JP2023066266A - 心音取得システム、心音取得方法、および、プログラム - Google Patents

Abstract

【課題】心音を取得可能な所定の位置にユーザがセンサを容易に位置決めできるようにする。【解決手段】心音取得システムは、ユーザの心音を取得するための心音取得システムである。心音取得システムは、センサと、マーカーとを備える。センサは、心音を取得するための聴診部を有する。マーカーは、聴診部によって心音を取得可能な位置に配置される。心音取得システムは、センサとマーカーとの少なくとも何れかに、センサをマーカーに対して誘導する誘導力を発生するように構成される誘導部を備える。【選択図】図１

Description

本開示は、心音取得システム、心音取得方法、および、プログラムに関する。

患者の健康状態をモニターするために、在宅で心音を取得することが必要とされる場合がある。例えば、心不全患者の遠隔モニタリング手段の一つとして心電図、脈波、および、心音を使った方法が開発されており、この方法では在宅で毎日患者自身が心音を測定する必要がある。心音を測定する心音センサは、配置される位置により出力される波形に差異が生じるため毎回同じ位置に配置することが重要である。また、心音センサは、在宅で測定するため、患者自身で配置しやすい形態であることが望ましい。

心音センサを患者の心音を測定可能な位置に位置決めする方法として、複数の方法が提案されている。例えば、特許文献１では、心音センサをグローブに組み込み、グローブを装着した患者の腕を吊り包帯により首からぶら下げることにより、センサを患者の身体に対して配置する方法が提案されている。また、特許文献２では、生体音情報と当該生体音情報の取得位置を示す位置情報とを、対応付けて記憶することを容易にする方法が提案されている。

国際公開第０１／００５２９７号 国際公開第２０１３／０８９０７２号

しかしながら、特許文献１に記載の発明では、吊り包帯の装着の仕方、および、患者の腕の曲げ方等により、心音センサの聴診部位が変化する虞があった。また、引用文献２に記載の発明では、そもそも、心音の聴診部位が測定ごとに異なることを前提としていた。以上のように、従来の心音を取得する方法は、患者自身が毎回同じ位置に心音センサを配置することが困難で、心音を良好に測定し難く改善の余地がある。

したがって、これらの点に着目してなされた本開示の目的は、ユーザが心音を測定するセンサを定められた位置に容易に位置決めして心音を取得することができる、心音取得システム、心音取得方法、および、プログラムを提供することにある。

本開示の一態様としての心音取得システムは、ユーザの心音を取得するための心音取得システムであって、心音を取得するための聴診部を有するセンサと、前記聴診部によって心音を取得可能な位置に配置されるマーカーと、を備え、前記センサと前記マーカーとの少なくとも何れかに、前記センサを前記マーカーに対して誘導する誘導力を発生するように構成される誘導部を備える。

一実施形態として、前記センサは、前記聴診部で取得した前記心音を電気信号に変換する変換部を備える。

一実施形態として、前記マーカーは、生体適合材料で覆われているか、または、生体適合材料で構成され、前記ユーザの皮下に埋め込まれる、または、前記ユーザの体表に接着される。

一実施形態として、前記誘導部は、前記誘導力として磁力を発生する。

一実施形態として、前記心音取得システムは、前記センサと前記マーカーとの少なくとも何れかに、前記センサと前記マーカーとの距離を検知するように構成される検知部と、前記誘導部を前記センサと前記マーカーとの間の距離を減少させるように制御する制御部と、を備える。

一実施形態として、前記センサと前記マーカーとは互いに無線通信可能に構成される。

一実施形態として、前記検知部は、前記センサと前記マーカーとの間の前記距離を、前記センサと前記マーカーとの間の無線通信を用いて算出する。

一実施形態として、前記センサは、無線で電力を供給する無線送電部を備え、前記マーカーは、無線で電力を受電する無線受電部を備える。

一実施形態として、前記センサは、前記誘導部、前記検知部および前記制御部を備える。

一実施形態として、前記マーカーは、前記誘導部、前記検知部および前記制御部を備える。

一実施形態として、前記制御部は、前記検知部により検知された前記センサと前記マーカーとの間の前記距離に基づいて、前記誘導部の前記誘導力を制御する。

一実施形態として、前記制御部は、前記距離が所定値以下になったとき、または、前記距離が実質的に０になったと判断したとき、前記誘導力の発生を停止させる。

一実施形態として、前記センサおよび前記マーカーの少なくとも何れかは、前記距離が所定値以下となったとき、または、前記距離が実質的に０になったと判断したとき、前記距離が前記所定値以下になったこと、または、前記距離が実質的に０になったと判断したことを報知する報知部を備える。

一実施形態として、前記検知部は、前記マーカーに対する前記センサの方向を検知可能に構成され、前記制御部は、前記方向に基づいて、前記誘導部に発生させる前記誘導力の方向を制御する。

一実施形態として、本体部をさらに備え、前記センサは、前記聴診部により取得した前記心音または前記心音を変換した電気信号を前記本体部に送信する。

一実施形態として、前記心音取得システムは、前記心音または前記心音を解析した情報を記憶するサーバと通信可能に構成される。

本開示の一態様としての心音取得方法は、ユーザの心音を取得するために制御部が実行する心音取得方法であって、ユーザが、聴診部を有するセンサを、前記聴診部によって心音を取得可能な位置に配置されたマーカーの近傍に配置したとき、誘導部に前記センサを前記マーカーに対して誘導する誘導力を発生させ、前記聴診部に前記ユーザの前記心音を取得させる。

