JP3423324B2 - コンピュータ化された筋電図診断システム - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 技術分野 本発明は、人の体表面を傷つけずに、筋肉群の近傍に
装着した電極配列から得られる筋電図信号を分析・測定
することによって、筋肉群の筋肉の状態を測定・表示す
る方法及び装置に関する。

発明の背景 人の筋肉において、筋電図（EMG）信号が存在するこ
と、及びこれらの信号は筋肉の活動に伴い変化すること
についての知識は、これらの信号を測定し、筋肉を評価
するための電子機器及び技術の発展をもたらした。しか
しながら、人の筋肉組織は、相互に影響し、骨格の支持
と動作を提供する様々な筋肉群の何百という筋肉を含む
ものである。最近の多くの発展は、信号を測定し、得ら
れた情報を解析し、患者または治療する医師にとって信
頼できる有用なデータを提供する技術、及びまたは装置
に関するものである。また、最近のコンピュータ技術の
発展も、この点について手助けとなった。より高速の処
理と、より大きいコンピューティング・キャパシティに
よって、多数の信号を適当な評価周期で取り扱い、そし
て処理するための能力が実現可能なものとなった。しか
しながら、筋肉構造が複雑であること、望ましくは人体
に傷つけずに有用で信頼できる信号を得ることが困難で
あること、という理由から、適当な時間と経済的な方法
で筋肉活動の有用な定義を得ることは、現在の発展にお
いても、依然として問題がある。

この従来技術の典型的なものは、1995年Med.Eng.Phy
s.,Vol.17,442−454で出版されたディー・プルッチの出
版物「高解像度大型配列（HRLA）EMGシステム」による
装置である。プルッチは、手、腕、足を覆い、隠れた筋
肉の電気的活動を記録することができる256個の表面電
極を含むブレスレットを説明している。この電極は32個
の電極の直線状の配列である８つのグループとして配置
され、電極の直近にあるバッファー用の配線盤に直接接
続される。更に電気信号の処理が実行され、所望の信号
解析が行われ、この場合、両者とも図の形式で表現され
る被験者の上腕部の単一筋肉における複合電位の二方向
性の伝達、あるいは被験者の筋肉の活性な繊維からの総
合的な力の分配のヒストグラムが、主として問題とな
る。

デルカ（DeLuca）他のアメリカ合衆国の特許No.50867
79は、信号を処理し、結果を映像表現するコンピュータ
システムに接続された複数電極からなる背部分析システ
ムを説明する。デルカの発明は、所望の筋肉群に相互関
連する予め定められたパターンで患者の胴体の動作を制
限する支持体及び制限器具を使用することによって、主
として、個々の筋肉群を隔離させることに関するもので
ある。デルカの電極配列は、患者の背部においてそれぞ
れの所望の位置に取り付けられる分離された電極からな
る。

ブロディのアメリカ合衆国の特許No.5058602は、背骨
の部位を横断して左右対称な電位を測定することを含
む、傍脊椎骨の筋肉における筋電走査方法を説明する。
これらの知見は、異なる筋肉の状態を示す異なるパター
ンとして区別される。ブロディは2.5cm間隔の電極及び
コンピュータ構成部品を有する筋電走査計のような、自
己が説明した技術において役に立つ装置を提案するが、
しかし、この装置の詳細については、少しの示唆と、あ
る筋肉または筋肉群を隔離することが役に立つことの示
唆しか提供していない。

カデフォース（Kadefors）他のアメリカ合衆国の特許
No.5318039は、筋電図信号を検知し、その信号を処理
し、予め定められた基準値からの信号の変異の表示を与
える方法及び装置について説明する。カデフォースの電
極方式は３つの電極を含み、そのうちの１つは基準用の
マーカーである。この電子装置は、本質的には、サンプ
ルと、以前の応答と比較し得る現在の応答についてと検
知された変位に基づいて与えられる表示についてを保持
する機能とを含むものである。

ツールミン（Toormin）他のアメリカ合衆国の特許No.
5505208は、あるパターンで患者の背面に取り付けられ
た多数の電極からの筋電図信号を測定することで、背筋
の状態を判断し、各々の電極の活動を判断し、そして結
果を格納する方法について説明する。結果のデータベー
スは、患者の機能障害についての看護や管理のための装
置として、比較対象からの偏差または異常を判断するこ
とができる標準を提供する。

クシマノ（Cusimano）他のアメリカ合衆国の特許No.5
513651は、筋電計電極及び検知した信号を解析するため
のコンピュータを利用することで筋肉の活動を測定する
ポータブル式の電子装置を説明する。この電極はそれぞ
れ予め定められた場所に装着され、動作装置の範囲は個
々の筋肉群に対応する信号を生成するために使用され
る。外見上は予期される筋肉活動の標準値からの何らか
の偏差を反映した情報をプリントアウトした形態である
結果を表するために、出力の図表が生成される。従来技
術の装置は筋電図信号の検知・分析において非常に精巧
であるが、一方、平均的な熟練した検査医師、例えば、
身体の検査及び胸腰仙椎骨における棘状筋肉組織の触診
の技法を使用でき、これに詳しい者が、利用することが
可能な装置を必要とする。

発明の開示 本発明の目的は、患者の腰痛の診断または治療・測定
のために、熟練した検査医師によって容易に使用するこ
とができる改良された表面筋電計装置を提供することで
ある。

また、本発明は、ポータブル式であって信号の収集が
人体に傷を付けない技法を使用する改良された臨床器具
の提供をも目的とする。

更に、本発明は、筋肉または筋肉群の活動を映像とし
て表示させる改良された筋電計装置の提供をも目的とす
る。

更に、本発明は、検査医師によって相互関係を比較す
るために、筋肉の活動の映像表示が正常な筋肉組織の映
像表示と併置される、改良された筋電計装置の提供をも
目的とする。

更に、本発明は、検査医師によって識別された特定の
筋肉組織のために映像表示を選択できる、改良された筋
電計装置の提供をも目的とする。

更に、本発明は、電極の単一の探知装置パッドを使用
する改良された筋電計装置の提供をも目的とし、この電
極は、即座に患者の全ての特定の筋肉群における筋肉を
測定するために特定の配列で配置される。

更に、本発明は、後述する本発明及び付属の請求項を
実施するための好適実施例によって明らかになるであろ
う。

本発明の筋電図（EMG）診断システムは、特に人体の
腰部の評価に適しており、本質的には、筋電図信号を収
集し検査するセンサーパッド、信号を識別し評価するコ
ンピュータ及び選ばれた筋肉組織の活動を映像表示させ
る表示装置を含む電子機器から構成される。接地用の電
極は患者に取り付けられる。この電子装置は、患者の腰
部の予め定められた位置に装着され、そして、裏張り、
膨張可能な空気袋、接着パッド、あるいはその他の便利
な器具付きの紐によって患者に固定したセンサーパッド
からの信号を受け取る機能を提供する。個々の電極から
の信号は、電子装置によって調整され、ノイズ及びその
種のものから識別され、基準電極から受け取った信号に
対応して評価される。その後、コンピュータ装置は信号
を解析するのに使用され、様々なパターンの信号を組み
合わせて、腰部の筋肉組織及びこのような筋肉の活動の
解析を提供することができる。

