JP2019513040A - Noise reduction assembly for body auscultation - Google Patents
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Abstract
本発明は、身体の聴診のためのノイズリダクションアセンブリに関する。当該アセンブリの実施形態は、第一材料で形成された聴診装置であって、作動可能な方向を向いたときに身体と係合するための近位端を有する聴診装置を含む。第二材料で形成され得る内側減衰層は、当該聴診装置の外側表面に沿って形成され、当該近位端を除いてその全ての外側表面を覆う。次いで、第三材料で形成され得る外側減衰層は、当該内側減衰層に対して被覆関係において形成される。The present invention relates to a noise reduction assembly for auscultation of the body. Embodiments of the assembly include an auscultation device formed of a first material, the auscultation device having a proximal end for engaging the body when oriented in an operable direction. An inner damping layer, which may be formed of a second material, is formed along the outer surface of the auscultation device and covers all its outer surface except for the proximal end. An outer damping layer, which may be formed of a third material, is then formed in covering relation to the inner damping layer.
Description
本出願は、現在係属中の、2015年1月28日に出願された米国特許出願第14/607,513号の一部継続出願であり、当該米国特許出願は、2014年9月3日に出願された係属中の米国特許第14/476,134号の一部継続出願であり、当該米国特許出願は、2014年4月16日に出願された米国仮特許出願第61/980,302に対する優先権を主張するものである。 This application is a continuation-in-part of copending US patent application Ser. No. 14 / 607,513, filed Jan. 28, 2015, which application is filed on Sep. 3, 2014. It is a continuation-in-part of pending US patent application Ser. No. 14 / 476,134, which is directed to US Provisional Patent Application No. 61 / 980,302 filed Apr. 16, 2014. It asserts priority.
本出願はさらに、2016年3月25日に出願された米国仮特許出願第62/313,236号に対する優先権を主張するものである。 This application further claims priority to US Provisional Patent Application No. 62 / 313,236, filed March 25, 2016.
上記の以前に出願された各出願は、参照によりその全体が本明細書に組み入れられる。 Each of the previously filed applications mentioned above is incorporated herein by reference in its entirety.
本発明は、身体の聴診のための装置に関する。当該装置の実施形態は、身体の所定の部分に対して作動可能な方向を向いた状態での配置のために寸法設定および構成されたハウジングを含み、当該ハウジングは、その中に配置された複数のチャンバを有し、当該ハウジングはさらに、同心構造体によって囲まれている。さらなる実施形態は、本発明の聴診装置への周囲ノイズ漏れを減少させるために当該チャンバ内に配置された1つまたは複数のノイズ阻害材料も含む。 The invention relates to a device for auscultation of the body. Embodiments of the apparatus include a housing sized and configured for orientation in an operative orientation with respect to a predetermined portion of the body, the housing being disposed therein The housing is further surrounded by a concentric structure. Further embodiments also include one or more noise inhibiting materials disposed in the chamber to reduce ambient noise leakage to the auscultation device of the present invention.
聴診、すなわち、身体の内部の音を聞くことに対する用語は、医学分野などの多くの分野にとって非常に重要である。例えば、身体、例えば、患者の身体などの聴診は、患者に影響を及ぼし得る疾患の診断において医療従事者を支援する。そのようなものは、従来的に、聴診器によって達成され得、それは、狭い範囲の低い周波数の音響信号、例えば、患者の心拍に関連するものなどを聴くために、広いベルおよび/または振動板を使用し得る。しかしながら、そのようなアプローチは、多くの他の診断目的、例えば、より高い周波数の信号に関連する音響信号を受け取ることなどにとって、基本的に不十分である。 The term auscultation, ie listening to sounds inside the body, is of great importance for many fields, such as the medical field. For example, auscultation of the body, eg, the body of a patient, assists the healthcare worker in diagnosing a disease that can affect the patient. Such may be conventionally achieved by a stethoscope, which has a wide bell and / or diaphragm to listen to a narrow range of low frequency acoustic signals, such as those related to the patient's heart rate Can be used. However, such an approach is fundamentally inadequate for many other diagnostic purposes, such as receiving an acoustic signal associated with a higher frequency signal.
したがって、当技術分野において必要なのは、より広い帯域の周波数における音響信号、例えば、これらに限定されるわけではないが、高周波音などを受け取るように構造化された装置である。そのような音響信号は、診断において有用な、身体の他の機能、例えば、嚥下、呼吸、および血流などに関連する周波数を含み、ならびに、そのような音響信号は、従来の聴診装置の能力外である。 Thus, what is needed in the art is a device structured to receive acoustic signals at a wider band of frequencies, such as, but not limited to, high frequency sounds. Such acoustic signals include frequencies associated with other functions of the body such as, for example, swallowing, respiration, and blood flow useful in diagnostics, and such acoustic signals are the capabilities of conventional auscultation devices It is outside.
さらに、当技術分野において必要なのは、そのような装置を組み込んだシステムである。そのようなシステムは、患者の診断および/または医療従事者によって実施される他の医療処置を容易にするために当該装置を組み込み得る。そのようなシステムは、当該装置によって受け取られた音響信号を利用し、例えば、腸、関節、肺、血流、または嚥下の障害の検出を支援するために、当該信号を処理するであろう。 Furthermore, what is needed in the art is a system incorporating such devices. Such systems may incorporate the device to facilitate patient diagnosis and / or other medical procedures performed by a healthcare professional. Such systems will utilize the acoustic signals received by the device and process the signals, for example, to assist in the detection of bowel, joint, lung, blood flow, or swallowing disorders.
本発明は、身体、例えば、患者の身体などの聴診のための装置に関する。本発明による装置の例示的実施形態は、身体の所定の部分に対して作動可能な方向を向いた状態での配置のために寸法設定および構成されたハウジングを含む。そのような身体の所定の部分の例としては、これらに限定されるわけではないが、喉、および肺に対応するエリアが挙げられる。 The invention relates to a device for auscultation of a body, for example the body of a patient. An exemplary embodiment of the device according to the invention comprises a housing which is dimensioned and configured for placement in an orientable orientation with respect to a predetermined part of the body. Examples of such predetermined parts of the body include, but are not limited to, the area corresponding to the throat and lungs.
