JP2012024389A - Biomeasurement device, biomeasurement method, control program, and recording medium - Google Patents
Biomeasurement device, biomeasurement method, control program, and recording medium Download PDFInfo
- Publication number
- JP2012024389A JP2012024389A JP2010167055A JP2010167055A JP2012024389A JP 2012024389 A JP2012024389 A JP 2012024389A JP 2010167055 A JP2010167055 A JP 2010167055A JP 2010167055 A JP2010167055 A JP 2010167055A JP 2012024389 A JP2012024389 A JP 2012024389A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- biological
- sound
- parameter
- oxygen saturation
- cough
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Images
Landscapes
- Measurement Of The Respiration, Hearing Ability, Form, And Blood Characteristics Of Living Organisms (AREA)
- Measuring And Recording Apparatus For Diagnosis (AREA)
Abstract
【課題】生体の状態を精度高く検出することができる生体測定装置を提供する。
【解決手段】症状検出装置40は、生体から取得された生体音データを取得する咳音判定部3と、生体から取得された経皮的動脈血酸素飽和度の測定値を取得する測定装置制御部4と、生体音データと経皮的動脈血酸素飽和度とに基づいて生体の状態を検出する症状検出部6とを備えている。
【選択図】図1A living body measuring apparatus capable of detecting the state of a living body with high accuracy is provided.
A symptom detection device includes a cough sound determination unit that acquires body sound data acquired from a living body, and a measurement device control unit that acquires a measurement value of percutaneous arterial blood oxygen saturation acquired from the living body. 4 and a symptom detection unit 6 for detecting the state of the living body based on the body sound data and the percutaneous arterial oxygen saturation.
[Selection] Figure 1
Description
本発明は、生体の状態を検出する生体測定装置に関するものである。 The present invention relates to a biometric apparatus that detects a state of a living body.
咳症状の診断は、従来、患者の自己申告に基づいて診断され、客観的な評価がなされていなかった。 Conventionally, cough symptoms have been diagnosed based on patient self-reports and have not been evaluated objectively.
そこで、特許文献1に開示されているように、マイクロフォンを使って被験者の喉部からの音を検出し、検出した音に含まれる周波数帯域を解析することにより咳を精度高く評価する検出装置が提案されている。
Therefore, as disclosed in
また、特許文献2には、被験者の音声をマイクロフォンで検出するとともに、被験者の体動を加速度計で検出し、上記音声と体動とに基づいて咳を検出する咳検出装置が開示されている。
ところが、上記特許文献1の発明では、被験者が咳をしたかどうかの判定は、被験者が発する咳音のみに基づいているため、その判定精度は低い。
However, in the invention of
一方、特許文献2の発明では、被験者が咳をしたかどうかの判定は、被験者が発する咳音および被験者の体動に基づいているが、被験者の体動は咳を発したとき以外のときでも生じるため、その判定精度(換言すれば、咳の検出精度)は必ずしも高くない。
On the other hand, in the invention of
本発明は、上記の問題点を解決するためになされたもので、その目的は、生体(例えば、被験者)の状態を精度高く検出することができる生体測定装置を提供することにある。 The present invention has been made to solve the above-described problems, and an object of the present invention is to provide a biometric apparatus that can accurately detect the state of a living body (for example, a subject).
本発明に係る生体測定装置は、上記の課題を解決するために、生体から取得された生体音信号情報に基づく生体音パラメータを取得する生体音パラメータ取得手段と、上記生体音信号情報または上記生体から取得された他の生体信号情報に基づく、上記生体音パラメータとは異なる生体パラメータを取得する生体パラメータ取得手段と、上記生体音パラメータと上記生体パラメータとに基づいて上記生体の状態を検出する検出手段とを備えていることを特徴としている。 In order to solve the above problems, the biological measurement apparatus according to the present invention includes a biological sound parameter acquisition unit that acquires biological sound parameters based on biological sound signal information acquired from a biological body, and the biological sound signal information or the biological body. A biological parameter acquisition means for acquiring a biological parameter different from the biological sound parameter based on other biological signal information acquired from the detection, and a detection for detecting the state of the biological body based on the biological sound parameter and the biological parameter And a means.
本発明に係る生体測定方法は、上記の課題を解決するために、生体の状態を測定する生体測定装置における生体測定方法であって、生体から取得された生体音信号情報に基づく生体音パラメータを取得する生体音パラメータ取得ステップと、上記生体音信号情報または上記生体から取得された他の生体信号情報に基づく、上記生体音パラメータとは異なる生体パラメータを取得する生体パラメータ取得ステップと、上記生体音パラメータと上記生体パラメータとに基づいて上記生体の状態を検出する検出ステップとを含むことを特徴としている。 In order to solve the above-described problems, a biological measurement method according to the present invention is a biological measurement method in a biological measurement apparatus that measures the state of a biological body, and a biological sound parameter based on biological sound signal information acquired from the biological body is obtained. A biological sound parameter acquisition step to acquire, a biological parameter acquisition step to acquire a biological parameter different from the biological sound parameter based on the biological sound signal information or other biological signal information acquired from the biological body, and the biological sound And a detection step of detecting the state of the living body based on the parameter and the biological parameter.
上記の構成によれば、検出手段は、生体音パラメータ取得手段が取得した生体音パラメータと、生体パラメータ取得手段が取得した生体パラメータとに基づいて生体の状態を検出する。 According to said structure, a detection means detects the state of a biological body based on the biological sound parameter which the biological sound parameter acquisition means acquired, and the biological parameter which the biological parameter acquisition means acquired.
生体音パラメータは、生体から取得された生体音信号情報(例えば、咳音)から得られるパラメータである。生体パラメータは、上記生体音パラメータとは異なるパラメータであり、生体の生体音信号情報または生体の他の生体信号情報から得られる別のパラメータである。 The body sound parameter is a parameter obtained from body sound signal information (for example, cough sound) acquired from a living body. The biological parameter is a parameter different from the biological sound parameter, and is another parameter obtained from biological sound signal information of the biological body or other biological signal information of the biological body.
このように本発明の生体測定装置は、生体音パラメータに加え、生体の他の生体パラメータを用いて生体の状態を検出するため、生体の状態を検出する精度を高めることができる。 As described above, the living body measuring apparatus according to the present invention detects the state of the living body using other living body parameters in addition to the body sound parameter, and thus can improve the accuracy of detecting the state of the living body.
また、上記生体パラメータは、上記生体の生理状態を反映したものであることが好ましい。 The biological parameter preferably reflects the physiological state of the living body.
上記の構成により、生体音パラメータに加え、生体の生理状態を反映した生体パラメータを用いて生体の状態を検出するため、生体の状態を検出する精度を高めることができる。 With the above configuration, since the state of the living body is detected using the biological parameter reflecting the physiological state of the living body in addition to the biological sound parameter, it is possible to improve the accuracy of detecting the state of the living body.
また、上記検出手段は、上記生体音パラメータおよび上記生体パラメータの経時的変化に基づいて生体の状態を検出することが好ましい。 Moreover, it is preferable that the said detection means detects the state of a biological body based on the said biological sound parameter and the temporal change of the said biological parameter.
上記の構成により、生体の状態の経時的な変化を検出することができる。 With the above configuration, it is possible to detect a change in the state of the living body over time.
また、上記検出手段は、上記生体音パラメータが変化した時点を基準とする所定期間における、上記生体パラメータの変化に基づいて生体の状態を検出することが好ましい。 Moreover, it is preferable that the said detection means detects the state of a biological body based on the change of the said biological parameter in the predetermined period on the basis of the time of the said biological sound parameter changing.
上記の構成によれば、生体音パラメータが変化した時点から所定の期間内に生体パラメータが変化したかどうかに基づいて生体の状態が検出される。 According to said structure, the state of a biological body is detected based on whether the biological parameter changed within the predetermined period from the time of the biological sound parameter changing.
それゆえ、生体音パラメータが変化してから生体パラメータが変化するまでの間にタイムラグがある場合でも、生体の状態変化を精度高く検出できる。 Therefore, even when there is a time lag between the change of the biological sound parameter and the change of the biological parameter, a change in the state of the living body can be detected with high accuracy.
また、上記生体音信号情報が所定の条件に合致する場合に、上記生体パラメータ取得手段は、上記生体パラメータを取得し、上記検出手段は、上記生体の状態を検出することが好ましい。 In addition, when the biological sound signal information matches a predetermined condition, it is preferable that the biological parameter acquisition unit acquires the biological parameter, and the detection unit detects the state of the biological body.
上記の構成によれば、生体パラメータは、生体音信号情報が所定の条件に合致する場合に取得されるため、生体パラメータを継続的に取得する構成よりも消費電力を節約できる。 According to the above configuration, since the biological parameter is acquired when the biological sound signal information matches a predetermined condition, power consumption can be saved as compared with the configuration in which the biological parameter is continuously acquired.
