JP5541634B2

JP5541634B2 - 電子聴診器で患者を聴診中に聴診信号における環境雑音を低減するため、及びコメントを記録するためのアプリケーションサーバ

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Publication number: JP5541634B2
Application number: JP2011517168A
Authority: JP
Inventors: ガス，レイモンド; クレフ，ミシェルル
Original assignee: アルカテル−ルーセント
Priority date: 2008-07-11
Filing date: 2009-07-10
Publication date: 2014-07-09
Anticipated expiration: 2029-07-10
Also published as: EP2299911A1; EP2143380B9; EP2143380B1; KR101555828B1; CN102088912B; JP2011527211A; US20110276328A1; ATE548975T1; US8589158B2; KR20110034667A; EP2143380A1; WO2010004025A1; CN102088912A

Description

聴診は、生物、特に心臓及び肺からの音を聴診器で聞くことにある。本発明は、電子聴診器で患者を聴診中に聴診信号における環境雑音を低減するため、及びコメントを記録するためのアプリケーションサーバに関する。

マイクロフォン、電子音声処理手段、及びラウドスピーカー又はヘッドフォンなど音声再生手段を備えるタイプの電子聴診器が存在する。電子聴診器は、あらゆる所望の程度のアクティブ増幅及びフィルタリングの可能性を与える。電子聴診器の出力を、例えば心音図など、波形の解析及び表示のために、パーソナルコンピュータ又は携帯情報端末にリンクさせることができる。それを、聴診音を記録するための記録デバイスにリンクさせることができる。

これらの電子聴診器の主な欠点は、環境雑音もまた取り込まれ、増幅されることである。患者の聴診は、患者が乳児である場合は患者の泣き声、患者の音声又は医師の音声など、環境雑音によって妨げられる可能性がある。特に、施術者が聴診中に患者のファイルのためのコメントを口述する場合、環境音が聴診音上に重ねられる。このように、雑音は有用な音を乱す可能性がある。雑音は、臨床的根拠において有意である要素を施術者が検出することを妨げる場合がある。

従って、環境雑音を除去することによって聴診音をクリーンにすることは必須である。文献の米国特許出願第２００４０３７４２９号は、高い環境雑音レベルを有する環境において使用するための電子聴診器であって、
ａ）人物内から発する少なくとも１つの音及び環境の環境雑音を示す信号を生成するために、人物に対して位置付けられるように動作する第１のマイクロフォン、
ｂ）環境の環境雑音を示す信号を生じるように動作する少なくとも１つの第２のマイクロフォン、及び
ｃ）前記少なくとも１つの第２のマイクロフォン及び前記ヘッドフォンに動作可能に結合された環境雑音除去デバイスであって、前記アクティブ雑音除去システムは、前記環境の環境雑音に対応する前記ダイヤフラムマイクロフォン（ｄｉａｐｈｒａｇｍｍｉｃｒｏｐｈｏｎｅ）によって生成された前記信号の一部と実質的に異相である信号を生成するように動作し、及び
ｄ）前記ダイヤフラムマイクロフォン及び前記環境雑音除去デバイスから受信された前記信号を受信し、聞こえるように送信するように動作するヘッドフォンセットを備えるものを記載している。

環境雑音除去デバイスは、環境の環境雑音に対応する前記第１のマイクロフォンから生成された前記信号の前記一部と約１８０度異相である信号を生成する。プロセッサユニットは、スペクトル・サブトラクション・アルゴリズムを実行して、約１８０度異相である前記信号を生成する。

文献の米国特許出願公開第２００３／０００２６８５号は、聴診音を表す生の聴診信号のサンプルを受信するための手段、及び聴診信号の非公称成分を強調することができる音声信号処理手段を備えるサーバを備えるローカルエリアネットワークに、それをリンクさせることを可能とする無線送信器−受信器を備える電子聴診器を記載している。処理された聴診信号は聴診器へ、施術者の耳まで返信される。それをまた医療記録保持のために記録することもできる。

特別のタイプの環境雑音は施術者のコメントによって構成される。古典的には、施術者は聴診中にそのようなコメントを記録するために、一方の手に携帯口述録音機を、他方の手に聴診器のチェストピースを持つ。これらのコメントは後に秘書によってコンピュータ上でタイプされ、テキストファイルを患者ファイルデータベースに格納することができる。

しかし、携帯口述録音機を一方の手に、聴診器のチェストピースを他方の手に持つことは好都合ではない。加えて、特に聴診信号を患者の医療ファイルに記録しなければならない場合、聴診中にコメントを口述することにより、聴診音にとって有害な環境雑音が生じる。

既知の環境雑音低減デバイスは、施術者のコメント並びに他の環境雑音の音を低減することはできるが、口述録音機を一方の手に、聴診器のチェストピースを他方の手に持つ不都合を抑制しない。第２の欠点は口述されたコメントをタイプする必要性である。

