shù)據(jù)。此外，A/D轉(zhuǎn)換器33將眼電圖信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)(在下文中，這個數(shù)據(jù)還將稱作眼電圖數(shù)據(jù))，并且向分析器34提供眼電圖數(shù)據(jù)。分析器34包括CPU(中央處理單元)、R0M(只讀存儲器)、作為CPU的工作存儲器的RAM(隨機存取存儲器)、揚聲器以及時鐘(計時部)。在這個ROM中，存儲用于執(zhí)行分析處理的程序、指示電平(低于該電平，則認(rèn)作電極不與人體表面接觸)(在下文中，該電平還被稱作非接觸電平閾值)的數(shù)據(jù)等。當(dāng)接收到測量開始命令時，分析器34在RAM中展開(cbploy)存儲在ROM中的程序，并且根據(jù)程序執(zhí)行檢測是否存在電極的接觸的處理(在下文中，這個處理還被稱作電極接觸檢測處理)和測量處理。下面將描述這個電極接觸檢測處理的具體內(nèi)容的一個實例。分析器34將每個預(yù)定的時間段內(nèi)的腦電圖數(shù)據(jù)電平的平均值和眼電圖數(shù)據(jù)電平的平均值與為平均值設(shè)定的閾值(在下文中，這個閾值還被稱作非接觸電平閾值)相比較。7如果這些電平平均值中的至少一個低于非接觸電平閾值，那么分析器34確定電極沒有與人體面接觸而停止處理，并且應(yīng)經(jīng)由揚聲器通知應(yīng)再次安置電極。相反，如果電平平均值都高于非接觸電平閾值，那么分析器34確定電極與人體表面是相接觸的，并且將這個預(yù)定時間段的腦電圖數(shù)據(jù)和眼電圖數(shù)據(jù)相互關(guān)聯(lián)地存儲在存儲器35中。以這種方式執(zhí)行電極接觸檢測處理。然而，該處理內(nèi)容僅是一個實例。接下來，下面將使用圖8中所示的流程圖描述測量處理的具體內(nèi)容的一個實例。具體地，在第一步驟SPll中，分析器34基于腦電圖數(shù)據(jù)和眼電圖數(shù)據(jù)的波形及其電平識別腦電圖波形、眼電圖波形以及肌電圖波形。在這個實施例中，腦電圖波形不僅包括在腦電圖數(shù)據(jù)中，而且包括在眼電圖數(shù)據(jù)中。然而，由于用作腦電圖數(shù)據(jù)的接受方的探測電極PEl設(shè)置在上述的前額位置，所以腦電圖波形的電位變化似乎大于眼電圖數(shù)據(jù)的電位變化。因此，在腦電圖數(shù)據(jù)中，將高于眼電圖數(shù)據(jù)的電位但與眼電圖數(shù)據(jù)的該電位表現(xiàn)出相同的變化的電位的波形識別為腦電圖波形。眼電圖波形同樣不僅包括在眼電圖數(shù)據(jù)中，并且也包括在腦電圖數(shù)據(jù)中。然而，由于用作眼電圖數(shù)據(jù)的接收方的探測電極PE2設(shè)置在上述的眼側(cè)位置，所以眼電圖波形的電位變化似乎大于腦電圖數(shù)據(jù)的電位變化。因此，在眼電圖數(shù)據(jù)中，將高于腦電圖數(shù)據(jù)的電位但與腦電圖的該點位表現(xiàn)出相同的變化的電位的波形識別為眼電圖波形。另一方面，在腦電圖數(shù)據(jù)和眼電圖數(shù)據(jù)中，將腦電圖波形和眼電圖波形之外的波形識別為肌電圖波形。作為實驗結(jié)果，在圖10A、圖IOB和圖IOC中示出以圖9中所示的電極位置獲得的波形。圖9中的Gl指的是向上距離太陽穴位置4cm的位置(在下文中，這個位置還被稱作第一前額位置)。G2指的是眼側(cè)位置。G3指的是太陽穴位置。G4指示橫向距離第一前額位置4cm的位置(在下文中，這個位置還被稱作第二前額位置)。G5指的是耳垂位置。此外，GlG4對應(yīng)于探測電極，而G5對應(yīng)于參考電極。