特許 7381295 筋弛緩監視装置および医療機器システム

(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】2023-11-07

(45)【発行日】2023-11-15

(54)【発明の名称】筋弛緩監視装置および医療機器システム

(51)【国際特許分類】

   A61B 5/389 20210101AFI20231108BHJP

【ＦＩ】

A61B5/389

【請求項の数】 7

(21)【出願番号】P 2019198591

(22)【出願日】2019-10-31

(65)【公開番号】P2021069724

(43)【公開日】2021-05-06

【審査請求日】2022-09-27

(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

(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

【審査官】高松 大

(56)【参考文献】

【文献】特表２０１５－５０６２４５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１１－１５６１９４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０００－２６２４８３（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ａ６１Ｂ ５／３８９

(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、検出用電極で受信して検出する信号検出部と、
前記刺激部で生体の筋を予め刺激して前記検出用電極で受信して得られた電気信号のピーク位置情報に基づいて、前記信号検出部で検出される電気信号のピークの出現範囲を刺激からの経過時間として算出する出現範囲算出部と、
前記出現範囲算出部で算出されて設定された前記ピークの出現範囲に基づいて、前記検出用電極で受信して前記信号検出部で検出された電気信号のピーク位置を検出するピーク検出部と、
前記ピーク検出部で検出された前記ピーク位置に基づいて、生体の筋弛緩度を算出する弛緩度算出部とを備える筋弛緩監視装置。

【請求項2】

前記出現範囲算出部は、筋弛緩剤を投与する前に生体の筋を前記刺激部で刺激して得られた電気信号のピーク位置に基づいて前記ピークの出現範囲を算出する請求項１に記載の筋弛緩監視装置。

【請求項3】

前記ピーク検出部は、前記信号検出部で検出される電気信号のピーク位置を順次検出し、
前記出現範囲算出部は、前記ピーク検出部で前回までに検出されたピーク位置に基づいて前記ピークの出現範囲を算出する請求項１または２に記載の筋弛緩監視装置。

【請求項4】

前記出現範囲算出部は、前記電気信号の正ピークに対して正ピーク出現範囲を算出すると共に、前記電気信号の負ピークに対して負ピーク出現範囲を前記正ピーク出現範囲より広い範囲で算出する請求項１～３のいずれか一項に記載の筋弛緩監視装置。

【請求項5】

前記出現範囲算出部は、前記電気信号の正ピークに対して正ピーク出現範囲が所定値よりも低い場合、負ピークに対して負ピーク出現範囲を前記正ピーク出現範囲より広い範囲で算出する請求項４に記載の筋弛緩監視装置。

【請求項6】

前記信号検出部で検出された電気信号の波形を表示する表示部と、
前記ピーク検出部で検出された前記ピーク位置に基づいて、前記表示部に表示される前記電気信号の波形に前記ピーク位置を示すピークマークを重畳して表示させる表示制御部とをさらに備える請求項１～５のいずれか一項に記載の筋弛緩監視装置。

【請求項7】

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、検出用電極で受信して検出する信号検出部と、
前記刺激部で生体の筋を予め刺激して前記検出用電極で受信して得られた電気信号のピーク位置情報に基づいて、前記信号検出部で検出される電気信号のピークの出現範囲を刺激からの経過時間として算出する出現範囲算出部と、
前記出現範囲算出部で算出されて設定された前記ピークの出現範囲に基づいて、前記検出用電極で受信して前記信号検出部で検出された電気信号のピーク位置を検出するピーク検出部と、
前記ピーク検出部で検出された前記ピーク位置に基づいて、生体の筋弛緩度を算出する弛緩度算出部と、
前記弛緩度算出部で算出された前記筋弛緩度に基づいて医療機器を制御する制御部とを備える医療機器システム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

この発明は、筋弛緩監視装置および医療機器システムに関する。

【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。

【0003】

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加速度感知方式の筋弛緩状態表示モニタ装置が開示されている。この筋弛緩状態表示モニタ装置は、筋弛緩パラメータとして、ＴＯＦ比、ＴＯＦカウントおよびＰＴＣなどを算出することで、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、加速度感知方式と筋電図方式では、筋肉の弛緩度を算出する方法が異なるため、特許文献１の筋弛緩状態表示モニタ装置のような加速度感知方式の算出方法を筋電図方式に適用することが困難であった。このため、筋電図方式の筋弛緩監視装置において筋肉の弛緩度を高精度に算出することが求められている。

