特許 7357277 筋弛緩監視装置及び生体情報モニタ

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2023-09-28

(45)【発行日】2023-10-06

(54)【発明の名称】筋弛緩監視装置及び生体情報モニタ

(51)【国際特許分類】

   A61B 5/389 20210101AFI20230929BHJP

【ＦＩ】

A61B5/389

【請求項の数】 9

(21)【出願番号】P 2019198593

(22)【出願日】2019-10-31

(65)【公開番号】P2021069726

(43)【公開日】2021-05-06

【審査請求日】2022-10-12

(73)【特許権者】

【識別番号】000230962

【氏名又は名称】日本光電工業株式会社

(73)【特許権者】

【識別番号】519390335

【氏名又は名称】高木 俊一

(73)【特許権者】

【識別番号】597039984

【氏名又は名称】学校法人 川崎学園

(74)【代理人】

【識別番号】110000383

【氏名又は名称】弁理士法人エビス国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】吉原 弘

(72)【発明者】

【氏名】北村 繁吉

(72)【発明者】

【氏名】永瀬 和哉

(72)【発明者】

【氏名】岩田 俊治

(72)【発明者】

【氏名】高木 俊一

(72)【発明者】

【氏名】中塚 秀輝

【審査官】佐々木 創太郎

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１７－１１３０８５（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許出願公開第２００４／０２５４６１７（ＵＳ，Ａ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ａ６１Ｂ ５／００ － ５／０１

５／０５ － ５／０５３８

５／０６ － ５／３９８

Ａ６１Ｍ ３／００ － ９／００

３１／００

３９／００ －３９／２８

Ａ６１Ｎ １／００ － １／４４

Ｇ０６Ｑ ５０／２２

Ｇ１６Ｈ １０／００ －８０／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

生体の神経を刺激する刺激部と、
前記刺激部の刺激に反応した筋から生じる電気信号を検出する信号検出部と、
前記刺激部で前記神経を刺激してから前記信号検出部で前記電気信号が検出されるまでの反応時間を算出する反応時間算出部と、
前記反応時間算出部で算出された前記反応時間の長さに基づいて前記生体の筋弛緩度を判定する弛緩度判定部とを備えた筋弛緩監視装置。

【請求項2】

前記反応時間算出部は、筋弛緩剤の投与前に前記刺激部で前記神経を刺激してから前記電気信号が検出されるまでの投与前反応時間と、筋弛緩剤の投与後に前記刺激部で前記神経を刺激してから前記電気信号が検出されるまでの投与後反応時間とを算出し、
前記反応時間算出部で算出された前記投与前反応時間と前記投与後反応時間に基づいて、前記筋弛緩剤の投与前に対する投与後の前記筋の反応の遅れを算出する遅れ算出部をさらに有し、
前記弛緩度判定部は、前記遅れ算出部で算出された前記筋の反応の遅れに基づいて前記筋弛緩度を判定する請求項１に記載の筋弛緩監視装置。

【請求項3】

前記反応時間算出部は、筋弛緩剤の投与後に前記刺激部で前記神経を刺激してから前記電気信号が検出されるまでの第１の反応時間と、前記第１の反応時間よりも後に前記刺激部で前記神経を刺激してから前記電気信号が検出されるまでの第２の反応時間とを算出し、
前記反応時間算出部で算出された前記第１の反応時間と前記第２の反応時間に基づいて、前記筋弛緩剤の第１の反応時間に対応する筋の反応に対する、第２の反応時間に対応する筋の反応の遅れを算出する遅れ算出部をさらに有し、
前記弛緩度判定部は、前記遅れ算出部で算出された前記筋の反応の遅れに基づいて前記筋弛緩度を判定する請求項１に記載の筋弛緩監視装置。

【請求項4】

前記反応時間算出部で算出された前記投与後反応時間を順次保存する保存部をさらに有し、
前記遅れ算出部は、前記保存部に保存された前回までの前記投与後反応時間を参照して前記筋の反応の遅れを算出する請求項２に記載の筋弛緩監視装置。

【請求項5】

前記反応時間算出部は、前記信号検出部で検出された前記電気信号のピークを検出し、前記ピークの位置に基づいて前記反応時間を算出する請求項１～４のいずれか一項に記載の筋弛緩監視装置。

【請求項6】

前記反応時間算出部は、前記信号検出部で検出された前記電気信号において強度が正を示す正ピークを検出し、前記正ピークの位置に基づいて前記反応時間を算出する請求項５に記載の筋弛緩監視装置。

【請求項7】

前記反応時間算出部は、前記信号検出部で検出された前記電気信号において強度が負を示す負ピークを検出し、前記負ピークの位置に基づいて前記反応時間を算出する請求項５または６に記載の筋弛緩監視装置。

【請求項8】

前記信号検出部で検出された前記電気信号の強度を算出する強度算出部をさらに有し、
前記弛緩度判定部は、前記強度算出部で算出された前記電気信号の強度に基づいてノイズ成分を除去する請求項１～７のいずれか一項に記載の筋弛緩監視装置。

【請求項9】

生体の神経を刺激する刺激部と、
前記刺激部の刺激に反応した筋から生じる電気信号を検出する信号検出部と、
前記刺激部で前記神経を刺激してから前記信号検出部で前記電気信号が検出されるまでの反応時間を算出する反応時間算出部と、
前記反応時間算出部で算出された前記反応時間の長さに基づいて前記生体の筋弛緩度を判定する弛緩度判定部とを備えた生体情報モニタ。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

