(57)【要約】個人の睡眠状態を評価すること。時系列の加速度計データが、個人に、又は個人に対して取り付けられた加速度計デバイスからを取得される。時系列の加速度計データから、個人が実質的にインモバイルである時間の百分率（％ＴＡ）が決定される。時系列の加速度計データから、連続的なインモビリティの典型的時間（ＭＴＩ）もまた決定される。％ＴＡとＭＴＩが重みづけ加算などによって組み合わされて、睡眠スコアが生成される。睡眠スコアが閾値を超える場合、これは個人が眠っているという表示になる。【選択図】  図１０Ｂ
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
個人の睡眠状態を評価する方法であって、
前記個人に接触して、又は前記個人に対して取り付けられた加速度計デバイスから時系列の加速度計データを取得するステップと、
前記時系列の加速度計データから、前記個人が実質的にインモバイルである時間の百分率（％ＴＡ）を決定するステップと、
前記時系列の加速度計データから、連続的なインモビリティの典型的時間（ＭＴＩ）を決定するステップと、
前記％ＴＡとＭＴＩを組み合わせて睡眠スコアを生成するステップと、
前記睡眠スコアが閾値を超える場合に、前記個人が眠っているという表示を出力するステップと、
を含む、方法。
【請求項２】
前記個人の家などの非臨床環境で使用される場合の、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
パーキンソン病様の被験者の睡眠状態を評価するために適用される、請求項１又は請求項２に記載の方法。
【請求項４】
非パーキンソン病様の被験者の睡眠状態を評価するために適用される、請求項１又は請求項２に記載の方法。
【請求項５】
前記睡眠スコアを生成するステップが、前記加速度計データから得られた睡眠関連変数の組の２つ以上を合計すること、又は別に組み合わせることをさらに含む、請求項１〜４のいずれか一項に記載の方法。
【請求項６】
前記睡眠関連変数が、前記個人の活発であろうとすることを反映する変数を含む、請求項５に記載の方法。
【請求項７】
前記睡眠関連変数が、前記個人の目覚めている間の不活発を反映する変数を含む、請求項５又は６に記載の方法。
【請求項８】
前記睡眠関連変数が、前記個人の眠っている間のインモビリティを反映する変数を含む、請求項５〜７のいずれか一項に記載の方法。
【請求項９】
前記睡眠関連変数が、前記個人の睡眠持続時間を反映する変数を含む、請求項５〜８のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１０】
前記睡眠関連変数が、前記個人の睡眠断片長を反映する変数を含む、請求項５〜９のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１１】
前記睡眠関連変数が、前記個人の睡眠の質を反映する変数を含む、請求項５〜１０のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１２】
個人の睡眠状態を評価するシステムであって、
前記個人に接触して、又は前記個人に対して取り付けられるように構成された、且つ時系列の加速度計データを取得するように構成された加速度計デバイスと、
前記時系列の加速度計データから、前記個人が実質的にインモバイルである時間の百分率（％ＴＡ）を決定するように構成されたプロセッサと、
を備え、
前記プロセッサが、前記時系列の加速度計データから、連続的なインモビリティの典型的時間（ＭＴＩ）を決定するようにさらに構成されており、前記プロセッサが、前記％ＴＡとＭＴＩを組み合わせて睡眠スコアを生成するようにさらに構成されており、前記プロセッサが、前記睡眠スコアが閾値を超える場合に、前記個人が眠っているという表示を出力するようにさらに構成されている、システム。
【請求項１３】
個人の睡眠状態を評価するための非一時的コンピュータ可読媒体であって、前記非一時的コンピュータ可読媒体は命令を含み、前記命令は、１つ又は複数のプロセッサによって実行されたときに以下の動作、すなわち、
前記個人に接触して、又は前記個人に対して取り付けられた加速度計デバイスから時系列の加速度計データを取得する動作、
前記時系列の加速度計データから、前記個人がインモバイルである時間の百分率（％ＴＡ）を決定する動作、
前記時系列の加速度計データから、連続的なインモビリティのメディアン又は典型的時間（ＭＴＩ）を決定する動作、
前記％ＴＡとＭＴＩを組み合わせて睡眠スコアを生成する動作、及び
前記睡眠スコアが閾値を超える場合に、前記個人が眠っているという表示を出力する動作、
を実行させる、非一時的コンピュータ可読媒体。
【発明の詳細な説明】
【関連出願の相互参照】
【０００１】
[0001]本出願は、参照により本明細書に組み込まれる、２０１６年１月７日に出願されたオーストラリア特許仮出願第２０１６９０００３６号の利益を主張する。
【技術分野】
【０００２】
[0002]本発明は、個人の睡眠状態を監視又は評価するためのシステム及び方法に関し、詳細には、睡眠状態を評価するために個人の運動状態を監視するように構成されたシステム及び方法に関する。
【発明の背景】
【０００３】
[0003]睡眠障害は多くの疾患で生じる可能性があり、たとえばパーキンソン病（ＰＤ）でよく起こる。反復性の短い睡眠中断が特徴の睡眠断片化は、評価することができる睡眠の１つの重要な特性である。断片化睡眠はたとえば、睡眠時無呼吸、ＲＥＭ睡眠障害、下肢静止不能、疼痛、夜間頻尿、幻覚、及び情動障害によって引き起こされ得る。個人が睡眠の諸段階をどのように繰り返すかを指す睡眠アーキテクチャ、及び眠っている時間の百分率である睡眠効率もまた、睡眠の重要な特性である。
【０００４】
[0004]睡眠ポリグラフ検査（ＰＳＧ）、すなわち睡眠研究では、睡眠効率、覚醒度指標、無呼吸呼吸低下指標及び１時間当たりの周期性四肢運動などの尺度を取得して、これらのスコアを考慮に入れた報告書を作成しようとする。ＰＳＧは睡眠評価のゴールドスタンダードではあるが、無呼吸の評価に大きく重点がおかれており、患者にとって典型的ではない状態においてただ一晩の睡眠を評価するという不利点がある。さらに、睡眠研究では患者が密接に監視されながら臨床環境中で眠って一晩を過ごす必要があり、したがって費用がかかり、不便であり、多数の患者のスクリーニングには不向きである。多くの国では、又は辺ぴな地域では、正式の睡眠研究が容易に利用可能でさえない。
【０００５】
[0005]アクティグラフィ（ａｃｔｉｇｒａｐｈｙ）が家庭で睡眠を評価する手段として試みられているが、アクティグラフィでは相対的に未処理の加速度測定を用い、したがって睡眠の四肢運動によって過度の影響を受けるために、睡眠を正確に定量化できていない。
【０００６】
[0006]異常な睡眠を検出する簡単で効果的な手段があれば、さらなる究明が必要な人を特定する助けになるはずである。
【０００７】
[0007]本明細書に含められた、文献、行為、材料、デバイス、物品などについてのいかなる議論もただ単に、本発明の背景を提示することを目的とする。これらの事柄のいずれか又はすべてが、従来技術の基礎の一部を形成することを、又は、本発明に関連する分野に共通の一般的な知識であったことを、その知識が本出願の各請求項の優先日の前に存在していたことにより、認めるものと解釈されるべきではない。
【０００８】
[0008]本明細書全体を通して用語「備える」、又は「備える」若しくは「備えている」などのバリエーションは、述べられた１つの要素、完全体若しくはステップ、又は要素の群、複数の完全体又はステップを備えることを示唆するが、他のいかなる要素、完全体若しくはステップ、又は要素の群、複数の完全体若しくはステップも排除することは示唆しないと理解されたい。
【０００９】
[0009]本明細書において、ある要素が選択肢のリスト「のうちの少なくとも１つ」であり得ると述べることは、その要素が、列記された選択肢のうちのいずれか１つであり得る、又は列記された選択肢のうちの２つ以上の任意の組み合わせであり得ると理解されたい。
【発明の概要】
【００１０】
[0010]第１の態様によれば、本発明は、個人の睡眠状態を評価する方法を提供し、この方法は、
個人に、又は個人に対して取り付けられた加速度計デバイスから時系列の加速度計データを取得するステップと、
時系列の加速度計データから、個人が実質的に動きにくい状態（immobile、インモバイル）である時間の百分率（％ＴＡ）を決定するステップと、
時系列の加速度計データから、連続的な動きにくさ（immobility、インモビリティ）の典型的時間（ＭＴＩ）を決定するステップと、
％ＴＡとＭＴＩを組み合わせて睡眠スコアを生成するステップと、
睡眠スコアが閾値を超える場合に、個人が眠っているという表示を出力するステップとを含む。
【００１１】
[0011]第２の態様によれば、本発明は、個人の睡眠状態を評価するシステムを提供し、このシステムは、
個人に、又は個人に対して取り付けられるように構成された、且つ時系列の加速度計データを取得するように構成された加速度計デバイスと、
