(57)【要約】本発明は、電気的刺激をシステムに適用し、システムの応答を得るための装置（１０，１１０）に関する。本発明によれば、信号生成手段、信号受信手段、信号処理手段からなり、使用時に、信号生成手段がテストされるシステムに適用される信号を生成し、信号受信手段がシステムの応答信号を受信し、生成信号及び受信信号は、信号処理手段により処理され、システムの特性についての測定を提供し、さらに、生成信号は、各々が異なる周波数と位相を有する複数の周期信号からなり、これらの信号が同時にシステムに適用されることを特徴とするポータブル装置（１０，１１０）を含むテスト装置が提供される。該装置は、特に歯科医療の分野で有用であるが、他の医療分野及び腐食検知ないしはバッテリテストにおいても有用である。
2005516657.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
信号生成手段と、
信号受信手段と、
信号処理手段からなり、
使用時に、信号生成手段は、テストされるシステムに適用される信号を生成し、信号受信手段は、システムからの応答信号を受信し、生成信号および応答信号は、信号処理手段による処理を経て、システムの特性測定を提供し、
さらに、上記生成信号は、それぞれが異なった周波数および位相を有する多数の周期信号で構成され、該周期信号は、同時にシステムに適用されるようになっている、システムをテストするためのテスト装置。
【請求項２】
システムの特性は、イミタンス、インピーダンス、アドミタンス、誘電率、または電気率の中から選択された、交流電流に特有の特性からなる、請求項１に記載のテスト装置。
【請求項３】
信号生成手段は、ソフトウェアによって制御可能な信号アセンブリ・ユニットからなり、以下のアルゴリズム、すなわち：
2005516657.tif 000013
ここで、Ｅk ＝所定の時間ｔk における電圧、
θi ＝それぞれの周期信号についての任意の位相、
に従った少なくとも１つのモードで作動して、多数の周期出力信号を提供する、請求項１または２に記載のテスト装置。
【請求項４】
多数の周期信号の各々は、任意的に正弦波からなり、信号処理手段は、生成信号および応答信号に対して、高速フーリエ変換解析（ＦＦＴ解析）を実行する、請求項１または２に記載のテスト装置。
【請求項５】
信号生成手段によって生成される、多数の周期信号の各々の位相は、任意である、請求項１、２または４のいずれかに記載のテスト装置。
【請求項６】
周期信号の１つが周波数ｆo を有し、その他の各々の周期信号は、周波数ｆoの倍数の周波数を有する、請求項１、２、４または５に記載のテスト装置。
【請求項７】
生成信号は、少なくとも１／ｆo または１／ｆo の倍数からなる時間、システムに適用される、請求項６に記載のテスト装置。
【請求項８】
生成信号のそれぞれのポイントｋは、
2005516657.tif 000014
ここで、Ｅk ＝所定の時間ｔｋにおける電圧、
θi ＝それぞれの周期信号についての任意の位相、
として与えられる、請求項１、２、４、５または６に記載のテスト装置。
【請求項９】
信号生成手段の制御手段を備える、請求項１、２、４または８に記載のテスト装置。
【請求項１０】
信号生成手段の制御手段は、ユーザーが信号生成手段を選択し、切り換え、またはプログラムすることを可能とし、これにより、信号生成手段は、異なったモードで作動して、少なくとも１つ以上の単一信号、直流信号、あるいは、単一正弦波または掃引正弦波のような周期信号の中から任意に選択された、異なる電気信号を生成することができるようになっている、請求項９に記載のテスト装置。
【請求項１１】
テスト装置は、ポータブルである、請求項１〜１０のいずれかに記載のテスト装置。
【請求項１２】
生成手段、信号受信手段および信号処理手段を、共通のケーシング内に配置したポータブルテスト装置からなる、請求項１〜１１のいずれかに記載のテスト装置。
【請求項１３】
信号処理手段を提供するコンピュータ手段と、信号生成手段および／または信号受信手段を備えたモジュールからなり、該コンピュータ手段および該モジュールは、互いに独立／分離可能である、請求項１〜１１のいずれかに記載のテスト装置。
【請求項１４】
使用時に、モジュールおよび／またはコンピュータ手段から、システムを電気的に隔離する絶縁ユニットを含む、請求項１３に記載のテスト装置。
【請求項１５】
コンピュータ手段とモジュールとを、電気的に接続する、または電気的に結合させる手段を備える、請求項１３または１４に記載のテスト装置。
【請求項１６】
コンピュータ手段は、ノート型パソコンまたはラップトップ型パソコンからなる、請求項１３に記載のテスト装置。
【請求項１７】
請求項１〜１６のいずれかに記載のテスト装置と、
使用時に、生成信号をシステムに適用し、システムからの応答信号を受信する電極手段からなる、
システムをテストするためのポータブルテスト装置のようなテスト装置。
【請求項１８】
電極手段は、使用時に、非侵略的かつ非破壊的な方法でシステムに適用される、請求項１７に記載のテスト装置。
【請求項１９】
信号生成手段と、
信号受信手段と、
信号処理手段からなり、
使用時に、信号生成手段は、テストされる歯に適用される信号を生成し、信号受信手段は、歯からの応答信号を受信し、生成信号および応答信号は、信号処理手段による処理を経て、歯の特性測定を提供し、
さらに、上記生成信号は、各々異なった周波数および位相を有する多数の周期信号で構成され、該周期信号は、同時に歯に適用されるようになっている、ポータブルテスト装置のようなテスト装置の、
虫歯のような歯の状態を検知することへの使用。
【請求項２０】
信号生成手段と、
信号受信手段と、
信号処理手段からなり、
使用時に、信号生成手段は、テストされる医学的システムに適用される信号を生成し、信号受信手段は、システムからの応答信号を受信し、生成信号および応答信号は、信号処理手段による処理を経て、システムの特性測定を提供し、
さらに、上記生成信号は、各々異なった周波数および位相を有する多数の周期信号で構成され、該周期信号は、同時にシステムに適用されるようになっている、ポータブルテスト装置のようなテスト装置の、
医学的状態を検知することへの使用。
【請求項２１】
信号生成手段と、
信号受信手段と、
信号処理手段からなり、
使用時に、信号生成手段は、テストされるシステムに適用される信号を生成し、信号受信手段は、システムからの応答信号を受信し、生成信号および応答信号は、信号処理手段による処理を経て、システムの特性測定を提供し、
さらに、上記生成信号は、各々異なった周波数および位相を有する多数の周期信号で構成され、該周期信号は、同時にシステムに適用されるようになっている、ポータブルテスト装置のようなテスト装置の、
金属、金属コーティングまたはバッテリのような、非歯科的／非医学的システムの状態を検知することへの使用。
【請求項２２】
歯またはシステムの特性が、イミタンス、インピーダンス、アドミタンス、誘電率、または電気率の中から選択された、交流電流に特有の特性からなる、請求項１９、２０または２１に記載されたテスト装置の使用。
【請求項２３】
信号生成手段は、ソフトウェアによって制御可能な信号アセンブリ・ユニットからなり、以下のアルゴリズム、すなわち：
2005516657.tif 000015
ここで、Ｅk ＝所定の時間ｔk における電圧、
θi ＝それぞれの周期信号についての任意の位相、
に従った少なくとも１つのモードで作動して、多数の周期出力信号を提供する、請求項１９、２０、２１または２２に記載されたテスト装置の使用。
【請求項２４】
多数の周期信号の各々は、任意的に正弦波からなり、信号処理手段は、生成信号および応答信号に対して、高速フーリエ変換解析（ＦＦＴ解析）を実行する、請求項１９〜２２のいずれかに記載されたテスト装置の使用。
【請求項２５】
信号生成手段によって生成される、多数の周期信号の各々の位相は、任意である、請求項１９〜２２または２４のいずれかに記載されたテスト装置の使用。
【請求項２６】
周期信号の１つが周波数がｆo を有し、その他の各々の周期信号は、周波数ｆo の倍数の周波数を有する、請求項１９〜２２、２４または２５のいずれかに記載されたテスト装置の使用。
【請求項２７】
生成信号は、少なくとも１／ｆo または１／ｆo の倍数からなる時間、歯またはシステムに適用される、請求項２６に記載されたテスト装置の使用。
【請求項２８】
生成信号のそれぞれのポイントｋは、
2005516657.tif 000016
ここで、Ｅk ＝所定の時間ｔk における電圧、
θi ＝それぞれの周期信号についての任意の位相、
として与えられる、請求項１９〜２２または２４〜２７のいずれかに記載されたテスト装置の使用。
【請求項２９】
信号生成手段の制御手段を備える、請求項１９〜２２または２４〜２８のいずれかに記載されたテスト装置の使用。
【請求項３０】
信号生成手段の制御手段は、ユーザーが信号生成手段を選択し、切り換え、またはプログラムすることを可能とし、これにより、信号生成手段は、異なったモードで作動して、少なくとも１つ以上の単一信号、直流信号、あるいは、単一正弦波または掃引正弦波のような周期信号の中から任意に選択された、異なる電気信号を生成することができるようになっている、請求項２９に記載されたテスト装置の使用。
【請求項３１】
請求項１〜１６のいずれかに記載のテスト装置と、
使用時に、生成信号を歯に適用し、歯からの応答信号を受信するようになっている電極手段からなる、
ポータブルテスト装置のようなテスト装置の、歯の状態を検知するための使用。
【請求項３２】
請求項１〜１６のいずれかに記載のテスト装置と、
使用時に、生成信号を医学的システムに適用し、システムからの応答信号を受信するようになっている電極手段からなる、
ポータブルテスト装置のようなテスト装置の、医学的状態を検知するための使用。
【請求項３３】
請求項１〜１６のいずれかに記載のテスト装置と、
使用時に、生成信号をシステムに適用し、システムからの応答信号を受信するようになっている電極手段からなる、
ポータブルテスト装置のようなテスト装置の、非歯科的／非医学的システムの状態を検知するための使用。
【請求項３４】
電極装置は、使用時に、非侵略的かつ非破壊的な方法で、歯またはシステムに適用される請求項３１、３２または３３に記載されたテスト装置の使用。
【請求項３５】
請求項１７に記載されたテスト装置を提供するステップと、
電気信号を生成して、該電気信号を歯に適用するステップと、
応答電気信号を検出するステップと、
生成信号および応答信号を処理して、歯の特性測定を提供するというステップからなる、歯の状態検知するための方法。
【請求項３６】
請求項１７に記載されたテスト装置を提供するステップと、
電気信号を生成して、該電気信号を医学的システムに適用するステップと、
応答電気信号を検出するステップと、
生成信号および応答信号を処理して、システムの特性測定を提供するというステップからなる、医学的状態を検知するための方法。
【請求項３７】
請求項１７に記載されたテスト装置を提供するステップと、
電気信号を生成して、該電気信号をシステムに適用するステップと、
応答電気信号を検出するステップと、
生成信号および応答信号を処理して、システムの特性測定を提供するというステップからなる、非歯科的／非医学的状態を検知するための方法。
【請求項３８】
信号生成手段と、
信号受信手段と、
信号処理手段からなり、
使用時に、信号生成手段は、テストされる歯に適用される電気信号を生成し、信号受信手段は、歯からの応答信号を受信し、生成信号および応答信号は、信号処理手段による処理を経て、歯の特性測定を提供し、
さらに、上記生成信号は、各々異なった周波数および位相を有する多数の周期信号で構成され、該周期信号は、同時に歯に適用されるようになっている装置を備えた、または、上記のような装置を分離可能に取り付けた、歯科用チェアユニットまたは歯科用ライトユニット。
【請求項３９】
信号生成手段と、
信号受信手段と、
信号処理手段からなり、
使用時に、テストされるシステムに適用される信号を生成し、テストされたシステムからの応答信号を受信し、適用信号および応答信号は、信号処理手段による処理を経て、データを提供するようになっている、
テストされるシステムに適用される信号を生成し、システムにより生成された応答信号を受信するためのポータブルテスト装置。
【請求項４０】
上記データは、システムの特性を示す、請求項３９に記載のポータブルテスト装置。
【請求項４１】
データが転送されて保存されるデータ保存手段を含む、請求項３９または４０に記載のポータブルテスト装置。
【請求項４２】
手で持つことが可能な、請求項３９〜４１のずれかに記載のポータブルテスト装置。
【請求項４３】
データを視覚的に表示する手段を含む、請求項３９〜４２のいずれかに記載のポータブルテスト装置。
【請求項４４】
システムのインピーダンスを測定する、請求項３９〜４４のいずれかに記載のポータブルテスト装置。
【請求項４５】
バッテリで作動する、請求項３９〜４４のいずれかに記載のポータブルテスト装置。
【請求項４６】
該装置を着脱可能に主電源に接続して、バッテリ稼働のための充電を可能とする手段を含む、請求項４５に記載のポータブルテスト装置。
【請求項４７】
少なくとも第１および第２の電極からなり、第１の電極が、テストされるシステムに生成信号を適用し、第２の電極が、システムからの応答信号を回収するようになっている電極手段と、該装置とを連結する手段を含む、請求項３９〜４６のいずれかに記載のポータブルテスト装置。
【請求項４８】
該装置と外部電源との接続、該装置と電極手段との接続が、同時に起こり得ないように構成または配置されている、請求項３９〜４７のいずれかにに記載のポータブルテスト装置。
【請求項４９】
該装置と外部電源との接続、該装置と電極手段との接続が、同時に起こり得るように構成または配置されている、請求項３９〜４６のいずれかに記載のポータブルテスト装置。
【請求項５０】
医療用電気装置に適合する安全機能を備えた、請求項３９〜４９のいずれかに記載のポータブルテスト装置。
【請求項５１】
該装置と外部電源との接続、該装置とテストされるシステムとの接続が、同時に起こり得ないようになっている単一の入力／出力ポートを備えた、請求項１３〜３７または５０のいずれかに記載のポータブルテスト装置。  
【請求項５２】
該装置への電力、装置へと転送される信号、および装置から転送される信号が、各々に割り当てられるようになっている２つ以上の入力／出力ポートを備えた、請求項３９〜４６、４７または５０のいずれかに記載のポータブルテスト装置。
【請求項５３】
システムに適用される信号は、少なくとも１つの交流信号のような周期信号で構成される、請求項３９〜５２のいずれかに記載のポータブルテスト装置。
【請求項５４】
システムに適用される信号は、多数の正弦波のような周期波で構成される、請求項３９〜５３のいずれかに記載のポータブルテスト装置。
【請求項５５】
各々の正弦波のような周期波は、異なった周波数と、任意の位相を有している、請求項５４に記載のポータブルテスト装置。
【請求項５６】
適用信号は、矩形波、またはその他の波形である、請求項３９〜５２のいずれかに記載のポータブルテスト装置。
【請求項５７】
適用信号は、単一の周波数を有する、請求項１３〜５３または５６のいずれかに記載のポータブルテスト装置。
【請求項５８】
適用信号および応答信号の解析手段は、適用信号および応答信号に対して高速フーリエ変換（ＦＦＴ）スペクトル解析を実行する、請求項３９〜５７のいずれかに記載のポータブルテスト装置。
【請求項５９】
信号受信手段は、データ獲得手段を備える、請求項３９〜６０のいずれかに記載のポータブルテスト装置。
【請求項６０】
信号処理手段、または適用信号および受信信号の解析手段は、適用信号および受信信号に対して、高速フーリエ変換（ＦＦＴ）解析を実行する、請求項１〜１６または３９〜５９のいずれかに記載のテスト装置またはポータブルテスト装置。
【請求項６１】
少なくとも部分的に生物学的物質または組織で構成されるシステム、たとえば、人間や動物の体の少なくとも一部からなるシステムにおける、歯科的または医学的な生体内状態を調べるための使用に適合した、請求項１〜１６または３９〜６０のいずれかに記載のテスト装置またはポータブルテスト装置。
【請求項６２】
バッテリ、燃料電池またはその類似物の中から選択されたシステムでの使用に適合した、請求項１〜１６または３９〜６０のいずれかに記載のテスト装置またはポータブルテスト装置。
【請求項６３】
ペンキおよびポリマーのようなコーティングの腐食または状態を、非破壊的なテスト技術を用いて検知するための使用に適合した、請求項１〜１６または３９〜６２のいずれかに記載のテスト装置またはポータブルテスト装置。
【請求項６４】
直流１００ｋＨｚ程度の周波数を有する信号を生成する装置を用いてテストを実行し、ポリマー、誘電体および電極プロセス、またはその他の高インピーダンス媒体のような、低周波数の応答によって特性づけられるシステムについて実行された測定結果を提供する、請求項１〜１６または３６〜６３のいずれかに記載のテスト装置またはポータブルテスト装置。
【請求項６５】
１００ｋＨｚを超える信号を生成する装置を用いてテストを実行し、電導性の高い電解質、またはその他の低インピーダンス媒体のような高周波数の応答によって特性づけられるシステムについて実行された測定結果を提供する、請求項１〜１６または３９〜６３のいずれかに記載のテスト装置またはポータブルテスト装置。
【請求項６６】
内蔵されたパソコン用制御ソフトウェアによって、特定の最終用途がカスタマイズされる、請求項３９〜５９のいずれかに記載のポータブルテスト装置。
【請求項６７】
事後的な解析、プレゼンテーション、データ保存および検索を伴った測定を実行するようプログラムされた、請求項３９〜６０のいずれかに記載のポータブルテスト装置。
【請求項６８】
受信信号を、可変的に増幅させる手段を備える、請求項３９〜６１のいずれかに記載のポータブルテスト装置。
【請求項６９】
信号生成手段と、
信号受信手段と、
信号処理手段と、
使用時にシステムに適用される電極手段からなり、
生成信号は、上記電極手段によってシステムに適用され、システムの応答信号は、該電極手段によって検出され、信号受信手段によって受信され、適用信号および受信信号は、信号処理手段による処理を経るようになっている、
電気刺激をシステムに与え、システムからの応答を獲得するためのポータブル装置。
【請求項７０】
信号処理手段によって作成されたデータは、データ保存手段へと転送されて、保存される、請求項６９に記載のポータブル装置。
【請求項７１】
信号処理手段は、生成信号または適用信号、応答信号または受信信号に対して、信号解析を実行する、請求項６９または７０に記載のポータブル装置。
【請求項７２】
電極手段は、１つ以上の電極を備え、また、任意的に電極アレイを備える、
請求項６９または７０に記載のポータブル装置。
【請求項７３】
信号生成手段と、
信号受信手段と、
信号処理手段と、
単一の入力／出力電気接続手段からなり、
上記電気接続手段は、任意的に、カスタマイズされたマルチピン用プラグポートを備え、該ポートは、それぞれのピンに各々の役割を与えるように構成されているため、該ポートを介して、多数のオペレーションが実行可能になっている、
システムに適用される電気信号を生成し、システムにより生成された応答信号を獲得するためのポータブル装置。
【請求項７４】
さらに、データ保存手段を備える、請求項７３に記載のポータブル装置。
【請求項７５】
ポート、または入力／出力電気接続手段を介して装置が実行する多数のオペレーションは、装置のバッテリを充電すること、データを装置へと転送すること、データを装置から転送することのうちの、少なくとも１つを含む、請求項７３または７４に記載のポータブル装置。
【請求項７６】
上記ポートは、１２ウェイポートまたはソケットである、請求項７３〜７５のいずれかに記載のポータブル装置。
【請求項７７】
信号生成手段と、
信号受信手段と、
信号処理手段と、
選択手段からなり、
上記選択手段は、生成すべき適切な信号を選択するために用いられ、装置は、装置によって実行される機能と、テストされるシステムに適用される適切な信号とを発生させ、テストされたシステムから応答信号を受信し、適用信号および受信信号は、信号処理手段による処理を経て、データを提供するようになっている、
システムに適用される電気信号を生成し、システムから出される応答信号を獲得するためのポータブル装置。
【請求項７８】
提供されたデータは、データ保存手段に転送されて保存される、請求項７７に記載のポータブル装置。
【請求項７９】
データを視覚的に表示する手段を含む、請求項７７または７８に記載のポータブル装置。
【請求項８０】
選択手段は、信号処理手段によって実行される処理ステップを選択するために用いられる、請求項７７〜７９のいずれかに記載のポータブル装置。
【請求項８１】
選択された装置の機能は、装置が時間領域において、電気的または電気化学的測定を実行するというものである、請求項７７〜８０のいずれかに記載のポータブル装置。
【請求項８２】
選択された装置の機能は、装置が周波数領域において、電気的または電子化学的測定を実行するというものである、請求項７７〜８０のいずれかに記載のポータブル装置。
【請求項８３】
生成信号は、少なくとも１つの交流信号である、請求項７７〜８２のいずれかに記載のポータブル装置。
【請求項８４】
生成信号は、直流信号である、請求項７７〜８３のいずれかに記載のポータブル装置。
【請求項８５】
信号生成手段と、
信号受信手段と、
信号処理手段からなり、
テストされるシステムに適用される複合信号を生成し、テストされたシステムからの応答信号を受信し、適用信号および受信信号は、信号処理手段による処理を経て、システムの特性を示すデータを提供するようになっている、
システムに適用される複合電気信号を生成し、システムから出される応答信号を獲得するためのポータブル装置。
【請求項８６】
提供されたデータは、保存手段に転送されて保存される、請求項８５に記載のポータブル装置。
【請求項８７】
信号生成手段と、
信号受信手段と、
信号処理手段からなり、
テストされるシステムに適用される予め定められた信号のシーケンスを生成し、テストされたシステムから、対応する応答信号のシーケンスを受信し、適用信号および受信信号は、信号処理手段による処理を経て、システムの特性を示すデータを提供するようになっている、
システムに適用される予め定められた電気信号のシーケンスを生成し、これに対応する応答信号のシーケンスをシステムから獲得するためのポータブル装置。
【請求項８８】
提供されたデータは、データ保存手段に転送されて保存される、請求項８７に記載のポータブル装置。
【請求項８９】
信号生成手段と、
信号受信手段と、
信号処理手段からなり、
使用時に、テストされるシステムに適用される信号を生成し、システムからの応答信号を受信し、適用信号および応答信号は、信号処理手段による処理を経て、システムの特性を示すデータを提供するようになっている、
システムに適用される電気信号を生成し、システムにより生成された応答信号を獲得することにより、歯の状態を検知するポータブル装置。
【請求項９０】
提供されたデータは、データ保存手段に転送されて保存される、請求項８９に記載のポータブル装置。
【請求項９１】
