(57)【要約】生理学的データ取得装置は、３以上のリードと、少なくとも１のＡＣ電流源と、選択されたリード対にわたってＡＣ電圧が生成されるように、電流源を選択されたリード対へ選択的に結合して、ＡＣ電流を選択されたリード対に投入するよう構成されるスイッチングメカニズムと、プロセッシングデバイスとを有する。プロセッシングデバイスは、（ｉ）ＡＣ電圧に基づき現在選択されているリード対にわたるインピーダンスを決定し、（ｉｉ）インピーダンスが所定のインピーダンス閾値よりも小さいかどうかを決定し、（ｉｉｉ）インピーダンスが所定のインピーダンス閾値よりも小さい場合は、現在選択されているリード対が生理学的パラメータデータを生成するために使用されるようにし、且つ（ｉｖ）インピーダンスが所定のインピーダンス閾値よりも小さくない場合は、スイッチングメカニズムに、ＡＣ電流源を新たに選択されたリード対へ結合させる、よう構成される。
2014519915.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
患者の身体に置かれるよう構成され、夫々が前記患者から特定の生理学的パラメータに関連する信号を集めるよう構成される３以上のリード；
少なくとも１のＡＣ電流源；
どの時点においても前記少なくとも１のＡＣ電流源が前記リードの中の現在選択されている対にのみＡＣ電流を投入するように前記少なくとも１のＡＣ電流源を前記リードの中の選択された対へ選択的に結合するよう構成され、前記投入されたＡＣ電流に応答してＡＣ電圧が前記リードの中の前記現在選択されている対にわたって生成されるようにするスイッチングメカニズム；及び
（ｉ）前記ＡＣ電圧に基づき前記リードの中の前記現在選択されている対にわたるインピーダンスを決定し、（ｉｉ）該インピーダンスが所定のインピーダンス閾値よりも小さいかどうかを決定し、（ｉｉｉ）前記インピーダンスが前記所定のインピーダンス閾値よりも小さい場合は、前記リードの中の前記現在選択されている対が前記特定の生理学的パラメータに関連するデータを生成するために使用されるようにし、且つ（ｉｖ）前記インピーダンスが前記所定のインピーダンス閾値よりも小さくない場合は、前記ＡＣ電流が前記リードの中の新たな現在選択されている対に投入されるように、前記スイッチングメカニズムに、前記少なくとも１のＡＣ電流源を前記リードの中の前記新たな現在選択されている対へ結合させる、よう構成されるプロセッシングデバイス
を有する、患者から生理学的データを取得する装置。
【請求項２】
前記ＡＣ電流が前記リードの中の前記新たな現在選択されている対に投入されることに応答して、新たなＡＣ電圧が前記リードの中の前記新たな現在選択されている対にわたって生成され、前記プロセッシングデバイスは更に、（ｖ）前記新たなＡＣ電圧に基づき前記リードの中の前記新たな現在選択されている対にわたる新たなインピーダンスを決定し、（ｖｉ）該新たなインピーダンスが前記所定のインピーダンス閾値よりも小さいかどうかを決定し、（ｖｉｉ）前記新たなインピーダンスが前記所定のインピーダンス閾値よりも小さい場合は、前記リードの中の前記新たな現在選択されている対が前記特定の生理学的パラメータに関連するデータを生成するために使用されるようにし、且つ（ｉｖ）前記新たなインピーダンスが前記所定のインピーダンス閾値よりも小さくない場合は、前記ＡＣ電流が前記リードの中の第２の新たな現在選択されている対に投入されるように、前記スイッチングメカニズムに、前記少なくとも１のＡＣ電流源を前記リードの中の前記第２の新たな現在選択されている対へ選択的に結合させる、よう構成される、
請求項１に記載の患者から生理学的データを取得する装置。
【請求項３】
前記スイッチングメカニズムは、第１のプログラム可能なアナログスイッチと、第２のプログラム可能なアナログスイッチとを有し、該第１及び第２のプログラム可能なアナログスイッチは夫々、前記プロセッシングデバイスへ結合され、該プロセッシングデバイスの制御下にある、
請求項１に記載の患者から生理学的データを取得する装置。
【請求項４】
前記スイッチングメカニズムへ結合される差動増幅器と、該差動増幅器へ結合されるアナログ−デジタル変換器とを更に有し、
前記差動増幅器は、前記ＡＣ電圧を受け、それに応答して、増幅されたＡＣ電圧を出力するよう構成され、