時系列の加速度計データから、個人が実質的にインモバイルである時間の百分率（％ＴＡ）を決定するように構成されたプロセッサとを備え、プロセッサが、時系列の加速度計データから、連続的なインモビリティの典型的時間（ＭＴＩ）を決定するようにさらに構成されており、プロセッサが、％ＴＡとＭＴＩを組み合わせて睡眠スコアを生成するようにさらに構成されており、またプロセッサが、睡眠スコアが閾値を超える場合に、個人が眠っているという表示を出力するようにさらに構成されている。
【００１２】
[0012]別の態様によれば、本発明は、個人の睡眠状態を評価するための非一時的コンピュータ可読媒体を提供し、この非一時的コンピュータ可読媒体は、１つ又は複数のプロセッサによって実行されたときに以下の動作、すなわち、
個人に、又は個人に対して取り付けられた加速度計デバイスから時系列の加速度計データを取得すること、
時系列の加速度計データから、個人がインモバイルである時間の百分率（％ＴＡ）を決定すること、
時系列の加速度計データから、連続的なインモビリティの中央値（median、メディアン）又は典型的時間（ＭＴＩ）を決定すること、
％ＴＡとＭＴＩを組み合わせて睡眠スコアを生成すること、及び
睡眠スコアが閾値を超える場合に、個人が眠っているという表示を出力すること
をさせる命令を含む。
【００１３】
[0013]したがって、本発明のいくつかの実施形態では、個人の家などの非臨床環境で使用するのに適している加速度計ベースのシステムを使用して、夜間睡眠の測定を可能にすることができる。したがって、本発明の実施形態では、正常睡眠と、睡眠時無呼吸が原因ではない異常睡眠を含む、異常睡眠とを区別する簡単な手段を提供することができる。
【００１４】
[0014]いくつかの実施形態は、パーキンソン病様の被験者の睡眠状態を評価するために適用することができる。
【００１５】
[0015]いくつかの実施形態は、非パーキンソン病様の被験者の睡眠状態を評価するために適用することができる。
【００１６】
[0016]いくつかの実施形態では、睡眠スコアはさらに、加速度計データから得られた睡眠関連変数の組の２つ以上を合計すること、又は別に組み合わせることによって生成することができる。たとえば、睡眠関連変数は、「活発な時間のパーセント」（ＰＴＡ）変数などの、個人の活発であろうとすることを反映する変数を含むことができる。
【００１７】
[0017]いくつかの実施形態では、睡眠関連変数は、「不活発な時間のパーセント」（ＰＴＩｎ）変数などの、個人の目覚めている間の不活発を反映する変数を含むことができる。
【００１８】
[0018]いくつかの実施形態では、睡眠関連変数は、「インモバイルである時間のパーセント」（ＰＴＩ）などの、個人の眠っている間のインモビリティを反映する変数を含むことができる。
【００１９】
[0019]いくつかの実施形態では、睡眠関連変数は、個人の睡眠持続時間を反映する変数を含むことができる。
【００２０】
[0020]いくつかの実施形態では、睡眠関連変数は、「平均断片長」（ＭＦＬ）変数などの、個人の睡眠断片長を反映する変数を含むことができる。
【００２１】
[0021]いくつかの実施形では、睡眠関連変数は、個人が非常にインモバイルであった夜間の時間の比率を反映する変数などの、個人の睡眠の質を反映する変数を含むことができる。
【００２２】
[0022]いくつかの実施形態では、加速度計データから得られた睡眠関連変数の組の２つ以上を組み合わせることは、重み及び組み合わせのアルゴリズムの使用を含むことができ、この重み及びアルゴリズムは、選択条件を評価する選択度及び／又は感度を最適化するように構成された機械学習アルゴリズムなどによって決定される。
【００２３】
[0023]本発明のいくつかの実施形態では、睡眠スコアは、眠ろうとした期間中に取得されたデータについてのみ生成される。眠ろうとした期間は事前画定することができ、たとえば、医師又は技師によってデバイスに事前プログラムされる。或いは、眠ろうとした期間の開始及び／又は終わりは、就寝及び／又は起床の時間にユーザ入力する個人などによって、実質的にリアルタイムで個人によって部分的又は完全に画定することができる。ユーザ入力は、たとえばタブレット又はスマートフォンなどで実行されるアプリケーションなどの、任意の適切なユーザ入力デバイスによって容易にすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
[0024]次に、本発明の一例について添付の図面を参照して説明する。
【図１】本発明の一実施形態による、運動状態を検出する手段を示す図である。
【図２】本発明の一実施形態による、運動状態を検出する手段を示す図である。
【図３】本発明の一実施形態による、運動状態を検出する手段を示す図である。
【図４】記述された手法の有効性を示す図である。
【図５】記述された手法の有効性を示す図である。
【図６】記述された手法の有効性を示す図である。
【図７Ａ】コントロール被験者の睡眠状態を示す図である。
【図７Ｂ】コントロール被験者の睡眠状態を示す図である。
【図７Ｃ】コントロール被験者の睡眠状態を示す図である。
【図７Ｄ】コントロール被験者の睡眠状態を示す図である。
【図７Ｅ】コントロール被験者の睡眠状態を示す図である。
【図８Ａ】別のコントロール被験者の睡眠状態を示す図である。
【図８Ｂ】別のコントロール被験者の睡眠状態を示す図である。
【図８Ｃ】別のコントロール被験者の睡眠状態を示す図である。
【図９Ａ】パーキンソン病の人の睡眠状態を示す図である。
【図９Ｂ】パーキンソン病の人の睡眠状態を示す図である。
【図９Ｃ】パーキンソン病の人の睡眠状態を示す図である。
【図１０Ａ】パーキンソン病の別の人の睡眠状態を示す図である。
【図１０Ｂ】パーキンソン病の別の人の睡眠状態を示す図である。
【図１０Ｃ】パーキンソン病の別の人の睡眠状態を示す図である。
【図１１Ａ】異なる睡眠状態を区別することにおいての睡眠状態変数の相対的な統計的意義を示す図である。
【図１１Ｂ】異なる睡眠状態を区別することにおいての睡眠状態変数の相対的な統計的意義を示す図である。
【図１１Ｃ】異なる睡眠状態を区別することにおいての睡眠状態変数の相対的な統計的意義を示す図である。
【図１１Ｄ】異なる睡眠状態を区別することにおいての睡眠状態変数の相対的な統計的意義を示す図である。
【図１１Ｅ】異なる睡眠状態を区別することにおいての睡眠状態変数の相対的な統計的意義を示す図である。
【図１１Ｆ】異なる睡眠状態を区別することにおいての睡眠状態変数の相対的な統計的意義を示す図である。
【図１１Ｇ】異なる睡眠状態を区別することにおいての睡眠状態変数の相対的な統計的意義を示す図である。
【図１１Ｈ】異なる睡眠状態を区別することにおいての睡眠状態変数の相対的な統計的意義を示す図である。
【図１２Ａ】異なる睡眠状態を区別することにおいての睡眠状態変数の相対的な統計的意義、及びこの変数から得られる睡眠状態スコアを示す図である。
【図１２Ｂ】異なる睡眠状態を区別することにおいての睡眠状態変数の相対的な統計的意義、及びこの変数から得られる睡眠状態スコアを示す図である。
【図１２Ｃ】異なる睡眠状態を区別することにおいての睡眠状態変数の相対的な統計的意義、及びこの変数から得られる睡眠状態スコアを示す図である。
【図１２Ｄ】異なる睡眠状態を区別することにおいての睡眠状態変数の相対的な統計的意義、及びこの変数から得られる睡眠状態スコアを示す図である。
【図１２Ｅ】異なる睡眠状態を区別することにおいての睡眠状態変数の相対的な統計的意義、及びこの変数から得られる睡眠状態スコアを示す図である。
【図１２Ｆ】異なる睡眠状態を区別することにおいての睡眠状態変数の相対的な統計的意義、及びこの変数から得られる睡眠状態スコアを示す図である。
【図１２Ｇ】異なる睡眠状態を区別することにおいての睡眠状態変数の相対的な統計的意義、及びこの変数から得られる睡眠状態スコアを示す図である。
【図１２Ｈ】異なる睡眠状態を区別することにおいての睡眠状態変数の相対的な統計的意義、及びこの変数から得られる睡眠状態スコアを示す図である。
【図１２Ｉ】異なる睡眠状態を区別することにおいての睡眠状態変数の相対的な統計的意義、及びこの変数から得られる睡眠状態スコアを示す図である。
【図１３Ａ】臨床基準に対する睡眠状態変数の相関性、及びこの変数から得られる睡眠状態変数を示す図である。
【図１３Ｂ】臨床基準に対する睡眠状態変数の相関性、及びこの変数から得られる睡眠状態変数を示す図である。
【図１３Ｃ】臨床基準に対する睡眠状態変数の相関性、及びこの変数から得られる睡眠状態変数を示す図である。
【図１３Ｄ】臨床基準に対する睡眠状態変数の相関性、及びこの変数から得られる睡眠状態変数を示す図である。
【図１３Ｅ】臨床基準に対する睡眠状態変数の相関性、及びこの変数から得られる睡眠状態変数を示す図である。
【図１３Ｆ】臨床基準に対する睡眠状態変数の相関性、及びこの変数から得られる睡眠状態変数を示す図である。
【図１３Ｇ】臨床基準に対する睡眠状態変数の相関性、及びこの変数から得られる睡眠状態変数を示す図である。
【図１３Ｈ】臨床基準に対する睡眠状態変数の相関性、及びこの変数から得られる睡眠状態変数を示す図である。