【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、筋電図方式で筋肉の弛緩度を高精度に算出する筋弛緩監視装置および医療機器システム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、刺激部で生体の筋を予め刺激して得られた電気信号のピーク位置情報に基づいて、信号検出部で検出される電気信号のピークの出現範囲を算出する出現範囲算出部と、出現範囲算出部で算出されたピークの出現範囲に基づいて、信号検出部で検出された電気信号のピーク位置を検出するピーク検出部と、ピーク検出部で検出されたピーク位置に基づいて、生体の筋弛緩度を算出する弛緩度算出部とを備えるものである。

【0008】

この発明に係る医療機器システムは、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、刺激部で生体の筋を予め刺激して得られた電気信号のピーク位置情報に基づいて、信号検出部で検出される電気信号のピークの出現範囲を算出する出現範囲算出部と、出現範囲算出部で算出されたピークの出現範囲に基づいて、信号検出部で検出された電気信号のピーク位置を検出するピーク検出部と、ピーク検出部で検出されたピーク位置に基づいて、生体の筋弛緩度を算出する弛緩度算出部と、弛緩度算出部で算出された筋弛緩度に基づいて医療機器を制御する制御部とを備えるものである。

【発明の効果】

【0009】

この発明によれば、出現範囲算出部が、刺激部で生体の筋を予め刺激して得られた電気信号のピーク位置情報に基づいて信号検出部で検出された電気信号のピークの出現範囲を算出するので、筋電図方式で筋の弛緩度を高精度に算出する筋弛緩監視装置および医療機器システム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医療機器システムの構成を示すブロック図である。

【図2】ピークの出現範囲を算出する様子を示す図である。

【図3】電気信号の波形にピーク位置を示すピークマークを重畳して表示した様子を示す図である。

【図4】ＴＯＦ比を算出する様子を示す図である。

【図5】実施の形態２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6】実施の形態３において使用者が電気信号の正ピーク位置および負ピーク位置を修正する様子を示す図である。

【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医療機器システムの構成を示す。医療機器システムは、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に出現範囲算出部７、ピーク検出部８および表示制御部９が順次接続されている。また、出現範囲算出部７およびピーク検出部８には、ピーク情報保存部１０が接続されている。また、ピーク検出部８が弛緩度算出部１１に接続され、この弛緩度算出部１１が表示制御部９に接続されている。さらに、刺激部５、出現範囲算出部７、ピーク検出部８、表示制御部９および弛緩度算出部１１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、表示制御部９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の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肉で生じた電気信号として検出する。

【0015】

ピーク情報保存部１０は、刺激部５で生体の神経を予め刺激して得られた筋肉の電気信号のピーク位置情報を保存するもので、具体的には、筋弛緩剤を投与する前に生体の神経を刺激部５で刺激して得られた筋肉の電気信号のピーク位置を保存する。
出現範囲算出部７は、ピーク情報保存部１０に保存されたピーク位置情報に基づいて、信号検出部６で検出された電気信号において推定されるピークの出現範囲を算出する。ここで、ピークの出現範囲は、電気信号のピークが出現する可能性が所定の閾値以上の範囲に設定されるもので、例えばピーク位置が変動する度合いなどに基づいて設定することができる。

【0016】

ピーク検出部８は、出現範囲算出部７で算出されたピークの出現範囲に基づいて、信号検出部６で検出された電気信号のピーク位置を検出する。
弛緩度算出部１１は、ピーク検出部８で検出されたピーク位置に基づいて、生体の筋弛緩度を算出する。具体的には、弛緩度算出部１１は、ピーク位置に基づいて信号検出部６で検出された電気信号の振幅を算出し、その振幅に基づいて筋弛緩度を算出する。ここで、筋弛緩度は、筋肉の弛緩の度合いを示すものであり、例えば、四連反応比（ＴＯＦ比）、四連反応数（ＴＯＦカウント）およびポストテタニックカウント（ＰＴＣ）などが挙げられる。

【0017】

例えば、ＴＯＦ比は、刺激部５で神経を０．５秒おきに４回連続して電気刺激したときに、１回目の刺激による電気信号の振幅に対する４回目の刺激による電気信号の振幅の比を示すものである。ＴＯＦカウントは、刺激部５で神経を０．５秒おきに４回連続して電気刺激したときに、４回の刺激でそれぞれ発生した電気信号のカウント数、すなわち波形のカウント数を示すものである。ＰＴＣは、刺激部５で５０Ｈｚの電気刺激を５秒間行うテタヌス刺激後に１Ｈｚ刺激して発生する電気信号のカウント数を示すものである。

【0018】

表示制御部９は、信号検出部６で検出された電気信号の波形を表示部４に表示させる。このとき、表示制御部９は、ピーク検出部８で検出されたピーク位置に基づいて、表示部４に表示される電気信号の波形にピーク位置を示すピークマークを重畳して表示させる。また、表示制御部９は、弛緩度算出部１１で算出された筋弛緩度を表示部４に表示させる。すなわち、表示制御部９は、本発明における医療機器システムの制御部を構成するものである。
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。
なお、出現範囲算出部７、ピーク検出部８、表示制御部９、弛緩度算出部１１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。

