(57)【要約】【課題】患者の覚醒時に簡易簡便に閉塞型無呼吸症候群の兆候があるか否かを判断できる判断システム、判断方法、及び判断システム用のプログラムを提供する。【解決手段】判断システム１は、被験者の擬似いびき音を取得する音声取得部１００と、音声取得部１００が取得した擬似いびき音の音声データを解析し、擬似いびき音に含まれるフォルマント周波数を算出する解析部１１０と、解析部１１０が算出したフォルマント周波数と予め定められた基準とを比較し、フォルマント周波数が予め定められた基準を満たすか否かを判断する判断部１２０と、判断部１２０の判断結果を出力する出力部１３０とを備える。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
被験者の擬似いびき音を取得する音声取得部と、
前記音声取得部が取得した前記擬似いびき音の音声データを解析し、前記擬似いびき音に含まれるフォルマント周波数を算出する解析部と、
前記解析部が算出した前記フォルマント周波数と予め定められた基準とを比較し、前記フォルマント周波数が前記予め定められた基準を満たすか否かを判断する判断部と、
前記判断部の判断結果を出力する出力部と
を備える判断システム。
【請求項２】
前記フォルマント周波数が、第一フォルマント周波数であり、
前記解析部が、線形予測法を用いて前記音声データを周波数解析することにより前記第一フォルマント周波数を算出する請求項１に記載の判断システム。
【請求項３】
前記被験者の体格又は姿勢に基づいて、前記予め定められた基準に補正処理を施す補正部
を更に備え、
前記判断部が、前記補正部が補正した後の前記予め定められた基準を用いる請求項２に記載の判断システム。
【請求項４】
被験者の擬似いびき音を取得する音声取得段階と、
前記音声取得段階において取得された前記擬似いびき音の音声データを解析し、前記擬似いびき音に含まれるフォルマント周波数を算出する解析段階と、
前記解析段階において算出された前記フォルマント周波数と予め定められた基準とを比較し、前記フォルマント周波数が前記予め定められた基準を満たすか否かを判断する判断段階と、
前記判断段階における判断結果を出力する出力段階と
を備える判断方法。
【請求項５】
被験者に閉塞型睡眠時無呼吸症候群の兆候があるか否かを判断する判断システム用のプログラムであって、
前記判断システムに、
被験者の擬似いびき音を取得する音声取得機能と、
前記音声取得機能が取得した前記擬似いびき音の音声データを解析し、前記擬似いびき音に含まれるフォルマント周波数を算出する解析機能と、
前記解析機能が算出した前記フォルマント周波数と予め定められた基準とを比較し、前記フォルマント周波数が前記予め定められた基準を満たすか否かを判断する判断機能と、
前記判断機能の判断結果を出力する出力機能と
を実現させる判断システム用のプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、判断システム、判断方法、及び判断システム用のプログラムに関する。特に、本発明は、擬似いびき音による閉塞型無呼吸症候群の判断システム、判断方法、及び判断システム用のプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、患者の睡眠時におけるいびき音を取得し、取得したいびき音から第一フォルマント周波数乃至第三フォルマント周波数を算出し、それらの平均周波数や標準偏差の特徴から当該患者に閉塞型睡眠時無呼吸症候群の兆候があるか否かを検出できる可能性があることが知られている（例えば、非特許文献１参照。）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【非特許文献１】榎本崇宏、Ｕｄａｎｔｈａ  Ｒ  Ａｂｅｙｒａｔｎｅ、楠本哲也他、「いびき音解析による無呼吸の兆候抽出に関する基礎的検討」、電子情報通信学会技術研究報告．ＭＢＥ，ＭＥとバイオサイバネティックス、一般社団法人電子情報通信学会、２００８年、１０８（１２６）、１１−１４
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、非特許文献１に記載の方法においては、患者の周囲に集音マイク等を設置して患者が睡眠をとっている間に患者から発せられるいびき音を取得することを要し、患者に睡眠についてもらったうえで測定するので、患者に対して無用のストレスを与えることがあり、閉塞型無呼吸症候群の兆候があるか否かについてより簡易簡便に判断する手法が望まれている。
