JP2011517600A - 多重分極性ピエゾ電子フィルムセンサによる呼吸信号出力 - Google Patents

Abstract

第一ピエゾ電子フィルムセンサから、被験者の呼吸努力を示す第一情報を受信し、第二ピエゾ電子フィルムセンサから、被験者の呼吸努力を示す第二情報を受信し、また、受信した第一及び第二情報を処理して、被験者の呼吸努力を示す電子信号出力を生成するように、装置又は方法を構成する。該処理は、第一差動増幅器及び抵抗によるリセットを有する信号積分器を用いて、受信した第一情報を平均化し、差動ノイズを除去し、共通モードノイズを減衰するステップと、第二差動増幅器及び抵抗によるリセットを有する信号積分器を用いて、受信した第二情報を平均化し、差動ノイズを除去し、共通モードノイズを減衰するステップとを含む装置及び方法を構成する。

Description

（優先権主張）
本特許出願は、２００８年４月１１日出願の、先の米国特許出願番号６１／１２３，７８１に関して、優先権を主張するものであり、該出願は、ここでは全体を参照として本明細書に組み入れる。

（背景）
（Ｉ．発明の背景）
本発明は、一般的に、睡眠実験室での応用に通常用いられる種類の既存の睡眠ポリグラフ（ＰＳＧ）装置に、分極性ピエゾ電子フィルムセンサによる２つの呼吸努力検出ベルトを適合させるための電子信号処理回路に関し、特に、胸部動作呼吸努力検出ベルトからの第一の分極性フッ化ポリビニリデン（ＰＶＤＦ）フィルムセンサ信号と、腹部動作呼吸努力検出ベルトからの第二の分極性ＰＶＤＦフィルムセンサ信号とを受信するアダプタに関するものである。

本発明は、呼吸努力検出ベルトに組み込まれた２つの分極性ピエゾ電子フィルムセンサからの多重分極性を示す信号出力を生成するものである。これにより、睡眠障害診断専門家に対し、睡眠中の患者が、睡眠中に通常の呼吸を行っているかを提示したり、患者が睡眠障害を被っているかを提示する複数の呼吸波形が提供される。

（ＩＩ．従来技術の検討）
睡眠中無呼吸症、不眠症、その他の生理的事象や睡眠中に生じる状態など、睡眠に関する問題に注目し、多くの病院や診療所は、“睡眠実験室”（睡眠ラボ）としばしば称される研究施設を設立してきた。これらの睡眠研究室では、適切な診断を行い、治療方法を定めることができるように、計測器を用いて患者の睡眠パタンを監視し、後の分析のために記録できるようになっている。睡眠中の睡眠パタンに関する記録可能な信号を収集するため、多くのセンサが用いられてきた。これらのセンサは、通常、身体の動きに関する電気信号を生成する、機械信号から電気信号への変換器（トランスデューサ）である。

米国特許番号４，９６０，１１８ 米国特許番号４，３７３，５３４ 米国特許番号４，８３４，１０９

例えば、ペノックの米国特許番号４，９６０，１１８においては、被験者が呼吸している間に、マウスピース、顔マスク、あるいは頭部に取付けた装置を用いずに、呼吸流を正確に測定するための方法及び装置が開示されている。胸郭（胸部）の周長の変化率と、腹部の周長の変化率とを、分極性ＰＶＤＦフィルムセンサを有する伸縮ベルトをこれらの箇所に取付けて測定する。このセンサを適切な電子増幅器に接続すると、フィルムに働く応力により、応力の印可率に比例した電気出力が発生する。被験者が幾度かの呼吸動作で行う等容性の動きの最中や、被験者が幾度かの呼吸動作で行う呼吸流量計及びマウスピースを介した呼吸の最中に、周長の変化を測定することにより校正を行う。ペノック発明、米国特許番号４，９６０，１１８に記載されているように、この校正は扱いにくいものであり、患者に対して不要な緊張と不快感を与えるものである。

他の例である、ワトソンの米国特許番号４，３７３，５３４、名称“呼吸監視装置を校正するための方法及び装置”においても、多くの校正が必要とされている。米国特許番号４，３７３，５３４に記載されている方法は、睡眠治療分野において、“呼吸誘起プレチスモグラフィ（ＲＩＰ）”として知られている。ＲＩＰ技術は多くの校正を必要とし、また、ＲＩＰベルトによる測定は、睡眠中の試験中に実際に極性反転しやすいものであり、その結果、個々の患者の測定結果の正式な評定に悪影響を及ぼすことが、睡眠治療分野において既知の事実となっている。

さらに他の例である、ワトソンの米国特許番号４，８３４，１０９、名称“単一位置での非観血的校正技術”においては、ＲＩＰ技術による校正が、発明の核心となっている。ＲＩＰ技術を適用し、成功をもたらす上での基本要因であることは、当業者にとって自明なものとなっている。

（発明の概要）
本発明は、とりわけ、ペノックの米国特許番号４，９６０，１１８、及びワトソンの米国特許番号４，３７３，５３４、並びにワトソンの米国特許番号４，８３４，１０９に記載されているような多くの校正手順を、患者に対して適用する必要のない、装置及び方法を提供するニーズがあることに着目したものである。

呼吸努力動作（吸引及び吐出）間の位相と極性に関する厳密な関係を提供し、個々に処理した分極性ピエゾ電子フィルムセンサ信号のグラフィカル表示を、ＰＳＧ装置ディスプレイに出力するためには、２つの独立した分極性ピエゾ電子フィルムセンサを用いる装置及び方法が必要となる。

さらに、呼吸努力動作（吸引及び吐出）間の位相と極性に関する厳密な関係を提供し、両者の分極性ピエゾ電子フィルムセンサ信号を合計したグラフィカル表示をＰＳＧ装置ディスプレイに出力するために、２つの独立した分極性ピエゾ電子フィルムセンサを用いることができる装置及び方法を提供することも必要となる。

本発明による分極性ピエゾ電子フィルムセンサを用いた呼吸努力検出ベルトは、ＰＶＤＦフィルムセンサを含むことができ、これらのセンサは、呼吸及び非呼吸イベントの間に、予め充電された分極性キャパシタのように動作し、容量性リアクタンス（インピーダンス）に変化を与える。これに対し、低電流、高周波の外部電気発振回路により局所的に励起する必要がある呼吸誘起プレチスモグラフィ（ＲＩＰ）ベルトは、特別に配置されたワイヤの配列から構成されている。小型のものとはいえ、この外部電気発振ユニットは、消耗、信号損失の影響を受け、高価なコストが伴う頻繁な交換が避けられず、交換の際には、言うまでもなく高価なＲＩＰベルト自身の交換となる。

電子センサ信号アダプタとともに、これらの新しい種類の分極性ピエゾ電子フィルムセンサを市販品として成功させるためには、すでに睡眠研究室に設置されている既存の睡眠ポリグラフ装置とともに用いながらも、数多くの校正手順を必要とせず、睡眠試験中に呼吸努力の誤った検出しないことが望ましい。