そのため、聴診信号における環境音の低減に加えて、コメントを患者ファイルデータベースに記録するためのより好都合な方法を提供することが望ましい。

これを、本発明によるアプリケーションサーバによって提供することができる。

米国特許出願第２００４０３７４２９号米国特許出願公開第２００３／０００２６８５号米国特許第５．０２５．８０９号

本発明の目的は、聴診信号における環境音を低減するためのアプリケーションサーバであって、このサーバは、ボイスオーバーＩＰテレフォニーアプリケーションをサポートする仮想ローカルエリアネットワークをサポートするローカルエリアネットワークインフラストラクチャにリンクされるように適合され、以下を備えることを特徴とし、聴診信号における環境音を低減するため、及びコメントを記録するために、このサーバは、ボイスオーバーＩＰテレフォニーアプリケーションをサポートする仮想ローカルエリアネットワークをサポートするローカルエリアネットワークインフラストラクチャ（ＨＮ）にリンクされるように適合され、環境音と混合された聴診音を表す生の聴診信号のサンプルを受信するための手段を備え、
− 環境信号のサンプルを受信するための手段、
− 環境音のない聴診信号を生成するために、聴診信号のサンプル及び環境信号のサンプルを処理するための手段、
− 環境音のない聴診信号を、ボイスオーバーＩＰテレフォニーアプリケーションをサポートする前記仮想ローカルエリアネットワーク（ＶＮ）を介して返信するための手段、
− 環境信号における声音を認識し、これらの声音をテキストに変換するための手段をさらに備えることを特徴とする。

このアプリケーションサーバは、内蔵の雑音低減装置を有していない電子聴診器に環境雑音低減を提供する。同時に、このアプリケーションサーバはまた、音声コメントを取り込むために追加のハードウェアを必要としないので、施術者の音声コメントを取り込む容易な方法をも提供する。雑音低減を得るため及び施術者のコメントを取り込むために、同じ環境信号が使用される。

特別の実施形態によれば、本発明によるサーバは、
− このテキストを、データベースに格納することができるファイルに挿入するための手段、
− 及び、このファイルを、前記ローカルエリアネットワークインフラストラクチャに接続されたデータベースへ送信するための手段をさらに備える。

この特別の実施形態は、施術者がもはや口述録音機を扱う必要がないので、施術者の音声コメントを患者ファイルデータベースに記録する好都合な方法を提供する。

特別の実施形態によれば、本発明によるサーバは、声音の変換の結果生じるテキストにおける音声命令を認識し、次いで、認識された音声命令に従ってアプリケーションサーバのいくつかの機能を制御するための手段をさらに備える。

この特別の実施形態は、全ての環境音、及び特に音声コメントが聴診信号において除去されるので、音声命令により聴診信号を劣化させることなく、施術者が聴診器の機能及び患者ファイルデータベースの機能を音声制御することを可能にする。本発明の他の特徴及び利点は、添付の図面と共に解釈される時、以下の本発明の実施形態の詳細な説明から、より明らかになるであろう。

本発明の実施形態の特徴及び利点を詳細に例示するために、以下の説明では添付の図面を参照する。可能な場合、同様又は類似の参照番号は、その図及び説明全体を通じて同一又は類似のコンポーネントを指定する。

音声専用ＶＬＡＮをサポートし、本発明によるアプリケーションサーバの一実施形態を備える、例示的病院ローカルエリアネットワークを示すブロック図である。聴診音をクリーンにし、聴診音を電子聴診器に戻すように転送するため、及び、音声コメントを抽出し、音声コメントをテキストに変換し、テキストを聴診信号と共にデータベース内の患者のファイルに格納するための、本発明によるアプリケーションサーバのこの実施形態の使用を例示する図である。本発明のアプリケーションサーバによるアプリケーションサーバのこの実施形態をより詳細に、概略的に表す図である。

図１は、以下を備える例示的病院ローカルエリアネットワークＨＮを示すブロック図である。
− データ専用ＶＬＡＮ（この図では表されない）に接続された患者ファイルデータベースＤＢ。
− 音声サンプルを含むストリーミングパケット、及び生理学的信号のサンプルを含むストリーミングパケットを経路指定するためにＩＰプロトコルファミリを使用中である、音声専用仮想ローカルエリアネットワーク（ＶＬＡＮ）、ＶＮ。
− 音声ＶＬＡＮＶＮに接続された端末間でボイスオーバーＩＰ通信を確立するための、音声専用ＶＬＡＮ、ＶＮにリンクされたコールサーバＣＳ。
− 音声専用ＶＬＡＮＶＮにリンクされた、アクセスポイントＡＰ１など、Ｗｉ−Ｆｉアクセスポイント。これらは、ユーザがＷｉ−Ｆｉ端末をこのネットワークに接続できるようにする。例えば、携帯情報端末ＰＤＡ１はこのアクセスポイントＡＰ１に接続されるが、ブルートゥースイヤーセットＢＥＳ１は、ブルートゥースリンクによってこの携帯情報端末ＰＤＡ１に接続される。この機器のユーザは音声専用ＶＬＡＮ、ＶＮ上で電話をかけることができるが、ユーザはまた聴診レッスンを聞き、携帯情報端末ＰＤＡ１のディスプレイ上で聴診波形を見ることもできる。
− 患者のベッドサイドに配置された、ＩＰ電話ＩＰＰ１など、ＩＰ電話。これらのＩＰ電話の各々は、英数字並びに画像を表示することができる画面を備える。これらのＩＰ電話の各々はまた、オーディオデバイスを音声専用ＶＬＡＮ、ＶＮへ双方向に接続することを可能とするブルートゥースインタフェースをも備える。コードレスデジタル聴診器ＥＳは、このブルートゥースインタフェースを介してＩＰ電話ＩＰＰ１に接続される。
− 本発明によるアプリケーションサーバの一実施形態ＡＳ。
− 提示サーバＰＳ。

