JPH11504236A

JPH11504236A - Ｄｃバイオポテンシャルを利用した身体の状態をスクリーニングないし検知する方法および装置

Info

Publication number: JPH11504236A
Application number: JP8532603A
Authority: JP
Inventors: ファウペル，マーク，エル．; ゴードン，チャールズ，レオナルド; ステファン，ジョン，ディー．; ナザンソン，セス，ディー．
Original assignee: バイオフィールドコーポレーション
Priority date: 1995-04-26
Filing date: 1996-04-25
Publication date: 1999-04-20
Also published as: DK0831741T3; CA2218870A1; DE69630952D1; EP0831741A1; WO1996033651A1; EP1308127A1; EP0831741B1; PT831741E; ATE255362T1; DE69630952T2; AU5553196A; MX9708221A; BR9608524A; US5678547A; AU702900B2; EP0831741A4; ES2208741T3

Abstract

(57)【要約】テスト領域の複数のテストポイントにて電磁場のＤＣバイオポテンシャルを繰り返し検出することにより、人体または動物の被検体の病気の状態、傷害箇所或いは身体的状態をスクリーニングつまり検知する方法および装置である。ＤＣバイオポテンシャルは、テストポイントでＤＣバイオポテンシャルセンサ(12)に接続されたアナログ−ディジタル変換器(36,38)によりディジタルテスト信号に変換され、ＤＣバイオポテンシャルテストセンサ(12)およびアナログ−ディジタル変換器(36,38)は、テスト信号を受け入れてこれを処理する処理部(46)から独立したバイオポテンシャル検知部(48)を形成する。処理部(46)とバイオポテンシャル検知部(48)との間の信号は、２つの部分を電気的に絶縁する転送ネットワークにより転送される。アナログ−ディジタル変換器(36,38)による変換処理は、装置の電源(42)のＡＣライン周波数と同期し、かつ、ディジタルテスト信号は、ディジタルフィルタ(68)により処理部(46)において濾波される。ディジタルフィルタの各々は、個々のＤＣバイオポテンシャルテストセンサ(12)に専用となっている。

Description

【発明の詳細な説明】ＤＣバイオポテンシャルを利用した身体の状態をスクリーニングないし検知する方法および装置本発明は、1988年12月22日に出願された米国特許出願第07／288,572 号（現在、米国特許第4,995,383 号）の分割出願である1990年９月10日に出願された米国特許出願第07／579,970 号（現在、米国特許第5,099,844 号）の一部継続出願である1992年３月27日出願の米国特許出願第07／859,170 号（現在、米国特許第5, 320,101 号）の一部継続出願である1994年３月14日出願の米国特許出願第08／21 3,021 号の一部継続出願である。技術分野本発明は、全般的には、生体の基準ポイントと複数のテストポイントとの間にあらわれる電磁場のＤＣバイオポテンシャルを検出して、生物学的活性として生ずる電気的活性の勾配を測定することにより、病気の状態、負傷箇所或いは生体の身体的状態をスクリーニングないし検知する方法および装置に関する。背景技術ここ数年、生体の電磁場の電位レベルを測定する原理が、正確なスクリーニングとして使用可能となり、診断ツールが大きな承認を得るようになっている。多くの方法及び装置が、この理論を実施するための試みとして開発されている。たとえば、B.H．Hirscheowitz 他による米国特許第4,328,809 号は、生体の基準ポイントとテストポイントとの間にあらわれる電磁場の電位レベルを検出するための装置および方法を扱っている。この Hirscheowitz 他においては、基準電極およびテスト電極により、基準ポイントとテストポイントとの間で測定される電磁場の電位レベルを示すＤＣ（直流）信号が与えられる。これら信号は、アナログ −ディジタル変換器に与えられ、アナログ−ディジタル変換器が、その機能として、ディジタル信号を生成し、かつ、プロセッサが、このディジタル信号の機能として、生体のパラメータを示す出力信号を提供する。同様のバイオポテンシャルの測定装置が、Davis による米国特許第 4,407,300 号や、Stroller 他による米国特許第 4,557,271 号及び米国特許第 4,557,273 号に示されている。特に、Davis 特許は、被検体に取り付けられた２つの電極の間で発生する起電力を測定することによる癌の診断が開示されている。しばしば、バイオポテンシャルの測定は、電極アレイと、当該電極アレイ中の電極の間を切り換えるある種の多重化システムとを用いることにより実現される。前述したHirschowitsz他の特許は、複数のテスト電極の使用を考え、その一方、Freeman による米国特許第 4,416,288 号およびBai による米国特許第 4,486, 835 号は、測定用の電極アレイの使用を開示している。診断ツールとして生体の表面で測定されたバイオポテンシャルを用いるための先の方法は、基本的には価値のあるものではあるが、不幸にも、あまりにも安易な仮説に依拠しており、多くの病気の状態の効果的な診断が提供されない。これらを実施する先行する方法および装置は、病気の状態が、患者の身体の他の場所から得られる基準電圧に対して生じる負の極性により示され、その一方、癌の場合には、通常の状態つまり悪性ではない状態が正の極性により示されるという事実を基礎として動作している。この仮説に基づくと、病気の状態の検出および診断は、疾病箇所の上或いはその付近の外側に配置された１つの測定電極を用いて、基準箇所からの信号に対するその場所から受信した信号の極性を測定することにより実現可能となる。多数の測定電極を使用する場合に、これら電極の出力は、極性が判定される単一の平均信号を得るために、単に合計されかつ平均が取られるに過ぎない。このやり方は、主な欠陥を受ける場合が有り、特に表面測定のみがされた場合の診断の不正確さをもたらすことがある。第１に、記録用の電極の下にある病気に罹った組織は、時間にわたって変化することが見出される。この事実により、単に１つの記録用の電極しか使用していない場合には、信頼に足る診断を混乱させる電位の変化を生じる。さらに、皮膚表面での記録により測定される組織の極性は、記録用の電極の配置のみならず、基準電極の配置にも依存する。したがって、疾病箇所での極性が部分的には基準電極の配置に依存するため、測定された負の極性が、必ずしも、癌などの病気を示すものとはならない。