DE112015006231T5

DE112015006231T5 - Keucherfassungsvorrichtung

Info

Publication number: DE112015006231T5
Application number: DE112015006231.9T
Authority: DE
Inventors: Kei Asai
Original assignee: Omron Healthcare Co Ltd
Current assignee: Omron Healthcare Co Ltd
Priority date: 2015-02-27
Filing date: 2015-11-19
Publication date: 2017-11-16
Also published as: US20170325777A1; CN107205692B; JP2016158806A; CN107205692A; WO2016136049A1; JP6414486B2; US10893845B2

Abstract

Eine Keucherfassungsvorrichtung der vorliegenden Erfindung umfasst eine Atemgeräuscherfassungseinheit, die ein Atemgeräusch einer Messtestperson erfasst und ein Atemgeräuschsignal in einer Zeitfolge, welche das Atemgeräusch ausdrückt, erlangt. Die Keucherfassungsvorrichtung umfasst eine Bestimmungsverarbeitungseinheit, die das Atemgeräuschsignal in jeder vorgegebenen Verarbeitungseinheitszeitspanne in einen Frequenzraum umwandelt, um ein Frequenzspektrum des Atemgeräusches zu erlangen und basierend auf einer Höhe (L) und einer Breite (D) einer Spitze (Pd) in dem Frequenzspektrum zu bestimmen, ob die Spitze (Pd) Keuchen anzeigt oder nicht.

Description

Technisches Gebiet
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Keucherfassungsvorrichtung und betrifft insbesondere eine Keucherfassungsvorrichtung, die erfasst, ob in einem Atemgeräusch einer Messtestperson Keuchen enthalten ist oder nicht.
Hintergrundtechnik
Zum Beispiel offenbart das Patentdokument 1 ( US 2011/0125044 A1 ) ein automatisiertes System zur Beobachtung von Atemerkrankungen, wie etwa Asthma. Das System stellt basierend auf Daten von einem Mikrofon und einem Beschleunigungsmesser eine Zusammenfassung von Daten und eine Warnung bereit, wenn die Schwere von Symptomen einen Schwellwert erreicht. Insbesondere werden für Keuchen Spitzen eines Frequenzspektrums in einem Frequenzbereich von etwa 200 bis 800 Hz gemessen, die Spitzen des Frequenzspektrums und ein vorgegebener Wert, der mit dem Keuchen verbunden und in dem Speicher gespeichert ist, werden verglichen, und das Ergebnis des Vergleichs wird als ein Element zur Bestimmung der Schwere verwendet.
Referenzliste
Patentliteratur

