(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
患者を受け止める上面を有し、該上面に上側開口部を有する少なくとも１つの穴を有するマットと、
前記穴につるされている少なくとも１個のセンサと、
前記穴に前記センサを取り付ける取付部と、を備え、
前記センサが、センサ収容部と、膜の形状を有し、該膜が前記センサ収容部によって支持されている音振動感知部材と、を有し、
前記取付部が、前記穴の前記上側開口部の周囲の１か所以上において、前記マットの前記上面と係合するフランジと、前記センサと前記フランジとの間に延在する接続部と、を有するとともに、前記センサの下方に空間を形成した状態で前記センサをつるし、かつ、前記穴の前記上側開口部の上方に前記センサの上面が配置されるように前記センサ収容部を上方に付勢するセンサシステム。
【請求項２】
前記膜がＰＶＤＦ膜である請求項１に記載のセンサシステム。
【請求項３】
前記マットが気泡ゴムを有する請求項１または請求項２に記載のセンサシステム。
【請求項４】
前記気泡ゴムが約５ｃｍの厚みの層を有する請求項３に記載のセンサシステム。
【請求項５】
前記センサの前記上面が、使用時に、前記マットに横たわる患者に対向し、上方に付勢される請求項１から請求項４のいずれか一項に記載のセンサシステム。
【請求項６】
前記センサ収容部は、薄く、平らな、円筒である請求項１から請求項５のいずれか一項に記載のセンサシステム。
【請求項７】
前記取付部が、ゴム弾性の容器である請求項１から請求項６のいずれか一項に記載のセンサシステム。
【請求項８】
前記取付部が連続的な上面を有し、該上面が中心部分を有し、該中心部分の下方には、内部に前記収容部を取り付けるために、環状の垂下する側壁と内部フランジとを有する凹部が形成され、
前記接続部が、前記フランジと前記中心部分とを接続し、
該接続部が前記中心部分および／または前記フランジよりも厚みが薄い請求項１から請求項７のいずれか一項に記載のセンサシステム。
【請求項９】
前記中心部分が、前記フランジに対し上方に突出する請求項８に記載のセンサシステム。
【請求項１０】
前記マットが長方形およびマットレスの上に適合する大きさである請求項１から請求項９のいずれか一項に記載のセンサシステム。
【請求項１１】
前記マットレスを該マットレスの頭位の縁／先端から四等分割したうちの２番目の部分に、ダイヤモンド形に配置される４個の前記センサを有する請求項１０に記載のセンサシステム。
【請求項１２】
前記センサが、感知された音を増幅する為の手段を備える請求項１から請求項１１のいずれか一項に記載のセンサシステム。
【請求項１３】
前記膜が、可撓性および／または変形性を有し、高周波数の呼吸音の減衰を抑え、当該高周波数の呼吸音を前記膜へ伝達するよう構成された層を塗布した又は当該層で覆われている請求項１に記載のセンサシステム。
【請求項１４】
前記層がインピーダンス整合性を有する請求項１３に記載のセンサシステム。
【請求項１５】
前記層がラテックスを有する請求項１３または請求項１４に記載のセンサシステム。
【請求項１６】
センサシステムに用いるセンサ装置であって、
前記センサシステムは、
患者を受け止める上面を有し、該上面に上側開口部を有する少なくとも１つの穴を有するマットと、センサと、前記穴に前記センサを取り付ける取付部と、を有し、
前記センサが、センサ収容部と、膜の形状を有し、該膜が前記センサ収容部によって支持されている音振動感知部材と、を有し、
前記取付部が、前記穴の前記上側開口部の周囲の１か所以上において、前記マットの前記上面と係合するフランジと、前記センサと前記フランジとの間に延在する接続部と、を有するとともに、前記センサの下方に空間を形成した状態で前記センサをつるし、かつ、前記穴の前記上側開口部の上方に前記センサの上面が配置されるように前記センサ収容部を上方に付勢するよう構成されているセンサ装置。
【請求項１７】
前記取付部がゴム弾性の容器であり、
該容器に少なくとも部分的に配置される前記センサを備え、
前記容器が、中心部分を有し、
前記中心部分が、前記センサの上に位置し、
