JP2003275214A

JP2003275214A - 注意欠陥多動性障害（ａｄｈｄ）のための投薬量を決定し、補完的データを使ってａｄｈｄ患者に対するａｄｈｄ投薬治療の効果を監視する方法およびその装置

Info

Publication number: JP2003275214A
Application number: JP2003055121A
Authority: JP
Inventors: Richard Scott Keirsbilck; スコットケイルスビルクリチャード; Peter A Parks; エーパークスペーター; David Lynn Patton; リンパットンデヴィット; Richard Nelson Blazey; ネルソンブラジーリチャード; Paige Miller; ミラーペイジ
Original assignee: Eastman Kodak Co
Current assignee: Eastman Kodak Co
Priority date: 2002-03-06
Filing date: 2003-03-03
Publication date: 2003-09-30
Also published as: US20050025704A1; EP1352610A1; US7037260B2; US20030171658A1; US6726624B2

Abstract

(57)【要約】【課題】ＡＤＨＤを持つ個人がＡＤＨＤに対処するた
めの薬剤の効果および適正な投薬量を判断する、単純
で、信頼でき、客観的な方法を提供する。【解決手段】注意欠陥行動傷害（ＡＤＨＤ）を有する
個人において、ＡＤＨＤを治療するための適正な投薬量
を決定する方法。この方法は、その個人が感覚遮断状態
にある所定の時間中に、個人の左右のほぼ同じ箇所にお
ける末端の末梢皮膚温をサンプリングし、左右各々のサ
ンプリングされた末梢皮膚温を得るステップと、サンプ
リングされた末梢皮膚温データを処理し、サンプリング
された末梢皮膚温データに対し、フィルタリング、微
分、周波数ドメインへの変換を含む処理を行い、その大
きさがＡＤＨＤ発現レベルを示すスペクトルシグネチャ
を得るステップを含む。薬剤の有効性は、予め設定され
たしきい値との比較によって計算される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、一般に、注意欠陥
多動障害（ＡＤＨＤ）を治療するために摂取される薬剤
の効果を監視するための技術に関し、より詳しくは、個
人の末梢体温変動を測定し、これを客観的に分析し、Ａ
ＤＨＤの発現レベルを示す数値を特定するための技術と
装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】ＡＤＨＤは、小児における最も一般的な
神経行動障害であるだけでなく、就学児童に影響を与え
るものとして、最も広く見られる健康上の問題のひとつ
である。学童の４％から１２％（数百万人）がＡＤＨＤ
であり、ＡＤＨＤの児童に年間３０億ドルが投入されて
いる。さらに、一般人のうち、男性９．２％、女性２．
９％がＡＤＨＤと同じ行動を示すことがわかっている。
１千万人を超える成人がＡＤＨＤである可能性がある。

【０００３】ＡＤＨＤは現在、診断が困難な疾患であ
る。小児におけるＡＤＨＤの中心的症状は、不注意、多
動、衝動性である。ＡＤＨＤの子供は、就学困難、成績
不振、家族や友人との関係不良、自尊心の低さといった
重大な機能上の問題を有する。ＡＤＨＤの成人の場合、
失業、衝動的行動、薬物乱用、離婚等を経験しているこ
とが多い。ＡＤＨＤは、低年齢において発見されなけれ
ば、診断されないまま進み、多くの成人に影響を与えな
がら、本人は症状に気付かないということがしばしばあ
る。ＡＤＨＤには多くのよく似た原因（家庭環境、動
機）があり、共存的状態（抑うつ、不安、学習障害）が
見られるのが一般的である。

【０００４】ＡＤＨＤの診断には現在、文書および口頭
による査定器具を使った消去法が用いられている。しか
しながら、ＡＤＨＤには客観的で、独立して検証された
試験がまったくない。各種の客観的手法がこれまでに提
案されてきたが、広く受け入れられているものはない。
これには以下のものがある。

【０００５】１．カリフォルニア大学サンディエゴ校の
研究者が、輻輳不全と呼ばれる目の問題は、ＡＤＨＤの
子供において、他の子供の３倍多く見られることを発見
した。

【０００６】２．マサチューセッツ州ベルモントのマク
リーン病院(ＭｃＬｅａｎＨｏｓｐｉｔａｌ)の精神科
医らが、注意力試験中の子供の検出困難な運動を測定す
るための赤外線トラッキングと脳の機能的ＭＲＩ造影と
を組み合わせ、子供の少人数グループにおけるＡＤＨＤ
の診断を行った（非特許文献１を参照）。

【０００７】３．ルバー(Ｌｕｂａｒ)は、ＡＤＨＤの診
断と治療のためのＥＥＧバイオフィードバックに基づく
テクニックを紹介している（非特許文献２を参照）。

【０００８】４．発明者モナストラ他(Ｍｏｎａｓｔｒ
ａｅｔａｌ.)は、ＡＤＨＤを評価する定量的な脳波
記録法によるプロセスを開示している（２０００年８月
１日発行の特許文献１を参照）。

【０００９】５．発明者ブラウン(Ｂｒｏｗｎ)は、ＡＤ
ＨＤの診察と診断のためのビデオゲームを開示している
（１９９９年６月２２日付発行の特許文献２を参照）。

【００１０】６．発明者ブラウン(Ｂｒｏｗｎ)は、ＡＤ
ＨＤの診断と治療のためのビデオゲームを開示している
（１９９９年７月６日発行の特許文献３を参照）。

【００１１】７．発明者ブラウン(Ｂｒｏｗｎ)は、ＡＤ
ＨＤの診断と治療のためのビデオゲーム等のマイクロプ
ロセッサを開示している（１９９９年８月１７日発行の
特許文献４を参照）。

