JP2015000110A - 生体情報モニタ - Google Patents

Abstract

【課題】測定値に応じた音声を出力する生体情報モニタにおいて、ユーザの絶対音感に依存することなく、測定値を識別可能とする。
【解決手段】測定部は、周期的に変化する値を有する生体情報を測定する。音声出力部は、生体情報の周期に同期して、第１音Ｓ１と第２音Ｓ２を含む音声を出力する。音声制御部は、第２音Ｓ２を第１音Ｓ１に後続して出力させ、かつ生体情報の値に応じて第２音Ｓ２を変化させる。
【選択図】図２

Description

本発明は、患者等の生体情報をモニタする装置に関する。

動脈血酸素飽和度（ＳｐＯ２）や呼気終末二酸化炭素濃度（ＥＴＣＯ２）などの周期的に変化する値を有する生体情報を測定する装置において、当該生体情報の周期に同期して音声を出力するものが知られている（例えば、特許文献１を参照）。

特許第３２７３２９５号公報

特許文献１に記載の装置においては、ユーザが目視を伴うことなく測定値を識別可能とするため、測定対象の生体情報の値に応じて出力される音声の音階を変更している。しかしながら絶対音感のないユーザにとっては、僅かな音階の差を聴き分けて測定値を識別するのは難しい。

よって本発明は、測定値に応じた音声を出力する生体情報モニタにおいて、ユーザの絶対音感に依存することなく、測定値を識別可能とする技術を提供することを目的とする。

上記の目的を達成するために、本発明がとりうる一態様は、生体情報モニタであって、
周期的に変化する値を有する生体情報を測定する測定部と、
前記生体情報の周期に同期して、第１音と第２音を含む音声を出力する音声出力部と、
前記第２音を前記第１音に後続して出力させ、かつ前記生体情報の値に応じて前記第２音を変化させる音声制御部とを備える。

上記の構成によれば、生体情報の周期に同期して出力される音声（同期音）が第１音と第２音を含んで構成され、測定値に応じて第２音が変化する。第１音と第２音の相違を識別するにあたって絶対音感は必要ないため、同期音に基づく測定値の識別が容易となる。

前記音声制御部は、前記第２音の音階、音色、音数、音長、音量の少なくとも１つを変化させる構成としてもよい。

特に音階を変化させる場合、その変化を識別するにあたって絶対音感は必要ないため、同期音に基づく測定値の識別がより容易となる。また測定値の高低と音階の高低を容易に対応付けることができるため、測定値の高低をより直感的に識別しやすい。

前記音声制御部は、前記生体情報の値が正常範囲外である場合に、前記第２音を変化させる構成としてもよい。

したがってユーザは、第１音と第２音が変化したという事実のみをもって被検者の変調を認識することができる。これにより被検者の変調に対する迅速な対応が可能となる。

ここで前記音声制御部が、前記第１音から前記第２音へ連続的に変化するように前記音声を制御する構成とすれば、同期音の変化をより容易に認識することができる。

前記生体信号の例としては、呼気終末二酸化炭素濃度、血液酸素飽和度、観血血圧が挙げられる。

本発明の一実施形態に係るモニタ装置の構成を示す機能ブロック図である。 モニタ装置が実行する音声制御処理を説明する図である。 モニタ装置が実行する音声制御処理の変形例を説明する図である。 モニタ装置が実行する音声制御処理の変形例を説明する図である。

本発明に係る実施形態の例を添付の図面を参照しつつ以下詳細に説明する。なお以下の説明に用いる各図面では、各部材を認識可能な大きさとするために縮尺を適宜変更している。

図１は、本発明の一実施形態に係るモニタ装置１０（生体情報モニタの一例）の構成を示す機能ブロック図である。モニタ装置１０は、指示受付部１１、制御部１２、測定部１３、表示部１４、および音声出力部１５を備えている。

指示受付部１１は、モニタ装置１０の外面に設けられたマンマシンインターフェースであり、モニタ装置１０に所望の動作を行なわせるためにユーザより入力される指示を受け付け可能に構成されている。