本発明のいくつかの実施様態は、２つの分極性ピエゾ電子フィルムセンサをＰＳＧ装置に接続するためのアダプタを提供する。本アダプタは、分極性ピエゾ電子フィルムセンサへの接続に適合した入力端子と出力端子の組を有し、２つの独立した差動増幅器及び抵抗リセットを有する積分器回路の組を含んでいる。差動増幅器及び抵抗リセットを有する積分器回路は、不要な差動ノイズを減らすために入力信号の時間平均を求め、共通モードノイズを十分に減衰させるために、分極性ピエゾ電子フィルムセンサの出力信号を増幅する際の予め定められたゲイン値を提供するように構成されている。２つの差動増幅器と信号積分器の各出力は、信号出力減衰器の組と、合計ノードと、抵抗によるリセットを有する２段反転信号積分器とに供給されている。

予め定められたゲイン値を有する差動入力増幅器を用い、増幅された分極性ピエゾ電子フィルムセンサ出力信号を適切に調整することにより得られる、３つの異なるフィルタは、多くの睡眠研究室ですでに備えられている既存のＰＳＧ電子ヘッドボックスに対して、容易にマッチングをとることができる。

本発明に固有な特徴は、アダプタ自身に校正の必要がない点にある。このアダプタのアセンブリの部分には、校正手順の内で調整が必要となるような調整可能な構成要素はない。

いくつかの例においては、２つの分極性ピエゾ電子フィルムセンサが呼吸努力検出ベルトシステムの一部となっている際の応用では、ＰＶＤＦフィルムセンサの機械動作及び応力はＧＨｚの範囲となっているため、抵抗によるリセット回路を有する積分器を適用することは難しい。通常のヒトの成人の睡眠中における呼吸率は、比較的低く（毎分１２回から２０回）、その周波数や振幅も不規則で、歪んだ正弦波形となっているため、分極性ピエゾ電子フィルムセンサからの生の信号は、ＰＳＧ装置でグラフィカル表示する信号として調整するために時間平均をとる必要がある。センサ信号の時間平均をとることにより、患者の好ましくない動作信号や、その他の環境に応じて誘発されるノイズ信号の影響を除去する。

本発明を構成している２つのベルトセンサは、睡眠研究の記録中に装着される。ベルトセンサは、呼吸に伴う機械的変化に応じて、低電圧信号を出力する。胸部ベルトセンサが伸びた際には、患者が吸引したことになる。この信号は、使用者の外部にある睡眠記録装置に送られる。訓練を受けた医療専門家は、記録を調べ、睡眠中の胸部と腹腔の動きによる呼吸動作の評価を下す。

分極性リード線が、ベルトセンサと利用者の記録計との間を接続するために設けられている。一方のリード線には、赤い印が付けられ、正極であることが示される。他方のリード線には、黒の印が付けられ、負極であることが示される。ＰＶＤＦフィルムは、吸引時の伸張などの機械的応力が与えらると、あたかもバッテリのように直流（ＤＣ）電圧を発生する。ここで、呼吸における吸引とは、ＰＶＤＦフィルムが伸張することである。また、呼吸における吐出とは、ＰＶＤＦフィルムが緩んでいることである。リード線は、センサと使用者の記録計との間を接続するために設けられている。呼吸における吐出時には、正極であるＰＶＤＦフィルムの表面電極は負に帯電する。呼吸における吸引時には、正極であるＰＶＤＦフィルムの表面電極は正に帯電する。呼吸における吸引時には、負極であるＰＶＤＦフィルムの表面電極は負に帯電する。呼吸における吐出時には、負極であるＰＶＤＦフィルムの表面電極は正に帯電する。呼吸における吸引時には、ＰＳＧ表示には、上向きの歪みが現れる。

ＰＳＧ入力参照端子に、負の電圧／電荷が与えらると、ＰＳＧ表示上の上向きの歪みが現れることにより、呼吸における吐出努力であることを示すものとなる。ＰＳＧ入力参照端子に、正の電圧／電荷が与えられると、ＰＳＧ表示上の下向きの歪みが現れることにより、呼吸における吸引努力であることを示すものとなる。

本発明の一部として、極性の処理特性を維持し、潜在的に長い位相遅延を最小化するために、全ての信号処理経路はＤＣ接続とする。当業者であれば、本発明で開示している概略図を参照して、任意の電子回路ブロック図の前進信号経路にキャパシタが存在しないことから、ＤＣ接続となっていることが分かるものとなっている。

本発明を適用可能なさらに広い範囲については、本明細書から明らかなものとなる。本記載と特定の例は、例示のみを目的としたものであり、本発明の範囲を限定するためのものではないと考えられる。

一例としては、多重分極性を示す出力は、２つの分極性ピエゾ電子フィルムセンサを用いて作り出すことができる。通常、この２つの分極性ピエゾ電子フィルムセンサは、ポリビニリデン（ＰＶＤＦ）フィルムから構成されており、さらに、呼吸努力検出ベルトの組の一部でもある。本装置は、胸部信号処理チャネルと、腹部信号処理チャネルとを含んでいる。胸部信号処理チャネルの入力部は、胸部呼吸努力検出ベルトに検出装置を取付けたＰＶＤＦフィルム変換器から分極性ピエゾ電子フィルム信号を受信するように接続された、差動増幅器及び抵抗によるリセットを有する積分器を含んでいる。腹部信号処理チャネルの入力部は、腹部呼吸努力検出ベルトに検出装置を取付けたＰＶＤＦフィルム変換器から分極性ピエゾ電子フィルム信号を受信するように接続された、差動増幅器及び抵抗によるリセットを有する積分器を含んでいる。胸部用及び腹部用差動増幅器及び抵抗によるリセットを有する積分器は、ともに、差動モード及び共通モードでのノイズを除去しながら、負荷インピーダンス、電圧ゲイン及び信号の時間平均を求める。胸部用差動増幅器及び抵抗によるリセットを有する積分器の出力は、さらに信号成形と調整を行うための３次バターワース・ローパスフィルタの入力に接続している。腹部用差動増幅器及び抵抗によるリセットを有する積分器の出力は、さらに信号成形と調整を行うための３次バターワース・ローパスフィルタの入力に接続している。胸部用３次バターワース・ローパスフィルタの出力と、腹部用３次バターワース・ローパスフィルタの出力とを、抵抗によるリセットを有する合計チャネル２段積分器の合計ノードで合計する。抵抗によるリセットを有する合計チャネル２段積分器からの成形された出力は、調整のための合計信号出力減衰器に流れ、結果として合計された胸部の動きと腹部の動きとを、睡眠ポリグラフ（ＰＳＧ）装置ディスプレイ上で睡眠治療専門家がより一般的に確認できるようになっている。さらに、胸部用及び腹部用３次バターワース・ローパスフィルタの成形された各出力は、調整のために独立している胸部用信号減衰器と腹部用信号減衰器とに流れ、特定のＰＳＧ装置が、結果として得られた波形を最適に表示できるようになっている。