【０００５】
したがって、本発明の目的は、患者の覚醒時に簡易簡便に閉塞型無呼吸症候群の兆候があるか否かを判断できる判断システム、判断方法、及び判断システム用のプログラムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、上記目的を達成するため、被験者の擬似いびき音を取得する音声取得部と、音声取得部が取得した擬似いびき音の音声データを解析し、擬似いびき音に含まれるフォルマント周波数を算出する解析部と、解析部が算出したフォルマント周波数と予め定められた基準とを比較し、フォルマント周波数が予め定められた基準を満たすか否かを判断する判断部と、判断部の判断結果を出力する出力部と
を備える判断システムが提供される。
【０００７】
また、上記判断システムにおいて、フォルマント周波数が、第一フォルマント周波数であり、解析部が、線形予測法を用いて音声データを周波数解析することにより第一フォルマント周波数を算出することもできる。
【０００８】
また、上記判断システムにおいて、被験者の体格又は姿勢に基づいて、予め定められた基準に補正処理を施す補正部を更に備え、判断部が、補正部が補正した後の予め定められた基準を用いることもできる。
【０００９】
また、本発明は上記目的を達成するため、被験者の擬似いびき音を取得する音声取得段階と、音声取得段階において取得された擬似いびき音の音声データを解析し、擬似いびき音に含まれるフォルマント周波数を算出する解析段階と、解析段階において算出されたフォルマント周波数と予め定められた基準とを比較し、フォルマント周波数が予め定められた基準を満たすか否かを判断する判断段階と、判断段階における判断結果を出力する出力段階とを備える判断方法が提供される。
【００１０】
また、本発明は上記目的を達成するため、被験者に閉塞型睡眠時無呼吸症候群の兆候があるか否かを判断する判断システム用のプログラムであって、判断システムに、被験者の擬似いびき音を取得する音声取得機能と、音声取得機能が取得した擬似いびき音の音声データを解析し、擬似いびき音に含まれるフォルマント周波数を算出する解析機能と、解析機能が算出したフォルマント周波数と予め定められた基準とを比較し、フォルマント周波数が予め定められた基準を満たすか否かを判断する判断機能と、判断機能の判断結果を出力する出力機能とを実現させる判断システム用のプログラムが提供される。
【発明の効果】
【００１１】
本発明に係る判断システム、判断方法、及び判断システム用のプログラムによれば、患者の覚醒時に簡易簡便に閉塞型無呼吸症候群の兆候があるか否かを判断できる判断システム、判断方法、及び判断システム用のプログラムを提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】実施の形態に係る判断システムの概要図である。
【図２】実施の形態に係る判断システムの機能構成ブロック図である。
【図３】実施の形態に係る判断システムの判断部における判断の概要図である。
【図４】実施の形態に係る判断システムの判断部における判断の概要図である。
【図５】本実施の形態に係る判断システムの判断の処理のフローチャートである。
【図６】実施の形態に係る判断システムのハードウェア構成図である。
【図７】被験者の擬似いびき音に含まれる第一フォルマント周波数の時間変化を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
［実施の形態］
図１は、本発明の実施の形態に係る判断システムの概要を示す。
【００１４】
（判断システム１の概要）
本実施の形態に係る判断システム１は、ベッド３００に横たわって覚醒している（すなわち、睡眠状態にない）状態の被験者２００、椅子３０５等に腰を掛けて覚醒している状態の被験者２０５、又は起立した状態等で覚醒している状態の被験者が発した擬似いびき音を取得する。本実施の形態において擬似いびき音とは、被験者が覚醒している時に、被験者が擬似的に出す軟口蓋振動音である。すなわち、擬似いびき音とは、被験者が覚醒時において、自らの喉の奥を振動させるようにして発する「いびきを模した音」である。
【００１５】
