脳波(EEG)で測定した心臓と脳の相互作用が意識障害を持つ患者の診断手段となる

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脳波(EEG)で測定した心臓と脳の相互作用が意識障害を持つ患者の診断手段となる

リエージュ大学とパリ師範学校の共同研究により、脳波(EEG)を用いて測定された心臓と脳の相互作用が、意識障害を持つ患者の新しい診断手段となることが示されました。

“As these patients suffered from severe brain injury, they might be unable to show behavioural signs of awareness. Therefore, we also based our diagnosis on the brain’s metabolism as probe for consciousness. This is a state-of-the art neuroimaging technique that helps to improve the diagnosis of patients with disorders of consciousness. Although these scans are very informative, they can only be acquired in specialized centers,” says Jitka Annen (GIGA Consciousness, ULiège).

参照元:https://www.giga.uliege.be/cms/c_7311273/en/heartbeat-can-help-detect-signs-of-consciousness-in-patients-after-a-coma
– リエージュ大学 University of Liege. 23 April 2021 –

リエージュ大学(ベルギー)とEcole normale superieure — PSL(フランス パリ高等師範学校)が共同で行った新しい研究により、脳波(EEG)を用いて測定された心臓と脳の相互作用が、意識障害を持つ患者の新しい診断手段となることが示されました。

この研究成果は、Journal of Neuroscienceに掲載されています。

Catherine Tallon-Baudry(ENS、CNRS)氏は話します。

「健常者の場合、心拍に対する脳の反応が、知覚、身体、自己意識に関係していることは、すでに科学者の間で知られていました。今回、意識障害のある患者でこの相互作用を調べることで、臨床的に意味のある情報が得られることを示しました。」

過去数十年の間に、これらの患者の診断のためにいくつかの重要な改善がなされましたが、コミュニケーションが取れないこれらの患者の自己意識を測定することは、依然として大きな課題です。

今回の研究では、68人の意識障害のある患者を対象としました。

55人の患者は、意識の変動はあるものの一貫した兆候を示すものの、コミュニケーションをとることができない「最小意識状態」にあり、13人の患者は意識の行動的な兆候を示さない「無反応覚醒状態」(以前は植物状態と呼ばれていた)にありました。

これらの患者は、意識行動を評価する標準的な臨床検査である昏睡回復スケール改訂版を用いて診断されました。

Jitka Annen氏(GIGA Consciousness, ULiege)は話します。

「これらの患者は重度の脳損傷を受けているため、意識のある行動の兆候を示すことができない可能性があります。そこで私たちは、意識のプローブとして脳の代謝にも基づいて診断しました。これは、意識障害のある患者の診断を改善するのに役立つ最先端の神経画像技術です。これらのスキャンは非常に有益ですが、専門のセンターでしか取得できません。」

研究者たちは、安静時(特定のタスクや刺激がない状態)の脳活動を記録しました。

その際、心拍直後の脳波と、心拍に連動していないランダムな時間帯の脳波を選択しました。

そして、機械学習アルゴリズムを用いて、患者を2つの診断グループに分類(診断)しました。

Diego Candia-Rivera氏(ENS)氏は話します。

「心拍にロックされていないEEGセグメントは、患者が意識を持っているかどうかを予測するのに有益でしたが、心拍にロックされたEEGセグメントは、その精度が高かったのです。我々の結果は、心拍誘発電位が意識の有無を示す補助的な証拠を与えてくれることを示しています。」

心拍誘発反応は、行動評価に基づく診断よりも、脳代謝に基づく診断に沿ったものであったことは重要です。

したがって、心拍誘発反応は、行動評価ツールではうまく評価できない自意識の観点を測定するために使用できると思われます。

GIGA意識研究ユニットおよびCentre du Cerveau(ULiege, CHU Liege)の責任者であるSteven Laureys氏はまとめます。

「次の課題は、今回得られた知見を臨床応用し、意識障害のあるすべての患者が、広く利用可能なベッドサイド評価技術を用いたより良い診断から恩恵を受けられるようにすることです。」

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