JP2014050614A - Biological sound measuring system - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、生体音を測定して被検者の意識状態等を把握する生体音測定システムに関する。 The present invention relates to a biological sound measurement system that measures a biological sound to grasp a consciousness state of a subject.
全身麻酔下の手術や内視鏡治療などの医術は被検者の意識状態や血流状態を把握しながら行うのが一般的である。
手術や内視鏡治療中の意識状態を把握するための医療機器としては例えば酸素飽和度モニターがある。酸素飽和度モニターは被検者の指先に取り付けて、指先に流れる血液の酸素飽和度を測るものである。しかし被検者が鼻や口から体内に取り入れた酸素が指先に届くまでにはある程度の時間を要するため、被検者の状態をリアルタイムで測定することはできない。そのため、被検者の呼吸が危険な状態になっても、術者がその事実を直ちに把握できないおそれがある。
さらに、異常の有無を判断するための普遍的な数値や判断基準の設定が難しく、実用的ではなかった。
またこの種の医療機器の別の例としては、気管内挿管を行いながら被検者の呼吸状態を測定する呼吸測定装置が知られている。この呼吸測定装置によれば被検者の呼吸状態をリアルタイムで測定できるが、換気が肺野全体に行き渡っているかを正確に把握するのは難しいため、被検者の呼吸状態を正確に把握するのは難しい。さらに呼吸測定装置は一般的に大型かつ高価であるという問題がある。
Medical operations such as surgery under general anesthesia and endoscopic treatment are generally performed while grasping the state of consciousness and blood flow of the subject.
For example, there is an oxygen saturation monitor as a medical device for grasping the state of consciousness during surgery or endoscopic treatment. The oxygen saturation monitor is attached to the fingertip of a subject and measures the oxygen saturation of blood flowing through the fingertip. However, since it takes a certain amount of time for oxygen to be taken into the body from the nose and mouth by the subject, the state of the subject cannot be measured in real time. Therefore, even if the subject's breathing is in a dangerous state, the surgeon may not be able to immediately grasp the fact.
Furthermore, it is difficult to set universal numerical values and judgment criteria for judging the presence or absence of abnormalities, which is not practical.
As another example of this type of medical device, a respiratory measurement device that measures the respiratory state of a subject while performing endotracheal intubation is known. Although this breathing measurement device can measure the breathing state of the subject in real time, it is difficult to accurately grasp whether the ventilation has spread throughout the lung field, so it accurately grasps the breathing state of the subject. Is difficult. Furthermore, there is a problem that the respiration measuring device is generally large and expensive.
これに対して特許文献1には、酸素飽和度モニターや気管内挿管を利用した上記装置の問題点を克服した医療機器である生体音測定システムが開示されている。
この生体音測定システムは、被検者の皮膚に接触して生体音を連続的に集音し、集音した生体音を電気信号として出力する一つのマイクロフォンと、被検者の正常時の生体音に基づく正常値データ、及び、被検者の異常時の生体音に基づく異常値データを予め記憶させてあり、マイクロフォンが出力した電気信号を受信可能で、かつ警報装置を具備する処理装置と、を備えている。
この生体音測定システムでは、マイクロフォンから処理装置に対して被検者の生体音データ(電気信号)がリアルタイムで送られる。そして、処理装置が受診した生体音データ(電気信号)を正常値データ及び異常値データと比較し、被検者の意識状態(生体音)が危険な状態にあると判断すると警報装置が警報を発する。しかも呼吸測定装置に比べて小型かつ低コストで製造できるという利点もある。
On the other hand, Patent Document 1 discloses a biological sound measurement system that is a medical device that overcomes the problems of the above-described apparatus using an oxygen saturation monitor and an endotracheal intubation.
This biological sound measurement system is configured to continuously collect biological sounds by contacting the subject's skin and output the collected biological sounds as an electrical signal, and the normal living body of the subject. Normal value data based on sound, and abnormal value data based on biological sound at the time of abnormality of the subject are stored in advance, and can receive an electrical signal output from the microphone, and a processing device including an alarm device; It is equipped with.
In this biological sound measuring system, the biological sound data (electrical signal) of the subject is sent from the microphone to the processing device in real time. Then, the body sound data (electrical signal) received by the processing device is compared with normal value data and abnormal value data, and if the subject's consciousness state (body sound) is determined to be in a dangerous state, the alarm device issues an alarm. To emit. Moreover, there is an advantage that it can be manufactured in a small size and at a low cost as compared with the respiratory measurement device.
しかし特許文献1の生体音測定システムには以下の欠点がある。
例えばマイクロフォンで片方の肺の生体音(呼吸音)を測定する場合に警報装置が警報を発すれば、術者は肺の呼吸音に異常が発生したことを認識できる。しかし、この呼吸音の異常が、肺の異常に起因して生じたものなのか、あるいは別の箇所の異常(例えば、喉に絡んだ痰)が原因で生じたものなのかについては識別できないため、術者が適切な処置を施せないおそれがある。
However, the biological sound measurement system of Patent Document 1 has the following drawbacks.
For example, when measuring the living body sound (breathing sound) of one lung with a microphone, if the alarm device gives an alarm, the operator can recognize that an abnormality has occurred in the lung breathing sound. However, it is not possible to identify whether the abnormal breathing sound is caused by an abnormality in the lungs or an abnormality in another part (for example, a wrinkle in the throat). The surgeon may not be able to take appropriate measures.
