(57)【要約】  本発明は、身体の聴診のためのノイズリダクションアセンブリに関する。当該アセンブリの実施形態は、第一材料で形成された聴診装置であって、作動可能な方向を向いたときに身体と係合するための近位端を有する聴診装置を含む。第二材料で形成され得る内側減衰層は、当該聴診装置の外側表面に沿って形成され、当該近位端を除いてその全ての外側表面を覆う。次いで、第三材料で形成され得る外側減衰層は、当該内側減衰層に対して被覆関係において形成される。
2019513040.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
身体の聴診のためのノイズリダクションアセンブリであって、
第一材料で形成され、近位端および遠位端を含む聴診装置であって、該聴診装置が作動可能な方向を向いた状態に配置される場合に該身体の所定の部分と係合するよう寸法設定および構成された開口部を該近位端が含む、聴診装置と、
第二材料で形成された内側減衰層であって、該聴診装置の外側表面に対して隣接関係において成形および配置され、該近位端を除いて、該聴診装置の該外側表面全てを被覆する、内側減衰層と、
第三材料で形成され、該内側減衰層に対して隣接および被覆関係において成形および配置される、外側減衰層と、
を含む、ノイズリダクションアセンブリ。
【請求項２】
前記第一材料が、前記第二材料より高い剛性を有する材料を含む、請求項１に記載のアセンブリ。
【請求項３】
前記第二材料が、前記第一材料より低い剛性を有する材料を含む、請求項１に記載のアセンブリ。
【請求項４】
前記第三材料が、前記第二材料より高い剛性を有する材料を含み、さらに、前記第一材料とは異なる材料を含む、請求項１に記載のアセンブリ。
【請求項５】
前記第一材料および前記第三材料が、それぞれ、異なる密度を有する異なる材料で形成される、請求項１に記載のアセンブリ。
【請求項６】
身体の聴診のためのノイズリダクションアセンブリであって、
聴診装置であって、
近位端および遠位端を有し、作動可能な方向を向いた状態に配置される場合に該身体の所定の部分と係合するよう寸法設定および構成された開口部を該近位端が含む、ハウジングであって、
少なくとも該ハウジングが作動可能な方向を向いた状態に配置される場合に音響信号を受け取るように集合的に構造化された、該ハウジング内に配置された複数のチャンバを含む、ハウジングと、
該チャンバのうちの対応する１つに少なくとも部分的に配置された、該音響信号を電気信号に変換するように構造化された少なくとも１つのトランスデューサと、
低周波信号を捕捉するために該ハウジングの該近位端に対して包囲関係において周囲に形成された同心構造体と、
を含む、聴診装置と、
該聴診装置の外側表面に対して隣接関係において成形および配置され、該近位端を除いて、該聴診装置の該外側表面全てを被覆する、内側減衰層と、
該内側減衰層に対して隣接および被覆関係において成形および配置された外側減衰層と、
を含む、ノイズリダクションアセンブリ。
【請求項７】
前記複数のチャンバが、前記ハウジングの前記開口部に対して音受取り関係において配置された音響捕捉チャンバを含む、請求項６に記載のアセンブリ。
【請求項８】
前記ハウジングが、前記音響捕捉チャンバと前記同心構造体との間において音連通関係にある低周波レシーバを含む、請求項７に記載のアセンブリ。
【請求項９】
前記低周波レシーバが、前記同心構造体の内側開口部からの音波を受け取るために該同心構造体の該開口部から前記音響捕捉チャンバの内側まで形成された穴を含む、請求項８に記載のアセンブリ。
【請求項１０】
前記同心構造体が、近位端および遠位端を有し、該同心構造体の該近位端が、前記身体の前記所定の部分との係合のために寸法設定および構成された開口部を含む、請求項８に記載のアセンブリ。
【請求項１１】
前記同心構造体の前記近位端が、前記ハウジングの前記近位端に対して平行である、請求項７に記載のアセンブリ。
【請求項１２】
前記同心構造体の前記遠位端が、前記ハウジングの外装に対して隣接関係において周囲に形成される、請求項７に記載のアセンブリ。
【請求項１３】
前記音響捕捉チャンバが、該音響捕捉チャンバの近位端の直径より小さい直径を有する遠位端を含む、請求項７に記載のアセンブリ。
【請求項１４】
前記複数のチャンバがさらに、前記音響捕捉チャンバに対して音受取り関係において配置された第一反響チャンバを含む、請求項７に記載のアセンブリ。
【請求項１５】
前記少なくとも１つのトランスデューサが、前記第一反響チャンバ内に少なくとも部分的に配置される、請求項１４に記載のアセンブリ。
【請求項１６】
前記第一反響チャンバが、封止された遠位端を含む、請求項１４に記載のアセンブリ。
【請求項１７】
前記聴診装置が、アルミニウム、鉄鋼、ステンレス鋼、および高密度プラスチックから選択される第一材料で形成される、請求項６に記載のアセンブリ。
【請求項１８】
前記内側減衰層が、パテ、ゲル、ゴム、およびフォームから選択される第二材料で形成される、請求項１７に記載のアセンブリ。
【請求項１９】
前記外側減衰層が、アルミニウム、鉄鋼、ステンレス鋼、および高密度プラスチックから選択される第三材料で形成される、請求項１８に記載のアセンブリ。
【請求項２０】
