JP2010523226A - 痛み検出の装置、方法、及び痛み定量指数の算定 - Google Patents
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Abstract
被検者の痛みを検出する方法を提供すること。
【解決手段】
被検者の脳波活動に基づき脳波データを発生する工程と、脳波データを参照データと比較して結果データを発生させる工程とを備える。被検者が覚えた痛みの存在を結果データの関数として定めることと共同して、参照データは、(i)第1の複数の無痛状態にある個体の脳波活動を示す集団規範データ、(ii)第2の複数の個体に加えられた痛み事象に応えて発生させた、第2の複数の個体脳波活動を示す集団参照データ、(iii)痛みの感覚を訴える第3の複数の個体の脳波活動を示す主観的集団参照データ、かつ/または(iv)痛みについての主観的訴えを変えた治療介入に続く、個体の第4集団の脳波活動を示す参照データ集団、に対応する。
【選択図】図1
Description
さらに、他の多様な分類モジュールにより(神経網を使うこと等で)得られた規則も、痛み評価アルゴリズム180に組み込まれて、推定される患者の認識下降について予測を発生させよい。加えて、当業者が理解するように、痛み評価アルゴリズム180で利用される全モジュールは、データベースへのいかなる又は全ての変更、及び分類アルゴリズムの改善、改良又は将来の反復に続いて再導出かつ/または修正してよい。しかし、好適実施形態において、ロジスティック回帰は手順の最終工程である。例えば、図2に示すように、工程1(200)において選択された特徴は例えば、判別関数等の分類手順に入力され、2つのレベル以上の痛みの相対確率が定められる。この分析で識別された特徴の集合はクラスタ分析かつ/またはロジスティック回帰等の他の分類関数に入力されうる。
あるいは、EEGの連続的サンプルは、各刺激の発現で始まって各パルス列における次の刺激の発現直前のサンプル点(例えば、SEP潜時エポック)まで続く各サンプルとともに均分されてよい。それゆえ、パルス送出時間に時間鎖錠された電圧の時間系統は、各刺激により引き出される単一体性感覚誘発電位の波形を表すように構築される。したがって、脳活動データは電力スペクトルを構築するように使われてよいし、又は各強度で分けて集められたN個のサンプル(例えば、刺激の発現に対し時間鎖錠された250のSEP潜時エポックをサンプル数で割ったもの)の合計である更新可能な平均SEP(ASEP)をもたらすために均分されうる。算出されたら、電力スペクトルかつ/またはASEP値は、例えば、PDI16のメモリや取り外し可能な記憶媒体に記憶されてよいし、かつ/または離れた場所にある記憶装置に送信されてよい。
V=各時点での電圧
v2/N=電圧の二乗平均、及び
(V/N)2=電圧の平方平均
である。
6 痛みデータベース
8 電極
13 刺激装置
16 痛み検出機器(PDI)
17 アンプ
18 アナログデジタルコンバータ(ADC)
19 ろ過装置
20 被検者
21 デジタル信号処理装置(DSP)
24 I/O装置
25 中央演算装置(CPU)
Claims (39)
- 被検者の痛みを検出する方法であって、
被検者の脳波活動に基づき脳波データを発生させる工程と、
脳波データを参照データと比較して結果データを発生させる工程であって、参照データは、(i)第1の複数の無痛状態にある個体の脳波活動を示す集団規範データ、(ii)第2の複数の個体に加えられた痛み事象に応えて発生させた、第2の複数の個体の脳波活動を示す集団参照データ、(iii)痛みの感覚を訴える第3の複数の個体の脳波活動を示す主観的集団参照データ、及び(iv)痛みについての主観的訴えを変えた治療介入に続く、個体の第4集団の脳波活動を示す参照データ集団のうちの少なくともひとつに対応する、工程と、
被検者が覚えた痛みの存在を結果データの関数として定める工程、とを備える方法。 - 請求項1に記載の方法であって、前記参照データは、複数の痛みのレベル及び複数の痛みのタイプのうちのひとつに対応する値を含む痛み定量指数である方法。