癌の進行など病気の状態にしたがって、これら状態により、血管新生(vascula rization)、水の含有量および細胞分裂率(cell division rate)の変化を含む局地的な影響が生ずる。これらの影響および他の影響は、皮膚表面で、および新生物の組織内にて測定され得るイオンの濃縮を変化させる。生物学上閉じた電子回路における歪みなど他の局地的な影響が生じる場合がある。認識すべきキーポイントは、これらの影響が疾病箇所のまわりで均一に生じないことである。たとえば、腫瘍が成長して区別される場合に、テストが腫瘍の核（これは壊死の場合がある。）にて行われたか、或いは、腫瘍の縁（これは最も代謝の大きな細胞であり得る。）にて行われたかにしたがって、その血管の分布(vascularity )、水の含有量および細胞分裂率に広汎な変動が示される場合がある。腫瘍は成長因子に著しく応答するものではないが、この成長因子および生成された酵素は、腫瘍の周囲の通常の細胞に著しい影響を及ぼす。ひとたびこの要因が認識されると、先に仮定されたような極性の正負ではなく、疾病領域およびその周囲の多数の箇所から記録された相対電圧において、重要な、病気の電気的指標が見出される。検知すべきＤＣ電位が極めて小さい振幅であるため、病気、傷害或いは身体的機能の検知つまりスクリーニングのためのＤＣバイオポテンシャルの正確な測定は非常に困難である。関連するＤＣ電位の低さおよび生物学的システムの生来の複雑さなどの要因により、収集されたデータ信号は、正確な診断を困難にするかなりの量のノイズを含む傾向にある。また、その複雑さ、非線型性、非予想可能性のため、生物学的システムは悪評が高く、かつ、基準からの広汎な変更は一般的ではない。たとえば、ＤＣバイオポテンシャル信号は、時間にわたってドリフトする傾向が有り、したがって、信号がほぼすばやく検知されかつ診断されないと、ドリフトによる信号エラーが生じる。しかしながら、検知されたＤＣバイオポテンシャルから望ましくない高周波のＡＣ成分を除去するために用いられるローパスフィルタは、信号測定の間に安定化期間を必要とし、測定をなすテスト期間を過度に延ばしてしまう傾向にある。発明の開示本発明の第１の目的は、生体のある場所の領域から取られたＤＣバイオポテンシャルの測定および診断を用いて、病気、傷害或いは身体的機能のための処置の効きめをモニターする、病気、傷害或いは身体的機能のスクリーニングあるいは検知のための、新規で改良された装置を提供することにある。本発明の他の目的は、生体のある場所の異なる領域からの複数のＤＣバイオポテンシャルが、短いテスト期間中にすばやく測定および処理され、特定の状態を示す情報を提供するような、病気、外傷または他の傷害或いは身体的機能をスクリーニングあるいは検知するための、新規で改良された装置を提供することにある。本発明のさらに他の目的は、生体の病気の疑いのある領域、傷害または状態が変化した領域で、或いは、当該領域の近傍で、複数の独立した箇所から受け入れた独立したチャンネルのＤＣバイオポテンシャルを一体化するとともにディジタル化したような、病気、傷害或いは身体的機能をスクリーニングあるいは検知するための、新規で改良された装置を提供することにある。各チャンネルからのディジタル信号は、次いで、専用のデジタルフィルタにより個々に濾波されて平均がとられる。次いで、最大電位差は、全チャンネルからのディジタル化および濾波された電位値から得られ、病気、傷害或いは他の身体的状態の指標が得られる。本発明のさらに他の目的は、病気の疑いがある領域、傷害または状態の変化した箇所の皮膚に配置された複数の測定電極からＤＣバイオポテンシャルを受け入れるような、病気、傷害或いは身体的機能をスクリーニングあるいは検知するための、新規で改良された装置を提供することにある。被検体を起こりうる電気的な衝撃から保護するために、装置の高電圧のＡＣ部分は、被検体と接触する低電圧のＤＣ部分から電気的に絶縁されている。本発明のさらに他の目的は、疑いのある状態の箇所の領域中で被検体の皮膚に配置された複数の測定電極から独立してアナログのバイオポテンシャルを受け入れるような、病気、傷害或いは身体的機能をスクリーニングつまり検知するための、新規で改良された装置および方法を提供することにある。これらアナログのバイオポテンシャルはディジタル化され、ディジタル化された値は、さらに数学的処理が施されるのに先立って調べられて、所定のミリボルトの範囲内にない検知されたＤＣバイオポテンシャルに対応するディジタル値を取り除く。本発明のさらに他の目的は、複数の測定電極の各々から多数のバイオポテンシャルを受け入れてこれらをディジタル化するような、身体的状態をスクリーニングあるいは検知するための、新規で改良された装置および方法を提供することにある。ＤＣバイオポテンシャルのアナログ−ディジタル変換は、ＡＣライン周波数と同期し、ＡＣ電源により引き起こされるノイズを最小化する。図面の簡単な説明第１図は、本発明にかかる装置のブロックダイヤグラムである；第２図は、第１図のアナログ−ディジタル変換器がＡＣライン周波数と同期している状態を示す図である；第３図および第４図は、最大電圧差を得るための、第１図の中央プロセッサの動作を示すフローダイヤグラムである；第５図は、第２の方法により最大電圧差を得るための、第１図の中央プロセッサの動作を示すフローダイヤグラムである。発明の詳細な説明第１図は、符号１０にて全般的に示される、本発明にかかる装置の基本ブロックダイヤグラムを開示している。この装置は、識別分析を実行して、人間や動物の被検体のテスト箇所のある状態の存在、不在或いはあるコンディションを示す微分（差分）信号を得るものである。これを実現するために、検知電極１２のような、ＤＣ（直流）バイオポテンシャルを検知するための複数のＤＣバイオポテンシャルセンサと、少なくとも１つの基準電極１４が用いられ、ＤＣバイオポテンシャルを示すアナログ出力が提供される。本発明にかかる方法は、装置１０の使用が意図される応用例にしたがって、種々の異なる電極アレイを使用することを企図している。たとえば、臨床的な兆候となる胸部や皮膚の病害の診断において、電極アレイは、病害の種々の領域をカバーするとともに、病害箇所の近くの比較的通常の組織をカバーすべきである。その目的は、基礎となる生態系の生物学的活性の機能として生ずる電気的活性の領域を測定することにある。また、測定に用いられる電極１２の数は、特定の応用例の関数となる。例示を目的とする第１図において、２つの電極アレイ１６、１８が図示され、各アレイは、各アレイごとの６つの独立した出力チャンネルをなす６つの電極１６からなる。実際には、各アレイはより多くの電極を含んでも良く、かつ、２以上のアレイを使用しても良い。電極アレイ１６、１８の電極１２は、電極が、テスト箇所の領域での被検体の皮膚の曲面に対して正確に配置され得るとともに、均等な間隔を維持しかつ所定のパターンで電極の配置を保持するように取り付けられている。電極１２および基準電極１４は、生体にあらわれる電磁場の電位レベルを示すＤＣバイオポテンシャル検出するのに適したタイプのものでなければならない。