【図１３Ｉ】臨床基準に対する睡眠状態変数の相関性、及びこの変数から得られる睡眠状態変数を示す図である。
【図１４Ａ】各変数とＰＳＧスコアの間の関連性を示す図である。
【図１４Ｂ】各変数とＰＳＧスコアの間の関連性を示す図である。
【図１４Ｃ】各変数とＰＳＧスコアの間の関連性を示す図である。
【図１４Ｄ】各変数とＰＳＧスコアの間の関連性を示す図である。
【図１４Ｅ】各変数とＰＳＧスコアの間の関連性を示す図である。
【図１４Ｆ】各変数とＰＳＧスコアの間の関連性を示す図である。
【図１４Ｇ】各変数とＰＳＧスコアの間の関連性を示す図である。
【図１４Ｈ】各変数とＰＳＧスコアの間の関連性を示す図である。
【図１４Ｉ】各変数とＰＳＧスコアの間の関連性を示す図である。
【好ましい実施形態の説明】
【００２５】
[0025]図１は、本発明の一実施形態による、試みられたある個人の睡眠期間中の運動状態を検出するためのデバイス１５の図である。デバイス１５は、手首に取り付けられるものであり、全身の運動状態の十分正確な表示を実現すると本発明者が認めた。デバイス１５は、人の四肢の運動データを得るために３つの要素を備える。デバイス１５は、加速度計の形態の運動モニタ２１、データを記録するためのデータ記憶装置２２、及び運動データを出力するための出力手段２３を備える。
【００２６】
[0026]デバイス１５は、図２に示されるように人の手首に装着されることが意図された軽量デバイスである。デバイスは、腕に付けてぶらつかず、したがって加速度を異常に大きくしないほどに十分堅固に支持されるように、伸縮性リストバンドに取り付けられる。デバイスは、運動を異常に大きくすることを最小限にするために、人の手首から上がることが最小限になる、又は全くないように構成される。デバイスは、バックル留めされるリストバンドに付けることができ、それによって、バックルを外しデバイスを取り外すと回路が切断され、デバイスが装着されていないことがロガーに通知される。
【００２７】
[0027]使用者はデバイスを夜通し、又は試みられる対象の睡眠期間全体を通して装着することが好ましい。これによりデバイスは、個人の睡眠期間の運動の活発さを記録することが可能になる。加速度計２１は、３つの軸Ｘ、Ｙ、Ｚの加速度を帯域幅０〜１０Ｈｚにわたって記録し、これら３つのチャネルのデータをデバイス搭載のメモリに記憶する。このデバイスは、最大１２時間、より好ましくは１０日間までの記録期間のデータをデバイスに記憶させるのに十分な記憶装置を有し、この記録期間後にデバイスは管理者に提供されて、データをダウンロードし解析することができる。加えて、この実施形態では、記録期間後にデバイスが取り外されるときに、デバイスは、データを付属デバイスに転送するように構成されており、その後この付属デバイスは、データを中央設備（図３の１１４）の解析サーバへ広帯域無線によって送信する。
【００２８】
[0028]図３は、本発明の一実施形態による運動状態の監視及び報告を示す。使用者１１２は、図１及び２のデバイスを装着している。デバイス１５は加速度データをログ記録し、このデータを中央演算設備１１４へ伝える。演算設備１１４は、アルゴリズム（以下でさらに論じる）を用いてデータを解析して、人１１２の睡眠状態の時系列のスコアを得る。これらのスコアは、睡眠医師の効率的な時間の使用を保証するために、睡眠医師が迅速に解釈できるフォーマットで睡眠医師１１６へ報告される。次に、医師１１６は睡眠状態報告書を解釈し、必要に応じて使用者１１２の治療を実施又は更新する。
【００２９】
[0029]加速度計２１は、０〜１０Ｈｚの周波数範囲にわたって±４ｇの測定範囲で一軸加速度計を使用して加速度を測定する。或いは、三軸加速度計を使用してより高い感度を得ることもできる。
【００３０】
[0030]この実施形態では、以下でＰＫＧ尺度又はスコアと呼ばれる、個人の睡眠状態の評価を生成するためのアルゴリズムが、中央演算設備１１４によって取得データに適用される。
【００３１】
[0031]方法
【００３２】
[0032]図４〜６に関連して説明される本発明の第１の実施形態では、睡眠ポリグラフ検査（ＰＳＧ）とＰＫＧ測定を４５人の被験者（そのうち１０人は睡眠が正常）について同時に行った。ＰＫＧは、少なくとも２分の「インモビリティ期間」をスコア化するものであり、これを用いて、尺度の中でも特に、ＳＥ（患者がその間インモバイルであった、眠ろうとした時間の百分率）の代用、及び断片化（連続的なインモビリティの各期間のメディアンの長さ）を開発した。これらはそれぞれ、眠っている％時間（％ＴＡ）、及びインモバイルメディアン時間（ＭＴＩ）と呼ばれる。これらを用いて、ＰＳＧ報告によって判定されるような、正常睡眠者と異常睡眠者を明確に区別したスコアを開発した。
【００３３】
[0033]次に、このＰＫＧスコアを、ＰＫＧを６晩にわたって装着し、パーキンソン病睡眠尺度２（ＰＤＳＳ−２）を含む様々なアンケートに答えた、ＰＤではない２４人の同年齢被験者及び３５人のＰＤの人（ＰｗＰ）に適用した。別の４５人のＰＫＧ被験者もまた解析されたが、アンケートはしなかった。
【００３４】
[0034]結果
【００３５】
[0035]％ＴＡとＭＴＩを合わせたＰＫＧスコアは、（ＰＳＧによる）正常睡眠と異常睡眠を１００％の選択度及び感度で予測した。ＰＤではない２４人の被験者では、２人だけがＰＫＧによると睡眠が異常であり、そのうちの１人から下肢静止不能の病歴が伝えられた。ＰＤ被験者の中で２８％がＰＫＧ基準によると睡眠が正常であり、問診された人の中で、ＰＫＧ値にはＰＤＳＳ２尺度との良好な相関性（ｒ２＝０．４９）があった。
【００３６】
[0036]結論
【００３７】
[0037]ＰＫＧスコアは、ＰＤにおける正常睡眠及び異常睡眠を検出する簡単な手段になるように見える。これは少量のＰＳＧ試料に基づく。
【００３８】
[0038]次に、上記の例についてさらに詳細に説明する。研究された患者についての情報源は以下の通りである。すなわち、３６人がＭｏｎａｓｈ（ビクトリア州、オーストラリア）睡眠研究所からであり、９人がてんかん研究からであった（そのうち誰にも睡眠障害があるとは考えられていなかった）。
【００３９】
[0039]正常（Ｎ）：てんかん患者のうちの８人、及びＭｏｎａｓｈ睡眠患者のうちの２人は、睡眠が正常であると報告された。睡眠障害（ＳＤ）：表１に示されるＰＳＧ診断に基づいた、ＰＳＧ診断（列３）、ＰＳＧによるスコア（列４〜７）、及び我々の分類（列２）について表２を参照されたい。
【表１】
2019505291.tif 000003
【表２Ａ】
2019505291.tif 000004
【表２Ｂ】
2019505291.tif 000005
【表２Ｃ】
2019505291.tif 000006
【表２Ｄ】
2019505291.tif 000007
【表２Ｅ】
2019505291.tif 000008
【表２Ｆ】
2019505291.tif 000009
【００４０】
[0040]表２の列１は、本発明のこの実施形態によるＰＫＧ尺度から推定されたスコアを含む。ＰＫＧスコアを生成するために２つの値が用いられた。すなわち、眠ろうとした期間中のインモバイルである時間の比率の尺度である、眠っているパーセント時間（睡眠効率に類似）と、睡眠を構成するインモビリティの各期間のメディアン長さ（持続時間）（断片化の尺度に類似）である。いくつかの他のマーカが調べられたが、これらの２つがＳＤとＮの間の相違の程度を提示した。次に、眠っているパーセント時間が、健常者のメディアン、７５番目及び９０番目の百分順位（眠っているパーセント時間について）、並びにＳＤの７５番目の百分順位に基づいて、１〜５の重症度のレベル（１が最も影響が大きく５が正常）でスコア化された。次に、インモビリティのメディアン持続時間が、健常者のメディアン及び第７５位に基づいて、１〜３の重症度のレベル（１が最も影響が大きく３が正常）でスコア化された。
【００４１】
[0041]次に、ＰＫＧとＰＳＧのスコアが比較された（図４）。インモビリティが１．５のスコアでは、正常な被験者を見つけることに対する高い感度（９０％）が得られたが、選択度は非常に悪かった（３８％）。眠っている％時間が３．５のスコアでは、正常な被験者を見つけるための感度（９０％）が、改善された選択度（７０％）と共に得られた。しかし、これら２つを加えると（図５に示す）、使用された閾値スコアが４．５であったときに、正常な被験者と異常な被験者との間の完全な分離が得られた。このことは、＜５さらには＜６のスコアが使用された場合に、組み合わされたＰＫＧスコアが異常な睡眠を検出するための良好なスクリーニングツールになることを示唆している。スコアを組み合わせるのは、図５に示されるようにスコアを単純に加算することでよく、或いは別の実施形態では、改善された感度及び選択度を引き出す％ＴＡスコアとＭＴＩスコアの他の任意の適切な線形組み合わせ、又はより複雑な非線形組み合わせでもよい。
【００４２】