前記第一材料および第三材料が、それぞれ、異なる密度を有する異なる材料で形成される、請求項１９に記載のアセンブリ。
【発明の詳細な説明】
【優先権】
【０００１】
本出願は、現在係属中の、２０１５年１月２８日に出願された米国特許出願第１４／６０７，５１３号の一部継続出願であり、当該米国特許出願は、２０１４年９月３日に出願された係属中の米国特許第１４／４７６，１３４号の一部継続出願であり、当該米国特許出願は、２０１４年４月１６日に出願された米国仮特許出願第６１／９８０，３０２に対する優先権を主張するものである。
【０００２】
本出願はさらに、２０１６年３月２５日に出願された米国仮特許出願第６２／３１３，２３６号に対する優先権を主張するものである。
【０００３】
上記の以前に出願された各出願は、参照によりその全体が本明細書に組み入れられる。
【技術分野】
【０００４】
本発明は、身体の聴診のための装置に関する。当該装置の実施形態は、身体の所定の部分に対して作動可能な方向を向いた状態での配置のために寸法設定および構成されたハウジングを含み、当該ハウジングは、その中に配置された複数のチャンバを有し、当該ハウジングはさらに、同心構造体によって囲まれている。さらなる実施形態は、本発明の聴診装置への周囲ノイズ漏れを減少させるために当該チャンバ内に配置された１つまたは複数のノイズ阻害材料も含む。
【背景技術】
【０００５】
聴診、すなわち、身体の内部の音を聞くことに対する用語は、医学分野などの多くの分野にとって非常に重要である。例えば、身体、例えば、患者の身体などの聴診は、患者に影響を及ぼし得る疾患の診断において医療従事者を支援する。そのようなものは、従来的に、聴診器によって達成され得、それは、狭い範囲の低い周波数の音響信号、例えば、患者の心拍に関連するものなどを聴くために、広いベルおよび／または振動板を使用し得る。しかしながら、そのようなアプローチは、多くの他の診断目的、例えば、より高い周波数の信号に関連する音響信号を受け取ることなどにとって、基本的に不十分である。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
したがって、当技術分野において必要なのは、より広い帯域の周波数における音響信号、例えば、これらに限定されるわけではないが、高周波音などを受け取るように構造化された装置である。そのような音響信号は、診断において有用な、身体の他の機能、例えば、嚥下、呼吸、および血流などに関連する周波数を含み、ならびに、そのような音響信号は、従来の聴診装置の能力外である。
【０００７】
さらに、当技術分野において必要なのは、そのような装置を組み込んだシステムである。そのようなシステムは、患者の診断および／または医療従事者によって実施される他の医療処置を容易にするために当該装置を組み込み得る。そのようなシステムは、当該装置によって受け取られた音響信号を利用し、例えば、腸、関節、肺、血流、または嚥下の障害の検出を支援するために、当該信号を処理するであろう。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、身体、例えば、患者の身体などの聴診のための装置に関する。本発明による装置の例示的実施形態は、身体の所定の部分に対して作動可能な方向を向いた状態での配置のために寸法設定および構成されたハウジングを含む。そのような身体の所定の部分の例としては、これらに限定されるわけではないが、喉、および肺に対応するエリアが挙げられる。
【０００９】
当該ハウジング内に含まれるのは、少なくとも当該ハウジングが作動可能な方向を向いた状態に配置されたときに音響信号を受け取るように集合的に構造化された複数のチャンバである。当該音響信号は、身体によって生成され、ならびに様々な身体のプロセス、状態などに関連し得る。そのような信号を受け取ることは、診断および他の医療処置を容易にし得る。したがって、当該複数のチャンバは、身体によって生成された音響信号が当該装置内に入って検出されるように、協働的に構造化および／または形状化される。
【００１０】
追加的に、少なくとも１つのトランスデューサが、当該複数のチャンバの１つの内に少なくとも部分的に配置される。当該トランスデューサは、当該装置によって受け取られた音響信号を電気信号に変換するように構造化される。単なる一例として、当該トランスデューサは、マイクロホンを含み得る。次いで、当該電気信号は、本明細書においてさらに説明されるように、診断システムの他の要素へと伝達され得る。
【００１１】
本発明の好ましい実施形態はさらに、近位端および遠位端を有し、当該近位端は、開口部を画定するように構造化される。当該開口部は、身体の所定の部分との係合のために寸法設定および構成される。
【００１２】
さらに、当該複数のチャンバは、当該開口部に対して音受取り関係にある音響捕捉チャンバを含む。したがって、当該音受取り関係は、当該開口部から少なくとも当該音響捕捉チャンバへの音響信号の通過を可能にする。好ましい実施形態において、これは、音響信号が音響捕捉チャンバ内に入ることを可能にする当該開口部によって達成される。
【００１３】