これら電極は、テストの下での有機体と電極との間の実質的なバッテリー効果(battery effect)が生じないようなタイプであるべきであり、かつ、微少なＤＣオフセット電位を有していなければならない。装置１０は、各アレイの電極１２から独立して電極リード線２０、および、基準電極１４から延びる電極リード線２２とを有するマルチチャンネル装置である。基準電極１４と共働する各電極１２は、テスト領域の特定の箇所でのＤＣバイオポテンシャルを示す複数のアナログ信号を送信する独立したデータチャンネルを形成する。アレイ１６からの電極リード線２０は、ハリスセミコンダクタ社(H arris Semiconductor)のモデルHI−546−５などの固体素子のマルチプレクサ２４に接続され、その一方、電極アレイ１８からの電極リード線は、第２の固体素子のマルチプレクサ２６に接続されている。装置１０に接続された電極アレイの各々は、当該アレイに接続されたマルチプレクサに複数の出力をなし、かつ、このマルチプレクサは、テスト期間中に、電極リード線２０の間をスイッチして、各リード線上のアナログ信号を、マルチプレクサの出力、たとえば出力線２８、３０と順次接続して、時分割多重化された出力を生成する。電極１２を複数のアレイに分割することにより、かつ、各アレイに対して高速な固体素子のマルチプレクサを設けることにより、短時間のテスト期間中に、多数の電極からのバイオポテンシャルを繰り返しサンプルすることが可能となる。旧来は、電極１２からの信号を濾波するためにアナログのローパスフィルタが用いられてきた。フィルタは、電磁場の測定の結果として各電極により与えられるゆっくりと変化するＤＣ電圧信号出力にあらわれる、望ましくない高周波のＡＣ成分を除去するように動作した。より効果的には、このようなフィルタのカットオフ周波数は非常に低いもの、通常は、１ヘルツ〜２７ヘルツの範囲内である必要が有り、かつ、フィルタは、異なる振幅の新たな信号を受け入れるたびに、長い安定化期間が必要であった。フィルタのカットオフ周波数がより低くなり、必要とされる安定化期間がより長くなり、したがって、フィルタの動作により生ずる遅延により、合理的なテスト期間中にサンプル可能なチャンネル数が著しく少なくなった。また、遅いフィルタのレスポンスによりサンプル間の時間が増大するのにしたがって、ＤＣ信号のドリフトが、テスト期間にわたって個々の電極からそれぞれ取出されたサンプルの精度に影響する傾向があった。フィルタの安定化期間を最小化するために、独立したアナログのローパスフィルタを各チャンネルごとに設け、個々のフィルタはそれぞれ理論的にはテスト期間中に著しく異なる振幅のアナログ信号を受理することがなく、したがって、著しいフィルタ安定化期間が必要ではないようにすることが可能であった。多数の電極およびチャンネルが存在する場合に、この解決法は、法外な数のフィルタが必要となり、かつまた、同じフィルタを２つのチャンネルが通過することがないため、１以上のフィルタが残りのフィルタと異なって動作してエラーを引き起こす可能性が増大する。本発明の装置１０においては、各マルチプレクサからの出力上のアナログ信号は、独立して、フィルタ増幅器３２、３４のような、比較的高い周波数のローパスフィルタ増幅器を通過する。これらフィルタ増幅器は、４０ヘルツ以上の比較的高いカットオフ周波数を有し、したがって、フィルタへの出力線２８、３０にて与えられる振幅のアナログ信号に対して短い安定化期間しか必要とされない。電極アレイ１６のマルチプレクサに接続されたフィルタ増幅器３２からのアナログ出力信号は、アナログ−ディジタル変換器３６に向けられ、その一方、電極アレイ１８のためのフィルタ増幅器３４からのアナログ出力信号は、アナログ− ディジタル変換器３８に接続される。アナログ−ディジタル変換器は、入力したアナログ信号を、アナログ入力の関数である出力ディジタル信号に変換するように動作する。アナログ−ディジタル変換器３６、３８は、装置１０用のＡＣ（交流）電力線４２のライン周波数と変換を同期させるようなタイミング信号４０上に与えられるタイミング信号に応答して動作する。ＡＣライン周波数は、装置により検知されるバイオポテンシャル信号に不利な影響を与える大きな雑音源であり、このライン周波数の雑音は、アナログ−ディジタル変換とライン周波数とを同期させることにより最小化される。これを実現するために、モトローラ社(Motorola)のモデル68332のような中央処理ユニット４６中のＡＣタイマ部４４が、ＡＣ電源のライン周波数を検知して、第２図に示すようにＡＣラインサイクルごとの正弦波上の等しい位置Ａ、Ｂ、ＣおよびＤでタイミング線４０上に４つのタイミングパルスを与える。タイミングパルスは、各半サイクルのピーク点或いは９０°の点およびその反対の側から等しい距離で生じる。理論的には、これらタイミングパルスは、ピーク点から９０°の半サイクル上の点で生じている。したがって、タイミングパルスは、各半サイクルの立ち上がりのカーブおよび立ち下がりのカーブ上の等しい位置で与えられ、各タイミングパルスに応答して変換を生じさせる。半サイクルの立ち上がりの部分の間に発生するノイズは、立ち下がりの部分の間に発生するノイズによりキャンセルされる傾向にある。マルチプレクサ２４、２６、フィルタ増幅器３２、３４およびアナログ−ディジタル変換器３８は、電極アレイ１６、１８により被検体に電気的に接続される絶縁部４８を形成する。この絶縁部には、被検体を傷つけるのに十分な電力を供給することがない、専用の低出力の電力供給体５０が設けられている。この電力供給体５０は、ＡＣ電力ライン４２からＡＣ電力を受け入れ、かつ、ＡＣ電力ラインと絶縁部との間に２つのトランスを有し、ＡＣ電力ラインに対する二重の障壁をなしている。電力供給体５０は入力されたＡＣ（交流）を、絶縁部４８を駆動する低電圧のＤＣ（直流）に変換する。絶縁部は、ＡＣ電力ライン４２に接続された中央処理ユニットから電気的に絶縁されている。この電気的絶縁を実現するために、絶縁部と中央処理ユニットとの間の全ての信号は、光学信号として、オプティカルケーブル５２上で導通しても良い。したがって、ＡＣタイマ部４４からのタイミング信号は、発光ダイオードのような変換ユニット５４により光パルスに変換され、オプティカルケーブル５２上を伝わって、再変換ユニット５６により電気パルスに再変換される。同様に、アナログ−ディジタル変換器３６、３８からの電気的なディジタル出力は、光パルスに変換され、中央プロセッサ４６に伝達され、中央プロセッサにおいて、光パルスは、電気的なディジタル信号に再変換される。或いは、ヒューレットパッカード社(Hewlett Packard)のモデル CNW136 のような、破線５８にて示すオプトアイソレータ(optoisolator)チップを、オプティカルケーブル５２、変換ユニット５４および再変換ユニット５６に置き換えて、電気信号を光学信号を変換し、かつ、その再変換を実現しても良い。再変換ユニット５６或いはオプトアイソレータチップ５８からの電気的なディジタル信号は、同期スイッチングやデマルチプレクサ６０に向けられる。