当該ハウジング内に含まれるのは、少なくとも当該ハウジングが作動可能な方向を向いた状態に配置されたときに音響信号を受け取るように集合的に構造化された複数のチャンバである。当該音響信号は、身体によって生成され、ならびに様々な身体のプロセス、状態などに関連し得る。そのような信号を受け取ることは、診断および他の医療処置を容易にし得る。したがって、当該複数のチャンバは、身体によって生成された音響信号が当該装置内に入って検出されるように、協働的に構造化および/または形状化される。 Included within the housing are a plurality of chambers collectively structured to receive an acoustic signal at least when the housing is oriented in an operable direction. The acoustic signal may be generated by the body as well as associated with various body processes, conditions, and the like. Receiving such signals can facilitate diagnostics and other medical procedures. Thus, the plurality of chambers are cooperatively structured and / or shaped such that an acoustic signal generated by the body is entered into the device and detected.
追加的に、少なくとも1つのトランスデューサが、当該複数のチャンバの1つの内に少なくとも部分的に配置される。当該トランスデューサは、当該装置によって受け取られた音響信号を電気信号に変換するように構造化される。単なる一例として、当該トランスデューサは、マイクロホンを含み得る。次いで、当該電気信号は、本明細書においてさらに説明されるように、診断システムの他の要素へと伝達され得る。 Additionally, at least one transducer is at least partially disposed within one of the plurality of chambers. The transducer is structured to convert an acoustic signal received by the device into an electrical signal. As merely an example, the transducer may include a microphone. The electrical signal may then be transmitted to other elements of the diagnostic system, as described further herein.
本発明の好ましい実施形態はさらに、近位端および遠位端を有し、当該近位端は、開口部を画定するように構造化される。当該開口部は、身体の所定の部分との係合のために寸法設定および構成される。 Preferred embodiments of the invention further have a proximal end and a distal end, the proximal end being structured to define an opening. The opening is sized and configured for engagement with a predetermined portion of the body.
さらに、当該複数のチャンバは、当該開口部に対して音受取り関係にある音響捕捉チャンバを含む。したがって、当該音受取り関係は、当該開口部から少なくとも当該音響捕捉チャンバへの音響信号の通過を可能にする。好ましい実施形態において、これは、音響信号が音響捕捉チャンバ内に入ることを可能にする当該開口部によって達成される。 Further, the plurality of chambers include an acoustic capture chamber in sound receiving relationship with the opening. Thus, the sound receiving relationship allows passage of an acoustic signal from the opening to at least the sound capture chamber. In a preferred embodiment, this is achieved by the openings that allow the acoustic signal to enter into the acoustic capture chamber.
音響捕捉チャンバの形状は、本発明の様々な実施形態によって変わり得ることは、理解されるべきである。しかしながら、好ましい実施形態において、当該音響捕捉チャンバの遠位端の直径は、近位端の直径以下である。一方の端部が反対側の端部より小さい直径を有するような構成を有する幾何学的形状の例は、直円錐の円錐台である。したがって、音響捕捉チャンバの様々な実施形態は、そのような構成を含み得る。しかしながら、当該音響チャンバは、これらに限定されるわけではないが先述のものを含む、本発明による任意の好適な形状を含み得る。 It should be understood that the shape of the acoustic capture chamber may vary according to various embodiments of the present invention. However, in a preferred embodiment, the diameter of the distal end of the acoustic capture chamber is less than or equal to the diameter of the proximal end. An example of a geometry having a configuration such that one end has a smaller diameter than the opposite end is a frusto-conical cone. Thus, various embodiments of the acoustic capture chamber may include such an arrangement. However, the acoustic chamber may comprise any suitable shape according to the invention, including but not limited to those mentioned above.
さらに、当該複数のチャンバは、当該音響捕捉チャンバに対して音受取り関係において配置された第一反響チャンバを含む。好ましい実施形態において、当該トランスデューサは、少なくとも部分的に当該第一反響チャンバ内に配置される。さらに、好ましい実施形態において、当該トランスデューサは、当該第一反響チャンバ内において可動的に配置される。 Additionally, the plurality of chambers include a first reverberation chamber disposed in sound receiving relationship with the sound capture chamber. In a preferred embodiment, the transducer is at least partially disposed in the first reverberation chamber. Furthermore, in a preferred embodiment, the transducer is movably arranged in the first reverberation chamber.
その上、当該第一反響チャンバの好ましい実施形態は、当該第一反響チャンバ内に可動的に配置された反響調節部材を含む。当該反響調節部材を当該第一反響チャンバ内において移動させるなどによる当該反響調節部材の調節は、当該装置の音響特性の変更を容易にする。さらに、好ましい実施形態において、そのような調節は、当該装置の使用の際に行うことができる。 Moreover, a preferred embodiment of the first reverberation chamber comprises a reverberation member movably arranged in the first reverberation chamber. Adjustment of the reverberation member, such as by moving the reverberation member within the first reverberation chamber, facilitates changing the acoustical properties of the device. Further, in a preferred embodiment, such adjustments can be made upon use of the device.
好ましい実施形態は、さらに、当該音響捕捉チャンバに対して音受取り関係において配置された第二反響チャンバを含む。当該第二反響チャンバは、当該装置が受け取る音響信号、または当該装置が最も感度の高い音響信号の範囲を調節することなどによる、当該装置の「調整」を容易にする。好ましい実施形態において、このことは、第二反響チャンバの物理的パラメータ、例えば容積などを変えることによって達成される。さらに、好ましい実施形態において、少なくとも1つのトランスデューサが、少なくとも部分的に当該第二反響チャンバ内に可動的に配置される。したがって、当該トランスデューサを移動させることは、当該装置の反響特性を変更することなどによる、当該装置の「調整」を容易にする。 The preferred embodiment further includes a second reverberation chamber disposed in a sound receiving relationship with the sound capture chamber. The second reverberation chamber facilitates "tuning" of the device, such as by adjusting the range of the acoustic signal received by the device, or the acoustic signal to which the device is most sensitive. In a preferred embodiment, this is achieved by changing the physical parameters of the second reverberation chamber, eg the volume. Furthermore, in a preferred embodiment, at least one transducer is movably arranged at least partially in the second reverberation chamber. Thus, moving the transducer facilitates "tuning" the device, such as by changing the echo characteristics of the device.