信号を測定するのに好適な技術は、予め定められた一
定周期の間に検知された信号のRMS電圧を判断すること
である。このRMS電圧は、電圧レベルの映像表示表現に
変換され、その後、ディスプレイで、筋肉活動のより高
いレベルが検知されたこれらの部位の映像を表示する。
誤差信号を引き起こし所望の筋肉活動の信号を隠すよう
な、高い感度、電極における接触抵抗の変化、人間の皮
膚抵抗、漂遊磁界変動、患者による不慮の動作、及び同
種のものに影響を受けやすく、しばしば変化する個々の
電極信号を平均するための装置を提供するのに、このRM
S信号技術は、有利である。

検知された筋肉活動の映像表示は、陰極線管モニタの
ようなモニタ上で提供され、その後、主治医はこれを評
価することができる。正常な背部組織の予め定められた
表示は、モニタ上に同時に表示され、これは医師の評価
を助ける。例えば、筋肉の収縮の程度を異なる色で表す
結果として生じる検知された表示のカラー化は、このよ
うにして筋肉の異常活動を鮮明に表示させる。正常な背
部組織は、正常な患者の背筋の異なる層を描写する様々
な背筋の形状の目録から選択することによって、本発明
において提供される。これらの形状は、検知された筋肉
活動パターンと比較して、両者間に相互関係をもたらす
ことを助けるために医師によって選択可能である。更
に、医師は、検知された信号表示の物理的構成を変更す
ることができるだけでなく、検知した表示のカラー化の
強度も調節し、正常な背部組織に比べて異常な筋肉を、
より顕著なイメージとすることができる。映像表示の変
更は、検知信号の検出器の感度を調節するか、あるい
は、表示される映像信号のレベルを増大するかによって
達成される。

本発明の好適実施例 初めに図１を参照すると、患者の腰部を示す部分骨格
に対応して位置する本発明のセンサパッド10が示され、
骨格には、背骨11、左臀部腸骨稜12、右臀部腸骨稜14、
肩甲骨15、及び肋骨16を含むものである。より詳細につ
いては後述するが、センサパッド10は、背骨11の動作を
支持し提供する隠れた筋肉構造からの筋電図（EMG）信
号を収集する装置である。この筋肉構造は、少なくとも
69個の起立筋と、10番目の胸部脊椎骨18から仙骨20に繋
がる胸腰仙椎骨の隠れた筋肉からなる複雑な筋肉の配列
である。これらは、本発明が関連する基礎的な筋肉であ
って、深部から表面近くの層に存在する。腰部の表面部
分に形成される古い起立筋筋肉ではない幾つかの筋肉
は、重要ではあるが、本発明の重要な関心ごとではな
い。これらの後者の筋肉も、筋電図信号を生成するが、
これらは評価プロセスを複雑にさせ、弁別を要すること
もある。しかし、これらは、患者の大部分が罹患する腰
痛症候群の主要な原因ではない。

筋電図信号とそれに関する筋肉機能は、分析の現状で
理解される。筋肉は神経によって制御され、神経は電気
信号を個々の筋肉に送り、筋肉を収縮させる。この筋肉
自身は、神経に関連する信号に応答する高伝導体であ
る。筋肉が収縮し、患者の体表面部分上、この場合、胸
部腰仙椎骨の表面部分において観察される電位であっ
て、収縮の強さに正比例する電位が生成されると、電圧
変化が発生する。現在、静電電位あるいは心電図のよう
な筋肉の電気的活動を評価するという技術があるが、こ
れは、アナログ、波形、またはスペクトルの形態で表示
される。しかしながら、利用できる技術とその関連装置
は、主治医による評価を助けるように筋肉部における全
ての筋肉を選択するという能力が不足している。

図２を参照すると、プリアンプ23、コンバータ24、コ
ンピュータ25、及び表示ユニット26を含む電子装置22
と、センサパッド10と、を有する本発明の本質的な構成
要素の略図である。センサパッド10は、シリコンゴム製
の平坦な長方形の小片であり、厚さ、約0.157cm（0.62
インチ）、約30.48×30.48cm（12×12インチ）、デュロ
メータのツマミで20から40の範囲のものである。センサ
パッドの供給元の１つは、コネチカット州フェアチャイ
ルドのフェアプレン・インダストリアル・プロダクト社
である。

センサパッド10は、63個の電極28の配列を含み、316L
のステンレススチール製であるのが好適である。電極28
は、７×９のパターンで配列され、この電極は、中央か
ら2.95cm（1.162インチ）離されて、行及び列ごとに配
置される。９個の電極28からなる中央列29は、センサパ
ッド10の中央に位置し、患者の背骨11を覆い、９個の電
極からなる３本の列は、平行に等間隔で離れていて、そ
れぞれ中央列29の両側に位置する。同様に、７個に電極
28からなる中央行30は、センサパッド10の中央付近に位
置し、７個の電極からなる４本の行は、それぞれ中央行
30の両側に位置する。アース電極31は、基準電極である
が、患者の腕部に配置するのが好適である。

全ての電極28は、同じであり、ピラミッド型の先端
部、ヘッド32およびこれと一体のネジが切ってあるシャ
フト34を持つボルト型構造を含む１つの構成が図４−６
で、より詳細に示される。ヘッド32は円形であり、大体
均等に配置され、ヘッド32の上部表面から外側に突き出
し、電極28と患者体表面と接触させる、複数のピラミッ
ド35含むものである。ヘッド32は、直径0.95cm（0.375
インチ）、シャフト34の連結部の下部表面からピラミッ
ド35の先端部36までを、厚さ0.20cm（0.08インチ）にす
るのが好適である。電極ヘッド32を平行線と直交する直
線で研削することにより、また、エレクトロマシニング
で垂線0.107cm（0.042インチ）、向かい合うピラミッド
の斜面の角度が90度、先端部36が半径0.0127cm（0.005
インチ）の頂点である四角いピラミッド状の型を作るこ
とにより、ピラミッド35は形成される。先端部36は、0.
2387cm（0.094インチ）間隔で配置され、その結果、本
発明のこの実施例では、12個のピラミッド及び信号収集
面である先端部36を有する電極28が得られる。電極28の
この構成は、患者に装着したときの低い接触抵抗を増大
させる場合に、特に有用であり、これによって、筋電図
信号の受け取りをより確実にし、測定の精度をより高め
ることができる。

