(57)【要約】【課題】医療機器の聴覚メッセージを提供するための方法およびシステムを提供すること。【解決手段】あるシステムは、複数の医療メッセージを生成するように構成された少なくとも１つの医療機器と、複数の医療メッセージのうちの１つに対応する聴覚信号を生成するように構成された、少なくとも１つの医療機器内のプロセッサとを含む。聴覚信号は、臨床環境における心理的な音認識と音響および楽音変数とを結合する機能的な関係に基づいて構成される。【選択図】図１
2014083441.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の医療メッセージを生成するように構成された少なくとも１つの医療機器と、
前記複数の医療メッセージのうちの１つに対応する聴覚信号を生成するように構成された、前記少なくとも１つの医療機器内のプロセッサであって、前記聴覚信号が、臨床環境における心理的な音認識と音響および楽音変数とを結合する機能的な関係に基づいて構成されるプロセッサとを備える、医療システム。
【請求項２】
前記機能的な関係が、少なくとも８個の一意のカテゴリを定義する聴覚メッセージのタイプの範囲のドメインを含む、請求項１記載の医療システム。
【請求項３】
前記結合が、前記複数の医療メッセージのカテゴリの値のパターンに基づき、前記値が、前記聴覚信号の看護師の知覚と異なるタイプの医療メッセージとを相関するメトリクスに対応する、請求項１記載の医療システム。
【請求項４】
前記複数の医療メッセージに対応する複数の聴覚信号が様々なレベルの複数の音のメトリクスによって定義され、前記音のメトリクスが、音響の音量、音響の鮮鋭度、音響の変調、音楽的ハーモニー、音楽的音色、音楽的リズム、音楽的ピッチの複雑性、および音響パルス特性を備える、請求項１記載の医療システム。
【請求項５】
前記心理的な音認識が、緊急性／顕著さ、上品さ／満足感／健康感、および新規性／頻度／典型性を備える、請求項１記載の医療システム。
【請求項６】
前記音響および楽音変数が複数の医療メッセージカテゴリと相互に関連付けられる、請求項１記載の医療システム。
【請求項７】
前記結合が、１つまたは複数の評価スケールの統計的平均に基づく、請求項１記載の医療システム。
【請求項８】
複数の医療メッセージに対応する複数の聴覚信号ごとに、前記音響および楽音変数についての値の一意の組合せがそれぞれの前記聴覚信号を定義する、請求項１記載の医療システム。
【請求項９】
前記値が前記変数ごとに値の範囲を備える、請求項８記載の医療システム。
【請求項１０】
前記値が前記変数ごとに目標値を備える、請求項８記載の医療システム。
【請求項１１】
複数の異なる医療メッセージまたは状況を表す複数の聴覚状態を定義するステップと、
１つまたは複数の医療事象を検出し、前記医療事象と前記医療メッセージまたは状況のうちの１つとを相互に関連付けるステップと、
前記検出された医療事象に対応する医療聴覚メッセージをトリガするステップであって、前記医療聴覚メッセージが、臨床環境における心理的な音認識と音響および楽音変数とを結合する機能的な関係に基づいて構成されたステップと、
前記検出された医療事象に対応する前記医療聴覚メッセージを聞こえるように出力するステップとを備える、医療音環境を提供するための方法。
【請求項１２】
前記複数の聴覚状態を組み込む臨床条件に連続的な音環境を提供するステップをさらに備える、請求項１１記載の方法。
【請求項１３】
前記複数の聴覚状態のうちの１つが、指定された連続的に再生するバックグラウンドを表し、他の聴覚状態が異なる医療聴覚メッセージを表す、請求項１２記載の方法。
【請求項１４】
前記異なる医療メッセージまたは状況を表すために、１つまたは複数の連続的な音環境パラメータを調整するステップをさらに備える、請求項１２記載の方法。
【請求項１５】
前記機能的な関係が、少なくとも８個の一意のカテゴリを定義する聴覚メッセージのタイプの範囲のドメインを含む、請求項１１記載の方法。
【請求項１６】
前記結合が、前記複数の医療メッセージのカテゴリの値のパターンに基づき、前記値が、聴覚信号の看護師の知覚と異なるタイプの医療メッセージとを相関するメトリクスに対応する、請求項１１記載の方法。
【請求項１７】
前記出力された聴覚メッセージが様々なレベルの複数の音のメトリクスによって定義され、前記音のメトリクスが、音響の音量、音響の鮮鋭度、音響の変調、音楽的ハーモニー、音楽的音色、音楽的リズム、音楽的ピッチの複雑性、および音響パルス特性を備える、請求項１１記載の方法。
【請求項１８】
前記心理的な音認識が、緊急性／顕著さ、上品さ／満足感／健康感、および新規性／頻度／典型性を備える、請求項１１記載の方法。
【請求項１９】
前記結合が、１つまたは複数の評価スケールの統計的平均に基づく、請求項１１記載の方法。
【請求項２０】
前記医療メッセージまたは状況に対応する複数の聴覚信号ごとに、前記音響および楽音変数についての値の一意の組合せがそれぞれの前記聴覚信号を定義する、請求項１１記載の方法。
【請求項２１】
データベースにアクセスするためのコンピュータプログラムを含む持続性コンピュータ可読ストレージ媒体であって、前記コンピュータプログラムが、
複数の医療メッセージのうちの１つに対応する複数の定義された聴覚信号であって、臨床環境における心理的な音認識と音響および楽音変数とを結合する機能的な関係に基づいて前記データベース内で定義された聴覚信号にアクセスし、
医療事象を検出して、前記医療事象を前記医療メッセージのうちの１つと相関させ、
前記医療事象に相互に関連付けられ、前記データベース内で定義された前記医療メッセージの聴覚信号を生成するように構成される、持続性コンピュータ可読ストレージ媒体。
【請求項２２】
前記複数の医療メッセージに対応する前記複数の定義された聴覚信号が様々なレベルの複数の音のメトリクスによって定義され、前記音のメトリクスが、音響の音量、音響の鮮鋭度、音響の変調、音楽的ハーモニー、音楽的音色、音楽的リズム、音楽的ピッチの複雑性、および音響パルス特性を備える、請求項２１記載の持続性コンピュータ可読ストレージ媒体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本明細書に開示した主題は、一般に可聴メッセージに関し、より具体的には、医療機器の可聴通知を提供するための方法およびシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
医療環境、特に、複数の患者が複数の病状についてモニタリングされうる複雑な医療環境では、アラームおよび／または警告の標準化によって、特定のメッセージに応答する際にユーザ（たとえば、臨床医や患者）の側に混乱と非効率性をもたらす可能性が大きい。たとえば、臨床医および／または医療機器のユーザが、特定の可聴アラームまたは警告の発信源および状況を、区別または迅速に識別することは困難な場合がある。したがって、ユーザが医療メッセージングに応答する有効性と効率性に悪影響を及ぼす場合があり、これらの可聴アラームまたは警告に関連付けられる医療やシステム状況への対応の遅れにつながることがある。
【０００３】
特に、医療施設は、典型的に患者に手術を行うことを可能にする部屋、患者の病状をモニタリングすることを可能にする部屋、および／または患者を診断することを可能にする部屋を含んでいる。これらの部屋のうちの少なくともいくつかは、臨床医が異なるタイプの手術、モニタリング、および／または診断を行うことを可能にする複数の医療機器を含む。機器の内の少なくともいくつかは、これらの医療機器の操作中に、モニタリングされている病状を臨床医に通知するために利用される、可聴アラームおよび／または警告などの可聴表示を発するように構成されている。たとえば、心臓モニタおよび人工呼吸器を患者に装着することができる。低心拍数や低呼吸数などの病状が生じると、心臓モニタまたは人工呼吸器は、臨床医に警告して何らかの医療行為（ａｃｔｉｏｎ）を行うよう促す可聴表示を発する。
【０００４】
ある状況下、またはある医療環境では、複数の医療機器が可聴表示を同時に生成しうる。いくつかの例では、２つの異なる医療機器が、同じ可聴表示、または区別不能な類似の可聴表示を生成する場合がある。たとえば、心臓モニタおよび人工呼吸器は、患者の緊急事態を検出すると、どちらも類似の高周波音を生成する場合があり、それは可聴表示として出力される。したがって、ある状況下では、アラーム状況が心臓モニタによって生成されているのか、あるいは人工呼吸器によって生成されているのか、臨床医には区別できない場合がある。この場合、臨床医は、それぞれの医療機器を視覚的に観察して、どちらの医療機器が可聴表示を生成しているかを決定する。さらに、３つ、４つ、またはそれ以上の医療機器が利用されている場合、現在可聴表示を生成しているのはどの医療機器かを臨床医が容易に決定することはしばしば困難である。したがって、異なる機器の可聴表示を区別できないために、医療行為を行う際に遅延が生じることがある。さらに、いくつかの例では、臨床医は可聴表示を特定の状況と関連付けることができないので、一連の医療行為を決定するために医療機器を視覚的に見なければならない。
