脳波計とは？最大感度はどれくらい？

2019.08.05

診断用機器

はじめに

人間の脳には数千億個にも及ぶ神経細胞（ニューロン）が存在するとされています。
このニューロンの活動を調べるために使われる装置の一つが脳波計です。
1924年にドイツの精神科医のハンス・ベルガーによって考案されました。
最近では、MRIなどの画像診断技術の発展により臨床現場で脳波計が使用される機会は、以前と比べれば少なくはなってきていますが、それでも脳波計には時間分解能（時間的な精度）に優れるという長所があり、てんかんや意識障害などの症状の検査、脳死の判定といった目的のために医療機器の中でも重要な位置を占めています。
今回はこの脳波計の基礎知識や最大感度などについて見ていくことにしましょう。

脳波計は何を測っているのか？

そもそも脳波計で測定される脳波は、脳内のどのような活動を反映しているのでしょうか？
脳内における情報のやり取りは、単一のニューロン内では電気的な信号です。
そしてニューロンとニューロンの間では主に神経伝達物質による化学的な信号が飛び交っています。

さらに、ニューロン同士が情報をやり取りする部分にはわずかな隙間があり、これをシナプスと呼びます。
情報発信側のニューロンから神経伝達物質がシナプスに放出され、受信側ニューロンの受容体にキャッチされると、受信側ニューロンのイオンチャンネル（イオンの通り道）が開き、細胞外と細胞内でイオンの往来が発生します。
この行き来によって受信側ニューロンの細胞膜電位が変化（シナプス後電位と呼びます）し、それが興奮性のものであれば神経伝達物質が放出され、情報がまた次のニューロンへと伝達されていくのです。

脳波計で記録される脳波は、このシナプス後電位のうち、大脳皮質の錐体細胞と呼ばれるニューロンの電位が反映されたものと考えられています。
といっても、単一ニューロンにおける電位の変化は微小なものですから、脳波計で記録される脳波は電極の下に位置する相当数（数百万個）のニューロンの電位が集合したものということになります。

脳波はどのように表されるのか？最大感度は？

電極によって検知された脳波は縦軸に電位、横軸に時間をとった脳波計の記録紙上に記録されます。
このときの感度は10μV/mm（100μVを10mmで描記する）が標準であり、最大感度は1μV/mmとなっている脳波計が多いようです。
なお、厚生労働省の基準では「最大感度として2.5μV/mmの感度を備えること」及び「誤差は±10％以内」でなければならないとされています。
ちなみに、通常の臨床場面に比べてよりシビアな測定が要求される法的脳死判定を実施する際には、10μV/mmの測定に加えて、2.5μV/mmの感度でも測定することになっています。