具体的に、判断システム１が備えるマイク等の音声取得部１００が被験者の口の近傍に配置される。そして、音声取得部１００は、被験者が発する擬似いびき音を取得する。判断システム１は、取得した擬似いびき音を解析することで当該擬似いびき音に含まれるフォルマント周波数（例えば、第一フォルマント周波数）を算出する。
【００１６】
ここで、フォルマント周波数とは、「声道」で共鳴する周波数である。人間が発する音声は、肺に入っている空気が気道、咽喉及び口腔等を通過することにより発せられる。気道、咽喉及び口腔までの経路を「声道」と称する。そして、人間が音声を発するとき、声道の形状が変化する。声道の形状が変化するとフォルマント周波数も変化する。このフォルマント周波数の変化により、「あ」、「い」、「う」等の音声が声道から外部に発せられる。フォルマント周波数は周波数が低い方から第一フォルマント周波数、第二フォルマント周波数、第三フォルマント周波数・・・と呼ばれる。
【００１７】
判断システム１は、算出したフォルマント周波数を予め定められた基準（例えば、予め定められた周波数）と比較し、当該予め定められた基準を満たすか否かを判断する。判断システム１は、当該予め定められた基準に被験者の姿勢及び／又は体格に応じた補正処理を施し、算出したフォルマント周波数が補正後の基準を満たすか否かを判断することもできる。判断システム１は、判断結果をスピーカー等の音声出力部、モニター等の画像出力部、及び／又はプリンター等の印刷部等から出力する。これにより、判断システム１は、判断システム１を利用した被験者及び／又は当該被験者を除く他のユーザーに対し、当該被験者に閉塞型無呼吸症候群の兆候があるか否かについてのスクリーニング結果を提示することができる。
【００１８】
なお、判断システム１は、パーソナルコンピューター等の情報端末、スマートフォンや携帯電話等の携帯情報端末、又は被験者の手首等に取付け可能な形状を有する小型情報端末等の形態で実現される。
【００１９】
図２は、本発明の実施の形態に係る判断システムの機能構成の一例を示す。
【００２０】
本実施の形態に係る判断システム１は、被験者の擬似いびき音を取得する音声取得部１００と、音声取得部１００が取得した擬似いびき音のデータを音声データとして格納する音声データ格納部１０５と、音声データ格納部１０５に格納されている音声データを解析し、フォルマント周波数を算出する解析部１１０と、予め定められた基準に被験者の姿勢及び／又は体格に応じた補正処理を施す補正部１４０と、解析部１１０が算出したフォルマント周波数を予め定められた基準又は補正処理が施された基準と比較し、フォルマント周波数が当該予め定められた基準又は当該補正処理が施された基準を満たすか否かを判断する判断部１２０とを備える。
【００２１】
また、判断システム１は、判断部１２０が判断に用いる予め定められた基準を格納する基準データ格納部１５０と、被験者の姿勢及び／又は体格に関する情報を入力する入力部１６０と、判断部１２０の判断結果を外部に出力する出力部１３０とを更に備える。
【００２２】
（音声取得部１００）
音声取得部１００は、覚醒状態（すなわち、睡眠状態ではない状態）の被験者の口近傍に設置され、被験者が発する擬似いびき音を取得する。具体的に、音声取得部１００は、予め定められた間隔をおいて被験者が発する擬似いびき音を取得する。音声取得部１００は、例えば、マイクである。音声取得部１００は取得した擬似いびき音を音声データ格納部１０５に供給する。
【００２３】
なお、擬似いびき音を除く他の音、例えば、被験者が存在する部屋の空調音や電源ノイズ、その他の雑音の影響を低減することを目的として、判断システム１は、複数の音声取得部１００を備えることもできる。この場合、一の音声取得部１００は被験者の口に向けて設置する。そして、他の音声取得部１００は被験者の口とは異なる方向に向けて設置する。
【００２４】
（音声データ格納部１０５）
音声データ格納部１０５は、音声取得部１００が取得した擬似いびき音を音声データとして、被験者を一意に識別する被験者識別子に対応づけて格納する。音声データ格納部１０５は、被験者識別子に対応づけると共に、複数の音声データを各音声データが取得された時刻に対応づけて格納する。また、音声データ格納部１０５は、入力部１６０から入力される被験者の姿勢及び／又は体格を示す情報である被験者情報を、被験者識別子に対応づけて更に格納することができる。被験者の姿勢を示す情報とは、例えば、座位、立位、又は臥位等の姿勢を示す情報である。そして、体格を示す情報とは、例えば、ボディマス指数（ＢＭＩ指数）である。音声データ格納部１０５は、解析部１１０に音声データと被験者情報とを供給する。
