JP2009535106A

JP2009535106A - 心音の解析および表示のためのシステムおよび方法

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Publication number: JP2009535106A
Application number: JP2009507826A
Authority: JP
Inventors: ティアガラジャン，アービンド; テオ，タット−ジン; コフマン，ダーモン，ジェイ．
Original assignee: ティアガラジャン，アービンド; テオ，タット−ジン; コフマン，ダーモン，ジェイ．
Priority date: 2006-04-27
Filing date: 2007-04-27
Publication date: 2009-10-01
Anticipated expiration: 2027-04-27
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Abstract

【解決課題】聴診システムは、少なくともＳ１心音およびＳ２心音を視覚的に表示し、心音の少なくとも１つの開始を確認することによって、心音に関する臨床医の診断を助ける。心音に対応する音声表示を臨床医に提供する。
【解決手段】聴診システムは、患者の少なくとも胸部位置から心音を検知して電気信号に変換するためのセンサを含む。聴診システムは、電気信号を選択的にフィルタリングする信号処理装置を含み、それにより、心音の周波数の差を強調する。聴診システムはさらに、選択的にフィルタリングされる心拍電気信号を選択的に表示するビデオディスプレイを含む。一部の実施形態において、聴診システムは、心音の時間領域および周波数領域に対応するキャリパを表示し、臨床医が特定の関心のある心音の部分のズームインおよびズームアウトを行い、さらに正確な測定を行うことを可能にする。
【選択図】なし

Description

本発明は一般に、聴診の心音の解析のための医療電子デバイスに関する。さらに詳細には、本発明は、鑑別診断を可能にするために、人間において、看護の時点で心音の記録、解析および視聴覚表示のための方法に関する。

聴診音は、長い間、種々の生理学的状態の検出に役立つ主要な情報であった。たとえば、聴診器は、被験者の心臓の状態を検出して診断するために、心音を監視するために、臨床医によって用いられる基本的な手段である。聴診自体が、多数の要因によってきわめて制限される。聴診は、きわめて主観的であり、心音を聞く際に臨床医の技能に大きく左右され、心音の一定の構成要素が人間の耳の全音域を超えるという事実によって妥協される。さらに、聴診は、基本的な心音のいずれが、心臓の心収縮の拡張期に対応するかを正確に決定することに左右される。これは、異所性収縮が生じる場合にはさらに困難となる。

比較的雑音のない電子聴診から、心音を解析し、心拍のような種々の数値を計算し、心音の段階などを確認することができる複雑なコンピュータアルゴリズムまで、そのようなボトルネックを回避するための多数の改善が行われてきている。たとえば、電子形式における心音をパーソナルコンピュータスクリーン上で可視化して解析することを可能にするアルゴリズムが、利用可能である。

したがって、コネティカット州スタンフォードのＺａｒｇｉｓＭｅｄｉｃａｌＣｏｒｐｏｒａｔｉｏｎによるＡｃｏｕｓｔｉｃＣａｒｄｉｏｓｃａｎのようなパーソナルコンピュータ（ＰＣ）に基づく聴診デバイスおよびニューハンプシャー州エクセタのＢｉｏＳｉｇｎｅｔｉｃｓＣｏｒｐｏｒａｔｉｏｎによるＶｅｔｅｒａｎＰｈｏｎｏｃａｒｄｉｏｇｒａｐｈモニタのようなソフトウェアパッケージが、オフラインで心音の広範囲の動作および操作を行うことができる。しかし、上述のＰＣベースのプラットフォームは、以下の欠点およびボトルネックを被る。これらのＰＣベースのシステムは、ＰＣベースのアルゴリズムによって処理されることができる形式で心音を記録するために、個別のデータ収集デバイスを必要とする。さらに、臨床医が被験者を聴診する時間と臨床医が記録された心音にＰＣベースの解析を施す時間との間には重大な時間の遅れがある。ＰＣベースのシステム設定に関連する移植性の問題点もある。