図２は、電子聴診器ＥＳによって取り込まれた音声コメントと混合された聴診音を表す生の聴診信号をクリーンにし、次いで、クリーンにされた聴診音を電子聴診器ＥＳに戻すように転送し、テキスト形式におけるコメント及びクリーンにされた聴診音を含むＸＭＬファイルを、それらが患者ファイルに記録されるデータベースＤＢに転送するための、アプリケーションサーバＡＳの使用を例示する。

聴診器ＥＳは、ヘッドセットＨ、及び、ブルートゥースインタフェース及びマイクロフォンＭ１を備えるチェストピースを備える。聴診器ＥＳは、環境音と混合された、聴診音を表す生の聴診信号のサンプルを、音声専用ＶＬＡＮ、ＶＮ及びＩＰ電話ＩＰＰ１を通じて送信する。聴診器ＥＳは、環境音のない聴診音を表すクリーンにされた聴診信号のサンプルを、音声専用ＶＬＡＮ、ＶＮ及びＩＰ電話ＩＰＰ１を通じて受信する。

ＩＰ電話ＩＰＰ１は古典的には、ハンドセットにおけるマイクロフォン、及び、ハンズフリー機能のためにキャビネットに統合された追加のマイクロフォンＭ２を備える。この後者は、環境音を取り込み、対応する環境信号を供給するために使用される。環境音は、もしあれば施術者の音声コメントを含む。

電子聴診器ＥＳは、そのマイクロフォンＭ１によって供給された聴診信号を聴診器ＥＳのヘッドセットＨではなくＩＰ電話ＩＰＰ１に切り替えることができるように、且つ、ＩＰ電話ＩＰＰ１によって供給されたクリーンな聴診信号をヘッドセットＨに切り替えることができるように設計される。そのため、生の聴診信号を処理のためにアプリケーションサーバＡＳへ、音声専用ＶＬＡＮ、ＶＮを介して送信し、次いで音声ＶＬＡＮＶＮを介して聴診器ＥＳのユーザの耳へ返信し、場合によっては音声専用ＶＬＡＮ、ＶＮに接続された他の端末へ送ることができる。

施術者は、聴診器ＥＳをＩＰ電話ＩＰＰ１のブルートゥースインタフェースに、古典的な方法で接続する。次いで、施術者は、アプリケーションサーバＡＳを指定する内線番号をダイヤルする。呼は、コールサーバＣＳによって古典的な方法で確立される。呼のセットアップは、病院内部で使用されるコールサーバによって現在使用されているその特定のプロトコルに基づいて行われる。この特定の呼セットアップ手順はますますＳＩＰベースになるが、プロプライエタリなプロトコルを使用することもできる。

本発明によるアプリケーションサーバの実施形態ＡＳは、
− ＩＰ電話ＩＰＰ１によってそれぞれデータパケットの２つのフローとして送信された、生の聴診信号及び環境信号を受信するための手段、
− 生の聴診信号のサンプルを含むパケットを、リアルタイムトランスポートプロトコルレベルで非カプセル化するための手段、
− 環境信号のサンプルを含む対応するパケットを、リアルタイムトランスポートプロトコルレベルで非カプセル化するための手段、
− クリーンにされた聴診信号、即ち環境音のないもの、及び環境信号を別々に生成するために、これらのサンプルを処理するための手段であって、この環境信号は、もしあれば施術者の音声コメントによって主に構成され、
− クリーンにされた聴診信号を、ＩＰ電話ＩＰＰ１にアドレス指定された第１のパケットフローに、及び場合によっては、図１上に表された携帯情報端末ＰＤＡ１など、音声専用ＶＬＡＮ、ＶＮに接続された別の端末にアドレス指定された、少なくとも第２のパケットフローにカプセル化するための手段、
− 環境信号における音声コメントを認識するための手段、
− これらの音声コメントをテキストに変換するための手段、
− このテキストをデータベースＢＤに格納することができるように、このテキストをＸＭＬファイルに挿入するための手段、
− このファイルをデータベースＢＤ内の患者の医療ファイルに格納するための手段を備える。

そのため、アプリケーションサーバＡＳは、環境音を除去することによって生の聴診信号をクリーンにし、クリーンにされた聴診信号を聴診器ＥＳのヘッドセットＨへ返信する。同時に、アプリケーションサーバＡＳは、もしあれば環境音中の音声コメントを認識し、音声コメントをテキストに変換し、データベースＢＤに格納する。加えて、アプリケーションサーバＡＳは、診断にとって有益である音の特性をＩＰ電話ＩＰＰ１へ、及び場合によっては音声専用ＶＬＡＮ、ＶＮに接続された他の端末へ送る前に高めるために、クリーンにされた聴診音を処理することができる。