【００２５】
（解析部１１０）
解析部１１０は、音声データ格納部１０５から受け取った音声データを解析し、擬似いびき音に含まれるフォルマント周波数を算出する。具体的に、解析部１１０は、線形予測法（例えば、時系列信号解析に用いられる自己回帰モデルの線形予測法）を用いて音声データを周波数解析することにより、第一フォルマント周波数を時系列に沿って算出する。なお、解析部１１０は、第二フォルマント周波数及び第三フォルマント周波数を算出することもできる。
【００２６】
また、解析部１１０は差動増幅回路を有することもできる。解析部１１０が差動増幅回路を有する場合、差動増幅回路は、一の音声取得部１００が取得した擬似いびき音の音声データと、他の音声取得部１００が取得したその他の音（つまり雑音）の雑音データとの同相信号を抑制する。そして、解析部１１０の差動増幅回路は、音声データと雑音データとの差分を増幅する。これにより、解析部１１０は、被験者より遠い位置から発せられる雑音を抑制する。解析部１１０は算出したフォルマント周波数を判断部１２０に供給する。本実施の形態においては、解析部１１０は第一フォルマント周波数を判断部１２０に供給する。
【００２７】
（判断部１２０、基準データ格納部１５０）
判断部１２０は、解析部１１０から受け取った第一フォルマント周波数と基準データ格納部１５０が格納している予め定められた基準とを比較する。そして、判断部１２０は、第一フォルマント周波数が当該予め定められた基準を満たすか否かを判断する。例えば、基準データ格納部１５０は、閉塞型無呼吸症候群の患者が発する擬似いびき音に含まれる第一フォルマント周波数の閾値として「３３０Ｈｚ」の値を格納する。判断部１２０は、解析部１１０から受け取った第一フォルマント周波数が「３３０Ｈｚ」を超えるか否かを判断する。
【００２８】
第一フォルマント周波数が「３３０Ｈｚ」を超える場合、判断部１２０は、第一フォルマント周波数が閾値を超えたと判断する。閾値を超えた場合、被験者に閉塞型無呼吸症候群の兆候がある可能性がある。一方、第一フォルマント周波数が「３３０Ｈｚ」以下の場合、判断部１２０は、第一フォルマント周波数が閾値を超えていないと判断する。閾値を超えない場合、被験者に閉塞型無呼吸症候群の兆候は少ない。判断部１２０は判断結果を示す情報を出力部１３０に供給する。
【００２９】
なお、閉塞型無呼吸症候群は、被験者の気道が閉塞したり、気道が細くなることが原因の一つと考えられている。本発明者は、閉塞型無呼吸症候群の患者が覚醒時に発する擬似いびき音の第一フォルマント周波数が、覚醒している健常者の擬似いびき音の第一フォルマント周波数よりも高くなることを見出し、この特定の閾値を見出したものである。
【００３０】
ここで、判断部１２０は、上記とは異なる指標で判断することもできる。例えば、判断部１２０は、音声取得部１００が擬似いびき音の取得を開始した時点から予め定められた時間（以下、「予定経過時間」という）が経過する前に「３３０Ｈｚ」を超える第一フォルマント周波数を解析部１１０が算出した場合、予定経過時間経過前に閾値を超えたと判断する。予定経過時間経過前に閾値を超えた場合、被験者に閉塞型無呼吸症候群の兆候がある可能性がある。この予定経過時間は、例えば、複数の健常者の擬似いびき音に含まれる第一フォルマント周波数を時系列に沿ってそれぞれ算出し、擬似いびき音の取得の開始から各健常者の擬似いびき音に「３３０Ｈｚ」を超える第一フォルマント周波数が含まれるまでの平均時間から設定される。
【００３１】
また、判断部１２０は、解析部１１０が時系列に沿って算出した第一フォルマント周波数について、横軸に時刻をとり、縦軸に周波数をとったグラフを作成した場合における周波数変動の振幅幅が予め定められた振幅幅（以下、「基準振幅」という）より大きい場合、基準振幅が規定値を超えたと判断する。基準振幅が規定値を超えた場合、被験者に閉塞型無呼吸症候群の兆候がある可能性がある。この基準振幅は、例えば、複数の健常者の擬似いびき音に含まれる第一フォルマント周波数を時系列に沿ってそれぞれ算出した場合における周波数の平均値から設定される。
【００３２】