本開示の一態様としてのプログラムは、ユーザの心音を取得するためのプログラムであって、ユーザが、聴診部を有するセンサを、前記聴診部によって心音を取得可能な位置に配置されたマーカーの近傍に配置したとき、誘導部に前記センサを前記マーカーに対して誘導する誘導力を発生させる処理と、前記聴診部に前記ユーザの前記心音を取得させる処理とを心音取得システムの備えるプロセッサに実行させる。

本開示によれば、心音を取得可能な所定の位置にユーザが容易にセンサを位置決めして、心音を取得することができる。

第１実施形態に係る心音取得システムを示す概略構成図である。 図１の心音取得システムを用いた心音の取得方法を説明する図である。 図１のマーカーの構造の一例を示す図である。 図１の心音取得システムを用いて心音を取得する方法を説明するフローチャートである。 第２実施形態に係る心音取得システムを示す概略構成図である。 図５のマーカーの構造の一例を示す図である。 図５の心音取得システムを用いて心音を取得する方法を説明するフローチャートである。

以下、本開示の実施形態について、図面を参照して説明する。

［第１実施形態］
複数の実施形態の一つである第１実施形態に係る心音取得システム１を、図１から図４を参照して説明する。心音取得システム１は、例えば、心不全等の心臓３１に疾患を有する患者３０が在宅で心音の測定を行うために使用されるシステムである。心音取得システム１は、例えば、医療機関の医師が患者３０の状態を遠隔でモニタリングするために使用される。本実施形態において、患者３０は心音取得システム１のユーザである。

（心音取得システムの全体構成）
心音取得システム１は、センサ１０と患者３０の心臓３１の近くに装着されたマーカー２０とを含んで構成される。センサ１０は、本体部４０に接続されてよい。本体部４０は、専用の情報処理装置またはＰＣ（Personal Computer）等の汎用の情報処理装置である。以下に説明する本体部４０の機能は、センサ１０の内部に組み込まれていてもよい。本体部４０は、ネットワークまたは通信回線を介して、外部のサーバ５０と接続可能に構成されてよい。サーバ５０は、医療機関、医療サービスを提供する事業者、または、第３者の運営するクラウドに設けられてよい。

図２に示されるように、患者３０の上半身の心臓３１の近くであって、心音が良好に取得できる位置に、予めマーカー２０が取り付けられる。患者３０は、センサ１０を手にもって自己の胸部付近にセンサ１０を当接させる。センサ１０とマーカー２０との間には、センサ１０を心音の測定位置へ誘導する誘導力が発生する。この誘導力によって、患者３０はセンサ１０の位置を位置決めして、心音を取得することができる。

（センサの構成）
センサ１０は、図１に示されるように、聴診部１１と、通信部１２と、制御部１３と、誘導部１４と、検知部１５とを備える。

聴診部１１は、心音取得部１１ａと変換部１１ｂとを含む。心音取得部１１ａは、患者３０が自己の胸部に接触させ心音を取得するように構成される。心音取得部１１ａは、センサ１０の患者３０の胸部に当接される側に設けることができる。変換部１１ｂは、心音取得部１１ａで取得した心音を電気信号に変換するように構成される。聴診部１１は、例えば、ＭＥＭＳ（Micro Electro Mechanical Systems）心音センサ、圧電素子を用いた心音センサ、および、加速度計を用いた心音センサ等を含む種々の心音センサから選択された心音センサを含んで構成される。

なお、本開示の心音取得システムは、本実施形態に限定されない。本開示の心音取得システムには、聴診部１１が変換部１１ｂを含まず、心音を電気信号に変換しない形態も含まれる。その場合、心音は、空気または物体の振動として医師または他の医療関係者に伝達されてよい。

通信部１２は、本体部４０と通信するためハードウェアおよびソフトウェアを含む。通信部１２は、任意のコネクタの規格、および、任意の通信プロトコルに対応してよい。本体部４０の機能がセンサ１０に内蔵される場合、通信部１２は無くてもよい。

制御部１３は、センサ１０の各部を制御するとともに、種々の演算処理を実行する。制御部１３は、一つまたは複数のプロセッサを含む。プロセッサには、特定のプログラムを読み込ませて特定の機能を実行する汎用のプロセッサ、特定の処理に特化した専用のプロセッサが含まれる。専用のプロセッサには、特定用途向けＩＣ（ＡＳＩＣ；Application Specific Integrated Circuit）、および、プログラマブルロジックデバイス（ＰＬＤ；Programmable Logic Device）が含まれる。ＰＬＤには、ＦＰＧＡ（Field-Programmable Gate Array）が含まれる。制御部１３は、一つまたは複数のプロセッサが協働するＳｏＣ（System-on-a-Chip）、及びＳｉＰ（System In a Package）のいずれかであってよい。制御部１３は、プロセッサに内蔵されるメモリまたはプロセッサとは独立したメモリを含んでよい。

制御部１３は、センサ１０の必須な構成要素ではない。センサ１０の各部は本体部４０の有する制御部４２によって制御されてもよい。センサ１０が制御部１３を有さない場合、以下の説明において制御部１３が実行する処理は、制御部４２により実行されると読み替えることができる。