また、上記生体パラメータ取得手段は、上記生体パラメータとして、少なくとも経皮的動脈血酸素飽和度を取得することが好ましい。 The biological parameter acquisition means preferably acquires at least a percutaneous arterial oxygen saturation as the biological parameter.
また、上記検出手段は、上記生体による咳の発出状態を検出してもよい。 The detection means may detect the state of coughing caused by the living body.
上記の構成によれば、少なくとも経皮的動脈血酸素飽和度が生体パラメータとして取得され、生体音パラメータと、少なくとも経皮的動脈血酸素飽和度とに基づいて生体の咳の発出状態が検出される。 According to the above configuration, at least the percutaneous arterial oxygen saturation is acquired as a biological parameter, and the state of coughing in the living body is detected based on the biological sound parameter and at least the percutaneous arterial oxygen saturation.
生体が発する音(または生体の周囲の音)には、咳以外の音も含まれる可能性があり、音が発生したからといって、その音が咳音であるとは言い切れない。 The sound emitted by the living body (or the sound around the living body) may include sounds other than cough, and just because a sound is generated cannot be said to be a coughing sound.
一方、咳をすれば、その間は呼吸ができないため、動脈血の酸素飽和度が低下する可能性が高い。それゆえ、生体が発する音と、動脈血酸素飽和度の変化とを共に検出することにより、生体の咳を精度高く検出できる。 On the other hand, if you cough, you cannot breathe during that time, so there is a high possibility that the oxygen saturation of arterial blood will decrease. Therefore, the cough in the living body can be detected with high accuracy by detecting both the sound emitted from the living body and the change in the arterial blood oxygen saturation.
また、上記検出手段は、上記咳の発出状態として、該咳の重症度を併せて検出することが好ましい。 Moreover, it is preferable that the said detection means also detects the severity of this cough as an occurrence state of the said cough.
上記の構成により、咳をしたかどうかの検出に加え、その咳の重症度が併せて検出されるため、生体の状態をより正確に示すことができる。 According to the above configuration, since the severity of the cough is detected in addition to the detection of whether or not cough has occurred, the state of the living body can be more accurately indicated.
また、上記検出手段は、上記生体音パラメータの変化時点を基準とする所定期間における上記経皮的動脈血酸素飽和度の統計値と、上記変化時点から所定時間経過した時点の経皮的動脈血酸素飽和度との比較結果に基づいて、咳の発出状態を検出することが好ましい。 Further, the detection means includes a statistical value of the percutaneous arterial oxygen saturation in a predetermined period with respect to a change time of the body sound parameter, and a percutaneous arterial oxygen saturation when a predetermined time has elapsed from the change time. It is preferable to detect the state of coughing based on the result of comparison with the degree.
経皮的動脈血酸素飽和度は、同じ生体でもその時々で変化するため、経皮的動脈血酸素飽和度を咳の検出に用いる場合には、咳をした時点の近傍の時点における、咳をしていない状態での経皮的動脈血酸素飽和度を取得することが好ましい。 Since percutaneous arterial oxygen saturation changes from time to time even in the same living body, when percutaneous arterial oxygen saturation is used for cough detection, coughing occurs at a time point near the time of coughing. It is preferable to obtain the percutaneous arterial oxygen saturation in the absence of the condition.
上記の構成によれば、生体音パラメータの変化時点を基準とする所定期間における経皮的動脈血酸素飽和度の統計値(例えば、咳音が検出されてから所定時間が経過するまでの間に測定された経皮的動脈血酸素飽和度の平均値)と、生体音パラメータの変化時点から所定時間経過した時点の経皮的動脈血酸素飽和度とを比較することにより、生体パラメータの変化が検出される。 According to the above configuration, the statistical value of the percutaneous arterial blood oxygen saturation in a predetermined period with respect to the change point of the body sound parameter (for example, measured between the detection of the cough sound and the elapse of the predetermined time) The change of the biological parameter is detected by comparing the percutaneous arterial blood oxygen saturation value) and the percutaneous arterial blood oxygen saturation at the time when a predetermined time has elapsed from the change point of the biological sound parameter. .
それゆえ、咳をしていない状態の経皮的動脈血酸素飽和度を上記統計値として算出し、咳をすることによって変化した経皮的動脈血酸素飽和度を所定時間後の経皮的動脈血酸素飽和度として取得することができる。この両者を比較することで、咳に伴う経皮的動脈血酸素飽和度の変化をより正確に検出できる。 Therefore, the percutaneous arterial oxygen saturation without coughing is calculated as the above statistical value, and the percutaneous arterial oxygen saturation changed by coughing is calculated after a predetermined time. Can be obtained as a degree. By comparing the two, changes in percutaneous arterial oxygen saturation associated with cough can be detected more accurately.
また、上記生体音パラメータの変化時点を基準とする所定期間における上記経皮的動脈血酸素飽和度の統計値とは、該変化時点から少なくとも20秒間の経皮的動脈血酸素飽和度の平均値であることが好ましい。 Further, the statistical value of the percutaneous arterial oxygen saturation in a predetermined period based on the change time of the biological sound parameter is an average value of the percutaneous arterial oxygen saturation for at least 20 seconds from the change time. It is preferable.
少なくとも20秒間の経皮的動脈血酸素飽和度を平均することにより、咳をしていない状態における経皮的動脈血酸素飽和度の変化や測定誤差の影響を少なくすることができる。 By averaging the percutaneous arterial oxygen saturation for at least 20 seconds, it is possible to reduce the influence of changes in percutaneous arterial oxygen saturation and measurement errors in the state of not coughing.
また、上記検出手段は、上記変化時点から20秒後の経皮的動脈血酸素飽和度の、上記経皮的動脈血酸素飽和度の平均値に対する変化率に基づいて、咳の発出状態を検出することが好ましい。
Further, the detection means detects a coughing state based on a rate of change of the percutaneous
咳を発してから経皮的動脈血酸素飽和度が変化(低下)するまでに約20秒かかる。それゆえ、咳をしていない状態における経皮的動脈血酸素飽和度の平均値と、生体音パラメータの変化時点から20秒後の経皮的動脈血酸素飽和度とを取得し、前者に対する後者の変化率を求めることで生体パラメータとしての経皮的動脈血酸素飽和度の変化を精度高く検出できる。
It takes about 20 seconds for the percutaneous arterial oxygen saturation to change (decrease) after coughing. Therefore, the average value of the percutaneous arterial oxygen saturation in the state of not coughing and the percutaneous
また、上記生体音信号情報に基づいて咳音の発生を推定する咳音推定手段を備え、上記生体パラメータ取得手段は、上記咳音推定手段が、上記咳音の発生を推定した場合にのみ、上記経皮的動脈血酸素飽和度を取得することが好ましい。 In addition, cough sound estimation means for estimating the occurrence of cough sound based on the biological sound signal information, the biological parameter acquisition means, only when the cough sound estimation means has estimated the occurrence of the cough sound, It is preferable to obtain the percutaneous arterial oxygen saturation.
上記の構成によれば、咳音推定手段が、咳音の発生を推定した場合にのみ、経皮的動脈血酸素飽和度を取得するため、継続的に経皮的動脈血酸素飽和度を取得する構成よりも消費電力を節約できる。 According to the above configuration, the cough sound estimating means acquires the percutaneous arterial blood oxygen saturation only when the cough sound is estimated to be generated, and therefore continuously acquires the percutaneous arterial oxygen saturation. Can save more power.
また、上記生体から上記生体音信号情報を取得する生体音センサー、および、上記生体から上記生体信号情報を取得する生体センサーのうち、少なくとも生体音センサーと通信する通信部を備えていることが好ましい。 Further, it is preferable to include a communication unit that communicates with at least the biological sound sensor among the biological sound sensor that acquires the biological sound signal information from the biological body and the biological sensor that acquires the biological signal information from the biological body. .
上記の構成によれば、通信部は、生体音センサーおよび生体センサーのうち、少なくとも生体音センサーと通信する。それゆえ、生体音センサーまたは生体センサーから生体(音)信号情報を通信により取得できる。 According to said structure, a communication part communicates with a biological sound sensor at least among a biological sound sensor and a biological sensor. Therefore, biological (sound) signal information can be acquired by communication from the biological sound sensor or the biological sensor.
また、上記生体から上記生体音信号情報を取得する生体音センサーに内蔵されている生体測定装置も本発明の技術的範囲に含まれる。 Further, a biological measurement device built in a biological sound sensor that acquires the biological sound signal information from the biological body is also included in the technical scope of the present invention.