前記アナログ−デジタル変換器は、前記増幅されたＡＣ電圧を受け、該増幅されたＡＣ電圧をデジタルＡＣ電圧データへ変換するよう構成され、
前記プロセッシングデバイスは、前記デジタルＡＣ電圧データを受け、該デジタルＡＣ電圧データを用いて前記リードの中の前記現在選択されている対にわたるインピーダンスを決定するよう構成される、
請求項１に記載の患者から生理学的データを取得する装置。
【請求項５】
前記プロセッシングデバイスは、フィルタ処理されたデータを生成するよう前記デジタルＡＣ電圧データにフィルタをかけ、整流電圧データを生成するよう前記フィルタ処理されたデータを整流し、前記整流電圧データからピーク電圧を決定し、且つ該ピーク電圧に基づき前記リードの中の前記現在選択されている対にわたるインピーダンスを決定することによって、前記リードの中の前記現在選択されている対にわたるインピーダンスを決定するよう構成される、
請求項４に記載の患者から生理学的データを取得する装置。
【請求項６】
前記プロセッシングデバイスは、ＤＦＴ又はＦＦＴ出力を生成するよう前記デジタルＡＣ電圧データに対してＤＦＴ又はＦＦＴを実行し、前記投入されたＡＣ電流の周波数に対応する周波数での前記ＤＦＴ又はＦＦＴ出力の電力レベルを決定し、且つ該電力レベルに基づき前記リードの中の前記現在選択されている対にわたるインピーダンスを決定することによって、前記リードの中の前記現在選択されている対にわたるインピーダンスを決定するよう構成される、
請求項４に記載の患者から生理学的データを取得する装置。
【請求項７】
前記３以上のリードは、ＥＭＧリード、ＥＣＧリード及びＥＯＧリードを含むグループから選択される、
請求項１に記載の患者から生理学的データを取得する装置。
【請求項８】
前記少なくとも１のＡＣ電流源は、第１のＡＣ電流を出力するよう構成される第１のＡＣ電流源と、前記第１のＡＣ電流とは位相が１８０度ずれた第２のＡＣ電流を出力するよう構成される第２のＡＣ電流源とを有し、前記第１のＡＣ電流及び前記第２のＡＣ電流はともに、前記リードの中の前記現在選択されている対に投入される前記ＡＣ電流を形成する、
請求項１に記載の患者から生理学的データを取得する装置。
【請求項９】
前記第１のＡＣ電流及び前記第２のＡＣ電流は夫々、１００Ｈｚ又は２５０Ｈｚの矩形波を有する２ｎＡの電流である、
請求項７に記載の患者から生理学的データを取得する装置。
【請求項１０】
請求項１に記載の患者から生理学的データを取得する装置を有し、前記生理学的データが前記患者の睡眠検査を行うために使用される睡眠ポリグラフシステム。
【請求項１１】
患者の身体に置かれ、夫々が前記患者から特定の生理学的パラメータに関連する信号を集めるよう構成される３以上のリードにより、前記患者から生理学的データを取得する方法であって：
前記リードの中の第１の対にＡＣ電流を投入し、該投入されたＡＣ電流に応答して第１のＡＣ電圧が前記リードの中の当該第１の対にわたって生成されるようにするステップ；
前記第１のＡＣ電圧に基づき前記リードの中の前記第１の対にわたる第１のインピーダンスを決定するステップ；
前記第１のインピーダンスが所定のインピーダンス閾値よりも小さくないことを決定するステップ；
前記第１のインピーダンスが所定のインピーダンス閾値よりも小さくないとの決定に応答して、前記リードの中の第２の対にＡＣ電流を投入し、該投入されたＡＣ電流に応答して第２のＡＣ電圧が前記リードの中の当該第２の対にわたって生成されるようにするステップ；
前記第２のＡＣ電圧に基づき前記リードの中の前記第２の対にわたる第２のインピーダンスを決定するステップ；
前記第２のインピーダンスが所定のインピーダンス閾値よりも小さいことを決定するステップ；
前記第２のインピーダンスが所定のインピーダンス閾値よりも小さいとの決定に応答して、前記特定の生理学的パラメータに関連するデータを生成するために前記リードの中の前記第２の対を用いるステップ
を有する、患者から生理学的データを取得する方法。
【請求項１２】
前記第１のインピーダンスを決定するステップは、第１の計測ＡＣ電圧を生成するよう前記第１のＡＣ電圧を差動測定し、第１のフィルタ処理された整流信号を生成するよう前記第１の計測ＡＣ電圧をフィルタリング及び整流し、前記第１のフィルタ処理された整流信号から第１のピーク電圧を決定し、且つ該第１のピーク電圧に基づき前記第１のインピーダンスを決定することを含み、
