(57)【要約】  本発明のいくつかの実施形態の一態様によれば、少なくとも１つの幼児飲み込みイベントを検出する方法がもたらされ、授乳セッション時の幼児の録音の少なくとも１つの信号区間を取得するステップと、少なくとも１つの信号区間内の第１、第２および第３のピーク領域を自動的に検出するステップと、第１の領域の終わりから第２の領域の始まりまでの第１の持続時間、および第２の領域の終わりから第３の領域の始まりまでの第２の持続時間を自動的に計算するステップと、第１の持続時間が第１の特徴的時間範囲に含まれ、第２の持続時間が第２の特徴的時間範囲に含まれる場合は、幼児飲み込みイベントを自動的に決定するステップと、ユーザが幼児飲み込みイベントを認識するように、ユーザに幼児飲み込みイベントを示す信号を出力するステップとを含む。
2016538091.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも１つの幼児飲み込みイベントを検出するコンピュータ化された方法であって、
授乳セッション時の幼児の録音の少なくとも１つの信号区間(segment)を取得するステップと、
前記少なくとも１つの信号区間内の第１、第２および第３のピーク領域を自動的に検出するステップと、
前記第１の領域の終わりから前記第２の領域の始まりまでの第１の持続時間、および前記第２の領域の終わりから前記第３の領域の始まりまでの第２の持続時間を自動的に計算するステップと、
前記第１の持続時間が第１の特徴的時間範囲(signature time range)に含まれ、前記第２の持続時間が第２の特徴的時間範囲に含まれる場合は、幼児飲み込みイベントを自動的に決定するステップと、
ユーザが前記幼児飲み込みイベントを認識するように、前記ユーザに前記幼児飲み込みイベントを示す信号を出力するステップと
を含む方法。
【請求項２】
前記第１の特徴的時間範囲が約５０〜３００ｍｓを含み、前記第２の特徴的時間範囲が約３００〜１０００ｍｓを含む、請求項１に記載のコンピュータ化された方法。
【請求項３】
幼児飲み込みイベント当たりの母乳の量を推定するために、前記幼児に関連する初期化データをもたらすステップと、幼児飲み込みイベント当たりの推定される母乳および検出された幼児飲み込みイベントの数に従って、授乳セッション当たりに飲み込まれる合計の母乳の量を推定するステップとをさらに含む、請求項１に記載のコンピュータ化された方法。
【請求項４】
出力するステップが、前記ユーザが前記検出された飲み込みイベントに関連する幼児の音を聴き、前記検出された飲み込みイベントに関連しない音は聴かないように、前記検出された幼児飲み込みイベントの増強されたフィルタリングされた信号を出力するステップを含む、請求項１に記載のコンピュータ化された方法。
【請求項５】
前記録音が、母親が聞き分けるには低すぎる音量の飲み込み音を有する幼児から記録される、請求項１に記載のコンピュータ化された方法。
【請求項６】
前記第１の持続時間が、前記幼児飲み込みイベントの咽頭段階(pharyngeal stage)に対応する、請求項１に記載のコンピュータ化された方法。
【請求項７】
前記第２の持続時間が、前記幼児飲み込みイベントの食道段階(esophageal stage)に対応する、請求項１に記載のコンピュータ化された方法。
【請求項８】
自動的に検出するステップが、前記幼児飲み込みイベントの確率を自動的に推定するステップを含む、請求項１に記載のコンピュータ化された方法。
【請求項９】
前記信号区間が、前記確率を推定するために用いられるようにスケーリングされる、請求項８に記載のコンピュータ化された方法。
【請求項１０】
呼吸音パターンを検出するステップと、前記呼吸音パターンを前記検出された幼児飲み込みイベントに関連付けるステップと、前記呼吸パターンの関連に従って前記検出された幼児飲み込みイベントの前記確率を増加または減少するステップとをさらに含む、請求項１に記載のコンピュータ化された方法。
【請求項１１】
前記少なくとも１つの信号区間の前記信号の品質を監視するステップと、ユーザが前記信号品質を是正できるように前記品質を示す信号を出力するステップとをさらに含む、請求項１に記載のコンピュータ化された方法。
【請求項１２】
授乳セッション時に少なくとも１つの幼児飲み込みイベントを検出するためのシステムであって、
少なくとも１つの幼児飲み込みイベントに関連するオーディオ信号を検出するためのセンサであって、少なくとも１つのオーディオ信号区間を出力する、センサと、
前記少なくとも１つの幼児飲み込みイベントを示す幼児飲み込みパターンに対して、前記少なくとも１つのオーディオ信号区間を分析するためのプロセッサであって、
前記少なくとも１つの信号区間内の第１、第２および第３のピーク領域を検出するためのピーク検出モジュールと、
前記第１のピーク領域の終わりから前記第２のピーク領域の始まりまでの第１の持続時間、および前記第２のピーク領域の終わりから前記第３のピーク領域の始まりまでの第２の持続時間を計算するための時間モジュールと、
前記第１の持続時間が第１の特徴的時間範囲に含まれるかどうか、前記第２の持続時間が第２の特徴的時間範囲に含まれるかどうかを決定し、前記飲み込みイベントが生じたかどうかを決定するための飲み込み検出モジュールと、
前記飲み込みイベントを示す信号を発生するための出力モジュールと、
を備えるプロセッサと、
前記飲み込みイベントを示す信号に応答して、音および絵の一方または両方の出力を発生するための出力ユニットと
を備えるシステム。
【請求項１３】
前記プロセッサが、スマートフォン内に位置する、請求項１２に記載のシステム。
【請求項１４】
前記出力ユニットが、オーディオヘッドセットと、前記ヘッドセットに取り付けられた前記センサとを備える、請求項１２に記載のシステム。
【請求項１５】
前記センサと電気的に通信する無線送信器と、前記プロセッサと電気的に通信する無線受信器とをさらに備える、請求項１２に記載のシステム。
【請求項１６】
呼吸および音声の一方または両方による信号成分を低減または除去するために、２．５ｋＨｚを超える前記少なくとも１つのオーディオ信号区間をフィルタリングするためのハイパスフィルタをさらに備える、請求項１２に記載のシステム。
【請求項１７】
複数のピークが相対的に高い応答を発生することになるように、前記少なくとも１つのオーディオ信号区間をフィルタリングするための、ガウスフィルタおよび指数円滑化(exponential smoothing)フィルタの一方または両方をさらに備える、請求項１２に記載のシステム。
【請求項１８】
前記プロセッサと電気的に通信するメモリであって、現在および以前の幼児授乳セッションのデータを記憶するメモリをさらに備える、請求項１２に記載のシステム。
【請求項１９】
前記ユーザが前記プロセッサを制御するためのユーザ入力モジュールをさらに備える、請求項１２に記載のシステム。
【請求項２０】
幼児飲み込み音を聴くための聴診器であって、
幼児の頭または首の皮膚に当てて位置決めするように寸法設定された接触要素と、
前記幼児から受け取られた音響振動に応答して少なくとも１つの電気オーディオ信号区間を発生するためのセンサであって、音が前記幼児から前記接触要素を通って前記センサに伝達されるように前記接触要素と通信する、センサと、
前記少なくとも１つの電気オーディオ信号区間を送信するため、および幼児飲み込みイベントを示す少なくとも１つの信号を受信するために、前記聴診器の外部の電気通信をもたらすための電気トランシーバと、
ユーザの外耳道(ear canal)の近くまたは内側に位置決めするように寸法設定された少なくとも１つのスピーカであって、前記幼児飲み込みイベントを示す前記少なくとも１つの信号が前記スピーカによって前記ユーザの耳に伝達されるように、前記電気トランシーバと電気的に通信する、スピーカと
を備える聴診器。
【請求項２１】
前記電気トランシーバと電気的に接続するスマートフォンをさらに備え、前記スマートフォンは、前記少なくとも１つの電気オーディオ信号区間を処理し、幼児飲み込みイベントを示す前記少なくとも１つの信号を発生するための信号処理ユニットを備える、請求項２０に記載の聴診器。
【請求項２２】
前記信号処理ユニットが、
前記少なくとも１つのオーディオ信号区間内の第１、第２および第３のピーク領域を検出するためのピーク検出モジュールと、
前記第１のピーク領域の終わりから前記第２のピーク領域の始まりまでの第１の持続時間、および前記第２のピーク領域の終わりから前記第３のピーク領域の始まりまでの第２の持続時間を計算するための時間モジュールと、
前記第１の持続時間が第１の特徴的時間範囲に含まれるかどうか、および前記第２の持続時間が第２の特徴的時間範囲に含まれるかどうかを決定するための飲み込み検出モジュールと、
前記幼児飲み込みを示す前記少なくとも１つの信号を発生するための出力モジュールと
を備える、請求項２１に記載の聴診器。
【請求項２３】
前記スピーカが、前記聴診器から取り外し可能である、請求項２０に記載の聴診器。
【請求項２４】
前記接触要素の表面積が、約０．５〜１．０平方センチメートルである、請求項２０に記載の聴診器。
【請求項２５】
前記聴診器のヘッドセットが、可撓ケーブルから作製される、請求項２０に記載の聴診器。
【請求項２６】