デマルチプレクサ６０は、マルチプレクサ２４、２６と同期し、光学信号として伝達されたライン６２上のタイミング信号を、電気的なタイミング信号に再変換する絶縁部４８に与え、これは、ライン６４を通ってマルチプレクサに送られる。中央処理ユニット用のソフトウェア中のディジタルフィルタ（ＤＦ）アレイ６６、６８は、バターワース(Butterworth)応答の２極(pole)ＩＩＲ(Infinite I mpulse Response)フィルタのような、電極アレイ１６、１８の各チャンネルごとの専用デジタルフィルタを含んでいる。したがって、マルチプレクサ２４、２６が、電極アレイ１６、１８中の選択された電極チャンネルからのアナログ信号を同時に送信したときに、これらアナログ信号を示すディジタル信号は、デマルチプレクサにより、これらチャンネルに専用のアレイ６６、６８中のディジタルフィルタに向けられる。マルチプレクサがチャンネルを切り換えたときに、デマルチプレクサは対応するディジタルフィルタを切り換える。ディジタルフィルタアレイ６６、６８からの濾波されたディジタルデータは、（実際にはソフトウェアプログラムにより形成されている）中央処理ユニットのＤＣ範囲検知部６９により分析される。ＤＣ範囲検知部６９は、濾波されたディジタル信号により表わされるＤＣバイオポテンシャル信号の大きさを検知するようにプログラムされている。所定のミリボルトの範囲（たとえば、−３０〜＋１００ミリボルト）内のＤＣ信号を示すディジタル信号は受理され、その一方、このミリボルトの範囲外の信号は、誤ったものとして拒絶される。受理された信号は、随時読み書きメモリ（ＲＡＭ）７２および読み出し専用メモリ（ＲＯＭ）７４を有する中央処理ユニット４６の処理部７０に向けられる。このデータは、メモリに記憶され、本発明にかかる状態のスクリーニング或いは関数の検知を実行するための記憶されたプログラムにしたがって、処理部により処理される。処理部からの出力は、インジケータユニット７６上での表示を制御するために接続されている。記載を明瞭にするために中央処理ユニット４６中の部分を、動作ブロックとして例示したが、ソフトウェアにて制御される機能によりこれら部分を構成しても良い。この装置１０の動作は、装置が実現を意図する本発明の大まかな方法のステップを簡単に考えることにより明瞭に理解されるであろう。電極アレイ１６、１８が、電極アレイ１６、１８は、テスト箇所のさまざまな領域にわたって配置され、次いで、基準電極１４が、電極アレイと離間した関係で被検体の皮膚に当接される。たとえば、この基準電極を、被検体の手やサブ−サイフォイド(sub-xypho id)領域に当接させてもよい。基準電極と各電極１２との間の電磁場が測定され、ディジタル信号に変換され、かつ、処理部７０による処理のために記憶される。中央処理ユニット用のプログラム制御により、これら複数の測定がある期間にわたってなされ、かつ、全チャンネルの測定が、所定の測定時間或いはテスト期間中に繰り返しなされる。基準電極と各アレイ１６、１８中の電極１２の１つとの間の連続した測定は、各チャンネルがサンプルされるまでなされ、かつ、連続した測定が、所定のテスト期間中を通して繰り返される。従来技術のユニットにおいては、複数の測定が、ある期間にわたってなされ、かつ、しばしば複数の電極から測定されていたが、これら複数の測定は、単に平均化されて、単一の平均出力の指標を提供するのに過ぎなかった。本発明の方法によれば、個々のチャンネルごとの測定の指標は、他のチャンネルのものと平均化されず、その代わりに、独立して保持されて、テスト期間の最後に処理部７０内でチャンネルごとに平均化される。たとえば、単一のテスト期間中に対して、処理部は、１２の測定チャンネルから、当該テスト期間ごとの、基準電極１４と電極アレイ１６、１８の各電極１２との間の平均電磁場を示す１２の平均信号を得る。もちろん、１つの参考の電極を例示のために示したが、より多くの基準電極を用いることもできる。各チャンネルの平均信号レベルの指標をひとたび得ると、多くの箇所でなされた測定結果が数学的に分析されて、得られた平均信号値との間の関係が決定される。このような分析の結果により、関係の一部は、より深刻な病気、傷害或いは他の状態を示すものとして得ることができ、その一方、異なる一部は、このような状態がないことを示すものとして得られることが見出される。得られるべき最も重要な関係の１つは、最大電圧差(MVD: maximum voltage di fferential)である。これは、２以上の電極がテスト箇所からのＤＣ電位を記録している場合に、そのテスト期間中に得られた最大平均電圧値から同じテスト期間中に得られた最小平均電圧値を引いたものとして得られる。したがって、所定のテスト期間の各々に対して、全てのチャンネルにて得られた最小の平均電圧レベルの指標が、全てのチャンネルにて得られた最大の平均電圧レベルの指標から引かれて、ＭＶＤ電圧レベルが得られる。このＭＶＤ電圧レベルが、所望のレベル＞ｘより大きいか或いは小さい場合には、悪性腫瘍などの病気の状態、負傷或いは他の状態を示すことができる。同様に、ある１つのチャンネルからの測定期間にわたって取られた平均が、異常に低い値＜ｙであった場合には、この異常に低い個々の電極の読み(IER: individual electrode reading)により、病気の状態、傷害或いは他の状態が示され得る。これら根本的な指針は、さらに分析されて、高いＭＶＤ或いは低いＩＥＲの読みに基づき誤って特定され得る誤った陽性の診断の生じる場合を減ずることが可能となる。中央処理ユニット４６の全般的な動作は、第３図および第４図のフローダイヤグラムを参照することにより最も良く理解されるであろう。装置１０の動作は、符号７８に示すように適当なスタートスイッチによる開始され、これにより、初期的な状態８０がトリガーされる。初期状態においては、装置１０の種々の構成部分は、自動的に動作モードとなる。たとえば、インジケータ７６が起動されるとともに、中央処理ユニットの種々の制御レジスタは、所望の状態にリセットされる。引き続き、試験期間が符号８２にて開始され、システムの種々の構成部分が、適切に動作可能かが試験される。また、この試験期間において、電極アレイ１６、１８には、これらが正確にＤＣバイオポテンシャルを測定するように使用できるかどうかを確かめるような試験がなされる。システムの試験期間中に、全てのシステムの構成部分が適切に試験されると、次いで、ＡＣライン周波数にしたがったアナログ−ディジタル変換器のタイミングが符号８４にて始まり、かつ、マルチプレクサおよびデマルチプレクサのタイミングが符号８６にて始まる。動作中のアナログ−ディジタル変換器、マルチプレクサ、デマルチプレクサおよびディジタルフィルタについて、符号８８で開始されたモニター期間中に、テスト領域からのバイオポテンシャル信号のモニターが可能となる。このモニター期間中、電極アレイ１６、１８により接触されたテスト領域の状態は、その後のＤＣバイオポテンシャルの確実な測定が得られるように安定化される。