(57)【要約】  本発明は被検者の膀胱容量をモニタリングするための装置と方法を提供する。被検者の膀胱容量をモニタリングするための装置は、被検者の腹部の外面上の領域に取り付けられるセンサであって、当該領域は被検者の膀胱に対応し、当該センサは被検者の膀胱容量を示すセンサ信号を取得するように構成される、センサと；センサ信号に基づいて、被検者の膀胱容量の変化が既定量を超えることが決定される場合、制御動作信号を生成するように構成される制御ユニットと；制御信号に応答して、被検者の膀胱へ超音波信号を発し、被検者の膀胱からエコー信号を受信するように構成される、被検者に取り付けられる超音波プローブと；受信したエコー信号から被検者の膀胱容量を導出する導出ユニットとを有する。装置によれば、被検者の膀胱容量の長時間モニタリングが実現され得る。
2016539683.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被検者の膀胱容量をモニタリングするための装置であって、
前記被検者の腹部の外面上の領域に取り付けられるセンサであって、前記領域は前記被検者の膀胱に対応し、前記センサは前記被検者の膀胱容量を示すセンサ信号を取得するように構成される、センサと、
前記センサ信号に基づいて前記被検者の膀胱容量の変化が既定量を超えることが決定される場合に制御信号を生成するように構成される制御ユニットと、
前記制御信号に応答して、前記被検者の膀胱へ超音波信号を発し、前記被検者の膀胱からエコー信号を受信するように構成される、前記被検者に取り付けられる超音波プローブと、
受信した前記エコー信号から前記被検者の膀胱容量を導出するように構成される導出ユニットと
を有する、装置。
【請求項２】
前記制御ユニットはさらに導出された前記被検者の膀胱容量が規定閾値に達するかどうかを決定するように構成され、
導出された前記被検者の膀胱容量が前記規定閾値に達することを前記制御ユニットが決定する場合に警告を与えるように構成されるアラームをさらに有する、請求項１に記載の装置。
【請求項３】
前記センサ信号にローパスフィルタを適用するように構成されるローパスフィルタユニットをさらに有し、前記制御ユニットが前記被検者のローパスフィルタセンサ信号に基づいて前記被検者の膀胱容量の変化が前記既定量を超えるかどうかを決定する、請求項１に記載の装置。
【請求項４】
前記被検者の膀胱に対応する領域の外側の前記被検者の腹部の外面上の一つ以上の追加領域に取り付けられる、一つ以上の追加センサ信号を取得するように構成される一つ以上の追加センサをさらに有し、前記制御ユニットが前記センサ信号と前記一つ以上の追加センサ信号に基づいて前記被検者の膀胱容量の変化が前記既定量を超えるかどうかを決定する、請求項１に記載の装置。
【請求項５】
前記被検者の動きデータを取得するように構成される動き検出ユニットをさらに有し、
前記制御ユニットがさらに前記被検者の動きデータの変動率が既定値未満であるかどうかを決定し、前記被検者の動きデータの変動率が既定値未満であることが決定される場合に前記制御信号を生成するように構成される、請求項１から４のいずれか一項に記載の装置。
【請求項６】
前記規定閾値を示すパラメータ値を受信するための受信ユニットをさらに有し、
前記制御ユニットが前記パラメータ値に基づいて前記規定閾値を生成する、請求項２に記載の装置。
【請求項７】
前記超音波プローブが十字形若しくはＴ字形で構成される超音波トランスデューサ素子の二つのセットを有する超音波トランスデューサを有し、各セットが一つ以上の超音波トランスデューサ素子を有する、請求項１に記載の装置。
【請求項８】
前記超音波プローブが、各々が一つ以上の超音波トランスデューサ素子を有する、十字形若しくはＴ字形で構成される二つの個別の超音波トランスデューサを有する、請求項１に記載の装置。
【請求項９】
前記センサ信号が前記被検者の膀胱からの内圧を示す圧力信号であり、前記センサが圧電センサである、請求項１に記載の装置。
【請求項１０】
前記センサ信号が前記被検者の腹部の外周を示す外周信号であり、前記センサが線形変位センサである、請求項１に記載の装置。
【請求項１１】
被検者の膀胱容量をモニタリングする方法であって、
ａ）センサを用いて、前記センサが前記被検者の腹部の外面上の領域に取り付けられるときに、前記被検者の膀胱容量を示すセンサ信号を取得するステップであって、前記領域は前記被検者の膀胱に対応する、ステップと、
ｂ）前記センサ信号に基づいて前記被検者の膀胱容量の変化が既定量を超えることが決定される場合に制御信号を生成するステップと、
ｃ）前記制御信号に応答して、超音波プローブを用いて前記被検者の膀胱へ超音波信号を発し、前記被検者の膀胱からエコー信号を受信するステップと、
ｄ）受信した前記エコー信号から前記被検者の膀胱容量を導出するステップと、
ｅ）導出された前記被検者の膀胱容量が規定閾値に達するかどうかを決定するステップと、
ｆ）ステップｅ）において導出された前記被検者の膀胱容量が前記規定閾値に達しないことが決定される場合、ステップａ）‐ｅ）を繰り返すステップと
を有する方法。
【請求項１２】
ステップｅ）において導出された前記被検者の膀胱容量が前記規定閾値に達することが決定される場合、警告を与えるステップをさらに有する、請求項１１に記載の方法。
【請求項１３】
前記センサ信号にローパスフィルタを適用するステップをさらに有し、ステップｂ）が前記被検者のローパスフィルタセンサ信号に基づいて前記被検者の膀胱容量の変化が前記既定量を超えることを決定するステップをさらに有する、請求項１２に記載の方法。