各々の電極28は、センサパッド10の孔に装着され、シ
ャフト34にネジ止めされるナット37によって保持され
る。或いはまた、電極28は、ネジ切り無しのシャフト34
を有し、プッシュ型コネクタで所定の位置に保持するこ
ともできる。ソルダレス・リングコネクタ38もシャフト
34によって支持され、外側のナットは39によってしっか
りと締め付けられ、電極28の表面で収集される信号を電
気的に伝達する。電極導線40は、コネクタ38に圧着さ
れ、電極導線40の各々は、センサパッド10の表面から、
コネクタ41に繋がるセンサパッドの上部のリード線に、
引き回される。センサパッド10がいくらか変形して患者
の腰部に適応するように、電極導線40は、30ゲージ、複
数より線であって、フレキシブルな銅線であることが望
ましく、同様に、本発明の装置の部品の取り換えがきく
ように、コネクタ41は、センサパッド10の接続部が電気
回路から着脱可能であることが望ましい。この好適実施
例で述べたように、電極ヘッド32の直径及び間隔に関し
て、各々の列29及び行30における電極28の端から端まで
の間隔は、2.0cmまたは約0.79インチである。これは、
電極28の間で十分な距離をとるように決定され、これに
より電極間で信号の有意差が生ずる結果となる。

プリアンプ23を含む電気回路は、電極28で得られた信
号を調整し増幅するために、センサパッド10の近くに配
置される。電極導線40は、バッファアンプ42に接続さ
れ、センサパッド10の電極28の各々に関する信号は、順
番にローパスフィルタ43、ハイパスフィルタを通過す
る。信号の調整は、患者に隣接して実行され、ノイズ信
号がランダムに生成される状況下で非常に低いレベルの
信号の遠隔送信を回避するのが好適である。バッファア
ンプ42は、電極を通過する電流の漏れ、及び電極のイン
ピーダンス変化による誤差を最少化させる。ハイパスフ
ィルタ44はアンチエイリアシング・フィルタとして機能
し、ローパスフィルタ43は、従来技術で良く理解されて
いるフィルタのように、オフセット電圧によりアナログ
／デジタル（A/D）コンバータ24が飽和するのを防止す
る。

図24に示すように、プリアンプ23は、バッファ／アン
プ・モジュール42及びフィルタ／バッファ・モジュール
105を含むものである。電極信号を伝達し、さらに処理
し分析するために、ケーブル45は、プリアンプ23の部品
とアナログ／デジタル（A/D）コンバータとを接続す
る。

センサパッド10は、電極28の方向を患者の骨格構造に
合わせて、患者の背部に装着される。一番上の電極行30
における中央の電極、即ち、電極46は、胸部脊椎骨にお
ける10番目の棘状突起の上に位置する。２つのその他の
目印は、センサパッド10が臀部上部腸骨稜（PSIS）の中
央部分を覆うものというようなものと同様の方法で区別
される。例えば、中央の電極行30における２番目と５番
目の電極33、37の各々は、左臀部上部腸骨稜、右臀部上
部腸骨稜を覆う。或いはまた、電極が４番目の肺脊椎
骨、またはその他の生理学上の参照点を覆うような、そ
の他の目印が使われる。電極28から受け取った電圧デー
タを適切に調節するために、その後、このキャリブレー
ション情報は電子装置22に入力される。続いて、電極位
置の標準化を確実にするために、予め定められた筋肉組
織の表示に関する映像表示が、表示ユニット26に現れ
る。

図８及び図９を参照すると、センサパッド10を患者48
の腰部に装着する機構の図が２つある。腰部支持ベルト
49は、患者の胴体下部を取り囲み、調節や安全のために
その端においてスナップ51がすぐに外れ、最適の状態に
させる非ゴム製の網状のものである幾つかのストラップ
50によってその位置に保持される。ベルト49は、形を付
けられたフォームパッド52を入れるための袋を含むもの
である。パッド52は、一般に長方形であり、中央部分に
おいて厚さは2.54cm（１インチ）あり、テーパリングさ
せて左端部と右端部では約0.3175cm（1/8インチ）あ
る。このパッドは内面が曲面になっており、一般的に、
典型的な患者48の胴体下部の曲面に一致するように形成
され、センサパッド10を覆い、ストラップ50を調節した
ように、パッド10が患者48の肉体接触部分を確実に押さ
える。ベルト49は、センサパッド10の作用する部分より
も大きく、約5.08cmであり、パッド52も、センサパッド
10より若干大きく、これによって、センサパッド10を覆
い、非常に均等な圧力をセンサパッド10の場所全体にか
けることを保障すること、及び電極28から安定した表示
を得ること、が好適である。

パッド52は３つの部品、即ち、２つの平行垂直部53、
１つの中央堅牢部54から構成される。パッド52は、フィ
ルムであり、そのうえ柔軟性があり、上述したように中
央部54は外側の部分53よりも厚い。このような方法によ
って体により密着し、人体背部の輪郭に適応する。支持
ベルト49は、ゴム以外のナイロン製であることが好適で
あり、患者48との装着を確実に達成させるストラップ50
も同様である。

従来技術で良く知られているように、導電性ジェルを
電極28に塗布し、電極と患者48の間の導電性を増加させ
ることが好適である。水溶性ジェルに適するブランドの
１つは、ヴィックスメディカル社の子会社、TECAにより
製造されたものである。

一旦、センサパッド10が患者に装着され、支持ベルト
によって固定され、電子装置22と電気的に相互接続され
ると、患者は体を動かすことが可能であり、隠れた筋肉
組織の状態を示す信号群を生成するために一連の異なる
姿勢を取ることができる。これらの姿勢は、典型的に
は、中立、屈曲、伸長、左屈曲、右屈曲、左回転、右回
転、座位、仰向け、及びうつ伏せがあるが、これらの姿
勢に様々な変形を加えることができる。この姿勢の各々
について、電極28の走査が行なわれ、ここで各々の走査
には１−10秒かかり、その信号情報は、後で利用するた
めに電子装置22に保持される。

電極28からの電気信号は、導線40、バッファアンプ4
2、フィルタ43、44、及びケーブル45の経路を介して、
分析と変換のために、アナログ／デジタル（A/D）コン
バータ24、その後コンピュータ25に供給される。A/Dコ
ンバータ24は、標準的な変換装置であり、ナショナル・
インスツルメント社により製造されたAT−MIO−64−E3
という型番のものが好適である。センサパッド10からの
データは、疑似差分法（pseudo differential fashio
n）で収集され、各々の電極28は、パッド10の中央に位
置する基準電極61に対応してサンプリングされる。電気
的データを減算すると、２つの電極の間に波形が生じ、
この波形は、予め定められた時間周期で信号強度を示す
離散数値を生成して実効値（RMS）分析される。この信
号を利用する例の１つでは、このRMS値は、カラー指標
（color indicia）を示すものに変換され、このカラー
指標は、特定の２つの電極28を表わす位置に表示ユニッ
ト26のスクリーン上に表示される。

この測定技術は、表示ユニット26のスクリーン上を部
分的に表わす図７で最も良く示される。ここで、電極の
位置は、その中に英数字を指定した円で表わされ、電極
28の７列はＡ〜Ｇで指定され、９行は１〜９で指定され
る。このようにして、例えば、基準電極61の位置を表わ
すD5と一緒に、C4、D5、E6というように様々な電極の位
置が示される。光のバーまたはラインセグメント63を生
成した中間にあるコンピュータは、隣接する多数の電極
の１つを連結し、即ち、C5−D5、C6−D5はコンピュータ
25により生成されるイメージのパターンを表わし、そし
て表示ユニット26のスクリーン上に表示される。

