特開 2023-183639 頭蓋内圧計測装置、頭蓋内圧計測方法、頭蓋内圧計測のためのプログラム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2023183639

(43)【公開日】2023-12-28

(54)【発明の名称】頭蓋内圧計測装置、頭蓋内圧計測方法、頭蓋内圧計測のためのプログラム

(51)【国際特許分類】

   A61B 5/03 20060101AFI20231221BHJP

【ＦＩ】

A61B5/03

【審査請求】未請求

【請求項の数】8

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022097259

(22)【出願日】2022-06-16

(71)【出願人】

【識別番号】504160781

【氏名又は名称】国立大学法人金沢大学

(74)【代理人】

【識別番号】110002354

【氏名又は名称】弁理士法人平和国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】村越 道生

(72)【発明者】

【氏名】曲師 綾香

【テーマコード（参考）】

4C017

【Ｆターム（参考）】

4C017AA20

4C017AB08

4C017AC30

4C017BC11

4C017BC16

(57)【要約】

【課題】非侵襲的に頭蓋内圧に関する情報を取得する。
【解決手段】頭蓋内圧計測装置１は、被験者の外耳道内に向けて刺激音を出力するように構成された刺激音出力部９１と、刺激音を出力したときの外耳道内の圧力変動を示す音圧信号を取得するように構成された受音部９２と、音圧信号を解析して被験者の頭蓋内圧に関する値を導出するように構成された解析装置９３とを備える。
【選択図】図２

【特許請求の範囲】

【請求項1】

被験者の外耳道内に向けて刺激音を出力するように構成された刺激音出力部と、
前記刺激音を出力したときの前記外耳道内の圧力変動を示す音圧信号を取得するように構成された受音部と、
前記音圧信号を解析して前記被験者の頭蓋内圧に関する値を導出するように構成された解析装置と
を備える頭蓋内圧計測装置。

【請求項2】

前記解析装置は、前記被験者の中耳の特性を解析し、当該中耳の特性に基づいて前記頭蓋内圧に関する値を導出するように構成されている、請求項１に記載の頭蓋内圧計測装置。

【請求項3】

前記刺激音出力部は、複数の周波数に関する前記刺激音を出力するように構成されている、請求項１に記載の頭蓋内圧計測装置。

【請求項4】

前記解析装置は、前記被験者の中耳の共振周波数又は鼓膜の可動性を示す値を算出し、当該値に基づいて前記頭蓋内圧に関する値を導出するように構成されている、請求項３に記載の頭蓋内圧計測装置。

【請求項5】

前記刺激音出力部は、前記刺激音として、周波数掃引音又はランダム雑音を出力するように構成されている、請求項４に記載の頭蓋内圧計測装置。

【請求項6】

前記解析装置は、前記頭蓋内圧に関する値として、前記頭蓋内圧の経時的変化を導出するように構成されている、請求項１乃至５の何れかに記載の頭蓋内圧計測装置。

【請求項7】

被験者の外耳道内に向けて刺激音を出力することと、
前記刺激音を出力したときの前記外耳道内の圧力変動を示す音圧信号を取得することと、
前記音圧信号を解析して前記被験者の頭蓋内圧に関する値を導出することと
を含む頭蓋内圧計測方法。

【請求項8】

刺激音出力部に、被験者の外耳道内に向けて刺激音を出力させることと、
受音部に、前記刺激音を出力したときの前記外耳道内の圧力変動を示す音圧信号を取得させることと、
解析装置に、前記音圧信号を解析して前記被験者の頭蓋内圧に関する値を導出することと
を実行させる、頭蓋内圧計測のためのプログラム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、頭蓋内圧計測装置、頭蓋内圧計測方法、頭蓋内圧計測のためのプログラムに関し、特に、経外耳道的であり非侵襲な頭蓋内圧計測に関する。

【背景技術】

【0002】

脳内の出血や脳脊髄液の循環不良は、頭蓋内圧の増大（亢進）を引き起こす。脳外科手術後などには、患者の状態管理のために、頭蓋内圧の測定が行われている。一般的な頭蓋内圧の測定方法として、頭蓋骨や腰椎にカテーテルを直接挿入し、当該カテーテルの他端に圧力ゲージ取り付けて、頭蓋内圧又は脳脊髄液圧を測定する方法が知られている。しかしながら、これらの測定方法は侵襲的である。非侵襲的に頭蓋内圧を測定する方法が求められている。