また、コンピュータを、上記生体測定装置の各手段として機能させるための制御プログラムおよび当該制御プログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体も本発明の技術的範囲に含まれる。 Also included in the technical scope of the present invention are a control program for causing a computer to function as each means of the biometric apparatus and a computer-readable recording medium recording the control program.
以上のように、本発明に係る生体測定装置は、生体から取得された生体音信号情報に基づく生体音パラメータを取得する生体音パラメータ取得手段と、上記生体音信号情報または上記生体から取得された他の生体信号情報に基づく、上記生体音パラメータとは異なる生体パラメータを取得する生体パラメータ取得手段と、上記生体音パラメータと上記生体パラメータとに基づいて上記生体の状態を検出する検出手段とを備えている構成である。 As described above, the biological measurement apparatus according to the present invention is obtained from the biological sound parameter acquisition unit that acquires biological sound parameters based on the biological sound signal information acquired from the biological body, and the biological sound signal information or the biological body. Biological parameter acquisition means for acquiring a biological parameter different from the biological sound parameter based on other biological signal information, and detection means for detecting the state of the biological body based on the biological sound parameter and the biological parameter. It is the composition which is.
また、本発明に係る生体測定方法は、生体から取得された生体音信号情報に基づく生体音パラメータを取得する生体音パラメータ取得ステップと、上記生体音信号情報または上記生体から取得された他の生体信号情報に基づく、上記生体音パラメータとは異なる生体パラメータを取得する生体パラメータ取得ステップと、上記生体音パラメータと上記生体パラメータとに基づいて上記生体の状態を検出する検出ステップとを含む構成である。 The biological measurement method according to the present invention includes a biological sound parameter acquisition step for acquiring a biological sound parameter based on biological sound signal information acquired from a biological body, and the biological sound signal information or another biological body acquired from the biological body. A biological parameter acquisition step for acquiring a biological parameter different from the biological sound parameter based on the signal information; and a detection step for detecting the state of the biological body based on the biological sound parameter and the biological parameter. .
それゆえ、生体の状態を検出する精度を高めることができるという効果を奏する。 Therefore, there is an effect that the accuracy of detecting the state of the living body can be improved.
本発明の実施の一形態について図1〜図6に基づいて説明すれば、以下のとおりである。本実施形態では、本発明の生体測定装置の一例として、咳の症状を検出する症状検出装置40について説明する。なお、本発明は、咳の症状を検出する症状検出装置に限定されず、くしゃみを検出する症検出装置など、被験者の状態を検出する他の検出装置として実現されてもよい。
The following describes one embodiment of the present invention with reference to FIGS. In this embodiment, a
また、以下の説明では、症状検出装置40の測定対象として人間(被験者)を想定しているが、本発明の生体測定装置は、人間以外の動物(例えば犬など)を測定対象としてもよい。すなわち、本発明の生体測定装置の測定対象は生体であると表現できる。
In the following description, a human (subject) is assumed as a measurement target of the
(症状検出装置40の構成)
図1は、症状検出装置40の構成を示す概略図である。同図に示すように、症状検出装置40は、解析装置(生体測定装置)1、音響センサー(生体音センサー)20およびパルスオキシメータ(生体センサー)30を備えている。
(Configuration of symptom detection device 40)
FIG. 1 is a schematic diagram showing the configuration of the
<音響センサー20>
音響センサー20は、被験者の胸などに装着され、当該被験者が発する咳音を検出する密着型のマイクロフォンである。音響センサー20として、例えば特開2009−233103号公報に記載の密着マイクロフォンを利用できる。図2は、音響センサー20の構成を示す断面図である。同図に示すように、音響センサー20は、いわゆるコンデンサマイクロフォン方式の集音ユニットであり、円柱形状で一端面が開口した筐体部21と、筐体部21の開口面を閉塞するように筐体部21に密着したダイアフラム23とを備えている。また、音響センサー20は、第1変換部25および第2変換部27を搭載した基板28と、第1変換部25および第2変換部27に電源を供給するバッテリ部29とを備えている。
<
The
ダイアフラム23の表面には粘着剤層24が設けられており、この粘着剤層24によって音響センサー20が被験者の体表面(H)に装着される。音響センサー20の装着位置は、例えば、胸、または喉の下方であり、咳音が効果的に拾える箇所であればよい。
An
ダイアフラム23は、患者が咳や呼吸、嚥下などを行うことにより生体音を発すると、この生体音の波長に合わせて微小振動する。このダイアフラム23の微小振動は、上面及び下面が開口した円錐形状の空気室壁26を伝って第1変換部25に伝搬される。
When the patient emits a body sound by performing coughing, breathing, swallowing, or the like, the
空気室壁26を介して伝えられえた振動は、第1変換部25によって電気信号に変換され、第2変換部27によってデジタル信号に変換されて、解析装置1の咳音判定部3に送信される。
The vibration transmitted through the
このように、音響センサー20が検出した生体音は、生体音データ(生体音信号情報)として解析装置1の咳音判定部3へ出力される。音響センサー20は、所定の音量以上の生体音を検出した場合にのみ生体音データを解析装置1へ出力してもよいし、常時生体音データを出力してもよい。ただし、音響センサー20は、バッテリ部29の電力で駆動しているため、消費電力を節約し、駆動時間を長くするためには、所定の音量以上の生体音を検出した場合にのみ生体音データを解析装置1へ出力する方が好ましい。
In this way, the body sound detected by the
また、音響センサー20にタイマを内蔵し、生体音データに、当該生体音データを得た時刻を示す情報を含めてもよい。
In addition, a timer may be built in the
音響センサー20と解析装置1とは、通信可能に接続されていればよく、有線接続されていてもよいし、無線接続されていてもよい。また、音響センサー20に解析装置1が内蔵されていてもよい。
The
<パルスオキシメータ30>
パルスオキシメータ30は、被験者の経皮的動脈血酸素飽和度を所定の時間間隔で測定する測定装置である。この経皮的動脈血酸素飽和度は、経皮的に測定した動脈血酸素飽和度であり、被験者が咳をすることによって変化する可能性のある当該被験者の生理的指標のひとつである。
<
The
図1に示すように、パルスオキシメータ30は、センサー部31および本体32を備え、本体32は、表示部33および主制御部34を備えている。
As shown in FIG. 1, the
センサー部31は、赤色光を出射する赤色LED31a、赤外光を出射する赤外光LED31b、およびこれらのLEDからの出射光が被験者の指先を透過した結果生じる透過光を受光する受光センサー31cを備えている。
The
主制御部34は、解析装置1からの命令に従ってセンサー部31を制御するとともに、受光センサー31cが受光した赤色光および赤外光の透過光量の変動成分の比率から動脈血酸素飽和度を算出する。算出された経皮的動脈血酸素飽和度は、表示部33(例えば、液晶ディスプレイ)に表示されるとともに、解析装置1の測定装置制御部4へ測定データとして出力される。当該測定データでは、経皮的動脈血酸素飽和度の測定値と、当該測定値を得た時刻とが対応付けられている。
The
パルスオキシメータ30は、解析装置1の咳音判定部3が生体音データに咳音が含まれていると判定した場合に、経皮的動脈血酸素飽和度の測定を開始する。パルスオキシメータ30に常時測定させてもよいが、パルスオキシメータ30が内蔵する電池によって駆動する場合には、消費電力を節約し、駆動時間を長くするために、解析装置1から測定開始命令を受信した時のみ測定を行うことが好ましい。
The
パルスオキシメータ30と解析装置1とは、通信可能に接続されていればよく、有線接続されていてもよいし、無線接続されていてもよい。また、解析装置1はパルスオキシメータ30に内蔵されていてもよい。
The
<解析装置1>
解析装置1は、音響センサー20が生成した生体音データと、パルスオキシメータ30が生成した経皮的動脈血酸素飽和度の測定データ(生体パラメータ)とを用いて被験者の咳を検出する。具体的には、解析装置1は、音響センサー20が被験者の咳音を検出したことを契機として、パルスオキシメータ30が測定した被験者の動脈血酸素飽和度の変化に基づいて咳の有無を検出する。
<
The
生体音パラメータとは、被験者が発する音に関する情報の総称であり、音量、音量の経時的変化、音の周波数などの情報を含み得るものである。より具体的には、生体音パラメータとは、被験者に装着された音響センサー20または被験者の周囲に配置された音響センサー20によって得られた、当該被験者が発する音に関する情報である。
The biological sound parameter is a general term for information related to the sound emitted by the subject, and may include information such as volume, change in volume over time, and sound frequency. More specifically, the body sound parameter is information on the sound emitted by the subject obtained by the
以下では、音響センサー20から出力された音声データに含まれる生体音(生体音信号情報)を分析することによって得られる情報を生体音パラメータとして説明する。
Hereinafter, information obtained by analyzing a biological sound (biological sound signal information) included in audio data output from the
また、生体パラメータとは、生体音パラメータとは異なるパラメータであり、被験者の生理状態を反映したパラメータである。本実施形態においては、生体パラメータは経皮的動脈血酸素飽和度である。 The biological parameter is a parameter different from the biological sound parameter, and is a parameter reflecting the physiological state of the subject. In this embodiment, the biological parameter is percutaneous arterial oxygen saturation.