Patentdokument 1: US 2011/0125044 A1

Zusammenfassung der Erfindung
Technisches Problem
Da jedoch mit dem vorstehend beschriebenen System nur die Beträge der Spitzen des Frequenzspektrums und der Referenzwert (in dem Speicher gespeicherter Wert) für das Keuchen verglichen werden, gibt es ein Problem in der Hinsicht, dass die Erfassungsgenauigkeit des Keuchens nicht gut ist.
Angesichts dessen zielt die vorliegende Erfindung darauf ab, eine Keucherfassungsvorrichtung bereitzustellen, die genau erfassen kann, ob in einem Atemgeräusch einer Messtestperson Keuchen enthalten ist oder nicht.
Lösung für das Problem
Um das vorstehend beschriebene Problem zu lösen, umfasst die Keucherfassungsvorrichtung der vorliegenden Erfindung:
eine Atemgeräuscherfassungseinheit, die konfiguriert ist, um ein Atemgeräusch einer Messtestperson zu erfassen und ein Atemgeräuschsignal in einer Zeitfolge, welche das Atemgeräusch ausdrückt, zu erlangen; und
eine Bestimmungsverarbeitungseinheit, die konfiguriert ist, um das Atemgeräuschsignal in jeder vorgegebenen Verarbeitungseinheitszeitspanne in einen Frequenzraum umzuwandeln, um ein Frequenzspektrum des Atemgeräusches zu erlangen und basierend auf einer Höhe und einer Breite einer Spitze in dem Frequenzspektrum zu bestimmen, ob die Spitze Keuchen anzeigt oder nicht.
Hier beziehen sich die vorstehend beschriebenen „Spitzen” in dem Frequenzspektrum auf Spitzen der Geräuschintensität (Schalldruck). Die „Höhe” und „Breite” einer Spitze in dem Frequenzspektrum beziehen sich auf eine Spitze in einem Diagramm der Frequenz in Bezug auf den Schalldruck. Auch beziehen sich die „Höhe” und „Breite”, wenn in dem Diagramm der Frequenz in Bezug auf den Schalldruck Hintergrundrauschen vorhanden ist, auf die wesentliche „Höhe” und „Breite” der Spitze, aus der das Hintergrundrauschen entfernt wurde.
In der von dem Erfinder durchgeführten Analyse ist ein pfeifartiges Geräusch des Keuchens dadurch gekennzeichnet, dass die Breiten von Spitzen in seinem Frequenzspektrum relativ schmal (nahezu monoton) sind. Auch ist ein Keuchgeräusch dadurch gekennzeichnet, dass es mehrere Spitzen mit relativ schmalen Breiten umfasst. Um Keuchen folglich genau zu erfassen, sollten die Breiten der Spitzen in dem Frequenzspektrum in irgendeiner Weise in die Bestimmung eingearbeitet werden. Hier erfasst die Atemgeräuscherfassungseinheit in der Keucherfassungsvorrichtung der vorliegenden Erfindung das Atemgeräusch der Messtestperson und erlangt das Atemgeräuschsignal in einer Zeitfolge, welche das Atemgeräusch ausdrückt. In jeder vorgegebenen Verarbeitungseinheitszeitspanne wandelt die Bestimmungsverarbeitungseinheit das Atemgeräuschsignal in einen Frequenzraum um, um ein Frequenzspektrum des Atemgeräusches zu erlangen, bestimmt, basierend auf den Höhen und Breiten der Spitzen in dem Frequenzspektrum, ob die Spitzen Keuchen anzeigen oder nicht. Als ein Ergebnis ist es möglich, genau zu erfassen, ob in dem Atemgeräusch der Messtestperson Keuchen enthalten ist oder nicht.
Mit der Keucherfassungsvorrichtung gemäß einer Ausführungsform erhält die Bestimmungsverarbeitungseinheit ein Verhältnis zwischen der Höhe und der Breite der Spitze und bestimmt basierend darauf, ob das Verhältnis größer als ein vorgegebener erster Schwellwert ist oder nicht, ob das Keuchen angezeigt wird oder nicht.
Mit der Keucherfassungsvorrichtung gemäß der Ausführungsform erhält die Bestimmungsverarbeitungseinheit ein Verhältnis zwischen der Höhe und der Breite der Spitze und bestimmt basierend darauf, ob das Verhältnis größer als ein vorgegebener erster Schwellwert ist oder nicht, ob das Keuchen angezeigt wird oder nicht. Als ein Ergebnis ist es möglich, genauer zu erfassen, ob in dem Atemgeräusch der Messtestperson Keuchen enthalten ist oder nicht.
Mit der Keucherfassungsvorrichtung gemäß einer Ausführungsform bestimmt die Bestimmungsverarbeitungseinheit nur basierend auf einer dominanten Spitze, die die größte Fläche von mehreren Spitzen in dem Frequenzspektrum in einem Diagramm der Frequenz in Bezug auf den Schalldruck hat, ob das Keuchen angezeigt wird oder nicht.
Angesichts dessen bedeutet die „Fläche” auf dem Diagramm der Frequenz in Bezug auf den Schalldruck die wesentliche Fläche, von welcher das Hintergrundrauschen entfernt wurde.
Eine dominante Spitze, die die größte Fläche in dem Diagramm der Frequenz in Bezug auf den Schalldruck von den mehreren Spitzen in dem Frequenzspektrum hat, entspricht der Spitze mit der höchsten Energie. Folglich bestimmt die dominante Spitze, ob in der vorstehend beschriebenen Einheitszeitspanne für die Verarbeitung Keuchen enthalten ist oder nicht. Angesichts dessen bestimmt die Bestimmungsverarbeitungseinheit bei der Keucherfassungsvorrichtung gemäß der Ausführungsform nur basierend auf einer dominanten Spitze mit der größten Fläche von den mehreren Spitzen in dem Frequenzspektrum in einem Diagramm der Frequenz in Bezug auf den Schalldruck, ob Keuchen oder nicht angezeigt wird. Als ein Ergebnis ist es möglich, genauer zu erfassen, ob in dem Atemgeräusch der Messtestperson Keuchen enthalten ist oder nicht.
Mit der Keucherfassungsvorrichtung gemäß einer Ausführungsform bestimmt die Bestimmungsverarbeitungseinheit nur basierend auf der Spitze bei einer Frequenz, die von 200 Hz bis 1500 Hz in dem Frequenzspektrum reicht, ob Keuchen angezeigt wird oder nicht.
In der von dem Erfinder durchgeführten Analyse ist das pfeifartige Geräusch des Keuchens, das häufig in Fällen von kindlichem Asthma beobachtet wird, ein Geräusch mit Spitzen mit Breiten, die relativ schmal sind (ein Geräusch, das nahezu monoton ist) in dem Frequenzbereich von etwa 900 Hz bis 1200 Hz. Angesichts dessen bestimmt die Bestimmungsverarbeitungseinheit bei der Keucherfassungsvorrichtung gemäß der Ausführungsform nur basierend auf einer Spitze in einem Frequenzbereich von 200 Hz bis 1500 Hz in dem Frequenzspektrum, ob das Keuchen angezeigt wird oder nicht. Folglich ist es möglich, zu erfassen, ob neben dem Keuchgeräusch Keuchen, das ein pfeifartiges Keuchen enthält, das häufig im Fall von kindlichem Asthma beobachtet wird, in dem Atemgeräusch der Messtestperson enthalten ist oder nicht. Andererseits werden Geräusche außerhalb des Bereichs von 200 Hz bis 1500 Hz nicht für Keuchen gehalten und daher in der Bestimmung nicht behandelt. Als ein Ergebnis ist es möglich, genauer zu erfassen, ob Keuchen in dem Atemgeräusch der Messtestperson enthalten ist oder nicht.
Eine Keucherfassungsvorrichtung gemäß einer Ausführungsform umfasst: eine Additionsverarbeitungseinheit, die konfiguriert ist, um eine Additionseinheitszeitspanne, die mehrere Verarbeitungseinheitszeitspannen umfasst, festzulegen, die Längen von Verarbeitungseinheitszeitspannen, in denen bestimmt wurde, dass das Keuchen enthalten war, in jeder Additionseinheitszeitspanne zu addieren und das Ergebnis als eine Keuchzeitspanne zu erhalten, wobei die Additionsverarbeitungseinheit in jeder der Verarbeitungseinheitszeitspannen das Atemgeräuschsignal in einen Frequenzraum umwandelt, um das Frequenzspektrum des Atemgeräusches zu erlangen, die Stärke des Keuchgeräusches basierend auf der Fläche der dominanten Spitze, die die größte Fläche in dem Diagramm der Frequenz in Bezug auf den Schalldruck von den mehreren Spitzen in dem Frequenzspektrum hat, in mehrere Stufen klassifiziert und die Längen der Verarbeitungseinheitszeitspannen, für die bestimmt wurde, dass sie das Keuchen enthalten, in jeder der klassifizierten Stufen addiert; und eine Warnungserzeugungseinheit, die konfiguriert ist, um eine Warnung zu erzeugen, wenn ein Prozentsatz der Zeit, für die eine Stärke eines Keuchgeräusches in der Additionseinheitszeitspanne eine spezifische Stufe erreicht, basierend auf der von der Additionsverarbeitungseinheit durchgeführten Addition einen vorgegebenen zweiten Schwellwert übersteigt.
Hier umfasst die Erzeugung einer „Warnung” weit gefasst die Erzeugung eines Alarmtons, die Alarmanzeige auf einem Anzeigebildschirm, die drahtlose Alarmsignalübertragung und ähnliches.
Bei der Keucherfassungsvorrichtung gemäß der Ausführungsform legt die Additionsverarbeitungseinheit die Additionseinheitszeitspanne, die mehrere Verarbeitungseinheitszeitspannen umfasst, fest, addiert die Längen der Verarbeitungseinheitszeitspannen in der Additionseinheitszeitspanne, in denen bestimmt wurde, dass Keuchen enthalten war, und erhält das Ergebnis als die Keuchzeitspanne. In jeder der Verarbeitungseinheitszeitspannen wandelt die Additionsverarbeitungseinheit das Atemgeräuschsignal in einen Frequenzraum um, um das Frequenzspektrum des Atemgeräusches zu erlangen, klassifiziert die Stärke des Keuchgeräusches basierend auf der Fläche der dominanten Spitze, die die größte Fläche in dem Diagramm der Frequenz in Bezug auf den Schalldruck von den mehreren Spitzen in dem Frequenzspektrum hat, in mehrere Stufen und addiert die Längen der Verarbeitungseinheitszeitspannen, für die bestimmt wurde, dass das Keuchen enthalten ist, in jeder der klassifizierten Stufen. Wenn der Prozentsatz der Zeit, für die die Stärke des Keuchgeräusches in der Additionseinheitszeitspanne eine spezifische Stufe erreicht hat, in der Additionseinheitszeitspanne einen vorgegebenen zweiten Schwellwert übersteigt, erzeugt die Warnungserzeugungseinheit eine Warnung. Mit dieser Warnung kann dem Benutzer (typischerweise die Messtestperson, ein Pfleger oder Betreuer, der sich um die Messtestperson kümmert, eine medizinische Fachkraft, wie etwa eine Krankenschwester oder ähnliche) die Tatsache bewusst gemacht werden, dass sich die Symptome der Messtestperson verschlechtert haben, und er kann somit eine Gegenmaßnahme, wie etwa die Verabreichung von Medikamenten an die Messtestperson, ergreifen. Diese Warnung ist insbesondere in dem Fall vorteilhaft, in dem die Messtestperson ein Kleinkind, ein ernsthaft kranker Patient oder ähnliches ist, der Schwierigkeiten hat, seine Absichten auszudrücken.
Bei der Keucherfassungsvorrichtung gemäß einer Ausführungsform ist eine Geräuschaufzeichnungseinheit enthalten, die konfiguriert ist, um das Atemgeräuschsignal aufzuzeichnen, wenn die die Warnungserzeugungseinheit die Warnung erzeugt.
Bei der Keucherfassungsvorrichtung gemäß der Ausführungsform zeichnet eine Geräuscherfassungseinheit das Atemgeräuschsignal auf, wenn die Warnungserzeugungseinheit eine Warnung erzeugt. Folglich ist es möglich, das Atemgeräusch der Messtestperson automatisch aufzuzeichnen, wenn das Keuchen relativ stark ist (d. h. wenn das Keuchen schwer ist). Folglich kann der Benutzer durch Abspielen des aufgezeichneten Inhalts beim nächsten Mal, wenn die Messtestperson eine medizinische Untersuchung hat, zum Beispiel einen Arzt das Atemgeräusch der Messtestperson, wenn das Keuchen schwer ist, anhören lassen. Als ein Ergebnis ist es für den Arzt leichter, ob die Messtestperson Asthma hat oder nicht, und die Schwere des Asthmas zu diagnostizieren, und der Arzt kann leicht einen Behandlungsplan erzeugen.
Die Keucherfassungsvorrichtung einer Ausführungsform umfasst ferner: eine Phasenidentifizierungseinheit, die konfiguriert ist, um den Atmungszyklus der Messtestperson zu identifizieren, indem er basierend auf dem Atemgeräuschsignal, das von der Atemgeräuscherfassungseinheit erlangt wird, in eine Ausatmungsphase und eine Einatmungsphase unterteilt wird, eine Phasenanweisungseingabeeinheit, die konfiguriert ist, um eine Anweisung einzugeben, um eine oder beide der Ausatmungsphase und der Einatmungsphase des Atemgeräuschsignals auszuwählen; und eine Geräuschaufzeichnungseinheit, die konfiguriert ist, um die Phase des Atemgeräuschsignals, die von der Phasenanweisungseingabeeinheit angewiesen wird, aufzuzeichnen.
Mit der Keucherfassungsvorrichtung gemäß der Ausführungsform identifiziert die Phasenidentifizierungseinheit den Atmungszyklus der Messtestperson, wobei basierend auf dem Atemgeräuschsignal, das von der Atemgeräuscherfassungseinheit erlangt wird, eine Unterscheidung zwischen der Ausatmungsphase und der Einatmungsphase getroffen wird. Ansprechend auf eine von dem Arzt gestellte Anforderung verwendet der Benutzer zum Beispiel die Phasenanweisungseingabeeinheit zum Eingeben einer Anweisung, um eine oder beide der Ausatmungsphase und der Einatmungsphase des Atemgeräuschsignals auszuwählen. Dadurch zeichnet die Geräuschaufzeichnungseinheit die Phase des Atemgeräuschsignals auf, die von der Phasenanweisungseingabeeinheit angewiesen wird. Wenn der Arzt folglich den aufgezeichneten Inhalt des Keuchens während der nächsten medizinischen Untersuchung anhört, kann der Benutzer der Arzt den aufgezeichneten Inhalt der Phase des Atmungszyklusses anhören lassen, die von dem Arzt angefordert wird.
Bei der Keucherfassungsvorrichtung einer Ausführungsform umfasst die Atemgeräuscherfassungseinheit:
ein erstes Mikrofon in der Form eines Stethoskops, das an der Haut der Brust der Messtestperson befestigt wird; und
ein zweites Mikrofon, das an Kleidung oder der Haut eines Teils, der von der Brust und dem Atemorgan der Messtestperson entfernt ist, befestigt wird, und
die Atemgeräuscherfassungseinheit gibt eine Differenz aus, die erhalten wird, indem die Ausgabe des zweiten Mikrofons von der Ausgabe des ersten Mikrofons subtrahiert wird.
Hier umfasst das „Befestigtsein” des ersten Mikrofons und des zweiten Mikrofons zum Beispiel eine Art der Befestigung über eine Klebstoffschicht. Die „Kleidung”, an der das zweite Mikrofon befestigt wird, gibt Kleidung, wie etwa zum Beispiel Unterwasche, an. Der „Teil, der von der Brust und dem Atemorgan der Messtestperson entfernt ist”, an dem das zweite Mikrofon befestigt wird, gibt einen Teil, wie etwa zum Beispiel eine Schulter, an dem das Atemgeräusch wenig Einfluss hat, an.
Bei der Keucherfassungsvorrichtung der Ausführungsform umfasst die Atemgeräuscherfassungseinheit ein erstes Mikrofon in der Form eines Stethoskops, das an der Haut der Brust der Messtestperson befestigt wird, und ein zweites Mikrofon, das an Kleidung oder der Haut eines Teils, der von der Brust und dem Atemorgan der Messtestperson entfernt ist, befestigt wird. Auch wird eine Differenz ausgegeben, die erhalten wird, indem die Ausgabe des zweiten Mikrofons von der Ausgabe des ersten Mikrofons subtrahiert wird. Folglich können Rauschkomponenten in der Umgebung der Messtestperson aus dem Atemgeräuschsignal entfernt werden. Als ein Ergebnis ist es möglich, genauer zu erfassen, ob in dem Atemgeräusch der Messtestperson Keuchen enthalten ist oder nicht.
Vorteilhafte Ergebnisse der Erfindung
Wie aus der vorstehenden Beschreibung offensichtlich ist, ist es mit der Keucherfassungsvorrichtung der vorliegenden Erfindung möglich, genau zu erfassen, ob in dem Atemgeräusch der Messtestperson Keuchen enthalten ist oder nicht.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
1 ist eine Zeichnung, die einen schematischen Blockaufbau eines Keucherfassungssystems gemäß einer Ausführungsform der Erfindung zeigt.
2(A) ist ein Diagramm, welches das Äußere einer Keucherfassungseinrichtung zeigt, die in dem vorstehend erwähnten Keucherfassungssystem enthalten ist. 2(B) ist ein Diagramm, das eine vergrößerte Ansicht des Äußeren eines Hauptkörpers der Keucherfassungseinrichtung zeigt.
3 ist ein Diagramm, das einen Blockaufbau des Hauptkörpers der Keucherfassungseinrichtung zeigt.
4 ist ein Diagramm, das einen Blockaufbau eines in dem Keucherfassungssystem enthaltenen Smartphones zeigt.
5(A) ist ein Diagramm, das eine Betriebsart zeigt, in welcher die Keucherfassungseinrichtung an einem Kleinkind als einer Messtestperson angebracht ist. 5(B) ist ein Diagramm, das eine Betriebsart zeigt, in welcher die Keucherfassungseinrichtung über das Smartphone betrieben wird.
6 ist ein Diagramm, das sowohl ein Atemgeräuschsignal, das von einem Mikrofon der Keucherfassungseinrichtung erfasst wird, als auch ein Atemflusssignal, das von einem Atemflussmengensensor ausgegeben wird, zeigt.
7 ist ein Diagramm, das ein Frequenzspektrum darstellt, das durch Umwandeln des Atemgeräuschsignals in einen Frequenzraum erhalten wird.
8 ist ein Diagramm, das ein Frequenzspektrum eines Atemgeräusches darstellt, das in einer gewissen Verarbeitungseinheitszeitspanne erlangt wird.
9 ist ein Diagramm, das sowohl die zeitliche Änderung in einem L/D-Wert einer in dem Frequenzspektrum des Atemgeräusches enthaltenen dominanten Spitze als auch die zeitliche Änderung in der Fläche der dominanten Spitze für einen gewissen Asthmapatienten zeigt.
10 ist ein Histogramm, das die Datenhäufigkeit von L/D-Werten eines normalen Atemgeräusches, das tatsächlich ohne Keuchen beobachtet wird, und die Datenhäufigkeit von L/D-Werten für ein Atemgeräusch, das tatsächlich mit Keuchen beobachtet wird, zeigt.
11 ist ein Diagramm, das Verfahren zum Ausdrücken der zeitlichen Änderung der Häufigkeit des Keuchens zeigt.
12 ist ein Diagramm, das ein Beispiel zeigt, in dem ein Balkendiagramm, das die zeitliche Änderung in der Häufigkeit des Keuchens ausdrückt, auf einem Anzeigebildschirm eines Smartphones angezeigt wird.
13 ist ein Diagramm, das sowohl ein Atemgeräuschsignal, das von einem Mikrofon der Keucherfassungseinrichtung erfasst wird, als auch eine Hüllkurve, die für das Atemgeräuschsignal berechnet wird, zeigt.
14 ist ein Diagramm, das sowohl die in 13 gezeigte Hüllkurve als auch das in 6 gezeigte Atemflussmengensignal zeigt.
15(A) ist ein Diagramm, das einen Initialisierungsmenübildschirm für ein auf dem Smartphone installiertes „Keuchprüfer”-Programm zeigt. 15(B) ist ein Diagramm, das einen Bildschirm zeigt, der angezeigt wird, wenn ein „Medikamentenverabreichungszeit”-Schalter in 15(A) gedrückt wird.
16(A) ist ein Diagramm, das einen Bildschirm zeigt, der angezeigt wird, wenn ein „Medikamentenverabreichung A”-Schalter und ein „Medikamentenverabreichung B”-Schalter in 15(B) gedrückt werden. 16(B) ist ein Diagramm, das ein Beispiel zeigt, in dem sowohl ein Balkendiagramm, das die zeitliche Änderung in der Häufigkeit des Keuchens als auch Informationen in Bezug auf die Medikamentenverabreichung auf dem Anzeigebildschirm des Smartphones angezeigt werden.
17 ist ein Flussdiagramm, das ein Verfahren mit Arbeitsgängen zeigt, die von einem Benutzer in dem Fall der Anzeige des in 12 gezeigten Anzeigebeispiels auf dem Anzeigebildschirm des Smartphones durchgeführt werden.
18 ist ein Flussdiagramm, das ein Verfahren mit Arbeitsgängen zeigt, die von einem Benutzer in dem Fall der Anzeige des in 16(B) gezeigten Anzeigebeispiels auf dem Anzeigebildschirm des Smartphones durchgeführt werden.
19 ist ein Flussdiagramm, das ein Verfahren mit Arbeitsgängen zeigt, die von einem Benutzer in dem Fall des Aufzeichnens und Abspielens des Atemgeräusches unter Verwendung des Smartphones durchgeführt werden.
Beschreibung von Ausführungsformen
Hier nachstehend werden Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung unter Bezug auf die Zeichnungen im Detail beschrieben.
1 zeigt einen Blockaufbau eines Keucherfassungssystems (das insgesamt durch die Bezugszahl 1 angegeben wird), das eine Ausführungsform der Keucherfassungsvorrichtung der vorliegenden Erfindung ist. Das Keucherfassungssystem 1 umfasst eine Keucherfassungseinrichtung 100 und ein Smartphone 200. Die Keucherfassungseinrichtung 100 und das Smartphone 200 können über drahtlose Kommunikation miteinander kommunizieren.
Wie in 2(A) gezeigt, umfasst die Keucherfassungseinrichtung 100 einen Hauptkörper 100M und ein erstes Mikrofon 111 und ein zweites Mikrofon 112, die über einen Mikrofonstecker 113 mit dem Hauptkörper 111 verbunden sind. In diesem Beispiel haben das erste Mikrofon 111 und das zweite Mikrofon 112 die Form von Stethoskopen, die beide kreisförmige Plattenformen haben (wobei Haftschichten 119 auf ihren ausgesparten Oberflächen bereitgestellt sind). Das erste Mikrofon 111 soll an der Haut der Brust der Messtestperson haften und das zweite Mikrofon 112 soll an der Kleidung der Messtestperson haften.
Wie in 2(B) vergrößert gezeigt, ist der Hauptkörper 100M mit einer Klammer 100C, einem Mikrofonanschluss 114, einer Bedieneinheit 130, einem Kopfhöreranschluss 116, einem Stromquellenschalter 191, einem Ladeanschluss 192 und einer Kommunikationszustandsanzeigen-LED (Leuchtdiode) 193 versehen.
Die Klammer 100C wird verwendet, um den Hauptkörper 100M an der Kleidung der Messtestperson zu befestigen.
Der Mikrofonanschluss 114 wird verwendet, um in einem Zustand, in dem der Mikrofonstecker 113 in ihn eingesetzt ist, die Ausgabe des ersten Mikrofons 111 und des zweiten Mikrofons 112 zu empfangen.
Die Bedieneinheit 130 umfasst einen Lautstärkeerhöhungsdruckknopfschalter 131, einen Lautstärkeverringerungsdruckknopfschalter 132 und einen Kommunikationsschalter 133. Der Lautstärkeerhöhungsdruckknopfschalter 131 wird verwendet, um die Lautstärke der Tonausgabe an (nicht gezeigte) Kopfhöher über den Kopfhöreranschluss 116 zu erhöhen. Im Gegensatz dazu wird der Lautstärkeverringerungsdruckknopfschalter 132 verwendet, um die Lautstärke der Tonausgabe an die Kopfhörer zu verringern. Der Kommunikationsschalter 133 wird verwendet, um eine Verbindung für die drahtlose Nahfeldkommunikation zwischen dem Hauptkörper 100M und dem Smartphone 200 einzurichten. Mit anderen Worten wird, wenn der Kommunikationsschalter 133 gedrückt wird, durch ein bekanntes Protokoll eine Kommunikationsverbindung zwischen der Keucherfassungseinrichtung 100 und dem Smartphone 200 eingerichtet und die drahtlose Nahfeldkommunikation wird möglich.
Der Leistungsquellenschalter 191 wird verwendet, um die Leistungsquelle der Keucherfassungseinrichtung 100 ein- und auszuschalten.
Der Ladeanschluss 192 wird verwendet, um eine in den Hauptkörper 100M eingebaute Batterie zu laden.
Die Kommunikationszustandsanzeigen-LED 193 zeigt den Zustand der Kommunikation zwischen der Keucherfassungseinrichtung 100 und dem Smartphone 200 an. Insbesondere wenn die drahtlose Nahfeldkommunikation zwischen der Keucherfassungseinrichtung 100 und dem Smartphone 200 nicht verbunden wurde, leuchtet die LED 193 mit einer roten Farbe. Wenn die Verbindung für die drahtlose Nahfeldkommunikation zwischen der Keucherfassungseinrichtung 100 und dem Smartphone im Verlauf der Einrichtung ist, blinkt die LED 193 mit einer grünen Farbe. Wenn die Verbindung für die drahtlose Nahfeldkommunikation zwischen der Erfassungseinrichtung 100 und dem Smartphone 200 eingerichtet wurde, leuchtet die LED 193 mit einer grünen Farbe. Wenn die Verbindung für die drahtlose Nahfeldkommunikation eingerichtet ist, tritt die Keucherfassungseinrichtung 100 in einen Zustand ein, in dem sie fähig ist, gemäß einer Anweisung von dem Smartphone 200 zu arbeiten (einen Bereitschaftszustand).
Wie in 3 gezeigt, ist der Hauptkörper 100M der Keucherfassungseinrichtung 100 neben dem vorstehend erwähnten Kopfhöreranschluss 116, der Bedieneinheit 130, dem einem Leistungsquellenschalter 191 und dem Ladeanschluss 192 mit einer Steuereinheit 110, einer Geräuschsignalverarbeitungsschaltung 115, einem Speicher 120, einer drahtlosen Nahfeldkommunikationseinheit 180 und einer Leistungsquelleneinheit 190 versehen.
In diesem Beispiel besteht die Geräuschsignalverarbeitungsschaltung 115 aus einem CODEC-IC (CODEC-integrierte Schaltung), empfängt die Ausgabe des ersten Mikrofons 111 und die Ausgabe des zweiten Mikrofons 112, subtrahiert die Ausgabe des zweiten Mikrofons 112 von der Ausgabe des ersten Mikrofons 111 und gibt ein Atemgeräuschsignal, das die erhaltene Differenz angibt, an die Steuereinheit 110 und den Kopfhöreranschluss 116 aus. Der Benutzer kann bestätigen, dass das Atemgeräuschsignal erhalten wurde, indem er die (nicht gezeigten) Kopfhörer an den Kopfhöreranschluss 116 anschließt und zuhört. Beachten Sie, dass das erste Mikrofon 111, das zweite Mikrofon 112 und die Geräuschsignalverarbeitungsschaltung 115 eine Atemgeräuscherfassungseinheit bilden.
Der Speicher 120 umfasst einen ROM (Nur-Lese-Speicher) und einen RAM (Direktzugriffspeicher). Der ROM speichert Daten von Programmen zur Steuerung der Keucherfassungseinrichtung 100. Ebenso speichert der RAM Festlegungsdaten zum Festlegen verschiedener Funktionen der Keucherfassungseinrichtung 110, Daten für ein Berechnungsergebnis und ähnliches.
Die Steuereinheit 110 umfasst eine CPU (zentrale Verarbeitungseinheit) und steuert die Einheiten (einschließlich des Speichers 120 und der drahtlosen Nahfeldkommunikationseinheit 180) der Keucherfassungseinheit 100 gemäß einem Programm zum Steuern der Keucherfassungseinrichtung 100, das in dem Speicher 120 gespeichert ist. Insbesondere bestimmt die Steuereinheit 110, ob in dem Atemgeräusch der Messtestperson Keuchen enthalten ist oder nicht, und erzeugt Bilddaten, die eine zeitliche Änderung in der Häufigkeit des Keuchens angeben (dies wird später im Detail beschrieben).
In diesem Beispiel umfasst die Leistungsquelleneinheit 190 eine Lithiumionenbatterie (Sekundärbatterie) und liefert Leistung oder stoppt die Leistungszufuhr an die Einheiten der Keucherfassungseinrichtung 100 gemäß dem Ein-/Ausschalten des Leistungsquellenschalters 191. Die Lithiumionenbatterie kann über den Ladeanschluss 192 geladen werden.
Die drahtlose Nahfeldkommunikationseinheit 180 führt die drahtlose Kommunikation durch und führt in diesem Beispiel die drahtlose Nahfeldkommunikation (BT (Bluetooth (eingetragenes Warenzeichen)) und BLE (energiearme Bluetooth-Kommunikation) mit dem Smartphone 200 gemäß der Steuerung durch, die von der Steuereinheit 110 durchgeführt wird. Zum Beispiel werden Informationen, die ein Berechnungsergebnis und ähnliches ausdrücken, an das Smartphone 200 übertragen. Auch wird von dem Smartphone 200 eine Bedienanweisung empfangen.
Wie in 4 gezeigt, umfasst das Smartphone 200 einen Hauptkörper 200M, eine in dem Hauptkörper 200M montierte Steuereinheit 210, einen Speicher 220, eine Bedieneinheit 230, eine Anzeigeeinheit 240, einen Lautsprecher 260, eine drahtlose Nahfeldkommunikationseinheit 280 und eine Netzwerkkommunikationseinheit 290. Das Smartphone 200 hat Anwendungssoftware (auf die als ein „Keuchprüfer”-Programm Bezug genommen wird) darauf installiert, um zu bewirken, dass ein im Handel erhältliches Smartphone die Verarbeitung von keuchbezogenen Informationen ausführt.
Die Steuereinheit 210 umfasst eine CPU und ihre Hilfsschaltungen, steuert die Einheiten des Smartphones 200 und führt die Verarbeitung gemäß einem Programm und Daten aus, die in dem Speicher 220 gespeichert sind. Zum Beispiel werden die von den Kommunikationseinheiten 280 und 290 eingegebenen Daten basierend auf einer Anweisung, die über die Bedieneinheit 230 eingegeben wird, verarbeitet, und die verarbeiteten Daten werden in dem Speicher 220 gespeichert, auf der Anzeigeeinheit 240 angezeigt und werden über die Kommunikationseinheiten 280 und 290 ausgegeben.
Der Speicher 220 umfasst einen RAM, der als ein Arbeitsbereich verwendet wird, der benötigt wird, damit von der Steuereinheit 210 ein Programm ausgeführt wird, und einen ROM zum Speichern von grundlegenden Programmen, die von der Steuereinheit 210 ausgeführt werden sollen. Ebenso kann ein Halbleiterspeicher (Speicherkarte, SSD (Festkörperlaufwerk)) oder ähnliches als das Speichermedium der Hilfsspeichervorrichtung verwendet werden, um den Speicherbereich des Speichers 220 zu unterstützen.
In diesem Beispiel besteht die Bedieneinheit 230 aus einem Berührungsfeld, das auf der Anzeigeeinheit 240 bereitgestellt ist. Beachten Sie, dass eine Tastatur oder eine Hardwarebedienvorrichtung enthalten sein können.
In diesem Beispiel umfasst die Anzeigeeinheit 240 einen Arzeigebildschirm, der aus einer LCD-(Flüssigkristallanzeigeelement) oder einer organischen EL-(Elektrolumineszenz-)Anzeige besteht. Die Anzeigeeinheit 240 zeigt gemäß der von der Steuereinheit 210 durchgeführten Steuerung verschiedene Bilder auf dem Anzeigebildschirm an.
Der Lautsprecher 260 erzeugt gemäß der von der Steuereinheit 210 durchgeführten Steuerung verschiedene Geräusche, wie etwa einen Audio- und einen Alarmton, der als eine Warnung dient.
Die drahtlose Nahfeldkommunikationseinheit 280 führt gemäß der von der Steuereinheit 210 durchgeführten Steuerung eine drahtlose Kommunikation und in diesem Beispiel eine drahtlose Nahfeldkommunikation (BT-Kommunikation und BLE-Kommunikation) mit der Keucherfassungseinrichtung 100 durch. Zum Beispiel wird eine Bedienanweisung an die Keucherfassungseinrichtung 100 übertragen. Ebenso werden Informationen oder ähnliches, die das Berechnungsergebnis angeben, von der Keucherfassungseinrichtung 100 empfangen.
Die Netzwerkkommunikationseinheit 290 kann die Informationen von der Steuereinheit 210 über das Netzwerk 900 an eine andere Vorrichtung übertragen, Informationen, die von einer anderen Vorrichtung über das Netzwerk 900 übertragen werden, empfangen und die empfangenen Informationen an die Steuereinheit 210 übermitteln.
5(A) stellt eine Betriebsart dar, in der die Keucherfassungseinrichtung 100 an einem Kleinkind 90 befestigt ist, das als die Messtestperson dient. In diesem Beispiel legt sich das Kleinkind 90 in einem Kinderzimmer 98 hin, und der Hauptkörper 100M der Keucherfassungseinrichtung 100 ist über die Klammer 100C (siehe 2) an einem Ärmel der Kleidung (in diesem Beispiel dem Schlafanzug) des Kleinkinds 90 befestigt. Das erste Mikrofon 111 ist mit einer Haftschicht 119, die auf einer kreisförmigen Platte bereitgestellt ist, an der Haut der Brust des Kleinkinds 90 befestigt. Ebenso ist das zweite Mikrofon 112 an der Kleidung (in diesem Fall dem Schlafanzug) des Kleinkinds 90 befestigt. Beachten Sie, dass das zweite Mikrofon 112 an der Haut eines Teils (eines Teils mit wenig Einfluss auf das Atemgeräusch, wie etwa einer Schulter), der von der Brust und dem Atmungsorgan des Kleinkinds 90 entfernt ist, befestigt sein kann.
Erstes Betriebsbeispiel
17 zeigt ein Betriebsverfahren, mit dem der Benutzer (in diesem Beispiel die Mutter des Kleinkinds 90) 91 das Keucherfassungssystem 1 verwendet, um zu bewirken, dass der Anzeigebildschirm des Smartphones 200 eine zeitliche Änderung in der Häufigkeit des Keuchens des Kleinkinds 90 (in diesem Beispiel das in 12 gezeigte Balkendiagramm AT) anzeigt.

