JPH0463691B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 技術分野 本発明は生体に麻酔を施した場合において麻酔
深度を的確にモニタする装置に関するものであ
る。

従来技術 外科手術等のように、生体に対して長時間継続
的に麻酔が施される場合には、その麻酔は浅過ぎ
ると生体の痛みが取り除かれ得ず、逆に深過ぎる
と呼吸器系や循環器等に麻痺が惹起されるため、
その麻酔深度を適切な深度に維持することが望ま
れる。そのためには適当な時期に適量の麻酔薬を
生体に対して投入する必要があり、その麻酔薬の
投入時期および投入量を決定するための基礎情報
として生体の麻酔深度を的確にモニタすることが
必要となる。

ところで、このような麻酔薬の投入時期および
投入量を判断するための基礎情報となる麻酔深度
は生体の脳波を記録した脳電図（以下EEGとい
う）からある程度読み取られることが知られてい
る。また、特開昭58−133233号公報においては、
EEGの平均周波数と平均振幅値、および筋電図
（以下EMGという）等を同一時間軸上でヒストグ
ラム表示し、それ等の表示を比較対照することに
よつて麻酔深度を読み取れるようにした装置が提
案されている。

発明が解決すべき問題点 しかしながら、斯る従来の装置では、EEGか
らあるいはEEGの平均周波数と平均振幅値およ
びEMGから麻酔深度を的確に読み取るためには
豊富な経験が必要であり、誰もが的確に読み取り
得るものではなかつた。

問題点を解決するための手段 本発明は以上の事情を背景として為されたもの
であり、その要旨とするところは、聴性脳幹誘発
電位反応（Auditory Brain Stem Evoked
Responses，ABR）による麻酢深度モニタ装置
であつて、(1)前記生体の聴覚に刺激を与えるため
の音波を間欠的に発生する音波発生手段と、(2)前
記生体から発生する脳波を検出する脳波検出手段
と、(3)前記音波発生手段が前記生体の聴覚に刺激
を与えた直後の所定時間内において前記脳波内に
現れる聴性脳幹誘発電位波信号を採取する聴性脳
幹誘発電位波採取手段と、(4)前記聴性脳幹誘発電
位波信号の大きさを決定する信号強度決定手段
と、(5)前記聴性脳幹誘発電位波信号の大きさに基
づいて前記生体の麻酢深度の変化をモニタする麻
酢深度モニタ手段とを、含むことにある。

作用および発明の効果 このようにすれば、生体の脳波内に含まれる聴
性脳幹誘発電位波信号の大きさに基づいて、生体
の麻酔深度の変化がモニタされる。聴性脳幹誘発
電位波信号の大きさは客観的に表現されるので、
その大きさに基づいてモニタされる麻酔深度は熟
練を要することなく的確に把握され得る効果があ
る。この聴性脳幹誘発電位波信号は生体に対する
音刺激が与えられてから10mmsec以内の脳波内に
現れる電位波反応であるが、生体に対する音刺激
の繰り返しに際しても、刺激の慣れによる反応の
低下がない特徴がある。この聴性脳幹誘発電位波
信号は大脳皮質を経たものではなく脳幹部からの
反応と考えられている。

前記聴性脳幹誘発電位波信号の大きさは、たと
えばその電位波信号の波形と平均線とに囲まれた
部分の面積値の大きさによつて表わされる。ま
た、好ましくは、聴性脳幹誘発電位波信号の平均
線からの振幅値の絶対値の和を求めることによつ
て信号の大きさ（強度）が求められる。

前記麻酔深度モニタ手段は、好ましくは、前記
聴性脳幹誘発電位波信号の大きさを時間軸上に経
時的に表示する表示手段を含むものである。この
ようにすれば、麻酔深度の経時変化が容易に把握
され、的確に麻酔深度をモニタすることができる
特徴がある。

