(57)【要約】  脳内の電気生理学的データを自動的に監視し、かつ臨床的に有意な事象を検出する方法は、少なくとも１つ以上の電気生理学的信号チャネルから、電気的脳活動を各々示す信号入力を受信することを含む。１つ以上の電気生理学的信号チャネルの各々について、信号はフィルタリングされて、第１の周波数範囲を有する第１のサブチャネルおよび第２の周波数範囲を有する第２のサブチャネルを取得する。相関する非同期事象の連続の出現が、１つ以上の第１のサブチャネルの波形において検出されて、第１の検出出力を作成する。信号の振幅の抑制は、１つ以上の第１のサブチャネル内の検出された事象と相関する第２のサブチャネルのうちの１つ以上において検出されて、第２の検出出力を作成する。検出された事象は、第１および第２の検出出力に従って所定の種類の臨床的に有意な事象に分類される。拡延性脱分極波、梗塞周辺脱分極、および他の臨床的に有意な事象が分類および表示されてもよい。【選択図】図２
2021514805.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電気生理学的データを自動的に監視し、臨床的に有意な事象を検出する方法であって、
（ｉ）少なくとも１つ以上の電気生理学的信号チャネルから、電気的脳活動を各々示す信号入力を受信することと、
（ｉｉ）前記１つ以上の電気生理学的信号チャネルの各々について、前記信号をフィルタリングして、第１の周波数範囲を有する第１のサブチャネルおよび第２の周波数範囲を有する第２のサブチャネルを取得することと、
（ｉｉｉ）前記１つ以上の第１のサブチャネルの波形における相関する非同期事象の出現の連続を検出して、第１の検出出力を作成することと、
（ｉｖ）前記１つ以上の第１のサブチャネルにおける前記検出された事象と相関する前記第２のサブチャネルのうちの１つ以上における前記信号の振幅の抑制を検出して、第２の検出出力を作成することと、
（ｖ）前記検出された事象を、前記第１および第２の検出出力に従って所定の種類の臨床的に有意な事象として分類することと、を含む、方法。
【請求項２】
前記第１のサブチャネルが、前記第２のサブチャネルよりも実質的に低い周波数範囲を有する、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
ステップ（ｉ）が、複数の前記電気生理学的信号チャネルから、電気的脳活動を各々示す複数の前記信号入力を受信することを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項４】
ステップ（ｉｉｉ）が、前記第１のサブチャネルのうちの複数のサブチャネルにおける前記検出された相関する非同期事象の各々が、互いの特定の時間期間内に発生することを確認することを含む、請求項３に記載の方法。
【請求項５】
ステップ（ｉｉｉ）が、連続して発生する前記第１のサブチャネルのうちの複数のサブチャネルにおける前記検出された相関する非同期事象が所定の範囲内の事象レートを有する場合に、第１の検出出力を作成することを含む、請求項４に記載の方法。
【請求項６】
前記信号入力が、隣接する対の双極鎖としてサンプリングされた複数の隣接する電極からの複数の皮質脳波電極信号に対応し、
前記相関する非同期事象が、連続して交番する極性の波形を含む、請求項３に記載の方法。
【請求項７】
ステップ（ｉｖ）が、（ａ）恒久的抑制および（ｂ）一時的抑制のうちの１つを検出することを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項８】
ステップ（ｖ）が、ステップ（ｉｖ）における前記検出された振幅抑制が一時的抑制である場合に、検出出力をＣＳＤ事象として分類することと、ステップ（ｉｖ）における前記検出された振幅抑制が恒久的抑制である場合に、前記検出出力をＰＩＤ事象として分類することと、を含む、請求項７に記載の方法。
【請求項９】
ステップ（ｉｉｉ）における各第１の検出出力および／またはステップ（ｉｖ）における各第２の検出出力の信頼度レベルを付与することと、
所定の時間ウィンドウ内で後続の対応する事象が検出された場合に、前記信頼度レベルを調整することと、をさらに含む、請求項１または請求項３に記載の方法。
【請求項１０】
１つ以上の信頼度レベルが所定の閾値に達した場合にのみ、ステップ（ｖ）を実施することをさらに含む、請求項９に記載の方法。
【請求項１１】
ステップ（ｖ）が、各分類された臨床的に有意な事象の信頼度レベルを確立することを含む、請求項１または請求項９に記載の方法。
【請求項１２】
前記検出ステップの前に、前記第１および第２のサブチャネルの前記信号がデータ適合試験の範囲内であることを検証することをさらに含む、請求項１に記載の方法。
【請求項１３】
データエポックの経時的な連続の各々の事象ステータスを、リアルタイムでプロットすることをさらに含み、各事象ステータスが、前記データエポック中の任意の検出された事象の指示、および各事象ステータスの信頼度レベルを提供する、請求項１１に記載の方法。
