SE527967C2 - Ett system för att detektera schizofreni hos en person - Google Patents

Description

527 967 bakgrund av patientens symptom och den status som föreligger observerbar för den undersökande läkaren.

Psykologiska tester används men dessa mäter funktioner av allmänt slag, vilka inte är specifika för sjukdomen. Åtskilliga visuella och psykologiska perceptionstest finns beskrivna i litteraturen men de används inte i kliniskt arbete utan uteslutande i forskningssyfte. Inte heller finns det nàgot test som har tillräcklig prediktiv förmåga med avseende pà schizofreni.

Vid utnyttjande av flera psykiska funktionstest kan man få en förutsägbarhet pà knappt 70 %, dvs. 70 % av testresultatens förutsägelser resulterar i konstaterad sjukdom senare. Specificiteten är därmed fortfarande tämligen osäker.

Befintliga diagnostiska metoder är mycket tidsödande.

Inom rättspsykiatrin rör det sig om en process om minst 30 dagar och ett undersökningsteam bestående av minst sex personer. Inom allmänpsykiatrin ställs diagnosen endast undantagsvis vid första konfrontationen, det krävs inläggning pà sjukhus med mànadslànga observationer och ibland kan diagnosen först fastställas efter är av uppföljning inom öppenvård. Diagnos ställs alltså idag med traditionell psykiatrisk observation men oftast först sedan sjukdomen fatt möjlighet att framträda i allvarligt tillstànd, eller som tydligt utlöst psykos - alltsa för sent för adekvata terapeutiska insatser.

De schizofrent förorsakade organiska förändringar som idag kan ses med neuroröntgen, återspeglar ocksa sena förändringar i sjukdomen. De psykologiska kognitiva tester som används i diagnostiken mäter frontallobsdysfunktion medan ordtester indikerar temporallobsdysfunktion, vilka ocksa är sena processer. Psykologiska tester är mer ämnade för demensdiagnostik än schizofrenidiagnostik. 10 15 20 25 30 35 527 967 Elektrofysiologi kan ge viss upplysning t.ex. genom P300. P30O är en positiv vag i EEG som hör samman med ett stort antal upprepade stimuli för t.ex. hörsel eller syn.

Den anses vara ett uttryck för nervsystemets styrning av uppmärksamheten. Variationen av detta matt är dock för stor för diagnostisk tillförlitlighet vid schizofreni varför behovet av mer precisa verktyg att diagnostisera och behandla denna sjukdomsgrupp följaktligen är ansenlig.

För att erhålla ett objektivt matt pà den tidiga schizofrenin erfordras specifik stimulering och säkerställd korrelation mellan mätresultaten och andra diagnostiska matt pä sjukdomen. Det finns förvisso en stor mängd patent avseende schizofreni, men övervägande delen av dessa patent baseras pà biokemiska och genetiska modeller.

I patent WOO3026500 A1 visas ett psykofysiologiskt test för diagnos av schizofreni. Dokumentet beskriver en anordning och metod för mätning av binokulär rivalitet.

Detta psykofysiologiska test kräver dock testpersonens medverkan till att träffa beslut och därefter utföra en knapptryckning och kan därmed inte anses vara objektivt.

Detta är av stor betydelse eftersom det kan störa perceptionsprocessen. Föreliggande uppfinning kräver inga kognitiva prestationer av försöksobjektet under undersökningsproceduren, ej heller har föreliggande teknik tidigare använts för psykiatrisk diagnos.

Hjärnstamsaudiometri används idag för undersökning och som diagnostiskt hjälpmedel av organiska tillstànd i det centrala nervsystemet, hörtröskeluppskattning hos spädbarn samt personer som inte kan testas med rutinaudiogram.