【0020】

表示部４は、ディスプレイ装置を含み、表示制御部９の制御の下で、信号検出部６で検出された電気信号の波形および弛緩度算出部１１で算出された筋弛緩度を表示する。表示部４は、例えば、生体情報モニタおよび心電計などから構成することができる。

【0021】

次に、出現範囲算出部７におけるピークの出現範囲の算出方法について詳細に説明する。
図２に示すように、ピーク情報保存部１０には、筋弛緩剤を投与する前に得られた電気信号の正ピーク位置Ｐ１および負ピーク位置Ｐ２が電気信号の波形Ｗと共に保存されている。なお、正ピーク位置Ｐ１は正の強度を有するピークの位置であり、負ピーク位置Ｐ２は負の強度を有するピークの位置である。
出現範囲算出部７は、ピーク情報保存部１０に保存された正ピーク位置Ｐ１および負ピーク位置Ｐ２に基づいて、信号検出部６で検出される電気信号の正ピークに対して正ピーク出現範囲Ｒ１を算出すると共に、電気信号の負ピークに対して負ピーク出現範囲Ｒ２を算出する。出現範囲算出部７は、例えば、正ピーク位置Ｐ１および負ピーク位置Ｐ２から前後約２ｍｓの範囲に正ピーク出現範囲Ｒ１および負ピーク出現範囲Ｒ２をそれぞれ設定することができる。
ここで、出現範囲算出部７は、負ピーク出現範囲Ｒ２を正ピーク出現範囲Ｒ１より広い範囲で設定することが好ましい。

【0022】

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。

【0023】

ここで、生体に筋弛緩剤を投与する前に、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、検出された電気信号を出現範囲算出部７を介してピーク検出部８に出力する。

【0024】

信号検出部６で検出された電気信号がピーク検出部８に入力されると、ピーク検出部８は、図２に示すように、電気信号の波形Ｗに基づいて正ピーク位置Ｐ１および負ピーク位置Ｐ２をそれぞれ算出する。ピーク検出部８は、例えば、電気信号の波形Ｗの微分値および電気信号の強度などに基づいて正ピーク位置Ｐ１および負ピーク位置Ｐ２を算出することができる。ピーク検出部８は、算出された正ピーク位置Ｐ１および負ピーク位置Ｐ２を電気信号の波形Ｗと共にピーク情報保存部１０に保存する。また、ピーク検出部８は、算出された正ピーク位置Ｐ１および負ピーク位置Ｐ２を弛緩度算出部１１にも出力する。
弛緩度算出部１１は、ピーク検出部８で検出された正ピーク位置Ｐ１および負ピーク位置Ｐ２に基づいて電気信号の振幅を算出し、その振幅からＴＯＦ比などの筋弛緩度を算出する。

【0025】

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、０．５秒おきに４回連続して電気刺激する四連刺激（ＴＯＦ刺激）を１５秒間隔で繰り返すことができる。

【0026】

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、その検出結果を出現範囲算出部７に出力する。

【0027】

ここで、出現範囲算出部７は、ピーク情報保存部１０に保存された正ピーク位置Ｐ１および負ピーク位置Ｐ２に基づいて、信号検出部６で検出された電気信号の正ピーク出現範囲Ｒ１と負ピーク出現範囲Ｒ２を算出する。正ピーク出現範囲Ｒ１および負ピーク出現範囲Ｒ２は、例えば、電気刺激からの経過時間に基づいて設定することができる。
このとき、出現範囲算出部７は、負ピーク出現範囲Ｒ２を正ピーク出現範囲Ｒ１より広い範囲で算出することが好ましい。

【0028】

なお、出現範囲算出部７は、表示制御部９を介して正ピーク出現範囲Ｒ１および負ピーク出現範囲Ｒ２を電気信号の波形と共に表示部４に表示させることもできる。これにより、使用者は、正ピーク出現範囲Ｒ１および負ピーク出現範囲Ｒ２を明確に確認することができ、その位置および範囲などを修正したい場合には操作部１３を操作して正ピーク出現範囲Ｒ１および負ピーク出現範囲Ｒ２を修正することができる。

