(57)【要約】【課題】肺音収集を行う際の吸気及び呼気のタイミングの指示が良好に行えるようにする。【解決手段】被測定者の肺音を収集する場合において、所定形状の画像ｍ１，ｍ２を表示させ、その表示された画像の形状の膨張と収縮とを繰り返えし実行させ、画像の膨張中に入力された肺音のデータを、吸気音のデータとして扱い、画像の収縮中に入力された肺音のデータを、呼気音のデータとして扱うようにした。【選択図】図６
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
被測定者の肺音を収集する肺音収集装置において、
取り込まれた肺音のデータを処理する肺音処理手段と、
所定形状の画像を表示する表示手段と、
前記表示手段での表示と前記肺音処理手段でのデータ処理を連動して制御する制御手段とを備え、
前記制御手段は、前記表示手段で表示させる画像の形状の膨張と収縮とを繰り返えさせ、前記画像の膨張中に取り込んだ肺音のデータを、前記肺音処理手段で吸気音のデータとし、前記画像の収縮中に取り込んだ肺音のデータを、前記肺音処理手段で呼気音のデータとして処理することを特徴とする肺音収集装置。
【請求項２】
請求項１記載の肺音収集装置において、
前記画像が膨張中から収縮中に変化するタイミングと、前記画像が収縮中から膨張中に変化するタイミングで、画像の形状が一時的に停止する期間を設け、その画像の形状が停止する期間内に、吸気音のデータと呼気音のデータとの境界を設けるようにしたことを特徴とする肺音収集装置。
【請求項３】
請求項２記載の肺音収集装置において、
前記画像の形状が停止する期間内のほぼ無音となるタイミングを、前記吸気音のデータと呼気音のデータとの境界としたことを特徴とする肺音収集装置。
【請求項４】
請求項１記載の肺音収集装置において、
前記画像の形状の膨張中には、前記画像が最大に膨張する位置を表示させ、収縮中には、前記画像が最小に収縮する位置を前記表示手段に表示させることを特徴とする肺音収集装置。
【請求項５】
請求項１記載の肺音収集装置において、
前記表示手段に、現在の表示が何回目の膨張と収縮であるかを示す回数表示と、前記画像の膨張と収縮を行う最終回数を示す回数表示の、いずれか一方の回数表示又は双方の回数表示をさせることを特徴とする肺音収集装置。
【請求項６】
被測定者の肺音を収集する肺音収集方法において、
所定形状の画像を表示させ、その表示された画像の形状の膨張と収縮とを繰り返えし実行させ、
前記画像の膨張中に入力された肺音のデータを、吸気音のデータとして扱い、
画像の収縮中に入力された肺音のデータを、呼気音のデータとして扱うようにしたことを特徴とする肺音収集方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば医療機関において患者の肺音を収集するのに適用して好適な肺音収集装置及び肺音収集方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、医療機関において医者が肺音を診断する場合、聴診器を患者の胸部に当てて、肺音を医者が直接聞き取り、その聞き取った肺音が正常かどうか医者自身が判断するようにしていた。このような直接聞き取って判断する従来手法は、医者の経験に頼る部分が大きく、診断を下す医者の技量によって、診断結果にばらつきがある問題があった。これに対して、従来から肺音をデータとして装置に取り込んで、解析して自動的に診断を行えるようにすることが各種提案されている。
【０００３】
特許文献１には、心音や肺音などをデータとして取り込んで解析する手法の１つの例についての開示がある。
【特許文献１】特開２００５−２９６６４３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、肺音収集装置を使用して肺音を収集して解析する上で、肺音そのものの取込みを正確に行う必要がある。即ち、患者はある程度大きく息を吐き出したり（呼気）、大きく吸い込む（吸気）ようにして、当該患者の呼気音及び吸気音の傾向を正確に取り込む必要がある。医者が聴診器を使用して直接呼吸音を聞き取る場合には、医者が患者に対して吸気や呼気を大きくするように口頭で指示することが可能であるが、従来、取込み装置で取り込む際には、このような指示を行うことは考慮されていなかった。特に、幼児などに対して的確に指示をするのは困難であった。
【０００５】
