(57)【要約】  ポリソムノグラフ（ＰＳＧ）機のための多数の異なる出力信号は単一センサ入力を用いて生成することができる。多数の異なる出力信号は、上部気道制限（ＵＡＲ）を示す第１の出力と、呼吸中の気道圧力を示す第２の出力と、呼吸中の気道空気温度を示す第３の出力とを含む。
2011518585.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ポリソムノグラフ（ＰＳＧ）機のための多数の濾波された出力を単一センサ入力から作成する機器であって、
電子信号処理回路であって、単一センサ入力を受け、前記単一センサ入力を用いて多数の異なる出力信号を生成するように構成された電子信号処理回路を含み、前記多数の異なる出力信号は、
上部気道制限（ＵＡＲ）を示す第１の出力と、
呼吸中の気道圧力を示す第２の出力と、
呼吸中の気道空気温度を示す第３の出力と、
を含む、
ＰＳＧ機のための出力を作成する機器。
【請求項２】
前記第２の出力は呼吸中の前記気道圧力の差を表し、また前記第３の出力は呼吸中の前記気道空気温度の差を表す、請求項１記載のＰＳＧ機のための出力を作成する機器。
【請求項３】
前記電子信号処理回路は、被検者の上唇に貼るのに適した大きさと形とを有し、ピエゾ／パイロセンサから前記単一センサ入力を受けるように構成され、患者から呼吸情報を受けるように構成された、請求項１または２記載のＰＳＧ機のための出力を作成する機器。
【請求項４】
前記電子信号処理回路は、前記生成された多数の異なる出力信号の少なくとも１つに関する情報をユーザに与えるように構成する、請求項１から３のいずれか一項記載のＰＳＧ機のための出力を作成する機器。
【請求項５】
前記電子信号処理回路は、ポリソムノグラフ（ＰＳＧ）機のための前記多数の異なる出力を前記単一センサ入力から生成するように構成された、請求項１から４のいずれか一項記載のＰＳＧ機のための出力を作成する機器。
【請求項６】
前記電子信号処理回路は、前記単一センサ入力を増幅しまたコモンモード雑音を減衰させるように構成された差動増幅器含む、請求項１から５のいずれか一項記載のＰＳＧ機のための出力を作成する機器。
【請求項７】
前記電子信号処理回路は、前記第１の出力を生成するように構成されたＵＡＲ成形フィルタと、前記第２の出力を生成するように構成された圧空変換器（ＡＰＴ）成形フィルタと、前記第３の出力を生成するように構成されたサーミスタ（サーモ）成形フィルタとを含む、請求項１から６のいずれか一項記載のＰＳＧ機のための出力を作成する機器。
【請求項８】
前記ＵＡＲ成形フィルタは１．５Ｈｚから１０Ｈｚの間の遮断周波数を有する第１の低域フィルタを含み、前記ＡＰＴ成形フィルタは０．５Ｈｚから１．５Ｈｚの間の遮断周波数を有する第２の低域フィルタを含み、また前記サーモ成形フィルタは０．０１Ｈｚから０．５Ｈｚの間の遮断周波数を有する第３の低域フィルタを含む、請求項７記載のＰＳＧ機のための出力を作成する機器。
【請求項９】
前記電子信号処理回路は、圧空変換器（ＡＰＴ）波形に似た前記第２の出力をポリソムノグラフ（ＰＳＧ）機上に生成するように、またサーミスタ（サーモ）波形に似た前記第３の出力をＰＳＧ機上に生成するように構成された、請求項１から８のいずれか一項記載のＰＳＧ機のための出力を作成する機器。
【請求項１０】
前記電子信号処理回路は、ピエゾ／パイロセンサをポリソムノグラフ（ＰＳＧ）機に結合するケーブル内に一体化するように構成する、請求項１から９のいずれか一項記載のＰＳＧ機のための出力を作成する機器。
【請求項１１】
ポリソムノグラフ（ＰＳＧ）機のための多数の濾波された出力を単一センサ入力から作成するシステムであって、
ピエゾ／パイロセンサであって、被検者の上唇に貼るのに適した大きさと形とを有し、呼吸情報を前記被検者から受けるよう構成されたピエゾ／パイロセンサと、
電気信号処理回路であって、情報を前記ピエゾ／パイロセンサから受け、前記ピエゾ／パイロセンサ入力を用いて多数の異なる出力信号を生成するように構成され、前記多数の異なる出力信号は、
上部気道制限（ＵＡＲ）を示す第１の出力と、
呼吸中の気道圧力を示す第２の出力と、
呼吸中の気道空気温度を示す第３の出力と、
を含む電気信号処理回路と、
ポリソムノグラフ（ＰＳＧ）機であって、前記多数の異なる出力信号を前記電子信号処理回路から受けて、前記受けた第１の出力、前記受けた第２の出力、または前記受けた第３の出力の少なくとも１つに関する情報をユーザに表示するように構成されたポリソムノグラフ（ＰＳＧ）機と、
を含むＰＳＧ機のための出力を作成するシステム。
【請求項１２】