音響捕捉チャンバの形状は、本発明の様々な実施形態によって変わり得ることは、理解されるべきである。しかしながら、好ましい実施形態において、当該音響捕捉チャンバの遠位端の直径は、近位端の直径以下である。一方の端部が反対側の端部より小さい直径を有するような構成を有する幾何学的形状の例は、直円錐の円錐台である。したがって、音響捕捉チャンバの様々な実施形態は、そのような構成を含み得る。しかしながら、当該音響チャンバは、これらに限定されるわけではないが先述のものを含む、本発明による任意の好適な形状を含み得る。
【００１４】
さらに、当該複数のチャンバは、当該音響捕捉チャンバに対して音受取り関係において配置された第一反響チャンバを含む。好ましい実施形態において、当該トランスデューサは、少なくとも部分的に当該第一反響チャンバ内に配置される。さらに、好ましい実施形態において、当該トランスデューサは、当該第一反響チャンバ内において可動的に配置される。
【００１５】
その上、当該第一反響チャンバの好ましい実施形態は、当該第一反響チャンバ内に可動的に配置された反響調節部材を含む。当該反響調節部材を当該第一反響チャンバ内において移動させるなどによる当該反響調節部材の調節は、当該装置の音響特性の変更を容易にする。さらに、好ましい実施形態において、そのような調節は、当該装置の使用の際に行うことができる。
【００１６】
好ましい実施形態は、さらに、当該音響捕捉チャンバに対して音受取り関係において配置された第二反響チャンバを含む。当該第二反響チャンバは、当該装置が受け取る音響信号、または当該装置が最も感度の高い音響信号の範囲を調節することなどによる、当該装置の「調整」を容易にする。好ましい実施形態において、このことは、第二反響チャンバの物理的パラメータ、例えば容積などを変えることによって達成される。さらに、好ましい実施形態において、少なくとも１つのトランスデューサが、少なくとも部分的に当該第二反響チャンバ内に可動的に配置される。したがって、当該トランスデューサを移動させることは、当該装置の反響特性を変更することなどによる、当該装置の「調整」を容易にする。
【００１７】
本発明はさらに、信号処理システムに関する。当該システムの好ましい実施形態において、少なくとも１つの装置は、当該装置から受け取った電気信号を処理するように集合的に構成された複数のコンポーネントと通信状態にある。当該電気信号は、身体から当該装置によって受け取られた音響信号に対応する。好ましい実施形態における当該複数のコンポーネントは、増幅コンポーネント、デジタル信号処理コンポーネント、解析コンポーネント、パターン認識コンポーネント、および少なくとも１つの出力コンポーネントを含む。
【００１８】
本発明の別の好ましい実施形態は、５００Ｈｚ以下などの低周波信号を含む、身体の聴診のための装置に関する。したがって、この実施形態における当該装置は、ハウジングと、同心構造体とを含み得る。
【００１９】
当該ハウジングは、少なくとも、当該ハウジングが作動可能な方向を向いた状態に配置されたとき、例えば、当該ハウジングの近位端が聴診のために、反響本体、例えば患者の身体などに当てられて位置されたときなどに音響信号を受け取るように集合的に構造化された複数のチャンバを含み得る。当該複数のチャンバは、音響捕捉チャンバおよび第一反響チャンバを含み得、いくつかの実施形態においては、第二反響チャンバをさらに含み得る。トランスデューサは、少なくとも部分的に当該第一反響チャンバおよび／または当該第二反響チャンバ内に配置され得る。当該音響捕捉チャンバは、当該ハウジングの開口部に対して音受取り関係において配置され、より高い周波数、例えば、５００Ｈｚ以上などの音響信号を受け取るように構造化される。
【００２０】
同心構造体は、当該ハウジングの近位端に対する包囲関係において周囲に形成される。当該同心構造体の近位端は、当該ハウジングの近位端と同一平面上または平行であり得る。当該同心構造体の外装は、ベル形に形成され得、それにより、その近位端に沿った当該同心構造体の開口部は、その中の実質的に空洞な開口部へと延在し、その一方で、遠位部分は、当該ハウジングの外装との包囲および隣接関係において実質的に平坦な形状を形成し得る。
【００２１】
当該ハウジングはさらに、低周波レシーバ、例えば、ハウジングの外装の間だが当該同心構造体のキャノピー内に形成された穴であって音響捕捉チャンバの内側開口部へと内向きに達する穴などを含み得る。この低周波レシーバまたは穴は、音響捕捉チャンバにおいて、および／または当該トランスデューサを収容する第一もしくは第二反響チャンバにおいて、当該より低い周波数の音を受け取るように構造化される。当該トランスデューサは、次いで、ハウジングの開口部から受け取ったより高い周波数の信号と、同心構造体の開口部からの当該低周波信号の両方を、さらなる処理のために電気入力信号へと変換し得る。
【００２２】
本発明のさらなる実施形態は、身体に接触させて位置された近位端を除き、全ての外側表面上において、聴診装置に対して包囲および積層関係において内側減衰層を層化する工程を含む。さらなる外側減衰層は、さらに、当該内側減衰層に対して包囲および積層関係において配置される。内側減衰層、外側減衰層、および聴診装置自体もしくはその外側表面のそれぞれは、阻害される無関係な外部ノイズの範囲を最大化するために、異なる材料で形成してもよい。
【００２３】
本発明のこれらおよび他の目的、特徴、および利点は、図面および詳細な説明を考慮することにより、より明確となるであろう。
【００２４】