前記第２のインピーダンスを決定するステップは、第２の計測ＡＣ電圧を生成するよう前記第２のＡＣ電圧を差動測定し、第２のフィルタ処理された整流信号を生成するよう前記第２の計測ＡＣ電圧をフィルタリング及び整流し、前記第２のフィルタ処理された整流信号から第２のピーク電圧を決定し、且つ該第２のピーク電圧に基づき前記第２のインピーダンスを決定することを含む、
請求項１１に記載の患者から生理学的データを取得する方法。
【請求項１３】
前記第１のインピーダンスを決定するステップは、第１の計測ＡＣ電圧を生成するよう前記第１のＡＣ電圧を差動測定し、第１のＤＦＴ又はＦＦＴ出力を生成するよう前記第１の計測ＡＣ電圧に対してＤＦＴ又はＦＦＴを行い、前記投入されたＡＣ電流の周波数に対応する周波数での前記第１のＤＦＴ又はＦＦＴ出力の第１の電力レベルを決定し、且つ該第１の電力レベルに基づき前記第１のインピーダンスを決定することを含み、
前記第２のインピーダンスを決定するステップは、第２の計測ＡＣ電圧を生成するよう前記第２のＡＣ電圧を差動測定し、第２のＤＦＴ又はＦＦＴ出力を生成するよう前記第２の計測ＡＣ電圧に対してＤＦＴ又はＦＦＴを行い、前記投入されたＡＣ電流の周波数に対応する周波数での前記第２のＤＦＴ又はＦＦＴ出力の第２の電力レベルを決定し、且つ該第２の電力レベルに基づき前記第２のインピーダンスを決定することを含む、
請求項１１に記載の患者から生理学的データを取得する方法。
【請求項１４】
前記３以上のリードは、ＥＭＧリード、ＥＣＧリード及びＥＯＧリードを含むグループから選択される、
請求項１１に記載の患者から生理学的データを取得する方法。
【請求項１５】
前記ＡＣ電流は、第１のＡＣ電流を出力するよう構成される第１のＡＣ電流源と、前記第１のＡＣ電流とは位相が１８０度ずれた第２のＡＣ電流を出力するよう構成される第２のＡＣ電流源とにより生成される、
請求項１１に記載の患者から生理学的データを取得する方法。
【請求項１６】
前記第１のＡＣ電流及び前記第２のＡＣ電流は夫々、１００Ｈｚ又は２５０Ｈｚの矩形波を有する２ｎＡの電流である、
請求項１５に記載の患者から生理学的データを取得する方法。
【請求項１７】
睡眠ポリグラフ検査において前記特定の生理学的パラメータに関連するデータを用いるステップを更に有する
請求項１１に記載の患者から生理学的データを取得する方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、睡眠ポリグラフシステムのような生理学的データ取得システムに関し、特に、そのようなシステムのための差動入力リードを選択する方法及び装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
睡眠検査としても知られる睡眠ポリグラフは、人々の睡眠障害を診断する目的で使用されるマルチパラメータ試験である。睡眠ポリグラフの間、生理学的データは、訓練を受けた臨床医学者による後の解析のために、睡眠中の患者から取得される。典型的な睡眠ポリグラフでは、モニタされるパラメータは、（脳波図（electroencephalogram；ＥＥＧ）による）電気的な脳波活動、（電球眼球図（electrooculogram；ＥＯＧ）による）目の動き、（筋電図（electromyogram；ＥＭＧ）による）筋活動、（心電図（electrocardiogram；ＥＣＧ））心拍、呼吸努力、鼻及び／又は口による気流、血中酸素飽和度（ＳｐＯ２）、身体位置、呼気ＣＯ２、食道内ｐｈ、並びに呼吸音（いびき）のようなものを含む。それらのパラメータは、通常、夫々、アナログ信号を発生させるセンサにより睡眠中にモニタされる。次いで、アナログ信号は取得デバイスへ送られ、そこで、データは、訓練を受けた臨床医学者によって処理されて保存される。
【０００３】
睡眠ポリグラフの間にモニタされる複数のパラメータについて、データを収集するセンサは、患者の身体に取り付けられているリード線である。例えば、睡眠ポリグラフはしばしば、患者の脚にリードを取り付けることによる脚の動きに関するＥＭＧデータの収集と、患者の顎にリードを取り付けることによる顔筋肉の動き及び緊張に関するＥＭＧデータの収集とを含む。ＥＥＧ、ＥＯＧ及びＥＣＧはまた、患者の身体に取り付けられているリード線を用いてモニタされる。