前記電気トランシーバが、モバイルデバイスと接続するための一体型ジャック−プラグである、請求項２０に記載の聴診器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、そのいくつかの実施形態において、飲み込みを検出するためのシステムおよび／または方法に関し、より詳細には授乳時に幼児飲み込みを検出するためのシステムおよび／または方法に関するがそれらに限定されない。
【背景技術】
【０００２】
完全母乳授乳は、多くの専門家団体によって、少なくとも乳児の生活の最初の４ヶ月に対して推薦される。授乳は幼児と母親の両方に対して多くの利点を有する。いくつかの例は、消化が容易であること、免疫学的防御の向上、親子の緊密な結びつき、損耗費、および便利さを含む。
【０００３】
不適切な授乳、および従って不適切な母乳摂取は、幼児に対する合併症、例えば授乳黄疸、不十分な体重増加および脱水症に繋がり得る。
幼児によって摂取される母乳の量を計測することは、難しいものとなり得る。Ｒｉｏｒｄａｎ  Ｊらの「Ｉｎｄｉｃａｔｏｒｓ  ｏｆ  ｅｆｆｅｃｔｉｖｅ  ｂｒｅａｓｔｆｅｅｄｉｎｇ  ａｎｄ  ｅｓｔｉｍａｔｅｓ  ｏｆ  ｂｒｅａｓｔ  ｍｉｌｋ  ｉｎｔａｋｅ．」  Ｊ  Ｈｕｍ  Ｌａｃｔ．２００５  Ｎｏｖ；２１（４）：４０６−１２は、母乳摂取の信頼できる推定をもたらすものを識別するために、効果的な授乳を示すものをテストしている。著者らは、９６時間の生活の後、「可聴の飲み込みのみが母乳摂取を推定した」ことを見出した。
【０００４】
Ｇａｋｈａｒらは、米国特許出願公開第２００８／０２６４１８０号において「Ａｎ  ａｕｄｉｏ  ｓｅｎｓｏｒ  ａｎｄ  ｒｅｃｅｉｖｅｒ  ｄｅｔｅｃｔ，  ｄｉｓｃｒｉｍｉｎａｔｅ  ａｎｄ  ｃｏｕｎｔ  ｔｈｅ  ｎｕｍｂｅｒ  ｏｆ  ｌｉｑｕｉｄ  ｓｗａｌｌｏｗｓ  ｔｏ  ｄｅｔｅｒｍｉｎｅ  ｔｈｅ  ｖｏｌｕｍｅ  ｏｆ  ｆｌｕｉｄ  ｉｎｇｅｓｔｅｄ」について述べている。システムは幼児によって摂取される母乳の量を決定するのを助けるように、乳を飲ませる母親によって使用され得る。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本願発明の一実施例は、例えば、幼児飲み込みを検出するためのシステムおよび方法に関する。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明のいくつかの実施形態の一態様は、授乳セッション時に１つまたは複数の幼児飲み込みイベントを自動的に検出するためのシステムおよび／または方法に関する。例示的実施形態では信号区間は、幼児飲み込みイベントを自動的に検出するために、特徴的時間範囲に対して、３つの独特なピーク領域の間の持続時間に対して分析される。
【０００７】
本発明のいくつかの実施形態の一態様によれば、少なくとも１つの幼児飲み込みイベントを検出するコンピュータ化された方法がもたらされ、方法は、
授乳セッション時の幼児の録音の少なくとも１つの信号区間を取得するステップと、
少なくとも１つの信号区間内の第１、第２および第３のピーク領域を自動的に検出するステップと、
第１の領域の終わりから第２の領域の始まりまでの第１の持続時間、および第２の領域の終わりから第３の領域の始まりまでの第２の持続時間を自動的に計算するステップと、
第１の持続時間が第１の特徴的時間範囲に含まれ、第２の持続時間が第２の特徴的時間範囲に含まれる場合は、幼児飲み込みイベントを自動的に決定するステップと、
ユーザが幼児飲み込みイベントを認識するように、ユーザに幼児飲み込みイベントを示す信号を出力するステップと
を含む。
【０００８】
本発明のいくつかの実施形態によれば、第１の特徴的時間範囲は約５０〜３００ｍｓを含み、第２の特徴的時間範囲は約３００〜１０００ｍｓを含む。
本発明のいくつかの実施形態によれば、コンピュータ化された方法は、幼児飲み込みイベント当たりの母乳の量を推定するために、幼児に関連する初期化データをもたらすステップと、幼児飲み込みイベント当たりの推定される母乳および検出された幼児飲み込みイベントの数に従って、授乳セッション当たりに飲み込まれる合計の母乳の量を推定するステップとをさらに含む。
【０００９】
本発明のいくつかの実施形態によれば、出力するステップは、ユーザが検出された飲み込みイベントに関連する幼児の音を聴き、検出された飲み込みイベントに関連しない音は聴かないように、検出された幼児飲み込みイベントの増強されたフィルタリングされた信号を出力するステップを含む。
【００１０】
本発明のいくつかの実施形態によれば、録音は、母親が聞き分けるには低すぎる音量の飲み込み音を有する幼児から記録される。
本発明のいくつかの実施形態によれば、第１の持続時間は、幼児飲み込みイベントの咽頭段階に対応する。
【００１１】
本発明のいくつかの実施形態によれば、第２の持続時間は、幼児飲み込みイベントの食道段階に対応する。
本発明のいくつかの実施形態によれば、自動的に検出するステップは、幼児飲み込みイベントの確率を自動的に推定するステップを含む。任意選択で信号区間は、信号区間が確率を推定するために用いられるようにスケーリングされる。
【００１２】
本発明のいくつかの実施形態によれば、コンピュータ化された方法は、呼吸音パターンを検出するステップと、呼吸音パターンを検出された幼児飲み込みイベントに関連付けるステップと、呼吸パターンの関連に従って、検出された幼児飲み込みイベントの確率を増加または減少するステップとをさらに含む。
【００１３】
本発明のいくつかの実施形態によれば、コンピュータ化された方法は、少なくとも１つの信号区間の信号の品質を監視するステップと、ユーザが信号品質を是正できるように品質を示す信号を出力するステップとをさらに含む。
【００１４】
本発明のいくつかの実施形態の一態様によれば、授乳セッション時に少なくとも１つの幼児飲み込みイベントを検出するためのシステムがもたらされ、システムは、
少なくとも１つの幼児飲み込みイベントに関連するオーディオ信号を検出するためのセンサであって、少なくとも１つのオーディオ信号区間を出力する、センサと、
少なくとも１つの幼児飲み込みイベントを示す幼児飲み込みパターンに対して、少なくとも１つのオーディオ信号区間を分析するためのプロセッサであって、
少なくとも１つの信号区間内の第１、第２および第３のピーク領域を検出するためのピーク検出モジュールと、
第１のピーク領域の終わりから第２のピーク領域の始まりまでの第１の持続時間、および第２のピーク領域の終わりから第３のピーク領域の始まりまでの第２の持続時間を計算するための時間モジュールと、
第１の持続時間が第１の特徴的時間範囲に含まれるかどうか、第２の持続時間が第２の特徴的時間範囲に含まれるかどうかを決定し、飲み込みイベントが生じたかどうかを決定するための飲み込み検出モジュールと、
飲み込みイベントを示す信号を発生するための出力モジュールと、
を備えるプロセッサと、
飲み込みイベントを示す信号に応答して、音および絵の一方または両方の出力を発生するための出力ユニットと
を備える。
【００１５】
本発明のいくつかの実施形態によれば、プロセッサはスマートフォン内に位置する。
本発明のいくつかの実施形態によれば、出力ユニットは、オーディオヘッドセットと、ヘッドセットに取り付けられたセンサとを備える。
【００１６】
本発明のいくつかの実施形態によれば、システムは、センサと電気的に通信する無線送信器と、プロセッサと電気的に通信する無線受信器とをさらに備える。
本発明のいくつかの実施形態によれば、システムは、呼吸および音声の一方または両方による信号成分を低減または除去するために、２．５ｋＨｚを超える少なくとも１つのオーディオ信号区間をフィルタリングするためのハイパスフィルタをさらに備える。
【００１７】
本発明のいくつかの実施形態によれば、システムは、複数のピークが相対的に高い応答を発生することになるように、少なくとも１つのオーディオ信号区間をフィルタリングするための、ガウスフィルタおよび指数円滑化フィルタの一方または両方をさらに備える。
【００１８】
本発明のいくつかの実施形態によれば、システムは、プロセッサと電気的に通信するメモリであって、現在および以前の幼児授乳セッションのデータを記憶するメモリをさらに備える。
【００１９】
本発明のいくつかの実施形態によれば、システムは、ユーザがプロセッサを制御するためのユーザ入力モジュールをさらに備える。
本発明のいくつかの実施形態の一態様によれば、幼児飲み込み音を聴くための聴診器がもたらされ、
幼児の頭または首の皮膚に当てて位置決めするように寸法設定された接触要素と、
幼児から受け取られた音響振動に応答して少なくとも１つの電気オーディオ信号区間を発生するためのセンサであって、音が幼児から接触要素を通ってセンサに伝達されるように接触要素と通信する、センサと、
少なくとも１つの電気オーディオ信号区間を送信するため、および幼児飲み込みイベントを示す少なくとも１つの信号を受信するために、聴診器の外部の電気通信をもたらすための電気トランシーバと、
ユーザの外耳道の近くまたは内側に位置決めするように寸法設定された少なくとも１つのスピーカであって、幼児飲み込みイベントを示す少なくとも１つの信号がスピーカによってユーザの耳に伝達されるように、電気トランシーバと電気的に通信する、スピーカと
を備える。
【００２０】
本発明のいくつかの実施形態によれば、聴診器は、電気トランシーバと電気的に接続するスマートフォンをさらに備え、スマートフォンは、少なくとも１つの電気オーディオ信号区間を処理し、幼児飲み込みイベントを示す少なくとも１つの信号を発生するための信号処理ユニットを備える。
