(57)【要約】      （修正有）【課題】より簡単な装置構成で、多様な生体への取り付けが可能であり、所望の周波数域のデータの観察や、連続的な記録が可能な生体モニター装置を提供する。【解決手段】生体内部で発生する音を電圧に変換し、音響信号とするための聴音センサ１と、聴音センサからの音響信号を増幅させるためのアンプ装置２と、アンプ装置で増幅した音響信号を音又は画像で出力するための観測装置３を有し、聴音センサ１が、フィルム状のピエゾ素子を有し、アンプ装置２が、各回路に電力を供給する電源回路２０と、聴音センサ１で電圧に変換された音響信号を増幅するための処理回路２１と、処理回路で増幅した音響信号を、フィルタ回路で特定の周波数域の音響信号とするための制御回路２２と、処理回路で増幅し、制御回路で特定の周波数域とした音響信号を観測装置に出力するための出力回路２３より構成される。【選択図】図１
0003187112.tif 000002
【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
生体内部で発生する音を電圧に変換し、音響信号とするための聴音センサと、
聴音センサからの音響信号を増幅させるためのアンプ装置と、
アンプ装置で増幅した音響信号を音又は画像で出力するための観測装置を有し、
前記聴音センサが、フィルム状のピエゾ素子を有し、
前記アンプ装置が、各回路に電力を供給する電源回路と、
前記聴音センサで電圧に変換された音響信号を増幅するための処理回路と、
前記処理回路で増幅した音響信号を、フィルタ回路で特定の周波数域の音響信号とするための制御回路と、
前記処理回路で増幅し、前記制御回路で特定の周波数域とした音響信号を、前記観測装置に出力するための出力回路より構成されたことを特徴とする生体モニター装置。
【請求項２】
前記聴音センサのフィルム状のピエゾ素子の表面に、ゴム部材又はジェルを保持させることを特徴とする請求項１に記載の生体モニター装置。
【請求項３】
前記聴音センサのフィルム状のピエゾ素子を手首に装着可能な形状とし、前記聴音センサを手首に巻着して生体内で発生する音を電圧に変換することを特徴とする請求項１又は２に記載の生体モニター装置。
【請求項４】
前記聴音センサのフィルム状のピエゾ素子を０．５〜３０ｃｍ×０．５〜３０ｃｍの矩形とし、前記聴音センサを体の表面に貼着して生体内で発生する音を電圧に変換することを特徴とする請求項１又は２に記載の生体モニター装置。
【請求項５】
前記聴音センサのフィルム状のピエゾ素子をφ０．５ｃｍ〜φ３０ｃｍの円形とし、前記聴音センサを体の表面に貼着して生体内で発生する音を電圧に変換することを特徴とする請求項１又は２に記載の生体モニター装置。
【請求項６】
前記聴音センサのフィルム状のピエゾ素子を１〜１００ｃｍ×１〜１００ｃｍの矩形とし、前記聴音センサを寝具に埋設し、又は上に敷いて生体内で発生する音を電圧に変換することを特徴とする請求項１又は２に記載の生体モニター装置。
【請求項７】
前記観測装置が、スピーカー、パーソナルコンピュータ、携帯端末機器であることを特徴とする請求項１から６のいずれか一項に記載の生体モニター装置。
【請求項８】
前記アンプ装置と前記観測装置との接続が、有線による接続又は無線による接続であることを特徴とする請求項１から７のいずれか一項に記載の生体モニター装置。
【考案の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本考案は、生体モニター装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より、生体を外部から観察する器具として聴診器が一般に用いられている。この聴診器は１９世紀初頭に発明された医療器具であり、生体の皮膚表面に接触させて、生体内部で発生する心音や血流音等の可聴域の音を増幅させて直接聴くことができるものである。
【０００３】