【０００５】
したがって、典型的な臨床条件では、聴覚環境における医療メッセージの固有の意味が欠如している。したがって、意味を学習する必要があり、これは特に初心者の臨床ユーザにタイムリーな対応の欠如を生じさせる場合があり、患者に悪影響を引き起こす可能性がある。聴覚機器信号の物理的特性と意図したメッセージとの間の有意義な関係も欠如しており、様々な聴覚信号間の知覚判別の欠如を生じさせることがある。
【０００６】
さらに、いくつかの例では、いくつかの状況についてアラームおよび／または警告が存在せず、患者への障害などの悪影響を及ぼす可能性がある。たとえば、医療機器の主な部分（たとえば、ＣＴ／ＭＲＩテーブルおよびクレードル、介入システムテーブル／Ｃアーム、等）の動きは、ピンチポイントおよび衝突を引き起こす可能性があることが知られている。これらのケースの大半では、特に、動きを制御していないユーザおよび患者にとって、これらの動きについての唯一の表示は直接の視覚的接触であり、それはいつでも可能というわけではない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】米国特許出願公開第２０１２／０１２３２４２号公報
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００８】
一実施形態では、複数の医療メッセージを生成するように構成された少なくとも１つの医療機器と、複数の医療メッセージのうちの１つに対応する聴覚信号を生成するように構成された、少なくとも１つの医療機器内のプロセッサとを含む医療システムが提供される。聴覚信号は、臨床環境における心理的な音認識と音響および楽音変数とを結合する機能的な関係に基づいて構成される。
【０００９】
他の実施形態では、医療音環境を提供するための方法が提供される。本方法は、複数の異なる医療メッセージまたは状況を表す複数の聴覚状態を定義するステップと、１つまたは複数の医療事象を検出し、医療事象と医療メッセージまたは状況のうちの１つとを相互に関連付けるステップとを含む。本方法は、検出された医療事象に対応する医療聴覚メッセージをトリガするステップであって、医療聴覚メッセージが、臨床環境における心理的な音認識と音響および楽音変数とを結合する機能的な関係に基づいて構成されたステップも含む。本方法は、検出された医療事象に対応する医療聴覚メッセージを聞こえるように出力するステップをさらに含む。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】様々な実施形態による、音環境を示すブロック図である。
【図２】様々な実施形態による、例示的聴覚機器信号および／または医療メッセージ処理フローのブロック図である。
【図３】様々な実施形態による、聴覚機器信号および／または医療メッセージを生成する際に使用する方法の流れ図である。
【図４】様々な実施形態によって実行されるクラスタ分析を示す例示的グラフである。
【図５】様々な実施形態による、例示的樹状図である。
【図６】ある実施形態による、両極性属性ペアの因子負荷値を示す例示的な表である。
【図７】ある実施形態による、例示的散布図である。
【図８】ある実施形態による、他の例示的散布図である。
【図９】様々な実施形態による、１つまたは複数の回帰モデルによって予測される値の例示的な表である。
【図１０】様々な実施形態による、聴覚信号を定義するための目標値を示す例示的な表である。
【図１１】様々な実施形態による、聴覚信号を定義するための値の範囲を示す他の例示的な表である。
【図１２】様々な実施形態による、例示的医療設備のブロック図である。
【図１３】様々な実施形態による、例示的医療機器のブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下の、ある実施形態の詳細な説明は、添付の図面とともに読めばより良く理解されよう。図面は様々な実施形態の機能ブロックの図を示している。機能ブロックは、必ずしもハードウェア回路間の区分を示すものではない。したがって、たとえば機能ブロックのうちの１つまたは複数（たとえば、プロセッサまたはメモリ）がハードウェアの単一の部分（たとえば、汎用単一プロセッサ、ブロック、ランダムアクセスメモリ、ハードディスク、または同等物）に実装されてもよく、ハードウェアの複数の部分に実装されてもよい。同様に、プログラムはスタンドアロンプログラムでよく、オペレーティングシステムにサブルーチンとして組み込まれてもよく、インストールされたソフトウェアパッケージ内の機能、または同等物でもよい。様々な実施形態は、図面に示された構成および手段に限定されないことが理解されるべきである。
【００１２】
様々な実施形態は、可聴または聴覚表示、あるいはメッセージ、特に可聴アラームおよび警告を、機器、特に医療機器に提供するための方法およびシステムを提供する。様々な実施形態は、臨床条件における聴覚メッセージング環境の管理の方法およびシステムを提供する。たとえば、様々な聴覚信号間の知覚判別を管理するために、分類システム、ならびにこれらの可聴表示またはメッセージの意味マッピングが提供されうる。
【００１３】
様々な実施形態の少なくとも１つの技術効果は、臨床医が臨床条件における病状に対応する有効性と効率性が改善されることである。いくつかの実施形態は、患者の状態が健康的な範囲内である、程度についての連続的フィードバックも可能にする。さらに、様々な実施形態によって、医療環境の一意の音域を設計できるようになる。
【００１４】
本明細書でより詳細に説明するように、様々な実施形態は、特定の意味特徴を伝える音響および／または音楽特性に基づいて、アラームまたは警告などの可聴通知またはメッセージの区別を提供する。さらに、これらの可聴通知またはメッセージは、主な装置部分の動きなどの機器の動きを示す聴覚手段を提供するためにも使用されうる。特定の医療機器を有する医療システムとともに様々な実施形態が説明されているが、様々な実施形態は異なる機器を有する医療システムまたは非医療システムとともに実装されうる点に留意されたい。様々な実施形態は、一般に、機器または処理の特定の事象または状況に関連付けられる、またはそれに対応する、異なる可聴表示またはメッセージとの間を区別するために、あらゆる環境またはあらゆるアプリケーションに実装されうる。
【００１５】
本明細書で使用されるように、可聴または聴覚表示、あるいはメッセージは、機械または機器によって生成されて発せられうるあらゆる音を指す。たとえば、可聴表示またはアラームは、周波数、継続時間、および／または音量に関して指定される聴覚アラームまたは警告を含みうる。
【００１６】
特に、様々な実施形態によって、臨床条件などにおける聴覚メッセージング環境の管理が可能になる。一実施形態では、図１に示されるように、音環境２０（たとえば、病室内の）が提供されうる。たとえば、音環境２０は、１つまたは複数の医療機器からの異なる医療メッセージおよび／または状況を表す複数の聴覚状態２２を組み込む臨床条件における連続的な音環境でよい。一実施形態では、音環境２０は、異なる音メトリクス記述子２４に対応する様々なレベルによって定義または記述されうる。たとえば、音メトリクス記述子は、これに限定されないが、以下を含みうる：
音響の音量、
音響の鮮鋭度（Ａｃｏｕｓｔｉｃ  Ｓｈａｒｐｎｅｓｓ）、
音響の変調（たとえば、２０Ｈｚから２００Ｈｚまでの範囲の有無）
音楽的ハーモニー（調和する、対、調和しない）
音楽的音色（自然／古典的、対、人工的／機械的）
音楽的リズム（複雑／リズミカル、対、シンプル／不規則）
音楽的ピッチの複雑性（一定ピッチ、対、可変ピッチ）、および／または、
音響のパルス特性。
【００１７】
音環境は、連続的に再生するバックグラウンドとしてある状態が指定され、他の状態が異なる医療聴覚メッセージを表す、連続的な音環境であってよいことが理解されるべきである。しかし、他の実施形態では、連続的に再生するバックグラウンドが提供されない。
【００１８】
また、音環境２０は、１つまたは複数の心理的記述子２６によって定義または記述されうる。たとえば、心理的記述子２６は、これに限定されないが、以下を含みうる：
緊急性／顕著さ、
上品さ／満足感／健康感、および／または、
新規性／頻度／典型性。
【００１９】
しかし、要求または必要に応じて、他の記述子が使用されうる。
【００２０】
様々な実施形態によれば、音環境２０を管理するために、臨床環境における心理的な音認識と音響および楽音変数（メトリクスおよび設定）とを結合する機能的な関係が定義される。たとえば、図示した実施形態では、検出された医療事象（たとえば、モニタリングデバイスによって検出された患者の状況）などの１つまたは複数のトリガ事象２８が、音メトリクス記述子２４のうちの１つまたは複数、および心理的記述子２６のうちの１つまたは複数に基づいて定義または指定される音環境２０における特定の異なる医療聴覚メッセージをトリガする。さらに、いくつかの実施形態では、異なる聴覚メッセージおよび／または状況を表すために、トリガ事象２８などに基づいて連続的な音環境パラメータが調整されうる。定義された聴覚信号は、たとえば、選択された特定の聴覚信号、またはトリガ事象２８に基づく生成および出力とともに、アクセス可能なデータベースに格納されうる。
