DE202016106660U1

DE202016106660U1 - Schluckbeurteilungsvorrichtung

Info

Publication number: DE202016106660U1
Application number: DE202016106660.3U
Authority: DE
Original assignee: Tanita Corp; National Center of Neurology and Psychiatry
Current assignee: Tanita Corp; National Center of Neurology and Psychiatry
Priority date: 2016-02-05
Filing date: 2016-11-30
Publication date: 2017-02-16
Anticipated expiration: 2026-12-01
Also published as: JP2017136323A; JP6781886B2

Abstract

Schluckbeurteilungsvorrichtung, aufweisend einen Geräuschsignalerfassungsabschnitt, der ein Geräuschsignal erfasst, das einem Geräusch im Zusammenhang mit dem Schluckvorgang entspricht, einen Impedanzerfassungsabschnitt, der die Impedanz der Halsmuskulatur erfasst, und einen Beurteilungsabschnitt, der anhand des Geräuschsignals und der Impedanz beurteilt, ob ein Schluckvorgang stattfindet oder nicht.

Description

Technisches Gebiet
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Schluckbeurteilungsvorrichtung zur Beurteilung, ob ein Schluckvorgang stattfindet oder nicht.
Stand der Technik
In letzter Zeit wurde darauf hingewiesen, dass Sarkopenie, ein mit der Alterung einhergehender Abbau von Muskelmasse und Muskelkraft, auch zu einer Beeinträchtigung der Bewegungsfunktion im Zusammenhang mit dem Schlucken führt. Insbesondere die Kraft zum Formen eines Speisebrockens, Weiterbefördern des Speisebrockens und Kauen des Speisebrockens ist stark von einer Funktionsbeeinträchtigung der Zunge und der Muskulatur am Zungenbein betroffen. Daher ist es wichtig, die Muskelfunktion im Zusammenhang mit dem Schluckvorgang (Schluckfunktion) zu messen und auszuwerten.
Als Verfahren zum Bewerten der Muskelfunktion im Zusammenhang mit dem Schluckvorgang sind beispielsweise Vorrichtungen für Messungen mittels CT-Scanner oder MRI oder dergleichen, Untersuchungen mittels Endoskop oder Messung des Zungendrucks anhand des Drucks in einem Ballon bekannt, indem Luft in einen in die Mundhöhle eingesetzten Ballon eingeleitet wird (siehe beispielsweise Patentdokumente 1 und 2).
Dokumente des Stands der Technik
Patentdokumente

Patentschrift 1: Japanische Patentoffenlegungsschrift Nr. 2001-275994
Patentschrift 2: Japanische Patentoffenlegungsschrift Nr. 2006-204940

Kurzdarstellung der Erfindung
Aufgabe der vorliegenden Erfindung
Die bei Messungen mittels CT-Scanner, MRI oder Videofluoroskopie (VF) usw. verwendeten Vorrichtungen sind jedoch teuer und groß, und die Messung erfordert spezielles Fachwissen. Somit ist die Durchführung der Messung nicht einfach. Auch wird zur Messung eine große Anzahl an medizinischem Personal benötigt, was die Personalkosten erhöht. Da die untersuchte Person bei Messungen mittels CT-Scanner oder VF zudem durch Strahlung belastet wird, können solche Messungen nicht häufig durchgeführt werden.
Die Untersuchung mittels Endoskop wiederum ist hinsichtlich ihrer Genauigkeit problematisch, da ihre Bilder unklar sind. Auch ist für die Benutzung eines Endoskops hohes Fachwissen erforderlich. Wird das Endoskop nicht sachgerecht benutzt, kann dies daher während der Untersuchung für die untersuchte Person schmerzhaft oder körperlich belastend sein.
Da bei den Vorrichtungen der Patentdokumente 1 und 2 die untersuchte Person eine maximale Kraft auf ihre Zunge ausüben muss, ist besonders für ältere Personen die Belastung hoch. Da die Kraftausübung auf die Zunge durch die untersuchte Person je nach deren Motivation und Kooperation variiert, wird der Messwert vom Kooperationswillen der untersuchten Person beeinflusst.
Angesichts des Vorstehenden liegt eine von der vorliegenden Erfindung zu erfüllende Aufgabe darin, das Vorliegen eines Schluckvorgangs leicht und genau zu beurteilen.
Mittel zum Lösen der Aufgabe
Um die oben genannte Aufgabe zu erfüllen, weist eine Schluckbeurteilungsvorrichtung der vorliegenden Erfindung in einem Aspekt einen Geräuschsignalerfassungsabschnitt, der ein Geräuschsignal erfasst, das einem Geräusch im Zusammenhang mit dem Schluckvorgang entspricht, einen Impedanzerfassungsabschnitt, der die Impedanz der Halsmuskulatur erfasst, und einen Beurteilungsabschnitt auf, der anhand des Geräuschsignals und der Impedanz beurteilt, ob ein Schluckvorgang stattfindet oder nicht.
Gemäß diesem Aspekt kann das Vorliegen eines Schluckvorgangs leicht und genau beurteilt werden. Bei der Beurteilung dessen, ob ein Schluckvorgang vorliegt oder nicht, wird die untersuchte Person nicht durch Strahlung oder körperlich belastet, und darüber hinaus ist der Aufbau der Vorrichtung vereinfacht. Da außerdem die Beurteilung dessen, ob ein Schluckvorgang vorliegt oder nicht, anhand von zwei Faktoren, nämlich der Impedanz, die sich mit dem Zusammenziehen der Halsmuskulatur verändert, und dem Geräusch erfolgt, das mit dem Schluckvorgang der untersuchten Person einhergeht, kann im Vergleich dazu, dass anhand eines einzelnen Faktors beurteilt wird, ob ein Schluckvorgang vorliegt oder nicht, die Genauigkeit der Beurteilung erhöht werden.
Bei diesem Aspekt wird bevorzugt, dass der Beurteilungsabschnitt urteilt, dass ein Schluckvorgang vorliegt, wenn eine Veränderung, wobei das Geräuschsignal einen bestimmten Pegel überschreitet, und eine Veränderung, wobei die Impedanz größer als ein Normalzustand wird, innerhalb einer bestimmten Zeit stattfinden.
Konkret urteilt der Beurteilungsabschnitt für den Fall, dass von einer ersten Bedingung, nämlich dass das Geräuschsignal einen ersten Schwellenwert überschreitet, und einer zweiten Bedingung, nämlich dass die Veränderung der Impedanz pro Zeiteinheit einen zweiten Schwellenwert überschreitet, eine der Bedingungen von der ersten Bedingung und der zweiten Bedingung erfüllt wird und die andere Bedingung innerhalb einer bestimmten Zeit erfüllt wird, dass ein Schluckvorgang vorliegt.
Die Impedanz der Halsmuskulatur verändert sich außer beim Schlucken auch bei Körperbewegungen. Wenn das Mikrofon Rauschen erfasst, verändert sich auch das Geräuschsignal. Auch gibt es untersuchte Personen, bei denen der Zeitpunkt des Zusammenziehens der Halsmuskulatur beim Schlucken vor dem Zeitpunkt des Geräuschs, das mit dem Schluckvorgang einhergeht, ebenso wie untersuchte Person, bei denen der Zeitpunkt des Geräuschs, das mit dem Schluckvorgang einhergeht, vor dem Zeitpunkt des Zusammenziehens der Halsmuskulatur stattfindet. Gemäß diesem Aspekt kann dadurch, dass der Beurteilungsabschnitt für den Fall, dass eine der Bedingungen von der ersten Bedingung der Veränderung der Impedanz und der zweiten Bedingung der Stärke des Geräuschs erfüllt wird und die andere Bedingung innerhalb einer bestimmten Zeit erfüllt wird, urteilt, dass ein Schluckvorgang stattfindet, die Beurteilungsgenauigkeit, ob ein Schluckvorgang stattfindet oder nicht, erhöht werden.
Bei dem oben beschriebenen Aspekt wird bevorzugt, dass ein Bestimmungsabschnitt vorgesehen ist, der für den Fall, dass der Beurteilungsabschnitt urteilt, dass ein Schluckvorgang stattfindet, anhand von wenigstens einem von der Impedanz und dem Geräuschsignal bestimmt, ob der Schluckvorgang normal oder anomal ist.
Gemäß diesem Aspekt kann, indem der Bestimmungsabschnitt für den Fall, dass geurteilt wurde, dass ein Schluckvorgang stattfindet, anhand von wenigstens einem von der Impedanz, die den Zustand des Zusammenziehens der Halsmuskulatur anzeigt, und dem Geräuschsignal in Bezug auf das Geräusch beim Schlucken bestimmt, ob der Schluckvorgang normal oder anomal ist, im Vergleich zu dem Fall, dass die Bestimmung nicht anhand der Impedanz und des Geräuschsignals erfolgt, die Bestimmungsgenauigkeit erhöht werden.
Bei dem oben beschriebenen Aspekt weist der Bestimmungsabschnitt vorzugsweise einen Analyseabschnitt, der anhand von wenigstens einem von der Impedanz und dem Geräuschsignal eine Schluckcharakteristik erzeugt, die eine Schluckkennlinie darstellt, und einen Vergleichsabschnitt auf, der die vom Analyseabschnitt erzeugte Schluckcharakteristik und einen Bestimmungsschwellenwert zum Bestimmen, ob der Schluckvorgang normal oder anomal ist, vergleicht und bestimmt, ob der Schluckvorgang normal oder anomal ist.
Da gemäß diesem Aspekt der Analyseabschnitt eine Schluckcharakteristik erzeugt, die eine Schluckkennlinie darstellt, und der Vergleichsabschnitt die Schluckcharakteristik mit einem Bestimmungsschwellenwert vergleicht, ist es möglich, zu bestimmen, ob der Schluckvorgang normal oder anomal ist.
Bei dem oben beschriebenen Aspekt ist vorzugsweise ein Eingabeabschnitt zum Eingeben von Besonderheiten der untersuchten Person vorgesehen, wobei der Bestimmungsschwellenwert jeweils gesondert für mehrere Arten dieser Besonderheiten eingestellt ist, wobei der Bestimmungsabschnitt einen Auswahlabschnitt aufweist, der unter den für die Arten von Besonderheiten eingestellten Bestimmungsschwellenwerten denjenigen Bestimmungsschwellenwert auswählt, der der über den Eingabeabschnitt eingegebenen Besonderheit entspricht, wobei der Vergleichsabschnitt mithilfe des vom Auswahlabschnitt ausgewählten Bestimmungsschwellenwerts bestimmt, ob der Schluckvorgang normal oder anomal ist.
Der Zustand des Zusammenziehens der Halsmuskulatur beim Schlucken ist je nach Geschlecht und Alter unterschiedlich. Gemäß diesem Aspekt kann der Bestimmungsschwellenwert entsprechend den Besonderheiten der untersuchten Person ausgewählt werden. Gemäß den Besonderheiten der untersuchten Person kann somit auf angemessene Weise bestimmt werden, ob der Schluckvorgang normal oder anomal ist.