１Ｈｚ〜１００ｋＨｚの範囲の周波数を有する信号を生成する装置を用いてテストを実行し、高インピーダンス材料または歯の硬質組織、および、たとえば該組織の擦傷、摩滅、カリエス／虫歯、侵食、腐食、あるいは、たとえば機械的または化学的要因等によって引き起こされる、あらゆる組織の変化などのような、低周波数の応答によって特性づけられるシステムについて実行された測定結果を提供する、請求項８９または９０に記載のポータブル装置。  
【請求項９２】
１００ｋＨｚを超える信号を生成する装置を用いてテストを実行し、軟質組織、またはその他の低インピーダンス媒体のような、高周波数の応答によって特性づけられるシステムについて実行される測定結果を提供する、請求項８９〜９１のいずれかに記載のポータブル装置。
【請求項９３】
信号生成手段と、
信号受信手段と、
信号処理手段と、
アナログ回路からなり、
上記アナログ回路は、装置が、生体内環境においてテストを行うことを可能とする医学的安全機能を含み、  
テストされるシステムに適用される信号を生成し、テストされたシステムから応答信号を受信し、適用信号および受信信号は、信号処理手段による処理を経て、システムの特性を示すデータを提供するようになっている、
システムに適用される電気信号を生成し、システムから出される応答信号を獲得する、臨床的状態のテストに用いるためのポータブル装置。
【請求項９４】
提供されたデータは、データ保存手段に転送されて保存される、請求項９３に記載のポータブル装置。
【請求項９５】
１Ｈｚ〜１００ｋＨｚの範囲の周波数を有する信号を生成する装置を用いてテストを実施し、骨、またはその他の硬質組織、該組織の腐食または侵食の発見、あるいは、その他の高インピーダンス媒体のような、低周波数の応答によって特性づけられるシステムについて実行される測定結果を提供する、請求項９３または９４に記載のポータブル装置。
【請求項９６】
１００ｋＨｚを超える信号を生成する装置を用いてテストを実施し、軟質組織、またはその他の低インピーダンス媒体のような、高周波数の応答によって特性づけられるシステムについて実行される測定結果を提供する、請求項９３〜９５のいずれかに記載のポータブル装置。
【請求項９７】
アナログ回路の安全機能は、医療用電気装置に適合する、請求項９３〜９６のいずれかに記載のポータブル装置。
【請求項９８】
装置と外部電源との接続、装置とテストされるシステムとの接続が、同時に起こり得ないようになっている、単一の入力／出力ポートを備えた、請求項９３〜９７のいずれかに記載のポータブル装置。
【請求項９９】
人工的補充物、金属または合成の「ピン」またはこの類似物のような、体の部分を再構成するために用いられた物質の状態、およびこれらの腐食状態を、生体内で測定またはモニタするために使用される、請求項９３〜９７のいずれかに記載のポータブル装置。
【請求項１００】
信号生成手段と、
信号受信手段と、
信号処理手段と、
少なくとも第１の電極と第２の電極とを備えた電極手段からなり、
上記第１の電極を介してシステムに適用される信号を生成し、第２の電極を介してテストされたシステムからの応答信号を受信し、適用信号および受信信号は、信号処理手段による処理を経て、システムの特性を示すデータを提供し、第１の電極および第２の電極は、用途に応じて選択されており、データを提供する方法にある信号の受信を行うようになっている、
システムに適用される電気信号を生成し、システムにより生成された応答信号を獲得するためのポータブル装置。
【請求項１０１】
提供されたデータは、データ保存手段に転送されて保存される、請求項１００に記載のポータブル装置。
【請求項１０２】
信号生成手段と、
信号受信手段と、
信号処理手段と、
選択手段からなり、
テストされるシステムに適用される信号を生成し、テストされたシステムからの応答信号を受信し、適用信号および受信信号は、信号処理手段による処理を経て、システムの特性を示すデータを提供し、選択手段は、ノイズ調整のため、適用信号および受信率を定めるために用いられる、
システムに適用される電気信号を生成し、システムにより生成された応答信号を獲得するためのポータブル装置。
【請求項１０３】
提供されたデータは、データ保存手段に転送されて保存される、請求項１０２に記載のポータブル装置。
【請求項１０４】
図２〜図２６に示される請求項１〜１０３のいずれかに記載のテスト装置またはポータブルテスト装置。
【請求項１０５】
図２〜図２６に示される請求項１〜１０３のいずれかに記載の装置またはポータブル装置。
【請求項１０６】
図２〜図２６に示される請求項１〜１０３のいずれかに記載のシステムに適用される電気信号を生成するためのテスト装置またはポータブル装置。
【請求項１０７】
図２〜図２６に示される請求項１〜１０３のいずれかに記載のシステムに適用される電気信号を生成し、応答信号を獲得するためのテスト装置またはポータブル装置。
【請求項１０８】
図２〜図２６に示される請求項１〜１０３のいずれかに記載のシステムに適用される複合電気信号を生成するためのテスト装置またはポータブル装置。
【請求項１０９】
図２〜図２６に示される請求項１〜１０３のいずれかに記載の予め定められた一連の電気信号を生成するためのテスト装置またはポータブル装置。
【請求項１１０】
図２〜１４ｄ、１８ａ、１８ｂ、２１ａ、２１ｂ、２１ｃ、２２ａ、２２ｂ、２３ａ、２３ｂおよび２６に示される請求項１〜１０３のいずれかに記載の歯の状態を調べるためのテスト装置またはポータブル装置。
【請求項１１１】
図２〜１４ｄ、１９、２４および２６に示される請求項１〜１０３のいずれかに記載の臨床的状態を調べるために用いられるテスト装置またはポータブル装置。
【請求項１１２】
図２〜図２６に示される請求項１〜１０３のいずれかに記載の、テスト装置またはポータブル装置を利用する方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、システムに電気的刺激を与えて、システムからの応答を獲得するための装置に関する。
【０００２】
本発明は、特に、虫歯（カリエス）、すなわち虫の腐食、歯の齲食、虫歯による組織障害を、電気的手段でテストする装置に関する。ただし、これに限定されるわけではない
また、本発明は、特に、臨床的／医学的環境で使用するための装置に関する。ただし、これに限定されるわけではない
さらに、本発明の装置は、その他の非臨床的な技術分野に用いることもできる。
【背景技術】
【０００３】
多くの物理的および化学的現象は、与えられた電気的刺激に対して、特定の電気的反応を引き起こす。従って、このような測定法は、様々な研究室および工業的現場で広く使用されている。
【０００４】
こうした測定法には、電位測定ステップ、ヴォルタンメトリおよび電気化学的インピーダンス分光法（ＥＩＳ）、または本件の発明者による交流インピーダンス分光技術（ＡＣＩＳＴ（商標））のような、交流または直流電流をベースとする方法が用いられる。ＥＩＳは、中でもとりわけ、電荷変換、イオン輸送、吸収プロセスの研究において、有用性を増してきている。さらに、インピーダンス測定は、テスト中のサンプルに対して、殆ど、もしくは全く影響をを及ぼさないため、電気的極性化の影響による測定システム内での変化が望ましくない場合にも、使用可能であり、とりわけ、非破壊的試験および物質の一般的特性評価に適している。
【０００５】
インピーダンススぺクトルの測定は、周波数領域または時間領域という２つの手法のうちの１つが使用されて行われうる。周波数領域においては、たとえば、ＥＩＳ（電気化学的インピーダンス分光法）技術を用いたインピーダンス測定が、単一正弦波手法を使用して実行されうる。単一正弦波手法においては、小さな振幅で固定された周波数の正弦曲線信号が、研究下のシステムに与えられ、応答信号が測定される。この周波数領域においては、総合インピーダンスの入力相（実数）成分および出力相（虚数）成分が定められている。この情報から、源波形と応答波形との間の位相のずれが計算されて、インピーダンスの大きさが明確になる。インピーダンススペクトルを構成するために、単一正弦波手法の場合、離散周波数で連続的に、数多くの測定が実行されることを必要とする。
【０００６】
測定が周波数領域で実行される研究において、インピーダンススペクトルは、単一周波数の適用信号に対するテストシステムからの応答を解析し、望ましい周波数範囲に達するよう、このプロセスを異なった周波数で繰り返すことにより達成される。この技術は、一般的に「掃引正弦波法」として知られている。この方法によれば、単一周波数信号がテストシステムに適用され、反応信号が解析されて記録され、このプロセスが異なった周波数の信号で繰り返され、これにより、インピーダンススペクトルが構築される。
【０００７】
周波数領域での測定で使用される装置は、前述のように、典型的に、電流および電圧反応を測定するための電気化学的インターフェースに取り付けられた、コンピュータ制御の周波数反応解析機（ＦＲＡ）である。このような掃引正弦波設備の一例を、図１に示す。周波数領域の交流インピーダンスを測定するために使用されるこの装置は、周波数応答解析機（ＦＲＡ、本ケースの場合はソラールトン／Solartron1255）、電気化学的インターフェース（ＥＣＩ、本ケースの場合はソラールトン／Solartron1286）、汎用インターフェースバス（ＧＰＩＢ）を伴ったパソコン、およびこれらの全ての装置を接続する制御ソフトウェア、で構成されている。このように配列された装備において、ＦＲＡは、交流信号を生成し、かつ測定し、ＥＣＩは、電圧計／検流計として作動する。しかしながら、単に電流測定用抵抗器および増幅器として、ＥＣＩを用いることもできる。適用信号および応答信号はともに、ＦＲＡの入力チャネルに戻され、その後、さらなるデータ操作のために、インターフェースボードを介して、パソコンに獲得される。
【０００８】
同様の装備は、スタンフォードリサーチシステム（Stanford Research System）ＳＲ７８０のように、時間領域における測定においても存在する。しかしながら、これらの測定において、装置は、典型的に、スペクトル／ネットワーク解析機、ＧＰＩＢを伴ったパソコン、およびこれらそれぞれの装置を接続する制御ソフトウェア、で構成される。
【０００９】
こうした装備は、通常、重たく、高価である。また、これらの装置配備は、主電力を必要とするため、分離可能な装置を配備しない限り、人間を対象とした使用には適さない。さらに、構成装置を連結し、必要とされる処理機能を実現するために、それぞれの装置配備の中に、複雑なソフトウェアを組み込まなくてはならない。加えて、その融通の利かない性質のため、従来の装置の場合、その利用は、限られた状況下においてのみ可能である。特に、従来の装置の場合、狭い場所や不便な場所では、容易に使用することはできない。また、実験室の外の環境で測定を行うには、不便が多い。なぜなら、この場合、テスト装置のそれぞれの構成部を分離して移動し、テスト環境において、再度組み立てる必要があるからである。
【００１０】
カリエスは、歯または骨の進行的腐食、と定義されるが、中でも歯のカリエス（齲食）、すなわち虫歯は、もっとも一般的な、世界中に蔓延する疾病である。虫歯の治療は、腐食した部分を歯から取り除き、その穴に歯科用のアマルガムを詰めるか、あるいは、重症の場合には、全体を抜歯する、といういずれかの方法により行われる。
【００１１】
虫歯の場合、何より重要なのは、いかなる事後の治療よりも、初期診断である。なぜなら、後になれば、歯の腐食による苦痛を味わわなくてはならないし、また、歯を修復するための治療費は高額になる場合があり、さらに、場合によっては歯を失うことにもなりかねないからである。
【００１２】
歴史的に、虫歯の診断は、機械的プローブを用いた触知テストやX線写真テストをしばしば伴いつつも、まず第一には、視覚によって行われてきた。また、患者は、痛みを感じた場合に、歯科医にテストを依頼するが、痛みという兆候自体は、虫歯の存在を示す信頼性のある尺度ではないことも多いため、歯科医は、どの歯が痛みを引き起こしているかを、視覚によるテストおよび／または機械的プローブを用いたテストによって、識別しなければならない。従来的なテスト方法における診断や、兆候が現れてからの診断の場合、虫歯はすでに進行してしまっていることが多い。このことは、有用な治療を選択する余地を減少させる。
【００１３】
従来技術による虫歯の診断は、ますます困難になってきている。これは、様々な要因によるものではあるが、たとえば、目に見える変化は外見上のものでしかなく、組織の変質、虫歯の進行度、広がりの程度を、実際に示しているわけではないこと、歯の隣接面（互いに接触している面）には近づき難いこと、咬合面における穴や裂溝の位置を分析することは複雑であること、などが挙げることができる。
【００１４】
一般的に不充分で信頼性の置けない、こうした診断方法に対する解決策として、電気／電子プローブを虫歯の診断に用いる試みが、進められている。
【００１５】
電気虫歯探知器は、一般に、テストを要する歯に接触して配置される第１の電極（プローブ）と、患者のその他の体の部分に接触して配置される、プローブから離れた第２の電極（カウンタ）とを有する計測ユニットで構成され、２つの電極に接続する電気回路を完成させる。第２の電極は、患者に持たせてもよいし、歯肉または口内の粘膜（頬の内側）に接触させて配置してもよい。一定の周波数の交流電流が歯に流され、これに対する抵抗が計測される。この電気抵抗は、虫歯の広がりに、ほぼ反比例することが分かっている。この技術は、歯の表面の１点を計測することにより、または電導性のペーストを用いることにより、歯表面全体の計測することを可能とする。しかし、従来の電気虫歯探知器は、たとえば上述したような多くの問題を抱えている。
【００１６】
ＷＯ９８／１２９８３（ORMCO CORPORATION）は、次のような探知装置を開示している。すなわち、歯管を貫通する形態をした電導プローブを含む第１の電極と、患者の体と電気接触するよう構成された第２の電極と、第１および第２の電極と結合され、有効エレメントと無効エレメントを有する複合インピーダンスの位相を検知する位相探知器と、検知された位相の関数として示されるパラメーターをユーザーに提供するユーザー用インターフェース、とで構成される探知装置である。
【００１７】
ＷＯ９７／４２９０９（UNIVERSITY OF DUNDEE）は、虫歯の探知に使用される次のような方法を開示している。すなわち、少なくとも１つのプローブ電極を患者の歯と電気接触させて配置し、第２の電極を患者のその他の体の部分と接触させて配置し、上記プローブと第２の電極との間に交流電流を流し、上記電流に対する両電極間の電気インピーダンスを計測するという方法であり、ここにおいて、交流電流の周波数
は、あらかじめ定められた周波数値域において連続的に変化し、該値域内における多数の周波数値についての電気インピーダンスが計測される、というものである。
【特許文献１】ＷＯ９８／１２９８３（ORMCO CORPORATION）
【特許文献２】ＷＯ９７／４２９０９（UNIVERSITY OF DUNDEE）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１８】
本発明の少なくとも１つの実施例における、少なくとも１つの目的は、上述した問題点／不都合の少なくとも１つを、解消または軽減することである。
【００１９】
また、本発明の少なくとも１つの実施例における、少なくとも１つの目的は、信号生成手段と、信号受信手段と、信号処理手段とを、統一されたボディー内、単一のケーシング内または単一の筐体のいずれかにおいて、１つのモジュール形式で提供する、組み立ておよび解体可能な、テスト装置もしくはポータブルテスト装置を提供することである。
【００２０】
さらに、本発明の少なくとも１つの実施例における、少なくとも１つの目的は、時間領域において信号を生成し、かつ応答信号を受信し、周波数領域において該信号を解析する（すなわち、計測は時間領域で行い、解析は周波数領域で行う）、テスト装置を提供することである。
【００２１】
さらに、本発明の少なくとも１つの実施例における、少なくとも１つの目的は、生体内で歯全体をテストすることを可能とし、かつ、臨床医および／または患者が許容できる時間枠内で（たとえば、１０〜１５秒よりも少ない時間で、好ましくは、１〜３秒よりも少ない時間で）、上記テストを行うことのできるテスト装備またはポータブルテスト装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００２２】
装置
信号生成手段と、
信号受信手段と、
信号処理手段からなり、
使用時に、信号生成手段は、テストされるシステムに適用される信号を生成し、信号受信手段は、システムからの応答信号を受信し、生成信号および応答信号は、信号処理手段による処理を経て、システムの特性測定を提供し、
さらに、上記生成信号は、それぞれが異なった周波数、および、好ましくはそれぞれ異なった位相を有する多数の周期信号で構成されている、テスト装置である。
【００２３】
生成信号を、「複合信号」と呼ぶことができる。
【００２４】
使用時において、生成信号は、解析のために分解することが可能な、多数の周期信号で構成され得る。
【００２５】
応答信号は、解析のために、多数の周期信号に分解することができる。
【００２６】
代替的に、多数の周期信号に分解可能なホワイトノイズ信号により、生成信号を構成することもできる。
【００２７】
システムの特性は、イミタンス（インピーダンスの方が好ましいが、代替的にアドミタンスでもよい）、誘電率、または電気率といった、交流電流に特有の特性で表される。
【００２８】
信号生成手段は、ソフトウェア（たとえば内蔵ソフトウェア）によって制御可能な、信号アセンブリ・ユニットをからなり、以下のアルゴリズムに従った少なくとも１つのモードで作動し、多数の周期出力信号を提供する。すなわち：
【数１】
2005516657.tif 000003
【００２９】
ここで、Ｅk ＝所定の時間ｔk における電圧、
θi ＝それぞれの周期信号についての任意の位相、である。
【００３０】
多数の周期信号の各々は、任意的に正弦波からなることが好ましい。
【００３１】
信号処理手段は、生成信号および応答信号に対して、高速フーリエ変換解析（ＦＦＴ解析）を実行することが好ましい。
【００３２】
信号生成手段によって発生される、多数の周期信号の各々の位相は、任意であることが好ましい。
【００３３】
周期信号の１つが周波数ｆo を有し、その他の各々の周期信号は、周波数ｆo の倍数の周波数を有することが好ましい。
【００３４】
生成信号は、少なくとも１／ｆo または１／ｆo の倍数からなる時間、システムに適用されることが好ましい。
【００３５】
生成信号のそれぞれのポイントｋは、次のように示されることが好ましい：
【数２】
2005516657.tif 000004
【００３６】
ここで、Ｅk ＝所定の時間ｔk における電圧、
θi ＝それぞれの周期信号についての任意の位相、である。
【００３７】
信号生成手段は、制御手段を備えることが好ましい。
【００３８】
信号生成手段の制御手段は、ユーザーが信号生成手段を選択し、切り換え、またはプログラムすることを可能とし、これにより、信号生成手段は、異なったモードで作動して、少なくとも１つ以上の単一信号、直流信号、あるいは、単一正弦波または掃引正弦波のような周期信号の中から任意に選択された、異なる電気信号を生成することが可能であることが好ましい。
【００３９】
テスト装備は、たとえば持ち運びが可能なよう、ポータブルであると有益である。
【００４０】
好ましい実施例の１つにおいて、テスト装置は、ポータブルテスト装置の形態をとり、信号生成手段、信号受信手段および信号処理手段が、共通の／単一の／統一された構内、ケーシング内またはモジュール内に配置される。つまり、「自給自足」の装置である。
【００４１】
代替的な実施例において、テスト装置は、信号処理手段を任意に含むコンピュータ手段と、信号生成手段および／または信号受信手段を含むモジュール、とを備える。なお、コンピュータ手段およびモジュールは、互いに独立／分離可能である。
【００４２】
また、後者の例においては、使用時に、モジュールおよび／またはコンピュータ手段から、システムを電気的に隔離する絶縁ユニットを、備えることもできる。このことは、歯科的、医学的な使用において、コンピュータ手段および／またはモジュールの電力が、本線からコンセントを用いてとられる場合に、特に必要となる。
【００４３】
また、コンピュータ手段と独立したモジュールとを、電気的に接続する、または電気的に結合させる手段を、備えることが好ましい。
【００４４】
コンピュータ手段は、ノート型パソコンまたはラップトップ型パソコンからなる。
【００４５】
本発明の第２の態様に従い、以下のような、テスト装置が提供される。すなわち：
本発明の第１の態様に従ったテスト装置と、
使用時にシステムに適用され、生成信号をシステムに適用し、システムからの応答信号を受信する電極手段からなる、システムをテストするためのポータブルテスト装置である。
【００４６】
本発明の第３の態様に従い、テストされるシステムに適用される信号を生成し、システムからの応答を受信する、以下のようなポータブルテスト装置が提供される。すなわち：
信号生成手段と、
信号受信手段と、
信号処理手段からなり、
使用時に、該装置は、テストされるシステムに適用される信号を生成し、テストを受けたシステムからの応答信号を受信し、適用信号および応答信号は、信号処理手段による処理を経て、データを提供するようになっている、ポータブルテスト装置である。
【００４７】
データは、システムの特性を示す。
【００４８】
装置は、さらに、データ保存手段を含むこともでき、データはここに転送され保存される。
【００４９】
装置は、手で持つことが可能であることが好ましい。
【００５０】
装置は、データを視覚的に表示する手段を備えることが好ましい。
【００５１】
装置は、システムのインピーダンスを測定することが好ましい。
【００５２】
装置は、バッテリで作動することが好ましい。
【００５３】
装置は、装置と電極手段とを結合させる手段を備えることが好ましい。なお、この電極手段は、少なくとも第１および第２の電極からなり、第１の電極が、テストされるシステムに生成信号を適用し、第２の電極が、システムからの応答信号を回収するようになっている。
【００５４】
装置は、該装置を着脱可能に主電源に接続して、バッテリ稼働のための充電を可能とする手段を備えることが好ましい。
【００５５】
該装置と外部電源との接続、該装置と電極手段との接続が、同時に起こり得ないように装置を構成、または配置することが好ましい。
【００５６】
代替的に、該装置と外部電源との接続、該装置と電極手段との接続が、同時に起こり得るように装置を構成、または配置することも可能である。
【００５７】
装置は、医療用／歯科用の電気装置に要求される適切な基準に適合した安全機能を備えることが好ましい。
【００５８】
装置は、該装置と外部電源との接続、該装置とテストされるシステムとの接続が、同時に起こり得ないようになっている、単一の入力／出力ポートを備えることが好ましい。  
装置は、代替的に、該装置への電力、装置へと転送される信号、および装置から転送される信号が、各々に割り当てられるようになっている２つ以上の入力／出力ポートを備えることもできる。
【００５９】
システムに適用される信号は、少なくとも１つの交流信号のような周期信号からなる。
【００６０】
システムに適用される信号は、多数の周期波で構成されることが好ましい。