本発明は、一つの場所でモニター値の変化を測定するのではなく、体の2ヶ所以上の生体音を比較することによって、生体音が低下した場合であっても、体のどこの箇所に問題があるかを認識できる生体音測定システムを提供することを目的とする。 The present invention does not measure the change in the monitor value in one place, but by comparing two or more body sounds in the body, even if the body sound is lowered, it can be located anywhere in the body. An object of the present invention is to provide a biological sound measurement system that can recognize whether there is a problem.
本発明の生体音測定システムは、被検者の生体音を集音し、集音した生体音を電気信号として出力する複数の集音手段と、上記各集音手段が出力した電気信号パターンを比較して、該電気信号パターンの術前の初期状態からの差分や変化率に関する比較結果を出力する比較手段と、上記比較結果を表示する表示手段と、を備えることを特徴としている。 The biological sound measurement system of the present invention includes a plurality of sound collecting means for collecting a biological sound of a subject and outputting the collected biological sound as an electric signal, and an electric signal pattern output by each of the sound collecting means. In comparison, it comprises comparison means for outputting a comparison result relating to a difference or change rate from the initial state of the electrical signal pattern before operation, and display means for displaying the comparison result.
上記比較手段が、いずれかの上記集音手段が出力した電気信号パターンが他のいずれかの上記集音手段が出力した電気信号パターンに対して相対的に所定量以上にずれたと判断したときに、上記比較結果として異常音検出結果を出力してもよい。 When the comparison means determines that the electrical signal pattern output from any one of the sound collection means is shifted by a predetermined amount or more relative to the electrical signal pattern output from any other sound collection means. The abnormal sound detection result may be output as the comparison result.
上記比較手段で用いる電気信号は、ハイパスフィルターやローパスフィルターを通した信号や、デジタル解析を行った信号等を使用してもよい。 The electrical signal used in the comparison means may be a signal that has passed through a high-pass filter or a low-pass filter, a signal that has been subjected to digital analysis, or the like.
参照用パターンを記憶させた記憶手段を備え、上記比較手段が、いずれかの上記集音手段が出力した電気信号パターンが上記参照用パターンから外れたと判断したときに、上記比較結果として異常音検出結果を出力してもよい。 A storage means for storing a reference pattern, and the comparison means detects abnormal sound as the comparison result when the comparison means determines that the electrical signal pattern output from any of the sound collection means is out of the reference pattern; The result may be output.
上記比較手段において、比較するポイントの組合せを自由に設定し、それぞれに係数をかけるなどして、判定基準を変えても良い。
また、上記記憶手段に登録するデータは、測定開始後の過去のデータでも良く、ある一点を基準に設定し、その基準からのずれを見てもよい。
In the above comparison means, the combination of points to be compared may be freely set, and the determination criteria may be changed by multiplying each with a coefficient.
The data to be registered in the storage means may be past data after the start of measurement, or a certain point may be set as a reference and a deviation from the reference may be observed.
上記比較手段が上記異常音検出結果を出力したときに警報を発する警報発信手段を備えてもよい。 You may provide the alarm transmission means which issues an alarm, when the said comparison means outputs the said abnormal sound detection result.
被検者に接触させた上記集音手段に被せた状態で、該被検者の胸部に装着可能なベストを備えてもよい。 You may provide the vest which can be mounted | worn with the said patient's chest in the state covered with the said sound collection means made to contact with the subject.
上記ベストが、上記集音手段から延びて上記比較手段に接続しかつ上記電気信号パターンを該比較手段に伝送する信号伝送部が貫通可能な孔を多数具備するメッシュ生地からなる部分を備えてもよい。 The vest may include a mesh cloth portion extending from the sound collecting means, connected to the comparison means, and provided with a number of holes through which a signal transmission portion for transmitting the electric signal pattern to the comparison means can pass. Good.
被検者の体に巻き付けることが可能で、自身の一部に自身の他の部分に対して固定可能な固定手段を有し、かつ上記集音手段と一体化した固定用バンドを備えてもよい。 It can be wrapped around the body of the subject, has a fixing means that can be fixed to another part of itself, and includes a fixing band integrated with the sound collecting means. Good.
互いに開閉可能で閉じることにより被検者の体の一部を挟持する一対の開閉片を有し、かつ上記集音手段と一体化した挟持手段を備えてもよい。 There may be provided a pair of opening and closing pieces that can be opened and closed with each other so as to sandwich a part of the body of the subject and are integrated with the sound collecting means.
上記挟持手段が、上記一対の開閉片の開度を段階的に調整可能かつ該一対の開閉片を任意の開度で固定可能な開度調整手段を備えてもよい。 The clamping means may include opening degree adjusting means capable of adjusting the opening degree of the pair of opening / closing pieces in a stepwise manner and fixing the pair of opening / closing pieces at an arbitrary opening degree.
被検者の生体音を集音する際は、集音の指向性を高めれば、集音手段を被検者に接触させなくてもよい。 When collecting the body sound of the subject, it is not necessary to bring the sound collecting means into contact with the subject as long as the directivity of the sound collection is improved.
