JP6460457B2 - VEP pad and visual function monitoring device - Google Patents

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この発明は、脳神経外科手術における術中モニタリングの1つである視覚誘発電位(以下「VEP」という。)の評価精度を飛躍的に向上させる光刺激パッド(以下「VEPパッド」という。)に関するものである。
なお、VEPはVisual Evoked Potentialの略称である。
The present invention relates to a photostimulation pad (hereinafter referred to as “VEP pad”) that dramatically improves the evaluation accuracy of visual evoked potential (hereinafter referred to as “VEP”), which is one of intraoperative monitoring in neurosurgery. is there.
VEP is an abbreviation for Visual Evoked Potential.

脳神経外科手術における術中モニタリングは、手術精度や術後合併症の発生を抑えるべく、近年盛んに用いられるようになってきており、今や不可欠な手術手技となっている。
この術中モニタリングには様々な手技・手法が用いられるが、視覚路近傍の脳腫瘍や眼動脈の分枝近傍の内頚動脈瘤の手術では、失明などの術後合併症の発生を抑えるべく、視機能のモニタリングが実施される。
そして、視機能のモニタリングを実施するには、網膜に光刺激を与えるとともに、VEPを測定する必要がある。
Intraoperative monitoring in neurosurgery has been actively used in recent years in order to suppress surgical precision and postoperative complications, and is now an indispensable surgical technique.
Various techniques and methods are used for this intraoperative monitoring, but in the operation of brain tumors near the visual tract and internal carotid artery aneurysms near the branches of the ophthalmic artery, visual function is used to suppress the occurrence of postoperative complications such as blindness. Monitoring will be conducted.
In order to monitor visual function, it is necessary to give a light stimulus to the retina and measure VEP.

VEPは多シナプスを介する長潜時の皮質活動を反映するため、麻酔薬の影響を受けやすい評価法であり、安定した電気記録が困難と言われてきたが、近年ではVEPへの影響が少ない麻酔薬であるプロポフォールの導入や高輝度LED等の出現により、モニタリング精度が向上している。   VEP is an evaluation method that is susceptible to anesthetics because it reflects long-latency cortical activity via multiple synapses, and it has been said that stable electrical recording is difficult, but in recent years it has little impact on VEP. Monitoring accuracy has been improved with the introduction of propofol, an anesthetic, and the appearance of high-brightness LEDs.

現在、術中モニタリングに用いられている光刺激装置としては大きく分けて2種類ある。神経機能検査として用いられてきたゴーグル型とシリコンシート等の柔軟なシートに複数の発光点を設けたシート型である。
例えば、特許文献1(特開2007−185326号公報)には、背景技術として光刺激ゴーグルが記載され(段落0005〜0007及び図3を参照)、実施例としてプラスチック樹脂の板に導波路20を埋め込むとともに、導波路20から射出される光201を眼球の方向に向ける反射面130を設けた光刺激めがね11が記載されている(特に、段落0014〜0015及び図1を参照)。
At present, there are roughly two types of photostimulation devices used for intraoperative monitoring. A goggle type that has been used as a neurological function test and a sheet type in which a plurality of light emitting points are provided on a flexible sheet such as a silicon sheet.
For example, Patent Document 1 (Japanese Patent Laid-Open No. 2007-185326) describes a light-stimulated goggle as a background art (see paragraphs 0005 to 0007 and FIG. 3). As an example, a waveguide 20 is formed on a plastic resin plate. Optical stimulation glasses 11 are described that are embedded and provided with a reflective surface 130 that directs light 201 emitted from the waveguide 20 in the direction of the eyeball (see, in particular, paragraphs 0014 to 0015 and FIG. 1).

ところが、ゴーグル型は眼瞼上を完全に覆うため、光の漏れが少なく明暗の差を出しやすいものの、特許文献1(段落0006〜0007)にも記載されているように、麻酔によって意識を喪失している患者においては、その目にきちんとあてておくことが困難であり、手術に伴って光軸にズレが生じると刺激強度が大きく減衰するという問題や、まぶたが開いたままになることがあるにもかかわらず医師及び看護士が患者の目が開いていることに気づきにくいという問題等があった。   However, since the goggles completely cover the eyelids, light leakage is small and it is easy to make a difference between light and dark, but as described in Patent Document 1 (paragraphs 0006 to 0007), consciousness is lost due to anesthesia. In patients with disabilities, it may be difficult to place them in the eyes properly, and if the optical axis shifts during surgery, the intensity of stimulation may be greatly attenuated or the eyelids may remain open. Nevertheless, doctors and nurses have difficulty in noticing that their eyes are open.

また、特許文献1に記載されている実施例の光刺激めがねは、リユースを前提とした装置であるとともに、LED又はレーザーで発生した光を導波路に導き、導波路の端から射出される光を眼球の方向に向けるため、発光強度をそれほど高くすることができず、照射範囲も狭いといった問題がある。
さらに、特許文献1(段落0020)には、制御部のデジタル的な操作で光の発光間隔、発光強度、光の周波数などを制御することについても記載されてはいるが、瞳孔の位置同定については全く考慮されていない。
In addition, the optical stimulation glasses of the embodiment described in Patent Document 1 are devices that are premised on reuse, and light emitted from an LED or laser is guided to a waveguide and is emitted from the end of the waveguide. Is directed in the direction of the eyeball, the light emission intensity cannot be increased so much and the irradiation range is narrow.
Furthermore, Patent Document 1 (paragraph 0020) also describes controlling the light emission interval, light emission intensity, light frequency, and the like by digital operation of the control unit. Is not considered at all.