前記フランジは、前記中心部分が、前記フランジより上方に突出するように前記マットと係合するよう構成されている請求項１６に記載のセンサ装置。
【請求項１８】
前記接続部が、前記中心部分と前記フランジとを接続し、
前記接続部が、前記中心部分および／または前記フランジよりも厚みが薄い請求項１７に記載のセンサ装置。
【請求項１９】
前記膜が、可撓性および／または変形性を有する層を塗布した又は当該層で覆われ、
前記可撓性および／または変形性を有する層が、高周波数の呼吸音の減衰を抑え、当該高周波の呼吸音を前記膜へ伝達し、インピーダンス整合性を有する層である請求項１６から請求項１８のいずれか一項に記載のセンサ装置。
【請求項２０】
前記可撓性および／または変形性を有する層がラテックスを有する請求項１９に記載のセンサ装置。
【請求項２１】
前記収容部の直径が３０ｍｍから５０ｍｍである請求項１６から請求項２０のいずれか一項に記載のセンサ装置。
【請求項２２】
前記直径が約４０ｍｍである請求項２１に記載のセンサ装置。
【請求項２３】
前記センサが、低周波数の期間の呼吸動作による動き／振動だけでなく、高周波数の呼吸音も同時に検知する請求項１６から請求項２２のいずれか一項に記載のセンサ装置。
【請求項２４】
前記高周波数の呼吸音が１００Ｈｚから２０００Ｈｚの範囲内である請求項２３に記載のセンサ装置。
【請求項２５】
請求項１から請求項１５のいずれか一項に記載のセンサシステムを使用して、患者によって生じる呼吸による動きと、振動と、音と、を記録する前記患者の呼吸を監視する方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本出願は、２００７年６月８日に出願された豪州特許仮出願第２００７９０３１１７号「改良されたセンサシステム」の優先権を主張しており、その全体の内容は本願明細書内で援用されている。
【０００２】
本発明は、改善されたセンサシステムと、当該センサシステムを利用する診断方法に関する。
【背景技術】
【０００３】
体動と、呼吸動とを記録する為に多くの装置が使用され、かつ、提案されている。一例として、心電図（ＥＣＧ）測定が挙げられる。心電図測定においては、心電図電極を患者の皮膚に装着する必要がある。心電図測定は、患者を長時間監視するために利用されるだけでなく、「単発の」（ｏｎｅ  ｏｆｆ）診断情報を提供することもできる。
【０００４】
本願発明者による米国特許第５，９８９，１９３号明細書（全体の内容は本願明細書内で援用されている）には、患者のいびきを検知し、記録する為の装置と方法が開示されている。この装置は、圧力検知器または加速度計を備えていることを特徴とし、患者のマットレス上または下に配置されている。前記圧力検知器は典型的な圧電変換器であり、また、前記加速度計は浮動式圧電変換器を有する集積回路で構成されている。
【０００５】
本願発明者による国際出願番号ＰＣＴ／ＡＵ０１／００７３２（国際公開第２００１／０９７６９１号）には、ＰＶＤＦ（ポリフッ化ビニデン）音振動感知部材と、出力信号を発生する為の２以上の信号処理経路とを有する生態物理学的センサとが開示されている。出力信号は、心音と、心動と、呼吸動と、呼吸音とのうち、２以上とすることが出来る。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】米国特許第５，９８９，１９３号明細書
【特許文献２】国際公開第２００１／０９７６９１号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、既存センサの問題としては、邪魔になる点や、患者の胸壁などに前記既存センサが直接取り付けられる又は押し付けられなければならない点が挙げられる（例えば聴診器と心電図装置の場合など）。例えば、患者が横たわるマットレスなどに作りつけられるこれらの既存センサの場合は、常に、確実に呼吸音のような音を拾い上げるとは限らない。なぜならば、一つの理由として、センサは、患者の衣服や、ベッドシーツや、マットレスカバーなどの多数の生地の層を通った音を検知しなければならないからである。さらに、既存センサが、マットレスを心地悪いものにし、患者の睡眠を妨害し得る。