現在、ベースのコンピュータシステムに関する上述の問題のいくつかを回避しようとして手持ち式の聴診デバイスが開発されている。これらの手持ち式デバイスは、デバイス自体にデータ収集機構を組み込んでおり、個別のデータ収集の必要性を未然に除去している。Ｃａｄｉｓｃｏｐｅ（スイスのＣａｄｉｔｅｃＡＧＭｅｄｉｃａｌＩｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓによる）およびＶｉｓｕａｌＳｔｅｔｈｏｓｃｏｐｅ（ＭＣ２１ＭｅｄｉｔｅｃｈＧｒｏｕｐ）という商標名で販売されている手持ち式デバイスは、そのような手持ち式聴診デバイスの事例である。しかし、手持ち式デバイスは、それ自体の欠点を有する。たとえば、一部の手持ち式デバイスは、チェストピースがデバイス自体に収容されるように設計されており、その結果、殺菌処理を困難にしているか、または複雑で費用のかかる洗浄方法を少なくとも必要とする。さらに、心音の音声に加えて、心音またはＥＣＧ信号の単なる表示は、ユーザが心臓の状態を確認するのには不十分である。

したがって、使いやすく、正確で、携帯可能であり、コスト効果が高く、殺菌および保守のしやすい改良した聴診デバイスに対する差し迫った需要があることは明白である。

前述の内容を達成するために、本発明によれば、心音を解析して表示する方法およびシステムが提供される。そのような聴診システムは、臨床医にとって、効率的かつコスト効果的に、患者を聴診するために有用である。

一実施形態において、聴診システムは、患者の少なくとも胸部位置から心音を検知し、心音を電気信号に変換するためのセンサを含む。聴診システムはまた、電気信号を選択的にフィルタリングするための信号処理装置も含み、それにより、心音の周波数の差を強調する。聴診システムはさらに、選択的にフィルタリングされる心拍電気信号を選択的に表示するためのビデオディスプレイも含む。

聴診システムは、少なくともＳ１心音およびＳ２心音を視覚的に表示し、心音の少なくとも１つの開始を確認することによって、心音に関する臨床医の診断を助ける。心音の対応する音声表現は、臨床医に提供されることができる。

一部の実施形態において、心音の表示に加えて、聴診システムはまた、心音の時間領域および周波数領域に対応するキャリパを表示し、臨床医が特定の関心のある心音の部分のズームインおよびズームアウトを行い、心音のこれらの部分のさらに正確な測定を行うことを可能にする。

本発明のこれらの特徴および他の特徴は、本発明の詳細な説明および以下の図面と併せて以下でさらに詳細に記載される。

本発明がさらに明確に確認することができるようにするために、ここで一実施形態が、添付図面を参照して一例として記載される。

本発明は、ここで添付図面において示されるように、本発明の複数の実施形態を参照して詳細に記載される。以下の説明において、種々の特定の詳細は、本発明の完全な理解を提供するために記載される。しかし、本発明は、これらの特定の詳細の一部またはすべてがなくても実現しうることは当業者には明白であろう。別の事例において、本発明を不必要に曖昧しないために、公知の処理ステップおよび／または構造については記載されていない。本発明の特徴および利点は、図面および以下の説明を参照すればよりよく理解されると思われる。

説明を容易にするために、図１は、本発明による心音を解析して表示するための聴診デバイス１００の一実施形態を示すブロック図である。デバイス１００は、心音信号取得装置１１０、信号調整装置１２０、信号処理装置１３０、メモリ１４０、ユーザインターフェイス１５０、ビデオディスプレイ１６０および音声入力／出力デバイス１７０を含む。

メモリ１４０は、固定メモリまたはリムーバブルメモリ、その組み合わせであってもよい。メモリ１４０に関して適切な技術の実施例は、フラッシュメモリまたはハードディスクドライブなどの固体メモリを含む。

ユーザインターフェイス１５０は、キーパッド、サムホイール、ジョイスティックおよびその組み合わせであってもよい。ビデオディスプレイ１６０は、ＬＣＤスクリーンであってもよく、ＬＥＤディスプレイまたは小型プラズマスクリーンであってもよい。タッチスクリーンなどの技術を用いることによって、ビデオディスプレイ１６０をユーザインターフェイス１５０と一体化することも可能である。コントラストおよび明るさの制御機能もまた、ディスプレイ１６０に追加されることができる。

