(57)【要約】電気生理学的装置は、電気インピーダンス検出器の形をとるリードオフ検出器と、更に、供給電圧から第２の電圧までの経路とを有する。その経路は、少なくとも１つは確認されるべき電気インピーダンスを有するセグメントを有する経路と、測定点とを有する。電気インピーダンス検出器は、測定点へ接続されて、その測定点で観測される電気測定信号を評価するよう配置される弁別器を更に有する。
2008531174.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電気インピーダンス検出器の形をとるリードオフ検出器と、供給電圧から第２の電圧までの経路であって、少なくとも１つは確認されるべき電気インピーダンスを有するセグメントを有する経路と、測定点とを有し、
前記電気インピーダンス検出器は、前記測定点へ接続されて、該測定点で観測される電気測定信号を評価するよう配置される弁別器を更に有する電気生理学的装置。
【請求項２】
前記電気測定信号は電圧である、請求項１記載の電気生理学的装置。
【請求項３】
前記インピーダンスは導電率である、請求項１又は２記載の電気生理学的装置。
【請求項４】
前記供給電圧及び／又は前記第２の電圧は直流電圧である、請求項１乃至３のうちいずれか一項記載の電気生理学的装置。
【請求項５】
基準電位を更に有し、
前記測定信号は前記基準電位に対して評価される、請求項１乃至４のうちいずれか一項記載の電気生理学的装置。
【請求項６】
前記弁別器は、閾値に対して前記測定信号を評価するよう配置される、請求項１乃至５のうちいずれか一項記載の電気生理学的装置。
【請求項７】
前記弁別器は、更なる供給電圧と第３の電圧との間の経路に置かれる、請求項１乃至６のうちいずれか一項記載の電気生理学的装置。
【請求項８】
前記弁別器はスイッチを有する、請求項１乃至７のうちいずれか一項記載の電気生理学的装置。
【請求項９】
前記スイッチは、前記確認されるべきインピーダンスが閾値を上回ったままである場合に非導通状態に保たれる、請求項８記載の電気生理学的装置。
【請求項１０】
前記閾値は調整可能である、請求項９記載の電気生理学的装置。
【請求項１１】
前記調整可能な閾値は、可変抵抗器又は、トランジスタの形をとる可変抵抗器によって実現される、請求項１０記載の電気生理学的装置。
【請求項１２】
前記確認されるべきインピーダンスを有するセグメント内で発生する両極性信号を中継するよう配置される、請求項１乃至１１のうちいずれか一項記載の電気生理学的装置。
【請求項１３】
前記確認されるべきインピーダンスの前記セグメントの両端へ夫々接続されるよう配置される２つの入力ポートと、
該２つの入力ポートのうちの１つと前記供給電圧又は前記第２の電圧との間に夫々置かれるプルアップインピーダンス又はプルダウンインピーダンスとを更に有する、請求項１乃至１２のうちいずれか一項記載の電気生理学的装置。
【請求項１４】
前記プルアップインピーダンス又は前記プルダウンインピーダンスは、１又は複数の抵抗器、１又は複数のコンデンサ、１又は複数のインダクタ、１又は複数のダイオード、１又は複数のツェナーダイオード、１又は複数のトランジスタ、あるいはそれらの組合せである、請求項１３記載の電気生理学的装置。
【請求項１５】
前記スイッチ並びに前記プルアップインピーダンス及び／又は前記プルダウンインピーダンスはダイオードである、請求項８に従属する請求項１３又は１４記載の電気生理学的装置。
【請求項１６】
夫々の供給電圧から夫々の第２の電圧までの１又は複数の更なる経路であって、少なくとも１つは確認されるべき電気インピーダンスを有するセグメントを夫々有する経路を更に有し、
前記確認されるべきインピーダンスの前記セグメントの両端へ夫々接続されるよう配置される２つの入力ポートを前記確認されるべきインピーダンスの夫々に対して更に有する、請求項１３乃至１５のうちいずれか一項記載の電気生理学的装置。
【請求項１７】
前記弁別器へ接続され、該弁別器の状態に応じて出力電圧を供給して、検出される電気インピーダンスを示す出力段を更に有し、
前記弁別器は、前記プルアップインピーダンス又は前記プルダウンインピーダンスの少なくとも１つの電圧降下の大きさを表す複数の状態のうちの１つを選ぶことによって前記電圧降下に応答する、請求項１３乃至１６のうちいずれか一項記載の電気生理学的装置。
【請求項１８】
前記弁別器及び／又は前記インピーダンス検出器の出力段は、前記電圧降下が閾値を下回る場合に、前記供給電圧から有意な電流を引き込まず、
前記弁別器及び／又は前記出力段は、前記電圧降下が前記閾値を上回る場合に、前記供給電圧又は更なる供給電圧から電流を引き込む、請求項１７記載の電気生理学的装置。
【請求項１９】
前記弁別器は、前記確認されるべきインピーダンスが前記閾値を上回ったままである場合に、前記供給電圧から１００ｎＡより小さく、望ましくは１ｎＡよりも小さい電流を引き込む、請求項１８記載の電気生理学的装置。
【請求項２０】
前記弁別器は第１の段及び第２の段を有する、請求項１乃至１９のうちいずれか一項記載の電気生理学的装置。
【請求項２１】
前記第１の段は切替え手段を有する、請求項２０記載の電気生理学的装置。
【請求項２２】
前記第１の段の切替え手段の制御入力は、前記２つのポートのうちの１つへ結合される、請求項２１記載の電気生理学的装置。
【請求項２３】
前記第１の段の切替え手段の制御入力は、低域通過フィルタを介して前記２つのポートのうちの１つへ結合される、請求項２１記載の電気生理学的装置。
【請求項２４】
前記切替え手段は、バイポーラトランジスタ及びＭＯＳＦＥＴトランジスタ、薄膜トランジスタ、ダイオード、並びにＭＩＭダイオードを含むグループから選択される、請求項２１乃至２３のうちいずれか一項記載の電気生理学的装置。
【請求項２５】
前記トランジスタは１つの極性しか有さない、請求項２４記載の電気生理学的装置。
【請求項２６】
前記出力段はトランジスタ及び出力インピーダンスを有し、
前記出力電圧は前記出力インピーダンスでタップされる、請求項１７又は請求項１７に従属する請求項１８乃至２５のうちいずれか一項記載の電気生理学的装置。
【請求項２７】
低温多結晶シリコン、非結晶シリコン、ナノ結晶シリコン、微結晶シリコン、又は、セレン化カドミウム、酸化スズ、酸化亜鉛、若しくは有機半導体のような他の半導体物質のグループからの物質を更に有する、請求項１乃至２６のうちいずれか一項記載の電気生理学的装置。
【請求項２８】
電池によって電源供給される、請求項１乃至２７のうちいずれか一項記載の電気生理学的装置。
【請求項２９】
更なる電源を更に有する、請求項１乃至２８のうちいずれか一項記載の電気生理学的装置。
【請求項３０】
前記更なる電源はデータ解析装置に電力を供給する、請求項２９記載の電気生理学的装置。
【請求項３１】
前記データ解析装置は、前記弁別器のスイッチによってオフにされるよう配置される、請求項３０記載の電気生理学的装置。
【請求項３２】
前記リードオフ検出器は、リードオン状態に応答して当該電気生理学的装置の電源をオンするよう構成される、請求項１乃至３１のうちいずれか一項記載の電気生理学的装置。
【請求項３３】
前記電気インピーダンス検出器は当該装置に自動オン機能を提供する、請求項１乃至３２のうちいずれか一項記載の電気生理学的装置。
【請求項３４】
複数の前記電気インピーダンス検出器を有する、請求項１乃至３３のうちいずれか一項記載の電気生理学的装置。
【請求項３５】
更なる入力ポートを更に有し、
一対の２つの任意の入力ポートの間のインピーダンスが前記閾値を超えるかどうかに関する結果は論理結合によって結合される、請求項１３又は請求項１３に従属する請求項１４乃至３４のうちいずれか一項記載の電気生理学的装置。
【請求項３６】
更なる入力ポートを更に有し、
循環測定は、２つの入力ポートの組合せを循環させることによって実行される、請求項１３又は請求項１３に従属する請求項１４乃至３５のうちいずれか一項記載の電気生理学的装置。
【請求項３７】
更なる入力ポートを更に有し、
確定した品質尺度に従って最良である信号を与える２つの入力ポートの組合せを探すよう配置される、請求項１３又は請求項１３に従属する請求項１４乃至３６のうちいずれか一項記載の電気生理学的装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、概して、電気インピーダンス検出器を有する電気生理学的装置に関し、より具体的には、零電力リードオフ検出器を有する電気生理学的装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えばＥＣＧ記録のような電気生理学的測定用途で、電極は、患者の皮膚へ固定されることによって患者へ接続される必要がある。長期のモニタリングでは、それらの電極のうちの１つが外れると直ぐに自動「リードオフ」警報を発することが不可欠である。このようなタスクを遂行する回路はリードオフ検出器と呼ばれる。
【０００３】
リードオフ検出器は、また、「オン／オフスイッチ」よりむしろ「自動オン」機能を有するために、例えば短期間のＥＣＧモニタリング用の電池式の携帯型／装用型装置でも適用される。患者が装置を使用又は装着しない限りはそうであるように、リードオフ状態が測定電極で検出される限り、システムは電池寿命を節約するよう電源を落とされる。リードオフ検出器のみがこの状態で作動する。長い待機時間の間に、リードオフ検出器は、特に、リードオフ状態に当てはまるところの期間の間は、可能な限りほとんど電力を消費すべきでない。測定電極の全てが患者の皮膚と接触すると直ぐに、リードオフ検出器はこれを検出し、システムの残りの構成要素の電源をオンする。
【０００４】