[0042]次のステップは、ＰＫＧスコアをＰＳＧと比較することであった（表１、図６）。この比較では、ＰＫＧスコアが「正常」睡眠と「異常」睡眠に分類するのに役立つが、ＰＳＧによる重症度に一致させるという点で重症度をさらに段階づけるのには役立たないことが確認される。ＰＳＧでの睡眠異常は、ＯＳＡでは最も重症であったが、ＰＤで睡眠が異常であることの根拠には必ずしもならないことに留意されたい。
【００４３】
[0043]図７〜１４は、本発明の別の実施形態を示す。これらの実施形態では、それぞれのスコアの正常範囲が、知られている神経変性障害がない６０歳以上の１５５人のコホートから得られた。比較群は、７２人のＰＤ被験者であった。
【００４４】
[0044]評価された様々なスコア、及びその派生物は以下の通りである。データ記録の時間間隔は、以下のように１日の時間に基づいた期間に分割された。時間０９：００〜１８：００の間の活発な期間（ＡＰ）が、ほとんどの被験者がこの期間に活発であり、いつもの日常活動に従事しているので選ばれた。夜の期間（ＮＰ）が、夜間の睡眠の質について調べられた。時間８：００〜２３〜００の間の休息期間（ＲＰ）が、ほとんどの人がほとんど体を動かさない期間になるように選ばれた。
【００４５】
[0045]運動の定義
【００４６】
[0046]ジスキネジアスコア（ＤＫＳ、又はＤＫスコア）が、ロガーが装着されている期間全体を通して２分ごとに計算される。説明されているこの実施形態では、ＤＫＳは、参照によりその内容が本明細書に組み込まれる国際公開第２００９／１４９５２０号の教示に従って計算されるが、代替実施形態では、ＤＫＳは任意の適切な代替法で決定されてよい。
【００４７】
[0047]メディアンＤＫＳ。ＡＰのＤＫスコアの中央値。メディアンＤＫＳは、ＰＫＧロガーを装着している時間に評価された異常不随意運動スコアと互いに関連する。図１１ｂは、コントロール群及びＰＤ群のメディアンＤＫＳの分布を示す。下の表３は、各群のＤＫＳの観測された値を提示しており、特に、最小観測ＤＫＳ値、ＤＫＳの１０番目、２５番目、７５番目、９０番目の百分順位値、メディアンＤＫＳ、及び最大観測ＤＫＳ値である。ＤＫＳは任意の適切な尺度で測定することができ、また百分順位帯域の任意の適切な区分に関して評価できることに留意されたい。たとえば、本発明の代替実施形態では、上で参照した国際公開第２００９／１４９５２０号に記載されたようにして４つの百分順位帯域、詳細にはＤＫ  Ｉ（０〜５０番目の正常の百分順位）、ＤＫ  ＩＩ（５０番目〜７５番目の正常の百分順位）、ＤＫ  ＩＩＩ（７５番目〜９０番目の正常の百分順位）及びＤＫ  ＩＶ（＞９０番目の正常の百分順位）、を使用することができる。
【表３】
2019505291.tif 000010
【００４８】
[0048]動作緩慢スコア（ＢＫＳ、又はＢＫスコア）は、ロガーが装着されている期間全体を通して２分ごとに計算される。この説明されている実施形態では、各ＢＫＳは、参照によりその内容が本明細書に組み込まれる国際公開第２００９／１４９５２０号の教示に従って計算されるが、代替実施形態では、ＢＫＳは任意の適切な代替法で決定されてよい。ＤＫＳと同様に、ＢＫＳは任意の適切な尺度で測定することができ、また百分順位帯域の任意の適切な区分に関して評価できることに留意されたい。解析の各期間にわたって（たとえば、ＡＰ又はＮＰ）、ＢＫＳは、図７Ａ、７Ｂ、８Ａ、８Ｂ、９Ａ、９Ｂ、１０Ａ及び１０Ｂに示されたようにして、ＢＫＳの値の頻度ヒストグラムとして調べることができる。この実施形態では、ＢＫＳは、本明細書で動きやすい状態（Mobile、モバイル）カテゴリ及び動きにくい状態（Immobile、インモバイル）カテゴリと呼ばれる２つのスーパーカテゴリに分類することができ、またそれぞれは、図７Ａに示されるように、本明細書では活発にモバイルと不活発にモバイル、及び中度にインモバイルと非常にインモバイルと呼ばれる２つのサブカテゴリにさらに分割できると認められる。ＢＫＳ分布については図１１Ａを、各群のＢＫＳの観測された値については上の表３を参照されたい。
【００４９】
[0049]より詳細には、図７Ａは、コントロール（非ＰＤ）被験者の活発な期間（ＡＰ）のＢＫＳ単位のヒストグラムである。図７Ｂは、同じ被験者の夜の期間（ＮＰ）のＢＫＳ単位のヒストグラムである。図７Ａ及び７Ｂにおいて、ｘ軸線はＢＫＳ単位の値であり、ｙ軸線はその値を有するＢＫＳ単位の度数である。各ヒストグラムは、ＢＫＳカテゴリの４つのタイプを示す。すなわち、活発（０＜ＢＫＳ＜４４）、不活発（４４＜ＢＫＸ＜８０）及びインモバイル（８０＜ＢＫＳ）であり、インモバイルは、中度にインモバイルであるカテゴリ（８０＜ＢＫＳ＜１１０）と非常にインモバイルであるカテゴリ（１１０＜ＢＫＳ）に分けられる。
【００５０】
[0050]活発５０の値は、この実施形態では、ＡＰ中の活発ＢＫＳのメディアン（及びモード）であると定義される。ＢＫＳの分布は、両方のヒストグラムで赤色で示されている。図７Ｂの夜の期間のヒストグラムで活発ＢＫＳの分布は、図７Ａの日中期間ヒストグラムと類似していることに留意されたい。図７の被験者の２０．４のメディアンＢＫＳは、一般的には正常被験者の場合のように、活発５０の値の１９．６と類似している。
【００５１】
[0051]図７Ａで、ＡＰ中、中度にインモバイルのＢＫＳ値及び非常にインモバイルのＢＫＳ値のように、不活発ＢＫＳはまれであることが注目に値する。対照的に、図７Ｂでは、ＮＰ中に非常にインモバイルのＢＫＳ値の目立つピークがあることが注目に値し、このヒストグラムピークは約１２５のＢＫＳ値で生じている。図７Ｂで、非常にインモバイルである範囲のＢＫＳ値の２５番目の百分順位（インモバイル２５値と呼ばれる）は、値が１１４である。
【００５２】
[0052]図７Ｃは、ＡＰ１〜ＡＰ６で示された連続する６日のラスタグラフであり、それぞれの日のＡＰのデータを示す。各ＢＫＳ値が、ＢＫＳが活発範囲（０〜４４）にある場合には最上列に明るい青ドットとして、又はＢＫＳが不活発範囲（４４〜８０）にある場合には第２の列に暗い青ドットとして、又はＢＫＳがインモバイル範囲（ＢＫＳ＞８０）にある場合には第３の列に黒ドットとして示される。周囲の連続するＢＫＳ値のうちの少なくとも４つが＞８０である場合、各ラスタトレースの４つの列に赤ドットが示される。したがって、各赤ドットは、周囲の７つの連続するＢＫＳスコアが「睡眠時期」の存在を反映することを示す。図７Ｃで、この被験者が、観察された６日のそれぞれでＡＰのほとんどの間覚醒しており（すなわち、インモバイルではない）、活発であった（ほとんどのドットが明るい青）ことは注目に値する。
【００５３】
[0053]図７Ｄは、連続する６夜の２２：００〜０７：００のデータを示すラスタグラフであるが、ＮＰが明るい灰色で影づけされている。各ＢＫＳは４つの列のうちの１つが、図７Ｃに関して上述したのと同じ決まりを用いて色づけされ配置されている。図７ＤでＢＫＳデータが、この被験者が夜の期間ＮＰ２〜ＮＰ５の間の０１：００頃まで活発であり（最上列が青ドット）、また夜の期間ＮＰ１、ＮＰ２、ＮＰ４及びＮＰ５の間の少なくとも０７：００まで「眠って」いたことを示しているのは注目に値する。ＮＰ６では、この被験者は他の夜よりも約３時間早く眠りにつき、０３：００過ぎに起きており、これは、たとえば交替勤務労働者を示すものであり得る。
【００５４】
[0054]図７Ｅは、図７Ｄのラスタグラフの一部分の拡大図を提示しており、活発ＢＫＳ値の最上列７０２、不活発ＢＫＳ値の第２列７０４、インモバイルのＢＫＳの第３列７０６、及び睡眠時期データ点の第４列７０８を示している。
【００５５】
[0055]図８は、図７と同じグラフの決まりを用いて別の正常被験者から得られたデータを示す。特に、図８Ａは、第２のコントロール被験者からの、ＡＰ（０９：００〜１８：００）の間のＢＫＳ値のヒストグラムを示し、図８Ｂは、ＮＰ（２３：００〜６：００）のＢＫＳ値のヒストグラムを示す。図８Ｃは、この人が、ほとんどの夜の２３：００頃に眠り込み、毎朝０６：００頃に目覚め、この時間の間は比較的正常な睡眠を呈することを示している。
【００５６】
[0056]図９は、パーキンソン病の人（ＰｗＰ）から得られたＢＫＳデータを示す。図９Ａは、ＡＰ中、この人がインモバイルのＢＫＳ尺度の増加を呈することを示す。さらに、図９Ｂは、ＮＰ中に目立って異常な睡眠パターンが存在することを示す。このことは、図７Ｂ及び８Ｂのコントロールと比較して、非常にインモバイルである又はインモバイルである範囲のＢＫＳがほとんどないことから明らかにされる。異常な睡眠はまた、図９Ｂで、図７Ｂ及び８Ｂのコントロールと比較して、記録全体を通して増加した不活発データ及び活発データによっても明白に示される。活発５０は、図９Ａ及び９ＢのＰｗＰでは、図７及び８の活発５０と比較してわずかしか上昇していないことに留意されたい。
【００５７】
