TWI533843B - 吞嚥推定裝置 - Google Patents

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TWI533843B
TWI533843B TW103124689A TW103124689A TWI533843B TW I533843 B TWI533843 B TW I533843B TW 103124689 A TW103124689 A TW 103124689A TW 103124689 A TW103124689 A TW 103124689A TW I533843 B TWI533843 B TW I533843B
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尾家慶彥
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Description

吞嚥推定裝置
本發明係關於一種推定吞嚥動作之吞嚥推定裝置、用以取得推定吞嚥動作所需之資訊的資訊終端裝置、及對電腦賦予吞嚥推定功能之程式。
在日本特開2013-17694號公報(專利文獻1)中,揭示有一種進行由喉頭部所得之活體聲音的頻率解析,且由該頻率特性辨識吞嚥、咳嗽、與發聲的技術。再者,在2012年2月由作業療法士協會所發行之學術雜誌「作業療法」31卷1號之第52頁至第59頁中(非專利文獻1),揭示有以下技術:以「高齡者之吞嚥次數的無拘束監測」為題,針對將以喉頭麥克風集音之活體聲音予以脈衝化的脈衝群,將脈衝寬度為60msec以下且脈衝數為20以下的脈衝群判定為吞嚥。
(先前技術文獻) (專利文獻)
專利文獻1:日本特開2013-17694號公報
(非專利文獻)
非專利文獻1:作業療法士協會發行、「作業療法」、2012年2月發行、31卷1號之第52頁至第59頁
在進行吞嚥推定時,首先必須從被檢驗者收集活體聲音等資訊。此時,為了儘可能不要束縛被檢驗者,被檢驗者所穿戴的器具等較佳為儘可能為簡素者。藉此,可在生活環境下由被檢驗者收集吞嚥推定用之資訊。然而,如此在生活環境下進行資訊之收集時,除了吞嚥時之活體聲音之外,亦會收集生活雑音或飲食時之聲音、會話、脖子旋轉時發出之聲音等、與吞嚥無關之各種聲音資訊。因此,因該等雑音而誤推定為吞嚥,結果,吞嚥之推定精確度會降低。
有鑑於上述課題,本發明之目的在於提供一種即使在生活環境下進行吞嚥推定用之資訊的收集時,亦可將吞嚥之推定精確度維持在較高程度之吞嚥推定裝置、及使用在該吞嚥推定裝置之資訊終端裝置及程式。
本發明係著眼於吞嚥時必定在預定期間以上處於無呼吸狀態,且限定在預定期間以上之無呼吸區間進行活體信號之解析,且推定吞嚥區間者。
本發明之第1態樣係關於一種吞嚥推定裝置。該態樣之吞嚥推定裝置係具備:聲音檢測部,係檢測喉頭部之聲音;呼吸檢測部,係檢測呼吸;及吞嚥推定部,依據從前述聲音檢測部輸出之聲音資訊及從前述呼吸檢測部輸出之呼吸資訊來推定吞 嚥。在此,前述吞嚥推定部係針對與400msec以上之無呼吸區間對應的活體聲音發生區間,取得吞嚥推定用之參數值,依據所取得之前述參數值是否符合吞嚥之判定條件,來推定在該活體聲音發生區間是否發生了吞嚥。
依據本態樣之吞嚥推定裝置,由於依據處於無呼吸狀態時之活體聲音來推定是否發生吞嚥,因此可提升吞嚥之推定精確度。再者,由於將對應於400msec以上之無呼吸區間的活體聲音發生區間作為吞嚥之推定對象,因此吞嚥之推定精確度會更為提升。通常,在吞嚥之際,較長之期間,呼吸會停止。由此,由於無呼吸區間之長度包含在推定之條件,因此吞嚥之推定精確度會更為提升。
在本態樣之吞嚥推定裝置中,前述吞嚥推定部係可構成為藉由運算而取得顯示聲音之斷續性及連續性之參數值,以作為前述吞嚥推定用之參數值。如此,藉由運算可更順暢地執行吞嚥之推定處理。此外,若僅將活體聲音發生區間中之對應無呼吸區間的活體聲音發生區間作為運算之對象,運算負荷會減少,且可有效率地進行吞嚥之推定。
此時,前述吞嚥推定部係可構成為:藉由對前述聲音資訊進行傅立葉轉換(Fourier transform)及小波轉換(wavelet transformation)之運算處理而取得脈衝信號,將所取得之脈衝信號之數目及長度作為前述參數值予以取得。
在本態樣之吞嚥推定裝置中,前述吞嚥推定部係可構成為:在前述活體聲音發生區間中,算出超過預定頻率之頻帶的聲音所佔之比例,將所算出之比例是否超過臨限值作為更進 一步之推定條件,以推定在該活體聲音發生區間是否發生了吞嚥。如此,藉由將聲音之頻率成分作為更進一步之推定條件,即可使吞嚥之推定精確度更為提升。
再者,本態樣之吞嚥推定裝置係可構成為:進一步具備檢測喉頭部之變位的變位檢測部。在此,前述吞嚥推定部係可構成為:將在前述活體聲音發生區間由前述變位檢測部所檢測出之喉頭部的變位量是否超過臨限值作為更進一步之推定條件,以推定在該活體聲音發生區間是否發生了吞嚥。如此,藉由將喉頭部之變位量作為更進一步之推定條件,即可使吞嚥之推定精確度更為提升。
此外,本態樣之吞嚥推定裝置係可構成為:具備有輸出依據前述吞嚥推定部之推定結果所得之資訊的輸出部。
此時,本態樣之吞嚥推定裝置係可構成為:具備記憶從前述聲音檢測部輸出之前述聲音資訊的記憶部、及可指定藉由前述吞嚥推定部而推定為發生吞嚥之時間點的輸入部。在此,前述輸出部係可構成為:由前述記憶部取得包含透過前述輸入部所指定之前述時間點之時間寬度的前述聲音資訊,並將再生所取得之聲音資訊而得的聲音輸出至外部。如此,醫師等係可藉由實際聽取推定為發生吞嚥之時間點的聲音,確認是否在該時間點實際上發生吞嚥。
此時,前述輸出部係可構成為:顯示將推定為發生吞嚥之前述時間點重疊在時間軸上的畫面,而前述輸入部係可構成為:可指定前述畫面所顯示之前述時間點。如此,醫師等係可簡單地指定欲藉由聲音確認是否發生吞嚥的時間點。
此時,前述輸出部係可構成為:將依據前述聲音資訊而得之聲音波形與前述時間點一同予以重疊在前述時間軸上而顯示。如此,醫師等係可藉由視覺來確認聲音波形,同時可適當地指定欲藉由聲音確認是否發生吞嚥的時間點。
在本態樣之吞嚥推定裝置中,前述吞嚥推定部係可構成為:由前述呼吸資訊檢測出推定為發生吞嚥之時間點的前後之呼吸相,依據所檢測出之呼吸相來評估是否在該時間點有誤嚥之可能性,而前述輸出部係可構成為:輸出依據前述吞嚥推定部之前述評估結果而得之資訊。如此,醫師等係可藉由觀看顯示而得知是否被判定為被檢驗者具有誤嚥之風險,且可將其運用在對被檢驗者之診斷。