特開2007−185326号公報JP 2007-185326 A

本発明は、安価なフレキシブルプリント基板を用い、そのフレキシブルプリント基板のプリント配線部に独立して駆動できるように複数のLEDを接続、配置するとともに、フレキシブルプリント基板の端部に複数のLEDへの電力供給を制御する変換基板との接続用コネクタを設けてVEPパッドを構成し、VEPパッドを変換基板に着脱自在とすることで、リユースのみならずシングルユースも可能とすることを第1の目的としている。
また、VEPパッドの裏面側又は表面側に複数のLEDから出射する光を反射する反射体を設けることによってLED光の無駄を最小限に抑え、網膜へより多くの光を照射できるようにするとともに、取り付け時の遮光操作を不要としてゴーグル型のような明瞭な明暗の差を作り出すことが本発明の第2の目的である。
さらに、変換基板上に各LEDに対する光強度調整機構を搭載することにより、各LEDの発光周期や発光強度等の多彩な制御を可能とした視機能モニタリング装置を提供すること及び瞳孔の位置同定が可能な視機能モニタリング装置を提供することが本発明の第3の目的である。
The present invention uses an inexpensive flexible printed circuit board, and connects and arranges a plurality of LEDs so that they can be driven independently to the printed wiring portion of the flexible printed circuit board, and attaches the plurality of LEDs to the end of the flexible printed circuit board. The first object is to provide not only a reuse but also a single use by providing a connector for connecting to the conversion board for controlling the power supply to constitute a VEP pad and making the VEP pad detachable from the conversion board. It is said.
In addition, by providing a reflector that reflects light emitted from a plurality of LEDs on the back side or the front side of the VEP pad, it is possible to minimize waste of LED light and irradiate more light to the retina. The second object of the present invention is to create a clear contrast between light and dark like a goggle type without requiring a shading operation at the time of attachment.
Furthermore, by providing a light intensity adjustment mechanism for each LED on the conversion board, it is possible to provide a visual function monitoring device that enables various controls such as the light emission period and light emission intensity of each LED, and to identify the position of the pupil. It is a third object of the present invention to provide a possible visual function monitoring device.

請求項に係る発明の視機能モニタリング装置は、平板状のパッド部、ライン引き出し部及び前記パッド部から前記ライン引き出し部の端部に至るプリント配線部を有するフレキシブルプリント基板と、前記パッド部に配置されるとともに前記プリント配線部に独立して駆動できるように接続され、前記パッド部の表面側から光を出射することができる複数のLEDと、前記ライン引き出し部の端部に設けられ、前記複数のLEDへの電力供給を制御する変換基板と前記プリント配線部を電気的に接続するためのコネクタを備えているVEPパッドと、前記変換基板と、前記VEPパッドから出射した光が被験者のまぶたを通して網膜に照射された時に生じるVEPを測定するVEP測定装置を備えており、
前記変換基板は、前記複数のLEDに対して、それぞれ個別に電力供給を制御することが可能であるとともに、前記パッド部の中心部近傍に設置されているLED群を1つ又は隣接する同数のLEDで構成される複数のグループに分け、それぞれのグループを構成するLEDに対して順次電力供給が可能であり、
それぞれのグループを構成するLEDに対して順次電力供給して発光させ、それぞれのVEP波形を記録する記録手段と、それぞれのVEP波形について、頂点間振幅を求める頂点間振幅演算手段と、前記頂点間振幅演算手段によって求められた全ての頂点間振幅のうち、最大のものに対応するグループを構成するLEDを瞳孔中心の真上にあるLEDと特定する中心LED特定手段を備えていることを特徴とする。
The visual function monitoring device of the invention according to claim 1 is a flexible printed circuit board having a flat pad portion, a line lead portion, and a printed wiring portion extending from the pad portion to an end portion of the line lead portion, and the pad portion. A plurality of LEDs arranged and connected to the printed wiring portion so as to be independently driven, and capable of emitting light from the surface side of the pad portion; provided at an end of the line lead portion; A conversion board for controlling power supply to a plurality of LEDs, a VEP pad having a connector for electrically connecting the printed wiring portion , the conversion board, and light emitted from the VEP pad is the eyelid of the subject. A VEP measuring device for measuring VEP generated when the retina is irradiated through
The conversion board can individually control power supply to the plurality of LEDs, and one or the same number of adjacent LED groups installed near the center of the pad portion. Divided into a plurality of groups composed of LEDs, power can be sequentially supplied to the LEDs constituting each group,
Recording means for sequentially supplying power to the LEDs constituting each group to emit light, and recording each VEP waveform, inter-vertex amplitude calculating means for determining the amplitude between the vertices for each VEP waveform, and between the vertices It is characterized by comprising a central LED specifying means for specifying the LED constituting the group corresponding to the largest among all the amplitudes between the vertices obtained by the amplitude calculating means as the LED directly above the pupil center. To do.