制御部１２は、各種演算処理を実行するＣＰＵ、各種制御プログラムを格納するＲＯＭ、データ格納やプログラム実行のためのワークエリアとして利用されるＲＡＭ等を備え、モニタ装置１０における様々な制御を実行する。制御部１２は、指示受付部１１と通信可能に接続されている。指示受付部１１は、受け付けた指示に応じた信号を制御部１２に入力する。

測定部１３は、モニタ装置１０の外部に設けられたカプノメータ２０と通信可能に接続されている。カプノメータ２０は、呼気終末二酸化炭素濃度（ＥＴＣＯ２）を測定するために生体１００に装着されるセンサである。ＥＴＣＯ２は、生体１００の呼吸に応じて周期的に変化する生体情報の一例である。カプノメータ２０は、ＥＴＣＯ２の値に応じた信号を出力する。

測定部１３は、カプノメータ２０より出力された信号を受け付け、ＥＴＣＯ２の測定値を取得する。測定部１３は、制御部１２と通信可能に接続されており、取得した測定値を制御部１２に入力する。

表示部１４は、モニタ装置１０の外面に設けられたマンマシンインターフェースであり、視認可能な情報を表示するディスプレイを含んでいる。表示部１４は、制御部１２と通信可能に接続されている。制御部１２は、測定部１３より取得したＥＴＣＯ２の測定値に基づいて、表示される情報に対応する信号を生成し、表示部１４に入力する。表示部１４は、入力された信号に応じた情報を表示する。情報は、数値、文字、波形、色などの適宜の態様で表示される。

音声出力部１５は、スピーカを含んで構成され、制御部１２と通信可能に接続されている。制御部１２は、測定部１３より取得したＥＴＣＯ２の測定値に基づいて、出力される音声に対応する信号を生成し、音声出力部１５に入力する。音声出力部１５は、入力された信号に応じた音声を出力する。

具体的には、生体情報の周期に同期して、第１音と第２音を含む音声が音声出力部１５より出力される。なお生体情報の測定値は周期的に変動するが、その周期もまた変動する。例えばＥＴＣＯ２の測定値は、被検者の呼吸に応じて周期的に増減する。しかしながら呼吸の周期は一定ではないため、測定値の増減周期もまた一定ではない。本明細書における「同期」とは、測定値の変動範囲内で所定の基準値を定め、測定値が当該基準値と一致したタイミングを音声出力のトリガとすることを意味する。

すなわち制御部１２は、測定部１３より取得したＥＴＣＯ２の測定値が所定の基準値と一致したタイミングで、音声出力部１５に第１音と第２音を含む音声を出力させる信号を生成する。当該信号は、制御部１２から音声出力部１５に入力され、音声出力部１５から同期音として出力される。

制御部１２は、音声制御部の一例として機能し、上記第２音を上記第１音に後続してして出力させる。すなわち上記の同期音は、第１音と、これに後続する第２音を一単位として音声出力部１５から出力される。

また制御部１２は、ＥＴＣＯ２の測定値に応じて第２音を変化させるように構成されている。図２は、制御部１２により実行される当該処理を説明する図である。表中に示す符号Ｓ１が付された丸印は第１音を示し、符号Ｓ２が付された丸印は第２音を示す。丸印が上側に位置するほど音階が高いことを示し、丸印が下側に位置するほど音階が低いことを示している。

本実施形態においては、ＥＴＣＯ２の測定値を３つの範囲に区分している。測定値が３５〜４０ｍｍＨｇの場合、正常範囲にあるとみなされる。測定値が４０ｍｍＨｇを上回る場合、正常範囲よりも高い異常値であるとみなされる。測定値が３５ｍｍＨｇを下回る場合、正常範囲よりも低い異常値であるとみなされる。