Bei dem oben beschriebenen Aspekt wird bevorzugt, dass der Analyseabschnitt mehrere Schluckcharakteristiken erzeugt, die die Schluckkennlinie darstellen, und der Vergleichsabschnitt für die einzelnen Schluckcharakteristiken die betreffende Schluckcharakteristik und einen der Schluckcharakteristik entsprechenden Bestimmungsschwellenwert zum Bestimmen, ob der Schluckvorgang normal oder anomal ist, vergleicht, und für den Fall, dass eine bestimmte Anzahl von Vergleichsergebnissen eine Anomalie anzeigt, bestimmt, dass der Schluckvorgang anomal ist.
Da gemäß diesem Aspekt anhand mehrerer Schluckcharakteristiken bestimmt wird, ob der Schluckvorgang normal oder anomal ist, kann die Genauigkeit der Bestimmung erhöht werden. Dabei umfasst die bestimmte Anzahl „1”. Wenn die bestimmte Anzahl 1 beträgt und für eine Schluckcharakteristik bestimmt wird, dass eine Anomalie vorliegt, wird der Schluckvorgang als anomal bestimmt.
Bei dem oben beschriebenen Aspekt wird bevorzugt, dass ein Zeitpunkt mit maximaler Impedanz als Maximum-Zeitpunkt gilt, ein Zeitpunkt vor dem Maximum-Zeitpunkt, an dem die Veränderung der Impedanz pro Zeiteinheit vor dem Überschreiten eines bestimmten Werts als letztes null war, wenn nach mindestens einer bestimmten Zeitdauer, in der die Veränderung der Impedanz pro Zeiteinheit unter dem bestimmten Wert lag, die Veränderung der Impedanz pro Zeiteinheit den bestimmten Wert überschreitet, als Anfangszeitpunkt gilt, ein Zeitpunkt nach dem Maximum-Zeitpunkt, an dem die Veränderung der Impedanz pro Zeiteinheit null wird, als Endzeitpunkt gilt und die Dauer zwischen Anfangszeitpunkt und Endzeitpunkt als Schluckdauer gilt, wobei der Analyseabschnitt anhand von wenigstens einem von der Impedanz und dem Geräuschsignal während der Schluckdauer die Schluckcharakteristik erzeugt.
Wenn der Schluckvorgang stattfindet, zieht sich die Halsmuskulatur zusammen, und die Impedanz steigt an. Gemäß diesem Aspekt ist es möglich, den Maximum-Zeitpunkt mit maximaler Impedanz als Grenze zwischen der ersten Hälfte und der zweiten Hälfte der Schluckdauer zu verwenden. Auch ist es möglich, für die Zeit vor dem Maximum-Zeitpunkt diejenige Zeit, in der sich die Impedanz vom stabilen Zustand zum Anstiegszustand verändert, als Anfangszeitpunkt zu ermitteln. Weiterhin ist es möglich, für die Zeit nach dem Maximum-Zeitpunkt diejenige Zeit, in der die Veränderung der Impedanz pro Zeiteinheit null wird, als Endzeitpunkt zu ermitteln. Daher kann die Schluckdauer entsprechend dem tatsächlichen Schluckvorgang bestimmt werden.
Bei dem oben beschriebenen Aspekt wird bevorzugt, dass ein Zeitpunkt der Schluckdauer, an dem die Veränderung der Impedanz pro Zeiteinheit ein maximal ist, als Differenzial-Maximum-Zeitpunkt gilt, ein Zeitpunkt der Schluckdauer, an dem die Veränderung der Impedanz pro Zeiteinheit minimal ist, als Differenzial-Minimum-Zeitpunkt gilt, ein Zeitpunkt der Schluckdauer, an dem das Geräuschsignal erstmals den ersten Schwellenwert überschreitet, als erster Geräuschanfangszeitpunkt gilt, ein Zeitpunkt der Schluckdauer nach dem ersten Geräuschanfangszeitpunkt, an dem das Geräuschsignal, nachdem es eine bestimmte Zeit angedauert hat und unter den ersten Schwellenwert gefallen ist, den ersten Schwellenwert überschreitet, als zweiter Geräuschanfangszeitpunkt gilt, und ein Zeitpunkt der Schluckdauer nach dem zweiten Geräuschanfangszeitpunkt, an dem das Geräuschsignal unter den ersten Schwellenwert fällt, als Geräuschendzeitpunkt gilt, wobei der Analyseabschnitt mindestens eine von einer ersten Zeit vom Anfangszeitpunkt bis zum Maximum-Zeitpunkt, einer zweiten Zeit vom Maximum-Zeitpunkt bis zum Endzeitpunkt, einer dritten Zeit, die die Schluckdauer anzeigt, einer vierten Zeit vom Anfangszeitpunkt bis zum Differenzial-Maximum-Zeitpunkt, einem Verhältnis zwischen der ersten Zeit und der vierten Zeit, einer fünfte Zeit vom Differenzial-Maximum-Zeitpunkt bis zum Maximum-Zeitpunkt, einer sechsten Zeit vom Maximum-Zeitpunkt bis zum Differenzial-Minimum-Zeitpunkt, einem Verhältnis zwischen der sechsten Zeit und der zweiten Zeit, einem Verhältnis zwischen der sechsten Zeit und der dritten Zeit, einer siebte Zeit vom Endzeitpunkt bis zum Differenzial-Minimum-Zeitpunkt, einer achten Zeit vom Anfangszeitpunkt bis zum ersten Geräuschanfangszeitpunkt, einem Verhältnis zwischen der achten Zeit und der ersten Zeit, einer neunten Zeit vom Maximum-Zeitpunkt bis zum ersten Geräuschanfangszeitpunkt, einem Verhältnis zwischen der neunten Zeit und der ersten Zeit, einer zehnten Zeit vom ersten Geräuschanfangszeitpunkt bis zum Endzeitpunkt, einer elften Zeit vom Anfangszeitpunkt bis zum zweiten Geräuschanfangszeitpunkt, einer zwölften Zeit vom Maximum-Zeitpunkt bis zum zweiten Geräuschanfangszeitpunkt, einem Verhältnis zwischen der zwölften Zeit und der zweiten Zeit, einer dreizehnten Zeit vom zweiten Geräuschanfangszeitpunkt bis zum Endzeitpunkt, einem Verhältnis zwischen der dreizehnten Zeit und der zweiten Zeit, einer vierzehnten Zeit vom ersten Geräuschanfangszeitpunkt bis zum zweiten Geräuschanfangszeitpunkt und einer fünfzehnten Zeit vom ersten Geräuschanfangszeitpunkt bis zum Endzeitpunkt als die Schluckcharakteristik erzeugt.
Bei dem oben beschriebenen Aspekt wird bevorzugt, dass ein Zeitpunkt der Schluckdauer, an dem die Veränderung der Impedanz pro Zeiteinheit maximal ist, als Differenzial-Maximum-Zeitpunkt gilt, ein Zeitpunkt der Schluckdauer, an dem die Veränderung der Impedanz pro Zeiteinheit minimal ist, als Differenzial-Minimum-Zeitpunkt gilt, ein Zeitpunkt der Schluckdauer, an dem das Geräuschsignal erstmals den ersten Schwellenwert überschreitet, als erster Geräuschanfangszeitpunkt gilt, und ein Zeitpunkt der Schluckdauer nach dem ersten Geräuschanfangszeitpunkt, an dem das Geräuschsignal, nachdem es eine bestimmte Zeit angedauert hat und unter den ersten Schwellenwert gefallen ist, den erste Schwellenwert überschreitet, als zweiter Geräuschanfangszeitpunkt gilt, der Analyseabschnitt wenigstens eins von der Impedanz am Differenzial-Maximum-Zeitpunkt, der Impedanz am Differenzial-Minimum-Zeitpunkt, der Impedanz am ersten Geräuschanfangszeitpunkt, der Impedanz am zweiten Geräuschanfangszeitpunkt, der Veränderung der Impedanz pro Zeiteinheit am Differenzial-Maximum-Zeitpunkt, der Veränderung der Impedanz pro Zeiteinheit am Differenzial-Minimum-Zeitpunkt, einem ersten Differenzwert, der eine Differenz zwischen der Impedanz am Anfangszeitpunkt und der Impedanz am Maximum-Zeitpunkt ist, einem zweiten Differenzwert, der eine Differenz zwischen der Impedanz am Maximum-Zeitpunkt und der Impedanz am Endzeitpunkt ist, einem Mittelwert der Impedanz während der Schluckdauer, einem Verhältnis des ersten Differenzwerts zum Mittelwert der Impedanz während der Schluckdauer, einem Verhältnis des zweiten Differenzwerts zum Mittelwert der Impedanz während der Schluckdauer, einem Wert, der sich durch Subtrahieren des ersten Differenzwerts von einer ersten Zeit vom Anfangszeitpunkt bis zum Maximum-Zeitpunkt ergibt, und einem Wert, der sich durch Subtrahieren des zweiten Differenzwerts von einer zweiten Zeit vom Maximum-Zeitpunkt bis zum Endzeitpunkt ergibt, als die Schluckcharakteristik erzeugt.
Bei dem oben beschriebenen Aspekt wird bevorzugt, dass der Analyseabschnitt wenigstens eins von einem ersten Integralwert, der sich durch Integrieren der Impedanz vom Anfangszeitpunkt bis zum Maximum-Zeitpunkt ergibt, einem zweiten Integralwert, der sich durch Integrieren der Impedanz während der Schluckdauer ergibt, einer ersten Anzahl, wie oft die Veränderung der Impedanz pro Zeiteinheit vom Anfangszeitpunkt bis zum Maximum-Zeitpunkt null wird, einer zweiten Anzahl, wie oft die Veränderung der Impedanz pro Zeiteinheit vom Maximum-Zeitpunkt bis zum Endzeitpunkt null wird, und einer dritten Anzahl, wie oft, wenn die Impedanz am Anfangszeitpunkt als 0% gilt und die Impedanz am Maximum-Zeitpunkt als 100% gilt, in einer Zeit während der Schluckdauer, in der die Impedanz 70% oder mehr beträgt, die Veränderung der Impedanz pro Zeiteinheit null wird, als die Schluckcharakteristik erzeugt.
