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WO2022059743A1 - 集音部材 - Google Patents

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Publication number
WO2022059743A1
WO2022059743A1 PCT/JP2021/034171 JP2021034171W WO2022059743A1 WO 2022059743 A1 WO2022059743 A1 WO 2022059743A1 JP 2021034171 W JP2021034171 W JP 2021034171W WO 2022059743 A1 WO2022059743 A1 WO 2022059743A1
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WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
sound
microphone
stethoscope
collecting member
sound collecting
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.)
Ceased
Application number
PCT/JP2021/034171
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
正義 下元
毅 永田
秀正 前川
俊夫 笠間
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mizuho Research and Technologies Ltd
Original Assignee
Mizuho Research and Technologies Ltd
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mizuho Research and Technologies Ltd filed Critical Mizuho Research and Technologies Ltd
Publication of WO2022059743A1 publication Critical patent/WO2022059743A1/ja
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Ceased legal-status Critical Current

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    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B7/00—Instruments for auscultation
    • A61B7/02—Stethoscopes
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B7/00—Instruments for auscultation
    • A61B7/02—Stethoscopes
    • A61B7/04—Electric stethoscopes

Definitions

  • This disclosure relates to a sound collecting member for collecting sound.
  • a stethoscope is used at the time of medical examination.
  • the doctor confirms the patient's breath sounds, pleural sounds, heart sounds, arteriovenous sounds, etc. by the sounds collected by the stethoscope.
  • an electronic stethoscope in which a microphone is provided in a conventional stethoscope and the output of the microphone is electrically amplified and output is also being studied.
  • the output of the microphone is electrically amplified, so the sound quality of the sound collected by the electronic stethoscope is different from that of the conventional stethoscope. Therefore, a doctor using a conventional stethoscope feels uncomfortable with the sound collected by the electronic stethoscope. Therefore, a stethoscope that is not much different in sound quality from the conventional stethoscope and can be worn by an experienced doctor without any discomfort has been studied (see, for example, Patent Document 1).
  • the stethoscope described in Patent Document 1 is configured to send the sound detected by the sound receiving device to the ear canal via a sound guide tube and a pair of left and right auxiliary sound guide tubes.
  • This stethoscope has an ear tip provided at the end of the auxiliary sound tube, an auscultation microphone and an external microphone located inside the ear tip, an amplifier that amplifies the output of these microphones, and this amplifier. It is further equipped with an earphone that converts the output of the sound into sound.
  • a sound collecting member that can be attached to a stethoscope.
  • the sound collecting member includes a microphone provided on the side surface of the waveguide for the sound from the stethoscope and capable of collecting sound having a frequency corresponding to the auscultatory sound.
  • the sound collecting member is embodied
  • a stethoscope used by a doctor as a sound collecting device to which a sound collecting member is attached will be described.
  • the stethoscope ST1 includes a chest piece 10, a tube 20, an eustachian tube portion 30, and an ear tip 40 as a sound collecting member.
  • the chest piece 10 is brought into contact with a sound collecting target such as a human body to capture sound.
  • the sound captured by the chest piece 10 is guided to the pair of left and right eustachian tubes 30 through the tube 20.
  • the tube 20 is formed of a pipe-shaped flexible member. Further, the eustachian tube portion 30 is formed of a pipe-shaped high-rigidity member.
  • the left and right eustachian tubes 30 are connected by leaf springs that apply a force that attracts each other to the eustachian tubes 30.
  • An ear tip 40 is attached to the end of each eustachian tube portion 30.
  • the eartip 40 is inserted into the ear canal of the wearer's physician.
  • the wearer confirms the breath sounds, pleural sounds, heart sounds, arteriovenous sounds, etc. of the subject by the sounds guided to the ear canal by the ear tip 40.
  • one end of the ear tip 40 is provided with a first opening 41 for inserting the eustachian tube portion 30.