從圖10AU0B和IOC也可以看出，眼電圖波形的電位在眼側(cè)位置高于在其它位置，而腦電圖波形的電位在第一和第二前額位置高于在其它位置。在第二步SP12中，分析器34通過使用腦電圖波形和眼電圖波形確定入睡時間。具體地，將滿足α波消失并且緩慢眼動(SEM)出現(xiàn)的條件的時刻作為入睡時間。圖IlA和圖IlB作為實驗結(jié)果示出了以圖9中所示的電極位置在入睡前和入睡狀態(tài)中的波形。從圖IlA和圖IlB中也可以看出，在入睡之后，α波消失，并且出現(xiàn)SEM。在第三步驟SP13中，分析器34通過使用腦電圖波形、眼電圖波形以及肌電圖波形作出涉及睡眠的各種確定。在該實施例中，分析器34確定關(guān)于非REM睡眠的深度和質(zhì)量以及關(guān)于REM睡眠的開始時間、結(jié)束時間以及質(zhì)量。通過使用每單位時間δ波出現(xiàn)的次數(shù)(出現(xiàn)密度)和δ波的振幅值確定關(guān)于非REM睡眠的深度和質(zhì)量。作為實驗結(jié)果，在圖12中示出以圖9中所示的電極位置獲得的非REM睡眠的波形。在確定關(guān)于REM睡眠的開始時間的過程中，將滿足δ波和肌電位消失并且REM出現(xiàn)的條件的時刻作為開始時間。在確定關(guān)于REM睡眠的結(jié)束時間的過程中，將滿足REM消失以及肌電位出現(xiàn)的條件的時刻作為結(jié)束時間。作為實驗結(jié)果，在圖13中示出以圖9中所示的電極位置獲得的REM睡眠的波形。通過利用在從REM睡眠的開始時間至結(jié)束時間的時間段內(nèi)每單位時間REM出現(xiàn)的次數(shù)(出現(xiàn)密度)來確定關(guān)于REM睡眠質(zhì)量。在第四步驟SP14中，分析器34通過使用腦電圖波形和肌電圖波形確定睡醒時間。具體地，將滿足β波和肌電位出現(xiàn)的條件的時刻作為睡醒時間。在第五步驟SP15中，分析器34通過使用非REM睡眠和REM睡眠的出現(xiàn)次數(shù)、比率、出現(xiàn)周期等確定循環(huán)模式(cyclepattern)0在第六步驟SP16中，分析器34產(chǎn)生各個步驟中的確定結(jié)果和用于確定(determination)的參數(shù)(確定要素)作為數(shù)據(jù)(在下文中，這個數(shù)據(jù)還被稱作確定結(jié)果數(shù)據(jù))，并且將數(shù)據(jù)與眼電圖數(shù)據(jù)和腦電圖數(shù)據(jù)相關(guān)聯(lián)地存儲在存儲器35中。以這種方式執(zhí)行測量處理。然而，圖8中所示的處理內(nèi)容僅是一個實例。存儲器35根據(jù)從分析器34或通信部36給出的命令執(zhí)行寫入處理或讀出處理。存儲器35不限于包括在測量部30中的內(nèi)置存儲器，并且可以使用諸如USB(通用串行總線)存儲器、SD(安全數(shù)字)卡存儲器或CF(壓縮閃存)卡存儲器的可移動存儲器作為存儲器35。當(dāng)從操作部向通信部36發(fā)出傳輸命令時，通信部36通過例如無線傳輸向預(yù)定的外部設(shè)備發(fā)送存儲在存儲器35中的各種數(shù)據(jù)。1-4.有益效果等在這個具有上述結(jié)構(gòu)的用于生物信號測量的可安裝單元1中，支撐體2將三個電極RE、PE1和PE2支撐在與太陽穴位置、與該太陽穴位置同側(cè)的前額位置以及與該太陽穴位置同側(cè)的眼側(cè)位置的位置關(guān)系對應(yīng)的位置處。因此，這個用于生物信號測量的可安裝單元1允許用作參考的一個電極和用于檢測腦電波和眼電位的兩個(必須的最少量)電極集中在通過中線劃界的一個側(cè)面部的局部區(qū)域中。此外，即使在被測試者翻身時，也可以大大減少電極和枕頭之間的接觸。因此，用于生物信號測量的可安裝單元1可以大大減輕睡眠約束。