(1) Der Benutzer 91 befestigt, wie in 5(A) gezeigt, die Keucherfassungseinrichtung 100 an dem Kleinkind 90 (Schritt S1 in 17), drückt den Stromquellenschalter 191 und den Kommunikationsschalter 133 der Keucherfassungseinrichtung 100 und versetzt die Keucherfassungseinrichtung 100 in den Bereitschaftszustand (Schritt S2 in 17).
(2) Als nächstes aktiviert der Benutzer 91 in einem Wohnzimmer 99, das verschieden von dem Kinderzimmer 98 ist, wie in 5(B) gezeigt, zum Beispiel ein in dem Smartphone 200 installiertes „Keuchprüfer”-Programm (Schritt S3 in 17). Dann drückt der Benutzer 91 einen Schalter „Beginne Keuchuntersuchung” (in der später beschriebenen 15(A) durch die Bezugszahl 23 angegeben), der auf dem Anzeigebildschirm des Smartphones 200 angezeigt wird, wodurch die Keucherfassungseinrichtung 100 angewiesen wird, die Messung zu starten (Schritt S4 in 17).
(3) Somit erfasst die Keucherfassungseinrichtung 100 das Atemgeräusch des Kleinkinds 90, das Atemgeräuschsignal wird verarbeitet, und Bilddaten, welche die zeitliche Änderung in der Häufigkeit des Keuchens ausdrücken, werden erzeugt (Schritt 55 in 17).
i) Insbesondere erfasst das erste Mikrofon 111 hauptsächlich das Atemgeräusch, das durch die Bronchien des Kleinkinds 90 geht, und das zweite Mikrofon 112 erfasst hauptsächlich Umgebungsgeräusche in der Umgebung des Kleinkinds 90. Die Geräuschsignalverarbeitungsschaltung 115 empfängt die Ausgabe von dem ersten Mikrofon 111 und die Ausgabe von dem zweiten Mikrofon 112, subtrahiert die Ausgabe des zweiten Mikrofons 112 von der Ausgabe des ersten Mikrofons 111 und gibt ein Atemgeräuschsignal (durch das Bezugszeichen BS angegeben) in einer Zeitfolge, welche die erhaltene Differenz ausdrückt, an die Steuereinheit 110 aus. Folglich werden Rauschkomponenten in der Umgebung des Kleinkinds 90 aus dem Atemgeräuschsignal BS entfernt.

