JPH11503333A - 疾病、損傷および身体状況のスクリーニングまたは探知のためのニューラルネットワーク法および装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 疾病、損傷および身体状況のスクリーニングまたは探知のための方法および装置。この方法および装置では、疾病、損傷および状態が変化している疑いのある箇所の範囲に配置された多数の測定センサーから生物電位が受け取られる。それからこれらの電位は処理され、処理された値は、特殊な状態の兆候を提供するために、確認可能なタイプのデータを受け取って分析するように独特に調整された、特殊なタイプのニューラルネットワークあるいはニューラルネットワークの組み合わせに供給される。

Description

【発明の詳細な説明】 疾病、損傷および身体状況のスクリーニングまたは探知のための ニューラルネットワーク法および装置 技術分野 本発明は、概して、生物学的活動の機能として発生する電気的活動の勾配を測 定するために、生体上に設置した参考ポイントと多数のテストポイントの間に存 在する電磁界の直流生物電位を検出することにより、生体の疾病の状態、損傷の 部位あるいは身体状況をスクリーニングあるいは探知するための方法と装置に関 するものである。 背景となる技術 近年、生体の電磁界の電位レベルの測定が、正確なスクリーニングと診断の手 段として利用できるという理論は、ますます広く受け入れられるようになってい る。この理論を実践する試みとして、多くの方法や装置が開発されている。たと えば、Ｂ.Ｈ.Ｈirschowitzらのアメリカ特許番号Ｎo.4,328,809は、生体上の参 考ポイントとテストポイントの間に存在する電磁界の電位レベルを検出する装置 と方法を扱っている。ここでは、参考電極とテスト電極が、参考ポイントとテス トポイントの間で測定された電磁界の電位レベルを示す直流信号を示す。これら の信号は、アナログをデジタルに変える変換装置に送られる。この装置には、デ ジタル信号を発生する機能があり、プロセッサーがこのデジタル信号の機能とし て生体の単数または複数のパラメーターを示す出力信号を出す。 同様の生物電位測定装置は、Ｄavisのアメリカ特許番号Ｎo.4,407,300、Ｓtro llerらのＮo.4,557,271、Ｎo.4,557,273に見られる。とくにＤavisは、被験者に 付けられた二つの電極の間に発生した起電力を測定することによる癌の診断法を 発表している。 生物電位の測定は、しばしば配列内の電極間で切り替えるある種の多重システ ムをともなう電極配列をつかっておこなわれてきた。前述のＨirschowitzらの特 許は、多数のテスト電極を使用しようとしている。一方、Ｆreemanのアメリカ特 許番号Ｎo.4,461,288とＢaiのＮo.4,486,835は、複数の電極配列による測定の 利用を発表している。 残念ながら、診断手段として生体表面で測定された生物電位を使用するこれま での方法は、基本的には有効だが、あまりにも単純化された仮説に基づいており 、多くの疾病の状態について有効な診断はできない。以前の方法とそれらを応用 した装置は、癌の場合、正常あるいは悪性でない状態は陽極で示されるのに対し て、疾病の状態は患者の身体の上の別の場所から得られた参考電圧に関連して起 こる陰極によって示されるということに基づいて作用する。この仮説に基づくと 、参考部位からの信号に関連してその部位から受けた信号の極性を測定するよう な測定電極を一つ使って、それを疾患部位の上あるいはその近くの外部の配置す ることで、疾病状態の探知と診断をおこなうことができることになる。複数の測 定電極が使用される場合には、それらの結果は単純に合計・平均されて一つの平 均的信号を出し、それから極性の判断がなされる。このアプローチでは、不正確 な診断につながるような大きな欠陥の影響を受ける可能性がある。表面測定しか おこなわれていない場合には、とくにそうである。 まず、記録用電極の下にある病に侵された組織の極性は、時間が経過するにつ れて変化することがわかっている。この事実から、外部の記録用電極が１つしか 使用されなかった場合には、信頼できる診断を混乱させるような電位変化が生ず る。さらに、皮膚表面記録によって測定される組織の極性は、記録用電極の配置 だけでなく、参考電極の配置によっても左右される。したがって、測定された陰 極の極性は、必ずしも癌のような疾患を示しているわけではない。なぜなら、疾 患部位の極性は、一部は参考電極の位置によって左右されるからである。 乳ガンのスクリーニングのように、皮膚表面で小さな直流生物電位を探知する ために多くの電極を使用するときは、探知用電極を正確に配置し、二つの隣接す る電極が重なり合ったり、同じテスト範囲を探知していないように間隔を開ける ことが非常に重要である。もしもこれらの公差が正確に保たれていなければ、誤 った判断がなされる可能性がある。 癌のような疾病状態は進行するので、血管新生、水分含有量、および細胞分裂 率の変化を含む局所的な影響を引き起こす。これらの影響は、皮膚表面および新 生物組織内で測定することができるイオン濃度を変える。生物学的に閉じられた 電気回路のゆがみのような、その他の局所的影響が起こることもある。認識すべ き重要なポイントは、これらの影響は疾病部位の周囲に均一に生ずるわけではな いということである。たとえば、腫瘍が成長し分化するにつれて、検査が腫瘍の 中心部（壊死性である可能性がある）でおこなわれるか、あるいは腫瘍の周辺部 （代謝上もっとも活発な細胞が含まれている可能性がある）でおこなわれるかに よって、血管新生、水分含有量、および細胞分裂率に非常に幅広い変動が示され る可能性がある。成長因子と生産される酵素が腫瘍の周囲にある正常細胞に著し い影響を与える可能性がある一方で、腫瘍は成長因子にあまり反応しないかもし れない。本発明の発明者の一人はこの事実を認識し、彼のアメリカ特許番号Ｎo. 4,995,383とＮo.5,099,844は、疾病の重要な電気的指標は、疾患部位およびその 近くのいくつかの部位から記録された相対電圧に見られ、これまで仮定されてい たように極性の方向（陽性対陰性）に見られるのではないという原理を実践する 方法と装置を発表している。 それでも、探知される直流電位は非常に振幅が低いので、疾病、損傷あるいは 身体的機能の探知あるいはスクリーニングのために直流生物電位を正確に測定す ることは、非常に難しい。関連する直流電位の低さや生物の持つ本質的な複雑さ といった因子のために、収集されたデータ信号には相当量のノイズが含まれがち であり、それにより正確な分析が困難になっている。また、生物の構造は、周知 のように複雑で非線形的であり予測不可能であり、標準から大きくはずれること も珍しくない。したがって、必要なデータを生物電位の測定から得るための方法 と装置を開発し、それから検討している状態に関係のある適切な情報を抽出し、 分析することが必要である。 発明の概要 本発明の第一の目的は、身体状態のスクリーニングあるいは探知のための新し い改善された方法と装置を提供することである。この方法では、生体上のある箇 所を含む領域から直流生物電位が測定され、それからそれが特定の状態を示す情 報パターンを認識するように作られているニューラルネットワーク内で処理され る。 さらに本発明の目的は、生体上の疾病、損傷あるいは状態の変化が疑われる箇 所およびその近くの複数の場所から別々の経路で直流生物電位を受けるような、 疾病、損傷、身体状態のスクリーニングまたは探知のための新しい改善された方 法と装置を提供することである。それから、一定時間をかけて取った多数の生物 電位値の平均から最大電位差が出され、それは続いて疾病、損傷あるいはその他 の身体的状況を示すようなパターンを認識するように作られているニューラルネ ットワークに入れられる。 またさらに本発明の目的は、直流生物電位が疾病、損傷あるいは状態の変化の 部位として疑わしい箇所の領域に設置された多数の測定用センサーから受け取ら れるような、疾病、損傷、身体状態のスクリーニングまたは探知のための新しい 改善された方法と装置を提供することである。それから、これらの電位は、特殊 な状態を示す、確認可能なタイプのデータを受け取って分析するように独特に調 整された、特殊なタイプのニューラルネットワークあるいは複数のニューラルネ ットワークを組み合わせたものに入れられる。 さらに本発明の目的は、疾病、損傷あるいは状態の変化の部位として疑わしい 箇所の領域の直流生物電位から差異値が導かれるような、疾病、損傷、身体状態 のスクリーニングまたは探知のための新しい改善された方法と装置を提供するこ とである。これらの電位は、それから多数のニューラルネットワークに入れられ 、これらのニューラルネットワークの出力した結果は、それから特殊な状態の兆 候を示すために利用される。 さらに本発明の目的は、被験者の胸の反対側に置かれた鏡像センサーから得ら れる直流生物電位から差異値が導かれるような、状態の探知あるいは検知のため の新しくて改善された方法と装置を提供することである。 図の簡単な説明 図１は、本発明の装置全体のブロック線図である。 図２は、図１のセンサー配列を受けている被験者の胸部の図である。 図３は、図１の装置のセンサーとして使用できる電極の一般化された断面図で ある。 図４は、図１の装置の測定作業の流れ図である。 図５は、図１の装置と一緒に使用される蓋然論的ニューラルネットワークのブ ロック線図である。 図６は、図１の装置と一緒に使用される一般回帰とニューラルネットワークの ブロック線図である。 図７は、図１の装置と一緒に使用される多数のニューラルネットワークのブロ ック線図である。 図８は、本発明の使い捨ての皮膚除去装置の概略図である。 図９は、本発明の機械的皮膚除去装置の断面図である。 発明を実行するための最善の方法 図１は、１０で一般的に示されている装置の基本的なブロック線図を表してい る。この装置は、パターン認識装置のために未処理データ信号と示差信号の両方 を得るための弁別分析をおこなう。