【請求項１４】
後続のデータエポックのステータスに基づいて、より早いデータエポックの事象ステータスを遡及的に更新することをさらに含む、請求項１３に記載の方法。
【請求項１５】
検出された事象を、血圧、心拍数、平均動脈圧、頭蓋内圧、脳灌流圧、圧力反応性、脳組織酸素、脳温度、脳グルコース、乳酸塩／グルコース比、脳カリウム、脳ナトリウム、ピルビン酸、患者運動のうちの１つ以上を示す他の信号と相関する時間の関数として表示することをさらに含む、請求項１〜１４のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１６】
前記信号入力が、皮質脳波計測信号を含む、請求項１〜１５のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１７】
電気生理学的データを監視し、臨床的に有意な事象を検出するための装置であって、
電気的脳活動を示す少なくとも１つ以上の電気生理学的信号チャネルから信号入力を受信するように構成された入力モジュールと、
前記１つ以上の電気生理学的信号チャネルの各々について、第１の周波数範囲を有する第１のサブチャネルおよび第２の周波数範囲を有する第２のサブチャネルを導出するように構成されたフィルタモジュールと、
検出モジュールであって、
前記１つ以上の第１のサブチャネルの波形における相関する非同期事象の出現の連続を検出すること、および
前記１つ以上の第１のサブチャネルにおける前記検出された事象と相関する前記第２のサブチャネルのうちの１つ以上における前記信号の振幅の前記抑制を検出することを行うように構成された検出モジュールと、
前記検出された事象を、前記検出モジュールの出力に従って所定の種類の臨床的に有意な事象として分類するように構成された分類モジュールと、を備える、装置。
【請求項１８】
電気生理学的データを監視し、請求項１〜１６のいずれか一項に記載のステップを実行するように構成された臨床的に有意な事象を検出するための装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、脳内の電気生理学的活動を監視することに関し、特に、皮質拡延性抑制または拡延性脱分極波（以下、「ＳＤ波」）および梗塞周辺脱分極（以下、「ＰＩＤ」）などの臨床的に有意な事象を検出するための脳活動の分析に関する。
【０００２】
電気生理学的信号内の特定の種類の臨床的に有意な事象の検出は、信号内のノイズおよび干渉に対する感度、監視される特定の臨床的に有意な事象の種類に起因している可能性があるのか、可能性がないのか曖昧な信号特徴、ならびに信号特徴の複雑な性質およびそれらの他の対応する信号特徴との関係を含む多くの理由から達成することが困難であり得る。
【０００３】
これは、関連する臨床的に有意な事象を示し得るパターンを識別するために長い時間期間にわたって多くの個々の電極トレースを見直す必要があり得る、経験豊富な臨床医であっても、特定の種類の臨床的に有意な事象の正確な識別が非常に困難になることがある。臨床的に有意な事象の識別につながり得る電気生理学的信号の有意な特徴は、信号データ内で識別することが常に容易ではない。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
脳電極、および任意に、他の生理学的センサから受信されたデータセットを分析し、そこから派生する臨床的に有意な事象の正確な指示を提供するための自動化システムを提供することが望ましいであろう。また、リアルタイムまたは疑似リアルタイムで電気生理学的データ信号を監視し、脳内の電気生理学的活動に関する継続的なフィードバックを提供することができる自動化システムを提供することが望ましいであろう。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
一態様によれば、本発明は、電気生理学的データを自動的に監視し、かつ臨床的に有意な事象を検出する方法を提供し、方法は、
（ｉ）少なくとも１つ以上の電気生理学的信号チャネルから、電気的脳活動を各々示す信号入力を受信することと、
（ｉｉ）１つ以上の電気生理学的信号チャネルの各々について、信号をフィルタリングして、第１の周波数範囲を有する第１のサブチャネルおよび第２の周波数範囲を有する第２のサブチャネルを取得することと、
（ｉｉｉ）１つ以上の第１のサブチャネルの波形における相関する非同期事象の出現の連続を検出して、第１の検出出力を作成することと、
（ｉｖ）１つ以上の第１のサブチャネルにおける検出された事象と相関する第２のサブチャネルのうちの１つ以上における信号の振幅の抑制を検出して、第２の検出出力を作成することと、
（ｖ）検出された事象を、第１および第２の検出出力に従って所定の種類の臨床的に有意な事象として分類することと、を含む。
