JP2018516614A - 脳波を検査する装置および方法 - Google Patents

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Abstract

装置は、時間に応じた人(110)の体(108)内において１以上のゼロ以外の推定または測定濃度水準で麻酔薬物質を投与された人(110)の測定結果に基づく脳波データを受信し、さらに、１以上のゼロ以外の推定または測定濃度水準の麻酔薬物質での脳波データの徐波活動度を算出および提示するデータ処理部(100)を含む。【選択図】図１

Description

分野
本発明は、脳波を検査する装置および方法に関するものである。
背景
心停止、卒中、外傷などにより脳の損傷を被った可能性のある人の脳の機能の評価は、依然として重要な医学的課題である。適切な治療、治療的介入、さらにはこれらの発展のみならず人間の回復は、信頼度の高い早期の脳機能障害の発見にかかっている。
最新の脳撮像技術では、脳機能の評価を行うことができる。しかしながら、撮像技術は手がかかるうえに高額であり、撮像装置は置いた位置に固定されるため、移動させられない。また、脳に損傷を負った人とは、概して集中治療室の患者であり、動かせるような健康状態ではない。このような複合的な理由により、人を脳検査に赴かせて、撮像装置の適切な位置に着かせるのは困難または不可能なことである。また、脳の撮像を行うには、少なくともほぼ常に、人を別の部屋、一般的には集中治療室の外に移動させる必要がある。そのため、脳に損傷を負った可能性のある人の脳機能の検査方法を開発する必要がある。
概要
本発明は、改良されたモニタリングシステムおよびモニタリング方法を提供することを目的とする。本発明の一態様によると、請求項１に規定する装置が提供される。
また、本発明は特許請求項１２に係る脳検査装置に関する。
本発明はさらに、特許請求項１３に係る方法に関する。
本発明の好適な実施例は、従属請求項にて開示する。
本発明による解決法により、いくつかの利点が得られる。さらなる処置で使用され得る麻酔薬物質の１以上の濃度に関連して、脳の徐波活動を測定および表示できる。
本発明の実施例について、添付の図面を参照して、ほんの一例として以下に述べる。
本装置を用いる測定の一例を示す。 薬物注入ポンプの投与量および血液中の麻酔薬物質の濃度の例を示す。 血液中の麻酔薬物質の濃度の低下に関するEEG信号の例を示す。 血液中の麻酔薬物質の濃度の低下に関連する徐波活動の例を示す。 複数の周波数帯における徐波の動きの減衰、および血液中の麻酔薬物質の濃度の低下に関する平均値の例を示す。 結果が良好な脳の徐波活動のトポグラフィマップの例を麻酔薬物質の濃度に応じて示す。 結果不良の脳の徐波活動のトポグラフィマップの例を麻酔薬物質の濃度に応じて示す。 結果良好な脳および結果不良の脳の平均的な徐波活動の棒グラフの例を麻酔薬物質の濃度の関数として例示する。 データ処理部の例を示す。 本方法のフローチャートの例を示す。
実施例の説明
以下の実施例は単なる用例にすぎない。本明細書のいくつかの箇所において「１つの」実施例について言及する場合もあるが、このような言及のそれぞれが必ずしも同一の実施例を指す意味であるとは限らず、または、構成上の特徴が必ずしも単一の実施例にのみ適用される意味であるとは限らない。様々な実施例にある単独の特徴を組み合わせて、別の実施例を実現することも可能である。また、様々な形式で表される用語「有する」および「含む」は、記載された実施例を制限して記述された特徴のみから成るというように理解すべきではない。このような実施例もまた、具体的に記述されていない特徴または構造を含み得る。
以下の実施例は、あくまで一例として示される。本明細書の様々な箇所において「ある」、「１つの」または「いくつかの」実施例について言及する場合もあるが、このような言及が必ずしも同一の実施例を指していることを意味するとは限らず、または、構成上の特徴が必ずしも単一の実施例にのみ適用されることを意味するとは限らない。様々な実施例の個々の特徴を組み合わせて別の実施例を実現することもでき得る。
徐波は、その周波数ｆが１Hz以下（ｆ＜１Hz）であり、ノンレム（NREM）睡眠の最も重要なEEG信号の１つであると考えることができる。徐波の生理学的重要性、および管理された方法により麻酔を用いる徐波の発生試験の実現性に基づき、損傷を負った脳内ではこの電気生理現象が阻害されると仮定できる。大きな神経細胞集団の同期活動のみならず、脳波の形成に必要な皮質領域と皮質下領域の間の細やかな相互作用も、脳機能の異常の影響を受けやすいと推測できる。そのため、本願では、集中治療室（ICU）にいる昏睡状態の患者複数に対して院外心停止から蘇生した後に行われた実験を参照する。