その他にも判断部１２０は、例えば、解析部１１０が時系列に沿って算出した第一フォルマント周波数が、予め定められた時間内に予め定められた回数「３３０Ｈｚ」を超えた場合や、解析部１１０が時系列に沿って算出した複数の第一フォルマント周波数から算出される平均値が予め定められた値以上である場合に、予め定められた基準を超えたと判断する。これら予め定められた基準を超えた場合、被験者に閉塞型無呼吸症候群の兆候がある可能性がある。
【００３３】
更に、判断部１２０は、解析部１１０が時系列に沿って算出した第一フォルマント周波数の分散度合い、偏り具合、ランダムさ、時刻の経過による第一フォルマント周波数の変化の傾き等を用いて、予め定められた基準を超えたか否かを判断することもできる。
【００３４】
（補正部１４０）
補正部１４０は、被験者の体格又は姿勢に基づいて、基準データ格納部１５０が格納している予め定められた基準に補正処理を施す。補正部１４０は、音声データ格納部１０５が被験者識別子に対応づけて格納している被験者情報を用いる。補正部１４０は、被験者情報と予め定められた補正式とを用い、補正処理を実行する。
【００３５】
例えば、補正部１４０は、ＢＭＩ指数を用いて予め定められた基準に補正処理を施す。一例として、補正部１４０は、複数の人物それぞれのＢＭＩ指数と、当該複数の人物それぞれの擬似いびき音から求められる複数の第一フォルマント周波数の値とから求められる相関式を補正式として用いる。補正部１４０は、被験者のＢＭＩ指数をこの補正式に代入して算出される補正済みの基準値を新たな基準として設定する。なお、ＢＭＩ指数と第一フォルマント周波数との間には正の相関がある。すなわち、ＢＭＩの値が大きくなること応じ、第一フォルマント周波数も高くなる。
【００３６】
また、補正部１４０は、被験者の姿勢に基づいて、予め定められた基準に補正処理を施すこともできる。一例として、補正部１４０は、人物の複数の姿勢のそれぞれに対応する補正式を用いることができる。すなわち、補正部１４０は、人物の姿勢が座位、立位、又は臥位等の場合のそれぞれに対応する補正式を用い、予め定められた基準に補正処理を施すことができる。そして、判断部１２０は、補正部１４０が補正処理を施した基準を用いて被験者に閉塞型無呼吸症候群の兆候があるか否かを判断する。
【００３７】
（出力部１３０）
出力部１３０は、判断部１２０の予め定められた基準を超えたか否かを示す判断結果を外部に出力する。出力部１３０は、被験者に閉塞型無呼吸症候群の兆候がある場合、被験者に閉塞型無呼吸症候群の兆候がない場合、及び被験者に閉塞型無呼吸症候群の兆候があるか否か判断が困難な場合等の複数の段階に応じ、判断結果を外部に出力する。例えば、出力部１３０は、判断結果をテキスト、音、及び／又は画像として外部に出力する。
【００３８】
図３及び図４は、本発明の実施の形態に係る判断システムの判断部における判断の概要を示す。
【００３９】
まず、図３を参照する。グラフ４００は第一の被験者の擬似いびき音から算出された第一フォルマント周波数を時系列に沿ってプロットしたグラフである。一方、グラフ４０５は、第一の被験者とは異なる第二の被験者の擬似いびき音から算出された第一フォルマント周波数を時系列に沿ってプロットしたグラフである。
【００４０】
グラフ４００を参照すると、時刻ｔ１において第一フォルマント周波数が３３０Ｈｚを超えている。そして、基準データ格納部１５０が「３３０Ｈｚ」を閾値として格納している場合、判断部１２０は、予め定められた基準を超えたと判断する。この場合、第一の被験者について閉塞型無呼吸症候群の兆候がある。一方、グラフ４０５を参照すると、時刻ｔ１より後の時刻ｔ２において第一フォルマント周波数がピークに達しているものの「３３０Ｈｚ」を超えていない。この場合、判断部１２０は、予め定められた基準を超えていないと判断する。この場合、第二の被験者について閉塞型無呼吸症候群の兆候がない。
【００４１】
また、例えば、時刻ｔ１と時刻ｔ２との間に、音声取得部１００が擬似いびき音の取得を開始した時点から予め定められた時間である予定経過時間Ｔ１が設定されている場合、グラフ４００では予定経過時間Ｔ１より早い時刻で第一フォルマント周波数が「３３０Ｈｚ」を超えているので、判断部１２０は、予め定められた基準を超えたと判断する。この場合、第一の被験者について閉塞型無呼吸症候群の兆候がある。なお、予定経過時間は、例えば、以下のようにして決定される。まず、複数の健常者について、繰り返し発せられる擬似いびき音から算出される第一フォルマント周波数を時系列に沿ってモニターし、プロットの開始から「３３０Ｈｚ」に最も近い第一フォルマント周波数が算出されるまでの時間をそれぞれ算出する。そして算出した複数の時間の算術平均値若しくは当該算術平均値から予め定められた時間を差し引いた値を、予定経過時間として設定できる。
