FR3121030A1

FR3121030A1 - Device and system for positioning and holding brain activity sensors on an individual's scalp

Info

Publication number: FR3121030A1
Application number: FR2102880A
Authority: FR
Inventors: Christian BERTHOMIER; Marie BRANDEWINDER; Matthieu Robert
Original assignee: Physip
Current assignee: Physip
Priority date: 2021-03-23
Filing date: 2021-03-23
Publication date: 2022-09-30
Anticipated expiration: 2041-03-23
Also published as: FR3121030B1

Abstract

Dispositif et système pour positionner et maintenir des capteurs d’activité cérébrale sur le scalp d’un individu L’invention concerne notamment un dispositif (1) à accrocher à un équipement de tête coiffant (70) tel qu’un casque, le dispositif permettant de positionner et de maintenir des capteurs (E1, E2, E3) d’activité cérébrale, tels que des électrodes, sur le scalp d’un individu, le dispositif comprenant : - une partie centrale (5), - une première bande (10), une deuxième bande (20) et une troisième bande (30), élastiques et souples, chaque bande s’étendant depuis la partie centrale du dispositif jusqu’à une extrémité libre de la bande, et - des moyens de positionnement pour maintenir les capteurs en question auxdites bandes ou à la partie centrale du dispositif, en des positions données, lesdites bandes étant séparées angulairement les unes des autres par des angles dont deux au moins sont compris entre 90 degrés et 140 degrés. Figure à publier avec l’abrégé : Figure 4Device and system for positioning and holding cerebral activity sensors on an individual's scalp positioning and holding sensors (E1, E2, E3) of brain activity, such as electrodes, on the scalp of an individual, the device comprising: - a central part (5), - a first strip (10 ), a second strip (20) and a third strip (30), elastic and flexible, each strip extending from the central part of the device to a free end of the strip, and - positioning means for holding the sensors in question to said bands or to the central part of the device, in given positions, said bands being angularly separated from each other by angles of which at least two are between 90 degrees and 140 degrees. Figure to be published with abstract: Figure 4

Description

Device and system for positioning and holding brain activity sensors on an individual's scalp

DOMAINE TECHNIQUE DE L’INVENTIONTECHNICAL FIELD OF THE INVENTION

La présente invention concerne un dispositif pour positionner des capteurs d’activité cérébrale, par exemple des électrodes, sur le scalp d’un individu et pour les maintenir, en position, contre le scalp de l’individu.The present invention relates to a device for positioning brain activity sensors, for example electrodes, on the scalp of an individual and for holding them, in position, against the scalp of the individual.

ARRIERE-PLAN TECHNOLOGIQUE DE L’INVENTIONTECHNOLOGICAL BACKGROUND OF THE INVENTION

L’activité électrique du cerveau, mesurée au moyen d’électrodes appliquées contre le scalp d’un individu, fournit des informations particulièrement riches sur l’état de vigilance ou de concentration de l’individu, sur la qualité et la nature de son sommeil, sur son état de santé, ou encore sur les émotions qu’il ressent.The electrical activity of the brain, measured by means of electrodes applied against the scalp of an individual, provides particularly rich information on the state of alertness or concentration of the individual, on the quality and nature of his sleep. , on his state of health, or on the emotions he feels.

Pour pouvoir tirer un maximum d’information de l’activité électrique ainsi enregistrée, il est souhaitable de positionner les électrodes en question en des points particuliers, sur le crâne de l’individu, sélectionnés par exemple parmi les points spécifiques du système conventionnel de positionnement dit « 10-20 », représenté schématiquement sur la . Ainsi, on peut par exemple positionner :

une première électrode avec son centre au droit de l’un des points définis par ce système de positionnement, appelé Cz, et
une deuxième électrode avec son centre au droit d’un autre de ces points particuliers, appelé Pz ( ).

In order to be able to derive a maximum of information from the electrical activity thus recorded, it is desirable to position the electrodes in question at particular points, on the individual's skull, selected for example from the specific points of the conventional positioning system. called "10-20", represented schematically on the . Thus, for example, we can position:

a first electrode with its center in line with one of the points defined by this positioning system, called Cz, and
a second electrode with its center at the right of another of these particular points, called Pz ( ).

En l’occurrence, le point Cz est défini comme suit. Soit L une ligne qui s’étend le long du crane, dans un plan sagittal médian, depuis l’inion jusqu’au nasion, et qui a une longueur totalel. Le point Cz est le point situé sur cette ligne L, à mi-chemin entre le l’inion et le nasion. Et le point Pz est situé sur cette même ligne L, en arrière du point Cz, la distance entre le point Pz et le point Cz, mesurée le long de cette ligne courbe L, étant égale à 20% de la longueur totalelde cette ligne.In this case, the point Cz is defined as follows. Let L be a line which extends along the skull, in a median sagittal plane, from the inion to the nasion, and which has a total length l . Point Cz is the point located on this line L, halfway between the inion and the nasion. And point Pz is located on this same line L, behind point Cz, the distance between point Pz and point Cz, measured along this curved line L, being equal to 20% of the total length l of this line.