【0029】

このようにして、正ピーク出現範囲Ｒ１と負ピーク出現範囲Ｒ２が設定された電気信号は、出現範囲算出部７からピーク検出部８に出力される。ピーク検出部８は、正ピーク出現範囲Ｒ１に基づいて、信号検出部６で検出された電気信号の正ピーク位置を検出すると共に、負ピーク出現範囲Ｒ２に基づいて、信号検出部６で検出された電気信号の負ピーク位置を検出する。
ピーク検出部８は、例えば、正ピーク出現範囲Ｒ１および負ピーク出現範囲Ｒ２に限定して正ピーク位置および負ピーク位置をそれぞれ検出することができる。また、ピーク検出部８は、正ピーク出現範囲Ｒ１および負ピーク出現範囲Ｒ２に基づいて検出の優先順位を設定して、その優先順位に従って正ピーク位置および負ピーク位置を検出することもできる。

【0030】

このように、ピーク検出部８は、正ピーク出現範囲Ｒ１および負ピーク出現範囲Ｒ２に基づいて正ピーク位置および負ピーク位置を検出する。一般的に、信号検出部６で検出される電気信号にはノイズなどが混入するおそれがある。また、複数のピークが出現している場合に、例えば負ピーク位置Ｐａなどを誤検出するおそれもある。そこで、ピーク検出部８は、正ピーク出現範囲Ｒ１および負ピーク出現範囲Ｒ２に基づいて正ピーク位置および負ピーク位置を検出することで誤検出を抑制し、正ピーク位置および負ピーク位置を高精度に検出することができる。
また、ピーク検出部８は、正ピーク出現範囲Ｒ１より広い範囲に設定された負ピーク出現範囲Ｒ２に基づいて負ピーク位置Ｐ２を検出する。一般的に、電気信号の負ピークは、正ピークと比較して位置の変動が大きいため、広い範囲に設定された負ピーク出現範囲Ｒ２に基づいて検出することにより、負ピーク位置を確実に検出することができる。

【0031】

なお、出現範囲算出部７は、ピーク情報保存部１０に保存された正ピーク位置Ｐ１および負ピーク位置Ｐ２が中心になるように正ピーク出現範囲Ｒ１および負ピーク出現範囲Ｒ２を算出する必要はなく、正ピーク位置Ｐ１および負ピーク位置Ｐ２が中心からずれるように正ピーク出現範囲Ｒ１および負ピーク出現範囲Ｒ２を算出してもよい。例えば、出現範囲算出部７は、複数の負ピークが検出された場合に、最も大きな負の強度を示す負ピーク位置Ｐ２以外の負ピーク位置を除くように、負ピーク位置Ｐ２を中心からずらして負ピーク出現範囲Ｒ２を算出することができる。これにより、ピーク検出部８は、電気信号の正ピーク位置および負ピーク位置をより高精度に検出することができる。

【0032】

また、出現範囲算出部７は、ピーク情報保存部１０に保存された電気信号の波形Ｗの形状に基づいて正ピーク出現範囲Ｒ１および負ピーク出現範囲Ｒ２を修正することもできる。例えば、出現範囲算出部７は、電気信号の波形Ｗにおいて正ピークおよび負ピークの幅（ピークの広がり）が所定の閾値より大きい場合には正ピーク出現範囲Ｒ１および負ピーク出現範囲Ｒ２が広くなるように算出することができる。また、出現範囲算出部７は、正ピークの高さがキャリブレーション時の正ピークの高さに比べ所定値(例えば半分)よりも低い場合、負ピーク出現範囲Ｒ２を広くなるように算出することができる。これにより、ピーク検出部８は、電気信号の正ピーク位置および負ピーク位置をより高精度に検出することができる。

【0033】

続いて、ピーク検出部８は、検出された電気信号の正ピーク位置および負ピーク位置を電気信号の波形と共に表示制御部９に出力する。例えば、表示制御部９は、図３に示すように、ＴＯＦ刺激で得られる電気信号の波形Ｗ１～Ｗ４を表示部４に表示させる。このとき、表示制御部９は、電気信号の波形Ｗ１～Ｗ４に重畳して、ピーク検出部８で検出された正ピーク位置にピークマークＭａを表示させると共に、負ピーク位置にピークマークＭｂを表示させることができる。
これにより、使用者は、波形Ｗ１～Ｗ４のピークマークＭａおよびＭｂを明確に確認することができ、その位置を修正したい場合には操作部１３を操作してピークマークＭａおよびＭｂを容易に修正することができる。このとき、表示制御部９は、正ピーク出現範囲Ｒ１および負ピーク出現範囲Ｒ２を超えてピークマークＭａおよびＭｂの位置を修正するように制御してもよく、正ピーク出現範囲Ｒ１および負ピーク出現範囲Ｒ２に限定してピークマークＭａおよびＭｂの位置を修正するように制御してもよい。