音声専用ＶＬＡＮ、ＶＮにリンクされた提示サーバＰＳは、病院ネットワークＨＮのＩＰ電話の画面及びキーボードを、これらのＩＰ電話を介して利用することができるいくつかのアプリケーションのために管理する。例えば、ＩＰ電話ＩＰＰ１の画面及びキーボードを、聴診を行うため、及び電話を受けるために同時に使用することができる。提示サーバＰＳは、現在使用されているアプリケーションに従って、ＩＰ電話ＩＰＰ１の画面上に表示されるべき画像を生成する。反対に、提示サーバＰＳはＩＰ電話ＩＰＰ１からシグナリングメッセージを受信し、これらのメッセージは押されるキーに対応しており、提示サーバＰＳはシグナリングメッセージを適切なアプリケーションへ、特にアプリケーションサーバＡＳ上で実行されたアプリケーションへ転送する。

例えば、施術者が聴診を開始するための専用のキーを押す場合、提示サーバＰＳは、ＩＰ電話ＩＰＰ１と、聴診を扱うアプリケーションサーバＡＳの間で呼をセットアップするために、要求をコールサーバＣＳへ送信する。アプリケーションサーバＡＳがこの呼を受け入れた時、提示サーバＰＳは次いで、ＩＰ電話ＩＰＰ１の画面上に表示されるべき更新された画像を生成する。この画像は、ＩＰ電話ＩＰＰ１のキーの付近に位置し、且つ、現在使用されているアプリケーションに応じた特別の機能に動的に割り当てることができる、キーワード又はアイコンを備えてもよい。施術者がキーを押す時、提示サーバＰＳは、このキーが押されたことを示すメッセージを受信する。提示サーバＰＳは、このメッセージを適切なアプリケーションへ転送する。このメッセージが聴診のための専用のキーに関係する場合、このメッセージはアプリケーションサーバＡＳのリモートコントロールモジュールへ転送される。

音声専用ＶＬＡＮ、ＶＮに接続された端末は病院のＩＰ電話であってもよいが、ＩＰをサポートする有線又は無線のいかなるネットワークを介して接続された、いかなる遠隔のＶＯＩＰ端末であってもよい。

図３は、本発明によるアプリケーションサーバの例示的実施形態ＡＳのさらなる詳細を示すブロック図である。

アプリケーションサーバＡＳは、ソフトフォンＳＰＨ、即ち、汎用コンピュータを使用して、ＩＰネットワークを介して電話をかけるためのソフトウェアプログラムを備える。このソフトフォンＳＰＨは、音声専用ＶＬＡＮ、ＶＮを介してアプリケーションサーバＡＳにアクセスすることを可能とする。ソフトフォンＳＰＨは、音声専用ＶＬＡＮ、ＶＮに接続された特定の電話機のように動作する。
− 病院ネットワークＨＮの内部又は外部のいずれかの電話機からセットアップされた音声呼を自動的に受け入れる。
− 病院ネットワークＨＮの内部又は外部のいずれかの電話機からセットアップされた会議呼を自動的に受け入れる。
− いかなる発呼者をも識別するために、保護された登録プロセスを開始する。
− いかなる特定の要件もなしに、発呼側からでもコールサーバＣＳからでもなく、音声専用ＶＬＡＮ、ＶＮを介した音声接続を確立することができるように、呼セットアッププロトコルを適切に終了させる。
− 呼をセットアップした端末によって呼が解放される時、自動的にアイドル状態に戻る。

アプリケーションサーバＡＳは音声処理モジュールＳＰＭをさらに備え、音声処理モジュールＳＰＭは、
− 全てソフトフォンＳＰＨによって供給された、生の聴診信号のサンプルを含むパケット、及び、環境信号のサンプルを含むパケットを受信すること、
− 各パケットをリアルタイムトランスポートプロトコルレベルで非カプセル化すること、
− クリーンな聴診信号、即ち環境音のないものを生成するために、生の聴診信号のサンプルを、以下に記載する聴診音抽出モジュールＡＳＥにより処理すること、
− 環境信号を聴診音抽出モジュールＡＳＥに供給するため、及び音声認識のために処理されるように適合された音声信号を供給するために、環境信号のサンプルを環境音抽出器ＮＳＥにより処理すること、
− クリーンな聴診信号を、ＩＰ電話ＩＰＰ１にアドレス指定された第１のパケットフローに、及び場合によっては、例えばブルートゥースイヤーセットＢＥＳ１にリンクされた携帯情報端末ＰＤＡ１など、音声専用ＶＬＡＮ、ＶＮに接続された別の端末にアドレス指定された、少なくとも第２のパケットフローにカプセル化することを行うためのソフトウェアプログラムモジュールである。

環境音抽出器ＮＳＥは、音声認識モジュールＶＲＭによって処理される声音を抽出するために、信号における音声及び雑音を判別するための既知の方法を適用する。

聴診音抽出モジュールＡＳＥは、患者の胸部を通じて、ＩＰ電話ＩＰＰ１のマイクロフォンＭ２によって取り込まれた環境音、及び、聴診器のマイクロフォンＭ１によって取り込まれた環境音をそれぞれ表す２つの信号の間にごくわずかな時間シフトがあると仮定して、生の聴診信号から、患者の胸部を横切った外部雑音又は音声を表す部分を減ずることによって、生の聴診信号において、聴診音と混合される環境音を除去する。

