JP2008142112A - 生体音センサ - Google Patents

Abstract

【課題】ノイズ音を十分に低減させることのできる生体音センサを提供する。
【解決手段】生体表面に設置され、生体音を検出し信号を出力する生体音検出部を含むセンサ本体と、センサ本体を保護するカバー部材と、を有し、センサ本体と前記カバー部材とが分離されている。
【選択図】図２

Description

本発明は、生体音センサに関する。

聴診器は呼吸音や心音を診断するために医師が用いる最も古い医療用具の一つであり、その有用性は述べるまでもない。一方、近年では患者の身体に装着した状態で長時間に亘って生体音をモニタすることが行われている。この場合には、生体音を取得するセンサは生体に設置して用いられる。

例えば、咳は、呼吸器系の疾患（特に、喘息、慢性閉塞性肺疾患、気管支炎等）に多く見受けられる症状である。咳の診断は問診に頼っているのが現状であるが、患者は診察時に必ずしも咳をしているとは限らず、医師は患者からの自覚症状を聞くしかない。また、患者も日中の覚醒時には症状を記憶していても、睡眠中の咳については、咳が激しい、眠れない等の表現に留まってしまう。そのため、客観的な評価が行えず有効な治療を行えないという問題があった。

そのため、咳の評価を客観的に行うために、咳に特徴的な音声信号情報を予め記憶しておき、この咳に特徴的な音声信号情報を基に、マイクロフォン等から入力された音声信号から咳による音声信号を識別及び抽出することにより、咳の検出やモニタを行う装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。

特許文献１においては、マイクロフォンは、頸部に密着するようにマジックテープ（登録商標）により首に巻きつけられて取り付けられている。マイクロフォンを生体に密着させた状態で生体音を採取することにより、咳の検出を行っている。
特開平８−３８４８１号公報

生体音センサにより生体音を取得する場合、例えば、生体音センサと衣服とが擦れることによるノイズ音により、生体音の正確な解析が困難になる。診察者や観察者がその場で計測して解析する場合には、ノイズ音が発生したとしてもそれをノイズ音として認識できるが、被検者に装着した状態で長時間に亘って生体音をモニタする場合には、ノイズ音の発生を常に把握することは不可能に近い。このため、長時間に亘って生体音をモニタする場合には、ノイズ音が重畳された生体音信号を基に解析を行うことを余儀なくされ、解析の精度が低下する不具合がある。

生体音センサにカバーを設けることによりノイズ音はかなり低減されるが、カバーへの衝撃がカバーとの接続部を介して伝わるノイズ音や、信号線への接触が信号線を伝搬して伝わるノイズ音は十分に取り除くことができない。

本発明は、以上のような問題に鑑みてなされたものであり、ノイズ音を十分に低減させることのできる生体音センサを提供することを目的としている。

本発明の生体音センサは、生体表面に設置され、生体音を検出し信号を出力する生体音検出部を含むセンサ本体と、前記センサ本体を保護するカバー部材と、を有し、前記センサ本体と前記カバー部材とが分離されていることを特徴としている。

また、本発明の生体音センサは、生体表面に設置され、生体音を検出し信号を出力する生体音検出部を含むセンサ本体と、前記センサ本体を保護するカバー部材と、を有し、前記センサ本体は前記生体音検出部から出力される信号に関連する生体音情報をセンサ外部に通信するための通信線を有するとともに、当該通信線は前記センサ本体と前記カバー部材との間で緩んだ状態で設置されるように当該通信線の途中が前記カバー部材の内側に固定されていることを特徴としている。

本発明によれば、生体音検出部へのカバー部材の振動あるいは通信線の振動の伝達が抑制されるので、生体音検出部へのノイズ音の入力を十分に低減することができる。

以下、図面に基づいて本実施形態について説明するが、一例であり、本実施形態に限定するものではない。

（第１の実施形態）
図１は、生体音センサの使用イメージを示す模式図である。図１では、ワイヤレス通信より生体音データの送信を行うワイヤレス生体音センサを用いた場合を示している。被検者Ｐには、対象部位に生体音センサ１が粘着等により取り付けられている。生体音センサ１により取得された生体音データは、データ処理装置２にワイヤレス通信により送信される。

データ処理装置２においては、生体音センサ１から送信されてきた生体音データを受信し、生体音データを波形として表示・プリントしたり、生体音データの解析（例えば、咳の検出）を行い解析結果を出力したりする等の処理を行う
図２は、第１の実施形態に係る生体音センサ１の構成図である。生体音センサ１は、生体音センサ１を被検者Ｐに粘着させるための粘着テープ１１、粘着テープ１１に第１防振ゴム１２を介して設けられたドーム形状のカバー１３、カバー１３の内表面に沿って設けられた第２防振ゴム１４、粘着テープ１１の被検者Ｐに粘着する側とは反対側に設けられ生体音を採取する第１マイク１５、カバー１３の内表面に配置されたノイズキャンセル用の第２マイク１６、第１マイク１５と第２マイク１６の信号を増幅、Ａ／Ｄ変換した後に第２マイク１６の信号を元に第１マイク１５の信号からノイズキャンセリングを行う第１回路１７、第１回路１７から出力された生体音データをワイヤレス送信する第２回路１８及びアンテナ１９、並びに第１回路１７及び第２回路１８に電力を供給する電池２０、等から構成されている。