【0034】

このようにして、ピーク検出部８で検出された電気信号の正ピーク位置および負ピーク位置が、ピーク検出部８から弛緩度算出部１１に出力されると共に、使用者により修正された電気信号の正ピーク位置および負ピーク位置が、装置制御部１２から弛緩度算出部１１に出力される。
弛緩度算出部１１は、ピーク検出部８および装置制御部１２から正ピーク位置および負ピーク位置を入力すると、その正ピーク位置および負ピーク位置に基づいて電気信号の振幅を算出し、その振幅に基づいて筋弛緩度を算出する。

【0035】

例えば、弛緩度算出部１１は、電気信号の波形Ｗ１～Ｗ４の正ピーク位置および負ピーク位置に基づいて、波形Ｗ１～Ｗ４の振幅を算出する。図４に示すように、波形Ｗ１～Ｗ４の振幅ｆ１～ｆ４は、一般的に、生体の筋弛緩状態が深くなると、振幅ｆ４、振幅ｆ３、振幅ｆ２、振幅ｆ１の順に小さくなる。そこで、弛緩度算出部１１は、波形Ｗ１の振幅ｆ１対する波形Ｗ４の振幅ｆ４の比を求めてＴＯＦ比を算出することで、小指外転筋の弛緩度を求めることができる。

【0036】

また、弛緩度算出部１１は、弛緩度が大きくなると、波形Ｗ１～Ｗ４の数をカウントしてＴＯＦカウントを算出する。ＴＯＦカウントは、筋弛緩状態の深度に応じて順次低下するため、ＴＯＦカウントの大きさに基づいて小指外転筋の弛緩度を算出することができる。
さらに、使用者が操作部１３を操作して刺激部５によりテタヌス刺激した後にさらに１Ｈｚ刺激を行い、弛緩度算出部１１が、１Ｈｚ刺激により小指外転筋から生じる電気信号の数、すなわちＰＴＣを小指外転筋の弛緩度として算出する。このＰＴＣは、筋弛緩状態の回復に応じてカウント数が増加するもので、ＰＴＣの大きさに基づいてＴＯＦ比が０％以上になるまでの時間などを推測することができる。

【0037】

ここで、筋弛緩度は、電気信号の正ピーク位置および負ピーク位置に基づいて算出される。特に、ＴＯＦ比は、電気信号の正ピーク位置および負ピーク位置に基づいて振幅ｆ１～ｆ４を算出する必要がある。そこで、正ピーク出現範囲Ｒ１および負ピーク出現範囲Ｒ２に基づいて電気信号の正ピーク位置および負ピーク位置を正確に検出することにより、筋弛緩度を高精度に算出することができる。
このとき、筋弛緩度は、小指外転筋で生じた電気信号に基づいて算出されるため、生体の所定の部位の加速度に基づいて算出される加速度感知方式の筋弛緩度と比較して、小指外転筋の僅かな反応も反映されると共にその反映速度も速く、小指外転筋の弛緩度をより高精度に算出することができる。

【0038】

続いて、弛緩度算出部１１で算出された筋弛緩度が表示制御部９に出力されて、表示制御部９が筋弛緩度を表示部４に表示させる。

【0039】

本実施の形態によれば、出現範囲算出部７が、筋弛緩剤投与前に刺激部５で生体の小指外転筋を刺激して得られた電気信号の正ピーク位置Ｐ１および負ピーク位置Ｐ２に基づいて信号検出部６で検出される電気信号の正ピーク出現範囲Ｒ１および負ピーク出現範囲Ｒ２を算出するため、正ピーク出現範囲Ｒ１および負ピーク出現範囲Ｒ２に基づいて電気信号の正ピーク位置および負ピーク位置を確実に検出することができ、その正ピーク位置および負ピーク位置に基づいて生体の筋弛緩度を高精度に算出することができる。

【0040】

実施の形態２
上記の実施の形態１では、出現範囲算出部７は、筋弛緩剤投与前に刺激部５で生体の小指外転筋を刺激して得られた電気信号の正ピーク位置Ｐ１および負ピーク位置Ｐ２に基づいて正ピーク出現範囲Ｒ１および負ピーク出現範囲Ｒ２を算出したが、生体の小指外転筋を予め刺激して得られた電気信号の正ピーク位置Ｐ１および負ピーク位置 Ｐ２に基づいて算出すればよく、筋弛緩剤投与前に限られるものではない。

【0041】

例えば、図５に示すように、実施の形態１の出現範囲算出部７およびピーク検出部８に換えて、出現範囲算出部２１およびピーク検出部２２を配置することができる。
ピーク検出部２２は、筋弛緩剤の投与後に信号検出部６で検出された電気信号の正ピーク位置Ｐ１および負ピーク位置Ｐ２を順次算出し、その正ピーク位置Ｐ１および負ピーク位置Ｐ２を表示制御部９および弛緩度算出部１１に出力すると共にピーク情報保存部１０にも出力する。
出現範囲算出部２１は、ピーク検出部２２からピーク情報保存部１０に順次保存される正ピーク位置Ｐ１および負ピーク位置Ｐ２に基づいて、その後に信号検出部６で検出される電気信号の正ピーク出現範囲Ｒ１と負ピーク出現範囲Ｒ２を算出する。