【０００４】
睡眠ポリグラフにおける再発問題は、例えば、睡眠中の患者の動きの結果として、検査中にリードが患者から外れてしまうことである。リードが外れると、信号は重要な睡眠パラメータ又は診断インジケータから失われる。これは、検査の品質に悪影響を与える。加えて、外れたリードは、発見される場合に、リードを患者に付け直すよう検査中に何者かによる介入を必要とする。臨床医学者がリードを付け直そうとすることを選ぶならば、彼らは、患者の部屋に入り、明かりを点け、患者の目を覚まさせる必要がある。これは、最低睡眠時間数が記録されなければならないので、患者の睡眠の途絶及び検査の乱れを引き起こす。そして、再び、臨床医学者は、リードの再適用時にインピーダンスが許容レベルにあることを確かにするよう患者の部屋と中央制御室との間を行ったり来たりする工程を繰り返す必要がある。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
然るに、本発明は、生理学的データ取得のための差動入力リードを選択する方法及び装置であって、最適なリード対がデータ取得のために使用されることを確かにすることによってリード外れの問題に対処する方法及び装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
一実施形態において、患者から生理学的データを取得する装置であって、患者の身体に置かれるよう構成され、夫々が前記患者から特定の生理学的パラメータに関連する信号を集めるよう構成される３以上のリードと、少なくとも１のＡＣ電流源と、どの時点においても前記少なくとも１のＡＣ電流源が前記リードの中の現在選択されている対にのみＡＣ電流を投入するように前記少なくとも１のＡＣ電流源を前記リードの中の選択された対へ選択的に結合するよう構成され、前記投入されたＡＣ電流に応答してＡＣ電圧が前記リードの中の前記現在選択されている対にわたって生成されるようにするスイッチングメカニズムと、プロセッシングデバイスとを有する装置が、提供される。前記プロセッシングデバイスは、（ｉ）前記ＡＣ電圧に基づき前記リードの中の前記現在選択されている対にわたるインピーダンスを決定し、（ｉｉ）該インピーダンスが所定のインピーダンス閾値よりも小さいかどうかを決定し、（ｉｉｉ）前記インピーダンスが前記所定のインピーダンス閾値よりも小さい場合は、前記リードの中の前記現在選択されている対が前記特定の生理学的パラメータに関連するデータを生成するために使用されるようにし、且つ（ｉｖ）前記インピーダンスが前記所定のインピーダンス閾値よりも小さくない場合は、前記ＡＣ電流が前記リードの中の新たな現在選択されている対に投入されるように、前記スイッチングメカニズムに、前記少なくとも１のＡＣ電流源を前記リードの中の前記新たな現在選択されている対へ結合させる、ようプログラミング／構成される。
【０００７】
他の実施形態において、患者の身体に置かれ、夫々が前記患者から特定の生理学的パラメータに関連する信号を集めるよう構成される３以上のリードにより、前記患者から生理学的データを取得する方法が、提供される。当該方法は、前記リードの中の第１の対にＡＣ電流を投入し、該投入されたＡＣ電流に応答して第１のＡＣ電圧が前記リードの中の当該第１の対にわたって生成されるようにするステップと、前記第１のＡＣ電圧に基づき前記リードの中の前記第１の対にわたる第１のインピーダンスを決定するステップと、前記第１のインピーダンスが所定のインピーダンス閾値よりも小さくないことを決定するステップと、前記第１のインピーダンスが所定のインピーダンス閾値よりも小さくないとの決定に応答して、前記リードの中の第２の対にＡＣ電流を投入し、該投入されたＡＣ電流に応答して第２のＡＣ電圧が前記リードの中の当該第２の対にわたって生成されるようにするステップと、前記第２のＡＣ電圧に基づき前記リードの中の前記第２の対にわたる第２のインピーダンスを決定するステップと、前記第２のインピーダンスが所定のインピーダンス閾値よりも小さいことを決定するステップと、前記第２のインピーダンスが所定のインピーダンス閾値よりも小さいとの決定に応答して、前記特定の生理学的パラメータに関連するデータを生成するために前記リードの中の前記第２の対を用いるステップとを有する。