粘着テープ１１は、本発明の保持部材に相当する。第１防振ゴム１２及び第２防振ゴム１４は、それぞれ本発明の第１防振部材及び第２防振部材に相当する。カバー１３は、本発明のカバー部材に相当する。第１マイク１５及び第２マイク１６は、それぞれ本発明の生体音検出部及びノイズ音検出部に相当する。また、第１マイク１５、第１回路１７、第２回路１８、アンテナ１９及び電池２０から本発明のセンサ本体が構成される。

第１の実施形態では、生体音センサ１のカバー１３は、生体音を採取する第１マイク１５と分離されており、またカバー１３の内表面には第２防振ゴム１４が設けられている。さらに、カバー１３は、被検者Ｐとも直接接触せず第１防振ゴム１２を介して接触している。

このため、カバー１３に衝撃が加わった場合でも、カバー１３の振動が生体音センサ１を構成する構成部品を経由して第１マイク１５に伝わることがない。尚、カバー１３と第１マイク１５とはノイズキャンセル用の第２マイク１６の信号線により繋がっているが、当該信号線は図２に示すように緩んだ状態（ピンと張られていない状態）で取り付けられているので、つまり、カバー１３と第１マイク１５とは実質的に分離されているので、カバー１３の振動は、当該信号線を伝搬する際に急激に減衰し、第１マイク１５に伝わることが抑制される。

また、カバー１３の振動がカバー１３と第１マイク１５との間の空気を媒介して第１マイク１５に伝わることが考えられるが、当該振動は、第２防振ゴム１４により減衰させられ、第１マイク１５に伝わることが抑制される。

さらに、カバー１３の振動が被検者Ｐを媒介して第１マイク１５に伝わることが考えられるが、当該振動は、第１防振ゴム１２により減衰させられ、第１マイク１５に伝わることが抑制される。

上述した生体音センサ１構成により、第１マイク１５へのカバー１３の振動の伝達はかなり低減されるが、もしカバー１３の振動が第１マイク１５に伝わることがあっても、当該振動は、第２マイク１６により検出され第１回路１７のノイズキャンセル処理により除去されることになる。

以上のように、本実施形態によれば、第１マイク１５へのカバー１３の振動の伝達が抑制されるので、第１マイク１５へのノイズ音の入力を十分に低減することができる。

尚、本実施形態における第１防振ゴム１２、第２防振ゴム１４、及び第２マイク１６は、好ましい形態を示すのに用いたものであり、本発明に必須の構成要素ではない。

（第２の実施形態）
図３は、第２の実施形態に係る生体音センサ１の構成図である。第１の実施形態と重複する部分については説明を省略する。

第２の実施形態の生体音センサ１は、データ処理装置２と有線で通信する有線の生体音センサである。図２に示す第１の実施形態の生体音センサ１におけるアンテナ１９を通信線２１に変更した以外は、第１の実施形態のものと同様である。

通信線２１は、カバー１３の内表面に第２防振ゴム１４を介して留め具２２で固定されている。このとき、第２回路１８から留め具２２までの通信線２１は、緩んだ状態（ピンと張られていない状態）で取り付けられている。このように通信線２１を緩ませることにより、カバー１３の外側の通信線２１が引っ張られたり、カバーに何かが触れたときの振動が通信線２１を伝わる不具合を抑制できる。特に、柔らかい信号線を用いて緩みをもたせて結合すると、緩んでいる箇所を伝搬する際に振動が急激に減衰し、振動が第２回路１８及び第１マイク１５に伝わることが抑制される。

以上のように、本実施形態によれば、第１マイク１５への通信線２１の振動の伝達が抑制されるので、第１マイク１５へのノイズ音の入力を十分に低減することができる。

本実施形態では、第１マイク１５及びカバー１３を同じ粘着テープ１１上に設けたが、粘着テープ１１を分割し、第１マイク１５及びカバー１３をそれぞれ別の粘着テープ上に設けるようにしてもよい。分割されたそれぞれの粘着テープが、本発明のセンサ本体用保持部材及びカバー用保持部材にそれぞれ相当する。例えば、粘着テープ１１が厚みの厚い基材を含んで構成されている場合、カバー１３の振動が当該基材を介して第１マイク１５に伝わることが考えられる。このとき、上記のように粘着テープ１１を分割することは有効である。逆に、本実施形態のように第１マイク１５及びカバー１３を同じ粘着テープ１１上に設けると、コスト面や設置時の使い勝手の点で有利となる。