【0042】

次に、実施の形態２の動作について説明する。
実施の形態１と同様に、生体に筋弛緩剤が投与されると、刺激部５により尺骨神経が電気刺激されて、小指外転筋で生じた電気信号が信号検出部６で検出される。続いて、出現範囲算出部２１が、例えば筋弛緩剤が投与される前に尺骨神経を電気刺激して得られた正ピーク位置Ｐ１および負ピーク位置Ｐ２に基づいて、信号検出部６で検出された電気信号の正ピーク出現範囲Ｒ１と負ピーク出現範囲Ｒ２を算出する。そして、ピーク検出部２２が、正ピーク出現範囲Ｒ１と負ピーク出現範囲Ｒ２に基づいて、信号検出部６で検出された電気信号の正ピーク位置および負ピーク位置を検出する。ピーク検出部２２は、検出された電気信号の正ピーク位置および負ピーク位置を表示制御部９および弛緩度算出部１１に出力すると共に、ピーク情報保存部１０にも出力する。

【0043】

同様に、刺激部５により尺骨神経が電気刺激されて、小指外転筋で生じた電気信号が信号検出部６で検出される。ここで、出現範囲算出部２１は、ピーク検出部２２によりピーク情報保存部１０に保存された正ピーク位置Ｐ１および負ピーク位置Ｐ２、すなわち前回の電気刺激で生じた電気信号の正ピーク位置Ｐ１および負ピーク位置Ｐ２に基づいて、信号検出部６で検出された電気信号の正ピーク出現範囲Ｒ１と負ピーク出現範囲Ｒ２を算出する。そして、ピーク検出部２２が、出現範囲算出部２１で算出された正ピーク出現範囲Ｒ１および負ピーク出現範囲Ｒ２に基づいて、信号検出部６で検出された電気信号の正ピーク位置および負ピーク位置を検出する。

【0044】

ここで、ピーク検出部２２は、検出された電気信号の正ピーク位置および負ピーク位置を表示制御部９および弛緩度算出部１１に出力すると共にピーク情報保存部１０に出力する。このようにして、ピーク検出部２２により検出される正ピーク位置および負ピーク位置がピーク情報保存部１０に順次保存され、出現範囲算出部２１が、ピーク情報保存部１０に保存された前回の電気信号の正ピーク位置Ｐ１および負ピーク位置Ｐ２に基づいて、今回の電気信号の正ピーク出現範囲Ｒ１と負ピーク出現範囲Ｒ２を算出する。

【0045】

このように、出現範囲算出部２１が、前回の電気刺激で生じた電気信号の正ピーク位置Ｐ１および負ピーク位置Ｐ２に基づいて正ピーク出現範囲Ｒ１と負ピーク出現範囲Ｒ２を順次算出し、ピーク検出部２２が、正ピーク出現範囲Ｒ１および負ピーク出現範囲Ｒ２に基づいて信号検出部６で検出された電気信号の正ピーク位置および負ピーク位置を順次検出する。

【0046】

本実施の形態によれば、出現範囲算出部２１が、前回の電気刺激で生じた電気信号の正ピーク位置Ｐ１および負ピーク位置Ｐ２に基づいて電気信号の正ピーク出現範囲Ｒ１と負ピーク出現範囲Ｒ２を順次算出するため、正ピーク出現範囲Ｒ１および負ピーク出現範囲Ｒ２を正確に算出することができ、電気信号の正ピーク位置および負ピーク位置をより高精度に検出することができる。

【0047】

なお、本実施の形態では、出現範囲算出部２１が、前回の電気刺激で生じた電気信号の正ピーク位置Ｐ１および負ピーク位置Ｐ２に基づいて正ピーク出現範囲Ｒ１と負ピーク出現範囲Ｒ２を算出したが、生体の小指外転筋を予め刺激して得られた電気信号の正ピーク位置Ｐ１および負ピーク位置Ｐ２に基づいて算出すればよく、前回の電気刺激に限られるものではない。
例えば、出現範囲算出部２１は、生体に筋弛緩剤を投与した後において前回までの電気刺激で生じた複数の電気信号の正ピーク位置および負ピーク位置をそれぞれ平均化し、その平均化された正ピーク位置Ｐ１および負ピーク位置Ｐ２に基づいて正ピーク出現範囲Ｒ１と負ピーク出現範囲Ｒ２を算出することもできる。
また、出現範囲算出部２１は、複数の被験者を予め電気刺激して得られた電気信号の正ピーク位置Ｐ１および負ピーク位置Ｐ２に基づいて正ピーク出現範囲Ｒ１と負ピーク出現範囲Ｒ２を算出することもできる。