この発明は、筋弛緩監視装置及び生体情報モニタに関する。

【背景技術】

【0002】

生体の所定の筋肉に繋がる神経を電気刺激して、その刺激に反応した筋の電気信号に基づいて筋肉の弛緩度を監視する、いわゆる筋電図方式の筋弛緩監視装置が提案されている。一方、医療現場では、加速度感知方式の筋弛緩監視装置が広く普及しており、筋肉の弛緩度の判定方法が確立されている。筋電図方式の筋弛緩監視装置においても、加速度感知方式と同様の方法で筋肉の弛緩度を判定することが考えられている。

【0003】

加速度感知方式の筋弛緩監視装置で筋肉の弛緩度を判定する技術としては、例えば、特許文献１には、筋弛緩状態の確認および推移の予測を的確に行うことができる筋弛緩状態表示モニタ装置が提案されている。この筋弛緩状態表示モニタ装置は、所定の筋を４回連続的に刺激するＴＯＦ刺激により、ＴＯＦ比およびＴＯＦカウントなどを算出して筋肉の弛緩度を高精度に判定することができる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【文献】特開２００６－３２６０５０号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

しかしながら、特許文献１の筋弛緩状態表示モニタ装置は、筋肉の弛緩度を判定するために、所定の筋を４回連続的に刺激する必要がある。筋電図方式の筋弛緩監視装置では、筋の電気信号に基づいて筋肉の弛緩度を算出するため、例えば４回の刺激の途中に電気メスなどの電気機器を使用するとノイズが混入するおそれがあり、少ない刺激回数で筋肉の弛緩度を高精度に判定する技術が求められている。

【0006】

この発明は、このような従来の問題点を解消するためになされたもので、少ない刺激回数で筋弛緩度を高精度に判定する筋弛緩監視装置及び生体情報モニタを提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0007】

この発明に係る筋弛緩監視装置は、生体の神経を刺激する刺激部と、刺激部の刺激に反応した筋から生じる電気信号を検出する信号検出部と、刺激部で筋を刺激してから信号検出部で電気信号が検出されるまでの反応時間を算出する反応時間算出部と、反応時間算出部で算出された反応時間の長さに基づいて生体の筋弛緩度を判定する弛緩度判定部とを備えるものである。

【0008】

また、本発明の生体情報モニタは、生体の神経を刺激する刺激部と、前記刺激部の刺激に反応した筋から生じる電気信号を検出する信号検出部と、前記刺激部で前記神経を刺激してから前記信号検出部で前記電気信号が検出されるまでの反応時間を算出する反応時間算出部と、前記反応時間算出部で算出された前記反応時間の長さに基づいて前記生体の筋弛緩度を判定する弛緩度判定部とを備えている。

【発明の効果】

【0009】

この発明によれば、弛緩度判定部が、刺激部で筋肉を刺激してから信号検出部で電気信号が検出されるまでの反応時間の長さに基づいて生体の筋弛緩度を算出するので、少ない刺激回数で筋弛緩度を高精度に判定する筋弛緩監視装置及び生体情報モニタを提供することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1】この発明の実施の形態１に係る筋弛緩監視装置を備えた筋弛緩表示装置の構成を示すブロック図である。

【図2】筋弛緩剤の投与前および投与後において信号検出部で検出される電気信号の波形を示す図である。

【図3】投与後反応時間と正ピークの強度の経過時間に対する推移を示す図である。

【図4】筋弛緩剤の投与後に経過時間に応じて変化する筋肉の弛緩度を示す図である。

【図5】実施の形態２において反応時間を算出する方法を示す図である。

【図6】実施の形態３に係る筋弛緩監視装置の要部を示すブロック図である。

【図7】実施の形態３において信号検出部で検出された電気信号の波形を示す図である。

【図8】実施の形態３において筋肉の反応の遅れを算出する方法を示す図である。

【図9】実施の形態４に係る筋弛緩監視装置の要部を示すブロック図である。

【図10】実施の形態４において信号検出部で検出された電気信号の振幅を示す図である。

【図11】実施の形態１～４の変形例に係る筋弛緩監視装置の要部を示すブロック図である。

【発明を実施するための形態】

【0011】

以下、この発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。
実施の形態１
図１に、この発明の実施の形態１に係る筋弛緩監視装置を備えた筋弛緩表示装置の構成を示す。筋弛緩測定装置は、一対の刺激用電極１ａおよび１ｂと、一対の検出用電極２ａおよび２ｂと、筋弛緩監視装置３と、表示部４とを有する。

【0012】

刺激用電極１ａおよび１ｂは、生体の所定の筋肉を支配する神経に対応して配置され、その神経に対して電気刺激を出力することにより所定の筋肉を刺激するものである。このため、刺激用電極１ａおよび１ｂのうち、一方が陽極で他方が負極となる。刺激用電極１ａおよび１ｂは、例えば、尺骨神経などに対応して配置することができる。
検出用電極２ａおよび２ｂは、所定の筋肉に対応して配置され、刺激用電極１ａおよび１ｂからの電気刺激に反応した筋から生じる電気信号を検出するものである。このため、検出用電極２ａおよび２ｂのうち、一方が陽極で他方が負極となる。検出用電極２ａおよび２ｂは、例えば、母指内転筋および小指外転筋などに対応して配置することができる。