音声入力／出力（Ｉ／Ｏ）デバイス１７０は、マイクロホン、スピーカ、イヤホンまたはヘッドホンを含み、いずれも、デバイス１００に関して、内部または外部にあってもよい。ブルートゥースベースのヘッドセットなどのワイヤレスＩ／Ｏデバイスを用いることも可能である。デバイス１７０の音量制御もまた、設けることができる。

図２は、心音信号取得装置１１０をさらに詳細に示すブロック図である。取得装置１１０は、音響センサ２１０および前置増幅器２１５を含み、音響センサ２１０および前置増幅器２１５は、信号調整装置１２０に結合される。本実施形態において、センサ２１０は、チェストピースアセンブリに収容される単方向性のマイクロホンである。前置増幅器２１５は、固体状態であり、予め増幅された心音を信号調整装置１２０に提供する。

図３は、入力バッファ３１０、１つ以上の帯域通過フィルタ３２０、可変利得増幅器３３０、利得制御装置３４０および出力バッファ３５０を含む心音信号調整装置１２０を示す詳細なブロック図である。出力バッファ３５０は、信号処理装置１３０に結合され、信号処理装置１３０は今度は、利得制御装置３４０２連結される。

本実施形態において、フィルタ３２０は、５Ｈｚ〜２ｋＨｚの４次バターワース通過帯域であり、２ｋＨｚ未満の周波数に心音信号の解析を制限し、それにより、心音のすべての周波数が正確に捕捉されることを保証し、同時にフィルタ３２０の通過帯域を超えて通常存在する雑音源を排除する。信号調整装置１２０の可変利得増幅器３３０は、ユーザが選択可能な入力変数に基づいて、信号利得を変化させるように機能し、強化した信号品質および改善した信号対雑音比を保証するようにも機能する。フィルタリングおよび増幅後に調整された心音信号は次に、出力バッファ３５０を介して信号処理装置３５０に提供される。

図４は、信号処理装置３５０の一実施形態による心音信号の例示の「分解」を示す流れ図である。ステップ４０５において、心音信号は、入力バッファ３１０から検索される。ステップ４１０において示されるように、ユーザインターフェイス１５０における適切なキー順序を用いて、ユーザは、視覚表示モードおよび／または音声再生モードを選択することができる。

異なる周波数通過帯域のフィルタの２つの集合が、動作の２つのモード、すなわち、「ベル」モードおよび「ダイアフラム」モードに関連している。これらの２つの動作モードは、多くの経験豊かな臨床医が使用に慣れている従来の音声（非電子）聴診器において見られる結合したベル／ダイアフラムヘッドのそれぞれの機能を模倣している。フィルタのこれらの２つの集合は、ステップ４６０および４６５に示されているような音声フィルタリングのほか、ディスプレイ１６０における次の視覚表示のために映像フィルタリングに関連している。音声再生モードと視覚表示モードとの間のユーザの選択に応じて、音声フィルタまたは映像フィルタの該当する集合が有効となる。

ステップ４１５において示されているように、分解された心音のユーザの視覚解析は、ユーザインターフェイス１５０を介して選択されたベルモードまたはダイアフラムモードに基づいている。例示の「ベル」視覚表示モードを示す図１０Ｆも参照すると、１〜５００Ｈｚである合成心音信号は、２つの成分周波数範囲、すなわち、０〜１５０Ｈｚの低周波数成分および１５０〜５００Ｈｚの高周波数成分（ステップ４２０、４２５）に分解される。低周波数成分は、Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３、Ｓ４および低周波心雑音を強調表示するのに対して、高周波数成分は、Ｓ１、Ｓ２、低周波心雑音（隆起）および中間周波数心雑音（抑制）を強調表示する。

「ダイアフラム」視覚表示モードを示す図１０Ｄにおいて、６０〜６００Ｈｚである合成心音信号は、２つの成分周波数範囲、すなわち、６０〜２５０Ｈｚの低周波数成分および２５０〜６００Ｈｚの高周波数成分（ステップ４３０、４３５）に分解される。低周波数成分は、Ｓ１、Ｓ２、中間周波数心雑音（隆起）および低周波心雑音（抑制）を強調表示する。高周波数成分は、中間低周波心雑音および高周波数心雑音を強調表示する。