【００２１】
本発明のいくつかの実施形態によれば、信号処理ユニットは、
少なくとも１つのオーディオ信号区間内の第１、第２および第３のピーク領域を検出するためのピーク検出モジュールと、
第１のピーク領域の終わりから第２のピーク領域の始まりまでの第１の持続時間、および第２のピーク領域の終わりから第３のピーク領域の始まりまでの第２の持続時間を計算するための時間モジュールと、
第１の持続時間が第１の特徴的時間範囲に含まれるかどうか、および第２の持続時間が第２の特徴的時間範囲に含まれるかどうかを決定するための飲み込み検出モジュールと、
幼児飲み込みを示す少なくとも１つの信号を発生するための出力モジュールと
を備える。
【００２２】
本発明のいくつかの実施形態によれば、スピーカは聴診器から取り外し可能である。
本発明のいくつかの実施形態によれば、接触要素の表面積は約０．５〜１．０平方センチメートルである。
【００２３】
本発明のいくつかの実施形態によれば、聴診器のヘッドセットは可撓ケーブルから作製される。
本発明のいくつかの実施形態によれば、電気トランシーバは、モバイルデバイスと接続するための一体型ジャック−プラグである。
【００２４】
別段の規定がない限り本明細書で用いられるすべての技術的および／または科学的用語は、本発明が関連する技術分野における当業者によって一般に理解されるのと同じ意味を有する。本明細書で述べられるものと同様なまたは等価な方法および器具を、本発明の実施形態の実施または試験において用いることができるが、以下に例示の方法および／または器具が述べられる。矛盾する場合は、定義も含めて特許明細書が支配することになる。さらに器具、方法、および例は例示のみであり、必ずしも限定するものではない。
【００２５】
本発明の実施形態の方法および／またはシステムの実施は、選択されたタスクを手動で、自動的に、またはそれらの組み合わせで行うまたは完了することを含み得る。さらに本発明の方法および／またはシステムの実施形態の実際の器具類および機器により、いくつかの選択されたタスクは、ハードウェアによって、オペレーティングシステムを用いてソフトウェアによってまたはファームウェアによってまたはそれらの組み合わせによって実施され得る。
【００２６】
例えば本発明の実施形態により、選択されたタスクを行うためのハードウェアは、チップまたは回路として実施され得る。ソフトウェアとしては本発明の実施形態により、選択されたタスクは、任意の適切なオペレーティングシステムを用いてコンピュータによって実行される複数のソフトウェア命令として実施され得る。本発明の例示的実施形態では、本明細書で述べられるような方法および／またはシステムの例示的実施形態による１つまたは複数のタスクは、複数の命令を実行するためのコンピューティングプラットフォームなどの、データプロセッサによって行われる。任意選択でデータプロセッサは、命令および／またはデータを記憶するための揮発性メモリ、および／または命令および／またはデータを記憶するための不揮発性記憶装置、例えば磁気ハードディスクおよび／またはリムーバブル媒体を含む。任意選択で、ネットワーク接続も設けられる。任意選択でディスプレイ、および／またはキーボードもしくはマウスなどのユーザ入力装置も設けられる。
【００２７】
本明細書では、添付の図面を参照して例のみとして、本発明のいくつかの実施形態が述べられる。次に詳しく図面を具体的に参照するが、示される詳細は例としてであり、および本発明の実施形態の例示の議論を目的とするものであることが強調される。この点に関し、図面と併せ読む説明は、当業者に本発明の実施形態がどのように実施され得るかについてを明らかにする。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明の例示的実施形態による、録音から飲み込みイベントを検出するコンピュータ化された方法のフローチャートである。
【図２】本発明の例示的実施形態による、図１の方法を用いて処理された、検出された飲み込みイベントを示す例示の信号区間を示す図である。
【図３】本発明の例示的実施形態による、飲み込みイベントを検出するための図１の方法を実行するための例示のシステムのブロック図である。
【図４】本発明の例示的実施形態による、飲み込みイベントを検出するための聴診器の概略図である。
【図５】本発明の例示的実施形態による、図１の飲み込みイベントを検出するためのソフトウェアを実行するスマートフォンのスクリーンショットを示す図である。
【図６】本発明の例示的実施形態による、図１の方法を用いて飲み込みイベントを検出することによって、乳児に乳を飲ませる方法のフローチャートである。
【図７】本発明の例示的実施形態による、飲み込みイベントを検出するための聴診器の別の実施形態の概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００２９】
本発明のいくつかの実施形態の一態様は、乳児の皮膚からの飲み込み音を記録するように配置されたセンサを用いて記録された固有の持続時間パターンの分析によって、１つまたは複数の幼児飲み込みイベントを検出するためのコンピュータ化された方法に関する。例示的実施形態では飲み込みイベントは、授乳セッション時に検出される。例示的実施形態では、独特なピーク領域の間の特徴的持続時間の存在に対して、信号区間が分析される。
【００３０】
本明細書で用いられる幼児飲み込みイベントという語句は、幼児が、飲み込み反射が引き起こされるように彼／彼女の口に十分な量の母乳を取り込むことを意味する。
発明者らは、ピーク領域の間の持続時間は一般に、異なる幼児に対して特徴的時間範囲に含まれることを発見した。ピークの振幅および／または持続時間は、幼児ごとにおよび／または授乳ごとに変わり得る。しかし予想外に、特徴的時間範囲内でのピーク領域の間の持続時間は、異なる幼児に対して、および／または異なる時点の間での同じ幼児に対して一定のままとなる。
【００３１】
例示的実施形態では第１の持続時間は、第１のピーク領域の終わりと第２のピーク領域の始まりの間で検出される。
例示的実施形態では第２の持続時間は、第２のピーク領域の終わりと第３のピーク領域の始まりの間で検出される。
【００３２】
例示的実施形態では、第１の持続時間に対する第１の特徴的時間範囲は、約５０〜３００ミリ秒（ｍｓ）、または約５０〜２５０ｍｓである。
例示的実施形態では、第２の持続時間に対する第２の特徴的時間範囲は、約０．３５〜１秒、または約０．３〜１秒、または約０．５〜１秒である。
【００３３】
任意選択でピーク領域の持続時間（すなわち長さ）は可変である。
任意選択でピーク領域の振幅は可変である。
任意選択で信号区間は、飲み込みパターンの存在に対して分析される。任意選択で飲み込みパターンは、咽頭フェーズおよび食道フェーズを含む。任意選択で飲み込みパターンは、飲み込みイベントを示す。
【００３４】
任意選択で、授乳セッション時の幼児の生の録音は、処理された信号が検出された飲み込みイベントに関連する音のみを含むように処理される。任意選択で、処理された信号は他の音、例えば音声、幼児の呼吸、背景雑音、および／または低い確率スコアを有する飲み込み音を含まない。任意選択で、処理された信号はユーザによって、例えばイヤホンを通して聞こえるように増幅される。
【００３５】
任意選択で、信号内の幼児呼吸パターンが検出される。任意選択で、吸気および／または呼気が識別される。任意選択で幼児呼吸パターンは、検出された飲み込みイベントの確率を増加または減少させるように、検出された飲み込みパターンと比較される。
【００３６】
本発明のいくつかの実施形態の一態様は、幼児飲み込みイベントを検出するための聴診器システムに関する。例示的実施形態では聴診器システムは、一体型イヤホンを有するヘッドセット、モバイルデバイスに接続するための一体型ジャック−プラグ、一体型聴診器マイクロホン、および聴診器マイクロホンを用いて記録された生のオーディオ信号を、１つまたは複数の幼児飲み込みイベントを示す処理された信号に変換するための、モバイルデバイス上で実行するための信号処理モジュール、例えばスマートフォンまたはタブレットアプリケーションを備える。
【００３７】
使用時にユーザは、授乳セッション時に聴診器マイクロホンの接触要素を幼児の皮膚（例えば頭、顎、首）に当てて保持しながら、ヘッドセットから処理された信号および／または他の関係する信号を聴く。聴診器システムは片手のみで用いることができ、別の手は自由であるので有利である。
【００３８】
例示的実施形態では信号処理ユニットは、聴診器ハウジングの外部にあり、例えばスマートフォンのメモリに記憶される。任意選択で聴診器は、無線トランシーバなどのスマートフォンと通信するためのトランシーバ、および／またはケーブルを備える。あるいは信号処理ユニットは、聴診器のハウジングと一体化される。
【００３９】
本明細書で用いられるトランシーバという用語は、データを送信および／または受信するための１つまたは複数の構成要素を意味する。
任意選択で聴診器マイクロホンは、幼児からの音を聴診器へ伝達するために、幼児の皮膚、例えば幼児の頭、顎および／または首に接触するように寸法設定され形付けられた接触要素を有する。接触要素の表面積は、例えば約０．５〜１．０平方センチメートル（ｃｍ２）、または約０．７〜４ｃｍ２、または他のより小さな、中間的な、またはより大きな範囲である。