Hjärnstamsaudiometri kännetecknas av att hjärnstammens bearbetning av olika ljudsekvenser kan avläsas med en elektrofysiologisk avbildningsmetod. 5 10 15 20 25 30 35 40 527 967 KORT FIGURBESKRIVNING Förkortningar i figurer A = Ljudstimulis amplitud U = Triggpulsens spänning tu: Tid mellan triggpulser ts= Ljudstimulis duration g = Antal uppspelningar av stimuli för ett deltest fp = Fyrkantspuls Butterworth filtrerat brus bflw t1m.= Tid mellan fyrkantspulser för deltest 16 an>= Fyrkantspulsernas amplitudvariation för deltest 17 f = Frekvens för referensfyrkantspuls fp för deltest 18 ffi>= Fyrkantspulsernas frekvensvariation för deltest 18 t¿y:= Fyrkantspulsens durationsmodifieríng för deltest 19 Figur 1 visar ett mätsystem vilket omfattar en anordning för generering av stimuli (1). vilket via plastslang (2) presenteras för testpersonen (4) i hörlur (3). Samtidigt som stimuli (9) spelas upp fràn nämnda anordning (1) skickas nämnda stimulisignal till triggbox (5), vilken triggar hjärnavbildningsapparatur (6) vilken uppmäter hjärnaktivitet fràn elektroder (7) samt skickar uppmätt hjärnaktivitet till datorutrustning för avbildning (8)- Figur 2 anger gemensamma grundkaraktäristika för de nio deltesten. Stimuli (9) presenteras för testpersonen (4) i fas med triggpuls (10). 10 15 20 25 30 35 527 967 Figurerna 3, 4 och 5 beskriver de nio deltestens ljudstimuli. De olika deltesten är “Forward masking" (ll), “Backward masking" (12), "Binaural forward masking" (13), "Riktningshörande" (14), "Avståndsbedömning av ljud" (15), “Pulstàg 1” (16), "Pulståg 2" (17), "Pulståg 3" (18), "Pulståg 4” (19), samt en avbildning av triggpuls (20) vilken är i fas med respektive deltests fyrkantspuls. Vid figur för “Riktningshörande“ (14) beskrivs också vinklar för uppspelning av ljud. Vid figur för "Avstàndsbedömning (15) beskrivs också avstånd för uppspelning av ljud. Vid figur för "Pulståg 3" (18) anges också frekvenser för subtestens fyrkantspulser. av ljud" DETALJERAD BESKRIVNING AV UPPFINNINGEN Uppfinningen består av en anordning anpassad för schizofrenidiagnos.

Nämnda anordning består av en anordning för generering av stimuli (1), lämpligen en tongenerator, nämnda stimuli presenteras, via en plastslang (2) och hörtelefon (3), till försöksobjektet (4). Samtidigt som stimuli presenteras skickas en triggpuls ut från generingsanordningen (1) till triggbox (5) och vidare till avläsningsapparatur (6), i vilken avläsning av elektrofysiologisk hjärnaktívitet från elektroder (7) påbörjas, varefter aktiviteten avbildas på datorutrustning (8).

Nämnda anordning kan användas för att utföra ett schizofrenitest bestående av nio deltester, varvid varje nämnt deltest består av presentering av stimuli för en försöksperson samt registrering av responsen från nämnda stimuli. Gemensamma grundkaraktäristika för de nio deltesten är att de ljudstimuli som presenteras för försökspersonen, presenteras i upprepade sekvenser; typiskt upprepas ljudstimuli 500-1500 gånger och tiden mellan stimuli varierar från 150 till 500ms. Eftersom varje stimulering registreras utifrån triggpuls för varje 10 15 20 25 30 35 527 967 händelse komer stimuleringens bidrag att framträda allt tydligare gentemot annan hjärnstamsaktivitet. Pa sä sätt avspeglas hjärnstammens specifika svar pà stimulus. Svaret fràn försökspersonen jämförs därefter med standardiserade svar frän en referenspopulation.

Vissa av deltesten i föreliggande uppfinning bygger pà maskering (eng. "masking“). Detta innebär att hörbarheten hos ett ljud försämras när ett brus ljuder före, efter eller samtidigt som ljudet. Dessa processer är styrda av allmänna principer inom nervsystemet. Information sorteras och ovidkommande delar av den filtreras bort eller dämpas.

Detta sker genom nervsystemets àterkopplingssystem (feedback) som underlättar (faciliterar) eller hindrar (inhiberar) viss nervverksamhet. Nämnda sortering ästadkommes genom prioritering eller nedtoning mellan olika mekanismer eller system, vilka arbetar mer eller mindre oberoende av varandra (exempelvis inom hörseln).

Härutöver undersöks riktningshörande, dvs. förmåga att lokalisera ljud rumsligt. Både vänster/högerförmäga och avstàndsbedömning undersökes. Vänster/högerförmàga bestäms väsentligen av tídskillnaden för ljudets ankomst till vänster respektive höger öra. Avstàndsbedömningen kräver emellertid att information av spektrala förhållanden i stimulus analyseras av hjärnan, vilket innebär en mer komplex bearbetning.