【００２１】
様々な実施形態では、１つまたは複数の聴覚機器信号および／または医療メッセージが、共通意味経験に基づいて、たとえば、看護師の聴覚機器信号の意味経験を数値化することによって生成される。意味経験への聴覚信号の相互に関連付けられた音響および音楽特性を使用して、本明細書でより詳細に記述される設計ガイダンスを提供する。図２に、聴覚機器信号および／または医療メッセージ処理、または設計フロー３０の一実施形態が示されている。図示した実施形態では、フロー３０は、３２で、聴覚機器信号および／または医療メッセージの意味経験を特徴付けるステップを含む。たとえば、看護師の聴覚機器信号および／または医療メッセージの意味経験が特徴付けられ、一実施形態では、聴覚信号だけを使用するステップを含む。フロー３０は、３４で、３２での特徴付けから決定されたものなどの共通意味経験に基づいて、聴覚信号および／または医療メッセージを関連付けるステップも含む。さらに、フロー３０は、３６で、意味経験の次元に相互に関連付けられた聴覚信号の音響および音楽特性を識別するステップを含む。フロー３０のステップを、本明細書でより詳細に説明する。
【００２２】
図３に、聴覚機器信号および／または医療メッセージを生成する際に使用する方法４０が示されている。本方法は、４２で、評価のための複数のサンプルまたは基本聴覚信号を選択するステップを含む。たとえば、評価のための３０個の聴覚信号が複数の看護師などによって選択されうる。聴覚信号は、異なる緊急レベルについての異なるＩＥＣアラーム基準（たとえば、低い、中間、および高い緊急レベル）などの、様々な状況または基準に対応しうる。聴覚信号は、たとえば、音色、アタック、および減衰の様々な音楽特性を備えたＩＥＣの低い、中間、および高い緊急アラームメロディでよい。さらに、いくつかの実施形態では、プロのサウンドエンジニアによって生成されるような、様々な非標準、任意、またはランダムな聴覚信号が選択されうる。
【００２３】
方法４０は、４４で、複数の医療メッセージを選択するステップも含む。たとえば、一般的に聴覚信号を使用して示され、人工呼吸器、モニタ、および輸液ポンプのドキュメンテーションなどの対象の機器のドキュメンテーションからサンプリングされた医療メッセージなどの、３０個の医療メッセージが選択されうる。しかし、特定のアプリケーションに応じて、様々な機器の医療メッセージが選択されうる。様々な実施形態では、危険状態が低い、中間、および高い患者の状況に関連付けられるメッセージを含む医療メッセージ、ならびに機器情報／フィードバックメッセージがサンプリングされうる。
【００２４】
次いで、４６で、選択された聴覚信号に対応する音が再生される。たとえば、選択された聴覚信号が、評価のために研究グループに提示されうる。次いで、方法４０は、４８で、評価データを収集するためにオンライン調査ツール（たとえば、Ｓｕｒｖｅｙ  Ｇｉｚｍｏ）を使用するなどして、評価データを収集するステップを含む。たとえば、１つまたは複数の評価スケールを使用でき、一実施形態では、意味次元を捕捉することを意図するワードのペアを有する１８個の両極性属性を含み、いくつかの実施形態では、評価、有効性、活動性の３つの意味次元、および新規性のさらなる次元を含む。様々な実施形態では、アラームの性質／緊急性の主要属性は、両極性評価スケールの１つの極も含む。さらなる属性は、たとえば、ブランド言語属性（たとえば、ＧＥグローバルデザインブランド言語属性）を含みうる。一実施形態では、以下の表１に示されるように、１８個の属性ペアが使用されうる。
【００２５】
【表１】
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一実施形態では、表１に示されるような、属性ペアから７ポイント評価スケールが作成されうる。属性ペアの極性（左対右）、ならびに評価スケールが表示される順番は、無作為化されてよい点に留意されたい。また、評価されるそれぞれの項目にわたって同じフォーマットが保持される。さらに、それぞれのペアにおける対応する属性とのそれぞれの評価ポイントの関連度を示すために、言葉によるアンカーが７つの評価ポイントのそれぞれの上に配置される（たとえば、それぞれのペアごとに、非常に、相当に、わずかに、どちらとも言えない、わずかに、相当に、非常に、および「呼気量が多すぎる」などのアンカーステートメント）。しかし、異なるタイプおよび構成の評価スケールが使用されうる点に留意されたい。
【００２６】
したがって、一実施形態では、３０個の聴覚信号および３０個の医療メッセージの順番は無作為化されて、４つのほぼ同じサイズのサブグループに分割されうる。次いで、サブグループをラテン方陣配列に従って並べ替えることによって、各項目リストの４つの固有の順序が作成されうる。それぞれのサブグループ内の個々の項目の順番は、聴覚信号および医療メッセージの４つのリストのうちの２つについて置き換えることができ、それによってそれぞれのサブグループ内の順序効果のバランスを取る。それぞれの聴覚信号およびそれぞれの医療メッセージは、プレゼンテーションシーケンスの第１、第２、第３および第４四半期には参加者全体で同じくらい頻繁に、およびサブグループ内のそれぞれの他の項目の前後と同じくらい頻繁に表示される。
【００２７】
４８で収集されたデータが、たとえば、４人または５人の参加者のグループなどの小グループから収集される。評価についての情報が、たとえばオンライン調査を閲覧するためのラップトップコンピュータを介してそれぞれの参加者に提示されうる。いくつかの実施形態では、研究参加者の約半数がまず聴覚メッセージを受信するように、聴覚信号および医療メッセージが平衡する別のブロックに提示されうる。参加者は、指示票（ｉｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ  ｓｈｅｅｔ）を読むことによってそれぞれの評価セッションを開始できる。一実施形態では、グループ内の全ての参加者が、次の聴覚信号が提示される前に所与の聴覚信号の評価を完了できる。調査における評価スケールが表示されるページの上部にメッセージが提示される場合があるので、医療メッセージの評価は自己ペースでよい点に留意されたい。
【００２８】
様々な実施形態では、異なる測定が使用されうる。たとえば、それぞれの聴覚信号およびそれぞれの医療メッセージは、それぞれの複数の参加者によって、それぞれの複数（図示した例では１８個）の両極性属性評価スケールで評価されうる。一例をあげると、−３（それぞれの評価スケールの左端のポイント）から＋３（右端のポイント）の範囲の値が使用されうる。結果として得られるデータセットは、１８個の両極性属性スケールごとに１列に２，３４０行を含む。
【００２９】
それぞれの聴覚信号は、客観的音響（Ｏｂｊｅｃｔｉｖｅ  Ａｃｏｕｓｔｉｃ）（３６）とパルス／バースト属性（１７）との２つのカテゴリに分割される複数（たとえば、５３個）の聴覚メトリクス上で個別に測定されうる。たとえば、客観的音響メトリクスは、ＨＥＡＤ  Ａｃｏｕｓｔｉｃｓから入手可能なＡｒｔｅｍｉｓ音響ソフトウェアパッケージを使用するなどの、適切な方法またはパッケージによって測定されうる。いくつかのメトリクスは、聴覚信号の時間経過にわたってプロットされたレベル（ｄＢ（Ａ））で観察されたパターンを反映する点に留意されたい。たとえば、パルス／バースト属性は、個々のパルスの聴覚信号の時間経過にわたってプロットされたレベル（ｄＢ（Ａ））で観察されたパターンを反映する。聴覚信号のサブセットはその重複ＩＥＣ標準に使用されてもよく、音色、コード構成、アタック、および減衰などの音楽属性のバリエーションがあるＩＥＣメロディを使用してもよい点にも留意されたい。以下でより詳細に説明するように、これらの異なるパターンは分類別に符号化されて、分析において独立変数として扱われうる。
【００３０】
方法４０は、５０で、医療メッセージングのための１つまたは複数の聴覚機器信号についての異なる特徴または特性を識別または選択するために収集された評価データを使用する、データ分析（１つまたは複数のプロセッサまたはモジュールでの）を実行するステップも含む。たとえば、様々な実施形態は、医療メッセージングのための聴覚機器信号を生成するステップ５０の一部として、意味、音響、および音楽分析を提供する。特に、いくつかの実施形態では、５０での分析は、５２で階層クラスタ分析を含む。たとえば、一実施形態では、両極性属性評価は聴覚信号および医療メッセージごとに参加者にわたって平均化される。次いで、データファイルを作成でき、そのデータファイル内では、列が個々の両極性属性に対応し、行がそれぞれの参加者によって経験された個々の聴覚信号および医療メッセージに対応する。たとえば、ＸＬＳＴＡＴ（Ａｄｄｉｎｓｏｆｔから入手可能）などの適切な方法またはプログラムを使用して階層クラスタ分析でデータを処理でき、そのデータ内では重みをかけられていないペアグループ平均凝集方法（Ｕｎ−ｗｅｉｇｈｔｅｄ  Ｐａｉｒ−ｇｒｏｕｐ  Ａｖｅｒａｇｅ  ａｇｇｌｏｍｅｒａｔｉｏｎ  ｍｅｔｈｏｄ）が使用される。聴覚信号および医療メッセージは、評価データのクラスタ分析を使用して同時にクラスタ化されうる点に留意されたい。たとえば、以下で説明する図５の樹状図７０は、共にクラスタ化された聴覚メッセージと医療メッセージとの両方を示している。
