JP2015506245A - 麻酔モニタリングシステムおよび麻酔をモニタリングする方法 - Google Patents

Abstract

麻酔をモニタリングするためのシステム、デバイスおよび方法を提供する。たとえば、方法、デバイスおよびシステムは、任意選択的に、筋弛緩薬（ＮＭＢＡ）を受けている対象における神経筋遮断を評価するために使用される。【選択図】 図１

Description

本明細書は、対象における麻酔レベルのモニタリングと評価に関する。

世界中で年間約２億３千万件の手術が行われ、米国では毎年４千万人の患者が意識消失を誘導する院内全身麻酔を受けており、そのうちの２千５百万人の患者が神経筋伝達を阻害する筋弛緩薬（神経筋遮断薬ＮＭＢＡとも呼ばれる）も受けている。これらの弛緩剤は、筋張力を低下させ、反射収縮を抑制し、以下を含む複数の理由により投与されることがある。

全身麻酔は、患者の肺を、気管（ウインドパイプ）内に挿入された気管内チューブ（呼吸管またはＥＴＴ）で機械的（人工的）に換気することを要する。この管は、喉を通って声帯間を通過させねばならないので、筋弛緩薬はこの手順を可能にし、患者にとって安全なものにする。

腹部、肺および脳に関する手術では、手術医が手術を行えるように、また患者と器官に対する損傷を最小限にするために、筋弛緩薬（神経筋遮断薬ＮＭＢＡ）が必要である。

二次的適用としては、婦人科、整形外科、美容整形の手術および腹腔鏡手術や、集中治療室（ＩＣＵ）、救急科（ＥＤ）および救急治療部（ＡＣＣ）で行われる様々な手順が挙げられ、これらの手順には神経筋遮断および機械的換気が必要である。

筋弛緩薬（ＮＭＢＡ）には、短時間作用性（５〜１０分の持続時間）があり、気管内挿管を容易にするために麻酔導入時に使用される場合がある脱分極性薬と、作用時間がより長く（２０〜６０分）、手術中に筋弛緩を維持するのに使用される非脱分極性薬の２つの型がある。非脱分極性薬の効果は数分で開始し、（使用される弛緩剤のタイプにより）離脱後最大２０〜６０分間持続するので、外科手術の間に反復投与する必要がある。

しかし、外科手術が完了すると、患者自身が呼吸（自発呼吸）を開始できるように、薬効は完全に消失しなければならない。筋弛緩薬からの回復を速めるために拮抗薬（抗コリンエステラーゼ）を投与することができるが、拮抗薬は危険レベルまで心臓の動きを低下させることができ（徐脈）、その他多くの不快な副作用をもたらすことができるので、一般に拮抗剤の補助剤としてアトロピン（またはグリコピロレート）が投与される。ところが、アトロピンやアトロピンのような薬剤もまた、吐気や嘔吐や頻脈などそれ自体の追加の副作用をもたらす。

完全な筋麻痺を確保するために手術中に弛緩剤を過剰投与すると、患者の筋機能の回復が遅れ、回復室や病院に長期入院しなければならず、医療費もかさむことがありうる。術後病棟（回復室またはＰＡＣＵ）の入院患者の３０〜６０％に有意な筋力低下（すなわち、麻痺に対する拮抗が不完全）が残存する。極端な場合では、患者は、自分で呼吸できない重篤な呼吸器系事象（ＣＲＥ）を経験することがある。ＣＲＥは、呼吸器系が弱い患者の０．８％に影響し、緊急で再度呼吸管を挿入する必要が生じる場合があり、年間約１０，０００人の患者が術後ＣＲＥの合併症から呼吸管の緊急再挿管が必要になると見積られている。緊急再挿管の必要性は、疾病および死亡、そして医療費の激増につながる。

麻痺薬（筋弛緩薬）投与の最適用量は、患者の物理的特徴（年齢、性別、体重）や薬物濃度（血中または組織内）に基づく用量ではなく、その薬が筋肉に及ぼす効果に基づくべきである。しかし、筋緊張、自発呼吸および反射反応の簡単な主観的評価は、弛緩効果の正確な指標または一貫した指標ではない。

神経筋モニターは、神経筋遮断度をより精密に示すとされているが、使いにくい上に高価であり、実際に、米国の麻酔医のうち、筋機能を試験するのに神経刺激装置を使用しているのは２５％未満であり、筋肉の拮抗状態を客観的に測定しているのはわずか５％である。

加速度計および筋音図は、神経筋モニターであり、神経に加えられた電気刺激に反応して筋肉が収縮するときの筋肉の単収縮を測定するのに使用されることがある。しかし、神経筋遮断度に対応する単収縮の振幅の強度を正確に測定することは困難であり、圧電センサ（加速度計はこれに基づく）の結果にはばらつきがあり、他の動きによるアーチファクトに隠れてしまうこともある。この視覚的反応は完全弛緩が得られる前に消失することがあり、この技法は顔面のより小面積の筋肉には使えない。これらのモニターは、遮断が拮抗されると測定値が完全に基準値に戻らない履歴現象を示す。加速度計はまた、モニター中の筋肉に完全に接触しなければならないが（通常は親指）、患者の腕は手術ドレープの下にしまわれていることが多いので、麻酔医は非常に多くの割合（４０〜７０％）で患者の腕に接触できないことがある。筋音図は、履歴現象についてはさほど問題ないものの、患者に取り付けにくく、比較的かさばり、モニタリングするためには親指への接触を要するので、患者の腕が手術ドレープの下にあることを要する外科手術では使用できない。現在、米国内において市販されている筋音図または臨床用の筋音図はない。現存する少数の筋音図は、１９９０年代に作られたものであり、限られた研究施設において使用されている。

筋弛緩薬を投与されている患者の筋肉の神経筋遮断をモニタリングする、システム、デバイスおよび方法を提供する。筋弛緩薬は、任意選択的に神経筋遮断薬である。筋弛緩薬は、任意選択的に脱分極性薬である。筋弛緩薬は、任意選択的に非脱分極性薬である。

筋弛緩薬を投与されている対象における神経筋遮断を評価する１つの例示的な方法は、時間をずらした複数の刺激で運動神経を刺激することを含む。運動神経への各刺激後、刺激を受けた運動神経に神経支配されている筋肉の筋反応が記録される。複数の刺激を受けた後記録された筋反応を評価し、対象における神経筋遮断の評価が下される。複数の刺激はそれぞれ、健常な生理学的条件下で十分に筋反応を誘発するものである。筋弛緩薬が患者に投与されると、この誘発筋反応は低下する。筋反応の評価は、任意選択的に、記録された特定の筋反応の振幅の、その前か後の任意の刺激により得られた筋反応の振幅に対する比を決定して、遮断度と関連する減弱度を特徴づけることを含む。一部の実施では、筋反応の評価は、後続刺激による筋反応の振幅の、前回の刺激による筋反応の振幅に対する比を決定することを含むことがある。たとえば決定された比が１．０未満であれば、対象が神経筋遮断状態にあること示す。

任意選択的に、１回目の刺激は誘発筋反応を生成する。任意選択的に、後続刺激のうちの１つ以上の刺激は誘発筋反応を生成しない。後続刺激および／または１回目の刺激が誘発筋反応を生成しなければ、比はゼロと決定され、対象が神経筋遮断状態にあることを示す。

任意選択的に、補助的測定として、筋反応を誘発する後続刺激の数を数えることができ、決定される比がゼロのとき遮断度を評価できる。

任意選択的に、比は、少なくとも４回の刺激を含む複数の刺激のうちの４回目の刺激に関する筋反応の振幅の、１回目の刺激に関する筋反応の振幅に対する比として決定される。必須ではないが、一部の実施では、４回目の刺激は連続刺激の４回目であってもよく、１回目の刺激は複数の連続刺激の１回目の刺激であってもよい。任意選択的に、比は、５回目以降の刺激に関する筋反応の振幅の、１回目の刺激に関する筋反応の振幅に対する比として決定される。たとえば、比は、任意選択的に、６回目、７回目、８回目、９回目または１０回目の刺激に関する筋反応の振幅の、１回目の刺激に関する筋反応の振幅に対する比として決定される。何回、後続刺激を使用しても、１回目および／または複数の後続刺激に関する筋反応がなければ、比はゼロである。

方法は、任意選択的に、時間をずらした複数の刺激のうち誘発筋反応をもたらした１つ以上の刺激を特定し、それを数えてカウントを決定することをさらに含む。ゼロ値比の決定後にカウントを決定することができる。任意選択的に、カウントはゼロである。カウントがゼロということは、そのカウントを決定するのに使用した複数の刺激のうちの１つ以上のものがいずれも誘発筋反応を引き起こさなかったことを示す。

比またはカウントがゼロの場合には、方法は、任意選択的に、テタニックプロトコル（tetanic protocol：強縮性プロトコル）で運動神経を刺激することを含む。テタニックプロトコルは、任意選択的に、単誘発筋反応を融合して１つの持続的筋収縮にするほど高い割合で複数の刺激を与えることを含むことがある。任意選択的に、この割合は、１秒あたり３０回超の刺激であってもよい。最後の誘発反応の振幅の、最初の誘発反応の振幅に対する比を計算することができ、１．０未満の値は神経筋が遮断されていることを示す。あるいは、テタニー性刺激の開始時には誘発筋反応の振幅にある程度のばらつきが生じることがあるので、刺激終了付近の任意の反応の振幅の、刺激開始付近の任意の反応の振幅に対する比を計算することができ、１．０未満の値は神経筋が遮断されていることを示す。たとえば、刺激開始後１〜３秒の間は誘発反応の振幅にある程度のばらつきがあってもよい。一部の実施では、刺激開始付近の反応のうち振幅のもっとも大きいものを比に用いることができる。

テタニックプロトコルの実施後、任意選択的に、時間間隔をおいて複数の追加刺激により運動神経を刺激する。運動神経への各刺激後、刺激された運動神経に支配されている筋肉の筋反応を記録する。時間間隔をおいた後続刺激により生成された誘発筋反応の数は、ポストテタニックカウントを決定するのに使用され、神経筋遮断度を示す。

筋弛緩薬を投与されている対象における神経筋遮断を評価する別の例示的な方法は、運動神経を刺激して誘発筋反応を引き起こすことを含む。誘発筋反応を記録する。記録された誘発筋反応のピークを特定する。基線からのピークの振幅を決定する。測定された基線からの振幅は、前回の刺激から決定された基準となる振幅と比較され、対象における神経筋遮断レベルの変化を示すか、または所望のレベルの遮断を維持していることを示す。

誘発筋反応の振幅を決定するために、誘発筋反応の開始は、任意選択的に、筋肉の電気的活動のレベルが、運動神経刺激以前または反応誘発完了直後の対象の電気的なノイズの基準レベルを上回った時点を特定することにより識別される。電気的なノイズの基準レベルは、バックグラウンドノイズであり、周囲、内因性および外因性のノイズのすべてを含むことがある。振幅は、基準レベルから、運動神経の刺激により引き起こされた誘発筋反応の正または負のピークまでの測定電位差として決定される。

任意選択的に、基準となる振幅は、基準レベルから、同じ運動神経を刺激して引き起こされた前回または後続の誘発筋反応の正または負のピークまでで決定された振幅である。任意選択的に、基準となる振幅は、運動神経に対する反復刺激トレインの間に生成された前回または後続の誘発筋反応の振幅として決定される。反復刺激トレインは、任意選択的に、それぞれが誘発筋反応を引き起こすことができる４回の刺激を含む。たとえば、反復刺激トレインは、四連刺激プロトコルであってもよい。別の例では、反復刺激トレインは、運動神経のテタニー性刺激プロトコル中に生成される。

四連プロトコルを使用する場合には、４回の刺激のうちの１つ以上の刺激は、任意選択的に、対応する誘発筋反応を生成しない。任意選択的に、刺激トレインは複数の誘発筋反応を生成する。複数の誘発筋反応のうちの１つ以上のピークを任意選択的に特定し、その振幅を決定する。特定されたピークは、任意選択的に、対応する誘発筋反応において最大の負の値を有する。特定されたピークは、任意選択的に、対応する誘発筋反応において最大の正の値を有する。