【０００８】
本願明細書に開示されている文献、動作、材料、装置、物品等はいずれも単に本発明の背景を示す目的で論じられている。これらのいずれか、あるいは全てが、本願の各請求項の優先日以前に存在し、先行技術の根拠を形成するか、本発明に関連している分野の通常の一般的知識であったという自認として解釈してはならない。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
第１の態様において、本発明は、
患者のマットレスを覆うように配置されるマットと；
当該マット内に配置された少なくとも１個、好ましくは複数のセンサとを有するセンサシステムであって；
前記センサが、センサ収容部と、圧電性の膜の形状を有する音振動感知部材と、感知された音を増幅する為の手段とを有し；
前記膜が、可撓性および／または変形性を有し、かつ、典型的なインピーダンス整合性を有する層であって、高周波数の呼吸音の減衰を抑え、当該高周波数の呼吸音を前記膜へ伝達する層を塗布した又は当該層で覆われている；
センサシステムを提供する。
【００１０】
本発明の有利な点は、自動的に、聴診を行う機能を有するセンサを設けている点である。ベッド上に横たわる患者自身の体重により、患者の胸部が前記膜に押しつけられる。これらの間に介在する患者の衣服と、ベッドシーツ及びマットレスカバー生地も圧縮される。前記マットレスの反動は体重に対抗するので、前記膜が胸部に押しつけられる。前記膜上の前記インピーダンス整合性を有する層は、呼吸音を前記膜に伝達する。
好ましくは、前記膜はＰＶＤＦ膜である。
【００１１】
前記インピーダンス整合性を有する層は、最も好ましくはラテックスである。ラテックスは、微小な呼吸音を弱めたり又は減衰したりせずに、前記ＰＶＤＦ膜へ伝達する。
【００１２】
患者は、横たわって呼吸している時、３つの特定のカテゴリの周期運動／振動を典型的に生じる。
【００１３】
第一カテゴリの周期運動／振動は、呼吸の筋活動によって生じる。呼吸は、反復収縮ならびに続いて起こる胸壁と肺を拡張する横隔膜と肋間筋の弛緩によって生じる。対の横隔膜筋が、胸腔内でドーム構造を形成している。横隔膜筋が収縮すると短くなり、ドームが下がるので、ドームは空気を肺に取り込むピストンとして作用し、体の長軸にそって腹腔内容物が移動し、肺内に真空状態が生み出されることにより、空気の流れが生じる。被験者が横たわっている時、この呼吸動により、ほぼ水平の移動が起こる。この周期的な水平移動によって生じる信号は、比較的大きな振幅を持ち、容易に検知される。前記信号は、低周波数動作であり、一般的に比較的容易に検知される。これらの動作は、数ヘルツよりも比較的低周波数で比較的高い利得を有している。同様に、ポンプ作動している心臓の活動も周期的運動を生じている。
【００１４】
第二カテゴリの振動は、呼吸活動中の肺への気流の入出によって生じる。この振動は、肺組織を介して、胸壁へと伝達される非常に微細な気道壁の振動を交互に生じる気道（機械的な狭窄である喉頭と、気道が分裂する多数の場所）に沿って発生する乱気流の結果である。振動と関連のあるこれらの正常な気流は、呼吸「音」（ｓｏｕｎｄ）と呼ばれ、例えば、被験者の胸壁に当てられる聴診器の使用によって、一般的に検知される。聴診器は、非常に微細な振動（裸耳または手による触診では感知出来ない）を可聴な信号へ変換する機械的変換器増幅器であるので、臨床医は、呼吸動中の肺への気流の入出の有無を直ぐに検知出来る。これらの非常に微細な振動は、典型的な周波数帯域が２００Ｈｚと６００Ｈｚの間である比較的高周波数（例えば、１００Ｈｚと２０００Ｈｚの間であり、「白色雑音」（ｗｈｉｔｅ  ｎｏｉｓｅ）の特徴を持つ（例えば、周波数分布））を有する。しかしながら、相対利得は非常に低い振幅である。
【００１５】