本発明によれば、被検者の体(の複数箇所)に取り付けた複数の集音手段が、被検者の各取付部の生体音を集音し、集音した生体音を電気信号として比較手段に出力する。すると比較手段が、各集音手段が出力した2ヶ所以上の各電気信号パターンを比較して、その差分や変化率に関して初期状態からの比較結果を出力し、表示手段が比較結果を表示する。
例えば、呼吸機能に関係する左右の肺、頸部、及び、胸骨正中と対向する部分に集音手段を取り付けたときに頚部と胸骨正中からの信号パターンの差分や変化率を初期状態と比較して、頸部の信号パターンの低下が胸骨正中に比べて著しい(又は低下開始が早い)のであれば、術者は頸部に何らかの要因がある(例えば痰がからんでいる)ことを認識できる。また、呼吸状態の確認を胸郭の動きで行う場合、気道圧迫や舌根沈下などで適切な呼吸がなされていないと、胸郭の動きがかえって大きくなることがあり、このような場合でも、例えば、頚部と肺の生体音の信号パターンの差分や変化率を初期状態から比較することによって呼吸状態の異常がどの部位で発生しているかを早期かつ容易に確認することができる。
さらに、左右の肺からの信号パターンを比較することによって、どちらかの肺の機能が低下しても早期に確認することができる。
According to the present invention, the plurality of sound collecting means attached to the body (a plurality of locations) of the subject collects the body sound of each attachment portion of the subject and uses the collected body sound as an electrical signal. Output to the comparison means. Then, the comparison means compares the two or more electrical signal patterns output by each sound collection means, outputs the comparison result from the initial state with respect to the difference and change rate, and the display means displays the comparison result.
For example, when sound collecting means is attached to the left and right lungs, neck, and median sternum, which are related to respiratory function, the difference and rate of change in signal pattern from the cervix and median sternum are compared with the initial state. If the decrease in the signal pattern of the cervix is significant (or the start of the decrease starts earlier) compared to the median sternum, the operator can recognize that there is some factor in the cervix (for example, heels are involved). In addition, when confirming the respiratory state with the movement of the rib cage, the movement of the rib cage may increase if the breathing is not performed properly due to airway compression or tongue root depression. By comparing the difference and rate of change of the signal pattern of the living body sound of the lungs from the initial state, it is possible to quickly and easily confirm in which part the abnormality of the respiratory state has occurred.
Furthermore, by comparing the signal patterns from the left and right lungs, even if the function of either lung is reduced, it can be confirmed early.
以下、図1を参照しながら本発明の一実施形態について説明する。
本実施形態の生体音測定システム10は、4つのマイクロフォン11A、11B、11C、11Dと、生体音測定装置15と、を具備している。
マイクロフォン(集音手段)11A、11B、11C、11Dは、被検者100の皮膚に密着状態で接触可能な集音面を備えるものであり、集音面を通して集音した生体音を電気信号(アナログ信号)に変換した上で出力する。マイクロフォン11A、11B、11C、11Dの出力部(電気信号を出力する部分)にはケーブル14の一端が接続しており、ケーブル14の他端は生体音測定装置15に接続している。
生体音測定装置15は、ケース16、制御手段(比較手段)17、信号処理部18、記憶手段19、警報発信手段20、表示手段21、及び、感度調整部22を備えており、ケース16に制御手段17、信号処理部18、記憶手段19、警報発信手段20、表示手段21、及び、感度調整部22を設けてある。
図示するように信号処理部18、記憶手段19、警報発信手段20、表示手段21、及び、感度調整部22は制御手段17と電気的に接続している。信号処理部18はケーブル14の上記他端と接続し、ケーブル14を介して各マイクロフォン11A、11B、11C、11Dから送られる上記電気信号(アナログ信号)を受信して、この電気信号を増幅しながらデジタル信号に変換して制御手段17に出力するものである。記憶手段19には、被検者100の正常時における呼吸音、血流音などの各種生体音のパターンである正常時パターンのデータを予め記憶させてある。警報発信手段20は、後述するように制御手段17が被検者100の呼吸音が異常であると判断したときに、警報を発するものである。表示手段21はケース16の表面に露出しており、信号処理部18の出力結果(各マイクロフォン11A、11B、11C、11Dの出力結果をデジタル化したもの)をグラフ化したもの(横軸が時間、縦軸が電圧)、及び、制御手段17が出力する比較結果(後述)を表示するものである。感度調整部22はケース16の表面に露出した状態で設けた回転式摘みであり、信号処理部18による増幅レベルを調整するものである。
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
The biological
The microphones (sound collecting means) 11A, 11B, 11C, and 11D have a sound collecting surface that can be brought into close contact with the skin of the subject 100, and an electric signal ( (Analog signal) and output. One end of the
The biological
As shown in the figure, the signal processing unit 18, the
続いて生体音測定システム10の使用要領及び生体音測定装置15の動作について説明する。
被検者100は上半身裸の状態で図示を省略したベッドに仰向け状態で横たわっている。この状態で、全身麻酔下での腹腔鏡下胆嚢摘出術や、被験者100の口から内視鏡を挿入することにより内視鏡下胃粘膜下層剥離術などの内視鏡治療を行う。
4つのマイクロフォン11A、11B、11C、11Dは、呼吸の機能を共有している又は呼吸の機能と関連している4つの部分にそれぞれ取り付けてある。即ち、マイクロフォン11Aは被検者100の頸部に、二つのマイクロフォン11B、11Cは左右の肺とそれぞれ対向する部位に、マイクロフォン11Dは胸骨正中と対向する部位に取り付けてある。各マイクロフォン11A、11B、11C、11Dは粘着テープやゲル剤など(いずれも図示略)を利用して被検者100に固定してあり、各マイクロフォン11A、11B、11C、11Dの集音面は皮膚に密着している。各マイクロフォン11A、11B、11C、11Dは集音面を通じて各部位の呼吸音を連続的に集音し続け、集音した呼吸音のレベルに応じて電気信号(アナログ信号)を出力する。
各マイクロフォン11A、11B、11C、11Dから出力された電気信号はケーブル14を通じて信号処理部18に送られ、信号処理部18によって増幅されながらデジタル化され、さらに制御手段17に送られる。
なお、マイクロフォン11A、11B、11C、11DにAD変換回路を設けて直接デジタル信号を出力するようにしてもよい。これらの電気信号として、ハイパスフィルターやローパスフィルターを通した信号や、デジタル解析を行った信号等を使用してもよい。
Next, the usage procedure of the biological
The subject 100 is lying on his / her back on a bed, not shown, in a shirtless state. In this state, endoscopic treatment such as laparoscopic cholecystectomy under general anesthesia or endoscopic gastric submucosal dissection is performed by inserting an endoscope through the mouth of the subject 100.
