JP5893015B2 - 呼吸支援下に置かれた患者の状態とこの支援に使用される装置の制御との不適切を脳波により検出するためのシステム、および制御を調整するための本検出の使用 - Google Patents
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Description
- 時間に応じて、呼吸プロセスを表す脳波信号を測定することが可能な脳波計と、
- 呼吸開始時間を示すことが可能な、脳波信号とは異なる呼吸開始信号を受信するための入力部と
を含む。
- 5から10Hzの間に含まれる幅を有する、15から30Hzの間に含まれるベータ周波数帯域を指定するための手段と、
- 単一の指定されたベータ周波数帯域において、測定された脳波信号を、それが取得されているときに処理するために構成された、測定された脳波信号を処理するための手段と、
- 呼吸周期ごとに、単一のベータ周波数帯域において処理された脳波信号から、換気補助装置の不適正な調整を識別するための手段と
をさらに含むことを特徴とする。
- 不適正な調整を識別するための手段は、呼吸周期ごとに、指定されたベータ周波数帯域における脳波信号の起こりうる脱同期を識別するために構成されており、前記脱同期は、呼吸開始時間よりも前に来る。
- 処理手段は、単一のベータ周波数帯域における脳波信号の瞬時電力を計算するために構成された計算手段、ならびに、計算された瞬時電力を記憶することが可能な記憶手段をさらに含む。
- 計算手段は、呼吸周期ごとに、瞬時電力から、第1の間隔にわたって単一のベータ周波数帯域における脳波信号の平均電力を計算することができ、識別手段は、呼吸開始時間よりも前に延びている第2の間隔において計算された瞬時電力を、第2の間隔よりも前に延びている第1の間隔にわたって計算された平均電力と比較するための手段を含み、識別手段はさらに、呼吸周期ごとに、第1の間隔において計算された平均電力と第2の間隔において計算された瞬時電力との偏差を検出することができる検出手段を含む。
- 識別手段は、所定の数の連続する呼吸周期の間に偏差が検出された場合に、インジケータをトリガすることができる、インジケータをトリガするための手段を含む。
- 検出システムは、ベータ周波数帯域を指定するための手段の入力部において、ベータ周波数帯域を特定するための手段をさらに含み、ベータ周波数帯域を特定するための前記手段は、脳波計によって測定された脳波信号の時間周波数マップを確立するための手段であって、前記時間周波数マップが、時間および前記信号の周波数に応じて脳波信号の電力スペクトル密度における変化を示すことが可能である、確立するための手段と、脳波信号の電力スペクトル密度が所定の閾値を超える値の分だけ変化する周波数帯域を検出するための手段であって、この周波数帯域が、指定手段によって指定されたベータ周波数帯域に対応する、検出するための手段とを含む。
- ベータ周波数帯域を特定するための手段はさらに、連続した呼吸開始時間にそれぞれ設定されるいくつかの同一の時間間隔にわたって、脳波信号を一つ一つ逆行性加算平均するための手段を含み、それぞれの間隔が一部、呼吸開始時間よりも前に延びており、時間周波数マップが加算平均された脳波信号から得られる。
- 時間に応じた脳波信号の測定を受信するステップと、
- 呼吸周期ごとに、呼吸開始時間を特定するステップと、
- 5から10Hzの間に含まれる幅を有する、15から30Hzの間に含まれるベータ周波数帯域を指定するステップと、
- 単一のベータ周波数帯域において、測定された脳波信号を、その取得の間に段階的に処理するステップと、
- 呼吸周期ごとに、単一のベータ周波数帯域において処理された脳波信号から、換気補助装置の不適正な調整を識別するステップと
を含むことを特徴とする。
t1は、間隔IDの始まりの瞬間に相当し、
t2=t1+dDであり、
P(t)は、計算手段57によって計算された、単一のベータ周波数帯域におけるEEG信号s'(t)の瞬時電力である。
PmDは、間隔IDにわたる信号s'(t)の平均電力であり、
PmRは、間隔IRにわたる信号s'(t)の平均電力である。
P(t)は、間隔IDにわたる信号s'(t)の瞬時電力であり、
PmRは、間隔IRにわたる信号s'(t)の平均電力である。
6 換気補助装置
9 不適正な調整を検出するためのシステム/検出システム
12 タービン
15 バルブ
18 制御ユニット
20 減圧センサ
22 マスク
24 調整ユニット
27 脳波計
30 脳波信号を集めるための手段
33 フィルタリングおよび増幅手段
36 サンプリング手段
39 コンピュータ手段
42 ベータ周波数を指定するための手段/指定手段
45 ベータ周波数を特定するための手段/特定手段
46A 電極
46B 電極
46C 電極
46D 電極
46E 基準電極
46F 接地電極
48 脳波信号s(t)を処理するためのユニット/処理ユニット
51 不適正な調整を識別するための手段/識別手段
54 フィルタリング手段
57 計算手段
60 記憶手段
63 比較手段
66 検出手段
69 カウンタ
72 インジケータをトリガするための手段/トリガ手段
75 インジケータ
78 フィードバック制御ループ
81 情報を提供するための手段/情報提供手段
84 分割するための手段/分割手段
87 逆行性加算平均するための手段/逆行性加算平均手段
90 時間周波数マップを確立するための手段
93 ベータ周波数帯域を検出するための手段/検出手段
Claims (11)
- 時間に応じて、呼吸プロセスを表す脳波信号(s(t))を測定することが可能な脳波計(27)と、