実験手順はオウル大学病院の機関倫理委員会によって承認され、ヘルシンキ宣言のガイドラインに則っている。患者の近親者には、実験に参加するための書面によるインフォームドコンセントを求めた。心停止中における酸素供給低下のために、患者は低酸素虚血性脳障害に可能性があった。そのため、患者は実験前に神経保護措置として治療的低体温処置を受けた。回復の初期段階において潜在的びまん性脳損傷の発見が大いに要求されるため、これらの患者は概して重要な診断上の課題であることを意味する。実験では、管理された方法で様々な量の麻酔薬物質（プロポフォール）を患者に投与して、患者による麻酔誘発型徐波の発生能力を試験した。徐波と脳損傷との関連性を評価するために、実験後、患者の神経学的回復過程を６カ月間追跡した。
ここで、図１を用いて、脳検査を行う装置について考察する。装置は、データ処理部100を有する。そして実施例では、装置は電極システム102、管理装置104および／または血液測定装置106を有していてもよい。管理装置104は、例えば薬物注入ポンプを含んでいてもよく、または薬物注入ポンプであってもよい。
電極システム102は、人108の頭皮または脳に電気的に連結しているか、または接触している。電極システム102は、データ処理部100に脳波（EEG）データを提供する。脳波データは電極システム102からデータ処理部100に直接供給されてもよい。または、脳波データはまず記憶部に保存され、脳波データはその後データ処理部100に供給されてもよい。
脳波記録は、それ自体は、脳の電気的活動の記録である。電気的活動は、脳組織の神経に起因する電圧変動として測定される。
脳波データは、アナログまたはデジタル形式の脳波情報のことであり、データ処理部100で処理および分析され得る。測定データをデータ処理部100で処理および分析して、脳の状態および／または脳の機能を判定する。制御動作、決定、結果データまたは診断は、脳波データまたは判定した状態／機能に基づくものとなり得る。
EEG信号を記録するために、システムは実験のように複数の周波数帯を有していてもよい。周波数帯の数は19でよいが、これに限定されるものではない。電極システム102としてAg/AgCl電極とともに電極キャップを用いる国際10/20法に従ってEEGを記録してもよい。記録を行うには、v32増幅器を備えているニコレーnEEGモジュール式神経診断システムを使用してもよい。増幅器のサンプル周波数は500Hz、帯域幅は0.053〜500Hzであってもよい。一般的な平均基準を使用してもよい。EEGを記録するために、ICUにおける一般的な業務に基づき、麻酔薬物質を用いて患者を鎮静状態にしておく。
薬物注入ポンプは、液状の麻酔薬物質を人の体内に注入するもので構わない。麻酔薬物質は、１種類の麻酔薬、または複数の麻酔薬の組み合わせで構成される。麻酔薬物質を、人の循環系の少なくとも１本の静脈に注入してもよい。麻酔薬物質は、継続的に注入されてもよく、または１回以上のボーラス投与により注入されてもよい。そのため、麻酔薬物質を静注薬物とみなしてもよい。追加的または代替的に、動脈内、硬膜外および／または皮下、髄腔内ならびに筋肉注入を活用してもよい。この文脈での注入には注射も含まれる。薬物注入ポンプは、きわめて正確に麻酔薬物質を投与することができる。人の手で麻酔薬物質を注射すると、精度がより落ちるうえに費用がかさむ。薬物注入ポンプを使用して麻酔薬物質を適応的に投与することで、例えば時間、EEG測定値および測定された麻酔薬物質の濃度などの所望のパラメータに対して投入量を変更できる。
追加的または代替的に、吸入器を投与装置104として使用して、麻酔薬物質の吸入を行ってもよい。吸入は継続的に行ってもよく、または麻酔薬物質を段階的に投入して、段階ごとに投与量を増加または削減してもよい。