The four
The electrical signals output from the
Note that an AD conversion circuit may be provided in the
制御手段17は、術前において、各マイクロフォン11A、11B、11C、11Dによって取り込んだ集音データに基づく音量、音質、周波数等に関するデジタル信号を記憶手段19に初期状態として予め記憶させ、さらに2ヶ所以上(例えば、マイクロフォン11Aとマイクロフォン11D)の信号パターンを比較して、両信号パターンの差分や変化率の初期状態(参照用パターン。また、参照用パターンとして、術中の任意の状態のものを使用してもよい)を予め記憶させておく。また、被検者100が正常状態あるいは術中の任意の状態のときの信号パターンをデフォルトとして予め記憶させておく。さらに部位に応じた固有の情報、例えば、頚部は肺部に対して気道が狭いため周波数が高くなることなどを予め記憶させてもよい。次に、各マイクロフォン11A、11B、11C、11Dによって取り込んだ集音データのうち、2ヶ所以上の集音データに関して、音質及び音量の変化や音の変化のしかた(例えば連続性や、断続性)、及び、初期設定値以外の音(例えば、術中の任意の状態の音)を比較する。例えば、時間が経過するにつれて被検者100の意識状態が低下することにより舌根が沈下して気道が圧迫された場合は、頚部においてズーズーといったいびきのような音が発生したり、痰が絡んだ場合は、ヒューヒューといった周波数の音が発生する。このような場合、マイクロフォン11Aとマイクロフォン11Dとの信号パターンの差分や変化率を初期状態と比べると相対的なバランスがずれるため、制御手段17によって初期状態と比較して、表示手段21にその差を音やグラフ、数字などにより表示させると共に、予め設定した係数を超えた場合に警報発信手段20に信号を送って警報発信手段20から音や光などの警報を発する。従って術者は、表示手段21を見ることにより、頸部の呼吸音が左右の肺および胸骨正中付近の呼吸音に比べて大幅に低下したことを認識できる。また警報を発するようにしてあるので、術者は表示手段21を見ることなく呼吸状態の変化を把握できる(初期状態からの差分に応じて音程を高くしながら(差分が大きくなればなるほど音程が高くなるように)警報を発してもよい)。このように術者は、頸部において何らかの異常が発生したこと(例えば舌根が沈下して気道が狭くなっていること)や発生部位を容易に把握できるので、必要に応じて手術や内視鏡治療を中断するという判断を行えるようになる。
さらに術者は信号レベルが低下した場所がどこの箇所であるか、及び、信号レベルの低下の程度に応じて、その緊急度(危険度)を判断できる。即ち、本実施形態であればマイクロフォン11A(頸部)の信号レベルが低下してもその差分が小さければそれほど緊急度が高くないが、マイクロフォン11B、11C(肺)のデジタル信号レベルが低下し、かつ他の部位との差分が大きい場合の緊急度は高いので、この場合は直ちに手術や内視鏡治療を中断する。
一方、本実施形態では各マイクロフォン11A、11B、11C、11Dを頸部から肺にまで到る呼吸器系の経路に取り付けてあるので、術中において各デジタル信号の差分や変化率が初期状態とほぼ一致していることを表示手段21から読み取ることにより(及び警報発信手段20が警報を発しないことにより)、術者は被検者100の肺野に換気が十分に行き渡っていることを認識できる。
The control means 17 pre-stores digital signals relating to sound volume, sound quality, frequency, etc. based on the sound collection data captured by the
Furthermore, the surgeon can determine the urgency level (risk level) according to the location where the signal level has decreased and the degree of the decrease in the signal level. That is, in this embodiment, even if the signal level of the
On the other hand, in the present embodiment, each
なお、例えば被検者100が内視鏡治療などでベッド上で長時間側臥位体勢をとること等に起因して、下側の肺が上側の肺より圧迫されて呼吸音に異常が発生する場合があるが、マイクロフォン11B、11Cに基づく信号どうしを比較すると、この状態を容易に判断できる。一般的に左右対称に存在する2つの臓器の生体音は非常に似たものになるので、マイクロフォン11B、11Cに基づく信号どうしを比較すれば、術中であっても左右の肺の呼吸音の異常発生をより精度よく認識できるようになる。
Note that the lower lung is compressed from the upper lung and the respiratory sound is abnormal due to the subject 100 taking a lateral position on the bed for an endoscopic treatment or the like, for example. In some cases, this state can be easily determined by comparing signals based on the
また被検者100の意識レベルが大きく低下して、すべてのマイクロフォン11A、11B、11C、11Dの集音データに基づく信号が同じような大きさで大幅に低下した場合は、各信号に差が生じ難くなる。
しかしこの場合は、制御手段17が各マイクロフォン11A、11B、11C、11Dの信号のパターン(波形)と上記初期設定したパターンとをそれぞれの場所で比較し、各マイクロフォン11A、11B、11C、11Dの信号が初期設定したパターンと関係が同じ又は近かったものが、一定以上ずれる、又は、ずれの程度がより大きくなったと判断したときに、制御手段17は当該比較結果(異常音検出結果)を表示手段21に表示させ、かつ警報発信手段20に信号を送るので警報発信手段20が警報を発する。