任意選択的に、基準となる振幅は、基準レベルから、１回目の刺激により引き起こされた誘発筋反応のピーク振幅までで決定された振幅である。他の実施では、基準となる振幅は、任意の前または次の筋反応の基準レベルからピーク振幅までに決定された振幅であってもよい。基準となる振幅は振幅比の分母であってもよく、決定された振幅は振幅比の分子であってもよい。たとえば、１回目の刺激により引き起こされた誘発筋反応を制御基準として用いる場合には、１回目の刺激に対応する決定振幅と４回目の刺激に対応する振幅の比較は、４回目の刺激に対応する振幅と１回目の刺激に対応する振幅の比を決定することを含む。必須ではないが、一部の実施では、４回目の刺激は連続刺激の４回目であってもよく、１回目の刺激は複数の連続刺激のうちの１回目の刺激であってもよい。

任意選択的に、基準となる振幅は、基線から１回目、２回目、３回目、４回目またはそれ以降の刺激により引き起こされた誘発筋反応のピークまでで決定された振幅である。基準となる振幅の値は、任意選択的にゼロである。１回目、２回目、３回目、４回目またはそれ以降のいずれかの誘発筋の基準となる振幅がゼロの場合には、上記方法は、任意選択的に、１回目、２回目、３回目の刺激に対応する誘発筋反応があったかどうか、または所与の刺激プロトコルの最終刺激に先行する任意の所定の刺激に対応する誘発筋反応があったかどうかを決定することをさらに含む。

非ゼロ振幅反応を誘発する１回目、２回目および３回目の刺激の数に対応する誘発筋反応の数のカウントを表すカウント数が任意選択的に表示される。１回目、２回目および３回目の刺激に対応する誘発筋反応がなくなれば、カウントはゼロになり、運動神経が任意選択的にテタニックプロトコルを用いて刺激される。

筋弛緩薬を投与されている対象における神経筋遮断を評価する別の例示的な方法は、運動神経を刺激して誘発筋反応を引き起こし、誘発筋反応を記録することを含む。記録された誘発筋反応中の第１ピークと、記録された誘発筋反応中の逆極性の次のピークが特定される。ピーク・ツー・ピーク振幅は、第１ピークと次のピークとの差を特定することにより計算される。決定されたピーク・ツー・ピーク振幅と基準となるピーク・ツー・ピーク振幅との比較から、対象における神経筋遮断のレベルが示される。

基準となる振幅は、任意選択的に、同じ運動神経を刺激して引き起こされた前回または後続の誘発筋反応中の第１ピークと逆極性の次のピークとの間のピーク・ツー・ピーク振幅から決定される振幅である。前回または後続の誘発筋反応は、任意選択的に、四連刺激プロトコルやテタニー性刺激プロトコルなどの運動神経への反復刺激トレインの間に生成される。

四連プロトコルを使用する場合には、４回の刺激のうちの１つ以上のものは、任意選択的に、対応する誘発筋反応を生成しない。任意選択的に、刺激トレインは複数の誘発筋反応を生成する。複数の誘発筋反応のうちの１つ以上のもののピークを任意選択的に特定する。

任意選択的に、基準となる振幅の値はゼロである。四連プロトコルを使用する場合には、１回目の刺激に対応する決定振幅と４回目の刺激に対応する振幅とを、４回目の刺激に対応する振幅の１回目の刺激に対応する振幅に対する比を決定して比較することができる。任意選択的に４回目の刺激の振幅はゼロであり、結果として比はゼロとなる。

四連プロトコルについて決定される比がゼロの場合には、任意選択的に、１回目、２回目および３回目の刺激に対応する誘発筋反応があったかどうかを決定する。１回目、２回目、３回目および４回目の刺激に関する誘発筋反応を検出した場合には、任意選択的にテタニックプロトコルを用いて運動神経を刺激する。テタニックプロトコルを用いて運動神経を刺激した後、任意選択的に、時間間隔をおいて複数の刺激で運動神経を刺激する。運動神経を刺激した後、刺激された運動神経に支配される筋肉の筋反応を記録し、時間間隔をおいて後続刺激により生成された誘発筋反応の数を特定する。

筋弛緩薬を投与されている対象における神経筋遮断を評価する別の例示的な方法は、時間間隔をおいた複数の刺激により運動神経を刺激し、少なくとも２回運動神経を刺激した後、刺激された運動神経に神経支配される筋肉の電気的活動を記録することを含む。

１つ以上の記録された誘発筋反応のピークが特定される。特定された各ピークの基線からの振幅が決定され、運動神経の刺激のうちの１つにより引き起こされた誘発筋反応に関連する振幅を、次に運動神経に加えられた刺激後の筋肉の電気的活動と比較する。この比較結果は、対象における神経筋遮断のレベルを示すのに使用される。

任意選択的に、次に与えられる刺激により誘発筋反応が引き起こされる。任意選択的に、該次に与えられる刺激により引き起こされる誘発筋反応のピークを特定し、その振幅を決定する。任意選択的に、第１および次に記録された誘発筋反応のピークの振幅を比較し、第１の誘発筋反応と比べて小さい次に記録された反応の振幅が、対象における神経筋遮断のレベルを示している。

筋弛緩薬を投与されている対象における神経筋遮断を評価する別の例示的な方法は、運動神経を刺激して第１および次の誘発筋反応を引き起こし、第１および次の誘発筋反応を記録することを含む。第１および次の記録された誘発筋反応のピークを特定し、第１および次の記録された誘発筋反応の次のピークを特定する。第１の記録された誘発筋反応のピーク・ツー・ピーク振幅と、次の記録された誘発筋反応のピーク・ツー・ピーク振幅とを決定する。ピーク・ツー・ピーク振幅を比較し、第１の誘発筋反応と比べて小さい次に記録された反応のピーク・ツー・ピーク振幅が、対象における神経筋遮断のレベルを示している。

筋弛緩薬を投与されている対象における神経筋遮断を評価する別の例示的な方法は、１回、２回、３回および４回運動神経を刺激し、各刺激による運動神経の刺激後、刺激された運動神経に支配される筋肉の電気的活動を記録することを含む。１回目の刺激と４回目の刺激とにより引き起こされる筋肉の電気的反応を定量化し、定量化した１回目の刺激と定量化した４回目の刺激とにより引き起こされた筋肉の電気的反応の比を決定する。決定された比は、対象における神経筋遮断のレベルを示すのに使用される。任意選択的に、各刺激は、誘発筋反応を引き起こすのに十分である。任意選択的に、各刺激は時間をずらしてある。任意選択的に、１回目の刺激は誘発筋反応を引き起こす。任意選択的に、２回目の刺激は誘発筋反応を引き起こす。任意選択的に、３回目の刺激は誘発筋反応を引き起こす。任意選択的に、４回目の刺激は誘発筋反応を引き起こす。任意選択的に、１回目の刺激は誘発筋反応を引き起こさない。任意選択的に、２回目の刺激は誘発筋反応を引き起こさない。任意選択的に、３回目の刺激は誘発筋反応を引き起こさない。任意選択的に、４回目の刺激は誘発筋反応を引き起こさない。任意選択的に、決定される比はゼロである。

たとえば、比は任意選択的に誘発筋反応を引き起こさない４回目の刺激に対する反応を含むので、決定される比はゼロである。任意選択的に、四連続の４回目と１回目の刺激の筋反応から比を決定する。

比がゼロの場合には、任意選択的に、誘発筋反応が３回目、２回目または１回目の刺激のうちの１つ以上のものにより引き起こされたかどうかを決定する。３回目、２回目または１回目の刺激のいずれも誘発筋反応を生成しない場合には、任意選択的にテタニー性刺激プロトコルにより一連の刺激を運動神経に与える。任意選択的に、テタニー性刺激プロトコルは、複数の刺激の間（つまり全テタニック刺激の間）に誘発筋反応を引き起こさず、テタニー性刺激プロトコルの比はゼロである。

神経筋遮断薬を投与されている対象における四連反応比を決定する別の方法は、１回、２回、３回および４回運動神経を刺激し、運動神経の各刺激後、刺激された運動神経に神経支配される筋肉の電気的活動を記録することを含む。１回目の刺激と４回目の刺激により引き起こされる筋肉の電気的反応を定量化し、定量化した１回目の刺激と定量化した４回目の刺激とにより引き起こされた筋肉の電気的反応の四連反応比を決定する。任意選択的に、各刺激は、誘発筋反応を引き起こすのに十分である。任意選択的に、各刺激は時間をずらしてある。

任意選択的に、刺激により引き起こされた筋肉の電気的反応の定量化は、記録された誘発筋反応のピークを特定し、基線からそのピークまでの振幅を決定することを含む。

任意選択的に、刺激により引き起こされた筋肉の電気的反応の定量化は、記録された誘発筋反応のピークを特定することと、記録された誘発筋反応の逆の極性の次のピークを特定することと、第１と次のピークの間の差を決定することでピーク・ツー・ピーク振幅を決定することとを含む。任意選択的に、特定されたピークは、第１ピークの次のピークである。任意選択的に、特定されたピークは、対応する誘発筋反応中最大の負の値を有するピークである。任意選択的に、特定されたピークは、対応する誘発筋反応中の最大の正の値を有するピークである。任意選択的に、次のピークは、対応する誘発筋反応中の第１ピークの次の逆極性のピークである。任意選択的に、次のピークは、対応する誘発筋反応中の第１ピークの次の逆極性の最大値を有するピークである。

筋弛緩薬を投与されている対象における神経筋遮断を評価する１つの例示的なシステムは、時間をずらした複数の刺激で運動神経を刺激するように構成された刺激器と、刺激された運動神経に支配される筋肉の筋反応を記録するための記録装置とを含む。システムは、複数の刺激を与えた後筋反応を評価して対象における神経筋遮断の評価を下すための少なくとも１つの処理装置をさらに含む。任意選択的に、各刺激は、正常な状態で誘発筋反応を引き起こすのに十分である。

少なくとも１つの処理装置は、任意選択的に、後続刺激と１回目の刺激とがもたらす筋反応の比を決定することによって、筋反応を評価するように構成される。任意選択的に、１回目の刺激は誘発筋反応を生成する。任意選択的に、後続刺激は誘発筋反応を生成しない。任意選択的に、決定された比はゼロ（または１．０未満）であり、対象における神経筋遮断のレベルを示す。

少なくとも１つの処理装置は、任意選択的に、１回目の刺激に関する筋反応と４回目の刺激に関する筋反応の比を決定するように構成される。少なくとも１つの処理装置は、任意選択的に、１回目の刺激に関する筋反応と５回目またはそれ以降の刺激に関する筋反応の比を決定するように構成される。たとえば、少なくとも１つの処理装置は、任意選択的に、１回目の刺激に関する筋反応と６回目、７回目、８回目、９回目または１０回目の刺激に関する筋反応の比を決定するように構成される。決定された比は、任意選択的にゼロ（または１．０未満）である。

少なくとも１つの処理装置は、任意選択的に、時間をずらした複数の刺激のうち誘発筋反応をもたらした１つ以上の刺激を特定し、カウントを決定するようにさらに構成される。任意選択的に、カウントはゼロであり、時間をずらした複数の刺激がいずれも誘発筋反応をもたらさなかったことを示す。

刺激器は、任意選択的に、テタニックプロトコルにおいて運動神経を刺激し、また、テタニックプロトコルにより運動神経を刺激した後、時間間隔をおいた複数の刺激により運動神経を刺激するようにさらに構成される。任意選択的に、記録装置は、時間間隔をおいた後続の各刺激に関する誘発筋反応を記録するようにさらに構成され、少なくとも１つの処理装置は、時間間隔をおいた後続刺激により生成された誘発筋反応の数を特定し第２カウントを決定するようにさらに構成される。

筋弛緩薬を投与されている患者における神経筋遮断を評価する別の例示的なシステムは、運動神経に対する１回目、２回目、３回目および４回目の刺激を生成するように構成された刺激器を含む。システムは、刺激器が生成した各刺激を患者に与えるように構成された患者−刺激インターフェースと、運動神経に対する各刺激後、刺激された運動神経に支配される筋肉の電気的活動を記録するように構成された患者−記録インターフェースをさらに含む。システムは、１回目の刺激と４回目の刺激とにより引き起こされる筋肉の電気的反応を定量化し、定量化した１回目の刺激と定量化した４回目の刺激とにより引き起こされた筋肉の電気的反応の比を決定するように構成された少なくとも１つの処理デバイスをさらに含む。比は、対象における神経筋遮断のレベルを示す。

任意選択的に、処理デバイスは、１回目、２回目または３回目の刺激が誘発筋反応を引き起こしたかどうかを決定するようにさらに構成される。任意選択的に、処理デバイスは、１回目、２回目、３回目または４回目の刺激が誘発筋反応を引き起こさない場合には、刺激器にテタニー性刺激として複数の刺激を生成させるようにさらに構成される。任意選択的に、各刺激は、正常な状態で誘発筋反応を引き起こすのに十分である。任意選択的に、各刺激は時間をずらしてある。各刺激は、刺激が終了するときは時間的に別個であってもよい（すなわち電流が途切れる）が、刺激に対する筋反応が完了するときは必ずしもそうではない。