データ処理部100は、人108のEEG測定に基づく脳波データを受信する。人108は、少なくとも１の麻酔薬物質の投与を受ける。少なくとも１の麻酔薬物質の投与は、人110の体108内における１以上の推定または測定されたゼロ以外の濃度水準を時間に応じて有するものでよい。たった１つだけのゼロ以外の濃度でEEGを測定することも可能である。麻酔薬物質は、１つの濃度水準ではなく、時間に応じて複数の濃度レベルを有していてもよい。少なくとも１つの濃度レベルを推定または測定してもよい。麻酔薬物質がEEGに及ぼす影響は、通常、体108内における麻酔薬物質の濃度レベルによって変わる。バーストサプレッションパターンなどのEEG特性を利用して、麻酔薬の影響または水準を判定してもよい。バーストサプレッションパターンなどのEEG特性を利用して、麻酔薬物質の投与を行ってもよい。あるいは、または加えて、利用するEEG特性には、薬の投与に起因する徐波活動などの特徴が含まれていてもよく、例えば、薬が当該特徴に及ぼす最大効果を活用する。さらに別に、またはさらに加えて、利用するEEG特性には、薬の投与に起因する徐波活動の範囲内の所定閾値を越える特徴の変化の測定が含まれていてもよい。所定閾値は、当業者の経験に基づくものでもよい。所定閾値は、シミュレーションに基づくものでもよい。所定閾値は、効果および用法が文献に記載されている、期待される薬の効果に基づくものでもよい。薬の効果は時間に応じて変化するため、当業者であれば、自身が有する知識に基づいて、いつ所定の閾値を越えるかを認識できる。
一実施例において、少なくとも１種類の麻酔薬物質を、EEG測定でバーストサプレッションパターンを観測できるように投与してもよい。データ処理部100または看護師がバーストサプレッションパターンの観測を行ってもよい。
データ処理部100は、少なくとも１の麻酔薬物質に関連付けられた１つ以上の推定量または測定量に関し、脳波データの徐波活動の測定結果を作成して示す。作成して示された結果は、結果データの形式をとっていてもよい。少なくとも１の麻酔薬物質に関連付けられた各量を、ゼロ以外の濃度レベルに基づいて、または人110に投与される少なくとも１の麻酔薬物質の１以上の投与に基づいて推定してもよい。データ処理部100は、少なくとも１つの変数または指数を用いて結果データを示してもよい。人110の体108内の麻酔薬物質のゼロ濃度を基準値として用いてもよい。一実施例では、データ処理部100は、バーストサプレッションパターンを発生させる量に関する結果データを作成してもよい。
データ処理部100はユーザインタフェース100Bを有していてもよい。このユーザインタフェースを、結果データを可視的、可聴的および／または文書形式で示すために使用してもよい。ユーザインタフェース100Bは、情報を示すスクリーン、スピーカおよび／またはプリンタを含んでいてもよい。
データ処理部100は、少なくとも１のプロセッサおよび記憶部を有するコンピュータを有していてもよい。これらの動作は、記憶部に保存され動作を制御するコンピュータプログラムの一連のプログラム命令に基づく。
プロセッサおよび記憶部を使用するのではなく、または使用に加えて、特定用途向け集積回路ASICなど１つ以上の集積回路として制御を実行してもよい。他の装置実施例も実現可能であり、例えば、別個の論理装置で構成された回路などでもよい。これらの様々な実施物を合成させることも可能である。
一実施例において、投与装置104は、体108に投与される麻酔薬物質の投与量を調整してもよい。用語「投与量」とは、麻酔薬物質の注入速度または注入量を意味する。このように、特定の時点における体110内の麻酔薬物質の濃度またはEEG効果を、調整された投与量に基づいて推定および制御してもよい。
一実施例において、投与量の調整には、時間単位ごとの麻酔薬物質の量の調整が含まれる。一実施例では、投与量の調整には、バーストサプレッションパターンなどのEEG特性に基づく麻酔薬物質の量の調整が含まれる。投与量を、麻酔薬の種類または麻酔薬の組合せに応じて決めてもよい。一実施例では、投与量の調整には、麻酔薬物質の投与頻度の調整が含まれる。投与量の速さは、例えば、時間に応じて変化させてもよい。麻酔薬物質を投入することで、人の体内において１以上の麻酔薬物質の濃度レベルが発生する。
少なくとも１の麻酔薬物質のEEG効果は、投与量に基づいて推測できる。EEG効果は脳内または血液中の麻酔薬物質の濃度に応じて決まり、そして麻酔薬物質の濃度は投与量に応じて決まる。