- 請求項2に記載の方法であって、前記痛みのタイプは慢性及び急性を含む方法。
- 請求項2に記載の方法であって、
前記脳波データを、痛みを感じている確率を示す第1分類関数Aに入力する工程と、
前記確率を痛み定量指数内の値と比較する工程、とをさらに備える方法。 - 請求項2に記載の方法であって、
前記脳波データを、痛みを感じている確率を示す第1分類関数A、及び痛みを感じていない確率を示す第2分類関数Bに入力する工程と、
被検者が痛みを覚えている、eA/(1-eB)と等価である確率Pを算出する工程と、
前記確率Pを痛み定量指数内の値と比較する工程、とをさらに備える方法。 - 請求項5に記載の方法であって、第1の分類関数A及び第2の分類関数Bはそれぞれ判別関数である方法。
- 請求項2に記載の方法であって、
前記脳波データを、痛みを感じている確率を示す分類関数A及び痛みを感じていない確率を示す第2分類関数Bに入力する工程と、
被検者が痛みを覚えている確率Pを、eAに基づく値と1-eBに基づく値とを比較することで算出する工程と、
判別スコアに基づいた確率が0.5より大きく、
前記確率Pが少なくともしきい値レベルであるとき、痛みの予測された強度及び予測されたタイプのうちのひとつをロジスティック回帰を使って算出する工程、とをさらに備える方法。 - 請求項7に記載の方法であって、前記しきい値レベルが少なくとも0.95である方法。
- 請求項7に記載の方法であって、前記しきい値レベルが少なくとも0.99である方法。
- 請求項2に記載の方法であって、前記脳波データは神経網を使って分析され、痛みを感じている確率、及び感じた痛みの予測強度と感じた痛みの予測タイプのうちのひとつを算出する方法。
- 請求項1に記載の方法であって、前記脳波データ及び前記結果データのうちのひとつを被検者にニューロフィードバックの「目標」刺激として提示し、知覚しきい値を観念的にリセットすることにより被検者に痛みの感覚及び強度のうちのひとつを減少させる方法。
- 請求項1に記載の方法であって、前記脳波データは、定量的脳波図(EEG)、体性感覚誘発電位(SEP)、核磁気脳撮影図(MEG)、機能的MRI(fMRI)、陽電子放射断層撮影(PET)画像、単一光子放射断層撮影(SPECT)画像、及び近赤外線分光法(NIRS)の、うちの少なくともひとつから得られる方法。
- 請求項1に記載の方法であって、前記参照データは、脳波図、核磁気脳撮影図、近赤外線分光法、機能的MRI(fMRI)の検討、陽電子放射断層撮影(PET)の検討、選択された筋肉群からの筋電図(EMG)、神経状態の検討、単一光子放射断層撮影(SPECT)画像、電気皮膚反応、心拍及び血圧、の少なくとものうちのひとつから得られる方法。
- 請求項13に記載の方法であって、前記脳波図は、誘発電位及び事象関連電位のうちのひとつからのデータを含む方法。
- 請求項13に記載の方法であって、前記選択された筋肉群は、前頭筋、輪筋及び眼周辺の皮膚のうちの少なくともひとつを含む方法。
- 請求項1に記載の方法であって、前記痛み事象は、聴覚的、電気的、レーザ、熱的、機械的及び化学的刺激のうちの少なくともひとつを含む方法。
- 請求項1に記載の方法であって、前記主観的集団参照データは、医療履歴、身体的検査結果及び神経的検査結果のうちの少なくともひとつをさらに含む方法。
- 請求項1に記載の方法であって、被検者が覚えた痛みのレベルを結果データの関数として定量化する工程をさらに備える方法。
- 請求項13に記載の方法であって、患者管理麻酔装置により被検者に投与された鎮痛剤の量を結果データ及び痛みのレベルの関数として調整する工程をさらに備える方法。
- 請求項1に記載の方法であって、少なくともひとつのバイオセンサ電極を被検者の頭皮及び額のうちの少なくとも一方に取り外し可能に接続する工程をさらに備える方法。
- 請求項20に記載の方法であって、一連の電圧振動を少なくとも前記ひとつのバイオセンサ電極で検出して脳波データを発生させる工程をさらに備える方法。
- 請求項1に記載の方法であって、被検者はヒトである方法。
- 請求項1に記載の方法であって、被検者は、ネコ、イヌ、ウマ及びヒト以外の哺乳動物のうちのひとつである方法。