実施例 以下、本発明の一実施例を示す図面に基づいて
詳細に説明する。

第１図において、コンピユータ１０は所謂
CPU，ROM，RAMを含み、ROMに予め記憶さ
れたプログラムに従つて音波発生手段としての音
声出力装置１２へ音声信号SSOを出力し、音声出
力装置１２に所定の周期（たとえば100mmsec周
期）で所定時間（たとえば10mmsecの間）可聴周
波数の音声を出力させる。この音声によつて図示
しない生体（患者）の聴覚が刺激されるようにな
つている。生体には所定数の電極１４が貼着され
ており、その電極１４からの信号は脳波検出手段
としての脳波計１６に供給される。脳波計１６は
脳波検出回路１８および変調器２０を含み、脳波
検出回路１８は電極１４からの信号に基づいて脳
波信号SNOを変調器２０に出力する一方、変調
器２０は光データ伝送のための搬送周波数に脳波
信号SNOを変調して光フアイバ２２を介して復
調器２４へ伝送する。復調器２４は光フアイバ２
２を介して伝送された信号を脳波信号SNOへ復
調し、Ａ／Ｄ変換器２６を介してコンピユータ１
０に供給する。コンピユータ１０は脳波信号
SNOに含まれる聴性脳幹誘発電位波（以下ABR
波という）信号を検出するとともにその信号の大
きさを求め、この信号の大きさ（強度）に対応し
た麻酔深度を表わす信号をＤ／Ａ変換器２８を介
してブラウン管表示器３０へ供給してここに表示
させる。また、プリンタ３２およびフロツピデイ
スク記憶装置３４にも供給してABR波形の大き
さを表わす面積値、すなわち麻酔深度を逐次表
示、記憶させる。本実施例では、ブラウン管表示
器３０、プリンタ３２が麻酔深度モニタ手段に含
まれる表示手段を構成している。なお、ブラウン
管表示器３０には麻酔前のABR波形と麻酔後の
最新のABR波形とが表示されて、両者が対比さ
れ得るようになつている。なお、脳波信号SNO
は50Hz乃至3KHz、好ましくは150Hz乃至1.5KHzの
周波数成分にて構成されるように、前記脳波計１
６内にフイルタが設けられている。

以下、本実施例の作動を第２図乃至第４図のフ
ローチヤートに従つて説明する。

第２図において、ステツプS1の初期化処理が
実行されると、デイスプレイの初期設定が行われ
かつグラフイツクおよびテキスト画面がクリアさ
れるとともに、種々のバツフア、レジスタ、カウ
ンタ等がクリアされる。次いで、ステツプS2乃
至S4が実行され、コンピユータ１０内の内部ク
ロツクの年月日、時刻等が入力設定され、かつ得
られたデータをデイスク処理するか否かが入力操
作により決定されるとともに、手術諸データが入
力設定される。手術諸データは、たとえば患者の
名称、性別、年齢等の患者データと、病名、手術
名、麻酔の種類等の手術データとから構成され
る。その後、ステツプS5が実行されて、コント
ロールデータが決定される。このステツプS5で
は手術前の覚醒状態における患者からABR波形
を採取するものであり、後述のABRデータ取込
みルーチンSA２と同様のルーチンが実行され、
これにより得られたデータにデータ番号「１」番
が付されてコントロールデータとされる。このコ
ントロールデータに基づくABR波形あるいはそ
の面積値が正規化のための基準となり、たとえば
この場合のABR波形とその平均値を表わす線と
によつて囲まれた部分の面積値が「1.0」とされ
る。なお、このステツプS5においては、次に採
取するABRデータにデータ番号を付すために、
データ番号を計数するレジスタの内容が「２」に
書き換えられる。