本発明はかかる点に鑑みてなされたものであり、肺音収集を行う際の呼気及び吸気のタイミングの指示が良好に行えるようにすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、被測定者の肺音を収集する場合において、所定形状の画像を表示させ、その表示された画像の形状の膨張と収縮とを繰り返えし実行させ、画像の膨張中に入力された肺音のデータを、吸気音のデータとして扱い、画像の収縮中に入力された肺音のデータを、呼気音のデータとして扱うようにしたものである。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によると、表示された画像の形状の膨張と収縮に連動して、呼気音のデータと吸気音のデータとを区別するようにしたことで、誰にでも非常に判り易い形態で簡単に吸気のタイミングと呼気のタイミングを指示できるようになる。膨張や収縮する期間及びサイズを適正に設定することで、被測定者に対して比較的大きく呼気したり吸気したりするように指示する、的確かつ良好な指示が可能になる。
【０００８】
この場合、画像が膨張中から収縮中に変化するタイミングと、画像が収縮中から膨張中に変化するタイミングで、画像の形状が停止する期間を設け、その画像の形状が停止する期間内に、呼気音のデータと吸気音のデータとの境界を設けるようにしたことで、取り込んだデータから、容易に呼気音のデータと吸気音のデータとを切り分けて取り出せるようになる。
【０００９】
また、画像の形状の膨張中には、画像が最大に膨張する位置を表示させ、収縮中には、画像が最小に収縮する位置を表示させることで、どの程度まで呼気や吸気を行えばよいかの目安が判り、被測定者に対してよりわかり易い指示ができる。
【００１０】
また、現在の表示が何回目の膨張と収縮であるかを示す回数表示と、画像の膨張と収縮を行う最終回数を示す回数表示の、いずれか一方の回数表示又は双方の回数表示をさせることで、何回呼吸したかや、あと何回呼吸すればよいかがわかり、被測定者に対してよりわかり易い指示ができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、本発明の一実施の形態を、添付図面を参照して説明する。
【００１２】
図１は本例の肺音の収集状態の例を示した図である。本例においては、被検査者ａ（患者）の肺音を医者ｂの操作で、肺音収集装置２０で収集するようにしたものである。医者ｂが所持した聴診器１０には、マイクロフォン１１が取付けてあり、マイクロフォン１１で拾った音（肺音）を、肺音収集装置２０に入力させる。聴診器１０は、医者ｂが肺音を聞き取る一般的な構成の聴診器の先端部の近傍にマイクロフォン１１を取付けたもので、肺音収集装置２０で肺音を収集中にも、通常の診察時と同様に医者ｂが肺音を聞き取ることも可能である。
【００１３】
肺音収集装置２０は、例えばコンピュータ装置とその周辺機器で構成してあり、コンピュータ装置に接続されたディスプレイ２１に呼吸を指示する画像を表示するようにしてある。コンピュータ装置には、肺音収集装置として機能させるためのソフトウェア（プログラム）がインストールしてある。そのソフトウェアは、後述する図４又は図５のフローチャートに示す動作処理を実行させるものであり、肺音を診断するための参照用のデータについてもソフトウェアで予め用意されている。操作については、例えばコンピュータ装置に接続されたキーボード２２を使用する。このように構成して、被測定者ａは、ディスプレイ２１に表示される画像を見て、その表示画像に基づいて呼吸を行う。図１の例では、ディスプレイ２１は１台であるので、医者ｂもディスプレイ２１の表示を見る。
【００１４】
図２は、ディスプレイを２台として、一方のディスプレイ２１を医者用とし、他方のディスプレイ２３を患者用とした場合の構成例である。この場合、２台のディスプレイ２１，２３には同じ画像を表示させてもよいが、患者用のディスプレイ２３にだけ、本例で説明する呼吸指示用の画像を表示させてもよい。
【００１５】
図３は、本例の肺音収集装置２０の構成例を示した図である。聴診器１０に取付けられたマイクロフォン１１の出力信号を特性調整部２４に供給し、聴診器１０の種類や個々の特性に応じた信号の調整（補正）処理を行う。信号調整処理としては、例えば周波数特性の補正などが行われる。特性調整部２４で処理された肺音信号は、アナログ・デジタル変換器２５に供給して、一定の周期でサンプリングしてデジタルデータ化する。サンプリング周期としては、例えば０．１ｍ秒周期とする。
【００１６】
アナログ・デジタル変換器２５で変換されたデジタルデータは、高速フーリエ変換器２６に供給して、高速フーリエ変換（ＦＦＴ）演算で時間軸を周波数軸に変換する処理を行う。周波数軸に変換する処理としては、例えば５０Ｈｚから５０００Ｈｚまでの範囲で、５０Ｈｚ間隔のデータとし、各周波数位置の信号成分が、一定時間内にどの程度あるかを示すデータとする。フーリエ変換されたデータはデータ処理部２７に供給し、データ解析処理を行う。解析されたデータは、メモリ２８に保存される。また、メモリ２８には、肺音の診断を行う上で必要な基準となる肺音のデータについても記憶させてある。