  • a second opening 43 is provided at the other end of the ear tip 40.
  • the hollow portion 42 which is a part of the sound waveguide, communicates with the first opening 41 and connects the first opening 41 to the second opening 43. During use, sound is transmitted to the doctor's ear canal through the opening 43.
  • a microphone 50 is provided on the side surface of the hollow portion 42. As can be seen from FIG. 2, the microphone 50 is provided adjacent to the hollow portion 42. The microphone 50 collects sounds having a frequency (20 Hz to 1000 Hz) corresponding to the auscultation sound.
  • the microphone 50 is connected to the signal conversion device 51 by wire.
  • the signal conversion device 51 includes a battery, a signal conversion unit, and a wireless transmission unit.
  • the signal conversion device 51 converts the auscultatory sound picked up by the microphone 50 into a signal and transmits it to the outside by wireless communication such as Bluetooth (registered trademark).
  • the signal conversion is performed under the conditions of, for example, a sampling rate of 4000 Hz or more, a quantization of 16 bits, and monaural, and a substantially constant value is used as the gain of 20 Hz to 1000 Hz.
  • the frequency is not limited to 20 Hz to 1000 Hz, and for example, sound may be collected in the frequency range of 10 Hz to 2000 Hz.
  • the analyzer 60 receives the radio signal transmitted by the signal converter 51.
  • the analyzer 60 analyzes the signal-converted auscultatory sound by various signal processing such as frequency conversion, and outputs the analysis result. For example, by recognizing the pattern of the auscultation sound, various diseases corresponding to the auscultation sound are identified and output.
  • the microphone 50 is provided on the side surface of the waveguide, which is a sound path, without obstructing the waveguide. That is, the microphone 50 is provided so as not to block the waveguide. Therefore, the auscultation sound can be transmitted to the ear canal as it is without disturbing the transmission of the auscultation sound.
  • a microphone 50 is provided on the side surface of the hollow portion 42 of the ear tip 40. Therefore, as in the conventional case, it is possible to perform a medical examination with a stethoscope without affecting the acoustic characteristics. That is, it is possible to collect sound while checking the sound with the human ear. Further, since the microphone 50 is incorporated in the ear tip 40, the same advantage can be obtained by replacing the ear tip with the ear tip 40 of the present embodiment even when another stethoscope is used. Further, since the microphone 50 is incorporated in the ear tip 40, it is possible to collect the sound heard by the doctor's ear and suppress external noise such as wind noise.
  • the signal conversion device 51 converts the auscultatory sound picked up by the microphone 50 into a signal and transmits it to the analyzer 60 by wireless communication. This does not interfere with the original auscultation sound without disturbing the auscultation sound.
  • the microphone 50 is provided on the side surface of the hollow portion 42 of the ear tip 40 which is a part of the sound waveguide.
  • the microphone 50 may be provided on the side surface of any portion of the sound waveguide that can suppress noise from the outside and does not affect the acoustic characteristics.
  • the microphone 50 may be provided at a position on the side surface of the waveguide in the chest piece 10, the tube 20, and the eustachian tube portion 30 so as not to change the shape of the waveguide.
  • the microphone 50 When the microphone 50 is provided on the tube 20 or the eustachian tube portion 30, the microphone 50 is provided so as to be in close contact with the tube 20 and the eustachian tube portion 30 by a mounting portion fixed to the tube 20 and the eustachian tube portion 30. ing.
  • a plurality of microphones 50 may be provided at different positions.
  • microphones 50 may be provided on both ear tips 40.
  • the microphone 50 may be provided on one or more of the ear tip 40, the chest piece 10, the tube 20, and the eustachian tube portion 30.
  • the signal conversion device 51 transmits a signal to the analyzer 60 by wireless communication.
  • the method of transmitting the signal is not limited to wireless, and may be wired.
  • the microphone 50 may be integrated with the signal conversion device 51.

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Abstract

聴診器に取り付け可能な集音部材は、聴診音に対応する周波数の音を集音可能な１つ以上のマイクを備える。前記１つ以上のマイクは、前記聴診器からの音の導波路の側面に設けられている。