本実施形態において、「ベル」モードにおいて捕捉された周波数は、ベル周波数の全範囲を含む。同様に、「ダイアフラム」モードにおいて捕捉された周波数は、ダイアフラム周波数の全範囲を含む。ユーザが定義可能な成分周波数範囲に関する他のカスタマイズされた分解モードもまた、可能である。上述したように、ディスプレイ１６０、たとえば、ＬＣＤディスプレイは、視覚表示前に出力バッファ３５０に波形を格納することによって、ユーザに心音の視覚表現を提供する（ステップ４４０、４４５）。その一方で、音声出力デバイス１７０、たとえば、１組のヘッドホンが、音声再生前に、ディジタル・アナログ変換（ＤＡＣ）によってユーザに同一の心音の音声表現を提供する（ステップ４７０、４７５）。好ましくは、ユーザによって経験されるように、心音の視覚表現および音声表現はいずれも、同期される。

別の実施形態において、センサヘッドは、従来の音響聴診器のように、２つの対向するセンサ（図示せず）、すなわちベル側センサおよびダイアフラム側センサを有する。したがって、ユーザが手動で選択する分解モードの代わりに、デバイス１００は、センサヘッドのベル側センサまたはダイアフラム側センサのいずれが、患者の胸壁に触れていて、したがって、より強い心音信号を生成しているかを検知することによって、適切な分解モードを自動的に選択する。心音は次に、これも処理装置１３０によって自動的に選択される対応するベルフィルタまたはダイアフラムフィルタによって解析される。

図１１Ａおよび図１１Ｂの等角図および上面図によってそれぞれ示されるさらに別の実施形態において、心臓信号取得装置１１１０はまた、セレクタスイッチ１１１５を含み、ユーザが、患者の胸壁に対して信号取得装置１１１０を保持している同一の手の指を用いて、２つ以上の所定のモード、たとえば、「ベル」モードまたは「ダイアフラム」モードから選択するために用いることができる。例示の２つの位置のスライダスイッチアセンブリ１１１５、１１１６が示されているが、押しボタンスイッチ、ロッカースイッチまたはロータリスイッチをはじめとする他のセレクタスイッチもまた可能であることは理解されよう。スイッチ１１１５は、信号取得装置１１１０の上部または側部に配置されることができる。

ここで、図５を参照すると、キーパッドなどのユーザインターフェイス１５０を用いて（ステップ５１０）、「再生」コマンドをユーザが入力することによって促進されるような心音信号音声再生を示す流れ図である。再生機能において、ユーザは、「標準」再生または「ステレオ」再生を選択することができる（ステップ５２０、５３０）。ユーザはまた、「ベル」モードまたは「ダイアフラム」モードを選択することができる（ステップ５５０、５７０）。ステップ５６０において、ベルモードが選択されると、ＬＣＤスクリーンなどのディスプレイ１６０は、合成ベル波形のほか、それぞれの成分である低周波数波形および高周波数波形も示す。同様に、ステップ５８０において、ダイアフラムモードが選択されると、ＬＣＤスクリーンなどのディスプレイ１６０は、合成ダイアフラム波形のほか、それぞれの成分である低周波数波形および高周波数波形も示す。

図１０Ｇに図示されているように、垂直「再生」カーソルは、上述した音声再生と同期して、ディスプレイ１６０における３つの波形にわたってスクロールし、それにより、ユーザは、音声出力デバイス１７０を介して聞いているものが、ディスプレイ１６０上で視覚的に見ることができることを保証する。

図６は、聴診デバイス１００のビデオディスプレイ１６０に関する「ズーム」コマンドを示す流れ図である。ユーザインターフェイス１５０を用いてズームコマンドを選択することによって、ユーザは、水平軸に沿って、すなわち、ビデオディスプレイ１６０に表示される時間領域に沿って、心音波形を拡大または縮小することができる（ステップ６１０）。拡大時には、一旦、最大の拡大に達すると、拡大キーを押しても効果がない（ステップ６２０、６３０、６４０）。同様に、縮小時には、一旦、最大の縮小に達すると、縮小キーを押しても効果がない（ステップ６５０、６７０、６８０）。