Kurzbeschreibung der Figuren
Es zeigen:
1 eine Außenansicht einer Schluckbeurteilungsvorrichtung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
2A eine erläuternde Ansicht des Zustands der Muskeln vor dem Schlucken;
2B eine erläuternde Ansicht des Zustands der Muskeln bei angehobenem Zungenbein;
2C eine erläuternde Ansicht des Zustands der Muskeln bei angehobenem Schildknorpel;
3 ein Blockdiagramm, das die elektrische Konfigurierung der Vorrichtung darstellt;
4 ein Ablaufdiagramm, das den Betrieb der Vorrichtung darstellt;
5 ein Kurvendiagramm, das ein Beispiel der zeitlichen Veränderung des Geräuschsignals darstellt;
6 ein Kurvendiagramm, das ein Beispiel der zeitlichen Veränderung der Impedanz und ihres Differenzialwerts darstellt;
7 ein Kurvendiagramm, das ein Beispiel des Differenzial-Maximum-Zeitpunkts und des Differenzial-Minimum-Zeitpunkts der Impedanz darstellt;
8 ein Kurvendiagramm, das ein Beispiel des Geräuschmaximum-Zeitpunkts, des ersten Geräuschanfangszeitpunkts, des zweiten Geräuschanfangszeitpunkts und des Geräuschendzeitpunkt des Geräuschsignals darstellt;
9 ein Kurvendiagramm, das ein Beispiel der schluckcharakterisierten ersten Zeit bis siebten Zeit darstellt;
10 ein Kurvendiagramm, das ein Beispiel der schluckcharakterisierten achten Zeit bis fünfzehnten Zeit darstellt;
11 ein Kurvendiagramm, das ein Beispiel der jeweiligen Impedanz für den schluckcharakterisierten Differenzial-Maximum-Zeitpunkt, Differenzial-Minimum-Zeitpunkt, ersten Geräuschanfangszeitpunkt und zweiten Geräuschanfangszeitpunkt sowie des Differenzialwerts der Impedanz für den Differenzial-Maximum-Zeitpunkt und den Differenzial-Minimum-Zeitpunkt darstellt;
12 ein Kurvendiagramm, das ein Beispiel des schluckcharakterisierten ersten Integralwerts darstellt;
13 ein Kurvendiagramm, das ein Beispiel des schluckcharakterisierten zweiten Integralwerts darstellt;
14 ein Kurvendiagramm, das ein Beispiel der schluckcharakterisierten ersten, zwei und dritten Anzahl darstellt;
15 ein Kurvendiagramm, das die zeitliche Veränderung der Impedanz bei einer normal schluckenden Person und einer Person mit Schluckstörung darstellt;
16 ein Kurvendiagramm, das die Impedanz und ihren Differenzialwert bei einer Person mit Schluckstörung darstellt; und
17 ein Blockdiagramm, das die Konfigurierung eines Bestimmungsabschnitts gemäß einem Abwandlungsbeispiel darstellt.
Ausführungsformen der Erfindung
Im Folgenden sollen unter Bezugnahme auf die beiliegenden Figuren Ausführungsformen der Schluckbeurteilungsvorrichtung der vorliegenden Erfindung ausführlich beschrieben werden. 1 zeigt eine Außenansicht einer Schluckbeurteilungsvorrichtung 1 gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
Wie in 1 gezeigt, weist die Schluckbeurteilungsvorrichtung 1 einen Messabschnitt 20 und einen Hauptabschnitt 30 auf. Zwischen dem Messabschnitt 20 und dem Hauptabschnitt 30 findet kabellose Kommunikation statt. Beispielsweise werden mittels Nahbereichs-Drahtloskommunikation mithilfe von Infrarotstrahlen oder Radiowellen Daten und Befehle zwischen dem Messabschnitt 20 und dem Hauptabschnitt 30 empfangen. Der Messabschnitt 20 und der Hauptabschnitt 30 können auch drahtgebunden miteinander verbunden sein, und der Messabschnitt 20 und der Hauptabschnitt 30 können auch einstückig ausgestaltet sein.
Der Messabschnitt 20 wird in einem Zustand des Kontakts mit dem Hals der untersuchten Person verwendet. Von den Flächen des Messabschnitts 20 sind an der Fläche, die in Kontakt mit dem Hals der untersuchten Person steht, ein Paar Elektroden 11a und 11b und ein auf der Außenseite der Elektroden 11a und 11b angeordnetes Paar Elektroden 12a und 12b vorgesehen, die in einem Zustand in Kontakt mit dem Hals verwendet werden. Das Paar Elektroden 11a und 11b dient als Spannungselektroden zum Messen von Spannung. Das Paar Elektroden 12a und 12b dient als Stromelektroden zum Zuführen von Strom.
Bezugnehmend auf 2A, 2B und 2C wird der Zustand der Muskulatur im Zusammenhang mit dem Schluckvorgang beschrieben. 2A zeigt den Zustand vor Auslösung des Schluckvorgangs. 2B zeigt den Zustand bei angehobenem Zungenbein. 2C zeigt den Zustand bei angehobenem Schildknorpel.
Wenn der Schluckvorgang aus dem Zustand vor Auslösung des Schluckvorgangs aus 2A ausgelöst wird, so ziehen sich zunächst, wie in 2B gezeigt, die Muskeln M1 zwischen dem Zungenbein B1 und dem Kiefer B4 zusammen. Mit dem Zusammenziehen der Muskeln M1 wird das Zungenbein B1 angehoben. Dabei dehnen sich vorübergehend die Muskeln M2 zwischen Schildknorpel B2 und Zungenbein B1. Anschließend ziehen sich, wie in 2C gezeigt, die Muskeln M2 zwischen Schildknorpel B2 und Zungenbein B1 zusammen, und die Muskeln M3 zwischen Schildknorpel B2 und Episternum B3 dehnen sich. Zugleich wird der Schildknorpel B2 angehoben. Auf diese Weise dehnen und ziehen sich die Halsmuskeln im Zuge des Schluckvorgangs zusammen. Die Elektroden dienen dazu, das Dehnen und Zusammenziehen der Halsmuskeln anhand einer Veränderung der Muskelimpedanz BI zu erkennen. Daher sind die Elektroden vorzugsweise derart angeordnet, dass sie, wenn die untersuchte Person nach vorne gewandt ist, weiter zur Vorderseite hin liegen als die Ohren.
Vorzugsweise werden die Elektroden außerdem an einer bestimmten Stelle positioniert. Wie in 1 gezeigt, werden die Elektroden auf der Stufe vor dem Auftreten des Schluckvorgangs derart positioniert, dass sie im Bereich des Halses angeordnet sind, der den Schildknorpel B2 beinhaltet. Durch eine solche Positionierung kann das Zusammenziehen und Dehnen der Muskeln beim Anheben des Schildknorpels B2 präzise als Veränderung der Impedanz BI erfasst werden. Solange die Stelle, an der die Elektroden in Kontakt mit den Muskeln stehen, eine bestimmte Stelle ist, die sich entsprechend dem Schluckvorgang bewegt (Stelle, an der durch die Schluckbewegung ein Dehnen und Zusammenziehen der Muskeln stattfindet), liegt keine Beschränkung auf diese Stelle vor.
An der Fläche unter den Flächen des Messabschnitts 20, die den Hals der untersuchten Person berührt, ist ein Mikrofon 16 vorgesehen. Das Mikrofon 16 wandelt Geräusche, die mit dem Schluckvorgang einhergehen, in ein elektrisches Signal um. Das Mikrofon 16 gibt das elektrische Signal als Mikrofonsignal aus. Solange das Mikrofon 16 sich an einer Stelle befindet, an der es die Geräusche, die mit dem Schluckvorgang einhergehen, erfassen kann, kann das Mikrofon 16 an einer beliebigen Stelle angebracht sein. Da sich allerdings der Schildknorpel B2 im Zuge des Schluckvorgangs bewegt (siehe 2C), wird bevorzugt, wenn das Mikrofon 16, wie in 1 gezeigt, zwischen einer vertikalen (in Längsrichtung des Halses verlaufenden) Geraden L1, die durch den Mittelpunkt der Elektrode 11a verläuft, und einer vertikalen Geraden L2 angeordnet ist, die durch den Mittelpunkt der Elektrode 11b verläuft.
3 zeigt die elektrische Konfigurierung der Schluckbeurteilungsvorrichtung 1. Wie in 3 gezeigt, weist der Messabschnitt 20 zusätzlich zu den Elektroden 11a bis 12b und dem Mikrofon 16 auch einen Stromzuführabschnitt 23, der den Elektroden 12a und 12b Strom zuführt, einen Spannungsmessabschnitt 24, der die Spannung zwischen den Elektroden 11a und 11b misst, einen Geräuschdetektionsabschnitt 25, der das vom Mikrofon 16 ausgegebene Mikrofonsignal verstärkt, einen Schnittstellenabschnitt 26 und einen Stromquellenabschnitt 27 auf, der die einzelnen Teile des Messabschnitts 20 mit Strom versorgt.
Indem der Stromzuführabschnitt 23 Wechselstrom zwischen der Elektrode 12a und der Elektrode 12b zuführt, lässt er Strom durch die am Schluckvorgang beteiligte Muskulatur fließen. Die Frequenz des vom Stromzuführabschnitt 23 zugeführten Wechselstroms ist beispielsweise auf 50 kHz eingestellt. Die Frequenz des Wechselstroms sollte eine Frequenz sein, bei der Wechselstrom durch die am Schluckvorgang beteiligte Muskulatur fließt, und ist vorzugsweise eine Frequenz zwischen 5 kHz und 500 kHz.
Der Schnittstellenabschnitt 26 dient als Ein- und Ausgabeschnittstelle. Der Schnittstellenabschnitt 26 ist mit dem Stromzuführabschnitt 23, dem Spannungsmessabschnitt 24 und dem Geräuschdetektionsabschnitt 25 verbunden. Der Schnittstellenabschnitt 26 gibt einen vom Hauptabschnitt 30 empfangenen Befehl zum Starten einer Messung an die einzelnen Teile aus. Außerdem sendet der Schnittstellenabschnitt 26 das vom Spannungsmessabschnitt 24 gemessene Spannungssignal und das vom Geräuschdetektionsabschnitt 25 ausgegebene Mikrofonsignal an den Hauptabschnitt 30.
Der Hauptabschnitt 30 weist einen Eingabeabschnitt 31, über den vom Benutzer Anweisungen usw. eingegeben werden, einen Anzeigeabschnitt 32, der Informationen für den Benutzer anzeigt, einen Speicherabschnitt 33, in dem ein Steuerprogramm (Schluckbestimmungsprogramm) und verschiedene Daten (erster Schwellenwert REF1, zweiter Schwellenwert REF2 und Bestimmungsschwellenwert REFd, im Folgenden beschrieben) gespeichert sind, einen Stromquellenabschnitt 34, der die einzelnen Teile des Hauptabschnitts 30 mit Strom versorgt, einen Steuerabschnitt 35, der den Betrieb der Schluckbeurteilungsvorrichtung 1 insgesamt steuert, und einen Schnittstellenabschnitt 36 für die Kommunikation mit dem Messabschnitt 20 auf.
Der Steuerabschnitt 35 umfasst beispielsweise eine Datenverarbeitungseinrichtung wie etwa einen Mikroprozessor. Der Steuerabschnitt 35 ist ein Mittel zum Durchführen verschiedener Steuerverarbeitungen. Indem der Steuerabschnitt 35 das Schluckbestimmungsprogramm ausführt, dient er als ein Impedanzerfassungsabschnitt 351A zum Erfassen der Impedanz BI, ein Geräuschsignalerfassungsabschnitt 351B zum Erfassen eines Geräuschsignals Venv, das dem Geräusch entspricht, welches mit dem Schluckvorgang einhergeht, ein Beurteilungsabschnitt 352 und ein Bestimmungsabschnitt 353.