医療用途で、及び、電気生理学的測定用途で、特に、リードオフ検出器は、測定信号を妨げてはならない。リードオフ検出器のための幾つかの従来技術によるシステムは、電気生理学的信号の周波数範囲が通常は電気生理学的信号の種類に依存して制限されるという事実を利用する。例えば、ＥＣＧモニタリングでは、０．６７Ｈｚから１５０Ｈｚに及ぶ３ｄＢ周波数範囲が米国心臓境界によって推奨されている。この帯域外でリードオフ検出器の動作周波数を選択することにより、測定されるべきＥＣＧ信号への影響は低減又は除去される。従って、リードオフ検出器は、比較的高い周波数で又は比較的低い周波数、即ち、基本的には直流（ＤＣ）で動作することができる。いずれの場合でも、測定信号の周波数の外側の周波数を有する検査信号が、電極間の閉回路が存在するかどうかを判断するよう電極へ印加される。しかし、電流源から引き出される検査電流の大きさは、患者の皮膚に付けられた電極によって形成される電気インピーダンスにかかわらず、比較的一定のままである。実際には、既知のリードオフ検出回路は、電極間の電気インピーダンスにおいて検査信号によって発生した電圧降下の差に応答する。変化するインピーダンスは、比例的に電圧降下を変化させうる。電極が患者の皮膚から外れているときはいつでも、検査電流の少なくとも一部はリードオフ検出回路によって消費される。このことは、選択された周波数を有する検査電流を供給する電流源が、リードオフ状態であろうとなかろうと、一定量の電流により充電され得ることを意味する。更に、必要とされる信号対雑音比に起因して、検査電流は任意に小さくなくても良く、ある最小の大きさを有する必要がある。従って、リードオフ検出回路は、リードオフ状態とリードオン状態との間を容易に区別することができる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
電池寿命が動作モードにおける及び待機モードにおける装置の電力消費に直接に関係することは、全ての電池式装置に共通している。動作モードにおける電力消費は基本的には、例えばＥＣＧ記録のような用途に依存し、一方、待機モードにおける電力消費は主にリードオフ検出回路によって影響を及ぼされる。従来存在していたリードオフ検出器は、発振器又は少なくとも演算増幅器である１又はそれ以上の能動部品を利用する。このような能動部品は、待機モードでも連続して電流を引き込む。これは、これまで知られる全てのリードオフ検出器設計の欠点として認識されなければならない。この欠点は、電力網へ接続されている電気生理学的装置の仕様を満たすが、電池式装置の場合には基本的に支持されなくなる。
【０００６】
リードオフ検出は、医療リードの電極の間の導電率検出の特別な場合と考えられる。従って、必要とされるものは、無視可能な待機モード電力消費を有し、測定量を表す電気信号に影響を及ぼさない導電率検出器である。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
一実施形態に従って、当該電気生理学的装置は、電気インピーダンス検出器の形をとるリードオフ検出器を有する。更に、当該電気生理学的装置は、供給電圧から第２の電圧までの経路であって、少なくとも１つは確認されるべき電気インピーダンスを有するセグメントを有する経路と、測定点とを有する。前記電気インピーダンス検出器は、前記測定点へ接続されて、該測定点で観測される電気測定信号を評価するよう配置される弁別器を更に有する。前記測定信号は電圧であっても良い。
【０００８】
リードオフ検出器は、リード及びそれに取り付けられた電極のうちの１又はそれ以上が患者の身体から取り外されている場合に警報を与えるよう意図されても良い。このことは、全ての電極が依然として身体に導電接触している状況と比較して、２つの電極間で得られるインピーダンスの変化をもたらす。前記確認されるべきインピーダンスは、供給電圧から第２の電圧までの電気経路の一部である。具体的に、前記確認されるべきインピーダンスは、前記経路のセグメントにある。セグメントは、前記経路を形成するよう直列に接続されても良く、従って、電流が供給電圧から第２の電圧へと流れることができる場合に、これらのセグメントのどれも過剰に高いインピーダンスを有さない。確認されるべきインピーダンスを有するセグメントに加えて前記経路のセグメントは、例えば他のインピーダンス、非線形構成要素、直接接続などのような如何なる電気構成要素を有しても良い。２つの入力電極の間の電気インピーダンスが非常に高い場合には、待機モードが推定される。他方で、ある最大インピーダンスよりも小さいインピーダンスが２つの電極間に存在する場合には、動作モードが推定される。２つの列挙される場合の間の推移は、測定点での、例えば電圧のような測定信号を変化させる。前記弁別器は、測定信号の状態を評価し、更なる処理のために測定信号を調整する。一般に、インピーダンスは、また、例えばコンデンサ又はインダクタのような複素抵抗であっても良い。インピーダンスを定量化するために、ある動作周波数でのインピーダンスの大きさが使用され得る。前記電気インピーダンス検出器は、待機モードの間の低電力消費を提供するので、特に電池式の電気生理学的装置との統合に適する。本発明に従う導電率検出器が待機モード状態にある場合に、２つの入力ポートの間の接続は極めて高い電気インピーダンスを与える。従って、実際には、供給電圧から第２の電圧へは電流が流れない。
【０００９】
前記インピーダンスは導電率であっても良い。電流は、インピーダンス／導電率を流れることができる。インピーダンス及び導電率は、例えば抵抗器などのような同一の物理的構成要素を示しても良い。
【００１０】
前記供給電圧及び／又は前記第２の電圧は直流電圧又は交流電圧であっても良い。目先の用途及び電源に依存して、直流電圧又は交流電圧のいずれか一方が使用され得る。交流電源は、回路が最適な方法で動作するところのある周波数で動作する回路を有するために使用され得る。電池式用途では、直流電圧が使用される可能性が高い。
【００１１】
関連する実施形態に従って、当該電気生理学的装置は基準電位を更に有し、前記測定電圧は前記基準電位に対して評価される。基準電位は、電位の差として回路内の如何なる電圧も決定することを可能にする。
【００１２】
前記弁別器は、閾値に対して前記測定信号を評価するよう配置されても良い。閾値は、前記測定信号の範囲を２つのセクションに分けるために使用される。前記測定信号が第１のセクションにある場合には、高いインピーダンスが推定される。これは、電極の少なくとも１つが外れていることを意味する。前記測定信号が他のセクションにある場合には、より低いインピーダンスが推定される。これは、電流が電極の１つから他の電極へ流れることができることを意味する。
【００１３】
前記弁別器は、更なる供給電圧と第３の電圧との間の経路に置かれても良い。前記弁別器が第１の供給電圧及び第２の電圧へ接続されることは必要とされない。回路は、測定点での測定信号（又は電圧）が前記弁別器によって使用され得ることを確実にすることのみを必要とする。前記測定点と前記弁別器との間のガルバニックな、即ち、導電性の接続は必要とされない。例えば、光電子カプラーが使用されても良い。しかし、また、前記更なる供給電圧が前記供給電圧と同一であること及び／又は前記第３の電圧が前記第２の電圧と同一であることが考えられ得る。具体的に、前記更なる供給電圧は、その場合に、前記供給電圧へ接続され、且つ／あるいは、前記第３の電圧は、その場合に、前記第２の電圧へ接続される。
【００１４】
更なる実施形態で、前記弁別器はスイッチを有する。スイッチは、有限な数の、通常は２つの状態を有する出力信号を生成することを可能にする。インピーダンス検出器との関連で、インピーダンスが非常に高いか、あるいは比較的低いかが決定される必要がある。
【００１５】
前記スイッチは、前記確認されるべきインピーダンスが閾値を上回ったままである場合に非導通状態に保たれ得る。閾値を上回るインピーダンスは、１又はそれ以上の電極が患者から外れているかもしれないことを示す。他の理由としてケーブル破断が考えられる。前記スイッチを非導通状態に置くことにより、電流は前記スイッチを流れないので、エネルギーが節約される。これまでの解決法と比較して、ここで提示されるリードオフ検出器は、特に、２本の電力線の間に夫々の直列接続で回路に含まれる少なくとも１つのスイッチ（例えば、トランジスタ。しかし、それに限定されない。）が、電極のうちの１つが患者の皮膚から外れると直ぐに非導通状態となるように設計される。この状態では、電力消費は、これらのトランジスタの漏れ電流によってのみ生ずる。この電力消費は、最高でも、これまで提供されてきた如何なる他のリードオフ検出器の電力消費よりも桁違いに小さい。
【００１６】
関連する実施形態で、前記閾値は調整可能である。これは、より大きな用途範囲のためにより大きな柔軟性を確保する。前記閾値は、例えば、電極の数及び形式、患者が大人又は子供であるか、実行される測定の種類などに依存しうる。これは、可変なプルアップ又はプルダウンインピーダンスによって、更に、測定点とスイッチとの間のフィルタ回路を調整することによっても達成され得る。
【００１７】
前記調整可能な閾値は、可変抵抗器又は、トランジスタの形をとる可変抵抗器によって実現され得る。前記可変抵抗器は、制御ノブ又は同様の作動素子によって制御され得る。前記トランジスタの形をとる可変抵抗器は、所望の抵抗を与えるよう電圧によって制御され得る。
【００１８】
当該電気生理学的装置は、前記確認されるべきインピーダンスを有するセグメント内で発生する両極性信号を中継するよう配置され得る。電気生理学的用途、更に場合によっては他の用途において、患者の身体によって発生する電気信号（例えば、心電図。）が測定される。この信号は両極性でありうる。両極性信号はその符号を変更することができる。即ち、それは負になることができる。前記信号の負の部分も重要となりうるので、かかる部分を削除しないよう注意が払われるべきである。両極性信号を中継する機能は、また、ユーザが単独で入力ポートへセンサを接続すべき用途又は、ユーザが特定の方法で電極を取り付けるべき用途で重要となりうる。この機能は、ユーザが特定の極性に注意を払う必要がないので、装置のロバスト性及び仕様の容易性にとって重要である。これは、この状態を考慮する回路設計によって達成される。同時に、リードオフ検出器は、中継又は測定されるべき信号によって乱されてはならない。電気生理学的用途で前記信号は約１ｍＶから３ｍＶの間にあることが述べられる。
【００１９】
更なる実施形態に従って、当該電気生理学的装置は：
−  前記確認されるべきインピーダンスの前記セグメントの両端へ夫々接続されるよう配置される２つの入力ポートと、
−  該２つの入力ポートのうちの１つと前記供給電圧又は前記第２の電圧との間に夫々置かれるプルアップインピーダンス又はプルダウンインピーダンスとを更に有する。