請求項に係る発明の視機能モニタリング装置は、複数のLEDに対して、それぞれ個別に電力供給を制御することが可能な変換基板と、VEPパッドから出射した光が被験者のまぶたを通して網膜に照射された時に生じるVEPを測定するVEP測定装置を備えているので、各LEDの発光周期や発光強度などの多彩な制御を行いつつ、VEPを測定することができる。
また、すでに医療用神経機能モニタリング装置を保有している医療機関においては、その装置に付属していたゴーグル型やシート型の光刺激装置を、本発明の変換基板とVEPパッドに置き換えるだけでVEPモニタリングを実施できる。
さらに、変換基板は、複数のLEDに対して、それぞれ個別に電力供給を制御することが可能であるとともに、パッド部の中心部近傍に設置されているLED群を1つ又は隣接する同数のLEDで構成される複数のグループに分け、それぞれのグループを構成するLEDに対して順次電力供給が可能であり、
それぞれのグループを構成するLEDに対して順次電力供給して発光させ、それぞれのVEP波形を記録する記録手段と、それぞれのVEP波形について、頂点間振幅を求める頂点間振幅演算手段と、頂点間振幅演算手段によって求められた全ての頂点間振幅のうち、最大のものに対応するグループを構成するLEDを瞳孔中心の真上にあるLEDと特定する中心LED特定手段を備えているので、網膜の左半分又は右半分のみに光刺激を与える半側視野刺激を容易に行うことができる。
The visual function monitoring device of the invention according to claim 1 is directed to a conversion board capable of individually controlling power supply to a plurality of LEDs, and light emitted from a VEP pad is applied to the retina through the eyelid of the subject. Since a VEP measuring device that measures the VEP generated when the LED is emitted is provided, the VEP can be measured while performing various controls such as the light emission period and light emission intensity of each LED.
Further, in a medical institution that already has a medical neurological function monitoring device, it is necessary to replace the goggle-type or sheet-type photostimulation device attached to the device with the conversion board and the VEP pad of the present invention. Monitoring can be implemented.
Furthermore, the conversion board can individually control power supply for a plurality of LEDs, and one or a group of LEDs adjacent to the LED group installed near the center of the pad portion. Can be divided into a plurality of groups, and power can be sequentially supplied to the LEDs constituting each group.
Recording means for sequentially supplying power to the LEDs constituting each group to emit light, and recording each VEP waveform, inter-vertex amplitude calculating means for obtaining the inter-vertex amplitude for each VEP waveform, and inter-vertex amplitude Since the center LED specifying means for specifying the LED constituting the group corresponding to the largest one among all the amplitudes between the vertices obtained by the calculating means as the LED directly above the center of the pupil, the left of the retina is provided. It is possible to easily perform half-side visual field stimulation that applies light stimulation only to the half or right half.

実施例に係る視機能モニタリング装置の概要図。The schematic diagram of the visual function monitoring device concerning an example. 実施例に係るVEPパッドの平面図。The top view of the VEP pad which concerns on an Example. 針電極の設置位置を示す図。The figure which shows the installation position of a needle electrode. 頂点間振幅の説明図。Explanatory drawing of the amplitude between vertices. 人間の眼球における視覚経路を示す図。The figure which shows the visual pathway in a human eyeball. 瞳孔中心の真上にあるLEDを特定する原理を示す図。The figure which shows the principle which pinpoints LED directly on the pupil center.

以下、実施例によって本発明の実施形態を説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described by way of examples.

図1は実施例に係る視機能モニタリング装置1の概要図である。図1に示すように、実施例の視機能モニタリング装置1は、VEPパッド2、変換基板3及びVEP測定装置4を備えている。   FIG. 1 is a schematic diagram of a visual function monitoring apparatus 1 according to the embodiment. As shown in FIG. 1, the visual function monitoring device 1 of the embodiment includes a VEP pad 2, a conversion substrate 3, and a VEP measurement device 4.