本発明はさらに、信号処理システムに関する。当該システムの好ましい実施形態において、少なくとも1つの装置は、当該装置から受け取った電気信号を処理するように集合的に構成された複数のコンポーネントと通信状態にある。当該電気信号は、身体から当該装置によって受け取られた音響信号に対応する。好ましい実施形態における当該複数のコンポーネントは、増幅コンポーネント、デジタル信号処理コンポーネント、解析コンポーネント、パターン認識コンポーネント、および少なくとも1つの出力コンポーネントを含む。 The invention further relates to a signal processing system. In a preferred embodiment of the system, at least one device is in communication with a plurality of components collectively configured to process electrical signals received from the device. The electrical signal corresponds to an acoustic signal received by the device from the body. The plurality of components in a preferred embodiment includes an amplification component, a digital signal processing component, an analysis component, a pattern recognition component, and at least one output component.
本発明の別の好ましい実施形態は、500Hz以下などの低周波信号を含む、身体の聴診のための装置に関する。したがって、この実施形態における当該装置は、ハウジングと、同心構造体とを含み得る。 Another preferred embodiment of the present invention relates to a device for auscultation of the body, comprising a low frequency signal such as 500 Hz or less. Thus, the device in this embodiment may include a housing and a concentric structure.
当該ハウジングは、少なくとも、当該ハウジングが作動可能な方向を向いた状態に配置されたとき、例えば、当該ハウジングの近位端が聴診のために、反響本体、例えば患者の身体などに当てられて位置されたときなどに音響信号を受け取るように集合的に構造化された複数のチャンバを含み得る。当該複数のチャンバは、音響捕捉チャンバおよび第一反響チャンバを含み得、いくつかの実施形態においては、第二反響チャンバをさらに含み得る。トランスデューサは、少なくとも部分的に当該第一反響チャンバおよび/または当該第二反響チャンバ内に配置され得る。当該音響捕捉チャンバは、当該ハウジングの開口部に対して音受取り関係において配置され、より高い周波数、例えば、500Hz以上などの音響信号を受け取るように構造化される。 The housing is positioned, at least, when the housing is oriented in an operable direction, for example, the proximal end of the housing is applied to an echoing body, such as a patient's body, for auscultation. It may include multiple chambers collectively structured to receive an acoustic signal, such as when done. The plurality of chambers may include an acoustic capture chamber and a first reverberation chamber, and in some embodiments, may further include a second reverberation chamber. The transducer may be arranged at least partially in the first echo chamber and / or in the second echo chamber. The acoustic capture chamber is disposed in a sound receiving relationship relative to the opening of the housing and is structured to receive an acoustic signal of higher frequency, eg, 500 Hz or higher.
同心構造体は、当該ハウジングの近位端に対する包囲関係において周囲に形成される。当該同心構造体の近位端は、当該ハウジングの近位端と同一平面上または平行であり得る。当該同心構造体の外装は、ベル形に形成され得、それにより、その近位端に沿った当該同心構造体の開口部は、その中の実質的に空洞な開口部へと延在し、その一方で、遠位部分は、当該ハウジングの外装との包囲および隣接関係において実質的に平坦な形状を形成し得る。 A concentric structure is formed circumferentially in surrounding relation to the proximal end of the housing. The proximal end of the concentric structure may be coplanar or parallel to the proximal end of the housing. The sheath of the concentric structure may be formed in a bell shape, whereby the opening of the concentric structure along its proximal end extends to a substantially hollow opening therein; On the other hand, the distal portion may form a substantially flat shape in surrounding and adjacent relation with the sheath of the housing.
当該ハウジングはさらに、低周波レシーバ、例えば、ハウジングの外装の間だが当該同心構造体のキャノピー内に形成された穴であって音響捕捉チャンバの内側開口部へと内向きに達する穴などを含み得る。この低周波レシーバまたは穴は、音響捕捉チャンバにおいて、および/または当該トランスデューサを収容する第一もしくは第二反響チャンバにおいて、当該より低い周波数の音を受け取るように構造化される。当該トランスデューサは、次いで、ハウジングの開口部から受け取ったより高い周波数の信号と、同心構造体の開口部からの当該低周波信号の両方を、さらなる処理のために電気入力信号へと変換し得る。 The housing may further include a low frequency receiver, such as a hole formed between the exterior of the housing but within the canopy of the concentric structure that extends inward to the inner opening of the acoustic capture chamber, etc. . The low frequency receiver or hole is structured to receive the lower frequency sound in the acoustic capture chamber and / or in the first or second echo chamber containing the transducer. The transducer may then convert both the higher frequency signal received from the opening of the housing and the low frequency signal from the opening of the concentric structure into an electrical input signal for further processing.
本発明のさらなる実施形態は、身体に接触させて位置された近位端を除き、全ての外側表面上において、聴診装置に対して包囲および積層関係において内側減衰層を層化する工程を含む。さらなる外側減衰層は、さらに、当該内側減衰層に対して包囲および積層関係において配置される。内側減衰層、外側減衰層、および聴診装置自体もしくはその外側表面のそれぞれは、阻害される無関係な外部ノイズの範囲を最大化するために、異なる材料で形成してもよい。 A further embodiment of the present invention comprises the step of layering the inner damping layer in surrounding and stacked relation to the auscultation device on all the outer surfaces except the proximal end located in contact with the body. A further outer damping layer is further arranged in surrounding and stacked relation to the inner damping layer. Each of the inner damping layer, the outer damping layer, and the auscultation device itself or its outer surface may be formed of different materials in order to maximize the range of extraneous external noise that is impeded.
本発明のこれらおよび他の目的、特徴、および利点は、図面および詳細な説明を考慮することにより、より明確となるであろう。 These and other objects, features and advantages of the present invention will become more apparent upon consideration of the drawings and the detailed description.
本発明の性質をさらによく理解するためには、添付の図面を参照しながら、以下の詳細な説明を読むべきである。 For a better understanding of the nature of the present invention, the following detailed description should be read with reference to the accompanying drawings.