再者,在本態樣之吞嚥推定裝置中,前述吞嚥推定部係可構成為:由前述聲音資訊檢測出推定為發生吞嚥之時間點的前後之吸氣聲音及呼氣聲音,依據所檢測出之吸氣聲音與呼氣聲音來評估是否在該時間點有誤嚥之可能性,而前述輸出部係可構成為:輸出依據前述吞嚥推定部之前述評估結果而得之資訊。如此,醫師等係可藉由觀看顯示而得知是否被判定為被檢驗者具有誤嚥之風險,且可將其運用在對被檢驗者之診斷。
本發明之第2態樣係關於一種吞嚥推定裝置。該態樣之吞嚥推定裝置係具備:活體聲音檢測手段,係以喉頭部檢測活體聲音;呼吸檢測手段,係檢測呼吸之氣流變化;信號強度轉換手段,係將活體聲音資料轉換為信號強度資料,該活體聲音資料係將前述活體聲音予以取樣而得者;信號區間辨識手段,由前述信號強度資料辨識雜訊位準以上之信號區間;呼吸辨識手 段,藉由將前述呼吸變化予以取樣而得之氣流壓資料來辨識無呼吸區間;信號脈衝化手段,在與前述信號區間重複之預定期間以上的前述無呼吸區間中求出與取樣時間點對應之信號強度,產生與該信號強度成為預定位準以上之期間對應的寬度之信號脈衝;吞嚥反射推定手段,將符合預定期間以上之前述無呼吸區間內的前述信號脈衝之脈衝數為預定數以下且脈衝寬度為預定期間以下的判定條件之前述無呼吸區間推定為吞嚥反射推定區間;及顯示手段,係顯示前述吞嚥反射推定區間。
依據本態樣之吞嚥推定裝置,可發揮與上述第1態樣同樣之效果。
本發明之第3態樣係關於一種資訊終端裝置。該態樣之資訊終端裝置係具備:聲音檢測部,係檢測喉頭部之聲音;呼吸檢測部,係檢測呼吸;及記憶部,係記憶從前述聲音檢測部輸出之前述聲音資訊及從前述呼吸檢測部輸出之呼吸資訊。
本發明之第4態樣係一種程式,係對電腦賦予以下功能:針對與預定期間以上之無呼吸區間對應的活體聲音發生區間,取得吞嚥推定用之參數值的功能;及依據所取得之前述參數值是否符合吞嚥之判定條件,來推定在該活體聲音發生區間是否發生吞嚥的功能。
依據本態樣之程式,可發揮與上述第1態樣同樣之效果。
如以上所述,依據本發明,即使在生活環境下進行吞嚥推定用之資訊的收集,亦可提供一種可將吞嚥之推定精確 度維持在較高程度之吞嚥推定裝置及使用在該吞嚥推定裝置之資訊終端裝置。
本發明之效果或意義係由以下所示之實施形態的說明更明瞭。然而,以下所示之實施形態係終就只是實施本發明時之一個例示,本發明並非由以下之實施形態所限制者。
1‧‧‧活體聲音檢測手段
2‧‧‧呼吸檢測手段
3‧‧‧舌骨變位檢測手段
4‧‧‧第1取樣電路
5‧‧‧第2取樣電路
6‧‧‧第3取樣電路
7‧‧‧時鐘手段
8‧‧‧記憶媒體
9‧‧‧信號強度轉換手段
10‧‧‧信號區間辨識手段
11‧‧‧呼吸辨識手段
12‧‧‧信號脈衝化手段
13‧‧‧信號脈衝評估手段
14‧‧‧帶域評估手段
15‧‧‧舌骨變位評估手段
16‧‧‧吞嚥反射推定手段
17‧‧‧顯示控制手段
18‧‧‧顯示手段
19‧‧‧呼吸強度評估手段
100‧‧‧吞嚥推定系統
101‧‧‧記憶媒體
200‧‧‧測定裝置
210‧‧‧終端裝置
211‧‧‧顯示部
212‧‧‧輸入部
213‧‧‧寫入部
214‧‧‧控制部
215‧‧‧壓力感測器
216‧‧‧A/D轉換部
220‧‧‧鼻套管
221‧‧‧裝著部
222‧‧‧管
230‧‧‧顯示部
231‧‧‧墊片
231a‧‧‧聲音感測器
231b‧‧‧變位感測器
232‧‧‧電線
300‧‧‧資訊處理裝置
310‧‧‧本體
311‧‧‧讀出部
312‧‧‧揚聲器
313‧‧‧控制部
314‧‧‧硬碟
320‧‧‧輸出部(顯示部)
330‧‧‧輸入部
401、421‧‧‧圖標
402‧‧‧參照位置操作部
403‧‧‧放大縮小操作部
410‧‧‧畫面
422‧‧‧再生按鍵
423‧‧‧停止按鍵
424‧‧‧再生位置操作部
425‧‧‧關閉之按鍵
第1圖係顯示實施例1之吞嚥活動監測裝置的構成及功能之功能方塊圖。
第2圖係顯示實施例1之吞嚥活動監測裝置之吞嚥反射推定區間的各波形之顯示例的圖。
第3圖係顯示以精細之時間單位使實施例1之吞嚥活動監測裝置之活體聲音波形與氣流聲音波形之各波形重疊並放大之顯示例的圖。
第4圖係顯示實施例2之吞嚥推定系統之構成的外觀圖。
第5圖係顯示實施例2之吞嚥推定系統之構成的方塊圖。
第6圖係顯示實施例2之終端裝置與資訊處理裝置之動作的流程圖。
第7圖係顯示實施例2之資訊處理裝置之動作的流程圖。
第8圖係顯示實施例2之資訊處理裝置之動作的流程圖。
第9圖(a)至(c)係顯示實施例2之活體聲音資料、氣流壓資料及舌骨變位資料的圖。
第10圖(a)係示意性顯示實施例2之頻譜的圖,第10圖(b)係示意性顯示實施例2之梅爾頻譜儀的圖,第10圖(c)係顯示實施 例2之由連續小波轉換所產生之脈衝的圖,第10圖(d)係示意性放大顯示實施例2之由連續小波轉換所產生之脈衝的圖。
第11圖係顯示實施例2之顯示在顯示部之畫面的圖。
第12圖係顯示實施例2之顯示在顯示部之畫面的圖。
第13圖(a)係顯示實施例2之顯示在顯示部之畫面的圖,第13圖(b)係顯示變更例1之資訊處理裝置之動作的流程圖,第13圖(c)係顯示將實際上收集吞嚥推定用之資訊而進行吞嚥推定時之推定結果的圖。
第14圖係顯示變更例2之資訊處理裝置之動作的流程圖。
第15圖係說明變更例3之判定是否發生誤嚥之順序的圖。
然而,圖式雖為專門用以說明本發明者,但並非限定本發明之範圍者。
本實施形態係由從喉頭部所得之活體聲音的能量分佈及呼吸之氣流壓變化資訊限縮吞嚥反射推定區間,且由舌骨變位資訊進一步限縮界定吞嚥反射推定區間。
<實施例1>
第1圖係顯示用以說明實施例之動作的電路方塊圖。然而,電腦內之方塊並非實際之電路方塊而是功能方塊。
以下,針對本實施例之資料測定期間中的動作加以說明。
在本實施例中,係發揮作為以下手段之功能:由接近於喉頭部之麥克風檢測活體內之聲音的活體聲音檢測手段1;由設置在鼻套管之管內的空氣壓感測器檢測出因呼吸所造成之 氣流變化的呼吸檢測手段2;及由貼附在喉頭部之壓電片感知喉頭部之變形並檢測出舌骨之變位的舌骨變位檢測手段3。