【請求項１４】
前記被検者の動きデータを取得するステップと、
前記被検者の動きデータの変動率が既定値未満であるかどうかを決定するステップとをさらに有し、
ステップｂ）が、前記被検者の動きデータの変動率が前記既定値未満であることが決定される場合に前記制御信号を生成するステップをさらに有する、請求項１１から１３のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１５】
実行されるとき、請求項１から１０のいずれか一項に記載の装置が、請求項１１から１４のいずれか一項に記載の方法を実行することを可能にするコンピュータプログラム命令を有する、コンピュータプログラム製品。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は概して被検者、例えば患者の医用モニタリングに、特に被検者の膀胱容量のモニタリングに関する。
【背景技術】
【０００２】
膀胱は排尿による処理の前に腎臓によって排泄される尿を集める臓器である。尿が患者の膀胱に蓄積するにつれて、患者の膀胱容量を増加させ、従って膀胱の内圧を上昇させる。上昇した膀胱内圧が臨界圧レベルに達することに反応して、患者は尿意を催し得る。
【０００３】
患者の膀胱からの排尿に影響し得るいくつかの症状がある。膀胱機能障害、例えば失禁及び尿閉はその一つである。別の症状は髄神経損傷であり、このために患者は自分の膀胱の内圧に反応することができない。一般に、こうした髄神経損傷は外傷によって生じ得る。
【０００４】
こうした症状に悩まされる患者のためにいくつかの方法が使用されている。一つの方法は患者の膀胱に圧力センサを埋め込み、圧力センサによって示される膀胱の圧力が臨界圧レベルに達する瞬間を検出するものである。しかしながら、圧力センサの埋め込みは侵襲的であり非常に高額であることが多い。別の方法は患者の膀胱容量を超音波イメージングを用いて非侵襲的に測定するものである。超音波イメージング技術に基づく自動ポータブル膀胱容量測定のための装置がいくつか開発されている。しかしながら、装置は日常の診療での一般検査のために設計され、そのバッテリは数時間しか使用できないので、装置は長時間のモニタリングと警告には適していない。
【０００５】
ＵＳ  ６  ３７２  ９５１  Ｂ１は装着者にフィットされる使い捨て品を開示する。使い捨て品は好適には製品に動作可能に接続されるセンサを有する。製品は膀胱若しくは直腸など、流体で満たされた体腔の容量を測定する圧電トランスデューサを含むモニタリングシステムを有し得る。刺激されると、圧電トランスデューサは超音波パルスを腹部へ送信する。パルスは任意の規定の若しくはランダムな間隔で送信され得る。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
従って、被検者、例えば患者の膀胱の長時間モニタリングを自動的に及び非侵襲的に実現するための装置と方法を提供することが望ましい。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明によれば、患者の腹部の外面上の領域にセンサが取り付けられ、絶えず患者の膀胱容量を示すセンサ信号を得るために使用され、当該領域は患者の膀胱に対応する。例えば、センサは膀胱容量の上の被検者若しくは患者の皮膚上の領域に取り付けられ得る。絶えず得られる複数のセンサ信号のうち一つのセンサ信号に基づいて、患者の膀胱容量の変化が既定量を超えることがリアルタイムに決定されるときに、患者の膀胱の超音波イメージングが、超音波イメージングを離散モデルで実行するように、トリガされる。従って、超音波イメージングを用いる総モニタリング時間が延長され得る。膀胱容量は一般に動的過程として尿が被検者の膀胱に蓄積するにつれて増加する。
【０００８】
加えて、患者の膀胱に対応する被検者の腹部の外面上の領域に取り付けられるセンサからのセンサ信号は、患者の膀胱容量と膀胱内圧を粗く示し得るので、これを用いて患者の超音波イメージングによるより正確な膀胱容量測定をトリガすることによって、超音波イメージングを用いる膀胱の連続モニタリングを通じた患者の膀胱の比較可能モニタリングが実現され得る。本発明の一実施形態において、センサは患者の膀胱の内圧を示し、それによって被検者の膀胱容量を間接的に示す圧力信号を取得し得る圧力センサであり得る。本発明の別の実施形態において、センサは被検者の腹部の外周を示し、被検者の膀胱容量を間接的に示す外周信号を取得し得る線形変位センサであり得る。
【０００９】
一態様において、本発明は被検者の膀胱容量をモニタリングするための装置を提供する。装置は被検者の腹部の外面上の領域に取り付けられるセンサであって、当該領域は被検者の膀胱に対応し、センサは被検者の膀胱容量を示すセンサ信号を取得するように構成される、センサと；センサ信号に基づいて被検者の膀胱容量の変化が既定量を超えることが決定される場合に制御信号を生成するように構成される制御ユニットと；制御信号に応答して、被検者の膀胱へ超音波信号を発し、被検者の膀胱からエコー信号を受信するように構成される、被検者に取り付けられる超音波プローブと；受信したエコー信号から被検者の膀胱容量を導出するように構成される導出ユニットとを有する。既定量は一部の実施形態では一定であり、他の実施形態では時間変動し得る。
【００１０】
一実施形態において、制御ユニットはさらに導出される被検者の膀胱容量が規定閾値に達するかどうかを決定するように構成され、本発明の装置は導出される被検者の膀胱容量が規定閾値に達することを制御ユニットが決定する場合に警告を与えるように構成されるアラームをさらに有する。従って、本発明の装置は被検者の膀胱容量が排尿の臨界容量に達するときに警告を与えるのに適し得る。