同じ参照番号は、図面のいくつかの構図を通して同じ部品を意味する。 Like reference numerals refer to like parts throughout the several views of the drawings.
添付の図面に示されるように、本発明は、身体の聴診のための装置およびシステムを対象とする。上記において説明されるように、聴診は、例えば、これらに限定されるわけではないが、医学的診断目的などのための、身体によって生成された音響信号の捕捉の実践に関する。したがって、当該身体は、人間の身体、すなわち患者であってよいが、任意の他の好適な音響信号源であってもよいことは理解されたい。 As shown in the accompanying drawings, the present invention is directed to an apparatus and system for auscultation of the body. As explained above, auscultation relates, for example, but not exclusively, to the practice of the capture of acoustic signals generated by the body, for example for medical diagnostic purposes. Thus, it should be understood that the body may be a human body, i.e. a patient, but may be any other suitable acoustic signal source.
図1に示されるような例示的実施形態により、装置1は、ハウジング50を含む。当該ハウジング50は、身体の所定の部分に対する作動可能な方向を向いた状態での配置のために寸法設定および構成される。例えば、ハウジング50は、例えば、患者の呼吸および/または嚥下に関連する音響信号をモニターする目的などのために、患者の喉に対応する身体の部分に関連しておよび/または接触させて位置され得る。
According to the exemplary embodiment as shown in FIG. 1, the device 1 comprises a
したがって、ハウジング50は、当該ハウジング内に配置された複数のチャンバ10、30、40を含む。当該チャンバは、身体によって生成された音響信号を受け取るために集合的に構造化される。好ましい実施形態において、チャンバ10、30、40は、音響信号を受け取ることによりハウジング50を反響させるように、集合的に構造化される。さらに、好ましい実施形態において、チャンバ10、30、40は、ハウジング50が、約20ヘルツから約2,000ヘルツの範囲内の周波数を反響するように集合的に構造化される。さらに、好ましい実施形態のハウジング50は、特定の反響特性のために選択された構成の材料を含む。
Thus, the
さらに図1を参照すると、ハウジング50は、近位端50’および遠位端50”を含む。近位端50’は、身体の所定の部分、例えば、首のエリア、喉、胸のエリア、および/または任意の他の所望のまたは好適なエリアなどに対する、作動可能な方向を向いた状態での配置のために構造化される。近位端50’のそのような配置は、ハウジング50と身体とが互いに対峙係合を画定するような、身体とハウジング50との係合を含む。
Still referring to FIG. 1, the
さらに、当該近位端50’は、開口部55を含むように構造化される。開口部55は、ハウジング50が作動可能な方向を向いた状態にあるときに身体の所定の部分と係合するように寸法設定および構成される。当該身体と開口部55との係合は、身体によって生成される音響信号が開口部55を通ってハウジング50内へと入るように、身体に極めて接近した、開口部55の配置を含む。したがって、本発明の様々な実施形態は、身体の様々な所定の部分との係合にとって好適な、開口部55の様々な構成および/または寸法を含み得、この構成および/または寸法は、例えば、身体の所定の部分のサイズおよび位置などによって特定され得る。
Furthermore, the
図1の実施形態の複数のチャンバ10、30、40は、音響捕捉チャンバ10を含む。当該音響捕捉チャンバ10は、開口部55に対して音受取り関係において配置される。したがって、開口部55は、音響捕捉チャンバ10への音響信号の通過を容易にする。
The plurality of
図2は、開口部55を向いた構図から見たときの図1の実施形態を示している。音響捕捉チャンバは、近位端10’および遠位端10”を含む。さらに、様々な構成を含む音響捕捉チャンバ10の様々な実施形態も想到される。図2から明白なように、好ましい実施形態において、音響捕捉チャンバ10の遠位端10”は、近位端10’の直径より小さい直径を含む。図4は、音響捕捉チャンバ10の遠位端10”が近位端10’の直径に等しい直径を含む、好ましい実施形態を示している。
FIG. 2 shows the embodiment of FIG. 1 as viewed from a composition facing the
さらに図1を参照すると、装置1の好ましい実施形態は、第一反響チャンバ30を含む。当該第一反響チャンバ30は、音響捕捉チャンバ10に対して音受取り関係において配置される。したがって、音響捕捉チャンバ10によって捕捉および/または受け取られた、身体によって生成された音響信号は、第一反響チャンバ30によって受け取られる。
Still referring to FIG. 1, a preferred embodiment of the device 1 comprises a
さらに、ハウジング50の反響特性の調節が達成され得る。これは、装置1の使用の際にも達成され得る。例えば、少なくとも1つの実施形態において、チャンバ10、30、40の内径を変えることにより、ハウジング50が反響する周波数の変更が容易になる。さらに、図5および図6の好ましい実施形態に示されるように、反響調節部材60は、少なくとも部分的に第一反響チャンバ30内に可動的に配置される。図5および図6は、第一反響チャンバ30内における反響調節部材60の2つの可能な位置を示しているが、これは唯一の想定と見なされるべきではなく、また制限として理解されるべきでもない。したがって、例えば、滑動、伸縮、および/または任意の他の好適な方法などによる第一反響チャンバ30内での反響調節部材60の移動は、ハウジング50の反響特性の変更を容易にし、結果として、装置が受け取る音響信号、または装置がそのために最も調整される音響信号の変更を容易にし得る。
Additionally, adjustment of the echo characteristics of the
図1の実施形態は、さらに、当該音響捕捉チャンバ10に対して音受取り関係において配置された第二反響チャンバ40を含む。当該第二反響チャンバは、当該装置1の「調整」を容易にし、それは、当該装置1が受け取る、または当該装置が最も感度の高い音響信号の範囲を調節することとして理解されるべきである。これは、例えば、第二反響チャンバ40の寸法を変えることなどによって達成することができる。さらに、第二反響チャンバ40の近位端40’は、音響捕捉チャンバ10の遠位端10”と連通状態にある。さらに、第二反響チャンバの遠位端40”は、第一反響チャンバ30の近位端30’と連通状態にある。
The embodiment of FIG. 1 further includes a
装置1の様々な実施形態において、音響捕捉チャンバ10および第二反響チャンバ40は、流体連通状態にある。したがって、音響捕捉チャンバの遠位端10”および第二反響チャンバの近位端40’は、流体、例えば、空気が、2つのチャンバ10、40の間を通過するように、相応に構造化される。このことはさらに、チャンバ10、40の間の音響信号の連通を容易にし得る。