由活體聲音檢測手段1所得之活體聲音信號、由呼吸檢測手段2所得之氣流壓信號、由舌骨變位檢測手段3所得之舌骨變位信號係分別輸入至對應之第1取樣電路4、第2取樣電路5、第3取樣電路6,且分別以0.1msec週期(10kHz)取樣,且進行A/D轉換。然後,由A/D轉換所取得之活體聲音資料與氣流壓資料與舌骨變位資料係與由時鐘手段7所得之時刻資料一同記憶在記憶媒體8。因此,在資料測定期間中,活體聲音資料、氣流壓資料及舌骨變位資料係與時刻資料成對而記憶在記憶媒體8。
上述之測定期間結束後,在電腦內進行以下之資料處理。
首先,信號強度轉換手段9係將與從記憶媒體8讀出之信號波形對應的活體聲音資料轉換為信號強度資料。具體而言,在將窗函數(取樣範圍)設定為1.5秒並抽出活體聲音資料且施行短時間之傅立葉轉換處理的前提下,藉由求出其振幅之總和而轉換為信號強度資料。此時,亦可施行適當之帶域濾波處理。
該短時間傅立葉轉換處理係使取樣範圍每0.2秒偏移一次而進行,因此活體聲音資料之1/2000的時間解像度之信號強度資料係被輸出。該信號強度資料係為了排除無音區間而利用者,將窗函數設定為較廣,亦將偏移間隔設定為較大,藉此減輕運算處理之負擔。
信號區間辨識手段10係藉由將該信號強度資料 與第1基準值L1相比較而產生雜訊位準以上之信號區間的辨識輸出。亦即,視為在僅存在有雜訊之低位準區間不會發生吞嚥而在高位準區間發生吞嚥,並將高位準區間特定為信號區間。
呼吸辨識手段11係發生將氣流壓資料區分為呼氣區間、無呼吸區間、吸氣區間之3區間的呼吸辨識輸出。
信號脈衝化手段12係對應於信號區間中之第2基準值L2(例如0.6秒)以上的無呼吸區間並導入活體聲音資料,施行連續小波轉換處理,且求出頻譜強度之總和,在此情形下與第3基準值L3進行比較,並將對應於基準值以上之期間的脈衝寬度之信號脈衝予以輸出。
信號脈衝評估手段13係在信號區間中之第2基準值L2以上的無呼吸區間內,全部之信號脈衝的寬度為第4基準值L4(例如25msec)以下,且信號脈衝之個數為第5基準值L5(例如20個)以下時,推定該信號區間為吞嚥反射區間之可能性較高,而發生第1推定輸出。此外,在前述之非專利文獻1中,雖將吞嚥時之信號脈衝寬度設為60msec以下,但在本實施例中,由於將第3基準值L3設定為較高,因此信號脈衝寬度較窄,且將25msec設為第4基準值L4。
接著,帶域評估手段14係在信號區間中之第2基準值L2以上的無呼吸區間內將活體聲音資料轉換為梅爾頻譜儀。接著,帶域評估手段14係針對梅爾頻譜儀,當無呼吸區間之高域成分(例如750Hz以上)之頻譜位準的總和相對於無呼吸區間之頻譜位準之總和佔了第6基準值L6(例如15%)以上時,發生當該信號區間為吞嚥反射區間的可能性較高之第2推定輸出。
再者,舌骨變位評估手段15係特定測定期間中之舌骨變位資料的最大值。並且,舌骨變位評估手段15係在信號區間中之第2基準值L2以上的無呼吸區間,當存在有相對於該最大值之第7基準值L7(例如10%)以上的舌骨變位資料時,推定該信號區間為吞嚥反射區間之可能性較高,而發生第3推定輸出。
在本實施例中,吞嚥反射推定手段16係僅在第1推定輸出、第2推定輸出、第3推定輸出之全部發生時,發生將該信號區間特定為吞嚥反射推定區間之輸出。
如上方式特定之吞嚥反射推定區間係如第2圖(a)至(d)所示透過顯示控制手段17而顯示在屬於電腦監視器畫面之顯示手段18。對應於縮小顯示之時刻刻度,測定期間整體之第2圖(a)之活體聲音信號波形、第2圖(b)之氣流壓信號波形、第2圖(c)之舌骨變位信號波形、及第2圖(d)之活體聲音信號強度波形係與時刻刻度一同作為基本畫面顯示在顯示手段18上。
此外,在第2圖(a)中,虛線縱線係顯示吞嚥反射推定位置。此外,在第2圖(b)氣流壓波形中,實際顯示係以縱線用不同顏色區分顯示,俾可分別以視覺辨識將氣流壓資料區分為呼氣區間、無呼吸區間、吸氣區間之3區間的呼吸辨識輸出。
在此狀態下,當操作者指出(pointing)基本畫面中之吞嚥反射推定位置時,對應於所指出之無呼吸區間與前後之數個呼吸期間份的活體聲音信號波形與氣流壓信號波形與舌骨變位信號波形係與時刻刻度一同作為子畫面顯示。
再者,關於上述吞嚥反射推定區間之顯示,係為了顯示誤嚥或誤嚥風險高之吞嚥狀態而進行顯示。
例如注意到正常吞嚥之後,呼氣之信號強度雖為吸氣之信號強度的一半以下,但在異常之吞嚥後,呼氣之信號強度會變大,而如以下所述顯示子畫面。
呼吸強度評估手段19係將吞嚥反射推定區間前後之呼氣區間與吸氣區間之4週期份合計8區間的活體聲音資料在每一區間內分別進行短時間傅立葉轉換,而求出各區間之總和以作為信號強度資料。再者,呼吸強度評估手段19係當吞嚥反射推定區間後之呼氣區間的平均信號強度/吸氣區間之平均信號強度比吞嚥反射推定區間前之值增加超過50%時,將屬於誤嚥推定區間之注意喚起資訊輸入至顯示控制手段17。顯示控制手段17係當操作者選擇誤嚥推定區間時,使取代前述吞嚥反射推定區間之子畫面的誤嚥推定區間之子畫面顯示在顯示手段18。
再者,當診斷吞嚥時,注意吞嚥反射推定區間前與後之呼吸狀態可供參考,顯示控制手段17係如第3圖所示,判斷吞嚥反射推定區間之前後的呼吸是呼氣區間還是吸氣區間,而區分成4種類並將該頻度追加顯示在顯示手段18上之基本畫面。
在第3圖之顯示例中係顯示:吞嚥是發生在呼氣中(SWtype:E-SW),吞嚥後之呼吸是從呼氣開始(SWtype2:SW-E),將平均之呼吸間隔設為1時,吞嚥開始點為從吸氣開始經過1.04之時間點(old phase:1.04),吞嚥後至吸氣開始之前的潛時為0.78秒(inspi-start:0.78)。第3圖中之以虛線所示之縱線係表示吸氣之開始位置,以一點鏈線所示之縱線(之區間)係表示沒有呼吸。
本實施例中之吞嚥反射推定區間的顯示係指,並非限定在上述之顯示形態,而是包含與吞嚥反射推定區間相關聯 之各種顯示形態。特別是,有關誤嚥風險推定之顯示係在吞嚥反射推定顯示中亦為重要者。
本實施例之吞嚥反射推定手段16係對應於第1推定輸出、第2推定輸出與第3推定輸出之全部來推定吞嚥反射推定區間,而關於本實施例之推定,亦可僅以第1推定輸出來進行推定,亦可對應於第1推定輸出與第2推定輸出來進行推定。
再者,本實施例之基準值係調整吞嚥反射推定區間之限縮程度者,在本實施例中並沒有限定該值或範圍之意義,可依需要進行適當調整者
<實施例2>
實施例2係顯示將上述實施例1之構成及將處理更具體化之例者。