【００１１】
一実施形態において、装置はセンサ信号にローパスフィルタを適用するように構成されるローパスフィルタユニットをさらに有し、制御ユニットは被検者のローパスフィルタセンサ信号に基づいて被検者の膀胱容量の変化が既定量を超えるかどうかを決定する。実施形態によれば、呼吸変化は膀胱容量変化よりも頻度が高いので、被検者の呼吸によって誘導されるようなアーチファクトが上記ローパスフィルタを用いて少なくとも一部除去され得る。
【００１２】
代替例として、装置は被検者の膀胱に対応する領域の外側の被検者の腹部の外面上の一つ以上の追加領域に取り付けられる、一つ以上の追加センサ信号を取得するように構成される一つ以上の追加センサをさらに有し、制御ユニットはセンサ信号と一つ以上の追加センサ信号に基づいて被検者の膀胱容量の変化が既定量を超えるかどうかを決定する。実施形態によれば、膀胱領域の外側で得られる一つ以上の追加センサ信号は容量の変化よりもむしろ主にアーチファクトをあらわすと予想され、一方膀胱領域内で得られるセンサ信号はアーチファクトと膀胱容量の変化の組み合わせをあらわすと予想されるので、被検者の呼吸によって誘導されるようなアーチファクトも少なくとも一部除去され得る。
【００１３】
一実施形態において、装置は被検者の動きデータを得るように構成される動き検出ユニットをさらに有する。制御ユニットはさらに被検者の動きデータの変動率が既定値未満であるかどうかを決定し、その場合制御信号を生成するように構成される。このように、被検者の動きによるアーチファクトが少なくとも一部除去され得る。
【００１４】
さらに、装置は規定閾値を示すパラメータ値を受信するための受信ユニットを有し、制御ユニットはパラメータ値に基づいて規定閾値を生成する。従って、規定閾値は本発明の装置によって異なる個々の被検者ごとに異なるように設定され得る。このように、装置は異なるユーザの様々な症状若しくはニーズにフィットするように調節され得る。例えば、尿意は異なるユーザごとに異なり得る。
【００１５】
さらに、本発明の超音波プローブは長時間モニタリングのために固定位置で被検者に取り付けられるために、及び被検者の膀胱容量を導出するために、改良され得る。
【００１６】
一実施形態において、超音波プローブは十字形若しくはＴ字形に構成される超音波トランスデューサ素子の二つのセットを有する超音波トランスデューサを有し、各セットは一つ以上の超音波トランスデューサ素子を有する。特に、超音波トランスデューサ素子の二つのセットはそれぞれ十字形若しくはＴ字形の二つのバーを形成し、セットごとに逐次的方法で被検者の膀胱へ超音波信号を発するように構成される。
【００１７】
別の実施形態において、超音波プローブは十字形若しくはＴ字形で構成される二つの個別超音波トランスデューサを有し、その各々が一つ以上の超音波トランスデューサ素子を有する。特に、二つの超音波トランスデューサはそれぞれ十字形若しくはＴ字形の二つのバーを形成し、十字形若しくはＴ字形に構成されて被検者の膀胱へ超音波信号を逐次的に発する。
【００１８】
さらなる実施形態において、超音波プローブは容量性マイクロマシン超音波トランスデューサ（ＣＭＵＴ）を有する。
【００１９】
別の態様において、本発明は被検者の膀胱容量をモニタリングする方法を提供する。方法はａ）被検者の腹部の外面上の領域に取り付けられるセンサを用いて被検者の膀胱容量を示すセンサ信号を得るステップであって、当該領域は被検者の膀胱に対応する、ステップと；ｂ）センサ信号に基づいて被検者の膀胱容量の変化が既定量を超えることが決定される場合に制御信号を生成するステップと；ｃ）制御信号に応答して、超音波プローブによって被検者の膀胱へ超音波信号を発し、被検者の膀胱からエコー信号を受信するステップと；ｄ）受信したエコー信号から被検者の膀胱容量を導出するステップと；ｅ）導出される被検者の膀胱容量が規定閾値に達するかどうか決定するステップと；ｆ）ステップｅ）において導出される被検者の膀胱容量が規定閾値に達しないことが決定される場合、ステップａ）‐ｅ）を繰り返すステップとを有する。
【００２０】
さらなる態様において、本発明は実行されるときに本発明の装置が本発明の方法を実行することを可能にするコンピュータプログラム命令を有するコンピュータプログラム製品を提供する。
【００２１】
開示の様々な態様と特徴が以下さらに詳細に記載される。本発明の他の目的と利点は添付の図面と組み合わせてなされる記載を参照してより明らかとなり、容易に理解される。
【００２２】
本発明は以降、実施形態と組み合わせて図面を参照してより詳細に記載され説明される。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明の一実施形態にかかる被検者の膀胱容量をモニタリングするための装置１の略ブロック図である。
【図２】本発明の別の実施形態にかかる被検者の膀胱容量をモニタリングするための装置１Ａの略ブロック図である。
【図３】本発明の一実施形態にかかる被検者の膀胱容量をモニタリングするための方法のフローチャートである。
【図４】本発明の別の実施形態にかかる被検者の膀胱容量をモニタリングするための方法のフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
図中同じ参照符号は同様の若しくは対応する特徴及び／又は機能を示す。
【００２５】