それから、パターン認識装置は、疾病、損傷 あるいはその他の状態のスクリーニングあるいは探知をおこなうためにパターン の識別をおこなう。説明のために、装置１０は、乳ガンのスクリーニングあるい は診断に関わる方法について描かれている。しかし、本発明の方法と装置は、生 きた人間あるいは動物のその他の状態の、その他の部位でのスクリーニングある いは診断にも同様に応用できることを認識するべきである。たとえば、ここに述 べる装置と方法は、感染症、虚血、痙攣、関節炎のような疾病状態あるいはその 他の損傷、あるいは排卵、分娩、分娩の異常、胎児切迫仮死のような非疾病的状 態を検出するために利用することができる。 図２では、人間の被験者１２の一方の乳房１６に癌性の病変１４がある可能性 がある。この癌性の病変には中核１８と中核周囲の外部領域２０があり、ここで は血管新生、水分含有量、細胞分裂率などに、さまざまな変わった局所的影響が 生じている。この外部領域２０には、病変周囲の正常細胞が含まれている。これ らの細胞は、腫瘍の成長に反応して、実際の腫瘍そのものよりもはるかに高い生 物電位効果を示すことが多い。議論のために、まず病変１４の位置はわかってい ないと仮定し、乳房１６をスクリーンして、病的な状態が存在するかどうかを判 断するために、装置１０が使用されるものとする。皮膚表面の電位は、電極配列 ２２を使用して領域２０を含めた乳房の領域で測定される。本発明の装置と方法 は、さまざまな異なったセンサー配列の使用を企図している。さらに、装置１０ が使用される適用の意図によって、一つの配列内にさまざまなタイプのセンサー を使用することも企図している。たとえば、臨床的に症候のある胸部あるいは皮 膚の病変の診断では、センサー配列は、病変のさまざまな領域および病変箇所の 近くの比較的正常な組織をカバーすべきである。乳ガンのスクリーニングでは（ この場合、患者は無症候性）、配列は胸全体の表面を最大限カバーするようにす べきである。これら二つのケースにおける目的は、器官系の潜在的な生物活動の 機能として生ずる電気的活動の勾配を測定することである。測定に使用されるセ ンサーの数も、特殊な応用法の一つの機能である。乳ガンのスクリーニングには 、わずか１２個のセンサーしか使用する必要がないこともあれば、あるいはそれ ぞれの乳房１６および１６ａに１００個あるいはそれ以上のセンサー２４を並べ て使用する必要があることもある。 乳ガンの検出では、一つの乳房から症候性の胸部示差を得るためには一つのセ ンサー配列２２が使用されるが、両方の乳房間の示差測定値を得るためには、両 方の乳房に二つのセンサー配列２２と２２ａが配列される。 乳ガンのスクリーニングには、センサーの間隔が均一になるようにして、あら かじめ決められたパターンでの位置を維持しながら、センサー２４と電気配列２ ２の中央センサー２６が、センサーが胸部１６の曲線的な表面に正確に配置され るような方法でとりつけられなければならない。センサー配列２２およびセンサ ー配列２２と２２ａは、少なくとも一つの参考センサー３０とともに使用される 。これらのセンサーはすべて、生体内に存在する電磁界の電位レベルを検出する のに適したタイプのものである。 図３には、センサー２４と３０として使用される電極が、一般的に示されてい る。これは、銀の層３２を含むことがある。この銀の層には、それによって電気 的にしっかり接触するようになっている電気の導線３４がついている。銀の層に 接触しているのは、塩化銀の層３７で、さらに塩化銀の層にはイオン伝導性の電 解質ゲルあるいはクリーム状の物質３８の層が接触している。そして、このゲル あるいはクリーム状の物質は、生体の表面に接触している。このゲルあるいはク リームは、あとで示されるように、おこなう測定のタイプを決めるうえで重要で ある。 装置１０は、多チャンネル装置である。これには電気電極導線３４と３４ａが ついており、電極２４と２６から一つあるいはそれ以上の固体マルチプレクサー ３５に向かって別々にのびている。たとえば、これらのマルチプレクサーは、Ｈ arris Ｓemiconductor Ｍodel Ｈ1-546-5というデザインのマルチプレクサーが 使える。装置１０に接続されたそれぞれのセンサー配列は、使用時には、配列に 接続されたマルチプレクサーに多数の出力を供給する。このマルチプレクサーは 、テスト時間中、電極導線３４と３４ａの間で切り替えて、それぞれの導線のア ナログ信号を連続的にマルチプレクサー出力に接続し、時分割多重出力を作る。 それぞれの配列に高速固体マルチプレクサーを一つあるいはそれ以上用意するこ とによって、持続時間が最小限であるようなテスト時間中でも、多数のセンサー から生物電位を繰り返しサンプルすることができる。マルチプレクサー３５は、 センサー配列２２によって片方だけの乳房１６から信号を受け取るか、あるいは センサー配列２２と２２ａによって両方の乳房１６と１６ａから信号を受け取る かをコントロールする。 このマルチプレクサー３５からの出力は、低域フィルターアセンプリー３６に 供給される。これは、電磁界測定の結果、センサーのそれぞれから供給されたゆ っくりと変動する直流電圧信号出力上に現れる望ましくない高周波数の交流成分 を排除する作用をする。低域フィルターアセンブリー３６は、一つまたはそれ以 上の有名なタイプの多重入力低域フィルターから成っていてもよい。これらは配 列２２が使用されているときには、入力導線３４と３４ａのそれぞれの信号を別 々にフィルターし、それから別々のチャンネル内のこれらのフィルターされた信 号のぞれぞれを、多重入力アナログ・デジタル変換器４０に送る。低域フィルタ ーアセンブリー３６は、導線３４で表された特定チャンネルのそれぞれのための 一つの個別の低域フィルターであってもよいことは明らかである。この場合は、 それはそのチャンネルだけのために濾波作用をおこない、それからそれぞれの濾 波された出力信号がアナログ・デジタル変換器４０の入力に接続される。多重チ ャンネルでは、多重入力アナログ・デジタル変換器を二つ以上、変換器４０とし て使用することが可能である。 アナログ・デジタル変換器４０は、各入力チャンネルのアナログ信号をデジタ ル信号に変換し、このデジタル信号は、中央処理装置４２の多重入力への別々の 出力チャンネルに供給される。この中央処理装置には、ＲＡＭとＲＯＭのメモリ ー４６と４８が含まれている。アナログ・デジタル変換器４０からのデジタル入 力データは、メモリー内に保存され、本発明の探知およびスキャン方法を実行す るために保存されているプログラムにしたがって、ＣＰＵによって処理される。 ＣＰＵ４２によって処理された測定データには、腫瘍のような疾病あるいはそ の他の身体状態の有無を示す兆候が含まれているが、それらの兆候は、データを ちょっと調べただけでは容易には認められないことがある。それどころか、デー タの分析が必要であり、この分析によって矛盾のない信頼できる結果を得ること が肝要である。収集されたデータは、関係する直流電位が低いことや生物の持つ 本質的な複雑さなどの要因があるため、ノイズによってあいまいになっている傾 向がある。生物学的システムは周知のように複雑で、標準から大きくはずれて変 動することも珍しくない。 ノイズの問題と生物電位データに固有の非線形性にもかかわらず、収集された データを正確に分析するために、本発明は、ＣＰＵ４４によって作成されたデー タを調べて、疾病あるいはその他の状態の有無を示すパターンを確認するために 、少なくとも一つのニューラルネットワーク４４を利用している。本来、ニュー ラルネットワークは、一連の結合された模擬処理要素（ニューロン）が、加重値 を与えられた一連の入力刺激に反応するという処理システムである。これらのニ ューロンからの出力には、入力信号ベクトルとの非線形的な関係があり、この関 係の性質は結合の長さによって決まる。ニューロン間の結合の長さは、問題解決 に適した値に設定されなければならない。そしてこれは、情報のパターンを認識 することをネットワークに「学習」させることによって、間接的におこなわれる 。いったんこれが成し遂げられれば、そのネットワークは、同じパターンのゆが んだ複製からそのパターンを認識するために使うことができる。 本発明とともに使用するためには、データ分析のための通常のネットワーク機 能とは別に、学習能力を備えたニューラルネットワークを採用することが望まし い。さもなければ、ネットワークが学習し続け、それが使われるにつれて進化し て、結果の確認をすることが不可能なので、それが望ましい。このタイプの有名 なネットワークは、Ｗard Ｓystems Ｇroup,Inc.のＮeuro Ｓhell II（バックプ ロパゲーション）などの製品のように、商業的に入手することができる。 このネットワークはまず、すでに知られている研究から得られたデータを使っ て、疾病あるいはその他の状態あるいは損傷パターンを認識する訓練を受ける。 続いて、使用している間に、処理結果としてＣＰＵによって得られた類似のデー タが、ニューラルネットワーク４４に入力され、ニューラルネットワークの出力 はインディケーター装置５０に向けられる。インディケーター装置は、プリンタ ー、ＣＲＴディスプレー装置、あるいはこのようなインディケーターの組み合わ せでできていることがある。インディケーター装置５０は、ニューラルネットワ ークからの出力によって示された疾病あるいは損傷の状態を少なくとも二次元で の画像処理できるグラフィックスとコンピューター技術とを合体させる。ニュー ラルネットワーク４４は、図１では説明のために別々のブロックとして示されて いるが、実際には、中央処理装置４２のためにソフトウェアがおこなう一機能で あってもよい。 弁別分析装置１０の操作は、この装置が実行する、本発明の方法のステップを すこし考えればはっきりわかる。病変１４あるいはその他の状態が確認されてお らず、病変あるいはその他の状態が存在するかどうかを判断するためにスクリー ニング作業がおこなわれるときは、スクリーニングセンサー配列２２は、その部 位のいろいろな異なる領域に配置されたセンサー２４、２６を使ってスクリーニ ングされる部位の適切な場所に配置される。