JP7316407B2 - 改良された聴診器デバイスおよび方法 - Google Patents

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Description

［関連出願の相互参照］
本出願は、２０１６年８月１７日に出願された「改良された聴診器デバイス、方法、お
よび生理機能測定用プラットフォーム」と称する米国特許仮出願第６２／３７６３００号
の利益を主張し、この出願は、すべての目的のためにその全体が本明細書に組み込まれる
。
従来の聴診器が、一連の医療において広範に使用されている。しかしながら、それ単体
では、呼吸および心拍数を評価することしかできず、血圧測定は、聴診器を血圧計と組み
合わせて使用する場合に可能となる。従来の聴診器ヘッドには、０．０１Ｈｚ～３ｋＨｚ
の範囲のオーディオ信号を機械的に増幅するダイヤフラムが含まれている。医療用途では
、オペレータは、聴診器ヘッドを、観察する現象に隣接させて（例えば、呼吸を測定する
ために胸部に対して）固定する。ダイヤフラムは、特徴部（例えば、心臓または肺）から
聴診器ヘッドに結びつけられた音を、一組のイヤーピースに伝達する。オペレータは、こ
の音を解釈し、その測定値を手動で記録する。研究により、これらの測定値は、測定値が
とられるオーディオ環境だけでなく、オペレータのトレーニングレベルにも大きく依存す
ることが示されている。
電子聴診器は、救急部門などの大きな環境において、従来の聴診器の限界に対処しよう
としている。電子聴診器は、ダイヤフラムに投射される機械的信号を、容易に増幅されて
オペレータが着用するイヤーピースに伝達される電子信号に変換する。しかしながら、人
間のオペレータがオーディオ信号を解釈し、心拍数および呼吸数などの生理的パラメータ
を推定する必要が依然としてある。
対照的に、このデータの収集および解釈の一部を自動化するために、超音波撮像装置が
開発されている。例えば、超音波撮像装置は、記録された画像またはドップラー超音波か
ら、成人または胎児の心拍数を抽出することができる。これらの撮像装置は、体内の組織
に差し込んで反射する高周波エコーを測定する。これらの超音波装置を用いて断層撮影を
実行するために、音の周波数を変調するための多くの戦略が開発されている。例えば、高
周波数は、浅い深度（例えば、皮下組織、肺、血管系）でより高い解像度の画像を生成し
、低周波数は、より深い深度（例えば、内臓器官）でより低い解像度の画像を生成する。
超音波は、感染症、外傷、腸閉塞、心臓疾患、妊娠段階、および胎児の健康の検査ならび
にモニタリングを含む、様々な画像診断目的で使用される。その汎用性により、超音波は
、ポイントオブケア医療、開発途上世界、荒野探検、宇宙飛行での使用における特に有効
なツールとされているが、超音波装置の典型的な高コスト、電力要件、およびサイズが多
くのシナリオでその採用を妨げてきた。
さらに、現在の超音波撮像装置は、聴診器とは異なり、使用するために多大なトレーニ
ングを必要とするが、依然として、実質的なオペレータ間のばらつきに悩まされている。
これらの制限により、超音波撮像装置を増やすことはできても聴診器にとって代わること
はできなかった。
聴診器および超音波システムによって提供される補完的な診断情報のために、これらの
技術の両方を利用するシステムおよび方法が必要とされている。理想的には、そのような
システムおよび方法は、心拍数、血圧、体温、呼吸数、またはＳｐＯ２（Ｏ２を伴うヘモ
グロビンの飽和状態）などの生理学的パラメータに関する情報も測定して取り込む。
本明細書に記載するシステムおよび方法は、概して、医療従事者によって一般に使用さ
れる聴診器に対して機能が改良された聴診器に関する。改良された聴診器デバイスと、該
改良された聴診器デバイスを動作させるための方法を提供する。改良された聴診器デバイ
スは、概して、被験体に関する一連の測定値を得るために、聴診センサ、超音波センサ、
およびの他のセンサを設けることによって動作する。一連の測定値は、臨床的に関連する
情報を抽出するために、機械学習などによって相関させることができる。また、オーディ
オ信号を超音波信号と干渉させることによる、超音波ビームステアリングのためのシステ
ムおよび方法も同様に記載されている。
第１の広い態様において、聴診器は、聴診器ヘッドを備えることができる。オーディオ
ヘッドは、機械的タイヤフラムを備えていてもよい。機械的ダイヤフラムは、対象から聴
診オーディオ信号を受信することができる。聴診器デバイスは、第１の超音波トランスデ
ューサをさらに備えていてもよい。第１の超音波トランスデューサは、第１の送信超音波
撮像信号を第１の周波数で対象に送信し、第１の受信超音波撮像信号を第１の周波数で対
象から受信することができる。聴診器は、第２の超音波トランスデューサをさらに備えて
いてもよい。第２の超音波トランスデューサは、第２の送信超音波撮像信号を第１の周波
数とは異なる第２の周波数で対象に送信し、第２の受信超音波撮像信号を第２の周波数で
対象から受信することができる。第１および第２の超音波撮像トランスデューサは、互い
に同時に送信および受信することができる。
第１の送信超音波撮像信号の周波数は、１００ｋＨｚ、２００ｋＨｚ、３００ｋＨｚ、
４００ｋＨｚ、５００ｋＨｚ、６５０ｋＨｚ、７００ｋＨｚ、８００ｋＨｚ、８５０ｋＨ
ｚ、９００ｋＨｚ、１ＭＨｚ、２ＭＨｚ、３ＭＨｚ、５．５ＭＨｚ、６ＭＨｚ、８ＭＨｚ
、および１１ＭＨｚからなる群から選択することができる。第２の送信超音波撮像信号の
周波数は、０．５ＭＨｚ～３０ＭＨｚの周波数範囲内のものとすることができる。第１の
受信超音波撮像信号の周波数は、１００ｋＨｚ、２００ｋＨｚ、３００ｋＨｚ、４００ｋ
Ｈｚ、５００ｋＨｚ、６５０ｋＨｚ、７００ｋＨｚ、８００ｋＨｚ、８５０ｋＨｚ、９０
０ｋＨｚ、１ＭＨｚ、２ＭＨｚ、３ＭＨｚ、５．５ＭＨｚ、６ＭＨｚ、８ＭＨｚ、および
１１ＭＨｚからなる群から選択することができる。第２の受信超音波撮像信号の周波数は
、０．５ＭＨｚ～３０ＭＨｚの周波数範囲内のものとすることができる。第１の送信超音
波撮像信号の周波数は、０．５ＭＨｚ～３０ＭＨｚの周波数範囲内にあり、第２の送信超
音波撮像信号の周波数は、０．５ＭＨｚ～３０ＭＨｚの周波数範囲内にありかつ第１の送
信超音波撮像信号の周波数とは異なっていてもよい。第１の受信超音波撮像信号の周波数
は、０．５ＭＨｚ～３０ＭＨｚの周波数範囲内にあり、第２の受信超音波撮像信号の周波
数は、０．５ＭＨｚ～３０ＭＨｚの周波数範囲内にありかつ第１の受信超音波撮像信号の
周波数とは異なっていてもよい。
第１の受信超音波撮像信号は、第２の受信超音波撮像信号によって正規化することがで
きる。
第１の超音波トランスデューサは、ジルコン酸チタン酸鉛（ＰＺＴ）素子、ポリフッ化
ビニリデン（ＰＶＤＦ）素子、電圧マイクロマシン超音波トランスデューサ（ＰＭＵＴ）
素子、および容量性マイクロマシン超音波トランスデューサ（ＣＭＵＴ）素子からなる群
から選択された素子を含むことができる。第２の超音波トランスデューサは、ＰＺＴ素子
、ＰＶＤＦ素子、ＰＭＵＴ素子、およびＣＭＵＴ素子からなる群から選択された素子を含
むことができる。
第１の超音波トランスデューサは、少なくとも１つの他の超音波撮像センサの帯域幅と
部分的に重複する帯域幅を有することができる。
聴診器デバイスは、聴診器ヘッド、第１の超音波トランスデューサ、および第２の超音
波トランスデューサの１つ以上に連結されたハウジングをさらに備えていてもよい。聴診
器ヘッド、第１の超音波トランスデューサ、および第２の超音波トランスデューサの１つ
以上は、ハウジングに取り外し可能に連結されていてもよい。聴診器ヘッド、第１の超音
波トランスデューサ、および第２の超音波トランスデューサの１つ以上は、ハウジングに
物理的に連結されていてもよい。聴診器ヘッド、第１の超音波トランスデューサ、および
第２の超音波トランスデューサの１つ以上は、ハウジングに機能的に接続されていてもよ
い。
聴診器デバイスは、非聴診の非超音波信号を検出するための、非聴診の非超音波センサ
をさらに備えていてもよい。非聴診の非超音波センサは、非聴診オーディオセンサ、温度
センサ、光学センサ、電気センサ、および電気化学センサからなる群から選択することが
できる。非聴診の非超音波センサは、体温、呼吸数、呼吸の質、呼吸の病理、血圧レベル
、血糖濃度レベル、血中ガス濃度レベル、および血中酸素飽和度（ｓｐＯ２）レベルから
なる群に由来する信号を検出するように構成することができる。
聴診器ヘッドは、第１および第２の超音波トランスデューサに機能的に接続されていて
もよい。
聴診器デバイスは、バッテリを備えていてもよい。聴診器デバイスは、電力を受け取る
ための電源コネクタを備えていてもよい。聴診器デバイスは、電力を受け取るための誘導
電力コイルを備えていてもよい。聴診器デバイスは、データを送信および受信するための
誘導電力コイルを備えていてもよい。
聴診器デバイスは、該デバイスを、聴診器モード、超音波撮像モード、または非聴診の
非超音波モードの１つ以上で動作させるための制御部を備えていてもよい。制御部は、ユ
ーザインタフェースを備えていてもよい。ユーザインタフェースは、聴診信号、超音波信
号、または非聴診の非超音波信号に基づくフィードバックをユーザに提供するように構成
することができる。ユーザインタフェースは、タッチスクリーンデバイスを含んでいても
よい。
聴診器デバイスは、無線ネットワークモダリティを備えていてもよい。無線ネットワー
クモダリティは、聴診オーディオ信号、受信超音波信号または非聴診の非超音波信号を周
辺デバイスに通信するように構成することができる。
聴診器デバイスは、マイクロフォンおよびスピーカを備えていてもよい。マイクロフォ
ンおよびスピーカは、聴診器デバイスのオペレータと聴診器デバイスとの間の通信を可能
にすることができる。
第２の広い態様において、聴診器デバイスは、聴診器ヘッドを備えることができる。聴
診器ヘッドは、機械的ダイヤフラムを備えていてもよい。機械的ダイヤフラムは、対象か
らの聴診オーディオ信号を受信することができる。聴診器デバイスは、超音波トランスデ
ューサをさらに備えていてもよい。超音波トランスデューサは、送信超音波撮像信号を対
象に送信し、受信超音波撮像信号を該対象から受信することができる。聴診器デバイスは
、非聴診の非超音波センサをさらに備えていてもよい。非聴診の非超音波センサは、対象
からの非聴診の非超音波信号を検出することができる。
聴診器デバイスは、聴診器ヘッド、超音波トランスデューサ、および非聴診の非超音波
センサに連結されたハウジングをさらに備えていてもよい。聴診器ヘッド、超音波トラン
スデューサ、および非聴診の非超音波センサの１つ以上は、ハウジングに取り外し可能に
連結されていてもよい。聴診器ヘッド、超音波トランスデューサ、および非聴診の非超音
波センサの１つ以上は、ハウジングに物理的に連結されていてもよい。聴診器ヘッド、超
音波トランスデューサ、および非聴診の非超音波センサの１つ以上は、ハウジングに機能
的に接続されていてもよい。
対象から受信される受信超音波撮像信号は、送信超音波撮像信号の錯乱信号であっても
よい。
非聴診の非超音波センサは、非聴診オーディオセンサ、温度センサ、光学センサ、電気
センサ、化学センサ、および電気化学センサからなる群から選択することができる。非聴
診の非超音波センサは：体温、呼吸数、呼吸量、呼吸の質、呼吸の病理、血圧レベル、血
糖濃度、血中ガス濃度レベル、および血中酸素飽和度（ｓｐＯ２）レベルの１つ以上に対
応する信号を検出するように構成することができる。
超音波トランスデューサは、聴診器ヘッドに取り付けられていてもよい。
聴診器デバイスは、充電式または非充電式のバッテリを備えることができる。聴診器デ
バイスは、電力を受け取るための電源コネクタを備えていてもよい。聴診器デバイスは、
電力を受け取るための誘導電力コイルをさらに備えていてもよい。聴診器デバイスは、デ
ータを送信および受信するための誘導電力コイルを備えていてもよい。
聴診器デバイスは、該デバイスを、聴診器モード、超音波撮像モード、非聴診の非超音
波モードの１つ以上で動作させるための制御部を備えることができる。制御部は、ユーザ
インタフェースを備えていてもよい。ユーザインタフェースは、聴診信号、超音波信号、
または非聴診の非超音波信号に基づくフィードバックをユーザに提供するように構成する
ことができる。ユーザインタフェースは、ディスプレイを備えていてもよい。ディスプレ
イは、撮像されるサンプルの２次元表現を表示することができる。ユーザインタフェース
は、タッチスクリーンデバイスを含んでいてもよい。
聴診器デバイスは、無線ネットワークモダリティをさらに備えていてもよい。無線ネッ
トワークモダリティは、聴診オーディオ信号、受信超音波信号、または非聴診の非超音波
信号を周辺デバイスに通信するように構成することができる。
聴診器デバイスは、マイクロフォンおよびスピーカをさらに備えていてもよい。マイク
ロフォンおよびスピーカは、改良された聴診器デバイスのオペレータと該改良された聴診
器デバイスとの間の通信を可能にすることができる。
第３の広い態様において、聴診器デバイスは、聴診器ヘッドを備えることができる。聴
診器ヘッドは、機械的ダイヤフラムを備えていてもよい。機械的ダイヤフラムは、対象か
ら聴診オーディオ信号を受信することができる。聴診器デバイスは、超音波トランスデュ
ーサをさらに備えていてもよい。超音波トランスデューサは、送信超音波撮像信号を対象
に送信し、受信超音波撮像信号を該対象から受信することができる。聴診器デバイスは、
モデルをさらに含んでいてもよい。モデルは、オーディオ信号と受信超音波撮像信号とを
相関させることができる。
聴診器デバイスは、聴診器ヘッドおよび超音波トランスデューサに連結されたハウジン
グをさらに備えていてもよい。聴診器ヘッドおよび超音波トランスデューサの一方または
両方が、ハウジングに取り外し可能に連結されていてもよい。聴診器ヘッドおよび超音波
トランスデューサの一方または両方が、ハウジングに物理的に連結されていてもよい。聴
診器ヘッドおよび超音波トランスデューサの一方または両方が、ハウジングに機能的に接
続されていてもよい。
聴診器デバイスは、非聴診の非超音波信号を検出するための非聴診の非超音波センサを
さらに備えていてもよい。非聴診の非超音波センサは、非聴診オーディオセンサ、温度セ
ンサ、光学センサ、電気センサ、化学センサおよび電気化学センサからなる群から選択す
ることができる。非聴診の非超音波センサは：体温、呼吸数、血圧レベル、および血中酸
素飽和度（ｓｐＯ２）レベルの１つ以上に対応する信号を検出するように構成することが
できる。
モデルは、（ａ）聴診オーディオ信号、（ｂ）超音波撮像信号、および（ｃ）非超音波
信号からなる群から選択された第１の信号を、（ｘ）聴診オーディオ信号、（ｙ）超音波
撮像信号、および（ｚ）非超音波信号からなる群から選択された第２の信号と相関させ、
これによって抽出された特徴パラメータを生成することができる。
モデルは、第１の信号を第１の重み関数でたたみ込んで第１の重み信号を生成すること
；第２の信号を第２の重み関数でたたみ込んで第２の重み信号を生成すること；および第
１および第２の重み信号上で自動相関または相互相関を実行して、抽出された特徴パラメ
ータを生成すること；によって第１および第２の信号を相関させることができる。
モデルは、第１および第２の信号を（ｉ）フーリエ変換、（ｉｉ）Ｚ－変換、（ｉｉｉ
）ウェーブレット変換、（ｉｖ）余弦級数、（ｖ）正弦級数、または（ｖｉ）テイラー級
数の１つ以上でそれぞれ変換して、第１および第２の変換信号をそれぞれ生成すること；
ならびに第１および第２の変換信号を相互相関または自動相関させて特徴パラメータを生
成すること；によって第１および第２の信号を相関させることができる。
モデルは、第１および第２の信号を符号化すること；ならびに機械学習技術を使用して
第１および第２の信号を一組の特徴にマッピングすること；によって第１および第２の信
号を相関させることができる。機械学習技術は、ディアボロネットワーク、ニューラルネ
ットワーク、およびスパース辞書からなる群から選択され得る。
超音波トランスデューサは聴診器ヘッドに取り付けられていてもよい。
聴診器デバイスは、充電式または非充電式のバッテリを備えていてもよい。聴診器デバ
イスは、電力を受け取るための電源コネクタを備えていてもよい。聴診器デバイスは、電
力を受け取るための誘導電力コイルを備えていてもよい。聴診器デバイスは、データを送
信および受信するための誘導電力コイルを備えていてもよい。
聴診器デバイスは、該デバイスを、聴診器モード、超音波撮像モード、または非聴診の
非超音波モードの１つ以上で動作させるための制御部を備えることができる。制御部は、
ユーザインタフェースを備えていてもよい。ユーザインタフェースは、聴診信号、超音波
信号、または非聴診の非超音波信号の１つ以上に基づくフィードバックをユーザに提供す
るように構成することができる。ユーザインタフェースは、タッチスクリーンデバイスを
含んでいてもよい。
聴診器デバイスは、無線ネットワークモダリティを備えていてもよい。無線ネットワー
クモダリティは、聴診オーディオ信号、受信超音波信号、または非聴診の非超音波信号の
１つ以上を周辺デバイスに通信するように構成することができる。
聴診器デバイスは、マイクロフォンおよびスピーカを備えていてもよい。マイクロフォ
ンおよびスピーカは、改良された聴診器デバイスのオペレータと、該改良された聴診器デ
バイスとの間の通信を可能にすることができる。
第４の広い態様において、聴診器デバイスは、聴診器ヘッドを備えることができる。聴
診器ヘッドは、機械的ダイヤフラムを備えていてもよい。機械的ダイヤフラムは、対象か
ら聴診オーディオ信号を受信することができる。聴診器デバイスは、超音波トランスデュ
ーサをさらに備えていてもよい。超音波トランスデューサは、送信超音波撮像信号を対象
に送信し、受信超音波撮像信号を該対象から受信することができる。聴診器デバイスは、
オーディオトランスデューサをさらに備えていてもよい。オーディオトランスデューサは
、オーディオ信号を対象に送信することができる。聴診器デバイスは、干渉回路をさらに
備えていてもよい。干渉回路は、送信超音波撮像信号をオーディオ信号と干渉させて超音
波撮像信号を対象に誘導することができる。
聴診器デバイスは、聴診器ヘッド、超音波トランスデューサ、オーディオトランスデュ
ーサ、および干渉回路の１つ以上に連結されたハウジングをさらに備えていてもよい。聴
診器ヘッド、超音波トランスデューサ、オーディオトランスデューサ、および干渉回路の
１つ以上は、ハウジングに取り外し可能に連結されていてもよい。聴診器ヘッド、超音波
トランスデューサ、オーディオトランスデューサ、および干渉回路の１つ以上は、ハウジ
ングに物理的に連結されていてもよい。聴診器ヘッド、超音波トランスデューサ、オーデ
ィオトランスデューサ、および干渉回路の１つ以上は、ハウジングに機能的に接続されて
いてもよい。
干渉回路は、オーディオ信号に対する対象応答のモデルに基づいて、送信超音波撮像信
号をオーディオ信号と干渉させることができる。モデルは、超音波撮像信号をオーディオ
信号と相関させ、抽出された特徴パラメータを生成することができる。
モデルは、超音波撮像信号を第１の重み関数でたたみ込んで重みつき超音波撮像信号を
生成すること；オーディオ信号を第２の重み関数でたたみ込んで重みつきオーディオ信号
を生成すること；および重みつき超音波撮像信号および重みつきオーディオ信号上で自動
相関または相互相関を実行して、特徴パラメータを生成すること、によって超音波撮像信
号とオーディオ信号とを相関させることができる。
モデルは、超音波撮像信号およびオーディオ信号を、（ｉ）フーリエ変換、（ｉｉ）Ｚ
－変換、（ｉｉｉ）ウェーブレット変換、（ｉｖ）余弦級数、（ｖ）正弦級数、または（
ｖｉ）テイラー級数の１つ以上でそれぞれ変換して、変換超音波撮像信号および変換オー
ディオ信号をそれぞれ生成すること；および変換超音波撮像信号と変換オーディオ信号と
を相互相関または自動相関させて特徴パラメータを生成すること、によって超音波撮像信
号とオーディオ信号とを相関させることができる。
モデルは、超音波撮像信号およびオーディオ信号を符号化すること；および機械学習技
術を使用して超音波撮像信号およびオーディオ信号を一組の特徴にマッピングすること、
によって超音波撮像信号およびオーディオ信号を相関させることができる。機械学習技術
は、ディアボロネットワーク、ニューラルネットワーク、およびスパース辞書からなる群
から選択することができる。
聴診器デバイスは、非聴診の非超音波信号を検出するための非聴診の非超音波センサを
さらに備えていてもよい。非聴診の非超音波センサは：非聴診オーディオセンサ、温度セ
ンサ、光学センサ、電気センサ、化学センサ、電気化学センサからなる群から選択するこ
とができる。非聴診の非超音波センサは、体温、呼吸数、呼吸の質、呼吸の病理、血圧レ
ベル、血糖濃度レベル、血中ガス濃度レベル、および血中酸素飽和度（ｓｐＯ２）レベル
からなる群に対応する信号を検出するように構成することができる。
超音波トランスデューサは、聴診器ヘッドに対して、取り外し可能または取り外し不可
能に取り付けられていてもよい。超音波トランスデューサは、音響整合層に取り付けられ
ていてもよい。超音波トランスデューサは、聴診器ヘッドに対して、取り外し可能または
取り外し不可能に取り付けられていてもよい。
聴診器デバイスは、充電式または非充電式のバッテリを備えていてもよい。聴診器デバ
イスは、電力を受け取るための電源コネクタを備えていてもよい。聴診器デバイスは、電
力を受け取るための誘導電力コイルを備えていてもよい。聴診器デバイスは、データを送
信および受信するための誘導電力コイルを備えていてもよい。
聴診器デバイスは、該デバイスを、聴診器モード、超音波撮像モード、および非聴診の
非超音波モードの１つ以上で動作させるための制御部をさらに備えることができる。制御
部は、ユーザインタフェースを備えていてもよい。ユーザインタフェースは、聴診信号、
超音波信号、および非聴診の非超音波信号の１つ以上に基づくフィードバックをユーザに
提供するように構成することができる。ユーザインタフェースは、タッチスクリーンデバ
イスを含んでいてもよい。
聴診器デバイスは、無線ネットワークモダリティを備えていてもよい。無線ネットワー
クモダリティは、聴診オーディオ信号、受信超音波信号、および非聴診の非超音波信号を
周辺デバイスに通信するように構成することができる。
聴診器デバイスは、マイクロフォンおよびスピーカを備えていてもよい。マイクロフォ
ンおよびスピーカは、聴診器デバイスのオペレータと聴診器デバイスとの間の通信を可能
にすることができる。
第５の広い態様において、方法は、聴診オーディオ信号を対象から受信するステップを
含むことができる。聴診オーディオ信号は、機械的ダイヤフラムを備える聴診器ヘッドに
よって受信することができる。この方法は、第１の送信超音波撮像信号を第１の周波数で
対象に送信し、第１の受信超音波撮像信号を第１の周波数で対象から受信するステップを
さらに含むことができる。第１の超音波撮像信号は、第１の超音波トランスデューサによ
って送信および受信することができる。この方法は、第２の送信超音波撮像信号を第１の
周波数とは異なる第２の周波数で対象に送信し、第２の受信超音波撮像信号を第２の周波
数で対象から受信するステップをさらに含むことができる。第２の聴診撮像信号は、第２
の超音波トランスデューサによって送信および受信することができる。第１および第２の
超音波トランスデューサは、互いに同時に送信および受信することができる。
第１の送信超音波撮像信号の周波数は、１００ｋＨｚ、２００ｋＨｚ、３００ｋＨｚ、
４００ｋＨｚ、５００ｋＨｚ、６５０ｋＨｚ、７００ｋＨｚ、８００ｋＨｚ、８５０ｋＨ
ｚ、９００ｋＨｚ、１ＭＨｚ、２ＭＨｚ、３ＭＨｚ、５．５ＭＨｚ、６ＭＨｚ、８ＭＨｚ
、および１１ＭＨｚからなる群から選択することができ：かつ第２の送信超音波撮像信号
の周波数は、０．５ＭＨｚ～３０ＭＨｚの周波数範囲内のものとすることができる。第１
の送信超音波撮像信号の周波数は、１００ｋＨｚ、２００ｋＨｚ、３００ｋＨｚ、４００
ｋＨｚ、５００ｋＨｚ、６５０ｋＨｚ、７００ｋＨｚ、８００ｋＨｚ、８５０ｋＨｚ、９
００ｋＨｚ、１ＭＨｚ、２ＭＨｚ、３ＭＨｚ、５．５ＭＨｚ、６ＭＨｚ、８ＭＨｚ、およ
び１１ＭＨｚからなる群から選択され；かつ第２の送信超音波撮像信号の周波数は、０．
５ＭＨｚ～３０ＭＨｚの周波数範囲内のものとすることができる。第１の受信超音波撮像
信号の周波数は、１００ｋＨｚ、２００ｋＨｚ、３００ｋＨｚ、４００ｋＨｚ、５００ｋ
Ｈｚ、６５０ｋＨｚ、７００ｋＨｚ、８００ｋＨｚ、８５０ｋＨｚ、９００ｋＨｚ、１Ｍ
Ｈｚ、２ＭＨｚ、３ＭＨｚ、５．５ＭＨｚ、６ＭＨｚ、８ＭＨｚ、および１１ＭＨｚから
なる群から選択することができ；かつ第２の受信超音波撮像信号の周波数は、０．５ＭＨ
ｚ～３０ＭＨｚの周波数範囲内のものとすることができる。第１の送信超音波撮像信号の
周波数は、０．５ＭＨｚ～３０ＭＨｚの周波数範囲内であり、第２の送信超音波撮像信号
の周波数は、０．５ＭＨｚ～３０ＭＨｚの周波数範囲内でありかつ第１の送信超音波撮像
信号の周波数とは異なっていてもよい。第１の受信超音波撮像信号の周波数は、０．５Ｍ
Ｈｚ～３０ＭＨｚの周波数範囲内にあり、第２の受信超音波撮像信号の周波数は、０．５
ＭＨｚ～３０ＭＨｚの周波数範囲内にありかつ第１の受信超音波撮像信号の周波数とは異
なっていてもよい。
第１の受信超音波撮像信号は、第２の受信超音波撮像信号によって正規化することがで
きる。
第１の超音波トランスデューサは、ジルコン酸チタン酸鉛（ＰＺＴ）素子、ポリフッ化
ビニリデン（ＰＶＤＦ）素子、電圧マイクロマシン超音波トランスデューサ（ＰＭＵＴ）
素子、および容量性マイクロマシン超音波トランスデューサ（ＣＭＵＴ）素子からなる群
から選択された素子を含み；第２の超音波トランスデューサは、ＰＺＴ素子、ＰＶＤＦ素
子、ＰＭＵＴ素子、およびＣＭＵＴ素子からなる群から選択された素子を含むことができ
る。