本発明は特定の実施形態に関して、所定図面を参照して記載されるが、本発明はそれに限定されず、請求項によってのみ限定される。記載の図面は略図に過ぎず限定するものではない。図中、例示の目的で要素の一部のサイズは誇張され、原寸通りに描かれていないことがある。
【００２６】
図１は本発明の一実施形態にかかる、被検者、例えば患者の膀胱容量をモニタリングするための装置１を示す。装置１は被検者の膀胱に対応する被検者の腹部の外面上の領域に取り付けられ得る、被検者の膀胱容量を示すセンサ信号を取得するセンサ１０；センサ信号に基づいて被検者の膀胱容量の変化が既定量を超えることが決定されるときに制御信号を生成する制御ユニット１１；制御信号に応答して、被検者の膀胱へ超音波信号を発するように構成され、被検者の膀胱からエコー信号を受信する、被検者に取り付けられる超音波プローブ１２；受信したエコー信号から被検者の膀胱容量を導出する導出ユニット１３を有する。
【００２７】
センサ１０は被検者の膀胱容量を間接的に示し得るセンサ信号を得るために使用される。好適な一実施形態において、センサ１０は圧力センサ、例えば圧電センサであり得、センサ信号は被検者の膀胱の内圧を示す圧力信号である。被検者の膀胱容量は被検者の膀胱内圧と比例して増加するので、圧力信号は被検者の膀胱容量を間接的に示し得る。
【００２８】
しかしながら、センサ１０は圧力センサに限定されず、被検者の膀胱容量を直接若しくは間接的に示すセンサ信号を生成し得るいかなる種類の他のセンサが使用されてもよい。従って、センサ信号は圧力信号のみに限定されず、被検者の膀胱容量を直接若しくは間接的に示し得るいかなる種類のセンサ信号が使用されてもよい。
【００２９】
代替的なセンサの一実施例は、被検者の膀胱に対応する被検者の外面上の領域に取り付けられる線形変位センサである。線形変位センサは被検者の腹部の外周を測定し得る。この場合、センサ信号は被検者の腹部の外周を示す外周信号である。被検者の膀胱容量が増加するにつれて被検者の腹部の外周が増加し得るので、外周信号は被検者の膀胱容量をある程度反映し得る。
【００３０】
確かに、センサ信号はまた線形変位センサから得られる変位信号でもあり得る。かかる変位信号は被検者の膀胱容量の変化を示し得る。
【００３１】
制御ユニット１１はセンサ１０からセンサ信号を受信し、センサ信号に基づいて被検者の膀胱容量の変化が既定量を超えるかどうかを決定する。一実施形態において、既定量は容量差をあらわす値であり得る。この場合、膀胱容量の粗値がセンサ信号から導出され得る。
【００３２】
好適には、既定量は被検者の元のセンサ信号、例えばモニタリングの開始時に得られるセンサ信号と、被検者の現在のセンサ信号との間の、センサ信号の増分、若しくは比例増分、例えば５％である。制御ユニット１１はセンサ信号の変化が既定量を超えるかどうかを直接決定する。制御ユニット１１は、センサ信号の変化が既定量を超えると決定する場合、制御信号を生成する。
【００３３】
既定量は一定であり得るか、又は既定量は尿が被検者の膀胱に蓄積するにつれて変動し得る。例えば、既定量は排尿後の大きな値に設定され得、次の排尿まで徐々に減少する。このように、被検者の膀胱により多くの尿が蓄積すると、超音波イメージングがより頻繁にトリガされ得る。従って、次の排尿が近づくにつれて膀胱容量がより頻繁に導出され得、従って次の排尿についての患者への警告がより正確に前もってなされることができる。
【００３４】
加えて、既定量は個々の患者によっても様々であり得る。
【００３５】
既定量は被検者の膀胱容量変化と密接に相関する限り、圧力量若しくは外周量であり得ることが想定され得る。
【００３６】
確かに、センサ１０が膀胱容量変化を示すセンサ信号を得ることが可能であり、制御ユニット１１はセンサ信号を既定量と比較して膀胱容量の変化が制御信号の生成をトリガするために十分であるかどうかを決定する。
【００３７】
制御ユニット１１からの制御信号に応答して、超音波プローブ１２は被検者の膀胱へ超音波信号を送信し、被検者の膀胱からエコー信号を受信する。超音波信号は一連の超音波パルス若しくは超音波を有する。超音波プローブを長時間モニタリングのために固定位置で被検者に取り付けるために、及び被検者の膀胱容量を導出するために超音波プローブの送信角度を変更するために、超音波プローブは以下の構成を持ち得る。
【００３８】
一つの構成において、超音波プローブは十字形若しくはＴ字形で構成される超音波トランスデューサ素子の二つのセットを有する超音波トランスデューサを有する。超音波トランスデューサ素子の二つのセットはそれぞれ十字形若しくはＴ字形の二つのバーを形成する。超音波トランスデューサ素子の二つのセットはセットごとに逐次的方法で被検者の膀胱へ超音波信号を発するように構成される。超音波トランスデューサ素子の各セットは一つ以上の超音波トランスデューサ素子を含み得る。このように、超音波トランスデューサ素子の二つのセットは被検者へ超音波信号を逐次的に発するように一つのコントローラのみによって制御され得る。
【００３９】
別の構成において、超音波プローブはそれぞれ十字形若しくはＴ字形の二つのバーであるように構成される二つの個別の超音波トランスデューサを有する。本発明の一実施形態によれば、超音波トランスデューサは逐次的方法で被検者の膀胱へ超音波信号を発する。超音波トランスデューサの各々は一つ以上の超音波トランスデューサ素子を有し得る。この構成は二つの既存の超音波トランスデューサによって単純に実現され得、このようにして二つの超音波トランスデューサが別々に制御され得る。
【００４０】
こうして構成された超音波プローブは軽量で薄く、被検者の膀胱容量の導出を容易にするように超音波プローブの超音波信号の送信角度を変更しやすい。