近年では、聴診器からの音を、デジタル変換装置等を介してコンピュータと接続し、コンピュータを用いて、データとして記録する電子聴診システムが提案されている（例えば特許文献１を参照）。
【０００４】
この電子聴診システムは、従来の聴診器で聞くことが可能な音域を電子化するための信号デジタル変換装置とコンピュータのセットからなるものであり、装置構成が複雑であるといった問題があるため広く利用されるまでには至っていない。
【０００５】
そのため、装置構成が簡単であり、さらに、センサ部が多様な状態に対応可能な生体モニター装置の開発が切望されていた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００９−２７３８１７号公報
【考案の概要】
【考案が解決しようとする課題】
【０００７】
本考案は、上記のような背景から従来の問題点を解消し、より簡単な装置構成で、かつ、多様な生体への取り付けが可能であり、所望の周波数域のデータの観察や、連続的な記録が可能な生体モニター装置を提供することを課題としている。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
即ち、本考案の生体モニター装置は以下のことを特徴としている。
【０００９】
第１に、生体内部で発生する音を電圧に変換し、音響信号とするための聴音センサと、聴音センサからの音響信号を増幅させるためのアンプ装置と、アンプ装置で増幅した音響信号を音又は画像で出力するための観測装置を有し、前記聴音センサが、フィルム状のピエゾ素子を有し、前記アンプ装置が、各回路に電力を供給する電源回路と、前記聴音センサで電圧に変換された音響信号を増幅するための処理回路と、前記処理回路で増幅した音響信号を、フィルタ回路で特定の周波数域の音響信号とするための制御回路と、前記処理回路で増幅し、前記制御回路で特定の周波数域とした音響信号を、前記観測装置に出力するための出力回路より構成されたことを特徴とする。
【００１０】
第２に、上記第１の考案の生体モニター装置において、前記聴音センサのフィルム状のピエゾ素子の表面に、ゴム部材又はジェルを保持させることが好ましい。
【００１１】
第３に、上記第１又は第２の考案の生体モニター装置において、前記聴音センサのフィルム状のピエゾ素子を手首に装着可能な形状とし、前記聴音センサを手首に巻着して生体内で発生する音を電圧に変換することが好ましい。
【００１２】
第４に、上記第１又は第２の考案の生体モニター装置において、前記聴音センサのフィルム状のピエゾ素子を０．５〜３０ｃｍ×０．５〜３０ｃｍの矩形とし、前記聴音センサを体の表面に貼着して生体内で発生する音を電圧に変換することが好ましい。
【００１３】
第５に、上記第１又は第２の考案の生体モニター装置において、前記聴音センサのフィルム状のピエゾ素子をφ０．５ｃｍ〜φ３０ｃｍの円形とし、前記聴音センサを体の表面に貼着して生体内で発生する音を電圧に変換することが好ましい。
【００１４】
第６に、上記第１又は第２の考案の生体モニター装置において、前記聴音センサのフィルム状のピエゾ素子を１〜１００ｃｍ×１〜１００ｃｍの矩形とし、前記聴音センサを寝具に埋設し、又は上に敷いて生体内で発生する音を電圧に変換することが好ましい。
【００１５】
第７に、上記第１から第６の考案の生体モニター装置において、前記観測装置が、スピーカー、パーソナルコンピュータ、携帯端末機器であることが好ましい。
【００１６】
第８に、上記第１から第７の考案の生体モニター装置において、前記アンプ装置と前記観測装置との接続が、有線による接続又は無線による接続であることが好ましい。
【考案の効果】
【００１７】
本考案によれば、より簡単な装置構成で、かつ、多様な生体への取り付けが可能であり、所望の周波数域のデータの観察や、連続的な記録が可能な生体モニター装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本考案の生体モニター装置の構成を示すブロック図である。