【0003】

例えば特許文献１には、非侵襲的に頭蓋内圧を推定する方法について次のことが開示されている。心臓から駆出される血流脈波は、頸動脈、椎骨動脈を経由し脳に至ることで、頭蓋内圧脈波を形成する。この頸動脈波から頭蓋内圧脈波までの伝達関数は共振特性を示す。頭蓋内圧が上昇すると脳コンプライアンスは低下し、上述の共振特性における固有共振周波数は上昇する。頭蓋内圧と固有共振周波数とは二次関数の関係を示す。そこで、耳栓型圧力センサーを用いて外耳道内圧脈波信号を取得し、その信号を解析して上述の固有共振周波数を求め、この固有共振周波数から頭蓋内圧を算出する。このようにして、非侵襲的に頭蓋内圧が推定され得る。

【0004】

非侵襲的に頭蓋内圧に関する情報を取得する手段について、いくつかの提案はなされているものの、現在のところ何れも一般的に用いられるには至っていない。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特開２０２０－１６８０８６号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

本発明は、非侵襲的に頭蓋内圧に関する情報を取得することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0007】

本発明の一態様によれば、頭蓋内圧計測装置は、被験者の外耳道内に向けて刺激音を出力するように構成された刺激音出力部と、前記刺激音を出力したときの前記外耳道内の圧力変動を示す音圧信号を取得するように構成された受音部と、前記音圧信号を解析して前記被験者の頭蓋内圧に関する値を導出するように構成された解析装置とを備える。

【発明の効果】

【0008】

本発明によれば、非侵襲的に頭蓋内圧に関する情報を取得できる。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】図１は、一実施形態に係る頭蓋内圧計測装置の構成例の概略を示す模式図である。

【図2】図２は、一実施形態に係る頭蓋内圧計測装置の構成例の概略を示す機能ブロック図である。

【図3】図３は、ヒトの聴覚器官及びのその周辺を示す模式図である。

【図4A】図４Ａは、外耳道内の音圧について説明するための図である。

【図4B】図４Ｂは、外耳道内の音圧について説明するための図である。

【図5】図５は、頭蓋内圧計測装置を用いた計測について説明するための図である。

【図6】図６は、一実施形態に係る頭蓋内圧計測装置のコンピュータの動作の一例の概略を示すフローチャートである。

【図7】図７は、一実施形態に係る頭蓋内圧計測装置のコンピュータの動作の一例の概略を示すフローチャートである。

【図8】図８は、頭蓋内圧計測装置を用いた成人を被験者とした計測結果の一例を示す図である。

【図9A】図９Ａは、通常状態及びいきんだ状態で得られた共振周波数の値を示す。

【図9B】図９Ｂは、通常状態及びいきんだ状態で得られたΔＳＰＬの値を示す。

【図10A】図１０Ａは、通常状態の値で正規化した通常状態及びいきんだ状態で得られた共振周波数の値を示す。

【図10B】図１０Ｂは、通常状態の値で正規化した通常状態及びいきんだ状態で得られたΔＳＰＬの値を示す。

【発明を実施するための形態】

【0010】

一実施形態について図面を参照して説明する。本実施形態は、頭蓋内圧（intracranial pressure: ICP）に関する情報を取得する頭蓋内圧計測装置に関する。本実施形態の頭蓋内圧計測装置は、経外耳道的に、特に経中耳的に、頭蓋内圧を計測するように構成されている。頭蓋内圧計測装置は、被験者の外耳道内に向けて刺激音を出力し、そのときの外耳道内の圧力変動を取得する。頭蓋内圧計測装置は、この圧力変動を解析することで、被験者の中耳の特性を解析し、中耳の特性に影響を与える頭蓋内圧に関する値を導出するように構成されている。

【0011】

［装置構成］
図１は、本実施形態に係る頭蓋内圧計測装置１の構成例の概略を示す模式図である。図２は、本実施形態に係る頭蓋内圧計測装置１の構成例の概略を示す機能ブロック図である。図１に示すように、頭蓋内圧計測装置１は、コンピュータ１０と、ＡＤ／ＤＡコンバータ６０と、アンプシステム７０と、プローブ８０とを備える。