In addition, when the level of consciousness of the subject 100 is greatly reduced and the signals based on the sound collection data of all the
However, in this case, the control means 17 compares the signal patterns (waveforms) of the
図2から図6は第1の変形例を示している。
マイクロフォン(集音手段)25A、25B、25C、25Dは一面に集音面を備えており、集音面とは反対側の面には、先端部にコネクタ部27を有する信号伝送部26が突設してある。マイクロフォン25A、25B、25C、25Dの集音面と反対側には、周縁部が中央部に比べてマイクロフォン25A、25B、25C、25D側に突出する傘形状をなす弾性材料製のカバー材29が位置しており、カバー材29の中央部に形成した貫通孔を信号伝送部26が貫通している。さらにカバー材29を挟んでマイクロフォン25A、25B、25C、25Dと反対側には、金属製の固定金具30が位置している。固定金具30は一対の変形片31を備えており、固定金具30の中央部に形成した貫通孔を信号伝送部26が貫通している。そして、カバー材29の中央部をマイクロフォン25A、25B、25C、25Dと固定金具30の中央部とで挟持した状態で、固定金具30の貫通孔と信号伝送部26とを接着等によって互いに固定している。
ベスト33は信号伝送部26が貫通可能な多数の孔を具備するメッシュ生地からなる本体部34、本体部34から延び表面が起毛された左右一対の頸部止着片35、肩部止着片36、及び、胸部止着片37を具備しており、本体部34、頸部止着片35、肩部止着片36、及び、胸部止着片37はいずれも可撓性を有している。さらに左右の頸部止着片35、胸部止着片37の一方の先端部には他方の頸部止着片35、胸部止着片37に対してそれぞれ着脱可能な面ファスナ(固定手段)が形成してあり、左右の肩部止着片36の先端部には左右の胸部止着片37に対してそれぞれ着脱可能な面ファスナ(固定手段)が形成してある。
2 to 6 show a first modification.
The microphones (sound collecting means) 25A, 25B, 25C, and 25D have a sound collecting surface on one side, and a
The vest 33 includes a
本変形例の生体音測定システム10’(ケーブル14、生体音測定装置15、マイクロフォン25A、25B、25C、25D、カバー材29、固定金具30、ベスト33)を用いる場合は、まずベスト33の本体部34(メッシュ生地)の4つの孔にマイクロフォン25A、25B、25C、25Dの信号伝送部26を挿通し、信号伝送部26を通した孔の周辺の(本体部34の)孔に各変形片31を通し、かつ各変形片31の端部を折り曲げて(塑性変形させて)、各マイクロフォン25A、25B、25C、25Dを本体部34にそれぞれ取り付ける。
そしてベスト33を被検者100の胸部に装着する。このとき、図3に示すように一方の頸部止着片35の上記面ファスナを他方の頸部止着片35に取り付け、一方の胸部止着片37の上記面ファスナを他方の胸部止着片37に取り付け、さらに左右の肩部止着片36の上記面ファスナを左右の胸部止着片37にそれぞれ取り付けて、ベスト33が被検者100の胸部から脱落しないようにする。するとカバー材29が被検者100の皮膚に接触することにより弾性変形し、各マイクロフォン25A、25B、25C、25Dの集音面が被検者100の皮膚に密着する。このとき、各マイクロフォン25A、25B、25C、25Dの集音面が被検者100の所望の4箇所(頸部、左右の肺、および、胸骨正中)に接触したのであれば、被検者100を仰向け状態でベッドに横たわらせる。一方、各マイクロフォン25A、25B、25C、25Dの集音面の接触位置が所望位置からずれている場合は、ずれている各マイクロフォン25A、25B、25C、25Dと一体化している固定金具30の両変形片31を初期形状に戻して(塑性変形させて)本体部34の上記孔から一旦抜き取り、両変形片31を改めて別の孔に挿入して、その端部を再び折り曲げて(塑性変形させて)マイクロフォン25A、25B、25C、25Dを本体部34に取り付け、その後に被検者100をベッドに横たわらせる。
その後の測定要領は生体音測定システム10の場合と同様である。
When using the biological sound measurement system 10 '(
Then, the vest 33 is attached to the chest of the subject 100. At this time, as shown in FIG. 3, the surface fastener of one
The subsequent measurement procedure is the same as that of the body
図7から図9は第2の変形例を示している。
本変形例の生体音測定システム10’’は構成要素としてマイクロフォン11A、11B、ケーブル14、生体音測定装置15、及び、一対の固定用バンド40を具備している。
マイクロフォン11Aとマイクロフォン11Bの集音面と反対側の面にはカバー材29の中央部が固定してある。
一対の固定用バンド40は可撓性を有し表面が起毛された材料からなるものであり、その一方の端部には固定用バンド40の表面に対して着脱可能な面ファスナ(固定手段)が形成してある。各固定用バンド40の中央部には、各カバー材29のマイクロフォン11A、11Bと反対側の面が固定状態で取り付けてあり、マイクロフォン11Aとマイクロフォン11Bからそれぞれ延びるケーブル14が信号処理部18に接続している。
7 to 9 show a second modification.