【００３１】
図４は、クラスタリング処理のそれぞれの段階でクラスタが連結する距離をプロットする、クラスタ分析のレベルバーチャート６０を示している。１０個のクラスタソリューションポイント６２（すなわち、１０個のクラスタソリューションで相違がより大きくなる）に屈曲部が見え、この例では、１０個のクラスタが聴覚信号および医療メッセージの最適なグループ化を提供しうることを示している点に留意されたい。チャート６０において、縦軸はクラスタの数を表し、横軸はクラスタが連結する相違を表す。したがって、一実施形態では、１０個のメッセージ／性質属性が定義されるように、１０個のクラスタソリューションが使用され、本明細書でより詳細に説明するように、７つの医療メッセージおよび３つの割り当てられていないメッセージを含みうる。
【００３２】
様々な実施形態では、樹状図は、クラスタリング処理のそれぞれの段階で連結した項目間のリンクを示すために使用されうる。たとえば、図５は、クラスタ間の最上位の連結を示す樹状図７０、およびそれぞれのクラスタの内容の概要を示している。樹状図７０の上位３つのクラスタは、機器状態に関連するメッセージを含む点に留意されたい。樹状図７０の下位４つのクラスタは、患者の危険状態に関連するメッセージ、または患者の安全に影響を与えうるフィードバックを含む。樹状図７０の中央の３つのクラスタは、どの医療メッセージにも関連付けられない聴覚信号を含む。３つのクラスタのうちの２つは、単一の一意の聴覚信号によって定義される。したがって、図示した例におけるクラスタ分析の結果は、ＩＣＵ環境の看護師は、医療メッセージのクラスタのうちの５つは聴覚信号を含む、医療メッセージの７つの意味的に異なるカテゴリを考え、メッセージの意味的類似性のために、メッセージのカテゴリに関して本質的に類似の意味を伝達することを示唆している。
【００３３】
したがって、樹状図７０は、一般的にそれぞれのクラスタ７４内のメッセージ７２および音７２のカウントや集計を示している。図示されるように、クラスタ７４はグループに分割される。特に、図示した樹状図７０内のクラスタ７４は、機器状態のグループ７６、どのメッセージにも関連付けられない音のグループ７８、および患者の状態のグループ８０の、３つの主なグループに分割される。医療メッセージの２つのクラスタは、関連付けられる音（すなわち、優先順位の低い機器情報および非常に緊急性の高い患者メッセージ）を含まず、新しい機器聴覚信号を提供するために使用されうる点に留意されたい。
【００３４】
再び図３を参照すると、５０でのデータ分析は、５４で主成分分析およびマッピングも含みうる。特に、一実施形態では、たとえば適切なプログラム（たとえば、Ａｄｄｉｎｓｏｆｔ  ２０１２から入手可能なＸＬＳＴＡＴ）を備えた、主成分因子分析（Ｐｒｉｎｃｉｐａｌ  Ｃｏｍｐｏｎｅｎｔｓ  Ｆａｃｔｏｒ  Ａｎａｌｙｓｉｓ）を使用して聴覚信号についての両極性属性評価データが処理されうる。一例では、固有値が３つの因子ソリューションの１．００の臨界値を超え、評価における分散の６２．４０パーセントを説明する。図６は、この例におけるそれぞれの３つの因子上の両極性属性ペアごとの因子負荷値の表９０を示している。両極性属性は、その因子が最も重くロードされる因子に従ってソートおよびグループ化される。この例では、属性の極性は、データ収集のために無作為化されたので、因子負荷量は、時々負数である（ペア中の左端の属性が因子上の正値に関係付けられる）点に留意されたい。正因子スコアに関連付けられる属性は太字で示されている。したがって、表９０では、列９２は意味内容の範囲に及ぶ、またはそれを包含する、１８個の単語ペアを含む。列９４、９６、および９８は、医療聴覚設計空間を記述する音質区別スケールのセットに対応する因子（Ｆ）である。
【００３５】
図示されるように、因子１上で最大負荷量を有する属性は「緊急（Ｕｒｇｅｎｔ）」であり、アラーム性質の主要な属性である。この因子に関連付けられる他の属性は、「正確（Ｐｒｅｃｉｓｅ）」、「信頼できる（Ｔｒｕｓｔｗｏｒｔｈｙ）」、「断定的（Ａｓｓｅｒｔｉｖｅ）」、「強い（Ｓｔｒｏｎｇ）」、「明瞭（Ｄｉｓｔｉｎｃｔ）」、「緊張（Ｔｅｎｓｅ）」および「堅固（Ｆｉｒｍ）」である。これらの属性によって表される共通の基盤概念は、聴覚信号の強度や独自性である。因子２上で最高の属性負荷量は「上品（Ｅｌｅｇａｎｔ）」である。因子２上で高い負荷量を有する他の属性は、「満足（Ｓａｔｉｓｆｙｉｎｇ）」、「調和（Ｈａｒｍｏｎｉｏｕｓ）」、「心強い（Ｒｅａｓｓｕｒｉｎｇ）」、「冷静（Ｃａｌｍ）」および「健康（Ｈｅａｌｔｈｙ）」である。３つの属性によって表される共通の基盤概念は、「満足感（Ｓａｔｉｓｆａｃｔｉｏｎ）」および「健康感（Ｗｅｌｌ−ｂｅｉｎｇ）」である。因子３上で最高の属性負荷量は、「異常（Ｕｎｕｓｕａｌ）」に続いて「稀な（Ｒａｒｅ）」、「不測（Ｕｎｅｘｐｅｃｔｅｄ）」および「想像力に富む（Ｉｍａｇｉｎａｔｉｖｅ）」である。これらの属性によって表される共通の基盤概念は、「新規性（ｎｏｖｅｌｔｙ）」または「発生頻度が低い（ｌｏｗ  ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ）」である。
【００３６】
一実施形態では、因子分析プログラムは、それぞれの３つの因子の分析において項目ごとに単一の要約スコア（ｓｕｍｍａｒｙ  ｓｃｏｒｅ）を計算する。聴覚信号の因子スコアは、それぞれの単一の要約スコアを生成する聴覚信号ごとに参加者全体で平均化される。因子１の因子スコアは、「緊急」の属性が正因子スコアに関連付けられるように再分極化される点に留意されたい。
【００３７】
方法４０は、５４で、客観的音響メトリクスおよび音楽属性を、ＸＬＳＴＡＴのＰｒｅｆｍａｐアプリケーション（Ａｄｄｉｎｓｏｆｔから入手可能）などの適切な方法またはプログラムを使用して実行されうる因子分析（Ｆａｃｔｏｒ  Ａｎａｌｙｓｉｓ）によって生成される３つの因子知覚空間にマッピングするステップも含む。一実施形態では、３つの因子ごとに平均因子スコアを予測変数として使用して、客観的音響メトリクスおよび音楽属性ごとに別々のＰｒｅｆｍａｐ重回帰分析が行われる点に留意されたい。一実施形態では、分析は、ａ）客観的音響メトリクス、ｂ）音楽属性、およびｃ）パルス／バースト属性の、３つのグループに分けられる。多数の分析（および偶然だけで大きな成果を見つける統計的確率）のために、一実施形態では、ａ）０．０１未満の値、およびｂ）０．６００よりも大きい複数のＲで構成される、受入れのための厳格な統計的基準が選択される。図示した実施形態では、これらの基準を使用して、音響メトリクスおよび音楽属性の全ての３つのカテゴリに及ぶ１４の分析が重要なものとして決定されうる。
【００３８】
聴覚医療機器信号を生成する際の様々な実施形態の使用を説明するために、様々な実施形態の、ある特定の例およびアプリケーションを、図４〜６に示される例示的結果を参照して説明する。様々な実施形態を使用して、例におけるクラスタ分析の結果は、ＩＣＵの看護師が医療メッセージの７つの意味的に異なるカテゴリを考えることを示している。特に、ａ）危険度の低い患者のメッセージ、ｂ）危険度の高い患者のメッセージ、ｃ）一意の危険度の高い患者のメッセージ、およびｄ）危険度の高いフィードバックメッセージ（アラームはキャンセルされる）の４つのカテゴリが患者の危険状態に関連する。４つのクラスタのうちの３つは聴覚信号も含み、聴覚信号は、メッセージのある共有される意味的な意味合いのために、医療機器内のメッセージを伝達するための優れた候補である。この事実と一致して、現在のＩＥＣの優先度の低いアラーム標準はこのクラスのメッセージを伝達するための有効性を検証する、危険性の低い患者メッセージでクラスタ化されている。同様に、現在のＩＥＣの優先度の高いアラーム標準は危険度の高い患者メッセージでクラスタ化される。この実施形態ではＧＥ  Ｕｎｉｔｙ  Ａｌａｒｍである会社アラームも、危険度の高い患者メッセージを伝達するための有効性を検証するこれらの患者メッセージでクラスタ化されている。２つの非標準聴覚信号は、一意のメッセージ「緊急性の高いアラームがオフになった」でクラスタ化される。同様に、第４クラスタは、「患者が人工呼吸器から切断された」という単一の患者メッセージを含み、これは関連する聴覚信号がない。
【００３９】