例１において、装置は、第一ピエゾ電子フィルムセンサから、被験者の呼吸努力を示す第一情報を受信し、第二ピエゾ電子フィルムセンサから、被験者の呼吸努力を示す第二情報を受信するように構成された電子信号処理回路を含み、電子信号処理回路は、第一及び第二情報を処理し、被験者の呼吸努力を示す電子信号出力を生成するよう構成され、電子信号処理回路は、受信した第一情報を平均化し、差動ノイズを除去し、共通モードノイズを減衰するように構成された、第一差動増幅器及び抵抗によるリセットを有する信号積分器を含み、また、電子信号処理回路は、受信した第二情報を平均化し、差動ノイズを除去し、共通モードノイズを減衰するように構成された、第二差動増幅器及び抵抗によるリセットを有する信号積分器を含むことを特徴とする。

例２において、例１の装置は、オプションとして、被験者の呼吸努力を示す動作を検出するように構成された第一ピエゾ電子フィルムセンサを含む第一呼吸動作検出ベルトと、被験者の呼吸努力を示す動作を検出するように構成された第二ピエゾ電子フィルムセンサを含む第二呼吸動作検出ベルトとを含むことを特徴とする。

例３において、例１乃至２のいずれかの例の第一呼吸動作検出ベルトは、オプションとして、胸部動作呼吸努力検出ベルトを含み、第二呼吸動作検出ベルトは、腹部動作呼吸努力検出ベルトを含むことを特徴とする。

例４において、例１乃至３のいずれか例の第一及び第二ピエゾ電子フィルムセンサは、オプションとして、呼吸努力動作間の位相と極性に関する厳密な関係を提供するように構成された、独立した分極性ピエゾ電子フィルムセンサを含むことを特徴とする。

例５において、例１乃至４のいずれかの例の第一及び第二差動増幅器及び抵抗によるリセットを有する信号積分器は、オプションとして、受信した第一及び第二情報を増幅するための予め定められたゲイン値を提供し、信号の時間平均を求め、差動ノイズを除去し、共通モードノイズを減衰するように構成されていることを特徴とする。

例６において、例１乃至５のいずれかの例の電子信号処理回路は、オプションとして、受信した第一情報の中から、概ね５００ＭＨｚを上回る周波数成分を有する成分を除去するように構成された第一３次バターワース・ローパスフィルタと、受信した第二情報の中から、概ね５００ＭＨｚを上回る周波数成分を有する成分を除去するように構成された第二３次バターワース・ローパスフィルタとを含むことを特徴とする。

例７において、例１乃至６のいずれかの例の第一及び第二差動増幅器及び抵抗によるリセットを有する積分器は、オプションとして、被験者の呼吸応答時間の間でのみ、受信した第一及び第二情報を平均化するように構成されていることを特徴とする。

例８において、例１乃至７のいずれかの例の被験者の呼吸努力を示す電子信号出力は、オプションとして、受信した第一及び第二情報の平均値の合計値を含むことを特徴とする。

例９において、例１乃至８のいずれかの例の被験者の呼吸努力を示す電子信号出力は、オプションとして、受信した第一情報の平均値と、受信した第二情報の平均値とを分離して含むことを特徴とする。

例１０において、例１乃至９のいずれかの例の被験者の呼吸努力を示す電子信号出力は、オプションとして、受信した第一情報の平均値と、受信した第二情報の平均値と、受信した第一及び第二情報の平均値の合計値とを分離して含むことを特徴とする。

例１１において、システムは、被験者の呼吸努力を示す第一動作を検出するように構成された第一呼吸努力検出ベルトと、被験者の呼吸努力を示す第二動作を検出するように構成された第二呼吸努力検出ベルトと、第一及び第二ピエゾ電子フィルムセンサに接続した電子信号処理回路であって、第一及び第二ピエゾ電子フィルムセンサから第一及び第二情報を受信し、受信した第一及び第二情報を処理し、被験者の呼吸努力を示す電子信号出力を生成するように構成された電子信号処理回路とを含み、電子信号処理回路は、受信した第一情報を平均化し、差動ノイズを除去し、共通モードノイズを減衰するように構成された、第一差動増幅器及び抵抗によるリセットを有する信号積分器を含み、また、電子信号処理回路は、受信した第二情報を平均化し、差動ノイズを除去し、共通モードノイズを減衰するように構成された、第二差動増幅器及び抵抗によるリセットを有する信号積分器を含み、被験者の呼吸努力を示す電子信号出力は、受信し平均化した第一情報と、受信し平均化した第二情報と、受信し平均化した第一情報と受信し平均化した第二情報との合計値とを含み、システムは、受信し平均化した第一情報と、受信し平均化した第二情報と、受信し平均化した第一情報と受信し平均化した第二情報との合計値とを電子信号処理回路から受信し、受信し平均化した第一情報と、受信し平均化した第二情報と、受信し平均化した第一情報と受信し平均化した第二情報との合計値とを利用者に提供するように構成された睡眠ポリグラフ装置を含むことを特徴とする。

例１２において、方法は、被験者の呼吸努力を示す第一情報を第一ピエゾ電子フィルムセンサから受信し、被験者の呼吸努力を示す第二情報を第二ピエゾ電子フィルムセンサから受信するステップと、受信した第一及び第二情報を処理し、被験者の呼吸努力を示す電子信号出力を生成するステップとを含み、該処理は、第一差動増幅器及び抵抗によるリセットを有する信号積分器を用いて、受信した第一情報を平均化し、差動ノイズを除去し、共通モードノイズを減衰するステップを含み、また、該処理は、第二差動増幅器及び抵抗によるリセットを有する信号積分器を用いて、受信した第二情報を平均化し、差動ノイズを除去し、共通モードノイズを減衰するステップを含むことを特徴とする。

例１３において、例１２の第一及び第二情報を受信するステップは、オプションとして、各々、第一及び第二呼吸努力検出ベルトに接続した第一及び第二ピエゾ電子フィルムセンサから第一及び第二情報を受信することを特徴とする。

例１４において、例１２乃至１３のいずれかの例の第一呼吸努力検出ベルトは、オプションとして、胸部動作呼吸努力検出ベルトを含み、例１２乃至１３のいずれか一つの例又はそれ以上の数の例の第二呼吸努力検出ベルトは、オプションとして、腹部動作呼吸努力検出ベルトを含むことを特徴とする。

例１５において、例１２乃至１４のいずれかの例の第一及び第二ピエゾ電子フィルムセンサは、オプションとして、独立した分極性ピエゾ電子フィルムセンサを含み、例１２乃至１４のいずれか一つの例又はそれ以上の数の例の第一及び第二情報を受信するステップは、呼吸努力動作間の位相と極性に関する厳密な関係を、独立した分極性ピエゾ電子フィルムセンサから受信するステップを含むことを特徴とする。