異なる被検体ごとの安定化期間は変化するため、ＤＣバイオポテンシャルの確実な測定が得られる前に、ある不定の期間を経過させなければならない。したがって、符号８８では、所定のモニター期間が開始され、全てのチャンネルの信号がモニターされ、かつ、平均化される。次いで、初期的なモニター期間の最後に、ここの信号が平均と比較され、これらの間の関係を示す値が得られる。この関係値が、所定の値ｘよりも大きい場合には、モニター期間中には十分な信号の安定がなされておらず、新たなモニター期間が開始される。その一方、得られた関係値が所定の値ｘよりも小さい場合は、モニター期間が終了され、テスト期間が開始される。或いは、モニター期間を長期間、たとえば、１０分としても良い。これは、全ての患者に対して使用され、かつ、信号の安定を確実にするものである。第４図を参照すると、テスト期間中に、種々の連続したチャンネルから受理したディジタル信号は、符号９２にてモニターされ、信号により表わされるバイオポテンシャルの各々が、所定のミリボルトの範囲に入っているか否かが判断される。この範囲から外れたＤＣ信号を示すディジタル値は符号９４にて廃棄され、残りの信号が、符号９６にて、各チャンネルごとの平均値または標準化された値を提供するために用いられる。各チャンネルごとの平均値は、テスト期間中の当該チャンネルごとに得られた値を合計して、かつ、この合計を、なされた測定数にて割ることにより求められる。次いで、符号９８において、中央処理ユニットは、テスト期間が満了して、所望の数の測定がなされたか否かを判断し、そうでない場合には、測定サンプルつまり値の収集が継続される。計測つまりテスト期間がひとたび終了すると、テスト期間中になされた測定から取出された各チャンネルごとの最終的な平均値が利用可能となり、符号１００で、これら平均値から、テスト期間中にチャンネル中すなわちチャンネル間で得られた最大の平均値および最小の平均値がサンプルされる。符号１０２で、最小の平均チャンネル値が、最大の平均チャンネル値から減算されて、最大電圧差分値が得られる。次いで、符号１０４にて、この最大電圧差分値が処理されて、病気、傷害或いは他の身体的状態の存在或いは不存在が示され、かつ、処理中に、先に得られていた差分値と比較され、治療の効果や、病気、傷害或いは他の身体的状態の進行を判定することができる。また、差分値は、排卵など多数の身体的機能の発生や、通常或いは異常な労働状態(Iabor condition)を示すために用いられる。本発明によれば、中央処理ユニット４６は、交番する方法(alternate method) により最大電圧差分値を得るようにプログラムされていても良い。第１図から気付くように、電極１４のような基準電極およびアレイ１６中の検知電極からなる第１の電極の対からの信号が、基準電極およびアレイ１８中の検知電極からなる第２の電極の対からの信号と同時に得られている。各テスト期間中に、アレイ１６中の電極の対およびアレイ１８中の電極の対から同時に多重化された測定がなされ、次いで、マルチプレクサ２４、２６が、各アレイ中の新たな電極の対を選択して、２つの新たな電極の対から多重化された測定がなされる。これは、複数（Ｘ個）の第１および第２の電極の対からの複数の測定が受け入れられて、テスト期間が終了するまで続けられる。テスト期間の終わりに個々の電極の対の各々からの全ての信号を平均化するよりむしろ、アレイ１６中の第１の電極の対から取られた信号の各々と、アレイ１８中の第２の電極の対から取られた信号の各々とを比較して、これら各信号の間の差を得てこれを記憶することが可能である。したがって、第１および第２の電極の対の各々から１５０の信号が取られた場合に、マルチプレクサが他の第１および第２の電極の対に引き続いて切り換える前に、アレイ１６、１８中の第１および第２の電極の対の各々からの１５０の差分が存在することになる。次いで、これら１５０の差分は平均化されて、第１および第２の電極の組み合わせの対ごとの、単一の平均差分が得られ、かつ、この差分は、テスト期間中にアレイ１６、１８による測定から得られた残りの差分と比較するために記憶される。テスト期間の終わりに、Ｘ個の記憶された差分平均が存在し、これらの中で大きいものと小さいものが選択され、大きいものから小さいものを減算することにより、最終的な最大電圧差が得られる。通常は、テスト期間ごとの最大平均差分および最小平均差分が選択されて、最終的な最大電圧差が得られるであろう。最大電圧差を得るこの交番する(alternate)方法を実現するために、処理ユニット４６は、第４図のフローダイヤグラムを第５図のフローダイヤグラムに置き換えるようにプログラムされる。第５図において、アレイ１６、１８により生成されたような２つのディジタル信号は符号１０６にて比較され、２つのアレイの各々のうちの特定の電極の対から信号が得られるごとに、２つの信号の間の差分値が得られる。中央処理ユニットが、符号９８にて、テスト期間が満了したと判断すると、これら２つの特定の電極の対からの複数の差分値は、符号１１０にて、標準化或いは平均化される。次いで、テスト期間中に作動した双方のアレイ中の全ての電極の対に対する平均差分値が、符号１１２にてサンプルされ、大きな差分値と小さな差分値が特定される。一般には、符号１１２にて特定されるこれら差分値は、テスト期間中に取られた最大平均差および最小平均差であり、符号１１４にて、小さいものが大きいものから減算されて、最終的な最大電圧差分値が得られる。この最大電圧差分値は、符号１０４にて、前述したように処理される。たとえば、符号１０４にて、この最終的な最大電圧差分値は所定の基準値と比較され、および、２つの間の関係が、病気、傷害或いは他の身体的状況が存在するか否かを判断するために用いられる。乳癌の検出に対して、アレイ１６を被検体の一方の側の胸部に配置し、アレイ１８を他の側の胸部に配置することが可能である。次いで、胸部の間の差分値が得られて、上述した２つの方法の何れかを用いて比較することが可能であろう。たとえば、テスト期間の終わりに、左の胸部からの各チャンネルからの信号が平均化されるとともに、テスト期間の終わりに、右の胸部からの個々のチャンネルごとの信号が平均化され、かつ、これら平均値を、各胸部ごとの最大差分値を得るために用いることができる。次いで、右の胸部から得られた最大差分値は、左の胸部に対して得られた最大差分値と比較され、その差分は、指標を得るために用いられ得る。明らかに、右の胸部および左の胸部からの差分値は、第５図に開示した方法にて求めることができ、或いは、左の胸部および右の胸部の双方から得られた平均値のすべてから最大平均および最小平均を取出して、次いで、最小のものを最大のものから減算することにより、差分値を求めることができる。このようにして得られたすべての最終的な差分値は分析されて、種々の状態の存在或いは不存在に関する指標が提供される。