【００４０】
本発明は、そのいくつかの実施形態において、飲み込みを検出するためのシステムおよび／または方法に関し、より詳細には授乳時に幼児飲み込みを検出するためのシステムおよび／または方法に関するがそれらに限定されない。
【００４１】
本発明の少なくとも１つの実施形態を詳しく説明する前に、本発明はその応用において、必ずしも以下の説明に記載されおよび／または図面および／または実施例に示される構造および構成要素の配置、および／または方法の詳細に限定されないことが理解されるべきである。本発明は他の実施形態、または様々な形で実施または実行されることが可能である。
【００４２】
次に図面を参照すると、図１は本発明の例示的実施形態による、録音から飲み込みイベントを自動的に検出するコンピュータ化された方法のフローチャートを示す。例示的実施形態では飲み込みイベントは、発明者らによって発見された特徴的パターンを認識することによって検出される。特徴的パターンは、第１および第２のピーク領域の間の第１の持続時間、ならびに第２および第３のピーク領域の間の第２の持続時間からなる。方法は、母親が聞くことができない（例えば背景雑音および／または低い音量により）飲み込みイベントを検出することができ、および／または母親に彼女が聞いたものが実際に飲み込みイベントであったことを確認できるので有利である。
【００４３】
１０２では、授乳セッション時の幼児の記録が取得される。任意選択で記録は、処理されていない生の信号である。任意選択で記録は録音である。任意選択で記録はアナログ信号である。任意選択で記録は時間領域信号である。
【００４４】
任意選択で記録は、信号区間に分割される。区間は連続するおよび／または重なり合うことができる。あるいは記録は、連続したやり方で取得される。任意選択で、信号を分析するために移動ウィンドウが用いられる。
【００４５】
例示的実施形態では信号区間は、飲み込みパターンの表示を含むように十分に長く、飲み込みパターンは咽頭フェーズおよび食道フェーズを含む。信号区間の長さは、例えば約５５０〜１２５０ミリ秒（ｍｓ）、または約６００〜２０００ｍｓ、または約１〜３秒、または他の中間的な、またはより大きな長さである。あるいは信号区間は、飲み込みパターンの全体の表示を含むには十分長くない。任意選択で、飲み込みパターンを示すピークおよび／または持続時間の存在に対して短い信号区間が分析され、短い信号区間は完全な飲み込みパターンを検出するように同期される。
【００４６】
１０４で、生の信号および／または信号区間は、フィルタリングされる。
任意選択で生の信号は、アナログフィルタによってフィルタリングされる。任意選択でフィルタは、飲み込みパターンに無関係な信号の部分、例えば非常に高い周波数（例えばナイキスト周波数を超える）および／または非常に低い信号（例えば人間の聞こえる範囲未満）を除去するように選択される。
【００４７】
あるいは、または追加として、信号は約２．５キロヘルツ（ｋＨｚ）のカットオフを有するハイパスフィルタによってフィルタリングされる。任意選択でハイパスフィルタはデジタルフィルタであり、信号はデジタル形式への変換（例えばボックス１０６）の後にデジタルフィルタによってフィルタリングされる。ハイパスデジタルフィルタに対する可能なカットオフの他の例は、約２ｋＨｚ（やはり呼吸の第２高調波をフィルタリングできる）、約３ｋＨｚ（信号の第３高調波もフィルタリングできる）を含む。
【００４８】
任意選択でフィルタは、低周波信号成分、例えば心臓の鼓動、呼吸信号、および／または音声信号を除去するように選択される。
あるいは、または追加として、以下のボックスでは１つまたは複数のフィルタが適用され、任意選択で信号がデジタル化（例えばボックス１０６によって）された後に、例えばボックス１０８で２．５ｋＨｚハイパスフィルタが適用され、ボックス１１２でデジタルバンドパスフィルタが適用される（約７００Ｈｚ〜９００Ｈｚの間の呼吸信号を高めることができる）。
【００４９】
２．５ｋＨｚのカットオフ周波数は、呼吸によるエネルギー変化をフィルタ除去することができ（高調波がフィルタ除去され得る）、約３００ヘルツ（Ｈｚ）〜３ｋＨｚの音声周波数帯域に対して、信号内の音声の影響を低減することができるので有利である。
【００５０】
あるいは、または追加として、信号はガウスフィルタおよび／または指数円滑化フィルタによってフィルタリングされる。任意選択でガウスおよび／または指数フィルタは、複数のピークを有する信号区間が、フィルタリングされた信号内で相対的に高い応答を発生することになるように選択される。より高い応答は、ボックス１０８を参照して以下でより詳しく述べられるように、ピーク領域のより容易な検出を可能にすることができるので有利である。
【００５１】
あるいは、または追加として、信号は呼吸信号を除去するようにフィルタリングされる。２．５ｋＨｚデジタルハイパスフィルタは、呼吸信号の第１高調波（約８００Ｈｚまたは約９００Ｈｚ）、および／または第２高調波（約１５００Ｈｚ〜１８００Ｈｚまたは約１９００Ｈｚ）を除去できるので有利である。
【００５２】
あるいは、または追加として、信号はスケーリングされる。スケーリングされた信号は例えば、ボックス１１４を参照して述べられるように例えば隠れマルコフモデルなどの確率決定方式において、確率関数として解釈され得るので有利である。
【００５３】
１０６で、アナログフィルタリングされた信号区間は、デジタル形式に変換される。
あるいはアナログ−デジタル（Ａ／Ｄ）変換とフィルタリングの順序は逆にされ、それにより生の信号は最初にデジタル形式に変換され、次いでフィルタリングされ、例えばボックス１０６はボックス１０４の前に行われ、例えば信号はＡ／Ｄ変換され、次いで約２．５キロヘルツ（ｋＨｚ）のカットオフを有するハイパスデジタルフィルタによってフィルタリングされる。
【００５４】
あるいは生のアナログ信号は最初にアナログフィルタによってフィルタリングされ（例えば１０４）、次いでＡ／Ｄ変換され（例えば１０６）、次いでデジタルフィルタによってフィルタリングされる（例えば再び１０４）。
【００５５】
１０８では信号区間内で、１つまたは複数のピーク領域が検出される。
各ピーク領域は少なくとも１つの個々のピークからなる。ピーク領域は近接したピークの集団からなるものとすることができる。
【００５６】
任意選択で雑音レベルは、例えばピークフィルタリングによる指数重み付け移動平均を用いて推定される。
任意選択でピークは、信号対雑音比（ＳＮＲ）が所定の閾値を超えるときに検出される。
【００５７】
あるいは、または追加として、ピーク領域は、ピーク領域に先行および後続する背景雑音の広がりによって検出される。背景雑音は、ピーク領域を検出するために選択された閾値未満の信号対雑音比によって検出される。背景雑音レベルは、ピーク領域の前、後および／または間で相違および／または変化する場合があり、例えば飲み込み時の雑音レベルは飲み込みの前および／または後の雑音レベルより低くなり得る。
【００５８】
ピーク領域は、約５ミリ秒（ｍｓ）、または約１０ｍｓ、または約３０ｍｓ、または他のより小さい、中間的な、またはより大きな値以下の持続時間を有するものとして検出される。任意選択でピークは、約５ｍｓ、または約１０ｍｓ、または約３０ｍｓのサイズのウィンドウを用いて、閾値ＳＮＲを超える極大値として検出される。
【００５９】
複数ピーク領域は、時間的に離隔され、１つの領域と、いずれかの領域に含まれるピークを含まない別の領域との間の期間を有するものとして検出される。領域の間の範囲に含まれるより小さなピークは、領域として分類されない。複数ピーク領域は、独特であり、互いに重なり合わないものとして検出される。領域の間の例示の間隔のさらなる詳細は、図２のｔ０およびｔ１を参照して述べられる。
【００６０】
ピーク領域は、例えば信号を分析するプロセッサによって、背景雑音レベルに対する信号の振幅における１つまたは複数の増加（すなわち１つまたは複数のピーク）によって検出され得る。最も高いピークおよび／または中央のピークおよび／またはピーク値の平均、またはピーク領域内の他の測定値は、背景信号のエネルギーによって分割され得る。ピークは、信号対雑音（すなわち背景信号）比が予め選択された閾値を超えた場合に検出され得る。閾値は、例えば製造業者によって収集された実験的データに従って選択されても、周囲雑音レベルに応じてシステムによって自動的に検出されても、製造業者および／またはユーザによって予め設定されてもよい。
【００６１】
例示的実施形態では、少なくとも３つのピーク領域が検出される。３つの検出されたピーク領域は、飲み込みイベントが生じたことを示唆する特徴的パターンに対してさらに分析される。
【００６２】
理論にとらわれずに、第１のピーク領域および第２のピーク領域は、飲み込みの第１段階に対応する。第３の独特なピーク領域は緩和段階に対応し、これは飲み込みパターンの終わりに生じる。１１０で、ピーク領域の間の持続時間が決定される。持続時間は、１つのピーク領域の終わりから次のピーク領域の始まりまでの時間として計算される。
【００６３】
特徴的持続時間パターンの存在は、基準パターンを突き合わせることによって検出される。基準パターンは、第１および第２のピークの間の第１の特徴的持続時間、ならびに第２および第３のピークの間の第２の特徴的持続時間を含む。
【００６４】