前記ピエゾ／パイロセンサを前記ＰＳＧ機に結合するように構成されたケーブルを含み、電前記子信号処理回路をケーブル内に一体化するように構成された、請求項１１記載のＰＳＧ機のための出力を作成するシステム。
【請求項１３】
ポリソムノグラフ（ＰＳＧ）機のための多数の濾波された出力を単一センサ入力から作成する方法であって、
単一センサ信号を受けることと、
前記単一センサ信号を用いて多数の異なる出力信号を生成することと、
を含み、前記生成することは、
上部気道制限（ＵＡＲ）を示す第１の出力を生成することと、
呼吸中の気道圧力を示す第２の出力を生成することと、
呼吸中の気道空気温度を示す第３の出力を生成することと、
を含む、
ＰＳＧ機のための出力を作成する方法。
【請求項１４】
前記単一センサ入力信号を受けることは、患者の上唇に貼るのに適した大きさと形とを有し、呼吸情報を被検者から受けるように構成されたピエゾ／パイロセンサから単一センサ入力を受けることを含む、請求項１３記載のＰＳＧ機のための出力を作成する方法。
【請求項１５】
前記多数の異なる出力信号を生成することは、前記ピエゾ／パイロセンサをポリソムノグラフ（ＰＳＧ）機に結合するケーブル内に一体化された電子信号処理回路を用いることを含む、請求項１４記載のＰＳＧ機のための出力を作成する方法。
【請求項１６】
前記生成した多数の異なる出力信号の少なくとも１つに関する情報をユーザに提供することを含む請求項１４または１５記載のＰＳＧ機のための出力を作成する方法。
【請求項１７】
前記生成した多数の異なる出力信号をポリソムノグラフ（ＰＳＧ）機を用いて受けることと、前記受けた多数の異なる出力信号の少なくとも１つに関する情報をユーザに提供することとを含む、請求項１３から１６項のいずれか一項記載のＰＳＧ機のための出力を作成する方法。
【請求項１８】
前記第１の出力を生成することは第１のＵＡＲ成形フィルタを用いることを含み、前記第２の出力を生成することは圧空変換器（ＡＰＴ）成形フィルタを用いることを含み、また前記第３の出力を生成することはサーミスタ（サーモ）成形フィルタを用いることを含む、請求項１３から１７項のいずれか一項記載のＰＳＧ機のための出力を作成する方法。
【請求項１９】
前記ＵＡＲ成形フィルタを用いることは１．５Ｈｚから１０Ｈｚの間の遮断周波数を有する第１の低域フィルタを用いることを含み、前記ＡＰＴ成形フィルタを用いることは０．５Ｈｚから１．５Ｈｚの間の遮断周波数を有する第２の低域フィルタを用いることを含み、また前記サーモ成形フィルタを用いることは０．０１Ｈｚから０．５Ｈｚの間の遮断周波数を有する第３の低域フィルタを用いることを含む、請求項１８記載のＰＳＧ機のための出力を作成する方法。
【請求項２０】
前記第２の出力を生成することは圧空変換器（ＡＰＴ）波形に似た出力をポリソムノグラフ（ＰＳＧ）機上に生成することを含み、また前記第３の出力を生成することはサーミスタ（サーモ）波形に似た出力をＰＳＧ機上に生成することを含む、請求項１３から１９項のいずれか一項記載のＰＳＧ機のための出力を作成する方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
優先権の主張
この特許出願は２００８年４月１７日出願の米国暫定特許出願第６１／０４５，７３５号の優先権の利益を主張するものであり、この出願全体をここに援用する。
【０００２】
本主題は一般に、ピエゾ／パイロ電気センサを、睡眠ラボラトリ応用に一般に用いられるタイプの従来型のポリソムノグラフ（ＰＳＧ）機に適応させるための電気信号処理回路に関するもので、より特定すると、単一入力センサ信号を受けて、選択したフィルタ遮断周波数に基づく異なる波形を持つ多数の信号出力を作成するアダプタモジュールに関する。
【背景技術】
【０００３】
睡眠障害は最近ますます多くの医師の注目を浴びるようになった。多くの病院および診療所は睡眠ラボラトリ（睡眠ラボ）を設置して、睡眠中に起こる睡眠無呼吸症、不眠症、および他の生理学的事象および状態などの睡眠障害を診断しまた処置している。睡眠ラボラトリでは、医師は測定器を用いて患者の睡眠パターンを監視しまた記録する。医師はかかる記録された睡眠パターンに基づいて患者を診断し、正しい治療法を処方する。
睡眠パターンを記録するのに用いられる測定器は一般に、患者に取り付けてポリソムノグラフ（ＰＳＧ）機にリード線で接続するセンサを含む。ＰＳＧ機は医師が判断に用いる波形を生成する。数種類のこのようなセンサが開発されており、一般に機械的な身体の動きを、身体の動きに関係する電気信号に変換する機能を有する。
【０００４】