【図２】本考案の生体モニター装置で用いる聴音センサの構造を示す概略断面図である。
【図３】周波数解析ソフトを用いて高速フーリエ変換処理を施した状態を示す概略図である。
【考案を実施するための形態】
【００１９】
本考案の生体モニター装置は、図１のブロック図に示すように、聴音センサ１、アンプ装置２、観測装置３から構成されている。
【００２０】
聴音センサ１は、図２（Ａ）、（Ｂ）に示すように、フィルム状のピエゾ素子１０を主要部品とする聴音センサ１である。フィルム状のピエゾ素子１０は、パッケージ１２に防振部材１３を介して収納されており、外部のノイズを極力拾わないように設計されている。
【００２１】
フィルム状のピエゾ素子１０は、従来のセラミックを用いたピエゾ素子等と比較して、優れた柔軟性、耐衝撃性、耐電圧性、耐水性、耐薬品性等を有しており、大きさも測定の用途に応じて適宜設定することができる。
【００２２】
フィルム状のピエゾ素子１０は平坦な形状であり、その表面を直接測定者の胸部等の表皮に接触させることにより、心音等を検知することが可能であるが、図２に示す実施形態の構成では、フィルム状のピエゾ素子１０の表面に、外皮と接触するシリコンゴム１１が設けられている。
【００２３】
このシリコンゴム１１は、外皮と同程度の柔らかさを有するものであり、且つ、音響インピーダンスが生体に近いことから、このシリコンゴム１１を設けることにより、外皮との密着性を良好にするとともに、よりノイズを低減した正確な検知が可能となる。
【００２４】
また、シリコンゴム１１を用いる他に、同じく生体と音響インピーダンスが近いオイルやジェル等を用いて外皮との隙間を埋めることで密着性を良好にするとともに、よりノイズを低減した正確な検知が可能となる。
【００２５】
シリコンゴム１１を介して検知された心音等の音の振動は、フィルム状のピエゾ素子１０で電圧に変換され、ケーブル１４を通して音響信号のアナログ信号として後述するアンプ装置２に出力される。なお、変換装置１５（変換基板）を設けることによりに、インピーダンス変換や増幅等のアンプ装置の機能の一部を持たせることもできる。
【００２６】
また、図２（Ａ）のように接触面のみを外部に露出させる構成とすることにより、さらにノイズを軽減することができ、微細信号の取得が可能となる。また、図２（Ｂ）のような構成として、接触部分をケースから離せるようにすることにより、対象物に巻きつけるといった任意の変形が可能となる。
【００２７】
図１に示す実施形態の構成では、アンプ装置２は、電源回路２０、処理回路２１、制御回路２２、出力回路２３から構成されている。なお、アンプ装置２は、聴音センサ１からのアナログ信号をそのまま増幅させるアナログアンプ装置であっても、デジタル信号に変換して処理を行うデジタルアンプ装置であってもよい。
【００２８】
聴音センサ１で検知した音響信号は、まず、アンプ装置２の処理回路２１に導入される。
【００２９】
処理回路２１は、導入された音響信号を増幅し、フィルタ回路によりノイズをカットする機能を有する。ここでカットするノイズは、測定の対象外の周波数帯のノイズをカットするものであり、例えば、データとして重要な低周波域を明瞭にするために高音域の高周波域をカットするローパスフィルタ（ＬＰＦ）等を挙げることができる。
【００３０】
処理回路２１で増幅され、ノイズがカットされた音響信号は、制御回路２２に導入される。制御回路２２では、音響信号の特定の周波数帯のみを抽出するためのモード切替手段を有している。このようなモード切替手段としては、例えば、心音に対応する周波数帯や、血流音に対応する周波数帯、呼吸音に対応する周波数帯等以外の周波数帯をカットするためのフィルタ回路を有するモード切り替手段が考慮される。具体的には、低音域、高音域、ワイドと３種の音域の選択を可能とすることができる。なお、ノイズをカットしないオリジナルの音響信号を出力するモードを設定することも可能である。
【００３１】