聴診音抽出モジュールＡＳＥ内で実装された信号処理アルゴリズムは主に、胸部によって導入される信号歪みを考慮する。

聴診音抽出モジュールＡＳＥの好ましい実施形態では、訂正信号の生成中にローパスフィルタリングが環境信号に適用される。このフィルタリングは、環境音が聴診器のマイクロフォンＭ１に達する前にこの胸部に入り込む時、患者の胸部によって作成された音響ローパスフィルタリングをシミュレートすることを目的とする。

固定ローパスフィルタリング及び固定減衰を、患者の全てのタイプのための訂正信号を生成するために使用してもよい。

しかし、好ましい実施形態は、患者の胸部の音響伝達関数（ａｃｏｕｓｔｉｃａｌｔｒａｎｓｆｅｒｆｕｎｃｔｉｏｎ）を決定することによって較正された、適応ローパスフィルタリング及び適応減衰を適用する。この伝達関数ｈ（ｔ）を決定し、次いでクリーンにされた聴診信号ＣＳＡ（ｔ）を計算するために、方法は、
− 心音を取り込むことを避けるため、聴診器のチェストピースを患者の胸部上で心臓聴診点から遠く離れて配置すること、
− 呼吸音を取り込むことを避けるため、患者に呼吸を止めるように要求すること、
− 施術者が較正文を言い、例えば「呼吸を止めて！」と繰り返し、それが双方のマイクロフォンによって取り込まれ、Ｍ１は環境音、即ち較正フレーズのみを含む生の聴診信号ＳＡ（ｔ）を提供し、Ｍ２は環境信号ＳＤ（ｔ）を提供すること、
− 畳み込み積（ｃｏｎｖｏｌｕｔｉｏｎｐｒｏｄｕｃｔ）を計算することによって、患者の胸部の音響伝達関数Ｈ（ｔ）を計算すること
ＳＤ（ｔ）＊ＳＡ（ｔ）、
− この較正段階の後、実際の聴診中に、畳み込み積を計算することによって訂正信号ＳＣ（ｔ）を生成すること
ＳＣ（ｔ）＝ＳＤ（ｔ）＊Ｈ（ｔ）
− 及び次いで、クリーンにされた聴診信号を計算すること
ＣＳＡ（ｔ）＝ＳＡ（ｔ）−ＳＣ（ｔ）にある。

アプリケーションサーバＡＳは、環境信号抽出器ＶＳＥによって準備された環境信号を受信する音声認識モジュールＶＲＭをさらに備える。音声認識モジュールＶＲＭは、古典的な方法でコメント及び命令をテキストに変換する。

アプリケーションサーバＡＳは、特に施術者が患者の部屋からＩＰ電話で通話中である時、アプリケーションサーバＡＳへのアクセスを制御するために使用される、保護された登録モジュールＳＲＭをさらに備える。この保護された登録モジュールＳＲＭは、サーバＡＳにアクセスすることが許可されるユーザのリストを、ユーザのログイン及びパスワードと共に格納するローカルデータベースを備える。このローカルデータベースは、古典的な管理ツールによって管理される。特定の実施形態では、ローカルデータベースはＭｙＳＱＬデータベースであり、保護されたリモート接続を通じて管理される。ソフトフォンＳＰは、許可されたユーザのリストを扱う。ソフトフォンＳＰは、それに電話する全てのユーザの保護された接続の制御を保証する。

アプリケーションサーバＡＳは、保護された登録モジュールＳＲＭに結合され、且つ、ユーザが病院ネットワークＨＮによってサポートされたデータ専用ＶＬＡＮ、ＤＮを介したアクセスを要求する時、アプリケーションサーバＡＳへのアクセスを制御するために使用されることを可能とする、保護されたウェブサーバＳＷＳをさらに備える。このアクセスは次いで、セキュアソケットレイヤを介したハイパーテキスト転送プロトコル（ＨＴＴＰＳ）を使用している。

アプリケーションサーバＡＳは、リモートコントロールコマンドを復号するためのリモートコントロールモジュールＲＣＭをさらに備える。リモートコントロールモジュールＲＣＭは、制御信号をアプリケーションサーバＡＳの全ての他のモジュールに供給する。リモートコントロールモジュールＲＣＭは、ＩＰ電話ＩＰＰ１のキーボード上で手動で適用されたコマンドを受信するためにソフトフォンＳＰと協調し、聴診器ＥＳのマイクロフォンＭ１を介して口頭で適用された事前定義命令を受信するために音声認識モジュールＶＲＭと協調する。そのため、音声パスが音声専用ＶＬＡＮ、ＶＮ内で、病院ネットワークＨＮを介して確立される時、アプリケーションサーバＡＳは、聴診を行い、聴診を記録し、且つ／又は聴診レッスンを指導するために必要とされるいくつかの動作を行うために、離れた端末によって送信されたリモートコントロールコマンドを受信することができる。例えば、聴診音をフィルタリングするためのパラメータを選択すること、聴診信号の記録を開始／停止すること、などである。