Der Impedanzerfassungsabschnitt 351A dieses Beispiels erfasst die Impedanz BI, indem er die Impedanz BI der Halsmuskeln berechnet. Genauer berechnet der Impedanzerfassungsabschnitt 351A die Impedanz BI auf Grundlage des Wertes des vom Stromzuführabschnitt 23 des Messabschnitts 20 zugeführten Wechselstroms und des Wertes der vom Spannungsmessabschnitt 24 gemessenen Spannung.
Der Geräuschsignalerfassungsabschnitt 351B der vorliegenden Ausführungsform erfasst auf Grundlage des über die Schnittstellenabschnitte 26 und 36 zugeführten Mikrofonsignals als das Geräuschsignal Venv, das dem Geräusch entspricht, welches mit dem Schluckvorgang einhergeht, einen Absolutwert der Differenz zwischen einem Mittelwert des Mikrofonsignals und einem Momentanwert des Mikrofonsignals.
In der vorliegenden Ausführungsform beurteilt der Beurteilungsabschnitt 352, ob ein Schluckvorgang vorliegt oder nicht, und wenn der Beurteilungsabschnitt 352 urteilt, dass ein Schluckvorgang vorliegt, bestimmt ferner der Bestimmungsabschnitt 353, ob der Schluckvorgang normal ist oder nicht.
Der Beurteilungsabschnitt 352 beurteilt das Vorliegen eines Schluckvorgangs auf Grundlage des Geräuschsignals Venv und der Impedanz BI. Das heißt, der Beurteilungsabschnitt 352 urteilt, dass ein Schluckvorgang vorliegt, wenn eine Veränderung, wobei das Geräuschsignal Venv einen bestimmten Pegel überschreitet, und eine Veränderung, wobei die Impedanz BI größer als ein Normalzustand wird, innerhalb einer bestimmten Zeit stattfinden. Wenn also zwei Bedingungen, nämlich eine Bedingung bezüglich des Schluckgeräuschs und eine Bedingung bezüglich der Muskelimpedanz BI, innerhalb einer bestimmten Zeit erfüllt werden, urteilt der Beurteilungsabschnitt 352, dass ein Schluckvorgang vorliegt.
Konkret urteilt der Beurteilungsabschnitt 352 für den Fall, dass von der ersten Bedingung, nämlich dass das Geräuschsignal Venv einen ersten Schwellenwert REF1 überschreitet, und der zweiten Bedingung, nämlich dass die Veränderung der Impedanz BI pro Zeiteinheit einen zweiten Schwellenwert REF2 überschreitet, eine der Bedingungen von der ersten Bedingung und der zweiten Bedingung erfüllt wird und die andere Bedingung innerhalb einer bestimmten Zeit erfüllt wird, dass ein Schluckvorgang vorliegt.
Auf Grundlage der Messergebnisse der Impedanz BI im Zeitverlauf kann die Bewegung der Muskeln erkannt werden. Wenn die untersuchte Person den Hals bewegt und einen Schluckvorgang durchführt, verändert sich die Impedanz BI. Wenn sich die Muskeln dehnen, nimmt die Impedanz BI zu. Wenn sich die Muskeln zusammenziehen, nimmt die Impedanz BI ab.
Wenn allein auf Grundlage der Veränderung der Impedanz BI das Vorliegen eines Schluckvorgangs beurteilt wird, kann es zu einer Fehlbeurteilung kommen, falls aufgrund einer Bewegung der Muskulatur, die nicht mit einem Schluckvorgang einhergeht, geurteilt wird, dass ein Schluckvorgang vorliegt, obwohl kein Schluckvorgang vorliegt. Wenn allein auf Grundlage des Geräuschsignal Venv, das dem Geräusch entspricht, das mit dem Schluckvorgang einhergeht, das Vorliegen eines Schluckvorgangs beurteilt wird, kann es zu einer Fehlbeurteilung kommen, wenn aufgrund einer Lauterzeugung oder einer Vibration geurteilt wird, dass ein Schluckvorgang vorliegt, obwohl kein Schluckvorgang vorliegt. Daher wird das Vorliegen eines Schluckvorgangs in der vorliegenden Ausführungsform auf Grundlage von zwei Faktoren beurteilt. Dies kann Fehlbeurteilungen reduzieren.
4 zeigt den Betrieb der Schluckbeurteilungsvorrichtung 1. Zunächst beurteilt der Beurteilungsabschnitt 352, ob eine von der ersten Bedingung und der zweiten Bedingung erfüllt ist (Schritt S11). Die erste Bedingung lautet dabei, dass das Geräuschsignal Venv den ersten Schwellenwert REF1 überschreitet. Wenn sich das Geräuschsignal Venv beispielsweise wie in 5 gezeigt ändert, wird die erste Bedingung an einem Zeitpunkt tx1 erfüllt. Der erste Schwellenwert REF1 ist derart festgelegt, dass beurteilt werden kann, ob es sich um ein Geräusch handelt, das mit dem Schluckvorgang einhergeht.
Die zweite Bedingung lautet, dass ein Differenzialwert BId der Impedanz BI (Veränderung der Impedanz BI pro Zeiteinheit) den zweiten Schwellenwert REF2 überschreitet. Wenn der Schluckvorgang einsetzt, nimmt die Impedanz BI der Halsmuskeln zu. Der zweite Schwellenwert REF2 ist derart festgelegt, dass beurteilt werden kann, ob sich die Impedanz BI im Zuge des Schluckvorgangs verändert. Wenn sich die Impedanz BI und der Differenzialwert BId der Impedanz BI verändern, wie in 6 gezeigt, urteilt der Beurteilungsabschnitt 352 dass die zweite Bedingung an einem Zeitpunkt tx2 erfüllt wird.
Die Beschreibung kehrt zurück zu 4. Wenn das Beurteilungsergebnis aus Schritt S11 negativ ist, wiederholt der Beurteilungsabschnitt 352 die Beurteilung, bis die Beurteilungsbedingung erfüllt ist (Schritt S11: NEIN). Wenn eine der Beurteilungsbedingungen erfüllt ist (Schritt S11: JA), setzt der Beurteilungsabschnitt 352 die Verarbeitung mit Schritt 312 fort. In Schritt 312 beurteilt der Beurteilungsabschnitt 352 ob die jeweils andere von der ersten Bedingung und der zweiten Bedingung erfüllt ist. Wenn dieses Beurteilungsergebnis positiv ist (Schritt S12: JA), beurteilt der Beurteilungsabschnitt 352, ob eine Zeit ab dem Erfüllen der einen Bedingung bis zum Erfüllen der anderen Bedingung innerhalb einer bestimmten Zeit liegt (Schritt S13). Wenn dieses Beurteilungsergebnis positiv ist (Schritt S13: JA), urteilt der Beurteilungsabschnitt 352, dass ein Schluckvorgang vorliegt (Schritt S14), und der Bestimmungsabschnitt 353 führt eine Schluckfunktionsbestimmungsverarbeitung durch. In der Schluckfunktionsbestimmungsverarbeitung beurteilt der Bestimmungsabschnitt 353, ob der Schluckvorgang normal ist oder nicht (Schritt S17). Wenn dagegen in Schritt S13 das Beurteilungsergebnis negativ ist (Schritt S13: NEIN), kehrt der Beurteilungsabschnitt 352 zur Verarbeitung von Schritt S12 zurück.
Das heißt, der Beurteilungsabschnitt 352 urteilt, dass ein Schluckvorgang vorliegt, wenn nach dem Erfüllen der einen der Bedingungen von der ersten Bedingung und der zweiten Bedingung die andere Bedingung innerhalb einer bestimmten Zeit erfüllt wird. Wenn der Beurteilungsabschnitt 352 urteilt, dass ein Schluckvorgang vorliegt, beurteilt sodann der Bestimmungsabschnitt 353, ob der Schluckvorgang normal ist oder nicht.
Wenn dagegen das Beurteilungsergebnis positiv ist (Schritt S12: NEIN), beurteilt der Beurteilungsabschnitt 352, ob ab dem Erfüllen der einen Bedingung eine bestimmte Zeit vergangen ist (Schritt S15). Wenn dieses Beurteilungsergebnis positiv ist (Schritt S15: JA), urteilt der Beurteilungsabschnitt 352, dass ein Schluckvorgang vorliegt (Schritt S16). Wenn in Schritt S15 das Beurteilungsergebnis negativ ist (Schritt S15: NEIN), kehrt der Beurteilungsabschnitt 352 zur Verarbeitung von Schritt S12 zurück.
In der vorliegenden Ausführungsform kann die erste Bedingung in Bezug auf das Geräusch, das mit dem Schluckvorgang einhergeht, vor der zweiten Bedingung der Veränderung der Impedanz BI im Zuge des Schluckvorgangs stattfinden, oder aber die zweite Bedingung kann vor der ersten Bedingung stattfinden. Es kommt sowohl vor, dass die erste Bedingung zuerst und dann die zweite Bedingung erfüllt wird, als auch, dass die zweite Bedingung zuerst und dann die erste Bedingung erfüllt wird. Da jedoch sowohl die erste Bedingung als auch die zweite Bedingung mit dem Schluckvorgang einhergehen, werden sie innerhalb einer bestimmten Zeit während des Schluckvorgangs erfüllt.
Hierzu wird als die bestimmte Zeit eine Zeit festgelegt, indem zu einer durchschnittlichen Zeit zwischen dem Zeitpunkt, an dem die erste Bedingung im Schluckvorgang erfüllt wird, und dem Zeitpunkt, an dem die zweite Bedingung erfüllt wird, eine Zeittoleranz hinzugerechnet wird. Da die bestimmte Zeit in den Voraussetzungen für die Schluckvorgangsbeurteilung enthalten ist, geschieht es auch dann, wenn durch eine Lautäußerung der untersuchten Person die erste Bedingung erfüllt wird, nicht, dass der Beurteilungsabschnitt 352 urteilt, dass ein Schluckvorgang vorliegt, solange sich die Impedanz BI der Muskeln nicht innerhalb der bestimmten Zeit verändert. Auch wenn etwa aufgrund einer Bewegung wie etwa eines Kopfschüttelns der untersuchten Person die zweite Bedingung erfüllt wird, geschieht es nicht, dass der Beurteilungsabschnitt 352 urteilt, dass ein Schluckvorgang vorliegt, solange der Geräuschsignal Venv nicht innerhalb der bestimmten Zeit den ersten Schwellenwert REF1 überschreitet. Dadurch kann die Wahrscheinlichkeit einer Fehlbeurteilung reduziert werden.