【００６１】
上記周期波はそれぞれ、異なった周波数と、任意の位相を有することが望ましい。
【００６２】
それぞれの電波は、正弦波であることが好ましい。
【００６３】
代替的に、適用信号は、矩形波、またはその他の波形、たとえば、三角状、のこぎり状、あるいは任意の波形である。
【００６４】
代替的に、適用信号は、単一の周波数であってもよい。また、選択により、掃引正弦モードで装置を作動させることもできる。
【００６５】
適用信号および応答信号の解析手段は、適用信号および応答信号に対して高速フーリエ変換（ＦＦＴ）スペクトル解析を行うことが好ましい。
【００６６】
信号受信手段は、データ獲得手段を備えることが好ましい。
【００６７】
装置は、少なくとも部分的に、生物学的物質または組織で構成されるシステム、たとえば、人間や動物の体の少なくとも一部からなるシステムにおける、歯科的または医学的な生体内状態を調べるために、使用できることが好ましい。
【００６８】
少なくとも部分的に、生物学的物質または組織によって構成されるシステム、たとえば、人間や動物の体の少なくとも一部からなるシステムにおける、歯科的または医学的な生体外状態を調べるために、装置を使用することが好ましい。
【００６９】
代替的に、バッテリ、燃料電池またはその類似物の中から選択されたシステムでの使用に、装置を適合させることもできる。
【００７０】
低周波数の応答によって特性づけられるシステム（たとえば、ポリマー、誘電体、電極プロセス、またはその他の高インピーダンス媒体）について実行される測定に関しては、直流１００ｋＨｚ程度の周波数を有する信号を生成する装置を用いてテストを行うと、正確な結果が提供され、好ましい。
【００７１】
高周波数の応答によって特性づけられるシステム（たとえば、電導性の高い電解質、またはその他の低インピーダンス媒体）について実行される測定に関しては、１００ｋＨｚの範囲を超える信号を生成する装置を用いてテストを行うと、正確な結果が提供され、好ましい。
【００７２】
装置は、ペンキおよびポリマーのようなコーティングの腐食または状態を、非破壊的なテスト技術を用いて検知するためにも使用できることが好ましい。
【００７３】
装置は、内蔵されたパソコン用制御ソフトウェアによって、特定の最終用途をカスタマイズできることが好ましい。
【００７４】
また、事後的な解析、表示（プレゼンテーション）、データ保存および／または検索を伴った測定を実行するよう、装置をプログラムすることが好ましい。
【００７５】
さらに、装置は、受信信号を可変的に増幅させる手段を備えることが好ましい。
【００７６】
本発明の第４の態様に従い、電気刺激をシステムに与え、システムからの応答を獲得する、以下のようなポータブル装置が提供される。すなわち：
信号生成手段と、
信号受信手段と、
信号処理手段と、
使用時にシステムに適用される電極手段からなり、
生成信号は、上記電極手段によってシステムに適用され、システムの応答信号は、該電極手段によって検出され、信号受信手段によって受信され、適用信号および受信信号は、信号処理手段による処理を経るようになっている、ポータブル装置である。
【００７７】
信号処理手段によって作成されたデータは、データ保存手段へと転送されることが好ましい。
【００７８】
電極手段は、１つ以上の電極を備え、また、電極アレイを備えることもできる。
【００７９】
本発明の第５の態様に従い、システムに適用される電気信号を生成し、システムにより生成された応答信号を獲得する、以下のようなポータブル装置が提供される。すなわち：
信号生成手段と、
信号受信手段と、
信号処理手段と、
単一の入力／出力電気接続手段からなり、
上記電気接続手段は、好ましくは、カスタマイズされたマルチピン用プラグポートを備え、該ポートは、それぞれのピンに各々の役割を与えるように構成されているため、装置は、該ポートを介して、多数のオペレーションを実行することできるようになっている、ポータブル装置である。
【００８０】
装置は、さらに、データ保存手段を備えることが好ましい。
【００８１】
上記ポート、または入力／出力電気接続手段を介して装置が実行する多数のオペレーションは、装置のバッテリを充電すること、信号またはデータを装置へと転送すること、信号またはデータを装置から転送することのうち、少なくとも１つを含むことが好ましい。
【００８２】
本発明の第６の態様に従い、システムに適用される電気信号を生成し、システムにより生成された応答信号を獲得する、以下のようなポータブル装置が提供される。すなわち：
信号生成手段と、
信号受信手段と、
信号処理手段と、
選択手段からなり、
上記選択手段は、生成する信号を適切に選択するために用いられ、装置は、装置によって実行される機能と、テストされるシステムに適用される適切な信号とを生成し、テストされたシステムから応答信号を受信し、適用信号および受信信号は、信号処理手段による処理を経て、データを提供するようになっている、ポータブル装置である。
【００８３】
提供されたデータは、データ保存手段に転送されて保存されることが好ましい。
【００８４】
装置は、データを視覚的に表示する手段を備えることが好ましい。
【００８５】
選択手段は、信号処理手段によって実行される処理ステップを選択するためにも使用できることが好ましい。
【００８６】
選択された装置の機能は、装置が時間領域において、電気的または電子化学的測定を実行するというものであることが好ましい。
【００８７】
代替的に、装置が周波数領域において電気的または電子化学的測定を実行するように、装置の機能を選択することもできる。
【００８８】
生成信号は、少なくとも１つの交流信号であることが好ましい。
【００８９】
代替的に、生成信号は、直流信号であってもよい。
【００９０】
本発明の第７の態様に従い、システムに適用される複合電気信号を生成し、システムから出される応答信号を獲得する、以下のようなポータブル装置が提供される。すなわち：
信号生成手段と、
信号受信手段と、
信号処理手段からなり、
テストされるシステムに適用される複合信号を生成し、テストされたシステムから応答信号を受信し、適用信号および受信信号は、信号処理手段による処理を経て、システムの特性を示すデータを提供するようになっている、ポータブルテスト装置である。
【００９１】
提供されたデータは、データ保存手段に転送されて保存されることが好ましい。
【００９２】
本発明の第８の態様に従い、システムに適用される予め定められた一連の電気信号を生成し、これに対応してシステムから出される一連の応答信号を獲得する、以下のようなポータブル装置が提供される。すなわち：
信号生成手段と、
信号受信手段と、
信号処理手段からなり、
テストされるシステムに適用される予め定められた信号のシーケンスを生成し、テストされたシステムから、対応する応答信号のシーケンスを受信し、適用信号および受信信号は、信号処理手段による処理を経て、システムの特性を示すデータを提供するようになっている、ポータブルテスト装置である。
【００９３】
提供されたデータは、データ保存手段に転送され、保存されることが好ましい。
【００９４】
低周波数の応答によって特性づけられるシステム（たとえば、高インピーダンス媒体、または歯の硬質組織、および該組織の擦傷、摩滅、カリエス／虫歯、侵食、腐食、あるいは、たとえば機械的または化学的要因等によって引き起こされる、あらゆる組織の変化）について実行される測定に関しては、１Ｈｚ〜１００ｋＨｚの範囲の周波数を有する信号を生成する装置を用いてテストを実行すると、正確な結果が提供され、好ましい。  
ここで、「カリエス／虫歯」という用語は、少なくとも、バクテリア性の侵食生成物（たとえば、低分子量の糖からの酸）によって引き起こされる、歯組織の化学的溶解を含む。
【００９５】
また、「侵食」という用語は、少なくとも、バクテリアの作用を除いた化学的プロセスによって引き起こされる、歯物質の欠損を含む。言い換えれば、バクテリア性の要因以外による、化学的な歯の溶解である。
【００９６】
さらに、ここで言う、「腐食」は、少なくとも、アマルガム充填物（たとえば、銀Ａｇ、銅Ｃｕ、亜鉛Ｚｎ、スズＳｎ、および／または水銀Ｈｇ）のような充填物質の酸化、またはその他の変質を含む。
【００９７】
従って、本装置は、天然の歯物質または再建された歯物質において、本来的な、あるいは二次的な虫歯または変質を、発見および／または測定するのに使用することができる。
【００９８】
なお、ここで言う「本来的虫歯」とは、歯の最初のカリエス性損傷、および修復箇所と隣接して発生したものではない、すべての損傷を含む。すなわち、二次的でない／再発でない、すべての虫歯のことである。一方、「二次的虫歯」には、修復箇所に隣接して発生した虫歯が含まれる。
【００９９】
高周波数の応答によって特性づけられるシステム（たとえば、軟質の組織、またはその他の低インピーダンス媒体）について実行される測定に関しては、１００ｋＨｚ程度を超える信号を生成する装置を用いてテストを実行すると、正確な結果が提供され、好ましい。
【０１００】
本発明の第１０の態様に従い、システムに適用される電気信号を生成し、システムから出される応答信号を獲得する、以下のようなポータブル装置を、臨床的状態のテストのために利用することが提供される。すなわち、該装置は：
信号生成手段と、
信号受信手段と、
信号処理手段と、
アナログ回路からなり、
上記アナログ回路は、装置が、生体内環境においてテストを行うことを可能とする医学的安全機能を含み、テストされるシステムに適用される信号を生成し、テストされたシステムから応答信号を受信し、適用信号および受信信号は、信号処理手段による処理を経て、システムの特性を示すデータを提供するようになっている。
【０１０１】
提供されたデータは、データ保存手段に転送され、保存されることが好ましい。
【０１０２】
アナログ回路の安全機能は、医療用電気装置に要求される適切な基準に適合することが好ましい。
【０１０３】
装置は、装置と外部電源との接続、装置とテストされるシステムとの接続が、同時に起こり得ないようになっている、単一の入力／出力ポートを備えることが好ましい。
【０１０４】
低周波数の応答によって特性づけられるシステム（たとえば、骨、またはその他の硬質組織、該組織の腐食または侵食の発見、あるいは、その他の高インピーダンス材料）について実行される測定に関しては、１Ｈｚ〜１００ｋＨｚの範囲の周波数を有する信号を生成する装置を用いてテストを行うと、正確な結果が提供され、好ましい。
【０１０５】
高周波数の応答によって特性づけられるシステム（たとえば、軟質の組織、またはその他の低インピーダンス材料）について実行される測定に関しては、１００ｋＨｚ程度を超える信号を生成する装置を用いてテストを行うと、正確な結果が提供され、好ましい。
【０１０６】
ここで、装置は、体の部分を再構成するために用いられた物質の状態（たとえば、人工的補充物、金属または合成の「ピン」またはこの類似物の状態、および、これらの腐食状態など）を、生体内で測定またはモニタリングするために使用できる。
【０１０７】
本発明の第１１の態様に従い、システムに適用される電気信号を生成し、システムにより生成された応答信号を獲得する、以下のようなポータブル装置が提供される。すなわち：
信号生成手段と、
信号受信手段と、
信号処理手段と、
少なくとも第１の電極と第２の電極とを備えた電極手段からなり、
上記第１の電極を介してシステムに適用される信号を生成し、テストされたシステムからの応答信号を、第２の電極を介して受信し、適用信号および受信信号は、信号処理手段による処理を経て、システムの特性を示すデータを提供し、第１の電極および第２の電極は、用途に応じて選択されており、有意義なデータを提供できる方法で信号の適用および受信を行うようになっている、ポータブル装置である。
【０１０８】
提供されたデータは、データ保存手段に転送され、保存されることが好ましい。
【０１０９】
本発明の第１２の態様に従い、システムに適用される電気信号を生成し、システムから出される応答信号を獲得する、以下のようなポータブル装備が提供される。すなわち：
信号生成手段と、
信号受信手段と、
信号処理手段と、
選択手段からなり、
装置は、テストされるシステムに適用される信号を生成し、テストされたシステムからの応答信号を受信し、適用信号および受信信号は、信号処理手段による処理を経て、システムの特性を示すデータを提供し、選択手段は、適用信号と装置の受信率を定めて、ノイズを調整するために用いられる、ポータブルテスト装置である。
【０１１０】
提供されたデータは、データ保存手段に転送され、保存されることが好ましい。
【０１１１】
歯科的利用
本発明の第１の態様に従い、ポータブルテスト装置などのテスト装置を、歯の状態、または虫歯のような歯の異常を調べるために利用すること、が提供される。上記テスト装置は：
信号生成手段と、
信号受信手段と、
信号処理手段からなり、
使用時に、信号生成手段は、テストされる歯に適用される電気信号を生成し、信号受信手段は、歯から電気応答信号を受信し、生成信号および応答信号は、信号処理手段による処理を経て、歯の特性測定を提供し、
さらに、上記生成信号は、同時に歯に適用される多数の周期信号を含み、これらはそれぞれ、異なった周波数および位相を有している。
【０１１２】
歯の特性は、イミタンス（インピーダンスの方が好ましいが、代替的にアドミタンスでもよい）、誘電率、または電気率といった、交流電流に特有の特性で表される。
【０１１３】
信号生成手段は、ソフトウェア（たとえば内蔵ソフトウェア）によって制御可能な、信号アセンブリ・ユニットからなり、以下のアルゴリズムに従った少なくとも１つのモードで作動し、多数の周期的出力信号を提供する。すなわち：
【数３】
2005516657.tif 000005
【０１１４】
ここで、Ｅk ＝所定の時間ｔk における電圧、
θi ＝それぞれの周期信号についての任意の位相、である。
【０１１５】
多数の周期信号の各々は、任意的に正弦波からなることが好ましい。
【０１１６】
信号処理手段は、生成信号および応答信号に、高速フーリエ変換解析（ＦＦＴ解析）を実行することが好ましい。
【０１１７】
信号生成手段によって生成される、多数の周期信号の各々の位相は、任意であることが好ましい。
【０１１８】
周期信号の１つの周波数ｆo を有し、その他の各々の周期信号は、周波数ｆo の倍数の周波数を有することが好ましい。
【０１１９】
生成信号は、１／ｆo または１／ｆo の倍数からなる時間、歯に適用されることが好ましい。
【０１２０】
生成信号のそれぞれのポイントｋは、次のように示されることが好ましい：
【数４】
2005516657.tif 000006
【０１２１】
ここで、Ｅk ＝所定の時間ｔk における電圧、
θi ＝それぞれの周期信号についての任意の位相、である。
【０１２２】
信号生成手段は、制御手段を備えることが好ましい。
【０１２３】
信号生成手段の制御手段は、ユーザーが信号生成手段を選択し、切り換え、またはプログラムすることを可能とし、これにより、信号生成手段は、異なったモードで作動して、少なくとも１つ以上の単一信号、直流信号、あるいは、単一正弦波または掃引正弦波のような周期信号の中から任意に選択された、異なる電気信号を生成することが可能であることが好ましい。
【０１２４】
本発明の第２の態様に従い、ポータブルテスト装置のようなテスト装置を、歯の状態、または虫歯のような歯の異常を調べるために利用すること、が提供される。上記テスト装置は：
本発明の第１の態様に従ったテスト装置と、
使用時に歯および／または患者に適用され、生成信号を歯に適用し、応答信号を歯から受信するようになっている電極手段からなる。
【０１２５】
上記電極は、非侵略的かつ非破壊的な方法で、歯に適用されることが好ましい。
【０１２６】
本発明の第３の態様に従い、歯の状態、または虫歯のような歯の状態を検知するための方法が提供される。上記方法は、以下のステップからなる。すなわち：
本発明の第２の態様に従ったテスト装置を提供し、
電気信号を生成して、該信号を歯に適用し、
応答電気信号を検出し、
生成信号および応答信号を処理して、歯の特性測定を提供する、というステップである。
【０１２７】
本発明の第４の態様に従い、以下のようなテスト装置を備えた、またはこれに分離可能に取り付けられた、歯科用チェアユニットまたは歯科用ライトユニットが提供される。すなわち：
信号生成手段と、
信号受信手段と、
信号処理手段からなり、
使用時に、信号生成手段は、テストされる歯に適用される電気信号を生成し、信号受信手段は、歯から電気応答信号を受信し、生成信号および応答信号は、信号処理手段による処理を経て、歯の特性測定を提供し、
さらに、上記生成信号は、各々異なった周波数および位相を有する多数の周期信号で構成され、該周期信号は、同時に歯に適用されるようになっている、テスト装置である。
【０１２８】
本発明の第５の態様に従い、システムに適用される電気信号を生成し、システムから出される応答信号を獲得する、以下のようなポータブルテスト装置を、歯の状態をテストするために利用すること、が提供される。すなわち：
信号生成手段と、
信号受信手段と、
信号処理手段からなり、
使用時に、装置は、テストされるシステムに適用される信号を生成し、テストされたシステムから応答信号を受信し、生成信号および応答信号は、信号処理手段による処理を経て、システムの特性を示すデータを提供するようになっている、ポータブルテスト装置である。
【０１２９】
装置は、さらに、データ保存手段を含むこともでき、データはここに転送され保存される。
【０１３０】
装置は、手で持つことが可能であることが好ましい。
【０１３１】
装置は、データを視覚的に表示する手段を備えることが好ましい。
【０１３２】
装置は、システムのインピーダンスを測定することが好ましい。
【０１３３】
装置は、バッテリで作動することが好ましい。
【０１３４】
装置は、バッテリ稼働に必要な充電を可能とするため、装置を主電源に接続する手段を備えることが好ましい。
【０１３５】
ポータブル装置は、少なくとも第１の電極および第２の電極と連結され、第１の電極が、テストされるシステムに生成信号を与え、第２の電極が、システムからの応答信号を回収するようになっていることが好ましい。
【０１３６】
装置は、該装置と外部電源との接続、該装置と電極手段との接続が、同時に起こり得ないことを確実にする手段を備えることが、最も好ましい。
【０１３７】
代替的に、装置と外部電源との接続、装置と電極手段との接続が、同時に起こり得るように装置を構成、または配置することも可能である。
【０１３８】
装置は、医療用電気装備に要求される適切な基準（たとえば、適切な英国基準）に適合した安全機能を備えることが望ましい。
【０１３９】
装置は、装置と外部電源との接続、装置とテストされるシステムとの接続が、同時に起こり得ないようになっている、単一の入力／出力ポートを備えることが好ましい。   
装置は、代替的に、装置への電力、装置へと転送される信号、および装置から転送される信号が、各々に割り当てられるようになっている、２つ以上の入力／出力ポートを備えることもできる。
【０１４０】
システムに適用される信号は、交流信号のような周期信号の、少なくとも１つの周期からなる。
【０１４１】
システムに適用される信号は、多数の周期波で構成されることが好ましい。
【０１４２】
上記周期電波はそれぞれ、異なった周波数と、任意の位相を有することが好ましい。
【０１４３】
それぞれの電波は、正弦波であることが好ましい。
【０１４４】
代替的に、適用信号は、単一の周波数であってもよい。
【０１４５】
適用信号は、正弦波であることが好ましい。
【０１４６】
代替的に、システムに適用される信号を、直流信号とすることができる。
【０１４７】
代替的に、適用信号は、矩形波、またはその他の波形、たとえば、三角状、のこぎり状、あるいは任意の波形であってもよい。
【０１４８】
適用信号および応答信号の解析手段は、該両信号に対してＦＦＴスペクトル解析を行うことが好ましい。
【０１４９】
信号受信手段は、データ獲得手段を備えることが好ましい。
【０１５０】
装置は、歯科的な生体内状態をテストするために、使用できることが好ましい。
【０１５１】
歯科的な生体外状態をテストするために、装置を使用することが好ましい。
【０１５２】
装置は、内蔵されたパソコン用制御ソフトウェアによって、特定の最終用途をカスタマイズできることが好ましい。
【０１５３】
また、事後的な解析、プレゼンテーション、データ保存および／または検索によって測定を実行するよう、装置をプログラムすることが好ましい。
【０１５４】
さらに、装置は、受信信号を様々に増幅させる手段を備えることが好ましい。
【０１５５】
本発明の第６の態様に従い、ポータブル装置を用いて、システムに適用するための電気信号を生成し、テストされたシステムから出される応答信号を受信することにより、歯の状態をテストする方法が提供される。上記方法は、以下のステップからなる。すなわち：
システムに適用される信号を生成し、
システムから出された応答信号を検出し、
検出された応答信号を受信し、
適用信号および受信信号を処理し、
処理された信号から、システムの特性を示すデータを生成する、というステップである。なお、ここにおいてテストされるシステムは、歯科的システムである。
【０１５６】
さらに、上記方法は、生成されたデータを、データ保存手段に保存するステップを含むことが好ましい。
【０１５７】
この方法は、少なくとも１本の生体内の歯からなるシステムへと、生成信号を適用するステップ含むことが望ましい。
【０１５８】
代替的に、この方法は、少なくとも１本の生体外の歯からなるシステムへと、生成信号を適用するステップを含む。
【０１５９】
本発明の第７の態様に従い、電気刺激を歯科的システムに与え、歯科的システムからの応答を獲得することにより、歯の状態をテストする、以下のようなポータブル装置が提供される。すなわち：
信号生成手段と、
信号受信手段と、
信号処理手段と、
使用時にシステムに適用される電極手段からなり、
生成信号は、該電極手段によってシステムに適用され、システムの応答信号は、該電極手段によって検出され、信号受信手段によって受信され、適用信号および受信信号は、信号処理手段による処理を経るようになっている、ポータブル装置である。
【０１６０】
信号処理手段によって生成されたデータは、データ保存手段へと転送されて、保存されることが好ましい。
【０１６１】
信号処理手段は、生成信号および受信信号に対して、信号解析を行うことが好ましい。
【０１６２】
信号受信手段は、データ獲得手段を備えることが好ましい。
【０１６３】
電極手段は、１つまたはそれ以上の電極を備え、また、電極アレイを備えることが望ましい。
【０１６４】
システムに適用される信号は、少なくとも１つの交流信号であることが好ましい。
【０１６５】
本発明の第８の態様に従い、ポータブル装置を用いて、歯科的システムに電気化学的インピーダンス測定を実行する方法が提供される。上記方法は、以下のステップからなる。すなわち：
信号を生成し、
電極手段を用いて、生成信号をシステムに適用し、
電極手段を用いて、システムから出された応答信号を検出し、
適用信号および検出信号を処理して、システムの特性を表すデータを提供する、というステップである。
【０１６６】
さらに、上記方法は、生成されたデータを、データ保存手段に転送して、保存するステップを含むことが好ましい。
【０１６７】