図2は実施例に係るVEPパッド2の平面図である。図1及び図2に示すように、実施例のVEPパッド2は、プリント配線部5を有する平板状で光透過性が高く柔軟性のあるポリイミド製のフレキシブルプリント基板6と、12個のLED7と、変換基板3とプリント配線部5を電気的に接続するためのコネクタ8を備えている。
そして、フレキシブルプリント基板6は、まぶたを完全に覆うことが可能なサイズである縦3〜5cm、横5〜8cmの矩形状のパッド部9と、幅0.5〜1.5cm、長さ10〜20cmのライン引き出し部10を有し、プリント配線部5は、パッド部9からライン引き出し部10の端部まで延びる厚さ10μm、幅20μm程度の細長い15個の配線パターンを有している。
また、ライン引き出し部10の端部にはコネクタ8が設けてあり、変換基板3から延びる延長コード11の先端部に設けてある接続端子12を用いて、15個の配線パターンと延長コード11を構成する15本の電線とが、それぞれ電気的に接続される。
FIG. 2 is a plan view of the VEP pad 2 according to the embodiment. As shown in FIGS. 1 and 2, the VEP pad 2 of the embodiment is a flat printed board having a printed wiring portion 5, a light-transmissive and flexible polyimide flexible printed board 6, and 12 LEDs 7. A connector 8 for electrically connecting the conversion board 3 and the printed wiring part 5 is provided.
The flexible printed circuit board 6 has a rectangular pad portion 9 having a length of 3 to 5 cm and a width of 5 to 8 cm, and a width of 0.5 to 1.5 cm and a length of 10 which can completely cover the eyelid. The printed wiring portion 5 has 15 elongated wiring patterns having a thickness of about 10 μm and a width of about 20 μm extending from the pad portion 9 to the end of the line leading portion 10.
Further, the connector 8 is provided at the end of the line lead-out portion 10, and 15 wiring patterns and the extension cord 11 are connected using the connection terminals 12 provided at the tip of the extension cord 11 extending from the conversion board 3. The 15 electric wires which comprise are each electrically connected.

12個のLED7は、パッド部9に縦方向に3個、横方向に4個マトリクス状に配置されて固定されるとともに、プリント配線部5に電気的に接続され、変換基板3を介して給電されることで、パッド部9の表面側から所定波長の光が出射される。
図2から分かるように、横方向に並んでいる4個のLED7は1個の共通する配線パターンと電気的に接続されるとともに、4個の配線パターンと別々に電気的に接続されているので、それぞれ個別に発光を制御できるようになっている。
The twelve LEDs 7 are arranged and fixed to the pad portion 9 in a matrix of three in the vertical direction and four in the horizontal direction, and are electrically connected to the printed wiring portion 5 and fed through the conversion board 3. As a result, light of a predetermined wavelength is emitted from the surface side of the pad portion 9.
As can be seen from FIG. 2, the four LEDs 7 arranged in the horizontal direction are electrically connected to one common wiring pattern and are also electrically connected to the four wiring patterns separately. The light emission can be individually controlled.

各LED7は、120度程度の広い出射角度、1800mcd程度の高い発光輝度及び可視光波長帯域(単波長又は複数波長の組合せ)のものを用い、パッド部9には縦方向に3個、横方向に4個マトリクス状に配置されて固定されるとともに、プリント配線部5に上述のように電気的に接続されているので、変換基板3から電力供給を受けることによって、それぞれ個別にパッド部9の表面側から出射される光の強度を制御できるようになっている。
さらに、図示していないが、パッド部5の裏面側にはアルミコーティングを施している。
そのため、VEPパッド2を取り付ける時に遮光部材を貼る等の遮光操作を行わなくても、ゴーグル型のような明瞭な明暗の差を作り出すことができ、また、LED7から出射され、まぶたの表面で反射された光が、再度パッド部9の表面側へ反射されるので、より多くの光を網膜へ入射させることができる。
Each LED 7 has a wide emission angle of about 120 degrees, a high emission luminance of about 1800 mcd, and a visible light wavelength band (single wavelength or a combination of a plurality of wavelengths). 4 are arranged and fixed in a matrix, and are electrically connected to the printed wiring portion 5 as described above, so that each of the pad portions 9 can be individually received by receiving power supply from the conversion board 3. The intensity of light emitted from the surface side can be controlled.
Further, although not shown, the back side of the pad portion 5 is coated with aluminum.
Therefore, it is possible to create a clear light / dark difference like a goggle type without performing a light shielding operation such as attaching a light shielding member when attaching the VEP pad 2, and it is emitted from the LED 7 and reflected on the surface of the eyelid. Since the reflected light is reflected again to the surface side of the pad portion 9, more light can be incident on the retina.

実施例の視機能モニタリング装置1を利用するVEPの測定は、以下の手順で行う。
(1)パッド部9を、被験者のまぶたが完全に覆われるように、表面側が閉じたまぶたの表面に接するように被せる。
(2)パッド部9の上からアイパッチを貼ってパッド部9を固定する。
(3)VEPを測定するための電極として、図3に示すように、外後頭隆起13の4cm上方、4cm外側の2点(陰極設置点14及び15)に針電極(陰極)を、両側の乳様突起の2点(陽極設置点16及び17)に針電極(陽極)を設置するとともに、ボディーアースを適宜の箇所(通常は前頭部の皮下)からとる。
(4)LEDの発光強度を十分高い値からだんだん下げ、VEP振幅が下がり始める直前の発光強度(最大上刺激)を探す。
なお、1回の刺激時間は20ミリ秒程度、刺激頻度は1秒間に1回程度である。
(5)最大上刺激で刺激を繰り返しながら、VEPを測定し記録する。
The measurement of VEP using the visual function monitoring device 1 of the embodiment is performed according to the following procedure.
(1) The pad portion 9 is placed so that the surface side is in contact with the surface of the closed eyelid so that the subject's eyelid is completely covered.
(2) An eye patch is stuck on the pad portion 9 to fix the pad portion 9.
(3) As shown in FIG. 3, needle electrodes (cathodes) are provided at two points (cathode installation points 14 and 15) 4 cm above and 4 cm outside the outer occipital ridge 13 as electrodes for measuring VEP. Needle electrodes (anodes) are installed at two points (anode installation points 16 and 17) of the mastoid process, and body earth is taken from an appropriate location (usually subcutaneous in the frontal region).
(4) Gradually lower the light emission intensity of the LED from a sufficiently high value, and search for the light emission intensity (maximum stimulation) immediately before the VEP amplitude starts to decrease.
One stimulation time is about 20 milliseconds, and the stimulation frequency is about once per second.
(5) Measure and record the VEP while repeating the stimulation with the maximum stimulation.