【０００８】
本発明のそれら及び他の目的、特徴、及び特性と、構造の関連する要素並びに製造の経済性及び部品の組み合わせの動作の方法及び機能とは、本明細書の一部を成す添付の図面を参照して以下の説明及び特許請求の範囲の検討により明らかになるであろう。同じ参照符号は、様々な図において、対応する部分を表す。なお、当然に、図面は例証及び解説のみを目的とし、本発明の限定の定義として意図されない。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の実施例に従う睡眠ポリグラフシステムの概略図である。
【図２】本発明の実施例に従うヘッドボックス２０の概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
ここで使用されるように、（“１の”、“１つの”、又は“前記”の）単数形は、文脈が明らかに別なふうに指示しない限り、複数参照を含む。ここで使用されるように、２又はそれ以上の部分又は構成要素が“結合される”との記述は、リンクが起こる限りは、部分が直接に又は間接に、すなわち、１又はそれ以上の中間部分又は構成要素を介して、接続されるか、協働することを意味すべきである。ここで使用されるように、“直接結合される”は、２つの要素が直接に互いに接触することを意味する。ここで使用されるように、“固定して結合される”又は“固定される”は、２つの構成要素が、互いに対して一定の位置付けを保ちながら一体となって動くように結合されることを意味する。
【００１１】
ここで使用されるように、語“単位”は、構成要素が単一の片又はユニットとして作られることを意味する。すなわち、別個に作られて一体として結合される片を含む構成要素は、“単位”構成要素又は機関ではない。ここで用いられるように、２又はそれ以上の部分又は構成要素が“係合する”との記述は、部分が直接に、又は１以上の中間部分若しくは構成要素を介して、互いに対して力を及ぼすことを意味する。ここで用いられるように、語“数”は、１、又は１よりも多い整数（すなわち、複数）を意味すべきである。
【００１２】
ここで使用される方向を示す言い回し、例えば、制限なしに、上、下、左、右、上方、下方、前、後ろ、及びそれらの活用形は、図面に示される要素の位置付けに関係し、明示されない限りは特許請求の範囲を制限しない。
【００１３】
図１は、本発明の実施例に従う睡眠ポリグラフシステム２の概略図である。以下でより詳細に記載されるように、睡眠ポリグラフシステム２は、差動リード対が生理学的計測を行うために必要とされる状況において睡眠診断検査に冗長性（例えば、ＥＭＧ、ＥＥＧ等）を加えるために、ハードウェア及びソフトウェアを用いる。特に、３以上のリードが、パラメータ信号を取得するために利用され、睡眠ポリグラフシステム２は、各リードの劣化（外れた配線を示す。）を検知するようそれらのリードの中の差動対において信号強度を連続的にモニタする。劣化が検知されると、睡眠ポリグラフシステム２は、問題となっている測定のために最適なリード対を見つけて切り替えるよう試みる。
【００１４】
図１を参照して、睡眠ポリグラフシステム２は、睡眠検査を受けている患者６へ動作上結合された複数の例となるセンサ４を有する。実施例において、センサ４は、目の動きを測定するために患者６の目の近くに位置付けられた一対のＥＯＧリード８と、鼻及び／又は口による気流を測定するために患者６の鼻孔の近くに位置付けられた圧力トランスデューサ１０と、顔筋肉の活動及び緊張を測定するために患者６の顎の近くに位置付けられた３つのＥＭＧリード１２（１２ａ、１２ｂ、１２ｃ）と、心臓関連パラメータを測定するために患者６の胸部の両側に位置付けられた一対のＥＣＧリード１４と、血中酸素飽和度を測定するために患者６の指（又は、代替的に、耳）に位置付けられたＳｐＯ２センサ１６と、脚の動きを測定するために患者６の脚の近くに位置付けられた３つのＥＭＧリード１８（１８ａ、１８ｂ、１８ｃ）とを含む。図１に示される特定のセンサ４は例であり、センサ４に加えて及び／又はそれに代えて他のセンサも本発明に関連して使用されてよいことが理解されるべきである。
【００１５】