圧空変換器（ＡＰＴ）およびサーミスタ（サーモ）は、口および鼻の気流を記録するために以前から用いられているセンサである。ＡＰＴは圧空ホースに取り付けたカニューレと共に用いる。ＡＰＴカニューレは患者の鼻の下に置いて、息の吸込みと吐出しとの間の呼吸空気圧力の差を測定する。サーモセンサは患者の鼻の下に置いて、息の吸込みと吐出しの間の呼吸空気温度の差を測定する。以前からあるセンサとして、ＡＰＴおよびサーモセンサは共に、明確でよく知られた波形をＰＳＧ機上に提示する信号を生成する。残念ながら、その物理的構造、化学的組成、および固体物理学のために、これらのセンサは上部気道制限（ｕｐｐｅｒ  ａｉｒｗａｙ  ｒｅｓｔｒｉｃｔｉｏｎｓ）（ＵＡＲ）に関する十分な詳細を与えない。このため、医師は患者の睡眠障害に関係するいくつかのＵＡＲ事象を認識することが困難または不可能である。
【０００５】
ＡＰＴおよびサーモセンサに代わるものとして、出願者の被譲渡人であるダイメディックス（Ｄｙｍｅｄｉｘ）社は最近、ピエゾ電気およびパイロ電気の両特性を示すことが発見されたポリビニリデン（ＰＶＤＦ）フィルムを含む新しいピエゾ／パイロセンサを導入した。このタイプのセンサに関する情報は、Ｓｔａｓｚの米国特許第５，３１１，８７５号と、Ｓｔａｓｚ他の米国特許第６，２５４，５４５号に見ることができる。記述されているタイプのピエゾ／パイロセンサは患者の上唇に貼るのに適している。この状態で、吸気および呼気により患者の鼻孔に出入りする気流はセンサに当たり、吸気および呼気の気流により生じる温度および圧力の変化に関係する出力信号を生成する。このセンサはＵＡＲに関する一層詳細な情報を与える。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】米国特許第５，３１１，８７５号
【特許文献２】米国特許第６，２５４，５４５号
【特許文献３】米国特許第６，４９１，６４２号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、より詳細な情報が得られる結果として、この新しく開発されたピエゾ／パイロセンサが持つ１つの問題は、その信号が睡眠ラボラトリの医師によく知られていない波形をＰＳＧ機上に生成することである。大ざっぱに言えば、その理由は、その詳細な情報が、上に述べた既知のＡＰＴおよびサーモセンサに関連する明確でよく知られた波形とは異なる波形を生じさせるためである。
ピエゾ／パイロセンサが生成する詳細な情報には付加価値があるので、その関連する波形を睡眠ラボラトリの開業医師によく知られたものにする必要がある。更に、これらの新しいタイプのセンサの市場を開拓するには、睡眠ラボラトリ内にすでに設置されている既存のＰＳＧ機でこれを用いることができることが望ましい。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
ピエゾ／パイロ電気フィルムセンサとＰＳＧ機とをインターフェースするためのアダプタモジュールを提供することができる。或る実施の形態では、アダプタモジュールは、ピエゾ／パイロ電気フィルムセンサに結合するのに適した１対の入力端子と１つの出力端子とを有する差動入力増幅器を含む。差動入力増幅器は、コモンモード雑音を大幅に減衰させると共に、センサ出力信号を増幅するための所定の利得係数を与えるように構成してよい。差動増幅器の出力は多数のフィルタ回路のフィルタバンクに与えてよい。
１つの実施の形態では、ピエゾ／パイロ電気センサ出力信号の波形を、診断する睡眠障害の専門家がＰＳＧ上で見て認識できる圧空変換機およびサーミスタの波形に似るように成形する。
【０００９】
別の実施の形態では、所定の利得係数を持ちまた増幅されたピエゾ／パイロセンサ出力信号を適切に調整する差動入力増幅器により、３つの異なるフィルタを、多くの睡眠ラボラトリ内にすでに設置済みの既存のＰＳＧ電子ヘッドボックスに容易に適合させることができる。
或る例では、ポリソムノグラフ（ＰＳＧ）機のための多数の異なる出力信号は単一センサ入力を用いて生成することが可能であり、多数の異なる出力信号は、上部気道制限（ＵＡＲ）を示す第１の出力と、呼吸中の気道圧力を示す第２の出力と、呼吸中の気道空気温度を示す第３の出力とを含む。
【００１０】
例１では、ポリソムノグラフ（ＰＳＧ）機のための多数の濾波された出力を単一センサ入力から作成する機器は、単一センサ入力を受け、単一センサ入力を用いて多数の異なる出力信号を生成するように構成する電子信号処理回路を含み、多数の異なる出力信号は、上部気道制限（ＵＡＲ）を示す第１の出力と、呼吸中の気道圧力を示す第２の出力と、呼吸中の気道空気温度を示す第３の出力とを含む。
例２では、例１の第２の出力は呼吸中の気道圧力の差をオプションで表し、また第３の出力は呼吸中の気道空気温度の差を表す。