３つのクラスタは、ａ）優先順位の低いフィードバック、ｂ）共通の機器警告／フィードバック、およびｃ）処理／セラピー状態に関連するメッセージを含む。現在の標準は、アラームとは区別される情報聴覚信号を求める。したがって、図示した例の結果に基づいて、単一の情報信号は、看護師が機器関連医療メッセージについて持っている概念の区別を取得するためには十分ではない。機器メッセージのあるカテゴリ（すなわち優先順位の低い警告／フィードバック）は標準で指定される情報メッセージに対応するように見える。様々な実施形態からの結果を使用することによって、このタイプのメッセージの伝達に適した音響および音楽特性の設計ガイダンスが提供される。機器メッセージの他の２つのクラスタは聴覚信号を含まず、それらのタイプのメッセージのギャップを埋めるための設計オプションを提供する。
【００４０】
主成分因子分析およびマッピングスコアに関して、それぞれの３０個の聴覚信号を３次元意味空間にプロットするために、因子分析によって生成された因子スコアが使用されうる。３次元は、２つの２次元散布図で表されうる。図７は、第１の２つの意味因子（因子１および２）の関数として散布図１００にプロットされた３０個の聴覚信号のデータポイントを示しており、図８は、第１および第３の意味因子（因子１および３）の関数として散布図１２０にプロットされた３０個の聴覚信号のデータポイントを示している。しかし、他のプロットまたはグラフが使用されうる。それぞれの因子上で最高をロードした評価属性が、属性が関連付けられる軸１０２、１０４の両端に示されている。データポイントの記号は、クラスタ分析からクラスタメンバーシップを示すために符号化される。特に、四角記号１０６は機器メッセージに関連付けられるクラスタを示しており、丸記号１０８は患者の危険度のメッセージに関連付けられるクラスタを示しており、Ｘの１１０はどの医療メッセージにも関連付けられない聴覚信号のクラスタを示している。それぞれのこれら３つの主なカテゴリ内のクラスタ間の差異は、異なる大きさの記号によって示される。２つのさらなるデータポイント（１つの四角１１２および１つの丸１１４）は、聴覚信号と関連していないそれぞれの２つのクラスタからのクラス重心メッセージの位置を示している。これらのデータポイントは、それぞれのクラスタにおける医療メッセージの意味性質を特徴付けて、それらのメッセージを伝達することを意図する聴覚信号の意味設計目標を提供する。これらの代表的なデータポイントの座標は、第２の因子分析を実行することによって取得でき、これら２つのメッセージの未加工の評価は３０個の聴覚信号の評価の中に含まれており、３Ｄ意味空間内で、それぞれについての因子スコアを生成する。
【００４１】
３つの意味因子との相関関係の統計的基準を満たす客観的音響メトリクスおよび音楽属性のベクトル１１６が、たとえばＰｒｅｆｍａｐアプリケーションを使用して散布図１００上にオーバーレイされる。それぞれのベクトル１１６の長さは、意味空間内のメトリクス／属性と意味空間内のデータポイントとの間の相関度を示している。それぞれのベクトル１１６の終端に最も近いデータポイントが、そのベクトル１１６によって示される最大量のメトリクス／属性を有する。個々の軸１０２および１０４とのそれぞれのベクトル１１６のアラインメントの程度は、軸１０２および１０４によって表される意味属性とメトリクス／属性との相関度を示す。ベクトル１１６は、表されたメトリクス／属性の低い値を示すために反対方向に均等に拡張しうると仮定されるべきである点に留意されたい。
【００４２】
図７の散布図１００を考慮すると、患者の危険度のメッセージに関連付けられる全ての聴覚信号は、一般的に緊急かつ洗練されていない（Ｕｎｐｏｌｉｓｈｅｄ）意味性質を示す、散布図１００の右下象限１２２に配置されている。これらの聴覚信号と緊急である意味性質との関連は、本明細書に例において、知覚された緊急がアラーム性質の主な属性と見なされるという事実と一致する。横軸１０２の右端の最も近くに配置された最も緊急の聴覚信号は、最も危険な患者のメッセージに関連付けられる。これらの信号に含まれるものは、ＩＥＣの緊急性の高いアラーム標準および現在のＧＥ  Ｕｎｉｔｙ高緊急性アラームの聴覚信号であり、危険度の高い患者のメッセージを伝達するためのこれらの聴覚信号の有効性を確認する。同様に、散布図１００の右端に配置されているのは、患者のメッセージ「人工呼吸器が切断された」を表すデータポイントであり、これに関連付けられる聴覚信号はない。この散布図１００では、このデータポイントは、他の緊急性の高いアラームとはあまり区別されない。
【００４３】
横軸１０２に並ぶ特性ベクトル１１６は、緊急聴覚信号が、個々のパルスのアタックおよび減衰段階にわたる音量の大きな差を含む、音量および鮮鋭度に関して高いレベルの客観的音響メトリクスを有することを示している。これは、知覚された緊急性が聴覚信号の顕著さと明瞭さによって媒介されることを示唆している。知覚された緊急性は、低レベルの粗度にも関連付けられ、粗度がないことは聴覚信号の明白な明瞭さを改善する。
【００４４】
危険度の低い患者のメッセージ（現在のＩＥＣ低緊急性アラーム標準）に関連付けられる聴覚信号が、より低いレベルの知覚された緊急性と一致して、散布図１００の中央の最も近くに配置される。「緊急性の高いアラームがオフになった」というフィードバックメッセージに関連付けられる２つの聴覚信号が、これらのメッセージは洗練されていない（不満（Ｄｉｓｓａｔｉｓｆｙｉｎｇ）、調和しない（Ｄｉｓｃｏｒｄａｎｔ））意味性質を有することを示す空間構成の下部の最も近くに配置されている。縦軸１０４に並ぶ特性ベクトル１１６は、この意味性質が、非定常リズム、小さいピッチ範囲、非音楽的な音色を有し、ハーモニー的に不調和である音楽属性に関連付けられることを示している。このパターンは、明瞭な緊急性における差に加えて、看護師がメッセージおよび聴覚信号の不穏な性質における差にも注目することを示している。緊急性の高アラームを解除することは、他の患者危険度のメッセージの文脈においても特に不穏である。
【００４５】
機器メッセージに関連付けられる聴覚信号は、患者の危険度のメッセージよりも意味的に上品かつ満足のいくものであり、緊急性のより低い範囲にわたる。機器メッセージの最も緊急性のあるもの（最も大きな四角１０６ａ）は、これらのメッセージが注目を必要とすることを確認する機器警告およびフィードバックに関連付けられるが、最も患者の危険度の高いメッセージほどではない。治療の送達に関連付けられる聴覚信号（中ぐらいの四角１０６ｂ）は、中間から適度に（ｎｅｕｔｒａｌ  ｔｏ  ｍｏｄｅｒａｔｅｌｙ）重要でない（Ｕｎｉｍｐｏｒｔａｎｔ）。クラス重心メッセージ「データローディング（ｄａｔａ  ｌｏａｄｉｎｇ）」は、意味的に最も重要でない（最も緊急性が低い）データポイントである。このカテゴリのメッセージに関連付けられる聴覚信号はないが、このカテゴリに適した聴覚信号は音響的にソフトであり、比較的低レベルの音量および鮮鋭度であり、ソフトアタックおよび長い減衰があり、かつより高いレベルの粗度を有する。
【００４６】
最後に、医療メッセージに関連付けられない聴覚信号は、意味的にやや重要ではなく、非常に上品（音楽的）または非常に洗練されていない（非音楽的）。これらの意味性質は、医療メッセージの伝達には効果的でない。
【００４７】
図８の散布図１２０は、横軸１０２上にもう一度プロットされた因子１、および縦軸１０６上にプロットされた因子３を示している。ここでは、患者の危険度のメッセージの聴覚信号は縦軸に沿ってよく区別される点に留意されたい。ＩＥＣの危険度の低いアラームは、一般的なＩＣＵ環境における発生頻度の高さと一致する軸１０４の最下部に配置されている。それほど一般的でないのは、危険度の高い患者メッセージに関連付けられる聴覚信号である。次に、聴覚信号のない、患者のメッセージ「人工呼吸器が切断された」は、それほど一般的ではないことによって他の危険度の高い患者のメッセージと区別される。患者のメッセージ「緊急度の高いアラームがオフになった」の２つの聴覚信号が、縦軸１０４の上極の最も近くに配置され、これらの信号が最も異常な（最も一般的ではない）聴覚信号であることを示している。患者の危険度のメッセージ間の区別のこのパターンは、患者のメッセージに関連付けられる病状の発生頻度が看護師にとって重要であり、それらを示すために使用される聴覚信号の知覚品質に反映されるべきであることを示している。メッセージの一般性が時間とともに変わる場合、このようなメッセージに関連付けられる固定の聴覚または音楽特性の識別は困難な場合がある。多重回帰分析からの回帰重みは、変数の粗度、技術的な響き、および安定したリズムについて、因子３上の大きな重みが得られたことを示している点に留意されたい。最も異常な音はＲｏｕｇｈ（粗い）であり、技術的な音や安定したリズム品質を有しない。
【００４８】
再び図３の方法４０を参照すると、５０でのデータ分析も５６で予測モデリングを含みうる。たとえば、一実施形態では、多重回帰は３Ｄ意味空間の座標に基づいた聴覚メトリクスおよび音楽属性を予測するために使用される。次いで、ＰｒｅｆＭａｐなどによって、３Ｄ意味空間にマッピングされる聴覚メトリクスおよび音楽属性ごとに別のモデルが作成されうる。予測された音響または音楽変数のうちのいくつかはカテゴリ別に符号化でき（ある＝１、ない＝０）、予測値これらの両極限の間の範囲である。極限のうちの１つの近くの予測値は、特定の意味特性を目標とする聴覚信号を設計するための方向性の指針を提供する。