四連反応比を決定するための１つの例示的なシステムは、１回目、２回目、３回目および４回目の刺激を運動神経に与えるために刺激を生成するように構成された刺激器と、各刺激による運動神経の刺激後、刺激された運動神経に神経支配される筋肉の電気的活動を記録するように構成された記録装置を含む。システムは、１回目の刺激と４回目の刺激とにより引き起こされる筋肉の電気的反応を定量化し、定量化した１回目の刺激と定量化した４回目の刺激とにより引き起こされた筋肉の電気的反応の四連反応比を決定するように構成された少なくとも１つの処理装置をさらに含む。任意選択的に、少なくとも１つの処理装置は、記録された誘発筋反応のピークを特定し、基線からそのピークまでの振幅を決定することにより、刺激により引き起こされた筋肉の電気的反応を定量化するように構成される。任意選択的に、少なくとも１つの処理装置は、記録された誘発筋反応のピークを特定することと、記録された誘発筋反応の次のピークを特定することと、第１と次のピークの間の差を決定することでピーク・ツー・ピーク振幅を決定することとにより、刺激により引き起こされた筋肉の電気的反応を定量化するように構成される。任意選択的に、各刺激は、誘発筋反応を引き起こすのに十分である。任意選択的に、各刺激は時間をずらしてある。

運動神経を刺激するように構成された運動神経刺激器と、該運動神経に神経支配される筋肉の電気的活動を記録するための記録装置とを含む、対象における筋肉の電気的活動を評価するためのシステムも提供される。システムは、刺激された運動神経の電気的活動を記録するための記録装置をさらに含む。

本発明の１つ以上の実施形態を、添付の図面と以下の説明において詳述する。本発明の他の特徴、目的および利点は、以下の説明、図面および請求項から自明であろう。

図面中の構成要素は必ずしも互いに同じ縮小率ではない。複数の図面において、類似の要素には類似の参照符号を付す。

麻酔中に神経筋機能をモニタリングするためのシステムを示す概略ブロック図である。 図１のシステム内で行われる例示的な操作の流れ図を示す。 電極を装着するときの例示的な操作の流れ図を示す。 刺激電流を決定し刺激プロトコルを選択するときの例示的な操作の流れ図を示す。 神経筋遮断をモニタリングするときの例示的な操作の流れ図を示す。 神経刺激反応データを収集したものを示す。 神経刺激反応データを収集したものを示す。 神経刺激反応データを収集したものを示す。 神経刺激反応データを収集したものを示す。 神経刺激反応データを収集したものを示す。 神経刺激反応データを収集したものを示す。 収集データの妥当性を決定するときの例示的な操作の流れ図を示す。 四連（ＴＯＦ）試験プロトコルを適用するときの例示的な操作の流れ図を示す。 テタニック試験プロトコルを適用するときの例示的な操作の流れ図を示す。 ポストテタニックカウント（ＰＴＣ）試験プロトコルを適用するときの例示的な操作の流れ図を示す。 例示的な手術中に、神経筋遮断をモニタリングするときの例示的な操作の流れ図を示す。 挿管前にＴＯＦ試験プロトコルを実施するときの例示的な操作の流れ図を示す。 手術中にテタニック試験プロトコルを実施し、拮抗薬投与後にＴＯＦ試験プロトコルを実施するときの例示的な操作の流れ図を示す。 モニタリングデバイスをオフにするときの例示的な操作の流れ図を示す。 電極を取り外すときの例示的な操作の流れ図を示す。 例示的な処理デバイスを示す。

麻酔をモニタリングするためのシステム、デバイスおよび方法を提供する。たとえば、方法、デバイスおよびシステムは、任意選択的に、筋弛緩薬を受けている対象における神経筋遮断を評価する。筋弛緩薬は、任意選択的に神経筋遮断薬である。筋弛緩薬は、任意選択的に脱分極性薬である。筋弛緩薬は、任意選択的に非脱分極性薬である。

本開示のシステム、デバイスおよび方法は、筋弛緩薬が体に及ぼす作用に直接対応する神経および筋肉の機能を客観的に測定可能にする。したがって、筋弛緩薬のより効果的な投与および拮抗が可能であり、麻酔の誘導および弛緩がより正確に制御でき、外科手術が安全に開始できるときを特定できる。定期的に筋機能をモニタリングすることにより、術中に筋弛緩薬の力価を案内することも可能なので、過小および過剰な投与が避けられ、患者が適切に反応したときを知らせることができるので、気管内（呼吸）チューブを導入（外科手術の開始時）または抜去（外科手術の終了時）できる。

このシステム、デバイスおよび方法は、任意選択的に、外科手術の間、神経筋遮断の深度を正確かつ連続的に客観的に測定するのに使用される。神経筋機能は、対応する運動神経の電気刺激に反応する誘発筋反応（筋肉の「単収縮」の裏側で誘発される電気的活動）を比較することにより直接評価される。反復刺激に対する筋反応が消失すると、適切な筋弛緩が得られるが、神経伝導は損なわれていない。デバイスは、（ユーザーが選択した間隔で）手動または自動でトリガされると評価を反復し、任意の手術の間に、任意の末梢運動神経により神経筋機能の現在の状態をモニタリング可能にする。電池式で使いやすく、はっきり見え、操作設定に無理なく納まる形のこのデバイスは、確実に薬物伝送を制御し、神経筋機能を適切に回復させることができ、適切な手術条件を確保して患者の安全性を高める、信頼性の高い客観的なモニターである。

上述したように、筋弛緩薬は、あるタイプの手術の間に投与される。筋弛緩薬は、神経筋接合部において化学物質伝導を阻害するが、神経線維と筋線維のいずれの導電にも影響しない。具体的には、筋弛緩薬は、受容体部位をブロックし、化学物質メッセンジャーが筋線維内で電気的反応を開始するのを防止する。多くの受容体部位がブロックされれば、刺激を受け取る筋線維は少なくなり、筋肉の視覚的機械的単収縮および根底の電気的反応の両方が低下する。筋弛緩薬の単回投与は筋反応を速やかに低下させるが、薬物が代謝され体外に排出されると経時的に正常に戻る（自然回復）。ある量の筋弛緩薬に関し、筋反応低下の大きさは、薬物投与からの時間とモニターされている筋肉による。たとえば、同量の筋弛緩薬は、横隔膜よりも親指の筋肉により大きく影響する。したがって、モニタリングの成功は、適切な筋肉を特定することと、筋弛緩薬の投与と離脱（拮抗）の変化していく効果を連続的にモニタリングすることとにかかっている。

筋弛緩薬を患者に投与する前は、刺激により誘発される神経インパルスが筋肉に伝わり、電気的反応を誘導して筋肉の単収縮をもたらす。筋弛緩薬を投与すると、受容体部位はブロックされ、一部の筋線維だけが反応する。つまり、神経反応の強度は変化しないが筋反応の振幅が減少する、電気的記録よりも筋肉単収縮において顕著な効果である。完全ブロック時には、全ての筋反応が消失するものの、神経反応は維持されている。したがって、刺激が移動して神経から離れた場合には、神経反応も筋反応（単収縮）も検出されないことから、手順誤りを検出する可能性がある。

図１を参照して、外科手術中に、筋弛緩薬を受けている患者における筋麻痺の深度および筋肉回復度を評価するのに使用されるシステムを説明する。システムは、刺激／記録ユニット１３０および制御／視覚化ユニット１３２からなっていてもよい。刺激／記録ユニット１３０および制御／視覚化ユニット１３２は、ケーブル接続されていても、無線リンクされていてもよい。加えてまたは代わりに、刺激／記録ユニット１３０および制御／視覚化ユニット１３２は、一体化してもよい。しかし、刺激／記録ユニット１３０および制御／視覚化ユニット１３２が物理的に別々であれば、電気ノイズ（つまり電気メス）効果および患者周りに追加のワイヤがある物理的な不便さを最小限にできる。物理的に別々であれば、刺激／記録ユニット１３０および制御／視覚化ユニット１３２は、別々で単一の手持ち型であってもよい。加えて、制御／視覚化ユニット１３２は、エッジに沿って加工されて鋭い角や突出面がなく軽量であってもよい。制御／視覚化ユニット１３２を、平面に載置することも静注点滴ポールにとりつけることができ、手術室の基準に合う色（すなわち青色と銀色）の材料により構成することができる。さらに、制御／視覚化ユニット１３２は、湿らせた布やアルコールで拭いて掃除および滅菌しやすい場合がある。制御／視覚化ユニット１３２は、約４フィートの高さから堅い床に繰り返し落として耐久性があるものでもよい。

刺激／記録ユニット１３０は、神経刺激器１０８と、センサ１１０および１１２を含むことがあり、任意選択的に単体の手持ち型に一体化することができる。神経刺激器１０８は電気パルスを、運動神経、たとえば手首の正中神経や尺骨神経、足首の脛骨神経、または耳の下の顔面神経に伝送できる。１つの実施では、神経刺激器１０８は、２００μｓまたは３００μｓの方形波、単相の一定の電気パルスを伝送することができる。神経刺激器１０８が伝送する電気パルスは、患者が未ブロック状態にあるときに神経反応を誘発するのに十分強くなければならない。さらに、神経刺激器１０８は、パルスのシーケンス、たとえば四連（ＴＯＦ：train-of-four）および強縮性（テタニー性：tetanic）のバーストを伝送することができる。

センサ１１０および１１２は、神経刺激により誘発される神経および筋肉の内因性の電気的活動を検知できる。筋肉の電気的活動を検知することにより、たとえば、筋反応の強さに直接対応している電気的活動の振幅を測定できる。したがって、筋肉の電気的活動の振幅の変化は、筋弛緩薬の添加と拮抗による変化と直接に相関することがあるので、手術中のどの時点においても、筋弛緩薬が患者に及ぼす影響を決定することができる。

刺激電極１０２、検知電極１０４および１０６は、たとえば、専用コネクタを用いて刺激／記録ユニット１３０に取り付けることができる。

図１に示すシステムは、刺激／記録ユニット１３０と制御／視覚化ユニット１３２との両方に電源を供給する電源レギュレータ１１４も含むことがある。しかし、一部の実施では、刺激／記録ユニット１３０と制御／視覚化ユニット１３２の電源は、別々（すなわち、２つの別個の電池パック）であってもよい。刺激／記録ユニット１３０と制御／視覚化ユニット１３２は、たとえば、ガルバーニセパレータ１１６を用いて互いに単離して刺激／記録ユニット１３０と制御／視覚化ユニット１３２間に直流が流れるのを防止してもよい。

制御／視覚化ユニット１３２は、ユーザー入力制御部および視覚ディスプレイを搭載し、操作プロトコルを格納し、患者データを収集し、システムクロックを生成してもよい。たとえば、制御／視覚化ユニット１３２は、出入力デバイス１１８、処理デバイス１２０、静注点滴ポールホルダ１２２および外部通信リンク１２４を含むことがある。出入力デバイス１１８は、ユーザー入力制御部、たとえば電源オン／オフ制御部、テストプロトコル選択制御部（単発単収縮、四連（ＴＯＦ）、強縮性、ポスト強縮性カウント（ＰＴＣ））、刺激強度制御部（０〜１００ｍＡの定電流）、刺激モード制御部（手動または連続）、刺激トリガ制御部などを含むことがある。ユーザー入力制御部は、動作モードと選択成功とを示すバックライトボタンと、任意選択的に警告として使用され得る可聴トーンを備えていてもよい。さらに、ユーザー入力制御部は、ユーザーが手術用手袋を着用していても制御操作ができるように設計されていてもよい。

出入力デバイス１１８は、ディスプレイを含むことがある。たとえば、ディスプレイは、制御／視覚化ユニット１３２がオンであることの視覚的インジケータ、不具合インジケータ（すなわち、電池容量低下、電気的導通喪失、刺激伝送失敗、通信接続喪失）、刺激強度、刺激に対する反応を表す棒グラフを表示することができてもよい。ディスプレイは先に挙げたような視覚的インジケータに限られず、代わりに、ユーザーがシステムをさらに容易に操作できるように視覚的インジケータの複数の組合せからなってもよい。図１に示すシステムは、本明細書に記載の態様を実施するため処理デバイス１２０も含むことがある。例示的な処理デバイスについては図１６を参照して以下に詳述する。