In various embodiments of the apparatus 1, the
装置1の好ましい実施形態、例えば、図1の実施形態などは、さらに、少なくとも1つのトランスデューサ20、または図7に示されるような複数のトランスデューサ20、22を含む。トランスデューサ20、22の例としては、これらに限定されるわけではないが、マイクロホンが挙げられる。例えば、図1に示されるようなトランスデューサ20、22は、音響信号を少なくとも1つの電気信号に変換するように構造化される。次いで、当該電気信号は、例えば、診断を容易にするように、処理され得る。
Preferred embodiments of the device 1, eg the embodiment of FIG. 1 etc., further comprise at least one
さらに、図1をさらに参照すると、当該トランスデューサ20は、少なくとも部分的に第一反響チャンバ30内に配置される。しかしながら、当該トランスデューサ20は、第一反響チャンバ内への配置に限定されるわけではない。したがって、本発明による様々な他の実施形態が、チャンバ10、30、40のうちの対応するものに少なくとも部分的に配置されたトランスデューサを含むことが想到される。
Further, with further reference to FIG. 1, the
さらに、さらなる他の実施形態は、複数のトランスデューサを含み、そのそれぞれは、複数のチャンバ10、30、40のうちの対応するものに少なくとも部分的に配置される。例えば、図7を参照すると、少なくとも1つのトランスデューサ、しかし好ましくは複数のトランスデューサ20、22が、ハウジング50内に配置されている。詳細には、第一トランスデューサ20は、好ましくは、少なくとも部分的に第一反響チャンバ30内に配置され、第二トランスデューサ22は、好ましくは、少なくとも部分的に第二反響チャンバ40内に配置される。さらに、当該トランスデューサ20、22は、少なくとも部分的にそれらのそれぞれのチャンバ内に、可動的に配置され得る。したがって、当該トランスデューサは、それらのそれぞれのチャンバ内において、独立的におよび/または集合的に移動可能である。これは、ハウジング50の反響特性の変更を容易にし、および/または、少なくとも1つの電気信号への変換のために、トランスデューサ20、22によって受け取られる音響信号の周波数を変える。
Furthermore, still other embodiments include a plurality of transducers, each of which is at least partially disposed in a corresponding one of the plurality of
ここで再び図3を参照すると、本発明によるシステム2の実施形態が提供されている。当該システム2は、身体の聴診のための装置1を含む。装置1は図1の実施形態であり得るが、本発明に一致する装置1の任意の実施形態でもあり得ることは理解されたい。図3に示されるようなシステム2の好ましい実施形態において、装置1は、複数のコンポーネント100、200、300、400、500、510と通信状態にある。当該コンポーネントは、これらに限定されるわけではないが、処理コンポーネント200、解析コンポーネント300、パターン認識コンポーネント400、および出力コンポーネント500、510のうちの少なくとも1つを含む。当該出力コンポーネントは、表示コンポーネント500およびオーディオ出力コンポーネント510を含み得る。さらに、当該システム2は、電気信号をダイナミックレンジ制御および均等化を使用して処理するように構成され得る。
Referring again to FIG. 3, an embodiment of a
増幅コンポーネント100は、装置1から受け取った電気信号を増幅するように構造化される。増幅コンポーネントの例は、マイクロホンプリアンプである。
The
処理コンポーネント200は、増幅コンポーネント100からの当該増幅された信号を処理するように構造化される。当該処理コンポーネント200は、デジタル信号プロセッサを含む。さらに、当該処理コンポーネント200は、さらなる解析を容易にするために、当該増幅された信号を処理するように構造化される。さらに、当該処理コンポーネント200は、プレポストAGCフィルタリング、可聴周波数のダイナミックレンジ制御および/または均等化を組み込むように構造化され得る。好ましい実施形態において、オーディオ出力コンポーネント510は、当該処理コンポーネント200と通信状態にある。したがって、当該オーディオ出力コンポーネント510は、例えば、医療従事者などによる、処理された信号の聴取を容易にするように構造化される。オーディオ出力コンポーネント510の例としては、ヘッドホンが挙げられる。
当該解析コンポーネント300は、処理された信号を処理コンポーネント200から受け取る。当該解析コンポーネント300は、解析された信号を生成するように構造化される。したがって、当該解析コンポーネント300は、当該解析された信号を生成するために、例えば、高速フーリエ変換解析などを実施し得る。
The
解析された信号は、次いで、当該解析された信号におけるパターン、例えば、周波数、強度、時間ドメインにおける任意の組み合わせに関するパターンなどを認識するように構造化されたパターン認識コンポーネント400へと伝達される。さらに、パターン認識コンポーネント400は、当該解析された信号において検出されたパターンを、潜在的な診断状態および/または医学的状態にマッチングさせるように構成され得る。したがって、当該パターン認識コンポーネント400は、対応する検出されたパターンにより、潜在的な診断状態および/または医学的状態を出力するように構成される。当該解析された信号はさらに、表示コンポーネント500へと伝達される。表示コンポーネント500の例としては、スペクトルグラムの出力のために構造化された可視表示装置が挙げられる。様々な実施形態における表示コンポーネント500は、さらに、システム2によって検出された問題を強調するように構成することができ、および/または、それは、診断プロセスを容易にし得、さもなければ診断プロセス支援し得る。
The analyzed signal is then communicated to a pattern recognition component 400 structured to recognize patterns in the analyzed signal, eg, frequency, intensity, patterns for any combination in the time domain, and the like. Additionally, pattern recognition component 400 may be configured to match detected patterns in the analyzed signal to potential diagnostic and / or medical conditions. Thus, the pattern recognition component 400 is configured to output potential diagnostic and / or medical conditions according to the corresponding detected pattern. The analyzed signal is further transmitted to the
上記の装置の実施形態は、500Hzを超える周波数に対して有効であるが、その一方で、他の追加の実施形態では、より低い周波数の音、すなわち、500Hz以下を捕捉することも望ましくあり得る。そのため、本発明はさらに、図8から図10に示されるような、500Hzを超える周波数および500Hzを下回る周波数を同時に含む、より広い範囲の周波数を聴診することができる、身体の聴診のための装置を想到する。図8に注目すると、身体の聴診のための装置800は、ハウジング50および同心構造体800を含み得る。