図３でフルパターンの表示が示され、そこで表示ユニ
ット26のスクリーン62は、全ての位置の電極を連結する
光のバー63の全部の配列を示し、この配列は患者48の腰
部骨格構造90の表示を覆う。この図は、電極28の空間的
関係を示すものであり、光のバー63及び患者48の骨格構
造90の映像表示は、容易に映像化され、そして検査医師
により利用されるようにできている。光のバー63のより
限定された映像表示、明暗の変化、或いは、所望の表示
を強化させる色調またはカラー化を、含む効果を生成す
るために、医師によって、或いはコンピュータによって
自動的に、光のバー63の表示が調節、または変更される
ことに関しての詳細は、後述するであろう。更に、患者
48の骨格構造90の代わりに、図15−23に示されるこれら
の雛形のような患者の標準的な筋肉組織の様々な図は、
センサ電極から得られる信号と、患者に影響を与え異常
な状態を作る個々の筋肉組織との間の相互関係を示すも
のである。

電極28の完全な配列の走査では、境界を定めセンサパ
ッド10上の電極28における位置に対応する206本のカラ
ーバー映像は、表示ユニット26上に生成される。また、
患者48の腰部筋肉組織を描写した図が、表示ユニット26
上に重ね合わせられ、これは、センサパッドが10番目の
胸部脊椎骨18及び腸骨稜12、14を識別させるPSISに対応
して位置し、前述した位置合わせのプロセスによって得
られる両者間で相互に関連する。主治医が、電極下の筋
肉における収縮の強度を表わす色と個々の筋肉または筋
肉群との間を、相互に関連づけること、及び生成される
個々のカラー化パターンを引き起こすのはどの筋肉かを
目で判別すること、ができるように、本発明の好適実施
例における図15−23の筋肉組織の図は、患者48の腰部に
おけるある筋肉群を表わすものの各々である一連のイメ
ージとして表示ユニット26のスクリーン上に示すことも
可能である。異なる評価技術を使用して異常状態のその
他の表示を提供できるかを問い合わせられる電極28から
の異常信号を認識するように、コンピュータ25をプログ
ラムすることが可能であることも、また明らかである。
電極28から収集された信号が、データベースに格納さ
れ、異なる方法で処理され、もしも、望んだ結果であれ
ば、後でハードコピーされるであろうということも、ま
た明らかである。全ての電極28からのデータの獲得はか
なりの量が同時に発生し、本明細書で説明するのは一部
のみであるが、様々な処理方法で利用できるように、デ
ータはコンピュータ25に格納される。図10−13を参照す
ると、電極28から発生した電気信号の測定や分析のため
の技術には幾つもの応用があることが示されている。前
述したように、各々の電極28は、基準電極61に対応して
走査され、個々の電極の場所で検知された電圧レベルを
表わす信号を発生させ、その信号を表わすデータはコン
ピュータ25に保持される。更に、この信号の処理では、
各々の信号は、その他の電極のものと比較され、評価さ
れる筋肉状態を表わす信号パターンを作る。例えば、図
10は、カラーバーを表示せずに、電極28の各々の位置に
おいて離れたカラードットの図のみが作られた場合の、
センサパッド10で作られる信号を表わすものである。こ
の表示は、電極28の表示と骨格構造90の表示との間にお
ける所望の位置合わせを達成するには、最も役立てるこ
とができる。

図11は、信号を分析する最初の変形例を説明し、ここ
では、第１行64における電極28の各々の信号と、第２行
65の対応する同じ列の電極28とを比較し、個々の電極の
場所を連結するバー66として表示ユニット26に表示され
る結果の信号を生成する。このように、垂直バー66のフ
ルパターンが作られるが、独自のカラーである各々とそ
れぞれの電極ペアでの信号比較を表わすものという一部
分だけ示される。このようなカラーバー66の構成は、前
述したように筋肉構造のパターンに並置して表示され、
患者の背部で通常は垂直の方向を向いている筋肉または
筋肉群の関連を表示することには、役に立つであろう。

図12と13は、信号分析のその他の実施例であり、そこ
では、信号の異なる杉綾模様のパターンが派生する。例
えば、図12では、第２行、中央列の中央電極70（D2）の
信号と、第１行、隣接する列の電極71（C1）、72（E1）
とを比較し、電極信号の比較を示す中間カラーバー74、
75を、電極28の配列全体に亘ってそれぞれ作り、表示ユ
ニット26上に表示させる全体的なパターンを得ることが
できる。バー74、75に対応するカラーバーは、電極28の
配列全体に亘って作られ、表示ユニットの表示に対して
全体のパターンを得る。繰り返すが、図12では、明確に
する目的で一部分の表示のみを図示するものである。

図13は、この測定技術を使用して生成することができ
る表示のその他の実施例である。ここでは、電極28から
の信号が前述したパターンで比較される場合に、カラー
バー78を含む逆転した杉綾模様のパターンが得られる。
例えば、第１行、中央列の電極79（D1）と、第２行の隣
接する列の電極80（C2）、81（E2）とを比較し、中間カ
ラーバー78を生成する。センサパッド10の配列全体に亘
り拡張させた場合、そこに関連して示される筋肉パター
ンの表示を比較することにより、カラーバー78のカラー
の杉綾模様のパターンが得られる。

更に、電極28から得られる信号を比較することができ
ることは、明らかであり、例えば、電極28の各々の信号
を、電極28に隣接する全ての電極の信号と比較し、得ら
れた情報を電気的に要約すること、表示ユニット26に映
像を表示するように、結果のカラーパターンを表わすも
のを生成することである。

同様に、電極28からの結果の電気信号及び結果のカラ
ー情報を、異なるフォーマットで表示ユニット26に示
し、作成した信号と隠れた筋肉構造との間の関係を強調
することができる。適切に高速なコンピュータ25におい
て、異なる筋肉構造のイメージは、主治医の指示に従が
ってカラーパターンに対応して示され、カラー化したも
のと異常な筋肉層との間に相互関係を与える。

図24と25を参照すると、電極サブシステム100、アナ
ログ信号調整サブシステム101、及び信号処理サブシス
テム102を有する本発明のアナログ信号部、デジタル信
号部を含む、より詳細なコンポーネントについて示して
いる。電極サブシステム100は、63個の電極28の配列を
含むものであり、前述したことに対応してＡ、Ｂ、Ｆ、
Ｇ、Ref、及びGndと名づけられた電極のみを図面に示
す。導線40は、電極28とバッファアンプ42を接続し、こ
れは図24に示しているが、更に詳細は図25に示す。長い
シールド接続ケーブル104は、バッファアンプ104の出力
部と、更に離れて位置するロー／ハイ・パスフィルタ4
3、44を含むフィルタ／バッファ・モジュール105に接続
される。順に、短いシールドケーブル45でアナログ信号
部は終了し、これはコンピュータ25のアナログ／デジタ
ル・コンバータカード24に接続され、後者のコンポーネ
ントは信号処理サブシステム102に不可欠な部品であ
る。図に示すように、一点鎖線で描かれた単一連続シー
ルド経路は、バッファ／アンプ・モジュール42とコンピ
ュータ25との間に設置され、最少のインターフェイスで
外部信号源からの重要な信号を生成することを確実にす
るものである。