なお、生体パラメータは、生体音信号情報に基づくものでもよく、例えば、心臓音を分析することによって得られる心臓疾患の指標や、呼吸音を分析することによって得られる呼吸の程度を示す指標でもよい。 The biological parameter may be based on biological sound signal information, for example, an index of heart disease obtained by analyzing heart sound or an index indicating the degree of respiration obtained by analyzing respiratory sound. .
本実施形態では、上述のように、パルスオキシメータ30において、受光量(生体信号情報)に基づいて経皮的動脈血酸素飽和度が算出され、算出された経皮的動脈血酸素飽和度が解析装置1へ出力される。そのため、解析装置1では生体信号情報を直接分析することは行わず、パルスオキシメータ30から生体パラメータを取得する。
In the present embodiment, as described above, the
経皮的動脈血酸素飽和度以外の生体パラメータを用いる場合には、生体信号情報を分析することによって生体パラメータを取得してもよい。例えば、口または鼻における気流(生体信号情報)を分析することによって、呼吸に関する生体パラメータを取得してもよい。 When using a biological parameter other than percutaneous arterial oxygen saturation, the biological parameter may be acquired by analyzing biological signal information. For example, you may acquire the biological parameter regarding respiration by analyzing the airflow (biological signal information) in a mouth or a nose.
解析装置1は、主制御部2、記憶部7、操作部8および表示部9を備えており、主制御部2は、咳音判定部(生体音パラメータ取得手段、咳音推定手段)3、測定装置制御部(生体パラメータ取得手段)4、統計処理部5および症状検出部(検出手段)6を備えている。
The
<咳音判定部3>
咳音判定部3は、音響センサー20から出力された生体音データを取得し、当該生体音データに基づいて咳音の発生を推定する。すなわち、咳音判定部3は、生体音データに咳音が含まれているかどうかを判定する。この場合、生体音データを分析することによって咳音に関する生体音パラメータを取得すると見なすことができる。
<Cough
The cough
生体音データに咳音が含まれているかどうかの判定方法は、公知の方法を用いればよい。例えば、音信号の立ち上がり勾配および音信号の変化の時間幅を咳音の特徴として咳音の有無を判定してもよいし、特許文献1に記載のように複数の帯域信号を音声データから抽出し、抽出した帯域信号の対応関係から咳音の有無を判定してもよい。
A known method may be used as a method for determining whether the body sound data includes a cough sound. For example, the presence / absence of a coughing sound may be determined using the rising slope of the sound signal and the time width of the sound signal change as characteristics of the coughing sound, or a plurality of band signals may be extracted from the audio data as described in
また、咳音判定部3は、自身が利用可能なタイマー(不図示)を参照し、生体音データを取得した時刻(または、音響センサー20が生体音を検出した時刻)と、当該生体音データとを対応づけて記憶部7に記録する。
Also, the cough
<測定装置制御部4>
測定装置制御部4は、咳音判定部3が生体音データに咳音が含まれていると判定した場合に、パルスオキシメータ30の主制御部34に測定開始命令を出力する。この測定開始命令を受けてパルスオキシメータ30が経皮的動脈血酸素飽和度を測定し、その測定データが出力されると、測定装置制御部4は、当該測定データを取得し、統計処理部5へ出力する。上記測定開始命令は、所定の時間(例えば、20秒間)経皮的動脈血酸素飽和度を測定することを命じるものであってもよいし、測定開始命令とは別に測定終了命令が出力されてもよい。
<Measurement
When the cough
なお、生体音データに含まれる生体音に咳音が含まれているかどうかの判定を行わず、何らかの生体音が検出された場合に、測定装置制御部4がパルスオキシメータ30に測定を開始させてもよい。すなわち、測定装置制御部4は、生体音データに含まれる生体音が所定の条件(例えば、所定の音量以上)に合致する場合に、パルスオキシメータ30の測定データ(すなわち、経皮的動脈血酸素飽和度の測定値)を取得してもよい。
Note that the
<統計処理部5>
統計処理部5は、時系列的に得られた経皮的動脈血酸素飽和度の測定値を統計処理する。例えば、統計処理部5は、音響センサー20によって生体音が検出された時点(生体音パラメータの変化時点)を基準とする所定期間における経皮的動脈血酸素飽和度の統計値(例えば、平均値、中央値など)を算出する。
<
The
より具体的には、上記統計値は、音響センサー20によって生体音が検出された時点を基準として設定された期間かつ約20秒間の期間における経皮的動脈血酸素飽和度の平均値である。例えば、上記統計値は、音響センサー20によって生体音が検出された時点から20秒間の経皮的動脈血酸素飽和度の平均値である。
More specifically, the statistical value is an average value of percutaneous arterial oxygen saturation over a period set with reference to a time point when a body sound is detected by the
経皮的動脈血酸素飽和度は、同一被験者において常に一定であるわけではなく、時々によって変化し得るものである。また、測定された経皮的動脈血酸素飽和度には測定誤差が含まれていると考えられる。 Percutaneous arterial oxygen saturation is not always constant in the same subject and can change from time to time. Further, it is considered that the measured percutaneous arterial blood oxygen saturation includes a measurement error.
そこで、音響センサー20が生体音を検出した時点を基準として、約20秒間の測定期間を定め、その測定期間内に得られた経皮的動脈血酸素飽和度の測定値を統計処理することによって、被験者が咳をしていない状態における経皮的動脈血酸素飽和度をより正確に算出できる。
Therefore, by setting a measurement period of about 20 seconds on the basis of the time point when the
被験者が咳をしてから経皮的動脈血酸素飽和度が実際に変化するまでに20秒程度のタイムラグがあるため、生体音が検出された時点から20秒間の経皮的動脈血酸素飽和度の平均値を算出した場合でも、被験者が咳をする前の経皮的動脈血酸素飽和度を算出できる。 Since there is a time lag of about 20 seconds from when the subject coughs until the percutaneous arterial oxygen saturation actually changes, the average percutaneous arterial oxygen saturation for 20 seconds from the time when the body sound is detected Even when the value is calculated, the percutaneous arterial oxygen saturation before the subject coughs can be calculated.
ただし、経皮的動脈血酸素飽和度の測定期間が、長すぎる場合には、咳の影響を受けて低下した経皮的動脈血酸素飽和度も平均値に含まれる可能性がある。特に咳をする間隔が短い場合には、この問題が生じやすい。そのため、経皮的動脈血酸素飽和度の測定期間は、10〜30秒間程度が好ましい。 However, if the measurement period of the percutaneous arterial oxygen saturation is too long, the average value may also include the percutaneous arterial oxygen saturation that has decreased due to the influence of cough. This problem is likely to occur especially when the coughing interval is short. Therefore, the measurement period of percutaneous arterial oxygen saturation is preferably about 10 to 30 seconds.
常に経皮的動脈血酸素飽和度を測定する構成では、生体音が検出された時点より前の時点における経皮的動脈血酸素飽和度を上記統計値の算出に用いてもよい。例えば、生体音が検出された時点の前後10秒間の経皮的動脈血酸素飽和度の平均値を算出してもよい。 In a configuration in which the percutaneous arterial oxygen saturation is always measured, the percutaneous arterial oxygen saturation at a time before the time when the body sound is detected may be used for calculating the statistical value. For example, the average value of percutaneous arterial blood oxygen saturation for 10 seconds before and after the time when the body sound is detected may be calculated.