上記の手順で得られたVEP波形をモニタリングしながら、視覚路近傍の脳腫瘍や眼動脈の分枝近傍の内頚動脈瘤の手術を行うが、モニタリングに際しては、刺激開始から100ミリ秒前後に現れる最大陰性波の頂点(図4の18)に注目し、その前後の陽性波の頂点(図4の19及び20)との振幅のうち大きい方の振幅(以下「頂点間振幅」という。)を指標として評価を行う。
そして、手術前に得られた頂点間振幅を基準として、手術中に得られた頂点間振幅が50%以上上昇した場合を改善、50%以上低下した場合を悪化と定義して評価する。
While monitoring the VEP waveform obtained in the above procedure, the brain tumor near the visual tract and the internal carotid artery aneurysm near the branch of the ophthalmic artery are operated. However, in monitoring, the maximum appearing around 100 milliseconds from the start of stimulation. Focusing on the apex of the negative wave (18 in FIG. 4), the larger amplitude (hereinafter referred to as “inter-vertex amplitude”) of the amplitudes of the positive wave vertices (19 and 20 in FIG. 4) before and after that is used as an index. As an evaluation.
Based on the amplitude between the vertices obtained before the operation, the case where the amplitude between the vertices obtained during the operation is increased by 50% or more is improved, and the case where the amplitude is decreased by 50% or more is defined as the deterioration.

次に実施例のVEPパッドを使用する半側視野刺激について説明する。
人間の眼球は、図5に示すように、網膜の左側における光刺激は左脳への視覚経路21を介して伝達され、網膜の右側における光刺激は右脳への視覚経路22を介して伝達される。
したがって、例えば図5に示すように、パッド部9にあるLED群のうち瞳孔の中心より右側にあるものだけを点滅させて網膜の左側だけに光刺激を与えると、左脳側でVEPが現れ、右脳側ではVEPは現れない。
半側視野刺激とは、このように網膜の左側のみ又は右側のみに光刺激を与えることであり、半側視野刺激によって視覚経路及び部位選択的なVEPの評価を行うことができる。
Next, half side visual field stimulation using the VEP pad of the embodiment will be described.
In the human eyeball, as shown in FIG. 5, the light stimulus on the left side of the retina is transmitted via the visual path 21 to the left brain, and the light stimulus on the right side of the retina is transmitted via the visual path 22 to the right brain. .
Therefore, for example, as shown in FIG. 5, if only the LED group in the pad portion 9 on the right side of the pupil is blinked and light stimulation is applied only to the left side of the retina, VEP appears on the left brain side, VEP does not appear on the right brain side.
In this way, the half-side visual field stimulation means that light stimulation is applied only to the left side or only the right side of the retina, and the visual path and site-selective VEP can be evaluated by the half-side visual field stimulation.

ところで、半側視野刺激を実現するためには、瞳孔の中心部分がどこにあるかを確認する必要があるが、パッド部9の中央が必ず瞳孔中心の真上に固定されるとは限らないため、パッド部9を固定した後に瞳孔中心の真上にあるLEDを特定しなければならない。
図6は、瞳孔中心の真上にあるLEDを特定する原理を示す図である。
ここで、図6のパッド部9の上及び左に付されている符号(a〜i)及び数字(1〜8)は、パッド部9に固定されているLEDを説明するためのものであり、例えば、図6(a)で発光しているLEDをc4と呼ぶこととする。
図6(a)は瞳孔より左側にあるLED(c4)を発光させた状態とその時に現れるVEP波形、図6(b)は瞳孔より右側にあるLED(f4)を発光させた状態とその時に現れるVEP波形、図6(c)は瞳孔中心の真上にあるLED(e4)を発光させた状態とその時に現れるVEP波形を示している。
これらの図から分かるように、瞳孔中心の真上にあるLED(e4)を発光させた時に最も大きなVEPが得られ、光刺激を受ける部位が網膜の中心から離れれば離れるほどVEPの振幅は小さくなる。その理由は、網膜上における光や色を感知する錐体視細胞の密度が中心窩に近いほど大きいためである。
By the way, in order to realize the half-side visual field stimulation, it is necessary to confirm where the center portion of the pupil is, but the center of the pad portion 9 is not always fixed directly above the center of the pupil. After fixing the pad portion 9, the LED located immediately above the center of the pupil must be specified.
FIG. 6 is a diagram illustrating the principle of specifying the LED directly above the center of the pupil.
Here, the symbols (ai) and numerals (1-8) attached to the top and the left of the pad portion 9 in FIG. 6 are for explaining the LEDs fixed to the pad portion 9. For example, the LED emitting light in FIG. 6A is referred to as c4.
FIG. 6A shows a state in which the LED (c4) on the left side of the pupil emits light and a VEP waveform appearing at that time. FIG. 6B shows a state in which the LED on the right side of the pupil (f4) emits light and at that time. The VEP waveform that appears, FIG. 6C shows the state in which the LED (e4) directly above the center of the pupil emits light and the VEP waveform that appears at that time.
As can be seen from these figures, the largest VEP is obtained when the LED (e4) immediately above the center of the pupil is caused to emit light, and the amplitude of the VEP decreases with increasing distance from the center of the retina. Become. The reason for this is that the density of cone photoreceptors that sense light and color on the retina is higher as it is closer to the fovea.