【0012】

プローブ８０は、その先端が、被験者２００の外耳道２１０に挿入されるように構成されている。プローブ８０は、外耳道２１０に向けて刺激音を出力するためのイヤホン８２と、外耳道２１０内の圧力変動を取得するためのマイクロホン８４とを備える。

【0013】

コンピュータ１０は、一般的なコンピュータであり、例えばパーソナルコンピュータ等である。コンピュータ１０は、例えば、Central Processing Unit（ＣＰＵ）１１、メモリ１２などといった各種の集積回路、ストレージ１３、各種のインターフェース１４などを備える。コンピュータ１０は、頭蓋内圧計測装置１の動作の制御、刺激音に係る信号の生成、外耳道内の圧力変動の解析などの処理を行う。コンピュータ１０の動作は、コンピュータ１０内に記録されたり、コンピュータ１０の外部から提供されたりするプログラムに従って行われる。

【0014】

ＡＤ／ＤＡコンバータ６０は、ＤＡコンバータ６２とＡＤコンバータ６４とを有する。アンプシステム７０は、イヤホンアンプ７２とマイクロホンアンプ７４とを有する。ＡＤ／ＤＡコンバータ６０のＤＡコンバータ６２は、コンピュータ１０から出力された刺激音に係るデジタル信号をアナログ信号に変換し、アンプシステム７０のイヤホンアンプ７２へと出力する。イヤホンアンプ７２は、ＤＡコンバータ６２から入力された刺激音に係るアナログ信号を増幅し、プローブ８０のイヤホン８２から刺激音を出力させる。アンプシステム７０のマイクロホンアンプ７４は、プローブ８０のマイクロホン８４で取得した外耳道２１０内の圧力変動に係るアナログ信号を増幅し、ＡＤ／ＤＡコンバータ６０のＡＤコンバータ６４へと出力する。ＡＤコンバータ６４は、マイクロホンアンプ７４から取得したアナログ信号をデジタル信号に変換し、コンピュータ１０に入力する。

【0015】

コンピュータ１０は、制御部２２、信号生成部３２、信号出力部３４、信号取得部３８、信号解析部４０等としての機能を有する。制御部２２は、コンピュータ１０の各動作を制御する。

【0016】

信号生成部３２は、出力する刺激音に関する信号を生成する。生成された刺激音に関する信号は、信号出力部３４を介してＤＡコンバータ６２へと出力される。

【0017】

本実施形態では、刺激音として、複数の周波数の音が出力されるように構成されている。例えば、刺激音は、低周波から高周波に、又は、高周波から低周波に変化する周波数掃引音であってもよい。例えば、刺激音は、100 Hzから2000 Hzまで10秒かけて変化する周波数掃引音であってもよい。また、刺激音は、周波数掃引音のように周波数が連続的に変化するものではなく、不連続に周波数が変化するものであってもよい。また、刺激音は、例えばランダム雑音のように、低周波から高周波までの各周波数の音を含むものであってもよい。

【0018】

信号解析部４０は、信号取得部３８を介してＡＤコンバータ６４からマイクロホン８４で取得した外耳道内の圧力変動に係る信号を取得する。信号解析部４０は、取得した信号を解析する。信号解析部４０は、中耳特性解析部４２及び頭蓋内圧解析部４４としての機能を有する。

【0019】

中耳特性解析部４２は、取得した外耳道２１０内の圧力変動に基づいて、被験者２００の中耳の特性を解析する。中耳特性解析部４２は、取得した外耳道２１０内の圧力変動に基づいて、例えば被験者２００の鼓膜２２２の共振周波数、又は、鼓膜２２２の可動性を示す値を算出する。刺激音がランダム雑音などである場合、中耳特性解析部４２が行う解析は、高速フーリエ変換（ＦＦＴ）解析を含み得る。

【0020】

頭蓋内圧解析部４４は、中耳特性解析部４２が求めた中耳の特性に基づいて、被験者２００の頭蓋内圧に関する値を導出するように構成されている。例えば、頭蓋内圧解析部４４は、鼓膜２２２の共振周波数、又は、鼓膜２２２の可動性を示す値に基づいて、被験者２００の頭蓋内圧に関する値を導出するように構成されている。頭蓋内圧解析部４４は、頭蓋内圧に関する値として、例えば、頭蓋内圧の絶対値、基準値に対する頭蓋内圧の相対値、又は頭蓋内圧の経時的変化などを導出するように構成されている。