6 stellt das Atemgeräuschsignal BS dar, das unter Verwendung der Geräuschsignalverarbeitungsschaltung 115 der Keucherfassungseinrichtung 100 erhalten wird. Beachten Sie, dass in 6 überlegungshalber ein Atemflussmengensignal BF, das von einem Atemflussmengensensor (in dem Keucherfassungssystem 1 nicht enthalten) ausgegeben wird, ebenfalls gezeigt ist. Die positive Seite des Atemflussmengensignals BF gibt die Flussmenge für die Ausatmung an und die negative Seite gibt die Flussmenge für die Einatmung an.

ii) Als nächstes arbeitet die Steuereinheit 110 als eine Bestimmungsverarbeitungseinheit und bestimmt basierend auf dem Atemgeräuschsignal BS in jeder vorgegebenen Verarbeitungseinheitszeitspanne (durch das Bezugszeichen tu angegeben, in diesem Beispiel tu = 0,05 Sekunden), ob in dem Atemgeräusch Keuchen enthalten ist oder nicht.

Hier stellt 7 ein Frequenzspektrum PS dar, das durch die Steuereinheit 110 erhalten wird, indem das Atemgeräuschsignal BS in jeder Verarbeitungseinheitszeitspanne tu in einen Frequenzraum umgewandelt wird. Ebenso stellt 8 ein Frequenzspektrum PS für ein Atemgeräusch dar, das in einer gewissen Verarbeitungseinheitszeitspanne tu (entspricht in diesem Beispiel einer Verarbeitungseinheitszeitspanne mit einer Zeit von 0,05 Sekunden in 7) erlangt wird. In der von dem Erfinder durchgeführten Analyse ist das pfeifartige Geräusch Pw des Keuchens (siehe 7) dadurch gekennzeichnet, dass, wie in 8 gezeigt, die Breite D der Spitze seines Frequenzspektrums PS relativ schmal (nahezu monoton) ist. Auch ist das Keuchgeräusch dadurch gekennzeichnet, dass es mehrere Spitzen mit relativ schmalen Breiten D umfasst (z. B. siehe 6 in US 2011/0125044 A1 ). Um Keuchen folglich genau zu erfassen, sollten die Breiten D der Spitzen in dem Frequenzspektrum PS in irgendeiner Weise in der Bestimmung verwendet werden. Angesichts dessen bestimmt die Steuereinheit 110 bei der Keucherfassungseinrichtung 100, basierend auf der Höhe L und den Breite D der Spitze, ob eine Spitze in dem Frequenzspektrum PS Keuchen anzeigen oder nicht. Insbesondere erhält die Steuereinheit 110 die Verhältnisse zwischen den Höhen L und den Breiten D der Spitzen (L/D gibt die Steilheiten der Spitzen an) und bestimmt basierend darauf, ob die Verhältnisse (L/D) größer als eine vorgegebene erste Schwelle (die durch ein Bezugszeichen a angegeben wird; in diesem Beispiel α = 0,35) sind, ob Keuchen angezeigt wird oder nicht.
Beachten Sie, dass, wenn in dem Diagramm der Frequenz in Bezug auf den Schalldruck Hintergrundgeräusche vorhanden sind, die Höhen L und die Breiten D der Spitzen die echten Höhen L und die Breiten D der Spitzen angeben, von denen das Hintergrundrauschen entfernt wurde. Zum Beispiel denkt man in dem in 8 gezeigten Beispiel, dass die Höhen L und die Breiten D die echten Höhen L und Breiten D der Spitzen P1, P2, P3 und P4 und P5 sind, welche Abschnitte sind, die Liniensegmente übersteigen, welche die lokalen Minima m0, m1, m2, m3, m4, m5, ... verbinden, die in dem Diagramm der Frequenz in Bezug auf den Tondruck erhalten werden. Ebenso werden für die später beschriebenen Flächen der Spitzen echte Flächen S1, S2, S3, S4, S5, ... der Abschnitte, welche die Liniensegmente, die die lokalen Minima verbinden, übersteigen, angegeben.
In der von dem Erfinder durchgeführten Analyse ist das pfeifartige Geräusch Pw (siehe 7) des Keuchens, das häufig in dem Fall kindlichen Asthmas beobachtet wird, ein Geräusch mit Spitzen mit relativ schmalen Breiten D (nahezu monoton) mit einer Frequenz in einem Bereich von ungefähr 900 Hz bis 1200 Hz. Angesichts dessen bestimmt die Steuereinheit 110 mit der Keucherfassungseinrichtung 100, ob Keuchen nur für Spitzen mit Frequenzen innerhalb des Bereichs von 200 Hz bis 1500 Hz in dem Frequenzspektrum PS angegeben wird oder nicht. Folglich ist es möglich, zu erfassen, ob Keuchen einschließlich pfeifartigen Keuchens, das häufig im Fall von kindlichem Asthma beobachtet wird, neben dem Keuchgeräusch in dem Atemgeräusch einer Messtestperson enthalten ist oder nicht. Andererseits werden Geräusche außerhalb des Bereichs von 200 Hz bis 1500 Hz nicht für Keuchen gehalten und daher in der Bestimmung nicht behandelt.
Außerdem entspricht die dominante Spitze Pd (in diesem Beispiel die Spitze P5), die in dem Diagramm der Frequenz in Bezug auf den Schalldruck (8) von den mehreren Spitzen P1, P2, P3, ... in dem Frequenzspektrum PS die größte Fläche hat, der Spitze mit der größten Energie. Folglich bestimmt die dominante Spitze Pd, ob in der Verarbeitungseinheitszeitspanne tu Keuchen enthalten ist oder nicht. Angesichts dessen bestimmt die Steuereinheit 110 in der Keucherfassungseinrichtung 100 nur basierend auf der dominanten Spitze Pd, die die größte Fläche in dem Diagramm der Frequenz in Bezug auf den Schalldruck (8) von den mehreren Spitzen P1, P2, P3, ... in dem Frequenzspektrum PS hat, ob Keuchen angegeben wird.
Zum Beispiel zeigt 9 sowohl eine zeitliche Änderung CPd in dem L/D-Wert der dominanten Spitze Pd, die in dem Frequenzspektrum des Atemgeräusches eines gewissen Asthmapatienten enthalten ist, als auch eine zeitliche Änderung Spd in der Fläche der dominanten Spitze Pd. Zeitspannen ohne Keuchen und Zeitspannen mit Keuchen, die tatsächlich beobachtet werden, werden auf der Zeitachse (Horizontalachse) spezifiziert. Wie aus 9 zu verstehen ist, versteht sich, dass der L/D-Wert der dominanten Spitze Pd in den Zeitspannen, in denen tatsächlich kein Keuchen beobachtet wurde, kleiner oder gleich dem Schwellwert α ist, während der L/D-Wert der dominanten Spitze Pd in den Zeitspannen mit Keuchen, die tatsächlich beobachtet wurden, den ungefähren Schwellwert α ungefähr übersteigt. Auch ist die Fläche der dominanten Spitze Pd begleitend dazu in den Zeitspannen mit Keuchen größer.
Auch zeigt 10 als ein Histogramm die Datenhäufigkeit der L/D-Werte für ein normales Atemgeräusch, das tatsächlich als kein Keuchen enthaltend beobachtet wurde, und die Datenhäufigkeit der L/D-Werte für ein Atemgeräusch, das tatsächlich als Keuchen enthaltend beobachtet wurde. Wie aus 10 zu verstehen ist, versteht sich, dass die Datengruppe H0 von L/D-Werten für das normale Atemgeräusch kleiner oder gleich dem Schwellwert α ist, und die Datengruppe H1 von L/D-Werten für das Atemgeräusch, das tatsächlich als Keuchen enthaltend beobachtet wurde, den Schwellwert α übersteigt.
Gemäß den in 9 und 10 gezeigten Ergebnissen kann gesagt werden, dass es mit der Keucherfassungseinrichtung 100 möglich ist, genau zu bestimmen, ob Keuchen in dem Atemgeräusch der Messtestperson enthalten ist oder nicht.
Die Bestimmungsergebnisse für jede Verarbeitungseinheitszeitspanne tu oder mit anderen Worten, die Ergebnisse der Bestimmung, ob Keuchen in dem Atemgeräusch der Messtestperson enthalten ist oder nicht, werden nacheinander als Binärdaten in dem Speicher 120 gespeichert und gesammelt. Wenn Keuchen in dem Atemgeräusch enthalten ist, wird zum Beispiel 1 gespeichert, und wenn kein Keuchen in dem Atemgeräusch enthalten ist, wird 0 gespeichert.

iii) Als nächstes arbeitet die Steuereinheit 110 basierend auf den vorstehend beschriebenen Bestimmungsergebnissen als eine Additionsverarbeitungseinheit, legt eine Additionseinheitszeitspanne (z. B. 30 Sekunden) mit mehreren Verarbeitungseinheitszeitspannen tu fest und addiert nacheinander die Längen der Verarbeitungseinheitszeitspannen tu in jeder Additionseinheitszeitspanne, in der bestimmt wurde, dass Keuchen enthalten war.

