JP2001231768A

JP2001231768A - 患者接続の判定能力を備えた聴力判定装置

Info

Publication number: JP2001231768A
Application number: JP2001000876A
Authority: JP
Inventors: Matthijs P Smits; ピースミッツマータイス; Vineet Bansal; バンサルビニート; Abraham J Totah; ジェイトーターエイブラハム; Bryan P Flaherty; ピーフラハーティブライアン; Alfred Christian Walton; クリスチャンウォルトンアルフレッド
Original assignee: Natus Medical Inc
Current assignee: Natus Medical Inc
Priority date: 2000-01-07
Filing date: 2001-01-05
Publication date: 2001-08-28
Also published as: EP1114613A3; US6475163B1; EP1114613A2

Abstract

(57)【要約】（修正有）【課題】音響クリック刺激に応答して誘発されたＥＥＧ
信号を解析して被験者に聴覚障害があるかどうかを判定
するために使用する装置ならびに方法を提供する。【解決手段】聴覚障害を判定する装置ならびに方法は、
被験者が繰り返し付加されるクリック刺激を聞くことが
できるかどうかを判定するために誘発聴覚脳幹反応（Ａ
ＢＲ）を使用する。判定装置への患者接続、すなわちイ
ヤホンおよび電極の有効性を判定する。より具体的に
は、イヤホンが外れているかまたは変形しているかどう
か、電極が反対に取り付けられているかどうか、または
電極が外れているかどうかを判定する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】関連出願この出願は、現在出願中であり通常通り付与された、マ
チス・Ｐ．スミス氏およびクリストファー・Ｍ．コピン
氏等による代理人文書番号第８６６８−２０２７号の米
国特許出願“予測機能を有する聴覚判定”、ならびにマ
チス・Ｐ．スミス氏およびブライアン・Ｐ．フラーティ
氏等による代理人文書番号第８６６８−２０２９号の米
国特許出願“ノイズ検出ならびに判定能力を有する聴力
判定”に関連するものであり、これらを参照に組み入れ
てある。

【０００２】１．発明の分野この発明は、脳波反応を使用して聴覚を刺激し聴覚障害
を判定するための装置ならびに方法に関する。より具体
的には、本発明は、聴覚刺激に対する被験者の誘発脳波
反応を使用して被験者が聴覚障害を有するかどうかを判
定するとともに、被験者と聴力判定装置との間の接続の
問題も検知することができる装置ならびに方法に関す
る。

【０００３】２．発明の背景従来、幼児および児童の聴覚障害は、その幼児または児
童が音に対して普通に反応しないことが観察されるまで
検知されないことが多かった。残念なことに、両親が障
害を認識するまでに数ヶ月あるいは数年もかかることが
あり、その間児童の言語および学習能力に悪いまたはし
ばしば取り返しのつかない影響がもたらされる。また、
最近の研究によって、聴覚障害を有する児童の語彙習得
は聴覚障害の発見が早いほど改善されることが判明し
た。聴覚障害を判定する最適な時期は誕生直後であり、
これは早期の発見によって早期の治療ができ、またしば
しば両親が幼児を後の治療に連れて行かないケースがあ
るからである。そのため、多数の州が新生児の聴覚障害
の検査を実施している。

【０００４】しかしながら、幼児、特に新生児は、彼ま
たは彼女が音響刺激を認識していることを示す必要があ
る従来の聴覚検査では判定できない。従って、被験者の
自発的な応答を必要とせずに聴覚障害を客観的に判定す
る装置および方法が開発されてきた。この種の方法のう
ちの１つは、音響刺激に反応して発生する被験者の不随
意脳波（ＥＥＧ）を分析することを含んでいる。被験者
がある特性を有する音を感知すると特定のＥＥＧ波形を
聴覚脳幹反応（ＡＢＲ）として発生させることが知られ
ている。このＡＢＲ反応信号は一般的なＥＥＧ信号に比
べて振幅が小さいことを特徴とする。従って、ＡＢＲ反
応が実際に生じているかどうかの検出を補助して所定の
統計的信頼性まで高めるために統計的および信号処理技
術が使用および開発されてきた。ＡＢＲ検査は特に幼児
に適用することが可能であるが、その他全ての被験者に
対して採用することができる。

【０００５】刺激は、被験者の耳を覆ったイヤホンに接
続された変換器を介して付加される。

【０００６】音響刺激に応答して発生するＡＢＲは頭皮
または頚部に付けられた表面電極を使用して測定され
る。実用上において、電極は、（ＡＢＲに加えて）神経
活動、筋肉活動、ならびに非生理の環境ノイズ等のノイ
ズ信号を検出する。