例３では、例１−２の任意の１つ以上の電子信号処理回路は、被検者の上唇に貼るのに適した大きさと形とを有するピエゾ／パイロセンサから単一センサ入力を受けるようにオプションで構成して、被検者から呼吸情報を受けるように構成する。
【００１１】
例４では、例１−３の任意の１つ以上の電子信号処理回路は、生成された多数の異なる出力信号の少なくとも１つに関する情報をユーザに与えるようにオプションで構成する。
例５では、例１−４の任意の１つ以上の電子信号処理回路は、ポリソムノグラフ（ＰＳＧ）機のための多数の異なる出力を単一センサ入力から生成するようにオプションで構成する。
例６では、例１−５の任意の１つ以上の電子信号処理回路は、単一センサ入力を増幅し、またコモンモード雑音を減衰させるように構成する差動増幅器をオプションで含む。
例７では、例１−６の任意の１つ以上の電子信号処理回路は、第１の出力を生成するように構成するＵＡＲ成形フィルタと、第２の出力を生成するように構成する圧空変換器（ＡＰＴ）成形フィルタと、第３の出力を生成するように構成するサーミスタ（サーモ）成形フィルタとをオプションで含む。
【００１２】
例８では、例１−７の任意の１つ以上のＵＡＲ成形フィルタは、１．５Ｈｚから１０Ｈｚの間の遮断周波数を有する第１の低域フィルタをオプションで含み、例１−７の任意の１つ以上のＡＰＴ成形フィルタは、０．５Ｈｚから１．５Ｈｚの間の遮断周波数を有する第２の低域フィルタをオプションで含み、また例１−７の任意の１つ以上のサーモ成形フィルタは０．０１Ｈｚから０．５Ｈｚの間の遮断周波数を有する第３の低域フィルタをオプションで含む。
例９では、例１−８の任意の１つ以上の電子信号処理回路は、圧空変換器（ＡＰＴ）波形に似た第２の出力をポリソムノグラフ（ＰＳＧ）機上に生成するように、またサーミスタ（サーモ）波形に似た第３の出力をＰＳＧ機上に生成するように、オプションで構成される。
例１０では、例１−９の任意の１つ以上の電子信号処理回路は、ピエゾ／パイロセンサをポリソムノグラフ（ＰＳＧ）機に結合するケーブル内に一体化するようにオプションで構成される。
【００１３】
例１１では、ポリソムノグラフ（ＰＳＧ）機のための多数の濾波された出力を単一センサ入力から作成するシステムは、被検者の上唇に貼るのに適した大きさと形とを有するピエゾ／パイロセンサを含み、ピエゾ／パイロセンサは呼吸情報を被検者から受けるよう構成する。このシステムは、情報をピエゾ／パイロセンサから受け、ピエゾ／パイロセンサ入力を用いて多数の異なる出力信号を生成するように構成する電気信号処理回路を含み、多数の異なる出力信号は、上部気道制限（ＵＡＲ）を示す第１の出力と、呼吸中の気道圧力を示す第２の出力と、呼吸中の気道空気温度を示す第３の出力とを含む。更に、システムは、多数の異なる出力信号を電子信号処理回路から受けて、受けた第１の出力、受けた第２の出力、または受けた第３の出力の少なくとも１つに関する情報をユーザに表示するように構成するポリソムノグラフ（ＰＳＧ）機を含む。
例１２では、例１１のシステムはピエゾ／パイロセンサをＰＳＧ機に結合するように構成されたケーブルをオプションで含み、電子信号処理回路はケーブル内に一体化するように構成される。
【００１４】
例１３では、ポリソムノグラフ（ＰＳＧ）機のための多数の濾波された出力を単一センサ入力から作成する方法は、単一センサ信号を受けることと、単一センサ信号を用いて多数の異なる出力信号を生成することとを含み、生成することは、上部気道制限（ＵＡＲ）を示す第１の出力を生成することと、呼吸中の気道圧力を示す第２の出力を生成することと、呼吸中の気道空気温度を示す第３の出力を生成することとを含む。
例１４では、例１３の単一センサ入力信号を受けることは、被検者の上唇に貼るのに適した大きさと形を有し、呼吸情報を被検者から受けるように構成されたピエゾ／パイロセンサから単一センサ入力を受けることをオプションで含む。
【００１５】
例１５では、例１３−１４の任意の１つ以上の多数の異なる出力信号を生成することは、ピエゾ／パイロセンサをポリソムノグラフ（ＰＳＧ）機に結合するケーブル内に一体化された電子信号処理回路を用いることをオプションで含む。
例１６では、例１３−１５の任意の１つ以上の方法は、生成した多数の異なる出力信号の少なくとも１つに関する情報をユーザに与えることをオプションで含む。
例１７では、例１３−１６の任意の１つ以上の方法は、生成した多数の異なる出力信号を、ポリソムノグラフ（ＰＳＧ）機を用いて受けることと、受けた多数の異なる出力信号の少なくとも１つに関する情報をユーザに与えることとをオプションで含む。
【００１６】