フィルタ／バッファ・モジュール105及びバッファ／
アンプ・モジュール42の外匣は、導電性物質で遮蔽され
ている。全ての遮蔽された外匣は、シールドされた接続
ケーブルによって直列に接続され、バッファ／アンプ入
力コネクタからデータ獲得コンピュータ25のシャシアー
スまで単一の連続したシールド経路が構成される。前述
したように、センサパッド10に装着された電極28の配列
は、人体の背部に対応し、皮膚において安定した電極イ
ンピーダンスを確実にし、患者の十分な動作を邪魔せず
に、清掃し易く、再利用できるものでなければならな
い。この電極28は、９行、７列の構成であることが好適
であり、このセンサパッド10は、圧着であろうがなかろ
うが、布地の留め金に装着されるのが好適である。この
アナログ信号調整サブシステム101は、電極28の配列に
対してバッファリング、電圧増幅、及びアナログ・フィ
ルタリングを提供する。配列中の１つの電極は、基準電
極61として指定され、その他の全ての電極電圧は、基準
電極61に対応して測定される。

電極28の信号の各々は、導線40の経路を通り、10Kオ
ームの抵抗器109の経路を通り、単位ゲインバッファア
ンプ108へ高インピーダンスで伝達される。この抵抗器1
09の目的は、アンプの静電放電（ESD）を減少させるこ
とと同時に、安全のための抵抗性絶縁手段を提供するこ
とである。

続いて、このバッファアンプ108の各チャネルは、専
用の高ゲイン機器アンプ110を有する。図に示すように
コネクタ111によって、機器アンプ110の各々における反
転入力は、基準電極チャネルからバッファされた信号に
接続される。このようにして、各々の機器アンプ110の
出力は、基準電極61に対する所定の電極の電圧を示す。
機器アンプ110の入力部に接続されるRCネットワーク112
は、ローパスフィルタとして働き、不要な高周波信号を
除去する。機器アンプ110の出力を、長いシールド接続
ケーブル104の容量性負荷を、振動させることなく、駆
動できる単位ゲインライン駆動回路114へ供給する。

接地電極31は、患者に接続され、そして抵抗器を介し
て接地される。電極31は、100万オームの抵抗を経てデ
ジタルコンバータ・カード上のアナログ信号接地に接続
することが好適である。アナログ／デジタル・コンバー
タカード24の形式は、64個のチャネル、多重化されたコ
ンバータケーブル、疑似差分（pseudo differential）
入力モードであることが好適である。バッファ／アンプ
・モジュール42とフィルタ／バッファ・モジュール105
は、それぞれ、ライン106によって表わされる接地に接
続される。

ケーブル104を介して、フィルタ／バッファ105に入力
される63個の信号の各々は、第２段アクティブ・ローパ
スフィルタ43に接続される。ローパスフィルタ43の出力
は、第１段ハイパスフィルタ43に接続される。各々のハ
イパスフィルタ44の出力は、振幅させることなく、ケー
ブル45に接続したアナログ／デジタル・コンバータカー
ド24における静電容量負荷を励起できる単一ゲインバッ
ファ115に接続される。フィルタ／バッファ・モジュー
ル105用の電源は、外部の線形電源から供給される。フ
ィルタ／バッファ・モジュール105は、接続ケーブル104
を介してバッファ／アンプ・モジュール42に電源を供給
する。バッファ／アンプ・モジュール42からの接地用の
ライン106は、フィルタ／バッファモジュール105を直接
通過する。

信号処理サブシステム102は、図26のブロック図に示
され、主要な要素であるデジタルフィルタ120、電圧差
分器121、及びRMS計算器122を含むものである。初め
に、デジタルフィルタリング技術が、使用され、測定さ
れた信号のノイズを減少させる。次に、電圧差分器121
は、全ての隣接する電極28間の電圧波形を決定する。最
後に、全ての隣接する電極間の実効値（RMS）電圧を、
計算し、隣接する電極間における筋肉活動のレベルの特
徴を調べあげるのに使用される。この信号処理サブシス
テムがPC互換のコンピュータ25上のソフトウェアとして
実装されることが、好適である。

このデジタル信号調整システムは、データ分析ソフト
ウェアと一体となっているローパス／バンドカット・フ
ィルタを含むものである。このハイ／ローパス・フィル
タは、関心のある周波数帯以外の信号を除去するように
できていて、80dB/decadeの振幅ロールオフを持つ。こ
れらのデジタルフィルタの主たる目的は、アナログフィ
ルタの周波数の端で発生する通常の誤差信号を除去する
ことである。送電線の放出からの不要な検知を除去する
ために、このバンドカットまたはノッチ・フィルタは、
60Hz信号を強く減少させる。本発明の好適な実施例の１
つでは、実際のサンプル点の間における追加の疑似サン
プル点を補間し、フィルタの性能を改善する場合にオー
バーサンプリングを使用する。例えば、60Hzのノッチフ
ィルタにおいて良好な頻度で弁別を達成するためであ
る。

電極電圧データ獲得サブシステムの出力は、特定の基
準電極に対する各々の電極28における電圧波形からな
る。電圧差分器121は、２つの隣接電極の電圧波形を引
き算することによって、隣接する電極のペアの各々（垂
直に、水平に、対角線上に）の間の電圧波形を計算す
る。RMS計算器122は、通常のRMS計算を使用して波形か
ら計算されるスカラー量として、各々の隣接電極ペアの
波形のRMS値を提供する。

ユーザ表示サブシステム26は、容易に理解できる形態
で、処理されたデータを開業医に対して提供する。この
データは、スクリーン上、またはその他の映像出力装置
上にイメージとして表示される。図14−23に示すよう
に、人体の背部の筋肉層の数値化されたイラストは、イ
メージの背景として使用される。ユーザは、イメージの
背景として、いずれかの筋肉層を選択することができ
る。処理された電極28のデータにおけるコンピュータに
より生成されたイメージ125は、選択された背景イラス
ト上に重ね合わせられ、そのイメージ上に空間的に位置
合わせされる。

この電極データイメージ125は、隣接する電極28の各
々の場所の間に描かれる色付きのライン、または光のバ
ー63からなり、前述したように、また図３に示すように
光のバー63の９本の水平な行及び７本の垂直な列の各々
における各々の交点128上にこの電極はある。この各々
のライン63の色は、隣接する電極間のRMS電圧値を示す
ものである。ユーザは、動的に最大RMS値及び最小RMS値
を指定することができ、これらは、電圧を色としてマッ
ピングするために使用される。このようにして、結果表
示は、人工カラーRMS電圧勾配フィールド表示であり、
隠れた筋肉層イラスト上に重ね合わされ、位置合わせさ
れる。

この信号処理システム102のソフトウェアアーキテク
チャは、ソフトウェアの主たるデータフロー図として、
図27に図示される。本質的に、これは、計算の線形フロ
ーであり、これらの各々は、入力としてデータまたはフ
ァイルを受け入れ、出力としてデータまたはファイルを
生成する。３つのタイプのデータファイルが、生成、格
納され、一旦作成されると後日何度も開き、表示でき
る。このデータファイルは、図29と同様に説明され、ア
ナログ／デジタル（A2D）ファイル130、電圧（DAT）フ
ァイル132、実効値（RMS）ファイル134を含むものであ
る。