さらに、上記方法は、多数の異なった周波数波形を有する信号を、システムへと適用するステップを含むことが好ましい。
【０１６８】
代替的に、上記方法は、単一周波数の信号を、システムへと適用するステップを含む。
【０１６９】
上記方法は、多数の単一周波数信号をシステムに適用し、適用信号にそれぞれ対応する多数の検出信号を獲得するステップを含むことが望ましい。
【０１７０】
本発明の第９の態様に従い、虫歯を発見するための、以下のような歯科用チェアユニットまたは歯科用ライトユニットが提供される。すなわち：
入力電気信号を生成する手段と、
上記入力電気信号をテストされる歯に適用する手段と、
入力信号が適用された歯からの出力信号を検出する手段と、
検出手段によって検出された出力信号を受信する手段と、
入力信号および出力信号を解析する手段からなり、
上記入力信号および出力信号を解析する手段によって、歯の特性を表すデータが提供されるようになっている、歯科用チェアユニットまたは歯科用ライトユニットである。
【０１７１】
提供されたデータは、データ保存手段に伝達され、保存することができる。
【０１７２】
本発明の第１０の態様に従い、システムに適用される電気信号を生成し、システムから出される応答信号を獲得して、歯の状態をテストする、以下のようなポータブル装備が提供される。すなわち：
信号生成手段と、
信号受信手段と、
信号処理手段からなり、
使用時に、装置は、テストされるシステムに適用される信号を生成し、テストされたシステムからの応答信号を受信し、生成信号および応答信号は、信号処理手段による処理を経て、システムの特性を示すデータ提供するようになっている、ポータブル装置である。
【０１７３】
提供されたデータは、データ保存手段に転送され、保存されることが好ましい。
【０１７４】
低周波数の応答によって特性づけられるシステム（たとえば、高インピーダンス材料である歯の硬質組織、および該組織の擦傷、摩滅、カリエス／虫歯、侵食または腐食、あるいは、たとえば機械的または化学的要因等によって引き起こされる、あらゆる組織の変化）について実行される測定に関しては、１Ｈｚ〜１００ｋＨｚの範囲の周波数を有する信号を生成する装置を用いてテストを実行すると、正確な結果が提供され、好ましい。  
ここで、「カリエス／虫歯」という用語は、少なくとも、バクテリア性の侵食生成物（たとえば、低分子量の糖からの酸）によって引き起こされる、歯組織の化学的溶解を含む。
【０１７５】
また、「侵食」という用語は、少なくとも、バクテリアの作用を除いた化学的プロセスによって引き起こされる、歯物質の欠損を含む。言い換えれば、バクテリア性の要因以外による、化学的な歯の溶解である。
【０１７６】
さらに、ここで言う、「腐食」は、少なくとも、アマルガム充填物（たとえば、銀Ａｇ、銅Ｃｕ、亜鉛Ｚｎ、スズＳｎ、および／または水銀Ｈｇ）のような充填物質の酸化、またはその他の変質を含む。
【０１７７】
従って、本装置は、天然の歯物質または再構成された歯物質において、本来的な、あるいは二次的な虫歯または変質を、発見および／または測定するのに使用することができる。
【０１７８】
なお、ここで言う「本来的虫歯」とは、歯の最初のカリエス性損傷、および修復箇所と隣接して発生したものではない、すべての損傷を含む。すなわち、二次的でない／再発でない、すべての虫歯のことである。一方、「二次的虫歯」には、修復箇所に隣接して発生した虫歯が含まれる。
【０１７９】
高周波数の応答によって特性づけられるシステム（たとえば、軟質の組織、またはその他の低インピーダンス材料）について実行される測定に関しては、１００ｋＨｚ程度を超える信号を生成する装置を用いてテストを実行すると、正確な結果が提供され、好ましい。
【０１８０】
医学的利用
本発明の第１の態様に従い、ポータブルテスト装置などのテスト装置を、医学的状態、または医学的異常を調べるために利用すること、が提供される。上記テスト装置は：
信号生成手段と、
信号受信手段と、
信号処理手段からなり、
使用時に、信号生成手段は、テストされる医学システムに適用される電気信号を生成し、信号受信手段は、システムから電気応答信号を受信し、生成信号および応答信号は、信号処理手段による処理を経て、システムの特性測定を提供し、
さらに、上記生成信号は、同時にシステムに適用される多数の周期信号を含み、これらはそれぞれ、異なった周波数および位相を有している。
【０１８１】
システムの特性は、イミタンス（インピーダンスの方が好ましいが、代替的にアドミタンスでもよい）、誘電率、または電気率といった、交流電流に特有の特性で表される。
【０１８２】
信号生成手段は、ソフトウェア（たとえば内蔵ソフトウェア）によって制御可能な、信号アセンブリ・ユニットからなり、以下のアルゴリズムに従った少なくとも１つのモードで作動し、多数の周期的出力信号を提供する。すなわち：
【数５】
2005516657.tif 000007
【０１８３】
ここで、Ｅk ＝所定の時間ｔk における電圧、
θi ＝それぞれの周期信号についての任意の位相、である。
【０１８４】
多数の周期信号の各々は、任意的に正弦波からなることが好ましい。
【０１８５】
信号処理手段は、生成信号および応答信号に対して、高速フーリエ変換解析（ＦＦＴ解析）を実行することが好ましい。
【０１８６】
信号生成手段によって発生される、多数の周期信号の各々の位相は、任意であることが好ましい。
【０１８７】
周期信号の１つの周波数ｆo を有し、その他各々の周期信号は、周波数ｆo の倍数の周波数を有することが好ましい。
【０１８８】
生成信号は、１／ｆo または１／ｆo の倍数からなる時間、歯に適用されることが好ましい。
【０１８９】
生成信号のそれぞれのポイントｋは、次のように示されることが好ましい：
【数６】
2005516657.tif 000008
【０１９０】
ここで、Ｅk ＝所定の時間ｔk における電圧、
θi ＝それぞれの周期信号についての任意の位相、である。
【０１９１】
信号生成手段は、制御手段を備えることが好ましい。
【０１９２】
信号生成手段の制御手段は、ユーザーが信号生成手段を選択し、切り換え、またはプログラムすることを可能とし、これにより、信号生成手段は、異なったモードで作動して、少なくとも１つ以上の単一信号、直流信号、あるいは、単一正弦波または掃引正弦波のような周期信号の中から任意に選択された、異なる電気信号を生成することが可能であることが好ましい。
【０１９３】
本発明の第２の態様に従い、ポータブルテスト装置のようなテスト装置を、医学的状態、また医学的異常を調べるために利用すること、が提供される。上記テスト装置は：
本発明の第１の態様に従ったテスト装置と、
使用時に、システム（たとえば患者の体の一部）および／または患者に適用されて、生成信号をシステムに適用し、応答信号をシステムから受信するようになっている電極手段、からなる。
【０１９４】
上記電極は、非侵略的、非破壊的方法で、システムに適用されることが好ましい。
【０１９５】
本発明の第３の態様に従い、医学的状態、または医学的異常を調べるための方法が提供される。上記方法は、以下のステップからなる。すなわち：
本発明の第２の態様に従ったテスト装置を提供し
電気信号を生成して、該信号をシステムに適用し、
応答電気信号を検出し、
生成信号および応答信号を処理して、システムの特性測定を提供する、というステップである。
【０１９６】
本発明の第４の態様に従い、システムに適用される電気信号を生成し、システムから出される応答信号を獲得する、以下のようなポータブルテスト装置を、医学的状態をテストするために利用すること、が提供される。すなわち：
信号生成手段と、
信号受信手段と、
信号処理手段からなり、
使用時に、装置は、テストされるシステムに適用される信号を生成し、テストされたシステムから応答信号を受信し、生成信号および応答信号は、信号処理手段による処理を経て、システムの特性を示すデータを提供するようになっている、ポータブルテスト装置である。
【０１９７】
提供されたデータは、その後、データ保存手段に転送され、保存されることが好ましい。
【０１９８】
装置は、手で持つことが可能であることが好ましい。
【０１９９】
装置は、データを視覚的に表示する手段を備えることが好ましい。
【０２００】
装置は、システムのインピーダンスを測定することが好ましい。
【０２０１】
装置は、バッテリで作動することが好ましい。
【０２０２】
装置は、バッテリ稼働に必要な充電を可能とするため、装置を主電源に接続する手段を、備えることが望ましい。
【０２０３】
装置は、少なくとも第１の電極および第２の電極とで構成される電極手段を、装置と連結する手段を備え、第１の電極が、テストされるシステムに生成信号を与え、第２の電極が、システムからの応答信号を回収するようになっていることが好ましい。
【０２０４】
装置は、装置と外部電源との接続、装置と電極手段との接続が、同時に起こり得ないことを確実にする手段を備えることが、最も好ましい。
【０２０５】
代替的に、装置と外部電源との接続、装置と電極手段との接続が、同時に起こり得るように装置を構成、または配置することも可能である。
【０２０６】
システムに適用される信号は、交流信号のような周期信号の、少なくとも１つの周期からなることが好ましい。
【０２０７】
システムに適用される信号は、多数の周期電波で構成されることが好ましい。
【０２０８】
上記周期電波はそれぞれ、異なった周波数と、任意の位相を有することが望ましい。
【０２０９】
それぞれの電波は、正弦波であることが好ましい。
【０２１０】
代替的に、適用信号は、単一の周波数であってもよい。
【０２１１】
適用信号は、正弦波であることが好ましい。
【０２１２】
代替的に、適用信号は、矩形波、またはその他の波形（たとえば、三角状、のこぎり状、あるいは任意の波形）であってもよい
代替的に、システムに適用される信号を、直流信号とすることができる。
【０２１３】
適用信号および応答信号の解析手段は、該両信号に対してＦＦＴスペクトル解析を行うことが好ましい。
【０２１４】
信号受信手段は、データ獲得手段を備えることが好ましい。
【０２１５】
装置は、医学的な生体内状態をテストするために、使用できることが好ましい。
【０２１６】
代替的に、医学的な生体外状態をテストするために、装置を使用することもできる。
【０２１７】
装置は、体の部分を再構成するために用いられた物質の状態（たとえば、人工的補充物、金属または合成の「ピン」またはこの類似物の状態、および、これらの腐食または摩滅状態など）を、生体内または生体外で、測定またはチェックするために使用できる。
【０２１８】
装置は、内蔵パソコン用制御ソフトウェアによって、特定の最終用途をカスタマイズできることが好ましい。
【０２１９】
また、事後的な解析、プレゼンテーション、データ保存および／または検索によって測定を行うよう、装置をプログラムすることもできることが望ましい。
【０２２０】
さらに、装置は、受信信号を様々に増幅させる手段を備えることが好ましい。
【０２２１】
本発明の第５の態様に従い、ポータブル装置を用いて、システムに適用するための電気信号を生成し、テストされたシステムから出される応答信号を受信することにより、医学的状態をテストする方法が提供される。上記方法は、以下のステップからなる。すなわち：
システムに適用される信号を生成し、
システムから出された応答信号を検出し、
検出された応答信号を受信し、
適用信号および受信信号を処理し、
処理された信号から、システムの特性を示すデータを生成する、というステップである。  さらに、上記方法は、生成されたデータを、データ保存手段に保存するステップを含むことが好ましい。
【０２２２】
装置は、少なくとも部分的に、生体内の生物学的物質または組織によって構成されるステム（たとえば、生体内における人間や動物の体の少なくとも一部からなるシステム）へと、生成信号を適用し、そこからシステムの応答を獲得するステップを含むことが好ましい。
【０２２３】
上記方法は、少なくとも部分的に、生体外の生物学的物質または組織によって構成されるステム（たとえば、生体外における人間や動物の体の少なくとも一部からなるシステム）へと、生成信号を適用し、そこからシステムの応答を獲得するステップ含むことが望ましい。
【０２２４】
本発明の第６の態様に従い、電気刺激をシステムに与え、システムからの応答を獲得するポータブル装置を、医学的状態のテストに利用すること、が提供される。該ポータブル装置は：
信号生成手段と、
信号受信手段と、
信号処理手段と、
使用時にシステムに適用される電極手段からなり、
生成信号は、上記電極手段によってシステムに適用され、システムの応答信号は、該電極手段によって検出され、信号受信手段によって受信され、適用信号および受信信号は、信号処理手段による処理を経るようになっている。
【０２２５】
信号処理手段によって生成されたデータは、データ保存手段へと転送されて、保存されることが好ましい。
【０２２６】
信号処理手段は、生成信号および受信信号に対して、信号解析を行うことが好ましい。
【０２２７】
信号受信手段は、データ獲得手段を備えることが好ましい。
【０２２８】
電極手段は、１つまたはそれ以上の電極を備え、また、電極アレイを備えることもできることが望ましい。
【０２２９】
装置は、バッテリで作動することが好ましい。
【０２３０】
バッテリ稼働に必要な充電を可能とするため、従来的に、装置を外部電源に接続することができる。
【０２３１】
装置は、装置が外部電源に接続されている間は、システムのテストを行わないよう構成されることが好ましい。
【０２３２】
本発明の第７の態様に従い、ポータブル装置を用いて、対象物に電気化学的インピーダンス測定を実行し、医学的状態をテストする方法が提供される。上記方法は、以下のステップからなる。すなわち：
信号を生成し、
電極手段を用いて、生成信号を対象物に適用し、
電極手段を用いて、対象物から出された応答信号を検出し、
適用信号および検出信号を処理し、
上記処理信号から、対象物の特性を表すデータを生成する、というステップである。
【０２３３】
さらに、上記方法は、生成されたデータを、データ保存手段に転送して、保存するステップを含むことが好ましい。
【０２３４】
対象物は人間または動物であることが望ましい。
【０２３５】
代替的に、その他の生物学的物質または組織を、対象物とすることもできる。
【０２３６】
上記方法は、多数の異なった周波数波形を有する信号を、対象物へと適用するステップを含むことが好ましい。
【０２３７】
代替的に、上記方法は、単一周波数の信号を、対象物へと適用するステップを含む。
【０２３８】
上記方法は、多数の単一周波数信号を対象物に適用し、適用信号にそれぞれ対応する多数の検出信号を獲得するステップを含むことが望ましい。
【０２３９】
上記方法は、交流信号を対象物に適用するステップを含むことが好ましい。
【０２４０】
上記方法は、生体内測定を行っている間、５０ｋＨｚの単純正弦波形を対象物に適用することが好ましい。
【０２４１】
本発明の第８の態様に従い、システムに適用される電気信号を生成し、システムから出される応答信号を獲得して、医学的状態をテストする、以下のようなポータブル装置が提供される。すなわち：
信号生成手段と、
信号受信手段と、
信号処理手段からなり、
使用時に、装置は、テストされるシステムに適用される信号を生成し、テストされたシステムからの応答信号を受信し、生成信号および応答信号は、信号処理手段による処理を経て、システムの特性を示すデータ提供するようになっている、ポータブル装置である。
【０２４２】
提供されたデータは、データ保存手段に転送され、保存されることが好ましい。
【０２４３】
低周波数の応答によって特性づけられるシステム（たとえば、骨またはその他の硬質組織、あるいはその他の高インピーダンス媒体、およびこれらの腐食または侵食）について実行される測定に関しては、１Ｈｚ〜１００ｋＨｚの範囲の周波数を有する信号を生成す装置を用いてテストを行うと、正確な結果が提供され、好ましい。  
高周波数の応答によって特性づけられるシステム（たとえば、軟質組織、またはその他の低インピーダンス媒体）を伴って実行される測定に関しては、１００ｋＨｚ程度を超える信号を生成する装置を用いてテストを行うと、正確な結果が提供され、好ましい。
【０２４４】
なお、装置は、体の部分を再構成するために用いられた物質の状態（たとえば、人工的補充物、金属製または合成の「ピン」またはこの類似物の状態、および、これらの腐食状態など）を、生体内または生体外で、測定またはチェックするために使用できる。
【０２４５】
本発明の第１０の態様に従い、システムに適用される電気信号を生成し、システムから出される応答信号を獲得する、以下のようなポータブル装置を、臨床的状態のテストのために利用すること、が提供される。すなわち：
信号生成手段と、
信号受信手段と、
信号処理手段と、
アナログ回路からなり、
上記アナログ回路は、装置が、生体内環境においてテストを行うことを可能とする医学的安全機能を含み、
装置は、テストされるシステムに適用される信号を生成し、テストされたシステムから応答信号を受信し、適用信号および受信信号は、信号処理手段による処理を経て、システムの特性を示すデータを提供するようになっている、ポータブル装置である。
【０２４６】
提供されたデータは、データ保存手段に転送され、保存されることが好ましい。
【０２４７】
アナログ回路の安全機能は、医療用の電気装備に要求される適切な国際基準に適合することが望ましい。
【０２４８】
装置は、とりわけ生体内のテストに用いられる場合は、装置と外部電源との接続、装置とテストされるシステムとの接続が、同時に起こり得ないようになっている、単一の入力／出力ポートを備えることが好ましい。
【０２４９】
その他の利用
本発明の第１の態様に従い、ポータブルテスト装置などのテスト装置を、非歯科的／非医学的システムの状態または異常を調べるために利用すること、が提供される。上記装置は：
信号生成手段と、
信号受信手段と、
信号処理手段からなり、
使用時に、信号生成手段は、テストされるシステムに適用される電気信号を生成し、信号受信手段は、歯から電気応答信号を受信し、生成信号および応答信号は、信号処理手段による処理を経て、システムの特性測定を提供し、
さらに、上記生成信号は、同時にシステムに適用される多数の周期信号を含み、これらはそれぞれ、異なった周波数および位相を有している。
【０２５０】
システムの特性は、イミタンス（インピーダンスの方が好ましいが、代替的にアドミタンスでもよい）、誘電率、または電気率といった、交流電流に特有の特性で表される。
【０２５１】
信号生成手段は、ソフトウェアによって制御可能な、信号アセンブリ・ユニットを含み、以下のアルゴリズムに従った少なくとも１つのモードで作動して、多数の周期的出力信号を提供する。すなわち：
【数７】
2005516657.tif 000009
【０２５２】
ここで、Ｅk ＝所定の時間ｔk における電圧、
θi ＝それぞれの周期信号についての任意の位相、である。
【０２５３】
多数の周期信号の各々は、正弦波からなることが好ましい。
【０２５４】
信号処理手段は、生成信号および応答信号に、高速フーリエ変換解析（ＦＦＴ解析）を実施することが好ましい。
【０２５５】
信号生成手段によって発生される、多数の周期信号の各々の位相は、任意であることが好ましい。
【０２５６】
周期信号の１つの周波数ｆo を有し、その他の各々の周期信号は、周波数ｆo の倍数の周波数を有することが好ましい。
【０２５７】
生成信号は、１／ｆo または１／ｆo の倍数からなる時間、システムに適用されることが好ましい。
【０２５８】
生成信号のそれぞれのポイントｋは、次のように示されることが好ましい：
【数８】
2005516657.tif 000010
【０２５９】
ここで、Ｅk ＝所定の時間ｔk における電圧、
θi ＝それぞれの周期信号についての任意の位相、である。
【０２６０】
信号生成手段を制御する手段が、備えられることが好ましい。
【０２６１】
信号生成手段の制御手段は、ユーザーが信号生成手段を選択し、切り換え、またはプログラムすることを可能とし、これにより、信号生成手段は、異なったモードで作動して、少なくとも１つ以上の単一信号、直流信号、あるいは、単一正弦波または掃引正弦波のような周期信号の中から任意に選択された、異なる電気信号を生成することが可能であることが好ましい。
【０２６２】
本発明の第２の態様に従い、ポータブルテスト装置のようなテスト装置を、非歯科的／非医学的な状態または異常を調べるために利用すること、が提供される。上記装置は：
本発明の第１の態様に従ったテスト装置と、
使用時にシステムに適用され、生成信号をシステムに適用し、応答信号をシステムから受信するようになっている電極手段、からなる。
【０２６３】
上記電極は、非侵略的、非破壊的方法で、システムに適用されることが好ましい。
【０２６４】
本発明の第３の態様に従い、非歯科的／非医学的なシステムの状態または異常を調べるための方法が提供される。上記方法は、以下のステップからなる。すなわち：
本発明の第２の態様に従ったテスト装置を提供し
電気信号を生成して、該信号をシステムに適用し、
応答電気信号を検出し、
生成信号および応答信号を処理して、システムの特性測定を提供する、というステップである。
【０２６５】
本発明の第４の態様に従い、システムに適用される電気信号を生成し、システムから出される応答信号を獲得する、以下のようなポータブルテスト装置を、歯科的または医学的システム以外のシステムにおける、少なくとも１つの特性を測定するために利用すること、が提供される。すなわち：
信号生成手段と、
信号受信手段と、
信号処理手段からなり、
使用時に、装置は、テストされるシステムに適用される信号を生成し、テストされたシステムから応答信号を受信し、生成信号および応答信号は、信号処理手段による処理を経て、システムの特性を示すデータを提供するようになっている、ポータブルテスト装置である。
【０２６６】
提供されたデータは、データ保存手段に転送され、保存されることが好ましい。
【０２６７】
装置は、手で持つことが可能であることが好ましい。
【０２６８】
装置は、データを視覚的に表示する手段を備えることが好ましい。
【０２６９】
装置は、システムのインピーダンスを測定することが好ましい。
【０２７０】
装置は、バッテリで作動することが好ましい。
【０２７１】
装置は、バッテリ稼働に必要な充電を可能とするため、装置を主電源に接続する手段を、備えることが望ましい。
【０２７２】
ポータブル装置は、少なくとも第１の電極および第２の電極で構成される電極手段と、装置とを連結する手段を備え、第１の電極が、テストされるシステムに生成信号を与え、第２の電極が、システムからの応答信号を回収するようになっていることが好ましい。
【０２７３】
装置と外部電源との接続、装置と電極手段との接続が、同時に起こり得ないように装置を構成、または配置することが好ましい。
【０２７４】
代替的に、装置と外部電源との接続、装置と電極手段との接続が、同時に起こり得るように装置を構成、または配置することも可能である。
【０２７５】
装置は、電気装備に要求される適切な基準に適合した安全機能を備えることが望ましい。
【０２７６】
装置は、装置と外部電源との接続、装置とテストされるシステムとの接続が、同時に起こり得ないようになっている、単一の入力／出力ポートを備えることが好ましい。   