【0021】

以上のように、信号生成部３２、信号出力部３４、ＤＡコンバータ６２、イヤホンアンプ７２、イヤホン８２などは、全体として、被験者２００の外耳道２１０内に向けて刺激音を出力するように構成された刺激音出力部９１として機能する。また、信号取得部３８、ＡＤコンバータ６４、マイクロホンアンプ７４、マイクロホン８４などは、全体として、刺激音出力部９１が刺激音を出力したときの外耳道２１０内の圧力変動を示す音圧信号を取得するように構成された受音部９２として機能する。また、中耳特性解析部４２及び頭蓋内圧解析部４４などを含む信号解析部４０などは、音圧信号を解析して被験者２００の頭蓋内圧に関する値を導出するように構成された解析装置９３として機能する。

【0022】

ここで示した頭蓋内圧計測装置１の構成は一例であり、同様の機能を発揮すれば適宜に変更され得る。ここでは、コンピュータ１０が頭蓋内圧計測装置１の動作に関する各種制御及びデータの解析の全てを行う例を示したが、これに限らない。コンピュータ１０の機能は、何台の装置によって実現されてもよい。また、コンピュータ１０の機能の一部が、ネットワークを介してコンピュータ１０に接続された遠隔地に配置された他の装置によって担われてもよい。例えば遠隔地から頭蓋内圧計測装置１の各部の動作が制御されてもよいし、取得されたデータの解析がサーバで行われてもよい。物理的な構成は種々あり得るが、頭蓋内圧計測装置１は、刺激音出力部９１、受音部９２及び解析装置９３等の機能を発揮する。

【0023】

［測定原理］
頭蓋内圧計測装置１による頭蓋内圧の測定原理について説明する。図３は、ヒトの聴覚器官及びのその周辺を示す模式図である。外耳道２１０の端にある鼓膜２２２と、内耳２３０の蝸牛２３２とは、ツチ骨２２５、キヌタ骨２２６及びアブミ骨２２７を含む耳小骨２２４を介して接続されている。内耳２３０は、リンパ液で満たされている。内耳２３０の蝸牛２３２とクモ膜下腔２４２とは、蝸牛小管２３４によって繋がっている。したがって、クモ膜下腔２４２内の圧力、すなわち、頭蓋内圧が亢進すると、内耳２３０のリンパ液の圧力も上昇し、内耳２３０に接続されたアブミ骨２２７は中耳２２０側に押し出される。アブミ骨２２７の変位に伴い、それに連結されたキヌタ骨２２６及びツチ骨２２５を介して、鼓膜２２２は外耳道２１０側に押し出される。このとき、鼓膜２２２の可動性は、通常時よりも低下する。このように、鼓膜２２２の可動特性と頭蓋内圧とには関連があるため、鼓膜２２２の可動特性を計測することで、頭蓋内圧に関する情報が取得され得る。

【0024】

外耳道２１０内の音圧について説明する。計測時において、外耳道２１０の一端では、イヤホン８２の振動膜８３が振動し、外耳道２１０の他端では、鼓膜２２２が振動する。図４Ａ及び図４Ｂは、この様子を模式的に示す図である。

【0025】

イヤホン８２から出力される刺激音の周波数が中耳２２０の共振周波数よりも低いとき、図４Ａに模式的に示されるように、イヤホン８２の振動膜８３と鼓膜２２２とは同位相で変位する。このため、外耳道２１０内の圧力Ｐは、
Ｐ＝Ｋ（ΔＶ－ΔＶ_ＴＭ）／Ｖ
で表される。ここで、Ｋは、空気の体積弾性率、ΔＶはイヤホン８２の振動膜８３による体積変化、ΔＶ_ＴＭは鼓膜２２２による体積変化、Ｖは、外耳道２１０の体積である。このとき、鼓膜２２２が振動するほど体積変化は小さくなり、音圧は小さくなる。

【0026】

イヤホン８２から出力される刺激音の周波数が中耳２２０の共振周波数に達したとき、図４Ｂに模式的に示されるように、鼓膜２２２の位相が反転する。このため、外耳道２１０内の圧力Ｐは、
Ｐ＝Ｋ（ΔＶ＋ΔＶ_ＴＭ）／Ｖ
で表される。このとき、鼓膜２２２が振動するほど体積変化は大きくなり、音圧は大きくなる。