図２は、薬物注入ポンプによる麻酔薬物質の投与量の曲線200、および良好な結果の人の血液中の麻酔薬物質の濃度の曲線202の例を示す。良好な結果とは、神経機能が正常に向かいつつあることを意味する。第１の縦軸は、麻酔薬物質が投与された人への、時間単位（h）および質量単位（kg）ごとの麻酔薬物質の質量単位（mg）で定められる投与量Iを表す。第２の縦軸は、血液中の麻酔薬物質の濃度C（mg/l）を表す。横軸は、時間を分単位で表す。この実験では、１種類の麻酔薬だけを使用し、麻酔薬はプロポフォールを使用した。プロポフォールの投与量は、30分ごとに４mg/kghから０mg/kghまで段階的に減らした。麻酔薬物質の投与は、各段階で同じ量だけ減らしてもよい。プロポフォールの投与は、各段階で同じ量、例えば約１mg/kghずつ減らしてもよい。プロポフォールの投与量は、図２の例では、まずは１mg/kgh減らし、その後0.5mg/kgh減らした。血液中のプロポフォールの濃度を、次の注入速度の削減の直前および実験の最後に測定した。プロポフォールの最大濃度2.39±0.45mg/l（平均±標準）は、最大注入速度４mg/kghで得られ、プロポフォールの最小濃度0.98±0.26mg/lは、最小注入速度０mg/kghで得られた。グループ間、すなわち神経学的転帰が良好な患者と不良の患者の間の濃度値は同等であった。当該科学研究における人108の数は、10人だった。結果不良とは、神経機能の正常化が思わしくない、または変化がないことを意味する。つまり、神経機能が退行したり、変化がなかったり、または神経機能が向上する可能性が低く深刻な身体障害が残ったり、昏睡状態になったり、死亡してしまうことがある。そのため、結果不良を伴うのであればたとえ神経機能が向上する可能性があっても、進展とみなすことができない。
一実施例においては、麻酔薬物質の量を減らすのではなく、０mg/kghから所望の最大水準にまで増やしてもよい。投薬は連続的に行われてもよく、または離散的に、すなわち段階的に行われてもよい。一実施例では、麻酔薬物質の開始水準は０mg/kghまたは他の水準でよく、麻酔薬物質の投与量はバーストサプレッションパターンに達するまで増加させてもよい。バーストサプレッションパターンは、EEG信号内で検出できる。
図３は、結果が良好な人から測定したEEG信号300の実験例を示す。縦軸は、信号の強度Pを表す。強度の測定単位はマイクロボルトである。横軸は、時間Tを分単位で表す。この横軸は、図２の時間軸に相当するものである。このように、EEGを血液中の麻酔薬物質の濃度の関数として測定してもよい。未処理のEEGを１つ以上の周波数帯から測定してもよい。一実施例では、EEG信号から所望の長さの標本を所望の数だけ抽出してもよい。この例では、４つの10秒長の信号標本302、304、306、308を、実験の異なる段階から選出してもよい。これらの標本は、連続信号300の上に示されている。
詳細には、数分間、例えば５分間続く信号標本を、薬剤注入速度減少の各段階において抽出してもよい。標本を、注入速度が変化する直前の30分間の最後、および薬剤濃度血液標本の収集に相当する実験の最後において取得してもよい。麻酔薬物質が人にEEG効果をもたらすような期間を選択する。期間は数分間から数十分間にわたって続けてよい。EEG標本から、てんかんの活動または抑制などの異常のみならず、自動的にまたは臨床神経生理学の専門家によりアーチファクトを判断してもよい。また、例えばEOG（電気眼球図記録法）またはEMG（筋電図検査）による他のアーチファクトを除外してもよい。各信号標本から、複数の代表的なアーチファクトのない列を選出してさらに分析してもよい。列は、数秒から数十秒の長さのものでよい。例えば、長さは30秒でよい。これらの信号は、例えばウェルチの平均ピリオドグラム法を用いてパワースペクトル密度（PSD）推定値を算出する前に、ローパスFIRフィルタ（有限インパルス応答フィルタ）を例えば48Hzの遮断周波数で使用してフィルタリングしてもよい。推定値は、例えば、５秒のハミング窓などを4.9秒の重複幅で使用して作成してもよい。その後、同じ注入速度を示す前述の複数のPSD推定値の平均を算出して、推定値のロバスト性を向上させてもよい。平均したPSD推定値から、１Hz以下の成分を合計して低周波EEGパワーを示してもよい。最後に、所定の注入速度における患者の徐波活動を定量化する平均低周波パワーを、すべてのEEG周波数帯に対して算出してもよい。追加的または代替的に、徐波活動（<1Hz）を示す１つ以上の変数を形成する別の手法を用いることも可能であろう。徐波活動を、連続するEEGまたはバーストサプレッションパターン時に発生するバーストから判断してもよい。異なる注入速度における活動の相対的変動の評価には、プロポフォールなどの麻酔薬物質の注入速度０mg/kghにおける個々の平均パワーを用いて数値を標準化してもよい。一実施例では、徐波活動は、例えば低周波（<1Hz）のパワーをEEGの総パワーで除算して、EEG活動に関連づけて示してもよい。一実施例では、徐波活動は、例えば低周波（<1Hz）のパワーを１つ以上の特定の周波数帯のEEGパワーで除算して、EEG活動に関連づけて示してもよい。特定の周波数帯は低周波を含んでいてもよく、または含まなくてもよい。