<症状検出部6>
症状検出部6は、統計処理部5が算出した統計値と、所定の時点における経皮的動脈血酸素飽和度とを比較することによって、被験者による咳の発出状態および咳の重症度を検出する。
<
The
具体的には、症状検出部6は、音響センサー20が生体音を検出した時点を基準とする所定期間における経皮的動脈血酸素飽和度の変化に基づいて被験者の咳を検出する。より具体的には、症状検出部6は、音響センサー20が生体音を検出した時点から20秒後の経皮的動脈血酸素飽和度の、上記時点から20秒間の経皮的動脈血酸素飽和度の平均値に対する低下率(変化率)に基づいて、咳の発出状態を検出する。
Specifically, the
咳をすることにより呼吸が不十分になった場合には、体内に取り込まれる酸素飽和度が低下し、その結果、動脈血中の酸素飽和度が低下する。咳を発してから経皮的動脈血酸素飽和度が低下するまでに約20秒かかる。それゆえ、咳をしていない状態における経皮的動脈血酸素飽和度の統計値(平均値)と、生体音が検出された時点から20秒後の経皮的動脈血酸素飽和度とを取得し、前者に対する後者の低下率を求めることで経皮的動脈血酸素飽和度の変化(低下)を精度高く検出できる。
When breathing becomes insufficient due to coughing, the oxygen saturation taken into the body decreases, and as a result, the oxygen saturation in arterial blood decreases. It takes about 20 seconds from the cough to the percutaneous arterial oxygen saturation to decrease. Therefore, the statistical value (average value) of the percutaneous arterial oxygen saturation in the state of not coughing and the percutaneous
なお、症状検出部6は、上記統計値と、咳によって経皮的動脈血酸素飽和度が低下すると推定される時点の経皮的動脈血酸素飽和度との比較結果に基づいて、咳の発出状態を検出すればよく、20秒後というタイミングはあくまで一例である。
The
また、上記統計値と比較する経皮的動脈血酸素飽和度の測定値は、生体音が検出された時点を基準とする所定期間における、複数の経皮的動脈血酸素飽和度の測定値を統計処理した値であってもよい。例えば、症状検出部6は、生体音が検出された時点から20秒経過した時点と、生体音が検出された時点から25秒経過した時点との間の5秒間に取得された複数の経皮的動脈血酸素飽和度の統計値(例えば、平均値)を算出し、上記20秒間の統計値(咳の影響が出る前の値)と、上記5秒間の統計値(咳の影響が出た後の値)とを比較することにより、経皮的動脈血酸素飽和度の変化を検出してもよい。
The measured value of percutaneous arterial blood oxygen saturation to be compared with the above statistical value is a statistical processing of a plurality of measured values of percutaneous arterial blood oxygen saturation for a predetermined period based on the time when a body sound is detected. It may be a value. For example, the
また、本発明の検出手段は、生体音パラメータ(またはその経時的変化)と生体パラメータ(またはその経時的変化)とに基づいて被験者の状態を検出するものであればよく、咳を検出するものに限定されない。 The detection means of the present invention may be any means that detects the condition of the subject based on the body sound parameter (or its change over time) and the body parameter (or its change over time), and detects cough. It is not limited to.
<記憶部7>
記憶部7は、主制御部2が実行する(1)各部の制御プログラム、(2)OSプログラム、(3)アプリケーションプログラム、および、(4)これらプログラムを実行するときに読み出す各種データを記録するものである。記憶部7は、ハードディスク、フラッシュメモリなどの不揮発性の記憶装置によって構成される。
<
The
なお、生体音データおよび測定データを保存するために、脱着可能な記憶装置が解析装置1に備えられていてもよい。
In addition, in order to save the body sound data and the measurement data, a removable storage device may be provided in the
<操作部8>
操作部8は、解析装置1に各種の設定値を入力したり、各種の命令を入力するための入力装置であり、例えば、入力ボタン、切り替えスイッチなどである。
<
The
<表示部9>
表示部9は、解析装置1の設定情報または解析結果などを表示するものであり、例えば、液晶ディスプレイである。
<
The
(症状検出装置40における処理の流れ)
次に症状検出装置40における処理(生体測定方法)の流れの一例について説明する。図3は、症状検出装置40における処理の流れの一例を示すフローチャートである。
(Processing flow in symptom detection device 40)
Next, an example of the flow of processing (biological measurement method) in the
まず、被験者の胸に装着された音響センサー20は、生体音のモニタリングを継続的に行い(S1)、所定の音量以上の生体音を検出すると(S2にてYES)、当該生体音を含む生体音データを解析装置1の咳音判定部3へ出力する。
First, the
咳音判定部3は、生体音データを受け取ると(生体音パラメータ取得ステップ)、この生体音データを受け取った時点の時刻である生体音検出時刻を記憶部7に記録するとともに、当該生体音データに咳音が含まれているかどうかを判定する(S3)。
Upon receiving the body sound data (body sound parameter acquisition step), the cough
咳音判定部3が、生体音データに咳音が含まれていると判定した場合(S3にてYES)、測定装置制御部4は、パルスオキシメータ30の主制御部34に対して測定開始命令を出力する。
When cough
主制御部34は、この測定開始命令を受信すると、センサー部31に経皮的動脈血酸素飽和度(SpO2)の測定を所定の期間(例えば、20秒間)行わせ、得られた経皮的動脈血酸素飽和度の測定値と当該測定値を得た時刻とが対応付けられて含まれている測定データを解析装置1の測定装置制御部4へ順次出力する(S4)。なお、パルスオキシメータ30は、所定の測定期間において得られた測定値をまとめて解析装置1へ送信してもよい。
When the
一方、咳音判定部3が、生体音データに咳音が含まれていないと判定した場合(S3にてNO)、そのまま生体音のモニタリングを続行する(S1に戻る)。
On the other hand, when the cough
パルスオキシメータ30が経皮的動脈血酸素飽和度の測定を開始した後に、測定装置制御部4は、経皮的動脈血酸素飽和度の測定値を受け取ると(生体パラメータ取得ステップ)、当該測定値を記憶部7に順次格納する。
After the
統計処理部5は、記憶部7に記録された生体音検出時刻から20秒を経る間に測定された経皮的動脈血酸素飽和度の平均値を算出し、その平均値を症状検出部6へ出力する(S5)。
The
症状検出部6は、生体音検出時刻から20秒後の経皮的動脈血酸素飽和度の測定値を記憶部7から取得し、統計処理部5が算出した平均値に対する上記測定値の低下率を算出する(S6)。
The
症状検出部6は、この低下率が0.1%以上であると判定すれば(S7にてYES)、重度の咳が発出されたと判定し、その判定結果を表示部9に表示するとともに記憶部7に格納する(S8)(検出ステップ)。
If
一方、症状検出部6は、上記低下率が0.1%未満であると判定すれば(S7にてNO)、軽度の咳が発出されたと判定し、その判定結果を表示部9に表示するとともに記憶部7に格納する(S9)。
On the other hand, if
記憶部7に格納された判定結果は、その後被験者によって再度確認することができるとともに、他の装置へ送信することができる。また、判定結果を脱着可能な記憶装置(メモリ)に格納してもよく、この場合、当該記憶装置を他の機器に装着することで当該機器において判定結果を利用できる。
The determination result stored in the
(変更例)
解析装置1は、パルスオキシメータ30および音響センサー20と常時接続される必要はなく、パルスオキシメータ30の測定データおよび音響センサー20の生体音データが、パルスオキシメータ30および音響センサー20とは異なる情報記憶装置に格納され、この情報記憶装置から解析装置1へ測定データおよび生体音データが出力されてもよい。解析装置1をパーソナルコンピュータを用いて実現する場合にはこの構成を用いればよい。また、上記情報記憶装置は、他のパーソナルコンピュータが備える記憶装置(例えば、ハードディスク)であってもよいし、パルスオキシメータ30および/または音響センサー20に対して装着および脱着可能な記憶装置(メモリ)であってもよい。また、解析装置1は、他の情報記憶装置から生体音データおよび測定データを受信するための通信部を備えていてもよい。この通信部は、例えば、インターネット、LAN(local area network)等の通信ネットワークを介して通信を行うものである。
(Example of change)
The
このように、他の情報記憶装置から生体音データおよび測定データを取得する場合には、測定データにおいて、経皮的動脈血酸素飽和度の複数の測定値と、各測定値を得た時刻とが対応付けられていることが好ましい。また、生体音データには、当該生体音データが得られた時刻を示す情報が含まれていることが好ましい。 Thus, when acquiring body sound data and measurement data from another information storage device, in the measurement data, a plurality of measured values of percutaneous arterial blood oxygen saturation and the time at which each measured value was obtained. It is preferable that it is matched. The biological sound data preferably includes information indicating the time when the biological sound data is obtained.
このように測定データおよび音声データが得られた時刻の情報が当該データに含まれていることにより、咳が発生した時刻と経皮的動脈血酸素飽和度の経時的変化とを、測定時刻よりも後に対比することができ、咳が発生したかどうかの判定をリアルタイムで行う必要がなくなる。 Since the information on the time at which the measurement data and the voice data were obtained in this way is included in the data, the time at which the cough occurred and the change over time in the percutaneous arterial blood oxygen saturation are compared to the measurement time. This can be compared later, eliminating the need to determine in real time whether cough has occurred.