さらに、図１に示すシステムは、静注点滴ポールホルダ１２２および外部通信リンク１２４を含むことがある。手術中に、制御／視覚化ユニット１３２を静注点滴ポールに固定するのに、静注点滴ポールホルダ１２２を使用することができる。外部通信リンク１２４は、システムと他のデバイスの通信を可能にする。手術が終わると、外部通信リンク１２４を用いて、制御／視覚化ユニット１３２から収集データをダウンロードすることが可能であってもよい。

図２は、図１のシステム内で行われる例示的な操作の流れ図を示す。図２の例示的な操作を、たとえば手術中に行うことができる。図２の例示的な操作は、４つの段階、すなわち、準備、刺激、解読およびクリーンアップに分けられる。準備段階では、患者を手術室に入室させる。そして、２０２で患者に電極を装着する。電極は、たとえば、図１に示すように、刺激電極１０２およびセンサ電極１０４と１０６であってもよい。電極を患者に装着する過程については、図３を参照して詳述する。

電極を患者に装着した後、全身麻酔を患者に投与することができる。そして、２０４で、麻酔医は、神経筋遮断のモニタリング中に使用する刺激電流（つまり刺激強度）および刺激プロトコルを選択することができる。本明細書を通じて麻酔医という用語を用いてはいるものの、当業者であれば、このシステムは他の医療関係者またはシステムオペレーターも使用でき、麻酔医という用語は、開示のデバイスと方法の範囲を限定するものではないことを理解されたい。麻酔医は、刺激電流を手動か自動により選択することできるが、これについては図４を参照して詳述する。さらに、麻酔医は、限定ではないが、単発単収縮、ＴＯＦ、テタニー性およびＰＴＣを含む数々の刺激プロトコルからも選択することができる。刺激プロトコルを選択する過程については図４を参照して詳述し、特定の刺激プロトコルについては図８〜図１０を参照して詳述する。

刺激強度およびプロトコルを選択後に、麻酔医は、神経筋遮断を誘導する筋弛緩薬を投与し始めることができる。手術中麻酔レベルをモニタリングするために、２０６で、麻酔医は、神経筋遮断をモニタリングすることができる。神経筋遮断をモニタリングする過程については、図５〜図１１を参照して詳述する。そして、手術後患者が神経筋機能を適切に回復すると、麻酔医は、２０８で、刺激を中止し、データおよび／またはパラメータを保存し、デバイスをオフにし、電極を患者から取り外すことができる。この過程は、図１４および図１５を参照して詳述する。

図３は、電極を装着するときの例示的な操作の流れ図を示す。３０２で、麻酔医は、刺激および／または記録する神経と筋肉を決定する。まず、麻酔医は、刺激する神経を決定することができる。たとえば、麻酔医は、たとえば手首の正中神経や尺骨神経、足首の脛骨神経、または耳の下の顔面神経など、筋肉の表面に延び神経接合部で接触する運動神経を刺激することを選択することができる。刺激された神経に神経支配される運動単位において、誘発筋反応を記録することができる。さらに、刺激部位両側への神経経路に沿って誘発神経反応を記録することができる。

３０４で、麻酔医は、刺激電極１０２、センサ電極１０４および１０６を刺激／記録ユニット１３０に取り付けたワイヤに接続できる。上述したように、刺激電極１０２およびセンサ電極１０４、１０６を、専用コネクタにより刺激／記録ユニット１３０に取り付けることができる。

３０６で、麻酔医は、刺激して記録する神経および筋肉を特定することができる。上述したように、麻酔医は、たとえば、手首の正中神経や尺骨神経、足首の脛骨神経、または耳の下の顔面神経などの運動神経を刺激することを選択することができる。誘発筋反応を記録するために、麻酔医は、刺激された神経に支配される運動単位、たとえば、尺骨神経は手、脛骨神経は脚、顔面神経は眉や顎などを特定することができる。そして、麻酔医は、誘発神経反応を記録するための神経を特定することができる。誘発神経反応は、刺激部位の両側への神経経路に沿って記録できるが、干渉を避けるために刺激部位から少なくとも５ｃｍ離して記録するのが好ましい。１つの実施では、複数の差動記録リード線を複数の活動部位上に配置することができ、すなわち、１本のリード線を筋肉上に配置し他方のリード線を神経上に配置して、単一の記録チャネルにより両方の反応を収集する。

３０８で、麻酔医は、刺激を与える神経上に刺激電極１０２を装着し、それぞれ刺激される神経によって支配される運動単位上と神経経路に沿って検知電極１０４および１０６を装着することができる。

図４は、刺激電流を決定し刺激プロトコルを選択するときの例示的な操作の流れ図を示す。４０２で、麻酔医は、たとえば、制御／視覚化ユニット１３２のユーザー入力制御部により刺激電流（つまり刺激強度）を決定することができる。麻酔医は、刺激強度を手動または自動により選択することできる。手動により刺激強度を選択する場合には、麻酔医は、たとえば、０ｍＡ〜１００ｍＡの実際の刺激電流を選択することができる。さらに、麻酔医は、最大ＥＭＧ＋１０％の反応（最大上（supramaximal））または閾値ＥＭＧ＋１０％の反応（最大下(submaximal)）がそれぞれ得られるまで、たとえば５ｍＡの増分で電流が一定量ずつ変化する所定シーケンスで電流を増量／減量して、最大上電流または最大下電流を手動により選択することができる。さらに、麻酔医は、自動で刺激強度を選択することができ、最大ＥＭＧ＋１０％の反応または閾値ＥＭＧ＋１０％の反応が得られるまで、自動的に電流が一定量ずつ変化する所定シーケンスを印加して最大上電流または最大下電流を設定する。システムは、麻酔医が刺激強度を選択しない場合に備えて、デフォルトの刺激強度すなわち最大上の刺激強度も含むことがある。

４０４で、麻酔医は、刺激プロトコルを選択することができる。たとえば、麻酔医は、たとえば、制御／視覚化ユニット１３２のユーザー入力制御部により、単発単収縮、ＴＯＦ、テタニックおよびＰＴＣプロトコルの中から選択することができる。単発単収縮プロトコルでは、単発で電気パルスが加えられて、対応する筋反応が記録される。たとえば、単発の電気パルスを最大の強度２００μｓで与えることができ、誘発筋反応を記録することができる。１／秒（１Ｈｚ）プロトコルまたは１／１０秒（０．１Ｈｚ）プロトコルで１秒ごとまたは１０秒ごとに、２００μｓまたは３００μｓの持続時間の単発の電気パルスを反復することができる。

ＴＯＦプロトコルでは、所定の刺激パターンを所定の時間間隔で与えることができる。たとえば、それぞれ最大上の強度の２００μｓまたは３００μｓの４回の電気刺激パターンを、５００ｍｓごとに与えることができる。与えられた各刺激は、対応する筋反応を誘発し、該反応が記録される。そして、後続の筋反応の振幅の、前回の筋反応の振幅に対する比が計算される。たとえば、１回目の筋反応に対する４回目の筋反応の比（ＴＯＦ比）を計算することができる。中程度の神経筋遮断では、誘発筋反応の振幅は、１回目の刺激から４回目の刺激まで次第に減少する。このように、ＴＯＦ比は、神経筋遮断レベルに対応するので、ＴＯＦ比を計算することにより神経筋遮断レベルを決定することが可能であってもよい。

テタニック（ＴＥＴ）プロトコルでは、ＴＯＦプロトコルと同様に、所定の刺激パターンを所定の時間間隔で与えることができる。しかし、ＴＥＴでは、多数のより高周波の（すなわち５０Ｈｚ、７０Ｈｚまたは１００Ｈｚ）刺激がより長い全持続時間（すなわち５秒）与えられる。ＴＥＴプロトコルで使用される周波数は、任意選択的に、刺激に対する筋反応の融合を得るような、たとえば、ヒトの場合は３０Ｈｚ超などの閾値を超える周波数であってもよい。ＴＥＴプロトコルで使用される周波数は、刺激に対する筋反応の融合を得るような任意の周波数であってもよく、３０Ｈｚ超の周波数であってもよい。たとえば、それぞれが最大上強度（または最大上よりも小さい強度）の２５０回または５００回の電気パルス（それぞれ持続時間は２００μｓ）のパターンを５０Ｈｚまたは１００Ｈｚ、５秒間の割合で与えてもよい。通常の神経筋伝達中、テタニー性刺激に対する誘発筋反応は、１つの持続的な筋収縮へと融合される。すなわち、テタニー性刺激に対する通常の（遮断されていない）筋反応は、刺激の間持続（融合）される。しかし、非脱分極型の神経筋遮断中は、テタニー性刺激に対する反応は持続しない（つまり消失する）。したがって、刺激終了時の筋反応の振幅の、刺激開始時の筋反応の振幅に対する比を計算することにより、神経筋遮断のレベルを決定することが可能であってもよい。あるいは、テタニー性刺激の開始時には誘発筋反応の振幅にある程度のばらつきが生じることがあるので、刺激終了付近の任意の反応の振幅の、刺激開始付近の任意の反応の振幅に対する比を計算することができ、１．０未満の値は神経筋が遮断されていることを示す。たとえば、刺激開始後１秒〜３秒の間は誘発反応の振幅にある程度のばらつきがあり得る。一部の実施では、刺激開始付近の反応のうち振幅のもっとも大きいものを比に用いることができる。

ＰＴＣプロトコルでは、テタニー性刺激は上述したように与えられる。テタニー性刺激が終了すると、単発単収縮刺激を所定の時間間隔で与えることができる。たとえば、単発単収縮刺激を、テタニー性刺激が終了して３０秒後から１Ｈｚの割合で与えることができ、単発単収縮刺激に対する反応数を数えることができる。テタニー性刺激は、神経末端からすべての利用可能な神経伝達物質を放出させ、それによりテタニー性刺激後の僅かな時間で単収縮反応を回復させることができる。深い神経筋遮断中に、ＴＯＦ刺激に対する１回目の反応が戻るまでの時間は、所与の時点で存在するＰＴＣ単収縮反応の数と関係がある。

刺激プロトコルの選択に加えて、麻酔医は、刺激が連続的か手動かどうかを選択することができる。手動刺激では、麻酔医は、制御／視覚化ユニット１３２のユーザー入力制御部により刺激をトリガすることができる。連続刺激では、連続的な刺激プロトコルを所定の時間間隔で適用することができる。単発単収縮、ＴＯＦ、テタニックプロトコルおよびＰＴＣプロトコルを、たとえば、それぞれ１秒ごと、１２秒ごと、１２０秒ごと、１２０秒ごとに反復することができる。

図５は、神経筋遮断をモニタリングするときの例示的な操作の流れ図を示す。５０２で、麻酔医は、選択したプロトコルにより刺激を与えることができる。５０４で検知電極１０４により筋反応を検知して記録し、５０６で検知電極１０６により神経反応を検知して記録する。５０８で収集データが妥当かどうかを決定する。これについては図７を参照して詳述する。５１０で、前回の刺激から所定の時間が経過した後、後続刺激を与えることができ、これは５１２で決定される。

図６Ａ〜図６Ｆは、神経刺激反応データを収集したものを示す。神経および筋肉の反応を測定するために、本明細書に開示のシステムおよび方法は、刺激に対する反応の収集されたデータの特徴を解読する。たとえば、図６Ａは、与えられた刺激に反応し、センサ１０４および１０６により収集されたデータ（すなわち検出された電圧信号）を示す。収集されたデータは、ノイズ（刺激アーチファクト）、神経の電気的活動（すなわち神経反応）および筋肉の電気的活動（すなわち筋反応）を含む。１つの実施では、ノイズ、神経反応および筋反応を、それぞれ測定する前に互いに別に分けることができる。

まず、検出された電圧信号が基準値（すなわち、バックグラウンド（刺激前または反応直後）レベルの電気的活動（たとえば二乗平均平方根（ＲＭＳ）振幅により特徴づけられる））から有意に逸脱する時点を、たとえば、検出された電圧信号を構成する一連の値の最高端と最低端から内向きに見て特定することにより、神経筋活動の限界を検出することができる。電気的ノイズの基準レベルは、バックグラウンドノイズであり、周囲、内因性および外因性のノイズのすべてを含むことがある。そして、傾きと振幅の両方をそれぞれの基準値から所定量だけ異なるときに限界値とすることができ、その位置を指す参照マーク６０２を置くことができる。傾きと振幅の両方がそれぞれの基準値から所定量だけ異なるポイントは、検出された電圧信号中の「突出部（ニー：knee）」により視覚的に特定できる。「突出部」と参照マーク６０２を図６Ａの一部分を示す図６Ｂに示す。図６Ｃに示す、検出された電圧信号の参照マーク６０２の前と後の部分は、アーチファクトと非許容レベルの干渉の評価をされ得るノイズオンリー部分である。検出された電圧信号の参照マーク６０２の間の部分は、神経筋反応であり、神経および筋肉の反応と、ノイズとの両方を含む。