【００１２】８．発明者ポープ他(Ｐｏｐｅｅｔａ
ｌ.)は、ＡＤＨＤ患者の治療のための、脳波検出とビデ
オゲームを併用する手法を開示している（１９９４年１
２月２７日発行の特許文献５を参照）。

【００１３】９．南カリフォルニア大学インテグレーテ
ッド・メディア・システムズ・センター(Ｉｎｔｅｇｒ
ａｔｅｄＭｅｄｉａＳｙｓｔｅｍｓＣｅｎｔｅ
ｒ)のアルバート・リッツォ博士(Ｄｒ.Ａｌｂｅｒｔ
Ｒｉｚｚｏ)は、仮想現実法を使い、ＡＤＨＤの検出と
治療を行った（非特許文献３を参照）。

【００１４】１０．発明者スチュアート他(Ｓｔｅｗａ
ｒｔｅｔａｌ.)は、視覚ディスプレイ、カラーの視
覚的の単語ターゲットおよびカラーの視覚的応答ターゲ
ットを使って、注意力行動試験を管理する方法を開示し
ている（特許文献６を参照）。

【００１５】発明者パットン他(Ｐａｔｔｏｎｅｔ
ａｌ.)は、画像を使い、個人の精神的状態を管理するシ
ステムを開示している（特許文献５を参照）。

【００１６】バーネア(Ｂａｒｎｅａ)は、末梢体温変動
の抑制を検出することによる、麻酔の深さを測定する方
法を開示している（特許文献７を参照）。

【００１７】いくつかの臨床的バイオフィードバックお
よび心理学的監視システムがある（マルチトレース、バ
イオインテグレータ等）。これらのシステムは、専門の
臨床医が使用する。皮膚温のスペクトル特性は正常な対
象者における末梢血管運動のストレスに対して変化する
ことが紹介されているが、皮膚温の応答の変化をＡＤＨ
Ｄの診断に役立てることに関する開示はない。（非特許
文献４を参照）

【００１８】前述のように、主なＡＤＨＤ診断法は、子
供について、診断・統計マニュアルIＶ（ＤＳＭ−Ｉ
Ｖ）に記載されている米国医師会（ＡＭＡ）が設定した
基準の行動上の指標を評価するために設計された文書お
よび口頭による一連の評価器具を使用するものである。
精神科医、心理学者、学校心理士およびその他資格を有
する開業医がこれらの評価器具を管理する。ＡＤＨＤ診
断のためのＤＳＭ−ＩＶの基準を満たす個人に、リタリ
ン等の薬剤が処方される場合がある。リタリン投与中の
患者の行動を観察することにより、処方された薬剤の効
果が評価されている。しかし、リタリン等の特定の薬剤
の影響と特定の投与量を評価するための、明確に確立さ
れた基準はない。医師にとって、特定の投与量での投薬
治療がＡＤＨＤを示す根本的生理学的パラメータに対し
て有効であるかを判断する、明確に確立された測定可能
な生理学的基準を利用できれば、有利である。

【００１９】

【特許文献１】米国特許第６，０９７，９８０号明細書

【特許文献２】米国特許第５，９１３，３１０号明細書

【特許文献３】米国特許第５，９１８，６０３号明細書

【特許文献４】米国特許第５，９４０，８０１号明細書

【特許文献５】米国特許第５，３７７，１００号明細書

【特許文献６】米国特許第６，０５３，７３９号明細書

【特許文献７】米国特許第６，１１７，０７５号明細書

【非特許文献１】マーチン・エイチ・テイチャーら（Ｍ
ａｒｔｉｎＨ.Ｔｅｉｃｈｅｒｅｔａｌ.,）著、
ＮａｔｕｒｅＭｅｄｉｃｉｎｅ,「機能的ＭＲＩ造影
により示された注意欠陥／多動障害を持つ小児の基底中
枢における機能的欠陥」（“Ｆｕｎｃｔｉｏｎａｌｄ
ｅｆｉｃｉｔｓｉｎｂａｓａｌｇａｎｇｌｉａ
ｏｆｃｈｉｌｄｒｅｎｗｉｔｈａｔｔｅｎｔｉｏ
ｎ−ｄｅｆｉｃｉｔ／ｈｙｐｅｒａｃｔｉｖｉｔｙｄ
ｉｓｏｒｄｅｒｓｈｏｗｎｗｉｔｈｆｕｎｃｔｉｏ
ｎａｌｍａｇｎｅｔｉｃｒｅｓｏｎａｎｃｅｉｍ
ａｇｉｎｇｒｅｌａｘｏｍｅｔｒｙ”）２０００年４
月、Ｖｏｌ.６, No.４,ｐｐ４７０−４７３

【非特許文献２】テネシー大学のジョエル・エフ・ルバ
ー（ＪｏｅｌＦ. Ｌｕｂａｒ）著、Ｂｉｏｆｅｅｄ
ｂａｃｋａｎｄＳｅｌｆ−Ｒｅｇｕｌａｔｉｏｎ,
「注意欠陥／多動障害のためのバイオフィードバックお
よびＥＥＧ診断の発展における開示」（“Ｄｉｓｃｌｏ
ｓｕｒｅｏｎｔｈｅＤｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｏ
ｆＥＥＧＤｉａｇｎｏｓｔｉｃ’ｓａｎｄＢｉ
ｏｆｅｅｄｂａｃｋｆｏｒＡｔｔｅｎｔｉｏｎ−Ｄ
ｅｆｉｃｉｔ／ＨｙｐｅｒａｃｔｉｖｉｔｙＤｉｓｏ
ｒｄｅｒｓ”）、１９９１年、Ｖｏｌ.１６,No.３,ｐｐ
２０１−２２５