例１６において、例１２乃至１５のいずれかの例の処理は、オプションとして、第一及び第二差動増幅器及び抵抗リセットを有する積分器回路により、予め定められたゲイン値を用いて受信した第一及び第二情報を増幅し、時間平均した信号を提供し、差動ノイズを除去し、共通モードノイズを減衰するステップを含むことを特徴とする。

例１７において、例１２乃至１６のいずれかの例の処理は、オプションとして、各第一及び第二３次バターワース・ローパスフィルタを用いて、受信した第一及び第二情報から、概ね５００ＭＨｚを上回る周波数成分を有する成分を除去するステップを含むことを特徴とする。

例１８において、例１２乃至１７のいずれかの例の受信した第一及び第二情報を平均化するステップは、オプションとして、被験者の呼吸応答時間の間でのみ平均化するステップを含むことを特徴とする。

例１９において、例１２乃至１８のいずれかの例の被験者の呼吸努力を示す電子信号出力を生成するステップは、受信し平均化した第一及び第二情報の合計値を生成するステップを含むことを特徴とする。

例２０において、例１２乃至１９のいずれかの例の被験者の呼吸努力を示す電子信号出力を生成するステップは、オプションとして、受信し平均化した第一情報と、受信し平均化した第二情報とを分離して生成するステップを含むことを特徴とする。

（図面の簡単な説明）
ここで記載した図面は、例示のみを目的としたものであり、いかなる方法によっても、本発明の範囲を限定するためのものではない。

好適な実施様態の詳細な記述が、特に、複数の図面において同一の符号が対応する部分を表すような添付の図面と併せて参照された際には、本発明に関する前述の特徴、目的及び利点は、当業者にとって明確なものとなる。

本発明の好適な実施様態を含むアダプタモジュールの一般的なブロック図。 本発明の好適な実施様態を含むアダプタモジュールのより詳細なブロック図。 本発明の詳細な実装を示す好適な実施様態を含むアダプタモジュールの概略図。

（好適な実施様態の説明）
本発明は、図１乃至図３及び、以下の説明から、容易に理解することができる。

以下の記述は、事実上、単に例証であり、本開示、応用あるいは利用を制限しようとするものではない。なお、複数の図面において、同一の引用符号は、同一又は対応する部分又は特徴を示すものである。

図１は、アダプタモジュールの典型的な包括的な利用と構成を示すものである。図１によれば、引用符号１は、呼吸努力を測定する１つの胸部ベルト２及び１つの腹部ベルト３を装着した、典型的な睡眠研究室の患者を一般的に示すものである。各ベルトは、２００７年５月３日出願のスタッス（Ｓｔａｓｚ）発明、特許番号１１／７４３８３９、名称“ピエゾ電子フィルムを用いた呼吸努力検出ベルト”に見られるような、統合分極性ピエゾ電子フィルムセンサを含んでおり、該発明の教示するものは、ここで、参照として本明細書に組み入れる。胸部ベルトセンサの出力リード線の組４と、腹部ベルトセンサの出力リード線の組５は、睡眠研究室の患者を、２つの分極性ピエゾ電子フィルムセンサ３０から複数の分極性指示出力を生成するアダプタ装置に接続している。

本実施様態のこの特徴的な例は、２つの分極性ピエゾ電子フィルムセンサから、既存の市販ＰＳＧ装置９への３組の極性指示出力線６、７、８を示している。この既存の市販ＰＳＧ装置９としては、以下のものがある。
カナダ、オンタリオ州、カナタ市のコンビディエン（Ｃｏｎｖｉｄｉｅｎ）社製、商品名サンドマン（Ｓａｎｄｍａｎ）
ペンシルバニア州、マリーズビル市のレスピロニクス（Ｒｅｓｐｉｒｏｎｉｃｓ）社製、商品名アリス（Ａｌｉｃｅ）
カナダ、オンタリオ州、オークビル市のネイタスメディカル（Ｎａｔｕｓ Ｍｅｄｉｃａｌ）社製、商品名コネックス（Ｃｏｎｎｅｘ）
カナダ、ケベック州、モントリオール市のステラート（Ｓｔｅｌｌａｔｅ）社製、商品名ハーモニー・エス（Ｈａｒｍｏｎｉｅ−Ｓ）
カリフォルニア州、フットヒル・ランチ市の日本光電アメリカ社製、商品名ポリスミス（Ｐｏｌｙｓｍｉｔｈ）
ロードアイランド州、ウェスト・ワーウィック市のアストロ・メッド（Ａｓｔｒｏ−Ｍｅｄ）社製、商品名コメット（Ｃｏｍｅｔ）
コロラド州、ブルームフィールド市のエンブラ（Ｅｍｂｌａ）社製、商品名エンブレッタ（ＥＭＢＬＥＴＴＡ）
ノースキャロライナ州、シャーロット市のコンピュメディックス（Ｃｏｍｐｕｍｅｄｉｃｓ）社製、商品名イー・シリーズ（Ｅ Ｓｅｒｉｅｓ）
オハイオ州、クリーブランド市のクリブメッド（ＣｌｅｖｅＭｅｄ）社製、商品名２０Ｂ
カリフォルニア州、ヨルバ・リンダ市のカーディナル・ヘルス（Ｃａｒｄｉｎａｌ Ｈｅａｌｔｈ）社製、ソムノスター（Ｓｏｍｎｏｓｔａｒ）
ワシントン州、ケネウィック市のキャドウェル・ラボラトリ（Ｃａｄｗｅｌｌ Ｌａｂｏｒａｔｏｒｉｅｓ）社製、商品名イージーＩＩ（Ｅａｓｙ ＩＩ）
ニューヨーク州、オグデンスバーグ市のブレボン（Ｂｒａｅｂｏｎ）社製、商品名パシュート・スリープ２（Ｐｕｒｓｕｉｔ Ｓｌｅｅｐ２）
イリノイ州、マンデレイン市のネイタス・メディカル（Ｎａｔｕｓ Ｍｅｄｉｃａｌ）社製、商品名スリープ・スキャン（ＳｌｅｅｐＳｃａｎ）
なお、上記の全ての商標は、各企業の登録商標である。上記のリストは、事実上、一例に過ぎず、全てを網羅したり完全であることを主張するものではない。

典型的な睡眠研究室での応用においては、信号出力Ａ６は、ともにＰＳＧ装置９のディスプレイ上で、呼吸努力の上方への歪として吸引を表す胸部の動作（信号）と、呼吸努力の下方への歪として吐出を表す胸部の動作（信号）とを生成するように構成されている。

さらに、累計信号出力Ａ＋Ｂ７は、胸部動作信号と腹部動作信号との位相及び振幅の合計値を、ＰＳＧ装置９のディスプレイ上に示される、吸引中の呼吸努力の上方への歪としての胸部の動作（信号）と、吐出中の呼吸努力の下方への歪としての胸部の動作（信号）として生成するように構成されている。