【００４１】
好適な一実施形態において、超音波プローブは容量性マイクロマシン超音波トランスデューサ（ＣＭＵＴ）を有する。
【００４２】
導出ユニット１３は超音波プローブ１２からエコー信号を受信し、被検者の膀胱の画像データを生成し、被検者の膀胱の画像データに基づいて被検者の膀胱容量を導出する。膀胱容量を導出するために一般に使用される方法は長楕円体法、倍面積法及び二重楕円体法を有する。導出された膀胱容量はユーザのためにディスプレイ（不図示）上に表示され得る。一部の実施形態において、一つ以上の２Ｄ若しくは３Ｄ画像が画像データからさらに生成され、表示され得る。他の実施形態において、超音波画像は生成若しくは表示されない。
【００４３】
一実施形態において、導出された膀胱容量は制御ユニット１１へ送信され得、これは導出された膀胱容量を規定閾値と比較する。導出された膀胱容量が規定閾値に達するか若しくは超える場合、制御ユニット１１はユーザへ警告を与えるようにアラーム１４をトリガする。アラームはディスプレイ（不図示）上に表示される視覚信号又は音響信号であり得る。
【００４４】
規定閾値は制御ユニット１１においてプリセットされ得る。代替的に、規定閾値は図２に図示の通り受信ユニット１７を介してユーザから受信され得る。好適には受信ユニット１７は規定閾値を示すパラメータ値を受信し、制御ユニット１１はパラメータ値に基づいて規定閾値を生成する。この場合、規定閾値は個々の被検者に、より具体的には異なる個々の患者の異なる尿意に基づいて設定され得る。つまり、規定閾値は異なる個々の被検者によって異なるように設定され得る。
【００４５】
図２において、装置１Ａが図示される。好適な一実施形態において、装置１Ａはセンサ信号、例えば圧力信号若しくは変位信号から、被検者、例えば患者の呼吸によって誘導されるアーチファクトを少なくとも一部除去するために使用されるローパスフィルタユニット１５をさらに有する。被検者の呼吸によって生じるアーチファクトと比較して、センサ信号は被検者の膀胱容量の増加に起因する低周波数信号である。これは、呼吸周期と比較して、膀胱での尿の蓄積過程が非常に遅い過程であるため、膀胱容量の変化が非常に遅いためである。加えて、呼吸信号はほぼ正弦信号であるため、ローパスフィルタユニット１５はセンサ信号のスペクトル解析を通じてほぼ正弦信号から、被検者の膀胱容量の増加に起因する低周波数信号、すなわちセンサ信号を分離するように設計され得る。
【００４６】
ローパスフィルタユニット１５はセンサ１０からセンサ信号、例えば圧力信号若しくは外周信号を受信し、被検者の呼吸によって生じるアーチファクトを少なくとも一部除去するようにセンサ信号にローパスフィルタを実行する。この場合、制御ユニット１１は被検者のローパスフィルタセンサ信号に基づいて被検者の膀胱容量変化が既定量を超えるかどうかを決定する。
【００４７】
ローパスフィルタユニット１５を使用する代わりに、一つ以上の追加センサ（不図示）が、被検者の膀胱に対応する領域の外側の被検者の腹部の外面上の一つ以上の追加領域に取り付けられ得る。一つ以上の追加センサは被検者の膀胱に対応する領域、すなわち膀胱領域に取り付けられないので、一つ以上の追加センサによって得られる一つ以上の追加センサ信号は被検者の膀胱容量の増加によって生じるセンサ信号を実質的に含まず、被検者の呼吸によって誘導されるようなアーチファクトを含む。この場合、制御ユニット１１は一つ以上の追加センサから一つ以上の追加センサ信号も受信し、センサ信号と一つ以上の追加センサ信号に基づいて被検者の膀胱容量変化が既定量を超えるかどうかを決定する。一つの追加センサの場合、制御ユニット１１はセンサ信号と追加センサ信号の差に基づいて被検者の膀胱容量変化が既定量を超えるかどうかを決定する。複数の追加センサの場合、センサ信号と、複数の追加センサからの複数の追加センサ信号の個々の追加センサ信号との複数の差が平均化され得、制御ユニット１１は平均化された差に基づいて被検者の膀胱容量変化が既定量を超えるかどうかを決定する。この場合、センサ１０と追加センサが同じ種類のセンサであることが望ましい。一実施形態ではその両方が圧力センサである。別の実施形態ではその両方が線形変位センサである。
【００４８】
別の好適な実施形態において、装置１Ａは被検者の動きデータを収集する動き検出ユニット１６、例えば加速度計をさらに有し得る。この実施形態において、制御ユニット１１は被検者の動きデータの変動率が既定値未満であるかどうかを決定し、被検者の動きデータの変動率が既定値未満であることが決定される場合に制御信号を生成する。特に、制御ユニット１１は動き検出ユニット１６から被検者の動きデータを受信し、例えば動きデータの導関数を決定することによって、被検者の動きデータの変動率を決定し、変動率を既定値、例えばユーザ若しくは患者による入力と比較して、被検者の動きデータの変動率が既定値未満であるときに制御信号を生成する。
【００４９】
この場合、制御信号はセンサ信号と被検者の動きデータの変動率の両方を考慮することによって生成される。従って、被検者の動きに起因するアーチファクトが少なくとも一部除去され、従ってより正確な膀胱容量が導出され得る。
【００５０】
本発明の装置１は図１に図示の通りセンサ１０、制御ユニット１１、超音波プローブ１２、導出ユニット１３及びアラーム１４に関して記載され、本発明の装置１Ａは図２に図示の通りセンサ１０、制御ユニット１１、超音波プローブ１２、導出ユニット１３、アラーム１４、ローパスフィルタユニット１５、動き検出ユニット１６及び受信ユニット１７に関して記載されるが、本発明の装置は上記構成に限定されないことが理解される。装置の一つ以上の構成要素は省略されるか、又は同じ機能を実行する一つの構成要素に統合されてもよい。或いは、装置の一つ以上の構成要素は本発明の実施に影響を及ぼすことなくその機能を省略するために直接省略されてもよい。例えば、動くことができない患者の場合、動き検出ユニット１６は省略され得る。