在實施例2中,吞嚥推定系統100係相當於申請專利範圍所載之「吞嚥推定裝置」。聲音感測器231a係相當於申請專利範圍所載之「聲音檢測部」。壓力感測器215係相當於申請專利範圍所載之「呼吸檢測部」。控制部313係相當於申請專利範圍所載之「吞嚥推定部」。變位感測器231b係相當於申請專利範圍所載之「變位檢測部」。揚聲器312、控制部313、顯示部320係相當於申請專利範圍所載之「輸出部」。硬碟314係相當於申請專利範圍所載之「記憶部」。輸入部330係相當於申請專利範圍所載之「輸入部」。終端裝置210係相當於申請專利範圍所載之「資訊終端裝置」。然而,上述申請專利範圍及與實施例對應之記載僅為一例,並非將申請專利範圍之發明限定在本實施例限定者。
第4圖係顯示本實施例之吞嚥推定系統100之構 成的外觀圖。吞嚥推定系統100係具備測定裝置200與資訊處理裝置300。再者,在吞嚥推定系統100中,係使用可容易攜帶之小型的記憶媒體101(例如SD卡)。
測定裝置200係具備終端裝置210、鼻套管220、及檢測部230。
終端裝置210係具備顯示部211與輸入部212,且構成為小型且輕量,以使被檢驗者可恆常地攜帶。被檢驗者係一面確認顯示部211之顯示,一面藉由以按鍵或調整鈕所成之輸入部212,輸入對於控制部214(參照第5圖)之指示。再者,終端裝置210係具備進行對記憶媒體101之寫入之寫入部213。
鼻套管220係具備:具有一對筒狀部材之裝著部221;及連接在裝著部221之兩端的管222。裝著部221之一對的筒狀部材係***於患者之鼻腔,管222之另一端係連接在終端裝置210。藉此,當患者呼吸時,管222內之空氣會流動,管222內之空氣的流動係藉由終端裝置210內之壓力感測器215(第5圖參照),被檢測為壓力。此外,即使患者以口呼吸時,由於鼻腔與口腔亦會相連,因此管222內之空氣會流動,且壓力會變化。
檢測部230係具備薄型且具柔軟性之墊片231、及電線232。墊片231係貼附在被檢驗者之喉頭部,且具備檢測喉頭部之聲音的聲音感測器231a(參照第5圖)、及依據喉頭部之變形藉由壓力檢測出舌骨之變位的變位感測器231b(參照第5圖)。
資訊處理裝置300係具備本體310、顯示部320、及輸入部330。本體310係具備:進行對記憶媒體101之讀出的讀出部311;及用以輸出聲音之揚聲器312。操作者係藉由以鍵盤 或滑鼠所成之輸入部330,輸入對控制部313(參照第5圖)之指示。顯示部320係由顯示器所構成,且顯示後述之吞嚥的推定結果等。
第5圖係顯示吞嚥推定系統100之構成的方塊圖。
終端裝置210係除了第4圖所示之顯示部211、輸入部212、及寫入部213之外,且具備控制部214、壓力感測器215、及A/D轉換部216。
壓力感測器215係將由鼻套管220之管222所導出之空氣的流動檢測為壓力,將所檢測出之類比的壓力信號輸出至A/D轉換部216。檢測部230係具備聲音感測器231a與變位感測器231b。聲音感測器231a係檢測出被檢驗者之喉頭部附近的聲音,並將所檢測出之類比的聲音信號輸出至A/D轉換部216。變位感測器231b係將被檢驗者之喉頭部的變形檢測為舌骨之變位,將所檢測出之類比的變位信號輸出至A/D轉換部216。A/D轉換部216係以預定週期取樣壓力信號、聲音信號、變位信號,且將對應於各個取樣信號之數位信號輸出至控制部214。將聲音信號、壓力信號及變位信號進行A/D轉換所得之各資料,係分別與上述實施例1之「活體聲音資料」、「氣流壓資料」、「舌骨變位資料」對應。
控制部214係控制終端裝置210之各部。再者,控制部214係將從A/D轉換部216輸出之各資料與時刻資料一同地寫入至安裝在寫入部213之記憶媒體101。時刻資料係藉由內建在控制部214之時鐘電路而計時。當由測定裝置200進行之測定結束時,記憶媒體101係由寫入部213取出,且安裝在資訊處 理裝置300之讀出部311。
本體310係例如由個人電腦所構成,除了具備第4圖所示之讀出部311與揚聲器312之外,亦具備控制部313、及硬碟314。控制部313係控制本體310之各部,且接受透過輸入部330而輸入之指示,依指示對顯示部320輸出影像信號,且將聲音從揚聲器312輸出。此外,控制部313係從安裝於讀出部311之記憶媒體101讀出資料,且記憶在硬碟314。再者,控制部313係依據記憶在硬碟314之程式與資料進行運算。藉由記憶在硬碟314之程式,對控制部313賦予後述之吞嚥推定功能。該程式亦可預先安裝在硬碟314,或者亦可從磁碟媒體或網路下載至硬碟314。
第6圖至第8圖係顯示終端裝置210與資訊處理裝置300之動作的流程圖。
參照第6圖,終端裝置210之控制部214係當透過輸入部212接受開始指示時(S101:是),取得活體聲音資料、氣流壓資料、及舌骨變位資料,並開始進行對記憶媒體101寫入之處理(S102)。然後,控制部214係透過輸入部212接受停止指示時(S103:是),結束寫入處理(S104)。如此,終端裝置210之處理會結束。寫入有資料之記憶媒體101係如上所述,移動至資訊處理裝置300。
第9圖(a)至(c)係顯示針對預定期間分別將寫入於記憶媒體101之活體聲音資料、氣流壓資料、舌骨變位資料作為A/D轉換前之類比信號的形的圖。此外,在第9圖(a)至(c)中,雖抽樣顯示2秒間之信號,但實際上對應於進行寫入處理之期間 的資料係記憶在記憶媒體101。關於第9圖(a)、(c)所示之「活體聲音發生區間」、第9圖(b)、(c)所示之「無呼吸區間」,容後說明。
回到第6圖,資訊處理裝置300之控制部313係在使活體聲音資料、氣流壓資料、及舌骨變位資料記憶在硬碟314後,透過輸入部330接受開始指示時(S201:是),進行以下之處理。
控制部313係藉由對活體聲音資料進行短時間傅立葉轉換而作成頻譜儀,依據所作成之頻譜儀來抽出活體聲音發生區間(S202)。具體而言,控制部313係對全區間之活體聲音資料,將窗函數(取樣範圍)設定為1.5秒並抽出活體聲音資料,施行短時間傅立葉轉換,以作成第10圖(a)所示之頻譜儀。亦即,在單位時間寬度(1.5秒寬度)進行傅立葉轉換,一面使單位時間寬度每0.2秒錯開,一面依序進行轉換而作成頻譜儀。第10圖(a)所示之例係針對20個單位時間寬度、亦即4秒鐘所作成之頻譜儀。再者,控制部313係藉由求出所作成之頻譜儀的振幅之總和而轉換為信號強度資料,將超出雜訊平均+2SD(標準偏差)之區間作為活體聲音發生區間並予以抽出。藉此,對於全區間之活體聲音資料,特定活體聲音發生區間。在第9圖(a)、(c)中,附記如上方式所抽出之活體聲音發生區間。