アプリケーションサーバＡＳは、ＲＴＰ（リアルタイムトランスポートプロトコル）のレベルで、聴診信号を環境信号なしに、聴診器が接続される端末にループバックするために、ループバックモジュールＬＢＭをさらに備える。このループバックモジュールＬＢＭは、データパケットをＲＴＰのレベルで非カプセル化し、ソースアドレス及び宛先アドレスの順序を変える。例えば、ループバックモジュールＬＢＭは、患者のベッドサイドにあるＩＰ電話ＩＰＰ１を介して、聴診音を声音なしにこの聴診器ＥＳのヘッドセットに返信するように、入力ＲＴＰチャネルをループバックする。これは、施術者が準リアルタイム動作において、クリーンにされた聴診音を聞くことを可能とする（準リアルタイムは、患者の部屋内のＩＰ電話とアプリケーションサーバＡＳのソフトフォンＳＰＨの間の、音声専用ＶＬＡＮ、ＶＮを介した往復遅延を意味する。理想的には、往復遅延は、施術者に対する妨害を回避するために十分低く維持されるべきである）。

アプリケーションサーバＡＳは、画像（カーディオフォノグラム（ｃａｒｄｉｏ−ｐｈｏｎｏｇｒａｍ））を周期的に精巧に作り上げるために、クリーンにされた聴診を聴診音抽出モジュールＳＰＭから受信する、画像処理モジュールＰＰＭをさらに備え、この画像は、ＵＤＰ（ユーザデータグラムプロトコル）上で提示サーバＰＳを介して送信され、例えば患者のベッドサイドのＩＰ電話ＩＰＰ１など、そのような画像を精巧に作り上げることができない端末の画面上に表示されるようになる。アプリケーションサーバＡＳの画像処理モジュールＰＰＭは、変動する波形をリアルタイムで連続的に生成するために、クリーンにされた聴診信号を処理する。このような処理のための方法は、参照により本明細書に組み込まれている文献の米国特許第５．０２５．８０９号に記載されている。

しかし、ＩＰ電話ＩＰＰ１は、そのような波形に対応するストリーミングビデオを連続的に計算及び表示するために十分なリソースを有していない。画像処理モジュールＰＰＭは、聴診音に対応するアナログ信号の視覚表現である曲線を精巧に作り上げ、次いで曲線の周期的画像を取る。画像処理モジュールＰＰＭは、その一連の画像を提示サーバＰＳへ、これらの画像をＩＰ電話ＩＰＰ１の画面上に表示するために転送する。

アプリケーションサーバＡＳと提示サーバＰＳの間の論理的差異は、機能的分割のみである。両アプリケーションは同じマシン上で実行してよい。

提示サーバＰＳは、アプリケーションサーバＡＳによって生成された曲線の画像をリアルタイムで連続的に受信する。これらの画像は、アプリケーションサーバＡＳから提示サーバＰＳへ、病院ローカルエリアネットワークＨＮによってサポートされたデータをサポートするＶＬＡＮ（図３上で表されない）を介して移送される。

提示サーバＰＳは、音声専用ＶＬＡＮ、ＶＮを介して、ＩＰ電話ＩＰＰ１の性能に適したレートで、ＩＰ電話ＩＰＰ１の画面上に表示された画像をリフレッシュする。一例として、毎秒１画像のリフレッシュレートは、処理負荷、ネットワーク負荷、及び聴診中の視覚的快適性の間の良い折衷を提供するために適切である。これらの画像を表すファイルは圧縮される。画像レート及び圧縮率は、画像をリアルタイムで表示できるようにするために、ＩＰ電話への接続の有限帯域幅、及びＩＰ電話の表示手段の有限帯域幅に適合する。各画像は、提示サーバＡＳの画像処理モジュールＰＰＭによって一例として古典的ＪＰＥＧフォーマットで圧縮された、聴診信号の写真の一種である。

反対に、提示サーバＰＳはＩＰ電話ＩＰＰ１からシグナリングメッセージを受信し、これらのメッセージは押されるキーに対応しており、提示サーバＰＳはシグナリングメッセージを適切なアプリケーションへ、特にアプリケーションサーバＡＳ上で実行されたアプリケーションへ転送する。

例えば、施術者が聴診を開始するための専用のキーを押す場合、提示サーバＰＳは、ＩＰ電話ＩＰＰ１と、聴診を扱うアプリケーションサーバＡＳの間で呼をセットアップするために、要求をコールサーバＣＳへ送信する。アプリケーションサーバＡＳがこの呼を受け入れた時、提示サーバＰＳは次いで、ＩＰ電話ＩＰＰ１の画面上に表示されるべき更新された画像を生成する。この画像は、ＩＰ電話ＩＰＰ１のキーの付近に位置し、且つ、現在使用されているアプリケーションに応じた特別の機能に動的に割り当てることができる、キーワード又はアイコンを備えてもよい。施術者がキーを押す時、提示サーバＰＳは、このキーが押されたことを示すメッセージを受信する。提示サーバＰＳは、このメッセージを適切なアプリケーションへ転送する。このメッセージが聴診のための専用のキーに関係する場合、このメッセージはアプリケーションサーバＡＳのリモートコントロールモジュールＲＣＭへ転送される。