Wie in 11 schematisch gezeigt, werden insbesondere in jeder Additionseinheitszeitspanne T1, T2, T3, T4, .... die Längen der Verarbeitungseinheitszeitspannen tu in jeder Verarbeitungseinheitszeitspanne, in der bestimmt wurde, dass Keuchen enthalten war, addiert, und die Ergebnisse werden als Keuchzeitspannen Tw1, Tw2, Tw3, Tw4, ... erhalten. Außerdem werden Informationen, die eine zeitliche Änderung in der Häufigkeit des Keuchens angeben, als ein Diagramm erzeugt, das Prozentsätze angibt, welche die Keuchzeitspannen Tw1, Tw2, Tw3, Tw4, ... in Balken AT1, AT2, AT3, AT4, ... mit einer gewissen Länge, die der Additionseinheitszeitspanne entspricht, einnehmen. Beachten Sie, dass die Prozentsätze der Zeitspannen (normale Atmungszeitspannen), in denen in den Additionseinheitszeitspannen kein Keuchen vorhanden ist, durch O1, O2, O4, ... angegeben werden.
Insbesondere wird in diesem Beispiel die Stärke des Keuchgeräusches in jeder Additionseinheitszeitspanne T1, T2, T3, T4, ... basierend auf der Fläche (S5 in dem in 8 gezeigten Beispiel) der dominanten Spitze Pd in dem Frequenzspektrum Ps des Atemgeräusches in fünf Stufen A, B, C, D und E klassifiziert, und die Längen der Verarbeitungszeitspannen tu, in denen bestimmt wurde, dass Keuchen enthalten ist, wurden für jede der klassifizierten Stufen A, B, C, D und E addiert. Die Stufe A ist derart festgelegt, dass die Fläche der dominanten Spitze Pd 0 oder mehr und weniger als 250 ist, die Stufe B ist derart festgelegt, dass die Fläche der dominanten Spitze Pd 250 oder mehr und weniger als 500 ist, die Stufe C ist derart festgelegt, dass die Fläche der dominanten Spitze Pd 500 oder mehr und weniger als 750 ist, die Stufe D ist derart festgelegt, dass die Fläche der dominanten Spitze Pd 750 oder mehr und weniger als 1000 ist, und die Stufe E ist derart festgelegt, dass die Fläche der dominanten Spitze Pd 1000 oder mehr und weniger als 1250 ist. Beachten Sie, das zur Erleichterung des Verständnisses in dem in 11 gezeigten Beispiel die Prozentsätze der fünf Stufen A, B, C, D und E nacheinander nach rechts verschoben gezeigt sind, sie aber auch geradlinig gezeigt werden können.
Die Pegel zur Klassifizierung der Stärke des Keuchgeräusches (d. h. der Schwere des Keuchens) sind nicht auf die fünf Stufen A, B, C, D und E beschränkt. Zum Beispiel kann es für einen durchschnittlichen Benutzer, der kein medizinischer Fachmann ist, leichter sein, intuitiv zu verstehen, dass die Stärke des Keuchgeräusches in drei Stufen klassifiziert wird.

iv) Angesichts dessen arbeitet die Steuereinheit 110 in dem Fall der Erzeugung von Bilddaten, die faktisch an das Smartphone 200 übertragen werden sollen, als eine Anzeigeverarbeitungseinheit und legt die Prozentsätze, die durch Kombinieren der normalen Atmungszeitspannen und der Zeitspannen, in denen die Fläche der dominanten Spitze Pd in einem Bereich von 0 oder mehr und weniger als 250 ist, als grün G fest. Die Prozentsätze der Zeitspannen, in denen die Fläche der dominanten Spitze Pd in einem Bereich von 250 oder mehr und weniger als 750 ist, werden gelb Y gemacht. Auch werden die Prozentsätze der Zeitspannen, in denen die Fläche der dominanten Spitze Pd in dem Bereich von 750 oder mehr ist, rot R gemacht. Ansprechend darauf werden die Balken mit gewissen Längen, die den Additionseinheitszeitspannen entsprechen, in drei Farben, nämlich grün G, gelb Y und rot R unterteilt angezeigt. Auch richtet die Steuereinheit 110 die mehreren Balken AT1, AT2, ... entsprechend der Additionseinheitszeitspanne parallel aus, um Bilddaten zu erzeugen, die ein Balkendiagramm (in diesem Beispiel das in 12 gezeigte Balkendiagramm AT) angeben, welches die zeitliche Änderung in der Häufigkeit des Keuchens angibt.

Beachten Sie, dass die Additionseinheitszeitspanne in dem in 11 gezeigten Beispiel auf 30 Sekunden festgelegt wurde, es aber keine Beschränkung auf dieses gibt. Die Additionseinheitszeitspanne kann auf verschiedene Weisen, wie etwa ein Minute, zwei Minuten, fünf Minuten, 10 Minuten, 30 Minuten, eine Stunde oder mehr und weniger als 24 Stunden, einen Tag eine Woche oder einen Monat, festgelegt werden. In dem folgenden Beispiel ist die Additionseinheitszeitspanne eine Stunde.
Auch wenn der Prozentsatz der Zeit, für welche die Stärke des Keuchgeräusches rot R erreicht hat, in einer Additionseinheitszeitspanne eine vorgegebene zweite Schwelle (durch das Bezugszeichen β angegeben; in diesem Beispiel β = 5 [%]), arbeitet die Steuereinheit 110 als eine Warnungserzeugungseinheit, die über die drahtlose Nahfeldkommunikationseinheit 180 ein Alarmsignal als eine Warnung an das Smartphone 200 überträgt.

(4) Als nächstes drückt der Benutzer 91 einen Schalter „Lastmessergebisse” (in der später beschriebenen 15(A) durch das Bezugszeichen 28 angegeben), der auf dem Anzeigebildschirm des Smartphones 200 angezeigt wird, und empfangt über die drahtlose Nahfeldkommunikationseinheit 280 (insbesondere BLE-Kommunikation) die Bilddaten von der Keucherfassungseinrichtung 100 (Schritt S6 in 17). Die empfangenen Daten werden automatisch in dem Speicher 220, der als die Speichereinheit dient, gespeichert und aufgezeichnet.