【００４２】
次に、図４を参照する。まず、図４においてグラフ４２０は健常者の擬似いびき音から算出された第一フォルマント周波数を時系列に沿ってプロットしたグラフである。健常者の場合、第一フォルマント周波数は低周波数で安定的に推移する。
【００４３】
一方、グラフ４１０は、第三の被験者の擬似いびき音から算出された第一フォルマント周波数を時系列に沿ってプロットしたグラフである。第三の被験者の場合、第一フォルマント周波数は時刻ｔ３において「３３０Ｈｚ」を超え、時刻ｔ３の後に再び「３３０Ｈｚ」を下回り、時刻ｔ３より後の時刻である時刻ｔ４において再度「３３０Ｈｚ」を超えている。すなわち、判断部１２０は、第三の被験者の第一フォルマント周波数が閾値である「３３０Ｈｚ」を複数回超えている（つまり、第一フォルマント周波数の変動が大きい）と判断する。この場合、第三の被験者について閉塞型無呼吸症候群の兆候がある。
【００４４】
また、グラフ４１５は、第四の被験者の擬似いびき音から算出された第一フォルマント周波数を時系列に沿ってプロットしたグラフである。第四の被験者の場合、第一フォルマント周波数は「３３０Ｈｚ」を超えないものの、時刻ｔ３から時刻ｔ３より後の時刻である時刻ｔ５まで、「３３０Ｈｚ」近傍で推移している。すなわち、判断部１２０は、第四の被験者の第一フォルマント周波数が閾値である「３３０Ｈｚ」の近傍（すなわち、「３３０Ｈｚ」から予め定められた周波数の範囲内）で予め定められた時間推移していると判断する。この場合、第四の被験者について閉塞型無呼吸症候群の兆候がある。
【００４５】
（判断方法、及び判断システム用のプログラムの処理の概要）
図５は、本実施の形態に係る判断システムの判断の処理の流れの一部の一例を示す。
【００４６】
まず、音声取得部１００は、被験者が予め定められた時間間隔で発する擬似いびき音を取得する（ステップ１０。以下、ステップを「Ｓ」と表す。）。音声取得部１００は取得した擬似いびき音の音声データを音声データ格納部１０５に格納する。続いて、解析部１１０は、音声データ格納部１０５に格納されている擬似いびき音の音声データを解析し、擬似いびき音に含まれるフォルマント周波数（例えば、第一フォルマント周波数）を算出する（Ｓ２０）。
【００４７】
次に、判断部１２０は、基準データ格納部１５０に予め格納されている予め定められた基準と、解析部１１０が算出したフォルマント周波数とを比較する（Ｓ３０）。そして、判断部１２０は、解析部１１０が算出したフォルマント周波数が当該予め定められた基準を満たすか否か若しくは当該予め定められた基準を超えるか否かを判断する（Ｓ４０）。判断部１２０は、判断結果を出力部１３０に供給する。出力部１３０は、判断部１２０から受け取った判断結果を外部に出力する（Ｓ５０）。
【００４８】
（実施の形態の効果）
本実施の形態に係る判断システム１は、覚醒している状態の被験者が発する擬似いびき音を解析することで当該被験者に閉塞型無呼吸症候群の兆候があるか否かを簡易的に判断する情報を提示できるので、例えば、健康診断等において短時間で閉塞型無呼吸症候群の可能性がある被験者をスクリーニングできる。これにより、判断システム１は、被験者に対して閉塞型無呼吸症候群に対する意識を高め、精密検査への動機を高めることができる。
【００４９】
また、判断システム１は、被験者の口近傍に音声取得部１００を設置して被験者の擬似いびき音を取得するので、被験者に様々なセンサーを取り付ける場合に比べ、被験者に大きな負担を与えることがない。そして、判断システム１においては、被験者は覚醒状態であればよいので、睡眠中の被験者がいびきをかくまで待機する必要がなく、短時間で兆候を判断できる。
【００５０】
更に、判断システム１は、被験者の姿勢や体格に応じてフォルマント周波数を補正し、補正したフォルマント周波数を用いて被験者に閉塞型無呼吸症候群の兆候があるか否かを判断するので、取得した擬似いびき音をそのまま解析する場合に比べ、精度よく兆候を判断できる。
【００５１】
図６は、本発明の実施の形態に係る判断システムのハードウェア構成の一例を示す。
【００５２】