胸部１６がスクリーニングされる場 合は、センサー配列は胸部全体かあるいはその重要な部分をカバーする。それか ら、参考センサー３０は、センサー配列２２から間隔を開けた位置で、被験者１ ２の皮膚に接触するようにさせられる。この参考センサーは、たとえば、被験者 の手に触れさせてもよい。それから、参考センサーと２４と２６のセンサーの各 センサーの間の電磁界が測定され、デジタル信号に変換され、中央処理装置４２ で処理するために保存される。中央処理装置は、マルチプレクサー３５をコント ロールする。そして、中央処理装置のためのプログラムコントロールから、一定 時間に多数の測定結果が得られる。通常は、個々のセンサーの測定値は、連続的 かつ繰り返し採取されるが、すべてのチャンネルの測定値を、あらかじめ決めら れた測定時間内に同時にかつ繰り返し採取してもよい。 これまでの技術的装置では、多数の測定値が、一定時間をかけて採取されてい た。多数の電極から採取されることもよくあった。しかし、その後、これらの多 数の測定値は、一つの平均出力表示を出すために、単純に平均化される。本発明 の方法では、それぞれの個々のチャンネルの測定表示は、他のチャンネルからの 測定表示と平均化されることはない。そうではなく、別々のままにしておいて、 測定時間の終わりに、中央処理装置４２内部でチャンネルごとに平均化される。 あらかじめ決められた一回の測定時間の継続時間については、たとえば、１６の 測定チャンネルからは、中央処理装置は、参考センサー３０とセンサー配列２２ あるいはセンサー配列２２と２２ａのセンサーの各センサーとの間のその時間内 の平均的な電磁界を示す１６の平均信号を得る。もちろん、センサー３０が一つ しか描かれていないのは説明のためで、もっと多くの参考センサーを使用するこ ともできる。 それぞれのチャンネルについていったん平均的信号レベル表示が得られたら、 多数の部位で採取された測定値は、得られた平均信号値の間の関係を判断するた めに、数学的分析法によって分析される。このような分析をおこなうと、その結 果、疾病、損傷あるいはその他の状態の存在を示す、関係の部分集合が得られる ことがわかっている。一方、これらの因子がないことを示す異なる部分集合が得 られることもある。弁別的数学分析の手順あるいは意思決定論理学のどちらかが 、スクリーニングあるいは診断の目的のために、本発明にしたがって平均電位値 間の関係を別々に出したり分析するように設計されてもよいけれども、以下に解 説するデータパターン認識と組み合わせた弁別的数学分析手順は、有効であるこ とがわかっている一つの方法である。 得るべき重要な関係が、最大電圧差（ＭＶＤ）であることはよくある。これは 、テスト領域から２つあるいはそれ以上のセンサーが電圧を記録しているときに 、測定時間中に得られた最大平均電圧値から同じ時間中に得られた最低平均電圧 値を引いたものとして定義される。したがって、あらかじめ決められたそれぞれ の測定時間について、チャンネルのいずれかで得られた最低平均電圧レベル表示 が、その他のチャンネルのいずれかで得られた最高平均電圧レベルから引かれて 、ＭＶＤ電圧レベルが出される。このＭＶＤ電圧レベルが望ましいレベルより大 きい（＞ｘ）ときは、悪性腫瘍のような疾病、損傷あるいはその他の状態が示さ れている可能性がある。同様に、あるチャンネルから測定時間中に得られた平均 が異常に低い値である場合（＞ｙ）は、この異常に低い個別センサー値（ＩＥＲ ）の存在は、疾病、損傷あるいはその他の状態を示している可能性がある。高い ＭＶＤあるいは低いＩＥＲ値にもとづいて誤って癌と認められることのある、通 常は非悪性の過形成の症例のような誤った陽性の診断の数を減らすために、これ らの一次指標は、続いて記述されるニューラルネットワークコントロールプログ ラムにしたがってさらに分析されることがある。 特定の病変１４がまだ確認されていないときにスクリーニング機能のために、 装置１０が本発明の方法にしたがって利用されるときは、無症候性の患者の胸部 スクリーニングを例として使って、胸部全体の表面を最大限カバーする配列２２ が利用される。それから、ＭＶＤレベル、およびおそらくＩＥＲレベルがすでに 記述した方法にしたがって得られ、各チャンネルの平均値も得られる。このデー タのすべて、つまり平均値とＭＶＤレベルは、疾病状態を示すデータからあるパ ターンを認識するよう訓練されたニューラルネットワーク４４に入力される。こ の同じプロセスは、侵入測定のための針電極および抵抗あるいはインピーダンス を測定する電極などの、表面センサー以外のさまざまなタイプのセンサーを使っ てもおこなうことができる。 中央処理装置４２の一般的な全体の操作は、図４の流れ図を参照すると、一番 わかりやすい。装置１０の運転は、中央処理装置４２に電圧を加える、５２に示 されているような適切なスタートスイッチによって開始され、これが初期状態５ ４を引き起こす。初期状態では、中央処理装置のさまざまなコントロールレジス ターが望ましい状態にリセットされる間に、たとえばインディケーター５０が作 動されることによって、装置１０のさまざまなコンポーネントが自動的に運転モ ードになる。続いて５６では、あらかじめ決められた多重測定時間が始まり、処 理装置４２で作られたデジタル出力あるいはアナログ・デジタル変換器からのデ ジタル出力が５６で読まれる。中央処理装置は、同時にすべてのチャンネルの出 力を読むようにプログラムされていることがあるが、これらのチャンネル出力は 通常は連続的に読まれる。 いったん、すべてのチャンネルからのアナログあるいはデジタル信号が読まれ たら、終了した測定時間の部分について、それぞれのチャンネルの平均信号が５ ８で得られる。それぞれのチャンネルに対するこの平均あるいは標準化された値 は、そのチャンネルについて測定時間中に得られた値を合計し、その合計をおこ なわれた測定の数で割ることによって得られる。それから６０で、中央処理装置 が測定時間が終了したか、望ましい数の測定結果が得られたかどうかを判断し、 もし得られていない場合は、測定サンプルあるいは測定値の収集が続けられる。 いったん測定時間が終了すると、マイクロプロセッサーは、測定時間中に採取 された測定結果からそれぞれのチャンネルの最終的な平均値を得る。これらの平 均値から、測定時間中に得られた最高平均値と最低平均値が６２でサンプルされ 、６４では、６２でサンプルされた最低平均チャンネル値が最高平均チャンネル 値から引かれて、最大電圧差異値が出される。それから６２のチャンネル平均値 と６４の最大電圧差異値は、このようなデータから疾病パターンを認識するよう に訓練された６６のニューラルネットワークに入力値として伝えられる。代わり に、６４からの最大電圧差異値のみが、ニューラルネットワーク６６に伝えられ る。 ニューラルネットワーク６６では、もしも疾病あるいはその他の状態のパター ンが入力されたＭＶＤ信号値あるいはＭＶＤ信号値と平均信号値から確認された 場合には、癌の存在のような可能性の高い疾病の兆候が６８で供給されるが、疾 病パターンが認められなかった場合には、可能性のある疾病状態がないことが７ ０で示される。一般に、ニューラルネットワークは可能性の高い値を出すものな ので、疾病状態の存在あるいは不在の可能性が６８と７０で示され、この装置は ハイリスク患者とローリスク患者を区別するために使用することができる。６８ あるいは７０で疾病の存在あるいは不在の可能性が示されたあとで、ルーチンは ７２で終わる。 ニューラルネットワーク６６は、装置１０によって供給される直流生物電位信 号からその他のパターンを認識するために使用されることがある。たとえば、時 間の経過とともに平均化された電気生物電位に起こる探知可能な位相パターンが あり、この位相パターンのバリエーションは特定の疾病、損傷あるいはその他の 状態を示すものとして認識されることがある。平均化する前に装置１０によって 得られた多数の個々の電位値の位相では、別なパターンが認識されることがある 。テスト時間中、何百もの個別の測定値がそれぞれのセンサーから取られて平均 化され、これらの個別の値の位相変化は複雑なパターンを示すが、これはニュー ラルネットワークで分析することができる。この複雑な位相パターンの変化は、 ある種の疾病、損傷あるいはその他の状態を示しているものとして確認されるこ とがある。特定の状態の存在あるいは不在を示すものとしての複合分析をおこな うために、平均化する前の生物電位信号の位相パターンあるいは平均化したあと の平均信号値を使って複合分析をおこなうことが企図されている。 図１の身体状態のスクリーニングあるいは探知のための装置１０は、デジタル あるいはアナログの装置のいずれでもよい。アナログの装置には、アナログをデ ジタルに変える変換器４０が削除されており、低域フィルター３６の出力は直接 ＣＰＵ４２に送られ、そこでアナログ信号が平均化され、アナログＭＶＤが作ら れる。これらのアナログ平均信号及びＭＶＤ信号は、それからデジタルネットワ ークよりもむしろ、アナログニューラルネットワーク４４に入力値として送られ る。 身体状況をスクリーニングあるいは探知するための本発明の装置は、一部の疾 病あるいは損傷状態については治療の効力をモニターするための方法に利用する ことができる。たとえば、癌の治療では、放射線療法にすべきか化学療法にすべ きか、治療法の効力を評価するという問題が起こる。しかし、一部の癌では、電 気生物電位差が、化学療法に反応して変化する傾向がある。このようにいったん 癌が確認され、その特定の癌に対する最初のＭＶＤ値が計算されたら、その後、 治療の進行に合わせてＭＶＤ値が取られ、変化が起きているかを判断するために 、以前のＭＶＤ値と比較される。進行中の治療によっては、ＭＶＤ値に変化があ ること、あるいは一部の例では変化のないことが、治療法が肯定的なものであり 、何らかの成果をあげていることを示す傾向がある。 