図１から明らかなように、睡眠ポリグラフシステム２は、ヘッドボックス２０及び基地局２２を更に有する。センサ４の夫々は、ヘッドボックス２０へ動作上結合される。ヘッドボックス２０は、センサ４の夫々からアナログパラメータ信号を受信し、夫々の信号を増幅及びフィルタリングし、夫々の信号をデジタル形式へ変換する電子プロセッシングデバイスである。次いで、デジタルパラメータ信号は、ヘッドボックス２０によって基地局２２へ出力される。基地局２２も電子プロセッシングデバイスである。次いで、基地局２２は、データをパケット化し、受信したデジタルパラメータデータを更に処理して記憶する。加えて、実施例において、基地局２２は、基地局２２がＬＡＮ２４へ接続されることを可能にするイーサネット（登録商標）出力部を有する。ＬＡＮ２４は、デジタルパラメータデータを中央局又は技術室へ運び、そこでは、睡眠技術者及び／又は他のスタッフが、睡眠ポリグラフシステム２に関連した独自仕様のホストソフトウェアによりＰＣ２６においてデータを見て解析することができる。
【００１６】
図２は、本発明の実施例に従うヘッドボックス２０の概略図である。本発明を説明及び記載するために、図２は、ヘッドボックス２０へ動作上結合されている（それへ入力される）ＥＭＧリード１２ａ、１２ｂ、１２ｃのみを示す。なお、当然に、図１に示されるように、他のセンサ４もヘッドボックス２０へ動作上結合されている（すなわち、それへ入力される）。
【００１７】
ヘッドボックス２０は、ＥＭＧリード１２ａが結合されている導線３０及び３２と、ＥＭＧリード１２ｂが結合されている導線３４及び３６と、ＥＭＧリード１２ｃが結合されている導線３８及び４０とを有する。ヘッドボックス２０は、導線３０、３４及び３８のいずれか１つへ選択的に結合され得るプログラム可能なアナログスイッチ４２と、導線３２、３６及び４０のいずれか１つへ選択的に結合され得るプログラム可能なアナログスイッチ４４とを更に有する。プログラム可能なアナログスイッチ４２及び４４は、ヘッドボックス２０の部分として設けられるマイクロプロセッサ又はＤＳＰ４６（あるいは、他の適切なプロセッシングデバイス）によって制御される（図２において破線で示される。）。加えて、ヘッドボックス２０は、計装用増幅器４８又はその他の適切な差動増幅器デバイスを有する。図２から明らかなように、プログラム可能なアナログスイッチ４２はまた、導線５０を介して計装用増幅器４８の非反転（＋）入力部へ電気的に結合され、プログラム可能なアナログスイッチ４４はまた、導線５２を介して計装用増幅器４８の反転（−）入力部へ電気的に結合される。ヘッドボックス２０は、導線５０へ結合される第１のＡＣ電流源５４と、導線５２へ結合される第２のＡＣ電流源５６とを更に有する。第１のＡＣ電流源５４及び第２のＡＣ電流源５６は、互いに位相が１８０度ずれたＡＣ電流を出力するよう構成される。制限されない実施例において、第１のＡＣ電流源５４及び第２のＡＣ電流源５６は夫々、特定の周波数（例えば、１００Ｈｚ又は２５０Ｈｚの矩形波）に設定された低レベル（例えば、２ｎＡピーク）の電流を供給するよう構成される。この電流レベルは、ＩＥＣ６０６０１−１によって求められる安全マージンをはるかに下回り、且つ、リード１２ａ、１２ｂ及び１２ｃによって運ばれる生理学的データに悪影響を及ぼさないように十分に小さい。計装用増幅器４８の出力は、アナログ−デジタル変換器（ＡＤＣ）５８へ供給される。ＡＤＣ５８の出力は、マイクロプロセッサ又はＤＳＰ４６へ供給される。
【００１８】
以下で記載されるように、ヘッドボックス２０は、３つのＥＭＧリード１２ａ、１２ｂ及び１２ｃから入力を受け取り、リード１２ａ、１２ｂ及び１２ｃの中から、２つのリードの間のインピーダンスが予め設定されたインピーダンス閾値を下回る第１の対を自動的に見つけるよう構成される。問題となっているリード対の間のインピーダンスが予め設定されたインピーダンス閾値を下回ることは、その対のリードのどちらも外れていないことを示す。そのようなリード対は、その場合に、睡眠ポリグラフ検査のために必要とされるＥＭＧ測定を行うために使用されてよい。
【００１９】