基準の特徴的時間パターンは、約５０〜３００ｍｓの範囲内の第１の特徴的持続時間、および約３５０ｍｓ〜１秒の範囲内の第２の特徴的持続時間を含む。
任意選択で１１２において、信号区間内の呼吸パターンが検出される。任意選択で吸気および／または呼気は、例えば呼気の持続時間が吸気の持続時間より長いことによって検出される。
【００６５】
任意選択で呼吸パターンは、信号区間の周波数領域において検出される。あるいは、または追加として、呼吸パターンは、信号区間の時間領域において検出される。
任意選択で呼吸パターンは、約８００Ｈｚおよび／または１．７ｋＨｚでの相対的に高い（例えば所定の信号対雑音閾値を超える）エネルギー振幅の存在によって検出される。任意選択でバンドパスフィルタは、約７００Ｈｚ〜９００Ｈｚの間に適用される。
【００６６】
任意選択で、信号時間パターンに対しておよび／または検出されたピーク領域に対して、呼吸パターンが検出される。
任意選択で呼吸パターンは、約８００〜９００Ｈｚの範囲の周波数内の信号の振幅における増加によって検出される。
【００６７】
任意選択で吸気および／または呼気に対応する信号振幅における増加は、検出された飲み込みパターンと相関される。任意選択で信号振幅は、検出された飲み込みパターンの前および／または後で検出される。
【００６８】
１１４で、飲み込みイベントの存在が決定される。
任意選択で飲み込みイベントの存在は、バイナリイベント、すなわち飲み込みイベントが生じた、または飲み込みイベントが生じなかったとして決定される。
【００６９】
任意選択で、信号区間内で特徴的時間パターン（例えばボックス１１０を参照して述べられたような）が検出された場合は、飲み込みが生じたと決定される。
あるいは、または追加として、飲み込みイベントの存在は、飲み込みイベントが生じた確率として決定される。任意選択で確率は、予め選択された確率閾値を用いることによって、飲み込みイベントまたは非飲み込みイベントに変換される。閾値より高い確率は飲み込みイベントに変換され、閾値より低い確率は非飲み込みイベントに変換される。
【００７０】
任意選択で、スケーリングされた信号（例えばボックス１０４で述べられたような）は、確率関数として解釈され、計画された確率決定、例えば隠れマルコフモデルにおいて用いられる。イベント検出は、状態、例えば第１のピーク、第２のピーク、第３のピークの状態の遷移と見なされ得る。状態遷移は適切なモデル、例えばマルコフモデルによって検出され得る。入力は検出されたピークとすることができる。出力はイベントの確率とすることができる。マルコフモデルは、ボックス１１０および／または１１４を実施するために用いることができる。
【００７１】
任意選択で、ボックス１１２で決定される呼吸パターンは、飲み込みパターンが、吸気信号パターンによって先行された、および／または呼気信号パターンによって後続された場合に、飲み込みイベントおよび／または飲み込みイベントの確率の増加を確認する。あるいは呼吸パターンは、吸気および／または呼気が飲み込みイベントと同時に生じた場合は、飲み込みイベントを無効にするおよび／または飲み込みイベントの確率を減少させる。
【００７２】
１１６で、検出された飲み込みイベントを示す信号が発生される。あるいは信号は、飲み込みイベントが検出されなかったことを示す。あるいは信号は、飲み込みイベントが生じた確率を示す。あるいは信号は、低い信号品質を示す。
【００７３】
任意選択で信号は、検出された飲み込みイベントに対応しない音が除去された、もとの録音のフィルタリングされたバージョンである。あるいは、または追加として、検出された飲み込みに対応しないピーク領域が除去されている。あるいは、または追加として、呼吸パターンが除去されている。
【００７４】
次に図２を参照すると、これは本発明の例示的実施形態による飲み込みイベントを示す例示の信号区間２００である。信号は、図１を参照して述べられた方法を用いて処理および／または分析されている。見やすいように、呼吸に関係する信号は示されない。
【００７５】
信号区間２００は時間領域において示される。
信号区間２００は、例えば図１のボックス１０８を参照して述べられたように、２．５ｋＨｚのカットオフ周波数を有するハイパスフィルタによって処理され、雑音レベルに正規化された後に示される。
【００７６】
例えば図２のボックス１０８を参照して述べられたように、３つのピーク領域２０２、２０４および２０６が検出されている。３つのピーク領域は、飲み込みパターンを決定するのに必要なピーク領域の数に対応する。
【００７７】
任意選択でピークは、適切な閾値２０８の選択に基づいて検出される。閾値２０８を超える振幅を有するピークが識別される。閾値の設定が低すぎる場合は、他の無効なピーク、例えば２１０および／または２１２が検出され得る。ピーク領域２１０および２１２は、以下で述べられるように、時間的特徴が決定されるときに、有効なピークとしての考察から除外することができる。
【００７８】
例えばボックス１１０を参照して述べられたように、ｔ０は第１の特徴的持続時間を示し、ｔ１は第２の特徴的持続時間を表す。ピーク領域２１０および２１２は、ピーク領域２１０および／または２１２までおよび／またはそれらから、他のピーク領域まで、測定された持続時間が特徴的持続時間に一致しないので無効と決定される。
【００７９】
信号区間は、特徴的持続時間を満たす持続時間ｔ０およびｔ１を有する３つのピーク領域２０２、２０４および２０６を含むので、この信号区間は飲み込みイベントを示し得る。
【００８０】
発明者らは、信号２００は、飲み込みイベントに繋がる飲み込みサイクルに対応することを発見した。理論にとらわれずに、ｔ０によって表される信号の第１の部分は、鼻咽頭および喉頭の閉鎖などの、飲み込み反射の咽頭フェーズに対応する。第２の部分は、咽頭段階の終わり、および／または食道段階の始まりと相関し得る。これらの段階の間は、母乳は食道から胃に推進される。第２の部分の終わりは、飲み込み−緩和段階の最終段階と相関し得る。最終ピークは、咽頭および喉頭がそれらの休止位置に戻り、別の飲み込みサイクルの準備が整うのに従って、緩和段階と相関し得る。
【００８１】
発明者らは、ピーク領域の持続時間は幼児の間で、および同じ幼児の間で変わり得ることを発見した。発明者らは、３つのピーク領域の間の両方の持続時間は、異なる幼児に対し、および／または異なる時点での同じ幼児に対して、第１および第２の特徴的時間範囲内で一定であることを発見した。
【００８２】
発明者らは、第１の部分は、ピーク２０２、２１０、２１２および／または２０４などのいくつかのピークと相関し得ることを発見した。発明者らは、ｔ０によって表される特徴的時間範囲に含まれる、それらの間に独特の時間的特徴を有する、他のピークより相対的に高い（例えば閾値２０８を超える）振幅を有する２つのピーク領域があることを発見した。ｔ０としても示される、第１のピーク２０２と第２のピーク２０４の間の時間は、約５０〜３００ｍｓの範囲である。
【００８３】
発明者らは、第２の部分は、始まりと終わりを除いていずれのピークとも相関し得ない（例えばすべて閾値２０８未満である）ことを発見した。第２の部分の終わりは、１つまたはいくつかの密接したピーク、例えばピーク領域２０６と相関し得る。ピーク２０６は、飲み込みサイクルの終わりと相関し得る。ｔ１としても示される、第２のピーク２０４と第３のピーク２０６の間の第２段階の持続時間は、約３５０ｍｓ〜１秒の範囲である。
【００８４】
発明者らは、飲み込みサイクルは、吸気によって先行され得る、および／または呼気によって後続され得ることを発見した。吸気および／または呼気は、飲み込みパターンの前および／または後の８００Ｈｚ〜９００Ｈｚなどの、周波数帯域における振幅の増加によって検出され得る。
【００８５】
次に図３を参照すると、これは本発明の実施形態による、幼児飲み込みイベントを検出するための飲み込み検出システム３００のブロック図である。例示的実施形態ではシステム３００は、図１を参照して述べられた自動化された方法を実行する。
【００８６】
任意選択でオーディオセンサ３０２は、幼児飲み込み音に関連する音響振動をアナログ電気信号に変換する。あるいはセンサ３０２はデジタル信号を発生するデジタルセンサである。適切なセンサ３０２の例は、接触マイクロホン、非接触マイクロホン、加速度計、振動センサ、または他の適切なセンサ、例えばＭＷＭ  Ａｃｏｕｓｔｉｃｓ（登録商標）から入手可能な単一指向性マイクロホンモデルＣＭ１０４５ＲＦＨ−３５ＢＬ−Ｃ５６Ｆ１Ｋ−ＮＦ−ＬＦを含む。
【００８７】
任意選択でセンサ３０２は、幼児に、例えば授乳している幼児の首に当てて位置決めするように寸法設定される。あるいはセンサ３０２は、直接の接触なしに幼児の近傍に位置決めされる。
【００８８】
任意選択で増幅器３０３は、アナログ信号を増幅する。
任意選択で、増幅されたアナログ信号は、図１のボックス１０４を参照して述べられたように、１つまたは複数のフィルタ３０６、例えばハイパスフィルタ、ガウスフィルタ、および／または指数円滑化フィルタによってフィルタリングされる。フィルタはアナログおよび／またはデジタルとすることができる。フィルタは、Ａ／Ｄ変換の前および／または後に適用され得る。
【００８９】
任意選択で、フィルタリングされたアナログ信号は、アナログ−デジタル（Ａ／Ｄ）変換器３０８によってデジタル形式に変換される。