Une fois les électrodes positionnées de manière adéquate, il est important de les maintenir fixes par rapport à la tête de l’individu, lors des enregistrements. En effet, un mouvement de l’une des électrodes par rapport au scalp de l’individu, même modéré, perturbe en général fortement les signaux enregistrés. Il en est de même pour la plupart des capteurs « dermiques » d’activité cérébrale, destinés à être appliqués contre le scalp d’un individu. Pour des capteurs de type oxymètres colorimétriques, par exemple, une variation de la distance capteur-scalp, ou un changement de position sur le crâne (et donc un changement de position par rapport à des vaisseaux capillaires situés sous le capteur) entraine en effet une variation de l’intensité lumineuse rétrodiffusé vers le capteur, ce qui perturbe les signaux mesurés.Once the electrodes are properly positioned, it is important to keep them fixed in relation to the individual's head during recordings. Indeed, a movement of one of the electrodes in relation to the individual's scalp, even moderate, generally strongly disturbs the recorded signals. The same is true for most "dermal" sensors of brain activity, intended to be applied against the scalp of an individual. For sensors of the colorimetric oximeter type, for example, a variation in the sensor-scalp distance, or a change in position on the skull (and therefore a change in position relative to the capillary vessels located under the sensor) in fact leads to a variation in light intensity backscattered towards the sensor, which disturbs the measured signals.

Pour positionner et maintenir les électrodes ou autres capteurs d’activité cérébrale sur le scalp de l’individu, on peut par exemple employer un adhésif (le plus souvent sous forme de pâte) pour, en quelque sorte, coller l’électrode, ou le capteur sur le scalp de l’individu (après avoir préalablement écarté ou coupé les cheveux de l’individu). Mais cette solution, souvent employée pour des examens médicaux, est contraignante pour l’individu et peu adaptée à des enregistrements répétitifs, par exemple quotidiens.To position and maintain the electrodes or other cerebral activity sensors on the scalp of the individual, one can for example use an adhesive (most often in the form of paste) to, in a way, stick the electrode, or the sensor on the individual's scalp (after previously parting or cutting the individual's hair). But this solution, often used for medical examinations, is restrictive for the individual and not very suitable for repetitive recordings, for example daily.

Dans ce contexte, le document WO 0045701 propose une casquette comprenant une calotte, une visière, et des électrodes fixées à la calotte pour venir en contact avec le scalp d’un individu lorsque la casquette est en position d’usage sur sa tête. Les électrodes en question sont montées chacune sur un système à ressort perfectionné qui permet de plaquer l’électrode contre le scalp de l’utilisateur.In this context, document WO 0045701 proposes a cap comprising a cap, a visor, and electrodes fixed to the cap to come into contact with the scalp of an individual when the cap is in the position of use on his head. The electrodes in question are each mounted on an advanced spring system which allows the electrode to be pressed against the scalp of the user.

Cette casquette peut facilement être mise en place sur la tête d’un individu, puis retirée, puis être mise en place à nouveau. Cela facilite le suivi de l’activité cérébrale de l’individu (niveau de vigilance par exemple) lors d’activités courantes, lors de la conduite de machines ou véhicules, ou lorsqu’un suivi répété est souhaitable, par exemple.This cap can easily be put on an individual's head, then removed, then put on again. This makes it easier to monitor the brain activity of the individual (level of alertness for example) during common activities, when driving machines or vehicles, or when repeated monitoring is desirable, for example.

Ce dispositif reste néanmoins assez complexe. En outre, il n’est pas compatible avec certains types d’activités. En effet, un casque de chantier, par exemple, ne peut pas être porté aisément par un utilisateur déjà pourvu de cette casquette.However, this device remains quite complex. In addition, it is not compatible with certain types of activities. In fact, a construction helmet, for example, cannot be easily worn by a user already equipped with this cap.

Dans ce contexte, il existe donc un besoin d’un système pour positionner et maintenir des électrodes, ou d’autres types de capteurs d’activité cérébrale, sur le scalp d’un individu, amovible, pouvant facilement être mis en place ou retiré de la tête de l’individu, qui ait une structure plus simple et qui soit plus polyvalent que l’état de la technique mentionné ci-dessus.In this context, there is therefore a need for a system for positioning and maintaining electrodes, or other types of cerebral activity sensors, on the scalp of an individual, removable, which can easily be put in place or removed of the head of the individual, which has a simpler structure and which is more versatile than the state of the art mentioned above.

L’invention propose alors un dispositif à accrocher à un équipement de tête coiffant conformé pour coiffer une tête, le dispositif étant destiné à positionner des capteurs d’activité cérébrale sur le scalp d’un individu et à maintenir les capteurs contre le scalp de l’individu, le dispositif comprenant au moins :

une partie centrale,
une première bande, une deuxième bande et une troisième bande, élastiques et souples, chaque bande s’étendant depuis la partie centrale du dispositif jusqu’à une extrémité libre de la bande,
des premiers moyens de positionnement qui définissent un premier emplacement sur l’une desdites bandes ou sur la partie centrale du dispositif, configurés pour maintenir en place, à cet emplacement, un premier desdits capteurs, et
des deuxièmes moyens de positionnement qui définissent un deuxième emplacement sur l’une desdites bandes ou sur la partie centrale du dispositif, configurés pour maintenir en place, à cet emplacement, un deuxième desdits capteurs,