本実施の形態に係る判断システム１は、ＣＰＵ１５００と、グラフィックコントローラ１５２０と、ＲａｎｄｏｍＡｃｃｅｓｓＭｅｍｏｒｙ（ＲＡＭ）、Ｒｅａｄ−ＯｎｌｙＭｅｍｏｒｙ（ＲＯＭ）及び／又はフラッシュＲＯＭ等のメモリ１５３０と、データを記憶する記憶装置１５４０と、記録媒体からデータを読み込み及び／又は記録媒体にデータを書き込む読込み／書込み装置１５４５と、データを入力する入力装置１５６０と、外部の通信機器とデータを送受信する通信インターフェース１５５０と、ＣＰＵ１５００とグラフィックコントローラ１５２０とメモリ１５３０と記憶装置１５４０と読込み／書込み装置１５４５と入力装置１５６０と通信インターフェース１５５０とを互いに通信可能に接続するチップセット１５１０とを備える。
【００５３】
チップセット１５１０は、メモリ１５３０と、メモリ１５３０にアクセスして所定の処理を実行するＣＰＵ１５００と、外部の表示装置の表示を制御するグラフィックコントローラ１５２０とを相互に接続することにより、各構成要素間のデータの受渡しを実行する。ＣＰＵ１５００は、メモリ１５３０に格納されたプログラムに基づいて動作して、各構成要素を制御する。グラフィックコントローラ１５２０は、メモリ１５３０内に設けられたバッファ上に一時的に蓄えられた画像データに基づいて、画像を所定の表示装置に表示させる。
【００５４】
また、チップセット１５１０は、記憶装置１５４０と、読込み／書込み装置１５４５と、通信インターフェース１５５０とを接続する。記憶装置１５４０は、判断システム１のＣＰＵ１５００が使用するプログラムとデータとを格納する。記憶装置１５４０は、例えば、フラッシュメモリである。読込み／書込み装置１５４５は、プログラム及び／又はデータを記憶している記憶媒体からプログラム及び／又はデータを読み取って、読み取ったプログラム及び／又はデータを記憶装置１５４０に格納する。読込み／書込み装置１５４５は、例えば、通信インターフェース１５５０を介し、インターネット上のサーバから所定のプログラムを取得して、取得したプログラムを記憶装置１５４０に格納する。
【００５５】
通信インターフェース１５５０は、通信ネットワークを介して外部の装置とデータの送受信を実行する。また、通信インターフェース１５５０は、通信ネットワークが不通の場合、通信ネットワークを介さずに外部の装置とデータの送受信を実行することもできる。そして、タブレット、マイク等の入力装置１５６０は、所定のインターフェースを介してチップセット１５１０と接続する。
【００５６】
記憶装置１５４０に格納される判断システム１のプログラムは、インターネット等の通信ネットワーク、又は磁気記録媒体、光学記録媒体等の記録媒体を介して記憶装置１５４０に提供される。そして、記憶装置１５４０に格納された判断システム１用のプログラムは、ＣＰＵ１５００により実行される。
【００５７】
本実施の形態に係る判断システム１により実行される判断システム用のプログラムは、ＣＰＵ１５００に働きかけて、判断システム１を、図１から図５にかけて説明した音声取得部１００、音声データ格納部１０５、解析部１１０、判断部１２０、出力部１３０、補正部１４０、基準データ格納部１５０、及び入力部１６０として機能させる。
【００５８】
図７は、４人の被験者の擬似いびき音に含まれる第一フォルマント周波数の時間による変化を示す。
【００５９】
まず、起立した状態の各被験者に擬似いびき音を発せさせ、起立した状態における第一フォルマント周波数を算出した。図７においては「立っている状態」の軸上（すなわち、横軸で−５分の軸上）にプロットしている。次に、各被験者に仰向けで横になってもらい、予め定められた間隔（すなわち、５分ごと）で擬似いびき音を発せさせ、発せられた擬似いびき音を取得した。擬似いびき音の取得は３０分間継続した（ただし、被験者Ａについては２５分間継続した）。そして、取得した擬似いびき音を解析することで、当該擬似いびき音に含まれる第一フォルマント周波数を算出し、図７に示すように横軸に時間、縦軸に第一フォルマント周波数の軸を設けてプロットした。
【００６０】
４人の被験者は以下のとおりである。
【００６１】
被験者Ａ：体格が標準（ＢＭＩ値で標準の範囲）、無呼吸の兆候なし。
被験者Ｂ：体格が肥満（ＢＭＩ値で肥満の範囲）、睡眠時にいびきをかかない。
被験者Ｃ：体格が肥満（ＢＭＩ値で肥満の範囲）、首回りが太い。
被験者Ｄ：体格が標準（ＢＭＩ値で標準の範囲）、仰向け就寝時に無呼吸の兆候あり。