さらに、信号出力Ｂ８は、腹部ベルト３に取付けられたピエゾ電子フィルムセンサからの腹部動作信号を、ＰＳＧ装置９のディスプレイ上に示される、吸引中の呼吸努力の上方への歪として現れる胸部の動作（信号）と、吐出中の呼吸努力の下方への歪として現れる胸部の動作（信号）として生成するように構成されている。

国際的な表記法及び米国睡眠医療学会（ＡＡＳＭ： Ａｍｅｒｉｃａｎ Ａｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ ｏｆ Ｓｌｅｅｐ Ｍｅｄｉｃｉｎｅ）の要求の定めるところにより、ＰＳＧ装置９のディスプレイ上では、患者の吸引は上方の歪を生成し、患者の吐出は下方の歪を生成するものとなっている。

次に、図２は、本発明のアダプタモジュールを含む機能構成要素を、引用符号３０により示すものである。

一般的には、分極性ピエゾ電子フィルムセンサＡ１０、より明確に言うと、胸部ベルトセンサは、前述した、ピーター・スタッス（Ｐｅｔｅｒ Ｓｔａｓｚ）の特許出願番号１１／７４３８３９、名称“ピエゾ電子フィルムを用いた呼吸努力検出ベルト”の教示するところに従い構成されることが好ましい。センサ１０は、被験者の胸部に設けることができるように適合し、吸引及び吐出状態にある胸郭動作によりベルト２が伸縮し、機械的応力がセンサに作用するようになっている。

分極性ピエゾ電子フィルムセンサＡ１０は、入力リード線１２、１４の組を介して、信号経路Ａ差動増幅器及び抵抗リセットを有する積分器４０に接続している。

入力リード線の組のうち、線１２は、患者が吸引動作をしている際に正となる、ピエゾ電子フィルムセンサの正極を表すように示されている。

入力リード線の組のうち、線１４は、患者が吸引動作をしている際に正となる、ピエゾ電子フィルムセンサの負極を表すように示されている。信号経路Ａの差動増幅器及び抵抗リセットを有する積分器４０は、環境中に存在する６０Ｈｚのノイズと、人工的な動作に対して感度を下げるように、アダプタシステムの共通モードの除去を増長するように機能する差動型の増幅器を含んでいる。抵抗リセットを有する信号積分器は、入力信号の時間平均をゆっくりと求め、差動増幅器は、着目した応答時間内、すなわち患者の呼吸応答時間内の信号のみを増幅できるようにしている。平均化を行う信号積分器は、概ね６２．５ｍｓの固定した時定数で動作するものであってよい。この値は、呼吸努力に関する動作中に最適に作用するものとして選択し求めたものである。

これに制限するものではないが、差動増幅器及び抵抗リセットを有する積分器４０は、２から１０の範囲で、実際には概ね６．２が適切となるゲイン値を有するものであってよい。

差動入力増幅器及び抵抗リセットを有する積分器４０からの出力信号４２は、３次バターワース・ローパスフィルタ４４に与えられる。３次バターワース・ローパスフィルタ４４の入力は、差動入力増幅器４０の出力端子４２に接続している。

フィルタ応答の種類は、３次フィルタに限定されるものでも、バターワース応答に限定されるものでもないことは、当業者により理解されるものである。

これに制限するものではないが、通常、３次バターワース・ローパスフィルタ４４のカットオフ周波数は、概ね５００ＭＨｚであってよい。

信号経路Ａの３次バターワース・ローパスフィルタ・モジュール４４の出力７２は、信号経路Ａの出力減衰器モジュール８４の入力に接続している。

信号経路Ａの出力減衰器８４は、各々、線９０及び９２で示したＰＳＧ装置１００の入力ジャックの入力仕様の要求に適合するレベルまで、信号経路Ａの信号振幅を減少させるために、信号経路Ａの３次バターワース・ローパスフィルタ４４からの信号を減衰させる。

分極性ピエゾ電子フィルムセンサ１０から始まりＰＳＧ装置１００に到る全信号経路Ａは、ＤＣ接続であり、これにより、分極性ピエゾ電子フィルムセンサの極性と、吸引と吐出の間の呼吸努力の指示との間の関係を意図した通りに維持できることは、当業者には明確なものである。

また、一般的には、分極性ピエゾ電子フィルムセンサＢ２０、より明確に言うと、胸部ベルトセンサも、前述した、ピーター・スタッス（Ｐｅｔｅｒ Ｓｔａｓｚ）の特許出願番号１１／７４３８３９、名称“ピエゾ電子フィルムを用いた呼吸努力検出ベルト”の教示するところに従い構成されることが好ましい。センサＢ２０は、被験者の腹部に設けることができるように適合し、吸引及び吐出状態にある胸郭動作によりベルト２が伸縮し、機械的応力がセンサに作用するようになっている。

分極性ピエゾ電子フィルムセンサＢ１０は、入力リード線２２、２４の組を介して、信号経路Ｂの差動増幅器及び抵抗リセットを有する積分器６０に接続している。

入力リード線の組のうち、線２２は、患者が吸引動作をしている際に正となる、ピエゾ電子フィルムセンサの正極を表すように示されている。

入力リード線の組のうち、線２４は、患者が吸引動作をしている際に正となる、ピエゾ電子フィルムセンサの負極を表すように示されている。信号経路Ａの差動増幅器及び抵抗リセットを有する積分器６０は、環境中に存在する６０Ｈｚのノイズと、人工的な動作に対して感度を下げるように、アダプタシステムの共通モードの除去を増長するように機能する差動型の増幅器を含んでいる。抵抗リセットを有する信号積分器は、入力信号の時間平均をゆっくりと求め、差動増幅器が、着目した応答時間内、特に、患者の呼吸応答時間内の信号のみを増幅できるようにしている。平均化を行う信号積分器は、概ね６２．５ｍｓの固定した時定数で動作するものであってよい。この値は、呼吸努力に関する動作中に最適に作用するものとして選択し求めたものである。

これに制限するものではないが、差動増幅器及び抵抗リセットを有する積分器６０は、２から１０の範囲で、実際には概ね６．２が適切となるゲイン値を有するものであってよい。

差動入力増幅器及び抵抗リセットを有する積分器６０からの出力信号６２は、３次バターワース・ローパスフィルタ６４に与えられる。３次バターワース・ローパスフィルタ６４の入力は、差動入力増幅器及び抵抗リセットを有する積分器６０の出力端子６２に接続している。

フィルタ応答の種類は、３次フィルタに限定されるものでも、バターワース応答に限定されるものでもないことは、当業者により理解されるものとなる。

通常、これに制限するものではないが、３次バターワース・ローパスフィルタ６４のカットオフ周波数は、概ね５００ＭＨｚであってよい。

信号経路Ｂの３次バターワース・ローパスフィルタ６４の出力７４は、信号経路Ｂの出力減衰器８８の入力に接続している。

信号経路Ｂの出力減衰器８８は、各々、線９６及び９８で示したＰＳＧ装置１００の入力ジャックの入力仕様の要求に適合するレベルまで、信号経路Ｂの信号振幅を減少させるために、信号経路Ｂの３次バターワース・ローパスフィルタ６４からの信号を減衰させる。