【００２０】
第１の例となる場合に、インピーダンスは前記２つの入力ポートのうちの１つと前記供給電圧との間に供給されて、プルアップインピーダンスとして働く。電流が該プルアップインピーダンスを流れない場合に、この第１の入力ポートは、（開回路である場合を除いて）前記プルアップインピーダンスの作動によって前記供給電圧の電位へとプルアップされる。言い換えると、電圧降下は前記プルアップインピーダンスの両端には存在しない。同様に、もう１つの第２の入力ポートは、前記プルダウンインピーダンスの作動によって回路接地電圧へとプルダウンされうる。従って、やはり、電圧降下は前記プルダウンインピーダンスの両端には存在しない。待機モードにある電気インピーダンス（又は導電率）検出器は、測定信号が前記２つの入力ポートに存在しないことを示す。言い換えると、これは、前記２つの入力ポートが夫々、前記供給電圧又は前記回路接地電圧へプルアップ又はプルダウンされ得ることを示す。他方で、動作モードでは、前記２つの入力ポートは、いずれかの電位が前記入力ポートへ印加される信号によって決定されることを確保することができなければならない。動作モードで、零からの導電率の差が前記２つの入力ポートの間に存在するので、電流は前記供給電圧から前記回路接地電圧へと（存在するならば）前記プルアップインピーダンス、前記２つの入力ポートの間の導電体及び（存在するならば）前記プルダウンインピーダンスを介して流れることができる。この電流は、前記弁別器によって検出可能な、前記プルアップインピーダンス及び／又は前記プルダウンインピーダンスの両端の電圧降下を引き起こす。理想的に、前記弁別器は、比較器のような特性を有する。即ち、それは２つの主たる状態（例えば、高（Ｈｉｇｈ）及び低（Ｌｏｗ）。）を有し、当該弁別器の入力部での信号が所定閾値よりも多くなるか、あるいはその逆である場合に、一方の状態から他の状態へ変化する。この２つの状態の間の推移は、理想的には可能な限り急であるべきだが、より滑らかな推移も許容可能であり得る。前記弁別器へ接続される出力段は、更に、出力信号を調整し、その出力信号を、例えば、それ自身の待機モード及び動作モードを得るために、導電率検出器へ接続される如何なる機器の必要条件へも適合させることができる。（存在するならば）前記プルアップインピーダンス、前記２つの入力ポートの間のインピーダンス及び（存在するならば）前記プルダウンインピーダンスは、全て直列に接続される。従って、それらは、２又は３のインピーダンス、即ち、（存在するならば）前記プルアップインピーダンス、前記２つの入力ポートの間のインピーダンス、及び（存在するならば）前記プルダウンインピーダンスを有する分圧器を形成する。前記プルアップインピーダンス及び前記プルダウンインピーダンスがいずれも存在する場合には、分圧器は、第１の入力ポート及び第２の入力ポートで２つの中間電圧を夫々供給することができる。
【００２１】
前記プルアップインピーダンス又は前記プルダウンインピーダンスは、１又は複数の抵抗器、１又は複数のコンデンサ、１又は複数のインダクタ、１又は複数のダイオード、１又は複数のツェナーダイオード、１又は複数のトランジスタ、あるいはそれらの組合せであっても良い。前記インピーダンス検出器の所望の性質に依存して、回路は上述された構成要素を用いて設計され得る。例えば、交流の場合には、コンデンサ及び／又はインダクタの使用により不要な周波数を除去することができる。
【００２２】
前記スイッチ並びに前記プルアップインピーダンス及び／又は前記プルダウンインピーダンスはダイオードであっても良い。ダイオードは、大面積エレクトロニクスにおいてトランジスタよりも容易に製造可能であり、本実施形態にかかる費用を潜在的に安くする。
【００２３】
更なる実施形態で、当該電気生理学的装置は、夫々の供給電圧から夫々の第２の電圧までの１又は複数の更なる経路であって、少なくとも１つは確認されるべき電気インピーダンスを有するセグメントを夫々有する経路を更に有する。当該電気生理学的装置は、前記確認されるべきインピーダンスの前記セグメントの両端へ夫々接続されるよう配置される２つの入力ポートを前記確認されるべきインピーダンスの夫々に対して更に有する。このような配置は、幾つかの電極対がリードオフ状態に関して監督される場合に使用され得る。異なる電極対は、論理「ＡＮＤ」（電気生理学的装置は、全ての電極対が適切に接続されている場合にのみ動作する。）、又は論理「ＯＲ」（電気生理学的装置は、電極対のうちの１つが適切に接続されている場合に動作する。）を用いて結合され得る。
【００２４】
当該電気生理学的装置は、前記弁別器へ接続され、該弁別器の状態に応じて出力電圧又は電流を供給して、検出される電気インピーダンスを示す出力段を更に有する。前記弁別器は、前記プルアップインピーダンス又は前記プルダウンインピーダンスの少なくとも１つの電圧降下の大きさを表す複数の状態のうちの１つを選ぶことによって前記電圧降下に応答する。前記弁別器へ接続される前記出力段は、出力信号を調整して、その出力信号を、例えば、それ自身の待機モード及び動作モードを得るために前記導電率検出器へ接続される如何なる機器の必要条件へも適合させることができる。
【００２５】
関連する実施形態で、前記弁別器及び／又は前記インピーダンス検出器の出力段は、前記電圧降下が閾値を下回る場合に、前記供給電圧又は前記更なる供給電圧から有意な電流を引き込まず、前記弁別器及び／又は前記出力段は、前記電圧降下が前記閾値を上回る場合に、前記供給電圧又は更なる供給電圧から電流を引き込む。前記プルアップインピーダンス及び／又は前記プルダウンインピーダンスの両端の電圧降下が閾値を下回る場合には、待機モードがアクティブであると推定される。この場合に、前記弁別器及び／又は前記出力段は、前記供給電圧から電流を全く引き込まないか、あるいは無視可能な程度の電流しか引き込まない。電源は、前記供給電圧と前記回路接地電圧との間に電位差を与える。動作モードで、前記弁別器及び／又は前記出力段は、前記供給電圧から電流を引き込むことを許される。
【００２６】
一実施形態で、前記弁別器は、前記確認されるべきインピーダンスが前記閾値を上回ったままである場合に、前記供給電圧から１００ｎＡより小さく、望ましくは１ｎＡよりも小さい電流を引き込む。これは、電池の自己放電電流よりもずっと低い。電池の自己放電電流は、電池の種類及び充電状態に依存し、標準的な値は、充電後２４時間のリチウム電池で１０μＡである。前記インピーダンス検出器の漏れ電流は、トランジスタの種類及び温度に依存する。それは、アナログデバイスの整合デュアル・モノリシック・トランジスタＭＡＴ０１又は、同様に適したトランジスタが使用される場合には、２５℃で１００ｐＡの低さである（全範囲−５５℃〜１２５℃では１００ｎＡ。）。このような値は、そのデータシートから得られる。
【００２７】
前記弁別器は第１の段及び第２の段を有することができる。２つの段を有する弁別器は、より急な入出力特性を有し、それによって、当該弁別器の望まれていない中間状態を除く。前記弁別器が、例えば、ある構成要素の飽和効果を使用する場合に、前記第１の段はまだ飽和せず、飽和状態にある前記第２の段を支援する。
【００２８】
関連する実施形態で、前記第１の段は切替え手段を有する。切替え手段の提供は、望まれていない中間状態を通ることなく前記弁別器の２つの状態の間で変化する可能性を与える。中間状態は、通常、電気回路の電力消費に関して好ましくない。この場合に、１つには待機モードと動作モードとの間の区別に関心が寄せられるので、前記弁別器の入力部での状態に応答する切替え手段はこの機能を提供する。
【００２９】
関連する実施形態で、前記第１の段の切替え手段の制御入力は、前記２つのポートのうちの１つへ結合される。従って、前記第１の段の切替え手段の制御入力での電位は、夫々の入力ポートの電位に従う。第１の制御入力の場合に、このことは、その電位が、前記プルアップインピーダンスと前記２つの入力ポートの間の失われた導電性との相互作用によって引き起こされる待機モードの間の供給電圧へとプルアップされることを意味する。前記第２の入力ポート及び前記プルダウンインピーダンスに関しても同様に考えることができる。
【００３０】
他の実施形態で、前記第１の段の切替え手段の制御入力は、低域通過フィルタを介して前記２つのポートのうちの１つへ結合される。この低域通過フィルタは、前記弁別器が雑音環境において無作為に１つの状態から他の状態へ変化することを防ぐ。
【００３１】
前記切替え手段は、バイポーラトランジスタ及びＭＯＳＦＥＴトランジスタ、薄膜トランジスタ、ダイオード、並びにＭＩＭ（金属−絶縁体−金属）ダイオードを含むグループから選択されても良い。ＭＯＳＦＥＴトランジスタは、電流の代わりに電圧によって制御される。他方で、バイポーラトランジスタは、より低い閾値電圧を必要とする。特に、供給電圧がむしろ低い場合に、バイポーラトランジスタは、ＭＯＳＦＥＴトランジスタの代わりに回路の適切な動作のために前記第１の段で使用され得る。２つのバイポーラトランジスタの縦続配置では（１つは高電力供給レールへ接続され、他は低電力供給レールへ接続される。）、回路を１．５Ｖ以下で動作させることが可能でなければならない。この場合に、少なくとも１．２Ｖの供給電圧（トランジスタの閾値電圧０．６Ｖの２倍。）を有することが必要とされうる。単一のトランジスタしか含まれない実施形態では、この値をはるかに下回る。バイポーラトランジスタの閾値電圧が通常約０．５Ｖ〜０．６Ｖであるという事実により、（同様にその回路の残りの部分がそれをサポートするという条件下で、）１Ｖを優に下回る動作電圧で提案される実施形態を動作させることが可能である。
【００３２】
本願発明の装置において能動部品として（スイッチ又は他の機能として）１又は複数のトランジスタを用いることは、本願発明の装置の費用効果を高め、更には比較的小さくすることができる。これは、例えば半導体又はガラス基板の極めて小さな表面積でトランジスタを実現することが可能であるためである。
【００３３】
代替案は、装置の能動部品の１又は複数のトランジスタとして薄膜トランジスタを用いることである。これは、装置の費用効果を更に高め、例えばプラスチック又は金属フォイルのような、より軽く又は柔らかい材料を使用することが可能である。