【非特許文献３】アルバート・リッツォ博士ら（Ｄｒ.
ＡｌｂｅｒｔＲｉｚｚｏｅｔａｌ.,）著、Ｈｕｍ
ａｎＦａｃｔｏｒｓａｎｄＣｏｇｎｉｔｉｖｅ／
ＰｅｒｃｅｐｔｕａｌＩｎｆｏｒｍａｔｉｏｎｐｒ
ｏｃｅｓｓｉｎｇ,「小児における注意欠陥障害の評価
のための仮想現実環境」（“ＡＶｉｒｔｕａｌｒｅａ
ｌｉｔｙＥｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔｆｏｒｔｈｅ
ＡｓｓｅｓｓｍｅｎｔｏｆＡｔｔｅｎｔｉｏｎＤ
ｅｆｉｃｉｔＤｉｓｏｒｄｅｒｓｉｎＣｈｉｌｄ
ｒｅｎ”）

【非特許文献４】ＢｉｏｆｅｅｄｂａｃｋａｎｄＳ
ｅｌｆ−Ｒｅｇｕｌａｔｉｏｎ,Ｖｏｌ,２０,No.４,１
９９５

【００２０】

【発明が解決しようとする課題】そこで、ＡＤＨＤを持
つ個人がＡＤＨＤに対処するための薬剤の効果および適
正な投与量を判断する、単純で、信頼でき、客観的なテ
クニックが求められる。

【００２１】

【課題を解決するための手段】本発明により、上記の問
題の解決策が得られる。

【００２２】本発明によれば、注意欠陥多動性障害（Ａ
ＤＨＤ）を持つ個人におけるＡＤＨＤ投薬治療のための
適正な投薬量を決定する方法であって、（ａ）対象者が
感覚遮断状態にある所定の期間中に個人の左右のほぼ同
箇所の末端における末梢皮膚温をサンプリングし、それ
ぞれ左右のサンプリングされた末梢皮膚温データを提供
するステップと、（ｂ）左右のサンプリングされた末梢
皮膚温データのうち少なくともひとつを処理し、周波数
ドメインへの変換を行い、大きさ（マグニチュード:ｍ
ａｇｎｉｔｕｄｅ）を示す数値を有する第一のスペクト
ルシグネチャ（ｓｐｅｃｔｒａｌｓｉｇｎａｔｕｒｅ）
を導き出すための第一の処理ステップと、（ｃ）前記左
右のサンプリングされた末梢皮膚温の両方を処理し、時
間的に相関する微分データを導き出すための第二の処理
ステップと、（ｄ）前記第二の処理ステップはさらに、
前記微分データをハイパスフィルタにかけ、ｎｅａｒ
ｄ.ｃ.成分を除去したフィルタリング済みデータを生成
し、（ｅ）前記第二の処理ステップは、最後に、前記フ
ィルタリング済み微分データを周波数ドメインに変換
し、大きさを表す数値を有する第二のスペクトルシグネ
チャを導き出し、（ｆ）予め設定された第一のしきい値
と比較することによってＡＤＨＤの発現レベルを判断す
るために、前記第一のスペクトルシグネチャを処理する
第三の処理ステップと、（ｇ）予め設定されたしきい値
と比較することによってＡＤＨＤの発現レベルを判断す
るために、前記第二のスペクトルシグネチャを処理する
第四の処理ステップと、（ｈ）第三と第四の処理により
得られた結果のバイモーダル性を評価し、以下の３つの
可能性のうちのいずれかを最終的に判断する第五の処理
ステップ、（ｉ）各種の投薬量変更レベル（ｉｉ）投薬量レベルが適正である（ｉｉｉ）データにノイズがあるを含む方法が提供される。

【００２３】本発明には次の利点がある。

【００２４】単純で、安価で、信頼できる、ＡＤＨＤを
持つ個人によるＡＤＨＤ治療のために摂取する薬剤の有
効性と適正な投薬量を客観的に判断する装置とテクニッ
クが得られる。

【００２５】

【発明の実施の形態】本発明によれば、ＡＤＨＤのシグ
ネチャは、指先等の末端で測定される皮膚温の変化に隠
されていることがわかった。一般に、個人のストレスレ
ベルが上がると、末端脈管構造が収縮し、しばしば、そ
の人物の血圧が上昇する。体内の血管が収縮すると、血
流が抑制される。このことは、末梢血管が細く、交感神
経系（ＳＮＳ）の神経刺激に非常によく反応するため、
指等の末端部において容易に監視できる。末梢血管への
血流減少の直接的結果として、末端部の末梢体温が低下
する。反対に、個人のストレスレベルが下がり、リラッ
クスすると、血管が拡張し、より抑制されない状態で血
液が流れる。末端部の血管への血流が増すと、末端部の
末梢体温が上昇する。ＡＤＨＤを持つ対象者が、非活動
的状態において、空白のスクリーンやぼんやりとした画
像を一定時間見せられる等、感覚遮断状態におかれた場
合、刺激の欠如が増し、そのストレスレベルの高まりを
示す、対象者の生理学的反応性のシフトが起こるのでは
ないかと考えられる。ストレスレベルが高まると、血管
が収縮し、末端部の末梢体温が低下する。バイオフィー
ドバック実践者は以前より、手の温度を測定し、末端部
への血流を制御することにより、対象者によるその生理
学的制御を助けてきた。文献によれば、ＡＤＨＤ患者に
おいては、しばしば脳への血流の減少が見られると報告
されている。