Da es sich also bei einer Voraussetzung zur Beurteilung, dass ein Schluckvorgang vorliegt, um die Voraussetzung handelt, dass die die erste Bedingung in Bezug auf das Geräusch, das mit dem Schluckvorgang einhergeht, und die zweite Bedingung in Bezug auf die Muskeln im Zusammenhang mit dem Schluckvorgang erfüllt werden, kann im Vergleich dazu, dass nur eine einzelne Voraussetzung vorliegt, die Beurteilungsgenauigkeit gesteigert werden.
Als Nächstes wird eine Schluckfunktionsdiagnoseverarbeitung beschrieben. Wenn der Beurteilungsabschnitt 352 urteilt, dass ein Schluckvorgang vorliegt, beurteilt der Bestimmungsabschnitt 353 aus 3 anhand von wenigstens einem von der Impedanz BI und dem Geräuschsignal Venv, ob der Schluckvorgang normal ist oder nicht. Konkreter weist der Bestimmungsabschnitt 353 einen Analyseabschnitt 354 auf, der anhand von wenigstens einem von der Impedanz BI und dem Geräuschsignal Venv eine Schluckcharakteristik erzeugt, die eine Kennlinie des Schluckvorgangs anzeigt. Der Analyseabschnitt 354 kann allein anhand der Impedanz BI eine Schluckcharakteristik erzeugen. Bevorzugt wird jedoch, dass der Analyseabschnitt 354 anhand einer Impedanz BI, aus der mithilfe eines FIR-Filters Hochfrequenzrauschen entfernt wurde, die Schluckcharakteristik erzeugt. Als die vom Analyseabschnitt 354 erzeugte Schluckcharakteristik liegen eine Zeit vom Beginn bis zum Ende des Schluckvorgangs, ein Maximalwert des Differenzialwerts BId der Impedanz BI während des Schluckvorgangs oder ein Maximalwert des Geräuschsignals Venv vor. Einzelheiten dazu werden späterer Stelle beschrieben.
Der Bestimmungsabschnitt 353 weist außerdem einen Vergleichsabschnitt 355 auf. Der Vergleichsabschnitt 355 vergleicht die vom Analyseabschnitt 354 erzeugte Schluckcharakteristik mit einem Bestimmungsschwellenwert REFd zur Beurteilung, ob der Schluckvorgang normal oder anomal ist, und beurteilt, ob der Schluckvorgang normal oder anomal ist. Dabei kann der Vergleichsabschnitt 355 eine Schluckcharakteristik und einen dieser entsprechenden Bestimmungsschwellenwert REFd vergleichen, oder er kann für mehrere Schluckcharakteristiken die Schluckcharakteristiken mit dem ihnen entsprechenden jeweiligen Bestimmungsschwellenwert REFd vergleichen, um zu beurteilen, ob der Schluckvorgang normal oder anomal ist.
Wenn der Vergleichsabschnitt 355 mehrere Schluckcharakteristiken als Vergleichsobjekt verwendet, urteilt er, dass der Schluckvorgang anomal ist, wenn eine bestimmte Anzahl von Vergleichsergebnissen eine Anomalität aufweist. Die bestimmte Anzahl kann eine Zahl von 1 oder mehr und höchstens gleich der Anzahl von Schluckcharakteristiken sein. Wenn die bestimmte Anzahl 1 ist und das Beurteilungsergebnis für wenigstens eine der Schluckcharakteristiken anomal ist, urteilt der Vergleichsabschnitt 355, dass der Schluckvorgang anomal ist. Wenn die bestimmte Anzahl gleich der Anzahl der Schluckcharakteristiken ist, urteilt der Vergleichsabschnitt 355 für den Fall, dass alle Schluckcharakteristiken als anomal beurteilt werden, dass der Schluckvorgang anomal ist.
Der Bestimmungsschwellenwert REFd ist derart festgelegt, dass beim Durchführen der Beurteilung unter Verwendung entsprechender Schluckcharakteristiken beurteilt werden kann, ob der Schluckvorgang normal oder anomal ist. Wenn beispielsweise ein Mittelwert der Schluckcharakteristik einer gesunden Person als AVR gilt und eine Standardabweichung als S gilt, so ergibt sich der Bestimmungsschwellenwert REFd aus der untenstehenden Gleichung 1. REFd = AVR ± axS Gleichung 1
Dabei ist „a” ein Koeffizient. Wenn die vom Analyseabschnitt 354 erzeugte Schluckcharakteristik X ist, urteilt der Vergleichsabschnitt 355 für den Fall, dass die untenstehende Gleichung 2 erfüllt wird, dass der Schluckvorgang normal ist, und anderenfalls, dass er anomal ist. AVR – axS < X < AVR + axS Gleichung 2
Der Vergleichsabschnitt 355 kann auch dann urteilen, dass der Schluckvorgang anomal ist, wenn REFdSX, REFd < X, REFd2X oder REFd > X gilt.
Als nächstes wird der Analyseabschnitt 354 ausführlich beschrieben. Zunächst erzeugt der Analyseabschnitt 354 während einer Schluckdauer Tsw, die die Zeit des Schluckvorgangs der untersuchten Person ist, anhand von wenigstens einem von der Impedanz BI und dem Geräuschsignal Venv eine Schluckcharakteristik.
Die Schluckdauer Tsw kann dabei beispielsweise wie folgt festgelegt werden. Ein Zeitpunkt mit maximaler Impedanz BI gilt als Maximum-Zeitpunkt tmax, ein Zeitpunkt vor dem Maximum-Zeitpunkt tmax, an dem der Differenzialwert BId der Impedanz BI vor dem Überschreiten eines bestimmten Werts Z als letztes null war, wenn nach mindestens einer bestimmten Zeitdauer Tz, in der der Differenzialwert BId der Impedanz BI unter dem bestimmten Wert Z lag, der Differenzialwert BId der Impedanz BI den bestimmten Wert Z überschreitet, gilt als Anfangszeitpunkt ts, ein Zeitpunkt nach dem Maximum-Zeitpunkt tmax, an dem der Differenzialwert BId der Impedanz BI null wird, gilt als Endzeitpunkt te, und die Dauer zwischen Anfangszeitpunkt ts und Endzeitpunkt te gilt als Schluckdauer Tsw.
In 6 beispielsweise ist ein Zeitpunkt ta1 der maximalen Impedanz BI der Maximum-Zeitpunkt tmax. Ein Zeitpunkt vor dem Maximum-Zeitpunkt tmax, an dem der Differenzialwert BId der Impedanz BI auf oder unter den bestimmten Wert Z fällt, ist ein Zeitpunkt ta2. Ein Zeitpunkt, an dem der Zustand, in dem der Differenzialwert BId auf oder unter dem bestimmten Wert Z liegt, ab dem Zeitpunkt ta2 für die bestimmte Zeit Tz angedauert hat, ist ein Zeitpunkt ta3. Ein Zeitpunkt nach dem Zeitpunkt ta3, an dem der Differenzialwert BId der Impedanz BI den bestimmten Wert Z überschreitet, ist ein Zeitpunkt ta4. Ein Zeitpunkt vor dem Zeitpunkt ta4, an dem der Differenzialwert BId der Impedanz BI zuletzt null ist, ist ein Zeitpunkt ta5. Daher ist der Zeitpunkt ta5 der Anfangszeitpunkt ts. Ein Zeitpunkt nach dem Maximum-Zeitpunkt tmax, an dem der Differenzialwert BId der Impedanz BI null wird, ist ein Zeitpunkt ta6. Daher ist der Zeitpunkt ta6 der Endzeitpunkt te. Im Beispiel aus 6 ist die Schluckdauer Tsw daher die Zeit zwischen Zeitpunkt ta5 und Zeitpunkt ta6.
Als Nächstes soll die Schluckcharakteristik genauer beschrieben werden. Zunächst sollen die Zeitpunkte, die die Grundlage der Schluckcharakteristik bilden, definiert werden. Der Zeitpunkt während der Schluckdauer Tsw, an dem der Differenzialwert BId der Impedanz BI maximal ist, gilt als Differenzial-Maximum-Zeitpunkt tdmax, und der Zeitpunkt während der Schluckdauer Tsw, an dem der Differenzialwert BId der Impedanz BI minimal ist, gilt als Differenzial-Minimum-Zeitpunkt tdmin.
Im Beispiel aus 7 ist der Zeitpunkt während der Schluckdauer Tsw, an dem Differenzialwert BId der Impedanz BI maximal ist, ein Zeitpunkt tb1. Daher ist der Zeitpunkt tb1 der Differenzial-Maximum-Zeitpunkt tdmax. Der Zeitpunkt während der Schluckdauer Tsw, an dem Differenzialwert BId der Impedanz BI minimal ist, ein Zeitpunkt tb2. Daher ist der Zeitpunkt tb2 der Differenzial-Minimum-Zeitpunkt tdmin.
Der Zeitpunkt während der Schluckdauer Tsw, an dem das Geräuschsignal Venv maximal ist, gilt als Geräuschmaximum-Zeitpunkt temax. Wie beispielsweise in 8 gezeigt, ist der Zeitpunkt während der Schluckdauer Tsw, an dem das Geräuschsignal Venv maximal ist, ein Zeitpunkt tc1. Daher ist der Zeitpunkt tc1 der Geräuschmaximum-Zeitpunkt temax.
Der Zeitpunkt während der Schluckdauer Tsw, an dem das Geräuschsignal Venv erstmals den ersten Schwellenwert REF1 überschreitet, gilt als erster Geräuschanfangszeitpunkt tss1. Falls allerdings, nachdem das Geräuschsignal Venv erstmals den ersten Schwellenwert REF1 überschritten hat, innerhalb einer bestimmten Zeit (zum Beispiel 0,05 Sekunden) der erste Schwellenwert REF1 nicht erneut überschritten wird, wird die Veränderung des Geräuschsignals Venv als Rauschen beurteilt. In diesem Fall wird dieser Zeitpunkt nicht als erster Geräuschanfangszeitpunkt tss1 verwendet. Wie in 8 gezeigt, ist der Zeitpunkt, während der Schluckdauer Tsw, an dem das Geräuschsignal Venv den ersten Schwellenwert REF1 erstmals überschreitet, der Zeitpunkt tc2. Daher ist der Zeitpunkt tc2 der erste Geräuschanfangszeitpunkt tss1.
Ein Zeitpunkt während der Schluckdauer Tsw nach dem ersten Geräuschanfangszeitpunkt tss1, an dem das Geräuschsignal Venv, nachdem es für eine festgelegte Zeit Tp angedauert hat und auf den ersten Schwellenwert REF1 oder darunter gefallen ist, den ersten Schwellenwert REF1 überschreitet, gilt als zweiter Geräuschanfangszeitpunkt tss2. Falls allerdings, nachdem das Geräuschsignal Venv den ersten Schwellenwert REF1 überschritten hat, innerhalb einer bestimmten Zeit (zum Beispiel 0,05 Sekunden) der erste Schwellenwert REF1 nicht erneut überschritten wird, wird die Veränderung des Geräuschsignals Venv als Rauschen beurteilt. In diesem Fall wird dieser Zeitpunkt nicht als zweiter Geräuschanfangszeitpunkt tss2 verwendet.