装置は、代替的に、装置への電力、装置へと転送される信号、および装置から転送される信号が、各々に割り当てられるようになっている、２つ以上の入力／出力ポートを備えることもできる。
【０２７７】
システムに適用される信号は、交流信号のような周期信号の、少なくとも１つの周期からなる。
【０２７８】
システムに適用される信号は、多数の周期波で構成されることが好ましい。
【０２７９】
上記周期波はそれぞれ、異なった周波数と、任意の位相を有することが望ましい。
【０２８０】
それぞれの周期波は、正弦波であることが好ましい。
【０２８１】
代替的に、適用信号は、単一の周波数であってもよい。
【０２８２】
代替的に、適用信号は、矩形波、またはその他の波形、たとえば、三角状、のこぎり状、あるいは任意の波形であってもよい。
【０２８３】
適用信号は、正弦波であることが好ましい。
【０２８４】
代替的に、システムに適用される信号は、直流信号であってもよい。
【０２８５】
適用信号および応答信号の解析手段は、該両信号に対してＦＦＴスペクトル解析を行うことが好ましい。
【０２８６】
装置は、内蔵パソコン用制御ソフトウェアによって、特定の最終用途をカスタマイズできることが好ましい。
【０２８７】
また、事後的な解析、表示（プレゼンテーション）、データ保存および／または検索を伴った測定を実行するよう、装置をプログラムすることが好ましい。
【０２８８】
さらに、装置は、受信信号を様々に増幅させる手段を備えることが好ましい。
【０２８９】
信号処理手段は、データ獲得装置を備えることが好ましい。
【０２９０】
本発明の第５の態様に従い、電気刺激をシステムに与え、システムからの応答を獲得することにより、歯科的または医学的システム以外のシステムにおける、少なくとも１つの特性を測定する、以下のようなポータブル装置が提供される。すなわち：
信号生成手段と、
信号受信手段と、
信号処理手段と、
使用時にシステムに適用される電極手段からなり、
生成信号は、上記電極手段によってシステムに適用され、システムの応答信号は、該電極手段によって検出され、信号受信手段によって受信され、適用信号および受信信号は、信号処理手段による処理を経るようになっている、ポータブル装置である。
【０２９１】
信号処理手段によって生成されたデータは、データ保存手段へと転送されて、保存されることが好ましい。
【０２９２】
信号処理手段は、生成信号および受信信号に対して、信号解析を行うことが好ましい。
【０２９３】
信号受信手段は、データ獲得手段を備えることが好ましい。
【０２９４】
電極手段は、１つまたはそれ以上の電極を備え、また、電極アレイを備えることもできることが望ましい。
【０２９５】
本発明の第６の態様に従い、ポータブル装置を用いて、歯科的または医学的システム以外のシステムに、電気化学的インピーダンス測定を実行する方法が提供される。上記方法は、以下のステップからなる。すなわち：
信号を生成し、
電極手段を用いて、生成信号をシステムに適用し、
電極手段を用いて、システムから出された応答信号を検出し、
適用信号および検出信号を処理して、この信号処理からシステムの特性を表すデータを生成する、というステップである。
【０２９６】
さらに、上記方法は、生成されたデータを、データ保存手段に転送して、保存するステップから成ることが好ましい。
【０２９７】
低周波数の応答によって特性づけられるシステム（たとえば、ポリマー、誘電体、電極プロセス、またはその他の高インピーダンス媒体）について実行される測定に関しては、直流１００ｋＨｚ程度の周波数を有する信号を生成する装置を用いてテストを行うと、正確な結果が提供され、好ましい。
【０２９８】
高周波数の応答によって特性づけられるシステム（たとえば、電導性の高い電解質、またはその他の低インピーダンス媒体）について実行される測定に関しては、１００ｋＨｚ程度を超える信号を生成する装置を用いてテストを行うと、正確な結果が提供され、好ましい。
【発明を実施するための最良の形態】
【０２９９】
上述した本発明の態様、およびその他の態様は、図面とともになされる下記の記述によって、明らかにされる。
【０３００】
図２には、本発明の第１の実施態様として、ポータブルの（たとえば、手で持つことができる）診察用装置１０を構成するテスト装置の、正面フェースが示されている。装置１０はハウジング１９を含み、このハウジングの表面に、「ＯＫ」ボタン１２、キャンセルボタン１４、カーソルキー２０、英数字キーパッド２２、プログラム可能なソフトキー１８、グラフィック液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）の画面１６、およびそれぞれ赤色１５ａ、黄色１５ｂ、緑色１５ｃの発光ダイオード（ＬＥＤ）が、配置される。発光ダイオード１５ａ、１５ｂおよび１５ｃは、装置１０の作動状態を視覚的に示す。ハウジング１９の上端部にはパネルが設けられ、このパネル上に、装置１０の使用目的に応じて、適切な信号転送インターフェースが備えられる。装置１０は、バッテリ作動のデータ獲得装置であり、本ケースの場合は、充電可能なリチウムイオン・ユニットで作動する。
【０３０１】
図３ａは、装置１０の第１の実施態様における端部の図であり、インターフェースパネル１７ａが示されている。このインターフェースパネル上には、入力／出力（Ｉ／Ｏ）ポート２５ａ、２５ｂ、２５ｃ、赤外線通信（ｉＲｄａ）ポート２６、およびＲＳ−２３２ポート２７が備えられる。入力／出力ポート２５ｂおよび２５ｃは、測定を実行するための手段（たとえば電極）との接続を提供する。入力／出力ポート２５ａは、電源との接続を提供する。ここには、装置１０に直接電力供給する場合と、バッテリ装置を充電する場合の、双方が含まれる。ＲＳ−２３２ポート２７は、装置１０のメモリとリモートパソコン（図示せず）とを、配線転送のために接続する手段を提供する。ポート２７に連結されたケーブルによって転送される情報は、赤外線通信ポート２６を用いて転送される情報と連係させて、使用することができる。
【０３０２】
図３ｂは、装置１０の第２の実施態様における端部の図であり、インターフェースパネル１７ｂが示されている。このインターフェースパネル上には、１２ウェイ入力／出力（Ｉ／Ｏ）ポート２４と、赤外線通信（ｉＲｄａ）ポート２６が配置される。赤外線通信ポート２６は、装置１０の非揮発性メモリと、たとえばデスクトップシステムのような装置に連結されたパソコンシステム（図示せず）との間で、該システムから該メモリへと、および該メモリーから該システムへと、データを無線転送することを可能とする。
【０３０３】
図３ｂに示される構成では、装置１０は、インターフェースパネル１７ｂ上に単一の入力／出力ポート２４しか備えておらず、とりわけ（必ずしも、これに限定されるわけではないが）、医学的または歯科的な生体内測定の実行に用いられるように配慮されている。入力／出力ポート２４は、電極との接続を提供して、測定の実行を可能とし、あるいは、電源との接続を提供して、バッテリの充電を可能とする。たった１つの入力／出力ポート２４しか備えていないということは、上記機能は、どちらか一方が排他的に実行されるということ、すなわち、両者は同時には起こりえないということであり、生体内における利用に適している。すなわち、患者は、いかなる場合においても、主電源、あるいはその他の外部電源（主電源により作動する装置を含む）と、直接的に接続されることはない。
【０３０４】
図４は、ハウジング１９内に組み込まれた装置１０のハードウェアのブロックダイヤグラムを簡略に示したものである。このハードウェアは、アナログ回路１１、充電可能なバッテリ４５、デジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ）１３を含むデジタルボード４２、およびデータ保存手段とを備えている。本ケースにおけるデータ保存手段は、フラッシュメモリーであり、装置１０によって獲得されたデータは、データ処理後、ここに保存される。
【０３０５】
図５は、装置１０のアナログ回路の相互接続を簡略に表したブロックダイヤグラムであり、信号ソース出力チャネル３１、アナログ入力チャネル２９および３０、およびこれらのチャネルでそれそれ実行される操作が示されている。また、デジタルトリガー２８（たとえば、リモートスイッチ、発射ボタンまたはその他の適切に接続されたデジタル刺激）が示されている。
【０３０６】
図６は、デジタル信号プロセッサ１３（ＤＳＰ）と装置１０のアナログ回路１１との相互接続を簡略に示すブロックダイヤグラムである。装置１０に内蔵されたソフトウェアアプリケーションは、出力信号を作成する。この出力信号は、ＤＳＰ１３によって生成され、シリアルデータとして出力チャネル３１に運ばれて、アナログ回路１１へと伝達され、ここからテストされるシステムに発信され、また、方向転換してデジタル信号プロセッサに戻り、データ解析される。方向転換した出力信号およびテストシステムから検出された応答信号は、それぞれ順番に、チャネル２９、チャネル３０によってアナログ回路から運び出され、それぞれ順番に、さらなるプログラムが可能な利得増幅器４７、フィルタリング・ステージ４８を通って、アナログ・デジタルコンバータ（ＡＤＣ）４６へと伝達され、デジタル信号プロセッサ１３に戻り、ここで、伝達関数やフーリエ解析のような、広範囲のインピーダンスおよび／または周波数について実行されるＥＩＳ（電気化学的インピーダンス分光法）測定のための信号解析を受ける。
【０３０７】
図７ａは、インターフェースパネル１７ａを備えた装置１０に対応するアナログ回路１１ａを示す。この構成において、装置１０のアナログ回路１１ａは、生成信号をデジタル・アナログコンバータ（ＤＡＣ）３２に提供する信号ソース出力チャネル３１ａを有し、コンバータ３２を出たアナログ信号は、アウトプット３８ａを通って、テストされるシステム（たとえば、生体内または生体外の歯のような歯科的システム、医学的システム、またはバッテリのようなその他のシステム）へと発信されるか、あるいは、ＡＳ１スイッチ３７ａによって、入力／出力チャネル２９へと方向付けられる。テストされたシステムから出力された応答信号は、入力チャネル３０へと伝達され、ここからプログラム可能な可変利得増幅器４０へと向かうこともできるし、あるいは、ＡＳ２スイッチ４１ａによって、利得増幅器４０を迂回するようにすることもできる。入力チャネル３０は、ＡＳ３スイッチ３６ａを含み、これにより増幅器４０からの高電圧が、スイッチ４１ａを通ってテストされるシステムへとバックドライブすることを防ぐ。なお、同じ理由から、ＡＳ３イッチ３６ａの働きは、ＡＳ２スイッチ４１ａと連結されている。アナログ回路１１ａは、さらに、チャンネルＺ３１ａをチャンネルＸ２９と配線でつなぐことにより、外部ノイズは、入力１：２９（回路１１ｂにおいてはカウンタ３４）から戻って組み込まれるということを示している。こうして、この「共通モードノイズ」は、インピーダンス測定のために必要とされる伝達関数（チャネルＸ／チャネルＹ）を実行する際、取り除かれる。このような構成のアナログ回路は、装置がバッテリ電力で稼働している間に測定できるシステム（たとえば、バッテリ、コーティング、民間工学分野におけるストレス調査など）について実行されるテストに用いるのに適している。しかしながら、装置を主電源に接続し、または本線から電源をとった装置に接続して、テストを実行することも可能である。
【０３０８】
図７ｂは、インターフェースパネル１７ｂを備えた装置に対応するアナログ回路１１ｂを示している。この構成において、アナログ回路１１ｂは、生成されたアナログ出力信号を、テストされるシステムに発信する信号ソース出力チャネル３１を備えている。回路１１ｂは、さらに、アナログ入力チャネル２９および３０を備え、生成信号はチャネル２９へと、検出された応答信号はチャネル３０へと、それぞれインプットされる。出力チャネル３１は、デジタル信号ソースによって提供される出力を実行する。また、出力チャネル３１は、デジタル・アナログコンバータ（ＤＡＣ）３２を含んでいる。発生したアナログ出力信号（本例においては、多重正弦波である）は、出力チャネル３１を出て、本ケースの場合は、テストされるシステム（たとえば、テストを受ける患者）と接続されたカウンタ電極３４に達する。テストシステムのその他の場所（たとえば歯）に接続されたプローブまたは作業用電極からの応答信号は、プログラム可能な可変利得増幅器４０を通り、ここで１倍から１０9 倍（典型的には１０5 倍）まで増幅され、増幅された信号を読み出す前に、入力チャネル３０へと向かう。また、出力チャネル３１へと伝達された出力信号は、入力チャネル２９に戻るようにも方向付けらる。これにより、ソース波をデータ解析に用いることが可能となる。医療用電気装備に要求される英国、欧州およびＩＥＣの基準に適合する医学的安全機能は、アナログ回路１１ｂに組み込まれており、装置１０を生体内で安全に使用することを可能とする。カウンタ電極３４に接続する出力チャネル３１の端部には、３６ｋΩの抵抗器３５が備えられており、電極３４に伝えられる電流を２０μＡよりも低く制限する。さらに、１μＦの直流ブロッキング・キャパシタ３６および電圧クリッピング・ダイオード３９ａおよび３９ｂが、抵抗器３５と連続して配置され、抵抗器３５がクリップを開始し、電極３４へと流れる最大電圧の振幅を５００ｍＶにする。同様に、回路１１ｂのテストシステム側においては、１μＦの直流ブロッキング・キャパシタ４２ａおよび４２ｂが、それぞれ（述べられた順に）、信号入力チャネル２９および３０に備えられる。単一の故障状態では、装置が電流制限を受けるよう、バッテリ充電用入力やＲＳ−２３２ポートのような高圧電源は、システムの測定が行われている間、テストシステムから隔絶される。このことは、図３ｂに示されるように、たった１つの１２ウェイ入力／出力ポート２４しか設けないことにより、達成される。この入力／出力ポートは、測定を受けている人が、本線の交流電源から確実に隔絶されるようにすることで、臨床測定に関する医学的安全基準をクリアするように構成されている。さらに、装置のディスプレイにおけるバックライトを生み出すいかなる電源も、ハードウェア内では機能しないようになっている。
【０３０９】
図８ａは、装置１０が、図８ａに示されるアナログ回路１１ａを備える場合に用いられる、入力／出力ポート２５ａ、２５ｂおよび２５ｃ、ＲＳ２３２ポート、赤外線通信ポート２６を有するインターフェースパネル１７ａの略図である。入力／出力ポートおよびＲＳ２３２ポートの各々のピンには、それぞれ１〜７、１〜６、１〜６、１〜９のピンナンバーがつられている。ここに列挙されている構成は、単なる例示であり、すべての接続は、特定の使用目的に合わせてカスタマイズされ得る。
【０３１０】
図８ｂは、装置１０が、アナログ回路１１ｂの安全機能を含む場合に用いられる、入力／出力ポート２４を有するインターフェースパネル１７ｂの略図である。各々のピンには、１〜１２のピンナンバーがつけられている。各々のピンに割り当てられた機能は、以下の通りである：
ピン１は、ＲＳ２３２のＤＴＲ機能に割り当てられ、ピン１とピン６とを接続する。ＤＴＲ機能とは、データ端末レディー（Data Terminal Ready）機能のことであり、データ端末機器（すなわち、パソコン）によって、準備が整い次第、運転される。
【０３１１】
ピン２は、アナログ入力チャネル３０に割り当てられる。
【０３１２】
ピン３は、アナログ出力チャネル３１に割り当てられる。
【０３１３】
ピン４は、０〜５Ｖで作動するトリガーを伴った外部ＴＴＬトリガー２８に割り当てられる。
【０３１４】
ピン５は、ＡＧＮＤ機能、すなわちアナログアース（Analogue ground）に割り当てられる。
【０３１５】
ピン６は、ＲＳ２３２のＤＣＤ＼ＤＳＲ機能に割り当てられる。ＤＣＤ機能とはデータ・キャリア検出（Data Carrier Detect）機能であり、データ回線終端装置（すなわち、モデムまたはその他の周辺機器）によって運転される。モデムについては、ライン信号が受信されたということを示し、その他の周辺機器については、伝送準備が完了したということを意味する。ＤＳＲ信号は、装置１０に電源が入れられ、伝送準備が完了したということを示す。
【０３１６】
ピン７は、ＲＳ２３２のＴｘＤアウト機能に割り当てられる。ＴｘＤとは、「送信データ（Transmit Data）」であり、ＲｘＤピンへと、およびＲｘＤピンから、データを搬送する。
【０３１７】
ピン８は、ＲＳ２３２のＲｘＤイン機能に割り当てられる。ＲｘＤとは、「受信データ（Receive Data）」であり、ＴｘＤピンへと、およびＴｘＤピンから、データを搬送する。
【０３１８】
ピン９は、ＲＳ２３２のＣＴＳイン機能に割り当てられる。ＣＴＳとは、「送信可（clear to send）」であり、このピンの信号は、装置がデータ受信準備を完了したということを示す。
【０３１９】
ピン１０は、ＲＳ２３２のＲＴＳアウト機能に割り当てられる。ＲＴＳとは、「発信可（ready to send）」であり、装置がデータを送信したがっているということを示す。モデムまたはその他の周辺機器は、受信準備ができたら、ＣＴＳラインのスイッチをオンにすることにより、これに対応する。
【０３２０】
ピン１１は、１２Ｖ直流インプットである外部直流イン（EXT DC IN）機能に割り当てられる。
【０３２１】
ピン１２は、ＤＧＮＤ機能、すなわちデジタルアース（Digital ground）に割り当てられる。
【０３２２】
すべての入力／出力の接続を単一のポートに結合させ、かつ、各々の入力／出力作業用ケーブルを単独構成とすることにより、生体内測定のために装置１０が患者と接続されている間、装置１０は、本線から交流電力をとる装置、あるいは本線電源と、同時に接続されることを物理的に禁じられる。
【０３２３】
装置１０のロム（ＲＯＭ）に内蔵されたソフトウェアアプリケーションに応じて、装置１０は、多数の作業（たとえば、測定の実行、解析の実行、データベース保存、ＲＳ２３２などの多様な手段により行うデータ転送、バッテリの充電／チェック）を行うことが可能なため、すべての作業を実行するためには、少なくとも３本のケーブルが必要となる。
【０３２４】
図９ａ、９ｂおよび９ｃには、ケーブル構成についての３つの実施例が示されている。これらは、入力／出力ポート２４を介して回路１１ｂを有する装置１０に接続された場合に、それぞれ異なった作用の機能を果たす。本例の場合、図示されているケーブルは、フィッシャー（Fischer）社の１２ウェイ・ポート用市販ソケットである。
【０３２５】
図９ａには、テストされるシステムに装置１０を接続する場合に用いられる、信号ケーブルの構成が示されている。本例において、信号ケーブルは、チャネル２９、３０それぞれに、ＢＮＣ接続を提供するよう構成されている。トリガー２８は、本例の場合、遠隔に「発射」ボタンとして備えられたスイッチであり、トリガー２８が作動すると、ＤＳＰ（デジタル信号プロセッサ）１３により、出力信号が生成され、該信号は、ピン４、ピン５と接続され、同様に、チャネル２９およびチャネル３０用のＮＣ接続に接続される。
【０３２６】
図９ｂに示される信号ケーブル構成は、装置１０のフラッシュメモリーとリモートパソコンとの間の、ハードウェア転送を可能とする。本例の場合、その作業目的のためのケーブルは、修正ＤＣＡ−２６と接続するよう配線される。ここで、修正ＤＣＡ−２６とは、標準的な９ピンのシリアルプラグを、標準の配線構成を克服するよう変更し、図８ｂに示された役割を有する入力／出力ポート２４のピン１、６、７、８、９、１０および１２用に修正したものである。このケーブルによって転送される情報は、たとえばＩＲＤＡ（赤外線通信）ポート２６を用いて転送された情報と連係させて、使用することができる。
【０３２７】
図９ｃに示されるケーブルは、入力／出力ポート２４を外部の電源ユニット４３に接続する場合の、バッテリ充電を可能にする。この作業には、直流入力機能とデジタルアース機能をそれぞれ提供する、ピン１１およびピン１２が使用される。
【０３２８】
生体内環境における特殊な利用に、装置１０を使用することを可能とするため、装置１０のメモリシステムには、オーダーメイドのソフトウェアが埋め込まれる。これにより、装置１０のハードウェア特性を何ら変更する必要なく、特殊な測定をユーザーに提供することが可能となる。代替的な特殊用途に装置を用いる場合は、代替的ソフトウェアが、装置１０のメモリシステムに埋め込まれる。
【０３２９】
典型的に、装置は、ＥＩＳ（電気化学的インピーダンス分光法）モードで作動する。たとえば、多重正弦波法を用いて、ＥＩＳ作業が実行される。装置１０によって実行されるＥＩＳ測定モードにおいては、「擬似乱数ノイズ」の出力波形を使用することが好ましいが、この出力波形の構成が、図１０ａ〜図１０ｄに示される。図１ａに示されているのは、１５ｍＶの振幅の基本的正弦波をベースとし、およそ１００Ｈｚの基本的周波数ｆo を有する正弦曲線を用いて構成された波形である。
【０３３０】
擬似乱数ノイズのソース波形は、それぞれが任意の位相をとる、ユーザーにより定められた低い方の基本的周波数ｆo と、高い方の周波数（ｆｎ（＝ｎ1ｆo））と、振幅ａo とに基づいた正弦曲線の総計ｎで構成される。
【０３３１】
実際には、電圧波形のそれぞれのポイントｋは、以下の関数に従って生成される。すなわち：
【数９】
2005516657.tif 000011
【０３３２】
ここで、Ｅk ＝所定の時間ｔk における電圧であり、θi ＝それぞれの正弦曲線についての任意の位相である。電圧摂動信号のピークからピークの振幅は、Ｅk を適切な係数で掛けることによって、調整され得る。なお、この係数は、結果として生じる波形をソフトウェアにおける適切な値で掛ることにより得られる。
【０３３３】
図１０ｂには、１００Ｈｚ〜３００Ｈｚを表す３つの正弦波の総計により生み出される波形が示され、図１０ｃには、１００Ｈｚ〜１ｋＨｚを表す１０の正弦波の総計により生み出される波形が示されている。これらは、すでに任意のパターンに似ていることが、見て取れる。
【０３３４】
図１０ｄには、１００Ｈｚ〜２０ｋＨｚの範囲の周波数について生み出された波形が示されているが、これは２００のオーバーラップする正弦波で構成され、ホワイトノイズに似た波形を提示している。図１０ａ〜図１０ｄに示された波形の、それぞれの時間周期は、１０ミリセコンド（ｍｓ）である。装置１０を用いて行われる測定において、全体の信号測定は、典型的に、最も低い周波数の１周期フルサイクルで完了する。すなわち、出力チャネル３１に加えられる源波形の持続時間は、１／ｆo 秒であり、これは図１０ｄのケースの場合、１０ミリセコンド（ｍｓ）である。このことは、全体的な測定実行時間は、解析を含めても、およそ３秒で完了するということを意味する。
【０３３５】
多重正弦波信号は、選択されたピーク振幅の３５％の二乗平均電圧を有するため、多重正弦波信号を用いるということは、このシステムによって測定を実行すれば、一連の離散正弦波を用いて測定を行うよりも、測定が晒される摂動が緩やかになるということを意味する。なぜなら、一連の離散正弦波は、典型的に、選択されたピーク振幅の７０％の二乗平均電圧を有するからである。この利点は、特に、周波数が低い場合に重要性を持つ。周波数が低くなる程、測定時間は長くなり、従って、システムに間違いをもたらす可能性は高くなるからである。
【０３３６】
装置１０を用いて測定を行うためには、入力／出力チャネル２９、３０、３１およびデジタル信号プロセッサ１３を、初期化しなければならない。装置１０に埋め込まれたソフトウェアアプリケーションは、このアプリケーションが装置１０に課す機能目的の如何を問わず、典型的に、プログラムが最初に実行される段階で、初期化ルーチンを作動する。スイッチが入れられると、すでに作動状態にあり、従ってすでに準備完了したソフトウェアアプリケーションを、装置１０は始動させる。