第１の超音波トランスデューサは、少なくとも１つの他の超音波撮像センサの帯域幅と
部分的に重複する帯域幅を有することができる。
この方法は、聴診器ヘッド、第１の超音波トランスデューサ、および第２の超音波トラ
ンスデューサの１つ以上にハウジングを連結させるステップをさらに含んでいてもよい。
聴診器ヘッド、第１の超音波トランスデューサ、および第２の超音波トランスデューサの
１つ以上は、ハウジングに取り外し可能に連結されていてもよい。聴診器ヘッド、第１の
超音波トランスデューサ、および第２の超音波トランスデューサの１つ以上は、ハウジン
グに物理的に連結されていてもよい。聴診器ヘッド、第１の超音波トランスデューサ、お
よび第２の超音波トランスデューサの１つ以上は、ハウジングに機能的に接続されていて
もよい。
この方法は、非聴診の非超音波信号を検出するステップをさらに含んでいてもよい。非
聴診の非超音波信号は、非聴診の非超音波センサによって検出することができる。非聴診
の非超音波センサは、非聴診オーディオセンサ、温度センサ、光学センサ、電気センサ、
および電気化学センサからなる群から選択することができる。非聴診の非超音波センサは
、体温、呼吸数、呼吸の質、呼吸の病理、血圧レベル、血糖濃度レベル、血中ガス濃度レ
ベル、および血中酸素飽和度（ｓｐＯ２）レベルからなる群に由来する信号を検出するよ
うに構成することができる。
聴診器ヘッドは、第１および第２の超音波トランスデューサに機能的に接続することが
できる。
この方法は、聴診器ヘッド、第１の超音波撮像トランスデューサ、および第２の超音波
撮像トランスデューサに電力を供給するステップをさらに含んでいてもよい。電力は、バ
ッテリによって供給されてもよい。電力は、電力を受け取るための電源コネクタによって
供給されてもよい。電力は、電力を受け取るための誘導電力コイルによって供給されても
よい。
この方法は、データを送信および受信するステップをさらに含んでいてもよい。データ
を送信および受信するステップは、データを送信および受信するための誘導電力コイルに
よって実行することができる。
この方法は、デバイスを、聴診器モード、超音波撮像モード、または非聴診の非超音波
モードの１つ以上で動作させるステップをさらに含んでいてもよい。デバイスの動作は、
制御部によって実行することができる。制御部は、ユーザインタフェースを含んでいても
よい。ユーザインタフェースは、聴診信号、超音波信号、または非聴診の非超音波信号に
基づくフィードバックをユーザに提供するように構成することができる。ユーザインタフ
ェースは、タッチスクリーンデバイスを含んでいてもよい。
この方法は、聴診オーディオ信号、受信超音波信号、または非聴診の非超音波信号を周
辺デバイスに通信するステップをさらに含んでいてもよい。この通信は、無線ネットワー
クモダリティによるものとすることができる。
この方法は、聴診器デバイスのオペレータと聴診器デバイスとの間の通信を可能にする
ステップをさらに含んでいてもよい。通信は、マイクロフォンおよびスピーカによって可
能にすることができる。
第６の広い態様において、方法は、聴診オーディオ信号を対象から受信するステップを
含むことができる。聴診オーディオ信号は、機械的ダイヤフラムを備える聴診器デバイス
によって受信することができる。この方法は、送信超音波撮像信号を対象に送信し、受信
超音波撮像信号を対象から受信するステップをさらに含むことができる。超音波撮像信号
は、超音波トランスデューサによって送信および受信することができる。この方法は、非
聴診の非超音波信号を対象から検出するステップをさらに含むことができる。非聴診の非
超音波信号は、非聴診の非超音波センサによって検出することができる。
この方法は、聴診器ヘッド、超音波トランスデューサ、および非聴診の非超音波センサ
をハウジングに連結するステップをさらに含んでいてもよい。聴診器ヘッド、超音波トラ
ンスデューサ、および非聴診の非超音波センサの１つ以上は、ハウジングに取り外し可能
に連結されていてもよい。聴診器ヘッド、超音波トランスデューサ、および非聴診の非超
音波センサの１つ以上は、ハウジングに物理的に連結されていてもよい。聴診器ヘッド、
超音波トランスデューサ、および非聴診の非超音波センサの１つ以上は、ハウジングに機
能的に接続されていてもよい。
対象から受信される受信超音波撮像信号は、送信超音波撮像信号の錯乱信号であっても
よい。
非聴診の非超音波センサは、非聴診オーディオセンサ、温度センサ、光学センサ、電気
センサ、化学センサ、および電気化学センサからなる群から選択することができる。非聴
診の非超音波センサは、体温、呼吸数、呼吸量、呼吸の質、呼吸の病理、血圧レベル、血
糖濃度、血中ガス濃度レベル、および血中酸素飽和度（ｓｐＯ２）レベルの１つ以上に対
応する信号を検出するように構成することができる。
超音波トランスデューサは、聴診器ヘッドに取り付けられていてもよい。
この方法は、聴診器ヘッド、第１の超音波撮像トランスデューサ、および第２の超音波
撮像トランスデューサに電力を供給するステップをさらに含んでいてもよい。電力は、バ
ッテリによって供給されてもよい。電力は、電力を受け取るための電源コネクタによって
供給されてもよい。電力は、電力を受け取るための誘導電力コイルによって供給されても
よい。
この方法は、データを送信および受信するステップをさらに含んでいてもよい。データ
を送信および受信するステップは、データを送信および受信するための湯堂電力コイルに
よって実行することができる。
この方法は、デバイスを、聴診器モード、超音波撮像モード、または非聴診の非超音波
モードの１つ以上で動作させるステップをさらに含んでいてもよい。デバイスの動作は、
制御部によって実行することができる。制御部は、ユーザインタフェースを含んでいても
よい。ユーザインタフェースは、聴診信号、超音波信号、または非聴診の非超音波信号に
基づくフィードバックをユーザに提供するように構成することができる。ユーザインタフ
ェースは、タッチスクリーンデバイスを含んでいてもよい。
この方法は、聴診オーディオ信号、受信超音波信号、または非聴診の非超音波信号を周
辺デバイスに通信するステップをさらに含んでいてもよい。この通信は、無線ネットワー
ムモダリティによるものとすることができる。
この方法は、聴診器デバイスのオペレータと聴診器デバイスとの間の通信を可能にする
ステップをさらに含んでいてもよい。この通信は、マイクロフォンおよびスピーカによっ
て可能にすることができる。
第７の広い態様において、方法は、聴診オーディオ信号を対象から受信するステップを
含むことができる。聴診オーディオ信号は、機械的ダイヤフラムを備える聴診器によって
受信することができる。この方法は、送信超音波撮像信号を対象に送信し、受信超音波撮
像信号を対象から受信するステップをさらに含むことができる。超音波撮像信号は、超音
波トランスデューサによって送信および受信することができる。この方法は、聴診オーデ
ィオ信号と受信超音波撮像信号とを相関させるステップをさらに含むことができる。聴診
オーディオ信号および受信超音波撮像信号は、モデルによって相関させることができる。
この方法は、聴診器ヘッドおよび超音波トランスデューサにハウジングを連結させるス
テップをさらに含んでいてもよい。聴診器ヘッドおよび超音波トランスデューサの一方ま
たは両方が、ハウジングに取り外し可能に連結されていてもよい。聴診器ヘッドおよび超
音波トランスデューサの一方または両方が、ハウジングに物理的に連結されていてもよい
。聴診器ヘッドおよび超音波トランスデューサの一方または両方が、ハウジングに機能的
に接続されていてもよい。
この方法は、非聴診の非超音波信号を検出するステップをさらに含んでいてもよい。非
聴診の非超音波信号は、非聴診の非超音波センサによって検出することができる。非聴診
の非超音波センサは、非聴診オーディオセンサ、温度センサ、光学センサ、電気センサ、
化学センサおよび電気化学センサからなる群から選択することができる。非聴診の非超音
波センサは：体温、呼吸数、血圧レベル、および血中酸素飽和度（ｓｐＯ２）レベルの１
つ以上に対応する信号を検出するように構成することができる。
このモデルは、（ａ）聴診オーディオ信号、（ｂ）超音波撮像信号、および（ｃ）非超
音波信号からなる群から選択された第１の信号を、（ｘ）聴診オーディオ信号、（ｙ）超
音波撮像信号、および（ｚ）非超音波信号からなる群から選択された第２の信号と相関さ
せ、これによって抽出された特徴パラメータを生成することができる。
このモデルは、第１の信号を第１の重み関数でたたみ込んで第１の重み信号を生成する
ステップと；第２の信号を第２の重み関数でたたみ込んで第２の重み信号を生成するステ
ップと；第１および第２の重み信号上で自動相関または相互相関を実行して、抽出された
特徴パラメータを生成するステップと；によって第１および第２の信号を相関させること
ができる。
このモデルは、第１および第２の信号を（ｉ）フーリエ変換、（ｉｉ）Ｚ－変換、（ｉ
ｉｉ）ウェーブレット変換、（ｉｖ）余弦級数、（ｖ）正弦級数、または（ｖｉ）テイラ
ー級数の１つ以上でそれぞれ変換して、第１および第２の変換信号をそれぞれ生成するス
テップと；第１および第２の変換信号を相互相関または自動相関させて特徴パラメータを
生成するステップと；によって第１および第２の信号を相関させることができる。
このモデルは、第１および第２の信号を符号化するステップと；機械学習技術を使用し
て第１および第２の信号を一組の特徴にマッピングするステップと；によって第１および
第２の信号を相関させることができる。機械学習技術は、ディアボロネットワーク、ニュ
ーラルネットワーク、およびスパース辞書からなる群から選択することができる。
超音波トランスデューサは、聴診器ヘッドに取り付けられていてもよい。
この方法は、聴診器ヘッド、第１の超音波撮像トランスデューサ、および第２の超音波
撮像トランスデューサに電力を供給するステップをさらに含んでいてもよい。電力は、バ
ッテリによって供給されてもよい。電力は、電力を受け取るための電源コネクタによって
供給されてもよい。電力は、電力を受け取るための誘導電力コイルによって供給されても
よい。
この方法は、データを送信および受信するステップをさらに含んでいてもよい。データ
を送信および受信するステップは、データを送信および受信するための誘導電力コイルに
よって実行することができる。
この方法は、デバイスを、聴診器モード、超音波撮像モード、または非聴診の非超音波
モードの１つ以上で動作させるステップをさらに含んでいてもよい。デバイスの動作は、
制御部によって実行することができる。制御部は、ユーザインタフェースを備えていても
よい。ユーザインタフェースは、聴診信号、超音波信号、または非聴診の非超音波信号に
基づくフィードバックをユーザに提供するように構成することができる。ユーザインタフ
ェースは、タッチスクリーンデバイスを含んでいてもよい。
この方法は、聴診オーディオ信号、受信超音波信号、または非聴診の非超音波信号を周
辺デバイスに通信するステップをさらに含んでいてもよい。通信は、無線ネットワークモ
ダリティによるものとすることができる。
この方法は、聴診器デバイスのオペレータと聴診器デバイスとの間の通信を可能にする
ステップをさらに含んでいてもよい。この通信は、マイクロフォンおよびスピーカによっ
て可能にすることができる。
第８の広い態様において、方法は、聴診オーディオ信号を対象から受信するステップを
含むことができる。聴診オーディオ信号は、機械的ダイヤフラムを備える聴診器によって
受信することができる。この方法は、送信超音波撮像信号を対象に送信し、受信超音波撮
像信号を対象から受信するステップをさらに含んでいてもよい。超音波撮像信号は、超音
波トランスデューサによって送信および受信することができる。この方法は、オーディオ
信号を対象に送信するステップをさらに含むことができる。オーディオ信号は、オーディ
オトランスデューサによって送信することができる。この方法は、送信超音波撮像信号を
オーディオ信号と干渉させて超音波撮像信号を対象に誘導するステップをさらに含むこと
ができる。送信超音波撮像信号は、干渉回路によってオーディオ信号と干渉させることが
できる。
この方法は、聴診器ヘッド、超音波トランスデューサ、オーディオトランスデューサ、
および干渉回路の１つ以上にハウジングを連結させるステップをさらに含んでいてもよい
。聴診器ヘッド、超音波トランスデューサ、オーディオトランスデューサ、および干渉回
路の１つ以上は、ハウジングに取り外し可能に連結されていてもよい。聴診器ヘッド、超
音波トランスデューサ、オーディオトランスデューサ、および干渉回路の１つ以上は、ハ
ウジングに物理的に連結されていてもよい。聴診器ヘッド、超音波トランスデューサ、オ
ーディオトランスデューサ、および干渉回路の１つ以上は、ハウジングに機能的に接続さ
れていてもよい。
干渉回路は、オーディオ信号に対する対象応答のモデルに基づいて、送信超音波撮像信
号をオーディオ信号と干渉させることができる。このモデルは、超音波撮像信号をオーデ
ィオ信号と相関させ、抽出された特徴パラメータを生成することができる。
このモデルは、超音波撮像信号を第１の重み関数でたたみ込んで重みつき超音波撮像信
号を生成するステップと；オーディオ信号を第２の重み関数でたたみ込んで重みつきオー
ディオ信号を生成するステップと；重みつき超音波撮像信号および重みつきオーディオ信
号上で自動相関または相互相関を実行して、特徴パラメータを生成するステップと；によ
って超音波撮像信号とオーディオ信号とを相関させることができる。
このモデルは、超音波撮像信号およびオーディオ信号を、（ｉ）フーリエ変換、（ｉｉ
）Ｚ－変換、（ｉｉｉ）ウェーブレット変換、（ｉｖ）余弦級数、（ｖ）正弦級数、また
は（ｖｉ）テイラー級数の１つ以上でそれぞれ変換して、変換超音波撮像信号および変換
オーディオ信号をそれぞれ生成するステップと；変換超音波撮像信号と変換オーディオ信
号とを相互相関または自動相関させて特徴パラメータを生成するステップと；によって超
音波撮像信号とオーディオ信号とを相関させることができる。このモデルは、超音波撮像
信号およびオーディオ信号を符号化するステップと；機械学習技術を使用して超音波撮像
信号およびオーディオ信号を一組の特徴にマッピングするステップと；によって、超音波
撮像信号およびオーディオ信号を相関させることができる。機械学習技術は、ディアボロ
ネットワーク、ニューラルネットワーク、およびスパース辞書からなる群から選択するこ
とができる。このモデルは、非聴診の非超音波信号を検出するステップをさらに含んでい
てもよい。非聴診の非超音波信号は、非聴診の非超音波センサによって検出することがで
きる。非聴診の非超音波センサは：非聴診オーディオセンサ、温度センサ、光学センサ、
電気センサ、化学センサ、電気化学センサからなる群から選択することができる。非聴診
の非超音波センサは、体温、呼吸数、呼吸の質、呼吸の病理、血圧レベル、血糖濃度レベ
ル、血中ガス濃度レベル、および血中酸素飽和度（ｓｐＯ２）レベルからなる群に対応す
る信号を検出するように構成することができる。
超音波トランスデューサは、聴診器ヘッドに対して取り外し可能または取り外し不可能
に取り付けられていてもよい。超音波トランスデューサは、音響整合層に取り付けられて
いてもよい。
この方法は、聴診器ヘッド、第１の超音波撮像トランスデューサ、および第２の超音波
トランスデューサに電力を供給するステップをさらに含んでいてもよい。電力は、バッテ
リによって供給されてもよい。電力は、電力を受け取るための電源コネクタによって供給
されてもよい。電力は、電力を受け取るための誘導電力コイルによって供給されてもよい
。
この方法は、データを送信および受信するステップをさらに含んでいてもよい。データ
を送信および受信するステップは、データを送信および受信するための誘導電力コイルに
よって実行することができる。
この方法は、デバイスを、聴診器モード、超音波撮像モード、および非聴診の非超音波
モードの１つ以上で動作させるステップをさらに含んでいてもよい。デバイスの動作は、
制御部によって実行することができる。制御部は、ユーザインタフェースを備えていても
よい。ユーザインタフェースは、聴診信号、超音波信号、および非聴診の非超音波信号の
１つ以上に基づくフィードバックをユーザに提供するように構成することができる。ユー
ザインタフェースは、タッチスクリーンデバイスを含んでいてもよい。
この方法は、聴診オーディオ信号、受信超音波信号、および非聴診の非超音波信号を周
辺デバイスに通信するステップをさらに含んでいてもよい。通信は、無線ネットワークモ
ダリティによるものとすることができる。
この方法は、聴診器デバイスのオペレータと聴診器デバイスとの間の通信を可能にする
ステップをさらに含んでいてもよい。通信は、マイクロフォンおよびスピーカによって可
能になり得る。
本開示の追加の態様および利点は、本開示の単に例示的な実施形態が示され記載されて
いる以下の説明から、当業者に容易に明らかになるであろう。理解されるように、本開示
は、他の異なる実施形態が可能であり、そのいくつかの詳細は、本開示から逸脱すること
なく様々な明白な点において変更可能である。したがって、図面および説明は、本質的に
例示的なものとみなされるべきであり、限定的なものとみなされるべきではない。
本明細書で言及されるすべての刊行物、特許、および特許出願は、個々の刊行物、特許
、または特許出願が、具体的かつ個別に参照により組み込まれることが示されているのと
同程度に、参照により本明細書に組み込まれる。参照により組み込まれる刊行物および特
許または特許出願が本明細書に含まれる開示と矛盾する場合、そのような矛盾する資料よ
りも本明細書が優先されることが意図されている。
本発明の新規な特徴は、添付の特許請求の範囲に詳細に記載されている。本発明の特徴
および利点のより良い理解は、本発明の原理が利用されている例示的な実施形態を説明す
る以下の詳細な説明、および添付の図面（「図」とも称される）を参照することによって
得られる。
聴診器ヘッドを備える聴診器デバイスを概略的に示す図である。 機械的ダイヤグラムおよび複数の超音波トランスデューサを備える聴診器ヘッドを概略的に示す図である。 複数の超音波トランスデューサの同時作動を概略的に示す図である。 第１の時点における、複数の超音波トランスデューサのうちの第１の超音波トランスデューサの作動を概略的に示す図である。 第２の時点における、複数の超音波トランスデューサのうちの第２の超音波トランスデューサの作動を概略的に示す図である。 第３の時点における、複数の超音波トランスデューサのうちの第３の超音波トランスデューサの作動を概略的に示す図である。 第４の時点における、複数の超音波トランスデューサのうちの第４の超音波トランスデューサの作動を概略的に示す図である。 複数の超音波トランスデューサから超音波画像を形成する方法を概略的に示す図である。 機械的ダイヤフラム、複数の超音波トランスデューサ、および複数の非聴診の非超音波センサを備える、聴診器ヘッドの概略的な側面図である。 機械的ダイヤフラム、複数の超音波トランスデューサ、および複数の非聴診の非超音波センサを備える、聴診器ヘッドの概略的な斜視図である。 本体部、インピーダンス整合基板、およびユーザインタフェースを備える、聴診器ヘッドの概略的な上面図である。 本体部、インピーダンス整合基板、およびユーザインタフェースを備える、聴診器ヘッドの概略的な側面図である。 本体部、インピーダンス整合基板、およびユーザインタフェースを備える、聴診器ヘッドの概略的な底面図である。 インタラクティブ撮像モードでの、ユーザインタフェースを含む聴診器ヘッドの使用状態を概略的に示す図である。 前処理モジュールおよび機械学習モジュールを含む機械学習システムの概略的なブロック図である。 前処理モジュールからの一組の前処理された生理学的情報を、最小生理学的データに変換するように構成された、例示的な多層オートエンコーダを示す図である。 オートエンコーダへの入力から最小生理学的データを抽出することができるプロセスを表すフロチャートである。 機械的ダイヤフラムによって得られる聴診オーディオ信号、超音波トランスデューサによって得られる超音波信号、および非聴診の非超音波センサによって得られる１つ以上の非超音波信号から特徴を抽出する方法を概略的に示す図である。 聴診器デバイスからの情報を情報システムにどのように送信することができるかを示す図である。 聴診器デバイスからの情報が異なる個人または機関によってどのように利用されるかを示す図である。 本明細書に記載される聴診器デバイスおよび方法を作動させるようにプログラムまたは構成された、例示的なデジタル処理デバイスを示す図である。 血圧を監視するための、改良された聴診器デバイスの使用状態を示す図である。 血液ボーラスの超音波および光学測定に関連する生理学的パラメータを決定するための、多入力多出力（ＭＩＭＯ）相関を示す図である。 聴診オーディオ信号を受信し、同時に、第１および第２の超音波撮像信号を送信し、かつ第１および第２の超音波撮像信号を受信する方法を示す図である。 聴診オーディオ信号を受信し、超音波撮像信号を送信および受信し、かつ非聴診の非超音波撮像信号を検出する方法を示す図である。 聴診オーディオ信号を受信し、超音波撮像信号を送信および受信し、かつ聴診オーディオ信号と超音波撮像信号とを相関させる方法を示す図である。 聴診オーディオ信号を受信し、超音波撮像信号を送信および受信し、オーディオ信号を送信し、送信超音波撮像信号とオーディオ信号とを干渉させて超音波撮像信号を誘導する方法を示す図である。
発明の様々な実施形態を本明細書で示して説明するが、そのような実施形態が単なる例
示として提供されていることは当業者には明らかであろう。多くの変形、変更、および置
換が、本発明から逸脱することなく当業者によって行われ得る。本明細書に記載される本
発明の実施形態の様々な代替物が利用可能であることを理解されたい。
値が範囲として記載されている場合、そのような開示は、そのような範囲内のすべての
可能な部分範囲を含み、特定の数値または特定の部分範囲が明示的に記載されているかど
うかに関わらず、そのような範囲内に入る特定の数値の開示を含むことが理解されよう。
本明細書で使用される場合、同様の文字は同様の要素をいう。
本明細書で使用される「被験体」という用語は、概して、哺乳動物種（例えば、ヒト）
またはトリ（例えば、鳥）種などの動物、または植物などの他の生物をいう。被験体は、
脊椎動物、哺乳動物、マウス、霊長類、サルまたはヒトであり得る。動物には、家畜、競
技動物、およびペットが含まれ得るが、これらに限定されない。被験体は、健常または無
症状の個体、疾患（例えば、癌）または疾患の既往を有する疑いのある個体、または治療
を必要としているか、もしくは治療が必要と疑われる固体であり得る。被験体は、患者で
あってもよい。
他に定義されない限り、本明細書で使用されるすべての技術的および科学的用語は、特
許請求される主題が属する分野の当業者によって一般的に理解されるものと同じ意味を有
する。前述の一般的な説明および以下の詳細な説明は例示的かつ説明的なものにすぎず、
特許請求される主題を限定するものではないことを理解されたい。本出願において、特に
断りのない限り、単数形の使用は複数形を含む、明細書および添付の特許請求の範囲にお
いて使用されるように、単数形の不定冠詞および定冠詞を伴う用語は、文脈により他のこ
とが明示的に指示されていない限り、複数の指示対象を含むことに留意されたい。本出願
において、「または」の使用は、他の記載がない限り、「および／または」を意味する。
さらに、「含む」という用語の使用は、「含んでいる」、「含まれる」などの他の形態の
使用と同様に、限定的ではない。
本明細書で使用されるセクション見出しは、単に、編成目的のものであり、記載される
主題を限定するものと解釈されるべきではない。
図１は、聴診器ヘッドを備える聴診器デバイスを概略的に示す。聴診器デバイス１００
は、ヘッド１１０、チューブ１２０、および１つまたは２つのイヤーピースを備えること
ができる。ヘッドは、本明細書で説明するように、機械的ダイヤフラムを備えることがで
きる。機械的ダイヤフラムは、オーディオ信号を機械的に増幅するように構成することが
できる。例えば、機械的ダイヤフラムは、約０．０１Ｈｚ～約３ｋＨｚの範囲内の周波数
を有するオーディオ信号を増幅することができる。ヘッドは、患者の胸部、腹部、腕や脚
などの四股、または患者の任意の他の身体部など、検査されるサンプルと接触または近接
して配置することができる。機械的ダイヤフラムは、患者に生じる１つ以上の生物学的プ
ロセスに関連するオーディオ信号を増幅することができる。例えば、機械的ダイヤフラム
は、患者の心拍、呼吸、血流、消化、またはオーディオ信号を生成する任意の他の生物学
的プロセスに関連するオーディオ信号を増幅することができる。ヘッドは、本明細書で説
明するように、１つ以上の非聴診のオーディオセンサをさらに備えることができる。
チューブは、ヘッドの機械的ダイヤフラムによって増幅されたオーディオ信号を、１つ
または２つのイヤーピースに導くことができる。チューブは、中空チューブを含むことが
できる。中空チューブは、空気で満たされていてもよい。チューブは、可撓性であっても
よい。
１つまたは２つのイヤーピースは、聴診器デバイスのユーザの片方または両方の耳の中
に装着することができる。ユーザは、医師、看護師、救急医療技術者、フィールド医療従
事者、または任意の他の医療専門家であってもよい。場合によっては、ユーザは、患者の
友人や親せき、患者自身など、正式な医療訓練を受けていない人であってもよい。１つま
たは２つのイヤーピースは、機械的ダイヤフラムからの増幅されたオーディオ信号を、ユ
ーザの片方または両方の耳に導くことができる。このようにして、ユーザは、機械的ダイ
ヤフラムによって捕捉されて増幅されたオーディオ信号を直接聞くことができる。
図２Ａは、機械的ダイヤフラム２００および複数の超音波トランスデューサ２１０Ａ～
Ｄを備える、聴診器ヘッド１１０を概略的に示す。機械的ダイヤフラムは、聴診器ヘッド
の表面上または聴診器ヘッド内に実装することができる。複数の超音波トランスデューサ