人体のその他の状態も、本発明の方法と装置を利用することによって、効率的 にモニターすることができる。たとえば、排卵期の女性では、卵子の輸卵管通過 に付随して起こる組織断裂の結果、生物電位レベルは著しく変化するが、これは 探知が可能である。排卵によって生ずる症状は、虫垂炎にともなう症状と混同さ れることがあるが、排卵によって生ずる高いＭＶＤレベルは、この二つを区別す るために使用することができる。 閉経後ホルモン療法およびさまざまな免疫療法のようなさまざまな治療法の効 力も本発明の方法と装置を使用することによってモニターすることができる。 排卵の他覚的なテストを提供するために本発明の方法と装置の利用することは 、望まない妊娠の予防および不妊症に悩む女性を助ける補助手段としてきわめて 有用である。 直流生物電位をともなうもう一つの正常な身体機能は、分娩あるいは出産に関 係する子宮収縮である。これらの状態が生じている間の本発明による直流生物電 位の測定は、子宮頚部の拡張と正常な膣分娩の可能性につながる収縮の有効性を 判断するために利用することができる。また、直流電気生物電位測定値は、正常 な分娩パターンと異常な分娩パターンの区別、および胎児切迫仮死の探知、胎盤 早期剥離あるいは胎盤破裂を探知するのに役立つことがある。 生物電気的な現象の測定に多数のセンサー２４、２６、３０を使用するという ことは、ほとんど無限の数の差が計算できるということである。この現象に関す る初期の調査は、二つの一般的な種類の差、症候性胸部（内）差異と胸間差異に 集中していた。症候性胸部（内）差異は、疑わしい病変を含む片方の乳房１６の 上で、記述された方法で一つあるいはそれ以上のセンサー配列２２を使用すると 得られた。一方、胸間差異は乳房１６と１６ａの上にセンサー配列２２と２２ａ を使用することによって得られた。得られた胸間差異は、症候胸部差異と無症候 性胸部差異の間の差だった。無症候性の胸部は、疑わしい病変を含まない胸部１ ６ａである。それぞれの乳房についてＭＶＤを得るために図４の手順を使って、 いったん症候性および無症候性胸部差異が中央処理装置４２で得られたら、処理 装置は無症候性と症候性の差を比較して、胸間差異としてそれらの間の差を出す 。 直流生物電位のためのより正確な測定センサーの出現によって、所定の疾病状 態についてより多くのことを明らかにするために、より正確な差を計算すること ができる。本発明によって明らかにされたこのような差の例は、鏡像差異である 。鏡像差異では、対応する鏡像のセンサーの間の差が計算される。たとえば、そ れぞれの乳房の上外側の四分円にあるセンサーの間の差が計算される。これらは 、それから乳房の間の非対称のより正確な指標を出すために平均化することがで きる。これは、この非対称性を両方の乳房の胸部内差異の間の差として計算した 以前の胸間差異とは反対である。 鏡像差異測定値は、胸全体について全体の差異を出すというよりむしろ両方の 乳房の個々の領域から差異を出すので、胸間対称のより敏感な指標となる。胸間 差異を使うと、もしも無症候性の胸部に未知の病変があったときには、差異値は 著しく影響を受ける。鏡像差異測定値を使うと、無症候性胸部の未知の病変から 排除された領域から得られた差異は、病変によってあまり影響を受けないことが ある。 鏡像差異を得るために、中央処理装置４２のコントロールのもとで、多数の測 定値が、センサー配列２２と２２ａ内の対応するセンサー（つまり２６ｂ）から 取られる。これら多数の測定値は、中央処理装置によってそれぞれのセンサーに ついて平均化され、それから中央処理装置によって二つのセンサーについて平均 値から差異値が得られる。このプロセスは、すべての鏡像センサーのペアについ て差異値が得られるまで続けられ、それからこれらの差異は、中央処理装置によ って平均化され、最終的な鏡像差異が出される。 これから記述されるタイプの適切なニューラルネットワークに対する処理され た信号値として、中央処理装置によって、それぞれのテスト時間に対する鏡像差 異あるいは胸間差異が供給される。 疾病の探査を改善する可能性のある別の種類の変数としては、既知の分布適合 させることによって差異を圧縮するものがある。最大差異がアウトライアーを含 む可能性のある多くのデータポイントから計算されるときにはとくに有用である 。Ｂienayme-ＴschebycheffあるいはＣramerの分布のような既知の分布をデータ ポイント集合上に合わせることによって、統計的アウトライアーの影響は減らす ことができる。 生物電気測定からさらに情報を得るためのもうひとつのアプローチは、センサ ー間の距離によって差に加重値を与えることである。生物電気差異のノイズを減 らす可能性のある他の操作は、標準化という手順である。症候性の胸部１６の差 異の範囲はそれによって評価され、反対側の胸１６ａの差異の範囲に圧縮される 。 臨床研究により、皮膚センサー電極２４／２６／３０に電動媒体として使用さ れる電解質ゲルあるいはクリーム３８の相対的な有効性は、疾病探知に使用され る変数のタイプに関係があることがわかっている。たとえば、センサーのタイプ が一定に保たれていれば、疑わしい病変のある乳房の四分円にある５つのセンサ ーの最大差異のような胸部内差異を使用することによって、ゲルを含んでいるセ ンサーについて疾病の状態をより効果的に弁別することができる。一方、電導ク リームのついたセンサーは、上記の鏡像差異の集合のような、二つの乳房の間の 差異により多く依存している。これらのタイプのセンサーでは、互いに一定距離 をおいて配置されたセンサーから算出された差異の方が、もっと互いに近いとこ ろに置かれたセンサーの集合から計算された差異、たとえばゲルを付けたセンサ ーに有効であることがわかっている四分円内差異などよりも、良い診断情報を与 えてくれる傾向がある。疾病弁別のために使用される差異は、使用されるセンサ ーのタイプに合わせるべきである。 生体から記録された生物電気的測定値を解読するためには、本発明にしたがっ て、いくつかの異なった技術が利用できる可能性がある。上述の技術は、生体上 の多数のポイントから、および／または生体の内部に接触している、あるいは生 体の皮膚表面に接触している少なくとも一つのバイオセンサーから時間をかけて 取られた多数の測定値から、生物電気的な情報を記録するように特別に設計され た装置によって作られたデータの複雑さから生ずる。意図された応用法にとって のこれらの技術の利点は、これらはデータの分布の形を想定しないことである。 つまり、これらは線形システムにも非線形システムにも効果的なのである。周知 のように非線形的で予測不可能な、生物電界を含む生物学的システムは、これか ら述べる分布から独立した技術を使うともっとも良い分析ができる。しばしば、 使用される技術は、使用されるバイオセンサーのタイプおよび分析される予定の データのタイプと量のような、多くの変数に依存している。 以前示したように、人工的なニューラルネットワークでは、データは相互作用 する決定ポイントあるいはニューロンのいくつかのレイヤーで処理することがで きる。ネットワークは、胸部疾患の良性対悪性というような、予測可能な出力を 出すために、入力データからパターンを認識することを「学習する」。人工ニュ ーラルネットワークには、いくつかのバラエティがあり、これらは図１の装置１ ０を使った状態探知に特に有用であることがわかっている。これらのネットワー クは、装置１０によって提供されたひとつあるいはそれ以上のタイプのさまざま な測定値とともに作用する。これらのネットワークには、最大電圧差異、チャン ネル平均値、胸間差異、鏡像差異、および一部の例では、未処理の平均化されて いない生物電位測定値が入力されることがある。 さて、図５を参照すると、一回のテストあるいは一回のテスト時間中におこな われた一群のテストの間に被験者から採取されるやや限られたデータを得るため に図１の装置１０が使用されるとき、ニューラルネットワーク４４は、蓋然論的 ニューラルネットワーク７４から成っているべきである。蓋然論的ニューラルネ ットワークは、所定の疾病状態が存在するかどうかについて、０．００から１． ００までの範囲の蓋然値を出す。蓋然論的ニューラルネットワークは学習が早く 、大量のデータを必要としない。これらは、たとえば癌対良性疾病状態というよ うな、出力が並数を二つ持つような状態でうまく機能する。予測可能な蓋然論的 ニューラルネットワークを作るには、データは３つの集合に分けられる。学習集 合、テスト集合、そして生産集合である。典型的には、データの８０％は学習集 合で、１０％はテスト集合、そして１０％が生産集合で利用される。蓋然論的ニ ューラルネットワークは、良性対悪性の疾病状態にともなう生物電気的パターン を、学習集合を使って確認する。蓋然論的ニューラルネットワークの予測可能性 は、テスト集合との比較によって定期的にモニターされ、変更され、それから最 終的なネットワークが生産集合に対して予測の精度をチェックされる。予測可能 な蓋然論的ニューラルネットワークを開発するための重要なポイントは、３つの データ集合を作る症例の分配である。生物電位については、もっとも予測的な蓋 然論的ニューラルネットワークには、テスト集合と生産集合のために確保される データ症例の比率を比較的高くすることが必要である（少なくともそれぞれの集 合に２０％）。もしもマルチセンサー配列によって作られた大量の変数（つまり 表面電気電位差）が与えられている場合には、このことは蓋然論的ニューラルネ ットワークがきわめてデータを酷使する（つまり、訓練中の集合蓋然論的ニュー ラルネットワークは、必ずしも新しいデータに乗り換える必要はない）ものであ るためである可能性が高い。 出力が並数を二つ持っているのが典型的である蓋然論的ニューラルネットワー クとは反対に、一般回帰ニューラルネットワークは、継続的な変動出力を処理す るために特別に開発された。そのために、これらは比較的大量のデータを必要と する傾向がある。一般回帰ニューラルネットワークが応用できる面としては、０ ．０からおよそ１５．