EEGコンピュータ分析を、技術計算言語MATLABを使用して実行してもよい。さらに、トポグラフィプロットを例えばEEGLABを使用して作成してもよい。
一実施例において、データ処理部100は、徐波の振幅スペクトル、周波数スペクトル、位相スペクトルおよびパワースペクトル密度のうちの少なくとも１つに基づいて徐波活動を測定してもよい。測定には、ウェーブレット、経験的モード分解および／またはローパスもしくは帯域通過フィルタリングを用いて徐波活動を捕捉する、別の手法が含まれていてもよい。
図４は、単一の周波数帯における４つの10秒信号サンプル302〜308における徐波活動のパワースペクトル密度の例を示す。縦軸は、周波数F（Hz）を対数目盛で表す。横軸は、図２および図３に示す目盛と同一であり対応する時間t（分）を表す。パワー分布は、曲線400、402、404、406、408および410で示される。血液中の麻酔薬物質の濃度が低下するにつれて最大活動度（MAX）ひいてはその強度またはパワーが明らかに低下するにもかかわらず、１Hz未満の周波数において最大活動度が測定される。麻酔薬物質の濃度は、図２に示すように、０分の時に最大になり、150分の時に最小になることに留意されたい。
図５は、複数のEEG測定周波数帯での徐波活動のパワーの性状（細線）および複数の測定周波数帯の徐波の平均パワー500の例を示す。縦軸は強度Pを表すが、強度は任意目盛のパワーであると理解してよい。横軸は、図２〜図４に示す目盛と同一であり対応する時間Tを表す。結果が良好な人の血液中への注入速度の低減および麻酔薬物質の濃度の減少に伴って、徐波の平均パワー500が下がっていくことが見てとれる。
一実施例において、データ処理部100は、投与装置104の投与量を制御してもよい。制御では、１以上の推定量または測定量を投与量に設定してもよい。制御では、１以上の推定または測定濃度水準を設定してもよい。このようにして、麻酔薬物質の濃度を、例えばEEGデータに関連して正確に制御することができる。
一実施例において、データ処理部100は投与装置104を制御して、EEG、徐波活動、人110に与えられる麻酔薬の量および人108の体110内の麻酔薬物質の濃度に関するデータのうちの少なくとも１つに基づいて投与量を調整してもよい。人108に与えられる麻酔薬の量は、１以上の既述の注入もしくは吸入、および／またはボーラス投与を参照する。
一実施例において、データ処理部100は、人110に与える麻酔薬量案を決定してもよい。さらに、データ処理部100は、ユーザインタフェース100Bを制御して麻酔薬量案を示してもよい。これにより、医師または看護職員のような他の人は、提案された麻酔薬量を人108に投与してもよい。
投与量は、人108の血液中の麻酔薬物質の濃度に基づくものでよい。
一実施例において、血液測定装置106は人108の血液標本を受け取り、血液中の麻酔薬物質の濃度を測定し、麻酔薬物質の投与量を制御し得るデータ処理部100に麻酔薬物質の濃度に関する測定データを供給してもよい。あるいは、データ処理部100は人110に与えられた麻酔薬物質の量に関する情報の提供を受けて、麻酔薬物質に関連する情報に基づいて予想されるEEG反応を判定する。
一実施例において、データ処理部100は結果データを作成および出力してもよい。結果データを使用して、徐波活動に基づき、人108の神経回復レベルを予測してもよい。データ処理部100は、ユーザインタフェース100Bを用いて結果データを示してもよい。神経回復水準とは、別途に試験し得る人108の脳の能力を意味し得る。
以下に、患者の実験結果をいくつか示す。一部の患者は６カ月の統制期間後の神経学的転帰が良好であり、その他の一部の患者は６カ月の統制期間後の神経学的転帰が不良であった。最良の結果を伴う患者は、事象に起因する自覚的な神経学的欠損または心理学的欠損もなく、日常生活における日常活動能力を伴った自立した生活を送れるようになる。他方、結果が不良の患者は重篤な無酸素脳損傷を負い、恒常的な昏睡状態に陥り、最終的には統制期間中に死亡する。