図６Ｃに示す検出された電圧信号の領域およびマークされた「信号」を、数々の手段により、検出された電圧信号に含まれる各神経反応および各筋反応にさらに分けることができる。まず、筋肉は神経よりも遅れて活性化されるので、筋反応６０６は一般に神経反応６０４よりも後に（そしてより高い振幅を伴って）生じる。したがって、筋反応６０６を特定し、検出された電圧信号からそれを引いて神経反応６０４を得ることが可能であってもよい。二番目に、検出された電圧信号の一定の部分は神経反応６０４のものであると推測できるが、このことは神経反応６０４が存在する間は一定であるが、筋反応６０６はより変わりやすいためであり、したがって、神経反応６０４を特定し、検出された電圧信号からそれを引いて筋反応６０６を得ることができる。三番目に、筋反応６０６は、検出された電圧信号に適合することができる特徴的な形状をもつので、検出された電圧信号から引いて神経反応６０４を得ることができる。ノイズ６０８、神経反応６０４および筋反応６０６を、別々に、それぞれ図６Ｄ、図６Ｅおよび図６Ｆに示す。

検出された電圧信号３つの部分（すなわち、ノイズ６０８、神経反応６０４および筋反応６０６）を分けた後に、各部分を測定することができる。ノイズ６０８を分析してアーチファクトが存在するかどうかを決定してもよい。加えて、または代わりに、ノイズ６０８を統計学的に分析し、領域の傾きおよび／またはＲＭＳ値を計算し、またはゼロ交差を計測して周波数成分を見積もってもよい。たとえば、神経反応６０４の形状や振幅が変化するかどうかを決定することにより、神経反応６０４の一定性を評価してもよい。神経反応６０４は、一定、つまり形状や振幅が変化しないと推測される。神経反応６０４は、振幅および主要な特徴間の間隔を分析することにより、または整合した検出電圧信号と以前の記録から作成されたテンプレートとの相関関係を調べることにより、評価してもよい。筋反応６０６は、ピーク・ツー・ピーク振幅、基線ツーピーク振幅またはピーク値間の差異を測定して評価してもよい。

図７は、収集データの妥当性を決定するときの例示的な操作の流れ図を示す。収集データを分析する前に、収集データが妥当かどうかを決定する。妥当性の決定は７０２から開始する。たとえば、電極接続の完全性、温度、ノイズレベルなどを分析することができる。７０４で、電極接続が適切かどうかを決定する。たとえば、電極接続は、インピーダンスが５００オーム〜５０００オームであれば適切とされ得る。７０６で、温度が適切かどうかを決定する。温度が適切でない場合（すなわち低すぎる場合）には、神経機能が低温により損なわれることがある。このように、低温を検出することができ、その部位を誤差が生じないように正常な体温になるまで温めることができる。一部の実施形態では、神経温度を推定するために皮膚温度を検出することができるが、これはどの時点でもこれらはほぼ同じ温度のためである。たとえば、３４℃以上であれば、温度は適切であり得る。７０８で、シグナルノイズ比（ＳＮＲ）が適切かどうかを決定する。１つの実施では、電極接続、温度およびシグナルノイズ比のすべてが適切でなければ次に進めない。他の実施では、上記の条件は必要ではないかもしれない。条件が不適切な場合、不適切な条件を修正できるように７１０でユーザーに通知をすることができ、再度妥当性チェックを行うことができる。上述したように、不適切な条件を制御／視覚化ユニット１３２に表示することができる。

７１２で、刺激が伝送されたかどうかを決定する。刺激が運動神経からずれる（すなわち離れる）と、刺激は神経反応をトリガできなくなり、検知電極１０４および１０６が検知する筋反応と神経反応の両方が存在しなくなる。神経反応は、完全な神経筋遮断中でも存在するはずである。したがって、神経反応が存在しなければ、刺激は伝送されなかった（または刺激が神経反応をトリガするのに十分ではなかった）ということである。さらに、インピーダンスチャネルに現れる動きのアーチファクトからいくつかの単収縮を検出することにより、刺激が伝送されたかどうかを検出することが可能であってもよい。刺激が伝送されなかった場合にはユーザーに通知され、７１６で再度の妥当性チェックを行うことができる。上述したように、不適切な条件を、制御／視覚化ユニット１３２に表示することができる。

７１４で、反応が妥当かどうかを決定する。たとえば、神経反応および筋反応を分析し、各反応が存在するかどうか、振幅が減少しているかどうか、反応潜時が一定かどうかなどを決定することができる。反応が妥当でない場合にはユーザーに通知され、７１６で再度妥当性チェックを行うことができる。上述したように、不適切な条件を、制御／視覚化ユニット１３２に表示することができる。収集データが妥当であると決定された後に、７１８で刺激を続行し、筋反応の振幅を測定することができる。

図８は、ＴＯＦプロトコルを適用するときの例示的な操作の流れ図を示す。ＴＯＦプロトコルは、所定の刺激パターンを所定の時間間隔で運動神経に与えることからなる。８０２でＴＯＦプロトコルを開始し、８０４で１回目の刺激を与える。たとえば、刺激は、２００μｓまたは３００μｓ、方形波、単相、１００μｓ〜３００μｓの固定幅の定電流電気パルスであってもよい。任意選択的に、刺激持続時間は、２００μｓより長くても短くてもよく、限定ではないが１００μｓ〜３００μｓの持続時間を含む。上述したように、たとえば、表示灯により刺激を与えたことを制御／視覚化ユニット１３２に示すことができる。８０６で検知電極１０４および１０６により神経反応と筋反応を記録する。その後、８０８で、所定の回数の刺激を与えたかどうかを決定する。１つの実施では、所定の回数は、好ましくは４回の刺激であるが、５回や６回や７回などであってもよい。「はい」の場合には、８１２で、図７を参照して詳述したとおり回収データが妥当かどうかを決定する。「いいえ」の場合には、所定の時間間隔をおいて、たとえば５００ｍｓが経過した後、後続刺激が与えられる。しかし、所定の時間間隔は５００ｍｓより長くても短くてもよい。

８１４で筋反応の振幅が測定される。上述したように、振幅は、ピーク・ツー・ピーク振幅でも基線ツーピーク振幅であってもよい。測定した振幅および基準となる振幅を比較して神経筋遮断レベルを決定することができる。たとえば、基準となる振幅はゼロであってもよい。筋弛緩薬を投与する前に患者に所定の刺激パターンを与えると、筋反応の振幅はほぼ均等でありゼロではないと推定される。しかし、患者に筋弛緩薬が投与されると、各後続の筋反応の振幅は減少する。１つの実施では、好ましくは４回目に記録される筋反応までに振幅はゼロまで減少し、ある程度の神経筋遮断を示すことができる。

８１６で、順番に与えられた刺激トレインに対する任意の２つの個別の筋反応の振幅の比を計算することにより、ＴＯＦを決定することができる。一部の実施では、比は、後続の筋反応（すなわち時間的に後で記録された反応）の振幅の、前回の筋反応（すなわち時間的に先に記録された反応）の振幅に対する比であってもよい。たとえば、四連反応比は、順次与えられる刺激トレインのなかで、４回目に与えられた刺激の、１回目に与えられた刺激に対する振幅の比である。そして、ＴＯＦ比を、基準となる比（好ましくは１．０であるべきもの）と比較することができる。好ましくは、ＴＯＦ比は、４回目の筋反応の振幅の、１回目の筋反応の振幅に対する比であるが、あるいは１回目、２回目、３回目、４回目、５回目、６回目などのいずれの振幅の比であってもよい。未遮断状態では、ＴＯＦ比はほぼ１．０である。神経筋遮断が深まると、ＴＯＦ比は徐々に下がり０．０になる。つまりＴＯＦ比が小さい、すなわち０．０に近ければ、それだけ神経筋遮断が大きいということになり、４回目の、１回目に対する筋反応のＴＯＦ比が０．０ということは、約８０％以上の神経筋遮断（受容体占有）を示す。

次に、ＴＯＦ比がゼロかどうかを決定する。「いいえ」の場合には、制御／視覚化ユニット１３２は、ＴＯＦ比値および対応する色を表示することができる。表示は、異なる色を用いて神経筋遮断の異なるレベルを示すことができる。たとえば、緑色をＴＯＦ比１．０〜０．９０を表すために用いることができ、黄色をＴＯＦ比０．８９〜０．４０を表すために用いることができ、赤色をＴＯＦ比０．３９〜０．０１を表すために用いることができる。「はい」の場合には、８１８でＴＯＦカウントを計算する。たとえば、ＴＯＦ比が０．０（すなわち４回目の筋反応が不存在）であれば、何回の刺激（すなわち１回目、２回目および３回目の刺激）が非ゼロ反応を示したかを決定する。神経筋遮断が深まると、ＴＯＦカウントが３カウントからゼロに減少する。たとえば、ＴＯＦ比が０．０でＴＯＦカウントがゼロのとき、神経筋遮断はほぼ９５％以上である。反対に、神経筋遮断が低下すると、ＴＯＦカウントは増加する。ＴＯＦ比が０．９（つまり、当然に、ＴＯＦカウントが４）のとき、神経筋遮断はほぼ７０％以下である。この神経筋機能レベル（遮断が７０％未満）は、適切な回復の閾値とされている。そして、対応する色と一緒に制御／視覚化ユニット１３２にＴＯＦカウント値を表示することができる。他の実施では、４回よりも多く与えられた刺激に対しＴＯＦカウントを計算することができる。

８２０で、刺激モードが手動か連続かを決定する。刺激モードが手動の場合には、後続刺激プロトコルは、ユーザーがたとえば制御／視覚化ユニット１３２のユーザー入力制御部を用いて刺激をトリガして初めて適用される。刺激モードが連続の場合には、８２２で、刺激プロトコル間で所定の時間が経過したかどうかを決定する。好ましくは、所定のＴＯＦプロトコルの順序時間は１２秒である。さらに、制御／視覚化ユニット１３２は、次の刺激プロトコルの適用までの残り時間を表示することができる。

図９は、テタニック試験プロトコルを適用するときの例示的な操作の流れ図を示す。ＴＯＦプロトコルと同様に、テタニック（ＴＥＴ）プロトコルは、所定の時間間隔で適用される所定の刺激パターンからなる。しかし、ＴＯＦプロトコルとは異なり、テタニックプロトコルは、より高い周波のより多くの刺激を与えることからなる。９０２で刺激を開始し、９０４で１回目の刺激を与える。たとえば、２５０回または５００回の電気パルスを５秒間に５０Ｈｚまたは１００Ｈｚの割合で与えることができる。さらに、各刺激（電気パルス）の持続時間は２００μｓであってもよいか、または、任意選択的に、持続時間は２００μｓよりも長いか短い。たとえば、表示灯および／または音により制御／視覚化ユニット１３２に刺激が与えられたことを表示することができる。９０６でセンサ電極１０４および１０６により神経反応と筋反応を記録する。その後、９０８で、所定の回数（すなわち２５０回または５００回）の刺激がされたかどうかを決定する。「はい」の場合には、９１２で、図７を参照して詳述したように回収データが妥当かどうかを決定する。「いいえ」の場合であって、パルスが５０Ｈｚまたは１００Ｈｚの割合で与えられる場合には、９１０で所定の時間間隔たとえば４ｍｓか２ｍｓ経過した後に後続刺激を与える。