誘導部１４は、センサ１０をマーカー２０に対して誘導する誘導力を発生するように構成される。誘導力は、例えば、磁力を含む。誘導部１４は、磁力を発生させるためのコイルを含んでよい。制御部１３は、誘導部１４に誘導力を発生させるとき、誘導部１４のコイルに電流を印加する。この場合、マーカー２０は磁性体を含んで構成される。誘導部１４が発生させる磁力により、センサ１０はマーカー２０の方へ誘導される。

誘導部１４がマーカー２０上に位置するとき、聴診部１１が患者３０にマーカー２０が設置された位置からずれた位置であって心音取得可能な位置で接するように、誘導部１４と聴診部１１とは、センサ１０の患者に接する面に沿う方向において異なる位置に位置してよい。マーカー２０とセンサ１０の聴診部１１との位置は、約１ｃｍ程度ずれていても良好に心音測定をすることができる。あるいは、誘導部１４と聴診部１１とは、患者に接する面に沿う方向において略重複して位置し、聴診部１１は誘導部１４越しに心音を取得するように構成されてもよい。

検知部１５は、センサ１０がマーカー２０の近傍に配置されたことを検知する。検知部１５は、例えば、患者３０の上半身にセンサ１０が接触したことを検知する接触センサを含んでよい。接触センサは、圧力センサおよび体温センサの少なくとも何れかを含んでよい。検知部１５は、マーカー２０を検出するための光学的センサまたは画像センサを含んでよい。制御部１３は、検知部１５によりセンサ１０がマーカー２０の近傍に配置されたことが検知されると、誘導部１４を起動してセンサ１０をマーカー２０へ誘導する。

検知部１５は、光学的センサまたは画像センサを含む場合、センサ１０とマーカー２０との位置が実質的に一致したことを検知することができてよい。センサ１０とマーカー２０との位置が実質的に一致するとは、センサ１０がマーカー２０により示される所定の心音の測定位置に位置することを意味する。検知部１５は、他のセンサにより、センサ１０とマーカー２０との位置が実質的に一致したことを検知できてよい。他のセンサは、例えば、マーカー２０との接触面に設けられた圧力センサである。検知部１５は、センサ１０とマーカー２０との間に働く磁力による圧力が、所定の大きさ以上になったとき、センサ１０とマーカー２０との位置が実質的に一致したと判断しうる。

制御部１３は、センサ１０とマーカー２０との位置が実質的に一致したと判断したとき、誘導部１４を制御して誘導力の発生を停止させてよい。とくに、心音の測定が磁場による影響を受ける場合、誘導力を発生させる磁場を停止させることが好ましい。

検知部１５は、センサ１０の必須の構成要素ではない。誘導部１４の誘導力の起動及び停止は、患者３０が手動で操作することにより行ってもよい。この場合、センサ１０は、患者３０の操作を受けるための操作部を有してよい。操作部は、例えば、誘導力をオン／オフするための押しボタンを含んでよい。患者３０は、心音の測定時にセンサ１０を胸部に当接させたとき、誘導部１４を手動により起動させる。患者３０は、センサ１０がマーカー２０に一致したとき、センサ１０を持つ手が感じる感触からセンサ１０がマーカー２０に一致したことを認識し、誘導部１４を停止させてよい。

（マーカーの構成）
マーカー２０は、マーカー２０に対してセンサ１０を位置決めしたとき、センサ１０の聴診部１１により患者３０の心臓３１の心音を測定可能な位置に配置される。マーカー２０は、患者３０が医療機関に入院したとき、または、通院したときに、医師等の医療関係者によって設置されてよい。マーカー２０は、患者３０の皮下に埋め込まれる場合、または、患者３０の体表に接着される場合がある。

マーカー２０は、一例として図３に示すように、磁性体２０ａ、生体適合材料２０ｂおよび封止部２０ｃを含む。

磁性体２０ａは、磁石および鉄等を含む。磁性体２０ａは、樹脂等の封止材からなる封止部２０ｃ内に、少なくとも部分的に封止されてよい。しかし、封止部２０ｃは無くてもよい。マーカー２０は、磁性体２０ａを生体適合材料２０ｂで覆って構成されてよい。

生体適合材料２０ｂは、マーカー２０の外側の、少なくとも患者３０の上半身に接する部分を覆う。または、磁性体２０ａを含むマーカー２０全体が生体適合材料２０ｂで構成されていてもよい。生体適合材料２０ｂは、人体に有害な副作用を与えない、ステンレス、チタンおよびコバルト等の金属、セラミクス、ならびに、有機高分子等の材料から選択された材料で構成される。患者３０の上半身に接する部分に生体適合材料２０ｂを用いることにより、マーカー２０は、患者３０の身体に長時間装着しても高い安全性を確保することができる。

（本体部）
図１に示すように、本体部４０は、通信部４１、制御部４２および記憶部４３を含んで構成される。

通信部４１は、センサ１０の通信部１２と通信するためのハードウェア及びソフトウェアを含む。通信部４１は、任意のコネクタの規格、および、任意の通信プロトコルに対応してよい。通信部４１は、さらに、サーバ５０と通信するためのハードウェアおよびソフトウェアを含んでよい。