[0057]図１０は、別のＰｗＰからのデータを示す。この被験者は、ＡＰ中に、インモビリティがほとんどなかった（すなわち日中の睡眠がほとんどなかった）にもかかわらず、モバイル不活発ＢＫＳ値が顕著に勝ることを呈した。図１０Ｃは、被験者が遅く就寝し、通常は０１：００〜０１：３０頃に眠りについていることを示す。図１０Ｃはさらに、この被験者は、各ラスタグラフの第４列の睡眠時期で示される「睡眠」の期間がかなり長いことを示す。しかし、図１０Ｂを考察すると、たとえば、正常な被験者の図７Ｂ及び８Ｂの強い非常にインモバイルを示すピークと比較して、図１０Ｂの（ＢＫＳ＝１０１の）低いインモバイル２５、及び非常にインモバイルのＢＫＳ値の発生が比較的少ないことによって示されるように、睡眠の質が良くないと判定することができる。さらに、図１０Ｂでは、正常な被験者の図７Ｂ及び８Ｂと比較して、夜に相対的に増大した不活発ＢＫＳが存在し、活発ＢＫＳは、活発５０（＝２５．７）が正常な被験者よりも高く、夜間の動作緩慢が示唆される。
【００５８】
[0058]ＢＫＳ値が０〜１６０の尺度に返される図７Ａ及び７Ｂに示されるように、８０よりも大きいＢＫＳ値では、被験者はインモバイルであると定義される。すなわち、ＢＫＳ＞８０は日中の睡眠の代用マーカになる。正常な被験者についてＮＰ中のＢＫＳが調べられると（図７Ｂ及び図８Ｂのように）、ほとんどのインモバイルのＢＫＳ値は、ＢＫＳが非常に高く（通常は１１０よりも大きい）右側尾部が長いガウス分布の一部になることが明らかになる。ＰＤの人（ＰｗＰ）には、この高いＢＫＳのピーク（図９Ｂ及び１０Ｂ参照）があまりありそうになく、一般的にはＢＫＳが低いこともまた明らかになる。患者ごとにＮＰのすべてのインモバイルのＢＫＳ値の２５番目の百分順位を計算し、１５５人のコントロール被験者のこれらすべての値のメディアンが生成され、インモバイル２５と呼ばれたが、これはＢＫＳ＝１１１にあった。
【００５９】
[0059]中度にインモバイルである範囲（ＭＩ）は、ＢＫＳが８０〜１１０の場合である。非常にインモバイルである（ＶＩ）範囲はＢＫＳ＝１１１以上の場合である。「良好な睡眠者」はインモバイルのＢＫＳ＞１１０の比率が高い。以下の「睡眠の質」についての議論を参照されたい。
【００６０】
[0060]日中インモビリティ（ＰＴＩ）は、ＡＰ中にインモビリティが存在する時間の百分率として定義され、日中の睡眠の睡眠ポリグラフ記録と相互に関連づけられている。ＡＰ中のインモビリティは、正常な被験者（図７Ａ、７Ｃ及び８Ａ）及び多くの患者（図９Ａ及び１０Ａ）に存在する場合、主にＭＩ範囲にある。表３は、１５５人のコントロール被験者及び７２人のＰＤ被験者により決定されたＰＴＩの正常範囲を提示している。
【００６１】
[0061]ＢＫＳ＜８０はモバイルとして広く定義される。モバイルＢＫＳ（たとえば、図７Ａ、７Ｂ、８Ａ及び８Ｂ）を吟味すると、ＢＫＳ＜８０の中に２つの分布、すなわち、通常は４０〜５０ＢＫＳ未満であるガウス分布、及び４０と８０の間の別個の分布があることが示唆される。主成分分析（ＰＣＡ）で、ＢＫＳ＜８０で確かに２つの構成要素があるという結論が裏づけられた。図１０Ａは、ＢＫＳ＜４０のガウス分布から独立して、またそれに加えて、４０〜８０の範囲内でＢＫＳの別個の分布を明確に呈する被験者の極端な一例を示す。それに応じて、これは、図７Ａに示されるようにモバイルＢＫＳを活発にモバイルと不活発にモバイルに分けることによって表される。
【００６２】
[0062]こうして、活発ＢＫＳは、下方のガウス分布に入るＢＫＳ尺度になる。したがって、活発ＢＫＳを定量化するために、この分布を広いデータセットから抽出することがまず必要であった。そうするために、この実施形態では、ＢＫＳ＝０からピークまでのＢＫＳ値の勾配又は曲線（図７Ａ、７Ｂ、８Ａ、８Ｂ、９Ａ、９Ｂ、１０Ａ及び１０Ｂで赤い線で輪郭が描かれた分布のモード）が、求められるガウス分布の左半分を表すと仮定された。この「左半分」は次に、ＢＫＳ＝０からモードＢＫＳまで（図７の３つのグラフに赤い線として示される）、１１ポイントボックスカーフィルタを使用して滑らかにされる。この平滑にされた線は次に、このモードのまわりに「反映」されて、完全なガウス分布成分のグラフが生成される（且つ図７Ａ、７Ｂ、８Ａ、８Ｂ、９Ａ、９Ｂ、１０Ａ及び１０Ｂで赤いベル形の曲線として示される）。下方分布を抽出する適切な任意の方法が、本発明の別の実施形態に応じて使用されてよいことを理解されたい。この曲線で囲まれるすべてのＢＫＳ値が活発ＢＫＳを表し、これらの値の５０番目の百分順位（及びモード）が活発５０として参照される。理論によって制限するものではないが、このＢＫＳデータのサブセットが、被験者の活発であろうとすることに関連している、またそのことから生じるＢＫＳを表す、と提案される。ＡＰ中の活発分布内のＢＫＳの比率は、活発なパーセント時間（ＰＴＡ）と呼ばれる。活発分布の上限は通常、活発５０の約２倍であり、活発スコアと、この限度とＢＫＳ＝８０（不活発スコア）の間にあるスコアとの間の境界でもある。この活発と不活発の間の境界は、本明細書では境界Ａ−Ｉと呼ばれる。境界Ａ−Ｉには、適切な任意の値が選択されてよいことを理解されたい。図１１Ａは、６０歳を超える正常な被験者（Ｃ）及びＰｗＰ（ＰＤ）の、メディアンＢＫＳ（ＢＫＳ５０）、活発５０、及び活発ＢＫＳと不活発ＢＫＳの間の境界（Ａ−Ｉ境界）の分布のグラフを示す。
【００６３】
[0063]図１１Ｂは、６０歳を超える正常な被験者（Ｃ）及びＰｗＰ（ＰＤ）のメディアンＤＫＳ（ＤＫＳ５０）の分布のグラフを示す。
【００６４】
[0064]図１１Ｃは、Ｘ軸線上のメディアンＢＫＳ（ＢＫＳ５０）とＹ軸線上の活発５０の間の差のグラフであり、これらの値をコントロール（黒のドット）とＰｗＰ（赤の三角形）の両方について示す。ほとんどの場合で活発５０の少なめの減少があるが、（たとえば、図１０に示されるように）ときおり高いＢＫＳで減少が大きくなる。
【００６５】
[0065]不活性。境界Ａ−ＩとＢＫＳ＝８０の間にあるＢＫＳ値。これらのＢＫＳは、ほとんど動かない行動に、特に傾眠に関連する運動を示すと仮定される。これらの行動は、インモビリティスコアがあるときに、またＴＶがあり眠気がしばしば起きるときのＲＰにおいても、時間的により一般的である。図１０Ａは、不活発範囲におけるＢＫＳの著しい過剰を示す。ＡＰ中の不活発分布内のＢＫＳの比率は不活発なパーセント時間（ＰＴＩｎ）と呼ばれ、コントロール及び患者の値が表３に提示されている。
【００６６】
[0066]すべてのＢＫＳカテゴリ（モバイル（活発、不活発）及びインモバイル（ＭＩ及びＶＩ））が、ＡＰ、ＲＰ及びＮＰを含むすべての期間で用いられ、期間を調べるための、これらのカテゴリにおけるその百分率時間は変化する（表３及び図１１を参照）。図１１Ｄ、１１Ｅ、１１Ｆ及び１１Ｇは、ＡＰ及びＮＰにおけるＰＴＡ、ＰＴＩｎ及びＰＴＩを示す。予期されるように、ＡＰではＰＴＡが高いのに対し、ＮＰではＰＴＩが高い。コントロールと比較してＰｗＰでは、ＰＴＩが日中に著しく高く、夜に低い。
【００６７】
[0067]夜間及び睡眠スコア
【００６８】
[0068]睡眠を評価するに際し、単位、すなわちＢＫＳ＞８０又はＰＴＩ及び睡眠時期を使用した。
【００６９】
[0069]ＰＴＩ：ＮＰにおいて、実際上、被験者がインモバイルであったＮＰにおける時間の比率。この比率は、その日の睡眠と相互に関連するが、人は夜間の睡眠中に動くことがある（ＢＫＳ＜８０）ので、ＮＰでは良好な相関性ではないことがある。より詳細には、この実施形態で使用されるＢＫＳの範囲は、値が１〜１５０に及び、スコアが増加するにつれて運動のエネルギーが次第に少なくなる。８０〜１５０までのＢＫＳスコアは、ゼロ運動を正確には反映しないが、本明細書では、ＢＫＳ＜８０の場合に限り人が「動いた」と、またＢＫＳ＞８０ではインモバイルを示す帯域と非常にインモバイルを示す帯域の両方を含むインモビリティの範囲があると定義する。
【００７０】
[0070]睡眠時期：睡眠中の運動の問題に対処するために、睡眠時期が７つの連続ＢＫＳ値を取得することによって生成された。すなわち、７つの値のうちの４つでＢＫＳが＞８０である場合、中心時期を「睡眠」と考える。次に、評価を１ＢＫＳ時期だけ時間的に前に「スライド」し、４／７が＞８０であるかどうかを再度尋ねて、次のＢＫＳを「眠っている」又は「目を覚ましている」として記録する。
【００７１】
[0071]睡眠を評価する際に考慮され得る要素には以下が含まれる。
【００７２】
[0072]効率：眠ろうとした期間全体を通して人が眠った長さ。これは、睡眠ポリグラフ検査（ＰＳＧ）試験所において、照明オフから照明オンまでの期間中に眠っている時間を測定することによって得られる。この測定は、本発明のデバイスが体に装着された状態で家庭又は別の臨床環境外では困難である。その理由は、睡眠が始まったときにようやく評価することができ、眠ろうとした（すなわちベッドで眠ろうとしていた）期間にわたっては評価することができないからである。図１１Ｈに示されるように、被験者の約７５％が２３：００から３０分以内に眠り、＞９０％が６：００まで眠ったので、２３：００〜０６：００であるＮＰが選択された。特に、図１１Ｈは、就寝した被験者及びＰｗＰを２３：００を基準として、又は目覚めた被験者及びＰｗＰを０６：００を基準として管理する時間を示す。２３：００の前又は０６：００の後の睡眠開始は評価されなかったことに留意されたい。「合計％」（右側Ｙ軸線）は、使用できる４２０分の百分率として表された、最初の睡眠（連続する睡眠時期のうちの１つの連なり、すなわち、２３：００に既に眠っている、又は２３：００の後の最初の出現によって測定）と、（０６：００の前に、又は０６：００に終了する）最後の睡眠との間の時間を指す。結果としてのＮＰは「標準的な８時間」よりも少ないが、ほとんどの人がこの期間にわたって眠っており（図１１Ｇ）、したがって、「睡眠」の量をこのようなＮＰの定義を基準にして以下の推定値によって評価する。