９１４で筋反応の振幅が測定され、９１６でテタニック比を計算する。ＴＯＦ比と同様、テタニック比は、次に与えられた刺激（または一連の刺激）の振幅の、前に与えられた刺激（または一連の刺激）の振幅に対する比、すなわち一連の刺激のうちの最後の刺激の、最初の刺激（または最後のほうの刺激と最初のほうの刺激の組合せ）に対する比であってもよい。しかし、上述したように、比は、順番に与えられる刺激トレインに対する任意の２つの個別の筋反応の振幅の比であってもよい。神経筋遮断が深まると、テタニック比は正常な基線１．０から徐々に０．０に向けて下がる。したがって、テタニック比がより小さければ、すなわち０．０に近ければ、より高いレベルの神経筋遮断に対応している。テタニック比がゼロの場合には、９１８でテタニー性持続時間を計算することができる。非ゼロ開始時と反応終了時の間隔の持続時間、すなわち０．１〜４．９秒を見積もることにより、テタニー性持続時間を計算することができる。上述したように、正常な神経筋伝達中は、テタニー性刺激に対する誘発筋反応は合わさって単一の持続する筋収縮になる。しかし、神経筋遮断中には、テタニー性刺激に対する反応の振幅は持続しない（つまり消失する）。したがって、神経筋遮断のレベルは、反応の時間間隔に対応するものであってもよい。さらに、対応する色とともに制御／視覚化ユニット１３２にテタニー性持続時間の値を表示することができる。

９２０で、刺激モードが手動か連続かを決定する。刺激モードが手動の場合には、後続刺激プロトコルは、ユーザーがたとえば制御／視覚化ユニット１３２のユーザー入力制御部を用いて刺激をトリガして初めて適用される。刺激モードが連続の場合には、９２２で、刺激プロトコル間で所定の時間が経過したかどうかを決定する。好ましくは、テタニックプロトコルの所定の時間は１２０秒である（すなわち、神経筋反応を無効にしてしまう「ポストテタニック増強」現象を避けるために次のテタニー性刺激までに少なくとも１２０秒経過させる）。さらに、次の刺激プロトコルの適用までの時間間隔を制御／視覚化ユニット１３２に表示することができる。

図１０は、ポストテタニックカウント（ＰＴＣ）試験プロトコルを適用するときの例示的な操作の流れ図を示す。深い神経筋遮断が得られ、ＴＯＦプロトコルとテタニックプロトコルによる判断が得られないとき、特別な刺激プロトコル、すなわちＰＴＣプロトコルを用いて反応を引き出すことが可能であってもよい。１００２で刺激プロトコルを開始し、１００４で１回目の刺激を与える。好ましくは、１回目の刺激はテタニー性刺激、すなわち２５０回または５００回の刺激（それぞれ持続時間は２００μｓ）パターンを、任意選択的に５秒間に５０Ｈｚまたは１００Ｈｚの割合で与える。任意選択的に、各刺激の持続時間は２００μｓより長くても短くてもよい。１００６で、センサ電極１０４および１０６により神経反応と筋反応が記録される。１００８で、所定の回数すなわち２５０回または５００回刺激されたかどうかを決定する。「いいえ」の場合であって、パルスが５０Ｈｚまたは１００Ｈｚの割合で与えられる場合には、１０１０で所定の時間間隔たとえば４ｍｓか２ｍｓ経過した後に後続刺激を与える。「はい」の場合には、１回目の刺激が終了した後、１０１２で、所定の時間間隔が経過したかどうかを決定する。たとえば、１つの実施では、所定の時間間隔は３０秒である。所定の時間間隔が経過した後、１０１４で、２回目の刺激が与えられる。たとえば、２回目の刺激は、単発単収縮であってもよい。１０１６でセンサ電極１０４および１０６により神経反応と筋反応が記録される。１０１８で、２回目の刺激が所定の回数、つまり周波数１Ｈｚ（１回／秒）で２０回与えられたかどうかを決定する。

１０２２で、２回目の刺激が終了した後、図７を参照して詳述したとおり回収データが妥当かどうかを決定する。１０２４で筋反応の振幅が測定される。１０２６で、非ゼロ反応を引き出した２回目の刺激の数（周波数１Ｈｚで伝送）が数えられる。神経筋遮断が深まると、反応を引き出す２回目の刺激の数が減る。言い換えると、ＰＴＣ値は、神経筋遮断が深まると減少する。

１０２８で、刺激モードが手動か連続かを決定する。刺激モードが手動の場合には、後続刺激プロトコルは、ユーザーがたとえば制御／視覚化ユニット１３２のユーザー入力制御部を用いて刺激をトリガして初めて適用される。刺激モードが連続の場合には、１０３０で、刺激プロトコル間で所定の時間が経過したかどうかを決定する。好ましくは、ＰＴＣプロトコルの所定の時間は１２０秒である。さらに、制御／視覚化ユニット１３２は、次の刺激プロトコルの適用までの時間間隔を表示することができる。

図１１は、手術中に神経筋遮断をモニタリングするときの例示的な操作の流れ図を示す。１１０２で、麻酔医は、手術開始時に使用する単発単収縮、ＴＯＦ、テタニックまたはＰＴＣ試験プロトコルなどの刺激プロトコルを選択することができる。そして、１１０４で、麻酔医は神経筋遮断を誘導するために筋弛緩薬を投与することができる。筋弛緩薬を投与した後、麻酔医は１１０６で神経筋遮断をモニタリングすることができる。たとえば、１つの実施では、麻酔医は挿管する前にＴＯＦプロトコルにより神経筋遮断をモニタリングすることができ、ＴＯＦ比がゼロまで下がり、少なくとも３回の連続測定値においてゼロが維持されると、神経筋遮断は最大であり得る。この時点で、１１０８で患者に気管挿管することができる。

１１１０で、麻酔医は再度刺激プロトコルを選択することができる一方、１１１２で施術前に筋弛緩薬の量を減らす。たとえば、麻酔医は、最小限の非ゼロＴＯＦ比を得るまでＴＯＦプロトコルにより神経筋遮断をモニタリングすることができる。手術中、麻酔医は１１１４で神経筋遮断のモニタリングを続行することができる。手術終了時、麻酔医は１１１６で再度刺激プロトコルを選択することができ、その後１１１８で拮抗薬すなわち拮抗剤を投与する。拮抗剤を投与した後、麻酔医は１１２０で神経筋遮断をモニタリングすることができる。たとえば、麻酔医は、単収縮が戻り、ＴＯＦ比が少なくとも０．９０、好ましくは１．０まで正常化するまでＴＯＦプロトコルで神経筋遮断をモニタリングすることができる。最後に、１１２２で患者の気管から呼吸管を引き抜くことができる。

図１２は、挿管前にＴＯＦ試験プロトコルを実施する例示的な操作を示す。１２０２で、麻酔医は、連続モードのＴＯＦ試験プロトコルを選択することができる。そして１２０４で、麻酔医は、神経筋遮断を誘導するために筋弛緩薬を投与することができる。１２０６で、麻酔医は、神経筋遮断のモニタリングを開始する。モニタリング中、制御／視覚化ユニット１３２は、筋反応の振幅、比、カウント、遮断率などを示す棒グラフを表示することができる。さらに、たとえば、制御／視覚化ユニット１３２上において、連続する各刺激に対する反応をスクロールすることができる。１２０８で患者に気管挿管することができる。

図１３は、手術中にテタニック試験プロトコル（ＴＥＴ）を実施し、拮抗薬の投与後にＴＯＦ試験プロトコルを実施するときの例示的な操作を示す。１３１０で、麻酔医は、１３１４で手術中に神経筋遮断をモニタリングするための刺激プロトコルを選択することができる。たとえば、１３２４で深い弛緩が必要とされる場合には、麻酔医は連続モードのテタニックプロトコルにより神経筋遮断をモニタリングすることができる。深い弛緩が必要ではないが１３２６で手術が終了していない場合には、麻酔医は手動モードのＴＯＦプロトコルにより神経筋遮断をモニタリングすることを選択することができる。手術終了時、麻酔医は１３１６で再度刺激プロトコルを選択することができ、その後１３１８で拮抗剤を投与する。拮抗剤を投与した後、麻酔医は、１３２０で、連続モードのＴＯＦプロトコルにより神経筋遮断をモニタリングすることを選択することができる。モニタリング中、制御／視覚化ユニット１３２は、筋反応の振幅や、（適切な色の）比や、カウントや、遮断率などを示す棒グラフを表示することができる。さらに、たとえば、制御／視覚化ユニット１３２上において、連続する各刺激に対する反応をスクロールすることができる。単収縮が戻りＴＯＦ比が少なくとも０．９０まで、好ましくは１．０まで正常化すると、１３２２で呼吸管を患者の気管から除去してよい。

図１４は、モニタリングデバイスをオフにするときの例示的な操作を示す。１４０２で、麻酔医は、刺激プロトコルをオフにすることができる。そして、１４０４で、データを保存するかどうかを決定する。「はい」の場合には、１４０６でデバイス内部に収集データを保存することができる。上述したように、制御／視覚化ユニット１３２から外部通信リンク１２４により収集データをダウンロードすることができる。収集データを保存した後、または収集データを保存する必要はないと決定した後、麻酔医は１４０８でデバイスをオフにすることができる。一部の実施では、患者の電子医療記録を保存する電子医療記録記憶装置にデータをインターフェース接続することができる。

図１５は、患者から電極を取り外すときの例示的な操作を示す。１５０２で、麻酔医は、刺激電極１０２と検知電極１０４および１０６を刺激／記録ユニット１３０から取り外すことができる。上述したように、電極１０２、１０４および１０６を、専用キーを用いてワイヤに接続することができる。１５０４で、さらなるモニタリングが必要かどうかを決定する。「いいえ」の場合には、麻酔医は、１５０２で、電極１０２、１０４および１０６を患者から取り外すことができる。「はい」の場合には、電極１０２、１０４および１０６を装着したまま患者を回復室に移すことができる。

患者を回復室に移した後、１５０６で、さらなるモニタリングが必要かどうかを決定する。「いいえ」の場合には、麻酔医は、１５２０で、電極１０２、１０４および１０６を患者から取り外すことができる。「はい」の場合には、麻酔医は、１５０８で、電極１０２、１０４および１０６を、刺激／記録ユニット１３０に接続することができる。そして、１５１０で、麻酔医はデバイスをオンにし、１５１２で神経筋遮断のモニタリングを開始することができる。１５１４で結果を解読した後、１５１６で、さらなるモニタリングが必要かどうかを決定する。「はい」の場合には、麻酔医は、１５１２で神経筋遮断のモニタリングを続行することができる。「いいえ」の場合には、１５１８で、麻酔医は、電極１０２、１０４および１０６を刺激／記録ユニット１３０から取り外すことができ、そして１５２０で電極１０２、１０４および１０６を患者から取り外すことができる。

図１６を参照すると、本明細書に記載の態様を実施する例示的なシステムは、処理デバイス１６２０を含む。もっとも基本的な構成では、処理デバイス１６２０は典型的には少なくとも１つの処理ユニット１６０２とメモリー１６０４を含む。実際の処理デバイスの構成とタイプにより、メモリー１６０４は、揮発性（たとえばランダムアクセスメモリー（ＲＡＭ））、不揮発性（たとえば、リードオンリーメモリー（ＲＯＭ）やフラッシュメモリーなど）またはこの２種の何らかの組合せであってもよい。

処理デバイス１６２０は、典型的には様々なコンピューター可読媒体を含む。コンピューター可読媒体は、処理デバイス１６２０によるアクセスが可能であり、揮発性および不揮発性媒体を含む任意の入手可能な媒体でありうる。コンピューター可読媒体は、揮発性メモリーまたは不揮発性メモリーに保存することができ、コンピューター可読指令、データ構造、プログラムモジュールまたは他のデータなどの情報保存のあらゆる方法または技術によりメモリーを実現することができる。メモリーは、限定ではないが、ＲＡＭ、ＲＯＭ、電気的に消去書込み可能な読み出し専用メモリー（ＥＥＰＲＯＭ）、フラッシュメモリーもしくは他のメモリー技術、ＣＤ−ＲＯＭ、デジタル多用途ディスク（ＤＶＤ）もしくは他の光学記憶装置、磁気カセット、磁気テープ、磁気ディスク記憶装置もしくは他の磁気記憶装置デバイス、または所望の情報を保存するのに使用することができ処理デバイス１６２０によりアクセス可能な他の任意の媒体を含む。

なお、本明細書に記載の様々な技術は、ハードウェア、ソフトウェア、適宜それらの組合せと一緒に実装され得るものである。したがって、本開示の主題の方法とシステム、またはそれらの特定の態様または部分は、フロッピーディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、ハードドライブまたは任意他のマシン可読記憶装置媒体などの有形媒体として実現されるプログラムコード（すなわち指令）の形態をとることができ、該プログラムコードが処理装置などのマシンに格納され実行される場合には、該処理装置は、本開示の主題を実施するための装置となる。プログラム可能なコンピューター上でプログラムコードを実行する場合には、コンピューター装置は、一般に処理装置、処理装置が読出し可能な記憶媒体（揮発性および不揮発性メモリーおよび／または記憶素子を含む）、少なくとも１つの入力デバイスおよび少なくとも１つの出力デバイスを含む。１つ以上のプログラムが、たとえば、アプリケーションプログラミングインターフェース（ＡＰＩ）、再使用可能な制御などの使用により、本開示の主題に関連して記載された過程（処理）を実現または利用することができる。コンピューターシステムと通信するために、高レベルの手順またはオブジェクト指向プログラミング言語により、そのようなプログラムを実現することができる。しかし、プログラム（複数可）は、所望であればアッセンブリ言語またはマシン言語により実現してもよい。いずれの場合であっても、言語は、コンパイルまたは翻訳言語であってもよく、ハードウェアの実装と組み合わせることができる。