あるいは構成要素３０３、３０６、および／または３０８の順序は入れ替えられる。例えばアナログ記録は、最初にＡ／Ｄ変換器３０８によってデジタル形式に変換され、次いで増幅器３０３によって増幅され、次いでフィルタ３０６によってフィルタリングされ得る。このような場合は、増幅器３０３はデジタル増幅器であり、フィルタ３０６は回路としてまたはソフトウェアモジュールとして実現され得るデジタルフィルタである。別の例ではアナログ記録は、最初に増幅器３０３によって増幅され、次いでＡ／Ｄ変換器３０８によって変換され、次いでフィルタ３０６によってフィルタリングされる。
【００９０】
デジタル信号は、プロセッサ３１０によって分析および／または処理される。
プロセッサ３１０と電気的に通信するメモリ３１８は、プロセッサ３１０による実行のための命令コードのいくつかのモジュールをその上に記憶する。
【００９１】
任意選択の初期化モジュール３３０は、幼児授乳セッションが開始する前に、システム３００のための初期化データおよび／または命令をもたらす。任意選択で初期化データは、幼児についての人口統計情報、例えば幼児の年齢、体重、性別、地理的位置および／または国籍を含む。初期化データは、システム３００の最初の使用の前に入力され、その後のセッションのために保存され、および／または変更によって更新され得る。
【００９２】
初期化人口統計データは、幼児飲み込みイベント当たりの母乳の量を推定するために用いることができる。推定は、実験的に収集されたデータに基づくルックアップテーブルによって、および／または数学的モデルによってもたらされ得る。
【００９３】
発明者らは、幼児はセッションの始まりでより多く、セッションの終わりに向かってより少なく摂取するので、飲み込みイベントと摂取された量の間の関係は非線形であることを発見した。あるいは、線形モデルが使用され得る（線形モデルは実施がより簡単になり得る）。例えば授乳セッション当たりの合計の母乳の量は、例えば飲み込みイベントの数に、幼児飲み込み当たりの推定される母乳の量を乗算することによって推定することができる。幼児は、検出された飲み込みイベント当たり約０．３〜０．５（ミリリットル）ｍＬの母乳を飲み込み得る。セッションに対して約１００〜１２０の飲み込みイベントが検出された場合は、セッションに対して飲み込まれた合計の推定される母乳の量は、平均で約１０〜６０ｍＬ、または約３５ｍＬとなる。
【００９４】
任意選択で初期化命令は、エラー、例えばマイクロホンが取り付けられていない、電池電力低下、および／または他のタイプのエラーに対する、システムチェックを含む。
飲み込み検出モジュール３２０は、図１を参照して述べられたように、信号内の幼児飲み込みパターンを検出する。ピーク検出モジュール３２２は、図１のボックス１０８を参照して述べられたように、信号内のピーク領域を検出する。時間モジュール３２４は、図１のボックス１１０を参照して述べられたように、検出されたピーク領域の間の持続時間を検出する。比較モジュール３２６は、図１のボックス１１０を参照して述べられたように、検出されたピーク領域のパターンおよびピーク領域の間の検出された持続時間を、特徴的持続時間パターンと比較する。
【００９５】
任意選択の呼吸検出モジュール３３８は、図１のボックス１１２を参照して述べられたように、信号内の呼吸パターンを検出する。
任意選択の確率モジュール３３６は、図１のボックス１１４を参照して述べられたように、幼児飲み込みパターンが幼児飲み込みイベントを示すものである確率を推定する。
【００９６】
飲み込みイベント決定モジュール３２８は、飲み込み検出モジュール３２０、確率モジュール３３６、および／または呼吸検出モジュール３３８の出力を分析し、適切な出力をもたらす。出力は、飲み込みイベントを示す信号、飲み込みイベントが生じなかったことを示す信号、および／または飲み込みイベントが生じた確率を示す信号とすることができる。
【００９７】
オーディオ出力のいくつかの例は、飲み込みイベントに関連する増強された音（他の音に対しては低い音量）、飲み込みイベントに関連する音のみ、飲み込みイベントの後のビープ音、飲み込みイベントの後の音声メッセージ例えば「幼児飲み込み」を含む。
【００９８】
ビデオ出力のいくつかの例は、幼児飲み込みイベントに対応する誇張された飲み込みによる乳児の画像、飲み込みイベントの後の光、セッションの飲み込みイベントの累積数を示す数字、飲み込みイベントが生じたパーセンテージ確率、セッション時に摂取された母乳の推定される累積量、イベントに続くテキストメッセージ例えば「幼児飲み込み」、波のようなアニメーションを含む。
【００９９】
任意選択の品質モジュール３３２は、授乳セッションの前および／またはその間の品質を監視する。例えば、録音の品質、背景雑音レベル、および／または信号の振幅である。任意選択で録音の品質は、例えば測定された信号対雑音比を、期待されるまたは履歴の信号対雑音比と比較することによって監視される。信号対雑音比が低い場合、ユーザは、マイクロホンの位置をチェックするように、および／またはより静かな環境に移動するように促され得る。任意選択で授乳の質は、例えば時間にわたる飲み込みイベントの速さを、期待されるまたは履歴の速さと比較することによって監視される。ユーザは、乳児の授乳姿勢をチェックするように促され得る。
【０１００】
任意選択で品質モジュール３３２は、生のデータを用いて、欠けている信号および／または大音量の雑音イベントを推定する。
任意選択の履歴モジュール３３４は、授乳セッションに関連する１つまたは複数のパラメータを要約する。データは、授乳時に継続したやり方で、または授乳の後に要約レポートとして提示され得る。任意選択で以前のセッションのデータは、将来のレビューおよび／または分析のために保存される。データパラメータの例は、現在の授乳セッションに対する、これまで合計の推定される摂取された母乳の量、および／または現在のセッションと過去のセッションの授乳速さの比較を含む。
【０１０１】
増幅器３０３、フィルタ３０６、Ａ／Ｄ変換器３０８、メモリ３１８、および／またはプロセッサ３１０の１つまたは複数は、在庫品の構成要素から作製される。あるいは、または追加として、構成要素はカスタム製造の設計から作製される。
【０１０２】
任意選択の入力ユニット３４０は、ユーザがシステム３００にデータを入力することを可能にするために、ユーザとインターフェースするように適合される。入力ユニット３４０の例は、キーボード、タッチスクリーン、マウス、タッチパッド、音声分析器、および／またはボタンを含む。
【０１０３】
任意選択のオーディオ出力ユニット３１４は、ユーザがシステム３００によって出力される音を聞くことを可能にするために、ユーザとインターフェースするように適合される。出力ユニット３１４の例は、スピーカ、イヤホンおよび／またはヘッドホンを含む。
【０１０４】
任意選択の視覚出力ユニット３１６は、ユーザがシステム３００によって出力される画像および／またはビデオを見ることを可能にするために、ユーザとインターフェースするように適合される。出力ユニット３１６の例は、ビデオ画面、明滅光、色コード化された光、および／またはセグメントディスプレイ（すなわち数字または英数字）を含む。あるいは、または追加として、出力ユニット３１６は、ユーザが触覚出力を受け取るように適合される。システムは、盲目および／または聴覚障害の母親によって用いられ得るので有利である。
【０１０５】
任意選択で入力ユニット３４０および視覚出力ユニット３１６は、単一のユニット例えばタッチスクリーンに組み合わされる。
次に図５を参照すると、これは本発明の例示的実施形態による、図１の飲み込みイベントを検出するためのソフトウェアを実行する、および／またはプロセッサ３１０を備える、スマートフォンのスクリーンショット５００である。
【０１０６】
任意選択でボタン５０２は、タッチスクリーン上で押されて録音の処理を開始および／または停止する（処理時に示される）。
任意選択で画面は、例えば点滅させる、色を変更する、および／または絵を表示することによって、飲み込みイベントを示すものをもたらす。
【０１０７】
任意選択でメニュー機能５０４は、例えばデータを見るため、および／または本明細書で述べられる１つまたは複数のソフトウェアモジュール３３０、３３２、３３４、３３６、３３８、３２８、３２０のオプションを選択するための、種々のオプションを有するプルダウンメニューを表示する。
【０１０８】
任意選択で画面ビューボタン５０６は、画面ビューを例えば授乳のデータ、例えばこれまでの合計の飲み込みイベント、および／または合計の推定される母乳摂取を示す画面に変化させる。画面上の単一の大きな開始／停止ボタンは、例えば乳児の姿勢調整時に、母親が信号分析を容易に開始および停止することを可能にするので有利である。
【０１０９】
任意選択でソフトウェアモジュールは、１つまたは複数の追加の機能、例えば以下を備える。
母親への喚起および／または指示、例えばセンサを位置決めするための喚起、データの記録をとるための喚起、データを保存するための喚起、ソフトウェアの新しいバージョンをダウンロードするための喚起、電池を交換するための喚起、乳児のおむつを交換するための喚起、または他の喚起。
【０１１０】
リアルタイム統計、これまでのセッション統計、すべての以前のセッションの統計の、レポートを発生するためのレポート発生機能。例えば時間にわたるセッション当たりの合計の母乳の量を追跡する。レポートは、母親が乳児への授乳における進行を追跡するのを助けることができる。
【０１１１】