dans lequel, lorsque le dispositif est placé à plat, un axe de la première bande et un axe de la deuxième bande forment entre eux un angle α₁₂, l’axe de la première bande et un axe de la troisième bande forment entre eux un angle α₁₃, et les axes respectifs des deuxième et troisième bandes forment entre eux un angle α₂₃, au moins deux des angles α₁₂, α₁₃et α₂₃étant compris, chacun, entre 90 degrés et 140 degrés.The invention therefore proposes a device to be attached to styling head equipment shaped to style a head, the device being intended to position brain activity sensors on the scalp of an individual and to hold the sensors against the scalp of the individual. individual, the device comprising at least:

a central part,
a first band, a second band and a third band, elastic and flexible, each band extending from the central part of the device to a free end of the band,
first positioning means which define a first location on one of said bands or on the central part of the device, configured to hold in place, at this location, a first of said sensors, and
second positioning means which define a second location on one of said strips or on the central part of the device, configured to hold in place, at this location, a second of said sensors,

in which, when the device is placed flat, an axis of the first strip and an axis of the second strip form between them an angle α ₁₂ , the axis of the first strip and an axis of the third strip form between them a angle α ₁₃ , and the respective axes of the second and third bands form between them an angle α ₂₃ , at least two of the angles α ₁₂ , α ₁₃ and α ₂₃ each being between 90 degrees and 140 degrees.

On peut prévoir en particulier que les trois angles α₁₂, α₁₃et α₂₃soient compris chacun entre 90 degrés et 140 degrés (lesdites bandes étant alors séparées angulairement les unes des autres par des angles qui sont compris chacun entre 90 degrés et 140 degrés).It is possible in particular to provide that the three angles α ₁₂ , α ₁₃ and α ₂₃ are each between 90 degrees and 140 degrees (said strips then being angularly separated from each other by angles which are each between 90 degrees and 140 degrees ).

Ces trois bandes forment ensemble une sorte d’étoile à trois branches, dont chaque branche est constituée par l’une des bandes élastiques.These three bands together form a sort of three-pointed star, each arm of which is made up of one of the elastic bands.

En pratique, le dispositif est pourvu des capteurs en question, par exemple des électrodes pour encéphalogramme, et il est monté sur un équipement de tête coiffant grâce aux moyens d’accroche mentionnés ci-dessus. Par équipement de tête coiffant, on entend :

un équipement apte à se fixer, par ses propres moyens, de manière stable, sur la tête d’un individu ; il s’agit par exemple d’un casque, d’une casquette ou d’un chapeau, ou
un équipement apte à être maintenu sur la tête de l’individu grâce un dispositif annexe, de manière à coiffer cette tête ; il peut par exemple s’agir d’un arceau ou d’une forme de casque fixé à un appuie-tête, et venant coiffer la tête de l’individu lorsque celui-ci est installé sur le siège qui est pourvu de cet appuie-tête.
. Lorsque l’individu coiffe cet équipement de tête, les bandes élastiques viennent en contact avec son scalp. Et une fois l’équipement de tête en position d’usage, ces bandes sont en tension, légèrement étirées et plaquées contre le scalp de l’individu, ce qui permet de plaquer les capteurs qu’elles portent contre le scalp de l’individu.

In practice, the device is provided with the sensors in question, for example electrodes for an encephalogram, and it is mounted on a piece of head-dressing equipment by means of the attachment means mentioned above. By styling head gear, we mean:

equipment capable of being fixed, by its own means, in a stable manner, on the head of an individual; it is for example a helmet, a cap or a hat, or
equipment capable of being held on the individual's head by means of an ancillary device, so as to cover this head; it can for example be a hoop or a form of helmet fixed to a headrest, and covering the head of the individual when the latter is installed on the seat which is provided with this headrest. head.
. When the individual puts on this headgear, the elastic bands come into contact with his scalp. And once the headgear is in the position of use, these bands are in tension, slightly stretched and pressed against the individual's scalp, which allows the sensors they carry to be pressed against the individual's scalp. .

Par ailleurs, comme le dispositif comprend trois bandes (ou éventuellement plus) formant une sorte d’étoile, la position du dispositif sur la tête de l’individu reste stable bien que les bandes soient sous tension, étirées élastiquement. Les positions, imposées aux capteurs par les moyens de positionnement (œillets, par exemple) dont sont pourvues les bandes élastiques ou la partie centrale du dispositif, restent donc avantageusement stables au cours du temps, une fois que l’individu a coiffé le casque ou la coiffe.Moreover, as the device comprises three bands (or possibly more) forming a kind of star, the position of the device on the head of the individual remains stable although the bands are under tension, stretched elastically. The positions imposed on the sensors by the positioning means (eyelets, for example) with which the elastic bands or the central part of the device are provided, therefore advantageously remain stable over time, once the individual has put on the helmet or The hairdo.

Il est à noter qu’il en serait tout autrement avec un système formé d’une seule bande élastique, tendue, plaquée sur le crâne de l’individu le long de la ligne inion-nasion L mentionnée précédemment. En effet, avec un tel système, cette bande unique, sous tension, finirait immanquablement par glisser soit d’un côté soit de l’autre du crâne de l’individu (du fait de la forme approximativement sphérique de la tête humaine).It should be noted that it would be quite different with a system formed of a single stretched elastic band, pressed against the skull of the individual along the inion-nasion line L mentioned above. Indeed, with such a system, this single band, under tension, would inevitably end up slipping either on one side or the other of the individual's skull (due to the approximately spherical shape of the human head).