例１８では、例１３−１７の任意の１つ以上の第１の出力を生成することは第１のＵＡＲ成形フィルタを用いることをオプションで含み、第２の出力を生成することは圧空変換器（ＡＰＴ）成形フィルタを用いることを含み、また第３の出力を生成することはサーミスタ（サーモ）成形フィルタを用いることを含む。
例１９では、例１３−１８の任意の１つ以上のＵＡＲ成形フィルタを用いることは１．５Ｈｚから１０Ｈｚの間の遮断周波数を有する第１の低域フィルタを用いることをオプションで含み、例１３−１８の任意の１つ以上のＡＰＴ成形フィルタを用いることは０．５Ｈｚから１．５Ｈｚの間の遮断周波数を有する第２の低域フィルタを用いることをオプションで含み、また例１３−１８の任意の１つ以上のサーモ成形フィルタを用いることは０．０１Ｈｚから０．５Ｈｚの間の遮断周波数を有する第３の低域フィルタを用いることをオプションで含む。
【００１７】
例２０では、例１３−１９の任意の１つ以上の第２の出力を生成することは圧空変換器（ＡＰＴ）波形に似た出力をポリソムノグラフ（ＰＳＧ）機上に生成することをオプションで含み、また例１３−１９の任意の１つ以上の第３の出力を生成することはサーミスタ（サーモ）波形に似た出力をＰＳＧ機上に生成することをオプションで含む。
適用可能な更なる領域はここに与える説明から明らかになる。説明および特定の例は単に例示が目的であって、この開示の範囲を制限するものではないことは理解されるべきである。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
ここに記述する図面は例は単に例示が目的であって、いかなる意味でもこの開示の範囲を制限するものではない。
本発明の上に述べた特徴、目的、および利点は、好ましい実施の形態の以下の詳細な記述を、特に添付の図面を参照しながら読めば当業者に明らかになるであろう。図中、複数の図面内の同じ番号は対応する部分を指す。
【図１】ある実施の形態に係る、アダプタモジュールの構成図である。
【図２】ある実施の形態に係る、アダプタモジュールのブロック図である。
【図３】ある実施の形態に係る、アダプタモジュールの詳細な回路の略図である。
【図４】ある実施の形態に係る、多数の入力信号をアダプタモジュールから受けるＰＳＧ機上の表示である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下の詳細な記述は、睡眠ラボラトリ内で睡眠障害を持つ患者を監視するためのアダプタモジュールに関する。より特定すると、アダプタモジュールは患者に貼り付けたセンサとポリソムノグラフ（ＰＳＧ）機との間で使用されるものである。アダプタモジュールは、信号をセンサから受け、この信号を多数の信号に変換して別個の波形でＰＳＧ機上に表示できるようにするのに用いてよい。別個の波形は種々のレベルの詳細を含んでよく、また睡眠ラボラトリの医師によく知られた波形を提示してよい。
以下の詳細な記述は患者に貼り付けるセンサ、アダプタモジュール、およびＰＳＧ機の説明を含む。更に、アダプタモジュールの種々の構成要素を説明する。これは差動入力増幅器、電源、および種々の波形成形フィルタを含む。かかる成形フィルタは、上部気道制限（ＵＡＲ）成形フィルタ、圧空変換器(ＡＰＴ）フィルタ、およびサーミスタ（サーモ）フィルタを含む。
【００２０】
アダプタモジュールの使用および構成の１つの実施の形態を図１に示す。睡眠ラボラトリの患者１にセンサ２が取り付けてある。１対のセンサ出力リード線３は睡眠ラボラトリの患者１をアダプタモジュール４に接続し、多数の濾波された出力を単一センサから作成する。この実施の形態は、アダプタモジュール４をＰＳＧ機８に接続する３本の濾波された出力の線対５、６、７も示す。
【００２１】
この実施の形態では、アダプタモジュール４は波形をＰＳＧ機８上に表示するための３つの信号を生成する。これらの各信号は出力線対によりＰＳＧ機８に送られる。フィルタ出力線対５は最も多くの詳細をＰＳＧ波形ディスプレイ上に示すＵＡＲ指示信号を送る。フィルタ出力線対６はやや少ない詳細をＰＳＧ波形ディスプレイ上に示すＡＰＴタイプ信号を送る。フィルタ出力線対７は最も少ない詳細をＰＳＧ波形ディスプレイ上に示すサーモタイプ信号を送る。
当業者が理解しまた認めるように、図に示す機器の種々の構成が可能である。アダプタモジュールは任意の数の出力および入力を与えてよい。患者には多数のセンサを取り付けてよい。全ての必要なデータを表示するのに必要なだけ多数のＰＳＧ機を用いてもよい。更に、当業者が理解するように、種々のリード線構成が利用可能であり、また多数のアダプタモジュールを用いてよい。
【００２２】
