头部光刺激装置、头部光刺激方法及程序制造方法及图纸

一种头部光刺激装置，其特征在于，具有：脑波放大器，其对通过脑波传感器取得的自身脑波进行A/D转换并放大；控制信号生成电路，其根据来自所述脑波放大器的输出信号，生成用于控制LED的驱动的控制信号；以及光照射部，其具有根据来自所述控制信号生成电路的输出进行驱动并照射头部的LED，所述控制信号生成电路具有：带通滤波器，其对输入信号进行滤波处理；DSP(信号处理)部，其控制在所述带通滤波器通过的信号；以及光照射输出部，其使用了照射头部的近红外线LED，所述DSP部具有与自身脑波同步地、使对所述光照射输出部进行控制的PWM输出的相位一致的反馈功能。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】头部光刺激装置、头部光刺激方法及程序
本专利技术涉及光刺激技术，特别涉及针对头部的光刺激技术。
技术介绍
关于自然界中的光环境的变化对活体的免疫系统产生的影响的例子，已有这样的报告，即已确认到因秋季或冬季的日照时间的减少而引起的心情的不愉快或行动障碍的程度，与末梢血中的自然杀伤细胞(下面称为NK细胞)数是负的相关关系(参照下述非专利文献1)。该报告披露了白天中的太阳光等连续光对免疫调节有用的可能性。关于光在活体内的反应，在鸟类、爬虫类、鱼类中，可以说除视觉路径以外，还通过头盖骨直接反应在松果体的具有光感受性的细胞中，但对于人而言，还不知道除视觉路径以外的此类反应。另外，包括自然界的光以外的光在内，在关注于其医学效用时，截止到目前，中波长(UVB)或者长波长(UVA)紫外线被应用于银屑病、白斑病、特应性皮炎等皮肤疾病的治疗，高照度光疗法被应用于季节性情感障碍(SAD：seasonalaffectivedisorder)或抑郁症等的治疗。并且，近红色线被应用于疼痛或皮肤溃疡等的治疗，特别是光在临床医学中的广泛应用已经展开。关于光源使用二极管光的医学报告，截止到目前，已经看到了近红色发光二极管光对创伤治愈效果的促进得到认可的基础研究，关于侵入性较小的光源，其医学有用性的研究也正在进行中。有关可见光经由视觉路径即神经系统对免疫反应产生的影响的研究报告，已经看到了几个。并且，专利技术人们以前曾经报告了通过对健全者进行光驱动而观察到的前头部的α波的活化，与末梢血中的细胞性免疫的活化相关。但是，通过光驱动进行的经由眼睛的光刺激，对于被检者而言还会成为一种物理刺激，因而认为将产生妨碍该免疫系统的增强的作用。另外，专利技术人还提出了这样的技术，在将两眼完全与光遮蔽的状态下，从前头部的前方照射光，非侵入地实现脑部及免疫机构的活化(参照专利文献1及2)。专利文献1所记载的照射用具具有与前头部接触的光源部、和将该光源部安装(固定)于使用者的头部的带部。在光源部的内侧(使用者的前头部侧)配置有多个LED。在光源部的下缘部及侧缘部设有遮光部。现有技术文献专利文献专利文献1：日本特开2001－231871号公报专利文献2：日本特开平9－84888号公报非专利文献非专利文献1：S.Kasper,N.E.Rosenthal,S.Barberi,A.Williams,TamarkinL.,S.L.B.RogersandS.R.Pillemer:Immunologicalcorrelatesofseasonalfluctuationsinmoodandbehaviorandtheirrelationshiptophototherapy,PsychiatryRes.,36,pp.253-264(1991)M.Terman,J.S.Terman,F.M.Quitkin,P.J.McGrath,J.W.StewartandB.Rafferty:Lighttherapyforseasonalaffectivedisorder:areviewofefficacy,Neuropsychopharmacol.,2,pp.1-22(1989)
技术实现思路
专利技术要解决的问题但是，上述专利文献1所记载的技术是对头部照射整齐划一的光，其效果存在个人差异较大的问题。本专利技术的目的是解决上述问题，提供适合于每个人的光刺激技术。并且，本专利技术的目的是缓解初期导入时的不适感等。根据本专利技术的一个方面提供一种头部光刺激装置，其特征在于，所述头部光刺激装置具有：脑波放大器，其对通过脑波传感器取得的自身脑波进行A/D转换并放大；控制信号生成电路，其根据来自所述脑波放大器的输出信号，生成用于控制LED的驱动的控制信号；以及光照射部，其具有根据来自所述控制信号生成电路的输出进行驱动并照射头部的LED，所述控制信号生成电路具有：带通滤波器，其对输入信号进行滤波处理；DSP(信号处理)部，其控制在所述带通滤波器通过的信号；以及光照射输出部，其使用了照射头部的近红外线LED，所述DSP部具有与自身脑波同步地、使对所述光照射输出部进行控制的PWM输出的相位一致的反馈功能。可以使用使包括θ波的一部分频带和α波的一部分频带的频率频带通过的带通滤波器，进行缓解初期导入时的不适感等的反馈。本专利技术的特征在于，所述DSP部具有：带通滤波器(BPF)，其使包括θ波的一部分频带和α波的一部分频带的频率频带通过；锁相环路(PLL)，其检测来自所述带通滤波器的输出信号的相位；快速傅里叶转换(FFT)部，其精度良好地提取θ波的一部分频带和α波的一部分频带的最大振幅的频率；以及频率/相位控制部，其控制来自所述FFT部的输入信号的所述频率和所述相位，并反馈给所述PLL。