制御部４２は、本体部４０全体を制御する。制御部４２は、センサ１０の制御部１３を介してセンサ１０の各構成要素を制御してよい。センサ１０の制御部１３が無い場合、制御部４２は、センサ１０の各構成要素を直接制御してよい。制御部４２は、センサ１０の制御部１３と同様に一つ以上のプロセッサを含んで構成される。制御部４２は、センサ１０からセンサ１０で測定された心音のデータである心音データを取得するように構成される。制御部４２は、取得した心音データを解析することができる。例えば、制御部４２は、取得した心音から、環境音および呼吸音等の心臓３１の拍動に由来しないノイズを除去し、心音の立上り、I音、II音およびピークポイント等を抽出する。制御部４２は、例えば、I音とII音との間の心雑音、並びに、I音およびII音の亢進および分裂等を解析し、心音の異常の有無を分析してよい。

本体部４０は、さらに、センサ１０以外に電極および腕帯装置と接続可能であって、心音データ以外に心電図および脈波のデータを取得するように構成されてよい。本体部４０は、好ましくは、取得した心音、心電図および脈波のデータを入力パラメータとし、血行動態パラメータを出力とする機械学習により、血行動態パラメータを算出してよい。血行動態パラメータは、左心室圧および肺動脈圧の少なくとも一方を含む。制御部４２は、心音データおよび心音データを解析した情報および血行動態パラメータに関する情報の少なくとも何れかを記憶部４３に記憶し、および／または、通信部４１を介してサーバ５０に送信するように構成される。なお、心音データの解析および／または血行動態パラメータの算出は、取得された心音データを、本体部４０が医療機関のシステムに送信し、医療機関のシステムにおいて解析および／または血行動態パラメータの算出を行うように構成されてもよい。

記憶部４３は、本体部４０において行う処理に必要とされるデータ、および、本体部４０において生成されたデータを格納するメモリである。記憶部４３は、制御部４２が実行するプログラムを記憶してよい。記憶部４３は、例えば、半導体メモリ、磁気メモリ、および光メモリ等の何れか一つ以上を含んで構成されてよい。半導体メモリは、揮発性メモリおよび不揮発性メモリを含んでよい。

（心音を取得する処理の流れ）
以下に、心音取得システム１を用いて心音を取得する処理の流れを、図４のフローチャートを参照して説明する。図４のフローチャートは、本開示の心音取得方法の手順の一例を示す。

まず、心音取得システム１を使用する患者３０が、センサ１０をマーカー２０の近傍に配置する（ステップＳ１０１）。患者３０は、心臓３１に近い自己の上半身の表面に、センサ１０を当接させた状態で保持する。

センサ１０がマーカー２０の近傍に配置されると、センサ１０の検知部１５がマーカー２０の近傍に配置されたことを検知する（ステップＳ１０２）。検知部１５は、これを制御部１３に通知する。

制御部１３は、誘導部１４に誘導力を発生させる（ステップＳ１０３）。誘導力は、センサ１０とマーカー２０との間の距離を減少させる方向に発生する。なお、誘導力は、制御部１３の制御により行うのではなく、患者３０がセンサ１０に設けられたボタンにより誘導部１４を操作して起動させることもできる。その場合、ステップＳ１０２の処理と検知部１５は不要である。

誘導部１４の発生する誘導力に従って、患者３０はセンサ１０をマーカー２０に対して近づけるように移動させる。最終的に、センサ１０は、マーカー２０に対する所定の相対位置で、誘導力が最大となり止まる（ステップＳ１０４）。誘導部１４がコイルを有し、誘導力として磁場を発生させる場合、コイルが発生する磁場と、マーカー２０の磁性体２０ａとの間に最大の引力が発生するとき、センサ１０はマーカー２０の位置で止まる。このとき、誘導部１４のコイルは、磁性体２０ａの真上に位置する。

制御部１３は、誘導部１４に対して誘導力の発生を停止させる（ステップＳ１０５）。誘導力の停止は、制御部１３によらず、患者３０がセンサ１０に設けられたボタンを操作することにより行ってもよい。患者３０は、誘導部１４による誘導力の発生が止まった位置で、センサ１０を患者３０の身体に対して固定した状態で保持する。

制御部１３は、聴診部１１に患者３０の心音を取得させる（ステップＳ１０６）。制御部１３は、聴診部１１の心音取得部１１ａにより取得した心音を、変換部１１ｂにより電気信号に変換する。誘導部１４の誘導力により、センサ１０は心音の取得に適した位置に配置されているので、心音を良好に取得することができる。

制御部１３は、変換部１１ｂにより変換された電気信号から得られた心音のデータである心音データを、通信部１２を介して本体部４０に出力する（ステップＳ１０７）。本体部４０の制御部４２は、心音データおよび／または心音データを解析した情報を記憶部４３に記憶し、および／または、通信部４１を介してサーバ５０に送信する。記憶部４３に記憶された心音データおよび／または心音データを解析した情報は、一定期間分のデータが蓄積された後、サーバ５０または患者３０と関連の有る医療機関に送信することができる。サーバ５０に送信された心音データは、例えば、患者３０の心臓３１の状態を定期的にモニターするために、患者３０の関連する医療機関に提供される。