Daraufhin wird das in 12 dargestellte Balkendiagramm AT, das die zeitliche Änderung in der Häufigkeit des Keuchens angibt, auf dem Anzeigebildschirm 10 des Smartphones 200 angezeigt.
Hier werden eine Batterierestmenge 11 und eine aktuelle Zeit 12 auf der obersten Höhe des Anzeigebildschirms 10 angezeigt. Auch wird unter diesen eine „Asthmaprüfer”-Anzeige 13 als ein Name der Anwendungssoftware bereitgestellt, und eine „Keuchprüfer”-Anzeige 14 wird bereitgestellt. Ein „Abbrechen”-Schalter 17 zum Eingeben einer Anweisung, das „Keuchprüfer”-Programm zu beenden, und ein „Zurück”-Schalter 18 zum Eingeben einer Anweisung, um zu dem Bildschirm zurückzukehren, der unmittelbar, bevor der Inhalt des Anzeigebildschirms angezeigt wurde, angezeigt wurde, werden links und rechts von der „Keuchprüfer”-Anzeige 14 bereitgestellt. Außerdem wird darunter ein Keucherfassungsergebnisanzeigefeld 50 zum Anzeigen von Bilddaten, die von der Keucherfassungseinrichtung 100 empfangen werden, bereitgestellt.
Eine Messzeitanzeige (in diesem Beispiel „25. Dezember 2014, 11:24”) 51, die das abschließende Messdatum und die Zeit anzeigt, eine Feldnamenanzeige 52, die sich als „Keucherfassungsergebnisse” liest, und ein Bilddatenanzeigebereich 56 sind in dem Keucherfassungsergebnisanzeigefeld 50 bereitgestellt. Eine Reihenfolge (in diesem Beispiel „1, 2, 3, ...”) 55 der Additionseinheitszeitspannen wird auf der Horizontalachse in dem Bilddatenanzeigebereich 56 angezeigt. Auch wird direkt unterhalb der Horizontalachse angegeben, dass die Daten über das Messdatum und die Zeit, die in der Messzeitanzeige 51 angegeben werden, in dem sechsten Datenposten (Balken AT 4) enthalten sind, da die „Zahl 6 das Ergebnis angibt, das zu der angezeigten Zeit erhalten wird”. Außerdem wird in dem Bilddatenbereich 56 als die Vertikalachse die „Auftrittshäufigkeit (%)” in Schrittgrößen von 2%; z. B. 90%, 92%, 94%, ..., 100% angezeigt. Auch wird das Balkendiagramm AT, das die zeitliche Änderung in der Frequenz des vorstehend beschriebenen Keuchens angibt, innerhalb des Bilddatenanzeigebereichs 56 angezeigt.
Das Balkendiagramm AT umfasst mehrere Balken AT1, AT2, ... mit einer gewissen Höhe, die jeweils der Additionseinheitszeitspanne (in diesem Beispiel eine Stunde) entsprechen, in der Reihenfolge der zeitlichen Änderung. Die Balken werden mit drei Farben, nämlich grün G, gelb Y und rot R angezeigt. Wie vorstehend beschrieben, gibt grün G einen Prozentsatz an, der durch Kombinieren einer normalen Atmungszeitspanne und einer Zeitspanne, in der die Fläche der dominanten Spitze Pd 0 oder mehr und weniger als 250 ist, erhalten wird, oder mit anderen Worten einen Prozentsatz der Zeit, in der es kein oder ungefähr kein Keuchen in der Additionseinheitszeitspanne, die dem Balken entspricht, gibt. Gelb Y gibt einen Prozentsatz der Zeit an, für den die Fläche der dominanten Spitze Pd 250 oder mehr und weniger als 750 ist, oder mit anderen Worten einen Prozentsatz der Zeit, in dem das Keuchen relativ gering ist. Rot R gibt einen Prozentsatz der Zeit an, für den die Fläche der dominanten Spitze Pd 750 oder mehr ist, oder mit anderen Worten einen Prozentsatz der Zeit, in dem das Keuchen relativ stark ist.
Durch Betrachten des Diagramms AT kann der Benutzer 91 zusammen mit der zeitlichen Änderung in jeder Additionseinheitszeitspanne der Häufigkeit des Keuchens intuitiv die zeitliche Änderung der Schwere des Keuchens in jeder Additionseinheitszeitspanne visuell herausfinden.
Zum Beispiel ist in dem Beispiel des in 12 gezeigten Balkendiagramms AT neben der Einheitszeitspannennummer „3” der Prozentsatz der Zeit, der durch Kombinieren von gelb Y und rot R erhalten wird, etwa 2%, und daher kann angenommen werden, dass es in einer Stunde etwa 1,2 Minuten lang ein Keuchen gegeben hat. Da der Prozentsatz der Zeit für gelb Y und der Prozentsatz der Zeit für Rot auch jeweils etwa 1% sind, kann angenommen werden, dass es in etwa den gleichen Prozentsätzen der Zeit ein relativ schwaches Keuchen und relativ starkes Keuchen gab. Auch ist der Prozentsatz der Zeit, der durch Kombinieren von gelb Y und rot R in der Additionseinheitszeitspanne „4” erhalten wird, etwa 4%, und daher kann angenommen werden, dass es in einer Stunde etwa 2,4 Minuten lang ein Keuchen gab. Auch ist der Prozentsatz der Zeit für gelb Y etwa 3% und der Prozentsatz der Zeit für rot R ist etwa 1%, und daher kann angenommen werden, dass der Prozentsatz der Zeit eines relativ schwachen Keuchens auf etwa das Dreifache des Prozentsatzes der Zeit eines relativ starken Keuchens gestiegen ist. Auch kann in den Additionseinheitszeitspannen Nummer „5” und „6” angenommen werden, dass es eine ungefähre Rückkehr zu dem Zustand der Additionseinheitszeitspanne Nummer „3” gab.
Somit kann der Benutzer 91 durch Betrachten des Balkendiagramms AT intuitiv die zeitliche Änderung in jeder Additionseinheitszeitspanne der Häufigkeit des Keuchens und die Schwere des in dem Atemgeräusch des Kleinkinds 90, das als die Messtestperson dient, enthaltenen Keuchens visuell herausfinden. Auch werden die Informationen, die das Balkendiagramm AT ausdrückt, automatisch in dem Speicher 220 gespeichert. Folglich kann der Benutzer 91 durch Laden der Informationen aus dem Speicher 220 und Bewirken, dass das nächste Mal, wenn das Kleinkind 90 eine medizinische Untersuchung hat, das Balkendiagramm AT auf dem Anzeigebildschirm 10 angezeigt wird, dem Arzt die zeitliche Änderung in der Häufigkeit des Keuchens und die Schwere des in dem Atemgeräusch des Kleinkinds 90 enthaltenen Keuchens zeigen. Als ein Ergebnis kann der Arzt leichter, ob das Kleinkind 90 Asthma hat oder nicht, und die Schwere des Asthmas diagnostizieren, und kann leicht einen Behandlungsplan erzeugen.
Auch kann der Benutzer 91 verstehen, ob das Asthma schlechter oder besser wird, indem er den Zustand der zeitlichen Änderung für jede Additionseinheitszeitspanne der Häufigkeit des Keuchens und die Schwere des Keuchens in dem Balkendiagramm AT betrachtet. Wenn das Asthma zum Beispiel schlechter wird, ist eine Vorsorgemaßnahme, wie etwa die Verabreichung von Medikamenten, möglich, was dazu führt, dass die Verschlechterung des Asthmas verhindert wird.
Auf dem Anzeigebildschirm 10 des Smartphones 200 sind eine Richtungstaste 61, gemäß der eine in dem Keucherfassungsergebnisanzeigefeld 50 angezeigte Zielzeitspanne nach oben bewegt wird, und eine Richtungstaste 62, gemäß der eine Zielzeitspanne nach unten bewegt wird, unter dem Keucherfassungsergebnisanzeigefeld 50 bereitgestellt. Der Benutzer kann eine auf dem Anzeigebildschirm 10 angezeigte Zielzeitspanne als das Keucherfassungsergebnis auswählen, indem er die Richtungstasten 61 und 62 drückt. Auch wenn der Benutzer den Schalter „Notiz editieren” 63 drückt, wird ein (nicht gezeigter) Notizbildschirm geöffnet, und der Benutzer kann manuell eingeben und aufzeichnen, was er oder sie beim Betrachten der Keucherfassungsergebnisse empfunden hat. Auch wird später ein Schalter „Keuchgeräusch abspielen” 64 beschrieben.
Wenn der Prozentsatz der Zeit, in der die Stärke des Keuchgeräusches in der Additionseinheitszeitspanne rot R erreicht, die vorgegebene Schwelle β (= 5 [%]) übersteigt, empfängt das Smartphone 200 über die drahtlose Nahefeldkommunikationseinheit 280 ein Alarmsignal von der Keucherfassungseinrichtung 100. Nach dem Empfang des Alarmsignals verwendet die Steuereinheit 210 des Smartphones 200 den Lautsprecher 260, um einen Alarmton, der als eine Warnung dient, zu erzeugen. Mit diesem Alarmton kann dem Benutzer 91 die Tatsache bewusst gemacht werden, dass die Symptome des Kleinkinds 90, das als die Messtestperson dient, sich verschlechtert haben, auch wenn der Benutzer 91 in einem Wohnzimmer 99 getrennt von dem Kinderzimmer (in dem das Kleinkind 90 liegt) 98 ist. Folglich ist es möglich, eine Gegenmaßnahme, wie etwa die Verabreichung von Medikamenten an das Kleinkind 90, zu ergreifen. Die Warnung ist besonders in dem Fall vorteilhaft, in dem die Messtestperson ein Kleinkind 90, ein kritisch kranker Patient oder ähnliches ist, das/der Schwierigkeiten hat, seine Absichten auszudrücken.
Beachten Sie, dass die Warnung nicht auf die Erzeugung eines Alarmtons unter Verwendung des Lautsprechers 260 beschränkt ist, und es auch möglich ist, eine (nicht gezeigte) Alarmanzeige auf dem Anzeigebildschirm 10 durchzuführen oder unter Verwendung eines (nicht gezeigten) Vibrators, der die Benachrichtigung über einen Signalempfang durchführt, zu vibrieren.
Zweites Betriebsbeispiel
18 zeigt ein Betriebsverfahren, das auf dem Anzeigebildschirm des Smartphones 200 ein Balkendiagramm AT anzeigt, welches die zeitliche Änderung in der Häufigkeit des Keuchens des Kleinkinds 90 und Informationen in Bezug auf die Medikamentenverabreichung gemäß dem Keucherfassungssystem 1 angibt.

(1) Die Schritte S11 bis S15 in 18 werden ähnlich den Schritten S1 bis S5 in 17 ausgeführt.

Hier stellt 15(A) einen Initialisierungsmenübildschirm dar, der auf dem Anzeigebildschirm 10 angezeigt wird, wenn der Benutzer 91 in Schritt S13 von 18 das in dem Smartphone 200 installierte „Keuchprüfer”-Programm aktiviert.
Auf dem in 15(A) gezeigten Initialisierungsmenübildschirm wird ein Zustand 16 der BT-Kommunikation oder der BLE-Kommunikation mit der Keucherfassungseinrichtung 100, die von der drahtlosen Nahfeldkommunikationseinheit 280 durchgeführt wird, zwischen der „Asthmaprüfer”-Anzeige 13 und der „Keuchprüfer”-Anzeige 14 als „nicht verbunden” oder „verbunden” gezeigt. Auch sind darunter die „Keuchprüfer”-Anzeige 14, ein Schalter „Reservieren” 21, ein „Festlegung”-Schalter 22, ein Schalter „Keuchuntersuchung beginnen” 23, ein Schalter „Keuchuntersuchung beenden” 24, ein Schalter „Aufzeichnung beginnen” 25, ein Schalter „Aufzeichnung beenden” 26, ein „Festlegungsbildschirm”-Schalter 27, ein Schalter „Messergebnisse laden” 28, ein „Medikamentenverabreichungszeit”-Schalter 30 und ein Phasenauswahlschalter 40, der als eine Phasenanweisungseingabe dient, bereitgestellt.
Der Schalter „Reservieren” 21 wird verwendet, damit der Benutzer 91 eine Zeitspanne, wie etwa vom 26. Dezember 2014 21:00 bis 27. Dezember 2014 7:00 reservieren kann, während welcher die Messung von der Keucherfassungseinrichtung 100 durchgeführt werden soll. Der „Festlegung”-Schalter 22 wird verwendet, um die Bedingung (in diesem Beispiel der Schwellwert β), unter welcher die Keucherfassungseinrichtung 100 das vorstehend beschriebene Alarmsignal erzeugt, festzulegen und festzulegen, ob der Alarmton erzeugt werden soll oder nicht, ob die Alarmanzeige durchgeführt werden soll oder nicht, ob die automatische Aufzeichnung durchgeführt werden soll oder nicht, und ähnliches festzulegen, wenn das Smartphone 200 das Alarmsignal empfängt. Der Schalter „Keuchuntersuchung beginnen” 23 wird, verwendet, um die Keucherfassungseinrichtung 100 anzuweisen, die Messung zu beginnen. Der Schalter „Keuchuntersuchung stoppen” 24 wird verwendet, um die Keucherfassungseinrichtung 100 anzuweisen, die Messung zu stoppen. Der Schalter „Aufzeichnung beginnen” 25 wird verwendet, um die Keucherfassungseinrichtung 100 anzuweisen, das Atemgeräuschsignal BS zu übertragen. Der Schalter „Aufzeichnung beenden” 26 wird verwendet, um die Keucherfassungseinrichtung 100 anzuweisen, die Übertragung des Atemgeräuschsignals BS zu beenden. Der „Festlegungsbildschirm”-Schalter 27 wird verwendet um eine SSID (Dienstsatzkennung) und einen Verschlüsselungsschlüssel (Kennwort) zwischen der drahtlosen Nahfeldkommunikationseinheit 280 des Smartphones 200 und der drahtlosen Nahfeldkommunikationseinheit 180 der Keucherfassungseinrichtung 100 festzulegen. Der „Medikamentenverabreichungszeit”-Schalter 30 wird verwendet, um eine Zeit zur Medikamentenverabreichung (Jahr, Monat, Tag, Stunde, Minute) einzugeben. Beachten Sie, dass der Phasenauswahlschalter 40 später beschrieben wird.