ファイル130、132、134の各々のヘッダ135のフォーマ
ットは、図28で示され、１つの実施例では、バージョン
情報152、診断される患者の重要な統計情報である患者
情報154、センサパッド10の仕様を提供するパッド情報1
55、キャリブレーション情報156、データ獲得設定157、
及びディスプレイ設定158からなる同じアスキー・ヘッ
ダフォーマットの情報を含むものである。患者の背部に
おけるセンサパッド10の位置が決定された後、このキャ
リブレーション情報は派生し、前述したように、これ
は、オペレータによって入力されるが、患者の背部のあ
る部分がパッド上の電極に対応することを指定する。

このA2Dファイル130は、アナログ／デジタル・コンバ
ータ24の出力における実際のアナログ／デジタル値を含
むものであり、これは検査時に収集される。コンピュー
タ25は、十分に速く、全ての電極チャネルを走査し、全
ての関心のある周波数におけるアナログ信号を再構成す
る。１つの実施例では、関心のある周波数の最低は約30
Hzであり、最高は約150Hzである。A2Dファイル130の構
造は、LittleEndianフォーマットの２バイト・ワードで
格納される走査サンプルの各々という形で図29に示され
る。このフィルタ130は、アナログ／デジタル値、及び
ヘッダ135を含むものである。

アナログ／デジタル値から電圧に変換され、信号調整
フィルタが適用された後、この電圧ファイル132は、検
査からの電圧データを含むものである。本実施例の電圧
ファイル132も、図29に示すフォーマットにおける電圧
値の前に、ヘッダ135を含むものであり、各々のサンプ
ルは、IEEEの倍精度浮動小数点数値として格納される。

このRMSファイル134は、隣接する電極28の電圧波形の
間において引き算したものであるRMS値を含むものであ
る。RMSファイル134の表示中に、この値はカラーとして
マップされ、表示ユニット26において、カラーのライン
セグメントまたはカラーバー63として表示される。RMS
電圧を引き算は、隣接する電極28のペアの各々に対して
計算される。２つの電極の各々の行と列の位置も、図29
で説明するフォーマットで格納される。また、各々の走
査における最小及び最大のRMS値、及び隣接する電極ペ
アの合計数の情報も含むものである。

要約すると、図27に示すデータフローが起きる。即
ち、コンピュータ25が信号を生成し、コンピュータ25に
対する入力時点でデータ獲得ボード24からサンプル140
を獲得し、生データまたはA2Dファイル130を作る。その
後、コンピュータ25は、142において信号を電圧に変換
し、そして信号調整フィルタ144を実行し、電圧ファイ
ル132を作る。その後、コンピュータ25は、146において
RMS値を計算し、RMSデータファイル134を作るようにプ
ログラムされている。次に、コンピュータ25は、148に
おいてカラー値を測定、計算し、最後に、図３に示すよ
うにカラーバー配列125を提供するように操作される。

コンピュータ25におけるソフトウェアに関する一般的
なアーキテクチャは、図30に示すソースファイル160の
構造として見ることができる。文書ビュー及び映像イン
ターフェイス161は、主初期化、メニューとツールバー
コマンド、メッセージハンドラ、及び文書／ビュー・コ
マンドを含むものである。会話ポップアップ162は、患
者情報、キャリブレーション情報、その他同様のものを
入力し、様々なパラメータを編集する。更に、ファイル
は、データ獲得・フィルタリング・計算163、読み込み
・書き出し・ヘッダ情報及びデータ164、ユーティリテ
ィ165、及びビットマップ・アイコン・リソースファイ
ル166を含むものである。これらのルーチンは、以前に
指定された方法において情報の流れを取り扱う非常に典
型的なものであり、従来技術で良く知られたものであっ
て本明細書において詳細な説明を要しないものである。

本発明の好適な実施例について、本明細書において説
明し、特定して述べてきたが、これらの実施例は説明を
目的とするものであって、本発明の限定を意図するもの
ではない。本明細書を見直すと、説明してきた方法また
は装置における改良、修正、適応、及び様々なものは、
本発明の本質から外れることがないことは、直ちに明ら
かであろう。即ち、本発明の真の範囲を確定するために
は、付属の請求項を参照すべきである。

例えば、本発明の装置は、腰部の筋肉組織以外の人の
組織、最も明らかな箇所としては背部中部、背部上部、
首に適用することができる。更に、本発明の教示を患者
の四肢、或いは頭部にさえも適用することも可能であ
る。また、本発明は、本明細書で述べられ、診察で使用
されるセンサ、技術以外の及びその他の状態における治
療のタイプからの信号の分析にも適用することができ
る。本発明の好適実施例が人体の状態の診察に利用され
る場合、本発明の装置と技術は、その他の生体臓器を含
む患者に関する診察、治療上の処置に適用することがで
きる。

このようにして、本発明における方法、及び装置によ
って上述した目的を達成し、従来の装置やシステムの使
用における困難を除去し、問題を解決し、本発明で述べ
られた所望の結果を得られる。

前述した説明における用語は、簡潔、明確、理解のた
めに使用してきたものである。しかしながら、このよう
な用語は、説明を目的とし、広く解釈されることを意図
するものであって、そこには不要な限定を含むものでは
ない。更に、本明細書における図示・説明は実施例を意
図するものであり、本発明は、図示・説明された詳細に
限定されるものではない。

後述する請求項における何らかの特徴、即ち機能を実
行する手段として述べられたものは、記載された機能を
実行できる何らかの手段を包含するように解釈すること
ができ、前述した説明で示される個々の手段、或いは単
なる均等物に限定されるものではない。

本発明の原理、発見、特徴を説明してきたが、このよ
うに構成し、処理を行い、そして有利で有益な結果を得
ることができる。この新規で有益な構造、装置、要素、
構成、部品、組み合わせ、システム、機器、処理、及び
関連事項は、付属の請求項において説明する。

