JPS61100229A

JPS61100229A - 麻酔深度モニタ装置

Info

Publication number: JPS61100229A
Application number: JP59222694A
Authority: JP
Inventors: 裕一木村; 曲谷　一成; 明彦内山; 須磨　幸蔵; 成味　純; 大江　容子; 岩淵　汲
Original assignee: Nippon Colin Co Ltd; Waseda University
Current assignee: Nippon Colin Co Ltd; Waseda University
Priority date: 1984-10-23
Filing date: 1984-10-23
Publication date: 1986-05-19
Also published as: JPH0463691B2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

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
確にモニタする方法および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
が取り除かれ得す、逆に深過ぎる　７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
情報書　　　　　として生体０麻酔深度を的確００″′
″′夕す６１”′（ｊ　　　　　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５８−１３
３２３３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
することによっ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、斯る従来の場合のように、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った。

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（Ａｕ
ｄｉｔｏｒｙ　Ｂｒａｉ。Ｓｔｅｍ　Ｅｖｏｋｅｄ　Ｒ
ｅ５ｐｏｎｓｅｓ、　　　　　！ＡＢＲ）による麻酔深
度モニタであって、生体の聴覚に刺激を与えた直後の所
定時間内において脳波内に現れる聴性脳幹誘発電位信号
を採取するとともにその信号の大きさを求め、その信号
の大きさの変化に基づいて前記生体の麻酔深度をモニタ
することにある。

また、上記モニタ方法を好適に実施するための装置の要
旨とするところは、聴性脳幹誘発電位反応による麻酔深
度モニタ装置であって、（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
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ｌＱｍｓｅｃ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
大きさによって表わされる。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
求めることによって信号の大きさく強度）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、本発明の一適用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、コンピュータ１０は所謂ＣＰＵ、ＲＯ
Ｍ、ＲＡＭを含み、ＲＯＭに予め記憶されたプログラム
に従っ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１００　ｍｍ５ｅｃ周期）で所定時間（たとえ
ばｌ　Ｑ　ｍｍ５ｅｃの間）可聴周波数の音声を出力さ
せる。この音声によって図示しない生体（患者）の聴覚
が刺激されるようになっている。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ＳＮ
Ｏを変調器２０に出力する一方、変調器２０は光データ
伝送のための回送周波数に脳波信号ＳＮＯを変調して光
ファイバ２２を介して復調器２４へ伝送する。復調器２
．４は光ファイバ２２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を介してコンピュ
ータ１０に供給する。コンピュータ１０は脳波信号ＳＮ
Ｏ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
の信号の大きさく強度）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
フロッピディスク記憶装置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０本実施例では、ブラウン管表゛示　　　
　　　（８３０・７”Ｊ７９３２Ｍゝ−４’−ｆ’ｌ”
ｌｔ［＊６７°゛１する。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っている。

なお、脳波信号ＳＮＯは５０Ｈｚ乃至３ＫＨｚ、好まし
くは１５０Ｈｚ乃至１．５　ＫＨｚの周波数成分にて構
成されるように、前記脳波計１６内にフィルタが設けら
れている。

以下、本実施例の作動を第２図乃至第４図のフローチャ
ートに従って説明する。

第２図において、ステップＳ１の初期化処理が実行され
ると、ディスプレイの初期設定が行われかつグラフィッ
クおよびテキスト画面がクリアされるとともに、種々の
バッファ、レジスタ、カラ′　　ンタ等がクリアされる
。次いで、ステップＳ２乃至Ｓ４が実行され、コンピュ
ータ１０内の内部クロックの年月日、時刻等が入力設定
され、かつ得られたデータをディ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、ステップＳ５が実行されて、コントロールデー
タが決定される。このステップ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＜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って囲まれ
た部分の面積値がｒ　１．　ＯＪとされる。