図6Aおよび図6Bは、神経回復が良好な人および重篤かつ恒久的損傷を負った人の脳における徐波活動の例を示す。頭部の下に付した番号は、麻酔薬物質の注入速度を表し、網掛けの密度は徐波の活動度を表す。活動度は、脳の様々な場所で異なり得る。図6Aにおいて、徐波の活動度の平均測定値600は、上昇する注入速度に応じて増大する。位置604、606および608では、活動度が400％まで増えた。図６Ｂは徐波の活動度の平均測定値602のトポグラフィ例を示す。測定値は少なくともほぼ一定であり、上昇する注入速度に応じて実質的に上昇せず、それどころか低下している。位置610では、活動度が低下した。横軸の注入速度は０〜４mg/kghである。徐波の活動度は、注入速度０mg/kghの時の活動度に対して０〜400％の間で変動している。測定値600の人の神経回復は、良好であるとみなすことができる。測定値602の人の神経回復は、不良であるとみなすことができる。
一実施例において、本装置は、脳の表面にわたる電気的活動をマッピングして、EEGトポグラフィマップを作成する。
一実施例において、データ処理部100は、脳の表面にわたる徐波の位置依存性の活動を割り出して、徐波活動のトポグラフィマップを作成してもよい。回復が良好な人のトポグラフィマップは、損傷を負った脳の崩壊を伴う特徴パターン（フィンガープリント）を形成する場合もある。一実施例では、データ処理部100は、徐波のトポグラフィ分布を割り出してもよい。トポグラフィ分布に関する情報は、結果データに含まれていてもよい。例えば、異なるトポグラフィ領域の位相結合が結果データに含まれていてもよい。正常なトポグラフィ分布からのずれ、または脳の異なる領域間の正常な結合からのずれが結果データに含まれていてもよく、これにより神経回復に関連する予測が容易になる。
一実施例において、脳の少なくとも２つの領域間の徐波活動の差を、データ処理部100によって少なくとも１つ検出する。少なくとも１つの差は、徐波の振幅、位相または周波数に基づくものでよい。任意の時点における少なくとも１つの差を用いて、麻酔薬の投与に関する提案を示してもよい。麻酔薬は、例えば看護職員が投与してもよい。
一実施例において、任意の時点における少なくとも１つの差を用いて、次の機会の麻酔薬物質の投与量を制御してもよい。神経回復水準の予測は、検出された徐波活動の少なくとも１つの差に基づくものでもよい。
一実施例において、結果データは、徐波活動から抽出した指数または変数でよい。結果データを使用して、神経回復が良好な人または神経回復が不良な人を予想してもよい。徐波活動度が所定の閾値よりも高い場合、人の神経回復は良好であり得る。所定の閾値は、経験に基づいて定められてもよい。一実施例では、所定閾値は、任意の速度で麻酔薬物質を投与した後に、活動度が所定の割合よりも増大する水準でよい。一実施形態では、所定閾値は、任意の速度で麻酔薬物質を投与した後に、活動度が例えば50％以上増大する水準でよい。データ処理部100は、同様の方法で結果データを作成および出力してもよい。結果データを用いると、徐波の活動度が所定の閾値より低い場合、深刻な身体障害、昏睡状態または死亡が予測できよう。しかしながら、結果データ自体からは回復の良好または不良を予測できず、専門家による人110の状態の判断を要する。
図７は、黒棒700および白棒702を用いて例を示す棒グラフであり、横軸０〜４mg/kghで示す異なる注入速度に対する徐波の活動度の変化を表示する。各数値は、０mg/kghのプロポフォール注入速度における個々の平均パワーに対して定められる、複数の周波数帯から算出した個々の平均パワーを表す。棒は、群平均および標準偏差を示す。星印は、結果が良好なグループと不良のグループの間における統計的に有意な差を表す（*P<0.05、**P<0.01）。
黒棒700の結果を示す人は、麻酔薬物質の濃度が上昇するにつれ徐波の活動度が実質的に増加することから、良好な結果になると予期され得る。他方、白棒702の結果を示す人は、麻酔薬物質の濃度が上昇しても徐波の活動度が実質的に増加しないため、不良な結果になると予期され得る。
一実施例において、データ処理部100は、看護職員に提示し得る結果データを作成および出力してもよい。結果データは、１つ以上の英数字記号を含んでいてもよい。看護職員は、結果データを使って人110の神経回復を予測してもよい。結果データの例を表１に示す。この表において、結果データは５つのカテゴリーC1〜C5を有する。カテゴリーを用いて、正常な脳機能および正常な生活への回復から死亡までの範囲を予測してもよい。
一実施例において、データ処理部100は、測定結果および／または結果データに基づいて結果を予測してもよい。
下記の表１は、５つのカテゴリーC1〜C5を伴う結果データおよび、期待または予測される神経回復水準の例を示す。
Figure 2018516614