【００４９】
上述の例について続けると、医療メッセージの２つのクラスタは関連付けられる聴覚信号を有さず、これらは聴覚信号がこれらのカテゴリ内の医療メッセージを伝達するために、聴覚および音楽特性をモデリングするための候補を提供する。（上述の２次元散布図１００および１２０にプロットされた）これらのクラスタそれぞれの重心メッセージの座標は、適切な聴覚信号のための聴覚および音楽特性を予測するためのモデルへの入力を提供する。これらの値を予測するために使用される回帰モデル、および結果として得られる値は、２つの重心メッセージごとに図９の表１３０に示されている。表１３０で、列１３２は聴覚メトリクスおよび音楽的属性に対応し、列１３４は１つのメッセージ（「人工呼吸器が切断された」と示される）の予測値に対応し、列１３６は別のメッセージ（「ネットワークからデータローディング」と示される）の予測値に対応する。
【００５０】
音量、鮮鋭度、アタック、および減衰の予測値は、「呼吸器が切断された」（危険度の高い患者の状態）メッセージの方が、比較的危険度の低い機器メッセージの「データローディング」よりも非常に大きい点に留意されたい。また、分類的に符号化された変数の値は、「データローディング」メッセージのやや調和のとれた、リズミカルな、および多様なピッチレンジを示唆している。他のカテゴリ変数の予測値は、これらのメトリクスについて中間の値が選択されるべきであることを示すメッセージの両方のタイプにとって適度な範囲内にある。
【００５１】
したがって、様々な実施形態は、聴覚医療メッセージなどの聴覚信号を設計または生成するために使用されうる。説明した例では、集中治療室の看護師は、患者の危険度のメッセージの４つのカテゴリと、機器メッセージの３つのカテゴリとを含む、医療メッセージの複雑な概念化を有すると示されている。しかしながら、様々な実施形態を使用して、要求または必要に応じて異なるカテゴリが分析されうることが理解されるべきである。
【００５２】
上述の例で使用した医療メッセージは、現在の標準（ＩＥＣ国際標準６０６０１−１−８）によって定義された４つの優先順位のレベル、低い、中間、および高い優先順位のアラーム、ならびに技術メッセージにわたる。図示した例におけるメッセージの７つの意味区別カテゴリへのクラスタリングは、この枠組みによって説明されるよりも豊富な医療メッセージの概念化を示唆している。看護師は現在の標準の中で説明されないいくつかのカテゴリのメッセージを考えるが、看護師は標準の中で指定されるいくつかのカテゴリのメッセージ間も区別しない。特に、看護師は、危険度の低い患者のメッセージと危険度の高い患者のメッセージとの間をそれぞれ区別し、それは現在のＩＥＣ低緊急性アラームおよび高緊急性アラームを表す聴覚信号と正確に関連付けられた。しかし、看護師はこれら２つの間の中間の危険度のカテゴリの患者メッセージを考えなかった。代わりに、看護師は、機器の警告／フィードバックに関連する優先順位の低い技術的メッセージのクラスタ、たとえば「送信ケーブルがオフになった」を考えた。図示した例におけるこのカテゴリの技術的メッセージに関連付けられる聴覚信号はなかったが、意味的に類似した聴覚信号を作成するための設計指針は、聴覚および音楽特性とこのタイプのメッセージの意味的特性とを相互に関連付ける予測モデルによって提供されうる。このような聴覚信号は優先順位の低いアラームと同じくらいの緊急性（音量および鮮鋭度）だが、優先順位の低いアラームよりも意味的により上品（音楽的）で、一層異常（自然および粗い）である。
【００５３】
図示した例では現在の標準で指定されない患者メッセージのさらなる２つのカテゴリがあった。あるメッセージは、危険度は高いが稀な患者メッセージ「患者は人工呼吸器から切断された」に対応した。めったに起こらないメッセージが他のより一般的なメッセージから区別して考えられるという事実は、この特性が、危険度に加えて、医療メッセージについての聴覚信号を介して伝達するために重要な属性であることを示している。この一意のメッセージに関連付けられる聴覚信号はなかった。しかし、聴覚および音楽特性と３つの意味性質とを相関する予測モデルは、様々な実施形態によって作成するために使用されうる設計指針を提供する。このメッセージの聴覚信号は、ＩＥＣの優先順位の高いアラームと同様の音量、鮮鋭度、および非音楽的であるが、一層の粗度があり、より自然な音色である。
【００５４】
図示した例では、緊急性の高いアラームが動作しないというフィードバックを提供する４番目のタイプの患者の危険度のメッセージにはギャップもある。他の危険度の高い患者メッセージ同様、このメッセージの意味的特性は非常に緊急性（音量および鮮鋭度）が高く洗練されていない（非音楽的）。しかし、メッセージも非常に異常であり、粗い聴覚特性および自然な音色を有する音響特性に関連付けられた。
【００５５】
機器状態を示す上述の技術的アラームに加えて、図示した例には優先順位の低い機器警告／フィードバックのカテゴリもあり、標準で指定される情報メッセージに関連することを表す。このカテゴリのメッセージに関連付けられる聴覚信号はなかった。情報メッセージについての設計標準は上述の聴覚信号のセットに含まれないが、予測モデルは作成するための設計ガイダンスを提供しうる。
【００５６】
最後に、治療の送達または処理の状態に特に関連する機器メッセージのカテゴリがある。これは図示した例の標準における他のギャップを定義する。
【００５７】
上記の例を続けると、図１０に示されるように表１４０が生成されうる。表１４０は、一般に、本明細書でより詳細に説明するように、様々なメッセージに関連付けられる聴覚信号の看護師の考えと相互に関連付けられた様々なメトリクスの目標値を含む。様々な実施形態を使用して、それぞれの絶対値の代わりに、対応する聴覚信号を生成するために、特定のカテゴリまたは医療メッセージ内の値のパターンが使用されうる（絶対値はいくつかの実施形態で使用されうる）。表１４０では、値は音量（またはデシベル（ｄＢ））レベルに対応する。列１４２内の変数１４４は測定された変数（聴覚特性）に対応し、説明した例では看護師の評価データに基づく。列１４２内の変数１４６は、専門家が判断した変数（音楽特性）に対応し、図示した例ではプロの音楽家の評価データに対応する。
【００５８】
列１４８は心理的変数に対応し、図示した例では知覚された遮断、緊急性、上品さおよび異常さの心理学的測定である。列１４８内の値は、本明細書に記載の評価スケールの統計的平均に対応する。列１５０は、様々な実施形態を使用する様々なメッセージに関連付けられる聴覚信号の看護師の知覚と相互に関連付けられた様々なメトリクスの目標値に対応する。上述の例は、メッセージが優先順位の低いアラーム、優先順位の高いアラーム、優先順位の高い稀なアラーム、優先順位の高いフィードバック、機器警告、処理／治療状態、機器フィードバック、およびバックグラウンドを含むことを示している。
【００５９】
本明細書に記載の様々な実施形態を使用して生成されうる目標値、または実際に決定された値は、知覚に基づく特定の音の設計標準として使用されうる。たとえば、音ごとに区別する特性は、１００を超える高い値から、５０と１００との間の中間の値への変更などの、それぞれの列１５０内の値のパターンによって定義されうる。したがって、たとえば、データのパターン（列１５０内）を使用して、全ての変数（列１４２内）の一意の組合せが特定の音を定義し、それが医療アプリケーションにとって医療メッセージに対応する（列１５０に対応する）最適な音であってよい。たとえば、聴覚信号または音ごとの音量または鮮鋭度は、様々な実施形態によって生成された値に基づいて区別でき、それらは変数と知覚との間の相関関係の統計的な値である。表１４０内の値は、本明細書に記載の例に基づく目標値または推定値である点に留意されたい。したがって、表１４０は、本明細書に記載の聴覚信号を作成または設計する際に使用されうる目標値の一例に過ぎない値を示している。したがって、値は収集された評価データ、および／あるいは特定のアプリケーションまたは伝達されるべきメッセージに基づいて異なる場合がある。たとえば、いくつかの実施形態では、値の範囲は１つまたは複数の実施形態によって決定または定義されうる。さらに、本明細書でより詳細に説明されるように、様々な実施形態は、様々なメトリクス、たとえば大きい音量、適度なハーモニー、および低い粗度にわたって値のパターンを使用する。したがって、様々な実施形態では、ポイント推定（図１０の表１４０に示されたものなど）が、所与のパターンの識別または特定に使用されうる相対的な差を定義する。
【００６０】
他の例として、値は、図１１の表１４１に示されたものなどのように、分析または目標値から決定された範囲によって定義されうる。たとえば、変数１４４の例示的な値に関して、値の範囲は図示した値の＋／−１０％で使用されうる。しかし、他の範囲の中でも＋／−５％、＋／−２０％＋、／−２５％などの他の範囲が要求または必要に応じて使用されうる。また、変数１４６に関して、例の相関関係または分析は１または０の評価データに基づく。しかし、他の実施形態では、他の中でも０．５、０．２５、または０．１などの値の異なる粒度（図１１において割合として示される）が要求または必要に応じて使用されうる。したがって、いくつかの実施形態では、異なる範囲の値が使用されるか、分析から得られる場合があることが理解されるべきである。