第三カテゴリの周期的運動／振動は、身体内の異常な活動によって生じ、かつ、病的な呼吸と、病的な心臓と胃の「音」（ｓｏｕｎｄｓ）とを有する。異常な肺音は喘鳴と捻髪音とを含む。喘鳴は、気道が狭い場所で気道振動の結果生じ、そして、捻髪音は、呼気作用中に萎縮し、虚脱している気道の爆発的な開通によって生じるか、または、粘液によって閉塞されている気道の爆発的な開通によって生じる。これらの振動は、正常な呼吸音の振幅の中では頻繁に大きめの振幅であるが、特徴的な周波数時間型を有している。このカテゴリにおける別の特徴的な振動は、いびきである。いびきは一般的に、気道上部（肺の外側の気道と、典型的には軟性の口蓋／舌領域）の振動により生じる可聴な音である。重要なのは、いびきの周波数特性は、前述の呼吸音の周波数特性とは異なり、かつ、典型的に、低周波数として２０Ｈｚから数百Ｈｚの帯域幅の振動のスペクトルピークを有する。さらに、いびきの相対的な振幅は、正常な呼吸音の相対的な振幅よりも大きい。
【００１６】
いびきの起因となる呼吸音の相対利得と呼吸動の相対利得は、正常の呼吸音（振動の最小振幅）に対し１とすると、いびきの呼吸音に対しては１００倍、いびきの呼吸動に対しては１０００倍から１００００倍である。
【００１７】
周期的運動／振動のこれらの３つの異なるカテゴリを検知し、かつ、忠実に記録出来るシステムにおける主な挑戦は、幅広い周波数帯域と幅広い振幅域を網羅することが可能となることである。
【００１８】
本発明において、これらの振動は、患者の胸壁で出現し、かつ、センサ上に横たわっている患者がいる場所にある前記ＰＶＤＦ膜へ伝達される。低周波数高振幅周期運動は比較的検知しやすいにも関わらず、大きな振幅信号により、容易に減衰し及び損失し及び「沈む」（ｓｗａｍｐｅｄ）。しかしながら、本発明は、著しい減衰なしに胸壁で出現する振動を伝達する、典型的にはラテックスのインピーダンス整合性の層を設ける。さらに、センサは、前記圧電性の膜により異なる周期運動／振動が検知される方法を最適化する、好ましくは浮動するシリコーン収容部を有する。非常に大きな呼吸による動きは、前記圧電性の膜の撓みとそれに続く歪みを引き起こし、比較的大きな信号を生じる。対照的に、気流によって生じる微細な振動は、前記センサの表面に縦方向に到達し、太鼓の振動部に相当する前記膜を振動させる。前記シリコーン収容部とラテックスパッドは胸壁からの振動の「収集部」（ｃｏｌｌｅｃｔｏｒ）とインピーダンス整合部の両方として作用し、その振動エネルギーによってアクティブ圧電性検知膜を振動させることが可能となる。
【００１９】
前記ラテックスは、可撓性と弾性変形性を有しており、横たわるのにも快適である。例えば、振動を減衰せず、患者の快適さを損なうとの理由から使用されない硬い層とは対照的である。
【００２０】
前記マットは、気泡ゴムを有し、かつ、典型的に約５ｃｍの厚さであることが好ましい。前記センサは、前記気泡ゴム内に形成された穴に取り付けられている。好ましくは、患者に対して使用する際に、前記膜／ラテックスの層を上方に付勢する為に、付勢手段が設けられている。前記マットは、通常のマットレスを覆うように連結して使用すると意図されている。したがって、前記薄いマットが前記センサの支持部および収容部として作用する一方で、下敷きとなるマットレスは、潜在的に多様な大きさの身体を支える支持体として作用する。マット内に前記センサを収容することの利点は、特に、患者が個々のセンサを配置する必要がない点である。前記センサは、被験者が通常のベッド上に前記マットを正確な方向に配置するだけで済み、かつ、結果として、前記センサが適切な配置となるように配列される。
【００２１】
前記センサ収容部は、薄く、平らな、円筒であってもよく、かつ、前記マット内に前記センサを取り付ける為のゴム弾性の筒／容器（好ましくはサイラスティック（ｓｉｌａｓｔｉｃ）製）に取り付けられてもよい。好ましい実施形態において、前記筒は連続的な上面を有し、この上面は中心部分を有し、その下方には、内部に前記センサ収容部を取り付けるために、垂下する円形の側壁と内部フランジとを有する凹部が形成されている。
【００２２】
円形の外部フランジが、前記マット内の円形の穴の上に前記筒を取り付ける為に設けられ、かつ、比較的薄い部分が当該フランジと当該筒の中心部分とを接続する。前記筒の中心部分が、前記外部フランジに相対的に突出し、かつ、使用時に、患者と接触する前記センサを付勢する為の付勢手段として作用する。
あるいは、前記センサの下に取り付けられているコイルバネなどのその他の付勢手段が使用されている。