また、解析装置1は、生体音に咳音が含まれているかどうかを判定しない場合には、音響センサー20から生体音の音声データを取得する必要は必ずしもなく、生体音を検出したことを示す生体音検出情報を音響センサー20から取得してもよい。この生体音検出情報に生体音を検出した時刻の情報が含まれていてもよいし、解析装置1が生体音検出情報を受信した時点で、その時点の時刻を当該生体音検出情報と対応づけて記憶部7に格納してもよい。この場合には、生体音検出情報を生体音パラメータと見なすことができる。
Further, when the
また、音響センサー20が検出する生体音は、咳音に限定されず、くしゃみに伴う音であってもよい。くしゃみをした場合にも動脈血酸素飽和度が低下する可能性があるため、咳の検出と同様にくしゃみの検出を行うことができる。
Further, the body sound detected by the
また、咳やくしゃみの他に、喘息など音の発生を伴う他の症状を検出してもよい。 In addition to coughing and sneezing, other symptoms accompanied by sound such as asthma may be detected.
(実施例1)
次に、実際に被験者の咳を検出した実施例について説明する。
Example 1
Next, an example in which a subject's cough was actually detected will be described.
被験者の胸に音響センサー20を貼り付けて生体音のセンシングを継続的に行うとともに、経皮的動脈血酸素飽和度測定のためにパルスオキシメータ30としてコニカミノルタセンシング製PULSOX−300iを腕に装着し、そのセンサー部を指先に取り付けた。
The
音響センサー20で検出した音から特定アルゴリズムにより咳音を検出し、同時に経皮的動脈血酸素飽和度の測定を継続的に行った。そして、音響センサー20が生体音を検出した時間t(秒)から15秒間の平均値(15秒平均値)を算出し、その平均値に対する、t+20(秒)における経皮的動脈血酸素飽和度(リアルタイム値)の変化率を算出した。この変化率は、次の(1)式で示されるものである。
A cough sound was detected from the sound detected by the
(変化率)=(リアルタイム値)/(15秒平均値)−1.0 ・・・(1)
上記変化率がプラスの数値の場合には増加率を意味し、マイナスの数値の場合には低下率を示す。
(Change rate) = (Real time value) / (Average value for 15 seconds) −1.0 (1)
When the rate of change is a positive value, it means an increase rate, and when it is a negative value, it indicates a decrease rate.
図4は、実施例1の実験結果を示す図である。同図に示すように、t=5〜9の時点で咳音が検出され、その20秒後(t=25〜29)に、15秒平均値からの経皮的動脈血酸素飽和度の低下がみられた。その低下率は、いずれも0.1%以上であるため、重度の咳であると判定された。 FIG. 4 is a diagram showing experimental results of Example 1. As shown in the figure, a coughing sound is detected at a time point of t = 5 to 9, and after 20 seconds (t = 25 to 29), a decrease in percutaneous arterial oxygen saturation from an average value of 15 seconds. It was seen. Since the decrease rate was 0.1% or more, it was determined that the cough was severe.
実際に、t=5〜9の時点で咳が発生しており、発生した咳が確実に検出されていることが確かめられた。 Actually, cough occurred at the time t = 5 to 9, and it was confirmed that the generated cough was reliably detected.
また、t=13,14に咳音が発生していると判定されているが、t=33において経皮的動脈血酸素飽和度は低下していないため、軽度の咳であると判定された。 In addition, although it was determined that a coughing sound was generated at t = 13, 14, since the percutaneous arterial oxygen saturation did not decrease at t = 33, it was determined that the cough was mild.
しかし、実際には、t=13,14の時点では咳は検出されていない。これは、咳音検出のアルゴリズムによる誤判定が原因であると考えられる。すなわち、音響センサー20が拾った雑音を咳音であると判定したことが原因であると考えられる。
However, in practice, no cough is detected at the time t = 13,14. This is considered to be caused by an erroneous determination by the cough detection algorithm. That is, it is considered that the noise picked up by the
この場合でも、t=13の20秒後のt=33、およびt=14の20秒後のt=34では経皮的動脈血酸素飽和度は低下していないため、重度の咳であるとは判定されず、軽度の咳という判定に留められている。この結果から、咳音検出のアルゴリズムのみに頼るよりも、経皮的動脈血酸素飽和度の変化を併せて考慮した方が、咳検出の精度が高まることが明らかとなった。 Even in this case, since t = 33 20 seconds after t = 13 and t = 34 20 seconds after t = 14, the percutaneous arterial oxygen saturation does not decrease, It is not judged and it is limited to the judgment of mild cough. From this result, it was clarified that the accuracy of cough detection is higher when the change in percutaneous arterial blood oxygen saturation is considered together rather than relying solely on the cough sound detection algorithm.
なお、上述のように軽度の咳には雑音を検出した場合も含まれる可能性があるため、経皮的動脈血酸素飽和度が0・1%以上低下した場合のみ咳が発生したと判定してもよい。このようなアルゴリズムにすれば、t=13,14における音は、咳によるものではないと判定される。 As described above, since mild cough may include a case where noise is detected, it is determined that cough has occurred only when percutaneous arterial oxygen saturation is decreased by 0.1% or more. Also good. According to such an algorithm, it is determined that the sound at t = 13, 14 is not due to cough.
(実施例2)
次に、実施例1と同じ測定データを用いて、経皮的動脈血酸素飽和度の平均値を15秒間の平均値ではなく20秒間の平均値にした場合の実験結果について説明する。図5は、実施例2の実験結果を示す図である。また、図6は、図5に示す結果をグラフとして示した図である。
(Example 2)
Next, experimental results when the average value of percutaneous arterial blood oxygen saturation is not the average value for 15 seconds but the average value for 20 seconds will be described using the same measurement data as in Example 1. FIG. 5 is a diagram showing experimental results of Example 2. FIG. 6 is a graph showing the results shown in FIG.
図5および図6に示すように、経皮的動脈血酸素飽和度の20秒間の平均値を算出した場合でも、最終的な判定結果は実施例1と同じであるが、20秒間の平均値をとる方が、咳をしていない状態の経皮的動脈血酸素飽和度をよりバラつきが少なく算出できる。特に、動脈血酸素飽和度の変化が激しい状態の被験者の咳を検出する場合や、パルスオキシメータ30の測定精度が低い場合には、20秒以上の平均値をとることが好ましい。
As shown in FIG. 5 and FIG. 6, even when the average value of the percutaneous arterial blood oxygen saturation for 20 seconds is calculated, the final determination result is the same as in Example 1, but the average value for 20 seconds is By taking it, the percutaneous arterial oxygen saturation in the state of not coughing can be calculated with less variation. In particular, when detecting a cough in a subject whose arterial oxygen saturation is severely changed, or when the measurement accuracy of the
(症状検出装置40の効果)
以上のように、症状検出装置40は、音響センサー20から出力された生体音データと、パルスオキシメータ30から出力された経皮的動脈血酸素飽和度の測定データとに基づいて、被験者の咳の有無(および咳の重症度)を判定する。経皮的動脈血酸素飽和度は、音を発する被験者の症状(すなわち、咳)によって変化する可能性のある当該被験者の生理的指標である。
(Effect of symptom detection device 40)
As described above, the
つまり、症状検出装置40では、症状の検出を行うときに、当該症状によって発生する音(例えば、咳音)に関する情報(生体音パラメータ)のみを用いるのではなく、その症状に伴って変化する可能性のある、その他の生理的な生体パラメータ(例えば、経皮的動脈血酸素飽和度)の変化を共に検出する。
That is, in the
この構成により、症状を直接反映した生体音パラメータのみを利用する場合よりも、当該症状の検出精度を高めることができる。 With this configuration, the detection accuracy of the symptom can be improved as compared with the case where only the body sound parameter that directly reflects the symptom is used.
また、症状検出装置40では、定量的な解析が可能な経皮的動脈血酸素飽和度を第2のパラメータとして用いているため、経皮的動脈血酸素飽和度の変化率に応じて段階的に咳の重症度を判定できる。それゆえ、単に咳をしたかどうかの判定では得られない、咳の重症度という医学的に有用な情報を提供でき、医師による診断、治療等をより強力にサポートできると考えられる。
In addition, since the
また、音響センサー20で咳の可能性のある音を検出した時のみ経皮的動脈血酸素飽和度測定を行うため、消費電力が少なくモバイル用途に適したシステムとなっている。
In addition, since the percutaneous arterial blood oxygen saturation measurement is performed only when the
なお、特許文献2の発明では、被験者が咳をしたかどうかの判定を、被験者が発する咳音および被験者の体動に基づいて行っているが、被験者の体動を示す情報は上記生体パラメータではない。咳をしていない時にも被験者が体を動かすことは頻繁に起こるため、被験者の体動に基づいて咳の検出を行うことにより、咳の検出精度はさほど高まらない可能性がある。
In the invention of
(その他の変更例)
本発明は上述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。
(Other changes)
The present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications are possible within the scope shown in the claims, and embodiments obtained by appropriately combining technical means disclosed in different embodiments. Is also included in the technical scope of the present invention.