分極性ピエゾ電子フィルムセンサ２０から始まりＰＳＧ装置１００に到る全信号経路Ｂは、ＤＣ接続であり、これにより、分極性ピエゾ電子フィルムセンサの極性と、吸引と吐出の間の呼吸努力の指示との間の関係を意図した通りに維持できることは、当業者には明確なものである。

ＰＳＧ装置に接続しディプレイ表示を行うための、極性を示す信号経路Ａ（胸部ベルトセンサ）及び信号経路Ｂ（腹部ベルトセンサ）の合計出力を生成するために、信号経路Ａの３次バターワース・ローパスフィルタ４４の出力７２と、信号経路Ｂの３次バターワース・ローパスフィルタ６４の出力７４とを、抵抗リセットを有する２段反転積分器８０の合計ノードで合計する。

合計ノード及び抵抗リセットを有する２段反転積分器８０は、合計された信号Ａ及び信号Ｂ（胸部及び腹部）出力信号７２＋７４について、ゆっくりと時間平均を求め、積分時定数の外にある信号は却下する。平均化を行う信号積分器は、概ね６２．５ｍｓの固定した時定数で動作するものであってよいが、必ずしもその必要はない。この値は、呼吸努力に関する動作中に最適に作用するものとして選択し求めたものである。

合計ノード及び抵抗リセットを有する２段反転積分器８０の出力線８２は、信号経路Ａ＋Ｂ出力減衰器８６の入力に接続している。

信号経路Ａ＋Ｂの出力減衰器８６は、各々、線９４及び９５で示したＰＳＧ装置１００の入力ジャックの入力仕様の要求に適合するレベルまで、信号経路Ａ＋Ｂの信号振幅を減少させるために、合計ノード及び抵抗リセットを有する２段反転積分器８０からの信号を減衰させる。

図２を引用して、アダプタモジュールの全体構成を説明してきたが、以下では、図３を引用して、アダプタの特定の実装についてより詳細に説明する。この点に関して、図３の概略図を参照する。図３は、図２に概略が示された組立ブロックを詳細に説明している。

本発明のアダプタ３０は、２つの分極性ピエゾ電子フィルム（胸部及び腹部）センサ１０及び２０を睡眠ポリグラフ装置に接続する際に用いるケーブルと統合されている。このように、アダプタは、それ自身の電源と仮想接地生成部５０を、単体のリチウム電池５２の形で組み込んでいる。なお、電池の正電圧電池端子５３はｖ＋と称し、電池の負電圧電池端子５４はｖ−と称するものとする。抵抗５５は、正電圧電池端子を仮想接地点５９に接続している。抵抗５６は、負電圧電池端子を仮想接地点５９に接続している。仮想接地点５９を確立するため、これらの抵抗５５及び５６の抵抗値は等しい。分極性キャパシタ５７は、抵抗５６と並列に接続し、負電池端子５４から仮想接地点５９への低交流（ＡＣ）インピーダンス戻り経路を形成する。

差動増幅器及び抵抗リセットを有する積分器４０の入力端子１２は、抵抗４０２を介して、演算増幅器４１６の反転入力、及びゲイン設定及び積分器リセット用抵抗４１０、並びに積分キャパシタ４１２に接続している。入力端子１４は、差動演算増幅器及び抵抗リセットを有する積分器の非反転入力に抵抗４０４を介して接続し、また、入力負荷抵抗４０８に接続している。

差動入力増幅器回路４１６の出力は、接点４２に現れ、信号経路Ａの３次バターワース・ローパスフィルタ回路４４に接続している。

フィルタ回路４４においては、接点４２に現れる入力は、直列接続された抵抗４４２、４４８、４５０を介して、演算増幅器４６０の非反転入力に与えられ、これらの抵抗は、キャパシタ４４６、４５４、４５８と併せて、演算増幅器４６０とともに動作し、ローパスフィルタとして機能する。

抵抗４４２、４４８、４５０並びにキャパシタ４４６、４５４、４５８の値は、３次バターワース・ローパスフィルタ４４のカットオフ周波数が、上述した概ね５００ＭＨｚにとなるように設定されている。

ノード７２は、信号経路Ａの出力減衰器８４に入力している。

信号経路Ａの出力減衰器８４は、分極性ピエゾ電子フィルムセンサからの信号成分を、ＰＳＧ装置が受け入れることができるレベルに下げるための、抵抗９０２、９０４を含む電圧分割回路から構成されており、ＰＳＧ装置には、各々、リード線９０、９２を介して分極性ピエゾ電子フィルムセンサが接続している。

差動増幅器及び抵抗リセットを有する積分器６０への入力端子２２は、抵抗６０２を介して、演算増幅器６１６の反転入力と、ゲイン設定及び積分器リセット用抵抗６１０と、積分キャパシタ６１２とに接続している。差動増幅器及び抵抗リセットを有する積分器６０への入力端子２４は、抵抗６０４を介して、演算増幅器６１６の非反転入力と、入力負荷抵抗６０８とに接続している。

差動入力増幅器回路６１６からの出力は、接点６２に現れ、信号経路Ｂの３次バターワース・ローパスフィルタ回路６４に接続している。

フィルタ回路６４においては、接点６２に現れる入力は、直列接続された抵抗６４２、６５４、６５０を介して、演算増幅器６６０の非反転入力に与えられ、これらの抵抗は、キャパシタ６４６、６５２、６５８と併せて、演算増幅器６６０とともに動作し、ローパスフィルタとして機能する。演算増幅器６６０の出力は、ノード７４に現れる。

抵抗６４２、６５４、６５０並びにキャパシタ６４６、６５２、６５８の値は、３次バターワース・ローパスフィルタ６４のカットオフ周波数が、上述した概ね５００ＭＨｚにとなるように設定されている。

ノード７４は、信号経路Ｂの出力減衰器８８に入力している。

信号経路Ｂの出力減衰器８８は、分極性ピエゾ電子フィルムセンサからの信号成分を、ＰＳＧ装置が受け入れることができるレベルに下げるための、抵抗９６２、９６４を含む電圧分割回路から構成されており、ＰＳＧ装置には、各々、リード線９６、９８を介して分極性ピエゾ電子フィルムセンサが接続している。

信号ノード７２，７４は、各々、抵抗８０２、８０４を介して、回路８０の信号Ａと信号Ｂの合計ノード８０３に入力している。演算増幅器８０６の反転入力は、抵抗リセットを有する反転積分器回路８０の初段でもある。演算増幅器８０６の非反転入力は、仮想接地５９に接続している。