【００２６】末梢皮膚温と末梢皮膚温の変動のほかに、
ストレスの指標（となる可能性がある）として知られる
生理学的測定値として、両側体温変動、心拍数、心拍数
変動、筋緊張（表面筋電図−ＥＭＧによる測定される、
過剰で慢性的なもの）、両側筋緊張アンバランス、皮膚
電気反射（つまり、皮膚電気反応−ＥＤＲ）、眼球運
動、血中酸素（ＳｐＯ₂）、唾液中ＩＧＡ、脳波形（Ｅ
ＥＧ）、末梢血流（光電式容積脈波記録−ＰＰＧにより
測定）、末梢血流変動（ＰＰＧ）がある。

【００２７】図１では、対象者１０がテーブル１３の前
のいす１２に座り、スクリーン１４を見ている。スクリ
ーン１４は、視覚刺激が対象者１０の邪魔をしないよう
に遮断するのに使用される。視覚刺激は対象者の周辺視
野にあるかもしれないため、図１のスクリーン１４は、
何もない壁や部屋の隅等、もっと大きいものであっても
よい。図示されていない別の実施形態において、これと
同じ目的で、対象者が半透明の眼鏡、ゴーグルまたはア
イマスクを着用してもよい。これらの用具は、均一性を
持たせ、目の前が暗いと起こりやすい精神的イメージに
よる自己刺激の傾向をさらに小さくするために、内側か
ら照明される。同じ理由で、対象者には、瞬き以外に目
を閉じないように伝える。対象者１０はヘッドフォン２
０を装着している。ヘッドフォン２０は、図中にはない
音声発生装置に接続することができる。ヘッドフォン２
０は、周囲のノイズを遮断する、あるいは試験中の環境
からの音声刺激を低減または排除するホワイトノイズを
生成するために使用することが可能である。対象者は、
非活動的、感覚遮断状態で休んでいる。対象者１０の指
先１６は溝１７に沿った温度記録モジュール１８に挿入
され、ここで、センサ２２（図２に示す）によって皮膚
温が測定される。第二の温度センサモジュール２８は、
ケーブル２９によって温度記録モジュール１８に接続さ
れている。第二の温度センサモジュール２８は、対象者
１０のもう一方の手の指先の皮膚温を採取するのに使用
され、溝３４と温度センサ３６を有する。本発明の別の
実施形態においては、溝１７，３４の中およびセンサ２
２，３６に対する指の動きによってセンサと皮膚の接触
にばらつきが出ないように、センサ２２に対応する溝１
７と第二の温度センサモジュール２８の代わりに別の温
度センサを使用し、どちらも温度記録モジュールにワイ
ヤ接続し、各々の指先に当ててテープまたは可能な手段
で留める。２００１年６月２７日出願の米国特許出願０
９／８９２，８２４号、ドケット番号８２４７９におい
て開示されているセンサの溝も有利に使用できる。

【００２８】図２に示すように、温度記録モジュール１
８は、オンオフスイッチ２４と、セッション中はディス
エーブルされるディスプレイ２６を備える。温度記録モ
ジュール１８には、バッテリ３０等の内部電源または、
電話に使用されているような、外部低電圧電源（図示せ
ず）用外部低電圧電源供給ポート３２を有するものであ
ってもよい。温度記録モジュール１８は、ケーブル２７
（ＵＳＢまたはＲＳ２３２ケーブル等）、光ファイバま
たはＲＦあるいはＩＲリンクといった無線送信装置（図
示せず）を通じて、外部データプロセッサ（図示せず）
に接続できる。

【００２９】さらに別の実施形態において、メモリカー
ド１１９を挿入するためのスロット１１８を設け、記録
された温度データを転送する。この実施形態において、
データの処理と解析は別の場所、つまり、コンピュー
タ、ＰＤＡデバイスで、あるいはインターネットを通じ
て行われる。別の実施形態において、データ処理と解析
を行う電子装置が温度記録モジュールに内蔵され、その
いずれかの手段によって結果が転送される。ディスプレ
イ２６には、指先の体温がセッション開始以前に正しく
検知されたことを示すのに加え、結果を表示することも
できる。このようなすべてを完備した構成において、シ
ステムは、データ転送パスを通じた双方向性を提供する
ことにより、アップグレード可能にすることができる。

【００３０】図１において、対象者１０に約１０分間、
静かに座っているよう指示した上で、一定時間、指先の
温度が記録される。もう一方の指先の記録センサは図示
されていない。この、もう一方の指先についての記録を
行うための実施形態は、図２に示す。図３に示すよう
に、温度データは、センサ１個あたり１秒間に３２個の
サンプルを提供するような時間間隔でサンプリングされ
（４１）、ｎ個の温度データが少なくとも２セット（つ
まり左右）得られ、これが記憶装置に記憶される（４
２）。