本発明にかかる装置１０を使用すれば、電極アレイ１６、１８により直接測定するのではなく、身体のポイントからバイオポテンシャルの値をモデル化或いはシミュレートするためのベクター法或いは他の補間法を使用するように中央処理ユニット４６をプログラムすることができる。各アレイの電極は、電極間の前もって定められた間隔を維持するような可撓性のあるサポートシート或いはハーネス(harness)に配置され、多くの応用例では、電極は、既知の位置或いは測定ポイントであるパターン状に設けられる。ベクター合計法(vector summing method )を用いると、アレイ中の各電極により測定されたポイントソース電圧電位(poin tsource voltage potentials)は、電極アレイにより直接測定されていない電極近傍のポイントでの電圧を推定するための基礎として用いられる。補間ポイントの各々は、補間ポイントから各測定ポイントまでのベクター距離に対する、テスト期間中の各測定ポイントにより差し出された平均電位の合計となる。これにより、画像を生成するために用いることができ、かつ、輪郭或いは特定の濃淡として表示され得るような電位のマップ（或いは、アイソポテンシャル(isopotentia l)）が生じる。前者の場合には、アイソポテンシャルの輪郭は、一連の離散した曲線として表示され得る。その密度は、はっきりした電位差を示す。後者の場合には、測定された電圧および補間された電圧に対応する色彩或いはグレースケールの濃淡が、ハイパーポラリゼーション(hyperpolarization)および減極(depola rization)の領域を強調するために用いられる。実際の電圧の数学的変換により付加的な情報が提供される。たとえば、補間された電圧は微分（差分）に変換され、組織の領域内の電位を示すためのスペクトルの濃淡ができるようになる。補間は２次元或いは３次元の何れかでなすことができる。２次元マッピングにおいては、ｘ座標およびｙ座標が空間に存在し、問題の構造や組織の表面を表現する。次いで、測定された電圧および補間された電圧が、上述したような輪郭或いはスペクトルにより、第３の変数として表示される。３次元マッピングにおいては、第３の空間変数が付加され、かつ、補間された電圧は、問題の構造や組織の表面にマッピングされるだけでなく、当該構造や組織の内側にマップされる。２次元のマッピングおよび３次元のマッピングにおいて、実際の測定ポイントに関する正確な距離的情報および空間的情報は、解像度を高める。この情報が３次元の画像化に有用である場合には、補間値からなる得られたマップは、一連の２次元の切片として表示される。何れの場合にも、ＶＤＴ或いはコンピュータにより生成されたハードコピーにて表示をなすことができる。産業上の利用分野本発明にかかる方法および装置は、テスト箇所の複数の異なる領域から取られたＤＣバイオポテンシャルを用いて、病気や傷害の状態或いは身体的な状況を有効に示すことができる。各測定チャンネルごとにディジタルフィルタを使用するとともに、アナログ−ディジタル変換とＡＣライン周波数とを同期させ、最小期間であるテスト期間中に測定をなすことにより、ＤＣ信号のドリフトおよびＡＣライン周波数のノイズを最小限にすることができる。使用に際して、装置のバイオポテンシャルを測定する部分を処理部と電気的に絶縁することにより、患者は電気的なショックから保護される。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，ＩＴ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ，ＣＦ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＭＬ，ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＫＥ，ＬＳ，ＭＷ，ＳＤ，ＳＺ，ＵＧ)，ＵＡ(ＡＭ，ＡＺ，ＢＹ，ＫＧ，ＫＺ，ＭＤ，ＲＵ，ＴＪ，ＴＭ)，ＡＬ，ＡＭ，ＡＴ，ＡＵ，ＡＺ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，ＣＡ，ＣＨ，ＣＮ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ，ＧＥ，ＨＵ，ＩＳ，ＪＰ，ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＫ，ＬＲ，ＬＳ，ＬＴ，ＬＵ，ＬＶ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＫ，ＭＮ，ＭＷ，ＭＸ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ，ＳＫ，ＴＪ，ＴＭ，ＴＲ，ＴＴ，ＵＡ，ＵＧ，ＵＺ，ＶＮ (72)発明者ステファン，ジョン，ディー. アメリカ合衆国，ジョージア州 30201, アルファレッタ，ガンストンホールサークル 340 (72)発明者ナザンソン，セス，ディー. アメリカ合衆国，ジョージア州 30202− 5339，アルファレッタ，ネスビットフェリーロード 8550

Claims

【特許請求の範囲】１．テスト期間中に、テスト箇所にて人体または動物の被検体中にあらわれる電磁場の関数であるＤＣバイオポテンシャルを検出することにより、被検体のテスト箇所での状態を検知する装置であって、あるＡＣライン周波数を有するＡＣ電源により駆動される装置において、基準位置にて被検体と接触するための、少なくとも１つのＤＣバイオポテンシャル基準センサと、テスト箇所にて相互に離間して被検体と接触するための、複数のＤＣバイオポテンシャルテストセンサであって、その各々が基準センサと協働して、前記テスト箇所の領域にあらわれるＤＣバイオポテンシャルを検出するとともに、その関数としてＤＣテスト電位を与えるＤＣバイオポテンシャルテストセンサと、前記テストセンサと動作可能に接続され、前記ＤＣテスト電位を受け入れて、アナログの前記ＤＣテスト電位をディジタルテスト信号に変換するための変換処理を実行するアナログ−ディジタル変換器と、前記ＡＣライン周波数を検知し、かつ、前記アナログ−ディジタル変換器を制御して、前記アナログ−ディジタル変換器の変換処理を、前記ＡＣライン周波数に同期するタイミング回路とを備えたことを特徴とする装置。２．前記タイミング回路により、前記アナログ−ディジタル変換器が、ＡＣライン周波数の各半サイクルごとに２つの変換処理をなすことを特徴とする請求の範囲第１項に記載の装置。３．前記タイミング回路により、前記アナログ−ディジタル変換器が、ＡＣライン周波数の半サイクルの各々にて、半サイクルのピークからまたは９０°の点から略等距離にある点、および、前記ピーク点の反対側の点にて変換処理をなすことを特徴とする請求の範囲第２項に記載の装置。４．前記アナログ−ディジタル変換器から前記ディジタルテスト信号を受け入れるディジタルプロセッサであって、テスト期間中に、各テストセンサから、複数のＤＣテスト電位の関数である複数のディジタルテスト信号をサンプルし、かつ、これらの間の電位の関係を特定するように構成されたディジタルプロセッサを備えたことを特徴とする請求の範囲第１項に記載の装置。