【０００７】従って、本発明の装置は２つの異なった方
法で被験者に接続される。第１のものは耳を覆ったイヤ
ホンであり、これは繊細に定義された音響環境を生成し
これによってクリック刺激が付加される。第２に、電極
が被験者のＥＥＧ信号を検出する。

【０００８】両方の形式の接続に関して問題が生じる危
険性がある。イヤホンが不適正に設置されるかまたは変
形されていると、音響環境が弱められて検査の精度が脅
かされる危険性がある。電極が反対に取り付けられると
（すなわち、正の電極を負側に取り付け負の電極を正側
に取り付ける）、データは反転したものとなり、装置は
合格させるべき被験者を不合格とする。

【０００９】さらに、特殊な皮膚の状態（例えば過度に
乾燥した皮膚）を含む特殊な状況によって電極間に過剰
なインピーダンスを生じさせるか、または電極が被験者
から外れてしまうことがある。加えて、電極を聴力判定
装置へ接続する導線が緩むかまたは外れてしまうことも
ある。過剰なインピーダンスが生じると、データが歪ん
で判定の正確性が低下するかまたは無くなってしまう危
険がある。

【００１０】本発明は、前述した“患者に結合した”問
題を適正に判断する手段を提供する点においてこの種の
技術に大きな利点をもたらすものである。本発明は、継
続的かつ自動的にイヤホンによって形成される音響環境
を判定し、外れたまたは壊れたイヤホンによって生じる
不適正な音響インピーダンスがある場合に操作者に提示
する。装置は電極が反対に取り付けられていることを検
出し、これに応じて聴力検査を調整する。さらに、電極
インピーダンスおよび電極“リフトオフ”検査を実行
し、“リフトオフ”が検出された場合にインピーダンス
検査が自動的に実施される新規のプロトコルを使用す
る。インピーダンスおよび“リフトオフ”検査による情
報は、操作者が必要に応じて電極を再固定するために使
用することができる。

【００１１】従って、本発明は、多大な時間を浪費する
前に患者に結合した問題を検出するため、より迅速かつ
障害の少ない判定を可能にする。本発明は、さらにこの
種の判定の精度を高めることができる。

【００１２】３．従来技術の説明従来の技術において、変形したまたは外れたイヤホンに
よる音響インピーダンスの適正な測定は行われず、また
電極が反対に取り付けられていることも検出できない。
また、従来の技術は、本発明に係る改善された電極イン
ピーダンスおよびリフトオフ検出は備えていない。

【００１３】４．発明の対象と概要従って、本発明の目的は、音響クリック刺激に応答して
誘発されたＥＥＧ信号を解析して被験者に聴覚障害があ
るかどうかを判定するために使用する装置ならびに方法
を提供することである。概略的に見て、本発明は、被験
者と装置との間の適正な接続（電極およびイヤホンを介
する）を判定および保持することができる装置ならびに
方法に係るものである。

【００１４】本発明の一構成例によれば、音響刺激に対
して生じたＥＥＧ反応を集積して“曲線群”を形成し、
各曲線は１つの音響信号に対する反応を含んでいる。こ
れらの曲線はＢ個のブロックを構成し、各ブロックｂは
多数の曲線Ｎ_ｂを含んでいる。

【００１５】各曲線に対する反応信号は、デジタル化さ
れるとともに一連の二進数値に変換され、これらは反応
信号の振幅が各時点において正であるか負であるかを示
している。デジタル化された二進数波形は、ＡＢＲが存
在するかどうかを判定するためにベンチマークＡＢＲ波
形に比較される。この判定を行うために極性合計が計算
され、これは各測定時点における反応信号の極性の合計
を示すものである。その後、ＡＢＲが存在しない場合に
おいて予想される極性合計の分布に基づいてＡＢＲが存
在するかどうかを判定するための統計的手法が用いられ
る。特別に定義した試験統計量によって示されるよう
に、観察された極性分布がＡＢＲが存在しない確率が予
め設定された閾値よりも低いことを示す場合、“合格”
がトリガされる。所定の数のブロックが処理された後
“合格”が未だトリガされていないと判定が終了する。
被験者が検査に合格する可能性が極めて低いことを聴力
判定装置が判断した場合にも判定が中止される。被験者
が合格したという結果が得られずに判定が終了した場
合、被験者に聴覚障害があるかどうか判定するためにさ
らなる検査が行われる。

【００１６】この判定作業は、適正な患者接続の保持に
依存している。電極が反対に取り付けられている場合、
正常な聴力を有する被験者が検査に不合格となる可能性
がある。イヤホンが不適正に取り付けられているかまた
は変形していると、適正な音響環境は形成されず、検査
データは歪められたものとなる。電極間のインピーダン
スが大きすぎると（脂肪肌、過度に乾燥した肌、故障し
たまたは消耗したイヤホン、または電極の外れに起因す
る）、装置は意味のあるデータを集積することができな
くなる。