【００３４】
本発明の更なる実施形態で、前記能動素子はダイオードを含む。本願発明の装置において能動部品として１又は複数のダイオードを用いることは、本願発明の装置の費用効果をより一層高め、更には比較的小さくすることができる。これは、トランジスタに基づく技術よりも費用の安い技術において、例えばガラス基板の極めて小さな表面積でダイオードを実現することが可能であるためである。
【００３５】
前記能動素子は、また、非線形抵抗素子、特に、金属−絶縁体−金属（ＭＩＭ）ダイオードを含んでも良い。本願発明の装置において能動部品として１又は複数のＭＩＭダイオードを用いることは、本願発明の装置の費用効果をより一層高め、更には比較的小さくすることができる。これは、トランジスタに基づく技術よりも費用の安い技術において、例えばガラス基板の極めて小さな表面積でＭＩＭダイオードを実現することが可能であるためである。
【００３６】
更なる実施形態で、前記トランジスタは１つの極性しか有さない。このことは、回路を大面積エレクトロニクスで製造することをより容易にする。
【００３７】
前記出力段はトランジスタ及び出力インピーダンスを有し、前記出力電圧は前記出力インピーダンスでタップされる。前記出力段のトランジスタは前記弁別器によって制御され、結果として、電流が前記出力インピーダンスを流れることができるかどうかを決定する。前記出力インピーダンスは、前記出力トランジスタへ直列に接続されている。特に、前記出力トランジスタのオンインピーダンスが（抵抗器の形をとる）前記出力インピーダンスと比較して相対的に低い場合に、供給電圧の大部分が出力抵抗器の両端に存在することが期待され得る。このことは、前記出力段へ接続される如何なる構成要素も待機モード又は動作モードのいずれか一方を示す一義的な出力信号を供給され得ることを意味する。
【００３８】
当該電気生理学的装置は、低温多結晶シリコン、非結晶シリコン、ナノ結晶シリコン、微結晶シリコン、又は、セレン化カドミウム、酸化スズ、酸化亜鉛、若しくは有機半導体のような他の有機若しくは無機半導体物質のグループからの物質を更に有しても良い。
【００３９】
薄膜トランジスタは、アクティブマトリクス液晶ディスプレイ及び他のアクティブマトリクスディスプレイの製造から知られるような周知のアクティブマトリクス技術のいずれかから作られ得る。かかる技術は、非結晶シリコン（ａ−Ｓｉ）技術、低温ポリシリコン技術（ＬＴＰＳ）、ナノ結晶シリコン技術、微結晶シリコン技術、ＣｄＳｅ（セレン化カドミウム）技術、ＳｎＯ（酸化スズ）技術、ポリマー又は有機半導体に基づく技術などを含む。幾つかの場合で、１つの極性のトランジスタしか利用可能でなく（例えば、ａ−ＳｉはＮ型トランジスタしか提供しない。）、一方、他の場合には、両極性のトランジスタが利用可能である（例えば、ＬＴＰＳはｎ形及びｐ形のトランジスタを提供する。）。しかし、１つの装置にどちらの種類もあることはより高価である。
【００４０】
薄膜ダイオード技術を用いると、（例えば、アクティブマトリクスＬＣＤに使用されているような）ダイオード・アクティブマトリクス配列は幾つかの既知の方法で駆動され得る。これらの方法のうちの１つは、Ｄ２Ｒ（Ｄｏｕｂｌｅ  Ｄｉｏｄｅ  ｗｉｔｈ  Ｒｅｓｅｔ）アプローチである（Ｋ．Ｅ．Ｋｕｉｊｋによる第１０回国際ディスプレイ研究会議（１９９０年アムステルダム）の会議録１７４頁を参照。これは本願明細書に参照することにより援用される。）。
【００４１】
本発明に従う回路の動作はダイオード特性とは極めて無関係にされ、ＰＩＮ又はショットキーダイオードは両方とも選択され得る。ＰＩＮ（又はショットキー−ＩＮ）ダイオードは、簡単な３層工程により形成され得る。非結晶半導体層、内在するｐ形ドープ領域の堆積、及びｎ形ドープ領域は、上部及び底部の金属ラインの間に挟まれる。かかる金属ラインは、例えば、直交するよう方向づけられている。電気特性は配置構造にはほとんど反応しない。
【００４２】
ＴＦＴを用いるよりも柔軟性はいくらか劣るが、技術的に負担が少ない金属−絶縁体−金属（ＭＩＭ）ダイオード技術を用いて当該装置を実現することも可能である。ＭＩＭダイオードは、非線形抵抗素子として導入され得る。
【００４３】
ＭＩＭデバイス（又はＭＩＭダイオード）は、薄い絶縁層によって２つの金属層を分離することによって作られ（例えば、Ｃｒ若しくはＭｏ金属間に挟まれた水素化シリコン窒化物、又は、タンタル金属電極間のＴａ２Ｏ５絶縁体がある。例えば、Ａ．Ｇ．Ｋｎａｐｐ及びＲ．Ａ．Ｈａｒｔｍａｎによる第１４回国際ディスプレイ調査会議（１９９４年）の会議録１４頁及びＡ．Ａｏｍｏｒｉ等によるＳＩＤ０１ダイジェスト（２００１年）５５８頁参照。これらの開示は参照することによって本願明細書に援用される。）、交差構造の形で都合良く実現される。両金属層及び絶縁層は、同じ構造体に実現される。
【００４４】
更なる実施形態で、当該電気生理学的装置は電池によって電源供給される。当該電気生理学的装置は電力網の利用可能性とは無関係であり、従って、それは、研究所又は病院の外の状況でさえ患者又は被験者の電気生理学的活動の測定を実行するために使用可能である。実際には、そのような場合に、当該電気生理学的装置はより長い時間期間に亘って使用に耐えることを目的としており、電力は不必要に無駄にされるべきではない。
【００４５】
当該電気生理学的装置は、更なる電源を更に有する。この更なる電源は、電池、ＤＣ／ＤＣコンバータ、電荷ポンプ又は似たようなものであっても良い。前記更なる電源は、例えば、動作モードの間は使用されるが、待機モードの間は使用されない。前記インピーダンス検出器は、低い供給電圧により動作するよう設計され得るので、待機モードの間は前記更なる電源を使用する必要はない。動作モードの間、前記更なる電源は、前記インピーダンス検出器によって作動する装置の電源をオンするために使用されても良い。特定の実施形態で、前記更なる電源は、データ解析装置に電源を供給する。これは、データ解析装置が、例えば十分に高い供給電圧のような、一定電源を必要とするところの場合に有用である。更に、データ処理装置は、前記弁別器のスイッチによってオフにされるよう配置されても良い。
【００４６】
更なる実施形態で、前記リードオフ検出器は、リードオン状態に応答して当該電気生理学的装置の電源をオンするよう構成される。あるいは、前記電気インピーダンス検出器は当該装置に自動オン機能を提供する。これにより、専用のオン／オフスイッチの必要性が除かれる。更に、当該装置は、また、より容易に使用され得る。電極が両方とも患者の皮膚と接触すると直ぐに、前記電気インピーダンス検出器は、人体によって決定される導電率を感知し、当該電気生理学的装置をオンにする。当該装置が再びオフになると、以下が提案される。当該装置は、インピーダンスが所与の閾値よりも大きな値を取る場合にオフにされる。当該装置が信号を測定する場合、ターンオフ状態は信号閾値を下回る信号に関係している。これらの場合に、前記電気インピーダンス検出器は、信号を測定して、それが零である場合を判断するデータ取得及び／又は解析装置である。信号が零である場合、当該装置は待機モードに入る。当該装置は、状態が真となった直後に、即ち、信号が零となった直後に、又は、例えばベイビー電話で使用されるように、しばらくの後に、待機モードに入る。
【００４７】
更なる実施形態で、当該電気生理学的装置は、複数の前記電気インピーダンス検出器を有する。このような装置は、ユーザの身体又はその部分を介して電気回路を閉じることによって、記載される方法でユーザによって制御される。かかる装置は、例えば、家庭用電化製品用のリモートコントロールで又は携帯電話で使用され得る。これにより機械的スイッチは回避され、従って、当該装置は容易に密封され、あるいは／且つ、独特で、頑丈で、及び／又は、洗練された設計を特徴とすることができる。前記複数の電気インピーダンス検出器はキーパッドへ接続されても良く、従って、ユーザは、異なる接触域に続けて触れることによって数字又は英数字のコードを入力することができる。各接触域は、特定のキーに対応し、前記複数の電気インピーダンス検出器の中の１つへ接続されている。
【００４８】
当該電気生理学的装置は、更なる入力ポートを更に有する。一対の２つの任意の入力ポートの間のインピーダンスが前記閾値を超えるかどうかに関する結果は論理結合によって結合される。該論理結合は、ＡＮＤ演算、ＯＲ演算、ＸＯＲ演算又は他の論理演算であっても良い。例えば、ＡＮＤ演算は、全ての電極対が有意の信号を取得するために適切に接続されなければならない場合に使用され得る。
【００４９】
当該電気生理学的装置は、更なる入力ポートを更に有し、循環測定は、２つの入力ポートの組合せを循環させることによって実行される。これは、当該電気生理学的装置が、２つの任意の電極の間に存在しうる最も良い又は最も強い信号を探すことを可能にする。２又はそれ以上のインピーダンス検出器及びデータ解析装置が設けられる場合に、１つのインピーダンス検出器は、常に良好な又は強い信号を探すために使用され、一方、他のインピーダンス検出器は、実際のデータの取得を行う。目下取得された信号よりも良好な又は強い信号が利用可能であることが見つかった場合には、両方の役割が変わっても良い。これに関連して、最良の信号とは、確定した品質尺度に従って最良である信号を意味する。
【００５０】
更なる入力ポートを更に有する電気生理学的装置で、当該装置は、確定した品質尺度に従って最良である信号を与える２つの入力ポートの組合せを探すよう配置され得る。これは、循環方式で、無作為に、あるいは、特定のパターンに基づいて実行され得る。例えば、前記パターンは、かかる入力ポートの探索に集中することができるよう、（近い）過去にどの入力ポートが最も強い又は最も良い信号を与えたかを記憶しても良い。これに関連して、最良の信号とは、確定した品質尺度に従って最良である信号を意味する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００５１】
以下の記載で、通常、構成要素については、図について記載される場合に記述され、説明される。図において、構成要素は初めて現れる。同一の又は類似する参照符号は、同一の又は類似する構成要素に関して使用される。