は、聴診器ヘッドの表面上または聴診器ヘッド内に実装することができる。図２Ａには、
４つの超音波トランスデューサが描かれているが、複数の超音波トランスデューサは、２
、３、４、５、６、７、８、９、１０、１１、１２、１３、１４、１５、１６、または１
７以上の超音波トランスデューサを含むことができる。複数の超音波トランスデューサの
各超音波トランスデューサは、ジルコン酸鉛（ＰＺＴ）トランスデューサ、ポリフッ化ビ
ニリデン（ＰＶＤ）トランスデューサ、電圧マイクロマシン超音波トランスデューサ（Ｐ
ＭＵＴ）、または容量性マイクロマシン超音波トランスデューサ（ＰＭＵＴ）、または任
意の他の超音波トランスデューサとすることができる。複数の超音波トランスデューサの
各超音波トランスデューサは、同じタイプであってもよい。複数の超音波トランスデュー
サの１つ以上の超音波トランスデューサは、該複数の超音波トランスデューサの他の超音
波トランスデューサとは異なるタイプであってもよい。
聴診器デバイスは、ハウジング（図１または図２Ａには不図示）をさらに備えることが
できる。ハウジングは、聴診器ヘッド、第１の超音波トランスデューサ、および第２の超
音波トランスデューサの１つ以上に連結されていてもよい。ハウジングは、聴診器ヘッド
、第１の超音波トランスデューサ、および第２の超音波トランスデューサの１つ以上に取
り外し可能に連結されていてもよい。ハウジングは、聴診器ヘッド、第１の超音波トラン
スデューサ、および第２の超音波トランスデューサの１つ以上に物理的に連結されていて
もよい。ハウジングは、聴診器ヘッド、第１の超音波トランスデューサ、および第２の超
音波トランスデューサの１つ以上に機能的に接続されていてもよい。
複数の超音波トランスデューサの各超音波トランスデューサは、送信超音波撮像信号を
対象に送信するように構成することができる。複数の超音波トランスデューサの各超音波
トランスデューサは、約１００ｋＨｚ、約２００ｋＨｚ、約３００ｋＨｚ、約４００ｋＨ
ｚ、約５００ｋＨｚ、約６５０ｋＨｚ、約７００ｋＨｚ、約８００ｋＨｚ、約８５０ｋＨ
ｚ、約９００ｋＨｚ、約１ＭＨｚ、約２ＭＨｚ、約３ＭＨｚ、約５．５ＭＨｚ、約６ＭＨ
ｚ、約８ＭＨｚ、約１１ＭＨｚ、約１５ＭＨｚ、約２０ＭＨｚ、約２５ＭＨｚ、または約
３０ＭＨｚの周波数を有する送信超音波撮像信号を送信するように構成することができる
。複数の超音波トランスデューサの各超音波トランスデューサは、前述の値のうちの任意
の２つによって規定される範囲内にある周波数を有する、送信超音波撮像信号を送信する
ように構成されていてもよい。
複数の超音波トランスデューサの各超音波トランスデューサは、受信超音波撮像信号を
対象から受信するように構成することができる。複数の超音波トランスデューサの各超音
波トランスデューサは、約１００ｋＨｚ、約２００ｋＨｚ、約３００ｋＨｚ、約４００ｋ
Ｈｚ、約５００ｋＨｚ、約６５０ｋＨｚ、約７００ｋＨｚ、約８００ｋＨｚ、約８５０ｋ
Ｈｚ、約９００ｋＨｚ、約１ＭＨｚ、約２ＭＨｚ、約３ＭＨｚ、約５．５ＭＨｚ、約６Ｍ
Ｈｚ、約８ＭＨｚ、約１１ＭＨｚ、約１５ＭＨｚ、約２０ＭＨｚ、約２５ＭＨｚ、または
約３０ＭＨｚの周波数を有する受信超音波撮像信号を受信するように構成することができ
る。複数の超音波トランスデューサの各超音波トランスデューサは、前述の値のうちの任
意の２つによって規定される範囲内にある周波数を有する、受信超音波撮像信号を受信す
るように構成されていてもよい。
複数の超音波トランスデューサの各超音波トランスデューサは、送信および受信の両方
を行うように構成することができる。複数の超音波トランスデューサの各超音波トランス
デューサは、複数の超音波トランスデューサの他の超音波トランスデューサによって送信
または受信された１つ以上の周波数と同じ周波数で、送信超音波撮像信号を送信し、また
は受信超音波撮像信号を受信するように構成されていてもよい。複数の超音波トランスデ
ューサの各超音波トランスデューサは、複数の超音波トランスデューサの他のすべての超
音波トランスデューサによって送信または受信されたすべての周波数と異なる周波数で、
送信超音波撮像信号を送信し、または受信超音波撮像信号を受信するように構成されてい
てもよい。複数の超音波トランスデューサの各超音波トランスデューサは、複数の超音波
トランスデューサの１つ以上の他の超音波トランスデューサと同時に、送信または受信す
るように構成されていてもよい。
例えば、複数の超音波トランスデューサのうちの第１の超音波トランスデューサの第１
の送信撮像信号は、約１００ｋＨｚ、約２００ｋＨｚ、約３００ｋＨｚ、約４００ｋＨｚ
、約５００ｋＨｚ、約６５０ｋＨｚ、約７００ｋＨｚ、約８００ｋＨｚ、約８５０ｋＨｚ
、約９００ｋＨｚ、約１ＭＨｚ、約２ＭＨｚ、約３ＭＨｚ、約５．５ＭＨｚ、約６ＭＨｚ
、約８ＭＨｚ、または約１１ＭＨｚの周波数を有することができる。複数の超音波トラン
スデューサのうちの第２の超音波トランスデューサの第２の送信撮像信号は、約０．５Ｍ
Ｈｚ～約３０ＭＨｚの範囲内の周波数を有することができる。複数の超音波トランスデュ
ーサのうちの第１の超音波トランスデューサの第１の受信撮像信号は、約１００ｋＨｚ、
約２００ｋＨｚ、約３００ｋＨｚ、約４００ｋＨｚ、約５００ｋＨｚ、約６５０ｋＨｚ、
約７００ｋＨｚ、約８００ｋＨｚ、約８５０ｋＨｚ、約９００ｋＨｚ、約１ＭＨｚ、約２
ＭＨｚ、約３ＭＨｚ、約５．５ＭＨｚ、約６ＭＨｚ、約８ＭＨｚ、または約１１ＭＨｚの
周波数を有することができる。複数の超音波トランスデューサのうちの第２の超音波トラ
ンスデューサの第２の受信撮像信号は、約０．５ＭＨｚ～約３０ＭＨｚの範囲内の周波数
を有することができる。
他の例において、複数の超音波トランスデューサのうちの第１の超音波トランスデュー
サの第１の送信撮像信号は、約０．５ＭＨｚ～約３０ＭＨｚの範囲内の周波数を有するこ
とができる。複数の超音波トランスデューサのうちの第２の超音波トランスデューサの第
２の送信撮像信号は、約０．５ＭＨｚ～約３０ＭＨｚの範囲内であるが、第１の送信撮像
信号の周波数とは異なる周波数を有することができる。複数の超音波トランスデューサの
うちの第１の超音波トランスデューサの第１の受信撮像信号は、約０．５ＭＨｚ～約３０
ＭＨｚの範囲内の周波数を有することができる。複数の超音波トランスデューサのうちの
第２の超音波トランスデューサの第２の受信撮像信号は、約０．５ＭＨｚ～約３０ＭＨｚ
の範囲内であるが、第１の送信撮像信号の周波数とは異なる周波数を有することができる
。
第３の、第４の、第５の、第６の、第７の、第８の、第９の、第１０の、第１１の、第
１２の、第１３の、第１４の、第１５の、第１６の超音波トランスデューサの、第３の、
第４の、第５の、第６の、第７の、第８の、第９の、第１０の、第１１の、第１２の、第
１３の、第１４の、第１５の、第１６の送信撮像信号はそれぞれ、約１００ｋＨｚ、約２
００ｋＨｚ、約３００ｋＨｚ、約４００ｋＨｚ、約５００ｋＨｚ、約６５０ｋＨｚ、約７
００ｋＨｚ、約８００ｋＨｚ、約８５０ｋＨｚ、約９００ｋＨｚ、約１ＭＨｚ、約２ＭＨ
ｚ、約３ＭＨｚ、約５．５ＭＨｚ、約６ＭＨｚ、約８ＭＨｚ、または約１１ＭＨｚの周波
数を有することができる。第３の、第４の、第５の、第６の、第７の、第８の、第９の、
第１０の、第１１の、第１２の、第１３の、第１４の、第１５の、第１６の送信撮像信号
は前述の値のうちの任意の２つによって規定される範囲内にある周波数を有することがで
きる。第３の、第４の、第５の、第６の、第７の、第８の、第９の、第１０の、第１１の
、第１２の、第１３の、第１４の、第１５の、第１６の送信撮像信号は、約０．５ＭＨｚ
～約３０ＭＨｚの範囲内の値を有することができる。第３の、第４の、第５の、第６の、
第７の、第８の、第９の、第１０の、第１１の、第１２の、第１３の、第１４の、第１５
の、第１６の送信撮像信号は、第１および第２の送信撮像信号の１つ以上の周波数とは異
なる周波数を有していてもよい。
第３の、第４の、第５の、第６の、第７の、第８の、第９の、第１０の、第１１の、第
１２の、第１３の、第１４の、第１５の、第１６の超音波トランスデューサの、第３の、
第４の、第５の、第６の、第７の、第８の、第９の、第１０の、第１１の、第１２の、第
１３の、第１４の、第１５の、第１６の受信撮像信号はそれぞれ、約１００ｋＨｚ、約２
００ｋＨｚ、約３００ｋＨｚ、約４００ｋＨｚ、約５００ｋＨｚ、約６５０ｋＨｚ、約７
００ｋＨｚ、約８００ｋＨｚ、約８５０ｋＨｚ、約９００ｋＨｚ、約１ＭＨｚ、約２ＭＨ
ｚ、約３ＭＨｚ、約５．５ＭＨｚ、約６ＭＨｚ、約８ＭＨｚ、または約１１ＭＨｚの周波
数を有することができる。第３の、第４の、第５の、第６の、第７の、第８の、第９の、
第１０の、第１１の、第１２の、第１３の、第１４の、第１５の、第１６の受信撮像信号
は前述の値のうちの任意の２つによって規定される範囲内にある周波数を有することがで
きる。第３の、第４の、第５の、第６の、第７の、第８の、第９の、第１０の、第１１の
、第１２の、第１３の、第１４の、第１５の、第１６の受信撮像信号は、約０．５ＭＨｚ
～約３０ＭＨｚの範囲内の値を有することができる。第３の、第４の、第５の、第６の、
第７の、第８の、第９の、第１０の、第１１の、第１２の、第１３の、第１４の、第１５
の、第１６の受信撮像信号は、第１および第２の送信撮像信号の１つ以上の周波数とは異
なる周波数を有していてもよい。
複数のトランスデューサの各超音波トランスデューサは、帯域幅内で、送信超音波撮像
信号を送信すること、または受信超音波撮像信号を受信することができる。第１の超音波
トランスデューサが第１の帯域幅を有し、第２の超音波トランスデューサが第２の帯域幅
を有していてもよい。第１の帯域幅および第２の帯域幅は、重複していてもよい。第１の
帯域幅および第２の帯域幅は、部分的に重複していてもよい。第１の帯域幅および第２の
帯域幅は、重複していなくてもよい。同様に、第３の、第４の、第５の、第６の、第７の
、第８の、第９の、第１０の、第１１の、第１２の、第１３の、第１４の、第１５の、第
１６の超音波トランスデューサは、第３の、第４の、第５の、第６の、第７の、第８の、
第９の、第１０の、第１１の、第１２の、第１３の、第１４の、第１５の、第１６の帯域
幅をそれぞれ有することができる。第１の、第２の、第３の、第４の、第５の、第６の、
第７の、第８の、第９の、第１０の、第１１の、第１２の、第１３の、第１４の、第１５
の、第１６の帯域幅のいずれかが、互いに重複していてもよい。第１の、第２の、第３の
、第４の、第５の、第６の、第７の、第８の、第９の、第１０の、第１１の、第１２の、
第１３の、第１４の、第１５の、第１６の帯域幅のいずれかが、互いに部分的に重複して
いてもよい。第１の、第２の、第３の、第４の、第５の、第６の、第７の、第８の、第９
の、第１０の、第１１の、第１２の、第１３の、第１４の、第１５の、第１６の帯域幅の
いずれも互いに重複していなくてもよい。
受信撮像信号は、前処理オペレーションを受けることができる。例えば、第１の受信撮
像信号は、他の受信撮像信号を正規化するための基礎を形成することができる。第２の受
信撮像信号は、第１の受信撮像信号によって正規化されてもよい。第３の、第４の、第５
の、第６の、第７の、第８の、第９の、第１０の、第１１の、第１２の、第１３の、第１
４の、第１５の、第１６の受信撮像信号は、第１の受信撮像信号によって正規化されても
よい。
図２Ｂは、複数の超音波トランスデューサの同時作動を概略的に示す。聴診器デバイス
は、送信（Ｔｘ）発生器２２０を備えることができる。Ｔｘ発生器は、Ｔｘビーム形成器
であってもよい。Ｔｘ発生器は、超音波トランスデューサ２１０Ａ～Ｄのいずれかを動作
させて、第１の、第２の、第３の、または第４の送信超音波撮像信号をそれぞれ送信する
ように構成することができる。Ｔｘ発生器は、第１の、第２の、第３の、または第４の送
信超音波撮像信号のいずれか２つ以上を同時に動作させることができる。聴診器デバイス
は、画像合成モジュール２３０をさらに備えることができる。画像合成モジュールは、受
信（Ｒｘ）ビーム形成器を含んでいてもよい。Ｒｘビーム形成器は、超音波トランスデュ
ーサ２１０Ａ～Ｄのいずれかを動作させて、第１の、第２の、第３の、または第４の受信
超音波撮像信号をそれぞれ受信するように構成することができる。画像合成モジュールは
、受信超音波撮像信号に、超音波画像再構成動作を施すことができる。例えば、画像合成
モジュールは、受信超音波撮像信号に、遅延および合計演算を施すことができる。画像合
成モジュールは、受信超音波撮像信号に、任意の超音波画像再構成動作を施すことができ
る。図２Ｂでは、４つの超音波撮像トランスデューサを動作させるように示されているが
、Ｔｘ発生器は、第５の、第６の、第７の、第８の、第９の、第１０の、第１１の、第１
２の、第１３の、第１４の、第１５の、または第１６の超音波トランスデューサを動作さ
せて、第５の、第６の、第７の、第８の、第９の、第１０の、第１１の、第１２の、第１
３の、第１４の、第１５の、または第１６の送信超音波撮像信号をそれぞれ送信するよう
に構成されていてもよい。Ｔｘ発生器は、第１の、第２の、第３の、第４の、第５の、第
６の、第７の、第８の、第９の、第１０の、第１１の、第１２の、第１３の、第１４の、
第１５の、または第１６の超音波撮像トランスデューサのいずれか２つ以上を同時に動作
させることができる。同様に、Ｒｘビーム形成器は、第５の、第６の、第７の、第８の、
第９の、第１０の、第１１の、第１２の、第１３の、第１４の、第１５の、または第１６
の超音波トランスデューサを動作させて、第５の、第６の、第７の、第８の、第９の、第
１０の、第１１の、第１２の、第１３の、第１４の、第１５の、または第１６の送信超音
波撮像信号をそれぞれ送信するように構成されていてもよい。
Ｔｘ発生器は、第１の、第２の、第３の、第４の、第５の、第６の、第７の、第８の、
第９の、第１０の、第１１の、第１２の、第１３の、第１４の、第１５の、または第１６
の超音波撮像トランスデューサのいずれかを動作させて、順番に送信するように構成され
ていてもよい。図３は、超音波トランスデューサのオペレーションを順番に示す。図３に
図示するように、所与の時間に送信超音波信号を送信している超音波トランスデューサを
、実線のボックスで示している。所与の時間に送信していない超音波トランスデューサは
、破線のボックスで示している。
図３Ａは、第１の時点における、複数の超音波トランスデューサのうちの第１の超音波
トランスデューサの作動を概略的に示す。第１の時点において、超音波撮像トランスデュ
ーサ２１０Ａは、第１の送信超音波撮像信号を送信することができる。第１の時点におい
て、超音波撮像トランスデューサ２１０Ｂ，２１０Ｃ，および２１０Ｄは送信しなくても
よい。第１の時点において、超音波撮像トランスデューサ２１０Ｂ，２１０Ｃ，および２
１０Ｄは、第２の、第３の、および第４の受信超音波撮像信号をそれぞれ受信するように
、受信モードで動作することができる。
図３Ｂは、第２の時点における、複数の超音波トランスデューサのうちの第２の超音波
トランスデューサの作動を概略的に示す。第２の時点は、第１の時点とは異なり得る。第
２の時点において、超音波撮像トランスデューサ２１０Ｂは、第２の送信超音波撮像信号
を送信することができる。第２の時点において、超音波撮像トランスデューサ２１０Ａ，
２１０Ｃ，および２１０Ｄは送信しなくてもよい。第２の時点において、超音波撮像トラ
ンスデューサ２１０Ａ，２１０Ｃ，および２１０Ｄは、第１の、第３の、および第４の受
信超音波撮像信号をそれぞれ受信するように、受信モードで動作することができる。
図３Ｃは、第３の時点における、複数の超音波トランスデューサのうちの第３の超音波
トランスデューサの作動を概略的に示す。第３の時点は、第１の時点および第２の時点と
は異なり得る。第３の時点において、超音波撮像トランスデューサ２１０Ｃは、第３の送
信超音波撮像信号を送信することができる。第３の時点において、超音波撮像トランスデ
ューサ２１０Ａ，２１０Ｂ，および２１０Ｄは送信しなくてもよい。第３の時点において
、超音波撮像トランスデューサ２１０Ａ，２１０Ｂ，および２１０Ｄは、第１の、第２の
、および第４の受信超音波撮像信号をそれぞれ受信するように、受信モードで動作するこ
とができる。
図３Ｄは、第４の時点における、複数の超音波トランスデューサのうちの第４の超音波
トランスデューサの作動を概略的に示す。第４の時点は、第１の時点、第２の時点、およ
び第３の時点とは異なり得る。第４の時点において、超音波撮像トランスデューサ２１０
Ｄは、第４の送信超音波撮像信号を送信することができる。第４の時点において、超音波
撮像トランスデューサ２１０Ａ，２１０Ｂ，および２１０Ｃは送信しなくてもよい。第４
の時点において、超音波撮像トランスデューサ２１０Ａ，２１０Ｂ，および２１０Ｃは、
第１の、第２の、および第３の受信超音波撮像信号をそれぞれ受信するように、受信モー
ドで動作することができる。
超音波撮像トランスデューサは、任意の順番で動作させることができる。例えば、超音
波撮像トランスデューサ２１０Ｂ，２１０Ｃ，および２１０Ｄのいずれかは、第１の時点
において送信モードで動作し、他の超音波撮像トランスデューサは、第１の時点において
受信モードで動作することができる。超音波撮像トランスデューサ２１０Ａ，２１０Ｃ，
および２１０Ｄのいずれかは、第２の時点において送信モードで動作し、他の超音波撮像
トランスデューサは、第２の時点において受信モードで動作することができる。超音波撮
像トランスデューサ２１０Ａ，２１０Ｂ，および２１０Ｄのいずれかは、第３の時点にお
いて送信モードで動作し、他の超音波撮像トランスデューサは、第３の時点において受信
モードで動作することができる。超音波撮像トランスデューサ２１０Ａ，２１０Ｂ，およ
び２１０Ｃのいずれかは、第４の時点において送信モードで動作し、他の超音波撮像トラ
ンスデューサは、第４の時点において受信モードで動作することができる。
超音波撮像トランスデューサのいずれか２つは、所与の時点において送信モードで動作
し、超音波撮像トランスデューサの他の２つは、当該所与の時点において受信モードで動
作することができる。超音波撮像トランスデューサのいずれか３つは、所与の時点におい
て送信モードで動作し、他の超音波撮像トランスデューサは、当該所与の時点において受
信モードで動作することができる。
図４は、複数の超音波トランスデューサから超音波画像を形成する方法を概略的に示す
。この方法は、複数の超音波撮像センサからの測定値を利用することができる。この方法
は、単一画素および複数画素の画像処理技術を利用することができる。単一画素の場合、
ｎ番目の超音波撮像測定値（ｎは、正の整数）を、信号処理ユニットに入力することがで
きる。信号処理ユニットは、ｎ番目の超音波撮像測定値に、任意の超音波信号処理手順を
適用することができる。信号処理ユニットは、信号処理された測定値を、画像処理ユニッ
トおよび単一画素特徴抽出ユニットに出力することができる。画像処理ユニットは、任意
の超音波画像処理手順を適用することができる。単一画素特徴抽出ユニットは、任意の超
音波単一画素特徴抽出手順を適用することができる。単一画素特徴抽出ユニットは、抽出
された特徴をオペレータに出力することができる。
複数画素の場合、ｍ番目および（ｍ＋１）番目（ｍおよびｍ＋１は正の整数）の超音波
撮像測定値を、複数画素画像合成ユニットおよび複数画素特徴抽出ユニットに入力するこ
とができる。画像合成ユニットは、任意の超音波画像合成手順を適用することができる。
複数画素特徴抽出ユニットは、任意の超音波複数画素特徴抽出手順を適用することができ
る。複数画素特徴抽出ユニットは、抽出された特徴をオペレータに出力することができる
。
複数画素の場合、２次元平滑化フィルタ、Ｈａｒｒフィルタ、ガウスフィルタ、および
積分器などの画像処理方法を使用して、記録された画像を改善することができる。さらに
、各画素は、信号特徴を強調するために、時間領域でフィルタリングされてもよい。単一
または複数のＢｕｔｔｅｒｗｏｒｔｈ、Ｃｈｅｂｙｓｇｅｖ、およびｅｌｌｉｐｔｉｃフ
ィルタを使用してノイズを抑制し、特徴抽出を強調することができる。
図１７は、聴診オーディオ信号を受信し、同時に、第１および第２の超音波撮像信号を
送信し、かつ第１および第２の超音波撮像信号を受信する方法１７００を示す。
第１の動作１７１０では、聴診オーディオ信号を対象から受信する。聴診オーディオ信
号は、本明細書に記載されるように、機械的ダイヤフラムを備える聴診器ヘッドによって
受信することができる。
第２の動作１７２０では、第１の送信超音波撮像信号を第１の周波数で対象に送信する
。第１の送信超音波撮像信号は、本明細書に記載されるように、第１の超音波トランスデ
ューサによって送信することができる。
第３の動作１７３０では、第１の受信超音波撮像信号を対象から受信する。第１の受信
超音波撮像信号は、本明細書に記載されるように、第１の超音波トランスデューサによっ
て受信することができる。
第４の動作１７４０では、第２の送信超音波撮像信号を第２の周波数で対象に送信する
。第２の送信超音波撮像信号は、本明細書に記載されるように、第２の超音波トランスデ
ューサによって送信することができる。第２の送信超音波撮像信号は、本明細書に記載さ
れるように、第１の送信超音波撮像信号と同時に送信されてもよい。
第５の動作１７５０では、第２の受信超音波撮像信号を対象から受信する。第２の受信
超音波撮像信号は、本明細書に記載されるように、第２の超音波トランスデューサによっ
て受信することができる。第２の受信超音波撮像信号は、本明細書に記載されるように、
第１の受信超音波撮像信号と同時に受信されてもよい。
方法１７００は、非聴診の非超音波信号を検出する動作（図１７には不図示）をさらに
含んでいてもよい。非聴診の非超音波信号は、本明細書に記載されるように、非聴診の非
超音波センサによって検出することができる。
方法１７００は、図１、図２、図３、または図４に関して本明細書に記載されるデバイ
スなどの、本明細書に記載される任意のデバイスによって実施することができる。
本明細書で適用される方法１７００に基づく多くの変形、変更、および改造が可能であ
る。例えば、方法１７００の動作の順序を変更すること、いくつかの動作を省くこと、い
くつかの動作を複数回実行すること、付加的動作を適宜追加することができる。いくつか
の動作は、連続して実行されてもよい。いくつかの動作は、並行して実行されてもよい。
いくつかの動作は、一度に実行されてもよい。いくつかの動作は、複数回実行されてもよ
い。いくつかの動作は、サブ動作を含んでいてもよい。いくつかの動作が自動化され、い
くつかの動作が手動であってもよい。
図５Ａは、機械的ダイヤフラム、複数の超音波トランスデューサ、および複数の非聴診
の非超音波センサを備える、聴診器ヘッドの側面図を概略的に示す。聴診器デバイスは、
本明細書に記載される、機械的ダイヤフラム２００および複数の超音波トランスデューサ
２１０Ａ～Ｄを備えることができる。
図５Ｂは、機械的ダイヤフラム、複数の超音波トランスデューサ、および複数の非聴診
の非超音波センサを備える、聴診器ヘッドの斜視図を概略的に示す。聴診器ヘッドは、機
械的ダイヤフラムおよび複数の超音波トランスデューサに加えて、１つ以上の非聴診の非
超音波センサを備えることができる。非聴診の非超音波センサは、１つ以上の非聴診の非
超音波信号を検出することができる。図５Ｂに示すように、第１の光源５１０および第１
の光検出器５２０を備えていてもよい。第１の光源は、発光ダイオード（ＬＥＤ）または
レーザとすることができる。レーザは、垂直共振器面発光レーザ（ＶＣＳＥＬ）のような
半導体レーザであってもよい。第１の光検出器は、フォトダイオード、アバランシェフォ
トダイオード、フォトダイオードアレイ、分光計、電荷結合素子（ＣＣＤ）カメラ、相補
型金属酸化膜半導体（ＣＭＯＳ）カメラ、または他の光検出器であってもよい。
第１の光源および第１の光検出器は、第１のパルスオキシメータとして動作するように
構成することができる。パルスオキシメータは、反射パルスオキシメータとして動作する
ように構成されていてもよい。第１の光源は、被験体の皮膚、例えば、被験体の指先、指
、手、腕、または被験体の皮膚上の任意の他の場所の皮膚に光を向けることができる。光
は、被験体の皮膚によって反射され、第１の光検出器によって検出され得る。被験体の皮
膚に入射する光の異なる波長は、異なる程度で吸収され得る。異なる波長の吸収により、
被験体の酸素飽和度（ｓｐＯ２）を示すことができる。
聴診器ヘッドは、第２の光源および第２の光検出器をさらに備えることができる。第２
の光源および第２の光検出器は、第１の光源および第１の光検出器のそれぞれと同様であ
ってもよい。第２の光源および第２の光検出器は、第２のパルスオキシメータとして動作
するように構成することができる。第２のパルスオキシメータは、第１のパルスオキシメ
ータと同様であってもよい。場合によっては、第１の光源、第１の光検出器、第２の光源
、および第２の光検出器は、単一のパルスオキシメータとして動作するように構成されて
いてもよい。例えば、第１および第２の光源はそれぞれ、異なる波長を有する第１および
第２の単色光をそれぞれ発することができる。第１および第２の光検出器はそれぞれ、第
１および第２の単色光の吸光度を測定することができる。測定値は、被験体のｓｐＯ２を
決定することを可能にし得る。
聴診器ヘッドは、１、２、３、４、５、６、７、８、９、１０、１１、１２、１３、１
４、１５、１６または１７以上の、非聴診の非超音波センサを備えることができる。非聴
診の非超音波センサの各々は、非聴診オーディオセンサ、温度センサ、光学センサ、電気
センサ、または電気化学センサのいずれかとすることができる。非聴診の非超音波センサ
は、被験体の体温、被験体の呼吸数、被験体の呼吸の質、被験体の呼吸の病態、被験体の
血圧、被験体の血糖濃度、または被験体の血中酸素飽和度（ｓｐＯ２）に対応する信号を
検出することができる。
図６Ａは、本体、インピーダンス整合基板、およびユーザインタフェースを備える、聴
診器ヘッドの上面図を概略的に示す。聴診器ヘッド１１０は、本明細書に記載される、機