【００１７】
データ処理部２７でのデータ解析処理については、制御部３０の制御で実行される。肺音取込み開始や停止などの操作を行うキーボード２２の操作情報についても制御部３０に供給され、その操作情報に基づいて制御部３０が各部を制御する。
【００１８】
そして本例の肺音収集装置２０は、表示制御部２９を備え、その表示制御部２９で作成された表示データを、肺音収集装置２０に接続された（又は内蔵された）ディスプレイ２１に供給して、画像などを表示させることができる。表示制御部２９によるディスプレイ２１での表示についても、制御部３０の制御で実行される。図２に示すように２台のディスプレイ２１，２３を備える場合にも、その２台のディスプレイの表示制御を、表示制御部２９が行う。
【００１９】
ここで本例の場合には、肺音収集装置２０で肺音の収集を行う際に、制御部３０の制御で、ディスプレイ２１（及び２３）に、呼気及び吸気を指示する動画像を表示させるようにしてあり、その画像表示に連動して、マイクロフォン１１が取り込んだ肺音データを、吸気音のデータと呼気音のデータに区別するようにしてある。呼気及び吸気を指示する動画像表示としては、収縮と膨張を繰り返す形状の画像としてある。具体的には、例えば風船の形状の画像を表示させ、吸気を指示する期間には風船を膨張させ、呼気を指示する期間には風船を収縮させる表示を行うようにしてある。画像表示例の詳細については後述する。
【００２０】
図４は、本例の肺音収集装置２０での、制御部３０の制御によるディスプレイ２１（及び２３）での表示と肺音データの取込み処理例を示したフローチャートである。図４に従って処理状態について説明すると、まず制御部３０は、キーボード操作などによる取り込みの開始操作があるか否か判断する（ステップＳ１１）。ここで開始操作があると判断すると、マイクロフォン１１が出力する肺音データの取り込みを開始させ、データ処理部２７での処理を開始させる（ステップＳ１２）。そして、ディスプレイ２１には風船の形状の図形による画像を表示させ、その表示された風船の図形の膨張を開始させる（ステップＳ１３）。
【００２１】
この表示画像としての風船の図形の膨張を開始させると、膨張開始から予め決めた所定時間ｔ１は風船の図形の膨張を継続させる（ステップＳ１４）。時間ｔ１としては、例えば２秒程度として、吸気を十分に行うことができる時間とする。時間ｔ１が経過すると、表示図形の膨張を停止させ（ステップＳ１５）、予め決めた所定時間ｔ２の間、表示図形をそのままの表示サイズのままで表示させて待機させる（ステップＳ１６）。待機時間ｔ２としては、例えば１秒程度の比較的短い時間として、吸気期間と呼気期間とを区別するのに十分な時間としてある。
【００２２】
待機時間ｔ２が経過すると、表示された風船の図形の収縮を開始させ（ステップＳ１７）、収縮開始から予め決めた所定時間ｔ１は風船の図形の収縮を継続させる（ステップＳ１８）。時間ｔ１は、膨張時の時間ｔ１と同じ時間で、呼気を十分に行うことができる時間とする。時間ｔ１が経過すると、表示図形の収縮を停止させる（ステップＳ１９）。
【００２３】
ここで、現在の肺音の収集を終了させる操作があるか否か判断し（ステップＳ２０）、収集が終了でない場合には、予め決めた所定時間ｔ２の間、表示図形をそのままの表示サイズのままで表示させて待機させる（ステップＳ２１）。待機時間ｔ２についても、ステップＳ１６での待機時間と同じ時間としてあり、呼気期間と吸気期間とを区別するのに十分な時間としてある。その後、ステップＳ１３に戻り、表示図形の膨張を開始させる。そして、ステップＳ２０で取り込み終了であると判断した場合には、ここでの肺音取込みを終了させ、風船の画像の表示を終了させる（ステップＳ２２）。
【００２４】
このようにして風船の図形の画像の膨張と収縮を繰り返し実行させた上で、ステップＳ１３の図形膨張開始から、ステップＳ１６の待機中にデータからほぼ無音状態となったことを検出したタイミングまでの期間に取り込まれたデータを、吸気音のデータと判断し、吸気音のデータとして処理するように、制御部３０がデータ処理部２７を制御する（ステップＳ１）。そして、ステップＳ１６の待機中に入力データからほぼ無音状態となったことを検出したタイミングから、ステップＳ２１の待機中に入力データからほぼ無音状態となったことを検出したタイミングまでの期間に取り込まれたデータ（又はステップＳ２２で取り込みを終了させるまでのデータ）を、呼気音のデータと判断し、呼気音のデータとして処理するように、制御部３０がデータ処理部２７を制御する（ステップＳ２）。吸気音とされたデータは、メモリ２８などに予め用意された吸気音の参照用データと比較されて、異常の有無が判断される。同様に、呼気音とされたデータは、メモリ２８などに予め用意された呼気音の参照用データと比較されて、異常の有無が判断される。