【0013】

筋弛緩監視装置３は、刺激部５および信号検出部６を有し、信号検出部６に反応時間算出部７、遅れ算出部８、弛緩度判定部９および出力部１０が順次接続されている。また、遅れ算出部８には保存部１１が接続されている。また、刺激部５、反応時間算出部７、遅れ算出部８、弛緩度判定部９および出力部１０に装置制御部１２が接続され、この装置制御部１２に操作部１３および格納部１４がそれぞれ接続されている。また、刺激部５は刺激用電極１ａおよび１ｂに接続されると共に、信号検出部６は検出用電極２ａおよび２ｂに接続され、出力部１０は表示部４に接続されている。

【0014】

刺激部５は、刺激用電極１ａおよび１ｂに電圧を印加して生体の所定部位の筋とつながる神経を電気刺激するものである。
信号検出部６は、検出用電極２ａおよび２ｂを介して生体からの電気信号を順次受信し、刺激部５の電気刺激に反応した筋から生じる電気信号を検出する。具体的には、検出用電極２ａおよび２ｂから受信される電気信号を差動処理し、これにより生じた電気信号の波形を筋で生じた電気信号として検出する。

【0015】

反応時間算出部７は、装置制御部１２から入力される刺激部５で神経を刺激した刺激時間と信号検出部６で電気信号が検出された検出時間とに基づいて、刺激部５で神経を刺激してから信号検出部６で電気信号が検出されるまでの反応時間を算出する。ここで、反応時間算出部７は、筋弛緩剤の投与前に刺激部５で神経が刺激されて、その神経の刺激から信号検出部６で電気信号が検出されるまでの反応時間を投与前反応時間として算出する。また、反応時間算出部７は、筋弛緩剤の投与後に刺激部５で神経が刺激されて、その神経の刺激から信号検出部６で電気信号が検出されるまでの反応時間を投与後反応時間として算出する。

【0016】

保存部１１は、反応時間算出部７で算出される投与前反応時間および投与後反応時間を順次保存するものである。
遅れ算出部８は、反応時間算出部７で算出された投与後反応時間と保存部１１に保存された投与前反応時間とに基づいて、筋弛緩剤の投与前に対する投与後の筋の反応の遅れ、すなわち筋弛緩剤の投与による筋の反応の遅れを算出する。

【0017】

弛緩度判定部９は、遅れ算出部８で算出された筋弛緩剤の投与による筋の反応の遅れに基づいて筋弛緩度を判定する。ここで、筋弛緩度は、筋の弛緩の度合いを示すものであり、筋の反応の遅れが大きくなるほど筋弛緩度が高くなるように設定される。

【0018】

出力部１０は、弛緩度判定部９で判定された筋弛緩度を表示部４に出力する。
装置制御部１２は、使用者により操作部１３から入力される指示に基づいて筋弛緩監視装置３の各部の制御を行う。

【0019】

操作部１３は、使用者からの指令を入力するためのもので、ボタン、タッチパネル、キーボード、マウス、トラックボール等から形成することができる。
格納部１４は、動作プログラム等を格納するもので、ハードディスク、フレキシブルディスク、ＭＯ、ＭＴ、ＲＡＭ、ＣＤ－ＲＯＭ、ＤＶＤ－ＲＯＭ、ＳＤカード、ＣＦカード、ＵＳＢメモリ等の記録メディア、またはサーバ等を用いることができる。

【0020】

なお、反応時間算出部７、遅れ算出部８、弛緩度判定部９および装置制御部１２は、ＣＰＵと、ＣＰＵに各種の処理を行わせるための動作プログラムから構成されるが、それらをデジタル回路で構成してもよい。

【0021】

表示部４は、ディスプレイ装置を含み、筋弛緩監視装置３の出力部１０から出力される筋弛緩度を表示するものである。表示部４は、例えば、生体情報モニタおよび心電図モニタなどの他の医療機器の構成を用いることもできる。

【0022】

次に、反応時間算出部７による反応時間の算出方法について詳細に説明する。
反応時間算出部７は、信号検出部６で検出される電気信号に基づいて、その波形のピークを検出し、この検出したピークの位置に基づいて筋肉が刺激されてから反応するまでの反応時間を算出する。

【0023】

例えば、反応時間算出部７は、図２に示すように、筋弛緩剤の投与前に刺激部５で筋肉を刺激して信号検出部６で検出された電気信号に基づいて、その波形Ｗ０のピークのうち強度が正を示す正ピークＰ０を検出する。同様に、反応時間算出部７は、筋弛緩剤の投与後に刺激部５で神経を刺激して信号検出部６で検出された電気信号に基づいて、その波形Ｗ１のピークのうち強度が正を示す正ピークＰ１を検出する。続いて、反応時間算出部７は、正ピークＰ０の位置に基づいて投与前に筋肉が刺激されてから反応するまでの投与前反応時間ｔ０を算出すると共に、正ピークＰ１の位置に基づいて投与後に筋肉が刺激されてから反応するまでの投与後反応時間ｔ１を算出する。
これにより、遅れ算出部８が、投与前反応時間ｔ０に対する投与後反応時間ｔ１の長さに基づいて、筋弛緩剤の投与前に対する投与後の筋肉の反応の遅れＤを算出する。