【００５２】
図１は、図解形式でインピーダンス検出器の基本構成を示す。図の左側には、供給電圧＋Ｖｂａｔ１から第２の電圧Ｖ２までの経路の３つのセグメントが示される。各セグメントは、夫々、２端子回路３１、２０及び３２を有する。回路３１、２０及び３２の配置は、分圧器と考えられても良い。これは、また、回路３１、２０及び３２が導電率又は抵抗である場合に当てはまる。中央の２端子回路２０は、例えばそのインピーダンスに関して、試験又は確認をなされる。多くの用途で、確認されるべき２端子回路２０は、インピーダンス検出器の動作の間にその状態を変化させる。２端子回路のこのような状態変化は、２つの回路２０と３２との間の点の電位の変化をもたらす。この電位は、弁別器５０によって評価される。弁別器５０の基本構成は図１に示される。弁別器５０は、更なる供給電圧＋Ｖｂａｔ２及び第３の電圧Ｖ３へ接続される。それは、２つの回路２０と３２との間の点の電位に応答するスイッチ５１を有する。スイッチ５１が閉じると、更なる供給電圧＋Ｖｂａｔ２から第３の電圧Ｖ３へと電流が流れる。この電流は、例えば外部ユニット（図示せず。）を駆動するために、あるいは外部ユニットに電源供給するために用いられる。
【００５３】
ここで図２Ａを参照すると、電気インピーダンス検出器１００の回路図が示される。検出されるべき電気インピーダンスは、電気的に第１の入力ポート１２１（Ｅ１）と第２の入力ポート１２２（Ｅ２）との間に位置する。電気インピーダンス検出器１００は、電池によって供給され得る供給電圧（＋Ｖｂａｔ）によって給電される。それは、また、回路接地電圧（０Ｖ）を有する。電気インピーダンス検出器１００の主要部分のうちの１つは、表される場合に２つの段を有する弁別器である。弁別器の第１の段は、２つのＭＯＳＦＥＴトランジスタ１５１及び１５２の周りに設計される。知られるように、ＭＯＳＦＥＴトランジスタのドレイン−ソース間抵抗は、同じトランジスタのゲート−ソース間電圧によって制御される。インピーダンス検出器の定常状態を仮定すると、抵抗器１４１（Ｒ３）及びコンデンサ１４３（Ｃ１）の配置は、それが直流電圧に影響を及ぼさない低域通過フィルタであるため、無視可能である。従って、ＭＯＳＦＥＴトランジスタ１５１（Ｍ１）のゲート（Ｇ）の電位は、抵抗器１３１（Ｒ１）の両端の電圧降下によって決定される。この抵抗器１３１は、ＭＯＳＦＥＴトランジスタ１５１のプルアップ抵抗器として機能する。同様の配置が、プルダウン抵抗器１３２（Ｒ２）並びに抵抗器１４２（Ｒ４）及びコンデンサ１４４（Ｃ２）から構成される低域通過フィルタを伴うＭＯＳＦＥＴトランジスタ１５２（Ｍ２）の周囲で見付けられる。
【００５４】
弁別器の第２の段は、ＭＯＳＦＥＴトランジスタ１６３（Ｍ４）及び対応するプルアップ抵抗器１６１（Ｒ５）と、ＭＯＳＦＥＴトランジスタ１６４（Ｍ３）及び対応するプルダウン抵抗器１６２（Ｒ６）とを有する。
【００５５】
電気インピーダンス検出器１００の出力段は、ＭＯＳＦＥＴトランジスタ１７２（Ｍ５）と、対応するプルアップ抵抗器１７１（Ｒ７）と、出力抵抗器１７３（Ｒ８）と、出力ポート１７４とを有する。出力ポート１７４と回路接地電圧との間で、出力電圧は、入力ポート１２１と１２２との間の導電率の存在又は不在を表すようタップされ得る。
【００５６】
ＭＯＳＦＥＴトランジスタＭ３、Ｍ４及びＭ５の配置は、また、以下の方法で理解され得る。ＭＯＳＦＥＴトランジスタＭ３は、ＭＯＳＦＥＴトランジスタＭ１から供給される信号の論理符号変換器として機能する。ＭＯＳＦＥＴトランジスタＭ４及びＭ５は、ＭＯＳＦＥＴトランジスタＭ２のドレイン及びＭＯＳＦＥＴトランジスタＭ３のドレインに存在する信号の論理ＡＮＤ機能と見なされ得る。
【００５７】
５つのＭＯＳＦＥＴトランジスタ１５１、１５２、１６３、１６４及び１７２の夫々は、エンハンスメント型である。このことは、ドレイン（Ｄ）とソース（Ｓ）との間のチャネルが、ゲート（Ｇ）とソースとの間の制御電圧が数Ｖのある閾値を下回ったままである限り、完全に非導通状態にあることを意味する。
【００５８】
入力ポート１２１及び１２２が十分に大きな導電率（即ち、十分に小さいインピーダンス）によって接続されない限り、ＭＯＳＦＥＴトランジスタ１５１は、プルアップ抵抗器１３１がそのゲート−ソース間電圧を零に駆動するので、開いている。その理由は、電流経路が供給電圧＋Ｖｂａｔと回路接地電圧０Ｖとの間に存在しないためである。同じ理由から、ＭＯＳＦＥＴトランジスタ１５２は、プルダウン抵抗器１３２がそのゲート−ソース間電圧を零に駆動するので、開いている。両ＭＯＳＦＥＴトランジスタ１５１及び１５２が開いている状態で、抵抗器１６２及び１６１には電流が流れず、それによって、それらのＭＯＳＦＥＴトランジスタ１６３及び１６４は開いたままである。これは、そのゲート−ソース間電圧が、その場合に、抵抗器１６１及び１６２によって夫々零に駆動されるためである。ＭＯＳＦＥＴトランジスタ１６３が開いた状態では、出力抵抗１７３には電流が供給されず、従って、出力電圧Ｖｌｅａｄは零である。
【００５９】
２つの入力ポート１２１及び１２２がそれらの間の導通によって接続されると直ぐに、抵抗器１３１、１３２及び２つの入力ポート１２１と１２２との間の導通は分圧器を形成する。この分圧器は、ＭＯＳＦＥＴトランジスタ１５１及び１５２をオンに切り換えるように、十分なゲート−ソース間電圧を両ＭＯＳＦＥＴトランジスタ１５１及び１５２に供給する。抵抗器１４１及びコンデンサ１４３は、低域通過フィルタを表す。この低域通過フィルタは、ＭＳＦＥＴ１５１が雑音環境でランダムにオン及びオフとなることを防ぐ。同様のことが、ＭＯＳＦＥＴトランジスタ１５２に関して抵抗器１４２及びコンデンサ１４４にも当てはまる。
【００６０】
第１の弁別器段のＭＯＳＦＥＴトランジスタ１５１又は１５２が導通している場合に、これは、弁別器の第２の段及び電気インピーダンス検出器１００の出力段を介して伝わる。
【００６１】
導通が２つの入力ポートの間に存在する場合、それらの夫々の電圧は、電気生理学データの取得又は解析装置１８０の入力として動作する。装置１８０は、入力ポート１２１、１２２へ接続される電極によって取り出される電気生理学的信号を、どれか他の方法で、評価、記憶、処理する。データ取得又は解析装置１８０は信号処理のために設計される。それは、増幅、フィルタ処理、レベルシフト、Ａ／Ｄ変換、記憶などを実行しても良い。通常、電気生理学的解析装置は、測定される信号の弱い性質に起因して高い入力インピーダンスを与える。結果として、電気生理学的解析装置１８０は、本発明によって実行されるインピーダンス検出に干渉しない。
【００６２】
図２Ｂは、本発明の他の実施形態を示す。この電気インピーダンス検出器では、弁別器の第１の段の２つのＭＯＳＦＥＴトランジスタ１５１及び１５２は、２つのバイポーラトランジスタ２５１及び２５２と置換されている。特に、供給電圧＋Ｖｂａｔがむしろ低い場合に、第１の段にＭＯＳＦＥＴトランジスタを有しないことは、回路の適切な動作にとって有利となりうる。図２Ａに示される実施形態で両ＭＯＳＦＥＴトランジスタ１５１及び１５２を適切にオンに切り換えるためには、供給電圧＋Ｖｂａｔは、ＭＯＳＦＥＴトランジスタ１５１及び１５２の閾値電圧の和よりも大きくなければならない。この和は、数Ｖに至る。従って、図２Ｂに示される実施形態は、代わりにバイポーラトランジスタ２５１及び２５２を使用する。バイポーラトランジスタは、既に約０．６Ｖの低いベース−エミッタ間電圧でオンとなりうる。その場合、たった１．５Ｖの供給電圧によって回路を動作させることが可能である。この実施形態は、また、供給電圧が３Ｖである場合に使用されても良い。この３Ｖという電圧は、例えば２つの標準的なＡＡ−又はＡＡＡ−電池によって作られる電圧である。これらの実施形態で、出力電圧は、例えば電気生理学的解析装置１８０及び、電気生理学的装置が待機モードにある場合にオフであり、動作モードにある場合にはオンであるよう意図される電気生理学的装置の如何なる他の構成要素に対しても供給するために直接的に使用され得る。代替的に、出力電圧は、また、例えば電源制御回路のトリガ信号として使用されても良い。電気生理学的解析装置１８０の電力供給要求は、より厳しくても良い。可能な解決策は、以降詳細に記載される。しかし、電気生理学的解析装置１８０は、また、低動作電圧及びレイル・ツー・レイル（ｒａｉｌ−ｔｏ−ｒａｉｌ）増幅のために設計されても良い。
【００６３】
図３は、本発明の他の可能な実施形態を示す。図２Ａに示される実施形態と比較して、図３に示される実施形態に含まれる構成要素の点数はより少ない。図３は、電気インピーダンス検出器１００の回路図を示す。プルアップ抵抗器１３１と、プルダウン抵抗器１３２と、低域通過フィルタ（Ｒ３、Ｃ１及びＲ４、Ｃ２）と、弁別器の第１の段（Ｍ１、Ｍ２）とを有する入力回路は、図２Ａを参照して既に記載されている回路に対応する。ＭＯＳＦＥＴトランジスタ１５２（Ｍ２）のドレインに存在するＭ２の出力は、抵抗器１６１（Ｒ５）を介してＭＯＳＦＥＴトランジスタ１６３（Ｍ４）のゲートへ先と同じように接続される。しかし、ＭＯＳＦＥＴトランジスタ１５１（Ｍ１）の出力は、もはやインバータを通らない。代わりに、それは、ＭＯＳＦＥＴトランジスタＭ４のソースと、プルダウン抵抗器１５５（Ｒ１５）とへ直接的に接続される。このプルダウン抵抗器Ｒ１５は、Ｍ１のドレイン及びＭ４のソースでの電圧を接地電圧まで下げることによって、Ｍ１及びＭ４のどちらも導通していない場合に、所定電圧がＭ１のドレインとＭ４のソースとの間の接続に存在することを確実にする。この過渡電流の速度は、主に抵抗器Ｒ１５の値に依存する。先に述べたように、論理ＡＮＤは、ＭＯＳＦＥＴトランジスタＭ１及びＭ２の出力信号に関して行われる。ＡＮＤ機能が、各自のゲートに存在する信号によって夫々制御される２つのＭＯＳＦＥＴトランジスタＭ４及びＭ５によって単純な方法で実行されるところの図２Ａの回路と比較して、ＭＯＳＦＥＴトランジスタＭ４の周囲の図３の回路は、固有の、即ち、内在する論理ＡＮＤ機能を実施する。ＭＯＳＦＥＴトランジスタＭ４のゲートは、入力信号の１つを供給するＭＯＳＦＥＴトランジスタＭ２の出力によって制御される。第２の入力信号は、ＭＯＳＦＥＴトランジスタＭ１によって供給され、ＭＯＳＦＥＴトランジスタＭ４のソースでの電圧を直接制御する。先に述べられたように、本実施形態は、ＭＯＳＦＥＴトランジスタＭ３と、論理ＡＮＤゲートのＭＯＳＦＥＴトランジスタＭ５とによって実施される論理信号符号変換器を節約する。電気インピーダンス検出器のこのような縮小された実施形態は、図２Ａに示される実施形態よりも僅かに理想的でないスイッチング特性を有しうるが、一定の用途に適する。