While the above embodiments of the device are effective for frequencies above 500 Hz, in other additional embodiments it may also be desirable to capture lower frequency sounds, ie below 500 Hz . Thus, the invention further provides an apparatus for auscultation of the body that can auscultate a wider range of frequencies simultaneously including frequencies above 500 Hz and frequencies below 500 Hz as shown in FIGS. 8-10. Think of. Focusing on FIG. 8, an
当該ハウジング50は、図1から図7により、上記において列挙されたような聴診のための装置のための実施形態の少なくとも1つを含み得る。そのため、ハウジング50は、近位端50’と遠位端50”とを含み得る。ハウジング50の近位端50’は、当該ハウジング50が身体に対して作動可能な方向を向いた状態に配置されたときに身体の所定の部分と係合するように寸法設定および構成される開口部55を含む。当該身体は、聴診のための内部音を反響する、人間または哺乳動物の身体を含み得、当該作動可能な方向を向いた状態は、当該ハウジングの近位端50’を身体の部分に対して直接隣接関係となるように位置することを含み得る。
The
当該ハウジング50はさらに、その内に配置された複数のチャンバを含み得、それらは、少なくとも、当該ハウジング50が作動可能な方向を向いた状態に配置されたときに音響信号を受け取るように集合的に構造化される。少なくとも1つのトランスデューサ20は、当該チャンバのうちの対応する1つに少なくとも部分的に配置され、当該ハウジング50の開口部55からから受け取った音響信号を電気信号に変換するように構造化される。
The
当該複数のチャンバは、音響捕捉チャンバ10および第一反響チャンバ30を含み得る。図1から図7の上記の実施形態に示されるように、さらなる第二反響チャンバ40も含まれ得る。トランスデューサ20は、好ましくは、第一反響チャンバ30に配置され、当該第一反響チャンバ30は、例えば、95のような通信ケーブルを通して挿入するためのノッチ90も含み得る。しかしながら、トランスデューサ20は、別のチャンバ、例えば、第二反響チャンバ40などに配置することもできる。トランスデューサ20は、マイクロホンまたは、音響音波を電気入力信号に変換が可能であって変換にとって適切な回路または装置の任意の他の組み合わせを含み得る。音響捕捉チャンバ10は、円錐形の外形を有し得、それにより、当該チャンバの遠位端は、近位端の直径より小さい直径を有する。当該音響捕捉チャンバ10は、ハウジング50の開口部55に対して音受取り関係において配置される。例えば、ハウジング50の開口部55は、図8に示されるように、音響捕捉チャンバ10中へと開口し得る。当該音響捕捉チャンバの形状、寸法、外形、および他の構成は、500Hz以上の周波数の音響信号を受け取るよう構成および意図される。
The plurality of chambers may include an
同心構造体800は、低周波信号、例えば、500Hz以下の信号などを捕捉するために、ハウジング50の近位端50’に対して包囲関係において周囲に形成される。当該同心構造体800は、近位端801および遠位端802を有し得、当該近位端801は、身体の所定の部分との係合のために寸法設定および構成された開口部855を含む。同心構造体800の開口部855は、反響体のより低い周波数の信号を受け取るように構造化される。少なくとも1つの実施形態において、同心構造体800の近位端801は、ハウジング50の近位端50’に対して平行であり得る。同心構造体800の遠位端802は、ハウジング50の外装に対して隣接関係において周囲に形成され得る。同心構造体800の外装803は、部分的半ドーム形、ベル形、または凸形状を形成し得、その一方で、遠位端802は、実質的に平坦な形状を形成し得る。
A
トランスデューサ20において同心構造体800から低周波信号を受け取るために、ハウジング50は、音響捕捉チャンバ10と同心構造体800との間に音連通関係にある低周波レシーバ810を含む。示されている実施形態において、当該低周波レシーバ810は、図8および図10に従って、同心構造体800の開口部855から音波を受け取るために、同心構造体800の内側開口部から音響捕捉チャンバ10の内装まで形成された穴810を含み得る。いくつかの実施形態において、低周波レシーバ810は、トランスデューサ20を収容する第一反響チャンバ30および/または第二反響チャンバ40内に直接的に信号を供給するように構造化され得る。当該トランスデューサ20は、音響捕捉チャンバ10の開口部55からのより高い周波数の信号と、同心構造体800の開口部855からの低周波信号との両方を、低周波レシーバ810を介して受け取る。
The
当該より高い周波数の信号および低周波信号の両方は、同時にまたは選択的に、トランスデューサによって電気入力信号へと変換され得、それらは、次いで、上記において説明したような、信号の明瞭性のためまたは所望のオーディオ効果のために、さらに処理され得る。当該信号は、この処理のために、図9に示されるような通信ケーブル95によって送信され得、および/または、別のトランスデューサ、例えば、当該電気信号または処理された電気信号を聴き手のために音へと変換し戻すイヤホンまたはヘッドセットなどへと送信され得る。他の実施形態において、当該ケーブル95は省いてもよく、当該伝達は、当業者に既知の方法、例えば、これらに限定されるわけではないが、NFC、WiFi、ブルートゥース(登録商標)、または他の通信プロトコルなどによって無線で行ってもよい。図9の実施形態により、トランスデューサおよびそれを収容するチャンバ、例えば、第一反響チャンバ30などは、例えば、外部ノイズまたは混信を防ぐなどのために、キャップ90によって封止され得る。
Both the higher frequency signal and the low frequency signal may be simultaneously or selectively converted by the transducer into an electrical input signal, which may then be for signal clarity or as described above It can be further processed for the desired audio effect. The signal may be transmitted by
本発明のさらなる実施形態は、上記において説明されるような聴診装置1および/または800の中に配置されるか、および/またはそれらを形成する、1つまたは複数の材料の使用により、聴診装置1および/または800への周囲ノイズ漏れの低減を対象としている。 Further embodiments of the present invention are auscultation devices by use of one or more materials disposed and / or forming auscultation devices 1 and / or 800 as described above For reducing ambient noise leakage to 1 and / or 800.