本発明の数々の実施形態を説明してきた。しかし、本発明の精神と範囲を逸脱することなく様々な変形が可能であることが理解されるであろう。したがって、他の実施形態についても以下の請求項の範囲内にある。

本開示の方法、システムおよびデバイスに使用できる、それらと共に使用できる、それらのために使用され得る、またはそれらの製品である材料、システム、デバイス、構成要素およびコンポーネントを開示してきた。本明細書では、これらのコンポーネントおよび他のコンポーネントを開示し、これらのコンポーネントの組合せ、サブセット、相互作用、グループなどが開示される場合には、これらのコンポーネントの個別の、組合せとしての、および変形の具体的な参照は明白には開示されていないかもしれないが、それらはすべて具体的に企図されて本明細書に記載されているものとする。たとえば、方法が開示され、該方法のあらゆるすべての組合せと変形について述べられる場合には、特に断らない限り、可能な変更は具体的に企図される。同様に、これらのあらゆるサブセットまたは組合せも具体的に企図されて開示される。この概念は、限定ではないが、開示のシステムまたはデバイスを用いる方法のステップを含む、本開示のすべての態様に適用される。したがって、実施可能な様々な追加のステップがある場合には、これらの追加のステップはすべて、本開示の方法の任意の特定の方法ステップまたは方法ステップの組合せと共に実施可能であり、そのような組合せまたは組合せのサブセットはすべて具体的に企図され、開示されたとみなされるべきである。

本明細書において引用した出版物とそれらが引用された資料の全ての内容を引用することにより本明細書の一部をなすものとする。

Claims (110)