０までの範囲の継続変数であるＴhymidine Ｌabeling Ind exのように、疾病状態あるいは細胞増殖の連続測定に相関関係のある、一群の生 物電気変数を確認することがあるだろう。同様に、バックプロパゲーション・ニ ューラルネットワークは、予測可能なパターンを作るのに比較的大量のデータが 必要である。これらは、さまざまなレベルのニューロンとその相互連結の間の複 雑さの度合いが、他のタイプのニューラルネットワークとは異なる。バックプロ パゲーション・ニューラルネットワークは、データの新しい集合を一般化する（ 予測する）傾向がある。この理由から、これらはとくに大量のデータが利用でき る場合に、生物電気的情報に効果的である可能性がある。 図１の装置１０が長時間にわたり取られた多数のテストから差異を収集するた めに使用され、このデータがそれから保存され、あとで中央処理装置４２に再入 力されるような例では、ニューラルネットワーク４４は、図６の７６に示される ように、一般回帰ニューラルネットワークあるいはバックプロパゲーション・ニ ューラルネットワークのどちらかとなるだろう。これらのニューラルネットワー ク７６の利点は、生物学的電磁界にもとづいて、中間の疾病状態を確認できるこ とである。分類と回帰樹形図のような人工知能パラダイムとは逆に、ニューラル ネットワーク７６は、連続した値の規模で出力結果を供給することができる。疾 病状熊には時に統計的な換算によって押しつけられる黒白が恣意的という性質も ないので、これらのニューラルネットワークは、実際の疾病の進行により近づけ るものとなる可能性がある。たとえば、正常な状態から悪性の状態への組織ある いは器官系の進行は、跳躍的ではない。むしろ組織は、明らかな癌が発見される までに、正常な状態からさまざまな前悪性段階を通っていく。このように、ある 種の疾病の進行には、「灰色の影」が存在している。ニューラルネットワーク７ ６は、ファジーな論理学あるいはその他のモデルにとらわれない推測方法あるい は近似法と結合すると、正常な状態と初期の疾病、あるは初期の疾病と末期の疾 病を弁別するためのより良い手段を提供するかもしれない。 ファジーなシステムでは、アルゴリズムのルールは、非線形システムの出来事 をカバーする任意の数の「断片」として定義される。疾病状態に関しては、この 出来事は、正常から悪性までの連続に沿ったさまざまな段階として定義できる。 「断片」は、連続内の疾病状態の集合を定義する生物電気的な測定値となる。フ ァジーなシステムでは、疾病状態を定義するために、さまざまな加重値によって 、すべての入力規則が同時に作動する。このことから、以下のように改善された 臨床的効用が生ずることがある。ニューラルネットの結果のなかのさまざまな区 分値は、中央処理装置４２に保存され、患者の管理に関する判断をするために使 用できる。たとえば、区分は．２５、．５０、．７５に設けることができる。． ２５未満の患者は深刻な疾病がないことが比較的確かで、．２５と．５０の間の 患者は追跡調査でモニターされ、．５０と．７５の間の患者は追加テストを使っ てモニターされ、．７５より高い患者は直接バイオプシーに移ることが勧められ る。このように、コスト効率の良い患者の選別ができる可能性がある。 本発明と一緒に利用できるような、蓋然論的一般回帰およびバックプロパゲー ション・ニューラルネットワークの市販版は、メリーランド州フレデリックのＷ ard Ｓystems Ｇroup Inc.で入手可能で、Ｎeuro Ｓhell 2,Ｒelease 2.0と呼ば れている。 上記で議論されたパターン認識戦略はすべて、現実世界の現象の近似である。 それ自体としては、実際の生物学的機能と疾病状態を評価するものとしては、そ れぞれに独自の利点と欠点がある。そう仮定すれば、生物電界のパターン認識に よる疾病検出のための最適なアプローチは、新たなやり方でさまざまなパターン 認識戦略と結合することにある可能性がある。たとえば、人工ニューラルネット ワークは脳機能のアナログであると言われている。しかし、パターンを認識する ときは、脳波おそらくデジタルとアナログの戦略を結合したものを使用している と思われる。いくつかの人工ニューラルネットワークの出力を分類樹あるいはエ ントロピーパターンに結合することによって、パターンを疾病状態によりぴった りと合わせることができる。 図７を参照すると、多数の別々のニューラルネットワーク７８、８０、８２が 、中央処理装置４２からの差異を別々に処理するために結合されている。中央処 理装置へのデータ入力の量によっては、これらの複数のニューラルネットワーク は、ネットワーク７４あるいは７６でもよい。これらのニューラルネットワーク の出力は、それからプロセッサー８４に入力される。これは、実際には別個の処 理装置あるいは中央処理装置４２の一部であるかもしれない。プロセッサー８４ には、最小情報エントロピーにもとづいて作用する、エントロピー・ミニマック ス・プログラムが含まれていることがある。応用パターン認識にエントロピー・ ミニマックス理論を採用している市販のバージョンは、マサチューセッツ州リン カーンのＥntropy Ｌtd.からエントロピー・ミニマックスという名で入手できる 。パターン認識のエントロピー・ミニマックスの形は、数学的には、熱力学的エ ントロピーに似ており、このことからその名前が付いている。エントロピー・ミ ニマックス・プログラムの目的は、最小情報エントロピーにもとづいてある状態 を予測する変数あるいは出来事の集合を確認することである。エントロピー・ミ ニマックス認識は、多変量データが、それぞれが一つの疾病状態に対応するｎ個 の集合に分割されるプロセスとして理解することができる。集合の要素は、属性 リストから作られる属性値（変数）の可能なすべての唯一のベクトル（コンビネ ーション）である。分割された集合は、最小のエントロピー（あるいはもっとも 予言的なパターン）を持つデータの部分集合を見つけることによって作られる。 その部分集合を発見したら、それはそれらの症例をそれ以上考慮する対象からは ずし、最小量のエントロピーを持つ次の部分集合に移る。これらの集合の連続認 識は、すべての症例が説明されるまで続けられる。この方法では、データの集合 は（決定樹のように）不連続だが、変数に与えられた加重値は（人工ニューラル ネ ットワークのように）同時に与えられるので、このアプローチは、分類樹分析と 人工ニューラルネットワークの間のどこかに位置するものである。 さまざまなパターン認識戦略が結合されるもう一つの方法は、最終的な疾病分 類を得るために、プロセッサー８４に、３つのニューラルネットワーク７８、８ ０、８２からの値に加重値を加えさせる方法であろう。たとえば、最終疾病分類 に使用される値は、ニューラルネットワークの大多数によって供給される値にも っとも近い値である可能性がある。あるいは、その代わりに、複数のニューラル ネットワーク出力から発生した平均値である可能性がある。 直流生物電位測定値を取るときは、測定電極および参考電極と被験者の皮膚の 間のインターフェースは、測定された直流信号値に高くて予測不可能な変数を引 き起こすことのある、高インピーダンスと電子的ノイズの源である。したがって 、ノイズを最小にして、このインターフェースから生ずるインピーダンスを減ら すことが重要である。電極の下に、比較的厚い角質化した皮膚の上皮層があるこ とが、インターフェースで高いノイズとインピーダンス値が出る原因であること がわかっており、この皮膚の層を取り除くか、あるいは電極を他の場所につける などの配慮がなされなければならない。たとえば、単数または複数の参考電極は 、低胸骨上の刻み目あるいはＥxphoid process^*上の皮膚あるいはＳubxyphoid a rea^*のような、身体の低インピーダンス域につけなければならない。 効率的なスクリーニングに関しては、測定電極の選択的な配置は、さらに難し く、これらの電極を実質上等しい間隔を開けて配置する必要があることが多い。 その結果、電極を配置する範囲で、角質化した類上皮層の一部の除去がおこなわ れなければならない。心電計の電極についてこれをおこなうためには、技術者の 指にくっついて皮膚層を除去するために手で操作できる、細かい紙ヤスリの小さ な断片が開発された。この手作業の技術は、たとえば乳ガンのスクリーニングで は、敏感な皮膚を傷つける可能性が高いので、多くの直流生物電位測定プロセス の条件には合わない。 図８を参照すると、他の皮膚層に損傷を引き起こすほどの圧力を使わずに、死 んだ表層の皮膚を除去するために効率的に作用する、単純な使い捨ての皮膚除去 装置８０が描かれている。この皮膚除去装置には、先端部分８２と木製、プラス チック製あるいは類似の十分堅固な物質でできた本体部分８４があり、先端部分 は首の部品８６によって本体部分にとりつけられる。先端部分の一面には、非常 に細かい研磨層８８が使われており、技術者がそれを手に持って、本体部分を手 で往復運動させて、被験者の皮膚をこするために使われれる。首の部分は、研磨 層と頭部部品の圧力が研磨される皮膚表面にとって安全な圧力を越えると、折れ たり壊れたりするように設計されている。これは、先端部分と本体部分に対して 相対的に首部分の横断面の面積を減らすか、あるいは頭部に大きな圧力がかかり すぎると上に曲がる柔軟なまたはスプリング製の物質で首の部分を作ることによ って、おこなわれている。 その代わりになるものとして、皮膚層の除去は、図９の調節可能な皮膚除去装 置９０を使って、機械的におこなうこともできる。この装置には、スプリングで 偏らせた部品９４を回転して取り付けるシャフト覆い９２がある。部品９４には シャフト９６があり、その上端９８は第二のシャフト１０２に作られたスペース １００の開いた端に差し込まれる。研磨ディスク支持部１０４は、シャフト９６ の下の端に作られており、研磨剤１０６でできた使い捨てディスクを受ける。こ のディスクは、使用後はディスクをはずして捨てられるような、圧力に敏感な接 着剤のような、何らかの適切な手段によって、ディスク支持部にとりはずしでき る形でしっかり取り付けられている。