The biological
The center part of the
The pair of fixing
本変形例では一対の固定用バンド40を被検者100の左右両手首に巻いて、面ファスナを利用して各固定用バンド40を各手首に固定し、カバー材29を弾性変形させながらマイクロフォン11Aとマイクロフォン11Bの集音面を手首(皮膚)の脈と対向する部分に密着させる。そして図7に示すように被検者100を左側臥位でベッド90に横たわらせたら、被検者100の口から内視鏡95の挿入部96を体腔内に挿入し、内視鏡95を用いて内視鏡治療を行う。
本変形例では内視鏡治療中に被検者100の意識状態を把握するために、生体音測定システム10’’を用いて被検者100の両手首の脈の血流音(生体音)を測定する。なお、血流音の一般的特性は呼吸音のそれとは異なるため、事前に感度調整部22を調整することによりマイクロフォン11A、11Bの感度を血流音の特性に合わせておく。
In this modification, a pair of fixing
In this modification, in order to grasp the state of consciousness of the subject 100 during the endoscopic treatment, the blood flow sound (biological sound) of the pulse on both wrists of the subject 100 using the biological
マイクロフォン11A、11Bは集音面を通じて両手首の血流音を連続的に集音し続け、集音した音のレベルに応じて電気信号(アナログ信号)を出力する。この電気信号はケーブル14を通じて信号処理部18に送られ、信号処理部18によって増幅されながらデジタル化され、さらに制御手段17に送られる。制御手段17はマイクロフォン11A、11Bの集音データに基づく音量、音質、周波数等に関するデジタル信号をグラフ化したもの(横軸が時間、縦軸が電圧)を表示手段21に表示させ、さらに各デジタル信号の波形(連続性、断続、変化の仕方など)を互いに比較する。被検者100の健康状態が正常な場合、初期状態ではマイクロフォン11Bの集音データに基づくデジタル信号のマイクロフォン11Aの集音データに基づくデジタル信号に対する相対的なバランスはほぼ一致するが、本変形例のように被検者100が左側臥位体勢をとると、時間の経過とともに左手首の血管が圧迫され当該血管を流れる血流が減るため、マイクロフォン11B側のデジタル信号がマイクロフォン11A側のデジタル信号に対して徐々にずれ(信号レベルが低下し)、やがて当該ずれ量が所定の大きさ以上になると、制御手段17はその旨を表示手段21に表示させると共に警報発信手段20に信号を送る。すると警報発信手段20が警報を発するので、術者は表示手段21を見ることにより、左手首の脈の血流音が右手首の脈の血流音に比べて速く、大幅に低下したことを認識できるので、被検者100の体勢を変える等の処置を行えばよい。
The microphones 11 </ b> A and 11 </ b> B continuously collect blood flow sounds from both wrists through the sound collection surface, and output an electrical signal (analog signal) according to the level of the collected sound. This electric signal is sent to the signal processing unit 18 through the
また本変形例においても、被検者100の意識レベルが大きく低下してマイクロフォン11A、11Bの集音データに基づくデジタル信号が同じような大きさで大幅に低下した場合(マイクロフォン11A側とマイクロフォン11B側のデジタル信号レベルに差が生じなくなった場合)は、制御手段17がマイクロフォン11A、11Bのデジタル信号と正常時パターンとを比較する。そして、マイクロフォン11A、11Bのデジタル信号が正常時パターンから所定の大きさ以上に外れたと判断したときに、制御手段17は当該比較結果を表示手段21に表示させ、かつ警報発信手段20に信号を送るので警報発信手段20が警報を発する。
Also in this modified example, when the consciousness level of the subject 100 is greatly reduced and the digital signals based on the collected sound data of the
この第2の変形例は図10及び図11に示す第3の変形例と図12から図14に示す第4の変形例の態様で実施することが可能である。
第3の変形例では、マイクロフォン11A、11B(及びカバー材29)を挟持手段45に取り付けてある。
挟持手段45は、開閉片46と開閉片49を具備している。開閉片46の一方の端部は挟持部47となっており、さらに開閉片46の中間部にはストッパ48が突設してある。開閉片49の一方の端部は挟持部50となっており、開閉片49の中央部は回転接続軸51を介して開閉片46の中央部に回転可能(開閉可能)に接続している。さらに開閉片46の挟持部47と反対側の端部と開閉片49の挟持部50と反対側の端部には板バネ52の両端部がそれぞれ固定してあるので、開閉片46と開閉片49は板バネ52によって常に閉方向に回転付勢されている。開閉片46と開閉片49の最大開位置は、開閉片49の外側面の略中央部が開閉片46のストッパ48に当接する位置で規制される。
マイクロフォン11Aとマイクロフォン11Bに固定された各カバー材29は、開閉片46の挟持部47の内面(挟持部50との対向面)に固定されている。
術者が手で開閉片46の挟持部47と反対側の端部と開閉片49の挟持部50と反対側の端部を掴んで挟持手段45を板バネ52の付勢力に抗して最大開位置まで開き、挟持部47と挟持部50を被検者100の手首の両側に位置させた後に、開閉片46と開閉片49から手を離して板バネ52の付勢力を利用して挟持部47と挟持部50により手首を挟持すれば、マイクロフォン11A、11Bの集音面を各手首に密着させることができる。
This second modification can be implemented in the form of the third modification shown in FIGS. 10 and 11 and the fourth modification shown in FIGS.