抵抗８０８は、初段増幅器ゲインを１に設定し、抵抗に並列接続している積分キャパシタ８１０をリセットする。積分キャパシタ８１０の片側は、合計ノード８０３と、演算増幅器８０６の非反転入力とに接続している。積分キャパシタ８１０の他方の側は、演算増幅器の出力ノード８１２に接続している。抵抗８０８及びキャパシタ８１０は、積分器の初段での、平均化を行うＲＣ（抵抗値とキャパシタンス値の積）時定数を設定する。初段で平均化を行う信号積分器８０６は、概ね６２．５ｍｓの固定した時定数で動作するものであってよい。この値は、呼吸努力に関する動作中に最適に作用するものとして選択し求めたものである。

第一の抵抗リセットを有する反転積分器８１２の出力は、入力抵抗８１４を介して、第二の抵抗リセットを有する反転積分器８１４に入力する。

演算増幅器８１６の反転入力は、抵抗リセットを有する反転積分器回路８０の次段でもある。演算増幅器８１６の非反転入力は、仮想接地５９に接続している。

抵抗８２２は、次段増幅器ゲインを１に設定し、抵抗に並列接続している積分キャパシタ８２０をリセットする。積分キャパシタ８２０の片側は、入力抵抗８１４と、演算増幅器８１６の非反転入力とに接続している。積分キャパシタ８２０の他方の側は、演算増幅器の出力ノード８２に接続している。抵抗８２２及びキャパシタ８２０は、積分器の次段での、平均化を行うＲＣ時定数を設定する。次段の平均化を行う信号積分器は、概ね６２．５ｍｓの固定した時定数で動作するものであることが好ましい。この値は、呼吸努力に関する動作中に最適に作用するものとして選択し求めたものである。

ノード８２は、信号経路Ａ＋Ｂの出力減衰器８６に入力する。

信号経路Ａ＋Ｂの出力減衰器８６は、分極性ピエゾ電子フィルムセンサからの信号成分を、ＰＳＧ装置が受け入れることができるレベルに下げるための、抵抗９４２、９４４を含む電圧分割回路から構成されており、ＰＳＧ装置には、各々、リード線９４、９５を介して分極性ピエゾ電子フィルムセンサが接続している。

本発明で特に選択した構成要素の一実施様態は、最適に動作することが分かった。プリント回路基板に用いる特定の構成要素のリストは、部品表（ＢＯＭ：Ｂｉｌｌ−ｏｆ−Ｍａｔｅｒｉａｌｓ）として産業界では知られている。以下に、最適に動作することが分かった、本発明の一実施様態のＢＯＭを示す。
Ｂ１ ＢＲ２３３０Ａ／ＦＡ
Ｃ１ ０．１μＦ
Ｃ２ ０．１μＦ
Ｃ３ ０．１μＦ
Ｃ４ ０．１μＦ
Ｃ５ ０．３９μＦ
Ｃ６ ０．０５６μＦ
Ｃ７ ０．１μＦ
Ｃ８ ０．１μＦ
Ｃ９ ０．３９μＦ
Ｃ１０ ０．０５６μＦ
Ｃ１１ １０μＦ／ｔａｎｔ
Ｒ１ １．００Ｍ
Ｒ２ １００ｋ
Ｒ３ １００ｋ
Ｒ４ １０．０ｋ
Ｒ５ １．００Ｍ
Ｒ６ １．００Ｍ
Ｒ７ １．００Ｍ
Ｒ８ １００ｋ
Ｒ９ １．００ｋ
Ｒ１０ １００ｋ
Ｒ１１ ２．７０Ｍ
Ｒ１２ １００ｋ
Ｒ１３ １００ｋ
Ｒ１４ １．００Ｍ
Ｒ１５ １００ｋ
Ｒ１６ １００ｋ
Ｒ１７ １００ｋ
Ｒ１８ １０．０ｋ
Ｒ１９ １．００Ｍ
Ｒ２０ １．００Ｍ
Ｒ２１ １．００Ｍ
Ｒ２２ １．００Ｍ
Ｒ２３ １．００ｋ
Ｒ２４ １００ｋ
Ｒ２５ ２．７０Ｍ
Ｒ２６ ３３０ｋ
Ｒ２７ ３３０ｋ
Ｕ１：Ａ ＬＭＣ６４４２ＡＩＭ
Ｕ１：Ｂ ＬＭＣ６４４２ＡＩＭ
Ｕ２：Ａ ＬＭＣ６４４２ＡＩＭ
Ｕ２：Ｂ ＬＭＣ６４４２ＡＩＭ
Ｕ３：Ａ ＬＭＣ６４４２ＡＩＭ
Ｕ３：Ｂ ＬＭＣ６４４２ＡＩＭ

睡眠研究室等での通常の応用での実験中、患者には、ベルトに搭載した分極性ピエゾ電子フィルムセンサが装着されている。このセンサは、上述した回路を含んでおり、睡眠研究者、睡眠専門医及び技術者が、患者の上部気道に発生する事象を含む異常な呼吸事象を含む特定の睡眠障害と睡眠疾患を、適切に監視、検出及び診断できるようになっている。

以上、特許法に準拠しながら、特徴ある原理を適用し、必要となる特定の構成要素を構成し利用するのに必要な情報を当業者に提供するため、本発明を詳細に説明してきた。しかし、本発明は、特にこれらとは異なる装置や機器により実施することもでき、装置及び操作手順の両方に関して、本発明の範囲を逸脱することなく様々な修正を施すことができることは、理解されるものである。

様々な実施様態の記述は、事実上、単なる例証であり、これらの例についての主旨を逸脱することのない変更と、以上で述べた詳細な説明とは、明細書の範囲内に留めようとしたものである。このような変更は、明細書の主旨と範囲を逸脱しようとするものではない。

Claims (20)