(2) In diesem Beispiel drückt der Benutzer 91 in dem Zustand, in dem der in 15(A) gezeigte Initialisierungsmenübildschirm auf dem Anzeigebildschirm 10 des Smartphones 200 angezeigt wird, den „Medikamentenverabreichungszeit”-Schalter 30 (Schritt S16 in 18). Daraufhin wird die Zeit, zu welcher der „Medikamentenverabreichungszeit”-Schalter 30 gedrückt wurde, als die Medikamentenverabreichungszeit (Jahr, Monat, Zeit, Stunde, Minute) in dem Speicher 220 gespeichert. Beachten Sie, dass es auch möglich ist, eine Konfiguration zu verwenden, in der, wenn der Benutzer 91 den „Medikamentenverabreichungszeit”-Schalter 30 drückt, sich ein Bildschirm zum Eingeben der Medikamentenverabreichungszeit öffnet, der Benutzer 91 die Medikamentenverabreichungszeit (Jahr, Monat, Tag, Stunde, Minute) in diesem Bildschirm eingibt, und wenn der Benutzer 91 den „Medikamentenverabreichungszeit”-Schalter 30 erneut drückt, die Medikamentenverabreichungszeit gespeichert wird. Wenn die Medikamentenverabreichungszeit gespeichert wird, wird, wie in 15(B) dargestellt, der Medikamentenverabreichungsinformationseingabebildschirm zum Eingeben der Art der Medikamente, die verabreicht wurden, auf dem Anzeigebildschirm 10 angezeigt. In diesem Beispiel werden drei Arten von Schaltern, nämlich ein Schalter „Medikamentenverabreichung A” 31, ein Schalter „Medikamentenverabreichung B” 32, und ein Schalter „Medikamentenverabreichung C” 33, angezeigt. Beachten Sie, dass in der Tat spezifische Medikamentenverabreichungsnamen, die in einem Rezept von einem Arzt bezeichnet sind, im Voraus unter Verwendung eines (nicht gezeigten) Medikamentenverabreichungsnamen-Registrierungsbildschirms als die „Medikamentenverabreichung A”, „Medikamentenverabreichung B” und „Medikamentenverabreichung C” registriert werden. Die spezifischen Medikamentenverabreichungsnamen, die registriert wurden, werden an den Anzeigestellen für „Medikamentenverabreichung A”, „Medikamentenverabreichung B” und „Medikamentenverabreichung C” in 15(B) angezeigt. Die Schalter 30, 31, 32 und 33 bilden Medikamentenverabreichungsinformationseingabeeinheiten.
(3) In einem Zustand, in dem der in 15(B) gezeigte Medikamentenverabreichungsinformationseingabebildschirm angezeigt wird, drückt der Benutzer 91 einen der Medikamentenverabreichungsschalter und gibt die Art der Medikamentenverabreichung ein (Schritt S17 in 18). Wenn der Benutzer 91 zum Beispiel den Schalter „Medikamentenverabreichung A” 31 drückt, wird, wie in 16(A) dargestellt ein Schalter zur Prüfung, der Medikamentenverabreichungsinformationen 34 enthält, die besagen „25. Dezember 2014, 11:22, Medikamentenverabreichung A”, auf dem Anzeigebildschirm 10 des Smartphones 200 angezeigt (Schritt S18 in 18).
(4) Wenn der Benutzer 91 außerdem zweimal den „Zurück”-Schalter 18 drückt, um zu dem in 15(A) gezeigten Initialisierungsmenübildschirm zurückzukehren, den „Medikamentenverabreichungszeit”-Schalter 30 drückt und den Schalter „Medikamentenverabreichung B” 32 auf dem in 15(B) gezeigten Medikamentenverabreichungsinformationseingabebildschirm drückt, wird, wie in 16(A) dargestellt, zusammen mit den vorhergehenden Medikamentenverabreichungsinformationen 34 ein Bildschirm zur Prüfung, der Medikamentenverabreichungsinformationen 35 enthält, die besagen „15. Dezember 2014, 11:24, Medikamentenverabreichung B” angezeigt. Mit anderen Worten werden die Schritte S16 bis S18 in 18 für jede Medikamentenverabreichung wiederholt.
(5) Danach drückt der Benutzer 91 zweimal den „Zurück”-Schalter 18, um zu dem in 51(A) gezeigten Initialisierungsmenübildschirm zurückzukehren, drückt den „Lastmessungsergebnis”-Schalter 28, um über die drahtlose Nahfeldkommunikationseinheit 280 (insbesondere BLE-Kommunikation) Bilddaten von der Keucherfassungseinrichtung 100 zu empfangen (Schritt S19 in 18). Die empfangenen Daten werden in dem Speicher 220, der als die Speichereinheit dient, automatisch gespeichert und aufgezeichnet.

Daraufhin arbeitet die Steuereinheit 210 des Smartphones 200 als die Anzeigeverarbeitungseinheit, und, wie in 16(B) gezeigt, werden die Medikamentenverabreichungsinformationen für jede Additionseinheitszeitspanne zusammen mit dem Balkendiagramm AT, das die zeitliche Änderung in der Häufigkeit des Keuchens angibt, auf dem Anzeigebildschirm 10 angezeigt (Schritt S20 in 18). In dem in 16(B) gezeigten Beispiel wird „Medikamentenverabreichung A” oberhalb des Balkendiagramms AT1 für die Additionseinheitszeitspanne Nummer 5 angezeigt, und „Medikamentenverabreichung B” wird oberhalb des Balkendiagramms AT1 für die Additionseinheitszeitspanne Nummer 6 angezeigt. Der Benutzer 91 kann in der Additionseinheitszeitspanne visuell intuitiv die Häufigkeit des Keuchens, Informationen in Bezug auf die Medikamentenverabreichung herausfinden und in diesem Beispiel herausfinden, dass dem Kleinkind 90 in der Additionseinheitszeitspanne Nummer 5 die Medikamentenverabreichung A gegeben wurde, und dass dem Kleinkind in der Additionseinheitszeitspanne Nummer 6 die Medikamentenverabreichung B gegeben wurde. Folglich kann der Benutzer 91 oder der Arzt, dem der in 16(B) gezeigte Bildschirm gezeigt wurde, leicht bestimmen, ob die Medikamentenverabreichung eine Wirkung (eine Verringerung der Häufigkeit des Keuchens) auf das Kleinkind 90 hatte oder nicht.
Zum Beispiel verschlechterte sich in dem in 16(B) gezeigten Beispiel ungeachtet der Tatsache, dass es in der Additionseinheitszeitspanne Nummer 5 (in welcher der Prozentsatz der roten Zeit R etwa 3% war) die „Medikamentenverabreichung A” gab, der Prozentsatz der roten Zeit R in der Additionseinheitszeitspanne 6 auf etwa 5%, und die Symptome des Kleinkinds 90 verschlechterten sich. Aus diesem Grund besteht eine hohe Wahrscheinlichkeit, dass die „Medikamentenverabreichung A” nicht wirksam war. Es könnte nach der Betrachtung der Additionseinheitszeitspanne Nummer 7 und weiter besser sein, die Wirkung der „Medikamentenverabreichung B” zu bestimmen.
Drittes Betriebsbeispiel
19 zeigt ein Verfahren von Arbeitsgängen, gemäß denen der Benutzer 91 unter Verwendung des Keucherfassungssystems 1 das Atemgeräusch des Kleinkinds 90 in dem Speicher 220 des Smartphones 200 aufzeichnet.

(1) Die Schritte S21 bis S23 in 19 rücken ähnlich den Schritten S1 bis S3 in 17 vor.

Hier wird in Schritt S23 von 19 der in 15(A) gezeigte Initialisierungsmenübildschirm auf dem Anzeigebildschirm 10 des Smartphones 200 angezeigt. Ein Phasenauswahlschalter 40, der als eine Phasenanweisungseingabeeinheit dient, ist auf dem Initialisierungsmenübildschirm enthalten. Wenn das Atemgeräuschsignal BS aufgezeichnet werden soll, umfasst der Phasenauswahlschalter 40 einen „Ausatmung”-Schalter 41 zum Auswählen nur der Ausatmungsphase, einen „Ausatmung/Einatmung”-Schalter 42 zum Auswählen sowohl der Ausatmungsphase als auch der Einatmungsphase und einen „Einatmung”-Schalter 43 zum Auswählen der Einatmungsphase.

(2) In einem Zustand, in dem gemäß einer von dem Arzt gestellten Anforderung der Phasenauswahlschalter 40 auf dem Anzeigebildschirm 10 des Smartphones 200 angezeigt wird, drückt der Benutzer 91 zum Beispiel einen Schalter von dem „Ausatmung”-Schalter 41, dem „Ausatmung/Einatmung”-Schalter 42 und dem „Einatmung”-Schalter 43 dementsprechend, ob nur die Ausatmungsphase, sowohl die Ausatmungsphase als auch die Einatmungsphase und nur die Einatmungsphase aufgezeichnet werden soll (Schritt S24 in 19). Folglich wird die Phase, die aufgezeichnet werden soll, ausgewählt.
(3) Als nächstes bestimmt der Benutzer 91, ob manuell oder automatisch aufgezeichnet werden soll (Schritt S25 in 19). Wenn zum Beispiel die aktuellen Keuchsymptome des Kleinkinds 90 schwer sind und der Benutzer das Keuchen sofort aufzeichnen möchte, ist es wünschenswert, die manuelle Aufzeichnung auszuwählen. Wenn die aktuellen Keuchsymptome des Kleinkinds 90 andererseits günstig sind und der Benutzer 91 aufzeichnen möchte, wenn die Keuchsymptome schwer werden, ist es wünschenswert, die automatische Aufzeichnung auszuwählen.
(4) In dem Fall der Durchführung der manuellen Aufzeichnung (Ja in Schritt S25 von 19) drückt der Benutzer 91 den Schalter „Aufzeichnung beginnen” 25 auf dem in 15(A) gezeigten Initialisierungsmenübildschirm (Schritt S26 von 19). Daraufhin weist die Steuereinheit 210 des Smartphones 200 die Keucherfassungseinrichtung 100 an, das Atemgeräuschsignal BS über die drahtlose Nahfeldkommunikationseinheit 280 zu übertragen. Andererseits verwendet der Benutzer 91 in dem Fall der Durchführung der automatischen Aufzeichnung den in 15(A) gezeigten „Festlegung”-Schalter 22, um festzulegen, dass die „automatische Aufzeichnung” durchgeführt werden soll. In der „automatischen Aufzeichnung”-Betriebsart wartet die Steuereinheit 210 des Smartphones 200 auf das vorstehend beschriebene Alarmsignal (gibt an, dass der Prozentsatz der Zeit, in welcher die Additionseinheitszeitspanne rot R erreicht, die Schwelle β überschritten hat) von der Keucherfassungseinrichtung 100 (Schritt S29 in 19) und weist die Keucherfassungseinrichtung 100 zur Zeit des Empfangs des Alarmsignals an (Ja in Schritt S29 von 19), das Atemgeräuschsteuersignal BS über die drahtlose Nahfeldkommunikationseinheit 280 zu übertragen. Sowohl in dem Fall der manuellen Aufzeichnung als auch in dem Fall der automatischen Aufzeichnung überträgt die Keucherfassungseinrichtung 100 das Atemgeräuschsignal BS über die drahtlose Nahfeldkommunikationseinheit 180 (insbesondere BT-Kommunikation) an das Smartphone 200, wenn die Keucherfassungseinrichtung 100 die Anweisung empfängt, das Atemgeräuschsignal BS von dem Smartphone 200 zu übertragen.
(5) Nach dem Empfang des Atemgeräuschsignals BS in dem Smartphone 200 arbeitet die Steuereinheit 210 als eine Geräuschaufzeichnungseinheit und führt die Aufzeichnung durch Speichern der Phase des Atemgeräuschsignals BS, die mit dem Phasenauswahlschalter 40 ausgewählt wird, in dem Speicher 220 durch (Schritt S27 in 19).