接著,控制部313係在氣流壓資料中,將值為考慮雜訊之臨限值以下的區間作為無呼吸區間並予以抽出(S203)。藉此,對於全區間之氣流壓資料,設定無呼吸區間。在第9圖(b)中,附記如上方式所抽出之無呼吸區間。
接著,控制部313係在活体聲音發生区間,由 S202所作成之頻譜儀作成第10圖(b)所示之梅爾頻譜儀(S204)。在第10圖(b)中,縱軸為梅爾刻度。因此,第10圖(b)之梅爾頻譜儀係第10圖(a)之頻譜儀相比較,低頻帶之座標軸會被壓縮,高頻帶之座標軸會伸長,藉此,使高頻帶之分解能提升。
接著,控制部313係在活體聲音發生區間中,對於由S202所取得之短時間傅立葉轉換後的資料,藉由連續小波轉換而進行脈衝化(S205),以生成第10圖(c)所示之脈衝。此外,在第10圖(c)之例中,在活體聲音發生區間包含有6個脈衝,將該等脈衝予以放大示意性顯示時,如第10圖(d)所示包含有具備不同寬度之脈衝。
接著,控制部313係抽出在S202中所抽出之活體聲音發生區間中之皆符合以下3個條件者(S206)。
第1個條件為:相對於全區間之舌骨變位資料的最大振幅為預定比例(例如3%)以上之振幅係包含在活體聲音發生區間。例如,在第9圖(c)之例中,活體聲音發生區間之舌骨變位資料的振幅A1較大。如此,當舌骨變位資料之振幅在活體聲音發生區間變大時,符合第1個條件。在吞嚥之際,在舌骨上升後,會往前變位,然後回到原來位置。第1個條件係依據舌骨變位資料來判定該種現象活體聲音發生區間是否在發生。
第2個條件為:在活體聲音發生區間之梅爾頻譜儀中,750Hz以上之頻譜的總和(功率)之比例為預定比例(例如15%)以上。通常,吞嚥聲音係包含高頻成分。第2個條件係依據活體聲音資料來判定對應於吞嚥聲音之聲音的頻率是否在活體聲音發生區間發生。例如,在第10圖(b)之例中,於活體聲音發生區間 之梅爾頻譜儀中,若750Hz以上之頻譜的合計比例超過15%,則滿足第2個條件。此外,在此臨限值雖係設定為750Hz,但該臨限值係藉由將吞嚥聲音之實測值予以統計化,而可適當地變更為其他頻率。
第3個條件為:在活體聲音發生區間中在S205中所作成之脈衝個數為預定數量(例如50個)以下,且在活體聲音發生區間於S205中所生成之脈衝中的最大脈衝寬度為預定值(例如15msec)以下。這是由於可將吞嚥聲音與其他聲音在斷續性及連續性之觀點上予以區別之故。斷續性越高,越會出現多數個短寬度之脈衝,連續性越高,脈衝之個數越少,且脈衝寬度越長。第3個條件係依據活體聲音資料來判定對應於吞嚥聲音之聲音的斷續性與連續性是否在活體聲音發生區間發生。例如,在第10圖(c)、(d)所示之例中,於活體聲音發生區間,若脈衝數N為50個以下,且最大脈衝寬度W為15msec以下,則符合第3個條件。此外,在此雖將脈衝數之臨限值設為50個,將最大脈衝寬度之臨限值設定為15msec,但脈衝數之臨限值與最大脈衝寬度之臨限值係藉由將吞嚥聲音之實測值予以統計化,而可適當地變更為其他數量及時間寬度。
參照第7圖,接著,控制部313係如以下所示,依序參照在S206中所抽出之活體聲音發生區間,抽出可推定為發生吞嚥聲音之區間。
控制部313係首先將在S206中所抽出之活體聲音發生區間中之最初的活體聲音發生區間設定於參照處(S207)。接著,控制部313係將比該活體聲音發生區間更廣之參照範圍設 定為氣流壓資料,並判定在該參照範圍內是否包含有預定期間以上之無呼吸區間(S208)。一般而言,在吞嚥之際呼吸會停止。在S208中,由呼吸之觀點來看,判定是否在參照處之活體聲音發生區間發生吞嚥。在S208之判定中,預定期間係設定為例如400msec以上,較佳為設定在500msec以上或600msec以上。然而,預定期間並不限定於此,只要是可設定在吞嚥之際呼吸停止之期間的下限,則亦可設定為其他之值。
再者,控制部313係判定對應於參照處之活體聲音發生區間的脈衝(在S205中所取得之脈衝)中之至少一個以上之脈衝是否包含在該無呼吸區間內(S209)。在此,判定是否在無呼吸區間有檢測出聲音。亦即,將呼吸停止之期間是否檢測出音作為更進一步之吞嚥的推定條件。控制部313係在S208、S209之兩步驟中判定為「是」時,該活體聲音發生區間之聲音係推定為吞嚥聲音,且將該活體聲音發生區間特定在吞嚥聲音發生區間(S210)。另一方面,控制部313係在S208、S209之任一步驟中判定為「否」時,判定在該活體聲音發生區間沒有發生吞嚥(S211)。
接著,控制部313係針對在S206中所抽出之全部的活體聲音發生區間判定S208至S211之處理是否結束(S212),判定為未結束時(S212:否),將下一個活體聲音發生區間設定在參照處(S213),並使處理回到S208。如此,對在S206中所抽出之全部的活體聲音發生區間,進行S208至S211之處理,且進行吞嚥之推定。
參照第8圖,接著,控制部313係如以下所示,依序參照在S210中所抽出之吞嚥聲音發生區間,判定在吞嚥聲音 發生區間是否有誤嚥之風險。
控制部313係首先將最初之吞嚥聲音發生區間設定在參照處(S214)。接著,控制部313係取得該吞嚥聲音發生區間之瞬前與瞬後之呼吸相(S215)。接著,控制部313係判定該吞嚥聲音發生區間之瞬前是否為吸氣相(S216),並且判定該吞嚥聲音發生區間之瞬後是否為吸氣相(S217)。控制部313係當在S216、S217之任一步驟中判定為「是」時,判定為在該吞嚥聲音發生區間有誤嚥之風險(S218)。另一方面,控制部313係當在S216、S217之兩步驟中皆判定為「否」時,判定為在該吞嚥聲音發生區間沒有誤嚥之風險(S219)。
接著,控制部313係在全部之吞嚥聲音發生區間判定S215至S219之處理是否結束(S220),若未結束時(S220:否),將下一個吞嚥聲音發生區間設定在參照處(S221),並使處理回到S215。如此,判定在全部之吞嚥聲音發生區間是否有誤嚥之風險。
接著,控制部313係依據透過輸入部330而輸入之操作者的指示,進行將依據上述處理之畫面410(參照第11圖)、畫面420(參照第12圖)、畫面430(參照第13圖(a))顯示在顯示部320的處理(S222)。如此,資訊處理裝置300之處理結束。