【００１７】本発明は、患者接続の問題を解決するもの
である。従って、本発明の１つの対象は、電極が反対に
取り付けられていることを検出することである。本発明
の別の対象は、イヤホンの不適正な取り付けまたは変形
によって適正な音響環境の形成が妨害されていることを
検出することである。さらに、本発明の対象は、電極イ
ンピーダンスおよびリフトオフ検出を実施し、電極リフ
トオフを継続的に検査し、しばしば電極リフトオフが生
じる際に電極インピーダンス検査を実行することであ
る。

【００１８】本発明のその他の特徴、要素、ならびに利
点は、添付図面を参照しながら以下に記す好適な実施例
の詳細な説明によって、当業者においては理解されよ
う。添付図面において、同一の構成要素は同一の参照符
号をもって示してある。

【００１９】５．好適な実施例の説明ａ．概略本発明は、特定の音刺激に対する被験者のＥＥＧ反応の
検出、処理ならびに解析を開示するものである。クリッ
ク音刺激が変換器を介して被験者の耳に繰り返し付加さ
れる。クリック刺激は一時点に１つの耳に付加するか
（単一耳式）、または同時に両方の耳（双耳式）に付加
することができる。従来より、双耳式刺激を付加する場
合はそれらを異なった周波数で付加する。好適な実施例
においては、３７Ｈｚの単一耳刺激が付加される。

【００２０】クリック刺激は音響変換器を介して被験者
に付加される。変換器はイヤホンを介して被験者に接続
される。多くの異なった種類のイヤホンを使用すること
ができるが、本発明の好適な実施例においては、シーハ
ン氏等による米国特許出願第０９／３９５７９９号に記
載されたイヤホンを使用しており、また米国特許第５８
２６５８２号公報（シーハン氏等）、米国特許第５９１
３３０９号公報（シーハン氏等）、ならびに米国特許第
４９３０２５０号公報（リベラニ氏）に記載されたイヤ
ホンも本発明における使用に適している。

【００２１】一般的に、この種のイヤホンはＤ形であ
り、被験者の耳を覆う空洞部が形成されている。イヤホ
ンが変形しているか、または不適正に取り付けられてい
る場合、被験者の耳に過剰な環境ノイズが付加される。
さらに、イヤホンの変形または不適正な設置によって、
クリック刺激が付加される音響環境が歪められる。

【００２２】ＥＥＧ反応信号は表面電極を介して検出さ
れる。前述したように、電極の導電能力は、脂肪肌、過
度の乾燥肌、電極の故障または磨耗、皮膚からの電極の
外れ、または電極からの接続線の外れ等によって妨害さ
れる。過剰な電極インピーダンスはデータを歪めるか、
または極端な場合意味のあるデータの集積を妨害する危
険がある。

【００２３】好適な実施例において、電極は以下の方式
で被験者に対して設置される：前頭部に正の電極が設置
され、負の電極が首筋に設置され、アース電極は乳部ま
たは肩部に設置される（図３参照）。聴力判定には特別
なアルゴリズムが使用され、その典型的な例は以下に記
すものであり、電極を反対に取り付けないことがしばし
ば重要となる。反対に取り付けられると被験者が検査に
不合格となる可能性があり、さらに検査を行う必要があ
る。

【００２４】これらの電極によって検出されたＥＥＧ信
号は、ＡＢＲに適用することができない信号を除去する
ためにフィルタリングされる。ＥＥＧ反応の振幅がデジ
タル化され、二進数値が割り当てられる。この二進数値
は波形の振幅極性を示しており、すなわち測定時点にお
いてＥＥＧ振幅が正であるか負であるかを示している。

【００２５】刺激および反応は“曲線”および“ブロッ
ク”に分類される。曲線とは単一のクリック刺激に対す
る反応曲線である。ブロックは一連の曲線であり、好適
な実施例においては受容した５００のクリック刺激反応
を示している。“受容した”と呼称するのは、いくつか
の曲線が検査状況の問題のため除外されるからである。

【００２６】受容された曲線のブロックが完成すると、
このブロックの結果である合成波形を計算するために信
号平均化が使用される。加えて、全てのブロックを結合
した平均合成波形を計算するためにも信号平均化が使用
される。その後、この平均合成波形は、ゼロ仮説
（Ｈ_０）が除外されているかどうかを判断するために内
部テンプレートと比較される。このゼロ仮説は、幼児が
聴覚障害（すなわちＡＢＲ反応が存在しない）であると
する仮定であり、ＡＢＲが存在する確率が予め設定され
た統計的閾値を上回る場合は除外される。好適な実施例
においては、ゼロ仮説は除外され、また９９．９６％の
統計信頼度をもって充分なデータが集積されＡＢＲ波形
が存在する場合に判定を終了する。“合格”またはその
他の類似のメッセージが形成される。