【００３１】第一の処理本発明の好ましい実施形態において、次に、これらのデ
ータについて第一の処理が行われる。図３に示すよう
に、この処理はウィンドウのブロック分け（４３）から
始まり、フーリエ変換（４４）、大きさ（マグニチュー
ド:ｍａｇｎｉｔｕｄｅ）の計算（４５）、Ｍレンジ計
算（４６）、集計（ブロック４７）、しきい値計算（ブ
ロック４８）、予め決定されるしきい値θ_g（ブロック
４９）、しきい値との比較（ブロック５０）と続く。さ
らに、図４において、投薬量決定方法へと広がる。

【００３２】さらに図３を見ると、ブロック４３におい
て、ｎ個のサンプルがｍ個ずつのサンプルのウィンドウ
ｚ個に分けられ、各グループはベースラインデータ収集
時間全体である６００秒を均等に分けた（〜５０秒）幅
Δｔ（〜３２−６４秒）の時間ウィンドウに対応する。
各ウィンドウからのデータについて、高速フーリエ変換
（ＦＦＴ）アルゴリズム４４が適用され、各ウィンドウ
に関する周波数間隔が均等に空けられた２^m-1データポ
イントが得られる。この数値は、次の形態をとる複素数
である。

【００３３】

【数１】ＦＦＴ（ｆ_m）＝Ａ（ｆ_m）＋Ｂ（ｆ_m）ｉただし、ｉは以下の数２に示すものである。次に、下式
から、位相Φ（ｆ_m）が得られる。

【数２】

【数３】また、大きさＭ（ｆ_m）は下式から得られる。

【数４】等式１．０と１．１において、下つき文字ｌは、片手ず
つ別の信号が抽出されることを意味するため、下つき文
字のｌは左手のデータから抽出されたデータ、ｒは右手
から抽出されたデータである。図５は、正常な対象者と
ＡＤＨＤと診断された人に関するひとつのウィンドウの
温度信号をグラフにしたものである。

【００３４】図６，７は、ＡＤＨＤを有する対象者と正
常な対象者に対応するデータの大きさの変化をグラフに
したものである。この第一の処理のスペクトルシグネチ
ャは大きな変化を見せ、基本的に双曲線からフラットな
応答へと変化する。図７においては、図６のものより大
きさの範囲がずっと小さく、ＡＤＨＤの発現を示してい
る。

【００３５】生データ生データＴ_k.l（ｔ）は、１０分間のセッション中に、
図１に示すように手ｌの指先１６で測定した温度であ
る。このセッションは、数週間かけて続けられた。２セ
ッションしか行わなかった対象者もあれば、５セッショ
ン行ったものもある。ｋはセッションを示す。

【００３６】再び図３に戻る。

【００３７】ウィンドウ各セッションのデータを一連のウィンドウに分割してか
ら（ブロック４３）、フーリエ変換を行った。ウィンド
ウの幅をｗと呼ぶ。この分析において、ウィンドウの幅
は６４秒であり、ベースラインの６００秒の中に５０秒
間隔で１０個のウィンドウがあった（ウィンドウは重な
る）が、１００−５００秒の範囲で、ｗに別の数値を使
うことができる。１セッション中のウィンドウの数をｊ
とする。各ウィンドウについて、ＦＦＴアルゴリズムは
フーリエ変換Ｆ（ｆ）を計算する。この変換の大きさと
位相は、上記のように定義される。

【００３８】ブロック４６において、１つのウィンドウ
における大きさの変化範囲が、下式（１．２）によって
計算される。ここで、ｆ_maxとｆ_minはそれぞれ、大きさ
が最大と最小の周波数を示す（周波数０におけるｄｃ成
分は除かれていることに注意）。

【００３９】

【数５】Ｍ_range＝［Ｍ（ｆ_max）−Ｍ（ｆ_min）］（１．２）この方法の別の実施形態において、上記のＡ（ｆ_m），
Ｂ（ｆ_m），θ（ｆ_m），Ｍ（ｆ_m）の数量から算出され
る、フーリエ変換からの別の統計量を使用してもよい。
フーリエ変換を採用することに加え、別の実施形態で
は、データのウェーブレット変換その他のデータフィル
タリングから得られる統計量を使用してもよい（たとえ
ば、Ｓｔｒａｎｇ,Ｇ.,Ｎｇｕｙｅｎ,Ｔ.(１９９６),Ｗ
ａｖｅｌｅｔｓａｎｄＦｉｌｔｅｒＢａｎｋｓ,
Ｗｅｌｌｅｓｌｅｙ−ＣａｍｂｒｉｄｇｅＰｒｅｓ
ｓ,Ｗｅｌｌｅｓｌｅｙ,ＭＡに記載）。

【００４０】サンプルの集計この第一の処理において、周波数ドメインに変換するた
めにデータをウィンドウに分割することにより、図６，
７に示すものと似た第一のスペクトルシグネチャが複数
でき、これらをひとつにまとめなければならない。すべ
てのウィンドウに関するＭレンジの数値はブロック４７
において集計される。各セッション、各手についてｚの
ウィンドウがある。第一のステップは、各セッション、
各手に関する各ウィンドウについて算出されたＭ_range
の数値の集計である集計統計量を、平均、中央値、分散
その他のどれにするか選択する。集計として使用できる
その他の統計量には、標準偏差、範囲、四分位数の距
離、歪度、尖度、ウィンザライズド(Ｗｉｎｓｏｒｉｚ
ｅｄ)平均と分散、平均と分散の頑健な推定量等があ
る。下式は、平均と分散を集計するためのものである。
セッションｋにおける左手の平均大きさ範囲は、等式
２．０から得られる。ここで、ｚはそのセッションのウ
ィンドウ数である。