なお、このステップＳ５においては、次に採取するＡＢ
Ｒ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、ステップ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図のフローチャートに示すように、ステ
ップＳＡＩが実行されて、現在の時刻および今回採取さ
れるデ−夕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配列デークの
採取に際してはデータ番号「２」が表示される。次いで
、ステップ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図のフローチャートに詳
しく示すように、ＡＢＲデータ取込みルーチンにおいて
は、まずステップＳＢＩ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、ステップＳＢ２が実行されて、音刺激が
行われる。す１　　　　　なわち、コンピューター０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（クリック音）が
たとえばｌＱｍｍｓｅｃの聞出力され、この出力がたと
えば１００　Ｎ５ｅｃ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ップＳＢ３においでは
、ステップＳＢ２の音刺激が実行された直後から１０ｗ
５ｅｃ以内の脳波に含まれる聴性脳幹誘発電位反応に基
づ＜ＡＢＲ波がＡ／Ｄ変換器２６を通してコンピュータ
１０に入力される。この人力信号はたとえば１０μｓｅ
ｃのサンプリングが１Ｑｆｌｓｅｃ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波であって、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（ｉｎｔｅｇ
ｅｒ）を構成するのである。ステップＳＢ３において得
られた単独ＡＢＲ配列データはステップＳＢ４において
所定のレ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（ｌｏｎｇｉ
ｎｔ）とされる。次いで、ステップＳＢ５が実行され、
読み込まれた単独ＡＢＲ配列デー　　　　　！り中にノ
イズが存在していたか否かが判断され、存在していた場
合にはステップ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、ステップＳＢ７が実行される。ステップ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
いるか否かによって判断される。そして、ステップＳＢ
７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またとえば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
のステップ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、ステッ
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、次いでステップ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、ステップ
５ＢＩＯ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（ｒ
ｅａ　ｌ　）が求められ、かつ記憶されるとともに、５
ＢＩＩ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、ステップ５Ｂ１２
においては、実ＡＪ３Ｒ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ａｏ。。〜ａ２゜
。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、それ等の加算によってＡＢＲ波形とそ
の平均線とによって囲まれた面積値が得られるのである
。

第３図に戻って、ステップＳＡ２のＡＰＲ取込みルーチ
ンが実行された後には、ステップ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、このステップ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ＡＢ
Ｒ波形の下側に表示される。次に、ステップＳＡ４が実
行され、最新の正規化面積値、すなわち前記ステップ５
ＢＩＩ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、ステップ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、ステップ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
値をディスクセーブするか否かが前記ステップＳ３にお
ける操作状態に従って判断され、ディスクセーブする場
合にはステップＳＡ７が実行されて、フロッピディスク
記憶装置３４においてフロッピディ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って採取される。

第２図に戻って、ステップＳ６のＡＢＲ処理ルーチンの
実行後にはステップＳ７においてコンソールバッファに
入力があったか否かが判断され、入力がないと判断され
た場合は、ステップＳ８が実行されて、データ番号が「
１」だけ前進させられた後、前記ステップ８６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２番号ｒ３Ｊ（７）アーア。採取および処理ヵ、
実行、　　　　　　１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
ッファ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ってい
る。しかし、ステップＳ７においてコンソールバッファ
に入力があったと判断された場合には、ステップ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、ステップＳ１０の中断処理ルー′
　　チンが実行された後、前記ステップ８６以下が再び
実行される。中断処理ルーチンＳＩＯ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、中断時間経過骨だけ時間経過させら
れるようになっている。

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

以上のステップの実行の結果、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って低下し、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、小ビーク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
の使用によって直置が増大するので、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ＡＢ
Ｒ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、
コンピュータ１０はブラウン管表示器３０、プリンタ３
２、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、上述したのばあ（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図は本発明が適用される装置の一例の構成　　　　
　！を示すブロック線図である。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ャートであ
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）ステップＳＡ２：ＡＢＲデータ取込みルーチン（信号強
度決定手段）ステップＳＢ３：聴性脳幹誘発電位波採取手段＜ｃｏα
賀溪第６図第７図

Claims

【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方法
であって、生体の聴覚に刺激を与えた直後の所定時間内において脳
波内に現れる聴性脳幹誘発電位波信号を採取するととも
に該信号の大きさを求め、該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ことを特徴とする
麻酔深度モニタ方法。
（２）聴性脳幹誘発電位反応による麻酔深度モニタ装置
であって、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。
（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２項に記載の麻酔深
度モニタ装置。
（４）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
によって前記面積値を求めるものである特許請求の範囲
第３項に記載の麻酔深度モニタ装置。
（５）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２項乃至第４項の
いずれかに記載の麻酔深度モニタ装置。