【０３３７】
図１１には、各ソフトウェアアプリケーションに共通する初期化ルーチンのフローチャートが示される。初期化に際し、装置１０のフラッシュメモリに保存されている、ＤＳＰ（デジタル信号プロセッサ）ドライバのファイルが開かれ、関連するソフトウェアコード（フラッシュメモリに保存されたデータファイルであり、ソフトウェアを制御する機能を有する）が、バッファに読み込まれ、ソフトウェアアレイに保存され、ここで操作されて、正しい受領フォーマットのシリアルデータとしてＤＳＰに送られる。このプロセスは、フローチャートのステップ７１により表される。同様に、ステップ７３に示されるように、アナログドライバのファイルもまた、フラッシュメモリから、目下のところ作動中の内蔵ソフトウェアのアプリケーションへとロードされる。各アナログ入力チャネル２９、３０は、それぞれ対応する較正ファイルを有している。これは、フラッシュメモリからロードされる較正データを保存するデータファイルである。各々のデータファイルからの情報は、ソフトウェアアプリケーションによって読み込まれ、粗雑なオフセット、良好なオフセットおよび倍数値（Factor value）の適切な公差をセットアップする。ソフトウェアハンドルは、入力および出力チャネルを表すソフトウェアおいて可変であるが、ここで、アナログ回路ボード１１上の実際のチャネル２９、３０および３１に割り当てられる。初期化のプロセスは、ステップ７２、７４および７６において、エラーをチェックされ、いかなるエラーも、ソフトウェアアプリケーションによって処理され、前の試みが成功しなかった場合は、各ステップにおいて、再度の試みがなされる。停止していたワーカー・スレッドは、外部デジタル・トリガー２８のため、ステップ７７においてスタートされ、較正データの完成により、バックグラウンドにおいて作動する。ワーカー・スレッドがスタートされたサスペンドモードがひとたび再開されると、アプリケーションにおいて駆動が必要とされる時点で、たとえば、測定が行われようとしているような場合に、外部トリガー・スレッドが実行される。これは、外部トリガー２８（たとえば、発射ボタン、あるいはその他の適切に接続されたデジタル刺激）により引き起こされて、イベントが発生した時点で起こる。呼び出しルーチン・ステップ７８へのリターンは、ソフトウェア機能が終了した時点で発生する。
【０３３８】
図１２は、ＡＣＩＳＴ（商標）（交流インピーダンス分光技術）測定としても知られるＥＩＳ（電気化学的インピーダンス分光法）測定を、装置１０が行っている場合に実行されるルーチンを示すフローチャートである。この測定を実行するソフトウェアは、「ＡＣＩＳＴエンジン（商標）」と名付けられる。フローチャートは、装置１０がＥＩＳデータを獲得するためのコア・オペレーションを表している。アナログ信号ソースチャネル３１は、ソフトウェアハンドルに割り当てられ、高域フィルタを作動可能に準備する。サンプルの程度が充分に高いため、最も高い周波数成分と連係しなくても、図１０ｄの波形を正確に表すことができる。応答チャネル３０は、単独のソフトウェア・ハンドルに割れ当てられ、セットアップされたすべての情報データが、ＤＳＰ（デジタル信号プロセッサ）１３へとすっかり出力される前に、可変利得増幅器４０のプログラム可能な利得ステージが設定される。ＤＳＰプロセスは、まず第１に、ソフトウェアによって、アナログハードウェアチャネルのセットアップ作業と同様のやり方で、一回の試み（すなわち、サンプルまたはシステムの一回の測定）の間になされる測定の平均数を指定することにより、セットアップされる。これに続いて、内蔵ソフトウェア・アプリケーションにより、測定のタイプが、伝達関数として規定され、ポイントの数が与えられる。その後、必要であれば、ウインドウ表示が選択されるが、本例のＥＩＳ測定の場合は、いかなるウインドウ表示も選択されない。
【０３３９】
図１０ｄに示されるような波形が発生すると、ＤＳＰ（デジタル信号プロセッサ）プロセスがスタートされ、上記波形は、シリアル・データブロックとして、アナログ出力チャネル３１に送られる。ルーチンは、ソフトウェアのタイマをセットアップし、アナログ入力チャネル３０からのデータが、ＤＳＰ１３に受領されるのを待つ。すなわち、実施されたテストからの応答データを待つ。ソフトウェアのタイマによって定められた特定のタイムアウト期間中に、データが受領されない場合、ユーザーは、問題発生という指示を、典型的には表示スクリーン１６を通じて受け取る。しかしながら、応答データが、首尾よく受領され、ＤＳＰ１３に読み込まれた場合は、インピーダンスの実数および虚数、およびコヒーレンス情報が、データブロックからソフトウェアのバッファ・アレイに読み込まれる。なお、本例の場合は、一定の長さのＤＳＰ１３シリアル応答データとして、読み込まれる。こうして、ＤＳＰプロセスは終了し、測定データは、ソフトウェアアプリケーションに定められた適切な調整ルーチンに進む。ここでは、フラッシュメモリから適切なモデルを呼び出すことが可能であり、目的の機能を提供するよう使用することができる。すなわち、選ばれた等価回路モデルのうちから、テストされているシステムの物理的特性を表す数理的モデルを呼び出すことができる。受領された応答データおよび調整されたパラメータは、その後、永続的データ保存ルーチンによって保存される。すなわち、データはフラッシュメモリに保存され、ソフトウェアアプリケーションを通じて、以後の検索に用いられる。
【０３４０】
図１３には、ＡＣＩＳＴ（交流インピーダンス分光技術）エンジン（商標）を用いている間に、装置１０内で履行されるプログラムが、フローチャートで表されている。このフローチャートは、装置１０によって実施されるアプリケーション・プロセスのＥＩＳ（電気化学的インピーダンス分光法）グラフを示す。装置１０の中に、ＡＣＩＳＴエンジン（商標）を埋め込むということは、装置は、ＡＣＩＳＴ−ｈｐｃ（商標）（ＡＣＩＳＴ手持ちパソコン）と名付けられる、ＥＩＳ測定用の計器として作動するということを意味し、実施されたテストの結果をグラフで表示するとともに、データを保存（実施された測定から収集した情報の保存を可能とする）を行うかどうかの選択を提示する。ＡＣＩＳＴエンジンが最初に実行されるとき、初期化ルーチンが呼び出され、ＤＳＰドライバをセットアップし、ハードウェアチャネルを前述したように割り当てる。プログラム可能なソフトキー１８ａ、１８ｂ、１８ｃおよび１８ｄは、アプリケーションまたはユーザーによって、それぞれの作業を割り当てられ、液晶スクリーン１６上のデフォルト表示ページにディスプレイするため、適切な表示チャートが構成される。各々のソフトキーが実行できる機能に対応して、仮想ボタン９１、９２、９３および９４が、メイン表示の底部に追加される。それぞれの仮想ボタンは、イベント駆動方式の基本原理に従って作動し、デフォルト表示ページ、もしくはメイン表示ページに戻る前に、各ソフトキーが、指定された作業を実行するようになっている。セットアップボタン（本例においては、仮想ボタン９２）を押すと、ダイアログ・ウインドーが表示され、ユーザーは、生成される波形の振幅ｆo およびｆｎを変更することができる。セーブボタン（本例においては、仮想ボタン９３）が表示するダイアログ・ウインドウは、獲得されたインピーダンス・データを指定のファイル名へと保存するがどうかの選択権を、ユーザーに与える。装置１０のハウジング１９上の左のカーソル２０ａまたは右のカーソル２０ｂを押すと、グラフ・ビューが、ナイキスト（Ｚｉｍａｇｉｎａｒｙ対Ｚｒｅａｌ）またはボーテ・プロット（Ｚｉｍａｇｉｎａｒｙ対ｆおよびＺｒｅａｌ対ｆを含む）のような異なったタイプへと変化する。測定ボタン（本例においては、仮想ボタン９４）は、ＡＣＩＳＴエンジンを実行し、前述したような測定が行われる。測定の間、黄色発光ダイオード１５ｂが点灯し、装置１０がデータ待ち状態にあることを示す。データの獲得が完了すると、黄色発光ダイオード１５ｂのスイッチはオフとなり、青色発光ダイオード１５ｃのスイッチが、ある一定の時間（たとえば２秒間）オンとなる。この時点で、必要であれば、調整・ルーチンが呼び出され、スクリーン１６のメイン表示上のグラフ・ビューがアップデートされる。
【０３４１】
図１４ａ、１４ｂおよび１４ｃは、ＥＩＳ（電気化学的インピーダンス分光法）アプリケーションによる測定結果を表す画面であり、１ＭΩの抵抗器および１５ｐＦのキャパシタで構成された同じようなＲＣダミーテスト回路のインピーダンス応答を表示している。ソース波形は、図１０ｄに示されているような、各々が１５ｍＶの振幅と任意の位相を有し、１００Ｈｚ〜２０ｋＨｚの周波数を表す、２００の正弦曲線の総計により生成されたものである。画面表示は、図１４ａ、１４ｂおよび１４ｃのようなグラフ用ユーザー・インターフェースによって、提供される。図１４ａはＺｉｍａｇｉｎａｒｙ対Ｚｒｅａｌ、図１４ｂはＺｒｅａｌ対ｆ、図１４ｃはＺｉｍａｇｉｎａｒｙ対ｆ、を示すグラフ表示である。
【実施例】
【０３４２】
ここでは、ＡＣＩＳＴ−ｈｐｃ（商標）（ＡＣＩＳＴ手持ちパソコン）として機能する装置１０を、選ばれた分野における研究および発展、非破壊的なテスト、歯科的および医学的な診察に、いかに応用するかを示すために、いくつかの例について記述する。第１および第２の例は、上述したＥＩＳプログラムを用いたものであり、研究および発展のための実験に関する。第３の例は、歯科的環境用のＡＣＩＳＴエンジン（商標）を組み込んだ、より複雑なシステムについて記述する。第４の例は、装置１０の医学的環境における使用について記述する。
【０３４３】
実施例１
実施例１は、酸化ポリエチレン（ＰＥＯ）のような適合配位ポリマーに塩を溶解することにより形成される、イオン的導電相であるポリマー電解質に関する。固体ポリマー電解質を使用する充電可能なリチウムバッテリの開発に関する広範囲な研究が、継続的に進行中であるが、これは、従来的な液体システムと比較して、提供される利点が大きいためである。たとえば、ポリマー電解質は、高電力レベル（＞１００Ｗｄｍ-3）を与える大きな表面積を伴った、薄いフィルムとして製造され得る。すべての固体バッテリの構造は、様々な構成へと進行することができ、ノートブックパソコン、携帯電話および薄く高機能なクレジットカードのような機器に組み込むことが可能である。
【０３４４】
本例の場合、ポリマー電解質は、ＬｉＣＦ3ＳＯ3塩および乾燥ＰＥＯを混合および処理して形成された。本ケースでは、ＬｉＣＦ3ＳＯ3塩は、蒸留水にリチウム炭酸化物（Ｌｉ2ＣＯ3、オールドリッチ（Aldrich）社製）を加えた懸濁液に、３フッ化メタンスルフォン酸（０．６６７モルｄｍ-3）をゆっくり加えることにより、形成された。そして、溶液は、３時間、静置され、目の細かいフィルタを通して濾過され、液体の大部分は、回転蒸発装置で除去され、水酸化リチウム３フッ化メタンスルフォン酸（ＬｉＣＦ3ＳＯ3）塩が残った。無水塩は、水酸化塩サンプルを、真空中で、１５０℃、２４時間、熱した後に得られた。
【０３４５】
ポリマー電解質を形成するために、ＬｉＣＦ3ＳＯ3と乾燥ＰＥＯ（ＭＷ＝５×１０6）とを、化学式どおり４０ＥＯ：１Ｌｉの割合で混合した混合物を、ステンレス鋼製の低温粉砕用チューブへ移送し、よく混ざり合った低温粉砕混合物の少量のサンプルを、２つのステンレス鋼製ディスクの間で、５トンの圧力をかけて３０秒プレスし、１３ｍｍのペレットプレスにした。これを、少なくとも３時間、１２０℃で、バンドヒーターを使用して、圧力をかけずに、熱した。６５℃に冷やされてから、３トンの圧力が与えられ、与えられた圧力下で、一晩、サンプルは室温まで冷やされた。この場合、このプロセスを使用して製造されるフィルムの厚さは、０．３６ｍｍであった。
【０３４６】
この例において、装置１０を使用して測定を実施するために、図１５に示されるような２電極構成のセル６０が、ステンレス鋼製のブロッキング電極とともに使用された。このセルは、組立後、ブッチオーブン（Buchi oven）内に配置され、温度は、セルを通過するＫタイプの熱電対により、チェックされた。組み立てられたセルの幾何学的定数は、４．７３４×１０-2ｃｍ-1である。セル６０と装置１０の間の接触は、グローブボックスからのＢＮＣ電気的ブレイクスルーによりなされる。ＢＮＣインターフェース２３は、連結されたケーブルを介して、セル６０とＡＣＩＳＴ−ｈｐｃ（商標）（すなわち、装置１０）との接続を提供する。セル６０は、測定が行われる前の少なくとも１時間、それぞれの温度と温度的に均衡に置くようにしてもよい。すべての操作および測定は、アルゴンを充満したエムブラウン（mBraun）社製グローブボックスの中で実施された。交流測定は、ＡＣＩＳＴ−ｈｐｃ（商標）を使用して行われ、この測定は、周波数領域で作動する掃引単一正弦波システムによる測定と比較された。この場合の掃引正弦波計器は、ソラールトン（Solarton）社製ポテンシオスタット１２８６に結合したソラールトン（Solarton）社製ＦＲＡからなり、カスタムソフトウェア制御下のパソコンにより運転される。両者のケースにおいて、測定は、２０ｋヘルツから１００ヘルツの周波数範囲で行われた。
【０３４７】
対称的なブロッキング電極に挟まれた、理想化されたリチウムイオン導電ポリマーは、並列（ＲBＣB）等価回路にモデル化できる。抵抗器（ＲB ）は、電圧とともに後方および前方に位相移動するリチウムイオンの移動を表す。同時に、ポリマー鎖の誘電分極が、交流電場で発生するが、これはキャパシター（ＣB ）により表される。図１６ａは、３０℃におけるポリマー電解質フィルムのそれぞれの測定を、ナイキスト・プロットで比較したものである。ソラールトン（Solarton）社製ＦＲＡ設備を使用して実施された測定は、白丸で表され、ＡＣＩＳＴ−ｈｐｃ（商標）装置を使用して実施された測定は、黒丸で表されている。このグラフに示されるように、ＡＣＩＳＴ−ｈｐｃを使用して実施された測定結果は、従来技術の設備を使用して実施された測定結果と一致する。
【０３４８】
図１６ｂには、選択された温度において、ＡＣＩＳＴ−ｈｐｃを用いて実施されたＥＩＳ測定が示されている。本例の場合、選択された温度は３０．０℃、４６．４℃および５６．０℃である。
【０３４９】
それぞれの温度における、ＲB およびＣB の適合値を、計算された特定の導電率σとともに、以下の表１にリストする。
【表１】
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【０３５０】
図１６ｃには、ｌｏｇ10σ対Ｔ-1のプロットが示されている。選択された温度範囲にわたって、Ｅａ＝６０．８６ＫＪｍｏｌ-1の伝導の活性化エネルギーで、アレニウス現象が観察される。
【０３５１】
実施例２
実施例２は、一般に世界中で使用されている、選ばれたコーティングを使用した工学機器の腐食の保護に関する。こうしたコーティングが劣化すると、根本的な金属の腐食問題へと進展する。このため、機器が必要とする注意に関し、より多くの情報に基づく結論を下すことができるよう、量的なテスト方法が紹介されてきた。いくつかの直流電気化学技術が、すでに、評価プロセスに適用されてはきたものの、その成功は限られたものでしかなかった。しかしながら、ＥＩＳ測定を用いれば、迅速、非破壊的かつ量的な方法で、コーティングの特性を評価することが可能であり、鋼腐食の開始を早期に識別することができる。ＥＩＳアプリケーションを基礎とした装置１０を組み込んだ機器は、現地携帯テストユニットとして操作可能であり、コーティングの劣化に関する量的情報を、ユーザーに提供する。
【０３５２】
ＢＮＣインターフェース２３は、図１７ａに示される等価回路モデルとＡＣＩＳＴ−ｈｐｃ（商標）（すなわち、装置１０）とを、連結されたケーブルを介して、鰐口クリップ６１により接続することを可能とする。このような配列を用いることにより、コーティングのキャパシタンスおよび／またはインピーダンスを測定して、摩滅によるコーティングの薄化を評価することが可能となる。また、コーティングを行って保護を提供するような場合には、コーティング層の増加の度合いを評価することができる。図１７ａには、ズネック（Zdunek）他が提唱した、腐食システム（たとえば、コーティングされた鋼）の物理的特性を表す、等価回路モデルである。ＲS は、電解質のオーム抵抗を表し、コーティングの抵抗およびキャパシタンスは、それぞれＲC およびＣC で表される。腐食反応は、分極エレメントＲP およびＣP によりモデル化される。非常に低い周波数では、拡散によるインピーダンス応答ＺP が観測され得る。図１７ｂには、ＡＣＩＳＴ−ｈｐｃ（商標）の形式で本発明を用いた等価回路測定のナイキスト・プロットが、黒丸でグラフに表され、標準的な掃引正弦波システムから収集されたデータと比較されている。図１７ａの回路で使用された掃引正弦波システムは、ソラールトン（Solartron）１２８６ポテンシオスタットおよびパソコンに結合されたソラールトン（Solartron）ＦＲＡで構成され、カスタムデータ習得ソフトウェアで制御される。図１６ｂのナイキスト・プロットが示しているように、両者の測定結果は、非常に類似してはいるものの、ＡＣＩＳＴ−ｈｐｃ（商標）１０で実施された測定は、たったの３秒で完了したのに対し、大規模なＦＲＡベースのシステムな場合、７分の測定時間を要した。
【０３５３】
実施例３
前述したように、生体内テスト用のアナログ回路１１ｂを有する装置１０は、 たとえば歯科的または医学的な臨床状態のテストに使用するために、セットアップすることができる（図１８ａ参照）。
【０３５４】
図１８ａに示されるように、歯科的状態をテストするために配備された装置１０は、たとえば、歯科用チェアや歯科用ライトのような、一般的に歯科医の診察室にある装備または装置の構成または構造の中に、テスト装置として組み込まれるか、あるいは、これらに取り付けられる。装置１０を歯科用チェアまたは歯科用ライトに組み込むという提案には、構成の一部として組み込む場合と、取り外し可能に配置する場合がの２つ考えられるが、いずれの場合も、図１８ａに示される（手持ち）装置１０を挿入または保持するための支持手段が備えられる。代替的な配置として、装置（１０）のケーシングを、たとえばテーブル表面のような表面に据え付けることもできる。
【０３５５】
装置１０は、図１８ａに示されるようなオーダーメイドの周辺機器を加えて、歯科用テスト装置としてセットアップされる。図１８ｂに示されるように、歯科用プローブ３３は、テストされる歯に接触して置かれ、手で持つグリップの形態をしたカウンタ電極３４は、患者に持たれる。図９ａに示された配線の、たとえば、ＢＮＣインターフェースボックス２３のようなインターフェースは、プローブ３３を応答チャネル３１に、カウンタ電極を信号源チャネル３１に、それぞれケーブル２ａおよび２ｂを介して接続する。信号ケーブル３は、インターフェースボックス２３から出て、装置１０に至る。
【０３５６】
使用時においては、ノイズ除去に関して、２つの波形（生成Ｘ（ｔ）およ応答応Ｙ（ｔ））が、時間領域にある。「変換関数」は、複素（複素数のように）操作であり、いずれの波形も、ラプラス変換により、時間ｆ（ｔ）の関数から複素変数ｓの関数へ、変換される：
Ｌ｛ｆ（ｔ）｝＝Ｆ（ｓ）
ここで、
ｓ（ラプラス演算子）＝σ＋ｊω、
ｊ＝虚数、
ω（オメガ）＝角周波数、２πｆ（Ｈｚ）、
である。
【０３５７】
ここでは、片側ラプラス変換が（フーリエ変換と呼ばれる）使用されている。すなわち、減衰係数シグマ＝０であり、関数は、周波数平面に従って数値を出し、ｓはｊωに分解される。
【０３５８】
周波数に対するインピーダンスを計算するために、変換関数Ｇ（ｓ）は以下のように求められる：
Ｇ（ｓ）＝Ｘ（ｓ）／Ｙ（ｓ）
ここで、Ｘ（ｓ）およびＹ（ｓ）は、それぞれ、（チャネルＸおよびＹからの）Ｘ（ｔ）およびＹ（ｔ）のフーリエ変換である。
【０３５９】
装置（１０）のＤＳＰコードは、実際に以下のように運転を操作する：
Ｇ＝Ｓｘｙ／Ｓｘｘ
ここで、Ｓｘｙ（交差電力スペクトル）＝ＦＦＴ（Ｘ）.ＦＦＴ（Ｙ）／ｎ2、
Ｓｘｘ（電力スペクトル）＝｛｜ＦＦＴ（Ｘ）｜／ｎ｝2、である。
【０３６０】
いずれの場合も、それぞれのチャネル変換の後、変換関数を実行する際に、それぞれのチャネルに共通するオーバーレイするピックアップを、本質的に減少させる。
【０３６１】
図１８ｂに示されるように、ハンドグリップ／患者は、増幅器に接続されず、大きな振幅のノイズが、さらに大きく増幅されないようにすることが重要である。「通常モード」の定義は、いずれの入力においても、同一か、少なくとも類似のノイズ（周波数、位相および振幅）、が存在するということである。
【０３６２】
図１９は、ＡＣＩＳＴエンジン（商標）を用いた装置１０を臨床現場で使用するプログラム例を、フローチャートに示したものである。このアプリケーションは、装置１０に埋め込まれた場合、ユニットを歯科用虫歯診療器に変更し、ＥＩＳ測定を可能にするとともに、患者の記録のデータベースを提供する。いずれの記録も、患者の個人的詳細および来院毎の歯の測定結果を保存する。インピーダンスプロットを含む実際の測定機能は、ユーザには通常示されない。
【０３６３】
アプリケーションが最初に実行される場合、アプリケーションは、初期化ルーチンを呼び出して、ＤＳＰドライバをセットアップし、ハードウェアチャネルを割り当てる。プログラム可能なソフトキーは、各々の操作を割り当てられ、もし存在すれば患者のデータベースがロードされ、あるいは、新しい記録が作られる。主画面表示は、詳細事項の概要とともに、それぞれの患者のリストを表示できるよう更新可能であり、その一例が、図２０ａに示されている。仮想ボタン９１、９２、９３および９４が、それぞれのソフトキー機能と対応して、主画面の底部に付け加えられ、これらは、前述したように、イベント駆動方式の原理に基づいて作動し、主画面に戻る前に、指定された操作を実行する。ファイルボタン９１を押すと、ポップアップ式メニューが表示され、バッテリの状態、ファイルのアップロードまたはダウンロード、記録の消去、などの中から、ユーザーは好きな機能を選択できる。新規ボタン９２は、新規の記録のために、空の患者詳細ページを表示し（図２０ｂ参照）、唯一の識別コードを含めて、フォームを完成させるよう、ユーザーを促す。ソフトキー機能は、患者詳細事項ページにおいて変更され、同じ患者の記録に含まれるその他ページに、ユーザーがアクセスすることを可能とする。これらその他のページは、来院記録、図２０ｃに示されるような歯の選択、および結果の表を含む。来院および結果のページは、測定結果を含む既存の記録の中からのみ、アクセス可能である。新規の記録詳細事項を入力した後は、ＯＫボタン１２を押せば、記録がデータベースに加えられ、キャンセルボタン１４を押せば、変更が拒否される。アップデートボタン９３は、患者の詳細事項ページを開き、最新に選択された患者の内容を表示する。以前の来院において記録された結果が、表に示される。アップカーソル２０ｃまたはダウンカーソル２０ｄを押すと、主画面は、患者リストの中を移動する。測定ボタン９４は、図２０ｄに示されるように、最新に選択された患者のための測定画面を表示する。このページの中で、ユーザーは、いかなる歯のいかなる表面でも選択でき、図２０ｄに示されるように、後方にも前方にも、要求される通りに移動できる。ソフトキーは、適切な機能を提供するために、再度プログラムし直されている。測定画面のゴーボタン９４は、ＡＣＩＳＴ（商標）エンジンを始動し、歯の測定を実行する。測定の間、黄色発光ダイオード１５ｂが点灯し、機器がデータの収集を待っていることを示す。データ獲得が完了すると、黄色発光ダイオード１５ｂは消灯し、緑色発光ダイオード１５ｃが２秒間点灯する。その後、適切なルーチンが呼び出され、次の歯または表面へと連続して選択が進む前に、図２０ｄの測定画面が、結果コードとともにアップデートされる。臨床医は、必要であれば、プローブ３３を次の歯に移し、たとえば、１セットの歯として、番号を作成できる。ユーザーは、いつでも、ＯＫボタン１２を押して、データを受諾することができ、あるいは、キャンセルボタン１４を押して、測定結果を拒否できる。図２０ａの主画面に戻ると、患者リストは、来院を反映してアップデートされる。患者データベースは、前述したように、シリアルケーブル、無線の赤外線通信、あるいはフラッシュデータの移動により、デスクトップパソコンにアップロードされる。