En grupp av deltester undersöker hur hjärnans bearbetning påverkas av tid, amplitud och frekvens. Dessa test riktar sig till de olika system som bidrar till analysen av respektive stimulusaspekt. Tidsanalys kräver exempelvis bidrag från hjärnans àterkopplingssystem fràn frontalloberna; amplitudanalys och modulation sker pà flera nivåer i hjärnstammen och frekvensanalys har pa samma sätt, som tidigare nämnts, minst tre olika separata system för detektion. 10 15 20 25 30 35 527 967 Deltest l “Forward masking" “Forward masking" (ll) innebär att ett ljud sjunker i hörbarhet beroende på ett föregående ljud. I detta deltest består stimuli av ett Butterworth-filtrerat brus (bam) som maskerar en efterföljande fyrkantspuls (fp).

Deltest 2 "Backward masking“ “Backward masking“ (12) innebär att ett ljud sjunker i hörbarhet beroende på ett efterföljande ljud. I detta deltest används ett Butterworth-filtrerat brus (bmw) för att maskera en föregående fyrkantspuls (fp).

Deltest 3 "Binaural forward masking" "Binaural forward masking" (13) innebär att ett ljud i ena örat sjunker i hörbarhet beroende på ett föregående ljud i andra örat. I detta deltest används ett Butterworth- filtrerat brus (bam) för stimulering i ena örat (höger öra) och fyrkantspuls (fp) för stimulering i det andra örat (vänster öra).

Deltest 4 “Riktningshörande“ I deltestet “Riktningshörande" (14) presenteras ljud i form av fyrkantspulser (fp) i separata steg från vänster till höger i lika stora vinkelsteg. Detta deltest består av fem subtester, vart och ett med sin vinkel (a - e). I första subtestet kommer ljudet helt från vänster, 90° (e).

I subtest tvà spelas pulståget upp från vinkeln 45° vänster (d). Subtest tre består av pulståg rakt framifrån (c). I subtest fyra spelas pulståget upp från vinkeln 45° höger (b) och slutligen subtest fem 90° höger (a).

Deltest 5 "Avståndsbedömning av ljud" Deltestet "Avståndsbedömning av ljud" (15) består av ett antal subtester. I det första av dessa spelas ett pulståg bestående av fyrkantspulser (fp) upp (g), (vilket framställer ett referensvärde). I det andra subtestet (h) har fyrkantspulserna i pulståget ändrats genom artificiell behandling så att de uppfattas som kommande långt bort 10 15 20 25 30 527 967 ifrån. I de nästkomande subtesterna är fyrkantspulserna i pulstàgen än mer ändrade och uppfattas därmed som komande än mer avlägset ifran.

Deltest 6 “Pulståg 1" Deltestet “Pulståg 1" (16) utgörs av ett antal subtester. Subtesterna består av pulståg med specifika tidsintervall (tni) mellan de ingående fyrkantspulserna (fp). I det första subtestet har tidsintervallet mellan fyrkantspulserna ett bestämt värde. I de påföljande subtesterna ändras nämnda tidsintervall.

Deltest 7 “Pulståg 2" Deltestet "Pulståg 2" (17) utgörs av ett antal subtester. Första subtestet har en bestämd amplitud hos fyrkantspulserna (fp). För vart och ett av de påföljande subtesterna ändras detta värde (afifl, så att varje subtests fyrkantspulser (fp) har sin specifika konstanta amplitud (âfp) .

Deltest 8 "Pulståg 3" Deltestet "Pulståg 3" (18) utgörs av ett antal subtester. Första subtestet har en bestämd frekvens hos fyrkantspulserna (fp). För vart och ett av de påföljande subtesterna ändras detta värde (fm), så att varje subtests fyrkantspulser (fp) har sin specifika konstanta frekvens (fm). Fyrkantspulsernas frekvensinnehåll erhålles genom filtrering med Butterworthfilter.

Deltest 9 "Pulståg 4" Deltestet "Pulståg 4” (19) utgörs av ett antal subtester. Första subtestet har ett bestämt värde för de ingående fyrkantspulsernas duration. För vart och ett av de påföljande subtesterna ändras detta värde (tan), så att varje fyrkantspuls i respektive subtest har sin specifika konstanta duration.