1. 筋弛緩薬を投与されている対象における神経筋遮断を評価する方法であって、
   （ａ）運動神経を刺激して誘発筋反応を引き起こすステップと、
   （ｂ）前記誘発筋反応を記録するステップと、
   （ｃ）前記記録された誘発筋反応のピークを特定するステップと、
   （ｄ）基線から前記ピークまでの振幅を決定するステップであって、基準となる振幅と比較される決定された該振幅は、前記対象における神経筋遮断レベルを示すものである、決定するステップと
   を含んでなる方法。
2. 前記誘発筋反応の開始を特定し、開始前の筋肉の電気的活動レベルを前記基線として使用することをさらに含む請求項１に記載の方法。
3. 前記基準となる振幅が、同じ運動神経を刺激して引き起こされた前または次の誘発筋反応の基線からピークまでに決定された振幅である請求項１に記載の方法。
4. 前記前または次の誘発筋反応が、前記運動神経に対する反復刺激トレインの間に生成される請求項３に記載の方法。
5. 前記反復刺激トレインが、それぞれ誘発筋反応を引き起こすことができる４回の刺激を含む請求項４に記載の方法。
6. 前記４回の刺激のうちの１つ以上のものが対応する誘発筋反応を生成しないものである請求項５に記載の方法。
7. 前記刺激トレインが複数の誘発筋反応を生成するものである請求項５に記載の方法。
8. 前記複数の誘発筋反応の少なくとも１つのピークを特定することをさらに含む、請求項７に記載の方法。
9. 決定された前記振幅が、４回目の刺激により引き起こされた誘発筋反応の基線からピークまでに決定された振幅である請求項５〜８のいずれかに記載の方法。
10. 前記基準となる振幅が、１回目、２回目または３回目の刺激により引き起こされた誘発筋反応の基線からピークまでに決定された振幅である請求項５〜８のいずれかに記載の方法。
11. 決定された前記振幅の値がゼロである請求項９に記載の方法。
12. 前記１回目の刺激に対応する決定された振幅と、前記４回目の刺激に対応する振幅との比較が、前記４回目の刺激に対応する振幅と前記１回目の刺激に対応する振幅との比を決定することを含む請求項９または１１に記載の方法。
13. 決定された前記振幅の値がゼロであり、前記比がゼロである請求項１２に記載の方法。
14. 前記１回目、２回目および３回目の刺激に対応する誘発筋反応があったかどうかを決定することをさらに含む請求項１３に記載の方法。
15. 非ゼロ振幅反応を引き出す前記１回目、２回目および３回目の刺激の数に対応する誘発筋反応の数のカウントを表すカウント数を表示することをさらに含む請求項１４に記載の方法。
16. 前記１回目、２回目および３回目の刺激に対応する誘発筋反応がない場合には、テタニックプロトコルにより前記運動神経を刺激することをさらに含む請求項１４に記載の方法。
17. 前記反復刺激トレインが、前記運動神経のテタニー性刺激プロトコル中に伝送される請求項４に記載の方法。
18. 特定された各ピークは、対応する誘発筋反応中最大の負の値を有するピークである請求項１〜１７のいずれかに記載の方法。
19. 特定された各ピークは、対応する誘発筋反応中最大の正の値を有するピークである請求項１〜１７のいずれかに記載の方法。
20. 筋弛緩薬を投与されている対象における神経筋遮断を評価する方法であって、
    （ａ）運動神経を刺激して誘発筋反応を引き起こすステップと、
    （ｂ）前記誘発筋反応を記録するステップと、
    （ｃ）前記記録された誘発筋反応の第１ピークを特定するステップと、
    （ｄ）前記記録された誘発筋反応の逆極性の次のピークを特定するステップと、
    （ｅ）前記第１ピークと次のピークとの差を特定することによりピーク・ツー・ピーク振幅を特定するステップであって、基準となる振幅と比較された前記ピーク・ツー・ピーク振幅は、前記対象における神経筋遮断レベルを示すものである、特定するステップと
    を含んでなる方法。
21. 前記基準となる振幅が、同じ運動神経を刺激して引き起こされた前または次の誘発筋反応の第１ピークと次のピークの間のピーク・ツー・ピーク振幅である請求項２０に記載の方法。
22. 前記前または次の誘発筋反応が、前記運動神経に対する反復刺激トレインの間に生成される請求項２１に記載の方法。
23. 前記反復刺激トレインが、それぞれ誘発筋反応を引き起こすことができる４回の刺激を含む請求項２２に記載の方法。
24. 前記４回の刺激のうちの１つ以上のものが対応する誘発筋反応を生成しないものである請求項２３に記載の方法。
25. 前記刺激トレインが複数の誘発筋反応を生成するものである請求項２３に記載の方法。
26. 前記複数の誘発筋反応の少なくとも１つのピークを特定することをさらに含む請求項２５に記載の方法。
27. 決定された前記振幅が、４回目の刺激により引き起こされた誘発筋反応の基線からピークまでに決定された前記振幅である請求項２３〜２６のいずれかに記載の方法。
28. 決定された前記振幅の値がゼロである請求項２７に記載の方法。
29. 前記１回目の刺激に対応する決定された振幅と前記４回目の刺激に対応する振幅との比較が、前記４回目の刺激に対応する振幅と前記１回目の刺激に対応する振幅との比を決定することを含む請求項２７または２８に記載の方法。
30. 前記４回目の刺激の決定された振幅の値がゼロであり、前記比がゼロである請求項２９に記載の方法。
31. 前記１回目、２回目および３回目の刺激に対応する誘発筋反応があったかどうかを決定することをさらに含む請求項３０に記載の方法。
32. 前記１回目、２回目および３回目の刺激に対応する誘発筋反応がない場合には、テタニックプロトコルにより前記運動神経を刺激することをさらに含む請求項３１に記載の方法。
33. （ａ）前記テタニックプロトコルでの前記運動神経の刺激に続いて、前記運動神経を複数の時間間隔をおいた刺激で刺激するステップと、
    （ｂ）時間間隔をおいた後続の各刺激に関する誘発筋反応を記録するステップと、
    （ｃ）時間間隔をおいた後続の刺激により生成された誘発筋反応の数を特定するステップと
    をさらに含む、請求項３２に記載の方法。
34. 前記反復刺激トレインが、前記運動神経のテタニー性刺激プロトコル中に生成される請求項２２に記載の方法。
35. 特定された各第１ピークは、対応する誘発筋反応中で最大の値を有するピークである請求項１〜３４のいずれかに記載の方法。
36. 特定された各次のピークは、前記第１ピークの次のピークであり、対応する誘発筋反応中、同じ極性の最大の値を有するピークである請求項３５に記載の方法。
37. 筋弛緩薬を投与されている対象における神経筋遮断を評価する方法であって、
    （ａ）運動神経を複数の時間間隔をおいた刺激で刺激するステップと、
    （ｂ）少なくとも２回前記運動神経を刺激した後、刺激された前記運動神経に神経支配される筋肉の電気的活動を記録するステップと、
    （ｃ）筋肉の電気的活動の記録中に記録された１つ以上の誘発筋反応のピークを特定するステップと、
    （ｄ）特定された各ピークの基線からの振幅を決定するステップと、
    （ｅ）運動神経の刺激のうちの１つにより引き起こされた誘発筋反応に関連するピークの振幅と、次に運動神経に与えられた刺激後の筋肉の電気的活動とを比較するステップであって、該比較は前記対象における神経筋遮断レベルを示すものである、比較するステップと
    を含んでなる方法。
38. 前記次に与えられた刺激が誘発筋反応を引き起こすものである請求項３７に記載の方法。
39. 前記次に与えられた刺激により引き起こされる前記誘発筋反応のピークを特定し、その振幅を決定する請求項３８に記載の方法。
40. 前記比較が、前記第１と前記次に記録された誘発筋反応のピークの振幅の比較を含み、前記第１の誘発筋反応と比べて小さい前記次に記録された反応の振幅が、前記対象における神経筋遮断のレベルを示している、請求項３９に記載の方法。
41. 筋弛緩薬を投与されている対象における神経筋遮断を評価する方法であって、
    （ａ）運動神経を刺激して第１および次の誘発筋反応を引き起こすステップと、
    （ｂ）前記第１および次の誘発筋反応を記録するステップと、
    （ｃ）前記第１および次の記録された誘発筋反応のピークを特定するステップと、
    （ｄ）前記第１および次の記録された誘発筋反応の次のピークを特定するステップと、
    （ｅ）前記第１の記録された誘発筋反応のピーク・ツー・ピーク振幅と、前記次の記録された誘発筋反応のピーク・ツー・ピーク振幅を決定するステップと、
    （ｆ）前記ピーク・ツー・ピーク振幅同士を比較するステップであって、前記第１の誘発筋反応と比べて小さい前記次に記録された反応のピーク・ツー・ピーク振幅が、前記対象における神経筋遮断のレベルを示すものである、比較するステップと
    を含んでなる方法。
42. 筋弛緩薬を投与されている対象における神経筋遮断を評価する方法であって、
    （ａ）１回目、２回目、３回目および４回目の刺激を運動神経に与えるステップと、
    （ｂ）前記運動神経への各刺激後、刺激された前記運動神経に神経支配される筋肉の電気的活動を記録するステップと、
    （ｃ）前記１回目と前記４回目との刺激により引き起こされた筋肉の電気的反応を定量化するステップと、
    （ｄ）定量化した前記１回目の刺激と定量化した前記４回目の刺激とにより引き起こされた筋肉の電気的反応の比を決定するステップであって、前記比は前記対象における神経筋遮断のレベルを示すものである、決定するステップと
    を含んでなる方法。
43. 各刺激が誘発筋反応を引き起こすのに十分である請求項４２に記載の方法。
44. 各刺激が時間的にずれている請求項４３に記載の方法。
45. 前記１回目の刺激が誘発筋反応を引き起こすものである請求項４２に記載の方法。
46. 前記２回目の刺激が誘発筋反応を引き起こすものである請求項４５に記載の方法。
47. 前記３回目の刺激が誘発筋反応を引き起こすものである請求項４６に記載の方法。
48. 前記４回目の刺激が誘発筋反応を引き起こすものである請求項４７に記載の方法。
49. 前記１回目の刺激が誘発筋反応を引き起こさないものである請求項４６に記載の方法。
50. 前記２回目の刺激が誘発筋反応を引き起こさないものである請求項４２、４５および４９のいずれかに記載の方法。
51. 前記３回目の刺激が誘発筋反応を引き起こさないものである請求項４２〜４６および４９〜５０のいずれかに記載の方法。
52. 前記４回目の刺激が誘発筋反応を引き起こさないものである請求項４２〜４７および４９〜５１のいずれかに記載の方法。
53. 前記決定された比がゼロである請求項５２に記載の方法。
54. 前記４回目の刺激が誘発筋反応を引き起こさず、前記決定された比がゼロである請求項４２に記載の方法。
55. 誘発筋反応が前記３回目、前記２回目または前記１回目の刺激のうちの１つ以上のものにより引き起こされたかどうかを決定するステップをさらに含む、請求項５３または５４に記載の方法。
56. 前記比が、四連続の４回目と１回目との刺激の筋反応から決定される請求項４２〜５５のいずれかに記載の方法。
57. 前記３回目、前記２回目または前記１回目の刺激がいずれも誘発筋反応を生成しないものである請求項５５または５６に記載の方法。
58. テタニー性刺激プロトコルにより運動神経に一連の刺激を加えることをさらに含む、請求項５７に記載の方法。
59. 前記テタニー性刺激プロトコルが誘発筋反応を引き起こさず、前記テタニー性刺激プロトコルの比がゼロである請求項５８に記載の方法。
60. 神経筋遮断薬を投与されている対象における四連反応比を決定する方法であって、
    （ａ）１回目、２回目、３回目および４回目の刺激を運動神経に与えるステップと、
    （ｂ）前記運動神経への各刺激後、刺激された前記運動神経に支配される筋肉の電気的活動を記録するステップと、
    （ｃ）前記１回目の刺激と前記４回目の刺激とにより引き起こされた筋肉の電気的反応を定量化するステップと、
    （ｄ）定量化した前記４回目の刺激と定量化した前記１回目の刺激とにより引き起こされた筋肉の電気的反応の四連反応比を決定するステップと
    を含んでなる方法。
61. 各刺激が誘発筋反応を引き起こすのに十分である請求項６０に記載の方法。
62. 各刺激が時間的にずれている請求項６１に記載の方法。
63. 前記刺激により引き起こされた筋肉の電気的反応の定量化が、記録された誘発筋反応のピークを特定し、基線から前記ピークまでの振幅を決定することを含む請求項６０に記載の方法。
64. 前記刺激により引き起こされた筋肉の電気的反応の定量化が、記録された誘発筋反応のピークを特定することと、記録された誘発筋反応の逆極性の次のピークを特定することと、前記第１と前記次のピークの差を決定することによりピーク・ツー・ピーク振幅を決定することとを含む請求項６０に記載の方法。
65. 前記特定されたピークが、対応する誘発筋反応中に最大の負の値を有するピークである請求項６４に記載の方法。
66. 特定された次のピークは、前記第１のピークの次のピークであり、対応する誘発筋反応中に最大の値を有するピークである請求項６５に記載の方法。
67. 筋弛緩薬を投与されている患者における神経筋遮断を評価するシステムであって、
    （ａ）少なくとも１回目、２回目、３回目および４回目の運動神経に対する刺激を生成するように構成された刺激器と、
    （ｂ）前記刺激器が生成した各刺激を前記患者に与えるように構成された患者−刺激インターフェースと、
    （ｃ）前記運動神経への各刺激後、刺激された前記運動神経に神経支配される筋肉の電気的活動を記録するように構成された患者−記録インターフェースと、
    （ｄ）前記１回目と前記４回目の刺激により引き起こされた前記筋肉の電気的反応を定量化し、定量化した前記１回目の刺激と定量化した前記４回目の刺激とにより引き起こされた筋肉の電気的反応の比を決定するように構成された少なくとも１つの処理デバイスであって、前記比は前記対象における神経筋遮断のレベルを示すものである、処理デバイスと
    を含んでなるシステム。
68. 前記処理デバイスが、前記１回目、前記２回目または前記３回目の刺激が誘発筋反応を引き起こしたかどうか決定するようにさらに構成される請求項６７に記載のシステム。
69. 前記処理デバイスが、前記１回目、前記２回目、前記３回目または前記４回目の刺激が誘発筋反応を引き起こさない場合には、テタニー性刺激として複数の刺激を前記刺激器に生成させるようにさらに構成される請求項６８に記載のシステム。
70. 各刺激が誘発筋反応を引き起こすのに十分である請求項６７に記載のシステム。
71. 各刺激が時間的にずれている請求項６８に記載のシステム。
72. 四連反応比を決定するためのシステムであって、
    （ａ）運動神経に与えるための、少なくとも１回目、２回目、３回目および４回目の刺激を生成するように構成された刺激器と、
    （ｂ）前記運動神経への各刺激後、刺激された前記運動神経により支配される筋肉の電気的活動を記録するように構成された記録装置と、
    （ｃ）前記１回目と前記４回目の刺激により引き起こされた前記筋肉の電気的反応を定量化し、定量化した前記１回目の刺激と定量化した前記４回目の刺激とにより引き起こされた筋肉の電気的反応の四連反応比を決定するように構成された少なくとも１つの処理デバイスと
    を含んでなるシステム。
73. 前記少なくとも１つの処理デバイスが、記録された誘発筋反応のピークを特定し、基線から前記ピークまでの振幅を決定することにより、前記刺激により引き起こされた筋肉の電気的反応を定量化するようにさらに構成される請求項７２に記載のシステム。
74. 前記少なくとも１つの処理デバイスが、記録された誘発筋反応のピークを特定するステップと、記録された誘発筋反応の逆極性の次のピークを特定するステップと、前記第１と前記次のピークの差を決定することによりピーク・ツー・ピーク振幅を決定し、前記刺激により引き起こされた筋肉の電気的反応を定量化するようにさらに構成される請求項７２に記載のシステム。
75. 各刺激が誘発筋反応を引き起こすのに十分である請求項７２に記載のシステム。
76. 各刺激が時間的にずれている請求項７５に記載のシステム。
77. 筋弛緩薬を投与されている対象における神経筋遮断を評価する方法であって、
    （ａ）運動神経を複数の時間をずらした刺激で刺激するステップと、
    （ｂ）刺激された前記運動神経に神経支配される筋肉の筋反応を記録するステップと、
    （ｃ）複数の刺激後の筋反応を評価して、前記対象における神経筋遮断の評価を与えるステップと
    を含んでなる方法。
78. 各刺激が誘発筋反応を引き起こすのに十分である請求項７７に記載の方法。
79. 前記筋反応を評価することが、次の刺激と１回目の刺激とがもたらす筋反応の比を決定することを含む請求項７７に記載の方法。
80. 前記１回目の刺激が誘発筋反応を生成するものである請求項７９に記載の方法。
81. 前記次の刺激が誘発筋反応を引き起こさないものである請求項８０に記載の方法。
82. 前記比がゼロであることが、前記対象において神経筋が遮断されていることを示すものである請求項８１に記載の方法。
83. 前記比が、前記４回目の刺激に関する筋反応と前記１回目の刺激に関する筋反応とから決定される請求項７９〜８２のいずれかに記載の方法。
84. 前記比が、５回目以降の刺激に関する筋反応と前記１回目の刺激に関する筋反応とから決定される請求項７９〜８２のいずれかに記載の方法。
85. 前記比が、６回目、７回目、８回目、９回目または１０回目に関する筋反応と前記１回目の刺激に関する筋反応とから決定される請求項８４に記載の方法。
86. 前記比が１未満またはゼロである請求項８３〜８５のいずれかに記載の方法。
87. 前記時間をずらした複数の刺激のうち、誘発筋反応を引き起こした刺激を特定し、カウントを決定するステップをさらに含む、請求項８２または８６に記載の方法。
88. 前記カウントがゼロであることは、前記時間をずらした複数の刺激がいずれも誘発筋反応をもたらさなかったことを示すものである請求項８７に記載の方法。
89. テタニックプロトコルにより運動神経を刺激するステップをさらに含む、請求項８８に記載の方法。
90. （ａ）前記運動神経を前記テタニックプロトコルで刺激した後、前記運動神経を複数の時間間隔をおいた刺激により刺激するステップと、
    （ｂ）時間間隔をおいた後続の各刺激に関する誘発筋反応を記録するステップと、
    （ｃ）時間間隔をおいた後続の刺激により生成された誘発筋反応の数を特定して第２カウントを決定するステップと
    をさらに含む請求項８９に記載の方法。
91. 筋弛緩薬を投与されている対象における神経筋遮断を評価するシステムであって、
    （ａ）複数の時間をずらした刺激により運動神経を刺激するように構成された刺激器と、
    （ｂ）刺激された前記運動神経に支配される筋肉の筋反応を記録する記録装置と、
    （ｃ）複数の刺激後、筋反応を評価して、前記対象における神経筋遮断の評価を与える少なくとも１つの処理装置と
    を含んでなるシステム。
92. 各刺激が誘発筋反応を引き起こすのに十分である請求項９１に記載のシステム。
93. 前記少なくとも１つの処理装置が、次の刺激と１回目の刺激とがもたらす筋反応の比を決定することにより、筋反応を評価するように構成される請求項９１または９２に記載のシステム。
94. 前記１回目の刺激が誘発筋反応を生成するものである請求項９１〜９３のいずれかに記載のシステム。
95. 前記次の刺激が誘発筋反応を生成しないものである請求項９４に記載のシステム。
96. 前記比が１未満またはゼロであることは、前記対象において神経筋が遮断されていることを示すものである請求項９１に記載のシステム。
97. 前記少なくとも１つの処理装置が、前記４回目の刺激に関する筋反応と前記１回目の刺激に関する筋反応とから比を決定するように構成されている請求項９１〜９６のいずれかに記載のシステム。
98. 前記少なくとも１つの処理装置が、５回目以降の刺激に関する筋反応と前記１回目の刺激に関する筋反応とから比を決定するように構成されている請求項９１〜９６のいずれかに記載のシステム。
99. 前記少なくとも１つの処理装置が、６回目、７回目、８回目、９回目または１０回目の刺激に関する筋反応と前記１回目の刺激に関する筋反応とから比を決定するように構成されている請求項９８に記載のシステム。
100. 前記比が１未満またはゼロである請求項９３または９７〜９９のいずれかに記載の方法。
101. 前記少なくとも１つの処理装置が、時間をずらした複数の刺激のうち誘発筋反応をもたらした１つ以上の刺激を特定し、カウントを決定するようにさらに構成される請求項９６または１００に記載のシステム。
102. 前記カウントがゼロであることは、前記時間をずらした複数の刺激がいずれも誘発筋反応をもたらさなかったことを示すものである請求項１０１に記載のシステム。
103. 前記刺激器が、テタニックプロトコルにより前記運動神経を刺激するようにさらに構成される請求項１０２に記載のシステム。
104. （ａ）前記刺激器が、前記テタニックプロトコルにより前記運動神経を刺激した後、時間間隔をおいた複数の刺激により前記運動神経を刺激するようにさらに構成され、
     （ｂ）前記記録することが、時間間隔をおいた後続の各刺激に関する誘発筋反応を記録するようにさらに構成され、
     （ｃ）前記少なくとも１つの処理装置が、時間間隔をおいた後続の刺激により生成された誘発筋反応の数を特定し、第２カウントを決定するようにさらに構成される、
     請求項１０３に記載のシステム。
105. 運動神経の温度を決定するステップをさらに含み、前記温度が所定値未満のときは前記記録された誘発筋反応のピークが特定されず、基線からの前記ピークの振幅が決定されない請求項１に記載の方法。
106. 前記所定値が３４℃である請求項１０６に記載の方法。
107. 前記運動神経の温度を決定するステップが、前記対象の皮膚温度を決定することをさらに含む請求項１０６に記載の方法。
108. 前記少なくとも１つの処理デバイスが、前記運動神経の温度を決定するようにさらに構成され、前記温度が所定値未満の場合には前記第１回目の刺激と前記４回目の刺激とにより引き起こされた筋肉の電気的反応が定量化されず、定量化された前記第１回目の刺激と定量化された前記４回目の刺激とにより引き起こされた筋反応の比が決定されない請求項６７に記載のシステム。
109. 前記所定値が３４℃である請求項１０８に記載の方法。
110. 前記少なくとも１つの処理デバイスが、前記患者の皮膚温度を決定することにより、前記運動神経の温度を決定するようにさらに構成される請求項１０９に記載のシステム。

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