1. 第一ピエゾ電子フィルムセンサから、被験者の呼吸努力を示す第一情報を受信し、第二ピエゾ電子フィルムセンサから、被験者の呼吸努力を示す第二情報を受信するように構成された電子信号処理回路を含む装置であって、電子信号処理回路は、第一及び第二情報を処理し、被験者の呼吸努力を示す電子信号出力を生成するよう構成され、
   電子信号処理回路は、
   受信した第一情報を平均化し、差動ノイズを除去し、共通モードノイズを減衰するように構成された、第一差動増幅器及び抵抗によるリセットを有する信号積分器と、
   受信した第二情報を平均化し、差動ノイズを除去し、共通モードノイズを減衰するように構成された、第二差動増幅器及び抵抗によるリセットを有する信号積分器とを含むことを特徴とする装置。
2. 請求項１記載の装置であって、被験者の呼吸努力を示す動作を検出するように構成された第一ピエゾ電子フィルムセンサを含む第一呼吸動作検出ベルトと、被験者の呼吸努力を示す動作を検出するように構成された第二ピエゾ電子フィルムセンサを含む第二呼吸動作検出ベルトとを含むことを特徴とする装置。
3. 請求項２記載の装置において、第一呼吸動作検出ベルトは、胸部動作呼吸努力検出ベルトを含み、第二呼吸動作検出ベルトは、腹部動作呼吸努力検出ベルトを含むことを特徴とする装置。
4. 請求項２乃至３のいずれかに記載の装置において、第一及び第二ピエゾ電子フィルムセンサは、呼吸努力動作間の位相と極性に関する厳密な関係を提供するように構成された、独立した分極性ピエゾ電子フィルムセンサを含むことを特徴とする装置。
5. 請求項１乃至４のいずれかに記載の装置において、第一及び第二差動増幅器及び抵抗によるリセットを有する信号積分器は、受信した第一及び第二情報を増幅するための予め定められたゲイン値を提供し、信号の時間平均を求め、差動ノイズを除去し、共通モードノイズを減衰するように構成されていることを特徴とする装置。
6. 請求項１乃至５のいずれかに記載の装置において、電子信号処理回路は、
   受信した第一情報の中から、概ね５００ＭＨｚを上回る周波数成分を有する成分を除去するように構成された第一３次バターワース・ローパスフィルタと、
   受信した第二情報の中から、概ね５００ＭＨｚを上回る周波数成分を有する成分を除去するように構成された第二３次バターワース・ローパスフィルタとを含むことを特徴とする装置。
7. 請求項１乃至６のいずれかに記載の装置において、第一及び第二差動増幅器及び抵抗によるリセットを有する積分器は、被験者の呼吸応答時間の間でのみ、受信した第一及び第二情報を平均化するように構成されていることを特徴とする装置。
8. 請求項１乃至７のいずれかに記載の装置において、被験者の呼吸努力を示す電子信号出力は、受信した第一及び第二情報の平均値の合計値を含むことを特徴とする装置。
9. 請求項１乃至８のいずれかに記載の装置において、被験者の呼吸努力を示す電子信号出力は、オプションとして、受信した第一情報の平均値と、受信した第二情報の平均値とを分離して含むことを特徴とする装置。
10. 請求項１乃至９のいずれかに記載の装置において、被験者の呼吸努力を示す電子信号出力は、オプションとして、受信した第一情報の平均値と、受信した第二情報の平均値と、受信した第一及び第二情報の平均値の合計値とを分離して含むことを特徴とする装置。
11. 被験者の呼吸努力を示す第一動作を検出するように構成された第一呼吸努力検出ベルトと、
    被験者の呼吸努力を示す第二動作を検出するように構成された第二呼吸努力検出ベルトと、
    第一及び第二ピエゾ電子フィルムセンサに接続した電子信号処理回路であって、第一及び第二ピエゾ電子フィルムセンサから第一及び第二情報を受信し、受信した第一及び第二情報を処理し、被験者の呼吸努力を示す電子信号出力を生成するように構成された電子信号処理回路とを含むシステムであって、
    電子信号処理回路は、
    受信した第一情報を平均化し、差動ノイズを除去し、共通モードノイズを減衰するように構成された、第一差動増幅器及び抵抗によるリセットを有する信号積分器と、
    受信した第二情報を平均化し、差動ノイズを除去し、共通モードノイズを減衰するように構成された、第二差動増幅器及び抵抗によるリセットを有する信号積分器とを含み、
    被験者の呼吸努力を示す電子信号出力は、
    受信し平均化した第一情報と、
    受信し平均化した第二情報と、
    受信し平均化した第一情報と受信し平均化した第二情報との合計値とを含み、
    さらに、該システムは、受信し平均化した第一情報と、受信し平均化した第二情報と、受信し平均化した第一情報と受信し平均化した第二情報との合計値とを電子信号処理回路から受信し、受信し平均化した第一情報と、受信し平均化した第二情報と、受信し平均化した第一情報と受信し平均化した第二情報との合計値とを利用者に提供するように構成された睡眠ポリグラフ装置を含むことを特徴とするシステム。
12. 被験者の呼吸努力を示す第一情報を第一ピエゾ電子フィルムセンサから受信し、被験者の呼吸努力を示す第二情報を第二ピエゾ電子フィルムセンサから受信するステップと、
    受信した第一及び第二情報を処理し、被験者の呼吸努力を示す電子信号出力を生成するステップとを含む方法であって、該処理は、
    第一差動増幅器及び抵抗によるリセットを有する信号積分器を用いて、受信した第一情報を平均化し、差動ノイズを除去し、共通モードノイズを減衰するステップと、
    第二差動増幅器及び抵抗によるリセットを有する信号積分器を用いて、受信した第二情報を平均化し、差動ノイズを除去し、共通モードノイズを減衰するステップとを含む処理であることを特徴とする方法。
13. 請求項１２記載の方法において、第一及び第二情報を受信するステップは、第一及び第二呼吸努力検出ベルトに接続した第一及び第二ピエゾ電子フィルムセンサから、第一及び第二情報を受信するステップを含むことを特徴とする方法。
14. 請求項１３記載の方法において、第一呼吸努力検出ベルトは、胸部動作呼吸努力検出ベルトを含み、第二呼吸努力検出ベルトは、腹部動作呼吸努力検出ベルトを含むことを特徴とする方法。
15. 請求項１３乃至１４のいずれかに記載の方法において、第一及び第二ピエゾ電子フィルムセンサは、独立した分極性ピエゾ電子フィルムセンサを含み、
    第一及び第二情報を受信するステップは、呼吸努力動作間の位相と極性に関する厳密な関係を、独立した分極性ピエゾ電子フィルムセンサから受信するステップを含むことを特徴とする方法。
16. 請求項１２乃至１５のいずれかに記載の方法において、該処理は、第一及び第二差動増幅器及び抵抗リセットを有する積分器回路により、予め定められたゲイン値を用いて受信した第一及び第二情報を増幅し、時間平均した信号を提供し、差動ノイズを除去し、共通モードノイズを減衰するステップを含むことを特徴とする方法。
17. 請求項１２乃至１６のいずれかに記載の方法において、該処理は、各第一及び第二３次バターワース・ローパスフィルタを用いて、受信した第一及び第二情報から、概ね５００ＭＨｚを上回る周波数成分を有する成分を除去するステップを含むことを特徴とする方法。
18. 請求項１２乃至１７のいずれかに記載の方法において、受信した第一及び第二情報を平均化するステップは、被験者の呼吸応答時間の間でのみ平均化するステップを含むことを特徴とする方法。
19. 請求項１２乃至１８のいずれかに記載の方法において、被験者の呼吸努力を示す電子信号出力を生成するステップは、受信し平均化した第一及び第二情報の合計値を生成するステップを含むことを特徴とする方法。
20. 請求項１９に記載の方法において、被験者の呼吸努力を示す電子信号出力を生成するステップは、受信し平均化した第一情報と、受信し平均化した第二情報とを分離して生成するステップを含むことを特徴とする方法。

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