測定値が正常範囲にある場合、制御部１２は、第１音Ｓ１に続いて同一音階の第２音Ｓ２が出力されるように（例えば、ミ→ミ）、音声信号を生成する。測定値が正常範囲よりも高い異常値である場合、制御部１２は、第１音Ｓ１に続いてより高音階の第２音Ｓ２が出力されるように（例えば、ミ→ソ）、音声信号を生成する。このとき、高音階の第２音Ｓ２が複数回出力される態様（例えば、ミ→ソ→ソ）や第２音Ｓ２が通常よりも長い時間出力される態様（例えば、ミ→ソー）であってもよい。測定値が正常範囲よりも低い異常値である場合、制御部１２は、第１音Ｓ１に続いてより低音階の第２音Ｓ２が出力されるように（例えば、ミ→ド）、音声信号を生成する。このとき、低音階の第２音Ｓ２が複数回出力される態様（例えば、ミ→ド→ド）や第２音Ｓ２が通常よりも長い時間出力される態様（例えば、ミ→ドー）であってもよい。

単音で出力される同期音の音階を聴き分けるには絶対音感が必要である。したがって同期音の音階と測定値の関連が予め与えられていても、聴いた同期音の音階から測定値を直接に識別しにくい。しかしながら本実施形態の構成によれば、同期音が第１音Ｓ１と第２音Ｓ２を含んで構成され、測定値に応じて第２音Ｓ２が変化する。第１音Ｓ１と第２音Ｓ２の相違を識別するにあたって絶対音感は必要ないため、同期音に基づく測定値の識別が容易となる。

特に本実施形態においては、制御部１２は、測定値に応じて第２音Ｓ２の音階を変化させる。音階の変化を識別するにあたって絶対音感は必要ないため、同期音に基づく測定値の識別がより容易となる。また測定値の高低と音階の高低を容易に対応付けることができるため、測定値の高低をより直感的に識別しやすい。

本実施形態において、制御部１２は、測定値が正常範囲外である場合に、第２音Ｓ２を変化させる。したがってユーザは、第１音Ｓ１と第２音Ｓ２が変化したという事実のみをもって被検者の変調を認識することができる。これにより被検者の変調に対する迅速な対応が可能となる。

上記の実施形態は本発明の理解を容易にするためのものであって、本発明を限定するものではない。本発明は、その趣旨を逸脱することなく変更・改良され得ると共に、本発明にはその等価物が含まれることは明らかである。

生体１００に装着されるセンサは、カプノメータ２０に限られるものでない。周期的に変化する値を有する生体情報を検知するセンサである限りにおいて、カプノメータ２０に加えてあるいは代えて、適宜のセンサを用いることができる。例えば、脈拍に応じて値が周期的に変化する動脈血酸素飽和度（ＳｐＯ２）を測定するためのパルスオキシメータを用いることができる。また同様に脈拍に応じて値が周期的に変化する観血血圧を測定するためのカテーテルを用いることができる。

上記実施形態においては、測定値に応じて第２音Ｓ２の音階を変化させる。しかしながら音階の変化に組み合わせて、音声に係る他の属性を変化させてもよい。

図３の（ａ）は、第２音Ｓ２の音長を変化させる例を示している。制御部１２は、測定部１３が取得した生体情報の測定値が正常範囲でない場合、音階を変化させるとともに、第２音Ｓ２の音長が第１音Ｓ１の音長よりも長くなるように、音声信号を生成する。

このような構成によれば、第２音Ｓ２の音長が第１音Ｓ１の音長よりも長くなったという事実のみに基づいて、被検者の変調を認識することができる。また音階が変化した後の第２音Ｓ２の出力が長く継続されるため、音階の変化を認識しやすい。

図３の（ｂ）は、第２音Ｓ２の音量を変化させる例を示している。制御部１２は、測定部１３が取得した生体情報の測定値が正常範囲でない場合、音階を変化させるとともに、第２音Ｓ２の音量が第１音Ｓ１の音量よりも大きくなるように、音声信号を生成する。

このような構成によれば、第２音Ｓ２の音量が第１音Ｓ１の音量よりも大きくなったという事実のみに基づいて、被検者の変調を認識することができる。また音階が変化した後の第２音Ｓ２が大きな音量で出力されるため、音階の変化を認識しやすい。