Wie in 8 gezeigt, ist ein Zeitpunkt während der Schluckdauer Tsw nach dem ersten Geräuschanfangszeitpunkt tss1, an dem das Geräuschsignal Venv für eine festgelegte Zeit Tp angedauert hat und auf oder unter den ersten Schwellenwert REF1 fällt, ein Zeitpunkt tc4, bis zu dem ab dem Zeitpunkt tc3 die festgelegte Zeit Tp vergangen ist. Ein Zeitpunkt nach dem Zeitpunkt tc4, an dem der erste Schwellenwert REF1 überschritten wird, ist der Zeitpunkt tc5. Daher gilt der Zeitpunkt tc5 als der zweite Geräuschanfangszeitpunkt tss2.
Ein Zeitpunkt während der Schluckdauer Tsw nach dem zweiten Geräuschanfangszeitpunkt tss2, an dem das Geräuschsignal Venv unter den ersten Schwellenwert REF1 fällt, gilt als Geräuschendzeitpunkt tse. Wie in 8 gezeigt, ist ein Zeitpunkt während der Schluckdauer Tsw nach dem zweiten Geräuschanfangszeitpunkt tss2, an dem das Geräuschsignal Venv den ersten Schwellenwert REF1 unterschreitet, ein Zeitpunkt tc6. Daher gilt der Zeitpunkt tc6 als der Geräuschendzeitpunkt tse.
Wie in 8 gezeigt, ist der Zeitpunkt während der Schluckdauer Tsw, an dem das Geräuschsignal Venv maximal ist, ein Zeitpunkt tc1. Daher gilt der Zeitpunkt tc1 als der Geräuschmaximum-Zeitpunkt temax. Eine Amplitude des Geräuschsignals Venv am Geräuschmaximum-Zeitpunkt temax gilt als Maximalamplitudenwert Smax. Ein Zeitpunkt während der Schluckdauer Tsw, an dem das Geräuschsignal Venv den ersten Schwellenwert REF1 erstmals überschreitet, ist der Zeitpunkt tc2. Daher gilt der Zeitpunkt tc2 als der erste Geräuschanfangszeitpunkt tss1.
Der Analyseabschnitt 354 kann, wie in 9 gezeigt, die folgenden Schluckcharakteristiken erzeugen. In den Schluckcharakteristiken ist dabei wenigstens eins von einer ersten Zeit T1 vom Anfangszeitpunkt ts bis zum Maximum-Zeitpunkt tmax, einer zweiten Zeit T2 vom Maximum-Zeitpunkt tmax bis zum Endzeitpunkt te, einer dritten Zeit T3, die die Länge der Schluckdauer Tsw anzeigt, einer vierten Zeit T4 vom Anfangszeitpunkt ts bis zum Differenzial-Maximum-Zeitpunkt tdmax, einem Verhältnis zwischen der ersten Zeit T1 und der vierten Zeit T4, einer fünften Zeit T5 vom Differenzial-Maximum-Zeitpunkt tdmax bis zum Maximum-Zeitpunkt tmax, einer sechsten Zeit T6 vom Maximum-Zeitpunkt tmax bis zum Differenzial-Minimum-Zeitpunkt tdmin, einem Verhältnis zwischen der sechsten Zeit T6 und der zweiten Zeit T2, einem Verhältnis zwischen der sechsten Zeit T6 und der dritten Zeit T3 und einer siebten Zeit T7 vom Endzeitpunkt te bis zum Differenzial-Minimum-Zeitpunkt tdmin enthalten.
Der Analyseabschnitt 354 kann, wie in 10 gezeigt, die folgenden Schluckcharakteristiken erzeugen. In den Schluckcharakteristiken ist dabei wenigstens eins von einer achten Zeit T8 vom Anfangszeitpunkt ts bis zum ersten Geräuschanfangszeitpunkt tss1, einem Verhältnis zwischen der achten Zeit T8 und der ersten Zeit T1, einer neunten Zeit T9 vom Maximum-Zeitpunkt tmax bis zum ersten Geräuschanfangszeitpunkt tss1, einem Verhältnis zwischen der neunten Zeit T9 und der ersten Zeit T1, einer zehnten Zeit T10 vom ersten Geräuschanfangszeitpunkt tss1 bis zum Endzeitpunkt te, einer elften Zeit T11 vom Anfangszeitpunkt ts bis zum zweiten Geräuschanfangszeitpunkt tss2, einer zwölften Zeit T12 vom Maximum-Zeitpunkt tmax bis zum zweiten Geräuschanfangszeitpunkt tss2, einem Verhältnis zwischen der zwölften Zeit T12 und der zweiten Zeit T2, einer dreizehnten Zeit T13 vom zweiten Geräuschanfangszeitpunkt tss2 bis zum Endzeitpunkt te, einem Verhältnis zwischen der dreizehnten Zeit T13 und der zweiten Zeit T2, einer vierzehnten Zeit T14 vom ersten Geräuschanfangszeitpunkt tss1 bis zum zweiten Geräuschanfangszeitpunkt tss2 und einer fünfzehnten Zeit T15 vom ersten Geräuschanfangszeitpunkt tss1 bis zum Geräuschendzeitpunkt tse enthalten.
Der Analyseabschnitt 354 kann, wie in 11 gezeigt, die folgenden Schluckcharakteristiken erzeugen. In den Schluckcharakteristiken ist dabei wenigstens eins von der Impedanz BImax am Differenzial-Maximum-Zeitpunkt tdmax, der Impedanz BImin am Differenzial-Minimum-Zeitpunkt tdmin, der Impedanz BIs1 am ersten Geräuschanfangszeitpunkt tss1, der Impedanz BIs2 am zweiten Geräuschanfangszeitpunkt tss2, dem Differenzialwert BIdmax der Impedanz BI am Differenzial-Maximum-Zeitpunkt tdmax, dem Differenzialwert BId der Impedanz BImin am Differenzial-Minimum-Zeitpunkt tdmin, einem ersten Differenzwert ΔBI1 zwischen der Impedanz BI am Anfangszeitpunkt ts und der Impedanz BI am Maximum-Zeitpunkt, einem zweiten Differenzwert ΔBI2 zwischen der Impedanz BI am Maximum-Zeitpunkt tmax und der Impedanz BI am Endzeitpunkt te, einem Mittelwert BIavr der Impedanz BI während der Schluckdauer Tsw, einem Verhältnis des ersten Differenzwerts ΔBI1 zum Mittelwert BIavr der Impedanz BI während der Schluckdauer Tsw, einem Verhältnis des zweiten Differenzwerts ΔBI2 zum Mittelwert BIavr der Impedanz BI während der Schluckdauer Tsw, einem Wert, der sich durch Subtrahieren des ersten Differenzwerts ΔBI1 von der ersten Zeit T1 vom Anfangszeitpunkt ts bis zum Maximum-Zeitpunkt tmax ergibt (ΔBI1/T1) und einem Wert, der sich durch Subtrahieren des zweiten Differenzwerts ΔBI2 von der zweiten Zeit T2 vom Maximum-Zeitpunkt tmax bis zum Endzeitpunkt te ergibt (ΔBI2/t2), enthalten.
Der Analyseabschnitt 354 kann auch einen ersten Integralwert S1, wobei die Impedanz BI vom Anfangszeitpunkt ts bis zum Maximum-Zeitpunkt tmax integriert wird, und einen zweiten Integralwert S2, wobei die Impedanz BI während der Schluckdauer Tsw integriert wird, als Schluckcharakteristik erzeugen. Die Impedanz BI ist dabei, wie in 12 und 13 gezeigt, vorzugsweise derart normiert, dass die Impedanz BI am Anfangszeitpunkt ts „0” beträgt und die Impedanz BI am Maximum-Zeitpunkt tmax „1” beträgt. Durch Normieren der Impedanz BI können Schwankungen in der Muskelimpedanz BI einer jeden untersuchten Person kompensiert werden.
Der Analyseabschnitt 354 kann, wie in 14 gezeigt, die folgenden Schluckcharakteristiken erzeugen. Dabei gilt eine Anzahl, mit der der Differenzialwert BId der Impedanz BI im Zeitraum vom Anfangszeitpunkt ts bis zum Maximum-Zeitpunkt tmax null wird, als erste Anzahl N1, eine Anzahl, mit der der Differenzialwert BId der Impedanz BI im Zeitraum vom Maximum-Zeitpunkt tmax bis zum Endzeitpunkt te null wird, als zweite Anzahl N2, und eine Anzahl, mit der, wenn die Impedanz BI am Anfangszeitpunkt ts 0% ist und die Impedanz BI am Maximum-Zeitpunkt tmax 100% ist, in einem Zeitraum, in dem die Impedanz BI während der Schluckdauer Tsw 70% oder mehr beträgt, der Differenzialwert BId der Impedanz BI null wird, als dritte Anzahl, und diese Anzahlen können jeweils als Schluckcharakteristik erzeugt werden.
Als Nächstes zeigt 15 die zeitliche Veränderung der Impedanz BI bei einer normal schluckenden Person und einer Person mit Schluckstörung. Wie in der Figur gezeigt, steigt bei einer normal schluckenden Person die Impedanz BI schneller an als bei einer Person mit Schluckstörung. Da die Person mit Schluckstörung eine Störung der Muskelbewegung aufweist, die für den Schluckvorgang erforderlich ist, dauert es länger, bis sich die Muskeln bewegen und die Impedanz BI das Maximum erreicht.
Daher sind die anhand von 9 beschriebene erste Zeit T1 vom Anfangszeitpunkt ts bis zum Maximum-Zeitpunkt tmax, dritte Zeit T3 der Schluckdauer Tsw und fünfte Zeit T5 vom Maximum-Zeitpunkt tmax bis zum Differenzial-Maximum-Zeitpunkt tdmax besonders aufschlussreiche Schluckcharakteristiken.
Während sich die Impedanz BI bei einer normal schluckenden Person in einer glatten Linie verändert, weist die Impedanz BI der Person mit Schluckstörung wellenförmige Ausschläge auf. Ein Grund dafür dürfte der sein, dass eine Person mit Schluckstörung trotz Kraftaufwand nicht die gewünschte Kontrolle der Muskeln erreicht.
Daher ist die anhand von 14 beschriebene erste Anzahl N1, mit der der Differenzialwert BId der Impedanz BI im Zeitraum vom Anfangszeitpunkt ts bis zum Maximum-Zeitpunkt tmax null wird, eine besonders aufschlussreiche Schluckcharakteristik. 16 zeigt die Impedanz BI und ihren Differenzialwert BId bei einer Person mit Schluckstörung. Wie aus der Figur hervorgeht, zeigt der Differenzialwert BId der Impedanz BI im Zeitraum vom Anfangszeitpunkt ts bis zum Maximum-Zeitpunkt tmax wellenförmige Ausschläge und wird in diesem Beispiel dreimal null.