【００７３】
[0073]すべての図で、棒はメディアン及び四分位範囲を示す。これらの範囲は表３にまとめられている。
【００７４】
[0074]ＰＴＩ：これはＮＰのＢＫＳ＞８０の比率である。ＰＴＩは、睡眠の消失と開始の間の時間と大まかに反比例して相互に関連しているが、コントロールではＰＴＩは約２５％少ない。ＰＴＩは実際上、睡眠効率の尺度である。
【００７５】
[0075]睡眠持続時間。これは、ＮＰにおける睡眠時期の数の合計である（分で表されるように２が掛けられた）睡眠持続時間はＰＴＩと相互に関連しており、ｒ２＝０．８１である。
【００７６】
[0076]ＰＴＩｎ：睡眠中に動いた、又は目を覚ましているが眠ろうとしている被験者は、ＢＫＳ＜８０を有し、その被験者の不活発範囲にあり得る。
【００７７】
[0077]断片化：人が睡眠からある期間（たとえば２０分）インモバイルである場合、１０個の連続する２分睡眠時期があることになる。このような連続した睡眠時期の期間は、睡眠断片と呼ばれる。頻繁な微小覚醒及び周期性四肢運動がある被験者は、断片がより短い可能性があると仮定する。ほとんどの被験者では、断片長の分布は著しい双曲線であり、高い比率の短い断片があるが、睡眠（インモビリティ）のほとんどは少数の長い断片から得られる。したがって、断片化の１つの尺度は、特定の長さを超える断片から得られる睡眠（インモビリティ）の比率を推定することである。この比率を推定するために、メディアン断片長（ＭＦＬ）を測定した。コントロール及びＰＤの被験者の値が図１２Ａに示されている。
【００７８】
[0078]アーキテクチャ：睡眠研究により、完全な睡眠構築には長い睡眠セグメントが必要であること、並びに深い睡眠の段階中には微小覚醒及び周期性四肢運動があまり頻繁ではないことが示唆される。このことは、運動が少ない睡眠の部分が存在することが、よりよい質の睡眠構築を反映し得ることを示唆する。コントロール被験者ごとにインモバイル２５（前に定義）が見つけられ、次に、全被験者のメディアンインモバイル２５が計算された（ＢＫＳ＝１１１）。この中心インモバイル２５は、ＭＩ（中度のインモビリティ）とＶＩ（非常にインモバイル）の間の境界として用いられた。次に、各被験者が非常にインモバイル（ＶＩ）であったＮＰの時間の比率を計算し、これを「睡眠の質」と呼んだ。
【００７９】
[0079]目覚めている時間。これはいくつかの要素に関連する。この要素には、良くない睡眠衛生（遅い就寝、早い起床）に関連するもの、睡眠分断（疼痛、膀胱制御など）に関連する要素、気分又は乱れた睡眠調節（たとえば、うつ状態による早起き）に関連する要素が含まれる。ここでの前提は、明白な覚醒が一部には、ＰＴＩｎではなく活発ＢＫＳ（ＰＴＡ、前述）によって捕捉されるということである。議論の余地はあるにしても、「目覚めている時間」は睡眠効率と反比例する。
【００８０】
[0080]睡眠スコア
【００８１】
[0081]６つの変数について上で説明したが（ＰＴＡ、ＰＴＩ、ＰＴＩｎ、睡眠持続時間、ＭＦＬ、睡眠の質）、これらの間の重なりの程度が「良い睡眠」の記述語としてあり得る。さらに、睡眠障害のそれぞれのタイプがそれなりに、このような運動の観測において顕在化する可能性があり、したがって、異なる変数の組が、異なる睡眠障害を正確に評価するために必要になり得る。すなわち、本発明により、これらの変数の組を可変重みと共に単一のスコアになるように組み合わせることが、障害された睡眠をより良く記述でき、さらに、異なる可変重みを用いて異なる障害を評価できることが認められる。以下のステップを用いる。
【００８２】
[0082]ステップ１。特定の個人に対し、各変数に０〜５の範囲のスコアを与える。これは、各変数が異なる範囲（一部は百分率（０〜１００）、他は分単位で３０単位未満）及び分布を有するからであり、したがって変数は、合計される場合には正規化されなければならない。これを実現するために、各変数の１０番目、２５番目、５０番目、７５番目、及び９０番目の百分順位が求められ、これらの百分順位がスコア化体系として用いられた。０〜５のスコアが表４に従って与えられた。表４は、この変換のために、評価が、高い方のスコアをより良い睡眠を示すように戻すべきか、それとも低い方のスコアをより良い睡眠を示すように戻すべきかに応じて、反対の２つの選択肢を提示していることに留意されたい。
【表４】
2019505291.tif 000011
【００８３】
[0083]ステップ２。各正規化変数を合計及び重みづけする。特定の病状（たとえばＰＤ）の睡眠スコアを以下の式に従って生成することができる。
睡眠スコア（ＰＤ）＝ａ×ＰＴＡ＋ｂ×ＰＴＩ＋ｃ×，ＰＴＩｎ＋ｄ×睡眠持続時間＋ｅ×ＭＦＬ＋ｆ×睡眠の質
ここで、ａ、ｂ、ｃ、ｄ、ｅ及びｆは、０（重みなし）から（重みを増すための）１よりも大きいある値まで変動し得る重みである。これらの重みは、検査によって、試行錯誤によって、又は機械学習を用いることによって決定することができる。
【００８４】
[0084]ステップ３。特定の病状に対して重みを決定する。ここでの仮定は、障害された睡眠の「ゴールドスタンダード」尺度が病状ごとに既に存在するということである。ＰＳＧは広く睡眠のゴールドスタンダードとされているが、（ａ）ＰＳＧは一般に主観的に報告される（正常／異常）、（ｂ）ＰＳＧでは検査所に入ることが必要になり、したがって睡眠は、睡眠措置が課せられる不慣れな環境中である、（ｃ）ＰＳＧには周期性四肢運動及び覚醒状態のスコアがあるが、睡眠時無呼吸に対して重みづけされる。一般的な代替法は、有効な患者報告睡眠尺度を使用することである。エプワース眠気尺度（ＥＳＳ）は日中の眠気の一例であり、パーキンソン病睡眠尺度−２（ＰＤＳＳ  ２）はＰＤの睡眠の一例である。ＰＤＳＳ  ２は、夜間の睡眠パターン及び日中の睡眠パターンについて尋ねる包括的なアンケートである。ＰＤＳＳ  ２には、それが自己報告であり、夜間睡眠よりも多くを対象に含み、また非線形であるという短所がある。この短所は重大である。その理由は、正常睡眠が広い範囲の変動性を有し、正常から中等症への移行が「２」の増分によってであり、中等症から重症への移行もそうであるにもかかわらず、「正常な睡眠」が「０」のスコアを受けるからである（すなわち非線形）。
【００８５】
[0085]変数に適用する重みを調べるために、上述の６つのＰＫＧ変数をａ）ＰｗＰと、ｂ）睡眠障害（通常は睡眠時無呼吸）のＰＳＧを受けている被験者とについて調べた。６つの変数すべてを比較し、検査によって、コントロールからの変動が最も大きい変数に重みづけするように選んだ。次に、異なる重みを繰り返し適用して、既存の睡眠基準（ＰＤＳＳ  ２又はＰＳＧ）との最大相関性を得た。
【００８６】
[0086]正常コントロール及びＰｗＰからの睡眠データの比較
【００８７】
[0087]起床及び就寝の時間。２３：００近くに就寝し０６：００前に起床するＰｗＰの統計的に顕著な可能性があるが、効果量（すなわち、わずかな差の数）はあまり有意味ではなく、これは、眠ろうとする時間が短いＰｗＰには有意でない傾向ｐ＝０．５１）によってもたらされた（図１１Ｈ）。興味深いことに、患者の非常に大きい変動性による活発パーセント時間の差には有意でない傾向があった（ｐ＝０．５２  Ｍａｎｎ  Ｗｈｉｔｎｅｙ）。
【００８８】
[0088]睡眠効率。効率の３つの尺度（ＰＴＩ、ＰＴＩｎ及び睡眠持続時間）の差が図１２Ａ、１２Ｂ及び表４に示されている。特に、図１２Ａ、１２Ｂ及び１２Ｃは、睡眠スコア（ＳＳ、図１２Ｃで右側のＹ軸線）を生成するために使用された変数のすべてについて、コントロール（Ｃ、緑ドット）及びＰｗＰ（ＰＤ、赤ドット）の値を示す。これらの変数は本明細書で説明されており、睡眠持続時間（Ａ）、メディアン断片長（ＭＦＬ、図１２Ｂ）、ＰＴＩ、ＰＴＩｎ、睡眠の質（図１２Ｂ）である。ＰＤＳＳ−２がアンケートによってほとんどのＰｗＰ及びコントロールについて得られており、図１２Ｃに示されている。すべてのグラフで、コントロール及びＰｗＰからのデータ間に意味のある差があった（＞０．０００１、Ｍａｎｎ  Ｗｈｉｔｎｅｙ）。コントロールとＰｗＰの間の差は統計的に異なっており、意味のある効果量がある。要約すると、ＰｗＰは、より多くの時間を起きて過ごすが不活発であり、インモバイルである時間が少なく、睡眠継続時間が短い。
【表５】
2019505291.tif 000012
【００８９】
[0089]断片化が各睡眠断片のメディアン断片長（ＭＦＬ）によって評価された。この断片化は、ＰｗＰでは著しく短かった（図１２Ａ及び１２Ｂ、並びに表４）。
【００９０】
[0090]睡眠構築は睡眠の質によって測定され、インモバイルＢＫＳ（＞８０）のうちの非常にインモバイル（＞１１０、又はインモバイル２５より高い）の比率が測定された（図１２Ａ及び１２Ｂ、並びに表４）。睡眠構築は、統計的及び有意味的にＰｗＰの方がコントロールよりも少なかった。