械的ダイヤフラムおよび１つ以上の超音波トランスデューサを備えることができる。聴診
器ヘッドは、インピーダンス整合基板６００をさらに備えることができる。インピーダン
ス整合基板は、インピーダンス整合材料で構成することができる。インピーダンス整合材
料は、第１の、第２の、第３の、第４の、第５の、第６の、第７の、第８の、第９の、第
１０の、第１１の、第１２の、第１３の、第１４の、第１５の、または第１６の、送信ま
たは受信超音波撮像信号のいずれかの、対応する超音波トランスデューサと検査中のサン
プルとの間の通過効率性を向上させることができる。
図６Ｂは、本体、インピーダンス整合基板、およびユーザインタフェースを備える、聴
診器ヘッドの側面図を概略的に示す。聴診器ヘッドは、最上層に、インピーダンス整合基
板６００を備えることができる。
聴診器ヘッドは、中間層に、本体６１０を備えることができる。本体は、バッテリを含
んでいてもよい。バッテリは、本明細書に記載される聴診器デバイスの１つ以上のコンポ
ーネントが、外部電源にアクセスすることなく動作することを可能にし得る。本体は、電
源コネクタを備えていてもよい。電源コネクタは、電気コンセントなどの外部電源から電
力を受け取るように構成することができる。電源コネクタは、本明細書に記載される聴診
器デバイスの１つ以上のコンポーネントが、外部電源によって電力供給されている間に動
作することを可能にし得る。電源コネクタは、本明細書に記載されるコンポーネントの１
つ以上が動作している間、または聴診器デバイスが使用されていない間に、バッテリの充
電を可能にし得る。電源コネクタは、誘導電力コイルであってもよい。
聴診器ヘッドは、最下層に、本明細書に記載するように、制御部６２０を備えることが
できる。
図６Ｃは、本体、インピーダンス整合基板、およびユーザインタフェースを備える、聴
診器ヘッドの底面図を概略的に示す。制御部６２０は、聴診器デバイスが様々なモードで
動作するのを可能にすることができる。例えば、制御部６２０は、聴診器デバイスが聴診
器モードで動作するのを可能にすることができる。聴診器モードは、ユーザが聴診器デバ
イスを従来の聴診器として使用することを可能にし、該ユーザに、聴診器を介して生物学
的プロセスに関連する音を聴く能力を提供する。聴診器モードにおいて、非聴診センサ（
複数の超音波トランスデューサまたは非聴診の非超音波センサのいずれかなど）の１つ以
上は、電源が切られているか、またはスタンバイモードで動作している。制御部は、聴診
器デバイスが、超音波撮像モードで動作することを可能にすることができる。超音波撮像
モードは、ユーザが聴診器デバイスを超音波撮像デバイスとして使用することを可能にし
、該ユーザに、被験体の内部構造の超音波画像を提供する能力を提供する。超音波撮像モ
ードにおいて、非聴診の非超音波センサの１つ以上は、切られているか、またはスタンバ
イモードで動作し得る。超音波撮像モードでは、すべての非聴診の非超音波センサの電源
がつけられていてもよい。制御部は、聴診器デバイスを非聴診の非超音波モードで動作さ
せることを可能にすることができる。非聴診の非超音波モードは、ユーザが聴診器デバイ
スを使用して、本明細書に記載される任意の非聴診の非超音波センサデータを被験体から
取得することを可能にし得る。非聴診の非超音波モードにおいて、超音波トランスデュー
サの１つ以上は、電源が切られているか、スタンバイモードで動作し得る。超音波撮像モ
ードでは、すべての超音波トランスデューサの電源がつけられていてもよい。聴診器デバ
イスは、２つ以上のセンサコンポーネント（機械的ダイヤフラム、１つ以上の超音波トラ
ンスデューサ、および１つ以上の非聴診の非超音波センサ）を一緒に動作させるモードで
動作して、聴診器センサデータ、超音波センサデータ、および非聴診の非超音波センサデ
ータを同時に、または任意の可能な順序で取得することができる。
制御部は、ユーザインタフェースを備えることができる。ユーザインタフェースは、本
明細書に記載される、聴診信号、超音波撮像信号、または非聴診の非超音波信号の１つ以
上に基づくフィードバックをユーザに提供するように構成することができる。ユーザイン
タフェースは、ディスプレイを含むことができる。ユーザインタフェースは、本明細書に
記載される、聴診信号、超音波撮像信号、または非聴診の非超音波信号の１つ以上を表示
することができる。例えば、ユーザインタフェースは、本明細書に記載される心拍センサ
によって検出され得る被験体の心拍数６３０を表示することができる。ユーザインタフェ
ースは、非検体の心拍数のグラフ６４０を経時的に表示することができる。ユーザデバイ
スは、超音波画像、または本明細書に記載される任意の非聴診の非超音波センサによって
取得された任意の非聴診の非超音波信号の画像を表示することができる。
ユーザインタフェースは、タッチスクリーンデバイスを含んでいてもよい。タッチスク
リーンデバイスは、本明細書に記載されるように、ディスプレイとして機能し得る。タッ
チスクリーンデバイスはまた、ユーザが聴診器デバイスにコマンドを送ることを可能にす
ることができる。例えば、タッチスクリーンデバイスは、聴診器デバイスのユーザが、本
明細書に記載される聴診器デバイスの動作モードのいずれかを選択することを可能にする
ことができる。
聴診器デバイスは、ネットワークモダリティをさらに備えることができる。ネットワー
クモダリティは、有線ネットワークモダリティとすることができる。例えば、聴診器デバ
イスは、イーサネットアダプタまたは任意の他の優先ネットワークモダリティを含むこと
ができる。ネットワークモダリティは、無線ネットワークモダリティとすることができる
。無線ネットワークモダリティは、データを送信および受信する誘導電力コイルを含むこ
とができる。聴診器デバイスは、無線トランシーバを備えることができる。例えば、聴診
器デバイスは、８０２．１１ａトランシーバ、８０２．１１ｂトランシーバ、８０２．１
１ｇトランシーバ、８０２．１１ｎトランシーバ、８０２．１１ａｃトランシーバ、８０
２．１１ａｄトランシーバ、８０２．１１ａｆトランシーバ、８０２．１１ａｈトランシ
ーバ、８０２．１１ａｉトランシーバ、８０２．１１ａｊトランシーバ、８０２．１１ａ
ｑトランシーバ、８０２．１１ａｘトランシーバ、８０２．１１ａｙトランシーバなどの
Ｗｉ－Ｆｉトランシーバ、または任意の他のＷｉ－Ｆｉトランシーバを含むことができる
。無線ネットワークモダリティは、符号分割多元接続（ＣＤＭＡ）トランシーバ、汎欧州
デジタルセルラーシステム（ＧＳＭ）トランシーバ、第３世代（３Ｇ）セルラートランシ
ーバ、第４世代（４Ｇ）セルラートランシーバ、ロングタームエボリューション（ＬＴＥ
）セルラートランシーバ、第５世代（５Ｇ）セルラートランシーバなどのセルラートラン
シーバ、または任意の他のセルラートランシーバを含むことができる。無線ネットワーム
モダリティは、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈトランシーバを含むことができる。無線ネットワーム
モダリティは、任意の他の無線ネットワークモダリティを含んでいてもよい。無線ネット
ワームモダリティは、本明細書に記載される聴診信号、受信超音波信号、または非聴診の
非超音波信号のうちの１つ以上を、周辺デバイスに通信するように構成されていてもよい
。例えば、無線ネットワークモダリティは、スマートフォン、スマートウォッチ、もしく
は他のスマートデバイス、タブレット、ラップトップ、もしくは他のコンピュータデバイ
ス、またはクラウドベースのサーバなどのサーバのうちの１つ以上と通信するように構成
されていてもよい。
聴診器デバイスは、マイクロフォンおよびスピーカを備えていてもよい。マイクロフォ
ンおよびスピーカは、聴診器デバイスのユーザと、聴診器デバイスそれ自体との間の通信
を可能にすることができる。スピーカは、ユーザが、聴診測定、超音波撮像測定、または
非聴診の非超音波測定の結果の１つ以上を、聴診器デバイスからの音声アナウンスを介し
て受け取ることを可能にし得る。マイクロフォンは、ユーザが、聴診器デバイスに口頭で
コマンドを提供することを可能にし得る。マイクロフォンは、ユーザによって聴診器デバ
イスに発声されたコマンドを分析するように、自然言語処理システムに接続することがで
きる。
図７は、インタラクティブ撮像モードでのユーザインタフェースを含む、聴診器ヘッド
の使用状態を概略的に示す。聴診器デバイスは、被験体の脈拍をサーチするために使用す
ることができる。聴診器デバイスが強いパルス信号を検出できない場合、聴診器デバイス
は、聴診器ヘッドを別の位置に移動させるべきであることをユーザに示すことができる。
ディスプレイ５２０は、心拍数５３０がまだ決定されていないことを示すことができる。
ディスプレイは、聴診器ヘッドを特定の方向に移動させるべきでることを示すインジケー
タ８００を含むことができる。例えば、ディスプレイは、聴診器ヘッドを移動させるべき
方向に矢印を示すことができる。
図１８は、聴診オーディオ信号を受信し、超音波撮像信号を送信および受信し、かつ非
聴診の非超音波撮像信号を検出するための方法１８００を示す。
第１の動作１８１０では、聴診オーディオ信号を対象から受信する。聴診オーディオ信
号は、本明細書に記載されるように、機械的ダイヤフラムを備える聴診器ヘッドによって
受信することができる。
第２の動作１８２０では、送信超音波撮像信号を対象に送信する。送信超音波撮像信号
は、本明細書に記載されるように、超音波トランスデューサによって送信することができ
る。
第３の動作１８３０では、受信超音波撮像信号を対象から受信する。受信超音波撮像信
号は、本明細書に記載されるように、超音波トランスデューサによって受信することがで
きる。
第４の動作１８４０では、非聴診の非超音波信号を検出する、非聴診の非超音波信号は
、本明細書に記載されるように、非聴診の非超音波センサによって検出することができる
。
方法１８００は、図５、図６、図７に関して本明細書に記載されるような、本明細書に
記載される任意のデバイスによって実施することができる。
本明細書で適用される方法１８００に基づく多くの変形、変更、および改造が可能であ
る。例えば、方法１８００の動作の順序を変更すること、いくつかの動作を省くこと、い
くつかの動作を複数回実行すること、付加的動作を適宜追加することができる。いくつか
の動作は、連続して実行されてもよい。いくつかの動作は、平行して実行されてもよい。
いくつかの動作は、一度に実行されてもよい。いくつかの動作は、複数回実行されてもよ
い。いくつかの動作は、サブ動作を含んでいてもよい。いくつかの動作が自動化され、い
くつかの動作が手動であってもよい。
本明細書に記載される聴診信号、超音波撮像信号、または非聴診の非超音波信号のいず
れかは、モデルを使用して相関させることができる。例えば、本明細書に記載される聴診
器デバイスは、第１の信号と第２の信号とを相関させることができる。第１の信号は、聴
診信号、超音波撮像信号、または非聴診の非超音波信号とすることができる。第２の信号
は、聴診信号、超音波撮像信号、または非聴診の非超音波信号とすることができる。第１
の信号および第２の信号は、１つ以上の抽出された特徴パラメータを生成するために相関
されてもよい。第３の、第４の、第５の、第６の、第７の、第８の、第９の、第１０の、
第１１の、第１２の、第１３の、第１４の、第１５の、または第１６の信号はそれぞれ、
聴診信号、超音波撮像信号、または非聴診の非超音波信号とすることができ、１つ以上の
抽出された特徴パラメータを生成するために、第１の信号および第２の信号とさらに相関
されてもよい。抽出された特徴パラメータは、心拍数、血圧、血中酸素、または任意の他
の生理学的パラメータなどの１つ以上のパラメータを示すことができる。
モデルは、第１および第２の信号のそれぞれを重み関数でたたみ込むことによって、第
１の信号および第２の信号を相関させることができる。第１の信号は、第１の重み関数に
よってたたみ込まれて、第１の重み信号を生成することができる。第２の信号は、第２の
重み関数によってたたみ込まれて、第２の重み信号を生成することができる。次いで、第
１および第２の重み信号は、抽出された特徴パラメータを生成するために、（自己関数ま
たは相互関数などによって）相関されてもよい。モデルは、第３の、第４の、第５の、第
６の、第７の、第８の、第９の、第１０の、第１１の、第１２の、第１３の、第１４の、
第１５の、または第１６の重み関数をそれぞれたたみ込んで、第３の、第４の、第５の、
第６の、第７の、第８の、第９の、第１０の、第１１の、第１２の、第１３の、第１４の
、第１５の、または第１６の重み信号をそれぞれ生成することができる。第３の、第４の
、第５の、第６の、第７の、第８の、第９の、第１０の、第１１の、第１２の、第１３の
、第１４の、第１５の、または第１６の重み信号は、抽出された特徴パラメータを生成す
るために、第１および第２の重み信号と相関されてもよい。
モデルは、第１および第２の信号のそれぞれに数学的変換を適用することによって、第
１および第２の信号を相関させることができる。例えば、第１および第２の撮像信号のそ
れぞれは、フーリエ変換、フーリエ積分変換、フーリエ級数変換、Ｚ変換、ウェーブレッ
ト変換、余弦級数変換、正弦級数変換、テイラー級数変換、ローラン級数変換、ラプラス
変換、アダマール変換、または任意の他の数学的変換によって変換することができる。第
１の信号は、第１の数学的変換によって変換されて第１の変換信号を生成することができ
る。第２の信号は、第２の数学的変換によって変換されて第２の変換信号を生成すること
ができる。次いで、第１および第２の変換信号は、抽出された特徴パラメータを生成する
ために、（自動相関または相互相関などによって）相関されてもよい。モデルは、第３の
、第４の、第５の、第６の、第７の、第８の、第９の、第１０の、第１１の、第１２の、
第１３の、第１４の、第１５の、または第１６の数学的変換をそれぞれ変換して、第３の
、第４の、第５の、第６の、第７の、第８の、第９の、第１０の、第１１の、第１２の、
第１３の、第１４の、第１５の、または第１６の変換信号をそれぞれ生成することができ
る。第３の、第４の、第５の、第６の、第７の、第８の、第９の、第１０の、第１１の、
第１２の、第１３の、第１４の、第１５の、または第１６の変換信号は、抽出された特徴
パラメータを生成するために、第１および第２の変換信号と相関されてもよい。
モデルは、機械学習技術を使用して、第１および第２の信号を一組の抽出された特徴に
符号化およびマッピングすることによって、該第１および第２の信号を相関させることが
できる。モデルは、機械学習技術を使用して、第１の、第２の、第３の、第４の、第５の
、第６の、第７の、第８の、第９の、第１０の、第１１の、第１２の、第１３の、第１４
の、第１５の、または第１６の信号を一組の抽出された特徴に符号化およびマッピングす
ることによって、第３の、第４の、第５の、第６の、第７の、第８の、第９の、第１０の
、第１１の、第１２の、第１３の、第１４の、第１５の、または第１６の信号を、第１お
よび第２の変換信号と相関させることができる。モデルは、任意の数の変換信号と相関さ
せることができる。
図８は、前処理モジュールおよび機械学習モジュールを含む、機械学習システムの概略
的なブロック図を示す。機械学習システム８００は、前処理モジュール８１０および機械
学習モジュール（アプロキシメータまたは近似化モジュールとも称される）８２０を備え
ることができる。機械学習システム内のコンポーネントは、ネットワークまたは１つのコ
ンポーネントから他のコンポーネントへのデータ送信を可能にする任意のタイプの通信リ
ンクを介して、互いに動作可能に接続され得る。機械学習システムは、本明細書に記載さ
れるシステムおよび方法の１つ以上のコンポーネントにおけるソフトウェア、ハードウェ
ア、またはソフトウェアとハードウェアとの組み合わせを使用して実装することができる
。
生理学的情報８０２は、本明細書に記載される聴診器デバイスの、機械的ダイヤフラム
、超音波撮像トランスデューサ、または非聴診の非超音波センサの１つ以上を使用して収
集することができる。前処理モジュール８１０は、生理学的情報を前処理するように構成
することができる。前処理モジュールは、例えば、機械的ダイヤフラム、超音波撮像トラ
ンスデューサ、または非聴診の非超音波センサによって生成されたアーチフェクトを除去
することができる。前処理モジュールは、聴診器デバイスの動きなどの機械的ノイズにつ
いて、顕微鏡画像を補正することができる。前処理モジュールは、超音波トランスデュー
サの不均一な検出感度を補正することができる。前処理モジュールは、平滑化フィルタを
適用して、機械的ダイヤフラム、超音波撮像トランスデューサ、または非聴診の非超音波
センサのいずれかからのセンサノイズを低減することができる。前処理モジュールは、任
意のノイズ低減方法または信号増強方法を適用して、機械的ダイヤフラム、超音波撮像ト
ランスデューサ、または非聴診の非超音波センサによって得られるいずれの信号の信号対
雑音比を増加させることができる。前処理モジュールは、前処理された生理学的情報８０
４を出力するように構成することができる。
機械学習モジュール８２０は、前処理された生理学的情報８０４を処理して、生理学的
情報の有意な表現を抽出するように構成することができる。例えば、機械学習モジュール
は、前処理された生理学的情報から一組の最小生理学的データ１０６を生成することがで
きる。最小生理学的データは、生理学的情報のストリームの、高度に圧縮された有意な表
現に対応することができる。最小生理学的データは、体温、呼吸数、呼吸の質、呼吸の病
理、血圧、血糖濃度、血中ガス濃度、血中酸素飽和度（ｓｐＯ２）、または任意の他の臨
床的に関連する特徴パラメータなどの、本明細書に記載される１つ以上の臨床的に関連す
るパラメータに対応することができる。
機械学習モジュールにおいては、生理学的データの新しい表現が見出され得るが、新し
い表現は、低次元性、スパースコーディング、および／または特定のノイズまたは信号変
換に対する不変性などの特徴を有する。例えば、アプロキシメータは、聴診器デバイスが
信号源に対して移動するときに生じる、軽度の機械障害に起因するような、信号変換に対
する不感応（または感度が低い）表現を見出すことができる。機械学習モジュールは、例
えば、聴診器デバイス内のコンポーネントの経年変化、サンプルに送達される送信超音波
出力の変動、および聴診器デバイスによって検出される信号を経時的に変化させる他の現
象に起因する、センサ応答の経時的な変化を考慮することができる。上記のそれぞれの場
合において、１つ以上の決定論的変換を生理学的データに適用することができるが、これ
らの変換は、アプロキシメータによって選択される表現スキームに応じて、機械学習シス
テムの出力に変化をもたらしても、もたらさなくてもよい。アプロキシメータを、入力に
対する予測可能で決定論的なパータベーションに対して不変的に対応するようにトレーニ
ングすることによって、これらの低レベルの変更は、機械学習システムによる高レベルな
出力には見えないようにすることができる。
上記の目的は、（教師なしの）自己学習された一組のベースに従って、それらの入力を
分解する１つ以上の機械学習方法を適用する一方で、当該分解に特定の制約または事前条
件を組み込むことによって達成することができる。使用される制約のいくつかは、ベース
をなす生理学的状態空間についての事実を認識している制約を含むことができる。
機械学習モジュールは、確率的グラフィックモデルを使用して、および（スパース解を
検出するための）Ｌ１／Ｌ２ラッソー正規化などの行列法を使用して、データストリーム
を明示的にモデリングすること、または行列の低ランク近似を求める固有ベクトルに基づ
く手法によって実装することもできる。機械学習モジュールは、オートエンコーダ、積層
オートエンコーダ、雑音除去オートエンコーダ、ディープブリーフネットワークなどのよ
うなニューラルネットワークを使用して実装することもできる。
複数の隠れ層のうちの各隠れ層の出力が、何らかの制約が課された状態で前の層からの
入力を再構築しようと試みる場合、またはその入力が不変表現を有利にするように破損し
ているかもしくは変換されている場合、近似段階は、多層ニュートラルネットワークとし
て実装することができる。これには、いわゆる「ディープブリーフネットワーク」または
「積層オートエンコーダ」が含まれていてもよい。内層は、それらのウェイトがどのよう
な値をとるのかを制限することによって、またはそれらのウェイトが正規化ストラテジー
の形式などの最適値にいかに迅速にまたは緊密に落ち着くのかを制限することによって制
約され得る。複数の内層は、信号の小さなパータベーションに対する抽象度および不変性
の程度を増加させることができる。これらの層は、別々に更新されるので、より高レベル
の層の出力はそのままに、低レベル層における再学習によって学習されるべき生理学的情
報の経時的変化が可能になる。
この段階で実装されるアルゴリズムのパラメータを決定するためのトレーニング段階は
、オフラインで行われてもよいが、アプロキシメータの使用はリアルタイムとすることが
できる。ウェイト／係数の更新は、その後、定期的に、かつアプロキシメータの使用中に
行うことができる。
図９は、いくつかの実施形態に従う、前処理モジュールからの一組の前処理された生理
学的情報を、最小生理学的データに変換するように構成された、例示的な多層オートエン
コーダを示す。機械学習モジュール８２０は、エンコーダ８２０およびデコーダ８５０を
備えることができる。機械学習モジュールは、最小生理学的データ８４０を出力するよう
に構成することができる。最小生理学データは、オートエンコーダの最内層に対応し得る
。
いくつかの実施形態において、エンコーダは、複数の符号化層をさらに含むことができ
る。各符号化層は、複数の数値重みを有する複数のノードを含むことができる。同様に、
デコーダは、複数の復号化層をさらに含むことができる。各復号化層は、複数の数値重み
を有する複数のノードを含むことができる。機械学習モジュールの最内層は、最小生理学
的データとすることができる。最小生理学的データは、数値重みを有する複数のノードを
含むことができる。最小生理学的データは、示される機械学習アーキテクチャ内の生理学
的情報のまだ抽象的で有意な表現を特定することができる。いくつかの実施形態において
、機械学習モジュールは、デコーダの出力がエンコーダへの入力と同一であり、入力とし
て提供されるように、オートエンコーダを備えることができる。いくつかの実施形態にお
いて、オートエンコーダは、多層オートエンコーダであってもよい。
エンコーダは、一組の前処理された生理学的情報８０４を含む入力を、前処理モジュー
ルから受信するように構成することができる。一組の前処理された生理学的情報は、ベク
トルＳとして配列することができる。エンコーダの第１の層は、ベクトルＳに変換を適用
することによって、一組の前処理された生理学的情報の次元を減少させるように構成する
ことができる。いくつかの実施形態において、その変換は、線形変換であってもよい。他
の実施形態において、その変換は、非線形変換であってもよい。その変換は、関数ｏ、層
内の各ノードにおけるウェイトの行列Ｗ、および他のベクトルｂに基づいて、ベクトルＳ
に対して減少した次元を有する出力ベクトルＴを生成することができる：
Ｔ＝ａ（ＷＳ＋ｂ） （式１）
次いで、ベクトルＴを第２の層に入力することができる。各連続符号化層は、最内層（
最小生理学的データ）に達するまで、各層の次元数が連続的に減少する、式（１）と同じ
形式の行列変換を適用することができる。
デコーダは、エンコーダの各層に適用される重み行列の精度を計算するために、上述の
次元数の減少を元に戻すように構成することができる。最小生理学的データは、デコーダ
の第１の層に入力されてもよく、これは線形変換を適用して次元数を増加させることがで
きる。各連続復号化層は、元の入力集合Ｓと同じ次元の復号化層からの出力Ｓ’に達する
まで、さらなる行列変換を適用することができる。
エンコーダ、デコーダおよび生理学的データの各層における各ノードの初期重みは、任
意の所定の手順に基づいて選択することができる。一連の行列変換を適用して、第１の符
号化層の入力Ｓを最終の復号化層の出力Ｓ’にマッピングすることができる。Ｌ１エラー
またはＬ２エラーなどのエラー関数は、ＳおよびＳ’から計算することができる。次いで
、逆行性伝播などのアルゴリズムを適用して、エンコーダ、デコーダおよび最小生理学デ
ータの各層における各ノードの重みを更新することができる。このアルゴリズムは、デコ
ーダの出力で評価されるエラー関数が最小値に達するまで反復して適用することができる
。
いくつかの実施形態では、機械学習モジュールにおける層のいくつかまたはすべてに、
スパース性の制約を適用することができる。
高い次元性を有するデータセットを、冗長性を有しないデータセットの本質的な特徴を
依然として維持している最小限の一連の数値に変換するように構成することができる。次
いで、この一連の数値は、生理学的情報の所与のセットに対応する最小生理学的データを
形成する。
いくつかの実施形態では、聴診器システムの変化に対するそのロバスト性を改善するた
めに、オートエンコーダを複数の層で設計することができる。これはまた、システムを記
録条件の変化（例えば、聴診器システムのセンサの物理的変化または変形）に適応させる
計算上のオーバーヘッドを低減するように、特定の層を孤立させて再学習させることを可
能にする。
したがって、本明細書に記載される機械学習システムは、多数の生理学的プロセスから
の情報を含む生理学的データを処理するためのパイプラインとして供することができる。
このシステムは、画像データを、生理学データの顕著な特徴を表すより高いレベルのシン
ボルストリームに変換することができる。
図１０は、いくつかの実施形態に従う、オートエンコーダへの入力から最小生理学的デ
ータを抽出することができるプロセスを表すフロチャートを示す。（図９の）エンコーダ
８３０は、ベクトル化された一組の前処理された生理学的情報８０４を、前処理モジュー
ル８１０（図８参照）からの入力として受け入れることができる。エンコーダ８３０の各