【0027】

図５は、成人を被験者２００として、頭蓋内圧計測装置１を用いた計測結果の一例を示す図である。図５は、イヤホン８２から10秒かけて周波数が100 Hzから2000 Hzまで変化する周波数掃引音を出力したときに、マイクロホン８４を用いて取得される結果を示す。図５において、実線は、マイクロホン８４を用いて取得された音圧レベル（sound pressure level: SPL）を、刺激音の周波数に対して示す。ここで、ＳＰＬは、
SPL = 20 log | P / P_REF |
であり、Pはマイクロホン８４で計測される音圧であり、P_REFは基準音圧であって2.0×10^-5 Paである。図５に実線で示される曲線をＳＰＬカーブと称することにする。図５において、破線は、このときの鼓膜２２２による体積変化を刺激音の周波数に対して示す。

【0028】

ＳＰＬカーブに認められるＳＰＬの大きな変化は中耳２２０の共振を示すことが知られている。図５中には、ＳＰＬカーブの極小値を示す周波数と極大値を示す周波数との中間値が、中耳２２０の共振周波数（ＲＦ）として一点鎖線矢印で示されている。また、ＳＰＬカーブの極小値と極大値との差であるΔＳＰＬは、鼓膜２２２の可動性を示すことが知られている。上述のとおり、頭蓋内圧と鼓膜２２２の可動特性とに関連があるため、中耳２２０の共振周波数（ＲＦ）及び／又はΔＳＰＬを特定することで、頭蓋内圧に係る情報が取得され得る。

【0029】

［装置の動作］
頭蓋内圧計測装置１の動作について説明する。この例は、頭蓋内圧計測装置１によって、例えば定期的になど、繰り返し頭蓋内圧に関する値が特定され、その経時的な変化が解析される例である。計測時において、プローブ８０は、被験者２００の外耳道２１０に挿入されている。図６は、コンピュータ１０の動作の一例の概略を示すフローチャートである。

【0030】

ステップＳ１１において、コンピュータ１０は、頭蓋内圧に関する値を計測するタイミングであるか否かを判定する。計測するタイミングでないとき、コンピュータ１０は、待機して、計測するタイミングを待つ。計測するタイミングであるとき、処理はステップＳ１２に進む。

【0031】

ステップＳ１２において、コンピュータ１０は、頭蓋内圧計測処理を行う。頭蓋内圧計測処理の一例について、図７に示すフローチャートを参照して説明する。

【0032】

ステップＳ２１において、コンピュータ１０は、出力する刺激音の周波数を設定する。例えば、刺激音の周波数は、低周波から高周波に向けて周波数掃引させるように設定される。

【0033】

ステップＳ２２において、コンピュータ１０は、設定された周波数の刺激音に係る信号を出力する。ＤＡコンバータ６２及びイヤホンアンプ７２を介してこの信号に基づいて、イヤホン８２から外耳道２１０に向けて刺激音が出力される。

【0034】

このときの外耳道２１０内の音圧を示す信号が、マイクロホン８４で生じる。マイクロホン８４で生じた信号は、マイクロホンアンプ７４及びＡＤコンバータ６４を介して、コンピュータ１０に入力される。ステップＳ２３において、コンピュータ１０は、マイクロホン８４からの音圧信号を取得する。

【0035】

ステップＳ２４において、コンピュータ１０は、音圧を取得すべき全周波数について計測が行われたか否かを判定する。全周波数で計測が行われていないとき、処理はステップＳ２１に戻る。すなわち、刺激音の周波数が変更されて同様に音圧が取得される。ステップＳ２４において、全周波数で計測が行われたと判定されたとき、処理はステップＳ２５に進む。このようにして、各周波数の刺激音に対する外耳道２１０内の音圧が取得される。

【0036】

ステップＳ２５において、コンピュータ１０は、取得した音圧情報に基づいて、被験者２００の中耳２２０の特性について解析する。例えば、コンピュータ１０は、ＳＰＬカーブに基づいて、中耳２２０の共振周波数及び／又は鼓膜２２２の可動性を示すΔＳＰＬの値を特定する。

【0037】

ステップＳ２６において、コンピュータ１０は、特定された中耳２２０の特性に基づいて、頭蓋内圧に関する値を導出する。頭蓋内圧に関する値は、例えば、頭蓋内圧を示す絶対値であってもよいし、頭蓋内圧を示す相対値であってもよい。以上で頭蓋内圧計測処理は終了する。