アプリケーションサーバＡＳは、例えば同時にｎ人の学生に聴診を指導するために、音声専用ＶＬＡＮに接続されたｎ個の端末に向かうｎ個の出力ＲＴＰフローに直接向けた、入力ＲＴＰフローのｎ個のユニキャストを作成することができる、転送モジュールＦＷＭをさらに備える。転送モジュールＦＷＭは、音声処理モジュールＳＰＭによって供給された、声音なしの聴診音を転送することができる。転送モジュールＦＷＭはまた、画像処理モジュールＰＰＭによって供給された一連の画像を、例えば患者のベッドサイドのＩＰ電話ＩＰＰ１など、そのような画像を精巧に作り上げることができない端末へ、提示サーバＰＳを介して転送することもできる。

アプリケーションサーバＡＳは患者データを処理するためのモジュールＰＤＰをさらに備える。モジュールＰＤＰは、患者ファイルデータベースＤＢを調べて、患者についてのある管理データを検索することができる。モジュールＰＤＰはまた、データベースＤＢへの新しいデータの書き込みを制御することもできる。モジュールＰＤＰは、音声認識モジュールＶＲＭから、声音をテキストに変換した結果生じるあるテキストを受信する。音声認識モジュールＶＲＭは、このテキストから音声命令である語のグループを除去しており、施術者のコメント（例えば、音が収集された場所）及び管理データからなるテキストファイルを構成している。

アプリケーションサーバＡＳは、ＸＭＬファイルの作成のためのモジュールＦＣＭをさらに備え、ＸＭＬファイル内では、聴診音抽出モジュールＳＰＭによって供給されたクリーンにされた聴診信号の一連のサンプルが、患者データ処理モジュールＰＤＰによって準備されたテキストファイルと共に配置される。次いで、このＸＭＬファイルはデータ専用ＶＬＡＮ、ＤＮを介して送信されて患者データベースＤＢに格納される。

アプリケーションサーバＡＳ内で実行中であるソフトフォンＳＰＨは、呼の展開（転送、セカンドコール、呼転送、コールパーク、コールピックアップなど）にかかわらず、通常の電話のように動作する。端末がアプリケーションサーバＡＳを呼び出す時、コールサーバＣＳはソフトフォンＳＰＨを呼へ招く。ソフトフォンＳＰＨはその呼を受け入れる。呼がセットアップされた時、音声処理モジュールＳＰＭは、アプリケーションサーバＡＳ内で、生の聴診信号における環境音を除去する。次いで、アプリケーションサーバＡＳのループバックモジュールＬＢＭは、クリーンにされた聴診信号を発呼端末に返信する。この場合、クリーンにされた聴診信号は、ＩＰ電話ＩＰＰ１及び聴診器ＥＳのヘッドセットＨまでブルートゥースリンクを介して返信される。

音声認識モジュールＶＲＭは、施術者が、例えばクリーンにされた聴診音及びコメントをデータベースＤＢへ（並行して、しかし別々のデータファイルに）記録することを開始／停止するなど、いくつかの命令のために音声命令を使用することを可能とする。これは、聴診器を患者の胸部上で持ちながらキーを押すよりもはるかに容易である。

施術者は、上述のように、提示サーバＰＳを介してアプリケーションサーバＡＳと通信している。アプリケーションサーバＡＳの保護された登録モジュールＳＲＭは、施術者が電話をかけていた時、ＩＰ電話ＩＰＰ１の内線番号を受信した。保護された登録モジュールＳＲＭはまた、施術者がログインした時、施術者の氏名も受信した。

施術者はＩＰ電話ＩＰＰ１のいくつかのキーを押して、音声処理モジュールＳＰＭの聴診音抽出器ＡＳＥにおけるクリーンにされた聴診信号の記録を開始するように、アプリケーションサーバＡＳに命令する。提示サーバＰＳはアプリケーションサーバＡＳに、何のキーが押されたかを示すシグナリングメッセージを転送する。

後に、施術者はＩＰ電話ＩＰＰ１のいくつかのキーを押して、聴診音抽出器ＡＳＥにおけるクリーンにされた聴診信号の記録を停止するように、アプリケーションサーバＡＳに命令する。次いで、施術者はＩＰ電話ＩＰＰ１のいくつかのキーを押して、音声処理モジュールＳＰＭの聴診音抽出器ＡＳＥにおいて記録された聴診音を文書化する。特に、施術者はＩＰ電話ＩＰＰ１上でキーを押すか、或いはナビゲーションボタンを移動させることによって、聴診ゾーンを示す。

次いで、施術者はいくつかのキーを押して、音レコード及び付属のテキスト情報を患者ファイルデータベースＤＢに格納するように、アプリケーションサーバＡＳに命令する。

ファイル作成モジュールＦＣＭは、以下を含むＸＭＬファイルを作成する。
− ．ｗａｖファイルにおける聴診音レコード。
− 部屋番号及び患者の氏名を検索することを可能とする、ＩＰ電話ＩＰＰ１の内線番号。
− 施術者の氏名。
− 聴診ゾーン。
− テキストコメント。

次いで、アプリケーションサーバＡＳは、このＸＭＬファイルをデータベースＤＢへ、病院ネットワークＨＮによってサポートされたデータ専用ローカルエリアネットワークを介して送信する。