次に、ステツプS6のABRデータ処理ルーチン
が実行され、ABR波が採取されるとともに採取
されたデータに基づいて正規化されたABR波形
の表示、およびその大きさのヒストグラム表示お
よび数字表示が行われる。すなわち、第３図のフ
ローチヤートに示すように、ステツプSA1が実行
されて、現在の時刻および今回採取されるデータ
に付されるべきデータ番号が表示される。前記コ
ントロールデータに続く最初のABR配列データ
の採取に際してはデータ番号「２」が表示され
る。次いで、ステツプSA2のABRデータ取込み
ルーチンが実行され、ABR波形を表わす実ABR
配列データが求められるとともに、それに基づい
て平均値、最大値、最小値、面積値等が決定され
る。第４図のフローチヤートに詳しく示すよう
に、ABRデータ取込みルーチンにおいては、ま
ずステツプSB1の初期化処理が実行されて、後述
の積算ABR配列データ中にノイズが含まれる回
数を計数するためのレジスタNoがクリアされる
とともに、ABR配列データを累積するためのレ
ジスタ、面積値、平均値をそれぞれ記憶するため
のレジスタ等がクリアされる。次いで、ステツプ
SB2が実行されて、音刺激が行われる。すなわ
ち、コンピユータ１０から音声出力装置１２へ音
声信号SSOが供給され、音声出力装置１２からは
可聴周波数の音声（クリツク音）がたとえば10mm
secの間出力され、この出力がたとえば100mmsec
周期で繰り返されるのである。続くABR波採取
手段としてのステツプSB3においては、ステツプ
SB2の音刺激が実行された直後から10mmsec以内
の脳波に含まれる聴性脳幹誘発電位反応に基づく
ABR波がＡ／Ｄ変換器２６を通してコンピユー
タ１０に入力される。この入力信号はたとえば
10μsecのサンプリングが10mmsecの間に200回繰り
返されたことにより得られる200ポイントのデー
タから構成されるABR波であつて、これら200ポ
イントのデータ群が１個の単独ABR配列データ
（integer）を構成するのである。ステツプSB3に
おいて得られた単独ABR配列データはステツプ
SB4において所定のジスタに逐次加えられること
により個々のポイント毎に積算され、積算ABR
配列データ（longint）とされる。次いで、ステ
ツプSB5が実行され、読み込まれた単独ABR配
列データ中にノイズが存在していたか否かが判断
され、存在していた場合にはステツプSB6が実行
されて、ノイズの含まれた回数を記憶するための
レジスタNoの内容に「１」が加えられるが、ノ
イズが存在していないと判断された場合には、ス
テツプSB7が実行される。ステツプSB5において
ノイズが存在したか否かの判断は、単独ABRデ
ータ中に予め定められた一定の飽和値（上限値お
よび下限値）に到達するほど異常な大きさのデー
タが存在しているか否かによつて判断される。そ
して、ステツプSB7が実行され、単独ABR配列
データのデータ入力回数Ndが予め定められた一
定の回数Ｍ、たとえば1000回に到達したか否かが
判断され、到達しない場合は前述のステツプSB2
以下が繰り返し実行されて、音刺激およびその音
刺激に伴う単独ABR配列データの読込みが実行
される。

以上のようにして単独ABR配列データの読込
み回数がたとえば1000回に到達したと判断される
と、ステツプSB8が実行されて積算ABR配列デ
ータ中からノイズ要素が除去され、次いでステツ
プSB9が実行されて積算ABR配列データの総和
をノイズを除く総データ数で除して平均値を求
め、かつ記憶する。また、ステツプSB10におい
ては積算ABR配列データから平均値を各々差し
引いた絶対値からなる実ABR配列データ（real）
が求められ、かつ記憶されるとともに、SB11に
おいては実ABR配列データから全ての要素を加
えて面積値が求められる。そして、ステツプ
SB12においては、実ABR配列データから最大値
および最小値が求められる。すなわち、実ABR
配列データは、たとえば1000組の単独ABR配列
データからノイズを除き、統計的に求められたも
のである。すなわち、本実施例では上述のABR
データ取込みルーチンSA２がABR波計の大きさ
を面積値にて決定する信号強度決定手段を構成し
ているのである。第５図は実ABR配列データに
基づいて表わされたABR波形であり、一点鎖線
は平均値を示している。また、図中のa₀₀₀〜a₂₀₀
は実ABR配列データを構成する個々のデータに
対応するものであり、それ等の加算によつて
ABR波形とその平均線とによつて囲まれた面積
値が得られるのである。