本発明の性質をさらによく理解するためには、添付の図面を参照しながら、以下の詳細な説明を読むべきである。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明による装置の例示的実施形態の側面図の概略図である。
【図２】図１の実施形態の底面図の概略図である。
【図３】本発明によるシステムの例示的実施形態の概略図である。
【図４】本発明による装置の例示的実施形態の側面図の概略図である。
【図５】本発明による装置の例示的実施形態の側面図の概略図である。
【図６】図５の実施形態の側面図の概略図である。
【図７】本発明による装置の例示的実施形態の側面図の概略図である。
【図８】より高い周波数の音および低周波数の音信号の両方を受け取ることができる、本発明による別の装置の概略図である。
【図９】本発明による装置の例示的実施形態の側面図の概略図である。
【図１０】図８の実施形態の底面図の概略図である。
【図１１】本発明のノイズリダクションアセンブリの横断面図の概略図である。
【図１２】本発明のノイズリダクションアセンブリの底面図の概略図である。
【００２６】
同じ参照番号は、図面のいくつかの構図を通して同じ部品を意味する。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
添付の図面に示されるように、本発明は、身体の聴診のための装置およびシステムを対象とする。上記において説明されるように、聴診は、例えば、これらに限定されるわけではないが、医学的診断目的などのための、身体によって生成された音響信号の捕捉の実践に関する。したがって、当該身体は、人間の身体、すなわち患者であってよいが、任意の他の好適な音響信号源であってもよいことは理解されたい。
【００２８】
図１に示されるような例示的実施形態により、装置１は、ハウジング５０を含む。当該ハウジング５０は、身体の所定の部分に対する作動可能な方向を向いた状態での配置のために寸法設定および構成される。例えば、ハウジング５０は、例えば、患者の呼吸および／または嚥下に関連する音響信号をモニターする目的などのために、患者の喉に対応する身体の部分に関連しておよび／または接触させて位置され得る。
【００２９】
したがって、ハウジング５０は、当該ハウジング内に配置された複数のチャンバ１０、３０、４０を含む。当該チャンバは、身体によって生成された音響信号を受け取るために集合的に構造化される。好ましい実施形態において、チャンバ１０、３０、４０は、音響信号を受け取ることによりハウジング５０を反響させるように、集合的に構造化される。さらに、好ましい実施形態において、チャンバ１０、３０、４０は、ハウジング５０が、約２０ヘルツから約２，０００ヘルツの範囲内の周波数を反響するように集合的に構造化される。さらに、好ましい実施形態のハウジング５０は、特定の反響特性のために選択された構成の材料を含む。
【００３０】
さらに図１を参照すると、ハウジング５０は、近位端５０’および遠位端５０”を含む。近位端５０’は、身体の所定の部分、例えば、首のエリア、喉、胸のエリア、および／または任意の他の所望のまたは好適なエリアなどに対する、作動可能な方向を向いた状態での配置のために構造化される。近位端５０’のそのような配置は、ハウジング５０と身体とが互いに対峙係合を画定するような、身体とハウジング５０との係合を含む。
【００３１】
さらに、当該近位端５０’は、開口部５５を含むように構造化される。開口部５５は、ハウジング５０が作動可能な方向を向いた状態にあるときに身体の所定の部分と係合するように寸法設定および構成される。当該身体と開口部５５との係合は、身体によって生成される音響信号が開口部５５を通ってハウジング５０内へと入るように、身体に極めて接近した、開口部５５の配置を含む。したがって、本発明の様々な実施形態は、身体の様々な所定の部分との係合にとって好適な、開口部５５の様々な構成および／または寸法を含み得、この構成および／または寸法は、例えば、身体の所定の部分のサイズおよび位置などによって特定され得る。
【００３２】
図１の実施形態の複数のチャンバ１０、３０、４０は、音響捕捉チャンバ１０を含む。当該音響捕捉チャンバ１０は、開口部５５に対して音受取り関係において配置される。したがって、開口部５５は、音響捕捉チャンバ１０への音響信号の通過を容易にする。
【００３３】
図２は、開口部５５を向いた構図から見たときの図１の実施形態を示している。音響捕捉チャンバは、近位端１０’および遠位端１０”を含む。さらに、様々な構成を含む音響捕捉チャンバ１０の様々な実施形態も想到される。図２から明白なように、好ましい実施形態において、音響捕捉チャンバ１０の遠位端１０”は、近位端１０’の直径より小さい直径を含む。図４は、音響捕捉チャンバ１０の遠位端１０”が近位端１０’の直径に等しい直径を含む、好ましい実施形態を示している。
【００３４】
さらに図１を参照すると、装置１の好ましい実施形態は、第一反響チャンバ３０を含む。当該第一反響チャンバ３０は、音響捕捉チャンバ１０に対して音受取り関係において配置される。したがって、音響捕捉チャンバ１０によって捕捉および／または受け取られた、身体によって生成された音響信号は、第一反響チャンバ３０によって受け取られる。
【００３５】