Le fait que deux au moins des angles α₁₂, α₁₃et α₂₃soient compris, chacun, entre 90 degrés et 140 degrés (ou même compris entre 115 et 125 degrés), permet d’obtenir une stabilité mécanique optimale, par une orientation équilibrée des forces de tension, qui s’opposent à un glissement de la partie centrale d’un côté ou l’autre de la tête de l’individu.The fact that at least two of the angles α ₁₂ , α ₁₃ and α ₂₃ are each comprised between 90 degrees and 140 degrees (or even comprised between 115 and 125 degrees), makes it possible to obtain optimum mechanical stability, by an orientation balanced tension forces, which oppose a sliding of the central part to one side or the other of the individual's head.

Le dispositif qui vient d’être présenté a l’avantage d’avoir une structure nettement plus simple que la casquette décrite dans le document WO 0045701, tout en permettant de maintenir fermement les capteurs contre le scalp de l’individu, de manière stable, en des positions prédéterminées, y compris en cas de mouvements de la tête de l’individu.The device which has just been presented has the advantage of having a much simpler structure than the cap described in the document WO 0045701, while making it possible to hold the sensors firmly against the scalp of the individual, in a stable manner, in predetermined positions, including in the event of movements of the head of the individual.

Grâce à sa structure à bandes élastiques, le dispositif permet de positionner les capteurs en des points particuliers du crâne, bien adaptés au relevé d’électro-encéphalogrammes par exemple, tels que les points Pz et Cz mentionnés plus haut, et cela même si les dimensions exactes de la tête de l’individu ne sont pas connues à l’avance. En effet, une fois que le dispositif est monté sur l’équipement de tête avec les capteurs positionnées convenablement pour un individu donné, lorsqu’un autre individu, ayant une tête de taille différente, coiffe l’équipement de tête, le dispositif se déforme de manière sensiblement homothétique pour s’adapter à la taille de sa tête, si bien que les capteurs se retrouvent à nouveau au niveau des points particuliers en question (par exemple Pz et Cz), puisque les positions de ces points sont définies indépendamment de la taille de la tête considérée, en fonction de fractions des dimensions totales de la tête de l’utilisateur.Thanks to its structure with elastic bands, the device makes it possible to position the sensors at particular points of the skull, well suited to recording electroencephalograms for example, such as the points Pz and Cz mentioned above, even if the exact dimensions of the individual's head are not known in advance. Indeed, once the device is mounted on the headgear with the sensors suitably positioned for a given individual, when another individual, having a head of a different size, wears the headgear, the device deforms. in a substantially homothetic way to adapt to the size of his head, so that the sensors are found again at the level of the particular points in question (for example Pz and Cz), since the positions of these points are defined independently of the size of the head under consideration, as a function of fractions of the total dimensions of the user's head.

Les capteurs d’activité cérébrale mentionné plus haut sont des capteurs destinés à être appliqué contre le scalp de l’individu, et permettant de capter, sous la forme d’une grandeur physique (par exemple sous la forme d’un potentiel électrique), un signal contenant des informations relatives à l’activité cérébrale (c’est à dire neuronale) de l’individu. Il peut s’agir de capteurs actifs (c’est-à-dire alimentés électriquement et/ou intégrant un ou plusieurs composants électroniques, par exemple connectés entre une partie du capteur en contact avec le scalp et un fil ou un cordon de liaison du capteur), ou passifs. Il peut en particulier s’agir d’électrodes, actives ou passives, permettant de relever un électro-encéphalogramme. Ces électrodes peuvent être des électrodes sèches, ou à gel. Les capteurs en question peuvent aussi être des capteurs optiques, comprenant au moins une source de lumière (par exemple une source de lumière infrarouge) et un récepteur de lumière tel qu’une photodiode, le capteur étant configuré pour mesurer une variation d’absorption de la lumière émise, ou une variation colorimétrique de la lumière reçue en retour. Il pourrait aussi s’agir de capteurs aptes à mesurer une impédance électrique du derme, ou permettant de mesurer des signaux électromagnétiques de fréquence plus élevée que pour un électro-encéphalogramme conventionnel.The brain activity sensors mentioned above are sensors intended to be applied against the scalp of the individual, and making it possible to capture, in the form of a physical quantity (for example in the form of an electric potential), a signal containing information relating to the cerebral (ie neuronal) activity of the individual. They may be active sensors (that is to say powered electrically and/or integrating one or more electronic components, for example connected between a part of the sensor in contact with the scalp and a wire or a connecting cord of the sensor), or passive. It may in particular be electrodes, active or passive, making it possible to record an electroencephalogram. These electrodes can be dry or gel electrodes. The sensors in question can also be optical sensors, comprising at least one light source (for example an infrared light source) and a light receiver such as a photodiode, the sensor being configured to measure an absorption variation of the light emitted, or a colorimetric variation of the light received in return. It could also be sensors able to measure an electrical impedance of the dermis, or to measure electromagnetic signals of higher frequency than for a conventional electroencephalogram.