此外，在該用于生物信號測量的可安裝單元1的情況下，通過僅將一個電極對準(zhǔn)太陽穴位置(通過觸摸而不必照鏡子等就可以輕易確定)，其它電極可以通過支撐體2對準(zhǔn)預(yù)定位置。這可以大大減輕在被測試者身上安裝的負(fù)擔(dān)。通常，如在圖14A、圖14B和圖14C中所示，由于含水量等的差異，人體組織中的電導(dǎo)率在各個組織之間大不相同。具體地，如果電極設(shè)置在頭骨的皮膚上，由于在骨頭和皮膚中的傳輸距離短且?guī)缀跏浅Ａ?，所以在寬范圍中獲得作為相等電位的信號的腦電波。相反，在面部上的部位處，在骨頭和皮膚中的傳輸距離比較長，腦電波信號由于低的電導(dǎo)率而極度衰減。因此，由于穿過太陽穴位置與頭骨之間距離的衰減率高，所以太陽穴位置(其與頭骨邊界的距離短)適合作為參考電極的位置。此外，前額位置是在頭骨上且在其下沒有肌肉的部位，它適合作為這樣的一種位置，即，在該位置和太陽穴位置之間能夠獲得一定的腦電波測量靈敏度。眼電位主要通過骨頭和皮膚傳輸。因此，當(dāng)探測電極靠近發(fā)生源(generationsource)時，即使探測電極和參考電極之間的距離很短，仍可以獲得作為電極之間的電位差的眼電位。因此，眼側(cè)位置適合作為這樣的一種位置，即，在該位置和太陽穴位置之間能夠獲得一定的眼運動(眼電位)測量靈敏度。因此，用于生物信號測量的可安裝單元1可以獲得對于評價非REM睡眠和REM睡眠質(zhì)量所必需的腦電波和眼電位，這對精確確定睡眠狀態(tài)是必要的。因此，盡管電極RE、PEl和PE2集中在局部區(qū)域中，但是可安裝單元1仍具有提高的測量精度。在這個用于生物信號測量的可安裝單元1的支撐體2的一個表面中，三個電極RE、PEl和PE2中的每個的至少一部分被暴露，設(shè)置了圍繞作為凹陷部分的暴露的電極部分的吸盤11、12和13。因此，即使在面部表面上存在柔軟的頭發(fā)或被測試者移動時，用于生物信號測量的可安裝單元1仍允許電極RE、PE1和PE2緊密接觸面部表面。因此，不會引起電極的位置移動，可以直接而無須中間的空氣層來獲得腦電波等作為生物信號。因此，可以提高測量精度。支撐體2設(shè)置有用于通過夾住頭發(fā)來固定支撐體2的固定裝置3。因此，在用于生物信號測量的可安裝單元1的情況下，不僅通過對應(yīng)的吸盤11、12和13來固定電極RE、PEl和PE2，而且配置有這些吸盤1113的整個支撐體2可以被固定于頭發(fā)。因此，這個可安裝單元1可以避免電極的位置移動。因此，可以更大程度地提高測量精度。通過支撐體2支撐這個用于生物信號測量的可安裝單元1中的電極RE、PEl和PE2。因此，這個可安裝單元1可以防止在電極被貼附于面部或從面部取下來時掉落。此外，連接至電極RE、PEl和PE2的纜線(cord)可以封裝在支撐體2的內(nèi)部。因此，可安裝單元1可以避免在被貼附或取下時電極遺失以及電極在纜線中纏繞。這可以提高可用性。2.其它實施例在上述實施例中，探測電極PEl用作應(yīng)該設(shè)置在太陽穴之上且與額隆起同樣高度的前額上的部位處的電極。然而，探測電極PEl應(yīng)設(shè)置的位置不限于這個實施例，而是只要在前額上，可以是任意位置，諸如大腦區(qū)域46周圍的位置。然而，就提高測量精度而言，更優(yōu)選的是探測電極PEl和參考電極RE之間的距離更大。此外，就安裝的便利性而言，更優(yōu)選的是探測電極PEl的位置在太陽穴位置之上或在大腦區(qū)域46周圍。在上述實施例中，探測電極PE2用作應(yīng)設(shè)置在眼尾旁邊的顴骨體上的面部上的部位處的電極。然而，探測電極PE2應(yīng)設(shè)置的位置不限于這個實施例，而是只要在顴骨體上，可以是任意位置。然而，就提高測量精度而言，更優(yōu)選的是探測電極PE2和參考電極RE之間的距離更大。此外，就安裝的便利性而言，更優(yōu)選的是探測電極PE2的位置在眼側(cè)位置。