Description

集音部材
　本開示は、集音するための集音部材に関する。
　診察時等に、聴診器が利用されている。医師は、聴診器によって集音された音により、患者の呼吸音、胸膜音、心音、動静脈音等を確認する。また、従来の聴診器にマイクロホンを設け、このマイクロホンの出力を電気的に増幅して出力する電子式聴診器も検討されている。
　しかし、電子式聴診器では、マイクロホンの出力が電気的に増幅されるので、電子式聴診器によって集音される音の音質は、従来型の聴診器のそれとは異なる。そのため、従来型の聴診器を使用している医師は、電子式聴診器によって集音される音に違和感を持つ。そこで、従来型の聴診器と音質的に大差なく、経験を積んだ医師も違和感なく装用可能な聴診器も検討されている（例えば、特許文献１参照）。特許文献１に記載された聴診器は、受音具で検出した音を導音管、左右一対の副導音管を経て外耳道に送り込むように構成されている。この聴診器は、副導音管の終端に設けられているイヤーチップと、イヤーチップ内に配置されている聴診用マイクロホン及び外界用マイクロホンと、これらのマイクロホンの出力を増幅する増幅器と、この増幅器の出力を音響変換するイヤホンとをさらに備える。
特開平１０－１４９１４号公報
　しかしながら、特許文献１に記載された技術では、増幅器により増幅された音を医師が聴くことになる。この場合、周囲の環境音等によっては、従来と同様の診察が困難になる。
　一態様では、聴診器に取り付け可能な集音部材を提供する。集音部材は、前記聴診器からの音の導波路の側面に設けられた、聴診音に対応する周波数の音を集音可能なマイクを備える。
一実施形態の聴診器の説明図。 図１の聴診器のイヤーチップの説明図。
　以下、図１、図２に従って、集音部材を具体化した一実施形態を説明する。本実施形態では、集音部材を取り付けた集音装置として、医師が用いる聴診器を説明する。
　図１に示すように、聴診器ＳＴ１は、チェストピース１０、チューブ２０、耳管部３０、集音部材としてのイヤーチップ４０を備える。
　チェストピース１０は、人体等の集音対象に接触させられて、音を捉える。チェストピース１０により捉えられた音は、チューブ２０を通じて左右一対の耳管部３０に導かれる。
　チューブ２０は、パイプ状の可撓性部材から形成される。また、耳管部３０は、パイプ状の高剛性部材から形成される。なお、左右の耳管部３０は、互いに引き合うような力を耳管部３０に付与する板バネで連結される。
　各耳管部３０の端部には、イヤーチップ４０が装着される。聴診器ＳＴ１の使用時には、イヤーチップ４０は、装用者である医師の外耳道に挿入される。装用者は、イヤーチップ４０により外耳道に導かれた音によって、被検者の呼吸音、胸膜音、心音、動静脈音等を確認する。
　図２に示すように、一方のイヤーチップ４０の一端には、耳管部３０を挿入するための第１の開口部４１が設けられている。イヤーチップ４０の他端には、第２の開口部４３が設けられている。音の導波路の一部である中空部４２は、第１の開口部４１に連通し、第１の開口部４１を第２の開口部４３に接続している。使用時には、開口部４３を通じて医師の外耳道に音が伝達される。
　中空部４２の側面には、マイク５０が設けられている。図２から分かるように、マイク５０は中空部４２に隣接して設けられている。このマイク５０により、聴診音に対応する周波数（２０Ｈｚ～１０００Ｈｚ）の音が集音される。
　マイク５０は、信号変換装置５１に有線で接続される。この信号変換装置５１は、バッテリ、信号変換部、無線発信部を備える。信号変換装置５１は、マイク５０によりピックアップした聴診音を信号変換して、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）等の無線通信により外部に送信する。信号変換は、例えば、サンプリングレート４０００Ｈｚ以上、量子化１６ｂｉｔ、モノラルの条件で行われ、２０Ｈｚ～１０００Ｈｚのゲインとして、ほぼ一定値を用いる。なお、周波数は、２０Ｈｚ～１０００Ｈｚに限定されるものではなく、例えば、１０Ｈｚ～２０００Ｈｚの周波数範囲で集音するようにしてもよい。
　分析装置６０は、信号変換装置５１により送信された無線信号を受信する。
　この分析装置６０は、信号変換された聴診音を、周波数変換等の各種信号処理により分析し、分析結果を出力する。例えば、聴診音のパターン認識を行うことにより、聴診音に対応する各種疾患を特定して出力する。
　（作用）
　マイク５０は、音の通り道である導波路の側面に、導波路を妨げることなく設けられている。すなわち、マイク５０は、導波路を塞がないように設けられている。そのため、聴診音の伝達の障害にならず、そのままの聴診音を外耳道に伝達することができる。
　以上、本実施形態によれば、以下に示す利点を得ることができる。
　（１）イヤーチップ４０の中空部４２の側面に、マイク５０が設けられている。このため、従来と同様に、音響特性に影響を与えることなく、聴診器による診察を行なうことができる。すなわち、人間の耳で音を確認しながら、集音することができる。更に、イヤーチップ４０にマイク５０が組み込まれるため、別の聴診器を用いる場合にも、イヤーチップを本実施形態のイヤーチップ４０に交換すれば、同様の利点を得ることができる。更に、イヤーチップ４０にマイク５０が組み込まれているため、医師の耳元で聞こえる音を集音できるとともに、風切り音等の外部等からのノイズを抑制できる。
　（２）マイク５０により、音（２０Ｈｚ～１０００Ｈｚ）を集音する。心臓聴診におけるＩ音（僧帽弁が閉まる音）やＩＩ音（大動脈弁が閉まる音）、ＩＩＩ音（心室充満音）及びＩＶ音（心房音）、ギャロップリズム、僧帽弁狭窄、消化器官、駆出性雑音、大動脈及び僧帽弁逆流、呼吸器等による聴診音を集音することができる。
　（３）信号変換装置５１は、マイク５０によりピックアップした聴診音を信号変換して、無線通信により分析装置６０に送信する。これにより、聴診音を妨げることなく、本来の診察の障害にならない。
　本実施形態は、以下のように変更して実施することができる。本実施形態及び以下の変更例は、技術的に矛盾しない範囲で互いに組み合わせて実施することができる。
　・上記実施形態では、音の導波路の一部であるイヤーチップ４０の中空部４２の側面に、マイク５０が設けられている。音の導波路のうち、外部等からのノイズを抑制でき、音響特性に影響を与えることがない任意の部分の側面に、マイク５０が設けられてよい。例えば、チェストピース１０、チューブ２０、耳管部３０における導波路の側面において、導波路の形状を変化させない位置にマイク５０を設けてもよい。チューブ２０又は耳管部３０にマイク５０を設ける場合には、マイク５０は、チューブ２０、耳管部３０に固定される取付部により、チューブ２０、耳管部３０に密着されるように設けられている。
　また、異なる位置に、複数のマイク５０を設けてもよい。例えば、両方のイヤーチップ４０にマイク５０を設けてもよい。また、イヤーチップ４０と、チェストピース１０、チューブ２０、耳管部３０のうちの１つ以上とにマイク５０を設けてもよい。
　・上記実施形態では、集音装置としての医師が用いる聴診器に適用した。本開示の適用対象は、集音に用いられる装置であれば、聴診器に限定されるものではない。
　・上記実施形態では、信号変換装置５１は、無線通信により、分析装置６０に信号を送信する。信号の送信方法は無線に限定されるものではなく、有線でもよい。また、マイク５０が信号変換装置５１に一体化されてもよい。