Insbesondere arbeitet die Steuereinheit 210 des Smartphones 200 als die Phasenidentifizierungseinheit und erfasst die Phasen des Atemgeräuschsignals BS wie folgt.
Zuerst hat das Atemgeräuschsignal BS, wie in 6 gezeigt, synchron mit Nulldurchgangspunkten, an denen das Atemflussmengensignal BF von negativ (Einatmung) nach positiv (Ausatmung) übergeht, lokale Minima. Folglich kann die Steuereinheit 210 einen Atmungszyklus tc der Messtestperson (in diesem Beispiel des Kleinkinds 90) erhalten, indem die lokalen Minima BS0, BS1, ... des Atemgeräuschsignals BS erfasst werden.
Als nächstes erzeugt die Steuereinheit 210, wie in 13 gezeigt, eine Hüllkurve BE für das Atemgeräuschsignal BS (wenn das Atemgeräuschsignal BS in diesem Beispiel 3000 oder weniger ist, wird es der Einfachheit halber durch 0 ersetzt). Wenn die Hüllkurve BE für das Atemgeräuschsignal BS und das Atemflussmengensignal BF, die in 6 gezeigt sind, kombiniert werden, sind Spitzen BEp der Hüllkurve BE, wie in 14 gezeigt, synchron mit Nulldurchgangspunkten, an denen das Atemflussmengensignal BF von positiv (Einatmung) nach negativ (Ausatmung) übergeht. Folglich kann die Steuereinheit 210 zwischen der Ausatmungsphase te und der Einatmungsphase ti in dem Atmungszyklus tc unterscheiden und sie identifizieren, indem die Spitzen BEp der Hüllkurve BE erfasst werden. Beachten Sie, dass eine Spitze BEn, die von dem Zyklus einer Originalspitze BEp in der Hüllkurve fehlausgerichet ist, basierend auf dem durchschnittlichen Zyklus der ursprünglichen Spitzen BEp als Rauschen ignoriert wird.
Folglich führt die Steuereinheit 210 nach dem Unterscheiden zwischen und Identifizieren der Ausatmungsphase te und der Einatmungsphase ti in dem Atmungszyklus tc die Aufzeichnung durch, indem die Phase des Atemgeräuschsignals ES unter Verwendung des Phasenauswahlschalters 40 in den Speicher 220 gespeichert wird. Beachten Sie, dass die in 16(B) gezeigte „Ausatmung”-Anzeige 44 angibt, dass die Ausatmungsphase aufgezeichnet wurde.
Beachten Sie, dass, wenn der Benutzer 91 in dem Fall der manuellen Aufzeichnung den Schalter „Aufzeichnung beenden” 26 auf dem in 15(A) gezeigten Anfangsmenübildschirm drückt, die von dem Smartphone 200 durchgeführte Aufzeichnung stoppt. Die Keucherfassungseinrichtung 100 empfängt ein Signal, das „Aufzeichnung beenden” angibt, über die drahtlose Nahfeldkommunikationseinheit 180 und stoppt die Übertragung des Atemgeräuschsignals BS. In der automatischen Aufzeichnungsbetriebsart werden die Zeitspanne, in welcher die Keucherfassungseinrichtung 100 das Atemgeräuschsignal BS überträgt, und die Zeitspanne, in welcher das Smartphone 200 die Aufzeichnung durchführt, als Voreinstellung als 30 Sekunden beginnend von der Aufzeichnungsanfangszeit festgelegt (Dies kann von dem Benutzer 91 geändert und festgelegt werden).
Wenn das Keuchen des Kleinkinds 90, das als die Messtestperson dient, in der automatischen Aufzeichnungsbetriebsart relativ groß ist (d. h. wenn das Keuchen schwer ist), kann das Atemgeräusch des Kleinkinds 90 automatisch aufgezeichnet werden. Folglich kann der Benutzer 91 zum Beispiel durch Abspielen des aufgezeichneten Inhalts beim nächsten Mal, wenn das Kleinkind 90 eine medizinische Untersuchung hat, einen Arzt das Atemgeräusch des Kleinkinds 90, wenn das Keuchen schwer ist, anhören lassen. Als ein Ergebnis kann der Arzt leichter, ob das Kleinkind 90 Asthma hat oder nicht, und die Schwere des Asthmas diagnostizieren und kann leicht einen Behandlungsplan erzeugen. Beachten Sie, dass, wenn das Smartphone 200 das Alarmsignal von der Keucherfassungseinrichtung 100 nicht empfängt (Nein in Schritt S29 von 19), die Aufzeichnung nicht durchgeführt wird.

(6) Danach kann der Benutzer zum Beispiel durch Drücken des Schalters „Keuchgeräusch abspielen” 64 auf dem in 12 gezeigten Bildschirm das in dem Speicher 220 gespeicherte Atemgeräuschsignal BS zum Beispiel mit dem Lautsprecher 260 abspielen (Schritt S28 in 19).

Gemäß diesem Betriebsbeispiel kann die Phase des Atemgeräuschsignals BS, die unter Verwendung des Phasenauswahlschalters 40 ausgewählt wird, aufgezeichnet werden. Wenn folglich die Phase, die von dem Arzt während der früheren medizinischen Untersuchung angefordert wird, ausgewählt wird, kann der Benutzer 91 den Arzt zum Beispiel den aufgezeichneten Inhalt der Phase, die von dem Arzt von dem Atmungszyklus tc angefordert wurde, anhören lassen, wenn der Benutzer 91 den Arzt den aufgezeichneten Inhalt des Keuchens des Kleinkinds 90 während der nächsten medizinischen Untersuchung anhören lässt.
Auch können das Keucherfassungsergebnis (Balkendiagramm AT, das in 12 und 16(B) gezeigt ist), das auf dem Anzeigebildschirm 10 des Smartphones 200 angezeigt wird, und der aufgezeichnete Inhalt des Atemgeräuschsignals BS über die Netzwerkkommunikationseinheit 290 an einen Computer des Arztes (Terminal in einem Krankenhaus) übertragen werden. Folglich kann der Benutzer die Diagnose eines Arztes an einem entfernten Ort, der sich von dem Krankenhaus entfernt befindet, erhalten.
In der vorstehend beschriebenen Ausführungsform wird die Anzeigevorrichtung für keuchbezogene Informationen der vorliegenden Erfindung als ein Keucherfassungssystem mit der Keucherfassungseinrichtung 100 und dem Smartphone 200 gebildet, aber es besteht keine Beschränkung auf dieses. Zum Beispiel ist es möglich, anstelle des Smartphones 200 einen im Handel erhältlichen Computer (Personalcomputer, etc.) aufzunehmen. In diesem Fall wird das vorstehend beschriebene „Keuchprüfer”-Programm auf dem im Handel erhältlichen Computer installiert.
Ebenso kann die Keucherfassungsvorrichtung der vorliegenden Erfindung zum Beispiel nur durch das Smartphone 200 gebildet werden. In diesem Fall sind das erste Mikrofon 111 und das zweite Mikrofon 112 mit dem Smartphone 200 verbunden, und die Geräuschsignalverarbeitungsschaltung 115 ist in dem Smartphone 200 montiert (Die Funktion der Geräuschsignalverarbeitungsschaltung 115 kann durch Software ausgebildet werden und kann durch die Steuereinheit 210 ausgeführt werden). In diesem Fall kann die Keucherfassungsvorrichtung der vorliegenden Erfindung klein und kompakt gemacht werden. Dieser Aufbau ist in dem Fall vorteilhaft, in dem die Messtestperson der Benutzer des Smartphones 200 ist.
In der vorstehend beschriebenen Ausführungsform wurde die zeitliche Änderung in der Häufigkeit des Keuchens als ein Balkendiagramm AT angezeigt, aber es gibt keine Beschränkung darauf. Die zeitliche Änderung in der Häufigkeit des Keuchens kann als eine andere Form von Diagramm angezeigt werden. Zum Beispiel kann die zeitliche Änderung nur in dem Prozentsatz (%) der Zeit, der durch Kombinieren von gelb Y und rot R erhalten wird, als ein Balkendiagramm angezeigt werden.
Die vorstehend beschriebene Ausführungsform ist lediglich ein Beispiel und vielfältige Modifikationen sind möglich, ohne von dem Schutzbereich der Erfindung abzuweichen. Die mehreren vorstehend beschriebenen Ausführungsformen können unabhängig realisiert werden, aber es ist auch möglich, Ausführungsformen zu kombinieren. Auch können vielfältige Charakteristiken der verschiedenen Ausführungsformen unabhängig realisiert werden, aber es ist auch möglich, Charakteristiken verschiedener Ausführungsformen zu kombinieren.
Bezugszeichenliste

1: Keucherfassungssystem
10: Anzeigebildschirm
50: Anzeigefeld für Keucherfassungsergebnis
100: Keucherfassungseinrichtung
111: erstes Mikrofon
112: zweites Mikrofon
200: Smartphone
AT: Balkendiagramm
AT1, AT2, AT3, AT4: Balken
T1, T2, T3, T4: Additionseinheitszeitspanne
Tw1, Tw2, Tw3, Tw4: Keuchzeitspanne

Claims

Keucherfassungsvorrichtung, die aufweist: eine Atemgeräuscherfassungseinheit, die konfiguriert ist, um ein Atemgeräusch einer Messtestperson zu erfassen und ein Atemgeräuschsignal in einer Zeitfolge, welche das Atemgeräusch ausdrückt, zu erlangen; und eine Bestimmungsverarbeitungseinheit, die konfiguriert ist, um das Atemgeräuschsignal in jeder vorgegebenen Verarbeitungseinheitszeitspanne in einen Frequenzraum umzuwandeln, um ein Frequenzspektrum des Atemgeräusches zu erlangen und basierend auf einer Höhe und einer Breite einer Spitze in dem Frequenzspektrum zu bestimmen, ob die Spitze Keuchen anzeigt oder nicht.
Keucherfassungsvorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Bestimmungsverarbeitungseinheit ein Verhältnis zwischen der Höhe und der Breite der Spitze erhält und basierend darauf, ob das Verhältnis größer als ein vorgegebener erster Schwellwert ist oder nicht, bestimmt, ob das Keuchen angezeigt wird oder nicht.
Keucherfassungsvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Bestimmungsverarbeitungseinheit nur basierend auf einer dominanten Spitze, die die größte Fläche von mehreren Spitzen in dem Frequenzspektrum in einem Diagramm der Frequenz in Bezug auf den Schalldruck hat, bestimmt, ob das Keuchen angezeigt wird oder nicht.
Keucherfassungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die Bestimmungsverarbeitungseinheit nur basierend auf der Spitze bei einer Frequenz, die von 200 Hz bis 1500 Hz in dem Frequenzspektrum reicht, bestimmt, ob Keuchen angezeigt wird oder nicht.
Keucherfassungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, die aufweist: eine Additionsverarbeitungseinheit, die konfiguriert ist, um eine Additionseinheitszeitspanne, die mehrere Verarbeitungseinheitszeitspannen umfasst, festzulegen, die Längen von Verarbeitungseinheitszeitspannen, in denen bestimmt wurde, dass das Keuchen enthalten war, in jeder Additionseinheitszeitspanne zu addieren und das Ergebnis als eine Keuchzeitspanne zu erhalten, wobei die Additionsverarbeitungseinheit in jeder der Verarbeitungseinheitszeitspannen das Atemgeräuschsignal in einen Frequenzraum umwandelt, um das Frequenzspektrum des Atemgeräusches zu erlangen, die Stärke des Keuchgeräusches basierend auf der Fläche der dominanten Spitze, die die größte Fläche in dem Diagramm der Frequenz in Bezug auf den Schalldruck von den mehreren Spitzen in dem Frequenzspektrum hat, in mehrere Stufen klassifiziert und die Längen der Verarbeitungseinheitszeitspannen, für die bestimmt wurde, dass sie das Keuchen enthalten, in jeder der klassifizierten Stufen addiert; und eine Warnungserzeugungseinheit, die konfiguriert ist, um eine Warnung zu erzeugen, wenn ein Prozentsatz der Zeit, für die eine Stärke eines Keuchgeräusches in der Additionseinheitszeitspanne eine spezifische Stufe erreicht, basierend auf der von der Additionsverarbeitungseinheit durchgeführten Addition einen vorgegebenen zweiten Schwellwert übersteigt.
Keucherfassungsvorrichtung nach Anspruch 5, die aufweist: eine Geräuschaufzeichnungseinheit, die konfiguriert ist, um das Atemgeräuschsignal aufzuzeichnen, wenn die die Warnungserzeugungseinheit die Warnung erzeugt.
Keucherfassungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, die ferner aufweist: eine Phasenidentifizierungseinheit, die konfiguriert ist, um den Atmungszyklus der Messtestperson zu identifizieren, indem er basierend auf dem Atemgeräuschsignal, das von der Atemgeräuscherfassungseinheit erlangt wird, in eine Ausatmungsphase und eine Einatmungsphase unterteilt wird, eine Phasenanweisungseingabeeinheit, die konfiguriert ist, um eine Anweisung einzugeben, um eine oder beide der Ausatmungsphase und der Einatmungsphase des Atemgeräuschsignals auszuwählen; und eine Geräuschaufzeichnungseinheit, die konfiguriert ist, um die Phase des Atemgeräuschsignals, die von der Phasenanweisungseingabeeinheit angewiesen wird, aufzuzeichnen.
Keucherfassungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei die Atemgeräuscherfassungseinheit umfasst: ein erstes Mikrofon in der Form eines Stethoskops, das an der Haut der Brust der Messtestperson befestigt wird; und ein zweites Mikrofon, das an Kleidung oder der Haut eines Teils, der von der Brust und dem Atemorgan der Messtestperson entfernt ist, befestigt wird, und die Atemgeräuscherfassungseinheit eine Differenz ausgibt, die erhalten wird, indem die Ausgabe des zweiten Mikrofons von der Ausgabe des ersten Mikrofons subtrahiert wird.