シャフト９６から突き出しているピン１０ ８は、シャフト１０２に作られたスロット１１０の下の端に差し込まれ、かみあ っている。これは、シャフト覆い９２に関して、研磨ディスク１０６がシャフト 多いの下の支持面１１２の下にのびるように、シャフト９６を配置する。 シャフト９６は、スロット１１０によって決められる限られた場合と、ピン１ ０８がスロットの最上端に届くときには、シャフト１０２に対して上に向かって 縦に動かすことができ、研磨ディスク１０６は、シャフト覆いの下の支持面１１ ２の上で、シャフト覆い９２の内側に動かされている。スペース１００の中に取 り付けられているスプリング１１４は、シャフト９６の上端９８にかみ合ってお り、ピン１０８がスロット１１０の下の先端に接触しているように、シャフトを 偏らせる。このスプリングの偏りは、研磨ディスク１０６が患者の皮膚に与える 圧力を決め、あらかじめ設定された圧力を越えると、シャフト９６は、皮膚に対 するディスクの圧力を減らすために、スプリング１１４の偏りに対して上に動く 。 スプリングの偏り１１４は、シャフト１０２の上端を通って、スプリング１１ ４の上端に接触している、ねじを切られたシャフト１１６を回転することによっ て変えられる。このシャフト１０２の回転は、一方の端１２０はシャフト覆い９ ２に結合されており、もう一方の端１２２はシャフト１０２に結合されている、 スプリング１１８によって一方に片寄らされている。シャフト１０２は、シャフ ト覆い９２の外にあってシャフト１０２の最上端に結合しているハンドル１２４ によって、スプリング１１８の偏りに対して回転させられる。シャフト１０２が スプリング１１８の偏りを増やすために回転させられると、ハンドル１２４の戻 り止め１２６が、蝶番式に回転するスプリングで片寄らされた引き金１２８の端 にかみあう。引き金１２８が戻り止め１２４から蝶番式に回転させられると、ス プリング１１８はシャフト１０２をすばやく回転させ、シャフト１０２はピン１ ０８とかみ合うことによって今度はシャフト９６を回転させる。これによって、 ディスク１０６は、被験者の皮膚に対して回転する。 シャフト覆い９２は、電極２４、２６、あるいは３０を設置する前に、皮膚層 の一部がディスク１０６によって除去された領域で、電極インターフェース・イ ンピーダンスを測定する、インピーダンス測定装置も含んでいることがある。こ のインピーダンス測定装置には、電極部品１３２とインピーダンス測定回路１３ ４に接続されている直流電力供給装置１３０が含まれている。電極部品１３２と 被験者の皮膚の間のインターフェースのインピーダンスが、電極部品２２で電極 がうまく働くのに十分低い範囲であれば、インピーダンス測定回路は、ＬＥＤに よって作られることのあるインディケーターライト１３６を点灯させるために、 電流が流れるようにする。 本発明にしたがって、図８および図９に示されているような装置をつかってお こなわれる電極を使用する前の機械的な皮膚の下準備は、科学的な皮膚の下準備 で置き換えられてもよい。サリチル酸、糖分解酸および酢酸のような表皮剥奪剤 は、角質化した上皮の腫脹と崩壊を引き起こし、これは、電極・皮膚インターフ ェースでの処理された範囲のインピーダンスの現象を引き起こす。たとえば、Pr octor＆Gamble社がClearasilという商標で販売している二重織パッド付きの市販 のサリチル酸アクネ薬に含まれるサリチル酸の２％溶液を女性の胸部に直接使用 すると、皮膚インピーダンスが約２倍の減少を引き起こす。皮膚・電極インター フェースで自動的にインピーダンスを減らすためには、サリチル酸のような表皮 剥奪剤が、図１の電極２４、２６、３０を形成している、図３の電極のゲル３８ に加えられる。サリチル酸のような表皮剥奪剤は、ゲルの電解質作用に悪い影響 を与えることなくゲルに溶かせることがわかっている。皮膚にゲルを接触させて 電極が被験者に取り付けられると、ゲルの中の表皮剥奪剤が角質化した上皮の崩 壊を引き起こし、その結果、電極・皮膚インターフェースでのインピーダンスの 減少を引き起こす。表皮剥奪剤は、ゲル・薬剤混合物の１％から１０％の範囲と すべきである。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＤＥ， ＤＫ，ＥＳ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，ＩＴ，ＬＵ，Ｍ Ｃ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ，ＣＦ，ＣＧ ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＭＬ，ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ， ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＫＥ，ＬＳ，ＭＷ，ＳＤ，ＳＺ，Ｕ Ｇ)，ＡＭ，ＡＴ，ＡＵ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，Ｃ Ａ，ＣＨ，ＣＮ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ ，ＧＢ，ＧＥ，ＨＵ，ＩＳ，ＪＰ，ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ， ＫＲ，ＫＺ，ＬＫ，ＬＲ，ＬＴ，ＬＵ，ＬＶ，ＭＤ，Ｍ Ｇ，ＭＮ，ＭＷ，ＭＸ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ，ＳＫ，ＴＪ，ＴＭ， ＴＴ，ＵＡ，ＵＧ，ＵＺ，ＶＮ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １． 人間あるいは動物の被験者の上の一つあるいはそれ以上のテスト箇所で、 電気的生物電位を測定することによって身体状態を探知する装置であって、 電気的生物電位は、（以下を含む）前記の各テスト箇所に存在する電磁界の機 能であり、前記電磁界を示す生物電位を検出し、出力テスト電位を供給するため に、テスト時間中作動する電極探知部品を備え、これには、テスト領域に存在す る生物電位を検出するため、および前記の検出された生物電位の機能としてテス ト電位を供給するために、被験者に接触させて使用する少なくとも２つの生物電 位センサーと、前記センサーによって供給される前記テスト電位を受け取り、そ こから処理された電位を供給するために接続された処理手段であり、そして、前 記の状態の存在を示す電位のパターンを検出するようにプログラムされた少なく とも一つの蓋然論的ニューラルネットワークを含み、前記蓋然論的ニューラルネ ットワークは、前記の処理された電位を受け取り、前記状態の存在あるいは不在 を示す並数を二つ持つ出力を供給するために作用する装置。 ２．前記プロセッサーが前記センサーから多数のテスト電位を受け取り、多数の 平均電位を得るために前記テスト電位を平均化し、前記プロセッサーは、前記蓋 然論的ニューラルネットワークに供給された処理済み電位中の前記の多数の平均 電位を供給するために作用する、請求項１記載の装置。 ３．前記プロセッサーがそこから最大および最小の平均電位を出すために前記の 多数の平均電位を比較するために作用し、前記プロセッサーが続いて前記の最大 及び最小の平均電位の間の差を示す差異値を得て前記の蓋然論的ニューラルネッ トワークに供給された処理済み電位の前記差異値を供給するために作用する、請 求項２の装置。 ４．前記電極探知部品に少なくとも一つの生物電位参考センサーと、多数のテス トセンサーを含む少なくとも一つのセンサー配列が含まれる請求項１の装置であ って、それぞれの前記テストセンサーが、テスト箇所のある領域に存在する生物 電位を検出し、その機能として出力テスト電位を供給するために、参考センサー とともに作用し、前記プロセッサーが、テスト時間中、多数のテストセンサーの それぞれから多数のテスト電位を受け取り、それぞれの前記テストセンサーから 得たテスト電位を平均化して多数の平均電位を得るために作用し、このプロセッ サーはさらに前記の多数の平均電位を比較して、それから最大平均電位と最小平 均電位を出し、続いて前記最大平均電位と最小平均電位の間の差を示す差異値を 出し、前記差異値を前記の蓋然論的ニューラルネットワークに供給するという作 用をする装置。 ５．前記テスト箇所が人間の被験者の左右の乳房であるような請求項１の装置で あって、前記電極探知部品が少なくとも一つの生物電位参考センサーを含み、少 なくとも最初のセンサー配列に被験者の右乳房に接触して使用された多数の生物 電位テストセンサーが含まれており、第二のセンサー配列に被験者の左乳房に接 触して使用された多数の生物電位テストセンサーが含まれている装置。 ６．前記第一及び第二のセンサー配列内のそれぞれの前記テストセンサーが参考 センサーとともにテスト箇所の領域に存在する生物電位を検出するため、および その機能として出力テスト電位を供給するために作用する請求項５の装置で、前 記プロセッサーがテスト時間中に多数のテスト電位を、前記第一及び第二のセン サー配列内の多数のテストセンサーのそれぞれから受け取り、前記の第一のセン サー配列について第一多数平均電位を出し、前記第二センサー配列について第二 多数平均電位を出すために、それぞれの前記テストセンサーから得たテスト電位 を平均化する作用し、このプロセッサーは、前記の第一多数平均電位を比較し、 それから第一最大平均電位および第一最小平均電位を出し、続いて前記右乳房に ついて前記第一最大平均電位及び第一最小平均電位の間の差を示す第一差異値を 出す作用をし、さらに、前記の第二多数平均電位を比較し、第二最大平均電位お よび第二最小平均電位を出し、続いて前記左乳房について前記第二最大平均電位 及び第二最小平均電位の間の差を示す第二の差異値を出す作用をする装置。 ７．