ある特定の状況または環境において、本発明の聴診装置は、外来性の音響干渉または他の振動性干渉に対して影響を受けやすくあり得、それらは、重要なバイオ音響データを不鮮明にし得る。これらの外来性干渉の感度は、主に、(1)聴診装置の本体を形成するために使用した材料が、その内部チャンバ内へのおよび/または音響捕捉装置もしくはマイクロホンへの、望ましくない振動エネルギーの伝達を十分には防がないこと、ならびに、(2)当該装置の外側本体を形成するために使用した材料が、外来性振動エネルギーによって励起されたときに共鳴し、これが、その後、内部チャンバおよび/または音響捕捉装置へと伝達されることという、2つの要因によって生じ得る。音響捕捉能力の感度が高いほど、および聴診装置の応答の周波数が広いほど、任意の周囲ノイズ漏れに対する脆弱性も大きくなる。そのため、当技術分野におけるこのさらなる不具合を克服するために、本発明の聴診装置1または800をさらに強化することが必要とされる。
In certain situations or environments, the auscultation devices of the present invention may be susceptible to extraneous acoustical or other vibratory interference, which may blur important bioacoustic data. The sensitivity of these extraneous interferences is mainly due to: (1) unwanted vibrational energy of the material used to form the body of the auscultation device into its internal chamber and / or into the acoustic capture device or microphone And (2) the material used to form the outer body of the device resonates when excited by the extraneous vibrational energy, which in turn causes the inner chamber to And / or may be caused by two factors: being transmitted to the acoustic capture device. The greater the sensitivity of the sound capture capability, and the wider the frequency of response of the auscultation device, the greater the vulnerability to any ambient noise leakage. Therefore, it is necessary to further strengthen the
本発明の一実施形態により、ならびに図11および図12に注目することにより、ノイズリダクションアセンブリ900は、聴診装置800または人間もしくは動物の身体の聴診のための別の装置の構造を考慮して表されている。
In accordance with one embodiment of the present invention, and by focusing on FIGS. 11 and 12, the
したがって、聴診装置910、例えば装置800など、または別の装置は、アセンブリ900全体の一部として提供され得、第一材料によって形成される。当該第一材料は、アルミニウム、鉄鋼、ステンレス鋼、高密度プラスチック、HDPE、LDPE、ポリカーボネート、アクリル樹脂、ABS、PVC、テフロン(登録商標)、ポリプロピレン、様々な木材、他の金属、プラスチック、あるいはハンドヘルド聴診装置に適切な十分な剛性を有する他の材料を含み得る。聴診装置910の内部構造は、本明細書において説明される実施形態、例えば、上記において列挙した装置800などの任意の1つを組み入れることができる。
Thus, the
内側減衰層920は、近位端950を除いて、聴診装置910の全ての面の外側本体を、層状に覆い隠し得る。換言すると、当該内側減衰層920は、聴診装置910の外側表面に対して隣接関係において成形され配置され得、ならびに、聴診装置が作動可能な方向を向いた状態に配置されるときに聴診のために身体上に位置される端部であるところの、950によって示される近位端を除いて、当該聴診装置の全ての外側表面を覆い得る。内側減衰層920は、第二材料で形成され得、これは、パテ、ゲル、フォーム、ゴム配合物、および/または任意の他の好ましい柔軟な材料、またはそれらの組み合わせを含み得る。
The inner damping
外側減衰層930は、内側減衰層に対して隣接および被覆関係において成形および配置され得る。換言すると、外側減衰層930は、内側減衰層に対して外装を形成し、内側減衰層の全てならびに、その中の聴診装置を、950によって示されるその近位端を除いて、聴診装置910の全ての外側表面を含めて覆うであろう。外側減衰層930は、アルミニウム、鉄鋼、ステンレス鋼、高密度プラスチック、HDPE、LDPE、ポリカーボネート、アクリル樹脂、ABS、PVC、「テフロン」、ポリプロピレン、様々な木材、他の金属、プラスチック、あるいは内側減衰層920および聴診装置910を保護するのに十分な剛性を有する他の材料を含む、第三材料で形成され得る。少なくとも1つの実施形態において、当該第三材料は、第一材料とは異なる材料および/または異なる材料密度を有する異種材料を含むことが好ましい。
The outer damping
図示されていない他の実施形態において、アセンブリ900全体のインピーダンス障壁および/または振動減衰特性を増加および/または強化するために、複数の異種材料の追加の層化が、外側減衰層930と内側減衰層920との間において実践され得る。理想的には、一実施形態において、アセンブリ900全体の性能または減衰効果を増加させるために、聴診装置910、内側減衰層920、外側減衰層930、および当該外側層930と内側層920との間おいて実践され配置される任意の追加の層を含めた各層は、その隣接する層に対して異種材料である。例えば、一実施形態において、聴診装置910を形成する第一材料はステンレス鋼を含み得、外側減衰層930を形成する第三材料はプラスチックを含み得、ならびに内側減衰層920を形成する第二材料はゲルを含み得る。
In other embodiments not shown, additional layering of multiple dissimilar materials may be combined with the outer damping
すなわち、異なる密度および/または他の特性を有する異なる材料の層化は、より大きな周波数のノイズまたは振動を阻害し得る。例えば、一番外側の(第三)材料は、外部の供給源によって励起されると、ある周波数は阻止され、ある周波数は様々な程度に減衰され、ある周波数は、実質的に変わることなく通過する。材料それ自体も、ある程度まで共鳴するであろう。第二材料は、第一材料に対して、任意の共鳴を減衰または減少させるように作用するであろう。次いで、一番外側の材料を通過する振動エネルギーは、中間の(第二)材料によって影響を受けるであろう。この材料は、異なる周波数において事前排除として機能するであろう。換言すると、全く異なる周波数が、止められるか、減衰されるか、または通過できるであろう。この第二材料は柔軟であるため、2種の硬質材料を単にお互いに接して位置するより、はるかにより効果的なインピーダンス障壁を作りだす。それは、固体壁から溜まった水に振動を伝達することによく似ている。そして、いずれかの残留振動エネルギーが、一番内側の(第一)材料に達するであろう。この材料は、一番外側の材料と同じように機能し、中間材料によって同じように影響を受けるであろう。 That is, layering of different materials having different densities and / or other properties may inhibit higher frequency noise or vibration. For example, when the outermost (third) material is excited by an external source, certain frequencies are blocked, certain frequencies are attenuated to varying degrees, and some frequencies pass substantially unchanged. Do. The material itself will also resonate to some extent. The second material will act on the first material to attenuate or reduce any resonance. The vibrational energy passing through the outermost material will then be influenced by the intermediate (second) material. This material will function as pre-exclusion at different frequencies. In other words, completely different frequencies would be stopped, attenuated or allowed to pass. Because this second material is flexible, it creates a much more effective impedance barrier than simply placing the two hard materials in contact with each other. It is similar to transmitting vibration to the water accumulated from the solid wall. And any residual vibrational energy will reach the innermost (first) material. This material functions in the same way as the outermost material and will be influenced by the intermediate material as well.