Outre les caractéristiques mentionnées ci-dessus, le dispositif de positionnement et de maintien conforme à l’invention peut présenter une ou plusieurs caractéristiques complémentaires parmi les suivantes, considérées individuellement ou selon toutes les combinaisons techniquement possibles :

pour au moins l’une desdites bandes, une tension dans la bande est comprise entre 0,5 et 5 newtons lorsque la bande est étirée avec un allongement de 50% par rapport à sa longueur au repos ;
pour chaque bande, la quantité égale à l’épaisseur de la bande divisée par sa largeur est comprise entre 1/40 et 1/5 ;
l’ensemble formé des première, deuxième et troisième bandes a une forme de Y, chaque bande formant l’une des branches du Y, la première bande formant la branche centrale du Y ;
les premiers moyens de positionnement et les deuxièmes moyens de positionnement sont situés tous deux sur la première bande ;
la première bande est destinée à être plaquée contre le scalp de l’individu en s’étendant le long d’une ligne contenue dans un plan sagittal médian de la tête de l’individu ;
le dispositif comprend en outre :
- le premier capteur, maintenu sur l’une desdites bandes ou sur la partie centrale du dispositif, audit premier emplacement, par les premiers moyens de positionnement, et
- le deuxième capteur, maintenu sur l’une desdites bandes ou sur la partie centrale du dispositif, audit deuxième emplacement, par les deuxièmes moyens de positionnement ;
le dispositif comprend en outre des troisièmes moyens de positionnement qui définissent un troisième emplacement sur l’une desdites bandes ou sur la partie centrale du dispositif, configurés pour maintenir en place, à cet emplacement, un troisième desdits capteurs ;
le dispositif comprend en outre le troisième capteur, maintenu sur l’une desdites bandes ou sur la partie centrale du dispositif, audit troisième emplacement, par les troisièmes moyens de positionnement ;
le nombre total de capteurs du dispositif, en contact avec le scalp de l’individu lorsque le dispositif est en position d’usage, est égal à trois au plus.

In addition to the characteristics mentioned above, the positioning and holding device in accordance with the invention may have one or more additional characteristics from among the following, considered individually or in all technically possible combinations:

for at least one of said strips, a tension in the strip is between 0.5 and 5 newtons when the strip is stretched with an elongation of 50% relative to its length at rest;
for each strip, the quantity equal to the thickness of the strip divided by its width is between 1/40 and 1/5;
the assembly formed by the first, second and third bands has a Y shape, each band forming one of the branches of the Y, the first band forming the central branch of the Y;
the first positioning means and the second positioning means are both located on the first strip;
the first strip is intended to be pressed against the individual's scalp, extending along a line contained in a mid-sagittal plane of the individual's head;
the device further comprises:
- the first sensor, held on one of said strips or on the central part of the device, at said first location, by the first positioning means, and
- the second sensor, held on one of said strips or on the central part of the device, at said second location, by the second positioning means;
the device further comprises third positioning means which define a third location on one of said strips or on the central part of the device, configured to hold in place, at this location, a third of said sensors;
the device further comprises the third sensor, held on one of said bands or on the central part of the device, at said third location, by the third positioning means;
the total number of sensors of the device, in contact with the scalp of the individual when the device is in the position of use, is equal to three at most.

On peut prévoir par ailleurs que le dispositif en question soit un dispositif amovible, pouvant être lié à l’équipement de tête coiffant puis détaché de celui-ci de manière réversible, plusieurs fois successivement si besoin (cela sans dégradation ou modification de structure pour le dispositif), chacune desdites bandes étant alors pourvue de moyens d’accroche permettant d’accrocher la bande à une partie de l’équipement de tête coiffant, et de décrocher cette bande de l’équipement de tête coiffant de manière réversible.Provision can also be made for the device in question to be a removable device, which can be linked to the styling head equipment and then detached from it in a reversible manner, several times in succession if necessary (this without degradation or structural modification for the device), each of said strips then being provided with attachment means making it possible to attach the strip to a part of the styling head equipment, and to unhook this strip from the styling head equipment in a reversible manner.

Cette façon de positionner et plaquer les capteurs, grâce à des bandes élastiques maintenues à l’élément de tête coiffant par de tels moyens d’accroches, rend le système particulièrement polyvalent puisqu’il peut être monté sur de nombreux équipement de tête de types différents, sans avoir besoin d’un casque dédié spécialement à la fixation d’électrodes (ou autres capteurs). A titre d’exemple, le dispositif peut être monté aussi bien sur :

un équipement de tête coiffant comportant un arceau reliant par le dessus de la tête ou reliant par l’arrière de la tête ou reliant par le dessous du menton deux éléments à placer sur ou dans les oreilles (écouteurs péri-auriculaires, ou intra auriculaires) ou à proximité des oreilles (écouteurs à conduction osseuse), de type casque audio, radio ou anti-bruit,
un équipement de tête coiffant comportant des montures reposant sur les oreilles, de type lunettes ou masque de protection,
la face interne d’un équipement de tête coiffant de type casque de chantier ou de pilote d’avion de chasse ou de type casquette ou visière (de loisirs ou de type Equipement de Protection Individuel), ou sur un casque de vélo ou de moto, sur un bonnet, un bandeau (pour le sport ou le sommeil) ou encore sur une coiffe (par exemple en arceau, ou en forme de bol inversé) fixée à un appuie-tête de siège et rapportée sur la tête de l’individu (ou, en d’autres termes, maintenu sur la tête de l’individu lorsqu’il est en place sur le siège, du fait que cet élément coiffant est fixé à l’appuie-tête).