【００５１】
さらに、本発明の装置の制御ユニット１１、導出ユニット１３、及びローパスフィルタユニット１５はソフトウェア、ハードウェア、ファームウェア若しくはその組み合わせのいずれか一つによって実現され得ることが決定され得る。特に、それらは対応する機能を実行するためのコンピュータプログラムだけでなく、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）、デジタル信号プロセッサ（ＤＬＰ）、プログラマブルロジックデバイス（ＰＬＤ）、フィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡ）、及びＣＰＵなど、様々なエンティティデバイスによっても実現され得る。より具体的に、それらはホームモニタリングの目的でハンドヘルドコンピュータ若しくはラップトップの一部として、又は病院モニタリングの目的で病院中央ワークステーションの一部として実現され得る。
【００５２】
本発明の装置は一次検査のための被検者の膀胱容量の単回評価だけでなく、被検者の膀胱容量の長時間連続モニタリングのためにも使用され得ることが見込まれ得る。被検者の膀胱容量の長時間モニタリングの場合、センサ１０と超音波プローブ１２は固定位置で被検者に取り付けられ、装置の他の構成要素はホームモニタリング目的でハンドヘルドデバイス若しくはウェアラブルデバイス、例えばハンドヘルド若しくはウェアラブルプロセッサに、病院モニタリング目的でベッドサイドモニタリングデバイス若しくはワークステーションに組み込まれ得る。センサ１０はセンサ信号を絶えず取得する。制御ユニット１１はセンサ信号を受信して、センサ信号の各々に基づいて被検者の膀胱容量変化が既定量を超えるかどうかを決定する。制御ユニット１１はセンサ信号に基づいて被検者の膀胱容量変化が既定量を超えることが決定されるときに制御信号を生成する。同様に、ローパスフィルタユニット１５と動き検出ユニット１６も長時間モニタリングのために適応され得る。
【００５３】
信号若しくはデータは有線若しくは無線で本発明の装置の構成要素間で伝送され得ることも見込まれ得る。
【００５４】
本発明の装置は被検者に取り付けられるセンサ、任意の種類の超音波イメージングシステム、及びハンドヘルドコンピュータ若しくはラップトップ及び病院中央ワークステーションのうち一つを用いて実現され得ることが想定され得る。
【００５５】
本発明の装置は複数の被検者、例えば患者をモニタリングするために使用される、複数のセンサ１０、複数の超音波プローブ１２、及びオプションとして複数の動き検出ユニット１６を有し得ることも想定され得る。複数の被検者の各々がセンサ１０、超音波プローブ１２、及びオプションとして動き検出ユニット１６を備える。本発明の一実施形態によれば、制御ユニット１１、導出ユニット１３、アラーム１４及びローパスフィルタ１５はワークステーションなどの中央ユニットに組み込まれ得る。中央ユニットは各センサ１０、各超音波プローブ１２、及び各動き検出ユニット１６と有線若しくは無線で通信するように構成される。一実施形態において、複数の被検者の各々は通信ユニットをさらに備え、これはその被検者に提供されるセンサ１０、超音波プローブ１２、及び動き検出ユニット１６に接続され、中央ユニットとの通信をリレーするように構成される。
【００５６】
既定量、規定閾値、及び既定値のいずれか一つは、患者への装置の提供前にプリセットされ得るか、又は受信ユニット１７を介してユーザから受信され得ることがさらに想定され得る。
【００５７】
図３は本発明の一実施形態にかかる被検者の膀胱容量をモニタリングする方法のフローチャートを示す。ステップＳ１において、被検者の膀胱容量変化を示すセンサ信号が、被検者の腹部の外面上の領域に取り付けられるセンサ１０を用いて取得され、当該領域は被検者の膀胱に対応する。一実施形態において、センサ信号は被検者の膀胱の内圧を示す圧力信号であり得る。好適な実施形態において、一つ以上の追加センサ信号が、被検者の膀胱に対応する領域の外側の被検者の腹部の外面上の一つ以上の追加領域から取得され得る。
【００５８】
ステップＳ２において、被検者のセンサ信号と、もしあれば追加センサ信号に基づいて、被検者の膀胱容量の変化が既定量を超えるかどうかが決定される。
【００５９】
特に、追加センサ信号が得られない場合、センサ信号の変化が規定基準に達したことを決定することによって、被検者の膀胱容量の変化が既定量を超えることが決定され得る。一つの追加センサ信号が得られる場合、センサ信号と追加センサ信号に基づいて、より具体的にはセンサ信号と追加センサ信号の差に基づいて、被検者の膀胱容量の変化が既定量を超えるかどうかが決定され得る。複数の追加センサ信号が得られる場合、上記の通り、センサ信号と複数の追加センサ信号の個々の追加センサ信号の平均化された差が使用され得る。
【００６０】
被検者の膀胱容量の変化が既定量を超えることが決定される場合、制御信号がステップＳ３で生成される。そうでなければ、制御信号は生成されずプロセスはステップＳ１へ戻る。
【００６１】
ステップＳ４において、制御信号に応答して、超音波プローブが被検者の膀胱へ超音波信号を発し、被検者の膀胱からエコー信号を受信する。
【００６２】