第11圖係顯示在顯示部320之畫面410的圖。畫面410係具備圖標401、參照位置操作部402、及放大縮小操作部403。在畫面410中,顯示活體聲音資料、氣流壓資料及舌骨變位資料之類比波形的曲線圖、及活體聲音信號波形強度的曲線圖。
在活體聲音資料的曲線圖中,在對應於吞嚥聲音 發生區間之部位顯示有虛線,圖標401係配置在該虛線之上部。當按下圖標401時,顯示將對應之吞嚥聲音發生區間放大之狀態的畫面420(參照第12圖)係顯示在顯示部320。當操作參照位置操作部402時,顯示在4個曲線圖之各資料的時間範圍係在全測定區間內朝使時間前進之方向移動或朝使時間返回之方向移動。當操作放大縮小操作部403時,顯示在4個曲線圖之各資料時間寬度會伸長/壓縮。
第12圖係表示顯示部320所顯示之畫面420的圖。畫面420係具備圖標421、再生按鍵422、停止按鍵423、再生位置操作部424、及關閉之按鍵425。
在畫面420中,重疊顯示有活體聲音資料之類比波形與氣流壓資料之類比波形。在此,以實線顯示活體聲音資料之類比波形,且以虛線顯示氣流壓資料之類比波形。區間S1係在第11圖之畫面410中,由圖標401所指定之吞嚥聲音發生區間,圖標421係指示該區間。區間S2係區間S1附近之無呼吸區間。
當按下再生按鍵422時,將區間S1之活體聲音資料予以再生的聲音從揚聲器312輸出。當按下停止按鍵423時,停止再生。再生位置操作部424係表示全測定區間之再生對象的聲音之區間S1的位置,當操作再生位置操作部424時,再生對象位置係朝使時間前進之方向或朝使時間返回之方向變更。
第13圖(a)係表示顯示部320所顯示之畫面430的圖。
在畫面430中顯示有:表示在活體聲音資料之全測定區間中所抽出之吞嚥聲音發生區間之次數的「吞嚥之次數」; 表示瞬前為吸氣相之吞嚥聲音發生區間之次數的「吸氣-吞嚥之次數」;表示瞬後為吸氣相之吞嚥聲音發生區間之次數的「吞嚥-吸氣之次數」;及表示在第8圖之S218中判定為有誤嚥之風險的吞嚥聲音發生區間之次數的「誤嚥風險之次數」。
以上,依據實施例2,由於依據處於無呼吸狀態時之活體聲音來推定是否發生吞嚥,因此可提升吞嚥之推定精確度。再者,由於係使用表示聲音之斷續性及連續性之參數的值、亦即對活體聲音資料進行短時間傅立葉轉換及小波轉換所求出之脈衝之個數及長度來作為吞嚥之判定條件,因此可藉由運算來高精確度地推定吞嚥。
再者,如S209所示,將是否在無呼吸區間至少包含有一個脈衝作為更進一步之推定條件,推定是否在判定對象之活體聲音發生區間發生吞嚥。如此,由於將在呼吸停止之期間是否檢測出聲音作為更進一步之推定條件,因此可取得高精確度之吞嚥的推定結果。
再者,如S206所示,在活體聲音發生區間,算出750Hz以上之頻帶之聲音所佔之比例,將所算出之比例是否超過預定比例作為更進一步之推定條件,以推定在該活體聲音發生區間是否發生吞嚥。如此,由於將聲音之頻率成分設為更進一步之推定條件,因此可取得高精確度之吞嚥的推定結果。
此外,如S208所示,將包含在活體聲音發生區間之無呼吸區間的長度是否超過臨限值作為更進一步之推定條件,以推定在該活體聲音發生區間是否發生吞嚥。如此,由於將包含在活體聲音發生區間之無呼吸區間的長度設為更進一步之推 定條件,因此可取得高精確度之吞嚥的推定結果。
此外,如S206所示,將相對於全區間之舌骨變位資料的最大振幅為預定比例以上的振幅是否包含在活體聲音發生區間作為更進一步推定條件,以推定在該活體聲音發生區間是否發生吞嚥。如此,由於將喉頭部之變位量設為更進一步之推定條件,因此可取得高精確度之吞嚥的推定結果。
再者,當在畫面420中按下再生按鍵422時,將所指定之吞嚥聲音發生區間的活體聲音資料予以再生。藉此,醫師等係藉由實際上聽取推定為發生吞嚥之時間點的聲音,即可確認是否在該時間點實際上發生吞嚥。此外,活體聲音資料之再生區間並未限定於所指定之吞嚥聲音發生區間,例如亦可設為從指定之吞嚥聲音發生區間的中心至預設於前後之時間寬度的區間。或者,亦可將在所指定之吞嚥聲音發生區間的前後追加預定之時間寬度的區間設為活體聲音資料之再生區間。
再者,在畫面410中,在對應於吞嚥聲音發生區間之部位配置有圖標401,當按下圖標401時,顯示畫面420。藉此,醫師等係可簡單地指定欲依據聲音來確認是否發生吞嚥之時間點。
此外,在畫面410、420中,係顯示活體聲音資料之類比波形的曲線圖。藉此,醫師等係一面以視覺確認聲音波形,一面可適當地指定欲依據聲音來確認是否發生吞嚥之時間點。
再者,在畫面410中按下圖標401時,對應之吞嚥聲音發生區間係放大顯示在畫面420上。此外,在畫面410中操作放大縮小操作部403時,可將顯示在畫面410的曲線圖之資 料予以放大。藉此,醫師等係可一面以視覺確認聲音波形,且聽取聲音。因此,可更適當地判定是否在該時間點實際上發生吞嚥。
再者,如第8圖所示,檢測出推定為發生吞嚥之時間點的前後之呼吸相,依據所檢測出之呼吸相,評估是否在該時間點有誤嚥之可能性,將評估之結果顯示在畫面430。藉此,醫師等能藉由看到顯示而得知是否判定為被檢驗者有誤嚥之風險,可將其應用在對被檢驗者之診斷。
<變更例1>
在實施例2中,藉由利用活體聲音資料、氣流壓資料、及舌骨變位資料之3種資料,抽出吞嚥聲音發生區間,而在變更例1中,則藉由利用上述3種資料中之活體聲音資料與氣流壓資料,抽出吞嚥聲音發生區間。
在變更例1中,如第13圖(b)所示,將第6圖所示之資訊處理裝置300之處理中的S206變更為S301。在S301中,與上述實施例2不同,將使用舌骨變位資料之第1個條件予以省略。
第13圖(c)係顯示實際上收集吞嚥推定用之資訊並進行吞嚥推定時之推定結果的圖。
在此,如第4圖所示,鼻套管220與墊片231係裝戴在被檢驗者,在生活環境下進行資訊之收集。被檢驗者係除了吞嚥之外,亦自發性(模擬性)地進行擺頭動作、咳嗽、發音、空氣之吸入、打嗝、擤鼻涕、打鼾、深呼吸等之各動作,在每次進行動作時,寫下時刻與動作之內容。再者,在與被檢驗者之房間鄰接之房間進行發聲等並使生活雜音產生,對此亦寫下時刻與 內容。由被檢驗者所進行之動作與生活雑音之產生係合計進行87回次,其中,吞嚥係進行27次。
在第13圖(c)中,“3要素(實施例2)”之吞嚥推定係藉由以下之步驟而進行。此外,在以下之步驟中,將預定期間設為600msec。
(1)以上述之方法由活體聲音資料抽出活體聲音發生區間。
(2)在活體聲音發生區間,檢測出預定期間以上之無呼吸區間。未檢測出預定期間以上之無呼吸區間的活體聲音發生區間係為吞嚥推定之對象外。