好ましくは、前記マットは、長方形および典型的なマットレスの上に適合する大きさである。４個のセンサが、前記マットレスを頭位の縁／先端から四等分割したうちの２番目の部分にダイヤモンド形に配置され、そのうちの少なくとも１個のセンサは呼吸音を記録する為に患者の胸部に対向して配置される。
【００２３】
関連する態様において、本発明は、センサ収容部と、膜の形状を有する音振動感知部材と、感知された音を増幅する為の手段とを有し；
前記膜が、最も好ましくはラテックスのインピーダンス整合性を有する層を塗布した又は当該層で覆われている第１の態様のシステム内で使用する為のセンサを設けている。
前記膜は、肺の気流の入出を生じる正常な呼吸の微細な振動を記録するのに十分大きくなければならないが、患者にとって不快である又は前記マット内に大きな穴を作成するほど大きいものではない。膜／収容部の直径は３０〜５０ｍｍであることが好ましく、最も好ましくは約４０ｍｍである。
【００２４】
関連する態様において、本発明は、上述のようなセンサシステムを使用する患者によって生じる前記低周波数と高周波数の呼吸音を記録および、聞き取り又は分析のどちらか一方を有する患者を監視する方法を提供する。
【００２５】
より詳細には、本発明の前記センサシステム上に横たわっている患者の睡眠時無呼吸を検知する方法であり、当該患者によって生じる前記低周波数と高周波数の呼吸音の記録および、聞き取り又は分析のいずれか一方を行う工程、特に、呼吸による気流が停止している状態から、呼吸動が為される時を検知する為に、前記高周波数の呼吸音を使用することによって、閉塞性無呼吸特有の呼吸の聞き取り又は分析を行う工程を有する睡眠時無呼吸を検知する方法が提供される。
【００２６】
関連する態様において、本発明の前記センサシステム上に横たわっている患者の喘息を検知する方法であり、当該患者によって生じる前記低周波数と高周波数の呼吸音の記録および、聞き取り又は分析のいずれか一方を行う工程、特に、喘鳴を検知する為に、前記高周波数の呼吸音の聞き取り又は分析を行う工程を有する喘息を検知する方法が提供される。
【００２７】
さらに他の関連する態様において、本発明の前記センサシステム上に横たわっている患者の心不全の存在または心不全の発症を検知する方法であり、当該患者によって生じる前記低周波数と高周波数の呼吸音の記録および、聞き取り又は分析のいずれか一方を行う工程、特に、捻髪音を検出する為に、前記高周波数の呼吸音の聞き取り又は分析を行う工程を有する心不全の存在又は心不全の発症を検知する方法が提供される。
本発明の特定の実施形態を、添付図面を参照し、例示のみによって説明する。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】センサならびにマットに取り付けられている取り付け用の筒の断面図である。
【図２】図１のセンサマットを組み込んでいるセンサシステムを示す図である。
【図３】図２のセンサマット上に横たわる患者の概略側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２９】
図１を参照すると、聴覚センサ１０は円筒状のアルミニウム体１２を備え、当該アルミニウム体はその上部を横切るＰＶＤＦ材の隔膜形状のセンサ膜１３を有している。ＰＶＤＦは圧電特性を持つ高分子化合物であり、この特性を利用して、受信した音信号および圧力振動信号に応答して電気信号を発生する。ラテックスゴム１４等の厚さ１〜２ｍｍの薄いインピーダンス整合材の層が、前記センサ膜１３の上部を覆うように配置されている。
【００３０】
前記円筒体１２は、前記隔膜１３を遮蔽する為に上部１５で広がっている。アルミニウム環１６は、前記円筒体１２を適当な位置に固定し、かつ、通電する（ｌｉｖｅ）接続器となっている。前記センサに受信された信号は、プリント回路基板１８上に取り付けられた内蔵回路を用いて分析され、２以上の電気的出力を与える。これら出力により、直接単一の信号センサから、周波数が異なり、かつ、とりわけ振幅が大きく異なる信号を、記録し監視することが可能になる。
【００３１】