レポート統計の視覚表示を発生するためのグラフ発生器。
レポートおよび／またはグラフは、幼児の授乳統計と、同様な年齢の幼児の平均の授乳統計との比較を示すことができる。比較は母親が、彼女の乳児が期待されるより多くまたは少なく授乳されているかを追跡するのを助けることができる。
【０１１２】
幼児の体重増加進捗を追跡するための体重計算器および／または推定器。幼児の体重は、授乳統計に基づいて推定され得る。不適切な体重増加または体重減少は、推定器を用いて早期に検出され得る。実際の測定された体重も、入力し追跡することができる。
【０１１３】
授乳に費やされた時間量を追跡するための授乳時間モニタ。モニタは、アラーム例えば授乳する乳房を変えるためのアラームをもたらすことができる。
母親がトラブルを有する場合に彼女を助けるための視覚的および／またはテキストでの支援をもたらすことができる、授乳トラブルシューティングガイド。例えばどのように乳児を位置決めするか、乳児をどのようにつかむか、授乳の間にどのように乳児を抱くか、乳腺炎の徴候および／または症状、鬱血の徴候および／または症状。ボタンを押して、支援を求めてヘルスケア提供者を自動的に呼び出すことができる。
【０１１４】
授乳セッションの検出に基づく自動的スマートフォン構成、例えばすべての着信コールを阻止する、「後で連絡します」というＳＭＳメッセージによって自動的に応答する、以前の統計および／または設定をロードする。
【０１１５】
電源３４２は、システム３００の構成要素の１つまたは複数に電力をもたらす。電源３４２は、壁面コンセントに接続するためのプラグ、および／または電池、任意選択で充電式とすることができる。電源３４２は、授乳セッション、任意選択で複数の授乳セッションを継続するように十分な電力を供給することができる。
【０１１６】
任意選択で構成要素のすべては、単一の装置内、例えば図４を参照して述べられるような聴診器に統合される。あるいは構成要素は、１つまたは複数のトランシーバ３０４および／または３１２によってもたらされる装置間の通信を有して、２つ以上の別々の装置内に配置される。任意選択でいくつかの構成要素は、交換可能および／または取り外し可能である。例えばセンサ３０２は、乳児の首にテープで留めることができ、アンテナを通して信号を送信する。フィルタ３０６、Ａ／Ｄ変換器３０８、プロセッサ３１０、メモリ３１８、入力ユニット３４０（例えばタッチスクリーン）、および／または出力ユニット３１４（例えばスピーカ）および３１６（例えば画面）は、ソフトウェアプログラムがそれに記憶されたスマートフォンの一部とすることができる。イヤホンはあるいは、乳児の授乳の妨げずにユーザによってオーディオ出力が聞けるように、スマートフォンに差し込むことができる。別の例ではセンサ３０２は、処理のために外部および／またはリモートサーバに信号を送信する（有線および／または無線接続を通じて）。処理された信号は、次いでトランシーバ３１２によって受信され、オーディオユニット３１４によって再生され、および／またはユーザに授乳セッションのデータがもたらされるように出力３１６に表示される。
【０１１７】
次に図４を参照すると、これは本発明の例示的実施形態による、飲み込みイベントを検出するための聴診器４００の概略図である。聴診器４００は、片手のみでまたは手を使わずに使用することができ、小型、携帯型および／または使用が容易とすることができるので有利である。
【０１１８】
例示的実施形態では聴診器４００は、検出された胎児飲み込みイベントに関連する音を伝達する。任意選択で他の音はフィルタリングされる。あるいは聴診器４００はまた、いくつかの他の音、例えば吸気および／または呼気を伝達する。乳児飲み込みの分離された音は、母親が乳児の母乳摂取を監視することを可能にしながら、母親に安心を与えおよび／または励みになり得るので有利である。
【０１１９】
聴診器４００は、乳児から振動を受け取るように乳児の皮膚に当てて位置決めするための接触要素、例えば標準の医師用聴診器において用いられる、またはその小型バージョンのチェストピース４０２を備える。チェストピース４０２は、鐘状のものおよび／またはダイアフラムを備えることができる。あるいはチェストピース４０２は、接触マイクロホン、および／または振動を電気信号に変換するための他の回路である。
【０１２０】
任意選択でチェストピース４０２は、２本の指の間に保持しやすいように、または２本の指の間につかめるように構成される。チェストピース４０２は、幼児を不安にする圧力を加えずに、幼児の皮膚に優しく当てて位置決めされ得るので有利である。
【０１２１】
任意選択でチェストピース４０２は、音がチェストピース４０２から信号処理ユニットに伝達されるように、信号処理ユニットと通信する。任意選択でチューブ４０６は、空気を通して振動を伝達するように中空である。あるいはチューブ４０６は、電気信号を伝達するための線材を備える。
【０１２２】
任意選択でコネクタ４１４は、左および／または右スピーカおよび／またはマイクロホンへのケーブルの間の分離点として働く。任意選択でモバイルデバイスは、幼児飲み込みイベントを示すおよび／またはそれに関連する出力信号を生成するための信号処理ユニットを備える。適切な信号処理ユニットの例は図３を参照して述べられた。方法の例は図１を参照して述べられた。スマートフォンの例は図５を参照して述べられた。
【０１２３】
あるいは聴診器４００は、外部および／またはリモートプロセッサと通信するように適合された無線通信要素を備える。例えばヘルスケア提供者によって運用されるリモートサーバは、無線インターネット接続を通してアクセスされ得る。装置は、スマートフォンを所有しないが、モバイルデバイスによってもたらされるアプリケーション機能を望む母親によって使用され得るので有利である。あるいは信号処理ユニットは、聴診器４００に統合され、例えばユニット４０４内に位置する。
【０１２４】
ヘッドセット４０８は、出力信号を受け取り、母親が聞くための音響出力を発生する。任意選択でヘッドセット４０８は可撓ケーブルからなる。可撓ケーブルは、可搬性のためにコンパクトに構成され得るので有利である。あるいはヘッドセット４０８は、例えば医師によって用いられる聴診器のような、剛体のチューブからなる。
【０１２５】
任意選択で１つまたは複数のボタンは、スマートフォン上の信号処理ユニットを制御するユーザインターフェースのために適合される。例えばオン／オフボタン、音量ボタン、および／またはメニューナビゲーションボタンである。
【０１２６】
任意選択で画面４１２は、信号処理ユニットによって発生される信号の視覚出力のために適合される。
任意選択で構成要素４０２、４０６、４０４、４１０および４０８は、聴診器に統合される。任意選択で聴診器はまた、画面４１２を含む。
【０１２７】
図７は、本発明の例示的実施形態による、幼児飲み込みを聴くための聴診器７００の別の実施形態の概略図である。聴診器７００は取り外し可能な構成要素から作製される。取り外し可能な構成要素は、交換可能（例えば壊れた場合）および／またはアップグレードされ得るので有利である。
【０１２８】
聴診器７００は、ユーザの外耳道内への挿入のために、および／またはその近くへの近接配置のために寸法設定されたスピーカ７０２を備える。任意選択でマイクロホン７０６は、例えば保管のためにベース７０４内に適合するように寸法設定され、授乳セッション時にはベース７０４から取り外される。例えば、マイクロホン７０６はベース７０４にカチッと入りおよびそれから出る、マイクロホン７０６は再使用可能な粘着剤でベース７０４に付着する、および／またはマイクロホン７０６は面ファスナを用いてベース７０４に接続する。ジャック−プラグ７０８は、モバイルデバイス例えばスマートフォンに取り付けるように適合される。任意選択でマイクロホン７０６は、分離点７１０において聴診器７００から取り外し可能である。任意選択で左および／または右スピーカ７０２は、分離点７１２において聴診器７００から取り外し可能である。
【０１２９】
あるいは１つまたは複数の構成要素は、互いに取り外し可能に接続される。任意選択でコネクタは、機械的に取り外し可能に、ヘッドセット４０８、チューブ４０６および／またはユニット４０４の間で電気的に通信する。ヘッドセット４０８は取り外して、例えば音楽を聴くおよび／または電話をかけるために他の装置にプラグ接続することができるので有利である。
【０１３０】
任意選択でヘッドセット４０８および／またはチューブ４０６は、モバイルデバイスに接続可能である。チューブ４０６は、モバイルデバイスの入力にプラグ接続することができる。ヘッドセット４０８は、モバイルデバイスの出力にプラグ接続することができる。
【０１３１】
あるいは在庫品の電気的聴診器は、図１の方法でプログラムされ、および／または図２のモジュールを含む。
任意選択で聴診器４００は、胎児の動きを分析するように適合される。胎児の位置の上の母親の腹部の皮膚上に聴診器を置くことによって、胎児の動きを聴くことができる。任意選択で聴診器４００は、胎児飲み込みイベントおよび／または胎児心拍数を検出する。胎児飲み込みおよび／または胎児心拍数は、胎児の健康を示すものとすることができるので有利である。
【０１３２】