別の実施の形態を図２に示す。これは特にアダプタモジュール１０の機能的構成要素を記述する。この実施の形態では、ピエゾ／パイロセンサ２０のリード線が接続される１対の入力端子１２および１４と１つの出力信号３２とを有する差動入力増幅器３０を示す。ピエゾ／パイロセンサ２０は、好ましくはＳｔａｓｚの米国特許第６，４９１，６４２号「パイロ／ピエゾセンサ」の教示に従って製作する。この特許の教示全体をここに援用する。センサ２０は、鼻孔を通る吸気および呼気の気流が当たるように患者の上唇に取り付けるのに適している。また、電源８０および３個の波形成形フィルタを示す。３個の波形成形フィルタはＵＡＲ波形成形フィルタ４０、ＡＰＴ波形成形フィルタ５０、およびサーモ波形成形フィルタ６０を含む。更に、線４２、４４、５２、５４、６２、６４とＰＳＧ機７０とを含む。
【００２３】
差動入力増幅器３０は測定器タイプの増幅器を含む。これはアダプタシステムのコモンモード除去を強化して、環境内に存在する６０Ｈｚ雑音並びにモーションアーチファクツ（ｍｏｔｉｏｎ  ａｒｔｉｆａｃｔｓ）に対する感度を低くする機能を有する。制限なしに、差動入力増幅器は２から１０の範囲の利得を有してよく、約６．２で十分である。
差動入力増幅器３０からの出力信号３２は３個の三次バターワース（Ｂｕｔｔｅｒｗｏｒｔｈ）低域フィルタのバンク４０、５０、および６０に与えられる。三次バターワースフィルタ４０、５０、および６０の入力は差動入力増幅器３０の出力端子に接続する。当業者が理解するように、フィルタ応答に関する文献は多数あり、またフィルタ応答のタイプは三次フィルタにも限定されないしバターワース応答にも限定されない。ベッセル、楕円、チェビシェフ、バイカッド（ＢｉＱｕａｄ）、状態変数、無限インパルス、または有限インパルスなどの他のフィルタ応答を用いてよいが、これらに限定されない。
【００２４】
この実施の形態では、ＵＡＲ波形成形三次バターワース低域フィルタ４０の遮断周波数は２Ｈｚであり、睡眠中の患者のＵＡＲの表示および診断を可能にするＰＳＧディスプレイ波形を作成する。当業者が理解しまた認めるように、ＵＡＲフィルタの遮断周波数は１．５Ｈｚから１０Ｈｚまで変化してよいが、この範囲に限定されない。
この実施の形態では、ＡＰＴ波形成形三次バターワース低域フィルタ５０の遮断周波数は１Ｈｚである。これは、ピエゾ／パイロセンサをアダプタモジュール１０と共に用いるのではなく、ＡＰＴセンサをＰＳＧ機７０と共に直接用いた場合に生成されたはずのＰＳＧディスプレイ波形を作成する。当業者が理解しまた認めるように、ＡＰＴフィルタの遮断周波数は０．５Ｈｚから１．５Ｈｚまで変化してよいが、この範囲に限定されない。
【００２５】
この実施の形態では、サーモ波形成形三次バターワース低域フィルタ６０の遮断周波数は０．１２５Ｈｚである。これは、ピエゾ／パイロセンサをアダプタモジュール１０と共に用いるのではなく、サーモセンサをＰＳＧ機７０と共に直接用いた場合に生成されたはずのＰＳＧディスプレイ波形を作成する。当業者が理解しまた認めるように、サーモフィルタの遮断周波数は０．０１Ｈｚから０．５Ｈｚまで変化してよいが、この範囲に限定されない。
【００２６】
この実施の形態では、三次低域フィルタ４０（すなわちＵＡＲフィルタ）は呼吸活動に関係するＵＡＲタイプの信号を、線４２および４４をそれぞれ介して直接ＰＳＧ機７０の入力ジャックに通す機能を有する。三次低域フィルタ５０（すなわちＡＰＴフィルタ）は呼吸活動に関係するＡＰＴタイプの信号を、線５２および５４をそれぞれ介して直接ＰＳＧ機７０の入力ジャックに通す機能を有する。三次低域フィルタ６０（すなわちサーモフィルタ）は呼吸活動に関係するサーモタイプの信号を、線６２および６４をそれぞれ介して直接ＰＳＧ機７０の入力ジャックに通す機能を有する。
【００２７】
当業者が理解しまた認めるように、種々の機能的構成要素を再配置してよく、また異なる数のこれらの構成要素を用いてよい。種々のタイプのセンサを用いてよく、またこの開示はピエゾ／パイロ電気センサに限定されない。種々の遮断周波数を持ち々のフィルタ応答を生成する任意の数のフィルタを用いてよい。この開示はＵＡＲ、ＡＰＴ、およびサーモタイプの信号を生成することに限定されない。遮断周波数を調整して、睡眠医療の科学を促進するために他の未知のおよび未決定のフィルタタイプおよび応答で実験したいと睡眠医師が望むような広範囲のフィルタ応答を、したがって広範囲の信号を与えることができる。
【００２８】
図２を用いてアダプタモジュール１０の全体構成の１つの実施の形態を述べたが、アダプタモジュール１０の特定の実施の形態の一層詳細な説明を以下に提示する。これに関して図３のブロック図を参照する。この図はアダプタモジュール１０の基礎的要素の或る実施の形態を一層詳細に記述する。