層における各ノードの初期重み１００２、最小生理学的データ８４０、およびデコーダ８
５０は、任意の好適な手順に従って選択することができる。エンコーダは、各符号化層に
、一組の線形変換１００４、１つの線形変換を適用して、第１パス線形最小生理学データ
８４０を計算することができる。エンコーダの各層での各線形変換は、エンコーダの次層
に渡される情報の次元性を減少させることができる。
デコーダは、各復号化層に、一組の線形変換１００６、１つの線形変換を適用すること
ができる。デコーダの各層での各線形変換は、デコーダの次層に渡される情報の次元性を
増加させることができる。デコーダの最終層は、デコーダの最終層のノードの重みによっ
て付与されるテストコードを生成することができる。テストコードは、デコーダへの入力
と同一の次元性であってもよい。
エラーを計算するために、テストコードの値とエンコーダへの入力の値とを、エラー関
数を介して比較することができる。エラー関数は、テストコードとエンコーダへの入力と
の間の絶対差の合計によって与えられる、Ｌ１エラーであってもよい。エラー関数は、テ
ストコードとエンコーダへの入力との間の差の二乗の和によって与えられる、Ｌ２エラー
またはユークリッドエラーであってもよい。エラー関数は、ＬＮエラー、または任意の次
元Ｎの一般化されたユークリッドエラーであってもよい。エラー関数は、任意の他のエラ
ー関数であってもよい。エラー関数は、反復ごとに同じであってもよい。エラー関数は、
連続する反復の間で変化してもよい。
テストコードおよびエンコーダへの入力から計算されたエラーは、条件と比較すること
ができる。条件は、所定の閾値に基づくことができる。エラーが条件を満たす場合、最小
生理学的データをアクセプトし（１０１４）、最小生理学データの値を出力する（８０６
）ことができる。エラーが条件を満たしていない場合、エンコーダ８３０の各層における
各ノードの重み、生理学的データ８４０、およびデコーダ８５０を、任意の好適な手順に
従ってアップデートする（１０１４）。この時点で、この手順は条件が満たされるまで繰
り返すことができる。エラーが所定の閾値未満となるように条件を定めることができる。
エラーが先に計算されたエラーのいずれよりも小さくなるように条件を定めることもでき
る。いくつかの実施形態では、条件が反復ごとに同じであってもよい。他の実施形態では
、条件が連続的な反復の間で変化してもよい。この手順および反復は、条件が満たされた
ときに終了するように構成することができる。いくつかの実施形態では、条件が満たされ
ると、現在の反復からの生理学的母集団データが出力される。
特には、自動符号化方法を参照しているが、様々な教師あり機械学習技術、様々な半教
師あり機械学習技術、および／または教師なしの機械学習技術を含む、他の機械学習技術
を機械学習モジュールに実装することができる。機械学習技術は、トレーニング可能とす
ることができる。機械学習技術は、人間のトレーナとの相互作用（教師あり機械学習）に
よって、自己トレーニング（教師なし機械学習）によって、またはその２つの組合せ（半
教師あり機械学習）によって、トレーニング可能であってもよい。例えば、機械学習モジ
ュールは、オルタネーティング決定木（ＡＤＴｒｅｅ）、決定株、機能ツリー（ＦＴ）、
ロジスティックモデルツリー（ＬＭＴ）、ロジスティック回帰、ランダムフォレスト、線
形分類器、神経ネットワーク、スパース辞書、ディアボロネットワーク、または当該分野
で知られている任意の機械学習アルゴリズムまたは統計アルゴリズムを利用することがで
きる。１つ以上のアルゴリズムを一緒に使用して、アンサンブル法を生成することができ
、アンサンブル方は、ブースティング（例えば、ＡｄａＢｏｏｓｔ、ＬＰＢｏｏｓｔ、Ｔ
ｏｔａｌＢｏｏｓｔ、ＢｒｏｗｎＢｏｏｓｔ、ＭａｄａＢｏｏｓｔ、ＬｏｇｉｔＢｏｏｓ
ｔなど）のような機械学習アンサンブルメタアルゴリズムを使用して最適化し、バイアス
および／または平方偏差を減少させることができる。機械学習分析は、例えば、Ｒ、Ｗｅ
ｋａ、Ｐｙｔｈｏｎ、および／またはＭａｔｌａｂのような、当該分野で知られている多
くのプログラミング言語およびプラットフォームの１つ以上を使用して実行することがで
きる。
図１１は、機械的ダイヤフラムによって得られる聴診オーディオ信号、超音波トランス
デューサによって得られる超音波信号、および非聴診の非超音波センサによって得られる
１つ以上の非超音波信号から特徴を抽出する方法を概略的に示す。この方法は、図８、図
９、図１０に関して本明細書に記載される技術のいずれかを利用して、一連のセンサデー
タにエンコーダおよびデコーダを適用することができる。センサデータは、聴診センサ（
本明細書に記載される機械的ダイヤフラムなど）に関連する時系列のセンサ値ｆ１（ｔ）
、第１の超音波センサに関連する時系列のセンサ値ｆ２（ｔ）、第１の光ダイオードに関
連するセンサ値ｆ３（ｔ）などを含むことができる。一般に、センサデータは、ｎ個の時
系列のセンサ値を含むことができ、ｎは、正の整数である。各時系列のセンサ値は、本明
細書に記載される聴診センサ、超音波センサ、または非聴診の非超音波センサのいずれか
に関連することができる。各時系列は、オートエンコーダに渡され、コリレータ（内部層
のセットとも称される）とデコーダを通って進み、抽出された特徴を出力する。例えば、
オートエンコーダ、コリレータ、およびデコーダは、心拍数、血圧、血中酸素、または本
明細書に記載される他の任意の臨床的に関連する特徴に関する、抽出された特徴を出力す
ることができる。
図１９は、聴診オーディオ信号を受信し、超音波撮像信号を送信および受信し、かつ聴
診オーディオ信号と超音波撮像信号とを相関させる方法１９００を示す。
第１の動作１９１０では、聴診オーディオ信号を対象から受信する。聴診オーディオ信
号は、本明細書に記載される機械的ダイヤフラムを備える聴診器ヘッドによって受信する
ことができる。
第２の動作１９２０では、送信超音波撮像信号を対象に送信する。送信超音波撮像信号
は、本明細書に記載される超音波トランスデューサによって送信することができる。
第３の動作１９３０では、受信超音波撮像信号を対象から受信する。受信超音波撮像信
号は、本明細書に記載される超音波トランスデューサによって受信することができる。
第４の動作１９４０では、聴診オーディオ信号と受信超音波撮像信号とを相関させる。
聴診オーディオ信号と受信超音波撮像信号とは、本明細書に記載されるモデルによって相
関させることができる。
方法１９００は、非聴診の非超音波信号を検出する動作（図１９には不図示）をさらに
含むことができる。非聴診の非超音波信号は、本明細書に記載される非聴診の非超音波セ
ンサによって検出することができる。
方法１９００は、図８、図９、図１０、または図１１に関して本明細書に記載されるデ
バイスのような、本明細書に記載されるデバイスのいずれかによって実行することができ
る。
本明細書で適用される方法１９００に基づく多くの変形、変更、および改造が可能であ
る。例えば、方法１９００の動作の順序を変更すること、いくつかの動作を省くこと、い
くつかの動作を複数回実行すること、付加的動作を適宜追加することができる。いくつか
の動作は、連続して実行されてもよい。いくつかの動作は、平行して実行されてもよい。
いくつかの動作は、一度に実行されてもよい。いくつかの動作は、複数回実行されてもよ
い。いくつかの動作は、サブ動作を含んでいてもよい。いくつかの動作が自動化され、い
くつかの動作が手動であってもよい。
本明細書に記載される聴診器デバイスは、送信超音波撮像信号をオーディオ信号で干渉
させることによって、送信超音波撮像信号のビームステアリングを実行するように構成す
ることができる。聴診器ヘッドは、オーディオ信号を対象に送信するためのオーディオト
ランスデューサを備えることができる。聴診器ヘッドは、送信超音波撮像信号をオーディ
オ信号で干渉させるための干渉回路を備えることができる。干渉回路は、超音波撮像信号
を対象に誘導することができる。オーディオトランスデューサまたは干渉回路は、聴診器
ヘッドのハウジングに取り外し可能に連結されていてもよい。オーディオトランスデュー
サまたは干渉回路は、聴診器ヘッドのハウジングに物理的に連結されていてもよい。オー
ディオトランスデューサまたは干渉回路は、聴診器ヘッドのハウジングに機能的に接続さ
れていてもよい。
干渉回路は、オーディオ信号に対する対象の応答のモデルに基づいて、送信超音波撮像
信号をオーディオ信号で干渉させることができる。このモデルは、本明細書に記載される
任意のモデルと同様であってもよい。このモデルは、超音波撮像信号をオーディオ信号と
相関させて、抽出された特徴パラメータを生成することができる。このモデルは、超音波
信号およびオーディオ信号を、それぞれ第１のおよび第２の重み関数でたたみ込むことに
よって超音波信号をオーディオ信号と相関させ、重みつき超音波信号および重みつきオー
ディオ信号をそれぞれ形成することができる。重みつき超音波信号および重みつきオーデ
ィオ信号は、重み信号に対して自動相関または相互相関を実行することによって相関され
てもよい。このモデルは、超音波信号およびオーディオ信号を（フーリエ積分変換、フー
リエ級数変換、Ｚ変換、ウェーブレット変換、余弦級数変換、正弦級数変換、テイラー級
数変換、ローラン級数変換、ラプラス変換、アダマール変換、または任意の他の数学的変
換によって）変換することによって、超音波信号をオーディオ信号と相関させ、変換超音
波信号および変換オーディオ信号をそれぞれ生成することができる。変換超音波信号およ
び変換オーディオ信号は、変換信号に対して自動相関または相互相関を実行することによ
って相関されてもよい。このモデルは、超音波信号およびオーディオ信号を、機械学習技
術を使用して一組の特徴に符号化およびマッピングすることによって、該超音波信号およ
びオーディオ信号を相関させることができる。機械学習技術は、ニューラルネットワーク
、スパース辞書、ディアボロネットワーク、または本明細書に記載される任意の他の機械
学習技術とすることができる。
図２０は、聴診オーディオ信号を受信し、超音波撮像信号を送信および受信し、オーデ
ィオ信号を送信し、送信超音波撮像信号とオーディオ信号とを干渉させて超音波撮像信号
を誘導する方法２０００を示す。
第１の動作２０１０では、聴診オーディオ信号を対象から受信する。聴診オーディオ信
号は、本明細書に記載される機械的ダイヤフラムを備える聴診器ヘッドによって受信する
ことができる。
第２の動作２０２０では、送信超音波撮像信号を対象に送信する。送信超音波撮像信号
は、本明細書に記載されるように、超音波トランスデューサによって送信することができ
る。
第３の動作２０３０では、受信超音波撮像信号を対象から受信する。受信超音波撮像信
号は、本明細書に記載されるように、超音波トランスデューサによって受信することがで
きる。
第４の動作２０４０では、オーディオ信号を対象に送信する。オーディオ信号は、本明
細書に記載されるように、オーディオトランスデューサから送信することができる。
第５の動作２０５０では、送信超音波撮像信号をオーディオ信号と干渉させて、超音波
撮像信号を誘導する。送信超音波撮像信号およびオーディオ信号は、本明細書に記載され
るように、干渉回路によって干渉させることができる。
方法２０００は、非聴診の非超音波信号を検出する動作（図２０には不図示）をさらに
含むことができる。非聴診の非超音波信号は、本明細書に記載されるように、非聴診の非
超音波センサによって検出することができる。
方法２０００は、本明細書に記載されるデバイスのいずれかによって実施することがで
きる。
本明細書で適用される方法２０００に基づく多くの変形、変更、および改造が可能であ
る。例えば、方法２０００の動作の順序を変更すること、いくつかの動作を省くこと、い
くつかの動作を複数回実行すること、付加的動作を適宜追加することができる。いくつか
の動作は、連続して実行されてもよい。いくつかの動作は、平行して実行されてもよい。
いくつかの動作は、一度に実行されてもよい。いくつかの動作は、複数回実行されてもよ
い。いくつかの動作は、サブ動作を含んでいてもよい。いくつかの動作が自動化され、い
くつかの動作が手動であってもよい。
図１２は、聴診器デバイスからの情報を情報システムにどのように送信することができ
るかを示す。本明細書に記載されるように、聴診器デバイスは、情報を送信または受信す
る能力を有することができる。聴診器デバイスは、センサデータまたは抽出された特徴な
どの送信情報を、様々な情報システムに送信することができる。情報は、容易な視覚化の
ために外部ディスプレイに送信され、機関のデータベース（医院、病院、または医院もし
くは病院のネットワークに関連するデータベースなど）またはクラウドベースのヘルスシ
ステムに格納することができる。したがって、情報は、その情報に関心のある機関によっ
てアクセスすることができる。
図１３は、聴診器デバイスからの情報が異なる個人または機関によってどのように利用
されるかを示す図である。聴診器デバイスからの情報は、クラウドサーバに送信すること
ができる。クラウドサーバは、情報にアルゴリズムを適用することができる。情報は、医
療保険の携行と責任に関する法律（ＨＩＰＡＡ）に準拠したデータベースに格納されても
よい。情報は、看護師、医師（コンサルティング医師など）、救急医療技術者、または他
の医療従事者によってアクセスされてもよい。情報は、例えば、患者の親によってアクセ
スされてもよい。
［デジタル処理装置］
本明細書に記載されるシステム、装置、および方法は、デジタル処理デバイス、または
その使用を含み得る。デジタル処理デバイスは、デバイスの機能を実行する１つ以上のハ
ードウェア中央処理装置（ＣＰＵ）を含むことができる。デジタル処理デバイスは、実行
可能命令を実行するように構成されたオペレーティングシステムをさらに備えることがで
きる。いくつかの例において、デジタル処理デバイスは、任意にコンピュータネットワー
クに接続され、任意にインターネットに接続されてワイルドワイドウェブにアクセスし、
または任意にクラウドコンピューディングインフラストラクチャに接続される。他の例に
おいて、デジタル処理デバイスは、任意にイントラネットに接続される。他の例において
、デジタル処理デバイスは、任意にデータ記憶装置に接続される。
本明細書の記載によれば、好適なデジタル処理デバイスには、非限定的な例として、サ
ーバコンピュータ、デスクトップコンピュータ、ラップトップコンピュータ、ノートブッ
クコンピュータ、サブノートブックコンピュータ、ネットブックコンピュータ、ネットパ
ッドコンピュータ、セットトップコンピュータ、メディアストリーミングデバイス、ハン
ドヘルドコンピュータ、インターネット機器、モバイルスマートフォン、タブレットコン
ピュータ、パーソナルデジタルアシスタント、ビデオゲームコンソール、および車両が含
まれる。当業者は、多くのスマートフォンが本明細書に記載されるシステムでの使用に適
していることを認識するであろう。当業者は、選択的なコンピュータネットワーク接続性
を有する、選択されたテレビ、ビデオプレイヤー、およびデジタルミュージックプレイヤ
ーが、本明細書に記載されるシステムでの使用に適していることもまた認識するであろう
。好適なタブレットコンピュータには、当業者に知られている、ブックレット、スレート
、およびコンバーチブル構成を備えるものが含まれ得る。
デジタル処理デバイスは、実行可能命令を実行するように構成されたオペレーティング
システムを含むことができる。オペレーティングシステムは、例えば、プログラムおよび
データを含むソフトウェアとすることができ、デバイスのハードウェアを管理し、アプリ
ケーションを実行するためのサービスを提供することができる。当業者は、適切なサーバ
オペレーティングシステムには、非限定的な例として、ＦｒｅｅＢＳＤ、ＯｐｅｎＢＳＤ
、ＮｅｔＢＳＤ（登録商標）、Ｌｉｎｕｘ、Ａｐｐｌｅ（登録商標）Ｍａｃ ＯＳ Ｘ
Ｓｅｒｖｅｒ（登録商標）、Ｏｒａｃｌｅ（登録商標）Ｓｏｌａｒｉｅｓ（登録商標）、
Ｗｉｎｄｏｗｓ Ｓｅｒｖｅｒ（登録商標）、およびＮｏｖｅｌｌ（登録商標）ＮｅｔＷ
ａｒｅ（登録商標）が含まれ得ることを認識するであろう。当業者は、適切なパーソナル
コンピュータオペレーティングシステムには、非限定的な例として、Ｍｉｃｒｏｓｏｆｔ
（登録商標）Ｗｉｎｄｏｗｓ（登録商標）、Ａｐｐｌｅ（登録商標）Ｍａｃ ＯＳ Ｘ（
登録商標）、ＵＮＩＸ（登録商標）、およびＧＮＵ／Ｌｉｎｕｘ（登録商標）などのＵＮ
ＩＸ系オペレーティングシステムが含まれ得ることを認識するであろう。場合によっては
、オペレーティングシステムは、クラウドコンピューティングによって提供される。当業
者は、適切なモバイルスマートフォンオペレーティングシステムには、非限定的な例とし
て、Ｎｏｋｉａ（登録商標）Ｓｙｍｂｉａｎ（登録商標）ＯＳ、Ａｐｐｌｅ（登録商標）
ｉＯＳ（登録商標）、Ｒｅｓｅａｒｃｈ Ｉｎ Ｍｏｔｉｏｎ（登録商標）ＢｌａｃｋＢ
ｅｒｒｙ ＯＳ（登録商標）、Ｇｏｏｇｌｅ（登録商標）Ａｎｄｒｏｉｄ（登録商標）、
Ｍｉｃｒｏｓｏｆｔ（登録商標）Ｗｉｎｄｏｗｓ Ｐｈｏｎｅ（登録商標）ＯＳ、Ｍｉｃ
ｒｏｓｏｆｔ（登録商標）Ｗｉｎｄｏｗｓ Ｍｏｂｉｌｅ（登録商標）ＯＳ、Ｌｉｎｕｘ
（登録商標）、およびＰａｌｍ（登録商標）ＷｅｂＯＳ（登録商標）が含まれ得ることも
また認識するであろう。当業者は、適切なメディアストリーミングデバイスオペレーティ
ングシステムには、非限定的な例として、Ａｐｐｌｅ ＴＶ（登録商標）、Ｒｏｋｕ（登
録商標）、Ｂｏｘｅｅ（登録商標）、Ｇｏｏｇｌｅ ＴＶ（登録商標）、Ｇｏｏｇｌｅ
Ｃｈｒｏｍｅｃａｓｔ（登録商標）、Ａｍａｚｏｎ Ｆｉｒｅ（登録商標）、およびＳａ
ｍｓｕｎｇ（登録商標）ＨｏｍｅＳｙｎｃ（登録商標）が含まれ得ることもまた認識する
であろう。当業者は、適切なビデオゲームコンソールオペレーティングシステムには、非
限定的な例として、Ｓｏｎｙ（登録商標）ＰＳ３（登録商標）、Ｓｏｎｙ（登録商標）Ｐ
Ｓ４（登録商標）、Ｍｉｃｒｏｓｏｆｔ（登録商標）Ｘｂｏｘ ３６０（登録商標）、Ｍ
ｉｃｒｏｓｏｆｔ（登録商標） Ｘｂｏｘ Ｏｎｅ、Ｎｉｎｔｅｎｄｏ（登録商標）Ｗｉ
ｉ（登録商標）、Ｎｉｎｔｅｎｄｏ（登録商標）Ｗｉｉ Ｕ（登録商標）、およびＯｕｙ
ａ（登録商標）が含まれ得ることもまた認識するであろう。
いくつかの例において、デバイスは、ストレージおよび／またはメモリデバイスを含む
ことができる。ストレージおよび／またはメモリデバイスは、データまたはプログラムを
一時的または永久的に記憶するために使用される１つ以上の物理的装置とすることができ
る。いくつかの例において、デバイスは揮発性メモリであり、格納された情報を維持する
ために電力を必要とする。他の例において、デバイスは、不揮発性メモリであり、デジタ
ル処理デバイスに電力が共有されていないときに、格納された情報を維持する。他の例に
おいて、不揮発性メモリはフラッシュメモリを含む。不揮発性メモリは、ダイナミックラ
ンダムアクセスメモリ（ＤＲＡＭ）を含むことができる。不揮発性メモリは、強誘電体ラ
ンダムアクセスメモリ（ＦＲＡＭ）を含むことができる。不揮発性メモリは、相変化ラン
ダムアクセスメモリ（ＰＲＡＭ）を含むことができる。デバイスは、非限定的な例として
、ＣＤ－ＲＯＭ、ＤＶＤ、フラッシュメモリデバイス、磁気ディスクドライブ、磁気テー
プドライブ、光ディスクドライブ、およびクラウドコンピュータベースのストレージを含
む、ストレージデバイスとすることができる。ストレージおよび／またはメモリデバイス
は、本明細書に開示されているようなデバイスの組合せであってもよい。
デジタル処理デバイスは、視覚情報をユーザに送信するディスプレイを含むことができ
る。ディスプレイは、ブラウン管（ＣＲＴ）ディスプレイとすることができる。ディスプ
レイは、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）とすることができる。あるいは、ディスプレイは、
薄膜トランジスタ液晶ディスプレイ（ＴＦＴ－ＬＣＤ）とすることができる。ディスプレ
イはさらに、有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ）ディスプレイとすることができる。様々な
ケースにおいて、ＯＬＥＤディスプレイは、パッシブマトリクスＯＬＥＤ（ＰＭＯＬＥＤ
）またはアクティブマトリクスＯＬＥＤ（ＡＭＯＬＥＤ）ディスプレイである。ディスプ
レイは、ビデオプロジェクタであってもよい。ディスプレイは、本明細書に開示されるよ
うなデバイスの組合せであってもよい。
デジタル処理デバイスはまた、ユーザから情報を受信するための入力デバイスを含むこ
とができる。例えば、入力デバイスは、キーボードとすることができる。入力デバイスは
、例えば、非限定的な例として、マウス、トラックボール、トラックパッド、ジョイステ
ィック、ゲームコントローラ、またはスタイラスを含む、ポインティングデバイスであっ
てもよい。入力デバイスは、タッチスクリーンまたはマルチタッチスクリーンとすること
ができる。入力デバイスは、音声または他の音声入力を捕捉するためのマイクロフォンで
あってもよい。入力デバイスは、モーションまたはビジュアル入力を捕捉するビデオカメ
ラまたは他のセンサとすることができる。あるいは、入力デバイスは、Ｋｉｎｅｃｔ（商
標）、Ｌｅａｐ Ｍｏｔｉｏｎ（商標）などであってもよい。さらなる態様において、入
力デバイスは、本明細書に開示されるようなデバイスの組合せとすることができる。
［非一時的コンピュータ可読記憶媒体］
いくつかの例において、本明細書に開示されるシステム、装置、および方法は、選択的
にネットワーク化されたデジタル処理装置のオペレーティングシステムによって実行可能
な命令を含むプログラムでエンコードされた、１つ以上の固定コンピュータ可読記憶媒体
を含むことができる。他の例において、コンピュータ可読記憶媒体は、デジタル処理デバ
イスの有形のコンポーネントである。さらに他の例において、コンピュータ可読記憶媒体
は、デジタル処理デバイスから任意に取り外すことができる。コンピュータ可読記憶媒体
は、非限定的な例として、ＣＤ－ＲＯＭ、ＤＶＤ、フラッシュメモリデバイス、ソリッド
ステートメモリ、磁気ディスクドライブ、磁気テープドライブ、光ディスクドライブ、ク
ラウドコンピューディングシステムおよびサービスなどを含むことができる。場合によっ
ては、プログラムおよび命令は、媒体に、永久的に、実質的に永久的に、半永久的に、ま
たは非一時的に符号化される。
［コンピュータプログラム］
本明細書に開示されるシステム、装置、および方法は、少なくとも１つのコンピュータ
プログラムまたはその使用を含むことができる。コンピュータプログラムは、デジタル処
理デバイスのＣＰＵ内で実行下方であり、指定されたタスクを実行するために書き込まれ
た一連の命令を含む。いくつかの実施形態において、コンピュータ可読命令は、特定のタ
スクを実行するか、または特定の抽象データタイプを実装する、機能、オブジェクト、ア
プリケーションプログラミングインタフェース（ＡＰＩｓ）、データ構造などのプログラ
ムモジュールとして実装される。本明細書の開示に照らして、当業者は、特定の実施形態
において、コンピュータプログラムが様々な言語の様々なバージョンで書き込まれている
ことを認識するであろう。
コンピュータ可読命令の機能性は、様々な環境において所望されるように組み合わせる
か、または分散させることができる。コンピュータプログラムは、１つの命令シーケンス
を含むことができる。コンピュータプログラムは、複数の命令シーケンスを含むことがで
きる。場合によっては、コンピュータプログラムは、１つの場所から提供される。他の例
において、コンピュータプログラムは、複数の場所から提供される。さらに他の場合、コ
ンピュータプログラムは、１つ以上のソフトウェアモジュールを含むことができる。場合
によっては、コンピュータプログラムは、部分的にまたは全体として、１つ以上のウェブ
アプリケーション、１つ以上のモバイルアプリケーション、１つ以上のスタンドアロンア
プリケーション、１つ以上のウェブブラウザプラグイン、拡張、アドイン、もしくはアド
オン、またはそれらの組合せを含むことができる。
［ウェブアプリケーション］
コンピュータプログラムは、ウェブアプリケーションを含むことができる。本明細書の
開示に照らして、当業者は、ウェブアプリケーションが様々な態様において１つ以上のソ
フトウェアフレームワークおよび１つ以上のデータベースシステムを利用することを認識
するであろう。場合によっては、ウェブアプリケーションは、ｍｉｃｒｏｓｏｆｔ（登録
商標）．ＮＥＴまたはＲｕｂｙ ｏｎＲａｉｌｓ（ＲｏＲ）などのソフトウェアフレーム
ワーク上に作成される。場合によっては、ウェブアプリケーションは、非限定的な例とし
て、例えば、リレーショナルの、非リレーショナルの、オブジェクト指向の、連想の、お
よびＸＭＬデータベースシステムを含む、１つ以上のデータベースシステムを利用する。
場合によっては、適切な連想データベースシステムは、非限定的な例として、Ｍｉｃｒｏ
ｓｏｆｔ（登録商標）ＳＱＲ Ｓｅｒｖｅｒ、ｍｙＳＱＬ（商標）、およびＯｒａｃｌｅ
（登録商標）を含むことができる。当業者であれば、様々な例におけるウェブアプリケー
ションは、１つ以上の言語の１つ以上のバーションで書き込まれることもまた認識するで
あろう。ウェブアプリケーションは、１つ以上のマークアップ言語、プレゼンテーション
定義言語、クライアントサイドスクリプト言語、サーバサイドコーディング言語、データ
ベースクエリ言語、またはそれらの組合せで書き込むことができる。ウェブアプリケーシ
ョンは、ＨＴＭＬ（Ｈｙｐｅｒｔｅｘｔ Ｍａｒｋｕｐ Ｌａｎｇｕａｇｅ）、ＸＨＴＭ
Ｌ（Ｅｘｔｅｎｓｉｂｌｅ Ｈｙｐｅｒｔｅｘｔ Ｍａｒｋｕｐ Ｌａｎｇｕａｇｅ）、
またはＸＭＬ（Ｅｘｔｅｎｓｉｂｌｅ Ｍａｒｋｕｐ Ｌａｎｇｕａｇｅ）のようなマー
クアップ言語である程度書き込まれていてもよい。場合によっては、ウェブアプリケーシ
ョンは、ＣＳＳ（Ｃａｓｃａｄｉｎｇ Ｓｔｙｌｅ Ｓｈｅｅｔ）のようなプレゼンテー