【0024】

次に、実施の形態１の動作について説明する。
まず、図１に示すように、生体の表面に刺激用電極１ａおよび１ｂと検出用電極２ａおよび２ｂとが張り付けられる。例えば、尺骨神経に対応する位置に刺激用電極１ａおよび１ｂを張り付け、この尺骨神経に支配される小指外転筋に対応する位置に検出用電極２ａおよび２ｂを張り付けることができる。

【0025】

そして、生体に筋弛緩剤を投与する直前に、使用者により操作部１３が操作されて、刺激部５から刺激用電極１ａおよび１ｂを介して生体の尺骨神経に電気刺激が出力される。
尺骨神経が刺激部５により電気刺激されると、尺骨神経に支配される小指外転筋が反応して電気信号を発生し、この電気信号が検出用電極２ａおよび２ｂで受信される。そして、信号検出部６が、検出用電極２ａおよび２ｂで受信された電気信号を差動処理し、これにより生じる波形を小指外転筋で生じた電気信号として検出する。信号検出部６は、その検出結果を反応時間算出部７に出力する。

【0026】

信号検出部６の検出結果が反応時間算出部７に入力されると、反応時間算出部７は、図２に示すように、電気信号の波形Ｗ０において正ピークＰ０を検出し、その正ピークＰ０の位置に基づいて、筋弛緩剤の投与前において電気刺激から小指外転筋が反応するまでの反応時間を示す投与前反応時間ｔ０を算出する。
この投与前反応時間ｔ０は、反応時間算出部７から遅れ算出部８を介して保存部１１に保存される。

【0027】

続いて、生体に筋弛緩剤が投与されると、使用者により操作部１３が操作されて、刺激部５から刺激用電極１ａおよび１ｂを介して生体の尺骨神経に電気刺激が出力される。刺激部５は、例えば、１回の電気刺激を１５秒間隔で繰り返し出力することができる。

【0028】

尺骨神経が電気刺激されると、尺骨神経に支配される小指外転筋が反応して電気信号を発生し、この電気信号が検出用電極２ａおよび２ｂで受信される。そして、信号検出部６が、検出用電極２ａおよび２ｂで受信された電気信号を差動処理し、これにより生じる波形を小指外転筋で生じた電気信号として検出する。信号検出部６は、その検出結果を反応時間算出部７に出力する。

【0029】

信号検出部６の検出結果が反応時間算出部７に入力されると、反応時間算出部７は、図２に示すように、電気信号の波形Ｗ１において正ピークＰ１を検出する。そして、反応時間算出部７は、正ピークＰ１の位置に基づいて、筋弛緩剤の投与後において電気刺激から小指外転筋が反応するまでの反応時間を示す投与後反応時間ｔ１を算出する。

【0030】

実際に、筋弛緩剤を投与後に１回の電気刺激を１５秒間隔で繰り返し行って算出された投与後反応時間ｔ１と正ピークＰ１の強度の経過時間に対する推移を図３に示す。ここで、経過時間は、筋弛緩剤を投与してから経過した時間を示す。
図３に示すように、筋弛緩剤の投与開始Ｓ０から時間が経過するに従って正ピークＰ１の強度が小さくなる、すなわち生体の筋弛緩状態が深くなっていることがわかる。そして、生体の筋弛緩状態が深くなるに従って、投与後反応時間ｔ１が大きくなり、電気刺激に対する小指外転筋の反応が遅れていることがわかる。

【0031】

続いて、正ピークＰ１の強度が極めて小さくなると、投与後反応時間ｔ１の上昇は収まり、経過時間Ｓ１を経過して正ピークＰ１の強度がゼロ、すなわち生体の筋弛緩状態が深い状態となる。この状態は経過時間Ｓ１から経過時間Ｓ２まで安定して維持された後、経過時間Ｓ２を過ぎて正ピークＰ１の強度が上昇し始めると、投与後反応時間ｔ１は徐々に小さくなる。そして、経過時間Ｓ３を過ぎて正ピークＰ１の強度が大きく上昇すると、投与後反応時間ｔ１は急激に小さくなる。これにより、経過時間Ｓ２を過ぎて生体の筋弛緩状態が浅くなり始めると、電気刺激に対する小指外転筋の反応が徐々に回復し、経過時間Ｓ３を過ぎて生体の筋弛緩状態と共に小指外転筋の反応が急激に回復していることがわかる。
このように、投与後反応時間ｔ１は、生体の筋弛緩状態の深さに応じて長くなるため、小指外転筋の弛緩の度合いを示す筋弛緩度の指標とすることができる。

【0032】

そこで、反応時間算出部７は、算出された投与後反応時間ｔ１を遅れ算出部８に出力する。
ここで、反応時間算出部７は、ピークの位置に基づいて投与後反応時間ｔ１を算出するため、例えば波形Ｗ１の立ち上がり位置などに基づいて算出する場合と比較して、投与後反応時間ｔ１を正確に算出することができる。
また、反応時間算出部７は、正ピークＰ１の位置に基づいて投与後反応時間ｔ１を算出している。正ピークＰ１は、一般的に、負ピークと比較して強度が大きく且つ位置ずれも少ないため、投与後反応時間ｔ１をより正確に算出することができる。