This way of positioning and flattening the sensors, thanks to elastic bands held to the styling head element by such attachment means, makes the system particularly versatile since it can be mounted on many different types of head equipment. , without the need for a helmet specially dedicated to the attachment of electrodes (or other sensors). By way of example, the device can be mounted equally well on:

styling head equipment comprising a hoop connecting over the top of the head or connecting over the back of the head or connecting under the chin two elements to be placed on or in the ears (peri-auricular or intra-auricular headphones) or close to the ears (bone conduction earphones), of the audio, radio or noise-cancelling type,
styling headgear comprising frames resting on the ears, of the goggle or protective mask type,
the inside face of head-wearing equipment such as a construction or fighter pilot helmet or a cap or visor (leisure or Personal Protective Equipment type), or on a bicycle or motorcycle helmet , on a cap, a headband (for sports or sleep) or even on a headdress (for example in the form of an arch, or in the shape of an inverted bowl) fixed to a seat headrest and attached to the head of the individual (Or, in other words, maintained on the head of the individual when he is in place on the seat, because this styling element is fixed to the headrest).

De plus, ce dispositif, amovible, peut être retiré aisément de l’équipement de tête ce qui facilite le nettoyage du dispositif et est donc intéressant en matière d’hygiène. Une fois retiré de l’équipement de tête, et après retrait des capteurs, le dispositif, réalisé par exemple par découpe d’une pièce de tissu élastique, peut par exemple être nettoyé directement au moyen d’une machine à laver le linge. Le dispositif en question pourrait toutefois être aussi un dispositif à usage unique ayant en quelque sorte un statut de consommable. Dans ce cas aussi, son caractère amovible est intéressant, puisque permettant de le remplacer aisément.In addition, this removable device can be easily removed from the head unit, which facilitates cleaning of the device and is therefore advantageous in terms of hygiene. Once removed from the head equipment, and after removal of the sensors, the device, produced for example by cutting out a piece of elastic fabric, can for example be cleaned directly by means of a washing machine. The device in question could, however, also be a single-use device having a kind of consumable status. In this case too, its removable nature is interesting, since it can be replaced easily.

Le dispositif ainsi configuré, amovible, muni des moyens d’accroche en question peut présenter en outre une ou plusieurs des caractéristiques optionnelles ci-dessous, considérées seules ou selon toutes les combinaisons techniquement envisageables :

pour l’une au moins desdites bandes, les moyens d’accroche de la bande considérée comprennent un organe de fixation configuré pour coopérer à retenue avec un organe de fixation complémentaire présent sur l’équipement de tête ;
pour l’une au moins desdites bandes, les moyens d’accroche qui équipent la bande considérée comprennent un premier élément, et un deuxième élément qui est situé entre le premier élément et la partie centrale du dispositif, les premier et deuxième éléments étant configurés pour coopérer à retenue l’un avec l’autre, la partie de ladite bande qui s’étend entre les premier et deuxième éléments formant alors une boucle refermée sur elle-même, destinée à venir entourer une partie de l’équipement de tête pour lier le dispositif à l’équipement de tête ;
les moyens d’accroche de la deuxième bande sont configurés pour coopérer à retenue avec les moyens d’accroche de la troisième bande, les deuxième et troisième bande formant alors, ensemble, une boucle fermée.

The device thus configured, removable, provided with the attachment means in question may also have one or more of the optional characteristics below, considered alone or in all technically possible combinations:

for at least one of said strips, the fastening means of the strip in question comprise a fastening member configured to cooperate with restraint with a complementary fastening member present on the head-end equipment;
for at least one of said strips, the fastening means which equip the strip in question comprise a first element, and a second element which is located between the first element and the central part of the device, the first and second elements being configured to cooperate with restraint with each other, the part of said strip which extends between the first and second elements then forming a loop closed on itself, intended to surround a part of the head equipment to bind the device to the head-end equipment;
the attachment means of the second strip are configured to cooperate with restraint with the attachment means of the third strip, the second and third strip then forming, together, a closed loop.

Un autre aspect de l’invention concerne un système pour positionner des capteurs d’activité cérébrale sur le scalp d’un individu et pour les maintenir contre le scalp de l’individu, le système comprenant :

un équipement de tête coiffant conformé pour coiffer une tête, et
un dispositif tel que décrit ci-dessus, lié à l’équipement de tête.

Another aspect of the invention relates to a system for positioning brain activity sensors on an individual's scalp and holding them against the individual's scalp, the system comprising:

styling head equipment shaped to style a head, and
a device as described above, linked to the headend equipment.

On peut prévoir en particulier que chacune desdites bandes ait une longueur au repos, et que chacune desdites bandes soit étirée élastiquement et ait une longueur supérieure à sa longueur au repos lorsque le système est en position d’usage sur ladite tête.In particular, provision can be made for each of said bands to have a length at rest, and for each of said bands to be elastically stretched and to have a length greater than its length at rest when the system is in the position of use on said head.