次に図６を参照すると、これは本発明の例示的実施形態による、飲み込みイベントを検出することによって乳児に乳を飲ませる方法のフローチャートである。任意選択で幼児飲み込みイベントは、図１を参照して述べられた方法によって検出される。あるいは、または追加として、図３の装置および／または図４の聴診器が母親によって用いられる。任意選択で聴診器は、図５のモバイルデバイスに接続される。方法は、乳を飲ませる母親に、飲み込みイベントを示すもの、および／または飲み込み音を増強したものをもたらすので有利である。
【０１３３】
任意選択で６０２において、本発明の例示的実施形態による、飲み込みイベントの自動化された検出のために幼児が選択される。幼児の選択は、母親によって、またはヘルスケア提供者からの提案によって行われ得る。
【０１３４】
任意選択で、可聴音の増強のために幼児が選択される。例えば乳児は約５才を超える。あるいは不可聴音の検出のために幼児が選択される。任意選択で幼児の飲み込み音は、母親が聞き分けるには低すぎる音量のものであり、例えば乳児は約５才未満である。乳児は未熟児の場合もある。
【０１３５】
任意選択で６０４において、例えば図３の初期化モジュール３３０を参照して述べられたように、母親は検出装置を初期化する。任意選択で人口統計データが、入力および／または更新される。任意選択で、入力された人口統計データに従って飲み込み当たりの母乳の量が推定される。あるいは、または追加として、ソフトウェアがアップグレードされる。
【０１３６】
任意選択で６０６において、母親は以前の授乳セッションの履歴、例えば最後に摂取された合計の量、今日の合計の量、および／または最後の授乳時の飲み込みの数をレビューする。履歴をレビューすることは、母親が次回の授乳セッションを計画するのを助けることができる。
【０１３７】
６０８でオーディオセンサが幼児上に位置決めされる。任意選択でセンサ、例えば図４のチェストピース４０２は、授乳する幼児の首に当てて優しく保持される。あるいは、または追加として、センサは、テープで留められおよび／または粘着剤を用いて付着される。あるいは、または追加として、センサは接触せずに幼児の近くに位置決めされる。センサは幼児の他の部分、例えばこめかみ、背中の上側部分、胸の上側部分、または飲み込み音を伝達する他の位置に当てて、および／またはその近くに位置決めすることができる。
【０１３８】
センサは片手のみで位置決めされ得る。任意選択で位置決めの後に手を離すことができ、両方の手が自由になる。
任意選択で６１０において、母親は幼児に乳を飲ませ始める。
【０１３９】
あるいは母親は、最初に乳児を位置決めし、乳児がしっかりつかんだことを確実にし、次いで６０８でのように乳児にセンサを置く。母親は、自動化された飲み込みイベント検出を開始する前に乳を飲ませ始めることができる。
【０１４０】
６１２で母親は、１つまたは複数の飲み込みイベントが検出されたことを示す信号を受け取る。例えば母親は、本明細書でより詳しく述べられたように、飲み込みイベントの増強された音を聴くことができ、母親はオーディオ音を聴くおよび／または画像を見ることができる。
【０１４１】
任意選択で装置は、例えば最初の飲み込みパターンを検出することによって、授乳の始まりを自動的に検出する。あるいは、または追加として、母親は授乳セッションが始まったことを示すためにボタンを押す。
【０１４２】
任意選択で装置は、検出されたエラー、例えば低い信号品質、および／または電池電力低下に対して監視する。任意選択でシステムは、任意の検出されたエラーを母親にアドバイスする（例えば明滅光、および／またはテキストメッセージによって）。任意選択で装置は、検出されたエラーの状態を監視する。任意選択で装置は、母親が検出されたエラーの発生源を是正した後に、飲み込みイベントを検出するプロセスを継続する。
【０１４３】
任意選択で６１４において、母親は、乳を飲ませるセッションに関連する追加のデータを受け取る。データは、リアルタイムとすることができ、セッションに対する累積とすることができ、最後に検出されたイベントに対するものとすることができ、および／またはすべての以前のセッションに対するものとすることができる。例えば、このセッションにおいて検出された飲み込みイベントの数、このセッションにおける合計の推定される母乳の量（ボックス６０４からの飲み込み当たりの母乳の推定される量に、検出された飲み込みイベントの数を乗算する線形モデルによって計算され、および／または非線形モデルによって計算される）、品質信号測定値、イベント当たりの検出された飲み込みの確率、および／またはセッションに対する平均、呼吸データ、および／または本明細書で述べられたような他のデータ。
【０１４４】
任意選択で６１６において、母親は授乳セッションに関連する決定を行う。任意選択で決定はボックス６１４のデータによって支援される。例えば、母親は幼児が十分な母乳を摂取しなかった場合は授乳を続けるように決定することができ、母親はイベント飲み込み速さが遅い場合は乳児の位置を調整することができ、母親は信号品質が低い場合は乳児上のセンサの位置を調整することができ、母親はこれまでに約半分の母乳が摂取された場合は他方の乳房に乳児を移動することができ、および／または母親は幼児が十分な母乳を摂取した場合は授乳セッションを停止することができる。
【０１４５】
本出願から経過した特許の存続期間の間に、多くの関連性のある幼児飲み込み検出装置および／または方法が開発されることが期待され、幼児飲み込み検出装置および／または方法という用語の範囲は、すべてのこのような新しい技術を先験的として含むものである。
【０１４６】
本明細書で用いられる「約」という用語は±１０％を指す。
「ｃｏｍｐｒｉｓｅｓ（備える、含む）」「ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ（備える、含む）」「ｉｎｃｌｕｄｅｓ（含む）」「ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ（含む）」「ｈａｖｉｎｇ（有する）」という用語、およびそれらの活用形は、「含むが、それに限定されない」ことを意味する。
【０１４７】
「からなる」という用語は、「含み、それに限定される」ことを意味する。
「から実質的になる」という用語は、組成、方法または構造は、追加の成分、ステップおよび／または部分を含むことができるが、追加の成分、ステップおよび／または部分が、特許請求された組成、方法または構造の基本的および新規の特徴を実質的に変えない場合に限る。
【０１４８】
本明細書で用いられるような単数形「ａ」、「ａｎ」および「ｔｈｅ」は、別段に文脈が明らかに指示していない限り、複数の参照を含む。例えば「化合物（ａ  ｃｏｍｐｏｕｎｄ）」または「少なくとも１つの化合物」という用語は、複数の化合物を含むことができ、それらの混合物を含む。
【０１４９】
本出願の全体にわたって本発明の様々な実施形態が、範囲形式で提示され得る。範囲形式での記述は単に便宜および簡潔さのためであることが理解されるべきであり、本発明の範囲に対する不変の限定として解釈されるべきではない。従って範囲の記述は、すべての可能な部分範囲ならびにその範囲内の個々の数値を、具体的に開示したものと見なされるべきである。例えば１から６までなどの範囲の記述は、１から３まで、１から４まで、１から５まで、２から４まで、２から６まで、３から６までその他などの部分範囲、ならびにその範囲内の個々の数、例えば１、２、３、４、５および６を具体的に開示したものと見なされるべきである。これは範囲の幅にかかわらず当てはまる。
【０１５０】
本明細書において数値範囲が示されるときは常に、示された範囲内のいずれの挙げられた数値（分数または整数）を含むものである。本明細書では、第１の表示数と第２の表示数「の間の範囲」および第１の表示数「から」第２の表示数「までの範囲」という語句は、同義的に用いられ、第１および第２の示された数、ならびにそれらの間のすべての分数および整数を含むものである。
【０１５１】
本明細書で用いられる「方法」という用語は、所与のタスクを達成するためのやり方、手段、技法および手順を指し、非限定的に、化学、薬理学、生物学、生化学および医術の従事者に知られている、または知られているやり方、手段、技法および手順から容易に開発されるやり方、手段、技法および手順を含む。
【０１５２】
本明細書で用いられる「治療」という用語は、ある状態の進行を無効化すること、実質的に阻害すること、遅延させること、もしくは逆転させること、ある状態の臨床的もしくは美的症状を実質的に改善すること、またはある状態の臨床的もしくは美的症状の出現を実質的に防止することを含む。
【０１５３】
見やすいように別々の実施形態との関連において述べられる本発明のいくつかの特徴はまた、単一の実施形態の組み合わせにおいて実現され得ることが理解される。逆に、簡潔にするために単一の実施形態との関連において述べられる本発明の様々な特徴はまた、別々に、または任意の適切な部分組み合わせにおいて、または本発明の任意の他の述べられた実施形態において適切に実現され得る。様々な実施形態との関連において述べられたいくつかの特徴は、実施形態がそれらの要素がないと動作できない場合を除いて、それらの実施形態の本質的な特徴と見なされるべきではない。
【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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【国際調査報告】
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