【0033】

反応時間算出部７で算出された投与後反応時間ｔ１が遅れ算出部８に入力されると、遅れ算出部８は、投与後反応時間ｔ１を保存部１１に保存された投与前反応時間ｔ０と比較する。具体的には、遅れ算出部８は、図２に示すように、投与前反応時間ｔ０に対する投与後反応時間ｔ１の長さに基づいて、筋弛緩剤の投与前に対する投与後の小指外転筋の反応の遅れＤを算出する。
この小指外転筋の反応の遅れＤは、投与前反応時間ｔ０を基準として算出されるため、投与後反応時間ｔ１の長さのみを筋弛緩度の指標とした場合と比較して、筋弛緩度を正確に算出することができる。算出された小指外転筋の反応の遅れＤは、遅れ算出部８から弛緩度判定部９に出力される。

【0034】

弛緩度判定部９は、遅れ算出部８で算出された小指外転筋の反応の遅れＤが入力されると、その反応の遅れＤに基づいて筋弛緩度を判定する。
例えば、図４に示すように、弛緩度判定部９は、筋弛緩剤の投与開始Ｓ０から小指外転筋の反応の遅れＤが大きくなるほど筋弛緩度が大きくなるように判定する。続いて、経過時間Ｓ１を過ぎて正ピークＰ１の強度がゼロになると、弛緩度判定部９は、筋弛緩度が最も大きい値、例えば１００％として筋弛緩状態が極めて深いと判定する。弛緩度判定部９は、経過時間Ｓ１から経過時間Ｓ２まで筋弛緩度を１００％と判定し、経過時間Ｓ２を過ぎたところで小指外転筋の反応の遅れＤが徐々に小さくなると、筋弛緩状態が回復し始めたと判断し、筋弛緩度が１００％から徐々に小さくなるように判定する。そして、経過時間Ｓ３を過ぎて小指外転筋の反応の遅れＤが急激に小さくなると、弛緩度判定部９は、筋弛緩状態が回復していると判断し、筋弛緩度を急激に小さくなるように判定する。

【0035】

このとき、弛緩度判定部９は、経過時間Ｓ３を過ぎる前に筋弛緩剤を再投与する目安を設定することが好ましく、例えば筋弛緩状態が回復し始める段階の筋弛緩度に目安値Ｈを設定することができる。これにより、筋弛緩度が目安値Ｈを超えたところで医療従事者が筋弛緩剤を再投与し、筋弛緩度Ｒのように筋弛緩状態を再び深めることができる。

【0036】

このように、弛緩度判定部９が、小指外転筋の反応の遅れＤに基づいて筋弛緩度を判定するため、小指外転筋を刺激部５で１回刺激すればよく、少ない刺激回数で筋弛緩度を高精度に監視することができる。
また、筋電図方式の筋弛緩監視装置は、生体の指などの加速度に基づいて筋弛緩度を監視する加速度感知方式の筋弛緩監視装置と比較して、小指外転筋の僅かな反応も感知されるため、小指外転筋の反応の遅れＤを確実に測定することができ、筋弛緩度を高精度に判定することができる。

【0037】

弛緩度判定部９は、判定された筋弛緩度を出力部１０を介して表示部４に出力する。
表示部４は、弛緩度判定部９で判定された筋弛緩度を順次表示し、医療従事者が生体の筋弛緩度を容易に把握することができる。

【0038】

本実施の形態によれば、弛緩度判定部９が、反応時間算出部７で算出された投与後反応時間ｔ１の長さに基づいて生体の筋弛緩度を判定するため、小指外転筋を刺激部５で１回刺激すればよく、少ない刺激回数で筋弛緩度を高精度に監視することができる。このとき、弛緩度判定部９は、遅れ算出部８で算出された小指外転筋の反応の遅れＤに基づいて生体の筋弛緩度を判定するため、筋弛緩度をより高精度に判定することができる。

【0039】

実施の形態２
上記の実施の形態１では、反応時間算出部７は、正ピークＰ１の位置に基づいて投与後反応時間ｔ１を算出したが、ピークの位置に基づいて投与後反応時間を算出できればよく、正ピークＰ１の位置に限られるものではない。

【0040】

例えば、実施の形態１において、反応時間算出部７は、正ピークの位置と負ピークの位置とに基づいて投与前反応時間および投与後反応時間を算出することができる。具体的には、図５に示すように、反応時間算出部７は、筋弛緩剤の投与前において小指外転筋からの電気信号の波形Ｗ０に基づいて、強度が正を示す正ピークＰ０ａと強度が負を示す負ピークＰ０ｂをそれぞれ検出する。同様に、反応時間算出部７は、筋弛緩剤の投与後において小指外転筋からの電気信号の波形Ｗ１に基づいて、正ピークＰ１と負ピークＰ２をそれぞれ検出する。続いて、反応時間算出部７は、正ピークＰ０ａの位置に基づいて投与前反応時間ｔ０ａを算出すると共に負ピークＰ０ｂの位置に基づいて投与前反応時間ｔ０ｂを算出し、正ピークＰ１の位置に基づいて投与後反応時間ｔ１を算出すると共に負ピークＰ２の位置に基づいて投与後反応時間ｔ２を算出する。

【0041】

これにより、遅れ算出部８が、投与前反応時間ｔ０ａに対する投与後反応時間ｔ１の長さに基づいて正ピークＰ１の遅れＤ１を算出すると共に、投与前反応時間ｔ０ｂに対する投与後反応時間ｔ２の長さに基づいて負ピークＰ２の遅れＤ２を算出する。そして、遅れ算出部８が、正ピークＰ１の遅れＤ１および負ピークＰ２の遅れＤ２に基づいて小指外転筋の反応の遅れを算出する。ここで、小指外転筋の反応の遅れは、例えば、正ピークＰ１の遅れＤ１と負ピークＰ２の遅れＤ２を算術平均および加重平均するなどして算出することができる。
このように、反応時間算出部７が、正ピークＰ１の位置と負ピークＰ２の位置とに基づいて投与後反応時間ｔ１およびｔ２を算出するため、この投与後反応時間ｔ１およびｔ２に基づいて遅れ算出部８が小指外転筋の反応の遅れをより高精度に算出することができる。