図面の簡単な説明 図１は、患者の腰部骨格構造と、その上の所定の位置
に配置された本発明のセンサパッド部の輪郭を示す概略
図である。

図２は、コンピュータと表示ユニットを含む電子装置
に接続されたセンサパッドを含む、本発明の装置の略図
である。

図３は、患者の腰部骨格構造に対応させてフルカラー
・バーの配列を重ね合わせたものを表示する、本発明の
表示ユニットのスクリーンの略図である。

図４は、本発明のセンサパッドの部分断面図であり、
単一の電極とコンピュータ部に対する電気的な接続を示
すものである。

図５は、図４に示される単一の電極のみを拡大した平
面図である。

図６は、単一の電極についての図５の線６−６に沿っ
た断面図である。

図７は、センサパッドの電極部の位置を円として表示
し、いくつかの相互接続されるカラーバーを示す、本発
明の表示ユニットにおけるスクリーンの略図である。

図８は、保持ベルトと支持パッドによりある位置にセ
ンサパッドを装着された患者の胴体下部の略図である。

図９は、図８の保持ベルトを外した部分の平面図であ
って、支持パッドを図示するものである。

図10は、カラーバーの表示の様々な構成を示す表示ユ
ニットのスクリーンの略図である。

図11は、カラーバーの表示の様々な構成を示す表示ユ
ニットのスクリーンの略図である。

図12は、カラーバーの表示の様々な構成を示す表示ユ
ニットのスクリーンの略図である。

図13は、カラーバーの表示の様々な構成を示す表示ユ
ニットのスクリーンの略図である。

図14は、正常な人体の腰部に関する骨格構造の略図で
ある。

図15は、図14の骨格構造に関連して示される正常な人
体の筋肉組織の様々なグループの略図である。

図16は、図14の骨格構造に関連して示される正常な人
体の筋肉組織の様々なグループの略図である。

図17は、図14の骨格構造に関連して示される正常な人
体の筋肉組織の様々なグループの略図である。

図18は、図14の骨格構造に関連して示される正常な人
体の筋肉組織の様々なグループの略図である。

図19は、図14の骨格構造に関連して示される正常な人
体の筋肉組織の様々なグループの略図である。

図20は、図14の骨格構造に関連して示される正常な人
体の筋肉組織の様々なグループの略図である。

図21は、図14の骨格構造に関連して示される正常な人
体の筋肉組織の様々なグループの略図である。

図22は、図14の骨格構造に関連して示される正常な人
体の筋肉組織の様々なグループの略図である。

図23は、図14の骨格構造に関連して示される正常な人
体の筋肉組織の様々なグループの略図である。

図24は、図２及び４と同様に、変形された本発明のコ
ンポーネントの相互関連を示す、本発明の装置の略図で
ある。

図25は、図24におけるアナログ信号調整サブシステム
に含まれるコンポーネントの略図である。

図26は、図24における信号調整サブシステムに含まれ
るコンポーネントの略図である。

図27は、システムのソフトウェアのデータフローを示
すロジック図である。

図28は、本発明のソフトウェアプログラムにおけるヘ
ッダフォーマットを示す表である。

図29は、本発明のソフトウェアプログラムにおいて開
発されたファイルのリストを示す表である。

図30は、本発明のソフトウェアプログラムにおける一
般的なソースファイル構造を示す表である。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 バイハリ トーマス イー アメリカ合衆国 オハイオ州 43085 ワージントン イーストヴュー ドライ ヴ 6966 (72)発明者 ピュー デニス アール アメリカ合衆国 オハイオ州 43021 ゲリーナ レネイ コート 1769 (72)発明者 フィネラン ブレンダ エイ アメリカ合衆国 オハイオ州 44691 ウースター イーグル パス 2125―シ ー (56)参考文献 特開 平８−117197（ＪＰ，Ａ) 特開 昭59−200632（ＪＰ，Ａ) 米国特許5505208（ＵＳ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) A61B 5/0488