【０３６４】
生体外測定のためのセルが、図２１ａ、２１ｂおよび２１ｃに示される。このセルは、ステンレス綱製で、バネ付の１０のコンパートメントを有し、歯全体を支持するようになっている。いずれのコンパートメントも、カウンター電極３４として作動する、共通の接点を有する。いずれの歯の上にも、作業電極３３として作動するステンレス鋼製のプローブが固定される。ここに、ＢＮＣ接続への電気的ブレークスルーを伴ったＰｅｒｓｐｅｘ（商標） 蓋（５３）が取り付けられる。測定を要する数本の歯、あるいは図２１ａに示されるように、１本の歯５０を載せた後、組立ユニット５４は、０．１ｍｏｌｄｍ-1の塩＋チモール（防腐剤）のおよそ２５０ｍｌの混合物で満たされたステンレス鋼の缶（５１）の中に、配置される。Ｐｅｒｓｐｅｘ（商標） 蓋５３に備えられた孔５２を通じて、ユニットがしかるべき位置にねじで固定されると、オーリング５６が密閉を維持する。「Ｋ」タイプの熱電対は、缶５１の中の溶液の正確な温度を、チェックすることを可能とする。完全な缶５１は、油浴（図示せず）の中に置かれ、Ｈａａｋｅ ＤＣ５コントローラおよび冷却器により、±０．１℃以内の温度に自動調整的に制御される。セルは、典型的に、測定が行われる前のおおよそ４０分の間、それぞれの温度と均衡に置かれる。交流測定は、前述したＡＣＩＳＴ−ｈｐｃ（商標） アプリケーションを使用して、行われる。
【０３６５】
図２２ａおよび図２２ｂに示されるグラフは、水和および温度（３０℃）の制御下で、生体外における歯全体の噛合面から得られる、典型的な交流インピーダンススペクトルを表す。虫歯がこれらの測定に及ぼす影響は、健常な歯、進行した虫歯を示す歯、および早期の虫歯を示す歯に実行された測定の結果によって、明白に実証される。各々のグループにおけるインピーダンス値は、他の２つのグループとは端的に異なる。健常な歯の表面のインピーダンスは、２ＭΩに近いが、早期の虫歯が表れると、インピーダンスを約４００ｋΩに減少させる。さらに進行した虫歯は、インピーダンスを１００ｋΩ程度にまで下げる。
【０３６６】
図２３ａおよび２３ｂは、歯全体で行われる測定のための受信者動作特性（ＲＯＣ）曲線を示す。図２３ａでは、感度および特定性の生体内値が、それぞれ９１．７％および８４．２％であり、図２３ｂでは、感度および特定性の生体外値がそれぞれ９２．９％および９５．８％であった。全てのケースにおいて、測定は、組織学によって、真実性を認証された。感度および特定性における、このような高い値は、ＥＩＳまたはＡＣＩＳＴ（商標） より、本発明の装置が虫歯テストに適用可能であるということを、実証している。口腔環境用に特別に設計された生体内プローブを使用することにより、臨床およびテストにおける再現性の技術は、さらに改善されるであろう。
【０３６７】
実施例４
本発明の範囲内における代替的な配備は、医学的環境での生体内臨床テスト用にセットアップされた装置１０からなる。
【０３６８】
図２４に示されるように、装置１０は、平坦なパッド状の複電極のアレイを備え、このケースでは、これらの電極の一つが、カウンタ電極として用いられる。しかしながら、アレイの設計は、要望に応じた 構成に、オーダーメイド可能である。いずれの電極も、患者の皮膚に接着剤で支持される。代替的に、カウンタ電極は、患者が握るスティックの形状を採り得る。ここに示される配置は、装置１０は、腫瘍、病変、嚢種またはその類似物の存在をテストするために、たとえば皮膚スキャンが実施される胸部域で、測定を実行するために構成されている。しかしながら、内部テスト、たとえば、人体内または獣医学用の内部テストに、装置を適用することも可能である。テストは、内視鏡テスト、心臓病学および前立腺状態のテストを含む。
【０３６９】
テストの間、患者は、平坦なパッド電極を、一時的な接着手段により、この場合は、粘着性プラスターで、皮膚に付ける。テストを行う医者またはこれに準ずる者が、電極を患者の皮膚に配置し、装置１０を使用して生化学インピーダンス測定を行う。
【０３７０】
生きている組織は、様々な、しばしば独特な電気的特性を有し、構造的または化学的変異が、インピーダンス変化に反映される。医学にとって重要なのは、このような非破壊的な電気的方法の使用により、病状の決定が可能だということである。
【０３７１】
本発明の装置は、生理学的な、病理学的な、または薬理学的に引き起こされた、組織または細胞における変化を、判定するために使用できる。このため、炎症性、感染性、虚血性、腫瘍性、代謝性、繊維性、壊疽性、肥大性、組織増殖性または退行性などのような変化が、測定される。このような測定は、心臓血管、肺疾患および腎機能の評価、体脂肪評価、水和などにおいても、有用である。上記のすべては、電気的インピーダンス断層撮影法（ＥＩＴ）のような画像技術を使用して映像化され得る。また、本発明の装置は、通常の組織／生物学的物質と、通常ではない変化、あるいはその他の変化（たとえば、後天的なもの、発育または老化に関するもの）を伴った組織／生物学的物質とを区別するためにも使用できる。このような変化は、電気的刺激を適用し、その応答を測定することにより、判別できる。
【０３７２】
ここで、本発明の第２の実施例に従い、図２５に示すテスト装置（一般的に、１１０で示される）について、言及する。
【０３７３】
テスト装置１１０は、信号処理手段、モジュールまたは信号生成手段および／または信号受信手段を含むドッキングステーション１２０を供給するコンピュータ手段１１５で構成される。本実施例では、コンピュータ手段１１５およびモジュール１１０は、互いに分離可能である。図２５に示されるように、テスト装置１１０は、測定されるシステムを、使用時に、たとえば、モジュール１２０の主電源から、および／またはコンピュータ手段１１５から、絶縁する絶縁ユニット１２５をオプションで含む。このことは、システムが、生体内における歯科的または医学的システムからなる場合に、特に望ましい。また、本実施例において、コンピュータ手段１１５およびモジュール１２０は、たとえば、コンピュータ手段１１５をモジュール１２０のドッキングステーションに置くことで、互いに合体し、それぞれが電気的に相互接続される。コンピュータ手段１１５は、図２０が示す例においては、ノートブックまたはラップトップタイプのパソコンである。
【０３７４】
テスト装置１１０は、実際的な実現態様において、モジュール１２０（またはドッキングステーション）を備えた、適切なパソコンまたはノートブックパソコンで構成される。たとえば、ナショナルインスツルメンツ社製ＰＣＩ−４４５１または４４５２データ収集カード（ＤＡＣ）、ソラールトン社製インターフェース１２９６（臨床用または非臨床用）またはその他の非臨床用のＥＣＩ（たとえば１２８６／１２８７または増幅器）、および特定の用途のためにオーダーメイドされたソフトウェア（たとえばナショナルインスツルメンツ社製ＬＡＢヴューソフトウェアをベースとしたもの）などである。
【０３７５】
本発明の範囲を逸脱することなく、これまでに述べられてきた実施例および構成に、様々な変更を加えることが可能である。
【０３７６】
たとえば、これまで記述してきたところでは、装置１０により生成される信号は、好ましい運転モードにおいては多数の正弦波であり、また、代替的に選択可能な運転モードとして述べられたのは、単一矩形波、掃引正弦波、単一正弦波、単一直流電圧ステップ、一周期の矩形波であった。しかし、その他の波形も生成されうる。
【０３７７】
また、赤外線通信ポート２６は、データ通信のため、装置１０とパソコンとの間のリンクを提供するように、詳述してきたが、代替的に、赤外線通信ポート２６は、その他の装置へのリンクとしても用いることができ、無線データ通信または印刷を可能とする。同様に、誘導性充電ユニットが装置に組み込まれていれば、バッテリの充電も、無線で行うことが可能である。
【０３７８】
装置１０のパネルは、２つの構成１７ａおよび１７ｂで示されたが、装置の入力／出力構成は、連結されたアナログ回路１１を対応するようカスタマイズして、要望される構成にオーダーメイドすることができる。たとえば、応答入力チャネル３０における、電流から電圧への変換による増幅利得ステージは、迂回することが可能であり、入力チャネル２９から出力チャネル３１へは、スイッチオフすることができ、これによりポテンシオスタットのような追加のインターフェースを、装置と結合することが可能となり、その他の範囲の実験が実施され得る。さらに、スイッチＡＳ１、ＡＳ２およびＡＳ３は、装置１０を、電気化学的インターフェースのような追加の外部装備に接続することを可能にする。
【０３７９】
また、本発明の好ましい実施例において、装置の複合テスト信号出力は、多重正弦波信号であり、ここにおいて、出力波形は、それぞれが最低周波数の倍数である正弦曲線の総計で構成され、この場合の測定は、時間領域で実行される。本例では、多数の周波数で構成されるテスト信号が、時間領域で適用され、フーリエ変換によって、対応する周波数領域を生成するために用いられる。コンピュータは、テスト信号が適用されたシステムから出された応答信号を獲得し、典型的に高速フーリエ変換（ＦＦＴ）アルゴリズムを用いて、上記信号から交流インピーダンススペクトルを生成するために必要な計算を実施する。
【０３８０】
本発明の装置で使用されるプローブに関しては、参考として本願にその内容を組み込んだ、前述のＷＯ９７／４２９０９（デュンディー大学、DUNDEE）に開示されたプローブと、実質的に同様である。
【０３８１】
第１の実施例は、手持ちパソコンを備えるポータブルテスト装置を開示しているが、たとえば、適切に対応させたラップトップまたはノートブックタイプのパソコンのように、適切な信号生成手段および受信手段を備えた、または含んだ、その他の実施形態も、発明の範囲に包含される。
【０３８２】
最後に、本発明のポータブル装置は、統一的な性質を有することが、好ましい。換言すれば、すべての技術的手段が、唯一または単一のケーシング内または筐体内に提供されることが、有益である。好ましい装置は、信号生成／出力、データ獲得／入力および 解析能力を備えたパソコンを埋め込まれた、自給自足型である。
【図面の簡単な説明】
【０３８３】
【図１】インピーダンススペクトルを測定するための従来の研究室装置である。
【図２】本発明の実施例１によるポータブル装置のケーシングを示す正面図である。
【図３ａ】実施例１による図２のポータブル装置を示す背面図である。
【図３ｂ】実施例２による図２のポータブル装置を示す背面図である。
【図４】図２のポータブル装置の内部機器のブロック図である。
【図５】図２のポータブル装置の入出力チャネルの簡易的ブロック図である。
【図６】図２のポータブル装置のデジタル信号プロセッサおよびアナログ回路の相互接続を表す簡易的ブロック図である。
【図７ａ】図３ａのポータブル装置のアナログ入出力チャネルを表す略図である。
【図７ｂ】図３ｂのポータブル装置のアナログ入出力チャネルを表す略図である。
【図８ａ】図３ａのポータブル装置のインターフェースパネルを表す略図である。
【図８ｂ】図３ｂのポータブル装置のインターフェースパネルを表す略図である。
【図９ａ】異なる機能モードで、図２のポータブル装置を操作するのに必要なケーブル構成の略図である。
【図９ｂ】異なる機能モードで、図２のポータブル装置を操作するのに必要なケーブル構成の略図である。
【図９ｃ】異なる機能モードで、図２のポータブル装置を操作するのに必要なケーブル構成の略図である。
【図１０ａ】本発明での使用に適した成分波形および結果として構成される「疑似乱数ノイズ」波形を表す該略図である。
【図１０ｂ】本発明での使用に適した成分波形および結果として構成される「疑似乱数ノイズ」波形を表す該略図である。
【図１０ｃ】本発明での使用に適した成分波形および結果として構成される「疑似乱数ノイズ」波形を表す該略図である。
【図１０ｄ】本発明での使用に適した成分波形および結果として構成される「疑似乱数ノイズ」波形を表す該略図である。
【図１１】本発明のポータブル装置のハードウェアのための初期化ルーチンのフローチャートである。
【図１２】本発明のポータブル装置のためのＡＣＩＳＴエンジン（商標）と呼ばれる測定ルーチンを表すフローチャートである。
【図１３】本発明のポータブル装置に、ＡＣＩＳＴ（商標）アプリケーションが組み込まれた場合に実施されるＥＩＳ操作のブロック図である。
【図１４ａ】図２のポータブル装置の、使用時の出力表示画面である。
【図１４ｂ】図２のポータブル装置の、使用時の出力表示画面である。
【図１４ｃ】図２のポータブル装置の、使用時の出力表示画面である。
【図１５】２電極セル構造からなるテスト用システムである。
【図１６ａ】本発明のポータブル装置により、ポリマー電解質フィルムに実施したテスト結果のグラフである。
【図１６ｂ】本発明のポータブル装置により、ポリマー電解質フィルムに実施したテスト結果のグラフである。
【図１６ｃ】本発明のポータブル装置により、ポリマー電解質フィルムに実施したテスト結果のグラフである。
【図１７ａ】本発明のポータブル装置を含む比較実験における、公知の等価回路である。
【図１７ｂ】図１７ａの公知の等価回路を使用した測定と、本発明のポータブル装置を使用した測定との比較グラフである。
【図１８ａ】図２のポータブル装置が組み込まれた歯科用診断器具である。
【図１８ｂ】図１８（ａ）の歯科用診断器具の、使用時の略図である。
【図１９】図２のポータブル装置に組込まれる、臨床用に使用されるプログラムの一例を示すフローチャートである。
【図２０ａ】図２のポータブル装置のスクリーンに示される選択された表示画面である。
【図２０ｂ】図２のポータブル装置のスクリーンに示される選択された表示画面である。
【図２０ｃ】図２のポータブル装置のスクリーンに示される選択された表示画面である。
【図２０ｄ】図２のポータブル装置のスクリーンに示される選択された表示画面である。
【図２１ａ】生体外測定の実施において、図２にポータブル装置で使用される電極配置である。
【図２１ｂ】生体外測定の実施において、図２にポータブル装置で使用される電極配置である。
【図２１ｃ】生体外測定の実施において、図２にポータブル装置で使用される電極配置である。
【図２２ａ】図２のポータブル装置を使用して人間の歯全体を測定した場合の、典型的な交流インピーダンススペクトルを表すグラフである。
【図２２ｂ】図２のポータブル装置を使用して人間の歯全体を測定した場合の、典型的な交流インピーダンススペクトルを表すグラフである。
【図２３ａ】図２のポータブル装置を使用して歯全体に実施した測定の受信者動作特性である。
【図２３ｂ】図２のポータブル装置を使用して歯全体に実施した測定の受信者動作特性である。
【図２４】皮膚組織の解析の実施に使用される図２のポータブル装置に結合される電極配置である。
【図２５】本発明の実施例２によるポータブル装置の正面図である。
【図１】
2005516657.tif 000017
【図２】
2005516657.tif 000018
【図３ａ】
2005516657.tif 000019
【図３ｂ】
2005516657.tif 000020
【図４】
2005516657.tif 000021
【図５】
2005516657.tif 000022
【図６】
2005516657.tif 000023
【図７ａ】
2005516657.tif 000024
【図７ｂ】
2005516657.tif 000025
【図８ａ】
2005516657.tif 000026
【図８ｂ】
2005516657.tif 000027
【図９ａ】
2005516657.tif 000028
【図９ｂ】
2005516657.tif 000029
【図９ｃ】
2005516657.tif 000030
【図１０ａ】
2005516657.tif 000031
【図１０ｂ】
2005516657.tif 000032
【図１０ｃ】
2005516657.tif 000033
【図１０ｄ】
2005516657.tif 000034
【図１１】
2005516657.tif 000035
【図１２】
2005516657.tif 000036
【図１３】
2005516657.tif 000037
【図１４ａ】
2005516657.tif 000038
【図１４ｂ】
2005516657.tif 000039
【図１４ｃ】
2005516657.tif 000040
【図１５】
2005516657.tif 000041
【図１６ａ】
2005516657.tif 000042
【図１６ｂ】
2005516657.tif 000043
【図１６ｃ】
2005516657.tif 000044
【図１７ａ】
2005516657.tif 000045
【図１７ｂ】
2005516657.tif 000046
【図１８ａ】
2005516657.tif 000047
【図１８ｂ】
2005516657.tif 000048
【図１９】
2005516657.tif 000049
【図２０ａ】
2005516657.tif 000050
【図２０ｂ】
2005516657.tif 000051
【図２０ｃ】
2005516657.tif 000052
【図２０ｄ】
2005516657.tif 000053
【図２１ａ】
2005516657.tif 000054
【図２１ｂ】
2005516657.tif 000055
【図２１ｃ】
2005516657.tif 000056
【図２２ａ】
2005516657.tif 000057
【図２２ｂ】
2005516657.tif 000058
【図２３ａ】
2005516657.tif 000059
【図２３ｂ】
2005516657.tif 000060
【図２４】
2005516657.tif 000061
【図２５】
2005516657.tif 000062
【手続補正書】
【提出日】平成16年10月6日(2004.10.6)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
信号生成手段と、
信号受信手段と、
信号処理手段からなり、
使用時に、信号生成手段は、テストされる対象に適用される信号を生成し、信号受信手段は、対象からの応答信号を受信し、生成信号および応答信号は、信号処理手段による処理を経て、対象の特性測定を提供し、
さらに、上記生成信号は、それぞれが異なった周波数および位相を有する多数の周期信号で構成され、該周期信号は、同時に対象に適用されるようになっている、対象からなるシステムをテストするための歯科用、臨床用、医療用または獣医科用テスト装置。
【請求項２】
対象の特性は、イミタンス、インピーダンス、アドミタンス、誘電率、または電気率の中から選択された、交流電流に特有の特性からなる、請求項１に記載のテスト装置。
【請求項３】
信号生成手段は、ソフトウェアによって制御可能な信号アセンブリ・ユニットからなり、以下のアルゴリズム、すなわち：
2005516657.tif 000063
ここで、Ｅk ＝所定の時間ｔk における電圧、
θi ＝それぞれの周期信号についての任意の位相、
に従った少なくとも１つのモードで作動して、多数の周期出力信号を提供する、請求項１または２に記載のテスト装置。
【請求項４】
多数の周期信号の各々は、任意的に正弦波からなり、信号処理手段は、生成信号および応答信号に対して、高速フーリエ変換解析（ＦＦＴ解析）を実行する、請求項１または２に記載のテスト装置。
【請求項５】
信号生成手段によって生成される、多数の周期信号の各々の位相は、任意である、請求項１、２または４のいずれかに記載のテスト装置。
【請求項６】
周期信号の１つが周波数ｆo を有し、その他の各々の周期信号は、周波数ｆoの倍数の周波数を有する、請求項１、２、４または５に記載のテスト装置。
【請求項７】
生成信号は、少なくとも１／ｆo または１／ｆo の倍数からなる時間、システムに適用される、請求項６に記載のテスト装置。
【請求項８】
生成信号のそれぞれのポイントｋは、
2005516657.tif 000064
ここで、Ｅk ＝所定の時間ｔｋにおける電圧、
θi ＝それぞれの周期信号についての任意の位相、
として与えられる、請求項１、２、４、５または６に記載のテスト装置。
【請求項９】
信号生成手段の制御手段を備える、請求項１、２、４または８に記載のテスト装置。
【請求項１０】
信号生成手段の制御手段は、ユーザーが信号生成手段を選択し、切り換え、またはプログラムすることを可能とし、これにより、信号生成手段は、異なったモードで作動して、少なくとも１つ以上の単一信号、直流信号、あるいは、単一正弦波または掃引正弦波のような周期信号の中から任意に選択された、異なる電気信号を生成することができるようになっている、請求項９に記載のテスト装置。
【請求項１１】
テスト装置は、ポータブルである、請求項１〜１０のいずれかに記載のテスト装置。
【請求項１２】
ポータブルテスト装置からなり、生成手段、信号受信手段および信号処理手段を、共通のケーシング内に配置している、請求項１〜１１のいずれかに記載のテスト装置。
【請求項１３】
信号処理手段を提供するコンピュータ手段と、信号生成手段および／または信号受信手段を備えたモジュールからなり、該コンピュータ手段および該モジュールは、互いに独立／分離可能である、請求項１〜１１のいずれかに記載のテスト装置。
【請求項１４】
使用時に、モジュールおよび／またはコンピュータ手段から、対象を電気的に隔離する絶縁ユニットを含む、請求項１３に記載のテスト装置。
【請求項１５】
コンピュータ手段とモジュールとを、電気的に接続する、または電気的に結合させる手段を備える、請求項１３または１４に記載のテスト装置。
【請求項１６】
コンピュータ手段は、ノート型パソコンまたはラップトップ型パソコンからなる、請求項１３に記載のテスト装置。
【請求項１７】
請求項１〜１６のいずれかに記載のテスト装置と、
使用時に、生成信号を対象に適用し、対象からの応答信号を受信する電極手段からなる、
システムをテストするためのポータブルテスト装置のような歯科用、臨床用、医療用または獣医科用テスト装置。
【請求項１８】
電極手段は、使用時に、非侵略的かつ非破壊的な方法でシステムに適用される、請求項１７に記載のテスト装置。
【請求項１９】
信号生成手段と、
信号受信手段と、
信号処理手段からなり、
使用時に、信号生成手段は、テストされる歯に適用される信号を生成し、信号受信手段は、歯からの応答信号を受信し、生成信号および応答信号は、信号処理手段による処理を経て、歯の特性測定を提供し、