【００４１】

【数６】また、これに対応する分散は次のように求められる

【数７】対象者が参加したすべてのセッションｓに関する両手に
ついてのこれらのセッション平均と分散をまとめると、
集計平均μと集計分散が得られる。

【００４２】

【数８】

【数９】第一の処理におけるこの集計ステップの別の実施形態で
は、右手か左手いずれか一方、あるいは利き手（対象者
が両利きの場合、利き手は両手の平均と定義される）の
データを使用する。さらにまた別の実施形態において、
複数のセッションの平均をとるのではなく、ひとつのセ
ッションだけを選択するか、各セッションの結果の加重
結合を使用してもよい。

【００４３】診断指標再び図３を見ると、正規化グループ診断しきい値指標θ
_gは、類似した個体群特性を有する大きな対象集団から
得られたデータを使って得られた集計統計量から、予め
決定され（ブロック４９）、性別、年齢または体重によ
って異なる。このグループ診断しきい値θ_gは、２００
０年６月２０日出願の米国特許出願０９／５９７，６１
０号に記載される方法を使って、グループ温度変動デー
タから統計学的に計算される。

【００４４】対象者の測定によって得られた集計統計量
Θ_m（等式２．２または２．３より）（ブロック４７）
がグループしきい値θ_g（ブロック４９）より低いと、
試験４８によって対象者がＡＤＨＤを有することが示さ
れる。測定された集計Θ_mの統計量が予め設定されたし
きい値θ_gより大きいと、試験は、ＡＤＨＤの発現を示
さず（ブロック５０）、投薬は不要となる（ブロック５
１）。同じしきい値θ _gをすべての対象者に使用して
も、あるいは性別や年齢別に異なるグループごとに、違
うθ_gの数値を使用してもよい。

【００４５】適正な投薬量の判断次に、図４において、計算によって得られた集計統計量
Θ_mの数値（ブロック６０）と予め設定されたしきい値
θ_g（ブロック６２）に基づき、数学的公式（ブロック
６６）を使って、ＡＤＨＤと診断された対象者にとって
適正な投薬量を計算する（ブロック６８）。この数学的
公式はまた、性別、年齢、体重等の個体群情報を含むも
のであってもよい。このような数学的公式の例を以下に
示す。

【００４６】

【数１０】投薬量＝１００×（θ_g−Θ_m−１）＋１００×性別ただし、投薬量は薬剤の量をミリグラム単位で表したも
のであり、性別は、患者が女性であれば０、男性であれ
ば１とする。たとえば、θ_g＝１０、Θ_m＝８、患者が男
性の場合、この式の例によれば、投薬量は１００×（１
０−８−１）＋１００×１＝２００ミリグラムとなる。

【００４７】投薬効果の指標処方された投薬がＡＤＨＤの治療に有効であれば、患者
が投薬を受けている間、測定された生理学的診断指標Θ
_m（等式２．２または２．３で定義）は正常範囲に入
り、θ_gを上回るはずである。

【００４８】したがって、投薬量が有効か否かを判断す
るために、患者に対し、図４で示す次の手順に従って再
度試験を実施する。対象者は処方された量の薬剤を摂取
し、一定時間おく（ブロック７０）。対象者の末梢体温
を測定し、Θ_mを計算する（ブロック７２）。この期間
は、摂取後、薬剤の効果が現れるまでに必要な最低時間
から、摂取後、薬剤の効果が続く最長時間までの範囲と
することができる。体内での薬の有効時間の半分に等し
い間隔で試験を行うのが理想的である（時間による薬剤
の効果プロフィールは、摂取時から効力がなくなるま
で、本発明の方法により等間隔で繰り返すことによって
得られる）。次に、新しく計算されたΘ_mの数値をしき
い値θ_gと比較する（ブロック７４）。Θ_mがＡＤＨＤで
ない領域（しきい値θ_gより大きい）に移動すれば、薬
剤と投薬量は適正であると判断される（ブロック７
８）。Θ_mがＡＤＨＤ領域（しきい値θ_g以下）のままで
あると、投薬量を増やす必要がある（ブロック７６）。
投薬量は、最良の投薬慣行に従って増やすことができ
る。この手順（ブロック７０−７８）を繰り返し、適正
な薬剤と投薬量が判断され、患者のΘ_m値が、再試験を
行った際、ＡＤＨＤでない領域（しきい値θ_gより大き
い）となるまで繰り返すことが可能である。

【００４９】患者の生理学は時間とともに変化するた
め、有効な投薬量も時間とともに変化する可能性があ
る。このため、患者は、最良の投薬慣行に従って、治療
中ずっと監視する必要がある。患者が薬を摂取している
間中行うべきこのような監視方法のひとつは、患者の定
期的再試験である。定期試験を実施する間隔は、たとえ
ば１ヶ月から１年とすることができる。監視手順として
は、ブロック７０−７８を繰り返す。本発明のひとつの
実施形態において、最初に発見された投薬量（ブロック
７８）を補正機能（エンハンスメント:ｅｎｈａｎｃｅ
ｍｅｎｔ）と置き換え、Θ_mがθ_gを大幅に上回る場合は
投薬量を減らし、Θ_mがθ_gを少量だけ上回る場合は、適
正な投薬量が得られたとすることができる。