【００２７】平均合成波形がゼロ仮説を除外するために
充分でない場合、曲線の合計数が予め設定された閾値を
超えるまで判定を継続するか、または完全な長さより短
い判定に基づいて“予測された不合格”、すなわちさら
なる判定を行うための基準を発行するために充分なデー
タが集積されるまで判定を継続する。

【００２８】ｂ．信号解析聴覚障害の判定にＡＢＲを使用する際の主要な課題は、
ＡＢＲ反応（存在すれば）をこれが内包されているノイ
ズから識別することの困難さである。このノイズは通常
ガウス分布しており、０の平均振幅と変動分散を有して
いる。

【００２９】前述したように、本発明はＮ_ｂ＝５００曲
線のブロックのクリック刺激を繰り返し付加することに
よってＡＢＲの存在を検出するものである。各クリック
刺激は、１００μｓの方形パルスからなり、通常３５ｄ
ＢｎＨＬの強度を有する。クリックの反復周波数は３
７Ｈｚである。クリック刺激の極性は、コンデンセーシ
ョン（正の方形パルス）刺激とレアファクション（負の
方形パルス）刺激との間で連続的に変動する。ノイズは
０平均を有するとともに刺激反復速度に対して同期の成
分は存在しないため、ＡＢＲを除けば、曲線を増やすこ
とにともなって合計が０に向かう傾向がある。

【００３０】本発明の好適な実施例において、各クリッ
ク刺激反応の振幅列は極性（正および負）の列に変換さ
れ、続いてこれをブロックｂ内の他の反応極性列と加算
して配列Ｘ_ｂを形成する。例えば、クリック刺激反応に
おいて振幅が正（いくら大きくても関係なく）であれば
振幅サンプルを“１”とし、振幅が負（いくら小さくて
も関係なく）であれば“０”とする。ＡＢＲが存在しな
い場合、ＡＢＲ波形の極性と一致する、予想される極性
の比例分は０．５となる。しかしながら、ＡＢＲが存在
する場合比例分は高くなる傾向にある。ＡＢＲ波形に符
合する誘発反応における極性の比例分は、信号ノイズの
総量に相関する。

【００３１】各ブロックが終了した後、ブロックｂにつ
いての合計極性列Ｘ_ｂが他の合計極性列Ｘとともに計算
される。さらに、曲線の総数Ｎが各ブロックの曲線数の
和として計算される：

【００３２】

【数１】

【００３３】合計の極性列Ｘはその後テンプレート波形
と比較され、これは基準データを使用して編集されたも
のである（図１参照）。このテンプレートは、典型的な
ＡＢＲ波形に整合するように計算して配置されたＭ個の
重み付けされた点から成り立っている（図２参照）。Ｍ
個の各点において、ＡＢＲの存在を確認する所与の測定
点の重要度および曲線を反映させて、重みが基準データ
から導出されたものとして割り当てられる。従って、所
与の点ｍに対して、極性の合計はｘ_ｍとなる。重みの合
計は０となる。

【００３４】本発明は、ＡＢＲが存在するかどうかの判
定を補助するために試験統計量ｚを使用する。この試験
統計量は：

【００３５】

【数２】で求められ、ここでＮは曲線数、ｐは正の極性の確率、
ｑは逆の確率である。試験統計量ｚは、ランダムな二進
数列Ｘの各テンプレート点における要素ｘ_ｍを対応する
重みｗ_ｍと掛け合わせその結果を合計して単一の規準化
した数値を算出することによってランダムな二進数列Ｘ
を評点化する。ここで、ＡＢＲが存在しない際、試験統
計量は曲線Ｎの数が増えるに伴って増大する。

【００３６】被験者はＡＢＲ波形の刺激潜伏性において
多様性を示し、従って聞くことができる異なった被験者
はそれぞれクリック刺激の後の異なった時点でＡＢＲ波
形を示す。この多様性を補償するため、試験統計量ｚを
種々の時間において再計算する。これらの時間シフトし
たサンプルのうちの最大のｚであるｚ_ｍａｘを記録する
とともにＡＢＲの存在を判定するために使用することが
できる。本発明の好適な実施例において、ｚ_ｍａｘが０
から見て４標準偏差分である数値に到達した際に合格が
示される。