患者から生じる複雑な信号には、心臓の情報、呼吸の情報、動作情報などが含まれる。これら信号によって、前記膜が振動する。この振動によって膜の端から端に弱い電位差が生じ、電子機器によって検知され、増幅され、フィルタにかけられる。
【００３２】
前記電子機器は、表面に取り付けられた部材を用いて、前記センサ収容部内部の前記膜に直ぐに隣接して取り付けられる。こうすることにより、初期信号（０〜１０マイクロボルトの帯域幅内）を、比較的長いケーブルを経由して、前記センサから処理用の電子機器に導く必要性を避けられる。このようなケーブル配線は常に、電磁波障害と、ケーブルの動きと、ケーブルの抵抗による電力損失とにより、信号の劣化を生じる。従って、前記センサ収容部内に接続がある場合、このような信号損失は全く起こらない。
【００３３】
前記センサは、複雑な生体信号を変換する能力を有し、かつ、２以上の出力与える。これらの出力は、前記生体信号の周波数スペクトルの別々の部分に属し、かつ、その信号内で異なる振幅を有する。前記センサ内のこの処理は、本願明細書の導入部分で説明した国際出願番号ＰＣＴ／ＡＵ０１／００７３２（国際公開第２００１／０９７６９１号）に記載されている処理でも良く、その全体の内容はここに援用する。
【００３４】
前記センサ収容部１２はゴム弾性の筒／容器２２内に取り付けられていて、前記ゴム弾性の筒／容器２２は、典型的に厚さ約５ｍｍの気泡ゴムマット２０内の円筒状の穴１９内にある。
【００３５】
前記マット内の前記センサを取り付ける為の前記ゴム弾性の筒／容器２２は、平面視円形であり、連続的な上面２４を有し、この上面は円形の中心部分２６を有し、その下方には、内部に前記センサ収容部を取り付けるために、環状の垂下する側壁２８と内部フランジ３０とを有する凹部が形成されている。
【００３６】
円形の外部フランジ３２は、前記マット２０内の円形の穴１９の上に前記筒を取り付ける為に設けられ、そして、比較的薄い部分３４が当該フランジ３２と前記筒の中心部分２６とを接続している。前記筒の中心部分２６は、前記外部フランジ３２に相対的に突出し、かつ、使用時に、前記患者と接触する前記センサを付勢する為の付勢手段として作用する。
【００３７】
図２と図３を参照すると、前記マット２０は、長方形および典型的なマットレス５０の上に適合する大きさである。４個のセンサ１０は、前記マットレスを頭位の縁／先端から四等分割したうちの２番目の部分にダイヤモンド形に配置され、かつ、睡眠中の患者が身体を捻ったり及び動いたりしながらも呼吸音を記録出来るよう、少なくとも１個のセンサが患者の胸部に対向して配置されている。
あるいは、前記センサの下に取り付けられているコイルバネなどのその他の付勢手段が使用されている。
【００３８】
前記センサは、前記マットの頭位に取り付けられているインターフェース箱１００に接続されている。前記インターフェース箱は、記録装置１１０へ伝達する出力を生じる為の前記信号を処理する前記回路を有する。任意の外部センサが、室音１１２、現象マーカ１１４、酸素濃度計示度１１６、圧力１１８、鼻漏１２０などの信号入力を与えるようにしても良い。
【００３９】
使用時に、前記４個のセンサを有する前記マット２０は、患者のマットレス上に設置され、かつ、典型的には、夜尿に対して耐性のある医用（ｈｏｓｐｉｔａｌ  ｇｒａｄｅ）マットレスカバー（ブドウ球菌抑制（ｓｔａｐｈ  ｃｈｅｃｋ）として知られている）とシーツとで覆われている。患者２００は、一般的に寝巻きを着用して、前記マットレスとマット上に横たわる。呼吸音は、前記肺から前記胸壁へ伝達される非常に微細な低振幅振動である。これらの呼吸音は、前記患者の夜間睡眠中ずっと、１個以上のセンサによって拾い上げられなければならない。
【００４０】
前記マットレスを頭位の縁／先端から四等分割したうちの２番目の部分に、ダイヤモンド形に配置されている前記４個のセンサは、少なくとも１個のセンサが呼吸音を記録するよう配置されることを確実にする。前記ベッド上に横たわっている前記患者自身の体重により、前記患者の胸部が前記ＰＶＤＦ膜１３に押しつけられている。前記患者と前記膜との間に介在する前記患者の衣服、ベッドシーツ、マットレスカバー材料収容部２６及びラテックスの層１４も圧縮される。前記マットレスの反動は体重に対抗するので、前記胸部に押しつけられている前記膜と前記薄膜３４は、前記シート状のマットレス保護材（ブドウ球菌抑制）と患者の寝巻きを通して、前記患者の胸部に対向する前記センサを付勢する。前記膜上の前記インピーダンス整合性を有するラテックスの層は、前記呼吸音を前記振動が電荷を発生する前記膜１３に伝達する。高利得増幅器は前記信号を増幅する。