【0042】

なお、反応時間算出部７は、正ピークＰ０ａの位置と負ピークＰ０ｂの位置とに基づいて１つの投与前反応時間を算出すると共に、正ピークＰ１の位置と負ピークＰ２の位置とに基づいて１つの投与後反応時間を算出し、この投与前反応時間および投与後反応時間に基づいて遅れ算出部８が小指外転筋の反応の遅れを算出してもよい。

【0043】

本実施の形態によれば、反応時間算出部７が、正ピークＰ１の位置と負ピークＰ２の位置とに基づいて投与後反応時間を算出するため、この投与後反応時間に基づいて小指外転筋の反応の遅れをより高精度に算出することができる。
なお、本実施の形態では、反応時間算出部７は、投与前反応時間ｔ０ａおよびｔ０ｂと投与後反応時間ｔ１およびｔ２を算出したが、投与前反応時間ｔ０ｂと投与後反応時間ｔ２のみを算出してもよい。これにより、遅れ算出部８が、投与前反応時間ｔ０ｂおよび投与後反応時間ｔ１に基づいて小指外転筋の反応の遅れを算出する。

【0044】

実施の形態３
上記の実施の形態１および２において、遅れ算出部８は、投与前反応時間および投与後反応時間に基づいて小指外転筋の反応の遅れを算出する際に、前回までに反応時間算出部７で算出された投与後反応時間を参照して算出することが好ましい。

【0045】

例えば、図６に示すように、実施の形態１の遅れ算出部８に換えて遅れ算出部３１を配置することができる。
遅れ算出部３１は、反応時間算出部７から入力される投与後反応時間を保存部１１に順次保存し、保存部１１に保存された前回までの投与後反応時間を参照しつつ、投与前反応時間および今回の投与後反応時間に基づいて小指外転筋の反応の遅れを算出する。

【0046】

次に、実施の形態３の動作について説明する。
まず、実施の形態１と同様に、刺激部５が尺骨神経を所定の時間間隔で繰り返し電気刺激し、小指外転筋で発生した電気信号が信号検出部６で順次検出される。続いて、反応時間算出部７が、信号検出部６で検出された電気信号の波形に基づいて正ピークを算出する。

【0047】

例えば、反応時間算出部７は、図７に示すように、信号検出部６で順次検出される電気信号の波形Ｗ１，Ｗ２およびＷ３に基づいて正ピークの位置を検出する。ここで、３つの電気信号のうち最初に検出された電気信号の波形Ｗ１では１つの正ピークＰ１ａが検出され、続いて検出される電気信号の波形Ｗ２およびＷ３ではそれぞれ２つの正ピークＰ１ａおよびＰ１ｂが検出されている。反応時間算出部７は、それぞれの波形Ｗ１～Ｗ３について、正ピークＰ１ａおよびＰ１ｂの位置に基づいて投与後反応時間を算出する。反応時間算出部７は、例えば、波形Ｗ１の正ピークＰ１ａの投与後反応時間を５．１ｍｓ、波形Ｗ２の正ピークＰ１ａおよびＰ１ｂの投与後反応時間を５．２ｍｓおよび４．０ｍｓ、波形Ｗ３の正ピークＰ１ａおよびＰ１ｂの投与後反応時間を５．３ｍｓおよび４．１ｍｓと算出する。算出された投与後反応時間は、反応時間算出部７から遅れ算出部３１に出力される。

【0048】

遅れ算出部３１は、反応時間算出部７から順次入力される投与後反応時間を保存部１１に保存すると共に、投与前反応時間に対する投与後反応時間の長さに基づいて小指外転筋の反応の遅れＤを算出する。
このとき、遅れ算出部３１は、保存部１１に保存された前回までの投与後反応時間を参照して小指外転筋の反応の遅れＤを算出する。すなわち、遅れ算出部３１は、図８に示すように、反応時間算出部７から波形Ｗ１の投与後反応時間５．１ｍｓが入力されると、投与前の電気信号の波形Ｗ０で算出された正ピークＰ１ａの投与前反応時間５．０ｍｓと比較して、小指外転筋の反応の遅れＤを０．１ｍｓと算出する。続いて、遅れ算出部３１は、反応時間算出部７から波形Ｗ２の正ピークＰ１ａおよびＰ１ｂの投与後反応時間５．２ｍｓおよび４．０ｍｓが入力されると、強度が高い正ピークＰ１ａの投与後反応時間５．２ｍｓを選択して投与前反応時間５．０ｍｓと比較し、小指外転筋の反応の遅れＤを０．２ｍｓと算出する。なお、遅れ算出部３１は、複数の正ピークがあった場合、強度が高い正ピークを選択し、投与前の電気信号の波形Ｗ０で算出された正ピークＰ１ａの投与前反応時間５．０ｍｓと比較するものとしているが、複数の正ピークの強度が近似するものであった場合であっても、強度がより高い正ピークを選択するものとなる。