【００９１】
[0091]目覚めている時間はＰＴＡを用いて測定された（図１２Ｄ）。より詳細には、図１２Ｄ及び１２Ｅは、病気の継続期間（年）に対してグラフ化されたＰｗＰのＰＤＳＳ−２（Ｄ）及びＳＳ（Ｅ）を示す。コントロールは、１０番目、２５番目、５０番目、７５番目及び９０番目の百分順位として示されている（Ｃ）。灰色の棒は、９０番目より上の百分順位（ＰＤＳＳ−２）又は１０番目未満の百分順位（ＳＳ）を示す。病気の最初の３年以内に異常スコアに向かう傾向がある。平均は統計的にコントロールと違わなかったが、広い四分位範囲によって明らかなように、ＰＤ被験者では拡散がかなり大きかった。
【００９２】
[0092]ＰＤＳＳ  ２との各変数の比較。ＰＤＳＳ  ２は、認められた睡眠尺度である。各変数とＰＤＳＳ  ２の間に非常に高い相関性があるとは予期されないが、各変数が重みづけされた睡眠スコアに影響を及ぼす可能性がある場合には、それぞれが関連傾向を有するはずである。各変数がＰＤＳＳ  ２と比較された（図１３Ａ〜Ｆ。図で円形のデータ点はコントロールであり、四角形のデータ点はＰｗＰである）。より詳細には、図１３ＡはスリープスコアとＰＤＳＳ−２の間の関連性を示す。この関連性は顕著ではない。図１３Ｂ、１３Ｃ、１３Ｄ、１３Ｆ及び１３Ｇは、ＰＤＳＳ  ２と睡眠スコアの各サブ構成要素との間の関連性を示す。睡眠持続時間及び睡眠の質では個々に（Ｂ及びＣ）、また一緒に（Ｇ）、フィッシャー直接確率法によって測定された、及び（ＰＤＳＳ  ２を含む）各変数の２５番目の百分順位に設定された境界との、有意な関連性がある。睡眠の持続時間と質は広く関連づけられることに留意されたい（Ｅ）。ＰＤＳＳ  ２とＭＦＬの間には正の関連性があるが、ＰＴＩｎにはない。ほとんどの場合で関連性は線形でなく、したがって相関性は、境界（灰色のボックス）として用いられた各関連検査の７５番目百分順位でフィッシャー直接確率法を用いて検査された。この検査により、睡眠の質、睡眠持続時間及びＭＦＬがＰＤＳＳ  ２と最もよく互いに関連していることが明らかになるが、他の変数との弱い関連性もあった。
【００９３】
[0093]睡眠スコア。上述の睡眠スコア式を使用して３つの異なる重みづけされた睡眠スコア（ＷＳＳ）が、下表の重みに従って生成された。
【００９４】
[0094]ＷＳＳ＝ａ×ＰＴＡ＋ｂ×ＰＴＩ＋ｃ×，ＰＴＩｎ＋ｄ×睡眠持続時間＋ｅ×ＭＦＬ＋ｆ×睡眠の質
【表６】
2019505291.tif 000013
【００９５】
[0095]ＷＳＳ  Ｃは、睡眠の質と持続時間の両方がＰＤＳＳ  ２との良好な関連性を示したので生成された。ＷＳＳ  Ｂは、ＰＳＧに対する検査のために開発されたので生成された。
【００９６】
[0096]各ＷＳＳとＰＤＳＳ  ２の間の関連性は、図１３Ｇ〜Ｉに示されている。図は、ＷＳＳ  ＣがＰＤＳＳ  ２との最善の関連性を生成したことを示す。
【００９７】
[0097]ＭＬＦもまたＰＤＳＳ  ２との良好な関連性を有することが注目に値する。機械学習又は何か他の反復法、及び大規模データベースを使用すると、ＰＤＳＳ  ２及び重みづけされた睡眠スコアとのより良い相関性が生成されると予測される。
【００９８】
[0098]ＰＤＳＳ−２及びＷＳＳは、病気の継続期間に対してグラフ化された（図１２Ｆ〜Ｉ）。すべての尺度が、病気が進行するにつれて睡眠状態が悪くなる同様の傾向を示した。ＷＳＳ  ＣがＰＤＳＳ  ２に最も類似していた。
【００９９】
[0099]睡眠スコアと睡眠ポリグラフ検査。これは、（主に睡眠時無呼吸について）睡眠研究によって精査され、通常の睡眠研究による１０人（多数調査研究の一部として７人）の被験者がいることが見いだされた、３６人の被験者についての研究であった。被験者の睡眠は、ＰＳＧの報告に従って類別され、下表に従ってスコア化された。軽度−では、「正常」以外の追加コメント（たとえば、正常であるが断片化した睡眠）があり、したがって、被験者は別個のカテゴリを得たが、場合によっては正常であった可能性もあることに留意されたい。
【表７】
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【０１００】
[00100]被験者は、睡眠研究の間はＰＫＧを装着し、上述と同じ睡眠変数が調べられた。しかし、睡眠持続時間はここでは、検査所での「消灯」から「点灯」までの時間であり、この間隔が時間で変化したので、眠っているパーセント時間として表された。各変数とＰＳＧスコアの間の関連性は、図１４に示される。これらのグラフのそれぞれで、正常な被験者は赤ドットで示されている。灰色の帯域は、コントロールの２５番目と５０番目の百分順位の間のスコアを表し、「１」のスコアを受けた。オレンジ色の帯域は、コントロールの７５番目と５０番目の百分順位の間のスコアを表し、「２」のスコアを受けた。７５番目より上は３のスコアを受け、２５番目未満は「０」のスコアを受けた。
【０１０１】
[00101]これらの変数は次に、重みづけされた睡眠スコア（ＷＳＳ）になるように合計されて、異常なＰＳＧを有するとして分類された被験者から正常な被験者を分ける機能が最善に最適化された（図６Ｈ〜Ｊ）。これらの図では、黒ドットが、ＰＳＧスコアとＰＫＧスコアの両方によって睡眠が異常と分類された被験者を表す。ＰＳＧに対するＰＳＧによって、赤紫色のドットは間違った「正常」であり、オレンジ色のドットは間違った「異常」である。「１」で印づけられた被験者は、十分に正常であり得る（「１」のＰＳＧスコアで印づけられた全被験者が確かに同様であるように）。「２」で印づけられた被験者は正常と報告されたが、ＰＳＧの周期性四肢運動スコアが非常に高かった。
【０１０２】
[00102]ＰＳＧに対するＰＫＧスコアの最善の使用法がスクリーニングツールとしての使用であることに注目すると、間違って正常と分類される場合を最小限にするのが最善であり、したがってＷＳＳ  ＢとＷＳＳ  Ｃは同様の結果をもたらす。これらのスコアはまた、ＰＤＳＳ  ２に関しても最善であり、ＰＤＳＳ  ２解析で使用される２５番目の百分順位カットオフがＰＳＧとの関連性比較におけるカットオフとほとんど同一であることは妥当である。
【０１０３】
[00103]したがって、６つの変数の重みづけを用いて睡眠を予測することができる、また変数の重みが変わり得る（この現在の形では０〜１．５）、と結論づけることができる。重みの選択は変えられ、最適の関連性を得るためのグラフの点検及び反復適用によって現在は選択されている。しかし、機械学習手法が同手法のより洗練された適用であるが、データが利用可能になるにつれて持続的な改善が可能になる。
【０１０４】
[00104]これらの研究により、ＢＫＳには範囲（少なくとも４つ）があることがさらに明らかになる。睡眠によって誘発されるインモビリティは、高いＢＫＳによって判定される単なる「静止」以上であるが、高いＢＫＳによって判定される２つ以上の「静止」のレベルからなる様々な度合いを含む。睡眠の質には、高いＢＫＳによって判定される「静止」の程度との関連性がある。このことは、睡眠の構築と関連があると考えられる。
【０１０５】
[00105]断片化は、良くない睡眠の１つの尺度である。ある特定のＢＫＳ値（たとえば８０又は１１０）よりも大きい連続するＢＫＳの数によって測定されたインモビリティの経過の長さは、より良い睡眠を表す。睡眠の合計持続時間（ＢＫＳの様々な解析を用いて、眠ろうとした特定の期間内のインモビリティの総量を見つける）は、睡眠の質の１つの尺度である。
【０１０６】
[00106]「活発」ＢＫＳの時間は夜間の運動を示し、これは、眠ろうとしていないこと（良くない睡眠衛生）、又は運動が睡眠に侵入し乱していること（たとえば、ＲＥＭ睡眠障害）を示唆する。
【０１０７】
[00107]「不活発」ＢＫＳの量は、夜間の運動を示し、これは、眠ろうとしているが達成していないこと（不眠）、又は運動が睡眠に侵入し乱していること（たとえば、微小覚醒及び周期性四肢運動）を示唆する。
【０１０８】
[00108]夜間の動きにくさ（immobility、インモビリティ）及び動きやすさ（Mobility、モビリティ）のこれらの態様は、連続変数（たとえば、メディアン断片長による断片化、睡眠中のＢＫＳ値の２５番目の百分順位を測定することによる睡眠構築［すなわち、人がどれだけ静止していたか］、睡眠持続時間など）によって評価することができる。スコアは、コントロール被験者の百分順位（たとえば、１０番目、２５番目、５０番目、７５番目、９０番目）を表す値に応じて与えて、変数ごとにスコアを生成することができる。これらの変数は、睡眠スコアを生成するための他の適切な任意の数学関数によって重みづける、合計する、及び／又は組み合わせることができる。
【０１０９】
[00109]これらのスコアを有効化する際の困難が、「ゴールドスタンダード」の問題の故にある。１つのゴールドスタンダードは睡眠ポリグラフ検査であり、もう１つは睡眠尺度（たとえば、ＰＤのＰＤＳＳ  ２）である。それぞれにそれぞれの問題がある。睡眠ポリグラフ検査。不慣れな環境に一晩入れられ、睡眠時無呼吸及び異常睡眠（すなわち、正常でない睡眠）を測定することに向けて重装備される。重症度の尺度は２進法又は記述的であり、睡眠時無呼吸に対してバイアスがかかっている。ＰＤＳＳ  ２。アンケートであり、日中睡眠及び疼痛を含むＰＤ睡眠問題に対しバイアスがかかっている。