In the third modification, the microphones 11 </ b> A and 11 </ b> B (and the cover material 29) are attached to the clamping means 45.
The clamping means 45 includes an opening /
Each
The surgeon grasps the end of the opening /
第4の変形例では、マイクロフォン11A、11B(及びカバー材29)を挟持手段55に取り付けてある。
挟持手段55の基本構成は挟持手段45と同じであるが、挟持手段55は板バネ52を具備していない代わりに、開閉片49から開閉片46側に延び、かつ(複数の歯を有する)ラチェット歯(開度調整手段)57を具備する可撓性材料からなる突出片56と、開閉片46に形成した貫通孔58及び(複数の歯を有する)ラチェット歯(開度調整手段)59と、を備えている。図示するように突出片56は貫通孔58を貫通しており、ラチェット歯57とラチェット歯59は互いに噛合している。挟持手段55は、ラチェット歯57とラチェット歯59の噛合を一旦解除して突出片56を貫通孔58に対して相対スライドさせた後に再度ラチェット歯57とラチェット歯59の噛合させることにより、開閉片46と開閉片49を任意の開度に調整し、かつ該開度を保持できる。
従って、術者が最大開位置まで開いた挟持手段55の挟持部47と挟持部50を被検者100の手首の両側に位置させた後に、挟持部47と挟持部50が手首に接触するまで突出片56の貫通孔58に対する相対スライド位置を変更し、その後に再度ラチェット歯57とラチェット歯59を噛合させて挟持部47と挟持部50の開度を固定すれば、マイクロフォン11A、11Bの集音面を各手首に密着させることができる。
In the fourth modification, the microphones 11 </ b> A and 11 </ b> B (and the cover material 29) are attached to the clamping means 55.
The basic structure of the clamping means 55 is the same as that of the clamping means 45, but the clamping means 55 does not include the
Therefore, after the operator has positioned the holding
以上、上記実施形態に基づいて本発明を説明したが、本発明は様々な変更を施しながら実施可能である。
例えば、集音手段としてマイクロフォン以外のもの、例えば振動計、圧力センサー、加速度センサー、光センサーなどを利用してもよい。これらのマイクロフォンやその他の集音手段は、集音の指向性を高めれば、被検者に直接接触させなくてもよい。
また上記実施形態及び各変形例における集音手段の数は上記のものには限定されず、2つ以上であればいくつでもよい。また取り付ける部位は上記部位には限定されず、例えば足首や腹部に取り付けることも可能である。
さらに集音手段と生体音測定装置15とをケーブル14ではなく無線で接続してもよい。
また集音手段自体に増幅回路やA/D変換回路(電気信号をアナログ信号からデジタル信号に変換する回路)を設けてもよい。
さらに生体音測定システム10、10’、10’’を酸素飽和度モニターと併用してもよい。
さらにケース16にランプを設けて、警報発信手段20から警報音を発する代わりに(又は警報音と共に)、警報発信手段20からの信号に基づいて当該ランプから警報光を発するようにしてもよい。また、警報光は、一定の間隔を設けて点滅させるようにして、初期状態と比較して一定以上にずれた場合は、点滅の間隔を短くしてもよい。あるいは連続光でも光量を変化させたり、色を変化させたりするなど警報の種類を変化させてもよい。
また固定用バンド40に類似する構造で固定用バンド40より長寸の固定用バンドを利用して集音手段を被検者の胴体に装着してもよい。
As mentioned above, although this invention was demonstrated based on the said embodiment, this invention can be implemented, giving various changes.
For example, a device other than a microphone, such as a vibrometer, a pressure sensor, an acceleration sensor, or an optical sensor, may be used as the sound collecting means. These microphones and other sound collecting means may not be in direct contact with the subject as long as the directivity of sound collection is improved.
Further, the number of sound collecting means in the embodiment and each modified example is not limited to the above, and any number may be used as long as it is two or more. Moreover, the site | part to attach is not limited to the said site | part, For example, it can also attach to an ankle or abdomen.
Furthermore, the sound collecting means and the biological
The sound collecting means itself may be provided with an amplifier circuit or an A / D conversion circuit (a circuit that converts an electrical signal from an analog signal to a digital signal).
