JP2008301895A - 生体検査装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】本発明の生体検査装置1000は、被検者の喉頭部における横方向の2箇所の変位を検出する喉頭部変位検出手段と、被検者が嚥下するときの嚥下音を検出する嚥下音検出手段と、表示手段と、喉頭部変位検出手段から得た情報に基づき生成した喉頭部の2箇所の変位に関する波形、および、嚥下音検出手段から得た情報に基づき生成した嚥下音に関する波形の表示を行うように表示手段に指示する処理手段と、を備える。
【選択図】図2
Description
図1は、本発明の実施形態の生体検査装置の構成例を示す図である。
図1に示すように、生体検査装置1000では、被検者Mの甲状軟骨100(俗称:のど仏)の両脇に、可撓性保持具109(保持手段)に保持された発信用コイル101(喉頭部変位検出手段)と受信用コイル102(喉頭部変位検出手段)が配置されている。発信用コイル101と受信用コイル102はコイル間電圧検出用回路104に接続され、コイル間電圧検出用回路104の出力電圧はデータ処理装置108に入力される。また、可撓性保持具110(保持手段)に保持されているマイクロフォン103(嚥下音検出手段)が甲状軟骨100の近傍に配置してある。マイクロフォン103は、例えばピエゾ素子(圧電素子)を用いたマイクロフォンであれば嚥下以外の周囲の音を拾いにくくて好ましいが、コンデンサー型マイクロフォンであってもよい。マイクロフォン103は嚥下音検出用回路105に接続され、電源供給などを受けてマイクロフォンとして動作する。嚥下音検出用回路105からは嚥下音が電圧として出力され、出力電圧はデータ処理装置108に入力される。
このように、距離波形402において2つのピークがみられるのが健常者のパターンである。なお、嚥下における口腔期、咽頭期および食道期は、図示した通りである。
一方、嚥下障害がある場合には、距離波形が単峰性(ピークが1つ)になりやすく、特に嚥下音ピーク時刻で目立った極大値を示さないことが分かる。また、中等度の嚥下障害のある患者の嚥下音波形405と距離波形406をみるとボタン106を操作した嚥下開始時刻(0)から嚥下音ピーク時刻t(m)0までの時間幅T(m)0が長くなっており、食塊の送り込み動作が遅れていることが分かる。また、距離波形406では、嚥下音ピーク時刻t(m)0から時刻t(m)2までの時間幅も長くなっていることが分かる。
図5では、嚥下開始を視覚的に分かりやすく表示するため、ボタン106を操作した際の嚥下開始クロック500を嚥下音波形501と距離波形(コイル間電圧波形)502の両方に表示している。嚥下開始クロック500から嚥下音波形501のピーク時刻までの時間幅をT0、その嚥下音ピーク時刻をt0としている。時刻t0の音の強度をS0とする。嚥下音ピーク時刻t0を基準にして、嚥下音の開始から終了までの時間幅T1を検出する。この時間幅T1を自動で検出する場合は、時刻t0の音の強度S0の半分の値(半値幅)を使用したり、S0の数分の1(例えば、1/10)の振幅になる時刻を検出したりする方法などを使用すればよい。
また、嚥下障害を分かりやすく視覚的に表示するため、嚥下音波形501と距離波形502と同じ画面上に、嚥下音波形に関する時間パラメータ表示部503と、距離波形に関する時間パラメータ表示部504と、距離波形に関する距離比パラメータ表示部505とが表示されている。嚥下音波形に関する時間パラメータ表示部503に表示されているT0とT1によって、食塊の移動時間が分かる。
この比率算出によって、被検者Mの個体差や、取り付け位置による違いを吸収できる上に、コイル間電圧は数mmレベルのわずかな距離変化を捉えているだけであるので、コイル間電圧をわざわざ正確な距離に換算する処理を行わなくても正確な値を得ることができる。
処理部1081は、ステップS606の後、嚥下障害に関する判定および判定結果を表示部1084に表示する(ステップS607)。このステップS607については、図7にて詳細に説明を行う(適宜他図参照)。
項目2のS702では差分時間幅(T2)が0(ゼロ)であるか判断を行う。この差分時間幅(T2)がゼロ(Yes)というのは時刻(t0)の前にピークが存在しない単峰性の波形であることを意味し、咽頭挙上遅延が陽性であると判断し、「咽頭挙上遅延:陽性」と表示を行う。
一つ目は、嚥下音の開始から終了までの時間幅T1から、差分時間幅T2と差分時間幅T3の和の値を引いた値が基準値1(例えば0.1秒)より長いかを判断し(ステップS7031)、長い場合(Yes)は食塊が通るより早くに喉頭蓋の動きが終了してしまう喉頭蓋不全が生じていると考え、「喉頭蓋不全:陽性」と表示する(ステップS7032)。基準値1より短い場合(ステップS7031でNo)は、再度二相性のチェックとして比率D1/D0が基準値2(例えば「1.1」)より小さく、なおかつ、比率D2/D0が基準値3(例えば「1.2」)より小さいかを判断して(ステップS7033)、小さい場合(Yes)は波形に二相性が認められない喉頭蓋不全が生じていると考え、「喉頭蓋不全:陽性」と表示する(ステップS7034)。