制御回路２２で選択されたモードの音響信号は出力回路に導入される。出力回路２２には音量調整用のボリュームを有し、また、後述する観測装置３に有線接続するための出力端子を有する他、データを無線送信出力するための無線ＬＡＮや近距離無線用の回路を内蔵し、また、これらの機器を接続可能とすることができる。
【００３２】
上記のアンプ装置２により増幅され、調整された音響信号は出力回路２３から観測装置３に出力される。
【００３３】
なお、アンプ装置２を構成する上記の各回路は、電源回路２０から供給される電気により動作する。電源としては、通常公知の乾電池、蓄電池からの特定電圧の電源や、一般家庭用電源の交流電流を直流電流に変換して安定化した電源を用いることができる。電源回路２０では、これら電源からの電流を、各回路を動作させるために必要な安定化された適正電圧の電流として供給する。
【００３４】
アンプ装置２により増幅され、調整された音響信号を入力する観測装置３としては、入力した音響信号を音又は画像とすることができ、また、これらをデータとして記録が可能な装置であれば特に制限なく接続することができる。このような観測装置３としては、例えば、ヘッドフォン等のスピーカー、パーソナルコンピュータや、タブレット端末機器、携帯電話等の携帯端末機器を挙げることができる。
【００３５】
例えば、出力音響信号をアナログ信号としてパーソナルコンピュータに接続する場合には、パーソナルコンピュータの音声入力端子に接続する。そして、パーソナルコンピュータのスピーカーから音として出力させたり、パーソナルコンピュータに予めインストールされた波形表示ソフトや、周波数解析ソフトを用いて波形を画像として視認可能とすることができる。
【００３６】
周波数解析ソフトを用いた場合には、図３に示すように高速フーリエ変換（ＦＦＴ：Fast Fourier Transform）処理を行い、入力音響信号を周波数毎に解析し、必要なレベルの周波数帯の波形のみを取出すことにより、高精度の波形解析を行うことが可能となる。また、これらの解析データを継続的に観察したり、ＨＤＤやメモリカード等にデータを保存することもできる。
【００３７】
また、本考案の生体モニター装置では、例えば、上記の実施形態では聴音センサ１を聴診器型として説明したが、聴音センサ１を構成するフィルム状のピエゾ素子１０を手首に巻着することが可能なリストバンドの形態として、手首に巻着して使用したり、０．５〜３０ｃｍ×０．５〜３０ｃｍ、好ましくは０．５〜１０ｃｍ×０．５〜１０ｃｍの矩形や、φ０．５ｃｍ〜φ３０ｃｍ、好ましくはφ０．５ｃｍ〜φ１０ｃｍの円形のシート状の形態として、胸部等に貼着して使用することもできる。なお、フィルム形状は任意に変更可能であり、上記矩形や円形の他、楕円状、多角形といった形状として用いることもできる。
【００３８】
また、例えば、フィルム状のピエゾ素子１０及びシリコンゴム１１を１〜１００ｃｍ×１〜１００ｃｍの矩形の広い面積とし、図２（Ｂ）に示すようにフィルムを移動できるようにしてベット等の寝具に埋設したり、シーツの下又は上に敷いて、寝た状態で所望の周波数域のデータの観察や長時間の連続的な記録を行うこともできる。
【００３９】
また、アンプ装置２から出力した音響信号を、無線ＬＡＮを介してデータ送信し、また、電話回線を通じて遠隔地で受信できるようにすることもできる。
【００４０】
このような本考案の生体モニター装置によれば、より簡単な装置構成で、多様な生体への取り付けが可能であり、所望の周波数域のデータの観察や長時間の連続的な記録が可能な生体モニター装置とすることができる。
【符号の説明】
【００４１】
１  聴音センサ
１０  フィルム状のピエゾ素子
１１  シリコンゴム
１２  パッケージ
１３  防振部材
１４  ケーブル
１５  変換装置
２  アンプ装置
２０  電源回路
２１  処理回路
２２  制御回路
２３  出力回路
３  観測装置
【図１】
0003187112.tif 000003
【図２】
0003187112.tif 000004
【図３】
0003187112.tif 000005