【００３７】本発明は、さらに患者接続における問題、
すなわち電極およびイヤホンに関する問題を検出する装
置ならびに方法を開示する。本発明のこれらの特徴につ
いて以下に記述する。

【００３８】不適正な音響インピーダンス、すなわちイ
ヤホンの不適正な取り付けおよび／または変形を検出す
るために、８００Ｈｚ，２０ｄＢＳＰＬのトーンがイ
ヤーカプラを介して付加される。略同時にマイクロホン
が反射した信号を記録し、８００Ｈｚを中心とした帯域
通過フィルタを形成するためにハードウェアフィルタリ
ングが付加される（図４参照）。

【００３９】このトーンは正弦波のものであり、好適な
実施例においては、１秒強にわたって付加される。トー
ンの開始点から２０ｍｓのところから始めて、イヤホン
内のマイクロホンは０．２５ｍｓ毎に計４０９６個の連
続するサンプルを集積する。ウェルチ法による出力スペ
クトル密度計算を使用して、以下の数学的ステップに従
って８００Ｈｚの周波数域の反応エネルギーが計算され
る：

【００４０】１．４０９６個のサンプルから２５６個
の連続するサンプルからなる３１個のセクションが形成
され、連続する各セクションは１つ前のセクションの中
点から開始する（５０％重複）。２．２５６点サンプルセクションのそれぞれにハニン
グウィンドウが適用される。３．各セクションは２５６点のＦＦＴによって変換さ
れる。４．変換された各セクションを振幅の二乗でスケーリ
ングすることによって各セクションのペリオドグラムを
形成する。５．重なり合っているセクションのペリオドグラムが
平均化される。６．平均ペリオドグラムをサンプリング周波数によっ
てスケーリングし出力スペクトルを形成する。７．出力スペクトル内の８００Ｈｚを含むビンにおけ
るレベルを予め設定された閾値と比較する。

【００４１】このエネルギーの合計が、不適正に設置さ
れたイヤホンによる“音漏れ”を示す、予め設定された
低域閾値未満であるか、または変形したイヤホンによる
“過剰音強度”を示す、予め設定された高域閾値を超過
する場合、音響インピーダンス検査は不合格となる。予
め設定された閾値は、各装置の較正によって導出され
る。好適な実施例において、この音響インピーダンス検
査は、判定の開始時および受容される曲線の各ブロック
が集積された後実施され、また過剰な環境ノイズが繰り
返り検出されたことを判断した際にも実施される。

【００４２】本発明は、既に提出され通常通り付与され
た米国特許出願“ノイズ検出および判定能力を有する聴
力判定装置”に記載されているように、過剰環境ノイズ
を検出する装置ならびに方法とともに使用することもで
きる。このような場合、周囲ノイズ信号に関連して追加
的なハードウェアフィルタリングを使用し、８００Ｈｚ
を中心とする帯域通過フィルタを形成する。さらに、本
発明によれば、最後に音響インピーダンス判定を行った
後の１００個の曲線のうちの少なくとも５０％から過剰
な環境ノイズが検出された場合、音響インピーダンス判
定をより頻繁に実行する。音響インピーダンス判定の結
果に対応して、操作者はイヤホンを被験者に設置し直す
ことができる。

【００４３】本発明は、さらに電極が反対に取り付けら
れていることを検出する。電極が反対になっている場
合、曲線数の増加に伴ってｚ_ｍａｘが増加せずに減少す
る。このことによって被験者が聴力判定で不合格となり
さらなる検査を行うことが必要となる。

【００４４】このような反対取り付けの可能性を検知す
るため、反転させたノイズ重み付け極性合計

【００４５】

【数３】が同じ統計量ｚおよびｚ_ｍａｘに付加される。このこと
は、反転した極性を使用しての判定検査を可能にする。
その後、“正規の”および反転したデータの双方を使用
して、本発明は：

【００４６】

【数４】が成立する際に電極の反対取り付けを提示する。電極の
反対取り付けが検出されると、本発明は判定を中止して
ユーザに電極が反対に取り付けられていないか質問す
る。実際に電極が反対に取り付けられていることをユー
ザが確認して適切に対処すると、判定は“合格”となる
ことが考慮される。逆のケースにおいては、判定は検査
を再試行することを提案する。この状況において、本発
明は単により高いｚ_ｍａｘ絶対値を使用することはでき
ず、これは前述したテンプレートシフトがｚ_ｍａｘの分
布を非対称にするためである。