脳損傷の重症度は、例えば米国心臓協会が推奨するように、上述の脳機能カテゴリーを用いて心停止から６カ月後に神経の回復状態を診断することによって判断される。統制期間後に自立して日常生活活動を行えるか否かに応じて、結果が良好なグループ（C1〜C2）または不良なグループ（C3〜C5）のいずれに患者が属するまたは割り当てられるかを予測してもよい。
神経の回復結果が良好な患者では、プロポフォールの量が減ると、徐波活動を示す低周波（１Hz）のEEGパワーが大幅に低下することが見てとれる。絶対効果は前頭前野および側頭部領域に最も顕著に表れ、これらの領域では高速度でのプロポフォールの注入時に徐波活動が強くなるが、脳の部位に関係なくすべての周波数帯で明確な相対的変動を観察することができる。注入速度０mg/kghにおける個々の数値と比較すると、最大注入速度（４mg/kgh）時にプロポフォールにより誘発される平均低周波パワーの増加は、図７の例では183.1±84.3％である。
回復が良好な患者とは反対に、神経学的転帰が不良な患者では、プロポフォールに起因して、または一般的に麻酔薬物質に起因して徐波活動を実質的に発生させることができない。麻酔薬物質の濃度の変化に対し、低周波EEGパワーの変化は顕著でない。図７の例に示す注入速度０mg/kghにおける個々の数値と比較すると、最大注入速度（４mg/kgh）における平均パワーは59.9±86.0％である。したがって、プロポフォールによって誘発される低周波パワーの変化は、転帰が良好な患者と不良な患者とでは統計的有意差があると認めることができる。
プロポフォールに加えて、またはプロポフォールに代えて、徐波活動に影響を及ぼすことが知られている他の麻酔剤を麻酔薬物質にしてもよい。一実施例において、またより一般的に、少なくとも１の麻酔薬物質を、他の静脈注射式GABA性麻酔剤、吸入式GABA性麻酔剤、オピオイドおよびα２アドレナリン性麻酔剤の群から選択してもよい。
その他の静脈注射式GABA性麻酔剤の群は、例えばエトミデート、チオペンタールおよび／またはメトヘキシタルを含んでいてもよい。
吸入式GABA性麻酔剤の群は、例えばイソフルレン、デスフルランおよび／またはセボフルランを含んでいてもよい。
オピオイドの群は、例えばモルヒネ、フェンタニール、アルフェンタニル、レミフェンタニルおよび／またはスフェンタニルを含んでいてもよい。
α２アドレナリン性麻酔剤は、例えばデクスメデトミジンまたは同種のものを含んでいてもよい。
図８は脳検査装置の例を示す。脳検査装置はデータ処理部100を有していてもよい。図８の脳検査装置は、少なくとも１つのプロセッサ800と、コンピュータプログラムコードを含む少なくとも１つの記憶部802を有する。少なくとも１つの記憶部802およびコンピュータプログラムコードは、少なくとも１つのプロセッサ800および少なくとも１つの記憶部802を用いて、１以上の麻酔薬物質を投与された人の測定結果に基づく脳波データを脳検査装置が少なくとも受信できるようにする。人108の体110内の麻酔薬物質の濃度は、時間に応じての１以上の推定水準または測定水準を有するものである。また、少なくとも１つの記憶部802およびコンピュータプログラムコードは、１以上の濃度の推定水準または測定水準における徐波活動度を算出して示す。
図９は、方法のフローチャートの一例を示す。工程900では、少なくとも１の麻酔薬物質を投与された人の測定結果に基づく脳波データを受信する。人の体内における麻酔薬物質の濃度は、時間に応じての１以上の推定水準または測定水準を有する。工程902では、濃度の１以上の推定水準または測定水準における脳波データの徐波活動度を判定し、さらに提示する。
図９に示す方法を、論理回路手法またはコンピュータプログラムとして実行してもよい。
コンピュータプログラムを、プログラムを配布するコンピュータプログラム配布手段に組み込んでもよい。コンピュータプログラム配布手段は、データ処理部を用いて読み出すことができる。さらに、コンピュータプログラム命令を符号化して測定装置の動作を制御してもよい。
さらには、配布手段は、例えばコンピュータ可読媒体、プログラム記憶媒体、コンピュータ可読記憶部、コンピュータ可読ソフトウェア配布パッケージまたはコンピュータ可読圧縮ソフトウェアパッケージのように、本質的にコンピュータプログラムを配布するものとして知られている手法でもよい。
添付図面による例を参照しながら本発明を上述したが、本発明はこれに限定されるものではなく、添付の特許請求の範囲内において様々に変更し得ることは明白である。