Claims (5)

  1. 　聴診器に取り付け可能な集音部材であって、
    　前記聴診器からの音の導波路の側面に設けられた、聴診音に対応する周波数の音を集音可能な１つ以上のマイクを備える、集音部材。
  2. 　前記１つ以上のマイクは、前記導波路の形状を変化させない位置に設けられている、請求項１に記載の集音部材。
  3. 　前記集音部材は、前記聴診器に取り付け可能なイヤーチップを含み、
    　前記１つ以上のマイクは第１のマイクを含み、
    　前記第１のマイクは、前記イヤーチップ内の空洞の側面に設けられている、請求項１又は２に記載の集音部材。
  4. 　前記聴診器の耳管部に固定されるように構成されている第１の取付部を更に備え、
    　前記１つ以上のマイクは第２のマイクを含み、
    　前記第２のマイクは、前記第１の取付部により前記耳管部に密着されるように設けられている、請求項１～３のいずれか一項に記載の集音部材。
  5. 　前記聴診器のチューブに固定されるように構成されている第２の取付部を更に備え、
    　前記１つ以上のマイクは第３のマイクを含み、
    　前記第３のマイクは、前記第２の取付部により前記チューブに密着されるように設けられている、請求項１～４の何れか一項に記載の集音部材。
PCT/JP2021/034171 2020-09-18 2021-09-16 集音部材 Ceased WO2022059743A1 (ja)

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Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH1014914A (ja) * 1996-07-05 1998-01-20 Rion Co Ltd 聴診器
JPH10179574A (ja) * 1996-09-17 1998-07-07 Minnesota Mining & Mfg Co <3M> 聴診器とその耳チップ
JP2004242849A (ja) * 2003-02-13 2004-09-02 Rion Co Ltd 電子聴診器
CN110868921A (zh) * 2017-05-10 2020-03-06 高等工艺学校 用于确定心律和/或呼吸速率的系统和方法

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