ション定義言語である程度書き込まれる。ウェブアプリケーションは、ＡＪＡＸ（Ａｓｙ
ｎｃｈｒｏｎｏｕｓ Ｊａｖａｓｃｒｉｐｔ ａｎｄ ＸＭＬ）、Ｆｌａｓｈ（登録商標
）Ａｃｔｉｏｎｓｃｒｉｐｔ、Ｊａｖａｓｃｒｉｐｔ、またはＳｉｌｖｅｒｌｉｇｈｔ（
登録商標）などの、クライアントサイドスクリプト言語である程度書き込まれていてもよ
い。ウェブアプリケーションは、ＡＳＰ（Ａｃｔｉｖｅ Ｓｅｒｖｅｒ Ｐａｇｅｓ）、
ＣｏｌｄＦｕｓｉｏｎ（登録商標）、Ｐｅｒｌ、Ｊａｖａ（商標）、ＪＳＰ（ＪａｖａＳ
ｅｒｖｅｒ Ｐａｇｅｓ）、ＰＨＰ（Ｈｙｐｅｒｔｅｘｔ Ｐｒｅｐｒｏｃｅｓｓｏｒ）
、Ｐｙｔｈｏｎ（商標）、Ｔｃｌ、Ｓｍａｌｌｔａｌｋ、ＷｅｂＤＮＡ（登録商標）、ま
たはＧｒｏｏｖｙなどの、サーバサイドコーディング言語である程度書き込まれていても
よい。場合によっては、ウェブアプリケーションは、ＳＱＬ（Ｓｔｒｕｃｔｕｒｅｄ Ｑ
ｕｅｒｙ Ｌａｎｇｕａｇｅ）などのデータベースクエリ言語である程度書き込まれてい
てもよい。また、ウェブアプリケーションは、ＩＢＭ（登録商標）Ｌｏｔｕｓ Ｄｏｍｉ
ｎｏ（登録商標）などのエンタープライズサーバ製品を統合していてもよい。場合によっ
ては、ウェブアプリケーションは、メディアプレイヤー要素を含む。様々な他の例におい
て、メディアプレイヤー要素は、例えば、非限定的な例として、Ａｄｏｂｅ（登録商標）
Ｆｌａｓｈ（登録商標）、ＨＴＭＬ ５、Ａｐｐｌｅ（登録商標）ＱｕｉｃｋＴｉｍｅ（
登録商標）、Ｍｉｃｒｏｓｏｆｔ（登録商標）Ｓｉｌｖｅｒｌｉｇｈｔ（登録商標）、Ｊ
ａｖａ（商標）、およびＵｎｉｔｙ（登録商標）を含む、多くの適切なマルチメディア技
術の１つ以上を利用する。
［モバイルアプリケーション］
コンピュータプログラムは、モバイルデジタル処理デバイスに提供されるモバイルアプ
リケーションを含むことができる。場合によっては、モバイルアプリケーションは、製造
時に、モバイルデジタル処理デバイスに提供される。場合によっては、モバイルアプリケ
ーションは、本明細書に記載されるコンピュータネットワークを介して、モバイルデジタ
ル処理デバイスに提供される。
本明細の開示に照らして、モバイルアプリケーションは、当業者に既知の技術によって
、当業者に既知のハードウェア、言語、および開発環境を使用して作成される。当業者は
、モバイルアプリケーションがいくつかの言語で書かれていることを認識するであろう。
適切なプログラム言語には、非限定的な例として、Ｃ、Ｃ＋＋、Ｃ＃、Ｏｂｊｅｃｔｉｖ
ｅ－Ｃ、Ｊａｖａ（商標）、Ｊａｖａｓｃｒｉｐｔ、Ｐａｓｃａｌ、Ｏｂｊｅｃｔ Ｐａ
ｓｃａ、Ｐｙｔｈｏｎ（商標）、Ｒｕｂｙ、ＶＢ．ｎｅｔ、ＷＭＬ、およびＣＳＳを伴う
／伴わないＸＨＴＭＬ／ＨＴＭＬ、またはそれらの組合せが含まれる。
適切なモバイルアプリケーションの開発環境は、いくつかのソースから入手可能である
。市販の開発環境には、非限定的な例として、ＡｉｒｐｌａｙＳＤＫ、ａｌｃｈｅＭｏ、
Ａｐｐｃｅｌｅｒａｔｏｒ（登録商標）、Ｃｅｌｓｉｕｓ、Ｂｅｄｒｏｃｋ、Ｆｌａｓｈ
Ｌｉｔｅ、．ＮＥＴ Ｃｏｍｐａｃｔ Ｆｒａｍｅｗｏｒｋ、Ｔｈｏｍｏｂｉｌｅ、お
よびＷｏｒｋＬｉｇｈｔ Ｍｏｂｉｌｅ Ｐｌａｔｆｏｒｍが含まれる。他の開発環境が
費用なしで利用可能であり、非限定的な例として、Ｌａｚａｒｕｓ、ＭｏｂｉＦｌｅｘ、
ＭｏＳｙｎｃ、およびＰｈｏｎｅｇａｐが含まれる。
また、モバイルデバイスメーカは、非限定的な例として、ｉＰｈｏｎｅおよびｉＰａｄ
（ｉＯＳ）ＳＤＫ、Ａｎｄｒｏｉｄ（商標）ＳＤＫ、ＢｌａｃｋＢｅｒｒｙ（登録商標）
ＳＤＫ、ＢＲＥＷ ＳＤＫ、Ｐａｌｍ（登録商標）ＯＳ ＳＤＫ、Ｓｙｍｂｉａｎ ＳＤ
Ｋ、ｗｅｂＯＳ ＳＤＫ、およびＷｉｎｄｏｗｓ（登録商標）Ｍｏｂｉｌｅ ＳＤＫを含
む、ソフトウェア開発キットを配布する。
当業者は、非限定的な例として、Ａｐｐｌｅ（登録商標）ＡｐｐＳｔｏｒｅ、Ａｎｄｒ
ｏｉｄ（商標）Ｍａｒｋｅｔ、ＢｌａｃｋＢｅｒｒｙ（登録商標）Ａｐｐ Ｗｏｒｌｄ、
Ａｐｐ Ｓｔｐｒｅ ｆｏｒ Ｐａｌｍ ｄｅｖｉｃｅｓ、Ａｐｐ Ｃａｔａｌｏｇ ｆ
ｏｒ ｗｅｂＯＳ、Ｗｉｎｄｏｗｓ（登録商標）Ｍａｒｋｅｔｐｌａｃｅ ｆｏｒ Ｍｏ
ｂｉｌｅ、Ｏｖｉ Ｓｔｏｒｅ ｆｏｒ Ｎｏｋｉａ（登録商標）ｄｅｖｉｃｅｓ、Ｓａ
ｍｓｕｎｇ（登録商標）Ａｐｐｓ、およびＮｉｎｔｅｎｄｏ（登録商標）ＤＳｉ Ｓｈｏ
ｐを含むモバイルアプリケーションの配信のために、いくつかの商業用フォーラムが利用
可能であることを認識するであろう。
［スタンドアロンアプリケーション］
コンピュータプログラムは、独立したコンピュータプロセスとして実行され、既存のプ
ロセスに対するアドオン、例えば、プラグインではないプログラムである、スタンドアロ
ンアプリケーションを含むことができる。当業者は、スタンドアロンアプリケーションが
しばしばコンパイルされることを認識するであろう。コンパイラとは、プログラミング言
語で書かれたソースコードを、アセンブリ言語やマシンコードなどのバイナリオブジェク
トコードに変換するコンピュータプログラムである。適切なコンパイルされたプログラミ
ング言語には、非限定的な例として、Ｃ、Ｃ＋＋、Ｏｂｊｅｖｔｉｖｅ－Ｃ。ＣＯＢＯＬ
、Ｄｅｌｐｈｉ、Ｅｉｆｆｅｌ、Ｊａｖａ（商標）、Ｌｉｓｐ、Ｐｙｔｈｏｎ（商標）、
Ｖｉｓｕａｌ Ｂａｓｉｃ、およびＶＢ．ＮＥＴ、またはそれらの組合せが含まれる。コ
ンパイルは、実行可能プログラムを作成するために、少なくとも部分的に実行されること
がよくある。コンピュータプログラムは、１つ以上の実行可能なコンパイルされたアプリ
ケーションを含むことができる。
［ウェブブラウザプラグイン］
コンピュータプログラムは、ウェブブラウザプラグインを含むことができる。コンピュ
ーティングにおいて、プラグインは、より大きなソフトウェアアプリケーションに対して
特定の機能を追加する、１つ以上のソフトウェアコンポーネントである。ソフトウェアア
プリケーションのメーカは、サードパーティの開発者がアプリケーションを拡張する機能
を作成し、新しい機能を簡単に追加したり、アプリケーションのサイズを縮小したりでき
るようにするプラグインをサポートしている。プラグインをサポートすると、プラグイン
は、ソフトウェアアプリケーションの機能をカスタマイズすることができる。例えば、ビ
デオを再生し、インタラクティビティを生成し、ウィルスをスキャンし、特定のファイル
タイプを表示するために、プラグインはウェブブラウザで一般的に使用されている。当業
者は、Ａｄｏｂｅ（登録商標）Ｆｌａｓｈ（登録商標）Ｐｌａｙｅｒ、Ｍｉｃｒｏｓｏｆ
ｔ（登録商標）Ｓｉｌｖｅｒｌｉｇｈｔ（登録商標）、およびＡｐｐｌｅ（登録商標）Ｑ
ｕｉｃｋＴｉｍｅを含む、いくつかのウェブブラウザプラグインをよく知っている。いく
つかの実施形態では、ツールバーが、１つ以上のウェブブラウザ拡張、アドイン、または
アドオンを含んでいる。いくつかの実施形態では、ツールバーが、１つ以上のエクスプロ
ーラバー、ツールバー、またはデスクバンドを含んでいる。
本明細書の開示に照らして、当業者であれば、非限定的な例として、Ｃ＋＋、Ｄｅｌｐ
ｈｉ、Ｊａｖａ（商標）、ＰＨＰ、Ｐｙｔｈｏｎ（商標）、およびＶＢ．ＮＥＴ、または
それらの組合せを含む、様々なプログラミング言語でのプラグインの開発を可能にするい
くつかのプラグインフレームワークが利用可能であることを認識するであろう。
ウェブブラウザ（インターネットブラウザとも称される）は、ネットワーク接続された
デジタル処理デバイスとともに使用し、ワールドワイドウェブ上の情報資源を検索、提示
、横断するように設計されたソフトウェアアプリケーションであり得る。適切なウェブブ
ラウザには、非限定的な例として、ｍｉｃｒｏｓｏｆｔ（登録商標）Ｉｎｔｅｒｎｅｔ
Ｅｘｐｌｏｒｅｒ（登録商標）、Ｍｏｚｉｌｌａ（登録商標）Ｆｉｒｅｆｏｘ（登録商標
）、Ｇｏｏｇｌｅ（登録商標）Ｃｈｒｏｍｅ、Ａｐｐｌｅ（登録商標）Ｓａｆａｒｉ（登
録商標）、Ｏｐｅｒａ Ｓｏｆｔｗａｒｅ（登録商標）Ｏｐｅｒａ（登録商標）、および
ＫＤＥ Ｋｏｎｑｕｅｒｏｒが含まれる。いくつかの実施形態において、ウェブブラウザ
は、モバイルウェブブラウザである。モバイルウェブブラウザ（マイクロブラウザ、ミニ
ブラウザ、および無線ブラウザとも称される）は、非限定的な例として、ハンドヘルドコ
ンピュータ、タブレットコンピュータ、ネットブックコンピュータ、サブノートブックコ
ンピュータ、スマートフォン、ミュージックプレイヤー、パーソナルデジタルアシスタン
ト（ＰＤＡ）、およびハンドヘルドビデオゲームシステムを含む、モバイルデジタル処理
デバイス上での使用のために設計されている。適切なモバイルウェブブラウザには、非限
定的な例として、Ｇｏｏｇｌｅ（登録商標）Ａｎｄｒｏｉｄ（登録商標）ブラウザ、ＲＩ
Ｍ ＢｌａｃｋＢｅｒｒｙ（登録商標）ブラウザ、Ａｐｐｌｅ（登録商標）Ｓａｆａｒｉ
（登録商標）、Ｐａｌｍ（登録商標）Ｂｌａｚｅｒ、Ｐａｌｍ（登録商標）ＷｅｂＯＳ（
登録商標）ブラウザ、Ｍｏｚｉｌｌａ（登録商標）Ｆｉｒｅｆｏｘ（登録商標）ｆｏｒ
ｍｏｂｉｌｅ、Ｍｉｃｒｏｓｏｆｔ（登録商標）Ｉｎｔｅｒｎｅｔ Ｅｘｐｌｏｒｅｒ（
登録商標）Ｍｏｂｉｌｅ、Ａｍａｚｏｎ（登録商標）Ｋｉｎｄｌｅ（登録商標）Ｂａｓｉ
ｃ Ｗｅｂ、Ｎｏｋｉａ（登録商標）ブラウザ、Ｏｐｅｒａ Ｓｏｆｔｗａｒｅ（登録商
標）Ｏｐｅｒａ（登録商標）Ｍｏｂｉｌｅ、およびＳｏｎｙ（登録商標）ＰＳＰ（商標）
ブラウザが含まれる。
［ソフトウェアモジュール］
本明細書に記載されるシステムおよび方法は、ソフトウェアモジュール、サーバモジュ
ール、および／もしくはデータベースモジュール、またはそれらの使用を含むことができ
る。本明細書の開示に照らして、ソフトウェアモジュールは、当技術分野で既知の機械、
ソフトウェア、および言語を使用して、当業者に既知の技術によって作成することができ
る。本明細書に開示されるソフトウェアモジュールは、多数の方法で実装することができ
る。ソフトウェアモジュールは、ファイル、コードセクション、プログラミングオブジェ
クト、プログラミング構造、またはそれらの組合せを含むことができる。ソフトウェアモ
ジュールは、複数のファイル、複数のコードセクション、複数のプログラミングオブジェ
クト、複数のプログラミング構造、またはそれらの組合せを含むことができる。様々な態
様において、１つ以上のソフトウェアモジュールは、非限定的な例として、ウェブアプリ
ケーション、モバイルアプリケーション、およびスタンドアロンアプリケーションを含む
。いくつかの例において、ソフトウェアモジュールは、１つのコンピュータプログラムま
たはアプリケーション内にある。他の例において、ソフトウェアモジュールは、１つ以上
のコンピュータプログラムまたはアプリケーション内にある。場合によっては、ソフトウ
ェアモジュールは、１台のマシン上でホストされる。他の場合、ソフトウェアモジュール
は、複数のマシン上でホストされる。場合によっては、ソフトウェアモジュールは、クラ
ウドコンピューティングプラットフォーム上でホストされ得る。また、ソフトウェアモジ
ュールは、１つの場所にある１つ以上のマシンでホストされ得る。さらに他の場合、ソフ
トウェアモジュールは、複数の場所にある１つ以上のマシンでホストされる。
［データベース］
本明細書に開示される方法、装置、およびシステムは、１つ以上のデータベース、また
はそれらの使用を含むことができる。本明細書の開示に照らして、当業者は、多くのデー
タベースが、本明細書の他の箇所に記載された分析情報の保存および検索に適しているこ
とを認識するであろう。本明細書に記載される様々な態様において、適切なデータベース
は、非限定的な例として、リレーショナルデータベース、非リレーショナルデータベース
、オブジェクト指向データベース、オブジェクトデータベース、エンティティ関係モデル
データベース、連想データベース、およびＸＭＬデータベースを含むことができる。デー
タベースは、インターネットに基づくものであってもよい。データベースは、ウェブに基
づくものであってもよい。データベースは、クラウドコンピューティングに基づくもので
あってもよい。あるいは、データベースは、１つ以上のローカルコンピュータ記憶装置に
基づくものであってもよい。
［サービス］
本明細書に記載される方法およびシステムは、サービスとしてさらに実行されてもよい
。例えば、サービスプロバイダは、顧客が分析することを望んでいるサンプルを取得する
ことができる。次いで、サービスプロバイダは、本明細書に記載される方法のいずれかに
よって分析するサンプルを符号化し、分析を実行し、顧客にレポートを提供することがで
きる。顧客もまた分析を実行することができ、その結果をサービスプロバイダに提供して
デコードすることができる。いくつかの例では、次いで、サービスプロバイダは、デコー
ドされた結果を顧客に提供する。他の例では、顧客は、サンプルの符号化された分析をプ
ロバイダから受信し、ローカル（顧客のいる場所）に、または遠隔（例えば、ネットワー
クを介して到達可能なサーバ上）にインストールされたソフトウェアとその結果を相互作
用させることによって、該分析結果を復号化することができる。場合によっては、ソフト
ウェアがレポートを作成し、該レポートを顧客に送信することができる。例示的な顧客に
は、臨床研究室、病院、工業整合業者などが含まれる。場合によっては、顧客またはパー
ティは、本明細書に記載される方法を使用することを必要としているか、または望んでい
る、任意の適切な顧客またはパーティであってもよい。
［サーバ］
本明細書に提供される方法は、図１４に示すように、サーバまたはコンピュータサーバ
上で処理することができる。サーバ１４０１は、中央処理装置（ＣＰＵ、「プロセッサ」
）１４０５を含むことができ、該中央処理装置は１４０５、シングルコアプロセッサ、マ
ルチコアプロセッサ、または並列処理のための複数のプロセッサとすることができる、制
御アセンブリの一部として使用されるプロセッサは、マイクロプロセッサとすることがで
きる。サーバ１４０１は、メモリ１４１０（例えば、ランダムアクセスメモリ、リードオ
ンリーメモリ、フラッシュメモリ）；電子記憶ユニット１４１５（例えば、ハードディス
ク）；１つ以上の他のシステムと通信するための通信インタフェース１４２０（例えば、
ネットワークアダプタ）；およびキャッシュ、他のメモリ、データ記憶装置、および／ま
たは電子ディスプレイアダプタを含む、周辺デバイス１４２５を含むことができる。メモ
リ１４１０、記憶ユニット１４１５、インタフェース１４２０、および周辺デバイス１４
２５は、マザーボードなどの通信バス（実線）を介してプロセッサ１４０５と通信するこ
とができる。記憶ユニット１４１５は、データを記憶データ記憶部であってもよい。サー
バ１４０１は、通信インタフェース１４２０の助けを借りて、コンピュータネットワーク
（「ネットワーク」）１４３０に動作可能に接続することができる。追加のハードウェア
の助けを借りたプロセッサは、ネットワークに動作可能に接続することができる。ネット
ワーク１４３０は、インターネット、イントラネットおよび／またはエクストラネット、
電気通信またはデータネットワークと通信するイントラネットおよび／またはエクストラ
ネットであってもよい。サーバ１４０１の助けを借りたネットワーク１４３０は、ピアツ
ーピアネットワークを実装することができ、サーバ１４０１に接続されたデバイスがクラ
イアントまたはサーバとして動作することを可能にできる。サーバは、コンピュータ可読
命令（例えば、デバイス／システム動作プロトコルまたはパラメータ）またはデータ（例
えば、センサの測定値、センサの測定値の分析など）を、ネットワーク１４３０を介して
転送される電気信号を介して送信および受信することができる。さらに、ネットワークは
、例えば、国際境界を越えてデータを送信または受信するために使用することができる。
サーバ１４０１は、ディスプレイもしくはプリンタなどの１つ以上の出力デバイス１４
３５と、および／または、例えば、キーボード、マウス、もしくはジョイスティックなど
の１つ以上の入力デバイス１４４０と、通信することができる。ディスプレイは、タッチ
スクリーンであってもよく、その場合、ディスプレイは、ディスプレイデバイスと入力デ
バイスの両方として機能する。異なるおよび／または追加の入力デバイス、例えば、発音
器、スピーカ、またはマイクロフォンがあってもよい。サーバは、例えば、Ｗｉｎｄｏｗ
ｓ（登録商標）の、またはＭａｃＯＳ（登録商標）の、またはＵｎｉｘ（登録商標）の、
またはＬｉｎｕｘ（登録商標）のいくつかのバーションの任意の１つのような、様々なオ
ペレーティングシステムの任意の１つを使用することができる。
記憶ユニット１４１５は、本明細書に記載されるデバイス、システムまたは方法の動作
に関するファイルまたはデータを格納することができる。
サーバは、ネットワーク１４３０を介して、１つ以上のリモートコンピュータシステム
と通信することができる。１つ以上おリモートコンピュータシステムには、例えば、パー
ソナルコンピュータ、ラップトップ、タブレット、電話、スマートフォン、またはパーソ
ナルデジタルアシスタントが含まれ得る。
制御アセンブリは、単一のサーバ１４０１を含むことができる。他の状況において、シ
ステムは、イントラネット、エクストラネットおよび／またはインターネットを介してそ
う度に通信する複数のサーバを含むことができる。
サーバ１４０１は、デバイス動作パラメータ、プロトコル、本明細書に記載される方法
、および潜在的に関連性のある他の情報を格納するように適合されていてもよい。そのよ
うな情報は、記憶ユニット１４１５またはサーバ１４０１に格納することができ、また、
そのようなデータは、ネットワークを介して送信することができる。
本明細書に記載されるデバイスおよび方法は、サンプルから様々な情報を取得するため
に使用することができる。サンプルは、生きたサンプルとすることができ、ヒトや、ヒト
以外の霊長類、ウマ、またはウシもしくはヒツジなどの家畜、イヌ、ネコ、鳥、マウス、
または任意の他の動物のようなヒト以外の動物対象などであってもよい。本明細書に記載
されるシステムおよび方法は、ヒトまたはヒト以外の対象における様々な健康状態を検出
または診断するために使用することができる。例えば、このシステムおよび方法は、脳、
心臓、肺、胃、小腸、大腸、肝臓、腎臓、結腸、またはヒトもしくはヒト以外の対象の任
意の他の内臓の１つ以上に関連する、傷害または状態を検出するために使用することがで
きる。このシステムおよび方法は、骨（骨折など）、結合組織（軟骨の裂傷など）、また
は血管（動脈瘤など）の１つ以上に関連する傷害または状態を検出するために使用するこ
とができる。
本明細書に記載されるデバイスおよび方法は、ヒトまたはヒト以外の対象の内部におけ
る、腫瘍、骨折した骨、破裂した血管系、裂傷した器官、または遊離腹水の存在を知るた
めに利用することができる。さらに、このデバイスおよび方法は、ヒトまたはヒト以外の
対象における以下の状態のいずれかを特定するために利用することができる：静脈穿刺、
中心線配置、胆石、気胸、胸水、肺炎、心機能、心膜液貯留、心タンポナーデ、膀胱容積
、腸閉塞、器官構造機能異常、扁桃周囲膿瘍、表在性または深部膿瘍、蜂巣炎、流体状態
、腹腔大静脈解離、頸動脈内膜厚、頸動脈解離、腹部大動脈瘤、大動脈解離、および妊娠
。
図１５は、血圧を監視するための、改良された聴診器デバイスの使用状態を示す。聴診
器デバイスは、本明細書に記載される任意の聴診器デバイスとすることができる。
特に、聴診器デバイスは、第１の超音波トランスデューサ、光源、および光検出器を備え
ることができる。聴診器デバイスは、任意に、第２の超音波トランスデューサを備えるこ
とができる。第１の超音波トランスデューサは、Ｔｘモードで動作することができる。第
２の超音波トランスデューサは、受信モードで動作することができる。聴診器デバイスは
、被験体の皮膚（被験体の腕の皮膚など）の上に配置することができる。大量の血液が被
験体の皮膚の下の動脈を通って流れるので、聴診器デバイスは、第１の超音波トランスデ
ューサから超音波信号を送信し、光源から光信号を送信することができる。超音波信号ま
たは光信号は、ボーラスから散乱され、分散され、または反射されてもよい。散乱され、
分散されまたは反射された超音波信号または光信号は、第２の超音波トランスデューサま
たは光検出器によってそれぞれ検出され得る。散乱され、分散され、または反射された超
音波信号の強度は、送信された超音波信号または送信された光信号の強度とそれぞれ比較
され得る。これらの測定は、超音波撮像信号および光信号によってそれぞれ測定された血
液ボーラスの速度をもたらし得る。超音波撮像信号によって測定される血液ボーラスの速
度は、光信号によって測定される血液ボーラスの速度によって正規化されてもよく、また
はその逆であってもよい。図１６に関して本明細書に記載されるように、これらの値を合
成および相関して、被験体の心拍数、血圧、または呼吸などの、被験体の１つ以上の生理
学的現象を決定することができる。
図１６は、血液ボーラスの超音波および光学測定に関連する生理学的パラメータを決定
するための、マルチ入力マルチ出力（ＭＩＭＯ）相関を示す。ＭＩＭＯ相関は、本明細書
に記載される機械学習または統計モデルなど、本明細書に記載されるモデリング技術のい
ずれかを利用することができる。ＭＩＭＯ相関は、超音波撮像信号と光信号との間に、固
有の相関を生成することができる。固有の相関は、本明細書に記載されるいずれの生理学
的情報の抽出を可能にすることができる。ＭＩＭＯ相関は、さもなければ雑音によって難
読化され得る信号の抽出を可能にすることができる。
本明細書に記載されるデバイスおよび方法は、本明細書に記載される医療分野以外の分
野での用途に利用することができる。例えば、このデバイスおよび方法は、車両のエンジ
ンまたはトランスミッションなどの機械システムの内部状態に関する情報を提供するため
に使用することができる。聴診器機能は、エンジンまたはトランスミッションの機械的プ
ロセスにおける異常を検出するために使用することができる。超音波機能は、エンジンま
たはトランスミッションを画像化して、それらが持続的な内部損傷を有するかどうかを判
断するために使用することができる。非聴診の非超音波センサは、エンジンまたはトラン
スミッションの状態に関する追加情報（その温度など）を提供することができる。
このデバイスおよび方法は、インフラストラクチャの非破壊試験に使用することもでき
る。例えば、このデバイスおよび方法は、コンクリートの内部構造（道路または高速道路
、架橋、建物、または他の構造物）を検査するために使用して、コンクリート内のコンク
リートや金属鉄筋が損傷しているかどうかを判定することができる。このデバイスおよび
方法は、パイプラインの内部構造を検査するために使用して、それらが損傷しているかど
うかを判定し、人命、財産または環境に対する脅威を表すことができる。
本明細書に記載されるデバイスおよび方法は、石、レンガ、木材、シートロック、断熱
材、プラスチック配管、ポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）配管、ガラス繊維、または塗料などの
、他の建築材料の内部構造を検査するために使用することができる。
本発明の好適な実施形態を本明細書に示して説明してきたが、そのような実施形態が単
なる例示として提供されていることは、当業者には明らかであろう。本発明は、本明細書
中に提供される特定の例によって限定されるものではない。本発明を上述の明細書を参照
して説明してきたが、本明細書の実施形態の説明および図解は、限定的な意味で解釈され
ることを意図するものではない。当業者には、本発明の範囲から逸脱することなく、数多
くの変形、変更、および置換を行うことが可能であろう。さらに、本発明のすべての態様
は、様々な条件および変数に依存する本明細書に記載される特定の描写、構成または相対
的な非率に限定されないことを理解されたい。本明細書に記載される実施形態に対する様
々な代替物が、本発明の実施において最小され得ることを理解されたい。したがって、本
発明は、そのような代替、修正、変形または均等物も網羅することが意図される。以下の
特許請求の範囲が本発明の範囲を定義し、これらの特許請求の範囲内の方法および構造、
ならびにそれらの均等物が本発明によってカバーされることが意図される。
［本発明の他の態様］
態様１：聴診器デバイスであって：
対象からの聴診オーディオ信号を受信するための機械的ダイヤフラムを備える、聴診器
ヘッドと；
第１の送信超音波撮像信号を第１の周波数で対象に送信し、第１の受信超音波撮像信号
を第１の周波数で対象から受信する、第１の超音波トランスデューサと；
第２の送信超音波撮像信号を第１の周波数とは異なる第２の周波数で対象に送信し、第
２の受信超音波撮像信号を第２の周波数で対象から受信する、第２の超音波トランスデュ
ーサと；を備え、
第１および第２の超音波トランスデューサは、互いに同時に送信および受信する、聴診
器デバイス。
態様２：第１の送信超音波撮像信号の周波数は、１００ｋＨｚ、２００ｋＨｚ、３００
ｋＨｚ、４００ｋＨｚ、５００ｋＨｚ、６５０ｋＨｚ、７００ｋＨｚ、８００ｋＨｚ、８
５０ｋＨｚ、９００ｋＨｚ、１ＭＨｚ、２ＭＨｚ、３ＭＨｚ、５．５ＭＨｚ、６ＭＨｚ、
８ＭＨｚ、および１１ＭＨｚからなる群から選択され：かつ第２の送信超音波撮像信号の
周波数は、０．５ＭＨｚ～３０ＭＨｚの周波数範囲内にある、態様１に記載の聴診器デバ
イス。
態様３：第１の受信超音波撮像信号の周波数は、１００ｋＨｚ、２００ｋＨｚ、３００
ｋＨｚ、４００ｋＨｚ、５００ｋＨｚ、６５０ｋＨｚ、７００ｋＨｚ、８００ｋＨｚ、８
５０ｋＨｚ、９００ｋＨｚ、１ＭＨｚ、２ＭＨｚ、３ＭＨｚ、５．５ＭＨｚ、６ＭＨｚ、
８ＭＨｚ、および１１ＭＨｚからなる群から選択され；かつ第２の受信超音波撮像信号の
周波数は、０．５ＭＨｚ～３０ＭＨｚの周波数範囲内にある、態様１または２に記載の聴
診器デバイス。
態様４：第１の送信超音波撮像信号の周波数は、０．５ＭＨｚ～３０ＭＨｚの周波数範
囲内にあり、第２の送信超音波撮像信号の周波数は、０．５ＭＨｚ～３０ＭＨｚの周波数
範囲内にありかつ第１の送信超音波撮像信号の周波数とは異なる、態様１～３のいずれか