【0049】

さらに、遅れ算出部３１は、反応時間算出部７から波形Ｗ３の正ピークＰ１ａおよびＰ１ｂの投与後反応時間５．３ｍｓおよび４．１ｍｓが入力されると、強度が高い正ピークＰ１ｂの投与後反応時間４．１ｍｓを選択して、投与前反応時間５．０ｍｓではなく、保存部１１に保存された前回の波形Ｗ２の正ピークＰ１ｂの投与後反応時間４．０ｍｓと比較する。これにより、遅れ算出部３１は、波形Ｗ２に対する波形Ｗ３の遅れを０．１ｍｓと算出し、この０．１ｍｓに波形Ｗ２の波形Ｗ０に対する遅れＤの０．２ｍｓを加えて、小指外転筋の反応の遅れＤを０．３ｍｓと算出する。
このように、遅れ算出部３１は、保存部１１に保存された前回までの投与後反応時間を参照しつつ、投与前反応時間および今回の投与後反応時間に基づいて小指外転筋の反応の遅れＤを算出することにより、その値を高精度に算出することができる。

【0050】

このようにして、算出された小指外転筋の反応の遅れＤは、遅れ算出部３１から弛緩度判定部９に順次出力され、実施の形態１と同様にして、弛緩度判定部９において生体の筋弛緩度が判定される。

【0051】

本実施の形態によれば、遅れ算出部３１が、保存部１１に保存された前回までの投与後反応時間参照して小指外転筋の反応の遅れＤを算出するため、その値を高精度に算出することができる。
なお、本実施の形態では、遅れ算出部３１は、前回の波形Ｗ２の投与後反応時間を参照して小指外転筋の反応の遅れＤを算出したが、保存部１１に保存された前回までの投与後反応時間を参照して算出すればよく、これに限られるものではない。例えば、遅れ算出部３１は、保存部１１に保存された前回までの全ての投与後反応時間に基づいて小指外転筋の反応の遅れＤを修正して算出することもできる。

【0052】

実施の形態４
上記の実施の形態１～３では、弛緩度判定部９は、反応時間算出部７で算出された投与後反応時間の長さのみに基づいて生体の筋弛緩度を判定したが、他の情報を参照して生体の筋弛緩度を高精度に判定することが好ましい。

【0053】

例えば、図９に示すように、実施の形態１において信号検出部６と弛緩度判定部９の間を接続する強度算出部４１を新たに配置することができる。
強度算出部４１は、信号検出部で検出された電気信号の強度、例えば電気信号の振幅を算出する。

【0054】

次に、実施の形態４の動作について説明する。
まず、実施の形態１と同様に、刺激部５が尺骨神経を所定の時間間隔で繰り返し電気刺激し、小指外転筋で発生した電気信号が信号検出部６で順次検出される。信号検出部６は、検出した電気信号を反応時間算出部７に出力すると共に強度算出部４１に出力する。
反応時間算出部７は、実施の形態１と同様に、信号検出部６で検出された電気信号に基づいて投与後反応時間を算出し、この投与後反応時間に基づいて遅れ算出部８が小指外転筋の反応の遅れＤを算出して弛緩度判定部９に出力する。

【0055】

一方、強度算出部４１は、信号検出部６で検出された電気信号の波形に基づいてピークの位置を検出し、そのピークの強度を算出する。例えば、強度算出部４１は、図１０に示すように、信号検出部６で検出された電気信号の波形Ｗ１に基づいて正ピークＰ１および負ピークＰ２を検出し、その正ピークＰ１および負ピークＰ２の強度に基づいて波形Ｗ１の振幅ｆを算出する。算出された波形Ｗ１の振幅ｆは、強度算出部４１から弛緩度判定部９に出力される。

【0056】

ここで、図３に示すように、電気信号のピークの強度は、生体の筋弛緩状態の深さに応じて小さくなる。このため、遅れ算出部８で算出される小指外転筋の反応の遅れＤが大きくなっても、電気信号のピークの強度が小さくなっていない場合には、その遅れＤは小指外転筋の弛緩に起因するものではなく、ノイズ成分に起因する遅れＤと考えられる。

【0057】

そこで、弛緩度判定部９は、遅れ算出部８で算出された小指外転筋の反応の遅れＤに基づいて筋弛緩度を判定する際に、強度算出部４１で算出された波形Ｗ１の振幅ｆに基づいてノイズ成分を除去しつつ判定する。例えば、弛緩度判定部９は、波形Ｗ１の振幅ｆが変化していない場合には、その電気信号はノイズ成分と判断して筋弛緩度の判定を停止する。一方、弛緩度判定部９は、小指外転筋の反応の遅れＤが生じると共にその遅れＤに応じた波形Ｗ１の振幅ｆの変化が生じた場合には、反応の遅れＤに基づいて筋弛緩度を判定する。これにより、弛緩度判定部９は、筋弛緩度をより高精度に判定することができる。

【0058】

本実施の形態によれば、弛緩度判定部９が、強度算出部４１で算出された電気信号の強度に基づいてノイズ成分を除去するため、筋弛緩度をより高精度に判定することができる。

【0059】

なお、上記の実施の形態１～４では、弛緩度判定部９は、遅れ算出部で算出された筋肉の反応の遅れに基づいて生体の筋弛緩度を判定したが、反応時間算出部７で算出された反応時間の長さに基づいて生体の筋弛緩度を判定すればよく、これに限られるものではない。
例えば、図１１に示すように、実施の形態１において反応時間算出部７および弛緩度判定部９に換えて反応時間算出部５１および弛緩度判定部５２を配置すると共に、遅れ算出部８および保存部１１を除くことができる。