異なる材料または減衰層を層化または階層化するシステムは、当該装置を通して伝達された振動エネルギーの量を顕著に減じる複数のインピーダンス障壁を作り出すように機能する。それは、必要であれば、硬質材料の共鳴特性も減衰する。 Systems that layer or layer different materials or damping layers function to create multiple impedance barriers that significantly reduce the amount of vibrational energy transmitted through the device. It also attenuates the resonance properties of the hard material, if necessary.
本発明の説明された好ましい実施形態に対して、詳細において多くの修正、変形、および変更を為すことができるが、前述の説明における、および添付の図面に示された、全ての事項は、例示として解釈されることが意図され、限定の意味において解釈されることを意図するものではない。したがって、本発明の範囲は、添付の特許請求の範囲およびそれらの法的等価物によって決定されるべきである。 While many modifications, variations and changes in detail may be made to the described preferred embodiments of the present invention, all matter in the foregoing description and shown in the accompanying drawings is exemplary. It is intended to be construed as and not in a limiting sense. Accordingly, the scope of the present invention should be determined by the appended claims and their legal equivalents.
以上のように、本発明を説明した。 The present invention has been described above.
1、800、910 装置
2 システム
10 音響捕捉チャンバ
20 第一トランスデューサ
22 第二トランスデューサ
30 第一反響チャンバ
40 第二反響チャンバ
50 ハウジング
10’、30’、40’、50’、801、950 近位端
10”、40”、50”、802 遠位端
55、855 開口部
60 共鳴調節部材
90 ノッチ
90 キャップ
95 通信ケーブル
100 増幅コンポーネント
200 処理コンポーネント
300 解析コンポーネント
400 パターン認識コンポーネント
500 表示コンポーネント
510 オーディオ出力コンポーネント
800 同心構造体
803 外装
810 低周波レシーバ
810 穴
900 ノイズリダクションアセンブリ
920 内側減衰層
930 外側減衰層
DESCRIPTION OF
Claims (20)
第一材料で形成され、近位端および遠位端を含む聴診装置であって、該聴診装置が作動可能な方向を向いた状態に配置される場合に該身体の所定の部分と係合するよう寸法設定および構成された開口部を該近位端が含む、聴診装置と、
第二材料で形成された内側減衰層であって、該聴診装置の外側表面に対して隣接関係において成形および配置され、該近位端を除いて、該聴診装置の該外側表面全てを被覆する、内側減衰層と、
第三材料で形成され、該内側減衰層に対して隣接および被覆関係において成形および配置される、外側減衰層と、
を含む、ノイズリダクションアセンブリ。 A noise reduction assembly for body auscultation,
An auscultation device formed of a first material and including a proximal end and a distal end, the auscultation device engaging a predetermined portion of the body when the auscultation device is disposed in an operable orientation An auscultation device, wherein the proximal end includes an aperture sized and configured as
An inner damping layer formed of a second material, shaped and arranged in adjacent relation to the outer surface of the auscultation device, covering all the outer surface of the auscultation device except the proximal end , With the inner damping layer,
An outer damping layer formed of a third material and shaped and arranged in adjacent and covering relation to the inner damping layer;
Including, noise reduction assembly.
聴診装置であって、
近位端および遠位端を有し、作動可能な方向を向いた状態に配置される場合に該身体の所定の部分と係合するよう寸法設定および構成された開口部を該近位端が含む、ハウジングであって、
少なくとも該ハウジングが作動可能な方向を向いた状態に配置される場合に音響信号を受け取るように集合的に構造化された、該ハウジング内に配置された複数のチャンバを含む、ハウジングと、
該チャンバのうちの対応する1つに少なくとも部分的に配置された、該音響信号を電気信号に変換するように構造化された少なくとも1つのトランスデューサと、
低周波信号を捕捉するために該ハウジングの該近位端に対して包囲関係において周囲に形成された同心構造体と、
を含む、聴診装置と、
該聴診装置の外側表面に対して隣接関係において成形および配置され、該近位端を除いて、該聴診装置の該外側表面全てを被覆する、内側減衰層と、
該内側減衰層に対して隣接および被覆関係において成形および配置された外側減衰層と、
を含む、ノイズリダクションアセンブリ。 A noise reduction assembly for body auscultation,
An auscultation device,
The proximal end has an opening sized and configured to engage a predetermined portion of the body having a proximal end and a distal end and when oriented in an operable direction. Housing, including
A housing, comprising a plurality of chambers arranged in the housing, which are collectively structured to receive an acoustic signal when at least the housing is arranged in an operable direction;
At least one transducer, at least partially disposed in a corresponding one of the chambers, structured to convert the acoustic signal into an electrical signal;
A concentric structure formed circumferentially in surrounding relation to the proximal end of the housing to capture low frequency signals;
An auscultation device, including
An inner attenuating layer, shaped and arranged in adjacent relation to the outer surface of the auscultation device, covering all the outer surface of the auscultation device except the proximal end;
An outer damping layer shaped and arranged in adjacent and covering relation to the inner damping layer;
Including, noise reduction assembly.
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