【００６２】
なお、各被験者の擬似いびき音の第一フォルマント周波数の時間毎の値を表１に示す。
【００６３】
【表１】
2014014543.tif 000003
【００６４】
被験者Ａのプロット５００を参照すると、「立っている状態」での擬似いびき音の第一フォルマント周波数は１９４Ｈｚであり、仰向けで寝た状態における擬似いびき音の第一フォルマント周波数は１７３Ｈｚ以下で略一定の周波数で推移した。すなわち、全ての第一フォルマント周波数が３３０Ｈｚ以下であり、かつ、仰向けで寝た状態における第一フォルマント周波数も「立っている状態」での第一フォルマント周波数より低い周波数で安定的に推移した。したがって、被験者Ａが閉塞型無呼吸症候群である可能性は低く、判断システム１は被験者Ａについて閉塞型無呼吸症候群である可能性が低い旨を判断結果として出力できる。
【００６５】
被験者Ｂのプロット５０５を参照すると、「立っている状態」での擬似いびき音の第一フォルマント周波数は１７７Ｈｚであり、仰向けで寝た状態における擬似いびき音の第一フォルマント周波数は１８９Ｈｚ以下で略一定の周波数で推移した。すなわち、全ての第一フォルマント周波数が３３０Ｈｚ以下であり、かつ、仰向けで寝た状態における第一フォルマント周波数も測定開始から２０分後の１点（１８９Ｈｚ）を除き、「立っている状態」での第一フォルマント周波数より低い周波数で安定的に推移した。したがって、被験者Ｂが閉塞型無呼吸症候群である可能性は低く、判断システム１は被験者Ｂについて閉塞型無呼吸症候群である可能性が低い旨を判断結果として出力できる。
【００６６】
被験者Ｃのプロット５１０を参照すると、「立っている状態」での擬似いびき音の第一フォルマント周波数は３０２Ｈｚであり、仰向けで寝た状態における擬似いびき音の第一フォルマント周波数は測定開始から１０分後で３４７Ｈｚ、２０分後で３４１Ｈｚ、３０分後で３３８Ｈｚであり、３３０Ｈｚを超える場合があった。また、被験者Ｃの場合、第一フォルマント周波数が３３０Ｈｚを超える場合と超えない場合とが交互に観測され、第一フォルマント周波数が大きく変動した。したがって、被験者Ｃは閉塞型無呼吸症候群である可能性があり、判断システム１は被験者Ｃについて閉塞型無呼吸症候群である可能性がある旨を判断結果として出力できる。
【００６７】
被験者Ｄのプロット５１５を参照すると、「立っている状態」での擬似いびき音の第一フォルマント周波数は１９４Ｈｚであり、仰向けで寝た状態における擬似いびき音の第一フォルマント周波数は２２１Ｈｚ以上で略一定の周波数で推移した。すなわち、全ての第一フォルマント周波数が３３０Ｈｚ以下であるものの、仰向けで寝た状態における第一フォルマント周波数が「立っている状態」での第一フォルマント周波数より高い周波数で推移した。したがって、被験者Ｄが閉塞型無呼吸症候群である可能性があり、判断システム１は被験者Ｄについて閉塞型無呼吸症候群である可能性がある程度ある旨を判断結果として出力できる。
【００６８】
以上、本発明の実施の形態を説明したが、上記に記載した実施の形態は特許請求の範囲に係る発明を限定するものではない。また、実施の形態の中で説明した特徴の組合せのすべてが発明の課題を解決するための手段に必須であるとは限らない。
【符号の説明】
【００６９】
１  判断システム
１００  音声取得部
１０５  音声データ格納部
１１０  解析部
１２０  判断部
１３０  出力部
１４０  補正部
１５０  基準データ格納部
１６０  入力部
２００、２０５  被験者
３００  ベッド
３０５  椅子
４００、４０５、４１０、４１５、４２０  グラフ
５００、５０５、５１０、５１５  プロット
１５００  ＣＰＵ
１５１０  チップセット
１５２０  グラフィックコントローラ
１５３０  メモリ
１５４０  記憶装置
１５４５  読込み／書込み装置
１５５０  通信インターフェース
１５６０  入力装置
【図１】
2014014543.tif 000004
【図２】
2014014543.tif 000005
【図３】
2014014543.tif 000006
【図４】
2014014543.tif 000007
【図５】
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【図６】
2014014543.tif 000009
【図７】
2014014543.tif 000010