また、上述した症状検出装置40の各ブロック、特に解析装置1の主制御部2は、ハードウェアロジックによって構成してもよいし、次のようにCPUを用いてソフトウェアによって実現してもよい。
Moreover, each block of the
すなわち、症状検出装置40は、各機能を実現する制御プログラムの命令を実行するCPU(central processing unit)、上記プログラムを格納したROM(read only memory)、上記プログラムを展開するRAM(random access memory)、上記プログラムおよび各種データを格納するメモリ等の記憶装置(記録媒体)などを備えている。そして、本発明の目的は、上述した機能を実現するソフトウェアである症状検出装置40の制御プログラム(症状検出プログラム)のプログラムコード(実行形式プログラム、中間コードプログラム、ソースプログラム)をコンピュータで読み取り可能に記録した記録媒体を、上記症状検出装置40に供給し、そのコンピュータ(またはCPUやMPU)が記録媒体に記録されているプログラムコードを読み出し実行することによっても、達成可能である。
That is, the
上記記録媒体としては、例えば、磁気テープやカセットテープ等のテープ系、フロッピー(登録商標)ディスク/ハードディスク等の磁気ディスクやCD−ROM/MO/MD/DVD/CD−R等の光ディスクを含むディスク系、ICカード(メモリカードを含む)/光カード等のカード系、あるいはマスクROM/EPROM/EEPROM/フラッシュROM等の半導体メモリ系などを用いることができる。 Examples of the recording medium include a tape system such as a magnetic tape and a cassette tape, a magnetic disk such as a floppy (registered trademark) disk / hard disk, and an optical disk such as a CD-ROM / MO / MD / DVD / CD-R. Card system such as IC card, IC card (including memory card) / optical card, or semiconductor memory system such as mask ROM / EPROM / EEPROM / flash ROM.
また、症状検出装置40を通信ネットワークと接続可能に構成し、上記プログラムコードを通信ネットワークを介して供給してもよい。この通信ネットワークとしては、特に限定されず、例えば、インターネット、イントラネット、エキストラネット、LAN、ISDN、VAN、CATV通信網、仮想専用網(virtual private network)、電話回線網、移動体通信網、衛星通信網等が利用可能である。また、通信ネットワークを構成する伝送媒体としては、特に限定されず、例えば、IEEE1394、USB、電力線搬送、ケーブルTV回線、電話線、ADSL回線等の有線でも、IrDAやリモコンのような赤外線、Bluetooth(登録商標)、802.11無線、HDR(high data rate)、携帯電話網、衛星回線、地上波デジタル網等の無線でも利用可能である。なお、本発明は、上記プログラムコードが電子的な伝送で具現化された、搬送波に埋め込まれたコンピュータデータ信号の形態でも実現され得る。
Further, the
なお、本発明は、以下のようにも表現できる。 The present invention can also be expressed as follows.
すなわち、本発明は、音響センサーにより検出された音データと経皮的動脈血酸素濃度の変化の両方のデータから、咳を検出する咳検出センサーである。 That is, the present invention is a cough detection sensor that detects cough from both sound data detected by an acoustic sensor and data on changes in percutaneous arterial blood oxygen concentration.
また、上記咳検出センサーは、20秒以上の経皮的動脈血酸素濃度平均値からの変化を検出することが好ましい。 The cough detection sensor preferably detects a change from the percutaneous arterial blood oxygen concentration average value of 20 seconds or more.
また、上記咳検出センサーは、音響センサーの値と20秒後から20秒以上の経皮的動脈血酸素濃度の平均値との相関から咳の検出を検出することが好ましい。 The cough detection sensor preferably detects cough detection from the correlation between the value of the acoustic sensor and the average value of the percutaneous arterial blood oxygen concentration over 20 seconds after 20 seconds.
また、上記咳検出センサーは、音響センサーで咳と推定する音を検出したときのみ経皮的動脈血酸素濃度の計測を行うことが好ましい。 The cough detection sensor preferably measures the percutaneous arterial blood oxygen concentration only when the sound sensor detects a sound estimated to be cough.
また、本発明は、音データを含む複数のパラメタから被験者の状態を検出する検出装置であるとも表現できる。 The present invention can also be expressed as a detection device that detects the state of a subject from a plurality of parameters including sound data.
また、上記検出装置は、前記パラメタの任意の期間の変化から前記被験者の状態を検出することが好ましい。 Moreover, it is preferable that the said detection apparatus detects the said test subject's state from the change of the said parameter for the arbitrary periods.
また、上記検出装置は、前記パラメタの相関から前記被験者の状態を検出することが好ましい。 Moreover, it is preferable that the said detection apparatus detects the state of the said test subject from the correlation of the said parameter.
また、上記検出装置は、前記音データが任意の条件に合致する場合に前記パラメタの計測を行い前期被験者の状態を検出することが好ましい。 Moreover, it is preferable that the said detection apparatus measures the said parameter and detects a test subject's state, when the said sound data corresponds to arbitrary conditions.
また、前記パラメタは経皮的動脈血酸素濃度を含むことが好ましい。 The parameter preferably includes a percutaneous arterial blood oxygen concentration.
また、前記被験者の状態は咳である。 The subject's condition is cough.
また、上記検出装置は、20秒以上の前記経皮的動脈血酸素濃度平均値からの変化から咳を検出することが好ましい。 Moreover, it is preferable that the said detection apparatus detects a cough from the change from the said percutaneous arterial blood oxygen concentration average value for 20 seconds or more.
また、上記検出装置は、前記音データと、20秒後の前期経皮的動脈血酸素濃度の20秒以上の平均値との相関から咳を検出することが好ましい。 Moreover, it is preferable that the said detection apparatus detects a cough from the correlation with the said sound data and the average value of the percutaneous arterial blood oxygen concentration for 20 seconds or more after 20 seconds.
また、上記検出装置は、前記音データで咳と推定する音を検出したときのみ前記経皮的動脈血酸素濃度の計測を行うことが好ましい。 Moreover, it is preferable that the said detection apparatus measures the said percutaneous arterial blood oxygen concentration only when the sound estimated as cough is detected from the said sound data.
また、前記パラメタは、音センサを含む1つないし複数のセンサで検出されたデータであることが好ましい。 The parameter is preferably data detected by one or more sensors including a sound sensor.
また、前記音センサは、検出したい被験者の状態に応じて人体の任意の位置に装着されることが好ましい。 Moreover, it is preferable that the said sound sensor is mounted | worn at the arbitrary positions of a human body according to the test subject's state to detect.
本発明は、被験者の状態を精度高く検出することができるため、医療機関における患者のモニタリング装置、または家庭における自己診断用の健康機器などに適用できる。 The present invention can detect a subject's condition with high accuracy, and thus can be applied to a patient monitoring apparatus in a medical institution or a health device for self-diagnosis at home.
1 解析装置(生体測定装置)
3 咳音判定部(咳音推定手段、生体音パラメータ取得手段)
4 測定装置制御部(生体パラメータ取得手段)
6 症状検出部(検出手段)
20 音響センサー(生体音センサー)
30 パルスオキシメータ(生体センサー)
31 センサー部(生体センサー)
40 症状検出装置(生体測定装置)
1 Analysis device (biological measurement device)
3 Cough sound determination unit (cough sound estimation means, biological sound parameter acquisition means)
4. Measurement device control unit (biological parameter acquisition means)
6 Symptom detection unit (detection means)
20 Acoustic sensor (biological sound sensor)
30 Pulse oximeter (biological sensor)
31 Sensor unit (biological sensor)
40 Symptom detection device (biological measurement device)
Claims (17)
上記生体音信号情報または上記生体から取得された他の生体信号情報に基づく、上記生体音パラメータとは異なる生体パラメータを取得する生体パラメータ取得手段と、
上記生体音パラメータと上記生体パラメータとに基づいて上記生体の状態を検出する検出手段とを備えていることを特徴とする生体測定装置。 Biological sound parameter acquisition means for acquiring biological sound parameters based on biological sound signal information acquired from the biological body;
Biological parameter acquisition means for acquiring a biological parameter different from the biological sound parameter based on the biological sound signal information or other biological signal information acquired from the biological body;
A biological measurement apparatus comprising: a detection unit configured to detect the state of the biological body based on the biological sound parameter and the biological parameter.
上記生体音パラメータおよび上記生体パラメータの経時的変化に基づいて生体の状態を検出することを特徴とする請求項1または2に記載の生体測定装置。 The detecting means is
The living body measurement apparatus according to claim 1, wherein the living body state is detected based on the biological sound parameter and a change with time of the living body parameter.