さらに、ハウジング５０の反響特性の調節が達成され得る。これは、装置１の使用の際にも達成され得る。例えば、少なくとも１つの実施形態において、チャンバ１０、３０、４０の内径を変えることにより、ハウジング５０が反響する周波数の変更が容易になる。さらに、図５および図６の好ましい実施形態に示されるように、反響調節部材６０は、少なくとも部分的に第一反響チャンバ３０内に可動的に配置される。図５および図６は、第一反響チャンバ３０内における反響調節部材６０の２つの可能な位置を示しているが、これは唯一の想定と見なされるべきではなく、また制限として理解されるべきでもない。したがって、例えば、滑動、伸縮、および／または任意の他の好適な方法などによる第一反響チャンバ３０内での反響調節部材６０の移動は、ハウジング５０の反響特性の変更を容易にし、結果として、装置が受け取る音響信号、または装置がそのために最も調整される音響信号の変更を容易にし得る。
【００３６】
図１の実施形態は、さらに、当該音響捕捉チャンバ１０に対して音受取り関係において配置された第二反響チャンバ４０を含む。当該第二反響チャンバは、当該装置１の「調整」を容易にし、それは、当該装置１が受け取る、または当該装置が最も感度の高い音響信号の範囲を調節することとして理解されるべきである。これは、例えば、第二反響チャンバ４０の寸法を変えることなどによって達成することができる。さらに、第二反響チャンバ４０の近位端４０’は、音響捕捉チャンバ１０の遠位端１０”と連通状態にある。さらに、第二反響チャンバの遠位端４０”は、第一反響チャンバ３０の近位端３０’と連通状態にある。
【００３７】
装置１の様々な実施形態において、音響捕捉チャンバ１０および第二反響チャンバ４０は、流体連通状態にある。したがって、音響捕捉チャンバの遠位端１０”および第二反響チャンバの近位端４０’は、流体、例えば、空気が、２つのチャンバ１０、４０の間を通過するように、相応に構造化される。このことはさらに、チャンバ１０、４０の間の音響信号の連通を容易にし得る。
【００３８】
装置１の好ましい実施形態、例えば、図１の実施形態などは、さらに、少なくとも１つのトランスデューサ２０、または図７に示されるような複数のトランスデューサ２０、２２を含む。トランスデューサ２０、２２の例としては、これらに限定されるわけではないが、マイクロホンが挙げられる。例えば、図１に示されるようなトランスデューサ２０、２２は、音響信号を少なくとも１つの電気信号に変換するように構造化される。次いで、当該電気信号は、例えば、診断を容易にするように、処理され得る。
【００３９】
さらに、図１をさらに参照すると、当該トランスデューサ２０は、少なくとも部分的に第一反響チャンバ３０内に配置される。しかしながら、当該トランスデューサ２０は、第一反響チャンバ内への配置に限定されるわけではない。したがって、本発明による様々な他の実施形態が、チャンバ１０、３０、４０のうちの対応するものに少なくとも部分的に配置されたトランスデューサを含むことが想到される。
【００４０】
さらに、さらなる他の実施形態は、複数のトランスデューサを含み、そのそれぞれは、複数のチャンバ１０、３０、４０のうちの対応するものに少なくとも部分的に配置される。例えば、図７を参照すると、少なくとも１つのトランスデューサ、しかし好ましくは複数のトランスデューサ２０、２２が、ハウジング５０内に配置されている。詳細には、第一トランスデューサ２０は、好ましくは、少なくとも部分的に第一反響チャンバ３０内に配置され、第二トランスデューサ２２は、好ましくは、少なくとも部分的に第二反響チャンバ４０内に配置される。さらに、当該トランスデューサ２０、２２は、少なくとも部分的にそれらのそれぞれのチャンバ内に、可動的に配置され得る。したがって、当該トランスデューサは、それらのそれぞれのチャンバ内において、独立的におよび／または集合的に移動可能である。これは、ハウジング５０の反響特性の変更を容易にし、および／または、少なくとも１つの電気信号への変換のために、トランスデューサ２０、２２によって受け取られる音響信号の周波数を変える。
【００４１】
ここで再び図３を参照すると、本発明によるシステム２の実施形態が提供されている。当該システム２は、身体の聴診のための装置１を含む。装置１は図１の実施形態であり得るが、本発明に一致する装置１の任意の実施形態でもあり得ることは理解されたい。図３に示されるようなシステム２の好ましい実施形態において、装置１は、複数のコンポーネント１００、２００、３００、４００、５００、５１０と通信状態にある。当該コンポーネントは、これらに限定されるわけではないが、処理コンポーネント２００、解析コンポーネント３００、パターン認識コンポーネント４００、および出力コンポーネント５００、５１０のうちの少なくとも１つを含む。当該出力コンポーネントは、表示コンポーネント５００およびオーディオ出力コンポーネント５１０を含み得る。さらに、当該システム２は、電気信号をダイナミックレンジ制御および均等化を使用して処理するように構成され得る。
【００４２】
増幅コンポーネント１００は、装置１から受け取った電気信号を増幅するように構造化される。増幅コンポーネントの例は、マイクロホンプリアンプである。
【００４３】