また、本実施形態では、保持部材として粘着テープ（所謂両面テープ）を用いたが、糊状、ゲル状の粘着剤を用いることも可能である。当該粘着剤は、例えば、第１マイク１５の底面、カバー部材１３の被検者Ｐとの接触部位に設ける。他に、センサ本体全体又はカバー部材１３全体を当該粘着剤で包み込んで保持することも可能である。これらの場合、センサ本体を保持する粘着剤が本発明のセンサ本体用保持部材に相当し、カバー部材１３を保持する粘着剤がカバー用保持部材に相当する。

また、保持部材として基材の片面に粘着剤が塗設された所謂片面テープを用いることも可能である。この場合、センサ本体又はカバー部材１３を片面テープで上から押さえつけるようにして被検者Ｐに貼り付ける。保持力、押し付け力の観点から、片面テープの基材は、伸縮性を有することが好ましい。センサ本体を保持する片面テープが本発明のセンサ本体用保持部材に相当し、カバー部材１３を保持する片面テープがカバー用保持部材に相当する。

また、カバー部材１３は、包帯や腹巻のような帯状のもので被検者Ｐに巻き付けるようにして保持するようにしてもよい。

また、センサ本体用保持部材及びカバー用保持部材は、同じ種類のものである必要はなく、例えば、センサ本体は粘着テープ（両面テープ）で保持し、カバー部材１３は片面テープで保持するようにしてもよい。

本実施形態では、第１回路１７によりデジタルデータ化した生体音データを第２回路１８により送信するようにしたが、第１マイク１５からのアナログ信号を直接アナログ信号送信用の第２回路１８を用い送信することも可能である。

生体音センサの使用イメージを示す模式図である。 第１の実施形態に係る生体音センサの構成図である。 第２の実施形態に係る生体音センサの構成図である。

符号の説明

１ 生体音センサ
１１ 粘着テープ
１２ 第１防振ゴム
１３ カバー
１４ 第２防振ゴム
１５ 第１マイク
１６ 第２マイク
１７ 第１回路
１８ 第２回路
１９ アンテナ
２０ 電池
２１ 通信線
２２ 留め具

Claims (12)

1. 生体表面に設置され、生体音を検出し信号を出力する生体音検出部を含むセンサ本体と、
   前記センサ本体を保護するカバー部材と、
   を有し、
   前記センサ本体と前記カバー部材とが分離されていることを特徴とする生体音センサ。
2. 前記センサ本体は、前記生体音検出部から出力される信号に関連する生体音情報をワイヤレス送信するための第２回路及びアンテナを含むことを特徴とする請求項１に記載の生体音センサ。
3. 前記センサ本体は、前記生体音検出部から出力される信号をデジタルデータである生体音データに変換するための第１回路を含み、前記第２回路は当該生体音データを前記生体音情報としてワイヤレス送信することを特徴とする請求項２に記載の生体音センサ。
4. 生体表面に設置され、生体音を検出し信号を出力する生体音検出部を含むセンサ本体と、
   前記センサ本体を保護するカバー部材と、
   を有し、
   前記センサ本体は前記生体音検出部から出力される信号に関連する生体音情報をセンサ外部に通信するための通信線を有するとともに、当該通信線は前記センサ本体と前記カバー部材との間で緩んだ状態で設置されるように当該通信線の途中が前記カバー部材の内側に固定されていることを特徴とする生体音センサ。
5. 前記センサ本体は、前記生体音検出部から出力される信号に関連する生体音情報を前記通信線を介して送信するための第２回路を含むことを特徴とする請求項４に記載の生体音センサ。
6. 前記センサ本体は、前記生体音検出部から出力される信号をデジタルデータである生体音データに変換するための第１回路を含み、前記第２回路は当該生体音データを前記生体音情報として送信することを特徴とする請求項５に記載の生体音センサ。
7. 前記センサ本体は、電池を含むことを特徴とする請求項１〜６の何れか一項に記載の生体音センサ。
8. 前記カバー部材に設けられ、前記カバー部材のノイズ音を検出し信号を出力するノイズ音検出部を更に有し、
   前記ノイズ音検出部と前記センサ本体とは信号線で接続されるとともに、当該信号線は緩んだ状態で設置されていることを特徴とする請求項１〜７の何れか一項に記載の生体音センサ。
9. 前記センサ本体及び前記カバー部材を前記生体表面に保持させるための保持部材を有することを特徴とする請求項１〜８の何れか一項に記載の生体音センサ。
10. 前記保持部材は、前記センサ本体を前記生体表面に保持させるためのセンサ本体用保持部材と、当該センサ本体用保持部材と分離され前記カバー部材を前記生体表面に保持させるためのカバー用保持部材と、から構成されていることを特徴とする請求項１〜９の何れか一項に記載の生体音センサ。
11. 前記カバー部材と前記保持部材との間に第１防振部材が設けられていることを特徴とする請求項１〜１０の何れか一項に記載の生体音センサ。
12. 前記カバー部材の内表面に第２防振部材が設けられていることを特徴とする請求項１〜１１の何れか一項に記載の生体音センサ。

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