この原理を利用すれば、次のような手順によって瞳孔中心の真上にあるLEDを特定することができる。
(1)パッド部9の中心部近傍に設置されているLED群(例えば、図6のc3〜c6、d3〜d6、e3〜e6、f3〜f6及びg3〜g6)のうちの1つのLEDに対して、順次電力を供給して発光させ、それぞれVEP波形を記録する。
(2)全てのVEP波形が記録されたら、それぞれの頂点間振幅を求める。
(3)求めた全ての頂点間振幅のうち最大のものに対応するLEDを瞳孔中心の真上にあるLEDと特定する。
If this principle is used, the LED immediately above the center of the pupil can be specified by the following procedure.
(1) One LED in the LED group (for example, c3 to c6, d3 to d6, e3 to e6, f3 to f6, and g3 to g6 in FIG. 6) installed near the center of the pad portion 9 On the other hand, power is sequentially supplied to emit light, and VEP waveforms are recorded respectively.
(2) When all the VEP waveforms are recorded, the amplitude between the vertices is obtained.
(3) The LED corresponding to the maximum amplitude among all the obtained inter-vertex amplitudes is identified as the LED directly above the center of the pupil.

そして、例えばe4のLEDが瞳孔中心の真上にあるLEDと特定された場合、網膜の右側のみに光刺激を与えるためには、a1〜a8、b1〜b8、c1〜c8及びd1〜d8に対して電力を供給して発光させれば良く、網膜の左側のみに光刺激を与えるためには、f1〜f8、g1〜g8、h1〜h8及びi1〜i8に対して電力を供給して発光させれば良い。
また、例えばf4のLEDが瞳孔中心の真上にあるLEDと特定された場合、網膜の右側のみに光刺激を与えるためには、c1〜c8、d1〜d8及びe1〜e8に対して電力を供給して発光させれば良く、網膜の左側のみに光刺激を与えるためには、g1〜g8、h1〜h8及びi1〜i8に対して電力を供給して発光させれば良い。
For example, when the LED of e4 is identified as an LED directly above the center of the pupil, in order to give a light stimulus only to the right side of the retina, a1 to a8, b1 to b8, c1 to c8, and d1 to d8 In order to emit light by supplying electric power to the left side of the retina, light is supplied by supplying power to f1 to f8, g1 to g8, h1 to h8, and i1 to i8. You can do it.
For example, when the LED of f4 is identified as an LED directly above the center of the pupil, power is applied to c1 to c8, d1 to d8, and e1 to e8 in order to apply light stimulation only to the right side of the retina. What is necessary is just to supply and light-emit, and in order to give a light stimulus only to the left side of a retina, it should just light-emit by supplying electric power with respect to g1-g8, h1-h8, and i1-i8.