【０００６】
第１のサブチャネルは、第２のサブチャネルよりも実質的に低い周波数範囲を有してもよい。ステップ（ｉ）は、複数の電気生理学的信号チャネルから、電気的脳活動を各々示す複数の信号入力を受信することを含んでもよい。ステップ（ｉｉｉ）は、第１のサブチャネルのうちの複数のサブチャネルにおける検出された相関する非同期事象の各々が、互いの特定の時間期間内に発生することを確認することを含んでもよい。ステップ（ｉｉｉ）は、第１のサブチャネルのうちの複数のサブチャネルにおける検出された相関する非同期事象が連続して発生する場合に、所定の範囲内の事象レートを有する第１の検出出力を作成することを含んでもよい。信号入力は、隣接する対の双極鎖としてサンプリングされた複数の隣接する電極からの複数の皮質脳波電極信号に対応してもよい。この場合、相関する非同期事象は、連続して交番する極性の波形を含んでもよい。ステップ（ｉｖ）は、（ａ）恒久的抑制および（ｂ）一時的抑制のうちの１つを検出することを含んでもよい。ステップ（ｖ）は、ステップ（ｉｖ）における検出された振幅抑制が一時的抑制である場合、検出出力をＣＳＤ事象として分類することを含んでもよい。ステップ（ｖ）は、ステップ（ｉｖ）における検出された振幅抑制が恒久的抑制である場合、検出出力をＰＩＤ事象として分類することを含んでもよい。
【０００７】
方法は、ステップ（ｉｉｉ）における各第１の検出出力および／またはステップ（ｉｖ）における各第２の検出出力の信頼度レベルを付与することと、所定の時間ウィンドウ内で後続の対応する事象が検出された場合に信頼度レベルを調整することと、をさらに含んでもよい。方法は、１つ以上の信頼度レベルが所定の閾値に達した場合にのみ、ステップ（ｖ）を実施することをさらに含んでもよい。ステップ（ｖ）は、各分類された臨床的に有意な事象の信頼度レベルを確立することを含んでもよい。
【０００８】
方法は、検出ステップの前に、第１および第２のサブチャネルの信号がデータ適合試験の範囲内であることを検証することをさらに含んでもよい。方法は、データエポックの経時的な連続の各々の事象ステータスを、リアルタイムでプロットすることをさらに含んでもよい。各事象ステータスは、データエポックス中の任意の検出された事象の指示および各事象ステータスの信度度レベルを提供してもよい。方法は、後続のデータエポックのステータスに基づいて、以前のデータエポックの事象ステータスを遡及的に更新することを含んでもよい。方法は、検出された事象を、血圧、心拍数、平均動脈圧、頭蓋内圧、脳灌流圧、圧力反応性、脳組織酸素、脳温度、脳グルコース、乳酸塩／グルコース比、脳カリウム、脳ナトリウム、ピルビン酸、患者運動のうちの１つ以上を示す他の信号と相関する時間の関数として表示することをさらに含んでもよい。信号入力は、皮質脳波計測信号を含んでもよい。
【０００９】
別の態様によれば、本発明は、電気生理学的データを監視し、臨床的に有意な事象を検出するための装置を提供し、装置は、
電気的脳活動を示す少なくとも１つ以上の電気生理学的信号チャネルから信号入力を受信するように構成された入力モジュールと、
１つ以上の電気生理学的信号チャネルの各々について、第１の周波数範囲を有する第１のサブチャネルおよび第２の周波数範囲を有する第２のサブチャネルを導出するように構成されたフィルタモジュールと、
検出モジュールであって、
１つ以上の第１のサブチャネルの波形における相関する非同期事象の出現の連続を検出すること、および
１つ以上の第１のサブチャネルにおける検出された事象と相関する第２のサブチャネルのうちの１つ以上における信号の振幅の抑制を検出することを行うように構成された検出モジュールと、
検出された事象を、検出モジュールの出力に従って所定の種類の臨床的に有意な事象として分類するように構成された分類モジュールと、を備える。
【００１０】
別の態様によれば、本発明は、電気生理学的データを監視し、前項に定義される様々な方法ステップを実行するように構成された臨床的に有意な事象を検出するための装置を提供する。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
次に、本発明の実施形態を例として、および添付の図面を参照して記載する。
【図１】臨床的に有意な事象の検出のための電気生理学的データを前処理する方法のプロセスフローチャートを示す。
【図２】臨床的に有意な事象を検出および分類するためのプロセスのフローチャートを示す。
【図３】図２のプロセスにおいて生成されたフィルタリングされた電気生理学的データの特徴を示すグラフである。
【図４】ヒトの皮質に挿入された４つの電極から受信される電気生理学的データ信号、およびそれからのより高周波のフィルタリングされたサブチャネルの対応する電力積分信号を示す。
【図５】臨床的に有意な事象に対応する拡延性脱分極波を示す６つのＥＣｏＧ電極からの電気生理学的データ信号、ならびにカリウム、グルコース、および乳酸塩のレベルを示す対応する微小透析データを示す。