(3)在預定期間以上之無呼吸區間將活體聲音資料予以脈衝化。
(4)對於預定期間以上之無呼吸區間進行第6圖之S206的判定(舌骨變位、活體聲音頻率、活體聲音脈衝之3個參數),且判定該活體聲音發生區間是否為吞嚥推定區間。
此外,亦可將步驟(2)與步驟(3)進行替換。此時,活體聲音之脈衝化係在全部之活體聲音發生區間進行,然後,針對各活體聲音發生區間檢測出預定期間以上之無呼吸區間,並依據該無呼吸區間之聲音脈衝的寬度與個數,進行是否為推定吞嚥區間之判定。
在第13圖(c)中,於“無舌骨(變更例1)”中,在上述演算法之步驟(4)中,從用於判定之參數刪除與舌骨之變位相關的參數。再者,在“無聲音(比較例1)”中,於上述演算法之步驟(4)中,從用於判定之參數刪除依據活體聲音之參數。此外,在 “無呼吸(比較例2)”中,於上述演算法中,刪除步驟(2),在步驟(3)中對全部之活體聲音發生區間進行活體聲音資料之脈衝化,在步驟(4)中對全部之活體聲音發生區間進行第6圖之S206的判定,且判定該活體聲音發生區間是否為吞嚥推定區間。
第13圖(c)之各列係由上往下,分別顯示可藉由推定處理來抽出由被檢驗者所進行之吞嚥的數量;無法藉由推定處理來抽出由被檢驗者所進行之吞嚥的數量(未抽出);藉由推定處理將實際上並非吞嚥者判定為吞嚥之數量(過度抽出);及該等數量之總合。各行係由左至右為實施例2、比較例1、比較例2及變更例1之推定結果。
參照第13圖(c),於任一個推定處理中,將由被檢驗者進行27次之全部的吞嚥皆正確地推定為吞嚥。然而,在未使用氣流壓(呼吸)作為參數之比較例2中,將吞嚥以外之動作或生活雑音36次皆推定為吞嚥,而大幅地超過正確之吞嚥之推定次數的27次。相對於此,在使用氣流壓(呼吸)作為參數的實施例2、比較例1及變更例1中,抑制吞嚥之過度抽出,特別是在使用包含氣流壓(呼吸)之3個參數的實施例2中,將吞嚥之過度抽出明顯地抑制在7次。
由第13圖(c)所示之推定結果得知,由於吞嚥推定之條件包含呼吸之參數,因此吞嚥之過度抽出率會大幅降低。特別是,如上述實施例2所示,除了呼吸之參數以外,藉由將活體聲音之參數與舌骨變位之參數包含在吞嚥推定之條件,即可明顯地抑制吞嚥之過度抽出,且可高精確度地進行吞嚥之推定。
此外,在第13圖(c)之推定結果中,於實施例2 之推定處理中,被檢驗者之咳嗽係作為吞嚥被抽出。咳嗽之聲音係幾乎在呼氣中產生,因此本來藉由上述步驟(3),咳嗽之聲音係被排除,理論上是不會將咳嗽判定為吞嚥。然而,實際上在上述測定中雖將咳嗽推定為吞嚥,推測此係由於在第13圖(c)之測定中,考慮雜訊而抽出無呼吸區間,而在無呼吸區間(步驟(3)、(4)之預定期間以上)包含極少之呼氣區間,依據該呼氣區間之咳嗽的聲音與舌骨之動作,將咳嗽推定為吞嚥。該過度抽出係在上述步驟(1)至(4)中,可藉由追加「在抽出之活體聲音區間,無呼吸區間之聲音比呼吸中之聲音更大」之條件而抑制。咳嗽之聲音係在包含於無呼吸區間之呼氣開始後的呼氣區間比在包含於無呼吸區間之呼氣開始時的呼氣區間更大。
<變更例2>
在變更例2中,僅將活體聲音發生區間中之對應於預定期間以上之無呼吸區間的活體聲音發生區間作為吞嚥之推定對象。
第14圖係顯示此時之處理的流程圖。在第14圖中,第6圖、7之流程圖的S203至S209係被取代為S311至S315。
在S202中,由活體聲音資料抽出活體聲音發生區間時,所抽出之活體聲音發生區間中之包含預定期間以上之無呼吸區間的活體聲音發生區間係設定為吞嚥推定之參照對象(S311)。如此,參照作為參照對象之活體聲音發生區間中之最初的活體聲音發生區間(S312),包含在該活體聲音發生區間內之無呼吸區間之範圍的活體聲音資料係與上述實施例2同樣地被脈衝化(S313)。再者,對於該無呼吸區間之各參數的值,係適用第6圖之S206的吞嚥條件(S314),且判定所有之參數值是否符合吞嚥 條件(S315)。當所有之參數值符合吞嚥條件時(S315:是),係判定為在該活體聲音發生區間發生吞嚥(S210)。再者,當至少一個參數值不符合吞嚥條件時(S315:否),係判定為在該活體聲音發生區間並未發生吞嚥(S211)。
在變更例2中,由於僅將活體聲音發生區間中之包含預定期間以上之無呼吸區間的活體聲音發生區間作為吞嚥推定之對象,因此可減輕運算負荷,且可更有效率地進行吞嚥之推定。
<變更例3>
在變更例3中,控制部313係藉由比較吞嚥發生區間之瞬前的呼吸相之活體聲音資料、與吞嚥發生區間之瞬後的呼吸相之活體聲音資料,而判定是否在吞嚥發生區間發生誤嚥。
參照第15圖之左側,控制部313係藉由對吞嚥聲音發生區間之瞬前的吸氣相之活體聲音資料進行傅立葉轉換,且對頻率F1至F2施予積分而算出值A。再者,控制部313係藉由對吞嚥聲音發生區間之瞬前的呼氣相之活體聲音資料進行傅立葉轉換,且對頻率F1至F2施予積分而算出值B。同樣地,控制部313係對吞嚥聲音發生區間之瞬後的吸氣相之活體聲音資料進行傅立葉轉換,且對頻率F1至F2施予積分而算出值A’。再者,控制部313係對吞嚥聲音發生區間之瞬後的吸氣相之活體聲音資料進行傅立葉轉換,且對頻率F1至F2施予積分而算出值B’。
接著,控制部313係算出依據瞬前之呼吸相所得之功率比A/B及、依據瞬後之呼吸相所得之功率比A’/B’。並且,控制部313係在功率比A’/B’從功率比A/B增加預定量(例 如50%)時,判定為在吞嚥聲音發生區間發生誤嚥。如此,針對所有之吞嚥聲音發生區間判定是否發生誤嚥。此時之誤嚥風險之個數亦與實施例2同樣地,如第13圖(a)所示顯示在畫面430。
依據變更例3,檢測出推定為發生吞嚥之時間點前後的吸氣聲音與呼氣聲音,依據所檢測出之吸氣聲音與呼氣聲音來評估是否在該時間點有誤嚥之可能性,將該評估結果顯示在畫面430。如此,醫師等係可藉由看到顯示而得知是否判定為被檢驗者具有誤嚥之風險,且可將其運用在對被檢驗者之診斷。
<其他變更例>
在實施例2及變更例2之S202中,對活體聲音資料施行短時間傅立葉轉換後,求出該振幅總和並取得信號強度,將所取得之信號強度與臨限值進行比較而抽出活體聲音發生區間。然而,活體聲音發生區間之抽出方法並不限定於上述方法。例如,亦可在對活體聲音進行全波整流後漏積分(leak integration),且將超過該無聲音區間之值的平均+2SD(標準偏差)之區間設為活體聲音發生區間。再者,臨限值之設定方法亦不限定上述者,只要可抽出活體聲音之發生區間,亦可為其他方法。