【００６４】
図４は、１つのＮ型ＭＯＳＦＥＴ及び２つのダイオードを有する電気インピーダンス検出器の回路図である。前出の実施形態と比較して、この回路で使用される部品点数は少ない。具体的に、弁別器は、スイッチング素子として単一のＮ型ＭＯＳＦＥＴ４５２を使用する。更に、この電気インピーダンス検出器は、２つのダイオード４３１がプルアップ抵抗として使用される点で前出の実施形態とは異なる。留意すべきは、以降の実施形態で、直列接続されるダイオードの数は、また、３又はそれ以上であっても良い点である。その目的は、電気生理学的解析装置１８０のいずれの入力も全供給電圧又は０Ｖへ直接に結合されないように、十分に高い電圧降下を生成することである。ダイオードの数は、使用されるダイオードの種類に依存する。標準的なダイオードは、４００ｍＶ．．．７００ｍＶの電圧降下を示す。代替的に、２００ｍＶ．．．３００ｍＶの電圧降下を有するショットキーダイオードが使用されても良い。従って、異なるダイオード形式のいずれかの組合せを有する、直列接続された１又は１よりも多いダイオードを使用することが有利である。随意的に、単一のダイオードしか使用されてなくも良い。明瞭さのために、抵抗器Ｒ１、Ｒ２及びＲ３は、夫々、参照符号４３２、４４２及び４６１を有する。同じ見解が、この場合に参照符号４４４を有するコンデンサＣ２に関しても適用できる。それらの機能は、同様の構成要素に関して上述された。
【００６５】
図５は、１つのＮＰＮ型バイポーラトランジスタ及び２つのダイオードを有する電気インピーダンス検出器の回路図である。この回路は、ＮＰＮ型バイポーラトランジスタ５５２がスイッチング素子として使用される点を除いて、図４に示される回路と同じである。
【００６６】
図６は、１つのＰ型ＭＯＳＦＥＴ及び２つのダイオードを有する電気インピーダンス検出器の回路図である。この回路は、Ｐ型ＭＯＳＦＥＴ１５１及び２つのダイオード６３２を使用し、一方、ＭＯＳＦＥＴ１５２（図１参照。）周囲のその対応部品は削除される。Ｐ型ＭＯＳＦＥＴ１５１のゲート電圧の制御を構成する回路は、基本的には図２Ａに対して変更されていない。抵抗器６４１（Ｒ２）は低域通過フィルタの一部であり、抵抗器６６２（Ｒ３）は、出力電圧がタップされるところの抵抗器である。
【００６７】
図７は、１つのＰＮＰ型バイポーラトランジスタ及び２つのダイオードを有する電気インピーダンス検出器の回路図である。図７は、ＰＮＰ型バイポーラトランジスタ２５１の使用を除いて、図６に対応する。
【００６８】
図８は、１つのＮ型ＭＯＳＦＥＴ及びツェナーダイオードを有する電気インピーダンス検出器の回路図である。この回路は、図４に示される回路と同じであるが、２つのダイオードの代わりに、ツェナーダイオード８３１が使用される。
【００６９】
図９は、１つのＮＰＮ型バイポーラトランジスタ及びツェナーダイオードを有する電気インピーダンス検出器の回路図である。この回路は、図５に示される回路と同じであるが、２つのダイオードの代わりに、ツェナーダイオード８３１が使用される。
【００７０】
図１０は、１つのＰ型ＭＯＳＦＥＴ１５１及びツェナーダイオード１０３２を有する電気インピーダンス検出器の回路図である。この回路は、図６に示される回路と同じであるが、２つのダイオードの代わりに、ツェナーダイオード１０３２が使用される。
【００７１】
図１１は、１つのＰＮＰ型バイポーラトランジスタ２５１及びツェナーダイオード１０３２を有する電気インピーダンス検出器の回路図である。この回路は、図７に示される回路と同じであるが、２つのダイオードの代わりに、ツェナーダイオード１０３２が使用される。
【００７２】
図１２は、１つのＮ型ＭＯＳＦＥＴ４５２並びにツェナーダイオード８３１及び通常のダイオード１２３１を有する電気インピーダンス検出器の回路図である。この回路は、図４に示される回路と同じであるが、２つのダイオードの代わりに、ツェナーダイオード８３１及び順方向のダイオード１２３１が使用される。
【００７３】
図１３は、１つのＮＰＮ型バイポーラトランジスタ５５２並びにツェナーダイオード及び通常のダイオードを有する電気インピーダンス検出器の回路図である。この回路は、図５に示される回路と同じであるが、２つのダイオードの代わりに、ツェナーダイオード８３１及び順方向のダイオード１２３１が使用される。
【００７４】
図１４は、１つのＰ型ＭＯＳＦＥＴ１５１並びにツェナーダイオード及び通常のダイオードを有する電気インピーダンス検出器の回路図である。この回路は、図６に示される回路と同じであるが、２つのダイオードの代わりに、ツェナーダイオード１０３２及び順方向のダイオード１４３２が使用される。
【００７５】
図１５は、１つのＰＮＰ型バイポーラトランジスタ２５１並びにツェナーダイオード及び通常のダイオードを有する電気インピーダンス検出器の回路図である。この回路は、図７に示される回路と同じであるが、２つのダイオードの代わりに、ツェナーダイオード１０３２及び順方向のダイオード１４３２が使用される。
【００７６】
図１６は、単一のｎ形トランジスタ弁別器を有する電気インピーダンス検出器の回路図である。ｎ形トランジスタ１５２は、この配置では唯一のスイッチング素子である。ｎ形トランジスタ１５２は抵抗器１６７３を駆動する。抵抗器１６７３は、出力電圧がタップされ得るところの点を提供するのに主に役立つ。リードオフ回路における単一トランジスタの使用は、２又はそれ以上のトランジスタを使用する実施形態に対して以下の相違を与える。第１に、電池電圧は小さくされ得る。差し当たり、唯１つのトランジスタの閾値電圧を超えることしか必要とされない。図２Ａから３で提示される回路に関しては、トランジスタの１つの閾値電圧の２倍が必要とされた。唯１つのトランジスタへの低減は、直接的な電力節約をもたらす。更に、回路は、ｎ形（図１６）又はｐ形（図１７）トランジスタのみで実現され得る。このことは、ＣＭＯＳ（相補型金属酸化膜半導体）が必要でないことを意味する。このようにして、回路は、しばしばトランジスタの唯１つの極性が利用可能であるところの（非結晶シリコンはｎ形のみの有機ＴＦＴである。）、又は、より費用の安い処理が利用可能であるところの（ｐ形又はｎ形のみのＬＴＰＳは、ＣＭＯＳＬＴＰＳと比較して２つのマスクステップを節約する。）低費用大面積エレクトロニクスに対応する。他の特徴は、大面積エレクトロニクスがフレキシブル基板上に製造可能である点である。フレキシブル基板は、それを整合が必要とされるところの用途に関して特に適切にする。最後に、図１６の回路は、また、部品点数をより少なくし、従って、費用をより安く且つ基板をより小さくすることができる。
【００７７】
図１７は、単一のｐ形トランジスタ弁別器を有する電気インピーダンス検出器の回路図である。それは、図１６の回路に随伴する回路である。抵抗器１７７５は、出力電圧がタップされることを可能にする。
【００７８】
図１８は、単一のｎ形トランジスタを有する弁別器と、プルアップとしての逆方向のダイオードとを有する電気インピーダンス検出器の回路図である。図１８の由来となる図１６に対して、図１８は、抵抗器１３１に取って代わるダイオード１８３１を表す。逆方向ダイオード１８３１は、高抵抗抵抗器として作用する。
【００７９】
図１９は、その入力ポートの１つが供給電圧へ接続される弁別器を有する電気インピーダンス検出器の回路図である。この図の回路は、入力ポート１２１が＋Ｖｂａｔへ直接結合される点で、図１６及び１８の回路とは異なる。それは、例えば、入力ポート１２１及び１２２で両極性信号を測定するためには必要とされない場合に使用される。変更された電気生理学的解析装置１８１は、入力ポートの１つが＋Ｖｂａｔへ結合される場合に、入力信号を扱うことができる。
【００８０】
図２０は、その入力ポートの１つが接地電圧へ接続される弁別器を有する電気インピーダンス検出器の回路図である。変更される電気生理学的解析装置１８２は、入力ポートの１つが０Ｖへ結合される場合に、入力信号を扱うことができる。
【００８１】
図２１は、抵抗器の代わりにダイオード及び電界効果トランジスタを用いる電気インピーダンス検出器の回路図である。逆方向で接続されるダイオード１８３１は、図１８から既に知られる。更に、他のダイオード２１３２も、第２の入力ポート１２２から接地電圧０Ｖへの逆方向で接続される。更に、幾つかの抵抗器は、電界効果トランジスタによって置換される。この実施例及び図２２に示される回路は、大面積エレクトロニクス内で、特定の抵抗器を実現することが困難であること及び時々ダイオードが利用可能でないことを考慮に入れる。これらの理由のために、抵抗器は、概して＋Ｖｂａｔ電力線へ接続されたゲートを有するゲートバイアス電界効果トランジスタ２１４２、２１７３によって置き換えられる。抵抗値は、電界効果トランジスタのＷ／Ｌ比（幅／長さ比）を選択することによって決定される。幾つかの場合で、高いが、未定義の抵抗値しか、例えばプルアップ又はプルダウン抵抗器のために必要とされない。このような場合に、対応する抵抗器はダイオードによって置換される。ダイオードが大面積エレクトロニクス技術で（例えばシリコン及びＬＴＰＳＴＦＴ技術に関して）容易に利用可能でない場合に、ダイオードは、ダイオード接続されるＴＦＴとして実現されてきた。このことは、２つのトランジスタ２１３２ａによって図２１Ａに示される。単一のトランジスタ２１３２ａでも足りうる。留意すべきは、これらの実施は、また、この用途で記載される他の実施例のほとんどへ適用可能である点である。
【００８２】
図２２は、図２１に示される簡単化された電気インピーダンス検出器の変形例の回路図である。具体的に、ダイオード２１３２は、ダイオードとして接続されるトランジスタ２２３２によって置換される。
【００８３】