【００４１】
前記センサと固いが邪魔にならない前記付勢手段とは、前記センサによって生じる刺激作用なしに、前記患者が快適にベッドに横たわれるように配置されている。前記マットは、音を記録する為の適切な場所に前記センサが配置されるように、前記マットレスの頭位に前記マットの頭位の縁を配置するだけで簡単に使用出来る。
【００４２】
患者は、横たわって呼吸している時、周期的運動／振動の３つの特有のカテゴリを典型的に生じる。前記３つの特有のカテゴリは、
１）呼吸の周期的運動と；
２）正常な呼吸の間、肺の気流の入出（呼吸音（ｓｏｕｎｄｓ）としても知られている）と；
３）病的な振動（いびきと喘鳴と捻髪音とを含む）とである。
【００４３】
第一カテゴリの低周波数の周期的運動／振動は、呼吸活動をしている間、患者の胸壁と横隔膜との動きに関連している。このような大きな動きによって生じる前記信号は、ほぼ水平な（前記患者が横たわっている間）低周波数運動であり、かつ、一般的には比較的容易に検知出来る。しかしながら、第二カテゴリと第三カテゴリの振動は、前記肺へ気流が流入する事によって生じ、及び、高周波数と低振幅である喘鳴などの病的な振動によって生じる振動は検知することが難しい。これらの振動は、前記患者の胸壁で出現し、かつ、センサ上に前記患者が横たわる場所にある前記ＰＶＤＦ膜へ伝達される。このような高周波数の音は容易に減衰し、損失する。典型的にラテックスである前記インピーダンス整合性を有する層は、前記音の減衰を抑えて伝達する事が出来る。前記ラテックスが可撓性と弾性的可変性であり、横たわるのに快適である。対照的に、振動減衰しない材料の硬い層は患者の快適さを損なう理由から使用されていない。
【００４４】
このセンサシステムの重要な特徴は、前記被験者が呼吸している時、正常な気流の存在を検知出来る事であり、かつ、前記被験者が呼吸を試みること（閉塞性無呼吸現象特有の特徴）を続けている時、このような気流が存在していない事を同様に検知することが出来ることである。
【００４５】
前記センサシステムは、呼吸している間、病的な振動を検知する為に使用することが出来る。これらは、いびきによって生じる前記振動と、喘息による閉塞性肺気道（喘鳴の起源から発展したもの）と、喘息の特徴と、湿性ラ音と心不全の特徴による捻髪音（前記肺細胞と空気室内に流体蓄積による）とによって生じる前記振動とを含む。
【００４６】
前記センサは、高周波数の呼吸振動を感知するだけでなく、前記患者の低周波数の呼吸動（肺の物理的吸息と呼息）も感知出来る。特に、前記センサは、フィルタ処理と前記２つの信号の分離の為のソフトウェアと回路を有していてもよい。
【００４７】
図示されてないが、変形例において、もろく、かつ、砕けやすい前記ＰＶＤＦ膜を予期せぬ破裂から防ぐ為に、硬い繊維ガラスの層を前記膜１３の上にラテックスの２層の間にはさませてもよい。前記層は、典型的におよそ０．２ｍｍの厚さであり、かつ、直径は前記センサ収容部の縁に当該層の縁が触れる程度の大きさであり、もし、圧縮された場合は前記膜を保護する。
【００４８】
前記センサは、横たわる為のマットレス上に設けるマット内ではなく、前記マットレス内に組み込まれていてもよい。
【００４９】
本発明は、上記実施例に制限されず、特許請求の幅広い範囲で請求された本発明の要旨や範囲から逸脱することなく、本発明の属する技術分野における通常の知識を有する者であれば誰でも多様に変形や変更の実施が可能であることは言うまでもなく、そのような変更は本願請求の範囲内にある。
【図１】
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【図２−３】
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