On peut prévoir en particulier que, avant que le système ne soit mis en position d’usage sur la tête, les bandes en question, non-étirées, s’étendent à travers une zone de l’espace qui, une fois le système en position d’usage, est occupée par cette tête.Provision can be made in particular that, before the system is placed in the position of use on the head, the strips in question, unstretched, extend across a zone of space which, once the system is in position of use, is occupied by this head.

Dans ce système, le dispositif peut être lié à l’équipement de tête, dans une position telle que la première bande du dispositif s’étende contre le scalp de l’individu, le long d’une ligne situé dans un plan sagittal médian de la tête de l’individu, lorsque le système est en position d’usage sur la tête de l’individu.In this system, the device can be attached to the headgear, in a position such that the first band of the device extends against the scalp of the individual, along a line located in a mid-sagittal plane of the individual's head, when the system is in the position of use on the individual's head.

Lorsque le dispositif est du type amovible, muni des moyens d’accroche décrits plus haut, il est lié à l’équipement de tête par les moyens d’accroche en question. Dans ce cas, on peut prévoir notamment que les deuxième et troisième bandes, accrochées ensemble grâce à leurs moyens d’accroche respectifs, forment une bande arrière qui passe derrière la tête de l’individu, d’un côté à l’autre de sa tête, lorsque le système est en position d’usage sur la tête de l’individu.When the device is of the removable type, provided with the attachment means described above, it is linked to the head equipment by the attachment means in question. In this case, provision can be made in particular for the second and third bands, hooked together by means of their respective hooking means, to form a rear band which passes behind the head of the individual, from one side to the other of his head, when the system is in the use position on the individual's head.

En alternative, le dispositif en question pourrait toutefois être lié à l’équipement de tête de manière inamovible, en étant fixé à demeure à celui-ci.Alternatively, the device in question could however be linked to the head unit in a non-removable manner, by being permanently attached to it.

L’invention et ses différentes applications seront mieux comprises à la lecture de la description qui suit et à l’examen des figures qui l’accompagnent.The invention and its various applications will be better understood on reading the following description and examining the accompanying figures.

BREVE DESCRIPTION DES FIGURESBRIEF DESCRIPTION OF FIGURES

Les figures sont présentées à titre indicatif et nullement limitatif de l’invention.The figures are presented for information only and in no way limit the invention.

La représente schématiquement un dispositif pour positionner et maintenir des capteurs d’activité cérébrale sur le scalp d’un individu, selon un premier mode de réalisation, présenté à plat, avant montage sur un équipement de tête coiffant. The schematically represents a device for positioning and maintaining cerebral activity sensors on the scalp of an individual, according to a first embodiment, presented flat, before mounting on a styling head equipment.

La représente schématiquement un système de positionnement de capteurs d’activité cérébrale comprenant un casque et, monté sur ce casque, le dispositif de la , le système étant vu de côté, avant d’être mis en place sur la tête d’un individu. The schematically represents a system for positioning cerebral activity sensors comprising a helmet and, mounted on this helmet, the device of the , the system being seen from the side, before being put in place on the head of an individual.

La représente schématiquement le système de la , en position d’usage sur la tête d’un individu, vu de côté. The schematically represents the system of the , in position of use on the head of an individual, seen from the side.

La représente schématiquement le système de la , en position d’usage sur la tête d’un individu, vu de derrière. The schematically represents the system of the , in position of use on the head of an individual, seen from behind.

La représente schématiquement un dispositif pour positionner et maintenir des capteurs d’activité cérébrale sur le scalp d’un individu, selon un deuxième mode de réalisation, présenté à plat, avant montage sur un équipement de tête coiffant. The schematically represents a device for positioning and maintaining cerebral activity sensors on the scalp of an individual, according to a second embodiment, presented flat, before mounting on a styling head equipment.

La représente schématiquement un système de positionnement de capteurs d’activité cérébrale comprenant un casque et, monté sur ce casque, le dispositif de la , en position d’usage sur la tête d’un individu, vu de derrière. The schematically represents a system for positioning cerebral activity sensors comprising a helmet and, mounted on this helmet, the device of the , in position of use on the head of an individual, seen from behind.

La représente schématiquement des positions, sur le scalp d’un individu (vu de dessus), de points remarquables où il est recommandé de placer des électrodes pour enregistrer un électro-encéphalogramme. The schematically represents positions, on the scalp of an individual (seen from above), of remarkable points where it is recommended to place electrodes to record an electro-encephalogram.

Claims

Device (1; 1') to be attached to styling head equipment (70; 70') which is shaped to cover a head, the device (1; 1') being intended to position sensors (E1, E2, E3) of cerebral activity on the scalp (61) of an individual and to maintain the sensors against the scalp of the individual, the device (1; 1') comprising at least:

a central part (5),
a first strip (10), a second strip (20) and a third strip (30), elastic and flexible, each strip (10, 20, 30) extending from the central part (5) of the device to a free end (12, 22, 32) of the band,
first positioning means (41) which define a first location on one of said bands (10, 20, 30) or on the central part (5) of the device, configured to hold in place, at this location, a first of said sensors (E1), and
second positioning means (42) which define a second location on one of said bands (10, 20, 30) or on the central part (5) of the device, configured to hold in place, at this location, a second of said sensors (E2),

in which, when the device (1;1') is placed flat, an axis (x1) of the first strip (10) and an axis (x2) of the second strip (20) form between them an angle α₁₂, the axis (x1) of the first band (10) and an axis (x3) of the third band (30) form between them an angle α₁₃, and the respective axes (x2, x3) of the second and third bands (20, 30) form between them an angle α₂₃, at least two of the angles α₁₂, α₁ ₃andα₂ ₃each being comprised between 90 degrees and 140 degrees.