【図６】図２のプロセスからのデータを他の生理学的に感知されたデータと共に使用したニューロモニタディスプレイの出力を示す。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
本明細書に記載する分析ツールは、受信される臨床データセットにおいて臨床的に有意な事象を検出するように構成される。これらの臨床データセットは、１つ以上の個体を監視する期間が完了した後（例えば、「オフライン」モードで）、またはより好ましくは、「オンライン」で、例えば、リアルタイムまたは疑似リアルタイムで（例えば、データがサンプリングされた後の短期間内で、かつ継続的に）、システムが監視電極に接続されている間に受信されてもよい。
【００１３】
検出可能であり得る臨床的に有意な事象としては、皮質拡延性抑制（ＣＳＤ）および梗塞周辺脱分極（ＰＩＤ）を含む拡延性脱分極（ＳＤ）波が挙げられる。検出され得る他の事象には、痙攣活動および拡延性脱分極の波と一致するか、またはそれによって示される他の変化を挙げることができる。分析ツールは、受信されている電気生理学的データ中のＳＤ波および痙攣を認識および特徴付け、これらの波と一致する神経化学的レベルおよび脳圧力の変化を特徴付けるように構成されてもよい。
【００１４】
臨床データセットは、皮質からの電気的活動を記録するために脳の露出した表面の上に直接、またはその中に配置された皮質脳波計測（ＥＣｏＧ）電極を含んでもよく、またはそこから導出されてもよく、脳組織の表面上に延びるストリップ電極または脳組織に挿入された深部電極を含んでもよい。電極の種類は、特定の間隔で複数の電極接点を有する電極グリッドまたはカスタム電極アレイを含んでもよい。また、後述する関連データを抽出するのに十分な信号が取得されることを条件に、頭蓋骨の外側から電気的活動を監視する従来の脳波電極を使用することも可能であり得る。
【００１５】
臨床的に有意な事象の最適な検出のために、好ましくは少なくとも３つ、好ましくはそれ以上の電極を使用して、少なくとも３つの電気生理学的信号チャネルを提供する。１つの配置では、６つの電極に基づく双極鎖が使用され、隣接した対の電極からのサンプリングに対応する６つの電気生理学的信号チャネルを提供する。しかしながら、ＳＤ波は、適切な基準を有する単一の単極電極を使用して単一のチャネルのみで検出されてもよく、または双極配置のための２つの隣接電極を使用して検出されてもよい。
【００１６】
信号チャネルは、２つの異なるフィルタを使用してまずフィルタリングされ、電気生理学的信号チャネルのそれぞれについて、より低い周波数範囲を有する第１のサブチャネルおよびより高い周波数範囲を有する第２のサブチャネルを取得する。
【００１７】
第１のサブチャネルフィルタは、０．０５Ｈｚ〜３０Ｈｚの通過帯域周波数範囲を有する低周波バンドパスフィルタを備えてもよく、第２のサブチャネルフィルタは、０．５Ｈｚ〜３０Ｈｚの通過帯域周波数範囲を有する高周波バンドパスフィルタを備えてもよい。低周波バンドパスフィルタは、０．０５Ｈｚ、０．０２Ｈｚ、または０．００５Ｈｚ以下のより低いカットオフ周波数を有し得る。実際には、ドリフトを回避しながら遅い電位変化の検出を可能にするために、より低いカットオフ周波数が選択される。ＳＤ事象は、典型的には、ＤＣ信号で見られる４５秒および低周波のニアＤＣ信号で見られる１００秒を要し、通過帯域の低いカットオフ周波数がより低い周波数になるにつれて、遅い電位変化の見かけの大きさが大きくなり、形状が変化するが、最終的にはベースラインドリフトを通じた誤検出に起因して検出が困難になる。実際には、低周波バンドパスフィルタは、データサンプリングシステム、例えば、２００Ｈｚについて、Ｎｙｑｕｉｓｔ周波数までの上限カットオフ周波数を有してもよい。しかしながら、より好ましいのは、上限カットオフ周波数を主電源周波数未満、例えば、５０または６０Ｈｚ未満、例えば、３０Ｈｚまたは４５Ｈｚに下げることである。
【００１８】
第２のサブチャネルフィルタは、０．５〜３０Ｈｚのバンドパス周波数範囲を有するバンドパスフィルタを備えてもよい。概して、高周波バンドパスフィルタは、好ましくは、低周波バンドパスフィルタによって捕捉される徐波と区別するのに十分に高いが、典型的には、３〜４Ｈｚ、またはおそらく０．５〜４Ｈｚであり得るデルタ波脳活動を確実に捕捉するのに十分に低いように、約０．５Ｈｚの低いカットオフ周波数を有する。実際には、より低いカットオフ周波数は、０．２Ｈｚ（すなわち、上述したより低い周波数帯バンドパフィルタで使用される０．０２Ｈｚよりも１０倍大きい）まで低く、または１．５Ｈｚまで高くなり得る。高周波バンドパスフィルタの上限カットオフ周波数は、低周波バンドパスフィルタ、例えば、３０Ｈｚ、４５Ｈｚ、２００Ｈｚなどに関して上記に定義されたサンプリングレートおよび主周波数に関する類似の制約に従って選択されてもよい。低周波バンドパスフィルタの上限カットオフ周波数は、もちろん、高周波バンドパスフィルタの上限カットオフ周波数よりも低く設定され、例えば、１Ｈｚまたは０．５Ｈｚで、より高速な活動を除外することができるが、実際には、より高い周波数での信号の大きさは、測定に悪影響を及ぼす可能性が低いように、徐波信号よりも十分に小さい。
【００１９】
したがって、６個のチャネルを提供する６つの電極アレイを使用する例では、１２個のサブチャネルが取得されてもよく、６個の低周波サブチャネル（「ＬＰＦ」）および６個の高周波サブチャネル（「ＨＰＦ」）、例えば、
１．電極対１および２を使用するＬＰＦ１
２．電極対２および３を使用するＬＰＦ２
３．電極対３および４を使用するＬＰＦ３
４．電極対４および５を使用するＬＰＦ４
５．電極対５および６を使用するＬＰＦ５
６．電極対６および１を使用するＬＰＦ６
７．電極対１および２を使用するＨＰＦ１
８．電極対２および３を使用するＨＰＦ２
９．電極対３および４を使用するＨＰＦ３
１０．電極対４および５を使用するＨＰＦ４
１１．電極対５および６を使用するＨＰＦ５
１２．電極対６および１を使用するＨＰＦ６を含む。
【００２０】
ストリップ電極の場合、電極対６および１は、それらがストリップの反対側の端部に位置する場合、それほど有用ではない場合がある。
【００２１】
他の数の電極および電極構成を使用することができる。例えば、個々の電極は、隣接する電極に対してではなく、共通の電極に対して参照することができる。共通電極は、ストリップ、グリッド、またはプローブ電極のうちの１つ以上であってもよく（例えば、同じ基板上もしくは内部基準電極上で）、または遠隔に位置する基準電極（例えば、遠方界共通基準）であってもよい。共通電極は、平均基準またはｎ−１基準を使用して実施することができ、ここで、
サンプリングされる電極は、基準として他の電極／チャネルの全て（またはいくつか）からの平均信号と比較される。全てのチャネルに出現するノイズはこのように減算されるが、対象のチャネルにのみ出現する信号は出力として出現する。この技術は、特に深部電極で有用である。深部電極の場合、最も静音性が高い場合があることから、最も奥行きのある電極を内部基準として選ぶのが最適であり得る。
【００２２】
したがって、一般的な態様において、上記の配置は、１つ以上の電気生理学的信号チャネルからの信号入力を受信することを例示し、各チャネルは、電気的脳活動を示し、１つ以上の電気生理学的信号チャネルの各々について、信号をフィルタリングして、第１の周波数範囲（例えば、より低い周波数範囲）を有する第１のサブチャネルおよび第２の周波数範囲（例えば、より高い周波数範囲）を有する第２のサブチャネルを取得する。
【００２３】
図１は、上記のプロセスの概略的な例を示しており、生データ信号１は、電気生理学的データ信号チャネル１０を提供するために受信され、ローパスフィルタ２およびハイパスフィルタ３に供給され、第１のサブチャネル１１および第２のサブチャネル１２を生成する。図１に示すオフライン解析環境では、これらのサブチャネルからのデータがエクスポートされ、例えば、１４ａ、１４ｂ、１４ｃに示すように、ラボチャートフォーマットから神経生理学データフォーマット（ＮＤＦ）にフォーマット変換される。オフラインまたはオンライン処理に関わらず、必要に応じて任意の好適なデータ信号フォーマット処理を想定することができ、信号データが十分にタイムスタンプ付与されていることを保証する。
【００２４】
図２は、サブチャネルデータ１１、１２上で実行される検出処理の一例を示す。この例示的なプロセスは、皮質拡延性抑制（ＣＳＤ）と梗塞周辺脱分極（ＰＩＤ）を検出および区別するように構成されている。
【００２５】
サブチャネルデータセットは、ステップ２０において受信される。図２に示すようにプロセスを開始する前に、任意の所与のサブチャネル内のデータが妥当であることを確実にするために、データ適合試験（図示せず）をサブチャネルデータセットに適用することができる。データ適合試験は、フィルタリングされた信号が生理的に妥当な値の範囲内であることを検証することができる。適合範囲は、例えば、ノイズ、干渉、電極変位もしくは切断、本体の移動などによって引き起こされる突然の信号偏移を除外するように構成され得る。適合試験は、サブチャネル内の変化が、現実的に生物学的であるように十分に遅いかどうかを検証することができる。不良データを含むと決定された任意のサブチャネルは、例えば、少なくとも一時的または信号が適合値に安定するまで、後続の処理から除外されてもよい。このデータ適合試験は、多くの望ましくないアーティファクトの検出を回避することができる。データ適合試験は、監視された患者の突然の移動の指示を与える加速度計を参照することによってサポートされてもよく、これを使用して、データ信号を一時的に空白にすることができる。
【００２６】
臨床的に有意な事象の検出は、短い時間枠または指定された時間期間内にサブチャネルの信号に発生する複数の信号事象に依存する。考慮され得るパラメータは、（ｉ）チャネル内の相関事象間の時間期間、（ｉｉ）異なるチャネル（例えば、隣接するチャネル）にわたる相関事象間の時間期間を含み得る。上記の少なくともシナリオ（ｉｉ）における事象の正確なタイミングは、電極構成、例えば、電極分離によって影響を受けることがある。
【００２７】
例として、中心間接触空間が１ｃｍのストリップ電極については、（ｉｉ）内の時間期間が１０秒以下であり、深部電極については、（ｉｉ）内の時間期間が５秒未満である。複数のチャンネルを横断する事象の場合、波速は典型的には、１分間に２〜３ｍｍ（最小０．５ｍｍ／分、最大７ｍｍ／分）である。接触間隔が１ｃｍの中心間（半径２．４ｍｍの接触の場合）である場合、波は、５ｍｍのギャップをカバーするために０．５ｍｍ／分で最大１０分間かかる可能性がある。例えば、接触の間に溝が存在し得るか、または電極ストリップ上に２つ以上の波が検出され得るため、多少のばらつきは許容され得る。
【００２８】
ここに記載するような１つのアプローチは、スライドウィンドウに基づいている。各ウィンドウの内容（データエポック、ステップ２１）を様々なフィルタリングされたサブチャネルにわたって調べ、高振幅、低周波（ステップ２２）、および高周波抑制（ステップ２５）を求める。次いで、ウィンドウがデータセット全体にスライドすると、次のデータエポックがロードされる（ステップ２１）。リアルタイムシステムを実施する場合、このアプローチは、検出が現在の事象および過去の設定された時間期間に基づいていることで、依然として現実的である。一例では、この期間（したがって、スライディングウィンドウのサイズ）は、ＣＳＤまたはＰＩＤが発生したことを示唆するために必要な低レベル事象の近接度に基づいて、１０分程度であり得る。
【００２９】
ＣＳＤおよびＰＩＤ事象の検出は、遅い電位変化（ＳＰＣ−低周波、大きな振幅波）と高周波振幅抑制との２つのより低いレベルの種類の事象に依存し得る。
必要とされる最初の事象は、後述するように、ローパスフィルタリングサブチャネルデータにおける遅い電位変化である（ステップ２２）。
【００３０】
データエポックにそのような波が存在しない場合、ＣＳＤおよびＰＩＤ事象の可能性を安全に無視することができ、プロセスはステップ２１に戻る。図２に示すように、ＳＰＣが存在する場合、さらなる調査が必要である。システムは、低周波サブチャネル１１内の複数の非同期事象について試験する。エポックに単一の波のみが存在する場合、いずれのＣＳＤまたはＰＩＤ事象の検出にも不十分である。そういった波の存在はやはり「疑わしい」（ステップ２４）として注目できるが、それはアーティファクトである可能性が高い。複数の波が存在する場合（ステップ２３）、それらの同期性を調べる。波が高度に同期されている場合（例えば、時間内に実質的に整列されている）、事象は「疑わしい」としてのみ注目されるべきである（ステップ２４）。これは、臨床的に有意な生物学的事象が、波が移動する速度が遅いことに起因して、極めて同期する可能性が低いためである。
【００３１】
遅い電位変化は、局所的背景と比較して高振幅を有する波として顕在化する。これらの波の振幅は、０．４〜４ｍＶのピークからピークの範囲であり、１ｍＶ以上が通常であることが予想され得る。これらの波は、背景と比較して波を強調するフィルタの組み合わせを使用して検出可能である必要がある。
【００３２】
１つの基準は、遅い電位変化の開始が非常に遅く、例えば、持続時間の１分程度でなければならないということである。開始がより急速に発生した場合はいずれも、アーティファクトとして取り消すことができる。１人の患者に対して繰り返される遅い電位変化は、同じチャネルで繰り返すと、徐波（遅い電位変化）の形状が同じように見えるという、有意なステレオタイプを示す傾向がある。隣接するチャネルでも同じように見えることもあるが、これは一般的ではない。したがって、繰り返し検出を使用して、波の形状およびタイミングに基づいて過去または将来の検出に対する信頼度を高めることが望ましい場合がある。
【００３３】
上述したような双極構成電極データから導出される信号の場合、各遅い電位変化は、隣接する２つのチャネルに出現し、１つのチャネルには反転して出現するはずである。これは、データが双極鎖に記録され、各電極が２つのチャネルに出現するためである。複数の非同期波が存在する場合、これはＣＳＤまたはＰＩＤ事象のいずれかに対して非常に疑わしいものに分類される。ハイパスフィルタデータを調べることで、事象がどのように分類されるべきかを決定する。
【００３４】
一般的な態様では、図２のステップ２０〜２３は、第１の検出出力（例えば、ステップ２３からの正の出力）を作成するための第１のサブチャネルのうちの１つ以上の、および好ましくは、複数のサブチャネルの波形における連続の相関する非同期事象の出現を検出するプロセスを例示する。
【００３５】
遅い電位変化が検出されたサブチャネル１１にそれぞれ対応するより高周波のサブチャネル１２を調べる（ステップ２５）。より高い周波数のサブチャネル信号には、次の３つの考えられる特徴が想定され得る：（ｉ）高周波振幅の抑制、それに続く回復、（ｉｉ）信号がほとんど明らかでないかまたは明らかでない高周波振幅の恒久的抑制、および（ｉｉｉ）高周波振幅の抑制がないこと。
【００３６】
特徴（ｉ）が１つ以上のサブチャネル１２上で観察される場合、事象は、ＣＳＤとして分類されるべきである（ステップ２６）。特徴（ｉｉ）が観察された場合、事象は、ＰＩＤとして分類されるべきである（ステップ２７）。特徴（ｉｉｉ）が観察された場合、事象は、「疑わしい」とのみラベル付けされるべきである（ステップ２４）。
【００３７】
いくつかのサブチャネル１２が抑制および回復（特徴（ｉ））を含み、他のサブチャネルが恒久的抑制（特徴（ｉｉ））を示す場合、事象は、ＰＩＤとしてラベル付けされるべきである（ステップ２７）。検出され得る２つの形態の高周波抑制は、恒久的抑制、および一時的抑制、すなわち抑制および回復として記述されてもよい。表現「一時的」は、次のＳＤ波が到着する前に抑制が回復を開始するシナリオ（典型的には２０〜３０分）を包含するように定義されてもよく、回復は、典型的には５分または１０分以内に発生し得る。表現「恒久的」は、次の波がある場合、次の波が到着する前に、回復の兆候がないシナリオを包含するものとして定義されてもよく、例えば、２０分から３０分以内またはそれよりも長い時間内に回復することができる。したがって、表現「恒久的」は、それ以上ＳＤ波が到達しない３０〜４０分よりも大きいものとして定義されてもよい。システムはもちろん、試験をトリガーするための遅い電位変化がなければ、いかなる抑制事象も検出しないであろう。システムは、何が起こっているかから学習し、これらについての信頼度を変化させ、また事象の分類も変化させる。
【００３８】
抑制および回収は、一対のエンベロープフィルタおよび差分フィルタの使用を通じてよって検出されてもよい。図３の上部の２チャネルに示すように、１つのエンベロープフィルタは、ＨＰＦデータの上部（トレース３１）と、ＨＰＦデータの下部（トレース３２）とを１つずつトレースするように設定される。
【００３９】
次いで、図３の下部チャネルに示すように、これら２つのエンベロープ間の差を計算する（トレース３３）。これは、３４で縦線でマークされた時間位置で明確に見ることができるように、抑制が発生するデータ内の位置を強調する。
【００４０】
一般的な態様では、ステップ２５〜２７のプロセスは、少なくとも１つ以上の第１のサブチャネルにおける検出事象と相関する第２のサブチャネルのうちの１つ以上における信号の振幅の抑制を検出して、第２の検出出力を作成すること（ステップ２５において）と、検出された事象を、第１および第２の検出出力に従って所定の種類の臨床的に有意な事象として分類することと、を例示する。
【００４１】
検出された臨床的に有意な事象の位置は、それらが発生するサブチャネルおよびデータセット内の他のサブチャネルに対してマークされてもよい。各事象に対して信頼度レベルが決定されてもよい。見つかった事象の概要は、例えば、事象の種類、開始時間および終了時間、分類に対する信頼度レベル、ならびに必要に応じて、より高い周波数サブチャネルの各々における抑制の持続時間を含んで提供されてもよい。
【００４２】
信頼度レベルは、各第１の検出出力および／または各第２の検出出力および／または各分類された臨床的に有意な事象に対して付与されてもよい。信頼度レベルは、後続の対応する事象が所定の時間ウィンドウ内で後で検出された場合に調整されてもよい。一例では、分類された臨床的に有意な事象の信頼度レベルは、第１の検出出力および／または第２の検出出力の信頼度レベルのうちの１つ以上が対応する所定の閾値に達した場合にのみ確立されてもよい。
【００４３】
図４、上部の４つのトレース４０は、ヒトの皮質に挿入された深部電極アレイの４つの電極から受信されたより高い周波数データに対応するサブチャネル１２内の電気生理学的データ信号を例示する。この実施例では、信号は、７５分の時間間隔にわたって延びる。下側の４つのトレース４１は、データの電力積分を示す。図４ａの左側データセットは、遠隔基準で記録されたデータを示しており、図４ｂの右側データセットは、平均基準を使用するために処理されたデータを示す。図４ａの４２で示される期間中の実質的にノイズの多い信号は図４ｂでは除去されており、矩形箱型オーバーレイ４３、４４、４５の各々で視認可能な振幅抑制の明確な指示を残している。
【００４４】
図５、上部の６つのトレース５０は、外傷性脳損傷患者から収集された反復的な拡延性脱分極を示すサブチャネル１１（より低周波のサブチャネル）からのＥＣｏＧデータ信号を示す。信号は、矢印５１〜５４で示される合計４つのＳＤ波５１、５２、５３、５４を示す。上部の６のトレース５０は、低周波（ニアＤＣ）電流ＥＣｏＧデータにおける大きな遅い電位変化を示す。図に見られるように、これらの４つのＳＤ波５１〜５４の各々は、第１のサブチャネルのうちの複数のサブチャネルにおける連続または一連の相関する非同期事象を例示する。
【００４５】
事象の相関は、２つ以上のチャネルに出現する同様の形状の波プロファイル（例えば、所定のテンプレートに一致する全てまたは波プロファイルパラメータのセットに一致する全て）と、各隣接またはほぼ隣接するチャネル信号に出現する各波プロファイル間の小さな時間分離と、後続のデータエポックスにおける繰り返しサイクルと、を含む、多数の特性に従って決定されてもよい。図５の例では、繰り返しサイクルは、それぞれ３５分および３８分のサイクル長を有する。上でより一般的に考察されるように、チャネル内の繰り返しサイクルは、同じ方向に接点を通過する一連のＳＤ波について、１５分またはかなり長いサイクル時間を有し得る。波が反転した場合、それは異なる形状を有し得、信頼度が低く検出され得るが、それが新しい方向に繰り返される場合、ステレオタイプが増加し得、信頼度のレベルが再び構築されることになる。
【００４６】
異なるチャネルにおける一連の相関する非同期事象は、許容される事象レートの所定の範囲内にある「事象レート」（例えば、単位時間あたりの事象数−矢印５１〜５４の角度で近似される）に適合しているかどうかを確認するためにチェックされてもよい。
【００４７】
下部の３つのトレース５５、５６、５７は、電気生理学的データセットからの臨床的に有意な事象の決定を裏付けるカリウム（トレース５５）、グルコース（５６）、および乳酸塩（５７）の微小透析データからの対応する組織応答を示す。
【００４８】
検出された臨床的に有意な事象は、例えば、好適な表示デバイス上にリアルタイムで表示されてもよい。一例を図６に示す。
【００４９】
図６のディスプレイ６０は、複数の行６１を含み、複数の監視された生理学的パラメータからの検出された事象に各々対応する。これらの生理学的パラメータは、上述した分析ツールによって検出される電気生理学的データセットにおける臨床的に有意な事象を、例えば、行６２に含む。各行６１、６２は、例えば、１５分の時間ブロック６３に分割されてもよい。各ブロック６３は、その色によって示されるステータスを有してもよい。検出されたＳＤ事象の不在は、緑色、例えば、ブロック６３ａによって表されてもよい。「疑わしい」と分類されているが、臨床的に有意な事象であると決定されない事象は、異なる色、例えば、黄色のブロック６３ｂによって表されてもよい。さらなる事象が信号中で後で検出されるとき、例えば、おそらく臨床的に有意な事象として疑わしい事象を確認する傾向がある後でのデータエポックにおいて、ステータスは、事象の分類の信頼度レベルに応じて、さらなる色（複数可）、例えば、オレンジ（ブロック６３ｃ）または赤（ブロック６３ｄ）に遡及的に更新されてもよい。表示６０は、任意の好適な時間期間、例えば、臨床環境における１２時間または１つ以上の作業シフト期間にわたって延びるように構成されてもよい。表示６０は、転がりベースで、例えば、以前の１２時間のデータを表示するように構成されてもよい。
【００５０】
表示６０は、患者を監視する他のセンサから導出される１つ以上の他の生理学的パラメータの検出された事象を表示するように構成されてもよい。他のパラメータの例としては、血圧、心拍数、平均動脈圧、頭蓋内圧、脳灌流圧、圧力反応性、脳組織酸素、脳温度、脳グルコース、乳酸塩／グルコース比、脳カリウム、脳ナトリウム、ピルビン酸塩、患者運動（例えば、３軸加速度計によって感知される）のうちの１つ以上を挙げることができる。他の生理学的信号における検出された事象は、患者にとって有害であることが以前に確立されたレベルによってトリガーされてもよい。
【００５１】
他の生理学的パラメータにおける検出された事象を使用して、行６２の電気生理学的事象データにおける検出された事象における信頼度レベルを修正することもできる。
【００５２】
図６に示すように、ディスプレイ６０は、従来のグラフィカルユーザインターフェース（例えば、マウスまたはタッチスクリーン）を使用するブロック６３の選択が、臨床的に有意な事象の分類をもたらした基礎となるデータを調べることを可能にするために、基礎となる生データまたは部分的に処理されたデータを示すウィンドウ６４を開くように構成されてもよい。
【００５３】
他の実施形態は、意図的に添付の請求項の範囲内である。
【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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【国際調査報告】
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