呼吸開始時間(t0)を示すことが可能な、前記脳波信号(s(t))とは異なる呼吸開始信号を受信するための入力部とを含む、哺乳動物に対して使用される換気補助装置(6)の不適正な調整を脳波により検出するためのシステム(9)において、前記検出システム(9)が、
5から10Hzの間に含まれる幅を有する、15から30Hzの間に含まれるベータ周波数帯域を指定するための手段(42)と、
単一の指定されたベータ周波数帯域において、測定された脳波信号を、それが取得されているときに処理するために構成された、前記測定された脳波信号を処理するための手段(48)と、
呼吸周期ごとに、前記単一のベータ周波数帯域において処理された前記脳波信号から、前記換気補助装置(6)の不適正な調整を識別するための手段(51)とをさらに含むことを特徴とするシステム(9)。 - 不適正な調整を識別するための前記手段(51)が、呼吸周期ごとに、前記指定されたベータ周波数帯域における前記脳波信号の起こりうる脱同期を識別するために構成されており、前記脱同期は、前記呼吸開始時間(t0)よりも前に来ることを特徴とする、請求項1に記載の脳波による検出システム(9)。
- 前記処理手段(48)が、前記単一のベータ周波数帯域における前記脳波信号の瞬時電力(P(t))を計算するために構成された計算手段(57)、ならびに、計算された瞬時電力(P(t))を記憶することが可能な記憶手段(60)をさらに含むことを特徴とする、請求項1または2に記載の脳波による検出システム(9)。
- 前記計算手段(57)が、呼吸周期ごとに、前記瞬時電力(P(t))から、第1の間隔(IR)にわたって前記単一のベータ周波数帯域における前記脳波信号の平均電力(PmR)を計算することが可能であること、前記識別手段(51)が、前記呼吸開始時間(t0)よりも前に延びている第2の間隔(ID)において計算された前記瞬時電力(P(t))を、前記第2の間隔(ID)よりも前に延びている前記第1の間隔(IR)にわたって計算された前記平均電力(PmR)と比較するための手段(63)を含むこと、および、前記識別手段(51)がさらに、呼吸周期ごとに、前記第1の間隔(IR)において計算された前記平均電力(PmR)と前記第2の間隔(ID)において計算された前記瞬時電力(P(t))との偏差を検出することが可能な検出手段(66)を含むことを特徴とする、請求項3に記載の脳波による検出システム(9)。
- 前記識別手段(51)が、所定の数の連続する呼吸周期の間に偏差が検出された場合に、インジケータ(75)をトリガすることが可能な、インジケータをトリガするための手段(72)を含むことを特徴とする、請求項4に記載の脳波による検出システム(9)。
- 前記ベータ周波数帯域を指定するための前記手段(42)の入力部において、前記ベータ周波数帯域を特定するための手段(45)をさらに含むことを特徴とする脳波による検出システム(9)において、
前記ベータ周波数帯域を特定するための前記手段(45)が、
前記脳波計(27)によって測定された前記脳波信号の時間周波数マップを確立するための手段(90)であって、前記時間周波数マップが、時間および前記信号の前記周波数に応じて前記脳波信号の電力スペクトル密度における変化を示すことが可能である、確立するための手段(90)と、
前記脳波信号の前記電力スペクトル密度が所定の閾値を超える値の分だけ変化する周波数帯域を検出するための手段(93)であって、この周波数帯域が、前記指定手段(42)によって指定された前記ベータ周波数帯域に対応する、検出するための手段(93)とを含む、請求項1から5のいずれかに記載の脳波による検出システム(9)。 - 前記ベータ周波数帯域を特定するための前記手段(45)がさらに、連続した呼吸開始時間(t0)にそれぞれ設定されるいくつかの同一の時間間隔にわたって、前記脳波信号を一つ一つ逆行性加算平均するための手段(87)を含み、それぞれの間隔が一部、前記呼吸開始時間(t0)よりも前に延びていること、および、前記時間周波数マップが加算平均された脳波信号から得られることを特徴とする、請求項6に記載の脳波による検出システム(9)。
- 換気補助装置(6)と、
請求項1から7のいずれかに記載の、不適正な調整を脳波により検出するためのシステム(9)とを含むことを特徴とする換気補助設備(3)。 - 不適正な調整を脳波により検出するための前記システム(9)によって実行された測定に従って、前記換気補助装置(6)の前記調整を修正することが可能なフィードバック制御ループ(78)をさらに含むことを特徴とする請求項8に記載の換気補助設備(3)。
- 哺乳動物に対して使用される換気補助装置(6)の不適正な調整を検出するための方法であって、前記方法はコンピュータによって実行され、前記方法において、
コンピュータを使用して、時間に応じた脳波信号の測定を受信するステップと、
コンピュータを使用して、呼吸周期ごとに、呼吸開始時間(t0)を特定するステップと、
コンピュータを使用して、5から10Hzの間に含まれる幅を有する、15から30Hzの間に含まれるベータ周波数帯域を指定するステップと、
コンピュータを使用して、単一のベータ周波数帯域において、測定された脳波信号を、それが取得されているときに処理するステップと、
コンピュータを使用して、呼吸周期ごとに、前記単一のベータ周波数帯域において処理された前記脳波信号から、前記換気補助装置(6)の不適正な調整を識別するステップとを含むことを特徴とする方法。 - 脳波計(27)に関連付けられたコンピュータに適用されるときに、請求項10に記載の方法を実行する命令を含むコンピュータプログラム。
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