動作において、リード１２ａ、１２ｂ及び１２ｃの中の最初のデフォルト対は、（導線３０、３４及び３８の中の適切な１つにより）リード１２ａ、１２ｂ、１２ｃの中の特定の１つへプログラム可能なアナログスイッチ４２を結合し、且つ、（導線３２、３６及び４０の中の適切な１つにより）リード１２ａ、１２ｂ、１２ｃの中の他の特定の１つへプログラム可能なアナログスイッチ４４を結合することによって、選択される。図２に示される実施例では、その最初のデフォルトのリード対はリード１２ａ及び１２ｂである。次いで、電流が、第１のＡＣ電流源５４及び第２のＡＣ電流源５６によって、選択されたリード１２ａ、１２ｂの対に投入される。上述されたように、実施例において、投入されるＡＣ電流は、低レベルのＡＣ電流である（例えば、１００Ｈｚ又は２５０Ｈｚの矩形波に設定された２ｎＡピークの電流）。投入された電流に応答して、ＡＣ電圧がリード１２ａ、１２ｂにわたって生成され、該ＡＣ電圧は、リード１２ａ、１２ｂの間のインピーダンスに比例する。その電圧差は計装用増幅器４８へ入力されて、該増幅器４８によって差動測定される。より具体的に、当業者によって認識されるように、計装用増幅器４８は、利得係数を乗じられたその２つの入力部（＋及び−）での電圧の差に等しいＡＣ電圧を出力する。よって、計装用増幅器４８の出力は、計装用増幅器４８の利得係数を乗じられたリード１２ａ、１２ｂにわたるＡＣ電圧に等しいので、リード１２ａ、１２ｂの間のインピーダンスに比例するＡＣ電圧となる。
【００２０】
次に、計装用増幅器４８によって出力されたＡＣ電圧はＡＤＣ５８へ送られ、そこでデジタル形式へ変換される。計装用増幅器４８によって出力されたＡＣ電圧のデジタル形式は、次いで、マイクロプロセッサ又はＤＳＰ４６へ供給される。マイクロプロセッサ又はＤＳＰ４６内で、デジタルＡＣ電圧は最初に（デジタル処理で）狭帯域通過フィルタをかけられる。狭帯域通過フィルタリングは、投入されたＡＣ電流に応答して生成された電圧に対応し且つ該電圧を表す電圧信号であって、選択されたリード１２ａ、１２ｂの間のインピーダンスに対応し且つ該インピーダンスを表す電圧信号の部分／成分を取り出す。狭帯域通過フィルタリングは、リード１２ａ、１２ｂによる生理学的パラメータ指標（実施例では、ＥＭＧ）に対応する電圧信号の部分／成分を通さない。狭帯域通過フィルタリングを受けた信号は、次いで、マイクロプロセッサ又はＤＳＰ４６内で（デジタル処理で）十分に整流される。整流された信号のピーク電圧は測定され、標準の一次数学変換によりリード１２ａ、１２ｂの間のインピーダンスを表すインピーダンス値へ変換される。変換はＺ＝ｍＶ＋ｂと記述可能であり、Ｚは変換後のインピーダンス値であり、Ｖは測定された電圧レベルであり、ｍ及びｂは一次変換の傾き及び切片である。ｍ及びｂの値は、投入されるＡＣ電流を作るために使用される回路の関数であり、実際には、特定の既知のインピーダンス値について、実際の電圧レベルＶを測定する校正プロセスによって決定される。
【００２１】
結果として得られたインピーダンス値は、次いで、予め設定されたインピーダンス閾値と比較される。実施例において、予め設定されたインピーダンス値は５０００オームである。なお、適用の詳細に依存して、他の値が適切であってもよい。結果として得られたインピーダンス値が予め設定されたインピーダンス閾値よりも小さい場合は、リード１２ａ、１２ｂは満足な状態にあると見なされ、睡眠ポリグラフシステム２はリード１２ａ、１２ｂを有効なリードとして用いる。これは、ヘッドボックス２０が、デジタルノッチフィルタリング処理により、リード１２ａ、１２ｂからＥＭＧ信号を取り出し、本明細書中の他の場所で論じられる更なる処理のために、そのデジタルデータを基地局２２へ送ることを意味する。しかし、結果として得られたインピーダンス値が予め設定されたインピーダンス閾値よりも小さくない場合は、リード１２ａ、１２ｂは有効な対ではないと見なされる。これに応じて、マイクロプロセッサ又はＤＳＰ４６は、選択されるリードを結合するようプログラム可能なアナログスイッチ４２、４４を制御することによって、リード１２ａ、１２ｂ、１２ｃの中の別の対（例えば、１２ａ及び１２ｃ）を選択し、まさに記載された確認プロセスは、そのリード対が有効であるかどうかを決定するために繰り返される。このプロセスは、満足な対が見つけられるまで、又は検査が終了されるまで、３つの可能性があるリード対の組み合わせ（１２ａ及び１２ｂ、１２ａ及び１２ｃ、１２ｂ及び１２ｃ）を連続的に循環する。
【００２２】
