脳波（EEG）と脈拍波（PPG）を統合測定可能な柔軟センサー1種

前頭部に装着するEEG電極と反射型PPG光学トレンド検出機能を統合したPETベースのプラットフォーム。

中国東莞市 — 2026年9月23日 — VMANX INDUSTRIAL CO., LIMITEDは、前頭部に装着するEEG電極と反射型PPG光学トレンド検出機能を1つのPETベース構造に統合した柔軟な医療用センシングプラットフォームを開発しました。本コンセプトは、医療機器OEMメーカー向けの開発を目的としており、実用的な統合課題に対応しています。すなわち、低プロファイルの前頭部インターフェースを用いて、電気的波形と光学的波形という相補的な信号を同時に取得しつつ、信号処理、アルゴリズム、および最終的な臨床的主張を、完成品メーカーが自社で検証・承認できるようにすることです。

なぜEEGとPPGを前頭部1か所のインターフェースに統合するのでしょうか？

脳波（EEG）と光容積脈波（PPG）は、異なる生理現象を観測します。EEG電極は、脳の電気活動に伴う微弱な生体電位信号を取得します。反射型PPGでは、組織の同一側に配置された光発光素子と光検出器を用いて、戻ってくる光の脈動的変化を捉えます。

多くのモニタリング作業フローにおいて、これらの機能は、それぞれ独立したセンサーとして実装され、別々の装着手順、ケーブル、機械的インターフェースが用いられています。一方、共通の柔軟なアセンブリを採用すれば、前頭部向けの単一プラットフォーム上で電極領域と光学領域の位置関係を固定できるため、OEMチームによる物理的な統合作業を簡素化できます。

本構成の目的は、2種類の信号を単一の測定値に統合することではありません。むしろ、センサー内部で電気的経路と光学的経路を機能的に分離したままにしつつ、ホスト装置が得られた波形をアプリケーション固有の解析のために同期させることを可能にします。

公開通信向けの機能レベルアーキテクチャです。回路およびピンレベルの詳細は意図的に省略されています。

機能的に分離された複合構造

公開アーキテクチャは、以下の3つの機能ゾーンとして理解できます。

• 柔軟なEEG電極ゾーン——白色のPET基材層に印刷された電極パターンが配置され、生体電位信号をホスト電子機器へと導きます。電極配置、接触材料、皮膚界面構造は、各OEMプロジェクトごとに定義されます。

• 反射型PPG光学ゾーン——黒色のフレキシブル基板上に光学発光部および受光部が配置されています。光制御機能により、送信・受信経路が明確に定義され、直接的な光学クロストークが低減されます。

• ホストシステムインタフェース——小型コネクタにより、複合センサと顧客の電子機器が接続されます。ピン定義、信号処理、サンプリング、通信方式は、各プロジェクトごとに異なります。

この分離は重要です。脳波（EEG）の性能は、電極と皮膚の接触状態、ノイズ制御、差動信号の取得に依存します。一方、光容積脈波（PPG）の性能は、光学的結合、周囲光の除去、動きへの対応、および選択されたアナログ・フロントエンドに依存します。機械的プラットフォームは、これら二つの領域を統合するものですが、両者を同一の信号経路として扱うことはありません。

ハイブリッド製造：印刷電極と光学用フレキシブル基板（FPC）の組み立て

本プラットフォームの製造には、単一の回路技術ではなく、複数の工程を組み合わせたハイブリッドプロセスが必要です。脳波（EEG）側は、柔軟性フィルムの準備、導電性パターンの印刷加工、電極パターンの定義から始まります。光容積脈波（PPG）側は、光学部品および関連配線のためのフレキシブル回路の組み立てを採用します。両側は、アライメントおよびラミネーション工程で統合されます。

・PETフィルムの準備および表面処理

・脳波（EEG）用導電性パターンの印刷および硬化

・光学用フレキシブル回路の組み立ておよび検査

・導通性および光学機能のスクリーニング

• 電極層、光学層、接着層の位置決め laminating（ラミネーション）

• ダイカット、コネクタ実装、最終目視検査

以下の画像は、一般公開用に意図的に情報処理されています。回路参照記号、内部識別子、微細なパターン情報などは、製造プロセスの流れを維持しつつ、プロジェクト固有の設計情報を保護するため簡略化されています。

光ファインフレキシブル基板の組み立てから、位置決めされたデュアルモード統合へ

完成品デバイス開発者向けの技術的優先課題

本プラットフォームはOEM向け部品であるため、顧客の全体システムを踏まえた上で、意味のある性能限界値を設定する必要があります。主な開発優先事項は以下のとおりです。

可視コネクタ形状は純粋に機械的インターフェースであり、標準USBプロトコルを意味するものではない。電気的ピン配置および通信仕様はOEMホストシステムにて定義される。

VMANXは光学チャンネルを反射型PPG波形および酸素化傾向の推定経路として提供する。SpO₂や脳局所酸素飽和度（rSO₂）の具体的な精度については、コンポーネント単体では保証しない。こうした性能は、光学系全体、電子回路、キャリブレーション、アルゴリズムおよび臨床検証の総合的な品質に依存する。

アプリケーション志向の開発

共有額帯フォーマットは、低プロファイルかつ同期された波形取得が有益となる複数の開発シーンに関連しています。

・集中治療室（ICU）——ベッドサイドにおける電気的および光学的な連続モニタリング；

・手術室——麻酔モニタリングシステムの開発に向けた、事前配置を統合したワークフロー；

・睡眠検査室——一晩中継続する多モーダル研究のための長時間額部センシング；

・神経学および回復期医療——段階的退院や外来研究のワークフローにおいて、電気的信号と脈動性光学信号を同期して取得。

これらの画像は、承認済みの臨床適応ではなく、あくまで想定されるワークフローの例を示すものです。最終的な用途、対象患者群、および性能に関する主張は、完成品の製造元が明確に定める必要があります。

ワークフローの概念図であり、承認済みの臨床適応ではありません。

OEM開発範囲

VMANXは、以下の項目を中心に、プロジェクトに特化した開発を支援します。

・脳波（EEG）電極の数、配置間隔、基準電極位置；

・光学エミッタ／デテクタの配置および光遮断構造

・PET基板とフレキシブル回路の積層構成

・皮膚接触用接着剤またはゲルの選定

・フレキシブル配線の長さ、曲げ領域および応力緩和設計

・コネクタのピン配置およびホストシステムとの互換性確保

・検査計画、トレーサビリティおよびプロジェクト試験文書

開発はVMANX医療品質フレームワークに基づいて管理されます。患者との接触を伴う材料については、該当するISO 10993評価計画に従って評価が可能であり、またRoHSおよびREACHに関する文書は、最終承認済みの材料構成について作成できます。

部品プラットフォームから承認済み医療機器へ

マルチモーダルセンシングのエンジニアリング的価値は、単に2つの技術を隣接して配置することによって生まれるものではありません。それは、機械的積層構造、接触条件、光学的幾何学、信号経路、およびホスト側の同期制御を、ひとつの開発課題として統合的に制御することから生じます。

VMANX社は、この柔軟性に優れた脳波（EEG）＋反射型PPGプラットフォームを、額部に装着する小型インタフェースを必要とし、部品の機能性と完成機器の性能との境界を曖昧にすることなく、機械的統合の複雑さを低減したいチーム向けのOEM向け出発点として位置づけています。