処理コンポーネント２００は、増幅コンポーネント１００からの当該増幅された信号を処理するように構造化される。当該処理コンポーネント２００は、デジタル信号プロセッサを含む。さらに、当該処理コンポーネント２００は、さらなる解析を容易にするために、当該増幅された信号を処理するように構造化される。さらに、当該処理コンポーネント２００は、プレポストＡＧＣフィルタリング、可聴周波数のダイナミックレンジ制御および／または均等化を組み込むように構造化され得る。好ましい実施形態において、オーディオ出力コンポーネント５１０は、当該処理コンポーネント２００と通信状態にある。したがって、当該オーディオ出力コンポーネント５１０は、例えば、医療従事者などによる、処理された信号の聴取を容易にするように構造化される。オーディオ出力コンポーネント５１０の例としては、ヘッドホンが挙げられる。
【００４４】
当該解析コンポーネント３００は、処理された信号を処理コンポーネント２００から受け取る。当該解析コンポーネント３００は、解析された信号を生成するように構造化される。したがって、当該解析コンポーネント３００は、当該解析された信号を生成するために、例えば、高速フーリエ変換解析などを実施し得る。
【００４５】
解析された信号は、次いで、当該解析された信号におけるパターン、例えば、周波数、強度、時間ドメインにおける任意の組み合わせに関するパターンなどを認識するように構造化されたパターン認識コンポーネント４００へと伝達される。さらに、パターン認識コンポーネント４００は、当該解析された信号において検出されたパターンを、潜在的な診断状態および／または医学的状態にマッチングさせるように構成され得る。したがって、当該パターン認識コンポーネント４００は、対応する検出されたパターンにより、潜在的な診断状態および／または医学的状態を出力するように構成される。当該解析された信号はさらに、表示コンポーネント５００へと伝達される。表示コンポーネント５００の例としては、スペクトルグラムの出力のために構造化された可視表示装置が挙げられる。様々な実施形態における表示コンポーネント５００は、さらに、システム２によって検出された問題を強調するように構成することができ、および／または、それは、診断プロセスを容易にし得、さもなければ診断プロセス支援し得る。
【００４６】
上記の装置の実施形態は、５００Ｈｚを超える周波数に対して有効であるが、その一方で、他の追加の実施形態では、より低い周波数の音、すなわち、５００Ｈｚ以下を捕捉することも望ましくあり得る。そのため、本発明はさらに、図８から図１０に示されるような、５００Ｈｚを超える周波数および５００Ｈｚを下回る周波数を同時に含む、より広い範囲の周波数を聴診することができる、身体の聴診のための装置を想到する。図８に注目すると、身体の聴診のための装置８００は、ハウジング５０および同心構造体８００を含み得る。
【００４７】
当該ハウジング５０は、図１から図７により、上記において列挙されたような聴診のための装置のための実施形態の少なくとも１つを含み得る。そのため、ハウジング５０は、近位端５０’と遠位端５０”とを含み得る。ハウジング５０の近位端５０’は、当該ハウジング５０が身体に対して作動可能な方向を向いた状態に配置されたときに身体の所定の部分と係合するように寸法設定および構成される開口部５５を含む。当該身体は、聴診のための内部音を反響する、人間または哺乳動物の身体を含み得、当該作動可能な方向を向いた状態は、当該ハウジングの近位端５０’を身体の部分に対して直接隣接関係となるように位置することを含み得る。
【００４８】
当該ハウジング５０はさらに、その内に配置された複数のチャンバを含み得、それらは、少なくとも、当該ハウジング５０が作動可能な方向を向いた状態に配置されたときに音響信号を受け取るように集合的に構造化される。少なくとも１つのトランスデューサ２０は、当該チャンバのうちの対応する１つに少なくとも部分的に配置され、当該ハウジング５０の開口部５５からから受け取った音響信号を電気信号に変換するように構造化される。
【００４９】
当該複数のチャンバは、音響捕捉チャンバ１０および第一反響チャンバ３０を含み得る。図１から図７の上記の実施形態に示されるように、さらなる第二反響チャンバ４０も含まれ得る。トランスデューサ２０は、好ましくは、第一反響チャンバ３０に配置され、当該第一反響チャンバ３０は、例えば、９５のような通信ケーブルを通して挿入するためのノッチ９０も含み得る。しかしながら、トランスデューサ２０は、別のチャンバ、例えば、第二反響チャンバ４０などに配置することもできる。トランスデューサ２０は、マイクロホンまたは、音響音波を電気入力信号に変換が可能であって変換にとって適切な回路または装置の任意の他の組み合わせを含み得る。音響捕捉チャンバ１０は、円錐形の外形を有し得、それにより、当該チャンバの遠位端は、近位端の直径より小さい直径を有する。当該音響捕捉チャンバ１０は、ハウジング５０の開口部５５に対して音受取り関係において配置される。例えば、ハウジング５０の開口部５５は、図８に示されるように、音響捕捉チャンバ１０中へと開口し得る。当該音響捕捉チャンバの形状、寸法、外形、および他の構成は、５００Ｈｚ以上の周波数の音響信号を受け取るよう構成および意図される。
【００５０】