以上のように、本実施形態に係る心音取得システム１によれば、患者３０が、心音を取得可能な所定の位置にセンサ１０を容易に位置決めして、心音を取得することができる。これにより、患者３０は、毎回同じ位置で心音の測定をすることが可能になる。したがって、在宅での遠隔診療または在宅での経過観察をしている患者３０の心音を、医療機関の医療関係者が遠隔地からモニターすることが可能になる。また、制御部１３は、心音の取得前に誘導部１４による磁場の発生を停止させるので、心音の測定が磁場により影響を受けることを避けることができる。さらに、得られた心音データを用いて血行動態パラメータを算出することができるため、医療機関の医療関係者が、心不全患者の心臓の状態に関連性の高い血行動態パラメータを非侵襲の方法でモニタリングすることが可能になる。これによって、心不全患者の在宅での状態の把握、および、状態が変化した場合の対応が可能になる。

［第２実施形態］
複数の実施形態の一つである第２実施形態に係る心音取得システム１Ａを、図５から図７を参照して説明する。心音取得システム１Ａでは、図１で示した心音取得システム１とは異なり、マーカー２０が電子回路を備え所定の処理を実行する。心音取得システム１Ａにおいて、第１実施形態の心音取得システム１と同一または類似の構成要素には、同一の参照符号を付している。以下の説明では、第１実施形態の心音取得システム１と異なる部分について説明する。

（センサの構成）
センサ１０は、通信部１２、制御部１３、無線送電部１７、無線通信部１８、および、報知部１９を備える。第１実施形態の心音取得システム１においてセンサ１０に含まれていた、誘導部１４と検知部１５とは、心音取得システム１Ａのセンサ１０には含まれない。

第１実施形態と同様に、制御部１３は、一つ以上のプロセッサを含んで構成され、センサ１０の各部を制御するとともに、各種演算を行うことができる。制御部１３は、無線通信部１８を介してマーカー２０からセンサ１０とマーカー２０との間の距離の情報を取得することができる。制御部１３は、後述する報知部１９を制御することができる。

無線送電部１７は、マーカー２０に対して電力を給電する。電力を給電する方式としては、電磁誘導方式を含む。電磁誘導方式には、電磁結合方式および磁界共鳴方式を含む。無線送電部１７は、送電用のコイルと回路とを含んでよい。無線送電部１７は、電解結合方式を採用してもよい。

無線通信部１８は、マーカー２０と無線により通信を行うためのハードウェアとソフトウェアとを含む。無線通信部１８は、電磁誘導方式および電波方式の何れかを採用して、マーカー２０と通信を行うことができる。無線通信部１８は、ＬＦ（Low Frequency）帯、ＨＦ（High Frequency）帯、ＵＨＦ（Ultra High Frequency）帯、および、マイクロ波帯等の種々の周波数帯から選択された周波数帯の電波を用いて通信を行うことができる。

報知部１９は、センサ１０とマーカー２０との間の距離が所定値以下となったとき、または、当該距離が実質的に０になったと制御部１３が判断したとき、光、音、振動を含む複数の手段から選択された任意の手段により、患者３０にこれを通知する。このため、報知部１９は、センサ１０に設けられた、発光部、発音体、および、振動部等の少なくとも一つ以上を含んでよい。発光部は、例えばＬＥＤ（light emitting diode）ランプを含む。発音体は、例えば、電子ブザーおよび圧電ブザーを含む。振動部は、例えば、偏心モータを用いたもの、リニアバイブレータを用いたもの、および、圧電素子を用いたものを含む。さらに、報知部１９は、音声による報知をするスピーカー、および、文字を表示するディスプレイの少なくとも何れかを含んでよい。

（マーカーの構成）
図５に示すように、心音取得システム１Ａのマーカー２０は、無線受電部２１と、無線通信部２２と、制御部２３と、誘導部２４と、検知部２５とを含む。マーカー２０は、図６に示すように、封止部２０ｃにより封止された回路部２０ｄと無線通信用のアンテナ２０ｅとを含む。アンテナ２０ｅには、例えば、コイルまたはスパイラルアンテナが利用される。アンテナ２０ｅとして、使用される周波数帯に応じて、ダイポールアンテナまたはパッチアンテナを用いることもできる。マーカー２０は、少なくとも患者３０の上半身と接触する部分が、生体適合材料２０ｂにより覆われている。回路部２０ｄは、無線受電部２１、無線通信部２２、制御部２３、誘導部２４、および、検知部２５が行う処理を実行する。

無線受電部２１は、無線送電部１７から送電される電力を受電する。無線受電部２１は、無線送電部１７の給電方式に対応し、受電用のコイルと回路とを含む。受電用のコイルは、無線通信部２２のアンテナ２０ｅを共用してもよく、または、アンテナ２０ｅとは異なるコイルを用いてもよい。無線受電部２１は、センサ１０から受け取った電力を、マーカー２０の各構成部に供給するように構成される。

無線通信部２２は、センサ１０と無線により通信を行うためのハードウェアとソフトウェアとを含む。無線通信部２２は、センサ１０の無線通信部１８の通信方式に対応し、センサ１０との間で情報を送受信することができる。