【００５０】相補的解析方法本発明の好ましい実施形態において、データの第二の処
理により、末梢体温変動のスペクトルエネルギーのバイ
モーダル性を評価することができ、たとえば、ＡＤＨＤ
が発現していると、上述の第一の処理によって、スペク
トルエネルギーが約０．００５Ｈｚ以下まで下がること
がわかり、後述の第二の処理により、両側微分スペクト
ルエネルギーが０．０３Ｈｚ増えることがわかる。十分
な投薬により、反対のバイモーダル性が見られるはずで
ある。

【００５１】図９において、図３のデータ記憶（４２）
から得た同じサンプルデータを使い第二の処理の第一の
ステップでは、片手の各データの数値をもう一方の手の
時間的に対応するデータ（テンポラルコンパニオンデー
タ: ｔｅｍｐｏｒａｌｃｏｍｐａｎｉｏｎｄａｔ
ｅ）から引き、各サンプル期間について微分値１００を
得る。次に、バターワースハイパス無限長インパルス応
答フィルタ１０２を微分データに適用し、周波数ゼロに
向かって次第に減衰するロールオフ特性を実現する。ｎ
ｅａｒ−ｄｃ成分をこのように取り除くことにより、上
記のフィルタリングで対象周波数ドメインの領域をより
明確に識別することができ、これは経験的に約０．０３
０Ｈｚを中心に設定される。

【００５２】この変換を行うソフトウェアに違いがある
かもしれないため、使用するアプリケーションは、ここ
では、ＤＳＰＤｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔＣｏｒｐｏｒ
ａｔｉｏｎのＤａＤｉｓｐ（登録商標）アプリケーショ
ンと指定する。図１０は、バターワースハイパスＩＩＲ
フィルタ１０２について選択されたパラメータ値の表で
ある。図１１は、バターワースハイパスＩＩＲフィルタ
のパラメータのグラフである。図１２は、図１０と図１
１のバターワースハイパスＩＩＲフィルタに関するスペ
クトル応答をプロットしたものである。

【００５３】ハイパスフィルタを通った微分データにつ
いて、次に高速フーリエ変換（これもＤａＤｉｓｐ（登
録商標）による）を行って（１０４）、スペクトルシグ
ネチャを得て、その後、予め設定されたノルム（１０
６）と比較し（１０８）、図９の結果を得る（１１
０）。これは、第一の処理に関する図３の４７から５０
と同様である。図１３は、フィルタにかけられた左／右
の手の温度変化のスペクトルコンテンツについて、実際
のサンプルをプロットしたものであり、ＡＤＨＤを持つ
対象者１１４と非ＡＤＨＤ対象者１１５の大きさの差を
示しており、その比は３対１である。ここで、第一の処
理と同様に、ＡＤＨＤを持つ対象者のための適正な投薬
量の効果は、その処理のスペクトルシグネチャを、大き
さの点で、非ＡＤＨＤ対象者のそれに近づけることであ
る。図４を参照しながら第一の処理について説明したよ
うに、適正な投薬量を決定するために試験／調整を反復
する際、この第二の処理の結果の評価が行われる。

【００５４】このように、第一の処理の分析方法と同様
に、上述の第二の処理でも、薬剤の有効性、つまり、最
終的なスペクトルシグネチャの大きさを測定する方法が
得られる。しかし、２つの違いがある。第一に、対象ス
ペクトルの一部の中心が約０．０３Ｈｚである点、第二
に、スペクトルシグネチャの大きさが薬剤の有効性に比
例して低下することである。

【００５５】したがって、上記の判断を考慮し、非常に
ゆっくりとした末梢体温変動はＡＤＨＤの発現において
単に抑制されるだけでなく、周波数が上昇し、性質的
に、顕著に両側差別的になると結論付けられる。

【００５６】このＡＤＨＤ発現のメカニズムは、自律神
経系による左右の末梢体温のゆっくりとした、通常の制
御が低下し、その結果、この末梢部の温度制御がより局
所化され、従って、相互の相関性が減るものと考えられ
る。

【００５７】試験の重複よく知られた統計学の原理として、複数の試験の平均の
変動は、ひとつの試験の変動より小さい。このため、有
効な別の試験を同時に行うこと、たとえば、同じセッシ
ョンデータについての複合的分析を行うことにより、精
度が向上するという利点がある。

【００５８】ノイズ検出第一の処理と上述の第二の分析処理を組み合わせる本発
明の主要な利点は、実際の生理学的機能と外的ノイズと
を区別できる点である。外的ノイズは、スペクトルコン
テンツの増加という形で現れ、これは、対象領域内を含
め、スペクトルのどこでも発生しうる。広帯域からきわ
めて特定された周波数まで、どこでも起こる。このよう
なノイズは通常、特定の周波数や帯域幅がわかっていな
いと、識別が難しく、周波数や帯域幅は、このような測
定ではわからない。

【００５９】本発明により、血管運動活動の性質による
ノイズ検出手段が提供される。末梢体温は最終的にどの
ような場合でも制御され、これによって平均して同じ総
スペクトルエネルギーが得られる。本発明は、このよう
な生理学特徴の相補的な試験を提供し、第一の処理にお
いて、エネルギーの大きさがあるスペクトル領域におい
て小さいと、ＡＤＨＤが発現している時、第二の処理に
おいて、エネルギーの大きさはもう一方のスペクトル領
域で大きくなる。これらの結果の反対の一致は、対象者
が適正な投薬を受けていることを示す。このバイモーダ
ルのスペクトル特性は、ノイズには見られない。ノイズ
は、ただ追加されるだけであるからである。このように
してデータ中のノイズが識別される。これは、図９のブ
ロック１１２において実行され、図３の結果ブロック５
０は図９の結果１１０と逆に比較される。（これは、ノ
イズを取り除くことが可能であることを意味しているの
ではなく、試験が無効化されたことに注意。ここでは、
再試験および／または試験サイトでのノイズ発生源の除
去を行わなければならない。）