Device (1; 1') according to the preceding claim in which, for at least one of the said strips (10, 20, 30), a tension in the strip is between 0.5 and 5 newtons when the strip is stretched with an elongation of 50% compared to its length at rest.

Device (1; 1') according to one of the preceding claims, in which, for each strip (10, 20, 30), the quantity equal to the thickness of the strip divided by its width (L1) is between 1 /40 and 1/5.

Device (1; 1') according to one of the preceding claims, in which the assembly formed of the first (10), second (20) and third (30) strips has a Y shape, each strip (10, 20, 30) forming one of the branches of the Y, the first strip (10) forming the central branch of the Y.

Device (1; 1') according to the preceding claim, in which the first positioning means (41) and the second positioning means (42) are both located on the first strip (10), the first strip (10) being intended to be pressed against the scalp (61) of the individual by extending along a line (L) contained in a median sagittal plane of the head (60) of the individual.

Device (1; 1') according to one of the preceding claims, further comprising:

the first sensor (E1), held on one of said strips (10, 20, 30) or on the central part (5) of the device, at said first location, by the first positioning means (41), and
the second sensor (E2), held on one of said strips (10, 20, 30) or on the central part (5) of the device, at said second location, by the second positioning means (42).

Device (1; 1') according to the preceding claim,

further comprising third positioning means (43) which define a third location on one of said bands (10, 20, 30) or on the central part (5) of the device, configured to hold in place, at this location, a third of said sensors (E3),
further comprising the third sensor (E3), held on one of said strips (10, 20, 30) or on the central part (5) of the device, at said third location, by the third positioning means (43),
and in which the total number of sensors (E1, E2, E3) of the device, in contact with the scalp (61) of the individual when the device is in the position of use, is equal to three at most.

Device (1; 1') according to one of the preceding claims, in which the said sensors (E1, E2, E3) of cerebral activity are electrodes.

Device (1; 1') according to one of the preceding claims, the device being removable, each of the said strips (10, 20, 30) being provided with attachment means (13, 23, 33) allowing the strip to be attached to a part (71, 72, 73) of the styling head equipment (70), and to unhook this band from the styling head equipment in a reversible manner.

Device (1') according to the preceding claim, in which, for at least one of the said strips (10, 20, 30), the fastening means (13', 23', 33') of the strip (10, 20, 30) considered comprise a fixing member configured to cooperate with restraint with a complementary fixing member present on the styling head equipment (70').

Device (1) according to Claim 9 or 10, in which, for at least one of the said strips (10, 20, 30), the attachment means (13) which equip the strip (10) in question comprise a first element (131), and a second element (132) which is located between the first element (131) and the central part (5) of the device, the first and second elements (131, 132) being configured to cooperate to retain one with the other, the part of said strip (10) which extends between the first and second elements (131, 132) then forming a loop (14) closed on itself, intended to surround a part (71) styling head gear (70) for connecting the device (1) to the styling head gear (70).

Device (1) according to one of Claims 9 to 11, in which the attachment means (23) of the second strip (20) are configured to cooperate with restraint with the attachment means (33) of the third strip (30), the second and third bands (20, 30) then forming, together, a closed loop.

System (100; 100') for positioning brain activity sensors (E1, E2, E3) on an individual's scalp (61) and for holding them against the individual's scalp, the system (100; 100 ') comprising:

styling head equipment (70; 70') shaped to style a head, and
a device (1; 1') according to any one of the preceding claims, linked to the styling head equipment (70; 70').

System (100; 100') according to the preceding claim, the system (100; 100') being configured, in terms of dimensions, so that each of said bands (10, 20, 30) is stretched elastically when the system ( 100; 100') is in the position of use on said head, each strip (10, 20, 30) then having a length greater than a length at rest of said strip.

System (100; 100') according to one of Claims 13 or 14, in which the device (1; 1') is linked to the styling head equipment (70; 70'), in a position such that the first strip (10) of the device (1; 1') extends against the scalp (61) of the individual, along a line (L) situated in a mid-sagittal plane of the head (60) of the individual, when the system is in the use position on the individual's head.

System (100) according to one of Claims 13 to 15, in which the device (1; 1') is in accordance with any one of Claims 9 to 12, and in which the device (1; 1') is linked to the styling head equipment thanks to said attachment means (13, 23, 33; 13', 23', 33').

System (100) according to the preceding claim, in which the device (1) is in accordance with claim 12, and in which the second and third strips (20, 30), hooked together by their respective hooking means (23, 33), form a rear band (24) which passes behind the head (60) of the individual, from one side of his head to the other, when the system (100) is in the position of use on the head of the individual.