制御部２３は、センサ１０の制御部１３と同様に一つ以上のプロセッサを含んで構成され、マーカー２０の各構成部を制御するとともに、各種演算を実行することができる。

制御部２３は、後述する検知部２５により検知した情報に基づいて、誘導部２４を制御する。制御部２３は、検知部２５により検知された、センサ１０とマーカー２０との間の距離に基づいて、センサ１０とマーカー２０との間の距離を減少させるように、誘導部２４の発生する誘導力を制御する。制御部２３は、検知部２５により検知される距離が所定値以下になったとき、または、実質的に０になったと判断したとき、誘導部２４による誘導力の発生を停止させる。制御部２３は、これと同時に、距離が所定値以下になったこと、または、実質的に０になったことを、マーカー２０の無線通信部２２およびセンサ１０の無線通信部１８を介して、センサ１０の制御部１３に通知する。

また、例えば、制御部２３は、検知部２５がマーカー２０に対するセンサ１０の相対的位置または方向を検知する場合、この相対的位置または方向に基づいて誘導部２４に発生させる誘導力の方向を制御する。

誘導部２４は、第１実施形態の心音取得システム１の誘導部１４と同様に、センサ１０をマーカー２０に対して誘導する誘導力を発生するように構成される。例えば、第２実施形態の心音取得システム１Ａでは、センサ１０が磁石または鉄等の磁性体材料を含み、マーカー２０の誘導部２４が、磁力を発生させるためのコイルを有する。制御部２３により誘導力の方向が制御される場合、誘導部２４は、磁場の発生する向きを調整するため、コイルおよび／または電流の向きを変更可能に構成されてよい。

検知部２５は、センサ１０がマーカー２０の近傍に配置されたとき、例えば、センサ１０から無線通信部２２により受信した信号の強度であるＲＳＳＩ（Received Signal Strength Indicator）に基づいて、センサ１０とマーカー２０との間の距離を算出する。さらに、検知部２５は、マーカー２０に対するセンサ１０の相対的位置または方向を検知可能に構成されてよい。例えば、検知部２５は、センサ１０から送信される電波の到来方向を検知することにより、センサ１０の方向を検知してよい。検知部２５は、センサ１０とマーカー２０との距離およびセンサ１０の方向から、センサ１０の相対的位置を検出することができる。また、例えば、検知部２５はセンサ１０から送信される電波の到来方向を、マーカー２０上の異なる２カ所で検知し、三角測量の原理でセンサの相対的位置を算出するように構成されてもよい。

（本体部）
本体部４０は、第１実施形態に係る心音取得システム１と同様に、通信部４１、制御部４２および記憶部４３を有する。本体部４０は、さらに、センサ１０の無線送電部１７に対して給電を行う給電部４４を有してよい。

（心音を取得する処理の流れ）
以下に、心音取得システム１Ａを用いて心音を取得する処理の流れを、図７のフローチャートを参照して説明する。図７のフローチャートは、本開示の心音取得方法の手順の一例を示す。

まず、心音取得システム１Ａを使用する患者３０が、センサ１０をマーカー２０の近傍に配置する（ステップＳ２０１）。患者３０は、心臓３１に近い自己の上半身の表面に、センサ１０を当接させた状態で保持する。

センサ１０がマーカー２０の近傍に配置されると、センサ１０の制御部１３は、センサ１０の無線送電部１７から、マーカー２０の無線受電部２１への電力の供給を開始させる（ステップＳ２０２）。これにより、マーカー２０の各部が起動される。制御部１３は、種々の方法で、センサ１０がマーカー２０の近傍に配置されたことを検知することができる。例えば、センサ１０は、患者３０の上半身への接触を検知するセンサを有してよい。また、センサ１０は、マーカー２０の近傍に配置されたことを検知せず、無線送電部１７が、外部に対して常に給電用の電磁波を放出するように構成されてもよい。あるいは、センサ１０は、患者３０がセンサ１０に設けられた操作ボタンを操作して、マーカー２０への給電を開始するように構成されてよい。

次に、マーカー２０の検知部２５がセンサ１０とマーカー２０との間の距離を検知する（ステップＳ２０３）。さらに、マーカー２０の検知部２５は、センサ１０からの電磁波の到来する方向からセンサ１０の相対位置または方向を検知してよい。

マーカー２０の制御部２３は、センサ１０とマーカー２０との間の距離に応じて、誘導部２４に誘導力を発生させる（ステップＳ２０４）。例えば、センサ１０とマーカー２０との間の距離が離れているほど、制御部２３は誘導部２４に強い誘導力を発生させてよい。患者３０は、誘導部２４の発生させる誘導力に従って、センサ１０を移動させる。制御部２３は、センサ１０とマーカー２０との間の距離を減少させるように、誘導力を制御する。検知部２５が、センサ１０の相対位置または方向を検知する場合、制御部２３は、検知した相対的位置または方向に基づいて、誘導部２４に発生させる誘導力の方向を制御してよい。

マーカー２０の制御部２３は、センサ１０とマーカー２０との間の距離が所定値以下になるまで（ステップＳ２０５：Ｎｏ）、ステップＳ２０３とステップＳ２０４とを繰り返す。マーカー２０の制御部２３は、センサ１０とマーカー２０との間の距離が所定値以下になると（ステップＳ２０５：Ｙｅｓ）、次のステップＳ２０６に進む。センサ１０とマーカー２０との間の距離の所定値は、センサ１０とマーカー２０との位置が略一致していると判断できるのに等しい距離とすることができる。マーカー２０の制御部２３は、センサ１０とマーカー２０との位置が略一致し、センサ１０とマーカー２０との距離が実質的に０になったか否かにより、ステップＳ２０５の判定をすることができる。