なお第２音Ｓ２の音階を第１音Ｓ１の音階と同じにしたまま、第２音Ｓ２の音量のみを変化させる構成としてもよい。例えば、測定値が正常範囲を上回る異常値である場合は、第２音Ｓ２の音量を第１音Ｓ１の音量よりも大きくし、測定値が正常範囲を下回る異常値である場合は、第２音Ｓ２の音量を第１音Ｓ１の音量よりも小さくしてもよい。

図３の（ｃ）は、第２音Ｓ２の音色を変化させる例を示している。制御部１２は、測定部１３が取得した生体情報の測定値が正常範囲でない場合、音階を維持したまま、第２音Ｓ２の音色が第１音Ｓ１の音色と異なるように、音声信号を生成する。

「音色が異なる」とは、音階自体が同一であっても異なる聞こえ方をする場合を指す。例えば、第１音Ｓ１を管楽器の音で出力し、第２音Ｓ２を弦楽器の音で出力すると、異なる音色が得られる。

このような構成によれば、第２音Ｓ２の音色が第１音Ｓ１の音色と異なるという事実のみに基づいて、被検者の変調を認識することができる。また音色の変化を認識するにあたって絶対音感は必要ないため、音声の変化を認識しやすい。

上記の実施例においては、第１音Ｓ１と第２音Ｓ２が単音で構成されている。しかしながら和音のように、異なる音階を有する複数の音を重ねることによって第１音Ｓ１と第２音の少なくとも一方を形成してもよい。本明細書においては、単音から和音への変化、和音から単音への変化、ある和音から別の和音への変化も「音階を変化させる」場合に含むこととする。

上記の実施形態においては、第１音Ｓ１の出力と第２音Ｓ２の出力が非連続的に行なわれている。しかしながら図３の（ｄ）に示すように、第１音Ｓ１から第２音Ｓ２へ連続的に変化するように、同期音を出力してもよい。この場合、同期音の変化をより容易に認識することができる。

上記の実施形態においては、測定値を３つの範囲に分け、同期音を２つの音Ｓ１、Ｓ２で構成している。しかしながら、測定値の区分数および同期音を構成する音数は、ともに複数である限りにおいて任意である。

例えば図４に示すように、測定値を５つの範囲に分けることとしてもよい。この場合、正常範囲を上回る異常値の範囲と、正常範囲を下回る異常値の範囲を、それぞれ緊急度の低い場合と高い場合とに分けている。そして測定値が緊急度が高い異常範囲にある場合、制御部１２は、第２音Ｓ２に後続して第３音Ｓ３が出力されるように、音声信号を生成する。測定値の高低と音階の高低の関係については、上記の実施形態と同様である。

このような構成によれば、同期音を構成する音数が増える事実をもって、被検者が置かれている事態の緊急度が増していることを、ユーザが容易に認識できる。また音数を音声を変化させる項目に加えることによって、関連付けられる測定値の範囲をより細分化することができる。

１０：モニタ装置、１２：制御部、１３：測定部、１５：音声出力部、Ｓ１：第１音、Ｓ２：第２音

Claims (5)

1. 周期的に変化する値を有する生体情報を測定する測定部と、
   前記生体情報の周期に同期して、第１音と第２音を含む音声を出力する音声出力部と、
   前記第２音を前記第１音に後続して出力させ、かつ前記生体情報の値に応じて前記第２音を変化させる音声制御部とを備える、生体情報モニタ。
2. 前記音声制御部は、前記第２音の音階、音色、音数、音長、音量の少なくとも１つを変化させる、請求項１に記載の生体情報モニタ。
3. 前記音声制御部は、前記生体情報の値が正常範囲外である場合に、前記第２音を変化させる、請求項１または２に記載の生体情報モニタ。
4. 前記音声制御部は、前記第１音から前記第２音へ連続的に変化するように前記音声を制御する、請求項３に記載の生体情報モニタ。
5. 前記生体信号は、呼気終末二酸化炭素濃度、血液酸素飽和度、観血血圧のいずれかである、請求項１から４のいずれか１項に記載の生体情報モニタ。

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