在實施例2中,雖藉由記憶媒體101將各種資料從終端裝置210送至資訊處理裝置300,但並不限定於此,亦可透過有線或無線之通信網路將各種資料從終端裝置210之記憶部發送至資訊處理裝置300。再者,終端裝置210係可具備資訊處理裝置300之功能,亦可省略資訊處理裝置300。此時,終端裝置210之控制部214係進行第6圖至第8圖所示之資訊處理裝置的全部處理,將表示結果之畫面等輸出至顯示部211。
此外,本發明之實施例係可在請求項所示之技術思想的範圍內適當進行各種變更。
再者,亦可從上述實施形態抽出以下請求項之發明。在該發明中,用於吞嚥推定之參數並不限定於上述實施形態所示者,亦可為上述參數之1個或2個以上之組合,亦可使用其他之參數。再者,該請求項係可附屬於申請專利範圍所載之請求項8或請求項9。
<請求項>
一種吞嚥推定裝置,係具備:聲音檢測部,係檢測喉頭部之聲音;記憶部,係記憶從前述聲音檢測部輸出之前述聲音資訊;吞嚥推定部,係用以推定吞嚥;輸出部,係輸出依據前述吞嚥推定部之推定結果的資訊;輸入部,係可指定藉由前述吞嚥推定部推定為發生吞嚥之時間點;其中,前述輸出部係由前述記憶部取得包含透過前述輸入部所指定之前述時間點的時間寬度之前述聲音資訊,並將再生所取得聲音資訊之聲音輸出至外部。
依據該發明,可發揮醫師等藉由實際聽取推定為發生吞嚥之時間點的聲音,可確認在該時間點是否實際上發生吞嚥之有意義的效果。
再者,從上述實施形態亦可抽出以下請求項之發明。該請求項係可附屬於申請專利範圍所載之請求項8或請求項9。
<請求項>
一種吞嚥推定裝置,其中,前述輸出部係由前述記憶部取得包含透過前述輸入部所指定之前述時間點的時間寬度之前述聲音資訊,並將依據所取得之聲音資訊的聲音波形予以放大顯示。
依據本發明,醫師等係可一面藉由視覺來確認聲音波形,一面聽取聲音。因此,可更適當地判定在該時間點實際上是否發生吞嚥。
(產業上之可利用性)
本發明之吞嚥推定裝置係具有優異之吞嚥推定功能,且可利用在醫療機器之領域者。
101‧‧‧記憶媒體
200‧‧‧測定裝置
210‧‧‧終端裝置
211‧‧‧顯示部
212‧‧‧輸入部
213‧‧‧寫入部
214‧‧‧控制部
215‧‧‧壓力感測器
216‧‧‧A/D轉換部
220‧‧‧鼻套管
230‧‧‧顯示部
231a‧‧‧聲音感測器
231b‧‧‧變位感測器
300‧‧‧資訊處理裝置
310‧‧‧本體
311‧‧‧讀出部
312‧‧‧揚聲器
313‧‧‧控制部
314‧‧‧硬碟
320‧‧‧輸出部(顯示部)
330‧‧‧輸入部

Claims (6)

  1. 一種吞嚥推定裝置,係具備:聲音檢測部,係檢測喉頭部之聲音;呼吸檢測部,係檢測呼吸;吞嚥推定部,依據從前述聲音檢測部輸出之聲音資訊及從前述呼吸檢測部輸出之呼吸資訊來推定吞嚥;輸出部,係輸出依據前述吞嚥推定部之推定結果所得之資訊;記憶部,係記憶從前述聲音檢測部輸出之前述聲音資訊;及輸入部,係可指定藉由前述吞嚥推定部而推定為發生吞嚥之時間點;其中,前述吞嚥推定部係針對與400msec以上之無呼吸區間對應的活體聲音發生區間,取得吞嚥推定用之參數值,依據所取得之前述參數值是否符合吞嚥之判定條件,來推定在該活體聲音發生區間是否發生了吞嚥;前述輸出部係由前述記憶部取得包含透過前述輸入部所指定之前述時間點之時間寬度的前述聲音資訊,並將再生所取得之聲音資訊而得的聲音輸出至外部。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之吞嚥推定裝置,其中,前述輸出部係顯示將被推定為發生吞嚥之前述時間點 重疊在時間軸上的畫面,前述輸入部係構成為:可指定前述畫面所顯示之前述時間點。
  3. 如申請專利範圍第2項所述之吞嚥推定裝置,其中,前述輸出部係將依據前述聲音資訊而得之聲音波形與前述時間點一同予以重疊在前述時間軸上而顯示。
  4. 一種吞嚥推定裝置,係具備:聲音檢測部,係檢測喉頭部之聲音;呼吸檢測部,係檢測呼吸;吞嚥推定部,依據從前述聲音檢測部輸出之聲音資訊及從前述呼吸檢測部輸出之呼吸資訊來推定吞嚥;及輸出部,係輸出依據前述吞嚥推定部之推定結果所得之資訊;其中,前述吞嚥推定部係針對與400msec以上之無呼吸區間對應的活體聲音發生區間,取得吞嚥推定用之參數值,依據所取得之前述參數值是否符合吞嚥之判定條件,來推定在該活體聲音發生區間是否發生了吞嚥;前述吞嚥推定部係由前述呼吸資訊檢測出推定為發生吞嚥之時間點的前後之呼吸相,依據所檢測出之呼吸相來評估是否在該時間點有誤嚥之可能性,前述輸出部係輸出依據前述吞嚥推定部之前述評估結果而得之資訊。
  5. 一種吞嚥推定裝置,係具備:聲音檢測部,係檢測喉頭部之聲音;呼吸檢測部,係檢測呼吸;吞嚥推定部,依據從前述聲音檢測部輸出之聲音資訊及從前述呼吸檢測部輸出之呼吸資訊來推定吞嚥;及輸出部,係輸出依據前述吞嚥推定部之推定結果所得之資訊;其中,前述吞嚥推定部係針對與400msec以上之無呼吸區間對應的活體聲音發生區間,取得吞嚥推定用之參數值,依據所取得之前述參數值是否符合吞嚥之判定條件,來推定在該活體聲音發生區間是否發生了吞嚥;前述吞嚥推定部係由前述聲音資訊檢測出推定為發生吞嚥之時間點的前後之吸氣聲音及呼氣聲音,依據所檢測出之吸氣聲音與呼氣聲音來評估是否在該時間點有誤嚥之可能性,前述輸出部係輸出依據前述吞嚥推定部之前述評估結果而得之資訊。
  6. 一種吞嚥推定裝置,係具備:活體聲音檢測手段,係以喉頭部檢測活體聲音;呼吸檢測手段,係檢測呼吸之氣流變化;信號強度轉換手段,係將活體聲音資料轉換為信號強度資料,該活體聲音資料係將前述活體聲音予以 取樣而得者;信號區間辨識手段,由前述信號強度資料來辨識雜訊位準以上之信號區間;呼吸辨識手段,由將前述呼吸變化予以取樣而得之氣流壓資料來辨識無呼吸區間;信號脈衝化手段,在與前述信號區間重複之預定期間以上的前述無呼吸區間中求出與取樣時間點對應之信號強度,產生與該信號強度成為預定位準以上之期間對應的寬度之信號脈衝;吞嚥反射推定手段,將符合預定期間以上之前述無呼吸區間內的前述信號脈衝之脈衝數為預定數以下且脈衝寬度為預定期間以下的判定條件之前述無呼吸區間推定為吞嚥反射推定區間;及顯示手段,係顯示前述吞嚥反射推定區間。
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