上記生体音パラメータが変化した時点を基準とする所定期間における、上記生体パラメータの変化に基づいて生体の状態を検出することを特徴とする請求項3に記載の生体測定装置。 The detecting means is
The living body measurement apparatus according to claim 3, wherein a state of the living body is detected based on a change in the living body parameter in a predetermined period based on a time point when the living body sound parameter is changed.
上記生体パラメータ取得手段は、上記生体パラメータを取得し、
上記検出手段は、上記生体の状態を検出することを特徴とする請求項1から4までのいずれか1項に記載の生体測定装置。 When the biological sound signal information matches a predetermined condition,
The biological parameter acquisition means acquires the biological parameter,
The biometric apparatus according to any one of claims 1 to 4, wherein the detecting means detects the state of the living body.
上記生体による咳の発出状態を検出することを特徴とする請求項6に記載の生体測定装置。 The detecting means is
The biometric apparatus according to claim 6, wherein the state of coughing by the living body is detected.
上記生体音パラメータの変化時点を基準とする所定期間における上記経皮的動脈血酸素飽和度の統計値と、上記変化時点から所定時間経過した時点の経皮的動脈血酸素飽和度との比較結果に基づいて、咳の発出状態を検出することを特徴とする請求項7または8に記載の生体測定装置。 The detecting means is
Based on a comparison result between the statistical value of the percutaneous arterial oxygen saturation in a predetermined period based on the change time of the body sound parameter and the percutaneous arterial oxygen saturation at the time when a predetermined time has elapsed from the change The biometric apparatus according to claim 7, wherein the state of coughing is detected.
上記変化時点から20秒後の経皮的動脈血酸素飽和度の、上記経皮的動脈血酸素飽和度の平均値に対する変化率に基づいて、咳の発出状態を検出することを特徴とする請求項10に記載の生体測定装置。 The detecting means is
11. The state of coughing is detected based on a rate of change of percutaneous arterial oxygen saturation 20 seconds after the change time point with respect to an average value of the percutaneous arterial oxygen saturation. The biometric apparatus described in 1.
上記生体パラメータ取得手段は、
上記咳音推定手段が、上記咳音の発生を推定した場合にのみ、上記経皮的動脈血酸素飽和度を取得することを特徴とする請求項7から11までのいずれか1項に記載の生体測定装置。 Cough sound estimation means for estimating the occurrence of cough sound based on the biological sound signal information,
The biological parameter acquisition means includes
The living body according to any one of claims 7 to 11, wherein the cough sound estimation means acquires the percutaneous arterial blood oxygen saturation only when the occurrence of the cough sound is estimated. measuring device.
生体から取得された生体音信号情報に基づく生体音パラメータを取得する生体音パラメータ取得ステップと、
上記生体音信号情報または上記生体から取得された他の生体信号情報に基づく、上記生体音パラメータとは異なる生体パラメータを取得する生体パラメータ取得ステップと、
上記生体音パラメータと上記生体パラメータとに基づいて上記生体の状態を検出する検出ステップとを含むことを特徴とする生体測定方法。 A biometric measurement method in a biometric apparatus for measuring a state of a living body,
A biological sound parameter acquisition step of acquiring a biological sound parameter based on biological sound signal information acquired from the biological body;
A biological parameter acquisition step of acquiring a biological parameter different from the biological sound parameter based on the biological sound signal information or other biological signal information acquired from the biological body;
A biological measurement method comprising: a detection step of detecting a state of the biological body based on the biological sound parameter and the biological parameter.
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2010167055A JP5642446B2 (en) | 2010-07-26 | 2010-07-26 | Biometric apparatus, biometric method, control program, and recording medium |
| US13/811,429 US20130131465A1 (en) | 2010-07-26 | 2011-07-14 | Biomeasurement device, biomeasurement method, control program for a biomeasurement device, and recording medium with said control program recorded thereon |
| PCT/JP2011/066054 WO2012014691A1 (en) | 2010-07-26 | 2011-07-14 | Biomeasurement device, biomeasurement method, control program for a biomeasurement device, and recording medium with said control program recorded thereon |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2010167055A JP5642446B2 (en) | 2010-07-26 | 2010-07-26 | Biometric apparatus, biometric method, control program, and recording medium |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2012024389A true JP2012024389A (en) | 2012-02-09 |
| JP5642446B2 JP5642446B2 (en) | 2014-12-17 |
Family
ID=45778069
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2010167055A Expired - Fee Related JP5642446B2 (en) | 2010-07-26 | 2010-07-26 | Biometric apparatus, biometric method, control program, and recording medium |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP5642446B2 (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2014039822A (en) * | 2012-08-22 | 2014-03-06 | Chi Mei Foundation Medical Center | Device for detecting blood oxygen concentration related to one or plurality of mucosa regions |
| JP2021131873A (en) * | 2012-12-21 | 2021-09-09 | デカ・プロダクツ・リミテッド・パートナーシップ | Systems, methods and equipment for electronic patient care |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008173280A (en) * | 2007-01-18 | 2008-07-31 | Konica Minolta Medical & Graphic Inc | Cough detecting system |
-
2010
- 2010-07-26 JP JP2010167055A patent/JP5642446B2/en not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008173280A (en) * | 2007-01-18 | 2008-07-31 | Konica Minolta Medical & Graphic Inc | Cough detecting system |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2014039822A (en) * | 2012-08-22 | 2014-03-06 | Chi Mei Foundation Medical Center | Device for detecting blood oxygen concentration related to one or plurality of mucosa regions |
| JP2021131873A (en) * | 2012-12-21 | 2021-09-09 | デカ・プロダクツ・リミテッド・パートナーシップ | Systems, methods and equipment for electronic patient care |
| JP2023123580A (en) * | 2012-12-21 | 2023-09-05 | デカ・プロダクツ・リミテッド・パートナーシップ | Systems, methods and apparatus for electronic patient care |
| JP7344246B2 (en) | 2012-12-21 | 2023-09-13 | デカ・プロダクツ・リミテッド・パートナーシップ | Systems, methods and devices for electronic patient care |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP5642446B2 (en) | 2014-12-17 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US12201442B2 (en) | Detecting and measuring snoring | |
| JP5701533B2 (en) | Measurement position determination apparatus, measurement position determination method, control program, and recording medium | |
| CN102687152B (en) | COPD exacerbation prediction system | |
| JP6285897B2 (en) | Biological information reader | |
| JP5710168B2 (en) | Biometric apparatus, biometric method, biometric apparatus control program, and recording medium recording the control program | |
| US20130131465A1 (en) | Biomeasurement device, biomeasurement method, control program for a biomeasurement device, and recording medium with said control program recorded thereon | |
| CA3005443A1 (en) | Devices and methods for monitoring physiologic parameters | |
| JP4917373B2 (en) | Biological information estimation apparatus and electronic device equipped with the same | |
| US20210038168A1 (en) | Biological information measurement device and system | |
| JP2013518607A (en) | Method and system for classifying physiological signal quality for portable monitoring | |
| JP2014108141A (en) | Biological information measurement apparatus, biological information measurement system, biological information measurement method, and biological information measurement program | |
| JP2018502678A (en) | Apparatus and method for monitoring physiological parameters | |
| KR20130010207A (en) | System for analyze the user's health and stress | |
| JP2002355227A (en) | Instrument and method to predict intrathoracic pressure | |
| WO2007040022A1 (en) | Cough detecting device and cough detecting method | |
| CN104027109A (en) | Atrial fibrillation analyzer and program | |
| US20110301427A1 (en) | Acoustic physiological monitoring device and large noise handling method for use thereon | |
| CN118319270A (en) | Blood pressure prediction method, device, electronic device and readable storage medium | |
| KR20180065039A (en) | Smart phone ubiquitous healthcare diagnosis system using vital integrated communication module | |
| US11232866B1 (en) | Vein thromboembolism (VTE) risk assessment system | |
| JP5642446B2 (en) | Biometric apparatus, biometric method, control program, and recording medium | |
| JP4731031B2 (en) | Sleep analysis device, program, and recording medium | |
| JP2026000928A (en) | Systems, devices, and methods for performing active auscultation and detecting acoustic signals and/or sonic energy measurements | |
| CN110366386B (en) | Blood pressure measuring device with sound detection function and control method thereof | |
| CN115955940A (en) | System and method for detecting cough from sensor data |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20130401 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20140617 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20140807 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20140930 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20141029 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 5642446 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
| S111 | Request for change of ownership or part of ownership |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313113 |
|
| S531 | Written request for registration of change of domicile |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313531 |
|
| R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |