(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
表示装置上でターゲットをランダムに移動させるターゲット移動手段と、
被験者によって入力されたトラッキング枠移動データに対応してトラッキング枠を移動させるトラッキング枠移動手段と、
トラッキング枠内からターゲットが出たエラー状態であるか否かを判別するエラー判別手段と、
前記エラー判別手段による判別結果を基にエラー回数及びエラー状態からの復帰時間を測定する測定手段と、
前記測定手段により測定した復帰時間の総合計である総復帰時間を記憶する総復帰時間記憶手段と、
前記総復帰時間をエラー回数で除算した平均復帰時間を記憶する平均復帰時間記憶手段と、
薬剤服用前の平均復帰時間と薬剤服用後の平均復帰時間とを比較する手段と、
を備えたことを特徴とする鎮静催眠薬剤の薬効の測定装置。
【請求項２】
前記エラー判別手段はターゲット捕捉中、エラー発生、エラー状態から復帰、エラー継続中の４つの状態を判別する状態判別手段を備え、前記測定手段は、前記状態判別手段による判別結果がエラー発生状態である場合にエラー回数の計数及び復帰時間の測定を開始するエラー発生時処理手段と、前記状態判別手段による判別結果がエラー状態からの復帰状態である場合にエラー発生から復帰までの時間を決定する復帰時処理手段とを備えたことを特徴とする請求項１記載の装置。
【請求項３】
エラー状態が発生すると被験者に対し警報信号を発し、エラー状態から復帰すると前記警報信号を停止する警報発生手段を有することを特徴とする請求項１又は２に記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、鎮静催眠薬剤の薬効の測定装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
人のイライラを和らげリラックスさせたり、不眠症を緩和させる方法としては、物理的刺激（例えば、連続したフラッシュ光を見ることにより眠りを誘うもの等）、香りを用いた芳香療法（アロマテラピー）、薬剤服用等様々な方法があげられる。これらの中で、薬剤については、その薬効が客観的に評価されなければならない。しかしながら、そのための方法、特に睡眠導入効果を測る方法に関しては、「終夜睡眠脳波計測（終夜睡眠ポリグラフ）」等時間のかかる生理計測しか行われていない。効果確認のための簡易計測装置（脳波測定装置）については、例えば鎮静・睡眠に特に関わりのあるα・θ・δ波に着目し、より簡単に測定できるようにしたもの（特開昭６２−３２９３５）や脳波の測定部位を限定したもの（特開昭４８−６２２８）のように種々提案されてはいるものの、終夜睡眠脳波計測を行わなければならない点に変わりはない。
【０００３】
しかし、終夜睡眠脳波計測には以下のような問題がある。
【０００４】
１．測定開始までに要する時間が非常に長い
終夜睡眠脳波計測は、安静時の自発脳波（ＥＥＧ）に着目し周波数によってα波、θ波等に分けその量の変化を測定する。この方法では電極を付けた状態で睡眠をとっても自発脳波の測定が可能なようにする必要があり、そのため電極を付けたまま寝る訓練を一週間程度続けて、電極を付けた状態での睡眠に慣れてから脳波の測定を始めなければならなかった。したがって、測定が開始できるまでに非常に長い時間が必要であった。
【０００５】
２．測定に要する費用が高い
上述のように終夜睡眠脳波計測は被験者に対する拘束時間が長いため、測定全体にかかる費用が非常に高かった。
【０００６】
３．実験者の負担が大きい
被験者の睡眠中、実験を行う者は電極の装着状態を絶えずチェックしなければならず、実験者にかかる負担が極めて大きい。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
これまで、主観評価（観察）や終夜睡眠ポリグラフ等時間・経費のかかる計測でしか評価されていなかった薬剤（鎮静催眠剤、就眠剤等）の鎮静効果とりわけその入眠促進作用に関し、健常人に対して作業課題を負荷することにより効率的且つ現実的な薬剤評価を可能とすることを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明にかかる鎮静催眠薬剤の薬効の測定装置は上記目的を達成するために提案されたものであり、表示装置上でターゲットをランダムに移動させるターゲット移動手段と、被験者によって入力されたトラッキング枠移動データに対応してトラッキング枠を移動させるトラッキング枠移動手段と、トラッキング枠内からターゲットが出たエラー状態であるか否かを判別するエラー判別手段と、前記エラー判別手段による判別結果を基にエラー回数及びエラー状態からの復帰時間を測定する測定手段と、前記測定手段により測定した復帰時間の総合計である総復帰時間を記憶する総復帰時間記憶手段と、前記総復帰時間をエラー回数で除算した平均復帰時間を記憶する平均復帰時間記憶手段とを備えたことを特徴とする。
【００１１】
上記装置において、前記エラー判別手段はターゲット捕捉中、エラー発生、エラーから復帰、エラー継続中の４つの状態を判別する状態判別手段を備え、前記測定手段は、前記状態判別手段による判別結果がエラー発生状態である場合にエラー回数の計数及び復帰時間の測定を開始するエラー発生時処理手段と、前記状態判別手段による判別結果がエラーからの復帰状態である場合にエラー発生から復帰までの時間を決定する復帰時処理手段とを備えていてもよい。
【００１２】
また、上記装置は、エラーが発生すると被験者に対し警報信号を発し、エラーから復帰すると前記警報信号を停止する警報発生手段を有していてもよい。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下添付図面を参照しつつ本発明の好適な実施形態について説明する。図１は本発明にかかるスクリーニング法の実施に際して使用する装置の概略図である。表示装置１にはターゲット２とトラッキング枠３が表示されている。被験者はトラックボール、マウス等の入力装置４を用いて画面上のトラッキング枠３を移動させることができる。ターゲット２は画面上をランダムな速度で且つランダムな方向に移動し、被験者はターゲット２がトラッキング枠３の内側に位置するようにトラッキング枠３を移動させてターゲット２を追跡する。追跡中にターゲット２がトラッキング枠３に接触したり、その外側にはみ出したりするとエラーとなる。エラーとなった場合には警報音が鳴り、被験者に追跡に失敗していることを認識させると共に心理的圧迫を与えるようになっている。
【００１４】
図２はトラッキング作業に使用する装置の構成を概略的に示した図である。装置は中央処理装置５を備えており、該中央処理装置５には入力装置４と警報用音源７と表示装置１と記憶装置６とが接続されている。入力装置４はターゲットの追跡により被験者が入力したデータを中央処理装置５に送信する。入力装置４としてはマウス、トラックボール、その他トラッキング枠の移動方向を入力できる種々の装置を使用することができる。記憶装置６は中央処理装置５に相互に接続されており、測定データを記憶するほか中央処理装置５の動作に必要なデータを記憶する。本実施形態においては記憶装置６はエラー回数を記憶するためのエラー数カウンタ７、現在の状況がエラー中であるかどうかを識別するためのエラーフラグ８、エラーごとの復帰時間を測定するためのタイマー９、総復帰時間を記憶するための総復帰時間記憶エリア１０、平均復帰時間を記憶するための平均復帰時間記憶エリア１１を有している。タイマー９は割り込み処理等の周知の処理方法によって処理される。表示装置１は中央処理装置５からの信号を受けてターゲット２及びトラッキング枠３を表示する。
【００１５】
図３は図１及び図２に示す装置の処理動作を示すフローチャートである。次に、このフローチャートに沿って、本発明にかかる装置の処理動作について具体的に説明する。
【００１６】
まずターゲット２を移動すべき時間が来たか否かが中央処理装置５により判定される（ステップＳ１）。ターゲット２を移動すべき時間間隔は予め設定されており、その時間が来るたびにターゲット２の移動処理が行われる（ステップＳ２、Ｓ３）。ターゲット２はランダムな方向に移動しその速度もランダムとなっている。まずステップＳ２でターゲット２の移動方向及び移動距離を決定する。これには数値がランダムとなる種々の周知の処理方法を用いることができる。ステップＳ３では、ステップＳ２で決定された数値に従って表示装置１上のターゲット２を移動させる。
【００１７】
次に、トラッキング枠３を移動させる（ステップＳ４、Ｓ５）。マウス等の入力装置４に入力された移動データを受け取り、表示装置１上のトラッキング枠３を移動させる。
【００１８】
そしてターゲット２及びトラッキング枠３の移動に伴い２段階の判別が行われる（ステップＳ６、Ｓ７、Ｓ１２）。まずステップＳ６でエラーフラグ８がオンであるか否かが判別される。エラーフラグ８がオンである場合には現在エラー中、つまり、ターゲットの追跡に失敗していることを示す。次に、現在エラー中である場合もエラー中でない場合もターゲット２がトラッキング枠３に入っているかどうかが判定される（ステップＳ７、Ｓ１２）。エラーでない場合（エラーフラグ８がオフの場合）のステップＳ７において、ターゲット２がトラッキング枠３内に入っていると判別された場合には、ターゲットの追跡に成功していると判定される。逆に、ステップＳ７でターゲット２がトラッキング枠３の内側にないと判別された場合には、エラーが発生したことになる。
【００１９】
また、エラー発生中（エラーフラグがオンのとき）のステップＳ１２において、ターゲット２がトラッキング枠３の内側にあると判別された場合には今まではエラーであったが今回トラッキング枠３の捕捉に成功したこと、つまり復帰したことになる。逆にエラー中のステップＳ１２において、ターゲット２がトラッキング枠３に入っていないと判別された場合にはまだエラー状態から復帰していないと判定される。このようにして２段階の判定（ステップＳ６、Ｓ７、Ｓ１２）によって、ターゲット捕捉中、エラー発生、エラーからの復帰、エラー状態のまま（未復帰）という４つの状態が識別される。
【００２０】
ステップＳ６及びＳ７においてそれぞれターゲット捕捉中と判別された場合及びエラーから未復帰と判別された場合は、新たな処理をすることなく測定時間が終了かどうかの判定（ステップＳ１８）が行われる。
【００２１】
ステップＳ７においてエラーが発生したと判別された場合には、まずエラーフラグ８をオンにして（ステップＳ８）、記憶装置６内のタイマ９を作動させ（ステップＳ９）、エラー数カウンタ７に１を加え（ステップＳ１０）、被験者にエラー状態を認識させると共に心理的ストレス（「トラッキング枠３を早く移動させてターゲットを捕捉しなければ」という心理的圧迫）を与えるため、警報音源７からブザー等の警報音を出力する（ステップＳ１１）。その後、測定終了か否かの判別処理（ステップＳ１８）が行われる。
【００２２】
ステップＳ１２においてエラーから復帰したと判別された場合には、まずタイマ９を止め（ステップＳ１３）、タイマ９の測定時間を総復帰時間記憶エリア１０に加算し（ステップＳ１４）、タイマ９をリセットし（ステップＳ１５）、警報音を停止させて（ステップＳ１６）、エラーフラグ８をオフにする（ステップ１７）。その後、測定終了か否かの判別処理（ステップＳ１８）が行われる。
【００２３】
測定終了時間が来たか否かの判別により（ステップＳ１８）、測定終了時間でないと判別された場合には、ステップＳ１に戻り再び上記処理が繰り返される。測定終了時間が来たと判別された場合には、警報発生中かどうかに拘わらず、警報停止信号を出力して警報を止める（ステップＳ１９）。
【００２４】
最後に、総復帰時間エリア１０に記憶されている数値をエラー数カウンタ７に記憶されているエラー数で割り、その値を平均復帰時間として平均復帰時間記憶エリア１１に書き込む（ステップＳ２０）。記憶装置６に記憶されているエラー数及び平均復帰時間は必要に応じてディスプレイ、プリンタ等の表示装置、フロッピーディスク等の記憶媒体に出力される。
【００２５】
【実施例】
本発明方法による測定結果の信頼性等を評価するために、トラッキング作業と脳波測定を並行して行い、トラッキング作業による測定データと、脳波測定による測定データとを比較した。脳波の測定は従来行われていた自発脳波の測定（α波、θ波、δ波等の測定）はせずに、電気刺激呈示時の誘発脳波の測定を行うこととした。
【００２６】
被験者数は薬剤を服用しない統制群を５名、薬剤を服用した薬剤群を５名とした。被験者に塩酸ジフェンヒドラミンを５０mg投与してシールド室内で測定を行った。塩酸ジフェンヒドラミンは安全性が高く更に睡眠導入効果が周知の事実とされている抗ヒスタミン剤であり、健常人にも安心して使用できる薬剤であることから測定に用いた。
【００２７】
図４は誘発脳波測定のための電極の配置を示している。頭部上方左側には、前頭部から後頭部の方向へ順にＦ３、Ｃ３、Ｐ３に電極を配置し、頭部上方右側には同じく前頭部から後頭部の方向へ順にＦ４、Ｃ４、Ｐ４に電極を配置して計６部位の脳波を解析対象とした。ノイズ除去のため０．５Ｈｚから３０Ｈｚの信号のみを通過させるフィルターを用い、校正電圧は５０μVp-p とした。また、誘発脳波測定のための電気刺激は、左手首正中線上に電極を装着して５３〜８０Ｖの電圧で５０m秒間刺激を与え、２秒間の間隔をおいて再び５０m秒間刺激を与え、これを繰り返し行った。電気刺激１回につきフィルターを通過した低ノイズの信号を加算し、これを測定毎に１００回行って平均し、ピーク値を顕在化させた。
【００２８】
また、エラー数と、エラー発生から再びトラッキング枠でターゲットを捕捉するまでの時間（以下「復帰時間」という）との両方を測定した。ターゲットはランダムな方向に移動させたが、その移動速度は毎秒１ｃｍ程度とした。ターゲット及びトラッキング枠は以下のような大きさとした。
【００２９】
ターゲット    ： Ｘ軸方向  0.5 cm  ,  Ｙ軸方向  0.55 cm
トラッキング枠： Ｘ軸方向  2.0 cm  ,  Ｙ軸方向  2.08 cm
図５は上記各測定の測定スケジュールを示している。まず、被験者の手首に電気刺激を与えるための電極、頭部に脳波測定のための電極を装着し、電気刺激による誘発脳波測定を１０分間行う。次にトラッキング作業を２０分間行って、エラー回数とエラーからの復帰時間を測定する。これらによって得られた３種類のデータ（脳波、エラー回数、復帰時間）は薬剤投与前のデータとなる。
【００３０】
次いで、薬剤群には薬剤を投与し、統制群には薬剤を投与しないで上記の順序で３種類の測定を繰り返し行った。誘発脳波測定においては、ノイズの少ない電位が測定された場合のみを１００回加算することとし、ノイズを多く含む測定電圧は加算対象とはしなかった。従って、加算回数は全被験者とも１００回であるが、電気刺激を与えた回数は人により異なる。上述と同様、誘発脳波測定を１０分間、トラッキング作業を２０分間とし、３０分で測定が一巡するようにした。
【００３１】
図６、図８、図９及び表１に誘発脳波測定とトラッキング作業との測定結果を示す。これらの数値はいずれも統制群５名、薬剤群５名の平均をとったものである。トラッキング作業によるエラーの回数と復帰時間の経過時間毎の測定値は以下のようになった。
【００３２】
【表１】
0004081614.tif 000002
【００３３】
表を見ると、統制群の復帰時間は二百数十ミリ秒程度でありほぼ一定していることが分かる。この時間は被験者がエラーを認識し、トラッキング枠を移動させるべき方向を判断し、手でトラックボールを動かすという一連の作業に要した時間といえる。復帰時間の単位はミリ秒であり本実施例では比較的短時間にエラーから復帰している。しかし、トラッキング枠の大きさ、ターゲットの移動速度を変化させれば、復帰時間は変わってくる。
【００３４】
図８は、表１に示されているデータの内、統制群及び薬剤群についてのエラー数を棒グラフにしたものである。図を見ると、測定過程の後半において薬剤群のエラー数は明らかに増加している。薬剤の服用前（経過時間０時間）のエラー数と後半のエラー数を比較すれば、今回の測定に使用した薬剤の効果を判定することができる。図８の場合には、薬剤に効果があることを容易に判定することができる。更に、エラー数が増加し始めるのは薬剤の服用から１．５時間経過後であり、このことからこの薬剤の作用発現時間は１．５時間前後であることも容易に判定することができる。なお、エラー数の増加が、被験者の疲労等によるものでないことは、統制群についてのエラー数の変化を見れば明らかである。
【００３５】
図９は、表１に示されているデータの内、統制群及び薬剤群についての復帰時間を棒グラフにしたものである。復帰時間についてもエラー数と同様のことが言える。薬効により被験者の神経伝達機能が鈍るとエラーからの復帰時間も薬効に応じて長くなる。また、本発明にかかる装置は、ターゲットの追跡に失敗した時に警報音を鳴らし、被験者にストレスを与えるようになっているが、薬剤が効いて眠くなっている場合には、被験者は警報音がなってもさほど影響を受けない。従って、復帰時間を測定することにより眠気という主観的なものを客観的に把握することが可能となる。なお、エラー数の測定データの場合と同様、統制群の測定結果との比較より、復帰時間の増加は薬剤を服用したことによるものであり、疲労等によるものでないことは明らかである。
【００３６】
図６は刺激に対する誘発脳波測定のデータの内Ｐ２００成分の振幅のみをグラフにしたものである。誘発脳波測定における数値は６部位の平均を取り更に５名分の平均をとっている。図７に示されているように誘発脳波には幾つかのピークが見られるが、Ｐ２００成分は脳波の内、潜時が２００ｍ秒あたりのピークをとったもので、このピークは刺激を痛さ等の知覚として認識したときのピークであるとされている。図６を見ると、統制群ではＰ２００成分の振幅に急激な変化は見られないのに対して、薬剤群では１．５時間経過後の測定から振幅が急激に小さくなっていることが分かる。従って、この薬剤の効き目は脳波測定のデータによれば、１時間から１．５時間前後で現れると判定することができる。
【００３７】
以上より、トラッキング作業におけるエラー数及び復帰時間の測定結果は、電気刺激による誘発脳波測定の結果と整合しており、トラッキング作業の測定データを脳波の測定に変えて若しくは脳波の測定と共に用いることにより薬剤の睡眠導入効果を十分知ることができ、その信頼性も極めて高いことが分かる。
【００３８】
【発明の効果】
本発明にかかる装置は、被験者に電極等を装着することなく、薬剤の睡眠導入効果を測定することができ、データ収集全体にかかる時間を短縮することができる。また、従来行われていた終夜睡眠脳波計測と異なり、電極を付けたままでの睡眠に慣れる必要がないため、測定開始までにかかる時間が大幅に短縮され、測定にかかる費用も低減することができる。そして、測定時に電極の装着状態をチェックする必要もなく、実験者の負担が軽減される。
【００３９】
さらに、本発明にかかる装置は電気刺激等も用いないため、被験者に苦痛を与えることなく測定を進めることができる。しかも、被験者に眠気、気分、落ち着き、疲労感等を記載させて行う心理評価に比べ、客観的且つ正確なデータを得ることができる。更に、測定データについての評価も容易である。即ち、薬剤に睡眠導入効果があるか否かの判断については、薬剤服用前の測定データと、最終測定時のデータを比較することにより容易に判定することができる。また、薬効発現時間についても測定データの時間的変化から、エラー数又は復帰時間が増加し始める時間を見れば容易に判定することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の測定装置の一実施形態を示す基本的構成図である。
【図２】同実施形態のブロック図である。
【図３】図２の実施形態の動作を説明するためのフローチャートである。
【図４】比較実験における脳波測定時の電極の配置を示す図である。
【図５】比較実験のスケジュールを示す図である。
【図６】電気刺激による誘発脳波測定の測定結果を示すグラフである。
【図７】電気刺激による誘発脳波におけるＰ２００成分を説明するためのグラフである。
【図８】本発明にかかる方法により測定したデータの内、エラー数をグラフにしたものである。
【図９】本発明にかかる方法により測定したデータの内、復帰時間をグラフにしたものである。
【符号の説明】
１  表示装置
２  ターゲット
３  トラッキング枠
４  入力装置
５  中央処理装置
６  記憶装置
７  警報音源
【図１】
0004081614.tif 000003
【図２】
0004081614.tif 000004
【図３】
0004081614.tif 000005
【図４】
0004081614.tif 000006
【図５】
0004081614.tif 000007
【図６】
0004081614.tif 000008
【図７】
0004081614.tif 000009
【図８】
0004081614.tif 000010
【図９】
0004081614.tif 000011