【００２５】
なお、図４のフローチャートでは、表示図形が膨張及び収縮した後として、予め決めた一定時間ｔ２待機させるようにしたが、入力した肺音データが膨張及び収縮の停止後にほぼ無音状態となったことを検出した場合には、その時点で待機を停止させて、収縮又は膨張を開始させるようにしてもよい。
【００２６】
図５のフローチャートは、この場合の処理例を示したものであり、図４のフローチャートと同一の処理には同一のステップ番号を付与してあり、その説明を省略する。この図５の例では、ステップＳ１５で表示図形の膨張を停止した後に、入力データからほぼ無音状態となったことを検出したか否か判断し（ステップＳ３１）、無音状態を検出した場合にはステップＳ１７の収縮を開始させる処理に移る。そして、ステップＳ３１で無音状態が検出されない場合には、膨張停止から予め決めた所定時間ｔ２が経過したか否か判断し（ステップＳ３２）、経過していない場合には、ステップＳ３１の判断に戻り、所定時間ｔ２が経過した場合には、ステップＳ１７の収縮を開始させる処理に移る。
【００２７】
同様に、ステップＳ１９で表示図形の収縮を停止させて、ステップＳ２０で取り込み終了でないと判断した場合に、入力データからほぼ無音状態となったことを検出したか否か判断し（ステップＳ３３）、無音状態を検出した場合にはステップＳ１３の膨張を開始させる処理に移る。そして、ステップＳ３３で無音状態が検出されない場合には、収縮停止から予め決めた所定時間ｔ２が経過したか否か判断し（ステップＳ３４）、経過していない場合には、ステップＳ３３の判断に戻り、所定時間ｔ２が経過した場合には、ステップＳ１３の膨張を開始させる処理に移る。
【００２８】
この図５のフローチャートの場合にも、ステップＳ１３の図形膨張開始から、ステップＳ３１でほぼ無音状態となったことを検出したタイミングまでの期間に取り込まれたデータを、吸気音のデータと判断し、吸気音のデータとして処理するように、制御部３０がデータ処理部２７を制御する（ステップＳ１）。そして、ステップＳ３１に入力データからほぼ無音状態となったことを検出したタイミングから、ステップＳ３３にほぼ無音状態となったことを検出したタイミングまでの期間に取り込まれたデータ（又はステップＳ２２で取り込みを終了させるまでのデータ）を、呼気音のデータと判断し、呼気音のデータとして処理するように、制御部３０がデータ処理部２７を制御する（ステップＳ２）。但し、ステップＳ３２又はＳ３４で無音状態が検出されない状態で、時間ｔ２が経過した場合には、その期間の吸気音又は呼気音の取込みはエラーとする。
【００２９】
図６は、ディスプレイ２１の表示例を示した図である。図６（ａ）は、収縮した風船の画像ｍ１が表示された状態を示し、図中に破線で示すように、徐々に膨張して拡大表示されるようになる。この膨張中には、図６（ａ）の破線の表示などのように、最大に膨張した場合の位置を表示させ、どの程度まで膨張するのかの目安が判るようにしてもよい。この膨張中には、例えば図６（ａ）に示すように、「吸気音取り込み中」「取り込み正常」などの案内文字を同時に表示させてもよい。また、現在の呼吸回数と、取り込みが終了する最終の呼吸回数とについても、図示のように同時に表示させるようにしてもよい。
【００３０】
図６（ｂ）は、膨張した風船の画像ｍ２が表示された状態を示し、図中に破線で示すように徐々に収縮して小さい表示されるようになる。この収縮中には、図６（ｂ）の破線の表示などのように、最小に収縮した場合の位置を表示させ、どの程度まで収縮するのかの目安が判るようにしてもよい。この収縮中にも、例えば図６（ｂ）に示すように、「呼気音取り込み中」「取り込み正常」などの案内文字を同時に表示させてもよい。また、現在の呼吸回数（画像を膨張と収縮させた現在の回数）の表示と、取り込みが終了する最終の呼吸回数（画像を膨張と収縮させる最終回数）の表示についても、図示のように同時に表示（或いはいずれか一方だけを表示）させるようにしてもよい。あと何回かを表示させてもよい。但し「取り込み正常」などの一部の案内文字の表示については、図２に示すように２台のディスプレイ２１，２３を設けた場合には、医者用のディスプレイ２１でだけ表示させ、患者用のディスプレイ２３では、風船の図形の画像や、呼吸回数や最終回数だけを表示させるようにしてもよい。