同心構造体８００は、低周波信号、例えば、５００Ｈｚ以下の信号などを捕捉するために、ハウジング５０の近位端５０’に対して包囲関係において周囲に形成される。当該同心構造体８００は、近位端８０１および遠位端８０２を有し得、当該近位端８０１は、身体の所定の部分との係合のために寸法設定および構成された開口部８５５を含む。同心構造体８００の開口部８５５は、反響体のより低い周波数の信号を受け取るように構造化される。少なくとも１つの実施形態において、同心構造体８００の近位端８０１は、ハウジング５０の近位端５０’に対して平行であり得る。同心構造体８００の遠位端８０２は、ハウジング５０の外装に対して隣接関係において周囲に形成され得る。同心構造体８００の外装８０３は、部分的半ドーム形、ベル形、または凸形状を形成し得、その一方で、遠位端８０２は、実質的に平坦な形状を形成し得る。
【００５１】
トランスデューサ２０において同心構造体８００から低周波信号を受け取るために、ハウジング５０は、音響捕捉チャンバ１０と同心構造体８００との間に音連通関係にある低周波レシーバ８１０を含む。示されている実施形態において、当該低周波レシーバ８１０は、図８および図１０に従って、同心構造体８００の開口部８５５から音波を受け取るために、同心構造体８００の内側開口部から音響捕捉チャンバ１０の内装まで形成された穴８１０を含み得る。いくつかの実施形態において、低周波レシーバ８１０は、トランスデューサ２０を収容する第一反響チャンバ３０および／または第二反響チャンバ４０内に直接的に信号を供給するように構造化され得る。当該トランスデューサ２０は、音響捕捉チャンバ１０の開口部５５からのより高い周波数の信号と、同心構造体８００の開口部８５５からの低周波信号との両方を、低周波レシーバ８１０を介して受け取る。
【００５２】
当該より高い周波数の信号および低周波信号の両方は、同時にまたは選択的に、トランスデューサによって電気入力信号へと変換され得、それらは、次いで、上記において説明したような、信号の明瞭性のためまたは所望のオーディオ効果のために、さらに処理され得る。当該信号は、この処理のために、図９に示されるような通信ケーブル９５によって送信され得、および／または、別のトランスデューサ、例えば、当該電気信号または処理された電気信号を聴き手のために音へと変換し戻すイヤホンまたはヘッドセットなどへと送信され得る。他の実施形態において、当該ケーブル９５は省いてもよく、当該伝達は、当業者に既知の方法、例えば、これらに限定されるわけではないが、ＮＦＣ、ＷｉＦｉ、ブルートゥース（登録商標）、または他の通信プロトコルなどによって無線で行ってもよい。図９の実施形態により、トランスデューサおよびそれを収容するチャンバ、例えば、第一反響チャンバ３０などは、例えば、外部ノイズまたは混信を防ぐなどのために、キャップ９０によって封止され得る。
【００５３】
本発明のさらなる実施形態は、上記において説明されるような聴診装置１および／または８００の中に配置されるか、および／またはそれらを形成する、１つまたは複数の材料の使用により、聴診装置１および／または８００への周囲ノイズ漏れの低減を対象としている。
【００５４】
ある特定の状況または環境において、本発明の聴診装置は、外来性の音響干渉または他の振動性干渉に対して影響を受けやすくあり得、それらは、重要なバイオ音響データを不鮮明にし得る。これらの外来性干渉の感度は、主に、（１）聴診装置の本体を形成するために使用した材料が、その内部チャンバ内へのおよび／または音響捕捉装置もしくはマイクロホンへの、望ましくない振動エネルギーの伝達を十分には防がないこと、ならびに、（２）当該装置の外側本体を形成するために使用した材料が、外来性振動エネルギーによって励起されたときに共鳴し、これが、その後、内部チャンバおよび／または音響捕捉装置へと伝達されることという、２つの要因によって生じ得る。音響捕捉能力の感度が高いほど、および聴診装置の応答の周波数が広いほど、任意の周囲ノイズ漏れに対する脆弱性も大きくなる。そのため、当技術分野におけるこのさらなる不具合を克服するために、本発明の聴診装置１または８００をさらに強化することが必要とされる。
【００５５】
本発明の一実施形態により、ならびに図１１および図１２に注目することにより、ノイズリダクションアセンブリ９００は、聴診装置８００または人間もしくは動物の身体の聴診のための別の装置の構造を考慮して表されている。
【００５６】
したがって、聴診装置９１０、例えば装置８００など、または別の装置は、アセンブリ９００全体の一部として提供され得、第一材料によって形成される。当該第一材料は、アルミニウム、鉄鋼、ステンレス鋼、高密度プラスチック、ＨＤＰＥ、ＬＤＰＥ、ポリカーボネート、アクリル樹脂、ＡＢＳ、ＰＶＣ、テフロン（登録商標）、ポリプロピレン、様々な木材、他の金属、プラスチック、あるいはハンドヘルド聴診装置に適切な十分な剛性を有する他の材料を含み得る。聴診装置９１０の内部構造は、本明細書において説明される実施形態、例えば、上記において列挙した装置８００などの任意の１つを組み入れることができる。
【００５７】