第３図に戻つて、ステツプSA2のABR取込み
ルーチンが実行された後には、ステツプSA3が実
行され、ブラウン管表示器３０において表示され
たABR波形が消去される。但し、データ番号
「２」のとき、換言すればコントロールデータに
続く初回の実ABR配列データのときは、初めて
ABR波形が表示されるので前のABR波形の消去
は実行されない。このステツプSA3においてはブ
ラウン管表示器３０において第５図の実線に示す
ABR波形がコントロールデータに基づく覚醒時
のABR波形の下側に表示される。次に、ステツ
プSA4が実行され、最新の正規化面積値、すなわ
ち前記ステツプSB11において求められた面積値
がコントロールデータに対して正規化されたもの
が、ブラウン管表示器３０またはプリンタ３２に
おいてヒストグラム表示される。そして、ステツ
プSA5が実行されて正規化面積値がブラウン管表
示器３０およびプリンタ３２において数字表示さ
れる。次いで、ステツプSA6が実行され、採取さ
れたABR波の大きさを表わす面積値、最高値お
よび最低値をデイスクセーブするか否かが前記ス
テツプS3における操作状態に従つて判断され、
デイスクセーブする場合にはステツプSA7が実行
されて、フロツピデイスク記憶装置３４において
フロツピデイスクにデータが記憶保存される。以
上のようにして、一つのデータ番号が付されたデ
ータすなわちデータ番号「２」のデータが採取記
録されるのである。一般に、このデータ番号
「２」が付されたデータは麻酔薬の投入に伴つて
採取される。

第２図に戻つて、ステツプS6のABR処理ルー
チンの実行後にはステツプS7においてコンソー
ルバツフアに入力があつたか否かが判断され、入
力がないと判断された場合は、ステツプS8が実
行されて、データ番号「１」だけ前進させられた
後、前記ステツプS6以下が繰り返し実行される。
このように、データ番号「２」に続くデータ番号
「３」のデータの採取および処理が実行され、か
つブラウン管表示器３０およびプリンタ３２に
ABR波形の大きさを表わす面積値のヒストグラ
ム表示がたとえば第７図に示すように、時間軸上
において連続的に行われる。なお、コンソールバ
ツフアはキーボード上のキーのいずれかが操作さ
れたとき、その操作を表わす信号が記憶されるよ
うになつている。しかし、ステツプS7において
コンソールバツフアに入力があつたと判断された
場合には、ステツプS9が実行されて、その入力
は測定終了を指令するものであるか否かが判断さ
れる。測定終了を指令するものでないと判断され
た場合には、ステツプS10の中断処理ルーチンが
実行された後、前記ステツプS6以下が再び実行
される。中断処理ルーチンＳ１０はデータの採取
が中断されている間、その中断時間に相当する数
のデータ番号をインクリメントするものである。
このように、データ採取が中断されても、麻酔深
度をモニタするヒストグラム表示上には、中断時
間経過分だけ時間経過させられるようになつてい
る。

ステツプS9において測定終了と判断された場
合には、ステツプS11が実行されて、前記ステツ
プS3における操作に基づいてデイスクセーブで
あるか否かが判断され、デイスクセーブである場
合にはステツプS12が実行されて、フロツピデイ
スク記憶装置３４において採取されたデータが記
憶保存される。そしてステツプS12に次いでステ
ツプS13の終了処理が実行される。また、ステツ
プS11においてデイスクセーブでないと判断され
た場合には、直接ステツプS13の終了処理が実行
される。

以上のステツプの実行の結果、被測定者が覚醒
状態である場合には、第６図に示すようにABR
波形の大きさ、換言すればABR波形の活動状態
を表わす面積値は時間経過に対して略同様な値を
示すが、被測定者に麻酔が施された場合には、第
７図に示すように、ABR波形の面積値が時間経
過に伴つて低下し、かつ略一定の値に落ち着く。
これは麻酔薬の投薬量、麻酔深度が一定となるよ
うに調節されているためである。なお、第７図に
おいてピークＡが存在するが、これは患者に対す
るメスの使用、すなわち体感刺激に起因する覚醒
を示すものである。また、第７図において、小ピ
ークＢが存在するが、これは血液の対外循環開始
によるものである。すなわち、人工心肺の使用に
よつて血量が増大するので、麻酔薬の血中濃度が
一時的に減少するためである。