このようにして、嚥下障害の判定および判定結果表示を行うことができる。
そして、時刻t4では、図8(e)に示すように、食塊Fが喉頭部807を通過し終え、喉頭蓋810と甲状軟骨100は元の位置(図8(a)と同じ位置)に戻る。
さらに、ボタン106を使用することで、簡単に嚥下開始時刻を検出することができる。
さらに、被検者Mは可撓性保持具109と可撓性保持具110を装着するだけでよいので、電極などを装着する従来の手法の場合よりも違和感や不快感が低減される。
例えば、発信用コイルと受信用コイルの代わりに加速度センサーを用いて、被検者の喉頭部における横方向の変位を検出するようにしてもよい。
さらに、発信用コイル、受信用コイルおよびマイクロフォンを保持する可撓性保持具は、被検者の首の太さの個人差などに対応するためのアジャスタ(調整部分)を有していてもよい。
その他、具体的な構成について、本発明の主旨を逸脱しない範囲で適宜変更が可能である。
102 受信用コイル(喉頭部変位検出手段)
103 マイクロフォン(嚥下音検出手段)
106 ボタン(操作手段)
108 データ処理装置
1081 処理部(処理手段)
1084 表示部(表示手段)
109,109a,110 可撓性保持具(保持手段)
Claims (8)
- 被検者の喉頭部における横方向の2箇所の変位を検出する喉頭部変位検出手段と、
前記被検者が嚥下するときの嚥下音を検出する嚥下音検出手段と、
表示手段と、
前記喉頭部変位検出手段から得た情報に基づき生成した前記喉頭部の2箇所の変位に関する波形、および、前記嚥下音検出手段から得た情報に基づき生成した嚥下音に関する波形、の表示を行うように前記表示手段に指示する処理手段と、
を備えることを特徴とする生体検査装置。 - 前記被検者、あるいは、前記被検者を検査する検査者が前記被検者の嚥下開始時に操作する操作手段、をさらに備え、
前記処理手段は、
前記嚥下音検出手段から得た情報に基づき嚥下音が最大になる時刻である嚥下音ピーク時刻を特定し、
少なくとも、前記操作手段が操作された時刻から前記嚥下音ピーク時刻までの時間幅、前記嚥下音ピーク時刻より前の時刻における前記喉頭部の2箇所の距離の極小値を与える時刻、前記嚥下音ピーク時刻より後の時刻における前記喉頭部の2箇所の距離の極小値を与える時刻、のいずれかを含む嚥下動作に関する特徴量を算出し、
その算出した特徴量の表示を行うように前記表示手段に指示する
ことを特徴とする請求項1に記載の生体検査装置。 - 前記嚥下音検出手段は、前記被検者の喉頭部に配置されたマイクロフォンにより構成され、
前記喉頭部変位検出手段は、前記被検者の喉頭部に配置された発信用コイルと受信用コイルとにより構成され、
前記処理手段は、
前記マイクロフォンの信号の包絡線に基づき前記嚥下音ピーク時刻を特定し、
前記嚥下音ピーク時刻より前の時刻における前記喉頭部の2箇所の距離の極小値を与える時刻、前記嚥下音ピーク時刻より後の時刻における前記喉頭部の2箇所の距離の極小値を与える時刻、のいずれかを、前記発信用コイルによって前記受信用コイルに誘起された電圧を増幅する増幅回路の出力信号の包絡線に基づいて算出する
ことを特徴とする請求項2に記載の生体検査装置。 - 前記マイクロフォンに接続された全波整流手段および低域周波数通過型フィルターをさらに備え、
前記処理手段は、
前記マイクロフォンからの信号で前記全波整流手段によって全波整流され前記低域周波数通過型フィルターによって低域周波数が通過された信号に基づいて前記嚥下音を検出する
ことを特徴とする請求項3に記載の生体検査装置。 - 前記発信用コイルと受信用コイルとは、前記被検者の喉頭部の甲状軟骨の両脇に配置されることを特徴とする請求項3または請求項4に記載の生体検査装置。
- 前記処理手段は、
前記喉頭部の2箇所の変位に関する波形から、その2箇所の距離が2つのピークを有するか否かを判定することを特徴とする請求項1から請求項4のいずれか1項に記載の生体検査装置。 - 前記処理手段は、
前記嚥下音ピーク時刻を基準に、前記操作手段が操作された時刻との時間の差、前記嚥下音ピーク時刻より前の時刻における前記喉頭部の2箇所の距離の極小値を与える時刻との時間の差、前記嚥下音ピーク時刻より後の時刻における前記喉頭部の2箇所の距離の極小値を与える時刻との時間の差、のいずれかがそれぞれの所定の基準範囲内か否かを判定し、その判定結果の表示を行うように前記表示手段に指示する
ことを特徴とする請求項2に記載の生体検査装置。 - 前記マイクロフォン、前記発振用コイルおよび前記受信用コイルを保持し、可撓性を有する一つ以上の保持手段を、さらに備える
ことを特徴とする請求項3に記載の生体検査装置。
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