１つに記載の聴診器デバイス。
態様５：第１の受信超音波撮像信号の周波数は、０．５ＭＨｚ～３０ＭＨｚの周波数範
囲内にあり、第２の受信超音波撮像信号の周波数は、０．５ＭＨｚ～３０ＭＨｚの周波数
範囲内にありかつ第１の受信超音波撮像信号の周波数とは異なる、態様１～４のいずれか
１つに記載の聴診器デバイス。
態様６：第１の受信超音波撮像信号は、第２の受信超音波撮像信号によって正規化され
る、態様１～５のいずれか１つに記載の聴診器デバイス。
態様７：第１の受信超音波撮像信号の周波数は、０．５ＭＨｚ～３０ＭＨｚの周波数範
囲内にあり、第２の受信超音波撮像信号の周波数は、０．５ＭＨｚ～３０ＭＨｚの周波数
範囲内にありかつ第１の受信超音波撮像信号の周波数とは異なる、態様１～６のいずれか
１つに記載の聴診器デバイス。
態様８：第１の超音波トランスデューサは、ジルコン酸チタン酸鉛（ＰＺＴ）素子、ポ
リフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）素子、電圧マイクロマシン超音波トランスデューサ（Ｐ
ＭＵＴ）素子、および容量性マイクロマシン超音波トランスデューサ（ＣＭＵＴ）素子か
らなる群から選択された素子を含み；第２の超音波トランスデューサは、ＰＺＴ素子、Ｐ
ＶＤＦ素子、ＰＭＵＴ素子、およびＣＭＵＴ素子からなる群から選択された素子を含む、
態様１～７のいずれか１つに記載の聴診器デバイス。
態様９：第１の超音波トランスデューサは、少なくとも１つの他の超音波撮像センサの
帯域幅と部分的に重複する帯域幅を有する、態様１～８のいずれか１つに記載の聴診器デ
バイス。
態様１０：聴診器ヘッド、第１の超音波トランスデューサ、および第２の超音波トラン
スデューサの１つ以上に連結されたハウジングをさらに備える、態様１～９のいずれか１
つに記載の聴診器デバイス。
態様１１：聴診器ヘッド、第１の超音波トランスデューサ、および第２の超音波トラン
スデューサの１つ以上は、ハウジングに取り外し可能に連結されている、態様１～１０の
いずれか１つに記載の聴診器デバイス。
態様１２：聴診器ヘッド、第１の超音波トランスデューサ、および第２の超音波トラン
スデューサの１つ以上は、ハウジングに物理的に連結されている、態様１～１１のいずれ
か１つに記載の聴診器デバイス。
態様１３：聴診器ヘッド、第１の超音波トランスデューサ、および第２の超音波トラン
スデューサの１つ以上は、ハウジングに機能的に接続されている、態様１～１２のいずれ
か１つに記載の聴診器デバイス。
態様１４：非聴診の非超音波信号を検出するための、非聴診の非超音波センサをさらに
備える、態様１～１３のいずれか１つに記載の聴診器デバイス。
態様１５：非聴診の非超音波センサは、非聴診オーディオセンサ、温度センサ、光学セ
ンサ、電気センサ、および電気化学センサからなる群から選択される、態様１４に記載の
聴診器デバイス。
態様１６：非聴診の非超音波センサは、体温、呼吸数、呼吸の質、呼吸の病理、血圧レ
ベル、血糖濃度レベル、血中ガス濃度レベル、および血中酸素飽和度（ｓｐＯ２）レベル
からなる群に由来する信号を検出するように構成されている、態様１４または１５に記載
の聴診器デバイス。
態様１７：聴診器ヘッドは、第１および第２の超音波トランスデューサに機能的に接続
されている、態様１～１６のいずれか１つに記載の聴診器デバイス。
態様１８：バッテリをさらに備える、態様１～１７のいずれか一項に記載の聴診器デバ
イス。
態様１９：電力を受け取るための電源コネクタをさらに備える、態様１～１８のいずれ
か１つに記載の聴診器デバイス。
態様２０：電力を受け取るための誘導電力コイルをさらに備える、態様１～１９のいず
れか１つに記載の聴診器デバイス。
態様２１：データを送信および受信するための誘導電力コイルをさらに備える、態様１
～２０のいずれか１つに記載の聴診器デバイス。
態様２２：デバイスを、聴診器モード、超音波撮像モード、または非聴診の非超音波モ
ードの１つ以上で動作させるための制御部をさらに備える、態様１～２１のいずれか１つ
に記載の聴診器デバイス。
態様２３：制御部がユーザインタフェースを備える、態様２２に記載の聴診器デバイス
。
態様２４：ユーザインタフェースは、聴診信号記、超音波信号、または非聴診の非超音
波信号に基づくフィードバックをユーザに提供するように構成されている、態様１～２３
のいずれか１つに記載の聴診器デバイス。
態様２５：ユーザインタフェースがタッチスクリーンデバイスを含む、様２４に記載の
聴診器デバイス。
態様２６：無線ネットワークモダリティをさらに備える、態様１～２５のいずれか１つ
に記載の聴診器デバイス。
態様２７：無線ネットワークモダリティは、聴診オーディオ信号、受信超音波信号また
は非聴診の非超音波信号を周辺デバイスに通信するように構成されている、態様２６に記
載の聴診器デバイス。
態様２８：マイクロフォンおよびスピーカをさらに備える、態様１～２７のいずれか１
つに記載の聴診器デバイス。
態様２９：マイクロフォンおよびスピーカは、聴診器デバイスのオペレータと聴診器デ
バイスとの間の通信を可能にする、態様２８に記載の聴診器デバイス。
態様３０：聴診器デバイスであって：
対象からの聴診オーディオ信号を受信するための機械的ダイヤフラムを備える、聴診器
ヘッドと；
送信超音波撮像信号を対象に送信し、受信超音波撮像信号を該対象から受信する、超音
波トランスデューサと；
該対象からの非聴診の非超音波信号を検出する、非聴診の非超音波センサと、を備える
、聴診器デバイス。
態様３１：聴診器ヘッド、超音波トランスデューサ、および非聴診の非超音波センサに
連結されたハウジングをさらに備える、態様３０に記載の聴診器デバイス。
態様３２：聴診器ヘッド、超音波トランスデューサ、および非聴診の非超音波センサの
１つ以上は、ハウジングに取り外し可能に連結されている、態様３０または３１に記載の
聴診器デバイス。
態様３３：聴診器ヘッド、超音波トランスデューサ、および非聴診の非超音波センサの
１つ以上は、ハウジングに物理的に連結されている、態様３０～３２のいずれか１つに記
載の聴診器デバイス。
態様３４：聴診器ヘッド、超音波トランスデューサ、および非聴診の非超音波センサの
１つ以上は、ハウジングに機能的に接続されている、態様３０～３３のいずれか１つに記
載の聴診器デバイス。
態様３５：対象から受信される受信超音波撮像信号は、送信超音波撮像信号の錯乱信号
である、態様３０～３４のいずれか１つに記載の聴診器デバイス。
態様３６：非聴診の非超音波センサは、非聴診オーディオセンサ、温度センサ、光学セ
ンサ、電気センサ、化学センサ、および電気化学センサからなる群から選択される、態様
３０～３５のいずれか１つに記載の聴診器デバイス。
態様３７：非聴診の非超音波センサは、体温、呼吸数、呼吸量、呼吸の質、呼吸の病理
、血圧レベル、血糖濃度、血中ガス濃度レベル、および血中酸素飽和度（ｓｐＯ２）レベ
ルの１つ以上に対応する信号を検出するように構成されている、態様３０～３６のいずれ
か１つに記載の聴診器デバイス。
態様３８：超音波トランスデューサは、聴診器ヘッドに取り付けられている、態様３０
～３７のいずれか１つに記載の聴診器デバイス。
態様３９：充電式または非充電式のバッテリをさらに備える、態様３０～３８のいずれ
か１つに記載の聴診器デバイス。
態様４０：電力を受け取るための電源コネクタをさらに備える、態様３０～３９のいず
れか１つに記載の聴診器デバイス。
態様４１：電力を受け取るための誘導電力コイルをさらに備える、態様３０～４０のい
ずれか１つに記載の聴診器デバイス。
態様４２：データを送信および受信するための誘導電力コイルをさらに備える、態様３
０～４１のいずれか１つに記載の聴診器デバイス。
態様４３：デバイスを、聴診器モード、超音波撮像モード、非聴診の非超音波モードの
１つ以上で動作させるための制御部をさらに備える、態様３０～４２のいずれか１つに記
載の聴診器デバイス。
態様４４：制御部がユーザインタフェースを備える、態様４３に記載の聴診器デバイス
。
態様４５：ユーザインタフェースは、聴診信号、超音波信号、または非聴診の非超音波
信号に基づくフィードバックをユーザに提供するように構成されている、態様４４に記載
の聴診器デバイス。
態様４６：ユーザインタフェースがディスプレイを備える、態様４４または４５に記載
の聴診器デバイス。
態様４７：ディスプレイは、撮像されるサンプルの２次元表現を表示する、態様４６に
記載の聴診器デバイス。
態様４８：ユーザインタフェースがタッチスクリーンデバイスを含む、態様４４～４７
のいずれか１つに記載の聴診器デバイス。
態様４９：無線ネットワークモダリティをさらに備える、態様３０～４８のいずれか１
つに記載の聴診器デバイス。
態様５０：無線ネットワークモダリティは、聴診オーディオ信号、受信超音波信号、ま
たは非聴診の非超音波信号を周辺デバイスに通信するように構成されている、態様４９に
記載の聴診器デバイス。
態様５１：マイクロフォンおよびスピーカをさらに備える、態様３０～５０のいずれか
１つに記載に聴診器デバイス。
態様５２：マイクロフォンおよびスピーカは、改良された聴診器デバイスのオペレータ
と該改良された聴診器デバイスとの間の通信を可能にする、態様５１に記載の改良された
聴診器デバイス。
態様５３：聴診器デバイスであって：
対象からの聴診オーディオ信号を受信するための機械的ダイヤフラムを備える、聴診器
ヘッドと；
送信超音波撮像信号を対象に送信し、受信超音波撮像信号を該対象から受信する、超音
波トランスデューサと；
聴診オーディオ信号と受信超音波撮像信号とを相関させる、モデルと、を備える、聴診
器デバイス。
態様５４：聴診器ヘッドおよび超音波トランスデューサに連結されたハウジングをさら
に備える、態様５３に記載の聴診器デバイス。
態様５５：聴診器ヘッドおよび超音波トランスデューサの一方または両方が、ハウジン
グに取り外し可能に連結されている、態様５３または５４に記載の聴診器デバイス。
態様５６：聴診器ヘッドおよび超音波トランスデューサの一方または両方が、ハウジン
グに物理的に連結されている、態様５３～５５のいずれか１つに記載の聴診器デバイス。
態様５７：聴診器ヘッドおよび超音波トランスデューサの一方または両方が、ハウジン
グに機能的に接続されている、態様５３～５６のいずれか１つに記載の聴診器デバイス。
態様５８：非聴診の非超音波信号を検出するための非聴診の非超音波センサをさらに備
える、態様５３～５７のいずれか１つに記載の聴診器デバイス。
態様５９：非聴診の非超音波センサは、非聴診オーディオセンサ、温度センサ、光学セ
ンサ、電気センサ、化学センサおよび電気化学センサからなる群から選択される、態様５
８に記載の聴診器デバイス。
態様６０：非聴診の非超音波センサは：体温、呼吸数、血圧レベル、および血中酸素飽
和度（ｓｐＯ２）レベルの１つ以上に対応する信号を検出するように構成されている、態
様５８または５９に記載の聴診器デバイス。
態様６１：モデルは、（ａ）聴診オーディオ信号、（ｂ）超音波撮像信号、および（ｃ
）非超音波信号からなる群から選択された第１の信号を、（ｘ）聴診オーディオ信号、（
ｙ）超音波撮像信号、および（ｚ）非超音波信号からなる群から選択された第２の信号と
相関させ、これによって抽出された特徴パラメータを生成する、態様５３～６０のいずれ
か１つに記載の聴診器デバイス。
態様６２：モデルは：
第１の信号を第１の重み関数でたたみ込んで第１の重み信号を生成すること；
第２の信号を第２の重み関数でたたみ込んで第２の重み信号を生成すること；および
第１および第２の重み信号上で自動相関または相互相関を実行して、抽出された特徴パ
ラメータを生成すること；
によって第１および第２の信号を相関させる、態様５３～６１のいずれか１つに記載の聴
診器デバイス。
態様６３：モデルは：
第１および第２の信号を（ｉ）フーリエ変換、（ｉｉ）Ｚ－変換、（ｉｉｉ）ウェーブ
レット変換、（ｉｖ）余弦級数、（ｖ）正弦級数、または（ｖｉ）テイラー級数の１つ以
上でそれぞれ変換して、第１および第２の変換信号をそれぞれ生成すること；および
第１および第２の変換信号を相互相関または自動相関させて特徴パラメータを生成する
こと；
によって第１および第２の信号を相関させる、態様５３～６２のいずれか１つに記載の聴
診器デバイス。
態様６４：モデルは、
第１および第２の信号を符号化すること；および
機械学習技術を使用して第１および第２の信号を一組の特徴にマッピングすること；
によって第１および第２の信号を相関させる、態様５３～６３のいずれか１つに記載の聴
診器デバイス。
態様６５：機械学習技術は、ディアボロネットワーク、ニューラルネットワーク、およ
びスパース辞書からなる群から選択される、態様６４に記載の聴診器デバイス。
態様６６：超音波トランスデューサが聴診器ヘッドに取り付けられている、態様５３～
６５のいずれか１つに記載の聴診器デバイス。
態様６７：充電式または非充電式のバッテリをさらに備える、態様５３～６６のいずれ
か１つに記載の聴診器デバイス。
態様６８：電力を受け取るための電源コネクタをさらに備える、態様５３～６７のいず
れか１つに記載の聴診器デバイス。
態様６９：電力を受け取るための誘導電力コイルをさらに備える、態様５３～６８のい
ずれか１つに記載の聴診器デバイス。
態様７０：データを送信および受信するための誘導電力コイルをさらに備える、態様５
３～６９のいずれか１つに記載の聴診器デバイス。
態様７１：デバイスを、聴診器モード、超音波撮像モード、または非聴診の非超音波モ
ードの１つ以上で動作させるための制御部をさらに備える、態様５３～７０のいずれか１
つに記載の聴診器デバイス。
態様７２：制御部がユーザインタフェースを備える、態様７１に記載の聴診器デバイス
。
態様７３：ユーザインタフェースは、聴診信号、超音波信号、または非聴診の非超音波
信号の１つ以上に基づくフィードバックをユーザに提供するように構成されている、態様
７２に記載の聴診器デバイス。
態様７４：ユーザインタフェースがタッチスクリーンデバイスを備える、態様７２また
は７３に記載の聴診器デバイス。
態様７５：無線ネットワークモダリティをさらに備える、態様５３～７４のいずれか１
つに記載の聴診器デバイス。
態様７６：無線ネットワークモダリティは、聴診オーディオ信号、受信超音波信号、ま
たは非聴診の非超音波信号の１つ以上を周辺デバイスに通信するように構成されている、
態様７５に記載の聴診器デバイス。
態様７７：マイクロフォンおよびスピーカをさらに備える、態様５３～７６のいずれか
１つに記載の聴診器デバイス。
態様７８：マイクロフォンおよびスピーカは、改良された聴診器デバイスのオペレータ
と、該改良された聴診器デバイスとの間の通信を可能にする、態様７７に記載の聴診器デ
バイス。
態様７９：聴診器デバイスであって：
対象からの聴診オーディオ信号を受信するための機械的ダイヤフラムを備える、聴診器
ヘッドと；
送信超音波撮像信号を対象に送信し、受信超音波撮像信号を該対象から受信する、超音
波トランスデューサと；
オーディオ信号を対象に送信する、オーディオトランスデューサと；
送信超音波撮像信号をオーディオ信号と干渉させて超音波撮像信号を対象に誘導する、
干渉回路と、を備える、聴診器。
態様８０：聴診器ヘッド、超音波トランスデューサ、オーディオトランスデューサ、お
よび干渉回路の１つ以上に連結されたハウジングをさらに備える、態様７９に記載の聴診
器デバイス。
態様８１：聴診器ヘッド、超音波トランスデューサ、オーディオトランスデューサ、お
よび干渉回路の１つ以上は、ハウジングに取り外し可能に連結されている、７９または８
０に記載の聴診器デバイス。
態様８２：聴診器ヘッド、超音波トランスデューサ、オーディオトランスデューサ、お
よび干渉回路の１つ以上が、ハウジングに物理的に連結されている、態様７９～８１のい
ずれか１つに記載の聴診器デバイス。
態様８３：聴診器ヘッド、超音波トランスデューサ、オーディオトランスデューサ、お
よび干渉回路の１つ以上は、ハウジングに機能的に接続されている、態様７９～８２のい
ずれか１つに記載の聴診器デバイス。
態様８４：干渉回路は、オーディオ信号に対する対象応答のモデルに基づいて、送信超
音波撮像信号をオーディオ信号と干渉させる、態様７９～８３のいずれか１つに記載の聴
診器デバイス。
態様８５：モデルは、超音波撮像信号をオーディオ信号と相関させ、抽出された特徴パ
ラメータを生成する、態様７９～８４のいずれか１つに記載の聴診器デバイス。
態様８６：モデルは：
超音波撮像信号を第１の重み関数でたたみ込んで重みつき超音波撮像信号を生成するこ
と；
オーディオ信号を第２の重み関数でたたみ込んで重みつきオーディオ信号を生成するこ
と；および
重みつき超音波撮像信号および重みつきオーディオ信号上で自動相関または相互相関を
実行して、特徴パラメータを生成すること；
によって超音波撮像信号とオーディオ信号とを相関させる、態様７９～８５のいずれか１
つに記載の聴診器デバイス。
態様８７：モデルは、
超音波撮像信号およびオーディオ信号を、（ｉ）フーリエ変換、（ｉｉ）Ｚ－変換、（
ｉｉｉ）ウェーブレット変換、（ｉｖ）余弦級数、（ｖ）正弦級数、または（ｖｉ）テイ
ラー級数の１つ以上でそれぞれ変換して、変換超音波撮像信号および変換オーディオ信号
をそれぞれ生成すること；および
変換超音波撮像信号と変換オーディオ信号とを相互相関または自動相関させて特徴パラ
メータを生成すること；
によって超音波撮像信号とオーディオ信号とを相関させる、態様７９～８６のいずれか１
つに記載の聴診器デバイス。
態様８８：モデルは、
超音波撮像信号およびオーディオ信号を符号化すること；および
機械学習技術を使用して超音波撮像信号およびオーディオ信号を一組の特徴にマッピン
グすること；
によって、超音波撮像信号およびオーディオ信号を相関させる、態様７９～８７のいずれ
か１つに記載の聴診器デバイス。
態様８９：機械学習技術は、ディアボロネットワーク、ニューラルネットワーク、およ
びスパース辞書からなる群から選択される、態様８８に記載の聴診器デバイス。
態様９０：非聴診の非超音波信号を検出するための非聴診の非超音波センサをさらに備
える、態様７９～８９のいずれか１つに記載の聴診器デバイス。
態様９１：非聴診の非超音波センサは：非聴診オーディオセンサ、温度センサ、光学セ
ンサ、電気センサ、化学センサ、電気化学センサからなる群から選択される、態様９０に
記載の聴診器デバイス。
態様９２：非聴診の非超音波センサは、体温、呼吸数、呼吸の質、呼吸の病理、血圧レ
ベル、血糖濃度レベル、血中ガス濃度レベル、および血中酸素飽和度（ｓｐＯ２）レベル
からなる群に対応する信号を検出するように構成されている、態様９０または９１に記載
の聴診器デバイス。
態様９３：超音波トランスデューサは、聴診器ヘッドに対して、取り外し可能または取
り外し不可能に取り付けられている、態様７９～９２のいずれか１つに記載の聴診器デバ
イス。
態様９４：超音波トランスデューサは、音響整合層に取り付けられている、態様７９～
９３のいずれか１つに記載の聴診器デバイス。
態様９５：超音波トランスデューサは、聴診器ヘッドに対して、取り外し可能または取
り外し不可能に取り付けられている、態様７９～９４のいずれか１つに記載の聴診器デバ
イス。
態様９６：充電式または非充電式のバッテリをさらに備える、態様７９～９５のいずれ
か１つに記載の聴診器デバイス。
態様９７：電力を受け取るための電源コネクタをさらに備える、態様７９～９６のいず
れか１つに記載の聴診器デバイス。
態様９８：電力を受け取るための誘導電力コイルをさらに備える、態様７９～９７のい
ずれか１つに記載の聴診器デバイス。
態様９９：データを送信および受信するための誘導電力コイルをさらに備える、態様７
９～９８のいずれか１つに記載の聴診器デバイス。
態様１００：デバイスを、聴診器モード、超音波撮像モード、および非聴診の非超音波
モードの１つ以上で動作させるための制御部をさらに備える、態様７９～９９のいずれか
１つに記載の聴診器デバイス。
態様１０１：制御部がユーザインタフェースを備える、態様１００に記載の聴診器デバ
イス。
態様１０２：ユーザインタフェースは、聴診信号、超音波信号、および非聴診の非超音
波信号の１つ以上に基づくフィードバックをユーザに提供するように構成されている、態
様１０１に記載の聴診器デバイス。
態様１０３：ユーザインタフェースがタッチスクリーンデバイスを含む、態様１０１ま
たは１０２に記載の聴診器デバイス。
態様１０４：無線ネットワークモダリティをさらに備える、態様７９～１０４のいずれ
か１つに記載の聴診器デバイス。
態様１０５：無線ネットワークモダリティは、聴診オーディオ信号、受信超音波信号、
および非聴診の非超音波信号を周辺デバイスに通信するように構成されている、態様１０
４に記載の聴診器デバイス。
態様１０６：マイクロフォンおよびスピーカをさらに備える、態様７９～１０５のいず
れか１つに記載の聴診器デバイス。
態様１０７：マイクロフォンおよびスピーカは、聴診器デバイスのオペレータと聴診器
デバイスとの間の通信を可能にする、態様１０６に記載の聴診器デバイス。
態様１０８：聴診オーディオ信号を対象から受信するステップと；
第１の送信超音波撮像信号を第１の周波数で対象に送信し、第１の受信超音波撮像信号
を第１の周波数で対象から受信するステップと；
第２の送信超音波撮像信号を第１の周波数とは異なる第２の周波数で対象に送信し、第
２の受信超音波撮像信号を第２の周波数で対象から受信するステップと；を含む方法であ
って、
第１および第２の超音波トランスデューサは、互いに同時に送信および受信する、方法
。
態様１０９：聴診オーディオ信号は、機械的ダイヤフラムを備える聴診器ヘッドによっ
て受信され、第１の超音波撮像信号は、第１の超音波トランスデューサによって送信およ
び受信され、第２の超音波撮像信号は、第２の超音波トランスデューサによって送信およ
び受信される、態様１０８に記載の方法。
態様１１０：第１の送信超音波撮像信号の周波数は、１００ｋＨｚ、２００ｋＨｚ、３
００ｋＨｚ、４００ｋＨｚ、５００ｋＨｚ、６５０ｋＨｚ、７００ｋＨｚ、８００ｋＨｚ
、８５０ｋＨｚ、９００ｋＨｚ、１ＭＨｚ、２ＭＨｚ、３ＭＨｚ、５．５ＭＨｚ、６ＭＨ
ｚ、８ＭＨｚ、および１１ＭＨｚからなる群から選択され：かつ第２の送信超音波撮像信
号の周波数は、０．５ＭＨｚ～３０ＭＨｚの周波数範囲内にある、態様１０８または態様
１０９に記載の方法。
態様１１１：第１の受信超音波撮像信号の周波数は、１００ｋＨｚ、２００ｋＨｚ、３
００ｋＨｚ、４００ｋＨｚ、５００ｋＨｚ、６５０ｋＨｚ、７００ｋＨｚ、８００ｋＨｚ
、８５０ｋＨｚ、９００ｋＨｚ、１ＭＨｚ、２ＭＨｚ、３ＭＨｚ、５．５ＭＨｚ、６ＭＨ
ｚ、８ＭＨｚ、および１１ＭＨｚからなる群から選択され；かつ第２の受信超音波撮像信
号の周波数は、０．５ＭＨｚ～３０ＭＨｚの周波数範囲内にある、態様１０８～１１０の
いずれか１つに記載の方法。
態様１１２：第１の送信超音波撮像信号の周波数は、０．５ＭＨｚ～３０ＭＨｚの周波
数範囲内にあり、第２の送信超音波撮像信号の周波数は、０．５ＭＨｚ～３０ＭＨｚの周
波数範囲内にありかつ第１の送信超音波撮像信号の周波数とは異なる、態様１０８～１１
１のいずれか１つに記載の方法。
態様１１３：第１の受信超音波撮像信号の周波数は、０．５ＭＨｚ～３０ＭＨｚの周波
数範囲内にあり、第２の受信超音波撮像信号の周波数は、０．５ＭＨｚ～３０ＭＨｚの周
波数範囲内にありかつ第１の受信超音波撮像信号の周波数とは異なる、態様１０８～１１
２のいずれか１つに記載の方法。
態様１１４：第１の受信超音波撮像信号は、第２の受信超音波撮像信号によって正規化
される、態様１０８～１１３のいずれか１つに記載の方法。
態様１１５：第１の受信超音波撮像信号の周波数は、０．５ＭＨｚ～３０ＭＨｚの周波
数範囲内にあり、第２の受信超音波撮像信号の周波数は、０．５ＭＨｚ～３０ＭＨｚの周
波数範囲内にありかつ第１の受信超音波撮像信号の周波数とは異なる、態様１０８～１１
４のいずれか１つに記載の方法。
態様１１６：第１の超音波トランスデューサは、ジルコン酸チタン酸鉛（ＰＺＴ）素子
、ポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）素子、電圧マイクロマシン超音波トランスデューサ
（ＰＭＵＴ）素子、および容量性マイクロマシン超音波トランスデューサ（ＣＭＵＴ）素
子からなる群から選択された素子を含み；第２の超音波トランスデューサは、ＰＺＴ素子
、ＰＶＤＦ素子、ＰＭＵＴ素子、およびＣＭＵＴ素子からなる群から選択された素子を含
む、態様１０９～１１５のいずれか１つに記載の方法。
態様１１７：第１の超音波トランスデューサは、少なくとも１つの他の超音波撮像セン
サの帯域幅と部分的に重複する帯域幅を有する、態様１０９～１１６のいずれか１つに記
載の方法。
態様１１８：聴診器ヘッド、第１の超音波トランスデューサ、および第２の超音波トラ
ンスデューサの１つ以上にハウジングを連結させるステップをさらに含む、態様１０９～
１１７のいずれか１つに記載の方法。
態様１１９：聴診器ヘッド、第１の超音波トランスデューサ、および第２の超音波トラ
ンスデューサの１つ以上は、ハウジングに取り外し可能に連結されている、態様１１８に
記載の方法。
態様１２０：聴診器ヘッド、第１の超音波トランスデューサ、および第２の超音波トラ
ンスデューサの１つ以上は、ハウジングに物理的に連結されている、態様１１８または１
１９に記載の方法。
態様１２１：聴診器ヘッド、第１の超音波トランスデューサ、および第２の超音波トラ
ンスデューサの１つ以上は、ハウジングに機能的に接続されている、態様１１８～１２０
のいずれか１つに記載の方法。
態様１２２：非聴診の非超音波信号を検出するステップをさらに含む、態様１０８～１
２１のいずれか１つに記載の方法。
態様１２３：非聴診の非超音波信号は、非聴診の非超音波センサによって検出される、
態様１２２に記載の方法。
態様１２４：非聴診の非超音波センサは、非聴診オーディオセンサ、温度センサ、光学
センサ、電気センサ、および電気化学センサからなる群から選択される、態様１２３に記
載の方法。
態様１２５：非聴診の非超音波センサは、体温、呼吸数、呼吸の質、呼吸の病理、血圧
レベル、血糖濃度レベル、血中ガス濃度レベル、および血中酸素飽和度（ｓｐＯ２）レベ