【００６１】
医療機関のための聴覚的な音を生成するために、様々な実施形態が使用されうる。たとえば、図１２は様々な実施形態が実装されうる例示的医療機関２００のブロック図である。医療機関２００は、病院、医院、集中治療室、手術室、または、たとえば患者の診断、モニタリング、または治療のために使用される機関などの他の何らかのタイプの医療関連用途のための機関でよい。したがって、医療機関２００は医者のオフィスまたは患者の自宅でもよい。
【００６２】
例示的実施形態では、機関２００は、少なくとも１つの部屋２１２を含み、複数の部屋２４０、２４２、２４４、２４６、２４８、および２５０として示されている。部屋２１２のうちの少なくとも１つは、画像診断システム２１４、あるいは１つまたは複数の医療機器２１６（たとえば、生命維持装置）などの異なる医療システムまたは機器を含みうる。医療システムまたは機器は、たとえば、他のデバイスの中でも、任意のタイプのモニタリングデバイス、治療送達デバイス、または画像診断デバイスでよい。たとえば、異なるタイプの画像診断デバイスまたは医療モニタは、コンピュータ断層（ＣＴ）画像システム、超音波画像システム、磁気共鳴画像（ＭＲＩ）システム、単光子放出コンピュータ断層撮影（ＳＰＥＣＴ）システム、陽電子放出断層（ＰＥＴ）システム、心電計（ＥＧＣ）システム、脳波計（ＥＥＧ）システム、人工呼吸器等を含む。システムは上述の画像および／またはモニタリングシステムに限定されないが、オペレータへの表示として音を発するように構成された任意の医療機器で利用されうることを理解されたい。
【００６３】
したがって、部屋２１２のうちの少なくとも１つは、画像診断デバイス２１４および複数の医療機器２１６を含みうる。医療機器２１６は、たとえば、心臓モニタ２１８、人工呼吸器２２０、麻酔設備２２２、および／または医療用画像テーブル２２４を含みうる。本明細書に記載の医療機器２１６は例示的なものに過ぎず、本明細書に記載の様々な実施形態は図１２に示される医療機器に限定されないが、医療用途で利用される多様な医療機器も含みうることを理解されたい。
【００６４】
図１３は、図１２に示された医療機器２１６の簡単なブロック図である。例示的実施形態では、医療機器２１６はプロセッサ２３０およびスピーカ２３２を含む。動作中、プロセッサ２３０は、スピーカ２３２が可聴医療メッセージなどの可聴メッセージと呼ばれうる可聴表示２３４、たとえば聴覚アラームまたは警告を出力できるようにスピーカ２３２を動作するように構成されている。プロセッサ２３０はハードウェア、ソフトウェア、またはそれらの組合せに実装されうる点に留意されたい。たとえば、プロセッサ２３０は、有形持続性コンピュータ可読媒体として実装することもでき、それを使用して実行することもできる。医療画像診断システム２１４は、同様のコンポーネントを含みうる点にも留意されたい。
【００６５】
動作中、画像診断システム２１４によって生成された可聴表示／メッセージ、および／またはそれぞれの医療機器２１６は、どの医療機器２１６が可聴表示、および／またはメッセージを生成しているのか、ならびに／あるいはメッセージのタイプ（たとえば、メッセージの重大度）を、臨床医が特定の医療機器２１６を見ることなく聴覚的に識別できるようにする様々な実施形態を使用して、可聴ランドスケープ（または、図１に示される音ランドスケープ２０）を作成する。次いで、臨床医は、たとえば医療機器のうちのいくつかを望まない限りは観察せずに、可聴表示を生成している画像診断システム２１４または機器２１６を視覚的に観察することによって、可聴表示および／またはメッセージに直接応答しうる。
【００６６】
本明細書でより詳細に記述されるように、様々な実施形態では、複雑な聴覚表示の場合がある可聴表示２３４は、特定の医療アラームまたは警告に対応するものなどの特定の医療メッセージに、または、画像診断２１４のスキャニング部分などの装置の一部の動きを表示するために、意味的に関連している。様々な実施形態における可聴表示２３４によって、心臓モニタ２１８および人工呼吸器２２０などの複数の医療システムまたは機器を、オペレータによって聴覚的に同時にモニタリングできるようになり、したがって特定の意味特徴を伝達する音響および／または音楽特性に基づいて、異なるアラームおよび／または警告音を区別できるようになる。したがって、画像診断システム２１４および／または様々な医療機器２１６によって生成された様々な可聴表示２３４は、この特定の環境に音域を提供するために相互に動作する表示および／またはメッセージのセットを提供する。複数の可聴表示２３４を含みうる音のセットは、特定の環境のためにカスタマイズされうる。たとえば、手術室のための音のセットを生成する可聴表示２３４は、モニタリング室のための音のセットを生成する可聴表示２３４とは異なってよい。
【００６７】
さらに、可聴表示２３４は、臨床医に医療機器の位置が変わっていることを知らせるために利用されうる。たとえば、可聴表示２３４は、画像診断デバイスのテーブルの位置が変わっていることを表示しうる。可聴表示２３４は、ポータブル呼吸モニタの位置が変わっていること等を表示しうる。それぞれの場合、装置の部分ごとに生成された可聴表示２３４は、テーブルまたは呼吸モニタ、あるいは他の何らかの医療機器の位置が変わっていることを臨床医が聴覚的に決定できるように区別されうる。異なる可聴表示２３４を生成しうる他の医療機器には、たとえば放射線検出器、Ｘ線管等がある。したがって、それぞれの医療機器２１６は、アラーム状態、警告状態、ステータス状態、あるいは医療機器２１６または画像診断システム２１４の動きに基づいて可聴表示／メッセージを発するようにプログラムされうる。
【００６８】
様々な実施形態では、可聴表示２３４は、本明細書に記載の特定の意味特徴を伝達する異なる音響および／または音楽特性などの異なる基準に基づいて設計および／または生成される。一般に、臨床医に送信されることを所望される医療メッセージまたは可聴表示２３４のセットは、たとえば、最初に選択されて、決定されうる。一実施形態では、可聴表示２３４は、特定の病状があることを聴取者に知らせるために、および／または何らかの医療行為を実行する必要がある可能性があることを臨床医に知らせるために使用されうる。したがって、それぞれの可聴表示２３４は異なる要素または音響特性を含みうる。たとえば、音響特性のうちの１つによって、臨床医は、可聴メッセージを生成している医療機器を聴覚的に識別できるようになり、異なる第２の音響特性によって、臨床医は可聴アラーム／警告のタイプ、動作、または任意のオペレータ相互作用が必要な時を識別できるようになる。さらに、他の音響特性は病状（または患者の状態）を臨床医に伝達しうる。たとえば、可聴表示／メッセージが送信される方法、ならびに可聴表示のトーン、周波数、および／または音色が、患者の心臓が停止した、呼吸が停止した、画像テーブルが動いているなどの、アラームまたは警告の重大度に関する情報を提供しうる。
【００６９】
特に、様々な実施形態は、可聴表示またはメッセージを定義するための概念的枠組みおよび知覚的枠組みを提供する。いくつかの実施形態では、可聴表示２３４を生成するために使用される医療画像についての音の特性が定義される。音の特性は、たとえば特定の状態または動作を表示するために、異なる可聴メッセージを可聴表示２３４に対応する音にマッピングする。たとえば、１つまたは複数の聴覚音を定義するために、本明細書に記載の変数と知覚との間の相関関係が使用されうる。一実施形態では、異なる音の特性を生成または識別するために、聴覚メッセージ特性生成モジュールが提供されうる。聴覚メッセージ特性生成モジュールは、ハードウェア、ソフトウェア、あるいはプロセッサ２３０の一部またはそれとの組合せなどの、それらの組合せに実装されうる。しかし、他の実施形態では、聴覚メッセージ特性生成モジュールは、様々な実施形態の方法のうちの全てまたはいくつかが異なるデバイス内の１つのプロセッサまたは異なるプロセッサで全体的に実行される別の処理マシンでよい。
【００７０】
聴覚メッセージ特性生成モジュールは、たとえば医療アラームまたは表示に対応しうる定義されたメッセージカテゴリを入力として受信する。聴覚メッセージ特性生成モジュールは、複数の定義された品質区別スケールも入力として受信する。入力は、本明細書でより詳細に記述されるように意味評価スケールに基づき、たとえば可聴アラームまたは警告を生成するために使用されうる複数の音の特性を定義または生成するために処理または分析される。様々な実施形態では、聴覚メッセージ特性生成モジュールは、複数の音の特性を定義または生成するために、少なくとも１つの階層クラスタ分析または主成分因子分析を使用する。
【００７１】