本专利技术的特征在于，所述频率/相位控制部在频率切换时使振幅与输入脑波的相位一致并同步。本专利技术的特征在于，所述频率/相位控制部在频率切换时将时间延长直至输出相位成为零，在隔开间隔后使与输入脑波的相位的零点一致并同步。本专利技术的特征在于，通过所述FFT部，从θ波的一部分频带和α波的一部分频带中提取在所述带通滤波器和所述FFT中频带内的脑波的最大振幅的频率，进而获取移动平均，由此提高精度。优选的是，所述PLL具有：相位比较器，其比较输入信号的相位；环路滤波器；以及VCO，其以所述环路滤波器的输出为输入，将其输出反馈给所述相位比较器。虽然在PLL中频率始终追随着脑波的相位而变动，但是可以利用控制信号使PLL的VCO的频率固定。优选的是，所述PLL在定时t1进行切换的中断(interrupt)，然后继续进行振荡直至所述VCO的相位达到零交叉点为止，然后判定所述PLL的相位是否是零，如果是零，则以前一次的平均的频率开始所述PLL的信号输出。按照以上所述，可以快速进行使针对近红外LED的控制信号的相位与自身脑波的相位的同步。根据本专利技术的另一个方面提供一种头部光刺激方法，所述头部光刺激装置具有：脑波放大器，其对通过脑波传感器取得的自身脑波进行A/D转换并放大；控制信号生成电路，其根据来自所述脑波放大器的输出信号，生成用于控制LED的驱动的控制信号；以及光照射部，其具有根据来自所述控制信号生成电路的输出进行驱动并照射头部的LED，所述头部光刺激方法的特征在于，所述控制信号生成电路进行以下处理：带通滤波器处理，对输入信号进行滤波处理；DSP处理，控制在所述带通滤波器通过的信号；以及光照射输出处理，使用了照射头部的近红外线LED，所述DSP处理包括与自身脑波同步地使对所述光照射输出处理进行控制的PWM输出的相位一致的反馈处理。本专利技术的特征在于，所述DSP步骤包括：带通滤波器(BPF)处理，使包括θ波的一部分频带和α波的一部分频带的频率频带通过；锁相环路(PLL)处理，检测在所述带通滤波器处理中的输出信号的相位；快速傅里叶转换(FFT)处理，精度良好地提取θ波的一部分频带和α波的一部分频带的最大振幅的频率；以及频率/相位控制处理，控制来自所述FFT处理的输入信号的所述频率和所述相位，并在所述PLL处理中进行反馈。本专利技术也可以是用于使计算机执行技术方案8或9所述的头部光刺激方法的程序，还可以是记录该程序的计算机可读的记录介质。专利技术效果根据本专利技术，可以提供适合于每个人的光刺激技术。根本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种头部光刺激装置，其特征在于，所述头部光刺激装置具有：脑波放大器，对通过脑波传感器取得的自身脑波进行AD转换并放大；控制信号生成电路，根据来自所述脑波放大器的输出信号，生成用于控制LED的驱动的控制信号；以及光照射部，具有根据来自所述控制信号生成电路的输出进行驱动并照射头部的LED，所述控制信号生成电路具有：带通滤波器，对输入信号进行滤波处理；DSP(信号处理)部，控制在所述带通滤波器通过的信号；以及光照射输出部，使用了照射头部的近红外线LED，所述DSP部具有与自身脑波同步地、使对所述光照射输出部进行控制的PWM输出的相位一致的反馈功能。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种头部光刺激装置，其特征在于，所述头部光刺激装置具有：脑波放大器，对通过脑波传感器取得的自身脑波进行AD转换并放大；控制信号生成电路，根据来自所述脑波放大器的输出信号，生成用于控制LED的驱动的控制信号；以及光照射部，具有根据来自所述控制信号生成电路的输出进行驱动并照射头部的LED，所述控制信号生成电路具有：带通滤波器，对输入信号进行滤波处理；DSP(信号处理)部，控制在所述带通滤波器通过的信号；以及光照射输出部，使用了照射头部的近红外线LED，所述DSP部具有与自身脑波同步地、使对所述光照射输出部进行控制的PWM输出的相位一致的反馈功能。2.根据权利要求1所述的头部光刺激装置，其特征在于，所述DSP部具有：带通滤波器(BPF)，使包括θ波的一部分频带和α波的一部分频带的频率频带通过；锁相环路(PLL)，检测来自所述带通滤波器的输出信号的相位；快速傅里叶转换(FFT)部，精度良好地提取θ波的一部分频带和α波的一部分频带的最大振幅的频率；以及频率相位控制部，控制来自所述FFT部的输入信号的所述频率和所述相位，并反馈给所述PLL。3.根据权利要求2所述的头部光刺激装置，其特征在于，所述频率相位控制部在频率切换时使振幅与输入脑波的相位一致并同步。4.根据权利要求2所述的头部光刺激装置，其特征在于，所述频率相位控制部在频率切换时将时间延长直至输出相位成为零为止，在隔开间隔后与输入脑波的相位的零点一致并同步。5.根据权利要求2所述的头部光刺激装置，其特征在于，通过所述FFT部，从θ波的一部分频带和α波的一部分频带中，提取在所述带通滤波器和所述FFT部中频带内的脑波的最大振幅的频率，进而获取移动平均，由此提高精度。6.根据权利要求2所述的头部光刺激装置，其特征在于，所述P...

【专利技术属性】
技术研发人员：龟井勉，
申请(专利权)人：长崎方法有限公司，
类型：发明
国别省市：日本,JP