前記プロセッサーが前記第一及び第二の差異値を比較し、胸間差異値として それらの間の差異値を出す作用をする請求項６の装置であって、前記プロセッサ ーが前記胸間差異値を前記蓋然論的ニューラルネットワークに供給する装置。 ８．前記第一及び第二センサー配列のテストセンサーと前記生物電位参考センサ ーが本質的に同一の生物電位探知電極であり、それぞれのこのような生物電位探 知電極が人間の被験者に接触するための電導ゲルを含んでいる請求項７の装置。 ９．前記第一及び第二のセンサー配列内のそれぞれの前記テストセンサーが参考 センサーとともにテスト箇所の領域に存在する生物電位を検出するため、および その機能として出力テスト電位を供給するために作用する請求項５の装置であっ て、前記第一センサー配列のそれぞれのセンサーは、前記右乳房の上のテスト範 囲に接触させるために前記第一センサー配列内の残りのセンサーに関連して配置 され、前記左乳房の上のテスト範囲に接触させるために前記第二センサー配列に 対応する鏡像センサーがあり、前記第一センサー配列内のセンサーに接触してい る前記右乳房の上のテスト範囲に対応する前記左乳房の上のテスト範囲に接触す るために、前記第二センサー配列内のそれぞれのセンサーが前記第二センサー配 列内の残りのセンサーに関連して配置され、テスト時間中に作用する前記プロセ ッサーは、右乳房の上のそれぞれのテストセンサーからと左乳房の上の鏡像テス トセンサーからの多数のテスト電位を受け取り、それぞれから平均値を出すため に、それぞれの前記右乳房テストセンサーと左乳房鏡像センサーからのテスト電 位を平均化し、さらにこのプロセッサーは、それぞれの右乳房テストセンサーか らの平均値と、それぞれの鏡像左乳房センサーからの平均値を比較し、その差異 値を出し、そのようにして得られた差異値を平均化し、前記蓋然論的ニューラル ネットワークに鏡像差異値を供給する装置。 １０．前記第一及び第二配列のテストセンサーと前記生物電位参考センサーが、 品質的に生物電位探知電極と同一であり、このようなそれぞれの電極に人間の被 験者に接触するための電導クリームが含まれるような、特許申請９の装置。 １１．前記プロセッサーが、多数の蓋然論的ニューラルネットワークに前記処理 電位を提供する作用をするような、請求項１の装置。 １２．以下から成るようなそれぞれの前記テスト箇所に存在する電磁界の機能で ある、電気的生物電位を測定することにより、人間あるいは動物の被験者の上の 一つあるいはそれ以上のテスト箇所で、疾病状態を探知するための装置であって 、 前記電磁界を示す生物電位を探知し、出力テスト電位を供給するために、テス ト時間中に作用する電極探知部品であり、これには、テスト箇所の領域に存在す る生物電位を検出するために、および前記検出生物電位の機能としてのテスト電 位を供給するために、被験者に接触するために使用される少なくとも二つの生物 電位センサーが含まれるものと、 前記センサーによって供給された前記テスト電位を受け取るため、およびそれ から各テスト時間に対して処理された電位を供給するために接続されたプロセッ サーであり、長時間にわたる多数のテスト時間から処理された電位を蓄積する作 用をし、疾病状態の連続測定に相関関係のある一群の電磁変数を認識するように プログラムされた少なくとも一つのニューラルネットワークを含み、前記ニュー ラルネットワークは前記の蓄積された処理済み電位を受け取る作用をするものと 、 を含む装置。 １３．前記プロセッサーが前記の蓄積された処理済みの電位を多数の前記ニュー ラルネットワークに供給する作用をする、請求項１２の装置。 １４．前記ニューラルネットワークが一般回帰ニューラルネットワークである、 請求項１２の装置。 １５．前記ニューラルネットワークがバックプロパゲーション・ニューラルネッ トワークである、請求項１２の装置。 １６．それぞれの前記テスト箇所に存在する電磁界の機能である、直流電気生物 電位の測定によって人間の女性の被験者の左右の乳房の上のテスト箇所で状態を 探知する装置であって、 前記電磁界を示す直流生物電位を検出し、出力テスト電位を供給するためにテ スト時間中に作用する電極探知部品を備え、これには、テスト箇所の領域に存在 する直流生物電位を検出し、前記の検出された直流生物電位の機能としてテスト 電位を供給するために被験者に接触するために使用される生物電位センサーが含 まれ、前記電極探知部品には少なくとも一つの生物電位参考センサーと、少なく とも被験者の右乳房に接触するように使用される多数の生物電位テストセンサー を含む第一センサー配列と、被験者の左乳房に接触するように使用される多数の 生物電位テストセンサーを含む第二センサー配列が含まれ、前記第一及び第二セ ンサー配列のそれぞれの前記テストセンサーは、テスト箇所の領域に存在する直 流生物電位を検出し、その機能として出力テスト電位を供給するために参考セン サーとともに作用する。前記第一センサー配列のそれぞれのセンサーは、前記右 乳房のテスト領域に接触して前記第一センサー配列の残りのセンサーに関連して 配置され、前期左乳房上の対応するテスト領域に接触して前記第二センサー配列 の対応する鏡像センサーを持つ。前記第二センサー配列のそれぞれのセンサーは 、前記左乳房のテスト領域に接触して前記第二センサー配列の残りのセンサーに 関連して配置される。左乳房のテスト領域は前記第一センサー配列のセンサーに よって接触している前記右乳房上のテスト領域に対応し、プロセッサーは、テス ト時間中、右乳房のそれぞれのテストセンサーと左乳房の鏡像テストセンサーか ら多数のテスト電位を受け取り、前記右乳房の各テストセンサーと左乳房の鏡像 センサーからのテスト電位を平均化し、それぞれから平均値を出す作用をし、プ ロセッサーはさらに右乳房の各テストセンサーからの平均値と左乳房の各鏡像セ ンサーの平均値を比較し、その差異値を出し、そのようにして得られた差異値を 平均して、鏡像差異値を供給する装置。 １７．被験者に存在する電磁界を示す生物電位の機能として、人間あるいは動物 の被験者の上のテスト箇所で状態を探知する方法であり、 前記被験者に存在する電磁界を示すそれぞれの生物電位を、テスト箇所の領域 にある多数の測定位置のそれぞれと被験者上の少なくとも一つの参考位置で検出 すること、 このようなそれぞれの位置について多数の生物電位測定値を得るために、前記 の検出された生物電位を処理すること、 前記の状態を示す生物電位パターンを検出するために、そして前記の状態の存 在あるいは不在を示す並数を二つ持っている出力を提供するために、少なくとも 一つの蓋然論的ニューラルネットワークをプログラムすること、 そして、前記の多数の生物電位測定値を、前記の蓋然論的ニューラルネットワ ークに供給すること、 を備える方法。 １８．前記の多数の生物電位測定値を多数の蓋然論的ニューラルネットワークに 供給することを含む、請求項１７の方法。 １９．被験者に存在する電磁界を示す生物電位の機能として、人間あるいは動物 の被験者のテスト箇所で状態を探知する方法であって、 テスト箇所の領域内にある多数の測定位置のそれぞれと、被験者の上の少なく とも一つの参考位置で、前記被験者に存在する電磁界を示すそれぞれの生物電位 を検出すること、 前記の検出された生物電位を処理して、多数の生物電位測定値を得ること。 前記状態を示す生物電位パターンを検出するために、多数のニューラルネット ワークをプログラムすること、 そして、前記の多数の生物電位測定値を前記の多数のニューラルネットワーク に供給すること、 を備える方法。 ２０．多数のニューラルネットワークから得られた出力結果を平均化することが 含まれている請求項１９の方法。 ２１．前記ニューラルネットワークの大多数によって供給されたある範囲の値の 中から、状態の分類のための一つの値の選択を含む、請求項１９の方法。 ２２．被験者内に存在する電磁界を示す生物電位の機能として、人間あるいは動 物の被験者の上のテスト箇所で疾病状態を探知する方法であって、 被験者の上のテスト箇所の領域にある多数の測定個所のそれぞれと、少なくと も一つの参考箇所で、前記被験者に存在する電磁界を示すそれぞれの生物電位を 、長時間にわたり繰り返し検出すること、 このようなそれぞれの場所について多数の生物電位測定値を得るために、前記 の検出された生物電位を処理すること、 疾病状態の連続測定に相関関係のある、一群の電磁変数を確認するために、少 なくとも一つのニューラルネットワークをプログラムすること、 そして、前記生物電位測定値を前記ニューラルネットワークに送ること、 を備える方法。 ２３．前記ニューラルネットワークが一般回帰ニューラルネットワークであるよ うな請求項２２の方法。 ２４．前記ニューラルネットワークがバックプロパゲーション・ニューラルネッ トワークであるような請求項２２の方法。 ２５．人間の女性の被験者の右乳房と左乳房のうえの同一のテスト箇所で、直流 生物電位を測定することによって、ある状態を探知する方法であって、 被験者の右乳房のテスト箇所に間隔をあけて第一の多数の右乳房の直流生物電 位センサーを配置すること、 被験者の左乳房のテスト箇所の上に第二の多数の左乳房の直流生物電位センサ ーを配置すること、このようなそれぞれの左乳房の生物電位センサーを、前記第 一の多数直流生物電位センサー内の、対応する右乳房のセンサーのための鏡像セ ンサーから成る前記の第二の多数の直流生物電位センサーに配置すること、 これは右乳房の上の対応する右乳房センサーの位置に対応する、それぞれの鏡 像左乳房を左乳房の上のテスト箇所のある位置に設置すること、 それぞれの右乳房のセンサーと鏡像左乳房センサーからテスト時間中に多数の 生物電位測定値を取ること、 それぞれについて平均を求めるために、それぞれの右乳房センサーとそれぞれ の鏡像左乳房センサーから取った生物電位測定値を平均すること、 それらの値の間の差異値を得るために、それぞれの右乳房センサーからの平均 値を鏡像左乳房センサーからの平均値と比較すること、 鏡像差異値を得るために、すべての右乳房センサーと差異値と鏡像左乳房セン サーから得られた平均すること、そして 前記状態の存在あるいは不在を判断するために、前記鏡像差異値を使うこと、 を備える方法。 ２６．前記テスト箇所に存在する電磁界の機能である電気的生物電位を測定する ことによって、人間あるいは動物の被験者の上のテスト箇所である状態の存在あ るいは不在を判断するための装置であって、 テスト箇所の領域に存在する生物電位を検出し、前記の検出された生物電位の 機能としてテスト電位を供給するために、前記電磁界を示す生物電位を検出し、 被験者に接触するために使用された少なくとも二つの生物電位探知電極手段を含 む、出力テスト電位を供給するための電極探知部品、そして、前記探知電極手段 によって供給された、前記テスト電位を受け取るために接続されたプロセッサー 、そして、前記状態の存在を示す電位のパターンを検出するようにプログラムさ れたニューラルネットワーク手段、を備え、 前記プロセッサーが、前記の状態の存在あるいは不在を判断するために、前記 テスト電位を受け取り、加工する作用をする装置。 ２７．前記ニューラルネットワーク手段がアナログニューラルネットワークを含 み、前記探知電極手段が前記プロセッサーへのアナログテスト信号を供給するた めに作用することを意味するような請求項２６の装置。 ２８．前記プロセッサーが、前記探知電極手段から多数のテスト電位を受け取り 、前記テスト電位を平均化し、多数の平均電位を得るために作用するような請求 項２６の装置であって、前記プロセッサーは多数の前記平均電位を前記ニューラ ルネットワーク手段に供給する作用をする装置。 ２９．前記プロセッサーが多数のテスト電位を前記探知電極手段から受け取り、 前記テスト電位を処理して、それから最大及び最小電位を出すような作用をする 請求項２６の装置であって、前記プロセッサーは続いて前記差異値及び最小電位 の間の差を示す差異値信号を出し、前記差異値信号を前記ニューラルネットワー ク手段に供給する装置。 ３０．前記プロセッサーが前記の多数の平均電位を比較して、それから最大およ び最小平均電位を出すような請求項２８の装置であって、前記プロセッサーは続 いて前記最大及び最小平均電位の間の差異を示す差異値信号を出し、前記差異値 信号を前記ニューラルネットワーク手段に供給する装置。 ３１．疾病状態の領域のテスト箇所から取った生物電位測定値を使って、人間あ るいは動物の被験者の疾病状態のための治療の効力を評価するための方法であっ て、 最初の疾病の電位値を取るために、評価される治療を開始する前にテスト箇所 に存在する生物電位を検出すること、 評価される治療を開始すること、 治療の電位値を取るために、評価される治療が開始されたあとにテスト箇所に 存在する生物電位を検出すること、 治療の電位値を疾病電位値と比較して、それらの間の関係を判断すること、そ して、 治療の電位値と疾病の電位値の関係から、治療の効力を示すものを得ること、 を備える方法。 ３２．治療の効力を示すものを得ることに、前記治療の電位値が前記疾病電位値 より小さいか、あるいは前記治療の電位値が前記疾病電位値に実質的に等しいか あるいはそれより大きいかどうかを判断することが含まれるような請求項３１の 方法。 ３３．多数の疾病電位値を得ること、高いおよび低い疾病電位値を確認するため にそのようにして得られた疾病電位値比較すること、前記高レベルおよび低レベ ル疾病電位値の間の差を示すような疾病差異値を得ること、多数の治療電位値を 得ること、高いおよび低いレベルの治療電位値を確認するためにそのようにして 得られた治療電位値を比較すること、前記の高レベルおよび低レベル治療電位値 の間の差を示すような治療差異値を得ること、そしてそれらの間の関係を判断す るためにその治療差異値を比較することが含まれるような請求項３１の方法。 ３４．治療の効力を示すものを得ることに、前記治療差異値が前記疾病差異値よ り小さいか、あるいは前記治療差異値が本質的に前記疾病差異値と等しいか類は それより大きいかどうかを判断することが含まれているような請求項３３の方法 。 ３５．被験者に存在する電磁界の機能として、人間あるいは動物の被験者の上の テスト箇所で状態の存在あるいは不在を判断する方法、 テスト箇所の領域に配置された多数の測定位置のそれぞれと、被験者の上の少 なくとも一つの参考位置で、前記被験者に存在する電磁界を示すそれぞれの生物 電位を検出すること、 高レベルおよび低レベルの電位値を確認するために、そのようにして得られた それぞれの生物電位を比較すること、 前記高レベルおよび低レベル生物電位値の間の差を示す差異値を得ること、 そして、ある状態の存在を示す電位パターンを検出するために、プログラムさ れたニューラルネットワークに前記差異値を供給すること、 を備える方法。 ３６．請求項３５の方法で、測定時間中に前記のそれぞれの測定位置で多数の生 物電位測定値を取ることを含み、測定時間中に前記位置から取られた生物電位測 定値から、各々の前記測定位置に対する平均測定値を得ること、 前記高および低レベルの生物電位値を確認するために、前記平均測定値を比較 すること、 を備える方法。 ３７．前記の平均測定値を前記ニューラルネットワークへの入力として供給する ことが含まれる請求項３６の方法。 ３８．前記の低レベルの生物電位値がもっとも低い平均測定値であり、前記高レ ベルの生物電位値が最高の平均測定値であるような請求項３６の方法。 ３９．被験者に存在する電磁界を示す直流生物電位値の機能として、人間あるい は動物の被験者の上のテスト箇所である状態の存在あるいは不在を判断するため にニューラルネットワークを使用する方法、前記状態を示す生物電位パターンを 検出するために、前記ニューラルネットワークをプログラムすること、 このような位置のそれぞれについて多数の生物電位測定値を得るために、測定 時間中にテスト箇所の領域に置かれた多数の測定位置のそれぞれで、多数の直流 生物電位測定値を取ること、 前記測定時間中にこのような測定位置で得られた生物電位測定値から、それぞ れの前記測定位置について平均測定値を得ること、 そして、前記平均測定値を入力として前記ニューラルネットワークに供給する こと、 を含む方法。 ４０．請求項３９の方法において、平均測定値およびある状態を示す前記平均測 定値から生じた差異値のパターンを検出するために、前記ニューラルネットワー クをプログラムすることを含み、前記方法には、高低の平均測定値を確認するた めに測定期間中の平均測定値を比較すること、前記高低の平均測定値の間の差を 示す差異値を得ること、および前記差異値を入力として前記ニューラルネットワ ークに供給することが含まれる方法。 ４１．前記疾病箇所の領域にある被験者の皮膚表面に存在する電磁界を示す直流 生物電位を測定することによって、人間あるいは動物の被験者の上のある箇所で ある状態をスクリーニングあるいは診断のための装置であって、 参考位置で被験者の皮膚表面に接触するための参考電極手段、を有し、その箇 所の領域内に間隔を置いた位置で、被験者の皮膚表面に接触するための多数のテ スト電極手段。前記のそれぞれのテスト電極手段は、テスト時間中に前記参考電 極手段と前記テスト電極手段の間に存在する電磁界を示す直流生物電位を検出す るためのテスト・参考探知手段の組み合わせを定めるため、そしてその機能とし てテスト信号を提供するための前記参考電極手段とともに作用し、前記テスト時 間中に、それぞれのテスト・参考探知手段の組み合わせから多数のテスト信号を サンプルし、受け取り、そしてそれぞれのテスト・参考探知手段の組み合わせに ついて平均信号値を得るために、前記テスト・参考探知手段の組み合わせのそれ ぞれから、前記テスト時間についてテスト信号を平均化するために作用するプロ セッサーを有し、前記プロセッサーには、ある状態の存在を示す電位値のパター ンを検出するようにプログラムされたニューラルネットワーク手段が含まれ、前 記ニューラルネットワーク手段は、前記平均信号値を受け取るために作用する装 置。 ４２．前記プロセッサーが、前記平均信号値を比較して、前記平均信号値の間の 差異を示すような少なくとも一つの差異値を得るように作用するような請求項４ １の装置であって、前記ニューラルネットワークが前記差異値を受け取る作用を する装置。 ４３．前記の検出された生物電位における位相変化から生ずるパターンを検出す るために前記ニューラルネットワークをプログラムすること、それぞれの測定位 置で多数の生物電位を検出し、それらの間の位相変化を検出するためにそれぞれ の測定位置から得られた生物電位を比較すること、そして前記の検出された位相 変化を前記ニューラルネットワークに供給することが含まれるような請求項３５ の方法。 ４４．前記テスト箇所に使用された、一つあるいはそれ以上（None or more）の 生物電位探知電極を使用することによって、被験者に存在する電磁界の機能とし て、人間あるいは動物の被験者の上のテスト箇所である状態の存在あるいは不在 を判断する方法であって、この方法には、角質化した上皮により生ずるインピー ダンスを減らすためにテスト箇所に化学物質を使用することと、続いてテスト箇 所に存在する生物電位を検出すること、あるいはテスト箇所にもっと多くの生物 電位電極を使用することを含む方法。 ４５．前記化学物質が表裏剥奪剤であるような請求項４４の方法。 ４６．前記化学物質が一つあるいはそれ以上の生物電位電極を使用する前に、テ スト箇所に使用されるような請求項４５の方法。 ４７．人間あるいは動物の被験者の上のテスト箇所にある状態が存在するか、存 在しないかを判断するための装置とともに使用される生物電位探知電極であって 、 電極部品 前記電極部品に接続された出力端子 被験者と電極の間のイオン移動を容易にするために被験者の皮膚に接触するた めの電極部品に接触する接触手段。前記接触手段には生物電位探知電極と被験者 のＳingの間のインターフェースでのインピーダンスを減らす化学物質が含まれ る電極。 ４８．前記接触手段に電解質ゲル、表皮剥奪剤から成る前記化学物質が含まれる ような、請求項４７の生物電位探知電極。 ４９．前記表皮剥奪剤がゲル・表皮剥奪剤の混合物の１％から１０％を構成する ような、請求項４８の生物電位探知電極。