ルからなる群に由来する信号を検出するように構成されている、態様１２３または１２４
に記載の方法。
態様１２６：聴診器ヘッドは、第１および第２の超音波トランスデューサに機能的に接
続されている、態様１０９～１２５のいずれか１つに記載の方法。
態様１２７：聴診器ヘッド、第１の超音波撮像トランスデューサ、および第２の超音波
撮像トランスデューサに電力を供給するステップをさらに含む、態様１０８～１２６のい
ずれか１つに記載の方法。
態様１２８：電力は、バッテリによって供給される、態様１２７に記載の方法。
態様１２９：電力は、電力を受け取るための電源コネクタによって供給される、態様１
２７または１２８に記載の方法。
態様１３０：電力は、電力を受け取るための誘導電力コイルによって供給される、態様
１２７～１２９のいずれか１つに記載の方法。
態様１３１：データを送信および受信するステップをさらに含む、態様１０８～１３０
のいずれか１つに記載の方法。
態様１３２：データを送信および受信するステップは、データを送信および受信するた
めの誘導電力コイルによって実行される、態様１３１に記載の方法。
態様１３３：デバイスを、聴診器モード、超音波撮像モード、または非聴診の非超音波
モードの１つ以上で動作させるステップをさらに含む、態様１０８～１３２のいずれか１
つに記載の方法。
態様１３４：デバイスの動作が制御部によって実行される、態様１３３に記載の方法。
態様１３５：制御部がユーザインタフェースを含む、態様１３４に記載の方法。
態様１３６：ユーザインタフェースは、聴診信号、超音波信号、または非聴診の非超音
波信号に基づくフィードバックをユーザに提供するように構成されている、態様１３５に
記載の方法。
態様１３７：ユーザインタフェースがタッチスクリーンデバイスを含む、態様１３５ま
たは１３６に記載の方法。
態様１３８：聴診オーディオ信号、受信超音波信号、または非聴診の非超音波信号を周
辺デバイスに通信するステップをさらに含む、態様１０８～１３７にいずれか１つに記載
の方法。
態様１３９：通信が無線ネットワークモダリティによるものである、態様１３８に記載
の方法。
態様１４０：聴診器デバイスのオペレータと聴診器デバイスとの間の通信を可能にする
ステップをさらに含む、態様１０８～１３９のいずれか１つに記載の方法。
態様１４１：通信がマイクロフォンおよびスピーカによって可能になる、態様１４０に
記載の方法。
態様１４２：聴診オーディオ信号を対象から受信するステップと；
送信超音波撮像信号を対象に送信し、受信超音波撮像信号を対象から受信するステップ
と；
非聴診の非超音波信号を対象から検出するステップと、を含む、方法。
態様１４３：聴診オーディオ信号は、機械的ダイヤフラムを備える聴診器ヘッドによっ
て受信され、超音波撮像信号は、超音波トランスデューサによって送信および受信され、
かつ非聴診の非超音波信号は、非聴診の非超音波センサによって検出される、態様１４２
に記載の方法。
態様１４４：聴診器ヘッド、超音波トランスデューサ、および非聴診の非超音波センサ
をハウジングに連結するステップをさらに含む態様１４３に記載の方法。
態様１４５：聴診器ヘッド、超音波トランスデューサ、および非聴診の非超音波センサ
の１つ以上は、ハウジングに取り外し可能に連結されている、態様１４３または１４４に
記載の方法。
態様１４６：聴診器ヘッド、超音波トランスデューサ、および非聴診の非超音波センサ
の１つ以上は、ハウジングに物理的に連結されている、態様１４３～１４５のいずれか１
つに記載の方法。
態様１４７：聴診器ヘッド、超音波トランスデューサ、および非聴診の非超音波センサ
の１つ以上は、ハウジングに機能的に接続されている、態様１４４～１４６のいずれか１
つに記載の方法。
態様１４８：対象から受信される受信超音波撮像信号は、送信超音波撮像信号の錯乱信
号である、態様１４２～１４７のいずれか１つに記載の方法。
態様１４９：非聴診の非超音波センサは、非聴診オーディオセンサ、温度センサ、光学
センサ、電気センサ、化学センサ、および電気化学センサからなる群から選択される、態
様１４３～１４８のいずれか１つに記載の方法。
態様１５０：非聴診の非超音波センサは、体温、呼吸数、呼吸量、呼吸の質、呼吸の病
理、血圧レベル、血糖濃度、血中ガス濃度レベル、および血中酸素飽和度（ｓｐＯ２）レ
ベルの１つ以上に対応する信号を検出するように構成されている、態様１４３～１４９の
いずれか１つに記載の方法。
態様１５１：超音波トランスデューサが聴診器ヘッドに取り付けられている、態様１４
３～１５０のいずれか１つに記載の方法。
態様１５２：聴診器ヘッド、第１の超音波撮像トランスデューサ、および第２の超音波
撮像トランスデューサに電力を供給するステップをさらに含む、態様１４２～１５１のい
ずれか１つに記載の方法。
態様１５３：電力は、バッテリによって供給される、態様１５２に記載の方法。
態様１５４：電力は、電力を受け取るための電源コネクタによって供給される、態様１
５２または１５３に記載の方法。
態様１５５：電力は、電力を受け取るための誘導電力コイルによって供給される、態様
１５２～１５４のいずれか１つに記載の方法。
態様１５６：データを送信および受信するステップをさらに含む、態様１４２～１５５
のいずれか１つに記載の方法。
態様１５７：データを送信および受信するステップは、データを送信および受信するた
めの湯堂電力コイルによって実行される、態様１５６に記載の方法。
態様１５８：デバイスを、聴診器モード、超音波撮像モード、または非聴診の非超音波
モードの１つ以上で動作させるステップをさらに含む、態様１４２～１５７のいずれか１
つに記載の方法。
態様１５９：デバイスの動作が制御部によって実行される、態様１５８に記載の方法。
態様１６０：制御部がユーザインタフェースを含む、態様１５９に記載の方法。
態様１６１：ユーザインタフェースは、聴診信号、超音波信号、または非聴診の非超音
波信号に基づくフィードバックをユーザに提供するように構成されている、態様１６０に
記載の方法。
態様１６１：聴診オーディオ信号を対象から受信するステップと；
送信超音波撮像信号を対象に送信し、受信超音波撮像信号を対象から受信するステップ
と；
聴診オーディオ信号と受信超音波撮像信号とを相関させるステップと、を含む、方法。
態様１６２：聴診オーディオ信号は、機械的ダイヤフラムを備える聴診器によって受信
され、超音波撮像信号は、超音波トランスデューサによって送信および受信され、かつ聴
診オーディオ信号および受信超音波撮像信号は、モデルによって相関される、態様１６１
に記載の方法。
態様１６３：聴診器ヘッドおよび超音波トランスデューサにハウジング連結させるステ
ップをさらに含む、態様１６２に記載の方法。
態様１６４：聴診器ヘッドおよび超音波トランスデューサの一方または両方が、ハウジ
ングに取り外し可能に連結されている、態様１６３に記載の方法。
態様１６５：聴診器ヘッドおよび超音波トランスデューサの一方または両方が、ハウジ
ングに物理的に連結されている、態様１６３または１６４に記載の方法。
態様１６６：聴診器ヘッドおよび超音波トランスデューサの一方または両方が、ハウジ
ングに機能的に接続されている、態様１６３～１６５のいずれか１つに記載の方法。
態様１６７：非聴診の非超音波信号を検出するステップをさらに含む、態様１６１～１
６６のいずれか１つに記載の方法。
態様１６８：非聴診の非超音波信号は、非聴診の非超音波センサによって検出される、
態様１６７に記載の方法。
態様１６９：非聴診の非超音波センサは、非聴診オーディオセンサ、温度センサ、光学
センサ、電気センサ、化学センサおよび電気化学センサからなる群から選択される、態様
１６８に記載の方法。
態様１７０：非聴診の非超音波センサは：体温、呼吸数、血圧レベル、および血中酸素
飽和度（ｓｐＯ２）レベルの１つ以上に対応する信号を検出するように構成されている、
態様１６８または１６９に記載の方法。
態様１７１：モデルは、（ａ）聴診オーディオ信号、（ｂ）超音波撮像信号、および（
ｃ）非超音波信号からなる群から選択された第１の信号を、（ｘ）聴診オーディオ信号、
（ｙ）超音波撮像信号、および（ｚ）非超音波信号からなる群から選択された第２の信号
と相関させ、これによって抽出された特徴パラメータを生成する、態様１６１～１７０い
ずれか１つに記載の方法。
態様１７２：モデルは：
第１の信号を第１の重み関数でたたみ込んで第１の重み信号を生成するステップ；
第２の信号を第２の重み関数でたたみ込んで第２の重み信号を生成するステップ；およ
び
第１および第２の重み信号上で自動相関または相互相関を実行して、抽出された特徴パ
ラメータを生成するステップ；
によって第１および第２の信号を相関させる、態様１６１～１７１のいずれか１つに記載
の方法。
態様１７３：モデルは：
第１および第２の信号を（ｉ）フーリエ変換、（ｉｉ）Ｚ－変換、（ｉｉｉ）ウェーブ
レット変換、（ｉｖ）余弦級数、（ｖ）正弦級数、または（ｖｉ）テイラー級数の１つ以
上でそれぞれ変換して、第１および第２の変換信号をそれぞれ生成するステップ；および
第１および第２の変換信号を相互相関または自動相関させて特徴パラメータを生成する
ステップ；
によって第１および第２の信号を相関させる、態様１６１～１７２のいずれか１つに記載
の方法。
態様１７４：モデルは、
第１および第２の信号を符号化するステップ；および
機械学習技術を使用して第１および第２の信号を一組の特徴にマッピングするステップ
；
によって第１および第２の信号を相関させる、態様１６１～１７３のいずれか１つに記載
の方法。
態様１７５：機械学習技術は、ディアボロネットワーク、ニューラルネットワーク、お
よびスパース辞書からなる群から選択される、態様１７５に記載の方法。
態様１７６：超音波トランスデューサが聴診器ヘッドに取り付けられている、態様１６
１～１７５のいずれか１つに記載の方法。
態様１７７：聴診器ヘッド、第１の超音波撮像トランスデューサ、および第２の超音波
撮像トランスデューサに電力を供給するステップをさらに含む、態様１６２～１７６のい
ずれか１つに記載の方法。
態様１７８：電力は、バッテリによって供給される、態様１７７に記載の方法。
態様１７９：電力は、電力を受け取るための電源コネクタによって供給される、態様１
７７または１７８に記載の方法。
態様１８０：電力は、電力を受け取るための誘導電力コイルによって供給される、態様
１７７～１７９のいずれか１つに記載の方法。
態様１８１：データを送信および受信するステップをさらに含む、態様１６１～１８０
のいずれか１つに記載の方法。
態様１８２：データを送信および受信するステップは、データを送信および受信するた
めの誘導電力コイルによって実行される、態様１８１に記載の方法。
態様１８３：デバイスを、聴診器モード、超音波撮像モード、または非聴診の非超音波
モードの１つ以上で動作させるステップをさらに含む、態様１６１～１８２のいずれか１
つに記載の方法。
態様１８４：デバイスの動作が制御部によって実行される、態様１８３に記載の方法。
態様１８５；制御部がユーザインタフェースを備える、態様１８４に記載の方法。
態様１８６：ユーザインタフェースは、聴診信号、超音波信号、または非聴診の非超音
波信号に基づくフィードバックをユーザに提供するように構成されている、態様１８５に
記載の方法。
態様１８７：ユーザインタフェースがタッチスクリーンデバイスを含む、態様１８５ま
たは１８６に記載の方法。
態様１８８：聴診オーディオ信号、受信超音波信号、または非聴診の非超音波信号を周
辺デバイスに通信するステップをさらに含む、態様１６１～１８７のいずれか１つに記載
の方法。
態様１８９：通信が無線ネットワークモダリティによるものである、態様１８８に記載
の方法。
態様１９０：聴診器デバイスのオペレータと聴診器デバイスとの間の通信を可能にする
ステップをさらに含む、態様１６１～１８９のいずれか１つに記載の方法。
態様１９１：通信がマイクロフォンおよびスピーカによって可能になる、態様１９０に
記載の方法。
態様１９２：聴診オーディオ信号を対象から受信するステップと；
送信超音波撮像信号を対象に送信し、受信超音波撮像信号を対象から受信するステップ
と；
オーディオ信号を対象に送信するステップと；
送信超音波撮像信号をオーディオ信号と干渉させて超音波撮像信号を対象に誘導するス
テップと、を含む、方法。
態様１９３：聴診オーディオ信号は、機械的ダイヤフラムを備える聴診器によって受信
され、超音波撮像信号は、超音波トランスデューサによって送信および受信され、オーデ
ィオ信号は、オーディオトランスデューサによって送信され、かつ送信超音波撮像信号は
、干渉回路によってオーディオ信号と干渉される、態様１９２に記載の方法。
態様１９４：聴診器ヘッド、超音波トランスデューサ、オーディオトランスデューサ、
および干渉回路の１つ以上にハウジングを連結させるステップをさらに含む、態様１９３
に記載の方法。
態様１９５：聴診器ヘッド、超音波トランスデューサ、オーディオトランスデューサ、
および干渉回路の１つ以上は、ハウジングに取り外し可能に連結されている、態様１９４
に記載の方法。
態様１９６：聴診器ヘッド、超音波トランスデューサ、オーディオトランスデューサ、
および干渉回路の１つ以上は、ハウジングに物理的に連結されている、態様１９４～１９
５のいずれか１つに記載の方法。
態様１９７：聴診器ヘッド、超音波トランスデューサ、オーディオトランスデューサ、
および干渉回路の１つ以上は、ハウジングに機能的に接続されている、態様１９４～１９
６のいずれか１つに記載の方法。
態様１９８：干渉回路は、オーディオ信号に対する対象応答のモデルに基づいて、送信
超音波撮像信号をオーディオ信号と干渉させる、態様１９３～１９７のいずれか１つに記
載の方法。
態様１９９：モデルは、超音波撮像信号をオーディオ信号と相関させ、抽出された特徴
パラメータを生成する、態様１９２～１９８のいずれか１つに記載の方法。
態様２００：モデルは、超音波撮像信号を第１の重み関数でたたみ込んで重みつき超音
波撮像信号を生成するステップと；
オーディオ信号を第２の重み関数でたたみ込んで重みつきオーディオ信号を生成するス
テップと；
重みつき超音波撮像信号および重みつきオーディオ信号上で自動相関または相互相関を
実行して、特徴パラメータを生成するステップと；
によって超音波撮像信号とオーディオ信号とを相関させる、態様１９２～１９９のいずれ
か１つに記載の方法。
態様２０１：モデルは、
超音波撮像信号およびオーディオ信号を、（ｉ）フーリエ変換、（ｉｉ）Ｚ－変換、（
ｉｉｉ）ウェーブレット変換、（ｉｖ）余弦級数、（ｖ）正弦級数、または（ｖｉ）テイ
ラー級数の１つ以上でそれぞれ変換して、変換超音波撮像信号および変換オーディオ信号
をそれぞれ生成するステップと；
変換超音波撮像信号と変換オーディオ信号とを相互相関または自動相関させて特徴パラ
メータを生成するステップと；
によって超音波撮像信号とオーディオ信号とを相関させる、態様１９２～２００のいずれ
か１つに記載の方法。
態様２０２：モデルは、
超音波撮像信号およびオーディオ信号を符号化するステップと；
機械学習技術を使用して超音波撮像信号およびオーディオ信号を一組の特徴にマッピン
グするステップと；
によって、超音波撮像信号およびオーディオ信号を相関させる、態様１９２～２０１のい
ずれか１つに記載の方法。
態様２０３：機械学習技術は、ディアボロネットワーク、ニューラルネットワーク、お
よびスパース辞書からなる群から選択される、態様２０２に記載の方法。
態様２０４：非聴診の非超音波信号を検出するステップをさらに含む、態様１９２～２
０３のいずれか１つに記載の方法。
態様２０５：非聴診の非超音波信号は、非聴診の非超音波センサによって検出される、
態様２０４に記載の方法。
態様２０６：非聴診の非超音波センサは：非聴診オーディオセンサ、温度センサ、光学
センサ、電気センサ、化学センサ、電気化学センサからなる群から選択される、態様２０
５に記載の方法。
態様２０７：非聴診の非超音波センサは、体温、呼吸数、呼吸の質、呼吸の病理、血圧
レベル、血糖濃度レベル、血中ガス濃度レベル、および血中酸素飽和度（ｓｐＯ２）レベ
ルからなる群に対応する信号を検出するように構成されている、態様２０５または２０６
に記載の方法。
態様２０８：超音波トランスデューサは、聴診器ヘッドに対して取り外し可能または取
り外し不可能に取り付けられている、態様１９３～２０７のいずれか１つに記載の方法。
態様２０９：超音波トランスデューサが音響整合層に取り付けられている、態様１９３
～２０８のいずれか１つに記載の方法。
態様２１０：超音波トランスデューサは、聴診器ヘッドに対して、取り外し可能または
取り外し不可能に取り付けられている、態様１９３～２０９のいずれか１つに記載の方法
。
態様２１１：聴診器ヘッド、第１の超音波撮像トランスデューサ、および第２の超音波
トランスデューサに電力を供給するステップをさらに含む、態様１９２～２１０のいずれ
か１つに記載の方法。
態様２１２：電力は、バッテリによって供給される、態様２１１に記載の方法。
態様２１３：電力は、電力を受け取るための電源コネクタによって供給される、態様２
１１または２１２に記載の方法。
態様２１４：電力は、電力を受け取るための誘導電力コイルによって供給される、態様
２１１～２１３のいずれか１つに記載の方法。
態様２１５：データを送信および受信するステップをさらに含む、態様２９１～２１４
のいずれか１つに記載の方法。
態様２１６：データを送信および受信するステップは、データを送信および受信するた
めの誘導電力コイルによって実行される、態様２１５に記載の方法。
態様２１７：デバイスを、聴診器モード、超音波撮像モード、および非聴診の非超音波
モードの１つ以上で動作させるステップをさらに含む、態様１９２～２１６のいずれか１
つに記載の方法。
態様２１８：デバイスの動作が制御部によって実行される、態様２１７に記載の方法。
態様２１９：制御部がユーザインタフェースを備える、態様２１８に記載の方法。
態様２２０：ユーザインタフェースは、聴診信号、超音波信号、および非聴診の非超音
波信号の１つ以上に基づくフィードバックをユーザに提供するように構成されている、態
様２１９に記載の方法。
態様２２１：ユーザインタフェースは、タッチスクリーンデバイスを含む、態様２１９
または２２０に記載の方法。
態様２２２：聴診オーディオ信号、受信超音波信号、および非聴診の非超音波信号を周
辺デバイスに通信するステップをさらに含む、態様１９２～２２１のいずれか１つに記載
の方法。
態様２２３：通信が無線ネットワークモダリティによるものである、態様２２２に記載
の方法。
態様２２４：聴診器デバイスのオペレータと聴診器デバイスとの間の通信を可能にする
ステップをさらに含む、態様１９２～２２３のいずれか１つに記載の方法。
態様２２５：通信は、マイクロフォンおよびスピーカによって能になる、態様２２４に
記載の方法。

Claims (32)

  1. 聴診器ヘッドを用いて、対象から聴診オーディオ信号を受信するステップと、
    第１の超音波トランスデューサにより、第１の送信超音波撮像信号を第１の周波数で前記対象に送信し、第１の受信超音波撮像信号を前記第１の周波数で前記対象から受信するステップと、
    第２の超音波トランスデューサを用いて、第２の送信超音波撮像信号を前記第１の周波数とは異なる第２の周波数で前記対象に送信し、第２の受信超音波撮像信号を前記第２の周波数で前記対象から受信するステップと
    を含む方法であって、
    前記第１の受信超音波撮像信号及び前記第２の受信超音波撮像信号に、超音波画像再構成動作が施され、
    前記聴診器ヘッド、前記第１の超音波トランスデューサ、および前記第２の超音波トランスデューサは、一つの聴診器デバイスを構成し、
    前記第１および第２の超音波トランスデューサは、互いに同時に送受信する
    方法。
  2. 前記聴診オーディオ信号は聴診器ヘッドによって受信され、第１の超音波撮像信号は第１の超音波トランスデューサによって送受信され、第２の超音波撮像信号は第２の超音波トランスデューサによって送受信される、請求項１に記載の方法。
  3. 前記第１の送信超音波撮像信号の周波数は、１００ｋＨｚ、２００ｋＨｚ、３００ｋＨｚ、４００ｋＨｚ、５００ｋＨｚ、６５０ｋＨｚ、７００ｋＨｚ、８００ｋＨｚ、８５０ｋＨｚ、９００ｋＨｚ、１ＭＨｚ、２ＭＨｚ、３ＭＨｚ、５．５ＭＨｚ、６ＭＨｚ、８ＭＨｚおよび１１ＭＨｚからなる群から選択され、かつ、前記第２の送信超音波撮像信号の周波数は、０．５ＭＨｚ～３０ＭＨｚの周波数範囲内にある、請求項１に記載の方法。
  4. 前記第１の受信超音波撮像信号の周波数は、１００ｋＨｚ、２００ｋＨｚ、３００ｋＨｚ、４００ｋＨｚ、５００ｋＨｚ、６５０ｋＨｚ、７００ｋＨｚ、８００ｋＨｚ、８５０ｋＨｚ、９００ｋＨｚ、１ＭＨｚ、２ＭＨｚ、３ＭＨｚ、５．５ＭＨｚ、６ＭＨｚ、８ＭＨｚおよび１１ＭＨｚからなる群から選択され、かつ、前記第２の受信超音波撮像信号の周波数は、０．５ＭＨｚ～３０ＭＨｚの周波数範囲内にある、請求項１に記載の方法。
  5. 前記第１の送信超音波撮像信号の周波数は、０．５ＭＨｚ～３０ＭＨｚの周波数範囲内にあり、
    前記第２の送信超音波撮像信号の周波数は、０．５ＭＨｚ～３０ＭＨｚの周波数範囲内にあり、かつ前記第１の送信超音波撮像信号の周波数とは異なる
    請求項１に記載の方法。
  6. 前記第１の受信超音波撮像信号の周波数は、０．５ＭＨｚ～３０ＭＨｚの周波数範囲内にあり、
    前記第２の受信超音波撮像信号の周波数は、０．５ＭＨｚ～３０ＭＨｚの周波数範囲内にあり、かつ前記第１の受信超音波撮像信号の周波数とは異なる
    請求項１に記載の方法。
  7. 前記第１の超音波トランスデューサは、ジルコン酸チタン酸鉛（ＰＺＴ）素子、ポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）素子、電圧マイクロマシン超音波トランスデューサ（ＰＭＵＴ）素子および容量性マイクロマシン超音波トランスデューサ（ＣＭＵＴ）素子からなる群から選択される素子を含み、
    前記第２の超音波トランスデューサは、ＰＺＴ素子、ＰＶＤＦ素子、ＰＭＵＴ素子およびＣＭＵＴ素子からなる群から選択される素子を含む
    請求項１に記載の方法。
  8. 前記第１の超音波トランスデューサは、少なくとも１つの他の超音波撮像センサの帯域幅と部分的に重複する帯域幅を有する、請求項１に記載の方法。
  9. 前記聴診器ヘッド、前記第１の超音波トランスデューサおよび前記第２の超音波トランスデューサのうちの１つ以上にハウジングを連結するステップをさらに備える、請求項１に記載の方法。
  10. 前記聴診器ヘッド、前記第１の超音波トランスデューサおよび前記第２の超音波トランスデューサのうちの１つ以上は、前記ハウジングに取り外し可能に連結されている、請求項９に記載の方法。
  11. 前記聴診器ヘッド、前記第１の超音波トランスデューサおよび前記第２の超音波トランスデューサのうちの１つ以上は、前記ハウジングに物理的に連結されている、請求項９に記載の方法。
  12. 前記聴診器ヘッド、前記第１の超音波トランスデューサおよび前記第２の超音波トランスデューサのうちの１つ以上は、前記ハウジングに機能的に連結されている、請求項９に記載の方法。
  13. 非聴診の非超音波信号を検出するステップを更に含む、請求項１に記載の方法。
  14. 前記非聴診の非超音波信号は、非聴診の非超音波センサによって検出される、請求項１３に記載の方法。
  15. 前記非聴診の非超音波センサは、非聴診オーディオセンサ、温度センサ、光学センサ、電気センサおよび電気化学センサからなる群から選択される、請求項１４記載の方法。
  16. 前記非聴診の非超音波センサは、体温、呼吸数、呼吸の質、呼吸の病理、血圧レベル、血糖濃度レベル、血中ガス濃度レベルおよび血中酸素飽和度（ｓｐＯ２）レベルからなる群に由来する信号を検出するように構成されている、請求項１４に記載の方法。
  17. 前記聴診器ヘッドは、前記第１の超音波トランスデューサおよび第２の超音波トランスデューサに機能的に接続されている、請求項１に記載の方法。
  18. 前記聴診器ヘッド、前記第１の超音波トランスデューサおよび前記第２の超音波トランスデューサに電力を供給するステップをさらに含む、請求項１に記載の方法。
  19. 前記電力は、バッテリによって供給される、請求項１８に記載の方法。
  20. 前記電力は、電力を受け取るための電源コネクタによって供給される、請求項１８に記載の方法。
  21. 前記電力は、電力を受け取るための誘導電力コイルによって供給される、請求項１８に記載の方法。
  22. データを送受信するステップをさらに含む、請求項１に記載の方法。
  23. データの送受信は、データを送受信するための誘導電力コイルによって行われる、請求項２２に記載の方法。
  24. 前記聴診器デバイスを、聴診器モード、超音波撮像モードまたは非聴診の非超音波モードの１つ以上で動作させるステップをさらに含む、請求項１に記載の方法。
  25. 前記聴診器デバイスの動作は、制御部によって実行される、請求項２４に記載の方法。
  26. 前記制御部は、ユーザインタフェースを備える、請求項２５に記載の方法。
  27. 前記ユーザインタフェースは、聴診信号、超音波信号、または非聴診の非超音波信号に基づくフィードバックをユーザに提供するように構成されている、請求項２６に記載の方法。
  28. 前記ユーザインタフェースは、タッチスクリーンデバイスを含む、請求項２６に記載の方法。
  29. 前記聴診オーディオ信号、受信超音波信号、または非聴診の非超音波信号を周辺デバイスに通信するステップをさらに含む、請求項１に記載の方法。
  30. 通信は、無線ネットワークモダリティによって行われる、請求項２９に記載の方法。
  31. 前記聴診器デバイスのオペレータと前記聴診器デバイスとの間の通信を可能にするステップをさらに含む、請求項１に記載の方法。
  32. 前記通信は、マイクロフォンおよびスピーカによって可能になる、請求項３１に記載の方法。
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