【００４７】本発明は、さらに改善された電極インピー
ダンス検出能力に関するものである。従来の技術におい
ては以下の方式で電極インピーダンスの検査を行ってい
た。判定の開始および各ブロックの後に各電極ペアのイ
ンピーダンス検査を行う。検査は以下の順序で行う：頭
部−接地（ＶＣ）、首筋−接地（ＮＣ）、および首筋−
頭部（ＮＶ）これらの検査は、１ｋＨｚ，１０μＡの波
高方形波を電極のうちの１方に付加することによって実
施され、続いて検査する電極ペアのうちの他方の電極で
測定を行う。この測定によって、以下の数式を使用して
インピーダンスレベルが計算される：

【００４８】

【数５】１つまたは複数の電極ペアについて計算されたインピー
ダンスが１２ｋΩを超えると、最も新しいブロックが除
外される。

【００４９】本発明によれば、最後に電極インピーダン
ス検査を行った後の１００個の曲線のうちの少なくとも
１０％から電極リフトオフが検出された場合、電極イン
ピーダンス検査をより頻繁に実行する（以下に記述す
る）。電極インピーダンス検査の結果に対応して、操作
者は電極を固定し直すことができる。

【００５０】本発明は、４２ｋＨｚ，１０μＡの連続方
形波を設置電極に付加し首筋および頭部電極の両方を継
続的に監視することによって“リフトオフ”を検出す
る。この監視は電子回路によって実施され、これは両方
の電極に４２ｋＨｚを中心にする帯域通過フィルタを提
供するとともにこの周波数における平均振幅レベルを決
定する。次に、これらのレベルが予め設定された、電極
“リフトオフ”状態を示す閾値と比較される。いずれか
の振幅レベルがこの閾値を超えると、回路は電極“リフ
トオフ”を示す、＋５Ｖの二進数出力を提供する。電極
リフトオフが頻繁に生じると、最後に電極インピーダン
ス検査を行った後の１００個の曲線のうちの１０％超か
ら電極リフトオフが検出されると、判定を中断して追加
的な電極インピーダンス検査を前述したように実施す
る。

【００５１】クリック刺激および音響インピーダンスト
ーンの生成、ＥＥＧ反応信号の検出、音響インピーダン
ストーンの検出、ＥＥＧ反応信号の処理および解析、結
果の表示は、例えばデジタルマイクロプロセッサ制御装
置等の一般的な電子手段によって実行される。この種の
装置は、聴覚刺激を生成するための変換器と、ＥＥＧ反
応信号を検出するための一般的な電極と、音響インピー
ダンストーンを検出するための一般的なマイクロホンと
を備えている。ＥＥＧ反応信号を解析するために、一般
的なマイクロプロセッサ等の処理ユニットと、メモリユ
ニットとが必要である。加えて、表示ユニットならびに
マウスおよび／またはキーボード等の入力デバイスを操
作者インタフェースとして備えている。

【００５２】図３に示されているように、刺激発生器１
０がクリックおよびトーン刺激の両方を生成し、ＥＥＧ
変換器２０が刺激に対するＥＥＧ反応を検出する。前述
した説明に従って電極リードオフ検出５０が処理の間中
にわたって動作する。ＥＥＧ信号を受信すると、ＥＥＧ
信号調整３０および信号処理４０が作動し、ＥＥＧ反応
解析の準備を行う。次に、前述したように、インピーダ
ンス判定６０、ＡＢＲの存在の統計的解析７０、電極の
反対取り付け検出８０が動作する。判定中においても、
マイクロホン９０が刺激発生器１０によって生成された
トーンを検出し、続いて音響インピーダンス信号調整１
００、音響インピーダンス信号処理１１０、音響インピ
ーダンス判定１２０が実施される。最後に、ユーザイン
タフェースを備えた制御装置１３０が結果を表示する。

【００５３】当業者においては、前述した実施例は単に
説明の目的のものであり、本発明はこれに限定されるこ
とはなくその他の構成形態によっても実施し得ることが
理解される。また、ここで使用した特定のパラメータ数
値も好適または典型的なパラメータ数値であり、本発明
の精神および視点を逸脱することなく、これらのパラメ
ータに他の数値または数値帯域を使用し得ることが理解
される。

【図面の簡単な説明】

【図１】ＡＢＲ波形を示している。

【図２】重み付けされたＡＢＲテンプレートを示してい
る。

【図３】本発明に係る検査装置の構成要素を示すブロッ
ク線図である。

【図４】音響インピーダンス判定のボーデプロットであ
る。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者ビニートバンサルアメリカ合衆国、カリフォルニア 95051、サンタクララ、ミラプラザシーティー 1902 (72)発明者エイブラハムジェイトーターアメリカ合衆国、カリフォルニア 94070、サンカルロス、ラメサドライブ 3125 (72)発明者ブライアンピーフラハーティアメリカ合衆国、カリフォルニア 94019、ハーフムーンベイ、ビーチアベニュー 429 (72)発明者アルフレッドクリスチャンウォルトンアメリカ合衆国、カリフォルニア 94002、ベルモント、ノースロード 1205