このように、本実施例によれば、患者の麻酔深
度がABR波形の大きさに基づいて第７図に示す
ように表示されるので、極めて容易に患者の麻酔
深度を連続的にモニタすることができるのであ
る。このように、ABR波形の大きさに基づいて
麻酔深度をモニタすることは、ABR波形が刺激
に対する慣れがなくかつ麻酔深度に対応して変化
するという本発明者等の知見に基づいて為された
ものである。すなわち、覚醒時のABR波形は第
８図に示すように、時間が経過しても殆ど変化し
ないが、全身麻酔時には第９図に示すように
ABR波形の振幅が小さくなる。なお、第８図お
よび第９図におけるＴは測定開始からの経過時間
を示している。

以上、本発明の一実施例を示す図面に基づいて
説明したが、本発明はその他の態様においても適
用される。

たとえば、前述の実施例においてABR波形の
大きさまたは強度を表わすために平均値（線）と
ABR波形との間に囲まれる面積値を以て表現し
たが、振幅値、たとえばpeak to peak値を以て
表示しても一応の効果が得られるのである。ま
た、ABR波の大きさを表わす面積が予め定めら
れた一定の領域から外れたとき、コンピユータ１
０はブラウン管表示器３０、プリンタ３２、ある
いは図示しない音声表示器にその旨をアラーム表
示させるように構成されることもできる。このよ
うな場合にはある程度の自動モニタが可能とな
る。

なお、上述したのはあくまでも本発明の一実施
例であり、本発明はその精神を逸脱しない範囲に
おいて種々変更が加えられ得るものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例である麻酔深度モニ
タ装置の構成を示すブロツク線図である。第２図
乃至第４図は第１図の装置の作動を説明するため
のフローチヤートである。第５図は典型的な
ABR波形の例を示す図である。第６図は患者の
覚醒時における麻酔深度モニタ例を示す図であ
り、第７図は患者の全身麻酔時における麻酔深度
モニタ例を示す図である。第８図は覚醒時におけ
る患者のABR波形の経時変化を示す図である。
第９図は患者の麻酔時における第８図に相当する
図である。 １２……音声出力装置（音波発生手段）、１６
……脳波計（脳波検出手段）、｛３０……ブラウン
管表示器、３２……プリンタ｝（表示手段、麻酔
深度モニタ手段）、ステツプSA2……ABRデータ
取込みルーチン（信号強度決定手段）、ステツプ
SB3……聴性脳幹誘発電位波採取手段。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 聴性脳幹誘発電位反応による麻酔深度モニタ
   装置であつて、 前記生体の聴覚に刺激を与えるための音波を間
   欠的に発生する音波発生手段と、 前記生体から発生する脳波を検出する脳波検出
   手段と、 前記音波発生手段が生体の聴覚に刺激を与えた
   直後の所定時間内において前記脳波内に現れる聴
   性脳幹誘発電位波信号を採取する聴性脳幹誘発電
   位波採取手段と、 前記聴性脳幹誘発電位波信号の大きさを決定す
   る信号強度決定手段と、 前記聴性脳幹誘発電位波信号の大きさに基づい
   て前記生体の麻酔深度の変化をモニタする麻酔深
   度モニタ手段と を含むことを特徴とする麻酔深度モニタ装置。 ２ 前記信号強度決定手段は、前記聴性脳幹誘発
   電位波信号の波形とその平均線とに囲まれた部分
   の面積値を求め、該面積値を前記聴性脳幹誘発電
   位波信号の大きさとするものである特許請求の範
   囲第１項に記載の麻酔深度モニタ装置。 ３ 前記信号強度決定手段は、前記聴性脳幹誘発
   電位波信号の平均線からの振幅値の絶対値の和を
   求めることによつて前記面積値を求めるものであ
   る特許請求の範囲第２項に記載の麻酔深度モニタ
   装置。 ４ 前記麻酔深度モニタ手段は、前記聴性脳幹誘
   発電位波信号の大きさを時間軸上に経時的に表示
   する表示手段を含むものである特許請求の範囲第
   １項乃至第３項のいずれかに記載の麻酔深度モニ
   タ装置。