【００２９】
１つの実施の形態では、アダプタモジュール１０はピエゾ／パイロセンサをＰＳＧ機に結合するのに用いるケーブルと一体でよく、この実施の形態では、自分の電源および仮想接地発生器８０を内蔵する。正電池電圧端子８４および負電池電圧端子９６を持つ単一のリチウム電池８２を含む。また、正電池電圧端子を仮想接地点９０に接続する抵抗器８８も含む。更に、負電池電圧端子を仮想接地点９０に接続する抵抗器９２も含む。この実施の形態では、抵抗器８８および９２は仮想接地点９０の構成で同じ値である。この実施の形態では、抵抗器８８に並列に接続する有極コンデンサ８６を含み、正電池電圧端子８４から仮想接地点９０への低交流（ａｃ）インピーダンス帰路を形成する。また有極コンデンサ９４も含み、抵抗器９２に並列に接続して、負電池端子９６から仮想接地点９０への低交流（ａｃ）インピーダンス帰路を形成する。
【００３０】
当業者が理解しまた認めるように、仮想接地を作成するのに他の装置を利用することができる。例えば、テキサス・インスツルメント社から市販されているＴＬＥ２４２６仮想接地発生器ＩＣなどの既存の集積回路を用いてよい。仮想接地を作成する更に別の方法は、標準の演算増幅器を単一非反転利得構成で用い、その非反転入力は２個の等しい抵抗器の加算ノードとし、残りのリード線は正電圧端子８４と負電池電圧端子９６にそれぞれ結合することである。
【００３１】
次に差分入力増幅器３０を参照すると、１つの実施の形態では、入力端子１２および１４を、抵抗器１０４および１２４を介して演算増幅器１１０および１３０の非反転入力にそれぞれ結合する。当業者が認識するように、図のように構成する演算増幅器（オペアンプ）は、所定の利得を生成すると共にコモンモード雑音を除去するよう設計された一般的な測定器タイプの増幅器である。この実施の形態では、差動入力増幅器回路３０からの出力は接続点３２に現れ、３個の三次バターワース低域フィルタ回路４０、５０、および６０に入る。
【００３２】
次にフィルタ回路４０を参照する。１つの実施の形態では、接続点３２に現れる入力を、直列接続の抵抗器２０２、２０６、および２０８を介して演算増幅器２１４の非反転入力に与える。抵抗器２０２、２０６、および２０８とコンデンサ２０４、２１０、および２１２とは演算増幅器２１４と共に動作して低域フィルタとして機能する。演算増幅器２１４の出力は、抵抗器２２２およびコンデンサ２２４から成るＡＣ／ＤＣ（交流／直流）結合回路に入る。ＡＣ結合信号だけを必要とするＰＳＧ機入力と共にアダプタモジュールが動作するときは、アダプタ内に抵抗器２２２を設けずにＡＣ結合コンデンサ２２４を設ける。ＤＣ結合信号を必要とするＰＳＧ機入力と共にアダプタが動作するときは、抵抗器２２２を設けてＡＣ結合コンデンサ２２４を設けない。
【００３３】
抵抗器２２２またはコンデンサ２２４を設けるＡＣ／ＤＣ結合回路は電圧分割器に接続する。電圧分割器は抵抗器２２６および２２８を含み、ピエゾ／パイロに基づく信号成分をＰＳＧ機７０の許容レベルまで下げるのに用いる。
低域フィルタ回路４０（すなわちＵＡＲフィルタ）の遮断周波数は、抵抗器２０２、２０６、および２０８とコンデンサ２０４、２１０、および２１２の値を設定することにより確立する。上に述べたように、１つの実施の形態では、この遮断周波数は約２Ｈｚに設定してよい。
【００３４】
次にフィルタ回路５０を参照する。１つの実施の形態では、接続点３２に現れる入力を、直列接続の抵抗器３０２、３０６、および３０８を介して演算増幅器３１４の非反転入力に与える。抵抗器３０２、３０６、および３０８とコンデンサ３０４、３１０、および３１２とは演算増幅器３１４と共に動作して低域フィルタとして機能する。演算増幅器３１４の出力は、抵抗器３２２およびコンデンサ３２４から成るＡＣ／ＤＣ（交流／直流）結合回路に入る。ＡＣ結合信号だけを必要とするＰＳＧ機入力と共にアダプタが動作するときは、アダプタ内に抵抗器３２２を設けずにＡＣ結合コンデンサ３２４を設ける。ＤＣ結合信号を必要とするＰＳＧ機入力と共にアダプタが動作するときは、抵抗器３２２を設けてＡＣ結合コンデンサ３２４を設けない。
【００３５】
抵抗器３２２またはコンデンサ３２４を設けるＡＣ／ＤＣ結合回路は電圧分割器に接続する。電圧分割器は抵抗器３２６および３２８を含み、ピエゾ／パイロに基づく信号成分をＰＳＧ機７０の許容レベルまで下げるのに用いる。
低域フィルタ回路５０（すなわちＡＰＴフィルタ）の遮断周波数は、抵抗器３０２、３０６、および３０８とコンデンサ３０４、３１０、および３１２の値を設定することにより確立する。上に述べたように、１つの実施の形態では、この遮断周波数は約１Ｈｚに設定してよい。
【００３６】