代替の実施例において、デジタルＡＣ電圧信号がＡＤＣ５８からマイクロプロセッサ又はＤＳＰ４６で受信される場合に、離散フーリエ変換（ＤＦＴ）又は高速フーリエ変換（ＦＦＴ）が信号に対して実行される。次いで、ＤＦＴ又はＦＦＴ出力の電力レベルが、投入されたＡＣ電流の周波数（例えば、１００Ｈｚ又は２５０Ｈｚ）に対応する周波数で測定される。その電力レベルは、次いで、主たる実施例のために使用された変換と同様の標準の一次数学変換により、リード１２ａ、１２ｂの間のインピーダンスを表すインピーダンス値へ変換される。代替の実施例に従う変換関数の傾きｍ及び切片ｂは、同様に、特定の既知のインピーダンス値について、実際の電力レベルＶを測定する校正プロセスによって決定される。結果として得られた値は、次いで、予め設定されたインピーダンス閾値と比較され、処理及び動作は、主たる実施例に関連して記載されたように進む。
【００２３】
当然に、上記の実施例に関連してまさに記載される本発明は、ただ３つのリードを用いることに制限されない。むしろ、まさに記載されるように対において試験される３よりも多いリードがまた、睡眠ポリグラフシステム２に更なる冗長性を加えるために使用されてよい。
【００２４】
更に、本発明は、図１に示されるＥＭＧリード１２に関連して記載されてきたが、当然に、それはまた、他のパラメータを測定するか、他の場所で測定を行うリードとともに、使用されてよい。例えば、本明細書中の他の場所で述べられるように、３つのＥＭＧリード１８は、脚の動きを測定するために患者６の脚の近くに位置付けられる。それら３つのＥＭＧリード１８は、図２に示されるのと同様にヘッドボックス２０内の回路構成へ結合されてよく、それにより、ヘッドボックス２０は、上述されたように、リード間のインピーダンスが予め設定されたインピーダンス閾値を下回るリード１８の中の第１の対を自動的に見つけることによって、リード１８の中から満足な対を見つけることができる。また、本発明は、ＥＭＧリード以外の他のリードに適用されてよい。例えば、追加の１又はそれ以上のＥＯＧリード８又はＥＣＧリード１４が設けられてよく（結果として、それらのリードは３以上となる。）、それにより、本発明は、ＥＯＧ及び／又はＥＣＧ計測と関連して用いられ得る。
【００２５】
更に、本発明は、睡眠ポリグラフに関連して制限されず、他の生理学的データ取得システム及び用途とともに使用されてもよい。例えば、限定なしで、本発明は、専用のＥＥＧシステム及び／又は検査、あるいは専用のＥＭＧシステム及び／検査において用いられてよい。
【００２６】
特許請求の範囲において、かっこ内の如何なる参照符号も、請求項を限定するよう解釈されるべきではない。語“有する”又は“含む”は、請求項に挙げられた以外の他の要素又はステップの存在を除外するわけではない。複数の手段を挙げる装置クレームにおいて、それらの手段の幾つかは、ハードウェアの同一の項目によって具現されてよい。要素の前にある語“１つの（a又はan）”は、そのような要素の複数個の存在を除外するわけではない。複数の手段を挙げる如何なる装置クレームにおいても、それらの手段の幾つかは、ハードウェアの同一の項目によって具現されてよい。特定の要素が相互に異なる従属請求項において挙げられているという単なる事実は、そのような要素が組み合わせて用いられ得ないことを示すわけではない。
【００２７】
本発明は、最も実際的且つ望ましい実施形態であると現在考えられるものに基づき説明のために詳細に記載されてきたが、そのような詳細は単にその目的のためであり、本発明は開示される実施形態に制限されず、それどころか、添付の特許請求の範囲の精神及び適用範囲の中にある変形及び均等配置を包含するよう意図されることが理解されるべきである。例えば、本発明は、可能な範囲内で、いずれかの実施形態の１又はそれ以上の特徴がいずれかの他の実施形態の１又はそれ以上の特徴と組み合わされ得ると考えることが理解されるべきである。
【図１】
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【図２】
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【国際調査報告】
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