ステップＳ５において、受信したエコー信号から被検者の膀胱容量が導出される。特に、受信したエコー信号から２Ｄ／３Ｄ画像が生成され、上記の通り当技術分野で既知のアルゴリズムを用いて画像から被検者の膀胱容量が導出される。
【００６３】
ステップＳ６において、導出された被検者の膀胱容量が規定閾値と比較される。導出された被検者の膀胱容量が規定閾値に達することが決定される場合、ステップＳ７において警告が与えられる。そうでなければ、警告は与えられずプロセスはＳ１へ戻る。
【００６４】
図４は本発明の別の実施形態にかかる被検者の膀胱容量をモニタリングする方法のフローチャートを示す。図４に示すステップのほとんどは図３のものと同じである。図４に示す方法は図４に示す方法がステップＳ０，Ｓ１'，Ｓａ及びＳｂを有する点で図３に示すものと異なる。ステップＳ０は本発明の方法の開始を示す。ステップＳ０における本発明の方法の開始後、ステップＳ１及びＳａが実行される。
【００６５】
ステップＳ１'において、ステップＳ１で得られるセンサ信号は被検者の呼吸によって生じるアーチファクトを少なくとも一部除去するためにローパスフィルタされる。この場合、ステップＳ２において、被検者の膀胱容量の変化が既定量を超えるかどうかはローパスフィルタセンサ信号に基づいて決定され、被検者の膀胱容量の変化が既定量を超えないことが決定される場合、プロセスはステップＳ０へ戻り本発明の方法を再開する。
【００６６】
ステップＳａにおいて、被検者の動きデータが取得される。ステップＳｂにおいて、被検者の動きデータの変動率が既定値未満であるかどうかが決定される。被検者の動きデータの変動率が既定値未満であることが決定される場合、プロセスはステップＳ３へ進む。そうでなければ、ステップＳ０へ戻り本発明の方法を再開する。
【００６７】
本発明の方法によれば、ステップＳ３において、制御信号は次の二つの要件が満たされるときに生成される：（１）センサ信号に基づいて被検者の膀胱容量の変化が既定量を超えることが決定されること、（２）被検者の動きデータの変動率が既定値未満であること。
【００６８】
本発明の方法は図３及び４に示すステップに関して記載されるが、ステップの一部は本発明の実施に影響を及ぼすことなくその機能を省略するために省略されてもよいことが理解され得る。例えば、動くことができない患者の場合、ステップＳａ及びＳｂは省略され得る。ステップの一部は同じ機能を果たす一つのステップに組み合わされ得ることも理解され得る。
【００６９】
本発明にかかる装置は上述の装置に限定されるべきではないことに留意されたい。請求される本発明の様々な態様がこれら具体的詳細からそれる他の実施例において実施され得ることが当業者に明らかである。
【００７０】
さらに、特定手段が相互に異なる従属請求項に列挙されるという単なる事実はこれら手段の組み合わせが有利に使用されることができないことを示さない。
【００７１】
上述の実施形態は本発明を限定するのではなく例示し、当業者は添付の請求項の範囲から逸脱することなく代替的な実施形態を設計することができることが留意されるべきである。請求項において、括弧の間におかれる任意の参照符号は請求項を限定するものと解釈されてはならない。"有する"という語は請求項若しくは記載に列挙されない要素若しくはステップの存在を除外しない。ある要素に先行する"ａ"若しくは"ａｎ"という語はかかる要素の複数の存在を除外しない。複数のユニットを列挙する製品の請求項において、これらユニットのいくつかはソフトウェア及び／又はハードウェアの一つの同じ項目によって具体化され得る。第一、第二及び第三などの語の使用はいかなる順序も示さない。これらの語は名前として解釈されるものとする。
【図１】
2016539683.tif 000003
【図２】
2016539683.tif 000004
【図３】
2016539683.tif 000005
【図４】
2016539683.tif 000006
【手続補正書】
【提出日】平成28年10月27日(2016.10.27)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被検者の膀胱容量をモニタリングするための装置であって、
前記被検者の腹部の外面上の領域に取り付けられるセンサであって、前記領域は前記被検者の膀胱に対応し、前記センサは前記被検者の膀胱容量を示すセンサ信号を取得するように構成される、センサと、
前記センサ信号に基づいて前記被検者の膀胱容量の変化が既定量を超えることが決定される場合に制御信号を生成するように構成される制御ユニットと、
前記制御信号に応答して、前記被検者の膀胱へ超音波信号を発し、前記被検者の膀胱からエコー信号を受信するように構成される、前記被検者に取り付けられる超音波プローブと、
受信した前記エコー信号から前記被検者の膀胱容量を導出するように構成される導出ユニットと
を有する、装置。
【請求項２】
前記制御ユニットはさらに導出された前記被検者の膀胱容量が規定閾値に達するかどうかを決定するように構成され、
導出された前記被検者の膀胱容量が前記規定閾値に達することを前記制御ユニットが決定する場合に警告を与えるように構成されるアラームをさらに有する、請求項１に記載の装置。
【請求項３】
前記センサ信号にローパスフィルタを適用するように構成されるローパスフィルタユニットをさらに有し、前記制御ユニットが前記被検者のローパスフィルタセンサ信号に基づいて前記被検者の膀胱容量の変化が前記既定量を超えるかどうかを決定する、請求項１に記載の装置。
【請求項４】