【0060】

反応時間算出部５１は、信号検出部６で電気信号が検出された検出時間に基づいて、刺激部５で尺骨神経を電気刺激してから信号検出部６で電気信号が検出されるまでの反応時間を算出する。
弛緩度判定部５２は、反応時間算出部５１で算出された反応時間の長さに基づいて生体の筋弛緩度を判定する。

【0061】

これにより、反応時間算出部５１は、筋弛緩剤の投与後に刺激部５で尺骨神経を刺激してから信号検出部６で電気信号が検出されるまでの投与後反応時間を算出する。弛緩度判定部５２には、投与後反応時間の長さに応じた生体の筋弛緩度の指標が予め設定されており、この指標に基づいて反応時間算出部５１で算出された投与後反応時間の長さに応じた生体の筋弛緩度を算出する。このように、反応時間算出部５１は、筋弛緩剤の投与前に投与前反応時間を算出することなく、生体の筋弛緩度を算出することができる。

【0062】

また、上記の実施の形態１～４では、反応時間算出部は、信号検出部６で検出された電気信号のピークの位置に基づいて反応時間を算出したが、反応時間を算出することができればよく、これに限られるものではない。例えば、反応時間算出部は、信号検出部６で検出された電気信号の立ち上がり位置などに基づいて反応時間を算出することもできる。

【0063】

また、上記の実施の形態１～４では、遅れ算出部８は、筋弛緩投与前反応時間に対する投与後反応時間の長さに基づいて、筋弛緩剤の投与前に対する投与後の筋の反応の遅れＤを算出するものとしたが、筋弛緩剤の投与後に刺激部５で筋肉神経が刺激されて、その神経筋肉の刺激から信号検出部６で電気信号が検出されるまでの反応時間(第１の反応時間)と、第１の反応時間よりも後に刺激部５で筋肉神経が刺激されて、その神経筋肉の刺激から信号検出部６で電気信号が検出されるまでの反応時間(第２の反応時間)に対する筋の反応の遅れを算出するものとしてもよい。

【0064】

また、上記の実施の形態１～４では、反応時間算出部７は、信号検出部６で電気信号が検出された検出時間に基づいて反応時間を算出したが、信号検出部６で検出された電気信号の検出情報に基づいて刺激部５で神経を刺激してから信号検出部６で電気信号が検出されるまでの反応時間を算出できればよく、これに限られるものではない。例えば、反応時間算出部７は、電気信号の波形Ｗ１に基づいて投与後反応時間ｔ１を直接算出することができる。

【0065】

また、上記の実施の形態１～４では、弛緩度判定部９は、尺骨神経を１回刺激して生じた電気信号に基づいて筋弛緩度を判定したが、筋弛緩度を判定できればよく、１回の刺激に限られるものではない。弛緩度判定部９は、例えばノイズで電気信号に歪が生じている場合などには、小指外転筋を複数回刺激して筋弛緩度を判定することができる。

【0066】

また、上記の実施の形態１～４では、刺激部５は、尺骨神経を電気刺激したが、生体の所定の筋と繋がる神経を刺激することができればよく、尺骨神経に限られるものではない。

【0067】

また、上記の実施の形態１～４では、表示部４は、ディスプレイ装置を含み、出力部１０から出力される筋弛緩度を表示するものとし、表示部４は、筋弛緩監視装置３に接続したり、あるいは、生体情報モニタおよび心電図モニタなど他の医療機器の構成を用いたりしてもよいものとしたが、筋弛緩監視装置３とは別体の表示機器であれば、例えば有機ＥＬディスプレイ、無機ＥＬディスプレイおよび液晶ディスプレイのような表示機器、スマートフォン又はタブレット端末のような携帯端末でもよい。

【0068】

また、上記の実施の形態１～４では、筋弛緩監視装置３として記載したが、筋弛緩監視装置３に備えられる刺激部５および信号検出部６、反応時間算出部７、遅れ算出部８、弛緩度判定部９および出力部１０、遅れ算出部８には保存部１１、装置制御部１２それぞれは、表示部４を備えた生体情報モニタおよび心電図モニタなど他の医療機器に搭載されるものであってもよい。

【符号の説明】

【0069】

１ａ，１ｂ 刺激用電極
２ａ，２ｂ 検出用電極
３ 筋弛緩監視装置
４ 表示部
５ 刺激部
６ 信号検出部
７，５１ 反応時間算出部
８，３１ 遅れ算出部
９，５２ 弛緩度判定部
１０ 出力部
１１ 保存部
１２ 装置制御部
１３ 操作部
１４ 格納部
４１ 強度算出部
Ｗ０，Ｗ１，Ｗ２，Ｗ３ 波形
Ｐ０，Ｐ０ａ，Ｐ１，Ｐ１ａ，Ｐ１ｂ 正ピーク
Ｐ０ｂ，Ｐ２ 負ピーク
ｔ０，ｔ０ａ，ｔ０ｂ 投与前反応時間
ｔ１、ｔ２ 投与後反応時間
Ｄ，Ｄ１，Ｄ２ 遅れ
Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３ 経過時間
Ｈ 閾値
Ｒ 筋弛緩度
ｆ 振幅

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】