内側減衰層９２０は、近位端９５０を除いて、聴診装置９１０の全ての面の外側本体を、層状に覆い隠し得る。換言すると、当該内側減衰層９２０は、聴診装置９１０の外側表面に対して隣接関係において成形され配置され得、ならびに、聴診装置が作動可能な方向を向いた状態に配置されるときに聴診のために身体上に位置される端部であるところの、９５０によって示される近位端を除いて、当該聴診装置の全ての外側表面を覆い得る。内側減衰層９２０は、第二材料で形成され得、これは、パテ、ゲル、フォーム、ゴム配合物、および／または任意の他の好ましい柔軟な材料、またはそれらの組み合わせを含み得る。
【００５８】
外側減衰層９３０は、内側減衰層に対して隣接および被覆関係において成形および配置され得る。換言すると、外側減衰層９３０は、内側減衰層に対して外装を形成し、内側減衰層の全てならびに、その中の聴診装置を、９５０によって示されるその近位端を除いて、聴診装置９１０の全ての外側表面を含めて覆うであろう。外側減衰層９３０は、アルミニウム、鉄鋼、ステンレス鋼、高密度プラスチック、ＨＤＰＥ、ＬＤＰＥ、ポリカーボネート、アクリル樹脂、ＡＢＳ、ＰＶＣ、「テフロン」、ポリプロピレン、様々な木材、他の金属、プラスチック、あるいは内側減衰層９２０および聴診装置９１０を保護するのに十分な剛性を有する他の材料を含む、第三材料で形成され得る。少なくとも１つの実施形態において、当該第三材料は、第一材料とは異なる材料および／または異なる材料密度を有する異種材料を含むことが好ましい。
【００５９】
図示されていない他の実施形態において、アセンブリ９００全体のインピーダンス障壁および／または振動減衰特性を増加および／または強化するために、複数の異種材料の追加の層化が、外側減衰層９３０と内側減衰層９２０との間において実践され得る。理想的には、一実施形態において、アセンブリ９００全体の性能または減衰効果を増加させるために、聴診装置９１０、内側減衰層９２０、外側減衰層９３０、および当該外側層９３０と内側層９２０との間おいて実践され配置される任意の追加の層を含めた各層は、その隣接する層に対して異種材料である。例えば、一実施形態において、聴診装置９１０を形成する第一材料はステンレス鋼を含み得、外側減衰層９３０を形成する第三材料はプラスチックを含み得、ならびに内側減衰層９２０を形成する第二材料はゲルを含み得る。
【００６０】
すなわち、異なる密度および／または他の特性を有する異なる材料の層化は、より大きな周波数のノイズまたは振動を阻害し得る。例えば、一番外側の（第三）材料は、外部の供給源によって励起されると、ある周波数は阻止され、ある周波数は様々な程度に減衰され、ある周波数は、実質的に変わることなく通過する。材料それ自体も、ある程度まで共鳴するであろう。第二材料は、第一材料に対して、任意の共鳴を減衰または減少させるように作用するであろう。次いで、一番外側の材料を通過する振動エネルギーは、中間の（第二）材料によって影響を受けるであろう。この材料は、異なる周波数において事前排除として機能するであろう。換言すると、全く異なる周波数が、止められるか、減衰されるか、または通過できるであろう。この第二材料は柔軟であるため、２種の硬質材料を単にお互いに接して位置するより、はるかにより効果的なインピーダンス障壁を作りだす。それは、固体壁から溜まった水に振動を伝達することによく似ている。そして、いずれかの残留振動エネルギーが、一番内側の（第一）材料に達するであろう。この材料は、一番外側の材料と同じように機能し、中間材料によって同じように影響を受けるであろう。
【００６１】
異なる材料または減衰層を層化または階層化するシステムは、当該装置を通して伝達された振動エネルギーの量を顕著に減じる複数のインピーダンス障壁を作り出すように機能する。それは、必要であれば、硬質材料の共鳴特性も減衰する。
【００６２】
本発明の説明された好ましい実施形態に対して、詳細において多くの修正、変形、および変更を為すことができるが、前述の説明における、および添付の図面に示された、全ての事項は、例示として解釈されることが意図され、限定の意味において解釈されることを意図するものではない。したがって、本発明の範囲は、添付の特許請求の範囲およびそれらの法的等価物によって決定されるべきである。
【００６３】
以上のように、本発明を説明した。
【符号の説明】
【００６４】
１、８００、９１０  装置
２  システム
１０  音響捕捉チャンバ
２０  第一トランスデューサ
２２  第二トランスデューサ
３０  第一反響チャンバ
４０  第二反響チャンバ
５０  ハウジング
１０’、３０’、４０’、５０’、８０１、９５０  近位端
１０”、４０”、５０”、８０２  遠位端
５５、８５５  開口部
６０  共鳴調節部材
９０  ノッチ
９０  キャップ
９５  通信ケーブル
１００  増幅コンポーネント
２００  処理コンポーネント
３００  解析コンポーネント
４００  パターン認識コンポーネント
５００  表示コンポーネント
５１０  オーディオ出力コンポーネント
８００  同心構造体
８０３  外装
８１０  低周波レシーバ
８１０  穴
９００  ノイズリダクションアセンブリ
９２０  内側減衰層
９３０  外側減衰層
【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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【国際調査報告】
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