ステップＳ２０５でセンサ１０とマーカー２０との間の距離が所定値以下になると、マーカー２０の制御部２３は、誘導部２４に誘導力の発生を停止させる（ステップＳ２０６）。このとき、マーカー２０の制御部２３は、マーカー２０の無線通信部２２およびセンサ１０の無線通信部１８を介して、センサ１０の制御部１３に対して、誘導部２４による誘導力の発生を停止させたことを通知する。この通知を受けたセンサ１０の制御部１３は、患者３０に対して報知部１９を用いて、センサ１０の位置がマーカー２０の位置に略一致したことを報知してよい。患者３０は、報知部１９による報知を認識して、センサ１０の位置を患者３０の上半身に対して動かさないように固定することができる。

なお、ステップＳ２０６において制御部２３が誘導力を停止させるのは、誘導力の発生に磁場の発生が伴う場合に、次のステップＳ１０７における聴診部１１による心音の測定に磁場が影響を及ぼさないようにするためである。聴診部１１が、磁場による影響を受けない場合、制御部２３は、誘導力を停止しなくてもよい。

次に、センサ１０の制御部１３は、聴診部１１を制御して患者３０の心音を取得する（ステップＳ２０７）。取得された心音は、変換部１１ｂにより電気信号に変換されて聴診部１１から出力されてよい。

制御部１３は、聴診部１１から出力された心音の電気信号の大きさが、所定値よりも小さい場合（ステップＳ２０８：Ｎｏ）、センサ１０の位置がマーカー２０に対して十分に一致していないと判断し、マーカー２０の制御部２３に通知する。センサ１０の制御部１３およびマーカー２０の制御部２３は、ステップＳ２０３に戻りステップＳ２０３以降の処理を繰り返す。

制御部１３は、聴診部１１から出力された心音の電気信号の大きさが、所定値以上の場合（ステップＳ２０８：Ｙｅｓ）、心音の電気信号を心音データとして、通信部１２を介して本体部４０に出力する（ステップＳ２０９）。本体部４０の制御部４２は、心音データを記憶部４３に記憶し、および／または、通信部４１を介してサーバ５０に送信する。本体部４０の制御部４２は、心音データの解析を行い、心音データを解析した情報を、記憶部４３に記憶し、および／または、通信部４１を介してサーバ５０に送信してよい。

ステップＳ２０９で心音データの出力を終了すると、センサ１０の制御部１３は、センサ１０の無線送電部１７からマーカー２０の無線受電部２１への給電を終了させる（ステップＳ２１０）。

以上のように、本実施形態に係る心音取得システム１Ａによれば、第１実施形態に係る心音取得システム１と同様に、患者３０が、心音を取得可能な適切な位置にセンサ１０を容易に位置決めして、心音を取得することができる。また、マーカー２０の検知部２５により検知したセンサ１０とマーカー２０との間の距離に基づいて、マーカー２０の制御部２３が、誘導部２４により発生される誘導力を制御するので、距離に応じた適切な誘導力を発生させることができる。

さらに、マーカー２０は、センサ１０から給電を受けるようにしたので、マーカー２０にバッテリーを内蔵したり、マーカー２０を電源装置等に接続したりする必要がない。また、センサ１０とマーカー２０との間の距離の算出に、マーカー２０の無線通信部２２が、センサ１０の無線通信部１８から受信する無線通信の信号強度を用いたので、距離測定のために追加の装置を設ける必要がない。したがって、マーカー２０は、小型軽量に構成することができ、より低侵襲に心音を取得できる。

なお、心音取得システム１Ａでは、報知部１９は、センサ１０に配置された。しかし、報知部１９は、本体部４０またはマーカー２０に配置されてもよい。また、心音取得システム１Ａでは、誘導部２４と検知部２５とは、マーカー２０に配置された。しかし、誘導部２４と検知部２５の少なくとも何れかは、センサ１０に設けられてよい。このように、本開示の心音取得システム１Ａでは、センサ１０、マーカー２０および本体部４０のそれぞれに配置される各構成要素を、適宜組み替えることが可能である。また、各構成要素の配置に応じて、センサ１０の制御部１３、マーカー２０の制御部２３および本体部４０の制御部４２は、機能分担を変更することができる。さらに、本体部４０を設けない構成も可能である。その場合、本体部４０の有していた通信部４１および記憶部４３をセンサ１０に配置し、本体部４０の制御部４２の実行していた処理を、センサ１０の制御部１３が分担してよい。

また、心音取得システム１Ａでは、マーカー２０は、センサ１０から給電を受けるものとしたが、マーカー２０は、バッテリーを内蔵することも可能である。その場合、センサ１０の無線送電部１７と、マーカー２０の無線受電部２１とは不要となる。

本開示に係る実施形態について、諸図面及び実施例に基づき説明してきたが、当業者であれば本開示に基づき種々の変形または修正を行うことが容易であることに注意されたい。従って、これらの変形又は修正は本開示の範囲に含まれることに留意されたい。例えば、各構成部又は各ステップなどに含まれる機能などは論理的に矛盾しないように再配置可能であり、複数の構成部またはステップなどを１つに組み合わせたり、あるいは分割したりすることが可能である。本開示に係る実施形態について装置を中心に説明してきたが、本開示に係る実施形態は装置の各構成部が実行するステップを含む方法としても実現し得るものである。本開示に係る実施形態は装置が備えるプロセッサにより実行される方法、プログラム、またはプログラムを記録した非一時的なコンピュータ可読媒体としても実現し得るものである。本開示の範囲にはこれらも包含されるものと理解されたい。