この情報を後に、患者ファイルデータベースＤＢのウェブサーバ及びアプリケーションサーバＡＳを介して検索することができる。患者ファイルを調べるために適切なアクセス権を有し、音声専用ＶＬＡＮ、ＶＮに接続されたＩＰ端末を有するユーザは、アプリケーションサーバＡＳのソフトフォンＳＰＨに電話する。ユーザは、アプリケーションサーバＡＳの保護された登録モジュールＳＲＭを介して、患者ファイルデータベースＤＢにアクセスする。ＸＭＬファイルはデータベースＤＢに読み込まれ、次いで患者データ処理モジュールＰＤＰへ送信される。この後者はＸＭＬファイルを開き、次いで聴診音を抽出し、音声専用ＶＬＡＮ、ＶＮを介して要求側ユーザの端末に送信する。この後者はまたテキストコメントも抽出するが、端末に直接送信しない。この後者はテキストコメントを、それらのフォーマットを宛先端末の表示能力に適合させるために提示ＰＳへ送信する。次いで、提示ＰＳはテキストデータを端末へ音声専用ＶＬＡＮ、ＶＮを介して送信する。

この聴診信号をまた、聴診レッスン中に聞くために検索することもできる。

Claims

聴診信号における環境音を低減するため、及びコメントを記録するためのアプリケーションサーバ（ＡＳ）であって、このサーバは、ボイスオーバーＩＰテレフォニーアプリケーションをサポートする仮想ローカルエリアネットワーク（ＶＮ）をサポートするローカルエリアネットワークインフラストラクチャ（ＨＮ）にリンクされるように適合され、環境音と混合された聴診音を表す生の聴診信号のサンプルを受信するための手段（ＳＰＨ）を備え、
− 環境信号のサンプルを受信するための手段（ＳＰＨ）、
− 環境音のない聴診信号を生成するために、前記聴診信号の前記サンプル及び前記環境信号の前記サンプルを処理するための手段（ＡＳＥ）、
− 環境音のない前記聴診信号を、ボイスオーバーＩＰテレフォニーアプリケーションをサポートする前記仮想ローカルエリアネットワーク（ＶＮ）を介して返信するための手段（ＬＢＭ）、
− 前記環境信号における声音を認識し、これらの声音をテキストに変換するための手段（ＶＲＭ）
をさらに備えることを特徴とするアプリケーションサーバ（ＡＳ）。
請求項１記載のアプリケーションサーバ（ＡＳ）であって、
− このテキストを、データベース（ＢＤ）に格納することができるファイルに挿入するための手段（ＰＤＰ、ＦＣＭ）、
− 及び、このファイルを、前記ローカルエリアネットワークインフラストラクチャ（ＨＮ）を介して送信するための手段（ＲＣＭ）
をさらに備えることを特徴とするアプリケーションサーバ（ＡＳ）。
請求項１記載のアプリケーションサーバ（ＡＳ）であって、前記声音の前記変換の結果生じる前記テキストにおける音声命令を認識し、次いで、前記認識された音声命令に従って前記アプリケーションサーバのいくつかの機能を制御するための手段（ＶＲＭ、ＲＣＭ）をさらに備えることを特徴とするアプリケーションサーバ（ＡＳ）。
請求項１記載のアプリケーションサーバ（ＡＳ）であって、環境音のない聴診信号を生成するために、前記生の聴診信号の前記サンプル及び前記環境信号の前記サンプルを処理するための前記手段（ＡＳＥ）は、前記生の聴診信号に、前記環境信号の関数である訂正信号を加えるための手段を備えることを特徴とするアプリケーションサーバ（ＡＳ）。
請求項４記載のアプリケーションサーバ（ＡＳ）であって、前記生の聴診信号に、前記環境信号の関数である訂正信号を加えるための前記手段（ＡＳＥ）は、
− 畳み込み積ＳＤ（ｔ）＊ＳＡ（ｔ）を計算することによって、患者の胸部の音響伝達関数Ｈ（ｔ）を計算することであって、ただしＳＤ（ｔ）は前記環境信号であり、ＳＡ（ｔ）は較正段階中の前記生の聴診信号であること、
− この較正段階の後、実際の聴診中に、畳み込み積ＳＣ（ｔ）＝ＳＤ（ｔ）＊Ｈ（ｔ）を計算することによって、訂正信号ＳＣ（ｔ）を生成すること、
− 及び、次いでクリーンにされた聴診信号ＣＳＡ（ｔ）＝ＳＡ（ｔ）−ＳＣ（ｔ）を計算することを行うための手段を備えることを特徴とするアプリケーションサーバ（ＡＳ）。
請求項１記載のアプリケーションサーバ（ＡＳ）であって、環境音のない前記聴診信号を、少なくとも前記聴診器（ＥＳ）のヘッドセットに送信するための前記手段（ＬＢＭ）は、
− 前記聴診器から受信されたパケットをリアルタイムトランスポートプロトコルレベルで非カプセル化し、各パケットのソースアドレスを抽出するための手段、
− 声音のない前記聴診信号をパケットに前記リアルタイムトランスポートプロトコルレベルでカプセル化中に、前記抽出されたアドレスを使用して、前記聴診器が接続される端末（ＩＰＰ１）に前記パケットを戻すように転送するために宛先アドレスを構成することを備えることを特徴とするアプリケーションサーバ（ＡＳ）。