Furthermore, the biological
Furthermore, a lamp may be provided in the
The sound collecting means may be attached to the body of the subject using a fixing band having a structure similar to the fixing
10 10’ 10’’ 生体音測定システム
11A 11B 11C 11D マイクロフォン(集音手段)
14 ケーブル
15 生体音測定装置
16 ケース
17 制御手段(比較手段)
18 信号処理部
19 記憶手段
20 警報発信手段
21 表示手段
22 感度調整部
25A 25B 25C 25D マイクロフォン(集音手段)
26 信号伝送部
27 コネクタ部
29 カバー材
30 固定金具
31 変形片
33 ベスト
34 本体部
35 頸部止装着片
36 肩部止着片
37 胸部止着片
40 固定用バンド
45 挟持手段
46 開閉片
47 挟持部
48 ストッパ
49 開閉片
50 挟持部
51 回転接続軸
52 板バネ
55 挟持手段
56 突出片
57 ラチェット歯(開度調整手段)
58 貫通孔
59 ラチェット歯(開度調整手段)
90 ベッド
95 内視鏡
96 挿入部
100 被検者
10 10 ′ 10 ″ biological
14
18
26
58 through
90
Claims (9)
上記各集音手段が出力した電気信号パターンを比較して、該電気信号パターンの初期状態からの差分や変化率に関する比較結果を出力する比較手段と、
上記比較結果を表示する表示手段と、
を備えることを特徴とする生体音測定システム。 A plurality of sound collecting means for collecting the body sound of the subject and outputting the collected body sound as an electrical signal;
Comparing means for comparing the electrical signal patterns output by each of the sound collecting means and outputting a comparison result relating to a difference or change rate from the initial state of the electrical signal pattern;
Display means for displaying the comparison result;
A biological sound measurement system comprising:
上記比較手段が、いずれかの上記集音手段が出力した電気信号パターンが他のいずれかの上記集音手段が出力した電気信号パターンに対して相対的に所定量以上にずれたと判断したときに、上記比較結果として異常音検出結果を出力する生体音測定システム。 The biological sound measurement system according to claim 1,
When the comparison means determines that the electrical signal pattern output from any one of the sound collection means is shifted by a predetermined amount or more relative to the electrical signal pattern output from any other sound collection means. A biological sound measurement system that outputs an abnormal sound detection result as the comparison result.
参照用パターンを記憶させた記憶手段を備え、
上記比較手段が、いずれかの上記集音手段が出力した電気信号パターンが上記参照用パターンから外れたと判断したときに、上記比較結果として異常音検出結果を出力する生体音測定システム。 The biological sound measurement system according to claim 1 or 2,
Comprising storage means for storing a reference pattern;
A biological sound measurement system that outputs an abnormal sound detection result as the comparison result when the comparison means determines that the electrical signal pattern output by any one of the sound collection means deviates from the reference pattern.
上記比較手段が上記異常音検出結果を出力したときに警報を発する警報発信手段を備える生体音測定システム。 The biological sound measurement system according to claim 2 or 3,
A biological sound measurement system comprising alarm transmission means for issuing an alarm when the comparison means outputs the abnormal sound detection result.
被検者に接触させた上記集音手段に被せた状態で、該被検者の胸部に装着可能なベストを備える生体音測定システム。 The biological sound measurement system according to any one of claims 1 to 4,
A biological sound measurement system comprising a vest that can be worn on the chest of the subject in a state where the sound collecting means is in contact with the subject.
上記ベストが、上記集音手段から延びて上記比較手段に接続しかつ上記電気信号パターンを該比較手段に伝送する信号伝送部が貫通可能な孔を多数具備するメッシュ生地からなる部分を備える生体音測定システム。 The biological sound measurement system according to claim 5,
The body sound including the vest including a mesh cloth portion extending from the sound collecting means, connected to the comparing means, and provided with a number of holes through which a signal transmission section for transmitting the electric signal pattern to the comparing means can be passed. Measuring system.
被検者の体に巻き付けることが可能で、自身の一部に自身の他の部分に対して固定可能な固定手段を有し、かつ上記集音手段と一体化した固定用バンドを備える生体音測定システム。 The biological sound measurement system according to any one of claims 1 to 4,
A living body sound having a fixing means that can be wound around the body of a subject and that can be fixed to a part of the subject with respect to the other part of the subject, and includes a fixing band integrated with the sound collecting means. Measuring system.
互いに開閉可能で閉じることにより被検者の体の一部を挟持する一対の開閉片を有し、かつ上記集音手段と一体化した挟持手段を備える生体音測定システム。 The biological sound measurement system according to any one of claims 1 to 4,
A biological sound measurement system comprising a pair of opening and closing pieces that can be opened and closed with respect to each other so as to sandwich a part of the body of a subject and that is integrated with the sound collecting means.
上記挟持手段が、上記一対の開閉片の開度を段階的に調整可能かつ該一対の開閉片を任意の開度で固定可能な開度調整手段を備える生体音測定システム。 The biological sound measurement system according to claim 8,
A biological sound measuring system, wherein the clamping means includes an opening degree adjusting means capable of adjusting the opening degree of the pair of opening / closing pieces stepwise and fixing the pair of opening / closing pieces at an arbitrary opening degree.
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