【0038】

図６に戻って説明を続ける。頭蓋内圧計測処理の後、処理はステップＳ１３に進む。ステップＳ１３において、コンピュータ１０は、経時的に取得された頭蓋内圧に関する値に基づいて、頭蓋内圧の経時的変化を解析する。例えば、コンピュータ１０は、頭蓋内圧亢進の有無を特定する。その後、処理はステップＳ１１に戻り、上述の処理が繰り返される。

【0039】

以上のように動作する頭蓋内圧計測装置１によれば、経外耳道的に非侵襲に頭蓋内圧に関する値が取得され、頭蓋内圧亢進の有無を含む判断が行われ得る。

【0040】

［計測例］
頭蓋内圧計測装置１の装置構成を有する計測装置を用いて、刺激音を100 Hzから2000 Hzまで10秒かけて変化する周波数掃引音とし、このときの外耳道内の音圧レベル（ＳＰＬ）を計測した。計測したＳＰＬを刺激音の周波数に対してプロットし、ＳＰＬカーブを取得した。

【0041】

吸気後にいきむと、胸腔内圧が上昇し、肺や心臓が圧迫され、静脈の圧迫により静脈還流量が減少するため、頭蓋内の血液量が増加し、一時的に頭蓋内圧が高くなることが知られている。呼気圧30 mmHgでいきむと、頭蓋内圧は10 mmHg程度亢進すると考えられている。そこで、吸気後にいきんだ状態を頭蓋内圧亢進状態として計測を行った。また、いきむことなく通常状態において計測を行った。

【0042】

予備実験において、男性被験者は、いきんだ状態で40 mmHgの呼気圧を10秒間安定的に維持することができた。そこで、男性被験者では、呼気圧を40 mmHgとしていきんだ状態を頭蓋内圧亢進状態とし、計測を行ってＳＰＬカーブの取得を行った。一方、予備実験において、多くの女性被験者は、いきんだ状態で40 mmHgの呼気圧を10秒間安定的に維持することはできなかった。女性被験者は、いきんだ状態で30 mmHgの呼気圧を10秒間安定的に維持することはできた。そこで、女性被験者では、いきんだ状態で40 mmHgの呼気圧を安定的に維持することができた場合のみ、呼気圧を40 mmHgとしていきんだ状態を頭蓋内圧亢進状態とし、その他の場合では、呼気圧を30 mmHgとしていきんだ状態を頭蓋内圧亢進状態とし、計測を行ってＳＰＬカーブの取得を行った。

【0043】

各被験者において、通常状態で計測を行った後に、いきんだ状態で計測を行い、両状態のＳＰＬカーブを取得した。

【0044】

計測は、聴覚について健康であると確認された成人10名（男性5名、女性5名、22.8±2.5歳）を対象として行った。計測は、左右の耳を対象として行った。いきんだ状態での呼気圧を維持でき、ＳＰＬカーブが取得された12耳の結果を対象に解析を行った。

【0045】

計測結果の一例を図８に示す。図８において、実線は、通常状態で取得されたＳＰＬカーブを示し、破線は、いきんだ状態、すなわち、頭蓋内圧亢進状態で取得されたＳＰＬカーブを示す。実線で示した通常状態に比べて、破線で示した頭蓋内圧亢進状態では、ΔＳＰＬが小さくなり、共振周波数（ＲＦ）が高くなった。

【0046】

計測で得られた１２耳のＳＰＬカーブから、共振周波数及びΔＳＰＬの値をそれぞれ求めた。得られた１２耳の共振周波数及びΔＳＰＬの値を、それぞれ図９Ａ及び図９Ｂに示す。これらの図において、通常状態の値が左軸上に、いきんだ状態の値が右軸上に、同耳の結果が線で結ばれて示されている。また、各耳について、通常状態の値で正規化した共振周波数及びΔＳＰＬの値を、それぞれ図１０Ａ及び図１０Ｂに同様に示す。いずれの計測耳においても、共振周波数は、いきんだ状態で通常状態よりも高くなった。また、取得された共振周波数について有意差検定を行ったところ、通常状態に対していきんだ状態では、共振周波数が有意に上昇した。また、多くの計測耳（１０耳）において、ΔＳＰＬは、いきんだ状態で通常状態よりも小さくなった。