【００６０】本発明によれば、上記の第一および第二の
処理の結果、次の試験結果を得ることができる。１）各種の投薬量変化レベル２）投薬量のレベルが適正３）データ中にノイズがある

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施形態の使用を示す略図である。

【図２】図１の実施形態をより詳細に示す透視図であ
る。

【図３】本発明を取り入れたシステムの一部のブロッ
ク図である。

【図４】本発明を取り入れたシステムの一部のブロッ
ク図である。

【図５】本発明の説明に有益なグラフである。

【図６】本発明の説明に有益なグラフである。

【図７】本発明の説明に有益なグラフである。

【図８】しきい値Θ_gと患者の計算による集計統計量
Θ_mを使い、ＡＤＨＤの有無を診断し、適正な投薬量を
判断する例を示す略図である。

【図９】本発明の第二の処理のブロック図である。

【図１０】本発明の第二の処理によるフィルタのため
に選択されるパラメータの数値を示す表である。

【図１１】本発明の第二の処理によるフィルタパラメ
ータのグラフである。

【図１２】図１０，１１のフィルタのスペクトル応答
のグラフである。

【図１３】応答の違いを示すために２つのセッション
から得た、第二の処理の結果のスペクトルシグネチャの
例のグラフである。

【符号の説明】

１０対象者、１２いす、１３テーブル、１４ス
クリーン、１６指先、１７，３４溝、１８温度記
録モジュール、２０ヘッドフォン、２２，３６セン
サ、２４オンオフスイッチ、２６ディスプレイ、２
７ケーブル、２８温度センサモジュール、２９ケ
ーブル、３０バッテリ、３２外部低電圧電源供給ポ
ート、１１８スロット、１１９メモリカード。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者ペーターエーパークスアメリカ合衆国カンザストペカサウスウエストエルムウッドアヴェニュー 337 (72)発明者デヴィットリンパットンアメリカ合衆国ニューヨークウェブスターマジェスティックウェイ 1218 (72)発明者リチャードネルソンブラジーアメリカ合衆国ニューヨークペンフィールドティンバーブルックレーン 108 (72)発明者ペイジミラーアメリカ合衆国ニューヨークロチェスターカームレークサークル 220− Ａ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】注意欠陥多動性障害（ＡＤＨＤ）を持つ
個人におけるＡＤＨＤ投薬治療のための適正な投薬量を
決定する方法であって、（ａ）対象者が感覚遮断状態にある所定の期間中に個人
の左右のほぼ同箇所の末端における末梢皮膚温をサンプ
リングし、それぞれ左右のサンプリングされた末梢皮膚
温データを提供するステップと、（ｂ）左右のサンプリングされた末梢皮膚温データのう
ち少なくともひとつを処理し、周波数ドメインへの変換
を行い、大きさを示す数値を有する第一のスペクトルシ
グネチャを導き出すための第一の処理ステップと、（ｃ）前記左右のサンプリングされた末梢皮膚温の両方
を処理し、時間的に相関する微分データを導き出すため
の第二の処理ステップと、（ｄ）前記第二の処理ステップはさらに、前記微分デー
タをハイパスフィルタにかけ、ｎｅａｒｄ.ｃ.成分を
除去したフィルタリング済みデータを生成し、（ｅ）前記第二の処理ステップは、最後に、前記フィル
タリング済み微分データを周波数ドメインに変換し、大
きさを表す数値を有する第二のスペクトルシグネチャを
導き出し、（ｆ）予め設定された第一のしきい値と比較することに
よってＡＤＨＤの発現レベルを判断するために、前記第
一のスペクトルシグネチャを処理する第三の処理ステッ
プと、（ｇ）予め設定されたしきい値と比較することによって
ＡＤＨＤの発現レベルを判断するために、前記第二のス
ペクトルシグネチャを処理する第四の処理ステップと、（ｈ）第三と第四の処理により得られた結果のバイモー
ダル性を評価し、以下の３つの可能性のうちのいずれか
を最終的に判断する第五の処理ステップ、（ｉ）各種の投薬量変更レベル（ｉｉ）投薬量レベルが適正である（ｉｉｉ）データにノイズがあるを含むことを特徴とする方法。
【請求項２】請求項１に記載の方法であって、前記最終決定の前記投薬量変更レベルは、数学的等式を
使って前記第一と第二のスペクトルシグネチャの大きさ
を各々の予め設定された第一と第二のしきい値と比較す
ることによって計算され、数学的等式は、前記比較ごと
のＡＤＨＤ発現の勾配内のどの地点においても適用で
き、前記投薬量変更レベルをそれぞれ前記大きさと前記
しきい値との差の大きさの関数とすることを特徴とする
方法。
【請求項３】請求項１に記載の方法であって、前記最終決定が受け入れられるものであるようにするた
めに、前記比較は、ほぼ同じ投薬量変更レベルを示すこ
とによって相関しなければならないことを特徴とする方
法。