図２３は、消費部が直接的に電源供給されるところの、図１６と同じ簡単化された電気インピーダンス検出器の回路図である。この場合に、消費部は電気生理学的解析装置１８０である。解析装置を電源へ弁別器トランジスタ１６３を介して接続することによって、弁別器が作動する場合にのみ解析装置が電源供給される状況を実現することが可能である。外部装置によって使用され得る出力信号を発生させるために、随意的な出力段が示される。それは、電界効果トランジスタ２３５２及び抵抗器２３７３を有する。この出力段は、回路の零電力動作に悪影響を及ぼさない。
【００８４】
図２４は、ＡＮＤ結合を実施するための、図１６に示されるような２つの電気インピーダンス検出器の配置の回路図である。図２４から２７の実施形態で、回路は、１よりも多い対の電極とともに動作する零電力インピーダンス検出器に関して提案される。図２４から２６の実施形態は、全ての電極が有意な測定を得るために接続される必要がある用途で使用され得る。図２４の右側には、既知のインピーダンス検出器がミラー形式で示される。それは、２つの入力ポート２４２１（Ｅ３）及び２４２２（Ｅ４）を与える。抵抗器２４３１及び２４３２は、夫々、プルアップ及びプルダウン抵抗器として働く。電気生理学的解析装置１８０がもう１つ表されているが、それは、また、図２４の左側の装置と同じであっても良い。上記から明らかなように、抵抗器２４４２及びコンデンサ２４４４は低域通過フィルタを形成する。低域通過フィルタは、トランジスタ１５２に直列に接続された電界効果トランジスタ２４５２へ接続されている。電流は、トランジスタ１５２及び２４５２が導通状態である場合にのみ、抵抗器４６１並びに電界効果トランジスタ１５２及び２４５２の直列接続を流れることができる。この場合に、反転された出力信号が出力ポート２４７４で得られる。
【００８５】
図２５は、非反転出力信号を有する、図２４の回路と同じ回路図である。非反転出力信号を有するために、２つのトランジスタ１５２及び２４５２は、＋Ｖｂａｔと抵抗器６６２との間に配置される。非反転出力信号は出力ポート２５７４で得られる。
【００８６】
図２６は、多数の入力をサポートする、図２４の回路と同じ回路図である。トランジスタ２４５２の支配下で、図２６は、更なるインピーダンス検出器がトランジスタ１５２及び２４５２に直列に接続され得ることを示す。また、生理学的解析装置１８０はその直列接続の一部でもあるから、それは、全てのトランジスタ１５２、２４５２等が導通状態である場合に電流を供給され得る。
【００８７】
図２７は、ＯＲ結合を実施するための、図１６に示された２つの電気インピーダンス検出器の配置の回路図である。この実施形態で、回路は、少なくとも１つのリードが導通している場合に電源を供給される。第２の対の入力ポート２７２１、２７２２は、解析装置１８０へ接続されている。入力ポート２７２１は、抵抗器２７３１によって＋Ｖｂａｔへ接続されている。入力ポート２７２２は、抵抗器２７３２によって０Ｖへ接続されている。低域通過フィルタは抵抗器２７４２及びコンデンサ２７４４を有する。トランジスタ２７５２はトランジスタ１５２に並列である。従って、いずれか一方が導通している場合に、解析装置１８０は０Ｖへ接続される。これにより、解析装置１８０へ電流が供給される。
【００８８】
図２８は、多数の電極入力をサポートする電気インピーダンス検出器の回路図である。この実施形態で、非常に多数の電極がセンサ入力点の夫々へ接続されている。この動作モードで、検知回路は、いくらかの導電率（即ち、十分に低いインピーダンス）が（ポート１２１及び２８２１を含む）第１の入力点へ接続される電極のいずれかと、（ポート１２２及び２８２２を含む）第２のセンサ入力点へ接続される電極のいずれかとの間で測定されると直ぐに、動作し始める。
【００８９】
図２９は、入力センサパッドの任意接続のための多入力回路により拡張された電気インピーダンス検出器の回路図である。患者が正確に電極を位置付けることに関してやたらに心配する必要がないように非常に多数の電極を用いることは、特に、個人の健康管理との関連で興味を引く。この場合に、事実上医療用である、医学的に訓練されていない人々が操作する装置を有することが通常である。このようなパッド配列は、また、動作アーティファクトに伴う問題を解決するのに役立つことができる。適切に患者と接触する少なくとも一対の電極を有する可能性は、電極の数とともに増大する。全ての電極が適切に付けられている間、電極の如何なる組合せからも最良の信号を取り出すことが可能である。図２９で、基本回路は、スイッチング配列２９２０及び制御装置２９８３により拡張されている。制御装置は、センサ入力パッドＳ１〜Ｓ８のうちの１つしか入力ポート１２２（Ｅ２）へ接続されず、一方、残りの入力パッドのうちの１つ、幾つか又は全てが入力ポート１２１（Ｅ１）へ接続されることに注意する。ある速度で、これらの接続は輪番する。２つの任意のパッドが接続される場合に、検出器が作動するところのタイムスロットが存在しうる。このとき、制御装置２９８３は輪番を停止し、回路１８０は必要とされる信号処理を実行することができる。
【００９０】
図３０は、第２の電気インピーダンス検出器により拡張される図２９の配置を示す。例となる２重回路が示される。この回路は、最良の信号の一定探索を可能にする。下側のインピーダンス検出器は、基本的には上側のインピーダンス検出器と同じである。更に、回路は、スイッチング配列３０２０及び制御装置３０８３を有する。下側のインピーダンス検出器に関して、その入力ポート３０２１及び３０２２並びにその出力ポート３０７４しか基準信号を供給されない。回路は以下のように機能する。１つの検出器が導電信号を見つけると、スイッチ走査は停止される。このとき、他の検出器は走査を開始し、他の作動結合が見つけられるならば、（解析装置１８０からの）その出力信号は最初の信号と比較される。このとき、最も強い信号の検出器は停止され、最も弱い信号の検出器は入力電極の走査を続ける。また、時間差測定が行われ得る。当然、８つの入力に制限されない。スイッチ配列を駆動するようクロック信号を走査する電極は、低電力で設計され得る。
【００９１】
図３１は、電界効果トランジスタを用いる電気インピーダンス検出器の回路図である。描かれる実施形態では、コンデンサ１４４に並列な更なるトランジスタ３１４４が設けられる。トランジスタ３１４４は抵抗器として動作し、インピーダンス検出器の閾値に影響を及ぼしうる。他のトランジスタ３１４２は他の抵抗器として動作し、同様に、インピーダンス検出器の閾値に影響を及ぼすために使用され得る。両トランジスタは、それらの各自のゲートを介して＋Ｖｂａｔへ接続されている。インピーダンス検出器の閾値は、然るべくトランジスタのＷ／Ｌを選択することによって影響を及ぼされ得る。
【００９２】
図３２は、外部電圧によって調整可能な電界効果トランジスタを用いる電気インピーダンス検出器の回路図である。この実施形態では、トランジスタ３２４２及び３２４４は、それらの各自のゲートを介して外部電圧へ接続されている。入力ポート３２２３（Ｖｅｘｔ）は、両トランジスタのゲートへ接続されている。この実施形態は、調整可能であるインピーダンス検出器の閾値を定義する。当然、夫々のトランジスタは、また、個々の外部電圧によって制御され得る。
【００９３】
図３３は、定義可能な閾値を与える電気インピーダンス検出器の回路図である。この実施形態では、インピーダンスの定義可能な閾値を与える回路が提案されており、この場合に回路は作動状態となる。閾値は、弁別器の入力での２つの抵抗器１４２、３３４４の比によって定義される。先と同じく、可変抵抗器は、所定のゲート電圧を有するトランジスタとして実現され得る。更なる必要条件は、２つの抵抗器１４２及び３３４４が高い抵抗性を有するべきことである。
【００９４】
図３４は、調整可能な閾値を与える電気インピーダンス検出器の回路図である。調整可能な分圧器は抵抗器３４４２及び３４４４によって形成される。これらの抵抗器はいずれも調整可能である。分圧器は、弁別器と、トランジスタ３４５２及び抵抗器３４７３を有する出力段との間に配置される。閾値は、例えば１又は２の適切な制御ノブによって、調整されても良い。
【００９５】
図３５は、可変な閾値を与える電気インピーダンス検出器の回路図である。図３４の実施例と比較して、２つの調整可能な抵抗器は、電界効果トランジスタ３５４２及び３５４４によって置換されている。これは、装置を変化する状態に適合させるために、装置の動作中に閾値をプログラミングすることを可能にする。この目的のために、電界効果トランジスタのゲートは、例えばマイクロコントローラ（図示せず。）へ接続されるべきである。
【００９６】
図３６は、図３５に示される電気インピーダンス検出器の変形例である。分圧器を用いる代わりに、図３５の抵抗器１７３は、２つの電界効果トランジスタ３６７３によって置換される。トランジスタの閾値の比は、回路の閾値を決定する。
【００９７】
図３７は、ダイオード及びコンデンサのみを用いる電気インピーダンス検出器の回路図である。この実施形態では、零電力インピーダンス検出器は、能動素子としてダイオードのみを用いて実現される。ダイオードは、大面積エレクトロニクスでトランジスタよりも製造が容易であり、本実施形態を潜在的により費用を安くすることができる。２つのダイオード３７５２はトランジスタに取って代わる。単一のダイオードも可能である。出力電圧は、コンデンサ３７７３によって保持される。入力ポート１２１と１２２との間に導通状態が存在するならば、入力ポート１２２は、ダイオード３７３１の逆バイアス電圧に等しい電位を有しうる。通常、この電圧は、２つのダイオード３７５２によって示される順方向バイアス電圧の２倍よりも高い。従って、（３つのダイオードが同じ種類である場合に）コンデンサ３７７３がＶｒｅｖ．ｂｉａｓ−２Ｖｆｗｄ．ｂｉａｓに等しい電圧へ充電されない限り、電流は２つのダイオード３７５２の間を流れる。入力ポート１２１と１２２との間の導通が抑えられる場合に、電流は流れなくなる。入力ポート１２２は０Ｖまで下がり、従って、２つのダイオード３７５２は、コンデンサ３７７３を再充電する電流が流れることを妨げる。コンデンサ３７７３は、その電圧を保持するが、直ぐに出力ポート１７４を介して放電する。
【００９８】