- 被検者の痛みを検出する方法であって、
被検者が覚えた痛みの感覚に対応する所定の生理学的活動を検出し、被検者データを発生させる工程と、
前記被検者データを参照データと比較して結果データを発生させる工程であって、前記参照データは、変動する痛み感覚のレベル及び変動する痛み感覚のタイプのひとつを示す、生理学的活動の範囲に対応している工程と、
被検者が覚えた痛みの存在を結果データの関数として定める工程、とを備える方法。 - 請求項24に記載の方法であって、前記所定の生理学的活動は、(i)脳波活動、(ii)自律神経系の活動、(iii)発汗、(iv)電気皮膚反応(GSR)及び(v)落涙、のうちの少なくともひとつである方法。
- 請求項24に記載の方法であって、前記参照データは(i)第1の複数の無痛状態にある個体の脳波活動を示す集団規範データ、(ii)個体に加えられた痛み事象に応えて発生した、第2の複数の個体の脳波活動を示す集団参照データ、(iii)無痛状態にある被検者の脳波活動を示す自己規範データ及び(iv)痛みの感覚を訴える第3の複数の個体の脳波活動を示す主観的集団参照データ、のうちの少なくともひとつに対応する方法。
- 請求項24に記載の方法であって、前記集団参照データは、(i)脳波図、(ii)核磁気脳撮影図、(iii)近赤外線分光法、(iv)選択された筋肉群からの筋電図(EMG)、(v)体性感覚誘発電位(SEP)、(vi)電気皮膚反応、及び(vii)血圧、のうちの少なくともひとつから得られる方法。
- 請求項27に記載の方法であって、前記選択された筋肉群は、前頭筋、輪筋及び眼周辺の皮膚、のうちの少なくともひとつを含む方法。
- 請求項24に記載の方法であって、前記痛み事象は、聴覚的、電気的、レーザ、熱的、機械的及び化学的刺激、のうちの少なくともひとつ含む方法。
- 請求項24に記載の方法であって、前記参照データは、複数の痛みのレベル及び複数の痛みのタイプのうちのひとつに対応する値を含む痛み定量指数である方法。
- 請求項24に記載の方法であって、痛みのタイプは慢性及び急性の痛みを含む方法。
- 請求項30に記載の方法であって、
被検者が覚えた痛みを示す値を結果データの関数として発生させる工程と、
前記値を痛み定量指数内の値と比較して、被検者が覚えた前記痛みのレベルを定める工程、とをさらに備える方法。 - 痛み感覚を検出する装置であって、
複数の脳波図(EEG)電極から電気信号を受信する受信装置と、
前記EEG電極により検出された被検者の脳波活動に基づき脳波データを発生させる処理装置と、
(i)第1の複数の無痛状態にある個体の脳波活動を示す集団規範データ、(ii)個体に加えられた痛み事象に応えて発生した、第2の複数の個体の脳波活動を示す集団参照データ、(iii)無痛状態にある被検者の脳波活動を示す自己規範データ及び(iv)痛みの感覚を訴える第3の複数の個体の脳波活動を示す主観的集団参照データ、のうちの少なくともひとつに対応する参照データを記憶するメモリ、とを備え、
前記処理装置は前記脳波データを前記参照データと比較して結果データを発生させ、前記処理装置が被検者の痛みの存在を前記結果データの関数として定める装置。 - 請求項33に記載の装置であって、前記受信装置はケーブルコネクタ及び無線受信機のうちのひとつである装置。
- 請求項33に記載の装置であって、前記脳波データ及び前記結果データのうちの少なくともひとつを表示する表示装置をさらに備える装置。
- 請求項33に記載の装置であって、刺激装置に接続される刺激装置コネクタをさらに備え、前記処理装置は前記刺激装置を制御して前記痛み事象を投与する装置。
- 請求項36に記載の装置であって、前記痛み事象は、電気的、レーザ、熱的、機械的及び化学的刺激のうちの少なくともひとつを含む装置。
- 被検者の痛みを検出する方法であって、
被検者の脳波活動に基づき脳波データを発生させる工程と、
前記脳波データを、痛みを感じている確率を示す第1判別関数Aに入力する工程と、
前記確率を痛み定量指数内の値と比較して、痛みの存在を定める工程、とを備える方法。
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