図７は、心音波形の時間測定に関するソフトな「キャリパ」を示す流れ図である。ユーザは、ユーザインターフェイス１５０上のキーを押すことによって、ビデオディスプレイ１６０におけるキャリパ機能を作動し、キャリパを一対のラインとしてディスプレイ１６０上に現れるようにする（ステップ７０５）。ＸキャリパおよびＹキャリパの両方と共に、それぞれのキャリパによって包囲される時間幅もまた、ディスプレイ１６０上に現れる。

図１０Ｅも参照すると、「Ｘ」キャリパが選択される場合には、一対の垂直キャリパが現れる。Ｘキャリパは、ユーザが異なる心音相の時間期間の正確な測定を可能にする。逆に言えば、図１０Ｆに図示されているように、「Ｙ」キャリパが選択される場合には、一対の水平キャリパが現れる。Ｙキャリパは、心雑音が心音において検出されるときは常に、ユーザが異なる心雑音の等級を確認することを可能にする。

大部分の状態はそれぞれの特性周波数および振幅持続時間に関連付けられることができるため、ユーザは、デバイス１００を用いて病態的な心臓状態を確認することができる。たとえば、正常な状態下で、僧帽弁逆流は、約６０％の確実性で診断されることができる。

ユーザインターフェイス１５０における適切なキーを押すことによって、その現在の位置に対して左または右に移動させることによって、キャリパを再配置することができる。たとえば、ステップ７１０、７１４において図示されているように、キャリパがページの終わりに来るまで、キャリパを左に再配置することができ、それにより、心音波形の「前のページ」をディスプレイ１６０上に現れるようにすることができる（ステップ７１８）。あるいは、キャリパがページの終わりに来るまで、キャリパを右に再配置することができ（ステップ７４０、７４４）、それにより、心音波形の「次のページ」をディスプレイ１６０上に現れるようにすることができる（ステップ７４８）。他の表示配置モードも可能である。たとえば、部分的なページの増分またはその一部によって表示ウィンドウを移動することも可能である。

さらに、ディスプレイ１６０上のキャリパは、キャリパのサイズの拡大または縮小によって、サイズを変更することができる。ステップ７２０、７２４において、キャリパは、最大サイズに達し、さらにキーを押しても全く効果がなくなるまで（ステップ７２８）、拡大されることができる。同様に、キャリパは、最小サイズに達し、さらにキーを押しても全く効果がなくなるまで（ステップ７３０、７３４、７３８）、縮小されることができる。

図８は、聴診デバイス１００によって取得された心音信号の格納を示す流れ図である。ステップ８１０において、ユーザは、ユーザインターフェイス１５０におけるキーを押すことによって、「保存」機能を選択肢、デバイス１００に心音信号、および関連付けられる患者のＩＤおよび任意の注記をリムーバブルメモリデバイスまたは外部メモリデバイスにダウンロードさせる（ステップ８２０）。本実施形態において、患者のＩＤおよび注記は、音声記録を用いて追加されることができ、それにより、追加のキー入力の必要性を最小限に抑えることができる。デバイス１００のローカルメモリは今度は、新たな心音信号を記録するために解放されることができる（ステップ８３０、８４０）。

一部の実施形態において、当業者にとって周知の音声認識技術は、デバイス１００に組み込むことができ、音声認識の代わりに、または加えて、患者ＩＤおよび注記の文字記録を含むようにすることを可能にする。音声認識性能はまた、デバイス１００の種々の機能を作動させるために用いられることができ、それにより、ユーザが使いやすく、相対的に手を使わずに操作できる聴診デバイスを結果として生じる。音声認識の精度および／または効率は、語彙の制限および／または合成器をユーザの声特性を認識するように訓練することによって向上されることができる。

プロンプト、指示および／またはフィードバックによって使い勝手の良さを向上させるために、デバイス１００に音声合成性能を組み込むこともまた可能である。たとえば、デバイス１００は、デバイス１００が「ベル」モードまたは「ダイアフラム」モードのいずれで検知すべきかをユーザに尋ねることができ、または無効なコマンド／モードが選択されたことをユーザに通知する。

聴診デバイス１００の機能のうちの複数の機能について詳細に記載したが、図９のフローチャートおよび図１０Ａ〜図１０Ｇの画面例はここでは、患者の心音を診断するために聴診デバイス１００を用いながらユーザが作動しうる種々の機能の代表的なシーケンスを示すために用いられる。