Wie oben beschrieben, kann gemäß der vorliegenden Ausführungsform die Beurteilungsgenauigkeit des Vorliegens eines Schluckvorgangs erhöht werden. Da gemäß der vorliegenden Ausführungsform auf Grundlage von wenigstens einem von dem Geräuschsignal Venv und der Impedanz BI eine Schluckcharakteristik erzeugt wird, kann mit hoher Genauigkeit bestimmt werden, ob der Schluckvorgang normal oder anomal ist.
In der vorstehenden Ausführungsform existiert eine 1:1-Entsprechung zwischen Schluckcharakteristik und Bestimmungsschwellenwert REFd. Allerdings ist die vorliegende Erfindung nicht darauf beschränkt. Für eine Schluckcharakteristik können auch mehrere Bestimmungsschwellenwert REFd vorgesehen sein, und die Bestimmungsschwellenwerte REFd können abhängig von den Besonderheiten der untersuchten Person ausgewählt werden. 17 ist ein Blockdiagramm, das einen Bestimmungsabschnitt 353A einer Schluckbeurteilungsvorrichtung 1 gemäß einem Abwandlungsbeispiel zeigt. Abgesehen davon, dass die Schluckbeurteilungsvorrichtung 1 anstelle des Bestimmungsabschnitts 353 den Bestimmungsabschnitt 353A verwendet, ist ihre Konfigurierung die gleiche wie diejenige der Schluckbeurteilungsvorrichtung 1 der Ausführungsform aus 3.
Der Bestimmungsabschnitt 353A weist neben dem Analyseabschnitt 354 und dem Vergleichsabschnitt 355 einen Auswahlabschnitt 356 auf. In diesem Abwandlungsbeispiel werden mithilfe des Eingabeabschnitts 31 im Voraus Besonderheiten der untersuchten Person eingegeben. Eine Besonderheit bezeichnet hier ein physiologisches Merkmal der untersuchten Person. Zu Besonderheiten gehören etwa das Alter und das Geschlecht. Im Speicherabschnitt 33 sind für verschiedene Arten von Besonderheiten pro Besonderheit jeweils ein Bestimmungsschwellenwert REFd und eine Schluckcharakteristik in Entsprechung zueinander gespeichert. Der Auswahlabschnitt 356 wählt unter Bezugnahme auf den Speicherinhalt des Speicherabschnitts 33 aus den für die einzelnen Besonderheiten festgelegten Bestimmungsschwellenwerten REFd denjenigen Bestimmungsschwellenwert REFd aus, der der über den Eingabeabschnitt 31 eingegebenen Besonderheit entspricht.
Der Vergleichsabschnitt 355 beurteilt anhand des vom Auswahlabschnitt 356 ausgewählten Bestimmungsschwellenwerts REFd, ob der Schluckvorgang normal oder anomal ist.
Indem auf diese Weise der Bestimmungsschwellenwert REFd je nach Besonderheit der untersuchten Person ausgewählt wird, kann im Vergleich dazu, dass der Bestimmungsschwellenwert nicht abhängig von der Besonderheit der untersuchten Person verwendet wird, eine genauere Beurteilung dessen stattfinden, ob der Schluckvorgang normal oder anomal ist.
Wenn der Bestimmungsabschnitt 353 in der oben beschriebenen Ausführungsform mithilfe mehrerer Schluckcharakteristiken beurteilt, ob der Schluckvorgang normal oder anomal ist, wendet er etwa ein im Folgenden angegebenes Beurteilungsverfahren an. Dabei beurteilt der Bestimmungsabschnitt 353 zunächst für die einzelnen Schluckcharakteristiken, ob der Schluckvorgang normal oder anomal ist. Als Nächstes urteilt der Bestimmungsabschnitt 353, falls die Anzahl der Schluckcharakteristiken, bei denen das Bestimmungsergebnis anomal war, gleich oder größer als eine bestimmte Anzahl ist, dass der Schluckvorgang anomal ist. Allerdings ist die vorliegende Erfindung nicht auf dieses Beurteilungsverfahren beschränkt. So kann der Bestimmungsabschnitt 353 auch für die einzelnen Schluckcharakteristiken Abweichungswerte berechnen und deren Mittelwert oder deren Summe mit dem Bestimmungsschwellenwert REFd vergleichen und dadurch beurteilen, ob der Schluckvorgang normal oder anomal ist.
In den oben beschriebenen Ausführungsformen hat der Impedanzerfassungsabschnitt 351A die Impedanz durch Berechnen der Impedanz erfasst. Die Konfigurierung zum Erfassen der Impedanz in der vorliegenden Erfindung ist jedoch nicht auf die Konfigurierung des Berechnens der Impedanz beschränkt, und solange es sich um eine Konfigurierung handelt, anhand derer die Impedanz erfasst werden kann, kann es sich um jede beliebige Konfigurierung handeln. Beispielsweise kann der Messabschnitt 20 die Impedanz BI berechnen, und der Impedanzerfassungsabschnitt 351A kann die Impedanz BI vom Messabschnitt 20 erfassen. Oder der Impedanzerfassungsabschnitt 351A kann die Impedanz BI von einem externen Gerät erfassen.
Außerdem kann eine Konfigurierung als Impedanzerfassungsabschnitt 351A verwendet werden, die das Paar Elektroden 12a und 12b, den Stromzuführabschnitt 23, das Paar Elektroden 11a und 11b, den Spannungsmessabschnitt 24 und die Schnittstellenabschnitte 26 und 36 aufweist und die Impedanz BI aus einem Spannungswert und einem Stromwert berechnet.
In der oben beschriebenen Ausführungsform hat der Geräuschsignalerfassungsabschnitt 351B das Geräuschsignal Venv auf Grundlage des Mikrofonsignals erfasst, das vom Messabschnitt 20 zugeführt wird. Allerdings ist der Geräuschsignalerfassungsabschnitt 351B in der vorliegenden Erfindung nicht auf die Konfigurierung beschränkt, wobei das Geräuschsignal Venv auf Grundlage des Mikrofonsignals erfasst wird, das vom Messabschnitt 20 zugeführt wird. Solange es sich um eine Konfigurierung handelt, wobei beispielsweise der Geräuschsignalerfassungsabschnitt 351B das Geräuschsignal Venv erfassen kann, kann es sich um eine beliebige Konfigurierung handeln. Beispielsweise kann der Geräuschsignalerfassungsabschnitt 351B das Geräuschsignal Venv von einem externen Gerät erfassen.
Auch eine Konfigurierung, die die Elektrode 16 den Geräuschdetektionsabschnitt 25 und die Schnittstellenabschnitte 26 und 36 aufweist, kann als Geräuschsignalerfassungsabschnitt 351B verwendet werden.
Darüber hinaus kann es sich bei dem Geräuschsignal Venv um ein beliebiges Signal handeln, solange es ein Signal ist, das dem Geräusch entspricht, das mit dem Schluckvorgang einhergeht. Das heißt, das Geräuschsignal Venv ist nicht auf den Absolutwert der Differenz des Mittelwerts des Mikrofonsignals und des Momentanwerts des Mikrofonsignals beschränkt. Beispielsweise kann auch das Mikrofonsignal als das Geräuschsignal Venv verwendet werden. Es kommt vor, dass der Momentanwert des Mikrofonsignals größer als dessen Mittelwert ist, aber ebenso kommt es vor, dass er kleiner ist. Wenn das Mikrofonsignal als das Geräuschsignal Venv verwendet wird, nutzt der Beurteilungsabschnitt 352 als ersten Schwellenwert REF1 einen positiven ersten Schwellenwert „+REF1”, wobei der Mittelwert des Mikrofonsignals größer ist, und einen negativen ersten Schwellenwert „–REF1”, wobei der Mittelwert des Mikrofonsignals kleiner ist, und wenn der Momentanwert des Mikrofonsignals, das als Geräuschsignal Venv verwendet wird, den positiven ersten Schwellenwert „+REF1” oder den negativen ersten Schwellenwert „–REF1” überschreitet, kann geurteilt werden, dass die erste Bedingung erfüllt ist.
Mit wenigstens einem von den oben beschriebenen Ausführungsformen und ihren Abwandlungsbeispielen lassen sich die folgenden Aspekte erzielen.
Ein Aspekt eines Schluckvorgangsbeurteilungsprogramms gemäß der vorliegenden Erfindung steuert eine Schluckbeurteilungsvorrichtung, die einen Computer aufweist, und veranlasst den Computer, als ein Geräuschsignalerfassungsabschnitt, der ein Geräuschsignal erfasst, das einem Geräusch im Zusammenhang mit dem Schluckvorgang entspricht, ein Impedanzerfassungsabschnitt, der die Impedanz der Halsmuskulatur erfasst, und ein Bestimmungsabschnitt, der auf Grundlage des Geräuschsignals und der Impedanz beurteilt, ob ein Schluckvorgang vorliegt oder nicht.
Gemäß dieser Erfindung kann der Zustand des Schluckvorgangs leicht beurteilt und zudem die Genauigkeit der Beurteilung erhöht werden.
In einem Aspekt des Schluckvorgangsbeurteilungsverfahrens der vorliegenden Erfindung werden ein Geräuschsignal, das einem Geräusch entspricht, das mit dem Schluckvorgang einhergeht, und eine Impedanz der Halsmuskulatur erfasst, und anhand des Geräuschsignals und der Impedanz wird beurteilt, ob ein Schluckvorgang stattfindet oder nicht.
Erläuterung der Bezugszeichen

1: Schluckbeurteilungsvorrichtung; 11a, 11b, 12a, 12b: Elektrode; 20: Messabschnitt; 30: Hauptabschnitt; 31: Eingabeabschnitt; 33: Speicherabschnitt; 35: Steuerabschnitt; 351A: Impedanzerfassungsabschnitt; 351B: Geräuschsignalerfassungsabschnitt; 352: Bestimmungsabschnitt; 353: Bestimmungsabschnitt; 354: Analyseabschnitt; 355: Vergleichsabschnitt; 356: Auswahlabschnitt; Venv: Geräuschsignal

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

JP 2001-275994 [0004]
JP 2006-204940 [0004]

Claims

Schluckbeurteilungsvorrichtung, aufweisend einen Geräuschsignalerfassungsabschnitt, der ein Geräuschsignal erfasst, das einem Geräusch im Zusammenhang mit dem Schluckvorgang entspricht, einen Impedanzerfassungsabschnitt, der die Impedanz der Halsmuskulatur erfasst, und einen Beurteilungsabschnitt, der anhand des Geräuschsignals und der Impedanz beurteilt, ob ein Schluckvorgang stattfindet oder nicht.
Schluckbeurteilungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Beurteilungsabschnitt urteilt, dass ein Schluckvorgang vorliegt, wenn eine Veränderung, wobei das Geräuschsignal einen bestimmten Pegel überschreitet, und eine Veränderung, wobei die Impedanz größer als ein Normalzustand wird, innerhalb einer bestimmten Zeit stattfinden.