【0048】

実施の形態３
上記の実施の形態１および２において、ピーク検出部で検出された電気信号の正ピーク位置および負ピーク位置は、使用者が操作部１３を介して修正可能に設定することが好ましい。

【0049】

例えば、実施の形態１において、生体に筋弛緩剤を投与する前に、ピーク検出部８が、信号検出部６で検出された電気信号の正ピーク位置Ｐ１および負ピーク位置Ｐ２をそれぞれ算出すると、その正ピーク位置Ｐ１および負ピーク位置Ｐ２を電気信号の波形Ｗと共に表示制御部９に出力する。そして、表示制御部９が、図６に示すように、電気信号の波形Ｗに重畳して、ピーク検出部８で検出された正ピーク位置Ｐ１および負ピーク位置Ｐ２を示すピークマークＭａおよびＭｂを表示部４に表示させる。

【0050】

ここで、ピークマークＭａおよびＭｂの位置が正ピーク位置Ｐ１および負ピーク位置Ｐ２からずれている場合には、使用者は、操作部１３を操作してピークマークＭａおよびＭｂの位置を修正することができる。例えば、ピークマークＭｂの位置が正ピーク位置Ｐ１側にずれている場合には、ピークマークＭｂを負ピーク位置Ｐ２に移動させることができる。
このようにして、使用者により修正されたピークマークＭａおよびＭｂに対応する正ピーク位置Ｐ１および負ピーク位置Ｐ２が、装置制御部１２によりピーク情報保存部１０に保存される。

【0051】

続いて、生体に筋弛緩剤が投与されると、刺激部５により電気刺激されて生じた電気信号が信号検出部６で検出される。ここで、出現範囲算出部７は、ピーク情報保存部１０を参照して、使用者により修正された正ピーク位置Ｐ１および負ピーク位置Ｐ２に基づいて、信号検出部６で検出された電気信号の正ピーク出現範囲Ｒ１と負ピーク出現範囲Ｒ２を算出する。

【0052】

このように、出現範囲算出部７が、使用者により修正された正ピーク位置Ｐ１および負ピーク位置Ｐ２に基づいて正ピーク出現範囲Ｒ１および負ピーク出現範囲Ｒ２を算出するため、ノイズなどの影響により正ピーク位置Ｐ１および負ピーク位置Ｐ２が誤検出された場合でも正ピーク出現範囲Ｒ１および負ピーク出現範囲Ｒ２を正確に算出することができる。使用者により修正された正ピーク位置Ｐ１および負のピーク位置Ｐ２に基づき正ピーク出現範囲Ｒ１および負ピーク出現範囲Ｒ２を算出する際、キャリブレーション時の正ピークの立ち上がり時間からゼロクロス時間を出現範囲Ｒ１とし、ゼロクロス時間から次のゼロクロス時間を負のピークの出現範囲Ｒ２とする。あるいは、出現範囲算出部７に予め正ピーク出現範囲Ｒ１および負ピーク出現範囲Ｒ２を設定しておきそれを利用するものとしてもよい。これにより、ピーク検出部８が、電気信号の正ピーク位置および負ピーク位置をより高精度に検出することができる。

【0053】

なお、使用者は、筋弛緩剤を投与後に、ピーク検出部８で検出される電気信号の正ピーク位置および負ピーク位置を修正することもできる。この修正された正ピーク位置および負ピーク位置は装置制御部１２によりピーク情報保存部１０に保存され、出現範囲算出部７が、修正された正ピーク位置および負ピーク位置に基づいて正ピーク出現範囲Ｒ１および負ピーク出現範囲Ｒ２を算出する。これにより、ピーク検出部８は、修正された正ピーク出現範囲Ｒ１および負ピーク出現範囲Ｒ２に基づいて、電気信号の正ピーク位置および負ピーク位置をさらに高精度に検出することができる。

【0054】

本実施の形態によれば、出現範囲算出部７が、使用者により修正された正ピーク位置Ｐ１および負ピーク位置Ｐ２に基づいて正ピーク出現範囲Ｒ１および負ピーク出現範囲Ｒ２を算出するため、その正ピーク出現範囲Ｒ１および負ピーク出現範囲Ｒ２に基づいて電気信号の正ピーク位置および負ピーク位置をより高精度に検出することができる。