図１０Ａに図示されたような一実施形態において、心音信号取得装置１１０、たとえば、チェストピースにおいて具体化されるマイクロホン、および音声入力デバイス１７０、たとえば、イヤホンが、デバイス１００の信号処理装置１３０に電気的に結合される。ユーザは、「機能選択」キー１０５４を押すことによって、デバイス１００を作動させる。図１０Ｂは、「電源投入」サイクル中のデバイス１００を図示し、図１０Ａは、ユーザがデバイス１００の電力需要を把握可能にするために「電源投入」の完了時にバッテリレベル１０１１を図示している。

電力を節約するために、デバイス１００は、タイムアウト期間後、たとえば、２分後、キー入力がない場合には、スリープモードに入る。このスリープモードに任意のキー入力すると、デバイス１００は動作の直前の状態に戻る。

ユーザは、取得されるべき心音信号の心臓診断の適切な持続時間、たとえば、Ｘ秒を予め選択する（ステップ９１０）。図１０Ｃによって示されているように、デバイス１００は、機能「取得」１０１３を表示し、ユーザが患者のＩＤを含む関連付けられる患者情報の音声記録を行うことを可能にする（ステップ９２０）。ユーザは、患者の胸にチェストピース１１０を置き（ステップ９３０）、デバイス１００に図１０Ｃに図示されているように、ビデオディスプレイ１６０に心音１０６４を出力させる（デバイス応答９３５）。

ユーザの訓練および経験を共に用いて、「元の」心音１０６４は、ユーザに完全な心拍波形のグラフ表示の解釈を可能にし、それにより、ユーザに患者の心臓の状態の一般概念を提供する。デバイス１００は、ビデオディスプレイ１６０の上に、調整可能な「スピーカ」アイコン１０１２としてのデフォルトの音量レベル、「ダイアル」アイコン１０１６としてのデフォルトの信号利得レベルおよび「％」アイコン１０１５としてのデフォルトズーム値を最初に表示することを留意されたい。

ステップ４００において、ユーザは、「モード選択」キー１０５３を押すことによって、「ベル」モードまたは「ダイアフラム」モードを選択肢、それにより、デバイス１００にビデオディスプレイ１６０上に適切なモード、本実施例では「ダイアフラム」１０１４を表示させる（デバイス応答９４２）。ここで図１０Ｄを参照すると、ユーザが「機能選択」キー１０５２を押して「分解」機能を作動し（ステップ９４０）、Ｘ秒の経過後に、元の心音１０６７、分解された低周波数の心音１０６６および高周波数心音１０６５が、デバイス１００によって表示される（デバイス応答９４４、９４６）。分解された心音１０６５、１０６６は、ユーザが種々の心音相を識別し、心雑音の存在を検出することを可能にする。

ステップ５００において図示されているように、「再生／休止」キー１０５９を操作することによって、ユーザは、デバイス１００に心音信号の再生および／または記録を行わせ、ユーザが「標準」再生モードと「ステレオ」再生モードとの間で選択できるようにする（デバイス応答９５５）。

図１０Ｅを参照すると、機能選択キー１０５４および「指向性」キー１０５５、１０５７を操作することによって（ステップ６００）、ユーザは、時間領域において、すなわち、ディスプレイ１６０のＸ軸に沿って、心音を「ズームイン」および「ズームアウト」することができ、それにより、ユーザが心音のより近い拡大表示を可能にする。ステップ７００において、「Ｘキャリパ」１０７２ａ、１０７２ｂを作動させることによって、デバイス１００は、ユーザに心音相のより正確な時間測定を可能にする（デバイス応答９７５）。時間領域における心音のズームイン／アウトおよび測定を行うこの能力は、心音相の複数のうちの１つが、特定の「標準」時間制限を超え、病態的な状態を表す場合には、特に重要である。

逆に言えば、図１０Ｆにおいて図示されているように、機能選択キー１０５４および指向性キー１０５６、１０５８を操作することによって、ユーザは、「Ｙキャリパ」１０７１ａ、１０７１ｂを作動させて配置し、ステップ７００およびデバイス応答９６５によって示されるように、周波数領域において、すなわちディスプレイ１６０のＹ軸に沿って心音の測定を行うことができる。心音の振幅を正確に測定する能力は、ユーザが、Ｙキャリパによって包囲される幅に基づいて、心雑音の等級を確認することを容易にする。