実施例のVEPパッドに関する変形例を列記する。
(1)実施例においては、フレキシブルプリント基板6を光透過性が高く柔軟性のあるポリイミド製のものとしたが、光透過性及び柔軟性のある他の材質のものでも良く、光透過性がなく柔軟性のある材質のものとすることもできる。
(2)実施例においては、パッド部5の裏面側にアルミコーティングを施したが施さなくても良く、アルミコーティングに代えて、アルミ以外の金属コーティング、又は二酸化ケイ素や硫酸バリウムをベースとしたコーティング材の塗布等を施しても良い。
また、フレキシブルプリント基板6を光透過性のない材質のものとした場合には、パッド部5の表面側のプリント配線部5を除く部分又はプリント配線部5と基板表面との間に、非導電性の反射体を設けると良い。要するに、パッド部の裏面側又は表面側に複数のLEDから出射する光を反射する反射体を施してあれば良い。
非導電性の反射体としては、二酸化ケイ素、二酸化チタン、酸化アルミニウム、炭酸カルシウム及び硫酸バリウムのいずれかをベースとしたコーティング材等がある。
(3)実施例においては、LED7をパッド部9に縦方向に3個、横方向に4個マトリクス状に配置したが、配置する個数は何個でも良く、また、マトリクス状に限らず千鳥状や放射状に配置しても良い。
さらに、瞳孔中心の真上にあるLEDをより正確に特定できるようにするために、パッド部9の中心部近傍におけるLED群の配置密度を、その周囲におけるLED群の配置密度より高くしても良い。
(4)VEP波形のモニタリングにおける評価の方法として、手術前に得られた頂点間振幅を基準として、手術中に得られた頂点間振幅が50%以上上昇した場合を改善、50%以上低下した場合を悪化と定義する例を示したが、手術部位等を考慮して改善とする場合の上昇割合や、悪化とする場合の低下割合は適宜変更しても良い。
また、VEP測定装置4に頂点間振幅を判定する機能を付加し、手術前に得られた頂点間振幅(以下「基準振幅」という。)を記憶させるとともに、手術中に得られた頂点間振幅と基準振幅を比較し、改善とする場合の上昇割合を超えているか否か、及び悪化とする場合の低下割合を下回っているか否かを判定し、判定結果を音、光、表示等で報知できるようにすると使い勝手の良い視機能モニタリング装置となる。
頂点間振幅を判定するアルゴリズムとしては、次の手順が一例として挙げられる。
a.刺激開始から80〜120ミリ秒にわたってVEPを適宜サンプリングする。
b.サンプリングしたVEPから極小値(陽性波の頂点に近似)と極大値(陰性波の頂点に近似)を順次求める。
c.隣接する極小値と極大値の差分値を算出、記録する。
d.サンプリング終了時点において記録された複数の差分値のうち最大のものを頂点間振幅と判定する。
(5)瞳孔中心の真上にあるLEDを特定する手順においては、パッド部9の中心部近傍に設置されているLED群のうちの1つのLEDに対して、順次電力を供給して発光させたが、パッド部9の中心部近傍に設置されているLED群を、隣接する同数のLEDで構成される複数のグループに分け、それぞれのグループを構成するLEDに対して順次電力を供給して発光させても良い。
そうした場合、複数のLEDを発光させ光量を大きくすることができるので、頂点間振幅の差が大きくなり、瞳孔中心の真上にあるLEDをより正確に特定できる。
また、VEP測定装置4に頂点間振幅を判定する機能を付加すれば、順次得られる頂点間振幅に注目して最大の頂点間振幅が得られたときの発光LEDを判断するだけで瞳孔中心の真上にあるLEDを特定できるので使い勝手の良い視機能モニタリング装置となる。
さらに、VEP測定装置4に判定した全ての頂点間振幅から最大の頂点間振幅を抽出する機能及び最大の頂点間振幅が得られたときの発光LEDを表示や音声等で知らせる機能を付加すれば、さらに使い勝手の良い視機能モニタリング装置となる。
The modification regarding the VEP pad of an Example is listed.
(1) In the embodiment, the flexible printed circuit board 6 is made of polyimide having high light transmittance and flexibility, but may be made of other materials having light transmittance and flexibility, and the light transmittance is good. It can also be made of a flexible material.
(2) In the embodiment, the back side of the pad portion 5 is coated with aluminum, but it is not necessary. Instead of the aluminum coating, a metal coating other than aluminum or a coating based on silicon dioxide or barium sulfate is used. A material may be applied.
Further, when the flexible printed circuit board 6 is made of a material that does not transmit light, a non-conductive state is formed between a portion other than the printed wiring section 5 on the surface side of the pad section 5 or between the printed wiring section 5 and the substrate surface. It is preferable to provide a reflective material. In short, a reflector that reflects light emitted from a plurality of LEDs may be provided on the back side or the front side of the pad portion.
Non-conductive reflectors include coating materials based on any of silicon dioxide, titanium dioxide, aluminum oxide, calcium carbonate, and barium sulfate.
(3) In the embodiment, three LEDs 7 are arranged in a matrix in the vertical direction and four in the horizontal direction on the pad portion 9, but any number may be arranged, and the number is not limited to a matrix, but a staggered pattern Or may be arranged radially.
Furthermore, in order to be able to more accurately identify the LED directly above the center of the pupil, the LED group arrangement density in the vicinity of the center part of the pad portion 9 may be made higher than the LED group arrangement density in the vicinity thereof. good.
(4) As a method of evaluation in monitoring of the VEP waveform, based on the amplitude between the vertices obtained before the operation, the case where the amplitude between the vertices obtained during the operation was increased by 50% or more was improved, and it was decreased by 50% or more. Although an example in which the case is defined as worsening has been shown, the rate of increase in the case of improvement in consideration of the surgical site and the like, and the rate of decrease in the case of deterioration may be changed as appropriate.
Further, the function of determining the amplitude between vertices is added to the VEP measuring device 4 to store the amplitude between vertices obtained before the operation (hereinafter referred to as “reference amplitude”), and the amplitude between the vertices obtained during the operation. The reference amplitude is compared, and it is determined whether it exceeds the rate of increase when it is improved, and whether it is below the rate of decrease when it is deteriorated, and the determination result is notified by sound, light, display, etc. If this is possible, the visual function monitoring device is easy to use.
As an algorithm for determining the amplitude between vertices, the following procedure is given as an example.
a. VEP is sampled as appropriate over 80-120 milliseconds from the start of stimulation.
b. From the sampled VEP, a minimum value (approximating to the apex of a positive wave) and a maximum value (approximating to the apex of a negative wave) are sequentially obtained.
c. The difference value between the adjacent minimum value and maximum value is calculated and recorded.
d. The largest one of the plurality of difference values recorded at the end of sampling is determined as the amplitude between vertices.
(5) In the procedure for specifying the LED immediately above the center of the pupil, one LED in the LED group installed near the center of the pad 9 is sequentially supplied with power to emit light. However, the LED group installed near the center of the pad portion 9 is divided into a plurality of groups composed of the same number of adjacent LEDs, and power is sequentially supplied to the LEDs constituting each group. You may make it light-emit.
In such a case, since a plurality of LEDs can emit light and the amount of light can be increased, the difference in amplitude between the vertices is increased, and the LED directly above the center of the pupil can be specified more accurately.
Further, if a function for determining the amplitude between the vertices is added to the VEP measuring device 4, the center of the pupil is simply determined by determining the light emitting LED when the maximum amplitude between the vertices is obtained by paying attention to the sequentially obtained amplitude between the vertices. Since the LED directly above can be identified, the visual function monitoring device is easy to use.
Furthermore, if a function for extracting the maximum peak-to-vertex amplitude from all the peak-to-vertex amplitudes determined by the VEP measuring device 4 and a function for notifying the light-emitting LED when the maximum peak-to-vertex amplitude is obtained by display, voice, or the like are added. Furthermore, the visual function monitoring device is more convenient to use.

