脳波計使用時に設定される感度とは

脳細胞間に生じる電気反応から脳の状態を判別する脳波検査。その際に用いられる医療機器が脳波計です。これを使用するに当たっては、様々な設定を行う必要があり、その項目の1つに感度が挙げられます。脳波の基本的部分を踏まえながら、脳波計感度の意味するところを確認していきましょう。

脳波検査とは

人間にとって重要な身体器官である脳は、脳を構成している無数の神経細胞が電気的な信号を伝達し合うことによって活動します。その電気的反応を観測することで脳の様子を知る方法が脳波検査というわけです。

脳が正常に機能しているのか、何らかの病的疾患が見られないか、そういった判断は、検査によって得られる脳波の状態によってなされます。

脳波は、縦方向に電位差、横方向に時間を取るグラフ上に、波形となって表されます。脳に生じる電気信号を電位差として検出し、その時間的変化を記録していくことで、脳波が描画されるというわけです。その脳波を描き出す役割を果たすのが脳波計です。

検査は、患者さんの頭部21箇所に電極を装着させることで行われます。これら電極により、脳内の任意の区間において発生する電気的反応を電位差として検知していく形で検査が進行します。

検査中に検知される電気信号は、必ずしも脳細胞が起こしているものとは限りません。脳以外に起因する体内電気や、環境中の電磁波などからも影響を受けることになります。むしろ、それらノイズに相当する要因と比較すると、脳の電気信号はスケールの小さい微細な反応となるでしょう。

ノイズを除去しなければ、検査によって得られるデータは実際の脳波が全く判別できない脳活動とは無関係なものとなってしまうわけです。

そういった事態を回避するため、脳波計には差動増幅器や周波数フィルターなどといった、ノイズを取り除くための電気回路が備えられています。それら回路を通過した後のデータは、脳に由来する要素がメインとなっているものと見做され、それを用いて脳波が描図されることになります。

脳波計の感度とは

脳活動に伴って発生する電気信号は、筋肉など他の体内器官の活動に由来する電気反応と比較すると極めて小さな規模となります。それに準じて脳波の振幅すなわち電位差の上下も微細な範囲内で変化するものとなり、脳波計はその微小な変化を検知できなければなりません。

そのどれだけ小さな電気的変化を検知できるのかという指標が感度の意味するところです。感度が高い状態すなわち高感度であるほど、細かな変化を捕捉することが可能となります。

正常な脳において、脳波の最大振幅は、個人差もありますがおよそ20～50μV辺りとされています。その範囲で推移する電位差を検知できるよう、脳波計の感度を設定する必要があるわけです。

感度の設定

一般的な脳波検査における感度は、50μV/5mmとして設定されます。これは、電位差50μVがグラフ縦方向の長さ5mmに対応することを意味しています。10μV/mmと示される場合もありますが、スケール的には同義です。

検査においてはこれが標準感度として扱われ、状況によって感度の変更がなされます。

例えば、脳死か否かの判定を行う場合、感度を標準の4倍以上高く設定して測定するよう定められており、その際に10μV/5mmの感度などが用いられます。

まとめ

以上のように、脳波検査の基礎的部分を起点に、脳波計の感度とは検知される電位差を細かく捕捉するための指標であることを確認してまいりました。mV規模の感度を用いる心電図などよりも更に小さいμV規模の感度を使用することから、脳波の振幅範囲がどれほど微小なのか窺い知れるものと思われます。