【０１１０】
[00110]それでも、ＰＤの場合、各サブ構成要素は、ＰＤ被験者がコントロールとは著しく異なることを示すことができる（重なり合いがあるが。すなわち、すべてのＰＤに睡眠問題があるとは限らず、またすべてのコントロールに睡眠問題がないとは限らない）。さらに、我々の尺度は病気が進行するにつれて悪くなり、ＰＤＳＳ  ２ではいくつかのサブ構成要素との相関性がある。このことは、どの問題がＰＤＳＳ  ２には有利であるか（又はＰＤにはより重要であるか）を示唆し得る。ＰＳＧの場合では、誰が異常になるかを高い（しかし完全ではない）精度で予測することができる。結論は、既存の尺度は病気に特異的であること、並びに、我々が睡眠病理を示し定性的且つ定量的に使用できるサブ構成要素及び合計スコアを提供できることである。重み及び異なる尺度を使用することは、新規で価値がある。
【０１１１】
[00111]説明した実施形態は、特にＰＤの状況において正常及び異常な睡眠を特定することが対象であるが、本発明の代替実施形態が別の病状から生じる睡眠異常に、特に非無呼吸睡眠異常に適用され得ることを理解されたい。たとえば、図７Ｄ及び図８Ｃなどに見られる非ＰＤコントロール群データは、本発明の別の実施形態では他の病状と互いに関連づけることが、そのような病状に対して最適化された適切な睡眠可変重みを本明細書に記載の方法で導出することによって可能である、睡眠障害の事例を含んでいたことに留意されたい。特に、非無呼吸病状をこの方法で評価することができる。
【０１１２】
[00112]本明細書で「モジュール」とは、上位構造の一部である、また、説明した機能を行うために他のシステム構成要素と相互接続された方法で情報又はデータを受信、処理、記憶及び／又は出力する、ハードウェア又はソフトウェア構造を指し得る。
【０１１３】
[00113]本発明のいくつかの実施形態では、参照によりその内容が本明細書に組み込まれる、本出願人による国際公開第２００９／１４９５２０号の教示のいずれか又はすべてによる運動状態又は睡眠状態の評価を使用することができる。
【０１１４】
[00114]したがって、パーキンソンキネティグラフ（ＰＫＧ、Ｇｌｏｂａｌ  Ｋｉｎｅｔｉｃｓより）を用いる加速度計を使用して、パーキンソン病（ＰＤ）での正常睡眠と異常睡眠を区別することができる。
【０１１５】
[00115]当業者には、多くの変形形態及び／又は修正形態が、特定の実施形態で示された本発明に、広範に記述された本発明の趣旨又は範囲から逸脱することなく加えられ得ることが理解されよう。したがって、本実施形態は、すべての態様に関して限定的ではなく説明的なものと考えられるべきである。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７Ａ】
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【図７Ｂ】
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【図７Ｃ】
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【図７Ｄ】
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【図７Ｅ】
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【図８Ａ】
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【図８Ｂ】
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【図８Ｃ】
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【図９Ａ】
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【図９Ｂ】
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【図９Ｃ】
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【図１０Ａ】
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【図１０Ｂ】
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【図１０Ｃ】
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【図１１Ａ】
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【図１１Ｂ】
2019505291.tif 000036
【図１１Ｃ】
2019505291.tif 000037
【図１１Ｄ】
2019505291.tif 000038
【図１１Ｅ】
2019505291.tif 000039
【図１１Ｆ】
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【図１１Ｇ】
2019505291.tif 000041
【図１１Ｈ】
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【図１２Ａ】
2019505291.tif 000043
【図１２Ｂ】
2019505291.tif 000044
【図１２Ｃ】
2019505291.tif 000045
【図１２Ｄ】
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【図１２Ｅ】
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【図１２Ｆ】
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【図１２Ｇ】
2019505291.tif 000049
【図１２Ｈ】
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【図１２Ｉ】
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【図１３Ａ】
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【図１３Ｂ】
2019505291.tif 000053
【図１３Ｃ】
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【図１３Ｄ】
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【図１３Ｅ】
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【図１３Ｆ】
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【図１３Ｇ】
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【図１３Ｈ】
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【図１３Ｉ】
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【図１４Ａ】
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【図１４Ｂ】
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【図１４Ｃ】
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【図１４Ｄ】
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【図１４Ｅ】
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【図１４Ｆ】
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【図１４Ｇ】
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【図１４Ｈ】
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【図１４Ｉ】
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【国際調査報告】
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