図１０Ｇは、ディスプレイ１６０における「再生」モード１０１７によって示されているように、心音の再生中のデバイス１００を示している。垂直ラインカーソル１０７３は、再生中にディスプレイ１６０にわたってスクロールし、映像表示心音と音声再生を同期させ、ユーザが音声出力デバイス１７０で聞いているものをディスプレイ１６０で視覚的に観察することを可能にすることを留意されたい。

再生後、ユーザは、「ホーム」キー１０５１を押すことによって新たな記録を起動する前に、さらなる解析のためにメモリ１４０に心音を保存するオプションを有する（ステップ８００およびデバイス応答９８５）。ユーザはここで、ステップ９００において図示されているように、機能選択キー１０５４を押すことによって、新たな心音記録を起動することができる。

図１２Ａは、心音取得装置１２１０およびディスプレイ１２６０の両方が音声入力デバイス１２７０に結合される別の実施形態１２００を示している。図１２Ｂは、デバイス１２００の「開放」位置および「閉鎖」位置の側面図をそれぞれ図示している。デバイス１２００の「電源投入」機能は、ユーザインターフェイス１２５０を同時に曝すデバイス１２００を摺動して開放することによって作動することができる。逆に言えば、デバイス１２００の摺動閉鎖は、ユーザインターフェイス１２５０および電源の落とされたデバイス１２００を隠す。

図１３は、デバイス１００のさらなる実施形態の等角図である。デバイス１３００は、デバイス１３００用のユーザインターフェイスのすべてまたは一部を組み込むほど十分に大きいタッチスクリーンであってもよいディスプレイ１３６０を含む。リストストラップを追加することによって、ユーザの腕に腕時計のようにデバイス１３００を装着することを可能にする。

図１４は、デバイス１００のさらに別の実施形態の等角図である。デバイス１４００は、音声入力デバイス１４７０によって支援されるディスプレイ１４６０に関するコンパクト版である。さらに、デバイス１４００のディスプレイ１４６０は、好都合にめくって開放することができ、ハンズフリーの表示性能を結果として生じる。本実施形態において、心音取得装置１４１０は、ディスプレイ１４６０に装着される。

デバイス１００の他の改変もまた、可能である。図１５、図１６に図示されているように、デバイス１５００、１６００に関してそれぞれセンサ１５１０、１６１０を組み込み、結果としてきわめてコンパクトな聴診システム設計とすることも可能である。さらに、心音を表示するために、デバイス１００に関して、心臓撮像システム用のゲート信号Ｓ１、Ｓ２を生成することを可能にする。適切な周波数に同調させるときに、デバイス１００はまた、肺音を検知して記録することができ、より高い周波数範囲が、喘鳴などの肺疾患問題に関連付けられるより高い周波数範囲を含むことができる。

要するに、デバイス１００は、使い勝手の良さ、正確さ、可搬性、コスト効果および殺菌および保守のしやすさをはじめとする既存の聴診デバイスに優る多くの利点を提供する。

本発明は、特定の実施形態を参照して記載してきたが、実施形態は例示的であり、本発明の範囲はこのように制限されないことは理解されよう。さらに、本発明の種々の特徴は、単独でまたは組み合わせて実現されることができる。本発明の別の実施形態もまた、本発明に関連する当業者には明白となるであろう。このような別の実施形態は、本発明の精神および範囲を逸脱することなく包含されると考えられる。したがって、本発明の範囲は、添付の請求項によって記載され、前述の説明によって支援される。

本発明による心音を解析および表示するための聴診デバイスの一実施形態を示すブロック図である。

図１の聴診デバイスに関する心音信号取得装置を示すブロック図である。

図１の聴診デバイスに関する心音信号調整装置を示すブロック図である。

図１の聴診デバイスに関する心音信号分解を示す流れ図である。

図１の聴診デバイスに関する心音信号再生を示す流れ図である。

図１の聴診デバイスに関する表示ズーミングを示す流れ図である。

図１の聴診デバイスに関する表示キャリパを示す流れ図である。

図１の聴診デバイスに関する心音信号格納を示す流れ図である。

図１の聴診デバイスの種々の機能を示す流れ図である。

図１の聴診デバイスの種々の機能を示す画面例を図示する。図１の聴診デバイスの種々の機能を示す画面例を図示する。図１の聴診デバイスの種々の機能を示す画面例を図示する。図１の聴診デバイスの種々の機能を示す画面例を図示する。図１の聴診デバイスの種々の機能を示す画面例を図示する。図１の聴診デバイスの種々の機能を示す画面例を図示する。図１の聴診デバイスの種々の機能を示す画面例を図示する。