【0055】

なお、上記の実施の形態１～３では、出現範囲算出部は、ピーク検出部８で検出された正ピーク位置Ｐ１および負ピーク位置Ｐ２に基づいて正ピーク出現範囲Ｒ１および負ピーク出現範囲Ｒ２を算出したが、電気信号のピーク位置情報に基づいて算出できればよく、ピーク位置に限られるものではない。例えば、出現範囲算出部は、正ピーク波形および負ピーク波形の立ち上がりおよび立ち下がりなどに基づいて正ピーク出現範囲Ｒ１および負ピーク出現範囲Ｒ２を算出することができる。

【0056】

また、上記の実施の形態１～３では、出現範囲算出部は、正ピーク出現範囲Ｒ１および負ピーク出現範囲Ｒ２を算出したが、電気信号のピークの出現範囲を算出すればよく、これに限られるものではない。例えば、出現範囲算出部は、正ピーク出現範囲Ｒ１のみを算出することができる。これにより、ピーク検出部は、正ピーク出現範囲Ｒ１に基づいて電気信号の正ピーク位置を検出すると共に、電気信号全体から負ピーク位置を検出する。

【0057】

また、上記の実施の形態１～３では、弛緩度算出部１１は、ピーク検出部で検出された正ピーク位置および負ピーク位置に基づいて電気信号の振幅ｆ１～ｆ４を算出し、その振幅ｆ１～ｆ４に基づいて筋弛緩度を算出したが、ピーク検出部で検出されたピーク位置に基づいて筋弛緩度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、弛緩度算出部１１は、ピーク検出部で検出された正ピーク位置および負ピーク位置に基づいて電気信号の強度変化を算出し、その強度変化に基づいて筋弛緩度を算出することもできる。

【0058】

また、上記の実施の形態１～３では、表示部４は、筋弛緩監視装置３で取得した筋弛緩度を接続先となる生体情報モニタや心電計等、他の医療機器の画面上に表示する形態で説明したが、これに限定されるものではなく、例えば筋弛緩監視装置３に内蔵することもできる。さらに、表示部４は、筋弛緩監視装置３とは別体の表示機器、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などとしてもよい。

【0059】

また、上記の実施の形態１～３では、刺激用電極１ａおよび１ｂを尺骨神経に対応する位置に貼り付け、検出用電極２ａ及び２ｂを小指外転筋に対応する位置に貼り付けるものとしたが、検出用電極２ａ及び２ｂは、刺激用電極１ａおよび１ｂからの尺骨神経の電気刺激に反応する筋に対応して配置すればよく、これに限られるものではない。例えば、検出用電極２ａ及び２ｂは、短母指屈筋、母指内転筋、短小指屈筋、小指対立筋、短掌筋、深指屈筋、虫様筋、尺側手根屈筋、背側骨間筋および掌側骨間筋などに対応して配置することができる。
また、刺激用電極１ａおよび１ｂは、生体の所定の神経に対応して配置すればよく、尺骨神経に限られるものではない。刺激用電極１ａおよび１ｂは、例えば、顔面神経系に属するその支配筋、坐骨神経系に属するその支配筋、および他の神経に対応する位置に配置することができる。また、検出用電極２ａ及び２ｂは、刺激用電極１ａおよび１ｂが配置された神経に支配される筋肉に対応して配置することができる。

【0060】

また、上記の実施の形態１～３では、本発明における医療機器システムの制御部として表示制御部９が表示部４を制御したが、弛緩度算出部１１で算出される筋弛緩度に基づいて医療機器を制御できればよく、表示部４に限られるものではない。例えば、本発明における医療機器システムの制御部は、弛緩度算出部１１で算出される筋弛緩度に基づいて生体の筋弛緩度の状態を報知する報知部を制御することができる。

【0061】

また、上記の実施の形態１～３では、本発明における医療機器システムの制御部は、表示制御部９から構成されたが、弛緩度算出部１１で算出される筋弛緩度に基づいて医療機器を制御できればよく、表示制御部９に限られるものではない。例えば、本発明における制御部は、筋弛緩監視装置３の外部に配置された医療機器に内蔵されて医療機器を直接的に制御するものから構成することもできる。また、本発明における制御部は、複数の医療機器を統括的に制御するものから構成することもできる。

【符号の説明】

【0062】

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、７，２１ 出現範囲算出部、８，２２ ピーク検出部、９ 表示制御部、１０ ピーク情報保存部、１１ 弛緩度算出部、１２ 装置制御部、１３ 操作部、１４ 格納部、Ｗ，Ｗ１，Ｗ２，Ｗ３，Ｗ４ 波形、Ｐ１ 正ピーク位置、Ｐ２ 負ピーク位置、Ｒ１ 正ピーク出現範囲、Ｒ２ 負ピーク出現範囲、ｆ１，ｆ２，ｆ３，ｆ４ 振幅。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】