たとえば、様々な実施形態は、医療聴覚メッセージを、ＩＣＵ環境で働いている臨床医の概念的モデルに対応しうる複数のカテゴリに分類する。様々な実施形態では、医療聴覚設計空間を記述する音質区別スケールのセットも定義される。たとえば、複数の音の特性を生成するために、医療聴覚メッセージの７つの異なるカテゴリが４つの音質区別スケールにマッピングされうる。
【００７２】
したがって、医療メッセージ／状態およびデバイスを示す一意の音を生成するために、様々な実施形態が使用されうる。個々の医療メッセージ／状態および個々のデバイスは、共通の意味／言葉による記述子を介して特定の音にマッピングされる。マッピングは、言葉によって暗示される多数の知覚印象、ならびに多数の物理的特性を有する音の複雑な特性に利用される。ある音の特性は特定の医療メッセージ／状態と整合するが、他の音の特性は別のデバイスと整合し、一斉に、同時に、または連続的に伝達しうる。
【００７３】
様々な実施形態によって、ユーザへの特定の医療メッセージに関連付ける音を定義できる。特に、医療メッセージを音に関連付ける、またはリンクするために、記述的な単語が使用される。様々な実施形態によって、医療メッセージを音に関連付ける音のセットまたはリストも提供できる。さらに、様々な実施形態によって、医療機器ユーザが、音の音響／音楽特性に基づいてアラーム／警告音を区別できるようになる。したがって、音は特定の意味特徴を伝え、また、聴覚手段を介して患者およびシステムの状態や位置を伝達する。
【００７４】
様々な実施形態、たとえば本明細書に記載のモジュールは、ハードウェア、ソフトウェア、またはそれらの組合せで実装されうる点に留意されたい。様々な実施形態および／またはコンポーネント、たとえばモジュール、またはその中のコンポーネントおよびコントローラも、１つまたは複数のコンピュータまたはプロセッサの一部として実装されうる。コンピュータまたはプロセッサは、コンピューティングデバイス、入力デバイス、ディスプレイユニット、およびたとえばインターネットにアクセスするためのインターフェースを含みうる。コンピュータまたはプロセッサは、マイクロプロセッサを含みうる。マイクロプロセッサは通信バスに接続されうる。コンピュータまたはプロセッサは、メモリも含みうる。メモリはランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）および読出し専用メモリ（ＲＯＭ）を含みうる。コンピュータまたはプロセッサは、ハードディスクドライブまたはリムーバブルストレージデバイス、光ディスクドライブ、ソリッドステートディスクドライブ（たとえば、フラッシュＲＡＭのフラッシュドライブ）および同等物でよい、ストレージデバイスをさらに含みうる。また、ストレージデバイスは、コンピュータプログラムまたは他の命令をコンピュータまたはプロセッサにロードするための他の同様の手段でもよい。
【００７５】
本明細書で使用されるように、「コンピュータ」または「モジュール」という用語は、マイクロコントローラ、縮小命令セットコンピュータ（ＲＩＳＣ）、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）、論理回路、および本明細書に記載の機能を実行できる他の何らかの回路またはプロセッサを使用するシステムを含む、あらゆるプロセッサベースまたはマイクロプロセッサベースのシステムを含みうる。上記の例は例示的なものに過ぎず、したがって「コンピュータ」という用語の定義および／または意味を限定することを決して意図するものではない。
【００７６】
コンピュータまたはプロセッサは、入力データを処理するために、１つまたは複数のストレージ要素に格納された命令のセットを実行する。ストレージ要素は、要求または必要に応じてデータまたは他の情報も格納しうる。ストレージ要素は、処理マシン内の情報ソースまたは物理的メモリ要素の形式でよい。
【００７７】
命令のセットは、処理マシンとして様々な実施形態の方法および処理などの特定の動作を実行するようにコンピュータまたはプロセッサに命令する、様々なコマンドを含みうる。命令のセットは、ソフトウェアプログラムの形式でよい。ソフトウェアは、システムソフトウェアまたはアプリケーションソフトウェアなどの様々な形式でよい。さらに、ソフトウェアは、別々のプログラムの集合、より大きなプログラム内のプログラムモジュール、プログラムモジュールの一部、または持続性コンピュータ可読媒体の形式でよい。ソフトウェアは、オブジェクト指向プログラミングの形式のモジュラープログラミングも含みうる。処理マシンによる入力データの処理は、ユーザコマンドに応答してもよく、以前の処理の結果に応答してもよく、他の処理マシンによる要求に応答してもよい。
【００７８】
本明細書で使用されるように、「ソフトウェア」および「ファームウェア」という用語は交換可能であり、ＲＡＭメモリ、ＲＯＭメモリ、ＥＰＲＯＭメモリ、ＥＥＰＲＯＭメモリ、および不揮発性ＲＡＭ（ＮＶＲＡＭ）メモリを含む、コンピュータによって実行するためにメモリに格納されたあらゆるコンピュータプログラムを含む。上記のメモリタイプは例示的なものに過ぎず、したがって、コンピュータプログラムを格納するために使用可能なメモリのタイプを限定するものではない。
【００７９】
上記の説明は例示を意図しており、限定を意図するものではないことが理解されるべきである。たとえば、上述の実施形態（および／またはその態様）は、相互に組み合わせて使用されうる。さらに、本発明の範囲から逸脱することなしに、本発明の教示に特定の状況または物質を適合させるために、多くの修正が行われてよい。本明細書に記載の物質の大きさおよびタイプは本発明のパラメータを定義することを意図しているが、決して例示的実施形態を限定するものではない。上記の説明を見れば、当業者には他の多くの実施形態が明らかであろう。したがって、本発明の範囲は、添付の特許請求の範囲を、このような特許請求の範囲が与えられる同等物の全範囲とともに参照して決定されるべきである。添付の特許請求の範囲では、「含む（ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ）」および「それにおいて（ｉｎ  ｗｈｉｃｈ）」という用語は、それぞれの用語「備える（ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ）」「その中に（ｗｈｅｒｅｉｎ）」のわかりやすい英語の同等物として使用される。さらに、添付の特許請求の範囲では、「第１（ｆｉｒｓｔ）」、「第２（ｓｅｃｏｎｄ）」、および「第３（ｔｈｉｒｄ）」等の用語は単にラベルとして使用され、それらの対象物に数値要件を課すことを意図するものではない。さらに、添付の特許請求の範囲の限定はミーンズプラスファンクション（ｍｅａｎｓ−ｐｌｕｓ−ｆｕｎｃｔｉｏｎ）書式で書かれておらず、このような特許請求の範囲の制限が、さらなる構造に欠ける機能のステートメントの後に明確に「ための手段（ｍｅａｎｓ  ｆｏｒ）」という語句を使用しない限り、米国特許法第１１２条、第６パラグラフに基づいて解釈されることを意図するものではない。
【００８０】
本明細書は、最良の形態を含む様々な実施形態を開示するために、また全ての当業者が、あらゆるデバイスまたはシステムの作成および使用、ならびにあらゆる組み込まれた方法の実行を含めた様々な実施形態を実施できるようにするために、例を使用する。様々な実施形態の特許性の範囲は特許請求の範囲によって定義され、当業者が想到する他の例を含みうる。このような他の例は、その例が特許請求の範囲の文言とは異ならない構造的要素を有している場合、またはその例が同等の特許請求の範囲の文言とほとんど異ならない構造的要素を含んでいる場合、特許請求の範囲内であることを意図するものである。
【符号の説明】
【００８１】
２０  音環境
２２  聴覚状態
２４  音メトリクス記述子
２６  心理的記述子
２８  トリガ事象
３０  フロー
４０  方法
７０  樹状図
７２  メッセージ
７２  音
７４  クラスタ内
７６  機器状態のグループ
７８  どのメッセージにも関連付けられない音のグループ
８０  患者の状態のグループ
９０  表
９２  列
９４  列
９６  列
９８  列
１００  散布図
１０６  四角記号
１０８  クラスタ記号
１１２  四角
１１４  １つの丸
１１６  ベクトル
１２０  散布図
１３０  表
１４０  表
１４１  表
１４２  列
１４４  変数
１４６  変数
１４８  列
１５０  列
２００  医療機関
２１２  部屋
２１４  画像診断システム
２１６  医療機器
２１８  心臓モニタ
２２０  人工呼吸器
２２２  麻酔設備
２２４  医療用画像テーブル
２３０  プロセッサ
２３２  スピーカ
２３４  可聴表示
２４０  部屋
２４２  部屋
２４４  部屋
２４６  部屋
２４８  部屋
２５０  部屋
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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