Claims (13)

10 15 20 25 30 35 527 967 PAIENTKRKV

1. l. Ett system för att detektera schizofreni hos en person (4), varvid systemet är konfigurerat för att detektera personens (4) respons pà ljud och innefattar ett organ för stimuligenerering (1) konfigurerat för att generera ljudstimuli, ett komunikationselement (2) för att kommunicera nämnda ljudstimuli via ett hörorgan (3) till personen (4), ett organ för avläsning (6) av personens elektrofysiologiska hjärnaktivitet medelst element (7) fästade pà personen (4), kånnetecknat av att nämnda ljudstimuli har varierande fysikaliska beståndsdelar i frekvens, tid och amplitud, och att organet för stimuligenerering (1) är kommunikativt kopplat till en triggeranordning (5), samt att organet för stimuligenerering (1) är konfigurerat att utsända en triggsignal via triggeranordningen (5) till organet för avläsning (6) av den elektrofysiologiska hjärnaktiviteten, simultant med att nämnda ljudstimuli utsändes till personen (4) fràn organet för stimuligenerering (1).

2. System enligt krav 1, vidare innefattande en utrustning (8) avsedd att avbilda nämnda elektrofysiologiska hjärnaktivitet, och varvid systemet är konfigurerat att avbilda nämnda elektrofysiologiska aktivitet i den härför avsedda utrustningen (8) efter att nämnda triggsignal är utsänd.

3. System enligt krav 1 eller 2, varvid systemet är konfigurerat för hjärnstamsaudiometri.

4. System enligt nagot av krav l-3, varvid systemet är konfigurerat att utföra ett schizofrenitest bestående av 10 l5 20 25 30 35 527 967 IO nio deltester, varvid varje nämnt deltest bestar av presentering av stimuli för personen (4) samt registrering av responsen fràn nämnda stimuli, varvid systemet vidare är konfigurerat att nämnda ljudstimuli presenteras i upprepade sekvenser.

5. System enligt krav 4, varvid systemet är konfigurerat att upprepa nämnda ljudstimuli 500-1500 gånger och tiden mellan nämnda ljudstimuli varierar fràn 150 till 500ms.

6. System enligt krav 4 eller S, varvid systemet är konfigurerat att avspegla hjärnstammens specifika svar pà nämnda ljudstimuli eftersom ljudstimuleringen är konfigurera att framträda tydligt gentemot annan hjärnstamsaktivitet.

7. System enligt krav 6, varvid systemet är konfigurerat att jämföra nämda hjärnstamens specifika svar med standardiserade svar fràn en referenspopulation för att avgöra schizofrenistatus hos personen (4).

8. System enligt krav l-7, varvid nämnda organ för stimuligenerering (1) består av en tongenerator.

9. System enligt krav l-8, varvid nämda kommunikationselement (2) för presentation av ljudstimuli bestàr av en plastslang.

10. System enligt krav l-9, varvid nämnda hörorgan (3) bestàr av en hörtelefon.

11. ll. System enligt krav 1-10, varvid systemet är konfigurerat att avbilda den elektrofysiologiska aktiviteten pà en datorutrustning (8). 10 15 20 25 30 35 527 967

12. System enligt krav 1-11, varvid systemet är konfigurerat att detektera schizofreni med hjälp av hjärnstamsaudiometri, varvid personens (4) respons pà ljuds fysikaliska beståndsdelar frekvens, tid och amplitud detekteras genom att utföra ett test innefattande nio deltester.

13. System enligt krav 13, varvid systemet är konfigurerat att utföra de nio deltesterna som "Forward masking" - ett ljud som sjunker i hörbarhet beroende pà ett föregående ljud; följt av "Backward masking“ - ett ljud som sjunker i hörbarhet beroende pà ett efterföljande ljud; följt av "Binaural forward masking“ - ett ljud som i ena örat sjunker i hörbarhet beroende pà ett föregående ljud i andra örat; följt av "Riktningshörande“ - ljud i form av fyrkantspulser (fp) i separata steg fràn vänster till höger i lika stora följt av "Avstàndsbedömning av ljud" - ljud där pulstáget vinkelsteg; ändrats genom artificíell behandling sà att ljudet uppfattas som kommande långt bort ifrån; följt av "Pulstàg 1” - vilket utgörs av ett antal subtester innefattande pulstàg med specifika tidsintervall (tisi) mellan de ingående fyrkantspulserna (fp) ; följt av "Pulstàg 2" - vilket utgörs av ett antal subtester med specifika amplituder hos fyrkantspulserna (fp); följt av "Pulstàg 3" - vilket utgörs av ett antal subtester med specifika frekvenser hos fyrkantspulserna (fP): följt av “Pulstàg 4" - vilket utgörs av ett antal subtester med specifik duration hos fyrkantspulserna (fp).