Schluckbeurteilungsvorrichtung nach Anspruch 2, wobei der Beurteilungsabschnitt für den Fall, dass von einer ersten Bedingung, nämlich dass das Geräuschsignal einen ersten Schwellenwert überschreitet, und einer zweiten Bedingung, nämlich dass die Veränderung der Impedanz pro Zeiteinheit einen zweiten Schwellenwert überschreitet, eine der Bedingungen von der ersten Bedingung und der zweiten Bedingung erfüllt wird und die andere Bedingung innerhalb einer bestimmten Zeit erfüllt wird, urteilt, dass ein Schluckvorgang vorliegt.
Schluckbeurteilungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, gekennzeichnet durch einen Bestimmungsabschnitt, der für den Fall, dass der Beurteilungsabschnitt urteilt, dass ein Schluckvorgang stattfindet, anhand von wenigstens einem von der Impedanz und dem Geräuschsignal bestimmt, ob der Schluckvorgang normal oder anomal ist.
Schluckbeurteilungsvorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Bestimmungsabschnitt einen Analyseabschnitt, der anhand von wenigstens einem von der Impedanz und dem Geräuschsignal eine Schluckcharakteristik erzeugt, die eine Schluckkennlinie darstellt, und einen Vergleichsabschnitt aufweist, der die vom Analyseabschnitt erzeugte Schluckcharakteristik und einen Bestimmungsschwellenwert zum Bestimmen, ob der Schluckvorgang normal oder anomal ist, vergleicht und bestimmt, ob der Schluckvorgang normal oder anomal ist.
Schluckbeurteilungsvorrichtung nach Anspruch 5, gekennzeichnet durch einen Eingabeabschnitt zum Eingeben von Besonderheiten der untersuchten Person, wobei der Bestimmungsschwellenwert jeweils gesondert für mehrere Arten dieser Besonderheiten eingestellt ist, wobei der Bestimmungsabschnitt einen Auswahlabschnitt aufweist, der unter den für die Arten von Besonderheiten eingestellten Bestimmungsschwellenwerten denjenigen Bestimmungsschwellenwert auswählt, der der über den Eingabeabschnitt eingegebenen Besonderheit entspricht, wobei der Vergleichsabschnitt mithilfe des vom Auswahlabschnitt ausgewählten Bestimmungsschwellenwerts bestimmt, ob der Schluckvorgang normal oder anomal ist.
Schluckbeurteilungsvorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Analyseabschnitt mehrere Schluckcharakteristiken erzeugt, die die Schluckkennlinie darstellen, der Vergleichsabschnitt für die einzelnen Schluckcharakteristiken die betreffende Schluckcharakteristik und einen der Schluckcharakteristik entsprechenden Bestimmungsschwellenwert zum Bestimmen, ob der Schluckvorgang normal oder anomal ist, vergleicht, und für den Fall, dass eine bestimmte Anzahl von Vergleichsergebnissen eine Anomalie anzeigen, bestimmt, dass der Schluckvorgang anomal ist.
Schluckbeurteilungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 5, bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass ein Zeitpunkt mit maximaler Impedanz als Maximum-Zeitpunkt gilt, ein Zeitpunkt vor dem Maximum-Zeitpunkt, an dem die Veränderung der Impedanz pro Zeiteinheit vor dem Überschreiten eines bestimmten Werts als letztes null war, wenn nach mindestens einer bestimmten Zeitdauer, in der die Veränderung der Impedanz pro Zeiteinheit unter dem bestimmten Wert lag, die Veränderung der Impedanz pro Zeiteinheit den bestimmten Wert überschreitet, als Anfangszeitpunkt gilt, ein Zeitpunkt nach dem Maximum-Zeitpunkt, an dem die Veränderung der Impedanz pro Zeiteinheit null wird, als Endzeitpunkt gilt und die Dauer zwischen Anfangszeitpunkt und Endzeitpunkt als Schluckdauer gilt, wobei der Analyseabschnitt anhand von wenigstens einem von der Impedanz und dem Geräuschsignal während der Schluckdauer die Schluckcharakteristik erzeugt.
Schluckbeurteilungsvorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass ein Zeitpunkt der Schluckdauer, an dem die Veränderung der Impedanz pro Zeiteinheit maximal ist, als Differenzial-Maximum-Zeitpunkt gilt, ein Zeitpunkt der Schluckdauer, an dem die Veränderung der Impedanz pro Zeiteinheit minimal ist, als Differenzial-Minimum-Zeitpunkt gilt, ein Zeitpunkt der Schluckdauer, an dem das Geräuschsignal erstmals den ersten Schwellenwert überschreitet, als erster Geräuschanfangszeitpunkt gilt, ein Zeitpunkt der Schluckdauer nach dem ersten Geräuschanfangszeitpunkt, an dem das Geräuschsignal, nachdem es eine bestimmte Zeit angedauert hat und unter den ersten Schwellenwert gefallen ist, den ersten Schwellenwert überschreitet, als zweiter Geräuschanfangszeitpunkt gilt, und ein Zeitpunkt der Schluckdauer nach dem zweiten Geräuschanfangszeitpunkt, an dem das Geräuschsignal unter den ersten Schwellenwert fällt, als Geräuschendzeitpunkt gilt, wobei der Analyseabschnitt mindestens eine von einer ersten Zeit vom Anfangszeitpunkt bis zum Maximum-Zeitpunkt, einer zweiten Zeit vom Maximum-Zeitpunkt bis zum Endzeitpunkt, einer dritten Zeit, die die Schluckdauer anzeigt, einer vierten Zeit vom Anfangszeitpunkt bis zum Differenzial-Maximum-Zeitpunkt, einem Verhältnis zwischen der ersten Zeit und der vierten Zeit, einer fünften Zeit vom Differenzial-Maximum-Zeitpunkt bis zum Maximum-Zeitpunkt, einer sechsten Zeit vom Maximum-Zeitpunkt bis zum Differenzial-Minimum-Zeitpunkt, einem Verhältnis zwischen der sechsten Zeit und der zweiten Zeit, einem Verhältnis zwischen der sechsten Zeit und der dritten Zeit, einer siebten Zeit vom Endzeitpunkt bis zum Differenzial-Minimum-Zeitpunkt, einer achten Zeit vom Anfangszeitpunkt bis zum ersten Geräuschanfangszeitpunkt, einem Verhältnis zwischen der achten Zeit und der ersten Zeit, einer neunten Zeit vom Maximum-Zeitpunkt bis zum ersten Geräuschanfangszeitpunkt, einem Verhältnis zwischen der neunten Zeit und der ersten Zeit, einer zehnten Zeit vom ersten Geräuschanfangszeitpunkt bis zum Endzeitpunkt, einer elften Zeit vom Anfangszeitpunkt bis zum zweiten Geräuschanfangszeitpunkt, einer zwölften Zeit vom Maximum-Zeitpunkt bis zum zweiten Geräuschanfangszeitpunkt, einem Verhältnis zwischen der zwölften Zeit und der zweiten Zeit, einer dreizehnten Zeit vom zweiten Geräuschanfangszeitpunkt bis zum Endzeitpunkt, einem Verhältnis zwischen der dreizehnten Zeit und der zweiten Zeit, einer vierzehnten Zeit vom ersten Geräuschanfangszeitpunkt bis zum zweiten Geräuschanfangszeitpunkt und einer fünfzehnten Zeit vom ersten Geräuschanfangszeitpunkt bis zum Endzeitpunkt als die Schluckcharakteristik erzeugt.
Schluckbeurteilungsvorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass ein Zeitpunkt der Schluckdauer, an dem die Veränderung der Impedanz pro Zeiteinheit maximal ist, als Differenzial-Maximum-Zeitpunkt gilt, ein Zeitpunkt der Schluckdauer, an dem die Veränderung der Impedanz pro Zeiteinheit minimal ist, als Differenzial-Minimum-Zeitpunkt gilt, ein Zeitpunkt der Schluckdauer, an dem das Geräuschsignal erstmals den ersten Schwellenwert überschreitet, als erster Geräuschanfangszeitpunkt gilt, und ein Zeitpunkt der Schluckdauer nach dem ersten Geräuschanfangszeitpunkt, an dem das Geräuschsignal, nachdem es eine bestimmte Zeit angedauert hat und unter den ersten Schwellenwert gefallen ist, den ersten Schwellenwert überschreitet, als zweiter Geräuschanfangszeitpunkt gilt, der Analyseabschnitt wenigstens eins von der Impedanz am Differenzial-Maximum-Zeitpunkt, der Impedanz am Differenzial-Minimum-Zeitpunkt, der Impedanz am ersten Geräuschanfangszeitpunkt, der Impedanz am zweiten Geräuschanfangszeitpunkt, der Veränderung der Impedanz pro Zeiteinheit am Differenzial-Maximum-Zeitpunkt, der Veränderung der Impedanz pro Zeiteinheit am Differenzial-Minimum-Zeitpunkt, einem ersten Differenzwert, der eine Differenz zwischen der Impedanz am Anfangszeitpunkt und der Impedanz am Maximum-Zeitpunkt ist, einem zweiten Differenzwert, der eine Differenz zwischen der Impedanz am Maximum-Zeitpunkt und der Impedanz am Endzeitpunkt ist, einem Mittelwert der Impedanz während der Schluckdauer, einem Verhältnis des ersten Differenzwerts zum Mittelwert der Impedanz während der Schluckdauer, einem Verhältnis des zweiten Differenzwerts zum Mittelwert der Impedanz während der Schluckdauer, einem Wert, der sich durch Subtrahieren des ersten Differenzwerts von einer ersten Zeit vom Anfangszeitpunkt bis zum Maximum-Zeitpunkt ergibt, und einem Wert, der sich durch Subtrahieren des zweiten Differenzwerts von einer zweiten Zeit vom Maximum-Zeitpunkt bis zum Endzeitpunkt ergibt, als die Schluckcharakteristik erzeugt.
Schluckbeurteilungsvorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Analyseabschnitt wenigstens eins von einem ersten Integralwert, der sich durch Integrieren der Impedanz vom Anfangszeitpunkt bis zum Maximum-Zeitpunkt ergibt, einem zweiten Integralwert, der sich durch Integrieren der Impedanz während der Schluckdauer ergibt, einer ersten Anzahl, wie oft die Veränderung der Impedanz pro Zeiteinheit vom Anfangszeitpunkt bis zum Maximum-Zeitpunkt null wird, einer zweiten Anzahl, wie oft die Veränderung der Impedanz pro Zeiteinheit vom Maximum-Zeitpunkt bis zum Endzeitpunkt null wird, und einer dritten Anzahl, wie oft, wenn die Impedanz am Anfangszeitpunkt als 0% gilt und die Impedanz am Maximum-Zeitpunkt als 100% gilt, in einer Zeit während der Schluckdauer, in der die Impedanz 70% oder mehr beträgt, die Veränderung der Impedanz pro Zeiteinheit null wird, als die Schluckcharakteristik erzeugt.