５．前記プロセッサが、テスト期間中に、ＤＣテスト電位のサンプルを制御するための制御信号を提供し、当該プロセッサが、前記アナログ−ディジタル変換器の変換処理を制御するための変換タイミング信号を提供する前記タイミング回路を含むことを特徴とする請求の範囲第４項に記載の装置。６．テスト期間中に、テスト箇所でのＤＣバイオポテンシャルを検出することにより、人体または動物の被検体のテスト箇所での状態を検知する装置であって、あるＡＣライン周波数を有するＡＣ電源により駆動される装置において、基準位置にて被検体と接触するための、少なくとも１つのＤＣバイオポテンシャル基準センサ、テスト箇所にて相互に離間して被検体と接触するための、複数のＤＣバイオポテンシャルテストセンサであって、その各々が基準センサと協働して、前記テスト箇所の領域にあらわれるＤＣバイオポテンシャルを検出するとともに、その関数としてＤＣテスト電位を与えるＤＣバイオポテンシャルテストセンサ、並びに、前記テストセンサと接続され、前記ＤＣテスト電位を受け入れて、前記ＤＣテスト電位をディジタルテスト信号に変換するための変換処理を実行するアナログ−ディジタル変換器を含むバイオポテンシャル検知部と、テスト期間中に作動可能であり、各テストセンサから、複数のＤＣテスト電位の関数であるディジタルテスト信号をサンプルし、かつ、これらの間の電位の関係を特定するように構成され、かつ、テスト期間中に前記バイオポテンシャル検知部に制御信号を与えるように作動するディジタルプロセッサを含む、前記ＡＣ電源に接続された処理部と、前記バイオポテンシャル検知部と前記処理部との間を接続し、制御信号を前記バイオポテンシャル検知部に転送するとともに、ディジタルテスト信号を前記処理部に転送し、前記バイオポテンシャル検知部を前記処理部から電気的に絶縁するように作動する絶縁回路であって、前記アナログ−ディジタル変換器からのディジタルテスト信号をテスト光学信号に変換するとともに、前記テスト光学信号を前記処理部にて電気的なディジタルテスト信号に再変換するテスト信号変換手段、並びに、前記処理部からの前記制御信号を光学制御信号に変換するとともに、前記バイオポテンシャル検知部にて前記光学制御信号を電気信号に再変換する制御変換手段を含む絶縁回路とを備えたことを特徴とする装置。７．前記プロセッサが、前記ＡＣライン周波数を検知して、前記アナログ−ディジタル変換器に制御信号を与えて、前記アナログ−ディジタル信号の変換動作を前記ＡＣライン周波数に同期させることを特徴とする請求の範囲第６項に記載の装置。８．テスト期間中に、ＤＣバイオポテンシャルを検出することにより、人体または動物の被検体のテスト箇所での状態を検知する装置であって、あるＡＣライン周波数を有するＡＣ電源により駆動される装置において、基準位置にて被検体と接触するための、少なくとも１つのＤＣバイオポテンシャル基準センサと、テスト箇所にて相互に離間して被検体と接触するための、複数のＤＣバイオポテンシャルテストセンサであって、その各々が１つの信号出力を有し、かつ、基準センサと協働して、前記テスト箇所の領域にあらわれるＤＣバイオポテンシャルを検出するとともに、その関数としてＤＣテスト電位を与えるＤＣバイオポテンシャルテストセンサと、前記テストセンサと接続され、ＤＣテスト電位をディジタルテスト信号に変換するためのアナログ−ディジタル変換器と、前記テストセンサと前記アナログ−ディジタル変換器との間を接続するマルチプレクサであって、テスト期間中に前記テストセンサを続けてスイッチングして、パラレル−シリアル変換を実行するマルチプレクサと、前記アナログ−ディジタル変換器と接続され、前記ディジタルテスト信号を逆変換(decommutate)するとともに、シリアル−パラレル変換を実行するデマルチプレクサと、前記デマルチプレクサに接続され、前記アナログ−ディジタル変換器から前記ディジタルテスト信号を受け入れる複数の独立したディジタルフィルタとを備え、前記デマルチプレクサが、前記テストセンサの各々からのディジタルテスト信号を、前記複数のディジタルフィルタのうちの何れかに与え、当該ディジタルフィルタが、当該テストセンサのみから受け入れたＤＣテスト電位からのディジタル信号に専ら用いられることを特徴とする装置。９．前記ディジタルフィルタに接続され、所定のミリボルトの範囲のテスト信号を通過させ、当該所定の範囲外のテスト信号を拒絶するための信号範囲化回路を備えたことを特徴とする請求の範囲第８項に記載の装置。 10．少なくとも第１および第２の独立したセンサアレイを備え、前記センサアレイの各々が、複数の前記ＤＣバイオポテンシャルテストセンサを含み、前記マルチプレクサが、テスト期間中に、前記第１および第２のセンサアレイ中の個々のテストセンサからのＤＣテスト電位を同時に与え、各センサアレイごとの少なくとも１つのアナログ−ディジタル変換器の各々が、テスト期間中に、関連するセンサアレイからのＤＣテスト電位を受け入れるように作動することを特徴とする請求の範囲第８項に記載の装置。 11．テスト期間中に作動して、各テストセンサからの複数のＤＣテスト電位の関数である複数の前記ディジタルテスト信号をサンプルするディジタルプロセッサであって、前記ディジタルフィルタを含み、アナログ−ディジタル変換器からのシリアルのテスト信号をデマルチプレクスするとともに、再変換されたディジタルテスト信号を前記独立したディジタルフィルタに接続するように作動するディジタルプロセッサを備えたことを特徴とする請求の範囲第10項に記載の装置。 12．前記ディジタルプロセッサが前記ＡＣライン周波数を検知して、前記アナログ−ディジタル変換器の変換処理を前記ＡＣライン周波数に同期させることを特徴とする請求の範囲第11項に記載の装置。 13．テスト期間中に、人体または動物の被検体のテスト箇所にてＤＣバイオポテンシャルを検出することにより、当該テスト箇所での状態を検知する装置であって、基準位置にて被検体と接触するための、少なくとも１つの基準センサ、テスト箇所にて相互に離間して被検体と接触するための、複数のテストセンサであって、その各々が１つの信号出力を有し、基準センサと協働して、前記テスト箇所にあらわれるＤＣバイオポテンシャルを検出するとともに、その関数としてＤＣテスト電位を与えるＤＣバイオポテンシャルテストセンサ、前記ＤＣテスト電位を、前記ＤＣテスト電位を示すディジタルテスト信号に変換するためのアナログ−ディジタル変換器、並びに、テスト期間中に個々のテストセンサの間をスイッチングすることにより、前記テストセンサと前記アナログ−ディジタル変換器とを接続して、前記アナログ−ディジタル変換器にシリアルなＤＣテスト電位を与えるマルチプレクサを有するバイオポテンシャル検知部と、テスト期間中に作動し、−30mvないし＋100mvの範囲内のＤＣバイオポテンシャルを示すディジタル信号のみをサンプルして処理し、これらの間の電位の関係を特定するデジタルプロセッサを有する処理部とを備えたことを特徴とする装置。 