図１の聴診デバイスに関する心音信号取得装置の別の実施形態の等角図である。図１の聴診デバイスに関する心音信号取得装置の別の実施形態の上面図である。

図１の聴診デバイスの別の実施形態の等角図である。図１の聴診デバイスの別の実施形態の２つの側面図である。

図１の聴診デバイスのさらなる実施形態である。図１の聴診デバイスのさらなる実施形態である。

図１の聴診デバイスの実施形態であり、心音信号取得装置が聴診デバイスの主要本体に直接的に取り付けられる。図１の聴診デバイスの実施形態であり、心音信号取得装置が聴診デバイスの主要本体に直接的に取り付けられる。

Claims

患者の心音を表示するための方法であって、
前記患者の少なくとも胸部位置から心音を検知することと、
前記心音を電気信号に変換することと、
前記電気信号を選択的にフィルタリングし、それによって前記心音の周波数の差を強調表示することと、
前記選択的にフィルタリングされた心拍電気信号を表示することと、
を含む方法。
前記選択的なフィルタリングは、前記電気信号の周波数の少なくとも２つの帯域を生成する、請求項１に記載の方法。
前記心音は、少なくともＳ１心音およびＳ２心音を含み、前記方法は、前記心音の少なくとも１つの開始を確認することをさらに含む請求項１に記載の方法。
前記表示された心拍信号は、一対のキャリパによって囲まれる、請求項１に記載の方法。
前記一対のキャリパは、時間領域に対応する、請求項４に記載の方法。
前記時間領域に関して前記表示された心拍信号をズーミングすることをさらに含む、請求項５に記載の方法。
前記一対のキャリパは、周波数領域に対応する、請求項４に記載の方法。
前記周波数領域に関して前記表示された心拍信号をズーミングすることをさらに含む、請求項７に記載の方法。
前記患者に関連付けられる注記を記録することをさらに含む、請求項１に記載の方法。
前記注記は、音声認識を用いて文字に起こされ、前記記録された注記は文字複写を含む、請求項４に記載の方法。
患者に関連付ける際に有用な聴診システムであって、
前記患者の少なくとも胸部位置からの心音を検知し、前記心音を電気信号に変換するように構成されたセンサと、
前記電気信号を選択的にフィルタリングし、それにより、前記心音の周波数の差を強調表示するように構成された信号処理装置と、
前記選択的にフィルタリングされた心拍電気信号を選択的に表示するように構成されたディスプレイと、
を備える聴診システム。
前記選択的なフィルタリングは、前記電気信号の周波数の少なくとも２つの帯域を生成する、請求項１１に記載の聴診システム。
前記心音は、少なくともＳ１心音およびＳ２心音を含み、前記信号プロセッサはさらに、前記心音の少なくとも１つの開始を確認するように構成されている、請求項１１に記載の聴診システム。
前記表示された心拍信号は、一対のキャリパによって囲まれる、請求項１１に記載の聴診システム。
前記一対のキャリパは、時間領域に対応する、請求項１４に記載の聴診システム。
前記ディスプレイはさらに、前記時間領域に関して前記表示された心拍信号をズーミングするように構成されている、請求項１５に記載の聴診システム。
前記一対のキャリパは、周波数領域に対応する、請求項１４に記載の聴診システム。
前記ディスプレイはさらに、前記周波数領域に関して前記表示された心拍信号をズーミングするように構成されている、請求項１７に記載の聴診システム。
前記患者に関連付けられる注記を記録するためのメモリをさらに備える、請求項１１に記載の聴診システム。
前記注記は、音声認識を用いて文字に起こされ、前記記録された注記は文字複写を含む、請求項１４に記載の聴診システム。