前記被検者の膀胱に対応する領域の外側の前記被検者の腹部の外面上の一つ以上の追加領域に取り付けられる、一つ以上の追加センサ信号を取得するように構成される一つ以上の追加センサをさらに有し、前記制御ユニットが前記センサ信号と前記一つ以上の追加センサ信号に基づいて前記被検者の膀胱容量の変化が前記既定量を超えるかどうかを決定する、請求項１に記載の装置。
【請求項５】
前記被検者の動きデータを取得するように構成される動き検出ユニットをさらに有し、
前記制御ユニットがさらに前記被検者の動きデータの変動率が既定値未満であるかどうかを決定し、前記被検者の動きデータの変動率が既定値未満であることが決定される場合に前記制御信号を生成するように構成される、請求項１から４のいずれか一項に記載の装置。
【請求項６】
前記規定閾値を示すパラメータ値を受信するための受信ユニットをさらに有し、
前記制御ユニットが前記パラメータ値に基づいて前記規定閾値を生成する、請求項２に記載の装置。
【請求項７】
前記超音波プローブが十字形若しくはＴ字形で構成される超音波トランスデューサ素子の二つのセットを有する超音波トランスデューサを有し、各セットが一つ以上の超音波トランスデューサ素子を有する、請求項１に記載の装置。
【請求項８】
前記超音波プローブが、各々が一つ以上の超音波トランスデューサ素子を有する、十字形若しくはＴ字形で構成される二つの個別の超音波トランスデューサを有する、請求項１に記載の装置。
【請求項９】
前記センサ信号が前記被検者の膀胱からの内圧を示す圧力信号であり、前記センサが圧電センサである、請求項１に記載の装置。
【請求項１０】
前記センサ信号が前記被検者の腹部の外周を示す外周信号であり、前記センサが線形変位センサである、請求項１に記載の装置。
【請求項１１】
被検者の膀胱容量をモニタリングする方法であって、
ａ）センサを用いて、前記センサが前記被検者の腹部の外面上の領域に取り付けられるときに、前記被検者の膀胱容量を示すセンサ信号を取得するステップであって、前記領域は前記被検者の膀胱に対応する、ステップと、
ｂ）前記センサ信号に基づいて前記被検者の膀胱容量の変化が既定量を超えることが決定される場合に制御信号を生成するステップと、
ｃ）前記制御信号に応答して、超音波プローブを用いて前記被検者の膀胱へ超音波信号を発し、前記被検者の膀胱からエコー信号を受信するステップと、
ｄ）受信した前記エコー信号から前記被検者の膀胱容量を導出するステップと、
ｅ）導出された前記被検者の膀胱容量が規定閾値に達するかどうかを決定するステップと、
ｆ）ステップｅ）において導出された前記被検者の膀胱容量が前記規定閾値に達しないことが決定される場合、ステップａ）‐ｅ）を繰り返すステップと
を有する方法。
【請求項１２】
ステップｅ）において導出された前記被検者の膀胱容量が前記規定閾値に達することが決定される場合、警告を与えるステップをさらに有する、請求項１１に記載の方法。
【請求項１３】
前記センサ信号にローパスフィルタを適用するステップをさらに有し、ステップｂ）が前記被検者のローパスフィルタセンサ信号に基づいて前記被検者の膀胱容量の変化が前記既定量を超えることを決定するステップをさらに有する、請求項１２に記載の方法。
【請求項１４】
前記被検者の動きデータを取得するステップと、
前記被検者の動きデータの変動率が既定値未満であるかどうかを決定するステップとをさらに有し、
ステップｂ）が、前記被検者の動きデータの変動率が前記既定値未満であることが決定される場合に前記制御信号を生成するステップをさらに有する、請求項１１から１３のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１５】
制御ユニットに、
ａ）センサが被検者の腹部の外面上の領域に取り付けられるときに、前記被検者の膀胱容量を示すセンサ信号を受信するステップであって、前記領域は前記被検者の膀胱に対応する、ステップと、
ｂ）前記センサ信号に基づいて前記被検者の膀胱容量の変化が既定量を超えることが決定される場合に制御信号を生成するステップと、
ｃ）前記制御信号に応答して、超音波プローブが発した超音波信号に対する前記被検者の膀胱からのエコー信号を受信するステップと、
ｄ）受信した前記エコー信号から前記被検者の膀胱容量を導出するステップと、
ｅ）導出された前記被検者の膀胱容量が規定閾値に達するかどうかを決定するステップと、
ｆ）ステップｅ）において導出された前記被検者の膀胱容量が前記規定閾値に達しないことが決定される場合、ステップａ）‐ｅ）を繰り返すステップと
を実行させるためのプログラム。
【請求項１６】
ステップｅ）において導出された前記被検者の膀胱容量が前記規定閾値に達することが決定される場合、警告を与えるステップをさらに実行させるための、請求項１５に記載のプログラム。
【請求項１７】
前記センサ信号にローパスフィルタを適用するステップをさらに実行させ、
ステップｂ）が、前記被検者のローパスフィルタセンサ信号に基づいて前記被検者の膀胱容量の変化が前記既定量を超えることを決定するステップをさらに有する、請求項１６に記載のプログラム。
【請求項１８】
前記被検者の動きデータを受信するステップと、
前記被検者の動きデータの変動率が既定値未満であるかどうかを決定するステップとをさらに実行させ、
ステップｂ）が、前記被検者の動きデータの変動率が前記既定値未満であることが決定される場合に前記制御信号を生成するステップをさらに有する、請求項１５から１８のいずれか一項に記載のプログラム。
【国際調査報告】
2016539683.tif 000007
2016539683.tif 000008
2016539683.tif 000009