さらに、上記生成信号は、各々異なった周波数および位相を有する多数の周期信号で構成され、該周期信号は、同時に歯に適用されるようになっている、ポータブルテスト装置のようなテスト装置の、
虫歯のような歯の状態を検知することへの使用。
【請求項２０】
信号生成手段と、
信号受信手段と、
信号処理手段からなり、
使用時に、信号生成手段は、テストされる医学的システムに適用される信号を生成し、信号受信手段は、システムからの応答信号を受信し、生成信号および応答信号は、信号処理手段による処理を経て、システムの特性測定を提供し、
さらに、上記生成信号は、各々異なった周波数および位相を有する多数の周期信号で構成され、該周期信号は、同時にシステムに適用されるようになっている、ポータブルテスト装置のようなテスト装置の、
医学的状態を検知することへの使用。
【請求項２１】
信号生成手段と、
信号受信手段と、
信号処理手段からなり、
使用時に、信号生成手段は、テストされるシステムに適用される信号を生成し、信号受信手段は、システムからの応答信号を受信し、生成信号および応答信号は、信号処理手段による処理を経て、システムの特性測定を提供し、
さらに、上記生成信号は、各々異なった周波数および位相を有する多数の周期信号で構成され、該周期信号は、同時にシステムに適用されるようになっている、ポータブルテスト装置のようなテスト装置の、
金属、金属コーティングまたはバッテリのような、非歯科的／非医学的システムの状態を検知することへの使用。
【請求項２２】
歯またはシステムの特性が、イミタンス、インピーダンス、アドミタンス、誘電率、または電気率の中から選択された、交流電流に特有の特性からなる、請求項１９、２０または２１に記載されたテスト装置の使用。
【請求項２３】
信号生成手段は、ソフトウェアによって制御可能な信号アセンブリ・ユニットからなり、以下のアルゴリズム、すなわち：
2005516657.tif 000065
ここで、Ｅk ＝所定の時間ｔk における電圧、
θi ＝それぞれの周期信号についての任意の位相、
に従った少なくとも１つのモードで作動して、多数の周期出力信号を提供する、請求項１９、２０、２１または２２に記載されたテスト装置の使用。
【請求項２４】
多数の周期信号の各々は、任意的に正弦波からなり、信号処理手段は、生成信号および応答信号に対して、高速フーリエ変換解析（ＦＦＴ解析）を実行する、請求項１９〜２２のいずれかに記載されたテスト装置の使用。
【請求項２５】
信号生成手段によって生成される、多数の周期信号の各々の位相は、任意である、請求項１９〜２２または２４のいずれかに記載されたテスト装置の使用。
【請求項２６】
周期信号の１つが周波数がｆo を有し、その他の各々の周期信号は、周波数ｆo の倍数の周波数を有する、請求項１９〜２２、２４または２５のいずれかに記載されたテスト装置の使用。
【請求項２７】
生成信号は、少なくとも１／ｆo または１／ｆo の倍数からなる時間、歯またはシステムに適用される、請求項２６に記載されたテスト装置の使用。
【請求項２８】
生成信号のそれぞれのポイントｋは、
2005516657.tif 000066
ここで、Ｅk ＝所定の時間ｔk における電圧、
θi ＝それぞれの周期信号についての任意の位相、
として与えられる、請求項１９〜２２または２４〜２７のいずれかに記載されたテスト装置の使用。
【請求項２９】
信号生成手段の制御手段を備える、請求項１９〜２２または２４〜２８のいずれかに記載されたテスト装置の使用。
【請求項３０】
信号生成手段の制御手段は、ユーザーが信号生成手段を選択し、切り換え、またはプログラムすることを可能とし、これにより、信号生成手段は、異なったモードで作動して、少なくとも１つ以上の単一信号、直流信号、あるいは、単一正弦波または掃引正弦波のような周期信号の中から任意に選択された、異なる電気信号を生成することができるようになっている、請求項２９に記載されたテスト装置の使用。
【請求項３１】
請求項１〜１６のいずれかに記載のテスト装置と、
使用時に、生成信号を歯に適用し、歯からの応答信号を受信するようになっている電極手段からなる、
ポータブルテスト装置のようなテスト装置の、歯の状態を検知するための使用。
【請求項３２】
請求項１〜１６のいずれかに記載のテスト装置と、
使用時に、生成信号を医学的システムに適用し、システムからの応答信号を受信するようになっている電極手段からなる、
ポータブルテスト装置のようなテスト装置の、医学的状態を検知するための使用。
【請求項３３】
請求項１〜１６のいずれかに記載のテスト装置と、
使用時に、生成信号をシステムに適用し、システムからの応答信号を受信するようになっている電極手段からなる、
ポータブルテスト装置のようなテスト装置の、非歯科的／非医学的システムの状態を検知するための使用。
【請求項３４】
電極装置は、使用時に、非侵略的かつ非破壊的な方法で、歯またはシステムに適用される請求項３１、３２または３３に記載されたテスト装置の使用。
【請求項３５】
請求項１７に記載されたテスト装置を提供するステップと、
電気信号を生成して、該電気信号を歯に適用するステップと、
応答電気信号を検出するステップと、
生成信号および応答信号を処理して、歯の特性測定を提供するというステップからなる、歯の状態検知するための方法。
【請求項３６】
請求項１７に記載されたテスト装置を提供するステップと、
電気信号を生成して、該電気信号を医学的システムに適用するステップと、
応答電気信号を検出するステップと、
生成信号および応答信号を処理して、システムの特性測定を提供するというステップからなる、医学的状態を検知するための方法。
【請求項３７】
請求項１７に記載されたテスト装置を提供するステップと、
電気信号を生成して、該電気信号をシステムに適用するステップと、
応答電気信号を検出するステップと、
生成信号および応答信号を処理して、システムの特性測定を提供するというステップからなる、非歯科的／非医学的状態を検知するための方法。
【請求項３８】
信号生成手段と、
信号受信手段と、
信号処理手段からなり、
使用時に、信号生成手段は、テストされる歯に適用される電気信号を生成し、信号受信手段は、歯からの応答信号を受信し、生成信号および応答信号は、信号処理手段による処理を経て、歯の特性測定を提供し、
さらに、上記生成信号は、各々異なった周波数および位相を有する多数の周期信号で構成され、該周期信号は、同時に歯に適用されるようになっている装置を備えた、または、上記のような装置を分離可能に取り付けた、歯科用チェアユニットまたは歯科用ライトユニット。
【請求項３９】
信号生成手段と、
信号受信手段と、
信号処理手段からなり、
使用時に、テストされるシステムに適用される信号を生成し、テストされたシステムからの応答信号を受信し、適用信号および応答信号は、信号処理手段による処理を経て、データを提供するようになっている、
テストされるシステムに適用される信号を生成し、システムにより生成された応答信号を受信するためのポータブルテスト装置。
【請求項４０】
上記データは、システムの特性を示す、請求項３９に記載のポータブルテスト装置。
【請求項４１】
データが転送されて保存されるデータ保存手段を含む、請求項３９または４０に記載のポータブルテスト装置。
【請求項４２】
手で持つことが可能な、請求項３９〜４１のずれかに記載のポータブルテスト装置。
【請求項４３】
データを視覚的に表示する手段を含む、請求項３９〜４２のいずれかに記載のポータブルテスト装置。
【請求項４４】
システムのインピーダンスを測定する、請求項３９〜４４のいずれかに記載のポータブルテスト装置。
【請求項４５】
バッテリで作動する、請求項３９〜４４のいずれかに記載のポータブルテスト装置。
【請求項４６】
該装置を着脱可能に主電源に接続して、バッテリ稼働のための充電を可能とする手段を含む、請求項４５に記載のポータブルテスト装置。
【請求項４７】
少なくとも第１および第２の電極からなり、第１の電極が、テストされるシステムに生成信号を適用し、第２の電極が、システムからの応答信号を回収するようになっている電極手段と、該装置とを連結する手段を含む、請求項３９〜４６のいずれかに記載のポータブルテスト装置。
【請求項４８】
該装置と外部電源との接続、該装置と電極手段との接続が、同時に起こり得ないように構成または配置されている、請求項３９〜４７のいずれかにに記載のポータブルテスト装置。
【請求項４９】
該装置と外部電源との接続、該装置と電極手段との接続が、同時に起こり得るように構成または配置されている、請求項３９〜４６のいずれかに記載のポータブルテスト装置。
【請求項５０】
医療用電気装置に適合する安全機能を備えた、請求項３９〜４９のいずれかに記載のポータブルテスト装置。
【請求項５１】
該装置と外部電源との接続、該装置とテストされるシステムとの接続が、同時に起こり得ないようになっている単一の入力／出力ポートを備えた、請求項１３〜３７または５０のいずれかに記載のポータブルテスト装置。  
【請求項５２】
該装置への電力、装置へと転送される信号、および装置から転送される信号が、各々に割り当てられるようになっている２つ以上の入力／出力ポートを備えた、請求項３９〜４６、４７または５０のいずれかに記載のポータブルテスト装置。
【請求項５３】
システムに適用される信号は、少なくとも１つの交流信号のような周期信号で構成される、請求項３９〜５２のいずれかに記載のポータブルテスト装置。
【請求項５４】
システムに適用される信号は、多数の正弦波のような周期波で構成される、請求項３９〜５３のいずれかに記載のポータブルテスト装置。
【請求項５５】
各々の正弦波のような周期波は、異なった周波数と、任意の位相を有している、請求項５４に記載のポータブルテスト装置。
【請求項５６】
適用信号は、矩形波、またはその他の波形である、請求項３９〜５２のいずれかに記載のポータブルテスト装置。
【請求項５７】
適用信号は、単一の周波数を有する、請求項１３〜５３または５６のいずれかに記載のポータブルテスト装置。
【請求項５８】
適用信号および応答信号の解析手段は、適用信号および応答信号に対して高速フーリエ変換（ＦＦＴ）スペクトル解析を実行する、請求項３９〜５７のいずれかに記載のポータブルテスト装置。
【請求項５９】
信号受信手段は、データ獲得手段を備える、請求項３９〜６０のいずれかに記載のポータブルテスト装置。
【請求項６０】
信号処理手段、または適用信号および受信信号の解析手段は、適用信号および受信信号に対して、高速フーリエ変換（ＦＦＴ）解析を実行する、請求項１〜１６または３９〜５９のいずれかに記載のテスト装置またはポータブルテスト装置。
【請求項６１】
少なくとも部分的に生物学的物質または組織で構成されるシステム、たとえば、人間や動物の体の少なくとも一部からなるシステムにおける、歯科的または医学的な生体内状態を調べるための使用に適合した、請求項１〜１６または３９〜６０のいずれかに記載のテスト装置またはポータブルテスト装置。
【請求項６２】
バッテリ、燃料電池またはその類似物の中から選択されたシステムでの使用に適合した、請求項１〜１６または３９〜６０のいずれかに記載のテスト装置またはポータブルテスト装置。
【請求項６３】
ペンキおよびポリマーのようなコーティングの腐食または状態を、非破壊的なテスト技術を用いて検知するための使用に適合した、請求項１〜１６または３９〜６２のいずれかに記載のテスト装置またはポータブルテスト装置。
【請求項６４】
直流１００ｋＨｚ程度の周波数を有する信号を生成する装置を用いてテストを実行し、ポリマー、誘電体および電極プロセス、またはその他の高インピーダンス媒体のような、低周波数の応答によって特性づけられるシステムについて実行された測定結果を提供する、請求項１〜１６または３６〜６３のいずれかに記載のテスト装置またはポータブルテスト装置。
【請求項６５】
１００ｋＨｚを超える信号を生成する装置を用いてテストを実行し、電導性の高い電解質、またはその他の低インピーダンス媒体のような高周波数の応答によって特性づけられるシステムについて実行された測定結果を提供する、請求項１〜１６または３９〜６３のいずれかに記載のテスト装置またはポータブルテスト装置。
【請求項６６】
内蔵されたパソコン用制御ソフトウェアによって、特定の最終用途がカスタマイズされる、請求項３９〜５９のいずれかに記載のポータブルテスト装置。
【請求項６７】
事後的な解析、プレゼンテーション、データ保存および検索を伴った測定を実行するようプログラムされた、請求項３９〜６０のいずれかに記載のポータブルテスト装置。
【請求項６８】
受信信号を、可変的に増幅させる手段を備える、請求項３９〜６１のいずれかに記載のポータブルテスト装置。
【請求項６９】
信号生成手段と、
信号受信手段と、
信号処理手段と、
使用時にシステムに適用される電極手段からなり、
生成信号は、上記電極手段によってシステムに適用され、システムの応答信号は、該電極手段によって検出され、信号受信手段によって受信され、適用信号および受信信号は、信号処理手段による処理を経るようになっている、
電気刺激をシステムに与え、システムからの応答を獲得するためのポータブル装置。
【請求項７０】
信号処理手段によって作成されたデータは、データ保存手段へと転送されて、保存される、請求項６９に記載のポータブル装置。
【請求項７１】
信号処理手段は、生成信号または適用信号、応答信号または受信信号に対して、信号解析を実行する、請求項６９または７０に記載のポータブル装置。
【請求項７２】
電極手段は、１つ以上の電極を備え、また、任意的に電極アレイを備える、
請求項６９または７０に記載のポータブル装置。
【請求項７３】
信号生成手段と、
信号受信手段と、
信号処理手段と、
単一の入力／出力電気接続手段からなり、
上記電気接続手段は、任意的に、カスタマイズされたマルチピン用プラグポートを備え、該ポートは、それぞれのピンに各々の役割を与えるように構成されているため、該ポートを介して、多数のオペレーションが実行可能になっている、
システムに適用される電気信号を生成し、システムにより生成された応答信号を獲得するためのポータブル装置。
【請求項７４】
さらに、データ保存手段を備える、請求項７３に記載のポータブル装置。
【請求項７５】
ポート、または入力／出力電気接続手段を介して装置が実行する多数のオペレーションは、装置のバッテリを充電すること、データを装置へと転送すること、データを装置から転送することのうちの、少なくとも１つを含む、請求項７３または７４に記載のポータブル装置。
【請求項７６】
上記ポートは、１２ウェイポートまたはソケットである、請求項７３〜７５のいずれかに記載のポータブル装置。
【請求項７７】
信号生成手段と、
信号受信手段と、
信号処理手段と、
選択手段からなり、
上記選択手段は、生成すべき適切な信号を選択するために用いられ、装置は、装置によって実行される機能と、テストされるシステムに適用される適切な信号とを発生させ、テストされたシステムから応答信号を受信し、適用信号および受信信号は、信号処理手段による処理を経て、データを提供するようになっている、
システムに適用される電気信号を生成し、システムから出される応答信号を獲得するためのポータブル装置。
【請求項７８】
提供されたデータは、データ保存手段に転送されて保存される、請求項７７に記載のポータブル装置。
【請求項７９】
データを視覚的に表示する手段を含む、請求項７７または７８に記載のポータブル装置。
【請求項８０】
選択手段は、信号処理手段によって実行される処理ステップを選択するために用いられる、請求項７７〜７９のいずれかに記載のポータブル装置。
【請求項８１】
選択された装置の機能は、装置が時間領域において、電気的または電気化学的測定を実行するというものである、請求項７７〜８０のいずれかに記載のポータブル装置。
【請求項８２】
選択された装置の機能は、装置が周波数領域において、電気的または電子化学的測定を実行するというものである、請求項７７〜８０のいずれかに記載のポータブル装置。
【請求項８３】
生成信号は、少なくとも１つの交流信号である、請求項７７〜８２のいずれかに記載のポータブル装置。
【請求項８４】
生成信号は、直流信号である、請求項７７〜８３のいずれかに記載のポータブル装置。
【請求項８５】
信号生成手段と、
信号受信手段と、
信号処理手段からなり、
テストされるシステムに適用される複合信号を生成し、テストされたシステムからの応答信号を受信し、適用信号および受信信号は、信号処理手段による処理を経て、システムの特性を示すデータを提供するようになっている、
システムに適用される複合電気信号を生成し、システムから出される応答信号を獲得するためのポータブル装置。
【請求項８６】
提供されたデータは、保存手段に転送されて保存される、請求項８５に記載のポータブル装置。
【請求項８７】
信号生成手段と、
信号受信手段と、
信号処理手段からなり、
テストされるシステムに適用される予め定められた信号のシーケンスを生成し、テストされたシステムから、対応する応答信号のシーケンスを受信し、適用信号および受信信号は、信号処理手段による処理を経て、システムの特性を示すデータを提供するようになっている、
システムに適用される予め定められた電気信号のシーケンスを生成し、これに対応する応答信号のシーケンスをシステムから獲得するためのポータブル装置。
【請求項８８】
提供されたデータは、データ保存手段に転送されて保存される、請求項８７に記載のポータブル装置。
【請求項８９】
信号生成手段と、
信号受信手段と、
信号処理手段からなり、
使用時に、テストされるシステムに適用される信号を生成し、システムからの応答信号を受信し、適用信号および応答信号は、信号処理手段による処理を経て、システムの特性を示すデータを提供するようになっている、
システムに適用される電気信号を生成し、システムにより生成された応答信号を獲得することにより、歯の状態を検知するポータブル装置。
【請求項９０】
提供されたデータは、データ保存手段に転送されて保存される、請求項８９に記載のポータブル装置。
【請求項９１】
１Ｈｚ〜１００ｋＨｚの範囲の周波数を有する信号を生成する装置を用いてテストを実行し、高インピーダンス材料または歯の硬質組織、および、たとえば該組織の擦傷、摩滅、カリエス／虫歯、侵食、腐食、あるいは、たとえば機械的または化学的要因等によって引き起こされる、あらゆる組織の変化などのような、低周波数の応答によって特性づけられるシステムについて実行された測定結果を提供する、請求項８９または９０に記載のポータブル装置。  
【請求項９２】
１００ｋＨｚを超える信号を生成する装置を用いてテストを実行し、軟質組織、またはその他の低インピーダンス媒体のような、高周波数の応答によって特性づけられるシステムについて実行される測定結果を提供する、請求項８９〜９１のいずれかに記載のポータブル装置。
【請求項９３】
信号生成手段と、
信号受信手段と、
信号処理手段と、
アナログ回路からなり、
上記アナログ回路は、装置が、生体内環境においてテストを行うことを可能とする医学的安全機能を含み、  
テストされるシステムに適用される信号を生成し、テストされたシステムから応答信号を受信し、適用信号および受信信号は、信号処理手段による処理を経て、システムの特性を示すデータを提供するようになっている、
システムに適用される電気信号を生成し、システムから出される応答信号を獲得する、臨床的状態のテストに用いるためのポータブル装置。
【請求項９４】
提供されたデータは、データ保存手段に転送されて保存される、請求項９３に記載のポータブル装置。
【請求項９５】
１Ｈｚ〜１００ｋＨｚの範囲の周波数を有する信号を生成する装置を用いてテストを実施し、骨、またはその他の硬質組織、該組織の腐食または侵食の発見、あるいは、その他の高インピーダンス媒体のような、低周波数の応答によって特性づけられるシステムについて実行される測定結果を提供する、請求項９３または９４に記載のポータブル装置。
【請求項９６】
１００ｋＨｚを超える信号を生成する装置を用いてテストを実施し、軟質組織、またはその他の低インピーダンス媒体のような、高周波数の応答によって特性づけられるシステムについて実行される測定結果を提供する、請求項９３〜９５のいずれかに記載のポータブル装置。
【請求項９７】
アナログ回路の安全機能は、医療用電気装置に適合する、請求項９３〜９６のいずれかに記載のポータブル装置。
【請求項９８】
装置と外部電源との接続、装置とテストされるシステムとの接続が、同時に起こり得ないようになっている、単一の入力／出力ポートを備えた、請求項９３〜９７のいずれかに記載のポータブル装置。
【請求項９９】
人工的補充物、金属または合成の「ピン」またはこの類似物のような、体の部分を再構成するために用いられた物質の状態、およびこれらの腐食状態を、生体内で測定またはモニタするために使用される、請求項９３〜９７のいずれかに記載のポータブル装置。
【請求項１００】
信号生成手段と、
信号受信手段と、
信号処理手段と、
少なくとも第１の電極と第２の電極とを備えた電極手段からなり、
上記第１の電極を介してシステムに適用される信号を生成し、第２の電極を介してテストされたシステムからの応答信号を受信し、適用信号および受信信号は、信号処理手段による処理を経て、システムの特性を示すデータを提供し、第１の電極および第２の電極は、用途に応じて選択されており、データを提供する方法にある信号の受信を行うようになっている、
システムに適用される電気信号を生成し、システムにより生成された応答信号を獲得するためのポータブル装置。
【請求項１０１】
提供されたデータは、データ保存手段に転送されて保存される、請求項１００に記載のポータブル装置。
【請求項１０２】
信号生成手段と、
信号受信手段と、
信号処理手段と、
選択手段からなり、
テストされるシステムに適用される信号を生成し、テストされたシステムからの応答信号を受信し、適用信号および受信信号は、信号処理手段による処理を経て、システムの特性を示すデータを提供し、選択手段は、ノイズ調整のため、適用信号および受信率を定めるために用いられる、
システムに適用される電気信号を生成し、システムにより生成された応答信号を獲得するためのポータブル装置。
【請求項１０３】
提供されたデータは、データ保存手段に転送されて保存される、請求項１０２に記載のポータブル装置。
【請求項１０４】
前記テスト装置が、その他の機器とのリンクして使用可能なポートを有することにより、ワイヤレスデータ転送または印刷が可能となっている請求項１に記載のテスト装置。
【請求項１０５】
前記テスト装置がバッテリを有する請求項１に記載のテスト装置。
【請求項１０６】
前記テスト装置が誘導充電ユニットを備えることにより、ワイヤレスでバッテリの再充電が可能となっている請求項１に記載のテスト装置。
【請求項１０７】
信号生成手段と、
信号受信手段と、
信号処理手段からなり、
使用時に、信号生成手段は、テストされるシステムに適用される信号を生成し、信号受信手段は、システムからの応答信号を受信し、生成信号および応答信号は、信号処理手段による処理を経て、システムの特性測定を提供し、
さらに、上記生成信号は、それぞれが異なった周波数および位相を有する多数の周期信号で構成され、該周期信号は、同時にシステムに適用されるようになっている、システムをテストするためのテスト装置。
【国際調査報告】
2005516657.tif 000067
2005516657.tif 000068
2005516657.tif 000069
2005516657.tif 000070