14．前記バイオポテンシャル検知部が、少なくとも第１および第２の独立したセンサアレイを有し、前記センサアレイの各々が、複数のテストセンサを含み、前記マルチプレクサが、テスト期間中に、前記第１および第２のセンサアレイ中の個々のテストセンサからのＤＣテスト電位を同時に与え、各センサアレイごとの少なくとも１つのアナログ−ディジタル変換器の各々が、テスト期間中に、関連するセンサアレイからのＤＣテスト電位を受け入れるように作動することを特徴とする請求の範囲第13項に記載の装置。 15．前記プロセッサが、前記テスト期間中に前記バイオポテンシャル検知手段に制御信号を与え、さらに、前記バイオポテンシャル検知部と前記処理部との間を接続し、制御信号を前記バイオポテンシャル検知部に転送するとともに、ディジタルテスト信号を前記処理部に転送し、かつ、前記バイオポテンシャル検知部を前記処理部から電気的に絶縁するように作動する絶縁回路手段を備えたことを特徴とする請求の範囲第 14項に記載の装置。 16．前記絶縁回路手段が、前記アナログ−ディジタル変換器からのディジタルテスト信号を光学信号に変換するとともに、前記テスト信号を前記処理部にて電気的なディジタルテスト信号に再変換し、かつ、前記処理部からの前記制御信号を光学信号に変換するとともに、前記バイオポテンシャル検知部にて前記制御信号を電気信号に再変換することを特徴とする請求の範囲第15項に記載の装置。 17．前記処理部が、あるＡＣライン周波数を有するＡＣ電源と接続されていることを特徴とする請求の範囲第16項に記載の装置。 18．前記プロセッサが前記ＡＣライン周波数を検知し、前記アナログ−ディジタル変換器の変換処理を前記ＡＣライン周波数に同期させることを特徴とする請求の範囲第17項に記載の装置。 19．前記処理部が、シリアル−パラレル変換を実行するために、前記アナログ− ディジタル変換器から受け入れたシリアルのディジタルテスト信号を逆変換するためのデマルチプレクサと、前記デマルチプレクサからの独立したパラレルな出力に接続され、前記個々のディジタルテスト信号を濾波するための独立したディジタルフィルタとを有することを特徴とする請求の範囲第18項に記載の装置。 20．人体や動物の被検体の皮膚の表面に接触する、複数の相互に離間したＤＣバイオポテンシャルセンサにより被検体上の１以上のテスト箇所にてあらわれたＤＣバイオポテンシャルの関数として、当該テスト箇所の身体的状態を検知する方法であって、１以上のＤＣバイオポテンシャル基準センサおよびＤＣバイオポテンシャルテストセンサとを用いる方法において、テスト期間中に、前記複数の相互に離間したＤＣバイオポテンシャルセンサから、それぞれ基準センサおよびテストセンサを有するＤＣバイオポテンシャルセンサの第１の対および第２の対を選択し、テスト期間中に複数回にわたって、ＤＣバイオポテンシャルの前記第１の対の間で被検体にあらわれるバイオポテンシャルを検出するとともに、ＤＣバイオポテンシャルの前記第２の対の間で被検体にあらわれるバイオポテンシャルを検出して、センサの前記第１の対および第２の対の各々から複数の検出されたバイオポテンシャルを得て、ＤＣバイオポテンシャルセンサの第１の対により検出された各バイオポテンシャルと、ＤＣバイオポテンシャルセンサの前記第２の対により検出されたバイオポテンシャルとを比較することにより、ＤＣバイオポテンシャルセンサの前記第１の対および第２の対からの前記複数の検出されたバイオポテンシャルから、複数の差分値を得て、これらの間の電位差を示す差分値を求めるように構され成たことを特徴とする方法。 21．前記複数の差分値を平均化して、平均差分値を求めることを特徴とする請求の範囲第20項に記載の方法。 22．テスト期間中に、Ｘ個のＤＣバイオポテンシャルセンサの第１の組および第２の組を選択し、当該テスト期間中に、前記Ｘ個のＤＣバイオポテンシャルセンサの第１の組および第２の組のうちの各々から複数のバイオポテンシャルを得て、前記Ｘ個のＤＣバイオポテンシャルセンサの第１の組および第２の組の各々からの前記複数のバイオポテンシャルから複数の差分値を得て、前記Ｘ個のＤＣバイオポテンシャルセンサの第１の組および第２の組の各々からの前記複数の差分値を平均化して、Ｘ個の平均差分値を求め、Ｘ個の平均差分値を比較して、レベルの高い差分値および低い差分値を特定し、前記レベルの高い差分値とレベルの低い差分値との間の差を示す最終的な差分値を求め、前記最終的な差分値と所定の基準値とを比較して、これらの間の関係を得て、前記最終的な差分値と前記基準値との間の関係から、病気、傷害或いは身体的な状態の存在または不存在を示す指標を求めるように構成されたことを特徴とする請求の範囲第20項に記載の方法。 23．ＤＣバイオポテンシャルセンサの前記第１の対および第２の対の間で、同時にかつ続いてバイオポテンシャルを検出し、かつ、ＤＣバイオポテンシャルセンサの前記第１の対および第２の対から同時に検出されたバイオポテンシャルを比較することにより前記差分値を求めることを特徴とする請求の範囲第20項に記載の方法。 24．テスト期間中に、Ｘ個のＤＣバイオポテンシャルセンサの第１の組および第２の組を選択し、当該テスト期間中に、前記Ｘ個のＤＣバイオポテンシャルセンサの第１の組および第２の組のうちの各々から複数のバイオポテンシャルを続けて得て、前記Ｘ個のＤＣバイオポテンシャルセンサの第１の組および第２の組の各々からの前記複数のバイオポテンシャルから複数の差分値を得ることを特徴とする請求の範囲第23項に記載の方法。 25．前記Ｘ個のＤＣバイオポテンシャルセンサの第１の組および第２の組の各々から得られた差分値を平均化して、Ｘ個の平均差分値を求めることを特徴とする請求の範囲第24項に記載の方法。 26．人体や動物の被検体の皮膚の表面に接触する、複数の相互に離間したＤＣバイオポテンシャルセンサにより被検体上の１以上のテスト箇所にてあらわれたＤＣバイオポテンシャルの関数として、当該テスト箇所の身体的状態を検知する方法であって、１以上のＤＣバイオポテンシャル基準センサおよびＤＣバイオポテンシャルテストセンサとを用いる方法において、前記ＤＣバイオポテンシャルセンサが、テスト箇所にて離間した測定ポイントで、被検体の皮膚に接触し、テスト期間中に、ＤＣバイオポテンシャル基準センサと、複数のＤＣバイオポテンシャルセンサの各々の間の異なる測定ポイントでのバイオポテンシャルを検出して、各測定ポイントごとのバイオポテンシャル値を求め、各測定ポイントから補間ポイントまでの距離と、各測地ポイントでのバイオポテンシャル値とを比較することにより、ＤＣバイオポテンシャルテストセンサに接触していないテスト箇所の補間ポイントに対するバイオポテンシャル値を推定することを特徴とする方法。 27．複数の補間ポイントに対するバイオポテンシャル値を推定して、各測定ポイントにて検出されたバイオポテンシャル値および各補間ポイントに対して推定されたバイオポテンシャル値を用いて、続いて画像を生成することを特徴とする請求の範囲第26項に記載の方法。