盡管在上述實施例中支撐體2是L形板，但是這個支撐體的形狀不限于這個實施例。在滿足支撐體將電極支撐在與一側(cè)上的太陽穴位置、與該太陽穴位置同側(cè)的眼側(cè)位置以及前額上的預(yù)定位置的位置關(guān)系對應(yīng)的位置的條件下，可以采用各種任意的形狀?？梢酝ㄟ^使用一種或多種不同材料形成支撐體2，只要這種材料是不導(dǎo)電的物質(zhì)或可以作為不導(dǎo)電的物質(zhì)(導(dǎo)電量小于預(yù)定量)。在上述實施例中，固定裝置3具有將頭發(fā)夾入其中從而固定支撐體2的結(jié)構(gòu)。然而，固定裝置3的結(jié)構(gòu)不限于這個實施例。例如，可以使用發(fā)帶或不同于發(fā)帶的部件。然而，在使用發(fā)帶的情況下，頭由發(fā)帶自身被收緊。因此，就睡眠的舒適度而言，上述實施例等更優(yōu)選。固定裝置3的結(jié)構(gòu)同樣不限于上述實施例，而可以使用任意的各種結(jié)構(gòu)。在上述實施例中，吸盤1113具有這樣一種結(jié)構(gòu)，即，圍繞著作為凹陷部分的各個電極RE、PE1和PE2的暴露部分。然而，這些吸盤1113的結(jié)構(gòu)不限于這個實施例。例如，它們可以具有通過將管子貼附至彎曲的電極而獲得的形狀，像在心電圖中使用的電極。還可以通過使用諸如聚亞安酯的粘性材料來形成吸盤1113。在上述實施例中，采用了用于執(zhí)行電極接觸檢測處理和測量處理的分析器34。然而，通過分析器34處理的內(nèi)容不限于這個實施例。例如，分析器34可以執(zhí)行監(jiān)測從大腦區(qū)域46產(chǎn)生的腦電波(區(qū)域46的活動程度)的處理，并且分析與覺醒狀態(tài)期間的判斷力(工作記憶力)、推理能力(reason)、以及感悟能力(inspiration)相關(guān)的大腦活動。作為另一實施例，如果太陽穴位置、眼側(cè)位置以及前額位置設(shè)置在三角形的各頂點處并且將在這些位置處的組織中的電導(dǎo)率作為數(shù)據(jù)保持在分析器34等中，那么可以進(jìn)行估計腦電波或肌電位的產(chǎn)生位置的處理。在上述實施例中，電極直接按壓在面部表面上。然而，對于這些電極，可以應(yīng)用用于有效傳輸波的諸如水、酒精、油或甘油的接觸介質(zhì)。還可以采用設(shè)置有用于將接觸介質(zhì)引導(dǎo)至電極的機械裝置的結(jié)構(gòu)。例如，可以采用下列結(jié)構(gòu)。具體地，在支撐體2中設(shè)置用于存儲接觸介質(zhì)的容器。此外，將用于引導(dǎo)接觸介質(zhì)至電極的針狀管構(gòu)件連接至為容器配置的閥，并且將這個管構(gòu)件的頂端設(shè)置在每個電極的一端附近。盡管在上述實施例中，測量對象是腦電波和眼電位，但是可以加入體溫和脈搏。在這種情況下，為支撐體2設(shè)置例如光學(xué)系統(tǒng)的體溫傳感器或脈搏傳感器，并且從傳感器給出的信號經(jīng)由A/D轉(zhuǎn)換器33提供給分析器34。分析器34將體溫數(shù)據(jù)或脈搏數(shù)據(jù)與腦電圖數(shù)據(jù)相關(guān)聯(lián)地存儲在存儲器35中。這種關(guān)聯(lián)可以用作用于確定睡眠紊亂和疾病的指標(biāo)。本發(fā)明實施例可以用于醫(yī)藥行業(yè)、游戲行業(yè)等。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解的是，根據(jù)設(shè)計要求和其它因素，可以在所附權(quán)利要求書或其等同范圍內(nèi)進(jìn)行各種變形、組合、再組合和修改。