次にフィルタ回路６０を参照する。１つの実施の形態では、接続点３２に現れる入力を、直列接続の抵抗器４０２、４０６、および４０８を介して演算増幅器４１４の非反転入力に与える。抵抗器４０２、４０６、および４０８とコンデンサ４０４、４１０、および４１２とは演算増幅器４１４と共に動作して低域フィルタとして機能する。演算増幅器４１４の出力は、抵抗器４２２およびコンデンサ４２４から成るＡＣ／ＤＣ（交流／直流）結合回路に入る。ＡＣ結合信号だけを必要とするＰＳＧ機入力と共にアダプタが動作するときは、アダプタ内に抵抗器４２２を設けずにＡＣ結合コンデンサ４２４を設ける。ＤＣ結合信号を必要とするＰＳＧ機入力と共にアダプタが動作するときは、抵抗器４２２を設けてＡＣ結合コンデンサ４２４を設けない。
【００３７】
抵抗器４２２またはコンデンサ４２４を設けるＡＣ／ＤＣ結合回路は電圧分割器に接続する。電圧分割器は抵抗器４２６および４２８を含み、ピエゾ／パイロに基づく信号成分をＰＳＧ機７０の許容レベルまで下げるのに用いる。
低域フィルタ回路６０（すなわちサーモフィルタ）の遮断周波数は、抵抗器４０２、４０６、および４０８とコンデンサ４０４、４１０、および４１２の値を設定することにより確立する。上に述べたように、１つの実施の形態では、この遮断周波数は約０．１２５Ｈｚに設定してよい。
【００３８】
プリント回路板組立体を組み立てるのに用いる特定の構成要素のリストはこの業界で部品表（Ｂｉｌｌ−ｏｆ−Ｍａｔｅｒｉａｌｓ）（ＢＯＭ）として知られている。以下に、図３の構成要素の１つの実施の形態のためのＢＯＭの一例を示す。
2011518585.tif 000003
2011518585.tif 000004
当業者が理解しまた認めるように、このＢＯＭは単なる例示であって、上記の要素の種々の値および種々の組合せを用いることができる。
【００３９】
次に図４を参照すると、１つの実施の形態では、ＰＳＧ機が受ける３つの信号をＰＳＧスクリーン上に波形で同時に表示する。この実施の形態では、ＵＡＲフィルタから生成される波形１０００を示す。また、ＡＰＴフィルタから生成される波形２０００およびサーモフィルタから生成される波形３０００も示す。この実施の形態では、種々のフィルタからの入力信号は異なるレベルの詳細を与える。ＵＡＲフィルタからの波形１０００は最も多くの詳細を与え、詳細なＵＡＲ情報を含む。ＡＰＴフィルタからの波形２０００はやや少ない詳細を示し、波形３０００は最も少ない詳細を示す。この実施の形態では、波形２０００および３０００は睡眠障害医師によく知られた波形によく似ており、波形１０００はよく知られた波形にあまり似ていない。
当業者が理解しまた認めるように、アダプタモジュール内に多数のフィルタを用いて任意の数の波形を生成することができる。更に、生成される波形は変化してよく、ＵＡＲ、ＡＰＴ、およびサーモタイプの波形に限定されない。
【００４０】
操作中、１つの実施の形態では、睡眠ラボラトリの患者に、ここに詳細に述べたものと同様の回路を含むピエゾ／パイロ電気フィルムセンサを取り付けてよい。次にこの回路をＰＳＧ機に接続してよい。患者が呼吸しおよび／または眠っている間に、睡眠研究者、睡眠医師、および睡眠技士は特定の睡眠障害および疾病を観察し、検出し、正しく診断することができる。かかる障害は、異常な呼吸事象を含んでいてもよい。更に、この実施の形態はよく知られた睡眠障害を示すよく知られた波形を調べる能力を提供するが、また同時に、ＵＡＲに関する一層詳細な情報を調べる能力も提供する。このようにこの実施の形態により、医師は患者の障害を十分に理解して、よりよい治療を施すことができる。
【００４１】
患者の状態に応じるために、また新しい原理を適用しまた必要な特殊な構成要素を製作しまた使用するのに必要な情報を当業者に与えるために、本発明について詳細に説明した。しかし理解されるように、本発明は非常に異なる設備および装置により行うことができるものであって、設備および操作手続きの両方について、種々の変更を本発明の範囲から離れずに行うことができる。
種々の実施の形態の記述は本質的に単なる例示であって、ここに述べた例および詳細な記述の要旨から離れない変更はこの開示の範囲内にあるものである。かかる変更は、この開示の精神と範囲から離れるとは見なされない。
【図１】
2011518585.tif 000005
【図２】
2011518585.tif 000006
【図３】
2011518585.tif 000007
【図４】
2011518585.tif 000008
【国際調査報告】
2011518585.tif 000009
2011518585.tif 000010
2011518585.tif 000011