１、１Ａ、１Ｂ 心音取得システム
１０ センサ
１１ 聴診部
１１ａ 心音取得部
１１ｂ 変換部
１２ 通信部
１３ 制御部
１４ 誘導部
１５ 検知部
１７ 無線送電部
１８ 無線通信部
１９ 報知部
２０ マーカー
２０ａ 磁性体
２０ｂ 生体適合材料
２０ｃ 封止部
２０ｄ 回路部
２０ｅ アンテナ
２１ 無線受電部
２２ 無線通信部
２３ 制御部
２４ 誘導部
２５ 検知部
３０ 患者（ユーザ）
３１ 心臓
４０ 本体部
４１ 通信部
４２ 制御部
４３ 記憶部
４４ 給電部
５０ サーバ

Claims (18)

1. ユーザの心音を取得するための心音取得システムであって、
   心音を取得するための聴診部を有するセンサと、
   前記聴診部によって心音を取得可能な位置に配置されるマーカーと、
   を備え、
   前記センサと前記マーカーとの少なくとも何れかに、
   前記センサを前記マーカーに対して誘導する誘導力を発生するように構成される誘導部
   を備える心音取得システム。
2. 前記センサは、前記聴診部で取得した前記心音を電気信号に変換する変換部を備える、請求項１に記載の心音取得システム。
3. 前記マーカーは、生体適合材料で覆われているか、または、生体適合材料で構成され、前記ユーザの皮下に埋め込まれる、または、前記ユーザの体表に接着される、請求項１または２に記載の心音取得システム。
4. 前記誘導部は、前記誘導力として磁力を発生する、請求項１から３の何れか一項に記載の心音取得システム。
5. 前記センサと前記マーカーとの少なくとも何れかに、
   前記センサと前記マーカーとの距離を検知するように構成される検知部と、
   前記誘導部を前記センサと前記マーカーとの間の距離を減少させるように制御する制御部と、
   を備える、請求項１から４の何れか一項に記載の心音取得システム。
6. 前記センサと前記マーカーとは互いに無線通信可能に構成される、請求項５に記載の心音取得システム。
7. 前記検知部は、前記センサと前記マーカーとの間の前記距離を、前記センサと前記マーカーとの間の無線通信を用いて算出する、請求項６に記載の心音取得システム。
8. 前記センサは、無線で電力を供給する無線送電部を備え、前記マーカーは、無線で電力を受電する無線受電部を備える、請求項５から７の何れか一項に記載の心音取得システム。
9. 前記センサは、前記誘導部、前記検知部および前記制御部を備える、請求項５から８の何れか一項に記載の心音取得システム。
10. 前記マーカーは、前記誘導部、前記検知部および前記制御部を備える、請求項５から８の何れか一項に記載の心音取得システム。
11. 前記制御部は、前記検知部により検知された前記センサと前記マーカーとの間の前記距離に基づいて、前記誘導部の前記誘導力を制御する、請求項５から１０の何れか一項に記載の心音取得システム。
12. 前記制御部は、前記距離が所定値以下になったとき、または、前記距離が実質的に０になったと判断したとき、前記誘導力の発生を停止させる、請求項５から１１の何れか一項に記載の心音取得システム。
13. 前記センサおよび前記マーカーの少なくとも何れかは、前記距離が所定値以下となったとき、または、前記距離が実質的に０になったと判断したとき、前記距離が前記所定値以下になったこと、または、前記距離が実質的に０になったと判断したことを報知する報知部を備える、請求項５から１２の何れか一項に記載の心音取得システム。
14. 前記検知部は、前記マーカーに対する前記センサの方向を検知可能に構成され、前記制御部は、前記方向に基づいて、前記誘導部に発生させる前記誘導力の方向を制御する、請求項５から１３の何れか一項に記載の心音取得システム。
15. 本体部をさらに備え、
    前記センサは、前記聴診部により取得した前記心音または前記心音を変換した電気信号を前記本体部に送信する
    請求項１から１４の何れか一項に記載の心音取得システム。
16. 前記心音または前記心音を解析した情報を記憶するサーバと通信可能に構成される、請求項１から１５の何れか一項に記載の心音取得システム。
17. ユーザの心音を取得するために制御部が実行する心音取得方法であって、
    ユーザが、聴診部を有するセンサを、前記聴診部によって心音を取得可能な位置に配置されたマーカーの近傍に配置したとき、
    誘導部に前記センサを前記マーカーに対して誘導する誘導力を発生させ、
    前記聴診部に前記ユーザの前記心音を取得させる
    心音取得方法。
18. ユーザの心音を取得するためのプログラムであって、
    ユーザが、聴診部を有するセンサを、前記聴診部によって心音を取得可能な位置に配置されたマーカーの近傍に配置したとき、
    誘導部に前記センサを前記マーカーに対して誘導する誘導力を発生させる処理と、
    前記聴診部に前記ユーザの前記心音を取得させる処理と
    を心音取得システムの備えるプロセッサに実行させるプログラム。

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