1 視機能モニタリング装置 2 VEPパッド 3 変換基板
4 VEP測定装置 5 プリント配線部 6 フレキシブルプリント基板
7 LED 8 コネクタ 9 パッド部
10 ライン引き出し部 11 延長コード 12 接続端子
13 外後頭隆起 14、15 陰極設置点 16、17 陽極設置点
18 最大陰性波の頂点 19、20 陽性波の頂点
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Visual function monitoring apparatus 2 VEP pad 3 Conversion board 4 VEP measuring apparatus 5 Printed wiring part 6 Flexible printed circuit board 7 LED 8 Connector 9 Pad part 10 Line drawing part 11 Extension cord 12 Connection terminal 13 Outer occipital uplift 14,15 Cathode installation point 16, 17 Anode installation point 18 Maximum negative wave peak 19, 20 Positive wave peak

Claims (1)

平板状のパッド部、ライン引き出し部及び前記パッド部から前記ライン引き出し部の端部に至るプリント配線部を有するフレキシブルプリント基板と、
前記パッド部に配置されるとともに前記プリント配線部に独立して駆動できるように接続され、前記パッド部の表面側から光を出射することができる複数のLEDと、
前記ライン引き出し部の端部に設けられ、前記複数のLEDへの電力供給を制御する変換基板と前記プリント配線部を電気的に接続するためのコネクタを備えているVEPパッドと、
前記変換基板と、
前記VEPパッドから出射した光が被験者のまぶたを通して網膜に照射された時に生じるVEPを測定するVEP測定装置を備えており、
前記変換基板は、前記複数のLEDに対して、それぞれ個別に電力供給を制御することが可能であるとともに、前記パッド部の中心部近傍に設置されているLED群を1つ又は隣接する同数のLEDで構成される複数のグループに分け、それぞれのグループを構成するLEDに対して順次電力供給が可能であり、
それぞれのグループを構成するLEDに対して順次電力供給して発光させ、それぞれのVEP波形を記録する記録手段と、
それぞれのVEP波形について、頂点間振幅を求める頂点間振幅演算手段と、
前記頂点間振幅演算手段によって求められた全ての頂点間振幅のうち、最大のものに対応するグループを構成するLEDを瞳孔中心の真上にあるLEDと特定する中心LED特定手段を備えている
ことを特徴とする視機能モニタリング装置。
A flexible printed board having a flat pad portion, a line lead portion, and a printed wiring portion extending from the pad portion to the end of the line lead portion;
A plurality of LEDs arranged on the pad portion and connected to the printed wiring portion so as to be driven independently, and capable of emitting light from the surface side of the pad portion,
A VEP pad that is provided at an end of the line lead-out portion and includes a connector for electrically connecting the printed wiring portion and a conversion board that controls power supply to the plurality of LEDs ;
The conversion substrate;
A VEP measuring device for measuring VEP generated when the light emitted from the VEP pad is irradiated on the retina through the eyelid of the subject;
The conversion board can individually control power supply to the plurality of LEDs, and one or the same number of adjacent LED groups installed near the center of the pad portion. Divided into a plurality of groups composed of LEDs, power can be sequentially supplied to the LEDs constituting each group,
Recording means for sequentially supplying power to the LEDs constituting each group to emit light and recording each VEP waveform;
For each VEP waveform, an inter-vertex amplitude calculating means for obtaining an inter-vertex amplitude;
Center LED specifying means for specifying the LED constituting the group corresponding to the maximum amplitude among all the amplitudes between the vertices obtained by the intervertex amplitude calculating means as the LED directly above the pupil center. Visual function monitoring device characterized by.
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