【００３１】
このような表示図形が膨張と収縮を繰り返す表示が、肺音収集装置２０での収集が続く限り行われる。即ち、図７に示すように、表示画像として、最も収縮した風船の図形の画像ｍ１が表示された状態から、膨張中の途中の画像ｍ３の表示を経過して、その後、完全に膨張した風船の図形の画像ｍ２が表示される状態となり、さらに、その後、収縮中の途中の画像ｍ３の表示を経過して、最も収縮した風船の図形の画像ｍ１が表示された状態となる。最も収縮した風船の図形の画像ｍ１が表示された状態と、最も収縮した風船の図形の画像ｍ１が表示された状態については、それぞれの表示状態のままである程度待機され、吸気音として取り込まれる期間と呼気音として取り込まれる期間との区切りが設定される。
【００３２】
このように本例の肺音収集装置によると、風船の図形の膨張表示と収縮表示の繰り返しで、患者に吸気と呼気のタイミングを指示するようにしたので、患者にとって非常に判り易い表示形態であり、例えば文字が読めない幼児にも的確に指示ができる。しかも、図形による吸気と呼気のタイミングの指示に連動して、取り込んだ肺音データを、呼気音データと吸気音データに区別するので、これらの区別を確実に行うことができる。従って収集された肺音データと、装置に予め記憶された参照用のデータとの比較を、確実かつ良好に行うことが出来、収集した肺音に異常があるかどうかの判定を確実に行える。また、この吸気と呼気の区別を行うために、膨張表示と収縮表示との間で、一時的に表示サイズを停止させるようにしたことで、呼気と吸気の間の時間が確実に確保され、より確実に吸気音と呼気音との区切りが明確になる効果を有する。
【００３３】
なお、ここまで説明した実施の形態では、表示させる図形の画像として、風船の図形としたが、その他の図形の画像を収縮及び膨張を繰り返し表示させるようにしてもよい。収縮時と膨張時とで、表示色を変えるようにしてもよい。
【００３４】
また、ここまでの説明では、膨張表示時に取り込んだ音を吸気音のデータとし、収縮表示時に取り込んだ音を呼気音のデータとしたが、逆に設定するようにしてもよい。また、膨張表示時に取り込んだ音を吸気音のデータとし、収縮表示時に取り込んだ音を呼気音のデータとするように設定してある場合でも、予め装置側に用意された呼気音の参照用データ及び吸気音の参照用データと、取り込んだ肺音データとの比較で、逆に呼吸している可能性が高いと判断した場合には、逆のデータとして取り込むようにしてもよい。
【００３５】
また、上述した実施の形態では、肺音取込み装置は、コンピュータ装置を使用して構成させる例を示したが、専用の肺音取込み装置として構成させるようにしてもよい。また、コンピュータ装置を使用する場合に必要なソフトウェア（プログラム）については、ディスクなどの各種記憶媒体に記憶させて配布する他に、インターネットなどを経由して配布するようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】本発明の一実施の形態による肺音収集状態の例を示す説明図である。
【図２】本発明の一実施の形態による肺音収集状態の例（２台のディスプレイの例）を示す説明図である。
【図３】本発明の一実施の形態によるシステム構成例を示す構成図である。
【図４】本発明の一実施の形態による表示と取り込み処理例を示すフローチャートである。
【図５】本発明の一実施の形態の変形例の表示と取り込み処理例を示すフローチャートである。
【図６】本発明の一実施の形態による表示例を示す説明図である。
【図７】本発明の一実施の形態による表示変化例を示す説明図である。
【符号の説明】
【００３７】
１０…聴診器、１１…マイクロフォン、２０…肺音収集装置、２１…ディスプレイ、２２…キーボード、２３…ディスプレイ、２４…特性調整部、２５…アナログ・デジタル変換器、２６…高速フーリエ変換器、２７…データ処理部、２８…メモリ、２９…表示制御部、３０…制御部、ａ…被検査者、ｂ…医者，ｍ１，ｍ２，ｍ３…表示画像
【図１】
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【図２】
2007190081.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
2007190081.tif 000007
【図６】
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【図７】
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