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】聴覚刺激を繰り返し付加する手段を備
え、前記手段は特定の音響環境を形成し；さらに前記聴
覚刺激を繰り返し付加する手段が前記特定の音響環境を
形成しているかどうかを判断する手段を備える：被験者
の聴覚判定装置。
【請求項２】前記聴覚刺激を繰り返し付加する手段は
イヤホンからなる請求項１記載の装置。
【請求項３】前記聴覚刺激を繰り返し付加する手段が
前記特定の音響環境を形成しているかどうかを判断する
手段は：音響トーンを付加する手段を備え、前記音響ト
ーンは一定の振幅からなり；前記音響トーンに応答する
反応信号を検出する手段を備え；前記検出された反応信
号の反応エネルギーを判定する手段を備え；前記反応エ
ネルギーが予め設定された範囲の外であることを判定す
る手段を備える、請求項１記載の装置。
【請求項４】予め設定された範囲は前記音響トーンの
振幅が大幅には変化していないことを示す反応エネルギ
ーに相当する請求項３記載の装置。
【請求項５】聴覚クリック出力刺激およびトーン出力
刺激を有する変換器を備え、前記トーン出力刺激は一定
の振幅からなり；イヤホンを備え、前記変換器は前記イ
ヤホンの周りに配置され；前記クリック出力刺激に対す
る脳波（ＥＥＧ）反応を検出するよう使用される電極シ
ステムを備え；前記トーン出力刺激に対する反応信号を
検出するためのマイクロホンを備え；前記反応信号の反
応エネルギーを判定する手段を備え；前記反応エネルギ
ーが予め設定された範囲の外であることを判定するプロ
セッサを備える、被験者の聴力判定システム。
【請求項６】聴覚クリック出力刺激を有する第１の変
換器を備え；トーン出力刺激を有する第２の変換器を備
え、前記トーン出力刺激は一定の振幅からなり；イヤホ
ンを備え、前記変換器は前記イヤホンの周りに配置さ
れ；前記クリック出力刺激に対するＥＥＧ反応を検出す
るよう使用される電極システムを備え；前記トーン出力
刺激に対する反応信号を検出するためのマイクロホンを
備え；前記反応信号の反応エネルギーを判定する手段を
備え；前記反応エネルギーが予め設定された範囲の外で
あることを判定するプロセッサを備える、被験者の聴力判定システム。
【請求項７】予め設定された範囲は前記音響トーンの
振幅が大幅には変化していないことを示す反応エネルギ
ーに相当する請求項５または６記載の装置。
【請求項８】イヤホンを介して繰り返し聴覚刺激を付
加し、前記イヤホンは特定の音響環境を形成し；前記イ
ヤホンが前記特定の音響環境を形成していることを自動
的に判定する、ステップからなる被験者の聴力判定方
法。
【請求項９】前記イヤホンが前記特定の音響環境を形
成していることを自動的に判定するステップは：前記イ
ヤホン装置を介してトーンを付加し、前記トーンは一定
の振幅からなり；前記トーン刺激に対する反応信号を検
出し；前記反応信号の反応エネルギーを判定し；前記反
応エネルギーが予め設定された範囲の外であることを判
定する、ステップからなる請求項８記載の方法。
【請求項１０】予め設定された範囲は前記トーンの振
幅が大幅には変化していないことを示す反応エネルギー
に相当する請求項９記載の方法。
【請求項１１】聴覚刺激を繰り返し付加する手段を備
え；前記刺激に対するＥＥＧ反応をサンプリングするた
めの１対の電極を備え、各電極は適正な設置個所を有し
ており；前記１対の電極の設置個所が前記適正な設置個
所と比べて逆になっていることを判定する手段を備え
る、被験者の聴力判定装置。
【請求項１２】ＥＥＧ反応をデジタル化する手段を備
え、前記ＥＥＧ反応は各時点において一定の振幅極性を
有しており；前記デジタル化した脳波反応をこの脳波反
応の振幅の極性に対応する二進数値列に変換する手段を
備え；前記二進数値を極性合計の配列に変換する手段を
備え；前記極性合計の配列に基づいて試験統計量ｚ
_ｍａｘを計算する手段を備え；前記試験統計量ｚ_ｍａｘ
を解析することによって聴覚脳幹反応（ＡＢＲ）の存在
を判定する手段を備える、請求項１１記載の装置。
【請求項１３】前記１対の電極の設置個所が前記適正
な設置個所と比べて逆になっていることを判定する手段
は：反転したＥＥＧ信号に対してｚ_ｍａｘを計算する手