図３８は、単一のダイオード及びコンデンサを用いる電気インピーダンス検出器の回路図である。この簡単な実施形態で、入力ポート間に導通状態が存在するならば、ダイオード３８５２は直列コンデンサ３７７３を充電し、出力電圧Ｖｏを増大させ、出力１７４へ接続される如何なる機器も作動させる。この実施形態では、解析装置がターンオフ状態を決定する能力を有しており、リードオフ状態が検出される場合にコンデンサ３７７３を０Ｖにリセットできることが必要とされる。この回路は、また、リードオン検出器と呼ばれることもある。
【００９９】
図３９は、図３に示される電気インピーダンス検出器の変形例である。この場合に、２つの弁別器トランジスタ１５１、１５２は、抵抗器３９９５とともに直列に接続されている。出力段は、抵抗器３９５５を流れる電流を評価する。抵抗器３９５５を流れる十分に高い電流は、出力段に出力ポート１７４で高（Ｈｉｇｈ）信号を発生させる。
【０１００】
図４０は、第２の電池及びＮＰＮ型バイポーラトランジスタを用いる電気インピーダンス検出器の回路図である。第１の電池４００１は、インピーダンス検出器に供給電圧を供給する。第２の電池４００２は、第１の電池に直列に接続されている。第１及び第２の電池の直列接続は、解析装置１８０の動作に必要とされうるより高い電圧を提供する。第２の電池４００２は、インピーダンス検出器の適切な動作にとって重要ではない。従って、それは、導通状態が検出された後にのみ、部分１８０に電源を供給するためにオンに切り換えられる。従って、回路全体は、待機状態である間は零電力である目標を依然として満足する。第２の電池を第１の電池に直列に接続する代わりに、解析装置１８０の電源として第２の電池のみを使用することも可能である。
【０１０１】
図４１〜４３は、第１の電池４００１と、第２の電池４００２と、Ｎ型ＭＯＳＦＥＴトランジスタ４５２と、ＰＮＰ型バイポーラトランジスタ２５１と、Ｐ型ＭＯＳＦＥＴトランジスタ１５１とを夫々用いる図４０と同様の実施形態を示す。
【０１０２】
心電図（ＥＣＧ）に加えて、例えば脳波記録（ＥＥＧ）のような他の電気生理学的用途も、提案される装置から恩恵を受ける。他の方法は、インピーダンス・カルジオグラフィー（ＩＣＧ）である。ＩＣＧは、心拍出力を調べるために使用される。また、ＩＣＧに類似するより一般的な生体インピーダンスがリードオフ検出器を用いても良い。生体インピーダンス方式は、慢性心不全を患う患者の体肢における水の蓄積を検出するのに有用であり、且つ、呼吸活動を監視すると期待される。更なる他の方法は、電気皮膚反応、即ち、皮膚の導電率の測定である。この測定は、虚偽検出器及びリラクゼーション・エクササイズ用のトレーニング装置において人のストレスレベルを推定するために用いられる。前出の測定の全ては、患者の皮膚へ付けられた電極を使用する。身体の電気信号を測定するためではなく、患者が装置を持ち上げた又は身に着けた（例えば、メガネ又は補聴器。）場合に、医療装置に自動オン機能を提供する目的のために電極を使用するような装置も包含される。
【０１０３】
本発明は、最も実用的な実施形態であると考えられるものに関して説明及び記載された。しかし、本発明の適用範囲内であればそれらから離れてもよく、且つ、明らかな変形が当業者に想到されることが認識される。
【図面の簡単な説明】
【０１０４】
【図１】本発明に従う電気インピーダンス検出器の基本構成を示す回路図である。
【図２Ａ】スイッチング素子としてＭＯＳＦＥＴを用いる、本発明に従う電気インピーダンス検出器の回路図である。
【図２Ｂ】スイッチング素子として第１の弁別器段ではバイポーラトランジスタを用い、他の場所ではＭＯＳＦＥＴトランジスタを用いる、本発明に従う電気インピーダンス検出器の回路図である。
【図３】部品点数を減らされた、本発明の一実施型態に従う電気インピーダンス検出器の回路図である。
【図４】１つのＮ型ＭＯＳＦＥＴ及び２つのダイオードを有する電気インピーダンス検出器の回路図である。
【図５】１つのＮＰＮ型バイポーラトランジスタ及び２つのダイオードを有する電気インピーダンス検出器の回路図である。
【図６】１つのＰ型ＭＯＳＦＥＴ及び２つのダイオードを有する電気インピーダンス検出器の回路図である。
【図７】１つのＰＮＰ型バイポーラトランジスタ及び２つのダイオードを有する電気インピーダンス検出器の回路図である。
【図８】１つのＮ型ＭＯＳＦＥＴ及びツェナーダイオードを有する電気インピーダンス検出器の回路図である。
【図９】１つのＮＰＮ型バイポーラトランジスタ及びツェナーダイオードを有する電気インピーダンス検出器の回路図である。
【図１０】１つのＰ型ＭＯＳＦＥＴ及びツェナーダイオードを有する電気インピーダンス検出器の回路図である。
【図１１】１つのＰＮＰ型バイポーラトランジスタ及びツェナーダイオードを有する電気インピーダンス検出器の回路図である。
【図１２】１つのＮ型ＭＯＳＦＥＴ並びにツェナーダイオード及び通常のダイオードを有する電気インピーダンス検出器の回路図である。
【図１３】１つのＮＰＮ型バイポーラトランジスタ並びにツェナーダイオード及び通常のダイオードを有する電気インピーダンス検出器の回路図である。
【図１４】１つのＰ型ＭＯＳＦＥＴ並びにツェナーダイオード及び通常のダイオードを有する電気インピーダンス検出器の回路図である。
【図１５】１つのＰＮＰ型バイポーラトランジスタ並びにツェナーダイオード及び通常のダイオードを有する電気インピーダンス検出器の回路図である。
【図１６】単一ｎ形トランジスタ弁別器を有する電気インピーダンス検出器の回路図である。
【図１７】単一ｐ形トランジスタ弁別器を有する電気インピーダンス検出器の回路図である。
【図１８】プルアップとしての逆方向のダイオード及び単一ｎ形トランジスタを有する弁別器を電気インピーダンス検出器の回路図である。
【図１９】その入力ポートのうちの１つを供給電圧へ接続された弁別器を有する電気インピーダンス検出器の回路図である。
【図２０】その入力ポートのうちの１つを接地電圧へ接続された弁別器を有する電気インピーダンス検出器の回路図である。
【図２１】抵抗の代わりにダイオード及び電界効果トランジスタを用いる電気インピーダンス検出器の回路図である。
【図２１Ａ】プルダウンダイオードの代替案を示す図２１の詳細図である。
【図２２】図２１に示される簡単化された電気インピーダンス検出器の変形例の回路図である。
【図２３】消費部が直接的に電力を供給されるところの、図１６と同様の簡単化された電気インピーダンス検出器の回路図である。
【図２４】ＡＮＤ結合を実施するための、図１６に示される２つの電気インピーダンス検出器の配置の回路図である。
【図２５】非反転出力信号を有する図２４の配置と同様の回路図である。
【図２６】多数の入力をサポートする図２４の配置と同様の回路図である。
【図２７】ＯＲ結合を実施するための、図１６に示される２つの電気インピーダンス検出器の配置の回路図である。
【図２８】多数の電極入力をサポートする電気インピーダンス検出器の回路図である。
【図２９】入力センサパッドの任意接続のための多入力回路により拡張される電気インピーダンス検出器の回路図である。
【図３０】第２の電気インピーダンス検出器により拡張される図２９の配置を示す。
【図３１】電界効果トランジスタを用いる電気インピーダンス検出器の回路図である。
【図３２】外部電圧によって調整可能な電界効果トランジスタを用いる電気インピーダンス検出器の回路図である。
【図３３】所定閾値を与える電気インピーダンス検出器の回路図である。
【図３４】調整可能な閾値を与える電気インピーダンス検出器の回路図である。
【図３５】可変な閾値を与える電気インピーダンス検出器の回路図である。
【図３６】図３５に示される電気インピーダンス検出器の変形例である。
【図３７】ダイオード及びコンデンサしか用いない電気インピーダンス検出器の回路図である。
【図３８】単一のダイオード及びコンデンサを用いる電気インピーダンス検出器の回路図である。
【図３９】図３に示される電気インピーダンス検出器の変形を示す。
【図４０】第２の電池及びＮＰＮ型バイポーラトランジスタを用いる電気インピーダンス検出器の回路図である。
【図４１】第２の電池及びＮ型ＭＯＳＦＥＴトランジスタを用いる電気インピーダンス検出器の回路図である。
【図４２】第２の電池及びＰＮＰ型バイポーラトランジスタを用いる電気インピーダンス検出器の回路図である。
【図４３】第２の電池及びＰ型ＭＯＳＦＥＴトランジスタを用いる電気インピーダンス検出器の回路図である。
【図１】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２１Ａ】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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【図３４】
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【図３５】
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【図３６】
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【図３７】
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【図３８】
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【図３９】
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【図４０】
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【図４１】
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【図４２】
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【図４３】
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【国際調査報告】
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