技術の進歩に伴い、当業者は発明の概念を様々な方法で実行することもできるであろう。本発明およびその実施形態は、上述した実施形態の例に限定されるものではなく、特許請求の範囲において変更され得る。

Claims (14)

  1. １以上のゼロ以外の推定量または測定量で麻酔薬物質を投与された人(110)の測定結果に基づく脳波データを受信し、さらに、
    前記１以上のゼロ以外の推定量または測定量の麻酔薬物質での前記脳波データの徐波活動度に基づいて結果データを算出および提示するように構成されているデータ処理部(100)を含む装置。
  2. 請求項１に記載の装置において、該装置は前記麻酔薬物質を体(110)内に取り込む投与量を調整するよう構成されている投与装置(104)を有し、前記人(108)の体(110)に前記１以上のゼロ以外の推定量または測定量の麻酔薬物質を投与させる装置。
  3. 請求項１に記載の装置において、前記データ処理部(100)は前記投与装置(104)の投与量を制御して前記１以上のゼロ以外の推定量または測定量を調整するように構成されている装置。
  4. 請求項３に記載の装置において、前記データ処理部(100)は前記投与装置(104)を制御して、前記脳波データ、前記徐波活動度、および前記麻酔薬物質のゼロ以外の推定量または前記測定量に関するデータのうちの少なくとも１つに基づいて前記投与量を調整するように構成されている装置。
  5. 請求項３に記載の装置において、該装置は血液測定装置(106)を有し、該血液測定装置は、前記人(108)の血液標本を受け取り、前記血液中の前記麻酔薬物質の濃度を測定し、前記人(108)の体(110)内の前記麻酔薬物質の濃度に関する測定データを前記投与量を調整する前記データ処理部(100)に供給するように構成されている装置。
  6. 請求項１に記載の装置において、前記データ処理部(100)は前記徐波活動度に基づいて前記結果データを作成し、前記人(110)の正常な神経機能への進展を予測する前記結果データを提示するように構成されている装置。
  7. 請求項１に記載の装置において、前記データ処理部(100)は、所定閾値以上の徐波活動度および所定閾値未満の徐波活動度に関する結果データを別々に作成するように構成されている装置。
  8. 請求項１に記載の装置において、前記データ処理部(100)は、前記徐波活動度に基づいて前記人の神経機能の水準を予測して、該予測を提示するように構成されている装置。
  9. 請求項１に記載の装置において、前記データ処理部(100)は、前記徐波活動度が所定閾値よりも大きい場合、前記人の正常な神経機能に向けて大いに進展していると予測し、前記徐波活動度が所定閾値よりも低い場合、前記正常な神経機に向けての進展が不十分であると予測するように構成されている装置。
  10. 請求項１に記載の装置において、前記データ処理部(100)は、振幅スペクトル、周波数スペクトル、位相スペクトルおよび前記徐波のパワースペクトル密度のうちの少なくとも１つに基づいて前記徐波活動度を測定するように構成されている装置。
  11. 請求項１に記載の装置において、前記データ処理部(100)は、脳の表面にわたる徐波の位置依存性の活動を割り出し、結果データの算出および提示に適するように示される前記徐波の活動のトポグラフィマップを作成する装置。
  12. 少なくとも１つのプロセッサ(800)と、コンピュータプログラムコードを含む少なくとも１つの記憶部(802)とを有し、前記少なくとも１つの記憶部および前記コンピュータプログラムコードは、少なくとも、前記少なくとも１つのプロセッサ(800)および前記少なくとも１つの記憶部を用いて、脳検査装置に少なくとも、１以上のゼロ以外の推定量または測定量で麻酔薬物質を投与された人(108)の測定結果に基づく脳波データを受信させ、前記１以上の推定量または測定量における徐波活動度に基づいて結果データを算出および提示させるように構成されている脳検査装置。
  13. １以上のゼロ以外の推定量または測定量で麻酔薬物質を投与された人(108)の測定結果に基づく脳波データを受信(900)すること、および、
    前記１以上の推定量または測定量における前記脳波データの徐波活動度に基づく結果データを算出および提示(902)することを含む方法。
  14. 請求項１３に記載の方法において、該方法は、前記人の神経回復水準を予測する結果データを提示する方法。
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