【0047】

いきんだ状態での共振周波数の上昇とΔＳＰＬの低下とは、いきんだ状態、すなわち、頭蓋内圧が上昇した状態では、内耳のリンパ液の圧力が上昇し、アブミ骨が中耳側に押し出されてアブミ骨の可動性が低下したことを示していると考えられる。

【0048】

これらの結果から、ＳＰＬカーブを取得し、共振周波数及び／又はΔＳＰＬを解析することで、頭蓋内圧の変化を監視することが可能であることが確認できた。

【0049】

また、共振周波数及び／又はΔＳＰＬと頭蓋内圧とが有する関係に基づけば、計測された共振周波数及び／又はΔＳＰＬに基づいて頭蓋内圧の値を導出できることが確認できた。

【0050】

中耳の特性には個人差があり得る。そこで、本実施形態では、ＳＰＬカーブを取得するといったように、複数の周波数を入力して各周波数における中耳の特性に関する情報を得ている。このようにすることで、経中耳的にであっても中耳の特性の個人差によらず、頭蓋内圧に関する情報が正確に取得され得る。

【0051】

また、上述の実施形態では、外耳道内の圧力を大気圧として計測する例を示したがこれに限らない。外耳道内の圧力を大気圧以外として同様の計測が行われてもよいし、外耳道内の圧力を大気圧に対して例えば+200 daPaから-200 daPaまで変化させながら同様の計測が行われてもよい。その他、各種の条件を変更しながら計測が行われてもよい。

【0052】

本実施形態に係る頭蓋内圧計測装置１は、脳外科手術後において行われる頭蓋内圧計測のみならず、例えば、小児の水頭症患者など、数カ月から数年にわたって頭蓋内圧を監視したい患者への適用も可能である。一般に、小児の水頭症患者などでは、頭囲を測定することや、大泉門を直接触診することで頭蓋内圧亢進の有無を定性的に監視している。本実施形態に係る頭蓋内圧計測装置１を用いれば、これら方法に加えて、簡便かつ非侵襲的、定量的に頭蓋内圧を監視できる。

【0053】

以上、本発明について、好ましい実施形態を示して説明したが、本発明は、前述した実施形態にのみ限定されるものではなく、本発明の範囲で種々の変更実施が可能であることはいうまでもない。

【0054】

例えば、上述の実施形態では、ＳＰＬカーブに基づいて共振周波数又はΔＳＰＬを求め、それに基づいて頭蓋内圧に関する情報を取得することを一例として示したが、これに限らない。共振周波数又はΔＳＰＬではなく、ＳＰＬカーブから得られる中耳の特性を示す他の値に基づいて、頭蓋内圧に関する情報が取得されてもよい。また、ＳＰＬカーブを用いずに、中耳の特性が取得されてもよい。刺激音は、複数の周波数に関するものであることが好ましいが、一つの周波数に関するものであってもよい。刺激音を入力したときの外耳道内の圧力変動は中耳の特性を示すので、刺激音を入力したときに得られる外耳道内の圧力変動から、各種解析に基づいて中耳の特性を示す値が導出されてもよい。この中耳の特性を示す値から頭蓋内圧に関する情報が取得され得る。

【符号の説明】

【0055】

１ 頭蓋内圧計測装置
１０ コンピュータ
１１ ＣＰＵ
１２ メモリ
１３ ストレージ
１４ インターフェース
２２ 制御部
３２ 信号生成部
３４ 信号出力部
３８ 信号取得部
４０ 信号解析部
４２ 中耳特性解析部
４４ 頭蓋内圧解析部
６０ ＡＤ／ＤＡコンバータ
６２ ＤＡコンバータ
６４ ＡＤコンバータ
７０ アンプシステム
７２ イヤホンアンプ
７４ マイクロホンアンプ
８０ プローブ
８２ イヤホン
８３ 振動膜
８４ マイクロホン
９１ 刺激音出力部
９２ 受音部
９３ 解析装置
２００ 被験者
２１０ 外耳道
２２０ 中耳
２２２ 鼓膜
２２４ 耳小骨
２３０ 内耳
２３２ 蝸牛
２３４ 蝸牛小管
２４２ クモ膜下腔

【図1】

【図2】

【図3】

【図4A】

【図4B】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9A】

【図9B】

【図10A】

【図10B】