段と；ｚ_ｍａｘの逆数が第１の予め設定された閾値より
大きいかどうかと、ｚ_ｍａｘが第２の予め設定された閾
値より小さいかどうかとを判定する手段を備える、請求項１２記載の装置。
【請求項１４】第１の予め設定された閾値は４であ
り、第２の予め設定された閾値は１である請求項１３記
載の装置。
【請求項１５】聴覚クリック出力刺激を有する変換器
を備え；前記クリック出力刺激に対するＥＥＧ反応を検
出するよう使用される電極システムを備え、この電極シ
ステムは１対の電極からなり、各電極は適正な設置個所
を有しており；前記電極システムに応答し前記電極の設
置個所が前記適正な設置個所と比べて逆になっているこ
とを判定するプロセッサを備える、被験者の聴力判定システム。
【請求項１６】１対の電極を設置し、各電極は適正な
設置個所を有しており；聴覚刺激を繰り返し付加し；前
記１対の電極を使用して前記刺激に対するＥＥＧ反応を
サンプリングし；前記電極の設置個所が前記適正な設置
個所と比べて逆になっていることを判定する、ステップからなる被験者の聴力判定方法。
【請求項１７】ＥＥＧ反応をデジタル化し、前記ＥＥ
Ｇ反応は各時点において一定の振幅極性を有しており；
前記デジタル化した脳波反応をこの脳波反応の振幅の極
性に対応する二進数値列に変換し；前記二進数値を極性
合計の配列に変換し；前記極性合計の配列に基づいて試
験統計量ｚ_ｍａｘを計算し；前記試験統計量ｚ_ｍａｘを
解析することによってＡＢＲの存在を判定する、ステップからなる請求項１６記載の方法。
【請求項１８】前記１対の電極の設置個所が逆になっ
ていることを判定するステップは：反転したＥＥＧ信号
に対してｚ_ｍａｘを計算し；ｚ_ｍａｘの逆数が第１の予
め設定された閾値より大きいかどうかと、ｚ_ｍａｘが第
２の予め設定された閾値より小さいかどうかとを判定す
る、ことをさらに含む請求項１７記載の方法。
【請求項１９】第１の予め設定された閾値は４であ
り、第２の予め設定された閾値は１である請求項１８記
載の方法。
【請求項２０】聴覚刺激を繰り返し付加する手段と；
前記刺激に対するＥＥＧ反応をサンプリングする取り付
け可能な手段と；前記サンプリング手段が取り付けられ
ていないことを継続的かつ自動的に検出する手段とから
なる、被験者の聴力判定装置。
【請求項２１】前記刺激に対するＥＥＧ反応をサンプ
リングする取り付け可能な手段は電極からなる請求項２
０記載の装置。
【請求項２２】前記サンプリング手段が取り付けられ
ていないことを継続的かつ自動的に検出する手段は：前
記電極間のインピーダンスを判定する手段と；前記イン
ピーダンスが予め設定された閾値よりも大きいことを判
定する手段とからなる、請求項２１記載の装置。
【請求項２３】予め設定された閾値は１２ｋΩである
請求項２２記載の装置。
【請求項２４】聴覚クリック出力刺激を有する変換器
と；前記クリック出力刺激に対するＥＥＧ反応を検出す
るよう使用される取り付け可能な電極と；前記電極シス
テムに結合したインピーダンスを検出するインピーダン
ス検出器と；前記インピーダンス検出器に応答し前記電
極システムが取り付けられているかどうかを継続的に判
定するプロセッサとからなる、被験者の聴力判定システム。
【請求項２５】電極を取り付け；聴覚刺激を繰り返し
付加し；前記電極を使用して前記刺激に対するＥＥＧ反
応をサンプリングし；前記電極が取り付けられているか
どうかを継続的に判定する、ステップからなる被験者の聴力判定方法。
【請求項２６】電極を取り付け、前記電極はその間に
インピーダンスを有しており；聴覚刺激を繰り返し付加
し；前記電極を使用して前記刺激に対するＥＥＧ反応を
サンプリングし；前記電極が取り付けられているかどう
かを継続的に判定し；前記電極が取り付けられていない
ことが判定された際に前記電極間のインピーダンスを判
定する、ステップからなる被験者の聴力判定方法。
【請求項２７】前記電極が取り付けられていないこと
が判定された際に前記電極間のインピーダンスを判定す
るステップは：前記電極が取り付けられていない時間の
パーセンテージを判定し；前記パーセンテージが予め設
定された閾値より小さい際に前記電極間のインピーダン
スを判定する、ステップからなる請求項２６記載の方法。
【請求項２８】予め設定された閾値は５０％である請
求項２７記載の方法。