1權(quán)利要求一種用于生物信號測量的可安裝單元，包括三個電極；以及支撐體，被配置為將所述三個電極支撐在與通過中線劃界的面部一側(cè)上的前額上的預(yù)定位置、所述面部所述一側(cè)上的太陽穴位置以及所述面部所述一側(cè)上的顴骨體上的預(yù)定位置的位置關(guān)系對應(yīng)的位置處。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于生物信號測量的可安裝單元，其中所述前額上的所述預(yù)定位置是在所述太陽穴位置之上的位置，而所述顴骨體上的所述預(yù)定位置是眼尾旁邊的位置。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于生物信號測量的可安裝單元，其中所述支撐體設(shè)置有用于通過夾住頭發(fā)而固定所述支撐體的固定裝置。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的用于生物信號測量的可安裝單元，其中所述支撐體具有板形形狀，以及所述三個電極的每個電極的至少一部分暴露在具有所述板形形狀的所述支撐體的一個表面中，并且設(shè)置圍繞作為凹陷部分的暴露的電極部分的吸盤或粘性材料。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于生物信號測量的可安裝單元，其中所述支撐體設(shè)置有電路，所述電路測量與所述前額上的預(yù)定位置對應(yīng)的位置處支撐的所述電極和與所述太陽穴位置對應(yīng)的位置處支撐的所述電極之間的電位差，以及與所述顴骨體上的預(yù)定位置對應(yīng)的位置處支撐的所述電極和與所述太陽穴位置對應(yīng)的位置處支撐的所述電極之間的電位差。6.一種生物信號測量方法，包括步驟(a)放大設(shè)置在通過中線劃界的面部一側(cè)上的前額上的預(yù)定位置處的電極和設(shè)置在所述面部所述一側(cè)上的太陽穴位置處的電極之間的電位差；(b)放大設(shè)置在所述面部的所述一側(cè)上的顴骨體上的預(yù)定位置處的電極和設(shè)置在所述太陽穴位置處的所述電極之間的電位差；以及(c)通過使用作為所述步驟(a)中的放大結(jié)果獲得的第一信號和作為所述步驟(b)中的放大結(jié)果獲得的第二信號來識別眼電圖波形和腦電圖波形。7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的生物信號測量方法，其中在所述步驟(c)中，在所述第一信號中，將高于所述第二信號中的電位且與所述第二信號中的電位變化表現(xiàn)出相同的變化的電位的波形識別為所述腦電圖波形，以及在所述第二信號中，將高于所述第一信號中的電位且與所述第一信號中的電位變化表現(xiàn)出相同的變化的電位的波形識別為所述眼電圖波形。8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的生物信號測量方法，還包括步驟將每個預(yù)定的時間段內(nèi)的所述第一信號的電平的平均值和所述第二信號的電平的平均值與為平均值設(shè)定的閾值相比較；以及如果所述電平的平均值中的至少一個低于所述閾值，則通知應(yīng)再次安裝電極。全文摘要本發(fā)明披露了一種用于生物信號測量的可安裝單元和生物信號測量方法，所述用于生物信號測量的可安裝單元包括三個電極；以及支撐體，被配置為將三個電極支撐在與通過中線劃界的面部一側(cè)上的前額上的預(yù)定位置、面部這一側(cè)上的太陽穴位置以及面部這一側(cè)上的顴骨體上的預(yù)定位置的位置關(guān)系對應(yīng)的位置處。文檔編號A61B5/04GK101933804SQ20101021194公開日2011年1月5日申請日期2010年6月23日優(yōu)先權(quán)日2009年6月29日發(fā)明者中川和博申請人:索尼公司