Claims (35)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】患者の組織の部位に対応し、その組織の部
   位の状態を示す情報を含む映像表示を提供するシステム
   であって、 各センサがセンサ信号を生成するように、患者の組織の
   部位に隣接して配置される複数のセンサであって、前記
   センサの各々は、患者の部位を全体的に覆う予め定めら
   れた配列を構成し、一般的に患者の組織に対応して特定
   の場所に配置されたものと、 前記センサ信号を患者から離れた場所で使用できるよう
   に前記センサ信号を増幅し、調整された信号を生成す
   る、前記センサに電気的に接続される複数の信号調整器
   と、 前記調整信号を受け取るように調節され、映像表示信号
   に変換する信号処理器と、 前記映像表示信号に応答して、前記配列の各場所におけ
   るセンサ信号の大きさに対応する映像パターンを含む可
   視表示を与える表示装置と、 前記表示装置に動作的に接続され、前記表示装置上に複
   数の電子的イメージを生成するグラフ装置であって、前
   記電子的イメージの各々は、組織の部位に位置する少な
   くとも１つ組織部位の映像表現を含み、前記表示装置は
   電子的イメージの各々を前記パターンと選択的に重畳す
   るように動作し、前記パターンを、患者の組織部位に相
   互関連させることができるものと、 を具え、 前記信号処理器が、前記調整信号を処理する電圧差分器
   を含み、基準センサと隣接センサとの間の違いを表わ
   す、各々のセンサ位置に対応して差信号を提供する、 ことを特徴とするシステム。
2. 【請求項２】前記信号処理器が、前記差信号の各々を、
   そのセンサ位置において前記差信号の平均レベルを表わ
   すRMS信号に、変換するRMS計算器をも含む、 請求項１に記載するシステム。
3. 【請求項３】前記信号処理器が、隣接センサ位置間にお
   けるラインセグメントとして前記表示手段によって表示
   するように、前記RMS信号をラインセグメント信号に、
   変換するコンバータをも含む、 請求項２に記載するシステム。
4. 【請求項４】前記表示装置が、隣接センサ位置間を結ぶ
   前記格子パターンにおけるラインセグメントを有する格
   子パターンの出力表示を提供する、 請求項２に記載するシステム。
5. 【請求項５】前記ラインセグメントが、前記ラインセグ
   メントを定めるセンサ位置におけるRMS電圧レベルに関
   する特性を有するラインセグメントとして表示される、 請求項４に記載するシステム。
6. 【請求項６】前記ラインセグメントが、前記ラインセグ
   メントを定めるセンサ位置におけるRMS電圧レベルに依
   存して異なる輝度で表示される、 請求項５に記載するシステム。
7. 【請求項７】前記ラインセグメントが、前記ラインセグ
   メントを定めるセンサ位置におけるRMS電圧レベルに依
   存して異なる色調で表示される、 請求項５に記載するシステム。
8. 【請求項８】前記センサを、７列、９行のパターンで配
   置し、前記格子パターンも７列、９行のパターンであ
   る、 請求項６に記載するシステム。
9. 【請求項９】患者の肉体構造の部位における電気的活動
   を測定し、測定される肉体的構造に相互関連するパター
   ンで電気的活動の映像表示を生成する装置であって、 前記装置は、 患者の電気的特性を測定することができ、予め定められ
   た構成で配置し、出力としてセンサ信号を提供する、複
   数のセンサと、 センサ信号に応答して、測定される患者の肉体構造に相
   互関連がある電気的表示信号を、前記センサ信号に対応
   して生成する、電気的表示信号信号変換器と、 測定される肉体的構造の映像表現、及びセンサの各々の
   電気的活動を表わす映像パターンを生成し、前記電気的
   表示信号に応答する、前記表示装置と、 を含み、 前記映像パターンが、最も近くに隣接するセンサ位置を
   表わす映像パターン内の領域間を延在するラインセグメ
   ントからなる格子パターンである、 ことを特徴とする装置。
10. 【請求項１０】映像パターンに相互関連し、患者の組織
    を表わすグラフィックイメージを、一定の割合で表示装
    置上に生成させることができる、グラフ装置をも含み、
    これによって主治医が直接比較を行うことができる、 請求項９に記載する装置。
11. 【請求項１１】前記グラフ装置によって生成される前記
    グラフィックイメージが、前記表示装置上の映像パター
    ンに重ね合わせられる、 請求項10に記載する装置。
12. 【請求項１２】前記グラフ装置が、患者の組織を表わす
    様々な部位の複数のグラフィックスイメージを含む一連
    のものを生成することができ、 前記グラフィックスイメージの各々は、選択的に、交互
    に映像パターン上に重ね合わせられ、 これらによって主治医が、前記センサの電気的活動にお
    ける相互関連のために一連のグラフィックイメージを素
    早く走査することができる、 請求項11に記載する装置。
13. 【請求項１３】手動で前記信号変換器と前記表示装置と
    を調節して映像パターンを変更させ、これらによって主
    治医が、前記センサの電気的活動における映像表現の少
    なくとも１つの代わりを、表示装置上に出力させること
    ができる、 請求項12に記載する装置。
14. 【請求項１４】前記信号変換機と前記表示装置は手動で
    調節され、前記映像パターンの色調または輝度を部分的
    に変更することができ、これらによって調節機能が、患
    者の肉体的組織の相互関連を容易に作ることができる、 請求項13に記載する装置。
15. 【請求項１５】前記センサが予め定められた配列で構成
    され、前記映像パターンが前記配列に対応する、 請求項14に記載する装置。
16. 【請求項１６】前記センサが概して長方形の格子パター
    ンで構成され、前記映像パターンが対応する長方形格子
    パターンである、 請求項14に記載する装置。
17. 【請求項１７】前記表示装置は、ラインセグメントの各
    々の始点と終点を定める領域に対応する各センサから受
    け取った信号レベルに対応して異なる色調で表示される
    前記ラインセグメントを、表示することができる、 請求項16に記載する装置。
18. 【請求項１８】隠れた筋肉組織分析のために患者の筋電
    図活動を測定する装置であって、 前記装置は、 潜在的な筋肉活動を表わす筋電図信号を提供するように
    調節された電極であって、患者の体表面上に予め定めら
    れた配列パターンで配置するように調節され、分析され
    る筋肉組織を覆う、電極の配列と、 前記電極に接続し、筋電図信号を有効な分析に役立つ形
    式にする、信号調整システムと、 調整された信号を操作し、前記信号を、前記配列上の各
    電極における電気的活動の程度を表わすデータ信号に変
    換する、信号処理システムと、 データ信号に応答する有効なものであって、前記配列上
    の各電極における電気的活動の程度を表わす映像表示を
    生成し、映像形式が、映像表示と電極位置との間で相互
    関係を作るように、電極の配列パターンを表わす、表示
    装置と、 を含み、 前記映像表示が、電極の配列に対応する長方形の構成
    で、最も近くに隣接する電極位置において連結する複数
    のラインセグメントを含む、 ことを特徴とする装置。
19. 【請求項１９】前記電極配列を、隠れた筋肉組織に対応
    して患者の特定位置に配置し、映像表示と前記隠れた筋
    肉組織との間に相互関係も作られるように、特定位置に
    対する位置合わせを行い、映像表示に重ね合わせられ
    る、隠れた筋肉組織のグラフィックイメージを提供す
    る、第２表示装置をも含む、 請求項18に記載する装置。
20. 【請求項２０】前記第２表示装置が、隠れた筋肉組織の
    異なる部位を表わす異なるグラフィックイメージを提供
    し、 前記表示装置が、異なる筋肉組織の部位に相互関連を提
    供するように、異なるイメージと前記映像表示とを、交
    互に位置合わせすることができる、 請求項19に記載する装置。
21. 【請求項２１】前記電極を行と列の長方形配列で配置
    し、これに対応して前記映像表示を長方形構成で提供す
    る、 請求項19に記載する装置。
22. 【請求項２２】それぞれのラインセグメントの位置を規
    定し、前記電極から生じる前記データ信号のパラメータ
    に応じて、前記ラインセグメントが異なる色調である、 請求項21に記載する装置。
23. 【請求項２３】前記異なる色調が、前記データ信号のRM
    S値に対応する、 請求項22に記載する装置。
24. 【請求項２４】前記映像表示が、最も近くに隣接する電
    極位置に連結するラインセグメントの完全な配列であ
    る、 請求項23に記載する装置。
25. 【請求項２５】前記映像配列のパターンの完全性を、主
    治医により調節することができる、 請求項24に記載する装置。
26. 【請求項２６】前記映像配列の色調を、主治医により調
    節することができる、 請求項24に記載する装置。
27. 【請求項２７】隠れた組織を分析するために、患者の電
    気的活動を測定する装置であって、 前記装置は、 電極は調節され、隠れた組織の活動を表わす電気信号を
    提供するものであって、分析される組織を覆い、患者の
    体表面上で予め定められた配列パターンで配置するため
    に調節される、前記電極の配列と、 前記電極に接続され、離れた場所で有用な分析を行うに
    際して調整された信号を生成することができる、信号調
    整システムと 調整された信号に応答して、電極での電気的活動の程度
    を表わすデータ信号を生成することができる、信号処理
    システムと、 データ信号を、配列における電極のパターンを表わす表
    示形式で、配列における電極の各々の電気的活動の程度
    を表わす映像出力を含む映像表示に変換することができ
    る、表示装置と、 を含み、 前記信号処理装置が、 前記電極における信号のRMSレベルを表わすデータ信号
    を提供するRMS計算器を含み、 前記電極信号が、 共通アースを基準としており、共通の基準信号と比較さ
    れ、各電極位置に対応して差信号を提供し、前記差信号
    が前記RMS計算器に供給される、 ことを特徴とする装置。
28. 【請求項２８】前記映像表示が、潜在的な電気的活動を
    表わすラインセグメントの配列を含み、前記電極を表わ
    す位置に連結される、複数のラインセグメント、 を含む、 請求項27に記載する装置。
29. 【請求項２９】前記ラインセグメントで規定される前記
    電極の各々の位置におけるRMS信号の強度に対応して、
    前記ラインセグメントが、異なる色調で表示される、 請求項28に記載する装置。
30. 【請求項３０】前記映像表示を、主治医によって手動で
    調節し、前記ラインセグメントの色調を変化させること
    ができる、 請求項29に記載する装置。
31. 【請求項３１】主治医によって、隠れた組織の映像表示
    が、相互関連のために電気的活動の前記映像表示上に重
    ね合わせられる、 請求項29に記載する装置。
32. 【請求項３２】前記電極は、潜在的な筋肉活動の信号を
    提供するように調節される筋電計電極であり、 前記映像表示は、隠れた筋肉組織を表わす配列を含む、 請求項31に記載する装置。
33. 【請求項３３】前記映像表示に相互関係ができるよう
    に、前記電極が、隠れた組織に対応して特定の場所に位
    置する長方形パターンで配置される、 請求項32に記載する装置。
34. 【請求項３４】前記電極が、63個の電極を用いて７対９
    のパターンで配置される、 請求項33に記載する装置。
35. 【請求項３５】前記信号調整システムが、オーバーサン
    プリング装置を含む、 請求項27に記載する装置。